JPH0410571Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は液晶を光シヤツタとして用いた記録装
置に関するものである。

〔従来技術〕

液晶を光シヤツタとして用いた記録装置として
液晶プリンタが知られている。液晶プリンタは、
画像データに従つて、開閉駆動する多数の微小光
シヤツタ（マイクロシヤツタ）が形成された液晶
セルに光源から光を照射し、個々のマイクロシヤ
ツタを透過した光を感光体に照射して光記録し、
この光記録にもとづいて用紙に画像形成を行なう
装置である。

上述の様な液晶プリンタを用いて用紙に記録画
像を形成する場合、実用上の印字速度を確保する
為、上述のマイクロシヤツタを１〜2ms程度の高
速度で開閉制御しなければならない。この為、上
述のマイクロシヤツタの開閉駆動には、いわゆる
二周波駆動方式が採用されている。この二周波駆
動方式は、電界周波数により誘電異方性の反転す
る液晶剤を用い、第４図に示すように、交差周波
数（誘電異方性が零となる周波数）_Cよりも高い
周波数_Hと、_Cよりも低い周波数_Lとを用いて開
閉駆動するものである。例えば、この開閉駆動の
開動作は周波数_Lの信号で行ない、閉動作は周波
数_Hの信号で行なう。但し、この二周波駆動方式
を用いる場合、注意しなければならないことは上
述の交差周波数_Cは液晶剤の温度によつて変化し
てしまうことである。例えば、液晶の温度が上昇
すると、同図において交差周波数_Cは右へシフト
し、液晶剤の粘度は下がり、周波数_Hの信号がオ
フ信号として働かなくなる。また、逆に温度が低
下すると交差周波数_Cは左へシフトし、液晶剤の
粘度が上り、周波数_Lの信号を加えてもオンしに
くくなる。この為、従来液晶剤の温度を一定に保
持するため、前述の液晶セルにヒータとサーミス
タを貼付し、サーミスタの検出出力をコンパレー
タ等により基準値と比較し、液晶剤の温度が一定
となるようヒータを通電、又は遮断し、温度制御
を行なつている。

〔従来技術の問題点〕

上述の様な従来の記録装置の温度制御において
は、液晶セルの表面にサーミスタを貼付して構成
されている為、サーミスタで検出される温度は液
晶セルの表面温度であり、液晶セル内の液晶剤の
実際の温度ではない。この為、液晶剤の温度は必
ずしも液晶セルの表面温度に一致せず、特に電源
投入後の初期時、液晶剤の温度と液晶セルの表面
温度はずれ易い。

すなわち、電源投入後、サーミスタの検出温度
が設定温度に達しても、液晶剤は所定温度に達し
ておらず、この状態で記録を行うとマイクロシヤ
ツタが開の状態でも、充分マイクロシヤツタが開
いておらず、透過光に光量不足が発生する。ま
た、上述の初期時でなくても、液晶セルの周囲が
低温の場合、液晶セルの表面温度が所定温度に制
御されても、実際の液晶剤の温度はそれより高い
温度に保持されてしまう。したがつて、この場合
には上述とは逆に、閉時の漏光が問題となる。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来の欠点に鑑み、記録装置内
に封入されている液晶剤の温度を正確に一定に保
持することを可能とした記録装置を提供すること
を目的とする。

〔考案の要点〕

本考案は上記目的を達成するために、交差周波
数_Cにて誘電異方性が零となる液晶剤を封入し、
多数のマイクロシヤツタが設けられた液晶セルに
第１の駆動信号を供給して該マイクロシヤツタを
個別に開閉し、該マイクロシヤツタを透過した光
を感光体へ照射し記録を行なう記録装置におい
て、前記液晶セルに設けられ前記マイクロシヤツ
タと異なる温度制御用シヤツタと、前記液晶セル
を加熱するヒータと、前記温度制御用シヤツタの
温度変化による透過光量変化を前記第１の駆動信
号が供給された前記マイクロシヤツタの温度変化
による透過光量変化よりも大とする前記交差周波
数_Cとほぼ等しい周波数の第２の駆動信号を前記
温度制御用シヤツタに供給する駆動手段と、前記
温度制御用シヤツタを透過した光を検出する受光
素子と、該受光素子の受光光量に応じて前記ヒー
タを加熱制御する加熱制御手段とを設けたことを
特徴とする。

〔考案の実施例〕

以下本考案の実施例について図面を参照しなが
ら詳述する。

第１図ａ，ｂは本考案に係る記録装置として、
液晶プリンタを用いた概略構成図である。同図ａ
とｂの関係は、同図ａのＡ−Ａ断面図が同図ｂで
あり、同図ｂのＢ−Ｂ断面図が同図ａを示す。同
図ａにおいて、感光体ドラム１の周面近傍には、
帯電器２、光記録部３、現像器４、転写器５、ク
リーナ６が配設されており、感光体ドラム１は図
示する矢印方向に回転する。

光記録部３は光源７、液晶シヤツタセル８、液
晶シヤツタセル８の上面に設けられたヒータ９、
結像レンズアレイ１０及び図示しないシヤツタ駆
動回路で構成されている。

上述の光源７は同図ｂに示す様に、光伝送ロツ
ド１１、光伝送ロツド１１の上面で光導電ロツド
１１の長手方向に設けられた光拡散部１２、ハロ
ゲンランプ１３、及びハロゲンランプ１３の光を
上述の光伝送ロツド１１へ集光する為の反射鏡１
４で構成されている。

そして、ハロゲンランプ１３からの光は光伝送
ロツド１１の内壁面を全反射しながら伝播し、伝
播中光拡散部１２に入射した光は乱反射し、乱反
射した光の一部は光伝送ロツド１１の下面から液
晶シヤツタセル８へ出射される。

また、液晶シヤツタセル８は第２図ａにその一
部の斜視図を示す様に、２枚の上、下ガラス基板
８ａ，８ｂをベースに構成されている。また、ガ
ラス基板８ａ上には前述のヒータ９が後述するマ
イクロシヤツタ１６及び温調シヤツタ１７をさけ
た位置に配設されている。そして、後述する共通
電極、及び第１温調電極はガラス基板８ａの下面
に配設され、同じく後述する信号電極及び第２温
調電極はガラス基板８ｂの上面に配設されてい
る。また共通電極、第１温調電極及び信号電極、
第２温調電極は共にクロムメツキ等が施された光
を透過しない導電材料で構成されているが、マイ
クロシヤツタ１６、及び温調シヤツタ１７が形成
される各電極の交差部は透明な導電材料、例え
ば、ネサガラスで構成され、両ガラス基板８ａ，
８ｂ間にはGH型（ゲストホスト型）の液晶剤が
封入されている。

次に、各電極構成を第２図ｂを用いて説明す
る。上述の様にガラス基板８ａの下面に形成され
た共通電極は共通電極１８ａ，１８ｂの２本で構
成され、第１温調電極１９は共通電極１８ａ，１
８ｂ間の一部に配設されている。また、ガラス基
板８ｂの上面に設けられた信号電極２０は多数本
で構成され、相隣合う信号電極２０は逆方向へそ
の端部が引出されたパターン構成である。

また、第２の温調電極２１は上述の信号電極２
０より幅が広く構成され、第１の温調電極１９と
の交差部に、大きな□形状の上述の温調シヤツタ
１７を形成している。この温調シヤツタ１７は上
述の様に光が透過できる様に透明部材で構成され
ている。

また、共通電極１８ａ，１８ｂと信号電極２０
の交差する部分は上述と同様、光が透過できる様
に透明部材で構成され、上述のマイクロシヤツタ
１６を形成している。

一方、第１図ｂに示す様に、液晶シヤツタセル
８の下方には光フアイバ１５が配設され、この光
フアイバ１５の光入射口１５ａは、液晶シヤツタ
セル８に設けられた上述の温調シヤツタ１７の直
下に配設されている。

また、この光フアイバ１５の光出射口は図示し
ないが、光出射口の直下には光フアイバ１５に導
かれた光を検知する為にフオトトランジスタが設
けられている。そして、このフオトトランジスタ
で検知した光量を判別し、前述のヒータ９のオ
ン、オフを制御する温度調整回路（以下温調回路
で示す）が第３図の回路図である。この回路は本
実施例の液晶プリンタ内の図示しない箇所に設け
られたプリント板上に配設されている。

この温調回路は、上述のフオトトランジスタ
PTr、コンパレータ２２、ダーリントン接続され
たトランジスタTr₁，Tr₂、及びヒータ９等で構
成されている。コンパレータ２２の反転入力（−
入力）には電圧V₁が抵抗R₁，R₂で分圧された基
準電圧が印加されており、非反転入力（＋入力）
へ印加される電圧と比較する。＋入力へ供給され
る電圧が−入力へ供給される電圧より高い時はハ
イレベルの信号を抵抗R₄とR₅の接続点へ出力し、
抵抗R₄とR₅の接続点をほぼ電圧V₁とする。また、
フオトトランジスタPTrは入射する光の光量に従
つて、流す電流が変化し、受光する光量が増すに
従つて、抵抗R₃を介して多量の電流を流す。し
たがつて、受光光量が少ない時には、フオトトラ
ンジスタPTrのコレクタ（Ｃ）の電圧レベルは高
く、上述の様にコンパレータ２２からハイ信号が
出力される。トランジスタTr₁のベース（Ｂ）電
圧は抵抗R₄＋R₅とR₆で分圧されるか、又は抵抗
R₅とR₆で分圧されることになり、コンパレータ
２２の出力がハイレベルの時は、トランジスタ
Tr₁のベース（Ｂ）電圧は高くなり、抵抗R₇を介
して電流を流し、トランジスタTr₂をオンする。
また、逆にコンパレータ２２の出力がローレベル
の時は、トランジスタTr₁のベース（Ｂ）電圧は
低くなり、トランジスタTr₂をオフする。このト
ランジスタTr₂のオン、オフに従つて、電圧V₂が
印加されたヒータ９は通電又は遮断制御される。

以上の様な構成の液晶プリンタにおいて、以下
にその動作説明を述べる。

先ず、第１図ａ、第２図ｂを用いて感光体ドラ
ム１への光記録動作及び用紙への画像形成動作を
説明する。

図示しないシヤツタ駆動回路から図示しない周
波数_L，_Hの信号又は_L，_Hの組合せ信号が共通
電極１８ａ，１８ｂ、信号電極２０へ供給される
と、マイクロシヤツタ１６は、この波形信号によ
り開閉し、前述の光源７からの光を透過又は遮断
する。ここで、マイクロシヤツタ１６を透過した
光は結像レンズアレイ１０により感光体ドラム１
の表面に結像される。

この時、感光体ドラム１は帯電器２により、コ
ロナ放電を受けて一様な電位に帯電されており、
上述の光記録部３から記録光を照射されて表面に
静電潜像を形成する。この様にして感光体ドラム
１の表面に形成された静電潜像は感光体ドラム１
の矢印方向の回転によつて現像器４で現像され、
トナー像となり、図示しない給紙部より送り出さ
れた用紙Ｐと重ね合わされ、転写器５によりコロ
ナ放電が行われることにより、用紙Ｐにトナー像
は転写される。

用紙Ｐに転写されたトナー像は図示しない定着
部にて用紙Ｐ上に熱定着され、用紙Ｐは液晶プリ
ンタの外部へ排出される。また、転写器５のコロ
ナ放電にもかかわらず用紙Ｐに転写されないで感
光体ドラム１上に残留するトナーはクリーナ６に
より感光体ドラム１の表面より除去される。

以上の様な、画像形成動作中、周囲温度等が変
化してもマイクロシヤツタ１６を正確に開閉制御
する為、第１温調電極１９、及び第２温調電極２
１には、所定周波数の信号が供給されている。こ
の所定周波数の信号とは、GH型の液晶剤が開閉
する為の最適温度である約45℃における交差周波
数_C（例えば46KHz）とほぼ等しい周波数の信号
である。

また、実際に温調シヤツタ１７を開閉する信号
は第１温調電極１９及び第２温調電極２１へ供給
される信号の重畳信号である。この為、例えば第
１温調電極１９には液晶剤の最適温度（約45℃に
おける交差周波数_C（46KHz）と略等しい周波数
の信号を所定の位相で供給し（この周波数を_Oと
する）、第２温調電極２１には、第１温調電極１
９に供給される信号と同じ周波数で上述の所定位
相とは逆相の信号を不図示の駆動手段より供給す
る。この場合、温調シヤツタ１７での重畳信号の
周波数は同じ_Oであり、ただ供給される周波数_O
の信号レベルが重畳により大きくなる。また、上
述の温調シヤツタ１７へ供給される重畳信号は周
波数_Oであれば良く、したがつて、例えば第１温
調電極１９へ周波数_Oの信号を供給し、第２温調
電極２１へ“０”レベルの信号を供給し、温調シ
ヤツタ１７へ供給する周波数_Oの重畳信号を作成
してもよい。

上述の様な重畳信号を温調シヤツタ１７へ供給
することにより、液晶シヤツタセル８の周囲温度
が何らかの原因で低下し、液晶剤の実質的な温度
が上述の最適温度（約45℃）よりも低温であつた
場合には、低温時における交差周波数_Cは前述の
第４図で説明した様に左へシフトし、上述の周波
数_Oよりも周波数が相対的に低くなり、周波数_O
は、交差周波数_Cに対して、高周波数として働
く。すなわち、45℃よりも低温度においては、周
波数_Oの重畳信号は温調シヤツタ１７を閉とする
周波数_Hとして働き、温調シヤツタ１７は閉傾向
を示す。逆に、液晶剤の温度が上述の最適温度
（約45℃）よりも高温であつたとすると、高温時
における交差周波数_Cは周波数_Oより周波数が相
対的に高いため、周波数_Oは低周波_Lとして働
き、温調シヤツタ１７は開傾向を示す。従つて、
設定温度（最適温度）において、温調シヤツタ１
７を透過して光フアイバー１５に入射する光の光
量を基準光量とすると、低温時の光量は基準光量
よりも少なく、高温時の光量は基準光量よりも多
い。

そして、コンパレータ２２の−入力の抵抗R₁，
R₂で分圧される基準電圧を上述の基準光量がフ
オトトランジスタPTrへ入射した時の＋入力の電
圧値とすれば、液晶剤の温度が45℃よりも低い
時、前述の様にコンパレータ２２の＋入力には、
基準電圧より高い電圧が印加されることになり、
コンパレータ２２の出力はハイレベルとなり、ヒ
ータ９をオンする。また、逆に液晶剤の温度が45
℃より高い時、前述の様にコンパレータ２２の＋
入力には、基準電圧より低い電圧が印加され、コ
ンパレータ２２の出力はローレベルとなり、ヒー
タ９をオフする。

したがつて、液晶剤の温度が45℃よりも低い
時、ヒータ９はオンし、液晶セル８を加熱し、液
晶剤の温度が45℃よりも高い時、ヒータ９はオフ
し、液晶シヤツタセル８の温度を下げる。

上述の様な液晶シヤツタセル８の温度制御は、
従来の様に液晶シヤツタセル８の表面温度を基準
とするものではなく、液晶シヤツタセル８内の実
際に開閉動作を行なう液晶剤の温度を基準とする
ものである。したがつて、正確な液晶プリンタの
温度制御を行なうことができる。

また、実際に記録を行なうマイクロシヤツタ１
６の開閉状態が変化しない（記録画像に影響が表
れない）程度の温度変化でも、温調シヤツタ１７
の透過光量は大きく変化するので精度良く液晶プ
リンタの温度調制を行なうことができる。

尚、本実施例では温調シヤツタ１７へ供給する
重畳信号としては最適温度における交差周波数と
ほぼ等しい周波数_O信号を用いたが、マイクロシ
ヤツタ１６への_Hと_Lを重畳もしくは組合せた波
形を用いて第１、第２の温調電極１９，２１へ供
給する信号を作成させるための回路を簡素化して
も良い。

但し、上述の様な波形信号を用いる場合、周波
数_Hの信号と_Lの信号を相殺させることにより、
マイクロシヤツタ１６に供給する信号よりも温度
の影響を受けやすい（すなわち、温度変化により
透過光量が敏感に変化する）信号波形を供給する
必要がある。

また、上述の実施例では、２周波駆動方式を用
い、GH型液晶剤を用いて説明したが、２周波駆
動に限らず実際に記録を行なう信号波形よりも温
度変化によつて敏感に光透過状態が変化するよう
な駆動波形を温調シヤツタ１７へ供給できれば良
く、またGH型に限らず、高速開閉可能であれ
ば、TN型（ツイステツドネマテツク型）等の他
のモードの液晶剤を用いて実施しても良い。

さらに、本実施例では温調シヤツタ１７の透過
光を光フアイバ１５によりフオトトランジスタ
PTrへ導いたが、光フアイバ１５を用いることな
く、直接温調シヤツタ１７の透過光をフオトトラ
ンジスタPTrへ照射する様に構成しても良いこと
は勿論である。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明したように本考案によれば、記
録装置内に封入される液晶剤の実際の温度に対応
して液晶シヤツタセルの温度制御を行なうことが
でき、しかも温度変化を敏感に擦知する駆動信号
を用い、実際の温度制御用シヤツタの透過光量に
もとづいて記録装置の温度制御を行なうので、環
境温度に影響されず最適温度で記録装置を駆動す
ることができ、良好な記録画像を得ることができ
る。

また、本考案によれば液晶の透過光量に応じて
加熱制御するので、使用する液晶剤等の品質差に
よつて開閉最適温度が異なつても、温度制御回路
の基準値等を何ら変更することなく各液晶剤の最
適温度に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本実施例の記録装置の概略構成
図、第２図ａは本実施例の記録装置内の液晶シヤ
ツタセルの構成図、第２図ｂは本実施例の記録装
置内の電極の構成図、第３図は本実施例の記録装
置内の温調回路図、第４図は本実施例の記録装置
に用いた液晶の誘電異方性の特性図である。 １……感光体ドラム、３……光記録部、７……
光源、８……液晶シヤツタセル、９……ヒータ、
１５……光フアイバ、１６……マイクロシヤツ
タ、１７……温調シヤツタ、１８ａ，１８ｂ……
共通電極、１９……第１温調電極、２０……信号
電極、２１……第２温調電極、２２……コンパレ
ータ、PTr……フオトトランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交差周波数_Cにて誘電異方性が零となる液晶剤
   を封入し、多数のマイクロシヤツタが設けられた
   液晶セルに第１の駆動信号を供給して該マイクロ
   シヤツタを個別に開閉し、該マイクロシヤツタを
   透過した光を感光体へ照射し記録を行なう記録装
   置において、 前記液晶セルに設けられ前記マイクロシヤツタ
   と異なる温度制御用シヤツタと、 前記液晶セルを加熱するヒータと、 前記温度制御用シヤツタの温度変化による透過
   光量変化を前記第１の駆動信号が供給された前記
   マイクロシヤツタの温度変化による透過光量変化
   よりも大とする前記交差周波数_Cとほぼ等しい周
   波数の第２の駆動信号を前記温度制御用シヤツタ
   に供給する駆動手段と、 前記温度制御用シヤツタを透過した光を検出す
   る受光素子と、 該受光素子の受光光量に応じて前記ヒータを加
   熱制御する加熱制御手段とを設けたことを特徴と
   する記録装置。