JPS61242457A - ノンインパクトプリンタ - 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） この発明はノンインパクトプリンタに関し、特にたとえ
ば静電記録方式により文字および図形などの情報を印字
または記録するノンインパクトプリンタに関する。

（従来技術） 静電記録方式または電子写真方式によるノンインパクト
プリンタにおいて、画像品質に悪影響を及ぼす感光体ド
ラムの回転むらを防止する技術が、たとえば特開昭５５
−４３５３６号公報などで知られている。この従来技術
によれば、感光体ドラムの表面速度を検出して、検出し
た速度に応じて潜像形成手段としてのレーザビームの走
査速度などを制御している。

（発明が解決しようとする問題点） この従来技術によれば、感光体ドラムの表面速度を検出
するために、感光体ドラムの表面に接触するプーリの回
転軸にロータリエンコーダを結合した速度検出器を用い
ているため、プーリの外径精度およびプーリのスリップ
などにより、検出速度に大きな誤差が生じやすい。また
、このような速度検出器によって感光体ドラムの速度を
検出してプリントタイミングを決定する方法では、速度
検出回路の時定数によって時間遅れが生じ、正確なプリ
ントタイミングの制御が困難である。

このような問題点は、特に感光体ドラムのような感光部
材にドツト状の潜像を形成するようなノンインパクトプ
リンタにおいて特に顕著である。

なぜなら、このようなノンインパクトプリンタは高い分
解能を有するものでなければならないので、速度誤差や
時間遅れがそのまま画像品質の低下につながるからであ
る。

それゆえに、この発明の主たる目的は、画像品質の優れ
たノンインパクトプリンタを提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、感光部材と、ドツト信号を発生するドツト
信号発生手段と、その回転によって感光部材とドツト信
号発生手段との相対的な位置関係を変化させるための回
転手段と、回転手段に設けられる回転軸と、回転軸に連
結され回転手段の回転に応じてパルスを発生するたロー
タリエンコーダと、ロータリエンコーダからのパルスを
基準としてストローブ信号を発生するストローブ信号発
生手段とを備える、ノンインパクトプリンタである。

（作用） 回転手段が回転して感光部材とドツト信号発生手段との
相対的な位置関係を変化させるとき、回転手段の回転軸
に連結されたロータリエンコーダがパルス列を発生する
。ストローブ信号発生手段は、ロータリエンコーダから
のパルス列に含まれる各パルスを基準として、たとえば
そのパルスの立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一
方または両方に応じてストローブ信号を発生する。この
ストローブ信号がドツト信号発生手段に与えられる６　
ドツト信号発生手段は、ストローブ信号に同期して、印
字情報に応じたドツト信号を光学的に発生し、感光部材
の表面にドツト状の潜像を形成させる。

（発明の効果） この発明によれば、ロータリエンコーダと回転手段の軸
とが直結されているので、従来のもののようにプーリの
外径精度やスリップなどによる誤差が少ない。さらに、
回転軸に直結されたロータリエンコーダの出力に基づい
てストローブ信号を発生しているため、速度検出による
従来の方法に比べて、時間遅れが少ない。また、ロータ
リエンコーダの出力パルスの幅は感光部材とドツト信号
発生手段との相対的な移動量に対応していて、この信号
に基づいて作られるストローブ信号に同期してドツト信
号の発生を制御しているため、感光部材とドツト信号発
生手段との相対的な移動量の変化または移動速度のむら
があっても、それに応じたタイミングでストローブ信号
が得られ、したがって、印字記録された画像の品質の劣
化が少なくてすむ。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、特に第１図はその原理図を示し、第２図は内部構造
の図解図を示す。ノンインパクトプリンタ１０は、本体
１２を含む。本体１２のほぼ中央部には、感光体ドラム
１４が支持軸ないし回転軸１６によって回転自在に支持
される。支持軸１６の一方端には、ロータリエンコーダ
１８　（第１図）が連結される。このロータリエンコー
ダ１８は、感光体ドラム１４が一定角度だけ回動する毎
にパルスを発生し、その出力パルス列は後述のストロー
ブ信号発生回路５４（第３図）に与えられる。

感光体ドラム１４の上部位置には、感光体ドラム１４の
外周の感光面に静電潜像を形成するための露光光学系２
０が設けられる。この露光光学系２０は、ドツト信号を
発生するためのモノシリツク発光ダイオードアレイ　（
以下ｒＬＥＤアレイ」という）２２と、このＬＥＤアレ
イ２２によって形成された像を感光体ドラム１４の感光
面に結像するための短焦点レンズ列２４とから構成され
る。

このＬＥＤアレイ２２は、後で第６図を参照して詳細に
説明するように、複数個のＬＥＤエレメントを感光体ド
ラム１４の軸方向に沿って密接配列してなり、たとえば
１キヤラクタの横方向ドツト数がａ個で構成され、感光
体ドラム１４の軸方向にｂｆｌｌｉｌのキャラクタを印
字できるとすれば、ａ×ｂ＝Ｍ個のＬＥＤエレメントを
含む。

なお、露光光学系２０の他の例として、光源と複数のド
ツト状の液晶を一列に配列してなる液晶シャッタとを用
いて、印字情報に応じて液晶シャッタの各ドツトが光を
透過または遮断するようにしたものでもよい。さらに他
の例として、レーザビームを感光体ドラム１４の軸方向
に走査させるように構成したものでもよい。

感光体ドラム１４の像が形成される位置よりも上流側に
は、帯電用コロトロン２６が設けられる。

帯電用コロトロン２６は、感光体ドラム１４上に印字ま
たは記録すべき像が結像されるより前に、感光体ドラム
１４の感光面に均一に成る極性（たとえば正極性）の電
荷を帯電させるものであり、図示しない直流高圧電源に
接続される。この帯電用コロトロン２６によって帯電さ
れた感光体ドラム１４上に、短焦点レンズ列２４を通し
て印字すべき像が照射されると、感光面の光導電特性に
応じて感光面に静電潜像が形成される。

感光体ドラム１４の周囲における像の結像位置より下流
側には、その回転方向の順に、現像装置２８、給紙装置
３０．転写用クロト０フ３２１分離用コロトロン３４お
よびクリーニング装置３６が配列されている。現像装置
２８は、感光体ドラム１４上に形成された静電潜像を成
る極性（たとえば負極性）に帯電されたトナーによって
可視像に現像するためのものであり、周知のようにトナ
ーボックスや磁気ブラシなどを含む。

給紙装置３０は、給紙カセット３８内に積層された紙４
０を１枚ずつ感光体ドラム１４の表面にもたらすもので
ある。その目的で、給紙袋Ｗ３０には、給紙ローラ４２
およびレジスタローラ４４が含まれる。給紙ローラ４２
は、駆動装置（図示せず）によって時計方向に回転され
、その周面に接触した紙４０をレジスタローラ４４方向
へ取り込む。レジスタローラ４４は、給送された紙４０
を適当なタイミングで感光体ドラム１４の方向に送り込
む。

このようにして、給紙装置３８から給送された紙４０は
、感光体ドラム１４の表面に接触した状態で、感光体ド
ラム１４の回転に応じて転写用コロトロン３２の位置に
もたらされる。転写用コロトロン３２は、現像装置２８
のトナーとは逆極性の電荷を発生する。したがって、感
光体ドラム１４上にトナー像を形成していたトナーが、
転写用コロトロン３２の電界に引かれて紙４０上に転写
される。

分離用コロトロン３４は、前述の転写の際に感光体ドラ
ム１４上に密着しようとする紙を、感光体ドラム１４か
ら分離するためのものであり、たとえば交流コロナ放電
器からなる。これによって分離された紙４０は、その搬
送方向下流側に設けられた搬送コンベア４６によってさ
らに搬送される。

搬送コンベア４６は、駆動源（図示せず）によって駆動
されるメツシュ状のエンドレスベルトと、エンドレスベ
ルトの下方に設けられたバキュームユニットとを含む。

したがって、紙４０はメツシュベルト上にもたらされて
バキュームユニットによって吸引され、ベルトの移送に
ともなって定着装置４８の方向に搬送される。

搬送コンベア４６の上方に設けられるクリーニング装置
３６は、感光体ドラム１４上のトナー像が紙４０に転写
された後、感光体ドラム１４上に残存するトナーを除去
するためのものである。その目的で、クリーニング装置
３６は、感光体ドラム１４の表面に当接して残存トナー
を掻き落とすためのブレードや、掻き落とされたトナー
を収納するためのボックスなどを含む。

定着装置４８は、電気ヒータを内蔵した加熱ローラと、
加熱ローラに対してトナー像の転写された紙を押しつけ
るための加圧ローラとを含む。したがって、紙４０が２
つのローラの間を通過する際に、紙４０の表面に転写さ
れたトナーが加熱ローラによって溶融されると同時に、
加圧ローラによって紙４０の組織内部に押し込まれ、ト
ナー像が紙に定着される。その後、紙４０は排紙ローラ
によって排紙トレイ５０上に排出される。

また、本体１２内には、制御ボックス５２が設けられる
。制御ボックス５２内には、上述のようなシステムの動
作を制御するための電気回路および後述の第３図に示す
回路などを装着したプリント基板が収納される。

第３図はこの発明の一実施例のブロック図である。ロー
タリエンコーダ１８は、感光体ドラム１４の回転速度に
比例した時間幅を有するパルスを発生し、このようなパ
ルスは感光体ドラム１４が一定角度回転するごとに１個
発生される。ロータリエンコーダ１８からのパルス列は
、ストローブ信号発生回路５４に与えられる。ストロー
ブ信号発生回路５４は、たとえばロータリエンコーダ１
８の出力六ルスを分周する分周器５６および分周パルス
によってトリガされてから一定時間Ｔだけストローブ信
号を導出するための単安定マルチバイブレーク５８を含
む。この単安定マルチバイブレーク５８の時定数Ｔは、
感光体ドラム１４上に潜像を形成するのに必要な露光光
学系２０の点灯時間に選ばれる。

しかしながら、感光体ドラム１４が回転したときにＬＥ
Ｄアレイ２２によってその円周方向２こ潜像される最小
ドツト間隔に相当するロータリエンコーダ出力パルス数
によっては、ストローブ信号発生回路５４は、分周器５
６および単安定マルチバイブレータ５８のいずれか一方
のみによって構成することができ、またロータリエンコ
ーダ１８の出力パルスの立ち上がりおよび立ち下がりで
トリガされるような回路たとえば逓倍器で構成すること
もできる。

たとえば、感光体ドラム１４が回転するときに、ロータ
リエンコーダ１８の出力パルスの先行する立ち上がり部
分と後続する立ち上がり部分に対応する感光体ドラム１
４上の２点間の距離ΔＬは、次式で表される。

ΔＬ、＝πＤ／ｎ（龍） ただし、Ｄは感光体ドラム１４の直径（ｆｌ）。

ｎは感光体ドラム１４が１回転する間にロータリエンコ
ーダ１８から発生するパルス数を示す。

一方、露光光学系２０の分解能をＮドツト／１１とすれ
ば、最小ドツト′間距離は、１／Ｎ（ｍ）となる。した
がって、ΔＬ＝πＤ／ｎ＝１／ｋＮ　（ただしに＝１／
２，１，２．３・・・）となるように、パルス数ｎを設
定すれば、ロータリエンコーダ１８の出力パルスの立ち
上がりは感光体ドラム１４の外周（円周）を正しく１／
ｋＮｍのピッチに刻んだ点と対応することになる。たと
えば、ｋ＝１／２の場合は、エンコーダパルスのデユー
ティ比を５０％に選ぶと、出力パルスの立ち上がりから
立ち下がりまでの期間が感光体ドラム１４上の最小ドツ
ト間距離１／Ｎ（Ｉｎ）と一致する。

同様に、ｋ＝１の場合はエンコーダパルスの立ち上がり
から次の立ち上がりまでの期間、ｋ＝２゜３．４の場合
は１／にの分周後のパルスの立ち上がりから次の立ち上
がりまでの期間が、それぞれ最小ドツト間距離１／Ｎ（
１ｍ）と一致する。

具体例として、最初に、感光体ドラム１４の円周方向に
潜像されたドツト間ピッチと分解能がほぼ同等のロータ
リエンコーダ１８を用いた場合を説明する。たとえば、
ｋ＝１としかつ分周器５６を用いないで単安定マルチバ
イブレーク５８のみを用いた場合では、第４図（Ａ）に
示すエンコーダパルスを単安定マルチバイブレータ５８
に与え、エンコーダパルスの立ち上がりで単安定マルチ
バイブレーク５８をトリガしたとき、第４図（Ｂ）に示
すようなストローブ信号が得られ、立ち下がりで単安定
マルチバイブレーク５８をトリガしたとき、第４図（Ｃ
）に示すようなストローブ信号が得られる。

また、ｋ＝１／２であり、かっ分周器５６を用いないで
単安定マルチバイブレーク５８のみを設けた場合は、エ
ンコーダパルス（Ａ）の立ち上がりおよび立ち下がりの
両方で単安定マルチバイブレーダ５８がトリガされるの
で、第４図（Ｃ）に示すストローブ信号が得られる。

これとは逆に゛、ｋ＝１でありかつ単安定マルチバイブ
レータ５８を用いないで分周器５６のみを設けた場合（
すなわち分周比が１の分周器５６を用いた場合）は、エ
ンコーダパルスの立ち上がりで分周器５６をトリガした
とき第４図（Ｐ、）に示すストローブ信号が得られ、エ
ンコーダパルスの立ち下がりで分周器５６を゛トリガし
たとき第４図（Ｆ）に示すストローブ信号が得られる。

次に、感光体ドラム１４の円周方向に潜像として形成さ
れたドツト間ピッチよりも分解能の高いロータリエンコ
ーダ１”８を用いた場合を説明する。

たとえば、分周器５６および単安定マルチバイブレーク
５８の両方を設けかつに＝４の場合は、第５図（Ａ′）
に示すエンコーダパルスが分周器５６によって１／４に
分周され、第５図（Ｇ）に示す分周パルスが得られる。

この分周パルスによって単安定マルチバイブレークがト
リガされ、単安定マルチバイブレーク５８からストロー
ブ信号が得られる。このとき、分周パルスの立ち上がり
で単安定マルチバイブレーク５８をトリガすれば、第５
図（Ｂ′）に示すストローブ信号が得られ、分周パルス
の立ち下がりで単安定マルチバイブレータ５８をトリガ
すれば第５図（Ｃ′）に示すストローブ信号が得られる
。

また、ｋ＝９であり、分周器５６および単安定マルチバ
イブレーク５８を用いて、分周パルスの立ち上がりおよ
び立ち下がりで単安定マルチバイブレーク５８をトリガ
すれば、第５図（Ｄ′）に示すストローブ信号が得られ
る。

さらに、ｋ＝４であり、かつ単安定マルチバイブレーク
５８を用いない場合は、第５図（Ｅ′）または（Ｆ′）
に示すように、分周パルスと同じかまたは極性を反転し
たストローブ信号が得られる。

このように、ＬＥＤアレイ２２によって形成される潜像
のドツト間ピッチよりも分解能の大きなロータリエンコ
ーダ１８を用いかつその出力パルスを分周した場合は、
ロータリエンコーダ１８の角度誤差が小さくなり、精度
を上げることができる。

前述のようにして作られた各種のストローブ信号は、駆
動回路６０に与えられる。駆動回路６゜がストローブ信
号に同期してＬＥＤアレイ２２を駆動すると、ＬＥＤア
レイ２２は印字情報発生回路６２からビット並列で与え
られる印字情報に基づいて対応のドツトからドツト信号
すなわちドット状の光信号を発生する。

この駆動回路６０およびＬＥＤアレイ２２は、具体的に
は第６図に示すように構成される。すなわち、１つのド
ツトがトランジスタと発光ダイオード素子の直列回路か
らなり、各ドツトに対応するトランジスタＱ１〜Ｑｍと
ＬＥＤエレメントＤ１−Ｄｍの直列回路がそれぞれ並列
接続される。

これらのＬＥＤエレメントＤ１〜Ｄｍは、感光体ドラム
１４の軸方向に沿って密接配列され、それぞれが１つの
ドツトの露光光源となる。各ドツトに対応するトランジ
スタおよびＬＥＤエレメントの直列回路を並列接続して
なる回路が駆動回路６０に含まれるトランジスタＱｓと
電源に直列接続される。

したがって、印字情報発生回路６２がｍビットの印字情
報を導出して、静電潜像を形成すべきドツトに対応する
トランジスタＱ１〜Ｑｍに負のパルスを与え、ストロー
ブ信号（Ｂ−ＦまたはＢ′〜Ｆ’）がトランジスタＱｓ
のベース入力として与えられたとき、負パルスの与えら
れたトランジスタに対応するＬＥＤエレメントが発光す
る。この光ドットが短焦点レンズ列２４に含まれる対応
のロッドレンズを透して感光体ドラム１４上に結像され
、ドツト状の静電潜像が形成される。同様にして、感光
体ドラム１４がΔＬに相当する距離だけ移動する毎に、
印字情報がＬＥＤアレイ２２のトランジスタＱ１〜Ｑｍ
のベースに与えられ、ストローブ信号がトランジスタＱ
ｓのベースに与えられ、感光体ドラム１４の感光面上に
ドラ）ｉ像が形成されることになる。

このように、感光体ドラム１４の回転速度に応じたパル
ス列を発生するロータリエンコーダ１８から６パルスに
応じて、感光体ドラム１４がΔＬに相当する角度だけ回
転する毎にストローブ信号を発生し、このストローブ信
号に同期して露光光学系２０を駆動しているので、たと
え感光体ドラム１４に回転むらが生じても画像品質が低
下することはない。また、プーリ式のようなプーリの外
径精度やスリップなどによる誤差が生じることもない。

さらに、感光体ドラムの回転角度を基準として露光光学
系を駆動しているので、速度を検出してから静電潜像を
形成するまでの時間遅れが短くなる。

第７図はこの発明の他の実施例を示すブロック図である
。この実施例のストローブ信号発生回路５４′が第３図
に示すものと異なる点は、分解能が低く安価なロータリ
エンコーダ１８であっても、分解能の高いロータリエン
コーダ１８を用いた場合と同等の画像品質を得る目的で
、分周器５６および単安定マルチバイブレーク５８に加
えて、カウンタ６４．基準クロック信号発生器６６およ
び分周比メモリ６８を含んで構成したものである。

次に、第８図を参照して第７図の実施例の動作を説明す
る。ロータリエンコーダ１８は第８図（Ａ）に示すエン
コーダパルスを発生してカウンタ６４に与える。カウン
タ６４はエンコーダパルス（Ａ）のハイレベル期間中、
基準クロック信号発生器６６から与えられる基準クロッ
ク信号（第８図（Ｈ）参照）を計数し、その計数値を分
周比Ｎ１として分周比メモリ６８に記憶させる。分周器
５６はこの分周比Ｎ、で基準クロック信号（第８図（Ｈ
）参照）を分周し、エンコーダパルス（Ａ）のＮ２倍の
周波数のパルスを分周パルス（第８図（Ｉ）参照）とし
て導出する。したがって、基準クロック信号（Ｈ）の周
期をＴ３．エンコーダパルス（Ａ）の周期をＴ２１分周
パルス（１）の周期をＴ３とすれば、Ｔ３　＝Ｔ２　／
Ｎ２　＝Ｔ＋　×Ｎ、の関係が成り立つ。この周期Ｔ３
の分周パルス（Ｉ）が単安定マルチバイブレーク５８の
トリガ信号として与えられる。単安定マルチバイブレー
ク５８は分周パルス（１）によってトリガされて、感光
体ドラム１４の感光面上にドツト状の静電潜像を形成す
るのに必要な点灯時間Ｔだけハイレベルのパルスをスト
ローブ信号（ｉｓ図（Ｊ）参照）として出力し、駆動回
路６０に与える。駆動回路６０によるＬＥＤアレイ２２
の駆動動作は第３図および第６図を参照して説明した場
合と同様である。

第７図の実施例によれば、ロータリエンコーダ１８の分
解能が低い場合であっても、画像品質の劣化を生じるこ
とがない。

ところで、上述の実施例では、露光光学系２０が固定さ
れかつ感光体ドラム１４が回転することによって、両者
の相対的位置関係を変化させる場合を説明した。しかし
、感光体ドラム１４に代えてエンドレスベルト状の感光
部材が用いられてもよく、また平板状の感光体が用いら
れるときは露光光学系を移動させるように構成してもよ
い。その場合は、いずれか一方を移動させるための駆動
機構が回転駆動機構を含み、この回転駆動機構の回転軸
にロータリエンコーダ１８が連結されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、特に第１図はこの発明の原理を示し、第２図はその
内部構造の図解図を示す。 第３図はこの発明の一実施例のブロック図である。 第４図および第５図は第３図の動作を説明するための波
形図である。 第６図はＬＥＤアレイおよび駆動回路の詳細な回路図で
ある。 第７図はこの発明の他の実施例のブロック図である。 第８図は第７図の動作を説明するための波形図である。 図において、１０はノンインパクトプリンタ、１４は感
光体ドラム、１６は支持軸、１８はロータリエンコーダ
、２０は露光光学系、５４および５４′はストローブ信
号発生回路、５６は分周器、５８は単安定マルチバイブ
レーク、６ｏは駆動回路、６２は印字情報発生回路、６
４はカウンタ、６６は基準クロック信号発生器、６８は
分周比メモリを示す。 特許出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　山　１）義　人 （ほか１名） 第１図　　　　　　　Ｗ 第４図 第５図 ＣＦ’）　　ストロ−１１０ 第６図 第８図 （」）ストロ−１４号 山

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　感光部材にドット状の潜像を形成して記録するノン
   インパクトプリンタにおいて、 ドット信号を発生するドット信号発生手段、その回転に
   よって、前記感光部材と前記ドット信号発生手段との相
   対的位置関係を変化させるための回転手段、 前記回転手段に含まれる回転軸、 前記回転軸に連結されかつ前記回転手段の回転に応じて
   パルスを発生するロータリエンコーダ、および 前記ロータリエンコーダからのパルスを基準としてスト
   ローブ信号を発生して前記ドット信号発生手段に与える
   ストローブ信号発生手段を備える、ノンインパクトプリ
   ンタ。 ２　前記ストローブ信号発生手段は、前記ロータリエン
   コーダの出力パルスの立ち上がりおよび立ち下がりのい
   ずれか一方でトリガされる信号発生器を含む、特許請求
   の範囲第１項記載のノンインパクトプリンタ。 ３　前記ストローブ信号発生出力は、前記ロータリエン
   コーダの立ち上がりおよび立ち下がりでトリガされる信
   号発生器を含む、特許請求の範囲第１項記載のノンイン
   パクトプリンタ。 ４　前記ストローブ信号発生手段は、前記ロータリエン
   コーダの出力パルスを分周する分周手段を含む、特許請
   求の範囲第１項記載のノンインパクトプリンタ。 ５　前記ストローブ信号発生手段は、前記分周手段の出
   力パルスの立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方
   でトリガされる信号発生器を含む、特許請求の範囲第４
   項記載のノンインパクトプリンタ。 ６　前記ストローブ信号発生手段は、前記分周手段の出
   力パルスの立ち上がりおよび立ち下がりでトリガされる
   信号発生器を含む、特許請求の範囲第４項記載のノンイ
   ンパクトプリンタ。 ７　前記信号発生器は、トリガされてから予め定める時
   間だけストローブ信号を発生するための単安定マルチバ
   イブレータを含む、特許請求の範囲第２項、第３項、第
   ５項または第６項に記載のノンインパクトプリンタ。 ８　前記ストローブ信号発生手段は、前記ロータリエン
   コーダの出力パルス期間を計時する計時手段と、基準ク
   ロックを発生する基準クロック発生手段と、前記計時手
   段によって計時された時間に比例して前記基準クロック
   を分周することによりストローブ信号を発生する分周手
   段とを含む、特許請求の範囲第１項記載のノンインパク
   トプリンタ。