(57)【要約】【課題】  光シャッタ及びそれを採用した光走査装置を提供する。【解決手段】  少なくとも一つの光源と、光源から出射された透光量を調節する複数の光シャッタを有する光シャッタアレイと、複数の光シャッタそれぞれを透過した光を集束する複数の集束レンズを有するマイクロレンズアレイと、を備える光走査装置である。そして、前記複数の光シャッタそれぞれは、互いに対向するように配置された透明板及び疏水性透明絶縁板を有するセルと、疏水性透明絶縁板の外面に形成された透明電極と、セル内に含まれて疏水性透明絶縁板の内面に接触させた不透明な親水性液滴と、を備え、透明電極と親水性液滴との間への電場の印加如何によって疏水性透明絶縁板に対する親水性液滴の接触角を変化させることによって透光量を調節する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するように配置された透明板及び疏水性透明絶縁板を有するセルと、
前記疏水性透明絶縁板の外面に形成された透明電極と、
前記セル内に含まれて、前記疏水性透明絶縁板の内面に接触させた不透明な親水性液滴と、を備え、
前記透明電極と前記親水性液滴との間の電場の印加如何によって前記疏水性透明絶縁板に対する前記親水性液滴の接触角を変化させることによって透光量を調節することを特徴とする光シャッタ。
【請求項２】
前記親水性液滴は、水または電解質水溶液に光遮断材が混合されてなることを特徴とする請求項１に記載の光シャッタ。
【請求項３】
前記セル内には、前記親水性液滴と混合しない透明な疏水性液体が前記親水性液滴と共に含まれたことを特徴とする請求項１に記載の光シャッタ。
【請求項４】
前記疏水性液体は、非導電性の有機物よりなることを特徴とする請求項３に記載の光シャッタ。
【請求項５】
前記有機物は、シリコンオイルであることを特徴とする請求項４に記載の光シャッタ。
【請求項６】
互いに対向するように配置された透明板及び疏水性透明絶縁板を有するセルと、
前記疏水性透明絶縁板の外面に形成された透明電極と、
前記セル内に含まれて前記疏水性透明絶縁板の内面に接触させた不透明な疎水性液滴と、
前記セル内に含まれ、前記疏水性液滴と混合しない透明な親水性液体と、を備え、
前記透明電極と前記親水性液体との間への電場の印加如何によって、前記疏水性透明絶縁板に対する前記疏水性液滴の接触角を変化させることによって透光量を調節することを特徴とする光シャッタ。
【請求項７】
前記疏水性液滴は、非導電性の有機物に光遮断材が混合されてなることを特徴とする請求項６に記載の光シャッタ。
【請求項８】
前記有機物は、シリコンオイルであることを特徴とする請求項７に記載の光シャッタ。
【請求項９】
前記親水性液体は、水または電解質水溶液よりなることを特徴とする請求項６に記載の光シャッタ。
【請求項１０】
少なくとも一つの光源と、
前記光源から出射された透光量を調節する複数の光シャッタを有する光シャッタアレイと、
前記複数の光シャッタそれぞれを、透過した光を集束する複数の集束レンズを有するマイクロレンズアレイと、を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
前記複数の光シャッタそれぞれは、
互いに対向するように配置された透明板及び疏水性透明絶縁板を有するセルと、
前記疏水性透明絶縁板の外面に形成された透明電極と、
前記セル内に含まれて、前記疏水性透明絶縁板の内面に接触させた不透明な親水性液滴と、を備え、
前記透明電極と前記親水性液滴との間に電場の印加如何によって、前記疏水性透明絶縁板に対する前記親水性液滴の接触角を変化させることによって、透光量を調節することを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記親水性液滴は、水または電解質水溶液に光遮断材が混合されてなることを特徴とする請求項１１に記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記セル内には、前記親水性液滴と混合しない透明な疏水性液体が前記親水性液滴と共に含まれることを特徴とする請求項１１に記載の光走査装置。
【請求項１４】
前記疏水性液体は、非導電性の有機物よりなることを特徴とする請求項１３に記載の光走査装置。
【請求項１５】
前記有機物は、シリコンオイルであることを特徴とする請求項１４に記載の光走査装置。
【請求項１６】
前記複数の光シャッタそれぞれは、
互いに対向するように配置された透明板及び疏水性透明絶縁板を有するセルと、
前記疏水性透明絶縁板の外面に形成された透明電極と、
前記セル内に含まれて前記疏水性透明絶縁板の内面に接触させた不透明な疎水性液滴と、
前記セル内に含まれ、前記疏水性液滴と混合しない透明な親水性液体と、を備え、
前記透明電極と前記親水性液体との間への電場の印加如何によって、前記疏水性透明絶縁板に対する前記疏水性液滴の接触角を変化させることによって、透光量を調節することを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項１７】
前記疏水性液滴は、非導電性の有機物に光遮断材が混合されてなることを特徴とする請求項１６に記載の光走査装置。
【請求項１８】
前記有機物は、シリコンオイルであることを特徴とする請求項１７に記載の光走査装置。
【請求項１９】
前記親水性液体は、水または電解質水溶液よりなることを特徴とする請求項１６に記載の光走査装置。
【請求項２０】
前記複数の光シャッタは、１列に配列されたことを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項２１】
前記複数の光シャッタは、ジグザグ状に２列に配列されたことを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項２２】
前記光源は、一つの点光源よりなることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項２３】
前記点光源は、レーザダイオードまたは発光ダイオードであることを特徴とする請求項２２に記載の光走査装置。
【請求項２４】
前記点光源と前記光シャッタアレイとの間には、前記点光源から出射された光を平行光にするコリメータレンズが配置されたことを特徴とする請求項２２に記載の光走査装置。
【請求項２５】
前記光源は、所定間隔をおいて配列された複数の点光源よりなることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項２６】
前記複数の点光源は、レーザダイオードまたは発光ダイオードであることを特徴とする請求項２５に記載の光走査装置。
【請求項２７】
前記複数の点光源と前記光シャッタアレイとの間には、前記複数の点光源から出射された光を平行光にする複数のコリメータレンズが配置されたことを特徴とする請求項２５に記載の光走査装置。
【請求項２８】
前記光源は、一つの線光源よりなることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項２９】
前記線光源は、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする請求項２８に記載の光走査装置。
【請求項３０】
前記マイクロレンズアレイは、前記光シャッタアレイに一体に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置用の光走査装置に係り、さらに詳細には、エレクトロウェッティング現象を利用して透光量を調節する光シャッタ及びそれを採用した光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複写機、レーザプリンタ、ＦＡＸのような電子写真方式の画像形成装置は、感光ドラムまたは感光ベルトのような感光媒体に静電潜像を形成させ、その静電潜像を所定色相の現像剤で現像して用紙に転写させることによって所望の画像を得る装置である。このような画像形成装置には、感光媒体の表面に光を走査することによって所望の画像に対応する静電潜像を形成させる光走査装置（ＬＳＵ：Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が備えられている。
【０００３】
図１は、従来の電子写真方式の画像形成装置用のＬＳＵの構成を示す概略図である。
【０００４】
図１を参照すれば、従来のＬＳＵ  １０は、レーザビームを出射させる光源としてレーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）１１と、出射されたレーザビームをスキャニングするポリゴンミラー１２と、ポリゴンミラー１２から反射されたレーザビームをフォーカシングするフォーカシングレンズ１３と、フォーカシングレンズ１３を通過したレーザビームを反射させて結像面である感光ドラム２０の表面に点状に結像させる反射ミラー１４と、を備えている。
【０００５】
所定の電位に帯電された感光ドラム２０の表面に、前記ＬＳＵ  １０からレーザビームを走査すれば、レーザビームを走査した部位は、電荷が消滅する。したがって、レーザビームが走査した部位には、他の部位と異なる電位を有する静電潜像が形成される。このように形成された静電潜像には、トナー供給ローラ３０によって供給されたトナーが静電力によって選択的に付着されることによって、静電潜像は、所望の画像に現像される。このように感光ドラム２０の表面に現像された画像は、記録用紙Ｐに転写され、次いで、定着装置（図示せず）によって用紙Ｐに定着される。
【０００６】
しかし、前記のような構成を有する従来のＬＳＵ  １０は、レーザビームをスキャニングするために複雑な構成を有する光学系を備えることによって、その体積が大きくなり、製造コストが高くなるという短所がある。そして、従来のＬＳＵ  １０は、モータ（図示せず）を使用してポリゴンミラー１２を回転させつつレーザビームをスキャニングする構成を有しているので、レーザビームのスキャニング時間を短縮させてプリンティング速度を向上させるのには限界がある。
【０００７】
一方、特許文献１には、従来のＬＳＵの代りに液晶を使用したマイクロシャッタアレイを利用して透光率を調節することによって、感光ドラムの表面に静電潜像を形成する技術が開示されている。しかし、液晶を利用したシャッタには、偏光板が使われるので、透光率が低くなって光源の消費電力が高まるという短所がある。
【０００８】
そして、特許文献２には、光を吸収する液体の内部に気泡を生成させ、この気泡による全反射を利用する光シャッタが開示されている。しかし、このような光シャッタは、気泡を生成させるための発熱体を備えねばならないので、その製造が難しく、かつ消費電力が高まるという短所がある。
【特許文献１】米国特許第４，７６３，１４２号明細書
【特許文献２】特開１９９５−１２０７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来の技術の問題点を解決するために創出されたものであって、特に、エレクトロウェッティング現象を利用して透光量を調節する光シャッタ及びそれを採用したＬＳＵを提供するのにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を達成するために、本発明は、互いに対向するように配置された透明板及び疏水性透明絶縁板を有するセルと、前記疏水性透明絶縁板の外面に形成された透明電極と、前記セル内に含まれて前記疏水性透明絶縁板の内面に接触させた不透明な親水性液滴と、を備え、前記透明電極と前記親水性液滴との間への電場の印加如何によって、前記疏水性透明絶縁板に対する前記親水性液滴の接触角を変化させることによって、透光量を調節することを特徴とする光シャッタを提供する。
【００１１】
ここで、前記親水性液滴は、水または電解質水溶液に光遮断材が混合されてなりうる。
【００１２】
前記セル内には、前記親水性液滴と混合しない透明な疏水性液体が前記親水性液滴と共に含まれ、この場合、前記疏水性液体は、非導電性の有機物、例えば、シリコンオイルよりなりうる。
【００１３】
そして、前記課題を達成するために、本発明は、互いに対向するように配置された透明板及び疏水性透明絶縁板を有するセルと、前記疏水性透明絶縁板の外面に形成された透明電極と、前記セル内に含まれて前記疏水性透明絶縁板の内面に接触させた不透明な疎水性液滴と、前記セル内に含まれ、前記疏水性液滴と混合しない透明な親水性液体と、を備え、前記透明電極と前記親水性液体との間への電場の印加如何によって、前記疏水性透明絶縁板に対する前記疏水性液滴の接触角を変化させることによって、透光量を調節することを特徴とする光シャッタを提供する。
【００１４】
ここで、前記疏水性液滴は、非導電性の有機物、例えば、シリコンオイルに光遮断材が混合されてなり、前記親水性液体は、水または電解質水溶液よりなりうる。
【００１５】
また、前記課題を達成するために、本発明は、前記光源から出射された透光量を調節する複数の光シャッタを有する光シャッタアレイと、前記複数の光シャッタそれぞれを透過した光を集束する複数の集束レンズを有するマイクロレンズアレイと、を備えることを特徴とするＬＳＵを提供する。
【００１６】
ここで、前記複数の光シャッタそれぞれは、前記のような構成を有する。
【００１７】
そして、前記複数の光シャッタは、１列に配列されるか、またはジグザグ状に２列に配列されうる。
【００１８】
前記光源は、一つの点光源、例えば、ＬＤまたは発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）よりなり、この場合、前記点光源と前記光シャッタアレイとの間には、前記点光源から出射された光を平行光にするコリメータレンズが配置されたことが望ましい。
【００１９】
一方、前記光源は、所定間隔をおいて配列された複数の点光源よりなり、この場合、前記複数の点光源と前記光シャッタアレイとの間には、前記複数の点光源から出射された光を平行光にする複数のコリメータレンズが配置されたことが望ましい。
【００２０】
さらに一方、前記光源は、一つの線光源よりなり、この場合、前記線光源は、冷陰極蛍光ランプであることが望ましい。
【００２１】
そして、前記マイクロレンズアレイは、前記光シャッタアレイに一体に形成されうる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によるＬＳＵは、エレクトロウェッティング現象を利用して透光量を調節する光シャッタを備えることによって、その構成がさらに簡単になる。したがって、さらに少ない製造コストでさらにコンパクトなＬＳＵを具現できる。
【００２３】
そして、本発明によるＬＳＵによれば、従来のレーザビームのスキャニング時間を短縮させてプリンティング速度を向上させうる。
【００２４】
また、本発明による光シャッタは、従来の液晶を利用した光シャッタと違って、偏光板を必要としないので、透光率が高まって光源の消費電力が低いという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付された図面を参照しつつ本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。以下の図面において、同じ参照符号は同じ構成要素を表す。
【００２６】
図２は、本発明の第１実施形態によるＬＳＵの構成を示す図面である。
【００２７】
図２を参照すれば、本発明によるＬＳＵは、レーザプリンタのような電子写真方式の画像形成装置の感光媒体、例えば、感光ドラム２０の表面に光を走査して静電潜像を形成する機能を行うものであって、光源１１０と、複数の光シャッタ１３１を有する光シャッタアレイ１３０と、複数の集束レンズ１４１を有するマイクロレンズアレイ１４０と、を備える。
【００２８】
本発明の第１実施形態によるＬＳＵにおいて、前記光源１１０としては一つの点光源が使われ、この点光源としては、ＬＥＤまたはＬＤが使用されうる。そして、前記光シャッタアレイ１３０に平行光を入射させるために、前記点光源１１０から出射された光を平行光にするコリメータレンズ１２０を前記点光源１１０と光シャッタアレイ１３０との間に配置することが望ましい。
【００２９】
前記光シャッタアレイ１３０は、前記点光源１１０から出射された透光量を調節する複数の光シャッタ１３１を有する。このような複数の光シャッタ１３１それぞれは、駆動回路１３９によって独立的かつ選択的に駆動されて、そのそれぞれを透過する透光量を調節する。前記複数の光シャッタ１３１それぞれの詳細な構造及び作用は、後述する。
【００３０】
前記光シャッタアレイ１３０において、前記複数の光シャッタ１３１は、１列に配列されうる。この場合、１列に配列された前記光シャッタ１３１の数は、画像の解像度によって感光ドラム２０の表面の１ラインに形成されるドットの数と同じである。
【００３１】
前記複数の光シャッタ１３１は、前記駆動回路１３９によって同時に駆動されうるので、感光ドラム２０の表面に１ラインのドットに該当する静電潜像を同時に形成しうる。したがって、本発明によるＬＳＵによれば、従来のレーザビームのスキャニングにかかる時間を短縮させて、プリンティング速度を向上させうるという長所がある。
【００３２】
前記マイクロレンズアレイ１４０は、前記複数の光シャッタ１３１それぞれを透過した光を集束する複数の集束レンズ１４１を有し、前記複数の集束レンズ１４１は、複数の光シャッタ１３１の配列形態と相応する形態に配列される。
【００３３】
図３Ａ及び図３Ｂは、図２に示された光シャッタの詳細構造を拡大して示す図面であって、図３Ａは、光源から出射された光が光シャッタを透過する状態を示す図面であり、図３Ｂは、光源から出射された光が光シャッタによって遮断された状態を示す図面である。
【００３４】
まず、図３Ａを参照すれば、光シャッタアレイ１３０には、同じ構造を有する複数の光シャッタ１３１が備えられる。このような複数の光シャッタ１３１それぞれは、互いに対向するように配置された二枚の板１３３，１３４及び側壁１３５によって取り囲まれて密閉された内部空間を有するセル１３２を備える。前記二枚の板１３３，１３４のうち何れか一枚の板、例えば、本実施形態においては、前記板１３３が、光が透過できるように透明板よりなる。前記透明板１３３としては、例えば、ガラス板が使用されうる。そして、前記二枚のプレート１３３，１３４のうち他の一枚のプレート、例えば、本実施形態においては、前記プレート１３４が、疏水性の表面性質と絶縁性とを有すると同時に、光が透過できる疏水性透明絶縁板よりなる。このような疏水性透明絶縁プレート１３４は、その全体が透明で絶縁性を有する疏水性物質よりなり、また、ガラス板の一面に透明な疏水性物質を所定厚さで塗布することによってなることも可能である。一方、前記側壁１３５は、前記透明プレート１３３と疏水性透明絶縁プレート１３４との間隔を維持させ、前記セル１３２の内部空間を密閉させるためのものであって、透明性は必要としない。
【００３５】
前記疏水性透明絶縁プレート１３４の外面には、電極１３６が形成される。前記電極１３６は、導電性を有し、光が透過できるように透明な電極物質、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）よりなりうる。
【００３６】
前記セル１３２の内部空間には、親水性を有する液滴１３７が含まれ、この液滴１３７は、疏水性透明絶縁プレート１３４の内面に所定の接触角θを有して接触する。このとき、前記接触角θは、疏水性透明絶縁プレート１３４及び親水性液滴１３７の異なる表面性質によって比較的大きい値を有する。そして、前記親水性液滴１３７は、光が透過できないように不透明かつ導電性の物質よりなる。このような性質を有する親水性液滴１３７は、水または電解質水溶液に光を吸収または反射する光遮断材、例えば、黒色顔料が混合されてなりうる。
【００３７】
そして、前記透明電極１３６と親水性液滴１３７には、これらの間に電場を印加するための電源Ｅと前記電源Ｅを遮断するためのスイッチＳとが連結される。
【００３８】
一方、前記セル１３２の内部空間のうち、前記親水性液滴１３７が占めた後に残った空間には空気が充填されることもあるが、前記親水性液滴１３７と混合しない透明な疏水性液体１３８が充填されることも可能である。前記疏水性液体１３８は、非導電性の有機物、例えば、シリコンオイルよりなりうる。
【００３９】
以下では、前記のような構成を有する光シャッタ１３１の動作を説明する。
【００４０】
図３Ａに示されたように、前記透明電極１３６と親水性液滴１３７との間に電場が印加されていない場合には、親水性液滴１３７は、比較的大きい接触角θを有して疏水性透明絶縁プレート１３４の表面に接触し、その表面張力によってほぼ球形に近い形状を有する。したがって、点光源１１０から出射されてコリメータレンズ１２０を通過した光の一部は、不透明な親水性液滴１３７に吸収または反射されて光シャッタ１３１を透過できなくなるが、ほとんどの光は、透明な疏水性液体１３８を透過して感光ドラム２０の表面に到達する。すなわち、前記透明電極１３６と親水性液滴１３７との間に電場が印加されていない場合には、前記光シャッタ１３１を透過する透光率は、比較的高い値を有する。
【００４１】
そして、前記光シャッタ１３１を高い透過率で透過した光は、感光ドラム２０の表面に到達して静電潜像を形成する。このとき、前記光シャッタ１３１を透過した光は、前記集束レンズ１４１によって集束されるので、感光ドラム２０の表面に形成される光スポットの直径が小さくなり、これにより、画像の解像度が高まりうる。
【００４２】
次いで、図３Ｂを参照すれば、前記透明電極１３６と親水性液滴１３７との間に電場が印加された場合には、エレクトロウェッティング現象によって疏水性透明絶縁プレート１３４に対する親水性液滴１３７の接触角θが小さくなり、これにより、親水性液滴１３７は、疏水性透明絶縁プレート１３４の表面に広い面積で接触する。これをさらに詳細に説明すれば、透明電極１３６と親水性液滴１３７との間に電場が印加されれば、疏水性透明絶縁プレート１３４を介して透明電極１３６には負電荷が蓄積され、親水性液滴１３７には正電荷が蓄積される。したがって、負電荷と正電荷との間の静電力によって前記親水性液滴１３７が大きく広がる。
【００４３】
このように親水性液滴１３７が大きく広がれば、点光源１１０から出射されてコリメータレンズ１２０を通過した光の全部またはほとんどが不透明な親水性液滴１３７に吸収または反射されて光シャッタ１３１を透過できなくなる。
【００４４】
前記のように、本発明による光シャッタ１３１においては、前記透明電極１３６と親水性液滴１３７との間の電場の印加如何によって、疏水性透明絶縁プレート１３４に対する親水性液滴１３７の接触角θが変わり、これにより、透光量が調節される。
【００４５】
そして、本発明によるＬＳＵは、前記のような複数の光シャッタ１３１を有する光シャッタアレイ１３０を備えることによって、ポリゴンミラー、ポリゴンミラーを回転させるためのモータ及びレーザスキャニングのための複数のレンズとミラーとを有する従来のＬＳＵに比べて、その構成がさらに単純であるという長所がある。また、本発明による光シャッタ１３１には、従来の液晶を利用した光シャッタと違って偏光板が使われないので、透光率が向上して光源１１０の消費電力が低いという長所がある。
【００４６】
図４Ａ及び図４Ｂは、図２に示された光シャッタの変形構造を拡大して示す図面であって、図４Ａは、光源から出射された光が光シャッタによって遮断された状態を示す図面であり、図４Ｂは、光源から出射された光が光シャッタを透過する状態を示す図面である。
【００４７】
まず、図４Ａを参照すれば、本発明の変形例による光シャッタ２３１は、互いに対向するように配置された透明板２３３と疏水性透明絶縁板２３４及び側壁２３５によって取り囲まれて密閉された内部空間を有するセル２３２を備える。そして、前記疏水性透明絶縁板２３４の外面には、透明電極２３６が形成される。前記透明板２３３、疏水性透明絶縁板２３４、側壁２３５及び透明電極２３６の詳細な構成は、図３Ａに示された光シャッタ１３１と同じであるので、これについての詳細な説明は省略する。
【００４８】
前記セル２３２の内部空間には、疏水性を有する液滴２３７と親水性を有する液体２３８とが含まれる。前記疎水性液滴２３７は、疏水性透明絶縁板２３４の内面に所定の接触角θを有して接触する。このとき、前記接触角θは、疏水性透明絶縁板２３４と疎水性液滴２３７の相互に同一の表面性質によって比較的小さな値を有するので、前記疎水性液滴２３７は、疏水性透明絶縁板２３４の表面に広い面積で接触する。そして、前記疎水性液滴２３７は、光が透過できないように不透明な非導電性物質よりなる。このような性質を有する疎水性液滴２３７は、非導電性の有機物、例えば、シリコンオイルに光を吸収または反射する光遮断材、例えば、黒色顔料が混合されてなりうる。
【００４９】
前記親水性液体２３８は、疎水性液滴２３７と混合されず、透明な導電性物質よりなる。このような性質を有する親水性液体２３８は、水または電解質水溶液よりなりうる。
【００５０】
そして、前記透明電極２３６と親水性液体２３８には、これらの間に電場を印加するための電源Ｅと前記電源Ｅを遮断するためのスイッチＳとが連結される。
【００５１】
以下では、前記のような構成を有する光シャッタ２３１の動作を説明する。
【００５２】
図４Ａに示されたように、前記透明電極２３６と親水性液体２３８との間に電場が印加されていない場合には、疏水性透明絶縁板２３４と同じ表面性質を有する疎水性液滴２３７が、比較的小さな接触角θで疏水性透明絶縁板２３４の表面に大きく広がっている状態で接触する。これにより、点光源１１０から出射されてコリメータレンズ１２０を通過した光の全部またはほとんどが不透明な疎水性液滴２３７に吸収または反射されて光シャッタ２３１を透過できなくなる。
【００５３】
次いで、図４Ｂを参照すれば、前記透明電極２３６と親水性液体２３８とに電源Ｅが連結されることによって、これらの間に電場が印加された場合には、エレクトロウェッティング現象によって、親水性液体２３８と疏水性透明絶縁板２３４との間の接触面積が広くなり、これにより、疎水性液滴２３７と疏水性透明絶縁板２３４との間の接触面積は狭くなりつつ、疏水性透明絶縁板２３４に対する疎水性液滴２３７の接触角θが大きくなる。これをさらに詳細に説明すれば、透明電極２３６と親水性液体２３８との間に電場が印加されれば、疏水性透明絶縁板２３４を介して透明電極２３６には負電荷が蓄積され、親水性液体２３８には正電荷が蓄積される。このような負電荷と正電荷の静電力によって、前記親水性液体２３８が疎水性液滴２３７を押し出しつつ、疏水性透明絶縁板２３４側に移動するので、親水性液体２３８と疏水性透明絶縁板２３４との接触面積は広くなるが、一方、疎水性液滴２３７と疏水性透明絶縁板２３４との接触面積は狭くなる。
【００５４】
したがって、点光源１１０から出射されてコリメータレンズ１２０を通過したほとんどの光が透明な親水性液体２３８を透過して感光ドラム２０の表面に到達可能になる。すなわち、前記透明電極２３６と親水性液体２３８との間に電場が印加されれば、前記光シャッタ２３１を透過する透光率は、比較的高い値を有する。
【００５５】
そして、前記光シャッタ２３１を透過した光は、集束レンズ１４１によって集束されて感光ドラム２０の表面に比較的小径を有する光スポットを形成する。
【００５６】
前記のように、本発明の変形例による光シャッタ２３１においては、前記透明電極２３６と親水性液体２３８との間への電場の印加如何によって疏水性透明絶縁板２３４に対する疎水性液滴２３７の接触角が変わり、これにより、透光量が調節される。
【００５７】
図５は、図２に示された光シャッタアレイにおいて、複数の光シャッタの異なる配列形態を示す図面である。
【００５８】
図５を参照すれば、前記光シャッタアレイ１３０において、複数の光シャッタ１３１は、ジグザグ状に２列に配列されることも可能である。このように２列に配列された前記光シャッタ１３１の数は、画像の解像度によって感光ドラム２０の表面の１ラインに形成されるドットの数と同じである。このような配列形態は、複数の光シャッタ１３１それぞれのサイズが大きくて、複数の光シャッタ１３１をいずれも１列に配列できない場合に望ましい。
【００５９】
図６は、本発明の第２実施形態によるＬＳＵの構成を示す図面である。
【００６０】
図６を参照すれば、本発明の第２実施形態によるＬＳＵは、所定間隔をおいて配列された複数の点光源１１０を有し、前記複数の点光源１１０としては、ＬＤまたはＬＥＤが使用されうる。そして、前記複数の点光源１１０と光シャッタアレイ１３０との間には、前記複数の点光源１１０から出射された光を平行光にする複数のコリメータレンズ１２０が配置される。
【００６１】
このように複数の点光源１１０を使用する場合には、点光源１１０と光シャッタアレイ１３０との間隔を一つの点光源１１０を使用した場合より狭めて、さらにコンパクトなＬＳＵを具現できるという長所がある。
【００６２】
一方、本発明の第２実施形態によるＬＳＵの他の構成要素は、前述した第１実施形態によるＬＳＵと同じである。
【００６３】
図７は、本発明の第３実施形態によるＬＳＵの構成を示す図面である。
【００６４】
図７を参照すれば、本発明の第３実施形態によるＬＳＵは、一つの線光源２１０を有し、前記線光源２１０としては、一般的な冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）が使用されうる。
【００６５】
このように線光源２１０を使用する場合には、図２及び図６に示されたコリメータレンズ１２０がなくても光シャッタアレイ１３０に平行光が入射されうる。したがって、点光源１１０を使用する場合よりコンパクトなＬＳＵを具現できる。
【００６６】
一方、本発明の第３実施形態によるＬＳＵの他の構成要素も、前述した第１及び第２実施形態によるＬＳＵと同じである。
【００６７】
図８は、本発明によるＬＳＵのマイクロレンズアレイの変形例を示す図面である。
【００６８】
図８を参照すれば、複数の光シャッタ１３１それぞれを透過した光を集束する複数の集束レンズ２４１を有するマイクロレンズアレイ２４０は、光シャッタアレイ１３０に一体に形成されうる。
【００６９】
このように前記マイクロレンズアレイ２４０を光シャッタアレイ１３０に一体に形成すれば、マイクロレンズアレイ２４０の製造及び取扱が容易になり、ＬＳＵのサイズ及び製造コストが低くなりうる。
【００７０】
本発明は、図示された実施形態を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、エレクトロウェッティング現象を利用して透光量を調節する光シャッタ及びそれを採用したＬＳＵに関わり、例えば、コンパクトであって効率的な画像形成装置に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】従来の電子写真方式の画像形成装置用ＬＳＵの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるＬＳＵの構成を示す図面である。
【図３Ａ】図２に示された光シャッタの詳細構造を拡大して示す図面であって、光源から出射された光が光シャッタを透過する状態を示す図面である。
【図３Ｂ】図２に示された光シャッタの詳細構造を拡大して示す図面であって、光源から出射された光が光シャッタによって遮断された状態を示す図面である。
【図４Ａ】図２に示された光シャッタの変形構造を拡大して示す図面であって、光源から出射された光が光シャッタによって遮断された状態を示す図面である。
【図４Ｂ】図２に示された光シャッタの変形構造を拡大して示す図面であって、光源から出射された光が光シャッタを透過する状態を示す図面である。
【図５】図２に示された光シャッタアレイにおいて、複数の光シャッタの異なる配列形態を示す図面である。
【図６】本発明の第２実施形態によるＬＳＵの構成を示す図面である。
【図７】本発明の第３実施形態によるＬＳＵの構成を示す図面である。
【図８】本発明によるＬＳＵのマイクロレンズアレイの変形例を示す図面である。
【符号の説明】
【００７３】
２０  感光ドラム
１１０  光源
１２０  コリメータレンズ
１３０  光シャッタアレイ
１３１  光シャッタ
１３９  駆動回路
１４０  マイクロレンズアレイ
１４１  集束レンズ
【図１】
2005316473.tif 000003
【図２】
2005316473.tif 000004
【図３Ａ】
2005316473.tif 000005
【図３Ｂ】
2005316473.tif 000006
【図４Ａ】
2005316473.tif 000007
【図４Ｂ】
2005316473.tif 000008
【図５】
2005316473.tif 000009
【図６】
2005316473.tif 000010
【図７】
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【図８】
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