JPH04293074A - 複写機の除電装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真式複写機に
おける静電画像の担持体である感光体ドラムの周面に配
置され、前記感光体ドラムの表面の不要画像部分を露光
して除去または低下させる複写機用の除電装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式複写機では、静電画像の担持
体として一般に回転体の感光体ドラムが使用されていて
、その周面に露光に先立って一様に帯電が行われる。 従って、複写原稿画像に対応する露光画像の領域の大き
さが前記感光体ドラム周面の帯電領域の大きさよりも小
さい場合に、原稿カバーに汚れがあったり、原稿カバー
をしないで複写を行うと、原稿像周辺の非画像部分に電
荷が残留し、この残留電荷にトナーが付着してコピーに
汚れが発生する。そこで通常の複写機では最近、感光体
ドラムの周面に除電装置を配置し、静電潜像の現像前に
不必要部分の帯電を除電し、この不必要部分にトナーが
付着しないようにしている。そしてこの部分除電装置に
はアレイ状の発光ダイオード（ＬＥＤアレイ）が使用さ
れている。

【０００３】このＬＥＤアレイはハウジングに収められ
ていてその駆動回路等と共にプリント回路を備えた基板
に取り付けられ、前記ＬＥＤアレイの長手方向が感光体
ドラムの軸方向に向くよう配設される。図９に示すよう
に感光体ドラム１の周面の帯電器３と、像露光部４との
間にそのＬＥＤアレイ（除電装置）２の長手方向が感光
体ドラム１の軸方向と平行になるよう配置される。電子
写真複写機の画像プロセスは感光体ドラム１が図のよう
に時計方向に回転し、その周面を帯電器３が所定の電位
を一様に帯電する。次ぎにその下流側に位置する除電装
置２が複写する原稿のサイズに合わせて、ＬＥＤアレイ
の不要部分に対応する部分のＬＥＤ（発光ダイオード）
が感光体ドラム１の周面の移動タイミングに合わせて、
ＣＰＵが制御して点灯し、原稿に対応した不要部分の除
電・黒枠消しが行われ、必要部分の静電潜像が形成され
る。そして現像器５によって可視可されてトナー像とな
り、転写器６によって転写紙Ｐに転写され、分離器７に
よって感光体ドラム１から分離され、てコピーを得る。 そして残留トナーはクリーニング装置８によってクリー
ニングされ次ぎの複写に備える。このようにＬＥＤアレ
イは除電・黒枠消しに使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】原稿は、そのサイズに
かかわらず常に感光体ドラム１の中心線に対象に投影さ
れるので、黒枠消しの除電は、感光体ドラム１の両端部
分が同一寸法づつ行われる。ＬＥＤの駆動は図７（Ａ）
に示すように電源（例えば８ボルト）からＬＥＤＬｉ、
及び電流制限抵抗Ｒｉを直列に接続し、アースに到る回
路を基本とする。また図８に示すように各ＬＥＤの発光
特性が異り、そのため光出力Ｐｗ（例えばＬ１：２３０
μＷ，Ｌｊ：１７５μＷ）も異なるため、個々のＬＥＤ
ＬｉやＬＥＤＬｊに対応して電流制限抵抗ＲｉやＲｊを
設定し、目的とする光量出力を得るようにしなければな
らない。また図７（Ｂ）に示すように発光特性の似た２
個のＬＥＤＬｉ，ＬＥＤＬｊを直列に接続したペアーに
対して一つの電流制限抵抗Ｒｉで駆動する方式もあるが
、これはあらかじめ、発光特性の合ったＬＥＤＬｉ，Ｌ
ＥＤＬｊを選別しておかなければならない等の課題があ
る。いづれの方式も長時間使用していると、個々のＬＥ
Ｄは劣化したり、発光特性が変化したりして、光量むら
を生じたり、光量不足を生じたりして、良質のコピーが
得られない等の課題があった。またこれを回避するため
ＬＥＤに過電流を流したり、その都度電流制限抵抗Ｒｉ
を変更して光出力を揃える等の方法もあるが、これはＬ
ＥＤの寿命を縮めたり、更に製造工数が増える等の課題
がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の除電装置は以上
の課題を解決する目的でなされたものであって、静電画
像を担持する像担持体の周面と対面するように配置され
、複数の発光ダイオードをアレイ状に配列して点灯し、
前記像担持体の帯電を除電する複写機の除電装置におい
て、前記発光ダイオードの近傍に、個々の発光ダイオー
ドに対応した光センサを備え、前記発光ダイオードの光
を該光センサが検知し、該光センサの出力に基準値を設
け、その基準値に基づいて前記発光ダイオードの駆動系
をフィードバック制御することにより、光量を調光可能
としたことを特徴とするものである。

【０００６】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に沿って説明
する。

【０００７】図１（Ａ）は本発明のＬＥＤアレイによる
除電装置の構造を示す斜視図、（Ｂ）、（Ｃ）は断面図
である。

【０００８】電子写真式複写機に使用されている除電装
置はＬＥＤが仕切り板１０を挟んでＬ１，Ｌ２，Ｌ３・
Ｌｉ・・・Ｌｎ（例えばｎは５２）とアレイ状に並べら
れて、ランプハウス１１に収められている。そして更に
ＬＥＤの電流制限用抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・Ｒｉ・・・
Ｒｎ、駆動用ＩＣ１３、電源用コンデンサＣ等を取り付
けたプリント板１２と共に一体化したユニットになって
いる。

【０００９】既に説明で述べたように各ＬＥＤの発光特
性が異なるため、例えばＬＥＤＬｉとＬＥＤＬｊとは同
じ駆動電流では異なった発光をする。このため本発明は
図１（Ｂ），（Ｃ）に示すようにＬＥＤアレイを構成す
る各ＬＥＤＬｉの近傍即ち、各ＬＥＤの仕切り板１０、
又はランプハウス１１の対応する内壁の上端または底面
部にフォトダイオード等の受光素子ＰＤｉを設置し、Ｌ
ＥＤＬｉの光量を検知する。そして図２に示すようにこ
の受光素子ＰＤｉの出力は検出回路ＤＴｉを経て調節回
路１５に接続されている。また調節回路１５の出力はベ
ース抵抗Ｒｂｉを通じて駆動トランジスタＴｒｉのベー
スに接続されている。この駆動トランジスタＴｒｉのコ
レクタにはＬＥＤＬｉが、またエミッタからは抵抗Ｒｉ
を直列にしてアースに接続されている。一般にトランジ
スタのベース電流Ｉｂとコレクタ電流Ｉｃとの間には図
４に示すような関係にあり、前記（図２）のようにトラ
ンジスタ回路を構成すると、ベース電流（電圧）Ｉｂｉ
を変化させることによってコレクタ電流Ｉｃｉ、即ちＬ
ＥＤの駆動電流を制御することが出来る。受光素子ＰＤ
ｉから信号を得た検出回路ＤＴｉの出力信号Ｑｉと調節
回路１５の出力であるベース電流Ｉｂｉとの関係は図３
に示すようになっている。即ち受光素子ＰＤｉが検知し
た光量に逆比例してベース電流Ｉｂｉが変化する。そこ
で図３の点線で示した基準値ＱＳを調節回路１５に設定
し、この基準値ＱＳになるようにＬＥＤＬｉの発光光量
をフィードバック制御することが基本である。例えば、
ＬＥＤＬｉからの光を受光素子ＰＤｉが検知し、もしそ
の検知した検出出力Ｑｉが基準値ＱＳより高い値であれ
ばベース電流Ｉｂｉを減少させるように調節回路１５が
働き、駆動トランジスタＴｒｉのコレクタ電流Ｉｃｉを
減少させてＬＥＤの発光量を目的とする基準値ＱＳによ
る発光量にするよう制御される。又もし検出出力Ｑｉが
基準値ＱＳより低ければベース電流Ｉｂｉを増加させる
ように調節回路１５が働き、同様ＬＥＤＬｉの発光はや
はり基準値ＱＳによる発光量になるように制御される。

【００１０】実際の受光素子ＰＤｉの検出回路ＤＴｉは
図５に示す構成になっている。フォトダイオード等の受
光素子ＰＤｉの信号はオペレーショナルアンプＯＰｉに
入力され、電流から電圧（Ｉ−Ｖ）に変換されて反転増
幅器ＡＭｉのオペレーショナルアンプで増幅、反転され
て調節回路１５に入力される。受光素子ＰＤｉと検出回
路ＤＴｉはＬＥＤの数だけある。 また調節回路１５は全体で一つの回路であって全体の光
量の制御を行う。図６は調節回路１５のブロック図で、
各受光素子ＰＤｉの信号は検出回路ＤＴｉを経て出力信
号Ｑ１，Ｑ２・・・Ｑｉ・・・Ｑｎを出力し、調節回路
１５の入力チャネルセレクタ（以下入力セレクタ）２２
に入力されている。まづ入力セレクタ２２は入力Ｑ１を
選択して接続し、このＱ１からの電圧信号はＡ／Ｄ変換
器２３によってデジタル信号に変換されて、演算回路２
４に入る。ここで設定値ＱＳとの比較等の演算が行われ
、Ｄ／Ａ変換器２５に送られ、このＤ／Ａ変換器２５で
再びアナログの電圧信号に変換器される。そして出力チ
ャネルセレクタ（以下出力セレクタ）２６でに受光素子
ＰＤ１に対応するＬＥＤＬ１の駆動（点灯）チャネルが
選ばれて接続され、対応する電圧ホールド回路２７から
所定の電圧がホールドされて、トランジスタＴｒ１ヘベ
ース電流Ｉｂ１を出力する。そして基準値ＱＳに基づい
て制御された電流でＬＥＤＬ１が点灯される。そして次
ぎには入力セレクタ２２と出力セレクタ２６がそれぞれ
受光素子ＰＤ２に対応する検出回路ＤＴ２の信号を入力
し、ベース電流Ｉｂ２を出力するよう切り替え、前記と
同様の回路動作をする。そしてこの動作がチャネルの数
、即ちＬＥＤの数だけ繰り返され、全てのＬＥＤＬ１・
・・Ｌｎが基準値ＱＳによる電流で駆動されると、全て
のＬＥＤＬｉ・・・Ｌｎは同じ光量で発光するようにな
り、ＬＥＤアレイは光むらのない均一な点灯がなされる
。

【００１１】これら各チャネルセレクタの切り替えや、
ＬＥＤアレイを原稿サイズに合わせて感光体ドラムの回
転タイミングと同期して必要部分を点灯し、不要部分を
除電する等、全体の制御は複写機本体の制御用ＣＰＵに
よって行われる。

【００１２】なお、本発明による除電装置は、ＬＥＤプ
リンタの書き込みヘッドに適用しても同様の効果が得ら
れる。

【００１３】

【発明の効果】従来除電等に使用されていた除電装置の
ＬＥＤアレイの点灯（駆動）には、ＬＥＤ個々の発光特
性のバラツキ等によって、対応する電流制限抵抗を調節
しなければ均一な光量が得らず、長時間の使用でＬＥＤ
の発光特性は変化し、このためＬＥＤの光量むらや光量
不足を生じたりする課題があった。しかし本発明によっ
てこれらの課題を解決した。即ち例えＬＥＤにバラツキ
や発光特性の変化があってもも自動的に光量を制御し、
常に全体光量を均一とし、また製造工数を低減し、ＬＥ
Ｄの長寿命化が可能となった。そしてトナー濃度の安定
した高画質の得られる複写機の除電装置を提供できるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明のＬＥＤアレイによる除電
装置の構成を示した斜視図、（Ｂ）および、（Ｃ）は断
面図。

【図２】図２は本発明によるＬＥＤの駆動回路図。

【図３】図３は検出回路の出力とベース電流の関係と、
基準値を示した図。

【図４】図４はトランジスタのベース電流とコレクタ電
流の関係を示した図。

【図５】図５は検出回路図。

【図６】図６は調節回路のブロック図。

【図７】図７（Ａ），（Ｂ）とも従来のＬＥＤの駆動回
路の基本図。

【図８】図８はＬＥＤの電流と出力の特性を示した図。

【図９】図９は複写機全体の構成図。

【符号の説明】

１・・・感光体ドラム　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２・・・除電装置 ３・・・帯電器　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　４・・・像露光部 ５・・・現像器　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１０・・・仕切り板 １１・・・ランプハウス　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１２・・・プリント基板 １３・・・駆動用ＩＣ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２２・・・入力セレクタ ２３・・・Ａ／Ｄ変換器　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２４・・・演算回路 ２５・・・Ｄ／Ａ変換器　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２６・・・出力セレクタ ２７・・・電圧ホールド回路 ＤＴ１，ＤＴ２，ＤＴｉ…ＤＴｎ・・・検出回路ＤＳ・
・・基準値 Ｌ１，Ｌ２，Ｌｉ，Ｌｎ・・・ＬＥＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電画像を担持する像担持体の周面と対面
   するように配置され、複数の発光ダイオードをアレイ状
   に配列して点灯し、前記像担持体の帯電を除電する複写
   機の除電装置において、前記発光ダイオードの近傍に、
   個々の発光ダイオードに対応した光センサを備え、前記
   発光ダイオードの光を該光センサが検知し、該光センサ
   の出力に基準値を設け、その基準値に基づいて前記発光
   ダイオードの駆動系をフィードバック制御することによ
   り、光量を調光可能としたことを特徴とする複写機の除
   電装置。