JP5516373B2 - 画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、ビーム光源の故障に対処した画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体に関する。

電子写真方式の画像形成装置の光源として用いられるＶＣＳＥＬ（面発光型半導体レーザー）光源は複数の発光点をもつため、この内の１つのビーム光源が故障した場合には、画像形成動作を継続できなくなる。ビーム光源が故障した場合でも、画像形成動作を停止させることなく継続させるための技術として、例えば特許文献１がある。特許文献１では、複数の動作モードを持ち、故障した発光点に応じて、隣接走査を重ね書き走査に制御を切り替えることにより故障した発光点を補完している。

しかし、上記した方法では、通常時の隣接走査を重ね書き走査に切り替えると、重ねる走査線曲がりの影響が各走査線で異なるために、画質が劣化するという問題があった。

本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、ビーム光源が故障した場合でも隣接走査のままで画質を維持する画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

本発明は、第１の解像度の第１の画像データを基に、第２の解像度の書き込み用の第２の画像データを生成し、前記第２の画像データに応じて、マルチビーム光源の各ビーム光源を点灯させ、複数のビームが感光体上を主走査方向に隣接走査することにより画像を形成する画像形成装置において、前記ビーム光源の故障を検出する故障検出手段と、前記故障したビーム光源の前記感光体上のビーム位置を基準に、副走査方向に前記第１、第２の解像度に応じた走査間隔毎のビーム位置に対応するビーム光源を消灯させる消灯手段と、前記故障したビーム光源のビーム位置と前記消灯させたビーム光源のビーム位置が、前記第１の画像データの各画素の副走査方向における端部に位置するように、前記第２の画像データを副走査方向にシフトするシフト手段とを有することを最も主要な特徴とする。

本発明によると、故障した光源のビーム位置を基準に、データ解像度、書込み解像度に応じて、副走査方向に周期的にビームを消灯させるとともに、消灯させたビームが、データ解像度の画像データの各画素の副走査方向における端部に展開されるように書き込み用の画像データを副走査方向にシフトしているので、ビーム光源が故障しても、隣接走査の画像形成動作を継続することができ、画質が維持される。

本発明の画像形成装置の構成を示す。 面発光型半導体レーザーの構成を示す。 光学装置が感光体ドラムを露光する構成を示す。 飛び越し走査の走査位置を説明する図である。 感光体上での露光位置の詳細を示す。 画像形成装置の制御ユニットの構成を示す。 ＧＡＶＤの詳細な構成を示す。 データ解像度と書込み（露光）解像度の関係を説明する図である。 本発明による故障の対処を説明する図である。 本発明の故障検出処理部の構成を示す。 ＶＣＳＥＬ光源１素子の制御部を示す。 故障時における消灯チャンネルと画像シフト例を示す。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。本発明は、データ解像度に比較して書込み解像度が高く、故障したビーム位置を基準に、データ解像度、書込み解像度に応じて、副走査方向に周期的にビームを消灯させるとともに、消灯させたビームが、データ解像度の画像データの各画素の副走査方向における端部に展開されるように書き込み用の画像データを副走査方向にシフトすることにより、画像形成動作を継続させる。

図１は、本発明の画像形成装置の構成を示す。画像形成装置１００は、ポリゴンミラー１０２ａなどの光学要素を含む光学装置１０２と、感光体ドラム、帯電装置、現像装置などを含む像形成部１１２と、中間転写ベルトなどを含む転写部１２２により構成される。光学装置１０２は、半導体レーザーとして図示しないＶＣＳＥＬ２００（図２、図３を参照）を含んで構成される。図１に示す例では、ＶＣＳＥＬ２００から射出された光ビームは、一旦、図示しない第１シリンドリカルレンズにより集光され、ポリゴンミラー１０２ａにより、反射ミラー１０２ｂへと偏向される。

ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ）２００とは、同一チップ上に複数の光源（半導体レーザ）を格子状に配置した面発光型半導体レーザーである。ＶＣＳＥＬ２００を使用した画像形成装置としては様々な技術があり、本発明の画像形成装置１００の光学装置１０２には、これらの公知技術と同様の構成で、ＶＣＳＥＬ２００が組み込まれている。

図２は、光学装置１０２に組み込まれたＶＣＳＥＬ２００の構成を示す。ＶＣＳＥＬ２００は、図２に示すように、複数の光源ｃｈ１〜ｃｈ４０（複数の発光点）が斜め格子状に配置された面発光型半導体レーザアレイを構成している。

画像形成装置１００は、ｆθレンズを使用しないポストオブジェクト型の光学装置１０２を構成する。ｃｈ１〜ｃｈ４０からなる光ビームＬは、図示した実施例では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した数、発生されていて、ポリゴンミラー１０２ａにより偏向されたビームＬは、反射ミラー１０２ｂで反射され、第２シリンドリカルレンズ１０２ｃで再度集光された後に感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａを露光している。

光ビームＬの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、主走査方向および副走査方向のタイミングの同期がとられる。以下、主走査方向を、光ビームの走査方向として定義し、副走査方向を、主走査方向に対して直交する方向として定義する。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。光導電層は、それぞれ感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａに対応して配設され、コロトロン、スコロトロン、または帯電ローラなどで構成される帯電器１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂ、１１０ｂにより表面電荷が付与される。

各帯電器１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂ、１１０ｂにより感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に付与された静電荷は、光ビームＬにより像状露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に形成された静電潜像は、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレードなどを含む現像器１０４ｃ、１０６ｃ、１０８ｃ、１１０ｃにより現像され、現像剤像が形成される。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に担持された現像剤は、搬送ローラ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃにより矢線Ａの方向に移動する中間転写ベルト１１４上に転写される。中間転写ベルト１１４は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの現像剤を担持した状態で２次転写部へと搬送される。２次転写部は、２次転写ベルト１１８と、搬送ローラ１１８ａ、１１８ｂにより構成される。２次転写ベルト１１８は、搬送ローラ１１８ａ、１１８ｂにより矢線Ｂの方向に搬送される。２次転写部には、給紙カセットなどの受像材収容部１２８から上質紙、プラスチックシートなどの受像材１２４が搬送ローラ１２６により供給される。

２次転写部は、２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１１４上に担持された多色現像剤像を、２次転写ベルト１１８上に吸着保持された受像材１２４に転写する。受像材１２４は、２次転写ベルト１１８の搬送と共に定着装置１２０へと供給される。定着装置１２０は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材１３０により構成され、受像材１２４と多色現像剤像とを加圧加熱し、印刷物１３２として画像形成装置１００の外部へと排出する。排出口には、印刷物１３２の画像を検査するための読み取りセンサー１３３が配置されており、出来上がった印刷物１３２を読み取る。多色現像剤像を転写した後の転写ベルト１１４は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１１６により転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給される。

図３は、ＶＣＳＥＬ２００を含む光学装置１０２が感光体ドラム１０４ａを露光する構成を示す。ＶＣＳＥＬ２００から射出された光ビームＬは、光ビーム束を整形するために使用される第１シリンドリカルレンズ２０２により集光され、反射ミラー２０４および結像レンズ２０６を経た後、ポリゴンミラー１０２ａにより偏向される。ポリゴンミラー１０２ａは、数千〜数万回転するスピンドルモータなどにより回転駆動されている。ポリゴンミラー１０２ａで反射された光ビームＬは、反射ミラー１０２ｂで反射された後、第２シリンドリカルレンズ１０２ｃにより再整形され、感光体ドラム１０４ａ上を露光する。

また、光ビームＬの副走査方向への走査開始タイミングを同期するため、反射ミラー２０８が配置されている。反射ミラー２０８は、副走査方向の走査を開始する以前で、光ビームＬを、フォトダイオードなどを含む同期検出装置２１０へと反射させる。同期検出装置２１０は、当該光ビームを検出すると、副走査を開始させるために同期信号を発生させ、ＶＣＳＥＬ２００への駆動制御信号の生成処理などの処理を同期する。

ＶＣＳＥＬ２００は、後述するＧＡＶＤ３１０から送付されるパルス信号により駆動され、後述するように、画像データの所定の画像ビットに対応する位置に光ビームＬが露光され、感光体ドラム１０４ａ上に静電潜像を形成する。

図４は、ｃｈ１〜ｃｈ４０の４０ビームらなる光ビームＬによって、感光体上での飛び越し走査が行われる、その走査位置を説明する図である。４０ビームの光ビームは、一括でポリゴンミラーにより主走査方向に走査される。４０ビームはおよそその走査ラインをお互いに飛び越すようにして、走査している。図４は、ポリゴンミラー５面分によって、４０ビームが走査される様子を示す。

図５は、感光体上での露光位置の詳細を示す。感光体上での露光解像度は４８００ｄｐｉ、従って、図５の画素間の間隔（マス目）は約５．２μｍとなる。ある時点での走査Ｓ１とその次のポリゴンミラー面による走査Ｓ２を説明する。まず、ポリゴンミラー面は一度に４０ビームをスキャンする。ビームは４０チャンネルで、中央部の２０チャンネル（ｃｈ２０）目と２１チャンネル（ｃｈ２１）目の間は近接している。その他のチャンネルの間は、１走査ラインの間隙を作って主走査方向に走査するような位置関係に構成されている。

チャンネル２０とチャンネル２１との中間点ａの位置が、副走査方向におけるレンズ群の中央であり、副走査方向に対称になっている。あるポリゴン面で、このような位置関係で水平走査が行われると、次の面では図中のＳ２で示すラインを走査し、Ｓ１のラインの２１チャンネル（ｃｈ２１）と２２チャンネル（ｃｈ２２）との隙間を、今度は１チャンネル（ｃｈ１）が走査するように構成されている。また、Ｙ、Ｃ、Ｍについても同様である。このようにして、４８００ｄｐｉ解像度の書込みユニットが構成されている。上記したように、走査ラインが等間隔に並んでいる走査を隣接走査という。

このような、全体としては４０ビームからなる飛び越し走査光学系であり、中央の２０−２１ｃｈ間が近接していることにより、８の倍数で飛び越しができる。８の倍数で処理できることは、画像処理のための回路を構成する上でも扱いやすくなる。また、光源としてＶＣＳＥＬ（面発光レーザーダイオード）を利用した場合に光源配置の自由度が高いという利点がある。また、通常の飛び越し走査よりも、１ｃｈ〜４０ｃｈ間の副走査ビーム間隔が狭くなり、最も外側のビームが光軸よりそれ程遠ざかることがなくなるので、副走査ビームピッチのばらつき、ビームスポット径のばらつきが低減できる。また、走査レンズの有効範囲も小さくでき、光学素子の小型化も可能となる、という利点がある。

図６は、画像形成装置１００の制御ユニット３００の構成を示す。制御ユニット３００は、スキャナ部３０２と、プリンタ部３０８と、主制御部３３０として構成されている。スキャナ部３０２は、画像を読み取る手段として機能しており、スキャナが読み取った信号をＡ／Ｄ変換して黒オフセット補正、シェーディング補正、画素位置補正を行うＶＰＵ３０４と、取得された画像を、ＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系の画像データとしてデジタル変換するための画像処理を行うＩＰＵ３０６により構成されている。スキャナ部３０２が取得した読み取り画像は、デジタルデータとしてプリンタ部３０８へと送られる。

プリンタ部３０８は、ＶＣＳＥＬ２００の駆動制御を行う制御手段として機能するＧＡＶＤ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ ｆｏｒ Ｖｉｄｅｏ Ｄｅｖｉｃｅ）３１０と、ＧＡＶＤ３１０が生成した駆動制御信号により半導体レーザー素子を駆動させるための電流を、半導体レーザー素子に供する供給ＬＤドライバ３１２と、２次元的に配置された半導体レーザー素子を実装するＶＣＳＥＬ２００により構成される。本実施例のＧＡＶＤ３１０は、スキャナ部３０２から送られた、あるいはコンピュータ３２７側からコマンド等で生成された、データ解像度の画像データを、ＶＣＳＥＬ２００の射出する半導体レーザー素子の感光体上の空間的な配置に対応するように変換（書き込み解像度の画像データに変換）して高解像度化処理を実行する。

また、スキャナ部３０２とプリンタ部３０８は、システムバス３１６を介して主制御部３３０と接続されていて、主制御部３３０の指令により、画像読み取りおよび画像形成が制御されている。主制御部３３０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）３２０と、ＣＰＵ３２０が使用するＲＡＭ３２２とを含む。インターフェース３２８部には、操作部３２９およびコンピュータ３２７が接続されている。ＣＰＵ３２０は、インターフェース３２８を介してユーザーからの指令を受け付け、指令に対応する処理を実行するプログラムモジュールを呼び出して、コピー、スキャナ、イメージストレージ、印刷等の処理を実行させる。さらに、主制御部３３０は、ＲＯＭ３２４を含み、ＣＰＵ３２０の初期設定データ、制御データ、プログラムなどを格納する。イメージストレージ３２６は、ハードディスク装置、メモリカードなどの固定または着脱自在のメモリ装置として構成され、画像形成装置１００が取得した画像データや外部コンピュータ３２７から送信される画像データを格納して、ユーザーによる各種処理のために利用可能としている。

操作部３２９は、画像変倍を行う際の変倍量をオペレータが指示するために利用される。変倍により実現する拡大量や縮小量を指定するための倍率％で指示することにより、ＲＯＭ３２４に記憶されている変倍量に対応したレジスタの設定情報を読み出し、ＲＡＭ３２２にセットする。あるいは、オペレータがレジスタに設定するパラメータ類を直接指定するようにしても良い。

スキャナ部３０２が取得した画像データについてプリンタ部３０８を駆動して感光体ドラム１０４ａなどに静電潜像として画像を出力する場合、ＣＰＵ３２０は、上質紙、プラスチックフィルムなどの受像材の主走査および副走査方向の位置制御を実行する。ＣＰＵ３２０は、副走査方向のスキャンを開始させる場合、ＧＡＶＤ３１０にスタート信号を出力する。ＧＡＶＤ３１０は、スタート信号を受領すると、ＩＰＵ３０６がスキャン処理を開始する。その後、ＧＡＶＤ３１０は、バッファメモリなどに格納した画像データを受信し、その後、その受信した画像データを処理し、処理した画像データをＬＤドライバ３１２に出力する。また、外部コンピュータ３２７からの画像イメージなどを出力する場合には、スキャナ部３０２を動作させずに、画像データや指令コードを、ＲＡＭ３２２やイメージストレージ３２６に蓄積し、ＧＡＶＤ３１０にスタート信号を出力する。その後、ＧＡＶＤ３１０は、バッファメモリなどに格納した画像データをスクリーン処理し、処理した画像データをＬＤドライバ３１２に出力する。

スクリーン処理は、入力画像や入力コマンドに対応した８ビットの画像を、所定の閾値テーブルと比較して、０または１の１ビットの画像データに変換し、あるいは、入力コマンドに対応した、特定の画像パターンやテクスチャで塗りつぶしを行う。あるいは、ＶＣＳＥＬ２００の各ビームの出力が２〜４ビット程度の能力があれば、対応した２〜４ビットのコードに変換する。これにより、画像はスクリーン角を有する２値あるいは少値の画像イメージに変換される。なお、スクリーン角を持たないランダムな網点を形成するようなスクリーン処理の場合には、画像はスクリーン角を持たない。

ＬＤドライバ３１２は、ＧＡＶＤ３１０から書き込み用の画像データを受け取ると、ＶＣＳＥＬ２００の駆動制御信号を生成する。その後、ＬＤドライバ３１２は、駆動制御信号をＶＣＳＥＬ２００に送出することにより、ＶＣＳＥＬ２００を点灯させる。ＬＤドライバ３１２は、半導体レーザー素子を、ＰＷＭ制御などを使用して駆動させる。本実施例のＶＣＳＥＬ２００は、半導体レーザー素子を４０ｃｈ備えるが、ＶＣＳＥＬ２００のチャネル数はこれに限定されない。

ＣＭＹＫは同様の回路で独立して行われるので、以下、１色分について説明する。

図７は、ＧＡＶＤ３１０の詳細な構成を示す。ＧＡＶＤ３１０は、同期信号を受信して、ＩＰＵ３０６から送付される画像データを格納して記憶するＦＩＦＯバッファなどのメモリ３４０を備えていて、ＩＰＵ３０６から送信された画像データを先入れ／先出し方式で画像補正部３４２に渡している。また、インターフェース３２８から受信した画像データや指令をスクリーン処理して生成される画像データもメモリ３４０に記憶される。

画像補正部３４２は、メモリ３４０からスクリーン処理された画像データを読み込んで、画像データを適切なレーザー光源に割り当てるように副走査方向の並び替えを実施する。

図４、図５で説明したように、本画像形成装置ではビームの飛び越し走査を行っているので、感光体表面上でのレーザーの使用ＣＨを副走査方向に並べると、
ＣＨ１、ＣＨ２２、ＣＨ２、ＣＨ２３、ＣＨ３、ＣＨ２４、ＣＨ４、ＣＨ２５、
ＣＨ５、ＣＨ２６、ＣＨ６、ＣＨ２７、ＣＨ７、ＣＨ２８、ＣＨ８、ＣＨ２９、
ＣＨ９、ＣＨ３０、ＣＨ１０、ＣＨ３１、ＣＨ１１、ＣＨ３２、ＣＨ１２、ＣＨ３３、
ＣＨ１３、ＣＨ３４、ＣＨ１４、ＣＨ３５、ＣＨ１５、ＣＨ３６、ＣＨ１６、ＣＨ３７、
ＣＨ１７、ＣＨ３８、ＣＨ１８、ＣＨ３９、ＣＨ１９、ＣＨ４０、ＣＨ２０、ＣＨ２１、
の繰り返しとなる。なお、以後の説明では、感光体上に対応したレーザーのＣＨを表すために、上記ＣＨの並びを
φ１、φ２、φ３、……… φ４０
と記載する。例えば、φ１はＣＨ１に、φ２はＣＨ２２に対応する。

出力データ制御部３４４は、用紙上でＣＭＹＫ４色の版ずれが発生しないように、書き込み用の画像データを副走査方向にシフトさせる機能と、主走査方向については、同期検出装置２１０からの信号に同期して、書き込み用の画像データをＬＤドライバ３１２に出力する機能を持つ。ＬＤドライバ３１２は、書き込み用の画像データを、ＶＣＳＥＬを駆動するための電流信号へ変換し、ＶＣＳＥＬ２００を駆動する。なお、メモリ３４０、画像補正部３４２、出力データ制御部３４４の処理は、ＰＬＬ３４６により動作クロックに同期している。

図８は、データ解像度と露光（書き込み）解像度を説明する図である。本実施例では、ＶＣＳＥＬ２００による露光解像度が４８００ｄｐｉ（図８（２））であり、画像データのデータ解像度は６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉ（図８（１））で入力される。電子写真エンジンでは、トナーの散りなどが発生するため４８００ｄｐｉで出力データを構成しても、パソコンなどから送信されるデータ量が増えるだけで、トナーの散りによって、４８００ｄｐｉの画質と１２００ｄｐｉの画質の差異はほとんど認識されない。そのため、画像データは１２００ｄｐｉまたは６００ｄｐｉで受け取り、たとえば１２００ｄｐｉの１画素は、図８（２）のように、４８００ｄｐｉの４ビーム（＝４８００／１２００）で走査するようにデータを展開する方式が良い。これにより、副走査方向における画像データの位相と、出力露光（書き込み）データの位相には一定の位相関係ができる。

図９は、ＶＣＳＥＬチャンネルの故障と本発明による故障の対処を説明する図であり、ＶＣＳＥＬのどれかのチャンネルが故障したとする。図９（１）の画像例１では、１画素（１２００ｄｐｉ）中のチャンネル（φ１８）が故障した場合を示し、画像例２では、２画素（１２００ｄｐｉ）中のチャンネル（φ１８）が故障した場合を示し、画像例３では、５画素（１２００ｄｐｉ）中のチャンネル（φ１８）が故障した場合を示す。

チャンネルが故障すると、網点の形成が不十分になるので、図９（１）のような露光状態の網点が発生する。このとき、図９（１）のＡに示すような微小な露光部分は、露光による感光体表面の電位変化がわずかになり、ここにトナーが付着する場合に非常に不安定になる。さらに、このような不安定な網点は、網点自体の周期（副走査方向の網点線数成分）と故障したチャンネルのピッチの干渉による、うなり成分からなる低い周波数で周期的に発生するため、画像全体にムラのある画像となってしまう。

そこで、本発明では、図９（２）に示すように、ビームの故障（φ１８＝ＣＨ３０）を検出すると、チャンネル（φ１８）を基準に、所定のピッチ（間隔）でビームを消灯させ（４ビームの間隔で離れた位置にあるφ１４（ＣＨ２８）、φ２２（ＣＨ３２）など）、故障したビーム位置と、消灯させたビーム位置が、元のデータ解像度１２００ｄｐｉの画像データの各画素の端に来るように、書き込み解像度の画像データを１走査ラインシフトする。

このように、所定のピッチでビームを消灯させ、書き込み用の画像データをシフトすることにより、不安定な露光部分が発生しにくくなり、また低周波での周期的なムラも発生しなくなり、画像全体に発生するムラを防ぐことが出来る。

図１０は、本発明の故障検出処理部の構成を示す。出力データ制御部３４４の副走査シフト部３４５には、画像補正部３４２からの書き込み用の画像データが入力され、ＬＤドライバ３１２では、書き込み用の画像データを各ＶＣＳＥＬ光源２００に流す電流に変換し、ＶＣＳＥＬ光源２００の各チャンネルφ１、φ２、．．．φ４０は、これにより点灯する。光源２００の光量を検出する光量検出手段は、同期信号回路２１０を共用して光量を検出する。そして、故障検出処理部３４８では、ＶＣＳＥＬ光源２００の故障の検出と、その後処理を実施する。

故障検出処理部３４８におけるＶＣＳＥＬ光源２００の故障検出は、各チャンネルが所定の光量以上、発光できるか否かで判断する。まず、画像形成に先立ち、あるいは、画像形成中において所定の印刷物の枚数もしくは印刷時間ごとに、ＣＰＵ３２０からの制御指令により、光量確認信号３５０が発行される。故障検出処理部３４８は、光量確認信号３５０を受けると、ＶＣＳＥＬ制御部３１３にレーザーＯＮ（発光）信号３５１を送り、また、光量検出手段（センサー）２１０により光量３５２を検出する。故障検出処理部３４８は、検出された光量３５２が所定の光量以上でなければ、ＶＣＳＥＬ光源２００の故障と判断する。ＶＣＳＥＬ光源２００の全チャンネルについて、故障チェックを行い、どれかのチャンネルが故障と判断されると、ＣＰＵ３２０に対して故障報知３５３を行う。これにより、操作部３２９の表示パネルに、ＶＣＳＥＬ光源２００の故障を表示し、交換を促したり、または、電話回線やインターネット回線を通じて、故障が発生したことを通知し、交換部品の手配を促すことができる。同時に、故障時の副走査画像シフト指示３５４を行うことにより、ＶＣＳＥＬ光源に故障が発生していても、画像形成を継続することができるという利点がある。

図１１（１）は、ＶＣＳＥＬドライブ制御部におけるＶＣＳＥＬ光源１素子の制御部を示す。制御信号は、書き込み用の画像データ（出力信号）３１０、（強制）発光信号３５１、（発光）禁止信号３５５であり、その論理を図１１（２）に示す。この他に、ＶＣＳＥＬを駆動する電流の制御設定３５６があり、所定の光量で発光するようになっている。

図１１（２）は、論理信号と、そのときのＶＣＳＥＬ光源の点灯状態を示す。ただし、ｘはＤｏｎ’ｔ ｃａｒｅを示す。

まず、禁止信号３５５が最優先で、これが「１」のときには、ＶＣＳＥＬ光源の発光が禁止される（イ）。次に、発光信号３５１が優先され、これが「１」のときには、ＶＣＳＥＬ光源が発光する（ロ）。ＶＣＳＥＬ光源の光量チェック時には、この信号を「１」にすることにより、ＶＣＳＥＬ光源が点灯する。上記以外の場合（ハ、ニ）には、ＶＣＳＥＬ光源は出力信号に応じてＯＮ／ＯＦＦする。

図１２（１）は、故障検出処理部３４８がＣＰＵ３２０からの画像データの解像度３５６に応じて参照する故障時の対応表（１２００ｄｐｉ）を示す。図１２（１）は、データ解像度１２００ｄｐｉにおける故障チャンネル発生時の消灯チャンネルと、副走査画像シフトのパターン（２パターン）を示す。例えば、チャンネルφ１８が故障したとすると、φ１８は（ｂ）の行に含まれる。消灯チャンネルはφ２、φ６、．．．．φ３８となる。これらの消灯チャンネルを禁止信号３５５により発光を禁止する。そしてＳ−１のデータセット（第１のモード）で示すように、書き込み用の画像データを副走査方向に１ラインシフトする。

図９、図１２（１）を参照して説明する。図９（１）において、φ１８が故障したとすると、例えば図９（１）のような網点の露光パターンになる。そこで、書き込み用の画像全体を１ラインシフトし、φ２、φ６、．．．．φ３８を点灯禁止とすることにより、図９（２）のように、発光禁止の走査ラインが、データ解像度の画像データの各画素の上端に位置する露光パターンになる。図８に示すＡが、消灯したパターンになる。

このように、書込み解像度４８００ｄｐｉ、データ解像度１２００ｄｐｉのときに、故障したＶＣＳＥＬのチャンネルを基準として、４ラインごとにＶＣＳＥＬ光源の発光を禁止し、さらに禁止された走査ラインが、データ解像度の画像データの各画素の端に位置（合致）するように、書き込み用の画像データをシフトすることによりＶＣＳＥＬ光源の故障があっても、ムラのない画像を形成することができる。

図１２（１）のＳ−２は、第２のモードである。この場合、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前述の例と同様であるが、（ｄ）の場合には、図８のＢの部分（画素の下端）が消灯するようになる。

この方式では、４ビームに１本は光らないので、全体として光量が３／４になり、全体的にトナー付着が少なくなり濃度が低下する。従って、故障時のモードになったときに、発光するＶＣＳＥＬ光源の各チャンネルについて、故障検出処理部３４８からの発光信号３５１に基づいて、光量を４／３倍に近づけることにより、トナーの濃度もおよそ通常時と同じにすることができる。

図１２（２）は、同様に６００ｄｐｉのときの消灯チャンネルと、副走査画像シフトのパターンである。書込み解像度４８００ｄｐｉ、データ解像度６００ｄｐｉの時には故障したＶＣＳＥＬのチャンネルを基準として、８ライン（＝４８００／６００）ごとのＶＣＳＥＬ光源の発光を禁止し、さらに禁止された走査ラインがデータ解像度の画像データの各画素の端に位置（合致）するように、書き込み用の画像データをシフトすることにより、ＶＣＳＥＬ光源の故障があってもムラのない画像を形成することができる。このときには、光量は８／７倍にすることにより、トナーの濃度もおよそ通常時と同じにすることができる。

本発明は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。また、本発明の実施例の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。

２００ ＶＣＳＥＬ光源
２１０ 光量検出部
３１２ ＬＤドライバ
３１３ ＶＣＳＥＬドライブ制御部
３１４ ＶＣＳＥＬ光源１素子の制御部
３４４ 出力データ制御部
３４５ 副走査シフト制御部
３４８ 故障検出処理部

特開２００３−２６６７５７号公報

Claims (8)

1. 第１の解像度の第１の画像データを基に、第２の解像度の書き込み用の第２の画像データを生成し、前記第２の画像データに応じて、マルチビーム光源の各ビーム光源を点灯させ、複数のビームが感光体上を主走査方向に隣接走査することにより画像を形成する画像形成装置において、前記ビーム光源の故障を検出する故障検出手段と、前記故障したビーム光源の前記感光体上のビーム位置を基準に、副走査方向に前記第１、第２の解像度に応じた走査間隔毎のビーム位置に対応するビーム光源を消灯させる消灯手段と、前記故障したビーム光源のビーム位置と前記消灯させたビーム光源のビーム位置が、前記第１の画像データの各画素の副走査方向における端部に位置するように、前記第２の画像データを副走査方向にシフトするシフト手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の解像度は、前記第１の解像度のｎ倍（ｎは４以上）であり、前記消灯手段は、ｎ走査ライン毎のビーム位置に対応するビーム光源を消灯させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記シフト手段は、前記各画素の副走査方向における上端部に位置するように前記第２の画像データを副走査方向にシフトする第１のモードと、前記各画素の副走査方向における上端部または下端部に位置するように前記第２の画像データを副走査方向にシフトする第２のモードを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記ビーム光源の故障を検出した場合に、画像形成の作像条件を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記作像条件の変更は、消灯しないビーム光源の光量を所定量増加させることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 第１の解像度の第１の画像データを基に、第２の解像度の書き込み用の第２の画像データを生成し、前記第２の画像データに応じて、マルチビーム光源の各ビーム光源を点灯させ、複数のビームが感光体上を主走査方向に隣接走査することにより画像を形成する画像形成方法において、前記ビーム光源の故障を検出する故障検出工程と、前記故障したビーム光源の前記感光体上のビーム位置を基準に、副走査方向に前記第１、第２の解像度に応じた走査間隔毎のビーム位置に対応するビーム光源を消灯させる消灯工程と、前記故障したビーム光源のビーム位置と前記消灯させたビーム光源のビーム位置が、前記第１の画像データの各画素の副走査方向における端部に位置するように、前記第２の画像データを副走査方向にシフトするシフト工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
7. 請求項６記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
8. 請求項６記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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