JPS622577A - 発光ダイオ−ドユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）ユニットに係り、
特に、光プリンタにおけるＬＥＤ光書き込みヘッドに用
いられるＬＥＤユニットに関するものである。

（従来の技術） 第３の光プリンタの光源としてＬＥＤユニットが用いら
れるようになってきており、この種のＬＥＤユニットと
しては、例えば、「日経エレクトロニクス、１９８１年
、　５−２５．１１４頁〜１２８頁」。

「研究実用化報告、第３１＠、第３号（１９８２年）５
９頁〜９３頁、電気通信研究所」に記載−されている。

第４図は従来のこの種の光プリンタに使用されているＬ
ＥＤユニットの部分斜視図、第５図は従来の光書き込み
ヘッドの側面図である。

これらの図から明らかなように、ｌａｌ、１ａｔ。

・・・ｌ　ｂｌ、　１　ｂｚ、・・・は多数の素子列、
つまり、ＬＢＤを横−直線上に配列し、複数ドツト集積
化したＬＥＤアレイのパッケージである。２ａ、２ｂは
ベースであって、対をなして用いられ、それぞれのＬＥ
Ｄアレイ１　ａｔ、　１　ａｔ、”’１　ｂｔ、　１　
ｂｌ、・”を印字幅を確保するように感光ドラム７の軸
方向に沿って千鳥状に固着し、しかも該千鳥状に並んだ
ＬＥＤアレイからの発光像が記録面である感光ドラム７
上に１本の直線上に連続性を保って結像するように角度
を与えて設置する。また、３ａ１．３ａ、、　・−＊は
対応しているＬＥＤアレイｌａｌ、ｌａｇ。

・・・を発光させる為のドライブ集積回路（以下ドライ
ブ゛ＩＣという）であり、４　ａｔ、　４　ａｇ、ｍ４
　ｂｌ＋４ｂ□、・・・は前記したＬＥＤアレイとドラ
イブＩＣ３ａＩ、３ａｇ、・・・とを発光ドツト単位で
接続するケーブルであり、５ａはドライブＩ　Ｃ３ａ　
ｌ＋　３８　ｇ。

・・・の入力側にあって、これらを複式接続しているバ
スケーブルである。

第５図に示されるように、このＬＥＤユニットにおける
千鳥状に２列に配列されたＬＥＤアレイの各列はそれぞ
れに対応した二本の集光性ロッドレンズアレイ６ａ、６
ｂで感光ドラム７上に結像される。この結像８が一本の
直線上に連続性を保って結像するように、ベース２ａ、
２ｂ及び集光性ロッドアレイ６ａ、６ｂを配置する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成のＬＥＤユニットは、構造が複
雑であり、かつ、製造上の難点がある。

即ち、ＬＥＤアレイ１　ａｔ、Ｉ　Ｑｚ、＋−１ｂｌ、
１　ｂｚ。

・・・とドライブ（ｃ３ａ＋、３ａｚｉ・・・およびケ
ーブル４　ａｔ、　４　ａｔ、＋Ｈ４ｂｌ＋　４　ｔ）
ｚ、”’をそれぞれ一体化したユニットをベース２ａ、
２ｂ上に必要とする印字幅を満足するだけ、つまり数十
μｍオーダの位置精度で複数設置しなければならず、更
にベース２ａ、２ｂはそれぞれの光の経路を感光ドラム
７上で収束させる如く角度を与える必要があり、収束す
る位置を２ａ、　　２ｂのベースによって調整しなけれ
ばならない、これらのことから従来のヘッドにおいては
、構成部品数及びそれらに要求される機械的加工精度及
び精巧な組み立てが必要であり、多大な工数乃至労力が
必要となっている。

本発明は、上記の問題点を除去し、簡単な構成であり、
しかも製造を容易に行うことができると共にコンパクト
なＬＥＤユニット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） 本発明は、上記問題点を解決するために、複数の発光ダ
イオードアレイは長尺の基板の長手方向の片側に配設し
、ドライブＩＣは発光ダイオードアレイの片側であって
、かつ該発光ダイオードのすべての取り出し電極に接続
し、更に、入力端子群はドライブＩＣの入力側であって
、かつ基板の短手方向の端部に配設するようにしたもの
である。

（作用） 本発明によれば、上記手段を用いることにより、製造が
容易で電気的接続の信幀性が高く、かつ基板の大きさを
２７０ｆｌｘ２５ｆｉと小形に構成することができ、コ
ンパクトなＬＥＤユニットを得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す−
る。

第１図は本発明に係るＬＥＤユニットの実装部分平面図
、第２図は同ＬＥＤユニットの端子群の配置図である。

図中、１１はセラミック等の長尺の基板（２７０ｆｉｘ
２５ｆｉ）であり、その上面に金メッキが施されエツチ
ングによって回路パターンが形成されている。

１２は、例えば６４ビツトの集積化ＬＥＤアレイであり
、このＬＥＤアレイは基板１１の短手方向の一端部に配
設され、基板の長手方向に３６個が直線状に並ぶ、この
ＬＥＤアレイの電極は片方向取り出しとしている。印字
品質上、継ぎ口部のギャップ許言値は３０μｍ程度であ
り、９．４ドツト（ｄａｔ／■）のＬＥＤアレイの場合
、ＬＥＤアレイ１２の搭載ピンチは６．８１５ｎとなる
。このＬ　Ｅ　Ｄ’アレイ１２は６４ビツトの片側取り
出しの場合、ドツトピッチは１０６μｍとなり、通常可
能なワイヤボンディング（Ｗ／Ｂ）ピッチ（１２０ｕｎ
）より狭いため、ワイヤボンディング位置が交互になる
ように電極をパターンニングする。なお、これらの寸法
の詳細については先に実願昭５９−１４３４７９号とし
て提案しているものに示されている。また、このＬＥＤ
アレイ■２の消費電力は全点ｔｒでＩＡ未満であるが、
これらのＬＥＤアレイでＢ４サイズの印字を考えると通
電電流は大きくなる０例えば、ＩＡＸ３６（アレイ）の
場合、３６Ａを要する。　１３はＬＥＤアレイの接地（
ＧＮＤ）パターンであり、このＧＮＤパターンには前記
した大きな通電電流を流す必要がある。このＧＮＤパタ
ーン１３は、第１図に示されるように、基板１１の短手
方向の端部にＬＥＤアレイの方向に沿って設けられ、か
つＬＥＤアレイ１２の電極は片方向取り出しとしている
ためＧＮＤパターン１３の幅は約６鰭とることができ、
十分なＧＮＤ容量を得ることができる。１４−’１乃至
１４−４はドライブＩＣからの引き出し電極を保持する
絶縁体でありＴＡＢボンディングを行う際の電極の位置
合わせを容易にする。１５はワイヤボンディングライン
であり、前記した交互に配置されるＬＥＤアレイ１２の
引き出し電極にワイヤボンディングされる。１６−１は
ドライブＩＣの入力側のＴＡＢボンディングライン、１
６−２はその出力側のボンディングラインで、そのピッ
チは１７０μｍである。　１７はインナボンディングさ
れたドライブＩＣであり、第１図のＬＥＤアレイ１２の
センターライン（ｃ／Ｌ）より４．７鶴の所が第１ボン
デイン・グ部、ＩＬｗの所が第２ボンディング部である
。このＴＡＢボンディングピッチはドライブＩＣ１７の
大きさに関係するが、６ｆｉ程度あれはアウターボンデ
ィングにおいても支障がない、これらによりドライブＩ
Ｃ１７とＬＥＤアレイ１２は基板パターンを介して接続
が完了する。そして、基板１１の長手方向に３６個のＬ
ＥＤアレイとドライブＩＣのブロック（第１図において
はブロックＢ、、、Ｂ、のみが示されている）が組み込
まれる。１８はプラスのドライブＩＣ人力（Ｖｃｃ）パ
ターンであり、ドライブＩＣ１７の下のスペースを有効
に使い、十分な電流容量を保っている。また、ドライブ
ＩＣ１７の第１ポンデイングライン（１６−２）のピッ
チはＬＥＤのドツトピッチ１０６μｍより若干率さい１
００μｍピッチとし、隣接のドライブｔＣとの間隙をあ
けるようにしている。

ドライブＩＣ１７の出力はＬＥＤアレイ１２に接続され
、６４ピツチ出力である。入力側の端子は個々にドライ
ブするためのチップセレクトパターン（ｉ子）　１９の
他にクロックパターン、ロードパターン、データパター
ンに５人力あり、その他のプラスとマイナスのドライブ
ＩＣ入カバターン（端子）を持っている。即ち、２０は
プラス、２１はマイナスのドライブｔＣの入カバターン
（端子）であす、２２はデータパターン、２３はロード
パターン、２４はクロックパターンである。

ＬＥＤユニット１０の入力部は基板１１の短手方向の片
側からフレキシブルケーブル等で入力されるが、これら
の接続端子群は３つのブロックに分割され、その各ブロ
ックの端子はすべて同じピッチの端子配列であり、同一
部品による標準化とあいたスペースはＬＥＤユニットｌ
Ｏの実装のためのスペースとして有効に使うことができ
る。ドライブＩＣ１７の入力側の接続はセンターライン
（ｃ／Ｌ）から寸法１１ｆｉの位置でＴＡＢボンディン
グされるが、入力端子は少ないので、Ｑ、３ｗ程度のピ
ッチで基板パターンに接続される。基板１１の短手方向
の片側に設けられたチップセレクト端子１９、プラス端
子２０、マイナス端子２１、データパターン（端子）２
２、ロードパターン（端子）２４、クロックパターン（
端子）２５は図示していないフレキシブルケーブルのコ
ンタクトとＴＡＢボンディングされる。

第２図は、この入力端子群の配置を示したブロック図で
ａａｌ〜ａａ３６はそれぞれＬＥＤアレイ１２及びドラ
イブ■Ｃ１７を−まとめにしたブロックを示している。

また、ｂｂｌ〜ｂｂ１６は３つに分割された各ブロック
毎の入端子群を示している。

これ・らパの端子はａａｌ〜ａａ３５を６分割して、ａ
ａ６とａａ７の間、ａａ１８とａａ１９の間、ａａ３Ｑ
とａａ３１の間を略センターとする位置にｂｂ１〜ｂｂ
１６の、例えば、ピッチ２．５４ｆｉの端子を配置し、
基板の長手方向において３ブロツクの入力部を設ける。

ｂｂｌ−ｂｂｌ６の端子のうち、数本はクロック、ロー
ド、データ及びＧＮＤ（ＩＣ）の信号系で使用し、一部
重複する如く配置して接続信頷性を向上させるようにし
ている。

これらの各パターンの位置関係は第１図に示されるよう
に展開することにより、入力部に電源のプラス、マイナ
スの電圧、各チップセレクト及びクロック、データ、ロ
ードに関する信号を外部より入力することにより、ＬＥ
Ｄアレイ１２の各ドツトに印字情報を書き込むことが可
能である。

上記したＬＥＤユニット１０は光プリンタの光書き込み
ヘッドに用いて好適である。この点について説明すると
、第３図は光書き込みヘッドの側面図であり、長尺の基
板ｌｌ上に配設されたＬＥＤアレイ１２からの発光情報
は集光性ロッドレンズアレイ３１を介して感光ドラム３
２に結像させることができる。この場合、図から明らか
なように、ＬＥＤアレイ１０はコンパクトになると共に
１本の集光性ロッド３１を用いて感光ドラム上に結像さ
せるだけでよく、従来のこの種のヘッドに比べて組み立
ては簡単であり、小形でしかも安価な光書き込みヘッド
を得ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に従い種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するもでばない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、導体パタ
ーンが形成された長尺の基板と、該基板の片側であって
、かつ該基板の長手方向に配設される複数ドツトを形成
する複数の発光ダイオードアレイと、該発光ダイオード
アレイの片側に配設され、かつ、該発光ダイオードのす
べての取り出し電極に接続されるドツト集積回路と、前
記ドライブ集積回路の入力側に接続され、かつ、前記基
板の短手方向の端部に配設される入力端子群を具備する
ようにしたので、 （１）ＧＮＤのパターンの幅を大きくし電流容量を増大
させることができ、しかも基板の短手方向の幅は減少さ
せることができる。

（２）電源はドライブＩＣ毎に個別に取り出すことがで
き、接続の信転性を向上させることができると共に電流
容量に余裕をもたせることができる。

（３）基板の大きさは長さ２７０ｆｌＸ幅２５削と小形
であり、この一枚の基板に光源を実装可能であり、コン
パクトでしかも実装が容易である。

このように、製造が容易で、しかも、接続の信頼性が高
くコンパクトなＬＥＤユニットを得ることができる。

特に、本発明のＬＥＤユニットを光プリンタの光源とし
て用いる場合には、組み立てが簡単であり、小形でしか
も安価な光プリンタの光書き込みへ・ンドを構成するこ
とができて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＬＥＤユニットの実装部分平面図
、第２図は本発明に係る入力端子群の配置図、第３図は
光書き込みヘッドの側面図、第４図は従来のＬＥＤユニ
ットの部分斜視図、第５図は従来の書き込みヘッドの側
面図である。 １１・・・基板、 １２・・・ＬＥＤアレイ、 １３・・・ＧＮＤパターン、 １７・・パトライブＩＣ。 ｂｂｌ〜ｂｂ１６・・・入力端子ブロック。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、（ａ）導体パターンが形成された長尺の基板と
   、 （ｂ）該基板の片側であって、かつ該基板の長手方向に
   配設される複数ドットを形成する複数の発光ダイオード
   アレイと、 （ｃ）該発光ダイオードアレイの片側に配設され、かつ
   、該発光ダイオードのすべての取り出し電極に接続され
   るドライブ集積回路と、 （ｄ）前記ドライブ集積回路の入力側に接続され、かつ
   、前記基板の短手方向の端部に配設される入力端子群を
   具備するようにしたことを特徴とする発光ダイオードユ
   ニット。
2. （２）前記基板の短手方向であって、かつ、前記複数の
   発光ダイオードアレイが配設される側の端部に接地パタ
   ーンを形成するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の発光ダイオードユニット。
3. （３）前記入力端子群は３つのブロックにまとめ、その
   各ブロックを前記複数の発光ダイオードアレイの全体を
   ３分割したそれぞれのブロックに対応させるようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の発光ダイ
   オードユニット。