JPWO2006129606A1

JPWO2006129606A1 - 画像を形成する方法および装置

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Publication number: JPWO2006129606A1
Application number: JP2007518971A
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Inventors: 幸憲船山
Original assignee: Naltec Inc
Current assignee: Naltec Inc
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2009-01-08
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Abstract

ｆθレンズを省くことができる、画像を形成する方法を提供する。この画像を形成する方法は、描画用の画像データにより変調された光を、一定の角速度で回転するポリゴンミラーにより画像形成面に対して直線的に走査することにより形成される、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成することと、画像を形成する前に、出力対象の画像を等間隔の複数のドットで形成するための原画データから、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することとを含む。描画用の画像データを生成する工程は、間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にすることを含む。

Description

本発明は、感光ドラムの周面などの画像形成面に、ｆθレンズ系を用いずに画像を形成するのに適した方法および装置に関するものである。

レーザプリンタや複写機においては、画像データにより変調された光をポリゴンミラーにより反射することによって感光ドラムに走査しながら画像（潜像）を形成する。次に、この潜像をトナーにより現像し、現像された画像を印刷用紙に転写する。このようにして所望の画像を印刷することができる。

日本国の特開平９−１７４９１７号公報には、ポリゴンミラーにより反射された光がｆθレンズを介して主走査方向について等速で移動することが記載されている。その際、ポリゴンミラーの面精度誤差、ｆθレンズの等速性誤差、光学ユニットの取付誤差などによる等速性の誤差を、等速補正データにより短周期のクロックおよび長周期のクロックを組み合わせて補正することが記載されている。この技術は、等速性の誤差による印字位置のズレが発生しないようにするためのものである。

レーザプリンタにおいては、感光体に潜像を形成するために、ｆθレンズを用い、感光体の画像を形成するための面（画像形成面）を、その主走査方向にレーザ光を等速で走査する。したがって、ｆθレンズを省くことにより、レーザプリンタの光学系の構成は簡素になる。このため、ｆθレンズを省くことは、コンパクトで低コストのプリンタを提供するために重要である。

主走査方向の等速性は、等間隔のドットを形成するために要求される機能である。ｆθレンズを省くための技術の１つは、ｆθレンズの代わりに等間隔なドットを形成するための手段を提供することである。例えば、等間隔なドットを形成するためにレーザ光源をオンオフするタイミングを制御したり、ポリゴンミラーの回転速度を変更することが考えられている。レーザ光源をオンオフするタイミングを主走査方向全体で制御するとなると、画素クロックの周期を連続的に変更するための特別なハードウェアが必要になる。ポリゴンミラーは一分間に数万回回転し、１ラインを走査する時間が数ｍｓの速さである。このため、高速回転するポリゴンミラーの回転速度を精度良く制御することも難しい。したがって、ｆθレンズを省くためにかえってハードウェアコストが上がったり、装置が大型になる可能性がある。

本発明の一態様は、画像を形成する方法であって、描画用の画像データにより変調された光を、一定の角速度で回転するポリゴンミラーにより画像形成面に対して直線的に走査することにより形成される、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成することと、画像を形成する前に、出力対象の画像を等間隔の複数のドットで形成するための原画データから、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することとを含む、方法である。

本発明においては、等間隔ではないドットにより、等間隔のドットに基づく画像を形成することができる方法を提供する。本発明においては、画像を形成する際に、描画するための複数のドットの間隔が変わることを前提とする。このため、画像を形成する前に、間隔が変動するドットによる描画用の画像データを生成する。したがって、画像を形成するために等間隔のドットを形成することを省くことができる。すなわち、ｆθレンズにより等速でビームを移動させる機構を省き、レーザ光源をオンオフするタイミングを制御したり、ポリゴンミラーの回転速度を変更したりする機構を省くことが可能となる。このため、描画用の画像データにより変調されたレーザ光を、一定の角速度で回転するポリゴンミラーにより画像を形成する面に対して、ｆθレンズを省いて照射し、画像を形成する面を直線的に走査して画像を形成することができる。

本発明の他の態様は、不等間隔の複数のドットにより画像を形成する方法であり、この方法は、出力対象の画像を等間隔の複数のドットにより形成するための原画データから、不等間隔の複数のドットにより描画すべき状態を求めて、不等間隔の複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することを含む。

本発明のさらに異なる他の態様は画像形成装置であり、この画像形成装置は、間隔が変動する複数のドットを描画用の画像データにより変調し、それら複数のドットにより画像を形成するための手段と、出力対象の画像を等間隔のドットで形成するための原画データから、間隔が変動するドットにより描画すべき状態を求めて、間隔が変動するドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成するための手段とを含む。この画像形成装置は、画像を等間隔のドットで形成するための従来の画像データを原画データとして受信し、画像データ形成手段により描画用の画像データに変換することにより、間隔が変動するドットにより画像を形成できる。

画像を生成するための手段の好適な形態の一つは、描画用の画像データにより変調された光を、一定の角速度で回転するポリゴンミラーにより画像形成面に対して直線的に走査することにより形成される、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成する手段を含むものである。画像を生成するための手段は、ガルバノミラーなどを含む、光により画像形成面を直線的に走査する、他の光学システムを含むものであっても良い。

画像を生成するための手段の好適な形態の一つは、感光体の画像を形成するための面に、描画用の画像データにより変調され、間隔が変動する複数のドットにより潜像を露光するための光学システムを含むものである。さらに、本発明の好ましい形態の一つは、この画像形成装置と、印刷用の画像を形成するための面を備えた感光体と、感光体に形成された潜像をトナーにより現像するための現像ユニットと、現像された画像を印刷用紙に転写するための転写ユニットとを有する印刷装置である。この印刷装置は、ｆθレンズなどの等間隔なドットを形成する機能を省いたコンパクトで低コストな構成を備えたものである。さらに、この印刷装置は、画像を等間隔のドットで形成するための従来の画像データ（原画データ）の供給を受け、感光体に、その原画データに対応する画像（潜像）を間隔が変動するドットにより形成でき、出力対象の画像を印刷できる。

原画データから、間隔が変動する複数のドット、すなわち、不等間隔の複数のドットにより、描画すべき状態を求めて、描画用の画像データを生成するために適した方法の一つは、等間隔のドットの近傍の、間隔が変動するドットの状態が、等間隔のドットの状態となるように描画用の画像データを形成することである。すなわち、本発明の方法の描画用の画像データを生成する工程は、間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にすることを含むことが望ましい。また、画像形成装置の画像データを生成するための手段は、間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にすることを含むことが望ましい。

間隔が変動する第１のドットの状態を、その第１のドットの位置に近接した位置の、等間隔の第２のドットの状態（値）にセットする１つの方法は、以下の工程を含むものである。
１．間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、第１のドットと同じ順番の第２のドットの状態にすること。
２．第１のドットの位置と第２のドットの位置との差に基づき、第１のドットの位置が、等間隔の複数のドットに含まれる第３のドットに近いときは、第１のドットの状態を第３のドットの状態にすること。
この方法によれば、等間隔の複数のドットと等しい数の、間隔が変動する複数のドットを含む描画データを生成でき、その描画データにより、原画データに与えられた出力対象画像を形成できる。

間隔が変動する第１のドットの状態を、その位置の第２のドットの状態（値）にセットする他の方法は、間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットの位置に第１のドットの位置が最も近いときに、第２のドットの状態にすることを含むものである。等間隔のドットの最も近傍に位置する、間隔が変動するドットは、間隔が変動する複数のドットの中において、その等間隔のドットを代表するのに適したドットである。したがって、その代表するドットの状態を、等間隔のドットの状態（値）となるように描画用の画像データを生成する。間隔が変動するドットは密度が変動する。したがって、間隔が変動するドットの全てにより等間隔のドットを表現すると、ドット密度の相違が画質に影響を与える場合がある。例えば、ドットにより階調表現をしている画像の場合はドット密度の変動をできるだけ小さくすることが望ましい。

本発明に含まれる他の形態は、間隔が変動する複数のドットを描画用の画像データにより変調し、それら複数のドットにより画像を形成するための手段を含む画像形成装置に対して転送される描画用の画像データを生成するための機能を含むホスト装置である。このホスト装置の画像データを生成するための機能は、画像形成装置の出力対象の画像を等間隔の複数のドットにより形成するための原画データから、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することを含み、間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にする。

さらに、本発明に含まれる他の形態は、間隔が変動する複数のドットを描画用の画像データにより変調し、それら複数のドットにより画像を形成するための手段を含む画像形成装置に対して転送される描画用の画像データをコンピュータにより生成するためのプログラムである。このプログラムあるいはプログラム製品は、プリンタなどの画像形成装置を制御するためのドライバプログラムとしてＣＤ−ＲＯＭなどの適当な記録媒体に記録して提供することが可能である。このプログラムまたはプログラム製品は、画像形成装置の出力対象の画像を等間隔の複数のドットにより形成するための原画データから、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することを含み、間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にする。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す図である。図１に示すプリンタの機能を示す図である。画像データ変換機能の概略を示す図である。原画データから描画データを生成する過程を説明するための図である。図１に示すプリンタにおける処理を示すフローチャートである。

発明を実施するための形態

図１に本発明の実施形態に係る印刷装置の概略構成を示してある。この印刷装置１は、外周面１１ａが画像形成面となる感光ドラム１１と、その感光ドラム１１に画像（潜像）を形成するための画像形成ユニット２０と、この印刷装置１を制御するための制御ユニット３０とを備えている。画像形成ユニット２０は、感光ドラム１１に対してｆθレンズを介さずに、等間隔ではないドットにより画像を形成する。制御ユニット３０は、描画用の画像データφ２を生成して画像形成ユニット２０に対して供給する機能を含む。この印刷装置１は、さらに、感光ドラム１１を帯電させる帯電ローラ１２と、潜像が形成された感光ドラム１１にトナーを付着して実像を現像する現像ユニット１４と、感光ドラム１１に形成した実像を印刷用紙２に転写する転写ローラ１５と、印刷用紙２に転写された実像を定着させる定着ローラ１６とを有している。この印刷装置１は、感光ドラム１１を帯電させた後に、潜像を露光し、トナーを付着させて実像（顕像）を形成し、印刷用紙２に実像を転写する点は、レーザプリンタと称される装置と共通する。

画像形成ユニット２０は、帯電された感光ドラム１１をレーザ光により露光して潜像（画像）を形成するための光学システムを含む。光学システムは、描画用の画像データφ２により変調された光を出力するレーザ発振器２１と、一定の角速度で回転し、レーザ発振器２１から出力されたレーザ光を反射するポリゴンミラー２２と、ポリゴンミラー２２により反射されたレーザ光を感光ドラム１１に向ける反射板２３とを備えている。

この画像形成ユニット２０は一定の周波数のクロックに同期して制御される。すなわち、レーザ発振器２１は一定の周波数の駆動パルスにより駆動され、描画用の画像データφ２により変調されたパルス状のレーザ光を出力する。そのパルス状のレーザ光は、ｆθレンズを介さずに感光ドラム１１の外周面１１ａに照射される。したがって、ポリゴンミラー２２の角度により感光ドラム１１の外周面１１ａを走査するレーザ光の速度は変わり、パルス状のレーザ光により外周面１１ａに形成される複数のドットの間隔はポリゴンミラー２２の角度により変化する。

なお、図１には示されていないが、画像形成ユニット２０は、レーザ光を集光したり、照射方向を調整するために、レンズあるいはプリズムを含む他の光学素子あるいは光学部材を含んでいても良い。

制御ユニット３０は、描画用の画像データφ２を生成する機能と、プリンタ１における、その他の各種の処理を制御する機能とを含む。この制御ユニット３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ホストデバイス１０から印刷データを取得するインターフェイス３４、少なくとも１頁分の印刷データを記録できる容量のページメモリ３５を備えている。制御ユニット３０では、ＲＯＭ３２に予め格納されている各種のプログラムをＣＰＵ３１が実行することにより各種の機能を実現する。

図２に制御ユニット３０の機能的な構成をブロック図により示してある。制御ユニット３０は、インターフェイス機能４１と、画像データ変換機能４２と、印刷制御機能４３とを含む。インターフェイス機能４１は、ホストデバイス１０、例えばパーソナルコンピュータから原画データφ１を受信してページメモリ３５に格納する。画像データ変換機能４２は、ページメモリ３５からライン単位で原画データφ１を描画用の画像データφ２に変換する。印刷制御機能４３は、描画用の画像データφ２により、画像形成ユニット２０に含まれるレーザ発振器２１から出力されるレーザ光を変調する。さらに、印刷制御機能４３は、画像形成ユニット２０に含まれる感光体１１、現像ユニット１４、転写ユニット１５およびその他の印刷機構を用いて印刷する。

本例の画像形成ユニット２０は、ｆθレンズを介さずにポリゴンミラー２２から反射されたレーザ光により感光ドラム１１を主走査方向Ｘに直線的に走査して画像を形成する。したがって、感光ドラム１１の画像形成面１１ａに形成される複数のドットの間隔は不等である。すなわち、形成面１１ａに形成される複数のドットの相互の間隔は変動し、主走査方向Ｘの両端におけるドットの相互の間隔に対し、主走査方向Ｘの中央におけるドット相互の間隔は狭くなる。ホスト１０から受信する原画データφ１は、等間隔の複数のドットにより、出力対象の画像を形成するためのデータである。画像データ変換機能４２は、出力対象の画像（原画）を等間隔の複数のドットにより形成するための原画データφ１から、間隔が変動する複数のドットにより、原画に対応する画像（出力画像）を形成するための画像データφ２を生成する。

図３に、画像データ変換機能４２のさらに詳しい機能的な構成を示している。画像データ変換機能４２は、原画データφ１を格納するための入力バッファ４４と、原画データφ１から描画用の画像データ（描画データ）φ２を生成するための生成機能４５と、生成された描画データφ２を格納するための出力バッファ４６とを備えている。入力バッファ４４には、画像を形成するための原画データφ１に含まれる等間隔の複数のドットの情報が、主走査方向Ｘにライン単位で格納される。生成機能４５は、ライン単位で、原画データφ１に含まれる等間隔の複数のドットの情報から間隔が変動する複数のドット、すなわち、不等間隔の複数のドットにより描画すべき状態を求め、不等間隔の複数のドットの情報を含む描画データφ２を生成する。生成された描画データφ２は、出力バッファ４６からライン単位で出力される。

生成機能４５は、ｎ１番目の間隔が変動するドット（以降では描画ドット）Ｘ（ｎ１）の状態（通常はオンまたはオフ、１または０）を、その描画Ｘ（ｎ１）の位置（主走査線上の位置）に近接した位置の等間隔のドット（以降では原画ドット）Ｎ（ｎ２）の状態にする。ｎ１およびｎ２は任意の整数である。この例では、ｎ１番目の描画ドットＸ（ｎ１）は、ｎ１番目の原画ドットＮ（ｎ１）が描画ドットＸ（ｎ１）の位置に移動したと仮定して描画ドットＸ（ｎ１）の状態をセットし、次に、描画ドットＸ（ｎ１）に最も近い原画ドットＮ（ｎ２）の状態を確認する。この方法は、原画ドットＮ（ｎ１）の位置を基準として、原画データφ１から、不等間隔の描画ドットＸ（ｎ１）の状態を求めることができる。

このため、生成機能４５は、原画ドットＮ（ｎ）（ｎは任意の整数）が、描画ドットＸ（ｎ）に変位したと仮定して原画ドットＮ（ｎ）の変位量Ｙ（ｎ）を求める変位量算出部４７を含む。変位量Ｙ（ｎ）は、描画ドットＸ（ｎ）の主走査線上の位置と、原画ドットＮ（ｎ）の主走査線上の位置との差である。生成機能４５は、さらに、変位量Ｙ（ｎ）が原画ドットの間隔ｄを超えたか否かを判断し、描画ドットＸ（ｎ）の値（状態）を最終判断する判定部４８を備えている。判定部４８は、変位量Ｙ（ｎ）がドット間隔ｄを超えたときに、描画ドットＸ（ｎ）の状態を、原画ドットＮ（ｎ）から変位量Ｙ（ｎ）だけシフトした原画ドットＮ（ｎ＋ｉ）（ｉは任意の整数）に変更する。一方、変位量Ｙ（ｎ）がドット間隔ｄ以下のときは、描画ドットＸ（ｎ）の状態は変更しない。

図４に、画像形成ユニット２０により、感光ドラム１１の画像形成面１１ａに、複数の描画ドットＸ（ｉ）が形成される様子を模式的に示してある。画像形成面１１ａはポリゴンミラー２２のレーザ光の反射点Ｏから距離ｑの位置に配置されている。画像形成ユニット２０から出力されたレーザ光は、画像形成面１１ａを、主走査方向Ｘに、長さＨを単位として走査して画像を形成する。ポリゴンミラー２２は走査長Ｈに対応する走査角度範囲αを等角速度で動き、走査角度αの間でｍ個の描画ドットＸ（ｉ）を形成する。主走査線をＸ軸としたとき、ｎ番目の描画ドットＸ（ｎ）の主走査線上の位置Ｐ（ｎ）は以下の式（１）から（３）によって表すことができる。ただし、主走査線であるＸ軸の原点を反射点Ｏから垂線（Ｙ軸）を延ばした位置とし、反射点Ｏから走査長Ｈの両端までの長さをｒとしている。

Ｐ（ｎ）＝ｑｔａｎ（ｎΔθ―α／２）・・・（１）
α＝ｃｏｓ^−１｛（２ｒ^２−Ｈ^２）／２ｒ^２｝（余弦定理より）・・・（２）
Δθ＝α／ｍ・・・（３）

一方、走査長Ｈに等間隔でｍ個の原画ドットＮ（ｉ）を配置したときの、ｎ番目の原画ドットＮ（ｎ）の位置Ｑ（ｎ）は以下の式（４）により表すことができる。
Ｑ（ｎ）＝ｎＨ／ｍ−Ｈ／２・・・（４）

したがって、原画ドットＮ（ｎ）の主走査線上の位置Ｑ（ｎ）と、描画ドットＸ（ｎ）の主走査線上の位置Ｐ（ｎ）とは、画像形成ユニット２０の固有の物理的なパラメータである距離ｑ、走査長Ｈ、走査角度範囲α、解像度（描画ドットの数）などが定まれば事前に求めることができる。画像を出力するプリンタ１が決まれば、プリンタ１の構成が決まる。したがって、プリンタ１に固有の上記の物理的なパラメータも決まる。このため、画像を出力するプリンタ１において感光ドラム１１の画像形成面１１ａの主走査線上に等間隔でｍ個の原画ドットＮ（１）〜Ｎ（ｍ）を配置したときのそれぞれの原画ドットＮの位置と、描画ドットＸの位置とを事前に求めることができる。なお、ｍは２以上の任意の整数であり、また、以降では複数の原画ドットの集合を原画ドットＮとし、複数の描画ドットの集合を描画ドットＸとする。

したがって、この画像データを変換する機能４２においては、間隔が変動する複数のドット（描画ドット）Ｘに含まれる第１のドットＸ（ｎ）の状態を、原画データφ１から得られる等間隔の複数のドット（原画ドット）Ｎに含まれる第２のドットＮ（ｉ）であって、第１のドットＸ（ｎ）の位置に近接した位置の第２のドットＮ（ｉ）の状態にセットする。これにより、原画ドットＮにより形成される原画に対応する画像（出力画像）を描画ドットＸにより画像形成面１１ａに描画すべき状態を事前に求めて、描画ドットＸを生成することが可能である。

この画像データ変換機能４２は、原画ドットＮのドット数と同一の描画ドットＸからなる描画データφ２を生成する。画像データ変換機能４２は、ｎ番目の描画ドットＸ（ｎ）の走査線上の位置Ｐ（ｎ）の、ｎ番目の原画ドットＮ（ｎ）の走査線上の位置Ｑ（ｎ）に対する変位量Ｙ（ｎ）が原画ドットのドット間距離ｄ（ドット相互の間隔）より大きい場合は、描画ドットＸ（ｎ）の値を、その位置Ｐ（ｎ）で表すべき原画ドットＮ（ｉ）の値に更新する。したがって、ドット数を増やさずに、描画データφ２を生成できる。

生成機能４５において、等間隔の原画ドットＮが、間隔が変動する描画ドットＸに変位したと仮定し、各ドットの変位量Ｙが原画ドットＮのドット間の境界ｄを越えたときに、描画ドットＸの値を変位先の原画ドットＮの値にセットすることにより、描画データφ２を生成することをさらに詳しく説明する。たとえば、図３において、変位量算出部４７において得られるｎ番目の描画ドットＸ（ｎ）の変位量Ｙ（ｎ）はドット間距離ｄよりも小さい。このため、判定部４８は描画ドットＸ（ｎ）の値に原画ドットＮ（ｎ）の値をセットする。変位量算出部４７において得られるｎ＋１番目の描画ドットＸ（ｎ＋１）の変位量Ｙ（ｎ＋１）はドット間距離ｄよりも大きい。したがって、判定部４８は、描画ドットＸ（ｎ＋１）の値として、原画ドットＮ（ｎ＋１）の値ではなく、原画ドットＮ（ｎ＋２）の値をセットする。変位量Ｙ（ｎ）がドット間距離ｄよりも大きい場合は、例えば、その変位量Ｙ（ｎ）をドット間距離ｄで除算したときの商ａだけ番号が後の（負の場合は前の）原画ドットＮ（ｎ＋ａ）の値を描画ドットＸ（ｎ）の値にセットする。

図５に、プリンタ１において実行される印刷処理を、フローチャートを用いて示している。ステップ６１において、ホスト１０から印刷指示があると、ステップ６２において、ホスト１０からページ単位の原画データφ１を取得してページメモリ３５に格納する。次に、ステップ６３において、画像データ変換機能４２により、ライン単位で原画データφ１を描画データφ２に変換する（描画用の画像データを生成する工程）。さらに、ステップ６４において、描画データφ２を用いて画像形成ユニット２０により画像（潜像）を感光ドラム１１の画像形成面１１ａに形成する。そして、ステップ６５において、感光ドラム１１の潜像を現像して印刷用紙に転写し、印刷出力する。

画像データを生成する工程６３では、１ライン分の原画データφ１について、生成機能４５により、原画データφ１の原画ドットＮ（１）〜Ｎ（ｍ）について、描画ドットＸ（１）〜Ｘ（ｍ）に変換したときの変位量Ｙ（１）〜Ｙ（ｍ）を計算して、描画データφ２を生成する。具体的には、ステップ７１において、１ライン分の原画データφ１を取得する。ステップ７２および７３において１ライン分の原画ドットＮをサーチする。ステップ７４において、原画ドットＮ（ｎ）と描画ドットＸ（ｎ）との変位量Ｙ（ｎ）を求める。ステップ７５において、各原画ドットＮ（ｎ）の変位量Ｙ（ｎ）がドット間隔またはドット間距離ｄを超えたか否かを判断する。変位量Ｙ（ｎ）がドット間隔ｄを超えているときには、ステップ７６において、変位量Ｙ（ｎ）をドット間隔ｄで除算したときの商ａを求め、ステップ７７において、変位先の原画ドットＮ（ｎ＋ａ）の値を描画ドットＸ（ｎ）としてセットする。一方、変位量Ｙ（ｎ）がドット間隔ｄを超えていないときには、ステップ７８において、対応する原画ドットＮ（ｎ）の値を描画ドットＸ（ｎ）の値としてセットする。１ライン分の描画データφ２が生成されると、ステップ７９において描画データφ２を出力する。

このプリンタ１においては、等間隔ではない描画ドットＸのデータを生成し、その描画ドットＸからなる描画データφ２により感光体１１の表面１１ａに潜像を形成する。したがって、等間隔のドットＮを感光体１１の表面に形成する必要はなく、等速で感光体１１の表面１１ａを走査するためのｆθレンズは不要である。また、ｆθレンズの代わりに、レーザ光源の駆動周波数やポリゴンミラーの角速度を動的に変更する必要もない。間隔が変動するドットＸにより、等間隔のドットＮにより形成する予定の原画と同等の画像を、歪みを発生させることなく形成できる。したがって、本発明の実施形態にかかるプリンタ１においては、ｆθレンズを省き、それに代わるメカニカルな機構あるいは周波数変調のための複雑な回路を必要としない。このため、簡易な構成のプリンタ１により、所望の画像をプリントアウトすることができる。

１ラインを構成する等間隔のドットＮの数と、間隔が変動するドットＸの数が同程度の場合、等間隔のドットのすべてに対して、間隔が変動するドットが対応するとは限らず、等間隔の各ドットのうち、幾つかのドットは間隔が変動するドットにより表現できない可能性がある。しかしながら、間隔が変動する複数のドットＸにより表現できない等間隔のドットＮの数は、全ドット数に対して数％程度に抑えられる。近年では、印刷装置の解像度は非常に高く、数％程度のドットが欠落するとしても見た目による画質の低下はほとんどない。さらに、原画データの等間隔のドット数に対して、描画するための、間隔が変動するドットの数を増やすことによりドットの抜けは抑制できる。

すなわち、上述した方法では、ある原画ドットＮ（ｉ）の近傍にある描画ドットＸ（ｊ）（ｊは任意の整数）の状態が、その原画ドットＮ（ｉ）の状態となるように描画データφ２を生成する。したがって、原画ドットＮ（ｉ）の近傍に描画ドットＸ（ｊ）がない場合は、その原画ドットＮ（ｉ）のデータはいずれの描画ドットＸにも反映されない可能性がある。図３に示した例では、原画ドットＮ（ｎ＋１）の値はいずれの描画ドットＸにも反映されない。Ａ４サイズの画像を６００ｄｐｉで印刷する場合、短方向（約２００ｍｍ）の１走査ラインを形成するドット数は４８００個である。プリンタの物理的パラメータによるが、欠損すると予想される原画ドットの数は１７８個程度である。したがって、描画ドットＸに反映されないドット数は原画ドットＮの４％程度であり、画質を大きく劣化させる要因にはならない。

また、ドットの間隔が変動する描画ドットＸにより画像を形成する際に、原画ドットＮ（６００ｄｐｉの解像度）と同じ数のドットを描画ドットＸとして生成する場合、描画ドットＸにおいては、主走査方向Ｘの中央のドットの間隔は、主走査方向Ｘの両端のドット間隔の７５％程度に縮まる。すなわち、中央の解像度が周辺に比較すると高くなり、中央は６７０ｄｐｉ相当、周辺は５００ｄｐｉ相当となる。したがって、ドット密度により階調表現を行なっている画像においては、中央で濃くなり、周辺で薄くなる傾向が表れる可能性がある。

上述したドットの抜けを防止するためには、描画ドットＸの解像度を上げて、描画ドットＸのドット数を増やすことが考えられる。その場合にも、ドット密度による階調表現を行なっている画像については中央が濃くなり、周辺で薄くなる傾向が表れる可能性がある。ドット階調を行っている原画ドットＮの階調表現を維持するためには、１つの原画ドットに対して複数の描画ドットが対応するような状態になったときに、代表する描画ドットのみの状態を、原画ドットの状態にすることが望ましい。すなわち、画像データ変換機能４２において、描画用の画像データを生成する工程を実行する際に、間隔が変動する複数のドット（描画ドット）Ｘに含まれる第１のドットＸ（ｎ）の状態を、原画データから得られる等間隔の複数のドット（原画ドット）Ｎに含まれる第２のドットＮ（ｉ）の位置に第１のドットＸ（ｎ）の位置が最も近いときに、第２のドットＮ（ｉ）の状態にセットする。第２のドットＮ（ｉ）の位置の近傍あるいは回りに複数の描画ドット、例えば描画ドットＸ（ｎ）およびＸ（ｎ＋１）が存在するときは、原画ドットＮ（ｉ）に最も近い描画ドットＸ（ｎ）のみを原画ドットＮ（ｉ）の状態にセットし、他の描画ドットＸ（ｎ＋１）は初期状態（通常はオフまたは「０」）にする。

なお、原画ドットＮを描画ドットＸに変換する方法は上記に示した方法に限定されない。走査方向にライン単位で変換する代わりに、複数のラインあるいはページ単位で変換することも可能である。また、ドット間隔ｄの閾値の設定の仕方も上記に限らず、ドット相互の中間点などであっても良い。さらに、変位量Ｙの大きな描画ドットＸに対しては、原画ドットＮの状態を反映するために描画ドットを追加するなどの処理を追加することも可能である。

また、上記の例では、本実施形態における画像形成装置であるプリンタ１で描画データφ２を生成している。これに対し、図５に示した画像データを生成する工程（ステップ６３）を、ホスト装置１０により実行しても良い。例えば、図２に示すように、ホスト装置であるパーソナルコンピュータ１０にインストールされるドライバプログラム９に画像データ変換機能４２を付加し、画像データを生成する処理を実行させることができる。ホスト装置１０で生成された描画データφ２を、プリンタ１に送信することにより、ｆθレンズを持たないプリンタで画像を印刷することが可能となる。ｆθレンズを持たないプリンタにおいて、さらに、プリンタ側のハードウェアおよびソフトウェアを複雑にすることなく、歪みのない画像を形成できる。そのようなプリンタドライバプログラム９は、コンピュータにより、図５に示した画像データを生成する工程を実行するための命令を有する。このプログラムまたはプログラム製品は、ＣＤ−ＲＯＭなどの適当な記録媒体に記録して提供できる。また、インターネットなどのコンピュータネットワークを介して提供できる。

さらに、上述した実施形態においてはプリンタ１を例に説明しているが、画像データにより変調された光を用いて画像を形成するタイプの他の印刷装置、例えば、複写機、スキャナなどの機能が一体になった複合機も本発明に含まれる。また、本発明には、複数のレーザ発振器および／または複数のポリゴンミラーを備えた装置も含まれる。さらに、本発明は、画像データにより変調された光をポリゴンミラーによって反射して画像を形成するための面に走査する方式の全ての装置に適応可能である。また、ポリゴンミラーに限らず、ガルバノミラーを含む他の光を走査して画像を形成するための光学システムを備えた画像形成装置も本発明に含まれる。したがって、感光ドラムの周面を画像形成面とした装置に限定されずに、スクリーンなどの平面を画像形成面とした画像形成装置、例えば、投写装置も本発明に含まれる。

Claims

画像を形成する方法であって、
描画用の画像データにより変調された光を、一定の角速度で回転するポリゴンミラーにより画像形成面に対して直線的に走査することにより形成される、間隔が変動する複数のドットにより画像を形成することと、
画像を形成する前に、出力対象の画像を等間隔の複数のドットで形成するための原画データから、前記間隔が変動する複数のドットにより画像を形成するための前記描画用の画像データを生成することとを含む、方法。
請求項１において、前記描画用の画像データを生成する工程は、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にすることを含む、方法。
請求項１において、前記描画用の画像データを生成する工程は、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットと同じ順番の第２のドットの状態にすることと、
前記第１のドットの位置と前記第２のドットの位置との差に基づき、前記第１のドットの位置が、前記等間隔の複数のドットに含まれる第３のドットに近いときは、前記第１のドットの状態を前記第３のドットの状態にすることとを含む、方法。
請求項１において、前記描画用の画像データを生成する工程は、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットの位置に前記第１のドットの位置が最も近いときに、前記第２のドットの状態にすることを含む、方法。
不等間隔の複数のドットにより画像を形成する方法であって、
出力対象の画像を等間隔の複数のドットにより形成するための原画データから、前記不等間隔の複数のドットにより描画すべき状態を求めて、前記不等間隔の複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することを含む、方法。
請求項５において、前記描画用の画像データにより変調された光を、一定の角速度で回転するポリゴンミラーにより画像形成面に対して直線的に走査して画像を形成することを含む、方法。
請求項５において、前記描画用の画像データを生成する工程は、前記不等間隔の複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にすることを含む、方法。
請求項５において、前記描画用の画像データを生成する工程は、前記不等間隔の複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットと同じ順番の第２のドットの状態にすることと、
前記第１のドットの位置と前記第２のドットの位置との差が、前記等間隔の複数のドットに含まれる第３のドットであって、前記第２のドットに隣接する第３のドットの位置と前記第２のドットの位置との差の中間を越えたときは、前記第１のドットの状態を前記第３のドットの状態にすることとを含む、方法。
請求項５において、前記描画用の画像データを生成する工程は、前記不等間隔の複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットの位置に前記第１のドットの位置が最も近いときに、前記第２のドットの状態にすることを含む、方法。
間隔が変動する複数のドットを描画用の画像データにより変調し、それら複数のドットにより画像を形成するための手段と、
出力対象の画像を等間隔のドットで形成するための原画データから、前記間隔が変動するドットにより描画すべき状態を求めて、前記間隔が変動するドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成するための手段とを有する画像形成装置。
請求項１０において、前記画像を生成するための手段は、前記描画用の画像データにより変調された光を、一定の角速度で回転するポリゴンミラーにより画像形成面に対して直線的に走査することにより形成される、前記間隔が変動する複数のドットにより画像を形成する手段を含む、画像形成装置。
請求項１０において、前記画像を生成するための手段は、感光体の画像を形成するための面に、前記描画用の画像データにより変調された前記間隔が変動する複数のドットにより潜像を露光するための光学システムを含む、画像形成装置。
請求項１０において、前記画像データを生成するための手段は、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にすることを含む、画像形成装置。
請求項１０において、前記画像データを生成するための手段は、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットと同じ順番の第２のドットの状態にすることと、
前記第１のドットの位置と前記第２のドットの位置との差が、前記等間隔の複数のドットに含まれる第３のドットであって、前記第２のドットに隣接する第３のドットの位置と前記第２のドットの位置との差の中間を越えたときは、前記第１のドットの状態を前記第３のドットの状態にすることとを含む、画像形成装置。
請求項１０において、前記画像データを生成するための手段は、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットの位置に前記第１のドットの位置が最も近いときに、前記第２のドットの状態にすることを含む、画像形成装置。
請求項１２に記載の画像形成装置と、
画像を形成するための面を備えた感光体と、
前記感光体に形成された潜像をトナーにより現像するための現像ユニットと、
現像された画像を印刷用紙に転写するための転写ユニットとを有する印刷装置。
間隔が変動する複数のドットを描画用の画像データにより変調し、それら複数のドットにより画像を形成するための手段を含む画像形成装置に対して転送される前記描画用の画像データを生成するための機能を含むホスト装置であって、
前記画像データを生成するための機能は、前記画像形成装置の出力対象の画像を等間隔の複数のドットにより形成するための原画データから、前記間隔が変動する複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することを含み、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にする、ホスト装置。
間隔が変動する複数のドットを描画用の画像データにより変調し、それら複数のドットにより画像を形成するための手段を含む画像形成装置に対して転送される前記描画用の画像データをコンピュータにより生成するためのプログラムであって、
前記画像形成装置の出力対象の画像を等間隔の複数のドットにより形成するための原画データから、前記間隔が変動する複数のドットにより画像を形成するための描画用の画像データを生成することを含み、前記間隔が変動する複数のドットに含まれる第１のドットの状態を、前記原画データから得られる前記等間隔の複数のドットに含まれる第２のドットであって、前記第１のドットの位置に近接した位置の第２のドットの状態にする、プログラム。