(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤ毎に階調データを駆動時間データに変換する変換手段と、
Ｒ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤ毎に設けた複数のカウンタへの前記変換手段が変換した駆動時間データに応じたカウント値のセットを含むＬＥＤの駆動制御を行うＣＰＵと、を備える露光用ＬＥＤ駆動装置において、
前記ＣＰＵは、前記複数のカウンタ、およびこれらのカウンタ毎に設けられ対応するカウンタの分周比を設定する複数のレジスタを内蔵し、各カウンタにおいて対応するレジスタに設定されている前記分周比に応じたカウントダウン動作を行い、対応するカウンタのカウント値が０になったＬＥＤに対してオフする駆動信号を出力ポートから出力し、
上記レジスタ毎に設定する分周比の入力を受け付ける分周比受付手段を備えた露光用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項２】
印刷時に一方向に走査される印刷ヘッドに実装される素子は、ＬＥＤと該ＬＥＤのドライバであり、ＣＰＵは外部基板に設けられている、請求項１記載の露光用ＬＥＤ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤを配列した印刷ヘッドを用いて、感光性の用紙にカラー印刷を行う露光用ＬＥＤ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｒ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤを配列した印刷ヘッドを用紙の送り方向に対して垂直に案内ガイド上を移動させ、移動タイミングに応じて各ＬＥＤの駆動時間、すなわち露光量を制御することによって感光性の用紙上にカラー画像を形成する露光用ＬＥＤ駆動装置が実用化されている。この露光用ＬＥＤ駆動装置が適用される印刷装置には、例えばサイカラーメディアと称される感光性用紙が使用される。サイカラーメディアは、発色物質とマゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの各色素を含むマイクロカプセルをポリエステル等の薄い支持体上に無数にコーティングしたものであり、画像光を照射することによって選択的にマイクロカプセルを活性化した後、加圧することによって、その活性化したマイクロカプセルの色素と発色物質とを反応させて所望の色を発色させるようにしたものである。
【０００３】
従来、このようなサイカラーメディアなどの感光性用紙を発色させるための露光用ＬＥＤ駆動装置としては、例えば、特開平１０−２４６２０号に示されるものがあった。図４は、同公報に示される露光用ＬＥＤ駆動装置の概略のブロック図である。ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃ（ここでは、３つのＬＥＤのみを示しているが、実際にはこれ以上ある）は、ドライバ２ａ、２ｂ、２ｃで駆動され、このドライバに対してはカウンタ３ａ、３ｂ、３ｃから駆動信号が与えられる。カウンタ３ａ、３ｂ、３ｃはそれぞれ各ＬＥＤの駆動時間データを記憶するもので、これらのデータはレジスタ４ａ、４ｂ、４ｃからロードされる。ＣＰＵ５は、外部から入力される印刷ヘッド（図示せず）の位置データに基づいて各ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃへの駆動時間を決めるための駆動時間データを：各レジスタ４ａ、４ｂ、４ｃにロードする。また、ＣＰＵ５は、ＤＲＡＭ７上に階調データを展開し、さらに、ＥＰ−ＲＯＭ６により、この階調データを各ＬＥＤの駆動時間データに変換する。階調データは、各ピクセル毎のマゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣの階調を示すデータであり、外部から入力される画像データに基づいて設定される。また、変換データは、各ピクセル毎の各ＬＥＤの駆動時間データであり、ＬＥＤの数、配置位置、印刷ヘッド速度等により決められた演算式やテーブルにより上記階調データに基づいて得られるデータである。ＣＰＵ５は、この変換データである駆動時間データをタイミング制御を行いながら各レジスタ４ａ、４ｂ、４ｃに順次設定していく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の露光用ＬＥＤ駆動装置では、各ＬＥＤ１ａ、１ｂ、１ｃ毎にカウンタおよびレジスタを設けているが、各カウンタとレジスタはそれぞれ個別のディスクリート部品であるために、全体として駆動装置が大型化し、また、カウンタやレジスタを印刷ヘッドに配置した場合、同ヘッドが重くなるという問題があった。
本発明の目的は、駆動装置全体の小型化と軽量化を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤ毎に階調データを駆動時間データに変換する変換手段と、
Ｒ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤ毎に設けた複数のカウンタへの前記変換手段が変換した駆動時間データに応じたカウント値のセットを含むＬＥＤの駆動制御を行うＣＰＵと、を備える露光用ＬＥＤ駆動装置において、
前記ＣＰＵは、前記複数のカウンタ、およびこれらのカウンタ毎に設けられ対応するカウンタの分周比を設定する複数のレジスタを内蔵し、各カウンタにおいて対応するレジスタに設定されている前記分周比に応じたカウントダウン動作を行い、対応するカウンタのカウント値が０になったＬＥＤに対してオフする駆動信号を出力ポートから出力し、
上記レジスタ毎に設定する分周比の入力を受け付ける分周比受付手段を備えている。
Ｒ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤ毎に駆動制御を行うＣＰＵは、駆動時間データに応じたカウント値がセットされるカウンタ、およびカウンタ毎にそのカウンタの分周比を決めるレジスタ（カウンタコントロールレジスタ）を内蔵し、各カウンタにおいて対応するレジスタに設定されている分周比に応じたカウントダウン動作を行い、対応するカウンタのカウント値が０になったＬＥＤに対してオフする駆動信号を直接出力ポートにセットするように構成しているため、従来のようにカウンタやレジスタのディスクリート素子を各ＬＥＤ毎に個別に設ける必要がなくなる。一般に、ＣＰＵ自体は汎用のカウンタを内蔵しているために、使用するＬＥＤの数だけの汎用カウンタを内蔵するＣＰＵを選択すれば、そのカウンタをソフトウエアによって簡単に利用することができる。
【０００６】
また、入力によってＲ、Ｇ、Ｂの露光用のＬＥＤ毎にカウンタの分周比を変えることができるので、ユーザがＲ、Ｇ、Ｂ毎にその階調を希望に応じて変化させた画像を簡単に印刷することができる。このような動作は図４に示すような構成ではできない。
【０００７】
また、ＣＰＵを外部基板に設けることで、印刷ヘッドには露光用のＬＥＤとそのドライバとを載せるだけでよくなり、印刷ヘッドの軽量化と小型化が実現する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施形態であるＬＥＤ印刷装置に使用される印刷ヘッドの上面図、平面図を示している。印刷ヘッド１０は案内ガイド１１上を左右方向に移動し、同図の矢印方向に感光性用紙１２を走査する。印刷ヘッド１０は、その内部にＬＥＤ基板１３を備えており、このＬＥＤ基板１３上に合計９個のＬＥＤチップ１４が所定の間隔で配置されている。各ＬＥＤチップ１４は、紙送り方向（ヘッド移動方向に垂直な方向）にＲ、Ｇ、Ｂの順に配列されたものを１グループとしてヘッド移動方向に３グループ配設されている。ＬＥＤチップ１４（Ｒ）、１４（Ｇ）、１４（Ｂ）はそれぞれ、赤、緑、青の光を発光し、３グループの９個のＬＥＤチップで１ピクセルの露光量を決める。
【０００９】
印刷ヘッド１０のハウジング１５は、前記ＬＥＤ基板１３を内部に収納するとともに、前記ＬＥＤチップ１４に対向する位置に孔１６が設けられているアパーチャー構造となっている。
【００１０】
以上の構成において、画像の１ピクセルにＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤチップ１４が対応し、それぞれの露光量、すなわち駆動時間が制御されることによって該ピクセルの発光色が決まるが、この実施形態ではＬＥＤチップグループが３グループあるために、１ピクセルの発光色は３つのＬＥＤグループの露光量のトータルで決定されることになる。
【００１１】
図２は、上記ＬＥＤ印刷装置に使用される露光用ＬＥＤ駆動装置のブロック図である。この露光用ＬＥＤ駆動装置は、印刷ヘッド回路２０と、ＣＰＵ２１と、変換データ生成用のＥＰ−ＲＯＭ（又はＡＳｉＣのＬＳＩ）２２と、階調データ記憶用のＤＲＡＭ２３と、ステッピングモータ駆動回路２４とで構成される。なお、同図では、簡略化のためにＬＥＤチップＲ、Ｇ、Ｂの１グループ分（１４（Ｒ）、１４（Ｇ）、１４（Ｂ））についてのみ示している。各ＬＥＤチップ１４（１４（Ｒ）、１４（Ｇ）、１４（Ｂ））にはドライバ２５がそれぞれ接続され、ＣＰＵ２１から各ドライバ２５に対してＬＥＤ駆動信号が供給されるようになっている。印刷ヘッド回路２０内の素子は、同図に示すようにＬＥＤチップ１４とドライバ２５だけで構成されるために、ＬＥＤ基板１３の重さは非常に軽い。すなわち、印刷ヘッド１０を左右に移動させるための負荷トルクが小さく、ステッピングモータ２６が小さくても良い。
【００１２】
ＣＰＵ２１は、１チップＣＰＵで構成され、前記ドライバ２５に対してＬＥＤ駆動信号を出力するための出力ポート３０と、各ＬＥＤチップ１４の露光量、すなわち駆動時間データを記憶するカウンタ３１と、各カウンタ３１のコントロールを行うカウンタコントロールレジスタ３２とを含んでいる。カウンタコントロールレジスタ３２は、各カウンタの分周比を設定することができ、外部から（例えば印刷装置の入力キーから）入力される階調設定データに基づいてカウンタ３１の分周比を設定する。カウンタ３１にはＬＥＤ１４の駆動時間データが設定され、所定のクロックにより減算していくが、この分周比を変えることによって減算時間の分解能が変わるから、これにより階調を変えることができる。また、ＣＰＵ２１は１ピクセルの露光を終了する毎にステッピングモータ駆動回路２４に対して１パルス分の移動信号を出力するとともに、ステッピングモータ２６の位置データをフィードバックさせることにより、スッテピングモータ２６のフィードバック移動制御を行う。ステッピングモータ駆動回路２４は、ＣＰＵ２１からのステッピングモータ移動信号を受けてステッピングモータ２６の左右方向への回転を制御する。
【００１３】
ＤＲＡＭ２３は、外部から入力される画像データに基づいて、各ピクセル毎の階調データを展開し記憶する。ＥＰ−ＲＯＭ２２は、上記の階調データをＬＥＤ毎の駆動時間データに変換し、この変換したデータ（駆動時間データ）をＣＰＵ２１のカウンタ３１にロードする。
【００１４】
上記の構成において、印刷ヘッド２０とＣＰＵ２１との間には従来の装置に示すようなカウンタやレジスタ類が接続されることがなく、ＣＰＵ２１の出力ポート３０からダイレクトにドライバ２５に対してＬＥＤ駆動信号が供給される。また、印刷ヘッド回路２０はＬＥＤチップ１４とドライバ２５のみで構成されており、ＣＰＵ２１はこの印刷ヘッド回路２０とは独立した外部基板に設けられるために、印刷ヘッド回路２０の重さが極めて軽くなり、図１の印刷ヘッド回路１０の負荷トルクも小さくなってステッピングモータ２６の小型化が可能になる。
【００１５】
次に、上記ＣＰＵ２１の制御動作について図３を参照して説明する。
【００１６】
まず、ステップＳＴ１において各ピクセル毎の階調データを取得してＤＲＡＭ２３に記憶する。次に、この階調データをＥＰ−ＲＯＭ２２により各ＬＥＤチップ１４の駆動時間データに変換し（ＳＴ２）、さらにカウンタフラグをリセットして（ＳＴ３）、上記変換データをＣＰＵ２１内のカウンタ３１にセットする（ＳＴ４）。以下、各カウンタ３１のカウントをスタートし（ＳＴ５）、ＬＥＤチップ１４に対する駆動信号を出力する（ＳＴ６）。一方、図３（Ｂ）に示すように、各カウンタ３１がカウントを終了するとその割り込みによって（ＳＴ２０）、カウンタフラグをセットする（ＳＴ２１）。上記ＳＴ６でＬＥＤチップ１４をオンした後、ＳＴ７でカウンタフラグがセット状態になるのを待ち、上記ＳＴ２１でセットされるとＳＴ８に進んでＬＥＤチップ１４をオフする。
【００１７】
以上の動作が、各ＬＥＤチップ１４毎（カウンタ３１毎）に行われていく。従って、カウント値が０になったカウンタ３１に対応するＬＥＤチップ１４から順次オフすることになる。以上の動作を、ＤＲＡＭ２３に記憶されている階調データがすべて終了するまで行う。
【００１８】
１ピクセルに対する露光を終了するとステッピングモータ駆動回路２４に対して１パルス分の駆動信号を出力し、ステッピングモータ２６を１ピクセル分移動させる。以下、上記の動作が繰り返される。
【００１９】
また、図３（Ｃ）に示すように、入力キー等から階調設定されると（ＳＴ３０）、設定された階調に応じてカウンタ３１の分周比が設定される（ＳＴ３１）。これにより、カウンタ３１に設定されている駆動時間データの減算の分解能が変動して階調が変わる。
【００２０】
なお、感光性用紙１２としては、サイカラーメディアのほか、１枚の支持台上に感触性の異なる感光乳剤を３層重ねて感光体としたものや、各乳剤層に色素と現像主剤を含んだフィルムを用いるものなどがあり、いずれも使用することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
この発明によれば、駆動時間データがセットされるカウンタをＣＰＵ内のカウンタで構成したために、ディスクリード部品としてのカウンタを用いる必要がない。このため、装置全体の軽量化と低コスト化を実現できるとともに、ユーザが希望に応じた任意の階調の画像を簡単に印刷することができる。
また、印刷ヘッドの素子が露光用のＬＥＤとドライバだけで構成されるために、負荷トルクが非常に小さくなり、モータの小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）本発明の実施形態であるＬＥＤ印刷装置に用いられる印刷ヘッドの上面図、平面図を示している。
【図２】露光用ＬＥＤ駆動装置の回路構成図を示す。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）ＣＰＵの動作を示すフローチャート。
【図４】従来の露光用ＬＥＤ駆動装置の回路構成図。
【符号の説明】
１４−ＬＥＤチップ
２５−ドライバ
３０−出力ポート
３１−カウンタ
３２−カウンタコントロールレジスタ
【図１】
0003581263.tif 000002
【図２】
0003581263.tif 000003
【図３】
0003581263.tif 000004
【図４】
0003581263.tif 000005