JP2010102193A - 異常判定装置、画像形成装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】発光部及び伝送線の少なくとも一方の異常を判定することができる。
【解決手段】第１の方向に配列され各々伝送線を介して伝送された画像情報に基づいて点消灯されるＬ個の発光部を備えた光源を有し、光源から照射された光を第１の方向と交差する第２の方向に走査して画像を形成する画像形成手段を、隣接するｍ列の線で構成された走査部分と、隣接するｎ列の線に相当する未走査の未走査部分とが第１の方向に隣接して配置された検知画像が第１の方向に隣接して複数形成されるよう制御し、該形成された検知画像の各々の境界または検知画像の各々の走査部分と未走査部分との境界を検知し、該検知周期に、予め定められた周期との差が予め定められた範囲を超える異常周期が含まれていた場合に、発光部及び伝送線の少なくとも一方に異常が生じていると判定する。ただし、Ｌは２以上の整数で、ｍ及びｎは正の整数で、Ｌとｍ＋ｎとが互いに素である。
【選択図】図１０

Description

本発明は、異常判定装置、画像形成装置、及びプログラムに関する。

下記特許文献１には、印字処理前に補助記録手段に記録されているフォント情報と、転送された印字情報に含まれているフォント情報とを比較し、印字情報に含まれているフォント情報が補助記録手段に記録されているフォント情報に対応していない場合には追加フォント情報を補助記録手段から読み出すと共に、追加フォント情報を読み出すことができない場合には補助記録手段の異常を検知する印字装置が開示されている。
特開平０７−１３７３６５号公報

本発明は、画像情報に基づいて点消灯される発光部及び画像情報を伝送する伝送線の少なくとも一方の異常を判定することができる異常判定装置、画像形成装置、及びプログラムを提供することを目的とする。

請求項１の発明の異常判定装置は、第１の方向に配列されると共に各々伝送線を介して伝送された画像情報に基づいて点消灯されるＬ個の発光部を備えた光源を有し、前記光源から照射された光を前記第１の方向と交差する第２の方向に走査して画像を形成する画像形成手段を、隣接するｍ個の発光部が連続点灯された状態で走査されて形成される隣接するｍ列の線で構成された走査部分と、隣接するｎ個の発光部が連続消灯された状態で形成される隣接するｎ列の線に相当する未走査の未走査部分とが前記第１の方向に隣接して配置された検知画像が前記第１の方向に隣接して複数形成されるように制御する制御手段と、前記制御手段の制御により形成された前記検知画像の各々の境界、または前記検知画像の各々の走査部分と未走査部分との境界を検知する検知手段と、前記検知手段の検知周期に、予め定められた周期との差が予め定められた範囲を超える異常周期が含まれていた場合に、前記発光部及び前記伝送線の少なくとも一方に異常が生じていると判定する判定手段と、を備えている。ただし、Ｌは２以上の整数であり、ｍ及びｎは正の整数であって、Ｌとｍ＋ｎとが互いに素である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の異常判定装置において、前記判定手段は、更に、前記異常周期の位置に基づいて、異常が生じている発光部及び異常が生じている伝送線の少なくとも一方を判定する。

請求項３の発明は、請求項２に記載の異常判定装置前記判定手段は、更に、前記異常が生じていると判定した発光部及び伝送線の少なくとも一方の数、及び異常が生じていると判定した発光部及び伝送線の少なくとも一方の前記第１の方向における位置、の少なくとも一方に基づいて異常レベルを判定する。

請求項４の発明は、請求項３に記載の異常判定装置前記判定手段で判定された異常レベルが予め定められたレベルである場合に、前記画像形成手段の動作を停止する停止手段を更に設けた。

請求項５の発明の画像形成装置は、第１の方向に配列されると共に各々伝送線を介して伝送された画像情報に基づいて点消灯されるＬ個の発光部を備えた光源を有し、前記光源から照射された光を前記第１の方向と交差する第２の方向に走査して画像を形成する画像形成手段と、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の異常判定装置と、を備えている。

請求項６の発明は、コンピュータを、第１の方向に配列されると共に各々伝送線を介して伝送された画像情報に基づいて点消灯されるＬ個の発光部を備えた光源を有し、前記光源から照射された光を前記第１の方向と交差する第２の方向に走査して画像を形成する画像形成手段を、隣接するｍ個の発光部が連続点灯された状態で走査されて形成される隣接するｍ列の線で構成された走査部分と、隣接するｎ個の発光部が連続消灯された状態で形成される隣接するｎ列の線に相当する未走査の未走査部分とが前記第１の方向に隣接して配置された検知画像が前記第１の方向に隣接して複数形成されるように制御する制御手段、及び前記制御手段の制御により形成された前記検知画像の各々の境界、または前記検知画像の各々の走査部分と未走査部分との境界を検知する検知手段の検知周期に、予め定められた周期との差が予め定められた範囲を超える異常周期が含まれていた場合に、前記発光部及び前記伝送線の少なくとも一方に異常が生じていると判定する判定手段、として機能させるためのプログラムである。

請求項１の発明によれば、画像情報に基づいて点消灯される発光部及び画像情報を伝送する伝送線の少なくとも一方の異常を判定することができる。

請求項２の発明によれば、異常が生じている発光部及び異常が生じている伝送線の少なくとも一方を判定することができる。

請求項３の発明によれば、発光部及び伝送線の少なくとも一方の異常レベルを判定することができる。

請求項４の発明によれば、異常レベルが予め定められたレベルである場合に、画像形成手段の動作を停止することができる。

請求項５の発明によれば、画像情報に基づいて点消灯される発光部及び画像情報を伝送する伝送線の少なくとも一方の異常を判定することができる。

請求項６の発明によれば、画像情報に基づいて点消灯される発光部及び画像情報を伝送する伝送線の少なくとも一方の異常を判定することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置２０の構成の一例を示すブロック図である。

画像形成装置２０は、主制御部２２、ＵＩ（ユーザインタフェース）２４、画像形成制御部２６、画像形成部２８、及び検知部２９を備えている。

主制御部２２は、ホストコンピュータから（例えばページ記述言語の）画像情報を受信し、該受信した画像情報に基づいた画像形成が行われるよう、画像形成装置２０の動作全体を制御する。

図２は、主制御部２２の構成を示すブロック図である。

主制御部２２は、ＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）３０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＵＩコントローラ３６、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３８、インタフェース４０、及び通信インタフェース４２を備え、それらはバス４４を介して相互に接続されている。

ＵＩコントローラ３６には、ＵＩ２４が接続されている。ＵＩ２４は、例えば、タッチパネルディスプレイ等から構成され、主制御部２２のＣＰＵ３０から入力された制御信号に応じて画像や各種メッセージ等の情報を表示する表示部としての機能と、ＵＩ２４に表示された画像上の任意の位置を利用者が指定することにより指示入力する入力部としての機能を兼ね備えている。なお、ＵＩ２４は、タッチパネルディスプレイに限定されるものではなく、例えば、液晶ディスプレイ等の表示部と、操作者により操作される操作ボタン等の入力部とが個別に装備されたものであってもよい。

ＨＤＤ３８には、画像情報やＣＰＵ３０が実行するプログラム等、様々な情報が記憶される。

インタフェース４０には、画像形成制御部２６及び検知部２９が接続されている。ＣＰＵ３０は、インタフェース４０を介して画像形成制御部２６に画像情報や各種制御信号を送信したり、検知部２９から検知結果を示す信号を受け取ったりする。

また、主制御部２２は、通信インタフェース４２を介してホストコンピュータに接続されている。主制御部２２は、通信インタフェース４２を介して、該ホストコンピュータから画像情報等を受け取る。

ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３４やＨＤＤ３８等に記憶されたプログラムを実行する。ＲＡＭ３２は、通信インタフェース４２を介してホストコンピュータから入力された画像情報等々、様々なデータを一時記憶するためのメモリとして利用される他、プログラム実行時のワークメモリとしても利用される。

なお、ＣＰＵ３０が実行するプログラムが記憶される記録媒体は、上記ＲＯＭ３４やＨＤＤ３８等に限定されず、ＣＤ−ＲＯＭやＦＤ（フレキシブルディスク）、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの可搬型記録媒体であってもよい。この場合には、可搬型記録媒体からプログラムデータを読み出すためのドライブや接続ポートを設けて主制御部２２を構成する。また、ＣＰＵ３０が実行するプログラムが記憶される記録媒体は、画像形成装置２０の外部に備えられたＨＤＤ等の記憶装置等であってもよい。さらにまたネットワークを介して接続されたデータベース、或いは他のコンピュータシステム並びにそのデータベースや、更に電気通信回線上の搬送波のような伝送媒体であってもよい。

画像形成制御部２６は、図示は省略するが、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭからなるマイクロコンピュータと、画像情報を一時的に保持するバッファと、画像処理を行う画像処理回路とを含んで構成され、主制御部２２から入力された画像情報に基づいて画像形成部２８の画像形成動作を制御する。

具体的には、画像形成制御部２６は、主制御部２２から入力された画像情報からイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色毎の画像情報を生成する。更に画像形成制御部２６は、該生成した各色毎の画像情報を、後述する面発光レーザアレイ５０の発光部５０Ａの各々に対応するＬ個の画像情報に分解し、各画像情報をＬ本の伝送線９０を介して、画像形成部２８の後述するレーザ出力部（ＲＯＳ）３に出力する（図４も参照）。また、画像形成制御部２６は、画像形成部２８で画像が形成される記録用紙を搬送する搬送動作の制御も行う。ここで、Ｌは２以上の整数である。

なお、図示は省略するが、画像形成制御部２６には、画像読取部から原稿の画像を読み取って得られた画像情報も入力される。画像形成制御部２６は、この画像情報も前述したように処理して、ＲＯＳ３に出力する。

画像形成部２８は、画像形成制御部２６から入力された画像情報に基づいて記録用紙に画像を形成する。

図３は、画像形成部２８の構成図である。画像形成部２８は、接触帯電器で感光体表面を帯電した後、光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Ｙ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ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部である。

画像形成部２８は、図中矢印Ａの方向にて回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、この各感光体の表面を帯電バイアスを印加することにより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ＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各色現像剤を保持する現像剤保持体である現像ロール４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋを各々備え、現像ロール４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋに現像バイアスを印加することにより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用紙に転写する二次転写器７と、記録用紙に転写されたトナー像を定着する定着器９と、記録用紙を収納する用紙収納部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。

また、前述の光学センサ１０は、中間転写体ベルト６表面に転写された画像形成位置調整用の基準画像Ｐを検出するため、中間転写体ベルト６表面に対向する位置に２個設けられている。

以下、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを特に区別しないで説明する場合は、符号末尾の添字を省略し、感光体１と称する。 また、接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、ＲＯＳ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、現像ロール４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、及び一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、についても同様に、ＹＭＣＫ各々の構成要素を特に区別しないで説明する場合は、符号末尾の添字を省略して説明する。

図４にＲＯＳ３の概略構成を示す。ＲＯＳ３は、駆動回路８０と、面発光レーザアレイ５０と、走査光学系８２とを備えている。駆動回路８０は、画像形成制御部２６からＬ本の伝送線９０を介して入力された画像情報に応じた駆動電流を生成し、面発光レーザアレイ５０のＬ個の面発光レーザ（発光部）５０Ａに各々供給し、各発光部５０Ａを点消灯する。なお、駆動電流量は、後述するＡＰＣ制御により調整される。

面発光レーザアレイ５０から出射された光は、光偏向器及び複数のレンズを含んで構成された走査光学系８２により、感光体１の外周面上を各々走査され、感光体１の表面が露光される。以下、光の走査方向と交差する方向を第１の方向と呼称し、光の走査方向を第２の方向と呼称する。

図５は、ＲＯＳ３の面発光レーザアレイ５０及び走査光学系８２の構成図である。ＲＯＳ３はＬ個の発光部５０Ａが配列された面発光レーザアレイ５０を備えている。本実施の形態では、図６に示すように、面発光レーザアレイ５０を、各発光部５０Ａを第１の方向に微小にずらした状態で２次元配列して構成する。なお、図５では簡略化のために発光部５０Ａを４個図示し、図６では１６個図示したが、発光部５０Ａは４個や１６個に限定されない。また、本実施の形態では、面発光型レーザアレイを適用したＲＯＳを例に挙げて説明するが、端面発光型レーザアレイであってもよい。

面発光レーザアレイ５０の光射出側には、コリメータレンズ５２、ハーフミラー５４が順に配置されている。発光部５０Ａを点灯させ面発光レーザアレイ５０から射出された光は、コリメータレンズ５２によって略平行光束にされた後にハーフミラー５４に入射される。ハーフミラー５４に入射した光は、透過光と反射光に分けられ、透過光は第１の方向にパワーをもつシリンダレンズ６２へ、反射光は光量センサ５８の受光部５８Ａへ入射する。光量センサ５８は受光部５８Ａで受光された光の光量を検出する。なお、受光部５８Ａで検出された光の光量に基づいて、個々の光の光量にばらつきが出ないように光量制御（ＡＰＣ）が行われるが、ここでは、ＡＰＣの詳細な説明は省略する。

一方、シリンダレンズ６２を透過した光は矢印Ｃ方向に回転する光偏向器６６により偏向される。偏向された光はｆθレンズ７０により等速に走査するよう補正されへ感光体１の外周面上に矢印Ｂ方向（第２の方向）に沿って照射される。このとき感光体１が矢印Ａ方向（第１の方向）に回転することで画像が形成される。

また、ｆθレンズ７０の光射出側には、光の走査範囲のうち走査開始側の端部（ＳＯＳ:Start Of Scan）に相当する位置にピックアップミラー７６が配置されており、ピックアップミラー７６の光射出側にはビーム位置検出センサ（ＳＯＳセンサ）７８が配置されている。面発光レーザアレイ５０から射出された光は、光偏向器６６の各反射面のうちの光を反射している面が、入射光をＳＯＳに相当する方向へ反射する向きとなったときに、ピックアップミラー７６で反射されてＳＯＳセンサ７８に入射される。光が入射したときにＳＯＳセンサ７８からは主走査同期信号が出力される。この信号は、光偏向器６６の回転に伴って感光体１の外周面上に光を走査して静電潜像を形成するにあたり、画像書込みタイミングの同期をとるために用いられる。

なお、前述した走査光学系８２は、コリメータレンズ５２、ハーフミラー５４、シリンダレンズ６２、光偏向器６６、及びｆθレンズ７０を含んで構成されている。

ここで、本実施の形態の画像形成装置２０における画像形成動作を簡単に説明する。ＣＰＵ３０からの制御信号によって駆動が開始され、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに帯電バイアスを電源から印加することで所定の帯電電位に帯電する。接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面が各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ位置に到達した時点で各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにも電源から所定の現像電位となるように現像バイアスが印加される。

一方、画像読取部（図示せず）で原稿から読み取られた画像情報、或いは外部のホストコンピュータなどで作成された画像情報が、画像形成制御部２６によって各色毎の画像情報に分解された後、ＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに入力され、光が出射される。そして、この出射された光は、接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に照射される。この各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に光がラスタ照射されると、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にはそれぞれ入力画像情報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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ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。

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、用紙収容部Ｔから送られてくる記録用紙上に転写された後、定着器９により記録用紙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、また接触帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋへの帯電バイアス印加を停止し、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋへの現像バイアス印加を停止し、さらに画像形成部２８の駆動を停止することで、一回の画像形成動作が終了する。

電子写真方式のカラー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といった画像変動が起こる。そのため、記録用紙への画像形成前や画像形成の待機中等に画像位置調整を行うようにしている。その方法としては、中間転写体ベルト６上に、画像位置調整用の基準画像Ｐを形成する。そして、この基準画像Ｐを光学センサ１０により検出し、ＣＰＵ３０へ出力信号を送る（図７（Ａ）も参照）。更に、この出力信号から得られた位置ずれ量の結果より、必要に応じ、前記画像位置調整を行っている。

そして、本実施の形態では、光学センサ１０を、面発光レーザアレイ５０の発光部５０Ａの異常を判定するためのセンサとしても用いる。この異常判定では、異常を検知するための検知画像ＤＰを形成し、光学センサ１０で検知画像ＤＰを検知し、該検知結果に基づいて上記異常を判定するようにしている。異常判定については後述する。

ここで、図７を参照して、光学センサ１０について詳細に説明する。

図７（Ａ）は、光学センサ１０の配置例を示す図であり、図７（Ｂ）は、光学センサ１０の概略構成図である。この光学センサ１０は、中間転写体ベルト６の転写面に対向する位置に設けられている。光学センサ１０は、発光部１２及び受光部１４を含んで構成されている。

発光部１２及び受光部１４は、基準画像Ｐ及び検知画像ＤＰへ照射される光による反射光を受光し得る位置関係に配置されている。

発光部１２から出射された光が、中間転写体ベルト６に形成された基準画像Ｐ及び検知画像ＤＰに照射されると、基準画像Ｐ及び検知画像ＤＰからの反射光が受光部１４で受光される。受光部１４は、フォトダイオードから構成され、受光した光の光量（像の濃淡）に応じたアナログの出力信号する。

該アナログの出力信号は、不図示の信号処理回路で必要な信号処理が施された後、主制御部２２のＣＰＵ３０に出力される。なお、主制御部２２に接続された検知部２９は、光学センサ１０と信号処理回路とにより構成されている。

図８は、受光部１４からの出力信号を信号処理して主制御部２２に出力する信号処理回路の処理内容を説明する説明図である。

図８（Ａ）に示すように、基準画像Ｐ及び検知画像ＤＰからの反射光が受光部１４で受光されると、図８（Ｂ）に示すように、受光部１４から信号処理回路に該受光した光量に応じたアナログの出力信号が出力される。本実施の形態では、トナー像が形成されていない部分ほど高いレベルの出力信号が出力される。

信号処理回路は、画像位置調整する場合の信号処理を行う回路と、異常判定する場合の信号処理を行う回路とを備えており、主制御部２２のＣＰＵ３０が、切り替え信号を送信して動作させる回路を切り替えるようにしている。なお、画像位置調整する場合の信号処理についての詳細な説明はここでは省略する。

異常判定する場合の信号処理では、入力されたアナログの出力信号と予め設定された閾値とが比較される。これにより、図８（Ｃ）に示すように、アナログの出力信号が閾値より高いレベルから閾値より低いレベルに変化したタイミングで立ち下がり、閾値より低いレベルから閾値より高いレベルに変化したタイミングで立ち上がるパルス信号が生成され出力される。

以下、本実施の形態に係る画像形成装置２０で行われる異常判定処理について説明する。

画像形成前等予め定められたタイミングで、或いは、利用者によりＵＩ２４から異常判定開始指示が入力された場合に、図９に示す異常判定処理のプログラムが起動する。図９は、主制御部２２のＣＰＵ３０が実行する異常判定処理プログラムの流れを示すフローチャートである。

ステップ１００では、ＣＰＵ３０は、検知画像ＤＰを形成するための画像情報を画像形成制御部２６に供給し、画像形成部２８で検知画像ＤＰが第１の方向に隣接して複数形成されるように制御する。

検知画像ＤＰを形成するための画像情報は、予め主制御部２２のＲＯＭ３４やＨＤＤ３８等に記憶しておく。検知画像ＤＰは、走査部分と未走査部分とが第１の方向に隣接して配置された画像である。走査部分は、隣接するｍ個の発光部５０Ａが連続点灯された状態で走査されて形成される隣接するｍ列の線で構成された部分である。未走査部分は、隣接するｎ個の発光部５０Ａが連続消灯された状態で形成される隣接するｎ列の線に相当する未走査の部分である。ただし、ｍ及びｎは正の整数であって、Ｌとｍ＋ｎとが互いに素（最大公約数が１）の関係を有するものとする。以下、走査部分を構成する線を走査線と呼称し、未走査部分に相当する未走査の線を未走査線と呼称する。

ここでは、一例としてＬが５、ｍが５、ｎが４の場合を例に挙げて説明する。ｍ＋ｎは９であり、Ｌ＝５とは互いに素である。この場合、面発光レーザアレイ５０の各発光部５０Ａが正常な状態で形成される検知画像ＤＰは、５列の走査線で構成される走査部分と４列の未走査線に相当する未走査部分とが第１の方向に隣接して配置された画像となる。ＣＰＵ３０は、この検知画像ＤＰが第１の方向に隣接して複数形成されるように制御する。これにより、各発光部５０Ａが正常な状態では図１０（Ａ）に示す画像が形成される。

なお、以下では、５つの発光部５０Ａを、第１の方向の配列順に、１番目の発光部５０Ａ、２番目の発光部５０Ａ、３番目の発光部５０Ａ、４番目の発光部５０Ａ、５番目の発光部５０Ａ、と呼称する。

図１０（Ａ）において、検知画像ＤＰの右側に描いたパルス信号は、検知画像ＤＰを検知した検知部２９から出力されたパルス信号である。また、図１０（Ａ）において、各検知画像ＤＰを構成する各走査線及び未走査線の左側に図示される１〜５の数字は、該走査線及び未走査線を形成するための発光部５０Ａを識別する数字である。例えば、１が付された走査線（または未走査線）は、１番目の発光部５０Ａにより形成された走査線（または未走査線）である。

図１０（Ａ）において、１番目の検知画像ＤＰの走査部分の１列目は、１番目の発光部５０Ａにより照射された光が走査されて形成される走査線である。２番目の検知画像ＤＰの走査部分の１列目は、５番目の発光部５０Ａにより照射された光が走査されて形成される走査線である。３番目の検知画像ＤＰの走査部分の１列目は、４番目の発光部５０Ａにより照射された光が走査されて形成される走査線である。４番目の検知画像ＤＰの走査部分の１列目は、３番目の発光部５０Ａにより照射された光が走査されて形成される走査線である。５番目の検知画像ＤＰの走査部分の１列目は、２番目の発光部５０Ａにより照射された光が走査されて形成される走査線である。すなわち、５つの検知画像ＤＰを形成することで、各検知画像ＤＰの走査部分の１列目の走査線を形成する発光部５０Ａが一巡する。

ステップ１０２では、ＣＰＵ３０は、検知部２９から出力されたパルス信号に基づき、検知画像ＤＰの境界を検知する。本実施の形態では、パルス信号の立ち下がりエッジが各検知画像ＤＰの境界となる。

ステップ１０４では、ＣＰＵ３０は、パルス信号の立ち下がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの間隔を１周期とし、入力されたパルス信号の各周期を検知する。ここで検知された周期を検知周期と呼称する。

なお、パルス信号の理想的な周期（以下、基準周期と呼称）は、感光体１に走査される光の第１の方向における幅と、ｍ＋ｎの大きさとに応じて定められる。ＣＰＵ３０は、ステップ１０６で、入力されたパルス信号の検知周期と基準周期とを比較し、入力されたパルス信号に、基準周期との差が予め定められた範囲を超えている周期（以下、異常周期と呼称）があるか否かを判定する。

検知周期に異常周期が含まれていない場合には、ステップ１０６では、否定判定される。すなわち、ＣＰＵ３０は、面発光レーザアレイ５０の発光部５０Ａに異常が生じていないと判定する。

一方、検知周期に異常周期が含まれている場合には、ステップ１０６では、肯定判定される。すなわち、ＣＰＵ３０は、面発光レーザアレイ５０の発光部５０Ａに異常が生じていると判定する。ここで、３番目の発光部５０Ａに異常が生じている場合を例に挙げて説明する。

異常が発生して３番目の発光部５０Ａを点灯させようと制御しても点灯しない場合には、図１０（Ｂ）に示すような画像が形成される。これにより、図１０（Ｂ）の右側に図示するパルス信号が得られる。３番目の発光部５０Ａにより形成されるべき走査線が走査部分の１列目となる４番目の検知画像ＤＰとその直前の３番目の検知画像ＤＰとの境界がずれ、パルス信号の検知周期が変化している。

図１１（Ａ）に、各発光部５０Ａが正常な場合のパルス信号を示し、図１１（Ｂ）に、３番目の発光部５０Ａに異常が生じて点灯しない場合のパルス信号を示す。

図１１（Ａ）に示すように、面発光レーザアレイ５０の各発光部５０Ａが正常な場合には、各検知周期がほぼ基準周期ｘのパルス信号が得られる。

図１１（Ｂ）に示すように、異常が生じている場合には、基準周期ｘとの差が予め定められた範囲を超えた異常周期が発生する。ここでは、点灯させようと制御しても点灯しない３番目の発光部５０Ａが検知画像ＤＰの走査部分の１列目を形成するタイミング（４番目の検知画像ＤＰの走査部分の１列目を形成するタイミング）で検知周期が変化し、異常周期が発生している。

なお、検知画像ＤＰの走査部分において、先頭の列及び最後尾の列を形成する走査線が抜けてしまった場合には、その部分のパルス信号の立ち下がりエッジ及び立ち上がりエッジのタイミングが変化するが、走査部分の先頭及び最後尾の列を形成する走査線以外の走査線が抜けてしまった場合には、その周囲に形成された走査線によって該中抜けが検知されず、パルス信号の検知周期には影響しない。これは、感光体１の表面を走査される光の幅は非常に微小であり、光学センサ１０の検知性能は、そうした微小な幅に反応するほど高くないためである。

ステップ１０６で、ＣＰＵ３０が肯定判定した場合には、ステップ１１２で、ＣＰＵ３０は、画像形成部２８を待機モードに切り替える待機モード切替制御を行う。待機モードとは、画像情報の受信待ちの状態であって、画像形成動作のスタンバイ状態をいう。

また、ステップ１０６で、ＣＰＵ３０が否定判定した場合には、ステップ１０８に移行する。

ステップ１０８では、ＣＰＵ３０は、異常レベルが許容範囲内のレベルか否かを判定する。本実施の形態では、ＣＰＵ３０は、異常が発生している発光部５０Ａの数が予め定められた数β以上の場合、及び異常が発生した発光部５０Ａが予め定められた数γ以上隣接している場合、の少なくとも一方の場合に、異常レベルが高い第１の異常レベルと判定し、いずれも満たさない場合には、異常レベルが低い第２の異常レベルと判定する。

以下、異常レベルの判定方法をより具体的に説明する。まず、ＣＰＵ３０は、異常周期の位置によって、異常が発生した発光部５０Ａが、何番目の発光部５０Ａなのかを判断する。図１１（Ｂ）に示す例では、４番目の検知画像ＤＰに対応する検知周期が基準周期より短い異常周期となっている。従って、４番目の検知画像ＤＰの１列目の走査線を形成するための３番目の発光部５０Ａに異常が生じていると判定される。なお、ここでは、基準周期より短い異常周期の位置に基づいて異常が発生している発光部５０Ａを判定するようにしたが、基準周期より長い異常周期の位置に基づいて判定するようにしてもよい。

１番目の検知画像ＤＰ、２番目の検知画像ＤＰ、及び５番目の検知画像ＤＰに対応する検知周期は、各々異常周期ではないため、３番目の発光部５０Ａの他には異常が発生していないと判定される。例えば、βが３、γが２とすると、ここでは異常が発生している発光部５０Ａの個数が１個であるため、第２の異常レベルと判定される。

従って、この例では、ＣＰＵ３０は、ステップ１０８で、異常レベルは第２の異常レベルであって、許容範囲内であると判定し、ステップ１１２に移行し、待機モード切替制御を行う。

一方、ステップ１０８で、ＣＰＵ３０が、異常レベルは、第１の異常レベルであると判定した場合には、ステップ１１０に移行する。ステップ１１０では、ＣＰＵ３０は、画像形成部２８をフェールモードに切り替えるフェールモード切替制御を行う。フェールモードとは、画像形成部２８の停止状態をいう。

なお、その後異常が解消された場合に画像形成動作が迅速に再開されるように、フェールモード中にホストコンピュータから受信した画像情報をＲＡＭ３２或いはＨＤＤ３８に記憶しておくようにしてもよい。

ここで、比較例として、Ｌとｍ＋ｎとが互いに素の関係を有しない検知画像ＤＰを形成する場合を例に挙げて、ＬとＭ＋ｎとの関係について説明する。

図１２は、発光部５０Ａの個数Ｌが５で、検知画像ＤＰの走査部分の走査線数ｍが５、未走査部分の未走査線数ｎが５の場合の画像形成結果を示している。

この場合には、ｍ＋ｎは１０であり、Ｌ＝５との間で最大公約数が５となるため、Ｌとｍ＋ｎとは互いに素の関係を有さない。これにより、図１２に示すように、走査部分の一列目を形成する発光部５０Ａは特定の発光部５０Ａ（ここでは１番目の発光部５０Ａ）に固定されてしまう。従って、３番目の発光部５０Ａが異常であっても、検知周期に異常周期は発生せず、異常は検知されない。

図１３（Ａ）は、発光部５０Ａの個数Ｌが２である場合に、ｍ及びｎの組み合わせ、及びその組み合わせで発光部５０Ａの異常が検知できるか否かを示す表である。なお、ここでは、第１の方向に沿って１番目に配列された発光部５０Ａ（以下、Ｌ１）に異常が発生して点灯しない場合、および第１の方向に沿って２番目に配列された発光部５０Ａ（以下、Ｌ２）に異常が発生して点灯しない場合の２つの異常パターンを例に挙げ、この２つの異常パターンの異常を検知できるか否かについて示した。

図１３（Ｂ）〜（Ｄ）は、図１３（Ａ）の表に示されるｍ及びｎの組み合わせに対応しして、検知画像ＤＰの形成結果を視覚的に示した図である。図１３（Ｂ）は、Ｌ１及びＬ２とも正常な場合に形成される検知画像ＤＰを示した図である。図１３（Ｃ）は、Ｌ２が異常で点灯しない場合に形成される検知画像ＤＰを示した図である。図１３（Ｄ）は、Ｌ１が異常で点灯しない場合に形成される検知画像ＤＰを示した図である。

なお、図１３（Ｂ）〜（Ｄ）では上から順に、Ｌ１により走査される列と、Ｌ２により形成される走査される列とが交互に配置されて図示されている。また、図１３（Ｂ）〜（Ｄ）に示す黒部分が、発光部５０Ａを点灯するように制御したときに点灯して画像形成される列であり、斜線で示した部分が、発光部５０Ａを点灯するように制御しても点灯せず消灯したまま画像形成されない列である。

例えば、ｍ＝１、ｎ＝１の場合には、Ｌ＝２であって、ｍ＋ｎ＝２であるため、互いに素の関係を有さない。この場合には、検知画像ＤＰの走査部分の１列目の走査線を形成するための発光部５０ＡがＬ１に固定されてしまうため、Ｌ１が異常の場合には、図１３（Ｄ）に示すようにその異常が検知されるが、Ｌ２が異常の場合には、図１３（Ｃ）に示すようにその異常が検知されない。

また、ｍ＝１、ｎ＝２の場合には、Ｌ＝２であって、ｍ＋ｎ＝３であるため、互いに素の関係を有する。この場合には、検知画像ＤＰの走査部分の１列目の走査線を形成するための発光部５０Ａが固定にならず、Ｌ１とＬ２とで交互に変化するため、Ｌ１及びＬ２のどちらが異常であっても、その異常が検知される。

このように、図１３に示す様々なｍ及びｎの組み合わせを検証すると、Ｌとｍ＋ｎとが互いに素の場合には、Ｌ１及びＬ２のどちらが異常でもその異常が検知され、互いに素でない場合には、異常が生じた発光部５０Ａの位置によっては異常が検知されないことがわかる。

また、他の例として、図示は省略するが、Ｌ＝６であって、ｍ＝ｎ＝２の場合には、ｍ＋ｎ＝４となり、Ｌとｍ＋ｎとは互いに素の関係を有さない。ここで、第１の方向に沿って１番目の発光部５０Ａから６番目の発光部５０ＡをＬ１〜Ｌ６と呼称すると、検知画像ＤＰの走査部分の１列目の走査線を形成するための発光部５０Ａは、Ｌ１、Ｌ５、Ｌ３、Ｌ１、Ｌ５、Ｌ３・・・と循環し、Ｌ２、Ｌ４、及びＬ６は１列目の走査線を形成するための発光部５０Ａとして使用されないこととなる。Ｌとｍ＋ｎとが互いに素でなければ、Ｌとｍ＋ｎとの最小公倍数がＬ×（ｍ＋ｎ）にはならないため（最小公倍数はＬ×（ｍ＋ｎ）より小さい値となる）、発光部５０Ａの全てが走査部分の１列目の走査線を形成すべき発光部５０Ａとして用いられる前に、Ｌとｍ＋ｎとの最小公倍数に到達したところで、走査部分の１列目を形成するための発光部５０Ａが、最初に形成した検知画像ＤＰで１列目の走査線の形成に用いた発光部５０Ａに戻ってしまうためである。

従って、面発光レーザアレイ５０に設けられた発光部５０Ａの各々が検知画像ＤＰの１列目の走査線を形成するべき発光部５０Ａとして用いられるためには、Ｌとｍ＋ｎとが互いに素であることが条件となる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で様々な設計上の変更を行うようにしてもよい。

例えば、上記実施の形態では、隣接する立ち下がりエッジの間隔を１検知周期として扱う例について説明したが、隣接する立ち上がりエッジの間隔を１検知周期として扱って、異常を検知するようにしてもよい。すなわち、上記実施の形態では、検知画像ＤＰの境界を検知するようにしたが、各検知画像ＤＰにおける走査部分と未走査部分との境界を検知するようにし、該検知した境界の間隔を１検知周期として取り扱うようにしてもよい。この場合には、基準周期より短い異常周期に対応する走査部分の最後列の走査線を形成するための発光部５０Ａが異常であると判定すればよい。また、基準周期より長い異常周期に基づいて判定してもよい。

また、上記実施の形態では、検知画像ＤＰは、第１の方向に、走査部分、未走査部分の順に配列した画像としたが、未走査部分、走査部分の順に配列した画像であってもよい。

また、上記実施の形態では検知画像ＤＰをＬ個形成して異常を判定する例について説明したが、これに限定されず、例えば、検知画像ＤＰを形成しながら、それと並行して検知周期を確認し異常周期を検知するように構成し、Ｌ個全てを形成する前に異常が見つかった場合には、その時点で検知画像ＤＰの形成を停止し、フェールモード切替制御を行うようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、発光部５０Ａの異常を判定する例について説明したが、画像情報を伝送する伝送線９０の異常を判定するようにしてもよい。

例えば、伝送線９０の端部を画像形成制御部２６や駆動回路８０の回路基板などに備え付けられたコネクタに挿入して接続する際に、斜めに挿入したり、伝送線９０の端部に露出する金属膜接点が挿入時のストレスによって剥離することもある。これにより接続不良が生じると、画像情報は駆動回路８０に伝送されないため、点灯制御しても接続不良が生じた伝送線９０に対応する発光部５０Ａは点灯しない。

なお、伝送線９０は発光部５０Ａの各々に対応して設けられているため、伝送線９０の異常判定も、上記実施の形態で説明したように検知画像を形成し、検知周期を確認して行えばよい。

また、発光部５０Ａ及び伝送線９０の双方を異常判定の対象としてもよい。

また、上記実施の形態では、異常判定された場合に、フェールモード切替制御を行うようしたが、モード切替制御に代えて、或いはモード切替制御と共にＵＩ２４に警告メッセージを表示するようにしてもよい。また、ＣＰＵ３０は、異常レベルが低いと判定した場合であっても、ＵＩ２４に警告メッセージを表示するようにしてもよい。

なお、上記実施の形態では、光学センサを画像位置調整用及び異常判定用のセンサとして兼用する例について説明したが、更に画像濃度調整用のセンサとして兼用してもよい。環境条件やトナー量の変動、経時変化などの影響により、画像濃度変動が起こることがある。そのため、記録用紙への画像形成前や画像形成の待機中等に基準画像を形成して基準画像の濃度を検知し、画像濃度調整を行うようにしてもよい。この基準画像を検知する際に用いる光学センサを異常判定処理や画像位置調整に用いる光学センサと兼用してもよい。

なお、上記異常判定処理が、画像形成装置２０の起動時、画像形成装置２０の部品交換を行った場合、画像位置調整及び画像濃度調整の少なくとも一方を行う場合、のいずれかの場合に、併せて行われるよう上記画像形成装置２０を設計してもよい。

本実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示すブロック図である。 主制御部の構成を示すブロック図である。 画像形成部の構成図である。 ＲＯＳの概略構成を示す。 ＲＯＳの面発光レーザアレイ及び走査光学系の詳細な構成図である。 面発光レーザアレイを発光部の配列状態を示す図である。 （Ａ）は、光学センサの配置例を示す図であり、（Ｂ）は、光学センサの概略構成図である。 受光部からの出力信号を信号処理して主制御部に出力する信号処理回路の処理内容を説明する説明図である。 主制御部のＣＰＵが実行する異常判定処理プログラムの流れを示すフローチャートである。 （Ａ）は、面発光レーザアレイの発光部が正常な状態で形成された検知画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は、面発光レーザアレイの発光部に異常が生じている状態で形成された検知画像の一例を示す図である。 （Ａ）は、面発光レーザアレイの各発光部が正常な場合のパルス信号の形状を示す図であり、（Ｂ）は、３番目の発光部に異常が生じて点灯しない場合のパルス信号の形状を示す図である。 面発光レーザアレイの発光部の個数Ｌが５で、検知画像の走査部分の列数ｍが５、未走査部分の列数ｎが５の場合の画像形成結果を示す図である。 （Ａ）は、発光部の個数Ｌが２である場合に、走査線数ｍ及び未走査線数ｎの組み合わせ、及びその組み合わせで面発光レーザアレイの発光部の異常が検知できるか否かを示す表であり、（Ｂ）は、Ｌ１及びＬ２とも正常な場合に形成される検知画像ＤＰを示す図であり、（Ｃ）は、Ｌ２が異常で点灯しない場合に形成される検知画像ＤＰを示す図であり、（Ｄ）は、Ｌ１が異常で点灯しない場合に形成される検知画像ＤＰを示す図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 接触帯電器
４ 現像器
５ 一次転写器
６ 中間転写体ベルト
７ 二次転写器
１０ 光学センサ
１２ 発光部
１４ 受光部
２０ 画像形成装置
２２ 主制御部
２６ 画像形成制御部
２８ 画像形成部
２９ 検知部
３０ ＣＰＵ
３６ ＵＩコントローラ
４０ インタフェース
４２ 通信インタフェース
４４ バス
５０ 面発光レーザアレイ
５０Ａ 発光部
８０ 駆動回路
８２ 走査光学系
９０ 伝送線

Claims (6)

1. 第１の方向に配列されると共に各々伝送線を介して伝送された画像情報に基づいて点消灯されるＬ個の発光部を備えた光源を有し、前記光源から照射された光を前記第１の方向と交差する第２の方向に走査して画像を形成する画像形成手段を、隣接するｍ個の発光部が連続点灯された状態で走査されて形成される隣接するｍ列の線で構成された走査部分と、隣接するｎ個の発光部が連続消灯された状態で形成される隣接するｎ列の線に相当する未走査の未走査部分とが前記第１の方向に隣接して配置された検知画像が前記第１の方向に隣接して複数形成されるように制御する制御手段と、
   前記制御手段の制御により形成された前記検知画像の各々の境界、または前記検知画像の各々の走査部分と未走査部分との境界を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知周期に、予め定められた周期との差が予め定められた範囲を超える異常周期が含まれていた場合に、前記発光部及び前記伝送線の少なくとも一方に異常が生じていると判定する判定手段と、
   を備えた異常判定装置。
   ただし、Ｌは２以上の整数であり、ｍ及びｎは正の整数であって、Ｌとｍ＋ｎとが互いに素である。
2. 前記判定手段は、更に、前記異常周期の位置に基づいて、異常が生じている発光部及び異常が生じている伝送線の少なくとも一方を判定する
   請求項１に記載の異常判定装置。
3. 前記判定手段は、更に、前記異常が生じていると判定した発光部及び伝送線の少なくとも一方の数、及び異常が生じていると判定した発光部及び伝送線の少なくとも一方の前記第１の方向における位置、の少なくとも一方に基づいて異常レベルを判定する
   請求項２に記載の異常判定装置。
4. 前記判定手段で判定された異常レベルが予め定められたレベルである場合に、前記画像形成手段の動作を停止する停止手段を更に設けた
   請求項３に記載の異常判定装置。
5. 第１の方向に配列されると共に各々伝送線を介して伝送された画像情報に基づいて点消灯されるＬ個の発光部を備えた光源を有し、前記光源から照射された光を前記第１の方向と交差する第２の方向に走査して画像を形成する画像形成手段と、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の異常判定装置と、
   を備えた画像形成装置。
6. コンピュータを、
   第１の方向に配列されると共に各々伝送線を介して伝送された画像情報に基づいて点消灯されるＬ個の発光部を備えた光源を有し、前記光源から照射された光を前記第１の方向と交差する第２の方向に走査して画像を形成する画像形成手段を、隣接するｍ個の発光部が連続点灯された状態で走査されて形成される隣接するｍ列の線で構成された走査部分と、隣接するｎ個の発光部が連続消灯された状態で形成される隣接するｎ列の線に相当する未走査の未走査部分とが前記第１の方向に隣接して配置された検知画像が前記第１の方向に隣接して複数形成されるように制御する制御手段、及び
   前記制御手段の制御により形成された前記検知画像の各々の境界、または前記検知画像の各々の走査部分と未走査部分との境界を検知する検知手段の検知周期に、予め定められた周期との差が予め定められた範囲を超える異常周期が含まれていた場合に、前記発光部及び前記伝送線の少なくとも一方に異常が生じていると判定する判定手段、
   として機能させるためのプログラム。

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