JP2919084B2 - 発光体の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＥＤヘッドアレイの
ようにライン状に配列した多数の発光素子をブロック単
位に分割し、該ブロックを時分割にて順次切換えながら
該ブロック内に組込まれた発光素子の駆動制御を行う発
光体の制御方法に係り、特に前記ブロックの切換制御が
正常に行われているかどうか精度よく且つ効果的に把握
し得る発光体の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多数のＬＥＤ素子を主走査方
向に沿って列状に配したＬＥＤヘッドを画像情報に対応
して点灯制御しながら潜像書込みを行う露光系を用いた
プリンタその他の各種画像形成装置は公知であり、この
種のＬＥＤヘッドに用いる駆動制御装置には１走査ライ
ン分のＬＥＤ素子群を画像情報に対応して同時に点灯制
御する一ライン型の駆動制御装置と、前記一走査ライン
分のＬＥＤ素子群をn ビットづつ複数ブロック（ｍ）に
分割し、該該分割したブロック単位で前記ＬＥＤを順次
点灯制御するようにした、時分割方式の駆動制御装置が
存在するが、前者は１走査ラインに対応する数のメモリ
容量を有する、ソースデータ入力用のシフトレジスタや
ラッチ回路を用意しなければならずコストアップにつな
がるのみならず、同時に１走査ライン分のＬＥＤ素子を
点灯せねばならない為に駆動電流が大になりその電源回
路が大型化するのみならず、電圧降下等により主走査方
向に光量変動が生じてしまう。

【０００３】一方時分割方式の駆動制御装置においては
前記シフトレジスタやラッチ回路のメモリ容量がｎビッ
トで足り、而も各ブロック毎に順次ｎビットのＬＥＤ素
子群を点灯すればよいために、前記駆動制御装置に比較
して駆動電流も１／ｍで足り、前記駆動制御装置の欠点
が解消される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる装
置においては１走査ライン時間を１／ｍに時分割して前
記チップ化されたＬＥＤブロック（以下ＬＥＤチップと
いう）を順次切換制御しなければならない為に、前記切
換制御を行うデコーダやブロックシフトレジスタの劣
化、或いはノイズ、ソフトウェアの暴走等により、点灯
時間に乱れが生じたり、又複数のブロックが同時に点灯
される場合がある。

【０００５】この様な場合次位（前位）のブロックが同
一パターンで点灯してしまう為に画像に乱れが生じてし
まうのみならず、前記ＬＥＤ素子を駆動させる為のドラ
イバ等に過電流が流れ、該過電流に起因する温度上昇に
より近傍に配置したＬＥＤチップの温度特性に変動が生
じ安定化した発光特性を得られないのみならず、経時的
に該チップ素子の特性劣化につながる。

【０００６】又、前記装置においては、１ブロックに対
応する駆動電流に対応させて夫々のＬＥＤチップを駆動
させる為の駆動ドライバやチップ毎の切換制御を行う為
のドライバ等は装置小型化を図るために、一ＬＥＤチッ
プを駆動制御を行うに足るだけの耐電流強度に設定して
いる為に、前記の様に複数のチップが同時に点灯すると
前記ドライバや電源回路が破壊若しくは劣化が生じてし
まう。

【０００７】かかる欠点を解消するために、特公昭５９
−４３０号（以下引例１という。）において、前記ＬＥ
Ｄに駆動電流を供給する為の電源回路にアクセス時間間
隔監視回路を設け、各ブロックの点灯時間をカウント
し、予定された点灯時間をこえ素子に許される時間以内
に定めた監視時間と比較して、監視時間を超えたとき前
記電源回路を遮断することにより、ＬＥＤチップを保護
する保護装置を提案している。

【０００８】しかしながらかかる従来技術は点灯時間に
乱れが生じた場合には有効であるが、許容点灯時間内に
複数のチップが同時に点灯する場合等については何等対
処し得ず、尚前記従来技術の欠点を解消し得ない。

【０００９】本発明は、ライン状に配列した多数の発光
素子をブロック単位に分割し、該ブロックを時分割にて
順次切換えながら前記発光素子の駆動制御を行うＬＥＤ
チップの時分割駆動タイプの制御方法において、複数の
異常検知回路を効果的に組合せる事により前記ＬＥＤチ
ップその他の発光ブロックの切換制御が正常に行われて
いるかどうか精度よく且つ確実に把握し、その異常種類
に応じて効果的に異常停止等を行う事が出来る発光体の
制御方法を提供する事を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は複数のチップが
同時に点灯し、その駆動電流が前記ドライバや電源回路
が破壊若しくは劣化が生じてしまう耐電流強度以上にな
った場合には速やかに緊急遮断を行い、一方同時に点灯
した場合でもブロック内の発光素子数が少ない場合、若
しくはブロックの切換を順次行う事なくスリップして切
換を行った場合、又切換時間に乱れが生じた場合等にお
いては回路破壊が生じる事がないために、必ずしも即時
に遮断する事をしなくてもよく、例えば１走査ライン又
は１頁分の露光終了後に停止させるか、若しくは再度前
記異常検知信号が出力された時点で停止させた方が、再
度同一箇所を露光させる上で又後工程における画像形成
動作が煩雑化する事なく好ましい場合がある。

【００１１】そこで本発明は前者の異常検知には前記発
光素子の駆動電流を直接若しくは電圧変換させた検知信
号と、所定の基準レベルとを比較し、前記駆動電流が所
定基準レベル以上になった際に第一の異常検知信号を出
力する様に構成した第一の検知回路と、一方後者の異常
検知が生じた場合にはいずれにしても一走査ライン毎の
トータル切換時期と駆動時間が変動する事に着目して、
前記一走査ライン毎の最終の前記ブロックの駆動が終了
した際の時間と所定の基準時間若しくは時間域に対応す
る基準時間レベルと比較し、前記終了時間が前記基準時
間レベルから外れた（短い場合と長い場合の両者があ
る）際に第二の異常検知信号を出力する第二の異常検知
回路を設けることにより、夫々の異常検知信号を利用し
て前者の異常が生じた場合には直ちに緊急遮断を行い、
後者の異常が生じた場合には、一走査ライン終了後直ち
に若しくはその後の最も好ましい時期に停止動作を行え
るようにしたものである。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は本発明の実施例に係るＬＥＤアレイの制御回路で、１
は後記する各種制御を行う制御部、２は第１の異常検知
回路Ａ３を介してＬＥＤヘッド５に出力電圧を供給する
ＬＥＤアノードソース電源で、前記異常検知回路３より
の異常検知信号に基づいて緊急遮断可能に構成されてい
る。

【００１３】ＬＥＤヘッド５は、例えば１２８個のＬＥ
Ｄ素子５ｅ１Ａ…が組込まれたＬＥＤチップ５ｅＡ…を
１列状に２０個配列したＬＥＤアレイ５ｅと、前記各チ
ップ５ｅＡ…毎に、ＬＥＤ素子数に対応する数のメモリ
容量を有するソースシフトレジスタ５ａ、ラッチ回路５
ｂ、ＬＥＤ素子数（１２８個）に対応する数のソースド
ライバ５ｃと定電流回路５ｄが夫々設けられている。

【００１４】６は切換制御回路で、各ＬＥＤチップ５ｅ
Ａ…のカソード側と接続させた２０個のコモンドライバ
６ｂと該コモンドライバ６ｂを介して対応する各ＬＥＤ
チップ５ｅＡ…との接続を順次選択的に切換えるブロッ
クシフトレジスタ６ａよりなる。

【００１５】４は第２の異常検知回路Ｂで、前記ブロッ
クシフトレジスタ６ａよりのブロック切換終了信号を入
力して１走査ライン終了時間を検知する事により、該終
了時間が所定基準時間域を外れた場合に異常検知信号４
ａを制御部に出力可能に構成する。

【００１６】図２は前記異常検知回路Ａの内部構成図
で、ＬＥＤアレイ５側への駆動電流を電圧変換する検知
抵抗３１、該検知抵抗３１の入出力端子間２ａ１／２ａ
２の検知電圧を増幅する差動アンプ３２、耐電流強度に
対応する基準電圧を生成する基準電圧回路３３，前記両
電圧を比較する比較器３４、該比較器３４より比較出力
と制御部１よりの異常検知許可信号１ｇとANDを取るAND
ゲート３５よりなり、前記検知電圧が基準電圧以上にな
った際に比較器３４より比較出力をAND ゲート３５に出
力し、前記AND ゲート３５より出力されるエラー検知信
号に基づいてＬＥＤアノードソース電源２が緊急遮断さ
れる様構成している。

【００１７】図３は前記異常検知回路Ｂの内部構成図
で、ブロック（ＬＥＤチップ）スタート信号に基づいて
タイマスタート信号を生成するフリップフロップ（Ｆ／
Ｆ）４１、該タイマスタート信号に基づいてタイマクロ
ックをカウントし、所定タイマ数カウント後、基準切換
終了時間に対応するタイムアップ信号を出力する基準タ
イマ４２、及び該タイムアップ信号とブロック切換終了
信号を取込み、前記タイムアップ信号のＯＮパルス時間
内に前記ブロック切換終了信号が出力した場合に正常
と、又前記タイムアップ信号のＯＮパルス時間外に前記
ブロック切換終了信号（以下ブロック終了信号という）
が出力した場合には異常と判断し、エラー検知信号を出
力する演算部４３よりなり、そして前記演算部４３は、
３つのフリップフロップ４４、４５、４６と、ゲート回
路４７及び反転回路４８から構成される。尚、前記タイ
ムアップ信号のＯＮパルス時間幅は制御部１よりの制御
信号に基づいて設定され、誤動作を防ぐためにある程度
許容差をもたせている。

【００１８】次にかかる異常検知動作について図４及び
図５に基づいて説明するに、制御部１よりアウトプット
イネーブル１ａが出力された後、ソースシフトクロック
１ｄに基づいてソースシフトデータ１ｃがソースシフト
レジスタ５ａにシリアル入力された後、ブロックスター
ト信号がブロックシフトレジスタ６ａに入力される。そ
の後前記１２８ビットのソースデータがソースシフトレ
ジスタ５ａに格納されると同時にブロックシフトクロッ
ク１ｆがブロックシフトレジスタ６ａに出力され、これ
に追従してラッチ信号１ｂがラッチ回路５ｂに出力され
て、第１のＬＥＤチップ（以下ブロックという）が前記
ソースデータに基づいて点灯する。以下順次前記ブロッ
クシフトクロックに対応して生成されるブロック切換信
号に基づいて時分割により順次次位のブロックに切換制
御しながら２０個目の最終ブロックが点灯される。そし
て該最終ブロックの点灯に追従してブロックシフトレジ
スタ６ａよりブロック切換終了信号が異常検知回路４内
の演算部４３のＦ／Ｆ４４（図３）に入力され、次のブ
ロックシフトクロックが入力されるまでＰ１信号をＦ／
Ｆ４５とＦ／Ｆ４６に入力させる。

【００１９】一方異常検知回路４側では、ブロックスタ
ート信号がＦ／Ｆ４１に送信された事に基づいてタイマ
スタート信号が基準タイマ４２に送信され（ＳＴＥＰ
１）、該タイマ４２内でタイマクロックをカウントし、
所定タイマ数カウント後、基準切換終了時間に対応する
タイムアップ信号をＦ／Ｆ４５、４６に出力する。そし
て該タイムアップ信号がＯＮされる前にブロック終了信
号が出力された場合（ＳＴＥＰ２）若しくはＯＮ時間内
に該終了信号が出力されない場合（ＳＴＥＰ３）はＰ３
若しくはＰ４信号が出力され、この場合はゲート回路４
８よりエラー検知信号が制御部１側に出力されて、例え
ば次の走査ラインのブロックスタート信号が出力される
前に本装置の緊急停止を行う様に構成する。

【００２０】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、ＬＥ
Ｄチップの時分割駆動タイプの制御方法において、複数
の異常検知回路を効果的に組合せる事により前記ＬＥＤ
チップその他の発光ブロックの切換制御が正常に行われ
ているかどうか精度よく且つ確実に把握し、その異常種
類に応じて効果的に異常停止等を行う事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るＬＥＤアレイの制御回路

【図２】第１の異常回路の要部回路図

【図３】第２の異常回路の要部回路図

【図４】本実施例の制御動作を示すタイムチャート図

【図５】第２の異常回路の動作を説明するフローチャー
ト図

【符号の説明】

１ 制御部 ２ ソース電源 ３ 異常検知回路
５ ＬＥＤヘッド ６切換制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライン状に配列した多数の発光素子をブ
   ロック単位に分割し、該ブロックを時分割にて順次切換
   えながら前記発光素子の駆動制御を行うとともに、前記
   発光素子の駆動電流が所定値を越えた第１異常状態と、
   前記発光素子が前記ブロック単位で順次発光しない第２
   異常状態とを検出して前記発光素子の発光を遮断する発
   光体の制御方法において、 前記発光素子の駆動電流に対応する信号と所定の基準レ
   ベルとを比較し、前記駆動電流が所定基準レベル以上に
   なった際に第一の異常検知信号を出力し、 一方、一走査ライン毎の最終の前記ブロックの駆動が終
   了した際の時間と所定の基準時間若しくは時間域に対応
   する基準時間レベルと比較し、前記終了時間が前記基準
   時間レベルから外れた際に第二の異常検知信号を出力
   し、 少なくとも前記第一の異常検知信号が出力された際に前
   記発光素子を緊急遮断するようにした事を特徴とする発
   光体の制御方法。