JPH11509790A

JPH11509790A - 電子グラフィックプリントまたはコピー装置用光学文字発生器

Info

Publication number: JPH11509790A
Application number: JP8535324A
Authority: JP
Inventors: モリスエドワード; アイヒシュテッターヨーゼフ; ファウストマーティン; イェルゲンスクラウス−ディーター; クラペテックゲルハルト; レーフアルフォンス; パホーニククラウス
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1995-05-22
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1999-08-31
Also published as: EP0827613B1; DE59608981D1; CA2221791A1; WO1996037862A1; DE59604692D1; EP0827613A1; EP0971310B1; US6097419A; EP0971310A1

Abstract

(57)【要約】ラスタ画像情報をグレー値表示において再生するのに適している光学文字発生器（ＺＣ）が提案される。ＬＥＤアレイに集積されている光源（ＬＥＤ）は１つのプリント行に配列されている。各ＬＥＤアレイに、それを制御するための手段（ＩＣ）が配属されている。それぞれ、複数のこの種の手段（ＩＣ）から成る群が形成されており、その際１つの群のすべてのＬＥＤに対する投入接続持続時間のための情報は第１のＩＣから出発して後続のＩＣにシフトされる。データの伝送のための個々のＩＣ相互の接続は、ＩＣ間で直接、ボンディングによって行われている。ＬＥＤの投入接続の際の電流パルスを防止するために、特有のランプ回路（ＯＰＶ）が設けられている。ＩＣ群への情報およびエネルギー伝送波、文字発生器（ＺＧ）に沿って延在しているフラットユニット（ＦＢＧ）を介して行われる。特有のバスバー（ＥＳＣ）がＬＥＤアレイへの確実なエネルギー伝送を行う。

Description

【発明の詳細な説明】電子グラフィックプリントまたはコピー装置用光学文字発生器本発明は、電子グラフィックプリントまたはコピー装置用光学文字発生器に関する。光学文字発生器は電子データの形で存在するプリント情報を光像に変換するという役目を有している。それから光像によって光導性の層、例えば光導体ドラムが露光される。その後露光された像は公知の方法で現像されかつ例えば用紙にプリントされる。行状に構成されている光学文字発生器は有利である。というのは、これらは機械的な運動なしに動作するからである。この形式の文字発生では、１つの行内で結像されるべきそれぞれの点に対して独自の光源を設けることが必要である。これにより光源の数は非常に大きい（数千）。すべての光源は、結果において文字像の最適な品質が実現されるように、光導性の層を（同一のインキ着けを前提として）普通同じ光エネルギーによって露光しなければならない。それぞれの画素において均質な露光が要求される白黒画像情報の再生のために、米国特許第４７３４７１４号明細書から、ＬＥＤダイオードアレイを備えた光学文字発生器が公知である。ＬＥＤアレイは、サブストレート上に一列に順次、それらが、それぞれの再生可能なピクセルに対して１つの光源が存在しているプリント行を形成するように配列されている。それぞれのＬＥＤアレイに２つの制御モジュールが配属されている。制御モジュールの接続線はサブストレート上の導体路を介してＬＥＤアレイの接続部に導かれている。導体路とＬＥＤアレイとの間の接続はボンディングによって行われる。一方の制御モジュールは奇数番目の発光ダイオードの制御に対して割り当てられており、他方の制御モジュールは偶数番目の発光ダイオードに対する制御のために使用されるようになっている。制御モジュールはシフトレジスタを含んでおり、そこで１ビット幅の画像情報を直列にクロックタイミング制御することができる。第１の制御モジュールのシフトレジスタの出力側は、第２の制御モジュールのシフトレジスタの入力側に接続されているので、第１の制御モジュールに書き込まれるデータは第２のおよび別の後置接続されている制御モジュールに順次送ることができる。シフトレジスタへの書き込みの際のクロックレートを低減するために、制御モジュールの個々の群を形成することが提案される。その場合制御モジュール群のシフトレジスタは上述した方法で結合されている。それぞれの個々の発光ダイオードの送出される光エネルギーを、隣接する発光ダイオードの送出される光出力の制御幅が制限されているように調整設定するために、制御モジュールの個々のドライバ素子に、抵抗またはトランジスタの形の電流制限手段を付加接続することが提案される。公知の文字発生器における画像情報はピクセル毎に１ビットを有している。しかし比較的最近の用途では、グレー値形成情報またはカラー情報の再生のために適している文字発生器が必要とされる。この種の画像情報では、１つのピクセルは複数のビットを含んでいる。相応に、個々の光源を制御するために、多数をビットが並列に使用可能でなければならない。それ故に本発明の課題は、複数のビットを含んでいる画像情報を高い信頼性および精度でそれぞれ個々の光源に対して迅速に送ることができるようにした、電子文字プリントまたはコピー装置を提供することである。この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。本発明の実施例および改良例はその他の請求項に記載されている。光源および光源の制御手段並びに相互の制御手段を１つの共通の支持板に配設したことで、光源および制御の直接的な電気的な結合が可能になる。それぞれの端部が導体を介して光源ないし制御部に結合されてなければならない付加的な導体路が不要であるので、結合個所の数が最小化されて、文字発生器の機能の高い信頼性を実現することができる。結合個所の数が低減されたことで、文字発生器の所要スペースおよび実現コストも低減される。僅かな所要面積において比較的大きな導体路幅を実現することができる。このために、文字発生器の品質は高くなりかつ製造の際の良品率は高くなる。必要に応じて文字発生器制御部と文字発生器との間の接続はフラットユニットによって行うことができる。文字発生器の全長にわたって必要な、フラットユニットの剛性は、フラットユニットが特別な形式および手法で、例えば接着によって固定されているバスバーの特別な構成によって実現されかつ改善することができる。文字発生器のエネルギー供給の電流負荷をそれぞれの光源に対して並列に接続されている消費装置、殊に分路トランジスタによって、不都合な障害ピークが生じないようにすることも有利である。次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。その際第１図は、電流供給部および制御部を備えた文字発生器を概略的に示すブロック図であり、第２図は、支持板およびフラットユニットを備えた、文字発生器の平面略図であり、第３図は、光源を制御するための手段の機能エレメントを説明するブロック図であり、第４図は、基準抵抗と光源を制御するための手段との接続を表すブロック図であり、第５図は、光源の投入接続のためのランプ回路の略図であり、第６図は、長手方向の延在部を横断する方向に見た文字発生器の断面図であり、第７図は、バスバー、フラットユニットおよび支持板を備えた、第６図の断面図の部分図であり、第８図は、シフトレジスタの形式のデータメモリのクロックの供給部の概略図である。電子グラフィックプリントまたはコピー装置の光学文字発生器ＺＧは第１図に示されているように、文字発生器制御部ＺＧＣのコントローラＣＯＮＴおよび電流供給部ＥＳに接続されている。コントローラＣＯＮＴにおいて、例えばＩＰＤＳ，ＰＣＬ，ＰＯＳＴＳＣＲＩＰＴのような公知の印刷言語において、コード化された画像情報が個別画素から成るパターンにおいて所謂ビットマップに変換される。このビットマップは３２ビット幅を有する第１のデータバスを介して文字発生器制御部ＺＧＣに伝送される。任意選択的に、伝送を別のバス幅または直列バスを介して行うこともできる。文字発生器制御部ＺＧＣは文字発生器ＺＧのすべての機能を制御する。その際ビットマップの情報は、文字発生器ＺＧの構成要素に調整されている、それぞれ個々の光源ＬＥＤに対する投入接続（スイッチオン）情報に変換される。以下、文字発生器ＺＧにおいて光源として用いられる発光ダイオードＬＥＤはＬＥＤと略称する。文字発生器制御部ＺＧＣによって、これらＬＥＤ固有の投入接続情報が第２のデータバスＤ２を介して文字発生器ＺＧに伝送される。第２のデータバスＤ２の幅は伝送レートに依存している。伝送レートは、文字発生器ＺＧの長さ、解像度ｄｐｉ（インチ当たりのドット数）、プリント速度およびグレー値またはカラー段の数と共に変化する。この実施例において、プリント解像度は６００ｄｐｉでありかつグレー値段に関連している露光段の数は２５６である。文字発生器ＺＧにおけるそれぞれのＬＥＤは、露光段の数に応じて、投入接続情報として幅８ビットの１バイトが供給されなければならない。第２図の、文字発生器ＺＧの平面図から明らかであるように、文字発生器ＺＧはＬＥＤの８つの群Ｇ１…Ｇ８を含んでおり、これらはそれぞれ第２のデータバスＤ２の８ビット幅のデータ線路Ｄ２１…Ｄ２８に接続されている。従って第２のデータバスＤ２の全体の幅は６４ビットである。この第２のデータバスＤ２は文字発生器ＺＧのデータ入力側Ｄ２１Ｎに接続されている。このデータ入力側Ｄ２１Ｎを介してデータが文字発生器ＺＧのフラットユニットＦＢＧに達する。フラットユニットＦＢＧにおいて第２のデータバスＤ２のデータ線路は個々の群固有のデータ線路Ｄ２１…Ｄ２８に分割されかつそれぞれ集積回路ＩＣの入力側に導かれている。この集積回路はＬＥＤの制御のための手段として用いられる。この集積回路ＩＣはそれぞれ、８つの群Ｇ１…Ｇ８にまとめられているＬＥＤを制御するための、第１の複数の手段を形成する。フラットユニットＦＢＧは、第２のデータバスＤ２におけるデータの信号増幅作用をする増幅手段を含んでいることができる。文字発生器ＺＧに含まれているフラットユニットＦＢＧは信号供給に用いられるばかりでなく、制御手段へのエネルギー供給のためにも用いられる。フラットユニットＦＢＧは必要の場合にはＬＥＤに対するエネルギー供給も引き受けることができる。文字発生器にエネルギーが、線路接続部ＬＴＧを介して文字発生器に結合されている電流供給部ＥＳによって供給される。線路接続部ＬＴＧはこのために、それぞれ文字発生器の長辺に設けられている接続端子ＫＬ，ＫＲに接続されている。接続端子ＫＬ１，ＫＲ１にアース接続ＧＮＤが行われ、接続端子ＫＬ２，ＫＲ２には３．１Ｖの電圧が加えられかつ接続端子ＫＬ３，ＫＲ３には５．４Ｖの電圧が加えられる。この電圧の値は、集積回路ＩＣおよびＬＥＤにおける使用テクノロジーに依存している。更に第２図から分かるように、ＬＥＤは文字発生器ＺＧの長手方向延在部の真ん中に支持板ＴＲ上に一列に配設されている。この列はプリント行を形成する。長さ単位当たりのＬＥＤの数は長さ単位当たりの画素の数に対応する。長さ単位当たりの画素の数が６００ｄｐｉであるとすれば、この間隔において一列に６００個のＬＥＤが配列されている。ＬＥＤの一列の配設は、文字発生器の場合により必要な修理が容易になるという利点を有している。ＬＥＤは個別素子として相並べて配設することができるのではなくて、砒化ガリウムから成る半導体チップ上に部分的にまとめられている。１つの半導体チップ上に６４個のＬＥＤが配設されている。この種の半導体チップを以下にＬＥＤアレイと称する。ＬＥＤアレイは矩形の形状を有しておりかつ支持板ＴＲ上に直接接着されている。それぞれのＬＥＤアレイの両側に、それぞれ集積回路ＩＣが配設されている。ＩＣは同様に直接支持板に接着されている。素子の固定は、任意選択的に導電性接着剤、はんだ付けまたは類似のものによって行うことができる。第６図および第７図からも分かるように、それぞれのＩＣの、ＬＥＤアレイとは反対の側に、フラットユニットＦＢＧの翼部が接続されている。フラットユニットＦＢＧは、データ接続端子Ｄ２１Ｎが設けられている、文字発生器ＺＧの端面から支持板ＴＲ上に配設されているＬＥＤアレイおよびＩＣの両側の翼部に延在している。データ入力側Ｄ２１Ｎとは反対側の、フラットユニットＦＢＧの端部は、高いデータレートに基づいて終端抵抗ＨＦＲ１，ＨＦＲ２によって終端されている。第６図の断面図において、文字発生器ＺＧの詳しい構成が分かる。支持板ＴＲの形状は実質的に矩形である。支持板ＴＲは金属から成り、それは長手方向の剛性を高めるためおよび／または水冷の目的で長手方向の孔Ｂ１…Ｂ４を備えている。支持板ＴＲは下面が冷却体Ｋに結合されている。支持板ＴＲの、冷却体Ｋとは反対側の上面には、フラットユニットＦＢＧ，ＩＣおよびＬＥＤアレイが配設されている。この上面はカバー部ＡＢによって上方向に遮蔽されている。カバー部ＡＢは帽子の形式に構成されておりかつ支持板ＴＲを部分的に取り囲むように把持している。支持板ＴＲの端面に当接している、カバー部の脚部はねじ結合部Ｓによって解離可能に支持板ＴＲに固定されている。カバー部ＡＢは支持板ＴＲの上面に延在している部分が中空体として実現されている。中空体は、ＬＥＤの放射領域において、ＬＥＤ放射を集束するための所謂セルフォックレンズを含んでいる。殊に第７図の詳細図から分かるように、支持板ＴＲは上側部分においてバスバーＥＳＣおよびフラットユニットＦＢＧで矩形の横断面となるように補完されて成っている。バスバーＥＳＣはＬ字形の成形断面部を有しており、この部分は支持板ＴＲの相応の空所に挿入可能である。支持板ＴＲとバスバーＥＳＣとの間に、図示されていない絶縁体が挿入されていて、２つの部材間の電気的な接続を妨げるようにしている。バスバーＥＳＣはその延在部に沿って複数の貫通部Ｃを有しており、ここに、支持板ＴＲとは反対の側から導電性ではないねじ受けＢＵが挿入可能である。このねじ受けＢＵに、バスバーＥＳＣを支持板ＴＲに固定するためにねじＳＢが突入している。ねじは、支持板ＴＲの上側および下側を通して延在している貫通部Ｃを案内可能である。支持板ＴＲとバスバーＥＳＣとの間のこの形式の固定は、支持板ＴＲの上面においてバスバーＥＳＣに埋め込まれているフラットユニットＦＢＧがこの形式の固定によって妨害されないという利点を有している。即ち、フラットユニットＦＢＧにおける導体路案内において、バスバーＥＳＣの固定のためのある種の貫通孔を設ける必要がない。フラットユニットＦＢＧは、バスバーＥＳＣの上面において該フラットユニットＦＢＧの横断面に相応する空所に埋め込まれている。フラットユニットＦＢＧは、バスバーＥＳＣに全面的に結合されている。このために殊に、非導電性の接着剤を用いた面状の接着が適している。両方の部材間のこの全面的な結合によって、バスバーＥＳＣのＬ字形によって実現される長手方向の剛性は、例えば約７０ｃｍの長さにわたって延在するフラットユニットＦＢＧに対しても利用される。支持板ＴＲの両長手方向側に延在しているフラットユニットＦＢＧ間に、支持板ＴＲの一部が残っており、その上に上述した手法で、ＬＥＤとこの両側にそれぞれ隣接しているＩＣとが被着されている。その際支持板ＴＲはアース線路として用いられ、それは導電性の接着によって集積回路ＩＣおよびＬＥＤアレイに対して接触接続されている。集積回路ＩＣとＬＥＤアレイとの間の必要な電気的な接続は、ＩＣの接点面からＬＥＤアレイの接点面に案内されているボンディング接続部ＢＯによって直接形成されている。この種のボンディング接続部ＢＯによって、フラットユニットＦＢＧおよびバスバーＥＳＣの接点間の、集積回路ＩＣとの電気的な接続も実現されている。支持板ＴＲの、ＩＣおよび／またはＬＥＤアレイに対するアース接続も選択的にボンディング接続部ＢＯによって形成することができる。バスバーＥＳＣとＩＣとの間のボンディング接続部ＢＯを可能にするために、バスバーＥＳＣは接点突起Ｎを有している。この突起は、バスバーＥＳＣの脚部からこれに対して垂直に支持板上面の方向に延在している。この接点突起Ｎは支持板上面に沿って延在しており、支持板上面にＩＣおよびＬＥＤアレイが配設されておりかつ従ってバスバーＥＳＣと支持板上面との間に存在している。接点突起Ｎの表面の相応の被膜によって、ボンディング接続部ＢＯは所謂ウエッチ法（Wetch-Verfahren）によって行うことができる。フラットユニットＦＢＧからＩＣへのボンディング接続部ＢＯの使用によって簡単な接続手法が提供される。この接続手法によって、平滑コンデンサおよび基準抵抗ＲＥ１…ＲＥ４（第４図参照）の、フラットユニットＦＢＧへの配設が簡単な手法で実現可能である。このような個別に実装可能な素子によって、素子の一層低い許容偏差値を実現することができる。比較的低い許容偏差値によって、文字発生器ＺＧによって実施される、例えば光導体ドラムのような光導体性の材料の露光の高い品質が実現可能である。データは、第２のデータバスＤ２のデータ線路Ｄ２１…Ｄ２８によってそれぞれ第１のＩＣにフラットユニットＦＢＧを介して送られる。データ線路Ｄ２１… Ｄ２８と集積回路ＩＣとの間の接続はボンディング接続部ＢＯによって行われる。ＩＣは、データをシフトするシフトレジスタＳＲを含んでいる。シフトレジスタＳＲの出力側はそれぞれ、後続のＩＣのシフトレジスタＳＲの入力側にそれぞれ直接ボンディング接続部ＢＯによって結合されている。語幅が８ビットである場合、相応に、全部で１６個の接点を有する８個のボンディング接続部ＢＯが必要である。従って、シフトレジスタＳＲの、フラットユニットＦＢＧを介する間接的な接続に比べて、シフトレジスタ接続当たりフラットユニットＦＢＧ上で１６個の接触接続部および８個の導体路が節約される。これにより、文字発生器の信頼性は高められかつ構造長は低減される。線路の間隔および幅はそのために最適化することができる。これにより、製造品質および製造時の欠陥のないフラットユニットＦＢＧの良品率が高められることになる。図示の実施例において、それぞれのＬＥＤアレイに２つのＩＣが配属されている。それぞれのＬＥＤアレイに１２８個のＬＥＤが含まれており、そのうち偶数番目のＬＥＤは第１の群Ｇ１…Ｇ４のＩＣによって制御されかつ奇数番目のＬＥＤは別の群Ｇ５…Ｇ８のＩＣによって制御される。従って集積回路ＩＣは６４個のＬＥＤを制御する。従って１つのＩＣにおいてそれぞれ８ビットを有する６４個のデータ語を処理することができる。第３図には、ＩＣの機能エレメントがブロック図にて示されている。ＩＣのデータ入力側ＳＲＥは８ビットの幅を有するシフトレジスタ入力側ＳＲＥによって形成される。それぞれのビットは、８つの並列なシフトレジスタＳＲ１…ＳＲ８の１つに供給される。シフトレジスタ長は６４ビットであり、これにより６５番目のビットのビットの書き込みの際に、第１のビットはシフトレジスタ出力側ＳＲＡを介して後続のＩＣに転送される。従ってシフト過程の終了時に、ＩＣにおける６４個のＬＥＤの投入接続時間を制御するための６４個のデータ語が使用可能である。ＩＣによって、ＬＥＤの１つの群のそれぞれのＬＥＤの投入接続時間の個別制御が制御されるのみならず、この群のすべてのＬＥＤに対する平均エネルギー供給も調整設定されるべきであるので、ＩＣは１つのＤＡ変換器ＤＡＣを含んでおり、これを用いてＬＥＤへの平均エネルギー供給が調整設定可能である。このＤＡ変換器ＤＡＣに、例えば６ビット幅を有しているデータ語の形の調整設定すべきエネルギー供給が行われる。この供給は一方において別個のデータバスによって行うことができるが、特別有利には画像データ流内の１つのデータ語として行うことができる。後者の実施例では、６５ビットのシフトレジスタＳＲ１…ＳＲ８の相応の長さを選択することができる。シフトレジスタＳＲ１…ＳＲ８に後置接続されている第１の機能段として、６５個のバッファメモリＨＬ１…ＨＬ６５が設けられており、これらにおいて８ビット幅のデータ語がシフトレジスタＳＲ１…ＳＲ８から並列に転送される。ＤＡ変換器ＤＡＣに割り当てられているバッファメモリＨＬ６５に相応に１つのデータ語が転送される。第２の機能段としてバッファメモリＨＬ１…ＨＬ６５に後置接続されて、８ビットのコンパレータＣＯＭ１…ＣＯＭ６４が設けられている。これらコンパレータＣＯＭ１…ＣＯＭ６４はそれぞれに配属されているバッファメモリＨＬ１…ＨＬ６５にファイルされているデータ語を、すべてのコンパレータＣＯＭ１…ＣＯＭ６４に接続されている計数器ＣＯＵの計数状態と比較する。計数クロックが外部から供給される。このように外部から供給するようにすれば、クロック発生器のプログラミングは比較的簡単になる。計数状態は、露光に対するスタート信号およびこれによって始まる計数状態０から出発して、バッファメモリＨＬ１…ＨＬ６５にファイルされている値に達すると、次の計数ステップによって、コンパレータＣＯＭ１…ＣＯＭ６４の１ビットの出力情報が変化する。ＩＣの第３の機能ユニットして、コンパレータＣＯＭ１…ＣＯＭ６４にアナログ切換手段ＳＷ１…ＳＷ６４が後置接続されている。これら切換手段ＳＷ１…ＳＷ６４はコンパレータＣＯＭ１…ＣＯＭ６４の出力情報によって制御される。個別データ語に依存して、計数過程の開始によって、個々のＬＥＤはそれらにぞれぞれ属している、ＩＣの切換手段ＳＷ１…ＳＷ６４によって投入接続される。例えば、値０を有するデータ語では、投入接続されず、一方値１５０を有するデータ語の場合、相応のＬＥＤが投入接続される。計数器ＣＯＵは計数状態１５０に達しかつコンパレータＣＯＭ１…ＣＯＭ６４は計数状態１５１への移行の際に、１ビット幅の信号を発生し、この信号は切換手段ＳＷを用いて相応のＬＥＤの遮断を作用する。それぞれの切換手段の出力側ＳＷＵは、ＬＥＤに対するボンディング接続部ＢＯを行うことができる、ＩＣの接点面に導かれている。投入接続時間の期間にＬＥＤに送出される電流は、ＤＡ変換器ＤＡＣによって決定される。ＤＡ変換器ＤＡＣに第４図に示されているように、基準電圧ＵＲが供給される。ＤＡ変換器ＤＡＣは更に、フラットユニットＦＢＧに配設されておりかつ一方がアースに接続されている基準抵抗ＲＥ１…ＲＥ８に接続されている。この基準抵抗ＲＥ１…ＲＥ８を用いて基準電流が発生され、それは切換手段ＳＷ１…ＳＷ６４のドライバトランジスタＴ１においてミラー化される。基準抵抗ＲＥ１…ＲＥ８の相応の温度係数を用いて、このようにして温度補償を実現することができる。切換手段ＳＷ１…ＳＷ６４のドライバ段は第５図に示されている。ドライバ段は所謂ランプ回路として構成されておりかつ演算増幅器ＯＰＶから成っており、その出力側はドライバトランジスタＴ１の制御入力側に接続されている。ドライバトランジスタＴ１は所定の極性の電界効果トランジスタとして示されている。しかし別の極性の電界効果トランジスタを使用することも、例えばバイポーラトランジスタのような別のテクノロジーのトランジスタを使用することもできる。ドライバトランジスタＴ１のドレイン入力側は一方において演算増幅器ＯＰＶの反転入力側に接続されており、他方において作業抵抗Ｒ１の１つの接続端子に接続されている。作業抵抗Ｒ１の別の接続端子は給電電圧ＵＶに接続されている。ドライバトランジスタＴ１のソース端子は切換手段出力側ＳＷ０を形成している。この切換手段出力側ＳＷ０に、ＬＥＤのアノードが接続されている。このＬＥＤのカソードはアースされているＧＮＤ。ＬＥＤに並列に、分路トランジスタＴ２のドレイン・ソース間が設けられている。この分路トランジスタＴ２の制御入力側は入力側ＯＳにＬＥＤの切換のために結合されている。既述のランプ回路によって、電圧障害を回避することができる。すべてのＬＥＤアレイのＬＥＤは１線上に配設されているので、これらは同時に投入接続されなければならない。この同時の投入接続過程において、和として大きな電流が流れる。この高い電流パルスに基づいて、バスバーＥＳＣとのインダクタンス問題が生じる。この問題はランプ回路によって回避される。というのは、電流は比較的緩慢かつ制御されて「上昇」することができかつにも拘わらずＬＥＤの高速の投入接続が保証されているからである。ＬＥＤが投入接続される前に、電流は前以て決められた電流上昇レートで、所望のＬＥＤ電流値がＬＥＤに並列に接続されている分路トランジスタＴ２を流れるまで、上昇される。電流は上述の電流ミラーＩＣを用いて固有に調整設定される。この電流が安定して流れる後、分路トランジスタＴ２は遮断される。それからＬＥＤを流れる電流は、分路トランジスタＴ２を流れたその前の電流と同じ値を有する。遮断過程は上述の投入接続過程と類似して経過する。分路トランジスタＴ２の投入接続によって、値を変えない電流はＬＥＤを介してもはや流れない。それから電流は前以て決められた下降レートで値０まで「低減」される。電流はいずれの時点でも急峻な側縁を有していないので、不都合な障害電圧を発生するおそれもない。側縁上昇は、演算増幅器ＯＰＶの非反転入力側に加えられる基準電圧ＵＲＡによって調整設定される。ランプ回路によって実現可能な、電圧障害を回避するという効果は、隣接する分路トランジスタを相互に時間をずらして切り換えることによって改良される。第８図には、シフトレジスタＳＲ１…ＳＲ８の形式のデータメモリの固有のクロック供給が示されている。以下に説明するクロック供給は、従来のクロック供給では発生するおそれがあった切換ノイズを、信号走行時間を大幅に遅延することなしに低減する。シフトレジスタＳＲ１…ＳＲ８の内部において、個別Ｄフリップ・フロップＤＦＦ１…ＤＦＦ８が縦続接続されている。６５ビットのレジスタ長では、相応に６５個のＤフリップ・フロップＤＦＦが必要である。これらＤフリップ・フロップは例えば８つのＤフリップ・フロップＤＦＦ１…ＤＦＦ８の群に分割されている。この群内において、第１のＤフリップ・フロップＤＦＦ１および最後のＤフリップ・フロップＤＦＦ８にシフトレジスタ群の入力側に加えられるクロックＣＬＫＩが供給される。入力クロックは２つの縦続接続されているインバータＮ１，Ｎ２によって遅延される。このこのようにして遅延されたクロックは第２のＤフリップ・フロップＤＦＦ２および第７のＤフリップ・フロップＤＦＦ７に供給される。クロックの更なる遅延は、縦続接続されているインバータＮ３，Ｎ４によって行われる。この更に遅延されたクロックは第３のＤフリップ・フロップＤＦＦ２３および第８のＤフリップ・フロップＤＦＦ８に供給される。第４のＤフリップ・フロップＤＦＦ４および第５のＤフリップ・フロップＤＦＦ５には、縦続接続されているインバータＮ５，Ｎ６によって更に遅延されたクロックが供給される。クロック入力側ＣＬＫ１に加えられるクロックは、直接クロック出力側ＣＬＫ０に案内なされるのでなく、２つの別のインバータＮ７，Ｎ８によって遅延されて後続のレジスタ群に送出される。インバータＮ７，Ｎ８によるこの最後の遅延によって、種々のレジスタ群に対するクロック信号も種々に時間的にずらされていることが保証されている。シフトレジスタＳＲ１…ＳＲ８によってクロック制御されるデータは、フラットユニットＦＧから群のそれぞれ第１のＩＣに伝送される。データ語は文字発生器制御部ＺＧＣにおいて発生されかつ第２のデータバスＤ２を介して文字発生器ＺＧのフラットユニットＦＢＧに伝送される。それから文字発生器制御部ＺＧＣにおいて発生されたデータ語をＬＥＤの個々の光強度に依存して形成することができるように、所定の時間間隔をおいてこれに関する補正情報を求めなければならない。この目的のために、個々の光強度を求める測定装置ＭＥが使用される。この種の測定装置は米国特許第４７８０７３１号明細書から公知である。それは、光に感応するセンサが配設されている測定スライダを有している。スライダを用いて、センサは文字発生器のＬＥＤ行を介して案内されかつ相応の制御によって個々の光強度が求められる。求められたデータは文字発生器制御部ＺＧＣの第３のデータバスＤ３（第１図）を介して引き続く処理のために更に送られる。このデータバスは例えば１０ビット幅である。文字発生器制御部ＺＧＣはこれらデータを直接処理しかつそこから補正値を有するテーブルを作成する。しかしこのデータ処理は、プリンタの外部でも相応のデータ処理装置によって行うことができる。その場合相応のテーブルを後から、コントローラＣＯＮＴから供給されるグレー値またはカラー情報と結合するためにこれらを結合することができるように、文字発生器制御部ＺＧＣにロードしなければならない。この結合から、投入接続持続時間バイトの形のデータ語が発生されかつ文字発生器ＺＧに伝送される。データ伝送は、個別ＩＣ群に対して並列に行われる。データ語はＩＣのシフトレジスタＳＲによって、第１のデータ語が群の最後のＩＣの最後のレジスタに達するまで、クロック制御される。それからデータ語はバッファメモリＨＬにおいて並列に転送される。この転送の後、次のデータ伝送サイクルが始まり、ここで次にプリントすべき行がシフトレジスタＳＲにおいてクロック制御される。次のデータ伝送サイクルが経過している間、上述した形式および方法で、個々のＬＥＤは個々のデータ語に依存して所定の時間の間投入接続される。このために使用される計数器ＣＯＵは、文字発生器ＺＧまたは文字発生器制御部ＺＧＣに配設することができる図示されていない発振器によってクロック制御することができる。上述の文字発生器ＺＧはまた、僅かな周囲を有している。即ち、この文字発生器ＺＧは例えば単に２つのＩＣ群を持っていればよく、それでも完全な既述の機能性を実現する。ＬＥＤアレイ当たり１つのＩＣだけを使用するようにすることもできる。この種の文字発生器ＺＧは長さを変えないで、僅かな解像度のプリント画像情報の再生のために用いられまたは例えば６００ｄｐｉの高い解像度を変えない場合、その長さが低減される。低減された長さの複数の文字発生器はモジュール形式に高められた長さの１つの文字発生器ＺＧにまとめることができる。これにより、この文字発生器ＺＧを種々のプリントまたはコピー装置で、変わらない構造形式で、これらの機器が種々の幅の記録担体を処理するときにも、使用することが可能である。電力要求が比較的僅かな場合、電流をＬＥＤに導く上述の形式のバスバーＥＳＣを省略することができる。この場合これらのバスバーＥＳＣはフラットユニットＦＢＧの内部層として実現することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年５月２１日【補正内容】それぞれの画素において均質な露光が要求される白黒画像情報の再生のために、米国特許第４７３４７１４号明細書から、ＬＥＤダイオードアレイを備えた光学文字発生器が公知である。ＬＥＤアレイは、サブストレート上に一列に順次、それらが、それぞれの再生可能なピクセルに対して１つの光源が存在しているプリント行を形成するように配列されている。それぞれのＬＥＤアレイに２つの制御モジュールが配属されている。制御モジュールの接続線はサブストレート上の導体路を介してＬＥＤアレイの接続部に導かれている。導体路とＬＥＤアレイとの間の接続はボンディングによって行われる。一方の制御モジュールは奇数番目の発光ダイオードの制御に対して割り当てられており、他方の制御モジュールは偶数番目の発光ダイオードに対する制御のために使用されるようになっている。制御モジュールはシフトレジスタを含んでおり、そこで１ビット幅の面豫情報を直列にクロックタイミング制御することができる。第１の制御モジュールのシフトレジスタの出力側は、第２の制御モジュールのシフトレジスタの入力側に接続されているので、第１の制御モジュールに書き込まれるデータは第２のおよび別の後置接続されている制御モジュールに順次送ることができる。シフトレジスタへの書き込みの際のクロックレートを低減するために、制御モジユールの個々の群を形成することが提案される。その場合制御モジュール群のシフトレジスタは上述した方法で結合されている。それぞれの個々の発光ダイオードの送出される光エネルギーを、隣接する発光ダイオードの送出される光出力の制御幅が制限されているように調整設定するために、制御モジュールの個々のドライバ素子に、抵抗またはトランジスタの形の電流制限手段を付加接続することが提案される。公知の文字発生器における画像情報はピクセル毎に１ビットを有している。しかし比較的最近の用途では、グレー値形成情報またはカラー情報の再生のために適している文字発生器が必要とされる。この種の画像情報では、１つのピクセルは複数のビットを含んでいる。相応に、個々の光源を制御するために、多数をビットが並列に使用可能でなければならない。ヨーロッパ特許出願公開第０５０４５７５号公報からもＬＥＤダイオードアレイを備えた文字発生器が公知である。しかしこの文字発生器も、構造形式に規定されて、複数のビットを含んでいるグレー値情報を同時に表示することには殆ど適していない。それ故に本発明の課題は、複数のビットを含んでいる画像情報を高い信頼性および精度でそれぞれ個々の光源に対して迅速に送ることができるようにした、電子文字プリントまたはコピー装置を提供することである。１４．前記バスバー（ＥＳＣ）はねじ山（ＢＵ）を有する少なくとも１つの空所を有しており、該空所に、前記支持板（ＴＲ）の開口を通って案内されるねじ（ＳＢ）がねじ込み可能である請求項１３記載の文字発生器（ＺＧ）。１５．それぞれの光源（ＬＥＤ）の個別投入接続時間は、該光源（ＬＥＤ）の固有の発光強度および該光源（ＬＥＤ）を用いて再生すべきであるグレー値情報に依存している請求項２から１４までのいずれか１項記載の文字発生器（ＺＧ）。１６．クロック制御される複数の個別メモリ（ＤＦＦ１…ＤＦＦ８）から成る、シフトレジスタの形式のデータメモリ（ＳＲ１…ＳＲ８）を備え、この場合それぞれ縦続接続された個別メモリ（ＤＦＦ１…ＤＦＦ８）の群が形成されており、そのうちの少なくとも入力側および出力側に配設されている個別メモリ（ＤＦＦ１，ＤＦＦ８）が同時にその状態を変化しかつそれぞれ内側に次に位置する個別メモリ（ＤＦＦ２…ＤＦＦ７）がその状態を変化する請求項５から１５までのいずれか１項記載の文字発生器（ＧＺ）。１７．光源（ＬＥＤ）に並列に切換可能な負荷（Ｔ２）を有している個々の光源（ＬＥＤ）のエネルギー供給を切り換える切換手段（ＯＰＶ，Ｔ１）を備えていて、文字発生器（ＺＧ）に対するエネルギー供給は光源（ＬＥＤ）の付勢に無関係に行うことができる請求項５から１５までのいずれか１項記載の文字発生器（ＧＺ）。１８．切換可能な負荷としての分路トランジスタ（Ｔ２）を備えていて、隣接する分路抵抗は（Ｔ２）は相互に時間をずらして切り換えられる請求項１７記載の文字発生器（ＧＺ）。１９．請求項１から１８までのいずれか１項記載の文字発生器（ＧＺ）が少なくとも２つ、モジュラー形式に隣接配列されて成ることを特徴とする文字発生器（ＧＺ）。【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年７月２１日【補正内容】請求の範囲１．少なくとも１つの列に配設されている制御可能な光源（ＬＥＤ）を複数個備え、該光源は偶数番目の群および奇数番目の群に分割されており、かつ光源を制御するための手段（ＩＣ）の複数の群を備え、該群に並列に、個々の光源（ＬＥＤ）の露光段に相応する、複数のビットを有するデータが文字発生器制御部（ＺＧＣ）から供給可能であり、この場合光源（ＬＥＤ）の偶数番目の群に対しても光源（ＬＥＤ）の奇数番目の群に対しても、光源を制御するための手段（ＩＣ）の複数の群が設けられており、光源を制御するための手段の群内において、光源（ＬＥＤ）を制御するための手段は、それぞれ出力側（ＳＲＡ）が後続配設されている制御手段（ＩＣ）の入力側（ＳＲＥ）に電気的なボンディング接続部（ＢＯ）によって直接結合されかつデータが第１の制御手段（ＩＣ）の入力側（ＳＲＥ）にのみ外部から供給されるように配設されており、前記光源を制御するための手段のデータ入力側（ＳＲＥ）はそれぞれ１つの並列なシフトレジスタ装置（ＳＲ１…ＳＲ８）を有しており、該シフトレジスタ装置のビット幅は入力データのビット幅に相当しかつ該シフトレジスタ装置から複数ビット幅のデータが並列に一時メモリ（ＨＬ…１ＨＬ６４）に伝送可能であり、かつ支持板（ＴＲ）を備え、該支持板上に光源（ＬＥＤ）および光源の制御手段（ＩＣ）が配設されておりかつ該光源および制御手段は導体を用いて、例えばボンディングによって相互に直接電気的に結合されていることを特徴とする電子グラフイックプリントまたはコピー装置用文字発生器（ＺＧ）。２．前記光源の制御手段（ＩＣ）は、１つの群のすべての光源（ＬＥＤ）に対する平均エネルギーを調整設定しかつ１つの群のそれぞれの光源（ＬＥＤ）の投入接続時間の個別制御を可能にする請求項１記載の文字発生器（ＺＧ）。３．光源（ＬＥＤ）として発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え、該光源は群においてそれぞれＬＥＤアレイとしてまとめられており、その際発光ダイオード（ＬＥＤ）は一列において矩形の半導体チップ上に、複数の順次並べられたＬＥＤアレイから１つのＬＥＤ行が形成されるように、配設されている請求項１または２記載の文字発生器（ＺＧ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マーティンファウストドイツ連邦共和国Ｄ−85305 イェッツェンドルフゾネンハング 36 (72)発明者クラウス−ディーターイェルゲンスドイツ連邦共和国Ｄ−85598 バルトハムロシーニ−シュトラーセ 11 (72)発明者ゲルハルトクラペテックドイツ連邦共和国Ｄ−35396 ギーセンローゼンプファート５ (72)発明者アルフォンスレーフドイツ連邦共和国Ｄ−86836 オーバーマイティンゲンアンガーシュトラーセ 15 (72)発明者クラウスパホーニクドイツ連邦共和国Ｄ−82024 タウフキルヒェンリンデンリング 135

Claims

【特許請求の範囲】１．少なくとも１つの列に配設されている制御可能な光源（ＬＥＤ）を複数個備え、該光源は群に分割されており、かつ光源を制御するための手段（ＩＣ）を備え、該手段は前記光源（ＬＥＤ）の群にそれぞれ配属されており、かつ光源を制御するための手段（ＩＣ）は列状に順次接続されており、その結果それぞれ出力側（ＳＲＡ）は次に配設されている制御手段（ＩＣ）の入力側（ＳＲＯ）に結合されておりかつデータは第１の制御手段（ＩＣ）の入力側（ＳＲＯ）にのみ外部から供給され、かつ相互に結合されている、光源の制御手段（ＩＣ）の少なくとも２つの群を備え、該群に並列にデータが文字発生器制御部（ＺＧＣ）から供給可能であり、かつ支持板（ＴＲ）を備え、該支持板上に光源（ＬＥＤ）および光源の制御手段（ＩＣ）が配設されておりかつ該光源および制御手段は導体を用いて、例えばボンディングによって相互に直接電気的に結合されていることを特徴とする電子グラフィックプリントまたはコピー装置用文字発生器（ＺＧ）。２．前記光源の制御手段（ＩＣ）は、１つの群のすべての光源（ＬＥＤ）に対する平均エネルギーを調整設定しかつ１つの群のそれぞれの光源（ＬＥＤ）の投入接続時間の個別制御を可能にする請求項１記載の文字発生器（ＺＧ）。３．光源（ＬＥＤ）として発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え、該光源は群においてそれぞれＬＥＤアレイとしてまとめられており、その際発光ダイオード（ＬＥＤ）は一列において矩形の半導体チップ上に、複数の順次並べられたＬＥＤアレイから１つのＬＥＤ行が形成されるように、配設されている請求項１または２記載の文字発生器（ＺＧ）。４．前記ＬＥＤアレイに、偶数番目および奇数番目の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって形成されるサブ群を備え、その際それぞれのサブ群に、制御手段（ＩＣ）が配属されている請求項３記載の文字発生器（ＺＧ）。５．前記光源制御手段（ＩＣ）が集積されている集積回路（ＩＣ）を備え、該集積回路は、シフトレジスタの形式のデータメモリ（ＳＲ１…ＳＲ８）を含んでおり、該データメモリには、それぞれの光源（ＬＥＤ）の投入接続時間の個別制御のためにデータが直列に書き込み可能であり、バッファメモリ（ＨＬ１…ＨＬ６４）を含んでおり、該バッファメモリには、前記データメモリ（ＳＲ１…ＳＲ８）のデータが並列に書き込み可能であり、切換手段（ＳＷ１…ＳＷ６４）を含んでおり、該切換手段は前記バッファメモリ（ＨＬ１…ＨＬ６４）においてその都度使用可能なデータに依存して個々の光源（ＬＥＤ）のエネルギー供給を切換え、かつ平均エネルギー供給を調整設定するための手段を含んでおり、該手段は補正値メモリとして用いられるバッファメモリ（ＨＬ６５）に結合されている請求項２から４までのいずれか１項記載の文字発生器（ＺＧ）。６．平均エネルギー供給の調整設定のために用いられるＤＡ変換器（ＤＡＣ）を備え、該ＤＡ変換器は前記集積回路（ＩＣ）の補正値メモリ（ＨＬ６５）に含まれている補正値に依存して基準電圧（ＵＲ）から制御電圧を導出し、該制御電圧は外部抵抗（ＲＥ１…ＲＥ８）を用いて制御電流に変換可能である請求項５記載の文字発生器（ＺＧ）。７．シフトレジスタの形式のデータメモリ（ＳＲ１…ＳＲ８）を備え、それぞれのシフトレジスタは、前記ＤＡ変換器（ＤＡＣ）に対する補正値を格納するための１つの記憶場所だけ拡張されている請求項６記載の文字発生器（ＺＧ）。８．固有の縁条件に依存して平均エネルギー供給を制御する手段を備えている請求項２から７までのいずれか１項記載の文字発生器（ＺＧ）。９．前記支持板（ＴＲ）に配設されている分配器フラットユニット（ＦＢＧ）を備え、該分配器フラットユニットを用いて前記文字発生器制御部（ＺＧＣ）が前記光源（ＬＥＤ）を制御するための手段に結合されている請求項１から８までのいずれか１項記載の文字発生器（ＺＧ）。１０．前記集積回路（ＩＣ）は順次相並んで列状に配列されているので、シフトレジスタ（ＳＲＡ）の出力側がそれぞれ後続配設されているシフトレジスタの入力側（ＳＲＥ）にボンディングによって直接電気的に結合されておりかつ第１の集積回路（ＩＣ）のシフトレジスタ（ＳＲ１…ＳＲ８）のみに外部からデータが供給される請求項５から９までのいずれか１項記載の文字発生器（ＺＧ）。１１．バスバーを用いて前記集積回路（ＩＣ）に直接電流が供給され、この場合バスバーはフラットユニット（ＦＢＧ）の内部層として構成されている請求項９または１０記載の文字発生器（ＺＧ）。１２．アース線路（ＧＮＤ）として用いられる支持板（ＴＲ）を備え、該支持板に沿って発光ダイオード（ＬＥＤ）に給電するためのバスバー（ＥＳＣ）が配設されている請求項８から１１までのいずれか１項記載の文字発生器（ＺＧ）。１３．前記バスバー（ＥＳＣ）は長手方向の延在方向においてＬ字形に曲げられておりかつ前記フラットユニット（ＦＢＧ）は前記バスバー（ＥＳＣ）に接着されている請求項１２記載の文字発生器（ＺＧ）。１４．前記バスバー（ＥＳＣ）はねじ山（ＢＵ）を有する少なくとも１つの空所を有しており、該空所に、前記支持板（ＴＲ）の開口を通って案内されるねじ（ＳＢ）がねじ込み可能である請求項１３記載の文字発生器（ＺＧ）。１５．それぞれの光源（ＬＥＤ）の個別投入接続時間は、該光源（ＬＥＤ）の固有の発光強度および該光源（ＬＥＤ）を用いて再生すべきであるグレー値情報に依存している請求項２から１４までのいずれか１項記載の文字発生器（ＺＧ）。１６．クロック制御される複数の個別メモリ（ＤＦＦ１…ＤＦＦ８）から成る、シフトレジスタの形式のデータメモリ（ＳＲ１…ＳＲ８）を備え、この場合それぞれ縦続接続された個別メモリ（ＤＦＦ１…ＤＦＦ８）の群が形成されており、そのうちの少なくとも入力側および出力側に配設されている個別メモリ（ＤＦＦ１，ＤＦＦ８）が同時にその状態を変化しかつそれぞれ内側に次に位置する個別メモリ（ＤＦＦ２ …ＤＦＦ７）がその状態を変化する請求項５から１５までのいずれか１項記載の文字発生器（ＧＺ）。１７．光源（ＬＥＤ）に並列に切換可能な負荷（Ｔ２）を有している個々の光源（ＬＥＤ）のエネルギー供給を切り換える切換手段（ＯＰＶ，Ｔ１）を備えていて、文字発生器（ＺＧ）に対するエネルギー供給は光源（ＬＥＤ）の付勢に無関係に行うことができる請求項５から１５までのいずれか１項記載の文字発生器（ＧＺ）。１８．切換可能な負荷としての分路トランジスタ（Ｔ２）を備えていて、隣接する分路抵抗は（Ｔ２）は相互に時間をずらして切り換えられる請求項１７記載の文字発生器（ＧＺ）。１９．請求項１から１８までのいずれか１項記載の文字発生器（ＧＺ）が少なくとも２つ、モジュラー形式に隣接配列されて成る請求項１から１８までのいずれか１項記載の文字発生器（ＧＺ）。