JPS5883215A - 回転円筒体の回転基準位相信号の発生装置 - 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】 回転円筒体が用いられている各種の機器において、機器
に所定の動作を行なわせるための制御用として、回転円
筒体の回転基準位相信号が必要とされることがある。

前記のような機器としては１例えば、感光体ドラムを用
いて情報信号の書込みが行なわれるように構成されたプ
リンタや複写機を挙げることができ、以下、感光体ドラ
ムを用いたプリンタを例にとって、問題点の説明を行な
う。

第１図及び第２図は、感光体ドラム１を備えて構成さ幻
たプリンタの概略構成を示す側断面図（第１図）及び平
面図であって、第１図において、１は感光体ドラム、２
は帯電器、３．４，７．８はプーリ、５．９は駆動ベル
ト、６は書込ヘッド、１０は発光素子アレイ（ＬＥＤア
レイ）、１１は結像レンズ、！２．１３は書込ヘッド６
のガイド棒、１４は現像器、１５はクリーナ、１６は転
写前除電器、１７は転写用帯電器、１８は記録紙、１９
は俺分離用帯電器、２０は分離爪、２１は搬送ベルト、
２２は定着器、２３はトレイ、２４は除電器、Ｍ、　、
　Ｍ２はモータである。

また、第３図（８１図は感光体ドラム１の速度の変化態
様を示す図であり、第３図（ｂ）図は書込ヘッド６の移
送速度の変化態様を示す図であって、この第３図（ａｌ
　、　（ｂ１図は以下の説明中における感光体ドラム１
及び書込ヘッドの速度の説明に際して参照用として用い
られるものである。

第１図、第２図などによって示されているプリンタは次
のような動作を行なって、記録紙１８に情報信号の記録
を行なう。まず、感光体ドラム］は駆動モータＭｌ　（
あるいは図示しない別のモータ、例えば誘導電動機）ｖ
ｃよって速度Ｖ、　（第３図（ａｉ図参照）で回転さね
、帯電器２により均一に帯電される。現像器１４やクリ
ーナ１５などは、帯電工程とそれに続く書込工程中にお
いて感光体ドラム１に対し非接触状態として、帯電々荷
が失なわれないようにする。

次に、駆動モータＭ、（例えばサーボモータ）とプーリ
３，４及び駆動ベルト５とによって感光体ドラム１が速
やかに速度■２（第３図（８１図参照）まで加速される
。

感光体ドラム１の速度がｖ２に達しだら書込工程に入り
、書込ヘッド６が駆動モータＭ２（例えばサーボモータ
、またはステッピングモータ）と、ブー　ＩＪ　７　、
８及び駆動ベルト（またはワイヤ）９によってホーム位
置から移動を開始して速度ＶＦ　（第３図ｆｂ１図参照
）に加速される。

光書込み記録は、主走査が感光体ドラム１の第２図中の
矢印Ｘ方向への回転により、また、副走査が書込ヘッド
６の第２図中の矢印Ｙ方向への移＠によって行なわれる
。書込ヘッド６は、複数個の発光素子ＬＥ〜−が等間隔
に配列されている構成形態のＬＥＤアレイ１０と結像レ
ンズ１１とによって構成されており、ＬＥＤ像が感光体
ドラムｌ上に巾ｔにわたり一列に縮小またに等倍結像さ
れる。

書込ヘッド６は、感光体ドラム１が１回転した状態にお
いて前記した結像中ｔの距離戸は移送されるように、感
光体ドラム１の回転と同期して一定速度ｖＦで動かされ
る。書込ヘッド公智動方向Ｙは、記録画像の直角度が確
保されるようにするために、感光体ドラムｌの回転軸に
対してθ度だけ傾けられるが、それはガイド棒１２．１
３の取付角度によって設定されるのである。

書込ヘッド６による書込みは、書込ヘッド６が副走査方
向（Ｙ方向）における所定の位置に達し、かつ、感光体
ドラム１０面上の書込み先端位置になった時点から開始
されるが、その位置Ｖｉ第２図中の直線ＳＬ上に黒点の
配列によって図示している。

以後、感光体ドラム１が所定の書込みドツト径の分だけ
回転する度毎に発生するタイミングパルスによって、発
光素子アレイ（ＬＥＤアレイ）１０における各発光素子
を画像信号と対応してオ／、オフさせて、感光体ドラム
１に画像信号に応じた静電潜像として記録する。

上記の記録動作は所定サイズ９の記録が得られるまで感
光体ドラム１０回転と書込ヘッド６の移送とによって続
けられるが、感光体ドラム１の各回転毎における主走査
書込み開始位置は、ＬＥＤ　７レイの結像位置が第２図
中の直線ＳＬ上と一致するように、正確にタイミングが
とられていなければならない。すなわち、各回転毎の主
走査書込み開始位置が第２図中の直線ｓＬ上からずれた
場合には各回転毎の書込画像のつながりが不良となって
。

良好な記録画像が得られないからである。

書込動作が終了した後に駆動モータＭ１を減速し、速度
がＶ、に達したら次の工程に進む。また、書込ヘッド６
は、書込動作の終了時に逆方向移動に切換えられて速度
ｖＲでリターンし、次の画像書込みに備えて所定のホー
ム位置に戻る。

感光体ドラム１に形成された静電潜像に、動作状態に切
換えられた現像器１４で顕像化され、転写前除電器１６
で光除電された後に、転写用帯電器１７で記録紙１８に
転写される。記録紙１８は画像との直角度を得るために
、給紙工程で角度θだけ感光体ドラム１の軸に対して傾
けられた状態で転写部に進入するようになされている。

転写後の記録紙１８は、分離用帯電器１９、分離爪２０
により感光体ドラム１から分離されてから、搬送ベルト
２１で搬送され、定着器２２で定着さねてトレイ２３Ｖ
ｃ送出される。このとき、定着器２２の軸方向に対して
記録紙１８が角度θだけ傾斜していると、記録紙１８に
しわが発生するおそれがあるから、記録紙１８の角変を
搬送経路中で補正するようにする。

また、転写後の感光体ドラムｌは、除電器２４で除電さ
れ、次いで動作状態に切換えられたクリーナ１５によっ
てクリーニングされて次の画像記録に備える。

第１図乃至第３図を参照して説明したプリンタの動作に
おいて、感光体ドラムの各回転毎における感光体ドラム
ｌに対する書込ヘッド６による主走査書込開始位置は、
第２図中の直線ｓＬ上に位置されなげねば良好な記録画
像が得られないため、感光体ドラム１に対する書込ヘッ
ドによる書込み開始のタイミングの決走は、感光体ドラ
ム１の回転基準位相に基づいてなされることが必要とさ
れろ。

第４図は、感光体ドラム１の回転基準位相信号を得るた
めの従来装置の一例構成を示す斜視図であって、この第
４図において、１は感光体ドラムであり、この感光体ド
ラム１はモータＭによって駆動され、また、感光体ドラ
ム１の回転軸２５にはタイミングパルス発生器ＴＰＧと
、回転基準位相パルス発生器ＳＰＧとが設けられていて
、タイミングパルス発生器ＴＰＯと回転基準位相パルス
発生器ＳＰＧとからは、感光体ドラム１の回転に伴なっ
て、そハぞれタイミングパルスと回転基準位相パルスと
が発生されるから、前記のパルスによって回転基準信号
を得ることができる。

そして、第４図に示す従来例装置では、感光体ドラム１
０回転軸２５にタイミングパルス発生器レス発生器ＴＰ
Ｇ　、ＳＰＧから発生されるパルス間の相対的な位相関
係は常に一定しているから、タイミングパルス発生器Ｔ
ＰＯとして、繰返し゛周波数の高い（繰返し周期の短い
）タイミングパルスを発生しうるようなものが使用でき
れば何の問題も生じないが、高分解能を有するタイミン
グパルス発生器（エンコーダ）は非常に高価であって、
装置の価格の面からそれを使用することができない場合
があり、その対策が要望された。

すなわち、第１図乃至第３図を参照して説明したプリン
タを例にとると、感光体ドラム１に対する書込ヘッド６
による書込み動作は、感光体ドラム】が書込みドツト径
の分だけ回転する度毎に、タイミングパルスによって発
光素子アレイを動作させることによって行なわれるから
、分解能の高い記録画像を感光体ドラム１に記録形成さ
せるためには、タイミングパルス発生器（エンコータ）
としても繰返し周波数の高いタイミングパルスが発生で
きるようなものが使用されなければならないが、そのよ
うなエンコーダは極めて高価であり使用することができ
ない場合がある。

そこで、前記の問題点を解決するために、比較的に分解
能の低いエンコータを増速回転させることにより、その
分解能の低いエンコーダから高い繰返し周波数を有する
タイミングパルスを得ようとする試みがなされた。第５
図は、前記のような試みによって構成された装置の一例
を示す斜視図であって、この第５因において、Ｍはモー
タ、１は感光体ドラム、ＴＰＧは低分解能のエンコーダ
（タイミングパルス発生器）、ＳＰＧ　ｕ感光体ドラム
１０回転基準位相パルス発生器、２６．２７はプーリ、
２８はベルト、２５．２９は回転軸であり、モータＭに
よって感光体ドラム１と回転基準位相パルス発生器ＳＰ
Ｇとが駆動されて、回転基準位相・（７レス発生器ＳＰ
Ｇからは感光体ドラム１回転毎に第６図ｆａ１図に示す
ようなパルスＰｓが出力される。また、回転軸２５に固
着されたプーリ２６と回転軸２９に固着されたプーリ２
７と、前記のプーリ２６，２７に張設されたベルト２８
とは、増速装置として動作し、回転軸２９を回転軸２５
の回転数よりも高い回転数で回転させる。回転軸２９に
はタイミングパルス発生器ＴＰＯが設けられているから
、タイミングパルス発生器ＴＰＧからは、第６図（ｂ１
図示のような高い繰返し周波数（短い繰返し周期）のタ
イミングパルスｐｔが出力される。

ところが、前記した第５図示の装置では、回転基準位相
パルス発生器ＳＰＧが設けられている回転軸２５と、タ
イミングパルス発生器ＴＰＧが設けられている回転軸２
９との間に増速装置が介在しており、回転軸２５から回
転軸２９への動力の伝達に多少のむもが生じることが避
けられない。前記した動力伝達のむらは、第６図（ａ）
、　（ｂｊ図に示すパルスＰ　ａ　＋　Ｐ　ｔを時間軸
上で相対的に左右方向にずらすことになるが、第６図中
では、動力伝達系で生じた動力伝達のむらによって、パ
ルスＰｓが実線図示の位置から点線図示の位置まで動い
たとして説明している。

さて、第６図（ｃ）図は、パルスＰ８がハイレベルの状
態となされた後に最初にパルスｐｔがローベルからハイ
レベルに変化する時点に発生されるようにした回転基準
位相信号〜を示しているが、この信号ＮはパルスＰａが
実線図示の時間位置で・・イレベルに変化した時は、第
６図（Ｃ）図の実線図示の・パルス〜として生じるが、
パルスＰｓが実線図示の時間位置よりもΔｔ（ただし、
Δｔはタイミングパルスｐｔの周期Ｔと、Δｔ（Ｔの関
係にある）だけ遅れた時点で図中の点線図示のようにハ
イレベルとなった場合に生じるパルスＰｗＶｉ、第６図
（ｃ）図中の点線図示のパルス〜のように、前記した実
線図示のパルスＮよりもタイミングパルスｐｔの１周期
Ｔだけ遅れた時間位置に現われる。

このように、第５図示の装置では、増速系で生じる動力
伝達のむらによって、生じるパルスＰｓとパルスｐｔと
の相対的な時間位置のずれが、タイミングパルスｐｔの
周期Ｔに比べて小さな場合でも、タイミングパルスｐｔ
の周期Ｔだけずれた時間位置にパルスｈを生じさせるこ
とが起こるために、このような装置によって回転基準位
相信号を発生させても良好な記録画偉を得ることはでき
ない。

本発明は、第５図に示した装置におけると同様に、低い
分解能を有するエンコーダを用いて高い繰返し周波数（
短い繰返し周期）のタイミングパルスが得られるように
して、第４図に示すような従来例装置における問題点が
解決されていると共に、第５図に示した装置における問
題点が生じないよ５に構成された回転円筒体の回転基準
位相信号の発生装置を提供するものであり、以下、本発
明装置の具体的な内容を添付図面を参照して詳細に説明
する。

第７図は本発明の回転円筒体の回転基準位相信号の発生
装置の一実施聾様のものの斜視図であり、この第７図に
おいて、１は感光体ドラムであり、この感光体ドラム１
０回転軸２５にはプール２６と回転円筒体の回転基準位
相パルスの発生器ＳＰＧ、（以下、第１の回転基準位相
パルス発生器という）とが固着されている。

また、Ｍはモータであり、このモータＭの軸２９にはプ
ーリ２７とタイミングパルス発生器ＴＰＯ（エンコーダ
）と、軸２９の回転基準位相パルスの発生器５ＰＧ２（
以下１．第２の回転基準位相パルス発生器という）とが
固着されている。

前記したプーリ２６とプーリ２７とにはベルト２８が張
設されていて、モータＭの回転軸２９の動力がプーリ２
６，２７とベルト２８とにより構成さねている動力伝達
系によって減速されて感光体ドラム１に与えられること
により、感光体ドラムＩＶｉモータＭの回転数の整数分
の−の回転数で駆動回転さハる。

なお、動力伝達系としては、プーリやベルト以外の構成
素子を用いたものが使用されてもよいことは勿論である
。

第７図示の構成例では、感光体ドラム１が減速系を介し
て、モータＭによって駆動回転されるようになされてい
るが、本発明の実施に当っては、感光体ドラム１がモー
タＭによって駆動回転され、プーリ２６，２７及びベル
ト２８などからなる増速系を介して、回転軸２９が回転
軸２５の整数倍の回転数で駆動回転されるようになされ
てもよい。

前記のように、モータＭが回転軸２５の駆動に用いられ
るようになされてもあるいは回転軸２９の１駆動に用い
られるようになされても、回転軸２９は回転軸２５０回
転数の整数倍の回転数で回転されるようになされるので
ある。

第８図（，１図は、第１の回転基準位相パルス発生器Ｓ
　ＰＧ、の出力パルスＰｓ、の波形図であり、この出力
パルスＰｓ、のパルス巾はτ１である。また、第８図（
ｂ１図は第２の回転基準位相パルス発生器５ＰＧ２の出
力パルスＰｓ２の波形図であって、この出力パルスＰａ
２のパルス巾τ２であり、前記したパルスＰａ。

のパルス巾τ、とパルスＰ〜のパルス巾τ２との間には
、τ１〉τ２　のような関係を有するようになされてい
る。

第８図（ｅ１図はタイミングパルス発生器ＴＰＯから出
力されたタイミングパルスｐｔである。

タイミングパルス発生器ＴＰＯと第２の回転基準位相パ
ルス発生器５ＰＧ２　　とは、同一の回転軸２９によっ
て駆動されているから、回転軸２９０回転数が変動した
としても、パルスＰｓ２とパルスｐｔとの相対的な位相
関係は変化することがない。

□ したがって、プーリ２６，２７とベルト２８とからなる
動力の伝達系における動力伝達のむらによって、回転軸
２５と回転軸２９との間の回転数の関係が変動しても、
第８図（ｂ１図に示すパルスＰａ２と第８図（ｃｉ図に
示すパルスｐｔとの間の相対的な位相関係には何の変化
も生じないが、第８図（ａｌ図に示すパルスＰｓ、と、
第８図（ｂ）　、　（ｃ）図に示すパルスＰｓ２　＋Ｐ
ｔとは、前記した回転軸２５と回転軸２９との間の回転
数の関係の変動に伴なって時間軸上での位置が前後に変
位することになる。

前記したパルスＰｓｍのパルス巾τ、とパルスＰｓ□の
パルス巾τ２とが、既述のように　て、〉τ２　の関係
となされていて、前記のような動力伝達系における動力
伝達のむらによってもパルスＰｓ２がパルスＰｓ、のパ
ルス巾τ、内に含まれるようにさｈていると、第１の回
転位相基準パルス発生器ＳＰＧ、からの出力パルスＰｓ
、と第２の回転位相基準パルス発生器ＳＰＧ、、からの
出力パルスＰｓ２との論理積をとることによって、感光
体ドラム１の１回転毎に必らず１個のパルスＰａ２が第
８図（ｄ）図示のパルスｐｔのように抜取られることに
なる。

そして、前記のように感光体ドラム１の１回転毎に１圓
づつ抜取られたパルスＰＬ、すなわちパルスＰｓ２　ｉ
ｊ、、そ引とタイミングパルスｐｔどの位相関係が常に
一定なものであるから、パルスＰｔとタイミングパルス
ｐｔとによって作られる第８図（ｅ）図示の回転基準位
相信号Ｐｗｕ、パルスｐｔの前縁の位置か゛ら常に一定
の時間関係で発生しているものどなっている。

したがって、動力伝達系で生じる動力伝達むらによって
、第１の回転基準位相パルス発生器ＳＰＧ。

が取付けられている感光体ドラム１０回転軸２５と、第
２の回転基準位相パルス発生器ＳＰＧ、が取付けられて
いる回転軸２９との間の回転数の関係が変動して、パル
スＰｓ、とパルスＰＳ２との位相差が変動した場合には
、回転基準位相信号ＰｗＫｉｌｉ前記したパルスＰｓ、
とパルスＰ８□どの位相差変動と対応した位相変動が生
じるだけであり、その位相変動の大きさはタイミングパ
ルスｐｔの周期よりも充分に小さくすることができるか
ら、第７図に示す本発明装置によれば第５図に例示した
問題点、すなわち、第５図示の装置ではパルスＰｓがタ
イミングパルスｐｔの周期よりも短がい時間Δｔだけタ
イミングパルスｐｔに対して時間軸上で変動しても、回
転基準位相信号〜の時間軸上での変動がタイミングパル
スｐｔの周期Ｔとして現われる、というような問題点は
生じることがないのであり、したがって、本発明装置で
は低分解能の安価なタイミングパルス発生器を感光体ド
ラム１の回転数の整数倍の回転数で回転させて、それが
実質的に高分解能のタイミングパルス発生器として用い
られるので、本発明装置では既述した従来の問題点が良
好に解決できろことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はプリンタの側断面図、第２図は同上平面図、第
３図（ａｌ　、　（ｂ１図は速度変化の態様を示す線図
、第４図及び第５図は従来例装置の斜視図、第７図は本
発明装置の一実施態様の斜視図、第６図（ａ）〜（０１
図及び第８図（ａ）〜（ｅ）図は説明用波形図である。 １・・・感光体ドラム、Ｍ・・・モータ、２５．２９・
・・回転軸、　ＴＰＯ・・・タイミングパルス発生器、
ＳＰＧ　、ＳＰＧ、　、　５ＰＧ２・・・回転基準位相
パルス発生器、２６．２７・・・プーリ、２８・・・ベ
ルト、特許出願人　株式会社リコー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転円筒体の回転周期と同一の周期を有し、かつ、パル
   ス巾がτ１のパルスを発生させる回転円筒体の回転基準
   位相パルスの発生器と、前記した回転円筒体の回転周期
   の整数分の−の回転周期で回転する回転軸によって駆動
   されるタイミングパルス発生器と、前記のタイミングパ
   ルス発生器の駆動回転軸の回転周期と同一の周期を有し
   、かつ。 を発生するタイミングパルス発生器の駆動回転軸の回転
   基準パルスの発生器と、前記した回転円筒体の回転基準
   位相パルスの発生器からの出力パルスと前記したタイミ
   ングパルス発生器の駆動回転軸の回転基準位相パルスの
   発生器からの出力パルスとを論理積する手段と、前記し
   た論理積手段で得た信号に対して予め定められ元時間位
   置関係にあるタイミングパルスに基づいて回転円筒体の
   回転基準位相信号を得る手段とからなる回転円筒体の回
   転基準位相信号の発生装置