CN110191249A - 打印头及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种打印头及图像形成装置,具有优异的图像位置控制。打印头具备控制部、第一发光元件列以及第二发光元件列。所述控制部将图像数据依次分配给第一发光元件图像数据和第二发光元件图像数据。所述第一发光元件列沿着与副扫描方向正交的主扫描方向配置,并且包括基于所述第一发光元件图像数据发光的多个发光元件。所述第二发光元件列配置在与所述第一发光元件列在所述副扫描方向上不同且与所述第一发光元件列平行的位置,且包括基于所述第二发光元件图像数据发光的多个发光元件。所述第二发光元件列所包含的所述多个发光元件相对于所述第一发光元件列所包含的所述多个发光元件,在所述主扫描方向上错开一定间隔配置。

Description

打印头及图像形成装置
技术领域
本发明的实施方式涉及打印头及图像形成装置。
背景技术
已知有使用电子相片处理的打印机、复印机以及复合机(MFP:Multi-FunctionalPeripheral)。作为这些设备的曝光装置(曝光单元),已知有称为激光光学系统(LSU:激光扫描单元)和打印头(固体头)的两种方式。在激光光学系统中,通过由多面反射镜扫描的激光光线,使感光鼓曝光。在打印头中,通过LED(Light Emitting Diode:发光二极管)等多个发光元件输出的光,使感光鼓曝光。
在激光光学系统中,需要使多面反射镜高速旋转,因此在形成图像时消耗大量的能量并且产生动作噪音。此外,需要扫描激光的机构和用于使扫描光在感光鼓上成像的透镜组,因此存在单元形状变大的倾向。
另一方面,打印头由于采用通过使用称为棒状透镜阵列的用于形成直立图像的小型透镜来使从多个发光元件射出的光在感光鼓上成像的结构,因此能够实现小型化。此外,由于没有可动部,因此是低能耗、安静的曝光单元。
关于打印头,除了使用LED的打印头(排列有LED芯片的打印头)以外,还开发了使用有机EL(OLED:Organic Light Emitting Diode;有机发光二极管)的打印头。
使用了LED的打印头通常在印刷线路板上排列LED芯片。
由于有机EL是使用掩膜在基板上一并形成有机EL的,因此能够高精度地排列发光元件。例如,已知有在玻璃基板上形成由有机EL构成的多个发光元件的示例。
打印头的多个发光元件对应于主扫描方向上的一行,各发光元件基于从页存储器读出的像素信息进行发光。此外,针对如何读出存储在页存储器中的像素信息以便校正图像的倾斜,提出了各种技术。
发明内容
作为图像高分辨率化的一种方法,可举出打印头的多个发光元件的高密度化。这种高密度化并不容易。此外,打印头的多个发光元件对应于主扫描方向上的一行,这一行对应于主扫描方向上的最大范围。需要根据各种图像形成条件来高精度地控制主扫描方向上的范围的技术。换言之,需要相对于主扫描方向的高精度的图像位置控制。
本发明的目的在于,提供具有优异的图像位置控制的打印头及图像形成装置。
实施方式的打印头具备控制部、第一发光元件列以及第二发光元件列。所述控制部将图像数据依次分配给第一发光元件图像数据和第二发光元件图像数据。所述第一发光元件列沿着与副扫描方向正交的主扫描方向配置,且包括基于所述第一发光元件图像数据发光的多个发光元件。所述第二发光元件列配置在与所述第一发光元件列在所述副扫描方向上不同且与所述第一发光元件列平行的位置,并且包括基于所述第二发光元件图像数据发光的多个发光元件。所述第二发光元件列所包含的所述多个发光元件相对于所述第一发光元件列所包含的所述多个发光元件,在所述主扫描方向上错开一定间隔配置。
实施方式的图像形成装置具备存储部、控制部、第一发光元件列、第二发光元件列以及感光体。所述存储部用于存储图像数据。所述控制部将所述图像数据依次分配给第一发光元件图像数据和第二发光元件图像数据。所述第一发光元件列沿着与副扫描方向正交的主扫描方向配置,且包括基于所述第一发光元件图像数据发光的多个发光元件。所述第二发光元件列配置在与所述第一发光元件列在所述副扫描方向上不同的位置且与所述第一发光元件列平行的位置,并且包括基于所述第二发光元件图像数据发光的多个发光元件。所述感光体在所述副扫描方向上移动,且承载根据所述第一发光元件列和所述第二发光元件列而形成的曝光图像。所述第二发光元件列所包含的所述多个发光元件相对于所述第一发光元件列所包含的所述多个发光元件,在所述主扫描方向上错开一定间隔配置。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的感光鼓与打印头的关系的一个例子的图。
图2是示出实施方式涉及的打印头的一个例子的图,并且是示出配置在透明基板上的第一发光元件列和第二发光元件列、第一DRV电路列和第二DRV电路列、IC以及连接器的图。
图3是示出实施方式涉及的打印头(两列头)的一个例子的图,并且是示出透明基板上的发光元件排列的图。
图4是示出实施方式涉及的打印头的发光元件的剖面的一个例子的图。
图5是示出实施方式涉及的打印头的DRV电路结构的一个例子的图。
图6是示出实施方式涉及的打印头的发光元件、DRV以及IC的连接状态的一个例子的图。
图7是示出作为实施方式涉及的打印头的应用例的图像形成装置的剖面的图。
图8是示出图像形成装置的控制块的一个例子的图。
图9是用于说明图像形成区域因图像形成装置所选择的纸张尺寸等而不同的情况的图。
图10是用于说明由图像形成装置打印的图像的移位的图。
图11A是示出由图像形成装置形成的基准(原始)图像与打印头的第一及第二发光元件列的发光数据的关系的一个例子的图。
图11B是示出由图像形成装置形成的移位一个点(1dot)图像与打印头的第一及第二发光元件列的发光数据的关系的一个例子的图。
图11C是示出由图像形成装置形成的移位两个点(2dot)图像与打印头的第一及第二发光元件列的发光数据的关系的一个例子的图。
图12A是示出由图像形成装置形成的基准(原始)图像与页存储器上的图像数据排列的关系的一个例子的图。
图12B是示出由图像形成装置形成的移位一个点图像与页存储器上的图像数据排列的关系的一个例子的图。
图12C是表示由图像形成装置形成的移位两个点图像与页存储器上的图像数据排列的关系的一个例子的图。
图13A是示出实施方式涉及的打印头的第一发光元件列和第二发光元件列各自的发光元件的发光与所传送的基准(原始)图像的图像数据的关系的一个例子的图。
图13B是示出实施方式涉及的打印头的第一发光元件列和第二发光元件列各自的发光元件的发光与所传送的移位一个点图像的图像数据的关系的一个例子的图。
图13C是示出实施方式涉及的打印头的第一发光元件列和第二发光元件列各自的发光元件的发光与所传送的移位两个点图像的图像数据的关系的一个例子的图。
图14A是示出打印基准(原始)图像时传送到第一发光元件列的图像数据与传送到第二发光元件列的图像数据的关系的一个例子的图。
图14B是示出打印移位一个点图像时传送到第一发光元件列的图像数据与传送到第二发光元件列的图像数据的关系的一个例子的图。
图14C是示出打印移位两个点图像时传送到第一发光元件列的图像数据与传送到第二发光元件列的图像数据的关系的一个例子的图。
图15是示出在四串联式彩色图像形成装置中为执行颜色叠加控制而形成的测试图案与用于检测测试图案的传感器的感测位置的关系的一个例子的图。
图16是示出四串联式彩色图像形成装置进行的图像形成位置控制的一个例子的图。
图17是示出实施方式涉及的打印头(四列头)的一个例子的图,并且是示出透明基板上的发光元件排列的图。
图18A是示出由图像形成装置(四列头)形成的基准(原始)图像与页存储器上的图像数据排列的关系的一个例子的图。
图18B是示出由图像形成装置(四列头)形成的移位一个点图像与页存储器上的图像数据排列的关系的一个例子的图。
图18C是示出由图像形成装置(四列头)形成的移位两个点图像与页存储器上的图像数据排列的关系的一个例子的图。
附图标记说明:
1…打印头;10…发光部;11…透明基板;12…棒状透镜阵列;13…发光元件列;13L1…第一发光元件列;13L2…第二发光元件列;14…DRV电路列;14L1…第一DRV电路列;14L2…第二DRV电路列;15…IC(集成电路);16…连接器;100…图像形成装置;111…感光鼓;131…发光元件;174…控制部。
具体实施方式
下面,参照附图对实施方式进行说明。
图1是示出实施方式涉及的用于电子相片处理的感光鼓与打印头的位置关系的一个例子的图。例如,打印机、复印机或复合机等图像形成装置具备图1所示的感光鼓111,打印头1配置成与感光鼓111对置。
感光鼓111沿着图1所示箭头方向旋转。该旋转方向称为副扫描方向SD。感光鼓111通过带电器而均匀地带电并通过来自打印头1的光进行曝光,因此其曝光部的电位下降。也就是说,通过控制打印头1的发光和不发光,能够在感光鼓111上形成静电潜像。
打印头1具备发光部10和棒状透镜阵列12。此外,发光部10具备透明基板11。例如,透明基板11是透射光的玻璃基板。在透明基板11上,形成有多个例如由多个发光元件构成的发光元件列13。在图1中,示出了第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2这两列相互平行地形成的示例。
图2是示出构成实施方式涉及的打印头的透明基板的一个例子的图。如图2所示,在透明基板11上的中央部,沿着透明基板11的长度方向形成有两个发光元件列13(第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2)。在发光元件列13的附近,形成有用于驱动(使其发光)各发光元件的DRV电路列14(第一DRV电路列14L1和第二DRV电路列14L2)。
在图2中,在两个发光元件列13的两侧配置有用于驱动(使其发光)发光元件的DRV电路列14,但是也可以在一侧排列DRV电路列14。
IC(Integrated Circuit;集成电路)15配置在透明基板11的端部。后面详细说明IC15。此外,透明基板11具备连接器16。连接器16与打印头1和打印机、复印机或复合机的控制系统电连接。通过该连接,能够进行电力供应、打印头控制、图像数据的传送等。在透明基板11上安装有用于密封以使发光元件列13、DRV电路列14等不接触外部空气的基板。
图3是示出实施方式涉及的发光元件列(两列头)的一个例子的图。如图3所示,各发光元件列13(第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2)具备多个发光元件131,多个发光元件131沿着与感光鼓111的移动方向(副扫描方向SD)垂直的主扫描方向MD排列。也就是说,形成第一列发光元件列13的多个发光元件131和形成第二列发光元件列13的多个发光元件131相对于主扫描方向MD平行。
此外,发光元件131例如是20μm的正方形。发光元件131的配置间隔D11例如是分辨率为600dpi的约42.3μm的间距。也就是说,第二发光元件列13L2所包含的多个发光元件131相对于第一发光元件列13L1所包含的多个发光元件,在主扫描方向上错开一定间隔(配置间隔D11)而配置。
此外,第一列的发光元件列13和第二列的发光元件列13相对于副扫描方向SD以距离D12的间隔配置。进而,形成第一列的发光元件列13的各发光元件131和形成第二列的发光元件列13的各发光元件131相对于主扫描方向MD偏移预定间距D13而配置。例如,预定间距D13是配置间隔D11的1/2。由此,两个发光元件列13为交错配置。
若第一列及第二列的发光元件列13的发光元件在同一定时发光,则在感光鼓111上形成交错状的曝光图案。相对于感光鼓111的移动方向,将上游侧设为第一列,将下游侧设为第二列,后述的控制部(图8的控制部174)根据感光鼓111的移动速度和距离D12,在不同的定时使第一列的发光元件列13和第二列的发光元件列13发光。也就是说,控制部174根据感光鼓111的移动速度和距离D12,将第二列的发光元件列13相对于第一列的发光元件列13的发光定时延迟一定时间。换言之,控制部174根据感光鼓111的移动速度和距离D12以不同的定时,向第一列的发光元件列13输出第一发光元件图像数据并向第二列的发光元件列13输出第二发光元件图像数据。这里,第一发光元件图像数据和第二发光元件图像数据对应于主扫描方向上的一行量的图像数据。由此,在感光鼓上以1200dpi的分辨率形成潜像。
如此,通过控制部174控制多个发光元件列13的发光定时(图像数据传送定时),从而能够实现图像的高密度化。在两个发光元件列13的情况下,能够实现相对于每列发光元件131的密度的两倍的图像高密度化,在n(n≥3,n:整数)个发光元件列13的情况下,能够实现相对于每列发光元件131的密度的n倍的图像高密度化。
图4是说明实施方式涉及的发光元件的结构的一个例子的图。需要说明的是,在图4中,省略了用于密封的基板。如图4所示,发光元件131具备空穴输送层131a、发光层131b、电子输送层131c,并且与通过绝缘层132b绝缘的电极(+)132a和电极(-)132c接触并被夹持。需要说明的是,在本实施方式中,例如发光层131b是有机EL。电极(-)132c具有反射在发光层131b发出的光的结构。通过这种结构,在发光层131b发出的光向透明基板11侧输出。
图5是示出用于驱动实施方式所涉及的发光元件的DRV电路的一个例子的图。当改变与DRV电路140连接的发光元件131的发光强度时,选择信号S1成为“L”电平。当选择信号S1成为“L”电平时,电容器142的电压根据发光电平信号S2的电压而发生变化。
若选择信号S1成为“H”,则保持电容器142的电压。即使发光电平信号S2的电压发生变化,电容器142的电压电平也不会发生变化。与电容器142中所保持的电压对应的电流流过与DRV电路140的信号线I连接的发光元件131。根据选择信号S1,可以从发光元件列13所包含的多个发光元件131中选择预定的发光元件131,根据发光电平信号S2,可以确定发光强度并维持该发光强度。
图6是示出实施方式涉及的打印头的头部电路块的一个例子的图。如图6所示,发光部10具备头部电路块,该头部电路块具备发光元件地址计数器151、解码器152以及D/A(数字到模拟)转换电路153等。这些发光元件地址计数器151、解码器152以及D/A转换电路153向DRV电路140供应用于控制各发光元件131的发光强度、开/关的信号。
如图6所示,DRV电路140连接到发光元件131中的每个。各单独DRV电路140向各单独发光元件131供应单独的电流。D/A转换电路153连接到与第一发光元件列13L1连接的第一DRV电路列14L1。同样地,D/A转换电路153连接到与第二发光元件列13L2连接的DRV电路列14L2。
通过连接器16将水平同步信号S3、图像数据写入时钟C发送到发光元件地址计数器151,以及将第一发光元件图像数据DL1和第二发光元件图像数据DL2与图像数据写入时钟C同步地发送到发光元件地址计数器151。
水平同步信号S3重置发光元件地址计数器151的计数值。发光元件地址计数器151对图像数据写入时钟C进行计数。
发光元件地址计数器151的计数值表示第一发光元件图像数据DL1和第二发光元件图像数据DL2所包含的图像数据是哪个发光元件131的图像数据。发光元件地址计数器151的计数值被输出到解码器(选择器)152。
D/A转换电路153将与输入的发光数据相当的电平的模拟信号作为发光电平信号S2输出到DRV电路140。
解码器(选择器)152将连接到由计数值指定的行的DRV电路140的选择信号S1设为“L”。DRV电路140的选择信号S1分别为“L”,因此模拟信号电平保持在各个DRV电路140内的电容器142中。
连接到DRV电路140的发光元件131以与保持在DRV电路140的电容器142中的模拟信号电平对应的光强度发光。
在选择信号S1成为“H”之后,发光元件131根据保持在电容器142中的模拟信号电平继续发光。
需要说明的是,在图像数据是非发光数据的情况下,例如,输入到D/A转换电路153的数据成为“00”,保持在电容器142中的电位成为发光元件131不发光的电平。这样,发光元件131的发光强度受到控制。
图7是示出应用了本实施方式涉及的打印头的图像形成装置的一个例子的图。图7是四串联式彩色图像形成装置的一个例子,但本实施方式的打印头1也能够应用于单色图像形成装置。
如图7所示,例如,图像形成装置100具备形成黄色(Y)图像的图像形成单元102-Y、形成品红色(M)图像的图像形成单元102-M、形成青色(C)图像的图像形成单元102-C、形成黑色(K)图像的图像形成单元102-K。图像形成单元102-Y、102-M、102-C和102-K分别形成黄色、青色、品红色和黑色图像并将其转印到转印带103上。由此,在转印带103上形成全色图像。
图像形成单元102-Y在感光鼓111-Y周围具备带电充电器112-Y、打印头1-Y、显影器113-Y、转印辊114-Y、清洁器116-Y。图像形成单元102-M、102-C和102-K具有相同的结构。
需要说明的是,在图7中,对于形成黄色(Y)图像的图像形成单元102-Y的结构,标注附图标记“-Y”。对于形成品红色(M)图像的图像形成单元102-M的结构,标注附图标记“-M”。对于形成青色(C)图像的图像形成单元102-C的结构,标注附图标记“-C”。对于形成黑色(K)图像的图像形成单元102-K的结构,标注附图标记“-K”。
带电充电器112-Y、112-M、112-C、112-K分别使感光鼓111-Y、111-M、111-C、111-K均匀地带电。打印头1-Y、1-M、1-C、1-K通过各个第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2的发光元件131的发光,使各个感光鼓111-Y、111-M、111-C、111-K曝光并在感光鼓111-Y、111-M、111-C、111-K上形成静电潜像。显影器113-Y、显影器113-M、显影器113-C、显影器113-K分别使黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂、黑色调色剂附着(显影)在各个感光鼓111-Y、111-M、111-C、111-K的静电潜像部分。
转印辊114-Y、114-M、114-C、114-K将在感光鼓111-Y、111-M、111-C、111-K上显影的调色剂图像转印到转印带103上。清洁器116-Y、116-M、116-C、116-K对未被感光鼓111-Y、111-M、111-C、111-K转印而残留的调色剂进行清洁,并且成为下一图像形成的待机状态。
第一尺寸(小尺寸)的纸张(被形成图像介质)P1容纳在作为纸张供给装置的纸盒117-1中。第二尺寸(大尺寸)的纸张(被形成图像介质)P2容纳在作为纸张供给装置的纸盒117-2中。
需要根据纸张尺寸改变图像形成位置(主扫描方向MD的图像形成范围)。后面详细说明图像形成位置的改变。
调色剂图像通过作为转印机构的转印辊对118从转印带103转印到从纸盒117-1或117-2取出的纸张P1或P2上。转印有调色剂图像的纸张P1或P2被定影部119的定影辊120加热和加压。通过定影辊120的加热和加压,调色剂图像牢固地定影在纸张P1或P2上。通过重复以上的处理动作,从而连续进行图像形成动作。
图8是示出实施方式涉及的图像形成装置的控制系统的一个例子的框图。如图8所示,图像形成装置100具备图像读取部171、图像处理部172、图像形成部173、控制部174、ROM(只读存储器、Read Only Memory)175、RAM(可重写存储器、Random Access Memory)176、非易失性存储器177、通信I/F178、控制面板179、页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K、颜色偏移传感器181以及机械控制驱动器182。需要说明的是,图像形成部173包括图像形成单元102-Y、102-M、102-C、102-K。
控制部174与ROM175、RAM176、非易失性存储器177、通信I/F178、控制面板179、颜色偏移传感器181、机械控制驱动器182连接。
图像数据总线183与图像读取部171、图像处理部172、页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K连接。在页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K上分别连接有相应的打印头1-Y、1-M、1-C、1-K。
控制部174由一个以上的处理器构成,并且按照存储在ROM175和非易失性存储器177中的至少一个中的各种程序,对图像读取、图像处理以及图像形成等动作进行控制。
ROM175存储控制部174的控制所需的各种程序等。各种程序包括基于图像形成条件指定曝光图像的主扫描方向范围的程序,以及基于所指定的主扫描方向范围将图像数据分配给第一发光元件图像数据DL1和第二发光元件图像数据DL2的程序。需要说明的是,图像形成条件是颜色配准控制结果信息、纸盒指定信息以及边距设定中的至少一个,后面对颜色配准控制等进行详细说明。
RAM176临时存储控制部174的控制所需的数据。非易失性存储器177存储更新后的程序以及各种参数等。需要说明的是,非易失性存储器177也可以存储各种程序的一部分或者全部。
机械控制驱动器182依据控制部174的指示控制打印时所需的电机等的动作。通信I/F178向外部输出各种信息并输入来自外部的各种信息。例如,图像形成装置100利用打印功能,打印经由通信I/F输入的图像数据。控制面板179接收来自用户和服务人员的操作输入。
图像读取部171光学地读取原稿的图像而获取图像数据,并且向图像处理部172输出图像数据。图像处理部172对经由通信I/F178输入的图像数据或者来自图像读取部171的图像数据,实施各种图像处理(包括校正等)。页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K存储由图像处理部172处理后的图像数据。控制部174在页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K上控制图像数据,以匹配打印位置和打印头。图像形成部173基于存储在页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K中的图像数据形成图像。此外,图像形成部173具备打印头1-Y、1-M、1-C、1-K。
此外,控制部174将测试图案输入到页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K上,并形成测试图案。颜色偏移传感器181检测形成在转印带103上的测试图案,并向控制部174输出检测信号。控制部174可以根据颜色偏移传感器181的输入,识别各种颜色的测试图案的位置关系。
控制部174通过机械控制驱动器182选择进给用于形成图像的纸张的纸盒117-1或117-2。
图9是示出收纳在纸盒中的纸张的尺寸与图像形成位置(主扫描方向MD和副扫描方向SD的图像形成范围)的关系的一个例子的图。例如,第一尺寸的纸张P1容纳在纸盒117-1中,第二尺寸的纸张P2容纳在纸盒117-2中。控制部174基于经由网络接收到的打印作业所包含的纸盒指定信息或者来自控制面板179的纸盒指定信息,选择纸盒117-1或117-2,并且供给不同尺寸的纸张P1或P2。当在第一尺寸的纸张P1上记录图像时,在纸张P1的由虚线表示的区域E1上形成图像。当在第二尺寸的纸张P2上记录图像时,在纸张P2的由虚线表示的区域E2上记录图像。进而,纸张P1或P2的由虚线表示的区域E1或E2基于打印作业所包含的边距设定或者来自控制面板179的边距设定进行改变(变动)。例如,如果沿着主扫描方向MD设定的空白变大,则区域E1或E2的主扫描方向MD的尺寸变小(区域E1或E2的主扫描方向范围变窄)。
也就是说,控制部174基于图像形成条件,指定区域E1或E2的主扫描方向MD和副扫描方向SD的范围。例如,控制部174将纸张尺寸和边距设定中的至少一个以及纸张的主扫描方向的中央作为基准,指定区域E1或E2的主扫描方向MD的范围(纸张的主扫描方向的中央与图像的主扫描方向的中央对应)。因此,打印头1的第一发光元件列13L1所包含的多个发光元件131中的几个连续的发光元件131以及第二发光元件列13L2所包含的多个发光元件131中的几个连续的发光元件131成为基于图像数据的发光动作的对象。即,由成为发光动作的对象的几个发光元件131形成的主扫描方向范围与指定的主扫描方向MD的范围对应。
图10是示出打印图像的移位的一个例子的图。为了良好地形成彩色图像,需要高精度地匹配各种颜色的图像的位置,并且需要使各种颜色的图像移位的功能。图10示出了使图像形成位置向右和向下移位的状态的一个例子。使各种颜色的图像在哪个方向上如何移动,由不同颜色之间的位置关系来确定。
图11A是示出基准图像的一个例子的图。如图11A所示,示出了在主扫描方向MD上从第一列M1到第七列M7并且在副扫描方向SD上从第一行S1到第八行S8被填充的长方形图像。
该图像的各像素由打印头1的第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2的发光元件131形成。为了明确形成各像素的第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2的关系,按列改变像素的图案。
第一、三、五、七列奇数列的第一图案图像由第一发光元件列13L1的发光元件131形成。也就是说,在这里,第一图案图像对应于第一发光元件图像数据DL1。第二、四、六列偶数列的第二图案图像由第二发光元件列13L2的发光元件131形成。也就是说,在这里,第二图案图像对应于第二发光元件图像数据DL2。
图11B是示出将图11A的长方形图像向主扫描方向(右)移位了一个点的图像的一个例子的图。主扫描方向MD的第一列成为空白,成为从第二列到第八列被填充的图像。在副扫描方向SD上未移位,从第一行到第八行被填充。
图像向主扫描方向(右)MD移位了一个点,因此第一图案图像移位到第二、四、六、八列。其结果,第一图案图像由第二发光元件列13L2的发光元件131形成。也就是说,在这里,第一图案图像对应于第二发光元件图像数据DL2。
第二图案图像移位到第三、五、七列。其结果,第二图案图像由第一发光元件列13L1的发光元件131形成。也就是说,在这里,第二图案图像对应于第一发光元件图像数据DL1。
图11C是示出将图11A的长方形图像向主扫描方向(右)移位了两个点的图像的一个例子的图。主扫描方向MD的第一列和第二列成为空白,成为从第三列到第九列被填充的图像。在副扫描方向SD上未移位,从第一行到第八行被填充。
图像向主扫描方向(右)MD移位了两个点,因此第一图案图像移位到第三、五、七、九列。其结果,第一图案图像由第一发光元件列13L1的发光元件131形成。也就是说,在这里,第一图案图像对应于第一发光元件图像数据DL1。
第二图案图像移位到第四、六、八列。其结果,第二图案图像由第二发光元件列13L2的发光元件131形成。也就是说,在这里,第二图案图像对应于第二发光元件图像数据DL2。
图12A是用于说明用于将图11A的图像发送到打印头的图像数据配置转换的一个例子的图。图12A的图像是将图11A所示图像的偶数列图像在副扫描方向SD上移位了两行量而得到的。打印头1的第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2在副扫描方向SD上偏移两行量的相位(位置)。因此,通过控制部174的图像数据传送控制,将偶数列的图像数据移位两行量,由此消除该相位差(位置偏移),并在感光鼓111上形成原始图像。在这里,奇数列的图像数据是第一图案图像,并且第一图案图像对应于第一发光元件图像数据DL1,偶数列的图像数据是第二图案图像,并且第二图案图像对应于第二发光元件图像数据DL2。
图12B是用于说明用于将图11B的图像发送到打印头的图像数据配置转换的一个例子的图。图12B的图像是将图11B所示图像的偶数列图像在副扫描方向SD上移位了两行量而得到的。打印头1的第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2在副扫描方向SD上偏移两行量的相位(位置)。因此,通过将偶数列的图像数据移位两行量,从而消除该相位差(位置偏移),并在感光鼓111上形成原始图像。在这里,偶数列的图像数据是第一图案图像,并且第一图案图像对应于第二发光元件图像数据DL2,奇数列的图像数据是第二图案图像,并且第二图案图像对应于第一发光元件图像数据DL1。
图12C是用于说明用于将图11C的图像发送到打印头的图像数据配置转换的一个例子的图。图12C的图像是将图11C所示图像的偶数列图像在副扫描方向SD上移位了两行量而得到的。打印头1的第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2在副扫描方向SD上偏移两行量的相位(位置)。因此,通过将偶数列的图像数据移位两行量,从而消除该相位差(位置偏移),并在感光鼓111上形成原始图像。在这里,奇数列的图像数据是第一图案图像,并且第一图案图像对应于第一发光元件图像数据DL1,偶数列的图像数据是第二图案图像,并且第二图案图像对应于第二发光元件图像数据DL2。
图13A是示出在图12A的图像生成时的打印头的第一发光元件列和第二发光元件列各自的发光元件的发光与传送来的图像数据的关系的图。
若发送来第一行S1的图像数据,则在打印头1的第一发光元件列13L1中,左侧的四个发光元件131与第一图案图像数据对应地发光。由于未向第二发光元件列13L2发送使其发光的图像数据,因此第二发光元件列13L2的发光元件131不发光。
第二行S2的图像数据与第一行的图像数据相同,因此在第一发光元件列13L1中,左侧的四个发光元件131发光,第二发光元件列13L2的发光元件131不发光。
若发送来第三行S3的图像数据,则由于相对于第一发光元件列13L1的图像数据是相同的,因此关于第一发光元件列13L1,左侧的四个发光元件131发光。关于第二发光元件列13L2,由于发送来第二图案的三个元件量的发光图像数据,因此左侧的三个发光元件131发光。
第四行S4~第八行S8的动作与第三行的动作相同。
第九行S9和第十行S10是相同的图像数据,因此为相同的动作。如图13A所示,若发送来第十行S10的图像数据,则相对于第一发光元件列13L1的图像数据中没有用于发光的数据,因此第一发光元件列13L1的发光元件131不发光。对于第二发光元件列13L2的图像数据包括第二图案的三个元件量的发光图像数据,因此关于第二发光元件列13L2,左侧的三个发光元件131发光。
在第十一行S11和之后的行中不包括发光图像数据,因此第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2中的任何一个发光元件131都不发光。
在图12B和图12C的图像的情况下,动作机制也是相同的。
图13B是示出在图12B的图像生成时的打印头的第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2各自的发光元件131的发光与传送来的图像数据的关系的图。
在图12B的图像的情况下,图像向主扫描方向(右)MD移位一个点,因此相对于第一行S1和第二行S2的图像数据,从第一发光元件列13L1的左侧起第二~第四这三个发光元件131发光。第二发光元件列13L2的发光元件131不发光。第一发光元件列13L1的发光是由第二图案图像数据产生的。
在第三行S3~第八行S8中,从第一发光元件列13L1的左侧起第二~第四这三个发光元件131发光,从第二发光元件列13L2的左侧起四个发光元件131发光。第一发光元件列13L1的发光是由第二图案图像数据产生的,并且第二发光元件列13L2的发光是由第一图案图像数据产生的。
图13C是示出在图12C的图像生成时的打印头的第一发光元件列和第二发光元件列各自的发光元件的发光与传送来的图像数据的关系的图。
在图12C的图像的情况下,图像向主扫描方向(右)MD移位两个点,因此对于第一行S1和第二行S2的图像数据,从第一发光元件列13L1的左侧起第二~第六这四个发光元件131发光。第二发光元件列13L2的发光元件131不发光。第一发光元件列13L1的发光是由第二图案图像数据产生的。
在第三行S3~第八行S8中,从第一发光元件列13L1的左侧起第二~第六这四个发光元件131发光,从第二发光元件列13L2的左侧起第二~第四这三个发光元件131发光。第一发光元件列13L1的发光是由第一图案图像数据产生的,第二发光元件列13L2的发光是由第二图案图像数据产生的。
图14A是示出图12A的图像的图像数据传送的一个例子的时序图。图14A的第一行S1的扫描、第二行S2的扫描、第三行S3的扫描以及第十一行S11的扫描表示相当于图12A的第一行S1、第二行S2、第三行S3以及第十一行S11的图像数据的传送。
在进行各扫描中的数据传送之前,输出水平同步信号S3。水平同步信号S3是“L”脉冲。若输出第一水平同步信号S3,则开始第一行S1的图像数据传送。
图14A的第一行S1的图像数据传送是图12A中的第一行S1的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,从最初开始四个元件量的数据为发光数据,并且除此以外的数据为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,全部为熄灭数据。
图14A的第二行S2的图像数据传送是图12A中的第二行S2的图像数据传送。因此,与第一行S1的图像数据传送相同。
图14A的第三行S3的图像数据传送是图12A中的第三行S3的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,从最开始四个元件量的数据为发光数据,并且除此以外的数据为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,从最初开始三个元件量的数据为发光数据,并且除此以外的数据为熄灭数据。
从图14A的第四行S4到第八行S8,继续进行与第三行S3相同的图像传送。
图14A的第九行S9和第十行S10的图像数据传送是图12A中的第九行S9和第十行S10的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,全部为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,从最初开始三个元件量的数据为发光数据,并且除此以外的数据为熄灭数据。
图14B是示出图12B的图像,即图12A的图像向主扫描方向(右)MD移位了一个点后的图像的图像数据传送的一个例子的时序图。
图14B的第一行S1、第二行S2、第三行S3以及第十一行S11表示相当于图12B中的第一行S1、第二行S2、第三行S3以及第十一行S11的图像数据的传送。
在进行各扫描中的数据传送之前,输出水平同步信号S3。水平同步信号S3是“L”脉冲。若输出最初的水平同步信号S3,则开始第一行S1的图像数据传送。
图14B的第一行S1的图像数据传送是图12B中的第一行S1的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,最开始的一个元件量的数据为熄灭数据,二~四个元件量的数据为发光数据。第五像素和之后的像素的数据为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,全部为熄灭数据。
图14B的第二行S2的图像数据传送与第一行S1的图像传送相同。
图14B的第三行S3的图像数据传送是图12B中的第三行S3的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,最开始的一个元件量的数据为熄灭数据,二~四个元件量的数据为发光数据。第五像素和之后的像素的数据为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,前四个元件量的数据为发光数据,并且除此以外的数据为熄灭数据。
从图14B的第四行S4到第八行S8,继续进行与第三行S3相同的图像传送。
图14B的第九行S9和第十行S10的图像数据传送是图12B中的第九行S9和第十行S10的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,全部为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,前四个元件量的数据为发光数据,并且除此以外的数据为熄灭数据。
图14C是示出图12C的图像、即图12A的图像向主扫描方向(右)MD移位了两个点后的图像的图像数据传送的一个例子的时序图。
图14C的第一行S1、第二行S2、第三行S3以及第十一行S11表示相当于图12C中的第一行S1、第二行S2、第三行S3以及第十一行S11的图像数据的传送。
在进行各扫描中的数据传送之前,输出水平同步信号S3。水平同步信号S3是“L”脉冲。若输出最初的水平同步信号S3,则开始第一行S1的图像数据传送。
图14C的第一行S1的图像数据传送是图12C中的第一行S1的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,最开始的一个元件量的数据为熄灭数据,二~五个元件量的图像数据为发光数据。第六像素和之后的像素的图像数据为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,全部为熄灭数据。
图14C的第二行S2的图像数据传送与第一行S1的图像传送相同。
图14C的第三行S3的图像数据传送是图12C中的第三行S3的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,最开始的一个元件量的数据为熄灭数据,二~五个元件量的图像数据为发光数据。第六元件和之后的元件的图像数据为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,最开始的一个元件量的数据为熄灭数据,二~四个元件量的图像数据为发光数据。第五元件和之后的元件的图像数据为熄灭数据。
此后,从第四行S4到第八行S8,继续进行与第三行S3相同的图像传送。
图14C的第九行S9和第十行S10的图像传送是图12C中的第九行S9和第十行S10的图像数据传送。在第一发光元件列13L1中,全部为熄灭数据。在第二发光元件列13L2中,最开始的一个元件量的数据为熄灭数据,二~四个元件量的图像数据为发光数据。第五元件和之后的元件的图像数据为熄灭数据。
图15是示出在实施方式涉及的彩色串联式图像形成装置中,为了确认四个图像形成单元形成的图像彼此是怎样的位置关系而在转印带上形成的测试图案与用于检测测试图案的颜色偏移传感器的检测位置的关系的一个例子的图。
依据控制部174的颜色配准控制,图7所示的四个图像形成单元102-Y、102-M、102-C以及102-K在转印带103上形成各种颜色的两个测试图案。测试图案包括例如非平行直线的组合。
若测试图案通过图15所示的点划线所示的颜色偏移传感器的检测点,则颜色偏移传感器根据测试图案所包含的直线的通过而输出脉冲。
若非平行测试图案通过颜色偏移传感器的检测点,则颜色偏移传感器根据该通过而输出两个脉冲,并且控制部174检测这两个脉冲。
控制部174根据来自颜色偏移传感器的输出,检测在带的行进方向上垂直形成的测试图案。也就是说,控制部174检测副扫描方向上的图像形成位置。此外,控制部174可以根据两个脉冲时间间隔,检测测试图案的主扫描方向的形成位置。控制部174可以根据来自左右两个颜色偏移传感器的输出,检测各种颜色的测试图案。也就是说,控制部174检测各种颜色之间的图像形成位置关系。
控制部174根据这些测试图案检测结果,控制各种颜色的图像形成位置,使得彩色图像不发生偏移。
关于如何从测试图案的检测中检测彩色图像的偏移程度的具体方法,例如记载在特开平8-278680中。
在由具有第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2的打印头1形成图像的图像形成装置100中,为了控制主扫描方向上的图像形成位置,需要改变向第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2的图像数据传送。
之前,在图13B等的说明中,以在主扫描方向上移位一个点图像的情况为例,说明了改变主扫描方向上的图像形成位置的方法。改变图像形成位置以使彩色图像不发生偏移,也可以用与此相同的方法来实现。
图16是示出与实施方式涉及的图像形成位置(主扫描方向范围)的控制有关的动作例的流程图。在这里,对基于颜色配准(颜色叠加控制)及纸张尺寸这两个图像形成条件的图像形成位置的控制进行说明,但也可以基于颜色配准(颜色叠加控制)、纸张尺寸以及边距设定中的至少一个图像形成条件,对图像形成位置进行控制。
控制部174判定是否执行颜色配准(颜色叠加控制)(ACT1)。当执行颜色配准时(ACT1、是),在转印带103上形成测试图案,并且用颜色偏移传感器181读取该测试图案。在判定为各种颜色的测试图案的位置未处于预定的位置的情况下,控制部174变更测试图案的形成位置,直到处于预定的位置为止,并且反复由颜色偏移传感器181读入位置(执行颜色配准控制)(ACT2)。
若判定为各种颜色的图像形成位置处于预定的位置,则控制部174将各种颜色的图像形成位置条件存储到非易失性存储器177中(获取颜色配准控制结果信息)(ACT3)。这里存储的条件(控制结果信息)包括图像的写入定时以及页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K中的图像数据的位置等信息。在页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K中的图像数据的位置信息中包括主扫描方向、副扫描方向、倾斜等信息。
接着,控制部174获取纸盒指定信息(ACT4)。在打印时,纸盒指定信息通过通信I/F178来指定。在复印时,经由控制面板179来指定。这样,可获取纸盒指定信息。在这里,控制部174有时也获取边距设定。在打印时,边距设定通过通信I/F178来指定。在复印时,经由控制面板179来指定。这样,可获取边距设定。需要说明的是,边距设定包括主扫描方向上的边距设定以及副扫描方向上的边距设定。
控制部174根据颜色配准控制结果信息和纸盒指定信息,针对每种颜色确定最终的图像形成位置,并且将该条件存储到非易失性存储器177中(获取打印位置指定信息)(ACT5)。需要说明的是,控制部174也可以根据颜色配准控制结果信息、纸盒指定信息以及边距设定中的至少一个来确定最终的图像形成位置,并且将该条件存储到非易失性存储器177中。在彩色的情况下,针对每种颜色确定最终的图像形成位置。
控制部174根据最终的图像形成位置的条件,控制图像数据在页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K中的配置。若确定图像数据在页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K中的配置,则确定被传送到打印头1的第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2的图像数据(确定图像数据向发光元件列的分配)(ACT6)。也就是说,控制部174作为分配部发挥功能,基于图像数据在页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K中的配置,指定曝光图像的主扫描方向范围,并且基于所指定的主扫描方向范围,将图像数据依次分配给第一发光元件图像数据DL1和第二发光元件图像数据DL2。
若打印或复印开始(ACT7、是),则从页存储器180-Y、180-M、180-C、180-K向打印头1传送图像数据(第一发光元件图像数据DL1和第二发光元件图像数据DL2)(ACT8),并且第一发光元件列13L1和第二发光元件列13L2的发光元件根据发送来的图像数据发光,并使感光鼓111曝光。
若打印或复印结束(ACT9、是),则返回到开始状态。若打印或复印未开始(ACT7、否),则返回到开始状态。
图17是示出实施方式涉及的发光元件列(四列头)的一个例子的图。
如图17所示,各发光元件列13(第一发光元件列13L1、第二发光元件列13L2、第三发光元件列13L3以及第四发光元件列13L4)具备多个发光元件131,多个发光元件131沿着与感光鼓111的移动方向(副扫描方向SD)垂直的主扫描方向MD排列。也就是说,形成第一列发光元件列13的多个发光元件131、形成第二列发光元件列13的多个发光元件131、形成第三列发光元件列13的多个发光元件131以及形成第四列发光元件列13的多个发光元件131相对于主扫描方向MD平行。
四列头的发光元件131的配置间距D21与图3所示的两列头的发光元件131的配置间距D11相同。此外,四列头的第一列、第二列、第三列以及第四列的发光元件列13相对于副扫描方向SD以距离D22的间隔配置。在四列头的相邻列的元件配置中较短的相位差D23是配置间距D21的1/4。通过采用这种元件配置,能够在主扫描方向上以各列元件配置间距的四倍的分辨率形成图像。
图18A是用于说明图像数据配置转换的一个例子的图。与图12A同样地,对图像数据的配置进行转换。在图12A的情况下,针对每列(以一列为周期)改变图像数据的配置,但为了对应于四列头的元件配置,以四列为周期改变图像数据的配置。与相邻列的数据配置的相位差对应于与相邻列的发光元件的相位差。图18A示出图像数据相对于基准(原始)图像的配置的一个例子,图18B示出向右移位了一个点时的图像数据的配置的一个例子,图18C示出向右移位了两个点时的图像数据的配置的一个例子。
将这些图像数据传送到各发光元件列13时的传送顺序与图14A、图14B、图14C相同,这里省略其说明。
根据上述实施方式,能够使用多个发光元件列来形成高分辨率的图像,并且可以精细地控制其图像形成位置。通过对图像形成位置的精细控制,能够相对于从多个尺寸的纸张中选择的纸张,在最佳位置处形成图像。此外,通过对图像形成位置的精细控制,能够在指定了图像在纸张上的打印位置时,在纸张上的指定位置处准确地形成图像。例如,当叠加多种颜色的图像时,可以准确地叠加。
以上,虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (5)

1.一种打印头,具备:
控制部,将图像数据依次分配给第一发光元件图像数据和第二发光元件图像数据;
第一发光元件列,沿着与副扫描方向正交的主扫描方向配置,并且包括基于所述第一发光元件图像数据发光的多个发光元件;以及
第二发光元件列,配置在与所述第一发光元件列在所述副扫描方向上不同且与所述第一发光元件列平行的位置,并且包括基于所述第二发光元件图像数据发光的多个发光元件,
所述第二发光元件列所包含的所述多个发光元件相对于所述第一发光元件列所包含的所述多个发光元件,在所述主扫描方向上错开一定间隔配置。
2.一种图像形成装置,具备:
存储部,用于存储图像数据;
控制部,将所述图像数据依次分配给第一发光元件图像数据和第二发光元件图像数据;
第一发光元件列,沿着与副扫描方向正交的主扫描方向配置,并且包括基于所述第一发光元件图像数据发光的多个发光元件;
第二发光元件列,配置在与所述第一发光元件列在所述副扫描方向上不同且与所述第一发光元件列平行的位置,并且包括基于所述第二发光元件图像数据发光的多个发光元件;以及
感光体,在所述副扫描方向上移动,并且承载根据所述第一发光元件列和所述第二发光元件列而形成的曝光图像,
所述第二发光元件列所包含的所述多个发光元件相对于所述第一发光元件列所包含的所述多个发光元件,在所述主扫描方向上错开一定间隔配置。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置,其中,
所述控制部基于图像形成条件指定所述曝光图像的主扫描方向范围,并且基于所述主扫描方向范围,将所述图像数据依次分配给所述第一发光元件图像数据和所述第二发光元件图像数据。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置,其中,
所述控制部根据所述第一发光元件列和所述第二发光元件列在副扫描方向上的距离,以不同的定时将存储在所述存储部中的所述图像数据所包含的主扫描方向上的一行量的图像数据作为所述第一发光元件图像数据和所述第二发光元件图像数据而输出。
5.根据权利要求3或4所述的图像形成装置,其中,
所述控制部基于颜色配准控制、被形成图像介质的尺寸以及被形成图像介质的边距设定中的至少一个,指定根据所述图像数据形成的所述曝光图像的所述主扫描方向范围。
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