DE3400604A1

DE3400604A1 - Druckerkopf und elektrofotografischer drucker zur anwendung desselben

Info

Publication number: DE3400604A1
Application number: DE19843400604
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Chigasaki Kanagawa Tokuhara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-01-11
Filing date: 1984-01-10
Publication date: 1984-07-19
Also published as: JPH0558899B2; DE3400604C2; US4560999A; JPS59127019A

Description

TeDTKE - BüHLING - KlNNE ? GwPB: \. : _:SSSbSSÄ

OL· Γ* CL".-' '- " ·.* ■ Dipl.-Ing. H.Tiedtke

FELLMANN - CaRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne 3400604 Dipl.-Ing R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams - 5 - Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 ί 8000 München 2

! Tel.:089-53 9653

Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Müm

ID. Januar 19 R DE 3594

Canon Kabushiki Kaisha
Tokyo, Japan

Druckerkopf und elektrofotografischer Drucker zur Anwendung desselben

Die Erfindung bezieht sich auf Druckerköpfe, und zwar insbesondere auf solche mit einem optischen"Modulatorelement wie einem optischen Flüssigkristall-Verschluß; im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf Druckerköpfe mit einem optischen Flüssigkristall-Verschluß, die bei Druckern anwendbar sind, bei welchen das elektrofotografische Verfahren angewandt wird.

Γη der letzten Zeit besteht ein wachsender Redarf nach ninnrn Drucker, der die Forderungen nach einem Drucken mit hoher Geschwindigkeit und hohe Dichte, einem niedrigen Pr ei ε;, einem geräuscharmen Betrieb und hoher Zuverlässigkeit erfüllt. Dies ist auf die Erfordernis eines Ausgabemechanismus zurückzuführen, der für die kürzlich entwickelte elektronische lechnik auf dem Gebiet der Informationsübertragung, der Datenver-

A/20

Dresdner Bank (München) KIo 3939 B44 Bayer Vereinsbank (München) KIo. 508 941 Postscheck (München) KIo 670-43-8(M

-G-

] ar.be itung und der Datengewinnung anwendbar ist:. Nahezu alle Signale für die Informationsausgabe sind selbst elektrische Signale oder in elektrische Signale umsetzbar. Als Drucker-Endgeräte für die Ausgabe elektrischer Jnfor-5■ mationen werden Tintenstrahldrucker, Mehrfachstift-Punktedrucker, Laserstrahldrucker und so weiter eingesetzt. Es werden auch in breitem Ausmaß Drucker mit einer fotoempfindlichen Trommel eingesetzt, bei denen das elektrofotografische Kopiersystem angewandt wird. Laserstrahl-

]q drucker haben jedoch den Nachteil, daß sie teuer sind und bei der Herstellung eine hohe mechanische und optische Genauigkeit erforderlich machen. Zu einem möglichen Ersatz für Laserstrahldrucker zählen optische Festkörper-Verschlußanordnungen, jedoch wurde bisher in der Praxis noch keine optische Verschlußanordnung eingesetzt, die den verschiedenerlei Anforderungen genügt. Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung einer brauchbaren Festkörper-Verschlußanordnung gibt es eine Anzahl von Möglichkeiten für den Einsatz elektrooptischer Elemente, Materialien und Baugruppen. Aus diesen wurde von einem frühen Zeitpunkt an ein System mit Flüssigkristal] im Hinblick auf die leichte Herstellung und die Möglichkeit in Betracht gezogen, eine optische Modulation mit niedriger Spannung und geringer Leistung zu erzielen. Die

25. Flüssigkristalle wurden jedoch von vielen Forschern als für den Ersatz von Laserstrahlvorrichtungen wenig versprechend aufgegeben, da die Flüssigkristalle ge-ringe Ansprechgeschwindigkeiten zeigen und schwierig im Zeitmultiplex anzusteuern sind. Nichtsdestoweniger wurden

^O über lange Jahre vielerlei Versuche unternommen, Flüssigkristalle unter hohen Ansprechgeschwindigkeiten zu betreiben, jedoch hat keiner der bisher gemachten Vorschläge zu einem zufriedenstellenden Verfahren geführt', das dem Laserstrahl verfahren gleichwertig oder überlegen

"" ° ist. Die Hauptgründe hierfür sind das unzureichende Wissen über die elektrofotografischen Vorgängen in Flüssigkristallen und die vorstehend angedeutete Voreingenommen-

heit, daß Flüssigkristalle nicht für einen Betrieb mit" hoher Geschwindigkeit oder für die Aufzeichnung mit hoher Dichte geeignet sind.

In einigen Vorveröffentlichungen wird für das Herbeiführen einer hohen Ansprechgeschwindigkeit mit einem Flüssigkristall der Einsatz einer optischen Flüssigkristall-Verschlußanordnung bei dem Kopf eines elnktrografischen Kopiergeräts angeregt (wie beispielsweise in den JP-OS 63 507/82 und 63 508/82). Die optische Flüssigkristall-Verschlußanordnung hat die Form einer Zelle mit verdrilltem nematischem Flüssigkristall, die zwischen ein Paar polarisierender Platten gesetzt ist, welche gewöhnlich in dem Überkreuzunaszustand nach Nico!

unter zueinander senkrechter Anordnung der Polarisationsebenen angeordnet sind, und arbeitet folaendermaßen: Wenn an die Flüssigkristall-ZeI Ie keine Betriebsspannung angeleat wird, läßt die polarisierende Platte an der LichteinfalJseite nur entweder eine P-Komponente (aus parallel pnlari-

20. siertem Licht) mit der den Einfallstrahl und die Normale im Einfallpunkt enthaltenden Polarisationsebene oder eine S-KoroonmO (aus dazu senkrecht polarisiertem Licht) aus dem einfallenden Licht durchfahrend die polarisierende Platte an der anderen Seite (bei dem Überkreuzunqszustand nach Nicol) dieses durchqelassene Licht sperrt, so daß die Anordnunq im Schließzustand ist. Wenn andererseits an die Zelle eine Betriebsspannung anaeJeot wird ,ändert sich die F unk Hon des Flüssigkristalle in der Weise, daß die von der Flüssiqkrista.l.1-Zelle durchgelassene P- oder S-Komponerite des einfallenden Lichts durch die hinter der Zelle angeordnete polarisierende Platte hindurchtritt, so daß die Anordnung den Öffnunqszustand einnimmt".

Ein Druckerkopf, bei dem ein solches optisches Modulatorelement wie der optische Flüssigkristall-Verschluß nach dem Stand der Technik verwendet wird, hat jedoch den

Nachteil, daß durch das Paar der verwendeten polarisierenden Platten ein hoher Lichtmengenverlust entsteht

und daher bei dem Öffnungszustand des Verschlusses die fotoempfindliche Trommel mit einer verringerten Lichtmenqe belichtet wird. In einem bestimmten Fall wird beispielsweise die Lichtmenge durch die an der Lichteinfallseite angeordnete polarisierende Platte auf ung-efähr die Hälfte verringert und durch die hinter der Flüssigkristall-Zelle angeordnete polarisierende Platte weiter verringert; daher wird die die fotoempfindliche Trommel beleuchtende Lichtmenge auf ungefähr 25 bis 50% der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtmenge vermindert. Ein hoher Lichtverlust macht eine gesteigerte Lichtquellen-Leitung erforderlich, was unerwünschte Wirkungen wie eine übermäßige Wärmeerzeugung und eine Änderung der wärmeabhängigen Eigenschaften des Flüssigkristalls selbst hervorruft und einen unwirtschaftlich hohen Leistungsverbrauch ergibt. Bei normaler Spannung an der Lichtquelle ist wegen der eingeschränkten Belichtung der fotoempfindlichen Trommel die Druckgeschwindigkeit

gering.
20

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für einen Hochgeschwindigkeitsdrucker geeigneten Druckerkopf sowie einen elektrofotografischen Drucker zu schaffen, mit denen Bilder hoher Dichte unter hoher Druckge-• schwindigkeit erzeugt werden können.

Ferner soll mit der Erfindung ein Druckerkopf mit einem optischen Flüssigkristall-Verschluß geschaffen werden, bei dem der Lichtverlust auf ein Mindestmaß herabgesetzt

.,
ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Druckerkopf., der eine Lichtquelle und ein optisches Modulatorelement zum Sehalten des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts

hat, bzw. bei einem elektrofotografischen Drucker mit einem derartigen Druckerkopf und einem fotoempfindlichen

Material mit den in den in den kennzeichnenden Teilen des Patentanspruchs 1 bzw. 10 aufgeführten Mitteln gelöst.

l/orteilha fte Ausgestaltungen des Druckerkopfs bzw. des Druckers sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 ist eine schematische Schnittansicht des Druckerkopfs gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Figur 2 ist eine Darstellung, die die optischen Eigenschaften eines bei dem Druckerkopf verwendeten Polarisationsstrahlenteilers veranschaulicht.

Figur 3 ist eine Draufsicht auf eine optische Flüssigkristall-Verschlußzeile, die bei dem Drucker

kopf verwendet wird.

Figur 4 ist eine Schnittansicht.der in Figur 3 gezeigten Verschlußzeile.

Figur 5 ist eine schematische Ansicht des elektrofotografischen Druckers gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Der erfindungsgemäß Druckerkopf hat ein optisches Modulatorelement wie beispielsweise ein Flüssigkristall-Element, das beim Anlegen einer Betriebsspannung seine Funktionsweise so ändert, daß einfallende Lichtstrahlen qeschaltet werden; bei dem Druckerkopf werden Lichtstrahlen aus einer Lichtquelle in eine Teilervorrichtung wie beispielsweise einen Polarisationsstrahlenteiler für das Aufteilen des Lichtstroms in zwei polarisierte

-ιοί Lioh[komponenten zum Bilden eines ersten und eine:; zweiten Lichtwegs eingegeben; dabei wird die eine polarisierte Lichtstrahlenkomponente (wie beispielsweise die Strahlenkomponente auf dem ersten Lichtwieg) dem Flüssigkristall direkt zugeführt, während die andere polarisierte Lichtstrahlen komponente (wie beispielsweise dj,e Strahlenkomponente auf dem zweiten Lichtweg) über einen Reflektor und eine Halbwellenplatte zu dem Flüssigkristall geleitet wird; das durch das Flüssigkristall-Schaltelement modulierte und durchgelassene Licht wird über einen Analysator in ein Abbildungselement geleitet, das eine numerische Öffnung bzw. Apertur hat, die,größer als die dem Einfallwinkel der Strahlen entsprechende ist, welche nach dem Durchlaufen der Halbwellenplatte über den Reflektor in das Flüssigkristall eindringen; auf diese Weise wird entsprechend Lichtsignalen an einem fotoempfindlichen Material ein Bild erzeugt.

Die Figur 1 ist eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen O Druckerkopfs gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei ?.' eine Lichtquelle wie eine Fluoreszenzlampe ist, 1 ein Reflektionsschirm zum Verbessern des Beleuchtungswirkungsgrads ist, 3 ein Kondensor ist, 4 ein Polarisationsstrahlenteiler ist, 5 ein Reflektor bzw. Spiegel ist, 6 eine Halbwellenplatte ist, 7 ein Flüssigkristall ist, 8 ein Analysator ist und 9 ein optisches Abbildungssystem bzw. -Element · zum Erzeugen eines den aus dem Flüssigkristall-Schaltelement abgegebenen Lichtsignalen entsprechenden Bilds auf einem fotoempfindlichen Material 10 ist. ■

Die Strahlen aus der Lichtquelle 2 werden über die aus dem Reflektionsschirm 1 und dem Kondensor 3 bestehende Strfihlensammeleinhe.it in den Polarisation sstrah lent ei ler

4 geleitet. Der PolarisationsstrahlenteiJ er 4 gemäß der Darstellung in Figur 1 wirkt in der Weise, daß die ein-

----- *-, -:- '-■ ' 340060Λ

fallenden eigenpolarisierten Strahlen in zwei polarisierte Strahlen als P-Komponente und S-Komponente aufqeteilt werden, won denen eine durchgelassen und die andere reflektiert wird.
5

Die Figur 2 zeigt die optischen Eigenschaften des Polarisationsstrahlenteilers 4. In der Figur 2 gibt die Kurve 11 den prozentualen Anteil der von dem Strahlenteiler 4 durchgelassenen P-Komponente an und zeigt, daß von der P-Komponente 95 bis 98?ό oder mehr durchgelassen wird. Die Kurve 12 gibt den prozentualen Anteil der von dem Strahlenteiler 4 durchgelassenen S-Komponente an und zeigt, daß die S-Komponente nahezu vollständig reflektiert wird. Die von dem Polarisationsstrahienteiler 4 mit diesen Eigenschaften durchgelassene P-Komponente durchläuft auf geradem Weg den Strahlenteiler und beleuchtet das Flüssigkristall 7. Andererseits wird die von dem Polarisationsstrahienteiler 4 reflektierte , S-Komponente weiter von dem Spiegel 5 reflektiert und durch die Halbwellenplatte 6 in eine P-Komponente umges*etzt, die gleichermaßen das Flüssigkristall 7 beleuchtet. Falls das beleuchtete Flüssigkristall 7 bei dem (nachstehend als Eirischaltzustand bezeichneten) Zustand mit anqeiegter Betriebsspannung die Polarisationsebene des polarisierten Lichts verdreht und bei dem (nachstehend als Ausschaltzustand bezeichneten) Zustand ohne angelegte Spannung die Polarisationsebene des polarisierten Lichts nicht verdreht, tritt das von dem Flüssigkristall in dem Einschaltzustand durchgelassene Licht

durch den Analysator 8 hindurch, der das Sperren der P-Komponente (und das Durchlassen der S-Komponente) bewirkt, und erreicht über das Abbildungselement 9 die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials 10. Bei dem Ausschaltzustand wird das Licht von dem Analysator ._;8 gesperrt, so daß es nicht zu dem, fotoempfindlichen Material 10 gelangt. Bei diesem optischen System wird die numerische Öffnung des Abbildungselements 9 so gewählt,

daß sie größer a] π der Einfallwinkel der das Flüssigkristall 7 von dem Spiegel 5 her beleuchtenden Strahlen ist. Auf diese Weise erreichen nahezu 10Π?ό des Lichts aus der Lichtquelle 2 das Flüssigkristall 7, was hauptsächlich auf die Vervjendung des Polarisationsstrahlenteilers Λ und der Halbwellenplatte 6 zurückzuführen ist. Da ferner die numerische Apertur des Abbildungselements 9 so groß gewählt ist, daß auch das aus d-er Richtung des Spiegels 5 kommende Licht genutzt wird, liegt der Lichtverlust zwischen dem Flüssigkristall 7 und dem fotoempfindlichen Material 10 nur in der Größenordnung des auf den Analysator 8 zurückzuführenden Verlustes, so daß der Wirkungsgrad der Lichtübertragung stark verbessert ist.

Die Figur 3 veranschaulicht den Aufbau des Flüssigkristall-Verschlußzeilen-Elements. Gemäß der Darstellung in Figur 3 hat dieses Element Öffnungen 21, während der strichliert dargestellte andere Bereich auf übliche Weise maskiert ist, um den Lichtdurchtritt zu verhindern. Das Flüssigkristall ist abgeschlossen zwischen Signalelektroden 23 (23a,23b,23c,23d...) an der Innenwand eines Substrats 22 und eine den Signa!elektroden 23 gegenübergesetzte gemeinsame Elektrode 24 eingebettet.

Die gemeinsame Elektrode 24 ist von einem (nicht gezeigten) Substrat getragen, das aus einer durchsichtigen Platte aus Glas, Kunststoff oder dergleichen besteht. Eine solche durchsichtige Platte kann auch als das die Signalelektroden 23 tragende Substrat 22 ver-

wendet werden. Der Abstand zwischen den Substraten ist durch einen abdichtenden Abstandhalter aus einem Material wie Polyesterfilm, mit Glasfasern verstärktem Epoxy-Klebstoff oder Frittglas festgelegt. Die Signa1-elektroden 23 und die Gemeinsame Elektrode 24 können

aus durchsichtigen leitenden Filmen ausZannoxid , Indium-Zinnoxid (ITO, Indiumoxid mit 5 Gew.-% Zinnoxid oder

dergleichen gebildet sein. Jode Elektrode 2'5 und din cjr>meinsame Elektrode 24 haben jeweils Zuleitungsdrähte bzw. 26, die mit jeweiligen (nicht gezeigten) Schaltungen für das Betreiben der Verschlußzeile verbunden sind. 5

Die Figur 4 ist die Ansicht eines Schnitts durch die in Figur 3 gezeigte Flüssigkristall-Verschlußzeile und zeigt ein Beispiel für die Wirkungsweise der VerschJußanordnung bzw. Verschlußzeile.

Der Durchlaß des aus dem Polarisationsstrahlenteiler einfallenden Lichts wird durch die Verschlußzeile gesteuert, die durch Anwählen der jeweiligen Signalelektroden 23 (23a,23b,23c,...) geschaltet wird, an die die Betriebsspannung anzulegen ist, wodurch der Ausrichtungszustand von Flüssigkristall 28 zwischen den Signalelektroden 23 und der gegenüberliegenden gemeinsamen Elektrode 24 gesteuert wird.

^O Nach Figur 4 ist eine Polarisierplatte 27 in dem Überkreuzungszustand nach Nicol zu der P-polarisierten Strahlenkomponente P aus einem Polarisationsstrahlenteiler gemäß der Darstellung in Figur 1 angeordnet. Ferner sind die beiden Substrate einer Ausrichtbehandlung

^5 _wie einer Reibungsbehandlung oder dergleichen zum Einstellen der Anfangsausrichtung des Flüssigkristal Is 28 auf 45° zu der Polarisationsrichtung der Polarisierplatte 27 unterzogen worden. Das in diesem FaU. verwendete Flüssigkristall 28 ist ein Flüssigkristall mit

positiver dielektrischer Anisotropie (Flüssigkristall vom P-Typ) .

Bei dem Einsatz der vorstehend beschriebenen Verschlußzeile wird die anzulegende Spannung gewählt, während die gemeinsame Elektrode 24 üblicherweise mit Masse verbunden wird. Die Figur 4 zeigt einen Fall, bei dem an die Signalelektrode 23b eine verhältnismäßig hohe Spannung

angelegh wird. In.diesem Fall richten sich die Molokülo des P-Typ-Flüssigkristalls in dem der Signalelektrode 23b entsprechenden Bereich beispielsweise in der zur Zellenoberfläche nahezu senkrechten Richtung aus, wodurch einfallendes Licht P nicht durch diesen Bereich hindurch gelangt. Im Gegensatz dazu ist an die Signalelektroden 2 3a und 23c keine Spannung oder eine Spannung unterhalb eines Schwellenwerts angelegt, wobei die Moleküle des P-Typ-Flüssigkristalls in diesem Bereichen in einer von der senkrechten Richtung abweichenden Richtung ausgerichtet sind, wodurch das von dem Polarisationsstrahlenteiler her einfallende Licht P durch diese Bereiche hin-' durch gelangt (Durchlafl.licht T).

Lichtsignale werden dadurch erzeugt, daß als Bildinformation digitale Signale an die Elektroden dieser FJüssigkristall-Verschlußzeile angelegt werden, um an vorgegebenen Stellen des Flüssigkristalls offene optische Durchlaßöffnungen zu bilden. Dann wird mit diesen LichtSignalen eine elektrisch geladene fotoempfindliche Trommel belichtet, um an dieser ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, das darauffolgend durch Tonerentwicklung in ein sichtbares Bild umgesetzt wird.

. [)ie Figur 5 veranschaulicht ein Beispiel der Anwendung des erfindungsgemäßen Druckerkopfs 300 bei einem elektrofotografischen Drucker. Nach Figur 5 wird eine Lichtquelle 301 während des Betriebs eingeschaltet gehalten. Die Strahlen aus dieser Lichtquelle 301 werden mittels eines Kondensors 302 gesammelt und mittels eines Polarisationsstrahlenteilers 303 in eine ,P-polarisierte Strahlenkomponente und eine S-polarisierte Strahlenkomponente aufgeteilt. Die P-polarisierte Strahlenkomponente beleuchtet direkt eine Flüssigkristal1-Verschlußzeile 30A, während die S-polarisierte Strahlenkomponente von einem Spiegel 305 reflektiert wird und durch eine

HnlbweJlenplatte 3D6 in eine P-polarifu er te Strnhlonkomponente umgesetzt wird, welche dann die Flüssigkristall-Verschlußzeile 304 beleuchtet.

Hinter der Flüssigkristall-Verschlußzeile 304 ist im Nicol'schen Überkreuzungszustand zu den P-polarisierten Strahlen ein Analysator 307 angeordnet.

Die beiden P-Komponenten des polarisierten Lichts werden selektiv durch die Verschlußzeile hindurchqelassen, welche durch Flüssigkristall-Ansteuerungsschaltungen 308 angesteuert wird; auf diese Weise werden Lichtsignale erzeugt, die durch ein Abbildungselement 309 hindurch- . treten, um an einer fotoempfindlichen Trommel 310 ein Bild zu erzeugen.

Vor der Bestrahlung mit den LichtSignalen erhält die fotoempfindliche Trommel 310 eine vorgegebene positive oder negative Ladung an einer Ladereinheit 311, die mit.einer Koronaentladereinheit oder dergleichen versehen ist. An den bestrahlten Bereichen der fotoempfjndlichen Trommel 310 verschwindet die elektrische Ladung, so daß dadurch ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird. Das erzeugte Ladungsbild wird an einer Entwicklungseinheit

25. _mit einem Entwickler aus einem Toner und einem Trägermittel nach dem Maanetbiirstsnverfahren- oder einem anderen Verfahren unter Anlegen einer Entwicklungsvorspannunq entwickelt, wobei der Entwickler eine Polarität hat, die gewöhnlich zur Polarität der der Trommel zuvor erteilten

Ladung entgegengesetzt ist oder im Falle der Umkehrentwicklung gleich der Polarität dieser Ladung ist. Das entwickelte Bild wird dann an einer Übertragunqseinheit 313 auf Bildempfangsmaterial 314 (wie beispielsweise Papier) übertragen und an einer Fixiereinheit durch Harme oder Druck fixiert, so daß sich ein fertig fixierter Abdruck ergibt.

Der erfindungsgemäß Druckerkopf erlaubt an der Flihssigkristall-Verschlußzeile die Nutzung von ungefähr 90 bis 10η°ί der Liehtmenge aus dem Beleuchtungssystem (einschließlich der P- und der S-Komponente), wogegen bei einem herkömmlichen Druckerkopf nur ungefähr 50% genutzt werden. Infolgedessen wird es möglich, durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Druckerkopfs die Lichtquelle mit verringerter Spannung und damit unter geringerer Wärmeerzeugung zu betreiben, den Schaltvorgang der Flüssigkristall-Verschlußanordnung zu stabilisieren und mit hoher Geschwindigkeit zu drucken.

Es werden ein Druckerkopf mit einer Lichtquelle und einem optischen Modulatorelement zum Schalten des von der Licht *° quelle abgegebenen Lichts sowie ein elektrofotografischer Drucker mit einem solchen Druc.kerkopf und fotoempfindlichem Material angegeben; der Druckerkopf hat eine Vorrichtung zum Aufteilen des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts in zwei polarisierte Lichtkomponenten zum jeweiligen BiI-

den eines ersten bzw. eines zweiten Lichtwegs, eine Vorrichtung zum Umsetzen der polarisierten Lichtkomponente des zweiten Lichtwegs in eine Lichtkomponente mit der gleichen Polarisation wie die Lichtkomponente des ersten Lichtwegs und eine Vorrichtung, die den ersten und/oder den zweiten Lichtweg auf das optische Modulatorelement richtet.

Claims

TedTKE - BüHLPNG - KlNNB ^

Pellmann - Grams - Stru._F

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe

o/nncn/ " Dipl.-Ing. B. Pellmann

J4UUbU4 Dipl.-Ing. K.Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20: 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mün

1Π. Januar 1984 DE 3594

Patentansprüche

l.J Druckerkopf mit einer Lichtquelle und einem optischen Moauiatorelement zum Schalten des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts, gekennzeichnet durch eine Teilervorrichtunq (4;303) zum Aufteilen des von der Lichtquelle (2;301) abgegebenen Lichts in zwei polarisierte Lichtkomponenten (P₅S) zum jeweiligen Bilden eines ersten bzw. eines zweiten Lichtwegs, eine Umsetzvorrichtung (6;306) zum Umsetzen der polarisierten Lichtkomponente des zweiten Lichtwegs in eine Lichtkomponente mit der gleichen Polarisation wie die Lichtkomponente des ersten Lichtwegs und eine Richtvorrichtung (5:305), die den ersten Lichtweg und/oder .den zweiten Lichtweg auf das optische Modulatorelement (7;304) richtet.
2. Druckerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Modulatorelement (7;304) ein Flüssigkristall-Element ist.
3. Druckerkopf nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen hinter dem Flüssigkristall-Element angeordneten Analysator (8;307).

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Bayer. VereinsbanK (München) Kto. 508 941 Postscheck (München) Kto. 670-43-804
4. Druckerkopf nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilervorrichtung (4;303) zum Aufteilen des abgegebenen Lichts in die beiden polarisierten Lich-t- · komponenten für das jeweilige Bilden des ersten bzw. des zweiten Lichtwegs ein Polarisationsstrahienteiler ist.
5. Druckerkopf nach Anspruch 4, dddurch gekennzeichnet, daß der Polarisationsstrahlenteiler (4;303) eine Vorrichtung zum Durchlassen einer der polarisierten L ich t kornponenten und zum Reflektieren der anderen Lichtkomponente ist.
6. Druckerkopf nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Polarisationsstrahienteiler (4;303) und der Lichtquelle (2;301) angeordneten Kondensor.
7. Druckerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzvorrichtung (6;306) zum Umsetzen der polarisierten Lichtkomponente des zweiten Lichtwegs in eine Lichtkomponente mit der gleichen Polarisation wie die Lichtkomponente des ersten Lichtwegs eine Halbwellenplatte ist.

25.
8. Druckerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtvorrichtung (5;3ⁿ5), die den ersten Lichtweg und/oder den zweiten Lichtweg auf das optische Modulatorelement (7;304) richtet, eine

Spiegelvorrichtungist.
30
9. Druckerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtkomponente des ersten Lichtwegs eine parallel polarisierte Komponente ist und die Lichtkomponente des zweiten Lichtwegs eine senkrecht polarisierte Komponente ist.
10. Elektrofotografischer Drucker mit einem fotoempfindlichen Material und einem Druckerkopf, der eine Lichtquelle und ein optisches Modulatorelernent. zum .Schalten des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts aufweist, gekennzeichnet durch eine Teilervorrichtung (4:303) zum Aufteilen des von der Lichtquelle (2;3fll) abgegebenen Lichts in zwei polarisierte Lichtkomponenten (P,S) zum jeweiligen Bilden eines ersten bzw. eines zweiten Lichtwegs, eine Umsetzvorrichtung (6;306) zum Umsetzen der polarisierten Lichtkomponente des zweiten Lichtwegs in eine Lichtkomponente mit der gleichen Polarisation wie die Lichtkomponente des ersten Lichtwegs und eine Richtvorrichtung (5;305), die den ersten Lichtweg und/oder den zweiten Lichtweg auf das optische Modulatore.lement (7;304) richtet.
11. Drucker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Modulatorelement (7;304) ein. Flüssig-

kristall-Element ist.
20
12. Drucker nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen hinter dem Flüssigkristall-Element angeordneten Analysator (8;307).
13. Drucker nach einem der Ansprüche 10 bis .12, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilervorrichtung (4:303) zum Aufteilen des abgegebenen Lichts in die beiden polarisierten Lichtkomponenten für das jeweilige Bilden des

ersten bzw. des zweiten Lichtsweqs ein Polarisations-30

strahlenteiler ist.
14. Drucker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisationsstrahlenteiler (4:303) eine Vorrich-

tunq zum Durchlassen einer der polarisierten Lichtkom-35

ponenten und zum Reflektieren der anderen Li ent komponente ist.

-ΑΙ .
15. Drucker nach Anspruch 1.3 oder 14, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Polarisationsstrahlenteiler (4.;303) und der Lichtquelle (2;301) angeordneten Kondensor .
16. Drucker nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzvorrichtung (6;3Π6) zum Umsetzen der polarisierten Lichtkomponente des zweiten Lichtwieqs in eine Lichtkomponente mit der gleichen Polarisation wie die Lichtkomponente des ersten Lichtwegs eine Halbwellenplatte ist.
17. Drucker nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtvorrichtung (5;3 0 5 ) , " die den ersten Lichtwieg und/oder den zweiten Lichtweg auf das optische Modulatorelement (7;304) richtet, eine Spiegelvorrichtung ist.
18. Drucker nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtkomponente des ersten Lichtwegs eine parallel polarisierte Komponente ist und die Lichtkomponente des zweiten Lichtwegs eine senkrecht polarisierte Komponente ist.
25. 19. Drucker nach einem der Ansprüche 10 bis IR, gekennzeichnet durch ein. zwischen dem optischen Modulatorelement (7;304) und dem fotoempfindlichen Material (10; 310) angeordnetes Abbildungselement (9:309).
20. Drucker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungselement (9;309) eine numerische Apertur hat, die größer als der Einfallwinkel des Eintretens des ersten oder des zweiten Lichtwegs in das optische Modu-

latorelement (7:304) ist.
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