JP2008055865A - 記録ヘッド、ledヘッド、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複雑な回路を設けることなく、同一ライン上で複数の濃度ドットを発生させる記録ヘッドを得る。
【解決手段】 駆動部113は、互いに独立に駆動時間を定める駆動信号HD_STB1_N、及び駆動信号HD_STB2_Nとを受入れ、シフトレジスタ部111に入力される印刷データ信号HD_DATA[1:0]に基づいて、LEDアレイ114が有する複数のLED素子の各々に対応させて何れか一方の上記駆動信号が選択され駆動される。
【選択図】 図5
【解決手段】 駆動部113は、互いに独立に駆動時間を定める駆動信号HD_STB1_N、及び駆動信号HD_STB2_Nとを受入れ、シフトレジスタ部111に入力される印刷データ信号HD_DATA[1:0]に基づいて、LEDアレイ114が有する複数のLED素子の各々に対応させて何れか一方の上記駆動信号が選択され駆動される。
【選択図】 図5
Description
本発明は、複数の記録素子を用いた、記録ヘッド又はLEDヘッド、及びそれらを用いた画像形成装置に関するものである。
従来の画像形成装置に用いられている、記録(発光)素子を複数配列させた記録ヘッド及びLEDヘッドでは、同一走査線上に配列された複数個の記録(発光)素子が、それぞれ一定の駆動エネルギで駆動されていた。かかる目的を達成するために、例えば特許文献1では、発光素子毎に、各々の駆動時間を記憶する記憶素子と、その駆動時間を設定するカウンタとが設けられていた。このカウンタにより設定されたデータに基づいて発光素子毎に駆動時間が個別に設定され、各発光素子毎の発光量が一律になるように調整されていた。
特開平06−297769号公報
上記従来の、記録ヘッド又はLEDヘッドでは、発光素子毎に、各々の駆動時間を記憶する記憶素子と、その駆動時間を設定するカウンタが必要になるため、記録ヘッド又はLEDヘッドが、複雑で高価になるという解決すべき課題が残されていた。
本発明は、複数の記録素子を所定方向に配列させた記録素子アレイと、該記録素子アレイに含まれる各々の記録素子を駆動する駆動回路とを有する記録ヘッドであって、互いに独立に駆動時間を定める駆動信号を入力可能な複数の入力端子と、上記複数の記録素子の各々に対応させて設けられ、上記複数の入力端子から入力された駆動信号の何れかを選択する選択部とを備え、上記駆動回路は、上記選択部により選択された駆動信号に基づいて、対応する記録素子を駆動することを主要な特徴とする。
本発明による記録ヘッド又はLEDヘッドでは、互いに独立に駆動時間を定める駆動信号を入力可能な複数の入力端子と、複数の記録素子の各々に対応させて設けられ、上記複数の入力端子から入力された駆動信号の何れかを選択する選択部とを備え、印刷データに基づいて、駆動信号を選択し、記録素子を駆動することが可能になるので、複雑な回路を設けることなく、同一ライン上で複数の濃度ドットを発生できるとことが可能になるので、記録ヘッド又はLEDヘッドが、複雑で高価になるのを回避できるという効果を得る。
本発明による、記録ヘッド、LEDヘッド、及び画像形成装置は以下のように構成される。
(構成)の説明
図1は、LEDヘッドの断面図である。
この図は、実施例1で用いる記録ヘッドとしてのLEDヘッド100を示す断面図である。
図2は、LEDヘッドの平面配置図である。
この図は、上記図1に記載の発光部ユニット106の構成例を示す平面配置図である。
図1は、LEDヘッドの断面図である。
この図は、実施例1で用いる記録ヘッドとしてのLEDヘッド100を示す断面図である。
図2は、LEDヘッドの平面配置図である。
この図は、上記図1に記載の発光部ユニット106の構成例を示す平面配置図である。
上記図1、及び図2を併用して実施例1で用いられる記録ヘッドとしてのLEDヘッド100の構成について説明する。
図に示すように、ベース部材101上にはLEDユニット102が搭載されている。実装基板109上には、発光部ユニット106が長手方向に沿って複数個配設されている。本実施例では、発光部ユニット106が26個配設されている。実装基板109上には、その他に、電子部品が配置され、配線が形成される電子部品実装エリア107、110、や、外部から制御信号や電源などを受入れるためのコネクタ108が設けられている。
図に示すように、ベース部材101上にはLEDユニット102が搭載されている。実装基板109上には、発光部ユニット106が長手方向に沿って複数個配設されている。本実施例では、発光部ユニット106が26個配設されている。実装基板109上には、その他に、電子部品が配置され、配線が形成される電子部品実装エリア107、110、や、外部から制御信号や電源などを受入れるためのコネクタ108が設けられている。
発光部ユニット106の(図中)上面には、発光部から出射された光を集光する光学素子として、ロッドレンズアレイ103が配設されている。ロッドレンズアレイ103は、柱状の光学レンズが、発光部ユニット106に沿って、多数配列されたものである。又、ロッドレンズアレイ103は、光学素子ホルダに相当するレンズホルダ104によって所定の位置に保持される。このレンズホルダ104は、同図に示すように、ベース部材101及びLEDユニット102を覆うように形成されている。ベース部材101、LEDユニット102、及びレンズホルダ104は、ベース部材101及びレンズホルダ104に形成された開口部101a、104aを介して配設されるクランパ105によって一体的に狭持されている。
次に、以上説明したLEDユニット102が搭載されるプリンタ装置の機構部の概略構成について説明する。
図3は、プリンタ装置の概略構成の断面図である。
図中、感光ドラム301は、露光により静電潜像がその表面に形成されるドラムである。感光ドラム301の周囲には感光ドラム301の回転方向(図中矢印方向)の上流から帯電ローラ302、LEDヘッド100、現像ローラ306、転写ローラ309が順に配設されている。帯電ローラ302は、感光ドラム301の表面を負の電荷に帯電させるものである。LEDヘッド100は、帯電ローラ302によって帯電された感光ドラム301の表面を露光し、静電潜像を形成させるものである。LEDヘッド100は、複数のLED素子が主走査方向に配列されたLEDヘッドである。
図3は、プリンタ装置の概略構成の断面図である。
図中、感光ドラム301は、露光により静電潜像がその表面に形成されるドラムである。感光ドラム301の周囲には感光ドラム301の回転方向(図中矢印方向)の上流から帯電ローラ302、LEDヘッド100、現像ローラ306、転写ローラ309が順に配設されている。帯電ローラ302は、感光ドラム301の表面を負の電荷に帯電させるものである。LEDヘッド100は、帯電ローラ302によって帯電された感光ドラム301の表面を露光し、静電潜像を形成させるものである。LEDヘッド100は、複数のLED素子が主走査方向に配列されたLEDヘッドである。
トナー304は、現像剤である。トナーカートリッジ305は、トナー304が充填されたものである。現像ローラ306は、静電潜像が形成された感光ドラム301の表面上にトナー304を付着させ、トナー像を現像するローラである。供給ローラ307は、トナーカートリッジ305に充填されたトナー304を現像ローラ306に供給するローラである。308は印刷媒体である。転写ローラ309は、感光ドラム301に現像されたトナー像を印刷媒体308に転写するローラである。定着装置310は、印刷媒体308に転写されたトナー像を印刷媒体308に定着させる装置である。
続いて、プリンタ装置300の制御系統について説明する。
図4は、実施例1のプリンタ装置の制御系統説明図である。
図中、画像処理部400は、図示しない上位装置より印刷データを受信し、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部401へ送出する部分である。印刷制御部401は受入れた印刷データをLEDヘッド100に送出すると共に、LEDヘッド100の動作を制御する部分である。
図4は、実施例1のプリンタ装置の制御系統説明図である。
図中、画像処理部400は、図示しない上位装置より印刷データを受信し、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部401へ送出する部分である。印刷制御部401は受入れた印刷データをLEDヘッド100に送出すると共に、LEDヘッド100の動作を制御する部分である。
画像処理部400から印刷制御部401へは、印刷開始指示信号PRNT、印刷データP_DATAが送出される。印刷制御部401から画像処理部400へは、送信指示信号FSYNCと、ライン同期信号LSYNCが送出される。印刷制御部401からLEDヘッド100へは、印刷データ信号HD_DATA[1:0]、クロック信号HD_CLK、ラッチ信号HD_LOAD、駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_Nが送出される。
図5は、実施例1の発光部ユニットのブロック図である。
この図は、図2に示した発光部ユニット106の内部構成と、発光部ユニット106どうしの接続を示す図である。
図中、発光部ユニット106は、シフトレジスタ部111とラッチ部112と駆動部113とLEDアレイ114とを備える。本実施例のLEDアレイ114は、192個の発光ダイオードが配設されたものである。LEDヘッド100(図1)には、LEDアレイ114を有する発光部ユニット106が26個配設されており、全部で192×26=4992個の発光ダイオードが含まれている。
この図は、図2に示した発光部ユニット106の内部構成と、発光部ユニット106どうしの接続を示す図である。
図中、発光部ユニット106は、シフトレジスタ部111とラッチ部112と駆動部113とLEDアレイ114とを備える。本実施例のLEDアレイ114は、192個の発光ダイオードが配設されたものである。LEDヘッド100(図1)には、LEDアレイ114を有する発光部ユニット106が26個配設されており、全部で192×26=4992個の発光ダイオードが含まれている。
シフトレジスタ部111は2ビットのフリップフロップ回路からなる192段のシフトレジスタである。このシフトレジスタ部111には、印刷データ信号HD_DATA[1:0]とクロック信号HD_CLKが入力される。尚、印刷データ信号HD_DATA[1:0]には、印刷データと、各発光ダイオード毎の駆動信号選択データが含まれている。シフトレジスタ部111のシフト出力信号SF_Qは、次の発光部ユニット内のシフトレジスタ部に入力される。ラッチ部112には、シフトレジスタ部111のデータ出力信号FF_Dと、ラッチ信号HD_LOADが入力される。駆動部113には、ラッチ部112からのデータ出力信号LT_Dと、駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_Nが入力される。LEDアレイ114には、駆動部113からのデータ駆動信号DR_Dが入力される。以下に各部分の内部構成について詳細に説明する。
図6は、実施例1のシフトレジスタ部の内部構成図である。
シフトレジスタ部111は、同図に示す通り、192個の2ビットのフリップフロップFF1〜FF192で構成されるシフトレジスタである。フリップフロップFF1〜FF192の出力である2ビットのデータ出力信号FF_D1[1:0]〜FF_D192[1:0]は、図5のデータ出力信号FF_Dを詳しく示したものであり、ラッチ部112へ入力される。シフトレジスタ部111における最終段のフリップフロップFF192の出力であるシフト出力信号SF_Qは、次の発光部ユニット106内の後に続くシフトレジスタ部に向けて出力される。
シフトレジスタ部111は、同図に示す通り、192個の2ビットのフリップフロップFF1〜FF192で構成されるシフトレジスタである。フリップフロップFF1〜FF192の出力である2ビットのデータ出力信号FF_D1[1:0]〜FF_D192[1:0]は、図5のデータ出力信号FF_Dを詳しく示したものであり、ラッチ部112へ入力される。シフトレジスタ部111における最終段のフリップフロップFF192の出力であるシフト出力信号SF_Qは、次の発光部ユニット106内の後に続くシフトレジスタ部に向けて出力される。
図7は、実施例1のラッチ部の内部構成図である。
ラッチ部112は、図に示すように192個の2ビットのラッチ回路LT1〜LT192で構成される。(2ビットの)ラッチ回路LT1〜LT192には、ラッチ信号HD_LOADと、シフトレジスタ部111のフリップフロップFF1〜FF192の出力である2ビットのデータ出力信号FF_D1[1:0]〜FF_D192[1:0]がそれぞれ入力される。ラッチ回路LT1〜LT192の出力である2ビットのデータ出力信号LT_D1[1:0]〜LT_D192[1:0]は、図5に示したラッチ部112のデータ出力信号LT_Dを詳しく示したもので、駆動部113へ入力される。
ラッチ部112は、図に示すように192個の2ビットのラッチ回路LT1〜LT192で構成される。(2ビットの)ラッチ回路LT1〜LT192には、ラッチ信号HD_LOADと、シフトレジスタ部111のフリップフロップFF1〜FF192の出力である2ビットのデータ出力信号FF_D1[1:0]〜FF_D192[1:0]がそれぞれ入力される。ラッチ回路LT1〜LT192の出力である2ビットのデータ出力信号LT_D1[1:0]〜LT_D192[1:0]は、図5に示したラッチ部112のデータ出力信号LT_Dを詳しく示したもので、駆動部113へ入力される。
図8は、実施例1の駆動部の内部構成図である。
図に示すように、駆動部113は、192個の駆動回路DR1〜DR192で構成される。駆動回路DR1〜DR192には、駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_Nと、ラッチ部112(図7)のラッチ回路LT1〜LT192の出力である2ビットのデータ出力信号LT_D1[1:0]〜LT_D192[1:0]がそれぞれ入力される。駆動回路DR1〜DR192の出力であるデータ駆動信号DR_D1〜DR_D192は、図5に示した駆動部113のデータ駆動信号DR_Dを詳しく示したもので、LEDアレイ114へ入力される。
図に示すように、駆動部113は、192個の駆動回路DR1〜DR192で構成される。駆動回路DR1〜DR192には、駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_Nと、ラッチ部112(図7)のラッチ回路LT1〜LT192の出力である2ビットのデータ出力信号LT_D1[1:0]〜LT_D192[1:0]がそれぞれ入力される。駆動回路DR1〜DR192の出力であるデータ駆動信号DR_D1〜DR_D192は、図5に示した駆動部113のデータ駆動信号DR_Dを詳しく示したもので、LEDアレイ114へ入力される。
図9は、LEDアレイの内部構成図である。
図に示すように、LEDアレイ114は、192個の発光ダイオードLD1〜LD192で構成される。発光ダイオードLD1〜LD192のアノードには、駆動部113(図8)の駆動回路DR1〜DR192の出力であるデータ駆動信号DR_D1〜DR_D192がそれぞれ入力される。発光ダイオードLD1〜LD192のカソードは接地されている。
図に示すように、LEDアレイ114は、192個の発光ダイオードLD1〜LD192で構成される。発光ダイオードLD1〜LD192のアノードには、駆動部113(図8)の駆動回路DR1〜DR192の出力であるデータ駆動信号DR_D1〜DR_D192がそれぞれ入力される。発光ダイオードLD1〜LD192のカソードは接地されている。
図10は、実施例1の駆動回路の内部構成図である。
図に示すように、駆動回路DR1は、AND回路131、132、OR回路133、NAND回路134、PMOSトランジスタ135とを含む。AND回路131の入力にはラッチ回路LT1(図7)のデータ出力信号LT_D1[1:0]の上位1ビットと、駆動信号HD_STB1_Nの負論理信号が入力される。AND回路132の入力にはラッチ回路LT1(図7)のデータ出力信号LT_D1[1:0]の上位1ビットの負論理信号と、駆動信号HD_STB2_Nの負論理信号が入力される。OR回路133の入力にはAND回路131と132の出力が入力される。NAND回路134の入力には、ラッチ回路LT1(図7)のデータ出力信号LT_D1[1:0]の下位1ビットと、OR回路133の出力が入力される。PMOSトランジスタのゲートにはNAND回路134の出力が入力され、ドレインには電圧Vddが印加され、ソース(DR_D1)には発光ダイオードLD1が接続される。
図に示すように、駆動回路DR1は、AND回路131、132、OR回路133、NAND回路134、PMOSトランジスタ135とを含む。AND回路131の入力にはラッチ回路LT1(図7)のデータ出力信号LT_D1[1:0]の上位1ビットと、駆動信号HD_STB1_Nの負論理信号が入力される。AND回路132の入力にはラッチ回路LT1(図7)のデータ出力信号LT_D1[1:0]の上位1ビットの負論理信号と、駆動信号HD_STB2_Nの負論理信号が入力される。OR回路133の入力にはAND回路131と132の出力が入力される。NAND回路134の入力には、ラッチ回路LT1(図7)のデータ出力信号LT_D1[1:0]の下位1ビットと、OR回路133の出力が入力される。PMOSトランジスタのゲートにはNAND回路134の出力が入力され、ドレインには電圧Vddが印加され、ソース(DR_D1)には発光ダイオードLD1が接続される。
(動作)の説明
最初に図3に戻って、本発明が適用されるプリンタ装置300の印刷プロセスについて説明する。まず、感光ドラム301の表面が帯電ローラ302により、一様かつ均一に、負に帯電される。次に、LEDヘッド100により、帯電された感光ドラム301の表面上に選択的に露光され、静電潜像が形成される。次に、現像ローラ306により、静電潜像が形成された感光ドラム301の表面上にトナー304が付着されトナー像が現像される。次にこのトナーは転写ローラ309により、印刷媒体13上に転写される。次に、転写されたトナー像は定着装置310により、印刷媒体13上に定着される。以上のプロセスを連続的に繰り返しながら印刷が実行される。
最初に図3に戻って、本発明が適用されるプリンタ装置300の印刷プロセスについて説明する。まず、感光ドラム301の表面が帯電ローラ302により、一様かつ均一に、負に帯電される。次に、LEDヘッド100により、帯電された感光ドラム301の表面上に選択的に露光され、静電潜像が形成される。次に、現像ローラ306により、静電潜像が形成された感光ドラム301の表面上にトナー304が付着されトナー像が現像される。次にこのトナーは転写ローラ309により、印刷媒体13上に転写される。次に、転写されたトナー像は定着装置310により、印刷媒体13上に定着される。以上のプロセスを連続的に繰り返しながら印刷が実行される。
次にタイムチャートを用いて制御系統(図4)の動作について説明する。
図11は、実施例1のプリンタ装置の制御系統のタイムチャートである。
このタイムチャートは、画像処理部400と印刷制御部401とLEDヘッド100の動作を示すタイムチャートである。図の上から順番に印刷開始指示信号PRNT、送信指示信号FSYNC、ライン同期信号LSYNC、印刷データP_DATA、印刷データ信号HD_DATA[1:0]、クロック信号HD_CLK、ラッチ信号HD_LOAD、駆動信号HD_STB1_N、及び、駆動信号HD_STB2_Nの各信号波形を表し、最下段に、各信号共通の時刻(T)を表している。
図11は、実施例1のプリンタ装置の制御系統のタイムチャートである。
このタイムチャートは、画像処理部400と印刷制御部401とLEDヘッド100の動作を示すタイムチャートである。図の上から順番に印刷開始指示信号PRNT、送信指示信号FSYNC、ライン同期信号LSYNC、印刷データP_DATA、印刷データ信号HD_DATA[1:0]、クロック信号HD_CLK、ラッチ信号HD_LOAD、駆動信号HD_STB1_N、及び、駆動信号HD_STB2_Nの各信号波形を表し、最下段に、各信号共通の時刻(T)を表している。
この図を用いて、随時、図4、図5を参照しながら、画像処理部400と印刷制御部401とLEDヘッド100の動作について、以下に時刻順に詳細に説明する。
画像処理部400(図4)は図示しない上位装置より印刷データを受信すると、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部401に送信する印刷データの作成を開始する。
画像処理部400(図4)は図示しない上位装置より印刷データを受信すると、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部401に送信する印刷データの作成を開始する。
時刻T1
画像処理部400(図4)は、印刷データの準備が整うと、印刷開始指示信号PRNTにより印刷制御部401(図4)に印刷開始を指示する。
画像処理部400(図4)は、印刷データの準備が整うと、印刷開始指示信号PRNTにより印刷制御部401(図4)に印刷開始を指示する。
時刻T2
印刷制御部401(図4)は、この印刷開始指示信号PRNTを受けると、印刷を開始すべく、送信指示信号FSYNCと、ライン同期信号LSYNCを画像処理部400(図4)に送出する。
印刷制御部401(図4)は、この印刷開始指示信号PRNTを受けると、印刷を開始すべく、送信指示信号FSYNCと、ライン同期信号LSYNCを画像処理部400(図4)に送出する。
時刻T3
画像処理部400(図4)は、この送信指示信号FSYNCとライン同期信号LSYNCを受入れると、印刷データP_DATAを使用して、印刷制御部401(図4)への1ライン分の印刷データの送出を開始する。更に、送信指示信号FSYNCがHの間、ライン同期信号LSYNCの印刷1ライン周期の間隔内に、印刷データP_DATAを使用して、1ライン分の印刷データを、印刷制御部401(図4)に送出する。
印刷制御部401(図4)に送出された印刷データは、印刷データ信号HD_DATA[1:0]を使用して、クロック信号HD_CLKに同期しながら、随時LEDヘッド100(図4)に送出される。
LEDヘッド100(図4)は、1画素あたり2ビットからなるデータに基づいて発光を行うものである。そのため、LEDヘッド100(図4)は、2ビットの印刷データ入力を備えている。本実施例におけるLEDヘッド100(図4)は、4992個の発光ダイオードを備えているため、印刷制御部401(図4)は、印刷データ信号HD_DATA[1:0]を使用して、2ビットのデータをクロック信号HD_CLKに同期させて4992回繰り返し、1ライン分の印刷データを送出する。
LEDヘッド100(図4)は、クロック信号HD_CLKに同期させて、2ビットの印刷データ信号HD_DATA[1:0]を随時シフトレジスタ部111にシフト転送していく。4992回のクロック信号HD_CLKによって、LEDヘッド100(図4)のシフトレジスタに1ライン分の印刷データが格納された状態になる。
画像処理部400(図4)は、この送信指示信号FSYNCとライン同期信号LSYNCを受入れると、印刷データP_DATAを使用して、印刷制御部401(図4)への1ライン分の印刷データの送出を開始する。更に、送信指示信号FSYNCがHの間、ライン同期信号LSYNCの印刷1ライン周期の間隔内に、印刷データP_DATAを使用して、1ライン分の印刷データを、印刷制御部401(図4)に送出する。
印刷制御部401(図4)に送出された印刷データは、印刷データ信号HD_DATA[1:0]を使用して、クロック信号HD_CLKに同期しながら、随時LEDヘッド100(図4)に送出される。
LEDヘッド100(図4)は、1画素あたり2ビットからなるデータに基づいて発光を行うものである。そのため、LEDヘッド100(図4)は、2ビットの印刷データ入力を備えている。本実施例におけるLEDヘッド100(図4)は、4992個の発光ダイオードを備えているため、印刷制御部401(図4)は、印刷データ信号HD_DATA[1:0]を使用して、2ビットのデータをクロック信号HD_CLKに同期させて4992回繰り返し、1ライン分の印刷データを送出する。
LEDヘッド100(図4)は、クロック信号HD_CLKに同期させて、2ビットの印刷データ信号HD_DATA[1:0]を随時シフトレジスタ部111にシフト転送していく。4992回のクロック信号HD_CLKによって、LEDヘッド100(図4)のシフトレジスタに1ライン分の印刷データが格納された状態になる。
時刻T4
印刷制御部401(図4)は、LEDヘッド100(図4)にラッチ信号HD_LOADを送信する。LEDヘッド100(図4)は、このラッチ信号HD_LOADを受けてシフトレジスタ部111(図5)に格納されたデータ出力信号FF_D(図5)をラッチ部112(図5)にラッチさせる。
印刷制御部401(図4)は、LEDヘッド100(図4)にラッチ信号HD_LOADを送信する。LEDヘッド100(図4)は、このラッチ信号HD_LOADを受けてシフトレジスタ部111(図5)に格納されたデータ出力信号FF_D(図5)をラッチ部112(図5)にラッチさせる。
時刻T5
印刷制御部401(図4)は、パルス幅の異なる駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_NをLEDヘッド100(図4)に送出する。LEDヘッド100(図4)の駆動部113(図5)は、この駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nとラッチ部112(図5)からのデータ出力信号LT_D(図5)を受けて、LEDアレイ(図5)を駆動するためのデータ駆動信号DR_D(図5)を出力する。
印刷制御部401(図4)は、この一連の動作をライン単位で繰り返し行い、LEDヘッド100(図4)を制御する。
印刷制御部401(図4)は、パルス幅の異なる駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_NをLEDヘッド100(図4)に送出する。LEDヘッド100(図4)の駆動部113(図5)は、この駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nとラッチ部112(図5)からのデータ出力信号LT_D(図5)を受けて、LEDアレイ(図5)を駆動するためのデータ駆動信号DR_D(図5)を出力する。
印刷制御部401(図4)は、この一連の動作をライン単位で繰り返し行い、LEDヘッド100(図4)を制御する。
以下に駆動部113(図5)における駆動信号HD_STB1_N、及び駆動信号HD_STB2_Nと、データ駆動信号DR_D(図5)との関連について説明する。
図12は、実施例1の駆動部の動作を示すタイムチャートである。
この図は、駆動回路DR1(図10)の入出力信号の動作を示したタイムチャートである。この図12を用いて、随時、図10を参照しながら、駆動回路DR1の動作について説明する。
尚、発光ダイオードLD1(図9)のアノードには、駆動回路DR1の出力であるデータ駆動信号DR_D1が接続されている。
図12は、実施例1の駆動部の動作を示すタイムチャートである。
この図は、駆動回路DR1(図10)の入出力信号の動作を示したタイムチャートである。この図12を用いて、随時、図10を参照しながら、駆動回路DR1の動作について説明する。
尚、発光ダイオードLD1(図9)のアノードには、駆動回路DR1の出力であるデータ駆動信号DR_D1が接続されている。
図12の(a)は、データ出力信号LT_D[1:0]が2´b00の場合に、駆動回路DR1が出力するデータ駆動信号DR_D1の動作を示したタイムチャートである。
この場合、NAND回路134(図10)の1入力であるデータ出力信号LT_D1[0]はLowであるので、NAND回路134(図10)の出力はHighである。従って、PMOSトランジスタ135は、オフの状態になり、駆動回路DR1の出力するデータ駆動信号DR_D1はLowである。
この場合、NAND回路134(図10)の1入力であるデータ出力信号LT_D1[0]はLowであるので、NAND回路134(図10)の出力はHighである。従って、PMOSトランジスタ135は、オフの状態になり、駆動回路DR1の出力するデータ駆動信号DR_D1はLowである。
図12の(b)は、データ出力信号LT_D[1:0]が2´b01の場合に、駆動回路DR1が出力するデータ駆動信号DR_D1の動作を示したタイムチャートである。この場合、AND回路131の入力であるデータ出力信号LT_D1[1]はLowであるので、AND回路131の出力は、Lowである。AND回路132の1入力であるデータ出力信号LT_D1[1]の逆論理信号はHighであり、もう一方の入力が駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号であるので、AND信号132の出力は、駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号である。OR回路133の入力は、AND回路131の出力であるLowと、AND回路132の出力である駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号であるので、OR回路133の出力は、駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号になる。NAND回路134の入力は、Highであるデータ出力信号LT_D1[0]と、OR回路133の出力である駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号である。従って、NAND回路134の出力は、駆動信号HD_STB2_Nと同じになり、駆動信号HD_STB2_Nが、Lowの期間PMOSトランジスタ135をオンすることになり、駆動回路DR1の出力するデータ駆動信号DR_D1は、HD_STB2_NがLowの期間Highになる。
図12の(c)は、データ出力信号LT_D1[1:0]が2´b10の場合に、駆動回路DR1が出力するデータ駆動信号DR_D1の動作を示したタイムチャートである。
この場合、NAND回路134の入力であるデータ出力信号LT_D1[0]はLowであるので、NAND回路134の出力はHighである。従って、PMOSトランジスタ135はオフ状態になり、駆動回路DR1の出力するデータ駆動信号DR_D1はLowである。
この場合、NAND回路134の入力であるデータ出力信号LT_D1[0]はLowであるので、NAND回路134の出力はHighである。従って、PMOSトランジスタ135はオフ状態になり、駆動回路DR1の出力するデータ駆動信号DR_D1はLowである。
図12の(d)は、データ出力信号LT_D1[1:0]が2´b11の場合に、駆動回路DR1が出力するデータ駆動信号DR_D1の動作を示したタイムチャートである。
この場合、AND回路131の入力であるデータ出力信号LT_D1[1]はHighであり、もう一方の入力が駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号であるので、AND回路131の出力は駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号である。AND回路132の1入力であるデータ出力信号LT_D1[1]の逆論理信号はLowであるので、AND回路132の出力はLowである。OR回路133の入力は、AND回路131の出力である駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号と、AND回路132の出力であるLowであるので、OR回路133の出力は、駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号になる。NAND回路134の入力は、Highであるデータ出力信号LT_D1[0]と、OR回路133の出力である駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号である。従って、NAND回路134の出力は駆動信号HD_STB1_Nと同じになり、駆動信号HD_STB1_NがLowの期間PMOSトランジスタ135をオンすることになり、駆動回路DR1の出力するデータ駆動信号DR_D1は駆動信号HD_STB1_NがLowの期間Highになる。
この場合、AND回路131の入力であるデータ出力信号LT_D1[1]はHighであり、もう一方の入力が駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号であるので、AND回路131の出力は駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号である。AND回路132の1入力であるデータ出力信号LT_D1[1]の逆論理信号はLowであるので、AND回路132の出力はLowである。OR回路133の入力は、AND回路131の出力である駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号と、AND回路132の出力であるLowであるので、OR回路133の出力は、駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号になる。NAND回路134の入力は、Highであるデータ出力信号LT_D1[0]と、OR回路133の出力である駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号である。従って、NAND回路134の出力は駆動信号HD_STB1_Nと同じになり、駆動信号HD_STB1_NがLowの期間PMOSトランジスタ135をオンすることになり、駆動回路DR1の出力するデータ駆動信号DR_D1は駆動信号HD_STB1_NがLowの期間Highになる。
駆動回路DR1の動作からも分かるように、駆動回路DR1のデータ出力信号LT_D1[1:0]の上位1ビットは駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nの選択を示す情報であり、下位1ビットは発光ダイオードを駆動する、しないの選択を示す情報である。
尚、駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nのパルス幅は発光ダイオードの駆動時間を示しており、駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nはそれぞれ違うパルス幅の駆動信号である。
尚、駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nのパルス幅は発光ダイオードの駆動時間を示しており、駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nはそれぞれ違うパルス幅の駆動信号である。
図13は、実施例1の発光ダイオードの露光イメージ図である。
この図は、データ出力信号LT_D1[1:0]に対応した、発光ダイオードの露光イメージを示す。(a)と(c)は、発光ダイオードの駆動する、しないの選択を示す情報であるデータ出力信号LT_D1[0]がLowなので露光はされない。(b)は、駆動信号の選択を示す情報であるデータ出力信号LT_D1[1]がLowであるので駆動信号HD_STB2_Nが選択され、駆動信号HD_STB2_Nのパルス幅だけ発光ダイオードが駆動される。(d)は、駆動信号の選択を示す情報であるデータ出力LT_D1[1]がHighであるので駆動信号HD_STB1_Nが選択され、駆動信号HD_STB1_Nのパルス幅だけ発光ダイオードが駆動される。
以上は、記録ヘッドの形態として、LEDヘッドを用いて説明したが、抵抗素子、有機EL素子、液晶シャッターを用いた記録ヘッドにも適用できる。
この図は、データ出力信号LT_D1[1:0]に対応した、発光ダイオードの露光イメージを示す。(a)と(c)は、発光ダイオードの駆動する、しないの選択を示す情報であるデータ出力信号LT_D1[0]がLowなので露光はされない。(b)は、駆動信号の選択を示す情報であるデータ出力信号LT_D1[1]がLowであるので駆動信号HD_STB2_Nが選択され、駆動信号HD_STB2_Nのパルス幅だけ発光ダイオードが駆動される。(d)は、駆動信号の選択を示す情報であるデータ出力LT_D1[1]がHighであるので駆動信号HD_STB1_Nが選択され、駆動信号HD_STB1_Nのパルス幅だけ発光ダイオードが駆動される。
以上は、記録ヘッドの形態として、LEDヘッドを用いて説明したが、抵抗素子、有機EL素子、液晶シャッターを用いた記録ヘッドにも適用できる。
(効果)の説明
以上、詳細に説明したように、複数の駆動信号入力と、複数のビットの印刷データ入力をもち、印刷データに基づいて、ストローブ信号を選択し、LEDを駆動する駆動回路を設けることにより、複雑な回路を設けることなく、同一ライン上で複数の濃度ドットを発生できるという効果を得る。
以上、詳細に説明したように、複数の駆動信号入力と、複数のビットの印刷データ入力をもち、印刷データに基づいて、ストローブ信号を選択し、LEDを駆動する駆動回路を設けることにより、複雑な回路を設けることなく、同一ライン上で複数の濃度ドットを発生できるという効果を得る。
(構成)の説明
図14は、実施例2のプリンタ装置の制御系統説明図である。
画像処理部900は、図示しない上位装置より印刷データを受信し、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部901へ送出する部分である。印刷制御部901は受入れた印刷データをLEDヘッド600に送出すると共に、LEDヘッド600の動作を制御する部分である。画像処理部900から印刷制御部901へは、印刷開始指示信号PRNT、印刷データP_DATAが送出される。印刷制御部901から画像処理部900へは、送信指示信号FSYNCと、ライン同期信号LSYNCが送出される。印刷制御部901からLEDヘッド600へは、印刷データ信号HD_DATA、クロック信号HD_CLK、ラッチ信号HD_LOAD、駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_が送出される。
図14は、実施例2のプリンタ装置の制御系統説明図である。
画像処理部900は、図示しない上位装置より印刷データを受信し、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部901へ送出する部分である。印刷制御部901は受入れた印刷データをLEDヘッド600に送出すると共に、LEDヘッド600の動作を制御する部分である。画像処理部900から印刷制御部901へは、印刷開始指示信号PRNT、印刷データP_DATAが送出される。印刷制御部901から画像処理部900へは、送信指示信号FSYNCと、ライン同期信号LSYNCが送出される。印刷制御部901からLEDヘッド600へは、印刷データ信号HD_DATA、クロック信号HD_CLK、ラッチ信号HD_LOAD、駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_が送出される。
図15は、実施例2の印刷制御部の構成のブロック図である。
図に示すように、実施例2の印刷制御部901は、全位置情報記憶部911と、ポインタ制御部912と、印刷データ格納部913とを備える。全位置情報記憶部911は、LEDヘッド600(図14)の全発光ダイオードの位置情報を予め記憶するメモリである。ポインタ制御部912は印刷データ格納部913の書込、読み出しポイントを制御する部分である。印刷データ格納部913は印刷データを一時格納するバッファである。
図に示すように、実施例2の印刷制御部901は、全位置情報記憶部911と、ポインタ制御部912と、印刷データ格納部913とを備える。全位置情報記憶部911は、LEDヘッド600(図14)の全発光ダイオードの位置情報を予め記憶するメモリである。ポインタ制御部912は印刷データ格納部913の書込、読み出しポイントを制御する部分である。印刷データ格納部913は印刷データを一時格納するバッファである。
ポインタ制御部912から全位置情報記憶部911へは、受入れた印刷データP_DATAに対応する発光ダイオードの順番を示す位置指定信号PS1が送出される。全位置情報記憶部911からポインタ制御部912へは、発光ダイオードの位置情報信号PS2が送出される。位置情報信号PS2は位置指定信号PS1で示された発光ダイオードの位置情報である。ポインタ制御部912から印刷データ格納部91へは、受入れた印刷データP_DATAの対応する発光ダイオードの順番を示す位置指定信号PS1と、位置情報信号PS2に基づいて得られたラインポインタPS3が送出される。
図16は、実施例2の発光部ユニットのブロック図である。
この図は、図2に示した発光部ユニット606の内部構成と、発光部ユニット606どうしの接続を示す図である。発光部ユニット606はシフトレジスタ部611と、ラッチ部612と、駆動部613と、LEDアレイ114とで構成されている。本実施例のLEDアレイ114は192個の発光ダイオードが配設されたものである。LEDヘッド600(図14)にはLEDアレイ114を有する発光部ユニット606が26個配設されており、全部で192×26=4992個の発光ダイオードが備えられている。シフトレジスタ部611には印刷データ信号HD_DATAとクロック信号HD_CLKが入力され、シフトレジスタ部611のシフト出力信号SF_Rは次の発光部ユニット内のシフトレジスタ部に入力される。
この図は、図2に示した発光部ユニット606の内部構成と、発光部ユニット606どうしの接続を示す図である。発光部ユニット606はシフトレジスタ部611と、ラッチ部612と、駆動部613と、LEDアレイ114とで構成されている。本実施例のLEDアレイ114は192個の発光ダイオードが配設されたものである。LEDヘッド600(図14)にはLEDアレイ114を有する発光部ユニット606が26個配設されており、全部で192×26=4992個の発光ダイオードが備えられている。シフトレジスタ部611には印刷データ信号HD_DATAとクロック信号HD_CLKが入力され、シフトレジスタ部611のシフト出力信号SF_Rは次の発光部ユニット内のシフトレジスタ部に入力される。
ラッチ部612には、シフトレジスタ部611のデータ出力信号FF_Tと、ラッチ信号HD_LOADが入力される。駆動部613には、ラッチ部612からのデータ出力信号LT_Tと、駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_Nが入力される。LEDアレイ114には、駆動部613からのデータ駆動信号DR_DTが入力される。以下に各部分を詳細に説明する。
図17は、実施例2のシフトレジスタ部の内部構成図である。
図に示すように、シフトレジスタ部611は、192個の1ビットのフリップフロップFFL1〜FFL192からなるシフトレジスタである。フリップフロップFFL1〜FFL192の出力であるデータ出力信号FF_T1〜FF_T192は、図16のデータ出力信号FF_Tを詳しく示したもので、ラッチ部612へ入力される。シフトレジスタ部611における最終段のフリップフロップFFL192の出力であるシフト出力信号SF_Tは、次の発光部ユニット内のシフトレジスタ部に入力される。尚、実施例1に於けるシフトレジスタ部111(図6)は、2ビットのフリップフロップにより構成されているが、本実施例では、1ビットのフリップフロップにより構成されていることに留意すべきである。
図に示すように、シフトレジスタ部611は、192個の1ビットのフリップフロップFFL1〜FFL192からなるシフトレジスタである。フリップフロップFFL1〜FFL192の出力であるデータ出力信号FF_T1〜FF_T192は、図16のデータ出力信号FF_Tを詳しく示したもので、ラッチ部612へ入力される。シフトレジスタ部611における最終段のフリップフロップFFL192の出力であるシフト出力信号SF_Tは、次の発光部ユニット内のシフトレジスタ部に入力される。尚、実施例1に於けるシフトレジスタ部111(図6)は、2ビットのフリップフロップにより構成されているが、本実施例では、1ビットのフリップフロップにより構成されていることに留意すべきである。
図18は、実施例2のラッチ部の内部構成図である。
図に示すように、ラッチ部612は、192個の1ビットのラッチ回路LTC〜LTC192で構成される。ラッチ回路LTC1〜LTC192には、ラッチ信号HD_LOADと、シフトレジスタ部611のフリップフロップFFL1〜FFL192の出力であるデータ出力信号FF_T1〜FF_T192が、それぞれ入力される。ラッチ回路LTC1〜LTC192の出力であるデータ出力信号LT_T1〜LT_T1192は、図15に示したラッチ部612のデータ出力信号LT_Tを詳しく示したもので、駆動部613へ接続される。尚、実施例1に於けるラッチ部112(図7)は、2ビットのラッチ回路により構成されているが、本実施例では、1ビットのラッチ回路により構成されていることに留意すべきである。
図に示すように、ラッチ部612は、192個の1ビットのラッチ回路LTC〜LTC192で構成される。ラッチ回路LTC1〜LTC192には、ラッチ信号HD_LOADと、シフトレジスタ部611のフリップフロップFFL1〜FFL192の出力であるデータ出力信号FF_T1〜FF_T192が、それぞれ入力される。ラッチ回路LTC1〜LTC192の出力であるデータ出力信号LT_T1〜LT_T1192は、図15に示したラッチ部612のデータ出力信号LT_Tを詳しく示したもので、駆動部613へ接続される。尚、実施例1に於けるラッチ部112(図7)は、2ビットのラッチ回路により構成されているが、本実施例では、1ビットのラッチ回路により構成されていることに留意すべきである。
図19は、実施例2の駆動部の内部構成図である。
図に示すように、駆動部613は、192個の駆動回路DRV1〜DRV192で構成される。駆動回路DRV1〜DRV192には駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_Nと、ラッチ部612のラッチ回路LTC1〜LTC192の出力であるデータ出力信号LT_T1〜LT_T192がそれぞれ入力されている。駆動回路DRV1〜DRV192の出力であるデータ出力信号DR_T1〜DR_T192は、図16に示した駆動部613のデータ出力信号DR_Tを詳しく示したもので、LEDアレイ114へ接続される。尚、実施例1に於ける駆動部113(図8)は、2ビットのデータ出力信号LT_D1[1:0]〜LT_D192[1:0]をラッチ部112(図7)から受入れているが、本実施例では、1ビットのデータ出力信号LT_T1〜LT_T192をラッチ部612(図18)から受入れていることに留意すべきである。
図に示すように、駆動部613は、192個の駆動回路DRV1〜DRV192で構成される。駆動回路DRV1〜DRV192には駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_Nと、ラッチ部612のラッチ回路LTC1〜LTC192の出力であるデータ出力信号LT_T1〜LT_T192がそれぞれ入力されている。駆動回路DRV1〜DRV192の出力であるデータ出力信号DR_T1〜DR_T192は、図16に示した駆動部613のデータ出力信号DR_Tを詳しく示したもので、LEDアレイ114へ接続される。尚、実施例1に於ける駆動部113(図8)は、2ビットのデータ出力信号LT_D1[1:0]〜LT_D192[1:0]をラッチ部112(図7)から受入れているが、本実施例では、1ビットのデータ出力信号LT_T1〜LT_T192をラッチ部612(図18)から受入れていることに留意すべきである。
図20は、実施例2の駆動回路の内部構成図である。
図に示すように、駆動回路DRV1は、AND回路631、632、OR回路633、NAND回路634、PMOSトランジスタ635、位置情報記憶部636で構成される。AND回路631の入力には位置情報記憶部636の出力の負論理信号と、駆動信号HD_STB1_Nの負論理信号が接続される。AND回路631回路632の入力には位置情報記憶部636の出力と、駆動信号HD_STB2_Nの負論理信号が接続される。OR回路633の入力にはAND回路631と632の出力が接続される。PMOSトランジスタのゲートにはNAND回路634の出力が接続され、ドレインには電圧Dddが印加され、ソース(DR_T1)には発光ダイオードLD1が接続される。
尚、位置情報記憶部636に記憶される位置情報は、印刷制御部901にも記憶される。
図に示すように、駆動回路DRV1は、AND回路631、632、OR回路633、NAND回路634、PMOSトランジスタ635、位置情報記憶部636で構成される。AND回路631の入力には位置情報記憶部636の出力の負論理信号と、駆動信号HD_STB1_Nの負論理信号が接続される。AND回路631回路632の入力には位置情報記憶部636の出力と、駆動信号HD_STB2_Nの負論理信号が接続される。OR回路633の入力にはAND回路631と632の出力が接続される。PMOSトランジスタのゲートにはNAND回路634の出力が接続され、ドレインには電圧Dddが印加され、ソース(DR_T1)には発光ダイオードLD1が接続される。
尚、位置情報記憶部636に記憶される位置情報は、印刷制御部901にも記憶される。
(動作)の説明
タイムチャートを用いて制御系統(図14)の動作について説明する。
図21は、実施例2のプリンタ装置の制御系統のタイムチャートである。
このタイムチャートは、画像処理部900と印刷制御部901とLEDヘッド600の動作を示すタイムチャートである。図の上から順番に印刷開始指示信号PRNT、送信指示信号FSYNC、ライン同期信号LSYNC、印刷データP_DATA、印刷データ信号HD_DATA、クロック信号HD_CLK、ラッチ信号HD_LOAD、駆動信号HD_STB1_N、及び、駆動信号HD_STB2_Nの各信号波形を表し、最下段に、各信号共通の時刻(T)を表している。
タイムチャートを用いて制御系統(図14)の動作について説明する。
図21は、実施例2のプリンタ装置の制御系統のタイムチャートである。
このタイムチャートは、画像処理部900と印刷制御部901とLEDヘッド600の動作を示すタイムチャートである。図の上から順番に印刷開始指示信号PRNT、送信指示信号FSYNC、ライン同期信号LSYNC、印刷データP_DATA、印刷データ信号HD_DATA、クロック信号HD_CLK、ラッチ信号HD_LOAD、駆動信号HD_STB1_N、及び、駆動信号HD_STB2_Nの各信号波形を表し、最下段に、各信号共通の時刻(T)を表している。
この図を用いて、随時、図14、図16を参照しながら、画像処理部900と印刷制御部901とLEDヘッド600の動作について、以下に時刻順に詳細に説明する。
画像処理部900(図14)は図示しない上位装置より印刷データを受信すると、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部901に送信する印刷データの作成を開始する。
画像処理部900(図14)は図示しない上位装置より印刷データを受信すると、受信した印刷データをライン単位の印刷データに展開し、印刷制御部901に送信する印刷データの作成を開始する。
時刻T1
画像処理部900(図14)は印刷データの準備が整うと、印刷開始指示信号PRNTにより、印刷制御部901に印刷開始を指示する。
画像処理部900(図14)は印刷データの準備が整うと、印刷開始指示信号PRNTにより、印刷制御部901に印刷開始を指示する。
時刻T2
印刷制御部901(図14)は、この印刷開始指示信号PRNTを受け、印刷を開始すべく、送信指示信号FSYNCと、ライン同期信号LSYNCを画像処理部900(図14)に送出する。
印刷制御部901(図14)は、この印刷開始指示信号PRNTを受け、印刷を開始すべく、送信指示信号FSYNCと、ライン同期信号LSYNCを画像処理部900(図14)に送出する。
時刻T3
画像処理部900(図14)は、この送信指示信号FSYNCとライン同期信号LSYNCを受けて、印刷制御部90(図14)1へ、印刷データP_DATAを使用して1ライン分の印刷データの送出を開始する。画像処理部900(図14)は、送信指示信号FSYNCがHの間、ライン同期信号LSYNCの間隔内に、印刷データP_DATAを使用して1ライン分の印刷データを印刷制御部901(図14)に送出する。印刷制御部901に送出された印刷データは、印刷データP_DATAを使用して、クロック信号HD_CLKに同期しながら、随時LEDヘッド600(図14)に送出される。LEDヘッド600(図14)は4992個の発光ダイオードを備えているため、印刷制御部901(図14)は、印刷データ信号HD_DATAを使用して、1ビットのデータ送信をクロック信号HD_CLKに同期させて4992回繰り返し、1ライン分の印刷データを送出する。LEDヘッド600(図14)は、クロック信号HD_CLKに同期して、印刷データ信号HD_DATAを、随時シフトレジスタ部611(図14)にシフト転送していく。4992回のクロック信号HD_CLKの同期で、LEDヘッド600のシフトレジスタに1ライン分の印刷データが格納された状態になる。
画像処理部900(図14)は、この送信指示信号FSYNCとライン同期信号LSYNCを受けて、印刷制御部90(図14)1へ、印刷データP_DATAを使用して1ライン分の印刷データの送出を開始する。画像処理部900(図14)は、送信指示信号FSYNCがHの間、ライン同期信号LSYNCの間隔内に、印刷データP_DATAを使用して1ライン分の印刷データを印刷制御部901(図14)に送出する。印刷制御部901に送出された印刷データは、印刷データP_DATAを使用して、クロック信号HD_CLKに同期しながら、随時LEDヘッド600(図14)に送出される。LEDヘッド600(図14)は4992個の発光ダイオードを備えているため、印刷制御部901(図14)は、印刷データ信号HD_DATAを使用して、1ビットのデータ送信をクロック信号HD_CLKに同期させて4992回繰り返し、1ライン分の印刷データを送出する。LEDヘッド600(図14)は、クロック信号HD_CLKに同期して、印刷データ信号HD_DATAを、随時シフトレジスタ部611(図14)にシフト転送していく。4992回のクロック信号HD_CLKの同期で、LEDヘッド600のシフトレジスタに1ライン分の印刷データが格納された状態になる。
時刻T4
印刷制御部901(図14)はLEDヘッド600にラッチ信号HD_LOADを送出する。LEDヘッド600(図14)は、このラッチ信号HD_LOADを受けてシフトレジスタ部611(図14)に格納された印刷データFF_Tをラッチ部612(図16)にラッチする。
印刷制御部901(図14)はLEDヘッド600にラッチ信号HD_LOADを送出する。LEDヘッド600(図14)は、このラッチ信号HD_LOADを受けてシフトレジスタ部611(図14)に格納された印刷データFF_Tをラッチ部612(図16)にラッチする。
時刻T5
印刷制御部901(図14)は、パルス幅の異なる駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_NをLEDヘッド600(図14)に送出する。LEDヘッド600(図14)の駆動部613(図16)は、この駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nとラッチ部612からのデータ出力信号LT_Tを受けて、LEDアレイを駆動するためのデータ駆動信号DR_Tを出力する。印刷制御部901(図14)は、この一連の動作をライン単位で繰り返し行い、LEDヘッド600(図14)を制御する。印刷制御部901(図14)は、2P、1P、8P、4Pのパルス幅の駆動信号HD_STB1_Nをライン単位で順次繰り返し出力する(Pは任意の単位である)。
印刷制御部901(図14)は、パルス幅の異なる駆動信号HD_STB1_N、HD_STB2_NをLEDヘッド600(図14)に送出する。LEDヘッド600(図14)の駆動部613(図16)は、この駆動信号HD_STB1_NとHD_STB2_Nとラッチ部612からのデータ出力信号LT_Tを受けて、LEDアレイを駆動するためのデータ駆動信号DR_Tを出力する。印刷制御部901(図14)は、この一連の動作をライン単位で繰り返し行い、LEDヘッド600(図14)を制御する。印刷制御部901(図14)は、2P、1P、8P、4Pのパルス幅の駆動信号HD_STB1_Nをライン単位で順次繰り返し出力する(Pは任意の単位である)。
次に図20を用いて、駆動回路DRV1の動作について説明する。位置情報記憶部636には、予め1ビットの位置情報が記憶されている。位置情報記憶部636は、記憶されている位置情報を出力する。
まず、位置情報記憶部636に記憶されている位置情報がLowの場合を説明する。AND回路631の入力は、位置情報の逆論理のHighで、もう一方の入力が駆動信号HD_STB1_Nの逆論理であるので、AND回路631の出力は駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号になる。AND回路632の1入力である位置情報がLowであるので、AND回路632の出力はLowである。OR回路633の入力は、AND回路631の出力である駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号と、AND回路632の出力であるLowであるので、OR回路633の出力は駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号である。
まず、位置情報記憶部636に記憶されている位置情報がLowの場合を説明する。AND回路631の入力は、位置情報の逆論理のHighで、もう一方の入力が駆動信号HD_STB1_Nの逆論理であるので、AND回路631の出力は駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号になる。AND回路632の1入力である位置情報がLowであるので、AND回路632の出力はLowである。OR回路633の入力は、AND回路631の出力である駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号と、AND回路632の出力であるLowであるので、OR回路633の出力は駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号である。
NAND回路634の入力はデータ出力信号LT_T1と、OR回路633の出力である駆動信号HD_STB1_Nの逆論理信号であるので、データ出力信号LT_T1がHighの場合にのみ、NAND回路634の出力が駆動信号HD_STB1_Nと同じになり、駆動信号HD_STB1_NがLowの期間PMOSトランジスタ635をオンすることになり、駆動回路DRV1の出力するデータ出力信号DR_T1は駆動信号HD_STB1_NがLowの期間Highになる。
次に、位置情報記憶部636に記憶されている位置情報がHighの場合を説明する。AND回路631の1入力である位置情報の逆論理のLowであるので、AND回路631の1入力である位置情報の逆論理のLowであるので、AND回路631の出力はLowである。AND回路632の1入力である位置情報がHighで、もう一方の入力が駆動信号HD_STB2_Nの逆論理であるので、AND回路632の出力は駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号になる。OR回路633の入力は、AND回路631の出力であるLowと、AND回路632の出力である駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号であるので、OR回路633の出力は駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号である。NAND回路634の入力はデータ出力信号LT_T1と、OR回路633の出力である駆動信号HD_STB2_Nの逆論理信号であるので、データ出力信号LT_T1がHigh場合にのみ、NAND回路634の出力が駆動信号HD_STB2_Nと同じになり、HD_STB2_NがLowの期間PMOSトランジスタ635をオンすることになり、駆動回路DRV1の出力するデータ駆動信号DR_T1は駆動信号HD_STB2_NがLowの期間Highになる。
次に、LEDヘッド600(図14)により、n本のラインを用いて、同じ主走査位置でnラインに並んだ複数のドットで階調を表現する動作について説明する。ここではnを4とする。
図22は、実施例2の発光ダイオードの露光イメージ図(その1)である。
この図は、駆動時間の異なる4ラインで階調表現を行う場合の駆動信号と露光イメージを模式的に示した図であり、随時、図20を併用して説明する。
図22は、実施例2の発光ダイオードの露光イメージ図(その1)である。
この図は、駆動時間の異なる4ラインで階調表現を行う場合の駆動信号と露光イメージを模式的に示した図であり、随時、図20を併用して説明する。
ここでは、縦2400DPIの間隔で並んだ4ラインにより、縦600DPIの階調表現を行うものとし、駆動回路DRV1の位置情報記憶部636にはLowが記憶されているものとする。よって駆動信号HD_STB1_Nが常に選択される。図中、(a)は、上のラインから順にデータ出力信号LT_T1が0,0,0,0であった場合の露光イメージである。(b)は、0,0,0,1である場合の露光イメージである。(c)は、0,0,1,0の場合の露光イメージである。
(d)は、0,0,1,1の場合の露光イメージである。(e)は、0,1,0,0の場合の露光イメージである。(f)は、0,1,0,1の場合の露光イメージである。(g)は、0,1,1,0の場合の露光イメージである。(h)は、0,1,1,1の場合の露光イメージである。(i)は、1,0,0,0の場合の露光イメージである。(j)は、1,0,0,1の場合の露光イメージである。(k)は、1,0,1,0の場合の露光イメージである。(l)は、1,0,1,1の場合の露光イメージである。(m)は、1,1,0,0の場合の露光イメージである。(n)は、1,1,0,1の場合の露光イメージである。(o)は、1,1,1,0の場合の露光イメージである。(p)は、1,1,1,1の場合の露光イメージである。このように、駆動時間の異なる4ラインにより(a)〜(p)通りの階調表現が可能であることを表している。
(d)は、0,0,1,1の場合の露光イメージである。(e)は、0,1,0,0の場合の露光イメージである。(f)は、0,1,0,1の場合の露光イメージである。(g)は、0,1,1,0の場合の露光イメージである。(h)は、0,1,1,1の場合の露光イメージである。(i)は、1,0,0,0の場合の露光イメージである。(j)は、1,0,0,1の場合の露光イメージである。(k)は、1,0,1,0の場合の露光イメージである。(l)は、1,0,1,1の場合の露光イメージである。(m)は、1,1,0,0の場合の露光イメージである。(n)は、1,1,0,1の場合の露光イメージである。(o)は、1,1,1,0の場合の露光イメージである。(p)は、1,1,1,1の場合の露光イメージである。このように、駆動時間の異なる4ラインにより(a)〜(p)通りの階調表現が可能であることを表している。
図23は、実施例2の発光ダイオードの露光イメージ図(その2)である。
図中、(a)は、駆動回路DRV1の位置情報記憶部636に記憶されている位置情報がLowで、上のラインから順にデータ出力信号LT_T1が1,1,1,1,0,0というデータの場合の露光イメージである。(b)は、駆動回路DRV1の位置情報記憶部636に記憶されている位置情報がHighで、上のラインから順にデータ出力信号LT_T1が0,0,1,1,1,1というデータ((a)に対して2ライン下にデータをずらした)場合の露光イメージである。位置情報記憶部636に記憶された値により、(a)の場合は駆動信号HD_STB1_N(図20)が選択され、(b)では駆動信号HD_STB2_N(図20)が選択される。(a)に対して(b)は1200DPI下にずれていることが分かる。
図中、(a)は、駆動回路DRV1の位置情報記憶部636に記憶されている位置情報がLowで、上のラインから順にデータ出力信号LT_T1が1,1,1,1,0,0というデータの場合の露光イメージである。(b)は、駆動回路DRV1の位置情報記憶部636に記憶されている位置情報がHighで、上のラインから順にデータ出力信号LT_T1が0,0,1,1,1,1というデータ((a)に対して2ライン下にデータをずらした)場合の露光イメージである。位置情報記憶部636に記憶された値により、(a)の場合は駆動信号HD_STB1_N(図20)が選択され、(b)では駆動信号HD_STB2_N(図20)が選択される。(a)に対して(b)は1200DPI下にずれていることが分かる。
図24は、実施例2の発光ダイオードの取付位置ずれのイメージ図である。
図中、(a)は、発光ダイオードの取付位置を示すイメージ図である。(b)は、(a)に対応する位置情報を示した図である。(c)は、画像処理部900から印刷制御部901に送出される印刷データの1例を示す図である。(d)は、画像処理部900から印刷制御部901に1ライン目の印刷データが送出された後の、印刷データ格納部913の内容を示した図である。
(e)は、画像処理部900から印刷制御部901に2ライン目の印刷データが送出された後の、印刷データ格納部913の内容を示した図である。(f)は、画像処理部900から印刷制御部901に4ライン目の印刷データが送出された後の、印刷データ格納部913の内容を示した図である。
図中、(a)は、発光ダイオードの取付位置を示すイメージ図である。(b)は、(a)に対応する位置情報を示した図である。(c)は、画像処理部900から印刷制御部901に送出される印刷データの1例を示す図である。(d)は、画像処理部900から印刷制御部901に1ライン目の印刷データが送出された後の、印刷データ格納部913の内容を示した図である。
(e)は、画像処理部900から印刷制御部901に2ライン目の印刷データが送出された後の、印刷データ格納部913の内容を示した図である。(f)は、画像処理部900から印刷制御部901に4ライン目の印刷データが送出された後の、印刷データ格納部913の内容を示した図である。
これらの図(図24(a)〜図24f))と、図15を併用しながら、発光ダイオードの取付け位置がずれている場合について説明する。ここでは便宜上、発光ダイオードLD1〜LD8の8つのみにおいて説明する。発光ダイオードが(a)の様に、左の4つのLD1〜4に対し、右の4つのLD5〜8が1200DPI上にずれているものとする。(b)に示すように、発光ダイオードそれぞれに対応する位置情報は左から順に0,0,0,0,1,1,1,1で、1200DPI上にずれている発光ダイオードの位置情報が1である。この位置情報は全位置情報記憶部911と駆動回路DRV1〜DRV8の位置情報記憶部636に予め記憶されているものとする。
(c)は、画像処理部900から印刷制御部901に送出されてくる印刷データである。画像処理部900から印刷制御部901へは、ライン単位で印刷データが送出される。
(d)は、画像処理部900から1ライン目の印刷データを受信した後の印刷データ格納部913の内容を示した図である。ここでは印刷データ格納部913は印刷データ6ライン分を格納可能なもので、1ラインの受け入れ前には全て0が格納されていたものとする。
(d)は、画像処理部900から1ライン目の印刷データを受信した後の印刷データ格納部913の内容を示した図である。ここでは印刷データ格納部913は印刷データ6ライン分を格納可能なもので、1ラインの受け入れ前には全て0が格納されていたものとする。
1ライン目のLD1に対応するデータを受入れるとき、ポインタ制御部912から全位置情報記憶部911へLD1の順番PS1=1が出力される。全位置情報記憶部911はこれを受けてLD1の位置情報PS2=0を出力する。ポインタ制御部912はこれを受けて、PS1=1と1ライン目のポインタPS3=1を印刷データ格納部913に出力する。印刷データ格納部913はPS1とPS3を受けて、印刷データを1ライン目のLD1に対応する場所に格納する。LD2〜LD4も同様に、LD2〜LD4の順番PS1=2〜4と、1ライン目のポインタPS3=1が印刷データ格納部413に出力され、1ライン目のLD2〜LD4に対応する場所に印刷データが格納される。
1ライン目のLD5に対応するデータを受入れるとき、ポインタ制御部912から全位置情報記憶部911へLD5の順番PS1=5が出力される。全位置情報記憶部911はこれを受けてLD5の位置情報PS2=1を出力する。ポインタ制御部912は位置情報PS2=1の場合にはラインポインタをプラス2して出力する。そこで、PS1=5と、3ライン目のポインタPS3=3(1+2)を印刷データ格納部913に出力する。印刷データ格納部913はPS1とPS3を受けて、印刷データを3ライン目のLD5に対応する場所に格納する。LD6〜LD8も同様に、LD6〜LD8の順番PS1=6〜8と、3ライン目のポインタPS3=3が印刷データ格納部913に出力され、3ライン目のLD6〜LD8に対応する場所に印刷データが格納される。
(e)は、画像処理部900から2ライン目の印刷データを受入れた後の印刷データ格納部913の内容を示した図である。2ライン目のLD1に対応するデータを受入れるとき、ポインタ制御部912から全位置情報記憶部911へLD1の順番PS1=1が出力される。全位置情報記憶部911はこれを受けてLD1の位置情報PS2=0を出力する。ポインタ制御部912はこれを受けて、PS1=1と2ライン目のポインタPS3=2を印刷データ格納部913に出力する。印刷データ格納部913はPS1とPS3を受けて、印刷データを2ライン目のLD1に対応する場所に格納する。LD2〜LD4も同様に、LD1〜LD4の順番PS1=2〜4と、2ライン目のポインタPS3=2が印刷データ格納部913に出力され、2ライン目のLD2〜LD4に対応する場所に印刷データが格納される。
2ライン目のLD5に対応するデータを受入れるとき、ポインタ制御部912から全位置情報記憶部411へLD5の順番PS1=5が出力される。全位置情報記憶部911はこれを受けてLD5の位置情報PS2=1を出力する。ポインタ制御部912は位置情報PS2=1の場合にはラインポインタをプラス2して出力する。そこで、PS1=5と4ライン目のポインタPS3=4(2+2)を印刷データ格納部913に出力する。印刷データ格納部913はPS1とPS3を受けて、印刷データを4ライン目のLD5に対応する場所に格納する。LD6〜LD8も同様に、LD6〜LD8の順番PS1=6〜8と、4ライン目のポインタPS3=4が印刷データ格納部913に出力され、4ライン目のLD6〜LD8に対応する場所に印刷データが格納される。(f)は、同様にして、画像処理部900から4ライン目の印刷データを受信した後の印刷データ格納部913の内容を示した図である。
図25は、実施例2の発光ダイオードの露光イメージ図(その3)である。
この図は、LEDヘッド600を用いて、図24(f)の様に編集された印刷データに基づいて、発光を行った場合の露光イメージである。図中、1ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが1であり、更に印刷情報が0であるので、LD1〜LD4は、HD_STB1_Nの1ライン目のパルス幅である8P時間駆動される。LD5〜LD8の印刷データは0であるのでLD5〜LD8は駆動されない。
2ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが1であり、更に位置情報が0であるので、LD1〜LD4は、駆動信号HD_STB1_Nの2ライン目のパルス幅である4P時間駆動される。LD5〜LD8の印刷データは0であるのでLD5〜LD8は駆動されない。
この図は、LEDヘッド600を用いて、図24(f)の様に編集された印刷データに基づいて、発光を行った場合の露光イメージである。図中、1ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが1であり、更に印刷情報が0であるので、LD1〜LD4は、HD_STB1_Nの1ライン目のパルス幅である8P時間駆動される。LD5〜LD8の印刷データは0であるのでLD5〜LD8は駆動されない。
2ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが1であり、更に位置情報が0であるので、LD1〜LD4は、駆動信号HD_STB1_Nの2ライン目のパルス幅である4P時間駆動される。LD5〜LD8の印刷データは0であるのでLD5〜LD8は駆動されない。
3ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが1であり、更に位置情報が0であるので、LD1〜LD4は、駆動信号HD_STB1_Nの3ライン目のパルス幅である2P時間駆動される。LD5〜LD8の印刷データは1であり、更に、位置情報が1であるので、LD5〜LD8は、駆動信号HD_STB2_Nの3ライン目のパルス幅である8P時間駆動される。4ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが1であり、更に位置情報が0であるので、LD1〜LD4は、駆動信号HD_STB1_Nの4ライン目のパルス幅である1P時間駆動される。LD5〜LD8の印刷データは1であり、更に、位置情報が1であるので、LD5〜LD8は、駆動信号HD_STB2_Nの4ライン目のパルス幅である4P時間駆動される。
5ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが0であるので、LD1〜LD4は駆動されない。LD5〜LD8の印刷データは1であり、更に、位置情報が1であるので、LD5〜LD8は、駆動信号HD_STB2_Nの5ライン目のパルス幅である2P時間駆動される。6ライン目は、LD1〜LD4の印刷データが0であるので、LD1〜LD4は駆動されない。LD5〜LD8の印刷データは1であり、更に、位置情報が1であるので、LD5〜LD8は、駆動信号HD_STB2_Nの6ライン目のパルス幅である1P時間駆動される。
図からも分かるように、露光結果には発光ダイオードの取付けの位置のずれが現れないことになる。以上は、記録ヘッドの形態として、LEDヘッドを用いて説明したが、抵抗素子、有機EL素子、液晶シャッターを用いた記録ヘッドにも適用できる。
図からも分かるように、露光結果には発光ダイオードの取付けの位置のずれが現れないことになる。以上は、記録ヘッドの形態として、LEDヘッドを用いて説明したが、抵抗素子、有機EL素子、液晶シャッターを用いた記録ヘッドにも適用できる。
(効果)の説明
以上、詳細に説明したように、複数の駆動信号入力と、位置情報を記憶する位置情報記憶部をもち、位置情報に基づいてストローブ信号を選択し、LEDを駆動する駆動回路を設け、駆動時間の異なるnラインを用いて階調表現を行う場合、発光ダイオードの位置ずれを印刷結果に現れない様に補正することができるという効果を得る。
以上、詳細に説明したように、複数の駆動信号入力と、位置情報を記憶する位置情報記憶部をもち、位置情報に基づいてストローブ信号を選択し、LEDを駆動する駆動回路を設け、駆動時間の異なるnラインを用いて階調表現を行う場合、発光ダイオードの位置ずれを印刷結果に現れない様に補正することができるという効果を得る。
本発明に関る画像形成装置の例として、プリンタについて説明したが、本発明はこの例に限定されるものでは無い。即ち、複合機や複写機、FAX等の他の画像形成装置に関して同様の効果を得ることができる。
106 発光部ユニット
111 シフトレジスタ部
112 ラッチ部
113 駆動部
114 LEDアレイ
HD_STB1_N 駆動信号
HD_STB2_N 駆動信号
HD_DATA[1:0] 印刷データ信号
HD_CLK クロック信号
HD_LOAD ラッチ信号
FF_D データ出力信号
LT_D データ出力信号
DR_D データ出力信号
111 シフトレジスタ部
112 ラッチ部
113 駆動部
114 LEDアレイ
HD_STB1_N 駆動信号
HD_STB2_N 駆動信号
HD_DATA[1:0] 印刷データ信号
HD_CLK クロック信号
HD_LOAD ラッチ信号
FF_D データ出力信号
LT_D データ出力信号
DR_D データ出力信号
Claims (6)
- 複数の記録素子を所定方向に配列させた記録素子アレイと、該記録素子アレイに含まれる各々の記録素子を駆動する駆動回路とを有する記録ヘッドであって、
互いに独立に駆動時間を定める駆動信号を入力可能な複数の入力端子と、
前記複数の記録素子の各々に対応させて設けられ、前記複数の入力端子から入力された駆動信号の何れかを選択する選択部とを備え、
前記駆動回路は、
前記選択部により選択された駆動信号に基づいて、対応する記録素子を駆動することを特徴とする記録ヘッド。 - 複数の記録素子を所定方向に配列させた記録素子アレイと、該記録素子アレイに含まれる各々の記録素子を駆動する駆動回路とを有する記録ヘッドであって、
互いに独立に駆動時間を定める駆動信号を入力可能な複数の入力端子と、
前記複数の記憶素子の各々の駆動順序情報を格納する記憶部と、
前記駆動順序情報に基づいて画像情報を編集する画像情報編集部と、
前記画像情報に基づいて前記各々の記録素子に対応する駆動信号を選択する選択部とを備え、
前記駆動回路は、
前記選択部により選択された駆動信号に基づいて、対応する記録素子を駆動することを特徴とする記録ヘッド。 - 請求項1又は請求項2に記載の記録ヘッドを用いることを特徴とする画像形成装置。
- 複数のLED素子を所定方向に配列させたLED素子アレイと、該LED素子アレイに含まれる各々のLED素子を駆動する駆動回路とを有するLEDヘッドであって、
互いに独立に駆動時間を定める駆動信号を入力可能な複数の入力端子と、
前記複数のLED素子の各々に対応させて設けられ、前記複数の入力端子から入力された駆動信号の何れかを選択する選択部とを備え、
前記駆動回路は、
前記選択部により選択された駆動信号に基づいて、対応するLED素子を駆動することを特徴とするLEDヘッド。 - 複数のLED素子を所定方向に配列させたLED素子アレイと、該LED素子アレイに含まれる各々のLED素子を駆動する駆動回路とを有するLEDヘッドであって、
互いに独立に駆動時間を定める駆動信号を入力可能な複数の入力端子と、
前記複数の記憶素子の各々の駆動順序情報を格納する記憶部と、
前記駆動順序情報に基づいて画像情報を編集する画像情報編集部と、
前記画像情報に基づいて前記各々のLED素子に対応する駆動信号を選択する選択部とを備え、
前記駆動回路は、
前記選択部により選択された駆動信号に基づいて、対応するLED素子を駆動することを特徴とするLEDヘッド。 - 請求項4又は請求項5に記載のLEDヘッドを用いることを特徴とする画像形成装置。
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