JPS6313388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フアクシミリ装置において、走査
ヘツドによる走査の際に各画素の読取位置または
記録位置を指定するエレメント・クロツク・パル
ス発生装置における該パルスの出力位相調整方法
に関するものである。

第１図はフアクシミリ装置の走査装置の斜視図
であり、第２図はその側断面図である。この第１
図と第２図に示した装置を詳述すると次のとおり
である。このフアクシミリ装置では、例えば原稿
の書画情報を読取つたりあるいはその情報像を記
録媒体である記録紙に記録するための走査装置を
備えている。

この走査装置は、フアクシミリ１台で送受信の
両機能を達成させるものでは読取りヘツドと記録
ヘツドとの両ヘツドを備えており、この両ヘツド
を、例えば原稿および記録紙の移動方向である副
走査方向と直交する主走査方向に移動させて、読
取りおよび記録走査を行つている。

上記読取りヘツドは、例えば光電変換機能を有
する受光素子すなわち固体センサーを備えてお
り、ヘツドの移動に伴つてその受光素子により主
走査方向に原稿像を点状に順次読取つて画像信号
に変換する。また、記録ヘツドは、例えば電極針
を有し、ヘツドの移動に伴つてその電極針と別に
設けた補助電極（第２図においては単に記録紙押
え部材２０になつている）とにより電界を与える
ことによつて記録紙表面に信号電圧を順次印加し
て、記録紙上に直接静電荷を帯電させ静電潜像を
形成している。そして、この静電潜像はトナー現
像等の現像手段によつて可視像化されたトナー像
となるのである。

このようにして、原稿像の読取りが読取りヘツ
ドによつて、また記録紙への像記録が記録ヘツド
によつてそれぞれ行われるが、この場合に、主走
査方向および副走査方向の走査ピツチが種々定め
られており、これは一般に線密度で表現され、例
えば１mmあたり８本というように表される。これ
らの図において、１は検知部材、２と４はそれぞ
れ光源、３と５はそれぞれ受光素子、６はキヤリ
ジ、７は読取ヘツド、８は記録ヘツド、９はエレ
メント・クロツク・プレート、１０と１１はそれ
ぞれ案内軸、１２はワイヤー、１３はプーリ、１
４は駆動モータ、１７と１８は搬送ローラ対、１
９は光源ランプ、２０は記録紙押さえ部材、２１
はターゲツトガラス、２２と２３はそれぞれレン
ズ、２４は固体センサー、２５と２６はフイード
ローラ対、を示す。読取りヘツド７と記録ヘツド
８とが固定的に取付けられたキヤリジ６は、第１
図に示すように両軸端部を図示されない装置側板
に支持された互に平行する案内軸１０，１１に遊
挿されており、キヤリジ６に両端をそれぞれ係止
したワイヤー１２およびプーリ１３を介して、サ
ーボモータ等の駆動モータ１４が正逆回転するこ
とにより、両案内軸１０，１１上を往復動する。
なお、この移動方向は記録紙Ｓおよび原稿Ｏの移
動方向である副走査方向と直交する主走査方向と
なつている。

ここで、読取りヘツド７による原稿Ｏの読取り
は次のようにして行われる。原稿Ｏが、各搬送ロ
ーラ対１７，１８によつて矢印で示す副走査方向
に送られる。これに対し、キヤリジ６は第１図に
示すように駆動モータ１４の正逆回転によつて矢
印で示す主走査方向に往復動し、この往動時に、
読取りヘツド７によつて読取り走査を行う。

上記点についてさらに詳述する。ヘツド７の前
端部に設けられた光源ランプ１９からの光が、第
２図に示すように、ターゲツトガラス２１を通し
て原稿面において反射されこの反射光はレンズ２
２，２３を通つて集光され固体センサー２４に投
射される。固体センサー２４は、ホトダイオード
を一方向にアレイ状に配置したものであり、周知
のように自己走査機能を有している。従つて、原
稿Ｏの移動方向である副走査方向に自己走査を行
いながら、かつ読取りヘツド７が主走査方向に移
動することによつて、この方向の読取り主走査を
例えば１mmあたり８本の線密度で行う。即ち、副
走査方向に自己走査を行いながら主走査を行うの
であるから、複数ライン分の走査を同時に行うこ
とができる。

次に、記録ヘツド８による記録紙Ｓへの記録は
次のようにして行う。記録紙Ｓはフイードローラ
対２５，２６によつて矢印で示す副走査方向に送
られる。一方、記録ヘツド８はキヤリジ６と一体
となつて往復動し、この往復時にヘツド８によつ
て記録走査を行う。

記録ヘツド８は、ヘツド上端部に、端部を露呈
した電極針を有しており、これは副走査方向にか
つ干鳥状に配置されている。このように構成され
た記録ヘツド８の上端部には、記録紙Ｓの記録面
が記録紙押さえ部材２０によつて接触せしめら
れ、記録ヘツド８が主走査方向に移動し、かつ、
電極針と図示されない補助電極との間の放電作用
による信号電圧印加手段によつて記録紙上に点状
の静電荷を順次帯電させ静電潜像を形成する。な
お、この場合、読取り時と同様に主走査方向の線
密度を、１mmあたり８本とし、この密度で記録走
査を行う。このようにして、記録ヘツド８による
記録走査が行われるが、この場合、電極針が副走
査方向に複数箇配置されているため、読取り時と
同様に複数ライン分の記録走査が同時に行われる
のである。

このようにして、読取りおよび記録走査がそれ
ぞれ行われるが、この場合、本フアクシミリ装置
では１台の装置で読取りヘツドおよび記録ヘツド
を備え、送受信の双方が行えるようになつてい
る。従つて実際の使用にあたつては、上記装置を
送信側と受信側とで１台ずつそろえ、送信側にお
いては、読取りヘツドのみを用いて読取り走査を
行い、受信側においては、記録ヘツドのみを用い
て記録走査を行う。実際はこのようにして運用さ
れるが、前述した説明では便宜上、１台の装置で
説明することとした。

第１図、第２図において、キヤリジ６の上面に
固定して取付けた検知部材１には、ランプもしく
は発光ダイオード等の光源２と、これと対をなす
ホトセンサー３とが互いに対向するように設けら
れている。また、これらの上位にも同じく光源４
と、これと対をなすホトセンサー５が設けられて
いる。このような２組の検知器は所謂、ホトカプ
ラーとしての機能を達成する。

一方、このような検知器の間には例えばフイル
ムまたはエツチング板等よりなるエレメント・ク
ロツク・プレート９が主走査方向に配設され、こ
れは適当な取付け部材によつてキヤリジ６とは独
立に固定されている。エレメント・クロツク・プ
レート９には、第１図に示すように、読取り、記
録時における主走査方向の線密度ピツチの２倍の
間隔で多数並べたスリツトが設けられている。上
述のプレート９は詳細が第３図および第４図に示
されているように透明部のスリツト９ａと不透明
部９ｂとを有し、スリツト９ａの幅と不透明部９
ｂとの幅は相等しくなつている。そして、主走査
方向の線密度が１mmあたり例えば８本の場合、即
ち１mmあたり走査ビツトが８ビツトの場合、前記
スリツト９ａの幅（以下、スリツトピツチとい
う）および不透明部９ｂの幅は各々0.125mmとな
つており、このスリツトがすべて等間隔で配置さ
れるとともに、これはキヤリジ６の移動範囲に対
応した全巾にわたつている。なお、スリツトの数
は、原稿および記録紙のサイズ巾に対して例えば
記録紙幅216（A4サイズ）の場合スリツト９ａが
864本というように定められている。

ここで、第１図においてキヤリジ６が矢印で示
す主走査方向に移動するのに伴つて、読取りヘツ
ド７、記録ヘツド８および検知部材１はキヤリジ
６とともに一体となつて同方向に移動する。この
とき、検知部材１に設けた下側の光源２とホトセ
ンサー３とからなるホトカプラーによつて前述し
たエレメント・クロツク・プレート９のスリツト
マーク９ａを順次読取つてゆく。この読取りによ
つて得られた、所定の周期を有する連続した信
号、いわばクロツクパルスを駆動パルスとして図
示されない制御回路を介して読取りヘツドの固体
センサー２４および記録ヘツド８にそれぞれ順次
時系列的に印加して主走査方向の読取りおよび記
録を行う。即ち、上記信号に対応したピツチで、
各画素の、送信時の読取り位置および受信時の記
録位置が定められるのである。いわば、主走査方
向の走査ピツチが定められることになる。

このように、読取りおよび記録時において、走
査ピツチ即ちドツト単位の記録、読取り位置を上
記したような読取りおよび記録兼用のスリツトパ
ターンによつて定めることにより、キヤリジ６に
速度変動を生じても、個々の読取り、記録位置は
常に一定しており、従つて画像ずれ等を生ぜず良
好な画質のコピーが得られる。

ところで、第１図に示すように、エレメント・
クロツク・プレート９の側面側に、スタートマー
ク９ｓおよびエンドマーク９ｅを設けることによ
り、読取り、記録時の走査開始および終了時期を
定めることができる。即ち、第１図および第２図
において、キヤリジ６が主走査方向に移動すると
き、これとともに移動する検知部材１の、上側の
光源４とホトセンサー５とからなるホトカプラー
によつてスタートマーク９ｓを読取つて読取り、
記録走査を開始させる。また、上記ホトカプラー
がエンドマーク９ｅを読取つたとき上記両走査を
終了させる。

以上で走査装置の構造が明らかになつたと思わ
れるが、この発明は、上記の走査装置において、
キヤリジ６が矢印で示す主走査方向に移動するの
に伴つて検知部材１も移動し、該検知部材１に設
けた下側の光源２とホトセンサー３とからなるホ
トカプラーがエレメント・クロツク・プレート９
のスリツトマーク９ａを順次読み取ることにより
得られるエレメント・クロツク・パルスの出力位
相調整方法に関するものである。そこで次にかか
るエレメント・クロツク・パルス発生装置の詳細
を説明する。

第３図は、エレメント・クロツク・パルス発生
装置の信号検出部を示す斜視図、第３Ａ図は正面
図を示し、第４図は該信号検出部からの信号の処
理回路のブロツク図を示し、第５図は前記検出部
からの発生信号とその処理後の信号波形とを示
す。

これらの図において、６１乃至６５はそれぞれ
演算増幅器、６７は排他的オア回路、を示す。

第３図において、３個のホトセンサー３，３′
および３″は、スリツト３ａ，３′ａおよび３″ａ
とエレメント・クロツク・プレート９を介して光
源と対峙している。図では、分り易くするためス
リツト３ａ，３′ａ，３″ａはそれぞれ１個ずつし
か示されていないが、実際には光量を増すため複
数個、形成される。３個のホトセンサー３，３′
および３″にそれぞれ対応するスリツト３ａ，
３′ａおよび３″ａは、お互いに、エレメント・ク
ロツク・プレート９におけるスリツト９ａの１ピ
ツチの1/4（位相角で云うと90゜）ずつずれてい
る。この関係を分り易く示したのが第３Ａ図であ
る。つまり、スリツト３ａと３′ａは1/4ピツチ
（位相角90゜）、スリツト３′ａと３″ａも1/4ピツチ
（位相角90゜）、従つてスリツト３ａと３″ａは1/2
ピツチ（位相角180゜）ずれている。このように、
スリツト３′ａに対して３ａおよび３″ａを±90゜
ずらしたのは、発生するエレメント・クロツク・
パルスにより、キヤリジ６を駆動する駆動モータ
１４の速度制御を実施する際、駆動モータ１４の
正逆回転方向、つまりエレメント・クロツク・プ
レート９に対する光電読取手段（２と３）の相対
的移動方向を該エレメント・クロツク・パルスの
発生状況から検出する必要があるからであるが、
この点はこの発明と直接の関係はないので詳述し
ない（詳しくは特願昭52−149847号参照）。また
３個のホトセンサ３，３′および３″はすべて特性
の同じもの、つまり光感度や温度係数の同じもの
が用いられる。例えば、３個のホトセンサーを同
一半導体チツプ上に作ればほぼ同一特性のホトセ
ンサーが実現できるので、これを用いればよい。
各ホトセンサー３，３′，３″の各出力Ａ，Ｂおよ
びＣは、第４図に示すように、それぞれ演算増幅
器６１．６２，６３に入力されるが、これらの演
算増幅器も、例えば同一チツプ上に４個形成され
ているもの（Quad OP.Amp.）のうちの３個を
使用すれば特性がそろつたものになる。すなわち
各演算増幅器６１，６２および６３の各出力信号
A′，B′およびC′は外乱（光量変化、電源電圧変
動、温度変化、経年変化、ノイズなど）を全く等
しく受けた信号ということができる。

さてホトセンサー３，３′および３″は、それぞ
れスリツト３ａ，３′ａおよび３″ａを介して前述
のように位相のずれた入力光を受けるようになつ
ているので、これらのホトセンサーおよびスリツ
トをエレメント・クロツク・プレート９に対して
相対的に一定速度で移動させるとき、各演算増幅
器の出力信号A′，B′およびC′は実際には正弦波
に近い三角波の波形となるが、計算上便宜的にそ
れぞれ次の式により近似的に表わせる。

A′＝sin（ωt−π／２）＋xa B′＝sin（ωt）＋xb C′＝sin（ωt＋π／２）＋xc ここにおいて、xa，xbおよびxcは外乱による
雑音信号であり、全部同じ値をとるはずである。
従つて上記各出力信号の差をとると次のようにな
る。

B′−A′＝2cos（ωt−π／４）sinπ／４ ＋xb−xa＝√２cos（ωt−π／４） ……(1) C′−B′＝2cos（ωt＋π／４）sinπ／４ ＋xc−xb＝√２cos（ωt＋π／４） ……(2) 以上の各出力信号の波形は第５図に示されてい
る。なお、第４図から分るように、（B′−A′）と
（C′−B′）の計算はコンパレータ６４と６５によ
りおこなつているので、その出力Ｄ，Ｅは第５図
に示すようにパルス状になる。

以上、(1)式と(2)式から分るように、外乱による
雑音成分を含まないで相互に90゜の位相差をもつ
た二つの信号が得られた。つまり外乱による雑音
成分は相殺されているわけである。このことは、
光源からの光量の変化、エレメント・クロツク・
プレート９と各スリツト３ａ乃至３″ａとの空間
的相対位置の変動、電源電圧の変動、温度変化、
光源またはホトセンサーの劣化などに対しても、
それに左右されない安定した出力信号の得られる
ことを示している。

このようにして得られた前記二つの信号
（B′−A′）＝Ｄと（C′−B′）＝Ｅを排他的オア回路
６７に入力させると、該排他的オア回路６７の出
力は、二入力が一致すれば低レベル、一致しなけ
れば高レベルとなるので、結局互いに90゜位相差
のある二つの原信号からその２倍の周波数をもつ
た信号Ｆが得られる。すなわち、原稿または記録
媒体に対する走査ヘツドの有効走査幅（第１図の
エレメント・クロツク・プレート９においてスタ
ートマーク９ｓとエンドマーク９ｅの間に相当す
る距離）で有効スリツト９ａと不透明部９ｂとが
各々864本あつた場合、前述の如くして、その２
倍の1728個のエレメント・クロツク・パルス信号
Ｆが得られることになる。このことは、１mm当り
８本に相当する密度で画像を読取り或いは記録す
ることを意味している。なお線密度ピツチと相等
しい間隔でスリツト９ａと不透明部９ｂを並べた
場合には倍周波処理は不要となるが、プレート９
の製作および検出部の信号レベル等の処理が面倒
になる。

さて上述の如くにして発生するエレメント・ク
ロツク・パルスＦの位相を調整する際、従来は信
号ＡとＢが90度の位相差をもつようにホトセンサ
ー３と３′の相対的位置関係を機械的に調整する
ことにより行つていた。しかしこのような機械的
な位置調整により、信号ＡとＢの位相差を90゜±
2゜程度の範囲内におさめることは技術的にかなり
困難であつた。また折角機械的に位置調整して
も、信号Ａ，Ｂを増幅するときのバイアス設定に
より最初の位置調整が簡単にくずれるということ
もあり、従来、エレメント・クロツク・パルスの
出力位相の調整には大変手間どるという欠点があ
つた。

この発明は、上述の如き従来技術の欠点を除去
するためになされたものであり、従つてこの発明
の目的は、調整が容易であつて手間どることの少
ないエレメント・クロツク・パルスの出力位相調
整法を提供することにある。

この発明の要点は、信号ＡとＢの位相差がほぼ
180度となるように、ホトセンサー３と３′の相対
的位置関係を機械的に調整した後、信号ＢとＣに
対しては付加する電気的バイアス量を固定とし、
信号Ａに付加するバイアス量を電気的に調整（つ
まりボリユーム調整）することによりエレメン
ト・クロツク・パルスの出力位相調整を行うよう
にした点にある。

次にこの発明の一実施例を詳細に説明する。こ
の発明では信号ＡとＢの位相差を180度とする。
この発明による場合の各出力信号の波形を第６図
に示す。信号Ａ，ＢおよびＣが正弦波として近似
できることは先にも説明したとおりである。そこ
で Ａ＝ａ sin（θ＋α）＋ｄ ……(3) Ｂ＝ｂ sinθ＋ｅ ……(4) Ｃ＝ｃ sin（θ＋β）＋ｆ ……(5) と表わす。ここで振幅（出力レベル）に相当する
ａ，ｂおよびｃは一定の設定値であるので便宜上
１と置ける。またαはこの発明では180度とする。
βは従来を同じく−90度である。バイアス量（ボ
リユーム調整量）に相当するｄ，ｅ，ｆについて
は、ｅとｆを一定の設定量とし、便宜上０とす
る。ｄを被調整量とする。ここでｅを仮に被調整
量にしたとすると、ｅを調整することにより、信
号ＤばかりでなくＥも変化するから、ｄを被調整
量とするのがよい。すると(3)式と(4)式より Ａ＝−sinθ＋ｄ ……(6) Ｂ＝sinθ ……(7) となる。ここでＡ＝Ｂとおくことにより sinθ＝ｄ／２ ……(8) 一方、従来はαが90度であつたから、(3)式およ
び(4)式より Ａ＝cosθ＋ｄ ……(9) Ｂ＝sinθ ……(10) となり、ここでＡ＝Ｂとおくことにより sin2θ＝１−d² ……(11) (8)式と(11)式を比較した場合、θの同じ変化に対
してｄの変化量は、(11)式の方が(8)式の場合の約
1.5倍変化する。調整法としては、ｄの同じ変化
に対してθの変化が少ないほど容易であるから、
α＝90度とした従来方式より、α＝180度とする
この発明の方が優れていることが判る。

ホトセンサーの機械的位置調整により信号の位
相差を90゜±2゜程度に調整することはかなり困難
であるが、この発明ではαが180度なので、信号
の位相差を180゜±10゜程度に調整すればよく、従
つてホトセンサーの機械的位置調整も容易であ
り、調整時間は従来の数分の一ですむ。また電気
的バイアス量の調整は機械的な位置調整よりも容
易であるから、この発明による調整方法は調整時
間を従来より大幅に短縮するものである。

なお第６図において、エレメント・クロツク・
パルスの信号波形でオフ期間とオン期間の比率が
１対３となり対称的でないが、クロツク信号とし
ては該パルスの立下りだけを使用するのであるか
ら問題はないし、またエレメント・クロツク・パ
ルスをキヤリジを駆動する駆動モータの速度制御
に利用する場合、駆動モータの回転方向（エレメ
ント・クロツク・プレートに対する光電的読取手
段の相対的移動の方向）を検出する必要がある
が、この検出にも支障がない。また信号増幅時に
振幅のバラツキを生じても、信号波形の比較時の
交点が同じ方向にシフトするだけであり、クロツ
ク・パルスの時間間隔に変化はない。ホトセンサ
ーの配置としては、機械的な位置調整を必要とす
るホトセンサー３と３′を充分離し、その中間に
ホトセンサー３″を配置するのがよいことは云う
までもない。

以上説明したとおりであるから、この発明によ
ればエレメント・クロツク・パルスの出力位相の
調整が容易であり、調整時間が少なくてすむとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査装置の斜視図、第２図はその側断
面図、第３図はエレメント・クロツク・パルス発
生装置の信号検出部の斜視図、第３Ａ図はその正
面図、第４図は信号処理回路を示すブロツク図、
第５図は従来のエレメント・クロツク・パルス位
相調整法による各部信号のタイミングチヤート、
第６図はこの発明の調整法による各部信号のタイ
ミングチヤートを示す。 これらの図において、１は検知部材、２と４は
それぞれ光源、３と５はそれぞれ受光素子、３ａ
は受光用スリツト、６はキヤリジ、７は読取ヘツ
ド、８は記録ヘツド、９はエレメント・クロツ
ク・プレート、１０と１１はそれぞれ案内軸、１
２はワイヤー、１３はプーリ、１４は駆動モー
タ、１７と１８は搬送ローラ対、１９は光源ラン
プ、２０は記録紙押さえ部材、２１はターゲツト
ガラス、２２と２３はそれぞれレンズ、２４は固
体センサー、２５と２６はフイードローラ対、６
１乃至６５はそれぞれ演算増幅器、６７は排他的
オア回路、を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定ピツチでスリツト・マークをほどこされ
   たエレメント・クロツク・プレートに対し、第１
   乃至第３の検知素子を含む光電的検知手段が相対
   的に移動して前記スリツトを光電的に読取ること
   により、互いに位相差を有する第１乃至第３の読
   取信号を前記第１乃至第３の検知素子が出力しか
   かる前記第１乃至第３の読取信号のうち前記位相
   差を有する第１と第２の読取信号を第１のコンパ
   レータに、前記位相差を有する第２と第３の読取
   信号を第２のコンパレータに、それぞれ入力しそ
   の両出力を排他的オア回路に通して論理処理する
   ことにより、前記所定ピツチの２倍の密度でエレ
   メント・クロツク・パルスを発生する装置におけ
   るパルス出力の位相調整方法であつて、 第１の読取信号と第２の読取信号との位相差が
   ほぼ180度となる如くに、前記第１の検知素子と
   第２の検知素子の相対的配置を調整した後、前記
   第２および第３の各読取信号に付加する電気的バ
   イアス量は固定とし、前記第１の読取信号に付加
   する電気的バイアス量を調整することによりパル
   ス出力の位相を調整するようにしたことを特徴と
   するエレメント・クロツク・パルスの出力位相調
   整方法。