JPH01110966A - 記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents

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ＬＥＤプリンタヘッドやサーマルヘッドのよう
にライン状に記録素子を配列した記録ヘッドの駆動方法
に関する。

「従来の技術」 従来より例えばライン状に配列したＬＥＤ素子を選択的
に通電発光させながら感光体ドラムに所定の潜像を形成
し、該潜像を電子写真法に基づいて可視像化しながら記
録媒体に所定画像を形成するＬＥＤプリンタは公知であ
り、この種のプリンタに用いる記録ヘッドは一般に高密
度に配列した多数のＬＥＤ素子を有する為に、該素子を
通電制御させる信号入力端子の数が無用に多くなるのを
避ける為に、該ヘッドに信号を１個所又は数個所からシ
リアルに送信させ、該転送完了後前記信号にもとづいて
各ＬＥＤ素子を同時に発光制御させる方法が採られてい
た。

かかるＬＥＤ記録ヘッドの回路構成を第１図にもとづい
て簡単に説明すると、２は、シフトレジスタ２１、ラッ
チ／ドライバ回路２２、及びＬＥＤアレイ２３からなる
記録ヘッドで、そして前記シフトレジスタ２１には信号
入力端子２４、クロック端子２５、及び信号出力端子２
６が夫々設けられている。そしてかかる回路によれば、
信号入力端子２４からシリアルに転送された画像データ
信号がクロック信号に従ってシフトレジスタ２１に転送
され、全ての画像データ信号転送終了後ドライバ回路２
２を動作させ、ｌ対１に対応して接続された配線を介し
ては各ＬＥＤ素子を同時に発光制御させるものである。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら前記ＬＥＤアレイ２３は一般に−インチ当
たり　３００〜４００　ドツト前後の素子を有し、これ
をＡ４相当紙巾分だけライン状に配列すると２８００、
〜３４００ドツトの素子列となり、これを同時に発光し
ようとすると、−ＬＥＤ素子当たり１０ｍＡの電流が流
れるとしても、２６〜３４Ａ電流が流れる事となり、そ
の消費電力は極めて大きいものとなる。而も前記記録ヘ
ッドはＬＥＤ素子の発光の安定性と高速化を図る為に非
発光時においても、ブリーグ抵抗に電流を流しながら、
発光制御を行うよう構成する場合があり、その消費電力
が一層増大する事となる。

而も従来公知のＬＥ［ｌプリンタにあっては、マージン
部分を含めて各頁の先頭行から終了行に至るまでの一頁
全域の走査が終了するまで前記記録ヘッドの駆動電源が
ＯＮされたままの状態でいる為に、必然的に該ヘッドの
劣化を早めるのみならず、該通電時に生じる発熱を抑え
る放熱板その他の付属部品が大型化し、結果としてヘッ
ドの大型化と部品点数の増大につながる。

かかる欠点を解消する為に前記ＬＥＤアレイ２３を複数
のユニットに分割し、分割したユニット毎に順次通電制
御するように構成したものも存在するが、このように構
成すると一ラインにおけるＬＥＤユニットの通電時間に
時間差が生じ、高画質の画像を形成する事が出来ないと
いう問題を有する。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、実際のプリント
動作時にのみ、前記記録素子の駆動電源をＯＮさせる事
により省電力化を図った記録ヘッドの駆動方法を提供す
る事を目的とする。

「問題点を解決する為の手段」 本発明はかかる技術的課題を解決する為に、次の■〜■
の手順に基づいて記録ヘッドの駆動制御を行う事を特徴
とするものである。

■先ず、記録ヘッドの駆動開始後１画像データ信号に付
加された一ライン転送終了信号を、例えば−ラインデー
タ入力毎にシフトレジスタより取り出し、該−ライン転
送終了信号に基づいて前記記録ヘッドの駆動電源の通電
維持を行う。

−の場合前記画像データ信号は実際の画像データ信号に
限定されず、例えばスペースデータやマージンを形成す
る非印字画像データ信号も必要に応じて含まれる。

又前記画像データに付加される信号は、前記−ライン転
送終了信号のみに限定されず、他の制御を行う機能信号
を付加する場合もあり、従ってシフトレジスタ２１より
取り出す信号においても一ライン転送終了信号のみでは
なく、画像データ信号を除く他の制御信号も取り出す場
合がある。

■そして前記ヘッド内の断線等により前記−ライン転送
終了信号がシフトレジスタ２１の出力端子２６より送信
されなかった場合は、前記駆動電源をＯＦＦしプリント
動作の中断を行う。

■又−頁に書込まれる実際の画像データの転送が終了し
、当然にシフトレジスタ２１の出力端子側よリーライン
転送終了信号が送信されなくなった場合にも前記駆動電
源をＯＦＦしてスタンバイ状態にし、更に頁データ終了
信号を送出する。モして該頁データ終了信号に基づいて
、プリンタ本体側で次頁の頁換えを行うまでこの状態を
維持し、例えば頁換え後前記■項に基づいて駆動電源が
ＯＮされるのを待つ、以下これを繰り返す。

■尚、記録ヘッドの駆動電源のＯＮはデータコントロー
ル部よりのスタート信号により行ってもよいが、前記画
像データ信号の転送に先立って、該画像データ信号と対
応するビット数を有する非印字データ信号を前記−ライ
ン転送終了信号とともに前記シフトレジスタに送信した
後、該シフトレジスタより前記−ライン転送終了信号を
取り出し、該−ライン転送終了信号に基づいて前記記録
ヘッドの駆動電源をＯＮＬ記録ヘッドの駆動を開始する
ように構成する事により一層好ましい効果を上げる事が
出来る。この場合前記非印字データ信号の転送は一ライ
ンに限定されず、駆動電源が安定するまで数ラインに亙
って行うのがよい。

尚、本発明は、記録ヘッド内のシフトレジスタにシリア
ルに転送された画像データ信号にもとづいてライン状に
配した各記録素子の少なくとも一部を同時に通電制御を
行うようにした記録ヘッドであれば、ＬＥＤプリンタヘ
ッドの他にサーマルプリンタヘッド、ＬＣＤプリンタヘ
ッド等にも適用され、又−ライン分のへラドアレイを同
時に通電させる装置のみならず１分割したヘッドアレイ
を用いる装置にも当然に適用される。

「作用」 かかる技術手段によれば、各頁毎にその印字領域全域の
走査が終了するまで記録ヘッドの駆動電源が通電されて
いるのではなく、実際の画像領域、言い換えればプリン
ト動作が行われている場合のみ駆動電源が通電され、例
えば印字領域の下方又は上方にマージン領域等の空白部
分が有る場合にはその部分について駆動電源がＯＦＦさ
れる事となり、特にＬＥＩＩプリンタにおいては非プリ
ント（発光）時にブリーダ抵抗等を用いて通電状態を維
持しておく必要もない為に、実質的に消費電力が大幅に
節減され、且つ発熱を抑える放熱板等も大型にする必要
がなく、結果として装置全体の小型化を省部品化につな
がる。

又前記−ライン転送終了信号は画像データ信号に付加し
てシフトレジスタに送信、言い換えれば記録ヘッドの画
像データ入力信号端子と出力端子を利用して該シフトレ
ジスタを構成するフリップフロップ素子を順次通過させ
なから一ライン転送終了信号を採り出すよう構成されて
いる為に、前記シフトレジスタ又は記録ヘッドの一部に
断線等の故障があった場合に、−ライン転送終了信号を
取り出す事が出来ず、その時点で駆動電源がＯＦＦされ
る車となり、結果としてプリント動作開始前及びプリン
ト動作中宮に記録ヘッドのエラーチエツクを行いながら
駆動制御が可能となる。

更に本技術手段によれば記録ヘッドの画像データ入力信
号端子と出力端子を利用して駆動制御を行う為に、特別
な信号入出力端子を記録ヘッド側に付加させる必要がな
く、装置構成が簡単化する。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第１図は本発明の実施例に係るＬＥＤプリンタヘッドの
駆動回路を示し、ｌはデータコントロール部、２はＬＥ
Ｄヘッド、３は駆動制御回路、４はＬＥＤ素子用駆動電
源回路である。

第２図は前記データコントロール部１の内部構成を示す
ブロック図で、その各ブロックについて簡単に説明する
に、１１はシステムメモリ１２に記憶された予め決めら
れたプログラムにより動作するＣＰＵで、後記する機能
ビット信号の生成とともに予め決められたプログラムに
従って後記する各ブロックをアクセス制御する。

システムメモリ１２はＣＰＵ　１１の動作を決める予め
決められたプログラムを有するＲＯＭとＲ／Ｗ自在なＲ
ＡＭで構成される。

１３１ｉＩ１０　インターフェースでＣＰＵ　１１とシ
ステムメモリ１２によりホストコンピュータ１８との間
で予め決められたプロトコルによりＬＥＤヘッド本体２
側に転送する画像データを作成する為のキャラクタコー
ドを入力し、キャラクタニードメモリ１５に順次格納す
る。

１４はフォントメモリでキャラクタコードメモリ１５に
格納されたキャラクタコードを入力する事により対応す
るビットマツプキャラクタデータを画像メモリ１７に転
送する。

キャラクタコードメモリ１５はＩ１０インターフェース
１３からキャラクタコードを入力し格納するとともに、
該キャラクタ−コードを必要に応じてフォントメモリ１
４に転送する。

１６は画像メモリ制御回路でフォントメモリ１４から画
像メモリ１７にビットマツプキャラクタデータを書き込
む際の画像メモリ１７の制御を行うとともに、画像メモ
リ１７に書き込まれた画像データ信号を機能ビット信号
に続いて１画像ライン毎にＬＥＤヘッド本体２側に送信
する制御を行う。

１８は機能ビット信号メモリで外部メモリ１８Ａからの
データを読み込むか又は、ＣＰＵ　１１により演算処理
を行った成る種の機能ビット信号を格納しておき、前記
画像データ信号をＬＥＤヘッド本体２側に転送するに先
立って機能ビット信号をシフトレジスタ２１に送信する
。

この結果、機能ビット信号と画像データ信号は１画像ラ
イン毎に、クロック信号に基づいて入力信号端子よりＬ
ＥＤヘッド本体２側のシフトレジスタ２１に先ず機能ビ
ット信号が次に画像データ信号がシリアルに送信される
事となり、従って前記シフトレジスタ２１に送信される
データ構成は下記のようになる。

第３図はかかるデータ構成を示すビット群を示し、−ラ
イン分のＬＥＤ素子数と対応するビット数を有する画像
データビット群５１の先頭に機能ビット群５２が付加さ
れる事となる。そして該機能ビット群５２は一ライン転
送終了信号５２ａ、発光時間巾制御信号５２ｂ、発光デ
ユーティ信号５２ｃ、発光回数信号５２ｄ　、　エラー
チエツク信号５２ｅ等の各ビット群により構成されるが
、−ライン転送終了信号５２ａ以外の機能ビットは本発
明とは無関係である為にその詳細な説明は省略する。

外部メモリ１８Ａは前述したように機能ビット信号メモ
リ１８に必要に応じて機能ビット信号データを転送する
とともに、　ＣＰＵ　１７により演算処理を行った成る
種の機能ビット信号も適時格納しておき、機能ビット信
号をシフトレジスタ２１に転送するのに先立って一画像
ライン毎に駆動制御回路３内の比較記憶手段３２に前記
シフトレジスタ２１に転送した機能ビット信号と同一の
データを予め転送しておく。

ＬＥＤヘッド２は前述したように、シフトレジスタ２１
、ラッチ／ドライバ回路２２、及びＬＥＤアレイ２３か
らなる記録ヘッドで、シフトレジスタ２１に入力側には
、データコントロール部１と接続されている信号入力端
子２４とクロック端子２５が、又出力側には駆動制御回
路３側の一時記憶手段３１と接続される信号出力端子２
６が夫々設けられている。

駆動制御回路３は、信号出力端子２６を介してシフトレ
ジスタ２１より押し出された機能ビット信号を一時格納
する一時記憶手段３１、データコントロール１より直接
機能ビット信号を格納する比較記憶手段３２と、該再記
憶手段３１．３２に格納された機能ビット信号を比較し
、両者が一致した場合に比較信号を出力する比較器３３
、及び該比較信号とライン同期信号のアンドを取って両
者が一致した場合に駆動ＯＮ信号を出力する第１のゲー
ト回路３４と、反転インバータ３６を介して比較信号が
出力されない場合に、駆動ＯＦＦ信号を出力するゲート
回路３４から構成される。

次にかかる実施例の作用を説明する。

先づ該当頁の発光開始点すなわち印字の先頭ラインに先
行して１ラインビット分の非印字データの先頭に機能ビ
ット信号を付加したデータ信号を信号入力端子２４より
シフトレジスタ２１に、クロック信号に基づいてシリア
ルに送信する。

そして前記データ信号の先頭に付した転送終了信号５２
ａを含む機能ビット信号はシフトレジスタ２１より押し
出され一時記憶手段３１に格納され、そして該−時記憶
手段３１に格納された転送終了信号５２ａとデータコン
トロール部１より直接比較記憶手段３２に格納された転
送終了信号５２ａとを比較器３３により比較する。

この場合一般的には前記両信号は一致する為に、ゲート
回路３４を介して駆動ＯＮ信号が駆動電源回路４に出力
され、該駆動電源がＯＮする。尚前記シフトレジスタ２
１又は記録ヘッドの一部に断線等の故障があった場合に
は前記両信号は一致しない為に、ゲート回路３５を介し
て駆動ＯＦＦ信号が駆動電源回路に出力され、該駆動電
源はＯＮせず、異常検知信号を出力する。

次に、前記記録ヘッドの駆動開始後においても、実際の
画像データ信号に転送終了信号５２ａが付加され続ける
為に前記動作が繰り返し行われ記録ヘッドの駆動電源の
通電維持を行う。

そして前記ヘッド内の断線等により前記転送終了信号５
２ａがシフトレジスタ２１の出力端子より送信されなか
った場合は、駆動ＯＦＦ　Ｂ号がゲート回路３５より出
力される為に前記駆動電源を０ＦＦＬ、プリント動作が
中断する。

又−頁に書込まれる実際の画像データの送信が終了した
場合も同様に駆動ＯＦＦ信号がゲート回路３５より出力
される為に前記駆動電源がＯＦＦされ、更に転送終了信
号５２ａに含まれる頁データ終了信号に基づいて、プリ
ンタ本体側で次頁の買換えを行うまでこの状態を維持し
、前記に基づいて駆動電源がＯＮされるのを待つ、以下
これを繰り返す。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、プリントに必要な最
低限度内のみ駆動電源がＯＮされ、それ以外は駆動電源
が通電されていない為に省電力化に寄与するとともに、
その分宛熱量等が小さくなる為に、放熱板等の部品の小
型化及び省部品化につながる。

更に前記記録ヘッド駆動電源の０Ｎ−ＯＦＦ制御信号に
同期させて他の電子写真構成要素、例えば熱定着ヒータ
ー、その他現像系電源についても０Ｎ−ＯＦＦ制御を行
う事により一層省電力制御が可能である。

又本発明によればプリント開始前及びプリント動作中の
いずれも異常検知を行いながら駆動制御を行う事が出来
、実用上極めて有益である。

更に本発明の好ましい実施例によれば印字の先頭ライン
に先行して非印字データの先頭に転送終了信号を付加し
たデータ信号を送信して駆動電源をオンする事により一
層好ましい効果が得られるとともに、特に印字開始ライ
ンに先行し、駆動電源が安定作動する間該駆動電源をＯ
Ｎさせる事も可能である。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るＬＥＩＩプリンタヘッド
の駆動回路を示すブロック図、第２図は前記データコン
トロール部の内部構成を示すブロック図、第３図はシフ
トレジスタに送信されるビット群を示すデータ構成図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録ヘッド内のシフトレジスタに転送された画像デ
   ータ信号にもとづいてライン状に配した記録素子列の少
   なくとも一部を同時に通電制御させながらプリント動作
   を行うようにした記録ヘッドの駆動方法において、画像
   データ信号に付加して送信された一ライン転送終了信号
   を前記シフトレジスタより取り出し、該一ライン転送終
   了信号にもとづいて前記記録ヘッドの駆動電源の少なく
   ともＯＦＦ制御を行うようにした事を特徴とする記録ヘ
   ッドの駆動方法 ２）前記画像データ信号に付加された一ライン転送終了
   信号をシフトレジスタより取り出し、該一ライン転送終
   了信号に基づいて前記記録ヘッドの駆動電源の通電維持
   とＯＦＦ制御を行うようにした事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の記録ヘッドの駆動方法 ３）記録ヘッド内のシフトレジスタに転送された画像デ
   ータ信号にもとづいてライン状に配した記録素子列の少
   なくとも一部を同時に通電制御させながらプリント動作
   を行うようにした記録ヘッドの駆動方法において、実際
   の画像データ信号の送信に先立って、該画像データ信号
   と対応するビット数を有する非印字データ信号に付加し
   て前記一ライン転送終了信号を前記シフトレジスタに送
   信した後、該シフトレジスタより前記一ライン転送終了
   信号を取り出し、該一ライン転送終了信号に基づいて前
   記記録ヘッドの駆動電源をＯＮするようにした事を特徴
   とする記録ヘッドの駆動方法