JPH0389771A - 光走査装置 - 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」 この発明は、レーザビームプリンタなどに適用して好適
な光走査装置、特に印字タイミングが各走査毎にばらつ
かないように、その印字タイミング精度及び印字開始位
置精度を改善したものである。

「従来の技術」 レーザビームプリンタのような光走査装置は、一般に第
５図あるいは第６図に示すように構成されている。

第５１！Ｉの光走査装置１１０において、半導体レーザ
１１にはその変調信号として画４ｇ号（２値情報なら白
黒の画像情報に対応する〉が供給される。

半導体レー＋ｆ１１から発射されたレーザ光は、コリメ
ーションレンズ１２、アパーチャ１３及びシリンドリカ
ルレンズ１４を経てミラー１５で屈曲され、屈曲された
レーザ光はさらに結像レンズ１６を通過してポリゴンミ
ラーなどの偏向器１７に照射される。偏向器１７で偏向
されたレーヅ光は折返しミラー１８でその進路が偏向さ
れると共に、偏向されたレーザ光がシリンドリカルレン
ズ１９を経て感光体ドラム（被走査記録体）２０上に結
像される。

偏向１１７は一方向に所定の速度で回転しているので、
感光体ドラム２０上に結像したレーザ光は、感光体ドラ
ム２０上を一方向に走査する。これによって、入力画像
情報に対応した静電潜像が、この感光体ドラム２０上に
形成されることになる。

第６図の例では、偏向Ｎ１７で偏向されたレーザ光が球
面レンズ３１及びトロイダルレンズ３２を経て折返しミ
ラー１８に到達し、これでレーザ光が感光体ドラム２０
上に結像するように光路が偏向される。

なお、このような構成を採る光走査装置１０は、「轟“
レーザビームプリンタ“、エレクトロニクス、１９８９
年４月号、Ｐ、７０〜７４」などで公知であるから、こ
れ以上の詳細説明は省略する。

さて、第５図及び第６図のように、半導体レーザ１１か
ら発射されたレーザ光は偏向Ｎ１７及びその他の光学系
を介して感光体ドラム２０上を走査するが、感光体ドラ
ム２０の走査を始める前にミラー２１で反射した光が直
接若しくはトロイダルレンズ２２（第５図の例）を介し
てビーム検出Ｗ２３に導かれる。

このミラー２１をレーザ光が走査するタイミングに、ビ
ーム検出器２３からトリガ信号が出力され、これに同期
して印字用クロック信号が得られる。この印字用のクロ
ック信号をもとに感光体ドラム２０上の印字タイミング
が決定される。

このようにしたのは、半導体レーザ１１から発射された
レーザ光の走査による印字タイミングが、各走査毎にバ
ラツキ（ジッター）を生じないようにするためである。

ここで、印字に必要な画素成分に相当するクロック周波
数をｆＯとしたとき、ビーム検出器２３の同期をクロッ
ク周波数ｆＯでとれば、印字タイミングは最悪一画素分
ずれることになる。したがって、ｍ倍の周波数を持つ同
期用クロックイ８号（周波数はｍｆｏ＞を使用してビー
ム検出器２３の同期をとれば、印字タイミングのずれを
（１／　ｍ　）画累次に抑えることができる。

印字用のクロックイ５号（周波数：ｆＯ）は、同期用ク
ロック信号（８波数：ｍｆ０３を１　／　ｍ分周して得
ている（特公昭５８−３２５４５号参照）。

「発明が解決しようとする課題」 この従来の光走査装置では、各走査毎の印字タイミング
のバラツキは（１／ｍ）　＠累次となるから印字品質は
向上する。しかし、その反面、ビーム検出器２３の位置
（具体的には、ミラー２１の位置）から感光体ドラム２
０上の印字を開始する点までの距離の設定には、印字用
のクロック（８号（周波数：ｆＯ）を使用している。そ
のため、距離設定の精度は印字用クロック信号の周波数
ｆＯで決まり、距離設定のための精度が印字タイミング
の精度より劣化する欠点がある。

そこで、この発明は、このような点に鑑みて創案された
もので、簡単な構成で各走査毎の印字タイミングのバラ
ツキを抑え、かつビーム検出Ｍ２３から感光体ドラム２
０における印字開始点までの距離の設定精度を高めるこ
とができる光走査装置を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 上述の課題を解決するため、この発明では、被走査記録
体に対し所定位置に設けられた光ビーム検出器と、印字
用クロック信号を発生する同期回路とを有し、 この同期回路は１ビットまたは複数ビットのシフトレジ
スタで構成され、 上記同期回路でＵ、走査光ビームが入力したことを検知
した出力信号をトリガとして上記シフトレジスタを所定
周期の周期クロックで駆動することによってシフト動作
が行なわれると共に、最終段のビット出力を反転して初
段のビットに入力する構成になっており、 上記同期回路の各ビットの出力の何れか、または該出力
の遅延信号が印字用クロック信号として使用されてなる
ことを特徴とするものである。

「作　用」 この発明では、第１図に示すように、ビーム検出器２３
からの信号によりＲＳフリップフロップ４１がセットさ
れ、いままで論理「０」だけをシフトしていたｎビット
のシフトレジスタ４２ａ。

４２ｂ、・・・４２ｎがまずｎＩｍの論理「１ノをシフ
トし、統いてｎ１ｌｌの論理「Ｏ」をシフトする。

以下このシフト動作が繰り返される。

その結果、各シフトレジスタからは出力Ｆ　００゜ＦＯ
ｌ、Ｆｅ２．−−−　、およびＦＯｎには、同期用クロ
ック信号ＣＬＫの（１／　２　ｎ　）の周波数成分を持
つ出力信号を得ることができる。

しかも、ＦＯＯ，ＦＯＩ、Ｆｅ２．−−・、およびＦＯ
ｎの出カイ８号はそれぞれ同期用クロック信号ＣＬＫの
１周期分の位相差をもっている。したがって、何れかの
出力（ｇ号を利用してビーム検出ｕ２３から感光体ドラ
ム２０における印字開始点までの距離を設定すれば、そ
のときの距ＩＩｍ設定誤差は、（１／　２　ｎ　）画素
となるから、印字開始点までの距離設定誤差が従来より
も大幅に改善される。

また、第３図に示すように、信号遅延回路４５により出
力ＦＯＯを利用して、これより所定時間遅延した信号Ｆ
Ｄが得られる。このときの距離設定誤差は、第１図の場
合と同様に（１／　２　ｎ　）画素となるために、同じ
く印字開始点までの距離設定精度が改善される。

「実　施　例」 続いて、この発明に係る光走査装置の一例を第１図以下
を参照して詳細に説明する。この発明においても、光走
査装置１０としては、第５図あるいは第６図と同じ構成
が採用されるので、その説明は割愛する。

この発明では、ビーム検出Ｎ２３で発生したトリガ信号
ＴＲが第１図に示す同期回路４０に供給されて、これよ
り高精度の印字用クロック信号が出力される。

第１図はこの発明を具体化した同期回路４０の一例を示
す。

同期回路４０は、ＲＳフリップフロップ４１と１ビット
または複数ビットのシフトレジスタで構成されたレジス
タ部４２とで構成される。本例では、ｎビット（ｎは任
意の！２数）のシフトレジスタでレジスタ部４２が構成
されている。

第２図を参照してその動作を説明する。トリガ信号ＴＲ
が入力すると、ＲＳフリップフロップ４１がセットされ
、フリップフロップ出力Ｑが論理「○」から論理「１」
に変化する。この結果、論理積ゲート４４が開き、これ
までずっと論理「０」であったアンド出力ＦＯＯが論理
「１」に反転する。

この論理「１」がｎ個のシフトレジスタ４２ａ４２ｂ、
・・・４２ｎを通って順次転送されて、ついにはレジス
タ出力ＦＯｎが論理「１ノとなるまでシフトされる。

そして、この終段のレジスタ出力ＦＯｎの論理「１」は
インバータ４３で反転されたのち、論理積ゲート４４に
入力される。その結果、アンド出力ＦＯＯは再び反転す
る。この反転した論理「０」はまたｎｉｌのシフトレジ
スタ４２ａ〜４２ｎを順次転送される。そして、終段の
レジスタ出力Ｆ○ｎの論理「０」はインバータ４３で反
転されて論理「１」となり、これによって論理積ゲート
４４のアンド出力Ｆ○０が再び論理ｒＱ、になる。

以下同様な動作を繰り返す。

その結果、トリガ信号ＴＲに同期したクロック信号ＣＬ
Ｋの（１／２ｎ）倍の周波数を持つアンド出力ＦＯＯ及
びレジスタ出力ＦＯ１，ＦＯ２、・・・、ＦＯｎが得ら
れる。

これら出力ＦＯＯ，ＦＯＩ、Ｆ○２．・・・ＦＯｎのう
ち何れか一つを周波ｆｉｆＯの印字用クロック信号とし
て使用する場合には、クロック信号ＣＬＫの周波数を２
ｎ　ｆＯとすればよい。この結果、各走査毎の印字タイ
ミングのバラツキは（１／２ｎ）画累次に抑えられる。

次に、ビーム検出Ｎ２５（実際にはミラー２１の位置〉
から感光体ドラム２０上の印字を開始する点までの距離
の設定は、出力ＦＯＯ，ＦＯＩ、Ｆ○２．・・・、およ
びＦＯｎの何れか１つの出力イｇ号が使用される。すな
わち、何れかの出力Ｆ○０〜ＦＯｎのクロックを所定数
カウントしたときの値に対応した距離がビーム検出Ｎ２
３から感光体ドラム２０上の印字開始点までの距離と耽
る。

従来の距離設定精度は印字用クロック信号の精度以上に
は上がらなかったが、この発明ではｎｌ類の位相のずれ
た出力ＦＯＯ，Ｆ○１．・・・ＦＯｎのどれでもが利用
可能であり、そしてそれらの周波数は２ｎｆＯであるか
ら、従来のものに比べて距離設定誤差が（１／２ｎ）画
累次となり、印字開始点までの距離設定誤差が大幅に改
善される。

なお、第２図において、ＲＳＴは一走査が終了したこと
を示す信号であり、ＲＳフリップフロップ４１をリセッ
トし、また元の待機状態に戻る。

第３図はこの発明の他の実施例であって、基本的構成は
第１図とほぼ同じであり、＜８号の出力端としては論理
積ゲート４４の出力端が使用される。

そして、この論理積ゲート４４の出力端側に＜ｇ号遅延
回ｇ８４５が付加される。

シフトレジスタ４２ａの入力に対して遅延出力信号ＦＤ
は第４図のような関係となるから、この信号遅延回路４
５の遅延時間を所定値に設定すれば、この遅延出力信号
ＦＤを所定数計数することによって、ビーム検出Ｎ２３
から感光体ドラム２０における印字開始点までの距離が
設定されたことになる。

この場合においても、周波数が２ｎｆｏの基準クロック
信号を使用しているので、印字開始点までの距離設定精
度は、上述したと同じ〈従来よりも２０倍となる。

１８号遅延回路４５はインバータ回路をｇ４数個直列接
続したゲート遅延を利用してもよいし、抵抗や容量とゲ
ート回路の組み合わせで構成してもよいし、その他の方
法で実現しても構わない。

なお、第３図の例では第１１！ｌの出力ＦＯＯに相当す
る（８号を（ｇ号遅延回１４５の入力信号としているが
、その他の出力ＦＯＩ、ＦＯ２，・・・、ＦＯｎに相当
するどの（８号を（ｇ号遅延回路４５の入力信号として
も構わない。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば極めてＩｌ！Ｉ
単な回路構成で感光体ドラム上での各走査毎の印字タイ
ミングのバラツキ（ジッター）を抑えることができる。

これに加えて、ビーム検出器力）ら感光体ドラム上の印
字開始点までのＷ！離設定精度を従来よりも大幅に改善
することができ、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

ＩｔＩ！ｌ及び第３図は夫々この発明の実施例を示す構
成図、第２図及び第４図はその動作を説明するタイミン
グ図、第５図及び第６図はレーザビームプリンタの走査
光学系の代表的な例を示す構成図である。 １０　・　・ １１　・　・ １７・・ ２１　・　・ ２３　・　・ ４０　■ ４１　・　・ ・光走査装置 ・半導体レーザ ・偏向器 ・ミラー ・ビーム検出器 ・同期回路 ・ＲＳフリップフロップ ４２　・　・ ４２ａ〜４２ｎ　　・　・ ４３　・　・ ４４−　・ ４５　・　・ ・レジスタ部 ・シフトレジスタ ◆インバータ ・論理積ゲート ・イε号遅延回路 人 シャー プ 株式会社 コ　　　ニ カ 株式会社 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被走査記録体に対し所定位置に設けられた光ビー
   ム検出器と、印字用クロック信号を発生する同期回路と
   を有し、 この同期回路は１ビットまたは複数ビットのシフトレジ
   スタで構成され、 上記同期回路では、走査光ビームが入力したことを検知
   した出力信号をトリガとして上記シフトレジスタを所定
   周期の周期クロックで駆動することによってシフト動作
   が行なわれると共に、最終段のビット出力を反転して初
   段のビットに入力する構成になっており、 上記同期回路の各ビットの出力の何れか、または該出力
   の遅延信号が印字用クロック信号として使用されてなる
   ことを特徴とする光走査装置。