JPH0363624A - 液晶光シャッタアレイの駆動方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真方式のプリンタ用ヘッド等に用いら
れる液晶光シャッタアレイの駆動方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 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
現像する方式のプリンタが知られている。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。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する。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
いるものであり、以下では液晶光変調素子をプリンタヘ
ッドに用いる場合を例に挙げて説明する。

近年、プリンタに対しては高速・高解像度・低価格・低
騒音・小型化等の要求が高まりつつあり、それに答えて
レーザビームプリンタ、発光ダイオードプリンタ等のノ
ンインパクトプリンタが広く使われつつある。このよう
な状況において液晶シャツ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、二周波駆動液晶を用いた液
晶プリンタが開発されている。

さらには、苗村らによって、プロシーデイングオブソサ
イアティ　フォーインフォメーションデイスプレィに報
告されているように（Ｓ、　Ｎａｅｍｕｒａｅｔ　ａｌ
；　ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　ＯＦ　ＴＨＥ　５ＯＣＩ
ＥＴＹ　ＦＯＲＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＩＳＰＬＡ
Ｙ；禦４８９　（１９８７））応答時間の短い液晶とし
て強誘電性液晶を使用したプリンタヘッドが開発され、
高速化が図られている。ここでは、選択の前にシャッタ
をリセットするパルスを印加し、次に印字の信号にした
がってシャッタのオン、オフを行う電圧を印加し、非選
択時には、高周波のパルス列が印加されるようにした駆
動方法を用いている。全てのシャッタは同一の電圧が印
加されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 強誘電性液晶は高速応答性および双安定性という特性を
持っているが、これらの特性が有効に実現されるには、
セルとしては出来るだけ薄い方が好ましく、特にｌｐｍ
〜５ｐｍが適している。プリンタ用の液晶シャッタとし
ては用紙に対応した長さに渡って層厚が均一で、液晶の
配向が−様なシャッタアレイが必要である。

しかし、このような液晶素子の製造は難しく同一の駆動
条件で駆動しても、シャッタドツトによって動作が不均
一であるため、プリンタヘッドとして用いた場合に印字
むらが起きてしまう。

本発明の目的はシャッタドツトの動作不均一性を軽減し
て高品質の印字を可能にするための液晶光シャッタアレ
イの駆動方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は光源、光シヤツタレイ、結像素子、感光体を有
し前記光源から発し前記光シヤツタアレイによって制御
された光で前記感光体の露光を行い画像を書き込も方式
の電子写真方式プリンティング装置に用いられる強誘電
性液晶光シャッタアレイの駆動方法であって、シャッタ
ドツトの動作時のコントラストがアレイの全体に渡って
−様になるように信号電極に加えられる駆動電圧の電圧
値を予め信号電極毎に設定する点に特徴がある。

（作用） 強誘電性液晶を用いた液晶シャッタは、高速応答性と双
安定性を実現するためにｌｐｍ〜５ｐｍという厚さに組
立てる必要があるが、用紙に対応した長さでこの厚さを
均一にするのは難しい。更に液晶シャッタアレイを溝底
する２枚の電極基板には配向処理が施されるが、これも
シャッタアレイの厚みと同様に用紙に対応した長さに渡
って均一化することは難しい。このため各シャッタドツ
トに同一の電圧を印加してもこれらの要因によって液晶
シャッタアレイは各シャッタドツト毎にオンｌオフ時の
光透過半特性が異なり、コントラストが不均一となるた
め印字時に濃度ムラが起きてしまう。

第２図に−様な電圧で駆動した時のオンｌオフ時の光量
分布をコントラスト分布の図を示す。受光素子にはフォ
トダイオードを用いている。また駆動電圧とオンｌオフ
時のフォトダイオード出力電圧およびコントラストの関
係を第３図に示す。第２，３国典駆動波形は走査時の前
半で前のメモリ状態を消去して、選択時には電圧の高い
パルスを印加し、非選択時には電圧の低いパルスを印加
する方法で実験した。

第３図によると駆動電圧の調節によってコントラストを
制御出来ることがわかる。従って例えば信号電極毎に駆
動電圧とコントラストの関係を受光素子を用いて調べる
と、全てのシャッタドツトでほぼ−様なコントラストを
得るための駆動電圧を信号電極毎に割り出すことができ
る。この電圧値を予め信号電極毎に設定することにより
シャッタ動作のバラつきが少ない、均一な印字品質で印
字が形成されるプリンタヘッドが実現出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の駆動方法を用いて駆動する液晶素子の
図である。配向膜としてポリイミドを塗布した電極基板
をラビングし、スペーサを介して２￥１ｍの間隔で基板
１１．２０を接着して液晶材１３としてチッソ石油社製
Ｃ８−１０１８を充填して組み立てである。信号電極１
４は１ｍｍあたり１２本形成されている。さらに液晶素
子は２枚の偏光板１２で挾まれている。

この素子を利用して走査電極１５、信号電極１４に第４
図に示す電圧波形をＶＱ＝１０ボルトとして信号電極駆
動回路１６と走査電極駆動回路１７によって駆動した。

なお、選択時に光が透過し、非選択時には光が透過しな
い状態になるように偏光板の角度を選んだ。

走査電極、信号電極共−様な電圧ＶＱ＝１０ボルトで駆
動した時のコントラストの分布を第５図に示す。なおａ
−ｆはシャッタアレイ上で等間隔に選んだ点の位置を表
わす。更に第６図にａ点の駆動電圧とオンｌオフ時の受
光系の出力電圧およびコントラストの関係を示す。点ａ
−ｆについて第６図と同様の特性を調べてみるとそれぞ
れの点で最大コントラストが得られる信号電極駆動電圧
が異なっている。

そこで各点のコントラストがなるべく最大に近く、更に
均一になるように各信号電極電圧を調整した。この結果
得られた各点のコントラスト分布図を第７図に示す。こ
の時ａ−ｆ点における信号電極の設定電圧■ｏはそれぞ
れ１０．９．７５．９．７５．９．７５．１０．９．５
ボルトになった。この方法によって平均コントランスト
は３．７から５．１に向上し、コントラストのバラつき
は±１０％から±３％に改善された。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば印字むらの少ない高品
質の印字が得られる液晶光シャッタの駆動が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す部分破断斜視図であり、
１１．２０は対向基板、１２は偏光板、１３は強誘電性
液晶、１４は信号電極、１５は走査電極、１６は信号電
極駆動回路、１７は走査電極駆動回路である。 第２図はシャッタアレイのオンｌオフ時の光量分布とコ
ントラスト分布を示した図である。 第３図は信号電極電圧とシャッタオンｌオフ時光量、コ
ントラストの関係を示した図である。 第４図は液晶駆動電圧波形図である。 第５，７図はシャッタアレイの位置とコントラストを示
す図である。 第６図は信号電極電圧とシャッタオンｌオフ時のフォト
ダイオード出力およびコントラストの関係を示す図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配向処理を施した電極基板間に液晶材を挟持した液晶光
   シャッタアレイ構成する各シャッタドットの各電極に信
   号電圧を印加して各シャッタドットを開閉する液晶光シ
   ャッタアレイの駆動方法において、各シャッタドットの
   開時と閉時の透過光量の比（コントラスト）が全てのシ
   ャッタドットで同じになるよう各電極に加えられる電圧
   値を各シャッタドット毎にあらかじめ設定しておくこと
   を特徴とする液晶光シャッタアレイの駆動方法。