JPH11301020A

JPH11301020A - 発光装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH11301020A
Application number: JP11111398A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Sekiya; 利幸関谷; Mitsuo Shiraishi; 光生白石
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】発光装置および画像形成装置に関し、点灯率
が画像品位に影響を与えないようにすること。【解決手段】ＳＬＥＤアレー・ヘッド１００の複数の
ＳＬＥＤ半導体チップＳＬ１０１〜ＳＬ１５６は複数の
発光素子を備える。負荷電流検出部１１１により検出し
た負荷供給電流の値に応じた電圧制御信号を電圧制御部
１１０が生成し、これにより、電源部１０４の出力電圧
を調整し、出力電圧を可変制御する。電源部１０４の負
荷は、複数の発光素子の点灯率によらず安定に制御され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発光装置および画像
形成装置に関し、特に、電子写真記録方式により記録媒
体に永久可視像を形成するための記録用発光素子として
用いられる発光装置および当該発光装置を備える画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自己走査型発光素子（以下、ＳＬ
ＥＤと呼ぶ）アレーは特開平１−２３８９６２号公報、
特開平２−２０８０６７号公報、特開平２−２１２１７
０号公報、特開平３−２０４５７号公報、特開平３−１
９４９７８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５−８４９７１号公報及びジャパン・ハード
・コピー’９１（Ａ−１７）駆動回路を集積した光プリ
ンタ用発光素子アレイの提案、電子情報通信学会（９
０．３．５）ＰＮＰＮサイリスタ構造を用いた自己走査
型発光素子（ＳＬＥＤ）の提案等で紹介されており、記
録用発光素子として注目されている。

【０００３】図５はこのＳＬＥＤの一例を示し、以下に
その動作について説明する。

【０００４】図５のＶＧＡはＳＬＥＤの電源電圧に当た
り、図５の抵抗を介してスタート・パルスφＳの入力端
子にカスケードに接続されているダイオードに図５のよ
うに接続されている。ＳＬＥＤは、図５に示すように複
数の転送用サイリスタＳＴ１〜ＳＴ５…をアレー状に配
列したものと、同数の発光用サイリスタＳＬ１〜ＳＬ５
…をアレー状に配列したものからなる。

【０００５】それぞれのサイリスタのゲート信号は共通
に接続され、１番目のサイリスタＳＴ１、ＳＬ１のゲー
トはスタート・パルスφＳの信号入力部ａに接続され
る。２番目のサイリスタＳＴ２、ＳＬ２のゲートは、そ
のアノードをスタート・パルスφＳの信号入力部ａに接
続されたダイオードＤ１のカソードｂに接続されて、３
番目のサイリスタＳＴ３、ＳＬ３のゲートは次のダイオ
ードＤ２のカソードｃに接続され、というように縦続構
成とされている。

【０００６】各転送用サイリスタのうち、奇数番目のも
ののカソードはドライバからのパルスφ１に、偶数番目
のもののカソードはパルスφ２に接続され、発光用サイ
リスタのカソードはすべてパルスφＬに接続されてい
る。また、両サイリスタのアノードはすべて５Ｖに接続
されている。

【０００７】図６は自己走査型ＬＥＤアレーを制御する
ためのコントロール・パルスのタイミングチャートであ
り、全素子を点灯する場合の例を示す。図６のタイミン
グチャートに従い、転送と発光のタイミングについて説
明する。

【０００８】スタート・パルスφＳを０Ｖから５Ｖに変
化させることにより転送を開始する。各ダイオードの順
方向降下電圧を１．３Ｖとすると、スタート・パルスφ
Ｓが５Ｖに変化することにより、Ｖａ＝５Ｖ、Ｖｂ＝
３．７Ｖ、Ｖｃ＝２．４Ｖ、Ｖｄ＝１．１Ｖ、Ｖｅ以降
の電圧は０Ｖとなり、転送用サイリスタＳＴ１とＳＴ２
のゲート信号は０Ｖからそれぞれ５Ｖ、３．７Ｖへと変
化する。

【０００９】この状態でパルスφ１を５Ｖから０Ｖに変
化させることにより、転送用サイリスタＳＴ１の各端子
の電位はアノード：５Ｖ、カソード：０Ｖ、ゲート：
３．７ＶとなってサイリスタのＯＮ条件を満たし、転送
用サイリスタＳＴ１がＯＮする。この状態でスタート・
パルスφＳを０Ｖに変化させても転送用サイリスタＳＴ
１がＯＮしているため、Ｖａ≒５Ｖとなる。この理由
は、スタート・パルスφＳは抵抗Ｒを介して印加されて
おり、サイリスタはＯＮするとアノードとゲート間の電
位がほぼ等しくなるからである。

【００１０】このため、スタート・パルスφＳを０Ｖに
しても１番目のサイリスタのＯＮ条件が保持され、１番
目のシフト動作が完了する。この状態で発光用サイリス
タ用のパルスφＬを５Ｖから０Ｖに変化させると、転送
用サイリスタＳＴ１がＯＮした条件と同じになるため発
光用サイリスタＳＬ１がＯＮして、１番目のＬＥＤが点
灯することになる。１番目のＬＥＤは、パルスφＬを５
Ｖに戻すことにより発光用サイリスタＳＬ１のアノード
・カソード間の電位差が無くなるためサイリスタの最低
保持電流を流せなくなって発光用サイリスタＳＬ１がＯ
ＦＦして発光を停止する。

【００１１】次に、転送用サイリスタＳＴ１からＳＴ２
へのＯＮ条件の転送について説明する。

【００１２】発光用サイリスタＳＬ１がＯＦＦしてもパ
ルスφ１は０Ｖのままであり、転送用サイリスタＳＴ１
はＯＮのままなので、転送用サイリスタＳＴ１ゲート電
位はＶａ≒５Ｖであり、Ｖｂ＝３．７Ｖである。この状
態でパルスφ２を５Ｖから０Ｖに変化させることによ
り、転送用サイリスタＳＴ２の各端子の電位はアノー
ド：５Ｖ、カソード：０Ｖ、ゲート：３．７Ｖとなって
サイリスタのＯＮ条件を満たし、転送用サイリスタＳＴ
２がＯＮする。

【００１３】転送用サイリスタＳＴ２がＯＮした後にパ
ルスφ１を０Ｖから５Ｖに変化させることにより、転送
用サイリスタＳＴ１は発光用サイリスタＳＬ１がＯＦＦ
したのと同様にしてＯＦＦする。こうして、転送用サイ
リスタのＯＮはＳＴ１からＳＴ２へと遷移する。そし
て、パルスφＬを５Ｖから０Ｖに変化させると、発光用
サイリスタＳＬ２がＯＮして発光する。

【００１４】なお、ＯＮしている転送用サイリスタとゲ
ートを共通接続された発光用サイリスタのみが発光でき
る理由は、転送用サイリスタがＯＮしていない場合、Ｏ
Ｎしているサイリスタの隣のサイリスタを除いてゲート
電圧が０ＶであるためサイリスタのＯＮ条件とならない
ためである。また隣のサイリスタについても、パルスφ
Ｌの電位は、発光用サイリスタがＯＮすることにより発
光用サイリスタの順方向降下電圧分５Ｖよりも低い３．
４Ｖとなるため、隣のサイリスタは、ゲート・カソード
間の電位差がないためＯＮすることができない。

【００１５】なお、上記の記載では、パルスφＬを０Ｖ
に変化させることにより発光用サイリスタがＯＮとなり
発光すると説明したが、実際の画像形成動作において発
光するときは当然、そのタイミングで実際に発光させる
かさせないかを、画像データに対応させて制御する必要
がある。図６のφＤ画像データはこれを示すパルス信号
で、ＳＬＥＤのΦＬ端子は、ヘッド・アレーの外部でパ
ルスφＬと画像信号の論理和をとり、画像データが０Ｖ
の場合のみＳＬＥＤのΦＬ端子が実際に０Ｖとなって発
光し、画像データが５Ｖの場合はΦＬ端子が５Ｖのまま
となって発光しないようになっている。

【００１６】図７は自己走査型ＬＥＤアレーの実装状態
の具体的一例の外観斜視図であり、図７を参照し、ＳＬ
ＥＤアレー・ヘッドの構成手法について説明する。

【００１７】７１１はＳＬＥＤ半導体チップ、７１２は
ＳＬＥＤ半導体チップを搭載するベース基板でありガラ
ス・エポキシ材、セラミック材などのプリント配線板が
用いられる。７１３は外部からの制御信号、電源を受け
取るコネクタである。７１０はＳＬＥＤアレー・ヘッド
への電源供給を行う電源回路である。７２０は電源回路
７１０とベース基板７１２を接続する電源ケーブルであ
る。７１４は外部からの制御信号をコネクタ７１３を介
して受け取り、ＳＬＥＤ半導体チップ７１１の点灯制御
信号を発生する点灯制御回路（ドライバーＩＣ）であ
る。

【００１８】７１５はボンディング・ワイヤであり、ド
ライバＩＣ７１４から出力するパルスφ１、φ２、φ
Ｓ、φＬ、および電源回路７１０からの負極側電源入力
（ここでは、例えばＧＮＤとする）を、ＳＬＥＤ半導体
チップ７１１に接続する。７１６は、べース基板７１２
に形成された正極側電源パターン（ここでは、例えば＋
５Ｖとする）である。７１７は銀ペーストであり、正極
側電源パターン７１６とＳＬＥＤ半導体チップ７１１の
裏面電極（不図示）との間の電気的導電をとり、かつ両
者を接着固定する。

【００１９】上記のようなＬＥＤアレー・ヘッドは、Ｃ
ＣＤセンサ等を含むイメージリーダ部と、イメージリー
ダ部からの画像データに基づき電子写真方式にる画像形
成を行うプリンタ部を備える画像形成装置において、光
書き込み装置として使用される。すなわち、感光ドラム
を帯電器により一次帯電させ、画像データに基づいてＬ
ＥＤアレー・ヘッドにより感光ドラム上に静電潜像を形
成し、この静電潜像を現像器により現像してトナー像を
形成し、転写装置により記録媒体に転写するものであ
る。

【００２０】この場合、各ビット（素子）の発光量は出
力画像の画素濃度に直接影響をおよぼすものであり、ビ
ットごとに発光量ばらつきがあれば、そのまま画素の濃
度のばらつきにつながる。このため、例えば所定の電源
電圧で所定の時間幅だけ各ビットを発光させた場合の発
光光量のチップ平均値が所定の範囲内になるように、駆
動回路の駆動電流制限抵抗をチップごとに適正化し、駆
動電流を補償して光量むらをおさえるような駆動方式が
提案されている。

【００２１】図８は従来のこのような駆動方式の一例を
示すブロック図である。

【００２２】８００はＳＬＥＤアレー・チップ、８０１
は駆動回路、８０２は電源回路、８０３は駆動電流制限
抵抗である。

【００２３】まず、駆動電流制限抵抗８０３の抵抗値を
ｒ１に設定する。この状態で、ＳＬＥＤアレー・チップ
８００の各ビットの発光光量を測定し、その平均値Ｌｒ
１を算出する。次に駆動電流制限抵抗８０３の抵抗値を
別の値ｒ２に設定する。この状態で、同様にＳＬＥＤア
レー・チップ８００の各ビットの発光光量を測定し、そ
の平均値Ｌｒ２を算出する。

【００２４】この２種類の抵抗値ｒ１、ｒ２に対する平
均光量Ｌｒ１、Ｌｒ２（駆動電流に対応する）の関係を
図９のグラフのように表し、これを直線で近似する。そ
して、所望の発光量Ｌｘを得ることができると推定され
る抵抗値ｒｘを、直線近似にしたがって算出する。推定
された抵抗値ｒｘをこのチップの光量ランクとして割り
当てる。

【００２５】同様に、他のすベてのＬＥＤアレー・チッ
プについてもこのような測定を実施し、光量ランクとし
ての抵抗値ｒｘを付帯させるようにする。ＬＥＤアレー
・チップを一列に配置し固定させるＬＥＤアレー・ヘッ
ド組み立て時には、この抵抗値ｒｘを対応する各ＬＥＤ
アレー・チップの駆動回路に実装する。これにより、Ｌ
ＥＤアレー・ヘッド全体の光量むらをチップ単位で均一
化することができる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＬＥＤ
アレー・チップごとに駆動回路の出力電圧、または電
流、または駆動時間を補償する回路構成（図８では駆動
電流制限抵抗８０３）を外部に付加することによって、
チップ単位の平均光量は比較的容易に補正することが可
能である。

【００２７】しかしながら、このような補償のための構
成を設けた場合においても、ＬＥＤアレー・ヘッドに供
給される電源電圧そのものが変動してしまえば、この変
動に応じてＬＥＤの駆動電流も変化してしまう。

【００２８】例えば、上記した従来例で説明したような
自己走査型ＬＥＤアレー・ヘッドの場合、１ヘッドで５
６個のＬＥＤアレー・チップ（例えば１２８ビットの発
光ビットを含む）を整列させたものを想定し、一つの発
光ビットの駆動電流を１３ｍＡとすると、５６個のチッ
プで全て発光する時の総発光電流は１３＊５６＝７２８
ｍＡとなり、１個のチップのみで発光する時の総発光電
流は１３ｍＡとなる。この時、電源ケーブルのインピー
ダンスを１００ｍΩとすると、電源ケーブルに発生する
電圧降下は前者では７２．８ｍＶ、後者では１．３ｍＶ
となる。

【００２９】図１０に自己走査型ＬＥＤの発光部の等価
回路を示す。

【００３０】ＳＬ１０１〜ＳＬ１５６は発光用サイリス
タを示す。１つのチップは複数ビットの発光用サイリス
タを備えるが、ＳＬＥＤの場合、同一チップ上の複数の
発光用サイリスタが同時に２ビット以上発光することは
ないため、各発光用サイリスタは１つのダイオードのマ
ークで表記してある。Ｒ１０１〜Ｒ１５６は発光用サイ
リタＳＬ１０１〜ＳＬ１５６の駆動電流を制限するため
の発光電流制限抵抗であり、ここでは、ドライバＩＣの
出力抵抗と外部直列抵抗を含んだものを表している。

【００３１】１０４は電源部であり、ＳＬＥＤヘッド・
アレー１００に＋５Ｖの電源電圧を供給する。電源部１
０４からＳＬＥＤヘッド・アレー１００までの配線ケー
ブルの抵抗は、Ｒ１（＋５Ｖ側）とＲ２（ＧＮＤ側）で
表される。電源部１０４からＳＬＥＤヘッド・アレー１
００のチップに供給される電源電圧はＶｅで表される。
発光用サイリスタＳＬ１０１〜ＳＬ１５６のＯＮ電圧を
１．３Ｖ、駆動電流を１３ｍＡとするために、電流制限
抵抗Ｒ１０１〜Ｒ１５６の抵抗値は（５−１．３）／１
３ｍＡ＝２８５Ωに設定されている。

【００３２】ここで、チップに実際に供給される給電部
での電源電圧Ｖｅは、前述したように各チップの発光状
態に依存し、＋５Ｖの電源電圧から１．３ｍＶないし７
２．８ｍＶ降下したものになる。よって、チップに実際
に流れる発光電流は電圧降下量に応じて変動し、例えば
５６個のチップで全て発光する時は（５−０．００１３
−１．３）／２８５＝１２．９８ｍＡ、あるいは１個の
チップのみで発光する時は（５−０．０７２８−１．
３）／２８５＝１２．７３ｍＡとなる。

【００３３】これは、ヘッド全体の５６チップの中で１
チップでのみ発光が行われている場合と全チップで発光
が行われている場合で１．９％（１２．７３／１２．９
８＝０．９８１）の発光電流差が生じることを意味す
る。すなわち、発光素子の点灯率により発光電流差が生
じることになる。発光電流の差は発光量の差にほぼ対応
するため、形成する画像の所望品位によっては問題とな
る。なお、転送のための電流は画像データによらずほぼ
一定値となるため、ここでは上述の様な交流的な変動と
は切り離して説明した。

【００３４】そこで、本発明は上述の点に鑑みて成され
たもので、上記の課題を解決した発光装置および画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明の発光装置は、複数の発光
素子を備える発光アレーと、画像データに応じた点灯制
御信号を発生して前記複数の発光素子の点灯率を制御す
る点灯制御回路と、出力電圧を可変とされ、前記発光ア
レーに電源ラインを介して駆動電源を出力する電源手段
とを備える発光装置において、前記発光アレーへの電源
電流に基づいて前記電源手段の出力電圧を可変する電圧
制御手段により、前記複数の発光素子の点灯率によらず
前記発光アレーへの供給電圧を安定に制御するようにし
たことを特徴とする。

【００３６】ここで、請求項２に記載の本発明の発光装
置は、請求項１において、前記電圧制御手段は、前記発
光アレーへの電源電流を検出する手段と、前記検出した
電源電流に基づき前記電源手段の出力電圧を所定範囲に
設定する設定手段とを備えるものである。

【００３７】ここで、請求項３に記載の本発明の発光装
置は、請求項１において、前記電圧制御手段は、前記画
像データをカウントして前記点灯率に依存する前記電源
電流を予測する手段と、前記予測した電源電流に基づき
前記電源手段の出力電圧を所定範囲に設定する設定手段
とを備えるものである。

【００３８】ここで、請求項４に記載の本発明の発光装
置は、請求項２または３において、前記設定手段によ
り、前記電源手段の出力電圧の前記電源ラインによる電
圧降下分を補償した電圧に設定するものである。

【００３９】ここで、請求項５に記載の本発明の発光装
置は、請求項1 において、前記電圧制御手段は、前記発
光アレーの発光量をモニタする手段と、当該モニタ結果
に基づき、前記電源手段の出力電圧を前記電源ラインに
よる電圧降下分を補償した電圧にフィードバック制御す
る手段とを備えるものである。

【００４０】ここで、請求項６に記載の本発明の発光装
置は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記発光
アレーは、前記複数の発光素子をそれぞれ配列された複
数の半導体チップを含んで構成され、前記点灯制御回路
により、各半導体チップのいずれか一つの発光素子を選
択的に点灯させたものである。

【００４１】上記目的を達成するために、請求項７に記
載の本発明の画像形成装置は、請求項１ないし６のいず
れかに記載の前記発光装置と、前記発光装置からの画像
データに応じた光を回転感光体に照射させる手段と、前
記回転感光体を帯電させる手段と、前記照射させた光に
より前記形成回転感光体にされた潜像を可視像化させる
手段と、当該可視像を記録媒体に転写する手段とを備え
ることを特徴とする。

【００４２】ここで、請求項８に記載の本発明の画像形
成装置は、請求項７において、画像読み取り手段と、前
記画像読み取り手段による読み取り信号から前記画像デ
ータを生成する手段とをさらに備えるものである。

【００４３】ここで、請求項９に記載の本発明の画像形
成装置は、請求項７において、前記画像データを外部か
ら入力する手段をさらに備えるものである。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００４５】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態のブロック図であり、図１０中と同一の構
成要素には同一符号を付してある。

【００４６】第１の実施の形態は、従来と同様の構成要
素の他に、電源装置１１４を備える。電源装置１１４
は、従来と同様の出力電圧可変の電源部１０４と、電源
ラインの電流を検出する負荷電流検出部１１１と、電源
部１０４の電圧を調整する電圧制御部１１０を備える。
この構成により、負荷電流検出部１１１により検出した
負荷供給電流の値に応じた電圧制御信号を電圧制御部１
１０が生成し、これにより、電源部１０４の出力電圧を
調整し、出力電圧を可変制御する。

【００４７】図２は電源部１０４の出力電圧と負荷供給
電流の関係の一例を示す。

【００４８】図２において、負荷供給電流Ｉ１はＳＬＥ
Ｄ各チップに転送動作をさせるための転送電流のＳＬＥ
Ｄヘッド・アレー内総和を示す。転送パルスΦ１，２は
ほぼ逆位相でＯＮ，ＯＦＦが繰り替えされ、その和は時
間平均としてほぼ直流値になる。各チップの転送電流の
ＳＬＥＤヘッド・アレー内総和についても当然ほぼ直流
となり、画像の点灯率によらずほぼ一定となる。

【００４９】電流Ｉ１からＩ２までの領域は、ＳＬＥＤ
ヘッド・アレー内で発光するチップの数（点灯率）とと
もに負荷電流の供給量がリニアに変動する領域である。
従来例で説明した１ヘッドに５６のチップを並べたＳＬ
ＥＤヘッド・アレーを想定した場合、電流Ｉ１は５６チ
ップのうち１チップも発光しない状態での負荷供給電
流、電流Ｉ２は５６チップ全てが発光する状態での負荷
供給電流であり、発光電流を１ビット当たり１３ｍＡと
した場合、Ｉ２−Ｉ１＝７２８ｍＡとなる。

【００５０】これに対し、縦軸の電源部１０４の出力電
圧Ｖ１、Ｖ２については以下のように、電源ラインの配
線抵抗を往復でＲｃｂ１として、

【００５１】

【数１】Ｖ１＝＋５Ｖ＋Ｉ１＊Ｒｃｂ１（１）Ｖ２＝＋５Ｖ＋Ｉ２＊Ｒｃｂ１（２）となるように電圧制御信号を設定する。

【００５２】すなわち、負荷供給電流がＩ１より小さい
領域ではＶ１に固定し、上記のリニアな領域では点灯率
に応じた出力電圧に可変制御し、Ｉ２より大きい部分で
はＶ２に固定するように制御する。

【００５３】なお、負荷供給電流が所定値よりも大きい
ときと小さいときは出力電圧を固定する例について示し
たが、これは電源の可変幅を無用に廣く設定するのを避
けたためである。したがって、電源制御の構成によって
は必ずしも必要な処置とは限らず、負荷供給電流の大き
さに係わらず点灯率に応じた出力電圧に可変制御するよ
うにしてもよい。

【００５４】以上のような式（１）、（２）の関係を構
成することにより、ＳＬＥＤヘッド・アレーの給電部に
おける電圧を、負荷供給電流の大きさによらず、電源ラ
インの配線抵抗による電圧降下を補償した一定の電圧＋
５Ｖに制御することができる。

【００５５】なお、上記の制御は負荷電流が上昇した場
合に電源部１０４の出力電圧を上昇させる方向で制御が
かかるため、原理的にゲイン的には正帰還がかかる制御
系となる。そのため、配線抵抗による電圧降下の画像へ
の影響が目視にて頭著な周波数帯以上の周波数帯域で
は、フィード・バック・ループの時間応答性については
十分にゲインを低く設定する必要があることはいうまで
もない。

【００５６】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は負荷供給電流を負荷電流検出部１１１によって検出
し、その結果を電圧制御部１１０にフィード・バックす
るように構成した。

【００５７】本発明が適用されるようなアレー・ヘッド
を装備する画像形成装置の場合、諸処の画像処理、画像
形成プロセス制御の最適化のために、画像データの印字
画素数をリアルタイムに計測する手段（例えばビデオ・
カウンタ等）を備える場合がある。本実施の形態はこの
ような装置の場合に有効である。

【００５８】図３は本発明の第２の実施の形態のブロッ
ク図である。

【００５９】３１２はビデオ・カウンタであり、連続す
る画像データの中で、所定期間中にアレー・ヘッドにお
いて実際に発光を行うこととなるデータの数をカウント
する。３１３は電圧制御部であり、ビデオ・カウンタ３
１２のカウント出力の値に応じて電圧制御信号を生成
し、電源部１０４の出力電圧制御回路（不図示）に対し
て出力する。

【００６０】ビデオ・カウンタ３１２の出力によってＳ
ＬＥＤヘッド・アレー１００の負荷供給電流を予測し、
負荷供給電流と配線ケーブルの抵抗Ｒ１、Ｒ２による電
圧降下を補償するように電源部１０４に電圧制御信号を
供給する。予測する負荷供給電流と出力電圧制御値の関
係は、基本的には第１の実施の形態で説明したものと同
様の関係とすればよい。

【００６１】（第３の実施の形態）図４は本発明の第３
の実施の形態のブロック図である。

【００６２】本実施の形態の特徴は、ＳＬＥＤヘッド・
アレー１００内に光量モニタ用の発光用サイリスタを用
意し、この発光用サイリスタの光量を検出し、検出値が
所定の値となるように電源部１０４の出力電圧制御回路
に制御信号を送るように構成した点である。

【００６３】図４において、ＳＬ４２０は光量モニタを
行わせるための発光用サイリスタであり、他の通常のチ
ップと同じチップを１つ余分にＳＬＥＤヘッド・アレー
１００に実装し、このチップには転送信号を入力せず、
スタート・パルスφＳを５Ｖに固定し、１ビット目のみ
をパルスφＬに従って毎回点灯させるように構成したも
のである。

【００６４】４２１はＳＬＥＤヘッド・アレー１００の
近傍に配設された例えばフォト・ダイオードであり、発
光用サイリスタＳＬ４２０の発光光量を検出して、電源
部１０４の出力電圧制御回路に電圧制御信号を出力す
る。

【００６５】本実施の形態では、負荷供給電流と配線ケ
ーブルの抵抗Ｒ１、Ｒ２による電圧降下の影響を、モニ
ター用の発光用サイリスタＳＬ４２０の光量ダウンとし
て検出する。そして、この光量変化に応じ、電源部１０
４の出力電圧を上昇させて発光光量を増大させ、ＳＬＥ
Ｄヘッド・アレー１００に所定の光量が得られるように
するという、いわゆる負帰還の制御ループとなる。従っ
て第１，２の実施の形態に比べれば、安定した制御系を
設計することが容易であるという利点を有している。

【００６６】なお、上記のように通常のチップと同じチ
ップを１つ余分にＳＬＥＤヘッド・アレーに実装する構
成に限らず、モニタ用に１ビットのみ発光点を持つよう
な専用のチップを搭載する構成や、通常のチップに通常
の転送動作をさせつつ発光させ、光量モニタ側で１チッ
プの全ビットの光量を等しく検出するか、もしくは平均
的に検出するような構成を用いてもよい。また、フォト
・ダイオード４２１は他の光量検出手段であってもよい
ことはもちろんである。

【００６７】以上説明したように、本発明の各実施の形
態によれば、ＳＬＥＤアレー・ヘッドへの供給電流を検
出するか、もしくは画像データ列より負荷給電電流を予
測し、その検出値等に応じて電圧制御信号を変化させ、
出力電圧を制御することにより、ＳＬＥＤアレー・ヘッ
ドへの電圧供給部において所定の範囲内の電圧となるよ
うにすることができる。あるいは、発光用サイリスタの
発光量が所定の範囲内となるように出力電圧を制御する
ことによって、ＳＬＥＤアレー・ヘッドのＬＥＤ点灯率
によらず、ＬＥＤアレー・チップへの供給電圧を一定に
するか、もしくは発光量を一定にすることができる。し
たがって、画像品位が点灯率に影響されることがなくな
る。

【００６８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、複数の発光素子を備える発光アレーへの電源電流に
基づいて電源手段の出力電圧を可変する電圧制御手段に
より、発光アレーの給電部での供給電圧を複数の発光素
子の点灯率によらず安定に制御するので、複数の発光素
子の点灯率が発光強度に影響することがなく、ひいては
複数の発光素子を画像書き込みに用いた場合でも画像品
位に影響することがないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態の特性説明図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態のブロック図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施の形態のブロック図であ
る。

【図５】自己走査型ＬＥＤアレーの基本構成の一例を示
すブロック図である。

【図６】自己走査型ＬＥＤアレーを制御するためのコン
トロール・パルスのタイミングチャートである。

【図７】自己走査型ＬＥＤアレーの実装状態の一例の外
観斜視図である。

【図８】従来例のブロック図である。

【図９】従来の自己走査型ＬＥＤアレーの一例の特性説
明図である。

【図１０】従来の自己走査型ＬＥＤの発光部の等価回路
のブロック図である。

【符号の説明】

１００ＳＬＥＤヘッド・アレー１０４電源部１１０電圧制御部１１１負荷電流検出部１１４電源装置３１２ビデオ・カウンタ３１３電圧制御部４２１フォト・ダイオードＳＬ１０１〜ＳＬ１５６、ＳＬ４２０発光用サイリス
タＲ１０１〜Ｒ１５６電流制限抵抗Ｒ１、Ｒ２配線抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発光素子を備える発光アレーと、画像データに応じた点灯制御信号を発生して前記複数の
発光素子の点灯率を制御する点灯制御回路と、出力電圧を可変とされ、前記発光アレーに電源ラインを
介して駆動電源を出力する電源手段とを備える発光装置
において、前記発光アレーへの電源電流に基づいて前記電源手段の
出力電圧を可変する電圧制御手段により、前記複数の発
光素子の点灯率によらず前記発光アレーへの供給電圧を
安定に制御するようにしたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】前記電圧制御手段は、前記発光アレーへの電源電流を検出する手段と、前記検出した電源電流に基づき前記電源手段の出力電圧
を所定範囲に設定する設定手段とを備えることを特徴と
する請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】前記電圧制御手段は、前記画像データをカウントして前記点灯率に依存する前
記電源電流を予測する手段と、前記予測した電源電流に基づき前記電源手段の出力電圧
を所定範囲に設定する設定手段とを備えることを特徴と
する請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】前記設定手段により、前記電源手段の出力電圧の前記電源ラインによる電圧降
下分を補償した電圧に設定することを特徴とする請求項
２または３に記載の発光装置。
【請求項５】前記電圧制御手段は、前記発光アレーの発光量をモニタする手段と、当該モニタ結果に基づき、前記電源手段の出力電圧を前
記電源ラインによる電圧降下分を補償した電圧にフィー
ドバック制御する手段とを備えることを特徴とする請求
項１に記載の発光装置。
【請求項６】前記発光アレーは、前記複数の発光素子
をそれぞれ配列された複数の半導体チップを含んで構成
され、前記点灯制御回路により、各半導体チップのいずれか一
つの発光素子を選択的に点灯させ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発光装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の前
記発光装置と、前記発光装置からの画像データに応じた光を回転感光体
に照射させる手段と、前記回転感光体を帯電させる手段と、前記照射させた光により前記形成回転感光体にされた潜
像を可視像化させる手段と、当該可視像を記録媒体に転
写する手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段による読み取り信号から前記画像
データを生成する手段とをさらに備えることを特徴とす
る請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記画像データを外部から入力する手段
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の画像
形成装置。