JP3080792B2 - LED drive circuit and LED print head - Google Patents

LED drive circuit and LED print head

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JP3080792B2 JP26861992A JP26861992A JP3080792B2 JP 3080792 B2 JP3080792 B2 JP 3080792B2 JP 26861992 A JP26861992 A JP 26861992A JP 26861992 A JP26861992 A JP 26861992A JP 3080792 B2 JP3080792 B2 JP 3080792B2
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則夫 中島
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真プリンタの
光書き込み露光源等として用いられるLED素子(以下
単にLEDという)の駆動回路及びそれらを搭載したL
EDプリントヘッドに関し、特に階調型のものに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for an LED element (hereinafter simply referred to as "LED") used as an optical writing exposure source or the like of an electrophotographic printer, and an LED mounted with the driving circuit.
The present invention relates to an ED print head, and particularly to a gradation type.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2に従来の階調型LEDプリントヘッ
ドの構成を示す。階調型LEDプリントヘッドは、n
(nは整数)ドットのLED21が集積されたLEDア
レイ22がm(mは整数)チップ並べられ、それらに対
応してLEDを駆動するLED駆動回路(以下ドライバ
ーICという)23がmチップ並べられている。例え
ば、4bitの階調型LEDプリントヘッドの場合、そ
れぞれのドライバーIC23内に、4bit×nドット
分のラッチ回路24、4bit×nドット分のシフトレ
ジスタ25、nドット分のAND回路26をもってい
る。階調データはデータ線D1〜D4からクロック信号
φに同期して1番目のドライバーIC23に送られる。
階調データはシフトレジスタ25中を移動していき、n
+1番目のデータが送られる時、1番目に入力された階
調データは2番目のドライバーIC23のシフトレジス
タ25にはいる。このように4bitの階調データがシ
フトレジスタ25中を次々に移動していきn×m組の階
調データが入力されると、全てのドライバーIC23に
階調データが入力されることとなり、次にラッチ信号線
LAからラッチ信号が送られ、その階調データがラッチ
回路24にラッチされる。次にAND回路26で階調デ
ータとストローブ信号線STからのストローブ信号との
ANDがとられ、点灯信号としてのAND回路26から
の出力により、LED21を点灯させる。Gはグランド
線である。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a configuration of a conventional gradation type LED print head. The gradation type LED print head has n
An LED array 22 on which (n is an integer) dots of LEDs 21 are integrated is arranged in m (m is an integer) chips, and an LED driving circuit (hereinafter referred to as a driver IC) 23 for driving the LEDs is arranged in m chips corresponding to them. ing. For example, in the case of a 4-bit gradation type LED print head, each driver IC 23 has a latch circuit 24 for 4 bits × n dots, a shift register 25 for 4 bits × n dots, and an AND circuit 26 for n dots. The grayscale data is sent from the data lines D1 to D4 to the first driver IC 23 in synchronization with the clock signal φ.
The gradation data moves through the shift register 25, and n
When the (+1) th data is sent, the first input gradation data enters the shift register 25 of the second driver IC 23. As described above, when the 4-bit gradation data sequentially moves through the shift register 25 and the n × m sets of gradation data are input, the gradation data is input to all the driver ICs 23. , A latch signal is sent from the latch signal line LA, and the gradation data is latched by the latch circuit 24. Next, the AND circuit 26 performs an AND operation on the gradation data and the strobe signal from the strobe signal line ST, and turns on the LED 21 based on an output from the AND circuit 26 as a lighting signal. G is a ground line.

【0003】図3にストローブ信号の一例を示す。図3
のの時は、データ線D1から送られたデータとのAN
Dがとられ、の時は、データ線D2から送られたデー
タとのANDがとられ、,も同様である。例えばデ
ータ線D1とD3だけがオンの場合との間だけLE
Dが点灯する。すなわち点灯時間はt+4t=5tであ
る。このようにデータ線D1〜D4のオンの組み合わせ
により、点灯時間を1〜15t.まで変化させることが
でき、階調表現が可能となる。
FIG. 3 shows an example of a strobe signal. FIG.
In the case of, the data transmitted from the data line D1
In the case of D, AND is performed with the data sent from the data line D2, and so on. For example, only when only the data lines D1 and D3 are ON, LE
D lights up. That is, the lighting time is t + 4t = 5t. As described above, the lighting time is set to 1 to 15 t. By the combination of turning on the data lines D1 to D4. , And gradation expression becomes possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置では、m個それぞれのドライバーIC23に4
bit×nドット分のラッチ回路24、4bit×nド
ット分のシフトレジスタ25をもたねばならず、回路構
成が複雑になったり、チップサイズが大きくなり、コス
トが高くなるという欠点があった。
However, in the device having the above configuration, four driver ICs 23 are connected to each of the m driver ICs 23.
It is necessary to have a latch circuit 24 for bit × n dots and a shift register 25 for 4 bits × n dots, which has the disadvantage that the circuit configuration becomes complicated, the chip size increases, and the cost increases.

【0005】また、ドライバーIC毎にデータ線D1〜
D4が入力と出力と合わせて4bitの階調データの場
合8本も必要となり、ドライバーIC23上の接続用パ
ット数が増えたり、ドライバーIC23間をつなぐデー
タ線の数が増えたりするという問題点もある。
Further, data lines D1 to D1 are provided for each driver IC.
In the case where D4 is 4-bit gradation data including input and output, eight lines are required, and the number of connecting pads on the driver IC 23 increases, and the number of data lines connecting the driver ICs 23 also increases. is there.

【0006】これらの問題点は階調数を増やすにつれさ
らに重大となる。
[0006] These problems become more serious as the number of gradations is increased.

【0007】この発明は、構成が簡単で安価なLED駆
動回路及びその駆動回路を具備したLEDプリントヘッ
ドを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an inexpensive LED driving circuit having a simple structure and an LED print head provided with the driving circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決するために、それぞれ第1、第2のLED素子を有す
る第1、第2のLEDアレイを駆動するLED駆動回路
において、前記第1LEDアレイの第1、第2LED素
子及び前記第2LEDアレイの第1、第2LED素子に
それぞれ点灯信号を出力する第1、第2、第3、第4の
論理回路と、前記第1及び第2論理回路に順番にオン信
号を出力する第1オン信号出力回路と、前記第3及び第
4論理回路に順番にオン信号を出力する第2オン信号出
力回路と、入力される階調データに基づいて、前記第
1、第2論理回路に第1共通信号、前記第3、第4論理
回路に第2共通信号をそれぞれ出力する共通信号出力回
路とを備え、前記論理回路はそれぞれ入力される前記オ
ン信号及び前記第1、第2共通信号に基づいて前記点灯
信号を出力することを特徴とするものである。そしてこ
の駆動回路を具備するLEDプリントヘッドにおいて、
それぞれ前記点灯信号が入力される前記第1、第2のL
ED素子をそれぞれ有する前記第1、第2のLEDアレ
イを具備し、前記第1、第2LEDアレイそれぞれの前
記第1LED素子と前記第1、第2LEDアレイそれぞ
れの前記第2LED素子とがそれぞれ、順番に出力され
る前記オン信号の時間間隔に対応した間隔をもった2本
の平行線上に位置するように、前記第1、第2のLED
アレイを基体上に載置したものである。
According to the present invention, there is provided an LED driving circuit for driving first and second LED arrays having first and second LED elements, respectively. First, second, third, and fourth logic circuits for outputting lighting signals to first and second LED elements of the array and first and second LED elements of the second LED array, respectively, and the first and second logic elements A first on-signal output circuit for sequentially outputting an on-signal to the circuit, a second on-signal output circuit for sequentially outputting an on-signal to the third and fourth logic circuits, and A first common signal to the first and second logic circuits, and a common signal output circuit to output a second common signal to the third and fourth logic circuits, respectively. Signal and the first It is characterized in that outputs the lighting signal based on the second common signal. And in the LED print head provided with this drive circuit,
The first and second L to which the lighting signal is input, respectively.
The first and second LED arrays each having an ED element are provided, and the first LED element of each of the first and second LED arrays and the second LED element of each of the first and second LED arrays are arranged in order. The first and second LEDs are located on two parallel lines having an interval corresponding to the time interval of the ON signal output to the first and second LEDs.
The array is mounted on a substrate.

【0009】[0009]

【作用】以上のようにこの発明は、階調データをLED
アレイ毎の共通信号として、LED素子に対応した論理
回路に与え、この共通信号とオン信号とに基づいてLE
D素子の点灯信号を出力しているので、LEDアレイに
対応したドライバーIC間での階調データのデータ線が
不要となる。
As described above, according to the present invention, gradation data is
A common signal for each array is given to a logic circuit corresponding to the LED element, and based on this common signal and the ON signal, LE
Since the lighting signal of the D element is output, the data line of the gradation data between the driver ICs corresponding to the LED array becomes unnecessary.

【0010】[0010]

【実施例】図1及び図4はそれぞれこの発明の実施例を
説明するための階調型LEDプリントヘッドの構成図及
びLEDアレイの平面図であり、以下図面を用いて説明
する。尚、ここでは4ドットの階調印字を行う場合につ
いて説明し、図2と同一部分には同一符号を用いて説明
する。
1 and 4 are a configuration diagram of a gradation type LED print head and a plan view of an LED array, respectively, for explaining an embodiment of the present invention, which will be described below with reference to the drawings. Here, the case where 4-dot gradation printing is performed will be described, and the same parts as those in FIG. 2 will be described using the same reference numerals.

【0011】図1に示すように、LEDアレイ22は、
従来と同様にmチップ並んでいる。ドライバーIC1
は、nドット分シフトレジスタ2とnドット分のAND
回路3で構成され、LEDアレイ22に対応してmチッ
プ設けられている。これらドライバーIC1それぞれに
は、常に1ドットずつオンになるようなデータdが入力
され、クロックφ1に同期して最初は第1ドットだけが
オン、次に第2ドットだけがオンというように順次シフ
トレジスタ2の中をオンのデータが移動していく。これ
らのシフトレジスタ2は、AND回路3に順次オン信号
を送ることが可能な回路であればこれに限定されるもの
ではない。
As shown in FIG. 1, the LED array 22
As in the conventional case, m chips are arranged. Driver IC1
Is AND shift register 2 for n dots and AND for n dots
The circuit 3 includes m chips corresponding to the LED array 22. To each of these driver ICs, data d that is always turned on by one dot is input, and in synchronization with the clock φ1, only the first dot is turned on at first, and then only the second dot is turned on sequentially. ON data moves in the register 2. The shift register 2 is not limited to this circuit as long as it can sequentially send an ON signal to the AND circuit 3.

【0012】ストローブ時間制御IC4は、4bit×
mチップ分のラッチ回路5と4bit×mチップ分のシ
フトレジスタ6とmチップ分のAND回路7とで構成さ
れ、それぞれのドライバーIC1の論理回路であるAN
D回路3の共通信号として、入力される階調データに基
づいた信号をAND回路3に出力する。ここで、特にデ
ータ転送速度が速くない場合は、ラッチ回路5は必要な
い。このストローブ時間制御IC4に、まずデータ線D
ATA1〜DATA4から階調データを入力する。この
4bitのデータが、クロックφ2に同期してmチップ
分入力されると、ラッチ線LAからラッチ信号が入力さ
れ、シフトレジスタ6からラッチ回路5にラッチされ
る。このとき、ラッチ回路5の第1部分には第1番目の
LEDアレイ22の1ドット目のLED21の階調デー
タが入り、ラッチ回路5の第2部分には第2番目のLE
Dアレイ22の1ドット目のLED21の階調データが
入り、以下同様にラッチ回路5の第m部分には第m番目
のLEDアレイ22の1ドット目の階調データが入る。
また、このとき各ドライバーIC1のAND回路3は、
1ドット目のLED21に対応するAND回路3だけ
に、シフトレジスタ2からオン信号が入力されている。
次に、ストローブ信号線STからAND回路7に対し、
ストローブ信号が図3に示したように入力される。これ
は、従来と同様に、のときはデータ線DATA1から
入力されたデータとのANDがとられ、のときはデー
タ線DATA2から入力されたデータとのANDがとら
れ、のときも同様である。即ちこの一連の動作で、
各LEDアレイ22の1ドット目のLED21の階調デ
ータに基づく点灯が可能となる。次に、データ線DAT
A1〜4から各LEDアレイ22の2ドット目の階調デ
ータを入力し、同様にLEDアレイ22それぞれの2ド
ット目のLED21を点灯させる。以後同様にしてnド
ット目のLED21まで階調データに基づく点灯を行
う。
The strobe time control IC 4 is 4 bits ×
A latch circuit 5 for m chips, a shift register 6 for 4 bits × m chips, and an AND circuit 7 for m chips, each of which is a logic circuit of the driver IC 1, AN
A signal based on the input gradation data is output to the AND circuit 3 as a common signal of the D circuit 3. Here, if the data transfer speed is not particularly high, the latch circuit 5 is not necessary. First, the data line D
Tone data is input from ATA1 to DATA4. When this 4-bit data is input for m chips in synchronization with the clock φ2, a latch signal is input from the latch line LA and latched from the shift register 6 to the latch circuit 5. At this time, the first part of the latch circuit 5 receives the gradation data of the LED 21 of the first dot of the first LED array 22 and the second part of the latch circuit 5 stores the second LE.
The gradation data of the LED 21 of the first dot of the D array 22 is inputted, and similarly, the gradation data of the first dot of the m-th LED array 22 is inputted to the m-th portion of the latch circuit 5.
At this time, the AND circuit 3 of each driver IC 1
The ON signal is input from the shift register 2 to only the AND circuit 3 corresponding to the LED 21 of the first dot.
Next, from the strobe signal line ST to the AND circuit 7,
The strobe signal is input as shown in FIG. This is the same as in the prior art, in which case the AND with the data input from the data line DATA1 is taken, and in the case of AND, the AND with the data input from the data line DATA2 is taken. . That is, in this series of operations,
Lighting based on the gradation data of the LED 21 of the first dot of each LED array 22 becomes possible. Next, the data line DAT
The gradation data of the second dot of each LED array 22 is input from A1 to A4, and the LED 21 of the second dot of each LED array 22 is similarly turned on. Thereafter, similarly, lighting is performed up to the n-th LED 21 based on the gradation data.

【0013】このようなLED21の点灯による階調印
字を行う場合、すなわち階調型LEDプリントヘッドと
して適用した場合、図4に示すように、各LEDアレイ
22の1ドット目のLED21−1からnドット目のL
ED21−nまでの階調印字を行う間に印字面10は相
対的に距離Qだけ移動する。その場合、もしその段差が
問題になるようであれば、直線上に設けられた各LED
アレイ22の1ドット目のLED21−1に対し、間隔
Qをおいて離間する平行線上に、各LEDアレイ22の
nドット目のLED21−nが位置するように、LED
アレイ22を載置することによって、その段差をなくす
ことができる。即ち、1ドット目と2ドット目のLED
21の載置される間隔は、印字面10の相対的移動方向
YにおいてQ/nの距離とする。
When gradation printing is performed by turning on the LEDs 21, that is, when the present invention is applied as a gradation type LED print head, as shown in FIG. L of dot eye
The printing surface 10 relatively moves by the distance Q during the gradation printing up to the ED 21-n. In that case, if the step becomes a problem, each LED provided on a straight line
The LED 21-n of the n-th dot of each LED array 22 is located on a parallel line spaced apart from the LED 21-1 of the first dot of the array 22 by an interval Q.
By mounting the array 22, the step can be eliminated. That is, the first and second dot LEDs
The interval at which 21 is placed is a distance of Q / n in the relative movement direction Y of the printing surface 10.

【0014】実施例では、4bitの階調印字を行う場
合について説明したが、一般にxbitの階調印字を行
う場合についてもデータ線をx本にし、ラッチ回路5、
シフトレジスタ6をxbit×mチップ分設け、ストロ
ーブ信号のオンの長さをx種類用意することによって可
能となる。また、AND回路3や7は他の回路との組み
合わせにより、他の論理回路を用いることもできる。
In the embodiment, the case where 4-bit gradation printing is performed has been described. In general, also in the case where x-bit gradation printing is performed, the number of data lines is set to x and the latch circuit 5,
This can be achieved by providing the shift register 6 for x bits × m chips and preparing x kinds of ON lengths of the strobe signal. Further, as the AND circuits 3 and 7, other logic circuits can be used in combination with other circuits.

【0015】以上のように、本発明の実施例によれば4
bit×nドット分のラッチ回路及び4bit×nドッ
ト分のシフトレジスタを有する高価なドライバーICを
多数個(m個)使用する必要がないので安価な階調型プ
リントヘッドが提供できる。また、ドライバーIC間で
のデータ線がなくてもよいので構成が簡単である。さら
に、同時に最大mドットのLEDしかオンすることがな
いので最大消費電流をm/nに抑えることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, 4
Since there is no need to use a large number (m) of expensive driver ICs having latch circuits for bit × n dots and shift registers for 4 bit × n dots, an inexpensive gradation type print head can be provided. Further, since there is no need to provide a data line between driver ICs, the configuration is simple. Furthermore, since only LEDs of a maximum of m dots are turned on at the same time, the maximum current consumption can be suppressed to m / n.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上詳細に説明したようにこの発明によ
れば、階調データをLEDアレイ毎の共通信号として、
LED素子に対応した論理回路に与え、この共通信号と
オン信号とに基づいてLEDアレイ毎に順次LED素子
の点灯信号を出力しているので、LEDアレイに対応し
たドライバーICを簡単な構成とすることができ、各ド
ライバーIC間での階調データのデータ線が不要とな
る。また、LED素子を一直線上ではなくずらして載置
したことにより、段差のない品質の良い印字が可能とな
る。
As described above in detail, according to the present invention, grayscale data is used as a common signal for each LED array.
This is given to a logic circuit corresponding to the LED element, and a lighting signal of the LED element is sequentially output for each LED array based on the common signal and the ON signal, so that the driver IC corresponding to the LED array has a simple configuration. This eliminates the need for a data line for gradation data between driver ICs. In addition, since the LED elements are placed not on a straight line but shifted, it is possible to perform high-quality printing without steps.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例を説明するための階調型LE
Dプリントヘッドの構成図。
FIG. 1 is a gradation type LE for explaining an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a configuration diagram of a D print head.

【図2】従来の階調型LEDプリントヘッドの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional gradation type LED print head.

【図3】ストローブ信号の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a strobe signal.

【図4】この発明のLEDアレイを説明するための平面
図。
FIG. 4 is a plan view for explaining the LED array of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 LED 22 LEDアレイ 1 ドライバーIC 2 シフトレジスタ 3,7 AND回路 4 ストローブ時間制御IC 5 ラッチ回路 6 シフトレジスタ Reference Signs List 21 LED 22 LED array 1 Driver IC 2 Shift register 3, 7 AND circuit 4 Strobe time control IC 5 Latch circuit 6 Shift register

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // G09G 3/14 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI // G09G 3/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 それぞれ第1、第2のLED素子を有す
る第1、第2のLEDアレイを駆動するLED駆動回路
において、 前記第1LEDアレイの第1、第2LED素子及び前記
第2LEDアレイの第1、第2LED素子にそれぞれ点
灯信号を出力する第1、第2、第3、第4の論理回路
と、 前記第1及び第2論理回路に順番にオン信号を出力する
第1オン信号出力回路と、 前記第3及び第4論理回路に順番にオン信号を出力する
第2オン信号出力回路と、 入力される階調データに基づいて、前記第1及び第2論
理回路に第1共通信号、前記第3及び第4論理回路に第
2共通信号をそれぞれ出力する共通信号出力回路とを備
え、 前記論理回路はそれぞれ入力される前記オン信号及び前
記第1、第2共通信号に基づいて、前記点灯信号を出力
することを特徴とするLED駆動回路。
1. An LED driving circuit for driving first and second LED arrays having first and second LED elements, respectively, wherein: a first LED element of the first LED array, a second LED element of the first LED array, and a second LED array of the second LED array. A first, a second, a third, and a fourth logic circuit for outputting a lighting signal to each of the first and second LED elements, and a first on-signal output circuit for sequentially outputting an on signal to the first and second logic circuits A second on-signal output circuit for sequentially outputting an on-signal to the third and fourth logic circuits; a first common signal to the first and second logic circuits based on the input grayscale data; A common signal output circuit that outputs a second common signal to each of the third and fourth logic circuits, wherein the logic circuit is configured to output the second common signal based on the ON signal and the first and second common signals, respectively. Output lighting signal LED driving circuit according to claim Rukoto.
【請求項2】 請求項1記載のLED駆動回路を具備す
るLEDプリントヘッドにおいて、 それぞれ前記点灯信号が入力される前記第1、第2のL
ED素子をそれぞれ有する前記第1、第2のLEDアレ
イを具備し、 前記第1、第2LEDアレイそれぞれの前記第1LED
素子と前記第1、第2LEDアレイそれぞれの前記第2
LED素子とがそれぞれ、順番に出力される前記オン信
号の時間間隔に対応した間隔をもった2本の平行線上に
位置するように、前記第1、第2のLEDアレイが基体
上に載置されてなることを特徴とするLEDプリントヘ
ッド。
2. An LED print head comprising the LED drive circuit according to claim 1, wherein said first and second Ls to which said lighting signal is inputted, respectively.
Comprising the first and second LED arrays each having an ED element, wherein the first LED of each of the first and second LED arrays
An element and the second of each of the first and second LED arrays.
The first and second LED arrays are mounted on the base such that the LED elements are located on two parallel lines having an interval corresponding to the time interval of the sequentially output ON signal. An LED print head, comprising:
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