JPH05160975A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は画像形成装置に関し、画素密度並び
に画素のサイズを変化させずにジャギーの目立たない高
品質な画像形成を行うことを目的とする。 【構成】 上下方向制御部は、上または下の移動を指定
するコードが入力されると、Ｄ／Ａコンバータ３１１及
びＶ／Ｆコンバータ３１２を介し、周波数ｆ_au（上移動
用）またはｆ_ad（下移動用）の超音波をＡＯＭ２０に加
え、ＡＯＭ２０によりレーザ光源から発生された光ビー
ムを副走査方向に偏向させる。このことにより、その偏
向された光ビームはボリゴンミラーの鏡面により反射さ
れて感光ドラム上に入射し、感光ドラム上には、副走査
方向に移動して印刷される画素の静電潜像が形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に係わり、
特に光ビームにより露光を行う電子写真方式を用いる画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置の１つであ
る光プリンタは、他の各種プリンタに比べ、高速でしか
も高解像度（高品質）の印刷ができ、しかもインパクト
型のプリンタに比べ静かで騒音がほとんど無いという利
点がある。この光プリンタは、以前は高価格で、装置自
体も大きかったことから、主に汎用コンピュータやＣＡ
Ｄ／ＣＡＭ用の印字出力装置に主に使用されていたが、
現在では、小型で低価格の卓上型の光プリンタも製品化
されてきており、オフィスコンピュータやパーソナルコ
ンピュータ用の印字出力装置として急速に普及しつつあ
る。また高印字品質なので、企業内印刷等のデスクトッ
プ・パブリッシング（ＤＴＰ：DeskTop Publishing）用
の印刷装置としても、その需要が高まっている。

【０００３】ところで、このような光プリンタは、レー
ザプリンタが主流であり、現在、その解像度が 300dpi
(dot per inch）のものが主流となっている。従って、
ホストコンピュータから出力される印刷データも 300dp
i に対応したものが多い。

【０００４】しかし、 300dpi の解像度では斜線等にジ
ャギー( ギザギザ) が目立ち、本来の意味での高印字品
質が得られない。この欠点は、画素密度を増加させるこ
とにより解消されるが、画素密度を増加させると、レー
ザプリンタ本体に内蔵されるページバッファ（ページメ
モリ）の容量増加とプリンタ・エンジンの高精度化（副
走査方向（紙送り方向）の位置制御をより高精度に行う
ための感光ドラムの回転制御機構の高精度化やポリゴン
ミラー（回転多面鏡）のより高精度な回転制御等）に伴
うコスト増に加え、下記の、のような互換性の問題
が生じる。

【０００５】 現在、主流となっている 300dpi 用の
ビットマップフォントが使用できなくなる。 既に、広く普及している 300dpi 対応の画像入力機
器（イメージ・スキャナ等）が使用できなくなる。

【０００６】このため、画素密度を増加させずに、ジャ
ギーを解消させる方法として、ページバッファ内の画素
を予め定められた所定の大きさ・形状で切り出し、その
切り出したパターン（サンプル・ウィンドウ）を予めＲ
ＯＭ（リード・オンリ・メモリ）に書き込まれている複
数のテンプレートと順次比較し、一致するテンプレート
が見つかった場合、上記切り出しパターン内の中央画素
を左または右方向へ所定距離移動させると共に、その画
素の大きさも12段階に変化させて印刷することにより、
ドットの潰れ等を軽減してジャギーを目立たなくさせて
画質の向上を図る方法が提案されている（ＵＳＰ4,847,
641)。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｕ
ＳＰ4,847,641 の方法では、水平に近い線の補正を完全
に行うことはできないという欠点があった。

【０００８】本発明は、従来と同様の画素密度で、ジャ
ギーが目立たず、水平に近い線の印刷も良好な高印字品
質の画像形成装置を実現することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理ブ
ロック図である。本発明は、感光性の保持担体上に光ビ
ームを走査させる光ビーム走査手段と、出力すべき画像
情報に対応するビデオ信号に応じて前記光ビームをオン
・オフさせる制御手段とを備え、前記保持担体上に画像
の形成を行う画像形成装置を前提とする。

【００１０】指示手段１は、前記ビデオ信号に基づい
て、記録画素の濃度情報と該記録画素の周辺画素の濃度
情報を得、この濃度情報から前記記録画素の記録位置
を、標準記録位置に対し左右もしくは上下、または左右
及び上下に移動して、前記記録画素の像を形成するよう
に指示する。

【００１１】変更手段２は、指示手段１の指示に応じて
前記光ビームの方向を変更させる。この変更手段２は、
例えば、請求項２記載のように光ビームが入射される入
射面を有し、通過光ビームを前記光ビーム走査手段に与
えるように配置され、指示手段１の変更指示が所定周波
数の超音波で与えられる音響光学変調器から成る。

【００１２】また、請求項３記載のように、音響光学変
調器の超音波素子に印加する超音波は、例えば、圧電素
子（Piezo-Electric Element) 等により発生させる。こ
の圧電素子は、例えば、水晶（ＳｉＯ₂ ）、チタン酸ジ
ルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃）、
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃ ）等から成る。

【００１３】

【作用】指示手段１は、ビデオ信号が入力される毎に、
そのビデオ信号に基づいて、記録画素の濃度情報とその
記録画素の周辺画素の濃度情報を得、この濃度情報から
前記記録画素の像の形成位置を指示する指示情報を、変
更手段２へ出力する。

【００１４】変更手段２は、その入力される指示情報に
より、印刷位置の左方向または右方向への移動が指定さ
れていれば、レーザ光源の光ビームの発光タイミング
を、標準位置に印刷する場合よりも早く（左方向への移
動の場合）または遅く（右方向への移動の場合）なるよ
うに制御する。また、上記指示情報により印刷位置の上
方向または右方向への移動が指定されていれば、上記レ
ーザ光源から発せられる光ビームの感光体ドラム上の照
射位置を上方向への移動指定の場合には正の副走査方向
（副走査方向と同一の方向）、または下方向への移動の
場合には負の副走査方向（副走査方向と逆の方向）に制
御する。

【００１５】したがって、画素を主走査方向（左右）の
みならず副走査方向（上下）にも、任意の距離だけ移動
して印刷することができる。そして、上記左右と上下の
印刷位置の移動制御は独立に行うことが可能なので、左
・右の移動と上・下の移動とを組み合わせることによ
り、画素の印刷位置を、最低でも、例えば、左、右、
上、下及び左斜め上45°、右斜め上45°、左斜め下45
°、右斜め下45°の８通りに移動することができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図２は、本発明の一実施例である、露光部分
にトナーが付着される反転現像方式のレーザプリンタに
おける光学系の全体構成を示す概略図である。

【００１７】同図において、レーザ光源１０は、例えば
半導体レーザ等から成り、特に図示していない制御部か
ら加わる電流パルスにより光ビーム（レーザビーム）を
発生する。この楕円のＦＦＦ（ファー・フィールド・パ
ターン）を有する光ビームは、特に図示していないコリ
メータレンズ（Collimator Lens)を介して平行光に変換
された後、ポリゴンミラーの傾き補正をするためのシリ
ンダ・レンズを介して、垂直コントローラ２０に入射さ
れる。

【００１８】垂直コントローラ２０は、例えばＡＯＭ
（音響光学変調器：Acoustic OpticalModulator) 等か
ら成り、上記入射される平行光から所定方向に所定角度
だけ偏向された１次回析光を出力するものである。ＡＯ
Ｍは、例えばＴｅＯ₂ 単結晶、ＰｂＭｏＯ₄ 単結晶、ま
たはテルライトガラス等のバルク形の超音波素子から成
り、外部から超音波が加わることにより、その超音波と
上記平行光とが相互作用し、上記平行光が副走査方向に
偏向される。すなわち、超音波歪みに比例する屈折率変
化により、素子中に位相回析格子（周期＝超音波波長λ
_a ）が生じ、ブラッグ条件を満たす角度で上記平行光を
入射させると、その平行光はブラッグ回析を受け、零次
及び１次回析光に分かれる。ここで、超音波周波数ｆ_a
をΔｆ_a だけ変化させれば、上記１次回析光の回析角θ
は、下記の式(1) のように変調される。

【００１９】

【数１】

【００２０】λ ：ＡＯＭ外での光波長 ｖ_a ：ＡＯＭに加わる超音波の速度 ポリゴンミラー（回転多面鏡）３０は、垂直方向コント
ローラ２０から入射される光ビームを反射させて、その
光ビームを感光ドラム４０上を主走査方向に走査させる
８個の鏡面３１を有し、特に図示していないモータによ
り回転制御される。

【００２１】また、ポリゴンミラー３０と感光ドラム４
０との間には、例えばｆθレンズが配設される。このｆ
θレンズは、ボリゴンミラー３０によって反射される光
ビームを等角速度運動から感光ドラム４０の表面上での
等速運動に変換させて走査の歪みを補正するものであ
り、上記光ビームを絞る機能も有している。

【００２２】また、上記ｆθレンズを設ける代わりに、
ボリゴンミラー３０の鏡面に対し走査の歪みを補正する
ような処理を施してもよい。感光ドラム４０は、その表
面に有機光導体（ＯＰＣ），ＣｄＳ，Ｓｅ，アモルファ
スＳｉ，Ｓｅ−Ｔｅ系等の感光体が塗布された図２に示
す回転方向Ａに一定速度で回転するドラムであり、前記
ポリゴンミラー３０による反射光の照射（露光）により
その表面に印刷画像の静電潜像が形成される。

【００２３】次に、図３に実施例のレーザプリンタの制
御部（プリンタ・コントローラ）のプリンタヘッド制御
回路の構成を示す。この制御回路は、データ切り出し部
１００と画素位置変換部２００とから成る。データ切り
出し部１００は、ビットマップメモリ（ページメモリ）
から１ページの画像データを印刷対象画素が中心に位置
する５×５画素単位で順次切り出し、その切り出した５
×５画素の画像パターンを画素位置変換部２００に出力
する。

【００２４】画素位置変換部２００は、入力される５×
５画素の画像パターンを、予め記憶している複数のテン
プレートと順次比較し、一致しているテンプレートが在
った場合、上記５×５画素の中央画素（印刷対象画素）
の印刷位置を変化させる。

【００２５】上記データ切り出し部１００は、ビットマ
ップメモリの１行分の画像データを格納する５個のライ
ンバッファ１１０−１，１１０−２，・・・１１０−
５、それらのラインバッファ１１０−１，１１０−２，
・・・１１０−５に対応して設けられた５個の５ビット
シフトレジスタ１２０−１，１２０−２，・・・１２０
−５、及び上記ビットマップメモリに読出アドレスを出
力するアドレスカウンタ１４０から成る。

【００２６】ラインバッファ１１０−１，１１０−２，
・・・１１０−５は、ビットマップメモリ内の連続する
５行の画像データを格納する。その格納順序は、副走査
方向の走査順である。

【００２７】５ビットシフトレジスタ１２０−１，１２
０−２，・・・１２０−５は、それぞれ対応する上記ラ
インバッファ１１０−１，１１０−２，・・・１１０−
５から主走査方向の走査順に、順次１画素づつシフトさ
れた５ビットの画素を入力し、格納する。

【００２８】アドレスカウンタ１４０は、上記ビットマ
ップメモリにアドレス信号を出力し、上記ラインバッフ
ァ１１０−１，１１０−２，・・・１１０−５に当該画
素を格納させる。

【００２９】次に、画素位置変換部２００の回路構成を
説明する。コンパレータ２１０は、５ビットシフトレジ
スタ１２０−１〜１２０−５から順次５×５画素すなわ
ち25ビットの画素をシリアル入力し、回転器２４０から
入力される５×５画素のテンプレート（50ビット）と比
較する。尚、テンプレートの各画素のデータは、
「黒」、「白」、「不特定」（黒、白のいずれでもよ
い）の３値情報を有するため、２ビットから成る。した
がって、５×５画素のテンプレートは50ビットのシリア
ルデータで構成される。コンパレータ２１０は、両者が
一致すれば、セレクタ２６０及び回転器２４０に対し一
致信号を出力する。

【００３０】テンプレート格納部２２０は、50ビット構
成の５×５画素の複数のテンプレートを格納しており、
例えばＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等から成る。
テンプレート格納部２２０に格納されるテンプレートの
一例を図４に示す。同図において、白丸３０１は白ドッ
ト、黒丸３０２は黒ドット、ハッチングが施された丸３
０３は黒ドットまたは白ドットのいずれでも良い比較対
象外の画素を示している。そして、テンプレート格納部
２２０内においては、各画素のデータは上述したように
２ビットから成っている。すなわち、白ドットである画
素は「００」、黒ドットである画素は「０１」、不特定
の画素は「１０」で表現されている。尚、テンプレート
において、各画素のデータ（ドット情報）は、図５にお
いて付された数字の順に格納されている。したがって、
例えば、図４(a) に示す５×５画素のテンプレートは、
「10 10 10 10 10 10 （１行目）、00 00 00 00 00（２
行目）、00 01 01 01 01（３行目）、01 10 10 10 10
（４行目）、10 10 10 10 10（５行目）」の50ビットで
示される。そして、図４(a) 〜(c) に示すようなテンプ
レートは、テンプレート格納部２２０のアドレス「０」
から順に格納されている。尚、このテンプレート格納部
２２０は、中央画素を中心として反時計回りに、90°,1
80°,270°に回転させた場合に同一パターンとなる回転
対象の関係にあるテンプレートについては、１個のみし
か格納しておらず、回転対称の関係にない複数のテンプ
レートのみを効率良く格納している。すなわち、５×５
画素の取りうるパターンは、２²⁵個であるが、上述のよ
うな格納方法を採用することにより、格納するテンプレ
ートの数を、その1/4 すなわち２²³個に減少できる。さ
らに、図４に示すように５×５画素の外辺の画素等を比
較対称外の画素に指定することにより、テンプレート格
納部２２０に格納されるテンプレートの数ｎ_p はさらに
減少されている。

【００３１】カウンタ２３０は、コンパレータ２１０か
ら加わるカウントアップ信号により「０」から「ｎ」
（ｎ＝ｎ^p −１）までを計数し、その計数値をアドレス
信号としてテンプレート格納部２２０に加えるｎ進カウ
ンタである。

【００３２】回転器２４０は、テンプレート格納部２２
０から出力される50ビットのテンプレートを、最初はそ
のままコンパレータ２１０に出力するが、その出力後、
所定時間経過してもコンパレータ２１０から一致検出信
号が加わらなかった場合には、上記一致信号が加わるま
で、上記テンプレートを90°, 180 °, 270 °反時計回
りに回転させることにより得られる50ビットのテンプレ
ートを、所定時間間隔で、順次コンパレータ２１０に出
力する。

【００３３】修正パターンコード格納部２５０は、上記
テンプレート格納部２２０に格納されている各テンプレ
ートに一致する（90°, 180 °, 270°の各回転により
得られるテンプレートも含む）前記ビットマップメモリ
から切り出した５×５画素の中央画素の印刷修正位置を
指定する修正パターンコードを格納している。上述した
ように、コンパレータ２１０においては、テンプレート
格納部２２０に格納されている１個のテンプレートにつ
いて、反時計回りに中央画素を中心として90°, 180
°, 270°に回転することによって得られるパターンも
比較するので、修正パターンコード格納部２５０は、テ
ンプレート格納部２２０に格納されているｎ_p 個の４
倍、すなわち４ｎ_p 個の修正パターンコードを、テンプ
レート格納部２２０に格納されているテンプレートと対
応付けて格納している（図６参照）。そして、回転器２
４０から出力される２ビットのテンプレートの回転情報
（00：回転無し、01：90°回転、10：180 °回転、11：
270 °回転) を下位２ビットのアドレス信号として、上
記カウンタ２３０から出力される計数値を上位ビットの
アドレス信号として入力する（図７参照）。

【００３４】修正パターンコード格納部２５０に格納さ
れている修正パターンコードは、図８(b) 〜(i) に示
す、「0001」、「0010」、「1000」、「1001」、「101
0」、「0100」、「0101」、「0110」の８種類の４ビッ
ト値である。

【００３５】修正パターンコードの上位２ビットは上方
向または下方向への印刷位置の移動修正を指定し（10：
上、01：下) 、下位２ビットは左方向または右方向への
印刷位置の移動修正を指定する（10：左、01：右) 。ま
た、同図(a) に示すように、印刷位置の変更の無い場合
の無修正パターンコードは、「0000」である。尚、同図
において、黒ドット４０１が上記ビットマップメモリか
ら切り出された５×５画素の中央画素の修正印刷位置を
示し、白ドット４０２が上記中央画素の無修正の印刷位
置（標準位置）を示している。

【００３６】セレクタ２６０は、コンパレータ２１０か
ら所定時間経過しても一致検出信号が加わらなかった場
合にはレジスタ２７０から出力されている「0000」の４
ビット値を、上記中央画素（印刷対象画素）の印刷位置
を示すコード（印刷位置コード）としてスリーステート
レジスタ２８０に選択出力するが、上記所定時間以内に
コンパレータ２１０から上記一致検出信号が加わった場
合には、修正パターンコード格納部２５０から出力され
ている４ビットの修正パターンコードを上記中央画素の
印刷位置コードとしてスリーステートレジスタ２８０に
選択出力する。

【００３７】スリーステートレジスタ２８０は、上記セ
レクタ２６０から出力されている４ビットの上記中央画
素の印刷位置コード及び上記データ切り出し部１００か
ら出力されている１ビットの中央画素のドット情報
（１：黒、０：白）から成る５ビットの情報を、タイミ
ング制御部２９０から所定周期でイネーブル信号が加わ
る毎に、後述するプリンタヘッド制御部へ出力する。

【００３８】タイミング制御部２９０は、特に図示して
いないクロック・ジェネレータから供給される基本クロ
ックを分周して、セレクタ２６０へのストローブ信号及
びスリーステートレジスタ２８０へのイネーブル信号
を、所定周期で出力する。また、カウンタ２３０のリセ
ット信号等を所定のタイミングで出力する。

【００３９】次に、前記スリーステートレジスタ２８０
から出力される５ビットの情報に基づいて、前記図２に
示すプリンタヘッド（光学系）を制御するプリンタヘッ
ド制御部の回路構成を図９に示す。

【００４０】プリンタヘッド制御部は、黒ドットの印刷
位置を上下方向に変化させる上下方向制御部３１０と、
上記黒ドットの印刷位置を左右方向に変化させる左右方
向制御部３２０とから成る。

【００４１】上下方向制御部３１０は、Ｄ／Ａコンバー
タ（ディジタル／アナログ変換器）３１１、そのＤ／Ａ
コンバータ３１１から出力される電圧が入力されるＶ／
Ｆコンバータ３１２、そのＶ／Ｆコンバータ３１２と同
軸ケーブル３１３により接続された前記ＡＯＭ（音響光
学変調器）３１３から成る。

【００４２】Ｄ／Ａコンバータ３１１は、前述した図３
に示す画素位置変換部２００のスリーステートレジスタ
２８０から出力される前記修正パターンコード（「000
0」（無修正）も含む）の上位２ビットを入力し、その
２ビットの値を対応する電圧値に変換する。上記２ビッ
トの値には、「00」( 無修正）、「10」（上方向移
動）、「01」（下方向移動）の３種類がある。Ｄ／Ａコ
ンバータ３１１は、上記３種類の値に応じて以下に示す
ような電圧値への変換を行う。

【００４３】 「00」→Ｏ 「10」→Ｖ_u 「01」→Ｖ_d Ｖ／Ｆコンバータ３１２は、圧電素子等から成る超音波
発生器であり、Ｄ／Ａコンバータ３１１から加わる電圧
値に応じた周波数ｆ_a の超音波を発生し、その超音波を
同軸ケーブル３１３を介しＡＯＭ２０へ加える。この場
合、Ｖ／Ｆコンバータ３１２は、Ｄ／Ａコンバータ３１
１から加わる電圧がＯＶのときには超音波を発振しな
い。また、上記電圧がＶ_u のときにはＡＯＭ２０が入射
される光ビームを、図３に示すポリゴンミラー３０の鏡
面の下方に入射されるように偏向させる周波数ｆ_auの超
音波を発振し、Ｖ_d のときにはＡＯＭ２０が入射される
光ビームをポリゴンミラー３０の鏡面の上方に入射され
るように偏向する周波数ｆ_adの超音波を発生する。した
がって、ＡＯＭ２０は、Ｖ／Ｆコンバータ３１２から加
えられる超音波の周波数ｆ_a に応じて、レーザ光源１０
からコリメータレンズ並びにシリンダ・レンズを介して
入射される光ビーム（入射光ビーム）を下記に示すよう
に偏向させて、ボリゴンミラー３０の鏡面に入射させ
る。

【００４４】 超音波が加わらないときには、入射光
ビームを偏向させずに、そのままボリゴンミラー３０の
鏡面に入射させる。従って、この場合、黒ドットの露光
位置は、標準位置となる。

【００４５】 周波数ｆ_auの超音波が加わったときに
は、入射光ビームが通常よりもボリゴンミラー３０の鏡
面の下方に入射するように偏向させる。従って、この場
合、黒ドットの露光位置は、印刷時に標準位置よりも上
方に印刷される位置に移動する。

【００４６】 周波数ｆ_adの超音波が加わったときに
は、入射光ビームが通常よりもボリゴンミラー３０の鏡
面の上方に入射するように偏向させる。従って、この場
合、黒ドットの露光位置は、印刷時に標準位置よりも下
方に印刷される位置に移動する。

【００４７】続いて、左右方向制御部３２０の回路構成
を説明する。デコーダ３２１は、前記スリーステートレ
ジスタ２８０から入力される修正パターンコードの下位
２ビットをデコードして、３個の出力端子Ｙ₀ ，Ｙ₁ ，
Ｙ₂ のいずれか１つをアクティブ（“Ｈ”レベル）にし
てセレクタ３２３の対応するデータセレクト端子Ａ（Ｙ
₀ と接続）、Ｂ（Ｙ₁ と接続）、Ｃ（Ｙ₂ と接続）に出
力する。

【００４８】カウンタ３２２は、内部に基本クロックＣ
ＬＫ_B を発生する水晶発振器等から成るクロックジェネ
レータを有しており、その基本クロックＣＬＫ_B から、
図１０(a) 、(b) 、(c) に示すようなパルスの立ち上が
りタイミングがパルス幅Ｔの1/3 だけずれた位相の異な
る３種類のクロックパルスＣＬＫ_l ，ＣＬＫ_c ，ＣＬＫ
_R を生成し、それらのクロックパルスＣＬＫ_l，ＣＬＫ
_c ，ＣＬＫ_R を、それぞれセレクタ３２３のデータ入力
端子Ｄ₀ ，Ｄ₁ ，Ｄ₂ に出力する。上記クロックパルス
ＣＬＫ_l ，ＣＬＫ_c 、ＣＬＫ_R はレーザ光源１０の発光
時間を制御する信号であり、セレクタ３２３を介してレ
ーザドライバ４００に出力される。またカウンタ３２２
は、ストローブ信号ＳＴＲＯＢＥもセレクタ３２３に出
力する。

【００４９】セレクタ３２３の動作を示す真理値表を図
１１に示す。上記クロックパルスＣＬＫ_l ，ＣＬＫ
_R は、それぞれ黒ドットの露光位置を、標準位置より左
方向、右方向に、例えば黒ドットの直径ｄの1/3 だけ移
動させるための信号である。また、クロックパルスＣＬ
Ｋ_c は、黒ドットの露光を標準位置で行わせるための信
号である。

【００５０】レーザドライバ４００は上記セレクタ３２
３から出力されるクロックパルスＣＬＫ_l 、ＣＬＫ_c 、
またはＣＬＫ_R に基づいて半導体レーザから成るレーザ
光源１０を駆動し、上記クロックパルスＣＬＫ_l 、ＣＬ
Ｋ_c 、またはＣＬＫ_R がＨレベルの間レーザ光源１０か
ら光ビームを発光させる。

【００５１】次に、上記構成の実施例の動作を説明す
る。まず、データ切り出し部１００は、ビットマップメ
モリから連続する５ラインの画素データをラインバッフ
ァ１１０−１〜１１０−５に入力する。

【００５２】そして、このラインバッファ１１０−１〜
１１０−５に格納された５ライン分の画像データは、５
×５画素単位で切り出され、５ビットシフトレジスタ１
２０−１〜１２０−５に格納される。

【００５３】尚、ラインバッファ１１０−１〜１１０−
５には、図１２に示すように右端に２ビット、左端に２
ビットのダミーの画素データ５０１が格納される。ま
た、ビットマップメモリの１行目の画素データが、上記
４ビットのダミー画素データと共にラインバッファ１１
０−３に格納される場合には、ラインバッファ１１０−
１，１１０−２には、全てダミー画素データ５０１が格
納される。これは、５×５画素の切り出しパターンによ
り、その中央画素についての印刷位置を決定するためで
ある。

【００５４】ここで、図１３を参照しながら、５×５画
素の具体的な２つのパターンを取り上げて画素位置変換
部２００の動作を説明する。まず、図１３(a) の右側に
示すような５×５画素のパターンがコンパレータ２１０
に入力されると、コンパレータ２１０は、その画素パタ
ーンをまずテンプレート格納部２２０の最初のアドレス
（＝アドレス「０」）に格納されているテンプレートと
比較する。そして、両者が一致しない場合には、次に回
転器２４０により反時計回りに90°回転されたテンプレ
ートとの比較を行う。そして、その比較においても両者
が一致しない場合には、続いて、回転器２４０により 1
80°回転されたテンプレートとの比較を行い、その比較
でも両者が一致しない場合にはさらに回転器２４０によ
り 270°回転されたテンプレートパターンとの比較を行
う。

【００５５】そして、図１３(a) に示す５×５画素のパ
ターンが、上記 270°回転されたテンプレートとも一致
しない場合は、コンパレータ２４０はカウンタ２３０に
対しカウントアップ信号を出力する。このことにより、
カウンタ２３０は、「０」から「１」にカウントアップ
し、アドレス信号「１」をテンプレート格納部２２０に
出力する。そしてテンプレート格納部２２０からアドレ
ス「１」に格納されているテンプレートが回転器２４０
に出力され、コンパレータ２１０は、図１３(a) に示す
５×５画素のパターンを、上述したアドレス「０」のテ
ンプレートと同様にして、順次０°（未回転）、90°、
180 °、270 °に回転されたアドレス「２」のテンプレ
ートと比較する。

【００５６】以後同様にして、一致するテンプレートが
コンパレータ２１０に入力されるまで、テンプレート格
納部２２０からアドレス「３」，「４」・・・に格納さ
れているテンプレートが順次読み出され、それらの各ア
ドレスのテンプレートの０°（未回転）、90°、180
°、270 °に反時計回りに回転して得られるテンプレー
トとの比較が行われる。

【００５７】そして、コンパレータ２１０に入力される
テンプレート格納部２２０の任意のアドレスに格納され
ているテンプレート（90°、180 °または270 °に回転
して得られるテンプレートも含む）が、データ切り出し
部１００から切り出されてコンパレータ２１０に入力さ
れている図１３(a) に示す５×５画素のパターンと一致
すると、コンパレータ２１０は、一致信号をセレクタ２
６０に出力する。

【００５８】このとき、セレクタ２６０には、修正パタ
ーンコード格納部２５０から出力されている図８(c) に
示す「0010」の修正パターンコード入力されている。セ
レクタ２６０は、上記一致信号がコンパレータ２１０か
ら加わると、タイミング制御回路２９０からストローブ
信号が加わるタイミングで、その「0010」の修正パター
ンコードをスリーステートレジスタ２８０に対し選択出
力する。

【００５９】スリーステートレジスタ２８０には、デー
タ切り出部１００の５ビットシフトレジスタ１２０−３
から出力されている上記中央画素の「黒」または「白」
を示す１ビットのドットデータも入力されており、スリ
ーステートレジスタ２８０は、タイミング制御部２９０
からイネーブル信号が加わると、上記「0010」の修正パ
ターンコードの上位２ビット「00」を図９に示す上下方
向制御部３１０のＤ／Ａコンバータ３１１に、また下位
２ビット「10」を左右方向制御部３２０のデコーダ３２
１に出力する。そして、さらに上記中央画素のドットデ
ータ「１」（黒）をレーザドライバ４００に出力する。

【００６０】この場合、上下方向制御部３１０において
はＤ／Ａコンバータ３１１に加わるディジタルデータは
「00」なので、ＡＯＭ２０には超音波は加えられない。
一方、左右方向制御部３２０においては、セレクタ３２
３により図１０（ａ）に示すクロックＣＬＫ_l がレーザ
ドライバ４００に選択出力される。

【００６１】レーザドライバ４００には、上述したよう
に黒ドット印刷を示す「１」のドットデータが加わって
いるので、レーザドライバ４００は上記クロックパルス
ＣＬＫ_l のパルス発生期間Ｔに対応する時間だけレーザ
光源１０が光ビームを発生するように制御する。

【００６２】そして、以上のような動作により前記中央
画素の感光ドラム４０上の静電潜像は、図１３(a) の右
側に示すように、標準位置よりも1/3 画素分左側に移動
して印刷されるような位置に形成される。同様にして、
図１３(b) の左上方に示された５×５画素のパターンの
場合には、修正パターンコード格納部２５０から、図８
(g) に示す「0100」の修正パターンコードがセレクタ２
６０に出力される。そして、この場合には、上下方向制
御部３１０のＤ／Ａコンバータ３１１に「01」の２ビッ
トデータが入力され、Ｖ／Ｆコンバータ３１２は前記周
波数ｆ_adの超音波を発振出力し、同軸ケーブル３１３を
介しＡＯＭ２０に加える。

【００６３】一方、左右方向制御部３２０のデコーダ３
２１には「00」の2 ビットデータが入力され、セレクタ
３２３は、カウンタ３２２から出力される図１０(b) に
示すクロックパルスＣＬＫ_c をレーザドライバ３２３に
出力する。レーザドライバ３２３は、スリーステートレ
ジスタ２８０から「１」（黒）のドットデータが入力さ
れているので、図１３(b) の右上方に示すように中央画
素が標準位置よりも1/3 画素分だけ真下に印刷されるよ
うに、レーザ光源１０の光ビームの発生時間を制御す
る。

【００６４】前記ＵＳＰ4,847,641 では、この場合、図
１３(b) の右下方に示すように、上記中央画素の印刷位
置の変更は行わず、上記中央画素を通常よりも小さいサ
イズで印刷するようにしていた。このため、同図(b) に
示す黒ドット６０１と黒ドット６０３が途切れて見える
ような場合があった。本実施例では、画素のサイズは変
更しないのでそのようなことは起こらず、また、同図
(a) 、(b) に示す修正前と修正後を比較すれは明らかな
ように、ジャギーが解消され、輪郭が滑らかに印刷され
る。

【００６５】続いて、図１４に、本実施例の全体的な動
作を示すタイミングチャートを示す。データ切り出し部
１００における５ビットシフトレジスタ１２０−１〜１
２０−５へのラインバッファ１１０−１〜１１０−５か
らの５×５画素のロードは、同図(a) に示すように一定
周期Ｔ_lsで行われる。この一定周期Ｔ_lsは感光ドラム４
０に１画素の静電潜像を形成する期間に対応している。

【００６６】上記５×５画素が５ビットシフトレジスタ
１２０−１〜１２０−５にロードされた後、同図(b) に
示すパルスの立ち上がりタイミングで、上記５×５画素
がコンパレータ２１０にロードされる。コンパレータ２
１０は、そのロードした５×５画素を一定期間Ｔ_lcの間
保持する（同図(b) 参照）。

【００６７】続いて、同図(c) に示すパルスの立ち上り
タイミングで、カウンタ２３０からまずアドレス信号
「０」がテンプレート格納部２２０に出力される。次
に、同図(d) に示すパルスの立ち上りタイミングで、テ
ンプレート格納部２２０から出力されるアドレス「０」
に格納されているテンプレートが、回転器２４０にロー
ドされる。そして、そのテンプレートが回転器２４０か
らコンパレータ２１０へ出力され、上記５×５画素のパ
ターンと上記テンプレートがコンパレータ２１０で比較
される。そして、以後、上述したようにして、コンパレ
ータ２１０により上記５×５画素に一致するテンプレー
トが検出されるまで、上記５×５画素とテンプレート格
納部２２２０に格納されている複数のテンプレートが、
その格納順に順次比較される。

【００６８】そして、同図(e) に示す、上記周期Ｔ_lsの
終わる間際に発生するパルスの立ち上りタイミングで、
セレクタ２６０から一致するテンプレートに対応する４
ビットの修正パターンコードまたはレジスタ２７０に格
納されている「0000」（一致するテンプレートが無い場
合）のいずれか一方がスリーステートレジスタ２８０に
出力される。

【００６９】次に、コンパレータ２１０が一致するテン
プレートを検出した場合のタイミングチャートの一例を
図１５に示す。データの切り出し部１００及び画素位置
変換部２００は、同図(a) に示す基本クロックに同期し
て動作する。

【００７０】まず、同図(b) に示すタイミングで、シフ
トレジスタ１２０−１〜１２０−５へ、ビットマップメ
モリに格納されている任意の５×５画素のパターンがロ
ードされた後、同図(c) に示すパルスの立ち上りタイミ
ングで、その５×５画素のパターンがコンパレータ２１
０へロードされる。

【００７１】そして、同図(d) に示すパルスの立ち上り
タイミングで、カウンタ２３０からアドレス信号「０」
がテンプレート格納部２２０に出力され、同図(e) に示
すパルスの立ち上りタイミングで、テンプレート格納部
２２０のアドレス「０」に格納されているテンプレート
が回転器２４０にロードされる。

【００７２】続いて、同図(g) に示すパルスの立ち上り
タイミングで、上記テンプレート（無回転）、上記テン
プレートを反時計回りに90°，180 °回転させることに
より得られるテンプレートが、順次コンパレータ２１０
へ出力される。

【００７３】そして、同図(g) に示すパルスの立ち上り
タイミングで、コンパレータ２１０により、上記同図
(c) に示すパルスの立ち上りタイミングでロードされた
５×５画素のパターンと、上記各テンプレートが順次比
較される。

【００７４】そして、同図(h) に示すように、コンパレ
ータ２１０は、反時計回りに180 °回転されたテンプレ
ートが上記５×５画素のパターンと一致することを検出
すると、一致検出信号をセレクタ２６０に出力する。

【００７５】セレクタ２６０は、上記一致検出信号が加
わると、同図(i) に示すタイミングで修正パターンコー
ド格納部２５０から出力される修正パターンコードを、
同図(j) に示すパルスの立ち上りタイミングで、スリー
ステートレジスタ２８０へ選択出力する。

【００７６】上述した動作は、テンプレート格納部２２
０のアドレス「１」以降に格納されているテンプレート
についても同様にして行われる（但し、コンパレータ２
１０が、ロードされている５×５画素のパターンと一致
するテンプレートを検出するまで）。

【００７７】続いて、コンパレータ２１０がロードされ
ている５×５画素のパターンに一致するテンプレートを
検出しない場合の動作を、図１６のタイミングチャート
を参照しながら説明する。

【００７８】この場合には、同図(d) 、(e) 、(f) 、
(g) に示すように、まず、カウンタ２３０から出力され
るアドレス信号「０」によって、テンプレート格納部２
２０からそのアドレス「０」に格納されているテンプレ
ートが回転器２４０へ出力される。

【００７９】そして、一定時間間隔Ｔ_R 毎に、回転器２
４０から上記アドレス「０」のテンプレート（０°）、
そのテンプレートを反時計回りに90°、180 °、270 °
に回転することにより得られるテンプレートが順次コン
パレータ２１０へ出力され、コンパレータ２１０はそれ
らの４種のテンプレートとロードしている５×５画素の
パターンとを逐次比較する。そして、いずれのテンプレ
ートとも一致しない場合には、コンパレータ２１０は、
カウンタ２３０に対しカウントアップ信号が出力し、そ
のことによりカウンタ２３０は「１」カウントアップ
し、今度はアドレス信号「１」をテンプレート格納部２
２０に出力する。

【００８０】テンプレート格納部２２０は、このことに
より、アドレス「１」に格納されているテンプレートを
回転器２４０へ出力する。そして、再び、回転器２４０
から一定時間間隔Ｔ_R 毎に、上記アドレス「１」のテン
プレート（０°）、そのテンプレートを反時計回りに90
°、180 °、270 °回転することにより得られるテンプ
レートがコンパレータ２１０へ出力され、コンパレータ
２１０は、それらのテンプレートを順次ロードしている
５×５画素のパターンと比較する。そして、いずれの比
較においても一致するテンプレートが検出されなかった
場合には、再びカウンタ２３０に対しカウントアップ信
号を出力し、カウンタ２３０の計数値を「１」から
「２」に増加させる。

【００８１】このことにより、テンプレート格納部２２
０からアドレス「２」に格納されているテンプレートが
回転器２４０に出力され、以後、上記アドレス「０」、
「１」のテンプレートの場合と同様にして、コンパレー
タ２１０はアドレス「２」のテンプレートをロードして
いる５×５画素のパターンと比較する。そして、コンパ
レータ２１０がロードしている５×５画素のパターンと
一致するテンプレートを検出するまで、テンプレート格
納部２２０に格納されているテンプレートがアドレス順
に順次読み出され、比較される。そして、テンプレート
格納部２２０に格納されている全てのテンプレートがロ
ードしている５×５画素のパターンと一致しなければ、
コンパレータ２１０はセレクタ２６０に対し一致検出信
号を出力しない。従って、この場合、セレクタ２６０は
レジスタ２７０に格納されている「0000」のパターンコ
ードをスリーステートレジスタ２８０に選択出力する。
このことにより、図９に示す上下方向制御部３１０及び
左右方向制御部３２０には、共に「00」の２ビットが出
力されるので、レーザドライバ４００には、図１０(b)
に示すクロックパルスＣＬＫ_cが入力され、レーザドラ
イバ４００は、上記５×５画素の中央画素が黒ドットで
あった場合、その中央画素が標準位置に印刷されるよう
にレーザ光源１０の発光タイミングを制御する。そし
て、この場合、上下方向制御部３１０においては、ＡＯ
Ｍ２０に対して超音波は加えられないので、レーザ光源
１０の発光する光ビームはＡＯＭ２０により光偏向され
ることなくポリゴンミラー３０の鏡面に入射される。従
って、上記中央画素の感光ドラム４０上の静電潜像は、
標準位置に印刷されるように形成される。

【００８２】このように、本実施例においては、テンプ
レート格納部２２０に格納されている５×５画素の各テ
ンプレートを、回転器２４０によりそのまま出力するの
みならず90°、180 °、270 °反時計回りに回転させて
コンパレータ２１０に出力させるようにしているので、
テンプレート格納部２２０のメモリ容量が小さくなるの
みならず、回転器２４０を介さずに直接テンプレートを
出力する方式と比較した場合、同一メモリ容量のテンプ
レート格納部２２０により多くのパターンのテンプレー
トを格納できる。

【００８３】また、本実施例においては、図８(b) 〜
(i) に示すように、印刷位置の移動は８種類まで可能と
なっているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ＡＯＭに加える超音波の周波数の種類を増加し、さ
らにレーザドライバに入力するクロックパルスの種類を
増加することにより、印刷位置の移動方向の制御をさら
に多方向に行うことも可能であり、また移動距離もより
多段階に制御することができる。このような制御は、例
えば修正パターンコード内に移動方向だけではなく移動
距離を示す情報も付加することにより実現できる。

【００８４】また、上記実施例では、光ビームを偏向さ
せる手段としてＡＯＭ（音響光学変調器）を用いている
が、光偏向手段はこの素子に限定されるものではなく、
高速で光を偏向可能な他の全ての素子を使用するように
しても良い。

【００８５】更に、前述した実施例においては、注目画
素の記録位置をずらすべきであるか否かを判別するため
に、テンプレートパターンと注目画素を含む複数の画素
との比較を行うようにしているがニューラルネットワー
クにより判別しても良い。

【００８６】更に、レーザ光源は、プリンタコントロー
ラから与えられるビデオ信号に応じてオン・オフされる
半導体レーザについて説明しているが、ガスレーザでも
良い。

【００８７】この場合、ガスレーザよりの光ビームをオ
ン・オフするためＡＯＭを更に設ける必要がある。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、画素の印刷位置を主走
査方向（左右）のみならず副走査方向（上下）にも制御
できるので、ジャギーの目立たない輪郭が滑らかでかつ
水平に近い線も良好に印刷できる高画質の印刷が可能に
なる。また、現在主流となっている 300dpi のビットマ
ップフォントを、そのまま使用できるという利点も有し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例であるレーザプリンタの光学
系の構成を示す図である。

【図３】データ切り出し部及び画素位置制御部の回路構
成を示すブロック図である。

【図４】テンプレートの例を示す図である。

【図５】テンプレートの各画素のドット情報の配列順序
を説明する図である。

【図６】テンプレート格納部に格納されているテンプレ
ートと修正パターンコード格納部に格納されている修正
パターンコードとの格納位置の対応関係を示す図であ
る。

【図７】修正パターンコード格納部に入力されるアドレ
ス信号の構成を示す図である。

【図８】修正パターン及びそのコードを示す図である。

【図９】プリンタヘッド制御部の回路構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】左右方向制御部内のカウンタから出力される
３種類のクロックパルスを示す図である。

【図１１】左右方向制御部内のセレクタの真理値表を示
す図である。

【図１２】ラインバッファに格納される画素を説明する
図である。

【図１３】本実施例における画素の印刷位置の修正方法
の一例を示す図である。

【図１４】本実施例の全体動作を示すタイミングチャー
トである。

【図１５】切り出した画素パターンに一致するテンプレ
ートがあった場合の動作の一例を示すタイミングチャー
トである。

【図１６】切り出した画素パターンに一致するテンプレ
ートが無い場合の動作を説明するタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 指示手段 ２ 変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 一彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 三上 知久 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光性の像担持体上に、光ビームを走査
   させる光ビーム走査手段と、出力すべき画像情報に対応
   するビデオ信号に応じて前記光ビームをオン・オフさせ
   る制御手段とを備え、前記像担持体上に画像の形成を行
   う画像形成装置において、 前記ビデオ信号に基づいて、記録画素の濃度情報と該記
   録画素の周辺画素の濃度情報を得、この濃度情報から前
   記記録画素の記録位置を、標準記録位置に対し左右もし
   くは上下、または左右及び上下に移動して、前記記録画
   素の像を形成するように指示する指示手段（１）と、 前記指示手段の指示に応じて前記光ビームの方向を変更
   させる変更手段（２）と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記変更手段（２）は、光ビームが入射
   される入射面を有し、通過光ビームを前記光ビーム走査
   手段に与えるように配置され、前記指示手段の変更指示
   が所定周波数の超音波で与えられる音響光学変調器であ
   ること、を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記音響光学変調器の超音波素子に印加
   する超音波は、圧電素子により発生させることを特徴と
   する請求項２記載の画像形成装置。