(57)【要約】【課題】ＢＤセンサにレーザ光が検出されていないレーザダイオードであっても異常を従来より早くユーザに気付かせることを目的とする。【解決手段】画像形成装置は、円筒部材からなり、周面にトナーからなる画像を担持する像担持体と、レーザ光により前記像担持体の表面に静電潜像を形成するレーザダイオードと前記レーザ光の光量を検出するフォトダイオードから構成されるＬＤ（laser diode）ユニットとを具備する画像形成装置であって、前記フォトダイオードから出力される電力の電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサに検出された電圧が上限しきい値及び下限しきい値の範囲外である場合に、前記ＬＤユニットに異常が発生したと判定する異常判定手段とを具備する。【選択図】図３
2011178037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部材からなり、周面にトナーからなる画像を担持する像担持体と、レーザ光により前記像担持体の表面に静電潜像を形成するレーザダイオードと前記レーザ光の光量を検出するフォトダイオードから構成されるＬＤ（laser diode）ユニットとを具備する画像形成装置であって、
前記フォトダイオードから出力される電力の電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサに検出された電圧が上限しきい値及び下限しきい値の範囲外である場合に、前記ＬＤユニットに異常が発生したと判定する異常判定手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記下限しきい値を下回る電圧が劣化判定しきい値を超える場合には、前記ＬＤユニットは劣化していると判定し、前記下限しきい値を下回る電圧が劣化判定しきい値を下回る場合には、前記ＬＤユニットは故障していると判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
カラー画像形成が可能であり、トナーの色毎に前記像担持体及び前記ＬＤユニットを有する画像形成装置であって、
前記異常判定手段は、カラー画像形成実行時に所定の色に対応した前記ＬＤユニットに異常が発生したと判定した場合に、当該ＬＤユニット以外のＬＤユニットを用いてモノクロ画像形成を実行することを特徴とする請求項１または２に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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、タンデム方式の画像形成装置には、レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザダイオードが搭載されている（下記特許文献１〜３参照）。その中でも、高速化を目的としたものには、複数ラインを同時に走査するために、複数のレーザダイオードが搭載されている。また、カラー複写機やカラープリンタなどのカラー機では、トナー１色に対して１つのレーザダイオードが必要なため、複数のレーザダイオードが搭載さている。このような画像形成装置には、主走査ライン毎の同期（水平同期）を計るために、レーザ光の走査を検出するＢＤセンサが搭載されている。この画像形成装置の多くでは、コストダウンのために、ＢＤセンサが１つしか搭載されていない。このような画像形成装置では、１つのレーザダイオードのレーザ光のみがＢＤセンサにより検出され、検出結果に基づいて水平同期が計られる。このような画像形成装置は、ＢＤセンサの検出結果を別の目的にも利用する。具体的には、画像形成装置は、ＢＤセンサの検出結果に基づいてレーザダイオードの異常を検出し、当該検出結果に基づいて外部にレーザダイオードの取り替えを通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１７９６号公報
【特許文献２】特開２００４−１１１８５４号公報
【特許文献３】特開平８−２９５０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術では、ＢＤセンサが１つの場合に、１つのレーザダイオードのレーザ光しかＢＤセンサに検出されないので、その他のレーザダイオードの異常をＢＤセンサの検出結果から発見できない。そのため、レーザダイオードの取り替えが遅れ、色抜けや白紙といった不具合画像が画像形成されるまでユーザはレーザダイオードの異常を気付くことができない。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＢＤセンサにレーザ光が検出されていないレーザダイオードであっても異常を従来より早くユーザに気付かせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、画像形成装置に係る第１の解決手段として、円筒部材からなり、周面にトナーからなる画像を担持する像担持体と、レーザ光により前記像担持体の表面に静電潜像を形成するレーザダイオードと前記レーザ光の光量を検出するフォトダイオードから構成されるＬＤ（laser diode）ユニットとを具備する画像形成装置であって、前記フォトダイオードから出力される電力の電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサに検出された電圧が上限しきい値及び下限しきい値の範囲外である場合に、前記ＬＤユニットに異常が発生したと判定する異常判定手段とを具備するという手段を採用する。
【０００７】
本発明では、画像形成装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記異常判定手段は、前記下限しきい値を下回る電圧が劣化判定しきい値を超える場合には、前記ＬＤユニットは劣化していると判定し、前記下限しきい値を下回る電圧が劣化判定しきい値を下回る場合には、前記ＬＤユニットは故障していると判定するという手段を採用する。
【０００８】
本発明では、画像形成装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、カラー画像形成が可能であり、トナーの色毎に前記像担持体及び前記ＬＤユニットを有する画像形成装置であって、前記異常判定手段は、カラー画像形成実行時に所定の色に対応した前記ＬＤユニットに異常が発生したと判定した場合に、当該ＬＤユニット以外のＬＤユニットを用いてモノクロ画像形成を実行するという手段を採用する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レーザダイオードの光量を検出するためにＬＤユニットに通常搭載されているフォトダイオードの検出結果を利用してＬＤユニットの異常を発見する。このように発見したＬＤユニットの異常を表示部などの通知手段を用いて通知させれば、不具合画像によりユーザがＬＤユニットの異常を気付くよりも前にＬＤユニットの異常をユーザに気付かせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る複合機Ａの機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る複合機Ａの概略構成を示す透視正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る複合機ＡのＬＤ（laser diode）ユニット５２ａＹ及び電圧検出部５２ｂＹの概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る複合機Ａの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る複合機ＡのＬＤユニット５２ａＹの劣化及び異常の判断基準を示すグラフである
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機（画像形成装置）Ａは、コピー機能、プリント機能、スキャン機能、ファクシミリ送信／受信機能及び電子メール送信機能を併せ持つ。複合機Ａは、図１に示すように、操作表示部１、画像読取部２、画像データ記憶部３、画像処理部４、用紙搬送／画像形成部５、通信部６、ＣＰＵ(Central Processing Unit)７、ＲＯＭ(Read Only Memory)８及びＲＡＭ(Random Access Memory)９を備えている。なお、ＣＰＵ７、ＲＯＭ８及びＲＡＭ９は、本実施形態における異常判定手段を構成する。
【００１２】
操作表示部１は、操作キー及びタッチパネルを備えており、ユーザと複合機Ａとを関係付けるマンマシンインタフェースとして機能する。操作表示部１は、押下された各操作キーの操作指示をＣＰＵ７に出力するとともに、ＣＰＵ７の制御の下、タッチパネルに種々の画面を表示する。
画像読取部２は、ＣＰＵ７から入力される制御指令に基づいてＡＤＦ（Auto Document Feeder）により自動給紙される原稿またはプラテンガラス上に載置された原稿の画像（原稿画像）をラインセンサで読み取って原稿画像データに変換して、この原稿画像データを画像データ記憶部３に出力する。
【００１３】
画像データ記憶部３は、半導体メモリ又はハードディスク装置などであり、ＣＰＵ７から入力される制御指令に基づいて原稿画像データ、プリント画像データ及びファクシミリ画像データ（通信部６が外部から受信）を記憶し、これら画像データを読み出して画像処理部４に出力する。
【００１４】
画像処理部４は、ＣＰＵ７から入力される制御指令に基づいて、画像データ記憶部３から入力される画像データに対して各種画像処理（例えば、拡大縮小コピーに対応した画像処理）を施すとともに、画像データを画像形成形式の画像データに変換して用紙搬送／画像形成部５に出力する。画像読取部２がカラー原稿を読み取った場合、画像データ記憶部３から画像処理部４に入力される画像データは光の三原色に対応したＲＧＢ画像データ（カラー画像データ）となるが、画像処理部４は、このようなＲＧＢ画像データを画像形成形式に対応した画像データ、例えばＹＭＣＫ画像データ、つまりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）を基準色とする画像データに変換して用紙搬送／画像形成部５に出力する。
【００１５】
用紙搬送／画像形成部５は、ＣＰＵ７から入力される制御指令に基づいて用紙カセット５７あるいは給紙トレイ５８（図２参照）から搬送された記録用紙に画像形成するものであり、図２に示すように、各色（Ｋ，Ｙ，Ｃ，Ｍ）に対応するトナーからなる画像を形成する画像形成ユニット５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍと、レーザスキャニングユニット５２と、中間転写ユニット５３と、定着ユニット５４と、トナーカートリッジ５５Ｋ，５５Ｙ，５５Ｃ，５５Ｍと、給紙ローラ５６と、用紙カセット５７と、給紙トレイ５８とを備えている。
【００１６】
各画像形成ユニット５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍは、複合機Ａの正面から視て左側から順に水平方向に所定間隔で配置されており、それぞれ感光体ドラム（５１ａＫ，５１ａＹ，５１ａＣ，５１ａＭ）と、帯電部（５１ｂＫ，５１ｂＹ，５１ｂＣ，５１ｂＭ）と、現像ユニット（５１ｃＫ，５１ｃＹ，５１ｃＣ，５１ｃＭ）と、除電部（５１ｄＫ，５１ｄＹ，５１ｄＣ，５１ｄＭ）と、クリーナ（５１ｅＫ，５１ｅＹ，５１ｅＣ，５１ｅＭ）とを備えている。このように、各画像形成ユニット５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍの構成は同一であるため、以下では画像形成ユニット５１Ｋに着目して説明する。なお、感光体ドラム５１ａＫ，５１ａＹ，５１ａＣ，５１ａＭは、本実施形態における像担持体である。
【００１７】
感光体ドラム５１ａＫは、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー画像が形成される円筒部材であり、複合機Ａの正面から視て奥行き方向に延在して配置され、各々に対して独立に設けられた速度調整が可能な駆動手段（図示せず）により画像形成時に周面方向（図２の感光体ドラム５１ａＫの矢印方向）に回転する。帯電部５１ｂＫは、感光体ドラム５１ａＫに対して対向配置され、感光体ドラム５１ａＫの周面を帯電状態にするものである。現像ユニット５１ｃＫは、感光体ドラム５１ａＫの周面に対してトナー（ここではブラックのトナー）を供給することによって感光体ドラム５１ａＫの周面上に静電潜像に基づくトナー画像（ここではブラックのトナー画像）を形成（現像）するものである。
【００１８】
除電部５１ｄＫは、次の周回の画像形成に備えて、除電光を感光体ドラム５１ａＫに照射することで、感光体ドラム５１ａＫの表面を除電して電気的に中性状態にするものである。クリーナ５１ｅＫは、感光体ドラム５１ａＫから後述の中間転写ユニット５３（詳細には中間転写ベルト５３ａ）にトナー画像が転写された後に、感光体ドラム５１ａＫに残存するトナーを除去するものである。
【００１９】
レーザスキャニングユニット５２は、各画像形成ユニット５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍの下方に配置されており、レーザ光を帯電状態の各感光体ドラム５１ａＫ、５１ａＹ、５１ａＣ、５１ａＭの周面に照射することで各色に対応する静電潜像を形成するものでである。レーザスキャニングユニット５２は、各感光体ドラム５１ａＫ、５１ａＹ、５１ａＣ、５１ａＭに対応したＬＤ（laser diode）ユニットと、ＬＤユニットの走査周期を検出するＢＤセンサを備える。レーザスキャニングユニット５２では、感光体ドラム５１ａＫに対応したＬＤユニットのレーザ光がＢＤセンサに入射され、そのレーザ光に基づいてＢＤセンサは走査周期を検出する。ＣＰＵ７は、ＢＤセンサの検出結果に基づいて走査周期を認識するとともに感光体ドラム５１ａＫに対応したＬＤユニットの異常も認識する。
【００２０】
また、感光体ドラム５１ａＫ以外の感光体ドラム５１ａＹ、５１ａＣ、５１ａＭのＬＤユニットには、電圧検出部が取り付けられている。例えば、図３に示すように感光体ドラム５１ａＹに対応したＬＤユニット５２ａＹには、電圧検出部５２ｂＹが取り付けられている。ＬＤユニット５２ａＹは、レーザ光を照射するレーザダイオード５２ａＹ‐１と、レーザダイオード５２ａＹ‐１のレーザ光に応じた電流をＣＰＵ７に出力するフォトダイオード５２ａＹ‐２とを備える。ＣＰＵ７は、温度変化などにより変化してしまうレーザダイオード５２ａＹ‐１の光量を一定に保つために、フォトダイオード５２ａＹ‐２から入力される電流値に基づいてレーザダイオード５２ａＹ‐１を制御する。
【００２１】
電圧検出部５２ｂＹは、光量調整抵抗５２ｂＹ‐１及び電圧センサ５２ｂＹ‐２を備える。光量調整抵抗５２ｂＹ‐１は、直列に接続された抵抗５２ｂＹ‐１ａと可変抵抗５２ｂＹ‐１ｂとから構成され、抵抗５２ｂＹ‐１ａの一端はレーザダイオード５２ａＹのフォトダイオード５２ａＹ‐１に接続され、可変抵抗５２ｂＹ‐１ｂの一端はグランドに接続されている。レーザダイオード５２ａＹ‐１の光量は、設定された可変抵抗５２ｂＹ‐１ｂの抵抗値に基づいて決まる。電圧センサ５２ｂＹ‐２は、ＬＤユニット５２ａＹのフォトダイオード５２ａＹ‐２から光量調整抵抗５７２に出力される電力の電圧Ｖｏｕｔを検出するセンサである。電圧センサ５２ｂＹ‐２は、検出した電圧Ｖｏｕｔを示す検出信号をＣＰＵ７に出力する。
【００２２】
図２に戻り、中間転写ユニット５３は、各画像形成ユニット５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍの上方に配置されており、１次転写用の中間転写ベルト５３ａ、該中間転写ベルト５３ａを図２の点線矢印方向に回転させるための駆動ローラ５３ｂと、中間転写ベルト５３ａに張力を与えるためのテンションローラ５３ｃ、中間転写ベルト５３ａの回転に伴って回転する従動ローラ５３ｄ、転写電流を中間転写ベルト５３ａに流すことで各感光体ドラム５１ａＫ、５１ａＹ、５１ａＣ、５１ａＭ上のトナー画像を中間転写ベルト５３ａに転写する１次転写ローラ５３ｅＫ，５３ｅＹ，５３ｅＣ，５３ｅＭと、中間転写ベルト５３ａ上のトナー画像を記録用紙に２次転写する２次転写ローラ５３ｆと、トナー画像のトナー濃度を検出するＩＤセンサ（濃度センサ）５３ｇとを備えている。このような中間転写ユニット５３において、各感光体ドラム５１ａＫ、５１ａＹ、５１ａＣ、５１ａＭに現像された各色のトナー画像は、一旦、中間転写ベルト５３ａ上に重ね合わされ、その後、駆動ローラ５３ｂと２次転写ローラ５３ｆとの間に搬送される記録用紙に一括転写される。
【００２３】
定着ユニット５４は、熱及び圧力を加えることによって、中間転写ユニット５３によって記録用紙に転写されたトナー画像を記録用紙に対して定着させるものであり、記録用紙の搬送経路に配置されている。トナーカートリッジ５５Ｋ、５５Ｙ、５５Ｃ、５５Ｍは、各現像ユニット５１ｃＫ、５１ｃＹ、５１ｃＣ、５１ｃＭに供給すべき各色のトナーを収容するものであり、中間転写ユニット５３の上方に配置されている。また、装置の下部には給紙ローラ５６が設けられており、この給紙ローラ５６によって、用紙カセット５７あるいは給紙トレイ５８から記録用紙が、上述した中間転写ユニット５３（詳細には駆動ローラ５３ｂと２次転写ローラ５３ｆとの間）に搬送される。
【００２４】
図１に戻り、通信部６は、ＣＰＵ７による制御の下に、ＬＡＮ（Local Area Network）や電話回線を用いて外部の複合機、ファクシミリ装置あるいはクライアントコンピュータなどと通信を行うものである。すなわち、この通信部６は、イーサネット（登録商標）などのＬＡＮ規格に準拠した通信機能と、Ｇ３などのファクシミリ規格に準拠した通信機能とを兼ね備えたものである。通信部６は、例えば、電子メールの送信またはファクシミリの送受信を行うことができる。
【００２５】
ＣＰＵ７は、ＲＯＭ８に記憶されている制御プログラム及び上記操作表示部１から入力される操作指示に基づいて、複合機Ａの全体動作を制御するものである。なお、このＣＰＵ７の制御処理の詳細については、複合機Ａの動作として後述する。
ＲＯＭ８は、ＣＰＵ７で実行される制御プログラム及びその他のデータを記憶する不揮発性メモリである。
ＲＡＭ９は、ＣＰＵ７が制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先となるワーキングエリアとして用いられる揮発性メモリである。
【００２６】
次に、上記構成の複合機Ａの動作について、図４及び５を参照して詳しく説明する。
ＣＰＵ７は、カラー画像形成を開始すると、各感光体ドラム５１ａＫ、５１ａＹ、５１ａＣ、５１ａＭの周面上にＬＤユニットにレーザ光を照射させて静電潜像を形成させる（ステップＳ１）。ＣＰＵ７は、ステップＳ１の後に、電圧センサ５２ｂＹ‐２に検出された電圧Ｖｏｕｔが上限しきい値及び下限しきい値の範囲外であるか否か判定する（ステップＳ２）。
【００２７】
ＣＰＵ７は、ステップＳ２において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち電圧Ｖｏｕｔが図５の（ａ），（ｂ）に示すように上限しきい値及び下限しきい値の範囲内である場合には、ＬＤユニット５２ａＹは正常に動作していると判定する（ステップＳ３）。ＣＰＵ７は、ステップＳ２において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわち電圧Ｖｏｕｔが上限しきい値及び下限しきい値の範囲外である場合には、ＬＤユニット５２ａＹに異常が発生していると判定し、Ｖｏｕｔが下限しきい値を下回る場合に、当該Ｖｏｕｔが劣化判定しきい値を超えているか否か判定する（ステップＳ４）。
【００２８】
ＣＰＵ７は、ステップＳ４において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわち下限しきい値を下回るＶｏｕｔが図５の（ｃ）に示すように劣化判定しきい値を超えている場合には、ＬＤユニット５２ａＹは劣化していると判定し、ＬＤユニット５２ａＹが劣化していることを操作表示部１のタッチパネルに表示させる（ステップＳ５）。ＣＰＵ７は、ステップＳ４において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち下限しきい値を下回るＶｏｕｔが図５の（ｄ）に示すように劣化判定しきい値を下回っている場合には、ＬＤユニット５２ａＹは故障していると判定し、ＬＤユニット５２ａＹが故障していることを操作表示部１のタッチパネルに表示させる（ステップＳ６）。
【００２９】
以上のように、本実施形態に係る複合機Ａにおいて、ＣＰＵ７は、ＬＤユニット５２ａＹのフォトダイオード５２ａＹ‐２から出力される電力の電圧が上限しきい値及び下限しきい値の範囲外である場合に、ＬＤユニット５２ａＹに異常が発生したと判定する。さらに、ＣＰＵ７は、Ｖｏｕｔが下限しきい値を下回る場合に、当該Ｖｏｕｔが劣化判定しきい値を超えるとＬＤユニット５２ａＹは劣化していると判定し、前記Ｖｏｕｔが劣化判定しきい値を下回るとＬＤユニット５２ａＹは故障していると判定する。このように、レーザダイオードの光量を検出するためにＬＤユニットに通常搭載されてフォトダイオードの検出結果を利用することでＬＤユニットの異常を発見し、操作表示部１のタッチパネルなどを用いて通知すれば、不具合画像によりユーザがＬＤユニット５２ａＹの異常を気付くよりも前にＬＤユニット５２ａＹの異常をユーザに気付かせることができる。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、ＬＤユニット５２ａＹに異常が発生したと判定した場合に、操作表示部１のタッチパネルにＬＤユニット５２ａＹの状態を表示させるだけであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＣＰＵ７は、カラー画像形成実行時に所定の色に対応したＬＤユニットに異常が発生したと判定した場合に、当該ＬＤユニット以外のＬＤユニットを用いてモノクロ画像形成を実行するようにしてもよい。これにより、色抜けや白紙といった不具合画像を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ…複合機、１…操作表示部、２…画像読取部、３…画像データ記憶部、４…画像処理部、５…用紙搬送／画像形成部、６…通信部、７…ＣＰＵ（異常判定手段）、８…ＲＯＭ（異常判定手段）、９…ＲＯＭ（異常判定手段）、５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍ…画像形成ユニット、５２…レーザスキャニングユニット、５３…中間転写ユニット、５４…定着ユニット、５５Ｋ，５５Ｙ，５５Ｃ，５５Ｍ…トナーカートリッジ、５６…給紙ローラ、５７…用紙カセット、５８…給紙トレイ、５１ａＫ，５１ａＹ，５１ａＣ，５１ａＭ…感光体ドラム（像担持体）、５１ｂＫ，５１ｂＹ，５１ｂＣ，５１ｂＭ…帯電部、５１ｃＫ，５１ｃＹ，５１ｃＣ，５１ｃＭ…現像ユニット、５１ｄＫ，５１ｄＹ，５１ｄＣ，５１ｄＭ…除電部、５１ｅＫ，５１ｅＹ，５１ｅＣ，５１ｅＭ…クリーナ、５２ａＹ…ＬＤユニット、５２ａＹ‐１…レーザダイオード、５２ａＹ‐２…フォトダイオード、５２ｂＹ…電圧検出部、５２ｂＹ‐１…光量調整抵抗、５２ｂＹ‐１ａ…抵抗、５２ｂＹ‐１ｂ…可変抵抗、５２ｂＹ‐２…電圧センサ、５３ａ…中間転写ベルト、５３ｂ…駆動ローラ、５３ｃ…テンションローラ、５３ｄ…従動ローラ、５３ｅＫ，５３ｅＹ，５３ｅＣ，５３ｅＭ…１次転写ローラ、５３ｆ…２次転写ローラ、５３ｇ…ＩＤセンサ
【図１】
2011178037.tif 000003
【図２】
2011178037.tif 000004
【図３】
2011178037.tif 000005
【図４】
2011178037.tif 000006
【図５】
2011178037.tif 000007