JPH02221974A - レーザプリンタ - 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」 本発明はレーザプリンタに係わり、特にレーザビームの
走査方向の画像の伸縮を少なくしたレーザプリンタに関
する。

「従来の技術」 レーデプリンタでは、感光体ドラム等の感光体上にレー
ザビームを順次１ラインずつ走査し、静電潜像を形成す
る。そして、この静電潜像を通常の電子写真複写機と同
様の原理で現像してトナー像を得て、このトナー像を用
紙に転写して定着し、記録画像を得るようになっている
。

このようなレーザプリンタでは、感光体上にレーザビー
ムを走査するとき、各画素に対応した位置にこれらの画
素に応じた光の強弱を与え、静電潜像の形成を行う。こ
のために、画信号はｌラインを構成する画素ごとに所定
の周波数のクロックでレーザビーム変調器に送り込まれ
、ここで感光体上を走査するためのレーザビームの変調
が行われている。

このようなレーザプリンタでは、例えばポリゴンミラー
（回転多面鏡）を回転させて、各鏡面の傾きの変化を利
用してレーザビームの反射方向を変化させ、感光体上で
のレーザビームの主走査を行っている。そして、レーザ
ビームが感光体の静電潜像を形成させるべき領域の始端
に到達したときに１ライン分の最初の画素に対応させて
レーザビームの変調を開始させ、この領域の終端に到達
したとき１ライン分の変調が終了するようにしている。

レーデビームの走査開始のタイミングは、水平走査開始
（ＳＯ３）信号によって定められるようになっている。

この水平走査開始信号は、感光体の静電潜像を形成させ
るべき領域の始端近傍に配置された光学センサによるレ
ーデビームの検知出力を基にして、この領域の走査が開
始されるタイミングで出力されるようになっている。

一方、レーザビームの走査終了のタイミングは、水平走
査終了（ＥＯ３）信号によって定められるようになって
いる。この水平走査終了信号は、感光体の静電潜像を形
成させるべき領域の終端近傍に配置された光学センサに
よるレーザビームの検知出力を基にして、この領域の走
査が終了するタイミングで出力されるようになっている
。

このように水平走査開始信号および水平走査終了信号に
よって、感光体上での１ライン分の画信号によるレーザ
ビームの変調開始タイミングと変調終了タイミングが設
定される。そこで、１ライン分の画信号の変調は水平走
査開始信号によって開始させ、所定のクロックで１画素
ごとに画信号を変調していき、ｌラインの全画素分のク
ロックが発生した時点がちょうど水平走査終了信号の出
力される時点と一致するように、このクロックの周期”
ｒｃｔｍを定めればよいことになる。

このためのクロック発生回路として、特開昭５６−６９
６６５号、公報に記載されているようなディジタル・フ
ィードバック・ＰＬＬ回路（以下単にＰＬＬ回路と称す
る）が提案されている。

第２図は、この提案のＰＬＬ回路の動作を説明するため
のものである。

このＰＬＬ回路のフリップフロップ１１には、前記した
水平走査開始信号１２と水平走査終了信号１３がそれぞ
れのタイミングで人力されるようになっている。水平走
査開始信号１２は、このフリップフロップ１１をセット
し、水平走査終了信号１３はこれをリセットする。この
フリップフロップ１１の出力はライン同期パルス１４と
して位相比較器１５に人力されるようになっている。

この位相比較器１５と、Ｍ分割デバイダ１６、電圧制御
発振器（ＶＣＯ）１７および低域通過フィルタ（ＬＰＦ
＞　　１８は全体として閉ループ回路を構成している。

ここで電圧制御発振器１７は画信号を変調するための画
素クロック２１を発生するための回路である。この画素
クロックはＭ分割デバイダ１６にも人力される。Ｍ分割
デバイダ１６は画素クロック２１を１ラインの構成画素
数でカウントし、ｌラインに対して１つだけの画素パル
ス２２を発生させる。位相比較器１５は、この画素パル
ス２２とライン同期パルス１４を比較する。

これら２つのパルス１４．２２が同相の場合には、電圧
制御発振器１７から出力される画素クロック２１が１ラ
イン分の画素の数に相当するだけ出力される時間間隔で
ライン同期パルス１４が出力されることになる。このと
きには、誤差信号２３は零となり、電圧制御発振器１７
の出力する画素クロック２１に変化は生じない。これに
対して、２つのパルス１４．２２の位相が異なっていた
場合には、このずれに対応した誤差信号が発生し、結局
側パルス１４．２２０位相が一致する方向で画素クロッ
ク２１の周波数の制御が行われることになる。

このように、第２図に示したようなＰＬＬ回路を用いれ
ば、１９４７分の画素をカウントアツプする数値がＭの
とき、画信号を変調するためのクロックを次のく１〉式
で表わした周期ＴＣＬＭ　に設定することができる。

ＴＣＬＩ　＝　Ｔｓｔ　／　Ｍ　　　　　　　　−−（
１）ただし、この式で符号Ｔｓ！は水平走査開始信号が
出力されてから水平走査終了信号が出力されるまでの時
間間隔をいう。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、この第２図に示したＰＬＬ回路を用いてレー
ザプリンタを構成すると、Ｍ分割デバイダ１６によって
画素クロック２１を整数Ｍで除算し、これによって得ら
れた周期ＴＣＬＭのクロックで１画素を表現するように
なっている。ところが、水平走査開始信号と水平走査終
了信号の出力される時間間隔をこの周期Ｔ　ＣＬ　Ｍ　
で割ると、必ずしも割り切れるものではない。すなわち
この従来のレーザプリンタでは、１ライン分の画信号を
変調するとき、感光体上で１ライン分の静電潜像形成領
域にＭ個の画素を記録する際に最大で１画素分だけライ
ン方向に伸縮を生じてしまう。これを−例として示すと
次のようになる。

今、レーザビームが感光体を走査する速度Ｓを実測で１
．５００Ｘ１０’　ｍｍ／秒とし、同じく水平走査開始
信号が出力されてから水平走査終了信号が出力されるま
での時間間隔Ｔ　ｓ　ｔが実測値で２７０．０ＯＯＸＩ
Ｏ−＠秒であるとする。解像度が３００ドツト／インチ
で画像の幅すなわち画像の形成されるべきｌラインの長
さが３６０ｍｍであるとする。この場合、数値Ｍの計算
値Ｍ　ｃ　Ｕ　Ｌ　は、次のようになる。

＝４７８３．　４６４　　　　　　・・・・・・　（２
）ところが、数値Ｍはカウント値なので整数でなければ
ならない。そこで、この数値Ｍを“４７８３”とすると
、３６０ｍｍの長さの記録が実際には次のような長さの
記録となる。

・・・・・・　（３） すなわち、この例の場合には理想よりも３５μｍだけ主
走査方向に伸びた画像が形成されることになる。このよ
うな画像の伸縮は、画像の品質を低下させる原因となる
。

そこで本発明の目的は、１ラインの記録が行われる長さ
をより正確に設定することのできるレーザプリンタを提
供することにある。

「課題を解決するための手段」 本発明では、水平走査開始信号と水平走査終了信号との
時間間隔Ｔ１を変えることができるようにして、前記し
た（２）式によって計算された数値Ｍ　Ｃｇ　Ｌの少数
点以下を近似的に１．０あるいは０．０に設定し、整数
Ｍを使用してもｌラインの記録が行われる長さの誤差が
減少するように設定する。

このため、本発明では（ｉ）水平走査開始信号を感光体
上で１画素分の走査に要する時間よりも短い時間幅で調
整自在に遅延させる第１の遅延手段と、（１１）水平走
査終了信号を感光体上で１画素分の走査に要する時間よ
りも短い時間幅で調整自在に遅延させる第２の遅延手段
と、（ｉｉｉ　＞これら第１および第２の遅延手段を経
た水平走査開始信号と水平走査終了信号との時間間隔を
整数ｍで除算してレーデビーム変調手段で１画素単位に
画信号を変調するためのクロックを作成するクロック作
成手段をレーザプリンタに具備させている。

そして、第１の遅延手段と第２の遅延手段で時間間隔Ｔ
ｓｔを微調整し、この調整後の時間間隔Ｔｓｔ　’を所
定の整数ｍで除算することにして、（２）式によって計
算された数値Ｍ　ｃ　ｕ　Ｌ　の少数点以下を近似的に
１．０あるいは０．０に設定する。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例におけるレーザプリンタの
構成の概要を表わしたものである。このレーザプリンタ
は、静電潜像を形成するための感光体ドラム３１を備え
ている。この感光体ドラム３１の周囲には、図示しない
各種コロトロンや現像器およびクリーニング装置が配置
されている。

この感光体ドラム３１は、まず図示しないチャージコロ
トロンでその表面が一様に帯電され、次に走査レンズ３
２を経たレーザビーム３３によって露光される。このと
き、感光体ドラム３１上のレーザビーム３３の照射され
た部位では電荷が消失する。このようにして、感光体ド
ラム３１上に電荷の有無によって表わされた静電潜像が
形成される。この静電潜像は、前記した現像器で現像さ
れてトナー像となり、これがトランスファコロトロンに
よって図示しない記録用紙に転写される。記録用紙上の
トナー像は、図示しない定着器で加熱によっであるいは
圧力によって定着され、記録が完了する。記録ずみの記
録用紙は図示しない排出トレイ上に排出される。また、
記録用紙に対するトナー像の転写時に感光体ドラム３１
上に残存したトナー粒子は、クリーニング装置によって
ドラム表面から除去され、この表面は再びチャージコロ
トロンで帯電されて、次の記録作業に用いられることに
なる。

このようなレーデプリンタで記録される画像情報は、画
像情報信号発生器３５から出力される。

画像情報信号発生器３５は、例えば１次元イメージセン
サ等の読取素子を用いた読取装置のようなものであって
もよいし、画像情報を作成するホストコンピュータから
受信した画像情報を出力する通信制御部のようなもので
あってもよい。出力された画像情報は、バッファメモリ
３６に一時的に格納される。格納されたこれらの画像情
報は、タイミングクロック３７によって１画素分ずつ順
次読み出され、半導体レーザ駆動装置３８に供給される
。タイミングクロック３７をどのように設定するかが本
発明のポイントとなるので、この点については後で詳し
く説明する。

半導体レーザ駆動装置３８は、タイミングクロック３７
に同期して供給された画素ごとに半導体レーザ３９を駆
動し、その出力するレーザビーム３３をオン・オフ制御
する。半導体レーザ３９から出力されるレーザビーム３
３は、コリメートレンズ４１によって集光されてポリゴ
ンミラー（回転多面鏡）４２の１つの面に入射する。ポ
リゴンミラー４２は駆動モータ４３によって高速で回転
させられており、入射したレーデビーム３３はミラー面
の回転によってその反射光が偏向し、走査レンズ３２を
通過したビームは感光体ドラム３１０表面をドラム軸方
向に走査するようになる。

ところで、感光体ドラム３１の走査ラインの延長上でド
ラムの両端近傍には、第１の光検出器４５と第２の光検
出器４６が配置されている。このうち、第１の光検出器
４５はレーザビーム３３が感光体ドラム３１の静電潜像
形成領域の走査を開始する直前のビームを検出するもの
で、この検出出力を入力する第１の光電変換回路４７か
らは水平走査開始信号４８が出力されることになる。

これに対して第２の光検出器４６は、レーザビーム３３
が感光体ドラム３１の静電潜像形成領域の走査を終了し
た直後のビームを検出するもので、この検出出力を人力
する第２の光電変換回路４９からは水平走査終了信号５
１が出力されることになる。

水平走査開始信号４８は第１の遅延回路５２に人力され
、水平走査終了信号５１は第２の遅延回路５３に人力さ
れる。これらの遅延量ｖ４５２．５３は、それぞれ５段
に直列接続された５つの遅延素子と、これらの素子間の
４つの接点と最初の段の遅延素子の入力端子および最後
の役の遅延素子の出力端子の合計６つの箇所を択一的に
選択するスイッチ回路とから構成されている。それぞれ
の遅延素子は、この実施例では１Ｑｎｓ　（ナノ秒）の
遅延量を持っている。従って、これらの遅延回路５２．
５３は、スイッチ回路接点の選択で、０゜ｔｏ、２０，
３０．４０および５０ｎＳの各遅延時間のうちの１つを
設定することができる。第１の遅延回路５２から出力さ
れる遅延水平走査開始信号５４は、電圧制御発振器５５
０人力となる。

また、第２の遅延回路５３から出力される遅延水平走査
終了信号５６は、位相比較器５７０人力となる。

さて、電圧制御発振器５５は遅延水平走査開始信号５４
によってその出力側から信号の発振を開始し、その信号
はＮ分周カウンタ６０に人力されてＮ分周される。分周
後の信号は、タイミングクロック３７として前記したバ
ッファメモリ３６に供給される他、カウンタ５８に供給
される。カウンタ５８はタイミングクロック３７をｍカ
ウントするとカウント終了（ＥＯＣ）信号５９を出力す
るようになっている。このカウント終了信号５９は、位
相比較器５７のもう１つの人力となる他、電圧制御発振
器５５の他の人力となる。電圧制御発振器５５は、この
カウント終了信号５９が人力すると、発振を停止し、こ
れによってタイミングクロック３７の出力も停止する。

このようにして、タイミングクロック３７は１ライン分
の全画素の読み出しおよび半導体レーザ駆動装置３８に
対する転送制御を行うことになる。

位相比較器５７は、タイミングクロック３７側から見た
１ラインの終了と遅延水平走査終了信号５６によるレー
ザビーム３３の走査終了とのタイミングを比較している
。位相比較器５７から出力される位相差に相当する誤差
信号は低域通過フィルタ６１を通過して電圧制御発振器
５５に印加され、位相差を零にする方向でその発振周波
数の制御が行われる。このＰＬＬ回路の動作は、第２図
で説明した従来のＰＬＬ回路の動作と基本的に同一であ
る。

さて本実施例のレーザプリンタで、ｌラインにおけるタ
イミングクロック３７の周期の中心値あるいは平均値を
周期Ｔ　ＣＬ　Ｍ　とする。この場合、第１および第２
の遅延回路５２．５３によって遅延水平走査開始信号５
４が出力されてから遅延水平走査終了信号５６が出力さ
れるまでの時間間隔Ｔ’ｓｉ　’は、先の（１）式を変
形して次の（４）式のように表わすことができる。

ＴＣＬＩＩ　＝　Ｔｓｔ　’　／　Ｍ　　　　−・”　
（４）従って、第２図で説明したと同様の条件で、すな
わち第１および第２の遅延回路５２．５３の遅延量を共
に零に設定したとし、レーザビーム３３の実測値等も先
の例と同一と仮定すると、（２）式と同様に数値Ｍの計
算値Ｍ　（ＯＬ　は、４７８３．４６４となる。しかし
ながら、本実施例のレーザプリンタではこれら第１およ
び第２の遅延回路５２．５３によって時間間隔’ｒ’ｓ
ｔ　’を１０ｎＳ単位で調整することができる。例えば
第２の遅延回路５３の遅延量を３ＱｎＳだけ遅延させた
とする。これにより、時間間隔ＴＳ！’は３０ｎＳだけ
増加し、２７０．０３０Ｘ１０−＠秒となる。そこで、
これを基にして（２）式の時間間隔Ｔｓεの代わりに時
間間隔ＴｓＫ　’を用いて計算を行うと、数値Ｍ′の計
算値ＭＣＬＩＬ　’は次の（５）式のようになる。

＝４７８３．　９９６　　　　・・・・・・　（５）従
って、これよりカウンタ５８のカウント値ｍを“４７８
４″に設定すると、３６０ｍｒｎの１ラインに対する実
際の記録長は次のようになる。

・・・・・・　（６〉 すなわち、この調整では誤差が１μｍよりも小さくなり
、ラインの後端においても画素の位置が正確に設定され
、高品位の画像を得ることができる。

以上説明した実施例および従来技術の説明では時間間隔
Ｔ８．′等の数値を実測して得ているが、必ずしもこの
必要はなく、記録される画像を見ながら第１および第２
の遅延回路の遅延量を設定したりカウンタ５８のカウン
ト値ｍを調整することで、簡単にレーザプリンタを最適
値に設定することができる。また、実施例では感光体と
して感光体ドラムを使用したが、レーザビームの走査に
よって画像の記録が行われるものであれば、これに限ら
れないことは当然である。

なお、画素の記録位置のずれを防止するには、カウンタ
５８に入力する周波数を上げて、その後分周してタイミ
ングクロックを得る方法も考えられる。この方法では分
周前のクロックをカウントし、このときのカウントアツ
プする数値を調整することになる。しかしながら、この
方法ではカウンタがより多くの数値までカウントできな
ければならず、カウンタとして大規模なものが要求され
るので、本発明はこの意味でも優れた回路構成とするこ
とができる。

「発明の効果」 このように、本発明によれば水平走査開始信号を感光体
上で１画素分の走査に要する時間よりも短い時間幅で調
整自在に遅延させる第１の遅延手段と、水平走査終了信
号を感光体上で１画素分の走査に要する時間よりも短い
時間幅で調整自在に遅延させる第２の遅延手段とを設け
たので、水平走査開始信号の出力されてから水平走査終
了信号の出力されるまでの時間間隔を調整することがで
きるばかりでなく、同一時間間隔でも記録開始位置およ
び記録終了位置を微調整することができるという利点も
ある。

また、このような微調整が可能なので、感光体上におけ
るレーザビームの走査速度の設定精度も緩和することが
でき、装置の調整が容易となるという利点もある。

更に、本発明のレーザプリンタでは各画素の記録位置を
高精度に設定することができるので、特に複数の記録部
を持った２色記録あるいは多色記録のレーザプリンタで
色ずれを効果的に防止することができ、高画質の画像を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるレーザプリンタの回
路構成の要部を示すブロック図、第２図は従来提案され
たレーザプリンタの回路構成の要部を示すブロック図で
ある。 ３１・・・・・・感光体ドラム、 ３３・・・・・・レーザビーム、 ３７・・・・・・タイミングクロック、３８・・・・・
・半導体レーザ駆動装置、３９・・・・・・半導体レー
ザ、 ４２・・・・・・ポリゴンミラー ４５・・・・・・第１の光検出器、 ４６・・・・・・第２の光検出器、 ８・・・・・・水平走査開始信号、 １・・・・・・水平走査終了信号、 ２・・・・・・第１の遅延回路、 ３・・・・・・第２の遅延回路、 ４・・・・・・遅延水平走査開始信号、５・・・・・・
電圧制御発振器、 ６・・・・・・遅延水平走査終了信号、７・・・・・・
位相比較器、５８・・・・・・カウンタ、０・・・・・
・Ｎ分周カウンタ。 出　　願　　人 富士ゼロックス株式会社 代　　理　　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザビームを出力するレーザビーム出力手段と、 このレーザビームを変調するレーザビーム変調手段と、 静電潜像の形成を行う感光体と、 この感光体上に変調後のレーザビームを走査させる走査
   手段と、 この感光体の静電潜像形成領域の直前に配置され、レー
   ザビームによる前記領域の水平走査開始のタイミングを
   検出し水平走査開始信号を作成する水平走査開始信号作
   成手段と、この感光体の静電潜像形成領域の直後に配置
   され、レーザビームによる前記領域の水平走査終了のタ
   イミングを検出して水平走査終了信号を作成する水平走
   査終了信号作成手段と、 前記水平走査開始信号を前記感光体上で１画素分の走査
   に要する時間よりも短い時間幅で調整自在に遅延させる
   第１の遅延手段と、 前記水平走査終了信号を前記感光体上で１画素分の走査
   に要する時間よりも短い時間幅で調整自在に遅延させる
   第２の遅延手段と、 これら第１および第２の遅延手段を経た水平走査開始信
   号と水平走査終了信号との時間間隔を整数ｍで除算して
   前記レーザビーム変調手段で１画素単位に画信号を変調
   するためのクロックを作成するクロック作成手段 とを具備することを特徴とするレーザプリンタ。