(57)【要約】【課題】  光源故障が発生した場合であっても、点灯不能になった光源が修理されるまでの間、当該装置を停止することなく、最低限の画質劣化に止めて画像形成動作を継続できるようにする。【解決手段】  任意の画像情報に基づく複数の露光ビームを像形成体に走査し、前記像形成体に画像を形成する装置において、前記露光ビームを前記像形成体に照射するための複数の光源を含む画像形成ユニットを備え、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段における前記光源の異常を検知する故障検知手段と、画像形成に使用する光源の組み合わせを記録するための記憶手段と、前記故障検知手段が検知した故障した光源の位置に応じて前記記憶手段から画像形成に使用する光源の組み合わせを選択する選択手段と、前記選択手段の選択結果に応じて前記光源の出力を制御する制御手段とを備えるものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の画像情報に基づく複数の露光ビームを像形成体に走査し、前記像形成体に画像を形成する装置において、前記露光ビームを前記像形成体に照射するための複数の光源を含む画像形成ユニットを備え、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段における前記光源の異常を検知する故障検知手段と、画像形成に使用する光源の組み合わせを記録するための記憶手段と、前記故障検知手段が検知した故障した光源の位置に応じて前記記憶手段から画像形成に使用する光源の組み合わせを選択する選択手段と、前記選択手段の選択結果に応じて前記光源の出力を制御す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】
請求項１に記載の画像形成装置において、複数の画像形成ユニットを備え、複数の画像形成ユニット内で画像形成に使用する光源の相対的な位置を同様なものとすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記選択手段は、前記複数の画像形成ユニットすべての故障検知手段の検知結果から画像形成に使用する光源を選択することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光点が配されたマルチビーム光源を使用する画像形成装置、具体的にはモノクロ/カラー問わず、マルチビーム走査機能付きのファクシミリや、プリンタ、複写機、これらの複合機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの高性能化などにより、その出力装置である画像記録装置の高解像度化が要求されている。たとえばプリンタにおいては、高画質な画像を出力するために、高解像度化が追求され、それに伴って解像度は上昇してきた。またたとえば、レーザプリンタでは高画質化に対応すべくレーザビームの走査密度の向上が要求されている。また画像形成装置においては、出力速度（プリント速度）の向上といった高生産性も追求されてきている。
【０００３】
この種の画像形成装置で画像形成速度を向上させようとした場合には、ポリゴンモータの回転数を数万回転に上昇させてレーザービームの走査速度を高めたり、１色毎に複数のレーザービームを同時に走査する方法が考えられる。
【０００４】
これに対して、さらなる書込解像度の精細化、高生産性化を獲得するための書込技術として、１０本以上のマルチビームを使用するケースや、複数の発光点が２次元配列されたＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：面発光レーザ）を光源に使用する技術が注目を浴びるようになってきている。
【０００５】
この技術では、ＶＣＳＥＬより出力された複数のレーザビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で偏向させて、感光体上を同時に走査するビーム数を増やすことで、実質的な走査レートを向上させて、高速・高解像度化を図っている。
【０００６】
このような複数レーザービームに基づいて画像形成を行う画像形成装置において、特許文献１に、カラー画像形成装置及び画像形成方法が開示されている。このカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、複数のレーザー光源から出力されたレーザービームを像形成体上に同時に走査して画像を形成する系において、レーザー光源の故障を検出する故障検出手段が備えられている。図５は、YMCK各色に備えられた複数のレーザー光源である。図５の黒丸は１ライン走査するための正常なレーザー光源を示しており、図５は１色あたり同時に４つのレーザー光源で４ラインを形成する系である。ここで例えば図６のようにY色の２番目のレーザー光源が故障したとする。図６における白丸は故障したレーザー光源を示す。すると図７のようにY色の画像は故障したレーザー光源で画像が形成される予定であったところは、白ベタとなる。こうして形成されたY画像に対して、レーザー光源が正常であるMCKの画像を重ねるとYが白ベタだった領域において画像の質が著しく損なわれる。そこで特許文献１では、図８に示すように、レーザー光源が正常であるMCKにおいて、Y色における故障したレーザー光源が形成する白ベタと同じラインを予測し、該当したラインにおいてレーザーを消灯制御しY画像と同様のラインに白ベタを形成することによって画質の低下を抑えている。また、参考文献１は、偶数ラインのみのレーザー光源を使用するか奇数ラインのみのレーザー光源を使用するかを、故障した光源を使用しないように選択し、解像度を半分にした画像を形成することにより画質の低下を抑える方法も行っている。さらにレーザー光源故障検知時、レーザー光源の光量を正常動作時に対し補正できる手段を備え、さらに正常動作時の解像度の画像データから解像度を落とした画像データに変換する手段を備え、光源故障が発生した場合であっても、点灯不能になった光源が修理されるまでの間、当該装置を停止することなく、最低限の画質劣化に止めて画像形成動作を継続することを可能としていた。
【特許文献１】特開2005-156868号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来方式の画像形成装置によれば、次のような問題があった。あるレーザー光源が故障した際に、故障したレーザー光源に重ね合わされる予定の他の色の露光ビーム照射用の光源を消灯制御するだけでは、色ずれは抑えられるものの同一色に関する濃度むらが著しく発生していた。そこで、濃度むらをおさえるために、故障したレーザー光源の位置に応じて使用するレーザー光源を偶数または奇数のみ使用し、解像度を落とした画像を形成し、濃度むらに関しても抑えていたが、例えば偶数ラインの光源１つと奇数ラインの光源１つが故障してしまった場合には画像形成動作を継続することが不可能な場合があった。
【０００８】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、レーザー光源の故障が発生した場合であっても、点灯不能になった光源が修理されるまでの間、可能な限り当該装置を停止することなく、最低限の画質劣化に止めて画像形成動作を継続できるようにした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】
【０００９】
任意の画像情報に基づく複数の露光ビームを像形成体に走査し、前記像形成体に画像を形成する装置において、前記露光ビームを前記像形成体に照射するための複数の光源を含む画像形成ユニットを備え、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段における前記光源の異常を検知する故障検知手段と、画像形成に使用する光源の組み合わせを記録するための記憶手段と、前記故障検知手段が検知した故障した光源の位置に応じて前記記憶手段から画像形成に使用する光源の組み合わせを選択する選択手段と、前記選択手段の選択結果に応じて前記光源の出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置によれば、任意の画像情報に基づく複数の露光ビームを像形成体に走査し、前記像形成体に画像を形成する。故障検知手段は、画像形成手段における光源の異常を検知する。故障検知手段による検知結果から、選択手段は画像形成を行うために使用する光源を記憶手段から選択し、制御手段は、選択手段で選択された結果に基づいて光源を出力制御する。
【００１１】
例えば、選択手段は、故障検知手段から得られた光源異常情報に基づく検出光量値と、予め設定された露光ビームの所定光量値とを比較し、当該比較結果に基づいて当該光源が故障であるか否かを判断する。判断結果から、画像形成においてもっとも画質の低下をおさえるために、あらかじめ設定された使用レーザー光源の組み合わせを記憶手段から選択し、制御手段は故障・非故障かかわらず選択結果に応じた光源を消灯制御する。
【００１２】
これにより、レーザー光源の故障が発生した場合であっても、点灯不能になった光源が修理されるまでの間、当該装置を停止することなく、最低限の画質劣化に止めて画像形成動作を継続することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意の画像情報に基づく複数の露光ビームを像形成体に走査し、前記像形成体に画像を形成する装置において、前記露光ビームを前記像形成体に照射するための複数の光源を含む画像形成ユニットを備え、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段における前記光源の異常を検知する故障検知手段と、前記故障検知手段の検地結果において画像形成に使用する光源を選択する選択手段と、前記選択手段の選択結果に応じて前記光源の出力制御する制御手段とを備えるものである。この構成によって、光源の一部が故障した場合であっても、画質の劣化を最低限におさえた画像形成を行うことが可能であり、点灯不能になった光源が修理されるまでの間、当該装置を停止することなく、最低限の画質劣化に止めて画像形成動作を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示す多色マルチビーム機能付きのカラー画像形成装置１の画像形成部２の構成図を示す。以下に画像形成ユニットにおける画像形成のプロセスを示す。
【００１５】
このカラー画像形成装置１の画像形成部２は、画像形成装置１に接続された図示しない画像読取装置３または同じく図示しない外部コンピュータ４から画像データを受信し、画像形成を行う。入力された画像データは画像処理手段５０においてカラー画像形成装置１の出力する画像が最適となるようなデータに画像処理が行われ、さらに画像データ色分離手段５１によりYMCKの４色のデータDy、Dm、Dc、Dkに分割される。Dy、Dm、Dc、Dkはレーザー選択手段５２に入力され、レーザー故障検知手段５３Y、５３M、５３C、５３Kの情報に基づき画像データを加工し、YMCKの４色のデータDy‘、Dm’、Dc‘、Dk’を画像形成ユニット１０Y,１０M,１０C,１０Kに出力する。
【００１６】
画像形成ユニット１０Yは、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニットであり、Ｙ色のトナー像を形成する像形成体としての図示しない感光体ドラム１１Ｙと、感光体ドラム１１Ｙの周囲に配置されたＹ色用の帯電手段１２Ｙ、露光手段１３Ｙ、現像装置１４Ｙ及び像形成体用のクリーニング手段１５Ｙを有する。露光手段１３Ｙは、複数の露光ビームの一例となる８本のレーザービームＹ１〜Ｙ８をＹ色用の画像データＤｙに基づいて、外部同期信号に同期して感光体ドラム１１Ｙに照射するように動作する。これは、８ライン分のＹ色用の静電潜像を同時に形成するためである。
【００１７】
画像形成ユニット１０Mは、マゼンタ（M）色の画像を形成する画像形成ユニットであり、M色のトナー像を形成する像形成体としての図示しない感光体ドラム１１Mと、感光体ドラム１１Mの周囲に配置されたM色用の帯電手段１２M、露光手段１３M、現像装置１４M及び像形成体用のクリーニング手段１５Mを有する。露光手段１３Mは、複数の露光ビームの一例となる８本のレーザービームM１〜M８をM色用の画像データＤｍに基づいて、外部同期信号に同期して感光体ドラム１１Mに照射するように動作する。これは、８ライン分のM色用の静電潜像を同時に形成するためである。
【００１８】
画像形成ユニット１０Cは、シアン（C）色の画像を形成する画像形成ユニットであり、C色のトナー像を形成する像形成体としての図示しない感光体ドラム１１Cと、感光体ドラム１１Cの周囲に配置されたC色用の帯電手段１２C、露光手段１３C、現像装置１４C及び像形成体用のクリーニング手段１５Cを有する。露光手段１３Cは、複数の露光ビームの一例となる８本のレーザービームC１〜C８をC色用の画像データＤCに基づいて、外部同期信号に同期して感光体ドラム１１Cに照射するように動作する。これは、８ライン分のC色用の静電潜像を同時に形成するためである。
【００１９】
画像形成ユニット１０Kは、シアン（K）色の画像を形成する画像形成ユニットであり、K色のトナー像を形成する像形成体としての図示しない感光体ドラム１１Kと、感光体ドラム１１Kの周囲に配置されたK色用の帯電手段１２K、露光手段１３K、現像装置１４K及び像形成体用のクリーニング手段１５Kを有する。露光手段１３Kは、複数の露光ビームの一例となる８本のレーザービームK１〜K８をK色用の画像データＤKに基づいて、外部同期信号に同期して感光体ドラム１１Kに照射するように動作する。これは、８ライン分のK色用の静電潜像を同時に形成するためである。
【００２０】
帯電手段１２Ｙと露光手段１３Ｙ、帯電手段１２Ｍと露光手段１３Ｍ、帯電手段１２Ｃと露光手段１３Ｃ及び帯電手段１２Ｋと露光手段１３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。図示しない現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性（本実施例においては負極性）の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持され、各々の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の各トナー像を転写するようになされる。
【００２１】
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性（本実施例においては正極性）の１次転写バイアスが印加される１次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより、回動する中間転写ベルト６上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。カラー画像は中間転写ベルト６から図示しない給紙カセット９０から給紙された用紙Ｐへ転写される。
【００２２】
カラー画像が転写された用紙Ｐは、図示しない定着装置９１により定着処理され、図示しない排紙ローラ９２に挟持されて機外の排紙トレイ９３上に載置される。転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。
【００２３】
次に、光源選択手段５２の動作について説明する。図２は光源選択手段５２周辺のブロック図である。YMCK各色の故障検知手段５３Y、５３M、５３C、５３Kは、各色８本の光源のうち故障している光源の情報を8bitのディジタル信号で記録手段へ伝える。本実施例では、各色８つの光源の通し番号は、より画像の先端に近い方から遠いほうへ向かって１〜８とする。Y色の光源であればＹ１〜Ｙ８、M色であればM1〜M8、C色であればC1〜C8、K色であればK1〜K8である。8bitの信号のうちわけは、最下位bitを光源１、最上位bitを光源８とし、その間は連番である。それぞれのレーザーに対し、データが１であれば正常、０であれば故障と検知する。故障の検知方法は、たとえばレーザーY１について記載すれば、図示しない光検知センサから得られたＹ１検知信号Ｓｙ１に基づく検出光量値と、予め設定されたレーザービームＹ１の所定光量値とを比較することによって行う。具体例はY1についてのみ述べたがその他のレーザーに関しても同様である。各色の故障検知信号は４入力のAND回路５４へ入力され、さらにそのAND出力Aは選択手段５５へと入力される。テーブル選択手段５５は入力された8bitの故障信号に応じて、記録手段５６のテーブルの中から故障しているレーザーを使用しないで、画像を形成するために最適なテーブルを選択し、記録手段５６は選択されたテーブルのデータを補正回路５７へ出力する。なお、テーブルは8bitのデータであり、データの内容は先ほどと同じく、８つの各レーザーとbitが対応しており、１であればデータはスルーし、０であればその対応したレーザーを駆動しない画像データ（本実施例では０）と置き換えYMCKの４色の画像データDy‘、Dm’、Dc‘、Dk’を出力し、このデータに基づいて画像が形成される。
【００２４】
図３は、テーブル選択手段５２のフローである。レーザー選択手段５２はS５００において、AND回路出力Aとあらかじめ記録手段５６に設定されているテーブルとを優先順位順に比較していく。具体的にはAND回路出力Aとテーブル設定値の論理的ANDをとり、結果が参照したテーブル自身の値と等しければ参照したテーブルを採用し、そうでない場合は優先順位Nを１加算し同様の処理を行う。採用されたテーブル値はS502において補正回路５８へ出力される。
【００２５】
以上の前提を踏まえ、たとえば、Y色のレーザーY1およびM色のレーザーM2が故障した場合について例を示す。故障検知手段５３Yの出力値は11111110、５３Mの出力値は11111101、５３Cの出力値は11111111、５３Kの出力値は11111111である。よって、AND回路Aはそれぞれの論理的ANDをとり、11111100である。ここで記録手段５６のテーブルはあらかじめ図４のように設定しておく。このテーブル値は前もって画像検討を行っておくことにより最適な設定しておくことができる。テーブルの値について、各bitについて、値が1のときは対応するレーザーを画像形成に使用、０のときは対応するレーザーを画像形成に使用しないという設定である。優先順位１は全bitが１であるから、全レーザーを画像形成に使用するということである。本実施例のテーブルは、なるべく多くの光源を等間隔に使用するように、テーブル値および優先順位を設定した。ただし、隣接する光源に関してはまとめて１つという扱いをしている。このテーブルに対し、テーブル選択手段５５は優先度１から順に(AND出力A  and テーブル値)が参照したテーブルの値自身に等しくなるような値を検索していく。
【００２６】
優先順位１のテーブルは11111111であり、AND出力Aは11111100であるので、11111111 and 11111100 = 11111100であり、検索条件にはそぐわない。
【００２７】
優先順位2のテーブルは10101010であり、AND出力Aは11111100であるので、10101010 and 11111100 = 10101000であり、検索条件にはそぐわない。
【００２８】
優先順位3のテーブルは01010101であり、AND出力Aは11111100であるので、01010101 and 11111100 = 01010100であり、検索条件にはそぐわない。
【００２９】
優先順位４のテーブルは11001100であり、AND出力Aは11111100であるので、11001100 and 11111100 =11001100 であり、検索条件に合致し、優先順位４のテーブルが採用され、検索は終了する。そして、テーブル選択回路５５はこのテーブル値を補正回路５８に出力する。補正回路５８は、テーブル選択回路５５の出力テーブル値に応じて、レーザー駆動信号を制御する。具体的には、テーブル値11001100であるので、信号が0であるbitに対応するレーザー1,2,5,6を使用する個所の画像データをYMCK全色とも0に置換し、レーザーを駆動しないようにする。なお、補正回路５８は未使用レーザーを使用する個所の画像データを0にするだけでなく、使用するレーザーに対しての画像データを補正してもよい。具体的には、元画像データから、今回使用するレーザーのみで画像を形成することを考慮した間引き処理などがあげられる。
【００３０】
上記実施例では記録装置５６はYMCK４色まとめて１つのテーブルを使用する例を挙げたが、YMCKそれぞれ独立に制御するテーブルを用意してもよい。その場合には、各色によってレーザー制御を独立して行えるため、より柔軟な制御が可能となる。
【００３１】
本実施例で、露光ビームの数については、８本の場合について説明したが、これに限られることはなく、本発明は２本でも、３本でも、５本でも、６本・・・・でも同様な制御系を構成することができる。露光ビーム数が多いほど、カラー画像形成速度の高速化が図れることはいうまでもない。
【００３２】
また本実施例はカラー画像形成装置について記載したが、モノクロの場合であっても適用されることはいうまでもない。
［産業上の利用可能性］
この発明は、任意の画像情報に基づく複数のレーザービームＹ１を色毎に感光体ドラム１Ｙに走査し、画像を形成する多色マルチビーム機能付きのファクシミリや、プリンタ、複写機、これらの複合機に適用して極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の構成図
【図２】実施例１の光源選択手段５２のブロック図
【図３】実施例１のテーブル選択手段５２のフロー
【図４】実施例１の記録手段５６のテーブル
【図５】従来の画像形成装置の複数レーザー光源（すべて正常）
【図６】従来の画像形成装置の複数レーザー光源（２番目故障）
【図７】従来の画像形成装置のレーザー光源故障時のYの画像
【図８】従来の画像形成装置のレーザー光源故障時のMCKの画像
【符号の説明】
【００３４】
１  カラー画像形成装置
２  画像形成部
３  画像読取装置
６  中間転写ベルト
７  １次転写ローラ
１０  画像形成ユニット
１４  現像装置
５０  画像処理手段
５１  画像データ色分離手段
５２  レーザー選択手段
５３  レーザー故障検知手段
５４  AND回路
５５  テーブル選択手段
５６  記録手段
５８  補正回路
【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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