(57)【要約】【課題】光源の光量低下により画像形成ができなくなる事態を効果的に防止できるようにする【解決手段】  画像の内容を示す画像信号に従って、記録媒体に光を照射する光源の点灯を制御することにより、上記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、上記光源の劣化傾向の有無を判定し（Ｓ１１，Ｓ１２）、劣化傾向ありと判定した場合に、画像形成時の上記光源の光量及び画像形成の速度を低下させるようにした（Ｓ１５）。劣化傾向の判定基準としては、光源の総点灯時間が、その光源の仕様に規定される目標寿命に１より小さい所定の係数を乗じた値を超えた場合や、所定の光量を得るために必要な印加電流値が、光源の使用開始時に比べて所定比率以上に上昇した場合が考えられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の内容を示す画像信号に従って、記録媒体に光を照射する光源の点灯を制御することにより、前記記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記光源の劣化傾向の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段が劣化傾向ありと判定した場合に、所定の通知先に光源が劣化傾向にあることを通知する通知手段と、
前記判定手段が前記光源の劣化傾向ありと判定した場合に、前記画像形成手段における前記光源の光量及び画像形成の速度を低下させる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に記載の画像形成装置であって、
前記判定手段は、前記光源の累積点灯時間を計測し、前記累積点灯時間が、光源の仕様に規定される目標寿命に１より小さい所定の係数を乗じた値を超えた場合に、劣化傾向ありと判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記判定手段は、前記光源の点灯により所定の光量を得るために必要な印加電流値が、該光源の使用開始時に比べて所定比率以上に上昇した場合に、劣化傾向ありと判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記判定手段が劣化傾向ありと判定した場合に、前記画像形成手段における前記光源の光量及び画像形成の速度を低下させるか否かの指示をユーザから受け付け、低下させない指示があった場合には、前記光源の光量及び画像形成の速度を低下させない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】
この発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に光源から光を照射して記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、光源が劣化して光量不足となった場合でも、光量の不足分を補うように制御をし、画像形成を行う技術が既に知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数の光源を利用した画像形成装置において、複数の光源のいずれかの光量の低下を検出した場合には、光量の低下した光源の光量に全ての光源の光量をあわせるとともに、プロセス速度を落とす処理やプロセス処理の画像形成設定値を変更する処理等を行い、光源の光量不足分を補うように制御する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、光源は劣化が始まると急激に光量が低下するため、特許文献１に記載の技術のように光量低下を検知後に制御を開始しても、光量不足となった光源はすぐに点灯できない状態になってしまう可能性がある。この場合、光量不足を補うための制御を行っても、十分に光量不足を補うことができず、画像形成ができなくなってしまうという問題があった。
この発明は、このような問題を解決し、光源の光量低下により画像形成ができなくなる事態を効果的に防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の目的を達成するため、本発明は、画像形成装置に、画像の内容を示す画像信号に従って、記録媒体に光を照射する光源の点灯を制御することにより、上記記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、上記光源の劣化傾向の有無を判定する判定手段と、上記判定手段が劣化傾向ありと判定した場合に、所定の通知先に光源が劣化傾向にあることを通知する通知手段と、上記判定手段が上記光源の劣化傾向ありと判定した場合に、上記画像形成手段における上記光源の光量及び画像形成の速度を低下させる制御手段とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００６】
上記の構成によれば、光源の光量低下により画像形成ができなくなる事態を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置のハードウェア構成を示す図である。
【図２】レーザダイオードの累積点灯時間と動作電流との関係を示すグラフである。
【図３】図１に示した画像形成装置のＣＰＵが実行する制御処理のフローチャートである。
【図４】レーザダイオードに印加する印加電流と光出力との関係を、劣化の度合いに示すグラフである。
【図５】図１に示した画像形成装置のＣＰＵが実行する制御処理の別の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
まず、図１に本発明の一実施形態である画像形成装置１０のハードウェア構成図を示す。
画像形成装置１０は、図１に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０４、エンジンＩ／Ｆ（インターフェース）１０５、エンジン部１０６、操作部Ｉ／Ｆ１１１及び操作部１１２を備え、これらはシステムバス１１３によって接続されている。
【０００９】
上記構成のうち、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２をワークエリアとしてＲＯＭ１０３又はＨＤＤ１０４に記憶されたプログラムを実行することにより、画像形成装置１０全体を制御し、後述する種々の機能を実現する。
エンジンＩ／Ｆ１０５はエンジン部１０６をシステムバス１１３に接続してＣＰＵ１０１から制御可能とするためのインターフェースである。
【００１０】
エンジン部１０６は、画像の内容を示す画像信号に従って、用紙等の記録媒体に光を照射する光源の点灯を制御することにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成手段である。ここでは、光源としてＬＤ（レーザダイオード）を用い、ＬＤが出力するビームによって感光体に書き込んだ静電潜像をトナーにより現像する電子写真方式の画像形成手段であるとする。
また、このエンジン部１０６は、この実施形態の特徴の一つである、光源の劣化傾向の有無の検出に関連する構成として、光センサ１０７、ＬＤ１０８、タイマ１０９、電流センサ１１０を備える。
【００１１】
なお、本明細書において、光源の劣化とは、画像形成において印字されたものにムラが生じるなど、画像形成に実質的な不具合が生じる程度にまで光量が低下した状態をいう。また、光源が劣化傾向にあるとは、画像形成に実質的な不具合は未だ生じていないが、近いうちに実質的な不具合が生じると判断できるような所定の基準を満たした状態をいう。基準の具体例については後述する。
【００１２】
光センサ１０７は、ＬＤ１０８が出力するビームの光量を計測する機能を備えている。ＬＤ１０８は、上記光源として機能する。タイマ１０９は、ＬＤ１０８の累積点灯時間を計測する機能を備えている。電流センサ１１０は、ＬＤ１０８を発光させるための電流を計測する機能を備えている。
【００１３】
操作部Ｉ／Ｆ１１１は、操作部１１２をシステムバス１１３に接続してＣＰＵ１０１から制御可能とするためのインターフェースである。
操作部１１２は、ユーザからの操作を受け付けるためのキー、ボタン、タッチセンサ等の操作手段と、ユーザに対して情報を提示するためのディスプレイ等の表示手段とを備えるユーザインターフェースである。
なお、画像形成装置１０は、プリント機能に加え、スキャン、コピー、ファクシミリ送信、文書蓄積等の機能を備えたＭＦＰ（デジタル複合機：Multi  Function  Peripheral）として構成することができる。
【００１４】
以上の画像形成装置１０は、まず、光源であるＬＤ１０８の劣化傾向を、光源の累積点灯時間を基準として判定することができる。そこで、光源であるＬＤの累積点灯時間（ｔ）と動作電流（Ｉｏｐ）の特性について、図２に示したグラフを用いて説明をする。
図２に示したグラフは、ＬＤの累積点灯時間（ｔ）と動作電流（Ｉｏｐ）との関係を示すものである。また、図２に示すのは、劣化するまでの平均的な点灯時間である目標寿命が５００時間であるＬＤについてのデータである。
【００１５】
図２に示すように、累積点灯時間（ｔ）が４００時間付近までは、ＬＤの動作電流の値は、略同じである。しかし、目標寿命に達する前でも、４００時間を越えてから約４５０時間までの間は、動作電流（Ｉｏｐ）が徐々に増加していき、約４５０時間を越えたあたりで増加率が急に上昇する。
このように、ＬＤには、累積点灯時間（ｔ）が目標寿命にある一定の割合まで近づくと動作電流（Ｉｏｐ）が徐々に増加し始め、その後急激に動作電流（Ｉｏｐ）が増加するという特性がある。
【００１６】
この特性を利用して、動作電流（Ｉｏｐ）が徐々に増加を開始する累積点灯時間（ｔ）を閾値として、累積点灯時間（ｔ）がこの閾値を越えた場合、劣化傾向があると判定することが考えられる。
例えば、徐々に動作電流が増加し始める４００時間の時点でＬＤは劣化傾向にあると判定することとし、「ＬＤの仕様に規定される目標寿命×０．８」を劣化傾向を判定する閾値とすることが考えられる。
これにより、光源として使用されるＬＤが劣化する前に、光源の光量低下により画像形成ができなくなる事態を効果的に防止することができる。
【００１７】
なお、この係数はＬＤの仕様によって異なるため、予めＬＤの仕様毎にデータをとって、画像形成装置１０に搭載されるＬＤ１０８の係数がどれになるかを決定し、設定をしておく。
また、画像形成装置１０に搭載されるＬＤ１０８の仕様が、交換の前後で異なる可能性があるのであれば、交換時にその仕様を確認の上、必要に応じて設定を変更するとよい。あるいは、ＬＤの仕様毎のデータをＲＯＭ１０３或いはＨＤＤ１０４に予め記憶させておき、ＬＤ１０８の交換時にＬＤの仕様を確認の上、ＣＰＵ１０１が必要に応じて設定を変更するようにしてもよい。
【００１８】
次に、上述した特性を利用して、ＣＰＵ１０１が光源の累積点灯時間を基準とし劣化傾向の有無を判定し、その結果に基づいて実行する制御について説明する。図３はその制御に関する処理のフローチャートである。
【００１９】
ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１０が画像形成をし始めたことを検知したとき、及び画像形成中に定期的に、図３のフローチャートに示す処理を開始する。そしてまず、光源の累積点灯時間を確認する処理を行う（Ｓ１１）。なお、累積点灯時間は、画像形成装置１０で画像形成をする際等でＬＤ１０８を点灯させた場合に別途算出して記憶しておく。
【００２０】
次に、ＣＰＵ１０１は、確認をした累積点灯時間が目標寿命に所定の係数ｎを乗じた値を越えたか否かを判定する（Ｓ１２）。目標寿命は、上述のように光源の仕様により規定されるものである。所定の係数ｎは、劣化傾向の判定に用いる閾値を算出するためのものであり、１より小さい値である。いずれも、予め画像形成装置１０に設定しておく。
ステップＳ１２でＹｅｓであれば、ＣＰＵ１０１は、ＬＤ１０８に劣化傾向有りと判定をし、Ｎｏであれば劣化傾向無しと判定する。
所定の係数としては、図２で説明した「０．８」が考えられる。
ステップＳ１１及びＳ１２の処理は判定手順の処理であり、これらの処理において、ＣＰＵ１０１は判定手段として機能する。
【００２１】
ステップＳ１２でＮｏの場合、それ以上特段の処理を行う必要がないため、この処理は終了となる。
ステップＳ１２でＹｅｓの場合、ＣＰＵ１０１はユーザにＬＤ１０８が劣化傾向にあることを通知し（Ｓ１３）、ＬＤ１０８の光量及び画像形成の速度を低下させるか否かをユーザに問い合わせる（Ｓ１４）。
ステップＳ１４の処理は、通知手順の処理であり、この処理においてＣＰＵ１０１は通知手段として機能する。
【００２２】
ユーザからの応答が「低下させる」であった場合（Ｓ１４のＹｅｓ）は、ＣＰＵ１０１は、以後の画像形成におけるＬＤ１０８の光量及び画像形成の速度を低下させ（Ｓ１５）、その後この処理を終了する。なお、画像形成の実行中にこの低下の処理を行う場合、適当な枚数分の画像形成が終わった後など、適当なタイミングまで待って行う。
一方、ユーザからの応答が「低下させない」であった場合（Ｓ１４のＮｏ）は、ＣＰＵ１０１は、そのまま何もせずに、この処理を終了する。
ステップＳ１５の処理は制御手順の処理であり、この処理においてＣＰＵ１０１は制御手段として機能する。
【００２３】
以上が、光源であるＬＤ１０８の劣化傾向の有無を光源の累積点灯時間を基準として判定し、光源を制御する場合の、ＣＰＵ１０１が行う処理である。
上記の処理を行うことで、ユーザは画像形成をしようとしている、或いは画像形成中の画像形成装置１０の光源が劣化傾向にあることを知ることができるため、光源の寿命がくる前に、メンテナンス等のための準備を行うことが可能となる。
【００２４】
また、ユーザが光源の光量及び画像形成の速度を低下を指示することにより、光の寿命を一時的にではあるが延ばすことも可能となる。また、ユーザが速度低下を行わない指示をすれば、当面はそれまで通りの画像形成が可能である。この場合、近いうちに光源が劣化して画像形成に支障が出ることが予想されるが、ユーザがこれを踏まえて速やかに光源の交換を手配すれば、問題の回避は可能であると考えられる。いずれにせよ、ユーザが自身にとって望ましい方を選択すればよい。
【００２５】
以上の他に、画像形成装置１０は、光源であるＬＤの劣化傾向の有無を、印加電流と光量を基準として判定することもできる。次にこの判定について説明する。
図４に、光源であるＬＤの印加電流と光出力との関係を、劣化の度合い毎に示す。
図４において、Ｐｔｈはレーザ発振の閾値である。
【００２６】
まず、（ａ）はＬＤが初期状態（劣化していない）の場合にＬＤが出力するビームの特性を示している。（ａ）において、規定の光出力Ｐｏを得るために必要な順方向電流の値がＩｏｐである。一方、（ｃ）及び（ｄ）はＬＤが劣化している場合にＬＤが出力するビームの特性を示している。（ｃ）及び（ｄ）は、光出力が閾値Ｐｔｈを超える領域での傾きが一定ではなく、同じ電流の印加で得られる光量が（ａ）の場合と比べて大幅に低下している。また、順方向電流の値を上げていっても、規定の光出力Ｐｏを得ることができず、所望の画像形成に必要な光量が得られない状態であることがわかる。
【００２７】
一方、（ｂ）は初期状態よりは出力するビームが落ちているが、劣化にまでは至っていない、（ａ）の状態と（ｃ）や（ｄ）の状態との間の状態における特性を示している。この場合は、光出力が閾値Ｐｔｈを超える領域ではグラフの傾きが一定であり、規定の光出力Ｐｏを得ることもできる。但し、傾きは（ａ）の場合よりも小さくなり、規定の光出力Ｐｏを得るために必要な順方向電流Ｉｏｐ*は、（ａ）の場合のＩｏｐよりは大きな値となる。
【００２８】
そこで、（ｃ）や（ｄ）の状態に到る前の、（ｂ）の状態の時にＬＤが劣化傾向にあると判定することが考えられる。この判定は、例えば、光出力Ｐｏを得るために必要な順方向電流Ｉｏｐ*が「Ｉｏｐ×１．１５」以上となったときを基準として行うことが考えられる。このようにすることで、光源の光量低下により画像形成ができなくなる事態を効果的に防止することができる。
【００２９】
なお、この係数「１．１５」はＬＤの仕様によって異なるため、予めＬＤの仕様毎にデータをとって、画像形成装置１０に搭載されるＬＤ１０８の係数がどれになるかを決定し、設定をしておく。
また、画像形成装置１０に搭載されるＬＤ１０８の仕様が、交換の前後で異なる可能性があるのであれば、交換時にその仕様を確認の上、必要に応じて設定を変更するとよい。あるいは、ＬＤの仕様毎のデータをＲＯＭ１０３或いはＨＤＤ１０４に予め記憶させておき、ＬＤ１０８の交換時にＬＤの仕様を確認の上、ＣＰＵ１０１が必要に応じて設定を変更するようにしてもよい。
【００３０】
次に、上述した特性を利用して、ＣＰＵ１０１が光源へ印加する電流値を基準として劣化傾向の有無を判定し、その結果に基づいて実行する制御について説明する。図５はその制御に関する処理のフローチャートである。
【００３１】
まず、ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１０が画像形成をし始めたことを検知したとき、及び画像形成中に定期的に、図５のフローチャートに示す処理を開始する。そしてまず、所定の光量を得るために必要なＬＤ１０８への印加電流を計測する（Ｓ２１）。ここでいう所定の光量とは、画像形成を正常に行えるだけの光量であり、図４のＰｏと対応する。随時印加電流のフィードバック制御を行っているのであれば、単に画像形成中のＬＤ１０８への印加電流を計測するのみでもよい。
【００３２】
次に、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２１で測定した印加電流値が光源の使用開始時に比べて所定比率以上に上昇したか否かを判定する（Ｓ２２）。
これらのステップＳ２１及びＳ２２の処理は、判定手順の処理であり、これらの処理において、ＣＰＵ１０１は判定手段として機能する。
【００３３】
ステップＳ２２でＮｏの場合、それ以上特段の処理を行う必要がないため、この処理は終了となる。
ステップＳ２２でＹｅｓの場合、ＣＰＵ１０１はユーザにＬＤ１０８が劣化傾向にあることを通知し（Ｓ２３）、ＬＤ１０８の光量及び画像形成の速度を低下させるか否かをユーザに問い合わせる（Ｓ２４）。この返答が「低下させる」であった場合、ＣＰＵ１０１は光源の光量及び画像形成の速度を低下させる（Ｓ２５）。これらの処理は、図３のステップＳ１３以降と同様である。
【００３４】
以上が、光源であるＬＤ１０８の劣化傾向を印加電流値を基準として判定し、光源を制御する場合の、ＣＰＵ１０１が行う処理である。
上記の処理を行うことで、図３の処理を行う場合と同様な効果が得られる。図３の処理と図５の処理は、両方同時に行っても、一方のみ行ってもよい。
【００３５】
以上で実施形態の説明を終了するが、この発明において、光源を含む装置の具体的な構成、具体的な処理の手順や閾値の値等は、実施形態で説明したものに限るものではない。
例えば、上述した実施形態において、図３のステップＳ１３及びＳ１４の処理は省略可能である。すなわち、光源の劣化傾向ありと判断した場合に、ただちに光源の光量及び画像形成の速度を低下させるようにしてもよい。
このようにしても、光源の劣化が始まる前に予防的に光源への負荷を軽減できるため、光量や速度の低下を行わない場合と比べ、光源の寿命を延ばすことができる。図５の処理についても同様である。
【００３６】
また、ステップＳ１３でＣＰＵ１０１が通知する先は、ユーザとなっているが、これに限ることなく、所定の通知先に通知すればよい。例えば、予め登録された外部の管理装置など、画像形成装置１０のメンテナンスを担当する業者や部署の装置に、光源の劣化傾向を通知するようにしてもよい。このようにすれば、速やかに光源の交換を手配することが可能である。その他、劣化傾向発生を通知する所定の通知先は、装置か人かを含め、任意でよい。
【００３７】
また、上述した実施形態においては、光源がＬＤ１０８である例について説明したが、本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）による光源を画像形成に用いる画像形成装置にも適用可能である。
また、本発明は、画像形成装置の他、記録媒体に光源からの光を照射する光源の点灯を制御する光照射装置に適用することも可能である。また、光の照射先が記録媒体でなくても構わない。画像形成装置自体が光照射装置であると考えることもできる。
【００３８】
また、この発明のプログラムの実施形態は、ＣＰＵ１０１がコンピュータに所要のハードウェアを制御して上述した画像形成装置１０の機能、特に図３及び／又は図５の処理を行う機能を実現させるためのプログラムである。
このようなプログラムは、はじめからコンピュータに備えるＲＯＭや他の不揮発性記憶媒体（フラッシュメモリ，ＥＥＰＲＯＭ等）などに格納しておいてもよい。しかし、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等の任意の不揮発性記録媒体に記録して提供することもできる。それらの記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータにインストールして実行させることにより、上述した劣化傾向の有無の判断を実行させることができる。
【００３９】
さらに、ネットワークに接続され、プログラムを記録した記録媒体を備える外部装置あるいはプログラムを記憶手段に記憶した外部装置からダウンロードし、コンピュータにインストールして実行させることも可能である。
以上説明してきた各実施形態、動作例及び変形例の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４０】
１０：画像形成装置、１０１：ＣＰＵ、１０５：エンジンＩ／Ｆ、１０６：エンジン部、１０７：光センサ、１０８：ＬＤ（レーザーダイオード）、１０９：タイマ、１１０：電流センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００３−３２３０１０号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
2016045405.tif 000005
【図４】
2016045405.tif 000006
【図５】
2016045405.tif 000007