(57)【要約】【課題】  素子の逆方向印加電圧の絶対最大定格を越える値の電圧が印加されるのを確実に防止し、印刷品位の向上や寿命の延長を図る。【解決手段】  ＬＥＤヘッド１００においては、第１のＬＥＤ素子のカソード端子とＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９との間に、当該第１のＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第１のＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する。また、ＬＥＤヘッド１００においては、第２のＬＥＤ素子のカソード端子とＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０との間に、当該第２のＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第２のＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する。【選択図】  図１
2006305892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の定格からなる第１の発光半導体素子と、
第１の電源に接続される前記第１の発光半導体素子の第１の端子に、前記第１の電源に接続される第１の端子が接続された前記所定の定格からなる第２の発光半導体素子とからなる発光半導体素子群を駆動する駆動回路において、
前記第１の発光半導体素子の第２の端子と第２の電源とを選択的に接続する第１のスイッチ手段と、
前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続する第２のスイッチ手段と、
前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第１のスイッチ手段との間に、当該第１の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第１の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加し、また、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２のスイッチ手段との間に、当該第２の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第２の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する電圧印加手段とを備えること
を特徴とする駆動回路。
【請求項２】
前記発光半導体素子群は、前記第１の発光半導体素子を奇数番目とするとともに前記第２の発光半導体素子を偶数番目としたとき、奇数番目の発光半導体素子のグループと偶数番目の発光半導体素子のグループとに分割されて各グループ毎に時分割で駆動され、隣接する前記第１の発光半導体素子の第１の端子と第２の発光半導体素子の第１の端子とが接続され、さらに、全ての前記第１の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されるとともに、全ての前記第２の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されたものであり、
前記電圧印加手段は、
前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、
前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、
第１の端子が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２の電源に接続された第１のダイオードと、
第１の端子が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２の電源に接続された第２のダイオードとを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動回路。
【請求項３】
前記発光半導体素子群は、前記第１の発光半導体素子を奇数番目とするとともに前記第２の発光半導体素子を偶数番目としたとき、奇数番目の発光半導体素子のグループと偶数番目の発光半導体素子のグループとに分割されて各グループ毎に時分割で駆動され、隣接する前記第１の発光半導体素子の第１の端子と第２の発光半導体素子の第１の端子とが接続され、さらに、全ての前記第１の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されるとともに、全ての前記第２の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されたものであり、
前記電圧印加手段は、
前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、
前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、
前記第１のスイッチ手段の第１の端子と前記第２の電源との間に接続された第３の抵抗と、
前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記第２の電源との間に接続された第４の抵抗とを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動回路。
【請求項４】
前記発光半導体素子群は、前記第１の発光半導体素子を奇数番目とするとともに前記第２の発光半導体素子を偶数番目としたとき、奇数番目の発光半導体素子のグループと偶数番目の発光半導体素子のグループとに分割されて各グループ毎に時分割で駆動され、隣接する前記第１の発光半導体素子の第１の端子と第２の発光半導体素子の第１の端子とが接続され、さらに、全ての前記第１の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されるとともに、全ての前記第２の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されたものであり、
前記電圧印加手段は、
前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、
前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、
前記第１の抵抗の前記電源に接続された一端と前記第２の抵抗の前記電源に接続された一端とに接続されて一定の電圧を出力するレギュレータ回路とを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動回路。
【請求項５】
前記発光半導体素子群は、前記第１の発光半導体素子を奇数番目とするとともに前記第２の発光半導体素子を偶数番目としたとき、奇数番目の発光半導体素子のグループと偶数番目の発光半導体素子のグループとに分割されて各グループ毎に時分割で駆動され、隣接する前記第１の発光半導体素子の第１の端子と第２の発光半導体素子の第１の端子とが接続され、さらに、全ての前記第１の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されるとともに、全ての前記第２の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されたものであり、
前記電圧印加手段は、
前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、
前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、
第１の端子が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第１のダイオードと、
第１の端子が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第２のダイオードとを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動回路。
【請求項６】
前記発光半導体素子群は、前記第１の発光半導体素子を奇数番目とするとともに前記第２の発光半導体素子を偶数番目としたとき、奇数番目の発光半導体素子のグループと偶数番目の発光半導体素子のグループとに分割されて各グループ毎に時分割で駆動され、隣接する前記第１の発光半導体素子の第１の端子と第２の発光半導体素子の第１の端子とが接続され、さらに、全ての前記第１の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されるとともに、全ての前記第２の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されたものであり、
前記電圧印加手段は、
前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、
前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、
前記第１のスイッチ手段の第１の端子と前記第２のスイッチ手段の第１の端子との間に接続された第３の抵抗とを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動回路。
【請求項７】
前記発光半導体素子群は、隣接する４つずつの発光半導体素子のグループに分割されたものであり、各グループを構成する４つの発光半導体素子の第１の端子同士が接続され、さらに、各グループを構成する４つの発光半導体素子のうち、第１番目の発光半導体素子の第２の端子同士、第２番目の発光半導体素子の第２の端子同士、第３番目の発光半導体素子の第２の端子同士、及び第４番目の発光半導体素子の第２の端子同士が接続され、第１番目、第２番目、第３番目、及び第４番目の発光半導体素子がこの順序で時分割で駆動されるものであり、
前記電圧印加手段は、
前記第１番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、
前記第２番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、
前記第３番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第３の抵抗と、
前記第４番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第４の抵抗と、
第１の端子が前記第１番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第１のダイオードと、
第１の端子が前記第２番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第３番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第２のダイオードと、
第１の端子が前記第３番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第４番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第３のダイオードと、
第１の端子が前記第４番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第１番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第４のダイオードとを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動回路。
【請求項８】
前記発光半導体素子群は、前記第１の発光半導体素子を奇数番目とするとともに前記第２の発光半導体素子を偶数番目としたとき、奇数番目の発光半導体素子のグループと偶数番目の発光半導体素子のグループとに分割されて各グループ毎に時分割で駆動され、隣接する前記第１の発光半導体素子の第１の端子と第２の発光半導体素子の第１の端子とが接続され、さらに、全ての前記第１の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されるとともに、全ての前記第２の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されたものであり、
前記電圧印加手段は、
前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続するための制御信号が第１の電極に供給されるとともに、第２の電極が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第１のコンデンサと、
前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続するための制御信号が第１の電極に供給されるとともに、第２の電極が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第２のコンデンサとを有すること
を特徴とする請求項１記載の駆動回路。
【請求項９】
前記電圧印加手段は、さらに、
前記第１のコンデンサと並列に接続された第１の抵抗と、
前記第２のコンデンサと並列に接続された第２の抵抗とを有すること
を特徴とする請求項８記載の駆動回路。
【請求項１０】
所定の定格からなる第１の発光半導体素子と、第１の電源に接続される前記第１の発光半導体素子の第１の端子に、前記第１の電源に接続される第１の端子が接続された前記所定の定格からなる第２の発光半導体素子とからなる発光半導体素子群を駆動する駆動回路を備えるプリントヘッドにおいて、
前記第１の発光半導体素子の第２の端子と第２の電源とを選択的に接続する第１のスイッチ手段と、
前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続する第２のスイッチ手段と、
前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第１のスイッチ手段との間に、当該第１の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第１の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加し、また、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２のスイッチ手段との間に、当該第２の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第２の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する電圧印加手段とを備えること
を特徴とするプリントヘッド。
【請求項１１】
所定の定格からなる第１の発光半導体素子と、第１の電源に接続される前記第１の発光半導体素子の第１の端子に、前記第１の電源に接続される第１の端子が接続された前記所定の定格からなる第２の発光半導体素子とからなる発光半導体素子群を駆動する駆動回路を有するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドを用いて所定の記録媒体に対する画像形成を行う画像形成手段とを備え、
前記プリントヘッドは、
前記第１の発光半導体素子の第２の端子と第２の電源とを選択的に接続する第１のスイッチ手段と、
前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続する第２のスイッチ手段と、
前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第１のスイッチ手段との間に、当該第１の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第１の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加し、また、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２のスイッチ手段との間に、当該第２の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第２の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する電圧印加手段とを有すること
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、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子のような発光素子群を駆動する駆動回路、並びに例えば電子写真式プリンタに使用されるＬＥＤプリントヘッドのような駆動回路を用いたプリントヘッド及びこのプリントヘッドを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真記録方式の画像形成装置においては、帯電した感光体ドラムをプリント情報に応じて選択的に光照射して静電潜像を形成した上で、この静電潜像にトナーを付着させて現像を行ってトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体としての用紙に転写して定着させることにより、当該用紙上に画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置としては、感光体ドラムに光を照射して露光する光源として発光ダイオード（Light Emitting Diode；以下、ＬＥＤ素子という。）を用い、例えば図２２に示すような制御回路を備えるものが知られている。すなわち、画像形成装置は、当該画像形成装置を統括的に制御する印刷制御部１００１を備える。印刷制御部１００１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポート、及びタイマ等から構成され、当該画像形成装置における印字部の内部に配設される。印刷制御部１００１は、図示しない上位コントローラから送信された制御信号ＳＧ１やドットマップデータを一次元的に配列したビデオ信号ＳＧ２等に基づいて、当該画像形成装置全体をシーケンス制御し、画像形成動作を行う。
【０００４】
より具体的には、印刷制御部１００１は、制御信号ＳＧ１に含まれる印刷指示を受信すると、まず、ヒータ１０２２ａを内蔵した定着器１０２２の温度を検出する定着器温度センサ１０２３によって検出された温度を読み込み、当該定着器１０２２が使用可能な温度範囲にあるか否かを判定する。そして、印刷制御部１００１は、定着器１０２２が使用可能な温度範囲にないものと判定した場合には、ヒータ１０２２ａに対する通電を行い、使用可能な温度まで定着器１０２２を加熱する。一方、印刷制御部１００１は、定着器１０２２が使用可能な温度範囲にあるものと判定した場合には、ドライバ１００２を介して現像・転写プロセス用モータ１００３を回転させるとともに、チャージ信号ＳＧＣを帯電用高圧電源１０２５に供給することによって当該帯電用高圧電源１０２５をオン状態とし、現像器１０２７の帯電を行う。
【０００５】
そして、印刷制御部１００１は、図示しない給紙トレイにおける記録媒体としての用紙の有無を用紙残量センサ１００８を介して検出するとともに、当該給紙トレイにセットされている用紙の種類を用紙サイズセンサ１００９を介して検出し、当該用紙に応じた用紙の給送を開始する。ここで、用紙送りモータ１００５は、ドライバ１００４を介して双方向に回転させることが可能とされ、印刷制御部１００１は、最初に当該用紙送りモータ１００５を逆回転させ、用紙吸入口センサ１００６によって検出されるまで、給紙トレイにセットされた用紙を予め設定された量だけ給送する。そして、印刷制御部１００１は、ドライバ１００４を介して用紙送りモータ１００５を正回転させ、用紙を当該画像形成装置内部の印刷機構へと搬送する。
【０００６】
続いて、印刷制御部１００１は、用紙が印刷可能な位置まで到達すると、主走査同期信号や副走査同期信号を含むタイミング信号ＳＧ３を上位コントローラに対して送信し、これに応じて、上位コントローラからページ毎に編集されたビデオ信号ＳＧ２を受信する。そして、印刷制御部１００１は、所定のクロック信号ＨＤ−ＣＬＫに基づいて、受信したビデオ信号ＳＧ２を、印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０としてＬＥＤヘッド１０１９に対して転送する。なお、ＬＥＤヘッド１０１９は、１ドット（ピクセル）の印字のために設けられたＬＥＤ素子を複数個線状に配列したものである。
【０００７】
このようなビデオ信号ＳＧ２の送受信は、印刷ライン毎に行われる。印刷制御部１００１は、１ライン分のビデオ信号ＳＧ２を受信すると、ＬＥＤヘッド１０１９に対してラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤを送信し、印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０を当該ＬＥＤヘッド１０１９内に保持させる。なお、印刷制御部１００１は、上位コントローラから次のラインのビデオ信号ＳＧ２を受信している最中においても、ＬＥＤヘッド１０１９に保持させた印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０についての印刷を行わせることができる。
【０００８】
ＬＥＤヘッド１０１９によって印刷される情報は、所定の負電位に帯電させられた図示しない感光体ドラム上に、電位が上昇したドットとして潜像化される。そして、印刷制御部１００１は、現像器１０２７を制御し、所定の負電位に帯電させられた画像形成用のトナーを、感光体ドラム上に担持されている各ドットに電気的な吸引力によって吸引させ、トナー像を形成させる。この形成されたトナー像は、転写器１０２８に供給される。印刷制御部１００１は、転写信号ＳＧ４を転写用高圧電源１０２６に供給することによって当該転写用高圧電源１０２６をオン状態とし、所定の正電位を転写器１０２８に対して印加させる。このとき、印刷制御部１００１は、用紙サイズセンサ１００９及び用紙吸入口センサ１００６による検出に基づいて、用紙が転写器１０２８を通過している間だけ、転写用高圧電源１０２６からの電圧を当該転写器１０２８に対して印加させる。これに応じて、転写器１０２８は、感光体ドラムと当該転写器１０２８との間を通過する用紙上にトナー像を転写する。
【０００９】
このようにしてトナー像が転写された用紙は、定着器１０２２に搬送される。定着器１０２２は、ヒータ１０２２ａによる熱によってトナー像を用紙上に定着する。画像が定着された用紙は、さらに搬送され、印刷機構から外部へと排出される。このとき、印刷制御部１００１は、排出口近傍に設けられた用紙排出口センサ１００７を介して、用紙が排出された旨を検出する。そして、印刷制御部１００１は、印刷が終了して、用紙排出口センサ１００７が設けられた位置を用紙が通過すると、帯電用高圧電源１０２５による現像器１０２７に対する電圧の印加を終了させるとともに、ドライバ１００２を介して現像・転写プロセス用モータ１００３の回転を停止させる。
【００１０】
画像形成装置は、印刷制御部１００１の制御のもとに、このような一連の動作を繰り返し行うことにより、複数枚の用紙に対する画像形成を行うことができる。
【００１１】
このような画像形成装置は、例えば図２３に示すようなＬＥＤヘッド１０１９を備える。なお、ここでは、１インチあたり６００ドットの解像度でＡ４サイズの用紙に印刷可能なＬＥＤヘッドについて例示する。
【００１２】
すなわち、ＬＥＤヘッド１０１９は、複数のＬＥＤ素子が配列されたＬＥＤアレイチップＣＨＰと、これら各ＬＥＤアレイチップＣＨＰを駆動するための駆動ＩＣ（Integrated Circuit；モノシリック集積回路）ＤＲＶとから構成される。具体的には、ＬＥＤヘッド１０１９は、４９９２ドット、すなわち、４９９２個のＬＥＤ素子を配設するために、それぞれ１９２個のＬＥＤ素子を含む２６個のＬＥＤアレイチップＣＨＰと、これらＬＥＤアレイチップＣＨＰのそれぞれを駆動する同一回路によって構成された２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶとを有する。駆動ＩＣ  ＤＲＶは、それぞれ、隣接する駆動ＩＣとカスケード接続されて配設される。そして、ＬＥＤヘッド１０１９は、これらＬＥＤアレイチップＣＨＰ及び駆動ＩＣ  ＤＲＶが、それぞれ互いに接続されて構成される。また、ＬＥＤアレイチップＣＨＰにおいては、それぞれ、奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士が接続されるとともに、偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士が接続され、さらに、隣接して配置される２個のＬＥＤ素子のアノード端子同士が接続され、奇数番目のＬＥＤ素子と偶数番目のＬＥＤ素子とが時分割で駆動される。なお、同図においては、カスケード接続された１段目と２段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２及びＬＥＤアレイチップＣＨＰ１，ＣＨＰ２についてのみ示し、３段目〜２６段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ３，・・・，ＤＲＶ２６及びＬＥＤアレイチップＣＨＰ３，・・・，ＣＨＰ２６については省略している。また、同図において、符号ＬＥＤ１，・・・，ＬＥＤ３８４は、それぞれ、ＬＥＤ素子を示すものであり、３段目〜２６段目のＬＥＤアレイチップＣＨＰ３，・・・，ＣＨＰ２６に設けられるＬＥＤ３８５，・・・，ＬＥＤ４９９２については省略している。
【００１３】
また、ＬＥＤヘッド１０１９は、ＮチャネルＭＯＳ（Metal-Oxide Semiconductor）トランジスタ１１０９，１１１０を有する。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９のドレーン端子は、奇数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・のカソード端子に接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０のドレーン端子は、偶数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・のカソード端子に接続されている。また、これらＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９，１１１０のソース端子は、グラウンドに接続されている。さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９のゲート端子は、奇数段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶに接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０のゲート端子は、偶数段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶに接続されている。さらにまた、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９のドレーン端子と電源ＶＤＤとの間に抵抗１１１１が接続されるとともに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０のドレーン端子と電源ＶＤＤとの間に抵抗１１１２が接続されている。
【００１４】
なお、ＬＥＤアレイチップＣＨＰ１，ＣＨＰ２，・・・は、それぞれ、例えばＧａＡｓを母材として構成され、この母材によるウェハ基板上に、ＧａＡｌＡｓ等からなるＮ型半導体層をエピタキシャル成長させたものに、亜鉛（Ｚｎ）等からなるＰ型不純物を部分的に拡散させることによって微小面積のＰＮ接合を形成し、複数のＬＥＤ素子を半導体製造技術を用いて一括して作成したものとすることができる。これにより、ＬＥＤヘッド１０１９においては、１つのＬＥＤアレイチップあたり、発光波長が約７４０ｎｍであるＬＥＤ素子を１９２個ずつ配置することを可能としている。なお、ここで示すＬＥＤ素子は、後述するように、発光状態での順方向電圧が約１．６Ｖであるものとする。
【００１５】
このようなＬＥＤヘッド１０１９においては、印刷制御部１００１から出力される印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０をクロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力し、４９９２ドット分のビットデータからなる印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０を、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに設けられた図示しないフリップフロップ回路からなる複数のシフトレジスタ中に順次転送する。続いて、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤを各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力し、印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０を、フリップフロップ回路に対応して各駆動ＩＣ  ＤＲＶに設けられた図示しないラッチ回路にラッチする。そして、ＬＥＤヘッド１０１９においては、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力される印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０とストローブ信号（以下、印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎという。）とに基づいて、４９９２個のＬＥＤ素子のうち、ハイレベルであるドットデータに対応するものが点灯される。このとき、ＬＥＤヘッド１０１９においては、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力される同期信号ＨＤ−ＨＳＹＮＣ−Ｎに基づいて、奇数番目のＬＥＤ素子と偶数番目のＬＥＤ素子とを時分割駆動する際に、奇数番目のＬＥＤ素子に対する駆動であるか偶数番目のＬＥＤ素子に対する駆動であるかの初期状態を設定する。また、ＬＥＤヘッド１０１９においては、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力される基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、ＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流値を指令する。
【００１６】
ここで、駆動ＩＣ  ＤＲＶにおいては、図２３では明示していないが、ＬＥＤ素子の発光パワーのバラツキを補正するための光量補正機能を備えることが一般的であり、光量補正データを格納するための補正データ格納手段を備えることが通例である。この代表的な例として、補正データ格納手段の構成及び駆動電流を変化させて光量調整用を行う駆動回路の構成が特許文献１に開示されている。
【００１７】
【特許文献１】特許第３１２４２３０号公報
【００１８】
具体的には、この特許文献１には、発光素子群を各駆動サイクル毎に選択的に駆動する駆動ＩＣが開示されている。この特許文献１に開示された技術は、光量補正データと印刷データとが同じデータ端子及びシフトレジスタ等のデータ伝達手段を共有して伝達されることから、駆動ＩＣにおいて光量補正データの伝達のために新たな端子を設ける必要がない、という優れた特徴を有している。
【００１９】
また、図２３に示す駆動ＩＣ  ＤＲＶは、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９，１１１０のダイナミック駆動制御を行う機能を有している。ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９，１１１０が異なるタイミングにて制御されることから、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号と、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶとから出力される制御信号とについても異なるものとする必要がある。一方、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・は、全て同一の構成からなるものであるため、端子ＫＤＲＶから出力される２種類の制御信号のうち、いずれの制御信号を出力すべきであるかを示す選択データ（図２４において、カソード選択データＫ−ＳＥＬとして表現される）もまた、上述した光量補正データとともにＬＥＤヘッド１０１９の初期設定データとして印刷制御部１００１から送信されることになる。
【００２０】
図２４に、図２３に示す構成のＬＥＤヘッド１０１９を用いて印刷動作を行う場合のタイムチャートを示す。
【００２１】
すなわち、ＬＥＤヘッド１０１９においては、図２４中Ａ部に示すように、ＬＥＤ素子の時分割駆動の開始に先だって、同期信号ＨＤ−ＨＳＹＮＣ−Ｎが入力される。続いて、ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図中Ｂ部に示すように、奇数番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｏｄｄ印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。なお、ＬＥＤヘッド１０１９においては、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶがカスケード接続され、各駆動ＩＣ  ＤＲＶ毎に９６個のＬＥＤ素子駆動端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ９６を有しており、１パルスのクロック信号ＨＤ−ＣＬＫに基づいて、隣接する４画素分のデータを一度に転送することが可能とされる。そのため、１回のＬＥＤ素子の駆動に必要となるデータをシフト入力するためのクロックパルス数は、９６／４＊２６＝２４＊２６＝６２４となる。
【００２２】
そして、ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図中Ｂ部において、１回目のＬＥＤ素子の駆動に必要である奇数ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。このとき、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９，１１１０を介してＬＥＤ素子のコモンカソード端子のグラウンドへの接続オン／オフを切り替えるために、当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９に供給される制御信号ＯＤＤ、及びＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０に供給される制御信号ＥＶＥＮが、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【００２３】
なお、ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図に示すように、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・に対する光量補正データの格納過程において、上述したカソード選択データＫ−ＳＥＬも同時に格納される。このカソード選択データＫ−ＳＥＬは、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１についてはローレベル（論理値０）に設定され、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２についてはハイレベル（論理値１）に設定される。このとき、ＬＥＤヘッド１０１９においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。また、ＬＥＤヘッド１０１９においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、同図中Ｄ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｅ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移する。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０は、オフ状態となる。
【００２４】
さらに、ＬＥＤヘッド１０１９においては、所定の待ち時間Ｔｐの経過後に、同図中Ｆ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。この状態において、ＬＥＤヘッド１０１９においては、制御信号ＯＤＤがハイレベルとなっており、また、制御信号ＥＶＥＮがローレベルとなっていることから、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９がオン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０がオフ状態となる。したがって、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されない。そのため、ＬＥＤヘッド１０１９においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。なお、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【００２５】
また、ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図中Ｇ部に示すように、偶数番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｅｖｅｎ印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。なお、１回のＬＥＤ素子の駆動に必要となるデータをシフト入力するためのクロックパルス数は、上述したように、９６／４＊２６＝２４＊２６＝６２４である。続いて、ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図中Ｇ部において、１ライン分のデータのうち、偶数ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｈ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。そして、ＬＥＤヘッド１０１９においては、所定の待ち時間Ｔｐの経過後に、同図中Ｋ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図中Ｈ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、制御信号ＯＤＤ，ＥＶＥＮが駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【００２６】
そして、ＬＥＤヘッド１０１９においては、同図中Ｈ部に示すラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤの立ち上がりの結果、同図中Ｉ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがハイレベルからローレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｊ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがローレベルからハイレベルへと遷移する。この結果、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９がオフ状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０がオン状態となる。これにともない、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されなくなる。そのため、ＬＥＤヘッド１０１９においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。この場合、ＬＥＤヘッド１０１９においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【００２７】
このように、ＬＥＤヘッド１０１９においては、複数のＬＥＤ素子のうち、奇数番目のＬＥＤ素子と偶数番目のＬＥＤ素子とを順次時分割に駆動することにより、１ライン分のＬＥＤ素子の駆動を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら，従来のＬＥＤヘッドにおいては、その印刷品位の向上や寿命の延長を阻む以下のような問題があった。
【００２９】
まず、ＬＥＤヘッドにおいて発生する第１の問題について、図２５を用いて説明する。なお、同図は、図２３に対応するものであるが、説明の簡略化のため、要部のみを抜き出して示したものである。
【００３０】
図２５においては、図２３に示した奇数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等と偶数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等とについて、特に、６個のＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４，ＬＥＤ４９９１，ＬＥＤ４９９２を抜き出して示している。これらＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９１，ＬＥＤ４９９２のうち、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子に接続され、これら接続されたアノード端子は、ここでは図示しない駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１に接続される。また、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３のアノード端子は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４のアノード端子に接続され、これら接続されたアノード端子は、ここでは図示しない駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ２に接続される。以下同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４９９１のアノード端子は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４９９２のアノード端子に接続され、これら接続されたアノード端子は、ここでは図示しない駆動ＩＣ  ＤＲＶ２６の端子ＤＯ９６に接続される。また、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９のドレーン端子に接続される。同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０のドレーン端子に接続される。
【００３１】
このような接続関係にあるＬＥＤヘッドにおいて、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９がオフ状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０がオン状態となった場合を考える。なお、図２５においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９を破線で示している。
【００３２】
このとき、ＬＥＤヘッドにおいては、電源ＶＤＤからグラウンドへと至る経路のうち、同図中一点鎖線で示される経路を考えると、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０がオン状態となっていることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２に対しては順方向への電圧が印加され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１に対しては逆方向への電圧が印加されることになる。典型的な場合を考えると、電源電圧ＶＤＤは、５Ｖであり、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２に対して印加される順方向電圧は、上述したように、約１．６Ｖである。なお、ＬＥＤ素子は、そのアノード端子とカソード端子との間の電位差によって発光するものであるが、電源電圧ＶＤＤは、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９，１１１０を選択的にオフ状態としたときに、ＬＥＤ素子のカソード端子と、オフ状態とした当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタのドレーン端子との間の電圧を速やかに上昇させ、ＬＥＤ素子の発光を速やかに停止させるために印加されるものである。
【００３３】
ここで、一点鎖線で示される経路の電流値が小さい場合を考え、抵抗１１１１による電圧降下を無視した場合には、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１に対して印加される逆方向電圧は、電源電圧ＶＤＤからＬＥＤ素子ＬＥＤ２に対して印加される順方向電圧を減じた値であり、５Ｖ−約１．６Ｖ＝約３．４Ｖであることがわかる。すなわち、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１に対して印加される逆方向電圧は、ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の絶対最大定格である３Ｖを越える値となる。
【００３４】
本件出願人が行った信頼性試験の結果から、このような絶対最大定格を越える逆方向電圧の印加は、長期的にみると、ＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となることが判明している。
【００３５】
このように、従来のＬＥＤヘッドにおいては、絶対最大定格を越える逆方向電圧をＬＥＤ素子に対して印加してしまうことから、ＬＥＤ素子の光量低下を招来し、これに起因して、印刷品位を劣化させ、その寿命を短くしまうという問題があった。
【００３６】
つぎに、ＬＥＤヘッドにおいて発生する第２の問題について、図２６を用いて説明する。
【００３７】
上述した第１の問題は、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対して、抵抗１１１１，１１１２を介して電源電圧ＶＤＤが印加され、逆バイアス状態となることによって発生するものである。このような不具合を解消するためには、図２６に示すように、抵抗１１１１，１１１２を除去することが考えられる。なお、同図においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９，１１１０のソース端子とドレーン端子との間に発生する浮遊容量を、コンデンサ１２０１，１２０２としてモデル化して示している。このような浮遊容量は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９，１１１０のソース端子とドレーン端子との間に発生するものに限られず、ＬＥＤアレイチップＣＨＰ内に設けられているカソード配線と当該チップが配設される基板との間、ひいてはグラウンドとの間にも生じるものであるが、同図においては、これらを含め、コンデンサ１２０１，１２０２としてモデル化している。ＬＥＤヘッドにおいては、上述したように、Ｎチャネルトランジスタ１１０９，１１１０のそれぞれに例えば４９９２個といった膨大数のＬＥＤ素子が接続されていることから、ＬＥＤ素子のカソード端子とＮチャネルトランジスタ１１０９，１１１０のドレーン端子とを接続する配線が極めて長いものとなり、無視することができないレベルの浮遊容量が発生する。
【００３８】
このような抵抗１１１１，１１１２を除去したＬＥＤヘッドにおいては、非点灯状態にあるＬＥＤ素子が逆バイアス状態となるのを回避することができるが、以下のような新たな問題が生じる。
【００３９】
この問題を説明するために、例えば図２４中Ｄ部やＥ部に示した状態のように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９がオン状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０がオフ状態となった後、同図中Ｆ部に示したように、駆動ＩＣ  ＤＲＶが駆動状態となった場合を考える。この場合、ＬＥＤヘッドにおいては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１を発光させるべく、図２６中破線で示す電流Ｉ１が流れる。
【００４０】
ＬＥＤヘッドにおいては、このような状態となる直前では、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０９がオフ状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１１０がオン状態であったことから、コンデンサ１２０２は放電状態にあり、その両端電圧は略０Ｖとなっている。そのため、ＬＥＤヘッドにおいては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１よりもＬＥＤ素子ＬＥＤ２の順方向電圧が僅かでも小さい場合には、例えば図２４中Ｆ部に示したように、駆動ＩＣ  ＤＲＶが駆動状態となってＬＥＤ素子ＬＥＤ１への発光制御がなされると、図２６中一点鎖線で示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２を介してコンデンサ１２０２への充電電流Ｉ２が流れることになる。この結果、ＬＥＤヘッドにおいては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光開始時に、短時間ではあるがＬＥＤ素子ＬＥＤ２が意図せず発光してしまうという不具合現象が生じてしまう。
【００４１】
ＬＥＤヘッドにおいては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２、又はＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ４といったように、隣接するＬＥＤ素子同士の特性が完全に一致している場合には、このような不具合現象が目立つ可能性は少ないが、隣接するＬＥＤ素子間で順方向電圧に差が生じた場合には、コンデンサ１２０１，１２０２等への充電電流による短時間の誤発光が生じ、例えば用紙の印字面に縦すじ状の誤印字をしてしまう等、印刷品位の面から許容し難い現象が発生することになる。
【００４２】
ここで、図２５に示した抵抗１１１１，１１１２は、ＬＥＤ素子の駆動に先だって、コンデンサ１２０１，１２０２を予め充電しておくことにより、ＬＥＤ素子の駆動時に、非点灯側のＬＥＤ素子を介してコンデンサ１２０１，１２０２等に流れる充電電流の影響をなくすために設けられるものである。しかしながら、ＬＥＤヘッドにおいては、抵抗１１１１，１１１２を付加したとしても、コンデンサ１２０１，１２０２の静電容量を小さくする効果は得られず、抵抗１１１１，１１１２を介したコンデンサ１２０１，１２０２への充電電流が依然として発生していることになる。
【００４３】
このようなコンデンサ１２０１，１２０２の充電時における時定数τは、抵抗１１１１，１１１２の抵抗値をＲとし、コンデンサ１２０１，１２０２の静電容量をＣとしたとき、Ｃ×Ｒで表される。そのため、非点灯側のＬＥＤ素子に対するコンデンサ１２０１，１２０２への充電電流の影響をなくすためには、図２４に示したラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤの立ち上がりから印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎの立ち下がりまでの時間Ｔｐを、時定数τよりも十分大きく設定しておく必要がある。
【００４４】
しかしながら、時間Ｔｐを大きく設定することは、印刷時の印刷ライン周期を長くすることに他ならず、高速印刷可能な画像形成装置を構成する上で設計的な制約要因となる。
【００４５】
また、印刷動作の高速化のために抵抗１１１１，１１１２の抵抗値Ｒを小さくすることは、これら抵抗１１１１，１１１２による無駄な電力消費を増大させることになり、また、図２５中一点鎖線で示すＬＥＤ素子ＬＥＤ１の逆バイアス状態において流れ得る逆方向電流値の上限値が大きくなり、ＬＥＤ素子の劣化が破局的に進行することになるという深刻な問題を招来する。
【００４６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、素子の逆方向印加電圧の絶対最大定格を越える値の電圧が印加されるのを確実に防止し、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる駆動回路、及びこの駆動回路を備えるプリントヘッド、並びにこのプリントヘッドを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
上述した目的を達成する本発明にかかる駆動回路は、所定の定格からなる第１の発光半導体素子と、第１の電源に接続される前記第１の発光半導体素子の第１の端子に、前記第１の電源に接続される第１の端子が接続された前記所定の定格からなる第２の発光半導体素子とからなる発光半導体素子群を駆動する駆動回路において、前記第１の発光半導体素子の第２の端子と第２の電源とを選択的に接続する第１のスイッチ手段と、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続する第２のスイッチ手段と、前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第１のスイッチ手段との間に、当該第１の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第１の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加し、また、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２のスイッチ手段との間に、当該第２の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第２の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴としている。
【００４８】
このような本発明にかかる駆動回路においては、第１の発光半導体素子又は発光半導体素子のそれぞれの第２の端子の電位上昇を制限することができ、非駆動状態にある第１の発光半導体素子又は第２の発光半導体素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。
【００４９】
具体的には、前記発光半導体素子群は、前記第１の発光半導体素子を奇数番目とするとともに前記第２の発光半導体素子を偶数番目としたとき、奇数番目の発光半導体素子のグループと偶数番目の発光半導体素子のグループとに分割されて各グループ毎に時分割で駆動され、隣接する前記第１の発光半導体素子の第１の端子と第２の発光半導体素子の第１の端子とが接続され、さらに、全ての前記第１の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されるとともに、全ての前記第２の発光半導体素子の第２の端子同士が接続されたものである。
【００５０】
このような本発明にかかる駆動回路においては、前記電圧印加手段として、前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、第１の端子が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２の電源に接続された第１のダイオードと、第１の端子が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２の電源に接続された第２のダイオードとを有するものを用いることにより、第１の発光半導体素子又は発光半導体素子のそれぞれの第２の端子の電位を上昇させる一方で、非駆動状態にある第１の発光半導体素子又は第２の発光半導体素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。
【００５１】
また、本発明にかかる駆動回路においては、前記電圧印加手段として、前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、前記第１のスイッチ手段の第１の端子と前記第２の電源との間に接続された第３の抵抗と、前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記第２の電源との間に接続された第４の抵抗とを有するものを用いてもよい。
【００５２】
さらに、本発明にかかる駆動回路においては、前記電圧印加手段として、前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、前記第１の抵抗の前記電源に接続された一端と前記第２の抵抗の前記電源に接続された一端とに接続されて一定の電圧を出力するレギュレータ回路とを有するものを用いてもよい。
【００５３】
さらにまた、本発明にかかる駆動回路においては、前記電圧印加手段として、前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、第１の端子が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第１のダイオードと、第１の端子が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第２のダイオードとを有するものを用いてもよい。
【００５４】
また、本発明にかかる駆動回路においては、前記電圧印加手段として、前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、前記第１のスイッチ手段の第１の端子と前記第２のスイッチ手段の第１の端子との間に接続された第３の抵抗とを有するものを用いてもよい。
【００５５】
さらに、本発明にかかる駆動回路においては、第１の発光半導体素子又は発光半導体素子のそれぞれの第２の端子の電位を上昇させるために、前記第１のスイッチ手段の第１の端子に一端が接続された第１の抵抗と、前記第２のスイッチ手段の第１の端子に一端が接続された第２の抵抗とを備えない構成とすることもできる。
【００５６】
すなわち、本発明にかかる駆動回路においては、前記電圧印加手段として、前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続するための制御信号が第１の電極に供給されるとともに、第２の電極が前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第１のコンデンサと、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続するための制御信号が第１の電極に供給されるとともに、第２の電極が前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第２のコンデンサとを有するものを用いてもよい。この場合、前記電圧印加手段は、さらに、前記第１のコンデンサと並列に接続された第１の抵抗と、前記第２のコンデンサと並列に接続された第２の抵抗とを有してもよい。
【００５７】
また、本発明にかかる駆動回路において、前記発光半導体素子群は、隣接する４つずつの発光半導体素子のグループに分割されたものであり、各グループを構成する４つの発光半導体素子の第１の端子同士が接続され、さらに、各グループを構成する４つの発光半導体素子のうち、第１番目の発光半導体素子の第２の端子同士、第２番目の発光半導体素子の第２の端子同士、第３番目の発光半導体素子の第２の端子同士、及び第４番目の発光半導体素子の第２の端子同士が接続され、第１番目、第２番目、第３番目、及び第４番目の発光半導体素子がこの順序で時分割で駆動されるものとすることもできる。
【００５８】
このような本発明にかかる駆動回路においては、前記電圧印加手段として、前記第１番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子と所定の電源との間に接続された第１の抵抗と、前記第２番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第２の抵抗と、前記第３番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第３の抵抗と、前記第４番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子と前記電源との間に接続された第４の抵抗と、第１の端子が前記第１番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第２番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第１のダイオードと、第１の端子が前記第２番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第３番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第２のダイオードと、第１の端子が前記第３番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第４番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続された第３のダイオードと、第１の端子が前記第４番目の発光半導体素子に対応する前記第２のスイッチ手段の第１の端子に接続されるとともに、第２の端子が前記第１番目の発光半導体素子に対応する前記第１のスイッチ手段の第１の端子に接続された第４のダイオードとを有するものを用いることにより、第１の発光半導体素子又は発光半導体素子のそれぞれの第２の端子の電位を上昇させる一方で、非駆動状態にある第１の発光半導体素子又は第２の発光半導体素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。
【００５９】
また、上述した目的を達成する本発明にかかるプリントヘッドは、所定の定格からなる第１の発光半導体素子と、第１の電源に接続される前記第１の発光半導体素子の第１の端子に、前記第１の電源に接続される第１の端子が接続された前記所定の定格からなる第２の発光半導体素子とからなる発光半導体素子群を駆動する駆動回路を備えるプリントヘッドにおいて、前記第１の発光半導体素子の第２の端子と第２の電源とを選択的に接続する第１のスイッチ手段と、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続する第２のスイッチ手段と、前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第１のスイッチ手段との間に、当該第１の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第１の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加し、また、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２のスイッチ手段との間に、当該第２の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第２の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴としている。
【００６０】
さらに、上述した目的を達成する本発明にかかる画像形成装置は、所定の定格からなる第１の発光半導体素子と、第１の電源に接続される前記第１の発光半導体素子の第１の端子に、前記第１の電源に接続される第１の端子が接続された前記所定の定格からなる第２の発光半導体素子とからなる発光半導体素子群を駆動する駆動回路を有するプリントヘッドと、前記プリントヘッドを用いて所定の記録媒体に対する画像形成を行う画像形成手段とを備え、前記プリントヘッドは、前記第１の発光半導体素子の第２の端子と第２の電源とを選択的に接続する第１のスイッチ手段と、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２の電源とを選択的に接続する第２のスイッチ手段と、前記第１の発光半導体素子の第２の端子と前記第１のスイッチ手段との間に、当該第１の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第１の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加し、また、前記第２の発光半導体素子の第２の端子と前記第２のスイッチ手段との間に、当該第２の発光半導体素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該第２の発光半導体素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加する電圧印加手段とを有することを特徴としている。
【００６１】
このような本発明にかかるプリントヘッド及び画像形成装置においては、第１の発光半導体素子又は第２の発光半導体素子のそれぞれの第２の端子の電位上昇を制限することができ、非駆動状態にある第１の発光半導体素子又は第２の発光半導体素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明においては、非駆動状態にある第１の発光半導体素子又は第２の発光半導体素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができることから、長期的に発光半導体素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となる。したがって、本発明においては、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６４】
この実施の形態は、静電潜像担持体としての感光体ドラムの帯電及び露光、当該感光体ドラム上に形成された静電潜像のトナーによる現像、得られたトナー画像の記録媒体上への転写、当該記録媒体上のトナー画像の定着といったプロセスを経ることにより、画像形成を行う電子写真記録方式の画像形成装置である。なお、以下では、説明の便宜上、感光体ドラムに光を照射して露光する光源（発光半導体素子）として、複数の発光ダイオード（Light Emitting Diode；以下、ＬＥＤ素子という。）からなる列を備えた画像形成装置を取り上げ、これらＬＥＤ素子を被駆動素子として本発明を適用した場合について説明するものとする。
【００６５】
まず、本発明の第１の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。この画像形成装置は、ＬＥＤヘッドにおけるＬＥＤ素子のカソード端子とアノード端子との間に印加する電圧値の最適化を図ることにより、ＬＥＤ素子の高速オン／オフ駆動を可能とした状態で意図しない誤発光を確実に防止し、信頼性の向上を図るものである。
【００６６】
画像形成装置は、図１に要部構成を示すＬＥＤヘッド１００を備える。ＬＥＤヘッド１００は、１ドット（ピクセル）の印字のために設けられたＬＥＤ素子を複数個線状に配列したものである。具体的には、ＬＥＤヘッド１００は、１インチあたり６００ドットの解像度でＡ４サイズの用紙に印刷可能である場合には、図２３に示したＬＥＤヘッド１０１９と同様に、４９９２ドット、すなわち、４９９２個のＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，・・・，ＬＥＤ４９９２を配設するために、それぞれ１９２個のＬＥＤ素子が配列された２６個のＬＥＤアレイチップと、これら各ＬＥＤアレイチップを駆動するための２６個の駆動ＩＣ（Integrated Circuit；モノシリック集積回路）とから構成される。
【００６７】
なお、以下では、特に図示しないが、説明の便宜上、２６個のＬＥＤアレイチップをそれぞれＬＥＤアレイチップＣＨＰ１，ＣＨＰ２，・・・，ＣＨＰ２６と称するとともに、２６個の駆動ＩＣをそれぞれ駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，・・・，ＤＲＶ２６と称するものとする。
【００６８】
駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，・・・，ＤＲＶ２６は、それぞれ、当該ＬＥＤヘッド１００の主走査方向に対して等ピッチで所定のプリント配線基板上に配設される。各駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，・・・，ＤＲＶ２６は、同一回路によって構成され、隣接する駆動ＩＣとカスケード接続されている。一方、ＬＥＤアレイチップＣＨＰ１，ＣＨＰ２，・・・，ＣＨＰ２６は、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，・・・，ＤＲＶ２６のそれぞれと対向して、これら駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，・・・，ＤＲＶ２６が配設されたプリント配線基板上に配設される。そして、ＬＥＤヘッド１００は、これらＬＥＤアレイチップＣＨＰ及び駆動ＩＣ  ＤＲＶが、それぞれ互いに接続されて構成される。また、ＬＥＤアレイチップＣＨＰにおいては、それぞれ、１９２個のＬＥＤ素子を、奇数番目のＬＥＤ素子のグループと偶数番目のＬＥＤ素子のグループとに分割し、奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士が接続されるとともに、偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士が接続され、さらに、隣接して配置される２個のＬＥＤ素子のアノード端子同士が接続され、奇数番目のＬＥＤ素子と偶数番目のＬＥＤ素子とが時分割に２分割駆動される。
【００６９】
すなわち、図１に示すＬＥＤヘッド１００において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９１，ＬＥＤ４９９２のうち、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子に接続され、これら接続されたアノード端子は、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１に接続される。また、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３のアノード端子は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４のアノード端子に接続され、これら接続されたアノード端子は、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ２に接続される。以下同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４９９１のアノード端子は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４９９２のアノード端子に接続され、これら接続されたアノード端子は、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２６の端子ＤＯ９６に接続される。また、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、当該カソード端子とグラウンドとを選択的に接続するスイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳ（Metal-Oxide Semiconductor）トランジスタ１０９のドレーン端子に接続される。同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、当該カソード端子とグラウンドとを選択的に接続するスイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に接続される。また、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０のソース端子は、グラウンドに接続されている。
【００７０】
さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のゲート端子は、図２３に示したＬＥＤヘッド１０１９と同様に、第１段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１のここでは図示しない端子ＫＤＲＶに接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のゲート端子は、第２段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶに接続されている。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のゲート端子には、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，・・・等の奇数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御を行うために、第１段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから制御信号ＯＤＤが供給される。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のゲート端子には、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，・・・等の偶数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御を行うために、第２段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから制御信号ＥＶＥＮが供給される。さらにまた、ＬＥＤヘッド１００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子と所定の電源ＶＤＤとの間に抵抗１１１が接続されるとともに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子と電源ＶＤＤとの間に抵抗１１２が接続されている。これら抵抗１１１，１１２の抵抗値は、それぞれ、例えば２ｋΩ〜２０ｋΩ程度とされ、より望ましくは、４ｋΩ〜５ｋΩとされる。
【００７１】
また、ＬＥＤヘッド１００は、ダイオード１２１，１２２を備える。これらダイオード１２１，１２２は、それぞれ、シリコン素材からなり、その順方向電圧が約０．６Ｖ程度の特性を有するものである。なお、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，・・・の発光状態での順方向電圧は約１．６Ｖであるのに対して、ダイオード１２１，１２２の順方向電圧は約０．６Ｖであるのは、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，・・・は、化合物半導体に形成されたダイオードであるのに対して、ダイオード１２１，１２２は、シリコン半導体に形成されたダイオードであることによる。すなわち、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，・・・の順方向電圧とダイオード１２１，１２２の順方向電圧とが異なるのは、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，・・・を構成する化合物のエネルギバンドギャップと、ダイオード１２１，１２２を構成するシリコンのエネルギバンドギャップとが異なるためである。なお、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，・・・のエネルギバンドギャップは、発光波長によって異なり、発光波長が短いものを選択するのにともなって大きくなり、その順方向電圧も大きくなる。これらダイオード１２１，１２２のうち、ダイオード１２１のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、グラウンドに接続されている。また、ダイオード１２２のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、グラウンドに接続されている。
【００７２】
さて、このようなＬＥＤヘッド１００において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となった場合を考える。なお、図２においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０を破線で示している。
【００７３】
このとき、ＬＥＤヘッド１００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態であることから、同図中一点鎖線で示すように、電源ＶＤＤから抵抗１１２並びにダイオード１２２のアノード端子及びカソード端子を介してグラウンドへと至る電流経路が形成される。したがって、ダイオード１２２は、順バイアス状態にあり、その順方向電圧は、上述したように、約０．６Ｖである。同図においては、これにより生じる電位差を矢印を用いて示している。なお、電源ＶＤＤから抵抗１１１又は抵抗１１２を介してグラウンドに流れる電流は、１ｍＡ〜２ｍＡ程度と小さく、ＬＥＤヘッド１００の全体的な電流値は実質的に変化しない。
【００７４】
ここで、ＬＥＤヘッド１００においては、図２４に示したタイムチャートを用いて説明したように、同図中Ｃ部において、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がり、これに引き続いて同図中Ｄ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移するとともに、同図中Ｅ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移することになる。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【００７５】
さらに、ＬＥＤヘッド１００においては、所定の待ち時間の経過後に、同図中Ｆ部に示したように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力されることから、図２中破線で示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１から出力されたＬＥＤ素子ＬＥＤ１を駆動するための駆動電流Ｉ１が流れる。同様に、ＬＥＤヘッド１００においては、他の奇数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９９１等についても、図示しない上位の印刷制御部から送出される印刷データに基づいて、駆動ＩＣ  ＤＲＶ，・・・，ＤＲＶ２６の各端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ９６から出力される駆動電流によって発光駆動されることになる。
【００７６】
ここで、図２に示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子とカソード端子との間に印加される順方向電圧をＶＦ１とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子とカソード端子との間に印加される電圧をＶＦ２とする。ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のアノード端子同士は接続されていることから、両者のアノード電位は等しく、上述したように、発光状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の順方向電圧である約１．６Ｖと等しい。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９はオン状態にあることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位は、略０Ｖであり、これに対してＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位は、約０．６Ｖとなっている。
【００７７】
この状態において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のそれぞれに流れる電流値を評価するために、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１に流れる電流をＩＦ１とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２に流れる電流をＩＦ２として、これら両者の比を試算する。
【００７８】
電子物性の理論において周知であるように、順バイアス状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１に流れる電流ＩＦ１は、次式（１）によって表すことができる。
【００７９】
【数１】
2006305892.tif 000003
【００８０】
上式（１）において、Ｉｏは、ＬＥＤ素子のＰＮ接合面積等に依存して決まる飽和電流を示し、ここでは定数とみなすことができる。また、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は、それぞれのＰＮ接合面積も相等しく設定されることから、両者の飽和電流値もまた等しいことになる。さらに、上式（１）において、ｑは、電子の電荷を示し、約１．６×１０−１９［Ｃ］であり、ｎは、エミッション係数を示し、１〜２の間の値をとる。また、上式（１）において、ｋは、ボルツマン定数を示し、約１．３８×１０−２３［Ｊ／Ｋ］であり、Ｔは、絶対温度を示し、室温２７℃のとき約３００［Ｋ］である。
【００８１】
同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２についても、その順方向電圧ＶＦ２と上述したダイオード１２２の順方向電圧（約０．６Ｖ）との和が、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の順方向電圧ＶＦ１と等しくなることから、容易に算出することができる。すなわち、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２に流れる電流ＩＦ２は、次式（２）によって表すことができる。
【００８２】
【数２】
2006305892.tif 000004
【００８３】
したがって、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れる電流値の比は、容易に算出することができ、エミッション係数ｎを２とした場合であっても、
【数３】
2006305892.tif 000005
となる。
【００８４】
このような試算から明らかなように、ＬＥＤヘッド１００においては、非点灯としたいＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流経路に対して、ダイオード１２２による順方向電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光は、事実上無視することができる。
【００８５】
同様に、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１を非点灯としてＬＥＤ素子ＬＥＤ２を点灯する場合には、ダイオード１２２に代えてダイオード１２１を順方向にバイアスさせるように、当該ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流経路に対して、ダイオード１２１による順方向電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光は、事実上無視することができる。
【００８６】
このようなＬＥＤ１００を用いて印刷動作を行う場合のタイムチャートを図３に示す。
【００８７】
すなわち、ＬＥＤヘッド１００においては、図３中Ａ部に示すように、ＬＥＤ素子の時分割駆動の開始に先だって、同期信号ＨＤ−ＨＳＹＮＣ−Ｎが入力される。続いて、ＬＥＤヘッド１００においては、ここでは図示しないが、奇数番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｏｄｄ印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。
【００８８】
そして、ＬＥＤヘッド１００においては、１回目のＬＥＤ素子の駆動に必要である奇数ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、駆動ＩＣ  ＤＲＶ内に設けられたシフトレジスタを介して入力されたデータが当該駆動ＩＣ  ＤＲＶ内に設けられたラッチ回路にラッチされる。このとき、ＬＥＤヘッド１００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０を介してＬＥＤ素子のコモンカソード端子のグラウンドへの接続オン／オフを切り替えるために、当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９に供給される制御信号ＯＤＤ、及びＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０に供給される制御信号ＥＶＥＮが、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【００８９】
なお、ＬＥＤヘッド１００においては、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・が全て同一の構成からなるものであるため、これら駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・に対する光量補正データの格納過程において、端子ＫＤＲＶから出力される２種類の制御信号のうち、いずれの制御信号を出力すべきであるかを示すカソード選択データも同時に格納される。このカソード選択データは、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１についてはローレベル（論理値０）に設定され、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２についてはハイレベル（論理値１）に設定される。このとき、ＬＥＤヘッド１００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。また、ＬＥＤヘッド１００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。ＬＥＤヘッド１００においては、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、同図中Ｄ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｅ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移する。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【００９０】
さらに、ＬＥＤヘッド１００においては、所定の待ち時間の経過後に、同図中Ｆ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。この状態において、ＬＥＤヘッド１００においては、制御信号ＯＤＤがハイレベルとなっており、また、制御信号ＥＶＥＮがローレベルとなっていることから、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となる。したがって、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されない。そのため、ＬＥＤヘッド１００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。なお、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【００９１】
また、ＬＥＤヘッド１００においては、ここでは図示しないが、同図中Ｃ部に引き続いて偶数番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｅｖｅｎ印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。続いて、ＬＥＤヘッド１００においては、偶数ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｈ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。そして、ＬＥＤヘッド１００においては、所定の待ち時間の経過後に、同図中Ｋ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。ＬＥＤヘッド１００においては、同図中Ｈ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、制御信号ＯＤＤ，ＥＶＥＮが駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【００９２】
そして、ＬＥＤヘッド１００においては、同図中Ｈ部に示すラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤの立ち上がりの結果、同図中Ｉ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがハイレベルからローレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｊ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがローレベルからハイレベルへと遷移する。この結果、ＬＥＤヘッド１００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオフ状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオン状態となる。これにともない、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されなくなる。そのため、ＬＥＤヘッド１００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。この場合、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【００９３】
ＬＥＤヘッド１００においては、このようにして、複数のＬＥＤ素子のうち、奇数番目のＬＥＤ素子と偶数番目のＬＥＤ素子とを順次時分割に２分割駆動することにより、１ライン分のＬＥＤ素子の駆動を行うことができる。
【００９４】
このような動作を行う際の奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子信号ＯＤＤ−Ｋと、偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子信号ＥＶＥＮ−Ｋは、それぞれ、図３に示すようになる。なお、同図に示すカソード端子信号ＯＤＤ−Ｋ，ＥＶＥＮ−Ｋにおいて、破線で示すものは、先に図２５に示した構成と同様に、ダイオード１２１，１２２を設けていない従来の場合における波形であり、実線で示すものは、ダイオード１２１，１２２を設けた場合における波形である。
【００９５】
これら両波形を比較して明らかなように、従来のＬＥＤヘッドにおいては、図３中Ｌ部及びＭ部に示すように、非点灯状態にあるＬＥＤ素子のカソード端子電位が、電源電圧ＶＤＤに等しい５Ｖまで上昇してしまうのに対して、図１に示したＬＥＤヘッド１００においては、高々、ダイオード１２１又はダイオード１２２の順方向電圧に等しい約０．６Ｖ程度に制限されることになる。このように、ＬＥＤヘッド１００においては、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対して絶対最大定格を越える逆方向電圧を印加してしまうことをなくすことができる。
【００９６】
このように、ＬＥＤヘッド１００においては、ダイオード１２１，１２２を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。なお、ＬＥＤヘッド１００においては、ダイオード１２１，１２２として、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができるものであれば、その順方向電圧が約０．６Ｖ程度のものに限らず、任意の定格のものを用いることができる。すなわち、ＬＥＤヘッド１００においては、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に、当該ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、且つ、当該ＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加するように、抵抗１１１，１１２やダイオード１２１，１２２の定格等を選択すればよい。
【００９７】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態として示す画像形成装置のＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子を抵抗１１１，１１２を用いてプルアップさせる一方で、その電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオード１２１，１２２を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。したがって、このＬＥＤヘッド１００においては、長期的にＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となることから、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。また、ＬＥＤヘッド１００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオード１２１，１２２のみを用いればよいことから、低コストでありながら、優れた信頼性を実現することができる。
【００９８】
なお、ＬＥＤヘッド１００においては、ダイオード１２１，１２２を用いる代わりに、当該ダイオード１２１，１２２と同様の動作を行うように、トランジスタを接続するようにしてもよい。
【００９９】
また、ＬＥＤヘッド１００においては、スイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０、抵抗１１１，１１２、及びダイオード１２１，１２２等については集積回路化することなく、ディスクリートの素子で構成することができるため、ダイオード等の使用する素子、及びダイオードの定格等の特性値を自由に選択可能である。
【０１００】
さらに、ＬＥＤ素子に接続される「電源」は、望ましくは電流源ではあるが、電流源又は電圧源のいずれであってもよい。また、ＬＥＤ素子の「端子」には、所定の電位差をもって電圧が印加されればよいことから、正電位、グラウンド電位、又は負電位のいずれもが印加される場合がある。すなわち、ＬＥＤ素子の「端子」に接続される「電源」は、ＬＥＤ素子にその端子を介して電気的エネルギを供給する電気的エネルギ供給源として位置付けられるものであり、第１の電源及び第２の電源とは、互いに異なる電位が印加されることを意味するものである。
【０１０１】
つぎに、第２の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【０１０２】
この第２の実施の形態として示す画像形成装置は、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオードではなく抵抗を用いるものである。したがって、この第２の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【０１０３】
第２の実施の形態として示す画像形成装置においては、ＬＥＤヘッドとして、図４に示すような構成のものを用いる。
【０１０４】
すなわち、このＬＥＤヘッド２００は、第１の実施の形態にて説明したダイオード１２１，１２２に代えて、抵抗２０１，２０２を備える。これら抵抗２０１，２０２のうち、抵抗２０１の一端は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子に接続され、その他端は、グラウンドに接続されている。また、抵抗２０２の一端は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に接続され、その他端は、グラウンドに接続されている。
【０１０５】
このようなＬＥＤヘッド２００において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となった場合を考える。なお、図５においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０を破線で示している。
【０１０６】
このとき、ＬＥＤヘッド２００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態であることから、同図中一点鎖線で示すように、電源ＶＤＤから抵抗１１２及び抵抗２０２を介してグラウンドへと至る電流経路が形成される。かかる電流経路から明らかなように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン電位は、抵抗１１２，２０２によって電源電圧ＶＤＤを分圧した値となる。この抵抗１１２に対する抵抗２０２の抵抗値の比は、電源電圧ＶＤＤを分圧する電圧値によって決まるが、例えば、抵抗１１２の抵抗値が２ｋΩ〜２０ｋΩ程度である場合には、抵抗２０２の抵抗値は、２００Ω〜２ｋΩとされる。ここでは、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン電位が、第１の実施の形態にて説明したダイオードの順方向電圧と同様に約０．６Ｖとなるように、抵抗１１２，２０２の抵抗値の比を設定するものとする。同図においては、これにより生じる電位差を矢印を用いて示している。なお、この電圧値は、設計例の１つに過ぎず、ＬＥＤヘッド２００においては、その目的とするところに応じて、自由に設定できることはいうまでもない。この電圧値の設定については、後述するものとする。
【０１０７】
このようなＬＥＤヘッド２００においては、図２４に示したタイムチャートを用いて説明したように、同図中Ｃ部において、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がり、これに引き続いて同図中Ｄ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移するとともに、同図中Ｅ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移することになる。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【０１０８】
さらに、ＬＥＤヘッド２００においては、所定の待ち時間の経過後に、同図中Ｆ部に示したように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力されることから、図５中破線で示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１から出力されたＬＥＤ素子ＬＥＤ１を駆動するための駆動電流Ｉ１が流れる。同様に、ＬＥＤヘッド２００においては、他の奇数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９９１等についても、図示しない上位の印刷制御部から送出される印刷データに基づいて、駆動ＩＣ  ＤＲＶ，・・・，ＤＲＶ２６の各端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ９６から出力される駆動電流によって発光駆動されることになる。
【０１０９】
ここで、図５に示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子とカソード端子との間に印加される順方向電圧をＶＦ１とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子とカソード端子との間に印加される電圧をＶＦ２とする。ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のアノード端子同士は接続されていることから、両者のアノード電位は等しく、上述したように、発光状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の順方向電圧である約１．６Ｖと等しい。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９はオン状態にあることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位は、略０Ｖであり、これに対してＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位は、約０．６Ｖとなっている。
【０１１０】
この状態において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のそれぞれに流れる電流値を評価し、これら両者の比を試算すると、第１の実施の形態にて説明したように、非点灯としたいＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流経路に対して、抵抗２０２の両端電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光は、事実上無視することができる。
【０１１１】
同様に、ＬＥＤヘッド２００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１を非点灯としてＬＥＤ素子ＬＥＤ２を点灯する場合には、当該ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流経路に対して、抵抗２０１の両端電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光は、事実上無視することができる。
【０１１２】
また、ＬＥＤヘッド２００においては、第１の実施の形態にて説明したように、非点灯状態にあるＬＥＤ素子のカソード端子電位が、高々、抵抗２０１又は抵抗２０２の両端電圧に等しい約０．６Ｖ程度に制限されることになることから、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対して絶対最大定格を越える逆方向電圧を印加してしまうことをなくすことができる。
【０１１３】
このように、ＬＥＤヘッド２００においては、抵抗２０１，２０２を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。具体的には、ＬＥＤヘッド２００においては、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に、当該ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、当該ＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加するように、抵抗１１１，１１２，２０１，２０２の定格抵抗値等を選択すればよい。例えば、ＬＥＤヘッド２００においては、上述したように、抵抗１１１，１１２の抵抗値が２ｋΩ〜２０ｋΩ程度であり、抵抗２０１，２０２の抵抗値が２００Ω〜２ｋΩである場合には、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に印加される電圧値は、０．５〜２．５Ｖ程度となる。
【０１１４】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態として示す画像形成装置のＬＥＤヘッド２００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子を抵抗１１１，１１２を用いてプルアップさせる一方で、その電位上昇を制限するための回路手段として、抵抗２０１，２０２を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。したがって、このＬＥＤヘッド２００においては、長期的にＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となることから、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。また、ＬＥＤヘッド２００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、抵抗２０１，２０２のみを用いればよいことから、低コストでありながら、優れた信頼性を実現することができる。
【０１１５】
なお、ＬＥＤヘッド２００においては、スイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０、抵抗１１１，１１２，２０１，２０２等については集積回路化することなく、ディスクリートの素子で構成することができるため、抵抗等の使用する素子、及び定格抵抗値等の特性値を自由に選択可能である。
【０１１６】
つぎに、第３の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【０１１７】
この第３の実施の形態として示す画像形成装置は、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオードや抵抗ではなくレギュレータ回路を用いるものである。したがって、この第３の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【０１１８】
第３の実施の形態として示す画像形成装置においては、ＬＥＤヘッドとして、図６に示すような構成のものを用いる。
【０１１９】
すなわち、このＬＥＤヘッド３００は、第１の実施の形態にて説明したダイオード１２１，１２２や第２の実施の形態にて説明した抵抗２０１，２０２を接続するのではなく、一定の電圧ＶＢを出力するレギュレータ回路３０１を備える。ＬＥＤヘッド３００においては、レギュレータ回路３０１として、専用のものを備えてもよいが、ＬＥＤ素子を駆動するための基準電流を発生させるための先に図２３に示した基準電圧ＶＲＥＦを発生するレギュレータ回路と兼用してもよい。レギュレータ回路３０１は、抵抗１１１，１１２の一端に接続され、出力電圧ＶＢを印加する。
【０１２０】
このようなＬＥＤヘッド３００において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となった場合を考える。なお、図７においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０を破線で示している。
【０１２１】
ＬＥＤヘッド３００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態であることから、ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２のカソード端子が、抵抗１１２を介してレギュレータ回路３０１の出力電圧ＶＢにプルアップされる。ここでは、出力電圧ＶＢを約０．６Ｖに設定するものとする。同図においては、これにより生じる電位差を矢印を用いて示している。なお、この出力電圧ＶＢの値は、設計例の１つに過ぎず、ＬＥＤヘッド３００においては、その目的とするところに応じて、自由に設定できることはいうまでもない。この電圧値の設定については、後述するものとする。
【０１２２】
このようなＬＥＤヘッド３００においては、図２４に示したタイムチャートを用いて説明したように、同図中Ｃ部において、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がり、これに引き続いて同図中Ｄ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移するとともに、同図中Ｅ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移することになる。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【０１２３】
さらに、ＬＥＤヘッド３００においては、所定の待ち時間の経過後に、同図中Ｆ部に示したように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力されることから、図７中破線で示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１から出力されたＬＥＤ素子ＬＥＤ１を駆動するための駆動電流Ｉ１が流れる。同様に、ＬＥＤヘッド３００においては、他の奇数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９９１等についても、図示しない上位の印刷制御部から送出される印刷データに基づいて、駆動ＩＣ  ＤＲＶ，・・・，ＤＲＶ２６の各端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ９６から出力される駆動電流によって発光駆動されることになる。
【０１２４】
ここで、図７に示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子とカソード端子との間に印加される順方向電圧をＶＦ１とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子とカソード端子との間に印加される電圧をＶＦ２とする。ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のアノード端子同士は接続されていることから、両者のアノード電位は等しく、上述したように、発光状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の順方向電圧である約１．６Ｖと等しい。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９はオン状態にあることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位は、略０Ｖであり、これに対してＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位は、約０．６Ｖとなっている。
【０１２５】
この状態において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のそれぞれに流れる電流値を評価し、これら両者の比を試算すると、第１の実施の形態にて説明したように、非点灯としたいＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流経路に対して、レギュレータ回路３０１の出力電圧ＶＢ（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光は、事実上無視することができる。
【０１２６】
同様に、ＬＥＤヘッド３００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１を非点灯としてＬＥＤ素子ＬＥＤ２を点灯する場合には、当該ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流経路に対して、レギュレータ回路３０１の出力電圧ＶＢ（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光は、事実上無視することができる。
【０１２７】
また、ＬＥＤヘッド３００においては、第１の実施の形態及び第２の実施の形態にて説明したように、非点灯状態にあるＬＥＤ素子のカソード端子電位が、高々、レギュレータ回路３０１の出力電圧ＶＢに等しい約０．６Ｖ程度に制限されることになることから、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対して絶対最大定格を越える逆方向電圧を印加してしまうことをなくすことができる。
【０１２８】
このように、ＬＥＤヘッド３００においては、レギュレータ回路３０１を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。具体的には、ＬＥＤヘッド３００においては、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に、当該ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、当該ＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加するように、抵抗１１１，１１２の定格抵抗値やレギュレータ回路３０１の出力電圧ＶＢ等を設定すればよい。
【０１２９】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態として示す画像形成装置のＬＥＤヘッド３００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子を抵抗１１１，１１２を用いてプルアップさせる一方で、その電位上昇を制限するための回路手段として、レギュレータ回路３０１を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。したがって、このＬＥＤヘッド３００においては、長期的にＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となることから、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。
【０１３０】
つぎに、第４の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【０１３１】
この第４の実施の形態として示す画像形成装置は、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオードを用いるものである。したがって、この第４の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【０１３２】
第４の実施の形態として示す画像形成装置においては、ＬＥＤヘッドとして、図８に示すような構成のものを用いる。
【０１３３】
すなわち、このＬＥＤヘッド４００は、ダイオード４０１，４０２を備える。これらダイオード４０１，４０２は、それぞれ、第１の実施の形態にて説明したダイオード１２１，１２２と同様に、シリコン素材からなり、その順方向電圧が約０．６Ｖ程度の特性を有するものである。これらダイオード４０１，４０２の接続形態は、第１の実施の形態にて説明したダイオード１２１，１２２の接続形態とは異なる。すなわち、これらダイオード４０１，４０２のうち、ダイオード４０１のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、グラウンドではなく、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に接続されている。また、ダイオード４０２のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、グラウンドではなく、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子に接続されている。
【０１３４】
このようなＬＥＤヘッド４００において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となった場合を考える。なお、図９においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０を破線で示している。
【０１３５】
このとき、ＬＥＤヘッド４００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態であることから、同図中一点鎖線で示すように、電源ＶＤＤから抵抗１１２並びにダイオード４０２のアノード端子及びカソード端子、さらに、オン状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子及びソース端子を介して、グラウンドへと至る電流経路が形成される。したがって、ダイオード４０２は、順バイアス状態にあり、その順方向電圧は、上述したように、約０．６Ｖである。同図においては、これにより生じる電位差を矢印を用いて示している。
【０１３６】
このようなＬＥＤヘッド４００においては、図２４に示したタイムチャートを用いて説明したように、同図中Ｃ部において、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がり、これに引き続いて同図中Ｄ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移するとともに、同図中Ｅ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移することになる。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【０１３７】
さらに、ＬＥＤヘッド４００においては、所定の待ち時間の経過後に、同図中Ｆ部に示したように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力されることから、図９中破線で示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１から出力されたＬＥＤ素子ＬＥＤ１を駆動するための駆動電流Ｉ１が流れる。同様に、ＬＥＤヘッド４００においては、他の奇数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９９１等についても、図示しない上位の印刷制御部から送出される印刷データに基づいて、駆動ＩＣ  ＤＲＶ，・・・，ＤＲＶ２６の各端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ９６から出力される駆動電流によって発光駆動されることになる。
【０１３８】
ここで、図９に示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子とカソード端子との間に印加される順方向電圧をＶＦ１とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子とカソード端子との間に印加される電圧をＶＦ２とする。ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のアノード端子同士は接続されていることから、両者のアノード電位は等しく、上述したように、発光状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の順方向電圧である約１．６Ｖと等しい。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９はオン状態にあることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位は、略０Ｖであり、これに対してＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位は、約０．６Ｖとなっている。
【０１３９】
この状態において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のそれぞれに流れる電流値を評価し、これら両者の比を試算すると、第１の実施の形態にて説明したように、非点灯としたいＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流経路に対して、ダイオード４０２の順方向電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光は、事実上無視することができる。
【０１４０】
同様に、ＬＥＤヘッド４００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１を非点灯としてＬＥＤ素子ＬＥＤ２を点灯する場合には、ダイオード４０２に代えてダイオード４０１を順方向にバイアスさせるように、当該ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流経路に対して、ダイオード４０１の順方向電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光は、事実上無視することができる。
【０１４１】
また、ＬＥＤヘッド４００においては、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態にて説明したように、非点灯状態にあるＬＥＤ素子のカソード端子電位が、高々、ダイオード４０１又はダイオード４０２の順方向電圧に等しい約０．６Ｖ程度に制限されることになることから、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対して絶対最大定格を越える逆方向電圧を印加してしまうことをなくすことができる。
【０１４２】
このように、ＬＥＤヘッド４００においては、ダイオード４０１，４０２を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。具体的には、ＬＥＤヘッド４００においては、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に、当該ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、当該ＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加するように、抵抗１１１，１１２やダイオード４０１，４０２の定格等を選択すればよい。
【０１４３】
以上説明したように、本発明の第４の実施の形態として示す画像形成装置のＬＥＤヘッド４００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子を抵抗１１１，１１２を用いてプルアップさせる一方で、その電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオード４０１，４０２を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。したがって、このＬＥＤヘッド４００においては、長期的にＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となることから、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。また、ＬＥＤヘッド４００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオード４０１，４０２のみを用いればよいことから、低コストでありながら、優れた信頼性を実現することができる。
【０１４４】
さらに、第１の実施の形態にて説明したＬＥＤヘッド１００においては、例えば、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０が故障し、これら双方ともオフ状態となった場合には、仕様上、電流許容量が少ないダイオード１２１，１２２に過大電流が流れ、これらダイオード１２１，１２２も破損してしまう可能性がある。これに対して、ＬＥＤヘッド４００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０が故障し、これら双方ともオフ状態となった場合であっても、ダイオード４０１，４０２に電流が流れないことから、過大電流による破損を防止することができる。さらにまた、このＬＥＤヘッド４００においては、逆に、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０が双方とも常時オン状態となってしまう場合であっても、電流が、ダイオード４０１，４０２を経由せずに直接ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０に流れることから、これらダイオード４０１，４０２を破損してしまうことがない。
【０１４５】
なお、ＬＥＤヘッド４００においては、スイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０、抵抗１１１，１１２、及びダイオード４０１，４０２等については集積回路化することなく、ディスクリートの素子で構成することができるため、ダイオード等の使用する素子、及び定格等の特性値を自由に選択可能である。
【０１４６】
つぎに、第５の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【０１４７】
この第５の実施の形態として示す画像形成装置は、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、抵抗を用いるものである。したがって、この第５の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【０１４８】
第５の実施の形態として示す画像形成装置においては、ＬＥＤヘッドとして、図１０に示すような構成のものを用いる。
【０１４９】
すなわち、このＬＥＤヘッド５００は、抵抗５０１を備える。この抵抗５０１の接続形態は、第２の実施の形態にて説明した抵抗２０１，２０２の接続形態とは異なる。すなわち、この抵抗５０１の一端は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子に接続され、その他端は、グラウンドではなく、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に接続されている。
【０１５０】
このようなＬＥＤヘッド５００において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となった場合を考える。なお、図１１においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０を破線で示している。
【０１５１】
このとき、ＬＥＤヘッド５００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態であることから、同図中一点鎖線で示すように、電源ＶＤＤから抵抗１１２及び抵抗５０１、さらに、オン状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子及びソース端子を介して、グラウンドへと至る電流経路が形成される。かかる電流経路から明らかなように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン電位は、抵抗１１２，５０１によって電源電圧ＶＤＤを分圧した値となる。この抵抗１１２に対する抵抗５０１の抵抗値の比は、電源電圧ＶＤＤを分圧する電圧値によって決まるが、例えば、抵抗１１２の抵抗値が２ｋΩ〜２０ｋΩ程度である場合には、抵抗５０１の抵抗値は、２００Ω〜２ｋΩであるのが望ましい。ここでは、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン電位が、第２の実施の形態にて説明した抵抗２０１，２０２の両端電圧と同様に約０．６Ｖとなるように、抵抗１１２，５０１の抵抗値の比を設定するものとする。同図においては、これにより生じる電位差を矢印を用いて示している。なお、この電圧値は、設計例の１つに過ぎず、ＬＥＤヘッド５００においては、その目的とするところに応じて、自由に設定できることはいうまでもない。この電圧値の設定については、後述するものとする。
【０１５２】
このようなＬＥＤヘッド５００においては、図２４に示したタイムチャートを用いて説明したように、同図中Ｃ部において、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がり、これに引き続いて同図中Ｄ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移するとともに、同図中Ｅ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移することになる。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【０１５３】
さらに、ＬＥＤヘッド５００においては、所定の待ち時間の経過後に、同図中Ｆ部に示したように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力されることから、図１１中破線で示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１から出力されたＬＥＤ素子ＬＥＤ１を駆動するための駆動電流Ｉ１が流れる。同様に、ＬＥＤヘッド５００においては、他の奇数番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９９１等についても、図示しない上位の印刷制御部から送出される印刷データに基づいて、駆動ＩＣ  ＤＲＶ，・・・，ＤＲＶ２６の各端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ９６から出力される駆動電流によって発光駆動されることになる。
【０１５４】
ここで、図１１に示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子とカソード端子との間に印加される順方向電圧をＶＦ１とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子とカソード端子との間に印加される電圧をＶＦ２とする。ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のアノード端子同士は接続されていることから、両者のアノード電位は等しく、上述したように、発光状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の順方向電圧である約１．６Ｖと等しい。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９はオン状態にあることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位は、略０Ｖであり、これに対してＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位は、約０．６Ｖとなっている。
【０１５５】
この状態において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のそれぞれに流れる電流値を評価し、これら両者の比を試算すると、第１の実施の形態にて説明したように、非点灯としたいＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流経路に対して、抵抗５０１の両端電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光は、事実上無視することができる。
【０１５６】
同様に、ＬＥＤヘッド５００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１を非点灯としてＬＥＤ素子ＬＥＤ２を点灯する場合には、当該ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流経路に対して、抵抗２６５１の両端電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。したがって、このような微小電流によるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光は、事実上無視することができる。
【０１５７】
また、ＬＥＤヘッド５００においては、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態にて説明したように、非点灯状態にあるＬＥＤ素子のカソード端子電位が、高々、抵抗５０１の両端電圧に等しい約０．６Ｖ程度に制限されることになることから、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対して絶対最大定格を越える逆方向電圧を印加してしまうことをなくすことができる。
【０１５８】
このように、ＬＥＤヘッド５００においては、抵抗５０１を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。具体的には、ＬＥＤヘッド５００においては、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に、当該ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、当該ＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加するように、抵抗１１１，１１２，５０１の定格抵抗値等を選択すればよい。
【０１５９】
以上説明したように、本発明の第５の実施の形態として示す画像形成装置のＬＥＤヘッド５００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子を抵抗１１１，１１２を用いてプルアップさせる一方で、その電位上昇を制限するための回路手段として、抵抗５０１を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。したがって、このＬＥＤヘッド５００においては、長期的にＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となることから、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。また、ＬＥＤヘッド５００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、抵抗５０１のみを用いればよいことから、低コストでありながら、優れた信頼性を実現することができる。
【０１６０】
なお、ＬＥＤヘッド５００においては、スイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０、抵抗１１１，１１２，５０１等については集積回路化することなく、ディスクリートの素子で構成することができるため、抵抗等の使用する素子、及び定格抵抗値等の特性値を自由に選択可能である。
【０１６１】
つぎに、第６の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【０１６２】
第１の実施の形態乃至第５の実施の形態として示した画像形成装置は、奇数番目のＬＥＤ素子と偶数番目のＬＥＤ素子とを時分割に２分割駆動するものであったが、この第６の実施の形態として示す画像形成装置は、ＬＥＤ素子を時分割に４分割駆動するものである。したがって、この第６の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態乃至第５の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【０１６３】
第６の実施の形態として示す画像形成装置は、図１２に示すようなＬＥＤヘッド６００を備える。なお、ここでは、１インチあたり６００ドットの解像度でＡ４サイズの用紙に印刷可能なＬＥＤヘッドについて例示する。
【０１６４】
すなわち、ＬＥＤヘッド６００は、４９９２ドット、すなわち、４９９２個のＬＥＤ素子を配設するために、それぞれ１９２個のＬＥＤ素子を含む２６個のＬＥＤアレイチップＣＨＰと、これらＬＥＤアレイチップＣＨＰのそれぞれを駆動する同一回路によって構成された２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶとを有する。駆動ＩＣ  ＤＲＶは、それぞれ、隣接する駆動ＩＣとカスケード接続されて配設される。そして、ＬＥＤヘッド６００は、これらＬＥＤアレイチップＣＨＰ及び駆動ＩＣ  ＤＲＶが、それぞれ互いに接続されて構成される。また、ＬＥＤアレイチップＣＨＰにおいては、それぞれ、１９２個のＬＥＤ素子を、隣接して配置される４個ずつのＬＥＤ素子のグループに分割し、各グループの第１番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士、第２番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士、第３番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士、及び第４番目のＬＥＤ素子のカソード端子同士が接続され、さらに、各グループを構成する４個のＬＥＤ素子のアノード端子同士が接続され、第１番目、第２番目、第３番目、及び第４番目のＬＥＤ素子がこの順序で時分割で駆動される。なお、同図においては、カスケード接続された１段目と２段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２及びＬＥＤアレイチップＣＨＰ１，ＣＨＰ２についてのみ示し、３段目〜２６段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ３，・・・，ＤＲＶ２６及びＬＥＤアレイチップＣＨＰ３，・・・，ＣＨＰ２６については省略している。また、同図において、符号ＬＥＤ１，・・・，ＬＥＤ３８４は、それぞれ、ＬＥＤ素子を示すものであり、３段目〜２６段目のＬＥＤアレイチップＣＨＰ３，・・・，ＣＨＰ２６に設けられるＬＥＤ３８５，・・・，ＬＥＤ４９９２については省略している。
【０１６５】
また、ＬＥＤヘッド６００は、４つのＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３，６０４を有する。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のドレーン端子は、各グループの第１番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９８９のカソード端子に接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のドレーン端子は、各グループの第２番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ６，・・・，ＬＥＤ４９９０のカソード端子に接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のドレーン端子は、各グループの第３番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ７，・・・，ＬＥＤ４９９１のカソード端子に接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のドレーン端子は、各グループの第４番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ４，ＬＥＤ８，・・・，ＬＥＤ４９９２のカソード端子に接続されている。また、これらＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３，６０４のソース端子は、グラウンドに接続されている。さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のゲート端子は、カスケード接続の第１段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶに接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のゲート端子は、カスケード接続の第２段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶに接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のゲート端子は、カスケード接続の第３段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶに接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のゲート端子は、カスケード接続の第４段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶに接続されている。
【０１６６】
このようなＬＥＤヘッド６００においては、図示しない上位の印刷制御部から出力される印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０をクロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力し、４９９２ドット分のビットデータからなる印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡを、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに設けられた図示しないフリップフロップ回路からなる複数のシフトレジスタ中に順次転送する。続いて、ＬＥＤヘッド６００においては、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤを各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力し、印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡを、フリップフロップ回路に対応して各駆動ＩＣ  ＤＲＶに設けられた図示しないラッチ回路にラッチする。そして、ＬＥＤヘッド６００においては、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力される印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０と印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎとに基づいて、４９９２個のＬＥＤ素子のうち、ハイレベルであるドットデータに対応するものが点灯される。このとき、ＬＥＤヘッド６００においては、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力される同期信号ＨＤ−ＨＳＹＮＣ−Ｎに基づいて、各グループの第１番目乃至第４番目のＬＥＤ素子を時分割駆動する際に、何番目のＬＥＤ素子に対する駆動であるかの初期状態を設定する。また、ＬＥＤヘッド６００においては、各駆動ＩＣ  ＤＲＶに入力される基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、ＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流値を指令する。
【０１６７】
ここで、駆動ＩＣ  ＤＲＶにおいては、特に図示していないが、ＬＥＤ素子の発光パワーのバラツキを補正するための光量補正機能を備え、光量補正データを格納するための補正データ格納手段を備える。
【０１６８】
また、ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３，６０４のダイナミック駆動制御を、４個の駆動ＩＣ  ＤＲＶによって分担して行う機能を有している。ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３，６０４が異なるタイミングにて制御されることから、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号と、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶと、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶと、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶとから出力される制御信号とについても異なるものとする必要がある。一方、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・は、全て同一の構成からなるものであるため、端子ＫＤＲＶから出力される４種類の制御信号のうち、いずれの制御信号を出力すべきであるかを示す選択データ（図１４において、２ビットからなるカソード選択データＫ−ＳＥＬ１，Ｋ−ＳＥＬ０として表現される）もまた、光量補正データとともにＬＥＤヘッド６００の初期設定データとして上位の印刷制御部から送信されることになる。
【０１６９】
このようなＬＥＤヘッド６００は、要部のみを抜き出すと、図１３に示すような構成からなる。
【０１７０】
図１３においては、図１２に示した各グループの第１番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９８９、第２番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ６，・・・，ＬＥＤ４９９０、第３番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ７，・・・，ＬＥＤ４９９１、及び第４番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ４，ＬＥＤ８，・・・，ＬＥＤ４９９２等について、特に、８個のＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４，ＬＥＤ４９８９，ＬＥＤ４９９０，ＬＥＤ４９９１，ＬＥＤ４９９２を抜き出して示している。
【０１７１】
これらＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９８９，ＬＥＤ４９９０，ＬＥＤ４９９１，ＬＥＤ４９９２のうち、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４のアノード端子は、互いに接続され、ここでは図示しない駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１に接続される。また、ＬＥＤ素子ＬＥＤ５，ＬＥＤ６，ＬＥＤ７，ＬＥＤ８のアノード端子は、互いに接続され、ここでは図示しない駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ２に接続される。以下同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４９８９，ＬＥＤ４９９０，ＬＥＤ４９９１，ＬＥＤ４９９２のアノード端子は、互いに接続され、ここでは図示しない駆動ＩＣ  ＤＲＶ２６の端子ＤＯ４８に接続される。また、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９８９のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のドレーン端子に接続される。さらに、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ６，・・・，ＬＥＤ４９９０のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のドレーン端子に接続される。さらにまた、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ７，・・・，ＬＥＤ４９９１のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のドレーン端子に接続される。同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４，ＬＥＤ８，・・・，ＬＥＤ４９９２のカソード端子同士は接続され、これら接続されたカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のドレーン端子に接続される。
【０１７２】
また、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のゲート端子には、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，・・・等の第１番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御を行うために、カスケード接続の第１段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから制御信号Ｋ１が供給される。また、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のゲート端子には、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，・・・等の第２番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御を行うために、カスケード接続の第２段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから制御信号Ｋ２が供給される。さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のゲート端子には、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３，・・・等の第３番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御を行うために、カスケード接続の第３段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから制御信号Ｋ３が供給される。さらにまた、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のゲート端子には、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４，・・・等の第４番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御を行うために、カスケード接続の第４段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶから制御信号Ｋ４が供給される。
【０１７３】
さらに、ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のドレーン端子と所定の電源ＶＤＤとの間に抵抗６１１が接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のドレーン端子と電源ＶＤＤとの間に抵抗６１２が接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のドレーン端子と電源ＶＤＤとの間に抵抗６１３が接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のドレーン端子と電源ＶＤＤとの間に抵抗６１４が接続されている。これら抵抗６１１，６１２，６１３，６１４の抵抗値は、それぞれ、例えば２ｋΩ〜２０ｋΩ程度とされ、より望ましくは、４ｋΩ〜５ｋΩとされる。
【０１７４】
さらにまた、ＬＥＤヘッド６００は、ダイオード６２１，６２２，６２３，６２４を備える。これらダイオード６２１，６２２，６２３，６２４は、それぞれ、シリコン素材からなり、その順方向電圧が約０．６Ｖ程度の特性を有するものである。これらダイオード６２１，６２２，６２３，６２４のうち、ダイオード６２１のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のドレーン端子に接続されている。また、ダイオード６２２のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のドレーン端子に接続されている。さらに、ダイオード６２３のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のドレーン端子に接続されている。さらにまた、ダイオード６２４のアノード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のドレーン端子に接続され、そのカソード端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のドレーン端子に接続されている。
【０１７５】
ここで、図１４に、このようなＬＥＤヘッド６００を用いて印刷動作を行う場合のタイムチャートを示す。
【０１７６】
すなわち、ＬＥＤヘッド６００においては、図１４中Ａ部に示すように、ＬＥＤ素子の時分割駆動の開始に先だって、同期信号ＨＤ−ＨＳＹＮＣ−Ｎが入力される。続いて、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｂ部に示すように、各グループの第１番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｋ１印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。なお、ＬＥＤヘッド６００においては、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶがカスケード接続され、各駆動ＩＣ  ＤＲＶ毎に４８個のＬＥＤ素子駆動端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ４８を有しており、１パルスのクロック信号ＨＤ−ＣＬＫに基づいて、隣接する４画素分のデータを一度に転送することが可能とされる。そのため、１回のＬＥＤ素子の駆動に必要となるデータをシフト入力するためのクロックパルス数は、４８／４＊２６＝１２＊２６＝３１２となる。
【０１７７】
そして、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｂ部において、１回目のＬＥＤ素子の駆動に必要である第１番目ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。このとき、ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３，６０４を介してＬＥＤ素子のコモンカソード端子のグラウンドへの接続オン／オフを切り替えるために、当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１に供給される制御信号Ｋ１、当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２に供給される制御信号Ｋ２、当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３に供給される制御信号Ｋ３、及び当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４に供給される制御信号Ｋ４が、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３，ＤＲＶ４のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【０１７８】
なお、ＬＥＤヘッド６００においては、同図に示すように、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・に対する光量補正データの格納過程において、上述したカソード選択データＫ−ＳＥＬ１，Ｋ−ＳＥＬ０も同時に格納される。これらカソード選択データＫ−ＳＥＬ１，Ｋ−ＳＥＬ０は、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１については、ともにローレベル（論理値０）に設定される。また、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２においては、カソード選択データＫ−ＳＥＬ１が、ローレベル（論理値０）に設定されるとともに、カソード選択データＫ−ＳＥＬ０が、ハイレベル（論理値１）に設定される。さらに、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３においては、カソード選択データＫ−ＳＥＬ１が、ハイレベル（論理値１）に設定されるとともに、カソード選択データＫ−ＳＥＬ０が、ローレベル（論理値０）に設定される。さらにまた、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４においては、カソード選択データＫ−ＳＥＬ１，Ｋ−ＳＥＬ０が、ともにハイレベル（論理値１）に設定される。このとき、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ１がＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９８９等の各グループの第１番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。また、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ２がＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ６，・・・，ＬＥＤ４９９０等の各グループの第２番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。さらに、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ３がＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ７，・・・，ＬＥＤ４９９１等の各グループの第３番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。さらにまた、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ４がＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４，ＬＥＤ８，・・・，ＬＥＤ４９９２等の各グループの第４番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、同図中Ｄ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ１がローレベルからハイレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｅ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ４がハイレベルからローレベルへと遷移する。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４は、オフ状態となる。
【０１７９】
さらに、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｆ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。この状態において、ＬＥＤヘッド６００においては、制御信号Ｋ１がハイレベルとなっており、また、制御信号Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４がローレベルとなっていることから、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１がオン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２，６０３，６０４がオフ状態となる。したがって、ＬＥＤヘッド６００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ５，・・・，ＬＥＤ４９８９等の各グループの第１番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド６００においては、各グループの第２番目、第３番目、及び第４番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されない。そのため、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。なお、ＬＥＤヘッド６００においては、グループを構成する残りのＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【０１８０】
また、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｇ部に示すように、各グループの第２番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｋ２印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。続いて、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｇ部において、１ライン分のデータのうち、第２番目ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｈ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。そして、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｋ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｈ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、制御信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４が駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３，ＤＲＶ４のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【０１８１】
そして、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｈ部に示すラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤの立ち上がりの結果、同図中Ｉ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ１がハイレベルからローレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｊ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ２がローレベルからハイレベルへと遷移する。この結果、ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２がオン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０３，６０４がオフ状態となる。これにともない、ＬＥＤヘッド６００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ６，・・・，ＬＥＤ４９９０等の各グループの第２番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド６００においては、各グループの第１番目、第３番目、及び第４番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されない。そのため、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０２のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。この場合、ＬＥＤヘッド６００においては、グループを構成する残りのＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，ＬＥＤ４には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【０１８２】
さらに、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｌ部に示すように、各グループの第３番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｋ３印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。続いて、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｌ部において、１ライン分のデータのうち、第３番目ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｍ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。そして、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｐ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｍ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、制御信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４が駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３，ＤＲＶ４のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【０１８３】
そして、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｍ部に示すラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤの立ち上がりの結果、同図中Ｎ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ２がハイレベルからローレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｏ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ３がローレベルからハイレベルへと遷移する。この結果、ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３がオン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０４がオフ状態となる。これにともない、ＬＥＤヘッド６００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ７，・・・，ＬＥＤ４９９１等の各グループの第３番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド６００においては、各グループの第１番目、第２番目、及び第４番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されない。そのため、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０３のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。この場合、ＬＥＤヘッド６００においては、グループを構成する残りのＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ４には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【０１８４】
さらにまた、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｑ部に示すように、各グループの第４番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｋ４印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。続いて、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｑ部において、１ライン分のデータのうち、第４番目ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｒ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。そして、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｕ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｒ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、制御信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４が駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３，ＤＲＶ４のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【０１８５】
そして、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｒ部に示すラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤの立ち上がりの結果、同図中Ｓ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ３がハイレベルからローレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｔ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ４がローレベルからハイレベルへと遷移する。この結果、ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４がオン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３がオフ状態となる。これにともない、ＬＥＤヘッド６００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４，ＬＥＤ８，・・・，ＬＥＤ４９９２等の各グループの第４番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド６００においては、各グループの第１番目、第２番目、及び第３番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されない。そのため、ＬＥＤヘッド６００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。この場合、ＬＥＤヘッド６００においては、グループを構成する残りのＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【０１８６】
このように、ＬＥＤヘッド６００においては、複数のＬＥＤ素子のうち、各グループの第１番目のＬＥＤ素子、第２番目のＬＥＤ素子、第３番目のＬＥＤ素子、及び第４番目のＬＥＤ素子を４回にわけて順次時分割に駆動することにより、１ライン分のＬＥＤ素子の駆動を行うことができる。
【０１８７】
ここで、このようなＬＥＤヘッド６００において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３がオフ状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４がオン状態となった場合を考える。なお、図１５においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３を破線で示している。
【０１８８】
このとき、ＬＥＤヘッド６００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４がオン状態であることから、同図中一点鎖線で示すように、電源ＶＤＤから抵抗６１１を介し、さらに、ダイオード６２１のアノード端子及びカソード端子、ダイオード６２２のアノード端子及びカソード端子、並びにダイオード６２３のアノード端子及びカソード端子を介して、グラウンドへと至る電流経路が形成される。したがって、ダイオード６２１，６２２，６２３は、順バイアス状態にあり、その順方向電圧は、上述したように、それぞれ約０．６Ｖである。同図においては、これにより生じる電位差を矢印を用いて示している。
【０１８９】
このようなＬＥＤヘッド６００においては、図１４に示したタイムチャートを用いて説明したように、同図中Ｒ部において、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がり、これに引き続いて同図中Ｔ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ４がローレベルからハイレベルへと遷移するとともに、同図中Ｓ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号Ｋ３がハイレベルからローレベルへと遷移することになる。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３は、オフ状態となる。
【０１９０】
さらに、ＬＥＤヘッド６００においては、同図中Ｕ部に示したように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力されることから、図１５中破線で示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４を駆動するための駆動電流Ｉ４が流れる。同様に、ＬＥＤヘッド６００においては、各グループの第４番目のＬＥＤ素子ＬＥＤ８，ＬＥＤ１２，・・・，ＬＥＤ４９９２等についても、図示しない上位の印刷制御部から送出される印刷データに基づいて、駆動ＩＣ  ＤＲＶ，・・・，ＤＲＶ２６の各端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ４８から出力される駆動電流によって発光駆動されることになる。
【０１９１】
ここで、図１５に示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４のアノード端子とカソード端子との間に印加される順方向電圧をＶＦ４とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３のアノード端子とカソード端子との間に印加される電圧をＶＦ３とする。ＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ４のアノード端子同士は接続されていることから、両者のアノード電位は等しく、上述したように、発光状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ４の順方向電圧である約１．６Ｖと等しい。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０４はオン状態にあることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ４のカソード電位は、略０Ｖであり、これに対してＬＥＤ素子ＬＥＤ３のカソード電位は、約０．６Ｖとなっている。
【０１９２】
この状態において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３，ＬＥＤ４のそれぞれに流れる電流値を評価し、これら両者の比を試算すると、第１の実施の形態にて説明したように、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ３の電流値は、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ４の電流値の１０万分の１程度以下となる。同様に、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３のカソード電位よりもさらに０．６Ｖ高いことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ３の電流値の１０万分の１程度以下となる。さらに、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位よりもさらに０．６Ｖ高いことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値の１０万分の１程度以下となる。
【０１９３】
このように、ＬＥＤヘッド６００においては、非点灯としたいＬＥＤ素子ＬＥＤ３の電流経路に対して、ダイオード６２３による順方向電圧（約０．６Ｖ）程度の電位を印加することにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ３の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ４の電流値の１０万分の１程度以下にすることができ、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の電流値については、さらに小さい値とすることができる。このように、ＬＥＤヘッド６００においては、非点灯とすべきＬＥＤ素子に流れる電流を極小とすることができ、これによるＬＥＤ素子の発光を事実上無視することが可能となる。
【０１９４】
また、ＬＥＤヘッド６００においては、第１の実施の形態乃至第５の実施の形態にて説明したように、非点灯状態にあるＬＥＤ素子のカソード端子電位が、高々、ダイオード６２１，６２２，６２３，６２４の順方向電圧に等しい約０．６Ｖ程度に制限されることになることから、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対して絶対最大定格を越える逆方向電圧を印加してしまうことをなくすことができる。
【０１９５】
このように、ＬＥＤヘッド６００においては、ダイオード６２１，６２２，６２３，６２４を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。具体的には、ＬＥＤヘッド６００においては、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に、当該ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、当該ＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加するように、抵抗６１１，６１２，６１３，６１４やダイオード６２１，６２２，６２３，６２４の定格等を選択すればよい。
【０１９６】
以上説明したように、本発明の第６の実施の形態として示す画像形成装置のＬＥＤヘッド６００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子を抵抗６１１，６１２，６１３，６１４を用いてプルアップさせる一方で、その電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオード６２１，６２２，６２３，６２４を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。したがって、このＬＥＤヘッド６００においては、長期的にＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となることから、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。また、ＬＥＤヘッド６００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、ダイオード６２１，６２２，６２３，６２４のみを用いればよいことから、低コストでありながら、優れた信頼性を実現することができる。
【０１９７】
なお、ＬＥＤヘッド６００においては、スイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳトランジスタ６０１，６０２，６０３，６０４、抵抗６１１，６１２，６１３，６１４、及びダイオード６２１，６２２，６２３，６２４等については集積回路化することなく、ディスクリートの素子で構成することができるため、ダイオード等の使用する素子、及び定格等の特性値を自由に選択可能である。
【０１９８】
つぎに、第７の実施の形態として示す画像形成装置について説明する。
【０１９９】
この第７の実施の形態として示す画像形成装置は、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を制限するための回路手段として、コンデンサを用いるものである。したがって、この第７の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態乃至第６の実施の形態の説明と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【０２００】
第７の実施の形態として示す画像形成装置においては、ＬＥＤヘッドとして、図１６に示すような構成のものを用いる。
【０２０１】
すなわち、このＬＥＤヘッド７００は、コンデンサ７０１，７０２を備える。これらコンデンサ７０１，７０２のうち、コンデンサ７０１の一方の電極は、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶに接続され、その他方の電極は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に接続されている。また、コンデンサ７０２の一方の電極は、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶに接続され、その他方の電極は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子に接続されている。なお、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のゲート端子は、図２３に示したＬＥＤヘッド１０１９と同様に、第１段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶに接続され、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のゲート端子は、第２段目の駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶに接続されている。ここで、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・，ＤＲＶ２６は、それぞれ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）プロセスによって作成されたものであり、その出力信号のレベルは、ハイレベル時においては電源電圧ＶＤＤと略等しく、ローレベル時においてはグラウンド電位と略等しい。
【０２０２】
ここで、図１７に、このようなＬＥＤヘッド７００を用いて印刷動作を行う場合のタイムチャートを示す。
【０２０３】
すなわち、ＬＥＤヘッド７００においては、図１７中Ａ部に示すように、ＬＥＤ素子の時分割駆動の開始に先だって、同期信号ＨＤ−ＨＳＹＮＣ−Ｎが入力される。続いて、ＬＥＤヘッド７００においては、同図中Ｂ部に示すように、奇数番目のＬＥＤ素子の駆動データ（Ｏｄｄ印字データ）を転送するため、クロック信号ＨＤ−ＣＬＫに同期して印字データ信号ＨＤ−ＤＡＴＡ３〜ＨＤ−ＤＡＴＡ０が入力される。なお、ＬＥＤヘッド７００においては、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶがカスケード接続され、各駆動ＩＣ  ＤＲＶ毎に９６個のＬＥＤ素子駆動端子ＤＯ１，・・・，ＤＯ９６を有しており、１パルスのクロック信号ＨＤ−ＣＬＫに基づいて、隣接する４画素分のデータを一度に転送することが可能とされる。そのため、１回のＬＥＤ素子の駆動に必要となるデータをシフト入力するためのクロックパルス数は、９６／４＊２６＝２４＊２６＝６２４となる。
【０２０４】
そして、ＬＥＤヘッド７００においては、同図中Ｂ部において、１回目のＬＥＤ素子の駆動に必要である奇数ドットのデータの転送が完了すると、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤ信号が入力され、シフトレジスタを介して入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。このとき、ＬＥＤヘッド７００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０を介してＬＥＤ素子のコモンカソード端子のグラウンドへの接続オン／オフを切り替えるために、当該ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９に供給される制御信号ＯＤＤ、及びＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０に供給される制御信号ＥＶＥＮが、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される。
【０２０５】
なお、ＬＥＤヘッド７００においては、同図に示すように、２６個の駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，・・・に対する光量補正データの格納過程において、上述したカソード選択データＫ−ＳＥＬも同時に格納される。このカソード選択データＫ−ＳＥＬは、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１についてはローレベル（論理値０）に設定され、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２についてはハイレベル（論理値１）に設定される。また、カソード選択データＫ−ＳＥＬは、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３についてはローレベル（論理値０）に設定され、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４についてはハイレベル（論理値１）に設定される。したがって、ＬＥＤヘッド７００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶと、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶには、同様の信号出力が発生する。また、ＬＥＤヘッド７００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶと、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶにも、同様の信号出力が発生する。このとき、ＬＥＤヘッド７００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。また、ＬＥＤヘッド７００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のゲート端子に入力され、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子を選択的に駆動する制御が行われる。ＬＥＤヘッド７００においては、同図中Ｃ部に示すように、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がるのにともない、同図中Ｄ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｅ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移する。また、ＬＥＤヘッド７００においては、同図中Ｆ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号がローレベルからハイレベルへと遷移し、これと同時に、同図中Ｇ部に示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号がハイレベルからローレベルへと遷移する。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【０２０６】
そのため、ＬＥＤヘッド７００においては、同図中Ｈ部に示すように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン電位は、ローレベルへと遷移する。このＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン電位は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位ＯＤＤ−Ｋと等しい。また、ＬＥＤヘッド７００においては、同図中Ｉ部に示すように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン電位は、ハイインピーダンス状態へと遷移する。このＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン電位は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位ＥＶＥＮ−Ｋと等しい。なお、同図においては、ハイインピーダンス状態を一点鎖線で示している。
【０２０７】
さらに、ＬＥＤヘッド７００においては、所定の待ち時間Ｔｐの経過後に、同図中Ｊ部に示すように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力される。この状態において、ＬＥＤヘッド７００においては、制御信号ＯＤＤがハイレベルとなっており、また、制御信号ＥＶＥＮがローレベルとなっていることから、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となる。したがって、ＬＥＤヘッド７００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ３，・・・，ＬＥＤ４９９１等の奇数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流経路が形成される。これに対して、ＬＥＤヘッド７００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２，ＬＥＤ４，・・・，ＬＥＤ４９９２等の偶数番目のＬＥＤ素子のカソード端子からグラウンドへの電流流路は形成されない。そのため、ＬＥＤヘッド７００においては、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１からＬＥＤ素子を駆動するための駆動電流が出力された場合には、その駆動電流は、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子及びカソード端子を経て、さらに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９のドレーン端子及びソース端子を介してグラウンドへと至ることになる。これにより、画像形成装置においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１が発光して感光ドラム上の静電潜像を形成し、印刷ドットを発生する。なお、ＬＥＤヘッド７００においては、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２には電流経路が形成されないことから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光状態には何ら影響を与えることはない。
【０２０８】
このようなＬＥＤヘッド７００において、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態であり、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となった場合を考える。なお、図１８においては、オフ状態にあるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０を破線で示している。また、同図においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０のソース端子とドレーン端子との間に発生する浮遊容量を、コンデンサ７１１，７１２としてモデル化して示している。このような浮遊容量は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０のソース端子とドレーン端子との間に発生するものに限られず、ＬＥＤアレイチップＣＨＰ内に設けられているカソード配線と当該チップが配設される基板との間、ひいてはグラウンドとの間にも生じるものであるが、同図においては、これらを含め、コンデンサ７１１，７１２としてモデル化している。
【０２０９】
ここで、コンデンサ７０１，７０２がない状態を考えると、ＬＥＤヘッドにおいては、従来のように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１の発光開始時に、短時間ではあるがＬＥＤ素子ＬＥＤ２が意図せず発光してしまうという不具合現象が生じてしまう。
【０２１０】
これに対して、ＬＥＤヘッド７００においては、コンデンサ７０１，７０２が設けられていることから、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９がオン状態に遷移し、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態に遷移する場合を考えると、このような状態遷移の最初の過程で、各駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３，ＤＲＶ４のそれぞれの端子ＫＤＲＶから出力される制御信号が、以下のように遷移することになる。
【０２１１】
すなわち、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤは、ローレベルからハイレベルへと遷移し、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮは、ハイレベルからローレベルへと遷移し、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号は、ローレベルからハイレベルへと遷移し、駆動ＩＣ  ＤＲＶ４の端子ＫＤＲＶから出力される信号は、ハイレベルからローレベルへと遷移することになる。そのため、ＬＥＤヘッド７００においては、後述するカソード信号選択データＫ−ＳＥＬが、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３，ＤＲＶ４に対して予め個別に設定されている。
【０２１２】
ＬＥＤヘッド７００においては、ＭＯＳトランジスタ１１０がオフ状態となる過程で、同時に駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号が、ローレベルからハイレベルへと遷移することから、図１８中一点鎖線で示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ３の端子ＫＤＲＶから、コンデンサ７０１を介してコンデンサ（浮遊容量）７１２を充電する電流経路が形成され、電流Ｉｃｈａｒｇｅが流れる。これにより、ＬＥＤヘッド７００においては、コンデンサ７１２が急速に充電される結果、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位が、コンデンサ７０１，７１２によって電源電圧ＶＤＤを分圧する電位まで急激に上昇させられることになる。
【０２１３】
ここで、コンデンサ７０１，７０２に対するコンデンサ７１１，７１２の容量値の比は、電源電圧ＶＤＤを分圧する電圧値によって決まるが、例えば、コンデンサ７１１，７１２の容量値が１ｎＦ〜１０ｎＦとした場合には、コンデンサ７０１，７０２の容量値は、コンデンサ７１１，７１２の容量値よりも小さい０．１ｎＦ〜１ｎＦであるのが望ましい。ここでは、コンデンサ７０１，７０２の容量を、コンデンサ７１１，７１２の容量を勘案し、コンデンサ７０１，７１２によって分圧される電位、及びコンデンサ７０２，７１１によって分圧される電位が、それぞれ、約０．６Ｖとなるように設定するものとする。
【０２１４】
このようなＬＥＤヘッド７００においては、図１７に示したタイムチャートを用いて説明したように、同図中Ｃ部において、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤが立ち上がり、これに引き続いて同図中Ｄ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＯＤＤがローレベルからハイレベルへと遷移するとともに、同図中Ｅ部において、駆動ＩＣ  ＤＲＶ２の端子ＫＤＲＶから出力される制御信号ＥＶＥＮがハイレベルからローレベルへと遷移することになる。この結果、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９は、オン状態となる一方で、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０は、オフ状態となる。
【０２１５】
さらに、ＬＥＤヘッド７００においては、同図中Ｊ部に示したように、ＬＥＤ素子の駆動を指示するための印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎが入力されることから、図１８中破線で示すように、駆動ＩＣ  ＤＲＶ１の端子ＤＯ１から出力されたＬＥＤ素子ＬＥＤ１を駆動するための駆動電流Ｉ１が流れることになる。
【０２１６】
ここで、図１８に示すように、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のアノード端子とカソード端子との間に印加される順方向電圧をＶＦ１とし、ＬＥＤ素子ＬＥＤ２のアノード端子とカソード端子との間に印加される電圧をＶＦ２とする。ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のアノード端子同士は接続されていることから、両者のアノード電位は等しく、上述したように、発光状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の順方向電圧である約１．６Ｖと等しい。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９はオン状態にあることから、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１のカソード電位は、略０Ｖであり、これに対してＬＥＤ素子ＬＥＤ２のカソード電位は、約０．６Ｖとなっている。
【０２１７】
この状態において、ＬＥＤ素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のそれぞれに流れる電流値を評価し、これら両者の比を試算すると、第１の実施の形態にて説明したように、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値は、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値の１０万分の１程度以下となる。
【０２１８】
したがって、ＬＥＤヘッド７００においては、非点灯としたいＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流経路に含まれるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン電位を、ＬＥＤ素子の駆動に先だって、コンデンサ７０１を介してプリチャージしておく。このとき、ＬＥＤヘッド７００においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１１０のドレーン端子に対して、０．６Ｖ程度の電位を印加しておくことにより、非点灯とすべきＬＥＤ素子ＬＥＤ２の電流値を、点灯状態にあるＬＥＤ素子ＬＥＤ１の電流値の１０万分の１程度以下にすることができる。このように、ＬＥＤヘッド７００においては、非点灯とすべきＬＥＤ素子に流れる電流を極小とすることができ、これによるＬＥＤ素子の発光を事実上無視することが可能となる。
【０２１９】
また、ＬＥＤヘッド７００において、非点灯とすべきＬＥＤ素子のカソード端子電位を、コンデンサ７０１，７０２を介して急速に立ち上げることが可能となるため、図１７に示したタイムチャートにおいて、ラッチ信号ＨＤ−ＬＯＡＤの立ち上がりから印刷駆動信号ＨＤ−ＳＴＢ―Ｎの立ち下がりまでの待ち時間Ｔｐを極小にすることが可能とある。したがって、このＬＥＤヘッド７００を適用した画像形成装置においては、当該ＬＥＤヘッド７００を駆動するライン周期を小さくすることができ、印刷速度の高速化を容易に図ることができる。
【０２２０】
このように、ＬＥＤヘッド７００においては、コンデンサ７０１，７０２を設けることにより、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。具体的には、ＬＥＤヘッド７００においては、非点灯としたい所定の定格におけるＬＥＤ素子のカソード端子と当該ＬＥＤ素子が接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタとの間に、当該ＬＥＤ素子の逆方向印加電圧の最大定格値と順方向電圧との和未満で、当該ＬＥＤ素子の点灯電流値と非点灯電流値とのそれぞれに対応する電圧値の差の電圧値以上の電圧を印加するように、コンデンサ７０１，７０２の定格等を選択すればよい。
【０２２１】
以上説明したように、本発明の第７の実施の形態として示す画像形成装置のＬＥＤヘッド７００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子と電源ＶＤＤとの間に抵抗を接続する必要がなくなり、非点灯状態にあるＬＥＤ素子に対する逆方向電圧の印加を解消することができる。したがって、このＬＥＤヘッド７００においては、長期的にＬＥＤ素子の製造段階で内在していた結晶欠陥箇所を増大させ、光量低下を招来するストレス要因となる問題を未然に防止することが可能となることから、印刷品位の向上や寿命の延長を図ることができる。また、ＬＥＤヘッド７００においては、ＬＥＤ素子のカソード端子の電位上昇を定量管理するための回路手段として、コンデンサ７０１，７０２のみを用いればよいことから、低コストでありながら、優れた信頼性を実現することができる。
【０２２２】
さらに、このＬＥＤヘッド７００においては、非点灯とすべきＬＥＤ素子のカソード端子電位の立ち上がり時間を小さく設定することが容易であり、これを用いる画像形成装置の印刷速度を容易に向上させることができる。
【０２２３】
なお、画像形成装置においては、ＬＥＤヘッドとして、ＬＥＤヘッド７００を変形した図１９に示すような構成のものを用いてもよい。
【０２２４】
すなわち、このＬＥＤヘッド７００'は、抵抗７０３，７０４を備える。これら抵抗７０３，７０４のうち、抵抗７０３は、コンデンサ７０１と並列に接続されている。また、抵抗７０４は、コンデンサ７０２と並列に接続されている。
【０２２５】
このようなＬＥＤヘッド７００'においては、ＬＥＤヘッド７００と同様に、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０への制御信号ＯＤＤ，ＥＶＥＮが切り替わり、そのドレーン電位が変化する過程において、コンデンサ７０１，７０２を介してドレーンノードに対する充放電が行われる。これにより、ＬＥＤヘッド７００'においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０の電位波形の立ち上がり時間及び立ち下がり時間の短縮化を図ることができる。
【０２２６】
これに加え、ＬＥＤヘッド７００'においては、コンデンサ７０１，７０２に並列に抵抗７０３，７０４が接続されていることから、コンデンサ７０１，７０２によるドレーンノードに対する充放電が完了した後も、抵抗７０３，７０４によって電位が継続され維持されることになる。
【０２２７】
また、ＬＥＤヘッド７００'においては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０の電位波形の立ち上がり時間及び立ち下がり時間が、主としてコンデンサ７０１，７０２の容量値によって決定され、これら電位波形の立ち上がり時間及び立ち下がり時間に対して、抵抗７０３，７０４の抵抗値を独立に決定することができる。そのため、ＬＥＤヘッド７００'においては、ＬＥＤ素子の時分割駆動の過程において、非点灯側のＬＥＤ素子に対して逆バイアス電圧が印加されたとしても、これに起因して発生するおそれがある逆方向電流を微小値に制限することが可能となり、ＬＥＤ素子の寿命低下といった問題を未然に防止することが可能となる。
【０２２８】
なお、ＬＥＤヘッド７００，７００'においては、スイッチ手段として作用するＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１０、抵抗１１１，１１２，７０３，７０４、及びコンデンサ７０１，７０２等については集積回路化することなく、ディスクリートの素子で構成することができるため、コンデンサや抵抗等の使用する素子、及び定格等の特性値を自由に選択可能である。
【０２２９】
つぎに、第８の実施の形態として、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態として示したＬＥＤヘッドを実際に適用する場合について説明する。
【０２３０】
この第８の実施の形態として示すＬＥＤヘッドは、例えば電子写真プリンタや電子写真複写機等の露光装置として用いられるものである。具体的には、ＬＥＤヘッドは、図２０に示すように、所定のベース部材８０１上にＬＥＤ素子を有するＬＥＤユニット８０２が支持されて構成される。このＬＥＤユニット８０２は、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態として示した駆動ＩＣ及びＬＥＤアレイチップを含む駆動回路が実装基板上に搭載されて構成されるものである。ＬＥＤユニット８０２に設けられた発光部ユニット８０２ａにおける発光部の上方には、当該発光部から出射された光を集光する光学素子としてのロッドレンズアレイ８０３が配設されている。このロッドレンズアレイ８０３は、柱状の光学レンズの光軸を、発光部ユニット８０２ａにおける直線状に配列された発光部と位置合わせて多数配列したものであり、光学素子ホルダに相当するレンズホルダ８０４によって所定位置に支持されている。
【０２３１】
レンズホルダ８０４は、ベース部材８０１及びＬＥＤユニット８０２を覆うように形成されている。そして、ベース部材８０１、ＬＥＤユニット８０２、及びレンズホルダ８０４は、ベース部材８０１に形成された開口部８０１ａ及びレンズホルダ８０４に形成された開口部８０４ａに挿通されて配設されるクランパ８０５によってベース部材８０１と一体的に狭持されている。すなわち、ベース部材８０１とレンズホルダ８０４は、ＬＥＤユニット８０２とロッドレンズアレイ８０３とを支持する支持フレームとして構成される。
【０２３２】
このようなＬＥＤヘッドにおいては、ＬＥＤユニット８０２によって発生した光が、ロッドレンズアレイ８０３によって集光され、所定の外部部材に照射されることになる。
【０２３３】
このように、本発明の第８の実施の形態として示すＬＥＤヘッドにおいては、ＬＥＤユニット８０２として、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態として示した各種ＬＥＤヘッドを用いていることから、高速で且つ誤発光が生じない高品質な画像形成を行うことができる。
【０２３４】
最後に、第９の実施の形態として、第８の実施の形態として示したＬＥＤヘッドを適用した画像形成装置について説明する。
【０２３５】
この第９の実施の形態として示す画像形成装置は、所定の記録媒体にトナーを定着して画像を形成する画像形成装置であり、転写式電子写真プロセスを利用したプリンタや複写機に適用可能なものである。
【０２３６】
画像形成装置は、図２１に示すように、画像が記録されていない記録媒体Ｐを堆積した状態で収納する用紙カセット９０１を備える。用紙カセット９０１に収納された記録媒体Ｐは、その表面に接触するように配設されているホッピングローラ９０２が回転することによって当該用紙カセット９０１から１枚ずつ分離されて給紙され、媒体搬送経路におけるホッピングローラ９０２の下流側に配設されたピンチローラ９０３及びレジストローラ９０４、並びにピンチローラ９０５及びレジストローラ９０６の回転に応じて、後述するプロセスユニット９０７Ｙ，９０７Ｍ，９０７Ｃ，９０７Ｂへと搬送される。このとき、画像形成装置は、ピンチローラ９０３及びレジストローラ９０４、並びにピンチローラ９０５及びレジストローラ９０６によって記録媒体Ｐを挟持することにより、当該記録媒体Ｐの斜行を修正しながらプロセスユニット９０７Ｙ，９０７Ｍ，９０７Ｃ，９０７Ｂへと搬送する。
【０２３７】
また、画像形成装置においては、媒体搬送経路におけるピンチローラ９０５及びレジストローラ９０６の下流に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のそれぞれの画像を形成する４つのプロセスユニット９０７Ｙ，９０７Ｍ，９０７Ｃ，９０７Ｂが、媒体搬送経路に沿ってその上流側から順次配設されている。なお、これらプロセスユニット９０７Ｙ，９０７Ｍ，９０７Ｃ，９０７Ｂは、共通の構成とされることから、ここでは、プロセスユニット９０７と総称して説明するものとする。
【０２３８】
プロセスユニット９０７は、図示しない駆動源及びギヤによって媒体搬送方向に回転駆動する像担持体としての感光体ドラム９０７ａを備える。この感光体ドラム９０７ａの周囲には、その回転方向上流側から順に、当該感光体ドラム９０７ａの表面を帯電させる帯電装置９０７ｂと、この帯電装置９０７ｂによって帯電された感光体ドラム９０７ａの表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置９０７ｃとが配設されている。ここで、露光装置９０７ｃとしては、第８の実施の形態として示したＬＥＤヘッドが用いられる。また、プロセスユニット９０７は、静電潜像が形成された感光体ドラム９０７ａの表面にトナーを供給してトナー画像を形成させる現像装置９０７ｄと、感光体ドラム９０７ａの表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置９０７ｅとを備える。
【０２３９】
さらに、画像形成装置は、プロセスユニット９０７における各感光体ドラム９０７ａと対向する位置に、半導電性のゴム等によって形成された転写ローラ９０８が配設されている。画像形成装置は、感光体ドラム９０７ａ上のトナーを記録媒体Ｐに付着させるために、当該感光体ドラム９０７ａの表面とこれら各転写ローラ９０８の表面との間に、所定の電位差を生じさせる。
【０２４０】
さらにまた、画像形成装置は、媒体搬送経路におけるプロセスユニット９０７Ｙ，９０７Ｍ，９０７Ｃ，９０７Ｂの下流に、媒体搬送方向に回転駆動する加熱ローラ及びこの加熱ローラと略当接して回転駆動するバックアップローラを搭載した定着装置９０９を備える。定着装置９０９は、加熱ローラ及びバックアップローラによって記録媒体Ｐを挟持して加圧及び加熱することにより、当該記録媒体Ｐ上に転写されたトナーを定着させる。
【０２４１】
このような画像形成装置は、記録媒体Ｐを所定の媒体搬送速度でプロセスユニット９０７へと搬送し、これにともない、これらプロセスユニット９０７によって当該記録媒体Ｐ上に画像を形成する。具体的には、画像形成装置は、記録媒体Ｐを搬送した状態で、記録すべき画像信号がプロセスユニット９０７に入力されると、露光装置９０７ｃに形成された図示しないＬＥＤ素子を発光させて、帯電装置９０７ｂによって帯電された感光体ドラム９０７ａを露光し、当該感光体ドラム９０７ａの表面に静電潜像を形成する。そして、画像形成装置は、プロセスユニット９０７に格納されたトナーをその静電潜像に帯電させて付着させ、このトナー画像を転写ローラ９０８を用いて記録媒体Ｐ上に転写する。
【０２４２】
画像形成装置は、記録媒体Ｐを順次プロセスユニット９０７Ｙ，９０７Ｍ，９０７Ｃ，９０７Ｂに通過させ、その通過過程でこのような動作を行うことにより、各色のトナー画像を当該記録媒体Ｐ上に順次転写して重ね合わせる。
【０２４３】
さらに、画像形成装置は、未定着トナーが転写された記録媒体Ｐが定着装置９０９へと搬送されると、当該定着装置９０９によって当該記録媒体Ｐ上のトナー画像を定着させて画像を形成する。そして、画像形成装置は、媒体搬送経路における定着装置９０９の下流側に配設されたピンチローラ９１０及び排出ローラ９１１、並びにピンチローラ９１２及び排出ローラ９１３の回転に応じて、当該記録媒体Ｐを搬送し、記録媒体スタッカ部９１４へと排出する。
【０２４４】
画像形成装置は、このようにして記録媒体Ｐ上にカラー画像を形成することができる。
【０２４５】
以上説明したように、本発明の第９の実施の形態として示す画像形成装置においては、露光装置９０７ｃとして、第８の実施の形態として示したＬＥＤヘッドを用いていることから、高速で且つ誤発光が生じない高品質な画像形成を行うことができる。
【０２４６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態では、感光体ドラムに光を照射して露光する光源としてＬＥＤ素子を用いた電子写真記録方式の画像形成装置におけるＬＥＤヘッドについて説明したが、本発明は、同様の光源として、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）素子を用いた有機ＥＬヘッドにも適用することができる。また、本発明は、ＬＥＤ素子等の発光素子のみならず、発光サイリスタ等のエネルギバンド構造で発光する素子を含む任意の発光半導体素子を用いることができる。
【０２４７】
また、上述した実施の形態では、被駆動素子として光源を用いて説明したが、本発明は、例えば、表示装置における表示素子の列や面発光半導体素子列を駆動する場合にも適用することが可能であり、任意の被駆動素子の列を選択的に且つ周期的に駆動するものであれば、いかなるものであっても適用することができる。
【０２４８】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０２４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、その動作について説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドを用いて印刷動作を行う場合における各種信号の授受タイミングを説明するタイムチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、その動作について説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、その動作について説明するための図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、その動作について説明するための図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、その動作について説明するための図である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの回路構成を説明する図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドを用いて印刷動作を行う場合における各種信号の授受タイミングを説明するタイムチャートである。
【図１５】本発明の第６の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、その動作について説明するための図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図である。
【図１７】本発明の第７の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドを用いて印刷動作を行う場合における各種信号の授受タイミングを説明するタイムチャートである。
【図１８】本発明の第７の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、その動作について説明するための図である。
【図１９】本発明の第７の実施の形態として示す画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、変形例について説明する図である。
【図２０】本発明の第８の実施の形態として示すＬＥＤヘッドの構成を説明する断面図である。
【図２１】本発明の第９の実施の形態として示す画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。
【図２２】従来の画像形成装置が備える制御回路の構成を説明するブロック図である。
【図２３】従来の画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの回路構成を説明する図である。
【図２４】従来の画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドを用いて印刷動作を行う場合における各種信号の授受タイミングを説明するタイムチャートである。
【図２５】従来の画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、第１の問題について説明するための図である。
【図２６】従来の画像形成装置が備えるＬＥＤヘッドの要部回路構成を説明する図であり、第２の問題について説明するための図である。
【符号の説明】
【０２５０】
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，７００'  ＬＥＤヘッド
１０９，１１０，６０１，６０２，６０３，６０４  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
１１１，１１２，２０１，２０２，５０１，６１１，６１２，６１３，６１４，７０３，７０４  抵抗
１２１，１２２，４０１，４０２，６２１，６２２，６２３，６２４  ダイオード
３０１  レギュレータ回路
７０１，７０２  コンデンサ
８０１  ベース部材
８０２  ＬＥＤユニット
８０２ａ  発光部ユニット
８０３  ロッドレンズアレイ
８０４  レンズホルダ
８０１ａ，８０４ａ  開口部
８０５  クランパ
９０１  用紙カセット
９０２  ホッピングローラ
９０３，９０５，９１０，９１２  ピンチローラ
９０４，９０６  レジストローラ
９０７，９０７Ｙ，９０７Ｍ，９０７Ｃ，９０７Ｂ  プロセスユニット
９０７ａ  感光体ドラム
９０７ｂ  帯電装置
９０７ｃ  露光装置
９０７ｄ  現像装置
９０７ｅ  クリーニング装置
９０８  転写ローラ
９０９  定着装置
９１１，９１３  排出ローラ
９１４  記録媒体スタッカ部
ＣＨＰ１，ＣＨＰ２，・・・，ＣＨＰ２６  ＬＥＤアレイチップ
ＤＯ１，ＤＯ２，・・・，ＤＯ９６，ＫＤＲＶ  端子
ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，・・・，ＤＲＶ２６  駆動ＩＣ
ＥＶＥＮ，ＯＤＤ，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４  制御信号
ＥＶＥＮ−Ｋ，ＯＤＤ−Ｋ  カソード端子信号
ＨＤ−ＣＬＫ  クロック信号
ＨＤ−ＣＬＫ−Ｐ，ＨＤ−ＣＬＫ−Ｎ  差動クロック信号
ＨＤ−ＤＡＴＡ，ＨＤ−ＤＡＴＡ３，・・・，ＨＤ−ＤＡＴＡ０  印字データ信号
ＨＤ−ＬＯＡＤ，ＬＯＡＤ−Ｐ  ラッチ信号
ＨＤ−ＳＴＢ−Ｎ  印刷駆動信号
ＩＦ１，ＩＦ２  電流
Ｉｏ  飽和電流
ｋ  ボルツマン定数
Ｋ−ＳＥＬ，Ｋ−ＳＥＬ０，Ｋ−ＳＥＬ１  カソード選択データ
ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，・・・，ＬＥＤ４９９２  ＬＥＤ素子
ｎ  エミッション係数
Ｐ  記録媒体
ｑ  電子の電荷
ＳＧ１  制御信号
ＳＧ２  ビデオ信号
ＳＧ３  タイミング信号
ＳＧ４  転写信号
ＳＧＣ  チャージ信号
Ｔ  絶対温度
ＶＢ  出力電圧
ＶＤＤ  電源
ＶＦ１，ＶＦ２  電圧
ＶＲＥＦ  基準電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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