JP2000006466A

JP2000006466A - Ｌｅｄ電源装置およびｌｅｄ電源制御方法

Info

Publication number: JP2000006466A
Application number: JP17636398A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Otsubo; 俊彦大坪; Tetsuo Fukusaka; 哲郎福坂; Kazuyoshi Suzuki; 一可鈴木; Takahiro Watabe; 高廣渡部; Jun Yamaguchi; 純山口; Michio Kawase; 道夫川瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2000-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤヘッドにおいて、ＬＥＤの点灯個数の
変化にかかわらず、ＬＥＤの点灯光量が変わらないよう
にする。【解決手段】ＬＥＤアレイからなるＬＥＤヘッド１０
３への電流変化に応じて、電源とＬＥＤヘッド間の抵抗
による電圧変化分を補正する電圧制御を行うＬＥＤ電源
コントローラ部１０２を有する。ＬＥＤ電源コントロー
ラ部１０２は、ＤＣ電源部１０１とＬＥＤヘッド間の電
流変化を検知する電流検知部１０６と、ＬＥＤアレイの
ＬＥＤが１個点灯するにあたり増加する電流と低下する
電圧値の関係を基に、電流検知部の検知出力に応じて電
圧制御値を出力する出力電圧制御部１０７と、その電圧
制御値に応じてＬＥＤヘッドへの電源電圧を調整するレ
ギュレータ１０５とを有する。画像データから予測され
るＬＥＤ発光個数に基づいて電圧変化を予想して電圧を
制御してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のＬＥＤ（発
光ダイオード）へ電源を供給するＬＥＤ電源装置および
ＬＥＤ電源制御方法に関し、特に画像形成装置のＬＥＤ
へッドへ電源供給を行うのに好適なＬＥＤ電源装置およ
びＬＥＤ電源制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＥＤへッドを使用した画像形成
装置のＬＥＤへの電源供給には、いろいろな構成のもの
があり、以下代表的な数例を挙げてこれを説明をする。

【０００３】図８の例では、ＬＥＤヘッドのＬＥＤアレ
ーチップとＬＥＤアレーチップドラーバの接続と、ＬＥ
Ｄアレーチップドライバの等価回路を示す。ここで、８
０１はＬＥＤアレーチップであり、複数のＬＥＤ８０３
があらかじめ規定された間隔で一定方向に一列に並んで
いる。８０２はＬＥＤアレーチップ８０１を駆動するた
めのＬＥＤアレーチップドライバであり、ＬＥＤアレー
チップ８０１とはＬＥＤアレーチップ８０１のパッド
（ボンディングパッド）８０４とＬＥＤドライバ８０２
のパッド８０５間を電気的に接続されている。この接続
は一般的に金線によるワイヤーボンディンク（以下、Ｗ
Ｂと称す）でされている。

【０００４】ＬＥＤアレーチップドライバ８０２は回路
素子８０６の部分で、一部を図８の下の丸で囲んだ部分
の定電流電源と画像データにより、ＯＮ／ＯＦＦするス
イッチ等で構成されている。本従来例の駆動は定電流源
であり、規定電流が流れるように構成しており、図示は
されていないが、ＬＥＤへッドに与えられた画像データ
によって定電流電源の電流をＯＮ／ＯＦＦさせ、ＯＮ時
には定電流電源から電流が上記ＷＢを介してＬＥＤアレ
ーチップ８０１のＬＥＤ８０３に流れ、そのＬＥＤが発
光する。なお、画像データはＬＥＤへッド外からケーブ
ルを介して与えられる。

【０００５】図９はＬＥＤアレーチップドライバの他の
従来例を示し、本例は上記図８の従来例の定電流電源に
対して、シリーズ（直列）に電流制限抵抗が接続されて
ある点が異なっており、他は図８と同じ構成である。図
９の構成において、画像データの信号によりＯＮ／ＯＦ
Ｆが行われるが、そのＯＮ時に電源から電流制限抵抗と
ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆに応じて生じる電流Ｉは、下記
の式１で表される。

【０００６】

【数１】Ｉ＝（電源電圧−Ｖｆ）／電流制限抵抗値（式１）図１０はＬＥＤへッドに供給される電源の経路を示して
おり、ＤＣ電源部１００１は中継するコネクタ１００
２、１００３、１００４、１００５および電線を介して
ＬＥＤへッド１００６に接続されるように構成されてい
る。

【０００７】また、このＬＥＤへッド１００６で使用さ
れているＬＥＤは上述の図８、図９に示した構成のもの
ばかりでなく、例えばＳＬＥＤと称される自己走査機能
を持つＬＥＤアレーチップもある。ＬＥＤアレーチップ
にシフト機能を持たせた自己走査型ＬＥＤアレー（以
後、ＳＬＥＤと称す）は、特開平１−２３８９６２号公
報、特開平２−２０８０６７号公報、特開平２−２１２
１７０号公報、特開平３−２０４５７号公報、特開平３
−１９４９７８号公報、特開平４−２９６５７９号公
報、特開平４−５８７２号公報、特開平４−２３３６７
号公報、特開平４−２９６５７９号公報、特開平５−８
９４０９７１号公報で開示されており、ＬＥＤチップ内
で点灯タイミングで全部か点灯可能なものと、１ＬＥＤ
チップ内で少なくとも１個しかつかないものもある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例の技術では下記のような解決すべき課題が
ある。

【０００９】その１つは、ドライブ回路が図８で示した
ような定電流電源でＬＥＤアレーチップドライバを形成
すると、ＬＥＤアレーチップドライバのコストが高くな
るという点である。

【００１０】他の１つは、ドライブ回路を図９に示した
ような電流制限抵抗およびスイッチで構成すると、ＬＥ
Ｄアレーチップドライバのコストは安く上げることがで
きるが、ＤＣ電源からＬＥＤ部までの経路での抵抗があ
ることが原因で、ＬＥＤの発光個数に対応して電圧降下
が発生するため、ＬＥＤに流れる電流が変わってしまう
という点である。

【００１１】その抵抗はドライバの電源配線抵抗，ＬＥ
Ｄへッドの電源とグランドパターンの配線抵抗，ＬＥＤ
へッドからＤＣ電源配線，コネクタの接触抵抗等であ
る。

【００１２】流れる電流Ｉは、下記の式２で表わされ
る。

【００１３】

【数２】Ｉ＝（電源電圧Ｖ−Ｖｆ）÷（電流制限抵抗＋配線抵抗×発光個数）（式２）式２からわかるように、発光個数が増加すると点灯に流
れる電流が低下し、ＬＥＤの光量が低下することにな
る。

【００１４】この結果、例えば図１１に示すような十字
のパターンを図９のような従来のＬＥＤヘッドで発光さ
せると、図１１に示すように、ＬＥＤ配列方向に全面に
発光した部分の光量が低下し、一方縦線としては、同じ
濃度の線でなければならないのに関わらず画像として
は、絵が暗くなってしまうという解決すべき課題があ
る。

【００１５】本発明の目的は、上述の点に鑑みて、ＬＥ
Ｄの電流をＬＥＤおよびそのＬＥＤに付いた発光電流制
限抵抗によって決めるように構成されているＬＥＤヘッ
ドにおいて、ＬＥＤの点灯個数の変化にかかわらず、Ｌ
ＥＤの点灯光量が安定したＬＥＤ電源装置およびＬＥＤ
電源制御方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のＬＥＤ電源装置の発明は、ＬＥＤアレイ
からなるＬＥＤ発光部への電流変化に応じて、電源と該
ＬＥＤ発光部間の抵抗による電圧変化分を補正する電圧
制御を行う電圧制御手段を有することを特徴とする。

【００１７】ここで、好ましくは、前記電圧制御手段
は、前記電源と前記ＬＥＤ発光部間の電流変化を検知す
る電流検知手段と、前記ＬＥＤ発光部のＬＥＤが１個点
灯するにあたり増加する電流と低下する電圧値の関係を
基に、前記電流検知手段の検知出力に応じて電圧制御値
を演算する演算手段と、前記電圧制御値に応じて前記Ｌ
ＥＤ発光部への電源電圧を調整する電圧調整手段とを具
備する。

【００１８】また、好ましくは、前記電圧制御手段は、
画像データから予測されるＬＥＤ発光個数に基づいて前
記電圧変化を予想して、該電圧を制御する。

【００１９】また、好ましくは、前記電圧制御手段は、
２値の画像データをカウントすることによりＬＥＤ発光
個数を発光前に検知する発光個数検知手段と、該発光個
数検知手段で検知された前記ＬＥＤ発光個数を基に前記
ＬＥＤ発光部のＬＥＤが１個点灯するにあたり低下する
電圧値の関係から電圧制御値を演算する演算手段と、前
記電圧制御値に応じて前記ＬＥＤ発光部への電源電圧を
調整する電圧調整手段とを具備する。

【００２０】また、好ましくは、前記演算手段は、ルッ
クアップテーブル方式の変換テーブルと、デジタル／ア
ナログ変換器を有する。

【００２１】また、好ましくは、前記電圧制御手段は、
ある程度の応答特性をもって、前記電圧を制御する。

【００２２】また、好ましくは、前記ＬＥＤ発光部のＬ
ＥＤアレーは自己走査型ＬＥＤアレーであり、該ＬＥＤ
発光部の点灯は、ＬＥＤチップ内では、１個のみ点灯す
る。

【００２３】また、好ましくは、複数の前記ＬＥＤ発光
部を持つ装置においては、前記電圧制御手段は、該ＬＥ
Ｄ発光部毎に独立に持つ。

【００２４】また、好ましくは、前記ＬＥＤ発光部は、
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の記
録部を形成するＬＥＤヘッドである。

【００２５】また、好ましくは、前記ＬＥＤ発光個数は
プリントドット数に対応する。

【００２６】また、好ましくは、前記ＬＥＤ発光部は、
画像表示装置のＬＥＤ表示画面である。

【００２７】上記目的を達成するため、請求項１のＬＥ
Ｄ電源制御方法の発明は、ＬＥＤアレイからなるＬＥＤ
発光部への電流変化に応じて、電源と該ＬＥＤ発光部間
の抵抗による電圧変化分を補正する電圧制御を行うこと
を特徴とする。

【００２８】ここで好ましくは、前記電源と前記ＬＥＤ
発光部間の電流変化を検知する工程と、前記ＬＥＤ発光
部のＬＥＤが１個点灯するにあたり増加する電流と低下
する電圧値の関係を基に、前記電流検知手段の検知出力
に応じて電圧制御値を演算する工程と、前記電圧制御値
に応じて前記ＬＥＤ発光部への電源電圧を調整する工程
とを有する。

【００２９】また、好ましくは、画像データから予測さ
れるＬＥＤ発光個数に基づいて前記電圧変化を予想し
て、該電圧を制御する。

【００３０】また、好ましくは、２値の画像データをカ
ウントすることによりＬＥＤ発光個数を発光前に検知す
る工程と、検知された前記ＬＥＤ発光個数を基に前記Ｌ
ＥＤ発光部のＬＥＤが１個点灯するにあたり低下する電
圧値の関係から電圧制御値を演算する工程と、前記電圧
制御値に応じて前記ＬＥＤ発光部への電源電圧を調整す
る工程とを有する。

【００３１】また、好ましくは、ある程度の応答特性を
もって、前記電圧を制御する。

【００３２】本発明では、上記構成により、ＬＥＤアレ
ーチップドライバは電流制限抵抗およびＳＷもしくは、
電流制限抵抗はＬＥＤアレーチップドライバの外に配置
し、ＳＷをＬＥＤアレーチップドライバ内に配置するよ
うに構成して、コストは安く押さえ、発光ＬＥＤの個数
により、電源からＬＥＤ間の抵抗により発生する電源電
圧のドロップを防止するため、１．ＬＥＤへッドに流れる電流を検知して、その電流に
応じてＬＥＤへッドにかかる電源電圧を変化させる、２．ＬＥＤへッドで，点灯する個数を検知して、その発
光する個数に応じて電源電圧の変化を予想して、電源電
圧を変化させる、３．上記電源電圧変化にはある程度の時定数を持たせ
る、（なお、ＬＥＤへッドの光量変化は高周波成分は目
立たず、３０Ｈｚから３００Ｈｚの成分が人間の視感度
に対して目立つところである。このため、高周波で電源
を応答させると、回路の時定数によっては、発振する可
能性もあるため、ある程度の、応答遅れ特性を持っても
問題無い。）、という、処理を加えることにより、廉価
でかつ、ＬＥＤの点灯個数により電源電圧が変化して画
像濃度が変化するという課題を改善することが可能とな
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００３４】図１〜図７は本発明の実施の形態例である
画像形成装置の構成を示す。これら図面を参照して本発
明装置の基本的な構成を説明する。まず全体の構成につ
いて説明した後、発明の詳細な説明に入る。

【００３５】（カラーリーダ部の構成）まず、カラーリ
ーダ部の構成について説明する。

【００３６】図５は画像形成装置の全体構成を示す。こ
こで、６０１は光学系を通して結像された光像を光電変
換して電気信号に変換する固体撮像素子（ラインイメー
ジセンサ）としてのＣＣＤ（電荷結像素子）、５１１は
ＣＣＤ６０１の実装された基板、５１２は図６の画像処
理部のＣＣＤ６０１を除いた部分及び図７の７０１の２
値変換部と７０２〜７０５の遅延部の部分を含むディジ
タル画像処理＆プリンタ処理部である。

【００３７】５０１は原稿台ガラス（プラテン）、５０
２は原稿給紙装置（ＤＦ）である。なお、この原稿給紙
装置５０２の代わりに鏡面圧板（図示しない）を装着す
る構成もある。５０３及び５０４は原稿を照明する光源
（ハロゲンランプまたは蛍光灯）、５０５及び５０６は
光源５０３，５０４の光を原稿に集光する反射傘、５０
７〜５０９はミラー、５１０は原稿からの反射光または
投影光をＣＣＤ６０１上に集光するレンズ、５１４はハ
ロゲンランプ５０３，５０４と反射傘５０５，５０６と
ミラー５０７を収容するキャリッジ、５１５はミラー５
０８，５０９を収容するキャリッジである。５１３はＩ
ＰＵ（インテリジェント・プロセッシング・ユニット）
等（図示しない）との接続のためのインターフェイス
（Ｉ／Ｆ）部である。

【００３８】キャリッジ５１４は速度Ｖで、キャリッジ
５１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ６０１の電気的走査（主
走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することに
よって、原稿の全面を走査（副走査）する。

【００３９】（画像処理部の構成）図６は上記ディジタ
ル画像処理＆プリンタ処理部５１２内のディジタル画像
処理部５１２−１の詳細な構成を示す。図５に示したよ
うに、原稿台ガラス上の原稿は光源５０３，５０４から
の光を反射し、その反射光は光学系５０７〜５１０によ
りＣＣＤ６０ｌに導かれて電気信号に変換される。

【００４０】ＣＣＤ６０１がカラーセンサの場合は、Ｒ
ＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）のカラーフィルタが
１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインライン上に乗ったも
のでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ，Ｇフ
ィルタ，ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたも
のでも構わないし、フイルタがオンチップ化または、フ
ィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない。

【００４１】ＣＣＤ６０１から出力した電気信号（アナ
ログ画像信号）はディジタル画像処理＆プリンタ処理部
５１２内のディジタル画像処理部５１２−１に入力され
て、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部６０２にお
いてサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、かつアナログ画
像信号のダークレべルを基準電位にクランプされ、所定
量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、
さらにＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換されて、例
えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。

【００４２】クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部６
０２から出力したＲＧＢ信号は、シェーディング部６０
３においてシェーディング補正及び黒補正が施された
後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部６０４において、
ＣＣＤ６０１が３ラインＣＣＤの場合では、つなぎ処理
はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じて
ライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じ
になるように信号タイミングを補正し、またＭＴＦ（変
調伝達関数）補正では読取速度や変倍率によって読取の
ＭＴＦが変るため、その変化を補正し、また原稿検知で
は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイ
ズを認識する。

【００４３】このようにして読取位置タイミングが補正
されたデジタル信号は、入力マスキング部６０５によっ
てＣＣＤ６０１の分光特性及び光源５０３，５０４及び
反射傘５０５，５０６の分光特性が補正される。入力マ
スキング部６０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え
可能なセレクタ６０６に入力される。セレクタ６０６か
ら出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換
部６０７と下地除去部６１５とに入力される。

【００４４】下地除去部６１５に入力された信号は、下
地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字か否かを判定
する黒文字判定部６１６に入力され、原稿から黒文字信
号を生成する。

【００４５】また、もう１つのセレクタ６０６の出力が
入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部６０７
では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再
現できる範囲に入っているか否かを判断し、入っている
場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリン
タで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下
地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ
（シアン、マゼンタ、イエロー）信号に変換する。次
に、上記黒文字判定部６１６で生成された信号とタイミ
ングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換
部６０７の出力信号は遅延６０８でタイミングを調整さ
れる。

【００４６】黒文字判定部６１６で生成された信号と遅
延６０８でタイミングを調整された信号の２種類の信号
は、モワレ除去部６０９でモワレが除去され、変倍処理
部６１０で主走査方向に変倍処理される。変倍処理部６
１０で処理された信号は、ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字
反映部６１１において、ＣＭＹ信号はＵＣＲ（下色除
去）処理でＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラック）信号が生成され、さらにＣＭＹＫ信号はマスキ
ング処理でプリンタの出力にあった信号に補正されると
共に、黒文字反映処理で黒文字判定部６１６で生成され
た判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。

【００４７】ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部６１１
で処理された信号は、γ補正部６１２において濃度調整
された後、フィルタ部６１３によりスムージングまたは
エッジ処理される。

【００４８】以上のように処理された信号は、後述の図
７の２値変換部７０１で８ビットの多値信号から２値信
号に変換される。この変換方法はディザ法，誤差拡散
法，誤差拡散の改良したものいずれでもかまわない。

【００４９】（プリンタ部の構成）続いて、プリンタ部
の構成について説明する。再び図５を参照する。図５に
おいて、５１７はＭ（マゼンタ）画像形成部、５１８は
Ｃ（シアン）画像形成部、５１９はＹ（イエロー）画像
形成部、５２０はＫ（ブラック）画像形成部であり、そ
れぞれの構成は同一なのでＭ画像形成部５１７を詳細に
説明し、他の画像形成部の説明は省略する。

【００５０】Ｍ画像形成部５１７において、５４２は感
光ドラムであって、ＬＥＤ（発行ダイオード）アレー７
１０からの光によって、その表面に潜像が形成される。
５２１は一次帯電器で、感光ドラム５４２の表面を所定
の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。５２２は現
像器で、感光ドラム５４２上の潜像を現像して、トナー
画像を形成する。なお、現像器５２２には、現像バイア
スを印加して現像するためのスリーブ５４５が含まれて
いる。５２３は転写帯電器で、転写べルト５３３の背面
から放電を行い、感光ドラム５４２上のトナー画像を転
写べルト５３３上の記録紙等の被記録材へ転写する。

【００５１】本実施の形態では転写効率がよいため、ク
リーナ部が配置されていない。なお、クリーナ部を装着
しても問題ないことは言うまでもない。

【００５２】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順を説明する。カセット５４０，５４１に格納された記
録紙等の被記録材はピックアップローラ５３９，５３８
により１枚毎に給紙ローラ５３６，５３７で転写べルト
５３３上に供給される。給紙された記録紙等の被記録材
は、吸着帯電器５４６で帯電させられる。

【００５３】５４８は転写べルトローラで、転写べルト
５３３を駆動し、かつ、吸着帯電器５４６と対になって
記録紙等の被記録材を帯電させ、転写べルト５３３に記
録紙等の被記録材を吸着させる。

【００５４】５４７は紙先端センサで、転写べルト５３
３上の記録紙等の被記録材の先端を検知する。なお、紙
先端センサ５４７の検出信号はプリンタ部からカラーリ
ーダ部へ送られて、カラーリーダ部のディジタル画像処
理部５１２−１からプリンタ処理部５１２−２にビデオ
信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。

【００５５】この後、記録紙等の被記録材は、転写べル
ト５３３によって搬送され、画像形成部５１７〜５２０
においてＭＣＹＫの順にその表面にトナー画像が形成さ
れる。

【００５６】Ｋ画像形成部５２０を通過した記録紙等の
被記録材は、転写べルト５３３からの分離を容易にする
ため、除電帯電器５４９で除電された後、転写べルト５
３３から分離される。５５０は剥離帯電器で、記録紙等
の被記録材が転写べルト５３３から分離する際の剥離放
電による画像乱れを防止するものである。分離された記
録紙等の被記録材は、トナーの吸着力を補って画像乱れ
を防止するために、定着前帯電器５５１，５５２で帯電
された後、定着器５３４でトナー画像が熱定着された
後、５３５の排紙トレーに排紙される。

【００５７】（プリンタ処理部の構成）図７は図５のデ
ィジタル画像処理＆プリンタ処理部５１２内のプリンタ
処理部５１２−２の詳細な構成を示す。図７を用いて、
ＬＥＤ画像記録について説明する。図６の画像処理部５
１２−１で生成された２値のＣＭＹＫの画像信号は、上
記紙先端センサ５４７からの紙先端信号を基に２値変換
部７０１で２値データに変換される。２値変換部７０１
で生成された信号はそれぞれ遅延部７０２〜７０５によ
って紙先端センサ５４７とそれぞれの画像形成部５１７
〜５２０との距離の違いを調整されることにより、ＣＭ
ＹＫの４色を所定の位置にプリントすることが可能とな
る。遅延部７０２〜７０５で処理された信号はＬＥＤ駆
動回路７０６〜７０９に入力する。

【００５８】ＬＥＤ駆動回路７０６〜７０９はＬＥＤア
レー（ＬＥＤ部）７１０〜７１３を駆動するための信号
を生成する。

【００５９】（第１の実施の形態）図１〜図３を用い
て、本発明の第１の実施の形態の詳細な説明をする。な
お、ＬＥＤヘッド内のＬＥＤアレーを含むプリンタ処理
部の構成は上記の図７と同等とする。

【００６０】図１の１０１はＬＥＤヘッド１０３（説明
の都合上、残りの３本のＬＥＤヘッドについては説明を
省略するが、同等の処理が並列に実行されている。）の
ＤＣ（直流）電源部である。ＤＣ電源部１０１からの電
源は、コネクタ１０４−１、電線１０８、およびコネク
タ１０４−２を介してＬＥＤ電源コントロール部１０２
に供給されている。

【００６１】ＬＥＤ電源コントロール部１０２におい
て、ＬＥＤヘッド１０３のＬＥＤの発光による電流変化
を補正されたＤＣ電源電圧は、コネクタ１０４−３、電
線１０９、およびコネクタ１０４−４を介してＬＥＤへ
ッド１０３に接続される。

【００６２】次に、ＬＥＤ電源コントロール部１０２の
構成について説明する。ＬＥＤ電源コントロール部１０
２は、レギュレータ（電圧調整器）１０５と電流検知部
１０６と出力電圧制御部１０７とを有する。電流検知部
１０６は供給電源の電流値を検知し、出力電圧制御部１
０７は電流検知部１０６の検知出力に応じて電圧制御値
を出力し、レギュレータ１０５はその電圧制御値に応じ
て供給電源の電圧を調整する。

【００６３】このＬＥＤ電源コントロール部１０２での
制御は、図２に示すように、ＬＥＤの点灯個数に応じて
電圧が低下する、ＬＥＤヘッド１０３のＬＥＤの点灯と
電圧の変化の関係から、図３に示すように、ＬＥＤ点灯
個数に応じてＬＥＤヘッド１０３への供給電圧（ＬＥＤ
ヘッド電圧）を制御するように構成されている。すなわ
ち、ＬＥＤ点灯個数の増減に応じて電流値が増減するの
で、出力電圧制御部１０７は、図３に示すように、電流
検知部１０６が検知した電流値の増減に応じてＬＥＤヘ
ッド電圧が増減するように電圧制御値を出力する。

【００６４】さらに詳述すると、電源電圧の変化は、Ｌ
ＥＤ電源コントロール部１０２のレギュレータ１０５か
らＬＥＤ発光部（ＬＥＤアレー）１０３までの抵抗値
（但し、電流制限抵抗を除く）の影響によって発生する
ものであり、その抵抗には、ＬＥＤ電源コントロール部
１０２のレギュレータ１０５とコネクタ１０４−３間の
抵抗ｒ１、コネクタ１０４−３の接触抵抗ｒ２、コネク
タ１０４−３とコネクタ１０４−４間の配線抵抗ｒ３、
コネクタ１０４−４の接触抵抗ｒ４、ＬＥＤへッド１０
３内の配線抵抗ｒ５、ＬＥＤアレーチップドライバ内の
配線抵抗ｒ６がある。

【００６５】図２に示すように、ＬＥＤヘッド１０３の
ＬＥＤが１個，点灯するとＬＥＤのカソード・電流制限
抵抗のＬＥＤのアノードと接続されている側と反対側間
の電位差はＶｄ１電圧が低下し、このＶｄ１電圧は下記
の式３で表される。

【００６６】

【数３】Ｖｄ１＝(r1+2r2+2r3+2r4+r5+r6)×ＬＥＤ１個あたりの発光電流（式３）なお、ｒ２およびｒ３、ｒ４については、ＬＥＤのカソ
ード側と電流制限抵抗のＬＥＤのアノードと接続されて
いる側と反対側両方に影響するため、上式３のようにそ
れぞれ２倍する必要がある。

【００６７】このため、ＬＥＤ電源コントロール部１０
２は、基準電圧に対して、ＬＥＤへッド１０３に流れて
いる電流の変化を電流検知部１０６により検知し、その
電流が増加する毎に出力電圧制御部１０７とレギュレー
タ１０５を介して電圧を増加させることにより、図３に
示すように、ＬＥＤへッド１０３に流れる電流がＬＥＤ
の点灯に応じて増加する毎に、ＬＥＤへッド１０３にか
かる電圧をＶｄ１づづ増加させる。

【００６８】従って、ＬＥＤ電源コントロール部１０２
の上記のようなＬＥＤヘッド電圧の制御により、ＬＥＤ
の点灯個数（電流変化）によって，点灯電圧に影響を及
ぼす、配線等の抵抗の影響を補正することが可能とな
り、ＬＥＤの点灯数によりＬＥＤの点灯光量が変化する
ことを防ぐことが可能となる。

【００６９】（第２の実施の形態）上述した本発明の第
１の実施の形態に対して、本発明の第２の実施の形態
は、電圧を変える部分をプリントデータから予測して制
御するものであり、その構成を図４に示す。

【００７０】図４において、ＬＥＤへッド１０３でプリ
ントされるデータは、２値化部４０１（図７の２値変換
部７０１に対応）でＯＮ，ＯＦＦのデータに変換され、
発光個数検知部４０２に入力される。そのＯＮ，ＯＦＦ
の２値データから発光個数検知部４０２により、ＬＥＤ
へッド１０３において次に，点灯するＬＥＤの個数が判
断することが可能となる。

【００７１】このため、この発光個数検知部４０２か
ら、変換テーブル４０６を介して、ＬＥＤ電源コントロ
ール部４０４のＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器
４０５に電圧調整用のデータを与える。このＤ／Ａ変換
器４０５の出力値をもとにレギュレータ１０５からＬＥ
Ｄへッド１０３用の電圧が生成される。この電圧値は、
ＬＥＤが１個点灯時には基準電圧がＬＥＤのカソードと
制限抵抗のＬＥＤのアノードが接続されていない側にか
かるように制御する。そして、点灯個数が増えるごと
に、レギュレータ１０５の制御電圧を変え、これにより
ＬＥＤのカソードと制限抵抗のＬＥＤのアノードが接続
されていない側間の電位差が発光個数（ＬＥＤへッドに
流れる電流の変化）に影響しないへッド電圧電源を実現
する。

【００７２】また、変換テーブル４０６によりＬＥＤの
点灯個数によって，点灯電圧に影響を及ぼす、配線等の
抵抗の影響を補正することが可能となる。

【００７３】従って、本発明の第２の実施の形態でも、
本発明の第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤヘッド電圧
の制御が得られ、ＬＥＤの点灯個数によって，点灯電圧
に影響を及ぼす、配線等の抵抗の影響を補正することが
可能となり、ＬＥＤの点灯数によりＬＥＤの点灯光量が
変化することを防ぐことが可能となる。

【００７４】（第３の実施の形態）前述の本発明の第１
の実施の形態であれば、電流検知部１０６および出力電
圧制御部１０７において、ある程度の時定数を持たせ
て、過敏な電流変化には応答しずらくするように構成す
ることにより、ノイズ，誤動作の影響を低減することが
できる。

【００７５】（第４の実施の形態）また、上述の本発明
の第２の実施の形態であれば、発光個数検知部４０２
に、ある程度のフィルタをいれて応答をしずらくする構
成をとることにより、あるいは発光個数検知の構成は簡
単なカウンタで構成することで、その検出単位にある程
度の幅を持たせれば、離散的にＤ／Ａ変換を制御するこ
とが可能となり、その結果、回路構成が簡単となるばか
りでなく、Ｄ／Ａ変換器４０５の精度についても高精度
なものを使用する必要がないので、廉価に装置を実現す
ることが可能となる。

【００７６】（他の実施の形態）本発明のＬＥＤ電源装
置から電源供給を受けるＬＥＤアレイとしては、前述の
ＬＥＤアレーチップにシフト機能を持たせた自己走査型
ＬＥＤアレー（ＳＬＥＤ）も好適である。

【００７７】また、本発明のＬＥＤ電源装置は、前述の
ようなＬＥＤヘッドを有する画像形成装置に限らず、複
数のＬＥＤを点滅させる装置、例えばＬＥＤディスプレ
イやＬＥＤ表示装置等にも適用できる。

【００７８】なお、本発明は、複数の機器（例えば、ホ
ストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１
つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【００７９】また、本発明の目的は、前述した実施の形
態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを
記録した記録媒体（記憶媒体）を、システムあるいは装
置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプロ
グラムコードを読み出し、実行することによっても、達
成されることは言うまでもない。

【００８０】この場合、記録媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現す
ることになり、そのプログラムコードを記録した記録媒
体は本発明を構成することになる。

【００８１】そのプログラムコードを記録し、またテー
ブル等の変数データを記録する記録媒体としては、例え
ばフロッピーディスク（ＦＤ）、ハードディスク、光デ
ィスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁
気テープ、不揮発性のメモリカード（ＩＣメモリカー
ド）、ＲＯＭなどを用いことができる。

【００８２】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、前述の実施の形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づいて、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オ
ペレーティングシステム）などが実際の処理の一部また
は全部を行ない、その処理によって前述した実施の形態
の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもな
い。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＬＥＤへッドに流れる電流変化、もしくはＬＥＤの点灯
個数によってＬＥＤへッドの電源電圧を制御するように
しているので、ＬＥＤの電流をＬＥＤおよびそのＬＥＤ
に付いた発光電流制限抵抗によって決めるように構成さ
れているＬＥＤへッドにおいて、ＬＥＤの点灯個数（Ｌ
ＥＤへッドに流れる電流）の変化によって、ＬＥＤの電
流が変わり、ＬＥＤの点灯光量が変わってしまうとい
う、課題を解決することができ、ＬＥＤの点灯個数の変
化にかかわらず常に安定したＬＥＤの点灯光量を得るこ
とができ、ひいては画像形成装置の記録品位の向上を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のＬＥＤ電源装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】（Ａ）はＬＥＤヘッドのＬＥＤアレーのチップ
構成例を示す平面図、（Ｂ）はＬＥＤヘッドのＬＥＤの
点灯個数に応じて電圧が低下する、ＬＥＤヘッドのＬＥ
Ｄの点灯と電圧の変化の関係を示すグラフである。

【図３】図１のＬＥＤ電源コントロール部が実行するＬ
ＥＤ点灯個数（電流）に応じてＬＥＤヘッド１０３への
供給電圧（ＬＥＤヘッド電圧）を制御する制御内容を説
明するグラフである。

【図４】本発明の他の実施の形態のＬＥＤ電源装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】本発明を適用するのに好適な画像形成装置の全
体の構成を示す概略縦断面図である。

【図６】図５の画像形成装置のディジタル画像処理部の
詳細な構成を示すブロック図である。

【図７】図５の画像形成装置のプリンタ処理部の詳細な
構成を示すブロック図である。

【図８】従来例のＬＥＤヘッドのＬＥＤアレーチップと
ＬＥＤアレーチップドライバの接続と、ＬＥＤアレーチ
ップドライバの等価回路を示す模式図である。

【図９】従来のＬＥＤアレーチップドライバの他の例を
示す模式図である。

【図１０】従来例のＬＥＤへッドに供給される電源の経
路を示す模式図である。

【図１１】従来のＬＥＤヘッドで発光させ場合のプリン
ト結果の一例を示す概念図である。

【符号の説明】

１０１ＤＣ電源部１０２ＬＥＤ電源コントロール部１０３ＬＥＤヘッド１０４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４コ
ネクタ１０５レギュレータ１０６電流検知部１０７出力電圧制御部１０８、１０９電線４０１２値化部４０２発光個数検知部４０３ＬＥＤヘッドデータセット部４０４ＬＥＤ電源コントロール部４０５Ｄ／Ａ変換器４０６変換テーブル５０１原稿台ガラス（プラテン）５０２原稿給紙装置（ＤＦ）５１０レンズ５１１基板５１２ディジタル画像処理＆プリンタ処理部５１７Ｍ（マゼンタ）画像形成部５１８Ｃ（シアン）画像形成部５１９Ｙ（イエロー）画像形成部５２０Ｋ（ブラック）画像形成部５４２感光ドラム５４７紙先端センサ６０１ＣＣＤ７０１２値変換部７０２〜７０５遅延部７０６〜７０９ＬＥＤ駆動回路７１０〜７１３ＬＥＤアレー（ＬＥＤ部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木一可東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者渡部高廣東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山口純東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者川瀬道夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE28 AF35 AF36 AF70 AF85 FA17 5F041 BB13 CB22 FF13 5G065 AA00 DA07 EA01 GA06 GA07 HA01 HA08 JA01 JA02 LA07 MA05 NA02 NA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬＥＤアレイからなるＬＥＤ発光部への
電流変化に応じて、電源と該ＬＥＤ発光部間の抵抗によ
る電圧変化分を補正する電圧制御を行う電圧制御手段を
有することを特徴とするＬＥＤ電源装置。
【請求項２】前記電圧制御手段は、前記電源と前記ＬＥＤ発光部間の電流変化を検知する電
流検知手段と、前記ＬＥＤ発光部のＬＥＤが１個点灯するにあたり増加
する電流と低下する電圧値の関係を基に、前記電流検知
手段の検知出力に応じて電圧制御値を演算する演算手段
と、前記電圧制御値に応じて前記ＬＥＤ発光部への電源電圧
を調整する電圧調整手段とを具備することを特徴とする
請求項１に記載のＬＥＤ電源装置。
【請求項３】前記電圧制御手段は、画像データから予
測されるＬＥＤ発光個数に基づいて前記電圧変化を予想
して、該電圧を制御することを特徴とする請求項１に記
載のＬＥＤ電源装置。
【請求項４】前記電圧制御手段は、２値の画像データをカウントすることによりＬＥＤ発光
個数を発光前に検知する発光個数検知手段と、該発光個数検知手段で検知された前記ＬＥＤ発光個数を
基に前記ＬＥＤ発光部のＬＥＤが１個点灯するにあたり
低下する電圧値の関係から電圧制御値を演算する演算手
段と、前記電圧制御値に応じて前記ＬＥＤ発光部への電源電圧
を調整する電圧調整手段とを具備することを特徴とする
請求項３に記載のＬＥＤ電源装置。
【請求項５】前記演算手段は、ルックアップテーブル
方式の変換テーブルと、デジタル／アナログ変換器を有
することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ電源装
置。
【請求項６】前記電圧制御手段は、ある程度の応答特
性をもって、前記電圧を制御することを特徴とする請求
項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤ電源装置。
【請求項７】前記ＬＥＤ発光部のＬＥＤアレーは自己
走査型ＬＥＤアレーであり、該ＬＥＤ発光部の点灯は、
ＬＥＤチップ内では、１個のみ点灯することを特徴とす
る請求項１ないし６のいずれかに記載のＬＥＤ電源装
置。
【請求項８】複数の前記ＬＥＤ発光部を持つ装置にお
いては、前記電圧制御手段は、該ＬＥＤ発光部毎に独立
に持つことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに
記載のＬＥＤ電源装置。
【請求項９】前記ＬＥＤ発光部は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置の記録部を形成する
ＬＥＤヘッドであることを特徴とする請求項１ないし８
のいずれかに記載のＬＥＤ電源装置。
【請求項１０】前記ＬＥＤ発光個数はプリントドット
数に対応することを特徴とする請求項３または４に記載
のＬＥＤ電源装置。
【請求項１１】前記ＬＥＤ発光部は、画像表示装置の
ＬＥＤ表示画面であることを特徴とする請求項１ないし
９のいずれかに記載のＬＥＤ電源装置。
【請求項１２】ＬＥＤアレイからなるＬＥＤ発光部へ
の電流変化に応じて、電源と該ＬＥＤ発光部間の抵抗に
よる電圧変化分を補正する電圧制御を行うことを特徴と
するＬＥＤ電源制御方法。
【請求項１３】前記電源と前記ＬＥＤ発光部間の電流
変化を検知する工程と、前記ＬＥＤ発光部のＬＥＤが１個点灯するにあたり増加
する電流と低下する電圧値の関係を基に、前記電流検知
手段の検知出力に応じて電圧制御値を演算する工程と、前記電圧制御値に応じて前記ＬＥＤ発光部への電源電圧
を調整する工程とを有することを特徴とする請求項１２
に記載のＬＥＤ電源制御方法。
【請求項１４】画像データから予測されるＬＥＤ発光
個数に基づいて前記電圧変化を予想して、該電圧を制御
することを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤ電源制
御方法。
【請求項１５】２値の画像データをカウントすること
によりＬＥＤ発光個数を発光前に検知する工程と、検知された前記ＬＥＤ発光個数を基に前記ＬＥＤ発光部
のＬＥＤが１個点灯するにあたり低下する電圧値の関係
から電圧制御値を演算する工程と、前記電圧制御値に応じて前記ＬＥＤ発光部への電源電圧
を調整する工程とを有することを特徴とする請求項１４
に記載のＬＥＤ電源制御方法。
【請求項１６】ある程度の応答特性をもって、前記電
圧を制御することを特徴とする請求項１２ないし１５の
いずれかに記載のＬＥＤ電源制御方法。
【請求項１７】請求項１ないし８のいずれかに記載の
ＬＥＤ電源装置を有することを特徴とする画像形成装
置。