JP2850472B2 - 光シャッタ装置の駆動装置 - Google Patents

光シャッタ装置の駆動装置

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば光プリンタにおいてPLZT等の電気光
学材料を光変調用に用いた光シャッタ装置に関し、さら
に詳しくは、ドット単位での光変調用の微小区画を複数
個並べて形成した電気光学材料のチップを複数個連設し
てある光シャッタ装置に関する。
〔従来の技術〕
上述したPLZT等の電気光学材料を備えた光シャッタ装
置においては、複数の微小区画のそれぞれに対して印加
される駆動電圧に応じて透過光量が変化する。例えばこ
の光シャッタ装置を電子写真方式による光プリンタに適
用した場合には、光シャッタ装置における透過光量を変
化させて光導電性の感光体上での電荷の消滅の度合いを
異ならせることで、記録の濃淡或は2値記録における記
録そのものを実現できるように構成してある。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上述した従来の光シャッタ装置においては次
のような問題があった。
つまり、この種の電気光学材料は、高温高圧下で焼結
により作成されるものであって、1つ1つのチップの寸
法に上限があり、さほど大きなチップが得られない。そ
のため、例えば、光プリンタに光シャッタ装置として適
用する場合に、その光シャッタ装置は記録の1ライン分
の長さ、すなわち記録の幅にほぼ等しい長さを必要とす
るから、複数の電気光学材料を連設して用いるのである
が、電気光学材料の透過率が最大となる印加電圧である
半波長電圧は、各チップ間における電気光学係数のバラ
ツキや個別電極とそれに対する共通電極との間のギャッ
プのバラツキ等に起因して、各チップごとに異なるもの
となっている。そのため、例えば光プリンタにおいて半
波長電圧の違いという電気光学材料の特性の違いがある
と、記録用に同じ駆動電圧を印加した場合に記録のムラ
が生じるものであった。
本発明の目的は、上記実情に鑑み、簡単な構成で、電
気光学材料の特性の違いによる透過光量のムラを防止で
きる光シャッタ装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による光シャッタ装置の駆動装置の特徴構成
は、複数個連設した電気光学材料のチップごとの半波長
電圧のうち、最大半波長電圧と最小半波長電圧との中間
の電圧を、駆動電圧の共通の最大値として、前記複数の
チップに一様に印加する駆動手段を設けたことにある。
なお、前記駆動手段は、前記電気光学材料の温度情報
の検出結果に基づいて、温度変化に伴なう前記電気光学
材料の特性の変化を補正するべく前記駆動電圧の最大値
を自動的に変更する温度補償手段を備えたものであって
もよい。
〔作 用〕
本発明の光シャッタ装置においては、複数の電気光学
材料のチップを複数個並設して製品化するに際して、予
め各電気光学材料の各チップごとに半波長電圧を測定し
ておき、例えば駆動電圧を可変とする構成の駆動手段に
よって、測定結果である各チップごとの半波長電圧のう
ち、最大半波長電圧と最小半波長電圧との中間の電圧、
望ましくは各チップごとの半波長電圧の平均値の電圧を
駆動電圧の共通の最大値として前記複数のチップに一様
に印加するように調整したり、或いは、各チップごとの
半波長電圧を測定するために駆動電圧を順次変化させる
手段と各チップの透過光量を測定してその最大値をホー
ルドする手段とを設けておいてその半波長電圧の測定結
果に基づいて各チップごとの半波長電圧のうち、最大半
波長電圧と最小半波長電圧との中間の電圧、望ましくは
各チップごとの半波長電圧の平均値の電圧を駆動電圧の
共通の最大値として前記複数のチップに一様に印加する
ように駆動手段を自動的に調節したりすることによっ
て、電気光学材料の複数のチップの間で半波長電圧のバ
ラツキがあったとしても、何れか一部のチップについて
そのチップの半波長電圧とは極端に異なる電圧が駆動電
圧として印加されることを回避できる。
換言すると、複数の電気光学材料のチップに対してそ
れらの半波長電圧の中庸のものを共通の駆動電圧とする
ことによって各チップに対して平均的な駆動を行なえる
ようにしてある。
特に、請求項2に記載のように、駆動手段として、電
気光学材料の温度情報の検出結果に基づいて、温度変化
に伴なう前記電気光学材料の特性の変化を補正するべく
前記駆動電圧の最大値を自動的に変更する温度補償手段
を備えたものを設ければ、温度変化に拘らず、常に上述
した各チップに対する平均的な駆動を継続的に行なうこ
とができる。
加えて、上述した半波長電圧の違いが、1つのチップ
における複数の微小区画間においては顕著ではなくむし
ろ記録のための変調用として用いた場合でも記録に濃度
の差が生じることが殆どない程度のものであることを見
出し、その結果に基づいて、半波長電圧として、微小区
画ごとではなくチップごとに測定した結果に基づいて駆
動電圧を設定する構成のものであるから、ドット単位で
光変調して記録を行なうための極めて多数の電気光学材
料の微小区画を並設してなる構成でありながら、それら
多数の微小区画を対象として行なう駆動電圧の設定のた
めの測定をチップ単位にまとめることで、著しい複雑化
を来すことを回避できる。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説明する。
第1図に示すように、一定方向に駆動回転されるドラ
ム状の感光体(1)の周囲に、この感光体(1)の表面
を一様に帯電させるための帯電装置(2)と、記録情報
に対応する静電潜像を感光体(1)上に形成するための
光プリントヘッド(PH)と、前記静電潜像にトナーを付
着させて顕像化するための現像装置(3)と、この現像
装置(3)の作動で感光体(1)上に形成されたトナー
像を記録紙(図示せず)上に転写した後その記録紙を感
光体(1)から離脱させるための転写分離装置(4)
と、感光体(1)上の残存電荷を消滅させるためのメイ
ンイレーサ(5)と、感光体(1)上の残存トナーを掻
き落とすためのクリーニング装置(6)とを配置し、も
って、記録情報を電子写真方式で記録紙上に記録する光
プリンタを構成してある。
前記光プリントヘッド(PH)は、光源(7)と、反射
鏡(8)と、前記感光体(1)の長手方向に沿って並設
した複数の電気光学材料としてのPLZTアレイ(9)と、
その前後に直交ニコルに配置した一対の偏光子(10),
(11)とを備えた光シャッタ装置(S)と、前記光シャ
ッタ装置(S)を通過した光を前記感光体(1)表面に
照射結像させるための屈折率分布形レンズアレイ(12)
とを備えている。
前記PLZTアレイ(9)は、第2図に示すように、複数
のPLZTチップ(91)〜(9n)を1列に並べたもので、各
PLZTチップ(91)〜(9n)にわたって、画像形成の単位
となるドット単位でPLZTチップ(91)〜(9n)の並び方
向に沿って千鳥配置で複数のPLZTの微小区画(9a)を形
成するとともに、それら複数の微小区画(9a)に対して
変調用の駆動電圧を印加するための各微小区画(9a)ご
との個別電極(Ea)と、全てのPLZTの微小区画(9a)に
共通される共通電極(Ec)とを形成してある。
前記複数のPLZTの微小区画(9a)には、各別の個別電
極(Ea)を介して、第1図に示すようにパルス発生回路
(13)からの駆動パルスが選択的に印加されるように構
成してある。前記パルス発生回路(13)には、制御回路
(14)を介して駆動電源(15)からの駆動電圧が供給さ
れるとともに、記録用メモリ(16)から記録情報が入力
されている。前記パルス発生回路(13)は上述した記録
情報に基づいて、必要なPLZTの微小区画(9a)に前記駆
動電圧を所定のパルスレートで印加するように構成して
ある。
このPLZTアレイ(9)を備えた光プリントヘッド(P
H)において、光源(7)からの光は光シャッタ装置
(S)の光源(7)側の偏光子(10)を透過する。この
偏光子(10)はある方向の偏光成分のみを透過させるも
のである。前記PLZTアレイ(9)を構成するPLZTは複屈
折性を有していて、所定の電圧が印加されると、入射さ
れた光の偏波面を印加電圧に応じた角度だけ回転させて
透過させる。前記光シャッタ装置(S)の感光体(1)
側の偏光子(11)は光を透過させる偏波面が光源(7)
側の偏光子(10)に対して90゜異なる直交ニコルの配置
となっているから、個別電極(Ea)に電圧が印加されな
かったPLZTの微小区画(9a)を透過した光は、感光体
(1)側の偏光子(11)で遮られ、一方、個別電極
(Ea)に所定の電圧が印加されたPLZTの微小区画(9a
を透過した光は、印加電圧と印加時間との積の大小に応
じた割合で、感光体(1)側の偏光子(11)を透過し、
屈折率分布形レンズアレイ(12)によって感光体(1)
上に照射結像され、その部分の電荷を消滅させて静電潜
像を形成する。その後、前述の現像装置(3)におい
て、前記電荷消滅部分にトナーを付着させることでその
静電潜像が顕像化されてトナー像が得られる。その後、
トナー像を記録紙上に転写して定着させ、記録が得られ
る。
既に述べたように、前記PLZTアレイ(9)は複数のPL
ZTチップ(91)〜(9n)を連設したもので、PLZTが高温
高圧下で焼結により作成されるものであって1つ1つの
チップの大きさに限度があり、この実施例のように光プ
リンタにおける光シャッタ装置(S)として適用する場
合には記録領域の幅に相当する長さが必要なことから、
複数のチップ(91)〜(9n)の連設構造とせざるを得な
いのであるが、各チップ(91)〜(9n)間で、電気光学
係数のバラツキや個別電極(Ea)と共通電極(Ec)との
ギャップのバラツキ等に起因して、駆動電圧印加時の透
過光量が最大となる半波長電圧にバラツキがある。
そこで、前記駆動電源(15)・制御回路(14)・パル
ス発生回路(13)を含むこの光シャッタ装置(S)の駆
動装置において、各個別電極(Ea)に一様に印加すべき
共通の駆動電圧を可変とする構成としてあり、前述の複
数のPLZTチップ(91)〜(9n)を連設して光シャッタ装
置(S)として組み込むにあたって、各PLZTチップ
(91)〜(9n)ごとに半波長電圧を測定しておき、それ
らチップごとの半波長電圧のうちの最大半波長電圧と最
小半波長電圧との中間の電圧、好ましくは、それらの平
均値の電圧が共通の駆動電圧として各チップにわたる複
数の個別電極(Ea)に一様に印加されることとなるよう
に、調整可能に構成してある。なお、前記チップごとの
半波長電圧としては、予め製品化されて市販されている
PLZTチップの場合にはチップごとに記された公称駆動電
圧を用いたり、或は、そうでない場合には駆動電圧を変
化させながらチップそれぞれの全体を受光範囲とする各
別の受光素子によって複数の微小区画(9a)それぞれに
対して平均化した状態で測定した受光量が最大となる各
別の駆動電圧を用いたりすればよい。
加えて、この光シャッタ装置(S)の駆動装置におい
ては、温度変化が生じた場合のPLZTの特性の変化を補償
するように構成してある。次に、上述のPLZTの特性の変
化、ならびに、それに対する補償のための構成と動作と
を前述した駆動電圧の初期設定とともに説明する。
電気光学効果を有する電気光学材料であるPLZTは、既
に述べたように、印加電圧に応じて偏光成分の位相変化
量が異なり、その結果、透過光量が異なることとなる。
パルス駆動した場合のパルスレートで表わされる印加時
間を一定にしたときの印加駆動電圧〔VD〕と透過光量
〔AL〕とは、第3図に示す関係にある。透過光量〔AL
が最大となる駆動電圧〔VD〕を一般に半波長電圧
〔VDhw〕と称するが、PLZTには温度依存性があって、温
度によって前述した印加駆動電圧〔VD〕と透過光量
〔AL〕との関係が第3図に示すように変化する。
記録を行なうにあたって、この光シャッタ装置(S)
からの透過光量の違いに応じて感光体(1)上での電荷
消滅量が異なり、さらにそれに対応してトナーの付着量
が異なるから、透過光量の違いが記録の濃度の違いとし
て現われる。すなわち、前述のように温度によって半波
長電圧が変わった場合でも同じ駆動電圧を印加するよう
にすると、記録の濃度が変化してしまう。
そこで、温度の変動に拘らず、常に同じ記録情報に対
しては同じ濃度の記録になるようにして、濃度ムラのな
い良質の記録を得ることができるように、PLZTの温度の
変化を検出し、その検出結果に基づいて、予め分かって
いる第3図に示す特性の変化を打ち消すように、前記制
御回路(14)から出力される光変調用の駆動電圧〔VD
を変更するように構成してある。
そして、電気光学材料であるPLZTの温度の変化を検出
するにあたって、光シャッタ装置(S)の基板に温度セ
ンサ(17)を付設してある。
この温度センサ(17)からの出力は温度補償回路(1
8)に入力され、この温度補償回路(18)からの出力電
圧信号は、初期電圧設定回路(19)からの初期電圧信号
とともに、加算回路(20)に入力されて加算される。前
記初期電圧設定回路(19)では、標準的な温度、例えば
〔30゜〕に対する駆動電圧として、先に述べた最大半波
長電圧と最小半波長電圧との中間の値を、任意に設定す
ることができるように構成してある。また、前記温度補
償回路(18)では、前記標準温度と前記温度センサ(1
7)による検出温度との温度差に応じた駆動電圧のシフ
ト量をテーブルの参照で読み出し、それを電圧信号とし
て出力するように構成してある。従って、加算回路(2
0)の出力信号は、温度補償のための駆動電圧の変更の
目標の電圧値に対応したものとなっている。加算回路
(20)の出力は増幅器(21)のプラス側に入力され、こ
の増幅器(21)のマイナス側には、前記制御回路(14)
から出力される駆動電圧が分圧回路(21)を介して入力
されている。そして、増幅器(21)の出力が前記制御回
路(14)に入力されてフィードバック制御を行なうよう
に構成してある。
第4図のグラフには、上述した駆動電圧と透過光量と
の関係を示してある。図中実線のラインは〔30℃〕のと
きの関係を示している。図中(A)および(C)のライ
ンはそれぞれ最小半波長電圧〔VD1〕および最大半波長
電圧〔VD3〕を与えるPLZTチップにおける関係を示し、
図中(B)のラインが、前記両半長電圧〔VD1〕,
〔VD3〕の中間の半波長電圧〔VD2〕を与えるPLZTチップ
における関係を示している。このような場合に、例え
ば、先に述べた初期電圧として上記中間の半波長電圧
〔VD2〕を設定するのである。
図中破線のラインは〔55℃〕のときの関係を示してい
る。図中(A′),(B′),(C′)のラインは、そ
れぞれ〔30℃〕のときの(A),(B),(C)の関係
が、温度変化に応じて変化したものである。このとき、
前述したフィードバック制御が行なわれることにより、
駆動電圧は〔VD2′〕に変化しており、温度変化があっ
た場合でも、最大半波長電圧〔VD3′〕ならびに最小半
波長電圧〔VD1′〕の中間の電圧が駆動電圧として印加
されることとなり、記録のムラを防止できるのである。
第5図に温度と駆動電圧との関係を示す。この第5図
において、破線で示したラインは、先に述べた最大半波
長電圧および最小半波長電圧の温度変化に伴なう変化を
示し、実線で示したラインが駆動電圧の変化を示す。
〔別実施例〕
次に、本発明の別の実施例を列記する。
〈1〉駆動手段によって各個別電極(9a)に一様に印加
する駆動電圧としては、チップ(91)〜(9n)ごとの半
波長電圧のうちの最大半波長電圧と最小半波長電圧との
中間の電圧であれば任意の電圧とすればよく、先の実施
例においても言及したように各チップ(91)〜(9n)の
半波長電圧の平均値であるのが好ましいが、例えばそれ
に替えて、最大半波長電圧と最小半波長電圧との2つの
半波長電圧の平均値であってもよいし、或は、チップ
(91)〜(9n)ごとの半波長電圧の中央値であってもよ
く、さらには、最大半波長電圧と最小半波長電圧との間
をいくつかの階級に分け、各階級ごとの度数のうち最も
多い階級に対応する電圧値であってもよい。
〈2〉駆動手段によって各個別電極(9a)に一様に印加
する駆動電圧は、2値記録における2値の何れかに対応
するものであってもよいし、或いは階調記録における最
大の印加電圧であってもよい。階調記録を行なう場合に
おいては、上記駆動手段により印加される駆動電圧を、
さらに記録情報の階調度に応じて分圧したものを、必要
な個別電極(9a)に印加する構成とすればよい。
〈3〉先の実施例で説明した温度補償を行なうための構
成は、省略しても構わない。
〈4〉駆動手段による駆動電圧の共通の最大値の設定
を、先の実施例で説明したような初期設定時に手動設定
することに変えて、各チップ(91)〜(9n)ごとに透過
光量を測定する手段を付設しておき、駆動電圧をゼロか
ら順次増加させて透過光量が最大となる駆動電圧、すな
わち半波長電圧を検出し、その検出結果に基づいて、各
チップ(91)〜(9n)ごとの半波長電圧のうちの最大半
波長電圧と最小半波長電圧との中間の電圧を駆動電圧と
して自動的に設定する構成としてもよい。この場合、温
度補償を行なう構成を省略しても、上述の駆動電圧の自
動設定を、例えば記録を行なっていない期間等を利用し
て適宜時機に行なうような構成によれば、温度変化に拘
らず、常に濃度ムラの少ない記録を行なうことができ
る。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明による光シャッタ装置
の駆動装置は、記録情報に基づいた変調用の駆動電圧を
電気光学材料のチップごとに異なる半波長電圧の中間の
値とするものであり、例えば予め測定した電気光学材料
ごとの半波長電圧の平均の電圧を各チップに対する共通
の駆動電圧とすることで、特性の違いに拘らず透過光量
に大きなバラツキを生じないようにして記録のムラを少
なくすることが可能になった。しかも、駆動電圧の設定
を、ドット単位の微小区画ごとではなく電気光学材料の
チップごとを対象として行なうことで設定操作の著しい
複雑化を回避できる。従って、全体として、簡単な構成
で、ムラの少ない良質の記録を得ることのできる光シャ
ッタ装置を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る光シャッタ装置の駆動装置の実施例
を示し、第1図は概略構成図、第2図はPLZTチップの斜
視図、第3図および第4図は駆動電圧と透過光量との関
係のグラフ、第5図は温度と駆動電圧との関係のグラフ
である。 (9)……チップ、(9a)……微小区画。
フロントページの続き (72)発明者 藤田 敦 大阪府大阪市中央区安土町2丁目3番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 審査官 津田 俊明 (56)参考文献 特開 昭63−189268(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/055 502 B41J 3/21

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ドット単位での光変調用の微小区画を複数
    個並べて形成した電気光学材料のチップを複数個連設し
    てある光シャッタ装置において、前記複数の電気光学材
    料のチップごとの半波長電圧のうち、最大半波長電圧と
    最小半波長電圧との中間の電圧を駆動電圧の共通の最大
    値として前記複数のチップに一様に印加する駆動手段を
    設けてある光シャッタ装置の駆動装置。
  2. 【請求項2】前記駆動手段が、前記電気光学材料の温度
    情報の検出結果に基づいて、温度変化に伴なう前記電気
    光学材料の特性の変化を補正するべく前記駆動電圧の最
    大値を自動的に変更する温度補償手段を備えたものであ
    る請求項1記載の光シャッタ装置の駆動装置。
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