JPS6082371A - プリンタヘツド - Google Patents

プリンタヘツド

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Publication number
JPS6082371A
JPS6082371A JP58191351A JP19135183A JPS6082371A JP S6082371 A JPS6082371 A JP S6082371A JP 58191351 A JP58191351 A JP 58191351A JP 19135183 A JP19135183 A JP 19135183A JP S6082371 A JPS6082371 A JP S6082371A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
shutter array
printer head
light emitting
thin
Prior art date
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Pending
Application number
JP58191351A
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English (en)
Inventor
Shizuo Hasegawa
長谷川 静男
Yoshitaka Hagino
萩野 良孝
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (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】 本発明し、プリンタヘッド・、特に液晶素子などの光学
変調素子を用いたプリンタヘッドに関し、詳しくは電子
写真方式を利用したプリ/りに適用しうる液晶素子力−
どの光学変調素子を用いたプリンタヘッドに関する。
近来、CPUやメモリ等の低価格化が進み、マイコン、
パソコ/やオフコンの普及につれて、その出力装置でお
るプリンタに漢字や図形を印写するための高解像力性と
高速印写性を要求するようになっている。これは情報の
伝達及び処理、作成VCおける電子技術の発展に伴い、
これに適応する出力機構が必吸とされていることに基〈
。この出力情報として導かれる信号のほとんどは電気信
号そのものか、電気信号へ変換可能なものである。
プリンタの電気情報出力端末としてはインクジェットプ
リンタ、マルチスタイラスワイヤートッドプリンタ、レ
ーザビームプリンター等が用いられてきている。
この様なプリ/りのうち、近来プリンタヘッドとしてL
CD (液晶素子)などの光学変調素子を用いたプリン
タが数多く提案されている。
これまでのLCDブリ/タヘンドを用いたプリ/ター、
例えしi′第】し1に示ず如き惜造を有している○この
種のブリ/りでは毎分10枚程証の高速印字を行なうた
めに、光源100 集光光学系10]、LCDシャッタ
アレイ102と結像光学系103から成る光ν)述部が
感ブ〔、体104に静電潜像を形成するのに足る光エネ
ルギーを供給することが必要であり、結像光学系103
には明るいレンズを使用し、感光体104には高感度感
光体忘 錦使用し、ざらVC光蔚から発生する光エネルギーを充
分に得ることが必要である。このため従来のり、C1)
プリンタではブC源として、ハロク“/う/乙螢光灯や
L E 1) (発−)Yh、ダイオード)等を使用し
ていた。ハロゲンランプは、高エネルギーを放射するが
、消費可1力が大きすぎ、小型低電力動rトの装置1−
・には不向きである。寸だ、螢光幻は、複写機等の原稿
照射のために用いられているが、この場合、め J京私面照度全高縛るために第2図て示すよう疫イ97
;202により反射集光して管球カラス体204の壁の
一部の透明窓(アパーチャー)203より放出し、90
°程陵の広いアパーチャー角θにより高い光束発散性能
を有している。これVC7,J l、で、LCDを用い
た場合では、静電潜像を升シ成するためのLCDシャッ
タアレイの液晶セルが約10μmと/JSさく、かつ結
像レンズとともに有効な光の入射角度が小さいことから
、光源に目高光束発散性能ではなく、高密度光エネルギ
ー放出判件、すなわち高輝度特性を必要とする。このた
めに、螢光月光臨のアパーチャー角度を狭くして、高輝
度点灯することが考えられるが、挟角アパーチャー栴造
の場合、螢光灯が高温となり、螢光体及び反射層が劣化
し、輝度の低下を早めることになる。
次に、上記光源の欠点を改善するために、高い発光効率
を有するL E 1)を複数個aIモベて使用するL 
I=; L)フリ/りが提案されでいる。
近年、L E Dの光変換効率の向上とともに(15%
 1%度)、1000〜2000mcdの輝度を有し、
発光波長が660nmあるいは555nmのものが実J
II化され、従来の光源に代わって利用できるレベ/l
に達りしている。しかし、こうしたLEDを長尺の領域
でむらなく、照射する光源として用いる」、L4合、T
、 E Dの発光パターンを考慮して、らる間1’i’
l+をあiJで複数個並べ、かりLCDシャッターアレ
イのセルに照射する」局舎は光学系を用い集光する必架
がある。第3図にLEDを用いた長尺光源σ)44成例
を示す。ノ、(、板301上に複数個のLED:(02
を横−泊糾に配列し、LED302より発し、た光線を
シリ/トリカルレンズ3001/(:よりてL CJ)
シャッタアレイ102上に嬢光するものである。LED
Vi第3図(c)Vc:示す様な光強度パター/304
をイJ[2ており、このためンリ/ドリノJルレンズ3
00を通過したL E D、 302のLCDシャッタ
アレイ1(J2上での光強舵分布を第3図(’ c )
の破線(合成光強度パターン3o3)に示すような強度
ムシの少ない光線とするために、L I・: I)の配
列、L E Dと7す/ドリカルレ/メお、1ひシリ/
ドリカルレ/ズとLC”Dシャッタアレイの距離を特定
の条件で設定しなければならない。
し2か17、上述した光強区ムラの角゛を消やLEDを
ネジ数個使用し、さらに集光光学系を用いf)−k−)
ればならないので、コストの安い光源を得ることができ
ない等のm1題がある。
本発明の目的は、前述の欠点を解消したプリンタヘッド
を提供することにある。
本発明の別の目的は、光強度ムラのない光信号を発生し
、コンパクトサイズのプリンタヘッドを提rJI、する
ことにある。
すなわち、本発明は照射する発光源となる薄膜エレクト
ロルミネセンス(EL)素子などの薄膜光′)γ二素子
からなる光源部と電気信号により選択的な光学変調を生
じ、その結果開口部を形成する1、 C1)シャッタア
レイなどのマイクロシャッタアレイを有しておシ、前記
?V膜光発光素子マイクロシャッタアレイが一体化され
た構造体となっているプリンタヘッドである点に特徴を
有している。
以下、本発明の詳細を実施例(図面)K従って説明する
第4図に、光源部として薄膜EL素子を用い、これをL
CDシャッタアレイの片側に一体化させC九掠一体型の
マイクロシャッター構造とした実m例である。LCI)
シャッターアレイに、共通柘14’=r< lI 08
及び409を佇fえたガラス基板407と、イF1す’
llj、徐412をイdiiえたガラス基板4130間
を一定間隔で保持さセーる機能をもつスペーサー410
を価え、この基板413と407のll4jに液晶組成
qクツ411を封入し、かつガラス基板の両側に偏光4
、!< 4 (J 6及び414を備えている。
本発明で用いるLCDシャッタアレイは、例え(t;j
 7(・、5図に示す様な1/2時分割躯動用m、極<
j’j造を1・−する光シヤツタアレイを用いることが
て゛きる。
rtX5図に示すアレイね、第1基板上に1j2行の共
・lrl ’7Li’、極50と51(図中、点線で示
す)が配置6さlrでおり、これと対向す24!2茫板
には2行の共jM %極50お、Lび5Jと交差1−る
仁は電極52(52+1152b l 52r + 5
2d=−・・・−) が配fi’+゛されている。こi
tら共通ち、極と信号電極は、In、、03.5no2
あるいはl T O(Indium Tin(Jxid
e)などの透明槽電膜によって形成することができる。
この共通電極5”0と51および信号電% 5 2 (
52a 、5 2 b 、5 2 c 、5 2 d 
−)のそれぞれの交差部を斜線によって示す。これらの
チドリ状に配置された交差部は、LCDシャックアレイ
の開口部として言い換えることができるので、以下開口
部という。又、かかる開[二1部以外の個所には洩れ光
の発生を防止するために、遮光マスク(図示せず)を施
しておくことが望ましい。
かかるLCDシャッタアレイは、第1基板と第2基板の
外側にはそれぞれ偏光板が配置され、矢[ail 54
および55で示すクロスニコル状態にある。
第1基板と第2基板の内壁面は、その間に挾持したP型
液晶(・正の誘電異方性をもつネマチック液晶)が矢印
53の方向(偏光板の偏光方向に対しほぼ45度の角度
)に初期配向する様に、それぞれラビ/グ処理などによ
り配向処理が施されている。
以下の説明を簡略化するために、共通電極50、lK対
応する開(」部A1とA2および共通電極51上に対応
する開口部A1/とA2′に注目し、これら開口部A1
. A2. Al’お上びA2における動作を例に4・
りで説明する。
第6図し[、本発明σ1川、・、動性で用いるタイムチ
ャートを示しテいる。II;r間IJ、l、 、 l1
111 、 fi111°’−°−゛i共)、ij+ 
%極50上に対応する開口部が動作を行なう時間であり
、共通霜、竹151上に対応する開口部はすべて動作を
停止している。時間T2. ’l’2’ 、 r17 
、・・・・し1共通電&51上に対応する開口部が動作
を行7′lうロー5間であり、共通電極51上に対応す
る開口t、i> li動作を停止している。すなわち、
局間1゛]。
+11、′、 11.1 、、、、、、におい゛〔14
イf1号札4極52bと52cに寿えられる451号e
>Jと82によって開口部A11と)\2′の動作に影
響を力えてはならないし、時間+12. T2r 、 
rl121・・・・・ においでは信号S1とS2によ
′ノて開口?’!IIA:+とA2の動作に影響を与え
てになら′IV′。
止す、時間Ill□ IJ′、′、 Ill、“・・・
・・・ における各開口↑11、のl・II f’+を
fiir、明する。第6図のタイムチャートに1ヴ1示
−4るイボに1,111,1(ll Tlj極50およ
び51にそれぞれ++−1,l、 CとC′を印加する
。この際電圧Cは、電圧(−″に対して逆相でA)る。
これに対して、信号電極52bと52cには、アドレス
する共通電極50に印加する電圧Cと同相の電圧か、あ
るいはある一定の電圧レベルに保つことでシャッタのオ
ンかオフを決めることができる。
第6図に図示した時間′j゛〕においては開口部へ〇の
みがシャッタオフ状態(照射光を透過する状態)になる
例を挙けた。但し、本例では1行をアドレスする時間の
終端部には必ずオフ状態を促す信号を入れる時間τを設
けである。時間T1において共通′電極51の相当する
打開口部A工′およびA2′がシャッタオフ状態(照射
光を遮断する状態)にあることを説明すると、Al1に
おける液晶の動作はηi: )、にC’と信号S1によ
る電界によって決まる。C′と81は互いに逆相の電圧
信号であるので、Al1における液晶層に強い電界を受
けることになり、この結果液晶分子が電界方向に配列さ
れるために、光を透過しない状態(オフ状態)となる。
一方、A2′はC′と82によって決まるが、S2はあ
る一定11シ月−レベルに保たれそいるので、電圧C′
によりA2’における液晶層にも比較的強い電界がかか
り、オン4J< Qloとなる。一方、A2はイ顎号S
2と1厩圧Cによl:)で決まるが、52PJ一定信号
レベルであるので′I+j、■−CによりA、にお・V
jる液晶層に11比較的強い「、→、界が作用するので
メン状態である。ところがA]においでれICと81で
決せるが、S]はCと同相の′0・111信号であるた
め、Aコ における液晶層にはIcs]lの絶対値1あ
る電圧がかかることにな0、これは零かあるい(Zi比
較的弱い電界をイ)たら−t−7−め光が透過する状態
(オン状態)全生み出す。
また同じく共通電極50のなす行をアドレスすZ〕1時
h l1ll#にトいてはA1とA2ともオン状態にし
/(−例であり、A1′と41はそれぞれSl + b
2とC′とで決まる比較的強い電界により刈)状態であ
る。
j゛ノ、−4二1とめると、共jTl m、 4剣50
のなす行をアドレスする時間においては、信号S1と8
2のとる状態に二かかわらず、共通霜’、&5]のなす
行開口口411は常に確実にオフ状だ1にある。
次に、共通電極51のなす行をアドレスする時曲Il+
2. T2′、 111.1・曲 について説明する。
時間T2(・、(Al1のみオ/状態捷だ117におい
てはA2’のみオフ状態となる例を挙げた。T2. l
1N2/ 、 TIN、@・・・・・・ において電圧
C′はCに対して逆相である。これに対し、信号電圧S
1と821″1′C′と同相のものであるがあるいけあ
る一定の電圧レベルに保つかによりシー)゛ツタのオン
かオフを決める。開口部A1とA2における液晶層にお
いては先の時間Tユ、 II+11 、 l1IN・・
・・・・・・・におけるA1′とA2′に対して説明し
た様に常に比較的強い電界が作用するためオン状Mが保
たれる。これに対し時間T2 + ’I’2’ + ’
r2”・・・・・・ におけるA1′とA2′は信号S
0とS2のいかんによって先のl111. T11 、
 l1111におけるA1とA2に対し7て説明した様
にオフかオフの状態が選へる。
ココ’t’ T1 、 T2. T1’ 、 T2’ 
、 T、” 、 ’1’2”−曲(7) 各時間の終端
部に設けたてはすべての開目部を一様にオフ状態にする
だめのものであり、これは信号S1と82を一定レベル
の電圧にすることにより行なったものである。この消去
信号を入れることにより、次にオフ状態にあるべき開口
部より確実に光透過を遮め「することができる。
本発明で用いるLCDシャッタアレイは、前述の/2時
分割駆動の4111に、1/3時分割川(動、1/4時
分割駆動を用いることができ、又時分割部ルI!によら
ないスタティック駆り方式も採用することが−(、きる
J ]・1・P型液晶を用いたモードの他に、他のモード例
えばねじれネマチック液晶モード、ゲスト−ポストモー
ドやコレステリッターネマチック相転移モードなとを用
いることができ、又液晶としては正の誘電異方性をもつ
ネマチック液晶、負の@止具方性をもつネマチック液晶
、コレステリンク液晶、スメノクチソク液晶、カイラル
ネマチック液晶やカインルスメクテ・fツク3C相又f
iH相などを用いるととができる。
本発明のブリ/りへノーパは、第11図に示す偏光板4
06上に、透明電極404を備えるガラス基板405と
、絶縁層403及び401とで挾んた島月負E J、素
子〃・ら成る発光N402と、絶縁層401上に背面電
極400がら構成されている薄1i:i ]; Nr 
イイ\カ・設rjられている。発光層402としてしJ
:zMnをドープしたZnS膜を用い、又絶縁層401
と403と1.”Cd、例L Ld S j 2N4 
等f、) 2 重犯縁構造をとることができる。また、
透明電極404はI n 203、SnO3あるいはI
 T O(Indiumi’in 0w1de )等の
透明溝ipを用い、背面14LfM400は光を反射さ
せて光量をがせぐためにAt、Cr、hgなどの反射性
金PAJIaを用いることができる。
さて、上述した背面電極400と透明電極404間に父
流電圧を印加すると発光l402内のZnsが発光し、
一体化されたLCDを照射する。このJ、 CDは、共
通電極408および409と信号電4iK412との交
差部で形成されたマイクロシャッターアレイで、これを
第5図と第6図に関して説1明り、た方法で駆動するこ
とによって上述したELの光を変調することができる。
以上のように構成rることにより、LED光源から発せ
られた光4N号を光学系を介さず直接、マイクロシャッ
ターに照射できるので、効率の良い照明系を構成するこ
とができる。
さらに、光源としてELを用いているだめに、均一な発
光光源とすることができ、LEDを光源に使用した場合
等の光源のムラを考慮する必要がなく、LCDシャッタ
アレイと一体に構成することができるので、プリンタヘ
ッドを構成する場合に装置の簡素化をBすることか可能
となった。
第7図は、本発明のプリンタヘッドを用いた電子写真方
式プリンタの具体例を現わしている。第7図において、
プリンタヘンドア03け薄膜ELX子701とLCI)
シャッタアレイ702が一体朽造で形成さハている。薄
膜EL素子は常に魚釣し2ておI)、LCDシャッタア
レイ702を常に照らしている。とのLCDシャッタア
レイ702の各マイクロシャッタを選択的に開口部を形
成して光信号を発生し、この光信号を感光ドラム704
に照射して静電潜像を形成する。−1′だ、LCDシャ
ッタアレイ702から発生した元信号の集光性1キ る得るために、光路光にセルフォックレンズなどの結像
光学系705を配置しておくことが望廿しい0 感光ドラム704は、矢標方向に回転しながら光信号の
照射に先立って予めコロナ放電装置などを備えた帯電ス
テーション706でプラス又はマイナスに帯電され、感
光ドラム704における光照射された所では、帯電電荷
が消滅して静電a像が形e、される。この様にして形成
された静電#像は、現像部707で帯電時の極性と反対
極性又は反転現像による時には同一極性のトナーとキャ
リアからなる現像剤の存在下に現像バイアスを印加像保
持部拐に転写し、次いで定着部710で熱や圧力などに
よって定着され、完全に固定化されたプリント物が得ら
れる。
さらに、感光ドラム704はブレードクリーニング手段
などのクリーナー711で残在トナーが除去され、しか
る後にハロゲンランプや夕/ゲステンランプなどの除電
器712により全面に光照射を与えて、その個所の感光
ドラム704の残留電荷が除去される。
本発明のプリンタヘッドから発生した光信号を受ける感
光体は、前述の如き電子写真方式のものに限らず、例え
ば銀塩写真方式の感光体(例えば、毛ノクロペーパーー
カラーペーパー、米国スリーエム社1 ドライシルバー
」など)であってもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のプリンタヘッドを極式的に表わす断面
図である。第2図(a)は従来のプリンタへノーに用い
ていた螢光灯の斜視図で、第2図(’ b )はその断
面図である。第3図(a)は従来のプリンタヘッドに用
いていたLEI)の斜視図で、第3図(b)はそれを用
いたプリンタヘッドの断面図で、第3図(’ c )は
LEDQ光強匪光強全特性す説明図である。第4図は、
本発明のプリンタヘッドの断面図である。第5図は、本
発明のブリ乏 /クヘッド林用いたIJCDシャッタアレイの電極構造
を表わす平向図である。第6図eよ、本発明で用(八る
LCDシャッタアレイを駆動した時のタイトチャートf
L表わす説明図である。第7図は、本発明のプリンタヘ
ッドを用いた電子写真方式ブリ/りの模式的断面図であ
る。 400:背面電極 401:絶縁層 402:発光層 403:絶縁層 404:透明電極 4115 ニガラス基板 406:偏光板 407:ガラス基板 408:共通電極 409:共通電極 410ニスペーサ− 411:液晶組成物 412:信号電極 413ニガラス基板 414:偏光板 701:EL発光光 源02:LCDシャッタアレイ 703:プリンタヘッド 704:感光ドラム 705:結イ極光学系 特許出願人 キャノン株式会社 距離

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (J)照射する発光源となる薄膜発光素子からなる光源
    部と選択的に光学変調を生じさせることンこより開口部
    を形成するマイクロシャッタアレイを有し、前記薄膜発
    光素子とマイクロシャッタプレイが一体化された構造体
    となっていることを特徴とするプリンタヘッド。 (2) 前記薄膜発光素子が薄膜エレクトロルミネセン
    ス素子である特許請求の範囲第1項記載のノ°リンタヘ
    ッド。 (3) 1)II記マイクロシャッタアレイが1対の電
    極1;+1に液晶を配IT′: L、た構造を有する液
    晶素子シャッタアレイである特ハ゛r請求の範囲第1傾
    記載のプリンタヘッド。
JP58191351A 1983-10-12 1983-10-12 プリンタヘツド Pending JPS6082371A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7653330B2 (en) 2006-08-29 2010-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus to form an image using a display unit, and printing method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7653330B2 (en) 2006-08-29 2010-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus to form an image using a display unit, and printing method thereof

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