CN104932218A - 光学写入设备、图像形成设备、以及光学写入控制方法 - Google Patents

Abstract

一种光学写入设备，其使用从包括沿一个方向排列的多个发光元件的发光元件阵列发射的光来将图像写在光电导体上，所述光学写入设备包含：稀疏单元，其根据图像数据的图案稀疏所输入的二进制图像数据中的像素；稀疏率设置单元，其针对图像数据的每一预定范围设置稀疏单元的稀疏率；以及发光时间改变单元，其根据稀疏率设置单元所设置的稀疏率和所设置的调色剂节省率针对稀疏单元所稀疏的二进制图像数据的每一预定范围改变发光元件阵列的发光时间。

Description

光学写入设备、图像形成设备、以及光学写入控制方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求2014年3月18日在日本提出的申请号为JP 2014-055677的日本专利申请的优先权，并将其全部内容并入此处，以作参考。

背景技术

1.发明领域

本发明涉及一种写入图像的光学写入设备、包括该光学写入设备的图像形成设备、及其光学写入控制方法。

2.相关技术描述

在诸如数字复印机和打印机的电子照相图像形成设备中，作为降低调色剂消耗的调色剂(toner)节省功能之一，已经使用了这样一种技术：对图像数据的像素进行掩码(mask)处理，以通过将黑像素转换为白像素来稀疏像素。

当设置了调色剂节省模式时，已知，在由多个低分辨率图像数据组成的阵列中，判断目标像素和外围像素之间的连续性，并且根据连续性的判断结果减少打印像素，以减少打印像素。这一技术可以在不恶化打印质量的情况下降低调色剂的消耗。

鉴于以上描述，需要防止甚至是当稀疏和写入图像数据时的图像质量恶化，并且需要减少不想要的阴影图像的输出。

发明内容

本发明的一个目的在于，至少部分地解决传统技术中的问题。

一种光学写入设备使用从包括沿一个方向排列的多个发光元件的发光元件阵列发射的光将图像写在光电导体上。所述光学写入设备包括：稀疏单元，其根据图像数据的图案稀疏所输入的二进制图像数据中的像素；稀疏率设置单元，其针对图像数据的每一预定范围设置稀疏单元的稀疏率；以及发光时间改变单元，其根据稀疏率设置单元所设置的稀疏率和所设置的调色剂节省率针对稀疏单元所稀疏的二进制图像数据的每一预定范围改变发光元件阵列的发光时间。

一种光学写入控制方法使用从包括沿一个方向排列的多个发光元件的发光元件阵列发射的光将图像写在光电导体上。所述光学写入控制方法包括：根据图像数据的图案稀疏所输入的二进制图像数据中的像素；针对图像数据的每一预定范围设置稀疏时的稀疏率；以及根据设置时所设置的稀疏率和所设置的调色剂节省率针对稀疏时所稀疏的二进制图像数据的每一预定范围改变发光元件阵列的发光时间。

当结合附图进行考察时，通过阅读以下对本发明的当前优选实施例的详细描述，将更好地理解本发明上述以及其它目的、特性、优点与技术和工业上的重要性。

附图说明

图1是图示了根据本发明的一个实施例的包括光学写入设备的图像形成设备的示意性配置的方框图；

图2是图示了图像形成设备中机械单元的配置示例的示意图；

图3是图示了图1中写入控制电路502的功能配置示例的方框图；

图4(a)到4(d)是图示了根据本发明的该实施例的用于检测图像图案的方法的一个示例的解释图；

图5是图示了根据本发明的用于设置稀疏率的方法的一个示例的解释图；

图6是图示了根据本发明的用于设置发光时间的方法的一个示例的解释图；

图7是图示了根据本发明的第一实施例的光学写入控制方法的处理过程的流程图；

图8是图示了根据本发明的第二实施例的光学写入控制方法的处理过程的流程图；

图9是接续图8的流程图；

图10(a)到10(d)是图示了3倍浓度转换中因不同稀疏率所产生的图像图案的一个示例的图；

图11(a)到11(d)是图示了4倍浓度转换中因不同稀疏率所产生的图像图案的一个示例的图；以及

图12是图示了用于解释传统调色剂节省技术中的问题的图像图案的一个示例的图。

具体实施例

以下，参考附图详细描述实现本发明的示范性实施例。

将描述根据本发明的一个实施例的包括光学写入设备的图像形成设备的配置。图1是图示了图像形成设备的示意性配置的方框图，以及图2是图示了图像形成设备中的机械单元的配置示例的示意图。这一实施例中的图像形成设备是数字复印机。

如图1中所示的，这一图像形成设备包括用作读取文档的读取单元的读取单元100、用作其中存储有关所读取文档的图像信息的存储单元的图像信息存储单元300、以及用于将所存储的图像信息复印在转印纸上的写入单元500。所述图像形成设备还包括用于执行和控制一系列处理的引擎控制单元200以及用作在这一引擎控制单元200上执行按键输入等的操作单元的操作单元400。

读取单元100包括接触图像传感器2、图像放大器电路102、模拟至数字(AD)转换电路103、黑点(shading)校正电路104、图像处理电路105、同步控制电路106、读取控制电路107、以及扫描器驱动单元108。

引擎控制单元200包括系统控制电路201和驱动控制电路202。

图像信息存储单元300包括多个图像存储器单元301。

操作单元400包括操作控制电路401和操作面板402，且操作面板402包括液晶显示面板和各种类型的输入按键。

写入单元500包括写入控制电路502、行式打印头(LPH)5、打印机驱动单元505。以下，将参考图3详细描述写入控制电路502。打印机驱动单元505是以下将参考图2加以描述的用于形成图像的机械单元。写入单元500是根据本发明的该实施例的光学写入设备。

LPH 5是包括沿一个方向排列的多个发光元件的发光元件阵列，且在这一实施例中，一行的LPH 5由按锯齿(zigzag)形式连接的3个LPH 5A、5B、以及5C构成。通过将包括沿一个方向布置的作为发光元件的发光二极管(LED)的发光二极管(LED)阵列与自收敛棒透镜阵列相结合，来构造LPH 5A、5B、以及5C的每个，然而，也可以将诸如有机场致发光(EL)元件的其它发光元件用作发光元件。

引擎控制单元200中的系统控制电路201具有控制整个图像形成设备的功能，并且控制读取控制电路107、同步控制电路106、图像存储器单元301、操作单元400、以及写入控制电路502中的图像数据传送等。驱动控制电路202也由系统控制电路201控制，其驱动扫描器驱动单元108和打印机驱动单元505的每个马达等，并且使图2中所示的每一个单元操作，以平稳地控制传递将要读取的文档以及传送纸和形成图像的一系列处理。

将参考图1和2描述读取单元100。

当操作员从图2中所示的文档插入端口110插入时，通过传递辊1的旋转，文档被传递通过接触图像传感器2和写辊3之间的空间。附接于接触图像传感器2的发光二极管(LED)用光来照射所传递的文档。于是，使对应于文档图像的反射光在接触图像传感器2上形成图像，以读取图像信息。将具有所读取的图像信息的文档发送到文档接收器120上。

将在接触图像传感器2上形成的文档图像转换为电信号，图1中所示的图像放大器电路102放大其模拟图像信号。AD转换电路103针对每一个像素，将图像放大器电路102所放大的模拟图像信号转换为多值的数字图像信号。

与从同步控制电路106所输出的时钟同步地将所转换的数字图像信号输入黑点校正电路104中，并且校正因光量不均匀、接触玻璃上的污垢、传感器的灵敏度不均匀等所导致的失真。

为了由图像处理电路105记录，将所校正的数字图像信号转换为数字图像信息，并且将数字图像信息写入图像信息存储单元300中的图像存储器单元301中。

引擎控制单元200中的系统控制电路201控制读取控制电路107，而读取控制电路107控制同步控制电路106的操作。引擎控制单元200中的驱动控制电路202控制扫描器驱动单元108，而扫描器驱动单元108控制诸如图2中所示的传递辊1的机械单元的操作。

将描述用于使用写入图像存储器单元301中的数字图像信息在转印纸上形成图像的写入单元500(根据本发明的光学写入设备)的功能。

图1中所示的写入单元500从图像存储器单元301接收数字图像信息的输入。在数字图像信息的流程中，具有600dpi的像素浓度的像素二进制图像数据与传送参考时钟同步，并且两个像素并行地将其从图像存储器单元301传送到写入控制电路502。写入控制电路502于其中将两个像素并行传送的图像信息合成于一行，将600dpi的一个像素转换为具有1200dpi的4个像素的多值图像数据，将所述多值图像数据分成3份，将所划分的图像数据赋予LPH 5A、5B、以及5C，且通过4个像素同时传送数据。

已经照惯例建立了直到图1中的图像信息存储单元300的系统，但在与在将数字图像信息写入该写入单元500之后在写入控制电路502中所执行的调色剂节省相关的处理中存在一个特性。

将参考图2描述这一图像形成设备中的写入单元500中的机械单元所执行的图像形成处理。

图2中所示的图像形成设备包括在主体中沿箭头所示的方向旋转的光电导体鼓4，而且包括沿旋转方向围绕光电导体鼓4依次布置的充电充电器(charging charger)6、LPH 5、显影单元7、转印带电器(transfer charger)9、以及分离带电器(separat ion charger)10。将一对儿定位辊(将其称为一对儿对齐辊)8提供在转印带电器9的上游的转印纸传递通道的预定的位置。将传递单元11和定影单元12顺序地排列在分离带电器10的下游。写入单元500中的机械单元由这些部件构成。

充电充电器6是所谓的电晕充电器，其具有栅网，该栅网对光电导体鼓4的外周边上的光电导体表面均匀地进行充电。例如，其充电的电压约为-1200V。

LPH 5是以上所提到的发光元件阵列的行打印头，并且使用通过自收敛棒透镜从每一LED元件发射的光来照射光电导体鼓4的被充电的光电导体表面。

当根据数字图像信息使用来自LPH 5的光照射光电导体鼓4的充电的光电导体表面时，由于光电导现象，光电导体表面上的被照射部分的电荷流至光电导体鼓4的地，然后消失。

如果使LED元件在具有低文档浓度的部分中不发射光，而在具有高文档浓度的部分中发射光，则在光电导体鼓4的光电导体表面上形成符合图像的浓度的静电潜像。使用显影单元7中的调色剂显影这一静电潜像。由于搅拌使显影单元7中的调色剂带负电，并且仅附着于光电导体表面上的被光照射的部分。例如，将大约-700V的偏压施加于将显影单元7中的调色剂附着于的显影辊。

选择转印纸，并且将其从纸储存单元60中的3个卷纸馈送单元61-63和手工纸馈送单元64加以馈送。通过该对儿定位辊8夹紧转印纸的前端，并且在预定的时间将转印纸传递到其中光电导体鼓4和转印带电器9相对的传送位置。当转印纸穿过所述转印位置时，转印带电器9将光电导体鼓4的表面上的调色剂图像转印在转印纸上。

转印纸被分离带电器10与光电导体鼓4相分离，从传递单元11传递，并且被传输到定影单元12。定影单元12将所转印的调色剂图像定影在转印纸上。第一纸排出辊13将其上定影了调色剂图像的转印纸排出到设备之外的记录纸接收器14或者由第二纸排出辊15排出到写入单元500上方的纸排出盘16。

写入单元500中的机械单元的配置是一个示例，且可以采用任何这样的配置：如果该配置包括使用从发光元件阵列发射的光将图像写在光电导体上的光学写入设备。

所述配置可以包括其中存储纸张状转印纸的纸馈送单元，并且可以包括直接转印系统或者间接转印系统的彩色图像形成单元。

将参考图3描述图1中所示的写入单元500中的写入控制电路502的功能。图3是图示了写入控制电路502的功能配置示例的方框图。

数据转换单元510接收从图像信息存储单元300所传送的数字图像信息，并且将数字图像信息转换为图像数据。

图像存储器控制单元511针对每一行重新排列数据转换单元510所转换的图像数据。图像图案检测单元512和浓度转换处理单元513接收每一行的图像数据。

图像图案检测单元512根据相对所设窗口长度的黑与白改变点的数目，检测(识别)每一行的图像数据的图像图案。

浓度转换处理单元513对每一行的图像数据执行图像浓度转换。在这一实施例中，浓度转换处理单元513对300dpi的输入图像执行4倍转换，对400dpi的输入图像执行3倍转换，以及对600dpi的输入图像执行双倍转换。在这一实施例中省略了这一描述，但可以对200dpi的输入图像执行6倍浓度转换。这一浓度转换处理单元513是对图像数据执行浓度转换的单元。

根据图像图案检测单元512所检测的图像图案的结果和所设置的调色剂节省率，调色剂节省单元514设置稀疏图案，换句话说，对浓度转换处理单元513已经对其执行了浓度转换的图像数据执行稀疏。

图像图案检测单元512和调色剂节省单元514对应于稀疏图像数据中像素的稀疏单元和针对每一预定的范围设置稀疏单元的稀疏率的稀疏率设置单元。

图像图案检测单元512是一个图像图案检测单元，且调色剂节省单元514根据图像图案检测单元512所检测的图案的种类设置不同的稀疏率(对应于稀疏量)。

可以设置用于检测调色剂节省率和图像图案的窗口长度，并且通过图1中所示的操作单元400对其加以改变。

像素计数/比较单元515计数和比较浓度转换处理单元513已对其执行了图像浓度转换的图像数据的像素的数目以及调色剂节省单元514所稀疏的图像数据的像素的数目。像素计数/比较单元515为每一行计算相对于所设置的调色剂节省率的误差。

发光控制单元516根据像素计数/比较单元515所计算的误差的结果来“确定发光时间的下限值”以及“确定不同于前一行的发光时间差的上限值”，以计算发光时间。像素计数/比较单元515也可以计算发光时间。

像素计数/比较单元515和发光控制单元516对应于发光时间改变单元，其根据稀疏率和所设置的调色剂节省率，针对稀疏单元所稀疏的二进制图像数据的每一预定的范围改变作为发光元件阵列的LPH 5的发光时间。

划分调色剂节省单元514所稀疏的图像数据和发光控制单元516所计算的发光时间的控制信号，并且将它们传输到形成LPH 5的3个LPH 5A、5B、以及5C。

提供给写入控制电路502的微型计算机或者图1中所示的系统控制电路201中的微型计算机(也用作提供给写入控制电路502的微型计算机)执行这些功能中的每一个功能。

将参考图4描述根据本发明的用于检测图像图案的方法的一个示例。由图像图案检测单元512执行这一图像图案检测。

半色调点部分表示诸如图12中所示的在图像数据的一个预定的范围内具有许多改变点的600dpi的图像的图像。

图4中的区块(a)、(b)、(c)、以及(d)分别表示了半色调点部分的示例1、半色调点部分的示例2、字符/行描绘部分的一个示例、以及全像素打印部分的一个示例。图4中的改变点表示从黑变化为白或者从白变化为黑的点。区块(a)和(b)中所示的半色调点部分的点间隔n基本上恒定，这意味着在窗口长度N的窗框中将图像从黑变化为白或者从白变化为黑的次数(黑-和-白变化的次数)基本上恒定。

相比之下，区块(c)中所示的字符/行描绘部分中的黑-和-白的变化的次数小于半色调点部分中的黑-和-白的变化的次数，并且其点间隔n不是常数。区块(d)中所示的全像素打印部分不具有改变点，因为打印了窗口长度N内的整个部分。通过检测黑-和-白变化的次数的差异以及窗口长度N的窗框中的点间隔n，来检测图像图案。

可以使用图1中所示的操作单元400中的操作面板402适当地改变指定其中检测到黑-和-白变化次数的图像数据的范围的窗口长度N的设置。在这一情况下，操作单元400对应于改变窗口长度的设置的设置改变单元。

将参考图5描述一种设置稀疏率的方法。图5是将调色剂节省率设置为50％以及将窗口长度设置为6时双倍浓度转换的一个示例。

在最上一行中，确定图案A为字符/行描绘，因为图案A具有2个改变点。确定图案B为半色调点，因为图案B具有5个改变点。确定图案C为全像素打印部分，因为图案C不具有改变点。

在图案A中，不沿垂直行执行稀疏。

在图案B中，将稀疏率设置为25％，双倍转换之后的1200dpi中，在第一列中将打印率设置为50％，在第二列中不执行稀疏(打印率是100％)。

在图案C中，将稀疏率设置为50％，在双倍转换之后的1200dpi中，在第一列和第二列中将打印率都设置为50％。

图案B和C具有不同的稀疏率设置。在图案C中，定义了较大的稀疏率，因为打印了所有像素，而且稀疏对图像几乎没有影响。在从600dpi到1200dpi的双倍浓度的情况下，可以自由地改变稀疏中的打印点位置设置。

将参考图6描述用于设置发光时间的方法。图6是图示了用于在图5中设置了稀疏率之后设置发光时间的方法的解释图。

在第一列中，由于在1200dpi转换中在20个像素中的转换之后打印的11个像素，稀疏率是45％，且打印率是55％。当打印示为a的像素时，调色剂节省率未能达到50％。因此，将发光时间调整如下。

调色剂节省率50％/打印率55％＝发光时间90％。

通过将发光时间设置为90％，来实现50％的调色剂节省率。

在第二列中，由于在1200dpi转换中在20个像素中的转换之后打印的14个像素，稀疏率是30％，且打印率是70％，所以当打印示为b的像素时，调色剂节省率未能达到50％。因此，将发光时间设置如下。

调色剂节省率50％/打印率70％＝发光时间71％。

通过将发光时间设置为71％，来实现50％的调色剂节省率。

将参考图7-9描述当图3中所示的写入控制电路502致使微型计算机执行用于控制发光时间的方法时控制处理(处理过程)的流程。在这些图中，将“步骤”缩写为“S”。仅由微型计算机执行每一步骤中的处理。

图7是图示了根据本发明的第一实施例的光学写入控制方法的处理过程的流程图；

当这一处理开始时，在步骤101中设置调色剂节省率Sr，然后，在步骤102中设置在不执行稀疏的情况下的发光时间。

在步骤103中确认是否输入了图像。如果没有输入图像，则微型计算机等待，直至确认输入了图像。如果确认输入了图像，则处理前进至步骤104。

在步骤104中，判断是否启动了调色剂节省模式，如果判断结果是“否”，则处理前进至步骤105。在不稀疏的情况下，在对图像数据执行了简单双倍浓度处理之后，处理前进至步骤113，并且使LPH 5中的LED元件发射光，持续在步骤102中所设的设置发光时间。

简单双倍浓度意指将一个像素转换为n倍个像素，图12中的区块(a)图示了在不进行稀疏控制的情况下双倍的简单双倍浓度的一个示例。

如果在步骤104确定“启动”了调色剂节省模式，则处理前进至步骤106，以计数一行中的像素的数目，并且保持转换为1200dpi的值(Na)。

接下来，在步骤107中检测图像图案。在图像图案检测中，通过使用一行上的点的数目设置窗口长度，并且考虑到黑-和-白改变点的数目和在跨越2个改变点之后的点间隔，来判断以下3个图案中的哪一图案对应于某一图像图案。

●当改变点的数目是预定的数目或者少于预定的数目并且点间隔不同时，确定图像图案是“行描绘/字符”。

●当改变点的数目超过预定的数目并且点间隔几乎均匀重复时，确定图像图案是“半色调点部分”。

●当不存在改变点时，确定图像图案是“全像素打印”。

如果检测到“行描绘/字符”图案，则处理前进至步骤108，以执行数据稀疏设置A(无稀疏)。如果检测到“半色调点部分”图案，则处理前进至步骤109，以执行数据稀疏设置B(25％的稀疏)。如果检测到“全像素打印”图案，则处理前进至步骤110，以执行数据稀疏设置C(50％的稀疏)。

在任何情况下，针对图像数据的每一预定的范围(在这一情况下，是一行)设置稀疏率，并且判断在执行双倍浓度处理以及将600dpi的一个点转换为1200dpi的4个点时将打印的点是否出于对应于一个黑像素的4个点中。

接下来，处理前进至步骤111，以计数在双倍浓度处理和稀疏之后图像数据每一行中的像素的数目(Nb)。在步骤112中，将稀疏(1200dpi转换)之前的一行中的像素的数目Na与双倍浓度处理和稀疏(1200dpi)之后的一行中的像素的数目Nb进行比较。

如果在步骤101中设置的调色剂节省率Sr与像素的数目Na的乘积等于像素的数目Nb，则处理前进至步骤113，以使LPH 5中的LED元件发光持续步骤102中所设置的发光时间。

如果调色剂节省率Sr与像素的数目Na的乘积不等于像素的数目Nb，则处理前进至步骤114，并且针对每一行计算发光时间，以使调色剂节省率等于在步骤101中所设置的调色剂节省率Sr。使用如图6中所示的与所设置的发光时间的比率(百分比)计算发光时间。在步骤115，使LPH 5中的LED元件发光持续所计算的发光时间。

在步骤113或者115中的光发射之后，处理前进至步骤116，以判断针对所有行的处理是否结束。如果没有结束，处理返回至步骤104，以针对下一行重复每一步骤的处理。如果在步骤116中确定针对所有行的处理结束，则图7中的处理结束。

根据第一实施例的控制发光时间的方法可以形成满足调色剂节省率的图像。

然而，整个图像可能褪色，或者可能会在行之间形成看上去呈条纹状脱色的图像，因为在第一实施例中没有定义发光时间的下限值。当与前一行相比发光时间的变化量大，则打印浓度显著改变，而且可能形成看上去呈条纹状脱色的图像。

将描述其中已经改进了这一方面的根据第二实施例的控制发光时间的方法。

图8和9是图示了当微型计算机执行根据第二实施例的控制处理时的处理的流程(过程)的流程图。图8和9是图示了一系列处理的流程图，但为了便于说明，它们分别在两个流程图中说明，并且在两个流程图之间，按A、B、以及C的相同的端点符号连接了流程线路。

当开始控制处理时，在图8中的步骤201中设置调色剂节省率Sr，并且在步骤202设置发光时间的下限值Tmin。另外，在步骤203中设置在各行之间的发光时间的变化量的上限值△Tmax，以及在步骤204中设置不执行稀疏情况下的发光时间。

在步骤205中确认是否输入了图像。如果没有输入图像，则微型计算机等待，直至确认输入了图像。如果确认输入了图像，则处理前进至步骤206。

在步骤206中，判断是否启动了调色剂节省模式，如果判断结果是“否”，则处理前进至步骤207。在步骤207中，在不稀疏的情况下，在对图像执行简单双倍浓度处理之后，处理前进至图9中的步骤215，并且使LPH 5中的LED元件发射光持续在步骤204中所设的设置发光时间。

如果在步骤206中确定“启动”了调色剂节省模式，则处理前进至步骤208，以计数一行中的像素的数目，并且保持转换为1200dpi的值(Na)。

接下来，在步骤209中检测图像图案。在图像图案检测中，按与第一实施例中相类似的方式，通过使用一行上的点的数目设置窗口长度，并且考虑跨越2个改变点之后的黑-和-白改变点的数目，来检测“行描绘/字符”、“半色调点部分”、以及“全像素打印”的3种图案中的哪一种图案对应于某一图像图案。

如果检测到“行描绘/字符”图案，则处理前进至步骤210，以执行数据稀疏设置A(无稀疏)。如果检测到“半色调点部分”图案，则处理前进至步骤211，以执行数据稀疏设置B(25％的稀疏)。如果检测到“全像素打印”图案，则处理前进至步骤212，以执行数据稀疏设置C(50％的稀疏)。

在任何情况下，针对图像数据的每一预定的范围(在这一情况下，是一行)设置稀疏率，并且判断在执行双倍浓度处理以及将600dpi的一个点转换为1200dpi的4个点时要打印的点是否出于对应于一个黑像素的4个点中。

接下来，处理前进至步骤213，以计数双倍浓度处理和稀疏之后的图像数据的每一行中的像素的数目(Nb)。在图9中的步骤214中，将稀疏(1200dpi转换)之前的一行中的像素的数目Na与双倍浓度处理和稀疏(1200dpi)之后的一行中的像素的数目Nb进行比较。

如果在步骤201中设置的调色剂节省率Sr与像素的数目Na的乘积等于像素的数目Nb，则处理前进至步骤215，以使LPH 5中的LED元件发光持续步骤204所设置的发光时间。

如果调色剂节省率Sr与像素的数目Na的乘积不等于像素的数目Nb，则处理前进至步骤216，并且针对每一行计算发光时间Ts，以使色剂节省率等于在步骤201中所设置的调色剂节省率Sr。

另外，在步骤217中，还计算相对前一行的发光时间的变化量△T。

在步骤218中，在步骤203中所设置的各行之间的发光时间的变化量的上限值△Tmax和在步骤217中所计算的相对前一行的发光时间的变化量△T之间进行比较。

如果ΔTmax等于或者小于ΔT，则根据步骤219中的变化量的上限值△Tmax计算发光时间Tx。在步骤220中，在步骤202中所设置的下限值Tmin和在步骤219中所设置的发光时间Tx之间进行比较。

如果Tmin等于或者大于Tx，则处理前进至步骤223，并且使LPH 5中的LED元件根据步骤202中所设置的发光时间下限值Tmin反射光。如果Tmin小于Tx，则处理前进至步骤224，并且在步骤219使LPH 5中的LED元件发射光，持续在步骤219所计算的发光时间Tx。

如果在步骤218中的比较中ΔTmax大于ΔT，则在步骤221中，在步骤216中所计算的发光时间Ts和在步骤202中所设置的发光时间下限值Tmin之间进行比较。

如果Tmin等于或者小于Ts，则处理前进至步骤222，并且使LPH 5中的LED元件发射光持续在步骤216中所设置的发光时间Ts。

如果Tmin大于Ts，则处理前进至步骤223，并且使LPH 5中的LED元件用在步骤202中所设置的发光时间下限值Tmin发射光。

如果在步骤215、222、223、以及224的任何之一中光发射结束，则在步骤225中判断是否对所有行的处理结束。如果没有结束，则处理返回至图8中的步骤206，以针对下一行重复以上所描述的每一步骤的处理。如果在步骤225中确定对所有行的处理结束，则图8和9中的处理结束。

根据第二实施例，设置发光时间的下限值可以防止图像过度褪色，并且可以防止形成看上去呈条纹状脱色的图像。

设置发光时间的变化量的上限值可以明显降低相对前一行的发光时间的差。因此，减小了打印浓度的变化，从而可以防止形成看上去呈条纹状脱色的图像。

通过比较发光时间的下限值Tmin、根据各行之间的发光时间的变化量的上限值ΔTmax所计算的发光时间Tx、以及为了使调色剂节省率等于设置的调色剂节省率Sr而计算的发光时间Ts，获得适合于目标图像的发光时间。这一处理可以满足调色剂节省率，并且形成具有较少恶化的图像。

在每一个实施例中，使用黑-和-白改变点的数目来检测图像数据的图案，然而，例如，也可以使用n×n的矩阵图案来检测图像图案。

图7或者图8和9中所示的流程图的处理包括用于使用从包括沿一个方向上排列的多个发光元件的发光元件阵列发射的光将图像写在光电导体上的光学写入控制方法的每一过程。

换句话说，所述处理包括根据图像数据的图案来稀疏所输入的二进制图像数据中的像素以及针对图像数据的每一预定范围设置稀疏率的稀疏率过程。所述处理还包括根据稀疏率设置过程中所设置的稀疏率和所设置的调色剂节省率，针对稀疏过程中所稀疏的二进制图像数据的每一预定范围改变发光元件阵列的发光时间的发光时间改变过程。

这些流程图的处理对应于致使使用从包括沿一个方向上排列的多个发光元件的发光元件阵列发射的光来将图像写在光电导体上的设备中的计算机执行所述过程的每一步骤的计算机程序。

将参考图10和11描述3倍和4倍浓度的打印点设置。

图10图示了其中从400dpi到1200dpi执行3倍浓度打印点设置的情况的一个示例，且图11图示了其中从300dpi到1200dpi执行4倍浓度打印点设置的情况的一个示例。

图10和11中的区块(b)、(c)、以及(d)分别图示了当稀疏率是0％(无稀疏)时、当稀疏率是50％时、以及当稀疏率是25％时的在浓度转换之后的图像数据的打印点图案。

在这些实施例中，通过将它们划分为0到3的四个组，设置浓度转换之后的打印点。在图10和11中的区块(a)中构成转换为1200dpi的像素的点处的圆圈中所描述的数目对应于组0到3.

例如，在图10和11的区块(c)中所示的50％的稀疏率中，将4个组中的“0”和“3”的两个组设置为将要打印。相类似，在区块(d)中所示的25％的稀疏率中，将“0”、“1”、以及“3”的三个组设置为将要打印。

在这一情况下，图3中所示的写入控制电路502中的调色剂节省单元514根据调色剂节省率，针对每一所检测的图像图案预先设置将要打印组，并且根据该设置来转换打印数据。在这一实施例中，由所划分的0、1、2、以及3的四个组来设置打印，然而也可以改变组的组合以及组的数目。

图10和图11中的区块(a)图示了针对其执行降低简单3倍浓度转换和4倍浓度转换的图像数据的打印点图案。

如果仅将打印率定义为如图10和11的区块(c)中所示的50％，则可以形成类似于阴影(hatching)的图像。在根据本发明的控制中，当从图像图案的检测中检测到半色调点部分时，设置诸如区块(d)中的那种稀疏图案。针对每一行控制发光时间，以防止类似于阴影的图像的形成，并且实现50％的调色剂节省率。

从图10的区块(d)获得发光时间。

第一和第二列具有1200dpi转换中所打印的12个像素中的8个像素，稀疏率是33.3％，且打印率是67％。为了实现50％的调色剂节省率，要求“50％/打印率67％＝发光时间75％”。因此，将发光时间设置为75％。

第三列具有1200dpi转换中所打印的12个像素中的12个像素，稀疏率是0％，且打印率是100％。为了实现50％的调色剂节省率，要求“50％/打印率100％＝发光时间50％”。因此，将发光时间设置为50％。

接下来，从图11中的区块(d)中获得发光时间。

第一和第二列具有1200dpi转换中所打印的16个像素中的8个像素，且稀疏率是50％，等于调色剂节省率。于是，发光时间保持为默认。

第三和第四列具有1200dpi转换中所打印的16个像素中的16个像素，稀疏率是0％，打印率是100％。为了实现50％的调色剂节省率，要求“50％/打印率100％＝发光时间50％”。因此，将发光时间设置为50％。

所述实施例中的每一个实施例均描述了当用从低分辨率向高分辨率的浓度来转换图像数据并且稀疏打印点时所应用的本发明的一个示例，然而这并非必须的，也可以将本发明类似地应用于其中不转换图像数据的浓度、而稀疏打印点的情况。

所述示例已经描述了针对作为图像数据的一个预定的范围的每一行检测图像的图案和计算发光时间，然而，所述预定的范围并不局限于一行，也可以是多行。

根据本发明的实施例描述了通过按锯齿形式连接3个LPH而构造的发光元件阵列的示例，然而，也可以适当地改变将要使用的LPH的数目和类型。例如，可以根据最大写宽度来改变将要使用的LPH的数目。

在其中连接点处于发光元件阵列之间的配置中，如果在传统技术中仅使用LPH发光元件控制来执行调色剂节省，则在LPH之间可能出现浓度的不均匀。然而，根据本发明，可以减少LPH之间的浓度不均匀性，因为针对图像数据的每一预定的范围改变了稀疏率和发光时间。

可以将图7或者图8和9中的流程图中所示的计算机程序配置为预先存储在图1中所示的系统控制电路201中的微型计算机的内存中或者图像形成设备的写入控制电路502中，并且由中央处理器(CPU)来读取和操作。

内置的计算机可以读取存储在记录介质中的这一程序，如果将图像形成设备连接于网络，也可以从外部下载计算机程序来使用。

根据本发明的图像形成设备包括根据本发明的光学写入设备，然而，图像形成设备的示例无疑不仅可以包括复印机，也包括打印机、传真机、以及具有这些功能的多功能外设。本发明也适用于当按调色剂节省模式打印从外部接收的图像数据和从记录介质读取的图像数据、以及通过读取文档所获得的图像数据时的情况。

已经描述了根据本发明的实施例，然而，上述实施例中每一个单元的具体配置和处理的内容并不局限于以上所描述的具体配置和处理内容。

当然，本发明并不局限于以上所提到的实施例，而且除了本发明包括所附权利要求中每一权利要求中所描述的技术特性之外，绝未对本发明加以限制。

另外，也可以对以上所描述的配置示例、操作示例、变化示例等适当地进行修改或者添加，也可以删除它们的某一部分，并且可以有选择地对它们进行组合，只要它们之间互相保持一致即可。

一个实施例可以甚至是当稀疏和写入图像数据时，防止图像质量恶化，且减少不想要的阴影图像的输出。

对于一个完整与清晰的公开专利，尽管已针对具体实施例描述了本发明，然而所附权利要求并非因此受到限制，而应将其视为体现了本领域技术人员可以意识到的明确落入此处所给出的基本阐述的范围的所有修改和可选择的结构。

Claims (10)

1.一种光学写入设备，其使用从包括沿一个方向排列的多个发光元件的发光元件阵列发射的光将图像写在光电导体上，所述光学写入设备包含：

稀疏单元，其根据图像数据的图案稀疏所输入的二进制图像数据中的像素；

稀疏率设置单元，其针对图像数据的每一预定范围设置稀疏单元的稀疏率；以及

发光时间改变单元，其根据稀疏率设置单元所设置的稀疏率和所设置的调色剂节省率针对稀疏单元所稀疏的二进制图像数据的每一预定范围改变发光元件阵列的发光时间。

2.根据权利要求1所述的光学写入设备，还包含对所输入图像数据执行浓度转换的浓度转换单元，其中，

所述稀疏率设置单元针对浓度转换之后的图像数据设置稀疏率，且所述稀疏单元稀疏浓度转换之后的图像数据中的像素。

3.根据权利要求1或者2所述的光学写入设备，其中，所述图像数据的预定范围是一行。

4.根据权利要求1-3的任何之一所述的光学写入设备，其中，所述稀疏率设置单元包括检测图像数据的图案的图像图案检测单元，且所述稀疏率设置单元根据图像图案检测单元所检测的图案的种类设置不同的稀疏率。

5.根据权利要求4所述的光学写入设备，其中，所述图像图案检测单元检测所设窗口长度中的图像数据的黑和白变化的数目，以检测图像图案。

6.根据权利要求5所述的光学写入设备，还包含改变窗口长度的设置的设置改变单元。

7.根据权利要求1-6的任何之一所述的光学写入设备，其中，将下限值提供给发光时间改变单元所改变的发光时间。

8.根据权利要求3所述的光学写入设备，其中，将上限值提供给每一行中的发光时间中的变化量。

9.一种包含根据权利要求1-8的任何之一的光学写入设备的图像形成设备。

10.一种光学写入控制方法，其使用从包括沿一个方向排列的多个发光元件的发光元件阵列发射的光将图像写在光电导体上，所述光学写入控制方法包含：

根据图像数据的图案稀疏所输入的二进制图像数据中的像素；

针对图像数据的每一预定范围设置稀疏时的稀疏率；以及

根据所述设置时所设置的稀疏率和所设置的调色剂节省率针对稀疏时所稀疏的二进制图像数据的每一预定范围改变发光元件阵列的发光时间。