JPH11221939A - Ledプリントヘッド及びその制御方法 - Google Patents

Ledプリントヘッド及びその制御方法

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JPH11221939A
JPH11221939A JP2465498A JP2465498A JPH11221939A JP H11221939 A JPH11221939 A JP H11221939A JP 2465498 A JP2465498 A JP 2465498A JP 2465498 A JP2465498 A JP 2465498A JP H11221939 A JPH11221939 A JP H11221939A
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JP
Japan
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led
lighting
time
print head
correction
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JP2465498A
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English (en)
Inventor
Chiaki Funahiki
千明 舟引
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Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真プロセスで用いられる画像書き込み
用のLEDプリントヘッドにおいて、印字速度を低下さ
せることなく各ドットの光量のばらつきの補正や階調制
御ができるようにする。 【解決手段】 LEDプリントヘッドの各ドットのLE
D6を点灯用のメイントランジスタ4と補正用のサブト
ランジスタ5の合計出力電流で駆動する。その際、メイ
ントランジスタ4のオン時間内でのみサブトランジスタ
5をオンさせて駆動電流を制御し、これによりLED6
の光量のばらつきを補正し、また階調制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
で用いられる画像書き込み用のLEDプリントヘッド及
びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真法を用いた複写機やプリンタに
おいては、原稿を読み取って得られた画像データにより
感光体に光を照射して画像の書き込みを行い、潜像を形
成することが行われている。この感光体に画像を書き込
む手段として、LEDドットアレーを有したLEDプリ
ントヘッドが知られており、図12にその点灯回路の概
略を示す。
【0003】図12において、101はドライバICで
あり、制御部102には点灯用のイネーブル信号及び点
灯データと階調制御用の階調データ及び階調クロックが
入力されるとともに、ROM103からばらつき補正用
の補正データも入力される。104〜106はLED1
07に駆動電流(点灯電流)を流すためのトランジスタ
で、それぞれ例えば70%,20%,10%の点灯デュ
ーティでオン(ON),オフ(OFF)する。
【0004】上記のような点灯回路をもつLEDプリン
トヘッドは、感光体にエネルギーを与えることにより画
像を形成するが、そのエネルギーEは光量をP、点灯時
間をTとすると、E=P×Tで表わされる。
【0005】また、LEDプリントヘッドの各ドットに
は光量のばらつきがあるが、このばらつきを補正して均
一で良好な画像を得る手法としては、大きく分けて時間
補正と電流補正の2通りがある。
【0006】時間補正は、図13に示すように光量は変
えずに点灯時間を変えてエネルギー量を一定にするもの
であり、標準点灯に対して暗い場合は電流を小さくして
点灯時間を長くし、明るい場合は電流を大きくして点灯
時間を短くする。
【0007】上記の点灯時間を変える手法としては、図
14に示すようにクロックとカウンタにより点灯出力を
設定する方法と、図15に示すように点灯デューティ固
定のクロックを複数組用意して選択する方法がある。図
15では、イネーブルA(5%)とイネーブルB(25
%)を組み合わせて出力A+B(30%)とし、イネー
ブルC(10%)とイネーブルD(60%)を組み合わ
せて出力C+D(60%)とする場合を示している。
【0008】また電流補正は、図16に示すように、点
灯時間を変えずに各々のドットに流れる電流を変えてエ
ネルギー量を一定にするものであり、暗いものに対して
は電流を増やし、明るいものに対しては電流を減らす。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のLEDプリントヘッドにあっては、各ドットの
光量のばらつきの補正に関して次のような問題点があっ
た。
【0010】まず、時間補正の場合は、微妙な調整が可
能であるが、エネルギー量が時間積になるので測定が難
しく、パワーメータはある単位時間の平均値で測定する
ので、補正が難しい。また、ばらつきの大きいものは補
正のための点灯時間が長くなり、印字速度が低下する。
更に、微妙な調整を行うためにはクロックを速くしなけ
ればならないが、この場合ドライバICも高速対応のも
のとなり、高価なものになってしまう。またイネーブル
波形を各種用意しなければならず、微妙な調整を行う場
合にはイネーブル波形数が多く必要となる。
【0011】次に、電流補正の場合は、時間一定なので
測定しやすいが、電流の微妙な調整が難しい。また、電
流出力用トランジスタは時間補正がオン,オフ制御なの
で一つで良いが、電流調整用トランジスタは補正段階分
用意する必要があり、複雑な構成となる。
【0012】また、従来のLEDプリントヘッドで階調
機能を持たせる場合は、電流補正によりLEDの発光出
力を一定にして時間階調を行うようにしているが、この
場合一つのICの中に電流補正機能と時間階調機能を持
たせるため、ICの面積が大きくなってしまう。なお、
時間補正機能は逆にエネルギーを段階的に増減させれば
時間階調機能になる。
【0013】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、簡易な構成で光量のばらつき補正がで
き、印字速度が低下することもなく、またドライバIC
の面積を小さくすることができるとともに、階調制御も
点灯時間を変えることなく可能なLEDプリントヘッド
及びその制御方法を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係るLEDプリ
ントヘッド及びその制御方法は、次のように構成したも
のである。
【0015】(1)電子写真プロセスで用いられる画像
書き込み用のLEDプリントヘッドにおいて、画像デー
タよる各LEDドットの点灯時間内で各々のLEDに供
給する補正用の駆動電流の出力時間を変えることにより
各LEDの駆動電流を補正するようにした。
【0016】(2)上記(1)の構成において、各LE
Dに流れる点灯電流を制御する各々の主制御素子をLE
Dと直列に接続し、該主制御素子と並列にLEDの駆動
電流を補正するための補助制御素子を接続した。
【0017】(3)上記(2)の構成において、主制御
素子及び補助制御素子はトランジスタとした。
【0018】(4)電子写真プロセスで用いられる画像
書き込み用のLEDプリントヘッドの制御方法であっ
て、画像データによる各LEDドットの点灯時間内で各
々のLEDに供給する補正用の駆動電流の出力時間を変
えることにより各LEDの駆動電流を変化させて光量の
ばらつき補正を行うようにした。
【0019】(5)電子写真プロセスで用いられる画像
書き込み用のLEDプリントヘッドの制御方法であっ
て、画像データによる各LEDドットの点灯時間内で各
々のLEDに供給する階調用の駆動電流の出力時間を変
えることにより各LEDの駆動電流を変化させて階調制
御を行うようにした。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るLEDプリン
トヘッドの点灯回路の構成を示す図である。同図におい
て、1はドライバICで、点灯イネーブル信号、点灯デ
ータ(画像データ)、RAM2からの光量のばらつき補
正や階調制御のための補正データ及び補正用クロックが
入力される。3はアンドゲート、4,5はLEDを駆動
するためのメイントランジスタ(主制御素子)、サブト
ランジスタ(補助制御素子)で、メイントランジスタ4
によりこのLEDドットの点灯時間が決定され、サブト
ランジスタ5によりその点灯時間内でLED6に供給す
る駆動電流の出力時間を変えることによりLED6の駆
動電流を補正する補正手段が構成されている。
【0021】図2は上記回路の点灯タイミングを示す図
である。ここでは、上記の点灯データ、点灯用クロッ
ク、点灯イネーブル信号及び補正用クロックと、メイン
トランジスタ4及びサブトランジスタ5のオン,オフの
タイミングと、LED6の総光量を示している。
【0022】上記の構成において、各ドットのLED6
は、点灯用のメイントランジスタ4と補正用のサブトラ
ンジスタ5からなるIC内の回路により、両トランジス
タ4,5の合計出力電流で駆動される。このとき、点灯
データの各々の点灯,非点灯はメイントランジスタ4の
出力のオン,オフによりなされる。そして、メイントラ
ンジスタ4のオン時間内に補正電流出力用のサブトラン
ジスタ5をオンにし、そのオン時間により合計駆動電流
値を制御することによって、光量のばらつき補正や階調
制御を行う。
【0023】ここで、上記のサブトランジスタ5はメイ
ントランジスタ4のオン時間内でのみオンするため、各
ドットの点灯時間は補正が行われても変わらなく、一定
である。このため、補正を行っても印字速度が低下する
ことはない。また、補正用電流値は時間制御しているの
で、微妙な補正が可能である。
【0024】更に本実施例の回路では、補正電流制御用
のトランジスタを多数用意する必要がない。したがっ
て、電流補正用ICに比べてICの面積を小さくするこ
とができるとともに、簡易な構成となる。
【0025】また、発光出力を補正用電流出力によって
段階的に増減させることにより、光量のばらつき補正と
同様点灯時間はそのままで階調制御を行うことができ
る。
【0026】次に、上述の点灯時間による補正方法につ
いて詳細に説明する。通常、LEDプリントヘッドは各
ドットごとに同一の電流を流しているので個々のドット
で光量のばらつきが生じ、そこで前述のように個々のド
ットの光量値に応じて点灯時間を制御し、感光体に対す
る仕事量W(W=光量×時間)を一定にしている。この
点灯時間を制御する方法として、イネーブルを組み合わ
せる方法とカウンタを用いる方法の2通りがある。
【0027】イネーブルを組み合わせる時間補正方法
は、一定比率の何種類かのイネーブルと点灯用クロック
(タイミングクロック)を用意し、イネーブルを組み合
わせて点灯時間を変化させるものである。イネーブルと
はLEDプリントヘッド用ドライバICが持つ機能端子
のことであり、この機能端子がアクティブ(High)
のときだけLEDが点灯する(ストローブとも言う)。
【0028】カウンタを用いる時間制御方法は、点灯用
クロック(タイミングクロック)を用意し、点灯は専用
クロック(タイミングクロック)を用いてクロックパル
スの数を内部に保持しているカウンタで数えて行うもの
である。その際、あらかじめラッチされているドット補
正データと照らし合わせて補正データの数になるまでイ
ネーブル信号を生成する。
【0029】図3,図4は上記イネーブルを組み合わせ
た時間補正方法の一例を示すタイミング図及び回路構成
図であり、10%刻みの2ビット補正の場合を示してい
る。
【0030】この場合、図3に示すように2種類のイネ
ーブルを用意し、そのイネーブル信号の幅の比率は8:
9にする。またドライバICには、図4に示すように最
終段のトランジスタのイネーブル信号制御のためにAN
Dゲート11及びORゲート12〜14を持たせる。こ
れにより、上記の条件での点灯比率は、表1に示すよう
に7:8:9:10となり、セット信号間のライン周期
内で70%点灯、80%点灯、90%点灯及び100%
点灯が得られる。
【0031】
【表1】
【0032】図5,図6はイネーブルを組み合わせた時
間補正方法の他の例を示すタイミング図及び回路構成図
であり、3%刻みの2ビット補正の場合を示している。
【0033】この場合、図5に示すように2種類のイネ
ーブルを用意し、そのイネーブル信号の幅の比率は9
7:94にする。またドライバICには、図6に示すよ
うに最終段のトランジスタのイネーブル信号制御のため
にANDゲート21及びORゲート22〜24を持たせ
る。これにより、上記の条件での点灯比率は、表2に示
すように91:94:97:100となり、91%点
灯、94%点灯、97%点灯及び100%点灯が得られ
る。
【0034】
【表2】
【0035】図7,図8は、イネーブルを組み合わせた
時間補正方法の他の例を示すタイミング図及び回路構成
図であり、5%刻みの3ビット補正の場合を示してい
る。
【0036】この場合、図7に示すように3種類のイネ
ーブルを用意し、そのイネーブル信号の幅の比率は7
0:75:20にする。またドライバICには、図8に
示すように最終段のトランジスタのイネーブル信号制御
のためにANDゲート31,32及びORゲート33〜
36を持たせる。これにより、上記の条件での点灯比率
は、表3に示すように65:70:75:80:85:
90:95:100となり、65%点灯、70%点灯、
75%点灯、80%点灯、90%点灯、95%点灯及び
100%点灯が得られる。
【0037】
【表3】
【0038】また、図9,図10はカウンタを用いた時
間補正方法の一例を示すタイミング図及び回路構成図で
あり、5%刻みの3ビット補正の場合を示している。
【0039】この場合、図9に示すように点灯用クロッ
クであるタイミングクロックを5%のタイミングで送出
する。またドライバICの中には、図10に示すように
3ビットコンパレータ(比較器)41を持たせる。そし
て3ビットカウンタ42により、ラッチされている補正
データの間だけ点灯用イネーブル信号を最終段のトラン
ジスタに送る。これにより、補正データに応じた点灯時
間を選択することができ、65%点灯、70%点灯、7
5%点灯、80%点灯、85%点灯、90%点灯、95
%点灯及び100%点灯が得られる。
【0040】なお、参考までに電流制御による補正方法
について説明する。これは、LEDを流れる電流を制御
することによる補正方法であり、ドット単位の電流補正
方法とドライバIC単位の電流補正方法の2種類があ
る。そして、これらを組み合わせることによってLED
プリントヘッドの光量のばらつきを補正することができ
る。
【0041】上記ドット単位の電流補正方法は、個々の
ドットの光量のばらつきに応じてそのドットに流れる電
流値を変化させることにより光量を一定にするものであ
る。その際、ドライバICの中にあるLEDを点灯さ
せ、出力段のトランジスタはその面積の大小によって流
れる電流が変化(比例)するようにする。実際の手法と
しては、トランジスタをある決まった面積比になるよう
に分割し、オンとなるトラジスタの組み合わせにより通
電電流を制御する。
【0042】図11は上記ドット単位の電流補正方法の
一例を示す回路構成図である。同図中、51〜53はA
NDゲート、54〜56はカレントミラーマスタからの
基準電圧VGにより制御されるアナログスイッチ、57
〜59は所定の面積比に分割したトランジスタ、60は
LEDである。
【0043】ここでは出力トランジスタの面積比を1:
2:7にした場合を示しており、この場合前段の組み合
わせ回路によりLED60への通電電流を7:8:9:
10の比率にすることができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な構成で光量のばらつき補正ができ、印字速度が低
下することもなく、またドライバICの面積を小さくす
ることができるとともに、階調制御も点灯時間を変える
ことなく行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の構成を示す回路図
【図2】 実施例の回路のタイミングを示すタイミング
【図3】 イネーブルを組み合わせた時間補正方法の一
例を示すタイミング図
【図4】 イネーブルを組み合わせた時間補正方法の一
例を示す回路構成図
【図5】 イネーブルを組み合わせた時間補正方法の他
の例を示すタイミング図
【図6】 イネーブルを組み合わせた時間補正方法の他
の例を示す回路構成図
【図7】 イネーブルを組み合わせた時間補正方法の他
の例を示すタイミング図
【図8】 イネーブルを組み合わせた時間補正方法の他
の例を示す回路構成図
【図9】 カウンタを用いた時間補正方法の一例を示す
タイミング図
【図10】 カウンタを用いた時間補正方法の一例を示
す回路構成図
【図11】 電流制御による補正方法の一例を示す回路
構成図
【図12】 従来例を示す回路構成図
【図13】 LEDドットの光量のばらつきを補正する
手法を示す説明図
【図14】 LEDの点灯時間を変える手法を示す説明
【図15】 LEDの点灯時間を変える他の手法を示す
説明図
【図16】 LEDドットの光量のばらつきを補正する
他の手法を示す説明図
【符号の説明】
1 ドライバIC 2 ROM 3 ANDゲート 4 メイントランジスタ(主制御素子) 5 サブトランジスタ(補助制御素子) 6 LED

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真プロセスで用いられる画像書き
    込み用のLEDプリントヘッドにおいて、画像データよ
    る各LEDドットの点灯時間内で各々のLEDに供給す
    る補正用の駆動電流の出力時間を変えることにより各L
    EDの駆動電流を補正することを特徴とするLEDプリ
    ントヘッド。
  2. 【請求項2】 各LEDに流れる点灯電流を制御する各
    々の主制御素子をLEDと直列に接続し、該主制御素子
    と並列にLEDの駆動電流を補正するための補助制御素
    子を接続したことを特徴とする請求項1記載のLEDプ
    リントヘッド。
  3. 【請求項3】 主制御素子及び補助制御素子はトランジ
    スタであることを特徴とする請求項2記載のLEDプリ
    ントヘッド。
  4. 【請求項4】 電子写真プロセスで用いられる画像書き
    込み用のLEDプリントヘッドの制御方法であって、画
    像データによる各LEDドットの点灯時間内で各々のL
    EDに供給する補正用の駆動電流の出力時間を変えるこ
    とにより各LEDの駆動電流を変化させて光量のばらつ
    き補正を行うようにしたことを特徴とするLEDプリン
    トヘッドの制御方法。
  5. 【請求項5】 電子写真プロセスで用いられる画像書き
    込み用のLEDプリントヘッドの制御方法であって、画
    像データによる各LEDドットの点灯時間内で各々のL
    EDに供給する階調用の駆動電流の出力時間を変えるこ
    とにより各LEDの駆動電流を変化させて階調制御を行
    うようにしたことを特徴とするLEDプリントヘッドの
    制御方法。
JP2465498A 1998-02-05 1998-02-05 Ledプリントヘッド及びその制御方法 Withdrawn JPH11221939A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7599107B2 (en) 2006-03-20 2009-10-06 Seiko Epson Corporation Electro-optical device, electronic apparatus, and driving method
JP2010120272A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Oki Data Corp 駆動回路、記録ヘッド、画像形成装置および表示装置

Cited By (3)

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20050405