JPS6229361A - レ−ザ−プリンタ用周波数微調回路 - Google Patents
レ−ザ−プリンタ用周波数微調回路Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明は、レーザー光を感光体上に走査させるに際し、
走査時間に走査距離を比例させるためのｆ−θレンズに
代わり、輝点スピードの変化に対応して印字データの速
度を可変するためのクロック周波数を得るのに使用する
レーザープリンタ用周波数微調回路に関するものである
。
走査時間に走査距離を比例させるためのｆ−θレンズに
代わり、輝点スピードの変化に対応して印字データの速
度を可変するためのクロック周波数を得るのに使用する
レーザープリンタ用周波数微調回路に関するものである
。
〈従来の技術〉
この種のレーザープリンタは、第７図に示すように、印
字データによりレーザーダイオード１がドライブされて
断続的に発光され、このレーザーダイオード１の発光に
よるレーザー光が集光レンズ２を通してドラム状の感光
体３上に集魚を結ばれるものであり、集光レンズ２と感
光体３との間には、回転多面鏡４とｆ−θレンズとが設
けられている。回転多面鏡４は、感光体３上を高速でス
キャンニングするためのもので、この回転多面鏡４のモ
ータ（図示せず）による回転に応じてレーザーダイオー
ド１をオン・オフすることにより、感光体３の表面に部
分的に露光することができる。
字データによりレーザーダイオード１がドライブされて
断続的に発光され、このレーザーダイオード１の発光に
よるレーザー光が集光レンズ２を通してドラム状の感光
体３上に集魚を結ばれるものであり、集光レンズ２と感
光体３との間には、回転多面鏡４とｆ−θレンズとが設
けられている。回転多面鏡４は、感光体３上を高速でス
キャンニングするためのもので、この回転多面鏡４のモ
ータ（図示せず）による回転に応じてレーザーダイオー
ド１をオン・オフすることにより、感光体３の表面に部
分的に露光することができる。
次に、ｆ−θレンズ５の必要性に付いて説明する。前記
回転多面鏡５の回転数はモータにより一定に保たれてい
るため、感光体３上での輝点スピードが感光体３の中心
から両側周辺に行くに従って速くなり、印字データを一
定のスピードで加えると、周辺に行くに従ってドツトピ
ッチが大となる。この計算を簡略化するために、第８図
に回転多面鏡４を回転平面鏡６に置換した場合を例示し
てあり、この置換による誤差は極小である。今、レーザ
ーダイオード１の光軸と平面鏡６との角度をθ＋４５°
とすると、感光体３の中心Ｓからスポット位置Ｐまでの
距離Ｘは、ｘ＝ｌｔａｎ２θとなる。但し、θ＝ｗｔで
、Ｗは平面鏡６の回転角速度である。従って、感光体３
上の輝点スピードＶは、 で表わされる。輝点スピード率は、 となり、このスポット位置と輝点スピード率との関係は
、第９図に示すようになる。
回転多面鏡５の回転数はモータにより一定に保たれてい
るため、感光体３上での輝点スピードが感光体３の中心
から両側周辺に行くに従って速くなり、印字データを一
定のスピードで加えると、周辺に行くに従ってドツトピ
ッチが大となる。この計算を簡略化するために、第８図
に回転多面鏡４を回転平面鏡６に置換した場合を例示し
てあり、この置換による誤差は極小である。今、レーザ
ーダイオード１の光軸と平面鏡６との角度をθ＋４５°
とすると、感光体３の中心Ｓからスポット位置Ｐまでの
距離Ｘは、ｘ＝ｌｔａｎ２θとなる。但し、θ＝ｗｔで
、Ｗは平面鏡６の回転角速度である。従って、感光体３
上の輝点スピードＶは、 で表わされる。輝点スピード率は、 となり、このスポット位置と輝点スピード率との関係は
、第９図に示すようになる。
このｆ （焦点距離）−θ（入射角）の歪を補正するた
めに、回転多面鏡４と感光体３との間に「−θレンズ５
が配置されており、このレンズ５は、周辺に行くに従っ
て内側に偏光する性質をもち、感光体３上に焦点を結ば
せ、且つ走査時間に走査距離を比例させるものである。
めに、回転多面鏡４と感光体３との間に「−θレンズ５
が配置されており、このレンズ５は、周辺に行くに従っ
て内側に偏光する性質をもち、感光体３上に焦点を結ば
せ、且つ走査時間に走査距離を比例させるものである。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、前記ｆ−θレンズ５は極めて特殊なレン
ズであって非常に高価なものであり、これがレーザープ
リンタのコスト高の要因となっている。
ズであって非常に高価なものであり、これがレーザープ
リンタのコスト高の要因となっている。
そこで、ｆ−θレンズ５に代わる安価なｆ−θ補正手段
の出現が切望されている。その一つとして、印字データ
の速度を決定するクロック周波数を、第９図に示した輝
点スピードに対応させて変化させ、ｆ−θ歪を無くすこ
とが考えられる。具体的には、第１０図に示すように、
発振器７の発振周波数を可変分周回路８で分周して１％
刻みの周波数を可変する。可変分周回路８は、７段のフ
リップフロップで構成され、１／１２８〜１／１２１の
８通りの分周比が周波数変更データにより選択され、印
字用クロック周波数を得るものである。
の出現が切望されている。その一つとして、印字データ
の速度を決定するクロック周波数を、第９図に示した輝
点スピードに対応させて変化させ、ｆ−θ歪を無くすこ
とが考えられる。具体的には、第１０図に示すように、
発振器７の発振周波数を可変分周回路８で分周して１％
刻みの周波数を可変する。可変分周回路８は、７段のフ
リップフロップで構成され、１／１２８〜１／１２１の
８通りの分周比が周波数変更データにより選択され、印
字用クロック周波数を得るものである。
しかしながら、通常のレーザープリンタにおいては、印
字クロックとして約１０ＭＨｚ程度が必要である。従っ
て、発振器７の発振周波数は１．２８ＧＨｚとなり、こ
のような高速度の論理素子は存在せず、到底実用化に至
らない。
字クロックとして約１０ＭＨｚ程度が必要である。従っ
て、発振器７の発振周波数は１．２８ＧＨｚとなり、こ
のような高速度の論理素子は存在せず、到底実用化に至
らない。
本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたもので、通
常の論理素子を用いて等測的に第１０図のものと同等の
効果を得ることのできるレーザープリンタ用周波数微調
回路を提供することを目的とするものである。
常の論理素子を用いて等測的に第１０図のものと同等の
効果を得ることのできるレーザープリンタ用周波数微調
回路を提供することを目的とするものである。
〈問題点を解決する為の手段〉
本発明は、前記目的を達成するために、発振器の発振周
波数を所要の分周比で分周する可変分周回路と、前記発
振器の出力を被変調信号とし且つ前記可変分周回路の出
力を変調信号として変調する変調回路と、この変調回路
の出力のうち所定の周波数成分のみを抽出するバンドパ
スフィルタとを備え、このバンドパスフィルタから輝点
スピードの変化に対応した印字データの速度決定用クロ
ック周波数を得る構成としたことを要旨とするものであ
る。
波数を所要の分周比で分周する可変分周回路と、前記発
振器の出力を被変調信号とし且つ前記可変分周回路の出
力を変調信号として変調する変調回路と、この変調回路
の出力のうち所定の周波数成分のみを抽出するバンドパ
スフィルタとを備え、このバンドパスフィルタから輝点
スピードの変化に対応した印字データの速度決定用クロ
ック周波数を得る構成としたことを要旨とするものであ
る。
〈作用〉
前記構成としたことにより、比較的少ない段数の可変分
周回路により高率で変化する変調信号を得た上で、この
変調信号により発振器の一定の発振周波数の信号を変調
する。この変調された信号は各種の周波数成分をもって
いるので、所定の周波数成分のみをバンドパスフィルタ
で抽出する。
周回路により高率で変化する変調信号を得た上で、この
変調信号により発振器の一定の発振周波数の信号を変調
する。この変調された信号は各種の周波数成分をもって
いるので、所定の周波数成分のみをバンドパスフィルタ
で抽出する。
変調信号が高率で変化していても、バンドパスフィルタ
の出力周波数に対しては低率となり、所望の変化率を得
ることができる。
の出力周波数に対しては低率となり、所望の変化率を得
ることができる。
〈実施例〉
以下、本発明の一実施例に付いて詳説する。
第１図において、発振器９の一定の発振周波数ｆがフリ
ップフロップから成る１／２分周回路において５０％デ
ユーティの方形波に変換され被変調信号ｆｃとして変調
回路１１に入力される。一方、発振器９の発振周波数ｆ
が可変分周回路１２において後述の周波数変更信号によ
り決定される所要の分周比で分周された後、フリップフ
ロップから成る１／２分周回路１３で５０％デユーティ
の方形波に変換されて変調信号ｆΔとして変調回路１１
に入力され、変調回路１１において、１／２分周回路１
０からの被変調信号ｆｃを１／２分周回路１３からの変
調信号ｆΔにより変調する。
ップフロップから成る１／２分周回路において５０％デ
ユーティの方形波に変換され被変調信号ｆｃとして変調
回路１１に入力される。一方、発振器９の発振周波数ｆ
が可変分周回路１２において後述の周波数変更信号によ
り決定される所要の分周比で分周された後、フリップフ
ロップから成る１／２分周回路１３で５０％デユーティ
の方形波に変換されて変調信号ｆΔとして変調回路１１
に入力され、変調回路１１において、１／２分周回路１
０からの被変調信号ｆｃを１／２分周回路１３からの変
調信号ｆΔにより変調する。
印字データの速度決定用クロック周波数は、第９図で示
した輝点スピード率に正確に一致するよう対応させる必
要はなく、階段的に近似させても不都合は生じない。そ
こで、第１の分周器１４において、印字領域の走査時間
を第６図に示すように１６等分するような分周比に設定
されている。
した輝点スピード率に正確に一致するよう対応させる必
要はなく、階段的に近似させても不都合は生じない。そ
こで、第１の分周器１４において、印字領域の走査時間
を第６図に示すように１６等分するような分周比に設定
されている。
第２の分周器１５において、第１の分周器１４の出力に
より前述の１６の時間ブロックのカウントを行ない、第
６図に示すように１６進信号として出力する。極性反転
回路１６は排他的論理和ゲート１６′により構成され、
インバータ１７を介して入力される第２の分周器１５の
ＱＯボートの出力がローレベルの時に、３つのチャンネ
ルにそれぞれインバータが介挿接続されたのと同等の動
作を行なうとともに、前記ＱＤポートの出力がハイレベ
ルの時はバッファが介挿接続されたのと同等の動作を行
ない、結果として第６図に示すように感光体３の中心に
対し極性を反転する。
より前述の１６の時間ブロックのカウントを行ない、第
６図に示すように１６進信号として出力する。極性反転
回路１６は排他的論理和ゲート１６′により構成され、
インバータ１７を介して入力される第２の分周器１５の
ＱＯボートの出力がローレベルの時に、３つのチャンネ
ルにそれぞれインバータが介挿接続されたのと同等の動
作を行なうとともに、前記ＱＤポートの出力がハイレベ
ルの時はバッファが介挿接続されたのと同等の動作を行
ない、結果として第６図に示すように感光体３の中心に
対し極性を反転する。
変調回路１１としては振幅変調回路が用いられ、変調信
号ｆΔおよび被変調信号ｆｃが共にサイン波の場合、こ
の変調回路１１の出力Ｓは、Ｓ−（１＋ ａ ｓｉ
ｎ （２ｔｔｆ Δｔ ） ） ｓｉｎ
（２πｆｃｔ ）＝ ｓｉｎ （２ｙｒｆｃｔ
） ＋ （ｃｏｓ２ ｎ （ｆｃ−ｆ
Δ）ｔ二ｃｏｓ２ ｒｔ （ｆｃ＋ ｆｏ ） ｔ ）
となり、第３図に示すような周波数成分をもつ。
号ｆΔおよび被変調信号ｆｃが共にサイン波の場合、こ
の変調回路１１の出力Ｓは、Ｓ−（１＋ ａ ｓｉ
ｎ （２ｔｔｆ Δｔ ） ） ｓｉｎ
（２πｆｃｔ ）＝ ｓｉｎ （２ｙｒｆｃｔ
） ＋ （ｃｏｓ２ ｎ （ｆｃ−ｆ
Δ）ｔ二ｃｏｓ２ ｒｔ （ｆｃ＋ ｆｏ ） ｔ ）
となり、第３図に示すような周波数成分をもつ。
この周波数成分のうちｆ ｃ＋ｆΔ成分のみをバンドパ
スフィルター８で抽出するのであるが、更に良好な結果
を得るためには、変調回路１１として平衡変調回路を用
いるのが望ましい。この場合の出力信号Ｓは、 ３＝ａ ｓｉｎ （２πｆΔｔ ） ・ｓｉｎ （２
ｙｃｆｃｔ ）＝ （ｃｏｓ２ π（ｆｃ −ｆ
Δ）ｔ−ｃｏｓ２ ｒｃ （ｆｃ＋ ｆΔ）１）となり
、その周波数分布は第４図のようになる。
スフィルター８で抽出するのであるが、更に良好な結果
を得るためには、変調回路１１として平衡変調回路を用
いるのが望ましい。この場合の出力信号Ｓは、 ３＝ａ ｓｉｎ （２πｆΔｔ ） ・ｓｉｎ （２
ｙｃｆｃｔ ）＝ （ｃｏｓ２ π（ｆｃ −ｆ
Δ）ｔ−ｃｏｓ２ ｒｃ （ｆｃ＋ ｆΔ）１）となり
、その周波数分布は第４図のようになる。
この場合はｆｃ成分がないので、バンドパスフィルタ１
１の設計が容易となる。
１の設計が容易となる。
この平衡変調回路としては各種のものが実用化されてい
るが、本発明の目的のためには、より鐘済的な手段とし
て排他的論理和ゲートを用いて構成するのが好ましい。
るが、本発明の目的のためには、より鐘済的な手段とし
て排他的論理和ゲートを用いて構成するのが好ましい。
これはディジタル動作を行なうから、変調信号ｆΔおよ
び被変調信号ｆｃはともに方形波でなければならず、方
形波は周知の通りｌ、３，５，７．・−倍の周波数成分
よりなるため、この場合の変調回路１１の出力Ｓは、Ｓ
＝ （ａｏｓｉｎ ｗΔｔ ＋ａ１ ｓｉｎ ３ ＷΔ
ｔ”ａ２ｓｉｎ５ｗΔｔ−・）・ （ｊ！ｏｓｉｎｗｃｔ＋ｂｌｓｉｎ３ｗｃｔ＋ｂ ２
ｓｉｎ ５ ｗ ｃ ｔ−−−）となる。尚、ＷΔ＝２
πｆΔ、ＷＣ＝２πｆｃである。前式の各サイン項の掛
算に対し前述の変換を行なうと、これの被変調信号ｆｃ
付近の周波数成分の分布は、第５図に示すような周波数
分布となり、実用上何ら問題とならない。但し、所望の
信号はｆ ｃ＋ｆΔ付近で前記可変分周回路の動作の結
果として若干の周波数変化があるが、破線で示したバン
ドパスフィルタ１８の特性により十分に抽出することが
できる。そして、バンドパスフィルタ１８のサイン波の
出力信号は波形整形器１９によりパルス波信号に変換さ
れ、第１０図に示すような印字用クロック周波数信号ｆ
Ｑが出力される。同図において、ｒｑ比局周波数、感光
体３の中心の周波数を１とした場合の各スポット位置の
周波数の比率を示し同図の下部に示すように階段状とな
って第９図の輝度スピード率に近似している。
び被変調信号ｆｃはともに方形波でなければならず、方
形波は周知の通りｌ、３，５，７．・−倍の周波数成分
よりなるため、この場合の変調回路１１の出力Ｓは、Ｓ
＝ （ａｏｓｉｎ ｗΔｔ ＋ａ１ ｓｉｎ ３ ＷΔ
ｔ”ａ２ｓｉｎ５ｗΔｔ−・）・ （ｊ！ｏｓｉｎｗｃｔ＋ｂｌｓｉｎ３ｗｃｔ＋ｂ ２
ｓｉｎ ５ ｗ ｃ ｔ−−−）となる。尚、ＷΔ＝２
πｆΔ、ＷＣ＝２πｆｃである。前式の各サイン項の掛
算に対し前述の変換を行なうと、これの被変調信号ｆｃ
付近の周波数成分の分布は、第５図に示すような周波数
分布となり、実用上何ら問題とならない。但し、所望の
信号はｆ ｃ＋ｆΔ付近で前記可変分周回路の動作の結
果として若干の周波数変化があるが、破線で示したバン
ドパスフィルタ１８の特性により十分に抽出することが
できる。そして、バンドパスフィルタ１８のサイン波の
出力信号は波形整形器１９によりパルス波信号に変換さ
れ、第１０図に示すような印字用クロック周波数信号ｆ
Ｑが出力される。同図において、ｒｑ比局周波数、感光
体３の中心の周波数を１とした場合の各スポット位置の
周波数の比率を示し同図の下部に示すように階段状とな
って第９図の輝度スピード率に近似している。
この印字用クロック周波数信号により印字データの速度
が制御されるから、第２図に示すように、ｆ−θレンズ
５を除去しても印字データの速度が輝点スピードに対応
して変化することにより、ドツトピッチが均等となる。
が制御されるから、第２図に示すように、ｆ−θレンズ
５を除去しても印字データの速度が輝点スピードに対応
して変化することにより、ドツトピッチが均等となる。
尚、第２図において第７図と同一のものには同一の符号
が付しである。
が付しである。
〈発明の効果〉
以上のように本発明のレーザープリンタ用周波数微調回
路によると、一般的な論理素子を用いて輝点スピードに
対応して周波数が変化する印字用クロック周波数信号を
得られる構成としたので、極めて高価なｆ−θレンズを
用いることな（ｆ−θ歪を補正することができ、安価な
レーザープリンタを得ることができる。
路によると、一般的な論理素子を用いて輝点スピードに
対応して周波数が変化する印字用クロック周波数信号を
得られる構成としたので、極めて高価なｆ−θレンズを
用いることな（ｆ−θ歪を補正することができ、安価な
レーザープリンタを得ることができる。
第１図は本発明のレーザープリンタ用周波数微調回路の
一実施例のブロック構成図、第２図は本発明を通用する
レーザープリンタの光学系構成図、第３図は第１図の変
調回路を一般的ＡＭ変調回路とした場合の周波数分布図
、第４図は第１図の変調回路を平衡変調回路とした場合
の周波数分布図、第５図は同変調回路を排他的論理和ゲ
ートを用いた平衡変調回路とした場合の周波数分布図、
第６図は第１図の各部の動作の説明図、第７図は従来の
レーザープリンタの光学系構成図、第８図はｆ−θ補正
の必要性を説明するための光学系構成図、第９図は感光
体の各部と輝点スピード率との関係を示す説明図、第１
０図は従来の周波数微調回路のブロック構成図である。 ９・−発振器 １１−変調回路 １２−・−・可変分周回路 １８・−バンドパスフィルタ ｆ −発振周波数 ｆｃ−被変調信号 ｆΔ−変副信号 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 西１）新 第３回 第４ｍ節５図 第７０ ３ 第１０回 国［綻も（垢虹テ”−夕 手続ネ甫正書（自発） 昭和６０年１０月１６日 ２、発明の名称 レーザープリンタ用周波数微調回路 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市阿倍野区長池町２２番２２号氏名 （
５０４’）シャープ株式会社代表者 佐伯 旭 ４、代理人 住所 大阪市北区兎我野町１５番１３号ミユキビル
電話（０６） ３１５−７４８１〜２７、補正の内容 （１１明細書箱４頁１５行目、「内側に偏光する性質」
を「内側に偏向する性質」と補正する。 （２）明細書第７頁３行目、「対しては低率となり」を
「対しては低率の変化となり」と補正する。 （３）図面、第５図を別紙の通り補正する。
一実施例のブロック構成図、第２図は本発明を通用する
レーザープリンタの光学系構成図、第３図は第１図の変
調回路を一般的ＡＭ変調回路とした場合の周波数分布図
、第４図は第１図の変調回路を平衡変調回路とした場合
の周波数分布図、第５図は同変調回路を排他的論理和ゲ
ートを用いた平衡変調回路とした場合の周波数分布図、
第６図は第１図の各部の動作の説明図、第７図は従来の
レーザープリンタの光学系構成図、第８図はｆ−θ補正
の必要性を説明するための光学系構成図、第９図は感光
体の各部と輝点スピード率との関係を示す説明図、第１
０図は従来の周波数微調回路のブロック構成図である。 ９・−発振器 １１−変調回路 １２−・−・可変分周回路 １８・−バンドパスフィルタ ｆ −発振周波数 ｆｃ−被変調信号 ｆΔ−変副信号 特許出願人 シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 西１）新 第３回 第４ｍ節５図 第７０ ３ 第１０回 国［綻も（垢虹テ”−夕 手続ネ甫正書（自発） 昭和６０年１０月１６日 ２、発明の名称 レーザープリンタ用周波数微調回路 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市阿倍野区長池町２２番２２号氏名 （
５０４’）シャープ株式会社代表者 佐伯 旭 ４、代理人 住所 大阪市北区兎我野町１５番１３号ミユキビル
電話（０６） ３１５−７４８１〜２７、補正の内容 （１１明細書箱４頁１５行目、「内側に偏光する性質」
を「内側に偏向する性質」と補正する。 （２）明細書第７頁３行目、「対しては低率となり」を
「対しては低率の変化となり」と補正する。 （３）図面、第５図を別紙の通り補正する。
Claims (4)
- （１）発振器の発振周波数を所要の分周比で分周する可
変分周回路と、前記発振器の出力を被変調信号とし且つ
前記可変分周回路の出力を変調信号として変調する変調
回路と、この変調回路の出力のうち所定の周波数成分の
みを抽出するバンドパスフィルタとを備え、このバンド
パスフィルタから輝点スピードの変化に対応した印字デ
ータの速度決定用クロック周波数を得るようにしたこと
を特徴とするレーザープリンタ用周波数微調回路。 - （２）前記可変分周回路に入力する周波数変更信号を、
極性反転回路により感光体中心に対し極性を反転させた
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載のレー
ザープリンタ用周波数微調回路。 - （３）前記変調回路を、排他的論理和ゲートを用いて構
成した平衡変調回路としたことを特徴とする前記特許請
求の範囲第１項又は第２項の何れかに記載のレーザープ
リンタ用周波数微調回路。 - （４）前記変調回路を変調信号のハイ期間、ロー期間で
被変調信号の極性を変更することにより変調回路を構成
したことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項又は第
２項の何れかに記載のレーザープリンタ用周波数微調回
路。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP60169149A JPS6229361A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | レ−ザ−プリンタ用周波数微調回路 |
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| JP60169149A JPS6229361A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | レ−ザ−プリンタ用周波数微調回路 |
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-
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1986
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- 1986-07-26 EP EP86110354A patent/EP0210618B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-28 US US06/889,873 patent/US4725967A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-30 CA CA000514981A patent/CA1260073A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
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