(57)【要約】【解決課題】  安価な構成で半導体レーザの温度を一定に保ち、かつ、レーザ寿命の短期化を抑止することができるようにする。【解決手段】  放熱板６６によってＬＥＤアレイ５０のＬＥＤが発した熱を放熱し、温度センサ６８によって放熱板６６の温度を検出し、検出された温度が閾値未満であるとき、ヒータ７２によって温度センサ６８に対応する放熱板６６を加熱して、基板５２の反対側に設置されたＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤを加熱し、温度センサ６８により検出された温度が閾値以上であるとき、ヒータによる加熱を停止する。【選択図】  図３
2006202846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを射出する半導体レーザと、
前記半導体レーザが発した熱を放熱する放熱手段と、
装置内の温度を検出する温度センサと、
前記半導体レーザを加熱するための加熱手段と、
前記温度センサにより検出された温度が閾値未満であるとき、前記加熱手段によって前記半導体レーザを加熱し、前記温度センサにより検出された温度が閾値以上であるとき、前記加熱手段による加熱を停止するように制御する制御手段と、
を含む発光制御装置。
【請求項２】
光ビームを射出する複数の半導体レーザと、
前記複数の半導体レーザが発した熱を放熱する放熱手段と、
装置内の温度を検出する複数の温度センサと、
前記複数の半導体レーザを加熱するための複数の加熱手段と、
前記温度センサにより検出された温度が閾値未満であるとき、前記温度センサに近い位置に配置された前記加熱手段によって前記半導体レーザを加熱し、前記温度センサにより検出された温度が閾値以上であるとき、前記温度センサに近い位置に配置された前記加熱手段による加熱を停止するように制御する制御手段と、
を含む発光制御装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記放熱手段を加熱することにより、前記半導体レーザを加熱する請求項１又は２に記載の発光制御装置。
【請求項４】
前記温度センサを前記放熱手段の温度を検出する位置に設けた請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発光制御装置。
【請求項５】
前記閾値は、前記半導体レーザから射出される光ビームの光量が該半導体レーザの温度の変動に対して略一定となるときに前記温度センサにより検出される温度である請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の発光制御装置。
【請求項６】
光ビームを射出する半導体レーザと、
前記半導体レーザが発した熱を放熱する放熱手段と、
前記半導体レーザが射出する光ビームの光量を検出する光量センサと、
前記半導体レーザを加熱ための加熱手段と、
前記光量センサにより検出された光量が閾値より大きいとき、前記加熱手段によって前記半導体レーザを加熱し、前記光量センサにより検出された光量が閾値以下であるとき、前記加熱手段による加熱を停止するように制御する制御手段と、
を含む発光制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の発光制御装置を備え、
前記発光制御装置の光ビームを感光体に露光して画像を形成する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光制御装置及び画像形成装置に係り、特に、半導体レーザにより発光する光ビームの光量を制御する発光制御装置及びこの発光制御装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤアレイ、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ−Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：垂直キャビティ面発光レーザ）などの半導体レーザが、画像形成用の光源として使用されている。これらの半導体レーザは、周辺の温度や発光体自身の熱により光量が変化してしまうという物性的な欠点を持っているため、温度調整により光源の温度変化による光量の変動を防止し、半導体レーザの光量が一定に保たれている。
【０００３】
例えば、レーザとペルチェ冷却素子とを組み合わせて、温度を一定に保つ技術があるが、ペルチェ冷却素子を用いるとコストがかかるという問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、安価な構成で温度を一定に保つ技術として、発光素子の直下にヒータを設け、発光素子の温度を高温に保つことにより外部温度の影響を受けないようにする半導体レーザモジュールが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−９４２００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の半導体レーザモジュールでは、発光素子の温度を高温に保つことにより、レーザ寿命を極端に短くしてしまう、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、安価な構成で半導体レーザの温度を一定に保ち、かつ、レーザ寿命の短期化を抑止することができる発光制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために第１の発明に係る発光制御装置は、光ビームを射出する半導体レーザと、前記半導体レーザが発した熱を放熱する放熱手段と、装置内の温度を検出する温度センサと、前記半導体レーザを加熱するための加熱手段と、前記温度センサにより検出された温度が閾値未満であるとき、前記加熱手段によって前記半導体レーザを加熱し、前記温度センサにより検出された温度が閾値以上であるとき、前記加熱手段による加熱を停止するように制御する制御手段とを含んで構成されている。
【０００８】
第１の発明によれば、放熱手段によって半導体レーザが発した熱を放熱し、温度センサによって装置内の温度を検出し、制御手段によって、検出された温度が閾値未満であるとき、加熱手段によって半導体レーザを加熱し、温度センサにより検出された温度が閾値以上であるとき、加熱手段による加熱を停止するように制御する。
【０００９】
第１の発明では、検出された温度が閾値未満であるとき半導体レーザを加熱することにより、安価な構成で半導体レーザの温度を一定に保ち、また、半導体レーザが発した熱を放熱することにより、半導体レーザの温度が高温になるを防ぎ、レーザ寿命の短期化を抑止することができる。
【００１０】
第２の発明に係る発光制御装置は、光ビームを射出する複数の半導体レーザと、前記複数の半導体レーザが発した熱を放熱する放熱手段と、装置内の温度を検出する複数の温度センサと、前記複数の半導体レーザを加熱するための複数の加熱手段と、前記温度センサにより検出された温度が閾値未満であるとき、前記温度センサに近い位置に配置された前記加熱手段によって前記半導体レーザを加熱し、前記温度センサにより検出された温度が閾値以上であるとき、前記温度センサに近い位置に配置された前記加熱手段による加熱を停止するように制御する制御手段とを含んで構成されている。
【００１１】
第２の発明によれば、放熱手段によって複数の半導体レーザが発した熱を放熱し、複数の温度センサによって装置内の温度を検出し、制御手段によって、温度センサにより検出された温度が閾値未満であるとき、温度センサに近い位置に配置された加熱手段によって半導体レーザを加熱し、温度センサにより検出された温度が閾値以上であるとき、温度センサに近い位置に配置された加熱手段による加熱を停止するように制御する。
【００１２】
第２の発明では、検出された温度が閾値未満であるとき温度センサに近い位置に配置された加熱手段によって半導体レーザを加熱することにより、安価な構成で複数の半導体レーザの温度を一定に保ち、また、半導体レーザが発した熱を放熱することにより、半導体レーザの温度が高温になるを防ぎ、レーザ寿命の短期化を抑止することができる。
【００１３】
第１の発明及び第２の発明に係る加熱手段は、放熱手段を加熱することにより、半導体レーザを加熱することができる。これによって、半導体レーザを間接的に加熱し、半導体レーザが複数ある場合に、加熱による半導体レーザの温度のばらつきを防ぐことができる。
【００１４】
第１の発明及び第２の発明に係る温度センサを放熱手段の温度を検出する位置に設けることができる。
【００１５】
また、第１の発明及び第２の発明に係る閾値を、半導体レーザから射出される光ビームの光量が半導体レーザの温度の変動に対して略一定となるときに温度センサにより検出される温度とすることができる。これによれば、半導体レーザの温度が変動しても、光量を略一定に保ち、安定させることができる。
【００１６】
第３の発明に係る発光制御装置は、光ビームを射出する半導体レーザと、前記半導体レーザが発した熱を放熱する放熱手段と、前記半導体レーザが射出する光ビームの光量を検出する光量センサと、前記半導体レーザを加熱ための加熱手段と、前記光量センサにより検出された光量が閾値より大きいとき、前記加熱手段によって前記半導体レーザを加熱し、前記光量センサにより検出された光量が閾値以下であるとき、前記加熱手段による加熱を停止するように制御する制御手段とを含んで構成することができる。
【００１７】
第３の発明によれば、放熱手段によって半導体レーザが発した熱を放熱し、光量センサによって光ビームの光量を検出し、制御手段によって、検出された光量が閾値より大きいとき、加熱手段によって半導体レーザを加熱し、光量センサにより検出された光量が閾値以下であるとき、加熱手段による加熱を停止するように制御する。
【００１８】
第３の発明では、検出された光量が閾値より大きいとき半導体レーザを加熱することにより、光量が大きいとき、つまり、半導体レーザの温度が低いときに半導体レーザを加熱し、安価な構成で半導体レーザの温度を一定に保ち、また、半導体レーザが発した熱を放熱することにより、半導体レーザの温度が高温になるを防ぎ、レーザ寿命の短期化を抑止することができる。
【００１９】
第４の発明に係る画像形成装置は、上記の第１の発明〜第３の発明の何れかに係る発光制御装置を備え、発光制御装置の光ビームを感光体に露光して画像を形成することを特徴としている。
【００２０】
第４の発明に係る画像形成装置では、検出された温度が閾値未満であるとき半導体レーザを加熱することにより、安価な構成で半導体レーザの温度を一定に保って、感光体に露光する光ビームの光量を安定させることができ、また、半導体レーザが発した熱を放熱することにより、半導体レーザの温度が高温になるを防ぎ、レーザ寿命の短期化を抑止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明の発光制御装置及び画像形成装置によれば、検出された温度が閾値未満であるとき半導体レーザを加熱することにより、安価な構成で半導体レーザの温度を一定に保ち、また、半導体レーザが発した熱を放熱することにより、半導体レーザの温度が高温になるを防ぎ、レーザ寿命の短期化を抑止することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る画像形成装置１０は、感光体ドラム１２を備え、この感光体ドラム１２は帯電器１４によって帯電される。感光体ドラム１２の上方には、形成すべき画像に応じて変調された光ビームを射出するＬＥＤプリンタヘッド（ＬＰＨ）１６が配置されており、ＬＰＨ１６から射出された光ビームによって、感光体ドラム１２の周面上に静電潜像が形成される。なお、ＬＰＨ１６はＬＰＨ１６を駆動するためのＬＰＨ駆動部３０と接続されており、ＬＰＨ駆動部３０によって点灯制御されて、画像データに基づいて光ビームを射出するようになっている。
【００２４】
また、感光体ドラム１２の右側方には多色現像器１８が配置されている。多色現像器１８はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の何れかの色のトナーが装填された現像器１８Ａ〜１８Ｄを備えており、感光体ドラム１２に形成された静電潜像をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋの何れかの色に現像する。
【００２５】
感光体ドラム１２の近傍には無端の転写ベルト２０が配置され、転写ベルト２０の配置位置の下方には記録用紙２２を収容する用紙トレイ２４が配置されている。転写ベルト２０の周面は、感光体ドラム１２の回転方向に沿って多色現像器１８による現像位置よりも下流側で感光体ドラム１２の周面に接触しており、感光体ドラム１２に形成されたトナー像は転写ベルト２０に一旦転写された後に、用紙トレイ２４から引き出されて転写ベルト２０の配置位置迄搬送された記録用紙２２に再転写される。なお、画像形成装置１０におけるフルカラー画像の形成は、感光体ドラム１２上に静電潜像を各色ごとに形成し、レジストレーションを行いながら、転写ベルト２０上の同一領域に対して各色の静電潜像を転写することによって形成される。画像形成装置１０への機体外へと向かう記録用紙２２の搬送路の途中には定着器２６が配置されており、トナー像が転写された記録用紙２２は、定着器２６によってトナー像が定着された後に画像形成装置１０への機体外へ排出される。
【００２６】
また、ＬＰＨ１６及びＬＰＨ駆動部３０には制御部３２が接続されており、制御部３２はマイクロコンピュータを含んで構成され、ＬＰＨ１６及びＬＰＨ駆動部３０を含む画像形成装置１０の各部の動作を制御し、また、後述する温度制御処理ルーチンを実行する。
【００２７】
また、図２に示すように、ＬＰＨ１６は、ＬＥＤアレイ５０と、ＬＥＤアレイ５０を支持すると共に、ＬＥＤアレイ５０の駆動を制御する各種信号を供給するための回路（図示省略）が形成された基板５２と、セルフォックスレンズアレイ（ＳＬＡ）５４とを備えている。基板５２は、ＬＥＤアレイ５０の取り付け面を感光体ドラム１２に対向させて、ハウジング５６内に配設され、板バネ５８によって支持されている。
【００２８】
次に、ＬＰＨ１６の電気的な構成について図３を用いて説明する。ＬＥＤアレイ５０は、感光体ドラム１２の軸線方向（主走査方向）に沿って複数のＬＥＤ（図示省略）が配列されて構成されたＳＬＥＤ（Ｓｅｌｆ−ｓｃａｎｎｉｎｇ  ＬＥＤ：自己走査型ＬＥＤ）チップ６２が、さらに複数個直列に配列して構成されており、感光体ドラム１２の軸線方向に、所定の解像度で光ビームを照射することができるようになっている。なお、本実施の形態では、各ＳＬＥＤチップ６２には、２５６個のＬＥＤが配列されている。
【００２９】
また、基板５２のＬＥＤアレイ５０の取り付け面と反対の面には、ＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤの熱を放熱するための、例えばアルミニウムから構成されている放熱板６６が設置されており、各ＳＬＥＤチップ６２に対して、それぞれ１個の放熱板６６が設けられている。放熱板６６はＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度が所定の温度以上にならないように設計されており、例えば、既知の熱設計計算によりＬＥＤのレーザ寿命とＬＥＤの温度とが導き出し、ＬＥＤの発熱量と放熱板６６の放熱量とのバランスを保つことにより、ＬＥＤの温度が、ＬＥＤのレーザ寿命を許容範囲以上に短くさせるＬＥＤの温度にならないように放熱板６６が設計されている。なお、放熱板６６は水冷式又は油冷式の放熱板であってもよい。
【００３０】
また、各放熱板６６には温度センサ６８が設けられ、放熱板６６の温度を検出するようになっており、温度センサ６８に接続されたＡ／Ｄ変換器７０が、温度センサ６８から入力された電圧をデジタル信号に変換して、制御部３２に入力するようになっている。
【００３１】
また、各放熱板６６には例えばニクロム線で構成されたヒータ７２が設置され、各ヒータ７２には電源切替部７４が接続されており、電源切替部７４によって、制御部３２からのオン信号及びオフ信号に基づいて、ヒータ７２への電源の供給及び停止の何れか一方に切り替えて、ヒータ７２のオンオフを切り替えるようになっている。なお、ヒータ７２と電源切替部７４とによる発熱特性は、ＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤの発熱量以上となるように設計されている。また、放熱板６６が、水冷式又は油冷式の放熱板である場合、水媒体又は油媒体を直接加熱するようにヒータ７２を設置してもよい。
【００３２】
なお、温度センサ６８は従来公知となっている温度センサを用いればよく、温度センサ６８に関する詳細な説明を省略する。
【００３３】
次に、第１の実施の形態に係る画像形成装置１０の温度制御処理ルーチンについて図４を用いて説明する。まず、ユーザによって画像形成装置１０の電源がオンにされると、ステップ１００において、放熱板６６を示す番号であるｎを初期値の１とし、ステップ１０２において、ｎ番目の放熱板６６に設置された温度センサ６８からの入力に基づいて、ｎ番目の放熱板６６の温度が閾値未満であるか否かを判定する。なお、この閾値は、既知のＬＥＤの光量とＬＥＤの温度との関係に基づいて、ＬＥＤの温度変動に対して光量が安定するＬＥＤの温度を特定し、ＬＥＤの温度が特定された温度となったときの放熱板６６の温度を温度センサ６８により予め測定し、測定された温度を閾値とする。また、ｎ番目の放熱板６６には、ｎ番目のヒータ７２が設置されている。
【００３４】
ｎ番目の放熱板６６の温度が閾値未満であると、ステップ１０２の判定が肯定され、ステップ１０４において、ｎ番目のヒータ７２に接続された電源切替部７４にオン信号を入力し、ｎ番目のヒータ７２をオンとし、ｎ番目の放熱板６６に対し、基板５２の反対側に設置されたＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤを加熱する。一方、ｎ番目の放熱板６６の温度が閾値以上であると、ステップ１０６において、ｎ番目のヒータ７２に接続された電源切替部７４にオフ信号を入力し、ｎ番目のヒータ７２をオフとする。
【００３５】
次のステップ１０８では、ｎが放熱板６６の数（Ｎ個とする）より小さいか否かを判定し、判定が肯定されると、ステップ１１０でｎの値をインクリメントし、ステップ１０２へ戻り、ステップ１０２〜１０８の処理を繰り返す。Ｎ番目の放熱板６６についてステップ１０２〜１０８の処理を行うと、ステップ１０８の判定が否定され、ステップ１１２において、所定時間、例えば５秒待機し、ステップ１００へ戻り、上記の処理を繰り返し、各放熱板６６の温度をステップ１０２の閾値の温度に保ち、各ＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤの温度を光量が安定する温度に保つようにする。
【００３６】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置によれば、検出された温度が閾値未満であるとき、放熱板のヒータをオンにし、ＬＥＤアレイのＳＬＥＤチップのＬＥＤを加熱することにより、安価な構成でＬＥＤアレイのＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度を一定に保つことができ、また、半導体アレイのＳＬＥＤチップのＬＥＤが発した熱を放熱板により放熱することにより、ＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度が高温になるを防ぎ、半導体アレイのレーザ寿命の短期化を抑止することができる。
【００３７】
また、閾値未満である温度を検出した温度センサに対応するヒータによってＳＬＥＤチップのＬＥＤを加熱することにより、安価な構成で複数のＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度を一定に保ち、複数のＳＬＥＤチップのＬＥＤの熱分布を一定にすることができる。
【００３８】
また、放熱板にヒータを設置し、ＳＬＥＤチップのＬＥＤを間接的に加熱することにより、加熱による複数のＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度のばらつきを防ぐことができる。
【００３９】
また、ＬＥＤから射出される光ビームの光量がＬＥＤの温度の変動に対して略一定となるときに温度センサにより検出される温度を閾値として、ヒータのオンオフを制御することにより、ＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度の変動に対し、光ビームの光量を安定させることができる。
【００４０】
なお、上記の実施の形態では、光ビームを射出する装置がＬＥＤアレイにより構成されている場合を例に説明したが、半導体レーザを用いたものであればよく、ＶＣＳＥＬで構成されていてもよい。
【００４１】
また、各ＳＬＥＤチップに１つの放熱板を設けた場合を例に説明したが、複数個のＳＬＥＤチップにつき１つの放熱板を設けるようにしてもよく、その場合には、放熱板の熱分布が同じになるように、１つの放熱板に複数のヒータを設けてもよい。また、１つのＳＬＥＤチップに複数個の放熱板を設けてもよく、その場合には、放熱板それぞれにヒータを設ければよい。
【００４２】
また、各放熱板に１つの温度センサを設けた場合を例に説明したが、ＳＬＥＤチップのＬＥＤが発した熱により加熱される放熱板の温度を予め測定した測定結果と他の温度センサが検出した温度とにより複数のＳＬＥＤチップのＬＥＤの熱分布が求められる場合には、すべての放熱板に温度センサを設けないで、温度センサの数を放熱板の数より少なくしても良い。その場合には、温度センサを放熱板から離れた位置に設置してもよい。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、光量センサを設けて、光量センサが検知した光量に基づいてＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度を算出するようにした点が第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同一部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４４】
第２の実施の形態に係る画像形成装置１２０のＬＰＨ１２２の電気的な構成について図５を用いて説明する。ＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤから射出される光ビームの光路上に、半透明状の反射ミラー（図示省略）が設けられ、反射ミラーによって反射された光ビームの光路上に光量センサ１６８が設けられ、光ビームの光量を検出するようになっている。また、光量センサ１６８はＡ／Ｄ変換器１７０に接続されており、Ａ／Ｄ変換器１７０は、光量センサ１６８から入力された電圧をデジタル信号に変換して、制御部３２に入力するようになっている。なお、１つのＳＬＥＤチップ６２に対して、１つの反射ミラー及び１つの光量センサ１６８が設けられている。また、光量センサ１６８は従来公知となっている光量センサを用いればよく、光量センサ１６８に関する詳細な説明を省略する。画像形成装置１２０の他の構成については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
次に、第２の実施の形態の作用として、画像形成装置１２０の温度制御処理ルーチンについて図６を用いて説明する。まず、ユーザによって画像形成装置１２０の電源がオンにされると、ステップ２００において、印刷中であるか否かを判定し、印刷待機中であると、ステップ２００からステップ２０２へ進み、予め用意されたテスト画像データに基づいて、各ＬＥＤアレイ５０のＬＥＤから光ビームを発光させ、各光量センサ１６８に光ビームを入射する。
【００４６】
そして、ステップ２０４において、光量センサ１６８を示す番号であるｎを初期値の１とし、ステップ２０６において、テスト画像データに基づいて予め定められた、光量センサ１６８からの入力値とＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤの温度との関係を表すテーブルに基づいて、ｎ番目の光量センサ１６８に対応するＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤの温度を算出する。そして、ステップ２０８において、算出された温度が閾値未満であるか否かを判定する。なお、この閾値は、既知のＬＥＤの光量とＬＥＤの温度との関係に基づいて、ＬＥＤの温度変動に介して光量が安定するＬＥＤの温度を特定し、実験により、ＬＥＤの温度が特定された温度となったときの放熱板６６の温度を予め測定し、測定された温度を閾値とする。
【００４７】
算出されたＬＥＤの温度が閾値未満であると、ステップ２０８の判定が肯定され、ステップ２１０において、ｎ番目のヒータ７２に接続された電源切替部７４にオン信号を入力し、ｎ番目のヒータ７２をオンとし、ｎ番目の光量センサ１６８に対応するＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤを加熱する。一方、ｎ番目の放熱板６６の温度が閾値以上であると、ステップ２１２において、ｎ番目のヒータ７２に接続された電源切替部７４にオフ信号を入力し、ｎ番目のヒータ７２をオフとする。
【００４８】
次のステップ２１４では、ｎが光量センサ１６８の数（Ｎ個とする）より小さいか否かを判定し、判定が肯定されると、ステップ２１６でｎの値をインクリメントし、ステップ２０６へ戻り、ステップ２０６〜２１４の処理を繰り返す。Ｎ番目の光量センサ１６８についてステップ２０６〜２１４の処理を行うと、ステップ２１４の判定が否定され、ステップ２１８において、所定時間、例えば３０秒待機し、ステップ２００へ戻り、上記の処理を繰り返し、各ＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤの温度がステップ２０８の閾値の温度に保たれるようにする。
【００４９】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る画像形成装置によれば、閾値より大きい光量を検出した温度センサに対応するヒータによりＳＬＥＤチップのＬＥＤを加熱することにより、ビームの光量が大きいとき、つまり、ＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度が低いときにＳＬＥＤチップのＬＥＤを加熱し、安価な構成でＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度を一定に保ち、また、ＳＬＥＤチップのＬＥＤが発した熱を放熱することにより、ＬＥＤの温度が高温になるを防ぎ、ＬＥＤアレイのレーザ寿命の短期化を抑止することができる。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、温度センサが検出した温度だけでなく、画像形成装置の処理内容に基づいて、ヒータをオンオフするようにした点が第１の実施の形態と異なる。なお、第３の実施の形態に係る画像形成装置は、第１の実施の形態と同一の構成となっているため、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５１】
次に、第３の実施の形態に係る画像形成装置１０が実行する電源投入時加熱処理ルーチンについて図７を用いて説明する。まず、ユーザにより画像形成装置１０の電源がオンにされると、ステップ３００において、全てのヒータ７２をオンにするように、各電源切替部７４にオン信号を出力する。そして、ステップ３０２において、全ての温度センサ６８からの入力に基づいて、全ての放熱板６６の温度が閾値未満であるか否かを判定し、全ての放熱板６６の温度が閾値以上になると、ステップ３０２からステップ３０４へ進み、全てのヒータ７２をオフにするように、各電源切替部７４にオフ信号を出力し、電源投入時加熱処理ルーチンを終了する。
【００５２】
次に、画像形成装置１０が実行する温度制御処理ルーチンについて図８を用いて説明する。まず、ステップ３１０において、印刷ジョブデータが入力されたか否かを判定し、ネットワークを介して接続されたクライアントＰＣ（図示省略）から印刷ジョブが入力されたり、ユーザが画像形成装置１０の操作部（図示省略）を操作することにより印刷ジョブデータを入力すると、ステップ３１０からステップ３１２へ進み、制御部３２に記憶されている印刷ジョブの履歴を読込み、ステップ３１４において、直近の印刷ジョブの処理終了時刻とステップ３１０で印刷ジョブデータが入力された時刻とに基づいて印刷ジョブの間隔時間を算出し、算出された間隔時間が予め定められた閾値よりも長いか否かを判定する。なお、印刷ジョブデータが入力されずに待機状態が続くことにより、ＬＥＤの射出する光ビームの光量がＬＥＤの温度変動に対し不安定な温度までＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤの温度が低下するのにかかる時間を統計的に求めたものを閾値として設定しておく。
【００５３】
算出された間隔時間が閾値よりも長いと、ステップ３１６において、全てのヒータ７２をオンにするように、各電源切替部７４にオン信号を出力し、ステップ３１８において、全ての放熱板６６の温度が閾値以上であるか否かを判定し、全ての放熱板６６の温度が閾値以上になると、ステップ３１８からステップ３２０へ進む。
【００５４】
一方、算出された間隔時間が閾値以下であると、ステップ３２０において、ステップ３１２で読込んだ印刷ジョブの履歴のうち、所定時間内に発生した印刷ジョブについて、印刷用紙のサイズが最も大きい最大用紙サイズを特定し、ステップ３２２において、特定された最大用紙サイズよりステップ３１０で入力された印刷ジョブデータにおける用紙サイズの方が大きいか否かを判定する。なお、上記の所定時間は、例えば、上記ステップ３１８における閾値の時間と同等の時間である。
【００５５】
印刷ジョブの用紙サイズが最大用紙サイズ以下であると、温度制御処理ルーチンを終了するが、印刷ジョブの用紙サイズが最大用紙サイズより大きいと、ステップ３２４において、最大用紙サイズと印刷ジョブの用紙サイズとに基づいて、発光していないＳＬＥＤチップ６２を特定する。例えば、印刷ジョブの用紙サイズがＡ３であり、最大用紙サイズがＡ４である場合には、ＬＥＤアレイ５０の端部には発光していないＳＬＥＤチップ６２があり、それらのＳＬＥＤチップ６２が発光していないＳＬＥＤチップ６２として特定される。そして、ステップ３２６において、特定されたＳＬＥＤチップ６２に対応するヒータ７２をオンにするように、電源切替部７４にオン信号を出力し、特定されたＳＬＥＤチップ６２のＬＥＤを加熱し、ステップ３２８において、温度センサ６８からの入力に基づいて、ステップ３２４で特定されたＳＬＥＤチップ６２に対応する全ての放熱板６６の温度が閾値以上であるか否かを判定し、特定されたＳＬＥＤチップ６２に対応する全ての放熱板６６の温度が閾値以上になると、ステップ３３０において、全てのヒータ７２をオフにするように、各電源切替部７４にオフ信号を出力し、温度制御処理ルーチンを終了する。
【００５６】
以上説明したように、第３の実施の形態に係る画像形成装置によれば、電源投入時にヒータによりＬＥＤアレイの全てのＳＬＥＤチップのＬＥＤを加熱し、ＬＥＤの温度をＬＥＤの光量がＬＥＤの温度の変動に対し安定する温度とすることにより、電源投入時でも安定した光ビームを得ることできる。また、印刷ジョブの待機状態が長く続いた後に、印刷ジョブが入力されても、ヒータによりＬＥＤアレイの全てのＳＬＥＤチップのＬＥＤを加熱し、ＬＥＤの温度を光量が安定する温度とすることにより、安定した光ビームを得ることできる。
【００５７】
また、印刷ジョブの印刷用紙の違いにより、ＬＥＤアレイのＳＬＥＤチップのうち、発光していないＳＬＥＤチップのＬＥＤの温度が低下しても、ヒータにより発光していないＳＬＥＤチップのＬＥＤを加熱し、ＳＬＥＤチップのＬＥＤの光量を安定させることができる。また、ＳＬＥＤチップのＬＥＤが発した熱を放熱することにより、ＬＥＤの温度が高温になるを防ぎ、ＬＥＤアレイのレーザ寿命の短期化を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＬＰＨの構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＬＰＨの電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の温度制御処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＬＰＨの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の温度制御処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の電源投入時加熱処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の温度制御処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０、１２０  画像形成装置
１２  感光体ドラム
１６、１２２  ＬＰＨ
３２  制御部
５０  ＬＥＤアレイ
６２  ＳＬＥＤチップ
６６  放熱板
６８  温度センサ
７２  ヒータ
７４  電源切替部
１６８  光量センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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