JPH05532A - 光プリントヘツド - Google Patents

光プリントヘツド

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JPH05532A
JPH05532A JP15196891A JP15196891A JPH05532A JP H05532 A JPH05532 A JP H05532A JP 15196891 A JP15196891 A JP 15196891A JP 15196891 A JP15196891 A JP 15196891A JP H05532 A JPH05532 A JP H05532A
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light emitting
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emitting diode
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thermal expansion
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Mitsuhiro Bizen
充弘 尾前
Koichiro Ono
幸一郎 小野
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基台上に基板と複数の発光ダイオードアレイ
を積層する場合、継ぎ目の間隔の変動を少なくする。 【構成】 放熱板と、放熱板に載置された長尺な基台
と、基台の上に配置された基台より小さい基板と、基板
の上に整列して設けられ発光領域が整列するように複数
の発光ダイオードアレイを固着する。この基板の熱膨張
係数を発光ダイオードアレイの熱膨張係数及び基台の熱
膨張係数のいずれよりも小さく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発光ダイオードアレイを
整列させてなる光プリントヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より発光ダイオードアレイを用いた
光プリントヘッドは、長さが4〜10mmの発光ダイオ
ードアレイを整列させて用いており、その発光ダイオー
ドアレイを、そのアレイの継ぎ目であっても発光領域が
印字解像度に対応した0.5〜0.01mmの所定間隔
を保つように、基板上に多数整列させているが、発光ダ
イオードアレイは点灯によって発熱するので、特開昭6
2−211972号公報のように放熱板を利用してい
る。
【0003】一方、発光ダイオードアレイを前述のよう
に印字解像度に対応した精度で発光ダイオードを整列さ
せる方法として、特開昭59−90975号公報に示さ
れるように、発光ダイオードを予め小さい基板に固定し
てから、大きい基台上にその小さい基板を整列させる方
法があり、この方法は特に光プリントヘッドが長尺にな
ると整列作業性がよい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この様に発熱体の下に
板状体を積層する場合には、特開昭56−142081
号公報に示されるように積層体の熱膨張率を順次小さく
するか、又は大きくすることがなされる。
【0005】然し乍ら上述の光プリントヘッドにおいて
は、この様に積層板の熱膨張率を順次変化させると、発
光ダイオードアレイの継ぎ目間隔が広がって印字ドット
間に白線が生じて印字品位を低下させたり、逆に継ぎ目
の間隔が狭まり発光ダイオードアレイ自身が互いにぶつ
かりあって損傷したり基板から剥離したりすることがあ
った。そこで、発熱により発光ダイオードアレイの継ぎ
目の間隔が変動することを考慮した所定の間隔としてお
くと、保存中の周囲の温度変化(例えば保存温度範囲+
70度〜−20度)の方が駆動中の温度変化より低温範
囲を含むので保存中に発光ダイオードアレイがぶつかり
合うということになった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこの様な点を考
慮して温度による継ぎ目の間隔の変動量を少なくするも
ので、放熱板と、放熱板に載置された長尺な基台と、基
台の上に配置された基台より小さい基板と、基板の上に
整列して設けられた発光ダイオードアレイからなり、基
板の熱膨張係数は発光ダイオードアレイの熱膨張係数及
び基台の熱膨張係数のいずれよりも小さくしたもので、
また各々の基板の上に発光ダイオードアレイを複数個設
けたものである。
【0007】
【作用】発光ダイオードアレイから発生した熱は、熱膨
張係数の小さい基板を伝搬する間に温度が低下し、熱膨
張の大きい基台に基板より低い熱を伝搬させる。これに
より基台の伸びを基板の伸びと発光ダイオードの伸びが
補償しその相乗効果で継ぎ目部分の間隙の変化量は少な
くなるものと考えられる。
【0008】また基板上に複数の発光ダイオードを固着
した場合、基板の上では基板の熱膨張と発光ダイオード
の熱膨張との差に相当する量しか継ぎ目の間隔が変動せ
ず、基板がある程度長い方が長さの予測が正確であり、
また発光ダイオードアレイの固着作業も容易となる。
【0009】
【実施例】図1は本発明実施例の光プリントヘッドの平
面図で、図2、図3はその長手方向要部、短手方向の側
面図である。なお図1、図2においては説明のためワイ
ヤボンド等の配線手段は省略してある。これらの図にお
いて、1はアルミニウム等からなる放熱板で、プリンタ
ーの主走査長さよりも長く、必要に応じてプリンターへ
の固定手段を設けてある。
【0010】2は放熱板に載置された基台で、ニッケル
鉄合金(42Ni−Fe)等からなり、幅は10〜50
mmであるが長さは少なくともプリンターの主走査長さ
(210〜1000mm)を持つ長尺な基台である。3
は基台2の上に配置された基台2より小さい基板で、セ
ラミック混合樹脂基板からなり、表面にはプリントパタ
ーン(図示せず)を有している。4は基板3の上に1列
に整列して固着された発光ダイオードアレイで、その表
面には1列又は千鳥配置の2〜3列に整列された発光領
域41と個別電極(図示せず)が設けられ、裏面には共
通電極(図示せず)が設けてある。発光領域41は光プ
リンタの印字解像度に対応して0.5〜0.01mmピ
ッチで配列されており、複数の基板3を通じて光プリン
タの主走査長さの全長を網羅するように一列(千鳥配置
のときはその列数)に整列されている。
【0011】そしてこれらの構成において、発光ダイオ
ードアレイ4は基板3の上に複数個が各々導電性接着剤
などで固着されワイヤボンド等で駆動用の集積回路5に
配線が施されており、基板3は接着剤またはビスなどで
基台2に固定され、基台2はクランパー6で放熱板に圧
接されている。そして基板3に接続された端子(可撓性
基板)はクランパー6に挟まれて導出されている。
【0012】この様な構成において、各々の熱膨張係数
と熱伝導率は以下の如くである。 発光ダイオード:熱膨張率6.4×10-6/熱伝導率5
4.0w/m・k 導電性接着剤:熱膨張率40〜80×10-6/熱伝導率
2.1w/m・k 基板:熱膨張率3.8×10-6/熱伝導率0.9w/m
・k 基台:熱膨張率4.6×10-6/熱伝導率14.6w/
m・k 放熱板:熱膨張率23.0×10-6/熱伝導率236.
0w/m・k なお、基板や基台として従来から良く用いられているセ
ラミックプレートは、熱膨張率7.0×10-6/熱伝導
率20.0w/m・kである。このように基板3の熱膨
張係数は発光ダイオードアレイ4の熱膨張係数及び基台
2の熱膨張係数のいずれよりも小さくなっている。
【0013】この構成において、基板4として215.
5mmの長さのものを4枚用い、A0版用の光プリント
ヘッドを構成したとき、基板4の相互間隔を0.01m
m、長さ8mmの発光ダイオードアレイ4の相互間隔を
10μmとし、黒率90%で駆動したとき、発光ダイオ
ードアレイ4の温度75度、放熱板1の温度45度で基
板間隔は−2.9μm、基板3の継ぎ目での発光ダイオ
ードアレイ4の間隔は−4.2μm、基板3上の発光ダ
イオードアレイ4の間隔は−1.3μmとなった。これ
は基板として従来から良く用いているセラミックを利用
したとき、同じ条件で基板間隔は−10.5μm、基板
3の継ぎ目での発光ダイオードアレイ4の間隔は−1
1.5μm、基板3上の発光ダイオードアレイ4の間隔
は−0.5μmに比較し、著しく小さい。そして実際に
光プリンターで利用されるのはもっと低い黒率であっ
て、標準原稿を百枚連続印写したときの継ぎ目のドット
間隔は平均−0.78μmの変動であった。また保存温
度範囲である70〜−20度において、継ぎ目の変動は
+8μm〜−7μmであった。
【0014】この様に発光ダイオードの継ぎ目のドット
間隔の変動が少ない理由は、以下のように考えられる。
即ち、発光ダイオードから発生した熱は、基板を伝搬
し、基台を伝搬し、放熱板において外部に放出される
が、各々の板状体を伝搬する間に温度が低下する。従っ
て高温となる基板の熱膨張率が小さいと、基台の熱膨張
をむしろ補償するように働き、さらに発光ダイオードア
レイは最も高温で伸び量も大きいので、これらの相乗効
果で継ぎ目部分の間隙の変化量は極めて少なくなるもの
と考えられる。また基板上に複数の発光ダイオードを固
着した場合、基板の上では基板の熱膨張と発光ダイオー
ドの熱膨張との差に相当する量しか継ぎ目の間隔が変動
しない。
【0015】
【発明の効果】以上の如く複数に分割した基板を用いて
光プリンターを構成する場合であっても、発光ダイオー
ドアレイの間隔は少ない変動であり、分割基板を用いる
ことによる組立て易さ等はそのままを利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の光プリントヘッドの平面図であ
る。
【図2】図1の長手方向の要部側面図である。
【図3】図1の短手方向の側面図である。
【符号の説明】
1 放熱板 2 基台 3 基板 4 発光ダイオードアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 33/00 N 8934−4M

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 放熱板と、放熱板に載置された長尺な基
    台と、基台の上に配置された複数の基板と、基板の上に
    整列された複数の発光領域を持つ複数の発光ダイオード
    アレイからなり、前記発光領域は、複数の基板を通じて
    一列に整列されていることを特徴とする光プリントヘッ
    ド。 【請求項2】 放熱板と、放熱板に載置された長尺な基
    台と、基台の上に配置された基台より小さい基板と、基
    板の上に整列して設けられた発光ダイオードアレイから
    なり、前記基板の熱膨張係数は発光ダイオードアレイの
    熱膨張係数及び基台の熱膨張係数のいずれよりも小さい
    ことを特徴とする光プリントヘッド。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5658024A (en) * 1995-02-17 1997-08-19 Bachmann Inc. Expansion joint with a sloped cavity and improved fabric clamping
JP2008011230A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Ricoh Co Ltd 光学装置、画像読み取り装置及び画像形成装置
JP2015226249A (ja) * 2014-05-29 2015-12-14 株式会社沖データ 半導体装置、半導体装置を用いた画像形成装置及び画像読み取り装置

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JP2008011230A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Ricoh Co Ltd 光学装置、画像読み取り装置及び画像形成装置
JP2015226249A (ja) * 2014-05-29 2015-12-14 株式会社沖データ 半導体装置、半導体装置を用いた画像形成装置及び画像読み取り装置

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