(57)【要約】【課題】１個または少数の検出部により低コストで発光素子アレイの発光不良を検出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】各色の感光体の表面を複数の発光素子から成る発光素子アレイにより照射し、各色の前記感光体の表面に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、前記発光素子の照射光を受光する検出部と、前記発光素子アレイを構成する複数の前記発光素子の照射光を前記検出部へ導く導光部とから構成される発光不良検出手段を備え、所定のタイミングで前記発光素子を順次照射させ、前記検出部で当該発光素子の照射光を検出することにより、各々の前記発光素子における発光不良を検出することを特徴とするものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各色の感光体の表面を複数の発光素子から成る発光素子アレイにより照射し、各色の前記感光体の表面に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記発光素子の照射光を受光する検出部と、前記発光素子アレイを構成する複数の前記発光素子の照射光を前記検出部へ導く導光部とから構成される発光不良検出手段を備え、
所定のタイミングで前記発光素子を順次照射させ、前記検出部で当該発光素子の照射光を検出することにより、各々の前記発光素子における発光不良を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記導光部は、前記発光素子アレイの配列方向に沿って配設されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記導光部は、前記発光素子の照射光を入射させる開口部と、前記発光素子の各照射光を前記検出部へ向けて反射させる反射面とを備え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。
【請求項４】
前記発光不良検出手段は、ブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイにのみ設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
ファックス機能を備え、ファックス出力前のみ、または、ファックス出力前後において前記発光素子の発光不良を検出することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
白黒画像出力前においてブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイに発光不良が検出された場合、前記発光素子照射制御部は、それ以降の白黒画像をマゼンタ、シアン若しくは暗色系の特色またはこれらの２色以上の混色により出力することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
白黒画像出力後においてブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイに発光不良が検出された場合、前記発光素子照射制御部は、その前及びそれ以降の白黒画像をマゼンタ、シアン若しくは暗色系の特色またはこれらの２色以上の混色により出力することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
ブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイに発光不良が検出された場合、前記発光素子照射制御部は、発光不良が検出された発光素子の位置、または、当該発光素子とその近傍位置について、複数色の混色による黒で補完することにより白黒画像を出力することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
２色以上の混色により白黒画像を出力する場合には、トナーの総量規制を下げることを特徴とする請求項６から８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
白黒画像出力前後の何れかにおいてブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイに発光不良が検出され、ブラック以外の混色により画像を出力する場合には、カラー画像ではなく白黒画像として、画像が出力された記録媒体の枚数を数えることを特徴とする請求項６から９の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
出力画像における各色間の位置ずれの補正を実施する位置ずれ補正制御部を備え、
白黒画像出力前後の何れかにおいてブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイに発光不良が検出され、ブラック以外の混色により白黒画像を出力する場合、前記位置ずれ補正制御部は、位置ずれ補正を実行することを特徴とする請求項６から１０の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
ブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイの不良により、前記位置ずれ補正時に補正用パターンの検出不良が発生する場合、ブラックを除く他の色で位置ずれ補正することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
連続して前記記録媒体へ画像を出力する時、出力画像間において定期的に全色の前記発光素子アレイについて発光不良検出を実施し、少なくとも１つの前記発光素子アレイに発光不良が検出された場合には、画像の出力を停止させると共に、ユーザへ警告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、発光素子アレイを潜像描き込み用の光源に用いた電子写真方式の画像形成装置において、発光素子アレイを構成する発光素子の発光状態を検出する技術と、発光状態に異常があった場合に所定の方法で画像を出力する技術とに関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−２６６７９１号公報
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置においては、潜像描き込み用の光源として発光ダイオード(以下「ＬＥＤ」という)などの発光素子アレイを適用しているものがある。この発光素子アレイを構成している各発光素子は、出力画像における画素に対応しており、感光体に対向する位置に所定の数の前記発光素子を主走査方向に配列させることにより、発光素子密度に応じた解像度の出力画像が得られる構成となっている。
【０００４】
ここで、前記発光素子に故障が発生し、画像情報に応じ前記感光体の表面が照射されなくなった場合、前記感光体の表面に正常な静電潜像が形成されなくなり、結果として正常な出力画像が得られなくなる。また、発光素子アレイを適用し、ファックス機能を備える画像形成装置において前記発光素子に故障が発生した場合、文書等をファックスにて受信した際に、前記発光素子に発光不良などの故障が発生している箇所に画像が形成されない白抜けがファックス文書等に生じるため、文字や図などが正常に出力されないといった問題がある。更に、発光素子アレイを適用し、連帳紙を使用する高速の画像形成装置などにおいて前記発光素子に故障が発生した場合、不良を抱えた出力画像が記録媒体である記録用紙に大量に形成され、記録用紙を無駄にしてしまうといった問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、発光素子アレイ自体に複数の検出部を組み込んだ画像形成装置が提案されている (特許文献１)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この構成においては、１つの発光素子チップに対し、１つの検出部を装備する必要があり、大幅なコストアップとなってしまう。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、第１の目的としては、１個または少数の検出部により低コストで発光素子アレイの発光不良を検出することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
更に、第２の目的としては、発光素子アレイに発光不良が検出された場合、当該発光不良が検出された箇所について他の複数色の混色により補完して画像を出力することができる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】
【０００９】
前記第１の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、各色の感光体の表面を複数の発光素子から成る発光素子アレイにより照射し、各色の前記感光体の表面に静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、前記発光素子の照射光を受光する検出部と、前記発光素子アレイを構成する複数の前記発光素子の照射光を前記検出部へ導く導光部とから構成される発光不良検出手段を備え、所定のタイミングで前記発光素子を順次照射させ、前記検出部で当該発光素子の照射光を検出することにより、各々の前記発光素子における発光不良を検出することを特徴とするものである。
【００１０】
前記導光部は、前記発光素子アレイの配列方向に沿って配設されていることを特徴とするものである。
【００１１】
前記導光部は、前記発光素子の照射光を入射させる開口部と、前記発光素子の各照射光を前記検出部へ向けて反射させる反射面とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
前記発光不良検出手段は、ブラック描画用の感光体上に静電画像を形成する前記発光素子アレイ（以下「ブラック描画用発光素子アレイ」という。）にのみ設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
ファックス機能を備える本発明の画像形成装置では、ファックス出力前のみ、または、ファックス出力前後において前記発光素子の発光不良を検出することを特徴とするものである。
【００１４】
次に、前記第２の目的を達成するために、白黒画像出力前において前記ブラック描画用発光素子アレイに発光不良が検出された場合、前記発光素子照射制御部は、それ以降の白黒画像をマゼンタ、シアン若しくは暗色系の特色またはこれらの２色以上の混色により出力することを特徴とするものである。
【００１５】
また、白黒画像出力後において前記ブラック描画用発光素子アレイに発光不良が検出された場合、前記発光素子照射制御部は、その前及びそれ以降の白黒画像をマゼンタ、シアン若しくは暗色系の特色またはこれらの２色以上の混色により出力することを特徴とするものである。
【００１６】
前記ブラック描画用発光素子アレイに発光不良が検出された場合、前記発光素子照射制御部は、発光不良が検出された発光素子の位置、または、当該発光素子とその近傍位置について、複数色の混色による黒で補完することにより白黒画像を出力することを特徴とするものである。
【００１７】
２色以上の混色により白黒画像を出力する場合には、トナーの総量規制を下げることを特徴とするものである。
【００１８】
白黒画像出力前後の何れかにおいて前記ブラック描画用発光素子アレイに発光不良が検出され、ブラック以外の混色により画像を出力する場合には、カラー画像ではなく白黒画像として、画像が出力された記録媒体の枚数を数えることを特徴とするものである。
【００１９】
出力画像における各色間の位置ずれの補正を実施する位置ずれ補正制御部を備え、白黒画像出力前後の何れかにおいて前記ブラック描画用発光素子アレイに発光不良が検出され、ブラック以外の混色により白黒画像を出力する場合、前記位置ずれ補正制御部は、位置ずれ補正を実行することを特徴とするものである。
【００２０】
前記ブラック描画用発光素子アレイの不良により、前記位置ずれ補正時に補正用パターンの検出不良が発生する場合、ブラックを除く他の色で位置ずれ補正することを特徴とするものである。
【００２１】
連続して前記記録媒体へ画像を出力する時、出力画像間において定期的に全色の前記発光素子アレイについて発光不良検出を実施し、少なくとも１つの前記発光素子アレイに発光不良が検出された場合には、画像の出力を停止させると共に、ユーザへ警告することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように構成される本発明の画像形成装置によれば、１個または少数の検出部により低コストで発光素子アレイの発光不良を検出することが可能となる。
【００２３】
更に、本発明の画像形成装置によれば、発光素子アレイに発光不良が検出された場合、当該発光不良が検出された箇所について他の複数色の混色により補完して画像を出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下添付図面に基づいて本発明の画像形成装置を詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明が適用される電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の概略構成図である。本構成図は、接触帯電器で感光体表面を帯電した後、ＬＥＤアレイの照射により静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像するゼログラフィエンジンをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について備えたタンデム型のカラー電子写真方式の画像形成装置のＩＯＴ（イメージアウトプットターミナル：画像出力部）の概要が示されている。尚、図中では画像形成装置の画像読取部や制御部などは省略している。
【００２６】
この画像形成装置のＩＯＴは、図中矢印Ａの方向に回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、この各感光体の表面を帯電する接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、帯電された各感光体表面を各色の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、各感光体上に静電潜像を形成するＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各感光体上の静電潜像を各色現像剤で現像して感光体上にトナー像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、感光体上の各色トナー像を中間転写体ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、中間転写体ベルト６上のトナー像を記録媒体である記録用紙Ｐに転写する二次転写器７と、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器９と、記録用紙Ｐを収納する用紙トレイＴと、各感光体の表面をクリーニングするクリーナ(図示せず)と、各感光体表面の残留電荷を除去する除電器(図示せず)と、中間転写体ベルト６表面に転写されたマーク像を検出するフォトセンサ１０と、中間転写体ベルト６表面をクリーニングするベルトクリーナ８とから構成されている。
【００２７】
本構成図に示されている画像形成装置における画像形成動作としては、先ず、画像読取部（図示せず）で原稿から読み取られた原画像信号、或いは外部のコンピュータ（図示せず）などで作成された原画像信号は制御部（図示せず）に入力される。この入力画像信号は、各色の画像情報に分解された後、ＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに入力される。そして、ＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの照射光は、接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより一様帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に照射される。この各感光体表面にＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの照射光が照射されると、各感光体上にはそれぞれ入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。続いて、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより各感光体上の静電潜像がトナーにより現像され、各感光体上にトナー像が形成される。各感光体上に形成されたトナー像は、各一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより中間転写体ベルト６に転写される。この中間転写体ベルト６へトナー像の転写が終了した各感光体は、クリーナにより表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、除電器により残留電荷が除去される。
【００２８】
次に、中間転写体ベルト６上のトナー像は、二次転写器７により、用紙トレイから送られてくる記録用紙Ｐ上に転写された後、定着器９により記録用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着され所望の画像が得られる。記録用紙Ｐ上へのトナー像の転写が終了した中間転写体ベルト６は、ベルトクリーナ８により表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、一回の画像形成動作が終了する。
【００２９】
尚、図１において示されている画像形成装置以外に、搬送ロール(図示せず)、或いは、用紙搬送ベルト(図示せず)により搬送された記録用紙に出力画像が直接転写される方式を適用している電子写真方式のカラー画像形成装置に本発明を適用してもよい。
【００３０】
一般的に画像形成装置に適用されているＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを構成するＬＥＤチップは、出力画像における画素に対応している。ここで、ＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを構成する何れかのＬＥＤチップの一部または全てが故障し、発光不良が発生した場合には、画像に欠陥が生じる。これを防ぐため、記録用紙Ｐへの画像出力前や出力待機中に、各ＬＥＤチップに発光不良が発生していないか確認する必要がある。その方法としては、まず、ＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに備わる発光不良検出手段(図示せず)により、順次照射されるＬＥＤチップの照射光をフォトセンサ(図示せず)で検出し、ＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを構成する各ＬＥＤチップの発光不良を検出するものとなっている。そして、発光不良が検出された場合には、所定の方法により対応するものとなっており、確認を行うタイミングは適宜設定されている。尚、発光不良検出手段は、ＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの全てに備えてもよいが、カラー画像よりも白黒画像の出力頻度が多い画像形成装置には、ブラックの感光体上に静電画像を形成するＬＥＤアレイ３Ｋだけに備えるのが好ましい。
【００３１】
図１のカラー画像形成装置に適用されるＬＥＤアレイの断面透視図を示しているのが図２である。本図に示されているＬＥＤアレイ３は、図１における画像形成装置に備わる各色のＬＥＤアレイ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのうちの１つである。本図におけるＬＥＤアレイ３は、制御部(図示せず)に入力された画像信号が各色の画像情報に分解され、当該画像情報に応じ照射されるＬＥＤチップＬと、複数のＬＥＤチップＬが配設されているＬＥＤアレイ基板３１(図中では１個を図示)と、ＬＥＤチップＬの照射光Ｒを感光体１の表面に結像させるセルフォックレンズアレイ３２と、ＬＥＤチップＬの照射光を図示外のフォトセンサへ導く導光部３３とから構成されている。そして、導光部３３は、ＬＥＤチップＬに対向する面に設けられた開口部(図示せず)からＬＥＤチップＬの照射光を入射させ易くするため、また、ＬＥＤチップＬと、セルフォックレンズアレイ３２とは近接させて配設されており、配設するスペースが限られているため、ＬＥＤアレイ基板３１の垂直方向に対し角度をつけられ、傾斜させて配設されている。
【００３２】
画像出力時においては、画像情報に応じ照射されるＬＥＤチップＬの照射光Ｒが、セルフォックレンズアレイ３２により感光体１の表面に結像されることにより(図中点線参照)、所望の静電潜像が感光体１の表面に形成される。そして、感光体１の表面上の静電潜像は現像器(図示せず)により現像された後、中間転写体ベルト(図示せず)に一次転写され、更には、記録用紙へ二次転写され、出力画像が記録用紙に形成される。または、出力画像が記録用紙に直接転写される方式を適用している電子写真方式を用いたカラー画像形成装置については、搬送ロール(図示せず)、或いは、用紙搬送ベルト(図示せず)により搬送された記録用紙に出力画像が直接転写されることにより、当該記録用紙に出力画像が形成される。
【００３３】
また、ＬＥＤチップＬの発行不良検出を実施する場合においては、主走査方向に配列されているＬＥＤチップ(図中では１個を図示)が１つまたは複数(少数)ずつ順番に照射され、ＬＥＤチップの照射光Ｒは導光部３３によりフォトセンサ(図示せず)へ導かれる。そして、フォトセンサにおける出力値により、発光不良が発生しているＬＥＤチップを特定するものとなっている。
【００３４】
本発明が適用される電子写真方式の画像形成装置及びＬＥＤアレイは、以上説明した内容の構成となっている。以下ＬＥＤアレイに備わる発光不良検出手段の構成について、その詳細を説明する。
【００３５】
ＬＥＤアレイに備わる発光不良検出手段を示しているのが図３である。分図（ａ）には、図２における導光部３３の拡大図が示されており、ＬＥＤチップＬがＬＥＤアレイ基板３１に取付けられている。そして、導光部３３のＬＥＤチップＬに対向する部分には、開口部３３ａが設けられており、ＬＥＤチップＬの照射光Ｒは、開口部３３ａから入射され、導光部３３内に設けられている反射面３３ｂに反射されるものとなっている。分図(ｂ)には、ＬＥＤアレイ基板３１に主走査方向に配列されているＬＥＤチップＬ1からＬ11と、これらＬＥＤアレイ基盤３１の配列方向に沿って配設されている導光部３３及び導光部３３により導かれたＬＥＤチップＬの照射光Ｒを受光するフォトセンサ３４から成る発光不良検出手段３ａとが示されている。そして、導光部３３は、くさび形状を有し、ＬＥＤチップＬ1からＬ11の照射光Ｒ1からＲ11が導光部３３の反射面３３ｂに反射され、照射光Ｒ1からＲ11をフォトセンサ３４へ導くような傾斜角に反射面３３ｂが設定されている。
【００３６】
ＬＥＤチップＬ1からＬ11の発光不良を検出する際には、ＬＥＤチップＬ1からＬ11が１つまたは複数(少数)ずつ順番に照射され、ＬＥＤチップＬ1からＬ11の照射光Ｒ1からＲ11はフォトセンサ３４に受光される(分図(ｂ))。そして、ＬＥＤチップＬ1からＬ11の照射状態がフォトセンサの出力値として発光素子照射制御部(図示せず)へ送られ、この照射状態よりＬＥＤチップＬ1からＬ11の発光不良が検出されるものとなっている。
【００３７】
ＬＥＤチップでの発光不良を検出する時においてＬＥＤチップを順次照射させた際のフォトセンサ出力を示しているグラフが図４である。本グラフにおいて、横軸は図３分図(ｂ)の構成におけるＬＥＤチップＬ1の照射開始後の経過時間を示し、縦軸はＬＥＤチップＬ1から順次Ｌ11まで照射された際のフォトセンサ出力を示している。
【００３８】
ＬＥＤチップでの発光不良を検出する時においてＬＥＤチップＬ1からＬ11は、フォトセンサ３４の反対側、つまり、フォトセンサ３４から最も離れた位置に配設されているＬＥＤチップＬ1から最も近い位置に配設されているＬＥＤチップＬ11まで１つずつ順番に照射される(図３分図(ｂ))。この時、ＬＥＤチップＬ1の照射光Ｒ1は、導光部３３内部にて内面反射を繰り返すうちに減衰される。そのため、減衰が大きいＬＥＤチップＬ1の照射光Ｒ1よりも減衰が小さいＬＥＤチップＬ11の照射光Ｒ11の方がフォトセンサ３４の出力値が大きく、フォトセンサ３４の出力値はＬＥＤチップ照射開始後の時間経過と共に徐々に大きくなっている。本グラフでは、時間ｔ1においてフォトセンサ３４の出力値が「０(ゼロ)」となり、時間ｔ2において再び出力値が上昇している。これは、時間ｔ1からｔ2の間においてフォトセンサ３４によりＬＥＤチップＬの照射光Ｒが検出されなかったことを示している。この結果から発光素子照射制御部では、時間ｔ1からｔ2の間に照射されるはずであったＬＥＤチップを特定することにより、ＬＥＤチップの発光不良の検出時においてどのＬＥＤチップＬに発光不良が発生しているか把握できるものとなっている。尚、本図においては、ＬＥＤチップＬ1からＬ11まで配列順に照射させている例を示したが、配列順に照射させなくてもよく、照射させるＬＥＤチップと、当該ＬＥＤチップを照射させる時間とを対応させて設定し、ＬＥＤチップの発光不良を検出させればよい。
【００３９】
２つの導光部を備えている発光不良検出手段を示しているのが図５である。分図(ａ)には、発光不良検出手段の断面拡大図が示されており、ＬＥＤチップＬがＬＥＤアレイ基板３１に取付けられている。２つの導光部３３Ａ1、３３Ａ2は、図２及び図３における導光部３３と同様に、ＬＥＤアレイ基板３１の垂直方向に対し角度をつけられ、傾斜させられていることにより、互いに近接するＬＥＤチップＬと、セルフォックレンズアレイ３２との間に配設できる構成となっている。分図(ｂ)には、導光部３３Ａ1、３３Ａ2の主走査方向における位置関係が示されている。そして、導光部３３Ａ1、３３Ａ2は、分図(ｂ)に示されているように、ＬＥＤアレイ基盤(図示せず)の中央部から両端部のフォトセンサ３４Ａ1、３４Ａ2へ向けてＬＥＤチップＬ(図示せず)の照射光を導くため、一対の導光部３３Ａ1、３３Ａ2がＬＥＤアレイ基盤の中央部から左右端に向かって各々配置されるものとなっている。尚、本図に示されている発光不良検出手段３ａは、発光不良を検出する際、図３に示されている発光不良検出手段と同様にしてＬＥＤチップを順次照射し、導光部３３Ａ1、３３Ａ2によりＬＥＤチップＬの照射光Ｒをフォトセンサ３４Ａ1、３４Ａ2に導くものとなっているため、その説明を省略する。
【００４０】
本構成のように、２個の導光部３３Ａ1、３３Ａ2を左右端に向かって各々配列することにより、長尺のＬＥＤアレイ基盤であってもＬＥＤチップの光量減衰の影響を少なくすることができる。また、本構成を適用する場合には、ＬＥＤアレイ基盤の中央部における導光部３３Ａ1、３３Ａ2の継ぎ目でＬＥＤチップの照射光の取りこぼしが無いように、導光部３３Ａ1、３３Ａ2の一部をオーバーラップさせることが望ましい。
【００４１】
千鳥状に配置されているＬＥＤアレイ基板３１に備えられている発光不良検出手段を示しているのが図６である。本図において千鳥状に配置されているＬＥＤアレイ基板３１は、Ａ列及びＢ列の２つの列を有するものとなっている。そして、Ａ列のＬＥＤチップの発光不良を検出する発光不良検出手段３ａAは、導光部３３Ａと、フォトセンサ３４Ａとから構成されている。また、Ｂ列のＬＥＤチップの発光不良を検出する発光不良検出手段３ａBは、導光部３３Ｂと、フォトセンサ３４Ｂとから構成されている。更に、導光部３３Ａ、３３Ｂはくさび形状を有し、ＬＥＤチップの照射光が導光部３３Ａ、３３Ｂの反射面に反射され、フォトセンサ３４Ａ、３４Ｂへ導かれるような傾斜角に反射面が設定されている。
【００４２】
本図における構成では、千鳥状に配置されているＬＥＤアレイ基盤３１はＡ列及びＢ列上に離されて配列されているため、Ａ列及びＢ列それぞれについて独立に発光不良検出手段３ａA、３ａBを設けるのがよい。これにより、各列各々に発光不良検出手段３ａを有することになるためＬＥＤチップの照射光をそれぞれ独立させて検出することができ、光量のロスを少なく抑えることができる。
【００４３】
円柱状の導光部を備えている発光不良検出手段を示しているのが図７である。分図(ａ)には、円柱状の導光部の断面図が示されており、入射されたＬＥＤチップの照射光をその内部で連続的に反射させる円柱状導光部３５と、円柱状導光部３５に設けられている開口部(図示せず)に配設され、入射されたＬＥＤチップの照射光を屈折させる複数のプリズムを有するプリズム面３７と、ＬＥＤチップの照射光を集光する集光部材３６とから構成されている。
【００４４】
本図に示されている円柱状導光部３５の構成におけるＬＥＤチップの照射光Ｒの経路としては、まず、ＬＥＤチップの照射光Ｒが、集光部材３６により集光される(分図(ｂ))。そして、集光された照射光Ｒは、プリズム面によりフォトセンサ３４側へ屈折され、円柱状導光部３５の内部を照射光ＲA、ＲB、ＲC、ＲD、ＲE、ＲFの順番で螺旋状に連続的に反射されることにより、フォトセンサ３４の受光面へ導かれる(分図(ａ)及び(ｂ))。また、本図に示されているような円柱状導光部３５をＬＥＤアレイに配設する場合、ＬＥＤチップ(図示せず)と、セルフォックレンズアレイ(図示せず)とは近接させて配置されており、配設位置が制約されるため、円柱状導光部３５の開口部に集光部材３６を配設し、ＬＥＤチップの照射光を集光させる構成となっている。円柱状導光部３５の外周面には、照射光Ｒを螺旋状に連続的に反射させるため、鏡のような反射面とするのがよく、この反射面の断面形状は、円形、楕円形、或いは、多角形であればよい。また、導光部は円柱や多角柱に限らず、フォトセンサ３４の受光面に向かって広がる円錐台、多角錘台形状でもよい。
【００４５】
台形形状の断面を有する集光部材を備える円柱状導光部を示しているのが図８である。
【００４６】
本構成の集光部材３６ａは、その断面を台形形状に形成することにより、図７における集光部材３６と比べ、広い領域でＬＥＤチップＬの照射光Ｒを円柱状導光部３５へ入射させることができる。
【００４７】
以上説明したＬＥＤアレイ及びＬＥＤアレイに備わる発光不良検出手段は、電子写真方式を用いた画像形成装置に限らず、同方式を用いたファックス機能を備える画像形成装置に適用することができる。ファックスは一般的に白黒画像として文書を受信するため、ブラック描画用発光素子アレイのＬＥＤチップに発光不良が発生するとファックスで受信した文書に白抜けが生じてしまう。そこでファックス機能を備える画像形成装置では、ブラック描画用発光素子アレイに発光不良検出手段を設け、ファックス受信前のみ、または、ファックス受信前後において発光不良を検出するとよい。
【００４８】
次に、発光不良の検出時においてＬＥＤに発光不良が検出された際の発光素子照射制御部におけるＬＥＤチップの照射条件などの変更に関し説明する。また、タンデム方式の画像形成装置においては、温度・湿度などの環境条件や経時劣化などの影響により、各色トナー像の位置ずれの補正を行う必要があるため、係る位置ずれ補正についても説明する。
【００４９】
図１に示されているカラー画像形成装置における発光不良の検出及び位置ずれ補正の流れを示しているブロック図が図９である。発光不良の検出時においては、ＬＥＤアレイ３を構成するＬＥＤチップを順次照射させ、その照射光を発光不良検出手段３ａに備わるフォトセンサ(図示せず)により検出し、各ＬＥＤチップの照射状態がフォトセンサの出力値として発光素子照射制御部１３ａへ送られる。
【００５０】
一方、位置ずれ補正においては、感光体１を接触帯電器２で帯電し、位置ずれ補正制御部１１から出力される各色のマーク像の信号は、制御部１３及び発光素子照射制御部１３ａを経てＬＥＤアレイ３へ送られ、このマーク像の信号に応じＬＥＤアレイ３により感光体１を露光することで静電潜像を形成し、現像器４により現像した後、中間転写体ベルト６にマーク像を転写する。そして、中間転写体ベルト６上に転写されたマーク像をフォトセンサ１０で読み込み、検出情報抽出部１２は、フォトセンサ１０から出力される信号より、位置ずれ情報を抽出する。更に、位置ずれ補正制御部１１は、検出情報抽出部１２により抽出された位置ずれ情報に基づき位置ずれ補正を行い、制御部１３は、位置ずれ補正の内容に応じ、発光素子照射制御部１３ａにＬＥＤアレイ３の書き込みタイミングを制御させ、画像形成位置を補正するものとなっている。
【００５１】
発光不良の検出時においてブラックの感光体上に静電画像を形成するＬＥＤアレイ（以下「ブラック描画用ＬＥＤアレイ」という。）に発光不良が検出された場合の発光素子照射制御部及び制御部での対処の流れを図１０に示されているフローチャート及び図９に示されているブロック図により説明する。尚、発光不良検出手段３ａは、ブラック描画用ＬＥＤアレイにのみ備えられているものとする。
【００５２】
先ず、発光不良の検出が開始されると、発光不良検出手段３ａによりブラック描画用ＬＥＤアレイを構成するＬＥＤチップの照射状態が発光不良検出手段３ａのフォトセンサの出力値として発光素子照射制御部１３ａへ送られ、ブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出されたかどうかが確認される(同ステップＳ１)。そして、ブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出され、その箇所をプロセスブラックで補完する場合には、位置ずれ補正が開始される。
【００５３】
ここで、ブラック描画用ＬＥＤアレイの発光不良箇所が位置ずれ補正のマーク像の形成位置と重なっている場合(図１０、ステップＳ２)、位置ずれ補正においてブラックのマーク像をフォトセンサ１０により検出することができないため、位置ずれ補正制御部１１は、ブラック以外のイエロー、マゼンタ及びシアンの各マーク像の信号を制御部１３へ送る。更に、制御部１３は、発光素子照射制御部１３ａへこれら信号を各色のＬＥＤアレイへ送り、イエロー、マゼンタ及びシアンのマーク像だけで位置ずれ補正を行う(同ステップＳ３)。そして、位置ずれ補正において検出情報抽出部１２により抽出されたイエロー、マゼンタ及びシアン各色についての位置ずれ情報に基づきブラック描画用ＬＥＤアレイを構成するＬＥＤチップの発光不良箇所をプロセスブラックで補完すべく、発光素子照射制御部１３ａは、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のＬＥＤアレイに分解された画像情報を送る(同ステップＳ５)。
【００５４】
一方、ブラック描画用ＬＥＤアレイの発光不良箇所が位置ずれ補正のマーク像の形成位置と重なっていない場合（図１０、ステップＳ２）、位置ずれ補正制御部１１は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各マーク像の信号を制御部１３へ送る。更に、制御部１３は発光素子照射制御部１３ａへこれら信号を各色のＬＥＤアレイへ送り、前記４色のマーク像で位置ずれ補正を行う（同ステップＳ４）。そして位置ずれ補正において検出情報抽出部１２により抽出された前記４色についての位置ずれ情報に基づきブラック描画用ＬＥＤアレイを構成するＬＥＤチップの発光不良箇所をプロセスブラックで補完すべく、発光素子照射制御部１３ａは、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のＬＥＤアレイに分解された画像情報を送る(同ステップＳ５)。
【００５５】
このように、発光不良の検出をした結果、ブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出され、その箇所をプロセスブラックで補完する場合には、事前に位置ずれ補正を行うとよく、これにより、補完箇所におけるイエロー、マゼンタ及びシアン各色の位置ずれを目立ち難くすることができる。
【００５６】
図１０のステップＳ１において、ブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出されていないのであれば、発光不良検出は終了される。また、ステップＳ３、Ｓ４における位置ずれ補正は、例えば、特開２００４−３３３８３７号公報に開示されている方法などを適用することができる。
【００５７】
尚、発光不良を検出するタイミングとしては、画像出力前のみならず、画像出力後又は連続して複数枚の画像出力を行っている場合には、画像出力間のいずれのタイミングでもよい。画像出力前に発光不良を検出した場合は、検出以降の画像についてプロセスブラックにおいて補完し、画像出力後に発光不良を検出した場合は、検出以降の画像についてプロセスブラックにおいて補完するのみでなく、検出前の画像についてもプロセスブラックにおいて補完し再度出力する。
【００５８】
図１０に示されているフローチャートのように、発光不良の検出時においてブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出された場合、機械の故障が原因で発光不良箇所をプロセスブラックで補完し、白黒画像として出力しているのに、その出力枚数を白黒画像よりもコストが高いカラー画像としてカウントするのは理不尽である。そこで、発光不良箇所をプロセスブラックで補完した場合には、ブラック以外のイエロー、マゼンタ及びシアンのカラートナーを使って画像を出力しているが、白黒画像としてカウントさせるとよい。
【００５９】
また、混色により白黒画像を出力する場合には、通常ブラック１色のみで出力されていた画像をイエロー、マゼンタ及びシアンのトナーを重ね合わせて出力するため、トナーの総量規制を下げることにより、ブラック以外のトナーの消費量を抑えると共に、混色による白黒画像にブラーなどの画質不良が発生することを防ぐことが可能となる。
【００６０】
更に、ブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出されたのが当該ＬＥＤアレイを構成するＬＥＤチップの一部である場合、白黒画像の全領域を混色による白黒画像として出力したのでは不必要にイエロー、マゼンタ及びシアンのトナーを消費することになる。そのため、このような場合には、発光不良が検出されたＬＥＤチップの位置、または、当該ＬＥＤチップ及びその近傍位置について、複数色の混色による黒で補完することにより白黒画像を出力させればよい。これにより、ブラック以外のトナーの消費を抑制するばかりではなく、必要最小限のトナー量で白黒画像の白抜けを防止することができる。
【００６１】
更にまた、連続して白黒画像、或いは、カラー画像を複数の記録用紙へ出力する際、出力画像間において全色のＬＥＤアレイについて定期的に発光不良検出を実行し、少なくとも１つのＬＥＤアレイに発光不良が検出された際に画像出力を停止させると共に、ユーザへ向けて警告を表示するとよい。その方法としては、ＬＥＤアレイに発光不良が検出された直後に、画像形成装置に備わるユーザインターフェースや操作パネル、パーソナルコンピュータなどの端末装置の画面でユーザへ向けて「ＬＥＤチップに異常があります」などの警告を表示する方法が挙げられる。これにより、ＬＥＤアレイに発光不良が検出された場合に、ユーザへ注意を促すことができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の画像形成装置であれば、１個または少数のフォトセンサにより各色のＬＥＤアレイを構成する全ＬＥＤチップの発光不良の検出を低コストで実現させることが可能となる。そして、ブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出された場合、マゼンタ、シアンまたはコーポレートカラーなどの特色を備える画像形成装置においては、暗色系の特色、あるいは２色以上の混色を適用することにより白黒画像を出力するため、白黒画像に白抜けが発生するのを防止することができる。また、ＬＥＤアレイに発光不良が検出された時点でユーザへ警告することにより、ユーザへ注意を促すこともできる。従って、ＬＥＤアレイに発光不良が検出された場合に、ユーザが被る被害を最小限に止めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明が適用される電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１のカラー画像形成装置に適用されるＬＥＤアレイの断面透視図を示している。
【図３】ＬＥＤアレイに備わる発光不良検出手段を示している図である。
【図４】発光不良検出においてＬＥＤチップを順次照射させた際のフォトセンサ出力を示しているグラフである。
【図５】２つの導光部を備えている発光不良検出手段を示している図である。
【図６】千鳥状に配置されているＬＥＤアレイ基板３１に備えられている発光不良検出手段を示している図である。
【図７】円柱状の導光部を備えている発光不良検出手段を示している図である。
【図８】台形形状の断面を有する集光部材を備える円柱状導光部を示している図である。
【図９】図１に示されているカラー画像形成装置における、発光不良検出及び位置ずれ補正の流れを示しているブロック図である。
【図１０】発光不良検出においてブラック描画用ＬＥＤアレイに発光不良が検出された場合の発光素子照射制御部及び制御部での対処の流れを示しているフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・感光体、３・・・ＬＥＤアレイ、３１・・・ＬＥＤアレイ基板、３２・・・セルフォックレンズアレイ、３３・・・導光部、Ｌ・・・ＬＥＤチップ、Ｒ・・・照射光
【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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【図９】
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【図１０】
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