JPH06319029A - スキャナ付き電子写真印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 発光・受光ヘッド２と原稿搬送面との間に配
置した第１のレンズアレイ９と、原稿搬送面と感光ドラ
ム１との間に配置した第２のレンズアレイ１０とを備
え、書き込み時には発光・受光ヘッド２の発光素子から
発光された光が第１のレンズアレイ９および第２のレン
ズアレイ１０を通り、感光ドラムに光書き込みを行なう
ようにし、また読み取り時には移動する原稿から反射さ
れた光が第１のレンズアレイ１０を通り、発光・受光ヘ
ッドの受光素子により読み取らせるようにした。 【効果】 発光・受光ヘッドを静止したまま書き込み、
読み取りができる効果があり、これにより発光・受光ヘ
ッドを移動する機構が不要となり、また無駄なスペース
を必要としないので小型のスキャナ付き電子写真印刷装
置を提供することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発光素子アレイによ
り感光体に光書き込みを行ない、かつ原稿を読み取る発
光・受光ヘッドを備えたスキャナ付き電子写真印刷装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】発光素子アレイにより感光体に光書き込
みを行ない、かつ原稿を読み取る発光・受光ヘッドを備
えたスキャナ付き電子写真印刷装置は、半導体レーザを
使用するスキャナ付き電子写真印刷装置に比較して光路
長が短くなり、高価な光学機構を必要とせず、小型化が
可能という利点があり従来から各種の方式が提案されて
いる。 例えば特開昭５９ー１２６６９号では書き込み
兼読み取り兼原稿照明用のＬＥＤアレイとセルフォック
レンズ( 日本板硝子株式会社の登録商標) とを一体にし
たヘッド装置を用い、このヘッド装置を感光体側に回転
しＬＥＤアレイを発光させて書き込みを行ったり、ヘッ
ド装置を原稿側に回転しＬＥＤアレイを発光させて原稿
を照明しながら読み取る装置が提案されている。

【０００３】また特開昭６３−４７６６号では静止状態
で書き込みを行ない、水平方向に移動しながら原稿を読
み取る画像読み取り書き込み兼用装置が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、い
ずれも半導体レーザによるものに比較して光路長が短く
なるという利点があるが、ヘッド装置を大きく回転させ
たり、水平方向に大きく移動させる構成を採っており、
この為ヘッド装置を回転させたり、あるいは水平移動す
る機構が必要になる。

【０００５】またヘッド装置が移動する範囲には他の部
品を実装することが出来ず、無駄なスペースが必要にな
るという欠点があった。この欠点は装置の小型化を阻む
原因となる。

【０００６】またヘッド装置を円滑に回転したり移動す
る為回転軸あるいはガイドとの間に必ず遊びが必要であ
り、この為感光体とヘッド装置との間隔が軸の変形、磨
耗や振動により変化するという欠点があった。この欠点
は６００ｄｐｉもの高密度で印刷する電子写真印刷装置
では印刷ドットのボケや揺れとなり、画像の鮮明さを損
なう原因となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子アレ
イにより感光体に光書き込みを行ない、かつ原稿を読み
取る発光・受光ヘッドを備えたスキャナ付き電子写真印
刷装置において、前記発光・受光ヘッドと原稿搬送面と
の間に配置した第１のレンズアレイと、原稿搬送面と感
光体との間に配置した第２のレンズアレイとを備えたも
のである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、書き込み時には発光・受光ヘ
ッドの発光素子から発光された光が第１のレンズアレイ
および第２のレンズアレイを通り、回転または移動する
感光体に光書き込みを行なうことができ、また読み取り
時には移動する原稿から反射された光が第１のレンズア
レイを通り、発光・受光ヘッドの受光素子により読み取
られる。したがって発光・受光ヘッドを静止したまま書
き込み、読み取りができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例の断面図である。同
図において１は感光ドラム、２は発光素子アレイと受光
素子アレイを一体に形成した発光・受光ヘッド、３は現
像器、４は転写帯電器、５はクリーニングユニット、６
は一次帯電器、７は用紙カセット、８は手差し挿入する
原稿あるいは印刷用紙を挿入する媒体挿入部、９は媒体
挿入部８から挿入された原稿を発光・受光ヘッド２と感
光ドラム１との間に導き、媒体挿入部８から挿入された
印刷用紙を転写帯電４と感光ドラム１との間に導くよう
に媒体を振り分ける振り分け機構、１０は定着器、１１
は前記発光・受光ヘッド２と原稿搬送面との間に配置し
た第１のレンズアレイ、１２は原稿搬送面と感光ドラム
１との間に配置した第２のレンズアレイである。

【００１０】なお前記第１のレンズアレイ１１は前記発
光・受光ヘッド２から放射された光が原稿搬送面の上の
原稿表面に焦点を結ぶように配置されている。また第２
のレンズアレイ１２は原稿搬送面の上の原稿表面を通過
した光が感光体表面で再び焦点を結ぶように配置されて
いる。

【００１１】次に上記実施例をプリンタとして動作する
場合について説明する。まず発光・受光ヘッド２の発光
素子アレイを発光させ、第１のレンズアレイ１１および
第２のレンズアレイ１２を経て感光ドラム１に文字、図
形などの静電潜像を書き込む。現像器３はこの感光ドラ
ム１に書き込まれた静電潜像に対応する部分にトナーを
付着させる。転写帯電器４はこのトナーを印刷用紙に転
写する。定着器１０はこの印刷用紙に転写されたトナー
を加圧・加熱して定着させる。定着後の印刷用紙は装置
外に排出される。また転写後の感光ドラム１の表面に残
ったトナーはクリーニングユニット５により清掃され
る。この後感光ドラム１の表面は一次帯電器６により一
様に帯電され次の露光に備える。

【００１２】なお上記印刷用紙は用紙カセット７から連
続して給送してもよいし、媒体挿入部８ から手差しに
より１枚ずつ挿入してもよい。また手差し挿入の場合に
は印刷用紙を転写帯電器４と感光ドラム１との間に導く
ように振り分け機構９を手動、自動またはパソコンなど
の上位装置からの信号で動作する。

【００１３】次に上記実施例をスキャナとして動作する
場合について説明する。まず媒体挿入部８から原稿を挿
入し、振り分け機構９を手動、自動またはパソコンなど
の上位装置からの信号で動作してこの原稿を発光・受光
ヘッド２と感光ドラム１との間に導く。次に発光・受光
ヘッド２の発光素子アレイを発光させ、この光を第１の
レンズアレイ１１により原稿搬送面の上の原稿に集光す
る。原稿からの反射光は第１のレンズアレイ１１を通っ
て発光・受光ヘッド２に戻され、発光・受光ヘッド２の
受光素子アレイで集光される。受光素子アレイはこの受
光により原稿の光学的イメージを電気信号に変換しパソ
コンなどの外部機器に出力することができる。

【００１４】なお上記スキャナとして動作する場合、発
光素子は全て点灯し受光素子を順次選択して読み取るよ
うにしても良いが、読み取り位置に対応する受光素子に
隣接する片側または両側の発光素子のみを順次選択して
発光させるようにすれば消費電力を軽減することが出来
る。また逆に読み取り位置に対応する発光素子のみを順
次発光し、この発光に同期して隣接する１個あるいは複
数個の受光素子を選択して読み取り信号を取り出すよう
にしてもよい。

【００１５】このようにして上記実施例はプリンタとし
て動作することもスキャナとして動作することもでき
る。

【００１６】また上記実施例は発光・受光ヘッド２、第
１のレンズアレイ１１および第２のレンズアレイ１２を
全く移動させないので、これらを移動させる機構は不要
である。

【００１７】この点に関して、従来のものはヘッド装置
を円滑に回転したり移動する為回転軸あるいはガイドと
の間に必ず遊びが必要であり、この為感光体とヘッド装
置との間隔が軸の変形、磨耗や振動により変化するとい
う欠点があり、この欠点は６００ｄｐｉもの高密度で印
刷する電子写真印刷装置では印刷ドットのボケや揺れと
なり、画像の鮮明さを損なう原因となるが、上記実施例
では上述のように移動させないので、このような欠点は
ない。

【００１８】なお上記実施例では発光・受光ヘッド２か
ら原稿照明用の光を放射しているが、発光・受光ヘッド
２近傍に蛍光灯や大型で高輝度のＬＥＤなどの発光源を
設け原稿を照明するようにしてもよい。

【００１９】図２は発光・受光ヘッド２の一構成例を示
す平面図である。同図において、１３は発光ダイオード
と受光ダイオードが１個ずつ交互に配列された発光・受
光素子アレイ、１４は発光・受光素子アレイ１３のうち
複数個の発光ダイオードを駆動する発光素子ドライバ、
１５は発光・受光素子アレイ１３のうち複数個の受光ダ
イオードの出力を読み取る読み取り回路である。

【００２０】上記発光・受光素子アレイ１３は通常数イ
ンチのチップであるので、印字幅に応じて必要な個数を
つなげるようにしている。例えばＢ４サイズの印字幅な
ら、１mmにつき１６個の間隔で６４個の発光ダイオード
と６４個の受光ダイオードを１個ずつ交互に配列された
ものを１チップとし、これを３２チップ直線状に配列す
る。これで８本／mmの解像度なので通常の用途なら十分
である。

【００２１】この構成例のものは発光素子と受光素子を
１ラインで形成できるので感光ドラム１の周方向に短く
することができ、装置の小型化に寄与する。

【００２２】図３は上記図２の発光・受光素子アレイの
構造例を示す平面図であり、発光ダイオード１６と受光
ダイオード１７（発光ダイオード１６と区別するためハ
ッチングで示している）が交互に分離されて配列されて
おり、それぞれの素子にはアルミニウムの蒸着等により
電極１８が形成されている。なお発光ダイオード１６と
受光ダイオード１７が隣接しているので、発光ダイオー
ド、受光ダイオードの特性にもよるが発光ダイオード１
６からの発光が直接受光ダイオード１７に入り込む恐れ
がある。このような場合には発光ダイオード１６と受光
ダイオード１７の間に遮光性の突起を形成し発光ダイオ
ード１６からの発光が直接受光ダイオード１７に入り込
まないようにすればよい。

【００２３】図４は発光・受光ヘッド２の他の構成例を
示す平面図であり、発光ダイオードアレイ１９と受光ダ
イオードアレイ２０は別々のチップとして製造され、複
数個の発光ダイオードアレイ１９により１本のラインを
形成し、複数個の受光ダイオードアレイ２０により別の
１本のラインを形成している。この構成例のものは発光
ダイオードアレイと受光ダイオードアレイとを別々のチ
ップとして製造するのでそれぞれ最適な基板をベースに
することができ、チップの製造が容易である。

【００２４】図５は他の実施例の説明図である。この実
施例では図1 に示す実施例に加えて原稿２１を照明する
蛍光灯２２を備えており、また現像器３を反転現像器２
３としている。

【００２５】このように蛍光灯２２を備えているので、
蛍光灯２２により原稿２１を照明するとその反射光が第
2 のレンズアレイを通り、感光ドラムに原稿のイメージ
を直接書き込むことが出来る。したがって複写機として
も使用出来る。ただし原稿からの反射光は原稿の白地が
強い光となり黒地が弱い光となるので、現像に際しては
光が当たった部分にはトナーが付着せず、光が当たらな
かった部分にトナーが付着するようにしなければならな
い。このため本実施例では現像器として反転現像器２３
を使用している。したがってプリンタとして動作させる
ときには黒く印刷したい部分の書き込み光を強くし、白
く印刷したい部分の書き込み光を弱くすることが必要で
ある。

【００２６】図６は他の実施例の説明図である。この実
施例は前記感光ドラム１に光書き込みを行なうときに前
記第２のレンズアレイ１２を前記第１のレンズアレイ１
１側に移動するレンズアレイ移動機構２４を設けた点が
図１に示す実施例と異なる。

【００２７】このようにレンズアレイ移動機構２３を設
けたので、原稿読み取りの際には第２のレンズアレイ１
２を感光ドラム側に移動して前記第１のレンズアレイ１
１と第２のレンズアレイ１２との間に１ｍｍ程度の間隙
を生じさせ、この間隙を通して原稿を搬送する。また光
書き込みの際には第２のレンズアレイ１２を前記第１の
レンズアレイ１１側に移動し、図６に示すように第２の
レンズアレイ１２を第１のレンズアレイ１１にほぼ密着
させる。このようにすると第１のレンズアレイ１１を出
た書き込み光が外部に漏れることなく第２のレンズアレ
イ１２内に入るので書き込み光の減衰が少なくなる。し
たがって発光・受光ヘッド２の発光素子は従来と同程度
の発光強度のものを使用することが出来る。

【００２８】なお本実施例では第２のレンズアレイ１２
を移動させているが、移動するのは発光・受光ヘッド２
ではなく第２のレンズアレイ１２のみであり、移動距離
も１ｍｍ程度であるので移動機構は従来に比較して簡易
なもので足りる。また書き込み光が通る通路内を移動す
るだけなので余分なスペースを必要としない。

【００２９】なお本発明は上記実施例に限らず、種々の
変形が可能である。例えば発光・受光ヘッド２は感光体
に光書き込みを行う発光素子アレイと、原稿を読み取る
読み取り素子とを一体にしたものであれば良く、例えば
前記特開昭５９−１２６６９号の如き書き込み兼読み取
り兼原稿照明用のＬＥＤアレイを用いたヘッド装置や、
書き込み兼原稿照明用のＬＥＤアレイと、原稿読み取り
用のセンサとを一体にしたヘッド装置であってもよい。
なおＬＥＤアレイを書き込みと読み取りに兼用する場合
には、読み取り時にＬＥＤに流す電流の向きを書き込み
時と逆方向にし、光が照射されたＬＥＤの電流変化を検
出するようにすればよい。

【００３０】更に本発明では発光素子アレイとして、Ｌ
ＥＤ以外の自発光素子を用いてもよいし、蛍光灯などの
光源からの光を液晶シャッタアレイにより透過、不透過
を制御するものを用いてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、発光・受光ヘッドおよび光学
系を静止したまま書き込み、読み取りができる効果があ
り、これにより小型かつ高解像度のスキャナ付き電子写
真プリンタを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の説明図である。

【図２】発光・受光ヘッドの一構成例を示す平面図であ
る。

【図３】発光・受光素子アレイの一構造例を示す平面図
である。

【図４】発光・受光ヘッドの他の構成例を示す平面図で
ある。

【図５】本発明の他の実施例の説明図である。

【図６】本発明の他の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 発光・受光ヘッド ３ 現像器 ４ 転写帯電器 ５ クリーニングユニット ６ 一次帯電器 ７ 用紙カセット ８ 媒体挿入部 ９ 振り分け機構 １０ 定着器 １３ 発光・受光素子アレイ １４ 発光素子ドライバ １５ 読み取り回路 １６ 発光ダイオード １７ 受光ダイオード １８ 電極 １９ 発光ダイオードアレイ ２０ 受光ダイオードアレイ ２１ 原稿 ２２ 蛍光灯 ２３ 反転現像器 ２４ レンズアレイ移動機構

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/00 ５５４ 8910−2Ｈ 15/04 １１１ 9122−2Ｈ 15/22 １０１ Ｚ 6830−2Ｈ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０７ Ｂ 7251−5Ｃ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子アレイにより感光体に光書き込
   みを行ない、かつ原稿を読み取る発光・受光ヘッドを備
   えたスキャナ付き電子写真印刷装置において、前記発光
   ・受光ヘッドと原稿搬送面との間に配置した第１のレン
   ズアレイと、原稿搬送面と感光体との間に配置した第２
   のレンズアレイとを備えたことを特徴とするスキャナ付
   き電子写真印刷装置。
2. 【請求項２】 前記発光・受光ヘッドが、感光体に光書
   き込みを行なう発光素子アレイと、原稿を読み取る読み
   取り素子を一体に構成したものであることを特徴とする
   請求項１記載のスキャナ付き電子写真印刷装置。
3. 【請求項３】 前記発光素子アレイを前記原稿照明用の
   光源として兼用することを特徴とする請求項２記載のス
   キャナ付き電子写真印刷装置。
4. 【請求項４】 前記感光体と原稿搬送面の間に原稿を照
   明する蛍光灯を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   スキャナ付き電子写真印刷装置。
5. 【請求項５】 前記発光・受光ヘッドが、感光体に光書
   き込みを行ない、かつ原稿を読み取るための発光・受光
   兼用素子をライン状に設けたものであることを特徴とす
   る請求項１記載のスキャナ付き電子写真印刷装置。
6. 【請求項６】 前記発光・受光兼用素子の一部を前記原
   稿照明用の光源として兼用することを特徴とする請求項
   ５記載のスキャナ付き電子写真印刷装置。
7. 【請求項７】 前記感光体に光書き込みを行なうときに
   前記第２のレンズアレイを前記第１のレンズアレイ側に
   移動するレンズアレイ移動機構を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のスキャナ付き電子写真印刷装置。