JP2584235B2 - 画像形成装置及びその駆動方法 - Google Patents
画像形成装置及びその駆動方法Info
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- optical shutter
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
- G02F1/13471—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
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- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機やファクシミリ等に応用される画像
形成装置に関し、特に、液晶光シャッタ部に強誘電性液
晶を用いた画像形成装置及びその駆動方法に関する。
形成装置に関し、特に、液晶光シャッタ部に強誘電性液
晶を用いた画像形成装置及びその駆動方法に関する。
［開示の概要］ 本明細書及び図面は、複写機やファクシミリ等に応用
される画像形成装置において、光の透過光量を制御する
光学変調部を２つの線状の光シャッターによって構成
し、特に、強誘電性液晶光シャッターに電界勾配を形成
するとともに、この強誘電性液晶光シャッターに対し
て、第１のパルス電圧と第２のパルス電圧を印加し、各
パルス電圧に対応する領域の液晶分子を反転させること
により、高価なドライバーを不要とし、且つ小型化を可
能とする技術を開示するものである。
される画像形成装置において、光の透過光量を制御する
光学変調部を２つの線状の光シャッターによって構成
し、特に、強誘電性液晶光シャッターに電界勾配を形成
するとともに、この強誘電性液晶光シャッターに対し
て、第１のパルス電圧と第２のパルス電圧を印加し、各
パルス電圧に対応する領域の液晶分子を反転させること
により、高価なドライバーを不要とし、且つ小型化を可
能とする技術を開示するものである。
［従来の技術］ 従来、複写機やファクシミリ等に応用される画像形成
装置としては、ポリゴンスキャナーと呼ばれる光走査装
置を有するレーザービームプリンタや、多数の電極を有
する液晶光シャッタアレイと、線状光源と組み合せた液
晶プリンタヘッド等が知られている。
装置としては、ポリゴンスキャナーと呼ばれる光走査装
置を有するレーザービームプリンタや、多数の電極を有
する液晶光シャッタアレイと、線状光源と組み合せた液
晶プリンタヘッド等が知られている。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記レーザービームプリンターは、高速で画素数が細
かいデジタルプリンターとして広く普及しているもの
の、ポリゴンスキャナーでは光をある点から左右に振る
ために、比較的広い空間が必要となるため、小型化が難
しいという欠点がある。
かいデジタルプリンターとして広く普及しているもの
の、ポリゴンスキャナーでは光をある点から左右に振る
ために、比較的広い空間が必要となるため、小型化が難
しいという欠点がある。
一方、液晶プリンタヘッドにおいては、小型化は可能
となるが、画素密度を細かくしようとすると時分割数が
多くなり、十分なコントラストが得られなくなったり、
結像数が増すため実装費用や駆動用のドライバーが高価
になるという欠点があった。
となるが、画素密度を細かくしようとすると時分割数が
多くなり、十分なコントラストが得られなくなったり、
結像数が増すため実装費用や駆動用のドライバーが高価
になるという欠点があった。
本発明は、上記従来例の欠点を除去し、高価なドライ
バーが不用で、小型化が可能な画像形成装置及びその駆
動方法を提供することを目的とする。
バーが不用で、小型化が可能な画像形成装置及びその駆
動方法を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 第１の発明の画像形成装置は、光の透過光量を制御す
る光学変調部を、長手方向に電界勾配の付与された電極
構造を有する線状の強誘電性液晶光シャッター（以下、
FLC光シャッターという）と、線状の光シャッターより
構成したものである。特にFLC光シャッターについて
は、対向する一対の基板がＶ字形に形成したこと、ある
いは対向する一対の基板のうち、少なくとも１つの基板
上の電極を抵抗膜より形成し、上下の電極の長手方向の
一端に電極取り出し部を設けたことを特徴とする。
る光学変調部を、長手方向に電界勾配の付与された電極
構造を有する線状の強誘電性液晶光シャッター（以下、
FLC光シャッターという）と、線状の光シャッターより
構成したものである。特にFLC光シャッターについて
は、対向する一対の基板がＶ字形に形成したこと、ある
いは対向する一対の基板のうち、少なくとも１つの基板
上の電極を抵抗膜より形成し、上下の電極の長手方向の
一端に電極取り出し部を設けたことを特徴とする。
第２の発明の駆動方法は、前記画像形成装置を駆動す
る方法の発明であって、前記強誘電性液晶光シャッター
の一対の電極に第１のパルス電圧を印加し、この第１の
パルス電圧に対応する領域の液晶分子のみを反転させ、
次に、第２のパルス電圧を印加し、この第２のパルス電
圧に対応する領域の液晶分子のみを反転させることによ
って、液晶セルに第１の配向状態の領域と第２の配向状
態の領域を順次形成させることを特徴とするものであ
る。
る方法の発明であって、前記強誘電性液晶光シャッター
の一対の電極に第１のパルス電圧を印加し、この第１の
パルス電圧に対応する領域の液晶分子のみを反転させ、
次に、第２のパルス電圧を印加し、この第２のパルス電
圧に対応する領域の液晶分子のみを反転させることによ
って、液晶セルに第１の配向状態の領域と第２の配向状
態の領域を順次形成させることを特徴とするものであ
る。
［作 用］ 基板がＶ字形に配置された液晶セルにおいては、セル
厚の変化に伴い長手方向において強誘電性液晶の閾値電
圧の勾配が形成される。また、少なくとも１つの基板上
の電極を抵抗膜より形成し、長手方向の一端に電極取り
出し部を設けた液晶セルにおいても、抵抗膜を流れる電
流によって生じる電圧降下により、長手方向に閾値電圧
の勾配が形成される。このように閾値電圧の勾配を有す
る液晶セルに対して、強誘電性液晶の閾値を越え、且つ
電圧値の異なる複数のパルス電圧を印加すると、液晶分
子の反転を生じる領域はその電圧に比例してアナログ的
に変化する。したがって、電界勾配の大きい側から順次
応答するようパルスの電圧値を設定することにより、所
望の画素位置に所望の画素分の長さだけ光の透過部分を
形成することができる。
厚の変化に伴い長手方向において強誘電性液晶の閾値電
圧の勾配が形成される。また、少なくとも１つの基板上
の電極を抵抗膜より形成し、長手方向の一端に電極取り
出し部を設けた液晶セルにおいても、抵抗膜を流れる電
流によって生じる電圧降下により、長手方向に閾値電圧
の勾配が形成される。このように閾値電圧の勾配を有す
る液晶セルに対して、強誘電性液晶の閾値を越え、且つ
電圧値の異なる複数のパルス電圧を印加すると、液晶分
子の反転を生じる領域はその電圧に比例してアナログ的
に変化する。したがって、電界勾配の大きい側から順次
応答するようパルスの電圧値を設定することにより、所
望の画素位置に所望の画素分の長さだけ光の透過部分を
形成することができる。
［実施例］ 第１図は本発明による画像形成装置の構成図である。
図において画像形成装置は、蛍光灯などの線状光源11
と、FLC光シャッター12及び光シャッター13と感光ドラ
ム14で概略構成され、各光シャッターにはパルス電源15
及び16が接続されている。
図において画像形成装置は、蛍光灯などの線状光源11
と、FLC光シャッター12及び光シャッター13と感光ドラ
ム14で概略構成され、各光シャッターにはパルス電源15
及び16が接続されている。
なお、第１図では帯電器、クリーナ及び定着器等の転
写手段は省略されている。
写手段は省略されている。
第１図において、線状光源11から照射された光は、ま
ずFLC光シャッター12によって所望の画素位置に所望の
画素分の長さｌだけ透過される。次に、この透過光は光
シャッター13によって画像情報に対応して変調され、感
光体ドラム11上に露光される。以下同様にして、所望の
画素位置を変化させて感光体ドラム11上に露光すること
を繰り返すことにより、静電画像が形成され、これを転
写手段（図示せず）によって紙面等に転写することによ
り、画像が形成される。
ずFLC光シャッター12によって所望の画素位置に所望の
画素分の長さｌだけ透過される。次に、この透過光は光
シャッター13によって画像情報に対応して変調され、感
光体ドラム11上に露光される。以下同様にして、所望の
画素位置を変化させて感光体ドラム11上に露光すること
を繰り返すことにより、静電画像が形成され、これを転
写手段（図示せず）によって紙面等に転写することによ
り、画像が形成される。
本発明は、白と黒の２値濃度や中間調などの情報につ
いては光シャッター13を用い、画像情報の空間的変調に
ついてはFLC光シャッター12を用いることにより、各素
子の機能が分担されていることを特徴とするものであ
る。このように光変調の機能を分担することにより、各
々の光シャッターにかかる負担が軽減され、高価なドラ
イバーが不要となる。また、FLC光シャッターでは特に
不得意と言われていた中間調表示についても容易に実現
することができる。
いては光シャッター13を用い、画像情報の空間的変調に
ついてはFLC光シャッター12を用いることにより、各素
子の機能が分担されていることを特徴とするものであ
る。このように光変調の機能を分担することにより、各
々の光シャッターにかかる負担が軽減され、高価なドラ
イバーが不要となる。また、FLC光シャッターでは特に
不得意と言われていた中間調表示についても容易に実現
することができる。
次に、FLC光シャッター12の具体的な構成例について
述べる。第２図はFLC光シャッター12の一実施例を示す
構成図である。第２図において線状の基板22a,22b上に
は全面一様な透明電極23a,23b、絶縁膜24a,24b及び配向
膜25a,25bが形成され、両基板はその長手方向にセル厚
の勾配を有するようにＶ字形に対向配置されている。こ
の実施例では0.5μｍから2.0μｍのセル厚勾配とした。
また、基板22aと22bの間には強誘電性液晶（FLC）26が
封入され、周囲部はシール材（図示せず）によって封止
されている。このように構成された液晶セル20の両側に
は、さらにクロスニコル状態の偏光板21a,21bが設けら
れ、FLC光シャッター12が形成される。
述べる。第２図はFLC光シャッター12の一実施例を示す
構成図である。第２図において線状の基板22a,22b上に
は全面一様な透明電極23a,23b、絶縁膜24a,24b及び配向
膜25a,25bが形成され、両基板はその長手方向にセル厚
の勾配を有するようにＶ字形に対向配置されている。こ
の実施例では0.5μｍから2.0μｍのセル厚勾配とした。
また、基板22aと22bの間には強誘電性液晶（FLC）26が
封入され、周囲部はシール材（図示せず）によって封止
されている。このように構成された液晶セル20の両側に
は、さらにクロスニコル状態の偏光板21a,21bが設けら
れ、FLC光シャッター12が形成される。
前述の基板22a,22bとしてはガラス板が用いられる。
透明電極23a,23bとしてはITO（Indium−Tin−Oxide）よ
りなる透明導電膜により形成される。絶縁膜24a,24bと
してはMOF膜が用いられる。配向膜としては、ポリイミ
ド（PI）、ポリビニルアルコール（PVA）等が用いられ
る。
透明電極23a,23bとしてはITO（Indium−Tin−Oxide）よ
りなる透明導電膜により形成される。絶縁膜24a,24bと
してはMOF膜が用いられる。配向膜としては、ポリイミ
ド（PI）、ポリビニルアルコール（PVA）等が用いられ
る。
また、本発明で用いられる光学変調物質としては、加
えられる電界に応じて第１の光学的安定状態（例えば
「白」状態を形成するものとする）と第２の光学的安定
状態（例えば「黒」状態を形成するものとする）を有す
る、すなわち電界に対する少なくとも２つの安定状態を
有する性質、特にこのような性質を有する液晶が最適で
ある。
えられる電界に応じて第１の光学的安定状態（例えば
「白」状態を形成するものとする）と第２の光学的安定
状態（例えば「黒」状態を形成するものとする）を有す
る、すなわち電界に対する少なくとも２つの安定状態を
有する性質、特にこのような性質を有する液晶が最適で
ある。
本発明で用いることができる双安定性を有する液晶と
しては、強誘電性を有するカイラルスメクティック液晶
が最も好ましく、そのうちカイラルスメクティックＣ相
（SmC＊）、Ｈ相（SmH＊）、Ｉ相（SmI＊）、Ｆ相（SmF
＊）やＧ相（SmG＊）の液晶が適している。
しては、強誘電性を有するカイラルスメクティック液晶
が最も好ましく、そのうちカイラルスメクティックＣ相
（SmC＊）、Ｈ相（SmH＊）、Ｉ相（SmI＊）、Ｆ相（SmF
＊）やＧ相（SmG＊）の液晶が適している。
この強誘電性液晶については、“ル・ジュールナル・
ド・フィジーク・ルテール”（“LE JOURNAL DE PHYSIQ
UE LETTERS"）1975年、36（Ｌ−69）号、「フェロエレ
クトリック・リキッド・クリスタルス」（「Ferrolectr
icliquid Crystals」）；“アプライド・フィジックス
・レターズ”（“Applied Physics Letters"）1980年、
36（11）号、「サブミクロ・セカンド・バイステイブル
・エレクトロオプチック・スイッチング・イン・リキッ
ド・クリスタルス」（「Submicro Second Bistable Ele
ctrooptic Switching in Liquid Crystals」）；“固体
物理"1981年、16（141）号、「液晶」等に記載されてお
り、本発明では、これらに開示された強誘電性液晶を用
いることができる。
ド・フィジーク・ルテール”（“LE JOURNAL DE PHYSIQ
UE LETTERS"）1975年、36（Ｌ−69）号、「フェロエレ
クトリック・リキッド・クリスタルス」（「Ferrolectr
icliquid Crystals」）；“アプライド・フィジックス
・レターズ”（“Applied Physics Letters"）1980年、
36（11）号、「サブミクロ・セカンド・バイステイブル
・エレクトロオプチック・スイッチング・イン・リキッ
ド・クリスタルス」（「Submicro Second Bistable Ele
ctrooptic Switching in Liquid Crystals」）；“固体
物理"1981年、16（141）号、「液晶」等に記載されてお
り、本発明では、これらに開示された強誘電性液晶を用
いることができる。
より具体的には、本発明に用いられる強誘電性液晶化
合物の例としては、デシロキシベンジリデン−Ｐ′−ア
ミノ−２−メチルブチルシンナメート（DOBAMBC）、ヘ
キシルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロロ
プロピルシンナメート（HOBACPC）および４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリデン−４′−オクチルア
ニリン（MBRA8）等に挙げられる。
合物の例としては、デシロキシベンジリデン−Ｐ′−ア
ミノ−２−メチルブチルシンナメート（DOBAMBC）、ヘ
キシルオキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロロ
プロピルシンナメート（HOBACPC）および４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリデン−４′−オクチルア
ニリン（MBRA8）等に挙げられる。
これらの材料を用いて、素子を構成する場合、液晶化
合物が、SmC＊、SmH＊、SmI＊、SmF＊、SmG＊となるよ
うな温度状態に保持する為、必要に応じてセルをヒータ
ーが埋め込まれた銅ブロック等により支持することがで
きる。
合物が、SmC＊、SmH＊、SmI＊、SmF＊、SmG＊となるよ
うな温度状態に保持する為、必要に応じてセルをヒータ
ーが埋め込まれた銅ブロック等により支持することがで
きる。
なお、光シャッター13としては、長手方向に分割され
た画素電極を有する通常の液晶シャッターを用いること
ができる。
た画素電極を有する通常の液晶シャッターを用いること
ができる。
次に、上記FLC光シャッター12の駆動方法について述
べる。
べる。
強誘電性液晶の閾値特性としては、電圧値だけでなく
そのパルス幅が問題となることが知られている。すなわ
ち、電界方向が同じであっても、パルス幅によっては反
転現像が起こることがある。例えば、セル厚１μｍあた
りの閾値は、30μsec程度の短いパルス幅のパルス電圧
に対しては、約7V/μｍの閾値V1をもって第１の配向状
態に分子反転が起こり、1msec程度の比較的長いパルス
幅のパルス電圧に対しては、約5V/μｍの閾値V2をもっ
て第２の配向状態に分子反転が起こる。第３図は上記反
転パルスの電圧波形図である。FLC光シャッター12を駆
動する場合は、まずパルス幅約1msecの十分なマイナス
電圧（この場合約−40V）を有する全面消去パルス30を
印加し、セル全体を「黒」とする。次に、パルス幅約1m
secで閾値V2のl1（＝1.3）倍のプラスのパルス電圧l1V2
（＝6.5V）をもった第１のパルス電圧31を印加すると、
l1×１μｍ以上のセル領域、すなわち1.3μｍ以上の厚
みを有する領域の液晶分子は、元の状態をそのまま保持
し、l2×１μｍ以下のセル領域、すなわち1.3μｍ以下
の厚みを有する領域の液晶分子は閾値を越えるため
「白」に反転する。続いて、パルス幅約30μsecで閾値V
1のl2（＝1.2）倍のプラスのパルス電圧l2V1（＝8.4V）
をもった第２のパルス電圧32を印加すると、l2×１μｍ
（＝1.2μｍ）以下のセル領域のみが「黒」に反転す
る。以上述べた動作によって、1.2〜1.3μｍのセル厚領
域だけが透光状態となる。このようにパルス電圧の倍率
l1,l2を制御することにより、所望の画素位置に所望の
画素分の長さだけ透過させることができる。したがっ
て、第１のパルス電圧と第２のパルス電圧を交互に印加
することにより、順次画素（透過部分）を形成すること
ができ、画素数もアナログ的に変化させることができ
る。
そのパルス幅が問題となることが知られている。すなわ
ち、電界方向が同じであっても、パルス幅によっては反
転現像が起こることがある。例えば、セル厚１μｍあた
りの閾値は、30μsec程度の短いパルス幅のパルス電圧
に対しては、約7V/μｍの閾値V1をもって第１の配向状
態に分子反転が起こり、1msec程度の比較的長いパルス
幅のパルス電圧に対しては、約5V/μｍの閾値V2をもっ
て第２の配向状態に分子反転が起こる。第３図は上記反
転パルスの電圧波形図である。FLC光シャッター12を駆
動する場合は、まずパルス幅約1msecの十分なマイナス
電圧（この場合約−40V）を有する全面消去パルス30を
印加し、セル全体を「黒」とする。次に、パルス幅約1m
secで閾値V2のl1（＝1.3）倍のプラスのパルス電圧l1V2
（＝6.5V）をもった第１のパルス電圧31を印加すると、
l1×１μｍ以上のセル領域、すなわち1.3μｍ以上の厚
みを有する領域の液晶分子は、元の状態をそのまま保持
し、l2×１μｍ以下のセル領域、すなわち1.3μｍ以下
の厚みを有する領域の液晶分子は閾値を越えるため
「白」に反転する。続いて、パルス幅約30μsecで閾値V
1のl2（＝1.2）倍のプラスのパルス電圧l2V1（＝8.4V）
をもった第２のパルス電圧32を印加すると、l2×１μｍ
（＝1.2μｍ）以下のセル領域のみが「黒」に反転す
る。以上述べた動作によって、1.2〜1.3μｍのセル厚領
域だけが透光状態となる。このようにパルス電圧の倍率
l1,l2を制御することにより、所望の画素位置に所望の
画素分の長さだけ透過させることができる。したがっ
て、第１のパルス電圧と第２のパルス電圧を交互に印加
することにより、順次画素（透過部分）を形成すること
ができ、画素数もアナログ的に変化させることができ
る。
第４図は、上記FLC光シャッター12の他の実施例を示
す構成図である。この実施例においては、セル厚は均一
に保たれており、少なくとも１つの基板の電極23aまた
は23bが抵抗膜で形成されている。また、上下の電極23
a,23bの長手方向の一端に電極取り出し部41a,41bが設け
られ、パルス電源42と接続されている。他の構成は、上
述した第２図の実施例と同様である。
す構成図である。この実施例においては、セル厚は均一
に保たれており、少なくとも１つの基板の電極23aまた
は23bが抵抗膜で形成されている。また、上下の電極23
a,23bの長手方向の一端に電極取り出し部41a,41bが設け
られ、パルス電源42と接続されている。他の構成は、上
述した第２図の実施例と同様である。
第４図において、電極23a,23bとして形成される抵抗
膜としては、 VO2（ρ＝1.07×103Ω・cm） CuO（ρ＝3.55×103Ω・cm） TiO（ρ＝３×104Ω・cm） SiO2（ρ＝４×106Ω・cm） ZnO（ρ＝6.7×103Ω・cm） Mn3O4（ρ＝２×103Ω・cm） V2O5（ρ＝26.9Ω・cm） C2O2（ρ＝21.3Ω・cm） Cr2O3（ρ＝12.65Ω・cm） NiO＋Li（0.1mol％）（ρ＝１×102Ω・cm） CoO＋Li（5mol％）（ρ＝４×102Ω・cm） 等の薄膜が用いられる。ただし、上記ρはバルクの比抵
抗を示す。
膜としては、 VO2（ρ＝1.07×103Ω・cm） CuO（ρ＝3.55×103Ω・cm） TiO（ρ＝３×104Ω・cm） SiO2（ρ＝４×106Ω・cm） ZnO（ρ＝6.7×103Ω・cm） Mn3O4（ρ＝２×103Ω・cm） V2O5（ρ＝26.9Ω・cm） C2O2（ρ＝21.3Ω・cm） Cr2O3（ρ＝12.65Ω・cm） NiO＋Li（0.1mol％）（ρ＝１×102Ω・cm） CoO＋Li（5mol％）（ρ＝４×102Ω・cm） 等の薄膜が用いられる。ただし、上記ρはバルクの比抵
抗を示す。
この抵抗膜の厚みは50Å〜1000Å程度とすることが好
ましい。特に透光性の点においては、SnO2膜、ZnO膜を
用いることが好ましい。この実施例では、上下の電極23
a,23bについて厚さ約400ÅのSnO2膜を使用した。なお、
透明導電膜であるITOも透光性に優れているため、約500
Å程度以下の薄膜として用いることにより、より有効な
抵抗膜とすることができる。
ましい。特に透光性の点においては、SnO2膜、ZnO膜を
用いることが好ましい。この実施例では、上下の電極23
a,23bについて厚さ約400ÅのSnO2膜を使用した。なお、
透明導電膜であるITOも透光性に優れているため、約500
Å程度以下の薄膜として用いることにより、より有効な
抵抗膜とすることができる。
絶縁膜24a,24bとしては、SiO2膜が用いられる。ただ
し、強誘電性液晶の絶縁性が良い場合は設けなくともよ
い。
し、強誘電性液晶の絶縁性が良い場合は設けなくともよ
い。
また、強誘電性液晶26としてはフッ素系の強誘電性液
晶を使用した。
晶を使用した。
次に、上記FLC光シャッター12の駆動方法について述
べる。
べる。
第４図において、パルス電源42から、電極取り出し部
41a,41bにパルス電圧を印加すると、電極取り出し部か
ら他端にかけての長手方向に沿って、液晶層に印加され
る電界強度に勾配が形成される。すなわち、パルス電圧
印加時において、強誘電性液晶の容量性と関係した電流
Ｊが抵抗膜を流れる時に電圧降下を生じるため、セルに
印加される電界に勾配が形成されることになる。ここで
この電界勾配を E1（ｘ）＝E0−Ax と仮定して説明する。ただし、ｘ［ｍ］は電極取り出し
部のあるセル端部からの距離（セル長をＬとすると０≦
ｘ≦Ｌ）、Ａ［V/m2］は勾配の傾きを示す係数、E0［V/
m］は電極取り出し部のあるセル端部の液晶に印加され
る初期電界である。
41a,41bにパルス電圧を印加すると、電極取り出し部か
ら他端にかけての長手方向に沿って、液晶層に印加され
る電界強度に勾配が形成される。すなわち、パルス電圧
印加時において、強誘電性液晶の容量性と関係した電流
Ｊが抵抗膜を流れる時に電圧降下を生じるため、セルに
印加される電界に勾配が形成されることになる。ここで
この電界勾配を E1（ｘ）＝E0−Ax と仮定して説明する。ただし、ｘ［ｍ］は電極取り出し
部のあるセル端部からの距離（セル長をＬとすると０≦
ｘ≦Ｌ）、Ａ［V/m2］は勾配の傾きを示す係数、E0［V/
m］は電極取り出し部のあるセル端部の液晶に印加され
る初期電界である。
一方、E0＞０として電界方向を逆にした時の電界勾配
は次の様に表わされる。
は次の様に表わされる。
E2（ｘ）＝−（E0−Ax） これらの式は、いずれも任意の電界勾配について同様
に適用し得るものである。
に適用し得るものである。
次に、駆動例を説明する。なお、ΔＴ（μsec）のパ
ルス幅をもった電圧パルスに対しての強誘電性液晶の閾
値電界をEth（＞０），−Eth（＜０）とし、電界方向の
異なるパルスを用いるものとする。
ルス幅をもった電圧パルスに対しての強誘電性液晶の閾
値電界をEth（＞０），−Eth（＜０）とし、電界方向の
異なるパルスを用いるものとする。
まず、E1（Ｌ）＝E01−AL＞Ethなる初期電界E01（＞E
th＋AL）を印加して、セル全体を「黒」とする。次に、
E2（sL）＝−（E02−AsL）＝−Ethなる初期電界−E
02（＝−Eth＋AsL）の第１のパルス電圧を印加すると、
０≦ｘ≦sLの領域で「白」に反転し、sL≦ｘ≦Ｌの領域
では元の状態「黒」がそのまま保持される（ただし０≦
ｓ≦１）。続いて、E1（uL）＝E03−AuL＝Ethなる初期
電界E03（＝Eth＋AuL）の第２のパルス電圧を印加する
と、０≦ｘ≦uLの領域で「黒」に反転する（ただし０≦
ｕ≦ｓ≦１）。以上述べた動作によって、０≦ｘ≦uLの
領域で「黒」、uL≦Ｘ≦sLの領域で「白」、sL≦ｘ≦Ｌ
の領域で「黒」の書込みが行なわれることになり、所望
の画素位置（uL≦ｘ≦sL）の所望の画素分の長さｌ（sL
−uL）だけ透過させることができる。
th＋AL）を印加して、セル全体を「黒」とする。次に、
E2（sL）＝−（E02−AsL）＝−Ethなる初期電界−E
02（＝−Eth＋AsL）の第１のパルス電圧を印加すると、
０≦ｘ≦sLの領域で「白」に反転し、sL≦ｘ≦Ｌの領域
では元の状態「黒」がそのまま保持される（ただし０≦
ｓ≦１）。続いて、E1（uL）＝E03−AuL＝Ethなる初期
電界E03（＝Eth＋AuL）の第２のパルス電圧を印加する
と、０≦ｘ≦uLの領域で「黒」に反転する（ただし０≦
ｕ≦ｓ≦１）。以上述べた動作によって、０≦ｘ≦uLの
領域で「黒」、uL≦Ｘ≦sLの領域で「白」、sL≦ｘ≦Ｌ
の領域で「黒」の書込みが行なわれることになり、所望
の画素位置（uL≦ｘ≦sL）の所望の画素分の長さｌ（sL
−uL）だけ透過させることができる。
この実施例においても、第１のパルス電圧と第２のパ
ルス電圧を交互に印加することにより、順次画素（透過
部分）を形成することができ、画素数もアナログ的に変
化させることができる。特にこの実施例では抵抗膜を使
って電界勾配を形成したので、セル厚に勾配をつける必
要がなくなり、FLC光シャッターをより小型化すること
ができる。
ルス電圧を交互に印加することにより、順次画素（透過
部分）を形成することができ、画素数もアナログ的に変
化させることができる。特にこの実施例では抵抗膜を使
って電界勾配を形成したので、セル厚に勾配をつける必
要がなくなり、FLC光シャッターをより小型化すること
ができる。
また、上記駆動においてパルス幅ΔＴは約30μsecと
し、実際の駆動においては、第１のパルス電圧と第２の
パルス電圧の間にもΔＴ（＝30μsec）の無印加状態
（休止状態）を設けた。上記駆動法によれば、画素数50
0のシャッターにおいて、約45msecで１ラインの露光が
可能となる。
し、実際の駆動においては、第１のパルス電圧と第２の
パルス電圧の間にもΔＴ（＝30μsec）の無印加状態
（休止状態）を設けた。上記駆動法によれば、画素数50
0のシャッターにおいて、約45msecで１ラインの露光が
可能となる。
なお、上記実施例においては、上下の電極23a,23bの
いずれも抵抗膜で形成した例について述べたが、少なく
とも一方の基板上の電極を抵抗膜で形成すれば同様の効
果を得ることができる。
いずれも抵抗膜で形成した例について述べたが、少なく
とも一方の基板上の電極を抵抗膜で形成すれば同様の効
果を得ることができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、光学変調部に
おける機能が分担され、それぞれの光シャッターにかか
る負担が軽減されることになり、画素の選択あるいはア
ドレス指定を結線数１の安価なドライバーで実現するこ
とができる。また、結線数が少なく構造も簡単であるた
め、装置をより小型化することができる。また、画素数
もアナログ的に変化できるので、高精細な画像を得るこ
とができ、従来のFLC光シャッターでは難しいとされて
いた中間調表示も容易に実現することができる。
おける機能が分担され、それぞれの光シャッターにかか
る負担が軽減されることになり、画素の選択あるいはア
ドレス指定を結線数１の安価なドライバーで実現するこ
とができる。また、結線数が少なく構造も簡単であるた
め、装置をより小型化することができる。また、画素数
もアナログ的に変化できるので、高精細な画像を得るこ
とができ、従来のFLC光シャッターでは難しいとされて
いた中間調表示も容易に実現することができる。
第１図は画像形成装置の構成図、第２図はFLC光シャッ
ターの一実施例を示す構成図、第３図は反転パルスの電
圧波形図、第４図はFLC光シャッターの他の実施例を示
す構成図である。 11:線状光源、 12:強誘電性液晶（FLC）光シャッター、 13:光シャッター、 14:感光ドラム、 15,16,42:パルス電源、 20:液晶セル、 21a,21b:偏光板、 22a,22b:基板、 23a,23b:電極、 24a,24b:絶縁膜、 25a,25b:配向膜、 26:強誘電性液晶、 30:全面消去パルス、 31:第１のパルス電圧、 32:第２のパルス電圧、 41a,41b:電極取り出し部。
ターの一実施例を示す構成図、第３図は反転パルスの電
圧波形図、第４図はFLC光シャッターの他の実施例を示
す構成図である。 11:線状光源、 12:強誘電性液晶（FLC）光シャッター、 13:光シャッター、 14:感光ドラム、 15,16,42:パルス電源、 20:液晶セル、 21a,21b:偏光板、 22a,22b:基板、 23a,23b:電極、 24a,24b:絶縁膜、 25a,25b:配向膜、 26:強誘電性液晶、 30:全面消去パルス、 31:第１のパルス電圧、 32:第２のパルス電圧、 41a,41b:電極取り出し部。
Claims (4)
- 【請求項１】光源と該光源からの光の透過光量を画像信
号に応じて変調させる光学変調部と、該光学変調部を透
過した光を結像し、結像された画像を記録する媒体とし
ての感光体とを備えた画像記録装置において、上記光学
変調部が、長手方向に電界勾配の付与された電極構造を
有する線状の強誘電性液晶光シャッターと、線状の光シ
ャッターよりなることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】前記強誘電性液晶光シャッターの、対向す
る一対の基板がＶ字形に形成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 - 【請求項３】前記強誘電性液晶光シャッターの、対向す
る一対の基板のうち、少なくとも１つの基板上の電極が
抵抗膜からなり、且つ上下の電極の長手方向の一端に電
極取り出し部が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 - 【請求項４】光源と、長手方向に電界勾配を付与された
電極構造を有する線状の強誘電性液晶光シャッターと、
線状の光シャッターと、感光体とを備えた画像形成装置
の駆動方法において、前記強誘電性液晶光シャッターの
一対の電極に第１のパルス電圧を印加し、液晶セルの前
記第１のパルス電圧に対応した第１の境界面において、
強誘電性液晶分子の反転によって生ずる第１の配向状態
領域と前記第１のパルス電圧印加前の配向状態を保持し
た第２の配向状態領域に分割し、次いで、第２のパルス
電圧を印加し、前記第１の配向状態領域中の第２の境界
面において、前記第１の境界と接しない領域が第２の配
向状態となるように、強誘電性液晶分子を反転させ、液
晶セルに順次第１の配向状態領域と第２の配向状態領域
を形成することを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18354487A JP2584235B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | 画像形成装置及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18354487A JP2584235B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | 画像形成装置及びその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428623A JPS6428623A (en) | 1989-01-31 |
| JP2584235B2 true JP2584235B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16137671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18354487A Expired - Fee Related JP2584235B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | 画像形成装置及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584235B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0430591A3 (en) * | 1989-11-22 | 1992-03-11 | Sel Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal colour display device |
| EP1225048A1 (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-24 | Tonejet Corporation Pty Ltd | Electrode for a drop-on-demand printer |
| KR101236426B1 (ko) * | 2006-02-14 | 2013-02-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 잉크젯 프린트헤드 및 그 기포제거방법 |
-
1987
- 1987-07-24 JP JP18354487A patent/JP2584235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6428623A (en) | 1989-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |