JP5803835B2 - 光源ユニット - Google Patents
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Description
上記LED素子を用いた光源ユニットをインクジェットプリンターのインクジェットヘッドと組み合わせた構成が、特開2004−358769号公報(特許文献1)に開示されている。
インクジェットプリンター20は、紙などのプリントメディアMにインクを噴出するインクジェットヘッド21と、その片側、若しくは、両側に備えられた紫外線光源ユニット22とを有している。これらのインクジェットヘッド21および光源ユニット22は、プリントメディアMより所定間隔だけ上方に配置され、ガイドレール23に懸架されてプリントメディアMに対して横断方向Xに走査される。
前記インクジェットヘッド21から噴射されてプリントメディアMの表面に付着したUVインク滴は、光源ユニット22から照射される紫外線により硬化される。これにより、インクジェットヘッド21の走査方向Xにおいて、プリントメディアM表面にUVインクが着色される。
上記のUVインク滴の硬化後に、プリントメディアMは長さ方向Yに、決められた距離だけ移動し、上記印刷動作が繰り返される。これにより、プリントメディア表面に絵図又は文字を形成できるものである。
前記特許文献1に開示されたLED素子を千鳥配置したものにおいては、該LED素子を基板上に実装する場合には、基板上にその長さ方向に延びる複数の帯状配線を設けて、この各帯状配線上にLED素子を配置し、基板全体としてLED素子を千鳥配置する構成を採用することが考えられる。
しかして、各LED素子13の全てが直列配線された場合には、結線が1個所でも断線すると全てのLED素子13が点灯不能となってしまうが、上記のように、帯状配線12上に複数のLED素子13、13を並列配置した場合には、これらLED素子13、13は電気的に並列接続されたことになり、LED素子13から隣接する帯状配線12へのワイヤー6結線の1個所が断線しても、それ以外のLED素子は点灯可能であって、全てのLED素子が不点灯となってしまうことがないという利点がある。
また、各々の帯状配線12、12は電気回路的に絶縁されていなければならず、当然その間には所定の絶縁間隔が設けられている。
そして、前記基板11の下面にはヒートシンク17が当接されていて、冷却ファンからの冷却風によってヒートシンク17から放熱し、これにより基板11が冷却されている。このような構成により、LED素子13から発生する熱は、下面電極15−帯状配線12−基板11−ヒートシンク17の経路を経て放熱されている。
そこで、上記帯状配線12の幅をLED素子13よりも小さくして配列し、その上に複数個のLED素子13を設ける構成とすることによって、X方向でのLED素子13の配設密度を高めることが考えられる。
帯状配線12の幅を小さくしたことによって、隣接する各配線12の間に所定の絶縁距離をとったとしても、その間隔を前記図5の構成よりも小さくして配列できて、この配線12上に配置されるLED素子13を、前記配線12と直交するX方向において密に配置できるものである。
しかしながら、このような構成を採用すると、図6(B)に示されるように、基板11上の帯状配線12の幅L1が、LED素子13の幅よりも小さくなり、更に図6(A)におけるX方向の実装密度をより小さなものとする場合、その幅L1は、LED素子13の下面電極15の幅L2よりも小さくなり(L1<L2)、LED素子13からヒートシンク17に至る熱の放熱経路が前記帯状配線12部分で狭くなって放熱機能が妨げられてしまい、LED素子に対して十分な冷却効果が得られず、該LED素子の発光効率が低下するという問題が生じてくる。
また、前記帯状電極の大幅部は、前記LED素子の下面に設けられて前記帯状配線に当接する下面電極よりも大幅に形成されていることを特徴とする。
また、前記帯状電極の小幅部は、前記LED素子よりも小幅に形成されていることを特徴とする。
また、前記LED素子は正方形状であり、その一辺が、前記帯状配線の配線方向と平行に配置されていることを特徴とする。
また、前記LED素子は正方形状であり、その対角線が前記帯状配線の配線方向に一致するように配置されていることを特徴とする。
また、前記大幅部をLED素子よりも大幅にすることで、前記LED素子からの熱を効果的に放熱できて、前記LED素子の発熱を抑制し、その発光効率の低下を防止できる。
また、前記小幅部をLED素子よりも小幅とすることで、基板上の配線方向と直交する方向で、より一層高密度な実装が実現できる。
図1(A)に示されるように、例えば窒化アルミニウム等の絶縁性かつ熱伝導率の高い物質からなる基板1上には、金属からなる複数の帯状配線2、2が所定の絶縁間隔をもって配置されている。該帯状配線2を構成する金属は、例えば銅や金などの熱伝導率の高い材料が用いられる。
前記帯状配線2は、その配線方向に沿って、大幅部2aと小幅部2bとが繰り返し形成されており、隣接する帯状配線2、2ではその大幅部2aが一定間隔だけずれるように配置されていて、隣接する帯状配線2、2間では互いに大幅部2aと小幅部2bとが対向するように配置されている。
これら帯状配線2、2の大幅部2a上にLED素子3、3が接続されることにより、基板1全体でLED素子3、3は千鳥状に配置される。
なお、この例では、前記LED素子3は正方形状であって、その一辺が前記帯状配線2の配線方向と平行に配置されている。
そして、上面電極4には、例えば金からなるワイヤー6の一端が結線され、該ワイヤー6の他端は隣設する帯状配線2の小幅部2bに結線されている。
これにより、各帯状電極2は、その上に設けられたLED素子2およびワイヤー6を介して、隣接する帯状電極2と電気的に接続されている。
そして、基板1の下面にはヒートシンク7が当接されており、LED素子3からの熱は基板1を介して該ヒートシンク7から放熱される。
また、帯状配線2の小幅部2bの幅は、LED素子3の幅よりも小さくすれば、隣接する配線2、2の間隔をより一層小さくして配置することができ、基板1上でのLED素子3、3の実装密度、特に、配線2と直行するX方向での密度を高めることができる。
上記構成により、図1の実施例との比較において、LED素子3は、帯状配線2の配線方向でも高密度に配置でき、帯状配線2の配線方向およびこれと直行する方向の両方向で高密度に実装することができる。
2 帯状配線
2a 大幅部
2b 小幅部
3 LED素子
4 上面電極
5 下面電極
6 ワイヤー
7 ヒートシンク
Claims (5)
- 基板上に複数の帯状配線が並列して形成され、
該帯状配線上に複数のLED素子が配置されていて、同一の前記帯状配線上のLED素子は、隣接する帯状配線にワイヤーを介して電気的に接続され、
前記LED素子は、基板上で全体として千鳥状に配置され、
ている光源ユニットにおいて、
前記帯状配線は、配線方向において大幅部と小幅部とが形成されていて、前記LED素子が該帯状配線の大幅部上に配置されていることを特徴とする光源ユニット。 - 前記帯状配線の大幅部は、前記LED素子の下面に設けられて前記帯状配線に当接する下面電極よりも大幅に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光源ユニット。
- 前記帯状配線の小幅部は、前記LED素子よりも小幅に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源ユニット。
- 前記LED素子は正方形状であり、その一辺が、前記帯状配線の配線方向と平行に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光源ユニット。
- 前記LED素子は正方形状であり、その対角線が前記帯状配線の配線方向に一致するように配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光源ユニット。
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