JPH07250208A - 画像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】各発光ダイオード素子を個々に選択的に駆動発
光させ、感光体に画像品質の高い潜像を形成することが
できる、或いは各固体撮像素子アレイの各々に外部画像
情報に対応する正確な電気信号を発生させることができ
る画像装置を提供することにある。 【構成】上面に複数個の四角形状の共通電極配線６が直
線状に配列形成されたベースプレート４と、下面に共通
電極７を有する複数個の四角形状の画像素子アレイ５と
から成り、前記ベースプレート４の共通電極配線６に画
像素子アレイ５の共通電極７を導電性接着剤８を介し接
着することによって複数個の画像素子アレイ５をベース
プレート４上に直線状に配列実装させた画像素子部材１
と、複数個のレンズ10から成るレンズ部材２とを間に間
隔をあけて併設固定させた画像装置であって、前記ベー
スプレート４の四角形状を成す共通電極配線６は少なく
とも隣接する共通電極配線と対接する外周辺の近傍に切
欠部９が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光プリンタヘッド等の画
像形成装置やイメージセンサ等の画像読み取り装置等に
使用される画像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像装置、例えば光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置は通常、複数
個のレンズを所定の間隔で直線状に配列支持したポリカ
ーボネート等の樹脂から成るレンズプレートと、複数の
発光ダイオード素子アレイが直線状に配列実装されたポ
リカーボネート等の樹脂から成るベースプレートとを一
対の支持体に各レンズと各発光ダイオード素子アレイと
が１対１に対応するように併設固定させた構造を有して
おり、各発光ダイオード素子アレイの各発光ダイオード
素子を外部電気信号に対応させて個々に選択的に発光さ
せるとともに該発光ダイオード素子が発光した光をレン
ズを介して外部の感光体面に結像させ、感光体に潜像を
形成させることによって画像形成装置として機能する。

【０００３】尚、前記ベースプレート上に直線状に配列
実装される発光ダイオード素子アレイは一般にその内部
に６４個の発光ダイオード素子が直線状に配列されて構
成されており、Ｂ４サイズの画像形成装置に使用する場
合には、前記発光ダイオード素子アレイはその３２個が
各々を各レンズに１対１に対応するようにしてベースプ
レート上に載置実装されることとなる。

【０００４】また前記各発光ダイオード素子アレイはそ
の下面に共通電極を有しており、該共通電極をベースプ
レートの上面に予め被着形成させておいた共通電極配線
に例えば、エポキシ樹脂に銀粉末等を添加した導電性接
着剤を介し接着することによって共通電極を共通電極配
線に電気的接続させつつベースプレート上に実装され
る。

【０００５】更に前記ベースプレートの上面に実装され
ている各発光ダイオード素子アレイはその個別電極がベ
ースプレートの上面に被着形成されている個別電極配線
にボンディングワイヤを介して電気的に接続されてお
り、ベースプレート上面の共通電極配線及び個別電極配
線を外部電気回路に接続することによって発光ダイオー
ド素子アレイの各発光ダイオード素子は外部電気回路と
電気的に接続されるようになっている。

【０００６】また更に前記レンズプレートに支持された
各レンズとベースプレートに実装された各発光ダイオー
ド素子アレイはその両者の位置にズレが発生すると感光
体面に結像される像ににじみや白スジ、黒スジ等を発生
して鮮明で、正確な潜像を形成することが不可となるこ
とから各レンズと各発光ダイオード素子アレイとは極め
て高精度に位置合わせされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像装置においては、ベースプレート上に複数個の
発光ダイオード素子アレイを隙間なく直線状に配列実装
させるため各発光ダイオード素子アレイの共通電極が接
着される共通電極配線もベースプレートの上面に隣接間
隔を約100 μm という狭い間隔として配列形成されてい
る。そのためこのベースプレートの共通電極配線に発光
ダイオード素子アレイの共通電極を導電性接着剤を介し
て接着し、発光ダイオード素子アレイをベースプレート
上に実装させると、共通電極配線の隣接間隔が狭いこと
及び導電性接着剤に発光ダイオード素子アレイの重みが
作用すること等から導電性接着剤の一部が隣接する共通
電極配線側に流出付着し、その結果、隣接する共通電極
配線間に電気的短絡を発生して、各発光ダイオード素子
の駆動発光がダイナミックドライブ方式の場合には各発
光ダイオード素子アレイの各発光ダイオード素子を個々
に選択的に発光させることが不可となり、画像形成装置
としての機能が喪失するという欠点を有していた。

【０００８】また上記従来例においては光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置を例に採って
説明したが、固体撮像素子アレイを用いたイメージセン
サ等の画像読み取り装置等に使用される画像装置におい
ても隣接する固体撮像素子アレイ間に電気的短絡を生じ
て固体撮像素子アレイに画像情報に対応した正確な電気
信号を発生させることが不可となる欠点を有していた。

【０００９】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は各発光ダイオード素子を個々に選択的に
駆動発光させ、感光体に画像品質の高い潜像を形成する
ことができる、或いは各固体撮像素子アレイの各々に外
部画像情報に対応する正確な電気信号を発生させること
ができる画像装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上面に複数個の
四角形状の共通電極配線が直線状に配列形成されたベー
スプレートと、下面に共通電極を有する複数個の四角形
状の画像素子アレイとから成り、前記ベースプレートの
共通電極配線に画像素子アレイの共通電極を導電性接着
剤を介し接着することによって複数個の画像素子アレイ
をベースプレート上に直線状に配列実装させた画像素子
部材と、複数個のレンズから成るレンズ部材とを間に間
隔をあけて併設固定させた画像装置であって、前記ベー
スプレートの四角形状を成す共通電極配線は少なくとも
隣接する共通電極配線と対接する外周辺の近傍に切欠部
が設けられていることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の画像装置によれば、ベースプレートに
形成した四角形状を成す共通電極配線の外周部近傍で、
少なくとも隣接する共通電極配線が対接する辺に切欠部
を設けたことから共通電極配線に画像素子アレイの共通
電極を導電性接着剤を介して接着させ、ベースプレート
上に画像素子アレイを実装させる際、導電性接着剤の一
部が隣接する共通電極配線側に流出しようとしてもその
流出は共通電極配線に設けた切欠部で有効に阻止され、
その結果、各共通電極配線は電気的に独立するとともに
該共通電極配線に接着される各画像素子アレイも電気的
に独立し、この画像装置を光プリンタヘッド等の画像形
成装置に使用した場合、各発光ダイオード素子アレイの
各発光ダイオード素子を個々に選択的に発光させること
が可能となって、感光体に極めて正確な潜像を形成する
ことができる。また同時にこの画像装置をイメージセン
サ等の画像読み取り装置に使用した場合、各固体撮像素
子アレイが電気的に独立していることから各固体撮像素
子アレイの各々に外部画像情報に対応した正確な電気信
号を発生させることもできる。

【００１２】また本発明の画像装置において、ベースプ
レートに形成した共通電極配線の外周辺より１００μｍ
以内の位置に切欠部を設ければ、共通電極配線に画像素
子アレイの共通電極を導電性接着剤を介して接着させる
場合、共通電極配線と導電性接着剤の接着面積が広くな
り、その結果、ベースプレートに形成した共通電極配線
と画像素子アレイの共通電極との電気的接続が確実で、
且つ各画像素子アレイのベースプレート上での実装が強
固となり、これによって画像装置の信頼性を極めて高い
ものとなすことが可能となる。

【００１３】

【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図１乃至図４は本発明の画像装置を画像形成装置と
しての光プリンタヘッドに採用した場合の一実施例を示
し、1 は画像素子部材、2 はレンズ部材、3 は支持体で
ある。

【００１４】前記画像素子部材1 はベースプレート4
と、該ベースプレート4 上に直線状に配列実装された複
数個の発光ダイオード素子アレイ5 とから構成されてい
る。

【００１５】前記画像素子部材1 のベースプレート4 は
発光ダイオード素子アレイ5 を支持する支持部材として
作用し、例えば、酸化アルミニウム質焼結体や結晶化ガ
ラス、石英等により形成されている。

【００１６】尚、前記ベースプレート4 が酸化アルミニ
ウム質焼結体で形成されている場合、例えば、アルミ
ナ、シリカ、カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当
な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとともに
これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロー
ル法等を採用することによってセラミックグリーンシー
ト（セラミック生シート）を得、しかる後、前記セラミ
ックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工するとと
もに高温（約１５００℃）で焼成することによって製作
される。

【００１７】また前記ベースプレート4 の上面に実装さ
れている発光ダイオード素子アレイ5 は複数個の発光ダ
イオード素子5aから成り、該発光ダイオード素子5aは外
部電気信号に対応して個々に選択的に発光し、発光した
光を感光体Ｐ面に照射することによって感光体Ｐに画像
を形成するための潜像を形成する。

【００１８】前記発光ダイオード素子5aはGaAsP 系、Ga
P 系の発光ダイオードが使用され、例えば、GaAsP 系の
発光ダイオードの場合には、まずGaAsの基板を炉中にて
高温に加熱するとともにAsH₃( アルシン) とPH₃(ホスヒ
ン) とGa( ガリウム) を適量に含むガスを接触させて基
板表面にn 型半導体のGaAsP(ガリウムー砒素ーリン)の
単結晶を成長させ、次にGaAsP 単結晶表面にSi₃N₄(窒化
シリコン) の窓付膜を被着させるとともに該窓部にZn(
亜鉛) のガスをさらし、n 型半導体のGaAsP 単結晶の一
部にZnを拡散させてp 型半導体を形成し、pn接合をもた
すことによって形成される。

【００１９】尚、前記発光ダイオード素子5aはＢ４サイ
ズの光プリンタヘッドの場合、2048個(1mm当たり8 個)
が直線状に配列されており、具体的には64個の発光ダイ
オード素子5aを一単位とした発光ダイオード素子アレイ
5 を32個、直線状に配列することによって2048個の発光
ダイオード素子5aがベースプレート4 上に配列されてい
る。

【００２０】また前記ベースプレート4 上への発光ダイ
オード素子アレイ5 の実装は図３及び図４に示す如く、
ベースプレート4 の上面に予め四角形状の共通電極配線
6 を複数個、直線状に配列形成しておくとともに該共通
電極配線6 に発光ダイオード素子アレイ5 下面の共通電
極7 を半田やエポキシ樹脂に銀粉末等を添加した導電性
接着剤8 を介し接着させることによって行われる。

【００２１】前記ベースプレート4 上の共通電極配線6
は発光ダイオード素子アレイ5 の共通電極7 を外部電気
回路に電気的に接続するとともに発光ダイオード素子ア
レイ5 をベースプレート4 上に実装する際の下地金属層
として作用し、例えば、ベースプレート4 の上面にアル
ミニウムや銅等の金属材料を蒸着法やスパッタリング法
等により所定厚みに被着させるとともにこれをエッチン
グ法により所定の四角形状に加工し、しかる後、表面に
ニッケルメッキや金メッキを施すことによってベースプ
レート4 の上面に直線状に配列形成される。

【００２２】前記共通電極配線6 はまた図４に示す如
く、少なくとも隣接する共通電極配線と対接する外周辺
の近傍に切欠部9 が設けられている。

【００２３】前記切欠部9 は共通電極配線6 に発光ダイ
オード素子アレイ5 の共通電極7 を導電性接着剤8 を介
して接着させる際、導電性接着剤8 の一部が隣接する共
通電極配線側に流出しようとするのを有効に阻止する作
用を為し、これによって各共通電極配線6 はその各々が
電気的に独立し、該共通電極配線6 に接着される各発光
ダイオード素子アレイ5 も電気的に独立して、各発光ダ
イオード素子5aの選択的な発光が可能となる。

【００２４】尚、前記切欠部9 はその幅Ｔ₁ が５０μｍ
未満であると導電性接着剤8 の流出を有効に阻止するこ
とができず、また１００μｍ以上の広いものとなると共
通電極配線6 と導電性接着剤8 との接着面積が狭くな
り、発光ダイオード素子アレイ5 の共通電極7 とベース
プレート4 上の共通電極配線6 との電気的接続の信頼性
が低下するとともに発光ダイオード素子アレイ5 をベー
スプレート4 上に強固に実装することが困難となる危険
性がある。従って、前記切欠部9 はその幅Ｔ₁ を５０乃
至１００μｍの範囲としておくことが好ましい。

【００２５】また前記切欠部9 は各共通電極配線6 の外
周辺から１００μｍ以内の位置に形成しておくと各発光
ダイオード素子アレイ5 の共通電極7 をベースプレート
4 上の共通電極配線6 に導電性接着剤8 を介して接着さ
せる際、導電性接着剤8 と共通電極配線6 との接着面積
が広くなって、発光ダイオード素子アレイ5 の共通電極
7 と共通電極配線6 との電気的接続を確実とし、且つ各
発光ダイオード素子アレイ5 のベースプレート4 上での
実装を強固となすことができる。従って、前記切欠部9
は各共通電極配線6 の外周辺から１００μｍ以内の位置
に形成しておくことが好ましい。

【００２６】更に前記ベースプレート4 及び複数個の発
光ダイオード素子アレイ5 とから成る画像素子部材1 は
またその上部に一定距離を隔ててレンズ部材2 が併設さ
れている。

【００２７】前記レンズ部材2 は複数個の穴9aが直線状
に配列形成されているレンズプレート9 と複数個のレン
ズ10とから成り、レンズプレート9 に設けた穴9aにレン
ズ10を当接させるとともに接着剤を介し接着固定するこ
とによって形成されている。

【００２８】前記レンズ部材2 のレンズプレート9 は上
面に複数個のレンズ10を所定の間隔で支持する支持部材
として作用し、また穴9aは発光ダイオード素子アレイ5
の各発光ダイオード素子5aが発する光をレンズ10へ透過
させる作用を為す。

【００２９】前記レンズプレート9 は、例えば結晶化ガ
ラスや石英等の発光ダイオード素子アレイ5 が実装され
るベースプレート4 と同じ材質で形成されており、レン
ズプレート9 をベースプレート4 と同じ材質で形成して
おくと画像形成装置として使用に供した際、レンズプレ
ート9 とベースプレート4 の両者に熱が印加されてもレ
ンズプレート9 とベースプレート4 とは略同一の量だけ
熱膨張してレンズプレート9 に支持されている各レンズ
10とベースプレート4 に実装されている各発光ダイオー
ド素子アレイ5 との間に位置ズレが発生することはな
く、その結果、各発光ダイオード素子5aが発する光はレ
ンズ10を介して感光体Ｐ面に正確、且つ鮮明に結像し、
感光体Ｐにより高品質の潜像を形成することが可能とな
る。

【００３０】また前記レンズプレート9 に支持された各
レンズ10は各発光ダイオード素子5aが発する光を感光体
Ｐ面に照射させる作用を為し、アクリル樹脂やポリカー
ボネート樹脂等の透明樹脂、或いはガラス等の透明無機
物で形成されたレンズが好適に使用される。

【００３１】前記各レンズ10はその外表面の一部をレン
ズプレート9 にエポキシ樹脂系の弾性接着剤を介し接着
することによってレンズプレート9 に所定間隔で直線状
に接着される。

【００３２】更に前記画像素子部材1 及びレンズ部材2
はその各々を一対の支持体3 、3 に固定させることによ
って各発光ダイオード素子アレイ5 と各レンズ10とが所
定距離を隔てて1 対1 に対応するように併設されてい
る。

【００３３】前記一対の支持体3 、3 はその上部に第1
の基準面3aを、下部に第2 の基準面3bを有しており、支
持体3 の第1 基準面3aにレンズ部材2 のレンズプレート
9 を、支持体3 の第 2基準面3bに画像素子部材1 のベー
スプレート4 を当接固定させることによって各発光ダイ
オード素子アレイ5 と各レンズ10とは間に所定距離を隔
てて1 対1 に対応するようになっている。この場合、支
持体3 の第2 基準面3bに当接される画像素子部材1 のベ
ースプレート4 を酸化アルミニウム質焼結体等の変形を
発生し難い高剛性の材質で形成しておくと支持体3 に画
像素子部材1 を固定させる際等においてベースプレート
4 に外力や熱応力が印加されてもベースプレート4 には
反りやねじれ等の変形が発生することはなく、その結
果、ベースプレート4 に実装されている各発光ダイオー
ド素子アレイ5 を常に各レンズ10に正確に対向させるこ
とができる。

【００３４】かくして、本発明の画像装置によれば画像
素子部材1 の各発光ダイオード素子5aに所定の電力を印
加して各発光ダイオード素子5aを個別に選択的に発光さ
せ、該各発光ダイオード素子5aが発光した光をレンズ部
材2 のレンズ10を介して外部の感光体Ｐ面に結像させ、
感光体Ｐに所定の潜像を形成することによって画像形成
装置として機能する。

【００３５】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例ではレン
ズ部材2 として複数個の穴9aが直線状に配列形成されて
いるレンズプレート9 に複数個のレンズ10を接着固定さ
せたものを使用したが、これを棒状セルフフォーカシン
グレンズを多数配列させた、所謂、セルフォックレンズ
に変えてもよい。

【００３６】さらに上述の実施例では光プリンタヘッド
等の画像形成装置に使用する場合を例に採って説明した
が、発光ダイオード素子アレイ5 を個体撮像素子アレイ
に変えてイメージセンサ等の画像読み取り装置にも使用
可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明の画像装置によれば、ベースプレ
ートに形成した四角形状を成す共通電極配線の外周部近
傍で、少なくとも隣接する共通電極配線が対接する辺に
切欠部を設けたことから共通電極配線に画像素子アレイ
の共通電極を導電性接着剤を介して接着させ、ベースプ
レート上に画像素子アレイを実装させる際、導電性接着
剤の一部が隣接する共通電極配線側に流出しようとして
もその流出は共通電極配線に設けた切欠部で有効に阻止
され、その結果、各共通電極配線は電気的に独立すると
ともに該共通電極配線に接着される各画像素子アレイも
電気的に独立し、この画像装置を光プリンタヘッド等の
画像形成装置に使用した場合、各発光ダイオード素子ア
レイの各発光ダイオード素子を個々に選択的に発光させ
ることが可能となって、感光体に極めて正確な潜像を形
成することができる。また同時にこの画像装置をイメー
ジセンサ等の画像読み取り装置に使用した場合、各固体
撮像素子アレイが電気的に独立していることから各固体
撮像素子アレイの各々に外部画像情報に対応した正確な
電気信号を発生させることもできる。

【００３８】また本発明の画像装置において、ベースプ
レートに形成した共通電極配線の外周辺より１００μｍ
以内の位置に切欠部を設ければ、共通電極配線に画像素
子アレイの共通電極を導電性接着剤を介して接着させる
場合、共通電極配線と導電性接着剤の接着面積が広くな
り、その結果、ベースプレートに形成した共通電極配線
と画像素子アレイの共通電極との電気的接続が確実で、
且つ各画像素子アレイのベースプレート上での実装が強
固となり、これによって画像装置の信頼性を極めて高い
ものとなすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像装置を画像形成装置としての光プ
リンタヘッドに採用した場合の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１のＸーＸ線断面図である。

【図３】図１に示す画像装置の画像素子部材を説明する
ための要部拡大断面図である。

【図４】図３に示す画像素子部材に使用されるベースプ
レートの部分拡大平面図である。

【符号の説明】

１・・・・画像素子部材 ２・・・・レンズ部材 ４・・・・ベースプレート ５・・・・発光ダイオード素子アレイ ５ａ・・・発光ダイオード素子 ６・・・・共通電極配線 ７・・・・発光ダイオード素子アレイの共通電極 ８・・・・導電性接着剤 ９・・・・切欠部 ９・・・・スペーサ部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に複数個の四角形状の共通電極配線が
   直線状に配列形成されたベースプレートと、下面に共通
   電極を有する複数個の四角形状の画像素子アレイとから
   成り、前記ベースプレートの共通電極配線に画像素子ア
   レイの共通電極を導電性接着剤を介し接着することによ
   って複数個の画像素子アレイをベースプレート上に直線
   状に配列実装させた画像素子部材と、複数個のレンズか
   ら成るレンズ部材とを間に間隔をあけて併設固定させた
   画像装置であって、前記ベースプレートの四角形状を成
   す共通電極配線は少なくとも隣接する共通電極配線と対
   接する外周辺の近傍に切欠部が設けられていることを特
   徴とする画像装置。
2. 【請求項２】前記共通電極配線に設ける切欠部はその幅
   が５０乃至１００μｍであることを特徴とする請求項１
   に記載の画像装置。
3. 【請求項３】前記切欠部は共通電極配線の外周辺より１
   ００μｍ以内の位置に形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の画像装置。