(57)【要約】【課題】  点灯頻度の高い発光素子を冷却手段によって確実に冷却し、感光体に安定した像露光を行なえる画像形成装置を提供する。【解決手段】  露光手段をなす個々の発光素子における一定時間内の点灯回数をカウントする点灯回数カウント手段と、点灯回数カウント手段のカウント値が、予め設定された規定値に達したとき、冷却手段を駆動させる制御手段とを備えた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端移動可能に支持された感光体と、
前記感光体の移動方向と直交する方向に配置された複数の発光素子を有し、前記発光素子を点灯させて前記感光体に像露光を行なう露光手段と、
前記露光手段に送風し、前記露光手段を冷却する冷却手段と
を備えた画像形成装置において、
前記露光手段をなす個々の発光素子における一定時間内の点灯回数をカウントする点灯回数カウント手段と、
前記点灯回数カウント手段のカウント値が、予め設定された規定値に達したとき、前記冷却手段を駆動させる制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
無端移動可能に支持された感光体と、
前記感光体の移動方向と直交する方向に配置された複数の発光素子を有し、前記発光素子を点灯させて前記感光体に像露光を行なう露光手段と、
前記露光手段に送風し、前記露光手段を冷却する冷却手段と
を備えた画像形成装置において、
前記露光手段をなす個々の発光素子における一定時間内の点灯回数をカウントする点灯回数カウント手段と、
前記点灯回数カウント手段のカウント値が、予め設定された規定値に達している発光素子の数をカウントする規定値超過数カウント手段と、
前記規定値超過数カウント手段の出力に基づき、前記冷却手段を駆動させる制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
無端移動可能に支持された複数の感光体と、
前記感光体の移動方向と直交する方向に配置された複数の発光素子を有し、前記発光素子を点灯させて前記感光体に像露光を行なう露光手段と、
前記露光手段に送風し、前記露光手段を冷却する冷却手段と
を備えた画像形成装置において、
前記露光手段をなす個々の発光素子における一定時間内の点灯回数をカウントする点灯回数カウント手段と、
前記点灯回数カウント手段のカウント値が、予め設定された規定値に達したとき、前記冷却手段を駆動させる制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
無端移動可能に支持された複数の感光体と、
前記感光体の移動方向と直交する方向に配置された複数の発光素子を有し、前記発光素子を点灯させて前記感光体に像露光を行なう露光手段と、
前記露光手段に送風し、前記露光手段を冷却する冷却手段と
を備えた画像形成装置において、
前記露光手段をなす個々の発光素子における一定時間内の点灯回数をカウントする点灯回数カウント手段と、
前記点灯回数カウント手段のカウント値が、予め設定された規定値に達している発光素子の数をカウントする規定値超過数カウント手段と、
前記規定値超過数カウント手段の出力に基づき、前記冷却手段を駆動させる制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記規定値超過数カウント手段の出力に基づき、前記冷却手段の送風量を可変させることを特徴とする請求項２または４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、特に、感光体の移動方向と直交する方向に配置された複数の発光素子を点灯させて、感光体に像露光を行なう露光手段を備えた画像形成装置の改善に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
所定電位に帯電された感光体に像露光を行い、感光体上に静電潜像を記録形成するための一構成として、感光体の移動方向と直交する方向に複数の発光ダイオードをアレイ状に配置し、個々の発光ダイオードを画像データに応じてオン・オフさせ、感光体上に静電潜像を形成する構成が知られており、実用化されている。
【０００３】
露光手段として発光ダイオードアレイを用いる場合、発光ダイオードのオン・オフ動作に伴い露光手段の温度が上昇する。発光ダイオードの発光量は温度依存性を有し、素子温度、環境温度によって変動するため、発光に伴う発熱を補償し、発光量を安定させる必要がある。
【０００４】
そこで、露光手段の付近に冷却ファンを設け、所定画面数あたりの発光ダイオードアレイの点灯量を算出し、その算出値に基づき冷却ファンの駆動制御を行なうようにした構成が特許文献１などで提案されている。
【０００５】
特許文献１の場合、画像処理部から送られた１画面分の画像データから印刷画像面積（発光ダイオードアレイの点灯量）を算出し、１画面の面積に対する印刷画像面積の割合を算出する。この割合を、３レベル（３５％以下、３６％以上７０％以下、７１％以上）に分類しておき、３５％以下のときは冷却ファンは停止され、３６％以上７０％以下のときは最大速度の半分の速度で冷却ファンを駆動させ、７１％以上のときは最大速度で冷却ファンを駆動させる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３００５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術では発光ダイオードアレイの点灯量の算出が、所定画面数に対する発光ダイオードアレイの点灯量の割合であったため、ある特定の発光素子が連続的に点灯したり、あるいはある特定の発光素子において一定時間内の点灯回数が規定値を超えていた場合でも、発光ダイオードアレイ全体としての点灯量が少なければ、冷却ファンは駆動されない。
【０００８】
そのため、図５に示すように、画像データが左部分に集中している場合などは、１画面の面積に対する印刷画像面積の割合は低いため、連続的に点灯し温度上昇している発光素子が発生したとしても、それらを確実に冷却することができないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、無端移動可能に支持された感光体と、前記感光体の移動方向と直交する方向に配置された複数の発光素子を有し、前記発光素子を点灯させて前記感光体に像露光を行なう露光手段と、前記露光手段に送風し、前記露光手段を冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、前記露光手段をなす個々の発光素子における一定時間内の点灯回数をカウントする点灯回数カウント手段と、前記点灯回数カウント手段のカウント値が、予め設定された規定値に達したとき、前記冷却手段を駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、点灯頻度の高い発光素子を冷却手段によって確実に冷却し、感光体に安定した像露光を行なえる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１において、１は感光体ベルト、２，３は感光体ベルト１を支持する支持ローラであり、支持ローラ２，３の内、１本を駆動ローラとして設けることで、感光体ベルト１は矢印方向に移動する。
【００１３】
感光体ベルト１は、矢印方向への移動に伴い、帯電器４によって帯電され、感光体ベルト１表面に例えば負の電荷が均一に帯電される。
【００１４】
ドットイメージに変換された文字データや図形データがＬＥＤヘッド５のオン／オフ信号としてコントローラ（図示せず）からプリンタへ送られると、ＬＥＤヘッド５は、帯電した感光体ベルト１表面に像露光を行い、静電潜像を形成する。
【００１５】
ＬＥＤヘッド５は、感光体ベルト１の移動方向と直交する方向に配置された複数の発光素子（発光ダイオード）を備えており、本例においては約５３０ｍｍの印刷幅に対して約２５０００個の発光素子を配列している。
【００１６】
また、ＬＥＤヘッド５には、ＬＥＤ発光側と反対側にヒートシンクが実装されており、冷却手段となる冷却ファン２２は前記ヒートシンクに対向させて設けられており、冷却ファン２２からの風を前記ヒートシンクに向けて送風することでＬＥＤヘッド５を冷却する。
【００１７】
静電潜像を保持した感光体領域が現像装置６と対向する位置に来ると、静電潜像に現像剤が供給され、ＬＥＤ光の照射により感光体ベルト１上の電荷が消失した部分に、例えば負電荷に帯電したトナーが静電気により吸引されて感光体ベルト１上にトナー像が形成される。
【００１８】
感光体ベルト１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト９を介して設けられた一次転写器７の作用、すなわちトナー像と逆極性の電荷付与によって中間転写ベルト９に静電吸引される。なお、一次転写器７を通過した感光体ベルト１の表面は、清掃装置８で清掃され、次の画像形成プロセスに備えられる。
【００１９】
本実施例のカラープリンタにおいては、上述の画像形成プロセスを、ブラック用印写ユニット１０の他に、シアン用印写ユニット１１、マゼンタ用印写ユニット１２、イエロー用印写ユニット１３で同様に行い、各色トナー像を中間転写ベルト９上に形成する。
【００２０】
１４，１５は中間転写ベルト９を支持する支持ローラであり、支持ローラ１４，１５の内、１本を駆動ローラとして設けることで、中間転写ベルト９は矢印方向に移動する。
【００２１】
用紙１６は、用紙搬送ローラ１７によって、中間転写ベルト９上に形成されたトナー像が二次転写位置に到達するタイミングと同期させて、中間転写ベルト９と二次転写器１８の間に向けて搬送される。
【００２２】
中間転写ベルト９上に形成されたトナー像は、用紙１６の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する二次転写器１８の作用によって用紙１６に静電吸引される。
【００２３】
このようにして、用紙１６は、用紙搬送ローラ１７および二次転写器１８を経て定着装置１９に搬送される。定着装置１９に到達した用紙１６は、熱源１９ｃを備えた加熱ローラ１９ａと、加圧ローラ１９ｂとからなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像が用紙１６に溶融定着される。なお、二次転写器１８を通過した中間転写ベルト９の表面は、清掃装置２０で清掃され、次の画像形成プロセスに備えられる。
【００２４】
なお、図１において、符号２１は、各印写ユニット１０〜１３によって中間転写ベルト９上に形成されたトナー像（色ずれ検出用のトナーパッチなど）を検出するセンサである。
【００２５】
次に、制御部の構成を図２を用いて説明する。
【００２６】
画像処理部２３より送信される印刷データは、ＬＥＤヘッド制御部２４にてデータ変換が行われ、ＬＥＤヘッド５にデータ送信される。ＬＥＤヘッド制御部２４は印刷データを一時格納するプリントバッファ２５を備えており、ＬＥＤヘッド５にデータ送信する際、プリントバッファ２５から該当するＬＥＤヘッド５の点灯データを読み出し、点灯回数カウンタ２６において個々のＬＥＤ素子の点灯回数をカウントする。
【００２７】
点灯回数カウンタ２６は、点灯データの読み出しを契機に、データスキャン回路２７でデータをスキャンし、データありの場合はカウンタ２８をカウントアップし、データなしの場合はカウントをしない。
【００２８】
記憶部（ＲＡＭ）２９には前ラスタまでのカウント値を格納しており、カウント動作の際、アドレスカウンタ３０をカウントアップし、ＲＡＭ２９よりカウント値を読み出し、カウント動作後、その結果をＲＡＭ２９に再度書き込む。なお、ＲＡＭ１２のアドレスは図４に示すようにアドレス０には、アレイ状に配列したＬＥＤ素子の内、先頭（カラム１）のＬＥＤ素子の点灯回数、アドレス１には２番目（カラム２）のＬＥＤ素子の点灯回数のデータが格納されており、すべてのＬＥＤ素子ｎ個分のアドレスに対し個々の点灯回数データが格納されている。
【００２９】
カウント動作は、予め設定した単位時間の間、繰り返して行なわれ、前記単位時間を経過した後、ＲＡＭ２９のすべての内容をスキャンし、カウント値が比較器３１によって予め設定しておいた規定値に達したことを検出すると、規定値超過数カウンタ３２において規定値に達しているＬＥＤ素子の数をカウントする。
【００３０】
符号３３は冷却ファン２２の駆動を制御する冷却ファン駆動制御部であり、規定値超過数カウンタ３２の出力に応じて冷却ファン２２を駆動する。
【００３１】
次に、本発明の制御フローを図３を用いて説明する。
【００３２】
ＬＥＤヘッド５へのデータ転送開始時にはタイマが起動し（Ｓ１）、ＲＡＭ２９のアドレスをクリアする（Ｓ２）。点灯データを各ＬＥＤ素子に転送すると同時にデータスキャンし、点灯データがあれば（Ｓ３）、ＲＡＭ２９のデータを１加算し（Ｓ４）、点灯データがなければＲＡＭ２９のデータの加算は行わない。
【００３３】
次にＲＡＭ２９のアドレスを更新し（Ｓ５）、次のＬＥＤの点灯データをスキャンする。その動作をＲＡＭ２９の全アドレスを対象に行う。ＲＡＭ２９の全アドレスが終了（１ラスタのスキャン終了）したら（Ｓ６）、ＲＡＭアドレスをクリアし（Ｓ２）、次のラスタの処理に移行する。
【００３４】
以上のカウント処理はタイマのタイムアウト検出（Ｓ７）まで継続する。タイムアウト後はＲＡＭ２９の内容に基づき点灯回数が規定値を超えたＬＥＤ素子の数をカウントし（Ｓ９）、その値により冷却ファン２２の駆動を制御する（Ｓ１０）。
【００３５】
ここで、冷却ファン２２の駆動に関しては、規定値を超えたＬＥＤ素子の数に関係なく、駆動時には一定の速度で冷却ファン２２を回転させることで、本発明の所期の目的は達成される。しかしながら、消費電力や冷却ファンの回転による騒音を考慮すると、冷却ファン２２の送風量を可変させた方が好ましい。
【００３６】
例えば、全ＬＥＤ素子に対する規定値超過ＬＥＤ素子の数が０〜２５％の場合は冷却ファン２２を最大速度の１／４の速度で駆動し、２６〜５０％の場合は冷却ファン２２を最大速度の１／２の速度で駆動し、５１〜７５％の場合は冷却ファン２２を最大速度の３／４の速度で駆動し、７６％以上の場合は冷却ファン２２を最大速度にて駆動するように構成する。
【００３７】
図１に示すような感光体を複数（本例では４個）備えたカラー画像形成装置の場合、露光手段も感光体の数に合わせて複数にする必要があるため、冷却ファン２２の駆動を可変制御することは、この種のカラー画像形成装置において消費電力ならびに冷却ファンの騒音等を低減する上でも有利になる。
【００３８】
なお、本実施例においては、点灯回数カウンタ２６および規定値超過数カウンタ３２の出力を、冷却ファンの駆動に用いたが、点灯回数カウンタ２６の出力を、発光素子の交換時期検出に用いてもよい。また、規定値超過数カウンタ３２の出力を、ＬＥＤヘッドの交換周期検出等の用途に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の制御部のブロック図である。
【図３】本発明の制御フローチャートである。
【図４】ＲＡＭアドレスとデータ内容の関係を示す説明図である。
【図５】印刷パターンの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
５  ＬＥＤヘッド
２２  冷却ファン
２３  画像処理部
２４  ＬＥＤヘッド制御部
２５  プリントバッファ
２６  点灯回数カウンタ
２７  データスキャン回路
２８  カウンタ
２９  ＲＡＭ
３０  アドレスカウンタ
３１  比較器
３２  規定値超過数カウンタ
３３  冷却ファン駆動制御部
【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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