JPH03215051A - Ｌｅｄプリンタ - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は温度上昇によるＬＥＤヘッドの発光出力の変化
に連動してバイアス現像のバイアス電圧を変化させて印
刷濃度の変動を抑えるＬＥＤプリンタに関するものであ
る。

〔発明の背景〕

電子写真式のプリンタにおいて、光学系にＬＥＤアレイ
を用いたＬＥＤプリントヘッドを採用した場合、レーザ
スキャナ方式の光学系に比べて、■光源の寿命がマシン
ライフ以上で、レーザのような寿命による交換が不要、
また保守時においても光軸の調整も不要などで保守性が
優れている。■ミラーモータ等の回転部分がないので、
摩耗などの損耗がなく、信頼性が高い光学系が形成でき
る等の特徴がある。このため，近年，光学系にＬＥＤヘ
ッドを用いた電子写真式プリンタすなわちＬＥＤプリン
タが製品化される技術動向にある。

しかし、ＬＥＤプリンタは、ＬＥＤヘッドに通電した時
の自己発熱とドライバ回路の発熱でＬＥＤヘッド部が温
度上昇をきたし、温度上昇によるＬＥＤの発光出力の低
下に起因して印刷濃度が低下するという欠点があった。

第２図にＬＥＤヘッドの温度上昇と発光出力の関係を示
す。ＬＥＤは半導体レーザと同様に電子の移動エネルギ
ーを光に変換する半導体であり，光変換する時に発熱を
伴ない，また温度により発光出力が変化するという性質
を持っている。

発光出力の変化の程度は、ＬＥＤヘッドの温度が１℃上
昇すると第２図のようにＬＥＤヘッドの発光出力が約０
．８％減少といった具合である。

このようにして発光出力が低下した時の印刷濃度低下の
原理を次に示す。

第３図に電子写真装置の一例を示す。感光体１の表面は
、帯電器２によって一様に帯電され、ＬＥＤヘッド３と
その発光を結像するセルフオックレンズ４と温度検出用
の熱電対５で構成される光学系によって露光される。露
光によって形成された印刷データの静電潜像は、現像機
６によって現像され、感光体１上でトナー像となる。ト
ナー像は転写器７により，用紙ホツパ８から繰り出され
た印刷用紙９上に転写され，定着機１０によって加熱押
圧されてトナー像が用紙９に固定されるトナー像と用紙
９に転写した後の感光体１は、清掃機１１及び除電器１
２により清掃・除電が行われ、再び帯電・露光のプロセ
スに供されて、印刷動作が繰り返される。

上記プロセスの中で、潜像の形成原理について更に説明
する． 帯電され、電荷を保持する感光体１の表面は、通常は絶
縁体であるが、光が当ることにより、光の当った部分だ
け一時導電体となり、表面に帯びている電荷を放出する
．光が当った所と当たらなかった所で電位差が生じ（こ
れをコントラスト電位という）。この電位差が、正の電
荷を帯びたトナーを、感光体１表面に保持する（第４図
）。

ここで、光が当った所の電荷は，完全になくなるのでは
なく多少残り，これらが残留電位ＶＲを形成する．残留
電位Ｖ＝は、当てられる光量によって変わってくる． 第５図に感光体表面への露光光量と露光後の残留電位Ｖ
代との一例を示す。

光量が低下するにつれて光が当った部分の電位低下量が
小さくなり、コントラスト電位が減少し、そこに保持さ
れるトナー量が減ってしまう（第４図（ｂ））。感光体
１上に保持されるトナー量が低下することで，用紙９上
に転写、定着されるトナー量が減少し、印刷濃度が低下
してしまう。

以上述べたように．ＬＥＤヘッド３や，半導体レーザの
光学系では、温度の上昇に伴なう発光出力の低下により
、印刷濃度が下がってしまう．半導体レーザを用いた光
学系では、温度上昇等による光出力変化をおさえるため
，半導体レーザの発振レーザ光の一部をモニタし、その
出力変化を半導体レーザドライバ回路にフィードバック
して光出力制御を行っている． ＬＥＤヘッドの場合は、ＬＥＤヘッドの温度上昇を温度
センサで検出し、この検出値をＬＥＤヘッドのドライバ
にフィードバックして、温度上昇による出力低下分をＬ
ＥＤヘッドへの入力電流量を増やして光量を増し、みか
け上の光量を一定に保つ方法が考えられている。ところ
がＬＥＤヘッドの場合半導体レーザに比べ、ＬＥＤの数
が約３，５００個〜５，０００個と多く，その消費電力
に基づ＜ＬＥＤヘッドの自己発熱がある．光量を増やす
為、入力電流量を増やした場合それによって、また温度
が上がって光出力が益々低下するという不具合がある。

ＬＥＤヘッドを用いた光学系では、ＬＥＤヘッドの温度
上昇に基づく光出力低下による印刷濃度の減少の対策が
必要とされている． 〔発明の目的〕 本発明は、上記したＬＥＤプリンタの印刷濃度低下の欠
点をなくし、安定した印刷濃度のＬＥＤプリンタを提供
することである． 〔発明の概要〕 本発明は、バイアス現像のバイアス電圧を変化させると
バイアス電圧による電界の強さが変わり現像濃度が変わ
ることに着目して．ＬＥＤヘッドに温度センサを取付け
て温度センサの出力に応じてバイアス電圧を変化させる
ようにしたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第１図に示す。第１図は、従来例の第
３図に対してバイアス電圧制御回路１４を介して現像機
６の現像ロール１６にバイアス電圧が印加できる構成と
なっており、かつ温度補正回路１３の補正信号をバイア
ス電圧制御回路１４に印加してバイアス電圧を補正信号
に応じて自動的に変化させる構成としている。第６図に
ＬＥＤプリントヘッド３の温度に対するバイアス電圧の
変化の状況を示した。

ここでバイアス電圧について説明する。現像機６中のト
ナーは正に帯電しており、表面が正に帯電された感光体
１の表面には、付着しない。しかし、ＬＥＤヘッド３に
より露光されて電荷がなくなり、コントラスト電位が生
じた部分に電界が発生し、正に帯電したトナーが付着す
る。

このコントラスト電位の他に，更に現像機６から感光体
１ヘトナーが行きやすくするために現像機６の現像ロー
ル１６に正電圧を印加して現像の電界を生じさせるのが
、バイアス現像である。現像ロール１６に印加されたバ
イアス電圧ＶＢは、感光体１の露光部分の電位（残留電
圧）ＶＲに対して高く設定されているため，現像ロール
１６から感光体１に向けて電界が生じる。バイアス電圧
ＶＢを高くする程，電界の強さが増しトナーが付着し易
くなり印刷濃度が高くなる関係がある。

バイアス電圧制御回路１４は、電源回路と同じであり、
ＬＥＤヘッド３の温度に応じて熱電対５の出力電圧が第
７図に示すようである場合に一点鎖線のバイアス電圧ｖ
Ｆ３に制御される電源である．このように熱電対５の出
力を電源のフィードバック信号とすることで本発明の実
施が具体化される。

上記実施例においては、ＬＥＤヘッドの温度を検出する
センサとして熱電対５を用いて具体化するとしたが、温
度センサとしては，サーミスタまたはポジスタ等を用い
ても同様にして具体化できる。

上記実施例では、熱電対５の出力電圧に応じてバイアス
現像のバイアス電圧値を変える方法を示したが，本発明
の別な実現策として第８図に示すように熱電対５の出力
電圧に応じてトナー濃度の制御目標値を可変させる方法
がある。すなわち図示しないトナー濃度制御回路の基準
値を熱電対５の出力電圧に応じて変化するように系を構
成すればよいので、容易に実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＬＥＤプリンタのＬＥＤヘッドの温度
変化による印刷濃度の変動がなくなるので、高印刷品質
のＬＥＤプリンタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ＬＥＤプリンタの一実施例を示す模式図
，第２図はＬＥＤヘッドの発光出力と温度との関係を示
すグラフ、第３図は従来のＬＥＤプリンタの一例を示す
模式図、第４図は感光体の帯電、露光、現像の各プロセ
スにおける表面電位の変化を示す説明図，第５図はＬＥ
Ｄヘッドの露光光量と感光体の残留電位との関係を示す
グラフ、第６図はＬＥＤヘッドの温度と発光出力及びバ
イアス電圧との関係を示すグラフ、第７図はＬＥＤヘッ
ドの温度と温度センサの出力及びバイアス電圧との関係
を示すグラフ、第８図はＬＥＤヘッドの温度と温度セン
サの出力及びトナー濃度との関係を示すグラフである。 図において、１は感光ドラム、２は帯電器、３はＬＥＤ
ヘッド、４はセルフオルクレンズ、５は熱電対、６はバ
イアス現像機、７は転写器、１３は温度補正回路，１４
はバイアス電圧制御回路、１６は現像ロールである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光体に対向して設けられたＬＥＤヘッドにより印
   刷データを感光体に照射して静電潜像を形成し、該静電
   潜像にバイアス現像機によりトナーを付着させて現像す
   るようにしたＬＥＤプリンタであって、 前記ＬＥＤヘッドに温度センサを取り付け、該温度セン
   サの検出出力によって前記バイアス現像機のバイアス電
   圧を変化させることを特徴としたＬＥＤプリンタ。 ２、前記温度センサの検出出力によって前記バイアス現
   像機内のトナー濃度を変化させることを特徴とした請求
   項１記載のＬＥＤプリンタ。 ３、前記温度センサの検出出力によって前記バイアス現
   像機内のトナー濃度制御装置の基準値を変化させること
   を特徴とした請求項２記載のＬＥＤプリンタ。