JPS62270351A - 光プリンタ - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明は光プリンタに関し、特に印字データに応じて
Ｌ　Ｅ　Ｄアレイを選択点灯し、連続したプリントアウ
トが可能な光プリンタに関する。

（従来技術） ＬＥＤアレイの特性は、温度の影響を受けるので、周囲
温度に拘らず常に一定の出力光が得られるように、電流
の強さを変化させる光プリンタが、たとえば特開昭５９
−２０２８７８号公報などに開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の従来装置では、ＬＥＤアレイの温度が所定温度以
上に上昇しているときでも、ＬＥＤアレイが駆動される
。ＬＥＤアレイが所定の許容温度以上で長時間駆動され
ると、ＬＥＤエレメントの劣化が急速に進み、寿命が大
幅に縮まるばかりでなく、ＬＥＤアレイ全体の特性が悪
くなって良好な画像が得られなくなる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、ＬＥＤアレイを
劣化させない範囲内において高速プリントができ−ると
ともに、しかも良好な画像が得られる、光プリンタを提
供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、簡単にいえば、感光体、プリント要求があ
るごとに感光体に光を照射して露光するためのＬＥＤア
レイ、プリントアウトした単位時間当たりの枚数をカウ
ントするためのカウント手段、およびカウントが予め設
定した所定値になると、ＬＥＤアレイの点灯を禁止する
ための禁止手段を備える、光プリンタである。

（作用） プリント要求があるごとに印字データに応じてＬＥＤア
レイが選択点灯され、感光体に光が照射されて露光が行
われる。露光によって感光体表面に形成された静電潜像
は、現像処理されて転写紙に転写され、プリントアウト
される。プリントアウトされた転写紙の枚数、すなわち
単位時間当たりの枚数がカウント手段でカウントされる
。カウントが予め設定した所定値になると、すなわち連
続印字を開始してからプリントアウトした転写紙の枚数
が所定枚数以上になると、ＬＥＤアレイの温度も許容使
用温度近くまで達している。そこで、禁止手段によって
、ＬＥＤアレイの点灯が禁止される。そうすると、以後
ＬＥＤアレイが冷却され、温度が低下する。

（発明の効果） この発明によれば、カウント手段でプリントアウトした
転写紙の枚数をカウントすることにより、カウント値か
ら、予測したＬＥＤアレイの温度が許容使用温度近くに
なると、許容使用温度を超えないように、禁止手段によ
ってＬＥＤアレイの回灯開始時期が遅らされるので、Ｌ
ＥＤアレイは冷却時間が長くとられる。このため、ＬＥ
Ｄアレイは、特性や寿命が脅かされる許容使用温度以上
での点灯は行われない。したがって、ＬＥＤアレイは、
長期間にわたって良好な特性が維持できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第２図はこの発明の一実施例を示す断面図解図である。

以下には、この発明が光プリンタに適用されたものとし
て説明されるが、この発明はこのようなプリンタ以外の
他の像形成装置、たとえば複写機５　ファクシミリなど
にも適用され得るということを予め指摘しておく。

プリンタ１０は本体１２を含む。本体１２の上部には、
中央部で二分されたカバー１４とカバー１６とが面一に
設けられる。カバー１４は、本体１２にビスによって固
定される。カバー１６は、トナー補給時に回動軸１８を
中心として上方に開放できるように設けられる。

本体１２の一端側には、給紙カセット２０を装脱自在に
装着するための給紙部２２が形成され、他方端側には定
着処理を終えた用紙を排出するための徘紙部２４が形成
される。

本体１２のほぼ中央部には、矢印方向（時計方向）に回
転する（その駆動機構は図示せず）感光体ドラム２６が
配置される。この感光体ドラム２６の感光体材料には、
無定形（アモルファス）セレンが用いられる。無定形セ
レンを用いるのは、酸化膜または樹脂層の形成されたア
ルミニウムのドラム表面に真空蒸着で恣光層を比較的容
易に形成できることと、感光体の電子写真特性、すなわ
ち繰り返し使用における安定性および耐久性に優れてい
ることである。

感光体ドラム２６の上部には、発光ダイオード（ＬＥＤ
）ヘッド２８が設けられる。ＬＥＤヘッド２８は、たと
えばその発光波長λ＝６６０ｎｍの赤色系エレメントを
含み、感光体ドラム２６の長さ方向に沿って平行に設け
られたＬＥＤアレイを含む。さらに、そのＬＥＤアレイ
と感光体ドラム２６との間にセルホックスレンズのよう
な短焦点レンズが介挿される。したがって、ＬＥＤヘッ
ド２８は、与えられた印字データに応じて、通常はＬＥ
ＤアレイのＬＥＤエレメントを選択的に駆動し、そのＬ
ＥＤエレメントの光がレンズ系で集束されて感光体ドラ
ム２６表面上へ照射される。

ＬＥＤヘッド２８よりも感光体ドラム２６の回転方向上
流側には、感光体ドラム２６を均一にプラス帯電、たと
えば約６００ボルトに帯電するための帯電用コロトロン
３０が固定的に設けられる。この帯電用コロトロン３０
によってプラス帯電された後、ＬＥＤヘッド２８から光
が照射されると、印字データに応じた静電潜像が感光体
ドラム２６表面上に形成される。

ＬＥＤヘッド２８の下流側には、静電潜像をトナーによ
って現像するための現像装置３２が設けられる。この現
像装置３２には、トナーとキャリアとの混合物からなる
現像剤（デベロッパ）が溜められる。この現像剤は、マ
グネットローラ３４によって、感光体ドラム２６に向け
て転送される。このとき、マグネットローラ３４の感光
体ドラム２６と対峙する部分には、現像剤の磁気ブラシ
、すなわち穂立が形成される。この穂立が感光体ドラム
２６に接触することによって、マイナス帯電されたトナ
ーがプラス電荷によって形成された静電潜像に吸着され
る。このようにして、感光体ドラム２６上に形成された
静電潜像が現像装置３２によってトナー像として現像さ
れる。

本体１２の一端側に装脱自在に装着された給紙カセット
２０内には、転写紙３６が積層的に載置される。給紙カ
セット２０の底部には、その上に転写紙３６を載置する
ための支持プレート３８が上下方向に揺動自在に設けら
れる。支持プレート３８の下部には、開口４０が形成さ
れる。この開口４０には、その基端が本体１２の内定部
に揺動自在に装着された押上レバー４２の上方が挿通さ
れる。この押上レバー４２に関連して、支持プレート３
８を時計方向に回転付勢するためのばねく図示せず）が
設けられる。支持プレート３８は、この押上レバー４２
によって上方に押し上げられる。したがって、給紙カセ
ット２０内に積層的に収納された転写紙３６が押上レバ
ー４２によって押しあげられ、最上部の転写紙３６が給
紙ローラ４４に接触して取り込まれる。装着された給紙
カセッ）２０の先端部と対応する部分には、給紙力セン
ト２０に関連して収納された転写紙３６のサイズを検出
するための紙サイズ検知器４６が設けられる。

給紙ローラ４４の後方には、レジスタローラ４８が設け
られる。このレジスタローラ４８によって給紙カセット
２０から送られた転写紙３６が一端停止され、ＬＥＤヘ
ッド２８による露光に同期して、感光体ドラム２６の方
向へ給送される。感光体ドラム２６の周側面近傍であっ
て、レジスタローラ４８から転写紙３６が供給される位
置には、現像装置３２によって現像されたトナー像を転
写紙３６に転写するための転写用コロトロン５０が設け
られる。この転写用コロトロン５０と一体的に、分離用
コロトロン５２が設けられる。この分離用コロトロン５
２は、残留電荷によって吸着されている転写紙３６を、
交流放電を与えてその電荷を中和させることによって、
感光体ドラム２６から剥離さぜるものである。

分離用コロトロン５２の下流側には、トナー像が転写さ
れた転写紙３６を搬送するためのバキュームコンベア５
４が設けられる。このバキュームコンベア５４によって
、転写紙３６が定着装置５６の方向に向けて搬送される
。定着装置５６は、ヒータを内蔵した加熱ローラ５８、
および加熱ローラ５８に圧接される加圧ローラ６０によ
って構成される。トナー像の転写された転写紙３６が加
熱ローラ５８と加圧ローラ６０との間に挿入されること
によって、加熱および加圧されて、トナー現像の定着が
行われる。この定着装置５６の下流側には、定着後の転
写紙３６を外部へ排出するための排紙ローラ６２が設け
られる。

前述のバキュームコンベア５４の上方でありかつ感光体
ドラム２６の周側面近傍には、クリーニング装置６４が
設けられる。このクリーニング装置６４は、転写紙３６
に転写されずに感光体ドラム２６上に残留しているトナ
ーを除去するものである。このクリーニング装置６４に
は、感光体ドラム２６上の残留トナーを掻き取るための
ブレード６６およびブレード６６によって掻き取られた
トナーを廃トナー容器に搬送するためのスクリュウコン
ベア６日が含まれる。

クリーニング装置６４の上流側には、残留トナーが除去
された感光体ドラム２６表面の残留電荷を除去するため
のイレースランプ７０が設けられる。このイレースラン
プ７０には、感光体ドラム　・２６の光疲労は少ないが
残留電荷を完全に除去できる青色光線、たとえば波長λ
＝４５０ｎｍの光線を発生する螢光グローランプが用い
られる。

定着装置５６の上部には、感光体ドラム２６および現像
装置３２のマグネットローラ３４などを駆動するための
メインモータ７２が設けられる。

感光体ドラム２６やマグネットローラ３４は、ベルトま
たはチェーンを通してメインモータ７２によって駆動さ
れる。

メインモータ７２の上部には、制御ボックス７４が設け
られる。この制御ボックス７４内には、プリンタ全体の
動作を制御するための制御部が設けられる。

第３図はこの発明の制御システムの一例を示すブロック
図である。このプリンタはＣＰＵ７６によって制御され
、このＣ：ＰＵ７６にはパスライン７８を通して関連の
メモリ８０が接続されるとともに、Ｉ１０ボート８２が
接続される。

メモリ８０の所定のエリアには、装置のプリントアウト
が開始されたとき、プリントアウト枚数をカウントする
ためのカウンタ８４が割り付けられる。そのカウンタ８
４のカウント値に応じて、ＬＥＤヘッド２８の温度が間
接的に予測されるのである。すなわち、ＬＥＤヘッド２
８の温度は、点灯時間にほぼ比例して上昇するので、プ
リントアウトを開始してからの積算した点灯時間をカウ
ンタ８４のカウント値によって知るのである。カウンタ
８４のカウント値が増加し、ＬＥＤヘッド２８の温度が
許容使用温度近くになると、同じ時間間隔でＬＥＤヘッ
ド２８をオンしたのでは、許容使用温度を超えてしまう
ので、後述するように、カウンタ８４のカウントデータ
によって、ＣＰＵ７６でＬＥＤヘッド２８の点灯開始時
期が制御される。

Ｉ１０ボート８２の人力ポートには、この装置が接続さ
れたホスト、たとえばフードプロセサやマイクロコンピ
ュータなどからプリント要求信号が与えられる。Ｉ１０
ポート８２の出力ボートには、ＬＥＤヘッド２Ｂが接続
される。したがって、ＬＥＤへ・ノド２８は、Ｉ１０ボ
ート８２を通して、ＣＰｔＪ７６で制御される。

次に、第３図を参照して、第１図に示すフロー図に基づ
いて、この実施例の動作、特にＬＥＤヘッド２８の温度
が許容使用温度近くまで上昇したときの動作について説
明する。

最初のステップＳ１１において、まず、装置にプリント
要求が与えられたかどうかが判断される。プリント要求
があると、すなわちＩ１０ボート８２の入力ポートに、
この装置が接続されたワードプロセサやマイクロコンピ
ュータからプリント要求信号が入力されると、次のステ
ップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、装置がプリントアウトを実行する
ためのプリントシーケンスの準備が行われる。すなわち
、感光体ドラム２６や現像装置３２のマグネットローラ
３４などを駆動するためのメインモータ７２などがオン
される。

次のステップＳＬ５では、ＬＥＤヘッド２８がオンされ
、感光体ドラム２６表面への印字データに応じた露光が
開始される。すなわち、ＬＥＤヘッド２８のＬＥＤエレ
メントは、印字データに応じて、選択点灯され、その光
が感光体ドラム２６表面へ照射される。このステップＳ
１５の露光開始の後は、プリントシーケンスが実行され
る。たとえば、給紙ローラ４４が駆動され、給紙カセ・
ノド２０から転写紙３６がレジスタローラ４８に向けて
搬送される。

次のステップＳ１７になると、前のステップＳ１５で開
始した露光が終了する。すなわち、ＬＥＤヘッド２８が
オンされてＬＥＤエレメントが印字データに応じて選択
点灯されていたが、このステップＳ１７で露光が終了し
てＬＥＤヘッド２８はオフされる。なお、ステップＳ１
５でオンした後、ステップ３１７でオフするまでＬＥＤ
へ・ノド２８はオンされており、この間選択点灯するた
めにＬＥＤエレメントには間欠的にｉｊ１電が行われて
いる。この間欠的な通電によって、ＬＥＤヘッド、厳密
にいえばＬＥＤエレメントは、ステップＳ１５で点灯を
開始したときより温度が上昇している。しかし、先のス
テップ３１１でプリント要求があるまでは、ＬＥＤヘフ
ド２８はずっとオフ状態であったので、十分に冷却され
ており、ステップＳ１７で露光を終了した段階でＬＥＤ
エレメントが許容使用温度近くに達することはない。

次のステップＳ１９では、前のステップＳ１７で露光を
終了することにより、メモリ８０のカウンタ８４によっ
てプリント枚数がインクリメントされる。なお、ここで
１枚のプリント枚数がインクリメントされても、先のス
テップＳｌｌでプリントを開始した直後であるからカウ
ンタ８４の値は１枚である。もし連続プリントを行って
このステップＳ１９に達したのであれば、カウンタ８４
から出力される枚数は複数枚となる。ステップＳ１９に
おいて、カウンタ８４によるカウントの後、次のステッ
プＳ２１に進む。

ステップ３２１では、予め決定されている固定の遅延時
間がとられる。この遅延時間は、転写紙３６の先端部を
感光体ドラム２６表面に形成された露光開始部、すなわ
ち現像処理が済んだ先端部に合流させるためのものであ
る。給紙カセット２０から搬送された転写紙３６は、一
旦レジスタローラ４８に先端部を合わせてとめられる。

その後、現像処理が済んだ感光体ドラム２６表面の先端
部に転写紙３６の先端部が合流するように、レジスタロ
ーラ４８が駆動される。このレジスタローラ４８を駆動
するための遅延時間が、このステップＳ２１で設けられ
る。遅延時間が経過すると、レジスタローラ４８が駆動
されて転写紙３６が感光体ドラム２６に向けて再び移動
を開始するとともに、次のステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、単位時間当たりのプリント枚数が
、ＣＰＵ７６内のレジスタにロードされる。このレジス
タは３０分間のカウント値をロードすることができる。

そして、先のステップＳ１９でカウンタ８４によってカ
ウントしたプリント枚数の値と過去２９分間のプリント
枚数の値とに応じて、ＣＰＵ７６で単位時間当たりのプ
リント枚数が算出され、この算出されたデータがレジス
タにロードされる。つまり、この装置は１分毎の割り込
み処理によって１分毎にデータの更新が行われるため、
レジスタには、常に最新の３０分間当たりのプリント枚
数がロードされる。そして、次のステップＳ２５に進む
。

ステップＳ２５では、前のステップＳ２３でレジスタに
ロードされたプリント枚数が、メモリ８０の所定のエリ
アに予め設定されたプリント枚数より多いかどうかが比
較される。メモリ８０の所定のエリアに予め設定された
プリント枚数は、装置の連続運転によってＬＥＤヘッド
２８の温度がＬＥＤエレメントの特性の劣化を起こさせ
ない程度の単位時間当たりの使用枚数である。すなわち
、ＬＥＤヘッド２８の温度は点灯時間にほぼ比例して上
昇するため、プリントアウトの枚数に比例して上昇する
。ＬＥＤエレメントの特性の劣化を起こさせる温度は予
めわかっているので、ＬＥＤエレメントの特性の劣化が
起こるプリント枚数は、実験的に求めることができる。

この実験的に求めた枚数は第４図に示すようになり、こ
の枚数はメモリ８０の所定のエリアにデータとしてスト
アされている。それで、ステップＳ２５でレジスタにロ
ードされたプリント枚数がメモリ８０に予めメモリされ
ていたプリント枚数、すなわち第４図の設定値より多い
と判断されると、この時間間隔でプリントアウトを実行
したのでは、Ｌ　Ｅ　Ｄへノド２８の温度がさらに上昇
し、ＬＥＤエレメントの特性の劣化は勿論のこと、ＬＥ
Ｄエレメントは破壊へと進展する。そこで、もし、メモ
リ８０に設定されている枚数よりレジスタにロードされ
た枚数の方が多いと判断されると、プリントアウトの時
間間隔を長（して、すなわちＬＥＤヘッド２８の冷却時
間を長くしてＬＥＤエレメントの温度を低下させなけれ
ばならない。

装置が停止状態にあって、最初にステップＳ２５に至っ
たのであれば、ステップＳ２３でロードされたプリント
枚数が予めメモリ８０に設定されているプリント枚数を
上回ることはない。すなわち、停止時間の間プリント枚
数はゼロであるため、プリントアウトが開始された直後
は単位時間当たりのプリント枚数は小さく、すなわちＬ
ＥＤへンド２８は停止時間中十分に冷却されている。ス
テップＳ２５でレジスタにロードされた枚数がメモリ８
０にストアされている枚数より少ないと判断されると、
ステップＳ２７およびＳ２９を経由しないでステップＳ
３１に進む。ステップＳ２５で設定枚数より多いと判断
されると、すなわちプリントアウトした枚数が増加して
くると、それだけ単位時間当たりのプリント枚数が増加
し、前のステップ３２３でレジスタにロードされる枚数
も増加する。そうすると、ステップ３２７に進む。

ステ・ノブ３２７では、先のステップ３２３でレジスタ
にロードされたプリント枚数に応じて、ＬＥＤエレメン
トの温度を低下させるのに必要な遅延時間がメモリ８０
の所定のエリアに設定し直される。したがって、ステッ
プＳ２７では所定時間ごとに、たとえば１分ごとに設定
するデータの更新が行われる。

第４図は単位時間当たりのプリント枚数に対する遅延時
間の大きさを示すグラフである。第４図において、単位
時間当たりのプリント枚数が設定値までは遅延時間が設
けられない。この場合は、たとえば１０分ごとに１〜２
枚のプリントアウトが間欠的に行われる場合や、連続し
たプリントアウトであっても、５〜６枚程度の少数のプ
リントアウトの場合である。このときは、ＬＥＤヘッド
２８のＬＥＤエレメントの温度は許容使用温度まで上昇
しないので、装置が有している機能一杯の高速プリント
アウトが行われる。単位時間当たりのプリント枚数が設
定値を超えると、超えた分にほぼ正比例して後のステッ
プで遅延時間が設定される。たとえば、１００枚を超え
る大量の連続したプリントアウトの場合、５０〜６０枚
程度で設定値を超えたとすると、その超えた分に応じて
遅−延時間が設定される。その後、プリントアウトが進
行するに従って、このステップＳ２７で設定される遅延
時間も大きくなり、応じて遅延時間も長くなる。このた
め、大量のプリントアウトの場合には、プリントアウト
が進行するに従ってプリントアウトの速度を抑制するた
め、ＬＥＤヘッド２８のＬＥＤエレメントが許容使用温
度以上になることはない。

次のステップＳ２９では、前のステップＳ２７で設定さ
れたデータに基づいて遅延時間がとられる。ここで、と
られる遅延時間は、ＬＥＤヘッド２８の温度、すなわち
ＬＥＤエレメントの温度を冷却によって低下させるため
の温度である。ステップＳ２９で設定された遅延時間が
経過すると、次のステップＳ３１に進む。

ステップ３３１では、プリント要求があるかどうかが判
断される。しかしながら、このステップＳ３１で判断さ
れるプリント要求は、最初のステップＳｌｌとは異なり
、連続プリントの場合の判断である。したがって、この
ステップＳ３１でプリント要求があると判断されると、
すなわち連続プリントを行わなければならないと判断さ
れると、先のステップＳ１５に戻り、ステップＳ１５か
らステップ゛Ｓ３Ｌのループ Ｓ３１でプリント要求がないと判断されると、ステ・ノ
ブＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、先のステップＳ１３でメインモー
タ７２が駆動されるなどしてプリントシーケンスの準備
が行われたが、メインモータ７２はここで停止され、プ
リントシーケンスは終了する。そして、再び最初のステ
ップＳｌｌに戻り、外部インタフェースを通してプリン
ト要求を待つ待機状態になる。

上述のように、この実施例によれば、ＬＥＤヘフド２８
の温度が異常に高くなることはなく、ＬＥＤエレメント
の特性の劣化などをきたすような使用が行われることは
ない。従来の装置では、ＬＥＤエレメントの温度は、第
５図に点線で示すように、連続運転時間が長（なるに従
って高くなってくる。したがって、連続運転時間が成る
一定時間以上になると、ＬＥＤエレメントの温度は許容
使用温度を超えてしまい、そのまま使用を続行したので
は、ＬＥＤエレメントの特性の劣化や寿命の縮減が起き
る。それに比べ、実施例の装置では、第５図で実線で示
すように、連続運転時間が長くなってもＬＥＤヘッド２
８のＬＥＤエレメントの温度は所定値以上には上昇しな
い。すなわち、第１図におけるステップＳ２９でＬＥＤ
エレメントの温度が許容使用温度に達すると、ＬＥＤエ
レメントの温度をそれ以上上昇させないように遅延時間
がとられる。この遅延時間は、次のプリントアウトのた
めに行われるＬＥＤヘッド２８のオンによる露光開始時
間を遅らせるための時間である。したがって、この遅延
時間が長いと、それだけＬＥＤエレメントの冷却時間が
長いことになり、応じてＬＥＤエレメントの温度は低下
してくる。

したがって、長期間の使用において、ＬＥＤヘッド２８
のＬＥＤエレメントの特性が劣化したり、寿命が縮減さ
れるようなことがない。このため、長期間良好なプリン
ト画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図である。 第２図はこの発明の一実施例を示す構造図解図である。 第３図はこの実施例の制御システムの一例を示すブロッ
ク図である。 第４図は単位時間当たりのプリント枚数に対する遅延時
間を示すグラフである。 第５図は連続運転時間に対するＬＥＤエレメントの温度
上昇の度合を従来例と比較するグラフである。 図において、２６は感光体ドラム、２８ばＬＥＤヘッド
、７６はｃｐｕ、ａｏはメモリ、８２は！／○ボート、
８４はカウンタを示す。 特許出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　山　１）義　人 （ほか１名） ［−１二 ェ、′：２　　、、ｊ ３・　３− ｂ４ ７二　４．≦ Ｓ　５　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　感光体、 プリント要求があるごとに前記感光体に光を照射して露
   光するためのＬＥＤアレイ、 プリントアウトした単位時間当たりの枚数をカウントす
   るためのカウント手段、および 前記カウントが予め設定した所定値になると、前記ＬＥ
   Ｄアレイの点灯を禁止するための禁止手段を備える、光
   プリンタ。 ２　前記禁止手段による禁止時間を制御するための時間
   制御手段を含む、特許請求の範囲第１項記載の光プリン
   タ。 ３　前記時間制御手段は、前記カウント手段のカウント
   値が大きくなるとその時間を長くする、特許請求の範囲
   第２項記載の光プリンタ。