JPH0293515A - 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、回転多面鏡を使用してレーデビームの走査を
行うレーザプリンタに係わり、特に回転多面鏡の各面の
面精度の違いによる画像の乱れを防止することのできる
レーザプリンタに関する。

「従来の技術」 レーザビームを感光体上で走査し、静電潜像の形成を行
って画像を記録するレーザプリンタは、コンビ二一夕や
複写機等のオフィスオートメーション機器の普及と共に
広く用いられるようになっている。

このようなレーザプリンタでは、回転多面鏡（ポリゴン
ミラー）をモータで高速回転させ、この各面に次々とレ
ーザビームを照射して、その反射光でビームの走査を行
っている。回転多面鏡の各面は高精度に加工されている
ものの、それらの面積度は微妙に異なっている。従って
この面精度の違いによって、１つ１つの面を反射したレ
ーザビームが感光体の各点を通過する時間はわずかずつ
異なってくる。そこで画信号の変調を行う時間を補正し
ないでそのまま画像の形成を行うと、各走査ラインごと
に画像に主走査方向のずれが生じてしまい、高品位な画
像を形成することができなくなる。

そこで、回転多面鏡の各面の面精度に関するデータを記
憶しておき、次に同一平面についてのレーザビームの走
査が行われるときにその記憶したデータを読み出して補
正を行う方法が存在している。

第４図は、このような方法を採用した従来提案された回
路の要部を表わしたものである。この回路のＥＯ３検出
器１１は、第５図に示す感光体１２におけるレーザビー
ム１３の走査終了位置近傍に配置、されてふり、エンド
・オブ・スキャン（ＥＯ３）信号１４を位相比較器１５
の一方の入力端子に供給するようになっている。この位
相比較器１５の他方の入力端子には、ＥＮＤ信号１６が
供給されるようになっている。このＥＮＤ信号１６は、
回転多面鏡の各面ごとに独立して発生するビデオクロッ
クの送出を停止させるための信号である。位相比較器１
５は、ＥＯ５信号１４とＥＮＤ信号１６の位相差を検出
し、これが正の方向のときにはアップ信号１７を、また
負の方向のときにはダウン信号１８を発生させる。これ
らの信号１６．１７は、積分回路１９に供給され、それ
ぞれの回転多面鏡の面についてのタイミングエラー信号
２１が作成される。このタイミングエラー信号２１とは
、ＥＯ３信号１４とＥＮＤ信号１６が共に同時に発生す
ることを前提として、それらの誤差を表わした信号であ
る。

タイミングエラー信号２１は、ローパスフィルタ２２を
介して加算器２３の一方の端子に入力される他、アナロ
グ記憶回路２４にも供給される。

アナログ記憶回路２４は、回転多面鏡の各面それぞれに
ついての前回検出したタイミングエラー信号２１をアナ
ログ的に記憶しておく回路であり、スイッチ回路やコン
デンサによって構成された。

アナログ記憶回路２４からは、１周期だけ後れた同一面
でのタイミングエラー信号２５が出力され、加算器２３
の他方の入力端子に供給される。加算器２３はローパス
フィルタ２２を通過した後のタイミングエラー信号２６
と、これと同一面で１周期後れたタイミングエラー信号
２５とを加算し、制御信号２７を作成する。制御信号２
７は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）２８に供給される。電
圧制御発振器２８は制御信号２７の電圧によってその出
力信号２９の周波数が決定する。

出力信号２９は、分周器３１によって分周され、その出
力信号が画信号を１画素ずつ転送するためのビデオクロ
ック３２となる。ビデオクロック３２は分岐してカウン
タ３３にも入力され、ここで所定の数値までカウントア
ツプされて、前記したＥＮＤ信号１６が作成される。Ｅ
ＮＤ信号１６は電圧制御発振器２８にも供給され、その
発振が停止される。すなわち電圧制御発振器２８は、回
転多面鏡の各面でレーザビーム１３の走査が行われるた
びにその発振を開始させることになる。

以上説明したような第４図に示した回路では、位相比較
器１５が位相差を無くすように回路全体でフィードバッ
ク制御を行うので、回転多面鏡の各面の面精度に応じて
ビデオクロック３２の送出を制御することができるよう
になる。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、この従来提案された回路では、回転多面鏡各
面の面精度の不一致を是正することができるものの、装
置が複雑かつ高価となるという問題があった。この原因
を列挙すると次のようになる。

（イ）アナログ記憶回路２４では、回転多面鏡の面の数
だけタイミングエラー信号２１を記憶するので、入力さ
れたタイミングエラー信号２１を異なった場所に記憶す
る必要があり、高速切り換えを行うためのスイッチ回路
が必要であった。

（ロ）回転多面鏡の面の数だけのタイミングエラー信号
２１をそれぞれ格納するコンデンサは、それぞれ少しず
つ電荷を放電するので、放電を極小化するための回路部
分や、周辺回路の構成で放電の時定数が異ならないよう
な回路部分を付加する必要があった。

（ハ）回転多面鏡の面の数だけのコンデンサはそれぞれ
特性をできるだけ一致させる必要があり、このためのコ
ンデンサの選定や品質管理作業が大変であった。

そこで本発明の目的は、より簡単な回路構成で回転多面
鏡の各面の面精度の違いに対する画像の乱れを防止する
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、位相検出器によってエンド・オン・スキャ
ン信号とエンド信号の位相差を求める。そしてこれを位
相ディジタル信号変換器によってディジタル信号に変換
し、例えばシフトレジスタによって構成されるディジタ
ル的なメモリに格納する。。そして、回転多面鏡の制御
すべき面に応じてこのメモリに記憶されたデータを読み
出し、ディジタル・アナログ変換器によってアナログ信
号に変換し、これに応じた発振周波数の信号を発振器か
ら出力させる。この発振器の出力を適宜分周してビデオ
クロックを作成したり、これを分周する等によってエン
ド信号を作成する。

すなわち、本発明では回転多面鏡の各面の面精度に応じ
たデータを順次ディジタルデータとしてメモリに蓄え、
この蓄えられたデータを次の同一面の制御の際に読み出
してアナログ信号に変え、これを基にしてビデオクロッ
ク等の作成を行う。

従って、各面のデータを正確に保持するための回路構成
が複雑とならず、全体として回路構成がはるかに単純化
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図はこの実施例のレーザプリンタの回路構成の概要
を表わしたものである。

このレーザプリンタは、画像情報信号発生器４１の出力
する記録用の画像情報信号４２をメモリバッファ４３に
一旦格納するようになっている。

メモリバッファ４３には、画像の記録時にビデオクロッ
ク３２が供給され、これに同期して画像情報信号４４が
読み出され、半導体レーザ駆動装置４５に供給される。

半導体レーザ駆動装置４５はこの画像情報信号４４に応
じて半導体レーデ４６をオン・オフ制御するための駆動
信号４７を作成する。

さて、半導体レーザ４６から出力されるレーザビーム４
８は、コリメートレンズ４９によって収束さた後、回転
多面鏡５１の１つの面に入射する。

回転多面鏡５１はモータ５２によって図示の回転方向に
高速回転しており、これに伴う反射面の回転によってレ
ーザビーム４８の反射方向を変化させる。レーザビーム
４８は回転多面鏡５１の面による反射後に、走査レンズ
５４によって感光体ドラム５５上で一定速度で走査され
るように補正される。走査レンズ５４を通過したレーデ
ビーム４８は、まず感光体ドラム５５の走査開始点より
もわずか１手前に配置された第１の光検出器５６によっ
て検知される。そして、次に感光体ドラム５５をその軸
方向に走査した後、そのすぐ後に配置された第２の光検
出器５７によって検知される。

このうち、第１の光検出器５６の検知出力は水平走査同
期開始信号発生器５８に供給され、ここで、感光体ドラ
ム５５にあける記録のための走査の開始を示すＳＯ３（
スタート・オン・スキャン）信号５９が作成される。ま
た、第２の光検出器５７の検知出力は水平走査同期終了
信号発生器６１に供給され、ここで、感光体ドラム５５
における記録走査の終了を示すＥＯ５（エンド・オン・
スキャン）信号１４が作成される。

第２図は、このレーザプリンタのビデオクロックおよび
エンド信号を作成する回路部分を具体的に表わしたもの
で、第４図に対応するものである。

また、第３図は、この第２図に示した回路部分の各部の
動作を表わしたものである。

第２図に示したＥＯ３信号１４（第３図ａ参照）は、位
相検出器７１の一方の入力端子と第１のデイレイ回路７
２の双方に供給されるようになっている。位相検出器７
１の他方の入力端子には、後に説明する回路によって作
成されるエンド信号７３が入力される（第３図すの“Ｅ
ＮＤ”の箇所参照）。位相検出器７１はこれらの信号１
４．７３の位相差を検出する。この結果、ＥＯＳ信号１
４が出力される前にＦ、　Ｎ　Ｄ信号が出力された場合
には、第３図ｄに示したようにその時間ｔ、だけ（電圧
ΔＶｍだけ）、信号Ｓ２がξ（ロー）レベルとなる。こ
れに対して、ＥＯ３信号１４が出力された後にＥＮＤ信
号が出力された場合には、第３図Ｃに示したようにその
時間ｔ。だけ（電圧ΔＶｎだけ）、信号Ｓ１がＬ（ロー
）レベルとなる。これらの信号５ＩＳＳ２は、インバー
タ７５．７６によって論理を反転させた後、それぞれ第
１および第２のナントゲート７８．７９のそれぞれ一方
の入力端子に供給されるようになっている。

一方、信号Ｓ１、Ｓ２は２人カアンド回路８１に供給さ
れ、これらの論理和がとられるようになっている。アン
ド回路８１の論理結果は、発振器８２に供、給され、こ
こで信号５ＩＳＳ２が共にＨ（ハイ〉レベルとなる区間
に相当する発振出力８３が得られる。この発振出力８３
は、第１および第２のナントゲート７８．７９の他方の
入力端子にそれぞれ供給される。

この結果、第１のナントゲート７８からは、第３図ｅに
示すように時間１．　　（同図Ｃ）に対応するパルス数
ｎのパルス信号Ｓ３が出力される。このパルス信号Ｓ３
は、アップダウンカウンタ８５に供給され、パルス数ｎ
だけこれを加算する。これに対して、第１のナントゲー
ト７８と排他的に動作する第２のナントゲート７９から
は、第３図ｆに示すように時間ｔａ　　（同図ｄ）に対
応するパルス数ｍのパルス信号Ｓ４が出力される。この
パルス信号Ｓ４は、アップダウンカウンタ８５に供給さ
れ、パルス数ｍだけこれを減算する。アップダウンカウ
ンタ８５には、それぞれ後段のシフトレジスタ８６から
回転多面鏡５１の同一面における前のカウント値がデー
タ８７として供給され、予めプリセットされるようにな
っており、この値に対して前記したパルス信号Ｓ３ある
いはＳ４による加減算が行われる。このようにして、回
転多面鏡５１の同一面にふけるカウント値が修正される
ことになる。

アップダウンカウンタ８５には、第１のデイレイ回路７
２からＥＯ３信号１４を遅延させたタイミング信号Ｓ５
（第３図ｇ〉が供給されるようになっており、このタイ
ミングでカウント値が読み出され、シフトレジスタ８６
に供給される。シフトレジスタ８６には、タイミング信
号Ｓ５を第２の遅延回路８８で更にわずかに遅延させた
タイミング信号Ｓ６（第３図ｈ）が供給されるようにな
っており、このタイミングで前記したカウント値がセッ
トされ、同時にデータ８７が読み出される。

このシフトレジスタ８６は回転多面鏡５１の面の数だけ
フリップフロップを接続した膜構成となっており、現在
ビデオクロック３２の制御を行おうとしている面と同一
面のデータ８７が出力されることになる。このデータ８
７は、すでに説明したよう：こアップダウンカウンタ８
５に供給される他、ディジタル・アナログ・コンバータ
８９に供給され、アナログデータに変換される。この変
換されたアナログデータは電圧値データＶｌ（第３図１
）として加算回路９１に供給される。

加算回路９１では、電圧値データＶ１が調整用の基準電
圧からなる基準電圧値データＶ２と加算され、電圧値デ
ータＶ３が作成される。電圧値データＶ３は、電圧制御
発振器９２に供給される。

電圧制御発振器９２にはＳＯ８信号５９が供給されるよ
うになっており、この供給時点から印加電圧に対応した
発振周波数のパルス信号９３が出力される。このパルス
信号９３は、分周器９４に供給される。分周器９４では
、このパルス信号を分周し、ビデオクロック３２を作成
すると共に、カウンタ２６に供給する。カウンタ２６は
、ビデオクロック３２をその供給開始から計数し、ちょ
うど１５４２分の画像の記録が終了した時点でキャリー
信号としてエンド信号７３を出力する。エンド信号７３
は、前記したように位相検出器７１に入力されると共に
、電圧制御発振器９２にも供給され、その発振を回転多
面鏡５１の次の面についての走査が開始するまで停止さ
せることになる。

以上説明したように、回転多面鏡５１の各面ごとの制御
がシフトレジスタ８６に格納されたデータを修正しなが
ら行われる結果、エンド信号７３とＥＯ３信号１４の発
生するタイミング差が次第に少なくなり、最終的には両
者のタイミングが一致することになる。また、タイミン
グの制御は回転多面鏡５１の１回転前の面ごとのデータ
を用いて行っているので、モータ５２による回転多面鏡
５１の回転むらに対する補正制御も同時に行われること
になる。

なお、実施例ではシフトレジスタ８６を用いて各面のデ
ータの記憶を行ったが、ランダム・アクセス・メモリの
ようにディジタルデータを記憶することのできる他の回
路または素子を用いて同様の動作を行わせることができ
ること：まもちろんである。

「発明の効果」 このように本発明によれば、ディジタル的にデータの処
、理を行うので、コンデンサ等を用いてアナログ的に処
理していた場合に比べて装置の経年変化に対しても画像
の品位を安定して保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を説明するためのも
ので、このうち第１図は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図は第１図の回路にふけるビ
デオクロックを作成する回路部分を表わした回路図、第
３図は第２図に示した回路の各部の動作を表わしたタイ
ミング図、第４図は第２図に対応する従来提案された回
路を表わした回路図、第５図は感光体ドラムに対するレ
ーザビームの走査の状況を示す平面図である。 ４５・・・・・・半導体レーザ駆動装置、５１・・・・
・・回転多面鏡、５６・・・・・・第１の光検出器、５
７・・・・・・第２の光検出器、 ７１・・・・・・位相検出器、７３・・・・・・エンド
信号、８２・・・・・・発振器、 ８５・・・・・・アップダウンカウンタ、８６・・・・
・・シフトレジスタ、 ８９・・・・・・ディジタル・アナログ・コンバータ、
９２・・・・・・電圧制御発振器。 出　　願　　人 富士ゼロックス株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザビーム発生源と、 このレーザビーム発生源の発生するレーザビームを画像
   情報信号に応じて変調する変調手段と、前記レーザビー
   ムを感光体上で走査するために各面で反射させ偏向させ
   る回転多面鏡と、 前記感光体の走査終了位置近傍に配置された光検出器と
   、 この光検出器の出力する画像走査終了を表わしたエンド
   ・オブ・スキャン信号をその一端に入力すると共に、他
   端にそのときの走査におけるビデオクロックの終了を指
   示するエンド信号を入力し、これらの位相差を順次検出
   する位相検出器と、この位相検出器の検出した位相差を
   （任意の周波数を持つ）パルス数に変換し、このパルス
   をアップダウンカウンタに入力することによってディジ
   タル量に変換し、変換された後の位相差を回転多面鏡の
   各面に対応させてディジタル的に記憶するメモリと、 回転多面鏡の制御すべき面に応じてこのメモリに記憶さ
   れたデータを読み出し、アナログ信号に変換するディジ
   タル・アナログ変換器と、 このディジタル・アナログ変換器によって変換されたア
   ナログ信号に基づいて発振周波数を変化させる発振器と
   、 この発振器の出力を適宜分周し前記ビデオクロックとす
   る分周器と、 前記発振器の発振開始から時間を測定し前記エンド信号
   を作成するエンド信号作成手段 とを具備することを特徴とするレーザプリンタ。