JPH04134465A

JPH04134465A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04134465A
Application number: JP2260048A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Takada; 晃宏高田; Akihiro Kondo; 昭浩近藤
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ｌ呈上Ｌ月月上１本発明は、画像形成装置に関する。更に詳しくは、ＬＥ
Ｄプリントヘッドの温度制御が可能な電子写真複写機や
プリンター等の画像形成装置に関する。

五速Ｊｌ【断ＬＥＤプリントヘッドを書き込み手段として有するディ
ジタルタイプの画像形成装置は従来より知られている。

一例として、一般的なディジタルタイプの電子写真複写
機の要部概略を第４図番二足し、その動作について説明
する。

同図中、（１０）は矢印（Ｒ）方向に定速度で回転する
感光体ドラムであり、該ドラム（１０）はアノレミニウ
ム等の材料で形成されたドラム基体の表面に、例えばセ
レン系の感光体材料を蒸着すること番こよって形成され
ている。このドラム（１０）の周辺１二（よ、その回転
方向に沿ってメインチャージャ（２０）、　　ＬＥＤプ
リントヘッド（１３０）、　　現像器（６０）、　　転
写装置（図示せず）、分離装置（図示せず）、クリーニ
ング装置（図示せず）、除電装置（図示せず）等力でこ
の順序で設けられている。

メインチャージャ（２０）はコ字型のケース（２０ａ）
内に配設されたタングステン細線より成るチャージワイ
ヤ（２０ｂ）をドラム（１０）の軸方向に沿って感光体
ドラム（１０）の表面に近接させている。チャージワイ
ヤ（２０ｂ）には通常５〜６ｋＶ程度の電圧が印加され
るようになっており、その電圧によって感光体ドラム（
１０）の表面は６００〜８００■程度に帯電される。

ＬＥＤプリントヘッド（１３０）は、複数のＬＥＤが感
光体ドラム（１０）の回転軸方向に沿ってアレイ状に配
された構成となっており、各ＬＥＤから発せられた光束
はセルフォックレンズアレイ等により感光体ドラム（１
０）上に導かれる。

コンタクトガラス（４０）上に載置された原稿（４５）
に露光ランプ（５０）で光をスキャン照射すると、反射
された原稿からの光（読み取り光）による画像が、読み
取り手段として設けられているＣＣＤ（１００）によっ
て画素単位に分解され、濃度情報が電気信号に光電変換
される。この電気信号はＣＯＤ（１００）から画像信号
処理回路（１０５）に送られて処理された後、ＬＥＤプ
リントヘッド（１３０）に送られる。ＬＦＤプリントヘ
ッド（１３０）に送られてきた電気信号は、画素単位で
順次シフトレジスタに蓄積され、その電気信号に応じて
アレイ状に配されているＬＥＤが発光する。その結果、
ＬＥＤプリントヘッド（１３０）からの光が、帯電され
た感光体ドラム（１０）表面に照射され、潜像が形成さ
れる。

現像器（６０）は、ホッパー（図示せず）からトナー補
給ローラ（図示せず）を介して補給されるトナーとキャ
リア（例えば鉄粉）とを、攪拌ローラ（図示せず）で攪
拌した後、現像ローラ（７０）の表面にキャリアとトナ
ーとから成る現像剤を供給する。現像ローラ（７０）に
は現像バイアス電圧が印加されているため、前記感光体
ドラム（１０）は静電潜像に応じてトナーをその表面に
付着する。これによって顕像（トナー像）が形成される
。

顕像を形成したトナーはレジストローラ（図示せず）を
通して給紙された用紙に対し転写部で転写される。転写
済み用紙は分離装置が設けられている分離部で感光体ド
ラム（１０）から分離される。用紙分離後の感光体ドラ
ム（１０）表面はクリーニング装置が設けられているク
リーニング部で払拭され、残留トナー等が除去される。

更に、除電装置が設けられている除電部において光の照
射により感光体ドラム（１０）の表面の電荷が除去され
る。

以上のように、ＬＥＤプリントヘッドが設けられている
ディジタルタイプの画像形成装置においては、感光体表
面の帯電部に原稿の画像と対応する光をＬＥＤプリント
ヘッドから照射することによって、原稿の画像と対応す
る表面電位の潜像を形成する。

このとき、ＬＥＤを発光させるためのエネルギーの大半
は熱に変換されてしまうため、ＬＥＤプリントヘッドの
温度はＬＥＤをＯＮするたびに上昇してしまう。ＬＥＤ
プリントヘッドの温度が上昇すると、発光出力が低下し
たり、発光波長が長波長側にずれたりするため、形成さ
れる画像の画質が劣化する等の問題が生じる。

これらの問題を解決するため、例えば実開昭６０５１０
４９号公報においては、ＬＥＤプリントヘッドに風を送
ってその温度を下げる冷却用のファンを用いることによ
って、ＬＥＤプリントヘッドに熱が蓄積されるのを防止
している。また、特開昭６２２４９７７８号等において
は、第５図に示すように更にＬＥＤプリントヘッド（１
３０）の温度を検知するサーミスター’（１４０）を設
け、ＬＥＤプリントヘッド（１３０）が所定の設定温度
以上になった場合のみファン（１２０）を駆動するよう
にＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎ
ｉｔ）　（１１０）によって制御する構成としている。

その結果、ＬＥＤプリントヘッド（１３０）が設定温度
以上になったときだけファン（１２０）によって冷却さ
れるため、ファン（１２０）による騒音を防止しつつ温
度上昇に起因する画質の低下を防止することができる。

が　′　しよ゛と　るしかしながら、特開昭６２−２４９７７８号の画像形成
装置においては、ＬＥＤプリントヘッドの温度が上昇し
てからファンをＯＮさせる構成となっているため、ファ
ンをＯＮさせたときとファンによる冷却効果が表われた
ときとの間にはタイムラグが生じる。

その結果、設定温度に対してオーバーシュートを繰り返
すため、良好な温度制御を行なうことができないという
問題がある。

そこで、本発明ではこのような問題を解決し、ＬＥＤプ
リントヘッドの温度を良好に制御しつる画像形成装置を
提供することを目的とする。

るための上記目的を達成するため、第１の本発明の画像形成装置
は、原稿に光を照射することにより生じる原稿の読み取り光
を電気信号に充電変換する読み取り手段と、帯電された
感光体表面に光を照射することにより潜像を形成するＬ
ＥＤプリントヘッドと、前記読み取り手段からの電気信
号に基いて前記ＬＥＤプリントヘッドを発光させる制御
手段とを具備する画像形成装置において、前記ＬＥＤプリントヘッドを冷却する冷却手段を設け、前記読み取り手段からの電気信号に基いて原稿の所定の
範囲と対応する感光体表面の範囲において前記ＬＥＤプ
リントヘッドからの光によって照射する割合が予め設定
されている設定値を超えている場合、予め設定されてい
るタイミングで前記冷却手段を動作させるように前記制
御手段によって制御することを特徴としている。

前記読み取り手段としては、例えばＣＣＤ撮像素子を用
いることができる。

また、第２の本発明の画像形成装置は、原稿に光を照射
することにより生じるｉｓの読み取り光を電気信号に光
電変換する読み取り手段と、帯電された感光体表面に光
を照射することにより潜像を形成するＬＥＤプリントヘ
ッドと、前記読み取り手段からの電気信号に基いて前記
ＬＥＤプリントヘッドを発光させる制御手段とを具備す
る画像形成装置において、前記ＬＥＤプリントヘッドを冷却する冷却手段と、原稿
の所定の範囲について前記読み取り光の光量を測定する
測光手段とを設け、前記測光手段からの電気信号に基いて原稿の所定の範囲
と対応する感光体表面の範囲において前記ＬＥＤプリン
トヘッドからの光によって照射する割合が予め設定され
ている設定値を超えている場合、予め設定されているタ
イミングで前記冷却手段を動作させるように前記制御手
段によって制御することを特徴としている。

前記測光′手段としては、例えばシリコンフォトダイオ
ードを用いることができる。

更に前記原稿に照射する光の強さを制御する自動露光制
御手段を設け、該自動露光制御手段を動作させるプレス
キャン時に前記測光手段を動作させる構成としてもよい
。

上記第１及び第２の本発明において、予め設定されてい
るタイミングを、例えばＬＥＤプリントヘッドの動作の
開始時とすることができる。

また、上記第１及び第２の本発明において、前記冷却手
段としては、例えばファンを用いることができる。

作ヨー月− 第１の本発明の構成によれば、前記制御手段は、前記読
み取り手段からの電気信号に基いて原稿の所定の範囲と
対応する感光体表面の範囲において前記ＬＥＤプリント
ヘッドからの光によって照射する割合が予め設定されて
いる設定値を超えている場合、予め設定されているタイ
ミング（例えばＬＥＤプリントヘッドの動作の開始時）
で前記冷却手段を動作させるよう制御する。従って、前
記読み取り手段からの電気信号に基いて予測されるＬＥ
Ｄプリントヘッドの上昇温度に応じたタイミングで、冷
却手段の動作が開始されるため、ファンをＯＮさせたと
きとファンによる冷却効果が表われたときとの間にタイ
ムラグがあっても、設定温度に対するオーバーシュート
は防止される。

第２の本発明の構成によれば、前記制御手段は、前記測
光手段からの電気信号に基いて原稿の所定の範囲と対応
する感光体表面の範囲において前記ＬＥＤプリントヘッ
ドからの光によって照射する割合が予め設定されている
設定値を超えている場合、予め設定されているタイミン
グ（例えばＬＥＤプリントヘッドの動作の開始時）で前
記冷却手段を動作させるように制御する。従って、前記
測光手段からの電気信号に基いて予測されるＬＥＤプリ
ントヘッドの上昇温度に応じたタイミングで、冷却手段
の動作が開始されるため、ファンをＯＮさせたときとフ
ァンによる冷却効果が表われたときとの間にタイムラグ
があっても、設定温度に対するオーバーシュートは防止
される。

ス」Ｌ例〜以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一実施例である電子写真複写機の要部
を示す概略図であり、第２図はその動作を示すタイミン
グチャートである。以下に、第１図及び第２図に基いて
本実施例の構成及び動作を説明する。尚、前述した第４
図及び第５図の従来例と同一部分には同一の符号を付し
、詳しい説明を省略する。

コピーが開始されると、感光体ドラム（］Ｃ０を駆動す
るためのメインモータ（図示せず）及びメインチャージ
ャ（２０）がＯＮする。メインチャージャ（２０）によ
って感光体ドラム（１０）の表面に帯電部が形成される
。

一方、露光ランプ（５０）が発光し、コンタクトガラス
（４０）上の原＊　（４５）を露光スキャンする。前述
したように、原Ｍ　（４５）からの読み取り画像は、Ｃ
ＣＤ（１００）によって画素単位に分解され、濃度情報
が光信号から電気信号に光電変換される。そして、その
電気信号は画像信号処理回路（１０５）を経てＬＥＤプ
リントヘッド（１３０）及びＣＰ［］（１１０）に送ら
れる。

尚、前記読み取り光による画像をＣ０Ｄ（１００）によ
って例えば５０００×３２００画素に分解し、各画素の
電気信号を画像信号処理回路（１０５）でＡ／Ｄ変換す
る。

そして、Ａ／Ｄ変換の段階で各画素について、電気信号
を２５６段階に分け、２２０未満を原ｍ　（４５）の白
い部分（０）、２２０以上を原稿（４５）の黒い部分（
１）と２値化することによって、電気信号を原ｍ　（４
５）の画像領域及び非画像領域に対応させている。

ＣＰＵ（１ｉ０）では、ＣＣＤ（１００）から送られて
きた電気信号に基いて、原１ｉ％（４５）の所定の範囲
と対応する感光体ドラム（１０）表面の範囲において、
前記ＬＥＤプリントヘッド（１３０）からの光によって
照射する割合が予め設定されている設定値を超えている
か否かの判断を行なう。本実施例においては、原稿（４
５）の所定の範囲を１枚のＷ稿の全面と設定し、反転現
像（感光体ドラム（１０）表面に形成された帯電部にＬ
ＥＤプリントヘッド（１３０）からの光を照射するする
ことによって電位の変化した部分に、トナーを付着させ
る静電現像）を行なうものとする。原稿（４５）の黒い
部分が、感光体ドラム（１０）表面に形成された潜像に
おいてＬＥＤプリントヘッド（１３０）からの光の照射
によって電位が変化した部分、即ちトナーが付着する部
分に対応する。従って、原稿中に黒い部分が多いほどＬ
ＥＤプリントヘッド（１３０）−をＯＮさせ、発光させ
る時間が長くなる。言い換えれば、ＬＥＤプリントヘッ
ド（１３０）の温度上昇が著しくなる。従って、前記照
射する割合は１枚の原稿の全面中に占められる画像域（
黒い部分）の比率であるため、本実施例では予め設定さ
れる設定値として原稿１枚中の画像域の比率を採用し、
これを２０％としている。

前記割合がＣＰＵ（１１０）によって、設定値（２０％
）以上であると判断されると、第２図に示すようにＬＥ
Ｄプリントヘッド（１３０）が画像信号処理回路（１０
５）からの電気信号に基いて動作する（ｔ＋りと同時に
、ファン（１２０）が動作を開始する。時間ｔｓ＝ｔ＋
（△Ｔ）は、１枚の原稿の全面と対応する帯電部につい
てＬＥＤプリントヘッド（１３０）を動作させている時
間を表わしている。原稿中の非画像域（白い部分）と対
応する潜像の形成に関してはＬＥＤの発光はないが、Ｌ
ＥＤプリントヘッド（１３０）の動作時間に含まれるも
のとする。１枚分の画像形成が終了する（ｔ、）と同時
に、ファン（１２０）をＯＦＦ　してもよいが、本実施
例”では時間ｔ、〜ｔ２（ΔＴ２）だけ長くファン（１
２０）をＯＮシておくことによって、ＬＥＤプリントヘ
ッド（１３０）停止後の余熱を除去している。時間ｔ３
〜ｔ４では同一原稿についての２枚目の画像形成を行な
っている。従って、この時間ｔ３〜ｔ４もΔＴ１となる
が、ＬＥＤプリントヘッド（１３０）の２回目の動作で
あるため、１回目の動作によって残っている熱を考慮し
、時間ｔ４〜ｔｓ（△Ｔ３）については△Ｔ２＜△Ｔ３
とするのが好ましい。このようにΔＴ２．八１３へにつ
いては、原稿（４５）のサイズやＬＥＤのＯＮ時間等に
より適宜変化させるのが好ましい。また、前記原稿の所
定の範囲を原稿の先端側とした場合には、ＬＥＤプリン
トヘッド（１３０）の動作開始（ｔｅ）より所定時間早
くファン（１２０）を動作させるような構成としてもよ
い。前記原稿の所定の範囲を原稿の後端側とした場合に
は、ＬＥＤプリントヘッド（１３０）の動作開始（ｔｓ
）から所定時間後にファン（１２０）を動作させるよう
な構成としてもよい。

尚、正規現像（感光体ドラム（１０）表面に形成された
帯電部にＬＥＤプリントヘッド（１３０）からの光を照
射することによって電位の変化した部分以外の部分に、
トナーを付着させる静電現像）を行なう構成とすること
も可能である。原稿（４５）の白い部分が、感光体ドラ
ム（１０）表面に形成された潜像においてＬＥＤプリン
トヘッド（１３０）からの光の照射によって電位が変化
した部分、即ちトナーが付着しない部分に対応する。従
って、原稿中に白い部分が多いほどＬＥＤプリントヘッ
ド（１３０）をＯＮさせ、発光させる時間が長くなる。

また、前記照射する割合は１枚の原稿の全面中に占めら
れる非画像域（白い部分）の比率であるため、その場合
予め設定される設定値として原稿１枚中の非画像域の比
率を採用すればよい。

次に、本発明の第２実施例について第３図に基いて説明
する。

本実施例は、５ＰＤ（シリコンフォトダイオード）が設
けられているほかは第１図の実施例と同様の構成となっ
ている。つまり、本実施例ではファン（１２０）の０Ｎ
１０ＦＦ動作を制御する電気信号をＣＣＤ（１００）で
読み取られた読み取り光からではなく、原稿の所定の範
囲について読み取り光の光量を測定する５ＰＤ（１５０
）から得ている。原Ｍ　（４５）の黒い部分と白い部分
との比率に応じて、読み取り光の光量は変化する。従っ
て、測光手段として設けられている５ＰＤ（１５０）か
らその光量に応じた電気信号がＣＰＵ（１１０）へ送ら
れ、その電気信号に基いてＣＰ［］　（１１０）はファ
ン（１２０）の０Ｎ１０ＦＦ動作を制御する。尚、５Ｐ
Ｄ（１５０）による読み取り光の読み取りは、ＣＣＤ（
１００）が画像情報を入力するスキャン時に同時に行な
ってもよく、また自動露光制御手段を有する画像形成装
置においては自動露光制御のためのプレスキャン時に行
なってもよい光」１の３１以上説明した通り、本発明の画像形成装置によれば、前記制御手段は、前記読み取り手段や測光手段からの電
気信号に基いて原稿の所定の範囲と対応する感光体表面
の範囲において前記ＬＥＤプリントヘッドからの光によ
って照射する割合が予め設定されている設定値を超えて
いる場合、予め設定されているタイミング（例えばＬＥ
Ｄプリントヘッドの動作の開始時）で前記冷却手段を動
作させるよう制御する。従って、前記読み取り手段や測
光手段からの電気信号に基いて予測されるＬＥＤプリン
トヘッドの上昇温度に応じたタイミングで、冷却手段の
動作が開始されるため、ファンをＯＮさせたときとファ
ンによる冷却効果が表われたときとの間にタイムラグが
あっても、設定温度に対するオーバーシュートは防止さ
れ、ＬＥＤプリントヘッドの温度を良好に制御すること
が可能になる。

その結果、ＬＥＤプリントヘッドの発光は安定化すると
ともに、最小の消費電力で所定の光量を得ることができ
る。また、ＬＥＤプリントヘッドの温度上昇に起因する
画質の低下を防止することが可能になり、ＬＥＤプリン
トヘッドの寿命も延びるという効果もある。

更に、冷却手段の動作は、画像形成動作中の限られた時
間中にのみ行なわれるので、冷却に要する消費電力はき
わめて少なく、また画像形成動作のスタンバイ時におけ
る冷却手段に起因する騒音の発生もない。

また、第１の本発明では、サーミスター等の温度検知手
段を用いる必要がないので、構成が簡単になるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部概略図であり、第
２図はその動作を説明するためのタイミングチャートで
ある。第３図は本発明の他の実施例を示す要部概略図である。第４図及び第５図はいずれも従来例を示す要部概略図で
ある。（１０）・・・感光体ドラム（２０）・・・メインチャージャ。（３０）・・・５ＬＡ（セルフォックレンズアレイ）。（３５）・・・露光位置。（４０）・・・コンタクトガラス（４５）・・・原稿。（５０）・・・露光ランプ。（６０）・・・現像器。（６５）・・・ポツパー（１０（１）由センサ。（１０５）・・・画像信号処理回路。（１１０）・・・ＣＰＵ。（１２０）・・・トランス（１５０）・・・ＳＰＤ。（３００）・・・光学系。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿に光を照射することにより生じる原稿の読み
取り光を電気信号に光電変換する読み取り手段と、帯電
された感光体表面に光を照射することにより潜像を形成
するＬＥＤプリントヘッドと、前記読み取り手段からの
電気信号に基いて前記ＬＥＤプリントヘッドを発光させ
る制御手段とを具備する画像形成装置において、前記ＬＥＤプリントヘッドを冷却する冷却手段を設け、前記読み取り手段からの電気信号に基いて原稿の所定の
範囲と対応する感光体表面の範囲において前記ＬＥＤプ
リントヘッドからの光によつて照射する割合が予め設定
されている設定値を超えている場合、予め設定されてい
るタイミングで前記冷却手段を動作させるように前記制
御手段によつて制御することを特徴とする画像形成装置
。
（２）前記読み取り手段がＣＣＤ撮像素子であることを
特徴とする第１請求項に記載の画像形成装置。
（３）原稿に光を照射することにより生じる原稿の読み
取り光を電気信号に光電変換する読み取り手段と、帯電
された感光体表面に光を照射することにより潜像を形成
するＬＥＤプリントヘッドと、前記読み取り手段からの
電気信号に基いて前記ＬＥＤプリントヘッドを発光させ
る制御手段とを具備する画像形成装置において、前記ＬＥＤプリントヘッドを冷却する冷却手段と、原稿
の所定の範囲について前記読み取り光の光量を測定する
測光手段とを設け、前記測光手段からの電気信号に基いて原稿の所定の範囲
と対応する感光体表面の範囲において前記ＬＥＤプリン
トヘッドからの光によつて照射する割合が予め設定され
ている設定値を超えている場合、予め設定されているタ
イミングで前記冷却手段を動作させるように前記制御手
段によつて制御することを特徴とする画像形成装置。
（４）前記測光手段がシリコンフォトダイオードである
ことを特徴とする第３請求項に記載の画像形成装置。
（５）更に前記原稿に照射する光の強さを制御する自動
露光制御手段を設け、該自動露光制御手段を動作させる
プレスキヤン時に前記測光手段を動作させることを特徴
とする第３請求項に記載の画像形成装置。
（６）前記予め設定されているタイミングがＬＥＤプリ
ントヘッドの動作の開始時であることを特徴とする第１
請求項又は第３請求項に記載の画像形成装置。
（７）前記冷却手段がファンであることを特徴とする第
１請求項又は第３請求項に記載の画像形成装置。