(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線形アレイに走査方向に配置されかつ並べられる複数のチップと、
複数の発光ダイオードグループと、
を備えたプリントヘッドであって、
各チップの上には、複数の第１のマトリクスドライバと、複数の第２のマトリクスドライバと、が設けられ、
各第１のマトリクスドライバは第１のチャネルへ接続され、
各第２のマトリクスドライバは第２のチャネルへ接続され、
各発光ダイオードグループは、複数の第１の発光ダイオードグループと、複数の第２の発光ダイオードグループと、を備え、
各第１の発光ダイオードグループは、複数の発光ダイオード含み、
各第２の発光ダイオードグループは、複数の発光ダイオード含み、
各第１の発光ダイオードグループの各発光ダイオードは、前記複数の第１のマトリクスドライバの内の対応する第１のマトリクスドライバへ接続され、
各第２の発光ダイオードグループの各発光ダイオードは、前記複数の第２のマトリクスドライバの内の対応する第２のマトリクスドライバへ接続され、
各発光ダイオードグループの各第１の発光ダイオードグループと各第２の発光ダイオードグループとの複数の発光ダイオードは、スタッガード配列に配置され、
前記スタッガード配列は、
前記第１の発光ダイオードグループの前記各発光ダイオードが順に隣の発光ダイオードと前記走査方向に直交する処理方向に所定距離離間し、
前記第２の発光ダイオードグループの前記各発光ダイオードが順に隣の発光ダイオードと前記処理方向に所定距離離間し、
前記第１の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードの隣り合う２個の発光ダイオードの前記処理方向の位置の間に１つずつ、前記第２の発光ダイオードグループの発光ダイオードの前記処理方向の位置が位置するように配置されることであり、
前記各第１のマトリクスドライバは、対応する第１の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードを順次起動するためのものであり、
前記各第２のマトリクスドライバは、対応する第２の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードを順次起動するためのものである
プリントヘッド。
【請求項２】
前記第１の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードは第１の数の発光ダイオードでありかつ前記第２の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードは前記第１の数の発光ダイオードであり、
隣り合う前記第１の発光ダイオードグループ及び前記第２の発光ダイオードグループの複数の発光ダイオードをまとめて前記処理方向に順に数えた場合、前記第１の発光ダイオードグループの発光ダイオードは、奇数番目に位置しかつ前記第２の発光ダイオードグループの発光ダイオードは、偶数番目に位置し、
前記各第１のマトリクスドライバは、対応する前記複数の発光ダイオードを順次１つずつ起動するためのものであり、
前記各第２のマトリクスドライバは、対応する前記複数の発光ダイオードを順次１つずつ起動するためのものである
請求項１に記載のプリントヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のプリントヘッドを動作させる方法であって、
前記各第１のマトリクスドライバは、対応する第１の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードを順次起動することと、
前記各第２のマトリクスドライバは、対応する第２の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードを順次起動することと、
を含む方法。
【請求項４】
請求項２に記載のプリントヘッドを動作させる方法であって、
前記各第１のマトリクスドライバは、対応する前記複数の発光ダイオードを順次１つずつ起動することと、
前記各第２のマトリクスドライバは、対応する前記複数の発光ダイオードを順次１つずつ起動することと、
を含む方法。
【請求項５】
複数の第１のマトリクスドライバと、複数の第２のマトリクスドライバと、が設けられかつプリントヘッドのためのチップであって、
各第１のマトリクスドライバは第１のチャネルへ接続され、
各第２のマトリクスドライバは第２のチャネルへ接続され、
各発光ダイオードグループは、複数の第１の発光ダイオードグループと、複数の第２の発光ダイオードグループと、を備え、
各第１の発光ダイオードグループは、複数の発光ダイオード含み、
各第２の発光ダイオードグループは、複数の発光ダイオード含み、
各第１の発光ダイオードグループの各発光ダイオードは、前記複数の第１のマトリクスドライバの内の対応する第１のマトリクスドライバへ接続され、
各第２の発光ダイオードグループの各発光ダイオードは、前記複数の第２のマトリクスドライバの内の対応する第２のマトリクスドライバへ接続され、
各発光ダイオードグループの各第１の発光ダイオードグループと各第２の発光ダイオードグループとの複数の発光ダイオードは、スタッガード配列に配置され、
前記スタッガード配列は、
前記第１の発光ダイオードグループの前記各発光ダイオードが順に隣の発光ダイオードと走査方向に直交する処理方向に所定距離離間し、
前記第２の発光ダイオードグループの前記各発光ダイオードが順に隣の発光ダイオードと前記処理方向に所定距離離間し、
前記第１の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードの隣り合う２個の発光ダイオードの前記処理方向の位置の間に１つずつ、前記第２の発光ダイオードグループの発光ダイオードの前記処理方向の位置が位置するように配置されることであり、
前記各第１のマトリクスドライバは、対応する第１の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードを順次起動するためのものであり、
前記各第２のマトリクスドライバは、対応する第２の発光ダイオードグループの前記複数の発光ダイオードを順次起動するためのものである
チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
図１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）プリントヘッド１０１を有する先行技術による画像記録装置１００を略示している。画像記録システムに使用される全幅アレイイメージャは、概して不連続ソースの線形アレイで構成される。これらのソースは、インク、イオンまたは光を発してもよい。プリントヘッド１０１は、ＬＥＤ全幅アレイイメージャの一例である。ＬＥＤ全幅アレイイメージャは、線形アレイにおける多数の狭間隔ＬＥＤの配列から成る。静電潜像は、処理方向においてＬＥＤプリントバーと感光体との相対動作を提供することにより、かつ走査方向においてＬＥＤを適時選択的に加圧することにより記録部材上へ生成されることが可能である。所望される潜像の生成は、通常、ドライバ回路を介してプリントバーへ印加される画像を画定するビデオデータ情報に従って各ＬＥＤを記録部材上の対応するピクセルに露光させることにより実行される。従来、ラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）、コンピュータ、ワードプロセッサまたはデジタル化された画像データの他の何らかのソースであってもよいデータソースからのデジタルデータ信号は、シフトレジスタ内へクロックされる。ライン信号の開始からしばらくすると、個々のＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤを介して流れる電流のオン／オフのタイミングを制御するために選択的に加圧される。ＬＥＤは、感光体の表面にライン露光パターンを形成するために一定の間隔で選択的にオン、オフになる。完全な画像は、連続的なライン露光により形成される。
【０００２】
図２Ａは、集積ＬＥＤ／ドライバを有するマトリクスドライブを実装する、先行技術による１インチ当たり１２００ドット（ｄｐｉ）の走査方向プリントヘッド１５０を示す。図２Ｂは、図２Ａにおけるプリントヘッド１５０からのチップを示すブロック図である。ＬＥＤ１５２のグループ１５６は、「１／８」マトリクスドライブをイネーブルするために適宜接続される（８個のＬＥＤのうちの１つのみが印刷中の任意の時点でストローブされる）。単一のマトリクスドライバ１５８は、各グループ１５６内の全てのＬＥＤを制御する。図示されている例では、４０個の個別ＬＥＤ／ドライバチップ１５４から構成される１５３６０個のＬＥＤ１０２のアレイが存在し、各ＬＥＤ／ドライバチップ内にはＬＥＤが８個のＬＥＤによる４８グループに区分けされている。
【０００３】
図２Ｃは、図２Ａにおけるチップの１つのＬＥＤグループ１５６を示す。各ＬＥＤグループ内のＬＥＤは、走査方向に１２００ｄｐｉで配置されかつ処理方向Ｐにおける解像度２４００ｄｐｉを可能にするために処理方向に２４００ｄｐｉの１／８だけオフセットされる。
【０００４】
先行技術によるＬＥＤプリントヘッドは、時間的制約及び出力面での制約の双方により制限される。例えば、プリントヘッドは、所定の時間期間内に個々のＬＥＤへ転送されかつ上記ＬＥＤによって受け入れられることが可能な画像データの量によって制約される。不完全なデータが転送されて受け入れられれば、個々の印刷オペレーションは劣化される。印刷速度を最適化するためには、この時間期間を最短化することが望ましい。しかしながら、移動中の記録シート上では個々のＬＥＤを放電させるに足る十分な時間がなければならない。仮に、印刷速度を上げるために個々のＬＥＤを適正にストローブする電力または時間が不十分であれば、印刷品質は損なわれる。
【０００５】
図３Ａは、図２Ｃに示されているＬＥＤグループの先行技術によるマトリクスドライブのタイミングチャートである。プリントヘッド１００は、図３Ａに示されているように、「１／８」マトリクスドライブタイミングを使用して１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉ（走査ｘ処理）及び１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉの双方で印刷することができる。しかしながら、後述するように、１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉでの印刷はパフォーマンス不良になる。
【０００６】
図３Ｂは、図３Ａのチャートによる解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉにおける図２ＣのＬＥＤ１５２の個々のスポット画像１６０を示す。本図は、１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉ印刷の場合の受容可能なスポット画像のアラインメントを示している。
【０００７】
図３Ｃは、図３Ａのチャートによる解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉにおける図２ＣのＬＥＤ１５２の個々のスポット画像１６０を示す。ＬＥＤ配列（２４００ｄｐｉで１／８）のオフセットはストローブのタイミング間隔（１２００ｄｐｉで１／８）に一致しないことから、「１／８」マトリクスドライブによる１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ印刷は各ＬＥＤグループで７Ｄ／８のミスアラインメント（スポットアラインメント誤差）を生じさせる。このミスアラインメントは、印刷品質を低下させる結果となる。
【０００８】
図４Ａは、先行技術によるマトリクスドライブのタイミングチャートである。図４Ｂは、図４Ａのチャートによる解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉにおける図２ＣのＬＥＤ１５２の個々のスポット画像１６０を示す。図４Ａ及び図４Ｂは、１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ印刷の場合の先行技術によるアプローチを示している。図３Ｃに示されている１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ印刷の場合のミスアラインメント問題に対処するためには、２４００ｄｐｉの処理速度で印刷するが１行おきにラインを無視することが知られている。これは、ミスアラインメントをなくするが、印刷速度を著しく低下させる。図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、誤差をなくすためにストローブ時間を１２００ｄｐｉラインの「１／８」から「１／１６」へ圧縮することが可能である。しかしながら、このような圧縮は、先に述べた時間及び出力上の制約を生じさせる。例えば、このような圧縮はＬＥＤ１５２の最大出力を少なくとも５０％低下させ、かつその結果、２４００ｄｐｉの場合に比べて印刷データ速度を２倍にするか印刷速度を半減させるかの何れかとなるが、これらは何れも望ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本明細書に例示される態様によれば、線形アレイに配置される複数のチップと、各チップ上の、各々第１及び第２のチャネルへ接続される個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバと、各チップ毎の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループとを含むプリントヘッドが提供されている。第１のＬＥＤグループは各々、個々の第１のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する第２のＬＥＤグループと、個々の第２のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する第３のＬＥＤグループとを含む。各第１のＬＥＤグループにおけるＬＥＤはスタッガード配列で配置され、かつ個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバは各々第２及び第３のＬＥＤグループ内のＬＥＤを順次起動するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に例示される態様によれば、プリントヘッドを動作させる方法が提供されていて、本方法は、プリントヘッド内に複数のチップを線形アレイに配置することであって、各チップは第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループを含み、各第１のＬＥＤグループは第１の数のＬＥＤを有する第２のＬＥＤグループと第１の数のＬＥＤを有する第３のＬＥＤグループとを含むことと、各チップ上の個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバを各々第１及び第２のチャネルへ接続することと、第２及び第３のＬＥＤグループを各々個々の第１及び第２のマトリクスドライバへ接続することと、各第１のＬＥＤグループ内のＬＥＤをスタッガード配列に配置することと、第２及び第３のＬＥＤグループ内のＬＥＤを順次、各々個々の第１及び第２のマトリクスドライバを用いて起動することを含む。
【００１１】
本明細書に例示される態様によれば、線形アレイに配置される複数のチップと、各チップ上の、各々第１及び第２のチャネルへ接続される個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバと、各チップ毎の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループとを含むプリントヘッドが提供されている。ＬＥＤグループは各々、個々の第１のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する奇数ＬＥＤのグループと、個々の第２のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する偶数ＬＥＤのグループとを含む。各ＬＥＤグループにおけるＬＥＤはスタッガード配列で配置され、スタッガード配列では奇数ＬＥＤのグループからのＬＥＤが偶数ＬＥＤのグループからのＬＥＤと交互し、かつ個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバは、各ＬＥＤグループ内の各ＬＥＤを各ＬＥＤが時間期間内に起動されるように制御するためと、線形配列内の隣接するＬＥＤの起動を時間期間の半分で分離するためのものである。
【００１２】
本明細書に例示される態様によれば、プリントヘッドを動作させる方法が提供されていて、本方法は、プリントヘッド内に複数のチップを線形アレイに配置することであって、各チップは発光ダイオード（ＬＥＤ）のグループを含み、各ＬＥＤグループは第１の数のＬＥＤを有する奇数ＬＥＤのグループと第１の数のＬＥＤを有する偶数ＬＥＤのグループとを含むことと、各チップ上の個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバを各々第１及び第２のチャネルへ接続することと、奇数及び偶数ＬＥＤのグループを各々個々の第１及び第２のマトリクスドライバへ接続することと、各ＬＥＤグループ内のＬＥＤをスタッガード配列に配置することであって、スタッガード配列では奇数ＬＥＤのグループからのＬＥＤが偶数ＬＥＤのグループからのＬＥＤと交互することと、個々の第１及び第２のマトリクスドライバを、各ＬＥＤが時間期間で起動されかつスタッガード配列における隣接するＬＥＤの起動が時間期間の半分で分離されるように動作することを含む。
【００１３】
本明細書に例示される態様によれば、線形アレイに配置される複数のチップと、各チップ上の、各々第１及び第２のチャネルへ接続される個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバと、各チップ毎の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループとを含むプリントヘッドが提供されている。ＬＥＤグループは各々、第１の数のＬＥＤと、個々の第１のマトリクスドライバへ接続される第１の数の半分のＬＥＤを有する奇数ＬＥＤのグループと、個々の第２のマトリクスドライブへ接続される第１の数の半分のＬＥＤを有する偶数ＬＥＤのグループとを含む。プリントヘッドの走査ライン時間は、第１の走査ラインの開始と次の走査ラインの開始との間の時間期間である。処理方向における第１の解像度でのプリントヘッド動作の場合、隣接する走査ラインは、処理方向に第１の間隔によって分離される。処理方向における、第１の解像度の２倍である第２の解像度でのプリントヘッド動作の場合、隣接する走査ラインは処理方向に第１の間隔の半分に等しい第２の間隔によって分離される。奇数ＬＥＤのグループ内のＬＥＤは、スタッガード配列において偶数ＬＥＤのグループからのＬＥＤと交互する。個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバは、走査方向における第１の解像度でのプリントヘッド動作及び処理方向における第１の解像度または第２の解像度の何れかでのプリントヘッド動作で、各ＬＥＤグループの個々のスポット画像が走査方向に略完全にアラインされるように、かつそのＬＥＤグループ内の各ＬＥＤについて、各ＬＥＤを起動させるために必要な時間が第１の数で除算される走査ラインの時間期間以上であるように、各ＬＥＤグループ内のＬＥＤをスタッガード配列に従って順次起動するためのものである。
【００１４】
本明細書に例示される態様によれば、プリントヘッドを動作させる方法が提供されている。プリントヘッドの走査ライン時間は、第１の走査ラインの開始と次の走査ラインの開始との間の時間期間である。処理方向における第１の解像度でのプリントヘッド動作の場合、隣接する走査ラインは、処理方向に第１の間隔によって分離される。処理方向における、第１の解像度の２倍である第２の解像度でのプリントヘッド動作の場合、隣接する走査ラインは処理方向に第１の間隔の半分に等しい第２の間隔によって分離される。本方法は、プリントヘッド内に複数のチップを線形アレイに配置することを含む。各チップは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループを含み、かつＬＥＤグループは各々、第１の数のＬＥＤと、第１の数の半分のＬＥＤを有する奇数ＬＥＤのグループと、第１の数の半分のＬＥＤを有する偶数ＬＥＤのグループとを含む。本方法は、各チップ上の個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバを各々第１及び第２のチャネルへ接続することと、奇数及び偶数ＬＥＤのグループを各々個々の第１及び第２のマトリクスドライバへ接続することと、線形配列において奇数ＬＥＤのグループからのＬＥＤを偶数ＬＥＤのグループからのＬＥＤと交互に配置することと、走査方向における第１の解像度でのプリントヘッド動作及び処理方向における第１の解像度または第２の解像度の何れかでのプリントヘッド動作で、各ＬＥＤグループの個々のスポット画像が走査方向に略完全にアラインされるように、かつ各ＬＥＤを起動させるために必要な時間が第１の数で除算される走査ラインの時間期間以上であるように、各ＬＥＤグループ内のＬＥＤをスタッガード配列に従って順次、かつ個々の第１及び第２のマトリクスドライバを用いて起動することを含む。
【００１５】
本明細書に例示される態様によれば、線形アレイに配置される複数のチップと、各チップ上の、各々第１及び第２のチャネルへ接続される個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバと、各チップ毎の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループとを含むプリントヘッドが提供されている。ＬＥＤグループは各々、個々の第１のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する奇数ＬＥＤのグループと、個々の第２のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する偶数ＬＥＤのグループとを含む。各ＬＥＤグループにおけるＬＥＤはスタッガード配列で配置され、スタッガード配列では奇数ＬＥＤのグループからのＬＥＤが偶数ＬＥＤのグループからのＬＥＤと交互する。個々の第１及び第２のマトリクスドライバは、奇数ＬＥＤのグループ内の個々のＬＥＤと奇数ＬＥＤのグループ内の個々のＬＥＤとを各々、スタッガード配列に従って順次、奇数ＬＥＤのグループからの最初の奇数ＬＥＤから開始して交互に起動するためのものであり、第１の奇数ＬＥＤはスタッガード配列の一方の端におけるＬＥＤである。スタッガード配列における隣接するＬＥＤの起動間の第１の時間間隔は第１の値で除算された時間期間に等しく、上記第１の値はプリントヘッドの所望される解像度に従って選択される。
【００１６】
本明細書に例示される態様によれば、プリントヘッドを動作させる方法が提供されていて、本方法は、プリントヘッド内に複数のチップを線形アレイに配置することであって、各チップは発光ダイオード（ＬＥＤ）のグループを含み、各ＬＥＤグループは第１の数のＬＥＤを有する奇数ＬＥＤのグループと第１の数のＬＥＤを有する偶数ＬＥＤのグループとを含むことと、各チップ上の個々の複数の第１及び第２のマトリクスドライバを各々第１及び第２のチャネルへ接続することと、奇数及び偶数ＬＥＤのグループを各々個々の第１及び第２のマトリクスドライバへ接続することと、各ＬＥＤグループ内のＬＥＤをスタッガード配列に配置することであって、スタッガード配列では奇数ＬＥＤのグループからのＬＥＤが偶数ＬＥＤのグループからのＬＥＤと交互することと、個々の第１及び第２のマトリクスドライバを用いて、奇数ＬＥＤのグループ内の個々のＬＥＤと奇数ＬＥＤのグループ内の個々のＬＥＤとを各々スタッガード配列に従って順次、奇数ＬＥＤのグループからの最初の奇数ＬＥＤから開始して交互に起動することであって、第１の奇数ＬＥＤはスタッガード配列の一方の端におけるＬＥＤであることと、スタッガード配列における隣接するＬＥＤの起動を第１の値で除算される時間期間に等しい第１の時間間隔によって分離することであって、第１の値はプリントヘッドの所望される解像度に従って選択されることを含む。
【００１７】
本明細書に例示される態様によれば、プリントヘッドのためのチップが提供されていて、本チップは、各々第１及び第２のチャネルへ接続される第１及び第２の複数のマトリクスドライバと、第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループとを含み、第１のＬＥＤグループは各々、個々の第１のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する第２のＬＥＤグループと、個々の第２のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する第３のＬＥＤグループとを含む。各第１のＬＥＤグループにおけるＬＥＤはスタッガード配列で配置され、かつ第１及び第２の複数のマトリクスドライバは各々、第２及び第３のＬＥＤグループ内のＬＥＤを順次起動するためのものである。
【００１８】
本明細書に例示される態様によれば、プリントヘッドのためのチップが提供されていて、本チップは、各々第１及び第２のチャネルへ接続される第１及び第２の複数のマトリクスドライバと、発光ダイオード（ＬＥＤ）のグループとを含む。ＬＥＤグループは各々、個々の第１のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する奇数ＬＥＤのグループと、個々の第２のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する偶数ＬＥＤのグループとを含む。各ＬＥＤグループにおけるＬＥＤはスタッガード配列で配置され、スタッガード配列では奇数ＬＥＤのグループからのＬＥＤが偶数ＬＥＤのグループからのＬＥＤと交互し、かつ第１及び第２の複数のマトリクスドライバは、各ＬＥＤグループ内の各ＬＥＤを各ＬＥＤが時間期間内に起動されるように制御するためと、スタッガード配列内の隣接するＬＥＤの起動を時間期間の半分で分離するためのものである。
【００１９】
本明細書に例示される態様によれば、プリントヘッドのためのチップが提供されていて、本チップは、各々第１及び第２のチャネルへ接続される第１及び第２の複数のマトリクスドライバと、第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）グループとを含み、第１のＬＥＤグループは各々、個々の第１のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する第２のＬＥＤグループと、個々の第２のマトリクスドライバへ接続される第１の数のＬＥＤを有する第３の偶数ＬＥＤグループとを含む。各ＬＥＤグループにおけるＬＥＤはスタッガード配列で配置され、第１及び第２の複数のマトリクスドライバは各々、第２及び第３のＬＥＤグループ内のＬＥＤをスタッガード配列に従って起動するためのものであり、かつ第２及び第３のグループ内のＬＥＤの起動間の第１の時間間隔は第１の値で除算される時間期間に等しく、第１の値はチップの所望される解像度に従って選択される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】発光ダイオード（ＬＥＤ）プリントヘッドを有する先行技術による画像記録装置を略示している。
【図２Ａ】集積ＬＥＤ／ドライバを有するマトリクスドライブを実装する、先行技術による１インチ当たり１２００ドット（ｄｐｉ）の走査方向プリントヘッドを示す。
【図２Ｂ】図２Ａにおけるプリントヘッドからのチップを示すブロック図である。
【図２Ｃ】図２Ａにおけるチップの１つのＬＥＤグループを示す。
【図３Ａ】図２Ｃに示されているＬＥＤグループの先行技術によるマトリクスドライブのタイミングチャートである。
【図３Ｂ】図３Ａのチャートによる解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉにおける図２ＣのＬＥＤの個々のスポット画像を示す。
【図３Ｃ】図３Ａのチャートによる解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉにおける図２ＣのＬＥＤグループの個々のスポット画像を示す。
【図４Ａ】先行技術によるマトリクスドライブのタイミングチャートである。
【図４Ｂ】図４Ａのチャートによる解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉにおける図２ＣのＬＥＤの個々のスポット画像を示す。
【図５】集積ＬＥＤ／ドライバを有する独立したマトリクスドライブを実装する、１インチ当たり１２００ドット（ｄｐｉ）の走査方向プリントヘッドを示す。
【図６】図５に示されているプリントヘッド内の奇数及び偶数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のグループを有するチップを示すブロック図である。
【図７】図５及び図６の構成を使用する１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉ印刷のマトリクスドライブのタイミングチャートである。
【図８】図５及び図６の構成を使用する１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ印刷のマトリクスドライブのタイミングチャートである。
【図９】図７のチャートによる、図６におけるＬＥＤの個々のスポット画像を示す。
【図１０】図９のチャートによる、図６におけるＬＥＤの個々のスポット画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図５は、集積ＬＥＤ／ドライバを有する独立したマトリクスドライブを実装する、１インチ当たり１２００ドット（ｄｐｉ）の走査方向プリントヘッド２００を示す。プリントヘッド２００は、線形アレイに配置された複数のチップ２０２を含む。図４には特定数のチップ及び特定合計数のＬＥＤが示されているが、プリントヘッド２００が図示されているチップ数及び合計ＬＥＤに限定されないこと、及び他の数のチップ及び合計ＬＥＤも可能であることは理解されるべきである。各チップ上の複数の第１及び第２のマトリクスドライバは各々、各チップ上の第１及び第２の独立したチャネルへ接続される。各チップは、先に述べた個々のドライバペアへ接続されたＬＥＤ２１４のグループ２１２を含む。各ＬＥＤグループは、第１の数のＬＥＤを含む。ある実施形態例において、各グループは８個のＬＥＤを含む。しかしながら、グループ２１２が任意の特定数のＬＥＤに限定されないことは理解されるべきである。
【００２２】
ＬＥＤの各グループ２１２は第１及び第２のグループを含み、これらのグループは各々、例えばグループ２１２内のＬＥＤ数の半分を含む。第１及び第２のグループは各々、マトリクスドライバの第１及び第２のグループからの個々のマトリクスドライバへ接続される。グループ２１２内のＬＥＤはスタッガード配列で配置され、かつ複数のマトリクスドライバは各々、グループ２１２内の第１及び第２のＬＥＤグループを順次例えばスタッガード配列に従って起動するためのものである。スタッガード配列とは、ＬＥＤが処理方向Ｐとは反対側へ順次かつ漸増的にオフセットされることを意味する。例えば、グループ内の最左ＬＥＤから走査方向Ｓへ移動しながら、連続するＬＥＤはＰに対して漸増的にオフセットされる。スタッガード式のオフセットについては、後にさらに詳しく示しかつ説明する。従って、各チップは、半ば独立した第１及び第２のＬＥＤグループを有するグループ２１２を含む。これらの半独立グループは、様々な機能を提供するために個々のマトリクスドライバを介して制御されることが可能である。例えば、第１のグループ内のＬＥＤは第２のグループ内のＬＥＤに先行してスタッガード式の行にアラインされる可能性もあり、第２のグループも同様にスタッガード式の行にアラインされる。第１のグループ、次いで第２のグループは、所定のピクセル領域に対してより長い露光時間を与えるために起動されることも可能である。
【００２３】
図６は、図５に示されているプリントヘッド２００内の奇数及び偶数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のグループを有するチップを示すブロック図である。以下の説明は、図５及び図６と対照されるべきものである。例えば図６に示されているような実施形態では、ＬＥＤの第１のグループは奇数のＬＥＤから成るグループ２１６であり、かつＬＥＤの第２のグループは偶数のＬＥＤから成るグループ２１８である。ある実施形態では、グループ２１６及び２１８は各々４個のＬＥＤを含む。グループ２１６内のＬＥＤは、線形配列においてグループ２１８からのＬＥＤと交互する。例えば、ＬＥＤ２１４Ａ／Ｂ／Ｃは、この配列において順次的である。独立したチャネル２０８及び２１０は、各々、別々のクロックＣＬＫ＿Ｏ及びＣＬＫ＿Ｅと、別々のデータラインＤＡＴＡ＿Ｏ及びＤＡＴＡ＿Ｅとを含む。データラインＤＡＴＡ＿Ｏ及びＤＡＴＡ＿Ｅは、各々、プリントヘッド２００の印刷オペレーションにおいてグループ２１６及び２１８により使用されるデータをドライバ２０４及び２０６へ転送するためのものである。
【００２４】
図７は、プリントヘッド２００及び図５の構成を使用する１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ印刷のマトリクスドライブのタイミングチャートである。
【００２５】
図８は、プリントヘッド２００及び図５及び図６の構成を使用する１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉ印刷のマトリクスドライブのタイミングチャートである。以下の説明は、図５から図８までと対照されるべきものである。プリントヘッド２００の走査ライン時間ＴＬは、図７及び図８に示されているように、１つの走査ラインの開始と次の走査ラインの開始との間の時間期間である。マトリクスドライバ２０４及び２０６は、各ＬＥＤグループ２１２内のＬＥＤをスタッガード配列に従って順次個々に起動するためのものである。起動する、とは、ＬＥＤの個々のデータを受信し、個々のデータをロードしかつ個々のデータに従ってＬＥＤをストローブする（ＬＥＤに電力を印加する）ことを意味する。例えば、グループ２１２内のＬＥＤは下記の順序、即ち、１Ｏ、１Ｅ、２Ｏ、２Ｅ、３Ｏ、３Ｅ、４Ｏ、４Ｅの順に起動される。マトリクスドライバ２０４及び２０６は、後述するグループ２１６及び２１８の独立したタイミング制御を実装するために独立して動作する。
【００２６】
グループ２１６及び２１８内の各ＬＥＤは、同じ時間期間ＴＡ内で、例えば図７におけるＴＬ／８及び図８におけるＴＬ／４内で起動される。線形配列における隣接するＬＥＤの起動は、ＴＯＥだけ、またはＴＡの半分だけオフセットされる。例えば、図７において、ＬＥＤ１Ｅの起動はＬＥＤ１Ｏの起動にＴＬ／１６だけずれて続く。
【００２７】
図９は、図７のチャートによる、図６におけるＬＥＤの個々のスポット画像を示す。ある実施形態例において、プリントヘッド２００は、走査方向Ｓに解像度１２００ｄｐｉで動作し、かつ図７のチャートに示されている独立したタイミング及び制御は処理方向Ｐにおける解像度１２００ｄｐｉを可能にする。
【００２８】
図１０は、図８のチャートによる、図６におけるＬＥＤの個々のスポット画像を示す。ある実施形態例において、プリントヘッド２００は、走査方向Ｓに解像度１２００ｄｐｉで動作し、かつ図８のチャートに示されている独立したタイミング及び制御は処理方向Ｐにおける解像度２４００ｄｐｉを可能にする。プリントヘッド２００が本明細書に記述されている走査及び処理解像度に限定されないことは理解されるべきである。以下の説明は、図５から図１０までと対照されるべきものである。隣接する走査ライン、例えば図９及び図１０におけるＬ１及びＬ２は、処理方向に間隔ＰＤで分離されている。解像度１２００ｄｐｉの場合（図７及び図９）、ＰＤは図８及び図１０に示されているような解像度２４００ｄｐｉの場合のＰＤの２倍である。間隔ＰＤの差は、処理解像度１２００ｄｐｉの場合にＰ方向の印刷速度が増大されることを反映している。後に詳述するように、隣接するラインのスペーシングのこの差は、結果的に、１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ印刷の場合に最適な印刷速度を保持しながら最大印刷品質をもたらすことにも繋がる。例えば、プリントヘッド１００に関して先に述べたような擬似走査ラインは生成されない。
【００２９】
図５から図１０までに示されている構成及びタイミングは、プリントヘッド１００に関して先に述べた処理、速度、ミスアラインメント及び出力に関する問題に対処するものである。例えば、スポット画像のミスアラインメントに関して、同じハードウェア、構成（例えば、隣接するＬＥＤが処理方向の反対側へＤ／８だけオフセットされる構成）及び図５及び図６の双方に示されている独立したマトリクスドライブ制御を用いて走査方向１２００ｄｐｉ及び処理方向１２００ｄｐｉまたは２４００ｄｐｉの何れかによるプリントヘッド２００の動作では、各ＬＥＤグループの個々のスポット画像が走査方向に略完全にアラインされる。「略完全にアラインされる」とは、スポット画像がＰ方向における個々のＬＥＤの配置の許容差に従ってＳ方向にアラインされることを意味する。例えば、隣接するＬＥＤの交互性／スペーシングが正確にＤ／８であれば、走査方向にスポット画像の正確なアラインメントが存在する。しかしながら、隣接するＬＥＤペアのスペーシングがＰ方向に正確にＤ／８でなければ、個々のスポット画像は隣接するＬＥＤの所望される間隔の分散にほぼ等しい量だけＳ方向にミスアラインメントされる。例えば、隣接するＬＥＤのスペーシングがＤ／８ではなく５Ｄ／３２であれば、個々のスポット画像はＰ方向の反対側にＤ／３２だけ交互配置され、而してＳ方向にこの量だけミスアラインメントされる。例えば、図３Ｃに示されている７Ｄ／８のスポットアラインメント誤差は排除される。
【００３０】
先に述べたように、解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ及び解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉの双方に同じハードウェア構成を用いるための先行技術による１つのスキームは、８個のＬＥＤによるグループのＴＡをＴＬ／１６に低減することを含み、その結果、受け入れ難い出力損失が生じる。しかしながら、グループ２１２内の各ＬＥＤのＴＡは、例えば８であるグループ２１２内のＬＥＤ数で除算されるＴＬ以上である。従って、図７−図１０におけるＴＬの最短持続時間は、処理解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉの図７においてＴＬ／８である。このように、プリントヘッド２００においては、図６に示されている単一のハードウェア構成及び図７及び図８に示されている独立したタイミング制御を用いて、解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ及び解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉ双方の高品質印刷及び最大処理速度が可能にされる。
【００３１】
先に述べたように、解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ及び解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉの双方に同じハードウェア構成を用いるための先行技術による１つのスキームは、プリントヘッドを解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉで動作させかつラインを１つおきに無視して解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉを達成することを含んでいる。しかしながら、このスキームは、解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉの場合に可能なより高い印刷速度を犠牲にする。これに対して、かつ先に述べたように、図６に示されているハードウェア構成及び図７に示されている独立したタイミング制御を用いるプリントヘッド２００による解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉでの動作の場合、ＰＤは、プリントヘッド２００による解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉでの動作のＰＤの２倍である。即ち、解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉで可能な望ましいより高い印刷速度を持続しながら最適な印刷品質が達成される。
【００３２】
従って、ＴＡ及びＴＯＥは、プリントヘッドの例えば処理方向の所望される解像度に従って選択される個々の値で除算される時間期間ＴＬに等しい。例えば、解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉをサポートするためには、（図８に示されているように）より高いＴＡが必要とされ、従って、ＴＡはＴＬ／４に等しく、かつグループ２１２内の全ＬＥＤの起動には全体期間ＴＬが必要とされる。例えば、より高い印刷速度を維持しながら解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉをサポートするためには、（図７に示されているように）より小さいＴＡが必要とされ、従って、ＴＡはＴＬ／８に等しく、かつグループ２１２内の全ＬＥＤの起動にはＴＬの半分のみが必要とされる。ＴＬの半分のみの使用は、図９におけるＰＤの、図１０におけるＰＤよりも増大されたサイズに反映され、例えば、図９におけるＰＤは図１０におけるＰＤの２倍である。ＴＯＥは適宜変わり、例えば、図８におけるＴＯＥはＴＬ／８である。
【００３３】
効果的には、独立したマトリクスドライバ２０４及び２０６と独立したチャネル２０８及び２１０とに関連するグループ２１２の独立したグループ２１６及び２１８への配列は、解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉ及び解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉの双方における独立した個々のＬＥＤの制御及びプリントヘッド２００の動作を印刷品質または印刷速度を損失することなく可能にする。例えば、この配列及び独立制御は、チップ２０２における個々のＬＥＤ間の有効なオフセットを電子的に調整するためにストローブを用いることを可能にする。例えば、先に述べたスポットアラインメント誤差は排除され、解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉの場合の（解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉに比べて）２倍の印刷速度が可能にされ、かつ最大ＬＥＤ出力、例えば解像度１２００ｄｐｉｘ１２００ｄｐｉの場合のＴＬ／８及び解像度１２００ｄｐｉｘ２４００ｄｐｉの場合のＴＬ／４が可能にされる。
【００３４】
プリントヘッド２００内のチップ２０４に関する先の論考が、例えばアレイまたはプリントヘッド内に配置される前の個々のチップ２０４にも当てはまることは理解されるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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