JPH08174901A - デジタル複写機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像密度が高い原稿の画像を複写する場合に
も、安定した連続コピーができるようにする。 【構成】 温度検出手段Ｈが電源装置Ｇ内の温度を検出
し、その検出温度に応じて発光デューティ比制御手段Ｉ
がＬＥＤヘッドＤの発光デューティ比を異ならせる。例
えば、電源装置Ｇをスイッチング電源装置とした場合、
温度検出手段Ｈがそのスイッチング素子の表面温度を検
出し、発光デューティ比制御手段Ｉがその検出温度が予
め定めた第１の制限温度（例えば８０℃）以下であれば
ＬＥＤヘッドＤの発光デューティ比を所定の発光デュー
ティ比のままとし、第１の制限温度以上で且つそれより
高い予め定めた第２の制限温度（例えば１２５℃）以下
であればＬＥＤヘッドＤの発光デューティ比を暫次低下
させ、第２の制限温度以上になったときにはＬＥＤヘッ
ドＤの発光を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、記録ヘッドとしてＬ
ＥＤヘッドを使用したデジタル複写機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＥＤプリンタは、記録ヘッドとして複
数のＬＥＤ素子を主走査方向に所定密度でアレイ状に列
設した１次元のＬＥＤヘッドを使用しており、記録すべ
き画像に対応する信号（デジタル画像情報）に応じてＬ
ＥＤヘッドの各ＬＥＤ素子の発光を制御し、その光情報
を感光体上に結像投射して画像の書き込みを行なってい
る。

【０００３】ところで、ＬＥＤプリンタはレーザプリン
タで使用しているポリゴンミラーのような可動部がなく
高信頼性である。また、大判サイズのプリント出力を必
要とする広幅機の場合には、主走査方向に光ビームを走
査させるための光学的空間が不要で装置を小型化するこ
とができるため、レーザプリンタから急速に置き代わっ
てきた。

【０００４】レーザプリンタが１０ｍＷ程度の出力の光
源１個を点灯させ、その光ビームをポリゴンミラー及び
ｆθレンズ等により走査させているのに対し、ＬＥＤプ
リンタは１画素毎にＬＥＤ素子を主走査方向に並べ、こ
れにおのおの１０ｍＡ程度の電流を流して発光させてい
る。

【０００５】そして、このＬＥＤプリンタは文字出力が
主で画像密度が比較的少なく、図形など線画だけのとき
は消費電力もさほど問題にならないため、画像密度もせ
いぜい５％〜８％程度に想定した設計しかされていなか
った。当然、ＬＥＤヘッドに電力を供給する電源装置
（ＤＣ電源）についても同様で、画像密度１００％を想
定した余裕のある容量にすることは形状及びコスト面か
らできなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これをデジタル複写機
に応用した場合には、例えばポスター原稿のように黒ベ
タが多い（画像密度が高い）原稿をコピーすることもあ
り、この場合はＬＥＤヘッドの消費電力が急激に多くな
るためＬＥＤヘッド自体の発熱が増えたり、ＬＥＤヘッ
ドに電力を供給する電源装置内の発熱のために連続コピ
ーに耐えきれず、ダウンしたりするという不具合があっ
た。

【０００７】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、記録ヘッドとしてＬＥＤヘッドを用いたデジタ
ル複写機において、画像密度が高い原稿の画像を複写す
る場合にも安定した連続コピーができるようにすること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、図１の機能ブロック図に示すように、原
稿の画像を光電変換素子を用いて多値の濃度信号に変換
する画像読取手段Ａと、その多値の濃度信号をデジタル
画像情報に変換する変換手段Ｂと、そのデジタル画像情
報を記憶する記憶手段Ｃと、そのデジタル画像情報を感
光体上に書き込むための複数のＬＥＤ素子を主走査方向
に所定密度で列設した１次元のＬＥＤヘッドＤを含む画
像作成手段Ｅと、ＬＥＤヘッドＤへのデジタル画像情報
の転送とＬＥＤヘッドＤの発光及び発光デューティ比を
制御する制御手段Ｆと、ＬＥＤヘッドＤに所要電力を供
給する電源装置Ｇとを備えたデジタル複写機において、
電源装置Ｇ内の温度を検出する温度検出手段Ｈを設け、
制御手段Ｆに、温度検出手段Ｈによる検出温度に応じて
ＬＥＤヘッドＤの発光デューティ比を異ならせる発光デ
ューティ比制御手段Ｉを備えたものである。

【０００９】そして、電源装置Ｇがスイッチング電源装
置であれば、温度検出手段Ｈをそのスイッチング電源装
置内のスイッチング素子の表面温度を検出する手段と
し、発光デューティ比制御手段Ｉを、温度検出手段Ｈに
よる検出温度が予め定めた第１の制限温度以下であれば
ＬＥＤヘッドＤの発光デューティ比を所定の発光デュー
ティ比のままとし、第１の制限温度以上で且つその制限
温度より高い予め定めた第２の制限温度以下であればＬ
ＥＤヘッドＤの発光デューティ比を暫次低下させ、第２
の制限温度以上になったときにはＬＥＤヘッドＤの発光
を停止させる手段とすればよい。この場合、第１の制限
温度を８０℃、第２の制限温度を１２５℃とすることが
望ましい。

【００１０】

【作用】この発明によるデジタル複写機では、図１の温
度検出手段Ｈが電源装置Ｇ内の温度（ＬＥＤヘッドの全
発光領域の大きさに対応するデジタル画像情報中の黒画
素データ数に比例する）を検出し、その検出温度に応じ
て発光デューティ比制御手段ＩがＬＥＤヘッドＤの発光
デューティ比を異ならせ、ＬＥＤヘッドＤに供給する電
力を制限する。

【００１１】例えば、電源装置Ｇをスイッチング電源装
置とした場合、温度検出手段Ｈがそのスイッチング電源
装置内のスイッチング素子の表面温度を検出し、発光デ
ューティ比制御手段Ｉがその検出温度が予め定めた第１
の制限温度以下であればＬＥＤヘッドＤの発光デューテ
ィ比を所定の発光デューティ比のままとし、第１の制限
温度以上で且つその制限温度より高い予め定めた第２の
制限温度以下であればＬＥＤヘッドＤの発光デューティ
比を暫次低下させ、第２の制限温度以上になったときに
はＬＥＤヘッドＤの発光を停止させることにより、画像
密度が高い原稿の画像を複写する場合にも安定した連続
コピーを行なうことができる。

【００１２】また、上記スイッチング素子の表面温度に
ついて第１，第２の制限温度を設けることにより、電源
装置及びＬＥＤヘッドの熱周りの設計が行ない易くな
る。さらに、第１，第２の制限温度をそれぞれ最適温度
である８０℃，１２５℃にすることにより、上記スイッ
チング素子の表面温度が更に限定されるため、電源装置
及びＬＥＤヘッドの具体的な設計が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。まず、この発明の一実施例となるデジ
タル複写機の概要について図２を参照して説明する。図
２は、この発明の一実施例であるデジタル複写機の構成
例を示すブロック図である。

【００１４】このデジタル複写機は、原稿の画像を読み
取る画像読取装置１００と、画像読取装置１００によっ
て読み取られた画像情報を記憶する画像情報記憶装置３
００，及び画像情報記憶装置３００に記憶された画像情
報を転写紙にプリントするための一連のプロセスを実行
するプリンタ装置５００からなる複写機本体２００と、
各種情報を入力する操作装置４００とを備えている。

【００１５】次に、図２の画像読取装置１００について
図３を参照して説明する。図３は、画像読取装置１００
の機構部の一例を示す概略構成図である。オペレータが
画像読取装置１００の挿入口から原稿を挿入すると、そ
の原稿はローラ１の回転に応じてコンタクトガラス２の
上面を搬送される。そして、搬送中の原稿には蛍光灯４
からの光が照射され、その反射光はレンズ５を介して撮
像素子（光電変換素子）であるＣＣＤラインイメージセ
ンサ（以下単に「ＣＣＤ」という）６上に結像され、原
稿の画像が読み取られる。

【００１６】ＣＣＤ６上に結像された原稿からの反射光
は、そこでアナログ画像信号（多値の濃度信号）に変換
されて図２の画像増幅回路１０１に入力され、そこで増
幅されて同期制御回路１０５からのクロック信号に同期
して出力される。Ａ／Ｄ変換回路１０２は、画像増幅回
路１０１で増幅されたアナログ画像信号を画素毎の多値
のデジタル画像信号（デジタル画像情報）に変換する。

【００１７】シェーディング補正回路１０３は、Ａ／Ｄ
変換回路１０２で変換されたデジタル画像情報に対して
光量ムラ，コンタクトガラスの汚れ，ＣＣＤの感度ムラ
等による歪を補正する処理を施す。この補正されたデジ
タル画像情報は、画像処理回路１０４で所定の画像処理
が施された後、画像情報記憶装置３００に出力され、画
像メモリ部（ページメモリ）３０１に書き込まれる。

【００１８】さらに、この画像メモリ部に書き込まれた
デジタル画像情報は、適宜読み出されてプリンタ装置５
００へ出力され、ＬＥＤ書込制御回路５０１及びＬＥＤ
ドライバ回路５０２を介してＬＥＤヘッド５０３で赤外
光に変換される。

【００１９】次に、図２の画像処理回路１０４について
図４を参照して詳しく説明する。図４は、画像処理回路
１０４の構成例を示すブロック図である。この画像処理
回路１０４においては、１ライン／２ライン変換回路１
５０がＣＣＤ６により原稿を１ライン毎に走査して得ら
れたデジタル画像情報を取り込み、処理速度をかせぐた
めに１／２に落とした周波数に同期させて２ライン分同
時に出力する。

【００２０】そして、その２ライン分のデジタル画像情
報（画像データ）は、ＭＴＦ補正回路１５１に入力され
てエッジを強調することによりＭＴＦ補正されたり、平
滑化回路１５２に入力されてＣＣＤ６の画素ピッチと原
稿の網点画像の網点ピッチがズレることにより生じる周
期的な濃度変化（モアレ）を抑えられる。

【００２１】さらに、ＭＴＦ補正された画像データに対
して２値化処理回路１５３により文字等の線画出力用の
２値化処理が施され、平滑化された画像データに対して
は中間調処理回路１５４により網点，写真等の中間調画
像出力用のディザあるいは誤差拡散等の中間調処理が施
される。また、ＭＴＦ補正された画像データは文字／写
真分離回路１５５で文字領域と写真（中間調）領域とを
領域認識するのに使われるが、この領域認識については
公知の技術を用いているので説明は省略する。

【００２２】そして、選択回路１５６が、２値化処理回
路１５３で２値化処理が施された画像データと中間調処
理回路１５４で中間調処理が施された画像データとを読
み取り、それらを図２の読取制御回路１０６からの画質
モード信号及び文字／写真分離回路１５５からの分離信
号に応じて出力する。

【００２３】例えば、画質モード信号（２ビット信号）
によって文字モード，写真モード，文字／写真モードの
いずれかを選択できるが、文字モードならば２値化処理
が施された画像データを、写真モードならば中間調処理
が施された画像データを選択して出力する。また、文字
／写真モードの場合は、分離信号に応じて文字領域と判
定した領域については２値化処理が施された画像データ
を、写真領域と判定した領域については中間調処理が施
された画像データを選択出力する。

【００２４】次に、図２の画像メモリ部３０１について
図５を参照して詳しく説明する。図５は、図２の画像メ
モリ部３０１の構成例を示すブロック図である。画像読
取装置１００により読み取られたＮライン目及びＮ＋１
ライン目の各画像データ（デジタル画像情報）は画像メ
モリ部３０１に入力され、それぞれシリアル／パラレル
変換回路（Ｓ／Ｐ）３１０，３１１により１６ビットパ
ラレルの画像データに変換される。

【００２５】そして、その変換された各画像データはそ
れぞれメモリ３１２，３１３に１６ビット同時に書き込
まれたり、また同時に読み出される。メモリ３１２，３
１３は、それぞれ１６メガビット（４メガビット×４ビ
ット）のＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・アクセス
・メモリ）８個で構成されており、全体では２５６メガ
ビットの記憶容量となる。これは画像データでいうと、
２値画像データではＡ０サイズの原稿１枚分に相当す
る。

【００２６】ＤＲＡＭでは一般に読み出しと書き込みの
モードを同時に行なうことはできないが、シリアルの画
像データを１６ビットパラレルの画像データに変換して
同時に処理し、１６ビットのデータを送るのに必要な１
６サイクルのうち、最初の４サイクルを読み出し、最後
の４サイクルを書き込みに使用することにより、見かけ
上同時に読み出しと書き込みを行なっている。

【００２７】つまり、図２のシステム制御装置３０２に
よりリードアドレス発生回路３１８，ライトアドレス発
生回路３１７にそれぞれ設定されたリードアドレス，ラ
イトアドレスの初期値から自動的にリードアドレス発生
回路３１８でリードアドレスを、ライトアドレス発生回
路３１７でライトアドレスをそれぞれ発生し、そのリー
ドアドレス及びライトアドレスをアドレス切換回路３１
９により切り換える。

【００２８】そして、メモリ３１２，３１３に対して、
最初の４サイクルはリードアドレスを出力して画像デー
タを１６ビット同時に読み出し、最後の４サイクルでは
ライトアドレスを出力して画像データを１６ビット同時
に書き込み、１６サイクル内で読み出しと書き込みを同
時に行なう。

【００２９】メモリ３１２，３１３から読み出された１
６ビットパラレルの画像データは、それぞれパラレル／
シリアル変換回路（Ｐ／Ｓ）３１４，３１５で再びシリ
アル画像データに戻され、編集回路３１６においてシス
テム制御装置３０２により設定された編集情報データに
基づいて反転，ミラーリング，画像シフトなどの画像編
集を施された後出力される。

【００３０】次に、図２の複写機本体２００について図
６を参照して説明する。図６は、複写機本体２００の機
構部の一例を示す概略構成図である。この複写機本体２
００において、２６は帯電装置で、図示しないメインモ
ータによって回転される感光体ドラム２５を−８５０Ｖ
に一様に帯電させるグリッド付きのスコロトロンチャー
ジャと呼ばれるものである。

【００３１】５０３は複数のＬＥＤ素子を主走査方向に
所定密度でアレイ状に列設した１次元のＬＥＤヘッドで
あり、その光はＳＬＡ（セルフォックレンズアレー）を
介して感光体ドラム２５に照射される。後述する図２の
ＬＥＤ書込制御回路５０１で画像メモリ部３０１から読
み出された画像データに応じてＬＥＤヘッド５０３の発
光（点灯）制御が行なわれ、その光が感光体ドラム２５
に照射されると、光導電現象で感光体表面の電荷がアー
スに流れて消滅する。

【００３２】ここで、ＬＥＤヘッド５０３において、原
稿の画像濃度の淡い部分（２値化信号が非記録レベル）
に対応するＬＥＤは発光させないようにし、原稿の画像
濃度の濃い部分（２値化信号が記録レベル）に対応する
ＬＥＤは発光させる。これにより、感光体ドラム２５の
光非照射部は−８５０Ｖの電位に、光照射部は−１００
Ｖ程度の電位になり、画像の濃淡に対応する静電潜像が
形成される。

【００３３】この静電潜像は、現像ユニット２７によっ
て現像される。つまり、現像ユニット２７内のトナーは
撹拌により負に帯電されており、−６００Ｖの現像バイ
アスが印加されているため、光照射部分だけにトナーが
付着する。

【００３４】一方、このデジタル複写機本体２００に
は、それぞれロール状に巻かれた転写紙１１（１１ａ，
１１ｂ，１１ｃ）が収納された３つの給紙装置１０（１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が備えられており、そのいずれ
か選択された給紙装置１０の転写紙１１がフィードロー
ラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）により繰り出され、
カッタ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）で所定の長さに
切断された後、レジストローラ２４により所定のタイミ
ングで感光体ドラム２５の下部を通過し、この時転写チ
ャージャ２３によりトナー像が転写される。

【００３５】トナー像が転写された転写紙は、次に分離
チャージャ２８により感光体ドラム２５から分離されて
搬送ローラ３１により搬送されて定着ユニット３０に送
られ、そこでトナーが転写紙に定着される。トナーが定
着された転写紙は排紙トレイ３２に送られ機外に排紙さ
れる。２９はクリーニングユニットであり、感光体ドラ
ム２５上の残留トナーを除去する。

【００３６】次に、図２の操作装置４００の操作パネル
４２０について図７を参照して説明する。図７は、操作
パネル４２０の構成例を示すレイアウト図である。操作
装置４００は、操作制御回路４１０及び操作パネル４２
０からなる。操作パネル４２０は、スタートキー４２
１，ストップキー４２２，モードクリアキー４２３，設
定キー４２４，テンキー４２５，紙種指定キー４２６，
濃度調整キー４２７，画質調整キー４２８，用紙サイズ
キー４２９，変倍キー４３０と、セット枚数表示器４３
１，コピー枚数表示器４３２，変倍率キー４３３，原稿
挿入可表示器４３４とを備えている。

【００３７】次に、図２のＬＥＤ書込制御回路５０１に
ついて図８を参照して説明する。図８は、ＬＥＤ書込制
御回路５０１の構成例を示すブロック図である。画像読
取装置１００よって複写機本体２００に入力された画像
データは画像メモリ部３０１に一旦蓄積され、そのまま
で、あるいはデータ編集・加工された後、ライン同期信
号と画素クロック信号に同期してＬＥＤ書込制御回路５
０１の画像入力部５０へ入力される。

【００３８】画像入力部５０に２ライン分（ｎ，ｎ＋１
ライン）同時に入力された画像データは、それぞれ画像
フォーマット変換部５１の各シフトレジスタ５２，５３
で奇数（ＯＤＤ），偶数（ＥＶＥＮ）に分割して出力さ
れ、更に前半分，後半分をラインメモリ群５４を構成す
る別々のラインメモリに一時格納する（分割処理は処理
時間短縮の目的でＬＥＤヘッド５０３の構成がその様に
できているため）。

【００３９】そして、ラインメモリ群５４に格納された
画像データのうち、最初にｎライン目の画像データ、続
けてｎ＋１ライン目の画像データがセレクタ５５によっ
て時分割に読み出される。ｎライン目は「奇数・前半
分」「偶数・前半分」「奇数・後半分」「偶数・後半
分」の４分割された各画像データが同時に読み出され、
後述する画素転送クロック信号と共に画像出力部６０に
より図２のＬＣＤドライバ回路５０２を介してＬＥＤヘ
ッド５０３へ転送される。

【００４０】その後、ｎ＋１ライン目も同様の処理が行
なわれ、この一連の処理はｎ＋２ライン，ｎ＋３ライン
目の各画像データが入力されて同じラインメモリ群５４
に格納される時間内に行なわれ、以下この繰り返しであ
る。

【００４１】各制御タイミング発生部５７は、プリンタ
制御回路（ＣＰＵ）５０４からのプリント条件を設定
し、画素クロック信号及びライン同期信号によって画像
フォーマット変換部５１，画素転送クロック発生部５
８，及び発光光量制御部５９へそれぞれ対応する制御タ
イミング信号を出力する。画素転送クロック発生部５８
は、各制御タイミング発生部５７からの制御タイミング
信号に同期して画素転送クロック信号を出力する。

【００４２】発光光量制御部５９は、プリンタ制御回路
５０４からの発光光量選択信号（デューティ設定信号）
によってＬＥＤヘッド５０３の発光光量に対応する発光
デューティ比（パルス幅）を選択し、そのデューティ信
号とＬＥＤヘッド５０３のＬＥＤ（１ドット）毎の光量
のバラツキを補正するための補正量データ（予め測定さ
れたもの）を各制御タイミング発生部５７からの制御タ
イミング信号に同期して出力する。

【００４３】次に、図２のＬＥＤヘッド５０３の発光光
量の制御について、図９〜図１３を参照して説明する。
図９は図８の発光光量制御部５９の構成例を、図１０は
ＬＥＤヘッド５０３の構成例をそれぞれ示すブロック図
である。図１１は、ＬＥＤヘッド５０３の要部例を示す
回路図である。図１２は、ＬＥＤ書込制御回路５０１に
おける各信号及び画像データの出力タイミングとＬＥＤ
ヘッド５０３の各ＬＥＤ素子の発光タイミングの一例を
示すタイミングチャートである。図１３は、図１０のＬ
ＥＤ発光用電源装置５０６の構成例を示す回路図であ
る。

【００４４】ＬＥＤ書込制御回路５０１よりＬＥＤヘッ
ド５０３へは、図１２に示すように１ライン分の４分割
された画像データが画素転送クロック信号と共に転送さ
れる。そして、１ライン分の画像データの転送が終了し
た後、図９にも示す画像データの確定を意味するセット
信号が出力され、続いてその転送された画像データに基
づいてＬＥＤヘッド５０３（各ＬＥＤ）を実際に発光
（点灯）させるためのデューティ信号（発光イネーブル
信号）が出力される。

【００４５】デューティ信号のパルス幅（ハイレベルに
なっている時の幅）がＬＥＤヘッド５０３の発光時間に
相当し、図８の発光光量制御部５９に備えている発光光
量制御ＲＯＭ５１２（図９）がデューティ信号のパルス
幅を数十通りデータテーブルとして持っており、図２及
び図１０に示すプリンタ制御回路５０４からの発光光量
選択信号（デューティ設定信号）によってＬＥＤヘッド
５０３の発光光量（発光時間）を選択して出力すべきデ
ューティ信号の切り換えを行なう。

【００４６】また、この発光光量制御ＲＯＭ５１２は、
この他にＬＥＤヘッド５０３の各ＬＥＤ素子（ドット）
毎に光量のバラツキを補正するための補正係数データ
（補正量データ）もデータテーブルとして持っており、
各ＬＥＤ素子をそれぞれデューティ信号のパルス幅の９
０％，８０％，……の各発光量に調整するための係数デ
ータを出力し、別に設けている発光光量補正ＲＯＭ５１
３と合わせて光量補正を行なえるようになっている。

【００４７】発光光量補正ＲＯＭ５１３は、予め測定さ
れたＬＥＤヘッド５０３の各ＬＥＤ素子毎の光量バラツ
キに対応し、その各ＬＥＤ素子がどの補正係数を選択し
なければならないかをデータとして持っている。なお、
図９には図示の都合上、補正係数１，２のみを示してい
る。

【００４８】デューティ信号のパルス幅は通常定められ
た一定値に固定されているが、図１０及び図１３に示す
ように、プリンタ制御回路５０４内のコントロールＣＰ
ＵがＬＥＤ発光用電源装置５０６内のスイッチング素子
７０２の表面温度を温度検出手段であるサーミスタ７０
１によって監視し、検出温度が制限温度を越えたとき
に、ＬＥＤ発光用電源装置５０６のダウンを防止するた
めにデューティ信号のパルス幅を小さくしてＬＥＤヘッ
ド５０３の発光量（点灯エネルギー）を抑え、ＬＥＤ発
光用電源装置５０６の温度上昇を抑える制御を行なう
が、この制御については追って詳細に説明する。

【００４９】ＬＥＤヘッド５０３は、図１１に示すよう
に各ＬＥＤ素子５０８（５０８ａ，５０８ｂ，……）の
発光を制御するＬＥＤ発光制御回路（ＩＣ回路）５０７
を設けており（実際には数十個のＬＥＤ素子毎に設けて
いる）、そのＬＥＤ発光制御回路５０７がＬＥＤ書込制
御回路５０１より転送されてくる画素転送クロック信号
及びＬＥＤ発光制御信号（セット信号，デューティ信
号，補正係数データ）に基づいて画像データのシフト，
光量補正等の制御を行なう。

【００５０】ＬＥＤ発光制御回路５０７は、例えば図１
０に示すように、４分割された各画像データをそれぞれ
を格納するシフトレジスタ６１〜６４と、その各シフト
レジスタ６１〜６４への各画像データのシフト及び各Ｌ
ＥＤ素子の光量補正を行なうＬＥＤヘッド制御部６５と
を備えており、ＬＥＤ書込制御回路５０１からＬＥＤド
ライバ回路５０２を介して転送されてくる各画像データ
はシフトレジスタ６１〜６４により順次対応するＬＥＤ
素子５０８の位置まで転送され、デューティ信号と補正
係数データに対応する時間分だけ各ＬＥＤ素子５０８が
発光し、図６の感光体ドラム２５上に静電潜像が形成さ
れる。

【００５１】各ＬＥＤ素子５０８は、図１１に示すよう
にＬＥＤ発光用電源装置５０６の出力端子Ｖcc2 との間
に介挿されているＬＥＤ発光制御回路５０７内のスイッ
チング素子（例えばトランジスタで各ＬＥＤ素子毎に設
けられている）がＯＮになることにより抵抗５０９（５
０９ａ，５０９ｂ，……）を介して電流が流れるため発
光する。したがって、その発光量（電流量）は、ＬＥＤ
発光用電源装置５０６から供給される電圧（電力）を可
変したり、ＬＥＤ書込制御回路５０１からのデューティ
信号のパルス幅を変更することによって異ならせること
ができる。

【００５２】次に、図１０のＬＥＤ発光用電源装置５０
６について図１３を参照して説明する。図１３は、ＬＥ
Ｄ発光用電源装置５０６の構成例を示すブロック図であ
り、図中のサーミスタ７０１がこの発明に係わるスイッ
チング素子７０２の表面温度を検出する温度検出手段で
ある。

【００５３】ＬＥＤ発光用電源装置５０６はスイッチン
グ電源装置であり、入力端子ＡＢ間に印加されるＡＣ
（交流）電圧は整流器７０３により整流され、更にコン
デンサ７０４により平滑されるが、検知回路７０５及び
制御回路７０６によるフィードバック制御が始まるまで
はコンデンサ７０４の突入電流は非常に大きくなる。そ
れを防ぐために、トランス７０７の２次出力によりトラ
イアック７０８を制御し、フィードバック制御が始まる
まではトライアック７０８をＯＦＦにすることにより抵
抗７０９に電流を流して上記突入電流を小さくさせる。

【００５４】フィードバック制御が行なわれ出すと、次
第にトライアック７０８をＯＮにさせていく。そして、
平滑された入力電圧は制御回路７０６によってパルス幅
変調（ＰＷＭ）制御されたスイッチング素子７０２にス
イッチングされて、トランス７０７の２次側へ出力供給
される。トランス７０７の２次側では、その供給電圧を
ダイオード７１０によって再び整流し、更にインダクタ
７１１によってコンデンサ７１２への突入電流を抑えつ
つ、そのコンデンサ７１２により平滑して出力端子ＣＤ
間に出力を得る。

【００５５】検知回路７０５では、出力端子ＣＤ間の出
力電圧を検知して制御回路７０６へフィードバックする
が、制御回路７０６では、ＰＷＭ制御を用いて検知回路
７０５によって検知された電圧が所定の電圧より低い時
には、スイッチング素子７０２のＯＮ時間を長くして出
力電圧を高くし、逆に検知された電圧が所定の電圧より
高い時にはスイッチング素子７０２のＯＮ時間を短くし
て出力電圧を下げることにより、出力電圧の制御及び安
定化を行なう。

【００５６】一方、画像密度が増えると、ＬＥＤヘッド
５０３の発光量が増えるのでＬＥＤ発光用電源装置５０
６からの出力電流が増加する。そして、ＬＥＤ発光用電
源装置５０６からの出力電流が増加すると、スイッチン
グ素子７０２のＯＮ時間が長くなるのでその表面温度が
上昇し、サーミスタ７０１がスイッチング素子７０２の
表面温度を検出してその温度信号をプリンタ制御回路５
０４へ出力する。

【００５７】プリンタ制御回路５０４は、サーミスタ７
０１による検出温度に応じてＬＥＤ書込制御回路５０１
へ発光光量選択信号（デューティ設定信号）を送り、Ｌ
ＥＤヘッド５０３の発光デューティ比を図１４に示すよ
うに制御する。つまり、サーミスタ７０１による各検出
温度に対応するＬＥＤヘッド５０３の発光デューティ比
のテーブルを持ち、その検出温度が上昇して８０℃にな
ると、ＬＥＤヘッド５０３に流れる電流を少なくするた
めにその発光デューティ比を１５％から下げ始める。

【００５８】そして、サーミスタ７０１による検出温度
が１２５℃に達するまでは、ＬＥＤヘッド５０３の発光
デューティ比を最低７％まで下げて出力電圧（発光量）
を下降させるが、１２５℃を越えると０％にして発光を
止める。

【００５９】なお、この実施例では発光光量選択信号は
３ビットなので、サーミスタ７０１による検出温度が８
０℃〜１２５℃の間はＬＥＤヘッド５０３の発光デュー
ティ比を８段階で１５％〜７％へ下げることになる。逆
に、サーミスタ７０１による検出温度が一旦１２５℃を
越えてＬＥＤヘッド５０３の発光が止まった後下がる時
は、１００℃に下がるまでは発光を復帰させないように
ヒステリシスを持たせてある。

【００６０】このように、この実施例のデジタル複写機
では、温度検出手段であるサーミスタ７０１がスイッチ
ング電源装置であるＬＥＤ発光用電源装置５０６内のス
イッチング素子７０２の表面温度（ＬＥＤヘッド５０３
の全発光領域の大きさに対応するデジタル画像情報中の
黒画素データ数に比例する）を検出し、その検出温度が
予め定めた第１の制限温度である８０℃以下であればＬ
ＥＤヘッド５０３の発光デューティ比を所定の発光デュ
ーティ比（１５％）のままとし、８０℃以上で且つそれ
より高い予め定めた第２の制限温度である１２５℃以下
であればＬＥＤヘッド５０３の発光デューティ比を暫次
低下させ、１２５℃以上になったときにはＬＥＤヘッド
５０３の発光を停止させるので、画像密度が高い原稿の
画像を複写する場合にも、ＬＥＤ発光用電源装置５０６
がダウンすることなく、安定した連続コピーを行なうこ
とができる。

【００６１】ここで、ＬＥＤヘッド５０３の全てのＬＥ
Ｄが発光（黒ベタを作成する場合）することは極めて稀
であり、連続することは考えにくいが、スイッチング素
子７０２の温度検出を行なわないと、スイッチング素子
７０２のジャンクション温度が半導体の許容値である１
５０℃を越えて破損してしまう。破損を避けるために
は、スイッチング素子７０２を大きくし、しかも放熱板
や関連する部品も大きくする等を行なえばよいが、そう
するとＬＥＤ発光用電源装置５０６を大きくする必要が
あり、コストアップとなる。また、専有スペースも大き
くなる等の欠点が発生する。

【００６２】ＬＥＤ発光用電源装置５０６の容量は小さ
くても、短時間であれば全発光するための電流供給は可
能であり、この場合はＬＥＤヘッド５０３の発光デュー
ティ比を下げる必要はない。通常は、ライン画像が主体
でスイッチング素子７０２の表面温度も低いため、ＬＥ
Ｄヘッド５０３の全発光領域が僅かの時間であればその
発光デューティ比を下げずに対応できる。

【００６３】ＬＥＤヘッド５０３の全発光領域が長く続
くと、スイッチング素子７０２の表面温度は上がり、ス
イッチング素子７０２及びＬＥＤ発光用電源装置５０６
内のトランスや抵抗等が許容限界温度以下になるように
ＬＥＤヘッド５０３の発光デューティ比を制御すること
により、ＬＥＤ発光用電源装置５０６として実用的な電
源装置を設計できる。また、ＬＥＤヘッド５０３の発光
デューティ比が低下しても、ライン画像であれば濃度の
低下は少ない。ベタ画像は若干の濃度低下をきたすが実
用上は支障ない。

【００６４】また、スイッチング素子７０２の表面温度
について第１，第２の制限温度を設けることにより、Ｌ
ＥＤ発光用電源装置５０６びＬＥＤヘッド５０３の熱周
りの設計が行ない易くなる。さらに、第１，第２の制限
温度をそれぞれ最適温度である８０℃，１２５℃にする
ことにより、スイッチング素子７０２の表面温度が更に
限定されるため、ＬＥＤ発光用電源装置５０６びＬＥＤ
ヘッド５０３の具体的な設計が可能となる。

【００６５】なお、この実施例においては、サーミスタ
７０１による検出温度を第１，第２の制限温度（８０
℃，１２５℃）と比較することによってＬＥＤヘッド５
０３の発光デューティ比を段階的に異ならせるようにし
たが、第１，第２の制限温度として別の温度を設定した
り、制限温度数を増やす等の設計変更を行なってＬＥＤ
ヘッド５０３の発光デューティ比の制御を多少変更して
もよい。

【００６６】また、この実施例においては、サーミスタ
７０１によってＬＥＤ発光用電源装置５０６内のスイッ
チング素子７０２の表面温度を検出するようにしたが、
ＬＥＤ発光用電源装置５０６内の他の個所の温度を検出
するようにしてもよい。さらに、温度検出手段としてサ
ーミスタ以外のものを使用してもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
るデジタル複写機では、電源装置内の温度に応じてＬＥ
Ｄヘッドの発光デューティ比を異ならせることによって
そのＬＥＤヘッドに供給する電力を制限するので、画像
密度が高い原稿の画像を複写する場合にも安定した連続
コピーを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本構成を示す機能ブロック図であ
る。

【図２】この発明の一実施例であるデジタル複写機の構
成例を示すブロック図である。

【図３】図２の画像読取装置１００の機構部の一例を示
す概略構成図である。

【図４】同じく画像処理回路１０４の構成例を示すブロ
ック図である。

【図５】同じく画像メモリ部３０１の構成例を示すブロ
ック図である。

【図６】同じく複写機本体２００の機構部の一例を示す
概略構成図である。

【図７】同じく操作パネル４２０の構成例を示すレイア
ウト図である。

【図８】同じくＬＥＤ書込制御回路５０１の構成例を示
すブロック図である。

【図９】図８の発光光量制御部５９の構成例を示すブロ
ック図である。

【図１０】図２のＬＥＤヘッド５０３の構成例を示すブ
ロック図である。

【図１１】同じくＬＥＤヘッド５０３の要部例を示す回
路図である。

【図１２】同じくＬＥＤ書込制御回路５０１における各
信号及び画像データの出力タイミングとＬＥＤヘッド５
０３の各ＬＥＤ素子の発光タイミングの一例を示すタイ
ミング図である。

【図１３】図１０のＬＥＤ発光用電源装置５０６の構成
例を示す回路図である。

【図１４】図１３のサーミスタ７０１による検出温度と
図１０のＬＥＤヘッド５０３の発光デューティ比との関
係の一例を示す線図である。

【符号の説明】

５９：発光光量制御部 ６１：シフトレジスタ ６５：ＬＥＤヘッド制御部 １００：画像読取装置 ２００：複写機本体 ５０１：ＬＥＤ書込制御回路 ５０３：ＬＥＤヘッド ５０４：プリンタ制御回路 ５０６：ＬＥＤ発光用電源装置 ５０８：ＬＥＤ素子 ５１２：発光光量制御ＲＯＭ ５１３：発光光量補正ＲＯＭ ７０１：サーミスタ ７０２：スイッチング素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/00 ３０３ 15/043 15/04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の画像を光電変換素子を用いて多値
   の濃度信号に変換する画像読取手段と、該手段によって
   変換された多値の濃度信号をデジタル画像情報に変換す
   る変換手段と、該手段によって変換されたデジタル画像
   情報を記憶する記憶手段と、該手段に記憶されたデジタ
   ル画像情報を感光体上に書き込むための複数のＬＥＤ素
   子を主走査方向に所定密度で列設した１次元のＬＥＤヘ
   ッドを含む画像作成手段と、前記ＬＥＤヘッドへのデジ
   タル画像情報の転送と該ＬＥＤヘッドの発光及び発光デ
   ューティ比を制御する制御手段と、前記ＬＥＤヘッドに
   所要電力を供給する電源装置とを備えたデジタル複写機
   において、 前記電源装置内の温度を検出する温度検出手段を設け、 前記制御手段が、前記温度検出手段による検出温度に応
   じて前記ＬＥＤヘッドの発光デューティ比を異ならせる
   発光デューティ比制御手段を有することを特徴とするデ
   ジタル複写機。
2. 【請求項２】 前記電源装置がスイッチング電源装置で
   あり、前記温度検出手段が該スイッチング電源装置内の
   スイッチング素子の表面温度を検出する手段であり、 前記発光デューティ比制御手段が、前記温度検出手段に
   よる検出温度が予め定めた第１の制限温度以下であれば
   前記ＬＥＤヘッドの発光デューティ比を所定の発光デュ
   ーティ比のままとし、前記第１の制限温度以上で且つ該
   第１の制限温度より高い予め定めた第２の制限温度以下
   であれば前記ＬＥＤヘッドの発光デューティ比を暫次低
   下させ、前記第２の制限温度以上になったときには前記
   ＬＥＤヘッドの発光を停止させる手段であることを特徴
   とする請求項１記載のデジタル複写機。
3. 【請求項３】 前記第１の制限温度が８０℃、前記第２
   の制限温度が１２５℃であることを特徴とする請求項２
   記載のデジタル複写機。