JP6065453B2 - 光書き込み装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法 - Google Patents

光書き込み装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、光書き込み装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置の中には、光書き込み手段として発光ダイオードアレイ(light emitting diode array以下、「LEDA」という)を用いて感光体上に静電潜像を形成するものがある。LEDAを用いる場合には、各LED素子の光量ばらつきにより静電潜像が均一に形成されず、画像品質の低下を招く場合がある。
そこで、予め各LED素子の光量を測定し、測定した光量に応じて補正データを作成し、補正データに基づいて各LED素子を駆動させることで光量ばらつきによる画像品質の低下を防止する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。
上記方法では、例えばLEDAを制御するCPUがメモリから補正データをLEDドライバに転送し、LEDドライバが補正データに基づいて各LED素子を制御する。ここで、電源からLEDAに供給される電力が瞬間的に遮断(以下、「瞬断」という)されると、LEDドライバが初期化されるために補正データを再度転送する必要が生じる。
しかしながら、例えばLEDAを制御するCPUのポーリング周期内に瞬断が生じた場合には、LEDAへの電源供給が遮断されたことを検知できない。したがって、起動後に瞬断が発生すると、LEDドライバが初期化された状態で潜像形成が行われるため、LED素子の光量ばらつきによる画像品質の低下が生じる場合がある。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、光書き込み手段への電源供給状態を検知し、常に均一な静電潜像を形成することが可能な光書き込み装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様の光書き込み装置によれば、感光体上に静電潜像を形成する光書き込み装置であって、前記感光体に光を照射する光書き込み手段と、前記光書き込み手段に電源を供給する電源供給手段と、前記電源供給手段から前記光書き込み手段への電源供給状態を検出して電源供給情報又は電源遮断情報を出力する電源状態検出手段と、前記電源状態検出手段から前記電源遮断情報が出力された場合に、前記電源遮断情報を保持する電源遮断情報保持手段と、前記電源遮断情報保持手段が保持する前記電源遮断情報に基づき、前記電源供給手段による前記光書き込み手段への電源供給状態を検知する電源検知手段と、前記電源状態検出手段から出力される前記電源供給情報又は前記電源遮断情報を保持する電源情報保持手段と、を有し、前記電源検知手段は、前記電源遮断情報保持手段が保持する前記電源遮断情報に基づいて前記電源供給手段からの電源供給が遮断されたことを検知した場合に、前記電源情報保持手段が保持する前記電源供給情報に基づいて前記電源供給手段による電源供給の再開を検知する光書き込み装置。
本発明の実施形態によれば、光書き込み手段への電源供給状態を検知し、常に均一な静電潜像を形成することが可能な光書き込み装置を提供できる。
実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る画像形成装置の他の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る光書き込み装置の要部の構成例を示す図である。 実施形態に係るLEDA制御ICの構成例を示す概略図である。 実施形態に係る光書き込み装置における電源供給状態判定処理のフローチャートの一例を示す図である。 実施形態に係る光書き込み装置における電源供給判定処理のフローチャートの一例を示す図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
<画像形成装置の構成>
まず、実施形態に係る画像形成装置の概略構成について図1に基づいて説明する。
図1に示す様に、画像形成装置100は所謂タンデム型の画像形成装置であり、用紙Pを搬送する搬送ベルト5に沿って、用紙Pの搬送方向の上流側から順に、画像形成部6BK,6M,6C,6Yが設けられている。画像形成部6Bkはブラックの画像、画像形成部6Mはマゼンタの画像、画像形成部6Cはシアンの画像、画像形成部6Yはイエローの画像を形成する。
以下の説明では画像形成部6BKの構成及び動作について具体的に説明するが、他の画像形成部6M,6C,6Yの構成及び動作も同様であり、図1の各構成要素に付したBKに代えてM,C,Yによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
画像形成装置100が画像形成を開始する際には、まず給紙ローラ2と分離ローラ3とによって、給紙トレイ1に収納されている用紙Pのうち最も上の用紙Pが給紙され、用紙Pは静電吸着作用により搬送ベルト5に吸着して搬送される。
搬送ベルト5は、不図示の駆動モータにより回転駆動する駆動ローラ7と従動ローラ8とに巻き回された無端状のベルトであり、駆動ローラ7に伴って回転して用紙Pを搬送する。用紙Pは、搬送ベルト5により搬送され、まず画像形成部6BKにより画像データに基づいて形成されたブラックのトナー画像が転写される。
画像形成部6BKは、感光体ドラム9BK、帯電器10BK、LEDA11BK、現像器12BK、感光体クリーナ13BK、除電器(図示せず)等を有する。
画像形成部6BKでは、まず帯電器10BKが感光体ドラム9BKの表面を一様に帯電した後、LEDA11BKがブラック画像に対応して感光体ドラム9BKを露光することで、感光体ドラム9BKの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム9BKは図1中矢印方向に回転し、静電潜像は現像器12BKによりトナー画像として現像される。トナー画像は、感光体ドラム9BKに伴って回転し、搬送ベルト5に搬送されている用紙Pに接する位置(転写位置)で、転写器15BKにより用紙P上に転写される。
感光体ドラム9BKは、表面のトナー画像が用紙Pに転写された後、表面に残留する不要なトナーが感光体クリーナ13BKにより除去された後、除電器により除電され、次の画像形成のために待機する。
以上の様に、画像形成部6BKによりブラックのトナー画像が転写された用紙Pは、搬送ベルト5によって下流側の画像形成部6M,6C,6Yに搬送され、各色のトナー画像が用紙Pのブラックトナー画像に重ねて転写される。用紙Pの表面には、各色のトナー画像が重ねて転写されることで、フルカラートナー画像が形成される。
フルカラートナー画像が形成された用紙Pは、定着器16に搬送されて加熱及び加圧されてトナー画像が定着された状態で機外に排紙される。画像形成装置100は、以上で説明したプロセスにより用紙Pの表面に画像を形成して出力する。
また、画像形成装置100は、図2に例示する構成であっても良い。
図2に例示する画像形成装置100は、中間転写ベルト17を有し、画像形成部6BK,6M,6C,6Yが中間転写ベルト17上にトナー画像を重ねて転写することでフルカラートナー画像を形成する。用紙Pは、中間転写ベルト17と2次転写ローラ22との間で、中間転写ベルト17上のトナー画像が転写され、定着器16により表面にトナー像が定着された状態で機外に排出される。
この様に、画像形成装置100の構成は図2に示す様に中間転写ベルト17を有する構成であっても良く、1つの感光体ドラム上に複数の色のトナー像を形成するリボルバー型の構成であっても良い。また、単色の画像を形成するモノクロ画像形成装置であっても良い。
<光書き込み装置の構成>
次に、実施形態に係る画像形成装置100において感光体ドラム9表面に静電潜像を形成する光書き込み装置101の概略構成について説明する。
図3は、実施形態に係る光書き込み装置101の要部の構成例を示す図である。
光書き込み装置101は、制御基板Md120、LEDA11を有し、電源供給Md110から電源が供給されて駆動する。
電源供給Md110は、例えば商用電源からAC/DCコンバータ等によりDC24Vに変換し、制御基板Md120及び各種電装品130等に電源を供給する。電源供給Md110は、過電流保護回路111,112、ヒューズFU1,FU2を有し、必要以上の電流が流れることによる負荷の破損等を防止している。
制御基板Md120は、電源IC121,122、CPU123、LEDA制御IC124を有する。
電源IC121,122は、例えばDC/DCコンバータであり、電源供給Md110から供給される電源の電圧を変換する。電源IC121は、例えば電源供給Md110から供給される電圧を3.3Vに変換してCPU123及びLEDA制御IC124に供給する。また、電源IC122は、例えば電源供給Md110から供給される電圧を5Vに変換してLEDA11に供給する。
また、電源供給Md110と制御基板Md120との間には、インターロックスイッチSWが設けられている。インターロックスイッチSWは、例えば光書き込み装置101のカバーの開閉に連動してON/OFFするスイッチである。インターロックスイッチSWは、カバーが開けられた時に連動してOFFになり、制御基板Md120への電源供給を遮断し、LEDA11から照射される光が機外に漏れるのを防止する。
CPU123は、例えば不図示のHDD,ROM等の記憶装置からプログラムやデータをRAM上に読み出して処理を実行することで、光書き込み装置101が備える各機能を実現する演算装置である。CPU123は、電源供給Md110からの電源供給状態を検知する電源検知手段として機能する。
LEDA制御IC124は、CPU123に制御されてLEDA11にモード制御信号を送信する。LEDA11は、動作モードとして書き込み動作を行う「通常モード」と、消費電力が抑えられた「省電力モード」を有し、LEDA制御IC124からのモード制御信号に基づいて動作モードが切り替わる。また、LEDA制御IC124は、電源供給Md110から電源IC122への電力供給状態に基づいて、LEDA11への電力供給状態を把握する機能を有する。CPU123とLEDA制御IC124との間は、シリアル通信によりデータの送受信が行われる。
LEDA11は、発光素子として複数のLED素子が基板部材上に配列されて構成されている。LEDA11は、不図示のLEDAドライバにより制御されて、画像形成装置100に入力される画像データに基づいて感光体ドラム9の表面を露光する。LEDAドライバは、予め測定された各LED素子の光量から作成された補正データに基づいて、各LED素子の光量ばらつきを補正する様にLEDA11を制御する。LEDA11は、補正データに基づいて制御されて各LED素子が発光することで、感光体ドラム9上にドットばらつき等が無い均一な静電潜像を形成することができる。
ここで、LEDAドライバには、光書き込み装置101の起動時に補正データを受信することで、その後の静電潜像形成時にLEDA11を補正データに基づいて制御できる。しかし、起動後にLEDA11への電源供給が瞬間的に遮断(瞬断)されると、LEDAドライバが初期化されるため、補正データに基づいて各LED素子の発光を制御することが出来なくなる。そこで、光書き込み装置101では、CPU123がLEDA11への電源供給状態を監視し、電源供給が瞬断された場合には補正データをLEDAドライバに再送する。したがって、実施形態に係る光書き込み装置101は、LEDA11への電源供給に瞬断が生じた後でも、LEDA11の各LED素子が補正データに基づいて制御されることで、均一な静電潜像を形成することができる。
<電源供給状態の検知方法>
次に、実施形態に係る光書き込み装置101において、LEDA11への電源供給状態を検知する方法について説明する。
図4は、実施形態に係るLEDA制御IC124の構成例を示す概略図である。
電源検出部125は、電源供給Md110から制御基板Md120の電源IC122への電力供給状態を検出し、検出した結果に応じて「0:電源供給」又は「1:電源遮断」の出力値をLEDA制御IC124に送信する。電源検出部125は、電源状態検出手段の一例である。
LEDA制御IC124は、外部端子126、フリップフロップ(以下、「FF」という)131,132,133を有する。
外部端子126は、光書き込み装置101の制御基板Md120に接続され、電源検出部125からの出力値が入力される。
FF131は、電源情報保持手段の一例であり、外部端子126からの出力値に応じて、「0:電源供給」又は「1:電源遮断」の何れかの値(以下、「power_s値」という)を保持し、クロック周期(clk_ref信号)に同期して保持している値を出力する。
FF132は、光書き込み装置101の制御基板Md120に設けられているCPU123によって「0:−」又は「1:クリア」の何れかの値(以下、「power_clr値」という)が書き込まれ、クロック周期に同期して保持している値を出力する。
FF133は、FF131及びFF132から出力される信号が入力され、「0:電源供給」又は「1:電源遮断」の何れかの値(以下、「power_f値」という)を保持する。
電源供給Md110から制御基板Md120の電源IC122に電源が供給されている場合には、外部端子126に電源検出部125から「0:電源供給」が入力され、FF131は「0:電源供給」をpower_s値として保持する。また、FF132は、起動時に書き込まれる「0:−」をpower_clr値として保持している。したがって、この場合にはFF133に値「0」が入力され、「0:電源供給」をpower_f値として保持する。
電源供給Md110から制御基板Md120の電源IC122への電源が遮断された場合には、外部端子126に電源検出部125から「1:電源遮断」が入力され、FF131は入力値が変化した後の「1:電源遮断」をpower_s値として保持し続ける。電源供給Md110から制御基板Md120への電源供給が再開された時に、CPU123がFF132のpower_clr値に「1:クリア」を書き込むことで、FF133が初期状態に戻り、power_f値として「0:電源供給」を保持する。
したがって、電源供給Md110からの電源供給が瞬間的に遮断(瞬断)され、電源供給が再開された後は、CPU123がFF132のpower_clr値に「1:クリア」を書き込まない限り、FF133はpower_f値として「1:電源遮断」を保持し続けることとなる。そこで、本実施形態に係る光書き込み装置101では、制御基板Md120のCPU123が周期的にFF133のpower_f値を読み込むことで、電源供給が安定して行われているか、瞬断が生じていないか等の電源供給状態を検知することが可能になる。
図5に、実施形態に係る光書き込み装置101における電源供給状態判定処理のフローチャートの一例を示す。
電源供給状態判定処理は、まずステップS1にて、制御基板Md120のCPU123が、LEDA制御IC124のFF133のpower_f値を読み込み、ステップS2にて、読み込んだpower_f値が「0:電源供給」であった場合には、そのまま処理を終了する。
ステップS2にて、CPU123が読み込んだpower_f値が「1:電源遮断」であった場合には、ステップS3にて、印刷動作中であるか否かを判断する。印刷動作中であった場合には、ステップS4にてLEDA11による感光体ドラム9への露光を停止することで、印刷動作を停止する。
印刷動作を停止した後、ステップS5にて、LEDA11とLEDA制御IC124の動作状態を一致させるために、CPU123はLEDA11及びLEDA制御IC124の動作モードを「通常モード」に設定する。
次にステップS6にて、電源供給Md110から制御基板Md120の電源IC122への電源供給が正常に行われているか否かを判定する電源供給判定処理を行う。図6に、実施形態に係る光書き込み装置101における電源供給判定処理のフローチャートの一例を示す。
電源供給判定処理は、まずステップS61にて、カウント値n=0を設定し、ステップS62にて100ms待機した後、ステップS63にてFF131のpower_s値を読み込む。ここで、電源供給Md110から電源供給が行われている場合には、電源検出部125が電源供給を検出することにより、LEDA制御IC124のFF131のpower_s値は「0:電源供給」となる。
そこで、ステップS64にて、LEDA制御IC124のFF131のpower_s値が「0:電源供給」であるか否かを判断し、power_s値が「0:電源供給」であった場合には、ステップS65にて、カウント値nに1を加える。ステップS66にて、カウント値n=10になるまで、ステップS62からステップS65までの処理を繰り返し行う。また、ステップS64にて、power_s値が「1:電源遮断」であった場合には、再びステップS61からの処理を行う。なお、ステップS62からステップS65までの処理回数は、1回であっても良いが、複数回行うことが好ましい。電源供給Md110からの電源供給の再開をより正確に判断することが可能になる。
ステップS66にて、n=10に達した場合には、電源供給Md110からの電源供給が再開されたものと判定し、ステップS67にて、FF132のpower_clr値に「1:クリア」を書き込むことでFF133を初期状態にリセットした後、電源供給判定処理を終了する。電源供給判定処理が終了すると、LEDA制御IC124のFF131のpower_s値は「0:電源供給」、FF132のpower_clr値は「0:−」となることから、FF133は「0:電源供給」をpower_f値として保持することとなる。
次に、図5のフローチャートに戻り、ステップS7にて、LEDA11の動作モードを省電力モードに設定することで、LEDA11において無駄に電力が消費されるのを防止する。
続いてステップS8にて、印刷要求の有無を判断し、印刷要求が無い場合にはそのまま処理を終了する。印刷要求がある場合には、ステップS9にてLEDA11の動作モードを通常モードに設定し、ステップS10にて、CPU123がLEDA11のLEDAドライバに補正データを転送する。LEDAドライバは、電源供給が遮断されたことにより初期化されるが、電源供給再開後に補正データを再送されることにより、補正データに基づく各LED素子の制御が可能になる。
ステップS11では、LEDA11による感光体ドラム9の露光等の印刷動作を開始し、処理を終了する。
制御基板Md120のCPU123は、以上で説明した処理を周期的(例えば100ms間隔)で行うことで、LEDA11への電源供給が瞬断されたことを検知し、電源供給の瞬断を検知した場合には補正データをLEDAドライバに再送する。したがって、LEDA11の各LED素子は、常に補正データに基づいてLEDAドライバにより制御されるため、光書き込み装置101は感光体ドラム9上に安定して均一な静電潜像を形成することが可能になる。また、光書き込み装置101を有する画像形成装置100は、常に一定の品質の画像を安定して出力し続けることが可能になる。
以上で説明した様に、本実施形態に係る光書き込み装置101によれば、LEDA制御IC124のFF133が保持する値を読み込むことで、LEDA11への電源供給状態を把握することができる。したがって、LEDA11への電源供給が瞬間的に遮断された様な場合でも、電源供給が瞬断されたことを検知し、LEDAドライバに補正データを再送することで、均一な静電潜像の形成を引き続き行うことが可能になる。また、本実施形態に係る画像形成装置100によれば、感光体ドラム9を露光する光量のばらつきに起因する画像品質の低下を招くことなく、常に一定の品質以上の画像を安定して出力し続けることが可能である。
以上、実施形態に係る光書き込み装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
11 LEDA(光書き込み手段)
110 電源供給Md(電源供給手段)
123 CPU(電源検知手段)
125 電源検出部(電源状態検出手段)
131 FF(電源情報保持手段)
133 FF(電源遮断情報保持手段)
100 画像形成装置
101 光書き込み装置
特開2003−220728号公報

Claims (8)

  1. 感光体上に静電潜像を形成する光書き込み装置であって、
    前記感光体に光を照射する光書き込み手段と、
    前記光書き込み手段に電源を供給する電源供給手段と、
    前記電源供給手段から前記光書き込み手段への電源供給状態を検出して電源供給情報又は電源遮断情報を出力する電源状態検出手段と、
    前記電源状態検出手段から前記電源遮断情報が出力された場合に、前記電源遮断情報を保持する電源遮断情報保持手段と、
    前記電源遮断情報保持手段が保持する前記電源遮断情報に基づき、前記電源供給手段による前記光書き込み手段への電源供給状態を検知する電源検知手段と、
    前記電源状態検出手段から出力される前記電源供給情報又は前記電源遮断情報を保持する電源情報保持手段と、を有し、
    前記電源検知手段は、前記電源遮断情報保持手段が保持する前記電源遮断情報に基づいて前記電源供給手段からの電源供給が遮断されたことを検知した場合に、前記電源情報保持手段が保持する前記電源供給情報に基づいて前記電源供給手段による電源供給の再開を検知する
    ことを特徴とする光書き込み装置。
  2. 前記電源検知手段は、前記電源情報保持手段が前記電源供給情報を保持していることを周期的に複数回確認した場合に、前記電源供給手段による電源供給の再開を検知する
    ことを特徴とする請求項に記載の光書き込み装置。
  3. 前記電源検知手段は、前記電源供給手段による電源供給の再開を検知した場合に、前記電源遮断情報保持手段に前記電源遮断情報に換えて前記電源供給情報を保持させる
    ことを特徴とする請求項又はに記載の光書き込み装置。
  4. 前記光書き込み手段は、複数の発光素子が基板部材上に配列された発光素子アレイを有する
    ことを特徴とする請求項からの何れか一項に記載の光書き込み装置。
  5. 前記電源検知手段は、前記電源供給手段による電源供給の再開を検知した場合に、前記複数の発光素子を制御して前記発光素子ごとの光量のばらつきを補正するための補正データを前記光書き込み手段に送信する
    ことを特徴とする請求項に記載の光書き込み装置。
  6. 前記光書き込み手段は、省エネモードを含む複数の動作モードを有し、
    前記電源検知手段は、前記電源供給手段による電源供給の再開を検知した場合に、前記光書き込み手段の前記動作モードを前記省エネモードに制御する
    ことを特徴とする請求項からの何れか一項に記載の光書き込み装置。
  7. 請求項1からの何れか一項に記載の光書き込み装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
  8. 感光体に光を照射する光書き込み手段と、前記光書き込み手段に電源を供給する電源供給手段とを有し、前記感光体上に静電潜像を形成する光書き込み装置の制御方法であって、
    前記電源供給手段から前記光書き込み手段への電源供給状態を検出して電源供給情報又は電源遮断情報を出力する電源検出ステップと、
    前記電源検出ステップにおいて前記電源遮断情報が出力された場合に、前記電源遮断情報を保持する電源遮断情報保持ステップと、
    前記電源遮断情報保持ステップにおいて保持された前記電源遮断情報に基づき、前記電源供給手段による前記光書き込み手段への電源供給状態を検知する電源検知ステップと、
    前記電源検出ステップにおいて出力される前記電源供給情報又は前記電源遮断情報を保持する電源情報保持ステップと、を有し、
    前記電源検知ステップは、前記電源遮断情報保持ステップにおいて保持された前記電源遮断情報に基づいて前記電源供給手段からの電源供給が遮断されたことを検知した場合に、前記電源情報保持ステップにおいて保持された前記電源供給情報に基づいて前記電源供給手段による電源供給の再開を検知する
    ことを特徴とする光書き込み装置の制御方法。
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