JPS62246080A

JPS62246080A - 光プリンタ

Info

Publication number: JPS62246080A
Application number: JP61091083A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Shibata; 柴田　芳隆
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-04-18
Filing date: 1986-04-18
Publication date: 1987-10-27

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】（産業上の利用分野）この発明は光プリンタに関し、特に環境変化に応じて感
光体の電位を制御する、光プリンタに関する。

（従来技術）感光体の表面電位は、感光体が高感度になるほど、温度
、湿度および気圧などの周囲環境によって大きく左右さ
れる。そこで、環境変化に応じて、感光体の電位を制御
する電子写真装置の一例が、たとえば特開昭５７−１２
９４５７号および特開開５７−１３６６６６号公報など
に開示されて−いる。この従来技術は、感光体表面の電
位を測定し、この測定した電位をフィードバンクして感
光体を帯電させるための帯電器を制御し、周囲環境が変
わっても露光後の感光体表面の電位を一定に保つように
するものである。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述の従来技術では、感光体表面の電位
の最大値を検出するためのピーク値検出回路や、この検
出回路で検出した信号を比較増幅するための回路や帯電
器を制御するための制御回路などを必要とし、装置全体
が複雑である。

それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な構成によ
って、周囲環境に左右されることなく良好な画像が得ら
れる、光プリンタを提供することである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、簡単にいえば、感光体、光を照射して感光
体表面を露光するための発光ダイオード（ＬＥＤ）アレ
イ、感光体の表面電位を測定するだめの測定手段、およ
び測定した表面電位に基づいて、ＬＥＤアレイの光量を
制御するための制御手段を備える、光プリンタである。

（作用）感光体の表面電位が、たとえばＬＥＤアレイの印字デー
タに応じた選択的な点灯に先立って、測定手段で測定さ
れる。測定された表面電位は、露光時において、ＬＥＤ
アレイの光量を制御するためのデータとなる。すなわち
、測定された表面電位に基づいて、制御手段でＬＥＤア
レイの光量が制御される。したがって、ＬＥＤアレイは
印字データに応じた選択的な点灯による露光光量が、表
面電位に基づいて制御され、残留電位が一定化される。

（発明の効果）この発明によれば、周囲環境に応じて、ＬＥＤアレイの
光量を制御するようにしたので、従来のように帯電器を
制御するものに比べて、その構成が簡単になる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例）第２図はこの発明が適用され得る光プリンタの要部を示
す斜視図である。以下には、この発明が光プリンタに適
用されたものとして説明されるが、この発明はこのよう
な光プリンタ以外、たとえば電子複写機、ファクシミリ
などにも適用され得るということを予め指摘しておく。

セレン−テルル系の材料で形成された感光体ドラム１０
の長さ方向には、ドラム表面が平行に対向するように、
ＬＥＤヘッド１２が配置される。

ＬＥＤヘッド１２と感光体ドラム１０との間にはセルフ
ォックレンズのようなレンズ系１４が介挿される。この
レンズ系１４は、ＬＥＤヘット１２から照射される光を
感光体ドラム１０の周面上に集束させるためのものであ
る。ＬＥＤヘッド１２にはコネクタ１６を介して複数の
配線が束ねられたケーブル１８が接続される。このケー
ブル１８は安定化電源２０．データ出力部２２およびデ
工−ティ決定回路２４（第１図）に接続される。

ＬＥＤヘッド１２より感光体ドラム１０の回転方向の上
流側で、かつ、図示しない現像装置の上流側には、第２
図に示すように表面電位計２６が設けられる。この表面
電位計２６には、たとえば静電誘導によって電極（図示
せず）に誘導される電荷に応じて表面電位を測定する静
電容量型の表面電位計が用いられる。したがって、この
場合、表面電位計２６は、電荷が誘導される電極が感光
体ドラム１０の感光面と平行に対向するように配置され
る。

第３図を参照して、ＬＥＤヘッド１２は、規則的に配置
されたｍ個のＬＥＤアレイＤ　Ａ　＋　〜ＤＡ、と、こ
れらＬＥＤアレイに供給する電力を制御するためのｍ個
のドライバチップＩＣ，〜ＩＣ。

とを有する。

第４図はＬＥＤヘッドの内部回路構成を説明するための
回路図である。第４図において、ｍ個のＬＥＤアレイＤ
ＡＩ〜ＤＡ、には、それぞれｎ個の素子Ｄ　ｌｌ−Ｄ　
＋　ａ　＊・・・　（Ｄｚ〜Ｄ　ｍｎ）が含まれる。そ
して、このＬＥＤアレイＤＡ、〜ＤＡＩＩには、それぞ
れ、ｎ個のＬＥＤ素子り、、’−Ｄ、、を制御するため
、ｍ個のドライバチップＩＣ＋〜■Ｃ１１が接続される
。ｍ個のドライバチップＩＣ。

〜ＩＣ，には、それぞれ、ｎ個の発光ダイオードに対応
して、ｎ個のドライバ素子Ｔ、〜Ｔ１イ、・・・　（Ｔ
、、−Ｔ、、）が含まれる。以下の説明では、簡単のた
めに、第１のＬＥＤアレイＤＡ、とそれに対応するドラ
イバチップ■Ｃ１が、他を代表して説明される。

それぞれのドライバ素子Ｔ１１〜Ｔ１ｎに対応するビッ
トを有する７ビツトのシフトレジスタＳｌｌ〜Ｓ１は、
直列に入力される印写データを並列に変換し、ラッチＬ
　Ｉ　１　””　Ｌ　Ｉ　ｎは、対応するシフトレジス
タＳ、〜Ｓｌｎのビットの内容を一時記憶する。

アンドゲートＧｌｌ〜Ｇ、１１は、ＬＥＤ素子り、〜Ｄ
１、、の点灯期間を決めるゲートでありこれら各ゲート
Ｇ１１〜Ｇ１１の出力端にはドライバ素子ＴＩ、〜ＴＩ
ｎ　（たとえばスイッチングトランジスタで構成されて
いる）がそれぞれ接続され、さらに電流制限抵抗Ｒ１１
−Ｒｌｎを介してＬＥＤ素子ＤＩり％ＤＩｆｉが接続さ
れる。

このようにして、これらシフトレジスタＳ、〜Ｓ１７．
ラッチＬｚ−Ｌ＋ｎ＋　スイッチ素子Ｔ１□〜Ｔ１７お
よび電流制限抵抗Ｒ１１〜Ｒ１ｎが１つのドライバチッ
プＩＣ，として構成される。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

なお、以下の説明では、このＬＥＤヘッド１２のＬＥＤ
素子数は、たとえば２，０４８個であるとして説明をす
る。そして、安定化電源２０の最大出力は、その２．０
４８個の素子すべてが点灯されるに十分な出力を有し、
この安定化電源２０には、たとえば３端子レギユレータ
が用いられる。

画像データ出力部２２は、たとえばマイクロコンピュー
タのＣＰＵによって制御され、第６図に示すように、印
字データに応じた画像データＤＡＴＡおよびＬＥＤヘッ
ド１２を制御するためのラッチパルスＬＣＨ並びに一定
のシフトクロックＳＣとを出力する。これらの画像デー
タＤＡＴＡ。

ラッチパルスＬＣＨおよびシフトクロックＳＣは、ＬＥ
Ｄヘッド１２に与えられるとともに、ラッチパルスＬＣ
ＨおよびシフトクロックＳＣは、後で詳述するデユーテ
ィ決定回路２４にも与えられる。

一方、表面電位計２６によって測定された表面電位のア
ナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ２８に入力され、この
Ａ／Ｄコンバータ２８でディジタル信号に変換される。

変換されたディジタル信号、すなわち表面電位のデータ
はレジスタ３０に与えられる。レジスタ３０から出力さ
れるパラレルデータは、デユーティ決定回路２４に与え
られるデユーティ決定回路２４では、第５図に示すよう
に、レジスタ３０から出力されたデータすなわちＡ／Ｄ
コンバータ２８でディジタル信号に変換された表面電位
のデータは、まず加算器３２の一方の入力に与えられる
。この加算器３２の他方の入力には、定数設定回路３４
のデータが与えられる。

加算器３２には、たとえばフルアダーあるいはハーフア
ダーが用いられ、定数設定回路３４にはレジスタが用い
られる。加算器３２で、レジスタ３０からのデータと定
数設定回路３４のデータとを加算するのは、レジスタ３
０のデータを補正するためである。すなわち、レジスタ
３０から出力されるデータが、たとえば１次曲線ｙ−ａ
ｘ＋ｂで与えられるとすれば、傾きａは一定として定数
すを補正するのがこの定数設定回路３４である。

加算器３２の出力は、シフトクロックＳＣが供給されて
いるタイマ回路３６に与えられる。このタイマ回路３６
は、加算器３２から与えられるデータに応じて、シフト
クロックＳＣを分周して出力する回路である。したがっ
て、周囲温度が低下して感光体１０の表面電位が高くな
ると、レジスタ３０から出力され、るデータ（値）が大
きくなり、加算器３２の出力値も大きくなる。そうする
と、タイマ回路３６の出力パルスＴＯＵＴの繰り返し周
波数は小さくなる。反対に周囲温度が上昇して感光体の
表面電位が低くなると、出力パルスＴＯＵＴの周波数は
小さくなる。

タイマ回路３６の出力パルスＴＯＵＴは、１１ビツトの
シフトレジスタ３８にシフトクロックとして与えられる
。シフトレジスタ３８のＲＥＳＥＴ端子には、ラッチパ
ルスＬＣＨが与えられ、データ人力ＳＩＮには常時ハイ
レベルが供給される。そして、シフトレジスタ３８の下
位３ビツトＱ、、ｑ、、およびＱ、からは、それぞれス
トローブ信号ＳＴ１．Ｓｒ１およびＳｒ１が出力される
。

このようなストローブ信号ＳＴＩ、ＳＴ２およびＳｒ１
が第７図に示され、その周期は、それぞれ、出力パルス
ＴＯＵＴの９倍、１０倍および１１倍になる。ストロー
ブ信号ＳＴ２において、時間ｊは定数設定回路３４に決
定される時間であり、時間に、、に、およびに３はレジ
スタ３０のデータすなわち、表面電位計２６で測定され
た感光体１０の表面電位に基づいて決定される時間であ
る。この第７図における時間Ａ、ＢおよびＣは、ＬＥＤ
素子の点灯時間がＣ，ＡおよびＢの順に長くなる状態を
示す。したがって、時間Ｃでは定数設定回路３４によっ
て決定される時間に、が一番短くなり、ストローブ信号
ＳＴ２のオン時間が一番長くなるとともに、それに応じ
てストローブ信号ＳＴＩおよびＳｒ１のオン時間も時間
ＡおよびＢのときから比べると長くなる。すなわち、１
周期におけるオン時間の比（デユーティ比）が大きくな
る。

ストローブ信号ＳＴＩ、ＳＴ２およびＳｒ１は、ＬＥＤ
ヘッド１２に入力され、ＬＥＤアレイチップ毎の点灯時
間を制御するための制御信号となる。したがって、スト
ローブ信号ＳＴ２を出力する出力端子Ｑ１゜は、標準輝
度を有するＬＥＤアレイが接続されたドライバチップＩ
Ｃに接続される。そして、ストローブ信号ＳＴ３が出力
されるビットＱ９は、輝度の低いＬＥＤアレイチフブが
接続されたドライバチップに接続され、ストローブ信号
ＳＴＩが出力される出力端子Ｑ、は輝度の大きいＬＥＤ
アレイチップが接続されたドライバチップにそれぞれ接
続される。

このように、ＬＥＤアレイチップを輝度に応じて３段階
に分けてストローブ信号ＳＴ１．Ｓｒ１およびＳｒ１を
供給するのは製品化されたＬＥＤヘッドエ２になお残る
少しの輝度のばらつきを補償するためである。すなわち
、標準的な輝度を発生するＬＥＤアレイチップの点灯時
間を１００％とすれば、輝度の低いＬＥＤアレイチップ
には１１０％の点灯時間が与えられ、輝度の大きいＬＥ
Ｄアレイチップには９０％の点灯時間が与えられる。こ
のようにすることによって、単位時間当たり、どのＬＥ
Ｄアレイの発光ダイオード素子も一定の光量を発生させ
るようにすることができる。

なお、この実施例では、ＬＥＤアレイチップを輝度に応
じて３段階に分けたが、より細かく輝度のばらつきを補
償したいのであれば、さらに多段階にＬＥＤアレイチッ
プを分けて制御することも可能である。

第８図は、現像装置の現像バイアスをｖ、＝３２０Ｖ、
ストローブ信号たとえばＳｒ１のデユーティ比を７０％
一定としたとき、感光体ドラム１０の各温度に対する表
面電位、すなわち露光前の表面電位■。と露光後の残留
電位Ｖ！１１の関係を示すグラフである。

周囲の温度が２０℃のとき、露光前の表面電位、すなわ
ち帯電器による帯電処理を終えた後の表面電位はＶｏ＝
５５０Ｖとなった。そして、ＬＥＤヘッド１２の印字デ
ータに応じた選択的な点灯による露光後の残留電位は、
Ｖｚ＊＝　５０　Ｖであった。したがって、現像処理の
とき、現像装置のトナーに印加される電圧、すなわち電
位差は３２０−５０−２７０Ｖであり、このときは良好
な画像が得られた。

一方、温度が１０℃のとき、露光前の表面電位はＶ０＝
６００ｖとなり、残留電位はＶｔ＊＝９０Ｖとなった。

したがって、現像装置のトナーに印加される電圧は、３
２０−９０＝２３０Ｖとなった。このとき、現像装置の
トナーに印加される電圧、すなわち電位差が２０℃のと
きから比べると４０Ｖも低くなるため、現像装置から感
光体ドラム１０の表面に向かって飛翔するトナーの量が
少な（なるため、結果として画像が薄くなった。そこで
、このように温度が低いときは、露光前の表面電位■。

が上昇するのでこの表面電位■。を下げるように、露光
時にＬＥＤヘッド１２から照射する光の量を増加させた
。すなわち、このとき、ストローブ信号のデユーティ比
を７０％から９０％に変更した。そうすると、温度が１
０℃で露光前の表面電位が■。＝６００Ｖであっても、
露光時間が長いため残留電位は■。＝ＳＯＶに下がった
。すなわち残留電位は、温度が２０℃のときと同じ値に
なった。この結果、画像濃度は２０℃のときと全く同じ
良好なものが得られた。

また、温度が３０℃のとき、露光前の表面電位はＶＯ＝
５００Ｖと下がり、露光後の残留電位もＶ□−３０Ｖと
小さくなった。この結果、現像装置のトナーに印加され
る電圧は、３２０−３０＝２９０ｖと高くなった。した
がって、現像装置と感光体ドラム１００表面との電位差
が大きいため、現像装置から感光体ドラム１０の表面に
向かって飛翔するトナーの量が増え、画像濃度が濃くな
って“地かぶり”を生じた。そこで、露光前の表面電位
Ｖ０が低くても、現像装置と感光体ドラム１０の表面と
の電位差を小さくするように、ストローブ信号のデユー
ティ比を７０％から５０％に変更した。そうすると、露
光において、ＬＥＤヘッド１２の選択点灯の点灯時間が
短くなるため、電位は必要以上に下がらず、その結果残
留電位がＶＥＲ＝５０Ｖと、温度が２０℃のときと同じ
値になった。そして、温度が３０℃であっても２０℃の
ときと同様、良好な画像を得ることができた。

上述のように、温度が変化することにより露光前の表面
電位Ｖｏが変化しても、その残留電位Ｖ■を表面電位計
２６で検出し、この検出した結果に基づいて露光後の残
留電位ＶＥＩＩが一定になるように、ＬＥＤヘッド１２
の点灯時間をコントロールするために、ストローブ信号
のデユーティ比を変化させれば、温度に関係なく良好な
画像が得られる。

なお、上述の実施例では、シフトレジスタ３８から出力
されるストローブ信号ＳＴＩ、ＳＴ２およびＳｒ１は、
レジスタ３０から出力されたデータを加算器３２で定数
設定回路３４のデータと加算することによって形成され
たが、この加算器３２および定数設定回路３４をマイク
ロコンピュータのＲＯＭ、すなわちソフトウェアで置き
換えることもできる。

また、上述の実施例では、表面電位計２６は、露光後の
表面電位すなわち残留電位ＶＥＩＩを測定した。しかし
ながら、露光前の表面電位ｖ０を測定するようにしても
、同様の効果が期待できるのは、いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。第２図はこの実施例の要部を示す部分斜視図である。第３図はＬＥＤヘフドの構成を示す斜視図である。第４図はＬＥＤヘフドの内部回路の一例を示す回路図で
ある。第５図はデユーティ比決定回路を示すブロック図である
。第６図は画像データ出力部から出力されるパルスの波形
を示すタイミング図である。第７図はシフトレジスタから出力されるストローブパル
スの波形を示すタイミング図である。第８図は各温度に対する表面電位および残留電位の関係
を示すグラフである。図において、１０は感光体ドラム、１２はＬＥＤヘッド
、２４はデユーティ比決定回路、２６は表面電位計、３
４は定数設定回路、３６はタイマ回路、３８はシフトレ
ジスタを示す。特許出願人　　三洋電機株式会社代理人　弁理士　山　１）義　人（ほか１名）第１図第４１２１第５　”ｈ”Ａ第６図第７図第８　　′、’１時間

Claims

【特許請求の範囲】１　感光体、光を照射して前記感光体表面を露光するための発光ダイ
オードアレイ、前記感光体の表面電位を測定するための測定手段、およ
び測定した表面電位に基づいて、前記発光ダイオードアレ
イの光量を制御するための制御手段を備える、光プリン
タ。２　前記制御手段は、前記測定手段で測定した表面電位
に基づいて、前記発光ダイオードアレイの通電時間を制
御する通電制御手段を含む、特許請求の範囲第１項記載
の光プリンタ。３　前記通電制御手段は、前記測定手段で測定された表
面電位に基づいて、前記発光ダイオードアレイの通電時
間を規定するパルスを発生するためのパルス発生手段を
含む、特許請求の範囲第２項記載の光プリンタ。４　前記パルス発生手段は、前記測定手段で測定された
表面電位と、必要最小通電時間とに基づいて、前記パル
スのオン時間を決定する手段を含む、特許請求の範囲第
３項記載の光プリンタ。５　前記パルス発生手段は前記発光ダイオードアレイの
通電時間を規定する所定のパルスのデューティ比を変化
するデューティ比変化手段を含む、特許請求の範囲第４
項記載の光プリンタ。