JPS59128512A - 光プリンタ - Google Patents

光プリンタ

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JPS59128512A
JPS59128512A JP58003986A JP398683A JPS59128512A JP S59128512 A JPS59128512 A JP S59128512A JP 58003986 A JP58003986 A JP 58003986A JP 398683 A JP398683 A JP 398683A JP S59128512 A JPS59128512 A JP S59128512A
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JP
Japan
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light
optical
optical shutter
shutter array
shutters
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JP58003986A
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JPH0350248B2 (ja
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Kazuo Eda
江田 和生
Yasutaka Horibe
堀部 泰孝
Yoneji Takubo
米治 田窪
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59128512A publication Critical patent/JPS59128512A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/03Devices 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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect

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  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光シャッタおよび電子写真プロセスを用いた
光プリンタに関するものである。
従来例の構成とその問題点 近年、電子゛計算機およびマイクロコンピュータの普及
に伴い、文字を印字するいわゆるプリンタの必要性か増
大している。現在用いられているプリンタは、大きく分
けて、インパクト式プリンタとノンインパクト式プリン
タに分類される。インパクト式プリンタは、ワイヤドツ
トプリンタに代表されるもので、機械的に文字を印字す
るものである。しだがってインパクト式プリンタは安価
ではあるが、機械的動作を行わぜるだめ、印字速度が遅
く、まだ騒音を生ずるなどの問題を有している。そのた
めこのようなインパクト式プリンタは、高速の電子計算
機の端末として用いるには速度の点で好ましくない。ま
だマイクロコンピュータ応用機器の普及に伴い進展して
いるオフィスオートメーション(OA)機器の端末とし
て用いる場合にも、その騒音が大きいことから望ましく
ない。
一方、ノンインパクト式プリンタとして、最も代表的な
ものはレーザープリンタである。これはレーザーによっ
て感光体上に文字情報を書き込み、これをトナーを用い
たいわゆる電子写真プロセスによって現像、定着し、印
字するものである。レーザープリンタは、高速動作が可
能であ)、かつ無騒音のだめ、とくに電子計算機の端末
やOA機器用端末として望ましい。しかしレーザープリ
ンタは、きわめて精度の高い光学系を必要とする。
その最も代表的なものはポリゴンミラーと呼ばれる多角
形の回転多面反射鏡とその光学系である。
こレバレーザー光を高速で回転するポリゴンミラーに照
射し、その反射を利用してレーザー光を感光体上で走査
する構成であるが、ポリゴンミラーの回転速度が数百r
pm (回転7分)ときわめて高速回転であシ、また感
光体上での走査の精度が数μmを要求されることから、
光学系がきわめて高価なも9となっている。また精度が
重要であるため保守点検も簡単ではない。
最近、電気光学効果を有する光シャッタを用いた光プリ
ンタが提案されている。その最も代表的なものは、特開
昭50−86932号公報および特開昭50−1120
44号公報に記載の光プリンタである。これらはいずれ
も電気光学効果を有するセラミックス、ランタンを添加
したジルコン酸鉛チタン酸鉛(pLZT)の電気光散乱
効果を用いたものである。これはPLZTセラミック基
板上に微小な対向電極を設け、対向電極間に電圧を加え
た時に生ずる電気散乱効果により、感光体上に電極列(
光シヤツタ列)に対応した光の点の列を形成して感光体
上に電荷潜像を形成せしめ、しかるのちトナーを用いた
電子写真プロセスによって現像、定着し、印字するもの
である。
この方式は、ノンインパクト式であるだめ無騒音であり
、またレーザープリンタのような高精度の光学系を必要
としないため、簡単な構造で、しかも安くできるという
利点を有している。しかしこの方式にもいくつかの問題
点がある。その1っは解像度が十分でないということで
ある。引用した前記公開公報では、いずれも解像度を上
げるために光シャッタを通過する光の最も明るい部分の
みを用いるなどの工夫をしている。解像度に係わるもう
1つの問題は実装技術である。すなわち1myxあたり
に10本の線を出そうとする場合(1゜本/酊の解像度
と呼ぶ)、1朋あたシに10個の光シヤツタ列を形成し
、それぞれから電気端子を引き出さなくてはならない。
たとえばA4サイズ(約21 cm )の光シヤツタ列
を形成する場合、10本/關の解像度を得るためには、
実に2100本の電気端子を100μm間隔で取り付け
ねばならない。このように微細な電気端子を取シ伺ける
方法として、半導体ICの電気端子取り付けに用いられ
るワイヤーボンディングがある。これはアルミニウムの
細線を電極部に熱圧着する方法であるが、この方法では
、8本/間が現在での、量産性を考えた時の限界であシ
、そのため、この方法では実際上8本/朋が解像度の限
界となっている。
したがって実装技術の面からも解像度は制約を受けてい
る。
さらに光シャッタ列デバイスの接続の問題がある。A4
サイズすなわち21onの長尺のPLZT基板を1枚で
構成することは、現在のセラミックス技術では困難であ
る。したかってA4サイズの光シヤツタ列を構成する場
合、いくつかの小さな光シヤツタ列を接続して使うこと
になる。解像度をして10本/朋を得ようとした場合、
従来の構成で接続しようとすると解像度の数多すなわち
数μmの加工精度が必要である。しかしこれは現実には
困難であり、したがって高解像度で長尺の光シャッタ列
デバイスは現在まで得られていない。
さらにもう一つの問題として、印字速度の問題がある。
印字速度は早い方が良い。印字速度は光ンヤッタの応答
速度と感光体に電荷潜像を形成するのに必要な露光時間
によって決定される。
PLZTを用いた光シャッタの場合、応答時間は十分早
いので問題とならない。したがって印字速度は必要露光
時間で決定される。必要露光時間は、光源の明るさと感
光体の感度、光シャッタの透過率と光シヤツタ部面積の
印字部面積に対する比(開口率と呼ぶ)によって決まる
。光源、感光体を最適に選んだとすると、あとは光シャ
ッタの透過率と開口率が問題となる。透過率は材料によ
ってきまってしまうので(PLZTの場合tfiyo%
)、実質的には開口率だけが可変にできるパラメータで
ある。通常は100μmの解像度を得ようとすると、電
極部が50μm 、光シヤツタ部が50μmとなシ、開
口率は50%となる。しだがって電極部を少なくするほ
ど開口率は上がるが、電極が細くなると信頼性に問題を
生ずる。したがって現実には開口率は50係となってい
る。
発明の目的 本発明の目的は、解像度が高く、接続が容易なために長
尺化が可能であシ、しかも開口率が高くとれることから
高速印字が可能な光う°リンクを提供することにある。
発明の構成 本発明の光プリンタは、光源、電気光学効果を利用した
光シヤツタ列を有する光シャッタ列デバイス、前記光シ
ャッタ列デバイスを通過した光を結像させる光学系を備
えた光シャッタ列光学系と、感光体と、この感光体に書
き込まれた光情、報を記録紙に記録する現像器および定
着器を具備し、かつ前記光シャッタ列光学系を2組以上
備え、それぞれの光シャッタ列光学系を通過した光が前
記感光体止で一直線に並び、かつ互いに重ならずに交互
に結像するように前記2組以上の光シャッタ列光学系を
配置したものであわ、これにより、高解像度で、しかも
高速の印字ができるものである。
実施例の説明 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。
第1図は本発明の一実癩例の基本構造を示したものであ
る。第1図において、1は電気光学効果のひとつである
電界の自乗に比例して屈折率が変化するカー効果を用い
た微小光シャッタを複数個有するPLZTから成る光シ
ャッタ列デバイス、2は光源、3は光源から発した光を
偏光状態にして光シヤツクに入射するだめの偏光子、4
は光/ヤノタを通過した光の偏光状態を検出するプこめ
の検光子、5は検光子を通過した光を感光体6上に結像
させるだめのレンズである。光源および感光体を除く上
記システムを以下光シャッタ列光学系と記述する。本発
明では、このような光学系を少なくとももう一組設けた
もので、第1図の7は1と同様の機能を有する光シャッ
タ列デバイス、8゜9.10.11はそれぞれ2,3,
4.5と同様の機能を有する光源、偏光子、検光子、レ
ンズである。
いま光シヤツタ列1には、12,13.14の3つの微
小な光シャッタが、まだ光シヤツタ列2には15,16
.j7の3つの微小な光シャッタが形成されている。光
源2を発して光シャッタ12゜13.14を通過した光
が、感光体ドラム上で、15.19.20の点に結像し
、かつ光源8を発して光シャッタ16,16.17を通
過した光が、感光体ドラム上で21.22.23の点に
結像するように、微小光シャッタとレンズが配置されて
いる。18,19.20と21.22.23の光の点の
列は1つおきに入り、しかも−直線上に重ならずかつす
きまなく結1象するようにされている。
各党の点の列の巾は1oQ11mである。したかって光
の点の列は100μmピッチ、すなわち10Qμm巾の
光の点が10ケ/πmで存在シテいる。したがって電極
の影の影響はあられれず開口率は100%となっている
。この構成で、実際に文字を形成する部分のみの光シャ
ッタをオン状態としておけば、感光体上にそれに対応し
た電荷潜像を形成できる。したがってその後は電子写真
プロセスにしたがって、トナーで電荷潜像を現像し、紙
に転写して定着すれば、普通紙の上に印字をすることが
できる。
このような構成とすることにょし、電極部の影をなくシ
、開口率を100係とすることができる。
したがって露光量を多くとることができ、印字速度を速
くすることが可能となる。
また実装の問題も解決される。本実施例の構成とすれば
、感光体ドラム上で1o本/騙の解像度を得るのに、そ
れぞれの光シャッタ列デバイスは、元シャッタを5ケ/
πmで形成すれば良い。すなわち電気端子の本数は6本
/πだで接続すれば良く、実装がきわめて容易となる。
逆に8本/門の実装技術を用いれば、感光体ドラム上で
は16本/間の解像度を得ることができ、解像度を従来
の2倍にすることができる。
本実砲例では2組の光シャッタ列光学系を用いて説明し
たが、さらに多数組の光シャッタ列光学系を用いれば、
実装も容易となり解像度も上がる・例えばn組の光シャ
ッタ列光学系を用いて、それぞれの光シャッタ列光学系
の感光体ドラム上につくる光の点の列が1直線上になら
びかっn−1個おきにすきまなく入るように構成すれば
、1組の光シャッタ列光学系の光シャッタのピッチのn
倍の解像度を得ることができる。たとえば3組の光シャ
ッタ列光学系を使用し、それぞれ8本/順の実装技術で
電気端子を引き出し、ひとつの光シャッタの大きさを1
00μm/(3X8)=42μmに形成しておけば、上
記構成方法により3(社)×8本/間=24本/關の解
像度を感光体ドラム上で得ることができる。すなわち、
本発明の構成とすることによシ、解像度を大幅に向上さ
せることができる。
次に光シャッタ列光学系の接続、長尺化について説明す
る。PLZTセラミックスで現在得られているものは2
インチ(約6on)径のものである。
したがってA4サイズを印字しようとすると5aの光シ
ャッタ列光学系を1組用いて、横方向にA4サイズ分だ
け走査するか、数個を接続してA4サイズにまで長尺化
を図るかのどちらかとなる。
前者の方法は、走査時間が必要となるだめ速度が遅くな
る。また走査するだめの駆動系が必要となり望ましくな
い。しだがって後者の寸法が望ましいわけであるが、光
シャッタ列光学系を1列に並べたのでは、接続部の精度
として解像度の数チすなわち数μm以下の精度を必要と
し、困難である。
しかし本発明の構成を用いれば加工精度を考慮すること
なく長尺化を図ることが可能である。
第2図は接続部の構成を示す原理図である。図において
24.25.26は光シャッタ列光学系で、斜線を施し
た部分は電極である。実際には各電極に電気端子が接続
され駆動回路に結合されている。27は感光体ドラム上
に形成される光の点の列である。28,29,30,3
1.32゜33.34は光シヤツタ部で、各シャッタ部
は各シャッタ部をはさむ電極間に電圧を加えることによ
って動作させる。本実砲例では、説明を簡単にするだめ
、光シヤツタ部も電極部もすべて同一寸法とする。実際
の構成は、第1図に示しであるように、それぞれ光源、
レンズなどを必要とするが、ここでは原理だけを説明す
るため省略しである。
いま3組の光シャッタ列光学系が感光体ドラム上につく
る光の点が1直線上にならび、かつ光シャッタ列光学系
24と25および25と26の作る光の点の列が1つお
きに切れめなく入るように配置しである。すなわち、光
シャッタ31が35の点に、以下28が36に、32が
37に、29が38に、33が39に、3oが40に、
34が41に結像するように配置しである。その結果、
感光体ドラム上ではきれめなくしかも一直線になってい
る。このような構成とすれば、光シャッタ列デバイスの
端は寸法に制約を受けない。すなわち端面での機械加工
の精度は解像度に関係なく自由に選ぶことができる。以
下同様にして、第4.第5の光シャッタ列デバイスを配
置していけば、接続の問題を考えることなく長尺化する
ことができる。
長尺化できれば、高速印字が可能となる。
なお上記各実施例では、PLZTのカー効果を用いて示
したが、他の電気光学材料の他の電気光学効果を用いて
も実施できることは明らかである。
他の電気光学効果、たとえば光散乱効果などを用いる場
合には、偏光子、検光子は必ずしも必要とされない。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は複数個の光シ
ャッタ列光学系を、それぞれの光シャッタの感光体上に
つくる光の点の列が、−直線上にしかも互い違いに入る
ようにしだものであシ、高解像度で高速の光プリンタを
得られるだめにその実用上の価値は犬なるものがある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例の概略構成図、第2図は本発
明の他の実施例の構成の原理を示した図である。 1.7・・・・・・光シャッタ列テハイス、2,8 ・
・・光源、3,9・・・・・偏光子、4.10・・・・
・(・i2 ’A4了−15,11・・・・・・レンズ
、6・・・・・感光体ドラム、24゜25.26・・・
・・・光シャッタ列テノ(イス、27・・・・・・光シ
ャッタを通過した光が感光体ドラム上にJ形成する光の
点の列、28.2’! 、30,31.32゜33.3
4・・・・・・光シヤツタ部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名−第
1図 第2図 G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光源、電気光学効果を利用した光シヤツタ列を有する光
    シャッタ列デバイス、前記光シャッタ列デバイスを通過
    した光を結像させる光学系を備えた光シャッタ列光学系
    と、感光体と、この感光体に書き込まれた光情報を記録
    紙に記録する現像器および定着器を具備し、かつ前記光
    シャッタ列光学系を2組以上備え、それぞれの光シャッ
    タ列光学系を通過した光が前記感光体上で一直線に並び
    、かつ互いに重ならずに交互に結像するように前記2組
    以北の光シャッタ列光学系を配置したことを特徴とする
    光プリンタ。
JP58003986A 1983-01-12 1983-01-12 光プリンタ Granted JPS59128512A (ja)

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JP58003986A JPS59128512A (ja) 1983-01-12 1983-01-12 光プリンタ

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JPH0350248B2 JPH0350248B2 (ja) 1991-08-01

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Cited By (2)

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