JP2014091242A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力および通信エラーリスクの低減を実現する画像形成装置を提供する。
【解決手段】実施形態の画像形成装置は、複数のプリントヘッド部と、制御部とを有する。複数のプリントヘッド部は、それぞれが、複数の発光素子と、複数の発光素子それぞれの光量補正データを記憶する記憶部とを有する。制御部は、複数のプリントヘッド部の記憶部に記憶されている光量補正データをそれぞれ取得し、取得した光量補正データが正規のデータであるかをそれぞれ検証し、正規のデータである場合、正規データを取得元のプリントヘッド部へ出力し、不正のデータである場合、不正データの取得元のプリントヘッド部から再度光量補正データを取得し、光量補正データについての検証を行う。
【選択図】図４

Description

この明細書に記載の実施形態は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）などの発光素子を複数個並べて構成されるプリントヘッドを搭載した画像形成装置に関する。

ＬＥＤや有機ＥＬなどの発光素子を複数個並べて構成されるプリントヘッドは、ラインヘッドとなっており、Ａ３印刷可能な画像形成装置であればＡ３サイズ分以上の発光素子が存在している。例えばＡ３、６００ｄｐｉ(dots per inch)ヘッドならば、７０１６個以上の発光素子が必要となる。

これらの発光素子は、発光素子を駆動するドライバと一体に半導体プロセスにより形成されており、１ドライバ当たりｎ個（１９２個、２５６個など）単位の構成となっている。この１ドライバ単位をｍ個並べて必要な発光素子数をもったプリントヘッドを形成している。例えば１ドライバ当たりｎ＝２５６個の発光素子ならば、７０１６発光素子以上とするためにはｍ＝２８ドライバとすることで、７１６８個の発光素子を有するプリントヘッドとなる。

このような構造のプリンタヘッドにおいて、各発光素子の光量ばらつき等の補正をしない場合は画像スジが発生してしまうため、高画質化するために各発光素子間のばらつきを補正することが必要となる。そこで、プリントヘッドには光量を補正する仕組みをもっており、またプリントヘッドごとに異なる補正データは、プリントヘッドに搭載されたＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリに保存されている。

補正データは、プリントヘッドにその値をセットする必要がある。ここで、プリントヘッド内部で補正データを読み出し、プリントヘッド内部で補正値をセットするような構造にすることもできるが、専用ＩＣ（Integrated Circuit）等をプリントヘッド内部に搭載する必要があり、小型化および低コスト化への妨げとなってしまう。

そこで、補正データおよび補正を実際に行う機構についてはプリントヘッドに持たせるが、補正データを読み出してプリントヘッドに設定する処理は、プリントヘッドを使用する画像形成装置に搭載される別基板上の専用ＩＣにより制御されるのが一般的である。

光量補正データは、例えば発光素子数に応じた量のデータを、１ｂｉｔデータ信号ラインを用いてシリアルデータとして読み出される構成となっている。ここでプリントヘッドから別基板の専用ＩＣで光量補正データを読出しているときに、ノイズの影響によりデータ化けが発生すると、その誤ったデータを光量補正データとしてプリントヘッドに設定することとなる。これにより、スジ画像が形成され画像品質を低下させてしまうことになる。

そこで、データを正しく読み出せたか確認するためにチェックサム照合を行い、チェックサムが合わなかった場合は再度読み込むリトライ動作をさせるが、リトライしてもまたチェックサム異常となってしまうこともある。また通常のカラー画像形成装置の場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色分あるため、４色全てを規定時間内に正常に読み出す必要がある。そのため、リトライ回数には上限回数を設定し、規定回数以内に正しく読み出せなかった場合は、何らかの異常があると判断しエラーとする処理を行う。正確な光量補正データを得るためにリトライ回数の上限値を増やすと、パフォーマンス低下の一要因となってしまうのに加え、通信動作時間が多くなることから消費されるエネルギーも増えることになり、好ましくない。そのため、できるだけ効率のよい読出し方法を考案することが求められている。

また従来の動作は、光量補正データを４色分読み出し、チェックサムの照合をし、どれか１色でもチェックサムエラーがあった場合は再度４色全部について、読み出し、チェックサム照合をするといった動作となる。ここで、問題の無かった色についてリトライ動作するのはエネルギーの浪費となり、またリトライすることで前回正常であった色も外乱等の影響によりチェックサムエラーになってしまうというリスクが増える。

実施形態は上述した問題点を解決するためになされたものであり、消費電力および通信エラーリスクの低減を実現することを目的とする。

実施形態の画像形成装置は、複数のプリントヘッド部と、制御部とを有する。複数のプリントヘッド部は、それぞれが、複数の発光素子と、複数の発光素子それぞれの光量補正データを記憶する記憶部とを有する。制御部は、複数のプリントヘッド部の記憶部に記憶されている光量補正データをそれぞれ取得し、取得した光量補正データが正規のデータであるかをそれぞれ検証し、正規のデータである場合、正規データを取得元のプリントヘッド部へ出力し、不正のデータである場合、不正データの取得元のプリントヘッド部から再度光量補正データを取得し、光量補正データについての検証を行う。

実施形態の画像形成装置全体の構成例を示す模式図である。 ドラムとプリントヘッドの拡大図である。 実施形態の光量補正機構のブロック図である。 実施形態の光量補正機構の動作例を示すフローチャートである。 実施形態の光量補正機構を適用しない場合のリトライ回数と、適用させる場合のリトライ回数の一例を説明する図である。

本実施形態の画像形成装置は、チェックサム照合エラーがあった色のみリトライ動作する制御を行う。以下、図面を参照しつつ説明する。

図１は、実施形態の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、スキャナ部Ｒ、画像形成部Ｐ、シート供給部Ｃ、コントロールパネル２３（通知部）を有する。

スキャナ部Ｒは、原稿シート上に形成されている像を、電子データに変換するユニットであり、原稿シートを照射する発光体や光を電気信号に変換するＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device Image Sensor）を少なくとも有する。尚、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）であってもよい。

画像形成部Ｐは、スキャナ部Ｒにより得られるスキャン画像（電子データ）やコンピュータなどの外部装置から送信される印刷データを、シート上にカラーで形成するユニットである。画像形成部Ｐは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）ごとに、プロセスユニットを有し、各プロセスユニットがそれぞれシートに像を形成するとで、カラー画像が形成される。

シート供給部Ｃは、新規シートもしくは再利用シートを収容し、画像形成部Ｐに供給するカセットである。コントロールパネル２３は、ユーザからの指示を受け付けるタッチパネル式の入力部、および、処理内容や進捗情報、メッセージなどを表示する液晶パネル型の表示部を有する。

ここで、画像形成装置１００のコピー動作について説明する。スキャナ部Ｒにより読み取られたシートの像は、スキャン画像として記憶装置（不図示）に一時的に記憶される。ドラム６Ｙ〜６Ｋの表面（感光面）には、光伝導物質が塗布されており、感光面が帯電器により均一に帯電され、プリントヘッド１５Ｙ〜１５Ｋが感光面を照射することで、スキャン画像の潜像が形成される。

トナーカートリッジ４Ｙ〜４Ｋは、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナーを収容しており、現像器２１Ｙ〜２１Ｋにトナーを供給する。現像器２１Ｙ〜２１Ｋは、マグローラを用いて供給されるトナーをドラム６Ｙ〜６Ｋに付着させ、ドラム６Ｙ〜６Ｋの感光面の潜像を現像化する。このようにドラム６Ｙ〜６Ｋに形成された現像（トナー像）は、中間転写ベルト３に一次転写される。

一方、シート供給部Ｃにより供給されるシートは、図１の破線矢印方向に搬送され、２次転写ローラ９により中間転写ベルト３上のトナー像が転写（二次転写）される。二次転写後のシートは、定着器７まで搬送され、所定の温度以上に加熱されることで、トナー像がシートに定着する。定着後のシートは、排出トレイ２に排出される。

尚、プリント動作は、原稿データの取得元がコンピュータになること以外は、上記動作と同様である。

次に、ドラム６Ｙとプリントヘッド１５Ｙの拡大図を図２に示し、プリントヘッド１５Ｙの構成について説明する。尚、プリントヘッド１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋも同様構成である。

プリントヘッド１５Ｙには、Ｙ軸方向に複数並んで配置されるＬＥＤ素子（発光素子）を有する。プリントヘッド１５ＹのＬＥＤ光は、レンズ８３Ｙを通ってドラム６Ｙに照射される。ＬＥＤ素子は、それぞれがスキャン画像に従い発光することで、ドラム１５Ｙ上に潜像が形成される。またプリントヘッド１５Ｙとドラム６Ｙの距離は、ギャップスペーサ８１Ｙにより一定に保たれている。

次に、プリントヘッドの発光制御機構を図３のブロック図を用いて説明する。本実施形態では、上述の通りＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色プリントヘッド構成を一例としている。以下の説明では、主としてプリントヘッド１５Ｙについて説明するが、他のプリントヘッドも同様である。

プリントヘッド１５Ｙには、光量補正データ等を保存した不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１６Ｙが搭載されており、制御基板側に搭載されている制御ＡＳＩＣ１４（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）によりデータの読み出し、チェックサム照合、プリントヘッド１５Ｙへの光量補正データの設定等が行われる。制御ＡＳＩＣ１４とプリントヘッド１５Ｙとは、ハーネス１７Ｙにより接続され、信号の入出力が行われる。制御ＡＳＩＣ１４がＥＥＰＲＯＭ１６Ｙにある光量補正データを取得入力する際、ノイズの影響によりデータ化けが発生する可能性があるため、チェックサム照合を行い、データ不良を検出する必要がある。

図４に、本実施形態の光量補正データの読み出しおよびチェックサム照合、リトライ動作に関するフローチャートを示す。この動作は、ジョブが発行される度に行われる。

まず、制御ＡＳＩＣ１４は、ＥＥＰＲＯＭ１６Ｙへの読み出し開始信号を、ハーネス１７Ｙを介してプリントヘッド１５Ｙに出力する。これにより、ＥＥＰＲＯＭ１６Ｙへのアクセスが開始される（ＡＣＴ００１）。

制御ＡＳＩＣ１４は、ＡＣＴ００２にて、まずＥＥＰＲＯＭ１６Ｙに事前に記憶されているチェックサム値を読み出し、取得する。制御ＡＳＩＣ１４は、次いで各ＬＥＤ素子の光量補正データを、ハーネス１７Ｙを介してＥＥＰＲＯＭ１６Ｙから随時読み出し、取得する（ＡＣＴ００２）。

制御ＡＳＩＣ１４は、取得したＬＥＤ素子の光量補正データを集計し、合算値を算出する。制御ＡＳＩＣ１４は、この合算値とチェックサム値とを比較することで、得られた光量補正データがＥＥＰＲＯＭ１６Ｙに記憶されている値と同じであるか、すなわち正規のデータであるかの照合（検証）を行う（ＡＣＴ００３）。照合結果が良好である場合（ＡＣＴ００４、ＯＫ）、正常終了となる（ＡＣＴ００５）。正常終了となった場合は、その得られた光量補正データの値が再度プリントヘッド１５Ｙに送信され、プリントヘッド１５Ｙの所定の記憶領域にセットされる。プリントヘッド１５Ｙは、以降、セットされた値に基づき出力光量の補正を行う。

また一方、照合結果が不良である場合（ＡＣＴ００４、ＮＧ）、次に制御ＡＳＩＣ１４は、イエロー用の不良回数カウンタを１つインクリメントさせ、このカウント値（検証回数）が所定値（本例では３回とする）に達したかを判定する（ＡＣＴ００６）。

カウント値が所定値に達していない場合（ＡＣＴ００６、「＜Ｎ回」）、ＡＣＴ００１の処理に戻る。達した場合（ＡＣＴ００６、「≧Ｎ回」）、ＡＣＴ５００の処理に遷移する。

制御ＡＳＩＣ１４は、上記ＡＣＴ００１〜ＡＣＴ００６の処理を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのカラー毎（ＣＨ１〜ＣＨ４毎）に行う（ＡＣＴ１０１〜ＡＣＴ１０６も参照）。いずれか１チャネルでも不良回数が所定値に達した場合、制御ＡＳＩＣ１４は、エラー終了処理を行う（ＡＣＴ５００）。本例では制御ＡＳＩＣ１４が、エラーとなったチャネルの識別情報、およびそのエラー回数を上位システム（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んだユニット）に出力し、コントロールパネル２３に照合エラーが発生した旨のメッセージと、チャネルの識別情報（いずれの色かの情報）、エラー回数が表示される。表示されたチャネルの識別情報（チャネル番号や色の名前）、およびエラー回数は、保守者のメンテナンス作業に役立つものとなる。

図５（Ａ）は、本実施形態を適用しない場合のリトライ回数の一例を説明する図であり、図５（Ｂ）は、本実施形態を適用する場合のリトライ回数の一例を説明する図である。図５（Ａ）に示すように、本実施形態を適用しない場合、４チャネル（色）分のチェックサムが全て一致しないと、全てのチャネルでリトライする動作となる。一方、本実施形態を適用する場合、図５（Ｂ）に示すように、１チャネル（色）単位でのリトライ動作となる。

例えば１回目の読み出しチェックにおいて、ＣＨ２（マゼンタ）のみチェックサム照合でエラーになったとすると、本実施形態を適用させない場合では全チャネル分リトライ動作となる（図５（Ａ）参照）。ここでリトライ後にＣＨ２が適合となっても今度は他のチャネル（本例ではＣＨ１）がエラーとなってしまう可能性がある。すると、もう一回全チャネルでリトライ動作をすることとなる。

本実施形態を適用させることで、エラーとなったチャネルのみ（本例ではＣＨ２のみ）のリトライ動作となるため、このリトライ時に他のチャネルがエラーとなることが無くなる。また、正常なチャネルについてのリトライ動作が無くなるため、不要な動作が発生せず、電力消費を抑制することができる。このような構成とすることで、消費電力および不要な通信エラーリスクを低減させることができる。

尚、制御ＡＳＩＣ１４は、図５（Ｂ）に示されるチャネル（の識別情報）とリトライ回数のデータを対応付けて１ジョブごとに上位システムに送信する。上位システムは、このデータを集計することで、どの程度劣化しているかを知り得るための統計情報を作成する。この統計情報を基に、リトライ回数が多いプリントヘッドについて、接続部（ハーネス）を調査、調整できる。

また、上記エラーが発生した場合、そのまま印刷すると出力画像（シートに形成される画像）にスジが発生することとなるが、出力画像の種類によっては当該スジが許容できるものもある。よって、上記エラーが発生した場合でも、そのジョブをそのまま実行してシートに像を形成する実装でもよい。すなわち、エラーが発生した場合、コントロールパネル２３には通知されるが、画像形成処理では無視される。また、そのまま像を形成するか、ジョブを停止させるかは、ユーザの設定により制御され、切り替えられる実装でもよい。

データの照合方法は、上記チェックサムを用いる手法以外にも、さまざまな態様がある。また上記では、制御ＡＳＩＣ１４を制御部の一例として示し、データの照合等は、ＡＳＩＣによる専用ＩＣを用いるものとして説明したが、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭ等の主記憶装置、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどの二次記憶装置を用いた実装でも構わない。この場合、プロセッサが二次記憶装置に記憶されたプログラムを主記憶装置にロードし、演算実行することで実現される。上記ＡＣＴ００４やＡＣＴ００６などの判定処理は、プログラムを用いたソフトウェア処理であってもよい。またプリントヘッド１５Ｙ〜１５Ｋ、ＥＥＰＲＯＭ１６Ｙ〜１６Ｋ、ハーネス１７は、従来のものがそのまま使用されてもよい。

また、エラーが発生した場合はコントロールパネル２３に表示され、ユーザに通知されるものとして説明したが、例えばビープ音などによる音声通知やＥメールなどによる通知であってもよい。この場合の通知部は、スピーカやネットワークカードなどを含む。

発光素子は、ＬＥＤ素子として説明したが、態様はこれに限定されない。有機ＥＬ等であってもよい。

以上に詳説したように、本実施形態の態様により、消費電力を抑え、エラーリスクを低減させることができる。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

３ 中間転写ベルト、４Ｙ〜４Ｋ トナーカートリッジ、６Ｙ〜６Ｋ ドラム、９ ２次転写ローラ、１４ 制御ＡＳＩＣ、１５Ｙ〜１５Ｋ プリントヘッド、１６Ｙ〜１６Ｋ ＥＥＰＲＯＭ、１７ ハーネス、２１Ｙ〜２１Ｋ 現像器、２３ コントロールパネル、１００ 画像形成装置、Ｒ スキャナ部、Ｐ 画像形成部、Ｃ シート供給部。

Claims (5)

1. それぞれが、複数の発光素子と、該複数の発光素子それぞれの光量補正データを記憶する記憶部とを有する、複数のプリントヘッド部と、
   前記複数のプリントヘッド部の前記記憶部に記憶されている光量補正データをそれぞれ取得し、取得した光量補正データが正規のデータであるかをそれぞれ検証し、正規のデータである場合、該正規データを取得元のプリントヘッド部へ出力し、不正のデータである場合、該不正データの取得元のプリントヘッド部から再度光量補正データを取得し、該光量補正データについての前記検証を行う制御部と、
   を有する画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記制御部は、前記複数のプリントヘッド部毎に前記検証、および再検証を行い、前記複数のプリントヘッド部の１つまたは複数で、検証回数が所定回数に達した場合、該プリントヘッド部の識別情報を出力する
   画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、さらに、
   検証回数が前記所定回数に達したプリントヘッド部の識別情報を通知する通知部を有する
   画像形成装置。
4. 請求項２乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記制御部は、さらに、前記複数のプリントヘッド部の識別情報と、該プリントヘッド部の検証回数とを対応付けて出力する
   画像形成装置。
5. 請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、前記複数のプリントヘッド部の１つまたは複数で、検証回数が所定回数に達した場合、現在実行中のジョブを続行する
   画像形成装置。

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