JPS62173268A - 液晶プリンタ - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、液晶プリンタに用いられる液晶光シャッタの
液晶プリンタに関する。

〔従　来　技　術〕

一般に、液晶光シャッタは応答性を速めるため、二周波
駆動法により駆動される。その二周波駆動法は、液晶の
誘電異方性が電場の周波数変化によって反転する性質を
利用したもので、二つの周波数ｒ、、ｒＨにより液晶光
シャ・７タを構成する個々のマイクロシャフタを開閉制
御するものである。

即ち液晶は交差周波数をｆｃとした場合、ｆｃより低い
周波数ｆＬを印加すると誘電異方性は正となり、ｆｃよ
り高い周波数ｆＭを印加すると誘電異方性が負に反転す
るという性質を有する。そのため、液晶に周波数ｒＬを
印加すると、液晶分子が電場に対し平行に配列し、光シ
ャッタとして用いた場合、シャツタ閉の状態となる。ま
た周波数ｆＨを印加すると、液晶分子は電場に対して垂
直に配列し、シャツタ閉の状態となり、この開閉成能を
制御することにより感光体への光書込手段として好適に
使用するとかできる。

ところで、液晶光シャッタは、温度によって動作特性が
変化するた粘、一定の温度下で使用することが要求され
、種々の温度制御装置が使用されている。例えば、液晶
光シャンクの長手方向に沿って貼着したその液晶光シャ
ッタとほぼ同じ長さのヒータの温度をサーミスタにより
検出し、この検出値に基づいてヒータへの通電を制御す
ることで、温度を一定に維持するようにしたものがある
。

そして、一般には液晶光シャッタを最も高速で使用でき
る４５℃程度の温度に制御される。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、二周波駆動法により液晶光シャッタを駆
動した場合、液晶は等測的にコンデンサであり、しかも
周波数ｒＨとしては３００ＫＩＩｚの駆動信号が用いら
れるため、液晶に高周波電流が流れ、液晶が自己発熱を
生じる。また、例えばプリンタとして８４機によりＡ４
サイズの印字幅で連続印字を行うと、そのＡ４領域では
ｒ、とｆＨが印字データに従って印加されるが、Ｂ４と
Ａ４の差の領域では感光体電位を消去するため、シャッ
タを開にするｆ、のみが印加される。このような場合、
Ｂ４とＡ４の差の領域は前述のような自己発熱は生ぜず
、Ａ４領域では自己発熱が発生することになる。従って
、前述の温度制御装置により温度制御を行っても、液晶
光シャックの温度が部分的にバラツキを生じ、全面の温
度を均一に制御することが困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑み、液晶光シャッタを加熱する
発熱体を印字用紙のサイズに相当する区さに分割し、し
かも一つの温度検知素子を用いて液晶光シャッタの全面
を均一な温度に制御することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は上記、目的を達成するために、複数のマイクロ
シャッタの選択開閉により、光源の光を選択透過させ感
光体に光書込みを行う液晶光シャッタと、該液晶光シャ
ッタに設けられた複数の発熱体とを有し、大きさの異な
る複数種類の用紙に印字が可能な液晶プリンタにおいて
、前記複数の発熱体のうちの１つの発熱体の温度を検知
する温度検知素子を設け、該温度検知素子の出力と前記
用紙のサイズ情報に基づき他の発熱体の制御を行うこと
を特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第２図は本発明に係る液晶プリンタの概略構成図を示
したものである。なお、本実施例では液晶プリンタの機
能として、ＢＳ、Ａ４゜８４サイズの転写紙に印字でき
、従って感光ドラムを始めとする各部品の有効幅は、Ｂ
４サイズ幅となっている。

第２図において、１は周面に光導電性の薄膜を形成した
感光ドラムであり、その周囲には帯電器２、印字ヘッド
３を配設している。印字ヘッド３は、光源として螢光ラ
ンプ４を有すると共に、感光ドラム１の主走査方向に沿
って配列された多数のマイクロシャッタ（図示せず）か
らなる液晶光シャッタ５、この液晶光シャッタ５を透過
した光を結像する結像レンズ６を有する。感光ドラム１
の表面は、帯電器２により帯電され、この後印字ヘッド
３の液晶光シャッタ５の個々のマイクロシャッタを印字
データに従って選択開閉することで、感光ドラム１上に
光書込を行い、静電潜像を形成する。静電潜像は、トナ
ーを用いて現像器７により顕像化され、感光ドラム１上
にトナー像が形成される。このトナー像は、カセット８
から給紙された転写紙９に転写される。即ち、転写紙９
はカセット８内に積載され、その上面に配設した給紙コ
ロ１０により最上層の転写紙９が送り出される。

送り出された転写紙９は、１般送ロール１１により転写
紙９の先端が待機ロール１２のニップ部に当接するまで
搬送される。待機ロール１２は、転写紙９の先端を感光
ドラム１上のトナー像先端とが合致するタイミッグで再
び転写紙９を送り出し、転写器１３により転写紙９上に
トナー像を転写する。転写後、転写紙９は分離ロール１
４により感光ドラム１から分離され、更に定着器１５に
１殻送される。そして、トナー像が形成された転写紙９
は、定着器１５により定着を行ってから排紙ロール１６
により機外に排出される。

一方、転写後に一部の未転写トナーが感光ドラム１上に
残留するが、この残留トナーはクリーナ１７により除去
される。また図中１８は、感光ドラム１、転写紙９を給
紙する給紙コロ１０、川送ロール１１等の駆動源となる
メインモータである。

第３図は前述の印字へ・ノド３の内部に設けた液晶光シ
ャンク５の具体的構成を示したものである。

液晶光シャンク５は、ガラス基Ｆｉ１９及び２０の間に
液晶混合物を封入し、且つガラス基板１９に多数の信号
電極（図示せず）を、ガラス基板２０に多数の共通電極
（図示せず）を設けた構成である。そして、信号電極と
共通電極の交点に多数のマイクロシャッタ２１が構成さ
れ、本実施例ではマイクロシャンク２１の密度を２４０
ドツト／インチ（９，４５ドツト／ｆｉ）とした。マイ
クロシャッタ２１は、前述の如く液晶の誘電異方性を利
用した二周波駆動法により駆動される。従って、交差周
波数ｆｃより低い周波数ｒ、を印加するとシャツタ開と
なり、螢光ランプ４からの光を透過して感光ドラム１上
の電位を消去し、またｆＣより高い周波数ｆＨを印加す
ると、螢光ランプ４の光を遮光して感光ドラム１上の電
位を消去しない。

このように二つの周波数ｆＬ、ｆＨを用いて個々のマイ
クロシャンク２１を開閉制御することにより、感光ドラ
ム１上にヒソ１−構成の静電潜像を形成する。

マイクロシャッタ２１の両側におけるガラス基板２０の
表面には、液晶光シャッタ５を加熱する薄板状のヒータ
２２，２３．２４を貼着し、且つこれらのヒータは液晶
光シャッタ５の長手方向に３分割されている。即ち、ヒ
ータ２２を８５幅である１８２ｔｍに、ヒータ２３をＡ
４幅と３５幅の差である２８　＋ｕとして、ヒータ２２
と２３でＡ４幅（２１０鶴）とし、更にヒータ２４を８
４幅とＡ４幅の差である４７ｗとして、ヒータ２２，２
３゜２４全体で８４幅（２５７ｍｍ）としている。従っ
て、Ｂ５サイズの印字領域は、ヒータ２２に対応し、Ａ
４サイズではヒータ２２と２３に対応し、Ｂ４サイズで
はヒータ２２，２３．２４に対応する。

またヒータ全体ではＩＯＷの発熱容量を有すると共に、
個々のヒータではそれぞれ長さに比例してヒータ２２が
７．１　Ｗ、ヒータ２３が１．ＩＷ、ヒータ２４が１．
８Ｗの発熱容量を有し、単位長さの発熱容量は均一とな
っている。更にヒータ２３の近傍にはサーミスタ２５を
取付け、詳しくは後述するが、このサーミスタ２５の検
出値に基づいて各ヒータへの通電を制御することにより
液晶光シャッタ５を所定温度に制御する。

第１図は前述のヒータへの通電を制御して液晶光シャッ
タを所定温度に制御する温度制御装置の具体的構成を示
したものである。

まず、本発明の基本的な考え方について説明する。液晶
光シャッタ５にシャツタ閉とする周波数ｆ８を連続印加
した場合、ヒータ換算で５Ｗの発熱量があることが実験
的に確認されている。また液ＥＩｓプリンタのプロセス
スピードは、５０ｍｍ　／　ｓｅｃであり、１０鶴の移
動に要する時間は０．２　ｓｅｃである。サーミスタ２
５の温度検出値に基づく制御は、０．２　ｓｅｃサイク
ルのＰＷＭ　（パルス幅変調）制御方式の制御装置によ
って行われ、この場合ｆＬ連続印加、あるいは無印加の
自己発熱が無い状態で通電率は約８０％である。他方、
ｆＨ連続印加の時は自己発熱が約５Ｗあるので、通電率
は約４０％となる。ここで、例えばＢ５の印字を行う場
合、ヒータ２２はＰＷＭ制御により通電が制御されるが
、ヒータ２３，２４に対応する液晶光シャッタにｆＬの
周波数が印加されるため、自己発熱が生じない。そこで
本発明では自己発熱が生じない部分に、他の液晶光シャ
ッタの部分と温度が同等となるように、補正して通電を
行うようにしたものである。

第１図において、２６はその入力に記録データ信号Ｓ１
及びクロック信号Ｓ２が入力されたアンド回路である。

、記録データ信号Ｓ１は、第４図（ｂｌに示すように、
印字すべき画像の白部分及び環部分に応じてマイクロシ
ャックを開閉させるための白黒情報がシリアルデータと
して含まれる。即ち、ハイレベルの部分が画像の環部分
と対応し、ローレベルの部分が白部分と対応する。また
クロック信号Ｓ２は、第４図（ａ）に示すように、マイ
クロシャッタの実際の開閉のタイミングと同期した一定
１１１ＪＩのパルスで構成され、その１パルスで１ドツ
トの黒または白の印字がおこなわれる。従って、アンド
回路２６からは、黒ドレトで印字が行われるごとに、１
個のパルスが出力され、また黒ドツトは周波数ｆＨを印
加することにより形成される。

アンド回路２６の出力は、　１／２分周回路２７に出力
され、ここで１／２に分周される。即ち、アンド回路２
６からパルスが２９個出力される毎に１／２分周回路２
７の出力は、１０桁のフリップフロップＱ１〜Ｑ１０で
構成された２進カウンタであるカウンタ回路２８に入力
される。　１／２分周回路２７の出力信号は、初段のフ
リップフロップＱ＋のクロ、り端子に入力し、その出力
は次段のフリップフロップＱ２のクロック端子に入力し
ている。同様にして、フリップフロップＱ、、（ｎ＝１
．２．　　・・・、９）の出力は、その次段のフリップ
フロップＱ１．１のクロック端子に入力している。更に
、各フリップフロップＱ１〜ＱＩＧのＪ端子およびに端
子には、電源から一定の電圧（Ｖ、）が印加されている
。このようなカウンタ回路２８においては、前記１／　
２’分周回路２７から出力されたパルスがｔｉからしに
立下がった時点でカウントアツプされ、２幻個目の上記
パルスの立下がりで９段目のフリップフロップＱｑ（不
図示）の出力が立下がる。この立下がりにより、最終段
のフリップフロップＱ＋ｏの出力がＨレベルに切換わる
。

結局、　１／２分周回路２７とカウンタ回路２８とをシ
リアルに接続したことにより、アンド回路２６から出力
されるパルスを累積係数することができ、これら全体で
は２＝（＝１８７万）個のパルスをカウントできる。一
方、プリンタ制御回路２９のクロック（ＣＬ　Ｋ）は、
第５図（ｂ）に示すように、演算回路３０及び補正回路
３１に０．２秒毎に出力され、この０．２秒はプロセス
距離に換算してＩｏｎである。ここで１０鶴の長さの総
ドソｌ−数は、Ｂ５の場合１８２　ｘ　９．４５ｘ　１
０ｘ　９．４５＝　１６．２万ドツト、Ａ４の場合２１
０　Ｘ　９．４５Ｘ　ｉｏｘ　９．４５＝　ＩＬ７万ド
ツトである。またプリンタ制御回路２９からは、第５図
（ａ＋に示すように、クリア信号が前述のクロック信号
に同期して０．２秒毎にカウンタ回路２８の各フリップ
フロップの各す七ノド端子Ｒに出力される。これにより
、カウンタ回路２８は０．２秒毎にリセットされ、プロ
セス距離１０　ｍｍ毎にリセットされる。従って１／２
分周回路２７とカウンタ回路２８で２（＝１８７万）ド
ツト計数できるので、Ａ４を１０１１印字した場合であ
っても充分総ドツト数を計数することができる。

サーミスタ２５の出力は温調回路３２に出力され、温調
回路３２では、そのサーミスタ２５の検出値に基づいて
パルス幅制御により、第５図（Ｃ）に示すような制御信
号を出力する。この制御信号Ｓ３はインバータ回路３３
を介して直接Ｂ５に対応したヒータ２２に出力されると
共に、補正回路３１にも出力される。一方、カウンタ回
路２８の出力は、パスラインＡから演算回路３０に入力
され、演算回路３０では黒ドツト数とサイズ情報から、
液晶光シャッタの自己発熱のある部分の温度と、自己発
熱の生じない部分との温度が同等となるように、自己発
熱のない部分に対応したヒータへの通電量を演算する。

演算結果は補正回路３１に入力され、補正回路３１では
その入力値に基づいて、第５図（ｄｌに示すように、温
調回路３２から出力されたパルス幅Ｔｏに、補正したパ
ルス幅ＴＩを加えたパルス幅の補正信号Ｓ４．３５をそ
れぞれインバータ回路３４．３５を介してヒータ２３．
２４に出力する。各々のヒータでは、８３〜Ｓ４を出力
されたときに、その信号がハイレベルのときに電源Ｖ２
４から通電される。

更に、演算回路３０について詳述すると、印字を行う転
写紙がＢ４の場合は液晶光シャッタの全幅が自己発熱を
生じるので、演算回路３０はＢ４のサイズ情報を、受け
て補正回路３１に補正なしの指令信号を出力する。従っ
て、補正回路３１からは温調回路３２の出力Ｓ３と同じ
信号が出力される。

また、Ａ４の場合は、ヒータ２４に対応する液晶光シャ
ックの部分は、ｆＬ印加により自己発熱がないので、演
算回路３０はヒータ２べべの通電を補正すべく第５図＋
ｄ）に示す補正パルス幅Ｔ＋を（１）式により？ＦＪ算
する。

Ｔ＋＝Ｔａ−Ｔａ−Ｋｔ　　　　　　・・・ｉｆ）但し
、Ｔｏは温調回路３２の出力パルス幅、に＋は次式〇に
＋＝１　　　（カウンタ回路２８の出力／　１８．７万
）・２から計算される係数である。この場合、カウンタ
回路２８の出力は、プロセス距離１０１Ａ１中に実際に
ｆＨが印加されるドツト数、１８，７万は、プロセス距
離１０ｗ中のｉ＆ドツト数、また、前述の如く全体のヒ
ータの消費電力をＩＯＷとした場合に、ｆＨ印加による
液晶光シャッタのヒータ換算の自己発熱は５Ｗであるこ
とから、２を定数とした。従って、カウンタ回路２８の
出力が１８，７万である場合は、ｆｌ、Ｉ連続印加であ
るので５０％の補正が必要である。つまり、Ｋ＋＝１−
（１Ｂ、７万／　１１３．７万）　Ｘ　％＝０．５　ニ
ナル０）Ｔ：、（１）式カラＴ１＝Ｔ　ｏ　　０．５　
・Ｔ　ｏ　＝０．５　Ｔ　ｏとなり、トータルの印加時
間は、Ｔ　ｏ　＋Ｔ　＋　＝　１．５　Ｔ　ｏとなる。

逆にカウンタ回路２８の出力がゼロの場合は、［Ｌ連続
印加であるので、補正の必要はない。つまり、Ｋ　＋　
＝　１　　　（０／１８．７万）×％＝１となるので、
Ｔ＋＝Ｔｏ　　１・Ｔｏ＝Ｏとなり、トータルの印加時
間はＴｏとなる。

更にＢ５の場合は、ヒータ２３及び２４に対応する液晶
光シャッタの部分は、ｆＬ印加により自己発熱がないの
で、演算回路３０は、ヒータ２３及び２４へ通電する補
正パルス幅Ｔｌを（２）式により演算する。

Ｔ１＝Ｔｏ−Ｔｏ−に２　　　　　　・・・・（２）但
し、Ｔｏは温調回路３２の出力パルス幅、Ｋ２は次式の
に２＝１−（カウンタ回路２８の出力／　１６．２万）
・２から計算される係数であり、上記と同様に演算回路
３０の演算結果に基づいてヒータ２３．２４にパルス幅
Ｔ１をＴｏに加えることにより補正を行う。

なお補正値は上記計算式に限ることなく、ヒータの容器
、自己発熱量により他の計算式とすることも可能である
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、液晶光シャッタの
長手方向に複数の発熱体を分割するとともに、その発熱
体の一つの温度を検出する温度検出素子の検出値および
用紙サイズに基づいて他の発熱体への通電を制御したの
で、最大印字幅よりも狭い幅で印字を行った場合に、液
晶光シャッタの印字部と非印字部の温度を液晶光シャッ
タの自己発熱に関係なく一定とすることができる。従っ
て、幅の狭い印字を行った直後に、幅の広い印字を行っ
ても、液晶光シャッタの温度は均一であるため、液晶光
シャッタの温度差による動作ムラを防止でき、それによ
ってムラのない均一な印字を行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明に係る液晶プリンタの概略構成図、 第３図は液晶光シャッタの斜視図、 第４図は黒ドツト印字数を係数するための入力（３号の
波形図、 第５図は上記実施例の動作を示すタイムチャートである
。 ５・・・液晶光シャッタ、 ２１・・・マイクロシャッタ、 ２２．２３．２４・・・ヒータ、 ２５・・・サーミスタ、 ２６・・・アンド回路、 ２７・・・　１／２分周回路、 ２８・・・カウンタ回路、 ２９・・・プリンタ制御回路、 ３０・・・演算回路、 ３１・・・補正回路、 ３２・・・温調回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のマイクロシャッタの選択開閉により、光源の光を
   選択透過させ感光体に光書込みを行う液晶光シャッタと
   、該液晶光シャッタに設けられた複数の発熱体とを有し
   、大きさの異なる複数種類の用紙に印字が可能な液晶プ
   リンタにおいて、前記複数の発熱体のうちの１つの発熱
   体の温度を検知する温度検知素子を設け、該温度検知素
   子の出力と前記用紙のサイズ情報に基づき他の発熱体の
   制御を行うことを特徴とする液晶プリンタ。