(57)【要約】【課題】  １つの電源で、高額な部品を使用することなく、多数のＰＬＺＴに交番電界を印加することができるＰＬＺＴ用の駆動回路を提供する。【解決手段】  １又は２以上のＰＬＺＴ１１１〜１１ｎと、各ＰＬＺＴの一方の電極を並列に接続した端子２２を共通接点とする第１の切替スイッチ３１と、ＰＬＺＴの各一の他方の電極に設けられた第２のスイッチ３２及び第３のスイッチ３３と、第２のスイッチの接点を並列に接続したライン２７と、前記第３のスイッチの接点を並列に接続したライン２８との間に設けられた直流電源３０と、を有し、前記第１の切替スイッチが前記共通接点の他に２つの切替接点２３、２４を有し、一方の接点が前記直流電源の一方の電極に接続され、他方の接点が前記直流電源の他方の電極に接続されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気容量として取り扱われる１又は２以上のＰＬＺＴと、
各ＰＬＺＴの一方の電極を並列に接続した第１の端子を共通接点とする第１の切替スイッチと、
前記ＰＬＺＴの各一の他方の電極に並列接続され、ＰＬＺＴと同じ数の第２のスイッチ及び第３のスイッチと、
該第２のスイッチのＰＬＺＴと対向する側の接点を並列に接続したラインと、前記第３のスイッチのＰＬＺＴと対向する側の接点を並列に接続したラインとの間に設けられた直流電源と、
を有し、前記第１の切替スイッチが前記共通接点の他に２つの切替接点を有し、一方の接点が前記直流電源の一方の電極に接続され、他方の接点が前記直流電源の他方の電極に接続されていることを特徴とするＰＬＺＴの駆動回路。
【請求項２】
前記第１の切替スイッチと第２及び第３のスイッチとが、全て無接点スイッチであることを特徴とする請求項１に記載のＰＬＺＴの駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光シャッタ素子としてのＰＬＺＴの駆動回路に関するもので、特に、ＰＬＺＴ等のインプリント現象を解消する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンターなどにおいて、画像を読み込んだり、印字したりするのに、電気光学効果を有するＰＬＺＴなどの光シャッタ素子が使用されてきた。これは、電界によってＰＬＺＴの散乱特性や複屈折が変化する現象を利用したものである。
【０００３】
図４にこのような光シャッタの構成例を示す。光シャッタは、板状のＰＬＺＴ１１の両側に偏光子１２と検光子１３を配置している。ＰＬＺＴ１１には、一対又は複数対の電極１１ａ、１１ｂを設けておく。偏光子１２と検光子１３とは、クロスニコルになるように、かつ、ＰＬＺＴ１１に印加される電界の方向に対し、４５゜になるように配置する。電極１１ａは、直列に接続されたスイッチ１４とスイッチ１６との間に接続されており、スイッチ１４がオンになると、電源１５に接続され、スイッチ１６がオンになると接地される。電極１１ｂは接地されている。
【０００４】
スイッチ１４がオンになると電極１１ａと電極１１ｂとの間に電界が形成され、光シャッタは開き、光を透過する。スイッチ１４がオフとなってスイッチ１６がオンになると、電極１１ａと電極１１ｂとの間に蓄えられた電荷は放電されることになる。すなわち、スイッチ１４がオンで光シャッタは透過状態となり、スイッチ１６がオンになると光シャッタは閉じた状態となる。
【０００５】
このような光スイッチは、プリンターの書込用や、コピー機の原稿読取用を初め、多様な目的に使用することができる。
【０００６】
書込の場合も読込の場合も、図４に示す光シャッタは、書込ライン又は読込ラインに設けられた画素数と同じ数だけ設けられる。また、各光シャッタの前方にはマイクロレンズアレイからなる光学レンズを配置して、コンピュータなどを利用した制御装置によって、所定のタイミングで所望の光シャッタを開閉することで、原稿画像を感光体上に結像したり、原稿画像を読み込んだりすることになる。
【０００７】
すなわち、原稿を読みとる場合は、マイクロレンズを原稿面に対向させ、結像した画像を後方に配置されたＣＣＤなどの受光素子上に結像させ、検知する。原稿を書き込む場合は、マイクロレンズと対向する位置に感光体を配置し、読み込んだ原稿画像を感光体上に結像させる。
【０００８】
ところで、ＰＬＺＴには一方向の電界を繰り返し印加し続けると、印加電圧に対する透過光量の特性が変化し、画像濃度が徐々に変化してしまう、インプリント現象が起きるという問題があった。
【０００９】
このインプリント現象を解決する方法として、電極１１ａと電極１１ｂとの間に印加する電圧の方向を交互にする方法が考えられる。しかし、この制御は、電源１５として極性が逆になる電源を２つ設け、交互に印加する必要があり、電源のコストアップとなる。
【００１０】
また、特許文献１（特開２００４−５０７００）では、アイソレーションアンプの二次側のコモンラインに電圧をシフトさせるパルス電圧発生器を設けた構成を提案している。この場合、電源は１つになる。
【特許文献１】特開２００４−５０７００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献１では、電源は１つであるが、ＰＬＺＴの一方の電極は常に接地された状態となり、他方の電極に＋Ｈｖ又は−Ｈｖの電圧を印加する構成となっている。また、高額のアイソレーションアンプを各ＰＬＺＴごとに設ける必要があり、やはり、電源のコストアップとなる。
【００１２】
本発明は、斯かる実情に鑑み、１つの電源で、かつ、アイソレーションアンプ等の高額な部品を使用することなく、多数のＰＬＺＴに交番電界を印加することができるＰＬＺＴ用の駆動回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために本発明のＰＬＺＴの駆動回路は、電気容量として取り扱われる１又は２以上のＰＬＺＴと、各ＰＬＺＴの一方の電極を並列に接続した第１の端子を共通接点とする第１の切替スイッチと、前記ＰＬＺＴの各一の他方の電極に並列接続され、ＰＬＺＴと同じ数の第２のスイッチ及び第３のスイッチと、該第２のスイッチのＰＬＺＴと対向する側の接点を並列に接続したラインと、前記第３のスイッチのＰＬＺＴと対向する側の接点を並列に接続したラインとの間に設けられた直流電源と、を有し、前記第１の切替スイッチが前記共通接点の他に２つの切替接点を有し、一方の接点が前記直流電源の一方の電極に接続され、他方の接点が前記直流電源の他方の電極に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
前記第１の切替スイッチと第２及び第３のスイッチとが、全て無接点スイッチである構成とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
各々のＰＬＺＴは、一方の電極側に共通の（ただし、ＰＬＺＴが１つの場合は、一方の電極に）第１の切替スイッチが接続され、他方の電極側には、それぞれのＰＬＺＴごとに、第２のスイッチと第３のスイッチの２つずつのスイッチが並列に接続されている。そして、第２のスイッチのＰＬＺＴと反対側の接点を並列に接続したラインと、前記第３のスイッチのＰＬＺＴと反対側の接点を並列に接続したラインとの間に直流電源を設けている。ＰＬＺＴが１つの場合は、上記のラインが短くなるだけで、両ラインの間に直流電源を設けることは同じである。さらに、第１の切替スイッチが前記共通接点の他に２つの切替接点を有し、一方の接点が前記直流電源の一方の電極（例えば＋Ｈｖ）に接続され、他方の接点が前記直流電源の他方の電極（例えば−極）に接地（Ｇ）されている。切替スイッチが＋ＨｖとＧのいずれかに切り替えられることで、各ＰＬＺＴについて、そのＰＬＺＴが有する第２のスイッチか第３のスイッチのいずれかをオンにすることで、ＰＬＺＴには順方向又は逆方向の電圧が印加される。このように構成することで、ＰＬＺＴに交番電界を印加することができ、インプリント現象を防止することができる。また、本発明では、電源は１つだけでよく、しかも、オペアンプなどの高価な部品を使用しないので、安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明のＰＬＺＴの駆動回路の図である。ＰＬＺＴ１１（１１１〜１１ｎ）は、図４に記載したものと同じ光シャッターとして使用されているものである。ＰＬＺＴの数は、１つだけでもよいが、プリンタなどの書込ラインや読込ラインに使用する場合は、書込ラインや読込ライン上の画素数と同じ数だけ設けられているので、ｎの値は、数千〜数万の数となる。
【００１８】
ＰＬＺＴ１１は、コンデンサと同じく電気的には容量として取り扱うことができる。そして、各ＰＬＺＴ１１の一方の電極がライン２１により並列に接続され、１つの端子２２に達している。そして、この端子２２には、この端子２２を共通接点とする第１の切替スイッチ３１が接続されている。第１の切替スイッチ３１には、図１に示すように２つの切替接点２３、２４がある。そして、図１では、第１の切替スイッチ３１は、接点２４に接続されているが、２つの接点２３、２４のいずれか一方に択一的に接続されるものである。
【００１９】
ＰＬＺＴ１１１〜１１ｎの他方の電極には、それぞれ第２の端子と、第３の端子が並列に接続されている。これら第２の端子と第３の端子は、それぞれ第２のスイッチ３２（３２１〜３２ｎ）と第３のスイッチ３３（３３１〜３３ｎ）の一方の接点となっている。
【００２０】
第２のスイッチ３２（３２１〜３２ｎ）の他方の接点は、ライン２７に並列接続され、第３のスイッチ３３（３３１〜３３ｎ）の他方の接点は、ライン２８に並列接続され、両ライン２７と２８の間に直流電源３０が設けられる。ＰＬＺＴが１つの場合、たとえば、ＰＬＺＴ１１１だけの場合は、ライン２７、ライン２８は１つ目のＰＬＺＴ１１１のところが終端となり、両ラインの間に、直流電源３０を接続することでは同じことになる。
【００２１】
また、第１の切替スイッチ３１の２つの接点２３、２４は、接点２３がライン２７に接続され、接点２４がライン２８に接続され、かつ、接点２３は直流電源３０の＋極（＋Ｈｖ）に接続され、接点２４が−極、すなわち、接地（Ｇ）側に接続されている。
【００２２】
図１の構成において、第１の切替スイッチ３１、第２のスイッチ３２、第３のスイッチ３３は、すべてトランジスタなどを利用した無接点スイッチを使用し、図示を省略したコンピュータとこれにインストールされたソフトウェアにより、各ＰＬＺＴごとのオン・オフや第１の切替スイッチ３１の切替動作がされるようになっている。また、図１の構成においては、オペアンプなどの高価は部品は一切不要であり、電源も直流電源３０の１つだけで済み、非常に安価に製造できる。
【００２３】
次に本発明のＰＬＺＴ駆動回路の作用を説明する。
【００２４】
図２は、第１の切替スイッチ３１が、接点２４、すなわち、接地（Ｇ）側に切り換えられた状態である。ライン２７は、電源３０の＋側（＋Ｈｖ）であり、ライン２８とライン２１は共に接地（Ｇ）されることになる。この状態では、第２のスイッチ３２１〜３２ｎがオンになっていて、ＰＬＺＴ１１１と１１ｎとには、図の上から下に向かって電流が流れ、ＰＬＺＴ１１１と１１ｎに電荷が蓄えられ、光シャッタが開く。しかし、第３のスイッチ３３２、３３ｎ−１がオンになった場合、たとえば、ＰＬＺＴ１１２と１１ｎ−１は、両電極がともに接地されているので、電荷は印加されず、光シャッタは閉じた状態となる。
【００２５】
すなわち、第１の切替スイッチ３１が、接点２４、すなわち、接地（Ｇ）側に切り換えられた状態では、第２のスイッチ３２がオンになったＰＬＺＴにだけ電荷が蓄えられ、そのときの電流の流れる方向は、図２の上から下に向かっている。
【００２６】
この状態から、第２のスイッチ３２１、３２ｎをオフとし、第３のスイッチ３３１、３３ｎをオンにすると、ＰＬＺＴ１１１と１１ｎに蓄えられていた電荷は接地側に流れて放電され、０になる。
【００２７】
図３は、第１の切替スイッチ３１が、接点２３、すなわち、電源３０の＋Ｈｖ側に切り換えられた状態である。ライン２７とライン２１は、共に電源３０の＋Ｈｖ側となり、ライン２８は接地されている。この状態では、第３のスイッチ３３１〜３３ｎ−１がオンになっていて、ＰＬＺＴ１１１と１１ｎ−１とには、図２のときとは逆向きの、図の下から上に向かって電流が流れ、ＰＬＺＴに電荷が蓄えられ、光シャッタが開く。一方、第２のスイッチ３３２、３３ｎ−１がオンになったＰＬＺＴ１１２と１１ｎ−１は、両電極がともに接地されているので、電荷は印加されず、光シャッタは閉じた状態となる。
【００２８】
図２と図３とを比較すると、ＰＬＺＴ１１１には、逆向きの電圧が印加されることが分かる。これは、ＰＬＺＴ１１１にのみ当てはまることではなく、並列接続されている全てのＰＬＺＴ１１について、当てはまることである。また、ＰＬＺＴが１つだけの場合でも同じである。
【００２９】
すなわち、第１の切替スイッチ３１を接点２３に接続したときは、第３のスイッチ３３をオンにすることで、ＰＬＺＴ１１に電流を流すことができる。そして、第３のスイッチ３３をオフにして第２のスイッチ３２をオンにすることで、蓄電された電荷を放電することができる。また、第１の切替スイッチ３１を接点２４に接続したときは、第２のスイッチ３２をオンにすることで、ＰＬＺＴ１１に電流を流すことができ、第２のスイッチ３２をオフにし、第３のスイッチ３３をオンにして放電する。そして、ＰＬＺＴに流れる電流の方向は、第１の切替スイッチ３１を接点２３に接続したときと、第１の切替スイッチ３１を接点２４に接続したときとでは逆方向になる。
【００３０】
したがって、第１の切替スイッチ３１を切り換え、第２のスイッチ３２か第３のスイッチ３３を選択的にオン・オフ制御するだけで、１つのＰＬＺＴ１１に、交番電圧を印加することができ、インプリント現象を防止することができる。
【００３１】
ＰＬＺＴ１１を書込ラインや読込ラインに使用する場合、原稿画像を１ラインずつ書込み或いは読込みをすることになるが、書込の場合は、１ラインのＰＬＺＴ１１のうち、原稿画像のある画素に対応したものだけに電圧を印加して充電し、光シャッタを開くことになる。余白部分に対応する画素のＰＬＺＴは、開く必要がない。このとき、１ラインの一方端から他方端に向かって（主走査方向に沿って）、該当するＰＬＺＴのスイッチを選んで順次オン又はオフにする。読込の場合は、１ラインのＰＬＺＴ１１を一方端側のＰＬＺＴから他方端側のＰＬＺＴまでのスイッチを順次オンにして充電し、光りシャッタを開くことになる。
【００３２】
１ラインの読込或いは書込が完了したら、１ライン分（副走査方向に）ずらして同じ動作を行い、これを繰り返すことで、原稿画像の全体を読み込んだり、書き込んだりすることができる。
【００３３】
このとき、たとえば、１ラインごとに、第１の切替スイッチ３１の切替接点を２３と２４に交互にすることで、ＰＬＺＴには、交番電界が印加されることになる。ＰＬＺＴが１つの場合も、電圧を印加するたびに第１の切替スイッチ３１の切替接点を２３と２４に交互に切替すればよい。
【００３４】
以上に説明した本発明のＰＬＺＴの駆動回路は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、ＰＬＺＴの使用例として、光シャッタを挙げて説明したが、光シャッタに限定されるものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のＰＬＺＴの駆動回路の図である。
【図２】第１の切替スイッチが接地（Ｇ）側に切り換えられた状態である。
【図３】第１の切替スイッチが、電源の＋Ｈｖ側に切り換えられた状態である。
【図４】従来の光シャッタの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１（１１１〜１１ｎ）    ＰＬＺＴ
２３、２４      第１の切替スイッチの接点
２７            第２のスイッチのＰＬＺＴと対向する側の接点を並列に接続したライン
２８            第３のスイッチのＰＬＺＴと対向する側の接点を並列に接続したライン
３０            直流電源
３１            第１の切替スイッチ
３２（３２１〜３２ｎ）    第２のスイッチ
３３（３３１〜３３ｎ）    第３のスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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