JPH074946B2 - 温度制御装置 - Google Patents

温度制御装置

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JPH074946B2
JPH074946B2 JP3047986A JP3047986A JPH074946B2 JP H074946 B2 JPH074946 B2 JP H074946B2 JP 3047986 A JP3047986 A JP 3047986A JP 3047986 A JP3047986 A JP 3047986A JP H074946 B2 JPH074946 B2 JP H074946B2
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liquid crystal
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crystal optical
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、液晶プリンタに使用される液晶光シャッタの
温度制御装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に、液晶光シャッタは応答性を速めるため、二周波
駆動法により駆動される。その二周波駆動法は、液晶の
誘電異方性が電場の周波数変化によって反転する性質を
利用したもので、二つの周波数fL,fHにより液晶光シャ
ッタを構成する個々のマイクロシャッタを開閉制御する
ものである。即ち液晶は交差周波数をfCとした場合、fC
より低い周波数fLを印加すると誘電異方性は正となり、
fCより高い周波数fHを印加すると誘電異方性が負に反転
するという性質を有する。そのため、液晶に周波数fL
印加すると、液晶分子が電場に対し平行に配列し、光シ
ャッタとして用いた場合、シャッタ開の状態となる。ま
た周波数fHを印加すると、液晶分子は電場に対して垂直
に配列し、シャッタ閉の状態となり、この開閉機能を制
御することにより感光体への光書込手段として好適に使
用するとができる。
ところで、液晶光シャッタは、温度によって動作特性が
変化するため、一定の温度下で使用することが要求さ
れ、種々の温度制御装置が使用されている。例えば、液
晶光シャッタの長手方向に沿ってヒータを貼着し、且つ
このヒータの温度を検出するサーミタの検出値に基づい
てヒータへの通電を制御することで、温度を一定に維持
するようにしたものがある。そして、一般には液晶光シ
ャッタを最も高速で使用できる45℃程度の温度に制御さ
れる。
〔従来技術の問題点〕
しかしながら、二周波駆動法により液晶光シャッタを駆
動した場合、液晶は等価的にコンデンサであり、しかも
周波数fHとしては300KHz程度の駆動信号が用いられるた
め、液晶に高周波電流が流れ、液晶が自己発熱を生じ
る。また、fLとしては15KHzの駆動信号が用いられるた
め、fH印加のときほどの自己発熱はないものの、やはり
若干の自己発熱を生じる。更にfH,fLともに印加されな
い無印加の状態では、全く自己発熱は生じないことにな
る。従って、液晶光シャッタ固有の性質のため、前述の
温度制御装置によって温度制御を行っても、液晶光シャ
ッタの自己発熱による温度上昇により温度バラツキが生
じ、液晶光シャッタの特性、例えば応答速度、コントラ
スト、開口率等が不安定となり、印字品質を劣化させる
問題があった。特に温度制御方法としてPWM(パルス幅
変調)を行う場合は大きな問題となる。
〔発明の目的〕
本発明は上記問題点に鑑み、液晶光シャッタの温度を自
己発熱に係わることなく、均一に制御し、それによって
液晶光シャッタの動作特性を安定なものとし、もって良
質の印字を行うことができる温度制御装置を提供するこ
とを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は上記目的を達成するために、液晶組成物の誘電
異方性が零となる特定周波数fCより高い周波数fHと前記
特定周波数よりも低い周波数fLを印加することにより複
数のマイクロシャッタを選択開閉させ、光源の光を選択
透過させることにより感光体に光書込みを行う液晶光シ
ャッタと、該液晶光シャッタに設けられた発熱体と、前
記液晶光シャッタの温度を検知する温度検知素子と、該
温度検知素子の出力に基づき前記発熱体の通電制御を行
う温度制御手段とを有し、前記発熱体の通電制御により
前記液晶光シャッタの温度制御を行う温度制御装置にお
いて、前記液晶光シャッタへ印加される前記周波数fH
より印字される印字ドットの数を計数する計数手段と、
該計数手段の出力に基づき前記発熱体への通電率を変化
させる通電率変化手段とを設け、該通電率変化手段は前
記計数手段による計数値が多いほど前記通電率を低く制
御することを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第2図は本発明に係る液晶プリンタの概略構成図を
示したものである。
第2図において、1は周面に光導電性の薄膜を形成した
感光ドラムであり、その周囲には帯電器2、印字ヘッド
3を配設している。印字ヘッド3は、光源として螢光ラ
ンプ4を有すると共に、感光ドラム1の主走査方向に沿
って配列された多数のマイクロシャッタ(図示せず)か
らなる液晶光シャッタ5、この液晶光シャッタ5を透過
した光を結像する結像レンズ6を有する。感光ドラム1
の表面は、帯電器2により帯電され、この後印字ヘッド
3の液晶光シャッタ5の個々のマイクロシャッタを印字
データに従って選択開閉することで、感光ドラム1上に
光書込を行い、静電潜像を形成する。静電潜像は、トナ
ーを用いて現像器7により顕像化され、感光ドラム1上
にトナー像が形成される。このトナー像は、カセット8
から給紙された転写紙9に転写される。即ち、転写紙9
はカセット8内に積載され、その上面に配設した給紙コ
ロ10により最上層の転写紙9が送り出される。送り出さ
れた転写紙9は、搬送ロール11により転写紙9の先端が
待機ロール12のニップ部に当接するまで搬送される。待
機ロール12は、転写紙9の先端を感光ドラム1上のトナ
ー像先端とが合致するタイミングで再び転写紙9を送り
出し、転写器13により転写紙9上にトナー像を転写す
る。転写後、転写紙9は分離ロール14により感光ドラム
1から分離され、更に定着器15に搬送される。そして、
トナー像が形成された転写紙9は、定着器15により定着
を行ってから排紙ロール16により機外に排出される。
一方、転写後に一部の未転写トナーが感光ドラム1上に
残留するが、この残留トナーはクリーナ17により除去さ
れる。また図中18は、感光ドラム1、転写紙9を給紙す
る給紙コロ10、搬送ロール11等の駆動源となるメインモ
ータである。
第3図は前述の印字ヘッド3の内部に設けた液晶光シャ
ッタ5の具体的構造を示したものである。
液晶光シャッタ5は、ガラス基板19及び20の間に液晶混
合物を封入し、且つガラス基板19に多数の信号電極(図
示せず)を、ガラス基板20に多数の共通電極(図示せ
ず)を設けた構成である。そして、信号電極と共通電極
の交点に多数のマイクロシャッタ21が構成され、本実施
例ではマイクロシャッタ21の気密を240ドット/インチ
(9.45ドット/mm)とした。マイクロシャッタ21は、前
述の如く液晶の誘電異方性を利用した二周波駆動法によ
り駆動される。従って、交差周波数fCより低い周波数fL
を印加するとシャッタ開となり、螢光ランプ4からの光
を透過して感光ドラム1上の電位を消去し、またfCより
高い周波数fHを印加すると、螢光ランプ4の光を遮光し
て感光ドラム1上の電位を消去しない。このように二つ
の周波数fL,fHを用いて個々のマイクロシャッタ21を開
閉制御することにより、感光ドラム1上にドット構成の
静電潜像を形成する。
マイクロシャッタ21の両側におけるガラス基板20の表面
には、液晶光シャッタ5を加熱する薄板状のヒータ22を
貼着している。またヒータ22の近傍にはサーミスタ23を
取り付け、後述するように、このサーミスタ23の検出値
に基づいて温度制御を行う。
第1図は本発明の温度制御装置の一実施例を示したもの
である。本実施例では、制御温度を液晶光シャッタ5の
最適温度条件である45℃とした。
第1図において、24はその入力に記録データ信号S1及び
クロック信号S2が入力されたアンド回路である。記録デ
ータ信号S1は、第4図(b)に示すように、印字すべき
画像の白部分及び黒部分に応じてマイクロシャッタを開
閉させるための白黒情報がシリアルデータとして含まれ
る。即ち、ハイレベルの部分が画像の黒部分と対応し、
ローレベルの部分が白部分と対応する。またクロック信
号S2は、第4図(a)に示すように、マイクロシャッタ
の実際の開閉のタイミングと同期した一定周期のパルス
で構成され、その1パルスで1ドットの黒または白の印
字がおこなわれる。従って、アンド回路24からは、黒ド
ットで印字が行われるごとに、1個のパルスが出力さ
れ、また黒ドットは周波数fHを印加することにより形成
される。
アンド回路24の出力は、1/28分周回路25に出力され、こ
こで、1/28に分周される。即ち、アンド回路24からパル
スが28個出力される毎に1/28分周回路25の出力は、10桁
のフリップフロップQ1〜Q10で構成された2進カウンタ
であるカウンタ回路26に入力される。1/28分周回路25の
出力信号は、初段のフリップフロップQ1のクロック端子
に入力し、その出力は次段のフリップフロップQ2のクロ
ック端子に入力している。同様にして、フリップフロッ
プQn(n=1,2,・・・,9)の出力は、その次段のフリッ
プフロップQn+1のクロック端子に入力している。更に、
各フリップフロップQ1〜Q10のJ端子およびK端子に
は、電源から一定の電圧(VD)が印加されている。この
ようなカウンタ回路26においては、前記1/28分周回路25
から出力されたパルスがHからLに立下がった時点でカ
ウントアップされ、210個目の上記パルスの立下がりで
9段目のフリップフロップQ9(不図示)の出力が立下が
る。この立下がりにより、最終段のフリップフロップQ
10の出力がHレベルに切換わる。
結局、1/28分周回路25とカウンタ回路26とをシリアルに
接続したことにより、アンド回路24から出力されるパル
スを累積係数することができ、これら全体では218(≒1
87万)個のパルスをカウントできる。一方、プリンタ制
御回路27のクロック(CLK)は、第5図(b)に示すよ
うに、演算回路28及び補正回路29に0.2秒毎に出力さ
れ、この0.2秒はプロセス距離に換算して10mmである。
ここで10mmの長さの総ドット数は、B5の場合182×9.45
×10×9.45≒16.2万ドット、A4の場合210×9.45×10×
9.45=18.7万ドットである。またプリンタ制御回路27か
らは、第5図(a)に示すように、クリア信号が前述の
クロック信号に同期して0.2秒毎にカウンタ回路26の各
フリップフロップの各リセット端子に出力される。こ
れにより、カウンタ回路26は0.2秒毎すなわち、プロセ
ス距離10mm毎にリセットされる。従って1/28分周回路25
とカウンタ回路26で218(≒26万)ドット計数できるの
で、A4を10mm印字した場合であっても充分総ドット数で
ある18.7万ドットを計数することができる。
カウンタ回路26により計数した黒ドット数は、バスライ
ンAから演算回路28に出力される。黒ドットは前述のマ
イクロシャッタを閉にする周波数fHに対応するため、黒
ドット数を計数することにより、間接的に自己発熱量を
検出することになる。演算回路28は、この黒ドット数に
応じてヒータ22への通電率の補正値を演算する。演算結
果は補正回路29に送出され、補正回路29はその補正結果
に基づいた補正信号をPWM温調回路30に出力する。
PWM温調回路30は、PWM(パルス幅変調)制御方式の温度
制御回路であり、プリンタ制御回路27から出力されるク
ロック信号に同期して且つサーミスタ23の検出値に基づ
きインバータ31を介してヒータ22への通電を制御する
(第5図(c)参照)。この場合、PWM温調回路30は、
液晶光シャッタへの駆動信号の無印加時、fL連続印加
時、fH連続印加時において、それぞれ第6図に示すよう
なデューティーを決定する。
即ち、液晶光シャッタへの駆動信号が印加されない無印
加時は、デューティーを60%に設定することにより発熱
量と熱放散量が45℃にて平衡する。またfL連続印加時
は、若干の自己発熱が発生するので、デューティーを50
%に設定することにより前記と同様に45℃にて安定し、
fH連続印加時はfL連続印加時よりも自己発熱がさらに多
いので、デューティーを下げ40%とすることで熱平衡が
保たれ、45℃に安定する。更に、fH及びfLを印加して印
字を行う場合は(主走査方向に閉と開が混在しているデ
ータ)、前述の黒ドット数に応じて演算回路28が補正値
を演算し、この演算結果に基づいてデューティを40%〜
50%の間に変化させて自己発熱分を補正し、これにより
温度を45℃に安定させる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、液晶光シャッタに
印加する波形により発熱体への通電率を変化させたの
で、温度の精度を駆動状態に関係なく安定させることが
でき、液晶光シャッタを自己発熱にかかわることなく均
一に制御することができる。従って、液晶光シャッタの
応答速度、開口率、コントラスト等が安定するため、良
質の印字を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、 第2図は本発明に係る液晶光プリンタの概略構成図、 第3図は液晶光シャッタの斜視図、 第4図(a)及び(b)は黒ドット印字数を計数するた
めの入力信号の波形図、 第5図は上記実施例の動作を示すタイムチャート、 第6図は本発明の温度制御装置の温度とデューティとの
関係を示す特性図である。 5……液晶光シャッタ、 21……マイクロシャッタ、 22……ヒータ、 23……サーミスタ、 24……アンド回路、 25……1/28分周回路、 26……カウンタ回路、 27……プリンタ制御回路、 28……演算回路、 29……補正回路、 30……PWM温調回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶組成物の誘電異方性が零となる特定周
    波数fCより高い周波数fHと前記特定周波数よりも低い周
    波数fLを印加することにより複数のマイクロシャッタを
    選択開閉させ、光源の光を選択透過させることにより感
    光体に光書込みを行う液晶光シャッタと、 該液晶光シャッタに設けられた発熱体と、前記液晶光シ
    ャッタの温度を検知する温度検知素子と、該温度検知素
    子の出力に基づき前記発熱体の通電制御を行う温度制御
    手段とを有し、前記発熱体の通電制御により前記液晶光
    シャッタの温度制御を行う温度制御装置において、 前記液晶光シャッタへ印加される前記周波数fHにより印
    字される印字ドットの数を計数する計数手段と、該計数
    手段の出力に基づき前記発熱体への通電率を変化させる
    通電率変化手段とを設け、該通電率変化手段は前記計数
    手段による計数値が多いほど前記通電率を低く制御する
    ことを特徴とする温度制御装置。
JP3047986A 1986-02-13 1986-02-13 温度制御装置 Expired - Lifetime JPH074946B2 (ja)

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