JP2003191523A - 光プリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像データに対応した所定の画像を得ることが
可能で、しかも生産性に優れた高信頼性の光プリンタヘ
ッドを提供する。 【解決手段】多数の回路配線３を有した樹脂基板２の上
面に穴部２ａを形成するとともに、該穴部２ａ内に、多
数の発光素子５及び前記回路配線３に電気的に接続され
る多数の接続パッド６を上面に有するＬＥＤアレイチッ
プ４を埋設し、該ＬＥＤアレイチップ４の側面と穴部２
ａの内面との間隙にエポキシ樹脂を主成分とする樹脂材
７を充填してなる光プリンタヘッドであって、前記樹脂
材７中にシリカフィラー９が４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含
有されるように光プリンタヘッドを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式プリン
タ等の光書込み手段として用いら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書込
み手段として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】かかる従来の光プリンタヘッドとしては、
例えば図２に示す如く、多数の回路配線１３が所定パタ
ーンに被着されている樹脂基板１２の上面に、多数の発
光素子１５及び多数の接続パッド１６を有する複数個の
ＬＥＤアレイチップ１４を全ての発光素子１５が直線状
に配列されるようにして一列に並べて搭載し、各ＬＥＤ
アレイチップ１４の接続パッド１６と該パッド１６に対
応する回路配線１３とをボンディングワイヤ１７等で電
気的に接続した構造のものが知られており、外部からの
画像データに基づいて前記発光素子１５を個々に選択的
に発光させるとともに該発光した光を図示しないロッド
レンズアレイ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】そして、感光体に形成された潜像は、その
後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー
像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所
定の印画が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光プリンタヘッドを例えばＡ３サイズ、６００
ｄｐｉ（dot per inch）の製品仕様にて構成した場合、
接続パッド１６と回路配線１３との接続箇所は約７７０
０箇所にも及び、両者は約７７００本もの多数のボンデ
ィングワイヤ１７で個々に接続されることとなる。それ
故、これらのボンディングワイヤ１７を従来周知のワイ
ヤボンディング法によってボンディングすると、その接
続作業には極めて長時間を要し、光プリンタヘッドの生
産性向上に供することができない上に、光プリンタヘッ
ドの使用時等にボンディングワイヤ１７が外部からの振
動や衝撃によって倒れ、隣接するボンディングワイヤ同
士を短絡させることがあり、このことが光プリンタヘッ
ドの信頼性を低下させていた。

【０００６】また上述の光プリンタヘッドにおけるボン
ディングワイヤ１７は従来周知のワイヤボンディング法
にて回路配線１３やＬＥＤアレイチップ１４の接続パッ
ド１６に対して接続されたものであり、通常、ファース
トボンディングがＬＥＤアレイチップ１４側で、セカン
ドボンディングが回路配線１３側でなされている。この
場合、接続パッド１６に接合されるボンディングワイヤ
１７の一端部には、ボール状のネイルヘッドが形成され
ることから、光プリンタヘッドを使用した際に、発光素
子１５の発した光の一部がボンディングワイヤ１７のネ
イルヘッドで反射し、このような反射光が外部の感光体
に照射されると、感光体には反射光の照射に起因した不
要な潜像が形成されることとなり、画像データに対応し
た正確な画像を得ることが不可となる欠点も有してい
た。

【０００７】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、画像データに対応した所定の画像を得
ることが可能で、しかも生産性に優れた高信頼性の光プ
リンタヘッドを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光プリンタヘッ
ドは、多数の回路配線を有した樹脂基板の上面に穴部を
形成するとともに、該穴部内に、多数の発光素子及び前
記回路配線に電気的に接続される多数の接続パッドを上
面に有するＬＥＤアレイチップを埋設し、該ＬＥＤアレ
イチップの側面と穴部の内面との間隙にエポキシ樹脂を
主成分とする樹脂材を充填してなる光プリンタヘッドで
あって、前記樹脂材中にシリカフィラーが４０ｗｔ％〜
８０ｗｔ％含有されていることを特徴とするものであ
る。

【０００９】また、本発明の光プリンタヘッドは、前記
シリカフィラーの平均粒径が３μｍ〜１７μｍに設定さ
れていることを特徴とするものである。

【００１０】更に、本発明の光プリンタヘッドは、前記
回路配線を前記樹脂材上を介して前記ＬＥＤアレイチッ
プの接続パッド上まで延在させることにより接続パッド
に対して電気的に接続したことを特徴とするものであ
る。

【００１１】また更に、本発明の光プリンタヘッドは、
前記回路配線と前記樹脂材との間に、前記樹脂材よりも
フィラー含有量を小さくしたエポキシ樹脂製の絶縁層が
介在されていることを特徴とするものである。

【００１２】更にまた、本発明の光プリンタヘッドは、
前記樹脂材の表面を凹曲面状になすとともに、該凹曲面
上に位置する回路配線の表面を発光素子のｐｎ接合部よ
りも下方に位置させたことを特徴とするものである。

【００１３】本発明の光プリンタヘッドによれば、樹脂
基板の上面に形成された穴部内にＬＥＤアレイチップを
埋設するとともに該ＬＥＤアレイチップの側面と穴部内
面との間隙にエポキシ樹脂からなる樹脂材を充填し、樹
脂基板上の回路配線を前記樹脂材上を介して前記ＬＥＤ
アレイチップの接続パッド上まで延在させることで回路
配線を接続パッドに対し電気的に接続するようにしたこ
とから、上記回路配線をパターン形成する際に、これら
をＬＥＤアレイチップの接続パッドに対して同時に、か
つ一括的に接続することができ、これらをワイヤボンデ
ィング等で接続する場合に比し接続作業に要する時間を
大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上させ
ることができる。

【００１４】しかも、これらの回路配線は、樹脂基板や
ＬＥＤアレイチップ等の上面に直に被着されるものであ
るため、光プリンタヘッドの使用時などに外部からの振
動や衝撃が印加されても、ボンディングワイヤが倒れて
隣合う回路配線同士が短絡するといった不具合を発生す
ることはなく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供す
ることができる上に、回路配線はその全体が膜状に形成
されていることから、ボンディングワイヤのネイルヘッ
ドの如き光を反射する大きな物体はＬＥＤアレイチップ
上に何ら存在せず、光プリンタヘッドの使用時、反射光
等の不要な光が感光体に照射されて不要な潜像が形成さ
れるのを有効に防止することもできる。

【００１５】また、本発明の光プリンタヘッドによれ
ば、エポキシ樹脂を主成分とする樹脂材中に熱膨張係数
の小さなシリカフィラーを４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含有
させて、樹脂材全体の熱膨張係数をＬＥＤアレイチップ
を形成するシリコンやガリウム砒素、樹脂基板を形成す
るガラス布基材エポキシ樹脂等の熱膨張係数に近づけた
ことから、光プリンタヘッドをプリンタに組み込んで使
用する際に、プリンタ内のデバイスや光プリンタヘッド
自体が発する熱によって光プリンタヘッドの温度が上昇
しても、樹脂材−樹脂基板間及び樹脂材−発光素子アレ
イチップ間における熱膨張係数の相違に起因したＬＥＤ
アレイチップの位置ずれを有効に防止することができ、
これによって歪みの少ない良好な画像をえることが可能
となる。

【００１６】更に、本発明の光プリンタヘッドによれ
ば、前記シリカフィラーの平均粒径を３μｍ〜１７μｍ
の小さな値に設定することにより、樹脂材の表面にシリ
カフィラーの一部が露出する場合であっても、その上に
配される回路配線の一部を傷つけることはほとんどな
く、回路配線の断線を有効に防止して光プリンタヘッド
の信頼性を高く維持することができる。

【００１７】また更に、本発明の光プリンタヘッドによ
れば、回路配線同士の短絡を防止するために該回路配線
と樹脂材との間に絶縁層を介在させる場合であっても、
かかる絶縁層を、樹脂材と同質の材料、すなわち樹脂材
よりもフィラー含有量を小さくしたエポキシ樹脂で形成
することにより、絶縁層と樹脂材との馴染みが良好とな
って両者の密着性が向上される。従って、絶縁層が樹脂
材表面より剥離するといった不具合を有効に防止するこ
とができ、これによっても光プリンタヘッドの信頼性を
向上させることが可能となる。

【００１８】更にまた、本発明の光プリンタヘッドによ
れば、前記樹脂材の表面を凹曲面状になすとともに、該
凹曲面上に位置する回路配線の表面を発光素子のｐｎ接
合部よりも下方に位置させておけば、発光素子の発する
光が樹脂材上に位置する回路配線の表面に当たって反射
することは少なくなるため、感光体に不要な潜像が形成
されるのをより有効に防止することができる利点もあ
る。

【００１９】

【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は本発明の一実施形態に係る光
プリンタヘッドの断面図であり、２は樹脂基板、２ａは
穴部、３は回路配線、４はＬＥＤアレイチップ、５は発
光素子、６は接続パッド、７は樹脂材、８は絶縁層、９
はシリカフィラーである。

【００２０】前記樹脂基板２は、ガラス布基材エポキシ
樹脂等の熱膨張係数の小さな樹脂により矩形状に形成さ
れており、その中央域には長手方向にわたり穴部２ａが
設けられている。

【００２１】前記樹脂基板２は、その上面で後述する多
数の回路配線３を、穴部２ａの内面で後述するＬＥＤア
レイチップ４を支持するための支持母材として機能する
ものであり、ガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合、
例えばガラス糸を用いて形成したガラス布基材に液状の
エポキシ樹脂を含浸させて硬化し、これを矩形状に外形
加工することによって製作され、得られた樹脂基板２の
上面をダイサーやリューター等を用いて加工することに
より穴部２ａが形成される。

【００２２】尚、樹脂基板２の穴部２ａは、後述するＬ
ＥＤアレイチップ４よりも幅広で、且つＬＥＤアレイチ
ップ４の厚みと略等しい深さに形成されており、その内
部にＬＥＤアレイチップ４が埋設されることとなる。

【００２３】また穴部２ａ内に埋設される複数個のＬＥ
Ｄアレイチップ４は、単結晶シリコンから成るシリコン
ウエハの上面に、例えば６００ｄｐｉ（dot per inch）
の密度で直線状に配列した多数の発光素子５と該素子５
に電気的に接続される接続パッド６とを有しており、こ
れらの発光素子５が主走査方向にわたり一直線に配列す
るように、複数個のＬＥＤアレイチップ４が樹脂基板２
の穴部２ａ内で一列状に搭載される。

【００２４】前記ＬＥＤアレイチップ４の発光素子５と
しては、例えばＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系のｐ型半
導体層５ａとｎ型半導体層５ｂとを順次積層して両者を
ｐｎ接合させた構造を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）
等が好適に使用され、かかる発光ダイオードを発光素子
５として用いる場合、樹脂基板上面の回路配線等を介し
て発光素子５に電源電力が供給されると、発光素子５内
に設けられているｐｎ接合部付近で電子と正孔とが再結
合し、これに伴って発生するエネルギーを光に変換する
ことによって発光素子５が所定の輝度で発光する。

【００２５】尚、前記発光素子５を、ＧａＡｌＡｓ系の
発光ダイオードにより構成する場合、従来周知の半導体
製造技術、具体的には、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Ch
emical Vapor Deposition）法等を採用し、ＧａＡｌＡ
ｓを主成分とする化合物半導体を単結晶シリコン等から
成るシリコンウエハの上面にエピタキシャル成長させる
ことによってＬＥＤアレイチップ４が製作される。

【００２６】そして、上述した樹脂基板２の穴部内面と
ＬＥＤアレイチップ４の側面との間隙には、エポキシ樹
脂を主成分とする樹脂材７が充填されている。

【００２７】前記樹脂材７は、ＬＥＤアレイチップ４を
穴部２ａ内の所定位置に接着・固定するためのものであ
り、その表面が曲率半径２５０μｍ〜１２５０μｍの凹
曲面状を成すように形成され、該凹曲面上に位置する回
路配線３の表面を発光素子５のｐｎ接合部よりも下方に
位置させている。

【００２８】また、前記樹脂材７の内部にはシリカフィ
ラー９が４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含有されており、かか
るシリカフィラー９の熱膨張係数が約２×１０^-6／Ｋと
比較的小さいことから、樹脂材７を形成するエポキシ樹
脂の熱膨張係数（約７０×１０^-6／Ｋ）を、樹脂基板２
を形成するガラス布基材エポキシ樹脂やＬＥＤアレイチ
ップ４を形成するシリコンの熱膨張係数（ガラス布基材
エポキシ樹脂：約１２×１０^-6／Ｋ、単結晶シリコン：
約４×１０^-6／Ｋ）に近づけることができる。従って、
光プリンタヘッドをプリンタに組み込んで使用する際
に、プリンタ内のデバイスや光プリンタヘッド自体が発
する熱によって光プリンタヘッドの温度が上昇しても、
樹脂材７−発光素子アレイチップ４間及び樹脂材７−樹
脂基板２間における熱膨張係数の相違に起因したＬＥＤ
アレイチップ４の位置ずれを有効に防止することがで
き、これによって歪みの少ない良好な画像をえることが
可能となる。

【００２９】このようなシリカフィラー９としては、平
均粒径が３μｍ〜１７μｍのものが好適に用いられ、か
かるシリカフィラー９を使用することにより、樹脂材７
の上面にシリカフィラー９の一部が露出する場合であっ
ても、その上に配される回路配線３を傷つけることはほ
とんどなく、回路配線３の断線を有効に防止して光プリ
ンタヘッドの信頼性を高く維持することができる。

【００３０】尚、前記シリカフィラー９の含有量が４０
ｗｔ％よりも小さいと、樹脂材７の熱膨張係数を樹脂基
板２やＬＥＤアレイチップ４の熱膨張係数に対して十分
に近づけることができず、熱膨張係数の相違に起因した
ＬＥＤアレイチップ４の位置ずれを防止することが不可
となり、一方、シリカフィラー９の含有量が８０ｗｔ％
よりも大きいと、樹脂材７を形成するエポキシ樹脂の前
駆体の流動性が著しく低下し、この前駆体を穴部２ａの
内面とＬＥＤアレイチップ４の側面との間隙に充填させ
る際の作業性が悪くなり、最悪の場合、上記間隙に前駆
体を十分に充填させることができず、光プリンタヘッド
を穴部２ａ内に固定しておくことが不可となる。従っ
て、シリカフィラー９の含有量を４０ｗｔ％〜８０ｗｔ
％に設定しておくことが重要である。

【００３１】また、前記シリカフィラー９の平均粒径が
３μｍよりも小さいと、シリカフィラー同士が樹脂材７
の中で凝集し、その分布が不均一なものとなる傾向があ
り、一方、平均粒径が１７μｍよりも大きいと、樹脂材
７の表面よりシリカフィラー９の一部が露出すると、シ
リカフィラー９が絶縁層８を介して回路配線３と接触
し、かかる回路配線３を傷つけて断線を引き起こすおそ
れがある。従って、シリカフィラー９の平均粒径を３μ
ｍ〜１７μｍに設定しておくことが好ましい。

【００３２】上述した樹脂材７は、まず液状に成したエ
ポキシ樹脂の前駆体に平均粒径３μm〜１７μmのシリカ
フィラー９を４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％となるように添加
・混合し、これをディスペンサー等を用いて前記穴部２
ａの内面とＬＥＤアレイチップ４の側面との間隙に流し
込み、しかる後、これを約１５０℃の温度で加熱するこ
とによって形成される。このとき、上記前駆体を、その
表面が樹脂基板２の上面及びＬＥＤアレイチップ４の上
面と略同一平面内に配されるように上記間隙に充填した
状態で前駆体を加熱すれば、前駆体中の溶剤等が適度に
飛散されつつ重合反応が起こるため、樹脂材７の表面が
凹曲面状となる。

【００３３】そして、前記樹脂材７の表面及びＬＥＤア
レイチップ４の一部上面には絶縁層８が所定パターンを
成すように被着され、該絶縁層８上には更に回路配線３
が被着されている。

【００３４】前記絶縁層８は、隣合う回路配線同士がＬ
ＥＤアレイチップ４等を介して短絡するのを防止するた
めのものであり、樹脂材７と同質の材料、すなわち樹脂
材７よりもフィラー含有量を小さくしたエポキシ樹脂に
より回路配線３の被着領域に例えば１０μｍ〜１００μ
ｍの厚みに形成される。

【００３５】かかる絶縁層８の形成には感光性樹脂が用
いられ、液状になした感光性樹脂を樹脂材７やＬＥＤア
レイチップ４の上面全体に従来周知のスピンコート法等
によって薄く塗布し、該液状樹脂を紫外線の照射によっ
て全ての発光素子５と接続パッド６とを露出されるよう
に所定パターンに現像した後、これを１５０℃〜２００
℃の温度で硬化・重合させることによって形成される。

【００３６】このように、絶縁層８を形成するのに感光
性樹脂を用いることにより、全ての発光素子５と接続パ
ッド６とを露出させるためのフォトプロセスが、絶縁層
８上に別途フォトレジスト膜等を被着させて絶縁層８を
パターニングする場合に比し大幅に簡略化されることと
なり、光プリンタヘッドの生産性を高く維持することが
できる。

【００３７】更に、前述した樹脂材７の表面は、曲率半
径２５０μｍ〜１２５０μｍの凹曲面状に成してあり、
樹脂材７と絶縁層８との接着面積が広く確保されること
から、絶縁層８を樹脂材７に対して良好に被着させてお
くことができる利点もある。

【００３８】また更に、前記樹脂材７及び絶縁層８は、
上述した如く、同質の材料であるエポキシ樹脂により形
成されているため、両者の馴染みが良好であり、絶縁層
８の樹脂材７に対する密着強度を向上させることもでき
る。

【００３９】尚、上述した絶縁層８中のシリカフィラー
含有量を樹脂材７よりも小さくしてあるのは、絶縁層８
の表面を平滑化して、絶縁層８上に被着される回路配線
３の膜厚を略均一にするためである。

【００４０】また一方、前記樹脂基板２の上面に設けら
れる回路配線３は、先に述べたＬＥＤアレイチップ４の
発光素子５に電源電力を供給するための給電配線として
機能するものであり、アルミニウム、銅、金、ニッケ
ル、クロム等の金属により形成され、その一端側を樹脂
基板２上より樹脂材７上を介してＬＥＤアレイチップ４
の接続パッド６上まで延在し、該延在部で対応する接続
パッド６と電気的に接続されている。

【００４１】この場合、上述した多数の回路配線３はＬ
ＥＤアレイチップ４の上面に直に被着させてあるため、
光プリンタヘッドの使用時などに外部からの振動や衝撃
が印加されても、ボンディングワイヤが倒れて隣合う回
路配線同士が短絡するといった不具合を発生することは
なく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供することが
できる上に、接続パッド６上まで延在させた回路配線３
はその全体が膜状をなすように形成されていることか
ら、ＬＥＤアレイチップ４上にはボンディングワイヤの
ネイルヘッドの如き光を反射する大きな物体は何ら存在
せず、従って、光プリンタヘッドを使用する際、反射光
等の不要な光が外部の感光体に照射されて不要な潜像が
形成されるのを有効に防止して、画像データに対応した
正確な画像を得ることが可能である。

【００４２】また回路配線３の表面は、前述した如く、
発光素子５のｐｎ接合部よりも下方に位置しているた
め、発光素子５の発する光が樹脂材７上に位置する回路
配線３の表面に当たって反射することは少なくなるた
め、感光体に不要な潜像が形成されるのをより有効に防
止することができる利点もある。

【００４３】尚、前記回路配線３は、従来周知のメッキ
法や薄膜形成技術、例えば従来周知の真空蒸着法等を採
用して、上述の金属材料を絶縁層８及びＬＥＤアレイチ
ップ４の上面に例えば０．５μｍ〜２０μｍの厚みに被
着させ、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術及
びエッチング技術等を採用し所定パターンに微細加工す
ることによって形成される。

【００４４】このような回路配線３は、ＬＥＤアレイチ
ップ４の上面に設けた多数の接続パッド６に対して同時
に、かつ一括的に接続されるため、これらをワイヤボン
ディング等で接続する場合に比し接続作業に要する時間
を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上さ
せることができる。

【００４５】かくして上述した光プリンタヘッドは、Ｌ
ＥＤアレイチップ４の発光素子５を画像データに対応さ
せて個々に選択的に発光させるとともに、該発光した光
をＬＥＤアレイチップ上に配されるレンズアレイ等の光
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。

【００４６】そして、感光体に形成された潜像は、その
後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー
像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所
定の画像が記録されることとなる。

【００４７】尚、本発明は上述の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。

【００４８】例えば上述の実施形態において、樹脂基板
２上に発光素子５の発光を制御するためのドライバーＩ
Ｃを搭載したり、或いは、回路配線３やＬＥＤアレイチ
ップ４の表面をエポキシ樹脂等からなる保護膜で被覆す
るようにしても良い。

【００４９】また、上述の実施形態においては、ｐ型半
導体層５ａ上にｎ型半導体層５ｂを積層することによっ
て発光素子５を形成するようにしたが、これに代えて、
ｎ型半導体層上にｐ型半導体層を積層して発光素子を形
成するようにしても良い。

【００５０】更に、上述の実施形態においては、ＬＥＤ
アレイヘッドを例に説明したが、そ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等にも本発
明は適用可能である。

【００５１】（実験例）次に、本発明の作用効果を実験
例に基づき説明する。

【００５２】まず、樹脂材中のシリカフィラー９の含有
量を少しずつ変化させて１０個の光プリンタヘッドサン
プル（サンプルNo.1〜No.10）を作成し、これらのサン
プルをプリンタ内に組み込んで使用する場合を想定する
ため、上記サンプルを約６０℃に加熱した状態で約２０
０時間放置する場合に、ＬＥＤアレイチップ４に位置ず
れが発生しているか否かを調べた。尚、この実験では、
樹脂基板２はガラス布基材エポキシ樹脂製のものを、発
光素子アレイチップ４はシリコン製のものを、シリカフ
ィラー９は平均粒径が３μｍのものを使用した。以上の
ような実験を行なった結果を表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】この表１によれば、シリカフィラー９の含
有量が４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％であるNo.4〜No.8のサン
プルについては、光プリンタヘッドを約６０℃の高温で
長時間放置したとしても、ＬＥＤアレイチップ４に位置
ずれが発生していないことがわかる。

【００５５】一方、シリカフィラー９の含有量が４０ｗ
ｔ％よりも小さいNo.1〜No.3のサンプルについては、光
プリンタヘッドを約６０℃の高温で長時間放置すると、
ＬＥＤアレイチップ４に位置ずれが生じていることがわ
かる。

【００５６】また、シリカフィラー９の含有量が８０ｗ
ｔ％よりも大きいNo.9,No.10のサンプルについては、エ
ポキシ樹脂の前駆体の流動性が著しく低下し、ＬＥＤア
レイチップ４の側面と穴部２ａの内面との間隙に樹脂材
７を十分に充填させることができず、光プリンタヘッド
を穴部２ａ内に接着・固定しておくことができなかっ
た。

【００５７】以上の結果から、光プリンタヘッドの使用
時におけるＬＥＤアレイチップ４の位置ずれを防止する
ためには、樹脂材７に含まれるシリカフィラー９の含有
量を４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％に設定しなければならない
ことがわかる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、樹
脂基板の上面に形成された穴部内にＬＥＤアレイチップ
を埋設するとともに該ＬＥＤアレイチップの側面と穴部
内面との間隙にエポキシ樹脂からなる樹脂材を充填し、
樹脂基板上の回路配線を前記樹脂材上を介して前記ＬＥ
Ｄアレイチップの接続パッド上まで延在させることで回
路配線を接続パッドに対し電気的に接続するようにした
ことから、上記回路配線をパターン形成する際に、これ
らをＬＥＤアレイチップの接続パッドに対して同時に、
かつ一括的に接続することができ、これらをワイヤボン
ディング等で接続する場合に比し接続作業に要する時間
を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上さ
せることができる。

【００５９】しかも、これらの回路配線は、樹脂基板や
ＬＥＤアレイチップ等の上面に直に被着されるものであ
るため、光プリンタヘッドの使用時などに外部からの振
動や衝撃が印加されても、ボンディングワイヤが倒れて
隣合う回路配線同士が短絡するといった不具合を発生す
ることはなく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供す
ることができる上に、回路配線はその全体が膜状に形成
されていることから、ボンディングワイヤのネイルヘッ
ドの如き光を反射する大きな物体はＬＥＤアレイチップ
上に何ら存在せず、光プリンタヘッドの使用時、反射光
等の不要な光が感光体に照射されて不要な潜像が形成さ
れるのを有効に防止することもできる。

【００６０】また、本発明の光プリンタヘッドによれ
ば、エポキシ樹脂を主成分とする樹脂材中に熱膨張係数
の小さなシリカフィラーを４０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含有
させて、樹脂材全体の熱膨張係数をＬＥＤアレイチップ
を形成するシリコンやガリウム砒素、樹脂基板を形成す
るガラス布基材エポキシ樹脂等の熱膨張係数に近づけた
ことから、光プリンタヘッドをプリンタに組み込んで使
用する際に、プリンタ内のデバイスや光プリンタヘッド
自体が発する熱によって光プリンタヘッドの温度が上昇
しても、樹脂材−樹脂基板間及び樹脂材−発光素子アレ
イチップ間における熱膨張係数の相違に起因したＬＥＤ
アレイチップの位置ずれを有効に防止することができ、
これによって歪みの少ない良好な画像をえることが可能
となる。

【００６１】更に、本発明の光プリンタヘッドによれ
ば、前記シリカフィラーの平均粒径を３μｍ〜１７μｍ
の小さな値に設定することにより、樹脂材の表面にシリ
カフィラーの一部が露出する場合であっても、その上に
配される回路配線の一部を傷つけることはほとんどな
く、回路配線の断線を有効に防止して光プリンタヘッド
の信頼性を高く維持することができる。

【００６２】また更に、本発明の光プリンタヘッドによ
れば、回路配線同士の短絡を防止するために該回路配線
と樹脂材との間に絶縁層を介在させる場合であっても、
かかる絶縁層を、樹脂材と同質の材料、すなわち樹脂材
よりもフィラー含有量を小さくしたエポキシ樹脂で形成
することにより、絶縁層と樹脂材との馴染みが良好とな
って両者の密着性が向上される。従って、絶縁層が樹脂
材表面より剥離するといった不具合を有効に防止するこ
とができ、これによっても光プリンタヘッドの信頼性を
向上させることが可能となる。

【００６３】更にまた、本発明の光プリンタヘッドによ
れば、前記樹脂材の表面を凹曲面状になすとともに、該
凹曲面上に位置する回路配線の表面を発光素子のｐｎ接
合部よりも下方に位置させておけば、発光素子の発する
光が樹脂材上に位置する回路配線の表面に当たって反射
することは少なくなるため、感光体に不要な潜像が形成
されるのをより有効に防止することができる利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの
断面図である。

【図２】従来の光プリンタヘッドの断面図である。

【符号の説明】

２・・・樹脂基板、２ａ・・・穴部、３・・・回路配
線、４・・・ＬＥＤアレイチップ、５・・・発光素子、
６・・・接続パッド、７・・・樹脂材、８・・・絶縁
層、９・・・シリカフィラー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の回路配線を有した樹脂基板の上面に
   穴部を形成するとともに、該穴部内に、多数の発光素子
   及び前記回路配線に電気的に接続される多数の接続パッ
   ドを上面に有するＬＥＤアレイチップを埋設し、該ＬＥ
   Ｄアレイチップの側面と穴部の内面との間隙にエポキシ
   樹脂を主成分とする樹脂材を充填してなる光プリンタヘ
   ッドであって、前記樹脂材中にシリカフィラーが４０ｗ
   ｔ％〜８０ｗｔ％含有されていることを特徴とする光プ
   リンタヘッド。
2. 【請求項２】前記シリカフィラーの平均粒径が３μｍ〜
   １７μｍに設定されていることを特徴とする請求項１に
   記載の光プリンタヘッド。
3. 【請求項３】前記回路配線を前記樹脂材上を介して前記
   ＬＥＤアレイチップの接続パッド上まで延在させること
   により接続パッドに対して電気的に接続したことを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の光プリンタヘッ
   ド。
4. 【請求項４】前記回路配線と前記樹脂材との間に、前記
   樹脂材よりもフィラー含有量を小さくしたエポキシ樹脂
   製の絶縁層が介在されていることを特徴とする請求項３
   に記載の光プリンタヘッド。
5. 【請求項５】前記樹脂材の表面を凹曲面状になすととも
   に、該凹曲面上に位置する回路配線の表面を発光素子の
   ｐｎ接合部よりも下方に位置させたことを特徴とする請
   求項３または請求項４に記載の光プリンタヘッド。