(57)【要約】【課題】複数の発光素子が配列された発光素子アレイにおいて、所望の電流制御を行えるようにする手段を提供する。【解決手段】制御部は、第１の電流値の電流が、第１の時間でオープンドレインドライバに流れるように制御した後、発光素子の発光に必要な第２の電流値の電流が発光素子による露光に必要な第２の時間でオープンドレインドライバに流れるように２段階の制御を行う。【選択図】        図１
2020157676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が配列された露光装置であって、
それぞれの前記発光素子に対応して設けられ、アノード側に発光層が形成されたサイリスタと、
それぞれの前記サイリスタのカソード側に接続されたオープンドレインドライバと、
前記オープンドレインドライバに流れる電流の電流値と、前記電流が流れる時間とを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、第１の電流値の電流が、第１の時間で前記オープンドレインドライバに流れるように制御した後、前記発光素子の発光に必要な第２の電流値の電流が前記発光素子による露光に必要な第２の時間で前記オープンドレインドライバに流れるように２段階の制御を行うことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項２に記載の露光装置において、
前記第１の電流値は、前記第２の電流値より小さいことを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の露光装置において、
複数の前記サイリスタの中から１個のサイリスタを順次選択するゲートを有し、
前記ゲートにより１個のサイリスタが選択されている時間のうち、前記制御部が前記オープンドレインドライバの制御に使用可能な制御時間をＴｃ、
前記発光素子による露光に必要な発光時間である前記第２の時間をＴｉｍ、
とすると、
前記第１の時間は、閾値以上、かつ（Ｔｃ−Ｔｉｍ）未満であることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の露光装置において、
前記閾値は、１００ｎｓであることを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の露光装置において、
前記ゲートにより１個のサイリスタが選択される時間をＴｗ、前記ゲートの安定時間Ｔｓ、前記サイリスタのオフに必要な時間Ｔｇｑとすると、
前記制御時間Ｔｃは、
Ｔｃ＝Ｔｗ−Ｔｓ−Ｔｇｑ
であることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の露光装置において、
前記制御部は、前記サイリスタがターンオンした状態またはターンオンする直前の状態から前記第２の電流値の電流が前記オープンドレインドライバに流れるように制御することを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の露光装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
印刷速度がＡ４サイズの印刷媒体において３５ｐｐｍ（枚／分）であり、前記サイリスタの数が１９２個の場合、
前記第１の電流値は、２．５ｍＡ、かつ前記第１の時間は、２００ｎｓであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子が配列された露光装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光装置は、高速ターンオン素子として、絶縁ゲート付サイリスタを使用し、その絶縁ゲート付サイリスタにおいて、ｎ型ベース層における電子のライフタイムが素子に通電するパルス状電流がそのピーク値の０．１倍の電流値まで増加するのに要する時間より長く設定し、電子および正孔のライフタイムがパルス状電流通電後アノード電圧を印加するまでの時間間隔より短く設定し、低損失で高速ターンオンし、かつ、電流減衰後は短時間でアノード電圧を立ち上げても誤点弧しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１３７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術においては、高速パルス駆動において、サイリスタを有する発光素子単体ではカソードの寄生容量が小さく、短時間でターンオンするが、カソード共通で構成された複数の発光素子が配列された発光素子アレイではカソードの寄生容量が大きくなり、短時間でサイリスタのディスチャージができず、ターンオンに時間がかかってしまう。
オープンドレイン方式のカソードに大きな電流制御を行うと、サイリスタをターンオンさせるために電圧が急峻に変化する。発光素子アレイでは、ターンオンに時間がかかるため、その間カソード電圧が降下し続けてアンダーシュートしてしまい、オープンドレインドライバに電流を流すためのドレイン電圧が足りなくなり、意図した電流制御ができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、複数の発光素子が配列された発光素子アレイにおいて、所望の電流制御を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明は、複数の発光素子が配列された露光装置であって、それぞれの前記発光素子に対応して設けられ、アノード側に発光層が形成されたサイリスタと、それぞれの前記サイリスタのカソード側に接続されたオープンドレインドライバと、前記オープンドレインドライバに流れる電流の電流値と、前記電流が流れる時間とを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、第１の電流値の電流が、第１の時間で前記オープンドレインドライバに流れるように制御した後、前記発光素子の発光に必要な第２の電流値の電流が前記発光素子による露光に必要な第２の時間で前記オープンドレインドライバに流れるように２段階の制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにした本発明は、複数の発光素子が配列された発光素子アレイにおいて、所望の電流制御を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例における発光素子を有する制御基板の回路図
【図２】実施例におけるオープンドレインドライバの制御構成を示すブロック図
【図３】実施例における画像形成装置の概略側断面図
【図４】実施例におけるタイミングチャート
【図５】実施例における２段階制御のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明による露光装置および画像形成装置の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図３は実施例における画像形成装置の概略側断面図である。
図３において、画像形成装置１００は、媒体に画像を形成して印刷するものであり、例えば電子写真方式のプリンタである。なお、本実施例では、画像形成装置１をモノクロプリンタとして説明するが、カラープリンタであっても良い。また、本実施例では、予め所定の大きさに切断された定型の媒体（プレカット紙）を印刷するプリンタとして説明するが、連続する媒体（例えば、連続紙にラベル部が設けられた媒体など）を印刷するプリンタとしても良い。
【００１１】
なお、媒体として印刷用紙の他に、ＯＨＰ用紙、封筒、複写紙、特殊紙等とすることができる。
【００１２】
画像形成装置１００は、給紙カセット１０と、レジストローラ１１と、画像形成ユニット１２と、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ヘッド１６と、転写ローラ１７と、定着装置２１と、排出ローラ２４と、排紙積載部２５とを有している。
給紙カセット１０は、現像剤像が形成される媒体Ｐを積層して収容するものであり、ホッピングローラ１０ａが回転することにより、媒体Ｐを１枚ずつ分離して図中矢印Ａが示す媒体搬送方向に給紙してレジストローラ１１へ搬送する。
【００１３】
レジストローラ１１は、ホッピングローラ１０ａにより給紙カセット１０から搬送された媒体Ｐを画像形成ユニット１２による現像のタイミングに合わせて画像形成ユニット１２に供給するものである。
このように、画像形成ユニット１２の下方に配設された給紙機構は、給紙カセット１０、ホッピングローラ１０ａ、およびレジストローラ１１を有している。
【００１４】
画像形成ユニット１２は、現像剤像としてのトナー像を形成するものであり、感光体ドラム１２１と、帯電ローラ１２２と、現像ローラ１２３と、トナー供給ローラ１２４と、現像ブレード１２５とを有している。
【００１５】
像担持体としての感光体ドラム１２１は、ＬＥＤヘッド１６によって静電潜像が形成されるものである。感光ドラム１２１は、画像形成ユニット１２に、図中矢印が示す方向に回転可能に支持され、その回転方向の上流から順に、帯電ローラ１２２、ＬＥＤヘッド１６、および現像ローラ１２３が配置されている。
【００１６】
帯電器としての帯電ローラ１２２は、感光体ドラム１２１の表面を一様かつ均一に帯電させるものである。
現像器としての現像ローラ１２３は、ＬＥＤヘッド１６によって感光体ドラム１２１に形成された静電潜像に、現像剤としてのトナーを付着させ、可視像であるトナー像を形成するものである。
【００１７】
現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１２４は、現像ローラ１２３に接触し、トナーを現像ローラ１２３に供給するものである。このトナー供給ローラ１２４は、トナーカートリッジに収容されたトナーを現像ローラ１２３に供給する。
現像ブレード１２５は、現像ローラに押圧され、現像ローラ１２３上において、トナー供給ローラ１２４から供給されたトナーを薄層化するものである。
【００１８】
露光装置としてのＬＥＤヘッド１６は、画像形成ユニット１２における感光体ドラム１２１の上方に、感光体ドラム１２１と対向する位置に配設され、帯電ローラ１２２で帯電された感光体ドラム１２１の表面を選択的に露光し、感光体ドラム１２１の表面に静電潜像を形成するものである。ＬＥＤヘッド１６は、画像データに従って感光体ドラム１２１を露光し、静電潜像を形成する。
また、ＬＥＤヘッド１６は、主走査方向に延在する制御基板を有し、複数の発光素子としてのＬＥＤが制御基板上の主走査方向に配列され、発光素子アレイが形成されている。
【００１９】
転写装置としての転写ローラ１７は、画像形成ユニット１２における感光体ドラム１２１の下方に、感光体ドラム１２１と対向する位置に配設され、媒体Ｐをトナーと逆極性に帯電させ、感光体ドラム１２１上に形成されたトナー像を媒体Ｐに転写するものである。
定着装置２１は、加熱ローラ２２とバックアップローラ２３とを有し、転写ローラ１７から搬送された媒体Ｐに転写されたトナー像を熱と圧力で定着させるものである。
【００２０】
排出ローラ２４は、定着装置２２でトナー像が定着された媒体Ｐを装置外へ搬送し、排出するものである。
排紙積載部２５は、排出ローラ２４により排出された媒体Ｐを積載するものである。
【００２１】
図１は実施例における発光素子を有する制御基板の回路図であり、図３に示すＬＥＤヘッド１６の制御基板の制御回路の回路図である。
図１において、図３に示すＬＥＤヘッド１６の制御基板における制御回路１６０は、複数の発光素子が配列された発光素子アレイを有するものであり、ＬＥＤヘッド１６の主走査方向に配列された発光素子に対応してサイリスタ１が複数（本実施例では、１９２個）配列されたものである。この制御回路１６０は、アノード２と、カソード３と、オープンドレインドライバ４と、ゲート５と、抵抗６と、ＬＥＤ７とを有している。
【００２２】
なお、本実施例では、図３に示すＬＥＤヘッド１６の解像度は１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）とし、制御基板には１９２個のサイリスタ１およびＬＥＤ７を有する制御回路１６０が主走査方向に略平行して２列に配設されたものであるが、それぞれの制御回路１６０は同様の構成であるため、そのうちの１つの制御回路１６０について説明する。
【００２３】
また、本実施例では、制御回路１６０には、１９２個のサイリスタ１およびＬＥＤ７が配列されたものとして説明するが、それに限られることなく、ＬＥＤヘッドの解像度に応じてサイリスタ１およびＬＥＤ７の数を変更することができる。
【００２４】
サイリスタ１は、高抵抗ｎ型ベース層の一方の面にｐ型エミッタ層が形成され、他方の面に選択的にｐ型ベース層とｎ型エミッタ層が形成されたｐｎｐｎ構造を有するもの等である。
それぞれのサイリスタ１には、アノード２が共通として、またカソード３が共通として接続されている。
【００２５】
また、それぞれのサイリスタ１のアノード２側には、発光層としてのＬＥＤ層が形成されてＬＥＤ７が構成され、サイリスタ１が導通状態になるとＬＥＤ７は発光し、サイリスタ１が非導通状態になるとＬＥＤ７は消灯する。
【００２６】
このように、本実施例のサイリスタ１はそれぞれのＬＥＤ７に対応して設けられ、そのサイリスタ１のアノード側に発光層が形成されている。
【００２７】
カソード３は、オープンドレインドライバ４に接続され、電源電圧ＶＤＤで抵抗（Ｒ）６を介して５Ｖにプルアップされている。
サイリスタ１のゲート５であるＧ１〜Ｇ１９２は、シフトレジスタに接続され、駆動するサイリスタ１のゲートが選択される。
【００２８】
ゲート５は、複数のサイリスタ１の中から１個のサイリスタ１を、Ｇ１〜Ｇ１９２により、順次選択するものである。
また、アノード２の端子には、電源電圧ＶＤＤ（５Ｖ）が供給される。
オープンドレインドライバ４は、それぞれのサイリスタ１のカソード３側に接続されたものである。
【００２９】
このオープンドレインドライバ４は、後述する制御部およびレジスタから出力される定電流制御信号ＣＳにより端子間に流れる定電流Ｉｄｓが制御され、ゲート５で選択されたサイリスタ１の導通（オン）または非導通（オフ）を切り替えるものである。
【００３０】
オープンドレインドライバ４に定電流Ｉｄｓが流れ、オープンドレインドライバ４の端子間のドレイン電圧Ｖｄｓがハイレベル（Ｈ）から低下することにより、ゲート５で選択されたサイリスタ１が導通（オン）状態になり、当該サイリスタ１に接続されたＬＥＤ７が発光する。
【００３１】
一方、オープンドレインドライバ４に流れる電流がなくなると、オープンドレインドライバ４の端子間のドレイン電圧Ｖｄｓが低下した状態からハイレベル（Ｈ）に変化することにより、ゲート５で選択されたサイリスタ１が非導通（オフ）状態になり、当該サイリスタ１に形成されたＬＥＤ７が消灯する。
このように、オープンドレインドライバ４によりＬＥＤ７の点消灯が制御され、図３に示すＬＥＤヘッド１６により所望の画像形成が行われる。
【００３２】
図２は実施例におけるオープンドレインドライバの制御構成を示すブロック図である。
図２において、オープンドレインドライバ４は、レジスタ９を介して制御部８に接続されている。
【００３３】
制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御手段であり、メモリ等の記憶手段に記憶された制御プログラム等に基づいてオープンドレインドライバ４を制御するものである。制御部８は、画像データに応じてオープンドレインドライバ４を制御する。また、制御部８は、オープンドレインドライバ４に流れる電流の電流値と、その電流が流れる時間とを制御する。
【００３４】
レジスタ９は、定電流制御信号ＣＳを制御してオープンドレインドライバ４に流れる定電流Ｉｄｓを制御するものである。このレジスタ９は、制御部８により電流値が書き込まれることにより、定電流制御信号ＣＳを制御することができるようになっている。
【００３５】
本実施例では、レジスタ９に書き込まれる電流値を第１の電流値にすることにより、プレ電流制御信号を出力することができ、またレジスタ９に書き込まれる電流値を第２の電流値にすることにより、メイン電流制御信号を出力することができるようになっている。
【００３６】
したがって、制御部８は、レジスタ９を介して定電流制御信号ＣＳを制御することにより、プレ電流制御信号とメイン電流制御信号との２段階の制御信号をオープンドレインドライバ４に出力し、オープンドレインドライバ４に流れる定電流Ｉｄｓをプレ電流とメイン電流とに制御することができる。
【００３７】
また、制御部８は、オープンドレインドライバ４に、プレ電流が流れる時間と、メイン電流が流れる時間を制御することができる。
【００３８】
本実施例の制御部８は、第１の電流値のプレ電流が、第１の時間でオープンドレインドライバ４に流れるように制御した後、図１に示すＬＥＤ７の発光に必要な第２の電流値の電流がＬＥＤ７による露光に必要な第２の時間でオープンドレインドライバ４に流れるように２段階の制御を行う。
【００３９】
図４は実施例におけるタイミングチャートであり、図１に示す制御回路１６０を駆動する信号のタイミングチャートである。
図４において、それぞれのゲートＧ１〜Ｇ１９２にゲート制御信号が入力されることによってそれぞれのゲートＧ１〜Ｇ１９２がハイレベル（Ｈ）に設定される。
【００４０】
それぞれのゲートＧ１〜Ｇ１９２がハイレベル（Ｈ）の状態でオープンドレインドライバ４に定電流制御信号（図１に示す定電流制御信号ＣＳ）が入力されると、オープンドレインドライバ４に定電流Ｉｄｓが流れ、カソード３に接続されているドレイン電圧Ｖｄｓが変化する。
【００４１】
定電流制御信号は、プレ電流制御信号と、メイン電流制御信号との２段階の制御信号としてオープンドレインドライバ４に入力される。プレ電流制御信号が入力されるとプレ電流Ｐｃ（第１の電流値の電流）が定電流Ｉｄｓとしてオープンドレインドライバ４に流れ、メイン電流制御信号が入力されるとメイン電流Ｍｃ（図１に示すＬＥＤ７の発光に必要な第２の電流値の電流）が定電流Ｉｄｓとしてオープンドレインドライバ４に流れる。
【００４２】
上述した構成の作用について説明する。
まず、画像形成装置の印刷動作を図３に基づいて説明する。
画像形成装置１００の用紙収容カセット１０内の媒体Ｐは、ホッピングローラ１０ａによって繰り出され、レジストローラ１１へ送られ、続いてレジストローラ１１から画像形成ユニット１２へと搬送される。
【００４３】
画像形成ユニット１２において、感光体ドラム１２１の表面は、帯電ローラ１２２によって帯電され、ＬＥＤヘッド１６によって露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１２１に形成された静電潜像には、現像ローラ１２３上で薄層化されたトナーが静電的に付着されてトナー像が形成される。
【００４４】
感光体ドラム１２１に形成されたトナー像は、転写ローラ１７によって媒体Ｐに転写され、媒体Ｐ上にトナー像が形成される。なお、転写後に、感光体ドラム１２１上に残留したトナーは、クリーニング装置によって除去される。
【００４５】
トナー像が形成された媒体Ｐは、定着装置２１へ搬送され、定着装置２１においてトナー像が媒体Ｐに定着され、画像が形成される。
トナー像が定着された媒体Ｐは、排出ローラ２４によって挟持されて排紙積載部２５へ排出される。
【００４６】
このようにして、画像形成装置１０は媒体Ｐに画像を形成して印刷を行う。
【００４７】
次に、図３に示すＬＥＤヘッド１６の制御基板の制御回路の動作を図１、図２、図４、および図５に基づいて説明する。なお、ＬＥＤヘッド１６の制御回路のオープンドレインドライバ４は、図２に示す制御部８により制御される。
【００４８】
図１に示す制御回路１６０は、図４に示すように、初期状態（タイミングＴ０）では、ゲートＧ１〜Ｇ１９２がローレベル（Ｌ）であり、またオープンドレインドライバ４がハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）でカソード３がプルアップされており、サイリスタ１はオフ（非導通）の状態である。このとき、ＬＥＤ７は消灯状態である。
【００４９】
ドライバのシフトレジスタからゲート制御信号が入力され、選択されたゲート（図４に示すＧ１）がハイレベル（Ｈ）になり、それ以外のゲートはオフ（ローレベル（Ｌ））の状態である。
シフトレジスタから出力されるゲート制御信号により、ゲートはＧ１からＧ１９２に向かって順次ハイレベル（Ｈ）がシフトする。
【００５０】
ここで、ゲートのハイレベル（Ｈ）について図５のタイミングチャートを使用して説明する。なお、図５は、図４におけるタイミングＴ１からタイミングＴ２までのゲートＧ１のハイレベル（Ｈ）の間の定電流Ｉｄｓおよびドレイン電圧Ｖｄｓの波形を拡大した図である。
【００５１】
図５に示すように、ゲートのハイレベル（Ｈ）の周期Ｔｗは、印刷速度、解像度による副走査方向におけるライン間の距離（ライン間隔）、１ラインの点灯回数（本実施例では、１９２回）から算出される。
【００５２】
また、周期Ｔｗからシフトレジスタの安定時間（ゲートの安定時間）Ｔｓ、サイリスタ１のオフに必要な時間Ｔｇｑを減算した時間が発光制御に使用できる時間Ｔｃとなる。
即ち、Ｔｃ＝Ｔｗ−Ｔｓ−Ｔｇｑ
となる。
【００５３】
なお、周期Ｔｗは、ゲートにより１個のサイリスタが選択されている時間であり、時間Ｔｃは、制御部８がオープンドレインドライバ４の制御に使用可能な制御時間である。
ゲートがハイレベル（Ｈ）になってからシフトレジスタの安定時間Ｔｓが経過した後、ゲートにはプレ電流制御信号Ｐｃが入力される。
【００５４】
プレ電流Ｉｐは、サイリスタの寄生容量の電荷Ｑのディスチャージ電流であり、カソード３に接続されているドレイン電圧Ｖｄｓがアンダーシュートを起こさない程度の小さな定電流である。なお、電荷Ｑは、アレイ数であるサイリスタの数やサイリスタの特性によって変動するものである。
【００５５】
プレ電流Ｉｐを小さい電流値として、オープンドレインドライバ４を駆動させることにより、ドレイン電圧Ｖｄｓは、図５に示す波形Ｗ１のように、緩やかに低下する。
また、ドレイン電圧Ｖｄｓが低下することにより、アノード２とカソード３との間に電圧がかかってターンオン（図５に示す波形Ｗ２）し、電流が流れる。
【００５６】
プレ電流Ｉｐの電流値、およびプレ電流Ｉｐを流すプレ電流時間Ｔｉｐは調整可能であり、プレ電流Ｉｐの電流値が小さいほどターンオンするまでの時間が長くなる。一方、プレ電流Ｉｐの電流値が大きいほどターンオンするまでの時間が短くなるが、ドレイン電圧Ｖｄｓが急峻に低下する。本実施例では、プレ電流Ｉｐの電流値は、メイン電流Ｉｍの電流値よりも小さい電流値としている。
【００５７】
定電流Ｉｄｓの電流値が大きすぎると、ドレイン電圧Ｖｄｓがターンオンするまで急峻に低下し続け、最小電圧Ｖｍｉｎ以下になってアンダーシュートを起こしてしまい、定電流Ｉｄｓが流れなくなり、意図した制御ができなくなってしまう。
【００５８】
そのため、本実施例では、ドレイン電圧Ｖｄｓがアンダーシュートを起こさず、サイリスタ１がターンオンした状態またはターンオンする直前までプレ電流Ｉｐの電流値、およびプレ電流Ｉｐを流すプレ電流時間Ｔｉｐを制御する。
【００５９】
メイン電流Ｉｍは、図３に示す感光体ドラム１２１を露光するに必要なエネルギーで発光させるための駆動電流であり、第２の時間としての発光時間Ｔｉｍは、ＬＥＤ７による露光に必要な発光時間であり、発光制御に使用可能な時間Ｔｃからプレ電流時間Ｔｉｐを除いた時間内で制御する。
【００６０】
したがって、「発光時間Ｔｉｍ＜発光制御に使用可能な時間Ｔｃ−プレ電流時間Ｔｉｐ」となる。
【００６１】
なお、露光に必要なエネルギーである露光量（Ｊ）は、光量（Ｗ）と発光時間Ｔｉｍの積で求められる。また、光量は、発光素子の駆動電流や焦点位置を調整するレンズで決まる。
また、制御部８は、サイリスタ１がターンオンした状態またはターンオンする直前の状態からメイン電流Ｉｍがオープンドレインドライバ４に流れるように制御する。
【００６２】
サイリスタ１がターンオンした状態、またはターンオン直前の状態では、プレ電流Ｉｐからメイン電流Ｉｍに移行してもドレイン電圧Ｖｄｓの急峻な変動が抑えられ、オープンドレインドライバ４を駆動するためのドレイン電圧Ｖｄｓを確保することができる。
露光に必要な発光時間Ｔｉｍでメイン電流Ｉｍを流した後、オープンドレインドライバ４がハイインピーダンスになり、カソード電圧がプルアップされ、サイリスタ１がオフとなる。
【００６３】
その後、ゲート制御信号により、次のサイリスタのゲートが選択され、上述した制御が行われ、ゲートＧ１〜Ｇ１９２が同様に制御される。
本実施例では、ターンオンするまでの時間が長くならず、かつドレイン電圧Ｖｄｓがアンダーシュートを起こさないようにするため、プレ電流Ｉｐの電流値はメイン電流Ｉｍよりも小さい電流値とし、またプレ電流Ｉｐを流すプレ電流時間Ｔｉｐは以下の範囲とした。
【００６４】
１００ｎｓ（閾値）≦プレ電流時間Ｔｉｐ＜発光制御に使用可能な時間Ｔｃ−発光時間Ｔｉｍ
なお、プレ電流時間Ｔｉｐの下限値となる閾値は、１００ｎｓ（ナノ秒）であり、実験により計測した。
【００６５】
また、「プレ電流時間Ｔｉｐ＜発光制御に使用可能な時間Ｔｃ−発光時間Ｔｉｍ」は、上述した「発光時間Ｔｉｍ＜発光制御に使用可能な時間Ｔｃ−プレ電流時間Ｔｉｐ」に基づく条件である。
【００６６】
このように、本実施例では、制御部８は、第１の電流値の電流（プレ電流Ｉｐ）が、第１の時間（プレ電流時間Ｔｉｐ）でオープンドレインドライバ４に流れるように制御した後、ＬＥＤ７の発光に必要な第２の電流値の電流（メイン電流Ｉｍ）がＬＥＤ７による露光に必要な第２の時間（発光時間Ｔｉｍ）でオープンドレインドライバ４に流れるように２段階の制御を行うことにより、複数のＬＥＤ７が配列された発光素子アレイにおいて、所望の電流制御を行うことができるようになる。
【００６７】
また、プレ電流の制御でカソード電圧がアンダーシュートを起こすことなく、サイリスタ１をターンオンさせることができ、メイン電流が大きい場合でもカソード電圧がアンダーシュートすることなく、安定したメイン電流の制御を行うことができる。
【００６８】
さらに、メイン電流が小さい場合でもプレ電流の制御でターンオンさせているため、速やかにメイン電流制御に移行でき、所望の発光時間を確保することができる。
【００６９】
上述したＬＥＤヘッド１６の制御回路１６０の電流制御を本実施例の画像形成装置１００に適用した場合を以下に説明する。
【００７０】
図３に示す画像形成装置１００の印刷速度がＡ４サイズの印刷媒体において３５ｐｐｍ（枚／分）場合、主走査方向の１ラインの周期（１ラインに配列された１９２個のサイリスタを駆動させる時間）は約１０６μｓとなる。
主走査方向の１ラインの周期の中で主走査方向の１ラインの発光素子を１９２回発光させるため、１ラインの周期を発光回数およびマージンを含む時間で分割すると、発光素子１ドット当たりの発光時間は５５０ｎｓとなる。
【００７１】
発光素子１ドット当たりの発光時間５５０ｎｓからシフトレジスタの安定時間５０ｎｓおよびサイリスタ１のオフ時間８０ｎｓを除き、発光に使用できる時間は４１０ｎｓとなる。
【００７２】
露光に必要な露光エネルギーと発光素子の特性から露光に必要な発光時間Ｔｉｍを算出して１５０ｎｓとし、プレ電流時間Ｔｉｐに使用できる時間２６０ｎｓ内、かつドレイン電圧Ｖｄｓがアンダーシュートしないプレ電流時間Ｔｉｐおよびプレ電流Ｉｐの電流値を導出し、プレ電流時間Ｔｉｐを２００ｎｓ、プレ電流Ｉｐの電流値を２．５ｍＡとした。
【００７３】
なお、プレ電流Ｉｐの電流値は、メイン電流Ｉｍよりも小さい電流値であって、ドレイン電圧Ｖｄｓがアンダーシュートしない電流値として実験の結果により２．５ｍＡとした。
【００７４】
このようにすることにより、複数のＬＥＤ７が配列された発光素子アレイを有する画像形成装置１００において、所望の電流制御を行うことができるようになる。
以上説明したように、本実施例では、複数の発光素子が配列された発光素子アレイにおいて、所望の電流制御を行うことができるという効果が得られる。
【００７５】
また、プレ電流の制御でカソード電圧がアンダーシュートを起こすことなく、サイリスタをターンオンさせることができ、メイン電流が大きい場合でもカソード電圧がアンダーシュートすることなく、安定したメイン電流の制御を行うことができるという効果が得られる。
さらに、メイン電流が小さい場合でもプレ電流の制御でターンオンさせているため、速やかにメイン電流制御に移行でき、所望の発光時間を確保することができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限られるものでなく、露光装置を有するものであれば、複写機、ファクシミリ装置、または複合機（ＭＦＰ）としても良い。
【符号の説明】
【００７６】
１    サイリスタ
２    アノード
３    カソード
４    オープンドレインドライバ
５    ゲート
６    抵抗
７    ＬＥＤ
８    制御部
９    レジスタ
１０  給紙カセット
１１  レジストローラ
１２  画像形成ユニット
１６  ＬＥＤヘッド
１７  転写ローラ
２１  定着装置
２４  排出ローラ
２５  排紙積載部
１６０  制御回路
【図１】
2020157676.tif 000003
【図２】
2020157676.tif 000004
【図３】
2020157676.tif 000005
【図４】
2020157676.tif 000006
【図５】
2020157676.tif 000007