JPH0363624A - Method for driving liquid crystal optical shutter array - Google Patents
Method for driving liquid crystal optical shutter arrayInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、電子写真方式のプリンタ用ヘッド等に用いら
れる液晶光シャッタアレイの駆動方法に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for driving a liquid crystal optical shutter array used in an electrophotographic printer head or the like.
(従来の技術)
液晶素子は従来、直視型の表示素子として精力的に研究
開発が行われ、現在では広く用いられている。一方で液
晶を用いた光変調素子も利用されている。例えば、感光
体への照射光を光変調素子を用いて強度変調し、この結
果得られる感光体上の潜像をトナーを用いて普通紙上に
現像する方式のプリンタが知られている。プリンタの光
源や光変調素子および結像光学系等を含めた部分はプリ
ンタヘッドと呼ばれている。プリンタヘッドに用いられ
る液晶光変調素子は液晶光シャッタとして機能する。こ
の他にも液晶光変調素子は光論理素子等に広く応用され
るが、いずれも入射光強度を空間的に変調する機能を用
いるものであり、以下では液晶光変調素子をプリンタヘ
ッドに用いる場合を例に挙げて説明する。(Prior Art) Liquid crystal elements have been actively researched and developed as direct-view display elements, and are now widely used. On the other hand, light modulation elements using liquid crystals are also used. For example, a printer is known in which the intensity of light irradiated onto a photoreceptor is modulated using a light modulation element, and the resulting latent image on the photoreceptor is developed onto plain paper using toner. The part of the printer including the light source, light modulation element, imaging optical system, etc. is called a printer head. A liquid crystal light modulation element used in a printer head functions as a liquid crystal light shutter. In addition to this, liquid crystal light modulation elements are widely applied to optical logic elements, etc., but all of them use the function of spatially modulating the intensity of incident light.The following describes the case where liquid crystal light modulation elements are used in printer heads. This will be explained using an example.
近年、プリンタに対しては高速・高解像度・低価格・低
騒音・小型化等の要求が高まりつつあり、それに答えて
レーザビームプリンタ、発光ダイオードプリンタ等のノ
ンインパクトプリンタが広く使われつつある。このよう
な状況において液晶シャツタアレイを用いた液晶プリン
タは特にその低価格性の故に大きな需要が見込まれ、活
発に開発が進められており、二周波駆動液晶を用いた液
晶プリンタが開発されている。In recent years, demands for printers such as high speed, high resolution, low cost, low noise, and miniaturization have been increasing, and in response to these demands, non-impact printers such as laser beam printers and light emitting diode printers are becoming widely used. Under these circumstances, large demand is expected for liquid crystal printers using liquid crystal shutter arrays, especially due to their low cost, and active development is progressing, and liquid crystal printers using dual-frequency drive liquid crystals have been developed. There is.
さらには、苗村らによって、プロシーデイングオブソサ
イアティ フォーインフォメーションデイスプレィに報
告されているように(S、 Naemuraet al
; PROCEEDINGS OF THE 5OCI
ETY FORINFORMATION DISPLA
Y;禦489 (1987))応答時間の短い液晶とし
て強誘電性液晶を使用したプリンタヘッドが開発され、
高速化が図られている。ここでは、選択の前にシャッタ
をリセットするパルスを印加し、次に印字の信号にした
がってシャッタのオン、オフを行う電圧を印加し、非選
択時には、高周波のパルス列が印加されるようにした駆
動方法を用いている。全てのシャッタは同一の電圧が印
加されるようになっている。Moreover, as reported in the Proceedings of the Society for Information Display by Naemura et al.
; PROCEEDINGS OF THE 5OCI
ETY FORINFORMATION DISPLA
Y; 489 (1987)) A printer head was developed that used ferroelectric liquid crystal as a liquid crystal with a short response time.
Efforts are being made to speed it up. Here, a pulse is applied to reset the shutter before selection, then a voltage is applied to turn the shutter on and off according to the printed signal, and when no selection is made, a high-frequency pulse train is applied. method is used. The same voltage is applied to all shutters.
(発明が解決しようとする課題)
強誘電性液晶は高速応答性および双安定性という特性を
持っているが、これらの特性が有効に実現されるには、
セルとしては出来るだけ薄い方が好ましく、特にlpm
〜5pmが適している。プリンタ用の液晶シャッタとし
ては用紙に対応した長さに渡って層厚が均一で、液晶の
配向が−様なシャッタアレイが必要である。(Problem to be solved by the invention) Ferroelectric liquid crystals have the characteristics of high-speed response and bistability, but in order to effectively realize these characteristics,
It is preferable for the cell to be as thin as possible, especially lpm
~5pm is suitable. A liquid crystal shutter for a printer requires a shutter array in which the layer thickness is uniform over a length corresponding to the paper sheet, and the liquid crystals are oriented in the same manner.
しかし、このような液晶素子の製造は難しく同一の駆動
条件で駆動しても、シャッタドツトによって動作が不均
一であるため、プリンタヘッドとして用いた場合に印字
むらが起きてしまう。However, manufacturing such a liquid crystal element is difficult, and even when driven under the same driving conditions, the operation is uneven due to shutter dots, resulting in uneven printing when used as a printer head.
本発明の目的はシャッタドツトの動作不均一性を軽減し
て高品質の印字を可能にするための液晶光シャッタアレ
イの駆動方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for driving a liquid crystal optical shutter array that reduces non-uniformity of shutter dot operation and enables high quality printing.
(課題を解決するための手段)
本発明は光源、光シヤツタレイ、結像素子、感光体を有
し前記光源から発し前記光シヤツタアレイによって制御
された光で前記感光体の露光を行い画像を書き込も方式
の電子写真方式プリンティング装置に用いられる強誘電
性液晶光シャッタアレイの駆動方法であって、シャッタ
ドツトの動作時のコントラストがアレイの全体に渡って
−様になるように信号電極に加えられる駆動電圧の電圧
値を予め信号電極毎に設定する点に特徴がある。(Means for Solving the Problems) The present invention includes a light source, a light shutter array, an imaging element, and a photoreceptor, and an image is written by exposing the photoreceptor with light emitted from the light source and controlled by the light shutter array. A driving method for a ferroelectric liquid crystal optical shutter array used in an electrophotographic printing device of The feature is that the voltage value is set in advance for each signal electrode.
(作用)
強誘電性液晶を用いた液晶シャッタは、高速応答性と双
安定性を実現するためにlpm〜5pmという厚さに組
立てる必要があるが、用紙に対応した長さでこの厚さを
均一にするのは難しい。更に液晶シャッタアレイを溝底
する2枚の電極基板には配向処理が施されるが、これも
シャッタアレイの厚みと同様に用紙に対応した長さに渡
って均一化することは難しい。このため各シャッタドツ
トに同一の電圧を印加してもこれらの要因によって液晶
シャッタアレイは各シャッタドツト毎にオンlオフ時の
光透過半特性が異なり、コントラストが不均一となるた
め印字時に濃度ムラが起きてしまう。(Function) Liquid crystal shutters using ferroelectric liquid crystals must be assembled to a thickness of lpm to 5pm in order to achieve high-speed response and bistability. It is difficult to make it uniform. Further, the two electrode substrates forming the groove bottom of the liquid crystal shutter array are subjected to an alignment process, but like the thickness of the shutter array, it is difficult to make this uniform over the length corresponding to the paper sheet. Therefore, even if the same voltage is applied to each shutter dot, due to these factors, the light transmission properties of the liquid crystal shutter array differ for each shutter dot when on and off, resulting in uneven contrast and uneven density during printing. happens.
第2図に−様な電圧で駆動した時のオンlオフ時の光量
分布をコントラスト分布の図を示す。受光素子にはフォ
トダイオードを用いている。また駆動電圧とオンlオフ
時のフォトダイオード出力電圧およびコントラストの関
係を第3図に示す。第2,3国典駆動波形は走査時の前
半で前のメモリ状態を消去して、選択時には電圧の高い
パルスを印加し、非選択時には電圧の低いパルスを印加
する方法で実験した。FIG. 2 shows a contrast distribution of the light amount distribution during on and off times when driven with a voltage such as -. A photodiode is used as the light receiving element. Further, FIG. 3 shows the relationship between the drive voltage, the photodiode output voltage and the contrast when the photodiode is on and off. The second and third standard drive waveforms were tested by erasing the previous memory state in the first half of scanning, applying a high voltage pulse when selected, and applying a low voltage pulse when not selected.
第3図によると駆動電圧の調節によってコントラストを
制御出来ることがわかる。従って例えば信号電極毎に駆
動電圧とコントラストの関係を受光素子を用いて調べる
と、全てのシャッタドツトでほぼ−様なコントラストを
得るための駆動電圧を信号電極毎に割り出すことができ
る。この電圧値を予め信号電極毎に設定することにより
シャッタ動作のバラつきが少ない、均一な印字品質で印
字が形成されるプリンタヘッドが実現出来る。From FIG. 3, it can be seen that the contrast can be controlled by adjusting the driving voltage. Therefore, for example, by examining the relationship between drive voltage and contrast for each signal electrode using a light receiving element, it is possible to determine the drive voltage for each signal electrode to obtain approximately -like contrast for all shutter dots. By setting this voltage value in advance for each signal electrode, it is possible to realize a printer head that has little variation in shutter operation and forms prints with uniform print quality.
(実施例) 以下、本発明の実施例により詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail using examples.
第1図は本発明の駆動方法を用いて駆動する液晶素子の
図である。配向膜としてポリイミドを塗布した電極基板
をラビングし、スペーサを介して2¥1mの間隔で基板
11.20を接着して液晶材13としてチッソ石油社製
C8−1018を充填して組み立てである。信号電極1
4は1mmあたり12本形成されている。さらに液晶素
子は2枚の偏光板12で挾まれている。FIG. 1 is a diagram of a liquid crystal element driven using the driving method of the present invention. The electrode substrate coated with polyimide as an alignment film is rubbed, and the substrates 11 and 20 are bonded at intervals of 2.1m via spacers, and C8-1018 manufactured by Chisso Oil Co., Ltd. is filled as the liquid crystal material 13 to assemble. Signal electrode 1
4 is formed with 12 pieces per 1 mm. Further, the liquid crystal element is sandwiched between two polarizing plates 12.
この素子を利用して走査電極15、信号電極14に第4
図に示す電圧波形をVQ=10ボルトとして信号電極駆
動回路16と走査電極駆動回路17によって駆動した。Using this element, the scanning electrode 15 and the signal electrode 14 can be
The voltage waveform shown in the figure was set to VQ=10 volts and was driven by the signal electrode drive circuit 16 and the scan electrode drive circuit 17.
なお、選択時に光が透過し、非選択時には光が透過しな
い状態になるように偏光板の角度を選んだ。The angle of the polarizing plate was chosen so that when selected, light passes through, and when non-selected, light does not pass through.
走査電極、信号電極共−様な電圧VQ=10ボルトで駆
動した時のコントラストの分布を第5図に示す。なおa
−fはシャッタアレイ上で等間隔に選んだ点の位置を表
わす。更に第6図にa点の駆動電圧とオンlオフ時の受
光系の出力電圧およびコントラストの関係を示す。点a
−fについて第6図と同様の特性を調べてみるとそれぞ
れの点で最大コントラストが得られる信号電極駆動電圧
が異なっている。FIG. 5 shows the contrast distribution when both the scanning electrode and the signal electrode are driven at a voltage VQ=10 volts. Note that a
-f represents the positions of points selected at equal intervals on the shutter array. Further, FIG. 6 shows the relationship between the driving voltage at point a, the output voltage of the light receiving system during on/off states, and the contrast. Point a
When examining the same characteristics as in FIG. 6 for -f, it is found that the signal electrode drive voltage at which the maximum contrast is obtained differs at each point.
そこで各点のコントラストがなるべく最大に近く、更に
均一になるように各信号電極電圧を調整した。この結果
得られた各点のコントラスト分布図を第7図に示す。こ
の時a−f点における信号電極の設定電圧■oはそれぞ
れ10.9.75.9.75.9.75.10.9.5
ボルトになった。この方法によって平均コントランスト
は3.7から5.1に向上し、コントラストのバラつき
は±10%から±3%に改善された。Therefore, each signal electrode voltage was adjusted so that the contrast at each point was as close to the maximum as possible and even more uniform. A contrast distribution map of each point obtained as a result is shown in FIG. At this time, the set voltages o of the signal electrodes at points a-f are respectively 10.9.75.9.75.9.75.10.9.5
It became a bolt. By this method, the average contrast was improved from 3.7 to 5.1, and the variation in contrast was improved from ±10% to ±3%.
(発明の効果)
以上述べたように本発明によれば印字むらの少ない高品
質の印字が得られる液晶光シャッタの駆動が出来る。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to drive a liquid crystal optical shutter that provides high quality printing with less uneven printing.
第1図は本発明の実施例を示す部分破断斜視図であり、
11.20は対向基板、12は偏光板、13は強誘電性
液晶、14は信号電極、15は走査電極、16は信号電
極駆動回路、17は走査電極駆動回路である。
第2図はシャッタアレイのオンlオフ時の光量分布とコ
ントラスト分布を示した図である。
第3図は信号電極電圧とシャッタオンlオフ時光量、コ
ントラストの関係を示した図である。
第4図は液晶駆動電圧波形図である。
第5,7図はシャッタアレイの位置とコントラストを示
す図である。
第6図は信号電極電圧とシャッタオンlオフ時のフォト
ダイオード出力およびコントラストの関係を示す図であ
る。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the present invention;
11.20 is a counter substrate, 12 is a polarizing plate, 13 is a ferroelectric liquid crystal, 14 is a signal electrode, 15 is a scan electrode, 16 is a signal electrode drive circuit, and 17 is a scan electrode drive circuit. FIG. 2 is a diagram showing the light amount distribution and contrast distribution when the shutter array is on and off. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the signal electrode voltage, the amount of light when the shutter is on and off, and the contrast. FIG. 4 is a liquid crystal drive voltage waveform diagram. 5 and 7 are diagrams showing the position and contrast of the shutter array. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the signal electrode voltage and the photodiode output and contrast when the shutter is on and off.
Claims (1)
シャッタアレイ構成する各シャッタドットの各電極に信
号電圧を印加して各シャッタドットを開閉する液晶光シ
ャッタアレイの駆動方法において、各シャッタドットの
開時と閉時の透過光量の比(コントラスト)が全てのシ
ャッタドットで同じになるよう各電極に加えられる電圧
値を各シャッタドット毎にあらかじめ設定しておくこと
を特徴とする液晶光シャッタアレイの駆動方法。In a method of driving a liquid crystal optical shutter array in which a signal voltage is applied to each electrode of each shutter dot constituting a liquid crystal optical shutter array in which a liquid crystal material is sandwiched between electrode substrates subjected to alignment treatment, each shutter dot is opened and closed. A liquid crystal light device characterized in that the voltage value applied to each electrode is set in advance for each shutter dot so that the ratio (contrast) of the amount of transmitted light when the dot is open and closed is the same for all shutter dots. How to drive a shutter array.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199623A JPH0363624A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Method for driving liquid crystal optical shutter array |
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JPH0363624A true JPH0363624A (en) | 1991-03-19 |
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JP1199623A Pending JPH0363624A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Method for driving liquid crystal optical shutter array |
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JP (1) | JPH0363624A (en) |
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1989
- 1989-07-31 JP JP1199623A patent/JPH0363624A/en active Pending
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