JPS62178218A - 温度制御装置 - 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】 〔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
温度制御装置に関する。

〔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ｆＬ、ｆＨにより液晶光
シャッタを構成する個々のマイクロシャッタを開閉制御
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ｆＨ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ｆＬ、
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、シャフタ開の状態となる。

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、この開閉機能
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
変化するため、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、第６
図に示すように、液晶光シャッタ４０の長手方向に沿っ
てヒータ４１を貼着し、且つヒータ４１にはサーミスタ
４２を取付けて温度を検出し、その温度検出値に基づい
てＣＰＵ４３内のヒータ制御部４４がヒータ４１への通
電を制御することで、液晶光シャッタ４０の温度を所定
温度に維持するようにしたものがある。液晶光シャッタ
４０には、ＣＰＵ４３から出力されるタイミング信号及
び外部から出力されるビデオ信号に従って、ＬＣ３駆動
回路４５から前述のｆＬ、ｆＨの駆動信号が印加される
。

〔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、液晶は等価的にコンデンサであり、しかも
周波数ｆＨとしては３００Ｋｌｌｚの駆動信号が用いら
れるため、液晶にｆＨを印加すると高周波電流が流れ、
液晶が自己発熱を生じる。

液晶光シャッタはｆＬ印加により開となり、ｆＨ印加に
より閉となるので、例えば第７図に示すように、主走査
方向に片寄った印字を行うと、シャッタが閉となる印字
部ａが自己発熱を生じる。一方の非印字部すは感光体電
位を消去するため、シャッタを開にするｆＬが印加され
、自己発熱を生じない。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ンクの主走査方向に
温度バラツキが生じるため、液晶光シャッタの特性、例
えば応答速度、コントラスト、開口率等が不安定となり
、印字品質を劣化させる問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑み、液晶光シャッタの主走査方
向の温度を均一に制御し、それによって液晶光シャッタ
の動作特性を安定なものとし、もって良質の印字を行う
ことができる温度制御装置を提供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、該発熱体の通電
制御により、前記液晶光シャッタの温度制御を行う温度
制御装置において、前記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。

第２図において、■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。印字へラド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、この後印字へラド
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、搬送ロール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ングで再び
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１４
により感光ドラム１から分離され、更に定着器１５に１
般送される。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１０．１般送ロール１１等の駆動源とな
るメインモータである。

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

液晶光シャッタ５は、ガラス基板１９及び２０の間に液
晶混合物を封入し、且つガラス基ｖｉ、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ッタ２１の密度を２４
０ドツト／インチ（９，４５ドツト／鶴）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ｆＬ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
クロシャッタ２１を開閉制御することにより、感光ドラ
ム１上にドツト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の主走査方向Ａに均等に３分割されている
。従って、各々のヒータは７０ｍの長さを有し、合計で
２１０ｍのＡ４の印字幅に対応している。またヒータ全
体ではＩＯＨの発熱容量を有するとともに、個々のヒー
タではそれぞれ同一容量の１０／３Ｗの発熱容量を有し
、単位長さ当りの発熱容量は均一である。更に中央のヒ
ータ２３の近傍には、サーミスタ２５を取付け、後述す
るように、このサーミスタ２５の検出値に基づき温度制
御を行う。

第１図は本発明の温度制御装置の一実施例を示したもの
である。本実施例では、制御温度を液晶光シャッタ５の
最適温度条件である４５℃とした。

液晶光シャッタ５の中央部に対応するヒータ２３は、Ｃ
ＰＵ　（中央処理装置）２６に内蔵されたヒータ制御部
２７によりサーミスタ２５の温度検出値に基づいて制御
される。サーミスタ２５の出力は、ＣＰＵ２６のＡ／Ｄ
変換部（図示せず）によりディジタル信号に変換され、
ヒータ制御部２７ではこの温度信号に基づき後述する主
走査方向の１ライン期間Ｔｗと同一の周期のＰＷＭ　（
パルス幅変調）制御により、ヒータ２３への通電を制御
する。この場合、ｆ、連続印加時あるいは無印加時の自
己発熱がない状態では、通電率は８０％である。

液晶光シャッタ５の両端部に対応するヒータ２２及び２
４の制御は、液晶光シャッタ５の自己発熱に応じて補正
される。液晶光シャッタ５の自己発熱量は、液晶光シャ
ッタ５の各ヒータに対応する領域の黒ドツト数（閉ドツ
ト）を計数することにより間接的に検出される。この計
数は、各ヒータに対応する液晶光シャッタ５の各領域に
ついて行われる。即ち、ヒータ２４に対応する液晶光シ
ャッタ５の領域の黒ドツト数はカウンタ回路３０で計数
され、同様にヒータ２３に対応する液晶光シャッタ５の
黒ドツト数はカウンタ回路３１で、ヒータ２２に対応す
る液晶光シャッタ５の黒ドツト数はカウンタ回路３２で
計数される。これらの計数値はＣＰＵ２６の演算回路３
３に入力され、演算回路３３では詳しくは後述するが、
カウンタ回路の計数値からヒータ２２．２４に通電する
パルス幅を前述のヒータ２３へのパルス幅を基準にして
補正演算する。演算回路３３の出力は、ヒータ制御部２
８及び２９に送出され、このヒータ制御部２８．２９は
演算結果に基づいてヒータ２２．２４に通電する。また
液晶光シャッタ５はＬＣ３駆動回路３４により前述のｆ
Ｌ、「□の駆動信号を印加することにより、開閉制御さ
れる。

ＬＣ３駆動回路３４は、ＣＰＵ２６から出力されるタイ
ミング信号及び外部から送出されるビデオ信号から駆動
信号を作成する。

第４図は前述のカウンタ回路及びその周辺回路の具体的
構成を示したものである。

カウンタ回路３０，３１．３２の入力段には、それぞれ
アンド回路Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３を設け、各アンド回路の入
力には第５図（ａ）に示すビデオ信号及び第５図（ｂ）
に示すクロック信号が入力される。

またアンド回路Ｑ１には、第５図（ｅ）に示すＣＮＴＥ
ＮＩ（カウントイネーブル信号）が入力され、アンド回
路Ｑ２には第５図（ｆ）に示すＣＮＴＥＮ２が、アンド
回路Ｑ３には第５図（ｇ）に示すＣＮＴＥＮ３が入力さ
れる。更にＣＰＵ２６には、各カウンタ回路の出力を読
込ませるためのＲＥＡＤＥＮ信号が入力され、このＲＥ
ＡＤＥＮ信号と前述のカウンタイネーブル信号は、液晶
光シャッタ５の主走査方向のｌライン期間ＴＷ間にほぼ
４分割されている。また各カウンタイネーブル信号は、
第５図（Ｃ１に示すビデオ信号の出力期間に３分割され
、各カウンタイネーブル信号の期間は液晶光シャッタ５
の各ヒータに対応する領域に対応している。

第５図ｆａ）のビデオ信号は印字すべき画像の白部分及
び黒部分に応じてマイクロシャッタ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
レベルの部分が黒部分と対応し、ローレベルの部分が白
部分と対応する。また第５図（ｂｌのクロック信号は、
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
一定周期のパルスで構成され、その１パルスで１ドツト
のクロックまたは白の印字が行われる。従って、各アン
ド回路からは、黒ドツトで印字が行われる毎に、１個の
パルスが出力される。よって、アンド回路Ｑ１からは液
晶光シャッタ５のヒータ２２に対応した領域（第３図の
Ａ方向におけるヒータ２４の長さに対応する領域）での
黒ドツト数のパルスが出力され、同様にアンド回路Ｑ２
からは液晶光シャッタ５のヒータ２３に対応した領域で
の黒ドツト数分のパルスが出力され、またアンド回路Ｑ
３からはヒータ２２に対応した領域での黒ドツト数分の
パルスが出力される。

以上により、各カウンタ回路は、各々のアンド回路から
出力されるパルスによって、それぞれ液晶光シャッタの
各ヒータに対応する領域での黒ドツト数を計数する。各
カウンタ回路としては、前述の如く印字密度が２４０ド
ツト／インチ（９，４５ドツト／ｎ）であるため、９．
４５Ｘ７０＝　　６６０ドツトを計数できる１０ビツト
のものであればよい。また各カウンタ回路は、主走査方
向のｌライン期間Ｔｗ毎に、第５図（ｄ）に示すリセッ
ト信号によりリセットされ、従って各カウンタ回路はｌ
ラインの黒ドツト数を計数する。

各カウンタ回路の計数値は、前述のＲＥＡＤＥＮ信号に
よりＣＰＵ２６に取り込まれ、演算回路３３によりヒー
タ２２，２４への補正値Ｄ＋。

Ｄ３を演算する。カウンタ回路３０〜３２の計数値をそ
れぞれＮ１〜Ｎ３とすると（第１図参照）、演算回路３
３ではＤＩ＝Ｎ２／Ｎｌ、 Ｄ３＝Ｎ２／Ｎ３なる演算を行う。このことは、例えば
Ｎ２＞Ｎｌのときはヒータ２４相当部分のｒ８印加がヒ
ータ２３相当部分のｆＨ印加より少ないので、自己発熱
はヒータ２４相当部分の方が少なく、従ってヒータ２３
相当部分よりもその自己発熱に相当する分だけ長い通電
率でヒータ２４をオンさせなければならないという理由
に基づくものである。

液晶光シャッタ５の中央部に対応するヒータ２３への通
電は、前述の如くサーミスタの出力に基づき制御され、
このときの通電時間を第５図（ｉｌに示すようにＴ２と
すると、前述の演算結果からヒータ２４への通電時間Ｔ
！を Ｔ　＋　＝　Ｔ　２・Ｎ　２　／　Ｎ　Ｉとする。この
補正結果に基づき、ヒータ制御部２８から第５図（ｊ）
に示すように、補正されたパルス幅Ｔ１がヒータ２４に
通電される。同様にヒータ２２の補正パルス幅Ｔ３は、
Ｔ３＝Ｔ２・Ｎ　２　／　Ｎ　３として補正され、第５
図（ｋ）に示すように、パルス幅Ｔ３の補正パルスがヒ
ータ２２へ通電される。

〔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
主走査方向に複数の発熱体を分割すると共に、その発熱
体の１つの温度を検出する温度検出値に基づき、且つ液
晶光シャッタの自己発熱に応じて他の発熱体の通電を制
御したので、液晶光シャッタの温度を自己発熱に関係な
く、均一にすることができる。従って、主走査方向にお
いて印字密度が異なった場合に、液晶光シャッタの温度
が均一になるため、液晶光シャッタの動作特性、例えば
液晶光シャッタのコントラスト、応答速度、開口率等を
安定させることができ、それによって良質の印字画像を
得ることができる。

【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図はカウンタ回路の詳細を示す回路図、第５図は上
記実施例の動作を示すタイムチャート、 第６図は従来例の温度制御装置のブロック図、第７図は
印字部と非印字部とを示す説明図である。 ３・・・印字ヘッド、 ５・・・液晶光シャッタ、 ２２．２３．２４・・・ヒータ、 ２５・・・サーミスタ、 ２６・・・ＣＰＵ。 ２７．２８．２９・・・ヒータ制御部、３０．３１．３
２・・・カウンタ回路、３３・・・演算回路。 特許出願人　　　カシオ計算機株式会社同　　　上　　
　カシオ電子工業株式会社第１図 第４図 （ａ）　　ＶＩＤＥＯ 第６図 世ｊｔｉ方伺

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
   、該発熱体の通電制御により、前記液晶光シャッタの温
   度制御を行う温度制御装置において、前記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
   の出力に基づき他の発熱体の制御を行うことを特徴とす
   る温度制御装置。