JP2003337513A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除電光照射手段の発光ダイオードの発光量の
ばらつきを吸収することができ、除電光照射手段の寿命
あるいは不具合に起因する各種トラブルの発生を未然に
防止することが可能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体上に画像データに応じた像露光
を行って静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付
着させてトナー像を形成し、該トナー像を記録紙に転写
することで画像形成を行なう画像形成装置であって、前
記像担持体の帯電を複数のアレイ状の発光ダイオードか
らの光照射により除去すると共に、前記発光ダイオード
の近傍に配置された受光素子と該受光素子近傍に配置さ
れた導光部材とにより前記発光ダイオードの光照射の一
部を受光する除電光照射手段と、前記受光素子の受光結
果により前記発光ダイオードの発光量を制御する制御手
段と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に画像
データに応じた像露光を行って静電潜像を形成し、この
静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、該ト
ナー像を記録紙に転写することで画像形成を行なう画像
形成装置に関し、特に、トナー像を記録紙に転写する際
あるいは転写した後の前記像担持体の帯電を光照射によ
り除去する除電光照射手段の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置（複写機、
プリンタ、ファクシミリ装置など）では、まず、感光体
ドラムなどの像担持体を帯電器によってコロナ放電など
で一様に帯電させる。そして、感光体に画像データに応
じた像露光を行うことで、感光体表面の電位を変化させ
て、画像データに応じた静電潜像を形成する。次に、こ
の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。
そして、このトナー像を記録紙に転写し、記録紙上のト
ナー像を熱で定着させることで画像形成を行なってい
る。

【０００３】なお、上述した帯電器による帯電に先立っ
て、前プリントまでの感光体の履歴をなくすために、発
光ダイオード等を用いた除電光照射手段（例えばＰＣ
Ｌ）による光照射を行って、感光体周面の除電をしてお
く。

【０００４】なお、除電光照射手段としては、動作が安
定していること、および、低コストであることから複数
の発光ダイオードがアレイ状に配置されたＬＥＤアレイ
が多く用いられている。

【０００５】その使用方法としては、感光体が回転する
画像形成中はＬＥＤアレイに駆動電流を流し、感光体の
回転が停止しているスタンバイ中はＬＥＤアレイに駆動
電流を流さないようにしている。すなわち、感光体への
光照射量としては、二値で使用されることになる。

【０００６】また、画像形成装置の工場出荷時に要求さ
れるＬＥＤアレイの光量範囲としては、感光体が劣化を
起こさないレベルで最大値を決定し、長期間の使用によ
る感光体摩耗や発光ダイオード劣化を考慮して最小値を
決定するようにしている。

【０００７】さらに、ＬＥＤアレイは長時間の使用に伴
って発光ダイオード劣化が生じ、光量が徐々に低下して
くるため、所定の画像形成枚数に達した時点で交換が必
要になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＬＥＤアレ
イに使用される発光ダイオードはもともと光量のばらつ
きが大きいため、発光ダイオードを選別してからアレイ
状に組み立てている。このため、ロスが多く、歩留りを
悪化させている。

【０００９】また、工場出荷時は感光体、ＬＥＤアレイ
共に新品であるため、照射光量は要求範囲内でも低いレ
ベルで済むはずなのに、駆動が二値で行われるために、
不必要に大きな光量を照射することになり、結果として
感光体とＬＥＤアレイの劣化を早めてしまうことにな
る。

【００１０】さらに、寿命に伴う光量低下は徐々に進行
するため、所定の画像形成枚数に達した後も画質への影
響が極めて緩やかにでるため、交換時期を見過ごしやす
い。この結果、感光体の除電不良に伴うかぶり画像や、
画像形成装置内部でのトナー飛散、キャリア飛散などと
トラブルが発生することがあり、このようなトラブル発
生に気づいてから除電光照射手段を交換するという事態
を招いている。

【００１１】なお、このような事態を防止するために一
定時期で除電光照射手段を交換するとなると、使用可能
な部品であったとしても一律に交換しなくてはならず、
資源の無駄が生じることになる。

【００１２】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたものであって、その目的は、除電光照射手
段の発光ダイオードの発光量のばらつきを吸収すること
ができ、除電光照射手段の寿命あるいは不具合に起因す
る各種トラブルの発生を未然に防止することが可能な画
像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決する本
発明は、以下に記載するようなものである。 （１）請求項１記載の発明は、像担持体上に画像データ
に応じた像露光を行って静電潜像を形成し、この静電潜
像にトナーを付着させてトナー像を形成し、該トナー像
を記録紙に転写することで画像形成を行なう画像形成装
置であって、前記像担持体の帯電を複数のアレイ状の発
光ダイオードからの光照射により除去すると共に、前記
発光ダイオードの近傍に配置された受光素子と該受光素
子近傍に配置された導光部材とにより前記発光ダイオー
ドの光照射の一部を受光する除電光照射手段と、前記受
光素子の受光結果により前記発光ダイオードの発光量を
制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形
成装置である。

【００１４】この発明では、像担持体の帯電を複数のア
レイ状の発光ダイオードからの光照射により除去する際
に、発光ダイオードの近傍の受光素子と導光部材とによ
り発光ダイオードの光照射の一部を受光しておき、受光
素子の受光結果により発光ダイオードの発光量を制御す
るようにしている。

【００１５】この結果、発光ダイオードの発光量を制御
するフィードバックループが形成され、除電光照射手段
の発光ダイオードの発光量のばらつきを吸収することが
できる。

【００１６】（２）請求項２記載の発明は、前記導光部
材は、前記除電光照射手段の複数のアレイ状の発光ダイ
オード全体を覆う集光レンズの一部に設けられ、いずれ
かの発光ダイオードからの光を反射させて前記受光素子
に導く反射部材である、ことを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置である。

【００１７】この発明では、除電光照射手段の複数のア
レイ状の発光ダイオード全体を覆う集光レンズの一部に
設けられた反射部材が、導光部材として、いずれかの発
光ダイオードからの光を反射させて受光素子に導くよう
にしている。この場合、反射部材が除電光照射手段全体
を覆う集光レンズの一部に設けられているため、トナー
などによる汚れの影響を受けることなく発光ダイオード
の発光量の検出が行える。このため、発光ダイオードの
発光量を正確に制御することが可能になり、適切な除電
を行うことが可能になる。

【００１８】（３）請求項３記載の発明は、前記導光部
材は、前記除電光照射手段の複数のアレイ状の発光ダイ
オード全体を覆う集光レンズの一部に設けられ、いずれ
かの発光ダイオードからの光を散乱させて前記受光素子
に導く散乱部材である、ことを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置である。

【００１９】この発明では、除電光照射手段の複数のア
レイ状の発光ダイオード全体を覆う集光レンズの一部に
設けられた散乱部材が、導光部材として、いずれかの発
光ダイオードからの光を集光レンズ内で散乱させて受光
素子に導くようにしている。この場合、散乱部材が除電
光照射手段全体を覆う集光レンズの一部に設けられてい
るため、トナーなどによる汚れの影響を受けることなく
発光ダイオードの発光量の検出が行える。このため、発
光ダイオードの発光量を正確に制御することが可能にな
り、適切な除電を行うことが可能になる。

【００２０】（４）請求項４記載の発明は、前記制御手
段は、前記受光素子の受光結果に応じて発光ダイオード
をＰＷＭ制御によって発光させる際のデューティーを変
化させることで発光量を制御する、ことを特徴とする請
求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置で
ある。

【００２１】この発明では、受光素子の受光結果に応じ
て発光ダイオードをＰＷＭ制御によって発光させる際の
デューティーを変化させることで発光量を制御するよう
にしている。この場合、発光ダイオードの近傍に配置さ
れた受光素子と該受光素子近傍に配置された導光部材と
によって発光ダイオードの発光量を正確に検出している
ため、発光量を正確に制御することが可能になり、適切
な除電を行うことが可能になる。

【００２２】（５）請求項５記載の発明は、前記制御手
段は、前記受光素子の受光結果に応じて発光ダイオード
を発光させる際の電流値を変化させることで発光量を制
御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の画像形成装置である。

【００２３】この発明では、受光素子の受光結果に応じ
て発光ダイオードを発光させる際の電流値を変化させる
ことで発光量を制御するようにしている。この場合、発
光ダイオードの近傍に配置された受光素子と該受光素子
近傍に配置された導光部材とによって発光ダイオードの
発光量を正確に検出しているため、発光量を正確に制御
することが可能になり、適切な除電を行うことが可能に
なる。

【００２４】（６）請求項６記載の発明は、前記制御手
段は、発光ダイオードを発光させる際のデューティーあ
るいは電流値が設定しうる最大値であるにもかかわら
ず、前記受光素子で規定値の光量を受光できない場合に
は、画像形成を停止させる制御を行う、ことを特徴とす
る請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装
置である。

【００２５】この発明では、発光ダイオードを発光させ
る際のデューティーあるいは電流値が設定しうる最大値
であるにもかかわらず、受光素子で規定値の光量を受光
できない場合には、画像形成を停止させる制御を行うよ
うにしている。このため、除電光照射手段の寿命あるい
は不具合の際には画像形成が停止するため、寿命あるい
は不具合に起因する各種トラブルの発生を未然に防止す
ることが可能になる。

【００２６】（７）請求項７記載の発明は、画像形成装
置の状態もしくは各種メッセージを表示する表示手段を
備え、前記制御手段は、発光ダイオードを発光させる際
のデューティーあるいは電流値が設定しうる最大値であ
るにもかかわらず、前記受光素子で規定値の光量を受光
できない場合には、除電光照射手段の交換を促す旨の表
示を前記表示手段に行う、ことを特徴とする請求項１乃
至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置である。

【００２７】この発明では、発光ダイオードを発光させ
る際のデューティーあるいは電流値が設定しうる最大値
であるにもかかわらず、受光素子で規定値の光量を受光
できない場合には、除電光照射手段の交換を促す旨の表
示を表示手段に行うようにしている。このため、除電光
照射手段の寿命あるいは不具合の際には使用者への通知
がなされるため、寿命あるいは不具合に起因する各種ト
ラブルの発生を未然に防止することが可能になる。

【００２８】（８）請求項８記載の発明は、画像形成装
置の状態もしくは各種メッセージを表示する表示手段を
備え、前記制御手段は、発光ダイオードを発光させる際
のデューティーあるいは電流値が設定しうる最大値であ
るにもかかわらず、前記受光素子で規定値の光量を受光
できない場合には、画像形成を停止させる制御を行うと
共に、除電光照射手段の交換を促す旨の表示を前記表示
手段に行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の
いずれかに記載の画像形成装置である。

【００２９】この発明では、発光ダイオードを発光させ
る際のデューティーあるいは電流値が設定しうる最大値
であるにもかかわらず、受光素子で規定値の光量を受光
できない場合には、画像形成を停止させる制御を行うと
共に、除電光照射手段の交換を促す旨の表示を表示手段
に行うようにしている。このため、除電光照射手段の寿
命あるいは不具合の際には画像形成が停止し、さらに、
使用者への通知がなされるため、寿命あるいは不具合に
起因する各種トラブルの発生を確実かつ未然に防止する
ことが可能になる。

【００３０】（９）請求項９記載の発明は、画像形成装
置の状態もしくは各種メッセージを表示する表示手段を
備え、前記制御手段は、発光ダイオードを発光させる際
のデューティーあるいは電流値が設定しうる最大値であ
るにもかかわらず、前記受光素子で規定値の光量を受光
できない場合には、前記受光素子で受光できた光量に応
じて、画像形成を停止させる制御を行うか、あるいは、
除電光照射手段の交換を促す旨の表示を行うか、いずれ
かを選択して制御する、ことを特徴とする請求項１乃至
請求項５のいずれかに記載の画像形成装置である。

【００３１】この発明では、発光ダイオードを発光させ
る際のデューティーあるいは電流値が設定しうる最大値
であるにもかかわらず、受光素子で規定値の光量を受光
できない場合には、受光できた光量に応じて、画像形成
を停止させる制御を行うか、あるいは、除電光照射手段
の交換を促す旨の表示を行うか、いずれかを選択して制
御するようにしている。このため、除電光照射手段の寿
命あるいは不具合の際には、除電光照射のレベルに応じ
て、使用者への通知あるいは画像形成停止のいずれか適
した方がなされるため、寿命あるいは不具合に起因する
各種トラブルの発生を確実かつ未然に防止することが可
能になる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例の画
像形成装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
なお、請求項には記載されていないが、本実施の形態例
の画像形成装置の動作方法あるいは制御方法も本実施の
形態例の一部である。

【００３３】〈第１の実施の形態例〉図１は、本発明の
画像形成装置における第１の実施の形態例の電気的構成
を示す回路構成図である。なお、この図１では、本実施
の形態例の除電光照射に関する動作説明に必要な部分の
みを記載してあり、その他の画像形成装置として既知の
部分については省略してある。

【００３４】ここで、１０１は画像形成装置各部を制御
する制御手段としてのＣＰＵであり、本実施の形態例で
は発光ダイオードを駆動する際のデューティーを制御す
る。１１０は画像形成装置に対するユーザからの操作の
入力がなされ、また、画像形成装置の各種状態やメッセ
ージを表示する操作表示部である。１２０は後述する発
光ダイオード群を駆動するためのＬＥＤ駆動手段であ
り、駆動トランジスタ１２１と電流制限抵抗１２２ａ〜
１２２ｎとを備えて構成されている。

【００３５】また、１３０は像担持体の帯電を複数のア
レイ状の発光ダイオード１３１ａ〜１３１ｎからの光照
射により除去すると共に、発光ダイオードの近傍に配置
された受光素子１３２と該受光素子近傍に配置された導
光部材（図３以降参照）とにより前記発光ダイオードの
光照射の一部を受光する除電光照射手段である。１４０
は光量検出手段であり、受光素子１３２での受光結果を
受けて光量信号を生成してＣＰＵ１０１に伝達する。

【００３６】なお、この図１で発光ダイオード１３１ａ
〜１３１ｎは、それぞれ電流制限抵抗１２２ａ〜１２２
ｎを介して並列状態で駆動トランジスタ１２１に接続さ
れた例を示しているが、この接続方法に限定されるもの
ではない。すなわち、図８に示すように、発光ダイオー
ド１３１ａ〜１３１ｎを直列接続したうえで電流制限抵
抗を１２２介して駆動トランジスタ１２１に接続するこ
とも可能である。

【００３７】また、図２は画像形成装置の機械的全体構
成における主要部分を示す構成図である。さらに、図３
は第１の実施の形態例で使用される除電光照射手段の詳
細構成を示す構成図である。

【００３８】ここで、図２を参照して電子写真方式の画
像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ装置な
ど）の全体構成を説明する。この画像形成装置では、ま
ず、ドラム状の感光体（像担持体）１０を帯電器２０に
よってコロナ放電などで一様に帯電させる。そして、感
光体１０一定速度で回転させておき（副走査）、この回
転する感光体１０に対して、レーザダイオード（図示せ
ず）からのレーザビームをポリゴンミラー３０によって
走査する（主走査）。このレーザビームの走査による主
走査と感光体１０の回転による副走査とによって、感光
体１０の表面に画像データに応じた像露光を行って、感
光体表面の電位を変化させて、画像データに応じた静電
潜像を形成する。次に、この静電潜像に現像器４０から
トナーを付着させてトナー像を形成する（現像処理）。
そして、このトナー像を分離転写器５０にて記録紙（図
示せず）に転写する。そして、記録紙上のトナー像を熱
で定着させることで画像形成を行なっている。また、ト
ナー像が転写された後の感光体１０の表面はクリーニン
グ部６０にて残留トナーが除去される。なお、上述した
帯電器２０による帯電に先立って、前プリントまでの感
光体の履歴をなくすために、発光ダイオード等を用いた
除電光照射手段１３０による光照射を行って、感光体１
０周面の除電をしておく。

【００３９】なお、分離・転写器５０の下方から転写時
に感光体１０に除電光を照射する除電光照射手段１３０
を設けることも可能である（図示せず）。この場合、分
離・転写器にスリットを設けておいて、その下方に配置
した除電光照射手段１３０から感光体１０に対して除電
光を照射する。このようにすることで、転写時に感光体
１０を除電でき、トナーが感光体１０の表面から剥がれ
やすくなり、転写効率が向上する。

【００４０】図３は除電光照射手段１３０の概略構成を
示す斜視図であり、図３（ａ）は後述する反射部材を除
いた状態の除電光照射手段、図３（ｂ）は本実施の形態
例で使用される除電光照射手段１３０である。

【００４１】ここで、保持部１３３上には発光ダイオー
ド１３１ａ〜１３１ｎがアレイ状に配置されている。な
お、ここでは、９個の発光ダイオードを示しているが、
個数はここに示したものに限定されない。そして、発光
ダイオード全体を覆うように、かまぼこ型の集光レンズ
１３４がシリンドリカルレンズとして配置されている。
なお、発光ダイオードの半導体チップをモールドする樹
脂にて集光レンズ１３４を構成することが望ましい。

【００４２】また、発光ダイオード１３１ａの近傍には
受光素子１３２が配置されており、該受光素子１３２近
傍に配置された導光部材としての反射部材１３５とによ
り前記発光ダイオード１３１ａの光照射の一部を受光す
るよう構成されている。

【００４３】なお、導光部材としての反射部材１３５
は、集光レンズ１３４の表面に反射板を貼付したもの
（図３（ｂ））でも、集光レンズ１３４の表面に反射膜
をコーティングしたもの（図示せず）でもよい。

【００４４】また、反射部材１３５は必ずしも鏡面反射
をする部材である必要はなく、白色などの部材（塗装、
膜、カバーなど）であっても十分な効果を得ることが可
能である。

【００４５】すなわち、この実施の形態例では、除電光
照射手段１３０の複数のアレイ状の発光ダイオード全体
を覆う集光レンズ１３４の一部に設けられた反射部材１
３５が、導光部材として、いずれかの発光ダイオードか
らの光を反射させて受光素子に導くようにしているた
め、トナーなどによる汚れの影響を受けることなく発光
ダイオードの発光量の検出が行える。このため、発光ダ
イオードの発光量を正確に制御することが可能になり、
適切な除電を行うことが可能になる。

【００４６】さらに、導光部材としては、図３（ｂ）反
射部材１３５のかわりに、光を散乱させる散乱部材１３
５ａを用いることも可能である。この散乱部材として
は、図３（ｂ）の反射部材１３５を設けた部位に相当す
るレンズ１３４表面に細かな凹凸を設ける、受光素子１
３２近傍の集光レンズ１３４の樹脂を白濁させる、受光
素子１３２近傍の集光レンズ１３４の樹脂に光散乱物質
を混入する、などが考えられる（図４（ａ）参照）。

【００４７】すなわち、この実施の形態例では、除電光
照射手段１３０の複数のアレイ状の発光ダイオード全体
を覆う集光レンズ１３４の一部に設けられた散乱部材１
３５ａが、導光部材として、いずれかの発光ダイオード
からの光を集光レンズ内で散乱させて受光素子に導くよ
うにしているため、トナーなどによる汚れの影響を受け
ることなく発光ダイオードの発光量の検出が行える。こ
のため、発光ダイオードの発光量を正確に制御すること
が可能になり、適切な除電を行うことが可能になる。

【００４８】また、図３（ｂ）と図４（ａ）ではアレイ
状に配列された発光ダイオード１３１ａ〜１３１ｎと同
じ列上であって、画像形成領域外（除電光照射領域外）
に受光素子１３２を配置していた。これに対し、図４
（ｂ）のように、画像形成領域内であって、配列された
発光ダイオード１３１ａ〜１３１ｎのライン上から外れ
たいずれかの位置に受光素子１３２ｂを配置することも
可能である。この場合、除電光照射に邪魔に成らない程
度の小さめの反射部材１３５ｂを設けることができる。
この場合、除電光照射手段１３０の長さを画像形成領域
とほぼ等しくできる利点がある。

【００４９】以下、図５のフローチャートも参照して本
実施の形態例の画像形成装置の動作説明を行う。なお、
図５は画像形成制御プログラムにおいてＣＰＵ１０１が
除電光照射手段１３０を制御するために一定時間毎に呼
び出されるルーチンである。

【００５０】画像形成の開始に際して、ＣＰＵ１０１は
各部を駆動すると共に、除電光照射手段１３０をＬＥＤ
駆動手段１２０によって所定光量で発光するように発光
駆動する（図５Ｓ１）。ここで所定光量とは、画像形成
装置に予め設定されている光量、あるいは、前回の画像
形成の終了時に設定されていた光量である。

【００５１】なお、この実施の形態例では、各発光ダイ
オードが所定光量で発光するように、ＣＰＵ１０１はＬ
ＥＤ駆動手段１２０に対してＰＷＭ制御によって駆動パ
ルスのデューティーを制御している。

【００５２】この発光駆動と並行して、ＣＰＵ１０１
は、受光素子１３２の受光結果を光量検出手段１４０経
由で監視している（図５Ｓ２）。受光素子１３２の受光
結果からみて発光ダイオードの発光量が適正であれば、
ＣＰＵ１０１はＰＷＭ制御のデューティーをそのまま維
持する（図５Ｓ３）。

【００５３】また、受光素子１３２の受光結果からみて
発光ダイオードの発光量が適正レベルより過多であれ
ば、ＣＰＵ１０１は、ＰＷＭ制御のデューティーを減少
させて光量を低減させる（図５Ｓ４）。そして、再度光
量を監視する（図５Ｓ２）。

【００５４】また、受光素子１３２の受光結果からみて
発光ダイオードの発光量が適正レベルより不足であれ
ば、ＣＰＵ１０１は、ＰＷＭ制御のデューティーを増加
させて光量を増大させる（図５Ｓ５）。

【００５５】すなわち、この実施の形態例では、感光体
１０の帯電を複数のアレイ状の発光ダイオードからの光
照射により除去する際に、発光ダイオードの近傍の受光
素子１３２と導光部材１３５とにより発光ダイオードの
光照射の一部を受光しておき、受光素子１３２の受光結
果により発光ダイオード１３１の発光量をＰＷＭ制御に
よって制御するようにしている。このため、発光ダイオ
ードの発光量を制御するフィードバックループが形成さ
れ、除電光照射手段１３０の発光ダイオードの発光量の
ばらつきを吸収することができる。この結果、発光ダイ
オードの発光量を正確に検出して正確に制御することが
可能になり、適切な除電を行うことが可能になる。

【００５６】このデューティーを増加する方向に制御し
た場合（図５Ｓ５）、ＣＰＵ１０１はデューティーが設
定可能な最大値に達しているか否かを調べ（図５Ｓ
６）、デューティーが設定可能な最大値に達していない
場合（図５Ｓ６でＮ）は再度光量を監視する（図５Ｓ
２）。

【００５７】また、このデューティーを増加する方向に
制御した場合であって、デューティーが設定可能な最大
値に達している場合（図５Ｓ６でＹ）は、ＣＰＵ１０１
は、デューティーを増加させたにもかかわらず光量不足
になっていないかを調べる（図５Ｓ７）。ここで、光量
不足になっていない場合（図５Ｓ７でＮ）は、ＣＰＵ１
０１はこのルーチンを終了させる（図５リターン）。

【００５８】また、デューティーを増加させたにもかか
わらず、光量を全く検知できない場合や、光量不足にな
っている場合（図５Ｓ７でＹ）には、カブリ画像，トナ
ー飛散，キャリア飛散などのトラブルを防止するため、
ＣＰＵ１０１は、操作表示部１１０に除電光照射手段の
不良が発生しており交換を促す旨の表示を行うか、画像
形成動作を停止させる制御を行う（図５Ｓ８）。

【００５９】なお、この交換を促す旨の表示において、
画像形成を続行することは可能であるが画質劣化が発生
する可能性がある旨を併記することも望ましい。また、
単にサービスマンを呼ぶための表示としてもよい。

【００６０】このように除電光照射手段１３０の不良発
生の旨あるいは交換を促す旨の表示を表示手段に行うこ
とで、除電光照射手段の寿命あるいは不具合の際には使
用者への通知がなされるため、寿命あるいは不具合に起
因する各種トラブルの発生を未然に防止することが可能
になる。

【００６１】また、除電光照射手段１３０の寿命あるい
は不具合の際には画像形成を停止させることで、寿命あ
るいは不具合に起因する各種トラブルの発生を未然に防
止することが可能になる。

【００６２】さらに、画像形成を停止させる制御を行う
と共に、除電光照射手段１３０の不良発生あるいは交換
の旨の表示を行うようにすることで、除電光照射手段の
寿命あるいは不具合の際には画像形成が停止し、さら
に、使用者への通知がなされるため、寿命あるいは不具
合に起因する各種トラブルの発生を確実かつ未然に防止
することが可能になる。

【００６３】〈第２の実施の形態例〉図６は、本発明の
画像形成装置における第２の実施の形態例の電気的構成
を示す回路構成図である。なお、この図６では、本実施
の形態例の除電光照射に関する動作説明に必要な部分の
みを記載してあり、その他の画像形成装置として既知の
部分については省略してある。また、図１と同一部分に
は同一番号を付すことで重複した説明を省略する。

【００６４】ここで、１０１は画像形成装置各部を制御
する制御手段としてのＣＰＵであり、本実施の形態例で
は発光ダイオードを駆動する際の電流値を制御する。１
１０は画像形成装置に対するユーザからの操作の入力が
なされ、また、画像形成装置の各種状態やメッセージを
表示する操作表示部である。

【００６５】１２０は後述する発光ダイオード群を駆動
するためのＬＥＤ駆動手段であり、駆動トランジスタ１
２１と電流制限抵抗１２２ａ〜１２２ｎと誤差増幅器１
２３とを備えて構成されている。ここで、発光ダイオー
ドと電流制限抵抗に流れる電流に応じて、電流制限抵抗
に電圧降下が発生する。ここで、誤差増幅器１２３は、
駆動トランジスタ１２１と電流制限抵抗との接続点の電
圧とＶrefとを一致させるように制御するため、発光ダ
イオードに流れる電流値を制御することが可能になる。

【００６６】また、１３０は像担持体の帯電を複数のア
レイ状の発光ダイオード１３１ａ〜１３１ｎからの光照
射により除去すると共に、発光ダイオードの近傍に配置
された受光素子１３２と該受光素子近傍に配置された導
光部材（図３以降参照）とにより前記発光ダイオードの
光照射の一部を受光する除電光照射手段である。なお、
この第２の実施の形態例においても、図３または図４に
示した構成の除電光照射手段１３０を使用する。１４０
は光量検出手段であり、受光素子１３２での受光結果を
受けて光量信号を生成してＣＰＵ１０１に伝達する。

【００６７】なお、この図６で発光ダイオード１３１ａ
〜１３１ｎは、それぞれ電流制限抵抗１２２ａ〜１２２
ｎを介して並列状態で駆動トランジスタ１２１に接続さ
れた例を示しているが、この接続方法に限定されるもの
ではない。すなわち、ここで発光ダイオード１３１ａ〜
１３１を直列接続したうえで電流制限抵抗を介して駆動
トランジスタ１２１に接続することも可能である。

【００６８】以下、図７のフローチャートも参照して本
実施の形態例の画像形成装置の動作説明を行う。なお、
図７は画像形成制御プログラムにおいてＣＰＵ１０１が
除電光照射手段１３０を制御するために一定時間毎に呼
び出されるルーチンである。

【００６９】画像形成の開始に際して、ＣＰＵ１０１は
各部を駆動すると共に、除電光照射手段１３０をＬＥＤ
駆動手段１２０によって所定光量で発光するように発光
駆動する（図７Ｓ１）。ここで所定光量とは、画像形成
装置に予め設定されている光量、あるいは、前回の画像
形成の終了時に設定されていた光量である。

【００７０】なお、この実施の形態例では、各発光ダイ
オードが所定光量で発光するように、ＣＰＵ１０１はＬ
ＥＤ駆動手段１２０に対してＶrefを誤差増幅器１２３
に印加して、電流値制御によって駆動電流の電流値を制
御している。

【００７１】この発光駆動と並行して、ＣＰＵ１０１
は、受光素子１３２の受光結果を光量検出手段１４０経
由で監視している（図７Ｓ２）。受光素子１３２の受光
結果からみて発光ダイオードの発光量が適正であれば、
ＣＰＵ１０１は誤差増幅器１２３に印加するＶrefをそ
のまま維持する（図７Ｓ３）。

【００７２】また、受光素子１３２の受光結果からみて
発光ダイオードの発光量が適正レベルより過多であれ
ば、ＣＰＵ１０１は、誤差増幅器１２３に印加するＶre
fを減少させて光量を低減させる（図７Ｓ４）。そし
て、再度光量を監視する（図７Ｓ２）。

【００７３】また、受光素子１３２の受光結果からみて
発光ダイオードの発光量が適正レベルより不足であれ
ば、ＣＰＵ１０１は、誤差増幅器１２３に印加するＶre
fを増加させて光量を増大させる（図７Ｓ５）。

【００７４】すなわち、この実施の形態例では、感光体
１０の帯電を複数のアレイ状の発光ダイオードからの光
照射により除去する際に、発光ダイオードの近傍の受光
素子１３２と導光部材１３５とにより発光ダイオードの
光照射の一部を受光しておき、受光素子１３２の受光結
果により発光ダイオード１３１の発光量を電流値制御に
よって制御するようにしている。このため、発光ダイオ
ードの発光量を制御するフィードバックループが形成さ
れ、除電光照射手段１３０の発光ダイオードの発光量の
ばらつきを吸収することができる。この結果、発光ダイ
オードの発光量を正確に検出して正確に制御することが
可能になり、適切な除電を行うことが可能になる。

【００７５】この電流値を増加する方向に制御した場合
（図７Ｓ５）、ＣＰＵ１０１は電流値が設定可能な最大
値に達しているか否かを調べ（図７Ｓ６）、電流値が設
定可能な最大値に達していない場合（図７Ｓ６でＮ）は
再度光量を監視する（図７Ｓ２）。なお、電流値が最大
値か否かについてＣＰＵ１０１は、発光ダイオードを流
れる電流に応じたＶrefによって調べる。

【００７６】また、この電流値を増加する方向に制御し
た場合であって、電流値が設定可能な最大値に達してい
る場合（図７Ｓ６でＹ）は、ＣＰＵ１０１は、電流値を
増加させたにもかかわらず光量不足になっていないかを
調べる（図７Ｓ７）。ここで、光量不足になっていない
場合（図７Ｓ７でＮ）は、ＣＰＵ１０１はこのルーチン
を終了させる（図７リターン）。

【００７７】また、電流値を増加させたにもかかわら
ず、光量を全く検知できない場合や、光量不足になって
いる場合（図７Ｓ７でＹ）には、カブリ画像，トナー飛
散，キャリア飛散などのトラブルを防止するため、ＣＰ
Ｕ１０１は、操作表示部１１０に除電光照射手段の不良
が発生しており交換を促す旨の表示を行うか、画像形成
動作を停止させる制御を行う（図７Ｓ８）。

【００７８】このように除電光照射手段１３０の不良発
生の旨あるいは交換を促す旨の表示を表示手段に行うこ
とで、除電光照射手段の寿命あるいは不具合の際には使
用者への通知がなされるため、寿命あるいは不具合に起
因する各種トラブルの発生を未然に防止することが可能
になる。

【００７９】なお、この交換を促す旨の表示において、
画像形成を続行することは可能であるが画質劣化が発生
する可能性がある旨を併記することも望ましい。また、
単にサービスマンを呼ぶための表示としてもよい。

【００８０】また、除電光照射手段１３０の寿命あるい
は不具合の際には画像形成を停止させることで、寿命あ
るいは不具合に起因する各種トラブルの発生を未然に防
止することが可能になる。

【００８１】さらに、画像形成を停止させる制御を行う
と共に、除電光照射手段１３０の不良発生あるいは交換
の旨の表示を行うようにすることで、除電光照射手段の
寿命あるいは不具合の際には画像形成が停止し、さら
に、使用者への通知がなされるため、寿命あるいは不具
合に起因する各種トラブルの発生を確実かつ未然に防止
することが可能になる。

【００８２】〈その他の実施の形態例〉以上の第１の実
施の形態例および第２の実施の形態例では、除電照射光
量を増加させたにもかかわらず、光量を全く検知できな
い場合や、光量不足になっている場合には、ＣＰＵ１０
１は、操作表示部１１０に除電光照射手段の不良が発生
しており交換を促す旨の表示を行うか、画像形成動作を
停止させる制御を行うか、あるいはその両方が、いずれ
か定められた制御を行うようにしていた。

【００８３】このように除電照射光量を増加させたにも
かかわらず、光量を全く検知できない場合や、光量不足
になっている場合には、ＣＰＵ１０１は、検知できた光
量のレベルに応じて、画像形成を停止させる制御を行う
か、あるいは、除電光照射手段の交換を促す旨の表示を
行うか、いずれかを選択して制御する、ことが可能であ
る。

【００８４】このため、除電光照射手段の寿命あるいは
不具合の際には、除電光照射のレベルに応じて、致命的
でない画質劣化が発生する可能性のある場合には画像形
成を続行させ、致命的な画質劣化が発生する可能性のあ
る場合には画像形成を停止させることができる。このた
め、使用者が画質劣化を認識した上で、ある程度は画像
形成を続行することができ、致命的な画質劣化が生じそ
うな場合には、画像形成を停止させることで、生産性も
維持できつつ、各種トラブルの発生を確実かつ未然に防
止することが可能になる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下のような効果が得られる。 （１）請求項１記載の発明では、像担持体の帯電を複数
のアレイ状の発光ダイオードからの光照射により除去す
る際に、発光ダイオードの近傍の受光素子と導光部材と
により発光ダイオードの光照射の一部を受光しておき、
受光素子の受光結果により発光ダイオードの発光量を制
御するようにしている。この結果、発光ダイオードの発
光量を制御するフィードバックループが形成され、除電
光照射手段の発光ダイオードの発光量のばらつきを吸収
することができる。

【００８６】（２）請求項２記載の発明では、除電光照
射手段の複数のアレイ状の発光ダイオード全体を覆う集
光レンズの一部に設けられた反射部材が、導光部材とし
て、いずれかの発光ダイオードからの光を反射させて受
光素子に導くようにしている。この場合、反射部材が除
電光照射手段全体を覆う集光レンズの一部に設けられて
いるため、トナーなどによる汚れの影響を受けることな
く発光ダイオードの発光量の検出が行える。このため、
発光ダイオードの発光量を正確に制御することが可能に
なり、適切な除電を行うことが可能になる。

【００８７】（３）請求項３記載の発明では、除電光照
射手段の複数のアレイ状の発光ダイオード全体を覆う集
光レンズの一部に設けられた散乱部材が、導光部材とし
て、いずれかの発光ダイオードからの光を集光レンズ内
で散乱させて受光素子に導くようにしている。この場
合、散乱部材が除電光照射手段全体を覆う集光レンズの
一部に設けられているため、トナーなどによる汚れの影
響を受けることなく発光ダイオードの発光量の検出が行
える。このため、発光ダイオードの発光量を正確に制御
することが可能になり、適切な除電を行うことが可能に
なる。

【００８８】（４）請求項４記載の発明では、受光素子
の受光結果に応じて発光ダイオードをＰＷＭ制御によっ
て発光させる際のデューティーを変化させることで発光
量を制御するようにしている。この場合、発光ダイオー
ドの近傍に配置された受光素子と該受光素子近傍に配置
された導光部材とによって発光ダイオードの発光量を正
確に検出しているため、発光量を正確に制御することが
可能になり、適切な除電を行うことが可能になる。

【００８９】（５）請求項５記載の発明では、受光素子
の受光結果に応じて発光ダイオードを発光させる際の電
流値を変化させることで発光量を制御するようにしてい
る。この場合、発光ダイオードの近傍に配置された受光
素子と該受光素子近傍に配置された導光部材とによって
発光ダイオードの発光量を正確に検出しているため、発
光量を正確に制御することが可能になり、適切な除電を
行うことが可能になる。

【００９０】（６）請求項６記載の発明では、発光ダイ
オードを発光させる際のデューティーあるいは電流値が
設定しうる最大値であるにもかかわらず、受光素子で規
定値の光量を受光できない場合には、画像形成を停止さ
せる制御を行うようにしている。このため、除電光照射
手段の寿命あるいは不具合の際には画像形成が停止する
ため、寿命あるいは不具合に起因する各種トラブルの発
生を未然に防止することが可能になる。

【００９１】（７）請求項７記載の発明では、発光ダイ
オードを発光させる際のデューティーあるいは電流値が
設定しうる最大値であるにもかかわらず、受光素子で規
定値の光量を受光できない場合には、除電光照射手段の
交換を促す旨の表示を表示手段に行うようにしている。
このため、除電光照射手段の寿命あるいは不具合の際に
は使用者への通知がなされるため、寿命あるいは不具合
に起因する各種トラブルの発生を未然に防止することが
可能になる。

【００９２】（８）請求項８記載の発明では、発光ダイ
オードを発光させる際のデューティーあるいは電流値が
設定しうる最大値であるにもかかわらず、受光素子で規
定値の光量を受光できない場合には、画像形成を停止さ
せる制御を行うと共に、除電光照射手段の交換を促す旨
の表示を表示手段に行うようにしている。このため、除
電光照射手段の寿命あるいは不具合の際には画像形成が
停止し、さらに、使用者への通知がなされるため、寿命
あるいは不具合に起因する各種トラブルの発生を未然に
防止することが可能になる。

【００９３】（９）請求項９記載の発明では、発光ダイ
オードを発光させる際のデューティーあるいは電流値が
設定しうる最大値であるにもかかわらず、受光素子で規
定値の光量を受光できない場合には、受光できた光量に
応じて、画像形成を停止させる制御を行うか、あるい
は、除電光照射手段の交換を促す旨の表示を行うか、い
ずれかを選択して制御するようにしている。このため、
除電光照射手段の寿命あるいは不具合の際には、除電光
照射のレベルに応じて、使用者への通知あるいは画像形
成停止のいずれか適した方がなされるため、寿命あるい
は不具合に起因する各種トラブルの発生を確実かつ未然
に防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例の画像形成装置に
おける一例を示す構成図である。

【図２】本発明の第１および第２の実施の形態例の画像
形成装置における主要部の一例を示す構成図である。

【図３】本発明の第１および第２の実施の形態例の画像
形成装置における主要部の一例を示す構成図である。

【図４】本発明の第１および第２の実施の形態例の画像
形成装置における主要部の一例を示す構成図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態例の画像形成装置の
動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置に
おける一例を示す構成図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態例の画像形成装置の
動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の実施の形態例の画像形成装置における
一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０１ ＣＰＵ １１０ 操作表示部 １２０ ＬＥＤ駆動手段 １３０ 除電光照射手段 １４０ 光量検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/00 ５１２ Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ Ｈ０５Ｆ 3/06 (72)発明者 坂田 智志 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内 (72)発明者 相馬 宇民 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA07 DE02 EA10 GA30 GB09 HB01 2H035 AA09 AA22 AB02 AC02 AC06 AZ01 2H076 CA09 CA18 DA04 DA19 5G067 AA65 DA40 EA10

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に画像データに応じた像露光
   を行って静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付
   着させてトナー像を形成し、該トナー像を記録紙に転写
   することで画像形成を行なう画像形成装置であって、 前記像担持体の帯電を複数のアレイ状の発光ダイオード
   からの光照射により除去すると共に、前記発光ダイオー
   ドの近傍に配置された受光素子と該受光素子近傍に配置
   された導光部材とにより前記発光ダイオードの光照射の
   一部を受光する除電光照射手段と、 前記受光素子の受光結果により前記発光ダイオードの発
   光量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記導光部材は、前記除電光照射手段の
   複数のアレイ状の発光ダイオード全体を覆う集光レンズ
   の一部に設けられ、いずれかの発光ダイオードからの光
   を反射させて前記受光素子に導く反射部材である、こと
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記導光部材は、前記除電光照射手段の
   複数のアレイ状の発光ダイオード全体を覆う集光レンズ
   の一部に設けられ、いずれかの発光ダイオードからの光
   を散乱させて前記受光素子に導く散乱部材である、こと
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記受光素子の受光結
   果に応じて発光ダイオードをＰＷＭ制御によって発光さ
   せる際のデューティーを変化させることで発光量を制御
   する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
   かに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記受光素子の受光結
   果に応じて発光ダイオードを発光させる際の電流値を変
   化させることで発光量を制御する、ことを特徴とする請
   求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、発光ダイオードを発光
   させる際のデューティーあるいは電流値が設定しうる最
   大値であるにもかかわらず、前記受光素子で規定値の光
   量を受光できない場合には、画像形成を停止させる制御
   を行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
   れかに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 画像形成装置の状態もしくは各種メッセ
   ージを表示する表示手段を備え、 前記制御手段は、発光ダイオードを発光させる際のデュ
   ーティーあるいは電流値が設定しうる最大値であるにも
   かかわらず、前記受光素子で規定値の光量を受光できな
   い場合には、除電光照射手段の交換を促す旨の表示を前
   記表示手段に行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求
   項５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 画像形成装置の状態もしくは各種メッセ
   ージを表示する表示手段を備え、 前記制御手段は、発光ダイオードを発光させる際のデュ
   ーティーあるいは電流値が設定しうる最大値であるにも
   かかわらず、前記受光素子で規定値の光量を受光できな
   い場合には、画像形成を停止させる制御を行うと共に、
   除電光照射手段の交換を促す旨の表示を前記表示手段に
   行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれ
   かに記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 画像形成装置の状態もしくは各種メッセ
   ージを表示する表示手段を備え、 前記制御手段は、発光ダイオードを発光させる際のデュ
   ーティーあるいは電流値が設定しうる最大値であるにも
   かかわらず、前記受光素子で規定値の光量を受光できな
   い場合には、前記受光素子で受光できた光量に応じて、
   画像形成を停止させる制御を行うか、あるいは、除電光
   照射手段の交換を促す旨の表示を行うか、いずれかを選
   択して制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項
   ５のいずれかに記載の画像形成装置。