JPH05134583A

JPH05134583A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05134583A
Application number: JP3300744A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Fujisawa; 郁夫藤沢
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】ラインプリンタやファクシミリ等の画像形成
装置の小型軽量化や生産性向上を実現する。【構成】露光器２０を端面発光型ＥＬ素子で形成する
と共に画像印刷部の除電ランプ４６や画像読取部の照明
ランプもＥＬ素子で形成して駆動電源２２を共通化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラインプリンタやファ
クシミリ又はデジタル複写機等の画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種の画像形成装置が実用化され
ており、例えば、その一つにラインプリンタがある。例
えば、電子写真方式のラインプリンタは、潜像担持体で
ある感光ドラムの周面上に除電ランプ、帯電チャージ
ャ、ラインヘッド、現像器、転写チャージャ等の装置を
近接配置した構造となっており、除電ランプの光照射で
均一に除電されてから帯電チャージャの印加電圧で均一
に帯電した感光ドラムの周面に、ラインヘッドに連設さ
れた発光素子の選択的な発光で露光を行なって潜像を形
成し、この潜像を現像器から供給されるトナーで現像し
て転写チャージャで印刷用紙に転写するようになってい
る。

【０００３】このようなラインヘッドの発光素子として
は一般的にＬＥＤ(Ｌight Ｅmitting Ｄiode)などが
使用されているが、これは製作した素子間に特性差が生
じやすく、発光強度が均一なラインヘッドを製造するこ
とが困難である等の課題を有している。そこで、現在で
はラインヘッドの発光素子としてエッジエミッタなどと
も呼称される端面発光型ＥＬ(Ｅlectro Ｌuminescenc
e)素子を使用することが考えられている。この端面発光
型ＥＬ素子とは、活性元素を含む硫化亜鉛等からなる薄
膜状の活性層を上下から囲んだ誘電体層の上下面に平板
電極を形成したもので、上面が発光する従来のＥＬに比
して100倍程の発光強度の極扁平な光を活性層の端面か
ら出射することができる。

【０００４】そこで、このような端面発光型ＥＬ素子を
利用した画像形成装置として、本出願人が特開平2-2745
70号公報に開示した端面発光型ＥＬプリンタを図９ない
し図１１に基づいて説明する。まず、図９のブロック図
に例示するように、この端面発光型ＥＬプリンタ１は、
ホストコンピュータ等の外部機器(図示せず)から入力さ
れる印刷データを転送するプリンタコントローラ２がイ
ンターフェイス３に接続され、このインターフェイス３
に第一・第二のアドレスカウンタ４，５と基準クロック
発生部６とが接続されたコントロール回路７を介してタ
イミングコントローラ８が接続されている。また、前記
インターフェイス３は、各々スリーステート９〜１２が
入出力部に接続された二個のＲＡＭ(Ｒandom Ａccess
Ｍemory)１３，１４に第一のデータ処理回路１５を介
して接続されており、前記ＲＡＭ１３，１４にはコント
ロール回路７と前記第一・第二のアドレスカウンタ４，
５とがセレクタ１６を介して接続されている。さらに、
前記ＲＡＭ１３，１４は、前記タイミングコントローラ
８が接続された第二のデータ処理回路１７に前記スリー
ステート１１，１２を介して接続されている。

【０００５】また、前記第二のデータ処理回路１７と前
記タイミングコントローラ８とが接続された駆動ＩＣ
(Ｉntegrated Ｃircuit)１８₁〜１８ｑは、ｍ×ｎ個の
端面発光型ＥＬ素子１９がアレイ状に連設された露光器
であるラインヘッド２０にｎ個のブロック電極２１₁〜
２１ｎを介して接続されており、前記タイミングコント
ローラ８が接続されたコモンドライバ２２は前記ライン
ヘッド２０にｍ個のコモン電極２３₁〜２３ｍを介して
接続されている。ここで、前記駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑ
は、各々シフトレジスタ２４とラッチ２５と排他的論理
和回路２６及びブロックドライバ２７を順次パラレル接
続した構造となっており、シフトレジスタ２４とラッチ
２５と排他的論理和回路２６との各々に前記タイミング
コントローラ８が接続されている。

【０００６】また、この端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、上述のようにして各種回路が接続された前記ライン
ヘッド２０が、帯電チャージャや現像器(共に図示せず)
等と共に感光ドラム(図示せず)の周面上に近接配置され
ており、この感光ドラムが印刷用紙(図示せず)の搬送路
上に位置している。

【０００７】このような構成において、この端面発光型
ＥＬプリンタ１では、プリンタコントローラ２からイン
ターフェイス３を介して入力されたクロック信号を含む
印刷データが、一主走査ライン毎に第一のデータ処理回
路１５で並び換え等の処理により圧縮される。そこで、
この圧縮された印刷データは、ＲＡＭ１３，１４の一方
に一主走査ラインの印刷時間中に一時記憶され、同時
に、他方のＲＡＭ１４，１３からは事前に一時記憶した
印刷データが高速で出力される。

【０００８】ここで、印刷データを一時記憶するＲＡＭ
１３，１４の選択は、プリンタコントローラ２から第一
のアドレスカウンタ４に入力されたタイミングに従って
動作するセレクタ１６により行なわれる。また、ＲＡＭ
１４，１３からの印刷データ出力は、基準クロック発生
部６から発せられる高速出力用の基準クロック信号に同
期して動作するコントロール回路７及び第二のアドレス
カウンタ５に従って行なわれる。

【０００９】そこで、この出力された一主走査ライン分
の印刷信号は、第二のデータ処理回路１７で印刷に適し
た形態に再処理され、駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑにパラレ
ルに入力されて保持される。そして、これらの駆動ＩＣ
１８₁〜１８ｑのブロックドライバ２７₁〜２７ｑとコモ
ンドライバ２２とがタイミングコントローラ８に同期制
御されることで、低電圧と高電圧との駆動パルスがブロ
ック電極２１₁〜２１ｎとコモン電極２３₁〜２３ｍとか
らラインヘッド２０の端面発光型ＥＬ素子１９に繰返し
出力される。この時、これらの駆動パルスの同期制御が
行なわれることで、合成された駆動パルスの電圧が端面
発光型ＥＬ素子１９の閾電圧以上以下とされて発光非発
光が制御される。

【００１０】そこで、この端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、例えば、図１０のタイムチャートに例示するよう
に、上述の動作が一主走査ラインの印刷時間Ｔ₀中に四
回行なわれ、ラインヘッド２０は一主走査ライン分の幅
にライン発光を四回繰返すことになる。これは端面発光
型ＥＬ素子１９の出射光が扁平であることに対応したも
ので、このようにすることで主走査方向に細長い画素構
成要素を副走査方向に連設して略正方形の画素を形成す
ることができる。そこで、このようなラインヘッド２０
の選択的な発光動作が帯電チャージャの印加電圧で帯電
した感光ドラムの周面に行なわれて静電潜像が形成さ
れ、この潜像が現像器から供給されるトナーで現像され
て印刷用紙に静電的に転写される。ここで、上述のよう
にして印刷された主走査ラインは、図１１に例示するよ
うに、縁部のギザ状の段差が微小になって美麗であり、
しかも、一つの画素領域内に複数の画素構成要素を連設
するので画素内に白抜けが生じることも防止される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにすること
で、端面発光型ＥＬ素子１９の出射光が扁平な素子発光
を一画素領域に繰返して画素を形成することで、印刷品
質が良好な端面発光型ＥＬプリンタ１を得ることができ
る。

【００１２】ここで、このような端面発光型ＥＬプリン
タ１を実施する場合は、図１２に例示するように、潜像
担持体である感光ドラム２８の周面と対向する位置に、
トナークリーナ２９、除電ランプ３０、帯電チャージャ
３１、ラインヘッド２０、現像器３２、転写チャージャ
３３等を順次配置し、この転写チャージャ３３と感光ド
ラム２８との間に印刷用紙３４の搬送路３５を形成した
構造などとなる。

【００１３】さらに、上述のような端面発光型ＥＬプリ
ンタ１を利用して画像形成装置であるデジタル複写機や
ファクシミリ装置３６を形成することも考えられ、この
場合は図１３に例示するように、端面発光型ＥＬプリン
タ１と同様な構造の画像印刷部３７に画像読取部３８を
並設した構造などとなる。このような画像読取部３８
は、ここでは原稿３９を副走査方向に移動自在に支持す
る透光ベルト４０下に照明ランプ４１とイメージセンサ
４２とを配置した構造となっている。

【００１４】ここで、上述のような除電ランプ３０や照
明ランプ４１は一般的に蛍光灯やアレイ状に連設したＬ
ＥＤなどで形成されているが、ＬＥＤの駆動電力は直流
であり、蛍光灯の駆動電力は低電圧の交流である。一
方、端面発光型ＥＬ素子１９からなるラインヘッド２０
の駆動電力は高電圧の交流であるため、上述のような端
面発光型ＥＬプリンタ１やファクシミリ装置３６を実施
する場合には、除電ランプ３０や照明ランプ４１の駆動
電源４３，４４はラインヘッド２０の駆動電源であるド
ライバ２２，２７とは別個に設ける必要があり、その生
産性や小型軽量化が阻害されることになる。

【００１５】本発明は、小型軽量化や生産性向上が可能
な画像形成装置を得るものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
相対的に副走査移動する潜像担持体の表面と対向する位
置に除電ランプと帯電チャージャと露光器と現像器とを
順次配置した画像形成装置において、前記露光器をライ
ン状に連設した多数の端面発光型ＥＬ素子で形成すると
共に前記除電ランプをＥＬ素子で形成し、この除電ラン
プと前記露光器との駆動電源を共通化した。

【００１７】請求項２記載の発明は、相対的に副走査移
動する読取画像と対向する位置に照明ランプとイメージ
センサとを配置し、相対的に副走査移動する潜像担持体
の表面と対向する位置に帯電チャージャと露光器と現像
器とを順次配置した画像形成装置において、前記露光器
をライン状に連設した多数の端面発光型ＥＬ素子で形成
すると共に前記照明ランプをＥＬ素子で形成し、この照
明ランプと前記露光器との駆動電源を共通化した。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明は、露光器と除電ランプと
の各々に専用の駆動電源を設ける必要がないので、小型
軽量化や生産性向上が可能な画像形成装置を得ることが
できる。

【００１９】請求項２記載の発明は、露光器と照明ラン
プとの各々に専用の駆動電源を設ける必要がないので、
小型軽量化や生産性向上が可能な画像形成装置を得るこ
とができる。

【００２０】

【実施例】請求項１記載の発明の実施例を図１ないし図
６に基づいて説明する。まず、この画像形成装置である
端面発光型ＥＬプリンタ４５は、図１に例示するよう
に、潜像担持体である感光ドラム２８の周面と対向する
位置に、トナークリーナ２９、除電ランプ４６、帯電チ
ャージャ３１、露光器であるラインヘッド２０、現像器
３２、転写チャージャ３３等を順次配置し、この転写チ
ャージャ３３と感光ドラム２８との間に印刷用紙３４の
搬送路３５を形成した構造となっている。そして、この
端面発光型ＥＬプリンタ４５では、図２に例示するよう
に、ラインヘッド２０は絶縁基板４７上に多数の端面発
光型ＥＬ素子１９を連設した構造となっており、これら
の端面発光型ＥＬ素子１９はコモン電極２３₁〜２３ｍ
とブロック電極２１₁〜２１ｎとで駆動電源であるコモ
ンドライバ２２とブロックドライバ２７とにマトリクス
接続されている。さらに、この端面発光型ＥＬプリンタ
４５では、図３に例示するように、前記除電ランプ４６
は絶縁基板４８上に主走査方向に細長い一個の端面発光
型ＥＬ素子４９を形成した構造となっており、図１に例
示したように、この端面発光型ＥＬ素子４９は一つのリ
ード電極５０でコモンドライバ２２に接続されている。

【００２１】このような構成において、この端面発光型
ＥＬプリンタ４５は、前述した端面発光型ＥＬプリンタ
１と同様に、画像信号に従ってブロックドライバ２７と
コモンドライバ２２とが同期制御されることで、図５に
例示するように、低電圧と高電圧との駆動パルスがブロ
ック電極２１₁〜２１ｎとコモン電極２３₁〜２３ｍとか
らラインヘッド２０の端面発光型ＥＬ素子１９に繰返し
出力され、この合成された駆動パルスの電圧が端面発光
型ＥＬ素子１９の閾電圧以上以下とされてラインヘッド
２０の発光動作が制御される。そこで、この端面発光型
ＥＬプリンタ４５では、除電ランプ４６の光照射で均一
に除電されてから帯電チャージャ３１の印加電圧で帯電
した感光ドラム２８の周面に上述のようなラインヘッド
２０の選択的な発光動作が行なわれて静電潜像が形成さ
れ、この潜像が現像器３２から供給されるトナーで現像
されて転写チャージャ３３の印加電圧で印刷用紙３４に
転写される。

【００２２】そして、この端面発光型ＥＬプリンタ４５
では、除電ランプ４６も端面発光型ＥＬ素子４９で形成
されて駆動電源としてラインヘッド２０と共通のコモン
ドライバ２２が接続されているので、除電ランプ４６は
専用の駆動電源が不要であり、部品数の低減による小型
軽量化や生産性向上が実現されている。

【００２３】なお、上述のようなブロックドライバ２７
とコモンドライバ２２との駆動パルスは、例えば、周波
数を共通に6.0(KHz)として電圧を各々＋０〜40(Ｖ)の低
電圧と−210〜＋250(Ｖ)の高電圧などとすることが実施
可能であり、このような高電圧の駆動パルスのみを印加
することで除電ランプ４６の一個の端面発光型ＥＬ素子
４９を発光駆動することが可能である。

【００２４】ここで、このような除電ランプ４６の製作
方法の具体例を図４に基づいて説明する。まず、ガラス
やセラミック等からなる大型の絶縁基板５１上にスパッ
タリング法や蒸着及び気相成長法等でアルミニウム、ア
ルミニウムシリコン、ＩＴＯ(Ｉndium−Ｔin Ｏxid
e)、ＳnＯ₂等からなる下部電極層５２を膜厚1000〜1000
0(Å)程度に成膜し、この上に高周波マグネトロンスパ
ッタリングなどでＴa₂Ｏ₅、ＳiＯ₂、Ａl₂Ｏ₃、ＳiＯ
Ｎ、ＴiＯ₂等からなる下部絶縁膜５３を誘電率や絶縁耐
圧等に基づいて膜厚1000〜3000(Å)程度に成膜し、この
上に電子ビーム蒸着、スパッタリング法、気相成長法、
分子−エピタキシー、ホットウォールエピタキシー等で
0.4〜1.0(％)程度にＭnを含むＺnＳ等からなる活性層５
４を膜厚3000〜10000(Å)程度に成膜する。この時、こ
の活性層５４の成膜時に、予め絶縁基板５１を200〜300
(℃)に加熱しておき、その成膜後に絶縁基板５１を400
(℃)まで加熱して約一時間のアニールを行なうことで、
活性層５４の発光特性を向上させることも実施可能であ
る。そこで、このような活性層５４上に下部絶縁膜５３
や下部電極層５２と同様にして上部絶縁層５５と上部電
極層５６とを成膜してからドライエッチングでパターニ
ングを行なうことで、一個の絶縁基板５１上に前後幅が
1.0〜3.0(mm)程度の多数の端面発光型ＥＬ素子４９が一
度に連設されるので、これらの端面発光型ＥＬ素子４９
を分断するように絶縁基板５１を切断することで多数の
除電ランプ４６を得ることができる。

【００２５】なお、上述のように一個の絶縁基板５１上
に多数の端面発光型ＥＬ素子４９を連設することで主走
査方向に細長い除電ランプ４６を良好な生産性で製作す
ることができるが、この生産性は端面発光型ＥＬ素子４
９の前後幅に関連することが自明である。つまり、端面
発光型ＥＬ素子４９の前後幅を1.0(mm)などと短縮する
と一個の絶縁基板５１から極めて多数の除電ランプ４６
を得ることができるが、この場合は上部・下部電極層５
６，５２の端部に形成された端子部５７，５８の前後幅
も縮小されるので、これらの端子部５７，５８にリード
電極５０やアースライン５９等を接続することが困難に
なり、さらに、活性層５４の前後幅も縮小されるので端
面発光型ＥＬ素子４９の発光強度が低下する懸念もあ
る。そこで、実際には上述のような各種条件と生産性と
を考慮して端面発光型ＥＬ素子４９の各部の寸法を決定
することになり、例えば、活性層５４に比して上部電極
層５５や端子部５７，５８の前後幅を拡大することなど
も実施可能である。

【００２６】なお、本実施例の端面発光型ＥＬプリンタ
４５では、除電ランプ４６を形成するＥＬ素子として端
面発光型ＥＬ素子４９を利用することを例示したが、本
発明は上記形式に限定されるものではなく、図６に例示
するように、表面発光型のＥＬ素子６０で除電ランプ６
１を形成することも実施可能である。

【００２７】つぎに、請求項２記載の発明の実施例を図
７及び図８に基づいて説明する。この画像形成装置であ
るファクシミリ装置６２は、図７に例示するように、上
述した端面発光型ＥＬプリンタ４５と同様な構造の画像
印刷部６３上に画像読取部６４を並設した構造となって
おり、この画像読取部６４は、原稿３９を副走査方向に
移動自在に支持する透光ベルト４０下にイメージセンサ
４２と照明ランプ６５とを配置した構造となっている。
ここで、この照明ランプ６５は前述した端面発光型ＥＬ
プリンタ４５の除電ランプ４６と同様な構造となってお
り、図８に例示するように、その端子部５７，５８に接
続されたリン青銅等の端子板６６，６７で本体ハウジン
グ(図示せず)に弾発的に連結されると共にコモンドライ
バ２２のリード電極６８やアースライン６９に結線され
ている。そして、このようにして透光ベルト４０下に支
持された前記照明ランプ６５に反射ミラー７０が並設さ
れており、この反射ミラー７０の反射面と対向する位置
に結像レンズ７１を介してＣＣＤ(Ｃharge Ｃoupled
Ｄevice)等のイメージセンサ４２が配置されている。

【００２８】このような構成において、このファクシミ
リ装置６２は、原稿３９の読取画像を画像読取部６４で
読取走査して電話回線(図示せず)から他のファクシミリ
装置(図示せず)に伝送したり、他のファクシミリ装置か
ら電話回線で伝送された画像情報を画像印刷部６３で印
刷出力することができるようになっており、このような
画像印刷部６３による画像印刷は前述した端面発光型Ｅ
Ｌプリンタ４５と同様に行なわれる。

【００２９】そこで、このファクシミリ装置６２で原稿
３９の読取画像を読取走査する場合は、副走査移動する
透光ベルト４０で原稿３９が搬送されると、この原稿３
９の読取画像がコモンドライバ２２の駆動電力で発光す
る照明ランプ６５で照明されるので、この照明された原
稿３９の読取画像の画像光は反射ミラー７０で反射され
て結像レンズ７１で収束されてからイメージセンサ４２
で読取走査されることになる。

【００３０】そして、このファクシミリ装置６２では、
画像読取部６４の照明ランプ６５と画像印刷部６３の除
電ランプ４６とが端面発光型ＥＬ素子４９で形成されて
おり、その駆動電源としてラインヘッド２０と共通のコ
モンドライバ２２が接続されているので、照明ランプ６
５や除電ランプ４６に専用の駆動電源が不要であり、部
品数の低減による小型軽量化や生産性向上が実現されて
いる。

【００３１】なお、本実施例では画像印刷部６３と画像
読取部６４とを有する画像形成装置としてファクシミリ
装置６２を例示したが、本発明は上記構造に限定される
ものではなく、同様な構造のデジタル複写機(図示せず)
にも適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、相対的に副走査
移動する潜像担持体の表面と対向する位置に除電ランプ
と帯電チャージャと露光器と現像器とを順次配置した画
像形成装置において、前記露光器をライン状に連設した
多数の端面発光型ＥＬ素子で形成すると共に前記除電ラ
ンプをＥＬ素子で形成し、この除電ランプと前記露光器
との駆動電源を共通化したことにより、露光器と除電ラ
ンプとの各々に専用の駆動電源を設ける必要がないの
で、小型軽量化や生産性向上が可能な画像形成装置を得
ることができる等の効果を有するものである。

【００３３】請求項２記載の発明は、相対的に副走査移
動する読取画像と対向する位置に照明ランプとイメージ
センサとを配置し、相対的に副走査移動する潜像担持体
の表面と対向する位置に帯電チャージャと露光器と現像
器とを順次配置した画像形成装置において、前記露光器
をライン状に連設した多数の端面発光型ＥＬ素子で形成
すると共に前記照明ランプをＥＬ素子で形成し、この照
明ランプと前記露光器との駆動電源を共通化したことに
より、露光器と照明ランプとの各々に専用の駆動電源を
設ける必要がないので、小型軽量化や生産性向上が可能
な画像形成装置を得ることができる等の効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施例を示す縦断側面図
である。

【図２】ラインヘッドを示す斜視図である。

【図３】除電ランプを示す斜視図である。

【図４】製作方法の一例を示す平面図である。

【図５】駆動電力の波形を示すタイムチャートである。

【図６】除電ランプの変形例を示す平面図である。

【図７】請求項２記載の発明を示す縦断側面図である。

【図８】画像読取部を示す斜視図である。

【図９】本出願人が過去に出願した公知技術を示すブロ
ック図である。

【図１０】駆動電力の波形を示すタイムチャートであ
る。

【図１１】印刷画像を示す平面図である。

【図１２】端面発光型ＥＬプリンタを示す縦断側面図で
ある。

【図１３】ファクシミリ等の画像形成装置を示す縦断側
面図である。

【符号の説明】

１９端面発光型ＥＬ素子２０露光器２２駆動電源２８潜像担持体３１帯電チャージャ３２現像器４２イメージセンサ４５，６２画像形成装置４６除電ランプ４９，６０ＥＬ素子６５照明ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 ３０７Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｃ 9186−5ＣＢ 9186−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対的に副走査移動する潜像担持体の表
面と対向する位置に除電ランプと帯電チャージャと露光
器と現像器とを順次配置した画像形成装置において、前
記露光器をライン状に連設した多数の端面発光型ＥＬ素
子で形成すると共に前記除電ランプをＥＬ素子で形成
し、この除電ランプと前記露光器との駆動電源を共通化
したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】相対的に副走査移動する読取画像と対向
する位置に照明ランプとイメージセンサとを配置し、相
対的に副走査移動する潜像担持体の表面と対向する位置
に帯電チャージャと露光器と現像器とを順次配置した画
像形成装置において、前記露光器をライン状に連設した
多数の端面発光型ＥＬ素子で形成すると共に前記照明ラ
ンプをＥＬ素子で形成し、この照明ランプと前記露光器
との駆動電源を共通化したことを特徴とする画像形成装
置。