JPH01167862A - レーザプリンタのビデオクロック発生回路 - 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、レーザプリンタにおいて、ビデオクロックを
発生する回路に関するものである。

（従来の技術） 第２図は、一般に使用されるレーザプリンタの動作原理
図である。

同図において１はビデオデータ信号発生装置で、印字す
べきビデオデータ信号を発生する。２はレーザダイオー
ド、３はレーザダイオード２を点灯駆動する駆動回路で
ある。４はレーザダイオード２の発光ビームを整形する
結合レンズである。５はスキャナモータ、６はスキャナ
モータ４によって回転される多面鏡、７はｆ−θレンズ
である。

８は感光体ドラムで、多面鏡６、ｆ−θレンズ７を経た
レーザビーム９によってそのドラム面上において走査さ
れ、ドラム面上に作像された画像を用紙に印字する。１
０はＰＩＮフォトダイオード等の受光素子で、ｆ−θレ
ンズ７を経たレーザビームリの感光体ドラム８に対する
走査の延長線上に配置されていて、該受光素子１０の受
光タイミングにおいてビームディテクト信号を発生して
、その時点から所定時間の後に感光体ドラム８への書込
みを開始させることにより、印字ドツトの位置決め基準
値を設定するようにしている。

レーザビーム９が時間の進行とともに図の左から右に一
定速度で主走査されているものとすると、駆動回路３は
この主走査と同期させて印字毎にビデオクロックを発生
し、その周期毎にレーザビーム９を検出するようにして
いる。ビデオ−データ信号は、その検出データであり、
その論理レベルに応じて印字ドツトを黒または白に指定
する。前記ビームディテクト信号は、レーザビーム９の
主走査毎にビデオクロックを発生開始させるための走査
開始信号であり、各走査の開始点の座標を一致させて印
字ドツトの配列を安定させている。即ちビームディテク
ト信号とビデオクロックとの相差は常に一定となるよう
同期化されることが肝要である。

ｆ−θレンズ７は、感光体ドラム８上を走査するレーザ
ビーム９の走査速度を全走査領域にわたってできるだけ
均一にしようとするものであり、該ｆ−θレンズ７を備
えていない場合は、多面鏡６が一定回転する際に、レー
ザビームが感光体ドラムの中心付近では走査速度が遅く
、両側に向うにつれて速くなる傾向にあるものを、その
速度変化が少なくなるように補正する。第３図はｆ−θ
レンズ７を備えていない場合の走査速度偏差の特性図で
、走査中心（感光体ドラム８の中心）における走査速度
を基準にして、走査速度偏差は走査幅の両端においては
数％に達し、これが印字幅を不均一にする。第４図はｆ
−θレンズ７を備えている場合の走査速度偏差の特性図
で、走査速度偏差は少なくなるが必ずしも充分ではない
。

このように走査速度の変化に対処するために、ビデオク
ロックの周波数に対して非常に高い周波数の基準クロッ
クを原発振器から発生して、その基準クロックの周波数
を分周してビデオクロックを生成し、走査速度に応じて
分周比を変えて、印字幅の均一化をはかったものが知ら
れている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、基準クロックを分周してその分周比を変
えることによってビデオクロックの周波数を変えるよう
にした上記の技術においては、数％の速度偏差を有効に
補正するためには原発振器はビデオクロックの周波数の
１００倍程度の周波数であることが必要であり、数百Ｍ
Ｈ２あるいは更にそれ以上になってしまうので、コスト
アップになり、またプリンタの高速化に対応した補正が
困難となり、更には高周波信号を扱うために放射雑音対
策上も好ましくなかった。

本発明は、原発振器などの使用周波数はビデオクロック
の周波数を殆ど越えることなしに、ビデオクロックの周
波数を可変し得るビデオクロック発生回路を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、とデオデータ信
号を各印字のために送出するタイミング信号としてビデ
オクロックを発生するビデオクロック発生回路において
、ビデオクロックの周波数に近い所定の周波数の基準ク
ロックを発生する原発振器と、前記基準クロックを計数
して予め指定された数値に達する毎に分周タイミング信
号を発生する分周器と、ビームディテクト信号に同期し
て発振を開始し制御電圧に応じて前記基準クロックの周
波数を加減した周波数のビデオクロックを出力する電圧
制御発振器と、ビデオクロックの発生番号に対して前記
分周器が計数する数値を予め指定する分周比発生器と、
前記基準クロックとビデオクロックとの位相が一致した
ときに一致信号を出力する位相比較器と、前記位相比較
器の最初の一致信号の発生時点において前記分周器の計
数を初期化する初期化回路と、前記分周タイミング信号
と一致信号との位相差に基づいて前回の制御電圧を加減
して当該ビデオクロック用の制御電圧として前記電圧制
御発振器に送出する制御電圧生成回路とを備えた。

（作用） 本発明によれば、ビームディテクト信号が発生すると、
これに同期して電圧制御発振器がそのときの制御電圧に
応じて基準クロックと近い周波数のビデオクロックを発
振開始し、ビデオクロックの位相が基準クロックの位相
と一致した時点で、位相比較器から一致信号が出力され
、このとき、初期化回路によって分周器の計数が初期化
され、分周器は計数を開始する。分周器は分周比発生器
が指定する数値に達する毎に分周タイミング信号を発生
し、且つ計数を繰り返す。制御電圧生成回路は分周タイ
ミング信号の位相と一致信号の位相との相差の符号と量
に基づいて前回の制御電圧を加減制御して当該制御電圧
を電圧制御発振器に送出し、電圧制御発振器は当該制御
電圧に基づいたビデオクロックを発生する。そして前記
分周比発生器はビデオクロックの発生番号に対して要求
されるビデオクロックの周波数を加減するための計数値
を該発生番号に応じて指定し、よってビデオクロックの
周波数は分周比発生器の指定に基づく周波数に制御され
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すビデオクロック発生回
路のブロック図で、その主要部は第２図の駆動回路３に
相当する部分に含まれる。第５図は第１図の回路の動作
を示すタイミングチャートである。

第１図において、１１．１２はワンショットで、ビーム
ディテクト信号ａを受けて各所定のパルス幅のパルス信
号すまたはＣを発生する。

１３は電圧制御発振器で、ワンショット１１の出力すに
よって発振を所定期間にわたって停止し、よってビーム
ディテクト信号ａに同期して発振を開始し、後記する制
御電圧ｍに応じて加減した周波数のビデオクロックｄを
出力する。１４は原発振器で、ビデオクロックｄに要求
される周波数に近い所定の周波数ｆｏの基準クロック（
これを符号ｆｏで示す）を連続して発生する。１５は位
相比較器で、ビデオクロックｄと基準クロックｆ。

との位相が一致した時点で一致信号ｅを出力する。

１６は分周器で、後記する初期化回路１７の初期化信号
ｇによって初期化され、以後、基準クロックｆｏを計数
して後記する分周比発生器１８によって順次更新して指
定される数値に達する毎に分周タイミング信号りを発生
し、その動作を繰り返す。１７は初期化回路で、ワンシ
ョット１２の出力Ｃが発生した後の最初の一致信号ｅに
よって初期化信号ｇを発生して分周器１６を初期化する
。

１８は分周比発生器で、分周器１６の分周比ｎを指定し
て、後記するように、電圧制御発振器１３からビデオク
ロックｄとしてその周波数ｆｏ＋ｆ　ｏ　／　ｎの信号
を出力させるためのものであり、第３図の走査速度偏差
の特性図を参照し、走査中心に対応するビデオクロック
ｄの発生番号に対してｎ−４０とし、このときのビデオ
クロックｄの周波数ｆｏ＋ｆｏ／４０を基準として、例
えばビーム走査開始後の初期のビデオクロックｄの発生
番号に対してはｎ−１８として、このときの周波数ｆｏ
＋ｆｏ／１８は前記基準の周波数より約３％だけ高くな
るように補正すべく指定し、以下同様に各ビデオクロッ
クの発生番号に応じた走査速度偏差の％に近づけて補正
すべく指定する。

１つは制御量生成回路、２０は遅れ制御回路、２１は進
み制御回路、２２はサンプルホールド回路で、これらは
制御電圧生成回路を構成する。遅れ制御回路２０は、電
圧制御発振器１３の周波数ｆｏ＋ｆｏ／ｎを小にするた
めの遅れ制御指定ｉとして、分周タイミング信号りの発
生時点から、一致信号ｅの発生時点に至る幅のパルス信
号を制御量生成回路１９とサンプルホールド回路２２に
与える。進み制御回路２１は、電圧制御発振器１３の周
波数ｆｏ＋ｆｏ／ｎを大にするための進み制御指定ｊと
して、一致信号ｅの発生時点から、分周タイミング信号
りの発生時点に至る幅のパルス信号を制御量生成回路１
９とサンプルホールド回路２２に与える。制御量生成回
路１９は遅れ制御指定１１または進み制御指定ｊと同一
幅の制御量信号ｋをサンプルホールド回路２２に与える
。

サンプルホールド回路２２は、電圧制御発振器１３が前
回のビデオクロックｄとして周波数ｆｏ＋ｆ　ｏ　／　
ｎのとデオクロックを発生したときの制御電圧ｍを保持
していて、遅れ制御指定ｉと制御量信号にとによってそ
の制御量に応じて制御電圧ｍを増大させ、進み制御指定
ｊと制御量信号にとによって制御電圧ｍを減小させて、
これら調節された制御電圧ｍを保持する。電圧制御発振
器１３は制御電圧ｍに応じて周波数ｆｏ＋ｆｏ／ｎのビ
デオクロックｄを発生するものであり、制御量信号ｋが
Ｏとなった安定状態において、基準クロックの周波数ｆ
ｏと、分周比発生器１８が指定した分周比ｎに対して周
波数ｆｏ＋ｆｏ／ｎのビデオクロックｄを発生するよう
にしている。

次に第１図の回路の動作を説明する。

当該印字行の走査が開始して時点ｔ１においてビームデ
ィテクト信号ａが発生すると、ワンショット１１．１２
から各所定幅のパルス信号す及びＣが発生する。電圧制
御発振器１３はパルス信号すの立下り点ｔ２において発
振開始し、前回に保持された制御電圧ｍに基づく周波数
のビデオクロックｄを出力する。一方、初期化回路１７
はパルス信号Ｃによって初期化信号ｇを“Ｈ”レベルに
する。原発振器１４は所定の周波数ｆｏの基準クロック
ｆｏを発生しており、初期化回路１７は、パルス信号Ｃ
の立下り点ｔ３まで電圧制御発振器１３の動作が安定す
るのを待って、以後に位相比較器１４が最初に発生する
一致信号ｅの立上り点ｔ４において初期化信号ｇを“Ｌ
”レベルにして、分周器１６を初期化する。分周比発生
器１８は、ビームディテクト信号ａに引続くビデオクロ
ックｄの発生番号を基にした、各発生番号に対する周波
数を指定するために、最初の指定の計数値、例えばｎ−
１８を分周器１６に与える。

分周器１６が次の一致信号ｅの発生時点ｔ６の以前に計
数値ｎに達して、例えば時点ｔ５において分周タイミン
グ信号りを出力すると、遅れ制御回路２０は時間ｔ５〜
ｔ６の遅れ制御指定信号ｉを出力し、同時に制御量生成
回路１９は時間ｔ５〜ｔ６の制御信号ｋを出力する。サ
ンプルホールド回路２２は該各信号１１ｋに基づいて制
御電圧ｍを増大させ、その結果時点ｔ６以後のビデオク
ロックｄの周波数は増大する。

次に、例えば、分周タイミング信号りの出力点ｔ８の以
前の時点ｔ７で一致信号ｅが発生すると、進み制御回路
２１は時間ｔ７〜ｔ８の進み指定信号ｊを出力し、同時
に制御量生成回路１９は時間ｔ７〜ｔ８の制御量信号ｋ
を出力する。サンプルホールド回路２２は該各信号ｊ、
ｋに基づいて制御電圧ｍを減小させ、その結果、時点ｔ
７以後のビデオクロックｄの周波数は減小する。このよ
うにして繰り返し制御されたビデオクロ・ンクｄの周波
数はｆ　ｏ　＋　ｆ　ｏ　／　１８に収斂する。

次に、更にビデオクロクｄの発生番号が進んで、分周比
発生器１８によって、ｎ−：ｔ９，２０，２１、・・・
と順次計数値が指定されるとビデオクロックｄの周波数
ｆｏ＋ｆｏ／ｎは順次減小し、第３図に示す走査中心に
おいてはビデオクロックｄは最も遅いｆｏ＋ｆｏ／４０
となり、そしてこれを通過すると逆に計数値ｎが順次大
に指定され、周波数ｆ　□　＋　ｆ　ｏ　／　ｎが順次
増大して、ポリゴンミラー６による走査の速度偏差が補
正される。その補正量は例えばｎ−３０としたとき、ｎ
±１では周波数ｆｏ＋ｆｏ／ｎの変化量は約±０．１％
となる。

尚、前記分周比発生器は予め指定する分周比ｎを固定的
に記憶しているものとしたが、例えば、装置に使用した
プラスチックレンズの屈折率が温度上昇によって変化し
て走査速度が変化したときなど、その温度に応じて分周
比ｎを補正するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ビデオクロックの
周波数を発生するための原発振器の周波数はビデオクロ
ックの周波数と同等にすることができるので、回路に使
用する信号の周波数を比較的に低く押えることができ、
よってコスト低減がはかられ、放射雑音も少なく、そし
て分周器の分周比を大にすることによってビデオクロッ
ク相互間の偏差の補正段階を細かく制御できるので、走
査速度とビデオクロックとの速度誤差を必要に応じて充
分に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すビデオクロック発生回路
のブロック図、第２図は従来のレーザプリンタの動作原
理図、第３図はｆ−θレンズを備えていない場合の走査
速度偏差の特性図、第４図はｆ−θレンズを備えている
場合の走査速度偏差の特性図、第５図は第１図の回路の
動作を示すタイミングチャートである。 １３・・・電圧制御発振器 １４・・・原発振器 １５・・・位相比較器 １６・・・分周器 １７・・・初期化回路 １８・・・分周比発生器 特　　許　　出　　願　　人 株式会社ジャパンイメージングシステム代理人　弁理士
　　　吉　１）精　孝 一般のし一プ゛プリンタの動作原理図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビデオデータ信号を各印字のために送出するタイミング
   信号としてビデオクロックを発生するビデオクロック発
   生回路において、 ビデオクロックの周波数に近い所定の周波数の基準クロ
   ックを発生する原発振器と、 前記基準クロックを計数して予め指定された数値に達す
   る毎に分周タイミング信号を発生する分周器と、 ビームディテクト信号に同期して発振を開始し制御電圧
   に応じて前記基準クロックの周波数を加減した周波数の
   ビデオクロックを出力する電圧制御発振器と、 ビデオクロックの発生番号に対して前記分周器が計数す
   る数値を予め指定する分周比発生器と、前記基準クロッ
   クとビデオクロックとの位相が一致したときに一致信号
   を出力する位相比較器と、前記位相比較器の最初の一致
   信号の発生時点において前記分周器の計数を初期化する
   初期化回路と、 前記分周タイミング信号と一致信号との位相差に基づい
   て前回の制御電圧を加減して当該ビデオクロック用の制
   御電圧として前記電圧制御発振器に送出する制御電圧生
   成回路とを備えた ことを特徴とするレーザプリンタのビデオクロック発生
   回路。