JP2007210136A

JP2007210136A - 露光装置及び露光幅調整方法

Info

Publication number: JP2007210136A
Application number: JP2006030330A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Shoji; 元広東海林; Tamotsu Nishiura; 保西浦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】ＬＥＤアレイにストレスを与えることなく、目標温度到達までにかかる時間を短縮させる露光装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤアレイ３０と、ＬＥＤアレイ３０を加熱する発熱体５０と、ＬＥＤアレイ３０の加熱開始から所定時間内に供給する熱量が、所定時間経過後に供給する熱量よりも大きくなるように発熱体５０に供給する電力を制御する制御部５１とを有している。このようにＬＥＤアレイの加熱時に、最初に熱伝達特性に合わせて発熱体に供給する電力を高く設定するので、ＬＥＤアレイを劣化させずに目標温度までの到達時間を早めることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式を利用して画像を形成する複写機、プリンタ等の画像形成装置等に関する。より詳細には感光体を露光するＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）を搭載した露光装置に関する。

近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、印字ヘッドにＬＥＤプリントヘッドを用いたゼログラフィ方式の画像形成装置が種々提案されている。

静電潜像の形成に用いる一般的なＬＥＤプリントヘッドは、複数のＬＥＤアレイを感光体の軸方向に配列している。このようなＬＥＤプリントヘッドでは、高品位の画像を得るために各ＬＥＤアレイの露光幅を調整して、露光位置を調整する処理が必要となる。

複数のＬＥＤプリントヘッドを用いるタンデム方式のカラー印刷装置の場合、各色の印刷ユニットのＬＥＤプリントヘッドの左側の書き出し位置を合わせて印刷位置を合わせるが、各ＬＥＤプリントヘッドの途中位置からそれぞれドット位置がずれていると色ずれが発生し、印刷結果の色合いが異なってしまうという問題がある。

特許文献１及び２には、複数の露光光学系を加熱する加熱手段を設けて、各露光光学系間の温度差を少なくし、変形量の差を少なくする技術が開示されている。

特開平９−１４１９２５号公報特許第２７９７２５５号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び２は、ＬＥＤプリントヘッドの温度制御について記述しているが、加熱時にどのような制御を行うのかについて具体的な開示がない。
従来の制御では、ヒータに一定の電圧を与えるか、又は温度が制御温度になるまで一定の熱量を与えて、露光幅の調整を行っていた。このとき、ＬＥＤアレイの素子に劣化又はストレスを与えないようにするため、発熱体に供給する電力を高くすることができず、温度上昇に時間がかかるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤアレイにストレスを与えることなく、目標温度到達までにかかる時間を短縮させた露光装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の露光装置は、ＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイを加熱する発熱体と、前記ＬＥＤアレイの加熱開始から所定時間内に供給する熱量が、前記所定時間経過後に供給する熱量よりも大きくなるように前記発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、を有する構成としている。
このように本発明は、ＬＥＤアレイの加熱時に、最初に熱伝達特性に合わせて発熱体に供給する電力を高く設定するので、ＬＥＤアレイを劣化させずに目標温度までの到達時間を早めることができる。

本発明は、ＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレイを加熱する発熱体と、前ＬＥＤアレイの加熱開始時に供給する熱量が最も高く、時間の経過と共に前記熱量が少なくなるように前記発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、を有する構成としている。

また本発明の露光幅調整方法は、ＬＥＤアレイの露光幅調整方法であって、前記ＬＥＤアレイの加熱開始から所定時間内において、第１の熱量で前記記ＬＥＤアレイを加熱するステップと、前記所定時間経過後に、前記第１の熱量よりも熱量の少ない第２の熱量で前記ＬＥＤアレイを加熱するステップとを有している。

また、本発明のＬＥＤアレイの露光幅調整方法は、ＬＥＤアレイの露光幅調整方法であって、前記ＬＥＤアレイの加熱開始時に供給する熱量が最も高く、時間の経過と共に前記熱量が少なくなるように前記ＬＥＤアレイを加熱するとよい。

本発明は、ＬＥＤアレイにストレスを与えることなく、目標温度到達までにかかる時間を短縮させることができる。

添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。

図２には、画像形成装置としてのタンデム型のカラープリンタ１の概略構成を示す。
カラープリンタ本体の内部には、画像形成ユニットとして、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。さらに、上記４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの下方には、これらの画像形成ユニットで順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写体としての中間転写ベルト２０が、矢印方向に沿って回動可能に配設されている。そして、上記中間転写ベルト２０上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ２２等から給紙される記録媒体としての記録用紙２１上に一括して転写された後、定着器２３によって記録用紙２１上に定着され、外部に排出される。

４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃは、形成する画像の色が異なる他は、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃと、この感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの表面を一様に帯電する帯電器と、当該感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、感光体ドラム１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ上に形成された静電潜像を現像する現像器と、クリーニング装置１４とから構成されている。

次に、図３を参照しながら露光装置１１のＬＥＤプリンタヘッドについて詳細に説明する。図３に示すようにＬＥＤプリンタヘッド４０は、ＬＥＤアレイ４２、ハウジング４３、ＬＥＤアレイ３２を調整固定するとともに、ＬＥＤアレイ３２の駆動を制御する各種信号を供給するための回路が形成されたプリント基板４０、及びＬＥＤアレイ３２から出射された光を感光体ドラム１２上に結像させるセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：登録商標）３４を備えている。

ＬＥＤアレイ３２及びプリント基板４０は、ハウジング３６内に取り付けられている。プリント基板４０は、ＬＥＤアレイ３２の取り付け面を感光体ドラム１２に対向させている。

またＬＥＤアレイ３０は、感光体ドラム１２の軸線方向（主走査方向）に沿って複数のＬＥＤ３２が配列されて構成されたＬＥＤチップ３１が、さらに複数個直列に配列して構成されており、感光体ドラムの軸線方向に所定の解像度で光ビームを照射することができるようになっている（図４参照）。

またＬＥＤアレイ３０には、図４に示すように発熱体５０が一体形成されている。発熱体５０は、電流を流すことによって発熱する抵抗体であって、発熱体５０に印加する電圧、又は発熱体５０に流す信号のパルス幅を制御して発熱体の熱量を制御する。

図５には、発熱体５０への電力供給を制御する電力供給制御部の構成を示す。電力供給制御部は、図５に示すように制御部５１と、電力供給部５２とからなる。
制御部５１は、図６に示すようにＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）５３と、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）５４とを有し、ＭＰＵ５３からの制御信号ＶをＤＡＣ５４でアナログ信号に変換し、電力供給部５２に供給している。
また、電力供給部５２は、図７に示すように制御部５１から制御信号Ｖを入力してオンするトランジスタＴｒ６０と、トランジスタＴｒ６０の出力端に設けられたコイルＬとコンデンサＣとからなるローパスフィルタ６１とを有している。制御部５１からの制御信号によってトランジスタＴｒ６０がオンすると電源電圧Ｖｄｄが発熱体５０側に供給される。電源からの電力は、ローパスフィルタ６１によって高周波成分をカットした後に発熱体５０に供給される。

本実施例は、図８に示すようにＬＥＤアレイ３０を加熱してＬＥＤアレイ３０の長さを調整するときに、加熱開始から所定時間Ｔが経過するまでの第１期間と、第１期間終了後の第２期間とで、発熱体５０に供給する電力を変えている。第１期間では、大きな電力を発熱体５０に供給し、ＬＥＤアレイ３０を短時間で急速に暖める。また、第２期間に供給する電力は、第１期間よりも小さくして、ＬＥＤアレイ３０にストレスを与えないようにする。

図９に示すフローチャートを参照しながら本実施例の処理手順を説明する。制御部５１は、ＬＥＤアレイ３０の加熱を開始すると（ステップＳ１））、発熱体５０に供給する電力Ｗを最初の時間ＴでＷ１となるように制御する（ステップＳ２）。この電力Ｗ１は比較的大きな電力である。次に所定時間Ｔが経過すると（ステップＳ３／ＹＥＳ）、制御部５１は、発熱体５０に供給する電力がＷ２となるように電力供給部５２を制御する（ステップＳ４）。この電力Ｗ２は、最初に印加するＷ１よりも小さい電力である。

このような制御を行うことで、ＬＥＤアレイにストレスを与えることなく、短時間でＬＥＤアレイを加熱することができる。

本実施例では、図１０（Ａ）に示すようにＬＥＤアレイの加熱開始時に最も高い電力を供給し、時間の経過と共に供給電力を小さくしていく。
図１０（Ｂ）には、従来の制御と本実施例の制御時のＬＥＤチップ部の温度変化を示す。図１０（Ｂ）に破線で示す従来の制御では、時間の経過と共にＬＥＤヘッドに供給する電力を一定で制御していたため、チップ部の温度が所望温度になるまでに時間がかかっていた。これに対して本制御では、ＬＥＤアレイの熱伝達特性に合わせて、最初の加熱時に高い電力を発熱体に供給するため、ＬＥＤアレイを劣化させず、目的温度までの到達時間を短縮させることができる。

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

色版ごとに設けられたＬＥＤアレイの露光幅を示す図である。画像形成装置の構成を示す図である。ＬＥＤプリンタヘッドの構成を示す図である。ＬＥＤアレイの構成を示す図である。電力供給制御部の構成を示すブロック図である。制御部の構成を示すブロック図である。電力供給部の構成を示す図である。発熱体に供給する電力の推移を示す図である。制御部の制御手順を示すフローチャートである。発熱体に供給する電力の推移を示す図である。

符号の説明

１画像形成装置
１１露光装置
１２感光体ドラム
１３画像形成ユニット
１４クリーニング装置
２０中間転写ベルト
２１記録用紙
２２給紙トレイ
２３定着器
３０ＬＥＤアレイ
５０発熱体
５１制御部
５２電力供給制御部
５３ＭＰＵ
５４ＤＡＣ

Claims

ＬＥＤアレイと、
前記ＬＥＤアレイを加熱する発熱体と、
前記ＬＥＤアレイの加熱開始から所定時間内に供給する熱量が、前記所定時間経過後に供給する熱量よりも大きくなるように前記発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
ＬＥＤアレイと、
前記ＬＥＤアレイを加熱する発熱体と、
前ＬＥＤアレイの加熱開始時に供給する熱量が最も高く、時間の経過と共に前記熱量が少なくなるように前記発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
ＬＥＤアレイの露光幅調整方法であって、
前記ＬＥＤアレイの加熱開始から所定時間内において、第１の熱量で前記記ＬＥＤアレイを加熱するステップと、
前記所定時間経過後に、前記第１の熱量よりも熱量の少ない第２の熱量で前記ＬＥＤアレイを加熱するステップと、
を有することを特徴とする露光幅調整方法。
ＬＥＤアレイの露光幅調整方法であって、
前記ＬＥＤアレイの加熱開始時に供給する熱量が最も高く、時間の経過と共に前記熱量が少なくなるように前記ＬＥＤアレイを加熱することを特徴とする露光幅調整方法。