JP2011222360A - 光源駆動装置，画像処理装置，画像読取装置，および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 過電圧を発生させずに、昇圧を高速化できるようにする。
【解決手段】 光源駆動装置は、複数のＬＥＤ光源（第一負荷）１０と同等の電力を消費する負荷手段（第二負荷）２０と、複数のＬＥＤ光源１０と第二負荷２０のいずれか一方を選択的に昇圧回路３０とＬＥＤドライバ４０との間に接続するように接続を切り替える接続切替回路５０とを備え、第一負荷１０の点灯を開始する際に、第二負荷２０を昇圧回路３０に接続して電源からの給電電圧Ｖｉｎを昇圧回路３０により昇圧し、その昇圧が完了した後、第一負荷１０を昇圧回路３０に接続するように接続を切り替える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の光源を駆動する光源駆動装置、それを備えた画像処理装置、画像読取装置（デジタル複写機，デジタル複合機，ファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載されるスキャナ装置等の画像読取装置あるいは単体のスキャナ装置等の画像読取装置）、および上記光源駆動装置又は上記画像読取装置を搭載した画像形成装置に関する。

例えば、スキャナ装置に用いる光源として、チップＬＥＤ（Light Emitting Diode）を複数配列したものがある。そして、そのような光源の駆動時には、ドライバ１チップあたり多くのＬＥＤを駆動可能であるほどより効率的であることから、多くのＬＥＤドライバＩＣ（以下単に「ＬＥＤドライバ」ともいう）はＬＥＤへ供給する電圧（給電電圧）を昇圧する機能を備えており、すでに実用化されている。ＬＥＤは、半導体部品であることから発光効率および応答性に優れており、低消費電力で大きな光量が得られる。また、スキャン前の光量安定ウェイト時間がほぼ不要であるなどのメリットを持つ。

しかし、このような従来のＬＥＤドライバおよびその周辺回路構成では、ＬＥＤ点灯状態（ＬＥＤが負荷として動作している状態）の期間以外は電力を必要としないため、昇圧動作ができない。つまり、ＬＥＤを点灯している間のみ昇圧動作を行っている。そのため、パルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）による点灯制御（ＰＷＭ点灯制御）を行う場合、例えば図１１に示すように、昇圧動作は時間的に分割されて行われてしまい、定常状態（昇圧完了状態）に至るまでの時間がフル点灯（常時点灯）時に比べ１／Ｄｕｔｙ（デューティ）倍以上必要となり、ＬＥＤ点灯〜スキャン開始までの光量安定ウェイトを長く設定する必要があった。これにより、ファーストコピータイムが遅くなるなど、画像形成のスループット（生産性）の低下を招くという問題があった。

そこで、その問題を解消するため、昇圧高速化を図る目的でＬＥＤをフル点灯させて昇圧動作を行うことが考えられるが、そうするとＬＥＤが必要以上の光量を発してしまうため、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ（以下単に「ＣＣＤ」と略称する）が必要以上の光量を受けてしまい、ＣＣＤをはじめ、あらゆる回路部品の出力特性が飽和状態に達してしまうという懸念がある。これにより、各部品の能動状態への復帰に時間を要する、過電圧発生による破壊の危険を生じる、といった問題があった。そのため、多くがＬＥＤの高速な光量立ち上がり速度を生かしきれない構成となっている。

そこで、その問題を解消するため、特許文献１に開示されている技術を利用することが考えられる。
特許文献１には、消費電力低減および動作安定性向上を目的として、電池電圧が所定電圧よりも高い場合には、負荷にダミー負荷を直列に接続し、電池電圧が所定電圧以下である場合には、ダミー負荷をショートする切替部を設ける構成について開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載のものは、ＬＥＤが点灯してしまう構成であるため、ＣＣＤや他の読み取り信号処理回路の各部品特性が飽和レベルに達したり、過電圧が発生する懸念があるという問題は解消できていない。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、光源駆動装置において、複数のＬＥＤ等の光源からの照射光によって被写体を照明し、その被写体からの反射光を受光することによって処理を行う画像処理装置等の各装置に備えている回路部品（ＣＣＤや他の読み取り信号処理回路等）に対して過電圧を発生させずに、昇圧を高速化できるようにすることを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、以下の（１）〜（１２）に示す光源駆動装置、画像処理装置、画像読取装置、および画像形成装置を提供する。

（１）複数の光源を駆動する光源駆動装置であって、電源からの給電電圧を昇圧して上記複数の光源へ供給する昇圧手段と、それによって昇圧された電圧が印加される上記複数の光源の駆動電流を定常的に一定にする定電流駆動手段と、上記複数の光源と同等の電力を消費する負荷手段と、上記複数の光源と上記負荷手段のいずれか一方を選択的に上記昇圧手段と上記定電流駆動手段との間に接続するように、接続を切り替える接続切替手段とを設けたものである。

（２）（１）の光源駆動装置において、上記接続切替手段が、上記昇圧手段による昇圧開始後昇圧完了までの間は、上記負荷手段を上記昇圧手段に接続し、上記昇圧手段による昇圧完了後は、上記複数の光源を上記昇圧手段に接続するように接続を切り替えるものである。
（３）（２）の光源駆動装置において、上記接続切替手段が、外部からの制御信号に同期して上記接続の切り替えを行うものである。

（４）（２）の光源駆動装置において、上記定電流駆動手段を、外部からの起動信号によって起動する手段とし、上記起動信号に基づいて、上記接続切替手段に接続の切り替えを実行させるための信号を生成する信号生成手段を設けたものである。
（５）（１）〜（４）のいずれかの光源駆動装置において、上記定電流駆動手段による上記複数の光源の駆動時に、該複数の光源が互いに駆動電流が回り込まないように電気的に遮断する遮断手段を設けたものである。

（６）（５）の光源駆動装置において、上記遮断手段としてダイオードを用いたものである。
（７）（１）〜（６）のいずれかの光源駆動装置において、上記負荷手段として抵抗を用いたものである。
（８）（１）〜（７）のいずれかの光源駆動装置において、当該光源駆動装置を１つの集積回路によって構成したものである。

（９）（１）〜（８）のいずれかの光源駆動装置を備え、その光源駆動装置による上記複数の光源からの照射光によって被写体を照明し、その被写体からの反射光を受光し、画像信号に変換して画像処理を行う画像処理装置である。
（１０）（９）の画像処理装置は画像読取装置であり、上記画像処理によって上記被写体の画像データを読み取るものである。

（１１）（１０）の画像読取装置と、それによって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像形成を行う画像形成手段とを備えた画像形成装置である。
（１２）（１）〜（８）のいずれかの光源駆動装置と、それによる上記複数の光源からの照射光によって被写体を照明し、その上記被写体からの反射光により予め帯電された像担持体上を露光して作像する作像手段とを備えた画像形成装置である。

この発明によれば、光源駆動装置が、複数の光源（第一負荷）と同等の電力を消費する負荷手段（第二負荷）と、上記複数の光源と上記負荷手段のいずれか一方を選択的に上記昇圧手段と上記定電流駆動手段との間に接続するように接続を切り替える接続切替手段とを備え、複数の光源の点灯を開始する際に、負荷手段を昇圧手段に接続して電源からの給電電圧を昇圧手段により昇圧した後、上記複数の光源を昇圧手段に接続するように接続を切り替えることにより、電源からの給電電圧を常時昇圧することになるので、複数の光源からの照射光によって被写体を照明し、その被写体からの反射光を受光することによって処理を行う画像処理装置，画像読取装置，画像形成装置等の各装置に備えている回路部品に対して過電圧を発生させずに、昇圧を高速化することができる。

この発明の第１実施形態である光源駆動装置の基本構成の一例を示す回路図である。 図１に示したこの光源駆動装置を備えたスキャナ装置内のタイミングクロック生成部の動作例を示すフロー図である。 この発明の第２実施形態である光源駆動装置の具体的構成の第１例を示す回路図である。 図３に示した光源駆動装置を備えたスキャナ装置内のタイミングクロック生成部の動作例を示すフロー図である。 この発明の第３実施形態である光源駆動装置の具体的構成の第２例を示す回路図である。

図５に示した光源駆動装置の入出力信号による動作タイミングを示すタイミング図である。 この発明の第４実施形態である光源駆動装置の具体的構成の第３例を示す回路図である。 この発明の第５実施形態である画像読取装置の機構部の構成例を示す全体構成図である。 図８に示した画像読取装置１００の画像信号処理部の一部の構成例を示すブロック図である。 この発明の第６実施形態である画像形成装置の機構部の構成例を示す全体構成図である。 従来のＬＥＤドライバおよびその周辺回路構成によるＬＥＤ点灯直後の動作を説明するための図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。なお、この実施形態では、光源としてＬＥＤ（以下「ＬＥＤ光源」ともいう）を用いるが、他の光源を用いることもできる。
以下の実施形態では、光源駆動装置が、ＬＥＤ駆動開始時の昇圧動作に際して、以下の特徴を有する。

すなわち、複数のＬＥＤ（第一負荷）と同等の電力を消費する（負荷を持つ）負荷手段（第二負荷）と、複数のＬＥＤと負荷手段のいずれか一方を選択的に昇圧手段と定電流駆動手段との間に接続するように接続を切り替える接続切替手段とを備え、複数のＬＥＤの点灯を開始する際に、負荷手段を昇圧手段に接続して電源からの給電電圧を昇圧手段により昇圧した後、複数のＬＥＤを昇圧手段に接続するように接続を切り替えることにより、電源からの給電電圧を常時昇圧することを特徴としている。
そこで、その特徴について詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
まず、この発明の第１実施形態について、図１，図２を参照して具体的に説明する。
図１は、この発明の第１実施形態である光源駆動装置の基本構成の一例を示す回路図である。
この光源駆動装置は、第一負荷１０，第二負荷２０，昇圧回路３０，ＬＥＤドライバ４０，および接続切替回路５０を備えている。

第一負荷１０は、複数のＬＥＤ（光源）である。
第二負荷２０は、第一負荷１０と同等の電力を消費する抵抗等の負荷手段である。
昇圧回路３０は、電源からの給電電圧（基準電圧）Ｖｉｎを昇圧して第一負荷（複数のＬＥＤ）１０へ供給する昇圧手段である。
ＬＥＤドライバ４０は、定電流源（定電流回路）を備え、昇圧回路３０によって昇圧された電圧が印加される第一負荷１０の駆動電流を定常的に一定にする定電流駆動手段である。

接続切替回路（ＳＷ）５０は、第一負荷１０と第二負荷２０のいずれか一方を選択的に昇圧回路３０とＬＥＤドライバ４０との間に接続するように、接続を切り替える接続切替手段である。この接続切替回路５０は、昇圧回路３０による昇圧開始後昇圧完了までの間は、第二負荷２０を昇圧回路３０に接続し、昇圧回路３０による昇圧完了後は、第一負荷（複数のＬＥＤ）１０を昇圧回路３０に接続するように接続を切り替える。

図２は、図１に示した光源駆動装置を備えたスキャナ装置内の図示しないタイミングクロック生成部の動作例を示すフローチャートである。なお、スキャナ装置の構成については、追って詳細に説明する。
スキャナ装置のタイミングクロック生成部は、第一負荷（複数のＬＥＤ）１０の点灯がオフ（ＯＦＦ）状態のときに、図２のステップＳ１で図示しないＣＰＵからのＬＥＤ駆動開始信号の入力を待つ。

そして、ＬＥＤ駆動開始信号が入力されると、ステップＳ２へ進む。
ステップＳ２では、ＬＥＤドライバ４０へ起動信号を入力してＬＥＤドライバ４０を起動させると共に、負荷切り替え用の制御信号（切替信号）をハイレベル“Ｈ”にすることにより、電源負荷を第二負荷２０として駆動させる。

接続切替回路５０は、タイミングクロック生成部からの切替信号が“Ｈ”になると、電源からの給電電圧を昇圧するために、第二負荷２０を昇圧回路３０に接続するように接続を切り替える。それにより、ＬＥＤドライバ４０は、内部の定電流源および昇圧回路３０を起動させてＬＥＤ点灯動作を開始する。それにより、昇圧回路３０によって電源からの給電電圧の昇圧（電源昇圧）が開始される。

ここで、電源からの給電電圧の昇圧は、ＬＥＤドライバ（ドライバ１チップ）でより多くのＬＥＤを駆動させるために行う。
また、従来、ＬＥＤ点灯動作の開始直後は、ＬＥＤは消灯状態であり、使用負荷として動作していない（電力を消費していない）ことから、昇圧は停止している。そのため、ＰＷＭ駆動制御信号によるＬＥＤ点灯時のような駆動−停止を繰り返すような場合には、ＬＥＤ点灯開始時の昇圧動作も分割されて行われる。よって、昇圧完了までの時間が延びてしまうという懸念がある。

そこで、この実施形態では、昇圧完了までの間は、第一負荷（複数のＬＥＤ）１０とは別負荷である第二負荷２０を使用して昇圧し、第一負荷（複数のＬＥＤ）１０を点灯させることなく昇圧を完了させる。これにより、第一負荷点灯までのウェイト（待ち時間）が短縮可能となる。
図２に戻り、タイミングクロック生成部は、ステップＳ３において、ＬＥＤ点灯動作を開始してから予め設定された規定時間を経過するのを待つ。

そして、その規定時間を経過すると、つまり昇圧が完了すると、ステップＳ４へ進み、切替信号をローレベル“Ｌ”にすることにより、電源負荷を第一負荷（複数のＬＥＤ）１０として光源駆動装置を駆動させる。
その後、後述する原稿スキャンが完了すると、ステップＳ５へ進み、第一負荷１０の点灯をオフ（ＯＦＦ）状態にするために、ＬＥＤドライバ４０への起動信号の入力を停止する。

接続切替回路５０は、タイミングクロック生成部からの切替信号が“Ｌ”になると、通常のＬＥＤ点灯動作を行うために、第一負荷（複数のＬＥＤ）１０を昇圧回路３０に接続するように接続を切り替える。よって、この光源駆動装置を備えたスキャナ装置では、原稿をスキャンして画像データの読み取りを行うことが可能になる。

すなわち、ＬＥＤ点灯動作の開始直後は、電源からの給電電圧を第二負荷２０を使用して昇圧し、規定時間経過後（ＬＥＤ駆動可能な電圧に達した後）は、第一負荷（複数のＬＥＤ）１０を使用負荷として駆動（ＰＷＭ駆動）する。
なお、上記の接続切り替えのタイミング判断を電圧とし、昇圧電圧が予め設定された規定電位に達したかの判定でも接続切り替えが可能であるが、回路的な構成が複雑になるため、時間での規定がより現実的である。つまり、その規定時間はスキャン開始前の光量安定ウェイトに相当するため、従来からのソフト機能がそのまま流用可能である。

第１実施形態の光源駆動装置によれば、複数のＬＥＤ光源（第一負荷）と同等の電力を消費する負荷手段（第二負荷）と、複数のＬＥＤ光源と負荷手段のいずれか一方を選択的に昇圧回路とＬＥＤドライバとの間に接続するように接続を切り替える接続切替回路とを備え、複数のＬＥＤ光源の点灯を開始する際に、負荷手段を昇圧回路に接続して電源からの給電電圧を昇圧回路により昇圧し、その昇圧が完了した後、複数のＬＥＤ光源を昇圧回路に接続するように接続を切り替えることにより、電源からの給電電圧を常時昇圧することになる。

また、第一負荷（ＬＥＤ光源）と第二負荷の定電流源を共通としているので、第一負荷と第二負荷との間での昇圧率差異（部品特性誤差）が最小限に抑えられ、昇圧完了〜負荷切り替え後の電圧再調整もほぼ不要であるため、昇圧の高速化につながる。
さらに、昇圧開始時に各ＬＥＤ光源を点灯させないため、その各ＬＥＤ光源からの照射光によって被写体を照明し、その被写体からの反射光を受光することによって処理を行う画像処理装置，画像読取装置，画像形成装置等の各装置に備えている各回路部品（ＣＣＤや他の読み取り信号処理回路）に対する過電圧の発生を防止し、その各回路部品の破壊の懸念を回避することもできる。

〔第２実施形態〕
次に、この発明の第２実施形態について、図３，図４を参照して具体的に説明する。
図３は、この発明の第２実施形態である光源駆動装置の具体的構成の第１例を示す回路図であり、図１と対応する部分には同一符号を付している。
この第２実施形態の光源駆動装置は、第１実施形態の光源駆動装置の応用例であり、第一負荷１０が複数列のＬＥＤ光源列１０ａ，１０ｂ，・・・，１０ｎによって構成されている。また、上記のような接続の切り替えを負荷切り替え用の制御信号である切替信号Ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｓｉｇｎａｌ．（以下「ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．」と略称する）にて行うようにしている。

切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．は、ＬＥＤドライバ４０の駆動を開始してから電源からの給電電圧の昇圧が完了するまでの規定時間のみ“Ｈ”となり、その後“Ｌ”を維持する。
また、ＬＥＤドライバ４０の入力端子ＰＷＭに入力されるＰＷＭ駆動制御信号を、ＯＲゲート６０によりＰＷＭクロック信号ＰＷＭ＿ＣＬＫと切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．とをＯＲ（論理和）したものとすることにより、昇圧完了までは第二負荷（抵抗）２０での常時定電流駆動、昇圧完了後は第一負荷１０（ＬＥＤ光源列１０ａ，１０ｂ，・・・，１０ｎ）でのＰＷＭ駆動となる。上記の規定時間は、外部機器からの操作信号によって可変可能に設定することが可能である。

ＬＥＤドライバ４０は、昇圧電圧レベルを調節する際、各チャネル端子（出力端子）ｃｈ＿１，ｃｈ＿２，・・・，ｃｈ＿Ｎの端子電圧をモニタしている。そのため、ＬＥＤドライバ４０による第二負荷２０の駆動時も第一負荷１０の駆動時と同構成（負荷を各チャネル端子へ接続）とすることで、接続（負荷）切り替え時の動作切り替えを不要とし、また負荷変動を最小限に抑えることができる。

なお、ダイオードＤａ，Ｄｂ，・・・，Ｄｎからなる遮断回路７０は、ＬＥＤドライバ４０による第一負荷１０の駆動時に第二負荷２０の影響を防ぐためのもの、つまり各ＬＥＤ光源列１０ａ，１０ｂ，・・・，１０ｎが互いに駆動電流が回り込まないように電気的に遮断する遮断手段である。これが配置されない場合、第一負荷１０の駆動時にＬＥＤドライバ４０の各チャネル端子ｃｈ＿１，ｃｈ＿２，・・・，ｃｈ＿Ｎがショート状態あるいは負荷を介して接続されてしまい、各ＬＥＤ光源列１０ａ，１０ｂ，・・・，１０ｎがＬＥＤドライバ４０の各チャネル端子ｃｈ＿１，ｃｈ＿２，・・・，ｃｈ＿Ｎとは異なる電流挙動となってしまう。

図４は、図３に示した光源駆動装置を備えたスキャナ装置内の図示しないタイミングクロック生成部の動作例を示すフローチャートである。
スキャナ装置のタイミングクロック生成部は、図４のステップＳ１１でＬＥＤ駆動開始信号の入力を待って、ステップＳ１２へ進む。
ステップＳ１２では、ＬＥＤドライバ４０へ入力する起動信号であるイネーブル信号ＥＮ（ＯＮ／ＯＦＦ）をハイレベル“Ｈ”にしてＬＥＤドライバ４０を起動させると共に、切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．を“Ｈ”にすることにより、電源負荷を第二負荷２０として駆動させる。

接続切替回路５０は、タイミングクロック生成部からイネーブル端子ＥＮ２に入力されている切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．が“Ｈ”になると、入力端子Ｉ２と出力端子Ｏ２との間が導通（ＯＮ）状態となり、第二負荷２０を昇圧回路３０に接続するように接続を切り替える。それにより、ＬＥＤドライバ４０は、内部の定電流源および昇圧回路３０を起動させてＬＥＤ点灯動作を開始する。それにより、昇圧回路３０によって電源からの給電電圧の昇圧が開始される。

タイミングクロック生成部は、次にステップＳ１３で予め設定された規定時間を経過する（昇圧が完了する）のを待って、ステップＳ１４へ進み、切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．を“Ｌ”にすることにより、電源負荷を第一負荷１０として光源駆動装置を駆動させる。
その後、原稿スキャンが完了すると、ステップＳ１５へ進み、第一負荷１０の点灯をオフ状態にするために、ＬＥＤドライバ４０へ入力するイネーブル信号ＥＮ（ＯＮ／ＯＦＦ）を“Ｌ”にする。

接続切替回路５０は、タイミングクロック生成部からイネーブル端子ＥＮ１に入力されている切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．が“Ｈ”になると、入力端子Ｉ１と出力端子Ｏ１との間が導通（ＯＮ）状態となり、第一負荷１０を昇圧回路３０に接続するように接続を切り替える。よって、この光源駆動装置を備えたスキャナ装置では、原稿をスキャンして画像データの読み取りを行うことが可能になる。

第２実施形態の光源駆動装置によれば、第１実施形態と同様の作用効果に加え、以下の（ａ）〜（ｄ）に示す作用効果を得ることもできる。
（ａ）接続切替回路が、外部からの負荷切り替え用の制御信号である切替信号に同期して負荷の接続切り替えを行うことにより、その切り替えを任意かつ高精度のタイミングで行うことができる。

（ｂ）遮断回路が、ＬＥＤドライバによる複数のＬＥＤ光源列（第一負荷）の駆動時に、その各ＬＥＤ光源列が互いに駆動電流が回り込まないように電気的に遮断することにより、ＬＥＤドライバの各チャネル端子の電流挙動と各ＬＥＤ光源列の電流挙動に差異が生じることを防止することもできる。
（ｃ）第二負荷に抵抗を使用することにより、第二負荷の構成の容易化および低コスト化を実現することができる
（ｄ）遮断回路に汎用部品であるダイオードを使用することにより、遮断回路の構成の容易化，低コスト化，高信頼性を実現することができる。

〔第３実施形態〕
次に、この発明の第３実施形態について、図５，図６を参照して具体的に説明する。
図５は、この発明の第３実施形態である光源駆動装置の具体的構成の第２例を示す回路図であり、図３と同じ部分には同一符号を付している。
この第３実施形態の光源駆動装置では、図３の切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．を削除して、代わりに信号生成手段であるＲＣ回路８０（他の回路でもよい）を追加し、外部（タイミングクロック生成部）からのイネーブル信号ＥＮ（ＯＮ／ＯＦＦ）をＲＣ回路８０によるＲＣ時定数で遅らせ、切替信号ｃｏｎｔ．ｓｉｇ．と同等の機能を持たせている。

図６は、図５に示した光源駆動装置の入出力信号による動作タイミングを示すタイミングチャートである。
（１）最初は、イネーブル信号ＥＮ（ＯＮ／ＯＦＦ）が“Ｌ”であるため、ＬＥＤドライバ（ＤＲＶ）４０および第一負荷１０（ＬＥＤ光源列１０ａ，１０ｂ，・・・，１０ｎ）は共にオフ状態である。なお、イネーブル信号ＥＮ＝“Ｌ”であることから、ＲＣ回路８０内のトランジスタＴｒ１はオン状態であり、ＬＥＤドライバ４０の入力端子ＰＷＭには電源からの給電電圧（電源電圧レベル）であるハイレベル信号が入力され、ＰＷＭクロック信号ＰＷＭ＿ＣＬＫの信号レベルには依存しない。

（２）イネーブル信号ＥＮ（ＯＮ／ＯＦＦ）が“Ｈ”になると、ＬＥＤドライバ４０は定電流動作および昇圧動作（実際には昇圧回路３０による昇圧動作）を開始する。ここで、接続切替回路５０のイネーブル端子ＥＮ１，ＥＮ２の端子電圧およびトランジスタＴｒ１のベース端子ｂ−エミッタ端子ｅ間の電圧Ｖｂｅは、抵抗Ｒ１，コンデンサＣ１，抵抗Ｒ２，コンデンサＣ２によりそれぞれ変化が遅れるため、接続の切り替わりにもイネーブル信号ＥＮ＝“Ｈ”から時定数相当の遅延を生じる。

一方、ＬＥＤドライバ４０は、自己のイネーブル端子ＥＮへの信号（イネーブル信号ＥＮ）が“Ｈ”で、且つ入力端子ＰＷＭへの信号（ＰＷＭクロック信号ＰＷＭ＿ＣＬＫ）も“Ｈ”であり、接続切替回路（ＳＷ）５０のイネーブル端子ＥＮ２への信号が“Ｈ”であるため、電源負荷を第二負荷２０として駆動を開始する。この動作は、コンデンサＣ１，Ｃ２の充電レベルが各端子電圧の閾値に達するまで継続される。抵抗Ｒ１，コンデンサＣ１，抵抗Ｒ２，コンデンサＣ２は、充電完了までの時間を考慮した適切な定数とすることで、昇圧完了による接続切替回路５０での接続切り替わりが自動的に行われる。

（３）コンデンサＣ１，Ｃ２の充電レベルが所定の閾値に達すると、イネーブル端子ＥＮ＝“Ｈ”のままトランジスタＴｒ１＝ＯＦＦ→入力端子ＰＷＭへの信号（ＰＷＭ駆動制御信号）＝ＰＷＭクロック信号ＰＷＭ＿ＣＬＫ、接続切替回路（ＳＷ）５０のイネーブル端子ＥＮ１への信号＝“Ｈ”となるため、電源負荷が第一負荷１０となり、その第一負荷１０はＰＷＭクロック信号ＰＷＭ＿ＣＬＫに応じて駆動される。

第３実施形態の光源駆動装置によれば、第１実施形態と同様の作用効果および第２実施形態の上記（ｂ）〜（ｄ）と同様の作用効果を得ることができる。また、ＲＣ回路が、ＬＥＤドライバを起動させるための外部からの起動信号に基づいて、接続切替回路に接続の切り替えを実行させるための信号を生成することにより、信号ライン削減による構成の容易化を実現することができる。また、ＲＣ回路の時定数変更により、負荷の接続切り替えを任意かつ高精度のタイミングで行うことができる。

〔第４実施形態〕
次に、この発明の第４実施形態について、図７を参照して具体的に説明する。
図７は、この発明の第４実施形態である光源駆動装置の具体的構成の第３例を示す回路図であり、図５と同じ部分および対応する部分には同一符号を付している。
この光源駆動装置では、１つの集積回路を構成するＬＥＤドライバ９０に、図５に示したＬＥＤドライバ４０と同等の機能を有するドライバ４０′と、接続切替回路５０と、遮断回路７０と、ＲＣ回路８０とを内蔵し、第一負荷１０と第二負荷２０とを外付けすることにより、コスト低減および省スペース化を図っている。なお、第二負荷２０の主要な負荷（この例では抵抗）Ｚを外付け可能としているため、駆動する第一負荷１０を構成するＬＥＤの負荷や個数に応じて第二負荷２０の負荷（電力消費）の大きさを調節可能としている。また、図３に示したＬＥＤドライバ４０等の各回路を内蔵することもできる。

第４実施形態の光源駆動装置によれば、第２又は第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、光源駆動装置の一部を１つの集積回路によって構成することにより、その集積回路への機能内蔵による低コスト化および省スペース化を実現することもできる。

以上の第１〜第４実施形態では、ＬＥＤ光源（第一負荷）と同等の電力を消費する第二負荷を並列に備えることで、昇圧速度を高速化できる機構を備え、昇圧時には、ＬＥＤ光源を点灯させないため、ハード面での懸念もない特徴を持つ。以下の第５，第６実施形態では、その特徴を画像処理装置である画像読取装置および画像形成装置に適用した例について述べる。なお、画像処理装置とは、光源駆動装置による複数のＬＥＤ光源からの照射光によって被写体である原稿の画像面を照明し、その画像面からの反射光をＣＣＤ（他のイメージセンサでもよい）で受光して画像信号に変換し、画像処理を行うものである。

〔第５実施形態〕
次に、この発明の第５実施形態について、図８，図９を参照して具体的に説明する。
図８は、この発明の第５実施形態である画像読取装置の機構部の構成例を示す全体構成図である。

この画像読取装置は、デジタル複写機，デジタル複合機，ファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載されるスキャナ装置あるいは単体のスキャナ装置であり、光源駆動部（図１，図３，図５，又は図７に示した光源駆動装置に相当する）および画像信号処理部を備え、光源駆動部による光源部（第一負荷１０）からの照射光によって被写体である原稿を照明し、その原稿からの反射光をＣＣＤで受光し、Ａ／Ｄ変換部で画像信号に変換して画像処理を行い、原稿の画像データを読み取ることができる。Ａ／Ｄ変換部で変換された画像信号はアナログ信号なので、デジタル信号に変換される。

この画像読取装置１００は、図８に示すように、原稿を載置するコンタクトガラス１０１と、原稿露光用の光源１０２および第１反射ミラー１０３からなる第１キャリッジ１０６と、第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５からなる第２キャリッジ１０７と、ＣＣＤリニアイメージセンサ(以下単に「ＣＣＤ」という)１０９と、ＣＣＤ１０９に結像するためのレンズユニット１０８と、読み取り光学系等による各種の歪みを補正するための白基準板１１０と、シートスルー読み取り用スリット１１１とを備えている。

また、この画像読取装置１００の上部には、自動原稿給送手段である自動原稿給送装置（以下「ＡＤＦ」と略称する）１２０を搭載されており、このＡＤＦ１２０をコンタクトガラス１０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等を介して連結している。
ＡＤＦ１２０は、複数枚の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ１２１と、原稿トレイ１２１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してシートスルー読み取り用スリット１１１へ向けて自動給送する給送ローラ１２２を含む分離・給送手段とを備えている。

このように構成された画像読取装置１００において、原稿の画像面をスキャン（走査）して原稿の画像を読み取るスキャンモード時には、次のような読み取り動作が行われる。
すなわち、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７が、図示しないステッピングモータによって光路長が変わらないように異なる速度で矢示Ａ方向（副走査方向）に移動する。

同時に、コンタクトガラス１０１上にセットされた原稿の下面である画像面が第１キャリッジ１０６の光源１０２（図１，図３，図５，図７に示した第一負荷１０に相当する）によって照明（露光）される。すると、その画像面からの反射光像が第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３，第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５，およびレンズユニット１０８を介してＣＣＤ１０９へ順次送られ、原稿の画像読み取りが行われる。

一方、原稿を自動給送して原稿の画像を読み取るシートスルーモード時には、次のような読み取り動作が行われる。
すなわち、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７が、シートスルー読み取り用スリット１１１の下側へ移動した後、原稿トレイ１２１に載置された原稿が給送ローラ１２２によって矢示Ｂ方向（副走査方向）へ自動給送される。

そして、シートスルー読み取り用スリット１１１の位置において、自動給送される原稿の下面（画像面）が第１キャリッジ１０６の光源１０２によって照明されるため、その画像面からの反射光像が第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３，第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５，およびレンズユニット１０８を介してＣＣＤ１０９へ順次送られ、原稿の画像読み取りが行われる。その読み取りが完了した原稿は、図示しない排出口に排出される。

なお、スキャンモード時又はシートスルーモード時の画像読み取り前に開始された光源１０２による照明により、白基準板１１０の画像が読み取られ、その読み取り結果に基づいて画像読み取り時のシェーディング補正が行われる。このシェーディング補正は公知技術なので、その内容の詳細な説明は省略する。
また、ＡＤＦ１２０に搬送ベルトを備えている場合には、スキャンモードであっても、ＡＤＦ１２０によって原稿をコンタクトガラス１０１上の読み取り位置に自動給送して、その原稿の画像を読み取ることができる。

図９は、図８に示した画像読取装置１００の画像信号処理部の一部の構成例を示すブロック図である。
この画像信号処理部１５０において、図９に示すように、ＣＣＤ１０９で光電変換されたアナログ画像信号は、アナログ処理回路部１５１へ出力される。
アナログ処理回路部１５１は、ＣＣＤ１０９から入力されるアナログ画像信号に対して、サンプルホールド処理、黒レベル補正などの各種画像処理を施した後、Ａ／Ｄ変換回路部１５２へ出力する。

Ａ／Ｄ変換回路部１５２は、アナログ処理回路部１５１から入力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号（画像データ）へ変換し、更にＬＶＤＳインタフェース１５３を介して後段の画像信号処理部へ出力する。
画像読取装置１００内のＣＣＤ１０９，アナログ処理回路部１５１，Ａ／Ｄ変換回路部１５２，ＬＶＤＳインタフェース１５３，および図示しないステッピングモータや光源駆動装置へ入力する各種タイミングクロック信号は、タイミングクロック生成部１５４が発振器１５５からの基準クロックに基づいて生成し、供給するようにしている。

なお、タイミングクロック生成部１５４において生成されるタイミングクロック信号のうち、光源駆動部へ入力する信号とは、前述した第１〜第４実施形態の各光源駆動装置へ入力される起動信号や切替信号等の各信号のことである。なお、これらの信号は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）を用いた制御部によって生成することもできる。
光源駆動部では、タイミングクロック生成回路部１５４からの信号に基づいて読み取りラインおよび信号に同期した光源駆動信号（駆動電流）を生成して対応するＬＥＤ光源に出力することにより、光量ムラや変動など画像への悪影響を最小限に抑えることができる。

第５実施形態の画像読取装置によれば、第１〜第４実施形態のいずれかの光源駆動装置を備え、その光源駆動装置による複数のＬＥＤ光源からの照射光によって原稿を照明し、その原稿からの反射光を受光し、画像信号に変換して画像処理を行うことにより、原稿の画像データを読み取ることにより、画像読み取りが遅くなるなどの生産性（画像読み取りのスループット）の低下を回避することができる。また、過電圧発生による回路部品の破壊の懸念を回避することもできる。よって、読み取り画像の高画質化，画像読み取りの高速化，処理の高効率化を実現することができる。

〔第６実施形態〕
次に、この発明の第６実施形態について、図１０を参照して具体的に説明する。
図１０は、この発明の第６実施形態である画像形成装置の機構部の構成例を示す全体構成図であり、図８と同じ部分には同一符号を付している。
この画像形成装置２００は、図８に示した画像読取装置１００（図１，図３，図５，又は図７に示した光源駆動装置に相当する光源駆動部を含む）を搭載したデジタル複写機であり、その画像読取装置と同様に原稿の画像データを読み取ることができる。

この画像形成装置２００は、図１０に示すように、原稿を載置するコンタクトガラス１０１の上部にＡＤＦ３００が設けられており、このＡＤＦ３００をコンタクトガラス１０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等を介して連結している。
ＡＤＦ３００は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ３０１と、図示しない操作部上のプリントキーの押下により、原稿トレイ３０１に画像面を上にして載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して自動給送し、シートスルー読み取り用スリット１１１又はコンタクトガラス１０１へ向けて搬送する給送ローラ３０２および搬送ベルト３０３を含む分離・給送手段とを備えている。

給送ローラ３０２又は搬送ベルト３０３によって給送された原稿は、図８によって説明したように画像読み取りが行われた後、搬送ベルト３０３および排送ローラ３０４によってＡＤＦ３００の上面に排出される。
ここで、ＡＤＦ３００によって原稿をコンタクトガラス１０１の読み取り位置に搬送する場合の図示しないコントローラおよびＡＤＦ３００の動作について説明する。

ＡＤＦ３００の給送モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは、操作部上のプリントキーの押下によって発生した給送スタート信号が入力されると、給送モータを正・逆転駆動するようになっている。給送モータが正転駆動されると、給送ローラ３０２が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が自動給送され、シートスルー読み取り用スリット１１１又はコンタクトガラス１０１へ向けて搬送される。この原稿の先端が原稿セット検知センサ３０５によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ３０５からの出力信号に基づいて給送モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。

コントローラはまた、原稿セット検知センサ３０５が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの図示しない搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、搬送ベルト３０３の駆動を停止して搬送ベルト３０３を停止することにより、原稿をコンタクトガラス１０１上の読み取り位置に停止させる。更に、原稿セット検知センサ３０５によって原稿の後端が検知された時点で、給送モータを再び駆動して、後続する原稿を上述したように分離して自動給送させ、コンタクトガラス１０１に向けて搬送させ、この原稿が原稿セット検知センサ３０５によって検知された時点からの給送モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給送モータを停止させて次の原稿を先出し待機させる。

そして、原稿がコンタクトガラス１０１上の読み取り位置に停止したとき、原稿の画像読み取りが行なわれる。この画像読み取りが終了すると、その旨を示す信号がコントローラに入力されるため、コントローラは、この信号により、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト３０３によって原稿をコンタクトガラス１０１から排送ローラ３０４へ向けて搬出させる。

このように、ＡＤＦ３００にある原稿トレイ３０１に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、プリントキーの押下によって一番上の原稿から自動給送され、例えばコンタクトガラス１０１上の読み取り位置に搬送される。
その読み取り位置に搬送されて停止した原稿は、画像の読み取り後、搬送ベルト３０３等によって排出口から排出される。更に、原稿トレイ３０１に次の原稿が有ることが検知された場合、前の原稿と同様に次の原稿が自動給送され、コンタクトガラス１０１上に搬送される。

給紙トレイである第１トレイ２０１，第２トレイ２０２，第３トレイ２０３に積載された転写紙（用紙）は、各々第１給紙ユニット２１１，第２給紙ユニット２１２，第３給紙ユニット２１３によって給紙され、縦搬送ユニット２１４によって像担持体であるドラム状の感光体（感光体ドラム）２１５に当接する位置まで搬送される。なお、実際には各トレイ２０１〜２０３のうちのいずれか１つが選択され、そこから転写紙が給紙される。また、転写紙以外の記録媒体を使用することもできる。

一方、画像読取装置１００によって読み取った画像データは、画像形成手段であるプリンタ内の書き込みユニット２５０からのレーザ光により、図示しない帯電ユニットにより予め帯電された感光体２１５の表面に書き込まれて（その表面が露光されて）、その部分が現像ユニット２２７を通過することにより、そこにトナー画像が形成される。その作像を行う現像ユニット２２７および帯電ユニット等が作像手段を構成する。
選択された給紙トレイから給紙された転写紙は、感光体２１５の回転と等速で搬送ベルト２１６によって搬送されながら、感光体２１５上のトナー画像が転写される。更に、定着ユニット２１７にてトナー画像を定着され、排紙ユニット２１８によって機外の排紙トレイ２１９に排紙される。

このとき、例えばフェースダウン（転写紙をページ順に揃えるため画像面を下向きにする）排紙のために、一方の面にトナー画像が形成された転写紙を反転したい場合、その転写紙は排紙ユニット２１８により両面入紙搬送路２２０に搬送され、反転ユニット２２１でスイッチバック反転された後、反転排紙搬送路２２２を通って排紙トレイ２１９に排出される。

また、転写紙の両面に画像を形成する場合には、一方の面に画像が形成された転写紙は排紙ユニット２１８により両面入紙搬送路２２０に搬送され、反転ユニット２２１でスイッチバック反転された後、両面搬送ユニット２２３に送られる。
両面搬送ユニット２２３に送られた転写紙は、再び感光体２１５に作像されたトナー画像を転写するために、両面搬送ユニット２２３から再給紙され、再度縦搬送ユニット２１４によって感光体２１５に当接する位置まで搬送されて、他方の面にトナー画像が転写された後、定着ユニット２１７によってトナー画像が定着され、排紙ユニット２１８によって排紙トレイ２１９に排出される。

感光体２１５、搬送ベルト２１６、定着ユニット２１７、排紙ユニット２１８、現像ユニット２２７は図示しないメインモータによって駆動され、各給紙ユニット２１１〜２１３はメインモータの駆動力が各々給紙クラッチによって伝達されて駆動される。縦搬送ユニット２１４は、そのメインモータの駆動力が中間クラッチを介して伝達されて駆動される。

書き込みユニット２５０は、レーザ出力ユニット２５１，結像レンズ２５２，ミラー２５３で構成され、レーザ出力ユニット２５１の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードと、レーザ光を走査する回転多面鏡（ポリゴンミラー）又は振動ミラーを備えている。レーザ出力ユニット２５１より照射されるレーザ光は、ポリゴンミラー又は振動ミラーで偏向され、結像レンズ２５２を通り、ミラー２５３で折り返されて感光体２１５の表面上に集光結像する。

第６実施形態の画像形成装置（デジタル複写機）によれば、第５実施形態の画像読取装置を備え、その画像読取装置によって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像形成を行うことにより、ファーストコピータイムが遅くなるなどの生産性（画像形成のスループット）の低下を回避することができる。また、過電圧発生による回路部品の破壊の懸念を回避することもできる。よって、形成画像の高画質化，画像形成の高速化，処理の高効率化を実現することができる。

第６実施形態は、この発明をデジタル複写機に適用したものであるが、この発明はこれに限らず、アナログ複写機には勿論、デジタル複合機やファクシミリ装置等の他の画像形成装置にも適用し得るものである。なお、デジタル複写機のようなデジタル式画像形成装置の場合には、光源駆動装置を含む画像読取装置と、それによって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像形成を行う画像形成手段とを備えているが、アナログ複写機のようなアナログ式画像形成装置の場合には、画像読取装置を備えておらず、光源駆動装置による複数の光源からの照射光によって原稿（被写体）を照明し、その原稿からの反射光により予め帯電された像担持体上を露光して作像する作像手段を備えている。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、光源駆動装置が、複数の光源からの照射光によって被写体を照明し、その被写体からの反射光を受光することによって処理を行う画像処理装置等の各装置に備えている回路部品に対して過電圧を発生させずに、昇圧を高速化することができる。したがって、上記光源駆動装置を備えることにより、高画質化，高速化，高効率化を実現した画像処理装置，画像読取装置，および画像形成装置を提供することができる。

１０：第一負荷 １０ａ，１０ｂ，・・・，１０ｎ：ＬＥＤ光源列
２０：第二負荷 ３０：昇圧回路 ４０，９０：ＬＥＤドライバ
５０：接続切替回路 ６０：ＯＲゲート ７０：遮断回路 ８０：ＲＣ回路
１００：画像読取装置 １０２：光源 １０９：ＣＣＤ １２０，３００：ＡＤＦ
１５１：アナログ処理回路部 １５２：Ａ／Ｄ変換回路部
１５３：ＬＶＤＳインタフェース ２００：画像形成装置 ２１５：感光体
２１７：定着ユニット ２２７：現像ユニット ２５０：書き込みユニット

特開２００８‐１８７８１６号公報

Claims (12)

1. 複数の光源を駆動する光源駆動装置であって、
   電源からの給電電圧を昇圧して前記複数の光源へ供給する昇圧手段と、
   該昇圧手段によって昇圧された電圧が印加される前記複数の光源の駆動電流を定常的に一定にする定電流駆動手段と、
   前記複数の光源と同等の電力を消費する負荷手段と、
   前記複数の光源と前記負荷手段のいずれか一方を選択的に前記昇圧手段と前記定電流駆動手段との間に接続するように、接続を切り替える接続切替手段とを設けたことを特徴とする光源駆動装置。
2. 前記接続切替手段は、前記昇圧手段による昇圧開始後昇圧完了までの間は、前記負荷手段を前記昇圧手段に接続し、前記昇圧手段による昇圧完了後は、前記複数の光源を前記昇圧手段に接続するように接続を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光源駆動装置。
3. 前記接続切替手段は、外部からの制御信号に同期して前記接続の切り替えを行うことを特徴とする請求項２に記載の光源駆動装置。
4. 請求項２に記載の光源駆動装置において、
   前記定電流駆動手段は、外部からの起動信号によって起動する手段であり、
   前記起動信号に基づいて、前記接続切替手段に接続の切り替えを実行させるための信号を生成する信号生成手段を設けたことを特徴とする光源駆動装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光源駆動装置において、
   前記定電流駆動手段による前記複数の光源の駆動時に、該複数の光源が互いに駆動電流が回り込まないように電気的に遮断する遮断手段を設けたことを特徴とする光源駆動装置。
6. 前記遮断手段はダイオードであることを特徴とする請求項５に記載の光源駆動装置。
7. 前記負荷手段は抵抗であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光源駆動装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光源駆動装置において、
   当該光源駆動装置を１つの集積回路によって構成したことを特徴とする光源駆動装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光源駆動装置を備え、該光源駆動装置による前記複数の光源からの照射光によって被写体を照明し、該被写体からの反射光を受光し、画像信号に変換して画像処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
10. 請求項９に記載の画像処理装置は画像読取装置であり、
    前記画像処理によって前記被写体の画像データを読み取ることを特徴とする画像読取装置。
11. 請求項１０に記載の画像読取装置と、該画像読取装置によって読み取った画像データに基づいて記録媒体上に画像形成を行う画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光源駆動装置と、該光源駆動装置による前記複数の光源からの照射光によって被写体を照明し、該前記被写体からの反射光により予め帯電された像担持体上を露光して作像する作像手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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