JP2000168143A - 湿式電子写真装置の記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屈折率分布型レンズアレイへのトナー粉の付
着を防止することにより高品質な静電潜像を形成するこ
とが可能な湿式電子写真装置の記録ヘッドを提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 湿式電子写真装置の記録ヘッド２は、静
電ドラム１の軸芯と平行な方向に列設された多数のＬＥ
ＤよりなるＬＥＤアレイ２２と、ＬＥＤアレイ２２より
出射された光ビームを静電ドラム１の外周部に形成され
た光導電層の表面に集光するための屈折率分布型レンズ
アレイ２４と、屈折率分布型レンズアレイ２４と静電ド
ラム１との間の位置に着脱自在に配設され、屈折率分布
型レンズアレイ２４へのトナー粉の付着を防止するガラ
ス板２７を備えた汚れ防止板２６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、湿式電子写真装
置の記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】湿式電子複写機や湿式電子印刷装置等の
湿式電子写真装置は、静電ドラムの外周部に形成された
光導電層に光ビームを照射して静電潜像を形成した後、
この光導電層をトナー粉と非導電性の溶剤とからなる液
体トナーと接触させることにより、トナー粉の電気泳動
を利用し、静電潜像をトナー像として現像するものであ
る。光導電層に付着した現像後のトナーは、後の転写行
程において印刷用紙等に転写される。

【０００３】このような湿式電子写真装置において光導
電層に光ビームを照射する目的で使用される記録ヘッド
としては、静電ドラムの軸芯と平行な方向に配設された
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ／
発光ダイオード）アレイと、静電ドラムの軸芯と平行な
方向に配設された屈折率分布型レンズアレイとを備える
ものが知られている（例えば、電子写真学会誌第３７巻
第１号：平成１０年３月１０日発行）。

【０００４】このような構成を有する記録ヘッドを使用
した場合においては、構造が簡単で小型化が可能となる
という特徴を有する。

【０００５】なお、屈折率分布型レンズアレイは、多数
の屈折率分布型レンズをアレイ状に配置したものであ
る。このような屈折率分布型レンズアレイとしては、例
えば、セルフォックレンズアレイ（日本板硝子株式会社
の商標）が知られている。

【０００６】ここで、屈折率分布型レンズは、ＧＲＩＮ
レンズ（ＧＲａｄｅｄ Ｉｎｄｅｘｌｅｎｓ）とも呼称
され、その内部の屈折率の傾斜によって光線を曲げ集光
するものである。この屈折率分布型レンズを使用した場
合には、通常のレンズ（屈折率が均一で表面が曲面のレ
ンズ）を使用した場合に比べ、構造が簡単で、小型化が
可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】屈折率分布型レンズを
使用した屈折率分布型レンズアレイは、その焦点距離が
短いことから、この屈折率分布型レンズアレイは静電ド
ラムと近接した位置に配置されることになる。このた
め、屈折率分布型レンズアレイにトナー粉が付着する現
象が発生する。特に、湿式電子写真装置に使用されるト
ナー粉はミクロン単位の粒子から構成されることから、
粉塵状となって屈折率分布型レンズアレイに付着しやす
い。

【０００８】屈折率分布型レンズアレイにこのようなト
ナー粉が付着した場合においては、静電潜像の品質が劣
化することから、オペレータが度々記録ヘッドを湿式電
子写真装置本体より取り外した上で、その清掃を実行す
るという繁雑な作業が必要となる。

【０００９】このため、例えば特開平２−２１４６７４
号公報においては、屈折率分布型レンズアレイを自動的
に清掃するための清掃機構が提案されている。しかしな
がら、屈折率分布型レンズアレイを自動的に清掃するた
めには複雑な機構を採用する必要があり、また、屈折率
分布型レンズアレイにおける光ビームの出射面に傷が付
きやすく、この傷により静電潜像の品質が劣化すること
になる。

【００１０】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、屈折率分布型レンズアレイへのトナー
粉の付着を防止することにより高品質な静電潜像を形成
することが可能な湿式電子写真装置の記録ヘッドを提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、静電ドラムの外周部に形成された光導電層に光ビー
ムを照射して静電潜像を形成した後、この光導電層をト
ナー粉を含む液体トナーと接触させることにより現像す
る湿式電子写真装置に使用される湿式電子写真装置の記
録ヘッドであって、前記静電ドラムの軸芯と平行な方向
に列設された多数のＬＥＤよりなるＬＥＤアレイと、多
数の屈折率分布型レンズより構成され、前記各ＬＥＤよ
り出射された光ビームを前記光導電層の表面に集光する
ための、前記静電ドラムの軸芯と平行な方向に配設され
た屈折率分布型レンズアレイと、前記屈折率分布型レン
ズアレイと前記静電ドラムとの間の位置に着脱自在に配
設され、前記屈折率分布型レンズアレイへのトナー粉の
付着を防止する透光性の汚れ防止部材とを備えたことを
特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記汚れ防止部材は薄板状のガラス板
より構成されている。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記汚れ防止部材はシリンドリカルレ
ンズより構成されている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、この発明を適用する湿
式電子写真装置の概要図である。

【００１５】この湿式電子写真装置は、その外周部に光
導電層を形成した静電ドラム１と、この静電ドラム１に
光ビームを照射して静電潜像を形成するためのこの発明
に係る記録ヘッド２と、印刷用紙を巻回して回転する圧
胴３とを備える。

【００１６】また、静電ドラム１の外周部には、静電ド
ラム１の外周部を帯電させるための帯電部４と、静電ド
ラム１の外周部に液体トナーを供給するための液体トナ
ー供給部５と、静電ドラム１の外周部に残存するトナー
を除去するための清掃部６と、静電ドラム１の外周部を
除電するための除電部７とが配設されている。

【００１７】この湿式電子写真装置においては、図１に
おいて反時計方向に回転する静電ドラム１の外周部が、
先ず、帯電部４の作用で帯電する。次に、記録ヘッド２
により、この静電ドラム１の外周部に光ビームが走査さ
れ、静電ドラム１の外周部における光導電層に静電潜像
が形成される。そして、液体トナー供給部５において、
この静電潜像が形成された静電ドラム１の光導電層とト
ナー粉と非導電性の溶剤とからなる液体トナーとが接触
することにより、トナー粉の電気泳動で静電潜像がトナ
ー像として現像される。このトナー像は、圧胴３の外周
部に巻回された印刷用紙に転写される。

【００１８】次に、この発明に係る記録ヘッド２の構成
について説明する。図２は、この発明の第１実施形態に
係る記録ヘッド２の側面概要図である。

【００１９】この記録ヘッド２は、支持板２１に固定さ
れたＬＥＤアレイ２２と、支持板２１と連結されたケー
シング２３に固定された屈折率分布型レンズアレイ２４
と、スペーサ２５の作用によりケーシング２３に対して
着脱自在に装着された汚れ防止板２６とを備える。

【００２０】ＬＥＤアレイ２２は、静電ドラム１の軸芯
と平行な方向（図２における紙面に垂直な方向）に列設
された多数のＬＥＤから構成されるものであり、図示し
ない画像信号発生手段から送信される画像信号に基づい
て、変調された光ビームを出射するものである。

【００２１】屈折率分布型レンズアレイ２４は、ＬＥＤ
アレイ２２における各ＬＥＤより出射された光ビームを
前記光導電層の表面に集光するためのものであり、多数
の屈折率分布型レンズを列設することにより、その外形
が静電ドラム１の軸芯と平行な方向（図２における紙面
に垂直な方向）に延びる矩形状の形状を有する。

【００２２】ここで、屈折率分布型レンズは、ＧＲＩＮ
レンズ（ＧＲａｄｅｄ Ｉｎｄｅｘｌｅｎｓ）とも呼称
され、その内部の屈折率の傾斜によって光線を曲げ集光
するものである。そして、このような屈折率分布型レン
ズから構成される屈折率分布型レンズアレイとしては、
例えば、セルフォックレンズアレイ（日本板硝子株式会
社の商標）を使用することができる。

【００２３】汚れ防止板２６は、屈折率分布型レンズア
レイ２４へのトナー粉の付着を防止するためのものであ
り、図３に示すように、その中央部に汚れ防止部材とし
ての薄板状のガラス板２７を備える。このガラス板２７
は、静電ドラム１の軸芯と平行な方向（図２における紙
面に垂直な方向）に延びる長尺矩形状の形状を有する。

【００２４】一般に、前述したような湿式電子写真装置
に使用されるトナー粉はミクロン単位の粒子から構成さ
れることから、粉塵状となって飛散しやすい。一方、屈
折率分布型レンズアレイ２４は、その焦点距離が短いこ
とから、この屈折率分布型レンズアレイ２４は静電ドラ
ム１と近接した位置に配置されることになる。このた
め、従来の記録ヘッドにおいては、屈折率分布型レンズ
アレイ２４の静電ドラム１側の端面には、粉塵状となっ
て飛散するトナー粉が付着する現象が発生する。このた
め、オペレータが度々記録ヘッド２を湿式電子写真装置
本体より取り外した上で、その清掃を実行するという繁
雑な作業が必要となっていた。

【００２５】しかしながら、この実施形態に係る記録ヘ
ッド２においては、屈折率分布型レンズアレイ２４の前
面は、汚れ防止部材としての薄板状のガラス板２７を備
える汚れ防止板２６により覆われているため、屈折率分
布型レンズアレイ２４にトナー粉が付着することはな
い。

【００２６】また、ガラス板２７にトナー粉が付着した
場合においては、汚れ防止板２６を静電ドラム１の軸芯
と平行な方向（図２における紙面に垂直な方向）に引き
出すことにより記録ヘッド２から取り外して、ガラス板
２７を容易に清掃することが可能となる。

【００２７】さらに、この実施形態に係る記録ヘッド２
においては、屈折率分布型レンズアレイ２４にトナー粉
が付着することはないので、屈折率分布型レンズアレイ
２４を清掃する必要はない。このため、従来のように、
高価な屈折率分布型レンズアレイ２４の出射面に傷が付
くという現象を未然に防止することができる。

【００２８】なお、上記ガラス板２７に変えて樹脂製の
フィルム等を使用することも可能である。しかしなが
ら、フィルム等を使用した場合には、その両面の平行度
を維持することが困難となり、静電ドラム１の軸線方向
に対して均一な屈折率を得ることができなくなることか
ら、高精度の静電潜像の形成は不可能となる。一方、こ
の実施形態のように、薄板状のガラス板２７を使用した
場合においては、屈折率をその全域に亘って高精度に維
持することができ、静電潜像を精度よく形成することが
可能となる。

【００２９】次に、この発明の第２実施形態に係る記録
ヘッド２の構成について説明する。図４は、この発明の
第２実施形態に係る記録ヘッド２の側面概要図である。
なお、図２に示す第１実施形態に係る記録ヘッド２と同
一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を
省略する。

【００３０】この第２実施形態に係る記録ヘッド２は、
図２に示す第１実施形態に係る記録ヘッド２における汚
れ防止板２６のかわりに、シリンドリカルレンズ３４を
使用する構成となっている。すなわち、この第２実施形
態に係る記録ヘッド２においては、汚れ防止板２６のガ
ラス板２７に相当するものとして、凹状の断面を有する
シリンダ形状のレンズ３２と凸状の断面を有するシリン
ダ形状のレンズ３３とからなるシリンドリカルレンズ３
４を使用している。このシリンドリカルレンズ３４は、
支持部材３１を介し、ケーシング２３に対して着脱自在
に装着されている。

【００３１】この第２実施形態に係る記録ヘッド２にお
いては、屈折率分布型レンズアレイ２４の前面は、汚れ
防止部材としてのシリンドリカルレンズ３４により覆わ
れているため、屈折率分布型レンズアレイ２４にトナー
粉が付着することはない。

【００３２】また、シリンドリカルレンズ３４にトナー
粉が付着した場合においては、シリンドリカルレンズ３
４を支持部材３１と共に静電ドラム１の軸芯と平行な方
向（図４における紙面に垂直な方向）に引き出すことに
より記録ヘッド２から取り外して、シリンドリカルレン
ズ３４を容易に清掃することが可能となる。

【００３３】さらに、この第２実施形態に係る記録ヘッ
ド２においては、屈折率分布型レンズアレイ２４のみで
は十分には絞りきれない光ビームのビーム径をさらに縮
小することが可能となる。このため、静電ドラム１の光
導電層に対する静電潜像の記録精度をより高精細なもの
とすることが可能となる。

【００３４】次に、この発明の第３実施形態について説
明する。図５はこの発明の第３実施形態に係る記録ヘッ
ド８を静電ドラム１と共に示す側面概要図であり、図６
は各記録ヘッド８に使用される汚れ防止板８１、８２を
示す平面図である。

【００３５】この第３実施形態においては、２個の記録
ヘッド８を使用している。そして、各記録ヘッド８は、
図３に示す汚れ防止板２６のかわりに、図６に示す一対
の汚れ防止板８１、８２を使用している。

【００３６】すなわち、この第３実施形態においては、
矩形状のガラス板８３を互い違いに配置した一対の汚れ
防止部材８１、８２を備える２個の記録ヘッド８を使用
して静電ドラム１の光導電層に静電潜像を記録する構成
となっている。また、第１、第２実施形態におけるＬＥ
Ｄアレイ２２のかわりに、矩形状のガラス板８３と対応
する位置にのみ配置されたＬＥＤを使用している。

【００３７】このような構成を採用した場合において
は、第１、第２実施形態のような長尺のガラス板２７に
かえて矩形状のガラス板８３を使用することができるこ
とから、そのコストを低減できると共に強度を増加させ
ることが可能となる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、屈折率
分布型レンズアレイと静電ドラムとの間の位置に着脱自
在に配設され、屈折率分布型レンズアレイへのトナー粉
の付着を防止する透光性の汚れ防止部材を備えることか
ら、この汚れ防止部材の作用により屈折率分布型レンズ
アレイへのトナー粉の付着を防止することができ、屈折
率分布型レンズを清掃することによる傷の発生を防止す
ることが可能となる。また、汚れ防止部材にトナー粉が
付着した場合においては、汚れ防止部材を取り外すこと
によりトナー粉を容易に清掃することが可能となる。こ
のため、高品質な静電潜像の形成が可能となる。

【００３９】請求項２に記載の発明によれば、汚れ防止
部材が薄板状のガラス板より構成されることから、屈折
率をその全域に亘って高精度に維持することができ、静
電潜像を精度よく形成することが可能となる。

【００４０】請求項３に記載の発明によれば、汚れ防止
部材がシリンドリカルレンズより構成されることから、
屈折率分布型レンズアレイのみでは十分には絞りきれな
い光ビームのビーム径をさらに縮小することができ、静
電ドラムの光導電層に対する静電潜像の記録精度をより
高精細なものとすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用する湿式電子写真装置の概要図
である。

【図２】この発明の第１実施形態に係る記録ヘッド２の
側面概要図である。

【図３】汚れ防止板２６の平面図である。

【図４】この発明の第２実施形態に係る記録ヘッド２の
側面概要図である。

【図５】この発明の第３実施形態に係る記録ヘッド８を
静電ドラム１と共に示す側面概要図である。

【図６】汚れ防止板８１、８２の平面図である。

【符号の説明】

１ 静電ドラム ２ 記録ヘッド ３ 圧胴 ４ 帯電部 ５ 液体トナー供給部 ６ 清掃部 ７ 除電部 ８ 記録ヘッド ２１ 支持板 ２２ ＬＥＤアレイ ２３ ケーシング ２５ スペーサ ２６ 汚れ防止板 ２７ ガラス板 ３４ シリンドリカルレンズ ８１ 汚れ防止板 ８２ 汚れ防止板 ８３ ガラス板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電ドラムの外周部に形成された光導電
   層に光ビームを照射して静電潜像を形成した後、この光
   導電層をトナー粉を含む液体トナーと接触させることに
   より現像する湿式電子写真装置に使用される湿式電子写
   真装置の記録ヘッドであって、 前記静電ドラムの軸芯と平行な方向に列設された多数の
   ＬＥＤよりなるＬＥＤアレイと、 多数の屈折率分布型レンズより構成され、前記各ＬＥＤ
   より出射された光ビームを前記光導電層の表面に集光す
   るための、前記静電ドラムの軸芯と平行な方向に配設さ
   れた屈折率分布型レンズアレイと、 前記屈折率分布型レンズアレイと前記静電ドラムとの間
   の位置に着脱自在に配設され、前記屈折率分布型レンズ
   アレイへのトナー粉の付着を防止する透光性の汚れ防止
   部材と、 を備えたことを特徴とする湿式電子写真装置の記録ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の湿式電子写真装置の記
   録ヘッドにおいて、 前記汚れ防止部材は薄板状のガラス板より構成される湿
   式電子写真装置の記録ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の湿式電子写真装置の記
   録ヘッドにおいて、 前記汚れ防止部材はシリンドリカルレンズより構成され
   る湿式電子写真装置の記録ヘッド。