(57)【要約】【課題】  複数の発光素子を略々直線状に配置させて成る露光部５と、該露光部５に対向させて配設される感光部６に露光部５による露光像を形成する画像形成装置１に於いて露光部５の発光量を診断及び調整する。【解決手段】  受光部７は、感光部６とは異なる方向に配設され上記複数の発光素子毎の露光量を検出し、露光移動機構４は、感光部６への対向方向または受光部７への対向方向へ露光部５による露光位置を移動させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を略々直線状に配置させて成る露光部と、該露光部に対向させて配設される感光部材に前記露光部による露光像を形成する画像形成装置であって、
前記感光部材とは異なる方向に配設され前記複数の発光素子毎の露光量を検出する露光量検出部と、
前記感光部材への対向方向または前記露光量検出部への対向方向へ前記露光部による露光位置を移動させる露光移動機構とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記露光量検出部による前記複数の発光素子毎の露光量検出結果に基づいて、複数の発光素子毎の露光量を露光調整し、平滑化する露光調整部を更に備え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】
前記露光像が生成されると、前記露光部の発光量を積算する発光量積算部を更に備え、
該発光量積算部による発光量の積算結果が所定値を超えると、
前記露光調整部が稼動することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光量検出部は、１個の集光レンズと、該集光レンズの略々焦点位置に配設される受光素子とから成ることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記露光量検出部は、前記露光部と平行に配設される棒状の導光部材であって、前記複数の発光素子毎の放射光を前記棒状の一部表面から受け入れて、前記導光部材の内部を導波させ、前記露光部と平行方向に集光させる集光棒と、該集光棒の端部に配設される受光素子とから成ることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記露光量検出部は、露光部に対向する受光素子と、該受光素子を前記露光部と平行方向に移動させるガイド機構とから成ることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項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、光を発生する露光ヘッドの診断及び調整が可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式を用いたプリンタなどの画像形成装置では露光ヘッドとしてＬＥＤ（発光ダイオード）を多数配列させたＬＥＤヘッドが用いられている。ＬＥＤヘッドの光量が全体的に変化した場合にはＬＥＤの発光時間を長くするなどして濃度調整を行っていた。一方、ＬＥＤ素子の発光状態を個別にチェックし、発光不良の素子を検出する技術も開示されている（特許文献１参照）。この技術では、ＬＥＤヘッドの内部に素子診断用の受光素子を取り付け、その出力を観測することにより、ＬＥＤ素子の発光状態を個別に診断している。
【特許文献１】特開平０３−２６４３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の技術では、素子診断用の受光素子ＬＥＤの反射光、漏れ光を観測しているため正確に露光量を測定することは難しい。従って、発光不良の素子を検出することは可能であるが、露光量の低下（または増加）の度合いを正確に測定することは困難である。その結果、ＬＥＤ素子毎の濃度調整を正確に実行することが出来ないという解決すべき課題が残されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、複数の発光素子を略々直線状に配置させて成る露光部と、該露光部に対向させて配設される感光部材に前記露光部による露光像を形成する画像形成装置であって、上記感光部材とは異なる方向に配設され上記複数の発光素子毎の露光量を検出する露光量検出部と、上記感光部材への対向方向または上記露光量検出部への対向方向へ上記露光部による露光位置を移動させる露光移動機構とを備えることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
感光部材とは異なる方向に配設され上記複数の発光素子毎の露光量を検出する露光量検出部と、上記感光部材への対向方向または上記露光量検出部への対向方向へ上記露光部による露光位置を移動させる露光移動機構とを備えるので、露光量の低下（または増加）の度合いを複数の発光素子毎に正確に測定することが出来るようになる。その結果、ＬＥＤ素子毎の濃度調整を正確に実行することが可能になるという効果を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施形態を図を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、実施例１の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
図に示すように実施例１の画像形成装置１は、補正制御部２と、印刷装置制御部３と、露光移動機構４と、露光部５と、感光部６と、受光部７とを備える。
【０００８】
補正制御部２は、露光移動機構４を制御し、受光部７が検出したＬＥＤ素子毎の受光素子出力を受け入れて点灯期間中の最大値をホールドし、ＭＡＸホールド出力として印刷装置制御部３（図１）へ伝達する部分である。その詳細な内容について図を用いて説明する。
図２は補正制御部の構成を示すブロック図である。
図に示すように、補正制御部２は、Ａ／Ｄコンバータ３０と、マックスホールド回路３１と、モータ制御部３２と、モータドライバ３３により構成されている。
【０００９】
Ａ／Ｄコンバータ３０は８ｂｉｔの分解能があり、約１ＭＨｚの周期で受光部７（図１）より得られるアナログ値の受光素子出力をデジタル値に変換するコンバータである。マックスホールド回路３１はＡ／Ｄコンバータ３０からの出力を受け、点灯期間中の最大値をホールドし、ＭＡＸホールド出力として印刷装置制御部３（図１）へ伝達する回路である。モータ制御部３２は方向切替えに必要なパルス数を記憶し、印刷装置制御部３(図１)から受け入れる方向切替信号を応じて、ステッピングモータ１４(後述)を回転させる為の相切替えパルスを発生させる部分である。モータドライバ３３はモータ制御部３２からパルス信号を受け入れて、ステッピングモータ１４（後述）の電流制御を行う回路である。
【００１０】
図１に戻って、印刷装置制御部３は、補正制御部２からＭＡＸホールド出力を受け入れて、所定の演算処理を実行し、ＬＥＤ素子毎の濃度調整を制御する部分である。更に、所定のプログラム実行することによって後述する機構部分を含め、装置全体を制御する部分でもある。以下に、その詳細な内容について図を用いて説明する。
【００１１】
図３は実施例１の印刷装置制御部の構成を示すブロック図である。
図に示すように印刷装置制御部３は、補正制御部Ｉ／Ｆ４０と、ホストＩ／Ｆ４１と、中央処理装置４２と、バス４３と、ＲＯＭ４４と、ＲＡＭ４５と、ＬＥＤヘッドＩ／Ｆ４６とから構成されている。
【００１２】
補正制御部Ｉ／Ｆ４１は、印刷装置制御部３と補正制御部２（図１）とを通信接続し、ＭＡＸホールド出力を受け入れてモータ駆動信号を送出するためのインタフェースである。ホストＩ／Ｆ４１は、ＵＳＢケーブルなどを介して図示しない上位装置と通信接続して印刷データを受け入れるためのインタフェースである。
【００１３】
中央処理装置４２は、補正制御部２からＭＡＸホールド出力を受け入れて、所定の演算処理を実行し、ＬＥＤ素子毎の濃度調整を行うために露光部５を制御するＣＰＵである。更に、ＲＯＭ４４に予め格納されている所定の制御プログラムを実行して装置全体を制御するＣＰＵでもある。バス４３は、各構成部分を相互に通信接続するデータ線路である。
【００１４】
ＲＯＭ４４は、中央処理装置４２が実行することによってＬＥＤ素子毎の濃度調整を制御するために必要な制御プログラムを予め格納するリードオンリメモリである。更に、中央処理装置４２が実行することによって装置全体を制御するための制御プログラムを予め格納するリードオンリメモリでもある。
【００１５】
ＲＡＭ４５は、中央処理装置４２が所定の演算処理を実行し、ＬＥＤ素子毎の濃度調整を制御するために必要な演算領域を提供するランダムアクセスメモリである。更に、制御プログラムを実行し、ホストＩ／Ｆ４１より入力された印刷データをビットマップデータとして展開するためのランダムアクセスメモリでもある。
【００１６】
ＬＥＤヘッドＩ／Ｆ４６は、ＬＥＤ素子毎の濃度調整を制御するために必要な情報を露光部５へ転送するインタフェースである。更に、ビットマップデータを露光部５へ転送するインタフェースでもある。
【００１７】
図１に戻って、露光移動機構４は補正制御部２から受け入れるモータ駆動信号により露光部５の向きを通常動作位置と露光部調整位置とに切替える機構である。この機構については露光部５、感光部６、及び受光部７の内容説明を終了した後に再度詳細に説明する。
【００１８】
露光部５は、印刷装置制御部３の制御に基づいてＬＥＤ素子毎の濃度調整が施される部分である。また、印刷装置制御部３から受け入れるビットマップデータに基づいて感光部６を露光するＬＥＤヘッド（後述）である。
【００１９】
感光部６は、露光部５によって露光されその表面に静電潜像が生成される感光ドラム（後述）である。受光部７は、露光部５が露光部調整位置に切替えられたときに、その露光量を検出する部分である。以下に、露光部５、感光部６、受光部７及び図１には図示していない機構部分の概要について説明する。
【００２０】
図４は、実施例１の画像形成装置の概略断面図である。
図に於いて、１９は印刷媒体である。６は感光部（感光ドラム）である。１７は感光部６の表面を一様に帯電させる帯電器である。５は一様に帯電された感光部６の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する露光部であり、複数の発光素子を主走査方向に配置したＬＥＤヘッドである。１８は露光部５により形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像器である。２０は現像されたトナー像を紙などの印刷媒体に転写する転写器である。２２は印刷媒体に転写されたトナー像を熱や圧力により印刷媒体に定着させる定着器である。７は、受光部でありその内部に集光レンズ１２と、受光素子１１とを有している。この機能については後に詳細に説明する。
【００２１】
以上説明した構成により、図示しない上位装置（ホストコンピュータ）より印刷データが送信されると、印刷装置制御部３（図３）は画像データを編集し、上記機構部を動作させると共に、画像データを露光部５へ送出する。露光部５は画像データにより指定されたドットを点滅させ、感光部６に静電潜像を形成する。感光部６に形成された静電潜像は現像部２１によりトナーが付着され、トナー像に代わる。トナー像は感光部６が用紙に接すると用紙の裏面から掛けられた高電圧により用紙に転写される。こうして印刷媒体１９上に転写されたトナー像は、高温の定着器２２により印刷媒体１９上に定着される。
【００２２】
続いて、露光移動機構４の内容について詳細に説明する。
図５は、実施例１の受光部と露光移動機構との概観図である。
図６は、実施例１の露光移動機構の説明図（その１）である。
図７は、実施例１の露光移動機構の説明図（その２）である。
【００２３】
図に示すように、露光移動機構４は、ギヤ１３と、ステッピングモータ１４と、オピニオンギヤ１５と、ＬＥＤヘッド（露光部５）と、ＬＥＤヘッドの位置検出用スイッチ１７及び１８とを有する。受光部７は、集光レンズ１２と、受光素子１１とを有する。
【００２４】
図に於いて、露光移動機構４は補正制御部２（図１）から受け入れるモータ駆動信号によりＬＥＤヘッド（露光部５）の向きを通常動作位置（図６）と露光部調整位置（図７）とに変えることができる。通常動作位置に移動する時は、図６に示すように、ステッピングモータ１４により、ギヤ１３をａの方向に回転させ、ＬＥＤヘッド（露光部５）の発光面を感光部（感光ドラム）６に向ける。発光面が感光ドラムと対向する位置でスイッチ１７がＯＮし、回転が停止する。
【００２５】
露光調整位置に移動する時は、図７に示すように、ステッピングモータ１４により、ギヤ１３をｂの方向に回転させ、ＬＥＤヘッド（露光部５）の発光面を集光レンズ１２に対向するように向ける。発光面が集光レンズ１２と対向する位置でスイッチ１８がＯＮし、回転が停止する。集光レンズ１２は両面凸型のシリンドリカルレンズを用いて、ＬＥＤヘッド（露光部５）の発光が中央の受光素子の検出面で焦点を結ぶように配置されている。
【００２６】
最後に、画像形成装置１に含まれる主な電子回路構成について説明する。
図８は、受光部の回路図である。
図に示すように受光部７は、フォトトランジスタのダーリントン接続による増幅器で構成される。従って、微弱な光にも充分なゲインが得られる。
【００２７】
図９は、ＬＥＤヘッドの構成を示すブロック図である。
図に示すように、ＬＥＤヘッド（露光部５）は、シフトレジスタ５０と、ラッチ回路５１と、アンド回路５２と、電流制限回路５３と、保持回路５４と、ＬＥＤ５６とから構成されている。シフトレジスタ５０はヘッドの総ドット数分のレジスタを含んでおり、クロックに同期して送られてくるデータをシフトし、後段へ送る。ラッチ回路５１はロード信号により各シフトレジスタの出力信号を保持する。アンド回路５２はラッチ信号の出力とストローブ信号の出力をアンドする。電流制限回路５３は直列に並べられた８個の抵抗と各抵抗に並列の取り付けられたＦＥＴゲートにより構成されている。
【００２８】
抵抗の値は２．５Ω、５Ω、１０Ω、２０Ω、４０Ω、８０Ω、１６０Ω、３２０Ωが取り付けられており、ＦＥＴがＯＮするとバイパスされ、ＯＦＦするとその抵抗値が加算される構成になっている。これにより、２．５Ωから６３５Ωまで、２．５Ω刻みで設定することが可能である。その設定値によりＬＥＤ５６への電流量が規定される。ＦＥＴのＯＮ・ＯＦＦ状態は、保持回路５４に保持される。このＯＮ・ＯＦＦ状態は、中央処理装置４２（図３）によって変更され、ＬＥＤ素子毎の濃度調整が可能になる。
【００２９】
以上説明した本実施例による画像形成装置１は、以下に示すように露光量の調整動作を行う。
図１０は、実施例１の画像形成装置の調整動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１からステップＳ１１７まで、図１及び図３を併用しながらステップ順にＬＥＤヘッドの露光量の調整動作について詳細に説明する。
【００３０】
ステップＳ１０１
中央処理装置４２は、前回調整時からの時間が所定時間、例えば１週間以上経過したかを計時部４７により判断する。経過している場合はステップＳ１０２へ進み、調整モードに入る。経過していない場合はステップＳ１１７へ進み、通常印刷モードに入る。
【００３１】
ステップＳ１０２
中央処理装置４２は、補正制御部２へ指示し、露光移動機構４を作動させてＬＥＤヘッド（露光部５）を所定の角度、例えば９０度回転させ、を受光素子１１（図７）へ向ける。
【００３２】
ステップＳ１０３
中央処理装置４２は、ＬＥＤヘッドＩ／Ｆ４６を介してＮｏ  ｎ番目のＬＥＤヘッド（露光部５）を発光させる。
【００３３】
ステップＳ１０４
中央処理装置４２は、補正制御部２を介して受光素子（受光部７）より発光量（ＭＡＸホールド出力）を取得する。取得した結果はＲＡＭ４５に格納される。
【００３４】
ステップＳ１０５
中央処理装置４２は、変数ｎとＬＥＤ素子の数量を比較し、変数ｎが最大値を超えていたらステップＳ１０７へ進む。超えていなければステップＳ１０３へ進む。ここで変数ｎの初期値は０である。
【００３５】
ステップＳ１０６
中央処理装置４２は、ｎ＝ｎ＋１を計算してステップＳ１０３へ戻る。
【００３６】
ステップＳ１０７
中央処理装置４２は、ＲＡＭ４５に格納されたＬＥＤヘッド（露光部５）の発光量の平均値を計算する。
【００３７】
ステップＳ１０８
中央処理装置４２は、変数ｍとＬＥＤ素子の数量を比較して、ｍが最大値を超えていたらＳ１１６へ進む。超えていなければステップＳ１０９へ進む。ここで変数ｍの初期値は０である。
【００３８】
ステップＳ１０９
中央処理装置４２は、ＲＡＭ４５に格納されたＬＥＤ素子の発光量とステップＳ１０７で得られた平均値の±１０％を比較し、平均値の±１０％以内か否かを判断する。±１０％以内にある場合はステップＳ１１０へ進む。それ以外の場合はステップＳ１１１へ進む。
【００３９】
ステップＳ１１０
中央処理装置４２は、ｍ＝ｍ＋１を計算し、ステップＳ１０８へ戻る。
【００４０】
ステップＳ１１１
中央処理装置４２は、ｍ番目のＬＥＤ素子の光量が平均値より高いか低いか判断する。低い場合はステップＳ１１２へ進み、高い場合はステップＳ１１３へ進む。
【００４１】
ステップＳ１１２
中央処理装置４２は、保持回路５４（図９）の設定を変更し、電流値を１段階上げる処理を行う。即ち、ＬＥＤヘッド（露光部５）の各ドットに取り付けられた保持回路５４（図９）の設定値を上げる。
【００４２】
ステップＳ１１３
中央処理装置４２は、電流値を一段階下げる処理を行う。即ち、ＬＥＤヘッド（露光部５）の各ドットに取り付けられた保持回路５４（図９）の設定値を下げる。
【００４３】
ステップＳ１１４
中央処理装置４２は、ＬＥＤヘッドＩ／Ｆ４６を介してＮｏｍ番目のＬＥＤを発光させる。
【００４４】
ステップＳ１１５
中央処理装置４２は、受光素子（受光部７）より発光量を取得し、取得した結果をＲＡＭ４５に格納してステップＳ１０９へ戻る。
【００４５】
ステップＳ１１６
中央処理装置４２は、補正制御部Ｉ／Ｆ４１を介してＬＥＤヘッド（露光部５）の角度を正常位置に戻す。この状態では全てのＬＥＤ素子の光量がＬＥＤヘッド（露光部５）の平均値の１０％以内に設定されている。
【００４６】
ステップＳ１１７
中央処理装置４２は、通常印刷動作を行ってフローを終了する。
【００４７】
図１１は、実施例１の画像形成装置の調整動作を示すタイムチャートである。
図の上から順番に、クロック、データ、ラッチ信号、ストローブ信号、受光素子出力、Ａ／Ｄコンバータ出力、及びＭＡＸホールド出力の状態が、各項目共通の時間軸（横軸）上に表されている。以下に図３、及び図９を併用しながら画像形成装置１の調整動作の概要についてクロック（時間経過）を基準にして説明する。
【００４８】
ｔ１：中央処理装置４２は補正時のプログラムに従い、ＲＡＭ４５にドットＮｏ１だけにデータをセットしたパタンを格納する。ＬＥＤヘッドＩ／Ｆ４６はＲＡＭ４５に展開されたビットマップデータを読み取りクロックに同期してデータをＬＥＤヘッド（露光部５）へ送る。ＬＥＤヘッド（露光部５）へ入力されたデータはシフトレジスタ５０により任意の位置へ移動する。
【００４９】
ｔ２：データはラッチ信号によりシフトレジスタ５０からラッチ回路５１へと伝達される。ラッチ回路５１へ伝達されたデータはストローブ信号とアンドされ、ストローブ信号の期間中にＬＥＤ５６が発光する。発光時の電流は保持回路５４によって保持された８ｂｉｔの値によって電流制限回路５３の各ＦＥＴが開閉されることにより調整が行われる。また、ストローブ信号のＯＮ期間中はＡ／Ｄコンバータ３０（図２）からの出力をマックスホールド回路３１（図２）により最大値を保持する。そして、マックスホールド回路３１（図２）からドットＮｏ１を点灯させたときの最大光量値が得られる。
【００５０】
ｔ３：印刷装置制御部３（図１）はドットＮｏ２のみデータをセットする。
【００５１】
ｔ４：印刷装置制御部３（図１）はドットＮｏ３のみデータをセットする。
【００５２】
以下、同様の方法でドットＮｏ４９９２までの最大光量値を得る。
【００５３】
図１２は、ＬＥＤヘッドの露光量補正の説明図である。
図は、ＬＥＤヘッド（露光部５）の各ドットの最大発光値を補正前と補正後でプロットしたものである。（ａ）は、補正前の状態を表し、（ｂ）は、補正後の状態を表している。更に、縦軸に発光値を表し、横軸にＬＥＤ素子のドットＮｏを表している。
図に示すように（ａ）補正前では途中に平均からはみ出したドットがあるが、（ｂ）補正後は平均値付近に変更され全体的に突出したドットがなくなっているのが分かる。
【００５４】
以上説明したように、実施例１によれば、通常時は感光部に垂直な位置で露光を行い、調整時は露光移動機構によりＬＥＤヘッドを回転させ受光部と対向させて感光部が受けるのと同じ光量を観測することができる。従って、ＬＥＤヘッドの各ドットの光量を正確に観測することができる。その結果、ＬＥＤ素子毎の濃度調整を正確に実行することが出来るという効果を得る。
【００５５】
尚、上記動作説明の中で露光部５を予め決められた角度回転させて測定するとしたが、複数の角度で各々光量を測定し、最も光量の大きい角度を決定してから、個々のＬＥＤ素子の光量を測定するようにしてもよい。
【実施例２】
【００５６】
上記実施例１では集光レンズを用いてＬＥＤ素子が放つ光を受光素子に集光させていた。しかしながら集光レンズは大きくかさばるので小型の装置には適さない。そこで本実施例では、更に小型に集光させる方法として集光レンズに替えて導光棒（後述）を備える。以下に実施例１と相違する部分のみについて説明する。実施例１と同様の部分については説明を省略する。
【００５７】
図１３は、導光棒の側面図である。
図に示す導光棒１００は、透明なアクリル棒で構成され、受光面１００ａのみを除いてその表面はアルミ薄膜で覆われている。受光面１００ａから入射された光は、内部で反射を繰り返し受光素子が配置される端面１００ｂに向かって進行するように構成されている。本実施例では、実施例１における集光レンズが、この導光棒１００で置き換えられる。
【００５８】
図１４は、導光棒の機能説明図（その１）である。
図に於いて（ａ）は透視図であり、（ｂ）は側面図である。（ａ）透視図は、内部の光の進行を示し、（ｂ）側面図は、断面形状を示している。
【００５９】
（ｂ）側面図に示すように、断面図の形状は直径の異なる半円を張り合わせた形になっている。ＬＥＤヘッド（露光部５）から照射された光は受光面１００ａより導光棒１００の内部に入る。（ａ）透視図に示すように受光面１００ａの横方向には後述の反射面を施した山切り加工が施されている。この山切り加工により光は端部に向かって進行する。一方、導光棒１００の表面はアルミ薄膜で覆われているので、その内部で反射を繰り返し容易に外には抜け出さない構造になっている。
【００６０】
図１５は、導光棒の機能説明図（その２）である。
図は山切り加工された受光面１００ａの拡大図である。この山切り加工は平面に対して４５度の角度で加工されている。右側の斜面１００ｃは入射光が反射するようにアルミ薄膜で覆われている。左側の斜面１００ｄは透明である。
【００６１】
ＬＥＤヘッド（露光部５）から照射された光のうち、４５度に設けられた右側の斜面１００ｃに４５度で入射した光束２０３は、右側の斜面１００ｃで４５度で反射し、左側の斜面１００ｄに対してｊ度（４５度）で入射する。この光束２０３は、入射角ｊ（４５度）でアクリルの面に入射し、ｊ’（２８度）に屈折し、光束２０５になって端面１００ｂに向けて進行する。
【００６２】
また、左側の斜面１００ｄに照射された光束２０２は、ｉ（４５度）で入射し、ｉ’（２８度）に屈折して光束２０４となって入光する。この光束２０４は、入射角＝反射角の状態で導光棒１００の内部を反射しながら端面１００ｂに向けて進行する。
【００６３】
＊入射角４５度に対して屈折角は以下の計算による。
＊アクリルの屈折率は１．４９、空気の屈折率は１
アクリルの屈折率／空気の屈折率＝ｓｉｎ入射角ｉ／ｓｉｎ屈折角ｉ’
屈折率ｉ’＝ｓｉｎ−１（ｓｉｎ入射角ｉ／アクリルの屈折率）
屈折率ｉ’＝２８．３２６５．．．．（度）
＊ｊの値もｉと同じ計算による。
【００６４】
一旦、光束がアクリル棒に入ると内部で反射を繰り返しながら受光素子１１のある端に向かって進行する。この光を受光素子で電気信号に変換することで発光量を計測できる仕組みである。
【００６５】
続いて、導光棒１００を用いた受光部及び露光移動機構の内容について詳細に説明する。
図１６は、実施例２の受光部と露光移動機構の概観図である。
図１７は、実施例２の露光移動機構の説明図（その１）である。
図１８は、実施例２の露光移動機構の説明図（その２）である。
【００６６】
図に示すように、実施例２の受光露光移動機構４０は、受光素子１１、導光棒１００、ＬＥＤヘッド（露光部５）、位置検出用のスイッチ１７、１８を有する。ステッピングモータ１４による回転運動が、オピニオンギヤ１５によりＬＥＤヘッド（露光部５）に取り付けられたシャフトを回転させ、ＬＥＤヘッド（露光部５）の発光面を導光棒１００に対向させる。
【００６７】
図に於いて、実施例２の受光露光移動機構４０は補正制御部２（図１）から受け入れるモータ駆動信号によりＬＥＤヘッド（露光部５）の向きを通常動作位置（図１７）と露光部調整位置（図１８）とに変えることができる。通常動作位置に移動する時は、図１７に示すように、ステッピングモータ１４により、ギヤ１３をａの方向に回転させ、ＬＥＤヘッド（露光部５）の発光面を感光部（感光ドラム）６に向ける。発光面が感光ドラムと対向する位置でスイッチ１７がＯＮし、回転が停止する。
【００６８】
露光調整位置に移動する時は、図１８に示すように、ステッピングモータ１４が、ギヤ１３をｂの方向に回転させ、ＬＥＤヘッド（露光部５）の発光面を導光棒１００に対向させる。発光面が導光棒１００と対向する位置でスイッチ１８がＯＮし、回転が停止する。その他の構成、及び動作は実施例１と同様である。
【００６９】
以上説明したように、本実施例によれば、集光レンズの替わりに導光棒を用いることにより、焦点を合わせるための距離が不要となり、筐体の小型化が可能になるという効果を得る。
【実施例３】
【００７０】
上記実施例１及び実施例２では集光レンズや導光棒を用いてＬＥＤが放射する光を受光素子に集光させていた。しかしながらＬＥＤの発光量は小さいためＬＥＤヘッドから受光素子までの距離が長いと減衰してしまう。そこで固定した受光素子の上を発光させたＬＥＤヘッドをスライドさせ、ＬＥＤヘッドを直視することによりＬＥＤヘッドから受光素子までの距離を短くする方法を提案する。以下に実施例１または実施例２と相違する部分のみについて説明する。実施例１または実施例２と同様の部分については説明を省略する。
【００７１】
図１９は、実施例３の受光部と露光移動機構の概観図（その１）である。
図はスライド式露光移動機構１１０を示す図である。
スライド式露光移動機構１１０はステッピングモータ１４による回転運動がオピニオンギヤ１５及びギヤ１３により、螺旋状に溝を掘った１０１シャフトに伝達される。ＬＥＤヘッド（露光部５）は移動軸受け１０２に取り付けられており、シャフトの回転により左右に移動する。
【００７２】
ＬＥＤヘッド（露光部５）の端には発光面と対面するように取り付けられた受光素子１１があり、ＬＥＤヘッド（露光部５）が移動すると正面にあるＬＥＤの発光量を計測できるようになっている。また受光素子１１は受光素子カバー１０３により囲われている。これはＬＥＤヘッド（露光部５）が筺体の外にせり出すため、外部の光が入らないようにするためである。
【００７３】
クリーニング片１０４は不織布をポリエチレン製の個片に巻いたものである。受光素子１１に並んで取り付けられておりＬＥＤヘッド（露光部５）の表面に押し付けられている。ＬＥＤヘッド（露光部５）が移動するたびに表面のトナー汚れを擦り落とすことができるように構成されている。
【００７４】
図２０は、実施例３の受光部と露光移動機構の概観図（その２）である。
図はＬＥＤヘッド（露光部５）を伸ばしたときの図である。ステッピングモータ１４の回転により、受光素子１１の上をＬＥＤヘッド（露光部５）が移動し、ＬＥＤヘッドの全域に渡って受光量を計測することができるように構成されている。
【００７５】
図２１は、実施例３の画像形成装置の概略断面図である。
図は、スライド式露光移動機構１１０及び機構部の構成を示している。
実施例１に対して受光素子１１、シャフト１０１、移動軸受け１０２が追加されている。それ以外は実施例１と同じである。
【００７６】
以上説明した本実施例による画像形成装置２００は、以下に示すように露光量の調整動作を行う。実施例１の動作と異なる部分のみについて説明する。
【００７７】
調整のモードに入ると使用者に対して画像形成装置２００の側面のパネルを開けるように警告が表示される。ＬＥＤヘッド（露光部５）が筺体からせり出すため、画像形成装置２００側面のパネルを開かないと調整が行われない機構となっているためである。
【００７８】
側面のパネルが開くと図示しない調整決定スイッチがあり、これを押すことにより調整が開始される。実施例１と同様に、定期的に調整は実施される。
ステッピングモータが回転し、ＬＥＤヘッド（露光部５）がヘッドを全て伸ばした状態まで移動する。（図２０）。
【００７９】
ＬＥＤヘッド（露光部５）の端から順番に１ドットずつ調整が行われる。受光素子１１の上にあるＬＥＤが点灯し、規定の範囲にあれば、ＬＥＤを１ドット分移動し次のＬＥＤを発光させる。もし、規定の範囲から外れていれば実施例１と同じ方法にて調整を行う。これを最後のドットまでＬＥＤを移動させながら行うことで全ての光量を一定の範囲内に入れることができる。
【００８０】
以上説明したように、本実施例によれば、ＬＥＤヘッドの光を直接観測することができるため、比較的に低感度な受光素子を用いても同じ効果が得られる。また、クリーニング片によりＬＥＤヘッド表面を清掃するため、正確な光量測定を行うことができるという効果を得る。
【実施例４】
【００８１】
上記、実施例１、実施例２、実施例３、及び実施例３では、集光方法に着目したが、本実施例では調整のタイミングに着目し、ＬＥＤヘッド（露光部５）の使用頻度に応じた最適な調整タイミングにより常に一定の光量ばらつきに抑える方法を提案する。
【００８２】
図２２は実施例４の印刷装置制御部の構成を示すブロック図である。
図に示すように、実施例４の印刷装置制御部３００は、補正制御部Ｉ／Ｆ４０、ホストＩ／Ｆ４１、中央処理装置４２、バス４３、ＲＯＭ４４、ＲＡＭ４５、ＬＥＤヘッドＩ／Ｆ４６、発光量積算部４８とを有する。以下に実施例１と異なる部分のみについて詳細に説明する。実施例１と異なる発光量積算部４８のみについて説明する。実施例１と同様の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
図２３は、発光量積算部の構成を示すブロック図である。
図に示すように、発光量積算部４８はカウンタ５５と不揮発性メモリ５６とを有し、ＬＥＤヘッドＩ／Ｆ部４６（図２２）より出力されるクロック、データ、ストローブ信号により発光回数をカウントし、発光回数を不揮発性メモリに格納する部分である。それ以外の構成は実施例１と同様なので説明を省略する。
【００８４】
上記実施例１では調整モードに入る条件として計時部４７（図３）により前回測定から１ｗｅｅｋ以上と決めていた。本実施例では一例として発光量積算部４８から出力される累積発光量が１．７×１０＾９回をカウントしたら調整モードに入ることとする。
＊累積発光量１．７×１０＾９回はＡ４用紙に５％のパタンを１０００枚印刷する発光量に相当する。
【００８５】
以上説明した本実施例による印刷装置制御部３００は以下のように動作する。
図２４は、画像生成処理から発光量を積算するフローチャートである。
ステップＳ１５１からステップＳ１５４までステップ順に印刷装置制御部３００による発光量を積算する動作について説明する。
【００８６】
ステップＳ１５１
印刷装置制御部３００は、ホストＩ／Ｆ４１より入力された印刷データを編集処理する。
【００８７】
ステップＳ１５２
印刷装置制御部３００は、編集処理された中間コードからラスターデータを生成し、ＲＡＭ４５へ格納する。
【００８８】
ステップＳ１５３
印刷装置制御部３００は、機構部の動作に合わせて露光部５へ画像データを転送する。
【００８９】
ステップＳ１５４
発光量積算部４８は、カウンタ５５から出力される値と不揮発性メモリ５６に格納された値を加算し累積発光量として、再び不揮発性メモリ５６に格納する。
【００９０】
以上の動作により発光回数を知ることができるという効果を得る。
尚、調整モードに入ってからの動作は実施例１と同じなので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
実施例ではカウンタにより発光回数を求めて累積の発光量としたが、累積発光量と印刷枚数とは概ね比例の関係があるため、印刷枚数を調整モードに入るための条件としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】補正制御部の構成を示すブロック図である。御する部分でもある。以下に、その詳細な内容について図を用いて説明する。である。
【図３】実施例１の印刷装置制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１の画像形成装置の概略断面図である。
【図５】実施例１の受光部と露光移動機構との概観図である。
【図６】実施例１の露光移動機構の説明図（その１）である。
【図７】実施例１の露光移動機構の説明図（その２）である。
【図８】受光部の回路図である。
【図９】ＬＥＤヘッドの構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例１の画像形成装置の調整動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施例１の画像形成装置の調整動作を示すタイムチャートである。
【図１２】ＬＥＤヘッドの露光量補正の説明図である。
【図１３】導光棒の側面図である。
【図１４】導光棒の機能説明図（その１）である。
【図１５】導光棒の機能説明図（その２）である。
【図１６】実施例２の受光部と露光移動機構の概観図である。
【図１７】実施例２の露光移動機構の説明図（その１）である。
【図１８】実施例２の露光移動機構の説明図（その２）である。
【図１９】実施例３の受光部と露光移動機構の概観図（その１）である。
【図２０】実施例３の受光部と露光移動機構の概観図（その２）である。
【図２１】実施例３の画像形成装置の概略断面図である。
【図２２】実施例４の印刷装置制御部の構成を示すブロック図である。
【図２３】発光量積算部の構成を示すブロック図である。
【図２４】画像生成処理から発光量を積算するフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１    画像形成装置
２    補正制御部
３    印刷装置制御部
４    露光移動機構
５    露光部
６    感光部
７    受光部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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