CN102650735B - 用激光器对感光体进行照射的方法和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供用激光器对感光体进行照射的方法，包括：a)将一页图像数据转换为一页数据位图；b)得到初始发光功率；c)判断是否有引起残像发生的部分，如果有，进入步骤d)；d)确定引起残像发生的部分的起始位置和残像发生部分的起始位置；e)判断残像发生部分的起始位置是否在一页的范围之内，如果是，则确定引起残像发生的部分的区域，并进入步骤f)；f)确定残像发生部分在一页范围之内的有效残像发生区域；g)对初始发光功率中与有效残像发生部分相对应的一部分初始发光功率进行改变，以获得一部分改变的发光功率；h)以一部分改变的发光功率对一部分感光体进行照射，并以未改变的初始发光功率对感光体的其余部分进行照射。

Description

用激光器对感光体进行照射的方法和图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置，尤其涉及图像形成装置中用激光器对感光体进行照射的方法和使用该方法的图像形成装置。

背景技术

如图1所示，在传统的诸如复印机、打印机等的图像形成装置中，通过带电辊使感光体表面带上均匀的电位，再利用激光器(laser diode)发射的激光照射均匀带电的感光体表面，以清除相应的电位，从而形成静电潜像。然后，通过显影辊将显影剂转移到感光体表面上来形成可视图像，通过转印辊将感光体表面的可视图像转印到纸上。然而，根据感光体自身的特性，前一周电子图像形成后，感光体表面会有静电残留的现象，受此残留电位的影响，在下一周电子图像形成时纸张上有可能会发生残像(浓度不均匀的灰图像)，如图3中的灰块P’所示。为了克服该缺陷，通常的做法是，在带电辊使感光体表面带电前增加一个除电灯，去除掉感光体表面的残留电位，从而确保不会发生残像。该除电灯例如可以设置在如图1所示的位置a或b处。

因为要使用除电灯，所以在图像形成装置中必须为它预留必要的空间，这在一定程度上不利于装置的小型化，同时除电灯本身也需要一定的成本，所以在降低装置成本的方面也没有任何优势。另一方面，除电灯是由多个LED构成，而从LED的机能上来说，LED的功率不可随意变动，即不受控制，因此，当装置的使用环境或者由于感光体自身的偏差，在电子图像形成时还有可能会出现残像，即，出现去除残像不彻底的现象。

发明内容

本发明为了克服上述缺陷，提供了一种在图像形成装置中用激光器对感光体进行照射的方法，该方法包括：a)将需要形成图像的一页图像数据转换为一页数据位图；b)该激光器根据该一页数据位图，得到初始发光功率；c)根据该一页数据位图，判断该一页图像数据中是否有引起残像发生的部分，如果有，则进入步骤d)，如果没有，则在该一页图像数据的图像形成过程中，该激光器以该初始发光功率对该感光体进行照射；d)确定该引起残像发生的部分的起始位置，并根据该感光体的周长以及该引起残像发生的部分的该起始位置，计算得到与该引起残像发生的部分相对应的残像发生部分的起始位置；e)判断该残像发生部分的该起始位置是否在该一页的范围之内，如果不是，则在该一页图像数据的图像形成过程中，该激光器以该初始发光功率对该感光体进行照射，如果是，则进入步骤f)；f)确定该引起残像发生的部分的大小，并根据该引起残像发生的部分的大小以及该残像发生部分的该起始位置，确定该残像发生部分在该一页的范围之内的有效残像发生部分的大小；g)对该初始发光功率中与该有效残像发生部分的大小相对应的一部分初始发光功率进行改变，以获得一部分改变的发光功率；h)在该一页图像数据的图像形成过程中，该激光器以该一部分改变的发光功率对与该有效残像发生部分的大小相对应的一部分感光体进行照射，并以未改变的该初始发光功率对该感光体的其余部分进行照射。

一页数据位图是由多个像素位组成的阵列，且每个像素位分别由二进制码“1”或“0”表示，其中，一个像素位为“1”，则表示在该像素位处对应的该一页图像数据有图像数据，一个像素位为“0”，则表示在该像素位处对应的该一页图像数据没有图像数据。

步骤c)中，对该一页数据位图的该阵列进行检测，当在一行上连续检测到A个以上为“1”的像素位且在一列上连续检测到B个以上为“1”的像素位时，则判断该一页图像数据中有与该检测到的数据位图区域对应的该引起残像发生的部分，否则就判断为没有，其中，A、B是该一页数据位图中与引起残像发生的最小部分所对应的阵列的行数和列数。

步骤d)中，从该一页数据位图的开始位置起，最初检测到该引起残像发生的部分的位置为该引起残像发生的部分的该起始位置。

步骤f)中，从该引起残像发生的部分的该起始位置开始，检测并计算出在该一行连续为“1”的像素位的个数以及在该一列上连续为“1”的像素位的个数，以确定该引起残像发生的部分的大小。

在步骤g)中，根据该感光体的可使用寿命或者该感光体周围的湿度或温度，选择对该一部分初始发光功率进行改变的模式。

模式包含对该一部分初始发光功率进行增加或者减少、以及增加或者减少的量。

本发明还提供了一种图像形成装置，该图像形成装置使用如上提供的用激光器对感光体进行照射的方法。

通过使用本发明的上述方法以及使用该方法的图像形成装置，可以在不使用除电灯的情况下避免残像的发生，从而确保图像形成的质量，同时，还可以实现图像形成装置的小型化以及成本的降低。

附图说明

图1是现有技术中的图像形成装置的局部的说明图；

图2是根据本发明的实施例的方法流程图；

图3是根据本发明的实施例的一页数据位图的示意图；

图4是引起残像发生的最小部分的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施例进行详细说明。

参见图2，图2是根据本发明的实施例的用激光器对感光体进行照射的方法的流程图。和现有技术一样，在图像形成装置中设置有控制器、激光器和感光体，该图像形成装置例如与外部主机相连接。该控制器从外部主机接收需要形成图像的一页图像数据，并将一页图像数据转换为一页数据位图(步骤S21)。

参见图3，显示了一页数据位图的示意图。以一页A4纸为例，其长度L为297毫米，宽度W为210毫米。另外，以图面中的左右方向作为X轴，上下方向作为Y轴。该一页数据位图是由多个像素位组成的阵列，每个像素位都有其具体的坐标，例如，图面中的左上方的第一个像素位的坐标为(0，0)。另外，为了举例说明，图3中只显示了第一行的多个像素位。

这里，每个像素位分别由二进制码“1”或“0”表示，其中，一个像素位为“1”，则表示在该像素位处对应的一页图像数据有图像数据，一个像素位为“0”，则表示在该像素位处对应的该一页图像数据没有图像数据。例如，坐标为(500，500)的像素位处为“1”时，则表示与该像素位处对应的一页图像数据有图像数据，也就是说，在与该像素位处对应的一页纸上形成图像，例如形成黑色图像。而坐标为(0，0)的像素位处为“0”时，则表示与该像素位处对应的一页图像数据没有图像数据，也就是说，与该像素位处对应的一页纸上不形成图像，即为空白。

接着，激光器根据该一页数据位图，得到初始发光功率(步骤S22)。该初始发光功率和现有技术中的一样，对应于每个像素位上的二进制码“1”或“0”，激光器产生相应的发光功率，以便对感光体进行照射。

控制器根据该一页数据位图，判断该一页图像数据中是否有引起残像发生的部分(步骤S23)，如果有，则进入步骤S23，如果没有，则在一页图像数据的图像形成过程中，激光器以初始发光功率对感光体进行照射(步骤S29)。本例中，引起残像发生的部分例如是图3中所示的黑块P、Q。

在该步骤S23中，控制器对图3所示的一页数据位图的阵列进行检测，当在一行上连续检测到A个以上为“1”的像素位且在一列上连续检测到B个以上为“1”的像素位时，则判断一页图像数据中有与该检测到的数据位图区域对应的引起残像发生的部分，否则就判断为没有。

其中，A、B是该一页数据位图中与引起残像发生的最小部分所对应的阵列的行数和列数。图4显示了该一页数据位图中与引起残像发生的最小部分，即最小黑块所对应的阵列，其行数为A，列数为B。

具体的，根据实验结果，在一页纸张中，通常该最小黑块的长度和宽度为0.5毫米，那么根据现有技术中的解析度，即，每600个像素位的长度为25.4毫米，那么就可以计算出，A＝0.5×600/25.4＝12个，B＝0.5×600/25.4＝12个。当然，该最小黑块的长度和宽度也可以是其他值。

控制器对图3所示的一页数据位图的阵列进行检测，当在一行上连续检测到12个以上为“1”的像素位且在一列上连续检测到12个以上为“1”的像素位时，则判断一页图像数据中引起残像发生的部分，即，黑块P和Q。

接着，进入步骤S24，确定该引起残像发生的部分的起始位置，并根据感光体的周长以及引起残像发生的部分的起始位置，计算得到与引起残像发生的部分相对应的残像发生部分的起始位置。

具体的，从一页数据位图的开始位置起，最初检测到引起残像发生的部分的位置为引起残像发生的部分的起始位置。这里，一页数据位图的开始位置是该页数据位图中的最左上方的位置，其坐标为(0，0)。通常，控制器是从上方开始逐行进行检测，最初检测到黑块P的位置例如为坐标(500，500)，即黑块P的起始位置为(500，500)，同样，黑块Q的起始位置为(2000，6762)。另外，感光体例如由感光鼓来实现，其周长例如为29.4毫米，则其在数据位图中的相应长度D＝29.4×600/25.4＝694个。黑块P的起始位置(500，500)中在X轴上的坐标值不变，而将Y轴上的坐标值与感光鼓的长度D相加，即500+694＝1194，则得到与黑块P相对应的残像发生部分(例如灰块P’)的起始位置，即，灰块P’的起始位置的坐标为(500，1194)。同样，可以计算得出灰块Q’的起始位置的坐标为(2000，7420)。

判断残像发生部分的起始位置是否在一页的范围之内(步骤S25)，如果不是，则在一页图像数据的图像形成过程中，激光器以初始发光功率对感光体进行照射(步骤S29)，如果是，则进入步骤S26。

具体的，控制器判断灰块P’的起始位置(500，1194)、灰块Q’的起始位置(2000，7420)是否在一页的范围之内。本例中的纸张的长度为297毫米，那么在Y轴上的最大坐标值为297×600/25.4＝7015，控制器如果判断出灰块的起始位置在Y轴上的值大于7015，则表示该灰块的起始位置不在该一页的范围之内，也就是说，灰块Q’不在一页的范围之内，则该方法进入步骤S29；而灰块P’是在一页的范围之内，则进入步骤S26。

在步骤S26中，确定引起残像发生的部分的大小，并根据引起残像发生的部分的大小以及残像发生部分的起始位置，确定残像发生部分在一页的范围之内的有效残像发生部分的大小。

这里，控制器从引起残像发生的部分的起始位置开始，检测并计算出在一行连续为“1”的像素位的个数以及在一列上连续为“1”的像素位的个数，以确定引起残像发生的部分的区域的大小。

具体的，控制器从黑块P的起始位置(500，500)开始，检测并计算出在一行连续为“1”的像素位的个数M以及在一列上连续为“1”的像素位的个数N，将M作为该黑块P的宽度，将N作为该黑块P的长度，由此可以确定该黑块P的区域的大小。例如，M＝100，N＝600，即黑块P的长度为600个(像素位)，宽度为100个(像素位)。

之后，根据黑块P的宽度M和长度N、以及灰块P’的起始位置(500，1194)，来确定灰块P’在一页的范围之内的有效残像发生部分的大小。这里，灰块P’的起始位置为(500，1194)，将其在Y轴上的值与1194与长度N相加为1194+600＝1794，这里，1794＜7015(该纸张的长度)，则表示该灰块P’都在一页的范围之内，那么灰块P’就是有效残像发生部分，且该灰块P’的长度为N＝600，宽度为M＝100，由此确定灰块P’(有效残像发生部分)的大小。这里，由于已经确定灰块P’的起始位置和大小，因此，可以准确地找到灰块P’的具体范围。

另外，如果如前所述的步骤得到灰块R’(图未示)的起始位置例如为(500，6615)，其宽度例如为100，长度例如为600，则将其在Y轴上的值与6615与长度N相加为6615+600＝7215，其中，7215＞7015(该纸张的长度)，那么灰块R’中只有在一页的范围之内的区域才是有效残像发生部分，且其宽度是100，而长度则是7015-6615＝400，即，也确定了有效残像发生部分的大小。

由此可见，本发明中，引起残像发生的区域(黑块)的宽度与残像发生部分(灰块)以及有效残像发生部分的宽度都相同；引起残像发生的区域(黑块)的长度与残像发生部分(灰块)的长度相同，而可能与有效残像发生部分的长度不同。

对初始发光功率中与有效残像发生部分的大小相对应的一部分初始发光功率进行改变，以获得一部分改变的发光功率(步骤S27)。

这里，控制器是根据感光体的可使用寿命或者感光体周围的湿度或温度，选择对一部分初始发光功率进行改变的模式。该模式包含对一部分初始发光功率进行增加或者减少、以及增加或者减少的量。

下面，先具体说明一部分初始发光功率。对于激光器的发光功率，通常是由电流值的大小来确定，如果电流值大，则发光功率大，如果电流值小，则发光功率小。与灰块P’的大小相对应的一部分初始发光功率的电流值如表1所示，由分别与四个像素位对应的四个电流值D3、D2、D1、D0表示，本例中，从灰块P’的起始位置(500，1194)开始，按照从左到右，从上到下的顺序，与灰块P’的大小相对应的一部分初始发光功率的电流值，即，与坐标为(500，1194)，(501，1194)，(502，1194)，(503，1194)的像素位处相对应的初始发光功率的电流值分别为0A，0A，0A，0A，而与坐标为(504，1194)，(505，1194)，(506，1194)，(507，1194)的像素位处相对应的初始发光功率的电流值分别为0A，0A，0A，1A，以此类推，与灰块P’中的每个像素位处相对应的初始发光功率的电流值都已确定。另外，表1中的电流值只是为了举例，且仅给出一部分的电流值。

然后，控制器按照感光体(感光鼓)的可使用寿命或者感光体周围的湿度或温度，选择例如模式1-4中的任一个，对一部分初始发光功率的电流值进行改变。这里，模式1-4仅仅是为了举例，当然还可以有其他的不同模式。

当选择模式1时，将上述一部分初始发光功率的电流值减少10％作为一部分改变的发光功率的电流值，即一部分改变的发光功率的电流值是一部分初始发光功率的电流值的90％。如表1所示，例如，与灰块P’中坐标为(504，1194)，(505，1194)，(506，1194)，(507，1194)的像素位处相对应的一部分初始发光功率的电流值分别为0A，0A，0A，0.9A。如此，可以使灰块P’处出现的图像变淡。

当选择模式2时，将上述一部分初始发光功率的电流值减少20％作为一部分改变的发光功率的电流值，即一部分改变的发光功率的电流值是一部分初始发光功率的电流值的80％。如表1所示，例如，与灰块P’中坐标为(504，1194)，(505，1194)，(506，1194)，(507，1194)的像素位处相对应的一部分初始发光功率的电流值分别为0A，0A，0A，0.8A。如此，可以使灰块P’处出现的图像变得更淡。

当选择模式3时，将上述一部分初始发光功率的电流值增加10％作为一部分改变的发光功率的电流值，即一部分改变的发光功率的电流值是一部分初始发光功率的电流值的110％。如表1所示，例如，与灰块P’中坐标为(504，1194)，(505，1194)，(506，1194)，(507，1194)的像素位处相对应的一部分初始发光功率的电流值分别为0A，0A，0A，1.1A。如此，可以使灰块P’处出现的图像变浓。

当选择模式4时，将上述一部分初始发光功率的电流值增加20％作为一部分改变的发光功率的电流值，即一部分改变的发光功率的电流值是一部分初始发光功率的电流值的120％。如表1所示，例如，与灰块P’中坐标为(504，1194)，(505，1194)，(506，1194)，(507，1194)的像素位处相对应的一部分初始发光功率的电流值分别为0A，0A，0A，1.2A。如此，可以使灰块P’处出现的图像变得更浓。

表1

下面说明如何选择模式。如上所述，控制器是按照感光体(感光鼓)的可使用寿命，来选择例如模式1-4中的任一个。例如，当感光体的可使用寿命大于10％时，控制器选择模式1；可使用寿命大于50％时，控制器选择模式2；可使用寿命大于80％时，控制器选择模式3。

另外，控制器也可以按照感光体周围的湿度或温度来选择例如模式1-4中的任一个。例如，当温度小于10度且湿度小于15％时，控制器选择模式1；当温度大于等于27度且湿度大于等于80％时，控制器选择模式3；当温度小于27度且湿度小于80％时，控制器选择模式4。

以上有关选择模式的条件只是为了举例，当然还可以有其他的选择条件。此外，在选择模式时，也可以同时考虑感光体的可使用寿命以及感光体周围的湿度或温度。

最后，在一页图像数据的图像形成过程中，激光器以上述获得的一部分改变的发光功率对与有效残像发生部分的大小相对应的一部分感光体进行照射，并以未改变的初始发光功率对感光体的其余部分进行照射(步骤S28)。

这里，当控制器选择模式1对一部分初始发光功率的电流值进行改变时，激光器就按照与模式1的电流值相对应的发光功率对与灰块P’相对应的一部分感光体进行照射，而以未改变的初始发光功率对感光体的其余部分进行照射。

如上所述，可以看出，本发明是在一页数据位图中先检测出引起残像发生的部分，例如黑块P和Q，并根据黑块P和Q以及感光体的周长，确定在该一页的范围之内的有效残像发生部分，例如灰块P’，而在该灰块P’的区域内可能会出现用户并不希望有的残像(浓度不均匀的灰图像)。通过如上所述的方法，对与灰块P’的区域大小相对应的一部分初始发光功率进行改变，使激光器以一部分改变的发光功率对与灰块P’相对应的一部分感光体进行照射，如此，可以使形成在一页纸张上与灰块P’相对应的一部分的图像变浓或变淡，从而抵消残像。因此，可以确保图像形成的质量。

另外，本发明还提供了一种图像形成装置，该图像形成装置使用如上所述的方法来形成图像。同样，该图像形成装置也可以确保图像形成的质量。此外，由于本发明的图像形成装置中不用设置现有技术中的除电灯，因此，还可以实现图像形成装置的小型化以及成本的降低。

虽然本发明的特定实施例已被描述，但这些实施例只通过实例的方式进行表述，并不意欲限制本发明的范围。实际上，本文描述的创新方法可以通过各种其他形式实施；此外，也可以进行对本文描述的方法和系统的各种省略、替代和改变而不背离本发明的精神。附后的权利要求及其等同内容的目的是涵盖落入本发明的范围和精神内的这样的各种形式或修改。

Claims (8)

1.一种在图像形成装置中用激光器对感光体进行照射的方法，其特征在于，所述方法包括：

a）将需要形成图像的一页图像数据转换为一页数据位图；

b）所述激光器根据所述一页数据位图，得到初始发光功率；

c）根据所述一页数据位图，判断所述一页图像数据中是否有引起残像发生的部分，如果有，则进入步骤d），如果没有，则在所述一页图像数据的图像形成过程中，所述激光器以所述初始发光功率对所述感光体进行照射；

d）确定所述引起残像发生的部分的起始位置，并根据所述感光体的周长以及所述引起残像发生的部分的所述起始位置，计算得到与所述引起残像发生的部分相对应的残像发生部分的起始位置；

e）判断所述残像发生部分的所述起始位置是否在所述一页的范围之内，如果不是，则在所述一页图像数据的图像形成过程中，所述激光器以所述初始发光功率对所述感光体进行照射，如果是，则进入步骤f）；

f）确定所述引起残像发生的部分的大小，并根据所述引起残像发生的部分的大小以及所述残像发生部分的所述起始位置，确定所述残像发生部分在所述一页的范围之内的有效残像发生部分的大小；

g）对所述初始发光功率中与所述有效残像发生部分的大小相对应的一部分初始发光功率进行改变，以获得一部分改变的发光功率；

h）在所述一页图像数据的图像形成过程中，所述激光器以所述一部分改变的发光功率对与所述有效残像发生部分的大小相对应的一部分感光体进行照射，并以未改变的所述初始发光功率对所述感光体的其余部分进行照射。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一页数据位图是由多个像素位组成的阵列，且每个像素位分别由二进制码“1”或“0”表示，其中，一个像素位为“1”，则表示在该像素位处对应的所述一页图像数据有图像数据，一个像素位为“0”，则表示在该像素位处对应的所述一页图像数据没有图像数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤c）中，对所述一页数据位图的所述阵列进行检测，当在一行上连续检测到A个以上为“1”的像素位且在一列上连续检测到B个以上为“1”的像素位时，则判断所述一页图像数据中有与该检测到的数据位图区域对应的所述引起残像发生的部分，否则就判断为没有，其中，所述A、B是所述一页数据位图中与引起残像发生的最小部分所对应的阵列的行数和列数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d）中，从所述一页数据位图的开始位置起，最初检测到所述引起残像发生的部分的位置为所述引起残像发生的部分的所述起始位置。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤f）中，从所述引起残像发生的部分的所述起始位置开始，检测并计算出在一行连续为“1”的像素位的个数以及在一列上连续为“1”的像素位的个数，以确定所述引起残像发生的部分的大小。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤g）中，根据所述感光体的可使用寿命或者所述感光体周围的湿度或温度，选择对所述一部分初始发光功率进行改变的模式。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述模式包含对所述一部分初始发光功率进行增加或者减少、以及所述增加或者减少的量。

8.一种图像形成装置，其特征在于，所述图像形成装置使用如权利要求1-7中任一项所述的用激光器对感光体进行照射的方法。