JPH05318825A - 発光ダイオードアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光ダイオードアレイの温度を正確に検出可
能とした発光ダイオードアレイ装置を提供する。 【構成】 発光ダイオードアレイ装置は、ベース５１に
取り付けられた長尺なセラミックス基板５３と、このセ
ラミックス基板５３上に実装され、同じく長尺なＬＥＤ
アレイ５７と、セラミックス基板５３上に、ＬＥＤアレ
イ５７の長手方向に所望の間隔で取り付けられた複数の
温度センサ５８ａ，５８Ｂ，５８ｃを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機や印刷機等の
露光装置にその光源として組み込まれる発光ダイオード
アレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機や印刷機においては、一般に電子
写真法が用いられている。この電子写真法では、光導電
現象を利用して感光媒体上に静電潜像を形成し、この静
電潜像をトナー現像してトナー像（可視像）とした後、
トナー像を記録紙上に転写して、その定着をなすように
なっている。静電潜像は、感光媒体上に露光装置から光
ビームを照射することで形成されるが、このような露光
装置の光源には、発光ダイオードアレイ装置が使用され
ている。

【０００３】発光ダイオードアレイ装置は、ケーシング
内の長尺基板上に多数の発光ダイオードを整列実装発光
ダイオードアレイを備えており、個々の発光ダイオード
から出射された光ビームは、露光装置先端のレンズアレ
イを通過して、感光媒体上に集光されるようになってい
る。発光ダイオードは温度の上昇に伴い、その発光出力
が大きく低下する特性を有していることから、露光装置
の光源に発光ダイオードアレイ装置を使用して、感光媒
体上に安定した静電潜像を得るには、発光ダイオードの
温度管理を行う必要がある。具体的には発光ダイオード
の温度を監視し、発光出力が一定となるように、発光ダ
イオードへの入力電流を制御する必要がある。

【０００４】このようなことから、従来の発光ダイオー
ドアレイ装置は、ケーシングの外面に温度センサを取り
付け、この温度センサにより、発光ダイオードの温度を
検出して、その入力電流を制御するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た温度センサは、ケーシングの外面に取り付けられてい
るため、この温度センサでは、発光ダイオードアレイつ
まり発光ダイオードの温度を直接に検出することはでき
ない。このため、発光ダイオードの温度検出が不正確と
なって、その発光出力を高精度に制御できないことにな
る。

【０００６】また、ケーシングには温度センサが１個し
か取り付けられていないため、１つの温度センサでは、
発光ダイオードアレイにおいてその長手方向全域の温度
を正確に検出することは困難である。このことは、幅広
の記録紙にも印刷可能とするために、発光ダイオードア
レイが長尺化し、そして、記録紙の幅サイズに応じ、発
光ダイオードアレイの点灯領域が可変される場合に、大
きな問題となる。

【０００７】この発明は、上述した事情に基づいてなさ
れたもので、その目的は、発光ダイオードアレイが長尺
化しても、その温度の検出が正確に行え、発光ダイオー
ドアレイの温度管理を適切に行うことができる発光ダイ
オードアレイ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の発光ダイオー
ドアレイ装置は、その長手方向において長尺基板上に多
数個の発光ダイオードからなる発光ダイオードアレイを
実装する一方、この発光ダイオードアレイの長手方向に
おいて基板上に所望の間隔を存して複数の温度センサを
取り付けて構成されている。

【０００９】

【作用】基板上の各温度センサは、その取り付け位置で
の温度、つまり、取り付け位置の近傍に実装されている
発光ダイオードの温度を検出し、その検出信号を出力す
る。

【００１０】

【実施例】図１を参照すると、電子写真印刷機の全体が
概略的に示されている。この電子写真印刷機は、大きく
分けて給紙装置１と、この給紙装置１上に配置されたプ
リンタ装置２からなっており、給紙装置１の前面には、
上下２段にして給紙トレー３，４が引き出し可能にして
装着されている。これら給紙トレー３，４の夫々には、
サイズの異なるカット紙が所定枚数だけ収容可能となっ
ており、カット紙は、その給紙トレーから１枚ずつ取り
出されて、プリンタ装置２に供給される。

【００１１】電子写真印刷機は、カット紙のみならず連
続記録紙もまた使用できるようになっており、この連続
記録紙は、プリンタ装置２の前面のスリット状の給紙口
５からその内部に導かれるようになっている。プリンタ
装置２の上面には、排紙トレー６が形成されており、プ
リント後のカット紙は、スリット状の排紙口７から排紙
トレー６上に排出される。

【００１２】プリンタ装置２は、その内部構造が図２及
び図３に概略的に示されているように、いわゆるクラム
シェルと称されるハウジングシェルを備えている。この
ハウジングシェルは、給紙装置１上に固定された固定側
シェル８と、この固定側シェル８の後側下部に枢軸９を
介して取り付けられた可動側シェル１０とからなってお
り、この可動側シェル１０は、枢軸９を中心として図３
に示されているように上方に向け、所定の角度まで開く
ことができる。なお、上述した排紙トレー６及び排紙口
７は、可動側シェル１０に形成されている。

【００１３】固定側シェル８内の前部には、連続記録紙
のトラクタフィーダ１１が配置されており、このトラク
タフィーダ１１により、連続記録紙は、図２中矢印Ａ1
方向からプリンタ装置２内に送給される。また、連続記
録紙の送給方向でみて、つまり、矢印Ａ1方向でみてト
ラクタフィーダ１１の直下流側には、一対のフィードロ
ーラ１２が配置されており、このフィードローラ１２よ
り、給紙トレー３，４から送出されたカット紙は、図２
中矢印Ａ2方向からプリンタ装置２内に送給される。な
お、図中、１３は、給紙装置１からフィードローラ１２
に向けてカット紙を案内するためのガイドを示してい
る。

【００１４】トラクタフィーダ１１又はフィードローラ
１２により送給される連続記録紙又はカット紙の記録紙
は、プリンタキット１４に向けて導かれる。プリンタキ
ット１４は、図２中２点鎖線で示したキットケーシング
１５を備えており、このキットケーシング１５は、その
上下面が開口されている。キットケーシング１５内に
は、現像器１６及びドラムユニット１７の夫々が脱着可
能にして収容されている。また、キットケーシング１５
の下面には、固定シェル８側のガイドプレート１８と協
働して、記録紙の案内通路を規定するガイドプレート１
９が取り付けられており、更に、現像器１６には、固定
シェル８側の案内ローラ２０と協働するピンチローラ２
１が取り付けられている。

【００１５】現像器１６とドラムユニット１７との間の
直上方には、発光ダイオードアレイ装置を光源とした露
光器２２がキットケーシング１５内に侵入するようにし
て配置されているが、この露光器２２は、キットケーシ
ング１５側ではなく可動シェル１０に固定して取り付け
られている。発光ダイオードアレイ装置に関しては後述
する。

【００１６】更に、キットケーシング１５の下面側に
は、ドラムユニット１７内の感光ドラム２３と協働する
転写器２４がキットケーシング１５内に侵入するように
して配置されており、この転写器２４は、固定シェル８
側に固定して取り付けられている。上述したキットケー
シング１５は、プリンタ装置２の前後方向でみて、その
後側の下部が回動軸２５を介して可動側シェル１０に支
持されている。従って、図３に示されているように、可
動側シェル１０が上方に開かれた状態にあるとき、キッ
トケーシング１５は、回動軸２５を中心とし、下方に向
けて所定の角度だけ回動することができ、これにより、
キットケーシング１５の上面開口を外部に露出させるこ
とができる。なお、この際、図示しないけれども、可動
側シェル１０側の押えと現像器１６及びドラムユニット
１７との間の係合も同時に解除されるものとなってい
る。なお、可動側シェル１０側のキットケーシング１５
の収容に必要なスペースは、図３中破線で示されてい
る。

【００１７】キットケーシング１５が図３に示した姿勢
にあるとき、現像器１６のトナーカートリッジ２６の交
換作業のみならず、ドラムユニット１７や現像器１６自
体の交換作業を行うことができる。ここで、これらの交
換作業は、印刷機の前面側から、全てキットケーシング
１５の上面開口を通じて実施されることに留意すべきで
ある。すなわち、この実施例の印刷機の場合、現像器１
６やドラムユニット１７は、キットケーシング１５に対
し、その側方から脱着可能にして装着されるものではな
く、キットケーシング１５の上面開口を通じて抜き差し
可能となっている。また、この実施例の場合、トナーカ
ートリッジ２６は二成分系のトナーを詰め込んだものと
なっている。

【００１８】上述したプリンタキット１４、露光器２２
及び転写器２４からなるプリントシステムは、以下のよ
うにして記録紙上にトナー像を形成する。感光ドラム２
３の回転に伴い、先ず、感光ドラム２３の感光面は、メ
インチャージャ２８により一様に帯電され、この後、露
光器２２からの光ビームが感光面に照射されることで、
この感光面に静電潜像が形成される。この後、感光面上
の静電潜像は、現像器１６によりトナー現像され、感光
面に可視化されたトナー像が得られることになる。そし
て、感光面上のトナー像は、記録紙が感光ドラム２３と
転写器２４との間を記録紙が通過するとき、この記録紙
上に転写される。

【００１９】この後、記録紙が搬送コンベア３４によ
り、プリント装置２の後側に向けて搬送されると、記録
紙は、定着器３５の直下を通過し、このとき、記録紙上
へのトナー像の定着が行われることになる。図示してい
ないけれども、定着器３５には、一対の遠赤外線ハロゲ
ンランプが収容されており、これら遠赤外線ハロゲンラ
ンプから放射される遠赤外線により、トナーが加熱溶融
されて、その定着がなされる。ここで、遠赤外線は、記
録紙自体をも同時に加熱するから、溶融トナーと記録紙
とのなじみが良好となり、品質の高い定着が得られるこ
とになる。

【００２０】なお、搬送コンベア３４のコンベアベルト
には、その全面に孔が分布して形成された吸引ベルトと
なっており、これにより、搬送コンベア３４は、記録紙
を吸着した状態で搬送可能となっている。また、搬送コ
ンベア３４の直下には、空気流を発生させるファンユニ
ット３６が配置されており、これら搬送コンベア３４及
びファンユニット３６は、搬送コンベア３４の一部を除
いて、固定側シェル８側に夫々配置されている。すなわ
ち、図３から明かなように、搬送コンベア３４の後端に
位置するピンチローラ３４ａは、可動側シェル１０側に
回転自在にして支持されている。

【００２１】定着処理を受けた後、その記録紙がカット
紙の場合にあっては、排出ガイド機構３７を介して、前
述した排紙口７から図２中矢印Ｂ2方向に排出され、こ
れに対し、その記録紙が連続記録紙の場合にあっては、
プリンタ装置２の後面の排紙口（図示しない）から図２
中Ｂ1方向に排出されることになる。排出ガイド機構３
７は、搬送コンベア３４の後端に近接して配置された一
対の下側排紙ローラ３８と、排紙口７に近接して配置さ
れた一対の上側排紙ローラ３９と、これら排紙ローラ３
８，３９間を繋ぐようにして湾曲して延びるガイドプレ
ート４０と、このガイドプレート４０と協働してカット
紙の案内通路を規定するガイドプレート４１，４２，４
３からなっている。

【００２２】排出ガイド機構３７は、一部を除いて、可
動側シェル１０内に配置されているが、しかしながら、
下側排紙ローラ３８のうちの駆動側ローラ及びガイドプ
レート４１は、固定側シェル８内に配置されている。な
お、記録紙が連続記録紙の場合、ガイドプレート４１
は、図２中破線で示すように回動されるものとなってお
り、これにより、ガイドプレート４１は、連続記録紙の
ガイドをも兼用するものとなっている。

【００２３】露光器２２の光源となる発光ダイオードア
レイ装置５０は、図２でみてドラムユニット１７に近接
した露光器２２の下端に装着されており、その詳細は、
図４及び図５に示されている。なお、図４中、１点鎖線
は、ドラムユニット１７の感光ドラム２３すなわち、そ
の感光面を示している。発光ダイオードアレイ装置５０
は、ケーシングの一部を構成するベース５１を備えてい
る。このベースは５１は、感光ドラム２３の軸方向に延
びる長尺なアルミプレートからなり、感光ドラム２３と
対面する側の面は、セラミックス基板５３の取付面５２
として形成されている。セラミックス基板５３は長尺基
板として構成されている。

【００２４】ベース５１の取付面５２と背向した外面５
４からは、複数の放熱フィン５５が突出されており、こ
れら放熱フィン５５は、所定の間隔を存しかつベース５
１の長手方向に延びている。セラミックス基板５３は、
ベース５１の長手方向に延びており、この基板５３上に
多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）５６が整列、実装され
ることで、発光ダイオードアレイすなわちＬＥＤアレイ
５７が構成されている。このＬＥＤアレイ５７もまた、
ベース５１の長手方向に延びており、その長さは印刷可
能とする記録紙の最大幅に応じて設定されている。

【００２５】更に、セラミックス基板５３上には、たと
えばサーミスタからなる３個の温度センサ５８ａ，５８
ｂ，５８ｃが実装されている。これら温度センサ５８
ａ，５８ｂ，５８ｃは、ＬＥＤアレイ５７の近傍に位置
しかつＬＥＤアレイ５７の長手方向に所望の間隔を存し
て取り付けられている。これら温度センサ５８ａ，５８
ｂ，５８ｃの取付位置は、記録紙の幅サイズに応じて設
定されるものとなっており、その具体例は図５に示され
ている。

【００２６】図５には、Ａ４（縦）、Ａ３（縦）及びＡ
４（横）、Ａ２（縦）及びＡ３（横）のカット紙、ま
た、Ａ２（縦）の幅とほぼ同一の印刷幅を有する連続記
録紙が示されており、これらカット紙及び連続記録紙へ
の印刷幅は、感光ドラム２３の感光面上に形成される静
電潜像の最大幅、これを換言すれば、ＬＥＤアレイ５７
の点灯領域を示している。

【００２７】第１の温度センサ５８ａは、Ａ４（縦）の
カット紙への印刷をカバーするＬＥＤアレイ５７の第１
領域に位置付けられており、第２の温度センサ５８ｂ
は、Ａ３（縦）及びＡ４（横）のカット紙への印刷をカ
バーするＬＥＤアレイ５７の第２領域において、前記第
１領域から外れた位置に位置付けられている。そして、
第３の温度センサ５８ｃは、Ａ２（縦）及びＡ３（横）
のカット紙また連続記録紙への印刷をカバーするＬＥＤ
アレイ５７の第３領域において、前記第２領域から外れ
た位置に位置付けられている。

【００２８】ＬＥＤアレイ５７が装着されたベース５１
には、図４でみてその上縁から感光ドラム２３に向かっ
て延びる延長部５１ａが一体に形成されており、また、
ベース５１には、延長部５１ａと協働してＬＥＤアレイ
５７の収容室を区画して形成する枠部材５９が取り付け
られている。枠部材５９とベース５１の延長部５１ａと
の間には、取付プレート６０を介してレンズアレイ６１
が装着されている。このレンズアレイ６１は、ＬＥＤア
レイ５７の個々のＬＥＤ５６に対応したレンズをＬＥＤ
アレイ５７の長手方向に配列したものであり、レンズア
レイ６１の個々のレンズは、対応するＬＥＤ５６から出
射された光ビームを感光ドラム２３の感光面上に集光す
る機能を有している。

【００２９】一方、ベース５１の前述した放射フィン５
５側の外面には、回路基板６２を介してコネクタユニッ
ト６３が取り付けられている。このコネクタユニット６
３は、ＬＥＤアレイ５７及び温度センサ５８ａ，５８
ｂ，５８ｃと図示しないコントローラとの間を電気的に
接続するために使用され、これにより、コントローラ
は、ＬＥＤアレイ５７の個々のＬＥＤ５６への入力電流
をコネクタユニット６３を介して供給することができ、
また、温度センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃからのセンサ
信号がコネクタユニット６３を介してコントローラに供
給されることにより、コントローラは、これらセンサ信
号に基づき、ＬＥＤアレイ５７への入力電流を制御する
ことができる。

【００３０】上述した発光ダイオードアレイ装置５０に
よれば、温度センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃがＬＥＤア
レイ５７と同一のセラミッス基板５３上に実装されてい
るから、ＬＥＤアレイ５７つまりＬＥＤ５６の温度を正
確に検出することができる。従って、コントローラは、
ＬＥＤ５６の温度上昇に伴う、その発光出力の低下を的
確に把握して、ＬＥＤアレイ５７への入力電流を制御で
きるから、感光ドラム２３上に静電潜像を安定して形成
することができ、印刷の品質を向上することができる。

【００３１】また、セラミックス基板５３上には、３個
の温度センサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃが取り付けられて
いるから、記録紙の幅サイズによりＬＥＤアレイ５７の
点灯領域が変化しても、ＬＥＤ５６の温度を正確に検出
することができる。すなわち、Ａ４（縦）のカット紙へ
の印刷が行われる場合には、温度センサ５８ａからのセ
ンサ信号に基づいて、ＬＥＤ５６の温度が検出される
が、しかしながら、Ａ３（縦）及びＡ４（横）のカット
紙への印刷が行われる場合、温度センサ５８ａのみなら
ず温度センサ５８ｂからのセンサ信号をも考慮して、Ｌ
ＥＤ５６の温度が検出されることになり、更に、Ａ２
（縦）及びＡ３（横）のカット紙また連続記録紙への印
刷が行われる場合にあっては、３個の温度センサ５８
ａ，５８ｂ，５８ｃからのセンサ信号に基づいて、ＬＥ
Ｄ５６の温度が検出されることになる。従って、印刷幅
の大きな用紙の場合にあっても、複数の温度センサを使
用することで、これら温度センサからのセンサ信号によ
ってＬＥＤアレイ５７の温度分布を測定でき、印刷に使
用されるＬＥＤ５６の実際の温度を的確に把握できる。
この結果、記録紙の印刷幅、つまり、使用されるＬＥＤ
アレイ５７の点灯領域の長さに拘らず、ＬＥＤ５６の温
度を正確に検出し、ＬＥＤアレイ５７への入力電流の制
御を高精度に実施可能となる。

【００３２】この発明は、上述した一実施例に制約され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、一
実施例では、セラミックス基板に３個の温度センサを取
り付けてあるが、温度センサの取付個数や取付位置は、
印刷可能とする種々の記録紙の印刷幅に応じて適宜決定
されるものである。また、温度センサ５８ａと温度セン
サ５８ｂとの間に更に温度センサを配置し、Ａ４（縦）
のカット紙に印刷する場合にあっても、２個の温度セン
サを使用して、ＬＥＤの温度を検出するようにしてもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、発光ダイオードアレイが実装される同一の長尺基板
上に複数の温度センサを取り付け、しかも、これら温度
センサを発光ダイオードアレイの長手方向に所望の間隔
を存して配置してあるから、発光ダイオードアレイの温
度を正確に検出でき、しかも、発光ダイオードアレイの
点灯領域が変化しても、点灯される領域の温度センサか
らの検出信号に基づき、発光ダイオードの温度管理を的
確に実施できるなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】印刷機の概略斜視図である。

【図２】印刷機のプリンタ装置の内部構造を示した概略
図である。

【図３】プリンタ装置の可動側シェルが開いた状態を示
す概略図である。

【図４】露光器の光源となる発光ダイオードアレイ装置
を一部破断して示した側面図である。

【図５】記録紙の幅方向でみて、ＬＥＤアレイに対する
個々の温度センサの取り付け位置を示した図である。

【図６】図４の発光ダイオードアレイ装置の正面図であ
る。

【符号の説明】

５１ ベース ５３ セラミックス基板 ５６ ＬＥＤ ５７ ＬＥＤアレイ ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ 温度センサ ６１ レンズアレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０１ 7251−5Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺基板と、この基板の長手方向におい
   てその基板上に多数個の発光ダイオードを整列、実装し
   てなる発光ダイオードアレイと、前記発光ダイオードア
   レイの長手方向において前記基板上に所望の間隔で取り
   付けた複数個の温度センサとを具備していることを特徴
   とする発光ダイオードアレイ装置。