JPH1044498A - 記録ヘッド - Google Patents

記録ヘッド

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JPH1044498A
JPH1044498A JP20185796A JP20185796A JPH1044498A JP H1044498 A JPH1044498 A JP H1044498A JP 20185796 A JP20185796 A JP 20185796A JP 20185796 A JP20185796 A JP 20185796A JP H1044498 A JPH1044498 A JP H1044498A
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JP
Japan
Prior art keywords
matrix
recording head
led
matrix wiring
recording
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JP20185796A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tanioka
宏 谷岡
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト上昇を招くことなく小型化が可能な記
録ヘッドを提供する。 【解決手段】 線状配列の複数のLED素子2−1−1
〜2−1−64,・・・・・を有するLEDチップ2−
1,2−2・・・・・が線状に配列されている。LED
素子2−1−1〜2−1−64,・・・・・をマトリッ
クス駆動するためにガラス基板上に蒸着によりマトリッ
クス配線を形成してなるマトリックス配線基板6が用い
られる。マトリックス配線は64本の共通線を有し、そ
のそれぞれにはLED素子2−1−1〜2−1−64,
・・・・・とワイヤー4−1−1,4−2−1,・・・
・・を介して接続されたパッド6−1−1,6−2−
1,・・・・・及びマトリックス駆動のためのドライバ
ー1とワイヤー18−1を介して接続されたパッド17
−1が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像記録装置の記
録ヘッドの技術に属するものであり、特に、LED等の
記録エネルギーを発生する記録素子を多数1次元に配列
してなる記録ヘッドに関する。本発明の記録ヘッドは、
例えば電子写真記録方式の複写機やファクシミリやプリ
ンタ等の記録ヘッドとして好適である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
電子写真記録方式を利用して画像記録を行う画像記録装
置において、記録情報に応じて発光せしめられる多数の
LED発光記録素子を線状に配列してなるLED記録ヘ
ッドが利用されている。このLED記録ヘッドの駆動方
式としては、駆動ICとして安価なものを用い得ること
から、マトリックス駆動方式が利用されている。
【0003】従来のマトリックス駆動LED記録ヘッド
では、複数のLED素子を有するLEDチップを基板上
にダイボンディングし、該基板上にマトリックス配線パ
ターンを形成し、該配線パターンと各LED素子の電極
パッドとをワイヤーボンディングしている。
【0004】図8はマトリックス駆動LED記録ヘッド
の等価回路図である。この記録ヘッドは1列に配列され
た56個のLEDチップ2−1〜2−56を有する。L
EDチップ2−1は64個のLED素子2−1−1〜2
−1−64を有し、他のLEDチップも同様に64個の
LED素子を有する。各LEDチップ内においてLED
素子は一列に配列されており、このLED素子配列方向
と上記LEDチップ配列方向とは一致している。LED
素子の配列ピッチは約12個/mmであり、この記録ヘ
ッドは所謂300DPI(ドット・パー・インチ)の密
度でA3サイズの記録が可能なものである。
【0005】各LEDチップのN(1〜64)番目のL
ED素子のアノードどうしは、共通の配線に接続され、
アノードドライバー1により定電流で駆動される。一
方、各LEDチップ内の64個のLED素子のカソード
は、チップ内で接続され、56チャンネルのカソードド
ライバー3−1〜3−6で順次時分割駆動される。カソ
ードドライバーは10チャンネルごとに分割した6チッ
プ構成である。従って、64×56のマトリックス駆動
が可能となる。
【0006】図9はLEDチップ2−1の平面図であ
る。LED素子2−1−1〜2−1−64は奇数番目の
素子と偶数番目の素子とで互いに逆の側(図9における
上側と下側)にアノード端子が延び出ており、そのそれ
ぞれの端部にはワイヤーボンディングパッド(以下、
「WBP」と記す)4−1−1〜4−1−64が接続さ
れている。従って、各WBPの配列ピッチは約6個/m
mとなり、通常のガラスエポキシ基板に形成された配線
パターンと直接ワイヤーボンディングすることができ
る。
【0007】図10は以上の様なLED記録ヘッドの平
面概略図である。ガラスエポキシ基板5の幅方向のほぼ
中央にダイボンディングした56個のLEDチップ2−
1〜2−56が基板5の長さ方向に沿って配列されてい
る。これらLEDチップの両側の領域15には、いずれ
も各LEDチップの各LED素子のアノード端子WBP
とボンディングワイヤーで接続されたマトリックス配線
パターンが形成されている(図8参照)。基板5の長手
方向の一端部には、前述のアノードドライバー1が実装
されている。また、各LEDチップのカソード端子は、
該LEDチップの裏面(即ちガラスエポキシ基板5と接
合された面)側へと延びており、それぞれ10チャンネ
ル分を担当するカソードドライバー3−1〜3−6と接
続されている。
【0008】この様な図10に示されている従来のLE
D記録ヘッドでは、基板5の幅は約20mmとなり、小
径の感光ドラムを用いて小型化を図ろうとする記録装置
に対しては不利である。
【0009】そこで、本発明の目的は、以上の如き従来
技術の問題点に鑑み、コスト上昇を招くことなく小型化
が可能な記録ヘッドを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、複数の記録素子を線状に配列
してなる記録ヘッドにおいて、前記記録素子をマトリッ
クス駆動するためのマトリックス配線の形成されている
マトリックス配線基板を備えており、該マトリックス配
線基板はガラス基板上にマトリックス配線を形成してな
るものであることを特徴とする、記録ヘッド、が提供さ
れる。
【0011】本発明の一態様においては、前記マトリッ
クス配線は蒸着により形成されたものである。
【0012】本発明の一態様においては、前記マトリッ
クス配線は前記記録素子の線状配列に実質上沿って延び
ている共通線を有し、該共通線のそれぞれには複数の第
1ボンディングパッドと1つの第2ボンディングパッド
とが形成されており、前記第1ボンディングパッドは前
記記録素子の入力端子と第1の接続部材を介して接続さ
れており、前記第2ボンディングパッドは前記マトリッ
クス駆動のためのマトリックス駆動手段の端子と第2の
接続部材を介して接続されている。
【0013】本発明の一態様においては、前記第1の接
続部材及び前記第2の接続部材はいずれもボンディング
ワイヤーである。
【0014】本発明の一態様においては、前記複数の記
録素子は少なくとも1つのチップに形成されており、該
チップは全体基板に取り付けられており、該全体基板に
は前記マトリックス配線基板と前記マトリックス駆動の
ためのマトリックス駆動手段とが取り付けられている。
【0015】本発明の一態様においては、前記チップ内
にて追加のマトリックス配線が形成されており、該追加
のマトリックス配線の端子は前記マトリックス配線基板
を介することなく前記マトリックス駆動のためのマトリ
ックス駆動手段の端子と接続されている。
【0016】本発明の一態様においては、前記記録素子
はLED素子である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。
【0018】図1は本発明による記録ヘッドの第1の実
施形態の部分平面概略図であり、図2、図3、図4及び
図5はそれぞれその部分拡大平面図、等価回路図、部分
平面図及び断面概略図である。
【0019】図5に示されている様に、ガラスエポキシ
基板(全体基板)5上には、銀ペースト12によりLE
Dチップ2、マトリックス配線基板6、アノードドライ
バー1及びカソードドライバー3−1〜3−6がダイボ
ンディングされている。4はLEDチップ2のWBPと
マトリックス配線基板6とを接続するボンディングワイ
ヤーである。
【0020】図3に示されている様に、この記録ヘッド
は1列に配列された56個のLEDチップ2−1〜2−
56を有する(図5にはLEDチップ2として指示され
ている)。LEDチップ2−1は64個のLED素子2
−1−1〜2−1−64を有し、他のLEDチップも同
様に64個のLED素子を有する。各LEDチップ内に
おいてLED素子は一列に配列されており、このLED
素子配列方向と上記LEDチップ配列方向とは一致して
いる。LED素子の配列ピッチは約12個/mmであ
り、この記録ヘッドは所謂300DPIの密度でA3サ
イズの記録が可能なものである。
【0021】各LEDチップのN(1〜64)番目のL
ED素子のアノードどうしは、共通の配線に接続され、
アノードドライバー1により定電流で駆動される。一
方、各LEDチップ内の64個のLED素子のカソード
は、チップ内で接続され、56チャンネルのカソードド
ライバー3−1〜3−6で順次時分割駆動される。カソ
ードドライバーは10チャンネルごとに分割した6チッ
プ構成である。従って、64×56のマトリックス駆動
が可能となる。
【0022】図4に示されている様に、LEDチップ2
−1において、LED素子2−1−1〜2−1−64は
LED素子配列を境として一方の側(図4における下
側)にアノード端子が延び出ており、そのそれぞれの端
部にはWBPが接続されている。従って、各WBPの配
列ピッチは約12個/mmとなる。また、LEDチップ
2−1のカソード端子は、該LEDチップの裏面側へと
延びており、銀ペースト12を介して基板5の上面上の
配線パターンと接続されている。この配線パターンは、
LEDチップ2−1の外方へと延び出ていて、ワイヤー
ボンディング等によりカソードドライバーと接続されて
いる。他のLEDチップ2−2,・・・・・についても
同様である。
【0023】図1に示されている様に、マトリックス配
線基板6はLEDチップ2−1〜2−2,・・・・・の
配列に沿ってその片側に配置されている。また、LED
チップ2−1の左側にはアノードドライバー1が配置さ
れており、該アノードドライバー1に対応する位置まで
マトリックス配線基板6が延びている。
【0024】図2に示されている様に、マトリックス配
線基板6はガラス基板上に蒸着により約30〜40μm
の配列ピッチで64本の共通線6−1〜6−64を形成
し、各LEDチップに対応する部分ごとに各共通線にW
BP6−1−1〜6−1−64,6−2−1・・・・・
を形成したものである。図1ではマトリックス配線基板
6の共通線の図示が省略されているが、この図1に示さ
れている様に、各共通線に形成されるWBP6−1−1
〜6−1−64,6−2−16−2−64,・・・・・
は、全LEDチップ2−1,2−2,・・・・・の対応
する位置のLED素子のアノード端子WBPとボンディ
ングワイヤー4−1−1〜4−1−64,4−2−1〜
4−2−64,・・・・・によりワイヤーボンディング
されている。マトリックス配線基板6の各LEDチップ
対応部分における64個のWBPはガラス基板の長手方
向(LEDチップの配列方向)に対し斜めに配列されて
いる。また、図2に示されている様に、各共通線は、或
るLEDチップ対応部分のWBPのガラス基板幅方向に
関する一方の端部と隣接LEDチップ対応部分のWBP
のガラス基板幅方向に関する他方の端部との間を接続し
ており、ガラス基板の長手方向に対して少し傾斜して延
在している。また、全ての共通線は互いに平行である。
【0025】マトリックス配線基板6の全共通線はWB
P6−1−1より更に左側へと延びており、この部分に
はアノードドライバー1の出力端子と対応するWBP1
7−1〜17−64が形成されている。これらWBP1
7−1〜17−64は上記WBP6−1−1〜6−1−
64と同様である。WBP17−1〜17−64は、ボ
ンディングワイヤー18−1〜18−64によりアノー
ドドライバー1の出力端子WBPとワイヤーボンディン
グされている。
【0026】WBPを含めて共通線6−1〜6−64は
蒸着により形成されるので、その配列ピッチを約30〜
40μmと小さくすることができ、従ってマトリックス
配線基板6の幅は約2mmである。従って、各LEDチ
ップとマトリックス配線基板6との間の距離を300μ
mとすれば、ボンディングワイヤーは各LED素子ごと
に異なるが、約0.5〜2.5mmの長さとなる。ま
た、マトリックス配線基板6の長さは約310mmであ
り、LEDチップ2−1,2−2,・・・・・の幅は約
5.4mmである。
【0027】本実施形態では、従来、約10mmの幅を
必要としていたマトリックス配線部の幅が2mmとなる
ことで、ヘッドの幅を約12mmとすることができる。
これは、上記の図10に示されている従来のマトリック
ス駆動のLED記録ヘッドより十分小さい寸法であり、
従来の並列駆動のLEDヘッドと同等の寸法である。
【0028】上記の如く、本実施形態では、ガラス基板
上に蒸着によりWBPを含む共通線6−1〜6−64を
形成してマトリックス配線基板6を形成しているので、
共通線パターンを十分に微細に形成でき、特にWBPの
配列ピッチを小さくでき、従ってLEDチップ配列の片
側にのみマトリックス配線基板6を配置して良好なマト
リックス駆動を行うことができ、かくして記録ヘッドの
幅寸法を低減して記録ヘッドの小型化を図ることができ
る。尚、本実施形態では、比較的高コストの蒸着工程を
伴って製造されるマトリックス配線基板6を用いている
が、蒸着工程を伴って製造されるのが幅約2mmのマト
リックス配線基板6のみであるため、全体の基板を蒸着
工程を用いて製造するのに比べてコストアップすること
はない。
【0029】図6は本発明による記録ヘッドの第2の実
施形態の等価回路図であり、図7はその部分平面図であ
る。これらの図において、上記図1〜5におけると同様
の機能を有する部材には、同一の符号が付されている。
【0030】本実施形態は、前述の第1の実施形態と異
なり、600DPIの密度でA3サイズの記録に対応し
たLED記録ヘッドである。
【0031】即ち、図6に示されている様に、この記録
ヘッドは1列に配列された56個のLEDチップ2−1
〜2−56を有する。図7に示されている様に、LED
チップ2−1は128個のLED素子2−1−1〜2−
1−128を有し、他のLEDチップも同様に128個
のLED素子を有する。各LEDチップ内においてLE
D素子は一列に配列されており、このLED素子配列方
向と上記LEDチップ配列方向とは一致している。LE
D素子の配列ピッチは約24個/mmである。
【0032】各LEDチップのN(2〜64の偶数)番
目及び(N−1)番目のLED素子のアノードどうし
は、共通の配線に接続され、アノードドライバー1によ
り定電流で駆動される。従って、LEDチップ2−1の
アノード端子WBPの数は64であり、これらとマトリ
ックス配線基板6との接続のためにボンディングワイヤ
ー4−1−1〜4−1−64が用いられている。一方、
各LEDチップ内の128個のLED素子のカソード
は、奇数番目のものどうし及び偶数番目のものどうしが
それぞれチップ内で接続され、112チャンネルのカソ
ードドライバー3−1〜3−12で順次時分割駆動され
る。カソードドライバーは10チャンネルごとに分割し
た12チップ構成である。従って、64×112のマト
リックス駆動が可能となる。
【0033】尚、各LEDチップについてカソード端子
が2つ必要であるが、これらカソード端子はLEDチッ
プの裏面側に形成してもよいし、アノード端子WBPと
同一の面に形成してワイヤボンディングする様にしても
よい。
【0034】他の点については、上記第1の実施形態と
同様である。
【0035】本実施形態のLED記録ヘッドは、第1の
実施形態と同等の寸法で600DPIの密度でA3サイ
ズの記録が可能となる。
【0036】本実施形態の変形例として、各LEDヘッ
ドのLED素子配列を境として両側にアノード端子を引
き出して、上記図9に示されている様に奇数番目のWB
Pと偶数番目のWBPとを互いに異なる側に配列し(各
WBPに2つのアノード端子が接続されていることが図
9とは異なる)、LEDチップの両側に幅約1mmの3
2チャンネルのマトリックス配線基板を配置したものが
挙げられる。これにより、マトリックス配線基板のWB
Pとのワイヤーボンディングのためのボンディングワイ
ヤーとして長さの比較的短いもののみを使用すればよ
く、実装工程での歩留を向上させることができる。
【0037】また、マトリックス配線基板を2層以上の
多層構成とすることにより、より一層マトリックス配線
基板の面積を小さくすることができる。
【0038】また、以上の実施形態は、LED記録ヘッ
ドに関して説明されているが、本発明は、記録素子がサ
ーマル記録素子(熱エネルギーに基づき記録するもの)
である記録ヘッドや記録素子がLCD記録素子(光源と
液晶シャッターとを用い光エネルギーに基づき記録する
もの)である記録ヘッド等のマトリックス駆動が可能な
ものであれば、同様に適用することができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全体基板とは別にガラス基板上にマトリックス配線を形
成してなるマトリックス配線基板を用いることにより、
低コストにて小型化が可能な記録ヘッドを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による記録ヘッドの第1の実施形態の部
分平面概略図である。
【図2】本発明による記録ヘッドの第1の実施形態の部
分拡大平面図である。
【図3】本発明による記録ヘッドの第1の実施形態の等
価回路図である。
【図4】本発明による記録ヘッドの第1の実施形態の部
分平面図である。
【図5】本発明による記録ヘッドの第1の実施形態の断
面概略図である。
【図6】本発明による記録ヘッドの第2の実施形態の等
価回路図である。
【図7】本発明による記録ヘッドの第2の実施形態の部
分平面図である。
【図8】マトリックス駆動LED記録ヘッドの等価回路
図である。
【図9】LEDチップの平面図である。
【図10】従来のLED記録ヘッドの平面概略図であ
る。
【符号の説明】
1 アノードドライバー 2,2−1〜2−56 LEDチップ 2−1−1〜2−1−128 LED素子 3−1〜3−12 カソードドライバー 4,4−1−1〜4−1−64,4−2−1〜4−2−
64 ボンディングワイヤー 5 基板 6 マトリックス配線基板 6−1〜6−64 共通線 6−1−1〜6−1−64,6−2−1〜6−2−64
ワイヤーボンディングパッド 12 銀ペースト 17−1〜17−64 ワイヤーボンディングパッド 18−1,18−2 ボンディングワイヤー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の記録素子を線状に配列してなる記
    録ヘッドにおいて、前記記録素子をマトリックス駆動す
    るためのマトリックス配線の形成されているマトリック
    ス配線基板を備えており、該マトリックス配線基板はガ
    ラス基板上にマトリックス配線を形成してなるものであ
    ることを特徴とする、記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記マトリックス配線は蒸着により形成
    されたものであることを特徴とする、請求項1に記載の
    記録ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記マトリックス配線は前記記録素子の
    線状配列に実質上沿って延びている共通線を有し、該共
    通線のそれぞれには複数の第1ボンディングパッドと1
    つの第2ボンディングパッドとが形成されており、前記
    第1ボンディングパッドは前記記録素子の入力端子と第
    1の接続部材を介して接続されており、前記第2ボンデ
    ィングパッドは前記マトリックス駆動のためのマトリッ
    クス駆動手段の端子と第2の接続部材を介して接続され
    ていることを特徴とする、請求項1〜2のいずれかに記
    載の記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記第1の接続部材及び前記第2の接続
    部材はいずれもボンディングワイヤーであることを特徴
    とする、請求項1〜3のいずれかに記載の記録ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記複数の記録素子は少なくとも1つの
    チップに形成されており、該チップは全体基板に取り付
    けられており、該全体基板には前記マトリックス配線基
    板と前記マトリックス駆動のためのマトリックス駆動手
    段とが取り付けられていることを特徴とする、請求項1
    〜4のいずれかに記載の記録ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記チップ内にて追加のマトリックス配
    線が形成されており、該追加のマトリックス配線の端子
    は前記マトリックス配線基板を介することなく前記マト
    リックス駆動のためのマトリックス駆動手段の端子と接
    続されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれ
    かに記載の記録ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記記録素子はLED素子であることを
    特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の記録ヘッ
    ド。
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