JP2015148662A - 画像形成装置及び画像形成制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子アレイを組み合わせた露光部を用いて画像形成する際に、露光部と同等以上の高分解能かつ露光部と同じサイズの大型の濃度センサを用いずに、画像異常を検出する。【解決手段】主走査方向に複数の発光素子アレイが組み合わされて構成される露光部と、前記露光部に対して相対的に、前記主走査方向と直交する副走査方向に走査されつつ、前記露光部により露光されて画像データに応じた画像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成される画像を読み取るセンサと、前記露光部による前記像担持体への露光を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させると共に発光させる発光素子を変えた複数のパッチを前記像担持体に形成するよう制御し、前記複数のパッチを前記センサにより読み取るよう制御し、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には異常であると判断する。【選択図】図１

Description

本発明は画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、ライン状の発光素子アレイを露光部として備え、前記露光部と像担持体との相対的な走査を行い、前記露光部から前記像担持体に対して画像データに応じた露光をすることにより画像を形成する各種の画像形成装置に関する。

画像形成装置において、画像データに基づいて露光部から露光を行い像担持体上に静電潜像を形成する。その静電潜像を現像剤としてのトナーで現像してトナー像を生成する。そして、生成したトナー像を像担持体から用紙に転写する。更に、このトナー像が載った用紙を熱と圧力とによって定着することにより、画像形成された用紙が画像形成装置から出力される。このような画像形成装置が、コピー機やファクシミリ装置やプリンタなどで存在している。

この種の画像形成装置では、第１方向を長手方向として、複数の発光素子を備える発光素子アレイを複数個組み合わせて露光部とする。更に、露光部に対して相対的に、第１方向と直交する第２方向に走査されつつ、露光部により露光されて画像データに応じた画像（静電潜像）を担持する像担持体が設けられている。

このようにすることで、所望の解像度で、所望の大きさの画像を形成することが可能に構成されている。また、この露光部において発光素子としてＬＥＤを用いたものは、ＬＥＤプリンタヘッドと呼ばれている。

なお、この種のＬＥＤプリンタヘッドを露光部として用いた画像形成装置では、複数の発光素子アレイを組み合わせた継ぎ目においても濃度変化を発生せずに画像を形成することが要求されている。なお、このように発光素子アレイの継ぎ目でも良好な画像を形成する技術については、以下の特許文献にも提案がなされている。

特開２００６−１９２７７２号公報

以上の特許文献１では、発光素子アレイを主走査方向に複数個組み合わせて長尺の露光部を形成した場合に、発光素子アレイの継ぎ目の濃度をセンサで検出し、均一な濃度になるように補正する技術が提案されている。

この場合、発光素子アレイの継ぎ目の濃度差を正確に検出するには、発光素子アレイの解像度以上の分解能を有すると共に、露光部の主走査方向長さと同じ大きさの、高分解能かつ大型のセンサが必要になる。このような高分解能かつ大型のセンサは高価であり、実用的ではない。

なお、複数の発光素子アレイを組み合わせた露光部では、発光素子アレイに含まれる各発光素子の光量差を補正する光量補正部と、光量補正部に対する光量補正データを記憶するメモリとが備えられたものが存在している。このような光量補正により、複数の発光素子アレイを用いた場合にも、良好な画像を形成することが可能になっている。

ところで、画像形成装置内では、電子写真プロセスにおける帯電部や転写・分離部などで数百ボルト以上の高圧を扱っている。そして、この高圧のリーク等によってノイズが発生することがある。このようなリークによるノイズが制御信号やリセット信号に紛れ込んだり、リークによるノイズがグランドの基準電位を狂わせることによって、上述した光量補正部の動作を停止させたり、あるいは、光量補正データをリセットすることもあり得る。

そして、以上の露光部は画像形成の制御の末端部であるため、エラー検出やエラー訂正のような仕組みは存在していない。従って、光量補正部の異常動作による画像異常発生を考慮すると、特許文献１に記載された高分解能かつ大型の高価な濃度センサが必要になってくる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、複数の発光素子アレイを組み合わせた露光部を有する画像形成装置において、露光部と同等以上の高分解能かつ露光部と同じサイズの大型の濃度センサを用いることなく、画像異常を検出することが可能な画像形成装置及び画像形成制御方法を提供することを目的としている。

上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面が反映された画像形成装置及び画像形成制御方法は、以下のように構成される。
（１）第１方向を長手方向として複数の発光素子アレイが組み合わされて構成される露光部と、前記露光部に対して相対的に、前記第１方向と直交する第２方向に走査されつつ、前記露光部により露光されて画像データに応じた画像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成される画像を読み取るセンサと、前記露光部による前記像担持体への露光を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、または、この画像形成装置を制御する画像形成制御方法において、前記制御部は、前記発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させると共に発光させる発光素子を変えた複数のパッチを前記像担持体に形成するよう制御し、前記複数のパッチを前記センサにより読み取るよう制御し、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には異常であると判断する、ことを特徴とする。

（２）上記（１）において、前記制御部は、前記発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させる際に、発光させる発光素子数、又は、発光させる発光素子位置、の少なくとも一方を任意に変更することが可能である、ことを特徴とする。

（３）上記（２）において、前記制御部は、異なる前記発光素子アレイにおいて、前記発光素子のアノード若しくはカソードが共通する単位を間隔として前記発光素子を発光させる、ことを特徴とする。

（４）上記（１）〜（３）において、前記発光素子アレイに含まれる各発光素子の光量差を補正する光量補正機能を備え、前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記補正の異常であると判断する、ことを特徴とする。

（５）上記（１）〜（４）において、前記制御部は、所定の動作時間又は所定の用紙枚数毎に前記像担持体上にトナー像を形成する機能を有しており、該トナー像として前記パッチを用いて前記濃度の差を検出する、ことを特徴とする。

（６）上記（１）〜（５）において、前記制御部は、前記用紙に画像を形成するプリント動作の実行中において、ある用紙に対するプリント動作と次の用紙に対するプリント動作の間に、前記パッチを形成するよう制御する、ことを特徴とする。

（７）上記（１）〜（６）において、前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記用紙に画像を形成するプリント動作を停止するよう制御する、ことを特徴とする。

（８）上記（１）〜（７）において、各種情報を表示する表示部を備え、前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記表示部に異常発生を表示する、ことを特徴とする。

本発明の一側面が反映された画像形成装置及び画像形成制御方法では、以下のような効果が得られる。
（１）制御部は、発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させると共に発光させる発光素子を変えた複数のパッチを像担持体に形成するよう制御し、複数のパッチをセンサにより読み取るよう制御し、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には異常であると判断する。

すなわち、発光素子アレイ中で発光させる発光素子を変えた複数のパッチをセンサで読み取ることで、発光素子の配置密度よりも低分解能のセンサを使用した場合でも、発光素子アレイ中の発光素子の光量差がパッチの濃度差として検出される。これにより、複数の発光素子アレイを組み合わせた露光部を有する画像形成装置において、露光部と同等以上の高分解能かつ露光部と同じサイズの大型の濃度センサを用いることなく、画像異常を検出することが可能になる。

（２）上記（１）において、発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させる際に、発光させる発光素子数、又は、発光させる発光素子位置、の少なくとも一方を任意に変更することにより、発光素子の配置密度よりも低分解能のセンサを使用した場合でも、発光素子アレイ中の発光素子の光量差がパッチの濃度差として確実に検出される。

（３）上記（２）において、制御部は、異なる発光素子アレイにおいて、発光素子のアノード若しくはカソードが共通する単位を間隔として発光素子を発光させることにより、発光素子の配置密度よりも低分解能のセンサを使用した場合でも、発光素子アレイ中の発光素子の光量差がパッチの濃度差として確実に検出される。

（４）上記（１）〜（３）において、発光素子アレイに含まれる各発光素子の光量差を補正する光量補正機能を備え、制御部は、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、補正の異常であると判断することにより、光量補正機能を備えた画像形成装置における画像異常を確実に検出することが可能になる。

（５）上記（１）〜（４）において、制御部は、所定の動作時間又は所定の用紙枚数毎に像担持体上にトナー像を形成する機能を有しており、該トナー像としてパッチを用いて濃度の差を検出することにより、新規に専用の処理を実行することなく、従来からの動作を用いて画像異常を確実に検出することが可能になる。

（６）上記（１）〜（５）において、制御部は、用紙に画像を形成するプリント動作の実行中において、ある用紙に対するプリント動作と次の用紙に対するプリント動作の間に、パッチを形成するよう制御することにより、プリント動作を妨げることなく、画像異常を確実に検出することが可能になる。

（７）上記（１）〜（６）において、制御部は、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、用紙に画像を形成するプリント動作を停止するよう制御することで、画像異常が生じている用紙を出力せずに、画像異常を確実に検出することが可能になる。

（８）上記（１）〜（７）において、各種情報を表示する表示部を備え、制御部は、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、表示部に異常発生を表示することで、画像異常を確実に検出すると共に利用者に確実に告知することが可能になる。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の主要部の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の主要部の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。 従来の装置の動作状態を示す説明図である。 従来の装置の動作状態を示す説明図である。 従来の装置の動作状態を示す説明図である。 従来の装置の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態のプリントの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。
〔構成〕
図１のブロック図及び図２の構成図を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。

画像形成装置１００は、制御部１０１、通信部１０２、操作表示部１０３、記憶部１０４、給紙部１０５、搬送部１１０、画像データ記憶部１３０、画像処理部１４０、画像形成部１５０、濃度センサ１６０を備えて構成されている。

制御部１０１は、画像形成装置１００内の各部を制御する。通信部１０２は、他の装置と通信する。操作表示部１０３は、利用者による操作入力に応じた操作入力信号を制御部１０１に通知すると共に画像形成装置１００の状態表示とを行う。記憶部１０４は、制御プログラム及び各種設定データを記憶すると共に制御プログラムのワークエリアとして使用される。給紙部１０５は、収容されている用紙を給紙する。搬送部１１０は、給紙されプリントされる用紙を所定速度で搬送する。画像データ記憶部１３０は、プリントする際のイメージデータや各種データを記憶する。画像処理部１４０は、プリントに必要な各種画像処理を実行する。画像形成部１５０は、プリント命令と画像処理後のイメージデータとに基づいて画像形成（作像，転写，定着などの一連の動作を意味しており、総称してプリントと呼ぶ）を実行する。濃度センサ１６０は、画像形成部１５０の像担持体に形成されるパッチの濃度を検出する。

また、画像形成部１５０は、図２に示すように、像担持体１５１と、帯電部１５２と、露光部１５３と、現像部１５４と、転写分離部１５５と、定着部１５６と、クリーニング部１５７と、除電部１５８と、を有して構成される。ここで、像担持体１５１は、静電潜像とトナー像が形成される。帯電部１５２は、像担持体１５１を所定の電位で帯電させる。露光部１５３は、帯電した像担持体１５１にイメージデータに応じた露光をして静電潜像を形成する。現像部１５４は、静電潜像を現像してトナー像にする。転写分離部１５５は、像担持体１５１上のトナー像を用紙に転写すると共に用紙を像担持体１５１から分離する。定着部１５６は、用紙上のトナー像を熱と圧力とで定着させる。クリーニング部１５７は、像担持体に残存するトナーを除去する。除電部１５８は、像担持体１５１の電位を除去する。

また、濃度センサ１６０は、像担持体１５１に形成されるパッチの濃度を検出するように配置されている。
なお、図２において、円筒状の像担持体１５１の紙面垂直方向を第１の方向（主走査方向）と定め、円筒状の像担持体１５１の中心軸を中心とした回転方向を第２の方向（副走査方向）と定める。また、露光部１５３と濃度センサ１６０とは、主走査方向を長手方向として構成されている。

また、露光部１５３は、図３に示されるように、発光制御部１５３ａと、プリントヘッド１５３ｂとにより構成されている。
ここで、プリントヘッド１５３ｂは、発光制御部１５３ａからのイメージデータを後述する複数の発光素子アレイに分配するデマルチプレクサ１５３１と、発光素子アレイに含まれる各発光素子の光量差を補正する補正データを蓄積するメモリ１５３２と、各発光素子アレイを駆動するドライバ１５３３_１〜１５３３_ｎと、ドライバ１５３３_１〜１５３３_ｎにより駆動されて像担持体１５１に露光を行う複数の発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎと、を備えて構成されている。

ここで、露光部１５３を構成する複数の発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎは、図２の紙面垂直方向である第１方向（主走査方向）を長手方向として、複数の発光素子アレイが組み合わされて構成されている。なお、この図３では、発光素子アレイ１個あたり８本の発光素子を備えて構成されている。

また、発光素子アレイに含まれる発光素子が発光ダイオード（ＬＥＤ）である場合には、図４のようにマトリクス状の配線により構成される。
例えば、発光素子アレイに含まれる発光ダイオードのカソードは共通に接続されている。すなわち、発光素子アレイ１５３４_１のカソード配線Ｃ１、発光素子アレイ１５３４_２のカソード配線Ｃ２、発光素子アレイ１５３４_３のカソード配線Ｃ３、発光素子アレイ１５３４_４のカソード配線Ｃ４、…、発光素子アレイ１５３４_ｎのカソード配線Ｃｎが、デマルチプレクサ１５３１に接続されている。

また、各発光素子アレイに含まれる発光ダイオードのアノードは、各発光素子アレイ内で同じ番号のアノード同士が接続されている。すなわち、発光素子アレイ１５３４_１〜アレイ１５３ｎ_の１番目のアノード配線Ａ１、発光素子アレイ１５３４_１〜アレイ１５３ｎ_の２番目のアノード配線Ａ２、発光素子アレイ１５３４_１〜アレイ１５３ｎ_の３番目のアノード配線Ａ３、発光素子アレイ１５３４_１〜アレイ１５３ｎ_の４番目のアノード配線Ａ４、…、発光素子アレイ１５３４_１〜アレイ１５３ｎ_のｎ番目のアノード配線Ａｎが、デマルチプレクサ１５３１に接続されている。

なお、このように異なる発光素子アレイにおいて、各発光素子のアノード若しくはカソードが共通する単位を間隔として発光素子を発光させることにより、後述するように、発光素子の配置密度よりも低分解能のセンサを使用した場合でも、発光素子アレイ中の発光素子の光量差がパッチの濃度差として確実に検出されるようになる。

〔発光素子アレイの発光状態と画像の濃度差〕
図５（ａ）は、８発光素子を有する発光素子アレイが８個組み合わされたプリンタヘッドを用いた露光部１５３の主走査方向の光量分布を示す特性図である。ここで、各発光素子アレイは同一な特性を有している。このため、各発光素子に同じ電流を供給した場合に像担持体１５１上に形成されるドットは、図５（ｂ）のようになる。なお、各発光素子の光量の違いはドットサイズの違いになって現れるが、各ドットは微小サイズであるため、濃度の違いとして視認される。

図６（ａ）は、８発光素子を有する発光素子アレイが８個組み合わされたプリンタヘッドを用いた露光部１５３の、補正後の主走査方向の光量分布を示す特性図である。ここで、各発光素子アレイは図６（ａ）と同一な特性を有しているものの、メモリ１５３２に格納されている補正データを用いて、発光制御部１５３ａの制御によって、各ドライバ１５３３_１〜１５３３_ｎが駆動電流を調整して光量補正を行う。これにより、各発光素子の光量差は均一な状態になるよう補正されている。このため、各発光素子に同じ電流を供給した場合に像担持体１５１上に形成されるドットは、図６（ｂ）のように均一になる。

但し、画像形成装置１００内では、電子写真プロセスにおける帯電部１５２や転写分離部１５５などで数百ボルト以上の高圧を扱っている。そして、この高圧のリーク等によってノイズが発生することがある。このようなリークによるノイズが制御信号やリセット信号に紛れ込んだり、リークによるノイズがグランドの基準電位を狂わせることによって、上述した光量補正の動作を停止させたり、あるいは、補正データをリセットすることもあり得る。そして、以上の露光部１５３は画像形成の制御の末端部であるため、エラー検出のための戻り信号やエラー訂正のような仕組みは存在していない。従って、光量補正の異常動作や不動作による画像異常発生については、発光素子アレイ以上の高分解能かつ大型の高価な濃度センサや、出力された画像の利用者による確認に頼る必要があった。

〔プリント動作中の各種パッチ形成〕
画像形成装置１００では、所定の動作時間又は所定の用紙枚数毎に、像担持体１５１上にトナー像を形成する機能を有している。ここで、図７は、円筒面である像担持体１５１の表面を展開した状態で示しており、像担持体１５１表面に形成されるトナー像の様子を示している。

ここで、Ｐｒ＃１、Ｐｒ＃２、Ｐｒ＃３は、イメージデータに基づいて形成される画像であり、用紙に転写されて出力されるべきものである。
ここで、Ｐｔ＃１、Ｐｔ＃２は、出力予定の画像の間の領域（非画像領域、あるいは、紙間領域）で像担持体１５１表面に形成されるトナー像である。拡大すると図８のような、ハーフトーンのパターンになっている。このトナー像は、転写分離部１５５で転写されることなく、像担持体１５１表面に残存したままでクリーニング部１５７に到達する。

クリーニング部１５７に設けられたクリーニングブレードは、像担持体１５１表面に接しているため、潤滑性が低下すると捲れた状態になることがある。そこで、このような捲れ防止のために、クリーニング部１５７に対して意図的にトナー像を供給して、トナーに含まれる油脂成分で潤滑状態を維持するようにしている。このため、ここに示したトナー像は、クリーニングパッチと呼ばれることもある。

なお、以上の図７と図８とに示したクリーニングパッチは、露光部１５３の発光素子アレイの状態が図６のような正常状態である場合のものを示している。既に説明したように、各種の原因により、発光素子アレイの光量補正を実行していたとしても、図５のような光量差のある発光状態に陥る可能性がある。

図９は、図５のような光量差が存在する状態の発光素子アレイを用いた場合におけるクリーニングパッチの様子を示している。発光素子アレイに含まれる各発光素子の配置密度は非常に細かいため、図５のような光量差が存在していたとしても、その確認は難しい。

図１０は、図９のクリーニングパッチとしてのトナー像Ｐｔ＃１やＰｔ＃２の拡大図である。この図１０のように拡大すると各発光素子の光量差が確認できるが、発光素子アレイの解像度以上の分解能が無ければ、光量差は周囲の画素と平均化されてしまって、検出することはできない。

〔本実施形態によるプリント動作中のパッチ形成〕
図１１〜図１３に、本実施形態のパッチをクリーニングパッチに適用した状態を示す。ここで、図１１は、円筒面である像担持体１５１の表面を展開した状態で示しており、像担持体１５１表面に形成されるトナー像の様子を示している。

図１２は、８発光素子からなる発光素子アレイを用いた場合に、図５のような光量差を検知可能にするパッチの例を示している。
ここで、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃１では、各発光素子アレイの第１番目の発光素子を発光させている（図１２（ａ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃２では、各発光素子アレイの第２番目の発光素子を発光させている（図１２（ｂ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃３では、各発光素子アレイの第３番目の発光素子を発光させている（図１２（ｃ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃４では、各発光素子アレイの第４番目の発光素子を発光させている（図１２（ｄ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃５では、各発光素子アレイの第５番目の発光素子を発光させている（図１２（ｅ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃６では、各発光素子アレイの第６番目の発光素子を発光させている（図１２（ｆ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃７では、各発光素子アレイの第７番目の発光素子を発光させている（図１２（ｇ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃８では、各発光素子アレイの第８番目の発光素子を発光させている（図１２（ｈ））。

すなわち、Ｍ発光素子を有する発光素子アレイを複数備えたプリントヘッド１５３ｂを用いる場合に、ｍ＝１〜Ｍとして、ｍ番目のクリーニングパッチＰｔ＃ｍについて、各発光素子アレイ内のｍ番目の発光素子を点灯させるように制御する。

そして、このようにして像担持体１５１上に露光して形成された静電潜像を現像してトナー像として、濃度センサ１６０により濃度を検出する。
このようにすることで、発光素子アレイの解像度よりも低い分解能の濃度センサ１６０を用いた場合であっても、発光素子アレイ内の各発光素子の光量差に起因する画像異常を検出することが可能になる。

また、図１３に示すように、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃１では、各発光素子アレイの第１番目と第４番目の発光素子を発光させている（図１３（ａ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃２では、各発光素子アレイの第２番目と第５番目の発光素子を発光させている（図１３（ｂ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃３では、各発光素子アレイの第３番目と第６番目の発光素子を発光させている（図１３（ｃ））。同様に、各発光素子アレイについて、クリーニングパッチＰｔ＃４では、各発光素子アレイの第４番目と第７番目の発光素子を発光させている（図１２（ｄ））。

すなわち、Ｍ発光素子を有する発光素子アレイを複数備えたプリントヘッド１５３ｂを用いる場合に、ｍ＝１〜Ｍとして、ｍ番目のクリーニングパッチＰｔ＃ｍについて、各発光素子アレイ内のｍ番目の発光素子と（Ｍ／２＋（ｍ−１））の発光素子とを点灯させるように制御する。

そして、このようにして像担持体１５１上に露光して形成された静電潜像を現像してトナー像として、濃度センサ１６０により濃度を検出する。
このようにすることでも、発光素子アレイの解像度よりも低い分解能の濃度センサ１６０を用いた場合であっても、発光素子アレイ内の各発光素子の光量差に起因する画像異常を検出することが可能になる。

なお、発光素子アレイ中の発光素子数が少ない場合には図１２のように１発光素子ずつ発光させるパッチを形成し、発光素子アレイ中の発光素子数が多い場合には図１３のように複数発光素子ずつ発光させるパッチを形成することが望ましい。

〔実施形態の動作〕
以下、本実施形態の画像形成装置及び画像形成制御方法について、図１４に示すフローチャートを参照して説明する。

画像形成装置１００の電源オンにより、制御部１０１は画像形成装置１００内の各部を初期化する。また、制御部１０１の指示に基づいて発光制御部１５３ａは、メモリ１５３２に格納されている補正データを読み出し、該補正データをドライバ１５３３_1〜１５３３_ｎにセットする（図１４中のステップＳ１０１）。

ここで、制御部１０１は、操作表示部１０３や外部ＰＣからプリント実行の指示を待機する（図１４中のステップＳ１０２）。
プリント実行の指示を受けた制御部１０１は、変数ｍの初期値を１に設定して（図１４中のステップＳ１０３）、ｍ（＝１）ページ目のイメージデータに基づいて画像形成部１５０において用紙上に画像をプリントする（図１４中のステップＳ１０４）。

ここで、制御部１０１は、画像形成部１５０においてｍ（＝１）番目のクリーニングパッチを像担持体１５１表面に形成し、このクリーニングパッチの濃度を濃度センサ１６０により検出し、検出結果を記憶部１０４等に格納する（図１４中のステップＳ１０５）。

なお、濃度検出後のクリーニングパッチは、当初の目的通り、クリーニング部１５７にて処理される。また、ｍ番目のクリーニングパッチとは、クリーニングパッチとしての機能を有しつつ、図１２又は図１３で説明したような本実施形態特有の発光素子駆動を伴う露光によるパッチである。また、濃度センサ１６０では、発光素子アレイの解像度よりも低い分解能で、パッチの一定の領域の濃度を検知すれば良い。

そして、制御部１０１は、変数ｍ＝ｍ＋１とインクリメントして（図１４中のステップＳ１０６）、ｍページ目のイメージデータが存在しているかを確認する（図１４中のステップＳ１０７）。

ここで、ｍページ目のイメージデータが存在していなければ（図１４中のステップＳ１０７でＮＯ）、制御部１０１は、プリント処理を終了する（図１４中のエンド）。
一方、ｍページ目のイメージデータが存在していれば（図１４中のステップＳ１０７でＹＥＳ）、制御部１０１は、ｍページ目のイメージデータに基づいて画像形成部１５０において用紙上に画像をプリントする（図１４中のステップＳ１０８）。

また、ｍ番目のクリーニングパッチが存在していれば（図１４中のステップＳ１０９でＹＥＳ）、制御部１０１は、画像形成部１５０においてｍ番目のクリーニングパッチを像担持体１５１表面に形成し、このクリーニングパッチの濃度を濃度センサ１６０により検出し、検出結果を記憶部１０４等に格納する（図１４中のステップＳ１１０）。なお、濃度検出後のクリーニングパッチは、当初の目的通り、クリーニング部１５７にて処理される。

そして、制御部１０１は、１番目のパッチの濃度からｍ番目に至るパッチの濃度を比較する（図１４中のステップＳ１１１）。ここで、ｍが２であれば、１番目のパッチの濃度と２番目のパッチの濃度とを比較する。また、ｍが３以上であれば、１番目のパッチの濃度、２番目のパッチの濃度、…、ｍ番目のパッチの濃度を、相互に比較する。なお、一定以上の濃度差とは、検出誤差以上の差が生じており、画像の品質に問題が生じると考えられる、予め定められたレベルを意味する。

なお、この予め定められたレベルは記憶部１０４等に格納されているが、利用者が所望の画質や生産性（多少の画質の変化では、プリント動作が停止しないようにする等）に応じて変更することも可能である。

このような比較を行っても、いずれかのパッチの濃度が他のパッチの濃度と一定以上違っているという状態でなければ（図１４中のステップＳ１１２でＮＯ）、制御部１０１は、ｍのインクリメント（図１４中のステップＳ１０６）、ｍページ目プリント存在確認（図１４中のステップＳ１０７）、ｍページ目プリント（図１４中のステップＳ１０８）、ｍ番目パッチ存在確認（図１４中のステップＳ１０９）、ｍ番目パッチ形成・濃度検知・濃度記憶（図１４中のステップＳ１１０）、１〜ｍ番目のパッチの濃度差検出（図１４中のステップＳ１１１）、を繰り返すよう各部を制御する。

このような比較を行って、いずれかのパッチの濃度が他のパッチの濃度と一定以上違っているという状態であれば（図１４中のステップＳ１１２でＹＥＳ）、制御部１０１は、画像形成部１５０でのプリント動作を停止するよう制御し、更に、操作表示部１０３にプリントヘッド１５３ｂの異常が発生している旨のメッセージを表示する（図１４中のステップＳ１１３）。

〔実施形態により得られる効果〕
以上のように、制御部１０１は、発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させると共に発光させる発光素子を変えた複数のパッチを像担持体１５１に形成するよう制御し、複数のパッチをセンサにより読み取るよう制御し、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には異常であると判断することで、発光素子の配置密度よりも低分解能のセンサを使用した場合でも、発光素子アレイ中の発光素子の光量差がパッチの濃度差として検出される。すなわち、複数の発光素子アレイを組み合わせた露光部１５３を有する画像形成装置１００において、露光部１５３と同等以上の高分解能かつ露光部１５３と同じサイズの大型の濃度センサを用いることなく、画像異常を検出することが可能になる。

以上の場合において、発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させる際に、発光させる発光素子数、又は、発光させる発光素子位置、の少なくとも一方を任意に変更することにより、発光素子の配置密度よりも低分解能のセンサを使用した場合でも、発光素子アレイ中の発光素子の光量差がパッチの濃度差として確実に検出される。

また、以上の場合において、制御部１０１は、異なる発光素子アレイにおいて、発光素子のアノード若しくはカソードが共通する単位を間隔として発光素子を発光させることにより、発光素子の配置密度よりも低分解能のセンサを使用した場合でも、発光素子アレイ中の発光素子の光量差がパッチの濃度差として確実に検出される。

また、以上の場合において、発光素子アレイに含まれる各発光素子の光量差を補正する光量補正機能を備え、制御部１０１は、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、補正の異常であると判断することにより、光量補正機能を備えた画像形成装置における画像異常を確実に検出することが可能になる。

また、以上の場合において、制御部１０１は、所定の動作時間又は所定の用紙枚数毎に像担持体上にトナー像を形成する機能を有しており、該トナー像としてパッチを用いて濃度の差を検出することにより、新規に専用の処理を実行することなく、従来からの動作を用いて画像異常を確実に検出することが可能になる。

また、以上の場合において、制御部１０１は、用紙に画像を形成するプリント動作の実行中において、ある用紙に対するプリント動作と次の用紙に対するプリント動作の間に、パッチを形成するよう制御することにより、プリント動作を妨げることなく、画像異常を確実に検出することが可能になる。

また、以上の場合において、制御部１０１は、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、用紙に画像を形成するプリント動作を停止するよう制御することにより、画像異常が生じている用紙を出力せずに、画像異常を確実に検出することが可能になる。

また、以上の場合において、各種情報を表示する表示部を備え、制御部１０１は、複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、操作表示部１０３に異常発生を表示することにより、画像異常を確実に検出すると共に利用者に確実に告知することが可能になる。

〔その他の実施形態〕
以上の実施形態において、メモリ１５３２に補正データが格納されており、ドライバ１５３３_１〜１５３３_ｎにおいて各発光素子の光量差を補正するものとしていたが、これに限定されるものではない。すなわち、補正の有無や補正方式の違いなど各種の手法が存在する。

例えば、各発光素子間で光量差が存在しない状態の発光素子アレイを使用開始した場合において、発光素子の劣化によって光量差が発生した場合にも、本実施形態を適用して異常を検出することができる。

また、以上の実施形態では、クリーニングパッチを利用して、画像異常を検出するようにしていたが、これに限定されるものではない。例えば、濃度調整用のパッチ等の各種のトナー像を利用することが可能である。また、プリントを実行していない期間に、本実施形態の動作を行うことも可能である。

以上の濃度比較（図１４中のステップＳ１１２）において、濃度差の判定基準を複数種類設けることが可能である。この場合に、画質への影響が小さくプリント継続は可能であるがサービスマンに連絡すべき軽度の濃度差であれば、プリントを中止せずに、操作表示部１０３への表示のみを行う。また、画質への影響が無視できない状態でありプリント継続すべきでない重度の濃度差であれば、プリント停止と共に操作表示部１０３への表示を行う、といった段階的な制御も可能である。

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０２ 通信部
１０３ 操作表示部
１０４ 記憶部
１０５ 給紙部
１１０ 搬送部
１２０ 原稿読込部
１３０ 画像データ記憶部
１４０ 画像処理部
１５０ 画像形成部
１６０ 濃度センサ

Claims (16)

1. 第１方向を長手方向として複数の発光素子アレイが組み合わされて構成される露光部と、
   前記露光部に対して相対的に、前記第１方向と直交する第２方向に走査されつつ、前記露光部により露光されて画像データに応じた画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に形成される画像を読み取るセンサと、
   前記露光部による前記像担持体への露光を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させると共に発光させる発光素子を変えた複数のパッチを前記像担持体に形成するよう制御し、前記複数のパッチを前記センサにより読み取るよう制御し、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には異常であると判断する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させる際に、発光させる発光素子数、又は、発光させる発光素子位置、の少なくとも一方を任意に変更することが可能である、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、異なる前記発光素子アレイにおいて、前記発光素子のアノード若しくはカソードが共通する単位を間隔として前記発光素子を発光させる、
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記発光素子アレイに含まれる各発光素子の光量差を補正する光量補正機能を備え、
   前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記補正の異常であると判断する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、所定の動作時間又は所定の用紙枚数毎に前記像担持体上にトナー像を形成する機能を有しており、該トナー像として前記パッチを用いて前記濃度の差を検出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記用紙に画像を形成するプリント動作の実行中において、ある用紙に対するプリント動作と次の用紙に対するプリント動作の間に、前記パッチを形成するよう制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記用紙に画像を形成するプリント動作を停止するよう制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 各種情報を表示する表示部を備え、
   前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記表示部に異常発生を表示する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 画像形成装置における画像形成を制御する画像形成制御方法であって、
   前記画像形成装置は、
   第１方向を長手方向として複数の発光素子アレイが組み合わされて構成される露光部と、
   前記露光部に対して相対的に、前記第１方向と直交する第２方向に走査されつつ、前記露光部により露光されて画像データに応じた画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に形成される画像を読み取るセンサと、
   前記露光部による前記像担持体への露光を制御する制御部と、を有して構成され、
   前記制御部は、
   前記発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させると共に発光させる発光素子を変えた複数のパッチを前記像担持体に形成するよう制御し、
   前記複数のパッチを前記センサにより読み取るよう制御し、
   前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には異常であると判断する、
   ことを特徴とる画像形成制御方法。
10. 前記制御部は、前記発光素子アレイ中で一部の発光素子を発光させる際に、発光させる発光素子数、又は、発光させる発光素子位置、の少なくとも一方を任意に変更するよう制御することが可能である、
    ことを特徴とする請求項９記載の画像形成制御方法。
11. 前記制御部は、異なる前記発光素子アレイにおいて、前記発光素子のアノード若しくはカソードが共通する単位を間隔として前記発光素子を発光させる、
    ことを特徴とする請求項１０記載の画像形成制御方法。
12. 前記発光素子アレイに含まれる各発光素子の光量差を補正する光量補正機能を備え、
    前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記補正の異常であると判断する、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成制御方法。
13. 前記制御部は、所定の動作時間又は所定の用紙枚数毎に前記像担持体上にトナー像を形成する機能を有しており、該トナー像として前記パッチを用いて前記濃度の差を検出する、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像形成制御方法。
14. 前記制御部は、前記用紙に画像を形成するプリント動作の実行中において、ある用紙に対するプリント動作と次の用紙に対するプリント動作の間に、前記パッチを形成するよう制御する、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１３のいずれか一項に記載の画像形成制御方法。
15. 前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記用紙に画像を形成するプリント動作を停止するよう制御する、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１４のいずれか一項に記載の画像形成制御方法。
16. 各種情報を表示する表示部を備え、
    前記制御部は、前記複数のパッチの濃度に一定以上の差が検出された場合には、前記表示部に異常発生を表示する、
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか一項に記載の画像形成制御方法。