(57)【要約】【課題】発光素子アレイにおける発光素子の故障の有無を診断可能とする。これを用いて像担持体の残像電位除去の処理で異常が発生することを検知可能とする。これにより、前ページの残像が生じた異常画像をプリントして出力することを未然に防止可能な、画像形成装置を提供する。【解決手段】電子写真装置における帯電、露光、現像、転写の工程を経て、トナー像を転写材に転写した後に、感光体ドラム上の残像電位を除去するために、ＬＥＤアレイ１０１を設ける。ＬＥＤアレイ駆動電流を制御して、ＬＥＤアレイ１０１に流れる最大電流を検出して、発光素子の故障の有無を判断する。これにより、回路規模や部品点数の少ない簡素な構成で、ＬＥＤチップの故障診断を行う。【選択図】図１
2011013418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を用いた電子写真方式により、帯電、露光、現像、転写及び前記像担持体の残像電位除去の工程を経て画像を形成する画像形成装置において、
複数の発光素子を直列に接続した発光素子列を、さらに並列に複数接続した発光素子アレイと、
前記発光素子アレイに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記残像電位除去の工程を行う際、前記電流検出手段により検出される電流が一定となるように、前記発光素子アレイに供給する電流を制御する定電流制御手段と、
前記発光素子アレイに印加される電圧が定電圧駆動に切換えられた状態で、前記電流検出手段により検出される電流が所定値以上である場合に、前記発光素子アレイが故障していることを検知する故障診断手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定電流制御手段により定電流制御を行う際の電流目標値を前記発光素子アレイに流れる最大電流よりも高い目標電流に変更することで、前記定電流制御が機能しないようにする定電流無効切換え手段を有することを特徴とする請求項１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、像担持体を用いた電子写真方式により、帯電、露光、現像、転写、像担持体の残像電位除去の工程を経て、プリント用シートにトナー像を形成する画像形成装置に係わる。特に、故障診断手段を備えた発光素子アレイを光源装置として、残像電位除去の処理に利用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置には、画像形成のプロセスで、感光体ドラムに対し、帯電、露光、現像、転写及び像担持体の残像電位除去の処理を行うものがある。
【０００３】
さらに、このような画像形成装置には、像担持体の残像電位除去の処理を、光源装置であるＬＥＤアレイ（発光ダイオードＬＥＤを複数接続したもの）を利用して行うように構成したものがある。このＬＥＤアレイを利用した画像形成装置では、ＬＥＤアレイによって像担持体である感光体ドラムの画像領域に光を照射して感光体ドラム上に残る残像電位を除去する残像電位除去の処理を行う。
【０００４】
このように用いられる光源装置であるＬＥＤアレイは、直列と並列に接続された複数個のＬＥＤ素子を２次元的に配置して構成されているのが普通である。
【０００５】
このように構成されたＬＥＤアレイでは、複数あるＬＥＤ素子の１つでもオープン故障すると、直列接続された複数のＬＥＤに対する電流が遮断され発光しなくなる。すると、このＬＥＤアレイが光を照射する感光体ドラムの画像領域では、オープン故障により発光しなかった複数のＬＥＤに対応する部分に対して光が照射しなくなり、残像電位が残ることになる。
【０００６】
その結果、一部に残像電位が残っている感光体ドラムに対して帯電、露光、現像及び転写のプロセスによって画像を形成した場合には、プリント画像の一部に前ページの残像が形成されて異常画像が出力される虞がある。
【０００７】
そこで、従来、ＬＥＤアレイでは、ＬＥＤ素子の故障を発見するための故障診断技術が提案されている。このＬＥＤアレイの故障診断技術では、ＬＥＤアレイの電源ラインにおける磁心コアにコイルを巻くことによって、ＬＥＤアレイの電源ラインに流れる電流変化を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、ＬＥＤアレイの故障診断技術では、直列に接続されたＬＥＤの降下電圧を測定することで、故障診断を行う技術が提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３１９５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２６２４号公報
【特許文献３】特開２００５−２５９７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述したコイルで電流変化を検出する方法では、電源ラインにコイルを設ける必要があるため、基板上での実装が困難である。
【００１１】
また、前述した直列接続されたＬＥＤ素子群の降下電圧を測定する方法では、並列接続されているＬＥＤ素子群を独立にＯＮ／ＯＦＦする駆動回路が必要となるため、実装部品数の増加により基板の大型化が問題となる。
【００１２】
本発明の目的は、ＬＥＤアレイの全てのＬＥＤ素子における故障の有無を、容易に基板実装できる構造の部品を少数用いて簡素に構成した小型で廉価な回路によって、信頼性の高い診断をできるようにする。そして、この回路を用いた画像形成装置において、ＬＥＤアレイの故障を検出し、像担持体の残像電位除去の処理で異常が発生することを検知する。これにより、前ページの残像が生じた異常画像をプリントして出力することを未然に防止することが可能な、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、像担持体を用いた電子写真方式により、帯電、露光、現像、転写及び前記像担持体の残像電位除去の工程を経て画像を形成する画像形成装置において、複数の発光素子を直列に接続した発光素子列を、さらに並列に複数接続した発光素子アレイと、前記発光素子アレイに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記残像電位除去の工程を行う際、前記電流検出手段により検出される電流が一定となるように、前記発光素子アレイに供給する電流を制御する定電流制御手段と、前記発光素子アレイに印加される電圧が定電圧駆動に切換えられた状態で、前記電流検出手段により検出される電流が所定値以上である場合に、前記発光素子アレイが故障していることを検知する故障診断手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＬＥＤアレイの全てのＬＥＤ素子における故障の有無を、容易に基板実装できる構造の部品を少数用いて簡素に構成した小型で廉価な回路によって、信頼性の高い診断が可能である。また、この回路を用いた画像形成装置において、ＬＥＤアレイの故障を検出し、像担持体の残像電位除去の処理で異常が発生することを検知することができる。これにより、前ページの残像が生じた異常画像をプリントして出力することを未然に防止することが可能な、画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の画像形成装置に利用する光源装置の実施の形態に係わる故障診断手段を備えた発光素子アレイ駆動回路の概略回路図である。
【図２−１】本発明の画像形成装置に利用する光源装置の実施の形態に係わる発光素子アレイの駆動電流を決定するターゲット電流制御電圧波形を示す説明図である。
【図２−２】図２−１に示されたターゲット電流制御電圧に従って、故障してない正常な発光素子アレイに流れる駆動電流の波形を示す説明図である。
【図２−３】図２−１に示されたターゲット電流制御電圧に従って、故障した発光素子アレイに流れる駆動電流の波形を示す説明図である。
【図３】本実施の形態に係わる発光素子アレイで、ＬＥＤチップが故障した状態を説明するための回路説明図である。
【図４】本発明の画像形成装置で実行される発光素子アレイの故障診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係わる故障診断手段を備えた発光素子アレイを装着した画像形成装置を示す概略構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置について、図５を参照しながら説明する。この図５に概略構成を示す画像形成装置は、複数の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用したカラー電子写真装置として構成されている。また、このカラー電子写真装置では、像担持体を用いた電子写真方式により、帯電、露光、現像、転写、像担持体の残像電位除去の工程を経て、プリント用シートに各色のトナー像を形成する。さらに、このカラー電子写真装置では、像担持体の残像電位除去の処理を、故障診断手段を備えた発光素子アレイを利用して行う。
【００１７】
図５に示すように、このカラー電子写真装置は、記録画像信号出力部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。この画像出力部１Ｐは、４つ並設された画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、制御ユニット（不図示）とを有する。
【００１８】
次に、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００１９】
各画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）は、同様に構成されている。各画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）には、第一の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体である感光体ドラム１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が矢印方向に回転駆動されるように回転自在に軸支されている。
【００２０】
感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向に順に、一次帯電器１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）及び光学系１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）が配置されている。これと共に、折り返しミラー１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）、現像装置１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）及びクリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）が配置されている。このクリーニング装置１５は、像担持体に対する残像電位除去の処理を行うため、本実施の形態の要部となる故障診断手段を備えた光源装置であるＬＥＤアレイユニットを備える。
【００２１】
各画像形成部１０では、像担持体である感光体ドラム１１の回転方向の最も上流側に配置された一次帯電器１２ａ〜１２ｄが、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次の位置に配置された光学系１３ａ〜１３ｄは、記録画像信号出力部１Ｒからの記録画像信号に応じて変調したレーザービーム等の光線を折り返しミラー１６ａ〜１６ｄで反射して感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光して静電潜像を形成する。
【００２２】
次に、各々の画像形成部１０に対応したイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（トナー）を備える各現像装置１４ａ〜１４ｄによって、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像を顕像化する。
【００２３】
各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に顕像化された可視画像（トナー像）は、画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄにて中間転写ユニット３０を構成するベルト状の中間転写体である中間転写ベルト３１に転写される。なお、中間転写ユニット３０については、後述する。
【００２４】
各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄにおける、各対応した画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流側には、クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが配置されている。クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、中間転写体に転写されずに感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行うと共に残像電位除去の処理を行うように構成されている。
【００２５】
このため、各クリーニング装置１５内には、像担持体である感光体ドラムに対する残像電位除去の処理を行うためのＬＥＤアレイユニットが配置されている。このＬＥＤアレイユニットは、感光体ドラム表面に所定量以上の光を照射することで、残電荷による電位ムラを除去するように構成されている。
【００２６】
このカラー電子写真装置は、上述したプロセスにより、カラー画像の形成が順次行われる。
【００２７】
次に、このカラー電子写真装置に設けられた給紙ユニット２０について説明する。この給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１ａ、２１ｂ及び手差しトレイ２７とを備える。これらカセット２１ａ、２１ｂ又は手差しトレイ２７は、それぞれ転写材Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６を備える。
【００２８】
さらに、給紙ユニット２０は、各ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６から送り出された転写材Ｐを搬送するための給紙ローラ対２３と、給紙ガイド２４とを備える。これと共に給紙ユニット２０は、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ、２５ｂを備える。
【００２９】
次に、このカラー電子写真装置に設けられた中間転写ユニット３０について説明する。
【００３０】
この中間転写ユニット３０では、中間転写ベルト３１に駆動力を伝達するための駆動ローラ３２と、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３と、二次転写対向ローラ３４との間に、中間転写ベルト３１が張設巻回されている。
【００３１】
このように張設巻回された中間転写ベルト３１では、駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間が、一次転写平面Ａに構成されている。
【００３２】
また、駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングしてベルトとのスリップを防ぐように構成されている。駆動ローラ３２は、パルスモータ（不図示）によって回転駆動されるように構成されている。
【００３３】
この中間転写ユニット３０では、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄにおける中間転写ベルト３１の裏側に、一次転写用帯電器３５（３５ａ〜３５ｄ）が配置されている。
【００３４】
一方、この中間転写ユニット３０では、二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅが形成されている。この二次転写ローラ３６は、転写材Ｐを介して中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されるように構成されている。
【００３５】
また、中間転写ベルト３１の二次転写領域Ｔｅの移動方向下流側には、転写材Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配置されている。このクリーニング装置５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備えている。
【００３６】
転写材Ｐの搬送路における二次転写領域Ｔｅより下流側には、定着ユニット４０が配置されている。この定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、そのローラに転写材Ｐを介して加圧される加圧ローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）とを有する。
【００３７】
さらに、転写材Ｐの搬送路上には、定着ユニット４０へ転写材Ｐを導くための搬送ガイド４３と、定着ユニット４０から排出されてきた転写材Ｐを装置外部へ搬出するための内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５等が配置されている。
【００３８】
次に、上述のように構成したカラー電子写真装置で画像を形成するときの動作について説明する。
【００３９】
このカラー電子写真装置では、画像形成動作開始信号が発せられると、先ず、ピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。この送り出された転写材Ｐは、回動する給紙ローラ対２３に挟まれて搬送され、一対の給紙ガイド２４の間に挟まれるように案内されながらレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送される。この時、レジストローラ２５ａ、２５ｂは、停止されているので、転写材Ｐの先端がニップ部に突き当たって停止する。
【００４０】
このレジストローラ２５ａ、２５ｂは、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせて回転動作を開始する。この回転開始時期は、転写材Ｐと、画像形成部で中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像とが、二次転写領域Ｔｅにおいて一致するように、回転開始のタイミングが設定されている。
【００４１】
一方、画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、中間転写ベルト３１の回転方向で最上流側にある感光体ドラム１１ｄ上に前述したプロセスによって、トナー像が形成される。
【００４２】
この最上流側の感光体ドラム１１ｄに形成されたトナー像は、一次転写領域Ｔｄにおいて、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄにより中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００４３】
このように一次転写されたトナー像は、次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。この一次転写領域Ｔｃにある感光体ドラム１１ｃでは、各画像形成部間を中間転写ベルト３１上のトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われる。そして、中間転写ベルト３１上のトナー像が一次転写領域Ｔｃに至ると、前トナー像の上にレジストを合わせて、その次のトナー像が重ねて転写される。
【００４４】
このカラー電子写真装置では、４箇所の画像形成部において、上述の如き動作を繰り返すことにより、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に重ねて一次転写される。
【００４５】
このように中間転写ベルト３１上に一次転写されたカラートナー像は、二次転写領域Ｔｅに送られる。これと時を合わせて、転写材Ｐは、二次転写領域Ｔｅに搬入され中間転写ベルト３１に接触する。
【００４６】
すると、中間転写ベルト３１上に一次転写されたカラートナー像と転写材Ｐとは、重ね合わされた状態で、二次転写対向ローラ３４と二次転写ローラ３６とに挟まれるようにして転接される。この中間転写ベルト３１及び転写材Ｐが二次転写ローラ３６を通過するタイミングに合わせて、二次転写ローラ３６には、高電圧を印加して、中間転写ベルト３１上の４色のトナー像を転写材Ｐの表面に転写する。
【００４７】
次に、カラートナー像が転写された転写材Ｐは、搬送ガイド４３によって定着ユニット４０の定着ローラニップ部に搬入される。この定着ユニット４０では、ローラ対４１ａ、４１ｂの間にカラートナー像が転写された転写材Ｐを所定のニップ圧力で挟んで加熱することにより、カラートナー像を転写材Ｐの表面に定着させる。
【００４８】
このようにしてカラートナー像が転写された転写材Ｐは、内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５によって搬送されて、機外に排出され、トレイ上に集積される。
【００４９】
次に、本実施の形態に係わるカラー電子写真装置に用いる、故障診断手段を備えた発光素子アレイで構成した光源装置について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００５０】
図１の故障診断制御部（故障診断手段）を備えたＬＥＤアレイ駆動回路の概略図で、１０１は、ＬＥＤアレイである。このＬＥＤアレイ１０１は、発光ダイオードで構成されるＬＥＤ素子１０４を、直列に７個、並列に４個接続し、平面的（２次元的）に配置して構成されている。すなわち、このＬＥＤアレイ１０１は、複数（ここでは７個）のＬＥＤ素子１０４を直列に接続した発光素子列を、さらに並列に複数接続（ここでは４個）して構成されている。
【００５１】
このＬＥＤアレイ駆動回路は、定電流駆動で所定の光量が照射されるように電流調整抵抗１０５を設けることにより、ＬＥＤ素子の製造バラツキによる光量バラツキの影響を低減するように構成されている。
【００５２】
また、このＬＥＤアレイ駆動回路は、直列接続された７個のＬＥＤ群の降下電圧が、ＬＥＤ素子１０４の製造バラツキによる影響を受けないように、降下電圧調整抵抗１０６で調整するように構成されている。
【００５３】
このＬＥＤアレイ駆動回路には、電源から供給されてＬＥＤアレイ１０１に流れる電流を一定に保つための制御回路部である定電流制御部１０２が設けられている。この定電流制御部１０２は、ＬＥＤアレイ１０１に電流を供給して電流駆動するトランジスタ１０９と、ＬＥＤアレイ１０１に流れる電流を電圧に変換して検出するための電流検出抵抗１０７とを備える。これと共に、定電流制御部１０２は、ターゲット電流と検出電流を比較して、トランジスタ１０９による駆動電流を制御するオペアンプ１０８を備える。さらに、この定電流制御部１０２は、ＬＥＤアレイ１０１の駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御するためにオペアンプ１０８のマイナス端子にかかる電圧を強制的に切換えるＯＮ／ＯＦＦ制御部１１１を備える。また、この定電流制御部１０２は、定電流駆動のターゲット電流に応じてオペアンプ１０８のプラス端子にかかる電圧を切り替えるターゲット電流切換え部１１０（定電流無効切換え手段）を備える。
【００５４】
すなわち、ターゲット電流切換え部１１０は、定電流制御部１０２で制御する電流目標値を、ＬＥＤアレイ１０１に流れる最大電流よりも高い目標電流に変更することで定電流制御が機能しないようにする。
【００５５】
このＬＥＤアレイ駆動回路は、カラー電子写真装置（画像形成装置）の各種制御の中枢的な機能を果たす中央演算処理部であるＣＰＵ１０３で制御されるように構成されている。さらに、このＣＰＵ１０３は、ＬＥＤアレイ１０１の故障診断制御部を備える。
【００５６】
このＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１１５に記憶されているプログラムに従い、カラー電子写真装置における各種制御部に対する命令および演算処理を実行する。ＲＡＭ１１６は、データを記憶保持するメモリであり、カラー電子写真装置の制御に用いられる制御パラメータとなる各種データを記憶する。
【００５７】
故障診断制御部１１２は、電流検出部１１３と、故障検知部１１４とを備える。この電流検出部１１３は、ＬＥＤアレイ１０１に流れる電流を電流検出抵抗１０７により電圧変換し、さらに電流検出抵抗１０７から出力された信号をデジタル信号として検出するために、ＡＤ変換機能を備えている。
【００５８】
また、故障検知部１１４（故障診断手段）は、電流検出部１１３（電流検出手段）で検出した電流値が所定値に達しているか否かでＬＥＤアレイ１０１の故障診断を行う機能を備えている。すなわち、故障検知部１１４は、電流検出部１１３の検出結果が所定値以上になるか否かを判別することで、ＬＥＤアレイ１０１の異常を検知する。
【００５９】
このＣＰＵ１０３は、ＬＥＤアレイ１０１の故障診断を行うときに、ターゲット電流切換え部１１０に対して命令信号を送信して、ＬＥＤアレイ１０１の最大電流値よりも高いターゲット電流にするための機能を備える。
【００６０】
次に、ＬＥＤアレイ１０１に流すターゲット電流を決める制御電圧信号や実際にＬＥＤアレイに流れる電流波形の様子を図２に示したタイミングチャートを用いて説明する。
【００６１】
図２−１のターゲット電流制御信号図は、ターゲット電流切換え部１１０（定電流無効切換え手段）を介してオペアンプ１０８に印加されるターゲット電流の制御電圧信号を示すものである。この図２−１に示すように、オペアンプ１０８に印加されるターゲット電流の制御電圧信号が０ｖのときは、ＬＥＤアレイの駆動をＯＦＦにする。また、ターゲット電流の制御電圧信号が３．０ｖのときは、４０ｍＡで定電流制御を行う。
【００６２】
そして、ＬＥＤアレイの故障診断を行う場合には、ＬＥＤアレイの電流が最大となるように制御電圧レベルを１２ｖまで上げる。
【００６３】
特に故障診断を行う状態では、本実施の形態におけるＬＥＤアレイの最大電流が、駆動電圧ＶＣＣ（＝２４ｖ）のときに１６０ｍＡ程度であるので、ターゲット電流が２００ｍＡとなるように制御電圧を１２ｖにする。これによりＬＥＤアレイは、定電流駆動できない状態になるので、駆動電圧ＶＣＣ（＝２４ｖ）による定電圧駆動をしているのと同じ状態となる。
【００６４】
ここで図２−２は、図２−１に示したターゲット電流制御電圧に応じて、ＬＥＤアレイに流れる電流の様子を示しており、ＬＥＤアレイが故障していない正常な場合の例である。
【００６５】
図２−２に示すように、ターゲット電流を２００ｍＡに設定した状態では、駆動電圧がＶＣＣ（＝２４ｖ）のときに、ＬＥＤアレイに１６０ｍＡまでしか電流が流れないため、最大の１６０ｍＡで飽和している。また、ターゲット４０ｍＡ設定の状態では、定電流駆動が機能して４０ｍＡに保つように電流が流れる。
【００６６】
しかしながら、図２−３に示した一部のＬＥＤが故障して電流が流れない状態では、ターゲット電流を２００ｍＡに設定したときに、１６０ｍＡまで到達しない。この図２−３では、１２０ｍＡで飽和している様子が示されている。
【００６７】
これは、図３に示すように、何れか１つのＬＥＤチップが故障した場合には、その故障チップがある列に電流が流れなくなり、残り３列だけに電流が流れるので、最大１６０ｍＡ流れるはずの電流が３／４の１２０ｍＡしか流れなくなっているのである。
【００６８】
よって、ターゲット電流を２００ｍＡに設定したときに、１２０ｍＡで飽和している場合には、一部のＬＥＤが故障していると判断できる。
【００６９】
次に、本実施の形態に係わるＬＥＤアレイ故障診断機能の動作フローについて、図４に示すＬＥＤアレイ故障診断フローチャートにより説明する。
【００７０】
このＬＥＤアレイの故障診断処理は、電源投入時やプリント開始前等、カラー電子写真装置のスペックや構成に応じて最良のタイミングで開始される（ステップＳ１０１）。故障診断が開始されると、ＬＥＤアレイのターゲット電流をＬＥＤアレイの最大定格電流以上に設定する（ステップＳ１０２）。
【００７１】
次に、ステップＳ１０２で設定したターゲット電流でＬＥＤを点灯させる（ステップＳ１０３）。そして、図１に示した電流検出部１１３で検出した電流値が１４０ｍＡ以上であるか否かを故障検知部１１４で比較検査する（ステップＳ１０４）。
【００７２】
ステップＳ１０４の比較検査で１４０ｍＡ以上であった場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）には、ＬＥＤアレイ１０１は故障していない（異常なし）と判断される（ステップＳ１０５）。
【００７３】
異常がないと判断された場合（ステップＳ１０５）には、ターゲット電流をプリント動作時に必要な所望の電流値に設定して（ステップＳ１０６）次のステップＳ１０９へ進む。
【００７４】
一方、ステップ１０４の比較検査において、１４０ｍＡより低い電流であった場合（ステップＳ１０４でＮＯ）には、故障していると判断される（ステップＳ１０７）。そして、画像形成装置の操作部などに、ユーザあるいはメンテナンス担当者が故障していることを認識できるように警告表示を実施して（ステップＳ１０８）次のステップＳ１０９へ進む。
【００７５】
ステップＳ１０９では、ＬＥＤを消灯して（ステップＳ１０９）、この故障診断処理を終了する。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態のカラー電子写真装置には、ＬＥＤアレイの故障診断機能を設けている。このＬＥＤアレイは、全てのＬＥＤ素子を１つの定電流駆動回路で駆動する簡素な回路構成とできる。このＬＥＤアレイでは、定電流駆動の目標電流を切り替える制御を行うことによって、ＬＥＤアレイに流れる最大電流を検査して故障の有無を診断することが可能となる。
【００７７】
すなわち、このＬＥＤアレイを各クリーニング装置１５内に配置して構成したカラー電子写真装置では、ＬＥＤアレイユニットに流れる最大電流を検査して故障の有無を診断することが可能となる。この故障診断機能によって、ＬＥＤアレイユニットにおける一部のＬＥＤ素子１０４が故障していることを事前に検知した場合には、カラー電子写真装置で画像形成の処理を停止して修理できる。要するに、この故障診断機能を備えたカラー電子写真装置では、ＬＥＤアレイの一部のＬＥＤ素子１０４が故障して発光しなくなった場合に、画像形成の処理を停止する。これにより、ＬＥＤ素子１０４が故障で発光しないため、感光体ドラム表面の一部に光が照射されず、残電荷による電位ムラを生じた状態で画像形成処理をしてしまうことを避けることができる。このため、この故障診断機能を備えたカラー電子写真装置では、前ページの残像が生じるような異常画像をプリントしてしまうことを未然に防止することが可能となる。
【００７８】
具体的に言うと、このカラー電子写真装置が備える故障診断機能では、ＬＥＤアレイユニットに、ＬＥＤアレイの最大定格電流以上に設定されたターゲット電流を流して、ＬＥＤアレイに流れる電流値を検出する。このとき、正常なＬＥＤアレイでは、所定の飽和した電流値以上の電流が流れないという特性がある。
【００７９】
これと共に、ＬＥＤアレイにおける一部のＬＥＤ素子１０４が故障すると、故障したＬＥＤ素子１０４と直列接続された一群のＬＥＤ素子１０４全体に電流が流れなくなる。要するに、一部のＬＥＤ素子１０４が故障した場合には、ＬＥＤアレイ全体にターゲット電流を流したときに飽和する電流の値が段階的に低くなる。例えば、直列接続された複数のＬＥＤ素子１０４群を、複数並列に接続してＬＥＤアレイを構成した場合には、その並列接続の個数に対応して飽和する電流の値が段階的に低くなる。このため、一部のＬＥＤ素子１０４が故障したＬＥＤアレイにターゲット電流を流したときに検出される電流値は、正常な場合の電流値と比較すると、大きな差があるため、簡素な構成で、高い信頼性をもって検出可能となる。
【００８０】
よって、故障診断機能を有するＬＥＤアレイユニットを、少ない部品点数で容易に基板実装して小型で廉価に製造できるので、残像などの画像欠陥プリントを出力することのない高品質で小型かつ廉価な画像形成装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、故障診断手段を備えた発光素子アレイを有する光源装置として構成し、これを電子写真方式による帯電、露光、現像、転写といった工程を経て、トナー像をプリント用紙に形成する画像形成装置に利用可能とする技術である。
【符号の説明】
【００８２】
１１  感光体ドラム
１２  一次帯電器
１３  光学系
１４  現像装置
１５  クリーニング装置
１０１  ＬＥＤアレイ
１０２  定電流制御部
１０４  ＬＥＤ素子
１０７  電流検出抵抗
１１０  ターゲット電流切換え部（定電流無効切換え手段）
１１２  故障診断制御部
１１４  故障検知部
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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