KR900006937B1

KR900006937B1 - 프린터용 액정스위치소자의 구동방법 및 프린터

Info

Publication number: KR900006937B1
Application number: KR1019840003897A
Authority: KR
Inventors: 다까오 우메다; 가즈야 오오이시; 다쓰오 이가와; 야스로오 호리; 게이지 나가에; 마사또 이소가이
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼; 미다 가쓰시게
Priority date: 1983-07-08
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1990-09-25
Also published as: JPH0228125B2; KR850001439A; JPS6015624A; DE3474601D1; EP0131873B1; EP0131873A1; US4591886A

Abstract

내용 없음.

Description

프린터용 액정스위치소자의 구동방법 및 프린터

제1도 및 제2도는 액정스위치소자를 사용한 프린터의 구성을 도시한 도면.

제3도는 본원 발명의 실시예에 사용되는 강유전성액정분자의 전계응답성을 도시한 도면.

제4도-제6도는 본원 발명의 실시예에 사용되는 액정스위치소자의 개략구조도.

제7도는 본원 발명의 실시예에 사용되는 액정스위치소자의 인가전압과 광투과량의 관계도.

제8도-제11도는 본원 발명의 제1의 실시예를 설명하기 위한 도면.

제12도-제15도는 본원 발명의 제2의 실시예를 실명하기 위한 도면.

제16도 및 제17도는 본원 발명의 제3의 실시예를 실명하기 위한 도면.

제18도-제22도는 본원 발명의 제4의 실시예의 원리를 실명하기 위한 도면.

제23도 및 제24도는 본원 발명의 체4의 실시예를 구체화한 구조 및 그 동작을 실명하기 위한 파형도.

제25도 및 제26도는 본원 발명의 제5의 실시예를 도시한 구성도 및 그 동작을 설명하기 위한 파형도.

본원 발명은 프린터용 액정스위치소자의 구동방법 및 프린터에 관한 것이며, 특히 강유전성액정을 사용하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법 및 프린터에 관한 것이다.

최근, 액정스위치소자와 광원으로 이루어지는 광신호발생기를 사용한 전자사진방식의 소형프린터의 연구가 주목되고 있다. 제1도에 그 구성을 도시한다. (3)은 약 2000개의 미소면적의 셔터부(4)로 이루어지는 액정스위치소자이며, 형광등 등의 광원(6)으로부터의 광이 실린드리킬렌즈(5)에 의해 액정광스위치어레이 표면상에 집광된다. 전기신호에 의해 선택된 셔터부에서는 광이 투과되며, 리니어셀프포커스렌즈 등의 렌즈계(2)에 의해 감광체드럼(1)의 표면에 조사된다. 액정스위치소자에 요구되는 특성으로서 고속응답성이 있으며, 예를들면 해상도 10도트/mm, 1분 1000행의 라인프린터를 얻기 위해서는 최소한 셔터부의 온·오프의 사이클타임으로 1-2ms의 응답성이 요구된다

이와같은 고속응답은 종래의 TN액정으로는 얻어지지 않으며,2주파 구동액정소자를 사용하는 방식이 제안되어 있다(일본국 특개소 57-63509호 공보). 그러나,2주파 액정재료는 커트오프주파수 fc가 온도에 의해 크게 변화한다고 하는 문제점이 있다. 프린터용 액정스위치소자로서 사용할 경우, 광원의 열에 의해 액정의 온도가 상승(약 40-50t)하기 때문에 액정의 온도보상이 불가결이며, 실용상 문제가 많다.

또한, 2주파 구동액정에서는 응답시간의 단축은 1-2ms가 한계이며, 고속의 인자를 할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본원 발명의 목적은, 상기 결점을 해소하고, 고속이며 질이 좋은 인자가 가능해지는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법 및 프린터를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하는 본원 발명 프린터용 액정스위치소자의 구동방법의 특징으로 하는 바는, 액정으로서 카이럴스메크틱(chiralsmectic)C상을 갖는 액정, 카이럴스메크틱 H상을 갖는 액정등의 강유전성액정을 사용하며, 인자를 위해 강유전성액정에 인가하는 전압을 v1, 이 v1을 인가하는 시간을 Tl(=tl-t。), 감광면이 이동하는 시간을 T/t3-t2), 시간 T2에 있어서의 강유전성액정에 인가하는 전압을 V₂라고 하면

을 대략 만족시키는데 있다.

본원 발명의 바람직한 실시예를 기술하면, T1

T2이며, 또는/및 t₁=t₂이다.

또한 본원 발명의 더욱 바람직한 실시예에서는, T₂의 최소한 일부에는 한쪽의 극성(예를들면 마이너스)의 파고치를 갖는 전압을 인가하며, 바람직하게는 T₂의 최후에 인가되는 전압이 극성(예를들면 마이너스)의 파고치를 갖는 전압이다.

또한, 본원 발명의 바람직한 실시예에서는, T₂에 있어서의 광원으로부터 액정스위치소자에 입사되는 광의 강도는 T₁에 있어서의 것보다 작으며, 바람직하게는 대략 0이다.

다음에, 본원 발명에 대하여 실시예에 따라 구체적으로 설명한다.

제2도에 본원 발명의 일실시예에 사용되는 프린터의 개요도를 도시한다.

(1)은 감광체드럼,(6)은 형광등 등의 광원,(40)은 후술하는 강유전성액정을 사용한 액정스위치소자,(50)은 액정스위치소자(40)를 구동하는 전압 VIC을 발생하는 액정구동회로,(60)은 감광체드럼(1)과 연동하여 1행 또는 복수행분, 인자할 종이를 이동시키는 종이이송수단(70)은 감광체드럼(1)과 종이이송수단(60)을 동시에 연동시키는 스텝모터,(80)은 광원으로부터의 광이다. 본원 발명은 프린터의 구조에 관한 것은 아니므로 프린터의 구조의 상세에 대해서는 일본국·특개소 57-63509호 공보등을 참조할 수 있다.

다음에, 본원 발명에 사용하는 강유전성액정의 전기-광학특성에 대해 설명한다

강유전성액정으로서, 예를들면 제1표에 나타낸 바와 같은 카이럴스메크틱 C(Sm*C)상, 카이럴스메크틱 H(Sm*H)상을 갖는 액정등이 알려져 있다.

[표 1]

(n : 자연수)

이들 강유전성액정분자의 인가전압에 대한 상태는 액정에 있어서 전자광학스위치로서의 초고속전환기능("Submicrosecond bistabIe electrooptic switching in liquid crystals" Appl. Phys.Lett.36(11),l June1980,p899-p901)등에 의해 알려져 있으며, 이것을 제3도에 의하여 설명한다.

제3(a)도에 도시한 바와 같이, 전계 E를 인가하지 않는 초기 상태에서는 강유전성액정분자(7)는 나선축(8)에 대해 θa(예를들면, DOBAMBC에서는 20-25도)의 각도를 가지고 나선형으로 배향한다.

이와같이 배향한 강유전성액정분자(7)에 하한치전계 Ec이상의 전계 E를 인가하면, 제3(b)도에 도시한 바와 같이, 강유전성액정분자(7)는 자발분극(自發分極)을 갖기 때문에 전계 E의 방향과 수직인 평면상에서 나선축(8)에 대해 강유전성액정분자(7)의 장축방향이 -θa의 각도를 갖도록 배향한다. 또한, 제3(b)도의 전계 E의 극성을 반선시키면, 제3(c)도에 도시한 바와같이 강유선성액정분자(7)는 전계 E의 방향과 수직인 평면상에서 나선축(8)에 대해 강유전성액정분자(7)의 장축방향이 +θa의 각도를 갖도록 배향한다.

제4도 및 제5도는 본원 발명의 일실시예에 사용되는 상술한 바와 같은 강유전성액정의 전기-광학특성을 이용한 액정스위치소자의 개략단면도이며, 제6도는 제4도 또는 제5도의 액정스위치소자의 개략사시도이다.

제4도는 편광판을 2매 사용하여, 강유전성액정분자의 복굴절을 이용하는 방식, 제5도는 편광판을 1매사용하여, 강유전성액정 재료에 2색성색소를 혼입하여, 색소에 의한 광의 선택흡수를 이용하는 게스트·호스트방식을 나타낸다.

제4(a)도에 있어서, 대향하는 주표면에 수평배향처리가 된 2매의 투명기판(9a),(9b)에 의해 강유전성액정인 제1표에 나타낸 액정(12)이 협지되어 있다. (11)은 시일재이다 이때, 나선축(8)은 기판(9a),(9b)의주표면에 대략 평행이다. 기판(9a),(9b)의 대향면에 형성된 투명도전막(13a)과 (13b)와의 대향하는 부분이 셔터부를 구성하게 되며, 예를들면 제6도에서는 5개의 셔터부가 구성되어 있는 것으로 된다.

하나의 셔터부에 대해, 대향하는 투명도전막(13a)과 (13b)와의 사이의 강유전성액정에 전계를 인가하면 제4(b)도는 액정층에 걸리는 전계 E의 방향이 지면의 뒷면에서 표면방향으로 향할 경우(이하 마이너스의전압인가라고 함)이며, 이때 강유전성액정분자(7)는 제3(b)도에 도시한 바와같이 나선축(8)에 대해 분자의장축이 -θa(예를들면 22.5。)방향으로 되도록 배향한다 이때, 직교 니클(crosed nico1)상태에 있는 2매의 편광판(10a),(10b)중 (10b)의 편광판의 편광축방향(10b')이 액정분자(7)의 배향방향(나선축방향 8에대해 -θa의 방향)으로 일치하도록 하여,2매의 편광판을 기판(9a),(9b)의 양측에 설치한다. 이것에 의해 제4(b)도의 상태에서는 광원(69)으로부터 액정스위치소자에 입사된 광은 액정(12)으로 차단되어 투과되지 않는다. 다음에, 액정(12)에 걸리는 전계 E의 방향을 지면의 표면으로부터 뒷면방향(이하, 플러스의 전압인가라고 함)으로 하면 강유전성액정분자(7)는 제4(c)도에 도시한 바와 같이 편광판(10a),(10b)의 편광축방향으로부터 어긋나기 때문에 광이 액정스위치소자를 투과한다

제5(a)도는 게스트·호스트방식의 소자의 구성을 도시한 것이다 제4(a)도와의 차이는 한쪽의 편광판(10a)이 없는 것, 액정(12)에 아트라퀴논유도체, 아조유도체, 디아조유도체, 메로시아닌유도체, 테트라진유도체 등의 1종 또는 2종 이상을 혼합한 2색성색소분자(14)가 혼입되어 있는 것이다. 제3(b)도의 설명에서 기술한 바와 같이 마이너스의 전압을 인가했을 때, 강유전성액정분자(7) 및 2색성색소분자(14)는 나선축(8)에 대해 분자의 장축이 -θa방향으로 되도록 배향한다. 이때, 가령 2색성색소분자(14)의 장축방향과 흡수축방향이 같을 경우, 편광판(10b)의 편광축(10b')이 강유전성액정분자(7)의 배향방향에 일치하도록 편광판(10b)을 설치하면, 광원(6)으로부터 편광판(10b)을 지나 액정(12)에 들어간 편광의 진동방향은 2색성색소분자(14)의 흡수축방향과 일치하기 때문에 광은 흡수된다. 예를들면, 2색성색소로서 흑색의 색소를 사용하면 광은 액정(12)을 투과하지 못한다. 반대로, 플러스의 전압을 인가했을 때 강유전성액정분자(7)의 2색성색소분자(14)의 제5(c)도와 같이 되며, 편광의 진동방향과 2색성색소분자(14)의 흡수축방향은 일치하지 않기 때문에 망은 흡수되지 않고 액정스위치소자를 투과한다.

상술한 바와같이, 플러스의 전압을 인가하면 광이 투과하며, 마이너스의 전압을 인가하면 광은 차단된다. 또한, 강유전성액정분자의 응답성은 빠르며, 상기 스위칭속도를 1ms이하로 하는 것은 충분히 가능하다. 제7도는 인가전압(파고치)B와 액정스위치소자의 광투과량 B의 관계를 도시한 것이다. Vc는 임계전압이다.

(가) -Vc≤ 인가전압 V≤ Vc에서는 광투과량 B은 Bo로 변화하지 않는다.

(나) V가 임계전압 Vc보다도 커지면 광투과량 B이 증가하기 시작하여 Vs에서 포화치 l3smax로 된다.

(다) V의 극성이 마이너스일때, V의 절대치가 Vc보다도 거지면 광투과량이 감소하기 시작하며, -Vs에서 포화치 Bsmin으로 된다. 따라서, 강유전성액정을 사용한 액정스위치소자에서는 플러스의 전압을 인기하는가 마이너스의 전압을 인가하는가에 따라 광을 투과시키거나 광을 차단시키거나 한다.

[실시예 1]

다음에, 본원 발명의 제1의 실시예로 되는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법에 대해 제8도, 제9도에 의하여 설명한다. 감광드럼상에 제10도에 도시한 바와 같은 도트군을 인자할 경우를 생각한다. 해칭으로 도시한 도트 A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, E-1, E-2, E-3, E-4, E-5는 광원으로부터의 광이 액정스위치소자를 투과하여, 감광되어 있는 도트(이하 감광도트라고 함)이며, ロ표로 도시한 도트 B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, D-1, D-2, D-3, D-4, D-5는 광원으로부터의 광이 액정스위치소자에 의해 차단되며, 감광되어 있지 않은 도트(이하 비감광도트라고 함)를 도시하고있다.1라인 구동시간을 T라고 하면, 처음의 1라인 구동시간 T에서 5개의 셔터부에 의해 A라인의 감광도트 A-1, A-2, A-3, A-4, A-5를 형성하며, 감광체도트를 회전시켜, 감광면이 이동하여 종이이송을 행하고, 다음의 1라인 구동시간 T에서 B라인의 비감광도트 B-1, B-2, B-3, B-4, B-5를 형성해서종이이송을 행한다. 이하 마찬가지로, C라인, D라인, E라인의 도트를 형성한다.

제8(a)도는 감광도트 A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, E-1, E-2, E-3, E-4, E-5를 형성할 때의액정스위치소자의 각 셔터부를 구성하는 강유전성액정에,1라인 구동시간 T내에 인자되는 전압 V의 파형을 도시한 것이며, 제8(b)도는 액정스위치소자의 광투과량과의 관계를 도시한 도면이다. 여기서 T1은 광원으로부터의 광이 액정스위치소자를 투과 또는 차단되어 감광면에 인가하기 위해 강유전성액정에 인가되는전압의 인가시간(이하 인자시간이라고 함)이며, T/이하 이동시간이라고 항)는 감광체드럼이 회전하여 감광면이 이동하는 시간이다.

제8(a)도에 있어서, 시각 t。으로부터 t1에서 파고치 Vo(5V-30V), 펄스폭 Tl(500μs-1200μs)의 플러스의 펄스전압이 인자시간 T1중 인가되면, 광원으로부터의 광은 액정스위치소자를 투과하여, 도트가 감광되지만, 시각 t₂(=t₁)로부터 t₃에서 파고치 -Vp₁, 펄스폭 T₂의 마이너스의 펄스전압이 이동시간 T₂중 인가되면, 급격히 광은 차단된다(제8(b)도). 이 동작을 플리커가 생기지 않는 소정주기 T(lms=30ms)로 단복함으로써, 평균적이 광의 투과량을 충분히 크게 할 수 있다.

이때, 인자를 위해 광투과상태를 정하는 전압 v1의 직류성분은

으로 되며, 이동시간 T₂에 인가되는 전압 V₂의 직류성분은

로 된다. 여기서

으로 되도록 Vo, Vp₁, T₁, T₃가 정해지므로, 강유전성액정에 인가되는 전압의 평균치는 0으로 되며, 직류성분이 전혀 존재하지 않고 전기화학단응에 기인하는 강유전성액정의 열화는 생기지 않는다.

제9(a)도는 비감광도트 B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, C-l, C-2, C-3, C-4, C-5, D-1, D-2, D-3, D-4. D-5를 형성할 때의 액정스위치소자의 각 셔터부를 구성하는 강유전성액정에 l라인 구동시간 T내에 인가되는 전압 V의 파형을 도시한 것이며, 제9(b)도는 액정스위치소자의 광투과량과의 관계를 도시한 도면이다.

시각 t。로부터 t₁에서 파고치 -V。, 펄스폭 T₁의 마이너스의 펄스전압이 인자시간 T₁중 인가되면, 광원으로부터의 광은 제9(b)도와 같이 액정스위치소자에 의해 차단되어, 비감광도트가 형성된다. 시각 t₂(=t₁l)로부터 t₃에서 파고치 Vp₁펄스폭 T₂의 플러스의 펄스전압이 이동시간 T₂중 인가된다.

이때, 인자시간 T₁에 강유전성액정에 인가되는 전압 v₁의 직류성분 및 이동시간 T₂에 인가되는 전압 v₂의 직류성분과의 관계는 식(4)와 같이 된다.

제9도의 경우에 있어서도 강유전성액정에 인가되는 전압의 평균치는 0으로 되며, 직류성분이 전혀 존재하지 않고, 전압화학 반응에 기인하는 강유전성액정의 열화가 생기지 않고, 고속이면서도 질이 좋은 인자가 가능해진다.

다음에, 실제로 프린터용의 광스위치어레이에의 적용을 생각한다. 제11(a)도는 최초의 1라인에서 비감광도트를 형성하고(오프), 다음의 1라인에서도 비감광도트를 형성할 경우, 제11(b)도는 최초의 1라인에서 비감광도트를 형성할 경우, 제11(b)도는 최초의 1라인에서 비감광도트를 형성하고(오프), 다음의 1라인에서 감광도트를 형성하는(온)의 경우를 도시한다. 제11(a)도의 전압파형은 제9(a)도의 파형을 2회 반복한 것이다. 이때의 광투과상태는 제11(c)도와 같이 되며, 이동시간 T2에서의 광의 누출뿐만 아니라 비감광도트형성의 기간에도 불구하고, 사선으로 도시한 바와 같이 레스폰스의 지연(예, Vp1=40V,-V。=20V의 경우 약0 5ms)으로부터 광의 누출이 생긴다. 제11(b)도는 제9(a)도의 파형과 제8(a)도의 파형을 조합한 파형이다. 이때의 광투과상태는 제11(d)도와 같이 되며, 제11(a)도, 제11(c)도와 마찬가지로 이동시간 t₂에서의 광의 누출이 커진다.

[실시예 2]

이와 같은 문제점을 해결하는 본원 발명의 제2의 실시예가 되는 프린터용 액정스위치소자의 구동파형을 제12도에 도시한다. 제12도에 있어서, 게8도, 제9도와 동일부호는 동일물 및 상당물을 나타낸다.

제12(a)도는 감광도트를 형성할때의 액정스위치소자의 각 셔터부를 구성하는 강유전성액정에, 1라인 구동시간 T내에 인가되는 전압의 파형을 도시한 도면, 제12(c)도는 그때의 광투과상태를 도시한 도면이며, 제8(a)도, 제8(b)도와 동일한 것이다.

제12(b)도는 비감광도트를 형성할때의 액정스위치소자의 각 셔터부를 구성하는 강유전성액정에, 1라인구동시간 T대에 인가되는 전압의 파형을 도시한 도면, 제12(d)도는 그때의 광투과상태를 도시한 도면이다. 제l2(b)도에 있어서, 시각 to로부터 t₁에서 파고치 -V。, 펄스폭 T1의 마이너스의 펄스전압이 인자시간 T1중에 인가되어, 비감광도트를 형성한다 시각 tl(=t2)으로부터 t3의 이동시간 T₂에 있어서는 먼저, 시각 t₁(=t2)으로부터 시각 t21의 시간 T₃에서, 파고치 Vp2, 펄스치 T₃의 플러스의 펄스전압이 강유전성액정에 인가되며, 다음에 시각 t21으로부터의 시각 t₃의 시간 T₄에서 파고치 -Vp₃, 펄스폭 T₄의 마이너스의 펄스전압이 강유전성액정에 인가된다. 이때의 T₁, T₂, T₃, T₄, Vo, Vp₁, Vp₂, Vp₃의 구체적 값을 제2표에 나타낸다.

[표 2]

이때, 인자시간 T₁에 강유전성액정에 인가되는 전압 v1의 직류성분 및 이동시간 T2에 인가되는 전압 v2의 직류성분과의 관계는 감광도트를 형성할 경우는 상기 식(4)와 같으며, 비감광도트를 형성할 경우는 식(5)과 같이 된다.

본 실시예에 있어서도 강유전성액정에 인가되는 전압의 평균치는 0으로 되며, 직류성분이 전혀 존재하지 않고, 전압화학단응에 기인하는 강유전성액정의 열화가 생기지 않고 고속의 인자가 가능해진다.

또한, 본 실시예에 있어서는 비감광도트를 형성할 때, 이동시간 T2중의 나중의 시간 T4에서는 마이너스의 전압이 강유전성액정에 인가되므로, 이동시간 T2에서의 광의 누출이 제12(d)도에 도시한 바와같이 적어지며, 또한 다음의 1라인 구동시간에서의 광의 누출의 영향을 없앨 수 있다.

제13도는 제12도에 도시한 바와 같은 구동파형을 실현하는 구체적인 회로의 일예이다.

제13도의 희로의 각 신호의 타이밍은 제3표, 제4표에 나타낸 바와 같으며, 각각의 신호파형을 제14도에 도시한다. 그리고, 제14도에 스텝모터(70)에의 입력신호 Vsm 파형도 도시한다.

액정스위치소자(40)의 한쪽의 투명도전막(13a)은 감광도트를 형성하는 신호 A나, 비감광도트를 형성하는신호 B를 제어신호 C。에 의해 선택하는 스위치 So에 접속된다. 다른쪽의 투명도전막(13b)은 고정전위(예를들면 접지전위)에 고정된다 강광도트를 형성하기 위한 신호 A는 전압 V。,-Vpl을 제어신호 C3에 의해 스위치 S₄, S₅로 선택함으로써 형성된다. 비감광도트를 형성하기 위한 신호 B는 전압 Vp1,-Vo, Vp3를제어신호 C₁, C₂에 의해 스위치 S₁, S₂, S₃로 선택함으로써 형성된다.

[표 3]

[표 4]

그리고, 프린터의 기구상 감광체에 인자하고나서, 감광면이 이동하여, 트너를 뿌리고, 종이에 트너상을 전사하는 것이므로, T₁이 T₂에 선행하는 것이 바람직하다. 그리고, T₃＜T₄로 하면 보다 광의 누출을 방지할 수 있다. 제15도는 2라인 구동시간에 있어서의 본원 발명의 제2의 실시예를 도시한 전압파형도이다.

제15(a)도는 최초의 1라인에서 비감광도트를 형성하고(오프), 다음의 1라인에서도 비감광도트를 형성하는 경우의 강유전성액정에 인가되는 전압파형을 도시한 도면이며, 제15(c)도는 그때의 광투과량을 도시한 도면이다. 제15(b)도는 최초의 1라인에서 비감광도트를 형성하고, 다음의 1라인에서는 감광도트를 형성하는(온)경우의 강유전성액정에 인가되는 전압파형을 도시한 도면이며, 제15(d)도는 그때의 광투과량을 도시한 도면이다.

[실시예 3]

제16도 및 제17도에 본원 발명의 제3의 실시예를 도시한다. 본 실시예는 광원의 구동과 액정스위치소자의 구동과 그 동기(同期)를 취한 것이다.

제16도는 광원의 발광강도를 도시한 것이며, 제16(a)도에서는 형광등 등의 광원의 점등전압을 주파수 1/2T의 정현파형으로 한 것으로서, 이동시간 T2에서의 광원발광강도가 작아진다. 제17(a)도는 제16(a)도의 광원의 구동조건으로 구동했을 경우의 강유전성액정에 인가되는 전압파형을 도시한 도면이며, 제17(b)도는 그때의 광투과량을 도시한 도면이다.

제16(b)도는 더욱 개량된 것으로서, 이동시간 T2에서의 광원발광강도를 0으로 하여, 광의 누출을 없게 할수 있다.

또한, 이동시간 T2에서의 광원으로부터 액정스위치소자에 입사되는 광의 강도를 인자시간 T1에 있어서보다 작게하는 방법으로서 제16(a)도, 제16(b)도 의에 제1도의 액정스위치소자(3)와 실린드리컬렌즈(5)의 사이에 이동시간 동안만큼 광을 차단할 수 있는 차광판을 삽입하는 방법도 유효하다.

[실시예 4]

다음에, 본원 발명의 제4의 실시예를 이하 설명한다.

제18도는 콘트라스트를 향상시킨 제4의 실시예의 동작파형을 도시한 것이며, 광원(6)으로부터 액정스위치소자에 입사되는 광을 도면중의 점선으로 도시한 바와같이 액정스위치소자의 구동전압 파형과 동기시켜 점멸하는 펄스광으로 항으로써, 오프사이클시에 제18(b)도의 Soff로 도시한 바와같이 광투광의 누출을 매우 작게 하고 있는 것이다. 그 결과, 액정스위치소자는 이 콘트라스트(=Son/Soff)를 10이상으로 할수 있다.

액정스위치소자용의 광원(6)으로서는 원가, 수명, 점등회로의 면에서 고려하여 형광등을올 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 형광등은 형광도료의 조성을 선택함으로써, 정색, 녹색, 황색 및 적색 동 각종 단색광을 얻을 수 있으며, 더욱이 사용하는 감광체의 특성에 마라서 구분해서 사용할 수 있는 이점이 있다.

제19도는 상기 제18도의 파형을 얻기 위한 실시예로서, 형광등에 흐르는 전류를 단속시킴으로써 형광등등의 광원(6)의 광을 점멸광으로 하도록 한 것이다.

제19도에 있어서, 고주파점등기(20)에 TTL레벨의 신호를 넣어 스위칭회로 S`V를 구동함으로써 점등전류를 온·오프하는 것이며 하이CH")레벨에서 회로가 도통하고, 로우("L")레벨에서 회로가 차단된다.

제20도는 제19도의 실시예를 동작시켰을 때에 얻어진 파형도로서, 신호전압파형과 형광등의 발광강도변화의 관계를 도시한 것이다.

이들 도면에 있어서, 실체로 동작시켜 보면 븐 실시예의 경우, 기간 T₂에서 신호전압이 "L"레벨로 되면 고주파점등기(20)는 차단되어 전류는 흐르지 않게 되지만, 형광도료의 잔광성 때문에 발광강도는 약간 작아질 뿐이며, 제18(b)도의 정선으로 도시한 바와 같은 정멸광원은 얻어지지 않는다는 것을 알수 있었다. 올론, 형광등 그 자체를 잔광성이 없는 것을 사용하면, 상기 문제는 없어진다. 그러나, 실제로 판매되고 있는 형광등은 극력 잔광성이 있는 것을 지향하고 있으므로, 이것을 사용한다고 하면 상기 문제를 해결할 수 없다.

그래서, 상기 문제점을 해소하는 수단으로서 다음과 같이 하였다. 형광등은 항상 점등으로 해두고, 제21도에 도시한 바와같이 액정스위치소자(40)앞에 새로 강유전성액정패널(21)을 설치하고, 그 패널(21)의 구동잔압 VB파형을 적당히 선정함으로써 이 액정패널(21)로부터 광펄스 I。'(제18도의 점선으로 도시한 바와 같은 점멸광)를 얻도록 하였다.

제22도에는 제21도의 장치에 의한 결과를 도시한 특성도이지만, 매우 이상적인 점멸광이 얻어진다는 것을 알수 있었다. 이 강유전성액정패널(21)을 점멸광변환액정패널이라고부르기로한다. 따라서, 광원으로서의 형광등(6)과, 이 점멸광변환액정패널(21)에 의해 광원계(100)가 구성되어 있다.

제23도 및 제24(a)도 내지 제24(c)도는 상기 제21도 및 제22도에서 설명한 실시예를 구체화한 구성 및 그 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이며, 제23도는 광기입부의 구조를, 게24(a)도 내지 제24(c)도는 제23도의 실시예의 구동전압파형을 도시한 것이다.

도면에 있어서, 형광등(6)과, 이 형광등(6)으로부터의 광을 점멸광으로 변환하기 위한 액정패널(21)과, 편광판(10b) 및 (10c)로 광원계(100)가 구성되어 있으며, 또 편광판(10a) 및 (1Ob)와, 강유전성액정을 협지하는 미소전극기판으로 액정스위치소자(40)가 구성되어 있다. 광기입부는 상기 광원계(100)(형광등 6 및 액정패널 21)와, 액정스위치소자(40)와, 광결상소자(2)로 이루어진다. 강유전성액정(12)은 포1에 나타낸 DOBAMBC이며, 액정층두께를4[μm]로하였다. 또한, 배향처리층(23)은 유기래빙막이다. 액정스위치소자(40)의 신호전극(13a)은 피치 100[μm]로 2000개 배열하였다. 액정패널(21),(40)의 구동전압파형 Vs 및VA와, 광원(6)으로부터 감광성드럼(1)에 조사되는 광펄스의 관계를 제24도에 도시한다. 1라인 조작시간 T을 1·4[m여로 하였다· 이것은 인사(印寫)속도 70[mm/s]에 대응한다. 전압파형 V_A와 V_S는 계산기로부터의 클록신호에 의하여 만들어지며, 동기가 취해지고 있다.

그리고, VA로서 온-오프-온의 반복전압파형으로 하였다. 액정패널의 온도를 DOBAMBC가 SmC·를 나타내는 80t로 유지하여, 특성을 측정했던바, 연사광펄스의 상승, 하강시간의 합은 0.5[m여로 매우 고속이며, 콘트라스트도 10-15를 확보할 수 있다는 것을 알았다.

그래서, 광원(6)으로서 애퍼처타입 30`V의 Blue형광등을 사용하여, Se감광체드립(1)에의 인사실험을 행하였더니, 소정의 70[mm/s]의 인사가 가능하다는 것을 알수 있었으며, 본 인사헤드구성이 매우 유망하다는 것을 알수 있었다.

[실시예 5]

제25도 및 제26도는 본원 발명의 제5의 실시예를 도시한 도면이다. 제25도가 구성도이며, 게26도가 제25도의 구성의 동작을 실명하기 의해 도시한 파형도이다.

제25도에 있어서, 광원(6)온 점멸광원으로서 500`V의 크세논래시램프 6Xe를 사용하고 있다. 점등전원(6E)은 전지 E^ 및 Es와, 트랜지스터 Q와, 저항 Rl 대지 R3와, 콘덴서 C1 및 C2와, 점호용 트랜스 Tr로 구성되어 있다.

점등용 트리거신호 Si를 트랜지스터 Q의 베이스에 입력함으로써 크세논램프 6Xe가 점등한다. 크제논램프 6Xe는 형광등에 비해 발광에너지는 1-2자리수 크지만 적의부에 콘 에너지를 갖기 때문에 액정스위치소자(40)와, 크세논램프 6Xe와의 사이에 적의선 커트용의 밴드패스필터(24)를 설치해 놓았다

따라서, 계산기로부더의 데이터신호에 의하여 선택된 액정스위치소자(40)를 통과한 광은 광결상소자(2)에 의해 감광체드럼(1)의 표면에 집광된다. 그리고, 사용한 액정스위치소자(40)는 상기 실시예에서 사용한 것과 같은 것을 사용하고 있다.

제26도는 액정스위치소자(40)의 신호전극(13a)과 공통전극(13b)에 인가하는 전압파형 V、에 대한 그세논램프점등용 트리거신호 Si, 크세논램프 6Xe의 발광펄스 및 인사광펄스의 관계를 도시한 것이다 이 실시예에 의하면 콘트라스트는 10이상이 가능하다. 크세논램프 6Xe는 형광등에 비해 발광에너지가 매우 크기 때문에, 상기 실시예 보다도 고속인 인사를 시도하였다 1라인 조작시간은 1[m/s]이며, 이것은 인사속도 10[cm/s]에 대응한다.

또한, 감광체로서 OPC감광체드럼을 사용하여 인사실험을 행하였던바, 해상도 10[개/mm], 인사속도 100[mm/s]의 인사가 충분히 가능하다는 것을 알수 있었다.

이 실험예에 의하면 점등장치가 커지기는 하지만, 형광등을 사용했을 경우에 비해 에너지가 크고, 고속인사에 적합하다.

그리고, 상기 제1 내지 제4의 실시예에서는 광원(6)으로서 형광등을 사용했지만, 형광등 대신 할로겐램프나 크세논램프(연속점등형)을 사용한 다른 실시예에 있어서도 점멸광변환 액정패널을 사용하여 광원의 광을 점멸광으로 변환함으로써 같은 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 적외선커트용의 밴드패스필터(24)를 광원(6)과 점멸광변환액정패널(21)과의 사이에 설치하는 편이 바람직하다.

또한, 본원 발명의 실시예에서는 스태틱구동을 예로들어 설명했지만, 선순차주사, 점순차주사등의 다이나믹구동에 있어서도 본원 발명은 적용할 수 있다. .

상술한 본원 발명의 제1 내지 제5의 실시예에 있어서는 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같이, 편광판(10b)의 편광축방향(10b')을 마이너스의 전압을 인가하여 전계 E를 인가했을 때의 강유전성액정분자의 장축방향과 일치시켜도 좋으며, 이경우, 제1 내지 제5의 실시예에 있어서 광의 투과량은 명암(투과와 차단)이 반대로 된다.

상술한 바와 같이 본원 발명에 의하면, 고속이고 질이 좋은 인자가 가능해지는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법 및 프린터를 얻을 수 있다.

Claims

대향면에 전극을 갗는 한쌍의 기판간에 강유전성액정을 협지하여 이루어진 프린터용 액정스위치소자를 구동하는 방법에 있어서, 인자를 위해 상기 강유전성액정에 인가하는 전압을 v₁, 이 v₁을 인가하는 시간을 T₁(=t₁-t₀), 감광면이 이동하는 시간을 T₂(=t₃-t₂), 이 시간 T₂에 있어서의 상기 강유전성액정에 인가하는 전압을 v₂라고 하면

(t。,t₁,t₂,t₃는 시각)을 대략 만족하는 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
제1항에 있어서, t₁-t₂인 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
제1항에 있어서, T₁≥T₂인 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
제1항에 있어서, T₂의 최소한 일부에는 한쪽의 극성의 파고치를 갖는 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
제4항에 있어서, T2의 최후에 인가되는 전압은 한쪽의 극성의 파고치를 갖는 전압인 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
제1항에 있어서, T₂에 있어서의 광원으로부터 상기 액정스위치소자에 입사되는 광의 강도는 T₁에 있어서 보다도 작은 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
제6항에 있어서, 상기 T₂에 있어서의 상기 액정스위치소자에 입사되는 광의 강도는 대략 0 인 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
제Ⅰ항에 있어서, 상기 강유전성액정은 카이럴스메크틱 C상 및/또는 카이럴스메크틱 H상을 갖는 액정인 것을 특징으로 하는 프린터용 액정스위치소자의 구동방법.
감광체드럼과, 이 감광체드럼에 광조사를 행하여 소정의 인사(印寫)가 되는 광기입부와, 이 감광체의 인사상을 용지에 전사하여 정착시키는 전사정착부를 포함하여 이루어지는 프린터에 있어서, 상기 광기입부는 광을 공급하는 광원계와, 광유전성액정을 한쌍의 기판간에 협지하여 이루어진 액정스위치소자와, 이 액정스위치소자로부터의 광을 상기 감광체드럼면상에 집광하는 광결상소자를 구비하여 이루어지며, 상기 광원계는 이 액정스위치소자의 광셔터령과 동기해서 점멸구동되도록 한 것을 특징으로 하는 프린터.
제9항에 있어서, 상기 광원계는 광기입시간 T₁과 감광체드럼회전시간 T₂을 가산한 것을 1라인 조작시간 T이라고 하면, 1라인 조작시간 T중의 시간 T₁만 액정스위치소자에 광을 조사할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 프린터.