JPH11115243A - 固体走査型光書込み装置 - Google Patents

固体走査型光書込み装置

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Publication number
JPH11115243A
JPH11115243A JP28881697A JP28881697A JPH11115243A JP H11115243 A JPH11115243 A JP H11115243A JP 28881697 A JP28881697 A JP 28881697A JP 28881697 A JP28881697 A JP 28881697A JP H11115243 A JPH11115243 A JP H11115243A
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JP
Japan
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optical writing
density
driving
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optical
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Pending
Application number
JP28881697A
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English (en)
Inventor
Kenichi Wada
謙一 和田
Ken Matsubara
兼 松原
Tsukasa Yagi
司 八木
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体走査型光書込み装置において、低印字密
度対応の駆動素子を使用して高印字密度の光書込み素子
を駆動可能とすること。 【解決手段】 600dpiのPLZTからなる光書込
み素子42と、300dpi対応の複数の駆動素子45
(451,452,……)と、各駆動素子45をラダーチ
ェーン接続するための配線基板50A,50Bとを実装
基板41上に搭載した固体走査型光書込み装置。駆動素
子45は第1列(奇数番)と第2列(偶数番)に配置さ
れ、奇数番駆動素子は上層の密度変換配線パターン55
を介して、偶数番駆動素子は下層の密度変換パターン5
6を介して、それぞれ光書込み素子42に接続されてい
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やLED
等の光書込み素子を用いて記録媒体上に画像を書き込む
ための固体走査型光書込み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】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やLED等の光書込み素子を用いて1画素
ずつ光をオン/オフ制御する光書込み装置が提供されて
いる。そして、この種の光書込み素子とその駆動素子と
の接続は、ダイレクトワイヤボンディング又は配線パタ
ーンを介在させて行われている。
【0003】図10、図11は、ダイレクトワイヤボン
ディングによって接続された光書込みモジュールを示
す。実装基板1上に光書込み素子2、IC化された駆動
素子5及び配線基板15が搭載されている。光書込み素
子2は所定の印字密度で一列に並設された多数の光透過
部3を有している。光書込み素子2の入力パッド4と駆
動素子5の出力パッド6とはワイヤ7によってダイレク
トに接続されている。
【0004】図12、図13は、配線パターン10を介
して接続された光書込みモジュールを示す。配線パター
ン10は実装基板1上に形成され、それぞれの端部はワ
イヤ11,12を介して入力パッド4及び出力パッド6
に接続されている。図14は駆動素子5(51,52,5
3,……)のラダーチェン接続を示す。各駆動素子5に
対しては、配線基板15に形成した配線パターン16に
よって制御信号及び画像データが転送される。この配線
パターン16は、図14(B)に示すように、表面パタ
ーン16aと裏面パターン16bとで構成され、両者は
スルーホールによって接続されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図10及び
図12に示した従来の光書込みモジュールにおいて、駆
動素子5は光書込み素子2の印字密度に対応した密度の
出力パッド6を有するカスタム仕様品であることが好ま
しい。しかし、印字密度ごとに駆動素子を設計して製作
するのではコストが大幅に上昇してしまい、相当な数量
の需要が見込まれる印字密度でない限り実用化は困難で
ある。印字密度はこれまで240〜400dpiの範囲
で各種あり、最近では600dpiも要求されている。
400dpi対応の駆動素子を大量生産し、低密度の光
書込み素子に対しては間引き配線することで対応するこ
とが、コスト的には最も有利である。しかし、これでは
600dpi等の高印字密度の光書込み素子には対応で
きない。
【0006】現在要求されている最も高密度(600d
pi)に対応した駆動素子を設計し、他の密度(240
〜400dpi)の光書込み素子に対しては間引いて、
即ち、密度変換配線パターンを介して、配線することが
考えられる。しかし、これでは最も需要の多い300〜
400dpiのモジュールに対してダイレクトボンディ
ングという効率的な接続方法を採用できないという不具
合を有している。また、600dpi用の駆動素子では
実装密度が高くなるため、高圧駆動を必要とする光書込
み素子(例えば、PLZTでは50〜60V)では、耐
圧の関係でIC化した駆動素子を構成することは困難で
ある。
【0007】そこで、本発明の目的は、比較的低印字密
度に対応した駆動素子を使用してそれ以上の高印字密度
の光書込み素子を駆動可能とした固体走査型光書込み装
置を提供することにある。
【0008】
【発明の要旨及び効果】以上の目的を達成するため、本
発明に係る固体走査型光書込み装置は、所定の印字密度
を有する光書込み素子と、この光書込み素子を画像デー
タに基づいてオン、オフ駆動する駆動素子と、前記光書
込み素子と駆動素子とを電気的に接続する接続部材とか
らなり、駆動素子を光書込み素子の少なくとも片側に2
列以上配置した。前記接続部材はn層(n≧2)に重ね
て設置され、駆動素子の出力パッドの密度から光書込み
素子の1/nの印字密度へと密度変換する配線パターン
である。あるいは、光書込み素子に隣接する第1列の駆
動素子と光書込み素子とを、駆動素子の出力パッドの密
度から光書込み素子の1/nの印字密度へと密度変換す
る第1の接続部材であるワイヤを用いてダイレクトワイ
ヤボンディングで接続し、第2列以下の駆動素子と光書
込み素子とを、駆動素子の出力パッドの密度から光書込
み素子の1/nの印字密度へと密度変換する第2の接続
部材である配線パターンを用いて接続してもよい。
【0009】本発明においては、駆動素子を2列以上に
配置して、光書込み素子との接続部材を階層的に配置し
ている。従って、駆動素子はその出力パッド密度が光書
込み素子の印字密度より低いものを使用できる。例え
ば、最も需要の見込める300〜400dpiに対応す
る駆動素子を2列に配置して接続部材を階層的に設置す
れば、800dpiの印字密度にまで対応できる。
【0010】
【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。
【0011】(第1実施形態、図1〜図6参照)図1
は、固体走査型光書込み装置20の全体構成を示す。こ
の装置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
書込みモジュール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。
【0012】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からなる光書込み素子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。
【0013】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
る光を効率よく光書込みモジュール30に導く。
【0014】光書込みモジュール30は、以下に説明す
るように、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からなる光書込み素子を設け、そ
れと並べてIC化されている駆動素子を設けたものであ
る。光書込み素子は駆動素子によって所定の画素に対応
するもののみがオンされる。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。P
LZT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、PLZT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。
【0015】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。
【0016】図2は光書込みモジュール30を示す。こ
のモジュール30は、アルミナ製実装基板41上に、P
LZTからなる光書込み素子42、駆動素子45(45
1,452,453,……)及び2枚の配線基板50A,
50Bを搭載したもので、さらに、実装基板41上には
密度変換配線パターン55,56が2層に設置されてい
る。
【0017】光書込み素子42は、図3に示すように、
1画素に対応する光透過部43が600dpiの高印字
密度で一列に並設され、駆動電圧の入力パッド44が高
密度で設けられている。駆動素子45は、第1列の奇数
番素子451,453,455,……と第2列の偶数番素
子452,454,……とで構成されている。奇数番素子
451,453,455,……は光書込み素子42に隣接
して、かつ、配線基板50Aと対になって配置され、偶
数番素子452,454,……は配線基板50Bと対にな
って配置されている。下層の密度変換配線パターン56
は実装基板41上に偶数番素子452,454,……の近
傍まで延在して形成されており、その上に絶縁層58が
形成されている。上層の密度変換配線パターン55は絶
縁層58上に奇数番素子451,453,……の近傍まで
延在して形成されており、その上に絶縁層57が形成さ
れている。
【0018】各駆動素子45は、64ドットの画素を駆
動するものであり、600dpiの印字密度に対して
は、例えば300dpiの密度に対応して設けられた出
力パッド46(図3参照)を有している。奇数番素子4
1,453,……の出力パッド46はワイヤ61を介し
て上層のパターン55の一端に接続され、偶数番素子4
2,454,……の出力パッド46はワイヤ62を介し
て下層のパターン56の一端に接続されている。さら
に、各パターン55,56の他端はワイヤ63を介して
光書込み素子42の入力パッド44に接続されている。
【0019】各駆動素子45は順次ラダーチェーン接続
されている。図4は2値画像再現用の駆動回路を示し、
図5は多値(64階調)画像再現用の駆動回路を示す。
駆動素子45はこれらの回路をIC化したものである。
【0020】図4に示す2値画像再現用駆動回路は、シ
フトレジスタ101、ラッチ回路102、ゲート回路1
03、レベルシフト回路104、ドライバ回路105か
らなる。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CLKに同期し
てシフトレジスタ101へ転送され、ストローブ信号S
TBでラッチ回路102にラッチされる。ゲート信号G
ATEがゲート回路103に入力されると、信号D1
64がレベルシフト回路104を介してドライバ回路1
05に転送される。ドライバ回路105には、駆動電圧
Vdが印加されており、レベルシフト回路104からの
信号D1〜D64に基づいて出力HV1〜HV64が光書込み
素子42に印加される。
【0021】図5に示す64階調の画像再現用駆動回路
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111、6ビットのラッチ回路112、
6ビットのコンパレータ113、6ビットのカウンタ1
14、ゲート回路115、ドライバ回路116からな
る。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111へ転送され、ストローブ信号S
TBでラッチ回路112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114でカウントされ、コンパレータ
113はラッチされた値とカウンタ値とを比較し、ゲー
ト回路115は両者が一致した時点で出力を停止する。
また、カウンタ114はクリア信号CLによってクリア
される。
【0022】ドライバ回路116には駆動電圧Vdが印
加されており、ゲート回路115からの信号D1〜D64
に基づいて出力HV1〜HV64が光書込み素子42に印
加されることになる。即ち、各画素は画像データDAT
Aに応じた時間(パルス幅)だけオンされることにな
る。
【0023】図6は駆動素子451,452,……のラダ
ーチェーン接続を示す。制御信号及び電源ラインは各駆
動素子451,452,……に対してそれぞれ接続されて
いる。データラインは各駆動素子451,452,……を
順番に繋ぐように接続され、連続した画像データが送り
込まれる。入力パッドA0〜A5に入力されたデータは
出力パッドB0〜B5から出力され、次の駆動素子の入
力パッドA0〜A5に入力される。データのシフト方向
は前述のように信号R/Lで切り換え可能である。入出
力パッドA0〜A5,B0〜B5の配置は、複数の駆動
素子を並べることを考慮して、左右で反転している。
【0024】ところで、本第1実施形態では、第1列奇
数番駆動素子451,453,……と第2列偶数番素子4
2,454,……とをそれぞれ配線基板50A,50B
によって独立してラダーチェーン接続した。従って、画
像データは光書込みモジュール30に転送される前に、
各列に適合するように変換しておく必要がある。
【0025】各配線基板50A,50Bにおいて、ラダ
ーチェーン接続用の配線パターン52は、図2(B)に
示すように、ガラスエポキシ製の配線基板50A,50
Bに形成した表面パターン52aと裏面パターン52b
とで構成されている。表面パターン52aの一端はワイ
ヤ65を介して駆動素子45の各入出力パッドに接続さ
れている。裏面パターン52bは表面パターン52aの
中継用であり、表面パターン52aとはスルーホールで
接続されている。
【0026】本第1実施形態においては、駆動素子45
1,452,……を2列に配置して密度変換配線パターン
55,56を2層に設けたため、駆動素子45の出力パ
ターン密度の2倍の印字密度の光書込み素子42にまで
対応できる。さらに、配線基板を50A,50Bを2枚
に分割して駆動素子45を各列ごとにラダーチェーン接
続したため、配線パターン52(52a,52b)の引
き回しをスペース効率よく行うことができ、信号線の数
が多くなる多階調用駆動素子を実現するのに適してい
る。
【0027】なお、600dpiの光書込み素子に対し
て400dpi対応の駆動素子を使用する場合には、駆
動素子を2列に配置して、光書込み素子に接続してもよ
いし(400dpiから600dpiへ密度変換を行
う)、あるいは400dpiの駆動素子を2列に配置し
て実質800dpiの駆動出力を実現してから(400
dpiから800dpiへ密度変換を行う)、その出力
を間引いて光書込み素子に接続してもよい。
【0028】(第2実施形態、図7参照)図7は第2実
施形態としての光書込みモジュール130を示す。この
モジュール130は図2に示したモジュール30と基本
的に同様の構成からなる。異なる点は、第1列奇数番駆
動素子451,453,……と光書込み素子42とをワイ
ヤ163を用いてダイレクトワイヤボンディングで接続
したことにある。従って、図2に示した密度変換配線パ
ターン55及び絶縁層57は省略されている。なお、図
2に示したモジュール30と同じ部材には同一の符号を
付し、その説明は省略する。
【0029】本第2実施形態においては、前記第1実施
形態と同様の作用効果を奏すると共に、第1列奇数番駆
動素子451,453,……と光書込み素子42とをダイ
レクトワイヤボンディングで接続したため、密度変換配
線パターンを1層省略でき、かつ、ボンディング工数を
減少できる。
【0030】(第3実施形態、図8参照)図8は第3実
施形態としての光書込みモジュール230を示す。この
モジュール230は図2に示したモジュール30と基本
的に同様の構成からなる。異なる点は、密度変換配線パ
ターン255,256及びラダーチェーン接続用の配線
パターン252a,252b,253a,253bを一
つの配線基板250として構成したことにある。
【0031】表面パターン252aの一端はワイヤ26
5を介して第1列奇数番駆動素子451,453,……の
各入出力パッドに接続されている。表面パターン253
aの一端はワイヤ266を介して第2列偶数番駆動素子
452,454,……の各入出力パッドに接続されてい
る。裏面パターン252b,253bは表面パターン2
52a,253aの中継用であり、表面パターン252
a,253aとはスルーホールで接続されている。
【0032】本第3実施形態においては、前記第1実施
形態と同様の作用効果を奏すると共に、密度変換配線パ
ターン及び信号配線パターンを一つの配線基板250で
構成したため、配線密度が低くなるという利点を有して
いる。
【0033】(第4実施形態、図9参照)図9は第4実
施形態としての光書込みモジュール330を示す。この
モジュール330において、図2に示したモジュール3
0と同じ部材には同一の符号を付し、その説明は省略す
る。
【0034】本第4実施形態では、1枚の配線基板35
0の両側に第1列奇数番駆動素子451,453,……と
第2列偶数番駆動素子452,454,……とをそれぞれ
の入出力パッドが対向するように配置した。各駆動素子
45は順番に配線基板350に設けた配線パターン35
2でラダーチェーン接続されている。配線パターン35
2は表面パターン352aと裏面パターン352bとで
構成されている。各表面パターン352aの一端はワイ
ヤ365を介して駆動素子45の各入出力パッドに接続
されている。裏面パターン352bは表面パターン35
2aの中継用であり、表面パターン352aとはスルー
ホールで接続されている。
【0035】密度変換配線パターン55,56の構成は
前記第1実施形態(図2参照)と同様であるが、下層の
パターン56と絶縁層58とは第2列偶数番駆動素子4
2,454,……の裏面まで延在されている。第1列奇
数番駆動素子451,453,……の出力パッドはワイヤ
61を介して上層のパターン55の一端に接続され、第
2列偶数番駆動素子452,454,……の出力パッドは
ワイヤ62を介して下層のパターン56の一端に接続さ
れている。さらに、各パターン55,56の他端はワイ
ヤ63を介して光書込み素子42の入力パッドに接続さ
れている。
【0036】本第4実施形態においては、密度変換配線
パターン55,56を2層に設けたため、駆動素子45
の出力パターン密度の2倍の印字密度の光書込み素子4
2にまで対応できる。さらに、配線基板350の両側に
1列ずつの駆動素子45を配置したため、配線基板35
0は1枚で済む。但し、多階調を再現する場合、信号L
SBとMSBが反転するのでパターン352a,352
bをスルーホールで接続してクロスさせる必要がある。
また、第1列奇数番駆動素子451,453,……と第2
列偶数番駆動素子452,454,……とで画像データの
シフトレジスト方向も反転させる必要がある。
【0037】(他の実施形態)なお、本発明に係る固体
走査型光書込み装置は前記各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、前記各実施形態においては、駆動素子45を
光書込み素子42の片側にのみ設けた例を示したが、駆
動素子45を光書込み素子42の両側に設けてもよい。
このような構成は、光書込み素子42の光透過部43
(図3参照)が千鳥状に2列に配置されている場合に好
ましい。
【0038】さらに、前記各実施形態においては、駆動
素子45を2列に設けたが、それ以上の列に配置しても
よく、あるいは密度変換配線パターン55,56も3層
以上に設置してもよい。あるいは、光書込みに使用する
光書込み素子としては、PLZT以外に、LED(Ligh
t Emitting Diode)、LCS(Liquid Crystal Shutte
r)、DMD(Deformable Mirror Device)、FLD(F
luorescent Device)等を用いることができる。
【0039】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】固体走査型光書込み装置の全体構成を示す斜視
図。
【図2】第1実施形態としての光書込みモジュールを示
し、(A)は平面図、(B)は断面図で導電部のみハッ
チングが付されている。
【図3】光書込みモジュールでの密度変換配線パターン
を示す平面図。
【図4】光書込みモジュールの2値駆動回路を示すブロ
ック図。
【図5】光書込みモジュールの多値駆動回路を示すブロ
ック図。
【図6】駆動素子のラダーチェーン接続を示す配線図。
【図7】第2実施形態としての光書込みモジュールを示
す断面図、導電部のみハッチングが付されている。
【図8】第3実施形態としての光書込みモジュールを示
す断面図、導電部のみハッチングが付されている。
【図9】第4実施形態としての光書込みモジュールを示
し、(A)は平面図、(B)は断面図で導電部のみハッ
チングが付されている。
【図10】従来の光書込みモジュールの一例を示す斜視
図。
【図11】図10に示したモジュールの平面図。
【図12】従来の光書込みモジュールの他の例を示す斜
視図。
【図13】図12に示したモジュールの平面図。
【図14】従来の光書込みモジュールを示し、(A)は
平面図、(B)は断面図で導電部のみハッチングが付さ
れている。
【符号の説明】
20:固体走査型光書込み装置。 30,130,230,330:光書込みモジュール 41:実装基板 42:光書込み素子 45(451,452,……):駆動素子 50A,50B,250,350:配線基板 52,252,352:ラダーチェーン接続用配線パタ
ーン 55,56:密度変換配線パターン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の印字密度を有する光書込み素子
    と、この光書込み素子を画像データに基づいてオン、オ
    フ駆動する駆動素子と、前記光書込み素子と駆動素子と
    を電気的に接続する接続部材とからなり、 前記駆動素子を前記光書込み素子の少なくとも片側に2
    列以上配置し、 前記接続部材がn層(n≧2)に重ねて設置され、駆動
    素子の出力パッドの密度から光書込み素子の1/nの印
    字密度へと密度変換する配線パターンであること、 を特徴とする固体走査型光書込み装置。
  2. 【請求項2】 所定の印字密度を有する光書込み素子
    と、この光書込み素子を画像データに基づいてオン、オ
    フ駆動する駆動素子と、前記光書込み素子と駆動素子と
    を電気的に接続する第1及び第2の接続部材とからな
    り、 前記駆動素子を前記光書込み素子の少なくとも片側に2
    列以上配置し、 前記光書込み素子に隣接する第1列の駆動素子と光書込
    み素子とを、駆動素子の出力パッドの密度から光書込み
    素子の1/n(n≧2)の印字密度へと密度変換する第
    1の接続部材であるワイヤを用いてダイレクトワイヤボ
    ンディングで接続し、 第2列以下の駆動素子と光書込み素子とを、駆動素子の
    出力パッドの密度から光書込み素子の1/nの印字密度
    へと密度変換する第2の接続部材である配線パターンを
    用いて接続したこと、 を特徴とする固体走査型光書込み装置。
  3. 【請求項3】 密度変換配線パターンと、駆動素子をラ
    ダーチェーン接続する配線パターンとを単一の基板で構
    成したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の固
    体走査型光書込み装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動素子を偶数列と奇数列とでデー
    タの入出力部が配線基板を挟んで対向するように配置
    し、偶数列と奇数列とで画像データのシフトレジスト方
    向が異なることを特徴とする請求項1又は請求項2記載
    の固体走査型光書込み装置。
  5. 【請求項5】 前記駆動素子は各列ごとに直列にラダー
    チェーン接続されると共に、各列に適合するように予め
    変換された画像データが送り込まれることを特徴とする
    請求項1又は請求項2記載の固体走査型光書込み装置。
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