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CN114200803A - 图像形成装置 - Google Patents

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CN114200803A
CN114200803A CN202110667888.4A CN202110667888A CN114200803A CN 114200803 A CN114200803 A CN 114200803A CN 202110667888 A CN202110667888 A CN 202110667888A CN 114200803 A CN114200803 A CN 114200803A
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Abstract

实施方式涉及的图像形成装置包括打印头、检测部以及控制器。上述打印头包括由多个发光元件构成的一个或多个发光元件阵列。上述检测部检测根据图像数据发光的上述打印头的发光时间。上述控制器基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制到与上述第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种图像形成装置。
背景技术
配备有打印头的电子照相打印机(以下称为打印机)广泛普及。打印头包括LED(Light Emitting Diode；发光二极管)或OLED(Organic Light Emitting Diode；有机发光二极管)等多个发光元件。例如，在打印头上设置相当于15400像素的发光元件，发光元件的排列对应于主扫描方向，并且与主扫描方向正交的方向对应于副扫描方向。打印机利用从这些多个发光元件照射的光来曝光感光鼓，并且将与形成在感光鼓上的潜像对应的图像打印在作为记录纸的片材上。
发明内容
实施方式涉及的图像形成装置包括：打印头，包括由多个发光元件构成的一个或多个发光元件阵列；检测部，检测根据图像数据发光的所述打印头的发光时间；以及控制器，基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制到与所述第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
实施方式涉及的图像形成装置，包括：多个打印头，对应于各颜色，各打印头包括由多个发光元件构成的一个或多个发光元件阵列；检测部，检测根据图像数据发光的所述打印头的发光时间；以及控制器，基于与各颜色所对应的第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制到与所述第一图像数据之后的各颜色所对应的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
附图说明
图1是示出第一及第二实施方式涉及的图像形成装置中应用的感光鼓与打印头的位置关系的一例的图。
图2是示出第一及第二实施方式涉及的构成打印头的透明基板的一例的图。
图3是示出第一及第二实施方式涉及的打印头的发光元件和驱动电路的布局的一例的图。
图4是示出第一及第二实施方式涉及的打印头的透明基板的截面的一例的图。
图5是示出第一及第二实施方式涉及的控制基板与打印头的连接示例的图。
图6是说明第一及第二实施方式涉及的打印头的发光元件的结构的一例的图。
图7是示出第一及第二实施方式涉及的电路结构的一例的图，该电路结构包括用于驱动发光元件的DRV电路、通过DRV电路发光的发光元件、以及切换向发光元件供应电流的开关。
图8是示出第一及第二实施方式涉及的打印头的头部电路块的一例的图。
图9是示出第一及第二实施方式涉及的应用了打印头的图像形成装置的一例的图。
图10是示出第一实施方式涉及的图像形成装置的控制系统的一例的框图。
图11是示出第一实施方式涉及的图像形成装置控制到打印开始为止的时间间隔的一例的流程图。
图12是示出第二实施方式涉及的图像形成装置的控制系统的一例的框图。
图13是示出在第二实施方式涉及的图像形成装置控制到打印开始为止的时间间隔中应用的时间设定表的一例的图。
图14是示出第二实施方式涉及的图像形成装置控制到打印开始为止的时间间隔的一例的流程图。
图15是示出与打印头的发光元件的发光时间相应的光量下降与光量下降恢复特性之间的关系的图，并且是例示较长的发光时间及其恢复时间的图。
图16是示出与打印头的发光元件的发光时间相应的光量下降与光量下降恢复特性之间的关系的图，并且是例示较短的发光时间及其恢复时间的图。
图17是示出与打印头的发光元件的发光时间和电流值相应的光量下降与光量下降恢复特性之间的关系的图。
图18是示出在未应用第一或第二实施方式涉及的到打印开始为止的时间间隔控制时发光元件的发光时间和光量下降的影响的一例的图。
图19是示出在应用第一或第二实施方式涉及的到打印开始为止的时间间隔控制时发光元件的发光时间和光量下降的影响的一例的图。
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…发光元件阵列；14…电路列；16…连接器；17…感光鼓；100…图像形成装置；101…控制基板；102…电源部；103…转印带；104…线束；118…转印辊对；119…定影部；120…定影辊；121…间隙间隔物；131…发光元件；140…驱动电路；142…电容器；144…开关；145…布线；151…发光元件地址计数器；152…解码器；153…转换电路；154…光量校正存储器；155…指示电路；171…图像读取部；172…图像处理部；173…图像形成部；174…控制器；177…非易失性存储器；178...通信接口；179…控制面板；181…颜色偏移传感器；182…机械控制驱动器；183…发光控制器；184…图像数据总线；201、202…纸张；1001、1002、1003、1004…打印头；1011、1012、1013、1014…发光部；1021、1022、1023、1024…图像形成单元；1101…基准面；1102…密封玻璃；1121、1122、1123、1124…带电充电器；1131、1132、1133、1134…显影器；1141、1142、1143、1144…转印辊；1161、1162、1163、1164…清洁器；1171、1172…纸盒；1201、1202、1203、1204…棒形透镜阵列；1301…第一发光元件阵列；1302…第二发光元件阵列；1311…空穴输送层；1312…发光层；1313…电子输送层；1321…电极(+)；1322…绝缘层；1323…电极(-)；1401…第一驱动电路列；1402…第二驱动电路列；1701、1702、1703、1704…感光鼓；1741…时间设定部；1742…电流(电压)设定部；1801、1802、1803、1804…页存储器；1831…发光时间检测部。
具体实施方式
以下，使用附图对第一及第二实施方式涉及的图像形成装置的一例进行说明。在各附图中，对相同的结构标注相同的附图标记。图像形成装置是打印机、复印机或多功能设备(MFP：Multi-Functional Peripheral)。在第一及第二实施方式中，对相当于MFP的图像形成装置进行说明。
第一及第二实施方式：打印头的结构
参照图1～图8，对第一及第二实施方式涉及的图像形成装置中应用的打印头的结构的一例进行说明。
图1是示出第一及第二实施方式涉及的图像形成装置中应用的感光鼓与打印头的位置关系的一例的图。
图像形成装置包括图1所示的感光鼓17和打印头1。打印头1与感光鼓17相对而配置。
感光鼓17沿图1所示的箭头方向旋转。将感光鼓17的旋转方向称为副扫描方向，并且将与副扫描方向正交的方向称为主扫描方向。感光鼓17通过带电器均匀地带电，并通过来自打印头1的光进行曝光，从而其曝光部的电位下降。也就是说，图像形成装置控制打印头1的发光，在感光鼓17上形成静电潜像。控制打印头1的发光是指控制打印头1的发光和熄灭(非发光)的定时。
打印头1包括发光部10和棒状透镜阵列12。发光部10包括透明基板11。例如，透明基板11是透射光的玻璃基板。在透明基板11上形成有由LED或OLED的多个发光元件构成的多个发光元件阵列13。
如图1所示，第一发光元件阵列1301和第二发光元件阵列1302这两列平行地排列。棒状透镜阵列12将来自第一发光元件阵列1301和第二发光元件阵列1302这两列的各发光元件131的光会聚到感光鼓17上。由此，在感光鼓17上形成与发光元件131的发光相应的图像线。需要说明的是，虽然在第一及第二实施方式中，对打印头1包括多个发光元件阵列13的情况进行了说明，但是也可以假定打印头1包括单个发光元件阵列13的情况。另外，打印头1包括间隙间隔物121。间隙间隔物121将透明基板11与感光鼓17之间保持预定距离。
图2是示出第一及第二实施方式涉及的构成打印头的透明基板的一例的图。
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阵列13(第一发光元件阵列1301和第二发光元件阵列1302)。在发光元件阵列13的附近形成有用于驱动各发光元件(使其发光)的驱动电路列14(第一驱动电路列1401和第二驱动电路列1402)。以下，将“驱动”标记为“DRV”。图2中，在两个发光元件阵列13的两侧配置用于驱动发光元件(使其发光)的DRV电路列14，但是也可以将DRV电路列14排列在一侧。
在透明基板11的端部配置有IC(Integrated Circuit；集成电路)15。另外，透明基板11包括连接器16。连接器16与打印头1和打印机、复印机或多功能设备的控制系统电连接。通过该连接，可以进行电力供应、打印头控制、图像数据的传送等。在透明基板11上安装有用于密封发光元件阵列13、DRV电路列14等以使其不与外部空气不接触的基板。此外，当难以将连接器安装到透明基板上时，也可以将FPC(Flexible Printed Circuits；柔性印刷电路)连接到透明基板，并与控制系统电连接。
图3是示出第一及第二实施方式涉及的打印头的发光元件和驱动电路的布局的一例的图。
如图3所示，打印头1的发光部10包括排列有多个发光元件131的发光元件阵列13、以及排列有多个驱动电路140的驱动电路列14。驱动电路140基于布线145的信号(相当于后述的采样/保持信号21、发光电平信号22、发光开启信号26和发光关闭信号27)使彼此连接的发光元件131发光。
图4是示出第一及第二实施方式涉及的打印头的透明基板的截面的一例的图。
如图4所示，打印头1的发光部10包括与透明基板11的基准面1101相对配置的多个发光元件131、多个驱动电路140、以及布线145。另外，发光部10包括密封玻璃1102。在由透明基板11和密封玻璃1102包围的空间中配置有多个发光元件131、多个驱动电路140和布线145。来自发光元件131的光透过透明基板11，朝向感光鼓17照射。
图5是示出第一及第二实施方式涉及的控制基板与打印头的连接示例的图。
如图5所示，图像形成装置包括控制基板101，控制基板101包括电源部102。电源部102通过线束104向打印头1的两端供应电源电压VDDa。后面对发光的发光元件131的数量与光量下降率之间的关系进行说明。
图6是说明第一及第二实施方式涉及的打印头的发光元件的结构的一例的图。需要说明的是，在图6中，省略了密封玻璃1102。
例如，发光元件131是有机EL(Organic Electroluminescence；有机电致发光元件)。如图6所示，发光元件131包括空穴输送层1311、发光层1312、电子输送层1313，并且与通过绝缘层1322绝缘的电极(+)1321和电极(-)1323接触并被夹在中间。例如，发光层1312是有机EL。电极(-)1323具有反射由发光层1312发出的光的结构。通过这种结构，由发光层1312发出的光被输出到透明基板11侧。
图7是示出第一及第二实施方式涉及的电路结构的一例的图，该电路结构包括用于驱动发光元件的DRV电路、通过DRV电路发光的发光元件、以及切换向发光元件供应电流的开关。
DRV电路由低温多晶硅薄膜晶体管(TFT：thin film transistor)构成。当连接到DRV电路140的发光元件131的发光强度改变时，采样/保持信号21变为“L”电平(低电平)。当采样/保持信号21变为“L”电平时，电容器142的电压根据发光电平信号22的电压而改变。也就是说，电容器142保持根据后述的校正数据而变化的电位。
当采样/保持信号21变为“H”(高电平)时，保持电容器142的电压。即使发光电平信号22的电压改变，电容器142的电压电平也不会改变。与电容器142中保持的电压相应的电流流经与DRV电路140的信号线I连接的发光元件131。也就是说，发光元件131根据电容器的电位而发光。可以根据采样/保持信号21，从发光元件阵列13中包含的多个发光元件131中选择预定的发光元件131，并且可以根据发光电平信号22决定发光强度并维持该发光强度。
另外，开关144连接到DRV电路140。开关144切换向发光元件131供应电流或不供应电流(电流供应的接通或断开)。当通过发光开启信号26开关144闭合时，电流流经发光元件131，发光元件131发光。当通过发光关闭信号27开关144打开时，电流不流经发光元件131，发光元件131熄灭。
图8是示出第一及第二实施方式涉及的打印头的头部电路块的一例的图。
如图8所示，发光部10具有包括IC15的头部电路块。IC15包括发光元件地址计数器151、解码器152、D/A(数字到模拟)转换电路153、光量校正存储器154以及发光开启/关闭指示电路155等。这些发光元件地址计数器151、解码器152、D/A转换电路153、光量校正存储器154以及发光开启/关闭指示电路155将上述采样/保持信号21、发光电平信号22、发光开启信号26、发光关闭信号27供应到DRV电路140等。
如图8所示，发光元件131连接到DRV电路140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阵列1301连接的第一DRV电路列1401。同样地，D/A转换电路153连接到与第二发光元件阵列1302连接的第二DRV电路列1402。
光量校正存储器154存储与各发光元件131中流过的电流相应的校正数据。水平同步信号24和图像数据写入时钟C经由连接器16输入到发光元件地址计数器151。水平同步信号24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输出与图像数据写入时钟C同步的发光元件地址信号25。
图像数据31以及从发光元件地址计数器151输出的发光元件地址信号25被输入到光量校正存储器154。从发光元件地址计数器151输出的发光元件地址信号25被输入到解码器152。解码器152输出与由发光元件地址信号25指定的发光元件131对应的采样/保持信号21。光量校正存储器154输出与由发光元件地址信号25指定的发光元件131对应的校正数据33。从光量校正存储器154输出的校正数据33被输入到D/A转换电路153。D/A转换电路153输出基于校正数据33的发光电平信号22的电压。发光电平信号22的电压被采样保持在DRV电路140的电容器142中。周期性地进行在电容器142上的采样保持。
第一及第二实施方式：图像形成装置的结构
图9是示出第一及第二实施方式涉及的应用了打印头的图像形成装置的一例的图。图9是四重串联式彩色图像形成装置的一例，但打印头1也能够应用于单色图像形成装置。
如图9所示，例如，图像形成装置100包括形成黄色(Y)图像的图像形成部1021、形成品红色(M)图像的图像形成部1022、形成青色(C)图像的图像形成部1023、形成黑色(K)图像的图像形成部1024。图像形成部1021、1022、1023和1024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。
形成黄色(Y)图像的图像形成部1021包括打印头1001，打印头1001包括发光部1011和棒状透镜阵列1201。进而，图像形成部1021在感光鼓1701周围包括带电充电器1121、打印头1001、显影器1131、转印辊1141和清洁器1161。打印头1001对应于打印头1，发光部1011对应于发光部10，棒状透镜阵列1201对应于棒状透镜阵列12，感光鼓1701对应于感光鼓17，并且省略其各自的说明。
形成品红色(M)图像的图像形成部1022包括打印头1002，打印头1002包括发光部1012和棒状透镜阵列1202。进而，图像形成部1022在感光鼓1702周围包括带电充电器1122、打印头1002、显影器1132、转印辊1142和清洁器1162。打印头1002对应于打印头1，发光部1012对应于发光部10，棒状透镜阵列1202对应于棒状透镜阵列12，感光鼓1702对应于感光鼓17，并且省略其各自的说明。
形成青色(C)图像的图像形成部1023包括打印头1003，打印头1003包括发光部1013和棒状透镜阵列1203。进而，图像形成部1023在感光鼓1703周围包括带电充电器1123、打印头1003、显影器1133、转印辊1143和清洁器1163。打印头1003对应于打印头1，发光部1013对应于发光部10，棒状透镜阵列1203对应于棒状透镜阵列12，感光鼓1703对应于感光鼓17，并且省略其各自的说明。
形成黑色(K)图像的图像形成部1024包括打印头1004，打印头1004包括发光部1014和棒状透镜阵列1204。进而，图像形成部1024在感光鼓1704周围包括带电充电器1124、打印头1004、显影器1134、转印辊1144和清洁器1164。打印头1004对应于打印头1，发光部1014对应于发光部10，棒状透镜阵列1204对应于棒状透镜阵列12，感光鼓1704对应于感光鼓17，并且省略其各自的说明。
带电充电器1121、1122、1123、1124分别使感光鼓1701、1112、1113、1114均匀地带电。打印头1001、1002、1003、1004通过各个第一发光元件阵列1301和第二发光元件阵列1302的发光元件131的发光，使各个感光鼓1701、1702、1703、1704曝光，并在感光鼓1701、1702、1703、1704上形成静电潜像。显影器1131、显影器1132、显影器1133、显影器1134分别将黄色调色剂、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1701、1702、1703、1704的静电潜像部分。
转印辊1141、1142、1143、1144将在感光鼓1701、1702、1703、1704上显影的调色剂图像转印到转印带103上。清洁器1161、1162、1163、1164对未被感光鼓1701、1702、1703、1704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(记录介质)201容纳在作为纸张供应单元的纸盒1171中。第二尺寸(大尺寸)的纸张(记录介质)202容纳在作为纸张供应单元的纸盒1172中。
通过作为转印单元的转印辊对118将调色剂图像从转印带103转印到从纸盒1171或1172中取出的纸张201或202上。转印有调色剂像的纸张201或202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，将调色剂像牢固地定影到纸张201或202上。通过重复以上的处理动作，连续地进行图像形成动作。
第一实施方式：控制系统的结构
图10是示出第一实施方式涉及的图像形成装置的控制系统的一例的框图。
如图10所示，图像形成装置100包括控制基板101。控制基板101包括电源部102、图像读取部171、图像处理部172、图像形成部173、控制器174、ROM(只读存储器；Read OnlyMemory)175、RAM(可改写存储器；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1801、1802、1803、1804、发光控制器183以及图像数据总线184。进而，图像形成装置100包括颜色偏移传感器181和机械控制驱动器182。此外，图像形成部173包括图像形成部1021、1022、1023、1024。电源部102经由线束104向图像形成部173的打印头1001、1002、1003、1004的两端供应驱动电压。
ROM175、RAM176、非易失性存储器177、通信I/F(通信接口)178、控制面板179、颜色偏移传感器181、机械控制驱动器182以及发光控制器183与控制器174连接。
图像读取部171、图像处理部172、控制器174、页存储器1801、1802、1803和1804与图像数据总线184连接。页存储器1801、1802、1803及1804分别输出Y、M、C、或K的图像数据31。页存储器1801、1802、1803及1804与发光控制器183连接，并且输入来自页存储器1801的Y图像数据31、来自页存储器1802的M图像数据31、来自页存储器1803的C图像数据31以及来自页存储器1804的K图像数据31。与各个图像数据31对应地，将打印头1001、1002、1003及1004连接到发光控制器183。发光控制器183将各个图像数据31输入到与各个图像数据31对应的打印头1001、1002、1003或1004。
控制器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。
另外，控制器174在页存储器1801、1802、1803、1804上输入测试图案的图像数据，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，并将检测信号输出到控制器174。控制器174可以从颜色偏移传感器181的输入中识别各颜色的测试图案的位置关系。进而，控制器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1171或1172。
另外，控制器174包括时间设定部1741。时间设定部1741基于根据图像数据的发光时间的检测结果，控制每单位时间的打印张数。例如，时间设定部1741基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制从与第一图像数据相应的打印结束起到与第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。当发光元件131基于第一图像数据发光时，时间设定部1741基于针对每个发光元件131检测到的发光时间中最长的发光时间，控制到与第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。在彩色打印的情况下，时间设定部1741基于针对打印头1001、1002、1003、1004中包含的每个发光元件131检测到的发光时间中的最长发光时间，控制到与第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
发光元件131的光量根据发光时间而下降(由内置于DRV电路140中的TFT(thinfilm transistor；薄膜晶体管)143的特性来控制)，并且发光时的光量下降根据非发光时间而恢复。也就是说，关于发光元件131，随着发光时间增加光量下降，并且随着非发光时间增加，发光时的光量下降得到恢复。通过向发光元件131提供一定时间以上的非发光时间，可以充分地恢复发光时的光量下降。为了防止由于这样的发光元件131和DRV电路140的特性而导致的图像质量劣化，控制器174基于发光时间控制每单位时间的打印张数。换言之，在基于第一图像数据的发光时间长的情况下，控制器174延迟基于第二图像数据的打印开始，以恢复发光元件131的光量下降。
ROM175存储控制器174的控制所需的各种程序等。各种程序包括打印头的发光控制程序。发光控制程序是基于图像数据控制发光和熄灭(非发光)的定时的程序。另外，各种程序包括控制每单位时间的打印张数的定时控制程序。例如，定时控制程序基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制从与第一图像数据相应的打印结束起到与第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
RAM176临时存储控制器174的控制所需的数据。非易失性存储器177存储各种程序的一部分或者全部以及各种参数等。
机械控制驱动器182依据控制器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，通信I/F178获取包括多条图像线的图像数据。图像形成装置100通过打印功能，打印经由通信I/F178获取的图像数据。控制面板179接受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，获取包括多条图像线的图像数据并将其输出到图像处理部172。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，执行校正等各种图像处理。页存储器1801、1802、1803、1804存储由图像处理部172处理后的图像数据。控制器174在页存储器1801、1802、1803、1804上编辑图像数据，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1801、1802、1803、1804中的图像数据形成图像。也就是说，图像形成部173基于与图像数据相应的各发光元件131的发光(发光及熄灭的状态)来形成图像。
发光控制器183由一个以上的处理器构成，按照ROM175和非易失性存储器177中的至少一方所存储的各种程序，控制基于图像数据的发光元件131的发光。发光控制器183包括发光时间检测部1831。
发光时间检测部1831检测根据图像数据发光的打印头1的发光时间，并向控制器174通知发光时间信息28。也就是说，发光时间检测部1831检测为了打印基于图像数据的第一图像(一页图像)而发光的打印头1的发光时间。例如，发光时间检测部1831检测每个发光元件131基于图像数据的发光时间，并将最长的发光时间作为检测结果输出。在彩色打印的情况下，发光时间检测部1831检测打印头1001、1002、1003、1004中包含的每个发光元件131基于图像数据的发光时间，并将最长的发光时间作为检测结果输出。
第一实施方式：控制到打印开始为止的时间间隔
图11是示出第一实施方式涉及的图像形成装置控制到打印开始为止的时间间隔的一例的流程图。
通信接口178接收第一图像数据和第一图像数据之后的第二图像数据，并将接收到的第一及第二图像数据输出。或者，图像读取部171读取第一原稿图像和第一原稿图像之后的第二原稿图像，并将读取的第一及第二图像数据输出。在连续打印或连续复印的情况下，有时第一图像数据和第二图像数据是相同的。
控制器174在预定的定时指示开始输送作为基于第一图像数据的第一图像的转印目的地的纸张201或202。另外，控制器174设定从电源部102供应到打印头1001、1002、1003、1004的基准电流值(电压值)29。将容纳在纸盒1171或1172中的纸张201或202朝向图像形成部1021、1022、1023及1024输送。图像形成部1021、1022、1023及1024检测输送的纸张，并基于纸张检测的定时，将基于第一图像数据的第一图像打印在输送的纸张201或202上(ACT101、是)。
例如，当接收到与各颜色对应的第一图像数据时(即彩色打印时)，图像处理部172将与各颜色对应的第一图像数据转换为光栅数据，并将转换后的光栅数据扩展到页存储器1801、1802、1803、1804上。页存储器1801、1802、1803、1804输出第一图像数据。打印头1001、1002、1003及1004基于第一图像数据发光，并将基于第一图像数据的第一图像打印在纸张201或202上。
发光时间检测部1831检测根据第一图像数据发光的打印头1001、1002、1003及1004的发光时间，并向控制器174通知发光时间信息28(ACT102)。
发光时间检测部1831基于第一图像数据检测打印头1001中包含的各发光元件131的发光时间，将其中最长的发光时间检测为打印头1001的发光时间。同样地，发光时间检测部1831针对打印头1002、1003及1004，也检测各打印头中包含的各发光元件131的发光时间，将其中最长的发光时间检测为各打印头的发光时间。进而，发光时间检测部1831将打印头1001、1002、1003及1004的发光时间中的最长发光时间检测为与第一图像数据相应的发光时间。
发光元件131根据第一图像数据发光，将其根据第一图像数据(一页的图像数据)在副扫描方向上所有期间内发光时的发光时间定义为100％。也就是说，如果打印头1001、1002、1003及1004中包括的至少一个发光元件的发光时间为100％，则发光时间检测部1831将与第一图像数据相应的发光时间检测为100％。另外，如果打印头1001、1002、1003及1004中包括的所有发光元件中发光时间最长的发光元件的发光时间为80％，则发光时间检测部1831将与第一图像数据相应的发光时间检测为80％。
另外，控制器174的时间设定部1741基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制到与第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔(页间的时间)(ACT103～ACT111)。例如，在与第一图像数据相应的发光时间超过基准时间的情况下，时间设定部1741将到与第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔延长。例如，在与第一图像数据相应的发光时间超过基准时间的情况下，控制器174使开始输送用于打印与第二图像数据相应的第二图像的记录介质的定时比基准定时延迟。需要说明的是，时间设定部1741可以基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制从与第一图像数据相应的发光结束起到与第二图像数据相应的发光开始为止的时间间隔。
例如，当与第一图像数据相应的发光时间为20％(第一比例)以下时(ACT103、是)，时间设定部1741设定(维持)基准时间，而不改变基于第一图像数据的第一图像打印和基于第二图像数据的第二图像打印的页之间的时间(ACT104)。
当与第一图像数据相应的发光时间超过20％(ACT103、否)且在40％(第二比例)以下时(ACT105、是)，时间设定部1741将页之间的时间设定为比基准时间长5％的第一时间间隔(ACT106)。
当与第一图像数据相应的发光时间超过40％(ACT105、否)且在60％(第三比例)以下时(ACT107、是)，时间设定部1741将页之间的时间设定为比基准时间长10％的第二时间间隔(ACT108)。
当与第一图像数据相应的发光时间超过60％(ACT107、否)且在80％(第四比例)以下时(ACT109、是)，时间设定部1741将页之间的时间设定为比基准时间长15％的第三时间间隔(ACT110)。
当与第一图像数据相应的发光时间超过80％时(ACT109、否)，时间设定部1741将页之间的时间设定为比基准时间长20％的第四时间间隔(ACT111)。
控制器174监视设定的时间间隔，并且当检测到达到了设定的时间间隔或经过了设定的时间间隔时(ACT112、是)，开始基于第二图像数据的打印(ACT101)。控制器174基于设定的时间间隔，控制开始输送纸张201或202的定时。也就是说，控制器174在基于设定的时间间隔的预定定时，指示开始输送作为基于图像数据的图像的转印目的地的纸张201或202。将容纳在纸盒1171或1172中的纸张201或202朝向图像形成部173输送。图像形成部1021、1022、1023及1024检测输送的纸张，并基于纸张检测的定时，将基于第二图像数据的第二图像打印在输送的纸张201或202上(ACT101、是)。也就是说，打印头1001、1002、1003及1004基于第二图像数据发光，并将与第二图像数据对应的第二图像打印在纸张201或202上。
第二实施方式：控制系统的结构
图12是示出第二实施方式涉及的图像形成装置的控制系统的一例的框图。对于第二实施方式涉及的图像形成装置的控制系统，以与图10所示的第一实施方式涉及的图像形成装置的控制系统的不同点为中心进行说明，并将共同点适当省略说明。
如图12所示，图像形成装置100包括控制器174。控制器174包括时间设定部1741及电流(电压)设定部1742。
电流(电压)设定部1742设定从电源部102供应到打印头1001、1002、1003及1004的电流值(电压值)29。例如，电流设定部1742选择基准电流值、比基准电流值高5％的第一电流值以及比基准电流值高10％的第二电流值中的任一个，并设定所选择的电流值。例如，电流设定部1742根据测试图案的打印结果设定电流值。例如，发光元件131的光量随着发光时间的累积而下降。电流设定部1742检测或预测这样的光量下降，并且将基准电流值改变为第一或第二电流值，以抑制光量下降的影响。
时间设定部1741基于与图像数据相应的发光时间的检测结果和设定的电流值(或电压值)，控制每单位时间的打印张数。例如，时间设定部1741基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果和设定的电流值，控制从与第一图像数据相应的打印结束起到与第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。进而，时间设定部1741基于针对每个发光元件检测到的发光时间中的最长发光时间和设定的电流值，控制到与第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。在彩色打印的情况下，时间设定部1741基于针对打印头1001、1002、1003、1004中包括的每个发光元件检测到的发光时间中的最长发光时间和设定的电流值，控制到与第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
发光元件131的光量根据发光时间而下降，但是电流值越大，与发光时间相应的光量的下降率越高。另外，发光元件131根据非发光时间恢复发光时的光量，但是电流值越大，与发光时间相应的光量的下降率越高，因此电流值越大，恢复光量所需的非发光时间越长。通过使发光元件131在发光之后具有一定时间以上的非发光时间，可以完全恢复发光时的光量。为了防止由于这样的发光元件131的特性而导致的图像质量劣化，控制器174基于发光时间和电流值，控制每单位时间的打印张数。
非易失性存储器177存储在到打印开始为止的时间间隔的控制中应用的时间设定表。控制器174基于表示在时间设定表中登记的发光时间与电流值之间的关系的数据，控制每单位时间的打印张数。
图13是示出在第二实施方式涉及的图像形成装置控制到打印开始为止的时间间隔中应用的时间设定表的一例的图。
如图13所示，时间设定表包括表示发光时间与电流值之间的关系的数据。将根据与一页对应的图像数据在副扫描方向上所有期间内发光时的发光时间定义为100％。在供应基准电流且最大发光时间为20％以下的情况下，时间设定部1741基于时间设定表，设定(维持)基准时间而不改变时间设定。另外，在供应比基准电流高5％的第一电流且最大发光时间为20％以下的情况下，时间设定部1741基于时间设定表，将时间设定为比基准时间长5％的时间间隔。另外，在供应比基准电流高10％的第二电流且最大发光时间为20％以下的情况下，时间设定部1741基于时间设定表，将时间设定为比基准时间长10％的时间间隔。
另外，在供应基准电流且最大发光时间超过20％且在40％以下的情况下，时间设定部1741基于时间设定表，将时间设定为比基准时间长5％的时间间隔。另外，在供应第一电流且最大发光时间超过20％且在40％以下的情况下，时间设定部1741基于时间设定表，将时间设定为比基准时间长10％的时间间隔。另外，在供应第二电流并且最大发光时间超过20％且在40％以下的情况下，时间设定部1741基于时间设定表，将时间设定为比基准时间长15％的时间间隔。
另外，在供应基准电流、第一电流或第二电流并且最大发光时间超过40％且在60％以下、超过60％且在80％以下、或超过80％的情况下，时间设定部1741也基于时间设定表来设定预定的时间间隔。
第二实施方式：控制到打印开始为止的时间间隔
图14是示出第二实施方式涉及的图像形成装置控制到打印开始为止的时间间隔的一例的流程图。关于第二实施方式涉及的图像形成装置对到打印开始为止的时间间隔的控制，以与图12所示的时间间隔的时间控制的不同点为中心进行说明，并将共同点适当省略说明。
控制器174在预定的定时指示开始输送作为基于第一图像数据的第一图像的转印目的地的纸张201或202。另外，控制器174的电流设定部1742设定从电源部102供应到打印头1001、1002、1003、1004的基准电流值(基准电压值)29。将容纳在纸盒1171或1172中的纸张201或202朝向图像形成部1021、1022、1023及1024输送。图像形成部1021、1022、1023及1024检测输送的纸张，并基于纸张检测的定时，将基于第一图像数据的第一图像打印在输送的纸张201或202上(ACT201、是)。
发光时间检测部1831检测根据第一图像数据发光的打印头1001、1002、1003及1004的发光时间，并向控制器174通知发光时间信息28(ACT202)。例如，发光时间检测部1831基于第一图像数据，检测打印头1001、1002、1003及1004中包括的各发光元件131的发光时间，并且将最长的发光时间检测为与第一图像数据相应的发光时间。
另外，电流设定部1742检测设定的电流值(基准电流值)(ACT203)。
时间设定部1741参照图13所示的时间设定表中包含的数据(ACT204)。时间设定部1741基于时间设定表中包含的数据以及与第一图像数据相应的发光时间和电流值的检测结果，控制到与第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔(页之间的时间)(ACT205)。
例如，当供应基准电流且最大发光时间为20％以下时，时间设定部1741设定(维持)基准时间而不改变时间设定(ACT205)。另外，当供应比基准电流高5％的第一电流且最大发光时间为20％以下时，时间设定部1741将时间设定为比基准时间长5％的时间间隔(ACT205)。另外，当供应比基准电流高10％的第二电流且最大发光时间为20％以下时，时间设定部1741将时间设定为比基准时间长10％的时间间隔(ACT205)。
控制器174监视设定的时间间隔，并且当检测到达到了设定的时间间隔或经过了设定的时间间隔时(ACT206、是)，开始基于第二图像数据的打印(ACT201)。控制器174在基于设定的时间间隔的预定定时，指示开始输送作为基于图像数据的图像的转印目的地的纸张201或202。将容纳在纸盒1171或1172中的纸张201或202朝向图像形成部173输送。图像形成部1021、1022、1023及1024检测输送的纸张，并基于纸张检测的定时，将基于第二图像数据的第二图像打印在输送的纸张201或202上(ACT201、是)。
图15是示出与打印头的发光元件的发光时间相应的光量下降与光量下降恢复特性之间的关系的图，是示例较长的发光时间(例如，一页在副扫描方向上相当于100％的时间)及其恢复时间的图。另外，图16是示出与打印头的发光元件的发光时间相应的光量下降与光量下降恢复特性之间的关系的图，并且是示例较短的发光时间(例如，一页在副扫描方向上相当于60％的时间)及其恢复时间的图。
如图15和图16所示，发光元件131的光量根据发光时间而下降，并且根据非发光时间而恢复发光时的光量。图15和图16的虚线图示出恢复的情况。例如，如图15所示，关于发光元件131，若发光时间长则光量大幅下降，并且到光量恢复为止需要较长的时间。另外，如图16所示，关于发光元件131，若发光时间短则光量轻微下降，并且到光量恢复为止需要较短的时间。
图17是示出与打印头的发光元件的发光时间和电流值相应的光量下降与光量下降恢复特性之间的关系的图。图17的纵轴是光量比率。光量根据在发光元件131中流过的电流而变化，但在图17中，将打印开始时的光量比率设为100％，并且用比率来表示光量随时间流逝而如何变化。
如图17的曲线A所示，如果供应到发光元件131的电流为电流IA，发光时间较长(例如，一页在副扫描方向上相当于100％的时间)，则光量下降约3％(光量比率为97％)。而且，到恢复到发光开始时的光量(100％)为止，需要标准发光时的恢复时间。与此相对，如图17的曲线B所示，例如，如果供应到发光元件131的电流是比电流IA增加了10％后的电流IB，发光时间较长(例如，一页在副扫描方向上相当于100％的时间)，则光量下降约5％(光量比率为95％)。而且，到恢复到发光开始时的光量(100％)为止，需要光量UP时的恢复时间(例如，比标准发光时的恢复时间长10％的时间)。
如上所述，如果增加供应给发光元件131的电流，则发光元件131的光量增加，并且光量的下降率上升。如果光量的下降率上升，则恢复所需的时间变长。当增加电流时，通过延长恢复时间，可以防止图像质量下降。
图18是示出在未应用第一或第二实施方式涉及的到打印开始为止的时间间隔控制时发光元件的发光时间和光量下降的影响的一例的图。在图18中，例如，将第一图像的打印开始时的光量设为100％，并将光量下降允许水平设为3％(光量比率97％)。在以下说明中，有时将光量下降允许水平(光量比率97％)称为基准(97％)。
如图18所示，将与打印头1所包括的多个发光元件131中的预定数量的发光元件131的集合对应的两个区间分别称为块A、块B。例如，将块A的发光时间设为100％(当在副扫描方向上所有期间内发光时)，并将块B的发光时间设为20％。对应于块A的发光元件131的发光时间长，光量大幅下降。另一方面，对应于块B的发光元件131的发光时间短，光量轻微下降。
当开始打印第一图像时，对应于块A的发光元件131的光量充足(100％)。在第一图像的打印结束时，对应于块A的发光元件131的光量也未不足，满足基准(97％)。另外，在第一图像的打印开始时和结束时，对应于块B的发光元件131的光量都充足(97％以上)。
在打印第一图像之后，即使给出作为基准的页之间的时间间隔(非发光时间)，对应于块A的发光元件131的光量有时也未恢复到充足(100％)。当开始打印第一图像之后的第二图像时，对应于块A的发光元件131的光量满足基准(97％以上)，但在打印第二图像的后期，对应于块A的发光元件131的光量有时略微不足(小于97％)。需要说明的是，在开始打印第二图像时和在打印第二图像的后期，对应于块B的发光元件131的光量都充足(97％以上)。
在打印第二图像之后，即使给出作为基准的页之间的时间间隔，对应于块A的发光元件131的光量有时也未恢复到充足(100％)。当开始打印第二图像之后的第三图像时，对应于块A的发光元件131的光量满足基准(97％以上)，但在第三图像的打印中，在早期阶段与块A对应的发光元件131的光量有时不足(小于97％)(参照光量不足区域Eb)。需要说明的是，在打印第三图像的任何时间，对应于块B的发光元件131的光量都充足(97％以上)。
图19是示出在应用第一或第二实施方式涉及的到打印开始为止的时间间隔控制时发光元件的发光时间和光量下降的影响的一例的图。
当开始打印第一图像时，对应于块A的发光元件131的光量充足(100％)。即使在第一图像的打印结束时，对应于块A的发光元件131的光量也未不足，满足基准(97％以上)。另外，在第一图像的打印开始时和结束时，对应于块B的发光元件131的光量都充足(97％以上)。
在打印第一图像之后，如果给出延长的页之间的时间间隔，则对应于块A的发光元件131的光量恢复到充足(100％)。当开始打印第一图像之后的第二图像时，对应于块A的发光元件131的光量充足(100％)，即使在打印第二图像的后期，对应于块A的发光元件131的光量也未不足，满足基准(97％以上)。
在打印第二图像之后，如果给出延长的页之间的时间间隔，则对应于块A的发光元件131的光量恢复到充足(100％)。当开始打印第二图像之后的第三图像时，对应于块A的发光元件131的光量充足(100％)，然后，对应于块A的发光元件131的光量也未不足，满足基准(97％以上)。
如上所述，通过应用第一或第二实施方式涉及的到打印开始为止的时间间隔控制，恢复发光元件131的光量，因此可以防止由于光量下降而导致的图像质量劣化。
例如，控制面板179可以根据对时间间隔控制的应用或不应用的输入来设定时间间隔控制的应用或不应用。非易失性存储器177存储对时间间隔控制的应用或不应用的设定。当设置了应用时间间隔控制时，控制器174基于发光时间的检测结果，延长到打印开始为止的时间间隔。这样，可以防止因光量下降而导致的图像质量劣化。另外，当设置了不应用时间间隔控制时，控制器174将到打印开始为止的时间间隔固定为基准时间。由此，能够防止打印时间的延迟。
需要说明的是，第一和第二实施方式中说明的时间间隔控制可以应用于基于单一打印头的单色图像形成装置或基于对应于各颜色的各打印头的彩色图像形成装置。另外，虽然说明了通过软件来实现对于光学元件131的发光时间以及用于使光学元件131发光的电流值的检测的情况，但是也可以通过硬件来实现。另外，作为延长页之间的时间间隔的方法，说明了延迟开始输送纸张201或202的定时的情况，但是也可以通过降低输送速度来延长各页之间的时间间隔。
如上所述，实施方式涉及的图像形成装置根据发光时间的长度延长到下一次打印开始为止的时间间隔，由此恢复发光元件131的光量，可以防止图像质量下降。另外，在可变地设定对发光元件131的电流值(电压值)的情况下，根据发光时间和电流值改变到下一次打印开始为止的时间间隔，由此恢复发光元件131的光量，可以防止图像质量下降。
虽然说明了几个实施方式，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 (9)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
打印头，包括由多个发光元件构成的一个或多个发光元件阵列；
检测部，检测根据图像数据发光的所述打印头的发光时间；以及
控制器，基于与第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制到与所述第一图像数据之后的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
所述控制器基于与所述第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制从与所述第一图像数据相应的打印结束起到与所述第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
所述检测部根据所述第一图像数据，检测每个发光元件的发光时间，
所述控制器基于检测到的最长的发光时间，控制到与所述第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
所述控制器基于与所述第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制开始输送用于打印与所述第二图像数据相应的第二图像的记录介质的定时。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
当与所述第一图像数据相应的发光时间超过基准时间时，所述控制器将到与所述第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔延长。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
当与所述第一图像数据相应的发光时间超过基准时间时，所述控制器使开始输送用于打印与所述第二图像数据相应的第二图像的记录介质的定时比基准定时延迟。
7.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，
当与所述第一图像数据相应的发光时间为基准时间以下时，所述控制器将到与所述第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔设定为基准时间。
8.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
多个打印头，对应于各颜色，各打印头包括由多个发光元件构成的一个或多个发光元件阵列；
检测部，检测根据图像数据发光的所述打印头的发光时间；以及
控制器，基于与各颜色所对应的第一图像数据相应的发光时间的检测结果，控制到与所述第一图像数据之后的各颜色所对应的第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
9.根据权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于，
所述检测部在对应于各颜色的多个打印头中，根据所述第一图像数据检测每个发光元件的发光时间，
所述控制器基于检测到的最长的发光时间，控制到与所述第二图像数据相应的打印开始为止的时间间隔。
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