JPS59168417A - 像形成装置 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は元シャッタ制御により像形成を行５像形成装置
に関する。

従来技術 従来、この種の装置、例えば液晶表示器等においては、
液晶部材における透過特性がしきい値。

電圧のバラツキ、温度、湿度による凌化等により安定し
た像が得られないという欠点があった。更に、前記液晶
部材等を用いた元プリンタ等の像形成装置が提案されて
いるが、前記理由により安定した画像を得ることは期待
できないものであＣた。

目　　　　　　的 以上の点に鑑み、本発明の目的は上記欠点を除去した安
定した像を得ることができる像形成装置を提供すること
にある。

実施例（第１実施例、第２実施例、第６実施例）以下、
本発明適用の６つの実施例を図面を参照し説明する。本
実施例は液晶部材を液晶シャッタアレイとして用い、光
の透過を制御し、１画素の黒白等のコントラストを作り
出して像を形成する元プリンタである。第１図は本発明
適用の１実施例である光グリンタの作像系のブロック図
である。

１は高圧トランス、２は表面電位測定回路、６はＡ／Ｄ
、　、　Ｄ／Ａ変換器、ＲＡＭ等を有する表面電位制御
回路（ＣＰ　Ｕ　）、６は 高圧帯電器である。前記高圧帯電器６によって、感光１
゛ンム５に電荷が帯電される。そし０元が液晶ンヤツタ
アレイ１６を経て露光源れる。なお、液晶シャンクアレ
イは透過型であるため光源７によって照射されている。

８は表面電位センサであり、衣面′亀位徂ｊ足回路２に
人力されて〜・るｏ９は現像シリンダであり、ここで超
元ドラム５上の静電潜像はＴｌｊ視像となる。次に転写
帯電器１ろによってコピー紙に像が転写される訳である
カベ感光ドラム５の表向上の画像先端とコピー息の先端
が一蚊ブ゛るようにレジストローラ１２によってタイミ
ングがとられ一〇いる。又これに先立ち、玲賊カセット
１１から給紙ロー５１０によって給途烙れている。トナ
ーが転写てれたコピー紙は、定着ロー　ラ１４によって
トナーが定着し、排紙トレイ１５に排出される。又感光
ドラム５ｔま、転写ｆｆ：九ミえた後、イレーザ４によ
って静電的にクリーニングされ、次の作像に備える。な
お９９９は光を呆光するためのセルフォック等の集光レ
ンズである。

第２図は、液晶 シャッタアレイの構造断面図である。１０１はガラス基
板、１０２は偏光板、１０６は透明電極、１０４は抑え
材、セして１０５は液晶材料である。つまり、液晶材料
を２枚の偏光板の間にはさみ、液晶材料と偏光板との間
には透明の電極が配置されており、この電極に電界をか
けた場合とかけない場合で光のしゃ断と透過の状態を作
り出している。

第３−ａ図は前記透明電極２０２に電圧をかけていない
場合の液晶シャッタアレイ１６による光の透過を示す図
である。

２０４は全方向の光の向きを表わし、例えば自然光等で
ある。２０１及び２０６は偏光板であり、各々偏光軸が
直交する様に配置されている。ここで１．細矢印は偏光
軸を表わす。光２０４が偏光板２０１を通過した後は２
０４のうち２０５の太矢印に示す方向だけの偏光と透明
電極（上）２０２を経て、液晶材料（不図示）に達する
。ここで、液晶材料は透明電極２０２間に、電圧をかけ
ない状態では液晶分子が９０°ねじれて配向されている
。これにより、光は９０’旋光して、透明電極（下）２
０２を通り２０６の太矢印方向になる。次に偏光板２０
３は細矢印方向に偏光軸がなっている為、太矢印２０６
はそのまま２０７となって透過する。２０８は透明電項
に電圧をかげる為の電源、２０９はこれをＯＮ、ＯＦＦ
する為のスイッチである。

一方、第３−ｂ図は透明電極２０２に電圧をかけた場合
の液晶シャッタアレイ１６による光のしゃ断を示す図で
ある。この時、液晶分子は基板間の方向に一定に配列し
てしまうため、光の旋光はなくなり太矢印２０６とは異
なる方向で太矢印２１０となってしまう。従って、偏光
板２０３の偏光軸方向では元は通過せずしゃ断状態とな
る。

２７．′ 、、／−””　− ／／ 液晶シャッターの駆動（は第３図に示した電源２０８に
よって行なわれるが、液晶は直Ｍｉ、で駆動すると特性
を急撤に劣化することが一般に知られている。

この為に交流で駆動することになるがこの時の駆動波形
（矩形波）を第４図に示す。

第５図に駆動電圧と透過率の関係を示す。液晶駆動を行
なった場合の透コ５率はＶ＝ＯＶでは１ｏ。

係透過１−る。そしてＶを上昇式せるにつれて透過率は
下がり、やがて遮断状態となるが、この時、７０係の透
過率を示す場合の駆動電圧■は、点灯閾値電圧（Ｖｔｈ
）と一般に呼ば７ｒ、る。

第６図は、作像過程における感光ドラム５の表面電位の
変化を示した図である。

つまり感光ドラム５が帯電器乙によって帯電され、やが
て露光点まで暗減哀をし、液晶シャッタアレイ１６及び
光源７によって露元されるまでの表面′電位の変化を表
わしたものである。ＶＳＬＯは液晶シャッタアレイを全
開にして、感光ドラム５に元を照射した場合の表面電位
である。なお目標電位のＶＳＬＯは液晶シャッタアレイ
を必ずしも全開にした場合である必要はない。第６図よ
り露光量が多〜・桟表面電位の減衰が大きいことがわか
る。なおＶＳＬについては後述する。

第７図は前記液晶シャックアレイの一般的な構造図であ
る。６０１，６０２は共通電極、６０３．６０４　、６
０５　。

６０６は個別電極であり、６０７，６０８が液晶シャッ
タ部である。つまり共通電極６０１，６０２上に液晶シ
ャッタ部６０７　、６０８等があり、さらにその上に個
別電極６０５　、６０４等があり、サンドインチ構造に
なっているのである。

前記第７図の液晶シャッタアレイの共通電極６０１．６
０２及び個別電極６０６に第８図に示す信号波形を印加
した場合に、素子６０７及び６０８には図示の様な波形
の電圧がかかる。

従って、前述の如く電圧のない点では光の透過、電圧の
かかつている点では元のしゃ断の現象が起こる。これを
表で表わすと第９図の様になる。ただし斜線部が元しゃ
断の状態である。ただしＡ。

Ｂ、Ｃは第８スと対応している。

しかし６０７及び６０８両方同時に透過モードにするこ
とはできない。ただしこれは信号書込み時であって、共
通電極６０１　、６０２を同相にすれば全画素。

透過或いはしゃ断のモードを作ることは容易である。

次に、液晶シャツク１電極分の駆動回路を第１゜図に示
す。

ｆは液晶シャッタを駆動するための交流矩形波の周波数
である。１２１，１２２はコンパレータであり、ｆが入
力されるとコンパレータ１２１からは同相、コンパレー
タ１２２からは逆相のパルスが共通電極６０１．６０２
に印加される。又、画侶号は切替スイッチ１２６を通し
て、ａ、ｂ、ｃのいずれかが選択される。これは第８図
、第９図に示したＡ、Ｂ、Ｃの区間の場合に相当する。

液晶シャッタを全開にして、感光ドラムに光を照射した
場合第６図に示す様にＶＳＬＯの表面電位があるはずで
ある。しかし、何らかの理由によりＶＳＬＯまで下がら
ず、第６図のＶＳＬ　Ｌがなかったものとすると露光量
が不足しているものと考えられる為、第１図に訃ける高
圧トランス１の高圧出力ＨＶｉを下げる。そして再び表
面電位を測定し高圧出力ＨＶ１をフィードバックして目
標の値であるＶＳＬＯに近づけていく。以上説明したＡ
／Ｄ　、　Ｄ／Ａ変換器ＲＡＭ等を有する表面電位制御
回路（Ｃ；ＰＵ）による適正画像を得るための高圧出力
制御のフローチャートを第１１図に示す。

ステップ１１０では第１図の感光ドテム５を光源７で露
光しておく。次にステップ１１１では、測定タイミング
を待っているがこれは第１図における露光点から表面電
位測定点までの角度θに相当するタイミングである。こ
れはステップ１１３において高圧出力ＨＶｌの制御を行
なった後でも同じことが言える。

次にステップ１１２では測定回数、例えば４回等が終了
しているかを判断している。もし所定の回数測定を終え
ていたならば、制御回転を終る。又測定結果ＶＳＬが目
標電位と一致していた場合でも、制御回転を終える。ス
テップ１１６匂は目標電位からはずれていた場合の制御
手順である。ＶＳＬ＞ＶＳＬＯつまり目標電位より・測
定電位が高い場合は光量が不足していると考えられる為
、高圧出力ＨＶｉを下げることによって目標電位ＶＳＬ
Ｏに近づける様づける。

次に前記高圧帯電器乙の高圧制御回路を第１２図に示す
。２６はボルテージフォロア回路、２４は差動増幅回路
、２５は電流増幅回路で、マイクロコンピュータ２１は
、Ｄ／Ａコンバータ２２に対し、高圧電流ｉＨを制御す
る為の信号を出力する。なおマイクシコンピユータ２１
２ｉ［Ｄ／Ａコンバータ２２は表面電位制御回路の１部
である。又Ｄ／Ａコンバータの１例を第１３図に示す。

第１３図にお〜・て入力にパルス幅の変化を持った信号
を与えると、その出力はアナログ的に変化する。これは
Ｃにチャージされる電荷量によるものであり、このパル
ス幅ハマイクロコンピュータ２１から与えられる。デー
タバスの情報によって決定されるこのＤ／Ａフンバータ
２２の出力が大きくなると差動増幅回路２４０反転入力
端の電圧も大きくなり差動増幅回路２４の出力は小さく
なる。これにより電流増幅回路２５の出力が小さくなる
為高圧トランスＴ１の出力が小さくなる。

従って、高圧電流ｉＨが小さくなり制御が可能となる０ 又、反対にＤ／Ａコンバータの出力が／」・さくなると
高圧電流ｉＨｄ大きくなる。

第２実施例 次に、図面を参照して本発明適用の他の笑施例について
説明する。前述したように、液晶シャッタを全開にして
感光ドラムに光音照射した場合（液晶シャッタを必ずし
も全開にする必要はない）、第６図に示す様にＶＳＬＯ
の表面電位があるはずである。しかし、何ｐかの理由に
よりＶＳＬＯまで下がらず、第ｉ、、５図のＶＳＬ　Ｌ
かなかったものとすると露光量が玉址しているものと考
えられる為、本第２実施例で覧、光量を制御し光量を上
げることによって目標電位ＶＳＬＯに近づける。反対に
ＶＳＬ　（ＶＳＬＯの場合は、光量を下げることによっ
て目標電位ＶＳＬＯに近づけるよう制御するのである。

第１４図は光量制御回路を含めた光グリンタの作像系の
ブロック図である。１７は光量制御回路であり、ＶＬｉ
ＮＴは光量制御信号である０又、その他は第１図と同じ
なので詳細は省略すＮる。なお、９９９は光を集光する
ためのセルフォック等の集光レンズである。次に適正画
像を得るためのＡ／Ｄ。

Ｄ／Ａ変換器、ＲＡＭ等を有する表面電位制御回路（Ｃ
ＰＵ）３の光量制御のフローチャートを第１５図に示す
。

ステップ１１４で岐感光ドラム５を光源で露光しておく
。次にステップ１１５では測定タイミングを待っている
が、これは第１４図における露光点から表面電位測定点
までの角度θに相当するタイミングである。これはステ
ップ１１７において光源の光量制御を行なった後でも同
じ事が言える。

次にステップ１１６では測定回数、例えば４回等が終了
しているかを判断している。もし所定の回数測定を終え
ていたならば２、制御回転を終る０又、測定結果ＶＱが
目標電位と一致していた場合は制御回転を終える。

ステップ１１７は目標電位からはずれていた場合の制御
手順である。ＶＳＬ　）　ＶＳＬＯつまり目標電位より
測定電位が高い場合は光量が不足しているので光量制御
信号（ＶＬｉＮＴ　）を上げ、光量を上げることによっ
て目標電位ＶＳＬＯに近づける様に制御する。

反対にＶＳＬ　（ＶｓＬｏの場合はＶＬＩＮＴを下げる
ことにより、目標電位ＶＳＬＯに近づける。

第１６図に光量制御回路の１例を示す。これは交流１０
０■によるランプ７の光量制御の一例である。光量制御
回路１７は電位制御回路（ｃｐｕ’）３カラのＶＬｉＮ
Ｔ信号のレベルに応じてラング７への供給電圧を制御し
、さらに電橡篭圧が変動してもランプへの供給電圧が一
定になるように位相制御を行なうものである。なお５の
感光ドラム等は、第１１幻、第１４図等と同じものであ
るので説明は省Ｆｉｊ？５する。前記光１ＪＥ−制御回
路１７の動作波形の１例を第１７図に示す０供に３電圧
はＡＣｌｏｏＶで、ｆｌＪ　エバ’ＶＬｊ、ＮＴ’　＝
　ｉ　Ｑ　Ｖ　Ｏ）　ｆＪＡ　合、実効値は５０　Ｖで
あり、ＶＬｉＮＴ　＝　２　（Ｊ　Ｖ　）場合ｕ　実効
値１００ＶＫなる様に制御している。なお、斜線の部分
が通電部分を表わしている。

第６実施例 次に図面を診照にして更に本願発明の他の実施例を説り
Ｊする。前記感光ドラム５表面上の静′岨潜像と現像シ
リンダ上のトナーが近接するとドラム表面電位の強さに
応じてトナーがドラム表面にジャンプし付着して、この
結果ドラム表面上の静電潜像は可視像となる。

第１８図は感光ドラム５．現像シリンター９及びトナー
の様子を示した図で、例えば第１９は１に示す様なＡＣ
＋ＤＣが現像シリンダ９上に剛力ｌされている。

ＡＣ成分は約１３００Ｖｐ−ｐであり、これにＤＣ成分
としてＶｏｓ　＝　１００　Ｖが加えられている。この
理由としでは、感光ドラムの明部におけるトナーをこの
ＤＣ成分バイアスで引き付けてカブリ画像になるのを防
ぎ、安定した現Ｖを行なうためである。

第２０図はＤＣ成分のＶＤＢと原稿濃度の関係の１例を
示す図である。ＤＣ成分Ｖｏａ　＝’　１０［］　Ｖ　
Ｉ）時０．５の適正な原稿濃度が得られる状態の時Ｖｏ
ｓを増すとカプリの少ない淡い原稿となる。反対に、■
ＤＢ＝０になるとカブリの多い濃い画像となる。

従って、現像バイアスのＤＣ成分を制御し、１ｆｆｌ　
Ｅ同様のフｏ−チャート（不図示）により、適正画像が
得られる様に設定可能である。

なお、液晶の種類により駆動電圧を印加した時に光を透
過する光シヤツタ部材を用いてもよい。又、カラーグリ
ンタの光シヤツタ部材として、液晶シャッタを用いても
良い。更に、以上の説明では、感光ドラム５上の表面電
位により像形成手段を制御したが、直接ランプの光量に
より像形成手段を制御してもよい。

効果 以上、詳述したように本願発明により安定した画像を得
る、光シヤツタ部材を有した像形成装置を提供すること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光グリンタの作像系のブロック図である０ 第２図は、液晶シャッタアレイの構造断面図である。 第３　”　ａ図は、透明電極２０２に電圧をかけて℃・
ない場合の光の透過を示す図である。 第３−ｂ図は、透明電極２０２に電圧をかけた場合の光
のしゃ断を示す図である。 第４図は、液晶シャッタの駆動波形を示す図である０ 第５図は駆動電圧と透過率の関係を示す図であるＯ 第６図は作像過程における感光ドラム５０表面電位の変
化を示した図である。 第７図は、液晶シャッタアレイの一般的な宿造図である
。 第８図は、液晶シャッタアレイに印加する信号波形を示
す図である。 第９図は、電極の光の透過、しゃ断の関係を示した図で
ある。 第１０図は、液晶シャツタ１電極分の駆動回路を示した
図である。 第１１図は、適正画像を得るための表面電位制御回路（
ＣＰＵ）による高圧出力制御のフローチャートである。 第１２図は、高圧帝電器乙の高圧制御回路を示す図であ
る。 第１６図は、Ｄ／Ａコンバータの１例を示す図である。 第１４図は、光量制御回路を含めた光プリンタの作像系
のブロック図である。 第１５図は、適正画像を得るための表面電位制御回路（
ＣＰＵ）による光量制御のフローチャートである。 第１６図は、光量制御回路の１例を示す図である。 第１７図は、光量制御回路１７の動作波形の１例を示す
図である。 第１８因は、感光ドラム５．現像シリンダ９及びトナー
の様子を示した図である。 第１９図は、現像シリンダに印加される印加電圧の波形
図である。 第２０図は、ＤＣ成分のＶＤＢと原稿濃度の関係の１例
を示す図である。 １は高圧トランス、２は表面電位′６＋＋＋定回路、６
はＡ／Ｄ　、　Ｄ／Ａ変換器、ＲＡＭ等も含めた表面電
位制御回路、５は感光ドラム、６は高圧帯電器、７は光
源、８は表面電位センサ、９は現像シリンダ、１７（は
光量制御１０回路、１６は液晶シ１′ツタアレーｒ。 特許出願人　キャノン株式会社 ？、（・二Ｖ＋’ｉ’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）像を形成すべく、感光部材上への光を制御する光
   シヤツタ手段と、前記光に応じて、像を形成する像形成
   手段を有する装置において、更に前記装置の状態に応じ
   て適正画像を得るべく、前記像形成手段全制御する像形
   成制御手段を有すること′ｌｃ特徴とする像形成装置。 （′２Ｊ前記像形成制御手段れ、前記適正保全形成すべ
   く、高圧出力を制御することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の像形成装置。 （３）前記像形成制御手段は、前記適正像を形成すべく
   、光量を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の像形成装置。 （４）前記像形成制御手段は、前記適正像を形成すべく
   、現像バイアスを制御することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の像形成装置。 （５）前記光シヤツタ手段は、液晶シャッタ部材である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の像形成装
   置。