JPS62187054A - 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、液晶プリンタに使用さ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ｆ、、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ｆ、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、シャツタ開の状態となる。

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、液晶
光シャッタの長手方向に沿ってヒータを貼着し、且つこ
のヒータの温度を検出するサーミスタの検出値に基づい
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、液晶は等価的にコンデンサであり、しかも
周波数ｆＨとしては３００ＫＩＩｚ程度の駆動信号が用
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、ｆ、としては１５　Ｋ　ｌｌｚの駆
動信号が用いられるため、ｆ、４印加のときほどの自己
発熱はないものの、やはり若干の自己発熱を生じる。更
にｆＨ，ｆ、、ともに印加されない無印加の状態では、
全く自己発熱は生じないことになる。従って、液晶光シ
ャッタ固有の性質のため、前述の温度制御装置によって
温度制御を行っても、液晶光シャッタの自己発熱による
温度上昇により温度バラツキが生じ、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。特に温
度制御方法としてＰＷＭ（パルス幅変調）を行う場合は
大きな問題となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑み、液晶光シ中ツタの温度を自
己発熱に係わることなく、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・７りと、該液晶光シャ
ッタに設けられた発熱体を有し、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、前記液晶光シャッタへ印加する波形により前
記発熱体への通電率を変化させることを特徴とする。

〔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Ｊ、　ｌ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ｌ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・ツタ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ｌ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ＩＦ、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ＩＩ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１
６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．　Ｉｌｌｌｌ−ル１１等の駆動源
となるメインモータである。

第３図は前述の印字ヘッド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ッタ２１の密度を２４０ド
ツト／インチ（９，４５ドツト／ｎ）とした。マイクロ
シャック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ｆ、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Ｊ、　１上の電
位を消去しない。

このように二つの周波数ｆ、、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。

マイクロシャフタ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を貼着している。またヒータ２２の近傍にはサーミ
スタ２３を取り付け、後述するように、このサーミスタ
２３の検出値に基づいて温度制御を行う。

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。

第１図において、２４はその入力に記録データ信号Ｓ＋
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。叩ち、ハイレベルの部分が画像の黒部分と
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周
期のパルスで構成され、そのｌパルスでｌ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２４
からは、゛黒ドツ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ｒＨを印加する
ことにより形成される。

アンド回路２４の出力は、１／２８分周回路２５に出力
され、ここで１／２８に分周される。

即ち、アンド回路２４からパルスが２８個出力される毎
に１／２８分周回路２５の出力は、１０桁のフリップフ
ロップＱ１〜Ｑ＋ｏで構成された２進カウンタであるカ
ウンタ回路２６に入力される。

１／２日分周回路２５の出力信号は、初段のフリップフ
ロップＱ１のクロック端子に入力し、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、フリッププロップＱｎ（ｎ＝１．２．・・
・、９）の出力は、その次段のフリップフロップＱｎ＊
−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〜Ｑ＋ｏのＪ端子およびに端子には、電源か
ら一定の電圧（１７，）が印加されている。このような
カウンタ回路２６においては、前記１／２８分周回路２
５から出力されたパルス；Ｐ’ｓからＬに立下がった時
点でカウントアツプされ、’１３）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Ｑ９（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、　１／２８分周回路２５とカウンタ回路２６とを
シリアルに接続したことにより、アンド回路２４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２７のクロック（ＣＬ　Ｋ
）は、第５図（ｂｌに示すように、演算回路２８及び補
正回路２９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ｌｏｗである。ここで１０ｍの長
さの総ドツト数は、Ｂ５の場合１８２　ｘ　９．４５ｘ
　１０ｘ　９．４５＃１６．２万ドツト、Ａ４の場合２
１０　ｘ　９．４５ｘ　１０ｘ　９．４５＝　１８．７
万ドツトである。またプリンタ制御回路２７からは、第
５図（ａ）に示すように、クリア信号が前述のクロ７り
信号に同期して０．２秒毎にカウンタ回路２６の各フリ
ップフロップの各リセット端子Ｒに出力される。これに
より、カウンタ回路２６は０．２秒毎すなわち、プロセ
ス距離１０　ｍｍ毎にリセットされる。従って　１／２
日分周回路２５とカウンタ回路２６で２（＝２６万）ド
ツト計数できるので、Ａ４を１０ｍ−印字した場合であ
っても充分総ドツト数である１８．７万ドツトを計数す
ることができる。

カウンタ回路２６により計数した黒ドツト数は、パスラ
インＡから演算回路２８に出力される。黒ドツトは前述
のマイクロシャックを閉にする周波数ｆＨに対応するた
め、黒ドツト数を計数することにより、間接的に自己発
熱量を検出することになる。演算回路２８は、この黒ド
ツト数に応じてヒータ２２への通電率の補正値を演算す
る。演算結果は補正回路２９に送出され、補正回路２９
はその補正結果に基づいた補正信号をＰＷＭ温調回路３
０に出力する。

ＰＷＭ温調回路３０は、ＰＷＭ　（パルス幅変調）制御
方式の温度制御回路であり、プリンタ制御回路２７から
出力されるクロック信号に同期して且つサーミスタ２３
の検出値に基づきインバータ３１を介してヒータ２２へ
の通電を制御する（第５図（Ｃ）参照）。この場合、Ｐ
ＷＭ温門回路３０は、液晶光シャッタへの駆動信号の無
印加時、ｆＬ連続印加時、「８連続印加時において、そ
れぞれ第６図に示すようなデユーティ−を決定する。

即ち、液晶光シャッタへの駆動信号が印加されない無印
加時は、デユーティ−を６０％に設定することにより発
熱量と熱放散量が４５℃にて平衡する。

またｆＬ連続印加時は、若干の自己発熱が発生するので
、デユーティ−を５０％に設定することにより前記と同
様に４５℃にて安定し、ｆＨ連続印加時は「１連続印加
時よりも自己発熱がさらに多いので、デユーティ−を下
げ４０％とすることで熱平衡が保たれ、４５℃に安定す
る。更に、ｆＨ及びｆ。

を印加して印字を行う場合は（主走査方向に閉と開が混
在しているデータ）、前述の黒ドツト故に応じて演算回
路２８が補正値を演算し、この演算結果に基づいてデユ
ーティを４０％〜５０％の間に変化させて自己発熱量を
補正し、これにより温度を４５℃に安定させる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、液晶光シャックに
印加する波形により発熱体への通電率を変化させたので
、温度の精度を駆動状態に関係なく安定させることがで
き、液晶光シャッタを自己発熱にかかわることなく均一
に制御することができる。従って、液晶光シャッタの応
答速度、開口率、コントラスト等が安定するため、良質
の印字を行うことができるという効果がある。

【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
明に係る液晶光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（ＩＳ）及び（ｂ）は黒ドツト印字数を計数する
ための入力信号の波形図、 第５図は上記実施例の動作を示すタイムチャート、 第６図は本発明の温度制御装置の温度とデユーティとの
関係を示す特性図である。 ５・・・液晶光シャッタ、 ２１・・・マイクロシャンク、 ２２・・・ヒータ、 ２３・・・サーミスタ、 ２４・・・アンド回路、 ２５・・・　１／２８分周回路、 ２６・・・カウンタ回路、 ２７・・・プリンタ制御回路、 ２８・・・演算回路、 ２９・・・補正回路、 ３０・・・ＰＷＭ温調回路。 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（ａ）クローノア４号Ｓ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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発熱体を有し、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、 前記液晶光シャッタへ印加する波形により前記発熱体へ
   の通電率を変化させることを特徴とする温度制御装置。