JP2000158701A - 光プリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】濃度むらの少ない良好な印画を形成することが
可能な光プリンタヘッドを提供する。 【解決手段】上面に個別回路配線及び共通回路配線3 を
有する透明基板1 と、略長方形状をなし、下面の長手方
向に直線状に配列した複数個の発光素子5 及び該素子5
に個別に接続される個別電極が、長手方向両端部に複数
個の発光素子5 に共通に接続される共通電極7 が形成さ
れている発光部材4 とから成り、前記個別回路配線を前
記個別電極に、共通回路配線3 を共通電極7 にそれぞれ
電気的に接続させてなる光プリンタヘッドであって、発
光素子5 の配列方向の両側に配される導電性接着剤8,8
の発光素子側に光反射率２０％以上の凹面8a,8a を形成
するとともに該導電性接着剤8,8 で共通回路配線3 と共
通電極7 とを電気的に接続させる。

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
の光源として使用される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光源と
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】かかる従来の光プリンタヘッドとしては、
図４に示す如く、下面に直線状に配列された複数個の発
光素子12を有する略長方形状の発光部材11を、複数個の
個別回路配線（図示せず）が被着されている第１の基板
15と、共通回路配線18が被着されている第２の基板17と
で挟持した上、前記個別回路配線を発光部材下面の個別
電極（図示せず）に、前記共通回路配線18を発光部材上
面の共通電極14に電気的に接続させた構造のものが知ら
れており、前記発光部材11の発光素子に外部からの印画
データに基づいて所定の電力を印加し、発光素子12を個
々に選択的に発光・駆動させるとともに、該発光した光
を図示しないレンズ等の光学系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。

【０００４】尚、前記個別回路配線や共通回路配線18は
発光部材11の発光素子12に外部電源からの電力を供給す
る給電配線として機能するものであり、例えばＣｕ
（銅）やＡｇ（銀），Ａｕ（金）等の金属粉末を含む金
属ペーストの印刷、及び焼き付けによって所定パターン
をなすように被着・形成される。

【０００５】また前記個別回路配線と前記個別電極との
電気的接続、並びに共通回路配線18と共通電極14との電
気的接続には半田19等の導電性接着剤が使用されてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の光プリンタヘッドによれば、全ての発光素子12を同
時に発光・駆動させた際、発光部材11の長手方向両端付
近に位置する発光素子12a の光の一部が発光部材11の両
端部から該部材11と第１の基板15との隙間A を介して漏
洩する。その結果、感光体に照射される光のうち、発光
部材11の長手方向両端部に配置されている発光素子12か
らの光の強度が他の発光素子12からの光よりも弱くな
り、印画の濃度むらを誘発する欠点を有していた。

【０００７】また前述の隙間A より漏洩した光の一部は
直接もしくは他の部材に当たって反射することにより感
光体に照射されたり、或いは、前述の隙間A より外部か
らの不要な光が逆に浸入したりすることがあり、このよ
うな場合、感光体には不要な潜像が形成される欠点を有
していた。

【０００８】

【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、本発明の光プリンタヘッドは、上面
に個別回路配線及び共通回路配線を有する透明基板と、
略長方形状をなし、下面の長手方向に直線状に配列した
複数個の発光素子及び該素子に個別に接続される複数個
の個別電極が、上面もしくは下面の長手方向両端部に前
記複数個の発光素子に共通に接続される共通電極が形成
されている発光部材とから成り、前記個別回路配線を個
別電極に、前記共通回路配線を共通電極にそれぞれ電気
的に接続させてなる光プリンタヘッドであって、 前記
発光素子の配列方向の両側に配される導電性接着剤の少
なくとも発光素子側に光反射率２０％以上の凹面を形成
するとともに該導電性接着剤で前記共通回路配線と前記
共通電極とを電気的に接続したことを特徴とする光プリ
ンタヘッド。

【０００９】

【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は本発明の一形態に係る光プリ
ンタヘッドの縦断面図、図２は図１の光プリンタヘッド
の横断面図であり、1 は透明基板、2 は個別回路配線、
3 は共通回路配線、4 は発光部材、5 は発光素子、6 は
個別電極、7 は共通電極、8 は導電性接着剤、8aは凹面
である。

【００１０】前記透明基板1 は、例えばホウ珪酸ガラス
やソーダガラス，石英，サファイア，結晶化ガラス等の
透光性を有した電気絶縁性材料から成り、その上面で複
数個の個別回路配線2 や共通回路配線3 等を支持するた
めの支持母材として機能する。尚、この基板1 を透明な
材質で形成するのは発光部材4 の発光素子5 の光を該基
板1 の厚み方向に透過させて基板1 の下面側、即ち、感
光体側に導くためである。

【００１１】また前記透明基板上面の複数個の個別回路
配線2 及び共通回路配線3 は、後述する発光部材4 の各
発光素子5 に外部電源からの電力等を供給する給電配線
としての作用を為し、例えばＣｕやＡｇ，Ａｕ，Ａｌ等
の金属から成り、従来周知の厚膜手法や薄膜手法を採用
することによって透明基板1 の上面に所定厚み、所定パ
ターンに被着・形成される。

【００１２】そして前記透明基板1 の上面には、各々を
長方形状になした複数個の発光部材4 が一列に並んで取
着・搭載される。

【００１３】前記発光部材4 は、その下面に、長手方向
にわたり直線状に配列された複数個の発光素子5 と、該
素子5 に個別に接続される多数の個別電極6 と、長手方
向の両端部に配され、且つ複数個の発光素子5 に共通に
接続される共通電極7 とを有しており、前記個別電極6
は前記個別回路配線2 に、前記共通電極7 は前記共通回
路配線3 にそれぞれ電気的に接続される。

【００１４】前記発光部材4 は、印画動作時、外部から
の印画データに基づいて個別回路配線2 及び共通回路配
線3 等を介して発光素子5 に電源電力が印加されると、
発光素子5 を個々に選択的に発光させるようになってお
り、該発光した光は、透明基板1 や該基板1 の下方に配
される図示しないレンズ等の光学系を介して外部の感光
体に照射され、所定の潜像が形成される。

【００１５】尚、かかる発光部材4 としてはＧａＡｓＰ
系のＬＥＤアレイチップ等が使用される。このＬＥＤア
レイチップは従来周知の半導体製造技術、具体的には、
まずＧａＡｓから成るウエハーを炉中にて高温に加熱す
るとともにＡｓＨ₃ とＰＨ₃とＧａを適量に含むガスを
接触させてウエハーの表面にｎ型半導体のＧａＡｓＰの
単結晶を成長させ、次にＧａＡｓＰ単結晶表面にＳｉ₃
Ｎ₄ の窓付膜を被着させるとともに該窓部にＺｎ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複数個の発光
ダイオード素子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って製作される。

【００１６】そして、このような発光部材4 の個別電極
6 と個別回路配線2 、共通電極7 と共通回路配線3 は、
それぞれ対応するもの同士が導電性接着剤8,9 によって
電気的に接続される。

【００１７】前記導電性接着剤8,9 は、例えばエポキシ
樹脂等の有機成分中にＮｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等の金属
から成る導電性微粒子（粒径：５μｍ〜１０μｍ）を例
えば５〜８０重量％だけ添加・混合して表面の光反射率
を２０％以上に設定したものであり、該導電性接着剤8,
9 によって発光部材4 を透明基板1 に対して電気的・機
械的に接続している。

【００１８】またこの場合、発光部材4 の長手方向両端
部の共通電極7 と共通回路配線3 とを接続する導電性接
着剤8 は、発光素子5 の配列方向の両側、即ち、発光素
子5の配列の延長線上に位置しており、しかも該導電性
接着剤8 の発光素子5 側には光反射率２０％以上の凹面
8aが設けられている。

【００１９】そのため、全ての発光素子5 を同時に発光
・駆動させる場合であっても、発光部材4 の長手方向両
端付近に位置する発光素子5aの光の一部が発光部材4 の
両端部から該部材4 と透明基板1 との隙間を介して漏洩
しようとしても、その光は導電性接着剤8 の凹面8aで下
方に反射して外部の感光体側に良好に導かれる。従って
全ての発光素子5 の光を感光体に略等しい強度で照射さ
せることができるようになり、濃度むらの無い良好な印
画を形成することが可能となる。

【００２０】またこの場合、前記導電性接着剤8 は遮光
部材としても機能することから、外部からの不要な光が
浸入しようとするのを導電性接着剤8 でもって有効に遮
蔽することができる。従って発光部材4 の長手方向両端
部に配置されている発光素子5 の光の強度を高く維持し
たまま、感光体に鮮明で、且つ良好な潜像を形成するこ
とが可能となる。

【００２１】更に前記凹面8aは、発光部材4 の両端に位
置する発光素子5 より１０μｍ〜１ｍｍだけ離れた位置
に設けておくのが好ましく、この位置に設けておくこと
で光をより効率良く感光体側に反射させることができ
る。

【００２２】また更に前記凹面8aの曲率半径は０．５ｍ
ｍ〜２．０ｍｍの範囲内に設定しておくことが好まし
く、該範囲内に設定しておくことで前記凹面8aで反射す
る光を更に良好に集光させることができる。

【００２３】かかる発光部材4 は従来周知のフェースダ
ウンボンディングを採用することによって透明基板上面
の所定位置に搭載される。このとき、導電性接着剤8 を
熱等によって硬化させる際に、ペースト状の導電性接着
剤8 に対して透明基板1 と発光部材4 との隙間より両端
部に向けう圧力を印加したり、或いは、上下逆さの状態
で保持しておいたりすることにより導電性接着剤8 の発
光素子側に所定の凹部8aが形成される。尚、前記圧力の
印加は、透明基板1 と発光部材4 との隙間に発光部材4
の長手方向中央付近より空気や透明樹脂等を注入するこ
とにより行なわれる。

【００２４】また前記導電性接着剤8 の凹面8aの光反射
率が２０％よりも低くなると、発光素子5 からの光を十
分に反射させることが困難になり、感光体に照射される
光のうち、発光部材4 の長手方向両端部に配置されてい
る発光素子5 からの光の強度が他の発光素子5 からの光
よりも弱くなってしまう恐れがある。従って導電性接着
剤8 の凹面8aの光反射率は２０％以上になしておく必要
がある。

【００２５】かくして上述した光プリンタヘッドは、透
明基板1 の上面に取着した発光部材4 の発光素子5 に個
別回路配線2 及び共通回路配線3 等を介して電源電力を
印加し、各発光部材4 の発光素子5 を印画データに基づ
いて個々に選択的に発光・駆動させるとともに、該発光
した光を図示しないレンズ等の光学系を介して外部の感
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。

【００２６】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、改良等が可能である。例えば上述の形態では
共通電極7 を発光部材4 の下面に設けたが、これに代え
て図３に示す如く共通電極7'を発光部材4'の上面に設け
ても良い。この場合、導電性接着剤8'は発光部材上面の
共通電極7'上から透明基板上面の共通回路配線3上にか
けて設けられ、導電性接着剤8'の凹部8'a は発光部材4'
の下面と透明基板1 の上面との間に出来る隙間の開口部
に発光素子5 側を向いて設けられる。

【００２７】また上述の形態における導電性接着剤とし
て金や銀等を含む金属ペーストや半田等を用いても構わ
ない。

【００２８】更に上述の形態における共通電極7,7'はそ
の少なくとも一部が発光部材4,4'の長手方向両端部に位
置していれば良いものであり、例えば図３の形態におい
て発光部材4'の上面全体にわたって形成するようにして
も構わない。

【００２９】また更に上述の形態において発光部材4,4'
と透明基板1 との間のできる空間に透明樹脂等を充填し
ても良いことは勿論である。

【００３０】更にまた上述の形態では発光部材としてＬ
ＥＤアレイチップを使用したが、これ以外の光プリンタ
ヘッド、例えば、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、ＰＬＺＴ等の他の光
プリンタヘッドにも本発明は適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、全ての発光素子を同時
に発光・駆動させる場合であっても、発光部材の長手方
向両端付近に位置する発光素子の光の一部が発光部材の
両端部から該部材と透明基板との隙間を介して漏洩しよ
うとしても、その光は導電性接着剤の凹面で下方に反射
して外部の感光体側に良好に導かれる。従って全ての発
光素子の光を感光体に略等しい強度で照射させることが
できるようになり、濃度むらの無い良好な印画を形成す
ることが可能となる。

【００３２】また本発明の光プリンタヘッドによれば、
前記導電性接着剤を遮光部材として機能させることか
ら、外部からの不要な光が浸入しようとするのを導電性
接着剤でもって有効に遮蔽することができる。従って発
光部材の長手方向両端部に配置されている発光素子の光
の強度を高く維持したまま、感光体に鮮明で、且つ良好
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】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの縦断
面図である。

【図２】図１の光プリンタヘッドの横断面図である。

【図３】本発明の他の形態に係る光プリンタヘッドの縦
断面図である。

【図４】従来の光プリンタヘッドの縦断面図である。

【符号の説明】

1 ・・・透明基板、2 ・・・個別回路配線、3 ・・・共
通回路配線、4 ・・・発光部材、5 ・・・発光素子、6
・・・個別電極、7 ・・・共通電極、8 ・・・導電性接
着剤、8a・・・凹面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に個別回路配線及び共通回路配線を有
   する透明基板と、略長方形状をなし、下面の長手方向に
   直線状に配列した複数個の発光素子及び該素子に個別に
   接続される複数個の個別電極が、上面もしくは下面の長
   手方向両端部に前記複数個の発光素子に共通に接続され
   る共通電極が形成されている発光部材とから成り、前記
   個別回路配線を個別電極に、前記共通回路配線を共通電
   極にそれぞれ電気的に接続させてなる光プリンタヘッド
   であって、 前記発光素子の配列方向の両側に配される導電性接着剤
   の少なくとも発光素子側に光反射率２０％以上の凹面を
   形成するとともに該導電性接着剤で前記共通回路配線と
   前記共通電極とを電気的に接続したことを特徴とする光
   プリンタヘッド。