JPH06297769A - Ledプリントヘッド - Google Patents

Ledプリントヘッド

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JPH06297769A
JPH06297769A JP9324193A JP9324193A JPH06297769A JP H06297769 A JPH06297769 A JP H06297769A JP 9324193 A JP9324193 A JP 9324193A JP 9324193 A JP9324193 A JP 9324193A JP H06297769 A JPH06297769 A JP H06297769A
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Hideki Sawada
秀喜 澤田
Hiromi Ogata
弘美 緒方
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 LEDプリントヘッドにおいて、LEDへの
発光量のばらつきを発光時間の調整により補正し、高品
質印字を達成する。 【構成】 制御回路からの印字データはドライバICに
供給され、イネーブル信号ENABLEにより出力部1
6に供給され、LEDアレイが発光する。LEDチップ
22a毎にカウンタ100がドライバIC内に設けら
れ、そのカウントアップ時間がワイヤボンディング10
6により決定される。カウンタ100は基準パルス発生
回路102からの基準パルスをカウントし、カウントア
ップとなるまで発光信号をアナログスイッチ104を介
して出力部16に供給する。カウントアップ時間はLE
Dチップ22aの発光量に応じて決定され、発光時間を
調整することによりLEDチップ間の発光量のばらつき
が補正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファクシミリやプリンタ
などに用いられ、感光体の表面を発光ダイオード(LE
D)アレイの発光動作により感光させ印字するLEDプ
リントヘッドに関し、特にLEDアレイの発光量の補正
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、LEDアレイの発光動作によ
り感光体を感光させ印字するLEDプリンタが知られて
いる。このLEDプリンタは、LEDアレイ、このLE
Dアレイに印字データを供給するドライバIC及び所定
の周速度で回転する感光ドラムからなり、ドライバIC
から供給されたデータに応じて各LEDが発光し、所定
の印字動作が行われる。
【0003】図3には、このような従来のLEDプリン
タの構成が示されている。円筒形状の感光ドラムとして
構成される感光体20が設けられ、LEDアレイ22が
この感光体20の表面を感光させる。LEDアレイを駆
動する手段としてドライバIC24が設けられている。
なお、制御回路26はこのドライバIC24にスロトー
ブ信号や印字データなど各種信号を供給し、LEDアレ
イ22の発光動作を制御する。
【0004】ドライバIC24は、シフトレジスタ1
0、ラッチ12、AND群14、出力部16及びAND
回路18を備えている。シフトレジスタ10はシリアル
データSIをnビットのパラレルデータに変換する。こ
のシリアルデータSIが1ラインの印字データであり、
シフトレジスタ10はこのシリアルデータSIをクロッ
ク信号CLKに応じてビットシフトすることによりパラ
レルデータに変換する。なお、シフトレジスタ10から
はSOが出力されているが、このSOはシフトレジスタ
10をオーバーフローしたシリアルデータであり、後段
のドライバIC24にシリアルデータSIとして供給す
るものである。図においては便宜上1ラインを1チップ
で構成しているが、通常、図3に示されたLEDアレイ
22は複数のLEDチップから構成され、各チップ毎に
ドライバIC24が設けられ、1ラインが構成される。
【0005】また、ラッチ12はシフトレジスタ10の
出力をラッチ信号LA(−)に応じてラッチしAND群
14に供給する。AND回路18は、イネーブル信号E
NABLEがオンしているときにストローブ信号STR
を出力する。すなわち、イネーブル信号ENABLEは
AND群14に対するストローブ信号STRの出力を許
可/禁止するための信号であり、AND回路18はイネ
ーブル信号ENABLEに応じてストローブ信号STR
の出力を許可/禁止するゲートとして機能する。
【0006】AND群14はn個のAND回路15から
構成されており、一方の入力端にはラッチ12の出力の
うち対応するビットが入力され、他方の入力端にはAN
D回路18の出力が入力される。
【0007】出力部16は、例えば対応するAND回路
15の出力により制御されるn個のスイッチングトラン
ジスタ17から構成されており、出力部16の出力はL
EDアレイ22に供給される。
【0008】ここで、LEDアレイ22は、前述したよ
うに複数個のLEDチップから構成され、各LEDチッ
プには例えば64個のLEDが並列配置される。そし
て、各LED23は出力16の出力のn個のビットのう
ち、対応するトランジスタ17の出力に応じて発光し、
感光体20の感光面を感光させる。従って、感光ドラム
20の感光面には印字データSIに応じた感光パターン
が形成され、所望のパターンが印字される。
【0009】LEDアレイ22の各LEDはGaAsウ
ェハからエピタキシャル成長工程を経て製造されるが、
製造時のガスの不均一に伴うLEDの特性のばらつきに
より、各LEDの発光量にもばらつきが生じている。従
って、一定の印字品質を維持するために、この発光量の
ばらつきを補正する必要がある。
【0010】従来においては、各LED毎、すなわち印
字ドット毎にLEDの発光時間を調整することにより、
感光体20に与えるエネルギーを一定にすることにより
発光量のばらつきを補正していた。すなわち、制御回路
26から印字データSIとは別に各LED毎の発光時間
データ(例えば4ビットのデータで15階調のデータ)
をドライバIC24に供給し、各LEDの発光時間を調
整していた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のお
いては各ドット毎の発光時間を調整すべく、各発光時間
パルスに応じて制御回路26からドライバIC24にデ
ータを供給し、ドライバIC24内のラッチデータを入
替える必要があるので、高速にデータを転送する必要が
ある。このため、ノイズ除去回路など余分の回路が付加
されてしまう問題があった。
【0012】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は従来技術の如く発光時
間パルスに応じてデータを入替える必要がなく、高周波
化に伴うノイズ対策も不要で、かつLEDの発光量のば
らつきを補正して高品質の印字を行うことが可能なLE
Dプリントヘッドを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載のLEDプリントヘッドは、LEDア
レイと、LEDアレイに印字データを供給するドライバ
ICとを備え、前記LEDの発光量のばらつきを発光時
間の調整により補正するLEDプリントヘッドであっ
て、ドライバIC内にLEDの発光時間をカウントアッ
プ時間により調整するカウンタとを有することを特徴と
する。
【0014】また、上記目的を達成するために、請求項
2記載のLEDプリントヘッドは、カウンタは前記LE
DアレイのLEDチップ毎に設けられ、チップ単位で発
光時間を調整することを特徴とする。
【0015】
【作用】請求項1記載のLEDプリントヘッドにおいて
は、従来のように各発光時間パルスに応じてデータをド
ライバICのラッチに入力するのではなく、カウンタの
カウントアップ時間により発光時間を調整するものであ
る。ここで、カウンタのカウントアップ時間はワイヤボ
ンディングによりハード的に決定され、カウントアップ
となるまで発光信号がLEDアレイに供給される。な
お、カウンタのカウント開始は例えば制御回路からのイ
ネーブル信号入力によって行われ、カウントアップとな
るまで発光信号がLEDアレイに供給される。カウント
アップ時間はLEDの光量に応じてワイヤボンディング
を適宜選択することにより決定され、発光開始と共に常
にこの発光時間データが供給されることになるので、従
来のようにデータを入替える必要がなく、従って高周波
化に伴うノイズ対策等が不要となり、感光体に与えるエ
ネルギーが一定となって高品質印字が可能となる。
【0016】また、請求項2記載のLEDプリントヘッ
ドにおいては、このカウンタをLEDチップ毎に設け、
LEDチップ単位で時間調整するものである。前述した
ように、LEDの特性のばらつきはGaAsウェハから
エピタキシャル成長工程を経て製造される際の導入ガス
の不均一さに起因して生じるものであるが、同一チップ
内におけるLEDアレイのばらつきはそれほど大きくな
く、チップ間のばらつき、あるいはGaAsウェハ間の
ばらつきが印字品質に大きな影響を与える。請求項2記
載のLEDプリントヘッドはこのような事実に着目し、
従来のように各LED毎に発光時間の調整を行うのでは
なく、LEDチップ毎にカウンタを設け、このカウンタ
により発光時間を調整することにより感光体へのエネル
ギー供給を一定にするものである。
【0017】従って、例えば1ラインが4チップから構
成されるLEDプリントヘッドにおいては、各チップ毎
のドライバIC内に1個で合計4個のカウンタを付加す
るだけでよく、簡易な構成でありながら高品質印字が可
能となる。
【0018】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明のLEDプリ
ントヘッドの好適な実施例を説明する。
【0019】図1には本実施例におけるLEDプリント
ヘッドの要部構成図が示されている。本実施例のLED
プリントヘッドの基本構成は図3に示された従来例とほ
ぼ同様であり、制御回路26からストローブ信号STR
や印字データSI、クロック信号CLKがドライバIC
24に供給され、ドライバIC24から印字データがL
EDアレイ22に供給されて感光体20を感光させる。
【0020】従来においては、発光時間調整用のデータ
が制御回路26からドライバIC24に供給されたが、
本実施例においてはドライバIC24内にカウンタ10
0が設けられ、同様にドライバIC24内に設けられた
基準パルス発生回路102からの基準パルスをカウント
し、カウントアップされるまでアナログスイッチ104
を介して出力部16のスイッチングトランジスタの開閉
を制御する構成である。なお、本実施例においてはLE
Dチップ毎に時間調整を行う場合を示しており、カウン
タ100はドライバIC24内に1個設けられ、この1
個のカウンタ100によりLEDチップ内の全てのLE
D(例えば64個)の時間調整を行う。
【0021】カウンタ100は基準パルス発生回路10
2からのパルスをカウントするが、そのカウントアップ
時間はワイヤボンディング106をLEDチップの光量
に応じて選択することにより決定される。なお、本実施
例においてはワイヤボンディング106の端子数を4個
とし、4ビットのカウントアップ時間を設定可能として
いるが、勿論3ビットとしても良く、あるいは4ビット
以上とすることも可能である。
【0022】一方、基準パルス発生回路102には制御
回路26からイネーブル信号ENABLEが供給され
る。このイネーブル信号ENABLEは前述したように
AND群14に対するストローブ信号STRの出力を許
可/禁止するための信号であり、イネーブル信号ENA
BLEがオンすることによりストローブ信号STRがオ
ンしている期間はENABLE群14のnビットパラレ
ル出力がラッチ12の出力と同じ値となり、LEDアレ
イ22が駆動される。基準パルス発生回路102はこの
イネーブル信号ENABLEがオンとなっている期間に
おいて基準パルス信号をカウンタ100に供給する。従
って、イネーブル信号ENABLEがオンとなってから
カウンタ100は基準パルスをカウントし始め、ワイヤ
ボンディング106により決定されたカウントアップ時
間になるまでアナログスイッチ104をオンとして出力
部16をオン制御する。
【0023】図2には本実施例におけるタイミングチャ
ートが示されている。図2においては、種々のカウント
アップ時間が設定された場合にカウンタ100から出力
される発光信号が示されており、説明の都合上3ビット
によりカウントアップ時間が設定される場合が示されて
いる。図2(a)のようにイネーブル信号がオンする
と、図2(b)のように基準パルス発生回路102から
基準パルスが出力される。カウンタ100は基準パルス
のカウントと同時に発光信号を出力し、ワイヤボンディ
ング106により設定されたカウントアップ時間に達す
ると発光信号をオフとする。ワイヤボンディング106
はカウンタ100により制御すべきLEDチップの発光
量に応じて決定され、発光時間データが“001”、
“010”、“011”、“100”、“101”、
“110”の場合がそれぞれ図2(c)〜(h)に示さ
れている。
【0024】このように、ワイヤボンディングによりカ
ウントアップ時間を決定し、カウンタからの発光信号に
より発光時間を制御することにより、従来のようにその
都度データを入替える必要がなく、高周波化に伴うノイ
ズ対策を不要とすることができる。
【0025】また、本実施例のようにイネーブル信号E
NABLEをトリガとして基準パルスを出力することに
より、従来の制御回路をそのまま用いることができ、互
換性を維持することができる。
【0026】なお、本実施例においてはLEDチップ毎
に発光時間を制御すべくドライバICに1個のカウンタ
を設けたが、LEDチップを2分割ないし3分割し、各
分割グループ毎にカウンタを設けて発光時間調整を行う
ことも可能であることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のLEDプ
リントヘッドによれば、簡易な構成でLEDの光量のば
らつきを補正し、高品質印字を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部構成図である。
【図2】同実施例におけるタイミングチャート図であ
る。
【図3】従来のLEDプリンタの構成図である。
【符号の説明】
20 感光体 22 LEDアレイ 24 ドライバIC 26 制御回路 100 カウンタ 102 基準パルス発生回路 106 ワイヤボンディング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 33/00 J 7376−4M H04N 1/036 A 8721−5C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 LEDアレイと、 前記LEDアレイに印字データを供給するドライバIC
    と、 を備え、前記LEDの発光量のばらつきを発光時間の調
    整により補正するLEDプリントヘッドであって、 前記ドライバIC内にLEDの発光時間をカウントアッ
    プ時間により調整するカウンタを有することを特徴とす
    るLEDプリントヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のLEDプリントヘッドに
    おいて、 前記カウンタは前記LEDアレイのLEDチップ毎に設
    けられ、チップ単位で発光時間を調整することを特徴と
    するLEDプリントヘッド。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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