JPH10329360A - 光プリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発光素子の光の一部が異方性導電接着剤中の金
属粒子に当たって拡散する等して感光体上に照射される
光の強度を低下させていた。 【解決手段】上面に発光素子４及び端子電極５を有する
発光部材３と、下面に配線導体２が被着された透明基板
１とから成り、前記端子電極５に前記配線導体２を異方
性導電接着剤６を介して取着させてなる光プリンタヘッ
ドであって、前記発光部材上面の発光素子４及び端子電
極５間に、発光部材上面と透明基板下面の両方に当接し
て異方性導電接着剤６の流れを阻止する弾性部材７を配
設させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プリンタ等
の露光手段として用いられるＬＥＤアレイヘッド等の光
プリンタヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真プリンタ等の露光手
段としてＬＥＤアレイヘッド等の光プリンタヘッドが用
いられている。

【０００３】かかる光プリンタヘッドは、例えば、図４
に示す如く、上面に発光素子１４及び端子電極１５を有
する発光部材１３と、下面に配線導体１２が被着された
透明基板１１とから成り、前記発光部材１３をその端子
電極１５が前記配線導体１２に電気的に接続されるよう
にして透明基板１１の下面に取着させた構造を有してい
る。

【０００４】そしてこのような光プリンタヘッドは、発
光部材１３の発光素子１４に端子電極１５及び配線導体
１２を介して外部からの電力を印加し、発光素子１４を
印画信号に基づいて選択的に発光駆動させるとともに、
該発光した光をレンズ等を介して外部の感光体に照射・
結像させ、感光体に所定の潜像を形成することによって
光プリンタヘッドとして機能するものである。

【０００５】尚、前記端子電極１５と配線導体１２との
電気的接続には異方性導電接着剤１６等が好適に用いら
れる。この異方性導電接着剤１６は、例えば、エポキシ
樹脂等の接着材中に導電部材としてＮｉ等から成る金属
粒子（径５〜１０μｍ）を添加させてなるもので、かか
る異方性導電接着剤１６を透明基板下面の所定領域に塗
布し、該塗布面に発光部材１３の上面を押圧することに
よって異方性導電接着剤１６中の金属粒子を端子電極１
５及び配線導体１２間に挟み込み、この状態で異方性導
電接着剤１６中の接着材成分を熱の印加などによって硬
化させ、発光部材上面を透明基板下面に接着固定するこ
とによって端子電極１５及び配線導体１２の電気的接続
が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光プリンタヘッドにおいては、端子電極１５
と配線導体１２との電気的接続に異方性導電接着剤１６
が用いられており、光プリンタヘッドの組み立て時や使
用時などに異方性導電接着剤１６に対して熱や圧力等が
印加されると、異方性導電接着剤１６が流動して発光素
子１４に付着することがある。この場合、発光素子１４
の発する光の一部は異方性導電接着剤１６中の不透明な
金属粒子に当たって拡散したり、或いは吸収され、その
結果、感光体上に照射される光の強度が低下して潜像が
不鮮明になる欠点を誘発する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、上面に発光素子及び端子電極を有す
る発光部材と、下面に配線導体が被着された透明基板と
から成り、前記端子電極に前記配線導体を異方性導電接
着剤を介して取着させてなる光プリンタヘッドであっ
て、前記発光部材上面の発光素子及び端子電極間に、発
光部材上面と透明基板下面の両方に当接して異方性導電
接着剤の流れを阻止する弾性部材を配設させたことを特
徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の光プリンタヘッドの
一形態を示す断面図、図２は図１の光プリンタヘッドに
用いる発光部材の上面を示す平面図、図３は図１の光プ
リンタヘッドに用いる透明基板の下面を示す平面図であ
り、１は透明基板、２は配線導体、３は発光部材、４は
発光素子、５は端子電極、６は異方性導電接着剤、７は
弾性部材である。

【０００９】前記透明基板１は、例えばホウ珪酸ガラス
や石英，サファイア，結晶化ガラス等の透光性を有した
絶縁材料から成っており、その下面で複数個の配線導体
２や発光部材３等を支持するようになっている。

【００１０】また前記複数個の配線導体２は、透明基板
１の下面に２列に分かれて被着・配列されており、後述
する発光部材３の各発光素子４に外部電源からの電力等
を供給するようになっている。

【００１１】尚、前記配線導体２は、銅等の金属ペース
トを従来周知のスクリーン印刷等によって透明基板１の
下面に所定パターンに印刷及び焼成したり、或いはアル
ミニウム等の導電材料をスパッタリングやフォトリソグ
ラフィー技術等によって透明基板１の下面に所定厚み、
所定パターンに被着させることにより形成される。

【００１２】更に前記配線導体２等が被着された透明基
板１の下面には、発光部材３が取着されている。

【００１３】前記発光部材３は、その上面に、直線状に
配列された多数の発光素子４と、該素子４に個別に接続
される多数の端子電極５とを有し、前記発光素子４を外
部からの印画信号に基づいて選択的に発光させるととも
に該発光した光を前記透明基板１や該基板１の上方に配
される図示しないレンズを介して感光体に照射させるこ
とによって感光体に所定の潜像を形成する作用を為す。

【００１４】このような発光部材３の端子電極５は例え
ば２つのグループに分けられて発光素子列の両側に該素
子列と略平行に配されており、これらの端子電極５を透
明基板下面の配線導体２に対し異方性導電接着剤６を介
して当接させることによって各端子電極５と各配線導体
２とが電気的に接続される。

【００１５】尚、前記発光部材３の発光素子４として
は、ＧａＡｓＰ系の発光ダイオード素子等が用いられ、
この場合、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−砒素−リ
ン）の単結晶を成長させ、次にＧａＡｓＰ単結晶表面に
Ｓｉ₃ Ｎ₄ （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
体を形成することによってｐｎ接合をもたせ、このよう
な半導体ウエハーを多数の発光ダイオード素子、例えば
６４個の発光素子４を一単位とした発光ダイオード素子
群毎にダイシングすることにより製作される。

【００１６】また一方、前記端子電極５及び配線導体２
を接続する異方性導電接着剤６は、例えば、Ｎｉコアを
Ａｕメッキしてなる金属粒子（径５〜１０μｍ）をエポ
キシ樹脂中に添加して成り、前記金属粒子を端子電極５
及び配線導体２間に挟み込んで導電部材として作用させ
ることにより端子電極５及び配線導体２を電気的に接続
し、かつ前記エポキシ樹脂によって発光部材３及び透明
基板１を接着するようになっている。

【００１７】前記発光部材３を異方性導電接着剤６を用
いて透明基板１の下面に取着する際は、まず配線導体２
が形成された透明基板１を準備し、次に透明基板下面の
所定領域、即ち、端子電極５及び配線導体２の接続部に
ペースト状の異方性導電接着剤６を帯状に印刷・塗布
し、次に前述のようにして得た複数個の発光部材３を異
方性導電接着剤６が塗布された透明基板１の下面に１列
に並べ、各発光部材３を透明基板１側に押圧した状態下
で前記異方性導電接着剤６に熱を印加し、異方性導電接
着剤６中の樹脂成分を硬化させることによって各発光部
材３の端子電極５が透明基板下面の配線導体２に電気的
に接続される。尚、異方性導電接着剤６に対する熱の印
加は、例えばリフロー炉中で行われる。

【００１８】そして更に、このような発光部材３の発光
素子４と端子電極５との間には、発光部材上面と透明基
板下面の両方に当接する一対の弾性部材７が配設されて
いる。

【００１９】前記弾性部材７は、アクリル系樹脂やポリ
オレフィン系樹脂，ポリカーボネイト，ポリメチルメタ
クリレート，ノルボルネン系樹脂，環状オレフィンコポ
リマーなど、曲げ弾性率が例えば、２．４×１０⁴ 〜
３．７×１０⁴ ｋｇ／ｃｍ² の弾性材料により形成され
ており、該弾性部材７は前述の如く、発光部材上面と透
明基板下面の両方に当接することから、光プリンタヘッ
ドの組み立て時や使用時などに異方性導電接着剤６に対
し熱や圧力等が印加されて異方性導電接着剤６が流動し
ようとしても、その流れを弾性部材７が確実に堰き止
め、異方性導電接着剤６が発光素子４に付着するのを有
効に防止することができる。これにより、発光素子４の
発する光の多くが感光体上に照射されるようになり、感
光体に鮮明で良好な潜像を形成することが可能となる。

【００２０】またこの場合、前記一対の弾性部材７間に
板状の透明プラスチックを配置することによって、屈折
率・焦点距離の調整が可能になり、ビーム形状の安定し
た焦点精度の高い高品質の光プリンタヘッドを構成する
ことができる。

【００２１】更に前記発光素子４の周囲に空気層を設け
ておけば、境界面での光の反射が軽減され、光量の低下
を有効に防止することができる。

【００２２】尚、前記弾性部材７は、アクリル系樹脂か
ら成る場合、例えば液状になした紫外線硬化型のアクリ
ル系樹脂を配線導体２が被着されている透明基板下面の
所定領域に高精度ディスペンサー（ニードル径：φ２５
〜１００μｍ）を用いて帯状に塗布するとともに、その
上に所定パターンのマスクを配置させ、次に前記塗布し
た液状樹脂に３００〜４００ｎｍの紫外線を照射して液
状樹脂の一部を光硬化させるとともに残部を洗浄によっ
て除去することで透明基板１の下面に被着・形成され
る。そして、このような弾性部材７が被着された透明基
板１の下面に前述した如く、発光部材３の上面を対面配
置させ、弾性部材７の先端部が発光部材上面の発光素子
４−端子電極５間の領域に当接されるように発光部材３
を透明基板１側に押圧することによって弾性部材７が発
光部材−透明基板間の所定位置に配設される。

【００２３】尚、前記発光部材３の下方には、グランド
配線９ａや個別配線９ｂを上面に有した回路基板１０が
配置され、該回路基板１０と前述の透明基板１とで発光
部材３等を挟持するようにしている。前記グランド配線
９ａは発光部材下面のグランド電極（図示せず）に、ま
た前記個別配線９ｂは透明基板下面の配線導体２に、半
田付け，異方性導電膜等によって電気的、機械的に接続
される。

【００２４】かくして上述した光プリンタヘッドは、透
明基板１上に配列・搭載した発光部材１３の発光素子４
に端子電極５及び配線導体２を介して外部からの電力を
印加し、発光素子４を印画信号に基づいて選択的に発光
駆動させるとともに、該発光した光をレンズ等を介して
外部の感光体に照射・結像させ、感光体に所定の潜像を
形成することによって光プリンタヘッドとして機能す
る。

【００２５】尚、本発明は上述した形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々の変更、改良等が可能であり、例えば、上述の形態で
は発光部材を発光ダイオード素子アレイで構成したＬＥ
Ｄアレイヘッドを例に説明したが、ＥＬヘッド、プラズ
マドットヘッド、液晶シャッタヘッド、蛍光ヘッド、Ｐ
ＬＺＴ等の光プリンタヘッドにも適用可能である。

【００２６】また上述の形態では、異方性導電接着剤中
の樹脂成分として紫外線硬化型の樹脂を用いたが、熱硬
化型の樹脂を用いても構わない。

【００２７】

【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、発
光素子及び端子電極間に、発光部材上面と透明基板下面
の両方に当接して異方性導電接着剤の流れを阻止する弾
性部材を配したことから、光プリンタヘッドの組み立て
時や使用時などに異方性導電接着剤に対し熱や圧力等が
印加されて異方性導電接着剤が流動しようとしても、そ
の流れを弾性部材が確実に堰き止め、異方性導電接着剤
が発光素子に付着するのを有効に防止することができ
る。これにより、発光素子の発する光の多くが感光体上
に照射されるようになり、感光体に鮮明で良好な潜像を
形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光プリンタヘッドの一形態を示す断面
図である。

【図２】図１の光プリンタヘッドに用いる発光部材の上
面を示す平面図である。

【図３】図１の光プリンタヘッドに用いる透明基板の下
面を示す平面図である。

【図４】従来の光プリンタヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 配線導体 ３ 発光部材 ４ 発光素子 ５ 端子電極 ６ 異方性導電接着剤 ７ 弾性部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に発光素子及び端子電極を有する発光
   部材と、下面に配線導体が被着された透明基板とから成
   り、前記端子電極に前記配線導体を異方性導電接着剤を
   介して取着させてなる光プリンタヘッドであって、 前記発光部材上面の発光素子及び端子電極間に、発光部
   材上面と透明基板下面の両方に当接して異方性導電接着
   剤の流れを阻止する弾性部材を配設させたことを特徴と
   する光プリンタヘッド。