JPS63280220A - Liquid crystal printer head - Google Patents
Liquid crystal printer headInfo
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- JPS63280220A JPS63280220A JP11454987A JP11454987A JPS63280220A JP S63280220 A JPS63280220 A JP S63280220A JP 11454987 A JP11454987 A JP 11454987A JP 11454987 A JP11454987 A JP 11454987A JP S63280220 A JPS63280220 A JP S63280220A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子写真方式の液晶プリンタ用ヘッド、特に
階調を表すプリンタ用ヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electrophotographic liquid crystal printer head, and particularly to a printer head that expresses gradations.
液晶素子は、従来、直視型の表示素子として精力的に研
究開発が行われ、現在では広く用いられている。一方で
は、液晶を用いた光変調素子も利用されている。例えば
、感光体への照射光を光変調素子を用いて強度変調し、
この結果得られる感光体上の潜像をトナーを用いて普通
紙上に現像する電子写真方式のプリンタが知られている
。このようなプリンタにおいて、プリンタの光源や光変
調素子および結像光学系等を含めた部分はプリンタヘッ
ドと呼ばれている。このプリンタヘッドに用いられる液
晶光変調素子は、液晶光シャッタとして機能している。Liquid crystal elements have been actively researched and developed as direct-view display elements, and are now widely used. On the other hand, light modulation elements using liquid crystals are also used. For example, the intensity of the light irradiated onto the photoreceptor is modulated using a light modulation element,
An electrophotographic printer is known in which the resulting latent image on a photoreceptor is developed on plain paper using toner. In such a printer, a portion including a light source, a light modulation element, an imaging optical system, etc. of the printer is called a printer head. The liquid crystal light modulation element used in this printer head functions as a liquid crystal light shutter.
この他にも液晶光変調素子は光論理素子等に広く応用さ
れるが、いずれも入射光強度を空間的に変調する機能を
用いるものである。In addition, liquid crystal light modulation elements are widely applied to optical logic elements and the like, but all of them use a function of spatially modulating the intensity of incident light.
近年、プリンタに対しては高速、高解像度、低価格、低
騒音、コンパクトさ等の要求が高まりつつあり、それに
応えてレーザビームプリンタ等のノンインパクトプリン
タが広く使われつつある。In recent years, demands for printers such as high speed, high resolution, low price, low noise, and compactness have been increasing, and in response to these demands, non-impact printers such as laser beam printers are becoming widely used.
このような状況において液晶シャッタアレイを用いた液
晶プリンタは特にその低価格性の故に大きな需要が見込
まれ、活発に開発が進められており、2周波駆動液晶を
用いた液晶プリンタが開発されている。また近年、応答
速度が速い液晶として強誘電性液晶が開発され、高速化
が図られている。Under these circumstances, large demand is expected for liquid crystal printers that use liquid crystal shutter arrays, especially due to their low cost, and active development is progressing, and liquid crystal printers that use dual-frequency drive liquid crystals have been developed. . Furthermore, in recent years, ferroelectric liquid crystals have been developed as liquid crystals with high response speeds, and efforts are being made to increase the speed.
一般に、液晶プリンタヘッドは、第5図に示すように、
光源ランプ31.液晶光シャッタアレイ32゜セルフォ
ックレンズアレイ33から構成されている。Generally, a liquid crystal printer head has the following characteristics as shown in FIG.
Light source lamp 31. It consists of a liquid crystal light shutter array 32° and a SELFOC lens array 33.
光源ランプ31からの光を液晶光シャッタアレイ32で
オン、オフを行い感光体34上に静電潜像を形成させる
。しかし、このような構成では、オン、オフ、つまり印
字上では白、黒の2値しか表せない。Light from a light source lamp 31 is turned on and off by a liquid crystal light shutter array 32 to form an electrostatic latent image on a photoreceptor 34. However, with such a configuration, only binary values of on and off, that is, white and black, can be expressed in printing.
一方、電子写真方式のプリンタにおいて濃淡つまり階調
を再現するためには、光変調系に濃度変調または面積変
調を施せばよく、例えば面積変調の一種である網点法が
知られている。On the other hand, in order to reproduce shading or gradation in an electrophotographic printer, it is sufficient to apply density modulation or area modulation to the light modulation system, and for example, halftone dot method, which is a type of area modulation, is known.
強誘電性液晶が液晶シャ多少の液晶材料として用いられ
、その高速応答性により液晶シャッタの応用範囲も拡が
り、プリンタのみならず例えば電子写真方式のファクシ
ミリにも用いられようとしている。ファクシミリへの応
用を考えた場合、階調を再現しなければならないが、面
積変調を利用しようとすれば必要な階調に対応するよう
な小面積のマイクロシャッタを形成しなければならず、
技術的に非常に困難になる。Ferroelectric liquid crystal is used as a liquid crystal material for some liquid crystal shutters, and its high-speed response has expanded the range of applications of liquid crystal shutters, and they are now being used not only in printers but also, for example, in electrophotographic facsimiles. When considering facsimile applications, it is necessary to reproduce gradations, but if area modulation is to be used, a micro-shutter with a small area that corresponds to the required gradations must be formed.
Technically it will be very difficult.
本発明の目的は、前記の問題を解決し、小面積のマイク
ロシャッタを用いることなく、階調を実現できる液晶シ
ャフタを用いた液晶プリンタヘッドを提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a liquid crystal printer head using a liquid crystal shutter that can realize gradation without using a small-area micro shutter.
本発明は、感光体の露光を行い画像を書き込む方式の電
子写真方式プリンティング装置に用いられる液晶プリン
タヘッドであって、
2枚の基板で挟持される液晶の層厚を変えた複数の液晶
光シャッタアレイを備え、各液晶光シャッタアレイの透
過光量を変えることを特徴としている。The present invention is a liquid crystal printer head used in an electrophotographic printing apparatus that exposes a photoreceptor to write an image, and includes a plurality of liquid crystal optical shutters sandwiched between two substrates and having different thicknesses of liquid crystal layers. It is characterized by having a liquid crystal light shutter array and changing the amount of light transmitted through each liquid crystal light shutter array.
電子写真方式のプロセスにおいては、帯電された感光体
上に露光を行って静電潜像を形成させるが、感光体の表
面電位の高低によって最終の印字濃度を調節することが
でき、いわゆる階調を表現することができることになる
。感光体の表面電位の高低は感光体の露光量により決定
されるが、このためには液晶光シャッタアレイの透過光
強度を変えればよい。In the electrophotographic process, a charged photoreceptor is exposed to light to form an electrostatic latent image, but the final print density can be adjusted by adjusting the surface potential of the photoreceptor, and the so-called gradation It will be possible to express. The height of the surface potential of the photoreceptor is determined by the amount of exposure of the photoreceptor, and this can be done by changing the intensity of light transmitted through the liquid crystal light shutter array.
本発明は、単色発光の光源ランプを用い、ギャップすな
わち液晶の層厚を変化させた液晶光シャッタアレイを複
数設けることにより、階調を表現できるようにしている
。The present invention makes it possible to express gradations by using a monochromatic light source lamp and providing a plurality of liquid crystal light shutter arrays with varying gaps, ie, liquid crystal layer thicknesses.
以下、本発明の詳細な説明する。 The present invention will be explained in detail below.
第1図は、液晶プリンタヘッドの一実施例を示す図であ
り、単色発光の光源ランプ14と、ギャップの違う2種
類の液晶光シャッタアレイ11.12と、セルフォック
レンズアレイ15.16とを備えている。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a liquid crystal printer head, which includes a monochromatic light source lamp 14, two types of liquid crystal light shutter arrays 11.12 with different gaps, and a SELFOC lens array 15.16. We are prepared.
なお図中、13は感光体である。Note that in the figure, 13 is a photoreceptor.
液晶光シャッタアレイにおいて、液晶がホモジニアス配
向していて、偏光軸が直交する偏光板で液晶を挟んだ場
合には、単色光の透過光強度lは次式に比例する。In the liquid crystal light shutter array, when the liquid crystal is homogeneously aligned and the liquid crystal is sandwiched between polarizing plates whose polarization axes are perpendicular to each other, the transmitted light intensity l of monochromatic light is proportional to the following equation.
sin”(1史すし)
λ
ここでdは液晶層厚、Δnは液晶の複屈折、λは入射光
の波長を示している。従って単色光を入射させた場合、
透過光強度は液晶の厚みつまりは液晶光シャッタアレイ
のギャップに依存する。sin" (1 history sushi) λ Here, d is the liquid crystal layer thickness, Δn is the birefringence of the liquid crystal, and λ is the wavelength of the incident light. Therefore, when monochromatic light is incident,
The transmitted light intensity depends on the thickness of the liquid crystal, that is, the gap of the liquid crystal light shutter array.
また、感光体の露光量と表面電位の関係は第2図に示す
ようなグラフで表せる。すなわち、露光量が増大するに
つれて、表面電位が減少する。感光体の表面電位の値に
よって感光体に付着するトナーの量が違い濃淡つまり階
調のある印字ができる。Further, the relationship between the exposure amount and the surface potential of the photoreceptor can be represented by a graph as shown in FIG. That is, as the exposure amount increases, the surface potential decreases. The amount of toner adhering to the photoreceptor varies depending on the value of the surface potential of the photoreceptor, resulting in printing with shading or gradation.
第1図における液晶光シャッタアレイ11.12のギャ
ップを変化させて、それぞれの透過光量を第3図に示す
ようになるように調節したとすると、第2図にao”’
a3で示した露光量が表1に示すような液晶光シャッタ
アレイの組合せで得られる。If we change the gap between the liquid crystal light shutter arrays 11 and 12 in FIG. 1 and adjust the amount of transmitted light of each as shown in FIG.
The exposure amount indicated by a3 can be obtained by a combination of liquid crystal light shutter arrays as shown in Table 1.
表 1
表1のような組合せで感光体の表面電位を4種類選ぶこ
とができ、例えば印字状態で露光!a。Table 1 With the combinations shown in Table 1, you can select four types of surface potential of the photoreceptor, for example, exposure in the printed state! a.
が黒で露光量al、a2.a、の順に白くなるというよ
うに4階調を表現することができる。is black and the exposure amount is al, a2. It is possible to express four gradations, such as whitening in the order of ``a'' and ``white''.
第4図は液晶光シャッタアレイの一構成例を示す図であ
り、さらに具体例を説明する。この液晶光シャフタアレ
イは、信号電極21が形成された基板22と、走査電極
23が形成された基板24とがスペーサを介して対向さ
せて配置され、その間には液晶材25としてチッソ社製
の強誘電性液晶C3−1014が充填されている。さら
に、各基板22.24には偏光板26.27が貼り合わ
されている。走査電極23は1mmあたり16本形成さ
れていて、1/4デユーテイの時分割駆動で駆動するた
め、信号電極21は1本で4本の走査電極23と対向す
る構成になっている。信号電極21は信号電極駆動回路
28に接続され、走査電極23は走査電極駆動回路29
に接続されている。FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a liquid crystal optical shutter array, and a specific example will be further explained. In this liquid crystal optical shutter array, a substrate 22 on which a signal electrode 21 is formed and a substrate 24 on which a scanning electrode 23 is formed are arranged to face each other with a spacer interposed therebetween. Filled with dielectric liquid crystal C3-1014. Furthermore, polarizing plates 26.27 are bonded to each substrate 22.24. Sixteen scanning electrodes 23 are formed per 1 mm and driven by time-division driving with a 1/4 duty, so that one signal electrode 21 faces four scanning electrodes 23. The signal electrode 21 is connected to a signal electrode drive circuit 28, and the scan electrode 23 is connected to a scan electrode drive circuit 29.
It is connected to the.
このような構造の液晶光シャッタアレイにおいて、基板
22と24との間隔が2μmおよび2.5μmのものを
2種類用意し、これら液晶光シャッタアレイを用いて第
1図に示したような構成のプリンタヘッドを作製した。Two types of liquid crystal light shutter arrays with such a structure are prepared, one in which the distance between the substrates 22 and 24 is 2 μm and 2.5 μm, and these liquid crystal light shutter arrays are used to construct the structure shown in FIG. A printer head was created.
表1に示したような組合せになるように2個の液晶光シ
ャッタアレイのオン。Turn on the two liquid crystal light shutter arrays so that the combinations shown in Table 1 are obtained.
オフを組み合わせて感光体の表面電位を測定したところ
、400V、 300V、 200V、 100Vとな
り、これを利用して印字を行えば、4階調を表現するこ
とができる。When the surface potential of the photoreceptor was measured with the combination of OFF and OFF, the results were 400V, 300V, 200V, and 100V, and if these were used for printing, four gradations could be expressed.
ここでは2個の液晶光シャッタアレイで液晶プリンタヘ
ッドを構成しているが、1枚の基板上にSin、のよう
な透明の薄膜を設けることによって、ギャップの異なる
2個のシャッタアレイを形成してもよい。また、この実
施例では強誘電性液晶を用いているが、TN液晶を用い
た液晶光シャッタアレイでプリンタヘッドを作製しても
かまわない。Here, a liquid crystal printer head is constructed with two liquid crystal optical shutter arrays, but by providing a transparent thin film such as Sin on one substrate, two shutter arrays with different gaps are formed. It's okay. Further, although ferroelectric liquid crystal is used in this embodiment, the printer head may be manufactured with a liquid crystal optical shutter array using TN liquid crystal.
以上の実施例では液晶光シャッタアレイを2個使用した
場合について説明したが、一般にn個の液晶光シャッタ
アレイを用いれば2″階調が表現できる。In the above embodiment, the case where two liquid crystal light shutter arrays are used has been described, but in general, 2'' gradation can be expressed by using n liquid crystal light shutter arrays.
以上述べたように本発明によれば、小面積のマイクロシ
ャッタを形成することなく、階調を表すことができる液
晶プリンタヘッドが得られる。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal printer head that can express gradations without forming a small-area micro-shutter.
第1図は本発明の液晶プリンタヘッドの一実施例の構成
を示す図、
第2図は感光体の露光量と表面電位の関係を示すグラフ
、
第3図は2つの液晶光シャッタアレイのオン。
オフの透過光量を示すグラフ、
第4図は液晶光シャッタアレイの一構成例を示す図、
第5図はプリンタヘッドの構成を示す図である。
11、12・・・液晶光シャッタアレイ13・・・・・
感光体
14・・・・・光源ランプ
15、16・・・セルフォックレンズアレイ21・・・
・・信号電極
22、24・・・基板
23・・・・・走査電極
25・・・・・液晶材
26、27・・・偏光板Fig. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the liquid crystal printer head of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the relationship between the exposure amount and surface potential of the photoreceptor, and Fig. 3 is a diagram showing the configuration of two liquid crystal light shutter arrays. . FIG. 4 is a graph showing the amount of transmitted light in the off state. FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a liquid crystal optical shutter array. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a printer head. 11, 12...Liquid crystal light shutter array 13...
Photoreceptor 14...Light source lamps 15, 16...Selfoc lens array 21...
...Signal electrodes 22, 24...Substrate 23...Scanning electrode 25...Liquid crystal material 26, 27...Polarizing plate
Claims (1)
真方式プリンティング装置に用いられる液晶プリンタヘ
ッドであって、 2枚の基板で挟持される液晶の層厚を変えた複数の液晶
光シャッタアレイを備え、各液晶光シャッタアレイの透
過光量を変えることを特徴とする液晶プリンタヘッド。(1) A liquid crystal printer head used in an electrophotographic printing device that exposes a photoreceptor to write an image, and includes a plurality of liquid crystal optical shutter arrays with varying layer thicknesses of liquid crystal sandwiched between two substrates. A liquid crystal printer head characterized in that the amount of light transmitted through each liquid crystal light shutter array is changed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11454987A JPS63280220A (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Liquid crystal printer head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11454987A JPS63280220A (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Liquid crystal printer head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63280220A true JPS63280220A (en) | 1988-11-17 |
Family
ID=14640568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11454987A Pending JPS63280220A (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Liquid crystal printer head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63280220A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0786353A1 (en) * | 1994-10-05 | 1997-07-30 | Rohm Co., Ltd. | Led printing head |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4837152A (en) * | 1971-09-09 | 1973-06-01 | ||
JPS6053933A (en) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Canon Inc | Latent image forming device |
JPS6053932A (en) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Canon Inc | Latent image forming device |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP11454987A patent/JPS63280220A/en active Pending
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EP0786353A4 (en) * | 1994-10-05 | 1998-01-14 | Rohm Co Ltd | Led printing head |
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