JPH08108572A - 可変解像度ラスタ出力スキャナの制御方法 - Google Patents

可変解像度ラスタ出力スキャナの制御方法

Info

Publication number
JPH08108572A
JPH08108572A JP7237013A JP23701395A JPH08108572A JP H08108572 A JPH08108572 A JP H08108572A JP 7237013 A JP7237013 A JP 7237013A JP 23701395 A JP23701395 A JP 23701395A JP H08108572 A JPH08108572 A JP H08108572A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
resolution
pixel clock
value
clock rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7237013A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert M Lofthus
ロバート・エム・ロフタス
John A Durbin
ジョン・エイ・ダービン
Aron Nacman
アーロン・ナクマン
James J Appel
ジェイムズ・ジェイ・アペル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JPH08108572A publication Critical patent/JPH08108572A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402—Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/0408—Different densities of dots per unit length
    • H04N1/0411—Different densities of dots per unit length in the main scanning direction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402—Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402—Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/0408—Different densities of dots per unit length
    • H04N1/0414—Different densities of dots per unit length in the sub scanning direction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402—Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/042—Details of the method used
    • H04N1/0446—Varying the modulation time or intensity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/40068—Modification of image resolution, i.e. determining the values of picture elements at new relative positions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/113—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
    • H04N1/1135—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors for the main-scan only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/12—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using the sheet-feed movement or the medium-advance or the drum-rotation movement as the slow scanning component, e.g. arrangements for the main-scanning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択可能な解像度で画像を生成することがで
きる電子写真印刷装置のようなラスタ出力スキャナの制
御方法を提供する。 【解決手段】 ラスタ出力スキャナは、広い範囲の選択
可能な解像度において画像を生成することができる。画
像を生成するためのレーザー源１０は、画素クロックレ
ートで変調される。クロックコマンド値は、画素クロッ
クレートに関連する値と、感光性表面上に生成されるべ
き画像の主走査方向における所望の解像度ＲＦと副走査
方向における所望の解像度ＲＳに関連する値の関数とし
て決定される。画素クロックレートは、クロックコマン
ド値に応答して制御される。多面体コマンド値は、画素
クロックレートに関連する値、感光性表面上に生成され
るべき画像の主走査方向における所望の解像度に関連す
る値、及び、多面体ミラーの回転速度に関連する値の関
数として決定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、選択可能な解像度
で画像を生成することができる電子写真印刷装置のよう
なラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，８０７，１５６号明細書
は、不変の比較的高い周波数を出力するマスタークロッ
クによりスキャナの動作が制御されるＲＯＳスキャナ用
の画像プリント拡大システムを開示している。クロック
からのこの高精度出力は、水晶クロックの周波数をクロ
ック出力の一定のサブセットを阻止することにより低減
する“サイクルスチーラ（ｃｙｃｌｅ ｓｔｅａｌｅ
ｒ）”により、走査システムにおける各種のモータで使
用しやすい低い周波数に変換される。
【０００３】ここに参考として組み込まれる米国特許第
５，２３７，５２１号明細書は、電子写真プリンタにお
いて見受けられるような、ステッパ或いはサーボモータ
のような回転体の累積位置及び平均速度を決定する“高
解像度位置測定システム”を開示している。この特許に
記載されたこの特定の設計の利点は、モータに関連した
エンコーダからの信号サイクルの端数部分のミスカウン
トにより生じる恐れがある累積誤差を避けることであ
る。更に、この特許におけるシステムの設計は、回転体
の位置或いは速度のいずれかを表すデジタルワードを出
力することができることである。この特許のシステム
は、任意の数のスッテパ或いはサーボモータを、無視で
きる誤差で非常に正確に位置及び速度を制御することが
できる。
【０００４】米国特許第５，２３９，３１３号明細書
は、レーザースポットサイズ、用紙移動速度、ビデオデ
ータレート、及びスキャナ速度の組み合わせを種々に変
えることにより、７５ＳＰＩ（スポット／インチ）と９
００ＳＰＩの間の選択された解像度でプリントを出力す
ることができるレーザープリンタを開示している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、画素ク
ロックレートでデジタルデータに従って変調されたビー
ムを放射するための光源と、変調されたビームを、表面
を主走査方向に横切って走査させる回転可能な多面体ミ
ラーを有するラスタ出力スキャナを制御する方法が提供
される。クロックコマンド値は、画素クロックレートに
関連する値と、表面上に生成されるべき画像の主走査方
向と副走査方向における所望の解像度に関連する値の関
数として決定される。画素クロックレートは、クロック
コマンド値に応答して制御される。多面体コマンド値
は、画素クロックレートに関連する値、感光性表面上に
生成されるべき画像の主走査方向における所望の解像度
に関連する値、及び、多面体ミラーの回転速度に関連す
る値の関数として決定される。多面体の回転速度は、多
面体コマンド値に応答して制御される。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のシステムが使用
されたＲＯＳの基本要素を示す立面図であり、図２は、
本発明のシステムにより使用された物理的パラメータを
示す感光体の部分図であり、図３は、本発明の制御シス
テムの要素を示すシステム図である。図１は、たとえ
ば、電子写真プリンタ或いはファクシミリ装置において
使用される走査システムの基本構成を示す。レーザー源
１０は、“書き込みビーム”としても参照される平行光
とされたレーザービーム１２を生成し、このレーザービ
ーム１２は、回転多面体１４の面で反射される。多面体
１４の各面１３は、順番に書き込みビーム１２を偏向し
て、この例では回転ドラムである感光体１８の予め帯電
された表面上に照射スポット１６を生成する。レーザー
源１０は、入力された画像データに従ってビーム１２を
変調するための手段も含んでいる。所望の画像における
画像素子（画素）に対応する感光体１８の表面上の特定
の位置に入射するスポット１６内の局部化された光束
は、白にプリントされるべき所望の画像の画素に対する
表面を放電する。黒にプリントされるべき画素を有する
位置においては、書き込みビーム１２は、レーザー源１
０内の変調器の作用が一時的に中断され、感光体１８の
表面上のその位置における画素は放電されない。このよ
うにレーザー源１０に入力されたデジタルデータは、感
光体１８上に静電潜像としてライン毎に描かれる。
【０００７】多面体１４の回転運動によりスポット１６
が感光体１８を横切って移動し、感光体１８上に選択的
に放電された領域の走査ライン２０を形成する。同時
に、感光体１８の表面が（図示しないモータにより）一
定速度で並進し、移動する感光体１８を横切るスポット
１６の周期的な走査が、感光体１８上にラスター２２と
呼ばれる近接して配置された走査ライン２０のアレイを
生成し、プリントされるべき所望の連続画像を形成す
る。図１に示されるような構成は、特定の設計に適合す
るために、任意の数のレンズ、ミラー、及び並進機構を
含むことができる。また、電子写真の技術において知ら
れているように、感光体１８に関連した関連の帯電及び
現像システム（図示せず）を、静電潜像の帯電或いは放
電された領域が、プリントされた画像内の“黒プリン
ト”領域に対応するように適合させるこができる。
【０００８】図１に示されるＲＯＳの基本画像形成要素
に加えて、実際的なシステムにおいては、潜像が精密且
つ正確に感光体１８の表面上に配置されるように、任意
の数の制御手段が存在する。高品質の画像を生成するた
めに、感光体１８の運動、多面体１４の運動、及び、レ
ーザー源１０からのビームを変調するために使用された
デジタルデータのタイミング及びクロックレートの精密
且つ正確な調整が行なわれなければならない。先行技術
においては、各種の部品の正確な物理的な位置及び速度
を監視するために必要なフィードバックを得るために任
意の数の機構が提案されている。フィードバックを得る
ためのこのような手段の典型的なものは、３０で示され
る走査開始検出器と、３４のような光電装置により監視
される感光体１８の一方の縁部上のエンコーダマーク３
２を含んでいる。走査開始検出器３０の機能は、各走査
の開始において、多面体１４の面から反射されたビーム
１２の一部を検出することである。示されているよう
に、走査開始検出器３０は、感光体１８上の各走査ライ
ン２０の開始と一致する位置に配置された光センサの形
態をしている。ビーム１２からの光が走査開始検出器３
０において検出されたとき、全体としてのシステムは、
多面体１４が新しい走査ライン２０を開始する位置にあ
るという精密な情報を得、したがって、レーザー源１０
からの光ビームを変調するための装置は、何時データの
新しいラインを開始すべきかの信号を精密に出力する。
同様に、感光体１８の縁部におけるエンコーダマーク３
２は、感光体１８がモータ（図示せず）により動かされ
るに連れて、感光体１８の運動に関しての位置基準を提
供し、エンコーダマーク３２が光電素子３４の下を通過
すに連れて、エンコーダマーク３２の暗い領域の周波数
はストローブ源を提供し、このストローブ源により感光
体１８の速度を決定することができる。
【０００９】図１には、最も基本的な形式の走査開始及
びエンコーダ装置のみが示されており、先行技術におい
ては、この基本機能を達成するための任意の数の比較的
精巧なシステムが存在する。感光体１８の位置或いは速
度、或いは多面体１４の走査開始位置を決定するための
互換性のあるどのようなシステムも、請求された発明に
適していると仮定している。光ビーム１２或いはエンコ
ーダマーク３２の検出に加えて、このような位置或いは
速度検出手段を、感光体１８及び／又は多面体１４を制
御するモータの挙動に直接関連付けることができること
も明らかである。
【００１０】図２は、多面体１４から“観測された(vie
wed)”感光体１８を示し、本発明の制御システムが感光
体１８上に形成された画像の解像度を制御する幾つかの
重要な項目を図示している。図２に示されるように、印
刷されるべきページのような画像Ｉの境界は、感光体１
８の領域のサブセットとして示される。プリント装置の
設計においては、画像Ｉの利用可能な境界は、図示され
るように、感光体１８の縁部から十分間隔が空いている
のが典型的である。代表走査ライン２０が図２に示され
ており、多面体１４からのスポットが画像Ｉを通過して
感光体１８の縁部を越えて延びる間に、走査ラインの一
部分のみが実際に使用されて所望の画像が形成されるこ
とに注目すべきである。図２から判るように、感光体１
８の全体の幅は、ｔwとして示されている。感光体の設
計にしばしば組み入れられる接地ストリップ或いは同様
な構造は静電画像を保持することができないが、この例
においては、幅ｔwはその全体が画像を形成するために
使用されると仮定している。画像形成のために使用する
ことができる走査ラインの割合は、ＲＯＳ設計の“走査
効率”として知られている。走査ラインの実際の長さ
は、回転多面体ミラーに対するレーザー源１０の相対的
な配置に関する多数の幾何学的な要因、及び面１３の数
に依存している。以下の議論のためには、走査ライン２
０の実際の長さが走査効率で割られた目標幅ｔwに過ぎ
ないと言うことのみを注記するだけで十分である。
【００１１】感光体１８は、図示の方向に速度ＶPRで移
動するものとして図２において示されている。感光体１
８が移動するに連れて、多面体１４により多数の走査ラ
イン２０で画像Ｉの領域内にラスター２２が形成され
る。主走査解像度ＲFは、感光体上に配置される線形単
位当たりのスポット数であり、概してレーザー源１０の
変調の相対速度と多面体１４の回転速度の関数である。
たとえば、レーザー源１０からの画像変調レートが一定
であると仮定すると、多面体１４がゆっくり回転する
と、感光体１８上に配置されるスポットの間隔が狭くな
り、したがって、主走査解像度ＲFが高くなる。副走査
解像度ＲSは、感光体１８の移動方向に沿った線形単位
当たりのラスターラインで表され、概して多面体１４の
回転速度と感光体１８の表面速度の関数である。感光体
１８のＶPRが速くなるとラスター２２を形成する連続す
る走査ライン２０が遠く離れ、したがって、副走査解像
度ＲSが低くなる。多面体１４の回転速度が速くなる
と、ラスター２２を形成する連続する走査ライン２０が
近づく、したがって、副走査解像度ＲSが高くなる。画
像Ｉ上に配置されたスポットの解像度は、多面体１４の
速度（これは主走査解像度ＲFと副走査解像度ＲSの両方
を制御する）と感光体の速度ＶPR（これはと副走査解像
度ＲSを制御する）をそれぞれ操作することにより二次
元的に影響を受ける。
【００１２】二次元において画像の解像度を決定する重
要パラメータを説明すると、本発明の解像度制御システ
ムのシステム図である図３が注目される。本発明の装置
の殆どは、好適には１６ビットマイクロプロセッサの形
態とすることができるコントローラ５０の中に組み込ま
れる。コントローラ５０の機能は、ＲＯＳが特定の所望
の解像度の画像を出力することができるように、レーザ
ー源１０に関連したビデオ画素クロックを制御するこ
と、及び、多面体１４の角速度を制御することである。
この場合には、感光体速度の制御は、毎分当たりの複写
枚数の単位で与えられる所望の能力により単独で決定さ
れるＶPRの値で、別の装置により行われるこのＶPRの値
は、所望の解像度と同様に、典型的には、前もってシス
テムに入力されるか、プリンタの制御パネルによって
か、或いは、“ジョブチケット”の一部、或いは、プリ
ントされるべきジョブに伴う同様な付随データとして外
部的に入力される。
【００１３】図２に戻って参照すると、所与の解像度の
画像を出力するのに必要なパラメータは、名目目標幅ｔ
w、感光体速度ＶPR、及び走査効率のような、物理的な
装置に固有な、したがって、概して変化しない或るパラ
メータを含んでいる。しかしながら、特定のジョブの所
望の解像度に関する或る他のパラメータ、特に主走査解
像度ＲFと副走査解像度ＲSを前もってコントローラ５０
に入力しなければならない。通常、ＲFとＲSの二次元に
おける画像の解像度は同じ（３００×３００ｓｐｉ解像
度のジョブにおけるように）であるが、常に同じである
必要はない。たとえば、現在市場に流通しているインク
ジェットプリンタの多くのモデルは、３００×４００ｓ
ｐｉ或いは３００×６００ｓｐｉにおいてプリントする
ので、このようなプリンタの挙動をエミュレートできる
ことが望ましい。このように、所与のジョブについての
ＲFとＲSの所望の値は、コントローラ５０に入力されな
ければならない。また、コントローラ５０には、以下に
説明される方法で、レーザー源１０に関連する画素クロ
ックの周波数を利用可能な周波数に分周するために使用
される二つの“分周(divide down)”値ＭとＮが入力さ
れる。コントローラ５０の制御された変数は、多面体１
４の速度と画素クロックにより制御されるレーザー源１
０から放射されたビームの変調レートに関連している。
【００１４】上記したように、感光体１８の速度Ｖ
PRは、実際には好ましくは一定に保持される。これは、
感光体の作用が、現像ユニットや定着器のような、プリ
ント装置の他の部分と協同するように、感光体速度を一
定に維持するように電子写真プリント装置を設計すると
きは、一般的に好ましいからである。しかしながら、本
発明を可変のＶPRに適用できるようにすること、或い
は、副走査方向において所望の解像度を得るため、或い
は、シミュレートするために他の手段を用意してもよい
ことが考えられる。
【００１５】概観すると、コントローラ５０の中に組み
込まれた本発明のシステムは、二つの相互に関連した制
御ループとして動作する。（１）（図３において示され
るような）上側ループは、基準として、順番にＲF、
ＲS、ＶPR等の関数であるスケーラデジタル値を使用す
るビデオ画素クロックレートを制御し、（２）下側ルー
プは、分周されたビデオ画素クロックレートを、以下に
より詳細に説明されるように、“電子的ギヤボックス”
によりトラッキングすることにより多面体１４の角速度
を制御する。
【００１６】本発明をリアルタイムで使用する場合に
は、レーザー源１０による光ビームの変調のレートを制
御するビデオ画素クロックに関する信号が分周器５２に
供給され、この分周器５２は変調の比較的高い周波数を
受け取ってそれを２Mで表される任意の値で分周する。
この分周により、比較的高い周波数をコントローラ５０
により、より使用し易い周波数に低減できる。概して、
分周されて逓降された画素クロックレートは、画素クロ
ックレートに関連したリアルタイム出力を表わすので、
画素クロックレートの直接測定も同様に使用することが
できると考えられるが、これは現在利用可能な監視装置
では実際的ではない。次いで、分周された画素クロック
出力は、コントローラ５０内で、ここでＨＲＲＤＶＭと
して参照され５４として示された“高解像度デジタル速
度測定(High Resolution Digital Velocity Measuremen
t)”機構に供給される。ここに参考として組み込まれた
米国特許第５，２３７，５２１号明細書に記載されたＨ
ＲＤＶＭは、十分な精度で累積位置とその入力によって
表される周期的な平均速度を決定するように作用する。
ＨＲＤＶＭは、サイクルの数とサンプル期間中に発生す
る部分サイクルをカウントして、瞬間周波数を出力す
る。このように、ＨＲＤＶＭ５４からの出力は、分周さ
れたビデオ画素クロックの瞬間周波数のデジタルワード
表現となる。
【００１７】最初に、図３の頂部におけるフィードバッ
クを見ると、分周された画素クロックレートを表すデジ
タルワードは、ソフトウェアの加算結合点５６に供給さ
れ、そこで５８で示される基準値と比較される。基準値
は、以下の定義から導出される。 pxlclkdesired＝ＲS＊ＲF＊ＶPR＊ｔW／（走査効率） （１）
【００１８】加算結合点５６は、装置を画像を生成する
に連れてリアルタイムで動作することが意図されてい
る。アナログ装置では、再計算を実際上連続的に行うこ
とができるが、デジタル領域では、加算動作は、連続再
計算の効果があるように、ある時間にわたって高い周波
数で繰り返される。加算結合点５６の出力は、所望の画
素クロックレートにおける誤差である。適切な補正（以
下に述べる）の後に、誤差は１０ビットＤ／Ａ変換器６
０に供給され、次いで電圧制御型発振器６２に供給さ
れ、実際のビデオ画素クロックレートを表す周波数の出
力に、所望の主走査及び／又は副走査の解像度について
の所望の画素クロックレートを表す値を掛け、デジタル
或いはアナログのいずれの形態にせよ、この出力は、
“クロックコマンド値”である。（Ｄ／Ａ変換器６０と
電圧制御型発振器６２は、或る周波数合成装置で置換で
きることは、当業者にとっては明らかであり、この場合
には、或るデジタルワードの印加により、合成された所
望の周波数が出力される。）
【００１９】電圧制御型発振器６２の出力は、ビデオ画
素クロック周波数の分周されたリアルタイム測定に最終
的に基づいているので、電圧制御型発振器６２の出力
は、ビデオ画素クロックにより使用可能とするために、
“２N分周カウンタ”６４を通過しなければならない。
好ましくは、電圧制御型発振器６２の出力は、最高周波
数は最低周波数の少なくとも２倍となるような出力周波
数の範囲を有している。２N分周カウンタ６４は、電圧
制御型発振器６２の出力を受け取って、それを２N（Ｎ
は０と７の間の数）で分周する。各分周は有効な出力を
有する。カウンタ６４の出力は、以下に詳細に説明する
ように、主走査解像度を表すことができる特定周波数に
おける全ての可能なビデオ画素クロック信号であり、Ｎ
を注意深く選定することにより広い周波数範囲を有する
頑丈なシステムを作って、広い範囲の解像度を有するＲ
ＯＳを作り出すことができる。カウンタ６４からのこれ
らの出力は、次いでマルチプレクサ６８に送られ、その
出力は次いで画素クロック信号として使用することがで
きる。マルチプレクサ６８は、カウンタ６４及び多重化
アドレス制御（図示せず）からの入力を有する。アドレ
ス制御は、ビデオクロックレートであるマルチプレクサ
の出力として選択されるべき最適な（カウンタ６４から
利用可能な多くのカウンタ出力の）Ｎに対応する所望の
カウンタ出力を選択する。
【００２０】図３に示される上側制御ループの機能は、
レーザー源１０が所望の解像度に適した周波数における
出力画像データを出力するように、レーザー源１０を制
御するビデオ画素クロックの周波数を変える。たとえ
ば、主走査或いは副走査解像度ＲF或いはＲSの変化は、
ＨＲＤＶＭ５４の出力が比較される要因を根本的に変え
ることにより、ループの周波数を著しく変える。このよ
うに、クロックコマンド値は、レーザー源１０が光ビー
ムを変調して所望の画像を生成する、画素クロック周波
数を制御するために使用される。
【００２１】図３において、ＨＲＤＶＭ５４の出力は、
加算結合点５６に印加されるだけでなく、図３の下側ル
ープの他の制御ループにも印加されることに注目すべき
である。分周されたビデオ画素クロックの瞬間周波数を
表すＨＲＤＶＭ５４からの出力は、最初に走査効率×２
M倍され、次いで加算結合点７２に印加される。加算結
合点７２への他の入力は、７８として示された第２のＨ
ＲＤＶＭの出力であり、図１のように走査開始検知器３
０により“観測”された多面体１４の実際の角速度を表
すデジタルワードである。このようにＨＲＤＶＭ７８の
出力は、多面体１４の走査挙動のリアルタイムの瞬間周
波数である。ＨＲＤＶＭ７８のこの出力は因子（ＲF×
ｔW）倍される。ここで、ＲFは所望の主走査解像度の値
である。このように加算結合点７２は、所望の主走査解
像度ＲＦを重要な付加要因として、ビデオ画素クロック
の（ＨＲＤＶＭ５４を通して）監視された挙動と、多面
体１４の実際の（ＨＲＤＶＭ７８を通して）監視された
挙動との間の電子的なギヤボックスを形成する。加算結
合点５６を設けることにより、加算結合点７２の動作は
効率的に継続する。この電子的なギヤボックスについて
の数学的な論拠は、以下の通り展開される。多面体１４
の回転を生じさせるモータ多面体アセンブリ（ＭＰＡ）
の所望の角速度は以下のように定義される。 ωMPA＝ＶPR＊ＲS （２） 式（１）と結合し、ある操作を行うと、以下のようにな
る。 （走査効率＊pxlclkdesired）−（ＲF＊ｔW＊ωMPA）＝０ （３）
【００２２】加算結合点７２の出力は、ＭＰＡが多面体
を回転させて画素クロック周波数に適正に追従させるこ
とができないことを表すデジタルワードである。“多面
体コマンド値”と呼ばれるこの誤差信号は、補正が適正
に成された後で、たとえば、ＭＰＡのモータへの電圧を
制御するＰＷＭ増幅器を制御するために使用される。要
するに、多面体コマンド値を決定するための手段は、多
面体ミラー（ＨＲＤＶＭ７８から）の回転速度に関連す
る値と画素クロックレート（ＨＲＤＶＭ５４から）に関
連する値を連続的に加算する手段を含んでいる。多面体
コマンド値に応答して多面体ミラーの回転速度を制御す
るための電気機械手段は、ここでは８０として示されて
おり、多面体１４の速度に影響を与える制御信号に、リ
アルタイムの多面体コマンド値を転送するための、ハー
ドウェア及び／又はソフトウェアに組み込まれたどのよ
うなシステムも含むことができる。多面体１４で得られ
る速度は、走査開始検出器３０への信号にリアルタイム
の影響を与え、走査開始検出器３０はＨＲＤＶＭ７８に
供給し、フィードバックを完結する。
【００２３】図３に示されるいずれのフィードバックル
ープにおいても、加算結合点５６及び７２からの値は、
好ましくは、画素クロック或いはモータを動作させるた
めの周波数に変換する前に、ビデオ画素クロック周波数
と回転体１４用のモータの閉ループ制御を安定化するた
めに、少なくとも一つの積分器項を含む補正フィルタ手
段（図示せず）に入力される。更に、センサ３０からの
走査開始信号は、ＨＲＤＶＭ７８に印加されたときに最
適な性能が得られるように適当に調整される。
【００２４】以下に続くものは、電圧制御型発振器６
２、カウンタ６４、及びマルチプレクサ６８の動作に格
別の考慮が払われたＲＯＳの形式における本発明の動作
を示す一組の事例研究である。
【００２５】問題のＲＯＳは、８０％の走査効率で、１
２インチの目標幅ｔＷを有していると仮定する。電圧制
御型発振器は、最高出力周波数pxlclkmaxが１６０ＭＨ
ｚで２：１の範囲を有していると仮定する。毎秒１０イ
ンチの一定感光体速度ＶPRを仮定する。これらの仮定に
より、システムの最高解像度は、以下の通りである。 （ＲS×ＲF）max＝pxlclkmax＊（走査効率）／（ＶPR＊ｔW）＝１０6（スポ ット／インチ）2 （４）
【００２６】この設計においては、Ｄ／Ａ変換器６０の
出力は、ＶＣＯCOMMANDとして与えられ、電圧制御型発
振器６２に送られる。２：１の周波数範囲とｐｘｌｃｌ
ｋma xの最高出力を有する電圧制御型発振器について
は、電圧制御型発振器６２の出力を記述する関係は、以
下の通りである。 ＶＣＯOUTPUT＝（ｐｘｌｃｌｋmax／２）＋（ｐｘｌｃ
ｌｋmax／２＊ＶＣＯCOMMAND／１０２３） ここで、ＶＣＯCOMMANDは、整数であり、０≦ＶＣＯ
COMMAND≦１０２３である。
【００２７】カウンタ６４の機能をこの式に組み込む
と、以下のようになる。 pxlclk＝pxlclkmax＊（１＋ＶＣＯCOMMAND／１０２３）／２N＋１ （５） 画素クロック周波数は、ＲSとＲFの積に直接関連してい
るので、上記式から重要な設計関係を導出することがで
きる。 ＲS＊ＲF／（ＲS＊ＲF）max＝（１＋ＶＣＯCOMMAND／１
０２３）２N＋１ この式に式（４）からの構造的な仮定を代入すると、主
たる設計関係は以下のようになる。 ＲS＊ＲF＝１０6（１＋ＶＣＯCOMMAND／１０２３）２N＋１ （６）
【００２８】この式（６）は、本発明の例示された実施
態様に対して重要な機能、すなわち、画素クロックの最
適動作のためにはどの程度のレベルの分周が必要あるか
を決定するカウンタ６４の適正な動作を有している。カ
ウンタ６４は、図３に示されるように、各周波数が他の
２倍である各種の時間−解像度における周波数を出力す
ることができる。本発明のシステムの実際の動作におい
ては、画素クロック出力の適切な解像度の選択の後で、
２M分周カウンタ５２において使用されるＭの正しい値
を選択するためのＨＲＤＶＭ５４による適切な動作する
ために概して必要であり、このようにＨＲＤＶＭ５４の
最適な使用を可能とする。上記仮定によれば、Ｎの各値
は、以下の表にあるように、可能な解像度（ＲS×ＲF）
の異なった範囲を可能とする。
【表１】
【００２９】事例Ｉ：ＲF＝ＲS＝１２スポット／ｍｍの
ファックス書類 １．ＲF＊ＲS＝（１２＊２５．４）2（スポット／イン
チ）2＝９．２９＊１０4（スポット／インチ）2、した
がって、表を使用してＮ＝３を選ぶ。このステップは、
メートル法−ヤード・ボンド法の変換を含んでいる。 ２．Ｎ＝３とし、特定のＲS及びＲFを使用して、式
（６）におけるＶＣＯCOMMANDについて解く。結果は、
ＶＣＯCOMMAND＝４９７である。 ３．式（５）により、pxlclk＝１６０＊１０6（１＋４
９７／１０２３）／２4＝１４．８６ｍｈｚとなる。 ４．pxlclk／２M信号が、１ｋＨｚと４ｋＨｚとの間に
なるようにＭを選ぶ。この周波数範囲は、ＨＲＤＶＭア
ルゴリズムを適用する際に、コントローラの速度と解像
度の典型的で実際的な制限として与えられる。２M分周
カウンタに対してＭ＝１３である場合には、pxlclk／２
M＝１．８１４ｋＨｚとなる。 ５．Ｎ＝３とＶＣＯCOMMAND＝４９７を使用し、式
（６）を使用して実際のＲFとＲSを計算し、ＲF×RSの
平方根をとることにより最終結果をチェックする。結果
は、ＲF＝ＲS＝１１．９９７５スポット／ｍｍである。
【００３０】事例II：ＲF＝４５１スポット／インチで
ＲS＝３６３スポット／インチの“オッドボール(oddbal
l)”試験書類 １．ＲF＊ＲS＝（４５１＊３６３）2（スポット／イン
チ）2＝１．６３７＊１０5（スポット／インチ）2、し
たがって、表を使用してＮ＝２を選ぶ。 ２．Ｎ＝２とし、特定のＲS及びＲFを使用して、式
（６）におけるＶＣＯCOMMANDについて解く。結果は、
ＶＣＯCOMMAND＝３１６である。 ３．式（５）により、pxlclk＝１６０＊１０6（１＋３
１６／１０２３）／２3＝２６．１８ｍｈｚとなる。 ４．pxlclk／２M信号が、１ｋＨｚと４ｋＨｚとの間に
なるようにＭを選ぶ。すなわち、２M分周カウンタに対
してＭ＝１４を選択し、したがって、pxlclk／２M＝
１．５９８ｋＨｚとなる。
【００３１】本発明の実際的な実施態様においては、全
体としての本発明の適正な性能は多面体ミラーの回転と
画素クロックの協調の精密さ及び正確さに依存している
ので、ＨＲＤＶＭの使用が望ましい。画素クロックと多
面体１４の挙動の両方のリアルタイムの監視は、“電子
的なギヤボッスク”の機能に影響を与える誤差伝搬が最
小となるように十分に精密でなければならない。このよ
うな誤差の主要な原因は、瞬間速度が繰り返し測定され
るときに、画素クロックと多面体１４の部分的なサイク
ルの“損失(loss)”により生じる。参照された特許にお
いて特に説明されているように、ＨＲＤＶＭの利点は、
所与の時間フレーム内に生じるサイクルの数をカウント
するとき、ＨＲＤＶＭは部分的なサイクルを考慮するこ
とであるこのように、本発明がそうであるように、画素
クロックと多面体の速度が連続的に監視されるので、失
われた部分的なサイクルに関連する誤差は累積されず、
ＨＲＤＶＭの出力や電子的なギヤボックスにおけるドリ
フトや他の異常を生じさせない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のシステムが使用されたＲＯＳの基本
要素を示す立面図である。
【図２】 本発明のシステムにより使用された物理的パ
ラメータを示す感光体の部分図である。
【図３】 本発明の制御システムの要素を示すシステム
図である。
【符号の説明】
１０ レーザー源、１２ レーザービーム、１３ 面、
１４ 多面体、１６ スポット、１８ 感光体、２０
走査ライン、２２ ラスター、３０ 走査開始検出器、
３２ エンコーダマーク、３４ 光電素子、５０ コン
トローラ、５２分周器、５４ 高解像度デジタル速度測
定（ＨＲＤＶＭ）、５６ 加算結合点、５８ 基準値、
６０ Ｄ／Ａ変換器、６２ 電圧制御型発振器、６４
カウンタ、６８ マルチプレクサ、７２ 加算結合点、
７８ 第２のＨＲＤＶＭ、８０電気機械手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・エイ・ダービン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター ハンターサークル 1283 (72)発明者 アーロン・ナクマン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド バーニングツリーレー ン ５ (72)発明者 ジェイムズ・ジェイ・アペル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14618 ロチェスター ブラッドフォードロード 87

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画素クロックレートでデジタルデータに
    従って変調されたビームを放射するための光源と、変調
    されたビームを副走査方向に移動する感光性表面を主走
    査方向に横切って走査させる回転可能な多面体ミラーを
    有するラスタ出力スキャナを制御する方法であって、 画素クロックレートに関連する値と、感光性表面上に生
    成されるべき画像の主走査方向における所望の解像度と
    副走査方向における所望の解像度に関連する値の関数と
    してクロックコマンド値を決定するステップと、 クロックコマンド値に応答して画素クロックレートを制
    御するステップと、 画素クロックレートに関連する値、感光性表面上に生成
    されるべき画像の主走査方向における所望の解像度に関
    連する値、及び、多面体ミラーの回転速度に関連する値
    の関数として多面体コマンド値を決定するステップと、 多面体コマンド値に応答して多面体ミラーの回転速度を
    制御するステップとからなる方法。
  2. 【請求項２】 多面体ミラーの回転速度に関連する値を
    得るために、所定の時間フレーム内の多面体ミラーの回
    転の部分的なサイクルをカウントするステップを更に含
    む請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 クロックコマンド値を決定するステップ
    が、感光性表面上に記録されるべき画像の所望の副走査
    解像度に関連する値に、感光性表面上に生成されるべき
    画像の主走査方向における所望の解像度に関連する値を
    連続的に加算するステップを含む請求項１に記載の方
    法。
JP7237013A 1994-09-19 1995-09-14 可変解像度ラスタ出力スキャナの制御方法 Withdrawn JPH08108572A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/308,222 US5517230A (en) 1994-09-19 1994-09-19 Control system for a variable-resolution raster output scanner
US308222 1994-09-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08108572A true JPH08108572A (ja) 1996-04-30

Family

ID=23193075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7237013A Withdrawn JPH08108572A (ja) 1994-09-19 1995-09-14 可変解像度ラスタ出力スキャナの制御方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5517230A (ja)
JP (1) JPH08108572A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1426900A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-09 Ricoh Company Image forming apparatus with resolution conversion

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619246A (en) * 1993-09-07 1997-04-08 Gerber Systems Corporation Apparatus and method of positioning photosensitive media on an exposure platen
JPH0825686A (ja) * 1994-07-11 1996-01-30 Canon Inc 画像形成装置
EP0821515B1 (en) * 1996-07-26 2003-05-14 Texas Instruments Incorporated A digital resolution translator
US5790166A (en) * 1997-07-17 1998-08-04 Xerox Corporation Modulator for doubling resolution in the fast-scan direction for a laser imager in an electrophotographic printer
JPH11227245A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Nec Niigata Ltd 画像形成装置および画像形成方法、並びに記録媒体
US6157400A (en) * 1998-12-15 2000-12-05 Xerox Corporation Method and apparatus for controlling a pixel clock in a rotating polygon type image forming apparatus
US6362847B1 (en) 1999-06-15 2002-03-26 Lexmark International, Inc. Electronic control arrangement for a laser printer
US6351277B1 (en) 2000-10-06 2002-02-26 Xerox Corporation Direct digital synthesis pixel clock generator
US7649544B2 (en) * 2005-03-25 2010-01-19 Xerox Corporation Method and system for improved raster output scan control in an electrophotographic system
US8693048B2 (en) * 2007-01-24 2014-04-08 Xerox Corporation Sub-pixel generation for high speed color laser printers using a clamping technique for PLL (phase locked loop) circuitry
US8488186B2 (en) * 2007-01-24 2013-07-16 Xerox Corporation Gradual charge pump technique for optimizing phase locked loop (PLL) function in sub-pixel generation for high speed laser printers switching between different speeds
US8144179B2 (en) * 2007-08-21 2012-03-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus and control method thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3419288A1 (de) * 1984-05-23 1985-11-28 Mergenthaler Linotype Gmbh, 6236 Eschborn Verfahren und vorrichtung zum synchronisieren einer materialbahn, insbesondere fotosensitiver materialbahn in einem fotosetzverfahren
US4578689A (en) * 1984-11-26 1986-03-25 Data Recording Systems, Inc. Dual mode laser printer
US4807156A (en) * 1987-03-23 1989-02-21 Xerox Corporation Adjustable print size control for raster output scanners
NL8801340A (nl) * 1988-05-25 1989-12-18 Philips Nv Inrichting voor het afleiden van een variabele bemonsteringsfrekwentie.
US5083140A (en) * 1990-04-10 1992-01-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multiple charge images initiation with scan synchronization
JPH04459A (ja) * 1990-04-17 1992-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多色印字装置
US5237521A (en) * 1990-08-20 1993-08-17 Xerox Corporation High resolution position measurement system
JP3041037B2 (ja) * 1990-11-28 2000-05-15 株式会社東芝 画像形成装置
JP2987647B2 (ja) * 1991-04-19 1999-12-06 富士写真フイルム株式会社 画像情報記録方法
US5239313A (en) * 1992-07-24 1993-08-24 Hewlett-Packard Company Continuously variable resolution laser printer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1426900A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-09 Ricoh Company Image forming apparatus with resolution conversion
US7081913B2 (en) 2002-12-03 2006-07-25 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus that prints input image of 2/N times print resolution

Also Published As

Publication number Publication date
US5517230A (en) 1996-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1145170A (en) Apparatus and method for correcting imperfection in a polygon used for laser scanning
EP0581083B1 (en) Error reduction methods in scanning systems
JP3606029B2 (ja) 画像形成装置
JPH08108572A (ja) 可変解像度ラスタ出力スキャナの制御方法
EP0057586B1 (en) Raster output scanner and method
US4268867A (en) Pixel clock for scanner
US6133932A (en) Method and apparatus for adjusting a line synchronization signal in response to photoreceptor motion
EP0747746A2 (en) Method and apparatus for compensating for raster position errors in output scanners
EP0529785B1 (en) Raster output scanner with process direction spot position control
US5530642A (en) Control system for aspect ratio and magnification of a raster output scanner
US5729277A (en) System and method for modifying an output image signal to compensate for drum velocity variations in a laser printer
JP2006069195A (ja) 大判レーザプリンタにおいて複数の画像フィールドを継目なく継ぎ合わせる方法
JP2000238329A (ja) 画像形成装置
JPH10232357A (ja) 光走査装置
US7804514B2 (en) Light beam scanning apparatus and image forming apparatus
US5790166A (en) Modulator for doubling resolution in the fast-scan direction for a laser imager in an electrophotographic printer
GB2297613A (en) Calibration of scanning radiation beam in computer to plate apparatus
JPS6157749B2 (ja)
JP2615668B2 (ja) レーザ記録装置
JP2004338125A (ja) 光源制御方法、画像形成方法、画像形成装置及び電子写真装置
GB2101360A (en) Light scanning apparatus
JP2000152001A (ja) ラスタ出力スキャナの非線形色ずれを補正する電子回路
JPH10324019A (ja) 画像形成装置
JP4367840B2 (ja) 画素クロック生成装置、光走査装置及び画像形成装置
EP0908791B1 (en) Subpixel misregistration correction by means of ros rephasing a multiphase image on an image color printer

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20021203