JPS60107024A - 強誘電性液晶素子の温度制御法 - 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】 本発明は、強誘電性液晶素子の温度制御法に関するもの
で、特に強誘電性液晶を用いた光学変調素子によシ光路
を開閉し、これにより光信号を発生させる方式のプリン
タヘッドを適用した温度制御法に関するものである０ 最近の情報処理技術の進歩は目ざましいものがあり、そ
れに伴ない画像形成装置に対して高密度性及び高速性が
要求されてきている。さらに、印写品位に対する要求も
強く、これを満足する画像形成装置としては、これまで
電子写真装置、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）ある
いは光フアイバチューブ（ＯＦＴ）プリンタが既に実用
化されている。しかし、これらの画像形成装置は高価で
あシ、又装置の構成も複雑になり、小型化にするのが困
難となっている。そこで、低価格で小型化が可能になる
ということで、最近ではＰ　ＬＺＴや液晶等の光シヤツ
ターを用いた画像形成装置あるいは発光ダイオードを用
いたＬＥＤプリンタ等の画像形成装置が考えられている
。中でも、液晶の電気光学効果を利用した液晶シャッタ
・プリンタが低価格で高密度な画像形成装置として有望
視されてきている。

この液晶シャッタ・プリンタのヘッドで用いている液晶
としては、ツィステッド・ネマチック液晶を２周波方式
によ如駆動する方法が、例えば特開昭５６−９４３７７
号公報に記載されている。

この方式のプリンタ・ヘッドでは、印加電圧の異る周波
数に応じて、正の誘電異方性と負の誘電異方性を示す液
晶組成物を用い、選択的に印加周波数を切換え、液晶を
電界方向釦配向させる時と電界に対し垂直な方向に配向
させる時とで光学的に区別し得る原理に基いている。一
般に液晶は印加電圧を大きくする程応答速度は早くなる
。従って二つの配向方向の一方の配向で明状態を生じさ
せ、他方の配向で暗状態を作るならば、これ等の二状態
を切換えるために共に強制的な電圧印加で達成できるの
で、応答は許される限り大きな電圧を印加することによ
って高速応答が可能となるものであるが、その応答速度
はせいぜい１ｍ５ｅｃ程度で、　ＬＥＤプリンタヘッド
の場合での数１ｏｆｔ□□□に較べ非常圧遅いことから
、高速ら容性を本つプリンタ・ヘッドには適していない
ものであった。又、ＩＪＤプリンタ・ヘッドは均一な発
光輝度でＬＥＤアレイを形成することが１貫難なために
、この発光輝度を受けて形成される静電潜像と反対極性
のトナーを有する現像剤で現像すると、各ドラＩ毎の光
学濃度が不均一なものになるなどの欠点を有している０ ところで、最近自発分極を持つ強誘電性液晶が発見され
、その液晶分子の電気双極子が外部からの電場に対して
、約１μｓｅｃで応答できるなど従来の液晶モードに対
してかなり速い応答速度をもっていることが矧られてい
る。この強誘電性液晶を１〜２μｍ厚のセル状にし、こ
れを光シヤツターとして動作させると１：２０の明暗コ
ントラストがとれることから、従来の液晶モードを用い
たプリンタ・ヘッドに代わって、高速の液晶シャッター
プリンターの開発がなされている。

しかし、この強誘電性液晶が液晶シャッターとして動作
するのは、一般にカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ）
か、又はカイラルスメクチックＨ相（ＳｒｎＨ“）にお
いてであることが知られているが、このＳｍＣ又はＳｍ
Ｈは常温よりもかなり高温付近（例えば、約６０℃〜９
０℃）で現われるために、この種の液晶を用いたプリン
タ・ヘッドにより光信号を発生させ、この光信号を例え
ば電子写真複写機の感光ドラムに照射するプロセスを有
する様な画像形成装置には適用し難い問題点がある。す
なわち、画像形成装置が常時作動するためには、プリン
タ・ヘッドの光学変調部の液晶が常に６０℃〜９０℃付
近の温度でＳｍＣ又はＳｍＨであることが必要で、この
ために不要な電力を消費することとなる。さらに、Ｓｍ
Ｃ又はＳｍＨが必要以上に加熱されるとスメクチック人
相（８ｍＡ）が現われ、このために高速応答性を示さな
くなることがある。

本発明の目的は、前述の欠点を解消した温度制御法を提
供することにある。

本発明の別の目的は、高速で画像を形成することができ
る画像形成装置の温度制御法を提供することにある０ 本発明のかかる目的は、強誘電性液晶を示す温度の上限
温度より高い温度に加熱する第１ステツプ、強誘電性液
晶を示す温度まで冷却する第２ステツプと強誘電性液晶
を示す下限温度に到達する前に加熱する第３ステツプを
有する強誘電性液晶素子の温度制御法によって達成され
る０ 本発明で用いる強誘電性液晶は、具体的にはカイラルス
メクチックＣ相（ＳｍＣ”）又はＨ相（ＳｍＨ）を有す
る液晶を用いることができる。

この液晶は電界に対して第１の光学的安定状態と第２の
光学安定状態からなる双安定状態を有し、従って前述の
ＴＮ型の液晶で用いられた光学変調素子とは異なり、例
えば一方の電界ベクトルに対し第１の光学的安定状態に
液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対しては第２の光
学的安定状態に液晶が配向される。

強誘電性液晶については、’　ＬＥＪＯＴＪＲＮＡＬ　
ＤＥＰＩ−ｆｆ８ＩＱＵｌｌｉｌｉ　ＬＥＴＴＩＩ！ｉ
Ｒ８”　３６　（Ｌ−６９）１９７５゜「Ｆｅｒｒｏｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　Ｊ
　；Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ
　”３６（１１）　１９８０「Ｓｕｂｍｉｃｒｏ　５ｅ
ｃｏｎｄ　Ｂ１５ｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉ
ｃＳｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｉｎ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓ
ｔａｌｓ　Ｊ　：　”固体物理”１６（１４１）１９８
１　「液晶ｊ等に記載されており１本発明ではこれらに
開示された強誘電性液晶を用いることができる。

強誘電性液晶化合物の具体例としては、−図 ｕｐ　ｐ　ＧＪ の　０　１１’）　の ０　の　０　１ ５　！　３ ｖト ｅｃａ　日　口 （式中のＣは、不斉炭素を示す。Ｔ、は８ｍ♂矢 を示す温度の下限温度で、Ｔ、はＳｍＣを示す温度の上
限温度である。） これらの化合物は温度を上昇させるに従って、下記の如
き相変化を示す。

ε 以下、本発明値図面に従って説明する。

第１図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例
を模式的に描いたものである。１１と１１’は、　Ｉｎ
、０．　、８ｎＯ，やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　
０ｘｉｄｅ）等の透明電極がコートされた基板（ガラス
板）であり、その間に層１２がガラス面に垂直にな薫　
薫 るよう配向したＳｍＣ相又はＳｍＨ相の液晶が封入され
ている。太線で示した線１３が液晶分子を表わしており
、この液晶分子１３は、その分子に直交した方向に双極
子モーメント（ＰＪＬ）１４を有している。基板１１．
！：１１上の電極間に一定の閾値以上の電圧を印加する
と、液晶分子１３のらせん構造がほどけ、双極子モーメ
ン）　（Ｐ工）１４はすべて電界方向に向くよう、液晶
分子１３は配向方向を変えることができる。

液晶分子１３は細長い形状を有しており、その長軸方向
と短軸方向で屈折率異方性を示し、従−て例えばガラス
面の上下に互いにクロスニコつ偏光子を置けば、・は圧
印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子と
なることは、容易に理解される。

本発明の画像形成装置で好ましく用いられる光学変調素
子は、その厚さを充分に薄く（例えば１μ）することが
できる。すなわち、第２図に示すように電界を印加して
いない状態でも液晶分子のらせん構造はほどけ、その双
極子モーメン）Ｐ又はＰ′は上向き（２４）又は下向き
（２４’）のどちらかの状態をとる。このようなセルに
第２図に示す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ又
はＥ′を電圧印加手段２１と２１’により付与すると、
双極子モーメントは電界Ｅ又はＥ′の電界ベクトルに対
応して上向き２４又は下向き２４′と向きを変え、それ
に応じて液晶分子は第１の安定状態２３かあるいは第２
の安定状態２３′の何れか１方に配向する。

このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は２つある。２４　ｔ　Ｋ　ｓ応答速度が極め
て速いこと、第２に液晶分子の配向が双安定性を有する
ことである○第２の点を例えば第２図によって説明する
と、電界Ｅを印加すると液晶分子は第１の安定状態２３
１１Ｃ配向するが、この状態は霊界を切っても安定であ
る。

又、逆向きの電界Ｅ′を印加すると、液晶分子は第２の
安定状態２３′に配向してその分子の向きを変えるが、
やはり電界を切ってもこの状態に留っている。又、与え
る電界Ｅが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向
状態にやはシ維持されている０このような応答速度の速
さと、双安定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い。

本発明の画像形成装置は、前述の如き強誘電性液晶を用
いたもので、その具体的な例を第３図およびそれ以後の
図面で表わす。

第３図は、本発明の画像形成装置に具備した光信号発生
骨の光路開閉手段と温度制御手段を表わしており、この
光路開閉手段にはＳｍＣ又薫 はＳｍＨを示す温度範囲に温度制御することができる温
度制御手段が備えられている。

第３図に示す光路開閉手段では、画像形成装置のプリン
ターヘッドとして作動する時に１セル中の電気光学的な
変調物質３０１がＳｍＣ又は黄 ＳｍＨに温度制御されるための昇温手段が設けられてい
る。この昇温手段は、例えばＳｍＣ又はＳｍＨ“となっ
ている電気光学的な変調物質３０１と接するか、又は図
示していないが絶縁膜をその上に設けた発熱抵抗体３０
２および３０３と、該発熱抵抗体３０２および３０３に
電流を与えるだめの電源３０４を有している。発熱抵抗
体３０２および３０３は、酸化インジウム、酸化錫や酸
化チタン々どの透明な金属酸化物の膜によって得られる
０ ところで、現在知られている強誘電性液晶の多くのもの
は、第４図に示したように、液晶セル温度を上昇させて
いく場合と、下降させていく場合とで、ＳｍＣ”の安定
温度領域が異なっており、一般に温度下降の場合の方が
上昇の場合に比べて、低い温度領域（Ｔ、　’　）まで
安定空状態を示す場合が多い。ここで、Ｔ、とＴ、′　
がは埋等しい場合には問題ないが、ＴＩ＞ＴＩ　の場合
では、液晶温度をＩｌｌ、に保つよりもＴ１′に維持す
る場合の方がヒーターの消費電力も少なくてすみ効果的
である。そこで、本実施例では第５図に示したように液
晶を一度、温度１２以上まで昇温させだのち、徐々に冷
却して最終的に液晶温度Ｔ（ＳｍＣ”の温度範囲）を Ｔ（＋β＜　’ｒ　＜　Ｔｔ−α　α、β；定数（但し
、Ｔ、〈Ｔ、十β＜　’ｒｔ　＜　’ｒｔ−α〈Ｔ、）
で示されるような温度領域に保持することが好ましい。

従って、本発明では始めに発熱抵抗体３０２および３０
３の通電量を多くし発熱量を多くして温度の立上りを早
くシ（第１段ヒーター加熱）、液晶温度が上記のＴ、温
度領域以上に達した後、発熱抵抗体３０２および３０３
への通電量を減少させて発熱量を軽減させ（第２段ヒー
ター加熱）、さらに冷却器を併用して動作させることに
より、液晶温度をＴに壕で下降させて安定させる。この
制御は、温度センサーとしての感熱索子３０５によって
、発熱抵抗体３０２および３０３を多段階的に使用する
ことにより行なわれる。

そのフローチャートを第６図に示す。このフローチャー
トでは第１段、第２段と２段階加熱方式の場合を示して
いる。但し、ヒーター及び冷却器の条件は次のようにす
る。

第１段ヒーター加熱量〉冷却量 第２段ヒーター加熱量〈冷却量 第６図ば示すシーケンスは、例えば第３図に示す回路に
よって制御することができる。第６図における３ｔｅｐ
　１は、メイン電源３６をオン状態とした時、セル中の
電気光学的な変調物質３０１の温度を感熱素子３０５に
よって検知するステップを表わしている。５ｔｅｐ　２
は、変調物質３０１の温度がＴ、　＞　Ｔとなっている
場合（Ｙｅｓ）には電源３０４が作動して第１段ヒータ
ー加熱がＯＮ状態となる。変調物質３０１の温度が’Ｉ
’、＜Ｔの場合（ＮＯ）には、その温度がＴ）Ｔ、状態
と々つでいるかを検知する。この時、Ｔ）’Ｉ’、の際
（Ｙｅｓ）には、５ｔｅｐ６に送られ、’ｌ’＜Ｔ、の
際（ＮＯ）には、第１段ヒーター加熱がＯＮ状態となる
。

５ｔｅｐ　３は、第１段ヒーター加熱がＯＮ状態とナッ
テ、マイクロプロセッサ３１９によって制御された温度
制御回路３０７と′１流調整器３０Ｂを介して調整され
た電流が発熱抵抗体３０２と３０３に与えらレ−ｃ、変
調物質３０１がＴ　）Ｔ、　（Ｙｅｓ）となるまで加熱
される０ ｓｔｅｐ　４は、第１段ヒーター加熱がＯＦＦ状態とな
るステップを表わしている。これと同時に５ｔｅｐ　５
が作動する０すなわち、５ｔｅｐ４の終了と同時ニ、マ
イクロプロセッサ３１９によって制御された電流調整器
３０８を介して発熱抵抗体３０２と３０３に与えられる
通電量が低下し、発熱量が軽減される。

５ｔｅｐ６は、冷却用ファン３０９がオン状態となって
％５ｔｅｐ７でＴ＞Ｔ、＋７）変調物質３０１をＴ＜Ｔ
。

−αとなる（Ｙｅｓ）まで徐冷するステップを表わして
いる。この５ｔｅｐ　７は変調物質３０１が強誘電性液
晶を示す温度範囲の上限温度を保障するステップを表わ
しており、次の５ｔｅｐ　８では変調物質３０１が強誘
電性液晶を示す温度範囲の下限温度を保障するステップ
を表わしている。従って。

Ｔ　）　Ｔ、　−ａの場合（５ｔｅｐ　７　（Ｄ　Ｎｏ
）　テは冷却が行なわれ、又Ｔ１′十β〉Ｔの場合（５
ｔｅｐ　８　（Ｄ　ＮＯ）　テは５ｔｅｐ２に戻されて
再び３ｔｅｐ２〜７が繰り返えされる。

３ｔｅｐ９は、変調物質３０１が強誘電性液晶を示す温
度範囲（Ｔ＋＋β＜　Ｔ　＜　’ｒ、−α）の時（Ｙｅ
ｓ）に、画像形成装置（例えば、電子写真複写機）が何
時でも作動できるＣｏｐｙ　Ｒｅａｄｙ状態となる。

このシーケンス釦よって、セル中の変調・物質３０１は
、第５図に示す温度曲線に制御されることができる。

第３図に示す光路開閉手段は、液晶駆動回路３１０によ
って、セル中に設けた電極３１１と３１２に選択的な信
号が印加され、このために電気光学的な変調物質３０１
の配向状態が選択的に制御されて光路の開閉を行なうこ
とができる０この配向状態の変調は、両側に配置した偏
光子３１３と３１４によって検知される。又、第３図に
おいて３１５と３１６は、例えばガラスやプラスチック
シートなどの基板を、３１７と３１８は８ｉ０．ＳｉＯ
。

あるいはポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミドな
どの絶縁膜を表わしている。

第７図は、本発明で用いる光路開閉手段の別の具体例を
表わしている０この具体例においては、発熱抵抗体７０
１を配線した発熱体７０３が液晶セルフ０２の側面に配
置されている。この発熱抵抗体７０１に電流を前述の如
きシーケンスによって制御することができる。

第８図〜第１０図は１本発明の光路開閉手段の駆動例を
示しているＯ 第８図は、中間に強誘電性液晶化合物が挾まれたマトリ
クス電極構造を有するセル８１の模式図である。８２は
走査電極（共通電極）群であり、８３は信号電極群であ
る。第９図（ａ）と（ｂ）はそれぞれ選択された走査電
極８２（Ｓ）に与えられる電気信号とそれ以外の走査′
ｄ極（選択されない走査電極）８２（ｎ）に与えられる
電気信号を示し、第９図（Ｃ）と（ｄ）はそれぞれ選択
された信号電極８３（ｓ）に与えられる電気信号と選択
されなが電圧を表わす。例えば、動画を表示するような
場合には、走査電極群８２は逐次、周期的に選択される
。今、双安定性を有する液晶セルの第１の安定状態を与
えるための閾値電圧をｙｔｈ、とし、第２の安定状態を
与えるだめの閾値電圧を−ｖｔｈ２とすると、選択され
た走査電極８２（ｓ）に与えられる電気信号は第８図（
ａ）に示される如く位相（時間）　ｉｔでは、■を、位
相（時間）ｔｔでは−■となるような交番する電圧であ
る。又、それ以外の走査電極８２（ｎ）は、第９図（ｂ
）に示す如くアース状態となっており、電気信号Ｏであ
る。

一方、選択された信号電極８３（Ｓ）ＶＣ与えられる′
電気信号は第９図（Ｃ）に示される如くｖであシ、又、
選択されない信号電極８３（ｎ）に与えられる電気信号
は第９図（ｄ）に示される如＜−Ｖである。

以上ニ於テ、’４　正値Ｖはｖ＜ｖｔｈ、＜ｚｖと−ｖ
＞−Ｖｔｈ、　）　−２Ｖを満足する所望の値に設定さ
れる。このような電気信号が与えられたときの各画素に
印加される電圧波形を第１０図に示す。

第１０図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ第８図中の画素人。

Ｂ、ＣとＤは対応している。すなわち、第１０図により
明らかな如く、選択された走査線上にある画素人では位
相ｔ、に於て閾値ｖｔｈ、を越える電圧２Ｖが印加され
る。又、同一走査線上に存在する画素Ｂでは位相ｔ、で
閾値−ｖｔｈ、を越える電圧−２Ｖが印加される。従っ
て、選択された走査′成極線上に於て信号電極が選択さ
れたか否かに応じて、選択された場合には、液晶分子は
第１の安定状態に配向を揃え、選択されない場合には第
２の安定状態に配向を揃える。いずれにしても各画素の
前歴には関係することはない。

一方、画素ＣとＤに示される如く選択されない走査線上
では、すべての画素ＣとＤに印加される電圧は＋■又は
−■であって、いずれも閾値電圧を越えない。従って、
各画素ＣとＤにおける液晶分子は、配向状態を変えるこ
となく前回走査されたときの信号状態に対応した配向を
そのまま保持している。即ち、走査電極が選択されたと
きにその一ライン分の信号の書き込みが行われ、−フレ
ームが終了して次回選択されるまでの間は、その信号状
態を保持し得るわけである。従って、走査電極数が増え
ても、実質的なデユーティ比はかわらず、コントラスト
の低下とクロストーク等は全く生じない。この際電圧値
■の値及び位相（ｔ＋＋ｔ、）＝Ｔの値としては、用い
られる液晶材料やセルの厚さにも依存するが５通常３ボ
ルト〜７０ボルトで０．１μｓｅｃ〜２　ｍ　ｓｅｃの
範囲で用いられる。従って、この場合では選択された走
査電極に与えられる電気信号が第１の安定状態（光信号
に変換されたとき「明」状態であるとする）から第２の
安定状態（光信号に変換されたとき「暗」状態であると
する）へ、又はその逆のいずれの変化をも起すことがで
きる。

第１１図は、前述の光路開閉手段１１０４を具備した画
像形成装置の１例（′＃ｉＬ子写真プリンタ）を示すも
ので、感光ドラム１１０１を矢印１１０２の方向に回転
駆動させ、まず帯電器１１０３により感光ドラム１１０
１を一様に帯電させ、光路開閉手段１１０４を駆動させ
て、背後に配置したランプ１１０５よりの光線を選択的
に開閉制御して光信号を発生させ、この光信号を帯電さ
れた感光ドラム１１０１に照射して静電潜像が形成され
る０ 第１１図は、前述の光路開閉手段１１０４を具備させた
画像形成装置の一例（電子写真プリンター装置）を示す
もので、感光ドラム１１０１を矢印１１０２の方向に回
転駆動させ、まず帯電器１１０３により感光ドラム１１
０１を一様に帯電させ、光路開閉手段１１０４を駆動さ
せて、背後に配置した露光光源１１０５によシこの光線
を開閉制御して光像露光を受けることにより感光ドラム
上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１
１０６のトナーにより現像され、このトナー像は転写、
ガイド１１０７を通ってきた複写用紙Ｐ上に転写帯電器
１１０８により転写される。

画像の転写を受けた複写用紙Ｐは分離ベルト装置１１０
９により感光ドラム１１０１から順次に分離され、次い
で定着装置１１１０で画像が定着されるようになってい
る。また、転写後感光ドラム１１０１の表面上に残留し
たトナーはクリーニング装置１１１１により除去され、
前露光装置１１１２により感光ドラム１１０１が除電さ
れ、再び次の複写サイクルが可能になるようにしである
。ところで、第１１図に於る光路開閉手段１１０４には
前述の強誘電性液晶セルを採用している。つまり、露光
光源１１０５からの光線を強誘電性液晶セルを備えた光
路開閉手段１１０４、レンズアレー１１１３を介して感
光体１１０１の上に結像する際に、図示していない原稿
情報読み取り装置によって得られた画像情報を含んだデ
ィジタル信号如より液晶駆動回路１１１４を動作させて
強誘電性液晶シャッターを０Ｎ−ＯＦＦさせることによ
り１画像情報のパターンを有する光信号を感光体１１０
１の上に露光するようになっている。

この実施例に於ては露光光源１１０５が液晶セルの加熱
の機能も果しており、感熱素子１１２０に接続された液
晶温度制御回路１１１６で液晶冷却用ファン１１１７を
動作させることにより、液晶セルの過熱を防止し、液晶
セルを一定温度に維持するようにすることができる。図
中１１１８は反射笠、１１１９はレンズアレー１１１３
を液晶シャッター装置へ装着するだめの部材である。

第１２図は、電子写真複写装置に前述と同様の光路開閉
手段を具備させた画像形成装置の一例を示していて、第
一の光路は原稿照明用光源１２０１から発生した光線を
原稿１２０２に反射させ、反射ミラー１２０３．レンズ
アレー１２０４を介して感光体１１０１上に結像してい
る。第二の光路は、原稿照射用光源１２０１から発生し
た光線を反射ミラー１２０５レンズアレー１２０６を介
して光路開閉手段１１０４に入射させ、図示していない
原稿の座標指定装置によって得られた（ｍ号により、予
めどの時点で、どの電極層にどの程度の時間、・戒、圧
を印加するかをプログラムできるようにして、そのプロ
グラムに従って光路の開閉を自動制御させることができ
る。

例えば、図示していない原稿座標指定装置により、原稿
座標（Ｘｋ、　ｙ’、、）をめた後、原稿部に対しては
液晶セルをｃｌｏｓｅにし、非原稿部に対しては液晶セ
ルをｏｐｅｎになるようにクロックジェネレーター（Ｙ
＋〜Ｙｎ　：　Ｎクロック）からのクロックをマイコン
で制御し、クロックによるシリ・アルテータをシフトレ
ジスタでシＩＪ　ハラ変換した後、１ライン分をラッチ
に格納してから液晶を除去することが可能となる。まだ
、図示していないＢｏｏｋ　ｍｏｄｅキー等の手段によ
り％ｘ＝Ｘｋ／／２に相当するクロックで液晶セルをｏ
ｐｅｎにすることにより、本の中閉じ部の影により生ず
る複写紙の黒線を除去することも可能となる。尚、第１
２図中に示す符号のうち、第１１図と同一符号のものは
、同一部材を表わしている。これによし、従来の電子写
真複写装置に於て生じていた原稿の黒枠や、本の中閉じ
部の黒線といった見苦して複写の問題を解決できるよう
になる。

第１２図の実施例に於ては、液晶セルの加熱用に光源ヒ
ーター１２０７を用いている。液晶の温度制御には、前
述したような手段を用いることができる。図中１１０８
は光源１２０７からの光漏れ防止用のシールド部材で、
１２０８は原稿載置台、１２０９は原稿部えカバーであ
る。又、との光路開閉手段１１０４は液晶温度が上昇し
、液晶が光路開閉手段として使用可能となった時に、こ
の光路開閉手段１１０４は、画像記録動作準備が終了し
たことを示す表示装置としても機能させることができる
。

又、本発明の画像形成装置で用いる像保持部材は、導電
性基体と感光層を備えており、感光層としては水素をド
ープしたアモルファスシリコンが適している０又、別の
具体例では感光層を電荷発生層と電荷輸送層に機能分野
した積層構造体が好ましい。電荷発生層は、例えばジス
アゾ顔料、婦フタロシアニン、アルミニウムフタロシア
ニンなどのフタロシアニン顔料、多環芳香族キノン、ペ
リレン系顔料、インジコ染料、ピリリウム染料や水素を
ドープしたアモルファスシリコンなどの電荷発生物質を
適当な結着剤に分散させ、これを基体の上に塗工するこ
とによって形成でき、また真空蒸着装置により、蒸着膜
を形成することによって得ることができる。

電荷発生層を塗工忙よって形成する際に用いうる結着剤
としては広範な絶縁性樹脂から選択でき、またポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセンやポリ
ビニルピレンなどの有機光導電性ポリマーから選択でき
る。好ましくは、ポリビニルブチラール、ボリアリレー
ト（ビスフェノールＡとフタル酸の縮重合体など）、ポ
リカーボネート、ポリエステル、フェノギシ樹脂、ポリ
酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、
ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドンなどの絶縁性樹脂を挙
げることができる。電荷発生層中に含有する樹脂は、８
０重量％以下、好ましくは４０重量％以下が適している
。

又、電荷輸送層は、前述の電荷発生層と電気的に接続さ
れておシ、電界の存在下で電荷発生層から注入された電
荷キャリアを受け取るとともに、これらの電荷キャリア
を表面まで輸送できる機能を有している。この際、この
電荷輸送層は、Ｉ電荷発生層の上に積層されていてもよ
く、またその下に積層されていてもよい。しかし、電荷
輸送層は、電荷発生層の上に積層されていることが望ま
しい。

光導電体は、一般に電荷キャリアを輸送する機能を有し
ているので、電荷輸送層はこの光導電体を電荷輸送物質
として用いることができる。

電荷輸送物質としては電子輸送性物質と正孔輸送性物質
があり、電子輸送性物質としては、クロルアニル、ブロ
モアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジ
メタン、２，４．７−ドリニトロτ９−フルオレノン、
２，４，５．７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２
，４．７−ドリニトロー９−ジシアノメチレンフルオレ
ノン、２、４．５．７−チトラニトロキサントン、２．
４．８−トリニドロチオキサントン等の電子吸引性物質
やこれら電子吸引物質を高分子化したもの等がある。

正孔輸送性物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾ
ール、Ｎ−イングロビルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ
−フェニルヒドラジノ−３−メチリテン−９−エチルカ
ルバゾール、　Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メ
チリデン−９＝エチルカルバゾール、Ｎ、Ｎ−ジフェニ
ルヒドラジノ−３−メチリデン−１Ｏ−エチルフェノチ
アジン、　Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリ
デン−１０−エチルフェノキサジン、Ｐ−ジエチルアミ
ノベンズアルデヒド−Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、
Ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ−α−ナフチ
ル−Ｎ−フェニルヒドラゾン、Ｐ−ピロリジノベンズア
ルデヒド−Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、１．３．３
−　）リフチルインドレニン−ω−アルデヒド−Ｎ、Ｎ
−ジフェニルヒドラゾン、Ｐ−ジエチルベンズアルデヒ
ド−３−メチルベンズチアゾリノン−２−ヒドラゾン等
のヒドラゾン類、２．５−ビス（Ｐ−ジエチルアミノフ
ェニル）　−１，３，４−オキサジアゾール、１−フェ
ニル−３−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−ＣＰ
−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［キノリ
ル（２）　］　−３−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル）
−５−（Ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、■
−（ピリジル（２１）　−３−（Ｐ−ジエチルアミノス
チリル）−５−（Ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾ
リン、１−（６−メドキシービリジル（２＋　）　−３
−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（Ｐ−ジエチ
ルアミノフェニル）ピラゾリン、１−〔ピリジル（３１
：）　−３−（Ｐ　−ジエチルアミノスチリル）−５・
−（Ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、ｌ−〔
レピジル（２１）　−３−＜　ｐ　−ジエチルアミノス
チリル）−５−ＣＰ、ジエチルアミノフェニル）ピラゾ
リン、ｌ−〔ピリジルｆ２１　’］　−３−（Ｐ−ジエ
チルアミノスチリル）−４−メチル−５−（Ｐ　−ジエ
チルアミノフェニル〕ピラゾリン、ｉ−［ピリジルｆ２
１　］　−３−（α−メチル−Ｐ−ジエチルアミノスチ
リル）−５−（Ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリ
ン、■−フェニルー３−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル
）−４−メチル−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）
ピラゾリン、１−フェニル−３−（α−ベンジル−Ｐ　
−ジエチルアミノスチリル）−５−（Ｐ−ジエチルアミ
ノフェニル）ピラゾリン、スピロビジゾリンなどのピラ
ゾリン類　２　（Ｉ）−ジエチルアミノスチリル）−６
−ジニチルアミノベンズオキサゾール、２−（Ｐ−ジエ
チルアミノフェニル）−４−（ｐ−ジメチルアミノフェ
ニル）−５−（２−クロロフェニル）オキサゾール等の
オキサゾール系化合物、２−（Ｐ−ジエチルアミノスチ
リル）−６−ジエチル°アミノベンゾチアゾール等のチ
アゾール系化合物、ビス（４−ジエチルアミノ−２−メ
チルフェニル）−フェニルメタン等のトリアリールメタ
ン系化合物、１．ｌ−ビス（４−Ｎ、Ｎ−ジエチルアミ
ン−２−メチルフェニル）へブタン、１，１，２．２〜
テトラキス（４−Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチル
フェニル）エタン等のボリアリールアルカン類、トリフ
ェニルアミン、、Ｊ−’ソーＮ−ビニルカルバゾール、
ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリビニ
ルアクリジン、ポリ−９−ビニルフェニルアントラセン
、ピレン−ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾール
ホルムアルデヒド樹脂等がある。

電荷輸送物質に成膜性を有していない時には、適当なバ
インダーを選択するととによって被膜形成できる。バイ
ンダーとして使用できる樹脂は、例えばアクリル樹脂、
ボリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リスチレン、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、
アクリロニトリル−ブタジェンコポリマー、ポリビニル
ブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、ボ
、リアクリルアミド、ポリアミド、塩素化ゴムなどの絶
縁性樹脂、あるいけポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポ
リビニルアントラセン、ポリビニルピレンなどの有機光
導電性ポリマーを挙げることができる。

又、導電性基体としては、基体自体が導電性をもつもの
、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、
ステンレス、バナジウム、モリブデン、クロム、チタン
、ニッケル、インジウム、金や白金などを°用いること
ができ、その他にアルミニウム、アルミニウム合金、酸
化インジウム、酸化錫、酸化インジウム−酸化錫合金な
どを真空蒸着法によって被膜形成された層を有するグラ
スチック（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、アクリル
樹脂、ポリフッ化エチレンなど）、導電性粒子（例えば
、カーボンブラック、銀粒子など）を適当なバインダー
とともにプラスチックの上に被覆した基体、導電性粒子
をプラスチックや紙に含浸した基体や導電性ポリマーを
有するグラスチックなどを用いることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置
は液晶シャッターとして強誘電性液晶を用いることを可
能とし、これにより、応答速度が遅いという今までの液
晶シャッターの問題点を解決し、小型で低価格で高密度
、さらに高速な画像形成装置の実現化に極めて訂効な手
段を与えるものであると言える。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明で用いる光学変調素子の
斜視図である。第３図は、本発明で用いる光路開閉手段
を模式的に示す説明図である。第４図は、温度による相
変化の態様を示す説明図である。第５図は、本発明で用
いる光学変調素子の温度依存性を表わす説明図である。 第６図は、本発明の光路開閉手段で用いる温度制御のフ
ローチャートを表わす説明図である。 第７図は５本発明の別の光路開閉手段を表わす斜視図で
ある。第８図は１本発明の光路開閉手段で用いだマトリ
クス１極構造を示すＩＰ面図である。第９図（ａ）〜（
ｄ）は、マトリクス１極構造に印加する電気信号を表わ
す波形図である。第１０≠ 図（ａ）〜（ｄ）は、ＳｍＣ又はＳｍＨ”に印加される
電圧の波形図である。第１１図シよび第１２図は、本発
明の画像形成装置を模式的に表わす断面図である。 ３０１　；電気光学的な変調物質（温度制御されたＳｍ
Ｃ又はＳｍＨ） ３０２．３０３　；発熱抵抗体。 ３０５；温度検知用感熱素子 ３０７、１１１６　；温度制御回路 ３０８；電流調整器 ３０９、１１１７　：冷却用ファン ３１０、１１１４　：液晶駆動回路 ３１１．３１２　；電極 ３１３．３１４　；偏光子 ３１５．３］６　：基体 ３１７．３１８　；絶縁膜 ３１９；マイクロプロセッサ ７０１；発熱抵抗体 ７０２；発熱体 １１０４　；光路開閉手段 １１０５、１２０７　；光源ヒーター 温廖上袢　□ 温度下降 （ｂ）　（ｄ） −−−−−Ｖｔｈｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）強誘電性液晶を示す温度の上限温度より高い温度
   に加熱する第１ステツプ、強誘電性液晶を示す温度まで
   冷却する第２ステツプと強誘電性液晶を示す下限温度に
   到達する前に加熱する第３ステツプを有することを特徴
   とする強誘電性液晶素子の温度制御法。
2. （２）前記第３ステツプの後に強誘電性液晶を示性液晶
   素子の温度制御法０
3. （３）前記強誘電性液晶がカイラルスメクテイツクＣ相
   又はＨ相の液晶である特許請求の範囲第（１）項記載の
   強誘電性液晶素子の温度制御法。