CN103246184B - 用于多次执行曝光的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

一种用于多次执行曝光的图像形成装置包括：曝光单元，被配置为基于图像数据对感光部件执行第一曝光以及对通过第一曝光被曝光的感光部件执行第二曝光；确定单元，被配置为确定要基于图像数据被形成的图像的类型；和控制单元，被配置为控制曝光单元，使得当图像的类型是字符时基于图像数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值大于当图像的类型是图片时基于图像数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值。

Description

用于多次执行曝光的图像形成装置

技术领域

本发明涉及利用电子照相方法等执行图像形成的图像形成装置，诸如打印机或复印机。

背景技术

日本专利特开No.5-294005公开了一种图像形成装置，该图像形成装置使用包含多个光源的VCSEL（垂直腔表面发射激光器）通过多个光束一并扫描感光部件以加速图像形成。

在使用多个光束扫描的图像形成装置中，由于元件之间的差异或不均匀的扫描线间隔，沿光束扫描感光部件的扫描方向产生条带。为了抑制图像质量的劣化，日本专利特开No.2004-109680公开了一种图像形成装置，该图像形成装置执行其中基于同一图像数据对感光部件的表面多次曝光的所谓的多重曝光。

多重曝光使得能够抑制当通过多个光束扫描感光部件时引起的图像质量的劣化。然而，由于重叠的光束的光斑位置可能会偏移，因此潜像会模糊，并且图像锐度可能降低。这导致特别需要鲜锐地再现的字符图像的质量的劣化。

发明内容

本发明提供解决上述的问题并且保持所形成的图像的质量的用于执行多重曝光的图像形成装置。

根据本发明的第一方面，一种用于基于图像数据形成图像的图像形成装置包括：感光部件；曝光单元，被配置为基于图像数据对感光部件执行第一曝光以及对通过第一曝光被曝光的感光部件执行第二曝光；确定单元，被配置为确定要基于图像数据被形成的图像的类型；和控制单元，被配置为控制曝光单元，使得当确定单元确定图像的类型是字符时基于图像数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值大于当确定单元确定图像的类型是图片时基于图像数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值。

根据本发明的第二方面，一种用于基于图像数据形成图像的图像形成装置包括：感光部件；曝光单元，被配置为基于图像数据将感光部件曝光N次（N为不小于2的整数）；确定单元，被配置为确定要基于图像数据被形成的图像的类型；和控制单元，被配置为当确定单元确定图像的类型是字符时，获得不大于N并且足以确保图像的浓度的曝光计数并且控制曝光单元以如获得的计数那样多的次数执行曝光以形成图像，而当确定单元确定图像的类型为图片时，控制曝光单元以执行曝光N次以形成图像。

根据本发明的第三方面，一种用于基于图像数据形成图像的图像形成装置包括：感光部件；曝光单元，被配置为基于与包含于图像数据中的一个像素对应的像素数据，对于感光部件执行第一曝光和第二曝光；确定单元，被配置为确定包含于图像数据中的像素数据的类型；和控制单元，被配置为控制曝光单元，使得当确定单元确定包含于图像数据中的像素数据是与构成字符的像素对应的像素数据时基于像素数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值变得大于当确定单元确定包含于图像数据中的像素数据是与构成图片的像素对应的像素数据时基于像素数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值。

根据本发明的第四方面，一种用于基于图像数据形成图像的图像形成装置包括：感光部件；曝光单元，被配置为基于与包含于图像数据中的一个像素对应的像素数据将感光部件曝光N次（N为不小于2的整数）；确定单元，被配置为确定包含于图像数据中的像素数据的类型；和控制单元，被配置为当确定单元确定包含于图像数据中的像素数据是与构成字符的像素对应的像素数据时，获得不大于N并且足以确保像素的浓度的曝光计数并且控制曝光单元以如获得的计数那样多的次数执行曝光以形成像素，而当确定单元确定包含于图像数据中的像素数据是与构成图片的像素对应的像素数据时，控制曝光单元以执行曝光N次以形成像素。

参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1A和图1B是根据实施例的图像形成装置的框图；

图2是示出根据实施例的图像形成单元的示意性布置的视图；

图3是示出根据实施例的曝光单元的布置的视图；

图4是示出根据实施例的曝光单元的一部分的布置的视图；

图5是示出根据实施例的光源单元的视图；

图6是根据实施例的多重曝光的说明图；

图7A和图7B是示出根据实施例的曝光特性的示图；

图8A和图8B是根据实施例的感光部件的表面上的潜像分布（profile）的说明图；

图9是示出显影电势表面上的潜像分布的梯度与输出图像之间的关系的示图；

图10A～10C是位置偏移量与图像浓度之间的关系的说明图；

图11是根据实施例的图像形成处理的流程图；

图12A和图12B是根据实施例的字符图像的曝光的说明图；

图13是示出根据实施例的字符图像的潜像分布的示图；

图14是根据实施例的图像形成处理的流程图；以及

图15是光源单元的光功率（lightpower）控制的说明图。

具体实施方式

（第一实施例）

现在将描述本发明的第一实施例。注意，出于简化的原因，在下面要描述的附图中，没有示出对于理解实施例所不需要的构成要素。

图1A是根据本实施例的图像形成装置100的框图，图1B是图像处理单元103的框图。图像形成装置100包含扫描仪单元101。在获取通过扫描仪单元101读取的图像数据后，控制器102向图1B所示的图像处理单元103的扫描仪图像处理单元109输出图像数据。扫描仪图像处理单元109对于输入的图像数据执行预定的图像处理，诸如阴影校正、区域分割和颜色转换。

在从主机装置107（诸如计算机）接收PDL（页面描述语言）数据之后，控制器102向图1B所示的图像处理单元103的打印机图像处理单元110输出数据。打印机图像处理单元110解释包含于输入的PDL数据中的命令，并且，输出中间代码。打印机图像处理单元110还使用内部RIP（光栅图像处理器）将中间代码转换（光栅化）为位图图像。打印机图像处理单元110还基于包含于PDL数据中的命令的属性产生属性信息。

一般地，由（A）字符代码（文本）、（B）图形代码（图形）和（C）光栅图像数据（位图图像：以下将简称为图像）来描述PDL数据。在本实施例中，打印机图像处理单元110根据该描述，使用这三个属性“文本”、“图形”和“图像”，产生代表图像的各相应部分的属性的属性信息。

另外，在本实施例中，属性信息是“文本”的图像部分的类型被定义为“字符”（第一类型），并且，剩余图像部分的类型被定义为“半色调（图片）”（第二类型）。即，主要包含字符的字符图像部分的类型被定义为“字符”，并且，由色调形成的半色调图像部分或图形图像部分的类型被定义为“半色调”。注意，以下，类型为“字符”的图像部分将被简称为字符图像，并且，类型为“半色调”的图像部分将被简称为半色调图像（图片图像）。扫描仪图像处理单元109可向作为区域分割的结果获得的各图像部分添加属性信息。即，扫描仪图像处理单元109确定各图像部分的类型并且添加属性信息。由此，图像处理单元103还用作确定图像的类型或者对于图像的各像素数据确定数据是字符图像的像素的数据还是半色调图像的像素的数据的确定单元。

注意，图像处理单元103可基于用户在主机装置107上设定的图像形成模式来确定图像类型。例如，假定图像形成装置可设定字符图像形成模式和图片图像形成模式。当用户在主机装置107上设定字符图像形成模式时，即使接收到将图像类型确定为“图片图像”的PDL，图像处理单元103也将图像类型确定为“字符图像”。另一方面，当用户在主机装置107上设定图片图像形成模式时，即使接收到将图像类型确定为“字符图像”的PDL，图像处理单元103也将图像类型确定为“图片图像”。

图像变形处理单元111对于从扫描仪图像处理单元109或打印机图像处理单元110输入的图像数据执行诸如调色剂减少之类的处理。量化处理单元112执行抖动处理等，并且将经处理的图像数据输出到图像形成单元108。

存储单元104包含RAM和ROM等。CPU105根据保存于存储单元104中的程序执行各种处理。引擎控制单元106控制图像形成单元108的图像形成处理。

图2是示出图像形成单元108的示意性布置的视图。带电单元202使感光部件201（感光鼓）的表面均匀带电到约-800V（暗电势：Vd）。曝光单元203在感光部件201上扫描来自基于来自图像处理单元103的图像数据而被控制的光源的光束（激光束），由此在感光部件201上形成静电潜像。注意，被光束照射的感光部件的区域的电势（明电势：VL）为例如约-200V。注意，暗电势Vd与明电势VL之间的差值将被称为潜像衬度（contrast）电势。显影单元204具有主要包含调色剂和载体的二成分显影材料，并且，使用调色剂将感光部件201上的静电潜像显影成调色剂图像。注意，例如-500V的显影偏压从电源（未示出）被施加到显影套筒204a。潜像衬度电势和显影偏压设定基于基准浓度被控制。由于显影材料的摩擦带电的电荷量取决于气氛中的水含量，因此，潜像衬度电势和显影偏压设定取决于环境传感器（未示出）的检测值而改变。转印单元205将感光部件201上的调色剂图像转印到通过传输路径206传输的打印材料。具有转印的调色剂图像的打印材料然后被传输到定影单元（未示出），并且，调色剂图像被定影。

下面将参照图3描述曝光单元203（光学扫描装置）的布置。注意，曝光单元203包含外壳500。以下要描述的各种光学部件被布置于外壳500中。曝光单元203具有用作发射光束（激光束）的光源单元10的半导体激光器。半导体激光器例如是VCSEL（垂直腔表面发射激光器）。以下，将作为VCSEL10来说明光源单元10。VCSEL10与后面要描述的准直透镜11一起被附接于激光器保持器501（保持部件）。激光器保持器501包含透镜筒单元503。准直透镜11被附接于透镜筒单元503的末端。准直透镜11将由VCSEL10发射的激光束（发散光线）转换成准直的光束。在组装曝光单元203时使用特定的夹具在检测由VCSEL10发射的激光束的照射位置和焦点的同时调整准直透镜11的安装位置。当准直透镜11的安装位置被决定时，通过UV线照射在准直透镜11与透镜筒单元503之间施加的UV硬化粘接剂，由此使准直透镜11与激光器保持器501接合。

VCSEL10与电路板504（以下，称为板504）电连接。VCSEL10根据从板504供给的驱动信号发射激光束。在外壳500的侧壁中形成用于定位激光器保持器501的装配孔。在装配孔中装配激光器保持器501的透镜筒单元503，由此关于外壳500定位激光器保持器501。为了调整感光部件旋转方向上的多个激光束之间的图像形成间隔（副扫描方向上的激光束之间的图像形成间隔），激光器保持器501可在被装配于外壳500中的同时微细地旋转。

穿过准直透镜11的激光束穿过柱面透镜506，并且进入多角镜510（旋转多角镜），该多角镜510将激光束引向用作照射目标的感光部件。多角镜510以预定的速度被电机（未示出）旋转驱动。进入了多角镜510的激光束通过偏转表面被偏转，并且被转换成沿预定的方向在感光部件201上移动的扫描光。扫描光通过作为fθ透镜的成像透镜516和517被转换成以均匀速度扫描感光部件201的表面的扫描光。

曝光单元203包含用于同步检测的BD（波束检测）传感器507。BD传感器507被布置在由多角镜510扫描的扫描光的移动路径上。BD传感器507接收激光束，由此产生同步化信号。基于同步化信号的产生定时，引擎控制单元106执行激光束的APC（自动功率控制）和基于图像数据的激光束发射控制。在本实施例的曝光单元203中，穿过了准直透镜11的激光束进入用于分离激光束的分束器508，诸如半反射镜。分束器508将进入的激光束分离成向着多角镜510的透射光束（透射激光束）和向着用作受光元件的PD（光电二极管）509的反射光束（反射激光束）。接收了反射光束的PD509输出与接收的光功率对应的电压信号。注意，分束器508是平坦的分束器，其中接收光束的表面和输出光束的表面平行。

引擎控制单元106比较从PD509输出的信号的电压与对应于目标光功率的电压，并且，基于电压差来控制从板504供给到VCSEL10的电流值。更具体而言，当从PD509输出的信号的电压低于与目标光功率对应的电压时，从板504供给到VCSEL10的电流增大，以增大光束的光功率。另一方面，当从PD509输出的信号的电压高于与目标光功率对应的电压时，从板504供给到VCSEL10的电流减小，以减小光束的光功率。这是由引擎控制单元106执行的自动光功率控制。

图4示出通过准直透镜11的向准直光束的转换的细节。注意，在图4中，出于简化的原因，光源单元10被假定为具有两个光源a和b。如图4所示，光源单元10的光源a和b分别发射作为发散光线的光束La和Lb。准直透镜11将发散光线La和Lb分别转换成准直光束L1a和L1b。

图5示出光源单元10的示例性的形式。参照图5，以4×2阵列布置8个光源。由8个光源产生的8个光束同时扫描感光部件201。即，8个扫描线被同时扫描。在本实施例中，当完成主方向上的一个扫描时，扫描位置在副扫描方向上被移动与4个扫描线对应的距离，并且，执行下一扫描。更具体而言，首先通过由图6中的附图标记300表示的8个光束执行扫描。在位置301处执行下一扫描。类似地，附图标记302和303表示第三和第四扫描中的光束的扫描位置。除第一扫描的4个扫描线以外的各扫描线被扫描和曝光两次，由此形成像素。注意，当8个光源当中的图6中的上侧的4个光源的发光在第一扫描中被禁止时，所有的扫描线被扫描两次。

注意，在本实施例中，副扫描方向上的移动量对应于4个扫描线。这仅是例子。更一般地，可在副扫描方向上以与可被同时扫描的扫描线的数量的整数分之一对应的宽度移动扫描位置。例如，如果通过将扫描位置移动与两个扫描线对应的距离来执行扫描，那么各扫描线被曝光四次。曝光单一扫描线N次（N为大于或等于2的整数）使得能够将光源的特性和位置的差异以及扫描间隔的变动对静电潜像的影响平均化，并且减少输出图像中的条带和不均匀性。

在本实施例中，通过从图像数据的属性信息确定的图像类型，改变多重曝光的各循环中的曝光特性。更具体而言，对于类型为“字符图像”的图像部分，如图7A所示，通过第一扫描创建必要的静电潜像，并且，在第二扫描中禁止光源发光。即，以形成静电潜像所需要的曝光量执行第一扫描。另一方面，对于类型为“半色调图像”的图像部分，通过两个曝光过程形成静电潜像，以抑制在感光部件的旋转方向上产生条带并且减少在感光部件的旋转方向上引起的图像浓度的不均匀性。更具体而言，如图7B所示，使得第一扫描的曝光量和第二扫描的曝光量几乎相等，并且，总体获得必要的曝光量。注意，在图7A和图7B中，通过亮度调制确定曝光量。但是，PWM（脉冲宽度调制）也是可用的。

注意，形成字符图像时的光束的光功率为形成半色调图像时的各扫描中的光束的光功率的两倍。图8A和图8B分别示出形成字符图像和半色调图像时的1像素静电潜像。注意，难以直接观察静电潜像的分布，并且，图8A和图8B示出通过基于曝光分布、电荷载体产生及其在感光部件中的传输过程的仿真而获得的结果。图8A示出通过一次曝光形成的字符图像的像素的潜像分布。图8B示出通过两个曝光过程对于给定的像素获得的潜像分布和通过合成这些分布产生的合成分布。注意，理想位置意味着要被光束的中心照射的目标位置，即像素形成位置，并且，实际位置意味着实际被光束的中心照射的位置。从实验的结果可见，理想位置与实际位置之间的位置偏移量为约10μm或更小。在该仿真中，理想位置与实际位置之间的偏移为5μm。

如图8B所示，在多重曝光中，由于各扫描中的位置偏移，因此，合成的潜像的范围加宽。出于这种原因，显影电势表面上的潜像分布的梯度变小。图9示出显影电势表面上的潜像分布的梯度与输出图像的MTF（调制传递函数）以及理想位置和实际位置之间的位置偏移量之间的关系。注意，MTF代表图像的分辨率。随着MTF变得接近1，锐度增大。即，MTF越高，则输出图像的锐度越高。如果照射位置的位置偏移量增大，则发生周期性条带或不均匀性。参照图9，附图标记600代表一次曝光中的显影电势表面上的潜像分布的梯度，并且，附图标记601代表两个曝光过程中的显影电势表面上的潜像分布的梯度。从图9可以明显地看出，与通过两个曝光过程形成静电潜像的半色调图像相比，通过一次曝光形成静电潜像的字符图像具有较大的位置偏移量和较高的锐度。

图10B和图10C是示出各扫描中的潜像分布和合成分布的示图。注意，图10B示出潜像分布之间的间隔相对均等的情况，图10C示出潜像分布之间的间隔不均匀的情况，即发生位置偏移的情况。注意，虚线表示各扫描的潜像分布，实线表示合成分布。如图10C所示，当发生位置偏移时，产生浓度差。如图10A所示，随着位置偏移量增大，浓度差变大。在多重曝光中，以多个光束的扫描周期出现浓度差，并且，产生条带/不均匀图像。

如上所述，在本实施例中，对于通过一个扫描过程形成潜像的字符图像，形成深并且窄的潜像。因此，可以输出具有高的锐度的图像。另一方面，对于半色调图像，通过叠加各循环的曝光过程，形成潜像。由此，形成位置变得接近理想位置，并且，可以减少由位置偏移引起的条带和不均匀性。

图11是由图像形成装置100执行的图像形成处理的流程图。当在步骤S1中从主机装置107接收PDL数据时，图像处理单元103在步骤S2中确定各图像部分的类型。在步骤S3中，如图7A所示，对于字符图像，引擎控制单元106对于字符图像设定图像形成单元108的曝光特性。即，曝光量被设定，以通过一次曝光形成静电潜像。在步骤S4中，如图7B所示，对于半色调图像，引擎控制单元106对于半色调图像设定图像形成单元108的曝光特性。即，曝光量被设定，以通过使用相等曝光量的各循环的曝光过程形成静电潜像。然后，在步骤S5中，图像形成单元108通过设定的曝光特性形成静电潜像并且在打印材料上打印图像。

如上所述，根据本实施例，对于由于常常由高浓度线图像构建因此容易受锐度影响但几乎不受条带和不均匀性影响的字符图像，通过一次曝光形成潜像，由此增大锐度。另一方面，对于由于常常由半色调或半色调图像构建因此几乎不受锐度影响但容易受条带和不均匀性影响的半色调图像（诸如图像/图形），在减少在通过用多个光束扫描感光部件执行的多重曝光中导致的图像质量的劣化的同时，形成图像。这允许防止质量降低。

（第二实施例）

图像形成装置的显影材料的摩擦带电的电荷量根据气氛而改变。因此，图像形成装置在输出最大浓度时所需要的潜像衬度电势取决于安装图像形成装置的地点的气氛而改变。更具体而言，在气氛中的水含量大的高温高湿的环境中，需要的潜像衬度电势低。在气氛中的水含量小的低温低湿的环境中，需要的潜像衬度电势高。在第一实施例中，通过一次扫描形成字符图像的静电潜像。但是，提供具有在任何环境中都能够通过一次扫描确保必要的潜像衬度电势的最大输出的光源在成本和技术上可能会是有问题的。在第二实施例中，基于气氛确定图像形成时需要的潜像衬度电势，并且，取决于确定的潜像衬度电势，即使对于字符图像也执行多重曝光。注意，半色调图像的静电潜像的形成与第一实施例中相同。

图12A示出当形成字符图像时需要的静电潜像与各扫描中的光束量之间的关系。注意，Imax是使用中的光源的最大光功率，并且，Va是此时的潜像衬度电势。因此，如果必要的潜像衬度电势低于或等于Va，那么可通过一次曝光（第一曝光）确保需要的潜像衬度电势Va，并且，激光输出在第二曝光中被设为0。但是，如果必要的潜像衬度电势比Va高，那么在第一曝光中使用光束的最大可用光功率Imax执行扫描。在第二次曝光（第二曝光）中，使用补偿第一曝光的不足的光束的光功率执行扫描。图12B示出曝光量与通过PWM调制的图像信号之间的关系。如图12B所示，如果不能通过一次曝光获得必要的潜像衬度电势，那么使用最大光功率完成第一曝光，并且，在第二曝光中获得与不足对应的曝光量。

图13是示出根据本实施例的字符图像的像素的潜像分布的示图。在第一扫描的曝光中，虽然相对于理想的潜像形成位置存在误差，但是，可以形成深并且鲜锐的潜像。第二扫描中的合成分布比通过第一扫描获得的分布宽。但是，第二扫描中的光束的光功率大体上低于第一扫描中的光功率，并且，与使用相同的光功率执行两次曝光的情况相比，锐度得到提高。如上所述，在本实施例中，使得形成字符图像时的第一扫描中的曝光量与第二扫描中的曝光量之间的差值大于形成半色调图像时的第一扫描中的曝光量与第二扫描中的曝光量之间的差值。换句话说，形成半色调图像时的第一扫描中的曝光量与第二扫描中的曝光量的比值被设为几乎为1。形成字符图像时的第一扫描中的曝光量与第二扫描中的曝光量的比值被设为高于半色调图像情况的该比值。这种布置允许防止字符图像的锐度的劣化。注意，在实施例中，执行第二曝光以补偿用于确保必要的潜像衬度电势的曝光量的不足。即，形成字符图像时的第一扫描中的曝光量大于或等于第二扫描中的曝光量。但是，可使用光束的最大光功率完成第二曝光，并且，可使用用于补偿不足的光束的光功率完成第一曝光。

图14是由根据本实施例的图像形成装置100执行的图像形成处理的流程图。当在步骤S10中从主机装置107接收PDL数据时，在步骤S11中，引擎控制单元106从环境传感器的值检测环境状态，即本实施例中的气氛环境中的水含量。在步骤S12中，引擎控制单元从检测的水含量确定必要的潜像衬度电势。然后，在步骤S13中，图像处理单元103确定图像的类型。对于字符图像，在步骤S14中，如图12A或图12B所示，引擎控制单元106对于字符图像设定图像形成单元108的曝光特性。即，如果可通过一次曝光确保在步骤S12中确定的潜像衬度电势，那么设定用于获得潜像衬度电势的曝光量。另一方面，如果不能通过一次曝光确保在步骤S12中确定的潜像衬度电势，那么两个曝光过程中的每一个的曝光量被设定，以获得潜像衬度电势。注意，各曝光过程的曝光量之间的差值在此时被最大化。在步骤S15中，如图7B所示，对于半色调图像，引擎控制单元106对于半色调图像设定图像形成单元108的曝光特性。然后，在步骤S16中，图像形成单元108通过设定的曝光特性形成静电潜像并且在打印材料上打印图像。注意，可基于气氛中的水含量以外的环境状态来确定必要的潜像衬度电势。

以下将参照图15描述曝光单元203中的光源单元10的光功率的控制。图15所示的曝光单元203包含多个（n个）激光二极管（LD1～LDn）。偏置电流源407-1和开关电流源404-1与LD1连接。偏置电流源407-1向LD1供给偏置电流。可通过供给偏置电流，增大供给以下要描述的开关电流时的LD1的发光响应。

开关电流源404-1根据图像数据向LD1供给开关电流。曝光单元203包含调制器413。图像处理单元103向调制器413输入图像数据。图像数据是从多值图像数据转换而来的二值图像数据。二值图像数据通过调制器413被调制成脉冲信号，并且，脉冲信号被输出到逻辑元件412。

引擎控制单元106向逻辑元件412输入允许感光部件的曝光的使能信号（LD_ON信号）。LD_ON信号也被输入到开关元件408-1。根据从图像处理单元103输入到引擎控制单元106的信号，引擎控制单元106向逻辑元件412和开关元件408-1输出LD_ON信号。逻辑元件412向开关元件409-1输出脉冲信号和LD_ON信号的“或”。更具体而言，当在从引擎控制单元106输出LD_ON信号的状态中向逻辑元件412输入H电平（高电平）的信号时，开关元件409-1被接通。LD1由此接收从开关电流源404-1供给的开关电流和从偏置电流源407-1供给的偏置电流。另一方面，当在从引擎控制单元106输出LD_ON信号的状态中向逻辑元件412输入L电平（低电平）的信号时，开关元件409-1被关断。LD1由此在不接收从开关电流源404-1供给的开关电流的情况下接收从偏置电流源407-1供给的偏置电流。即，当在感光部件上形成像素时，PWM信号变为H电平，并且，LD1因此发射用于改变感光部件的表面电势的光功率的光束。如果不要在感光部件上形成像素，那么PWM信号变为L电平，并且，不向LD1供给开关电流。注意，当只供给偏置电流时，由LD1发射的光束具有不改变感光部件的表面电势的光功率。注意，对于LD1～LDn中的每一个单独设置调制器413和逻辑元件412，并且，甚至以相同的方式对于LDn执行发光控制。

接着将通过例示LD1描述在图像形成的过程中执行的光功率控制（自动功率控制：以下，称为APC）。APC是将用于扫描感光部件的表面的光束的光功率调整到目标光功率的控制。如图15所示，图像形成装置包含接收由LD1～LDn发射的光束的一个光电二极管（PD）。PD向电流/电压转换器401输出与检测的光功率对应的电流Im。电流/电压转换器401将接收的电流Im转换成电压并输出该电压。放大器402被用于调整从电流/电压转换器401输出的电压的增益。已通过放大器402调整来自检测了来自LD1的光束的PD的输出的增益的电压作为光功率监视电压Vpd被给予APC电路403-1。引擎控制单元106将采样/保持信号S/H输出到APC电路403-1～403～n中的一个。接收了采样/保持信号S/H的APC电路执行APC。PD、电流/电压转换器401和放大器402用作检测从LD1输出的光束的光功率的检测单元。

当光束扫描作为感光部件上的图像形成区域以外的区域的非图像区域时，对于各发光元件，执行APC。在非图像区域中，引擎控制单元106输出LD_ON信号，并且，调制器413向逻辑元件412供给H电平的脉冲信号。开关元件409-1由此被接通，偏置电流和开关电流被供给到LD1，并且，LD1发光。来自LD1的光束进入PD，并且，通过上述的布置，LD1的光束被检测作为光功率监视电压Vpd。APC电路403-1比较与LD1的光束对应的Vpd和从引擎控制单元106输出的Vref。如果比较结果是Vpd>Vref，那么APC电路403-1基于Vpd与Vref之间的差值控制开关电流源404-1，以使得要供给到LD1的开关电流的电流值小于当前设定的电流值。如果比较结果为Vpd<Vref，那么APC电路403-1基于Vpd与Vref之间的差值控制开关电流源404-1，以使得要供给到LD1的开关电流的电流值大于当前设定的开关电流值。当发射光束以扫描紧接在后的图像形成区域时，具有这里设定的值的开关电流被供给到LD1。以上描述了设定开关电流的例子。但是，也可基于PD检测结果设定偏置电流的电流值。

以下将描述由上述的布置执行的与图像类型对应的光功率控制。图像处理单元103将关于图像类型的信号传送到引擎控制单元106。即，如果要由图像处理单元103形成的图像（或像素）被确定为字符，那么图像处理单元103将代表图像类型是“字符”的信号传送到引擎控制单元106。引擎控制单元106将Vref控制为与字符图像对应的值Vc。另一方面，如果要通过图像处理单元103形成的图像（或像素）被确定为图片，那么图像处理单元103将代表图像类型是“图片”的信号传送到引擎控制单元106。引擎控制单元106将Vref控制为与图片图像对应的值Vp。

将通过例示图15所示的LD1执行第一曝光并且LDn执行第二曝光的情况，更详细地描述这一点。当形成字符图像时，引擎控制单元106将要输出到APC电路403-1的Vref控制为Vc1，并且将要输出到APC电路403-n的Vref控制为Vcn。当形成图片图像时，引擎控制单元106将要输出到APC电路403-1的Vref控制为Vp1，并且将要输出到APC电路403-n的Vref控制为Vpn。此时，由于Vref是与光功率对应的值，因此，在本实施例的图像形成装置中，|Vc1-Vcn|>|Vp1-Vpn|成立。

以这种方式，要输入到APC电路的Vref的值根据图像类型而改变，由此通过与图像类型对应的光功率将感光部件曝光。

如上所述，根据本实施例，可在不加入高功率光源的情况下根据输出环境条件获得高质量输出。在上述的实施例中，使用VCSEL作为光源。但是，包含多个任意的光源的光源单元10，例如，LED阵列，也是可用的。

在上述的实施例中，字符图像被分类为“字符”，并且，字符图像以外的图像被分类为“半色调”。但是，如果PDL数据的属性信息是“图形”的图像部分主要只由线形成，那么图像类型可被确定为不是“半色调”而是“字符”。也就是说，不仅字符图像，而且质量容易受锐度劣化影响的线图像，也可被分类为与字符图像相同的类型，并且如字符图像那样被曝光。

在上述的实施例中，通过两个扫描过程执行多重曝光。但是，本发明也适用于对于各扫描线执行N次（N为大于或等于2的整数）多重曝光的情况。在这种情况下，当形成半色调图像的像素时，引擎控制单元106通过执行N次曝光形成静电潜像。此时，引擎控制单元106控制图像形成单元，使得各像素的曝光量变得几乎均匀。另一方面，当形成字符图像的像素时，引擎控制单元106基于要使用的光源的最大光功率获得小于或等于N并且足以确保形成像素所需要的潜像衬度的最小曝光计数，并且控制以通过如获得的计数那样多的次数执行曝光来形成一个像素。

其它的实施例

也可通过读出并执行记录在存储器设备上的程序以执行上述的实施例的功能的系统或装置的计算机（或诸如CPU或MPU的设备）以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能而执行其各个步骤的方法，实现本发明的各方面。出于这种目的，例如经由网络或从用作存储器设备的各种类型的记录介质（例如，计算机可读介质）向计算机提供程序。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种用于基于图像数据形成图像的图像形成装置，包括：

感光部件；

曝光单元，被配置为基于图像数据对所述感光部件执行第一曝光以及对通过第一曝光被曝光的所述感光部件执行第二曝光；

确定单元，被配置为确定要基于图像数据被形成的图像的类型；和

控制单元，被配置为控制所述曝光单元，使得当所述确定单元确定图像的类型是字符时基于图像数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值大于当所述确定单元确定图像的类型是图片时基于图像数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值。

2.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述控制单元进一步被配置为：当所述确定单元确定图像的类型是字符并且能够通过一次曝光确保图像的浓度时，将第一曝光和第二曝光中的一个的曝光量设为0。

3.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述控制单元进一步被配置为从图像形成时的环境状态确定形成图像所需要的潜像衬度电势。

4.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述确定单元进一步被配置为基于页面描述语言的命令确定图像的类型。

5.根据权利要求4的图像形成装置，其中，所述确定单元进一步被配置为将通过页面描述语言的字符代码描述的图像的类型确定为字符。

6.根据权利要求4的图像形成装置，其中，所述确定单元进一步被配置为将通过页面描述语言的图形代码和字符代码描述的图像的类型确定为字符。

7.一种用于基于图像数据形成图像的图像形成装置，包括：

感光部件；

曝光单元，被配置为基于与包含于图像数据中的一个像素对应的像素数据，对于所述感光部件执行第一曝光和第二曝光；

确定单元，被配置为确定包含于图像数据中的像素数据的类型；和

控制单元，被配置为控制所述曝光单元，使得当所述确定单元确定包含于图像数据中的像素数据是与构成字符的像素对应的像素数据时基于像素数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值变得大于当所述确定单元确定包含于图像数据中的像素数据是与构成图片的像素对应的像素数据时基于像素数据执行的第一曝光与第二曝光之间的曝光量的差值。

8.根据权利要求7的图像形成装置，其中，所述控制单元进一步被配置为当所述确定单元确定像素数据是与构成字符的像素对应的像素数据并且能够通过一次曝光确保像素数据的浓度时，将第一曝光和第二曝光中的一个的曝光量设为0。

9.根据权利要求7的图像形成装置，其中，所述控制单元进一步被配置为从图像形成时的环境状态确定形成与像素数据对应的像素所需要的潜像衬度电势。

10.根据权利要求7的图像形成装置，其中，所述确定单元进一步被配置为基于页面描述语言的命令确定像素数据的类型。

11.根据权利要求10的图像形成装置，其中，所述确定单元进一步被配置为将通过页面描述语言的字符代码描述的像素数据的类型确定为字符。

12.根据权利要求10的图像形成装置，其中，所述确定单元进一步被配置为将通过页面描述语言的图形代码和字符代码描述的像素数据的类型确定为字符。