(57)【要約】【課題】個々の半導体発光素子に対して駆動用の電流源を設ける場合と比較して、回路規模が抑制されると共に電力効率がより向上され、負荷が変動しても駆動電流をより安定に供給可能な半導体発光素子駆動制御装置、液滴乾燥装置、画像形成装置を提供すること。【解決手段】複数配置された半導体発光素子７４の各々に駆動電流を供給し、スイッチング信号Ｓｓを受け付ける受付部を各々備え、スイッチング信号Ｓｓに応じて駆動電流を制御する複数の電流生成部１０６と、駆動電流の目標値Ｉｓｅｔに応じた複数のスイッチング信号Ｓｓを生成し、かつ複数のスイッチング信号Ｓｓの各々を複数の受付部の各々に供給するスイッチング信号生成部１００と、電流生成部１０６及び半導体発光素子７４と直列関係にある電圧源１１２と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数配置された半導体発光素子の各々に駆動電流を供給し、スイッチング信号を受け付ける受付部を各々備え、前記スイッチング信号に応じて前記駆動電流を制御する複数の電流生成部と、
前記駆動電流の目標値に応じた複数の前記スイッチング信号を生成し、かつ複数の前記スイッチング信号の各々を複数の前記受付部の各々に供給するスイッチング信号生成部と、
前記電流生成部及び前記半導体発光素子と直列関係にある電圧源と、を含む
半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項２】
前記スイッチング信号は２値のデジタル信号であり、前記スイッチング信号生成部は、前記半導体発光素子の消灯時及び発光時の前記駆動電流の前記目標値に応じて前記デジタル信号のパルス幅及び周期の少なくとも一方を変えて前記スイッチング信号を生成する
請求項１に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項３】
前記目標値を用いて前記パルス幅及び前記周期の少なくとも一方を算出するスイッチング時間算出部をさらに含む
請求項２に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項４】
前記スイッチング時間算出部にて前記パルス幅及び前記周期の少なくとも一方を算出するために必要な前記半導体発光素子、前記電圧源、前記電流生成部及び前記スイッチング信号生成部の少なくとも１つの特性を用いて前記パルス幅及び前記周期を補正する補正部をさらに含む
請求項３に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項５】
前記複数配置された半導体発光素子の電気光学的特性を監視する監視部をさらに含み、  前記補正部は、さらに前記監視部における監視結果を用いて前記パルス幅を補正する
請求項４に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項６】
前記複数配置された半導体発光素子の各々は、複数の半導体発光素子が直列に接続された半導体発光素子群とされ、
前記電流生成部は、制御端子が前記受付部とされたスイッチング素子、前記スイッチング素子の出力端子に接続され、かつ前記半導体発光素子群と並列関係にあるインダクタ、前記半導体発光素子群に並列に接続されたコンデンサを備えた
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項７】
前記複数配置された半導体発光素子の各々は、複数の半導体発光素子が直列に接続された半導体発光素子群とされ、
前記電流生成部は、制御端子が前記受付部とされたスイッチング素子、前記スイッチング素子と前記半導体発光素子群との間に接続されかつ前記スイッチング素子から前記半導体発光素子群に至る配線の等価的なインダクタンス成分を有するインダクタ、及び前記半導体発光素子群に並列に接続されたダイオードを備えた
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項８】
前記半導体発光素子群のカソード側とグランドとの間に接続され、前記半導体発光素子群に流れる電流を検出する発光素子電流検出部と、
前記半導体発光素子群のアノード側とグランドとの間に接続され、前記半導体発光素子群の両端の電圧を検出する発光素子電圧検出部と、の少なくとも一方をさらに含む
請求項６又は請求項７に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項９】
前記スイッチング素子の出力端子の電圧を規制するクランプ部をさらに含む
請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項１０】
前記クランプ部は、前記クランプ部に流れる電流を検知する検知部を備え、前記検知部で検知された電流が予め定められた値より大きい場合に、前記複数の電流生成部の動作を停止させる
請求項９に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチング素子の入力端子に流れる電流を検出する入力電流検出部をさらに備え、前記入力電流検出部で検出された電流が予め定められた値より大きい場合に、前記複数の電流生成部の動作を停止させる
請求項６〜請求項１０のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項１２】
前記スイッチング信号生成部は、複数の前記スイッチング信号の各々のタイミングを異ならせて複数の前記受付部の各々に供給する
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項１３】
前記半導体発光素子が半導体レーザであり、
前記スイッチング信号生成部は、前記半導体レーザが消灯状態から発光状態に移行するタイミングの前に、前記タイミングで前記駆動電流が発振あるいは遅延しないように、規定された期間に前記半導体レーザの閾値電流未満の規定された前記駆動電流を流すように、前記スイッチング信号を生成する
請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項１４】
前記半導体発光素子が発光ダイオードである
請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置。
【請求項１５】
複数配置された半導体発光素子と、
請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置と、
を含む液滴乾燥装置。
【請求項１６】
画像情報に応じて液滴を吐出することにより、前記画像情報に対応した画像を記録媒体上に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記記録媒体上に吐出された液滴を乾燥させる請求項１５に記載の液滴乾燥装置と、
を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子駆動制御装置、液滴乾燥装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数個のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤ直列回路又は複数個のＬＥＤが逆並列接続されたＬＥＤ逆並列回路を２並列以上接続して形成されたＬＥＤ負荷と、ＬＥＤ負荷が点灯可能となる電力を供給する電源部と、各々のＬＥＤ直列回路又はＬＥＤ逆並列回路に直列接続された回路要素と、各々の回路要素の負担電圧を検出して各々の回路要素の負担電圧のうちの最小値を検出する比較手段と、比較手段によって検出された回路要素の負担電圧のうちの最小値がＬＥＤ直列回路又はＬＥＤ逆並列回路のＬＥＤ列のフォワード電圧よりも小さくなるように電源部を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするＬＥＤ光源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４６１５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、個々の半導体発光素子に対して駆動用の電流源を設ける場合と比較して、回路規模が抑制されると共に電力効率がより向上され、負荷が変動しても駆動電流をより安定に供給可能な半導体発光素子駆動制御装置、液滴乾燥装置、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の半導体発光素子駆動制御装置は、複数配置された半導体発光素子の各々に駆動電流を供給し、スイッチング信号を受け付ける受付部を各々備え、前記スイッチング信号に応じて前記駆動電流を制御する複数の電流生成部と、前記駆動電流の目標値に応じた複数の前記スイッチング信号を生成し、かつ複数の前記スイッチング信号の各々を複数の前記受付部の各々に供給するスイッチング信号生成部と、前記電流生成部と前記半導体発光素子とに直列に接続された電圧源と、を含むものである。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スイッチング信号は２値のデジタル信号であり、前記スイッチング信号生成部は、前記半導体発光素子の消灯時及び発光時の前記駆動電流の前記目標値に応じて前記デジタル信号のパルス幅及び周期の少なくとも一方を変えて前記スイッチング信号を生成するものである。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記目標値を用いて前記パルス幅及び前記周期の少なくとも一方を算出するスイッチング時間算出部をさらに含むものである。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記スイッチング時間算出部で前記パルス幅及び前記周期の少なくとも一方を算出するために必要な前記半導体発光素子、前記電圧源、前記電流生成部及び前記スイッチング信号生成部の少なくとも１つの特性を用いて前記パルス幅及び前記周期を補正する補正部をさらに含むものである。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記複数配置された半導体発光素子の電気光学的特性を監視する監視部をさらに含み、前記補正部は、さらに前記監視部における監視結果を用いて前記パルス幅を補正するものである。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記複数配置された半導体発光素子の各々は、複数の半導体発光素子が直列に接続された半導体発光素子群とされ、前記電流生成部は、制御端子が前記受付部とされたスイッチング素子、前記スイッチング素子の出力端子に接続され、かつ前記半導体発光素子群と並列関係にあるインダクタ、前記半導体発光素子群に並列に接続されたコンデンサを備えたものである。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記複数配置された半導体発光素子の各々は、複数の半導体発光素子が直列に接続された半導体発光素子群とされ、前記電流生成部は、制御端子が前記受付部とされたスイッチング素子、前記スイッチング素子と前記半導体発光素子群との間に接続されかつ前記スイッチング素子から前記半導体発光素子群に至る配線の等価的なインダクタンス成分を有するインダクタ、及び前記半導体発光素子群に並列に接続されたダイオードを備えたものである。
【００１２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記半導体発光素子群のカソード側とグランドとの間に接続され、前記半導体発光素子群に流れる電流を検出する発光素子電流検出部と、前記半導体発光素子群のアノード側とグランドとの間に接続され、前記半導体発光素子群の両端の電圧を検出する発光素子電圧検出部と、の少なくとも一方をさらに含むものである。
【００１３】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、前記スイッチング素子の出力端子の電圧を規制するクランプ部をさらに含むものである。
【００１４】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記クランプ部は、前記クランプ部に流れる電流を検知する検知部を備え、前記検知部で検知された電流が予め定められた値より大きい場合に、前記複数の電流生成部の動作を停止させるものである。
【００１５】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項６〜請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、前記スイッチング素子の入力端子に流れる電流を検出する入力電流検出部をさらに備え、前記入力電流検出部で検出された電流が予め定められた値より大きい場合に、前記複数の電流生成部の動作を停止させるものである。
【００１６】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の発明において、前記スイッチング信号生成部は、複数の前記スイッチング信号の各々のタイミングを異ならせて複数の前記受付部の各々に供給するものである。
【００１７】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の発明において、前記半導体発光素子が半導体レーザであり、前記スイッチング信号生成部は、前記半導体レーザが消灯状態から発光状態に移行するタイミングの前に、前記タイミングで前記駆動電流が発振あるいは遅延しないように、規定された期間に前記半導体レーザの閾値電流未満の規定された前記駆動電流を流すように、前記スイッチング信号を生成するものである。
【００１８】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の発明において、前記半導体発光素子が発光ダイオードであるものである。
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項１５に記載の液滴乾燥装置は、複数配置された半導体発光素子と、請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の半導体発光素子駆動制御装置と、を含むものである。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１６に記載の画像形成装置は、画像情報に応じて液滴を吐出することにより、前記画像情報に対応した画像を記録媒体上に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により前記記録媒体上に吐出された液滴を乾燥させる請求項１５に記載の液滴乾燥装置と、を含むものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１、請求項１５及び請求項１６に記載の発明によれば、個々の半導体発光素子に対して駆動用の電流源を設ける場合と比較して、回路規模が抑制されると共に電力効率がより向上され、負荷が変動しても駆動電流をより安定に供給可能な半導体発光素子駆動制御装置、液滴乾燥装置、画像形成装置が提供される、という効果が得られる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、スイッチング信号をアナログ信号とする構成と比較して、デジタル信号で制御できるため駆動電流の制御がよりしやすい、という効果が得られる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、負帰還制御による定電流源と比較して、負帰還制御に起因するオーバーシュートなどによる回路への負荷が生じない、という効果が得られる。
なお、「オーバーシュート」とは、一般に、信号レベル（電圧、電流）が過渡的に規定された信号レベルより大きなレベルになることをいう。逆に、信号レベルが過渡的に規定された信号レベル未満のレベルになることをアンダーシュートという。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、個体差を無視してパルス幅及び周期を補正する場合と比較して、駆動電流の初期値がより正確に決定される、という効果が得られる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、初期特性を用いてパルス幅を補正する場合と比較して、経時的な特性の変化が反映される、という効果が得られる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、電流生成部をスイッチング素子を用いないで構成する場合と比較して、効率が高い、という効果が得られる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、電流生成部がインダクタ素子を含む場合と比較して、電流生成部の位相をずらした動作によるノイズ抑制効果が大きい、という効果が得られる。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、発光素子電流検出部及び発光素子電圧検出部のいずれも含まない場合と比較して、駆動電流の制御に半導体発光素子の特性の経時的な変化が反映される、という効果が得られる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、クランプ部を含まない場合と比較して、半導体発光素子が短絡した場合でも回路が保護される、という効果が得られる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、検知部を含まない場合と比較して、半導体発光素子が短絡した場合でも回路がより確実に保護される、という効果が得られる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、入力電流検出部を含まない場合と比較して、インダクタが短絡した場合でも回路が保護される、という効果が得られる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明によれば、スイッチング信号の各々を同じタイミングで複数の受付部の各々に供給する場合と比較して、電圧源の電位変動、グランドの電位変動、あるいは電磁ノイズが抑制される、という効果が得られる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明によれば、駆動電流を、直接半導体レーザの閾値電流を越えた値とする場合と比較して、半導体レーザの駆動電流波形におけるリンギングや遅延が抑制される、という効果が得られる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明によれば、半導体発光素子として半導体レーザを用いる場合と比較して、コストが低減される、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態に係るインクジェット記録装置の主要構成部の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態に係る液滴乾燥装置の光照射面の一例を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置におけるカウンタ出力を説明するタイミングチャートである。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置におけるスイッチング電源の一例を示す回路図である。
【図６】第２の実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置におけるスイッチング電源の一例を示す回路図である。
【図７】第４の実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】第４の実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置におけるカウンタ出力を説明するタイミングチャートである。
【図９】第４の実施の形態の変形例に係る半導体発光素子駆動制御装置におけるスイッチング電源の一例を示す回路図である。
【図１０】第５の実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】比較例に係る半導体発光素子駆動制御装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をインクジェット方式の記録装置に適用した形態を例示して説明する。
【００３７】
[第１の実施の形態]
図１ないし図５を参照して、本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置、液滴乾燥装置、及び画像形成装置について説明する。
【００３８】
まず図１を参照して、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１２について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１２の主要構成部を示した概略構成図である。
【００３９】
インクジェット記録装置１２は、例えば、２組の画像形成部２０Ａ及び２０Ｂ、制御部２２、記憶部３０、給紙ロール８０、排出ロール９０、及び搬送ローラ９９を備えている。
【００４０】
また、画像形成部２０Ａは、例えばヘッド駆動部４０Ａ、印字ヘッド５０Ａ、及び液滴乾燥装置７０Ａを含む。
【００４１】
同様に、画像形成部２０Ｂは、例えばヘッド駆動部４０Ｂ、印字ヘッド５０Ｂ、及び液滴乾燥装置７０Ｂを含む。
【００４２】
ここで、以下では画像形成部２０Ａ及び画像形成部２０Ｂ、並びに、画像形成部２０Ａ及び画像形成部２０Ｂに含まれる共通の部材を区別する必要がない場合には、符号末尾の記号“Ａ”及び記号“Ｂ”を省略して表すものとする。なお、記号“Ａ”及び記号“Ｂ”は、構成としては同じ部材であるが、インクジェット記録装置１２における位置が異なることを区別するために付している記号である。
【００４３】
制御部２２は、図示しない用紙搬送モータを駆動することで、例えば用紙搬送モータとギヤ等の機構を介して接続された搬送ローラ９９の回転を制御する。給紙ロール８０には、記録媒体として用紙搬送方向に長尺状の用紙（連帳紙）Ｐが巻き付けられており、該用紙Ｐは搬送ローラ９９の回転に伴って図１に示す用紙搬送方向に搬送される。なお、以下では、連帳紙を用いた画像形成装置を「連帳機」と称する場合がある。
【００４４】
制御部２２は、例えば記憶部３０に記憶された画像情報を取得し、画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報に基づいて画像形成部２０Ａを制御することで、用紙Ｐの一方の画像形成面に画像情報に対応した画像を形成する。
【００４５】
具体的には、制御部２２は、ヘッド駆動部４０Ａを制御する。そして、ヘッド駆動部４０Ａは、制御部２２から指示されたインク滴の吐出タイミングに従って、ヘッド駆動部４０Ａに接続された印字ヘッド５０Ａを駆動して、印字ヘッド５０Ａからインク滴を吐出させ、搬送される用紙Ｐの一方の画像形成面上に画像情報に対応した画像を形成する。
【００４６】
また、制御部２２は、インクジェット記録装置１２で形成される画像の画像情報を用いて、後述する液滴乾燥装置７０Ａ及び７０Ｂの半導体発光素子の発光を制御するための信号である外部制御値を生成する。
【００４７】
なお、画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報は、画素の色を一意に示す情報を含む。本実施の形態では、一例として、画像の画素毎の色情報がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各々の濃度によって表されているものとするが、画像の色を一意に示す他の表現方法を用いてもよい。
【００４８】
印字ヘッド５０Ａは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、及びＫ色の４色それぞれに対応した４つの印字ヘッド５０ＡＹ、５０ＡＭ、５０ＡＣ、及び５０ＡＫを含み、印字ヘッド５０Ａから対応する色の液滴であるインク滴を吐出する。なお、印字ヘッド５０Ａにおいてインク滴を吐出するための駆動方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものが適用される。
【００４９】
液滴乾燥装置７０Ａは、半導体発光素子駆動制御装置６０Ａ、及び半導体発光素子アレイ７６Ａを含んで構成されている。半導体発光素子アレイ７６Ａは複数の半導体発光素子７２を含み、用紙Ｐに形成された画像を乾燥させるための熱源となる照射光を発生する。
半導体発光素子駆動制御装置６０Ａは、制御部２２からの指示に基づいて、半導体発光素子アレイ７６Ａを構成する各半導体発光素子の発光をオンオフさせ、液滴乾燥装置７０Ａの発光量を制御する。本実施の形態に係る熱源としての半導体発光素子としては、例えば、半導体レーザやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）等特に制限なく用いられるが、本実施の形態では半導体レーザを用いている。なお、本実施の形態に係る半導体レーザとしては、端面発光型半導体レーザ、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：面発光型半導体レーザ）等、特に限定されず用いられる。また、半導体レーザを用いる場合の波長帯は、インク滴に効率よく吸収されるように選ばれる。
【００５０】
そして、制御部２２は半導体発光素子駆動制御装置６０Ａを制御することで、液滴乾燥装置７０Ａから用紙Ｐの一方の画像形成面に向けて照射光を照射させ、照射させた照射光の発熱（投入熱量）により、用紙Ｐに形成された画像のインク滴を乾燥させて、用紙Ｐへ画像を定着させる。また、制御部２２は、画像情報に基づき、例えば半導体発光素子の駆動電流を一定としてレーザ照射のオン／オフ制御を行う。なお、駆動電流の大小を制御して半導体発光素子の光出力を調整する場合もある。
【００５１】
なお、液滴乾燥装置７０Ａから用紙Ｐまでの距離は、半導体発光素子７２（図２参照）の放射角度及び放射領域の広さに基づいて設定される。
【００５２】
その後、用紙Ｐは、搬送ローラ９９の回転に伴って画像形成部２０Ｂと対向する位置に搬送される。その際、用紙Ｐは、画像形成部２０Ａによって画像が形成された画像形成面とは異なる他方の画像形成面が画像形成部２０Ｂと向き合うように搬送される。
【００５３】
制御部２２は、上述した画像形成部２０Ａに対する制御と同様の制御を画像形成部２０Ｂに対しても実行することで、用紙Ｐの他方の画像形成面に画像情報に対応した画像を形成する。このようにインクジェット記録装置１２は、用紙Ｐの両面印字に対応するため、２組の画像形成部２０Ａ、画像形成部２０Ｂを含む。むろん、両面印字が必要でない場合のインクジェット記録装置１２は、画像形成部２０Ｂを除き、画像形成部２０Ａのみを設ける形態としてもよい。
【００５４】
そして、用紙Ｐは、搬送ローラ９９の回転に伴って排出ロール９０まで搬送され、排出ロール９０に巻き取られる。
【００５５】
また、インクには水性インク、溶媒が蒸発するインクである油性インク等が存在するが、本実施形態では特に限定されず、いずれのインクを用いてもよい。
【００５６】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る液滴乾燥装置７０について説明する。図２は、液滴乾燥装置７０の光照射面の一例を示した図である。なお、液滴乾燥装置７０の光照射面とは、用紙Ｐの画像形成面と対向する面をいう。
【００５７】
図２に示すように、液滴乾燥装置７０の光照射面には、用紙搬送方向及び用紙搬送方向と直交（交差）する方向である用紙幅方向に、複数の半導体発光素子７２が格子状に配置され、熱的に結合している。図２に示した液滴乾燥装置７０の光照射面に配置される半導体発光素子７２の数及び配置形状は一例であり、これに限定されない。
【００５８】
また、本実施の形態では、半導体発光素子駆動制御装置６０Ａ、６０Ｂ（図１参照、以下、半導体発光素子駆動制御装置６０Ａ及び６０Ｂを総称する場合は、「半導体発光素子駆動制御装置６０」という）により光量を制御する単位を、複数の半導体発光素子７２が用紙幅方向に配列された半導体発光素子ブロック（半導体発光素子群）７４としている。
むろん、これに限定されず、半導体発光素子７２の単位で光量を制御してもよい。また、半導体発光素子ブロック７４における複数の半導体発光素子７２の配列方向は用紙幅方向に限られず、用紙搬送方向としてもよいし、用紙幅方向と用紙搬送方向両方に配列してもよい。
【００５９】
乾燥に必要なトータルの発光量を確保するために、図２に示すように、半導体発光素子アレイ７６は、用紙幅方向に半導体発光素子７２が配列された半導体発光素子ブロック７４を、用紙搬送方向に複数配列して構成してもよい。なお、図２では、１個で用紙幅方向の全域をカバーする半導体発光素子ブロック７４とした形態を例示しているが、これに限られず、複数の半導体発光素子ブロック７４を直列に配列して、用紙幅方向の全域をカバーするようにしてもよい。画像情報に伴うインクの塗布量に応じ、半導体発光素子７２あるいは複数の半導体発光素子ブロック７４の発光量を制御することにより、効率良く乾燥でき、消費エネルギーを抑制できる。
【００６０】
液滴乾燥装置７０は、画像が形成され、搬送されてくる用紙Ｐに向けて発光することで、照射光による発熱量（投入熱量）を用いてインクを乾燥させる。この際、制御部２２は、例えば、画像形成時の画像情報に基づくインク吐出量に応じて半導体発光素子ブロック７４の発光量を演算し、半導体発光素子ブロック７４の駆動電流（後述する設定電流値Ｉｓｅｔ）を設定して、基本的にこの設定された駆動電流が流れるように半導体発光素子駆動制御装置６０を制御する。その結果、インク吐出量に適合した発熱量で乾燥処理が実行される。
【００６１】
ここで、上述のようなインクジェットプリントヘッド（印字ヘッド５０）を使った連帳機では、エネルギー消費の低減を主目的とし、印字された領域を中心に必要な時だけ液滴乾燥装置から間欠的に乾燥エネルギーを投入する方法が検討されている。以下、制御部２２からの指示により、液滴乾燥装置から間欠的に乾燥エネルギーを投入することを、「オンデマンド照射」という場合がある。
【００６２】
インクの乾燥に半導体レーザを用いる場合、特に紙送り速度が高速な連帳機で単位面積当たり必要な乾燥エネルギーをレーザ光で供給するには、用紙幅方向に半導体レーザを並べて、それぞれの半導体レーザをインクの吐出量に応じたパワーで、インク吐出領域に応じて、オンオフ制御する必要がある。例えば、用紙幅方向に１．２５ｍｍ間隔で半導体レーザが並んでいる場合、紙幅５００ｍｍでは４００個の半導体レーザを個々に駆動する必要がある。
【００６３】
一方、半導体レーザは、一般的に、光出力との相関の高い（線形関係にある）電流で駆動される。そこで、インク乾燥用の半導体レーザの場合も、各半導体レーザと直列に電流源を接続して、さらに半導体レーザと電流源の直列回路を予め定められた数だけ並列接続してさらに電圧源に接続し、個々の半導体レーザを予め定められた電流の条件下、指示されたタイミングで独立に、オンデマンド制御する方法が考えられる。この方式によれば半導体レーザが４００個と多数あっても、それらをグループに分けてそれぞれ１個の電圧源に接続することで半導体レーザごとに電流を調整しながら、必要な電圧源の数が抑えられる。なお、電流源とは、指定した一定電流を流す回路のことをいう。
【００６４】
図１１に、上記のような半導体発光素子駆動制御装置の一例としての、比較例に係る半導体発光素子駆動制御装置９１０を示す。図１１に示すように、半導体発光素子駆動制御装置９１０は、複数の半導体発光素子９０２が直列に接続された、ｎ個の半導体発光素子ブロック９００−１ないし９００−ｎ（総称する場合には、単に「半導体発光素子ブロック９００」という、以下、他の構成についても同様）が並列に接続された半導体発光素子アレイを備えている。また、半導体発光素子ブロック９００−１ないし９００−ｎの各々のカソード側には、抵抗９０４−１ないし９０４−ｎを介して接地された（グランド（ＧＮＤ）接続された）電流源９０６−１ないし９０６−ｎが直列に接続されている。また、半導体発光素子ブロック９００−１ないし９００−ｎの各々のアノード側には、出力を可変とされた電力供給部９０８（電圧源）が共通に接続されている。
【００６５】
さらに、半導体発光素子駆動制御装置９１０は、半導体発光素子ブロック９００の両端の電圧Ｖｄ、及び抵抗９０４の両端の電圧Ｖｉ、すなわち半導体発光素子ブロック９００の各々に流れる駆動電流Ｉ１ないしＩｎを測定する機能を有し、電圧Ｖｄ及び電圧Ｖｉは半導体発光素子駆動制御装置９１０の制御部（図示省略）に送られる。
【００６６】
半導体発光素子駆動制御装置９１０の制御部は、電圧Ｖｄの測定値に基づき、制御信号Ｓｖを介して電力供給部９０８を制御することで、半導体発光素子ブロック９００とそれに直列接続した電流源９０６及び抵抗９０４に印加される電圧を制御する。また、制御部は、電圧Ｖｉの測定値に基づき、制御信号Ｓｉを介して電流源９０６を制御することで、各半導体発光素子ブロック９００に流れる駆動電流Ｉ１ないしＩｎが予め定められた値となるように制御する。すなわち、比較例に係る半導体発光素子駆動制御装置９１０では、フィードバック（負帰還）制御で各半導体発光素子ブロック９００を制御することを基本にしている。
【００６７】
しかしながら、上記半導体発光素子駆動制御装置９１０では、電流源９０６による発熱と効率低下という点で改善の余地があった。つまり、同じ電力供給部９０８に複数の半導体発光素子ブロック９００が接続されているため、半導体発光素子ブロック９００の間で、乾燥させるインクの量に応じて設定すべき半導体発光素子ブロック９００の駆動電流が異なったり、同じ設定電流であっても半導体発光素子ブロック９００の特性が違ったり、あるいは半導体発光素子ブロック９００を構成する直列に接続された半導体発光素子９０２のうち１個でもショート（短絡）すると、同じ駆動電流であっても半導体発光素子ブロック９００両端の電圧Ｖｄは個々に異なる値となる。
【００６８】
一方、電力供給部９０８の電圧は、電圧Ｖｄが最も高い半導体発光素子ブロック９００においても、電流源９０６が設定電流だけ電流を流せるように設定される。そのため、同じ電力供給部９０８に接続された半導体発光素子ブロック９００のうち、電圧Ｖｄが低い半導体発光素子ブロック９００については、設定電流が流れるように直列に接続された電流源９０６がその差分の電圧を負担することになり、その負担は電流源９０６の発熱となる。
【００６９】
上記電流源９０６における発熱量は、条件によっては１個の半導体発光素子ブロック９００に接続された電流源９０６で１０Ｗ程度となることもある。この場合、放熱面積の大きなヒートシンクや水冷機構が必要となり、実装上の大きな制約になるだけでなく、効率も低下し、インクのあるところだけ乾燥させ消費エネルギーを削減するというオンデマンド照射の効果を大きく損ねてしまうことがある。
【００７０】
上記問題を回避するためのひとつの方法として、半導体発光素子ブロック９００ごとに電力供給部９０８を接続することも考えられるが、この場合は、半導体発光素子ブロック９００の数だけ電力供給部９０８を並べなければならない。また、その際の複数の電力供給部９０８についても、各々に電流源と電圧源とを設けなければならない。この場合、電力供給部９０８に含まれる電流源と電圧源には個々に制御回路が含まれており、また多数の電力供給部９０８をさらに印字に応じて全体で制御するための制御が必要となり、回路規模が大きくなり、コストや実装上の問題が発生する。
【００７１】
また、別の改善の余地として、多数の半導体発光素子ブロック９００と並列に接続した電力供給部９０８の応答性が問題となる。連帳機において、インクの乾燥のために用紙幅方向に並べた多数の半導体発光素子ブロック９００をオンデマンドで制御する場合、例えば、インクが全く無い白紙の領域から、インクが全面に吐出された領域へ変化すると、半導体発光素子ブロック９００は、ゼロ又はゼロに近い光出力から最大光出力又は最大光出力に近い光出力まで変化するので、その際の電力供給部９０８の負荷電流も、ゼロ又はゼロに近い電流から最大電流又は最大電流に近い電流まで変化する。
【００７２】
電力供給部９０８の負荷電流がほぼゼロからほぼ最大電流まで増加する過程で、電力供給部９０８はフィードバック制御により出力電圧を安定化させようとするが、つまりＶｄの上昇または下降に合わせて電力供給部９０８の出力も上昇または下降させることで電流源９０６の電流が目標値となるようにするが、その際、リンギングや立ち上がり遅延、オーバーシュートなどが発生して、電流源９０６への負担が増加したり、逆に電流源９０６の両端の電圧の低下により定電流性が維持できなくなるなどの問題が発生する場合がある。
【００７３】
電圧がわずかに過大になる程度であれば、電流源９０６が負担する電圧が一時的に増大するだけなので、半導体発光素子ブロック９００を駆動する上での問題とはならない。しかしながら、過渡的に電圧が不足すると電流源９０６は定電流を維持できなくなり、半導体発光素子ブロック９００の光出力が、例えば、用紙Ｐのインク吐出領域の先頭において、予め定められた値まで増大せず乾燥エネルギー不足となる場合がある。
【００７４】
上記問題に対する対策として、電力供給部９０８の出力のデカップリング容量を増大させ過渡特性を安定化する方法もあるが、デカップリング容量が大きくなると、位相余裕の問題が発生し、逆に負帰還制御による制御が不安定になる可能性がある。このように負帰還制御で電力供給部９０８を制御している限り、過渡的な電圧の変動は避けられない。
【００７５】
以上詳述したように、比較例に係る半導体発光素子駆動制御装置９１０では、電流源９０６における損失の発生を抑制し、半導体発光素子ブロック９００（半導体発光素子９０２）の個々の駆動電流の制御を可能とし、負荷電流が変わっても予め設定した電流が半導体発光素子ブロック９００に流れるようにするという点で改善の余地があった。
【００７６】
そこで、本発明では、半導体発光素子ブロックごとに、制御部を除く電源部品だけを配置し、制御部は１か所に集中することで、多数の電源を高密度に並べ、しかも個別にそれぞれを制御する構成を採用した。その際の電源はスイッチングレギュレータとするので、以下、この電源を「スイッチング電源」という。スイッチングレギュレータはスイッチングトランジスタのスイッチング信号だけで一つの電源を制御できるため、制御部からスイッチング電源への全ての制御信号が配線され、制御部が１か所又は数か所に集中させることができるため、制御部が簡素化される。
【００７７】
つまり、制御を集中し、各半導体発光素子ブロックには制御部を除く電源部品のみを配置するため、スイッチング電源が半導体発光素子ブロックの数だけ並べられ、半導体発光素子ブロックの端子電圧が異なっていても、各々最適な条件で各半導体発光素子ブロックが駆動されることで電源の負担を抑制できる。また、スイッチング電源の制御部を各スイッチング電源に設けるのではなく、集中して配置したことで、制御が簡素化され、半導体発光素子ブロックごとの電源配置がなされる。
【００７８】
さらに、本発明では、個々の電源回路内で個別に負帰還制御する代わりに、各スイッチング電源には、インダクタやスイッチングトランジスタなどの制御部以外の部品を配置する。設定されているスイッチング電源のインダクタのインダクタンス値や、トランジスタの最大電流、半導体発光素子の電気的光学的特性などの制御パラメータを用いて、目標とする半導体発光素子の駆動電流に対応するスイッチング信号を、制御部で集中して発生し、各スイッチング電源のスイッチングトランジスタに供給する。
【００７９】
スイッチング電源の制御信号は半導体発光素子ブロックの目標駆動電流と制御パラメータとに基づいて生成される。また、部品のばらつきや半導体発光素子のばらつきなどの駆動前またはメンテナンス時に収集できる特性の実測値を補正部に反映することで、制御精度が維持される。
【００８０】
また、半導体発光素子の特性や、使用している部品の劣化、故障などの経時変動を補正部に反映させることで、例えば、半導体発光素子と直列に接続した抵抗の端子電圧をモニタして補正することで、経時変動に対しても制御精度が維持され、さらに必要な場合パラメータ異常の警告や停止などの処理を実行することも可能である。
【００８１】
このように、本発明では、負荷や使用部品が予め定められていることから、上記制御パラメータを用いてフィードフォワード制御する。負帰還制御していないため、過渡的な変動が抑えられ、負荷電流が最小から最大になった場合であっても、予め設定した制御パラメータを用いて制御するので、過渡変動が最小に抑えられる。
【００８２】
次に、図３ないし図５を参照して、本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置６０についてより詳細に説明する。
【００８３】
図３は、本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置６０のブロック図を示している。図３に示すように、半導体発光素子駆動制御装置６０は、スイッチング信号生成部１００、ｎ個の半導体発光素子ブロック７４−１ないし７４−ｎ、各半導体発光素子ブロック７４に対応して設けられたスイッチング電源１０６−１ないし１０６−ｎ、係数算出部１０８（補正部）、スイッチング時間算出部１１０、駆動電源１１２（電圧源）、及び制御電源１１４を含んで構成されている。
【００８４】
半導体発光素子ブロック７４は、図２に関連して説明したように、複数個の半導体発光素子（本実施の形態では、半導体レーザ）７２が、用紙幅方向に直列に接続されたモジュールであり、用紙Ｐ形成された画像を乾燥させるための熱エネルギー源としての照射光を発生させる。
【００８５】
スイッチング電源１０６−１ないし１０６−ｎは、各々スイッチング信号生成部１００から送られたスイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎによって、オンオフが切り替わり、さらに対応する半導体発光素子ブロック７４にスイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎに応じた大きさの駆動電流を流す。スイッチング電源１０６の詳細については後述する。
【００８６】
スイッチング信号生成部１００は、各半導体発光素子ブロック７４に対応したｎ個のシフトレジスタ（図３では、「ＳＲ」と表記）１０２−１ないし１０２−ｎ、ｎ個のカウンタ１０４−１ないし１０４−ｎを含んで構成されている。
【００８７】
シフトレジスタ１０２は、スイッチング時間算出部１１０で算出された、各半導体発光素子ブロック７４に対応する各スイッチング電源１０６をオンさせる時間であるスイッチング時間ｔｓ１ないしｔｓｎを示すスイッチング時間信号Ｓｔを一時的に記憶するバッファである。スイッチング時間信号Ｓｔには、ｎ個のスイッチング時間ｔｓ１ないしｔｓｎを示すデジタルデータが含まれ、シリアル形式で、転送クロック（図３では、「転送ＣＫ」と表記）と共にスイッチング時間算出部１１０からシフトレジスタ１０２−１ないし１０２−ｎに送られる。本実施の形態では、スイッチング時間ｔｓ１ないしｔｓｎは、対応するカウンタ１０４−１ないし１０４−ｎのカウント数の形式で表されている。
【００８８】
シフトレジスタ１０２−１に送られたスイッチング時間信号Ｓｔは、転送クロックにより順次１０２−１から１０２−ｎまでシフトされ、シフトレジスタ１０２−１ないし１０２−ｎに対応したｔｓ１ないしｔｓｎの情報が各々保持される。シフトレジスタ１０２の転送クロックにより、シフトレジスタ１０２−１から１０２−ｎまでシフトすると設定を完了し、カウンタのプリセットを待機する。
【００８９】
このことにより、各シフトレジスタ１０２にスイッチング時間ｔｓ（ｔｓ１〜ｔｓｎ）に応じたカウンタプリセット値がセット（設定）される。つまり、本実施の形態では、各半導体発光素子ブロック７４に流す駆動電流、又は各半導体発光素子ブロック７４の光量を設定する際には、スイッチング時間ｔｓを予めシフトレジスタで設定しておき、その設定値でスイッチングを行うことにより、予め定められた駆動電流、又は光量で半導体発光素子ブロック７４を駆動している。
【００９０】
カウンタ１０４−１ないし１０４−ｎは、カウンタプリセット信号（図３では、「ｐｒｅｓｅｔ」と表記）及びカウンタクロック（図３では、「カウンタＣＫ」と表記）を入力し、各々スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎを生成する。なお、図３に示すＲｅｓｅｔ信号は、カウンタ１０４を強制的にリセットさせるリセット信号である。
【００９１】
図３を参照して、スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎの生成について、より詳細に説明する。すなわち、カウンタプリセット信号の周期で、対応するシフトレジスタ１０２からのカウンタプリセット値がカウンタ１０４にロードされる。各カウンタ１０４にカウンタプリセット値がロードされると、カウンタプリセット値に対応するカウンタ内部のディクリメント値が設定され、その後カウントクロックに合わせて内部のディクリメント値が初期値からゼロまで減少する。カウンタ１０４は、ディクリメント値がゼロのときにローレベルを出力し、ゼロ以外のときにハイレベルを出力する。つまり、カウンタ１０４にカウンタプリセット値がロードされるとディクリメント値がゼロ以外となりカウンタ１０４はハイレベルを出力し、カウンタプリセット値に対応するスイッチング時間ｔｓの間ハイレベルを維持し、スイッチング時間ｔｓが経過後はカウンタ１０４はローレベルを出力する。図４を使って説明すると、各カウンタ１０４は、カウンタプリセット値がロードされるとハイレベルを出力する（図４における、時刻ｔ１、ｔ３、ｔ５）と共に、カウンタ１０４に入力されたカウンタクロックをカウントしつつカウンタプリセット値分だけハイレベルを維持する。そして、ディクリメント値がゼロになったところで、カウンタ１０４は出力をローレベルとし（図４における、時刻ｔ２、ｔ４）、次のカウンタプリセット値の待機状態となる。つまり、スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎは、カウンタプリセット信号（ｐｒｅｓｅｔ）の周期で、シフトレジスタ１０２に設定された数値の期間だけオン（ハイレベル）となる信号として生成され、スイッチング電源１０６のスイッチング素子Ｔにスイッチング信号として供給される（図５参照）。
【００９２】
スイッチング時間算出部１１０は、スイッチング時間ｔｓ１ないしｔｓｎを算出する部位であり、本実施の形態では、図３に示すように、外部制御値として外部から入力された設定電流値Ｉｓｅｔを変数とする多項式関数（スイッチング時間算出式）で算出する。設定電流値Ｉｓｅｔは、制御部２２が、形成する画像の画像情報（画素ごとのインク量等）、用紙搬送速度等に基づいて算出した、半導体発光素子ブロック７４の各々を駆動する電流の値である。
【００９３】
スイッチング時間算出式の係数は、制御パラメータとして入力する半導体発光素子の特性に関するパラメータ（図３では、「半導体発光素子パラメータ」と表記）、電源回路に関するパラメータ（図３では、「電源回路パラメータ」と表記）、駆動に関するパラメータ（図３では、「駆動パラメータ」と表記）を用いて算出される。係数算出部１０８は、半導体発光素子パラメータ、電源回路パラメータ、駆動パラメータの各パラメータからスイッチング時間算出式の係数を算出する部位である。
【００９４】
ここで、半導体発光素子パラメータとは、具体的には、半導体発光素子の特性を示すパラメータであり、半導体レーザの場合は、一例として、順方向電圧、内部抵抗等のパラメータである。電源回路パラメータとは、後述する駆動電源１１２等に関するパラメータであり、一例として、電源回路の入出力電圧である。駆動パラメータとは、スイッチング信号Ｓｓ１〜Ｓｓｎの基準となるＰＷＭ信号に関するパラメータであり、一例として、ＰＷＭ信号の供給源におけるＰＷＭパルスの周期、パルス幅である。これらのパラメータは、半導体発光素子、電源回路、及び駆動回路の初期段階における特性（初期特性）を示すパラメータである。
【００９５】
本実施の形態では、上記スイッチング時間算出式を、変数Ｉｓｅｔに関する２次の多項式としている。すなわち、半導体発光素子ブロック７４−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応するスイッチング時間算出式ｔｓｉ（Ｉｓｅｔ）として、以下の（式１）に示す式を用いている。
（ｔｓｉ（Ｉｓｅｔ））２＝ｔ０ｉ＋α・Ｉｓｅｔ＋β・Ｉｓｅｔ２  ・・・  （式１）
ここで、ｔ０ｉは定数である。係数算出部１０８では、各半導体発光素子ブロック７４−ｉに対応させて、係数ｔ０ｉ、α、及びβを算出する。
【００９６】
ここで、本実施の形態において、スイッチング時間ｔｓを、多項式関数を用いて算出する理由を説明する。本実施の形態において、図５のスイッチング電源１０６のようなスイッチングレギュレータでは、トランジスタがオン状態のときに駆動電源１１２からインダクタにエネルギーが投入され、トランジスタがオフ状態のときにそのエネルギーがインダクタから半導体発光素子に投入される。また、トランジスタがオン状態のときインダクタに流れる電流は時間に比例して大きくなるため、スイッチング時間ｔｓｉ経過時のインダクタに流れる電流はｔｓｉに比例する。このとき、インダクタに投入されるエネルギーはトランジスタに流れる電流の２乗に比例し、つまりスイッチング時間ｔｓｉの２乗に比例するため、オフ状態で半導体発光素子に投入されるエネルギーもスイッチング時間ｔｓｉの２乗に比例する。また、半導体発光素子のエネルギーは半導体発光素子の端子間電圧と流れる電流の積であり、また端子間電圧は電流と線形な関係（（α＋β・Iｓｅｔ）で近似できる関係）にあるため、ｔｓｉの２乗は（α・Ｉｓｅｔ＋β・Ｉｓｅｔ２）に比例する。この結果、外部制御値が半導体発光素子ブロック７４の駆動電流（Ｉｓｅｔ）であれば、パラメータさえ合わせておけば、シフトレジスタ１０２に設定するカウンタプリセット値で半導体発光素子ブロック７４の駆動電流が制御される。
【００９７】
なお、外部制御値は、設定電流値の代わりに設定発光量を用いてもよく、設定発光量を変数とする場合には、予め設定発光量を対応する設定電流値に変換しておいてもよい。より詳細には、設定発光量で目標を設定する場合は、多項式を使い駆動電流と発光量との関係を関係づけておき、それを元に外部制御値として与えられた発光量に対する駆動電流を算出したのち、該駆動電流からスイッチング時間ｔｓを算出してシフトレジスタ１０２に設定する値とすればよい。
【００９８】
なお、本実施の形態では、３つの制御パラメータによる２次関数を用いてスイッチング時間ｔｓを算出する形態を例示して説明したが、これに限られず、３つの制御パラメータのうちの１つ又は２つのパラメータによる２次関数を用いてスイッチング時間ｔｓを算出する形態としてもよい。さらに、必ずしも制御パラメータを用いる必要もなく、この場合は、設定電流値Ｉｓｅｔを直接対応するスイッチング時間ｔｓに変換すればよい。
【００９９】
また、図３に示す駆動電源１１２は、主として、各スイッチング電源１０６を駆動するための電圧源（電圧−Ｖｐ）であり、制御電源１１４は、スイッチング電源１０６以外の回路部分を駆動するための電源である。
【０１００】
さらに、本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置６０では、図示しない制御部（発光制御部）を備え、スイッチング信号生成部１００、半導体発光素子ブロック７４、スイッチング電源１０６、係数算出部１０８、スイッチング時間算出部１１０、駆動電源（電圧源）１１２、及び制御電源１１４の各部を制御している。
【０１０１】
次に、図５を参照して、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６（電流生成部）について説明する。図５は、半導体発光素子ブロック７４を７４−１ないし７４−４の４個とした例である。各半導体発光素子ブロック７４には、複数個（図５では、１２個の場合を例示している）の半導体発光素子７２が直列に接続され、さらに各半導体発光素子ブロック７４は並列に接続されている。本実施の形態では、半導体発光素子ブロック７４のカソード側がＧＮＤに接続されている。さらに、本実施の形態では、半導体発光素子７２として半導体レーザを用いているが、上述したように、ＬＥＤを用いてもよい。
【０１０２】
図５に示すように、４個のスイッチング電源１０６−１ないし１０６−４の各々は、インダクタＬ１ないしＬ４、平滑コンデンサＣ１ないしＣ４、逆流阻止ダイオードＤ１ないしＤ４、スイッチング素子Ｔ１ないしＴ４を含んで構成され、一端が各半導体発光素子ブロック７４に接続されている。また、各スイッチング電源１０６の他端は、駆動電源１１２に接続されている。駆動電源１１２は、一例としてＡＣ（交流）電圧を入力とし、力率補正回路を等含んだ公知のＤＣ（直流）電源が用いられるので、詳細については省略する。
【０１０３】
スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓ４は、各々スイッチング素子Ｔ１ないしＴ４の制御端子Ｎ１ないしＮ４（受付部）に入力される（図５では、代表としてスイッチング信号Ｓｓ１のみ示している）。この制御端子Ｎ１ないしＮ４は、スイッチング素子がＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタであればゲート、バイポーラトランジスタであればベース、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であればゲートとなる。
【０１０４】
ここで、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６の特徴について説明する。まず、スイッチング電源１０６によれば、半導体発光素子７２が短絡（ショート）した場合の、半導体発光素子ブロック７４の全光量への影響が抑制される。以下、本特徴についてより詳細に説明する。
【０１０５】
１２個の半導体レーザ７２が直列接続された半導体発光素子ブロック７４を備える本実施の形態に係るスイッチング電源１０６についてのシミュレーション結果によると、各半導体発光素子７２に流れる電流は、正常時に約１．４Ａだったものが、２個短絡した場合には約１．６８Ａと、約１．２倍に増大する。ここで、直列に接続された１２個の半導体発光素子７２が正常に点灯している場合の駆動電流が１．４Ａであった場合、半導体発光素子７２の閾値電流は無視すれば、短絡なしの場合の半導体発光素子７２の１個あたりの発光量を単位とすると、この１．４Ａが半導体発光素子７２の１２個分の光量に相当する。すると、仮に、半導体発光素子ブロック７４のうちの２個の半導体発光素子７２が短絡した場合でも、駆動電流が１．２倍になれば、１０個の各半導体発光素子７２の光量が１．２倍に増大して１２個分の光量となり、短絡する前と同程度の光量が維持されることになる。現実的には、同時に複数の半導体発光素子７２で短絡が発生することは考えにくく、仮に１個が短絡した場合を考えると、短絡前後での光量差はさらに小さくなる。
【０１０６】
上記のように、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６において、半導体発光素子ブロック７４を構成する半導体発光素子７２に短絡が発生した場合でも、トータルとしての半導体発光素子７２の駆動電力の変動が抑制されるのは、以下のような理由による。すなわち、インダクタＬ（図５における、Ｌ１〜Ｌ４）の電流が増大する際、インダクタＬに印加されている電圧は半導体発光素子７２の短絡数によらず常に一定に維持される。そのため、インダクタＬに蓄えられるエネルギーは一定であり、半導体発光素子７２の駆動に際しインダクタＬの電流が減少する過程で、そのインダクタＬに蓄えられたエネルギーが端子電圧に応じた電流で放出されるためである。換言すれば、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６では、インダクタに蓄えるエネルギーを常に一定にできる分制御が安定化される。
【０１０７】
特に、半導体発光素子ブロック７４の直列に接続された半導体発光素子７２の配置方向を用紙搬送方向とすれば、１２個のうちの１個が短絡して非発光となった場合でも、他の１１個の半導体発光素子７２の駆動電流が増大して光量を補えば、半導体発光素子ブロック７４による乾燥作用は累積エネルギーで行われるため、乾燥への影響（例えば、乾燥ムラの発生等）が抑制される。
【０１０８】
特に連帳機では、印字した用紙Ｐが高速で搬送されるため、多数配置された半導体発光素子の電流や電圧を時分割で順に検知して、それをスイッチング電源のパルス周期やパルス幅に反映させる方式の場合、半導体発光素子の電流や電圧が異常になってから、その異常がスイッチング電源のパルス周期やパルス幅に反映されるまでに、乾燥不良のまま用紙が送られ、その部分は損失となってしまう。
【０１０９】
これに対し、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６では、制御が行われるまでの間は、スイッチング電源１０６のインダクタＬの作用で駆動電流が増大し、光量不足が補われるため、乾燥不良による損失が抑制される。
【０１１０】
さらに、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６では、直列に接続された半導体発光素子７２が短絡した場合の保護機能が備わっているという特徴がある。すなわち、スイッチング電源１０６では、スイッチング素子Ｔ（Ｔ１〜Ｔ４）がオンした場合、インダクタＬへの投入エネルギーはその端子電圧が一定のため一定である。従って、スイッチング素子Ｔがその後オフし、半導体発光素子ブロック７４に向けて電流を流すことによりエネルギーを放出する際は、最大でもインダクタに蓄えられたエネルギーしか半導体発光素子ブロック７４に供給されない。そのため、インダクタＬの選定において、通常動作時の条件を元に最大飽和電流を決めることにより電流が制限される。その結果、半導体発光素子７２が短絡した場合の電流が制限されるので、短絡した半導体発光素子７２以外の半導体発光素子７２に対する保護機能を備えることになる。
【０１１１】
［第２の実施の形態］
図６を参照して、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６ａについて説明する。図６は、スイッチング電源１０６ａの回路図を示している。スイッチング電源１０６ａは、スイッチング電源１０６に、過剰電流に対する保護部、及び電圧と電流の検出部を設けた形態である。なお、図６では、複数並列に接続されるスイッチング電源１０６ａ及び半導体発光素子ブロック７４のうちの１つを代表して表している。
【０１１２】
図６に示すように、スイッチング電源１０６ａは、保護部３０４及び保護部３０６を備えている。スイッチング電源１０６ａは、さらに、半導体発光素子ブロック７４−１に流れる電流を検出する電流検出部３０８（発光素子電流検出部）、及び半導体発光素子ブロック７４−１の両端の電圧を検出する電圧検出部３１０（発光素子電圧検出部）を備えているが、電流検出部３０８及び電圧検出部３１０の詳細については後述する。
【０１１３】
保護部３０４は、半導体発光素子７２のいずれかにオープン（開放）不良が発生した場合に、スイッチング素子Ｔ１の出力電圧をクランプして電圧の上昇から保護する回路である。図６に示すように、保護部３０４は、逆流阻止ダイオードＤ５、ＭＯＳトランジスタＴ５、ツェナーダイオードＤ６、及び抵抗Ｒ５を含んで構成されている。
【０１１４】
本発明に係るスイッチング電源（１０６、１０６ａ）は、一般のスイッチングレギュレータとは異なり、フィードバックによって出力を定電圧制御したり、定電流制御したりしていないので、瞬間的には一定パルス制御（周波数、パルス幅が一定）である。このため、半導体発光素子７２がオープンになった場合、あるいは半導体発光素子ブロック７４を接続せずにスイッチング電源を駆動した場合、スイッチング素子Ｔ１の入出力間（バイポーラトランジスタのＶＣＥ、あるいはＭＯＳトランジスタのＶＤＳ）に定格以上の電圧が発生してトランジスタを破壊する場合が想定される。このため、スイッチング電源１０６ａでは、保護部３０４の逆流阻止ダイオードＤ５で出力をクランプすることでスイッチング素子Ｔ１に定格以上の電圧が印加されて破壊されるのを防止する。以下、この構成を「クランプ回路」（クランプ部）という。
【０１１５】
さらに、本実施の形態では、ＭＯＳトランジスタＴ５、逆流阻止ダイオードＤ６、抵抗Ｒ５を含んで構成された電流を検知する検知部を備えている。そして、クランプ回路に予め定められた値以上の電流が流れたのを検知し、検知信号（図示省略）を図示しない発光制御部に送り、スイッチング電源１０６ａの動作を停止させる。このように、本実施の形態に係るスイッチング電源１０６ａでは、クランプ回路にスイッチング電源１０６ａの動作が停止するまでの期間の放熱特性だけをもたせればよいので、小型化でき、また無駄な損失が防止される。
【０１１６】
保護部３０６は、ドライバ３００、比較器（コンパレータ）３０２、及び抵抗Ｒ４を含んで構成されている。ドライバ３００は、主として、スイッチング信号Ｓｓ１等の信号（図６では、「ＶＰＷＭ」と表記）によりスイッチング素子Ｔ１を駆動し、また、スイッチング素子Ｔ１の入力側に流れる電流の異常を示す信号を受けて、スイッチング素子Ｔ１の動作を停止させる機能を有する。
【０１１７】
本実施の形態に係るスイッチング電源１０６ａでは、図６に示すように、半導体発光素子ブロック７４−１に流れる電流を検出する電流検出部３０８を備えているが、電流検出部３０８による駆動電流の検知ではインダクタの短絡の検知はできない。
【０１１８】
そこで、スイッチング素子Ｔ１の入力に直列に電流測定用の抵抗Ｒ４（入力電流検出部）を設け、比較器３０２によって、抵抗Ｒ４の両端の電圧を、電流異常の有無の閾値である基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。比較器３０２は、抵抗Ｒ４での測定電流値が異常の場合には、出力電圧をハイレベル一定（又は、ローレベル一定）とし、スイッチング素子Ｔ１の一次側の電流異常を報知する。電流異常を示す信号を受け取ったドライバ３００は、スイッチング素子Ｔ１への信号を停止させ、スイッチング電源１０６ａの動作を停止させる。
【０１１９】
この場合、電流異常検出からスイッチング電源１０６ａの動作停止までの過程にソフトウエアを介在させると、インダクタがショートしてから一定時間過大な電流が流れ続ける虞があるため、本実施の形態では、電流異常検知信号を用いてハードウェア的にスイッチング信号Ｓｓ１を停止させるようにしている。
【０１２０】
［第３の実施の形態］
本実施の形態は、半導体発光素子ブロック７４−１ないし７４−ｎの駆動電流の制御に関する形態であり、スイッチング電源の構成は、図６に示すスイッチング電源１０６ａと同様なので図示を省略する。
【０１２１】
半導体発光素子が半導体レーザ素子である場合、電流−光出力特性において、ある電流値から光が出力するいわゆる閾値電流Ｉｔｈが存在する。従って、半導体発光素子７２を発光させる場合には、通常、半導体発光素子ブロック７４の点灯時において駆動電流をこの閾値電流Ｉｔｈより大きく設定する。本実施の形態は、係る構成で懸念される半導体発光素子ブロック７４に流れる駆動電流におけるオーバーシュートを抑制する形態である。
【０１２２】
上記の一般的な駆動方法に対し、本実施の形態では、点灯前にスイッチング素子Ｔ１ないしＴｎによるスイッチングを開始させるようにしている。より詳細には、スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎの周期と幅は、定常状態でも半導体発光素子ブロック７４に流れるピーク電流が半導体発光素子７２閾値電流Ｉｔｈ以下となるように設定する。点灯終了時から次の点灯開始時までの時間に応じて、スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎの周期と幅、又は点灯前にスイッチングをするか否かを制御する。具体的には、スイッチング素子Ｔ１ないしＴｎに入力する信号のパルス幅を短くして半導体レーザの発振閾値以下の電流に制限する。
【０１２３】
本実施の形態に係るスイッチング電源（１０６、１０６ａ）では、平滑コンデンサＣ（Ｃ１ないしＣｎ）を充電する充電電流が定常時に重畳するために、インダクタＬ（Ｌ１ないしＬｎ）に定常時を大幅に上回る電流が流れる。つまり、インダクタＬに、通常よりも大きなエネルギーが蓄えられ、これを放出する際に通常よりも高い電圧を発生するために、半導体発光素子ブロック７４の駆動電流において、スイッチング素子Ｔ（Ｔ１ないしＴｎ）へのスイッチング信号Ｓｓ（Ｓｓ１ないしＳｓｎ）の印加直後にオーバーシュートが発生する場合がある。
【０１２４】
これに対し、本実施の形態では、半導体発光素子ブロック７４の点灯を開始する前にスイッチング信号Ｓｓのパルス幅を短くして、半導体発光素子７２の駆動電流が閾値電流以下の電流となるように、予めスイッチング素子Ｔを起動しておく。この際、起動を速くするためにパルス幅を複数種類設けて、画像情報をもとに事前に設定したスケジュールにしたがってパルス幅を切り替えながらスイッチング素子Ｔを駆動することで立ち上がりを早くすることができる。
【０１２５】
一方、半導体発光素子ブロック７４を消灯している期間が短ければ、平滑コンデンサＣの端子電圧が放電によって下がっておらず、この場合はオーバーシュートを生じないので、半導体発光素子ブロック７４をオフする期間が予め定められた時間以内の場合には、事前にスイッチング素子Ｔを起動しないことで無駄を抑えることができる。以上の制御は画像情報をもとに予め決めておいたスケジュールに基づいて行うことで、フィードバック制御のような複雑さを回避することができる。
【０１２６】
さらに、スイッチング素子Ｔのゲート電圧（バイポーラトランジスタの場合はベース電流）を制御し線形領域で動作するようにして、スイッチング素子Ｔに流れる電流をクランプしてオーバーシュートを防止することもできる。この場合、線形領域時にトランジスタの発熱量が増大するが、電源投入直後のみのためトランジスタの破壊に至ることはない。
【０１２７】
［第４の実施の形態］
図７及び図８を参照して、本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置６２について説明する。図７は、半導体発光素子駆動制御装置６２のブロック図を、図８は、カウンタプリセット信号とカウンタ出力との時間関係を示すタイミングチャートを、各々示している。半導体発光素子駆動制御装置６０では、１相のカウンタプリセット信号を用いたが、本実施の形態は、４相のカウンタプリセット信号を用いた形態である。
【０１２８】
図７に示すように、半導体発光素子駆動制御装置６２は、半導体発光素子駆動制御装置６０のスイッチング信号生成部１００（図３参照）をスイッチング信号生成部２００に置き換えたものである。その他の構成、すなわち半導体発光素子ブロック７４、スイッチング電源１０６、係数算出部１０８、スイッチング時間算出部１１０、駆動電源（電圧源）１１２、及び制御電源１１４については半導体発光素子駆動制御装置６０と同様なので、詳細な説明を省略する。
【０１２９】
図７に示すように、スイッチング信号生成部２００も、半導体発光素子ブロック７４−１ないし７４−ｎの各々対応するシフトレジスタ２０２−１ないし２０２−ｎ、カウンタ２０４−１ないし２０４−ｎを備えている。そして、スイッチング信号生成部１００と同様、スイッチング時間信号Ｓｔが転送クロックと共にシフトレジスタ２０２に入力される。
【０１３０】
一方、スイッチング信号生成部２００には、４相のカウンタプリセット信号Ｐｒｅｓｅｔ０、Ｐｒｅｓｅｔ１、Ｐｒｅｓｅｔ２、及びＰｒｅｓｅｔ３が入力される。カウンタプリセット０ないしカウンタプリセット３の各々は以下のようにしてカウンタ２０４に入力される。すなわち、カウンタ２０４−１にはカウンタプリセット０が、カウンタ２０４−２にはカウンタプリセット１が、カウンタ２０４−３にはカウンタプリセット２が、カウンタ２０４−４にはカウンタプリセット３が、各々入力される。以降、同様に、カウンタ２０４−５にはカウンタプリセット０が、カウンタ２０４−６にはカウンタプリセット１が、カウンタ２０４−７にはカウンタプリセット２が、カウンタ２０４−８にはカウンタプリセット３が入力される。半導体発光素子ブロック７４の個数ｎが４の倍数であれば、カウンタ２０４-ｎにカウンタプリセット３が入力されるが、本実施の形態では、ｎが４の倍数でなくともよいので、カウンタ２０４−ｎにはいずれの相のカウンタプリセット信号が入力されてもよい。
【０１３１】
スイッチング時間信号Ｓｔに含まれるスイッチング時間ｔｓ１ないしｔｓｎを示す信号が、転送クロックで順次シフトされつつシフトレジスタ２０２−１ないし２０２−ｎにセットされると、４相のカウンタプリセット０ないし４が、タイミングをずらして各カウンタ２０４−１ないし２０４−ｎに入力される。その結果、各々のカウンタプリセットのタイミングに合わせて、スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎが、カウンタ２０４−１ないし２０４−ｎからスイッチング電源１０６−１ないし１０６−ｎに送られる。このタイミングのずれたスイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎによってスイッチング電源１０６−１ないし１０６−ｎが駆動されることにより、各スイッチング電源１０６にはタイミングをずらしてスイッチング電流が流れる。ただし、本実施の形態では、４相のカウンタプリセットを用いているので、４つおきに同じタイミングとなる。
【０１３２】
ここで、本実施の形態におけるカウンタプリセットの相数４は一例であり、本実施の形態の主旨に照らして、複数相であれば本実施の形態に係る効果が得られる。また、半導体発光素子ブロック７４−１ないし７４−ｎの個数分、すなわちｎ相のカウンタプリセットを用いる形態としてもよい。
【０１３３】
図８を参照して、スイッチング信号生成部２００の動作についてより詳細に説明する。
４相のカウンタプリセット信号の生成方法は特に限定されないが、本実施の形態では、図８に示すカウンタプリセット信号のパルス間隔Ｔを４等分した時間間隔で、４相のカウンタプリセット信号を生成している。換言すれば、本実施の形態は、パルス間隔Ｔを１周期として、９０°ずつ位相の異なるカウンタプリセット信号を生成している。
【０１３４】
図８に示すように、時刻ｔ５においてカウンタプリセット０がカウンタ２０４−１に入力されたことによりカウンタ２０４−１の出力がローレベルからハイレベルに遷移する。
カウンタ２０４−１においてスイッチング時間ｔｓ１の期間だけ、カウンタ２０４−１からハイレベルのカウンタ出力０が、スイッチング信号Ｓｓ１としてスイッチング電源１０６−１に出力される（図８（ａ）〜（ｃ））。
【０１３５】
同様にして、時刻ｔ６においてカウンタプリセット１がカウンタ２０４−２に入力されることにより、カウンタ２０４−２からカウンタ出力１が、スイッチング信号Ｓｓ２としてスイッチング電源１０６−２に出力され、時刻ｔ７においてカウンタプリセット２がカウンタ２０４−３に入力されることにより、カウンタ２０４−３からカウンタ出力２が、スイッチング信号Ｓｓ３としてスイッチング電源１０６−３に出力され、時刻ｔ８においてカウンタプリセット３がカウンタ２０４−４に入力されることにより、カウンタ２０４−４からカウンタ出力３が、スイッチング信号Ｓｓ４としてスイッチング電源１０６−４に出力される（図８（ｄ）〜（ｉ））。
【０１３６】
以上のようなスイッチング信号生成部２００の動作により、図８に示すように、カウンタ出力０ないしカウンタ出力３のタイミング（位相）がずれる。このことにより、駆動電源１１２の負荷が集中することなく均等化（分散）されるので、駆動電源１１２の電圧Ｖｐの波形におけるリップルやノイズが抑制され、グランドの電位も安定化される。
【０１３７】
＜第４の実施の形態の変形例＞
図９を参照して、本実施の形態について説明する。本実施の形態は、半導体発光素子駆動制御装置６２のスイッチング電源１０６（スイッチング電源１０６−１、１０６−２、１０６−３、１０６−４の総称）をスイッチング電源１０７（スイッチング電源１０７−１、１０７−２、１０７−３、１０７−４の総称）に置き換えた形態である。従って、スイッチング電源１０７以外の構成は半導体発光素子駆動制御装置６２と同様なので、スイッチング電源１０７を含む半導体発光素子駆動制御装置に言及する場合は図７及び図８を参照することとする。
【０１３８】
図９に示すように、本実施の形態に係るスイッチング電源１０７−１ないし１０７−４の各々は、寄生インダクタＬｓ１ないしＬｓ４、回生ダイオードＤｐ１ないしＤｐ４、スイッチング素子Ｔ１ないしＴ４を含んで構成されている。スイッチング電源１０７の一端は半導体発光素子ブロック７４に接続され、他端は駆動電源１１２に接続されている。
【０１３９】
寄生インダクタＬｓ１〜Ｌｓ４の各々は、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４から半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４に至る配線のインダクタンス成分をインダクタで表わした等価素子である。半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４は、放熱等の理由から半導体発光素子駆動制御装置６２から離間させて配置される場合も多い。このような場合、配線幅にも依存するが、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４から半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４に至る配線のインダクタンス成分が、半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４の駆動において無視できなくなる。そのため、本実施の形態ではこの寄生インダクタＬｓ１〜Ｌｓ４を回路素子として取り込んでいる。
【０１４０】
図９に示すように、スイッチング電源１０７はスイッチング電源１０６と異なり、素子としてのインダクタ（図５のインダクタＬ１ないしＬ４）を備えず、電源１１２と負荷である半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４との間にスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４が配置されている。そして、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４の制御端子Ｎ１〜Ｎ４に入力されたスイッチング信号Ｓｓ１〜Ｓｓ４によって半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４に流す電流の平均値を位相をずらして制御している。本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置はこのような条件下で特に有効な形態である。
【０１４１】
つまり、本実施の形態のように位相をずらすことで負荷を均等化する方式は、図９に示すようなインダクタＬ１〜Ｌ４を含まないスイッチング電源で特に効果が大きい。すなわち、図９に示す回路ではインダクタＬ１〜Ｌ４を含まないため、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４のスイッチング時に負荷に流れる電流Ｉの微分係数ｄＩ／ｄｔが非常に大きくなる。
そのため、すべての半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４のオンするタイミングが重なると過大なノイズが重畳され半導体発光素子駆動制御装置の誤作動等の懸念が生じる。この点、半導体発光素子ブロック７４−１〜７４−４ごとにスイッチングさせる位相を異ならせる本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置によれば、発生するノイズが効果的に抑制される。
【０１４２】
［第５の実施の形態］
図１０を参照して、本実施の形態に係る半導体発光素子駆動制御装置６４について説明する。半導体発光素子駆動制御装置６４は、図３に示す半導体発光素子駆動制御装置６０において、スイッチング時間算出式（式１）の係数ｔ０ｉ、α、及びβを補正するための各種モニタ値を取得するためのモニタ部（監視部）を設けた形態である。
【０１４３】
図１０に示すように、半導体発光素子駆動制御装置６４では、一例として、半導体発光素子ブロック７４−１ないし７４−ｎの各々の特性をモニタするためのモニタ部７８−１ないし７８−ｎが設けられている。モニタ部７８−１ないし７８−ｎによってモニタされた結果は、スイッチング時間算出部１１０入力されている。その他の構成は半導体発光装置駆動制御装置６０と同様なので、詳細な説明を省略する。
【０１４４】
本実施の形態に係るモニタ部７８は、半導体発光素子７２の電気的特性又は光学的特性等をモニタする。モニタした結果をスイッチング時間算出部１１０に入力し、外部制御値（Ｉｓｅｔ）と比較する。比較した結果、ずれがあった場合には、スイッチング時間算出式（式１）の係数ｔ０ｉ、α、及びβを補正することで、半導体発光素子の経時劣化や特性ばらつき、電源回路の部品の特性ばらつき等を係数の中に盛り込み、スイッチング信号Ｓｓ１ないしＳｓｎの精度を向上させる。
【０１４５】
図６を参照して、本実施の形態に係るモニタ部７８の一例としての、半導体発光素子ブロック７４の電流検出部（発光素子電流検出部）３０８、及び電圧検出部（発光素子電圧検出部）３１０について説明する。図６に示すように、電流検出部３０８は、半導体発光素子ブロック７４のカソード側とＧＮＤとの間に接続された抵抗Ｒ１により構成されている。そして、抵抗Ｒ１の端子電圧が、モニタ電流値ＩＭとしてスイッチング時間算出部１１０に入力される。また、図６に示すように、電圧検出部３１０は、半導体発光素子ブロック７４のアノード側とＧＮＤとの間に接続された抵抗Ｒ２及びＲ３により構成されている。そして、抵抗Ｒ２とＲ３とによって分圧された電圧が、モニタ電圧値ＶＭとしてスイッチング時間算出部１１０に入力される。
【０１４６】
例えば、半導体発光素子７２の特性が経時的に変化した場合には、このモニタ電流値ＩＭあるいはモニタ電圧値ＶＭが初期値に対して変化するので、スイッチング時間算出部１１０においてその差分を検出し、スイッチング時間算出式（式１）に反映させて、係数ｔ０ｉ、α、及びβを補正する。
【０１４７】
本実施の形態に係る電流検出部３０８、電圧検出部３１０では、比較例に対してより精度よく測定される。以下、その理由について説明する。
【０１４８】
電圧や電流を測定する場合、基準になる端子、例えばＧＮＤは、測定系のＧＮＤに一致していないと差動アンプなど余分な回路が必要となる。これに対し、本発明に係る半導体発光装置駆動制御装置では、半導体発光素子ブロック７４のカソード側がＧＮＤに接続されているので、カソードとＧＮＤとの間に電流測定用の抵抗を挿入することで直接的に電流測定がなされる。
【０１４９】
なお、電流測定用の抵抗Ｒ１の抵抗値は、電圧測定に与える影響や損失を抑えつつ、測定精度も考慮して、例えば０．０１Ωから０．１Ω程度の値とする。半導体発光素子ブロック７４に流れる駆動電流の値は一般に大きいので、ＧＮＤの電位変動が測定精度へ影響することも考慮すると、電流測定の抵抗Ｒ１の両端を同時に測定してその電位差と抵抗Ｒ１の抵抗値とから電流値を算出する。一方、半導体発光素子ブロック７４の駆動電圧を測定する電圧検出部３１０も、半導体発光素子ブロック７４のカソード側が常にＧＮＤのため、アノード側の電位も測定系のＧＮＤを基準として測定される。
【符号の説明】
【０１５０】
１２      インクジェット記録装置
２０      画像形成部
２２      制御部
３０      記憶部
４０      ヘッド駆動部
５０      印字ヘッド
６０、６０Ａ、６０Ｂ  半導体発光素子駆動制御装置
６２      半導体発光素子駆動制御装置
６４      半導体発光素子駆動制御装置
７０      液滴乾燥装置
７２      半導体発光素子
７４      半導体発光素子ブロック
７６      半導体発光素子アレイ
７８      モニタ部
８０      給紙ロール
９０      排出ロール
９９      搬送ローラ
１００    スイッチング信号生成部
１０２    シフトレジスタ
１０４    カウンタ
１０６、１０７  スイッチング電源
１０８    係数算出部
１１０    スイッチング時間算出部
１１２    駆動電源
１１４    制御電源
２００    スイッチング信号生成部
２０２    シフトレジスタ
２０４    カウンタ
３００    ドライバ
３０２    比較器
３０４    保護部
３０６    保護部
３０８    電流検出部
３１０    電圧検出部
９００    半導体発光素子ブロック
９０２    半導体発光素子
９０４    抵抗
９０６    電流源
９０８    電力供給部
９１０    半導体発光素子駆動制御装置
Ｐ        用紙
Ｉｓｅｔ  設定電流値
Ｔ１〜Ｔ４  スイッチング素子
Ｔ５      ＭＯＳトランジスタ
Ｄ１〜Ｄ６  逆流阻止ダイオード
Ｌ１〜Ｌ４  インダクタ
Ｃ１〜Ｃ４  コンデンサ
Ｎ１〜Ｎ４  端子
Ｒ１〜Ｒ５  抵抗
Ｓｓ      スイッチング信号
Ｓｔ      スイッチング時間信号
ｔｓ      スイッチング時間
Ｖｒｅｆ  基準電圧
Ｄｐ１〜Ｄｐ４  回生ダイオード
Ｌｐ１〜Ｌｐ４  寄生インダクタ
【図１】
2017143240.tif 000003
【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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