JPS63312174A

JPS63312174A - 光プリントヘッドの発光素子駆動方式

Info

Publication number: JPS63312174A
Application number: JP62146944A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nakamura; 幸夫中村; Otoo Chiba; 千葉　己生; Hiroshi Furuya; 博司古谷
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1987-06-15
Publication date: 1988-12-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、光プリントヘッドにおける発光ａｆ駆動方式
に関し、特に階調制御に関するものである。

（従来の技術）第４図は光プリンタに使用される従来のＬＥＤアレイプ
リントヘッドの構造の−・例を概略的に示す對視図であ
る。以Ｆ、このＩＡを参照してＬＥＤアレイプリントヘ
ッドの構造につき部用に説明する。

同図において、光源となるＬＥＤアレイ１１は、複数の
ＬＥＤ素ｔの列から成るもので、セラミックベースｆ２
Ｆに設けられ、さらにこのＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子
を点滅駆動するＩＣチップ状の駆動回路１３に接続され
ている。このＬＥＤアレイ１１は、通常、複数のＬＥＤ
チップ１１ａ、ｆｌｂ、　　・・・、１１ｎを直線状に
一列に並べて１１〜１足して成る。これは、＆ＬＥＤア
レイチップを構成するＧａＡｓウェ八等のへきさに限界
があり１幅の広い帳票等の印字に用いるには、ｆｉｌ。

のＬＥＤアレイチップでは長さが不足するからである。

第５図は、セラミックベース１２上にＪ５ａされたＬＥ
Ｄアレイ１１の電気的接続関係を示したものである。同
図において、セラミックベース１２Ｅに個別電極接続用
配線パターン１４及び共通電極接続用配線パターン１６
が厚膜印刷組法等で形成されている。このうち、個別電
極接続用配線パターン１４は、ＬＥＤアレイ１１の個別
電極側の通電用配線群であり、この配線パターン１４及
びこれに接続された金属ワイヤ１５を介してＬＥＤアレ
イ１１の個々のＬＥＤ素子への通電が行われる。共通電
極接続用配線パターン１６は例えば共通電極側電源配線
部であり、各ＬＥＤアレイチップの共通電極側と接続さ
れる。なお、１７はダイスボンドペーストである。

Ｌ記のようなＬＥＤ素ｔの駆動回路としてはたとえば特
開昭６２−３１８９３号公報に開示されたものがある。

第６図はこの種の従来の発光素を駆動用回路の構成図、
第７図は第６図の駆動用回路１３の内部構成を示す図で
ある。これらの図において、１１はＬＥＤアレイ、１３
は駆動回路、１８は画素メモリ、Ｔ、は画素信号ターミ
ナル。

Ｔ２はクロック信号ターミナル、Ｔ３はラッチ信号ター
ミナル、１３１はドライバ回路群、１３２はラッチ回路
群、１３３はシフトレジスタである。

動作を説明すると、画素データは画素１１１号ターミナ
ルＴ１から画素メモリ１８に人力され１画素メモリ１８
から順次駆動回路１３内のシフトレジスタ！３３に供給
され、ＬＥＤアレイ１１の３ＬＥＤに対応して格納され
る。次にラッチ信号ターミナルＴ１から人力されるラッ
チ信号−に同期して、シフトレジスタ１３３に格納され
ていたデータをラッチ回路群１３２にラッチする。この
ラッチ回路群１３２から各ＬＥＤに対応した発光または
消光の状態として一定の時間だけ出力を行う。

このラッチ回路群１３２からの出力はＬＥＤに対応する
ドライバ回路群１３１に人力される。ドライバ回路群１
３１には定電圧Ｖ。０が印加されており、発光状態にあ
るＬＥＤには定電圧Ｖ、。により電流が供給される。

Ｌ記の発光素子〜駆動回路では、駆動電流は２値すなわ
ち流れる電流値は一定かつ、点灯時間が一定であるため
、このような発光Ｘ′ｆ駆動回路を用いた従来のＬＥＤ
プリントヘッドでは階調機能はない。そのため、たとえ
ば日経エレクロトニクス１日経マグロウヒル社、１９７
８年５月１「１、ｐｒｏ−６５に記載されているように
、疑似網点法、ディザ法、濃度パターン法などを用いて
階調印刷を行っていた。

Ｌ記の網点法、ディザ法、濃度パターン法などの方式を
ＭＱＬに説明すると、任、０の階調レベルにある１画素
をｎｘｎのドツトマトリクス（ｎ：整数）で表示印刷す
るものである。例えば、１６階調レベルを印刷する場合
、４ｘ４のドツトマトリクスが必要となる。このような
方式で印刷階調数をＦげるためには、前記のドツトマト
リクスのサイズｎを大きくする必要があるが、その反面
、印刷分解能がＦがる、或いは印刷ノイズが出るなどの
問題が生じる。

（発明が解決しようとする問題点）Ｌ記の問題を解決するためには、印刷の密度すなわちＬ
ＥＤプリントヘッドのＬＥＤアレイのドツト密度を密に
する必要がある。

前述した２値１ＩＰｌ：ＪＡ表現法の１つである濃度パ
ターン法について具体例を挙げると、６４レベルの印刷
階調数、１０木／　ｍ　ｍの分解能を得るには、ドツト
マトリクスサイズは８ｘ８、ＬＥＤプリントヘッドのド
ツト密度は８０木／　ｍ　ｍが必要となる。しかし、実
際にはドツト密度が８０木／　ｍ　ｍのＬＥＤアレイを
実装することは困難である。その理由を第８図により説
明する。

第８！：ＡはＬＥＤアレイ１１の並びを説明するため、
個別ＬＥＤチップｌｌａと個別ＬＥＤチップｔｔｂとの
隣接部分を拡大して示すｔ面図である。個別ＬＥＤチッ
プｌｌａ及びｔｔｂにはそれぞれ複数個の発光部１９が
、ピッチＰで等間隔に形成されている。

プリンタとしての使命である印字品質を良好とするため
には、発光部間のピッチを均　にして発光部を形成する
ことが必要である。特に、個別ＬＥＤチップを複数個用
いる場合は、個別ＬＥＤチップの隣接部分における各個
別ＬＥＤチップのそれぞれの最端の発光部間のピッチも
１個別ＬＥＤチップ内での発光部間のピッチＰと同様に
とッチＰとなることが好ましい。従って、第８図に示す
ように、各個別しＥＤチップ間に設けるスペースをｇと
し、個別ＬＥＤチップの長丁方向の端縁とこの端縁に近
接するこの個別ＬＥＤチップの発光部の端縁との距離を
美としたとき、これらｇ及び支は正確に設定する必要が
ある。

例えば、１６ドツト／　ｍ　ｍのプリントヘッドを考え
た場合、Ｐ＝６２．６．ｕｍとし、発光部をその一辺が
３０刃ｍの正方形状とした時は、ｇ：＝　、Ｃ′、１０
刃ｍとなる。

また、３２ドツト／　ｍ　ｍの場合、Ｐ　＝　３２　、
ｕ　ｍとし、発光部をその一辺が１５　、ｕ　ｍの正方
形状とした場合は１ｇ＝λ′、５μｍとなり、このよう
な；ｒ法精度を実現するためには、ＧａＡｓウェ八等か
へ個別ＬＥＤチップを分離するダイシング技術及び分離
した個別ＬＥＤチップをセラミックベースにダイスボン
ディングする技術のいずれも非常に精密な技術が必要で
ある。

しかし、信技ｆＩ１１ｃＰＭ　（８６−６７）、電ｆ通
イ、：学会、１９８６年、ｐ５５−６２に示されている
ように、現状のダイシング技術の精度は土５．ｕｍ、ダ
イスボンディング技術の精度は土１５μｍが限度であり
、ＬＥＤアレイ１１の隣接ピッチ開度が所定のピッチＰ
の１／２以内におさまるドツト密度は１６ドツト／　ｍ
　ｍ程度が限界となる。

（発明が解決しようとする問題点）以に述べてきたように、従来の網点法、ディザ法、濃度
パターン法などの２値階調表現法では、ＬＥＤプリント
ヘッドの実装りの限界のためにドツト密度の限界があり
、印刷階調数をトげると、印刷分解能が低ドするまたは
印刷ノイズが生ずる等の問題点があった。

本発明は、印刷階調数を上げると、印刷分解能が低ドす
る又は印刷ノイズが生ずる等の従来技術の問題点を除人
し、階調印刷の優れた光プリントヘッドを提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、複数の発光素子を備え、各発光素ｔへの通電
を制御して印字を行う光プリントヘッドにおける駆動回
路制御方式を対象とし、前記従来技術の問題点を解決す
るため、画素データを格納する画素メモリと、画素の階
調データを格納する階調メモリと、画素メモリの出力と
、階調メモリの出力の論理積をとるアンド回路とを設け
、アント回路の出力に基づき各発光素子への通電を制御
して階調印刷を行うようにしたものである。

（作用）本発明では画素メモリは人力された画素データを格納し
、順次アンド回路に出力する。−・方、階調メモリは人
力された階調データを格納し、順次アンド回路に出力す
る。アンド回路は画素メモリ及び階調メモリの両出力を
合成し、出力する。そしてその合成出力に基づいて各発
光素ｔの通電時間が制御されるので、前述のような２値
階調表現法を用いなくても階調の制御かり能となり、前
記従来技術の問題点が解決される。

（実施例）以Ｆ本発明の実施例を詳細に説明する。

第１１図は本実施例の発光素子駆動回路の構成図であり
、第６図と同様な要素には同一・の符号が付されている
。図中２０は階調メモリ、２１はアンド回路、Ｔ４は階
調信号ターミナルである。

第２図は本実施例の動作講明図であり、画Ｊ信号と、階
調イ、１号と、アンド回路通過後のデータ信号を示す。

第３図は本実施例における丼ＬＥＤの発光の状態を説明
するｌ′Ａであり、ｎは階調数、ｋはＬＥＤのドツト数
を表わす。

次に第２１％及び第３図を参照して本実施例の動作を説
明する。

まず画素データは画素信号ターミナルＴ１から画素メモ
リ１８に人力され、また階調データは階調信号ターミナ
ルＴ４を介して階調メモリ２０に人力される。

次に画素メモリ１８から各ＬＥＤに対応した発光、消光
のデータが１からに個まで取り出される。同時に階調メ
モリ２０から各ＬＥＤに対応した階調数１の階調データ
が１からに個まで取り出され、アント回路２１で画素メ
モリ１８からのデータと合成される。

合成された信号は駆動回路１３内のシフトレジスタ１３
３に順次人力され、ＬＥＤアレイ１１の各ＬＥＤに対応
し格納される。次にラッチ信号ターミナルＴ３から人力
されるラッチ信号に同期して、シフトレジスタ１３３に
格納されていたデータをラッチ回路群１３２にラッチす
る。このラッチ回路群１３２から各ＬＥＤに対応した発
光又は消光の状態で−・定の時間ｔだけ出力する。この
ラッチ回路群１３２からの出力は、３ＬＥＤに対応する
ドライバ回路群１３１に人力される。ドライバ回路群１
３１には定電圧ｖ０゜が印加されており、発光状態にあ
るＬＥＤには定電圧ｖ０゜により電流が供給され、各Ｌ
ＥＤが一定の時間ｔだけ発光する。

次に画素メモリ１８から前述の動作と同様に１からに個
までの画素データが取り出され、同時に階調メモリ２０
から丼ＬＥＤに対応した階調数２の階調データが１から
に個まで取り出され、これらがアンド回路２１で合成さ
れ、以下上記と同様の動作が行われ、階調数ｎまで、同
様の動作が続く。

Ｌ記の動作により、ＬＥＤの発光状態は第３図に示すよ
うに各ＬＥＤの階調数ｍに対応して発光時間（ｔｘｍ）
の長さだけ発光する（ｍ：０〜ｎの整数）。

Ｌ記実施例の発光ＪＦｉｒ−駆動回路を有したＬＥＤプ
リントヘットを用いて階調印刷を行う場合、例えば前記
に述べた印刷階調数を６４レベル、印刷分解能を１０本
／　ｍ　ｍを１１−るには、ＬＥＤプリントヘッドの階
調数ｎを６４、ＬＥＤアレイのドツト密度を１０本／　
ｍ　ｍにすればよく、ＬＥＤアレイをヘッドに実装する
トで何ら問題はない。

（発明の効果）以ト詳細に説明したように、本発明によれば、ＬＥＤ　
ｌドツトの階調を発光時間で制御できるので、網点法、
ディザ法、濃度パターン法などの２値階調表現法を用い
ることなしに階調印字が得られる。したがって、印刷階
調数の低下、印刷分解能の低Ｆ、印刷ノイズの発生など
が生じず、良好な階調印刷が得られる利点がある。

またＬＥＤヘッドを製造する場合においても何ら実装［
に問題は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の発光素を駆動回路の構成図、
第２図は１記実施例の動作説明図、第３図は［記実施例
によるＬＥＤの発光状態の説明図、第４図は従来のＬｌ
ｊ）アレイプリントヘッドの斜視図、第５図は従来のＬ
ＥＤプリントアレイヘッドの部分拡大斜視図、第６図は
従来の発光素を駆動回路の構成図、第７図は第６図の駆
動回路の内部構成図、第８図は従来のＬＥＤアレイプリ
ントヘッドの要部平面図である。１１・・・ＬＥＤアレイ１３・・・駆動回路１８・・・画素メモリ２０・・・階調メモリ２１・・・アンド回路１３１・・・ドライバ回路群！３２・・・ラッチ回路群１３３・・・シフトレジスタ２１：アンド回覆令” 第１図引明＃回竹ぺ〜ＬＥＤ・を暉塾ルー第３図ン疋来りＬＥＥ）アレイブッシトへワＥ角Ｎ−）Ｊシ哲
第４図＊Ｆｑ　ＬＥＣ）７Ｌ−シフ１ントヘ、７）　”４ｐ？
−ｒＧＸ　１シ「η色＠第５図促シ愛尤ト聚翻跳・１滅回第６図自Ａ、ぐ：ｒ−幻＜４６田４枦漕釣内号橿或唱第７図１１ｑＬＥＤ了しくデリントヘ−／）１りｙＴ向闇第８
図

Claims

【特許請求の範囲】複数の発光素子を備え、各発光素子への通電を制御して
印字を行う光プリントヘッドにおける駆動回路制御方式
において、画素データを格納する画素メモリと、画素の階調データを格納する階調メモリと、画素メモリ
の出力と、階調メモリの出力の論理積をとるアンド回路
とを設け、アンド回路の出力に基づき各発光素子への通電を制御し
て階調印刷を行うことを特徴とする光プリントヘッドの
発光素子駆動方式。