JPS632022A - 液晶シヤツタの駆動方式 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、液晶シャッタの駆動方式に関する。

［従来技術］ 近年、いわゆるオフィスオートメーションの普及によっ
て、事務を行なう環境に各種の情報処理装置が導入され
てきている。

かかる環境下において用いられる装置には、騒音や振動
等の環境に悪影響を及ぼす要素を極力抑制することが要
求されている。

ところで、日本語ワードプロセッサ等で作成した文書を
ハードコピーとして記録出力するプリンタとしては、従
前からドツトインパクト型のプリンタが広く用いられて
いるが、このようなドツトインパクト型プリンタは印字
音および振動が大きく、とくに、高速な機械はどこの傾
向が強く、周囲の仕事の妨げともなることもしばしばあ
った。

そこで、このような不都合を解消するものとして、電子
写真プロセスを用いて画像を形成する、例えばレーザビ
ームプリンタ、液晶シャッタプリンタあるいはＬＥＤプ
リンタ等の非インパクト型のプリンタが実用されている
。

このプリンタは、上述したドツトインパクト型プリンタ
とは違って画像を形成するさいに用紙を叩く箇所がない
ので印字音が非常に小さく、また。

基本的に１ページ単位に画像を記録するページプリンタ
であるので高速な記録が可能である。

ところで、このようなページプリンタのうち、レーザビ
ームプリンタは光書き込み系にポリゴンミラー等の高精
度な光学系を必要とするので非常にコストが大きい。ま
た、ＬＥＤプリンタでは、光書き込み系に用いられるＬ
ＥＤ　（発光ダイオード）の発光特性のバラツキにより
、安定した記録画像を得ることが困難である。

一方、液晶シャッタプリンタで光書き込み系に用いられ
る液晶シャッタは、光学系を構成する光源、液晶シャッ
タおよび結像素子を一体化でき。

光学系を簡単にかつ小型に構成できるので安価な装置を
実現することができる。

さて、このような液晶シャッタプリンタの記録速度は、
当然のことながら液晶シャッタのオンオフ特性に依存す
る。これまで液晶シャッタに用いられていたＴＮ（ツィ
ステッド・ネマチック）型の液晶では、いわゆる二周波
駆動した場合でもオンオフ時の立ち上がりおよび立ち下
がりに要する時間が０．５ミリ秒程度と比較的遅く、し
たがって、レーザビームプリンタ等と比較するとあまり
記録速度を上げることができなかった。また、ＴＮ型の
液晶は交流駆動を必要としていたので、駆動回路が比較
的複雑であった。

ところで、強誘電性液晶はＴＮ型の液晶よりも２桁以上
応答時間が短く、また、直流駆動が可能なので、この強
誘電性液晶を用いることにより高速でかつ周辺回路が簡
単な液晶シャッタを実現することができる。

この強誘電性液晶は、その厚みを液晶分子の螺旋ピッチ
よりも小さくすることによりメモリ効果を実現できるが
（竹添秀男、福田敦夫、久世栄−「強誘電性液晶高速表
示装置」工業化学第３１巻第１０号ρ２２〜ｐ２５参照
）、かかる層厚のものを実現することは困難であり、し
たがって、実際には１〜数μｍ程度の層厚のものが使用
される。

このような層厚のものでは、−定の電界を長時間（例え
ば２０秒以上）印加すると液晶分子が徐々にねじれを起
こし、そのために、液晶シャッタを光オフ状態にしたと
きのもれ光の量が増加する。

−方、複数枚の記録画像を連続して記録出力するときに
は、ページ間で光源を停止することなく所定の記録プロ
セスを断続的に行なうため、そのページ間において液晶
シャッタからのもれ光が感光体に照射され、その結果、
感光体の劣化が昂進するという不都合を生じるおそれが
ある。

［目的コ 本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、もれ光を抑制できる液晶シャッタ
の駆動方式を提供することを目的とする。

［もが成］ 本発明は、１ページ分の記録を終了した時点で少なくと
も１回全ての液晶シャッタを書き込み作動させることに
よって液晶分子のねじれを解消し、それによって、液晶
シャッタのもれ光を抑制している。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる液晶シャッタプリ
ンタを示している。

同図において、感光体ｌは帯電チャージャ２によってそ
の表面が均一に帯電され、光学系３によって記録画像に
対応した光像が露光されてその表面に記録画像に対応し
た静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器４に
よってトナー現像され、さらにこれによって感光体ｌの
表面に形成されたトナー像は、図示しない給紙系によっ
て搬送された記録用紙に転写チャージャ５によって転写
される。

そして、記録用紙に転写されたトナー像は定着器６によ
って熱定着され、これによって、記録画像が記録用紙に
形成される。

また、感光体１上の残留トナーおよび残留電荷は、クリ
ーナ７によって除去される。

光学系３の一例を第２図に示す。

同図において、光学系３は、光源１１、光源１１の光を
反射する反射板１２、偏光板１３、セグメント電極（後
述）が形成されているガラス基板１４とコモン電極（後
述）が形成されているガラス基板１５にはさまれた強誘
電性液晶１６、偏光板１７、および、集束性ファイバア
レイ等の等倍線形結像素子１８からなる。

セグメント電極およびコモン電極の一例を第３図（ａ）
、（ｂ）に示す。

コモン電極ＣＭｌｔ、、全体としては透明電極材料から
なり、マイクロシャッタに対応した寸法で、所定間隔で
多数配列した透明部分を残して他の部分が不透明にマス
クされている。またセグメント電極ＳＧＩ〜ＳＧｎ　（
ｎはマイクロシャッタの総数）は、おのおのがストリッ
プ状の透明電極材料からなり、コモン電極側の透明部分
に対応した透明部分を残して他の部分が不透明にマスク
されている。そして、コモン電極ＣＭの透明部分の直上
におのおののセグメント電極ＳＧＩ〜ＳＧｎが位置する
ように、これらの電極がガラス基板１４およびガラス基
板１５に形成されている。

なお、マイクロシャッタは、画像の構成単位である画素
に対応した寸法に設定されており、感光体１の移動に伴
って１ライン分の記録画像に対応した光像を発生する。

この液晶シャッタの動作原理を次に説明する。

第４図（ａ）に示したように、液晶１６にガラス基板１
４からガラス基板１５に向かう電界を印加したときには
、この電界の方向と角度θをなす態様で液晶分子が整列
し、同図（ｂ）に示したように、液晶１６に反対方向の
電界を印加したときには、液晶分子は角度−〇をなす態
様で整列する。

そして、ガラス基板１４側に位置する偏光板１３の偏光
軸を同図（ａ）の態様に液晶分子が整列しているときの
液晶分子に平行に設定し、かつ、ガラス基板１５側に位
置する偏光板１７の偏光軸を同図（ｂ）の態様に液晶分
子が整列しているときの液晶分子と平行に設定する。

これにより、同図（ａ）の態様では、光ａｌｌから出力
された光のうち偏光板１３を透過した光は、光軸が液晶
分子の方向と平行なので液晶１６によっては旋光されず
、したがって、偏光板１７を透過できない。すなわち、
光オフの状態を形成する。

また同図（ｂ）の態様では、偏光板１３を透過した光の
光軸が液晶分子の方向と交叉するので液晶１６によって
旋光され、この場合には、その旋光された光が偏光板１
７を透過する。すなわち、光オンの状態を形成する。

これにより、液晶１６によって光がオンオフされる。ま
た、直流電界を印加することによって、液晶１６を駆動
することができる。

ところで、このような液晶１６に同一電界を長時間印加
すると、液晶分子にねじれを生じて光オフ時のもれ光の
レベルが第５図に示したように増加する。とくに、同一
電界の印加時間が２０秒を超えると実用上不都合を生じ
ることになる。

−方、記録画像が図形文字等からなるいわゆるテキスト
データの画像である場合、記録画像における黒率が非常
に小さく、例えば文書の余白部等が形成される記録幅の
両側では白画像のみが記録される場合もある。

また複数枚の記録画像を連続して記録出力するとき、感
光体１の周長と記録画像の長さが整数倍にはならないの
で、ページとページの記録間隔では液晶シャッタを光オ
フ状態にして感光体１に光が照射されないようにしてい
る。

これらのことから、とくに複数枚の記録画像を連続して
記録出力するときに、その期間を通して光オフ状態にな
っている液晶シャッタが存在し、上述のようにもれ光の
レベルが実用上の障害になってくる。

この不都合を解消するためには、ページとページの記録
間隔で、−時的に液晶シャッタを光オン状態にして、同
一電界が印加される時間を分断すればよい。すなわち、
液晶シャッタをリフレッシュすればよい。なお、このリ
フレッシュ動作は１回以上実施すればよい。

すなわち、第６図（ａ）に示したように、１ページ分の
画像記録のサイクルＴｐにおいて、１ページの画像を記
録している画像記録期間Ｔυと、次のページまでの時間
を調整するためのオフ期間Ｔｆとの間に、液晶シャッタ
を全てオンするリフレッシュ期間Ｔｒを設定する。

また、このリフレッシュ期間Ｔｒは、同図（ｂ）に示し
たように、オフ期間Ｔｆの直後に設定することもでき、
さらには、オフ期間Ｔｆの中に含ませることもできる。

当然のことながら、リフレッシュ動作を複数回行なって
もよい。

このようにして、液晶１６に同一電界が長時間印加され
ることを防止しているので、液晶分子にねじれが生じる
ことを防止でき、光オフ時のもれ光の増加を抑制するこ
とができる。

第７図は、液晶シャッタの駆動装置の一例を示している
。

同図において、液晶シャッタ駆動制御部２１は、記録デ
ータ発生部（図示路）から１ライン単位に加えられる記
録データＤＴを液晶シャッタ駆動回路２２に転送すると
ともに、１５４２分のデータ転送を終了したタイミング
で液晶シャッタ駆動回路２２を動作させる。

これにより、液晶シャッタ駆動回路２２は、入力された
１ライン分の記録データに基づき、おのおののセグメン
ト電極ＳＧＩ〜ＳＧｎに印加する電圧を制御し、それを
液晶シャッタ２３に印加する。

したがって、記録データに対応して１５４２分の記録画
像が感光体１に照射される。

また記録データＤＴとしては、１ページ分の記録画像に
対応したデータが、１ライン毎に順次出力された後には
、リフレッシュ動作のために１ライン全黒のデータが出
力され、その後には、次のページの書き込みまでの時間
液晶シャッタ２３をオフするために、１ライン全白のデ
ータが出力されて、この全白のデータは次のページの書
き込みまで維持される。

このようにすることで、１ページの画像を記録してから
次の画像を記録するまでの間に、液晶シャッタ２３をリ
フレッシュすることができる。

また、これ以外に液晶シャッタ２３をリフレッシュする
ための手段としては、例えば、液晶シャッタ駆動回路２
２あるいは液晶シャッタ２３にリフレッシュのための特
別な信号入力端子を設け、この信号入力端子を１ページ
の画像記録後にアクティブにするものであってもよい。

なお、当然のことながら、上述した構成以外の液晶シャ
ッタの駆動装置、あるいは、上述した構成以外の液晶シ
ャッタプリンタでも、本発明を実施することができる。

［効果］ 以上説明したように１本発明によれば、１ページ分の記
録を終了した時点で少なくとも１回全ての液晶シャッタ
を書き込み作動させることによって液晶分子のねじれを
解消しているので、液晶シャッタのもれ光を抑制できる
という効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶シャッタプリンタの一例を示した概略構成
図、第２図は光学系の一例を示した概略構成図、第３図
（ａ）、（ｂ）はコモン電極およびセグメント電極の一
例を示した概略図、第４図（ａ）　、　（ｂ）は液晶シ
ャッタのオンオフ動作を説明するための概略図、第５図
は同一電界の印加時間ともれ光の増加との関係を示した
グラフ図、第６図（ａ）、（ｂ）は１ページの画像記録
のサイクル例を示したタイムチャート、第７図は液晶シ
ャッタの駆動装置の一例を示したブロック図である。 ３・・・光学系、１３．１７・・・偏光板、　１４．１
５・・・ガラス基板、１６・・・液晶。 ７・　− 代理人　弁理士　　紋　１）　誠　　：］１．．　、、
、＋ 第１図 第２図 第３図 第４図 （ａ）　　　　　（ｂ） 第５図 ユ′°１ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強誘電性液晶を液晶組成物とする液晶板を用いた液晶シ
   ャッタの駆動方式において、１ページ分の記録を終了し
   た時点で少なくとも１回全ての液晶シャッタを書き込み
   作動させることを特徴とする液晶シャッタの駆動方式。