JPH01196365A - 光書込み素子の駆動装置 - 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 本発明は画像情報に応じて発光する発光素子を備えた光
書込みヘッドに関し、特に発光素子からの光を光学結像
手段により感光体上に結像させる方式の光書込みヘッド
の駆動装置に関する。

従来の技術及びその問題点 第６図は、発光素子を列状に配置した光書込みヘッド１
を有し、これによって感光体２上に静電潜像を書込む従
来の記録装置の側面図である。

感光体ドラム３の外周面には感光体２が層状に形成され
ている。この感光体ドラム３は矢印４方向に回転するよ
う、駆動装置（図示せず）に連結されている。この感光
体ドラム３の周辺には、感光体２の表面をクリーニング
するクリーナ６、感光体２を帯電させるチャージコロト
ロン７、感光体２に静電潜像を形成あるいは書込む光書
込みヘッド１とロッドレンズアレイ（集光レンズ）１０
、現像機８、およびトナーを記録用紙１１に転写する転
写コロトロン９が配置されている。

光書込みヘッドとして従来、ＬＥＤチップを１列または
２列に並べたＬＥＤアレーや液晶シャッタアレーのよう
に発光または光の透過率の変化するドツト状光制御素子
を主走査方向にアレイ状に配設したものが利用されてき
た。

また、平行な２列以上の発光素子列を等間隔に配置し、
この列方向と直交する方向がらみで隣接した前記発光素
子を互いにすま間なく配置し、前配弁光素子を各列ごと
にそれぞれ異なるタイミングで発光させる光書込み素子
も利用されてきている（特開昭６２−１１７７６７号）
。

従来の光走査系の光書込み方式（ポリゴンミラー等のス
キャナ）では感光体の均一な回転を要求するのに対して
、前述のアレー状の光書込み素子ではデータの出力がラ
ッチ回路によりラインごとにｎｕ制御されるため、感光
体の回転速度を回転検出器で検出して、基準パルス信号
を得、この基準パルス信号を画像情報の出力の基準クロ
ックにフィードバックすれば高品位の画像出力が可能な
記録装置を提供できる（特開昭６２−８６９６５号）。

このような記録装置では、従来の均一な感光体の駆動に
必要であったサーボモータに代えて、より安価な通常の
インダクションモーターが利用できる半面、１回転あた
りの発生パルス数がｉ　ｏｏｏ以上の高価なロータリー
エンコーダーを用いる必要があり、そのため利用範囲は
限られていた。

従って、本発明の目的は従来の光書込み素子の駆動方式
における不具合を除去し、低パルス数の安価なロータリ
−エンコーダー の発光素子列を有する光書込みヘッドを用いた記録装置
においても、感光体回転変動の影響をうけない極めて高
品位な画像出力を可能とする、低コストの光書込み素子
の駆動装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は、光書込み素子の発光を集光レンズにより感光
体に結像させる光書込みヘッドにおいて、感光体を移動
または保持づる歯車を備えた回転部材と、前記歯車とか
み合い増速回転される歯車を備えた回転検出器と、前記
回転検出器の信号を基準クロックとして画像信号を発光
出力する光書込み素子とを具備する光書込み素子の駆動
装置であり、感光体の速度変動によらず、高品位の画像
出力を可能にした光書込み素子の駆動装置である。

！塵画 本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明による光書込み素子の駆動装置例の構成
を示す概要図であり、第２図（ａ＞は実施例で使用する
光書込み素子主要部の平面図、第２図（ｂ）は同横断面
図である。

まず、光書込み素子の構成について説明する。

第２図（ａ）において、帯状のアノード電極２１は、こ
の光書込みヘッドの主走査（長手）方向（矢印Ｘの方向
）に平行に８本それぞれ等間隔で配置されている。

この各アノード電極２１のハツチングを何した部分には
、多数（Ｍ個）の発光素子２２１〜２２Ｍが設けられて
いる（各アノード電極２１上の１列（Ｍ個）の発光素子
２２１〜２２Ｍを、それぞれ発光素子列２２と呼び、図
の矢印Ｘの示す方向を発光素子列２２の「主走査方向」
と呼び、矢印Ｙの示す方向を発光素子列２２の「副走査
方向」と呼ぶ。） 上記各発光素子列２２を構成する発光素子２２１〜２２
Ｍは、その主走査方向に等ピッチで配置されている。

また、これらすべての各発光素子を主走査方向に直交す
る方向（副走査方向）Ｙから見ると、隣接した位置関係
にある各発光素子は、すべてその主走査方向に１列に等
ピッチで並ぶように配置されている。

第２図（ｂ）に光書込みヘッドの横断面図を示す如く密
封ケース２３の上面には透明隔壁２４が設けられ、その
表面には反射防止１１ｇ２５がコーティングされている
。また、密封ケース２３の内部には、２本のフィラメン
ト状のカソード２６と、アノード電極２１と、その上に
設けられた蛍光体からなる発光素子列２２と、中央にス
リットを有刃るグリッド２９が設けられている。

第２図（ｂ）中の上方に配置された感光体３の方向から
この光書込みヘッドを見ると、ロッドレンズアレイ１０
を介して、グリッド２９のスリット２８からちょうど、
発光素子２２１〜２２Ｍが透視できるようになっている
。グリッド２９は、各発光素子列２２に設けられた発光
素子の数と同数すなわちＭ本設けられている。

ここで、この光書込み素子では発光素子の副走査Ｙ方向
のサイズを１／１０ｍに選定し、また、各発光素子列２
２の中心線の相互間隔を１７／９６簡に選定し、また各
発光素子Ｘ方向の幅を１／１２ｍに選定した。個々の発
光素子列２２についてみれば、各発光素子の配列ピッチ
（例えば発光索子２２１の中心と２２２の中心の間隔）
は、８／１２ｍに選定されており、また各発光素子連の
、Ｘ方向に対する傾き角は、６４．８°とした。

第２図（ｂ）において、発光素子列２２の発する光は、
透明隔壁２４を通りロッドレンズアレイ１０によって感
光体３上に集束される。

第２図（ａ）では、グリッド２９を４本だけ示したが、
実際には、必要に応じ、例えば、８列４判の幅（２５７
ｍ＞のヘッドの場合には、これが合ｉｆ　３８４本設け
られる。これらの各グリッド２９１〜２９Ｍには駆動用
の駆動回路３０が接続されている。アノード電極−２１
には、駆動回路３２が接続されている。この駆動回路の
他、駆動回路３０に画信号を供給するデータ変換回路３
１と、駆動回路３２に制御信号を送るタイミング制御回
路３３　（３１と３２を合わせたものが、第１図の＠ｌ
１ＩＪ１回路１６に対応する。）が設けられている。こ
れらの回路により光書込みヘッドは次のように、いわゆ
るダイナミック駆動される。

駆動回路３０は、画信号の内容に応じてグリッド２９１
〜２９Ｍの電位をオンオフする回路である。また、駆動
回路３２は、アノード電極２１を順に交互に排他的にオ
ン電位にする回路である。

さてここで、データ変換回路３１から駆動回路３０に入
力する画信号が白画素用の信号である場合、駆動回路３
０は、対応するグリッド２９をオン電位にする。これに
よって、カソード２６（第２図（ｂ））から飛び出した
熱電子がアノード電極２１の方向に飛翔する。このとき
そのグリッド２９の直下でオン電位となっているアノー
ド電極２１上の発光素子が発光する。

従って、この発光素子の光の照側を受けて感光体３（第
２図（ｂ））の該当箇所がドツト状に除電される。この
除電された箇所には現像後トナーが付着しないから、白
画素となる。

反対にグリッド２９がオフ電位になると、その直下の発
光素子がすべて発光を停止し、感光体３（第２図（ｂ）
）の除電が行なわれない。そこで、その部分に現像によ
ってトナーが付着する。これが黒画素となる。

すなわち、この光書込みヘッドは、グリッド２９の電位
のオン・オフによって、ドツト状の静電ＷＩ像の除電を
行なうか除電を行なわないかの決定を行なう。一方、ア
ノード電極２１の電位を順に排他的にサイクリックにオ
ンにすることによって、各発光素子列ごとの印字タイミ
ングを決定するよう動作する。

駆動回路３０．３２はこのような制御のために設けられ
ている。

なあ、駆動回路３０は、画信号をシリアルパラレル変換
し、所定時間ラッチして、グリッド２９に供給される回
路で、シフトレジスタ等によって構成される。タイミン
グ制御回路３３は、この画信号の転送と選択動作を制御
するクロック信号を駆動回路３０．３２に向けて出力す
る回路である。

また、駆動回路３２も、タイミング制御回路３３により
１Ｊ制御されて、グリッド２９０オン・オフ動作とタイ
ミングをとりつつ８本のアノード電極２１を順次排他的
にサイクリックにオン電位にする回路からなる。データ
変換回路３１は、シリアルに入力する画信号をピックア
ップして所定の順に駆動回路３０に送り出す回路である
。

駆動回路３０には、グリッド２９と同数（Ｍ個）の両信
号が格納される。一方、感光体上に形成しようとする１
列分のドツト状の静電潜像は８ＸＭ個である。この１列
分の画信号を左から順にＤｌ、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５
・・・・・・と呼ぶものとする。

まず、最初のタイミングで駆動回路３０にＤｌ、Ｄ９　
、Ｄｌ７、Ｄ２５・・・・・・というように８番おきに
両信号がラッチされる。

そして第１列目の発光素子列２２が駆動回路３０により
駆動されて発光する。次のタイミングで駆動回路３０に
、画信号ＤＩ　、ＤＩＯ，ＤｌＢ・・・・・・というよ
うに別の８番おきの画信号がラッチされる。そして第２
番目の発光素子列２２が発光する、１列分の画信号の処
理はこの動作が合ｇｌ　８回繰り返されることにより進
められる。そしてこの場合、８回の発光動作処理に要す
る時間が１ラインの書込み完了に相当する時間と等しく
なるように設定されている。

第１図において、３は記録装置（図示せず）内に設けら
れた周長２００ｍのドラム状感光体３であり、図示され
ていない駆動系により矢印方向へ回転されるようになっ
ている。上記感光体３の端部には駆動系からの回転トル
クを伝達する歯車１３が設けられており、さらに歯車１
３と歯合覆る小型の歯車１４が外周部に設置されて、感
光体３の回転を回転検出器（ロータリーエンコーダ）１
５へ伝達している。歯車としては回転変動を確実に伝達
するためはすば歯車を用い歯数の比率は８：１に設定し
、ドラム１回転に対しロータリーエンコーダ１５が８回
転する−０ここではロータリーエンコーダとして６００
パルス／回転のものを用いドラムの回転方向を副走査方
向と呼ぶと本記録装置では前記した副走査方向（Ｙ方向
）の記録密度が１２ドツト／ｒｒｖｎの８本の真空蛍光
管による光書込み素子を用い、記録時の周速１００ｍ／
ｓｅｃに対し、１ラインごとに１．２Ｋ　Ｈｚの周波数
で記録を行なった。この周期はロータリーエンコーダの
半分の周波数に相当する。すなわち、ロータリーエンコ
ーダの２周期に１回ラインが出力されることになる。こ
れによって感光体の回転とともにロータリーエンコーダ
からパルスが発生してライン信号と他の信号との同期回
路１６に入る。

同期回路１６より出たライン信号その他の信号は光書込
み素子駆動回路１７（第２図（ａ＞での駆動回路３０と
３２を合わせたものに対応する。）に入り、光書込み素
子１を駆動する。

実記録時の波形例を第３図及び第４図に示す。

第３図はロータリーエンコーダ出力が等パルス間隔で出
力されている場合、すなわち、感光体３が一定速度で回
転している場合の例である。この場合１ラインごとの間
隔はほぼ均等で、光書込み素子上のラッチ回路も一定周
期でライン出力を行なっている。

ずなわら、感光体３の均一回転を検出したロータリエン
コーダの所定パルス出力（２パルス）に対応して所定時
間ライン信号（１ライン分）が出力される。ライン信号
出力中、その出力から所定時開後に画像データが取込ま
れ、画像データが取込まれた後、一定時間後のライン信
号の立上りの微小時間前にラッチを行なう動作を繰返す
。

第４図は感光体の回転速度が不均一な場合を示している
。

ライン信号は第３図と同じ幅でおるがロータリーエンコ
ーダの出力の周期に応じた周期で出力され、ラッチの動
作もそれに追随している。従って、感光体の回転が変動
してもライン信号間隔がそれに追随して移動するため印
字ずれのない極めて良好な印字品質の記録像を得ること
ができる。

上記の実施例では感光体としてドラム状の感光体を用い
ているが、第５図に示す様なベルト状感光体３′を用い
ても何ら問題はない。この場合ロータリーエンコーダ出
力はベルトの駆動ローラ及び・ｂう一方の保持ローラの
うちの任意のローラ端部の歯車から検出できるので装置
の設計自由度か大きくなる。

なお、実施例ではロータリーエンコーダとして６００パ
ルス／回転のものを用いたが、−層高分解能となるよう
にしたい場合にはざらにパルス数の大きいロータリーエ
ンコーダを用いることも勿論可能である。

さらに、本発明の駆動装置は前述した第２図（ａ）及び
（ｂ）に示すような副走査方向に複数本（第２図では８
本）の発光素子を有するものを使用する場合に特に有効
である。

これは複数本（８本）の素子列がある場合、副走査方向
と垂直の任意の１ラインにすべてデータかうよるのに、
複数倍（８倍）以上の時間が必要となり、それだけ感光
体の回転変動に対して敏感となるからである。

また本発明の光書込み素子の駆動装置によれば、前記の
真空蛍光管による光書込み素子だけでなく、ＬＥＤアレ
ー、液晶シーツタにもきわめて有効に機能し、高品位画
像を低コストで提供可能な光書込み素子を製作すること
ができる。

発明の効果 本発明は感光体の回転変動に追随して基準クロックとし
ての画像信号を発光出力する光書込み素子の駆動装置を
提供したものであり、本発明によれば低パルス数の安価
なロータリーエンコーダを用いて感光体の回転変動の影
響を受けずに高品位な画像出力のできる光書込み装置を
製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光書込み素子駆動装置例の構成を
示す概要図、 第２図（ａ）は実施例で使用する光書込み素子の主要部
の平面図、 第２図（ｂ）は同横断面図、 第３図は感光体が均一回転している記録時の出力波形図
、 第４図は感光体が不均一回転している記録時の出力波形
図、 第５図はベルト状感光体の斜視図、 第６図は記録装置例の側面図である。 図中符号： １・・・光書込みヘッド：　２・・・感光体層：　３・
・・感光体ドラム；　３′・・・感光体ベルト：　４・
・・回転方向；　６・・・クリーナ；　７・・・チャー
ジコロトロン：　８・・・現像機；　９・・・転写コロ
トロン：１０・・・集光レンズ：　　１３，１４・・・
歯車；１５・・・ロータリエンコーダ：　１６・・・同
期回路：１７・・・駆動回路；　２１・・・アノード電
極：２２・・・発光素子列：　２３・・・密封ケース；
　２４・・・透明隔壁：　２５・・・反則防止膜：２６
・・・カソード電極；　２８・・・スリット：　２９・
・・グリッド；３０・・・駆動回路；　３１・・・デー
タ変換回路：３２・・・駆動回路；　３３・・・タイミ
ング制御回路。 特許出願人　富士ゼロックス株式会社 代理人　弁理士　　大　家　邦　久 第１図 第２図（ｂ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光書込み素子の発光を集光レンズにより感光体に結像さ
   せる光書込みヘッドにおいて、感光体を移動または保持
   する歯車を備えた回転部材と、前記歯車とかみ合い増速
   回転される歯車を備えた回転検出器と、前記回転検出器
   の信号を基準クロックとして画像信号を発光出力する光
   書込み素子とを具備することを特徴とする光書込み素子
   の駆動装置。