JP3078557B2 - ディジタルプリンタ - Google Patents

ディジタルプリンタ

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はディジタルプリンタのための可変周波数ビッ
トクロックジェネレータに関し、更に詳細には、そのビ
ットクロックを発生するために算術周波数シンセサイザ
を採用するプリンタによってプリントされる画像の知覚
される品質を改善するための装置に関する。
［従来の技術］ 米国特許第4,766,560号に記載されているような算術
周波数シンセサイザは、広いダイナミックレンジにわた
って線形周波数制御を提供するので、ディジタルプリン
ティングのための可変周波数ビットクロックジェネレー
タとして用いるのに好適する。これは、特性上、或る所
定の安定な基準周波数FRにおいて時間依存値Ｎを有する
Ｒビット長２進入力ワードを反復的に累積するためのア
キュムレータを含んでおり、従って、アキュムランド
（即ち、アキュムレータによって累積されたワード）の
最上位ビット（MSB）は、次式 FBC＝FR（N/2R） （１） により、範囲−2R-1≦Ｎ≦2R-1内のＮの任意の価に対し
て与えられる周波数FBC（本明細書においては「ビット
クロック周波数」と呼ぶ）で振動する。米国特許第4,76
6,560号にはこのような算術周波数シンセサイザに対し
て適当する実施例が開示されており、その内容を本明細
書において参照として説明する。
周知のように、ディジタルプリンティングは、通例、
反射性多ファセット多角形体を設けることによって実施
される。この多角形体はその中心軸中心に回転させら
れ、感光性記録媒体が直交低速走査（即ち、処理）方向
に移動させられる間、一つまたは複数の強度変調光ビー
ムを高速走査（即ち、ライン走査）方向に前記記録媒体
を横切って反復走査させ、これにより前記ビームはラス
タ走査パターンに従って前記記録媒体を走査する。光ビ
ームの各々は、ビットクロック周波数によって決定され
る速度で直列データサンプルストリームに従って強度変
調され、これにより、データサンプルによって表される
画像の個々の画素が、記録媒体上に、ビットクロックに
よってほぼ正確に決定される位置にプリントされる。
ディジタルプリンタは、一般に、各走査の始まりにお
いてそのビットクロックを再同期させるための走査開始
検出器を有しており、これにより、ビットクロック位相
ジッタによって生ずる画素位置決めエラーを減少させ
る。即ち、算術周波数シンセサイザをこのようなプリン
タのためのビットクロックジェネレータとして採用する
と、そのアキュムレータは、一般に、各走査の始まりに
おいて走査開始パルスに応答してゼロまたは「クリア」
済み状態から同期的に初期設定され、これにより、これ
が発生するビットクロックの位相ジッタを基準クロック
周波数の±1/2周期に制限する。
米国特許第4,766,560号においては、（１）多角形体
が回転させられる角速度の変動（「モータハントエラ
ー」）、（２）多角形体の相異なるファセットが入射ビ
ームを記録媒体を横切って掃引する角速度の変動（「ポ
リゴンシグナチュアエラー」）、及び／又は（３）光ビ
ームが走査線の相異なるセグメントを横切って掃引する
線速度の変動（「走査非線性エラー」）を補償するとい
う要求に応じ、かかる周波数シンセサイザのアキュムレ
ータに対する入力ワードの価Ｎを時間の関数として変化
させてビットクロック周波数FBCを調整することができ
るということが教示されている。ポリゴンシグナチュア
エラー及び走査非線性エラーは、本質的に、所定のプリ
ンタに対する時間不変量であり、モータハントエラーは
通例低い周波数で変動する。
算術周波数シンセサイザによって発生するビットクロ
ックの位相遷移は基準クロックサイクルの整数倍ずつス
パンする。ところが、アキュムレータに対する入力ワー
ドの価Ｎが２の整数乗（即ち、Ｎ＝2K、ここにＫは整
数）とならない限り、ビットクロック位相遷移の間隔
は、基準クロック周波数の±1/2周期ずつほぼ周期的に
変動する。従って、アキュムレータ入力ワード値Ｎが２
の整数乗でない（即ち、Ｎ≠2K）場合には、ビットクロ
ックのデューティサイクルの適度の高い周波数で周期的
に変動する傾向となる。走査非線性補償及びモータハン
ト補償を算術周波数シンセサイザを用いて実施するため
の改善された方法が、ディー・エヌ・カリー（D.N.Curr
y）にかかる発明の名称「飛点走査機構のための算術的
合成ビットクロックの区分的空間線形化」（Piecewise
Spacial Linearization of Arithmetically Synthesize
d Bit Clocks for Flying Spot Scanners）及び「飛点
走査機構のための算術的に計算されたモータハント補
償」（Arithmetically Computed Motor Hunt Compensat
ion for Flying Spot Scanners）なる米国特許出願にそ
れぞれ記載されている。
ディジタルプリンタに対するビットクロックFBCの周
期的デューティサイクル変動は、プリント済み画像にお
ける極めて小さな空間的の周期的欠陥を普通の観察者が
検出することができるので、厄介な問題である。例え
ば、線が高い空間周波数で処理方向と平行にプリントさ
れると、デューティサイクル変動が走査線から走査線ま
で処理方向に本質的に整合しているならば、これら線の
デューティサイクルの殆ど全ての小さな変動を観察者が
検出する可能性がある。ところが、これは、まさに、算
術周波数シンセサイザによって発生するビットクロック
のデューティサイクルの周期的変動によって生ずる傾向
のあるアラインメントである。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は前記従来の難点を除去するように改良したデ
ィジタルプリンタを提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明においては、ディジタルプリンタの飛点走査機
構に対するビットクロックを発生するための算術周波数
シンセサイザは、各走査の始まりにおいてそのアキュム
レータに疑似ランダムオフセット値accmiをロードする
ための手段を含んでいる。次々に続く走査に対するオフ
セット値は、プリンタの正常作動のために必要な全ての
ビットクロック周波数に対して、範囲Ｏ≦accmi＜Ｎ内
で疑似ランダム的に変化する。即ち、前記オフセット値
は、相隣る走査線のプリンティング中、ビットクロック
の周期的変動が処理方向に互いに空間的に整合すること
を妨げるのに十分な程度に、ビットクロックの位相遷移
を疑似ランダム的に位相偏移させる。
多角形体式スキャナを有するプリンタにおいては、異
なる所定の疑似ランダムオフセット値が多角形体の各フ
ァセットに対して与えられる。従って、任意の所定のフ
ァセットに対するオフセット値を、走査カウンタ等の制
御の下でテーブルルックアップメモリから検索し、単独
で、または該当のファセットに対するポリゴンシグナチ
ュア補正値のための初期オフセットとして、周波数シン
セサイザに与えることができる。
本発明の他の特徴及び利点は図面を参照して行う以下
の詳細な説明から明らかになる。
［実施例］ 図面について、先ず第１図について説明すると、ディ
ジタルプリンタ11は通例のものであり、反射性の多ファ
セット多角形体12を有す。この多角形体は、モータ14に
より、矢印13で示すように中心軸中心に回転させられ、
強度変調入射光ビーム15を感光性記録媒体16を横切って
高速走査または「ライン走査」方向に掃引させる。記録
媒体16は直交低速走査または「処理」方向に同時的に移
動させられ、これにより、光ビーム15は該記録媒体をラ
スタ走査パターンに従って露光する。図示のように、記
録媒体16はドラム17上を被覆しており、このドラムは矢
印18で示すように長手軸中心に回転させられる。しか
し、これは、可能性ある多くの構成のうちの一つを示し
たものに過ぎない。
一般に、光ビーム15はレーザ21によって供給され、そ
してデータサンプルに従って強度変調される。このデー
タサンプルは、可変周波数ビットクロックジェネレータ
24によって走査バッファ23等に加えられるビットクロッ
クの周波数によって決定される速度で変調器22に直列に
加えられる。データサンプルはハーフトーン画像の個々
のドットまたは単一画像の画素（本明細書においては、
まとめて「画素」と呼ぶ）を表し、従って、これらが変
調器22に加えられる速度はビットクロックジェネレータ
24によって制御され、記録媒体16上の画素の位置決めを
制御する。
第２図について説明すると、ビットクロックジェネレ
ータ24は、時変値ＮのＲビット幅入力ワードを再帰的に
累積するためのＲビット幅アキュムレータ32を有する算
術周波数シンセサイザである。米国特許第4,766,560号
の教示に従って累積を実行するため、アキュムレータ32
はデュアル入力ポートＲビット幅加算器33を備えてお
り、この加算器は、その出力ポートを、所定の基準周波
数FRでクロックされるＲビット幅レジスタ34により、そ
の入力ポートの一つへリターンさせる。入力ワードは加
算器33の他の入力ポートへ加えられ、これにより、アキ
ュムレータ32のアキュムランドの最上位ビット（MSB）
は、前記の式（１）で与えられるビットクロック周波数
FBCで振動する。
アキュムレータ32は、各走査の終結から次の走査の開
始まで、アイドルとなる。即ち、そのレジスタ34はかか
る「フライバック」期間中にクリアされるからである。
例えば、レジスタ34は、スキャナのフライバック時間
中、低（「Ｏ」）論理レベル信号CLEARによって適当に
クリアされる。この信号は、ライン長カウンタ37によっ
て供給される走査線わりパルス、及び走査開始検出器
（図示せず）によって供給される走査開始（SoS）パル
スにそれぞれ応答してフリップフロップ35によって主張
及び主張解解除される。プリント画像の各走査線は、従
来、所定数の画素（または、ハーフトーン画像の場合に
はドット）で構成されている。従って、カウンタ37は、
これが同等数のビットクロックパルスを累積するたび毎
にロールオーバして走査終わりパルスを供給するように
選定される。他方、走査開始検出器は、特性的に、走査
フィールドの前縁から短い固定距離に配置されて走査開
始パルスを供給し、各走査サイクルの始まりにおいて周
波数シンセサイザ24を再初期設定するようになってい
る。
前述したように、算術周波数シンセサイザ24は、画像
の各走査ラインのプリント中にそのアキュムレータ32に
対する入力ワードの価Ｎによって決定される周波数でビ
ットクロックFBCを発生する。実際上、このワードの価
Ｎは、モータハントエラー、ポリゴンシグナチュアエラ
ー、及び／又は走査非線性エラーを補償する要求に応
じ、ビットクロック周波数FBCを調整するために時間の
関数として変化させられる。しかし、走査非線性エラー
は多角形体12の全てのファセットに対して走査から走査
まで時間不変量であり（第１図）、一方、ポリゴンシグ
ナチュアエラーは、多角形体12の任意の所定ファセット
による全ての走査に対して時間不変量である。従って、
ビットクロック周波数FBCがこれらエラーの一方または
両方を補償するために変化させられるとしても、ビット
クロックFBCの周波数デューティサイクル変動の結果と
して簡単に観察されプリント不規則性または「欠陥」が
生ずるという危険が依然として存在する。事実、ビット
クロックFBCの周波数がモータハントエラーを補償する
ために変化させられるとしても、モータハントエラーは
一般に周波数が比較的低いので、プリン欠陥が生ずると
いうかなりの危険がある。
それで、本発明においては、各走査サイクルの始めに
疑似ランダムオフセット値accmiをアキュムレータ32に
事前ロードするようになっている。これらのオフセット
値は、プリンタ11（第１図）の正常な作動のために要求
される全てのビットクロック周波数FBCに対するＯ≦acc
mi＜Ｎの範囲内で走査から走査まで疑似ランダム的に変
動する。従って、これらは、ビットクロック位相遷移を
隣の走査線に対して疑似ランダム的に位相偏移し、そし
て一方、プリンタ11の画素位置決め精度を僅かしか低下
させない。詳述すると、疑似ランダムオフセットによっ
て生ずるビットクロック位相偏移は±1/2基準クロック
周期に制限され、従って、これらは、ビットクロックF
BCの位相精度を、最良の場合の±1/2基準クロック周期
の許容度から、僅かに緩い±１基準クロック周期に低下
させる。
本発明の一つの更に詳細な特徴に従えば、所定の疑似
ランダムオフセット値が多角形体12（第１図）の各ファ
セットに対して提供され、これにより、アキュムレータ
32は、任意の所定ファセットによる全ての走査に対して
同じオフセット値で初期設定される。この場合、多角形
体12のそれぞれのファセットに対するオフセットを、個
々のファセットのシグナチュアエラーを補償するために
必要となるシグナチュア補正値を計算するための浮動基
準として採用する。このようにすることの利点は、プリ
ンタ11（第１図）の画素位置決め精度を更に低下させる
ことなしにシグナチュア補正を提供することができると
いうことである。例えば、多角形体12のそれぞれのファ
セットに対するオフセット値は、テーブルルックアップ
メモリ41に記憶され、走査開始（SoS）パルスによって
インクリメントされる走査カウンタ42の制御の下でスキ
ャナの走査速度で循環的に順次検索される。
［発明の効果］ 以上から解るように、本発明によれば、算術的合成ビ
ットクロックの通例の周期的デューティサイクル変動
が、このようなビットクロックの制御の下でディジタル
プリンタによってプリントされる画像における顕著な欠
陥源となるということがなくなる。ディジタルプリンタ
は、一般に、多ファセット回転式多角形体を有する飛点
スキャナを用いており、従って、本発明を実施するため
に算術周波数シンセサイザのアキュムレータに事前ロー
ドされる所定の疑似ランダムオフセットがこのような多
角形体のファセットからファセットまで変化する可能性
があるが、そのファセットの各々に対しては時間不変量
である。それで、これは、プリンタの画素位置決め精度
を何等緩和する必要なしに、多角形体のそれぞれのファ
セットに対してシグナチュア補償を行うことを可能にす
る。
一般に、約20ビット（Ｒ＝20）のワード長は、算術周
波数シンセサイザに品質プリンティングに対する十分な
周波数分解能を与えるが、本発明は、より長いまたはよ
り短いワードで動作する周波数シンセサイザとともに用
いることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はレーザプリンタの簡略線図、第２図は、本発明
を具現し、第１図に示すプリンタに対して疑似ランダム
的に位相偏移されたビットクロックを発生する算術周波
数シンセサイザのブロック線図である。 12……多ファセット多角形体 21……レーザ 22……変調器 24……算術周波数シンセサイザ 32……アキュムレータ 35……フリップフロップ 37……ライン長カウンタ 41……テーブルルックアップメモリ 42……走査カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/04 - 1/207

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】値Ｎ（−2R-1≦Ｎ≦2R）のＲビット長のワ
    ードを再帰的に累算して値Ｎに比例するビットクロック
    周波数で振動する最上位ビットを提供するアキュムレー
    タを有する算術周波数シンセサイザと、 画像を表すデータサンプルに従って前記ビットクロック
    周波数で光ビームを変調するように、前記周波数シンセ
    サイザに接続された変調手段と、 感光性記録媒体を横切って前記変調した光ビームを反復
    走査してラスタ走査パターンに従って前記記録媒体上に
    前記画像をプリントするスキャナ手段とを含んでいるデ
    ィジタルプリンタにおいて、 次々に続く走査毎に前記アキュムレータに擬似ランダム
    オフセット値を事前ロードする、前記周波数シンセサイ
    ザに接続された手段を備えており、前記オフセット値
    は、範囲０≦accmi≦Ｎ（accmiは任意のオフセット値）
    内で、走査毎に、擬似ランダム的に変化しており、これ
    によって、前記ビットクロックが、その周波数に格別影
    響を与えることなしに、走査毎に擬似ランダム的に位相
    偏移させられる ことを特徴とするディジタルプリンタ。
JP01325751A 1988-12-22 1989-12-15 ディジタルプリンタ Expired - Fee Related JP3078557B2 (ja)

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US07/288,526 US4935891A (en) 1988-12-22 1988-12-22 Pseudo-random phase shifted arithmetic bit clock generators for digital printers
US288526 1988-12-22

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US (1) US4935891A (ja)
EP (1) EP0375429B1 (ja)
JP (1) JP3078557B2 (ja)
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