JPH03219973A - Ｌｅｄプリンタ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＬＥＤプリンタ装置に関し、詳しくは、ＬＥ
Ｄヘッドの異常に対処する手段を具備した装置に関する
。

〔従来の技術〕

（１）電子写真方式によるＬＥＤプリンタ装置が提供さ
れている。

これは、多数のＬＥＤ素子の配列から成るＬＥＤヘッド
の各素子を、ホストコンビコータ等からの画像データ（
印字データ）に応じて選択的に発光させ、帯電された感
光体の表面を照射することにより、該感光体の表面に上
記データに対応する静電潜像を形成し、これをトナー現
像した後、記録紙に転写し、定着する装置である。

（２）ＬＥＤ素子の発光は発熱を伴う。また、ＬＥＤｓ
子の発光光量は温度依存性を有し、素子温度、ｉ！境湿
温度よって変動する。

このため、ＬＥＤプリンタ装置に於いて、ＬＥＤＭ子の
発光に伴う発熱を補償して、発光光量を安定化させ、良
質な静電潜像の形成を行い得るように、 ■）ＬＥＤヘッドへの供給電流を検出温度に応じて制御
することにより、発光光量を安定化させる方法（Ｉ開昭
５９−２０２８−７９号公１）、１ｉ）ＬＥＤヘッドの
冷却度合いを検出温度に応じて制御することにより、発
光光量を安定化させる方法（特開昭６１−１３’　５１
７１号公報）、等の制御方法が行われている。

（発明が解決しようとする問題点〕 上述の２つの制御、即ち、ＬＥＤヘッドの発熱を補償し
て発光光量を安定化させる方法は、いづれも、ＬＥＤヘ
ッドが正常に動作している状態での制御であり、故障等
の異常に起因する発熱を想定したものではない。

ここに、故障とは、例えば、ＬＥＤ！子又は駆動回路素
子の損傷、或いは、導電性の異物がＬＥＤヘッド内に混
入して上述の素子を短絡する等の故障をいい、これによ
り、ＬＥＤ素子は、駆動信号のオフにもかかわらず点灯
して、異常発熱が生ずる。

本発明は、上記異常発熱によるＬＥＤチップの劣化、或
いは、熱破壊等の防止を企図するものである。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、Ｌ
ＥＤヘッドの温度検８手段と、全ＬＥＤ、！＝子に対し
て直列に接続された第１スイッチ手段と、第１スイッチ
手段に対して並列に接続された抵抗と、該抵抗に流れる
電流を検出する手段と、ＬＥＤヘッドの給電線に直列に
接続された第２スイッチ手段と、ＬＥＤヘッドの温度が
所定値を越えると、所定条件下でＬＥＤヘッドの駆動信
号をオフする信号制御手段と、ＬＥＤヘッドの駆動信号
がオフされると、第１スイッチ手段を開く第１スイッチ
制御手段と、第１スイッチ手段の開時に、前記抵抗を流
れる電流が検出された場合は、第２スイッチ手段を開く
第２スイッチ制御手段と、を備えたＬＥＤプリンタ装置
である。

即ち、本装置では、ＬＥＤヘッドの温度が上昇して所定
の上限値を越えると、信号制御手段によってＬＥＤヘッ
ドの駆動信号がオフされる。

また、駆動信号のオフにより、第１スイッチ手段が開か
れる。即ち、第１スイッチ手段は、該第１スイッチ手段
に並列な抵抗で置換される。

この状態で、上記抵抗に電流が流れている場合は、ＬＥ
Ｄ素子、又は、駆動回路素子に前述の異常が発生したも
のとして、第２スイッチ手段が開かれ、ＬＥＤヘッドへ
の給電が遮断される。

なんとなれば、駆動信号がオフされた状態に於いて、Ｌ
ＥＤ：ｉ子に直列な上記抵抗には、電流が流れない筈だ
からである。

：実施例〕 以下、本発明の詳細な説明する。

ニプリンタの機構の概略〕 まず、第１図及び第４図に即して、本プリンタ装置の機
構を説明する。

第１図図示のように、本プリνり装置は、図の矢印方向
に回転可能に軸支された感光体ドラム６１と、該感光体
ドラム６１の周囲に配設された各種部材、及び、その他
の部材とを有する。

感光体ドラム６１の周囲には、感光体ドラム６１の表面
を一様に帯電するための帯電チャージャ６２、画像デー
タに応じて選択的に感光体ドラム６１の表面を照射する
ことにより、画像データに対応する静電潜像を書込むた
めのＬＥＤへラド２０、感光体ドラム６１の表面に書込
まれた静電潜像をトナー現像するた狛の現像器６３、感
光体ドラム６１の表面に顕像化されたトナー像を電気的
に吸引して記録紙上に転写するための転写チャジャ６４
、及び、感光体ドラム６１上に残留するトナーを除去す
るためのクリーニング装置７３が配設されている。

上記に於いて、ＬＥＤヘッド２０は、第４図に示すよう
な形状を成す。即ち、長尺状の基板２０ａ上には、多数
のＬＥＤ素子２０ｃが一列に形成されており、また、そ
の画側には、ＬＥＤ素子２０Ｃの駆動回路である配線部
２０ｂが形成されている。また、基板２Ｏａ上には、温
度検出素子であるサーミスタ３１が配置されている。該
サーミスタ３１は、温度の上昇に伴って抵抗値が減少す
る特性の素子である。

また、本プリンタ装置に於いて、記録紙は、カセット６
８、又は、カセット７１から、給紙ロラ６７、又は、給
紙ローラ７０によって引き出され、通紙路６９、又は、
通紙路７２を通り、所定のタイミングで感光体ドラム６
１〜転写チヤージヤ６４間に送られて転写処理を施され
た後、定着装置６５に搬送されて熱圧着による画像定着
処理を施される。その後、機外の排紙トレイ６６上に排
出される。

〔制御回路の構成〕

次に、第２図及び第３図を参照して、本プリンタ装置の
制御回路を説明する。

本装置の制御回路には、プリンタエンジンを制御するた
給のプリンタ本体制御部１１、画像ブタ（印字コード等
）を送信するためのホストコンピュータであるマイクロ
コンピュータ１２、マイクロコンピュータ１２から送信
されるデータに基づいて、ＬＥＤ素子２５を点灯・消灯
させるブタ　（イメージデータ）を生成するた島の画像
形成装置１３等が配置されている。

ｌ）プリンタ本体制ｉ１１部１１ プリンタ本体制御部１１は、プリンタエンジンの制御、
及び、異常温度上昇が検出された時のトラブル処理を行
う。

即ち、プリンタエンジンが、ウオームアツプの完了等に
より、画像形成動作の可能な状暫に設定されると、画像
形成装置１３に対して、Ｒｅａｄｙ信号を送信する。

また、画像形成装置１３から送信されるプリント要求信
号に応じて、メインモータ　（不図示）の駆動、感光体
ドラム６１の帯電、現像装置６３の駆動、記録紙の給紙
等の所定のプリント動作（プリントン−ケンス処理、Ｓ
３１．第５図参照）を開始する。また、感光体ドラム６
１への静電潜像の書込み開始タイミングで、画像形成装
置１３に対して、印字スタート信号を送信する。

一方、異常温度が検出された場合には、以下のような処
理が行われる。

即ち、サーミスタ３１による検圧温度が、所定の上限値
（例、７０°Ｃ）を越え、比較器３２の出力がローレベ
ル（−アクティブ）に反転すると、プリンタ本体制御部
１１は、ＬＥＤヘッド２０に対するストローブ信号をオ
フする。

また、リレー４１のドライバに対して作動信号を出力し
て、リレー接点４１ａを開く。これにより、第１スイッ
チ手段であるリレー接点４１ａの部分は、回路保護用の
ヒユーズ４２及び抵抗４４によって置換される。

また、抵抗４４を電流が流れて、比較器４３の出力がロ
ーレベル（＝アクティブ）になると、リレー４５のドラ
イバに対して作動信号を出力してリレー接点４５ａを開
く。これにより、第２スイッチ手段であるリレー接点４
５ａが遮断され、ＬＥＤヘッド２０への給電がオフされ
る。

なお、プリンタ本体制御部１１での処理については、後
に、フローチャートに即して詳述する。

１１）画像形成装置１３ 画像形成装置１３は、マイクロコンピュータ１２から送
信される印字コードを受は取ると、該コドに対応するフ
ォントデータをフォントメモリ１３ａから読み出して、
ページメモ’Ｊ　１３　ｂに画像データ（イメージデー
タ）として展開する。

また、ページ単位でのイメージデータの展開の完了毎に
、プリンタ本体制御部１１に対して、プリント要求信号
を送信する。

また、プリンタ本体制御部ＩＩから送信される印字スタ
ート信号に応じて、各ＬＥ’Ｄ素子２５の点灯・消灯を
個別に制御するた袷のイメージブタを、ＡＮＤゲート１
９を介して、ンフトレジスタ２１にンリアルに送信する
。

１ｉｉ）ＬＥＤヘッド２０ ＬＥＤヘッド２０には、ンフトレジスタ２１、う／子回
路２２、多数のＬＥＤ素子２５、各ＬＥＤ素子に対応す
るスイッチングトランジスタ２４及びＡＮＤゲート２３
が形成され、また、温度検出用のサーミスタ３１が配置
されている。これらは、リレー接点４５ａを介してＡＣ
電源に接続されたＳＶｉ源４６によって給電される。

また、全ＬＥＤ素子２５のカソードには、リレ接点４．
１　ａの一端が接続され、他端はアースされている。さ
らに、リレー接点４１ａに対して並列に回路保護用のヒ
ユーズ４２、及び、抵抗４４が接続されている。

上記に於いて、サーミスタ３１に印加される５■の電圧
は、サーミスタ３１と抵抗３３によって抵抗分割されて
、比較器３２の反転入力端子に入力する。即ち、検出温
度が上昇してサーミスタ３１の抵抗が減少すると、比較
器３２の反転入力端子への入力端子値は上昇する。例え
ば、回路素子として、抵抗３３を１００Ωに設定し、サ
ーミスタ３１として７０°Ｃにおける抵抗値が１００Ω
である素子を採用すると、比較器３２の非反転入力端子
の参照電圧値を２，５ｖに設定することにより、７０°
Ｃを正常温度の上限として設定することができる。

また、上言己抵抗４４の両端の電位差は、比較器４３の
反転入力端子に人力する。即ち、リレー接点４１ａが開
放された状態で、抵抗４４に電流が流れた場合には、該
電流値に比例して、比較器４３の反転入力端子への入力
電圧値が上昇するようにされている。例えば、回路素子
として、各ＬＥＤチップに流れる電流を５ｍＡ（これは
、内部抵抗２６によって定まる）とし、抵抗４４を５０
０Ωに設定すると、該抵抗４４０両端の電圧は３ｖ以上
となる。したがって、比較器４３の非反転入力端子の参
照電圧値を３Ｖ以下に設定することにより、異常時にＬ
ＥＤチップに流れる電流の検出が可能となる。

次に、ＬＥＤへラド２０の駆動信号について簡単に説明
する。

シフトレジスタ２１には、シフトクロックに同期してＡ
ＮＤゲート１９からシリアルに送信される画像データが
入力される。

シフトレジスタ２１に入力された１ライン分の画像デー
タは、ラッチ信号に同期して、ラッチ回路２２にパラレ
ルに出力される。

該ラッチ回路２２から出力される各ＬＥＤ素子毎の点灯
・消灯データ；ま、それぞれＡＮＤゲート２３に入力す
るストローブ信号との論理積をとられて、各ＡＮＤゲ〜
ト２３からの出力とされ、それぞれ対応するＬＥＤ素子
２５のスイッチングトランジスタ２４のベースに印加さ
れる。

なお、上記より明らかなように、ストローブ信号がオフ
されたときは、全ＬＥＤ素子に対する駆動信号は′オフ
される。

こうして、各ＬＥＤ素子の点灯・消灯制御が行われる。

ｉｖ　）ゲート１４〜１６等 タイマ１〜３でそれぞれ管理されるゲート１４〜１６の
出力信号ｄ−ｆ、及びＡＮＤゲート１７の出力信号ｇは
、第３図図示のように、画像形成領域（印字用紙領域）
を規定する信号である。

即ち、画像同期信号Ｓの立ち下がり時刻からタイマｌで
規定される時間後に、ゲート１４の出力信号ｄがアクテ
ィブとなり、各ラインの先頭ブタの書出しが開始される
。

また、画像同期信号Ｓの立ち下がり時刻からタイマ２で
規定される時間後に、ゲート１５の出力信号ｅが非アク
ティブとなり、各ラインのデータの書出しが終了する。

また、タイマ３で規定される時間中、信号ｆはアクティ
ブであり、この間、信号ｇ（信号ｄ、　　ｅの論理積）
は有効とされる。これにより、垂直方向の画像形成領域
が規定される。

〔プリンタ本体制御部での処理〕

次に、プリンタ本体制御部１１のＣＰＵでの処理を説明
する。

（１）メインルーチン 第５図（Ａ）（Ｂ）は、プリンタ本体制御部１１の制御
ＣＰＵでの処理のメインルーチンを示すフローチャート
である。

ＣＰＵは、例えば、電源のＯＮによって処理をスタート
し、まず、初期設定を行う（Ｓｌ）。

次に、ステップＳ３でデータの入力を、ステップＳ５で
出力を、それぞれ実行する。

ステップＳ７では、メインスイッチのＯＮを待機する。

待機中（Ｓ７；Ｎｏ）は、ステート５ＴＰＲを“０”に
維持しくＳ９）、また、各エレメントを停止させておく
（Ｓｌｌ）。

なお、ステップＳ５１は、ｌルーチンの実行時間を一定
に保つためのステップである。

一方、ステップＳ７で、メインスイッチのＯＮが検出さ
れると（Ｓ７　；ＹＥＳ）　、まず、エラチエツクを行
う　（Ｓ１３）。

その結果、記録紙ジャム、トナーエンプティ。

トナー回収ボトルフル、記録紙エンプティのエラが発生
している場合は（Ｓ　１５　；ＹＥＳ）　、ステート５
ＴＰＲを“３”にして（Ｓ１７）、エラ処理を実行する
（Ｓ３７参照）。

ステップＳ１９では、ＬＥＤエラーチエツク処理を実行
する。ＬＥＤエラーチエツク処理については、後に詳述
する。

ステップＳ２１では、操作パネル表示処理を実行する。

操作パネル表示処理については、後に詳述する。

ステップＳ２３では、ステート５ＴＰＲの値を判定する
。その結果、 ＊５ＴＰＲ＝Ｏ ３ＴＰＲを“１”にする（Ｓ２５）。

＊５ＴＰＲ＝１ 画像形成装置１３からのプリント要求信号を待機する（
Ｓ２７＞。また、プリント要求信号の受信により（Ｓ　
２７　；　ＹＥＳ）　、５ＴＰＲを“２”にする（Ｓ２
９）。

＊５ＴＰＲ＝２ プリント動作のための各種処理（給紙、帯電現像、定着
１等）を、プリントプロセスにしたがって、順次実行す
る（３３１）。

また、プリント処理が終了すると（Ｓ３３・ＹＥＳ）　
、５ＴＰＲを“１”にする（Ｓ３５）。

＊５ＴＰＲ＝３ エラー処理を実行する（Ｓ３７）。

エラー処理が終了し、エラーリセット等が為されて、正
常に復帰すると（Ｓ３９　；ＹＥＳ）　、５ＴＰＲを“
０″にする（Ｓ４１）。

＊５ＴＰＲ＝４ サーミスタ３１により、異常な温度上昇が検出された場
合であるため（第６図参照）、まず、プリンタの各エレ
メントを停止させ（３４３）、休止モードを設定する。

その後、５ＴＰＲを“１”にして（Ｓ４５）、待機状態
を設定する。これにより、ＬＥＤヘッド２０の温度上昇
による劣化が防止される。

＊５ＴＰＲ＝５ ＬＥＤヘッド２０の破損が検出された場合であるため（
第６図参照）、プリンタの各エレメントを停止させると
ともに（Ｓ４７）、リレー接点４５ａを開くべき信号を
セットして（Ｓ４９）、ＬＥＤヘッド２０への給電を遮
断する。

以上のようにして、ステート５ＴＰＲの値に応じ、それ
ぞれ対応する処理が実行される。

（２）ＬＥＤエラーチエツク処理 第６図は、前記ステップＳ１９での処理を示すフローチ
ャートであり、ＬＥＤヘッド２０の温度をモニタして、
所定温度を越えた場合等に、異常の有無をチエツクする
処理である。

なお、本処理は、５ＴＰＲ＝２の場合には（Ｓｌ　１１
　；ＹＥＳ）　、実行されない。プリント動作が行われ
ているためである。

まず、ステップＳ　１０１テ、５ＴＰＲ＝Ｏであるか否
かを判定する。その結果、５ＴＰＲ＝Ｏである場合は（
ＳＩＯ１；ＹＥＳ）　、ステップ５１２１に進む。これ
は、本プリンタ装置の起動時に於いて、ＬＥＤヘッド２
０の破損の有無をチエツクするためである。

ステップ５１２１は、ＬＥＤヘッド２０の破損を検出す
る処理である。具体的には、ストローブ信号をオフし、
また、リレー接点４１ａを開放した状態で、抵抗４４に
電流が流れているか否ががチエツクされる。

ステップ５１２１でのチエツクの結果、抵抗４４に所定
値以上の電流が流れている場合、換言すれば、比較器４
３の８力がローレベル（−アクテイブ）である場合は（
Ｓ　１２３　；ＹＥＳ）　、ＬＥＤヘッド２０の回路中
に、短絡等の異常の発生した場合であるから、ステップ
５１３１に進み、５ＴＰＲを“５”にする。これにより
、リレー接点４５ａが開放されて（Ｓ４９．第５図参照
）、ＬＥＤヘッド２０への給電が遮断される。

方、５ＴＰＲが、“１７　“３°　４”５″のいづれか
である場合は（Ｓｔ　１１　；Ｎｏ）　、ステップ５１
１３に進む。

ステップ５１１３は、ＬＥＤヘッド２０の温度をモニタ
する処理である。

温度モニタの結果、サーミスタ３１の温度が所定の設定
値（例ニア０°Ｃ）を越えた場合、即ち、比較器３２の
出力がローレベル（＝アクティブ）である場合は（Ｓ　
１１５　、ＹＥＳ）　、ステップ５１１７に進み、５Ｔ
ＰＲを“４２にする。これにより、各エレメントが停止
され（Ｓ４３．第５図参照）、また、待機状態が設定さ
れる（Ｓ４５第５図参照）。その後、ステップ５１２１
に進み、ＬＥＤヘッドの破損の有無を調べる。ステップ
５１２１以後の処理については前述の説明を参照された
い。

（３）操作パネル表示処理 第７図は、前記ステップＳ２１での処理を示すフローチ
ャートであり、図示しない操作パネルに各種の表示を行
うための処理である。即ち、ジャムが検出されると（Ｓ
２０１；ＹＥＳ）、ジャム表示を（Ｓ２０３）、 トナーのエンプティ状態が検出されると（Ｓ２０５　：
ＹＥＳ）　、トナーエンプティ表示を（Ｓ２０７）、 トナー回収ボトルのフル状態が検出されると（Ｓ２０９
　；ＹＥＳ）　、）ナー回収ボトルフル表示を（５２１
１）、 それぞれ行うとともに、 選択された記録紙のカセットを表示しく５２１３）、該
カセットに記録紙が無い場合はく５２１５；Ｎｏ＞、ペ
ーパーエンプティ表示を行う（Ｓ２１７）。

また、ＬＥＤヘッド２０に異常が発生した場合には（Ｓ
２１９　；ＹＥＳ）　、ＬＥＤヘッド２０のエラー表示
が行われる（Ｓ２２１）。

〔発明の効果〕

以上、本発明は、ＬＥＤヘッドの温度検出手段と、全Ｌ
ＥＤ素子に直列に接続された第１スイッチ手段と、第１
スイッチ手段に並列に接続された抵抗と、該抵抗の電流
の検出手段と、ＬＥＤヘッドの給電線に直列に接続され
た第２スイッチ手段と、ＬＥＤヘッドの温度が所定値を
越えると、所定条件下でＬＥＤヘッドの駆動信号をオフ
する手段と、ＬＥＤヘッドの駆動信号のオフ状態で第１
スイッチ手段を開く制御手段と、第１スイッチ手段の開
時に前記抵抗を流れる電流が検出されると第２スイッチ
手段を開く制御手段と、を備えたＬＥＤプリンタ装置で
ある。

本発明の装置では、ＬＥＤヘッドの温度が所定の上限値
を越えると、ＬＥＤヘッドの駆動信号がオフされる。ま
た、駆動信号のオフ状態（ＬＥＤヘフドの駆動回路に、
電流が流れているべきでない状態）で、ＬＥＤ素子に直
列な抵抗に電流が流れている場合は、ＬＥＤ素子又は駆
動回路素子に短絡等の異常が発生したものとして、ＬＥ
Ｄヘッドへの給電が遮断される。

このように、本発明の装置では、故障等の異常によりＬ
ＥＤヘッドの温度が上昇すると、ＬＥＤヘッドへの給電
が遮断されるため、ＬＥＤヘッドの劣化、熱破壊を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例にかかるＬＥＤプリンタ装置の機構の説
明図、第２図は該ＬＥＤプリンタ装置の制御回路の構成
図、第３図は画像形成領域と第２図中の信号との関係の
説明図、第４図は上記装置で使用されるサーミスタの配
置説明図、第５図（Ａ）（Ｂ）は第２図のプリンタ本体
制御部１１の制御用のＣＰＵでの処理のメインルーチン
を示すフローチャート、第６図は第５図のステップ５１
９（ＬＥＤエラーチニツク）での処理を示すフロチャー
ト、第７図は第５図のステップＳ２１　（操作パネル表
示）での処理を示すフローチャートである。 ２５・・ＬＥＤ素子。 ４１．４１ａ・・リレ ４５．４５ａ　　・　　・　リ　し ４４・・抵抗 ３１・・サーミスタ。 ドライバ、接点。 ドライバ。 接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数のＬＥＤ素子の配列から成るＬＥＤヘッドの
   搭載された電子写真方式のＬＥＤプリンタ装置に於いて
   、 ＬＥＤヘッドの温度を検出する手段と、 ＬＥＤヘッドの駆動回路中に於いて、全ＬＥＤ素子に対
   して直列に接続された第１スイッチ手段と、 第１スイッチ手段に対して並列に接続された抵抗と、 該抵抗に流れる電流を検出する手段と、 ＬＥＤヘッドの給電線に直列に接続され、開時にＬＥＤ
   ヘッドへの給電をオフする第２スイッチ手段と、 ＬＥＤヘッドの温度が所定値を越えると、所定条件下で
   、ＬＥＤヘッドの駆動信号をオフする信号制御手段と、 ＬＥＤヘッドの駆動信号がオフされると、第１スイッチ
   手段を開く第１スイッチ制御手段と、第１スイッチ手段
   の開時に、前記抵抗を流れる電流が検出された場合は、
   第２スイッチ手段を開く第２スイッチ制御手段と、 を備えたＬＥＤプリンタ装置。