JPH054365Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電子写真方式を用いたLEDプリン
タ等に使用されるLEDアレーヘツドに関する。

〔従来の技術〕

第４図にLEDアレーヘツドを用いたLEDプリ
ンタの概略説明図を示す。

図において、１はその表面が光導電性材料から
なる感光ドラムで、図の矢印方向に回転する。こ
のドラム１は、帯電器２で均一に帯電され、次に
LEDアレーヘツド３により被記録画像情報に対
応した露光を受け、これにより静電潜像が形成さ
れる。この潜像は現像器４により現像されトナー
像が得られ、更にこのトナー像は転写器５の作用
下で転写紙６に転写される。そしてトナー像が転
写された転写紙６は定着器７に送られ、ここでト
ナー像は紙６に定着される。一方転写後感光ドラ
ム１はクリーニング器８でクリーニングされ再使
用される。

前記LEDアレーヘツド３は、後述するように
多数のLED（発光ダイオード）チツプを印字桁方
向に配列したLED素子列と、この素子列の各
LED素子で発光された光を集束して感光ドラム
１上へ露光させる自己集束型ロツドレンズアレー
とを備えている。

上述のLEDプリンタに用いられる従来のLED
アレーヘツド３にあつては、第５図に示すように
セラミツク基板２１上にLEDチツプ２２をダイ
ボンドし、各LED発光部に対する通電のために
各発光部に対応してワイヤーボンドを行なうと共
にこのLEDチツプ２２に接続したボンデイング
ワイヤーと、このLEDチツプ２２を実装したセ
ラミツク基板２１上の導体パターンを保護するた
めのカバーガラス２６とをアルミニウム等の放熱
板２３に取り付け、該放熱板に自己集束型ロツド
レンズアレー２４の取付け部材２５を支持し、
LEDアレーヘツドを構成していた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述したようなLEDアレーヘツドにあつては
LEDチツプをセラミツク基板上に実装するとき、
その直線性等位置決め精度は±10μm程度必要で
あり、チツプの幅が0.7〜１mm程度なのに対して、
ダイボンデイング用パツドの幅が1.2〜1.5mm程度
とかなり大きいため、その位置決めはTVカメラ
等を使つた光学的な手法が不可欠であり、LED
チツプのダイボンデイングの効率が低下するばか
りでなく、実装装置は高価な物を使用する必要が
あつた。

また、ワイヤボンデングはLEDの発光部（通
常LEDチツプ１個につき64個形成される）１個
につき１回行なう必要がある。一例として、通常
用いられる集積密度300DPI（約12ドツト／mm）、
A4−レターサイズ用のLEDアレーヘツドにおい
ては、2560本のワイヤボンドが必要となり、高速
のワイヤーボンダーを使用しても40分〜１時間程
度かかるとともに、この2560本のうち１本でもボ
ンデイングにミスがあると、LEDアレーヘツド
全体が不良となるため、細心の注意を必要とする
ものであり、生産効率が悪くコストアツプの原因
となつていた。

更にLEDアレーヘツドのLEDチツプのアライ
ンメント精度及び発光部の高さ方向の直線性のバ
ラ付は共にその幅方向（A4サイズで216mm）に対
して±100μmと高い精度が必要とされるため、セ
ラミツク基板自体のそりや曲がりが制限される。
そのため、セラミツク基板に高精度なものを必要
とし、全数の選別が必要になる等、基板を高価な
ものにしていた。

更に、自己集束型ロツドレンズアレーをセラミ
ツク基板を取付けた放熱板に保持するため、これ
らの寸法の誤差が累積し必要な精度が得られない
という欠点もある。現状自己集束型ロツドレンズ
アレーの位置決め精度は全長にわたり±0.1mmで
あり、光学的な取り付け位置精度の確認が不可欠
であるとともに、高精度な位置決めを可能にする
機構をLEDアレーヘツドに設ける必要があり、
組立工数、製造設備、部品点数等の点においても
コストアツプをもたらしていた。

本考案はこのような問題点に鑑みなされたもの
で、簡単な構成で低価格のLEDアレーヘツドを
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本考案において
は、LEDアレーを基板上に発光部が基板面と対
向するようにフリツプチツプ形式により実装する
とともに、LEDアレー背面にFPC（フレキシブル
プリントサーキツト）を配設し、前記基板に前記
LEDアレーの発光部と一端部が近接する複数の
光フアイバーよりなるフアイバー束を埋設したこ
とを特徴とする。

〔作用〕

上述の手段は、以下のように作用する。

LEDチツプを基板面にフリツプチツプ形式で
実装し、背面にはFPCを配設するため、ワイヤ
ーボンデイングが不必要となる。更に、基板に直
接複数の光フアイバーヘ束を埋設するため部品点
数を削減出来、機構を簡単にできる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図〜第３図を用
いて説明する。

第１図において、１１はガラス等の透明基板で
あり、その表面には薄膜工程により、所望の微細
な導体パターン１２ａ，１２ｂが多層配線されて
おりその全面には絶縁層１２ｃが形成されてい
る。この導電パターン１２ａの上にLEDチツプ
１３がその発光部１３ａが基板１１に対向するよ
うにハンダバンプ１２ｄによりボンデイングされ
ている。更に、LEDチツプ１３の背面電極１３
ｂは銀ペースト１４によつてFPC１９のアース
パターン２０に導通される。なおFPC１９は特
に第２図に示すようにポリイミド２１上に銅箔製
のアースパターン２０が配線された構造となつて
いる。更に前記LEDチツプ１３の発光部１３ａ
には透明で光の屈折率が大きい合成樹脂１５を介
して、直径10〜25μmの光フアイバー１７が多数
集合した構造のフアイバー束１６の一端部１６ａ
が前記基板１１に埋設された状態にて近接してい
る。なお光フアイバー１７は特に第３図に示すよ
うに屈折率の高いガラスよりなるコア１７ａと、
該コア１７ａの外周に形成され屈折率の低いガラ
スよりなるクラツド１７ｂと、該クラツド１７ｂ
の外周に形成されカーボン等よりなる吸収体１７
ｃとからなる３層構造となつている。

このように構成されたLEDアレーヘツドにあ
つては、第１図に示すようにLEDチツプ１３の
発光部１３ａより発光された光は合成樹脂１５を
介してフアイバー束１６の一端部１６ａより進入
し、該フアイバー束１６内を高効率で伝達され、
他端部１６ｂより感光ドラム等の被露光物１８の
表面に照射されている。

〔考案の効果〕

本考案においては、上述のようにLEDアレー
ヘツドを構成したことにより、以下の様な効果を
提供する。

透明基板を用いLEDチツプをフリツプチツ
プ形式でこの基板に実装し、背面にはFPCを
配設したことにより、従来ワイヤボンデイング
工程を必要としていたが、この工程が不必要と
なり、工程数の削減がはかれる。

特に基板にガラス基板を用いた場合、その表
面滑度が高いため薄膜工程による微細なパター
ンの形成が容易であり、更にそり等のない精度
の高い基板が容易に得られるため、LEDチツ
プの位置決め精度が得易い。

光フアイバーは自己集束型ロツドレンズアレ
ーのよに焦点を持たないため、LEDアレーの
発光部と被露光物との距離を小さくすることが
でき、装置の小型化がはかれる。

LEDアレーの発光部より発した光はそのほ
とんどがフアイバー束内に進入し被露光物に効
率よく照射されるので、LEDアレーに供給す
る発光用エネルギを小さくすることができるた
め、LEDアレーの寿命が長くなる。

LEDアレー背面にFPCを配設したので、
FPCを通してLEDアレーに発生した熱が逃げ
るため、放熱性が良くなる。

FPCはLEDアレーの高さのばらつきに影響
されず一括にボンデイングできるので組立て作
業性が良くなると共に歩留りが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すLEDアレー
ヘツドの構造断面図、第２図は同FPCの平面図、
第３図は同光フアイバーの断面図、第４図は通常
のLEDプリンタの構成を説明する概略構成図で
あり、第５図は従来のLEDアレーヘツドの構造
断面図である。 １１……基板、１３……LEDチツプ、１３ａ
……発光部、１６……フアイバー束、１７……光
フアイバー、１９……FPC。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. LEDアレーを選択的に発光させるLEDアレー
   ヘツドにおいて、前記LEDアレーを基板上に発
   光部が該基板面と対向するようにフリツプチツプ
   形式により実装すると共に、LEDアレー背面に
   FPC（フレキシブルプリントサーキツト）を配設
   し、前記基板に前記LEDアレーの発光部と一端
   部が近接する複数の光フアイバーよりなるフアイ
   バー束を埋設したことを特徴とするLEDアレー
   ヘツド。