JP2015157393A

JP2015157393A - プリントヘッドの発光制御装置、プリントヘッド及び画像形成装置

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Publication number: JP2015157393A
Application number: JP2014032703A
Authority: JP
Inventors: 嵩浩堀口; Takahiro Horiguchi
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-02-24
Also published as: JP6225743B2

Abstract

【課題】複数の発光手段を備えない構成においても電磁波障害の発生を抑制するプリントヘッドの発光制御装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤプリントヘッド１３の複数の発光素子を発光させる発光信号は、クロックを用いて生成される。このクロックの周波数及びパルス幅を定める定数は、クロック変更手段７７によってライン同期信号に基いて一ライン毎に変更される。そのため、クロックとして単一の周波数を用いた場合に比較して、電磁波障害の発生を抑制する。また、クロックの周波数を変更することに伴うパルス幅の変動は、クロックの周波数の変更に伴ってパルス幅を定める定数を変更することで抑制し、クロックの周波数変更に伴う画質への影響を低減する。
【選択図】図５

Description

この発明は、プリントヘッドの発光制御装置、プリントヘッド及び画像形成装置に関する。

プリントヘッドの発光制御装置に関する技術としては、例えば、特許文献１等に開示されたものが既に提案されている。特許文献１は、複数個の発光素子アレイと、各発光素子アレイに画像データ信号を出力し、画像データ信号に基いて発光素子アレイをそれぞれ発光させる複数個の発光素子アレイ制御手段とを有し、各発光素子アレイから発光された光によって画像データ信号に基く書き込みを行う光書込装置において、各発光素子アレイ制御手段に、各発光素子アレイへ画像データの信号と共に出力する画像データ転送クロック信号をそれぞれ生成する生成手段を設け、各生成手段が生成する各画像データ転送クロック信号の周波数を互いに異ならせることにより、光書き込みにおいて画像データ信号を転送するときのＳ／Ｎ比を悪化させることなく、画像データ信号の転送時の電磁波障害（Electromagnetic Interference：ＥＭＩ）レベルを低減できるようにしたものである。

特開２０１２−６１７２５号公報

この発明の目的は、複数の発光手段を備えない構成においても電磁波障害の発生を抑制することを可能とすることにある。

請求項１に記載された発明は、プリントヘッドに配列された複数の発光素子をライン同期信号に同期させて順次発光可能な状態にする順次発光手段と、
前記順次発光手段に対して前記ライン同期信号を出力するライン同期信号出力手段と、
クロックを用いて画像信号を変調し、前記複数の発光素子に対する発光信号を生成する発光信号生成手段と、
前記発光信号生成手段において前記画像信号の変調に用いる前記クロックの周波数及びパルス幅を定める定数を前記ライン同期信号に基いて一ライン又は複数ライン毎に変更するクロック変更手段とを備えたことを特徴とするプリントヘッドの発光制御装置である。

請求項２に記載された発明は、前記発光信号生成手段は、前記クロック変更手段から出力されるパルス幅を定める定数に基いて前記発光信号のパルス幅データを生成する発光信号する発光信号データ生成部と、前記クロック変更手段から出力される前記クロック周波数に応じた周波数で、前記発光信号データ生成部から出力されるパルス幅データに基いた波形を有する発光信号を生成する発光信号波形生成部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のプリントヘッドの発光制御装置である。

請求項３に記載された発明は、前記クロック変更手段は、前記クロックの周波数とパルス幅を定める定数とを複数組格納しており、前記ライン同期信号に基いて前記クロックの周波数とパルス幅を定める定数の組合せを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリントヘッドの発光制御装置である。

請求項４に記載された発明は、前記クロック変更手段は、周波数の異なるクロックを生成する複数のクロック生成手段を備え、前記複数のクロック生成手段を切り替えることによって前記クロックの周波数を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリントヘッドの発光制御装置である。

請求項５に記載された発明は、前記クロック変更手段は、前記クロックの周波数を変更したとき、前記発光信号生成手段で生成される発光信号のパルス幅が同一又は予め定められた範囲内となるよう前記パルス幅を定める定数を変更することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のプリントヘッドの発光制御装置である。

請求項６に記載された発明は、複数の発光素子を配列してなる発光手段と、
前記発光手段の発光を制御する発光制御手段とを備え、
前記発光制御手段として請求項１乃至５のいずれかに記載のプリントヘッドの発光制御装置を用いたことを特徴とするプリントヘッドである。

請求項７に記載された発明は、静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像保持体上に画像を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、
前記像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段により現像された現像像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記露光手段として請求項６に記載されたプリントヘッドを用いたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、複数の発光手段を備えない構成においても電磁波障害の発生を抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、複数の発光素子アレイを備えない構成においても電磁波障害の発生を抑制することができる。

請求項３に記載された発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、クロックの周波数及びパルス幅を定める定数の設定が容易となる。

請求項４に記載された発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、クロックの周波数を容易に変更することができる。

請求項５に記載された発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、クロックの変更に伴う画像への影響を低減することができる。

請求項６に記載された発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、複数の発光手段を備えない構成においても電磁波障害の発生を抑制することができる。

請求項７に記載された発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、露光手段に起因した電磁波障害の発生を抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係るプリントヘッドの発光制御装置及びプリントヘッドを適用した画像形成装置を示す概略構成図である。ＬＥＤプリントヘッドを示す構成図である。ＬＥＤプリントヘッドを示す平面構成図である。ＬＥＤアレイチップを示す構成図である。この発明の実施の形態１に係るプリントヘッドの発光制御装置を示す回路図である。ＬＥＤプリントヘッド及び発光制御装置を示す等価回路図である。この発明の実施の形態１に係るプリントヘッドの発光制御装置の動作を示すタイミングチャートである。クロックの波形を示す図である。電磁波障害のノイズレベルを示すグラフである。この発明の実施の形態２に係るプリントヘッドの発光制御装置を示す回路図である。この発明の実施の形態３に係るプリントヘッドの発光制御装置を示す回路図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係るプリントヘッド及びプリントヘッドの点灯制御装置を適用した画像形成装置の全体の概要を示すものである。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラー複写機として構成されたものである。画像形成装置１は、原稿６の画像を読み取る画像読取装置３と、画像データに基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成手段の一例としての画像形成部２とを備える。画像読取装置３は、画像形成部２を収容した装置本体１ａの上方に支持部４により支持された状態で配置されており、画像読取装置３と装置本体１ａとの間には画像が形成された記録媒体を排出するための空間を形成している。

なお、画像読取装置３には、画像形成装置１及び画像読取装置２を操作する操作部としてのコントロールパネル１１０が設けられている。コントロールパネル１１０は、ユーザに操作メニューやメッセージ等を表示する表示部を兼ねるとともに表示した操作メニューに対する各種設定等を受け付けるタッチパネル１１１、及び複数の操作ボタン１１２を有している。

画像形成部２は、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されるトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。なお、装置本体１ａは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。この４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、装置本体１ａの内部空間において１列に並べた状態となるよう配置されている。

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１に示されるように、回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電手段の一例としての帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光手段としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段としての現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃する図示しないドラム清掃装置１６等である。

感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて第１の方向である矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される接触型の帯電ロールで構成される。帯電装置１２には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、その現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。

露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光を、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３は、後に詳述するように、発光素子の一例としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を予め定められたピッチで感光体ドラム１１の軸方向に沿って配列した発光手段の一例としてのＬＥＤアレイ３３と、このＬＥＤアレイ３３の各ＬＥＤ素子ＬＤから出射された光を感光体ドラム１１上にスポット状に結像するロッドレンズアレイ３４とを備えている。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力され、画像処理部で画像処理された画像の情報（信号）が送信される。

この固体走査型の露光装置１３は、図２に示されるように、ＬＥＤプリントヘッド（LED Print Head）から構成されている。ＬＥＤプリントヘッド１３は、感光体ドラム１１の軸方向（第２の方向）に沿って長尺に形成された筐体３１を備えており、当該筐体３１の表面には、ＬＥＤアレイ３３を備えたＬＥＤ回路基板３２が装着されている。また、このＬＥＤ回路基板３２の表面には、図３に示されるように、ＬＥＤアイレ３３を構成する複数の発光ブロックの一例としてのＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３_nが、長手方向に沿って一部が重なるよう千鳥状に配列されている。ＬＥＤアレイ３３から出射された光束は、図２に示されるように、ロッドレンズアレイ３４によって絞られ、感光体ドラム１１の表面にドット形状に露光される。上記ロッドレンズアレイ３４は、保持部材３５に装着されており、当該保持部材３５を介して板バネＳによってＬＥＤプリントヘッド１３の筐体３１に取り付けられている。

また、上記ＬＥＤ回路基板３２は、図３に示されるように、ＬＥＤアレイ３３を画像情報に応じて発光させるための駆動回路３６と、補正パラメータを記憶するＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶素子３７と、ＬＥＤアレイ３３に電圧を印加する電源回路３８とを、ＬＥＤアレイ３３の一端部に備えている。さらに、上記ＬＥＤ回路基板３２には、後述する制御部１００から画像データや制御信号が送られるワイヤーハーネス３９が接続されている。なお、ＬＥＤ回路基板３２の駆動回路３６については、後に詳述する。ＬＥＤアレイ３３としては、例えば、自己走査型のＬＥＤアレイ（ＳＬＥＤアレイ）が用いられる。

ＳＬＥＤアレイ３３は、図４に示されるように、感光体ドラム１１の軸方向（第２の方向）である主走査方向に沿って１２００ｄｐｉ（dot per inch）の解像度でＬＥＤ素子を配列している。また、ＬＥＤアレイ３３は、感光体ドラム１１の回転方向（第１の方向）である副走査方向に沿って２４００ｄｐｉの解像度を有している。１つのＬＥＤアレイチップ３３_nには、例えば、２５６個のＬＥＤ素子が直線状に配列されている。この実施の形態では、Ａ３ノビに対応して１２００ｄｐｉの解像度で光書き込みが行えるようになっており、約２１．１μｍ毎に１５３６０個のＬＥＤ素子が精度良く配列されている。

現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、開口部と現像剤の収容室が形成された筐体の内部に、現像剤を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロールと、現像剤を攪拌しながら現像ロールに供給するよう搬送する２つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材と、現像ロールに保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材などを配置して構成されたものである。この現像装置１４には、その現像ロールと感光体ドラム１１の間に現像用のバイアス電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロールや攪拌搬送部材は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。上記４色の現像剤（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。

一次転写装置１５は、感光体ドラム１１の周面に接触して回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１６は、一部が開口する容器状の本体と、一次転写後の感光体ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置され残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板と、清掃板により取り除かれた付着物を回収する回収装置等で構成されている。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２４と、ベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる転写手段の一例としての二次転写装置２５と、二次転写装置２５を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２６とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は駆動ロール及び二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成されている。

二次転写装置２５は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロールからなる接触型の転写装置である。また、二次転写ロール２５又は中間転写装置２０の支持ロール２３には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

定着装置４０は、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるロール形態又はベルト形態の加熱用回転体４１と、この加熱用回転体４１に所要の圧力で接触して回転するロール形態又はベルト形態の加圧用回転体４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱用回転体４１と加圧用回転体４２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部となる。

給紙装置５０は、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する複数（又は単数）の用紙収容体５１₁，５１₂，５１₃と、用紙収容体５１₁，５１₂，５１₃から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２，５３とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

給紙装置５０と二次転写装置２５との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する複数の用紙搬送ロール対５４，５５や搬送ガイド材で構成される給紙搬送路５６が設けられている。給紙搬送路５６において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５５は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。さらに、定着装置４０の用紙搬送方向に沿った下流側には、記録用紙５を排出収容部５７へと排出する排出ロール対５８が配置されている。

画像形成装置１は、片面に画像が形成された記録用紙５をその表裏を反転させた状態で再び用紙搬送ロール対５５まで搬送する両面用搬送路５９を備えている。この両面用搬送路５９は、複数の用紙搬送ロール対６０，６１や搬送ガイド材で構成されている。

＜画像形成装置の基本的な動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、ＬＥＤプリントヘッド１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、ドラム清掃装置１６が感光体ドラム１１の表面に残留するトナー等の付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５５が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置２５が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２６が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ロール２５から剥離された後に定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、排出ロール対５８により装置本体１ａの上部に配置された排出収容部５７に排出される。

また、記録用紙５の両面に画像を形成する場合は、片面に画像が形成された用紙５を第２の排出ロール対５８により排出収容部５７へと搬送し、排出ロール対５８が用紙５の後端を保持している間に、排出ロール対５８の回転方向を排出方向から逆方向へと切り替えるとともに、片面に画像が形成された用紙５をその表裏を反転した状態で図示しない切替部材によって両面用搬送路５９へと送り出す。両面用搬送路５９では、記録用紙５を搬送ロール対６０，６１により用紙搬送ロール対５５まで搬送し、用紙搬送ロール対５５が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

そして、片面の画像形成時と同様に、二次転写位置において中間転写ベルト２１から裏面にトナー像が二次転写された記録用紙５は、定着装置４０により定着処理を受けた後、図示しない切替部材を介して排出ロール対５８により、筐体１ａの上部に配置された排出収容部５７に排出される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。なお、モノクロの画像を形成する場合は、ブラックの作像装置１０Ｋのみにより画像形成が行われる。

＜プリントヘッドの発光制御装置の構成＞
図５は画像形成装置１のプリントヘッドの発光制御装置を示すブロック図である。

１００は画像形成装置１の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（ Read Only Memory）あるいはＲＡＭ（Random Access Memory）等の電子部品からなる制御部であり、ＬＥＤプリントヘッド１３を含めた画像形成装置１の諸動作を統括的に制御する。

３６は露光装置１３のＬＥＤ回路基板３２に設けられた駆動回路を示している。駆動回路３６とＳＬＥＤアレイ３３との間には、レベルシフト回路８０及び発光電流制限抵抗ＲＩＤを備えている。また、ＬＥＤ回路基板３２には、ＥＥＰＲＯＭ３７が配置されている。

ＳＬＥＤアレイ３３は、１２０個のＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀を直列に配列して構成されている。これら各ＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀には、上述したように、それぞれ１２８個の発光サイリスタが直線状に並べられており、さらに、これら発光サイリスタを点灯させるためのスイッチ素子として機能する１２８個の転送サイリスタが設けられている。

駆動回路３６は、順次発光手段としての転送信号発生部７１と、発光信号生成手段としてのＰＷＭＤＡＴＡＧＥＮ回路からなる発光信号データ生成部７２と、補正メモリ７３と、クロック発生手段としてのＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路からなるクロック生成部７４と、発光信号生成手段としてのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路からなる発光信号波形生成部７５と、クロック生成部７４で生成されるクロックの周波数（ＰＬＬ設定値）とパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）を複数組（図示例では、２組）格納したクロック変更部７６とを有している。この実施の形態に係るクロック変更部７６は、クロックの周波数（ＰＬＬ設定値）とパルス幅を定める整数からなる定数（Ｗｉｄｔｈ）を複数組（図示例では、２組）格納した設定回路７７と、ライン同期信号（Ｌｓｙｎｃ）を計数する計数回路（カウンタ）７８と、設定回路７７に記憶されたクロックの周波数（ＰＬＬ設定値）とパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）のいずれか一組を選択して出力する選択回路（セレクタ）７９とを備えている。

この実施の形態では、クロック変更部７６に格納されたクロックの周波数（ＰＬＬ設定値）とパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）として、第１のＰＬＬ設定値である２７５．１７ＭＨｚと第１のパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）であるＷｉｄｔｈ１と、第２のＰＬＬ設定値である２４１．８０ＭＨｚと第２のパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）であるＷｉｄｔｈ２との二組の値を用いている。これら第１及び第２のパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ１、Ｗｉｄｔｈ２は、クロックの周波数を変更したとき、発光信号波形生成部７５で生成される発光信号のパルス幅が同一又は予め定められた範囲（例えば、３％）内となるよう設定することが望ましい。なお、クロック変更部７６に格納されたクロックの周波数（ＰＬＬ設定値）は、２００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚに設定されている。また、クロック変更部７６に格納されたパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）は、０〜２５５の範囲に設定されている。

発光信号データ生成部７２及び発光信号波形生成部７５で用いるクロックの周波数とパルス幅は、クロック変更部７６によって任意に設定可能であるが、クロックの周波数を変更することに伴ってクロックのパルス幅が大きく変化すると、画質に影響が現れる虞れがある。そのため、クロックの周波数を変更したことに伴うクロックのパルス幅の変動は、略ゼロか又は予め定められた範囲（例えば、３％）以内とすることが望ましい。

転送信号発生部７１は、制御部１００から入力されるライン同期信号Ｌｓｙｎｃを基準にしてＳＬＥＤを構成する各ＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀の各転送サイリスタに対して転送信号を発生する。発光信号データ生成部７２は、制御部１００から入力されるライン同期信号（Ｌｓｙｎｃ）に同期して、制御部１００から入力される画像データＶＤＡＴＡを、ＬＥＤプリントヘッド１３を構成する各ＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀内の各発光サイリスタに対応した発光データ（ＰＷＭＤＡＴＡ）に変換して出力する。補正メモリ４３は、各発光サイリスタの発光量のばらつきを補正する光量補正値を格納しており、この光量補正値を発光信号データ生成部７２に出力している。そして、発光信号データ生成部７２では、設定回路７７から読み出されたパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）と、補正メモリ７３から読み出された光量補正値を用いてパルス幅を決定する発光データを作成している。さらに、クロック生成部７４は、設定回路７７から出力される第１及び第２のＰＬＬ設定値信号のいずれかに応じた周波数のクロックＰＷＭＣＬＫを生成し、各発光信号波形生成部７５に出力する。発光信号波形生成部７５は、ＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀に対応する数（本実施の形態では１２０個）だけ設けられている。発光信号波形生成部７５では、発光信号データ生成部７２から出力されてくるパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ１，２）を含むＰＷＭＤＡＴＡと、クロック生成部７４から出力されてくるクロックＰＷＭＣＬＫを用いてパルス幅変調し、対応するＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀にＰＷＭ信号からなる発光信号を出力している。

また、制御部１００と転送信号発生部７１、発光信号データ生成部７２、補正メモリ７３、クロック生成部７４、ＥＥＰＲＯＭ３７との間では、シリアルデータにより双方向通信を行うことが可能となっている。ここで、補正メモリ７３に格納される光量補正値は、予めＥＥＰＲＯＭ３７に格納されており、例えば電源投入時等において、ＥＥＰＲＯＭ３７から読み出され補正メモリ７３に記憶される。

また、駆動回路３６に設けられた発光信号波形生成部７５と対応する各ＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀との間には、両者の間に流れる発光電流値を制限するための発光電流制限抵抗（ＲＩＤ）が接続されている。

そして、駆動回路３６に設けられた転送信号発生部７１と各ＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀との間に設けられるレベルシフト回路８０は、駆動回路３６の転送信号発生部７１から出力される転送信号のレベルをシフトさせる機能を有している。

図６は、ＬＰＨプリントヘッド１３の駆動回路３６、レベルシフト回路８０及びＳＬＥＤアレイ３３の構成を示した等価回路図である。なお、ＳＬＥＤアレイ３３は、上述したように１２０個のＳＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３₁₂₀を直列に配置することによって構成されているが、図６においては、これらのうち一つのＳＬＥＤアレイチップ３３を代表的に示している。

ＳＬＥＤアレイチップ３３は、１２８個の転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８、発光素子の一例としての１２８個の発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８、１２８個のダイオードＤ１〜Ｄ１２８、１２８個の抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８、更には第１及び第２の信号線Φ１，Φ２に過剰な電流が流れるのを防止する２個の転送電流制限抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａを備えている。なお、他のＳＬＥＤアレイチップ３３も同様の構成に構成されている。

ＳＬＥＤアレイチップ３３において、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のアノード端子Ａ１〜Ａ１２８は、電源ライン８２に接続されている。この電源ライン８２には、図示しない電源回路より電源電圧ＶＤＤ（＝３．３Ｖ）が供給される。

また、奇数番目の転送サイリスタＳ１、Ｓ３、…、Ｓ１２７のカソード端子Ｋ１、Ｋ３、…、Ｋ１２７の各々は、第１の信号線Φ１に接続され、第１の信号線Φ１には転送電流制限抵抗Ｒ１Ａが接続されている。また、偶数番目の転送サイリスタＳ２、Ｓ４、…、Ｓ１２８のカソード端子Ｋ２、Ｋ４、…、Ｋ１２８の各々は、第２の信号線Φ２に接続され、第２の信号線Φ２には、転送電流制限抵抗Ｒ２Ａが接続されている。これにより、奇数番目の転送サイリスタＳ１、Ｓ３、…、Ｓ１２７のカソード端子Ｋ１、Ｋ３、…、Ｋ１２７には、駆動回路３６の転送信号発生部７１からレベルシフト回路８０を通して出力される第１の転送信号ＣＫ１が、転送電流制限抵抗Ｒ１Ａを介して入力される。一方、偶数番目の転送サイリスタＳ２、Ｓ４、…、Ｓ１２８のカソード端子（出力端）Ｋ２、Ｋ４、…、Ｋ１２８には、駆動回路３６の転送信号発生部７１からレベルシフト回路８０を通して出力される第２の転送信号ＣＫ２が、転送電流制限抵抗Ｒ２Ａを介して入力される。そして、転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８は、第１の転送信号ＣＫ１及び第２の転送信号ＣＫ２を切り替えることにより順次オン状態となる。

さらに、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２８は、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のそれぞれに対応して設けられた抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８を介して電源ライン８３に各々接続されている。なお、電源ライン８３は接地されている。

また、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２８と、対応する各発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８のゲート端子とは、各々接続されている。更に、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２８には、ダイオードＤ１〜Ｄ１２８のカソード端子が接続されている。そして、転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子Ｇ１〜Ｇ１２８には、次段のダイオードＤ２〜Ｄ１２８のアノード端子が各々接続されている。これに対し、ダイオードＤ１のアノード端子は、転送電流制限抵抗Ｒ２Ａ及びレベルシフト回路８０を介して駆動回路３６の転送信号発生部７１に接続されており、第２の転送信号ＣＫ２が入力されるようになっている。

一方、各発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８のアノード端子は、電源ライン８２に接続され、電源電圧ＶＤＤが供給されるようになっている。これに対し、各発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８のカソード端子は、ＳＬＥＤアレイチップ３３の外部に設けられた発光電流制限抵抗ＲＩＤを介して駆動回路３６の発光信号波形生成部７５に接続されており、この発光信号波形生成部７５より発光信号ΦＩが入力されるようになっている。

なお、ＳＬＥＤアレイチップ３３は、半導体基板にｐｎｐｎ構造を形成し、形成されたｐｎｐｎ層に対しエッチング等を施して加工することで、各転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８、各発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８、各ダイオードＤ１〜Ｄ１２８、各抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８を得ている。

また、駆動回路３６に設けられた転送信号発生部７１は、第１の転送信号ＣＫ１を作成するのに用いられる第１の抵抗転送信号ＣＫ１Ｒを出力するスリーステートバッファＢ１Ｒ、同じく第１の転送信号ＣＫ１を作成するのに用いられる第１の容量転送信号ＣＫ１Ｃを出力するスリーステートバッファＢ１Ｃを備えている。更に、転送信号発生部７１は、第２の転送信号ＣＫ２を作成するのに用いられる第２の抵抗転送信号ＣＫ２Ｒを出力するスリーステートバッファＢ２Ｒ、同じく第２の転送信号ＣＫ２を作成するのに用いられる第２の容量転送信号ＣＫ２Ｃを出力するスリーステートバッファＢ２Ｃを備えている。なお、これらスリーステートバッファＢ１Ｒ、Ｂ１Ｃ、Ｂ２Ｒ、Ｂ２Ｃは、Ｈ（１：高電位出力状態）、Ｌ（０：低電位出力状態）の２状態に加え、Ｈｉｇｈ−Ｚ（以下の説明ではＨｉｚと表記する）の状態をとる３状態出力回路にて構成されている。ここで、Ｈｉｚの状態とは、出力がハイインピーダンスとなることにより、実質的にオープン状態であることを意味する。したがって、３状態出力回路は、Ｈｉｚの状態において、出力電位を実質的に制約しないようになっている。

一方、レベルシフト回路８０には、奇数番目の転送サイリスタＳ１、Ｓ３、…、Ｓ１２７のカソード端子Ｋ１、Ｋ３、…、Ｋ１２７が、転送電流制限抵抗Ｒ１Ａを介して接続されている。レベルシフト回路８０のこの部位には、スリーステートバッファＢ１Ｒに繋がる抵抗Ｒ１Ｂが接続された信号線と、スリーステートバッファＢ１Ｃに繋がるコンデンサＣ１が接続された信号線とに分岐した並列回路が形成されている。

また、レベルシフト回路８０には、偶数番目の転送サイリスタＳ２、Ｓ４、…、Ｓ１２８のカソード端子Ｋ２、Ｋ４、…、Ｋ１２８及びダイオードＤ１のアノード端子が、転送電流制限抵抗Ｒ２Ａを介して接続されている。レベルシフト回路８０のこの部位には、スリーステートバッファＢ２Ｒに繋がる抵抗Ｒ２Ｂが接続された信号線と、スリーステートバッファＢ２Ｃに繋がるコンデンサＣ２が接続された信号線とに分岐した並列回路が形成されている。

＜プリントヘッドの発光制御装置の動作＞
次に、画像形成動作におけるＬＰＨの駆動（発光動作）について、図７に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。なお、図７に示すタイミングチャートについては、すべての発光サイリスタが光書き込みを行う（発光する）場合について表記している。

まず、制御部１００から駆動回路３６に図示しないリセット信号が入力されることによって、駆動回路３６の転送信号発生部７１では、トライステートバッファＢ１Ｒをハイレベル「Ｈ」（以下、単に「Ｈ」と表記する）とすることにより第１の抵抗転送信号ＣＫ１Ｒが「Ｈ」として出力され、トライステートバッファＢ１Ｃを「Ｈ」とすることにより第１の容量転送信号ＣＫ１Ｃが「Ｈ」として出力される。その結果、レベルシフト回路８０は、第１の転送信号ＣＫ１が「Ｈ」に設定される。その際、コンデンサＣ１は、「Ｈ」として出力される第１の容量転送信号ＣＫ１Ｃにより充電される。ここで、第１の容量転送信号ＣＫ１Ｃの電位は３．３Ｖに設定されているため、コンデンサＣ１の両端電位は３．３Ｖ（＝ＶＤＤ）となる。

一方、駆動回路３６の転送信号発生部７１では、トライステートバッファＢ２Ｒをローレベル「Ｌ」（以下、単に「Ｌ」と表記する）とすることにより第２の抵抗転送信号ＣＫ２Ｒが「Ｌ」として出力され、トライステートバッファＢ２Ｃを「Ｌ」とすることにより第２の容量転送信号ＣＫ２Ｃが「Ｌ」として出力される。レベルシフト回路８０では、これを受けて、第２の転送信号ＣＫ２が「Ｌ」に設定され、出力される。その結果、転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子には、ゲート電圧が印加されることがなく、ＳＬＥＤアレイチップ３３のすべての転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８がオフの状態とされるとともに、すべての発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８がオフの状態に設定される（図７（ａ））。なお、この状態では、制御部１００から駆動回路３６に画像データＶＤＡＴＡが入力されていないことから、発光信号ΦＩは「Ｈ」に設定されている（図７（Ｈ））。

（２）次に、図７（Ａ）に示されるように、リセット信号に続いて、制御部１００から駆動回路３６の転送信号発生部７１に出力されるライン同期信号Ｌｓｙｎｃが所定時間だけ「Ｈ」になることで、ＳＬＥＤアレイ３３（各ＳＬＥＤアレイチップ）の動作が開始される。その際、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃは、図５に示されるように、クロック変更部７６のカウンタ７８にも入力されており、計数回路７８から選択信号が選択回路７９に出力される。選択回路７９は、計数回路７８から出力される選択信号に応じて設定回路７７に格納された第１及び第２のＰＬＬ設定値１，２及びパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ１，２のうち、いずれかの組のＰＬＬ設定値及びパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈを選択して出力する。この実施の形態では、奇数番目のラインに対応したライン同期信号Ｌｓｙｎｃが入力されると、第１のＰＬＬ設定値１及びパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ１を選択し、偶数番目のラインに対応したライン同期信号Ｌｓｙｎｃが入力されると、第２のＰＬＬ設定値２及びパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ２を選択する。なお、選択回路７９は、必ずしも１ライン毎にＰＬＬ設定値及びパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈを切り替える必要はなく、複数ライン毎にＰＬＬ設定値及びパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈを切り替えるように構成しても良い。

そして、このライン同期信号Ｌｓｙｎｃの立下りに同期して、転送信号発生部７１では、図７（Ｅ）（Ｆ）に示されるように、トライステートバッファＢ２Ｃ及びトライステートバッファＢ２Ｒを「Ｈ」とすることにより、第２の容量転送信号ＣＫ２Ｃ及び抵抗転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｈ」に設定する。そして、レベルシフト回路８０では、これを受けて、図７（Ｇ）に示されるように、第２の転送信号ＣＫ２が「Ｈ」に設定される（図７（ｂ））。

（３）次に、図７（Ｃ）に示されるように、転送信号発生部７１において、トライステートバッファＢ１Ｒを「Ｌ」に設定することにより第１の抵抗転送信号ＣＫ１Ｒを「Ｌ」にすると（図７（ｃ））、レベルシフト回路８０では、コンデンサＣ１に蓄積された電荷が抵抗Ｒ１Ｂに向う方向に流れ、図７（Ｄ）に示されるように、やがて、第１の転送信号ＣＫ１の電位がＧＮＤになる。

（４）これに続いて、図７（Ｂ）に示されるように、転送信号発生部７１のトライステートバッファＢ１Ｃを「Ｌ」にすることにより第１の容量転送信号ＣＫ１Ｃを「Ｈ」から「Ｌ」に切り替えると（図７（ｄ））、第１の転送信号ＣＫ１の電位は、コンデンサＣ１に電荷が蓄積されているため、ＧＮＤ電位から約−３．３Ｖとなる。また、ＳＬＥＤアレイチップ３３における第１の転送サイリスタＳ１のゲート端子Ｇ１の電位（Ｖｇ１）は、Ｖｇ１＝ＣＫ２電位−Ｖｆ＝約１．９Ｖとなる。ここで、第２の転送信号ＣＫ２電位は約３．３Ｖ、ＶｆはＡｌＧａＡｓからなるダイオードＤ１の順方向電圧であって約１．４Ｖである。さらに、Φ１電位＝Ｇ１電位（Ｖｇ１）−Ｖｆ＝０．５Ｖとなる。このとき、発光信号ΦＩの電位は０Ｖであるため、発光信号ΦＩと第１の転送信号ＣＫ１との間に約３．８Ｖ（＝３．３Ｖ＋０．５Ｖ）の電位差が生じる。

なお、上述したように、ＬＥＤアレイチップ３３では、ダイオードＤ１〜Ｄ１２８、転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８、発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８が、基板が同じｐｎｐｎ層を用いて形成されている。したがって、各ダイオードＤ１〜Ｄ１２８の順方向電圧Ｖｆが約１．４Ｖとなっている場合、転送サイリスタＳ１〜Ｓ１２８及び発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８の順方向電圧Ｖｆも約１．４Ｖとなる。

この状態において、ゲート電極Ｇ１→第１の信号線Φ１→第１の転送信号ＣＫ１のルートで、第１の転送サイリスタＳ１にゲート電流が流れ始める。その際に、転送信号発生部７１のトライステートバッファＢ１Ｒをハイインピーダンス（Ｈｉｚ）にすることで、電流の逆流防止を行う（（図７（ｄ））。

そして、第１の転送サイリスタＳ１に流れるゲート電流により、当該第１の転送サイリスタＳ１がオンし始め、ゲート電流が徐々に増加する。それと共に、レベルシフト回路８０のコンデンサＣ１に電流が流れ込むことで、第１の転送信号ＣＫ１の電位も徐々に上昇してＧＮＤに近付く。

（５）次に、所定時間（第１の転送信号ＣＫ１電位がＧＮＤ近傍になる時間）が経過した後、駆動回路３６のトライステートバッファＢ１Ｒを「Ｌ」に設定し、第１の抵抗転送信号ＣＫ１Ｒをハイインピーダンス（Ｈｉｚ）から「Ｌ」に切り替える（図７（ｅ））。すると、ＳＬＥＤアレイチップ３３における第１の転送サイリスタＳ１のゲート端子Ｇ１電位が上昇することによって第１の転送サイリスタＳ１がオン状態となり第１の信号線Φ１電位の上昇及び第１の転送信号ＣＫ１電位の上昇が生じ、これに伴いレベルシフト回路８０の抵抗側に電流が流れ始める。その一方で、転送信号電位が上昇するのに従い、レベルシフト回路８０のコンデンサＣ１に流れ込む電流は徐々に減少する。

そして、第１の転送サイリスタＳ１が完全にターンオンし、定常状態になると、第１の転送サイリスタＳ１のオン状態を保持するための電流がレベルシフト回路８０の抵抗Ｒ１Ｂに流れるが、コンデンサＣ１には流れなくなる。なお、第１の転送信号ＣＫ１電位は、ＣＫ１＝（３．３―Ｖｆ）×Ｒ１Ｂ／（Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ）である。そして、トライステートバッファＢ１Ｒを「Ｌ」に設定する際、図７（Ｂ）に示されるように、駆動回路３６のトライステートバッファＢ１Ｃをハイインピーダンス（Ｈｉｚ）に設定する。

（６）第１の転送サイリスタＳ１が完全にターンオンした状態で、図７（Ｈ）に示されるように、制御部１００から出力された画像データＶＤＡＴＡに基づいて作成され発光信号波形生成部７５から出力される発光信号ΦＩが「Ｌ」に設定される（図７（ｆ））。このとき、ゲート端子Ｇ１の電位＞ゲート端子Ｇ２の電位（ゲート端子Ｇ１の電位−ゲート端子Ｇ２の電位＝Ｖｆ＝１．４Ｖ）であるため、第１の転送サイリスタＳ１とゲート端子同士が接続された第１の発光サイリスタＬ１の方が、第２の転送サイリスタＳ２とゲート端子同士が接続された第２の発光サイリスタＬ２よりも早くオンするため、第１の発光サイリスタＬ１が発光する。なお、第１の発光サイリスタＬ１がオンするのに伴って、第１の信号線Φ１の電位が上昇し、第１の信号線Φ１の電位＝ゲート端子Ｇ２の電位＝１．９Ｖとなるため、後段の発光サイリスタＬ２〜Ｌ１２８がオンすることはない。すなわち、１２８個の発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８の中で、最もゲート電圧の高い第１の発光サイリスタＬ１のみがオン（発光）することになる。

（７）次に、図７（Ｆ）に示されるように、転送信号発生部７１のスリーステートバッファＢ２Ｒを「Ｌ」に設定することで第２の抵抗転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｌ」にすると（図７（ｇ））、図７（ｃ）の場合と同様に電流が流れ、レベルシフト回路８０のコンデンサＣ２の両端に電圧が発生する。図７（ｇ）の終了直前の定常状態において、ゲート端子Ｇ２の電位が１．９Ｖであるため、各点の電位は図７（ｃ）の場合とは若干異なるが、動作上影響はない。これは、図７（ｇ）の終了直前の定常状態では、第２の信号線Φ２の電位＝ゲート端子Ｇ２の電位−Ｖｆ＝１．９−１．４＝約０．５Ｖ程度であるため、第２の転送サイリスタＳ２にもゲート電流が流れるのであるが、この量がわずかであるために第２の転送サイリスタＳ２がターンオンしないからである。

（８）これに続いて、図７（Ｅ）に示されるように、転送信号発生部７１のスリーステートバッファＢ２Ｃを「Ｌ」に設定することで第２の容量転送信号ＣＫ２Ｃを「Ｌ」にすると（図７（ｈ））、第１の転送サイリスタＳ１の後段に位置する第２の転送サイリスタＳ２にゲート電流が流れ、第２の転送サイリスタＳ２がオンする。すなわち、この状態では、隣接する第１及び第２の転送サイリスタＳ１、Ｓ２が同時にオンしていることになる。なお、スリーステートバッファＢ２Ｃを「Ｌ」にするのに合わせて、転送信号発生部７１では、スリーステートバッファＢ２Ｒを「Ｈｉｚ」に設定し、第２の抵抗転送信号ＣＫ２Ｒを「Ｈｉｚ」にすることで、電流の逆流防止を行う。

また、スリーステートバッファＢ２Ｃを「Ｌ」にするまでの間に、発光信号波形生成部７５から出力される発光信号ΦＩが「Ｈ」に設定され（図７（Ｈ））、第１の発光サイリスタＬ１はオフ（非発光）となる。発光信号ΦＩのパルス幅（「Ｌ」の期間）は、駆動回路３６の発光信号データ生成部７２及び発光信号波形生成部７５によって決定される。

（９）そして、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、転送信号発生部７１のスリーステートバッファＢ１Ｃ、Ｂ１Ｒを同時に「Ｈ」に設定することで第１の容量転送信号ＣＫ１Ｃ、第１の抵抗転送信号ＣＫ１Ｒを同時にＨにすると（図７（ｉ））、第１の転送信号ＣＫ１が「Ｈ」となる。第１の転送信号ＣＫ１が「Ｈ」となることにより第１の転送サイリスタＳ１のカソード電位が上昇して第１の転送サイリスタＳ１はターンオフし、抵抗Ｒ１を介して放電を行うことによってゲート端子Ｇ１の電位は徐々に下降する。その際、第２の転送サイリスタＳ２のゲート端子Ｇ２の電位は３．３Ｖになり、第２の転送サイリスタＳ２は完全にターンオンする。

（１０）第２の転送サイリスタＳ２が完全にオンした状態で、図７（Ｈ）に示すように、発光信号ΦＩが「Ｌ」となると、発光信号ΦＩが「Ｌ」となっている間だけ第２の発光サイリスタＬ２のゲート端子に電流が流れ、第２の発光サイリスタＬ２が発光する。したがって、発光信号端子ＩＤからの画像データに対応した発光信号をＬ／Ｈにすることで、発光サイリスタを発光／非発光させることが可能となる。なお、この場合、第１の転送サイリスタＳ１のゲート端子Ｇ１電位は、すでに第２の転送サイリスタＳ２のゲート端子Ｇ２より低くなっているため、第１の発光サイリスタＬ１がオンすることはない。

また、図７（Ｂ）に示されるように、転送信号発生部７１のトライステートバッファＢ１Ｃがハイインピーダンス（Ｈｉｚ）に設定されているので（図７（ｅ）〜（ｈ））、第１の転送信号ＣＫ１のＣＫ１電位＝（３．３―Ｖｆ）×ＲＩＢ／（Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ）ではあるが、レベルシフト回路８０のコンデンサＣ１はあまり充電されずに、コンデンサＣ１には大きな電位差が生じることはない。このため、転送信号ＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを同時に「Ｈ」にした際に（図７（ｉ））、転送信号ＣＫ１に大きなスパイク電位が生じることが抑制できるので、抵抗Ｒ１Ｂを通って駆動回路３６に瞬間的に大きな電流が流れることはなく、駆動回路３６に過大な負荷がかかることを抑制することができる。

すなわち、図７（ｉ）での転送信号ＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを同時に「Ｈ」にする前に、転送信号ＣＫ１ＣがＬに設定されていると、レベルシフト回路８０のコンデンサＣ１の両端には、第１の転送電位ＣＫ１と同じ電位、具体的には、（３．３―Ｖｆ）×ＲＩＢ／（Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ）が発生する。この状態で、転送クロックＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを同時にＨにすると（図７（ｉ））、抵抗Ｒ１Ｂを通って駆動回路３６に瞬間的に流れる大きな電流が発生して、駆動回路３６に過大な負荷がかかってしまうことになる。

これに対し、この実施の形態では、図７（ｉ）での転送信号ＣＫ１Ｃ、ＣＫ１Ｒを同時にＨにする前において、駆動回路３６のトライステートバッファＢ１Ｒがハイインピーダンス（Ｈｉｚ）に設定されているので、コンデンサＣ１には電流が流れ込まなくなり、大きな電位差が生じることはない。このため、転送信号ＣＫ１において大きなスパイク電位の発生が抑制されるので、駆動回路に大きな電流が流れ込むことを防止することができる。

（１１）以降、他の発光サイリスタＬ３〜Ｌ１２８に対しても、同様の制御を行うことによって順次発光させることができる。そして、最後の発光サイリスタＬ１２８が消灯した後、次のリセット信号（ＲＳＴ）が入力され、その後次のライン同期信号Ｌｓｙｎｃが入力されて、同様のプロセスにて発光サイリスタＬ１〜Ｌ１２８の点灯がなされる。

（１２）このとき、次の２ライン目のライン同期信号Ｌｓｙｎｃが入力されると、図５に示されるように、このライン同期信号Ｌｓｙｎｃが計数回路７８によってカウントされ、選択回路７９によって設定回路７７に格納された２組のクロック周波数とパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ）のうち、第２のクロック周波数とパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ２に切り替えられ、出力される。そのため、２ライン目の発光信号ΦＩは、第２のクロック周波数とパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ２に基いて決定される周波数及びパルス幅に切り替えられる。

その後、同様に、奇数番目のラインに対しては、発光信号データ生成部７２及び発光信号波形生成部７５において発光信号ΦＩを生成するにあたり、第１のクロック周波数とパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ１に基いて決定されるクロックが用いられ、偶数番目のラインに対しては、発光信号データ生成部７２及び発光信号波形生成部７５において発光信号ΦＩを生成するにあたり、第２のクロック周波数とパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈ２に基いて決定されるクロックが用いられる。

このように、上記実施の形態では、クロック切替部７６によって１ラインの画像を露光する毎に使用されるクロックの周波数が切り替られるため、単一のクロックを使用した場合に比較して、電磁波障害（ＥＭＩ）のレベルを低減することが可能となる。

また、上記実施の形態では、駆動回路３６の発光信号データ生成部７２及び発光信号波形生成部７５で用いるクロックの周波数を変更することによって、発光信号ΦＩのパルス幅が変化する。図８はクロックの周波数を２倍に変更した場合を示すものであり、そのままの状態ではパルス幅が１／２となる。

そこで、上記実施の形態では、クロックの周波数変更に伴って、パルス幅を決定する定数Ｗｉｄｔｈを併せて変更することにより、クロックの周波数変更に伴うパルス幅の変動を小さく押さえている。図８（ａ）に示す例においては、クロックの周波数を２倍に変更した場合に、パルス幅を２倍とすることにより、基本的にパルス幅の変動をゼロにすることが可能となる。

但し、クロックの周波数を整数倍に設定した場合には、クロックの高調波が重なり電磁波障害（ＥＭＩ）のレベルを十分低減することができない虞れがある。そこで、クロックの周波数として電磁波障害（ＥＭＩ）のピークが異なる周波数を選択することが望ましく、これにより十分な電磁波障害（ＥＭＩ）レベルの低減が可能となる。

また、図８（ｂ）は、従来のスペトラム拡散クロックジェネレータ（ＳＳＣＧ）を用いた場合のクロックを模式的に示した図である。このように、スペトラム拡散クロックジェネレータ（ＳＳＣＧ）を用いてクロックの周波数を変動させた場合には、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃの周期とスペトラム拡散クロックジェネレータ（ＳＳＣＧ）によるクロックの変調周期とが近い値である場合に、副走査方向の濃淡筋が目立ちやすくなる虞れがある。

図９は本発明者がクロックとして第１のＰＬＬ設定値である２７５．１７ＭＨｚのものと、第２のＰＬＬ設定値である２４１．８０ＭＨｚのものとを使用した場合における電磁波障害（ＥＭＩ）のノイズレベルを実際に測定した値を示すグラフである。

この図９から明らかなように、クロックの周波数として２７５．１７ＭＨｚと２４１．８０ＭＨｚを採用した場合には、電磁波障害（ＥＭＩ）のノイズレベルのピークが互いに異なり、電磁波障害（ＥＭＩ）のレベルを低減することが可能であることが判る。

実施の形態２
図１０はこの発明の実施の形態２に係るプリンタヘッドの発光制御装置を示す回路図である。

この実施の形態２では、クロック切替手段７６の設定回路７７がクロック周波数とパルス幅を定める定数Ｗｉｄｔｈの組合せとして、４組のクロック周波数（ＰＬＬ設定値１〜ＰＬＬ設定値４）とパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ１〜Ｗｉｄｔｈ４）を備えている。そして、選択回路７９は、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃがカウンタ７８に入力される毎に、選択回路７９によって４組のクロック周波数（ＰＬＬ設定値１〜ＰＬＬ設定値４）及びパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ１〜Ｗｉｄｔｈ４）を順次切り替えるように構成されている。なお、４組のクロック周波数（ＰＬＬ設定値１〜ＰＬＬ設定値４）及びパルス幅を定める定数（Ｗｉｄｔｈ１〜Ｗｉｄｔｈ４）を切り替える順序は、第１〜第４の順であっても良いし、ランダムに変更するように構成しても良い。

そのため、この実施の形態２では、発光信号データ生成部７２及び発光信号波形生成部７５において発光信号ΦＩを生成するにあたり、４種類の周波数が異なるクロックを使用することができ、電磁波障害（ＥＭＩ）のレベルを実施の形態１に比較して更に低減することが可能となる。

実施の形態３
図１１はこの発明の実施の形態３に係るプリンタヘッドの発光制御装置を示す回路図である。

この実施の形態３では、クロック発生手段としてのＰＬＬ回路からなるクロック生成部７４として、異なる周波数のクロックを生成する第１及び第２のクロック生成部７４１、７４２を備えている。これら第１及び第２のクロック生成部７４１、７４２から出力されるクロックは、計数回路９１にライン同期信号Ｌｓｙｎｃが入力される毎に、選択回路９２によって切り替えられる。

本実施の形態３では、第１及び第２のクロック生成部７４１、７４２を備えることにより、クロック周波数の変更に伴ってクロック生成部７４１、７４２が安定するのに要する待ち時間を短縮することができ、高解像度の露光装置１３に対応することが可能となる。

１…画像形成装置
２…画像形成部
１３…ＬＥＤプリントヘッド
３３…ＬＥＤアレイチップ
３６…駆動回路
７１…転送信号発生部
７２…発光信号データ生成部
７４…クロック生成部
７５…発光信号波形生成部
７６…クロック変更部
７７…設定回路
７８…カウンタ
７９…選択回路

Claims

プリントヘッドに配列された複数の発光素子をライン同期信号に同期させて順次発光可能な状態にする順次発光手段と、
前記順次発光手段に対して前記ライン同期信号を出力するライン同期信号出力手段と、
クロックを用いて画像信号を変調し、前記複数の発光素子に対する発光信号を生成する発光信号生成手段と、
前記発光信号生成手段において前記画像信号の変調に用いる前記クロックの周波数及びパルス幅を定める定数を前記ライン同期信号に基いて一ライン又は複数ライン毎に変更するクロック変更手段とを備えたことを特徴とするプリントヘッドの発光制御装置。
前記発光信号生成手段は、前記クロック変更手段から出力されるパルス幅を定める定数に基いて前記発光信号のパルス幅データを生成する発光信号する発光信号データ生成部と、前記クロック変更手段から出力される前記クロック周波数に応じた周波数で、前記発光信号データ生成部から出力されるパルス幅データに基いた波形を有する発光信号を生成する発光信号波形生成部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のプリントヘッドの発光制御装置。
前記クロック変更手段は、前記クロックの周波数とパルス幅を定める定数とを複数組格納しており、前記ライン同期信号に基いて前記クロックの周波数とパルス幅を定める定数の組合せを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリントヘッドの発光制御装置。
前記クロック変更手段は、周波数の異なるクロックを生成する複数のクロック生成手段を備え、前記複数のクロック生成手段を切り替えることによって前記クロックの周波数を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリントヘッドの発光制御装置。
前記クロック変更手段は、前記クロックの周波数を変更したとき、前記発光信号生成手段で生成される発光信号のパルス幅が同一又は予め定められた範囲内となるよう前記パルス幅を定める定数を変更することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のプリントヘッドの発光制御装置。
複数の発光素子を配列してなる発光手段と、
前記発光手段の発光を制御する発光制御手段とを備え、
前記発光制御手段として請求項１乃至５のいずれかに記載のプリントヘッドの発光制御装置を用いたことを特徴とするプリントヘッド。
静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像保持体上に画像を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、
前記像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段により現像された現像像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記露光手段として請求項６に記載されたプリントヘッドを用いたことを特徴とする画像形成装置。