JPS63163814A - 光シャッタアレイ及び画像形成装置 - 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１よｐ市」饋 この発明は、電気光学効果を有する材料を用いた光シャ
ッタに係り、特に複数個のシャッタエレメントを１次元
状に配列した光シャッタアレイに関する。

Ａ木些遺惟 電気光学効果を有する材料で特にカー効果の大きいＰＬ
ＺＴを用いた光シャッタアレイは、現在、光空間変調器
、光減衰器、高速のデータレコーグ。

光プリンタ、光スキャナなどへの応用が考えられている
。

ところで従来、たとえば特開昭６０−１５９７２２号公
報や特開昭６０−１７０８２８号公報などで提案されて
いる光シャッタアレイは、第９図（ａｌ）＝（ａｌ）に
示されるような平面的な構成をとる。

第９図（ａｌ）に示す光シャッタアレイ（４０）は、窓
形状が正方形のシャッタニレメン）　（４１）を複数個
１次元に配列したもので、例えばこれを感光体ドラム式
の光プリンタに用いると、ドラム上に投影される画像は
、同図（ｂｌ）に示されるドツト状ライン（４０１）の
集合となる。第９図（ａｌ）の光シャッタアレイ（５０
）は、窓形状が同じ長方形のシャッタニレメン）　（５
１）、（５２）を平行２列に配列したもので、各列のシ
ャッタエレメントを千鳥状・時分割で駆動することによ
り１本のドツト状ライン（５０＆）を形成する。

明が解　しようとする間麗怠 ところが、これらの従来例によれば、シャッタエレメン
ト間の物理的なギャップ（４１ｇ）＝（５１ｇ）（５２
ｇ）に起因して、ライン（４ＯＮ）ｌ　（５０ｆ）にお
いては、ドラ）　（４２）、（５３）開に光投影に無関
係なギャップ（４２ｇ）−（５３ｇ）を生じ、ドツトの
連続性が粗くなる。

このことは、画像形成の場合に画像品質の点で好ましく
ない。

この発明は、従来提案の光シャッタアレイによって形成
されるドツト状ラインの連続性が粗いという問題を解決
しようとするものである。

賊頌、αを解ｉするための手段 上記問題前を解決する手段として、本発明は、光シャッ
タアレイを構成するシャッタエレメントの窓形状に着目
し、これを平行四辺形にしたことを基本的な特徴とする
。

このシャッタエレメントの平行四辺形の窓でシャッタさ
れる光束は、例えば感光体ドラムに投影されて平行四辺
形になるが、感光体ドラムの回転によりこの平行四辺形
は軌跡を描き、投影面では、シャッタエレメント間に存
する物理的なギャップを埋める。また、軌跡を描かない
場合であっても、条件をうまく選択すると、シャッタエ
レメント間の物理的なギャップに平行四辺形の投影像を
像ギャップなく埋め合わすことができる。

Ｋ亀鐸 以下、本発明を添付図面に示す実施例によって具体的に
説明する。

第４図に一実施例の光シャッタアレイの部分平面図を示
す。光シヤツタ７レイ（１０）は、中央部に、平行２列
のシャッタ７レイ（１１＾）、（１２＾）を備える。

シャッタアレイ（１１＾）を形成するシャッタニレメン
）　（１１）のシャツタ窓（斜線を施して示されている
）を平行四辺形としている。シャッタアレイ（１２＾）
のシャッタエレメント（１２）のシャツタ窓も、シャッ
タニレメン）　（１１）と同形の平行四辺形としている
。

（１３）はシャッタアレイ（１１＾）ｔ（１２＾）に共
通な共通電極である。　（１４）は各シャッタエレメン
ト（１１）の個別電極、（１５）は各シャッタエレメン
ト（１２）の個ｆｆＨＥｆｆｌで、これら個別電極（１
４）、（１５）のそれぞれは、外付けの駆動回路と＃＆
！するための電極リード部（１４１）、　（１５１）に
連なっている。

共通電極（１３）は、溝（３）に設けられ、個別電極（
１４）、（１５）はそれぞれ溝（４）、（５）に設けら
れている。シャγり７レイ（１１＾）、（１２＾）のシ
ャッタエレメント、個別電極及び電極リード部は、それ
ぞれ、一定ピツチの平行な多数の溝（６）によって相互
に分離されている。共通電極用の溝（３）、個別電極用
の溝（４）、（５）及びエレメント分離用の溝（６）は
、いずれもが精密切削加工によって形ｒ＆されている。

第１図〜第４図により、この光シャッタアレイ（１０）
の製作工程を説明する。

第１図（ａ）に示すように、平板状長尺のＰＬＺＴ（１
）を準備する。ＰＬＺＴ（１）の表裏両面は予め光学研
磨されている。ＰＬＺＴ（１）は具体的には、組成が９
／６５／３５、形状は長さ１００１ｍｗ幅５．６論。

厚さ０．５ｍｍのものである。

第１図（ｂ）に示すように、このＰＬＺＴ（１）の表面
のほぼ中央部に、レジストパターン（２）を帯状に形成
する。。レジストパターン（２）の幅は３００μｍで、
通常一般のフォトリソグラフィー技術を用いた。このレ
ノストパターン（２）は、後述するように、リフトオフ
法による蒸着膜の除去に用いられる。なお、ＰＬＺＴ（
１）の長手方向をＸ軸。

幅方向すなわちＸ軸に直交する方向をＹ紬とし、■−■
線に沿う断面図を第２図に示す。レノストパターン（２
）の厚みは１μ髄程度としている。

次に、このレジストパターン（２）を形成したＰＬＺＴ
（１）の当該レジストパターン（２）の中央をＸ軸方向
にＰＬＺＴ（１）の全長にわたり精密切削し、ｔｌＩＪ
３図に示す共通電極用の溝（３）を形成する。

切削加工は、グイシングツ−で行い、カッターは刃厚４
０μ−のダイヤモンドカッターを用いた。

溝（３）の形状は、幅８０μ論、深さａ＝１５０μｌで
ある。

なお、深さは、ＰＬＺＴ（１）の表面を基準とする。

さらに、上記切削工程と同様の態様で、前記溝（３）の
両側縁から一定の間隔をおいて該溝（３）と平行に、す
なわちＸ軸方向にＰＬＺＴ（１）の全長にわたり溝入れ
切削し、第３図に示すように、個別電極用の溝（４）、
溝（５）を形成する。溝（４）、溝（５）の形状は相等
しく、幅８０μｌ、深さｂ＝１１０μｍとした。溝（３
）と溝（４）？（５）の間隔すなわちシャッタとなる凸
部の幅長は８０μ儂とした。なお、このシャッタ部の幅
艮及び溝（３）、溝（４）、（５）の深さａ、ｂは、光
シヤツタ７レイに要求される性能に応じてかつ精密切削
加工の精度の範囲内において任意に選択されることが可
能である。ただし、ａ＞ｂを条件とする。

次の工程は、電極用の金属薄膜を設ける工程である。実
施例では、スパッタリング法により、このＰＬＺＴ（１
）の加工面を含む表面全体にアルミニウムを蒸着し、２
μ纏程度のアルミ蒸着膜（７）を形成した（第５図）。

次にこのアルミ蒸着膜（７）を設けたＰＬＺＴ（１）に
対し、再びグイシングツ−を用いエレメント分離用の多
数の溝（６）を切削する。Ｘ軸方向に対し６３°の角度
で切り込み、溝ピッチは１６０μ輪である。切削に供し
たダイヤモンドカッターは、刃厚が５０μ論のものに交
換されている。この溝（６）の形状としては、幅７０β
輪、深さＣは１３０μＩとしている。

切削の澤さＣは、第５図の断面で分かるように、ａ＞ｃ
＞ｂの条件を満足するようにしている。即ち、溝（３）
（ａ＝１５０μｍＬ溝（４）（５）（＋３＝　１１０μ
ｌｌ１）に対し、溝（６）の深さｃ（”１３０μｍ）を
このように設定すると、溝（４）、溝（５）のアルミ蒸
着膜（７）を削り取って簡単にシャッタエレメントの個
別電極と電極リード部を分離形成できるとともに、共通
電極となる溝（３）のアルミ蒸着膜（７）の底面部のも
のを削り取らずに済む。さらに付言すれば、立体状のシ
ャッタエレメントを作ると同時にその平行電極も合わせ
て作ることができる。従来例は、シャッタエレメントを
立体化する工程が煩雑でしかもその電極形成が別工程で
あったが、本例によれば、製作工程を大幅に簡略化する
ことがでさる。尚、シャッタエレメントを立体状（電極
は対向平行型）にすると、駆動電圧を低くできるという
大きな利点がある。

製作工程の最後は、シャッタニレメン）　（１１）、（
１２）の上面窓部に形成されているアルミ蒸着膜（７）
を除去する工程である。アルミ蒸着膜（７）はレノスト
（２）上に形成されており、これをレノスト剥離液によ
りレノスト（２）とともに剥離する（す７トオ７法）。

以上のようにして第４図に示される光シャッタアレイ（
１０）を得る。尤シャッタアレイ（１０）は、個別に外
縁まで延びた電極リード部（１４１）をもったシャッタ
エレメント（１１）からなるシャッタアレイ（１１＾）
と、反対側の外縁まで延また電極リード部（１５１）を
もったシャッタエレメント（１２）からなるシャッタ７
レイ（１２＾）の２列から構成される。第６図にこの光
シャッタアレイ（１０）の外部回路との接続図を示す。

図中、（２０）はシャッタアレイ（１１＾）のシャッタ
ニレメン）　（１１）群に駆動パルスを与える駆動回路
（半導体チップ状の回路を含む）、（２１）はシャッタ
アレイ（１２＾）のシャッタニレメン）　（１２）群を
駆動する駆動回路である。駆動回路（２０）とシャッタ
アレイ（１１＾）とは、シャッタアレイ（１１＾）の奇
数番目のシャッタエレメント（１１）の個々の電極リー
ド部（１４１）と接続する一方、駆動回路（２１）とシ
ャッタアレイ（１２＾）とは、シャッタアレイ（１２＾
）の偶数番目のシャッタエレメント（１２）の個別の電
極リード部（１５β）と接続する。駆動回路（２０）、
（２１）と接続されないシャッタエレメントは利用され
ない。

駆動回路（２０）、（２１）は時分割で作動され、画像
情報に基づく２列のシャッタ７レイ（１１＾）ｔ（１２
＾）のシャッタ作用（第７図（ａ））で、画像のドツト
状ライン１本を形成する（第７図（ｂ））。時間差は、
画像形成部たとえば感光体ドラムの回転速度と同期して
整合される。これにより、実施例の光シャッタアレイで
８０μ曽ピツチすなわち１２ドツ）／ｎｍの高解像度を
達成する。

Ｐｔ５Ｔ図（ｂ）は、２列のシャッタアレイ（１１＾）
、（１２＾）による感光体上で合成された１ラインの投
影像を示したものである。シャッタエレメント間には必
ず物理的なギャップが存在するにも拘わらず、投影像に
おいては、このドツト間ギャップが埋め合わされる。こ
れにより、ラインはドツトの連続性が密な滑らかなもの
となる。特に本実施例では、条件をうまく設定したので
、即ち平行四辺形の形状をシャッタエレメント間の物理
的なギャップと同じ形状にしたので、千鳥状の駆動で相
互にこの物理的ギャップを埋め合わすことができる。

なお、上記の実施例のように、シャッタアレイ２列で１
本のラインを形成する構成とすると、光シャッタアレイ
と駆動回路間の接続が容易なものとなり、またワイヤー
ボングー等による自動接続にも充分に適用可能となる。

因みに、上記実施例によると、電極リード部（１４ｍり
、（１５１）それぞれの接続ピッチは１６０μｍ＋ａと
なっている。

第８図は、他の実施例の平面模式図を示している。光シ
ャッタアレイ（３０）は１列のシャッタアレイで構成さ
れ、シャッタエレメント（３１）のシャツタ窓は平行四
辺形である。光シャッタアレイ（３０）は、電気光学効
果を有しカ一定数の大きい材料（ＰＬＺＴに限定されな
い）を７オトリングラフイー技術を利用して製作しても
よいし、先の実施例と同様に精密切削加工によって、あ
るいはこれらを組合わせて製作してもよい。切削加工に
よりエレメント間ギャップ（３１ｇ）を形成する場合は
、カッターの刃厚の問題もあってこのギャップは比較的
大きくなるが、本発明によりこのギャップの存在の難点
を巧に回避することができる。

楚肌Ω勾米 以上のように、本発明は光シャッタアレイのシャッタエ
レメントの窓形状を平行四辺形にしたので、シャッタエ
レメント間に存するギャップが、動作時、投影面で埋ま
り、ドツト連続性の密なラインを形成でき、画像形成の
場合には品質のよい画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、第２図、第３図、第４図、第５
図は本発明の一実施例に係る光シャッタアレイの製作工
程の説明図で、特に第４図は完成品としての光シャッタ
アレイの模式的な部分平面図、第６図は駆動回路との接
続図、第７図（ａ）、（ｂ）は実施例の駆動形式とその
形成画像１ラインとの関係を示す説明図、第８図は他の
実施例の模式的平面図、！＃９図（ａｌ）＝（ｂｌ）、
（ａ２）、（ｂ２）は従来例の説明図である。 １・・・ＰＬＺＴ、３・・・共通電極用の溝、４，５・
・・個別電極用の溝、６・・・エレメント分離用の溝、
７・・・アルミ蒸着膜、１０．３０・・・光シャッタア
レイ、１１．１２．３１・・・シャツタ窓が平行四辺形
のシャッタエレメント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気光学効果を有する材料からなり複数個のシャ
   ッタエレメントを１次元状に配列した光シャッタアレイ
   において、 前記シャッタエレメントの窓形状が平行四辺形であるこ
   とを特徴とする光シャッタアレイ。