JP2924110B2

JP2924110B2 - 光シャッタ装置

Info

Publication number: JP2924110B2
Application number: JP17838190A
Authority: JP
Inventors: 正純森下; 久光深瀬; 将人竹中
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: US5262888A; JPH0466915A

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うPLZT
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併用した光シ
ャッタ装置に関する。さらに、詳しくは、透明台板上
に、電気光学材料からなる光シャッタチップを取り付け
てある光シャッタ装置に関する。

〔従来の技術〕

上述した光シャッタ装置においては、通常、電気光学
材料からなる光シャッタチップと、その光シャッタチッ
プ上に形成した光シャッタ窓を電気光学効果を利用して
開閉するための駆動電圧印加用のドライバーICとを、と
もに透明台板上に取り付けてある。従来、透明台板に光
シャッチップを取り付けるための構造として、次のよう
なものが知られている。まず、光シャッタチップの下面
の全面に透明の接着剤を塗布し、その接着剤を介して光
シャッタチップを透明台板の上面に直接接着固定するも
のがある。また、光シャッタチップの光透過部分の幅以
上の間隔を隔てて駆動電圧印加用のドライバーICを載置
するための一対のセラミック等からなるい基板を透明台
板に付設し、それら一対の基板の上面に各別の筋状に塗
布した接着剤を介して光シャッタチップを接着固定する
ものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来の光シャッタ装置における光シ
ャッタチップの透明台板への固定構造には、次のような
問題があった。

まず、前者の直接接着固定する構造では、接着剤が光
シャッタチップの光透過部分をも含めてその下面の全体
に塗布されるものであるから、その接着剤中に空気が気
泡の形態で混入していた場合には、直径が［１μｍ］程
度であっても、その気泡の部分で、透過する光に回折や
屈折が生じることとなり、光シャッタ装置の透過後光の
強度が低下したり或いは所望の部分以外に外乱光として
入射したりすることで、例えば、記録装置においては、
記録の品質が劣化する虞がある。

また、後者の、光透過部分の両側に筋状に塗布した接
着剤を介して固定する構造では、光透過部分に接着剤を
塗布しないから、上述のような接着剤における気泡混入
による悪影響が生じる虞はないものの、接着剤が別々に
二筋塗布されるから、それら二筋の接着剤どうしの間で
塗布厚さに差異が生じ易い。その結果、光シャッタチッ
プの透明台板に対する姿勢に傾きが生じ、光シャッタ装
置の透過後の光が、所望の位置に到達せずに、例えば、
記録装置においては、同様に記録の品質が劣化する虞が
ある。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、光シャッタチップ
の透明台板に対する固定のための構造を、正確な姿勢固
定が可能で、透過する光に対して悪影響を及ぼす虞の少
ないものにした光シャッタ装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による光シャッタ装置の特徴構成は、透明台板
と前記光シャッタチップとの間に、前記光シャッタチッ
プの光透過部分の幅以上の距離を隔てて位置させた一対
の間隔規制部材を介装し、前記一対の間隔規制部材それ
ぞれの前記光透過部分とは反対側において、接着剤によ
って前記光シャッタチップと透明台板とを接着したこと
にある。

〔作用〕

つまり、一対の間隔規制部材は、予め一定厚さで形成
された部品として供給されたり或いはフォトエッチング
等の厚み制御の容易な手法で一体的に透明台板状に形成
されるから、それら一対の間隔規制部材それぞれに対応
する部分における光シャッタチップと透明台板との間隔
を同じにできる。また、それら一対の間隔規制部材が光
シャッタチップの光透過部分の両側に位置しており、し
かも光シャッタチップを透明台板に接着固定するための
接着剤が、それら間隔規制部材の光透過部分とは反対側
にあるから、その接着剤は間隔規制部材に遮られて光透
過部分に入り込むことがない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図に示すように、固体走査型光プリントヘッド
（１）を用いた静電転写型プリンタの作像部は、帯電器
（２）、固定走査型光シャッタヘッド（１）、現像器
（３）、転写・分離器（４）、クリーナ（５）、イレー
サ（６）をドラム状の感光体（PC）の長手方向に沿っ
て、かつ、感光体（PC）の回転方向に順次配設して構成
してある。

前記帯電器（２）により正極性に一様に帯電された感
光体（PC）の表面は、予めホストコンピュータから伝送
された画像情報に基づいた前記固体走査型光シャッタヘ
ッド（１）の作動で微小画素単位で選択的に露光され、
静電潜像が形成される。前記感光体（PC）上の静電潜像
のうち微小画素単位の未露光部分には、前記現像器
（３）において負極性に帯電した着色粒子トナーが付着
し、これにより、前記静電潜像が現像されてトナー像と
して顕像化される。その後、前記転写・分離器（４）に
より前記トナー像が記録紙に転写された後、定着器（図
示せず）によりそのトナー像が定着されて記録が得られ
る。一方、感光体（PC）は、前記クリーナ（５）にて残
留トナーが除去されるとともに、前記イレーサ（６）に
て残留電荷が除電され一連の作像プロセスを終了する。

第２図に示すように、前記固体走査型光シャッタヘッ
ド（１）は、発光部（７）と、発光部（７）からの線状
光線束を集光するロッドレンズ（８）と、ロッドレンズ
（８）からの光を選択的に透過する光シャッタ装置
（９）と、光シャッタ装置（９）からの透過光を集束す
るロッドレンズアレイ（10）（商品名セルフォック）と
から構成してある。

前記発光部（７）は、点光源としてのハロゲンランプ
（11）と、熱線吸収フィルタ（12）と、点光源からの光
線束を線状光線束に変換する光ファイバーライトガイド
（13）からなる。

前記光シャッタ装置（９）は、ランダムな偏光面をも
つ入射光から一定の偏光方向を持つ光のみを選択的に通
過させる偏光子（14）と、前記偏光子（14）を通過した
光の偏光方向に対して90゜の角度を持つ偏光方向の光の
みを通過させる検光子（15）との間に、電気光学材料の
一例であるPLZT（ランタン添加ジリコニウム酸チタン酸
鉛）からなる光シャッタ（16）を、そのシャッタ窓（2
5）が微小画素単位に並ぶ状態に設け、各シャッタ窓（2
5）に電圧を印加するための各別の駆動IC（27）を設け
て構成してある。前記光シャッタ装置（９）において、
前記光シャッタ（16）のシャッタ窓（25）に電圧を印加
した状態では、前記偏光子（14）を通過した光の偏光面
が回転して前記検光子（15）を通過し、逆に電圧を印加
しない状態では偏光子（14）を通過した光の偏光面は変
化しないので前記検光子（15）により遮られ、もって光
シャッタ（16）の各シャッタ窓（25）への電圧印加の有
無に応じて光を選択的に通過させるように構成してあ
る。

前記光シャッタ（16）は、PLZTからなる複数の光シャ
ッタチップ（16a）を一列に配設して構成してある。各
光シャッタチップ（16a）は、第４図及び第５図に示す
ように、PLZTウェハ（23）上にマイクロマシーニング技
術を用いて加工され、中央部の帯状の共通電極（24）を
挾んで両側に光透過用の複数個のシャッタエレメント
（25A），（25B）を微小画素単位に配列し、各シャッタ
エレメント（25）に対して前記共通電極（24）と対向す
る側に前記共通電極（24）との間で画素単位の画像情報
に応じた信号電圧を印加するための個別電極（26）を設
けて構成してある。

前記複数のシャッタエレメント（25A），（25B）は正
面視で千鳥状に配列してあり、それら二列のシャッタエ
レメント（25A），（25B）を前記感光体（PC）の回転方
向に対して時間差駆動することにより、前記感光体（P
C）の長手方向に沿って直線状に露光することを可能と
してあり、それにより加工を精密化すること少なく高解
像度差を達成している。

各光シャッタチップ（16a）は、第１図に示すよう
に、前記個別電極（26）にワイヤボンディング（21）を
介して接続される駆動IC（27）を搭載するセラミック基
板（17）とともに、透明台板（18）に取り付けてある。
各光シャッタチップ（16a）の透明台板（18）への取付
構造を詳述すると、両者の間に、前記光シャッタチップ
（16a）の光透過部分の幅、すなわち、前述した千鳥配
列の二列のシャッタエレメント（25A），（25B）の両外
側縁どうしの幅（第５図において［Ｌ］で示す）以上の
距離を隔てて位置させて一対の間隔規制部材（19）を介
装し、それら一対の間隔規制部材（19）のさらに外側、
すなわち、前記光透過部分とは反対側において、接着剤
（20）によって、各光シャッタチップ（16a）と透明台
（18）とを接着してある。

前記一対の間隔規制部材（19）は、透明台板（18）上
に貼着した光硬化型の樹脂フィルムを所定幅で露光して
硬化させた後、不要な部分を除去して形成したものであ
り、その樹脂フィルムが厚さの均一なものとして得られ
ることから、一対の間隔規制部材（19）どうしの間で、
厚さの差のないものとなっている。従って、各光シャッ
タチップ（16a）は、透明台板（18）に対して、傾きの
ない正しい姿勢で取り付けられる。また、各光シャッタ
チップ（16a）を透明台板（18）に接着固定するための
接着剤（20）が、間隔規制部材（19）に対して、光シャ
ッタチップ（16a）の光透過部分とは反対側にあるか
ら、間隔規制部材（19）に遮られて光透過部分に対応す
る部分に入り込むことがなく、光シャッタチップ（16
a）を透過する光が接着剤（20）によって悪影響を受け
ることを回避できるのである。

なお、ここで、この光シャッタ装置（９）に用いる材
料の例を説明すると、透明台板（18）としては、ガラ
ス、アクリル、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂等から
なる透明な板であればよく、また、セラミック基板（1
7）としては、アルミナ、ガラスエポキシ、ベークライ
ト、ポリイミド等、通常のプリント基板用の材料を用い
ることができる。

一方、接着剤（20）としては、シリコン系やアクリレ
ート系の弾性を有する光硬化型（例えばUV硬化型）のも
のが好ましい。すなわち、常温硬化型では硬化までに時
間が掛かり、熱硬化型では硬化のための加熱で光シャッ
タチップ（16a）に歪が生じる虞があるのに比して、光
硬化型であれば、それらの問題が生じないことに加え
て、透明台板（18）の下方からの光照射も可能であっ
て、自由度が高い。また、硬化後も弾性の残るものを用
いれば、透明台板（18）と光シャッタチップ（16a）と
の熱膨張の差を吸収することができ、両者の間の歪をな
くすことができる。なお、そのためには、図示のように
接着剤（20）を前記間隔規制部材（19）とは離しておく
ことも好ましい。

また、間隔規制部材（19）は、前述したように、アク
リレート系等の光硬化型のドラムフィルムを用いて、フ
ォトエッチングの要領で作成すれば、所望の位置に所望
の形状で形成することができて好ましい。この間隔規制
部材（19）には比較的高剛性の材料を用いることで、光
シャッタ装置（９）として充分な剛性を得ることがで
き、ボンディングにおいても充分な性質が得られる。な
お、このボンディングは、超音波溶着で行う場合には、
接着剤（20）の部分でもよいが、超音波エネルギーのロ
スが少なくて済むように、間隔規制部材（19）の部分と
すれば、より安定して行える。さらに、接着剤（20）の
塗布量をシビアにコントロールすることが可能であれ
ば、第６図に示すように、一対の間隔規制部材（19）の
それぞれを、２列ずつとし、その間に接着剤（20）を位
置させるようにしてもよい。

次に、作業工程を、代表的な材料を用いた場合を例に
とって簡単に説明する。

まず、透明台板（18）としてのアクリル板に、間隔規
制部材（19）を形成するためのUV硬化型のドライフィル
ムを貼り付ける。次いで、そのドライフィルムを露光し
た後に現像することによって、間隔規制部材（19）が付
設されたアクリル板を得る。このアクリル板を自動搬送
用のパレットに位置合わせを行って載せた後に搬送し、
セラミック基板（17）固定用のUV硬化型接着剤を、スク
リーン印刷によって塗布する。次に、ガラスエポキシか
らなるセラミック基板（17）を位置合わせを行って透明
台板（18）上に乗せ、浮きや移動がないように、クラン
プする。また、UV硬化型接着剤用の定量吐出器の吐出部
を前記間隔規制部材（19）の両外側に位置させ、一定速
度で移動させつつ吐出作動させることで接着剤（20）を
形成する。そして、PLZTの光シャッタチップ（16a）を
位置合わせを行って間隔規制部材（19）の上に載置し、
その状態で透明台板（18）側から紫外線を照射すること
で、セラミック基板（17）ならびにPLZTの光シャッタチ
ップ（16a）をもとに透明台板（18）に接着固定する。
その後、ワイヤボンディングを行い、シャッタ装置が完
成する。

なお、セラミック基板（17）固定用の接着剤と、光シ
ャッタチップ（16a）固定用の接着剤とは同じ接着剤で
なくても構わない。なお、ドライフィルムを貼着する替
わりにプラスチックのインジェクション等によって成形
することも可能であるが、性能の安定化のためには、前
述のような工程が好ましい。

〔発明の効果〕

以上述べたきたように、本発明の光シャッタ装置によ
れば、光シャッタチップと透明台板との間隔を一定にで
き、しかも、光シャッタチップの光透過部分に接着剤が
入り込むことを防止できるから、透明台板に対する光シ
ャッタチップの姿勢の歪みや接着剤中に混入した気泡等
に起因した光シャッタチップを透過する光に対する悪影
響を回避できる。その結果、例えば記録装置においては
品質の良い記録を得ることを可能にする高性能の光シャ
ッタ装置を提供できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係る光シャッタ装置の実
施例を示し、第１図は断面図、第２図は光シャッタヘッ
ドの概略斜視図、第３図は静電転写型プリンタの概略構
成図、第４図は光シャッタチップの斜視図、第５図は光
シャッタチップの平面図である。第６図は別の実施例を
示す第１図に相当する断面図である。（16a）……光シャッタチップ、（18）……透明台板、
（19）……間隔規制部材、（20）……接着剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審査官津田俊明 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 3/21 G02F 1/03 503

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明台板上に、電気光学材料からなる光シ
ャッタチップを取り付けてある光シャッタ装置であっ
て、前記透明台板と前記光シャッタチップとの間に、前
記光シャッタチップの光透過部分の幅以上の距離を隔て
て位置させた一対の間隔規制部材を介装し、前記一対の
間隔規制部材それぞれの前記光透過部分とは反対側にお
いて、接着剤によって前記光シャッタチップと透明台板
とを接着してある光シャッタ装置。