JPH0517895Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 技術分野 この考案は光プリンタに使用されるLED印刷
ヘツドに関し、特に印刷ヘツド基板上の配線パタ
ーンの改良に関する。

(b) 従来技術とその欠点 ワイヤボンデイングによつてLEDチツプを実
装するようにしたLED印刷ヘツドにおいては、
ドツトピツチが12ドツト／mm程度のLEDヘツド
用基板を設計する場合、チツプ上のパツド配置位
置等を工夫してワイヤボンデイングが確実に行わ
れるようにする必要がある。そこで従来のLED
印刷ヘツドにおいては、ワイヤボンデイングの精
度を出せるようLEDチツプの上面のパツドを発
光部の両端、すなわちチツプ上面の両側に設け、
このチツプ上面の両側のパツドからLEDチツプ
を挟んで基板の上側および下側に形成されている
上部パツドと下部パツドにワイヤボンデイング
し、これらの上部パツドおよび下部パツドをそれ
ぞれLEDアレイの上側に実装されている駆動IC
と下側に実装されている駆動ICにそれぞれ駆動
信号用配線パターンで接続するようにしていた。
第６図はこのようなLED印刷ヘツドのLEDアレ
イと駆動ICの配置状態を示す図である。図にお
いて１は印刷ヘツド基板であり、このほぼ中央部
にLEDアレイ２が実装され、さらにその上部お
よび下部に駆動IC３，４が実装されている。

しかしながら上記のような構成のLED印刷ヘ
ツドは、LEDアレイの上下両側に駆動ICが配置
されるために、ヘツドの幅方向のサイズが大きく
なり光プリンタの小型化志向の妨げになつてい
た。

さらに従来のLEDヘツドでは、LEDアレイの
底面に形成されているコモン電極に接触する導体
パターンと、基板の任意の位置に形成されている
コモンパターンとを接続する配線パターンの幅が
非常に狭かつたために、電流容量を大きくするこ
とができなかつた。すなわち、すべてのLEDチ
ツプを同時に駆動することができず、必ず分割駆
動ということになるために高速化ができない不都
合があつた。そこでこの問題を解決するためには
コモンパターンとコモン電極用導体パターンとを
接続する配線パターンの膜厚を厚くすればよい
が、その分印刷回数が増えるために工程が複雑化
するとともにコストも上昇するという欠点があつ
た。

(c) 考案の目的 この考案の目的は、前記上部パツドおよび下部
パツドの配置位置を含む基板上の導体パターンを
工夫するとともにLEDアレイの底部を積層構造
にすることによつて、駆動ICをLEDアレイの一
方にのみ配置して全体を小型化し、さらに電流容
量を大きくすることのできるLED印刷ヘツドを
提供することにある。

(d) 考案の構成 この考案は次のように構成される。

LEDアレイは各LEDチツプの上面の両側にパ
ツドが形成されている。またこのLEDアレイを
挟んで基板の上部および下部に上記チツプ上のパ
ツドとワイヤボンデイングによつて接続される上
部パツドおよび下部パツドを形成する。

さらに前記上部パツドおよび下部パツドを千鳥
状に形成し、LEDアレイの底部に、相互に離隔
した複数の導体パターンと、この複数の導体パタ
ーン上に積層され、各導体パターンの部分が窓明
けされているスルーホール絶縁膜と、このスルー
ホール絶縁膜上に積層されたコモン電極用導体膜
とからなる積層構造の印刷膜を形成し、 前記コモン電極用導体膜上にLEDアレイを実
装し、かつ前記上部パツドの上方にコモンパター
ンを形成するとともに、このコモンパターンと前
記複数の導体パターンのそれぞれとを接続する導
体パターンを前記上部パツド間に形成する。

基板上の配線パターンを上記のように構成して
駆動ICをLEDアレイの片側に実装する。

このように構成することでLEDアレイの上部
に形成されている基板上の上部パツドからLED
アレイの下部に実装されている駆動ICまでの間
に駆動信号用の配線パターンを形成することがで
きる。すなわち上部パツドおよび下部パツドのと
ころでは各パツドが千鳥状に形成されているため
に配線パターンを曲げることによりそのパツド間
を通すことができ、LEDアレイ底部においては
離隔して配置されている導体パターン間にその配
線パターンを通すことができる。

また、LEDアレイの上部にはコモンパターン
が形成され、しかも上部パツドが千鳥状であつ
て、かつLEDアレイの上部に駆動ICが実装され
ていないために、LEDアレイ底部に相互に離隔
して形成されている複数の導体パターンから前記
上部パツド間を縫うようにしてコモンパターンに
対して配線パターンを繋ぐことができる。

(d) 考案の効果 以上のようにこの考案によれば、LEDアレイ
の上部および下部に形成される基板上の上部パツ
ドおよび下部パツドを千鳥状に形成し、また
LEDアレイ底部においては、相互に離隔した複
数の導体パターンとこの導体パターンの部分が窓
明けされているスルーホール絶縁膜とこのスルー
ホール絶縁膜上に積層されたコモン電極用導体膜
とからなる積層構造にして、上部パツドおよび下
部パツドからの駆動信号用配線パターンをこれら
のパツド間および前記複数の導体パターン間を縫
うように形成したために、LEDアレイの上部お
よび下部の両方に駆動ICを実装する必要がなく
なつてどちらか一方にのみ実装すればよいことに
なり、印刷ヘツドの幅方向のサイズを小さくする
ことができる。

またLEDアレイの片側に駆動ICを実装できる
ために、その駆動ICを実装していない側にコモ
ンパターンを形成することができ、しかもそのコ
モンパターンが形成される側に駆動ICがないた
めにコモンパターンと前記複数の導体パターン間
を結ぶ配線ラインを比較的容易に形成することが
できる。さらに、この考案では、上部パツドおよ
び下部パツドを千鳥状にしているためにこのコモ
ンパターンと前記複数の導体パターン間を結ぶ配
線パターンの形成がより一層容易になる利点があ
る。

(e) 実施例 第１図はこの考案の実施例であるLED印刷ヘ
ツドの平面図、第２図は正面図である。LEDア
レイ１はセラミツクからなるLED印刷ヘツド基
板（図示せず）上に実装され、この基板がアルミ
ニウム等からなる放熱板２上に設けられている。
LEDアレイ１の上部には集束性光伝送体４が配
置されている。この集束性光伝送体４はその両端
部が前記放熱板２の両端部に設けられているホル
ダ３に固定されている。前記LEDアレイ１は、
その後方の上記基板上に実装されている駆動IC
（図示せず）とともにカバーガラス５によつて覆
われている。このカバーガラス５は、内部にチツ
素ガス等の不活性ガスを充填し、周囲を樹脂材で
封印することによりLED素子や配線パターンを
保護している。またカバーガラス５の後方では前
記駆動ICからの配線をフレキシブルケーブルと
して引き出し、この上方をカバー１０で覆つて保
護している。フレキシブルケーブルの端部は放熱
板２の裏面に突出して設けられたコネクタ７に接
続されている。

第３図は上記LED印刷ヘツドのLEDアレイ実
装部を示している。また第４図は同LED印刷ヘ
ツドの配線パターンの一部を示す図である。

LEDアレイ１は複数個のLEDチツプからなり、
底面にそれらのチツプのコモン電極１０が形成さ
れている。LEDアレイ１の上面の両側には各
LEDチツプのパツド１１が形成されている。セ
ラミツクで形成される基板２０上には前記LED
アレイ１の下部側（手前側）に駆動IC30が実装
されている。この駆動IC30の上部の基板上には
導体による配線パターンが形成される。後述する
ようにこのパターン中に含まれる上部パツドおよ
び下部パツドは千鳥状に形成されている。LED
アレイ１の底部においては、相互の離隔した複数
の導体パターン４０が形成されている。この複数
の導体パターン間を上記駆動IC30と上記上部パ
ツドおよび下部パツド間を接続する駆動信号用配
線パターン５０が縫うように形成されている。さ
らにこの複数の導体パターン４０の上部にはコモ
ンパターン６０が形成されている。このコモンパ
ターン６０は前記複数の導体パターン４０と接続
している。

第４図はこれらの配線パターンの一部を示して
いる。７０は上部パツドであり、千鳥状に形成さ
れている。８０は下部パツドであり上部パツドと
同様に千鳥状に形成されている。上部パツド７０
はLEDアレイ１のチツプ上面の上側に形成され
ているチツプ状パツド１１とワイヤボンデイング
によつて接続される。下部パツド８０はチツプ上
面の下側に形成されているチツプ状パツドとワイ
ヤボンデイングによつて接続される。LEDアレ
イ底部に位置する複数の導体パターン４０は相互
に離隔しており、それらの導体パターン間に上部
パツド７０から駆動信号用配線パターン５０が伸
びている。またこれらの駆動信号用配線パターン
５０は上部パツド７０および下部パツド８０のパ
ツド間をも縫つている。すなわち、上部パツド
間、下部パツド間および上記導体パターン間を縫
うように駆動信号用配線パターン５０が形成され
ている。この場合上部パツド７０および下部パツ
ド８０が千鳥状に配置されているために隣接する
パツド間が一列にパツドを配置した場合の隣接パ
ツド間よりも長くなる。したがつて発光ドツトピ
ツチが12ドツト／mmと非常に小さくても、上部パ
ツド間および下部パツド間に駆動信号用配線パタ
ーンを通すことができる。

前記複数の導体パターン４０上にはスルーホー
ル絶縁膜９０が印刷によつて積層される。このス
ルーホール絶縁膜９０には各導体パターン４０が
対応する部分に窓部（スルーホール）９１が形成
されている。このスルーホール絶縁膜９０上には
さらにコモン電極用導体膜１００が印刷によつて
積層される。以上の導体パターン４０、スルーホ
ール絶縁膜９０およびコモン電極用導体膜１００
の積層構造によつて、導体パターン４０とコモン
電極用導体膜１００とがスルーホール絶縁膜９０
の窓部９１を介して接触状態となる。この場合、
導体パターン４０間を通る駆動信号用配線パター
ン５０は、スルーホール絶縁膜９０によつてコモ
ン電極用導体膜１００と絶縁される。

以上の構成でコモン電極用導体膜１００上に銀
ペースト等によつてLEDアレイ１が接着する。
すなわちLEDアレイ１の底面のコモン電極１０
とコモン電極膜１００とが接触した状態でLED
アレイ１が実装される。

以上の構成において、基板２０上にまず導体パ
ターン４０、配線パターン５０、上部パツド７
０、下部パツド８０およびコモンパターン６０が
第１導体として印刷形成され、続いて絶縁膜９０
が印刷形成される。さらにその後絶縁膜９０上に
コモン電極用導体膜１００が印刷形成される。こ
のようにして印刷工程を終了した後LEDアレイ
１および駆動IC30等が取り付けられる。

第５図は第４図のＡ−A′部の拡大断面図を示
している。図において１１０は上記導体パターン
４０、駆動信号用配線パターン５０等の第１導体
を示し１２０はスルーホール絶縁膜９０を示し、
１３０はコモン電極用導体膜１００を示してい
る。領域Ａは窓部９１に相当する部分で第１導体
１１０と第２導体１３０とが、すなわち導体パタ
ーン４０とコモン電極用導体膜１００とが接触し
ている部分である。

本実施例では以上のように上部パツドおよび下
部パツドを千鳥状に配置し、かつLEDアレイ底
部において、相互に離隔した導体パターンと窓部
の形成されたスルーホール絶縁膜とコモン電極用
導体膜とからなる積層構造としたために、上部お
よび下部パツドのそれぞれからLEDアレイの下
部にのみ配置されている各駆動ICに駆動信号用
配線パターンを容易に伸ばすことができる。これ
によつてLED印刷ヘツド全体を小型化でき、
LEDプリンタの小型化を実現することができる。
また本実施例ではLEDアレイ４０の上部に比較
的面積の大きいコモンパターン６０を形成し、こ
のコモンパターン６０に導体パターン４０を接続
するようにしているため、コモン電極の電流容量
を大きくすることができ、LEDアレイの全ての
チツプの同時駆動が可能になり高速印刷を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例であるLED印刷ヘ
ツドの平面図、第２図はその正面図である。また
第３図は同LED印刷ヘツドのLEDアレイ実装部
の構成を示し、第４図はLED印刷ヘツド基板上
の配線パターンの一部を示し、第５図は第４図の
Ａ−A′部の拡大断面図を示している。また第６
図は従来のLED印刷ヘツドのLEDアレイと駆動
ICの配置状態を示す図である。 １……LEDアレイ、１０……コモン電極、１
１……チツプ上パツド、２０……基板、３０……
駆動IC、４０……複数の導体パターン、５０…
…駆動信号用配線パターン、６０……コモンパタ
ーン、７０……上部パツド、８０……下部パツ
ド、９０……スルーホール絶縁膜、１００……コ
モン電極用導体膜。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 チツプ上面の両側にパツドが形成されている複
   数個のLEDチツプからなり、底面にコモン電極
   を形成したLEDアレイを基板に実装し、この
   LEDアレイの両側の基板上に前記パツドと接続
   される上部パツドおよび下部パツドを形成し、さ
   らにこの上面パツドおよび下部パツドを駆動IC
   に接続するための駆動信号用配線パターンを形成
   したLED印刷ヘツドにおいて、 前記駆動ICを、LEDアレイの片側に実装する
   とともに、前記上部パツドおよび下部パツドを千
   鳥状に形成し、 さらにLEDアレイ底部を、相互に離隔した
   複数の導体パターンと、この複数の導体パターン
   上に積層され、各導体パターンの部分が窓明けさ
   れているスルーホール絶縁膜と、このスルーホー
   ル絶縁膜上に積層されたコモン電極用導体膜とか
   らなる積層構造にして、前記コモン電極用導体膜
   上にLEDアレイを実装し、かつ前記上部パツド
   の上方にコモンパターンを形成するとともに、こ
   のコモンパターンと前記複数の導体パターンのそ
   さぞれとを接続する導体パターンを前記上部パツ
   ド間に形成したことを特徴とするLED印刷ヘツ
   ド。