JPH01154071A - 画像位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、いわゆるカールソンプロセスを用いた電子写
真装置に関するものであり、さらにくわしくは、カラー
ハードコピーを得るために色の異なる現像剤で現像する
ための各々の画像ごとの感光体ドラム面上での位置を制
御することができる画像位置制御装置に関するものであ
る。

従来の技術 近年、カラーハードコピーを得るために電子写真方式を
用いたプリンタを主として、熱転写方式や感熱方式等を
応用したノンインパクトプリンタが種々提案されて実用
化されつつあり、色情報を含んだ画像データの位置制御
方式も提案されている。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の画像位置制
御装置の一例について説明する。

第３図は従来の画像位置制御装置の概略構成を示すもの
である。第３図において、１は光導電性を有する感光体
ドラム、２は感光体ドラム１を矢印１７の方向に一定の
速度で回転させるためにギアＡ３を矢印２０の方向に一
定の速度で回転させておくためのドラムモータ、８は感
光体ドラムｌの表面に光学的に平行な光を照射させるた
めのレンズや光源としての半導体レーザなどから構成さ
れる半導体レーザユニット、６はポリゴンミラー７を矢
印１８の方向に一定の速度で回転させるためのポリゴン
モータ、５は半導体レーザユニット８から発したレーザ
ビーム１９がポリゴンミラー７で反射されたうちの一部
をさらに反射するための光学ミラー、９は光学ミラー５
によって入射するレーザビームから電気信号を得るため
のフォトダイオード等から成る水平同期センサ、１４は
水平同期センサ９が発生した電気信号をパルス波形に整
形する等の加工を行ない水平同期信号２１を出力する水
平同期検出回路、３５は感光体ドラムｌの側面に設けた
例えば黒く塗りつぶされた基準マーク、すなわち側面の
うちで回転方向において１ケ所だけ光学的に明暗が異な
るように構成された部分である。３３と３４は、いわゆ
る反射型のフォトインクラブタで、基準マー３５を読み
取れるような配置にあるもので、３３は感光体ドラム１
の側面に光を照射するための発光素子、３４は発光素子
３３から出された光３６が感光体ドラム１の側面で反射
された時に垂直同期信号３７を発生する受光素子、３１
は水平同期信号２１と垂直同期信号３７が入力されるこ
とによって画像データ信号３８を発生させるタイミング
を制御するためにマイクロコンピュータ等から構成され
た制御回路、３２は感光体ドラム１の表面に書き込む静
電潜像に対応した電気信号である画像データ信号３８を
発生する画像データ発生回路、１６は半導体レーザユニ
ット８に供給する電流をＭＩＩする半導体レーザ駆動回
路である。

以上のように構成された従来の画像位置制御装置につい
て、以下その動作について説明する。

まず、感光体ドラム１はドラムモータ２とギアＡ３とギ
アＢ４の駆動力によって一定の速度で矢印１７の方向に
回転運動を行なっている。感光体ドラム１の表面は、帯
電器（図示せず）によるコロナ放電を利用して、全面に
−様な電荷を与えられる０画像データ発生回路３２が出
力する画像データ信号３８は感光体ドラム１上に書き込
むための電気信号で２値の信号である。半導体レーザ駆
動回路１６は画像データ信号３８が入力されると、その
値に応じて半導体レーザユニント８の中に組み込まれた
半導体レーザに供給する電流をオン／オフ説明する。半
導体レーザユニット８は半導体レーザの他にレーザから
出力される光を微小スポットに絞り込んだり、平行光を
得るなどのためのいわゆる光学補正系をも含んでいる。

半導体レーザユニット８から出射された平行光１９はポ
リゴンモータ６によって矢印１８の方向に一定速度で回
転するポリゴンミラー７の鏡面に到達する。ポリゴンミ
ラー７の任意の鏡面に照射された平行光１９はポリゴン
ミラー７の回転によって点ａを中心として点すから点Ｃ
まで走査される。さらに平行光１９が点Ｃに達した後に
ポリゴンミラー７はポリゴンモータ６によって矢印１８
の方向に回転しているために、平行光１９が照射された
任意の鏡面に隣接する鏡面に平行光１９が照射されるこ
とになり、再び点すに平行光１９が到達することになる
。平行光１９が点すから点Ｃまで走査される際に感光体
ドラム１は矢印１７の方向に一定速度で回転しているた
めに、前回走査したドラム面と隣接した部分に平行光１
９が照射される。第５図に上述した平行光１９の感光体
ドラムｌの表面上における軌跡を展開して図示した。図
から明らかなとおり、平行光１９の軌跡は矢印１７と直
角には交わらず、かつ、その間隔は均等で平行になるも
のである。点ａから点すに照射される平行光１９はその
光路を遮るように配置された光学ミラー５によって反射
され、水平同期センサ９の受光面に入射される。水平同
期センサ９はビンフォトダイオード等の光電変換素子と
その出力を増幅する等の電気的処理を施す電子回路から
構成されている。水平同期センサ９の出力は水平同期検
出回路１４に入力されて水平同期信号２１に変換された
後、制御回路３１に入力されている。一方、感光体ドラ
ム１が回転している際に１回転につき、１回の信号を発
生させて、その相対位置を知る手段としての構成要素で
ある受光素子３４が発生する垂直同期信号３７も制御回
路３１に入力されている。第４図１ａｌ、　ｆｂｌ、　
（ｃｌ、　（ｄｌに水平同期信号２１と垂直同期信号３
７、さらに画像データ信号３Ｂのタイミング関係を示し
た。水平同期信号２１は平行光１９が点すから点Ｃに走
査されるうちの、はぼ始端付近で発生されて、画像デー
タ信号３８は水平同期信号２１の後縁よりさらに一定時
間ｔ１だけ遅れて発生し、次の水平同期信号のパルスの
前縁までに出力を完了している。この期間で感光体ドラ
ム１上の静電潜像は１ライン分だけ作像されたことにな
るものである。垂直同期信号３７は受光素子３４の出力
信号であり、基準マーク３５を検知した時にパルス信号
が発生されている。垂直同期信号３７のパルスが制御回
路３１に入力された後、次の水平同期信号２１のパルス
以後を有効として画像データ信号３８が出力されるよう
に構成している。上述のように動作することによって垂
直同期信号３７を基準として色彩情報としての指定色の
画像データ信号３８を感光体ドラム１の表面に作像する
時に指定色で現像を行ない、次に２番目の指定色で現像
するべき画像データ信号３８を次の垂直同期信号３７を
基準にして感光体ドラム１の表面に作像することができ
る。

つまり、多色の画像データを１枚の画像として得るため
に、感光体ドラム面上に重ね書きの静電潜像を形成する
ものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、垂直同期信号を得
るために発光素子と受光素子が必要であり、感光体ドラ
ムの側面に基準マークを形成する必要もあるので実使用
においてはコストが掛り遇ぎるという問題点があった。

さらに、基準マークを適確に検出するためには、発光素
子および受光素子との位置関係が精度高く設定されなく
てはならないという問題点も有していた。加えて光学的
に基準マークを検知するため、その光学的、電気的な信
号の対ノイズ性等も考慮すると、実使用には不向きなも
のであった。別の問題として、垂直同期信号のパルスか
ら、その直後の水平同期信号のパルスまでの時間間隔は
常に固定されるものではなく、しかも垂直同期信号のパ
ルス出力後一定時間経過した時に画像データが出力され
るため、任意の垂直同期信号から続く画像データと別の
垂直同期信号から続く画像データによる静電潜像の感光
体ドラム面上での位置が制御できないということもあっ
た。

本発明は上記問題点に鑑み、垂直同期信号を発生させる
手段としての発光素子と受光素子および基準マークなど
を必要とせず、したがってそれらの取付精度を要する等
の問題点を排除した画像位置制御装置を提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の画像位置制御装置
は、感光体ドラム面上に照射される光の一部を光学反射
部材で取り出して、光走査の同期をとるための基準とな
る信号を生成するための水平同期検出手段と、前記感光
体ドラムを駆動する手段と光走査するための結像光学走
査手段とに各々、基準となる信号を供給するための発振
回路と、水平同期検出手段から出力される水平同期信号
が入力されるとともに、前記感光体ドラム面上に照射す
る光を発光する手段に画像データを入力するための画像
データ発生手段を制御するための指令を出力する制御手
段という構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって結像光学走査手段と感光
体ドラムと駆動手段の双方に基準となる信号を入力する
発振回路を具備することによって前記２つの手段は位相
を同一とする信号で駆動されることになり、水平同期信
号の中のパルス数を制御手段で計数して、任意のパルス
数を検知した時に制御手段が垂直同期信号を発生するこ
とにより、複数の画像データ信号を感光体ドラム面上に
重ねて作像することとなる。

実施例 以下本発明の一実施例の画像位置制御装置について、図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における画像位置制御装置の要
部概略構成を示すものである。第１図において、１は表
面に光導電性を有し、所望の画像の水平方向の長さ以上
の幅を持ち、上記画像の垂直方向の長さ以上の外周長を
持つようにドラム状に形成された感光体ドラム、２は感
光体ドラム１を矢印１７の方向に一定の速度で回転させ
るためのステンピングモータ等のいわゆるパルス信号の
入力で所望の回転角度が得られるようなドラムモータ、
３はドラムモータ２の回転軸に直結される平歯車等のギ
アＡ、４はギアＡ３の駆動力を感光体ドラム１の回転力
に変換するために感光体ドラム１に直結し、かつギアＡ
３に接するように構成された平歯車等のギアＢ４．８は
感光体ドラム１の表面に光学的に平行な光を照射させる
ための光学レンズや光源としての半導体レーザおよびそ
の取付のための部材等で構成された半導体レーザユニッ
ト、７は半導体レーザユニットが発射する平行光１９を
反射するためのポリゴンミラー、６はポリゴンミラー７
を矢印１８の方向に一定の速度で回転させるためのポリ
ゴンモータ、５は半導体レーザユニット８が発した平行
光１９がポリゴンミラーで反射された平行光のうち一部
を反射するための光学ミラー、９は光学ミラー５によっ
て入射する平行光１９を電気信号に変換するためにフォ
トダイオードと、その電気信号出力を処理するための電
子回路等から構成される水平同期センサ、１４は水平同
期センサ９が発生する電気信号からパルス波形信号に変
換する等の加工を行ない水平同期信号２１を出力するた
めの水平同期検出回路、１６は半導体レーザユニット８
の半導体レーザに供給する電流を制御することによって
平行光１９の光量を制御することが可能な半導体レーザ
駆動回路、１１は感光体ドラム１の表面に書き込む静電
潜像を画像データとして出力するための画像データ発生
回路、１３はドラムモータ２を駆動するために連続した
パルス信号を出力することが可能なドラムモータ駆動回
路、１５はポリゴンモータ６を駆動するためのポリゴン
モータ駆動回路、１２はドラムモータ駆動回路１３とポ
リゴンモータ駆動回路１５に基準になる信号をそれぞれ
供給するために同相の信号を発生させることが可能な水
晶振動子等で構成された発振回路、１０は水平同期信号
２１の中のパルス数を計数し、任意の数に達した時に垂
直同期信号を発生させて、画像データ発生回路１１の出
力を制御する機能を有し、本実施例の全体機能も制御す
ることが可能なマイクロコンピュータ等で構成された制
御回路である。

以上のように構成された画像位置制御装置について、以
下第１図およ第２図ｆａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ１を用い
てその動作を説明する。

まず第２図は、第１図の画像位置制御装置の各部信号波
形を示すものであって、感光体ドラム１はドラムモータ
２とギアＡ３とギアＢ４の駆動力によって一定の速度で
矢印１７の方向に回転運動を行なっている。感光体ドラ
ム１の表面は、帯電器（図示せず）によるコロナ放電を
利用して、全面に−様な電荷が与えられている。制御回
路１０の指令によって画像データ発生回路１１．半導体
レーザ駆動回路１６をそれぞれ動作させて半導体レーザ
ユニット８を強制的に出力させて平行光１９を得る。平
行光１９はポリゴンミラー７の任意の鏡面に照射されて
、点すから点Ｃの間を走査する。ここで点すは仮想の点
であり、光学ミラー５によって、点すに到達するべき平
行光１９は水平同期センサ９の受光面に入射される。水
平同期センサ９では平行光１９が照射された時だけ、出
力が現れるように構成されて、アナログ信号が水平同期
検出回路１４に入力される。水平同期検出回路１４では
、入力された信号に基づいて２値のパルス信号化処理を
施し、水平同期信号２１として制御回路ＩＯへ入力する
０発振回路１２では水晶振動子を利用して矩形波信号の
連続発振を得て、さらにそれを分周した信号をドラムモ
ータ駆動回路１３とポリゴンモータ駆動回路１５へ入力
する。

ドラムモータ駆動回路１３は発振回路１２からの出力に
よって定速度でドラムモータ２を回転させることができ
る。制御回路１０では水平同期信号２１を基準にして、
平行光１９が点ｄに達するまでの時間をあらかじめ知る
ことができるので強制的に出力を停止する。その後、画
像データ発生回路１１から静電潜像として書き込みたい
画像データが半導体レーザ駆動回路１６に入力されて、
感光体ドラム１の表面の点ｄから点Ｃの間に１ライン分
の静電潜像が形成される。次に平行光１９がポリゴンミ
ラー７の回転に伴って、先の面に隣接した鏡面で反射さ
れた点すに達するより先に半導体レーザユニット８を強
制的に出力させて、次の１ライン分の水平同期信号２１
を得る。上述の動作を繰り返すことにより水平同期信号
２１が任意の数に達するまでの画像データ信号に基づい
た静電潜像が感光体ドラムｌの表面に形成することがで
きる０本実施例では水平同期信号２１の周期を約４００
〔μ５ｅｃ）とし、感光体ドラム１の１回転における水
平同期信号２１の数を７５６０と設定し、制御回路１０
では７５６０回の水平同期信号２１を計数するごとに垂
直同期信号４１を出力している０画像データ発生回路１
１は垂直同期信号４１が入力されると、一連の画像デー
タの出力を開始するように構成されていることにより、
時間ｔ２が常に一定しているため複数の画像データを感
光体ドラム１の表面に位置を合わせて静電潜像として書
き込むことができるものである。

以上のように本実施例によれば、水平同期信号の発生す
るタイミングを決定づけるポリゴンモータ駆動回路の基
準信号と、感光体ドラムの回転を制御するためのドラム
モータ駆動回路の基準信号を一つの発振回路からの出力
が接続される構成とすることにより、垂直同期信号のパ
ルスから、その直後の水平同期信号のパルスまでの時間
間隔が固定されるため、任意の垂直同期信号から続く画
像データと別の垂直同期信号から続く画像データによる
静電潜像が感光体ドラム面上で、容易に位置を制御する
ことができる。

発明の効果 以上のように本発明は感光体ドラム面上に照射される光
の一部を光学反射部材で取り出して、光走査の同期をと
るための基準となる信号を生成するための水平同期検出
手段と、前記感光体ドラムを駆動する手段と光走査する
ための結像光学走査手段とに各々、基準となる信号を供
給するための発振回路と、水平同期検出手段から出力さ
れる水平同期信号が入力されるとともに、前記感光体ド
ラム面上に照射する光を発光する手段に画像データを入
力するための画像データ発生手段を制御するための指令
を出力する制御手段を設けることにより、垂直同期信号
を得るために必要であった発光素子と受光素子が不要に
なり、感光体ドラム側面に設ける基準マークも不要にな
って、構成が簡単になった。しかも複数の画像データを
感光体ドラム面上に位置がずれることなく重ね合わせる
制御が可能になったので、複数の異なる色ごとの現像手
段を持って静電潜像を顕像化する構成を備えると、カラ
ーの電子写真装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における画像位置制御装置の要
部概略構成図、第２図（ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ）は第
１図の各部における信号波形図、第３図は従来の画像位
置制御装置の要部概略構成図、第４図Ｔａ＋、　（ｂｌ
。 （Ｃ１，ｌｄｌは第３図の各部における信号波形図、第
５図は第４図の感光体ドラムの展開図である。 ９・・・・・・水平同期センサ、１２・・・・・・発振
回路、１３・・・・・・ドラムモータ駆動回路、１４・
・・・・・水平同期検出回路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 ｑ　　　　　　　　−’−Ｊ ζ−ゝ′　　　　　　＼− 第３図 へ　　　　へ　　　　ヘ　　　　ヘ 城　　　　　侶　　　４　　　　ｖ　　　　Ｍ（、＋％
＋　’−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　いわゆる電子写真プロセスの静電潜像を書き込むため
   のドラム状に形成された光導電性を有する感光体ドラム
   と、前記感光体ドラムを一方向に定速度で回転させるた
   めのドラム駆動手段と、前記感光体面上に光を照射する
   ための発光手段と、前記発光手段から発射されたビーム
   光線を前記感光体ドラム面上に走査するための結像光学
   走査手段と、前記ビーム光線の一部を光学反射部材で取
   り出して、光走査の同期をとるための基準となる信号を
   生成するための水平同期検出手段と、前記ドラム駆動手
   段と前記結像光学走査手段に基準となる信号をそれぞれ
   供給するための発振回路と、前記発光手段に画像データ
   信号を入力するための画像データ発生手段と、前記水平
   同期検出手段から出力される水平同期信号が入力される
   とともに、前記画像データ発生手段に画像データ信号を
   出力するための指令を出力する制御手段とを具備してい
   るとともに、前記制御手段は水平同期信号の中のパルス
   数を計数して、任意の数に達したことを判定して、前記
   画像データ発生手段に垂直同期信号を与えて、前記画像
   データ信号の発生タイミングを制御することによって前
   記感光体ドラム面上の静電潜像の位置を制御する画像位
   置制御装置。