(57)【要約】【課題】  多大な電力を消費せず、画像もシフトさせずに、特定の発光素子の劣化を適切に防止できる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】  カウント部１８がＬＥＤヘッド１６の各ＬＥＤの点灯回数をカウントし、点灯制御部１２は、上記カウント数が所定の閾値Ｔを超えたときに、当該ＬＥＤの一部を点灯させない制御を行う。これにより、点灯回数の多いＬＥＤについて点灯回数が減るので、劣化を抑制することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を直線状に配列した発光手段を使用した画像形成装置であって、
前記発光手段に形成された発光素子の点灯回数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段がカウントした点灯回数が、所定の閾値を超えたときに、当該発光素子の一部を点灯させない制御を行う点灯制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記点灯制御手段は、点灯回数が前記所定の閾値を超えた発光素子により形成されるトナー像について、線幅が２倍を限度に太くなるように当該発光素子の近傍に位置する発光素子を点灯制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
複数の発光素子を直線状に配列した発光手段を使用した画像形成方法であって、
前記発光手段に形成された発光素子の点灯回数をカウントするステップと、
前記カウントした点灯回数が、所定の閾値を超えたときに、当該発光素子の一部を点灯させない制御を行うステップと、
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子を直線状に配列した発光手段を使用した画像形成装置及び画像形成方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用して感光ドラムに潜像を形成し、この潜像をトナーで現像して用紙に転写する画像形成装置が使用されている。このような画像形成装置においては、ＬＥＤが主走査方向（感光ドラムの回転軸方向）に配列されるようにＬＥＤヘッドを配置している。
【０００３】
上記画像形成装置で図面画像を印字する場合、図面枠が描かれているが、この図面枠のうち副走査方向に伸びる縦枠を印字するＬＥＤは、他のＬＥＤよりも点灯頻度が高くなり、劣化が早く進んで、発光光量が減少する。
【０００４】
特に、広幅画像を形成するための広幅機においては、画像出力の多くが図面画像であり、且つ用紙も同一サイズであることが多いので、縦枠を印字するＬＥＤの劣化が著しい。このようなＬＥＤの劣化は、写真画像等を形成する場合に筋斑となり問題となる。
【０００５】
そこで、下記特許文献１には、一定枚数印字する毎に、印字書き出し位置を上記主走査方向にシフトさせて、特定のＬＥＤが劣化することを防止する技術が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献２には、各ＬＥＤの点灯回数をカウントし、最多点灯回数と最小点灯回数との差が設定値以上になったときに、書き込み時以外の時に最小点灯回数のＬＥＤを点灯させ、ＬＥＤの発光量を均一にする技術が開示されている。
【特許文献１】特開平４−２６７２７６号公報
【特許文献２】特開平３−１２００５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１の技術においては、図面の縦枠に太い線が使用されている場合に、シフト量が小さいと、シフト前後で重複部分が生じ、その重複部分では常にＬＥＤが点灯していることになる。このため、ＬＥＤの劣化対策として不十分であるという問題があった。また、シフト量を多くすると、形成された画像の位置のシフトが目立ってしまうという問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献２の技術においては、図面画像を形成する場合に、縦枠部分以外のＬＥＤの点灯回数が縦枠部分のＬＥＤの点灯回数より極端に少なくなり、且つ縦枠部分のＬＥＤの数は少ないため、書き込み時以外に、ＬＥＤヘッドに形成されたＬＥＤのほとんど全てを点灯することになる。このため、画像形成に全く無関係に多大な電力を消費し、また、ＬＥＤヘッドの寿命を縮めることになるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、多大な電力を消費せず、画像もシフトさせずに、特定のＬＥＤの劣化を適切に防止でき、且つＬＥＤヘッドとしての寿命を長くすることができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の発光素子を直線状に配列した発光手段を使用した画像形成装置であって、前記発光手段に形成された発光素子各々の点灯回数を発光前にカウントするカウント手段と、前記カウント手段がカウントした点灯回数が、所定の閾値を超えたときに、当該発光素子の一部を点灯させない制御を行う点灯制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記点灯制御手段は、点灯回数が前記所定の閾値を超えた発光素子により形成されるトナー像について、線幅が２倍を限度に太くなるように当該発光素子の近傍に位置する発光素子を点灯制御するのが好適である。
【００１２】
また、本発明は、複数の発光素子を直線状に配列した発光手段を使用した画像形成方法であって、前記発光手段に形成された発光素子各々の点灯回数を発光前にカウントするステップと、前記カウントした点灯回数が、所定の閾値を超えたときに、当該発光素子の一部を点灯させない制御を行うステップと、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図に従って説明する。
【００１４】
図１には、本発明にかかる画像形成装置の一実施形態の構成図が示される。なお、本実施形態においては、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用した例を説明するが、本発明は、これに限定されない。
【００１５】
図１において、画像形成装置は、動作制御部１０、点灯制御部１２、画像形成部１４、ＬＥＤヘッド１６、カウント部１８、メモリ部２０、ＲＡＭ部２２及び操作部２４を含んで構成されている。
【００１６】
動作制御部１０は、スキャナまたは他のコンピュータ等から画像データを取得し、点灯制御部１２等に指示して、取得した画像データにより画像形成装置が画像を形成する動作を制御する。
【００１７】
点灯制御部１２は、ＬＥＤヘッド１６に形成されたＬＥＤ列の各ＬＥＤの点灯、消灯を制御する。
【００１８】
画像形成部１４は、ＬＥＤヘッド１６の他、感光ドラム２６、現像ユニット２８、転写ロール３０等を含み、画像データを所定の用紙３２に画像として形成する装置である。
【００１９】
ＬＥＤヘッド１６は、上記画像形成部１４の構成要素であり、ＬＥＤを直線状に並べたＬＥＤ列から感光ドラム２６を感光するための光を照射する。この光は、集光レンズで集光され、感光ドラム２６の表面に集光スポットが形成される。
【００２０】
カウント部１８は、ＬＥＤヘッド１６に形成されたＬＥＤ列の各ＬＥＤの点灯回数をカウントする。点灯回数をカウントするには、例えばメモリ部２０に含まれるページメモリに記憶された１頁分の画像データを解析し、各ＬＥＤの点灯回数をカウントする方法が好適である。
【００２１】
メモリ部２０は、上記ページメモリ、ＣＰＵの作業用のＲＡＭ、不揮発性メモリとしてのフラッシュメモリ、磁気記憶媒体等で構成されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であり、動作制御部１０の処理に使用される各種データ及びプログラム等を記憶する。
【００２２】
ＲＡＭ部２２は、点灯制御部１２がＬＥＤヘッド１６を点灯制御する際に使用する各ＬＥＤの制御パラメータ等を格納する。この制御パラメータは、例えば各ＬＥＤに流す電流値等のデータであり、各ＬＥＤヘッド１６が有するＲＯＭ（読み出し専用メモリ）に記憶されている光量補正データを読み出したものである。
【００２３】
操作部２４は、キーボード、タッチパネル等で構成され、ユーザが、動作制御部１０が行う制御動作に必要な指示情報を入力する。
【００２４】
図２には、図１に示された画像形成装置により形成される図面画像の例が示される。図２において、図面画像には、用紙の周囲に図面枠３４が描かれている。
【００２５】
図３には、上記図面画像を形成する際の各ＬＥＤの点灯回数をカウント部１８によりカウントした結果が示される。カウント部１８が点灯回数をカウントするには、図２に示された１頁分の画像データをメモリ部２０のページメモリに一旦記憶したときに画像データを解析し、副走査方向の画素数をカウントして、それぞれ対応するＬＥＤの点灯回数とする。このカウント結果は、カウント部１８がメモリ部２０に記憶させる。なお、ページメモリに記憶された画像データは、動作制御部１０が読み出し、点灯制御部１２及び画像形成部１４を制御して図２に示される図面画像を形成する。
【００２６】
図３に示されるように、図面枠３４のうち、副走査方向に伸びる縦枠を印字するためにＬＥＤヘッド１６の対応するＬＥＤが点灯する回数が、他のＬＥＤに比べて極端に多くなる。
【００２７】
点灯制御部１２は、上記カウント部１８がカウントした点灯回数が閾値Ｔを超えたときに、当該ＬＥＤの一部を点灯させず、間引き点灯するように制御する。なお、上記閾値Ｔは、ユーザが操作部２４から予め入力しておいてもよい。
【００２８】
図４には、上記間引き点灯により形成された画像の例が示される。この図４は、図２の図面画像の破線ＩＶで囲まれた部分における図面枠３４の拡大図であり、図面画像の図面枠３４を構成する各画素が示されている。なお、各画素のうち、斜線が付されたものには、トナーが乗っており、白抜きのものには、トナーが乗っていないことを示している。このような斜線を付した画素を形成するためには、対応するＬＥＤを点灯させ、白抜きの画素を形成するためには、対応するＬＥＤを消灯させるように、点灯制御部１２がＬＥＤヘッド１６を制御する。
【００２９】
図４に示されるように、図面画像の縦枠に相当する部分の画素は、その一部にトナーが乗っていないものがある。これは、対応するＬＥＤの一部を点灯させず、間引き点灯したためである。
【００３０】
点灯制御部１２が、いずれの画素にトナーを乗せないようにＬＥＤヘッド１６を制御するかについては、予め決められたパターンによって決定してもよいし、乱数等を使用して決定してもよい。予め決められたパターンによる場合には、例えば、画素を３×３のマトリクスに分け、各マトリクス毎にトナーを乗せない画素を決定しておく等の方法がある。このマトリクスの中のどの画素にトナーを乗せるか乗せないかを決定するために、１種類または複数種類のパターンを準備しておく。また、乱数等を使用する場合には、例えば、取得した乱数と所定値との比較結果に基づいてトナーを乗せるか乗せないかを決定する等の方法が可能である。ただし、以上の場合、縦枠の線の濃度が薄くなりすぎること、あるいは白い点が目立つことを抑制するために、トナーを乗せない画素が複数隣り合わないようなパターンとしておく。
【００３１】
以上に述べたように、本実施形態によれば、多大な電力を消費せず、画像もシフトさせずに、特定のＬＥＤの劣化を適切に防止することができる。
【００３２】
以上のように、図面枠３４の縦枠の画素を間引き、一部にトナーが乗らない画素があると、ハーフトーン画像となり、濃度が薄く見える。この濃度変化が目視で確認できる程度になる場合には、点灯制御部１２は、点灯回数が所定の閾値を超えたＬＥＤにより形成されるトナー像、すなわち縦枠線について、線幅が２倍を限度に太くなるように当該ＬＥＤの近傍に位置するＬＥＤを点灯するのが好適である。線幅を太くすると、線の濃度が濃く見えるので、縦枠以外の線との濃度バランスを調整できる。この場合、線幅が２倍を超えると、明らかに線が太くなったことが目視で分かるので、２倍を限度とするのが好適である。このような点灯制御部１２の制御動作は、操作部２４からユーザが入力した指示情報に基づいて行ってもよい。
【００３３】
また、この場合、縦枠線以外、すなわち点灯回数が所定の閾値を超えていないＬＥＤがトナー像を形成する場合に、当該ＬＥＤの一部を点灯させない制御を行ってもよい。これにより、縦枠線以外の線の濃度も薄くなり、全体として濃度差のない図面画像とすることができる。
【００３４】
さらに、点灯回数が所定の閾値を超えていないＬＥＤにより形成されるトナー像について、線幅が細くなるように、当該ＬＥＤを点灯制御してもよい。この場合には、縦枠線以外の画像を構成する画素の数が減少するように、ＬＥＤの点灯回数を減じる制御を行う。これにより、縦枠線以外の線が細くなり、全体として濃度差のない図面画像とすることができる。
【００３５】
なお、上記カウント部１８は、上述したように、各ＬＥＤの点灯回数をカウントするが、例えばＡ０サイズの用紙に画像形成するためのＬＥＤヘッド１６には、約２万個のＬＥＤが形成されている。従って、この全てのＬＥＤについて点灯回数をカウントするのは、カウント動作の煩雑化、必要とするメモリ容量の増大等を招く。そこで、上記図面画像のように、ＬＥＤの点灯回数が多くなる位置が予め推定できる場合には、ＬＥＤヘッド１６の所定位置、すなわち点灯回数が多くなると推定できる位置に形成されたＬＥＤの点灯回数のみをカウントするように構成してもよい。
【００３６】
また、カウント部１８は、画像形成の度にページメモリに記憶された画像データについて、各ＬＥＤの点灯回数をカウントするが、このカウント結果を履歴情報としてメモリ部２０に記憶させ、所定枚数の画像形成を行った後に、上記履歴情報で積算した点灯回数に基づいてＬＥＤヘッド１６の点灯制御を行ってもよい。また、カウント結果の代わりにスキャナー等で使用頻度が多いファーマットを読み込ませ、履歴情報の代わりとしてもよい。
【００３７】
さらに、カウント部１８は、画像の種類に応じてカウント動作を行うか否かを選択してもよい。これにより、例えば写真画像では極端に点灯回数が多くなるＬＥＤはないので、点灯回数をカウントせず、図面画像の場合にはカウントする等の選択ができ、画像の種類に応じた動作制御が可能となる。この選択は、操作部２４からユーザが指示情報を入力して行ってもよい。
【００３８】
以上に述べた本実施形態では、カウント部１８によりＬＥＤの点灯回数をカウントする構成であったが、画像データを生成して画像形成装置に送るコンピュータ側のプリンタドライバにより点灯回数をカウントし、カウント結果のデータを含めた画像データを画像形成装置に送るように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態の構成図である。
【図２】図１に示された画像形成装置により形成される図面画像の例を示す図である。
【図３】各ＬＥＤの点灯回数をカウント部によりカウントした結果を示す図である。
【図４】ＬＥＤの間引き点灯により形成された画像の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  動作制御部、１２  点灯制御部、１４  画像形成部、１６  ＬＥＤヘッド、１８  カウント部、２０  メモリ部、２２  ＲＡＭ部、２４  操作部、２６  感光ドラム、２８  現像ユニット、３０  転写ロール、３２  用紙、３４  図面枠。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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