JPS58205171A - 静電プリンタ - 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】 技術分野 本発明は、液晶素子を多数配列［７、これによって光を
スイッチング制御して感光体面上に文字等のパターンを
形成するようになした静電プリンタに関する。

従来技術 近年、コンピュータアウトプット等の電気信号を光信号
に変換し、電子写真複写プロセスを利用［７て文字や図
形等のハードコピーを得るようにな］７た静電プリンタ
が提案あるいは提供されている。

具体的にはレーザビーム変調やＯＦＴ　（オプティカル
ファイバー管）を利用したものが実用化されているが、
これらはいずれも装置が大型かつ高価であり、普通紙上
に記録できるという利点を有してはいるものの一般的に
数多く使用されるまでには至っていない。

これに対し、たとえば特開昭５７−６３５０７号（特願
昭５５−１３９４５５号）に示される如く、照射光を液
晶素子によってスイッチング制御し、これをプリントヘ
ッドとして利用する装置が開発された。

これは液晶素子の集積化及び駆動制御に対する応答性等
の改良により達成されたものであり、装置の小型化や低
価格化等が期待てき、さらには複写機と同＋ｊｉｆｌ光
源を使用［７得るために複写機能とプリント機能とを合
せる復合化が容易である等の利点を有する。

然るに、たとえば第２図に示す如くこの檀のプリントヘ
ッドは、光源（３０２）の光を集光レンズ（３０３）に
よって液晶パネル（３０４）、に集光（７、さらにこの
液晶ンヤッタのパターンを結像光学系（３０５）によっ
て受像面であるところの感光体ドラム（２）上へ投影す
る構成である関係上、集光レンズと液晶パネルとの位置
関係及び液晶パネル、結像光学系。

受像面の各位置関係にきわめて高い精度が要求されると
いう問題点があった。具体的には、集光レンズと液晶パ
ネルとの位置精度は透過光量、即ち感光体に対する露光
量に影響し、結像光学系と受像向との位置精度は解像度
に影響する。しかしながらこれら各エレメントの位置は
それぞれが関連（７て調整されなければならず個々独立
に扱うことはできないため、一般的にはかなりの熟練と
工数を必要とし、きわめてめんどうなものであった。

目　　　的 本発明はこのような点に着目してなされたもので、微小
な成品素子を多数配列した液晶ンヤッタアレイ、光源、
集光レンズ及び液晶シャッタ部のパターンを感光体上に
結像させる結像光学系等をユニット化１７てプリントヘ
ッドを構成し、これによってプリントヘッド内における
各エレメントの位置精度を向上かつ安定化させると共に
、このプリントヘッドユニットをさらにプリンタの装置
本体に対して位置調整可能に装着し得るように（７て、
安定１７たプリント画像を得られるようになした静電プ
リンタを提供することをその主たる目的とするものであ
る。

実施例 以下本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の静電プリンタ（１）の概略構成を示す
断面図で、矢印方向に回転可能に支持された感光体ドラ
ム（２）の周囲には、プリントヘッドモジュール（３）
、現像装置（４）、転写・除重用のチャージャ装置（５
）、クリーニングユニット（６）９表面の電荷極性を調
整するためのサブチャージャ（７）、イレーサランプ（
８）、帯電用チャージャ（９）等が順次配設されている
。

記録紙（■うはカセットＩｃｊ内に積層保持され、給紙
ローラ（１０）の回転によってその最上部のものかう順
次一枚づつ給紙され、タイミングローラ（１１）部で一
旦停止された後、上記感光体ドラム（２）の表面りに形
成された像と同期して搬送され、転写チャージャ（５１
）によりトナー像を転写され、除重チャージャ（５２）
で感光体ドラム（２）との密着を解除されて搬送ベルｌ
−（１２）によって熱ローラ定着装置（１３）に送り込
まれ、ここで像定着された後に排出ローラ（１４）でト
レー（１５）上に排出される。

プリントヘッドモジュール（３）の構成を＄２．３゜４
図に示す。

プリントヘッドモジュール（３）は蛍光灯（３０２）　
。

集光用のロッドレンズ（３０３）　、　液晶パネル（３
０４）　。

像投影用のセルホック（商品名）レンズアレイ（３０５
）を基本構成とし、それぞれケーシング（３０１）に対
して位置決め固定される。ケーシング（３０１）の上面
内・副及びケーシング内に固設された金属板（３１０）
の両側部には、それぞれ断熱材（３１１）　、　（３１
２）　。

（３１３）か蛍光灯（３０２）に沿って接着されており
、断熱材によって蛍光灯の配役空間（３０９）は略凹ま
れている。さらに金属板（３１０）の下部にも断熱材（
３１４）か光透過用のスリット部（３１５）を除いて接
着固定されている。この断熱材（３１４）はロッドレン
ズ（３０３）と金属板（３１０）との間のスペーサとし
ても機能する。これらの断熱構造によって蛍光灯の熱が
液晶や後述の駆動回路等に及ぼす影響が防止されるっま
た必要に応じて蛍光灯の設置空間（３０９）に対してサ
クション手段を設けても良い。

ケーシング（３０１）内にはさらに、断面が略ｒＵＪ字
状のモジュールシャーン（３１６）が固設されており、
モジュールシャーシ（３１６）には、液晶素子駆妨用の
Ｌ　Ｓ　Ｉ　（３１７）　、　（３１８）が設置された
回路基板（３１９）　、　（３２０）が図示しないビス
等の固定手段により固定されている。

液晶パネル（３０４）は、たとえば上述の特開昭５７−
６３５０７号に示される如く、２枚の、互いに位相が９
０°ずれた関係にある偏向板間にツィステッド・ネマチ
ック液晶素子が多数配列された基板を挾み込んだ構成を
有し、個々の液晶素子はそれぞれ独立的に２周波法で駆
動制御されることにより１枚目の偏向板を透過した光の
位相を回転せしめ、これによって光のスイッチング制御
を行うものである。この液晶パネル（３０４）はベーク
ライト等の合成樹脂（３２１）を介してモジュールシャ
ーシ（３１６）に接着固定され、上述のＬ　Ｓ　Ｉ（３
１７）。

（３１８）とはフレキシブルチューブ（３２２）　、　
（３２３）によって結合され、駆動制御される。なお、
ＬＳＩ（３１７）　、　（３１８）は液晶パネル（３０
４）の長手方向に複数個配列されている。

＄４図に示すように、モジュールシャーシ（３１４）は
セルホックレンズアレイ（３０５）を保持する保持部材
（３３０）に対してビス等で固定されており、さらにこ
の保持部材（３３０）はケーシング（３０１）に固定さ
れた支持部材（３３１）にビス固定されており、支持部
材（３３１）には上述の集光用ロッドレンズ（３０３）
が軸支されている。従ってロッドレンズ（３０３）　、
　ｔｉ晶パネル（３０４）及びセルホックレンズアレイ
（３０５）間の位置関係は互いに関連を持って定められ
、またプリントヘッド（３）自体がユニット化されてい
るために位置調整も容易である。

さらに蜜４図において、螢光灯（３０２）は安定発光部
のみ作像に利用するために液晶パネル（３０４）　。

の実効長さよりも長いものが使用され、ケーシング（３
０１）もそれに応じて突出部（３０１ａ）を有し、この
突出部（３０１ａ）がプリンタ本体の支持側板（１００
）に対【２ても突出するように、互いの位置及び形状が
設定されている。

次に、１４４．５，６．７図によってプリントヘッドモ
ジュール（３）の装着及び位置調整のための機構につき
説明する。なお、第４．５，６．７図及び後述する第８
図等においては、便宜上、プリントヘッドモジュール（
３）の一方側（第１図において手前側）部分のみを示す
が反対側部分も同様な構成を有する。

図において、本体側板（１００）に、上述したプリント
ヘッドモジュール（３）のケーシング（３０１）の突出
部（３０１ａ）を覆うように、断面が略「コ」字状の取
付は部材（１０１）がビス固定されており、ケーシング
（３０１）はこの取付は部材（１０１）に対して、突出
部（３０１ａ）の側部外面に固設された取付は板（１０
２）部をビア、　（１０３）、（１０４）　ニテ固定し
て取付けられる。このとき、取付は板（１０２）は、取
付は部材（１０１）　（７）長大（１０５）、ＣｌＯ２
）　ヲ介してビス取めされるため取付は時に若干の上下
位置調整が６丁能である。さらに、取付は部材（１０１
）の下部には突出し、かつ内側に略直角に折り曲げられ
たビスボルタｍ　（ｌｏｌａ）が形成されており、ビス
ホルダ一部（１０１ａ）に対してネジ係合するビス（１
０７）を回転させることにより、上記取付は板（１０２
）の底面位置を微調整できるように構成されている。

従って、プリントへッドモジーール（３）の取付は時、
まずビア、　（１０３）、（１０４）によッテ取付は板
（１０２）を緩く取付けておき、ビス（１０７）の上下
調整によって適切な位置を決定【７、その後ビス（１０
３）、（１０４）によって取付は板（１０２）を取付は
部材（１０１）に固定すれば艮い。これによって、モジ
ュール（３）内で位置決めされたプリントヘッドの各エ
レメントに対し、岐路的に受像面であるところの感光体
との位置関係がきわめて正確に調整・固定される。

また以上述べたプリントヘッドモジュール（３）ノ取付
は及び位置調整は、すべて機械本体の上部がつ側板の外
側で行うことができ、作業効率をきわめて良好なものと
することができる。これは螢光灯（３０２）がその安定
発光部分のみ作像に利用されるようにするために、液晶
パネル（３０４）よりも長く設定され、これを設置する
ためにケーシング（３０１）が突出部（３０１ａ）を有
する形状を有効に利用したことによって生じる効果であ
る。

以上の構成によって位置決め固定されたプリントヘッド
モジュール（３）を用いて像を形成する動作を簡単に説
明する。

所定の速度で回転する感光体ドラム（２）に対し、帯電
用チャージャ（９）でその表面を均一帯電１７、次いで
その回転速度と同期して液晶シャッタアレイ（３０４ａ
）の個々の素子を駆動制御してドツトパターンによって
所定の文字９図形等の静電像を感光体ドラム（２）上に
形成する。液晶素子の駆動制御信号はコンピュータアウ
トプットやファクンミリ画像信号等であり、プリンタ（
１）は信号形態に応じたインターフェイスを用い得るよ
うに構成されている。

液晶ンヤッタ素子はたとえば１００μｍピッチで約２０
００個配列されており、制御信号に対する応答速度は約
１　ｍ５ｅｃ、であり、感光体ドラム（２）は５０　ｍ
ｍ／ｓｅｃ、で駆動されている。、・１ 液晶ンヤッタ素子はたとえば千鳥状に配列されても良く
、シャッタの開口率や応答速度及び感光体の感度等に応
じ、感光体の駆動速度は適宜に決定し得る。駆動される
感光体と液晶シャッタアレイのｗ１勅制御の関係は、た
とえば感光体の移動速度に対して所定のタイミングクロ
ックパルスを発生させ、このクロックパルスの発生毎に
液晶シャ・ツタアレイに対して一列毎のドツトパターン
による作像データを出力する。データ出力はたとえばデ
ユーティ比１／２の時分割駆動によって行われる。

この結果、装置としての液晶ンヤッタアレイの応答時間
は２ｍ５ｅｃ、である。これによって本発明の静電プリ
ンタは１０本／ｍｍの解像度を得た。なお、２値出力に
よるドツトパター、ンでの画像形成の詳細については本
発明と直接関係［７ないので説明は省略する。

このようにして形成される静電像を現像装置（４）で現
像［７、トナーによる可視像とするものであるか、本発
明の静電プ、１１ンタにおいてはシャ・ツタ開口率等の
関係から、露光部にトナーを付着させる、ｌ。

いわゆる反転現像方式を採用している。このとき、次の
ような問題点の生じることが判明した。

即ち、第７図に示すように、装置の工方向の中心線１ｃ
Ｉから計測した感光体の有効帯電巾（ｄりは、通常液晶
シャッタアレイ（３０４）の有効長さくｄｚ）よりも大
となるように設定される。このとき、感光体の初期帯電
４位（Ｖｏ）に対し、露光工程後にはシャツタ開部の電
位は（Ｖｉ　）となって静電潜像を形成するものである
が、シャツタ閉部においても液晶シャッタの場合、偏向
板の特性等からある程度の光が透過し、゛電位の降下（
Ｖｏ′）がみられる。

なお、第７図示の例は感光体に対して正極性で帯電し、
同極性のトナーで現像するものを示す。

従って現像バイアスを（ＶＢ）とすると、トナーはＶｉ
−ＶＢの電位差に対して付着し、Ｖｏ’　−ＶＢ　　の
電位差はキャリア付着が生じないように電位設定されて
いる。然るに、゛ここでは非作像部（ｄ＋−ｄｚ）にお
いてＶｏ　−ＶＢの電位差が生じるため、非作像部に対
してキャリア付着が生じ、現像剤の消耗度が大となって
（７まうという不都合を生じる。

そこで本発明の静電プリンタにおいては、上記感光体面
上の非作像部（ｄｌ−ｄｚ）をプリントヘッドモジュー
ル（３）の下部に設置した発光ダイオード（凸で照射し
、表面電位（ｖＯ）を少くとも（Ｖ　ｏ’）まで降下さ
せるようにしである。

また第８図に示す如く、ケーシング（３０１）に対［７
て光学繊維束からなるライトガイド（Ｌ）を取付け、螢
光灯（３０２）の光を上記非作像部に導くように（７て
も良い。

なお、これら発光ダイオード（１）やライトガイド（Ｉ
、）は、電位をＶｏ’にすれば良いのであるから、照射
光量は比較的少ないもので良い。

また以上の説明において、光源として螢光灯を用いたも
のを示した。これは単色光であるために色収差か生じな
いという利点を有するものであるか、結像光学系等や露
光量の関係等から、他の、たとえばハロゲンランプ等を
用いても良い。

また集光用部材と１７では円筒状のロッドレンズを用い
たものを示したつこれは蛍光灯設置空間（３０９）に対
して断熱材（３１４）　、　（３１５）と共に密封性を
良好にする副次的な効果を有するものであるが、集光部
材と１７では他に反射鏡等を用いても良い。

さらに結像光学系（３０５）としては集束性光伝送体（
セルホック）アレイを用いたものを示（７た。

これはユニットの小型化の面できわめて有利であるが、
他にプラスチックレンズアレイ等の結像手段を用いるこ
とも可能である。

効　　果 以上説明１．たように本発明は、液晶シャッタアレイを
用いた静電プリンタにおいて、光源と、液晶シャッタア
レイを保持するパネルと、光源の光を該パネル面に集光
する集光部材と、液晶ンヤッタアレイのパターンを感光
体面に結像させる結像光学部材とを一体重ｔケーシング
内に取付けてユニット化し、該ユニットを装置本体に対
ｌ、て着脱可能とすると共に、該ユニットを装着すると
きに装着位置を調整するための位置調整手段を設けた静
電プリンタであるから、プリごヒトヘッド内の各エレメ
ントはユニット化により′ソ位置精度の向上並びに安定
化を達成でき、さらにユニット自体が装置本体に対して
位置調整できるので、結像光学系と受像面との位置関係
が、装置源々の機械的なバラツキも含めて容易に調整で
き、常に良好なプリント画像を得ることができるという
実用上きわめて優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の静電プリンタの構成を示す概略断面図
、第２図はプリントヘッドモジュールの構成を示す横断
面図、第３図はその分解斜視図、第４図は同じく一部縦
断向図、第５図はユニット取付は部を示す要部上面図、
第６図は同じく取付部分の横断面図、第７図は取付部の
正面図及び感光体面上の電位分布を説明するためのグラ
フを合せて示す図、第８図は電位調整のための別実施例
を示す図である。 １・・静電プリンタ、　２・・・感光体、　　３・・・
プリントヘッドモジュール、３０１・・・ケーシング、
３０１ａ・・突出部、　３０２・・・螢光灯、　３０３
・・・ロッドレンズ、３０４・・液晶シャッタパネル、
３０４ａ・・・液晶シャッタアレイ、　３０５・・・結
像光学系、　　１００・・・本体支持側板、　１０１・
・・取付は部材、　１０１ａ・・・ビスホルダ一部、　
１０２・・・取付は板、　　１０３．１０４−・・ビス
、　　１０’５．１０６　・・・長穴、１０７・・・位
置調整用ビス。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 手　　続　　補　　正　　書 昭和５７年６月２３１１ 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第８９２３７号 ２、発明の名称 静像プリンタ ３　補正をする者 事件との関係　　出　願　人 住所　大阪市東区安土町２　’Ｔ−目３０番地　大阪国
際ビル名称　（６０７）　　ミノルタカメラ株式会社自
発補正

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　移動する感光体表面を帯電し、光源からの照射光
   を液晶シャッタアレイによってスイッチング制御して上
   記帯電された感光体表面に導いて露光［７、静電像を形
   成するようになした静電プリンタにおいて、 光源と、液晶シャッタアレイを保持するパネルと、上記
   光源の光を該パネル面に集光する集光部材と、液晶シャ
   ッタアレイのパターンを感光体面に結像させる結像光学
   部材とを一体的なケーシング内に取付けてユニット化し
   、該ユニットを装置本体に対して着脱可能とすると共に
   、該ユニットを装着するときに装着位置を調整するため
   の位置調整手段を設けたことを特徴とする静電プリンタ
   。 ２　上記光源が上記液晶シャッタアレイよりも長く設定
   されており、上記ユニットケーシングがこれに応じて光
   源を保持するための突出部を有しており、該突出部を上
   記装置本体の支持側板よりも外方に突出するように【、
   て、該突出部を利用してユニットケーシングの取付は及
   び位置調整を行うようにした特許請求の範囲第１項記載
   の静電プリンタ。