JPH0449065A - 光変調装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として、電子写真方式で記録を行なうＰＬ
ＺＴプリンタ等において、感光体上に静電潜像を形成す
るために用いられる、ＰＬＺＴ等の電気光学材料を利用
した光変調装置に関する。さらに詳しくは、電気光学材
料の微小区画を画素単位で複数個形成した光シャッタチ
ップを備え、前記複数の微小区画に光変調用の駆動電圧
を各別に印加するための駆動手段を設けた光変調装置に
関する。

〔従来の技術〕

上述したＰＬＺＴ等の電気光学材料を備えた光変調装置
においては、複数の微小区画のそれぞれに対して印加さ
れる駆動電圧に応して透過光量か変化する。例えばこの
光変調装置を電子写真方式による光プリンタに適用した
場合には光変調装置における透過光量を変化させて光導
電性の感光体上での電荷の消滅の度合いを異ならせるこ
とて、記録の濃淡或は２値記録における記録そのものを
実現できるように構成してある。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来の光変調装置においては、次のよ
うな問題かあった。

つまり、この種の光変調装置に用いられるＰＬＺＴ等の
電気光学材料には、環境温度によってその動作特性か異
なる性質かあることが知られている。具体的には、温度
に応じて駆動電圧と透過光量との関係が変化するもので
、そのため、同じ駆動電圧を印加した場合でも電気光学
材料における各微小区画の透過光量が温度によって異な
ることとなる。装置か定常状態で作動している場合には
、光変調装置の環境温度はほぼ一定範囲内に収まってい
て、同じ駆動電圧の印加に対してさほど透過光量の差は
生じないが、特に気温の低い冬の朝などには装置が冷え
きっていて、上述の定常状態とはかなりの違いがある。

従って、良質な記録を得るためには光変調装置の環境温
度を定常状態にするための暖気運転が不可欠で、そのた
めに、使用者は、実際に装置が使用可能となるまでに長
時間待つことを強いられる。

ところで、このような問題点を解決するためとは異なる
目的を持ったものであるか、上述した電気光学材料の温
度特性を補償するために、温度検出手段とそれによる検
出結果に基づいて駆動電圧を制御する手段を設けたもの
が提案されている。このような構成を利用して、温度か
定常状態に達するまでは駆動電圧の方を変化させること
で、前述したウオームアツプの短縮を図ることも考えら
れるか、この場合には、次のような不都合がある。すな
わち、この種の電気光学材料が、印加する駆動電圧に応
じて透過光量の変化する特性を有することを利用して、
駆動電圧の変化で階調性を再現するプリンタ等を構成す
ることがある。その場合には、駆動電圧の制御を、再現
すべき階調度と変化する温度との２づのパラメータに基
づいて行なわなければならないため、制御のための構成
が複雑化するという問題が生じてしまう。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、簡単な構成で装置の
ウオーミングアツプの時間の短縮化が図れる光変調装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による光変調装置の特徴構成は、電気光学材料を
加熱するための加熱手段を設け、その加熱手段を、前記
電気光学材料の微小区画を画素単位で複数個形成した光
シャッタチップの固定部に直接付設したことにある。

〔作　用〕

つまり、装置の作動初期において加熱手段を作動させて
電気光学材料を加熱することによって、装置の環境温度
か低い場合てあっても、その電気光学材料を早期に定常
状態にして、装置を使用可能にてきる。しかも、そのた
めの構成は、温度検出に基づいて駆動電圧を制御すると
いった複雑なものではなく、単に加熱するだけの単純な
もので済む。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第３図に示すように、一定方向に駆動回転されるドラム
状の感光体（１）の周囲に、この感光体（１）の表面を
一様に帯電させるための帯電装置（２）と、記録情報に
対応する静電潜像を感光体（１）上に形成するための光
プリントヘッド（ＰＨ）と、前記静電潜像にトナーを付
着させて顕像化するための現像装置（３）と、この現像
装置（３）の作動で感光体（１）上に形成されたトナー
像を記録紙（図示せず）上に転写した後その記録紙を感
光体（１）から離脱させるための転写分離装置（４）と
、感光体（１）上の残存電荷を消滅させるためのメイン
イレーサ（５）と、感光体（１）上の残存トナーを掻き
落とすためのクリーニング装置（６）とを配置し、もっ
て、記録情報を電子写真方式で記録紙上に記録する光プ
リンタを構成してある。

前記光プリントヘッド（ＰＨ）は、光源（７）と、反射
鏡（８）と、前記感光体（１）の流れ方向に沿って並設
した複数の記録用電気光学材料としてのＰＬＺＴアレイ
（９）と、その前後に直交ニコルに配置した一対の偏光
子（ＩＱ）、　（ＩＩ）と、光源（７）からの光を前記
ＰＬＺＴアレイ（９）の各部分に分配して前記一対の偏
光子（１０）、　（１１）及びＰＬＺＴアレイ（９）か
ら構成される光変調装置である光シャッタ（Ｓ）に入射
させるための光ファイバ束（図示せず）と、前記光シャ
ッタ（Ｓ）を通過した光を前記感光体（１）表面に照射
結像させるための屈折率分布形レンズアレイ（１４）と
を備えている。

前記ＰＬＺＴアレイ（９）は、透過焼結体のＰＬＺＴチ
ップの複数を１列に並べたもので、各ＰＬＺＴチップに
は、画像形成の単位となるドツト単位でＰＬＺＴチップ
の並び方向に沿って複数のＰＬＺＴの微小区画を形成す
るとともに、それら複数の微小区画に対して変調用の駆
動電圧を印加するための各微小区画ごとの個別電極と、
全てのＰＬＺＴチップの微小区画に共用される共通電極
とを形成してある。

このＰＬＺＴアレイ（９）を備えた光プリントヘッド（
ＰＨ）において、光源（７）からの光は光ファイバ束で
分配されて導かれて光シャッタ（Ｓ）の光源（７）側の
偏光子（１０）を透過する。この偏光子（１０）は一方
向の偏光成分のみを透過させるものである。前記ＰＬＺ
Ｔアレイ（９）を構成するＰＬＺＴは複屈折性を有して
いて、所定の電圧が印加されると、入射された光の偏波
面を印加電圧に応じた角度だけ回転させて透過させる。

前記光シャッタ（Ｓ’）の感光体（１）側の偏光子（１
１）は光を透過させる偏波面が光源（７）側の偏光子（
１０）に対して９０°異なる直交ニコルの配置となって
いるから、個別電極に電圧か印加されなかったＰＬＺＴ
の微小区画を透過した光は、感光体（１）側の偏光子（
１１）で遮られ、一方、個別電極に所定の電圧か印加さ
れたＰＬＺＴの微小区画を透過した光は、印加電圧に応
じた割合で、感光体（１）側の偏光子（１１）を透過し
、屈折率分布形レンズアレイ（１４）によって感光体（
１）上に照射結像され、その部分の電荷を消滅させて静
電潜像を形成する。その後、前述の現像装置（３）にお
いて、前記電荷消滅部分にトナーを付着させることでそ
の静電潜像が顕像化されてトナー像が得られる。

前記複数のＰＬＺＴの微小区画には、各別の個別電極を
介して、駆動用ＩＣ（第３図には示していない）から記
録情報に応じた駆動パルスが選択的に印加されるように
構成してある。その結果、前述した光シャッタ（Ｓ）が
作動されて感光体（１）上に記録情報に応じた静電潜像
か形成され、その後、それを顕像化したトナー像を記録
上に転写して定着させ、記録か得られる。

前記光シャッタ（Ｓ）において、第１図および第２図に
示すように、複数の光シャッタチップであるＰＬＺＴチ
ップ（９ａ）は、前述した複数のＰＬＺＴの微小区画そ
れぞれに対応する駆動手段の一例である駆動用Ｉ　Ｃ（
１２）とともに透明ガラスからなる合板（１３）上に取
り付けられている。

前記ＰＬＺＴチップ（９ａ）は薄膜板抵抗体である窒化
タンタルやクロムシリサイド等を列状に着膜させた一対
の発熱部材（１５）の上に取り付けである。

ここで上述した発熱部材（１５）の機能を説明する。電
気光学効果を存する電気光学材料であるＰＬＺＴは、既
に述べたように、印加電圧に応じて偏光成分の位相変化
量が異なり、その結果、透過光量が異なることとなる。

パルス駆動した場合のパルスレートで表される印加時間
を一定にしたときの印加駆動電圧［ＶＤ］と透過光量［
ＡＬ］とは、第４図に示す関係にある。透過光量［ＡＬ
］か最大となる駆動電圧［Ｖ、］を一般に半波長電圧［
ｙｏｈｔｌと称するか、ＰＬＺＴには温度依存性かあっ
て、温度によって前述した印加駆動電圧［Ｖ、］と透過
光量［ＡＬ］との関係か変化し、それに応して最適駆動
電圧となる半波長電圧［１’Ｄｈｗ］も第５図に示すよ
うに変化する。

記録を行うにあたって、この光シャッタ（Ｓ）からの透
過光量の違いに応じて感光体（１）上での電荷消滅量か
異なり、さらにそれに対応してトナーの付着量の違いか
記録の濃度の違いとして現わされる。すなわち、前述の
ように半波長電圧か異なる温度の場合でも同じ駆動電圧
を印加するようにすると、記録の濃度か変化してぃまう
。

ところで、光シャッタ（Ｓ）の環境温度か［±５°Ｃ］
程度の所定範囲になった定常状態においては、同じ駆動
電圧の印加に対して透過光量の変化はさほど大きくなく
て［±５％コ程度しか生じないか、特に冬期の気温が低
い始動時には、定常状態との温度差が大きく、それに起
因して同じ駆動電圧に対する透過光量にも著しい差か生
じる。また、低温時には、第６図および第７図に示すよ
うに、パルス駆動する場合の、駆動電圧か印加されない
状態での透過光量の立下り特性かにぶくなり、光シャッ
タ（Ｓ）におけるオン時とオフ時との光量比に変化が生
じてしまう。従って、良質の記録を得るためには、ウオ
ームアツプか欠かせない。そこで、光シャッタ（Ｓ）を
直接加熱することで、早期に定常状態にして待時間を少
なくすることができるようにしてある。

しかも、光シャッタ（Ｓ）の加熱が、光シャッタチップ
（９ａ）の固定部である合板（１３）に直接付設した前
述の加熱手段（Ｗ）である発熱部材（１５）によって行
われるから、前記台板（１３）かガラス板から形成され
ていて熱伝導性が悪く、その合板（１３）を通って逃げ
る熱が少ないことと相俟って、光シャッタチップ（９ａ
）を効率良く加熱してその温度を早期に高めることがで
きるのである。また、その発熱部材（１５）か光シャッ
タチップ（９ａ）を合板（１３）から所定間隔で位置決
めするための部材としても利用されることとなるから、
光シャッタ（Ｓ）の構成が、加熱手段（Ｗ）を付加した
ものにも拘らず、単純でコンパクトなものとなっている
。

第２図に示すように、前記一対の発熱部材（１５）には
、温度コントロール回路（１６）によって作動制御され
るヒータ用電源（１７）による駆動電圧が印加されるよ
うに構成してある。前記温度コントロール回路（１６）
には、合板（１３）に付設したサーミスタや白金抵抗素
子等の温度センサ（１８）の出力信号を用いて合板（Ｉ
３）の温度を検出する温度検出回路（１９）からの出力
が入力されていて、この温度コントロール回路（１６）
は、合板（１３）の温度が定常状態となる所定温度範囲
（目標温度に対してｃ±２℃コ）に達するまでヒータ用
電源（Ｉ７）を作動させて光シャッタチップ（９ａ）を
加熱しその範囲内に維持するように構成してある。

〔別実施例〕

次に、本発明の別の実施例を列記する。

〈１〉第８図および第９図に示す実施例においては、先
の実施例と同様の構成の発熱部材（Ｉ５）を、合板（１
３）の光シャッタチップ（９ａ）載置面とは反対側の面
に付設してある。この構成においては、発熱部材（１５
）と光シャッタチップ（９ａ）との間にガラス板からな
る合板（１３）か存在しているため、先の実施例よりも
光シャッタチップ（９ａ）の温度の立上りに要する時間
が若干長くなるが、実使用上は問題のない程度である。

また、発熱部材（１５）のオンオフに対して急激な温度
変化は生じないので、安定性という面においては、先の
実施例よりも好ましい。

〈２〉第１０図および第１１図に示す実施例においては
、光シャッタチップ（９ａ）を一対の接着剤層（２０）
によって合板（Ｉ３）に接着してあり、それら一対の接
着剤層（２０）の両側に、光シャッタチップ（９ａ）の
合板（１３）からの所定間隔ての位置決めと、接着剤層
（２０）を構成する接着剤の光シャッタチップ（９ａ）
の光透過部分に相当する部分への流込み防止とを行なう
ためのガラスレール（２１）を付設するとともに、その
ガラスレール（２１）と合板（１３）との間に、台板（
１３）上の配線パターンに用いる例えば金によって、加
熱手段（Ｗ）としてのヒータ（２２）を形成したもので
ある。この実施例では、合板（１３）上での配線パター
ンの形成と同時に加熱手段（Ｗ）の形成も行うことかで
き、製作工程〔発明の効果〕 以上述べてきたように、本発明の光変調装置によれば、
簡単な構成の加熱手段を作動させて電気光学材料を加熱
するだけて早期に定常状態にすることかでき、一定の電
圧を駆動電圧として用いる場合であっても、画像に濃淡
の生じる虞なく使用てきる状態が早く現出てきる。特に
、駆動電圧を制御して階調性を再現する構成とする場合
に、温度の要因は加熱手段があることで考慮に入れなく
てよいから、駆動電圧を制御するためのパラメータか、
再現すべき階調度のみで済み、構成の単純化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明に係る光変調装置の実施例
を示し、第１図は断面図、第２図は概略構成図、第３図
は光プリンタの概略構成図、第４図は駆動電圧と透過光
量との関係のグラフ、第５図は温度と最適駆動電圧との
関係グラフ、第６図は光シャッタの駆動のタイミングチ
ャート、第７図は温度と透過光量との関係のグラフであ
る。第８図ないし第１１図は別の実施例を示し、第８図
は別の実施例を示す第１図に相当する断面図、第９図は
第８図の実施例の底面図、第１０図はさらに別の実施例
を示す第１図に相当する断面図、第１１図は第１０図の
実施例の平面図である。 （９ａ）・・・・・・光シャッタチップ、（１２）・・
・・・・駆動手段、（１３）・・・・・・固定部、（Ｗ
）・・・・・・加熱手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気光学材料の微小区画を画素単位で複数個形成した光
   シャッタチップを備え、前記複数の微小区画に光変調用
   の駆動電圧を各別に印加するための駆動手段を設けた光
   変調装置において、前記電気光学材料を加熱するための
   加熱手段を設け、その加熱手段を前記光シャッタチップ
   の固定部に直接付設してある光変調装置。