JPH111019A - 固体走査型光書込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多品種少量生産に適した駆動回路を備えた固
体走査型光書込み装置を得る。 【解決手段】 主走査方向に並べられた光シャッタチッ
プ３１を画像データに基づいてオン、オフ制御し、感光
体上に画像を書き込む固体走査型光書込み装置。光シャ
ッタチップ３１を駆動するための回路は、ロジックＩＣ
６０ＡとドライバＩＣ６０Ｂとに別体に構成され、基板
７５上に実装される。ロジックＩＣ６０ＡとドライバＩ
Ｃ６０Ｂとは第１の配線パターン８２を介して接続され
ている。ドライバＩＣと光シャッタチップ３１の個別電
極とは第２の配線パターン８３及びワイヤ８４を介して
接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＬＺＴ光シャッ
タアレイやＬＥＤアレイ等を用いて感光体上に画像（潜
像）を書き込むための固体走査型光書込み装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来、銀塩感材を用いた印画紙や
銀塩フィルムや電子写真用感光体に画像（潜像）を形成
するのに、ＰＬＺＴ等の光シャッタチップで１画素ずつ
光をオン／オフ制御したり、ＬＥＤチップをオン／オフ
制御する光書込み装置が提供されている。そして、この
種の光チップの駆動回路は画像データを処理するロジッ
ク部と印加電圧を処理するドライバ部とで構成されてい
る。従来、ロジック部とドライバ部とは一つのＩＣ（集
積回路）として製作され、基板上に実装されていた。

【０００３】しかしながら、ドライバ部は光チップがＰ
ＬＺＴであるかＬＥＤであるかによって構成が異なり、
駆動電圧、スイッチング速度あるいは負荷の大きさで種
々の構成を有している。また、ロジック部も２値駆動用
と多値駆動用とで構成が異なる。さらに、印字密度に応
じてロジック部及びドライバ部を変更する必要がある。
従って、従来のようにロジック部とドライバ部とを一つ
のＩＣで構成すると、仕様の変更に応じてＩＣの設計を
変更し、製作する必要があり、多品種少量生産ではコス
トアップを招来し、対応できないという問題点を有して
いた。

【０００４】

【発明の目的、要旨及び効果】そこで、本発明の目的
は、多品種少量生産に適した駆動回路を備えた固体走査
型光書込み装置を提供することにある。

【０００５】以上の目的を達成するため、本発明は、主
走査方向に並べられた多数の光チップを画像データに基
づいてオン、オフ制御する固体走査型光書込み装置にお
いて、前記光チップを駆動するために別体に構成された
ロジックＩＣ及びドライバＩＣと、光チップ、ロジック
ＩＣ及びドライバＩＣを保持するための基板とを備え、
ロジックＩＣとドライバＩＣは前記基板上に形成された
第１の配線パターンを介して電気的に接続され、光チッ
プとドライバＩＣは基板上に形成された第２の配線パタ
ーンを介して電気的に接続されている。

【０００６】即ち、本発明においては、光チップの駆動
回路をロジックＩＣとドライバＩＣとに別体に分割し、
それぞれを光チップと共に基板上に搭載した。従って、
本発明によれば、光書込み装置の仕様の変更に応じて駆
動回路を変更する場合、ロジックＩＣ又はドライバＩＣ
を仕様に合わせて交換し、基板上に搭載するだけでよ
く、専用の駆動回路を製作しなおす必要はなく、多品種
少量生産に最適である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る固体走査型光
書込み装置の実施形態について添付図面を参照して説明
する。

【０００８】図１は、銀塩感材を用いた印画紙上にフル
カラー画像を書き込むための光書込みヘッド２０を示
す。この光書込みヘッド２０は、概略、ハロゲンランプ
２１、防熱フィルタ２２、色補正フィルタ２３、拡散筒
２４、ＲＧＢフィルタ２５、光ファイバアレイ２６、ス
リット板２７、光シャッタモジュール３０、結像レンズ
アレイ３５、防塵ガラス３６によって構成されている。

【０００９】ハロゲンランプ２１から放射された光は、
防熱フィルタ２２で熱線をカットされ、色補正フィルタ
２３で光質を印画紙の分光感度特性と合うように調整さ
れる。拡散筒２４は光の利用効率を向上させ、光量ムラ
を低減させるためのものである。ＲＧＢフィルタ２５は
ＰＬＺＴからなる光シャッタチップによる書込みと同期
して回転駆動され、１ラインごとに通過色を変化させ
る。

【００１０】光ファイバアレイ２６は、多数本の光ファ
イバからなり、一端２６ａは束ねて前記拡散筒２４にＲ
ＧＢフィルタ２５を介して対向している。他端２６ｂは
矢印Ｘで示す主走査方向に並べられ、光をライン状に出
射する。スリット板２７のスリット端面２７ａ，２７ａ
は鏡面に仕上げられ、光ファイバアレイ２６から出射す
る光を効率よく光シャッタモジュール３０に導く。さら
に、スリット板２７に光シャッタチップを一定の温度に
維持するためのヒータ（図示せず）が設けられており、
モジュール３０に設けた温度検出素子（図示せず）の検
出結果に基づいて温度制御が行われる。

【００１１】光シャッタモジュール３０は、セラミック
基板のスリット状開口あるいはガラス基板上にＰＬＺＴ
からなる光シャッタチップを設け、それと並べて以下に
説明する駆動回路を設けたものである。各光シャッタチ
ップは駆動回路によって所定の画素に対応するもののみ
が駆動される。また、モジュール３０の前後には偏光子
３３及び検光子３４が設けられている。ＰＬＺＴは、よ
く知られているように、カー定数の大きい電気光学効果
を有する透光性を有するセラミックであり、偏光子３３
で直線偏光された光は、光シャッタチップへの電圧印加
で発生する電界のオン／オフによって偏光面の回転が生
じ、検光子３４から出射される光がオン／オフされる。

【００１２】検光子３４から出射された光は、結像レン
ズアレイ３５及び防塵ガラス３６を透過して印画紙上に
結像し、潜像を形成する。印画紙は主走査方向Ｘと直交
する方向（副走査方向）に一定の速度で搬送される。

【００１３】図２は前記光書込みヘッド２０を駆動する
ための２値画像再現用駆動回路６０の構成を示す。この
駆動回路６０は、ｎ個の回路６０をラダーチェーンで接
続して使用するのであるが、各駆動回路６０は６４ドッ
トを駆動するように構成され、シフトレジスタ６１、ラ
ッチ回路６２、ゲート回路６３、レベルシフト回路６
４、ドライバ回路６５からなる。

【００１４】画像データＤＡＴＡ（Ａ），（Ｂ）はシフ
ト信号Ｒ／Ｌに基づいてシフトクロック信号Ｓ−ＣＬＫ
に同期してシフトレジスタ６１へ転送され、ストローブ
信号ＳＴＢでラッチ回路６２にラッチされる。ゲート信
号ＧＡＴＥがゲート回路６３に入力されると、信号Ｄ₁
〜Ｄ₆₄がレベルシフト回路６４を介してドライバ回路６
５に転送される。ドライバ回路６５には駆動電圧Ｖｄが
印加されており、レベルシフト回路６４からの信号Ｄ₁
〜Ｄ₆₄に基づいて出力ＨＶ₁〜ＨＶ₆₄が光シャッタチッ
プに印加される。

【００１５】以下の駆動回路６０において、シフトレジ
スタ６１、ラッチ回路６２及びゲート回路６３によって
ロジックＩＣ６０Ａが構成される。また、レベルシフト
回路６４及びドライバ回路６５によってドライバＩＣ６
０Ｂが構成される。

【００１６】次に、図３に多値再現用駆動回路４０の構
成を示す。駆動回路４０は、ｎ個の回路４０をラダーチ
ェーンで連続して使用するのであるが、各駆動回路４０
は６４ドットを駆動するように構成され、６ビットのシ
フトレジスタ４１、６ビットのラッチ回路４２、６ビッ
トのコンパレータ４３、６ビットのカウンタ４４、ゲー
ト回路４５、ドライバ回路４６からなる。

【００１７】画像データＤＡＴＡ（Ａ），（Ｂ）はシフ
ト信号Ｒ／Ｌに基づいてシフトクロック信号Ｓ−ＣＬＫ
に同期してシフトレジスタ４１へ転送され、ストローブ
信号ＳＴＢでラッチ回路４２にラッチされる。これによ
って、各画素の階調数がセットされる。クロック信号Ｃ
−ＣＬＫはカウンタ４４でカウントされ、コンパレータ
４３はラッチされた値とカウンタ値とを比較し、ゲート
回路４５は両者が一致した時点で出力を停止する。ま
た、カウンタ４４はクリア信号ＣＬによってクリアされ
る。

【００１８】ドライバ回路４６には駆動電圧Ｖｄが印加
されており、ゲート回路４５からの信号Ｄ₁〜Ｄ₆₄に基
づいて出力ＨＶ₁〜ＨＶ₆₄が光シャッタチップに印加さ
れることになる。即ち、各画素は画像データＤＡＴＡに
応じた時間（パルス幅）だけ光シャッタチップをオンさ
せることになる。

【００１９】以上の駆動回路４０において、シフトレジ
スタ４１、ラッチ回路４２、コンパレータ４３及びゲー
ト回路４５によってロジックＩＣ４０Ａが構成される。
また、ドライバ回路４６によってドライバＩＣ４０Ｂが
構成される。

【００２０】前記ドライバ回路６５，４６は、光チップ
がＰＬＺＴの場合は図４に示すように、容量負荷である
ので、充電用及び放電用のスイッチング素子７１，７２
を有するトーテムポール型として構成されている。光チ
ップがＬＥＤの場合は図５に示すように、スイッチング
素子７１を有する定電流型の回路として構成されてい
る。また、駆動電圧、スイッチング速度又は負荷の大き
さによって素子７１，７２の性能を選択する必要があ
る。出力数も本実施形態では６４としたが、各種存在す
る。即ち、ドライバ回路６５，４６は用途に応じて多種
のものを用意する必要がある。従来の如く、駆動回路６
０，４０を一つのＩＣとして構成すると、それらのＩＣ
を各用途に応じて製作する必要があり、コストアップを
招来する。特に、駆動電圧Ｖｄが高圧の場合、通常ロジ
ック部で用いているＣ−ＭＯＳプロセスが使用できず、
複雑なプロセスが必要となり、コストアップが顕著とな
る。

【００２１】一方、ロジック部も２値駆動の場合は図２
に示したとおりであるが、多値駆動の場合は図３に示し
たように、シフトレジスタ４１、ラッチ回路４２及びコ
ンパレータ４３はビット数に対応した数量が必要とな
る。即ち、ロジック部も用途に応じて多種のものを用意
する必要がある。

【００２２】さらに、印字密度も用途によって種々存在
し、駆動回路６０，４０をモジュール３０に組み込むに
は、印字密度に対応した出力パッドを有するＩＣが必要
である。

【００２３】このような状況下で各種用途に対応した光
書込みヘッドを供給するには、駆動回路として多種類の
カスタムＩＣの開発／製作が必要となり、多品種少量生
産には対応できない。

【００２４】そこで、本実施形態では、図６、図７に示
すように、駆動回路６０をロジックＩＣ６０Ａとドライ
バＩＣ６０Ｂとに別体に構成し、それぞれを基板７５上
に実装することにした。なお、多値駆動回路４０もロジ
ックＩＣ４０ＡとドライバＩＣ４０Ｂに分割することは
勿論である。

【００２５】基板７５上には、ロジックＩＣ６０Ａの入
力用配線パターン８１、ロジックＩＣ６０Ａの出力部と
ドライバＩＣ６０Ｂの入力部を接続するための配線パタ
ーン８２、ドライバＩＣ６０Ｂの出力用配線パターン８
３が形成されている。各ＩＣ６０Ａ、６０Ｂと各配線パ
ターン８１，８２，８３との接続は半田バンプによって
行われる。ＰＬＺＴからなる光シャッタチップ３１は基
板７５のスリット７６に実装され、チップ３１の個別電
極はワイヤ８４を介して出力用配線パターン８３と接続
される（図６参照）。あるいは、図７に示すように、異
方性導電膜８５（又は異方性導電ゴム）を介して配線パ
ターン８３と接続してもよい。なお、ＩＣ６０Ａ，６０
Ｂ及び光シャッタチップ３１相互の電気的接続は、ワイ
ヤボンディングや半田バンプあるいは異方性導電膜、異
方性導電ゴム以外に種々の接続方法を用いることもでき
る。

【００２６】配線パターン８１，８２，８３の配列（ピ
ッチ）を略同一とすることで、ロジックＩＣ６０Ａ、ド
ライバＩＣ６０Ｂ及び光シャッタチップ３１を各種用途
のものと交換しても、それらの接続を容易に行うことが
できる。印字密度の変更に関しては後述する。

【００２７】以上の如く、駆動回路をロジックＩＣ及び
ドライバＩＣとで別体として基板上に実装する構成を採
用することによって、用途に応じて必要とされるロジッ
クＩＣ及びドライバＩＣ、さらには光シャッタチップを
選択的に基板上に実装すればよく、開発／製作に要する
コストを削減でき、多品種少量生産に対応することがで
きる。

【００２８】基板７５に関しては、透光性を有する材料
であれば、図８（Ａ）に示すようにスリットを形成する
必要はない。図８（Ｂ）は図６、図７に示したスリット
７６を形成した基板７５を示す。また、図８（Ｃ）に示
すように、２枚の基板７５ａ，７５ａの両端部を部材７
５ｂ，７５ｂで接着し、基板７５ａ，７５ａの間をスリ
ット７６としてもよい。さらに、前記配線パターン８
１，８２，８３は、基板７５上に印刷やフォトエッチン
グ等で直接形成する以外に、ガラス／エポキシ基板上に
形成して基板７５上に貼り付けてもよく、その他種々の
形態を採用することができる。

【００２９】次に、ドライバＩＣ６０Ｂ（ドライバＩＣ
４０Ｂも同様であるが）と光シャッタチップ３１との接
続形態について説明する。図９に示すように、配線パタ
ーン８３はその両端部に接続パッド８３ａ，８３ｂを有
している。接続パッド８３ａはドライバＩＣ６０Ｂの出
力部が接続されるもので、該出力部と同じピッチで形成
されている。接続パッド８３ｂはＰＬＺＴ光シャッタチ
ップ３１の個別電極に対してワイヤ８４を介して接続さ
れるもので、光シャッタチップ３１と同じピッチで形成
されている。このように、ドライバＩＣ６０Ｂの１個当
たりのドライブ数、パッドレイアウト等を統一しておけ
ば、ドライバＩＣ６０ＢのみならずロジックＩＣ６０Ａ
をも同一の基板を使用して用途に対応して直ちに変更す
ることができる。

【００３０】印字密度（ｄｐｉ）が異なる場合、例え
ば、図１０、図１１に示すように、図９に示したものよ
り低い印字密度の光シャッタチップ３１’で光書込みヘ
ッド２０を構成する場合について説明する。

【００３１】図１０に示す第１例は、接続パッド８３ａ
は図９に示した高印字密度と同じピッチに形成し、接続
パッド８３ｂを低印字密度の光シャッタチップ３１’と
同じピッチに形成する。これによって、基板を変更する
のみで同じロジックＩＣ６０Ａ及びドライバＩＣ６０Ｂ
を使用して異なる印字密度に対応した光書込みヘッドを
製作することができる。

【００３２】図１１に示す第２例は、接続パッド８３
ａ，８３ｂ共に図９に示した高印字密度と同じピッチに
形成し、低印字密度の光シャッタチップ３１’の個別電
極に対しては接続パッド８３ｂを間引いた状態で接続す
る。これによって、同じ基板、同じロジックＩＣ６０Ａ
及びドライバＩＣ６０Ｂを使用して異なる印字密度に対
応した光書込みヘッドを製作することができる。

【００３３】なお、本発明に係る光書込み装置は前記実
施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種
々に変更することができる。特に、光書込みに使用する
固体走査型の素子としては、ＰＬＺＴ以外に、ＬＥＤ
（Light Emitting Diode）、ＬＣＳ（Liquid Crystal S
hutter）、ＤＭＤ（Deformable Mirror Device）、ＦＬ
Ｄ（Fluorescent Device）等を用いることができる。ま
た、本発明は銀塩感材を用いた印画紙への画像書込み装
置以外にも、銀塩フィルムや電子写真用感光体への画像
書込み装置あるいはディスプレイ上への画像投影装置に
対して適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である固体走査型光書込み
ヘッドを示す斜視図。

【図２】前記光書込みヘッドの２値駆動回路を示すブロ
ック図。

【図３】前記光書込みヘッドの多値駆動回路を示すブロ
ック図。

【図４】ＰＬＺＴ用ドライバ回路を示すブロック図。

【図５】ＬＥＤ用ドライバ回路を示すブロック図。

【図６】光シャッタモジュールの１例を示す断面図。

【図７】光シャッタモジュールの他の例を示す断面図。

【図８】基板の種々の形態を示す斜視図。

【図９】光シャッタモジュール（高印字密度）の接続状
態を示す平面図。

【図１０】光シャッタモジュール（低印字密度）の接続
状態の第１例を示す平面図。

【図１１】光シャッタモジュール（低印字密度）の接続
状況の第２例を示す平面図。

【符号の説明】

２０…光書込みヘッド ３０…光シャッタモジュール ３１，３１’…光シャッタチップ ４０Ａ、６０Ａ…ロジックＩＣ ４０Ｂ，６０Ｂ…ドライバＩＣ ７５…基板 ８２…（第１の）配線パターン ８３…（第２の）配線パターン ８３ｂ…接続パッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に並べられた多数の光チップ
   を画像データに基づいてオン、オフ制御する固体走査型
   光書込み装置において、 前記光チップを駆動するために別体に構成されたロジッ
   クＩＣ及びドライバＩＣと、前記光チップ、ロジックＩ
   Ｃ及びドライバＩＣを保持するための基板とを備え、 前記ロジックＩＣとドライバＩＣは前記基板上に形成さ
   れた第１の配線パターンを介して電気的に接続され、 前記光チップとドライバＩＣは前記基板上に形成された
   第２の配線パターンを介して電気的に接続されているこ
   と、 を特徴とする固体走査型光書込み装置。
2. 【請求項２】 前記第２の配線パターンは光チップの配
   列ピッチに対応して設けられていることを特徴とする請
   求項１記載の固体走査型光書込み装置。
3. 【請求項３】 前記第２の配線パターンはドライバＩＣ
   の各出力端子の配列ピッチに対応して設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の固体走査型光書込み装
   置。