JP2005050874A - 光プリンタヘッド - Google Patents

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久 坂井
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浩紀 喜井
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Abstract

【課題】画像データに対応した所定の画像が得られ、しかも、生産性に優れ、高い精度をもった光プリンタヘッドを提供すること。
【解決手段】基板１上に多数の第１の回路導体２を設け、その上に絶縁層３を被覆してなる回路基板上に発光素子アレイチップ５を搭載し、第１の回路導体２を接続パッド６に電気的に接続してなり、基板１の上面に発光素子アレイチップ５が埋設される凹部１ａを形成するとともに凹部１ａの内面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙に接着剤８を充填し、第１の回路導体２の一端を導体ペーストによる第２の回路導体９を形成して接続パッド６に接続するとともに、第２の回路導体９上に樹脂から成る保護膜１０を形成しており、保護膜１０の樹脂が含有する溶剤に対して第２の回路導体９の導体ペーストの樹脂が溶解しない光プリンタヘッドである。充分な密着強度と硬度を持った保護膜１０を形成することができる。
【選択図】 図１

Description

【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】
従来から電子写真プリンタ等の光書込み手段として、ＬＥＤアレイヘッドに代表される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６に断面図で示す如く、多数の回路導体２２が所定のパターンに被着されている回路基板２１の上面に、多数の発光素子２７および多数の接続パッド２６を有する複数個の発光素子アレイチップ２５を全ての発光素子２７が直線状に配列されるようにして一列に並べて接着剤２４で接着することにより搭載し、各発光素子アレイチップ２５の接続パッド２６とこの接続パッド２６に対応する回路導体２２とをボンディングワイヤ３２等で電気的に接続した構造のものが知られている。これによれば、外部からの画像データに基づいて発光素子２７を個々に選択的に発光させるとともに、この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して結像させ、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し、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】
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，６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の製品仕様にて構成した場合には、接続パッド３６と回路導体２２との接続個所は約１５０００箇所にも及び、両者は約１５０００本もの多数のボンディングワイヤ３２で個々に接続されることになる。それゆえ、これらのボンディングワイヤ３２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するため、光プリンタヘッドの生産性の向上を図ることができないという問題点があった。また、光プリンタヘッドの使用時等にボンディングワイヤ３２が外部からの振動や衝撃によって倒れてしまって、隣接するボンディングワイヤ３２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という問題点もあった。
【０００６】
また、上述した従来の光プリンタヘッドにおけるボンディングワイヤ３２は、ワイヤボンディング法にて回路導体２２や発光素子アレイチップ２５の接続パッド２６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発光素子アレイチップ２５側で、セカンドボンディングが回路導体２２側でなされている。この場合、接続パッド２６に接合されるボンディングワイヤ３２の端部には、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する際に、発光素子２７の発した光の一部がボンディングワイヤ３２のネイルヘッドで反射してしまい、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できなくなるという問題点も有していた。
【０００７】
また、上述した従来の光プリンタヘッドによれば、ボンディングワイヤ３２を発光素子アレイチップ２５の接続パッド２６に接続するためには、ボンディングワイヤ３２のボール状のネイルヘッドを接続させるのに接続パッド２６の大きさが８０μｍ×８０μｍ以上必要となるので、発光素子アレイチップ２５の小型化が図れず、また製造に際して１枚のウエハ基板から多数個のチップを作製する際の取り数が少ないものとなってしまうため、多数の発光素子アレイチップ２５を使用する光プリンタヘッドの低価格化が図れないという問題点もあった。
【０００８】
そこで、これらの問題点を解決するために、ワイヤボンディングを使わない、一括配線型の光プリンタヘッドが提案されている。
【０００９】
このような一括配線型の光プリンタヘッドについて、本願出願人は、特願２００２−１６７０４４号において新規な構成を提案している。その内容について、図５に示す断面図を参照しつつ説明する。
【００１０】
図５において、１は回路基板を構成する基板、２は第１の回路導体、３は絶縁層、４は固定用接着剤、５は発光素子アレイチップである。また、６は発光素子アレイチップ５の接続パッド、７は発光素子、８は基板１の凹部１ａと発光素子アレイチップ５との間隙を充填する接着剤、９は第１の回路導体２と発光素子アレイチップ５の接続パッド６とを電気的に接続する回路導体である第２の回路導体、１０は保護膜である。図５に示す光プリンタヘッドによれば、基板１の上面に発光素子アレイチップ５が埋設される凹部１ａを形成し、この凹部１ａの底部に発光素子アレイチップ５を固定用接着剤４により固定し、さらに凹部１ａの内面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙に接着剤８を充填し、基板１上の絶縁層３の上面および接着剤８の上面８ａを介して、絶縁層３の開口部３ａより露出した回路導体２上から発光素子アレイチップ５の接続パッド６上まで第２の回路導体９により電気的に接続し、第２の回路導体９の上面に保護膜１０を形成している。これにより、第２の回路導体９をパターン形成する際に、これらを発光素子アレイチップ５の接続パッド６に対しても同時に、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べ、接続作業に要する時間を短縮することができるというものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１−３４７６０号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平１−２０８８７４号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開平４−８７３８３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような一括配線型の光プリンタヘッドにおいても、第２の回路導体９上に保護膜１０を形成することによって、第２の回路導体９の第１の回路導体２，絶縁層３，接着剤８および接続パッド６に対する密着強度が低下する、第１の回路導体２と第２の回路導体９との接触抵抗が上昇する、あるいは保護膜１０が充分な強度を有しないために第２の回路導体９の腐食等の劣化が進む、などというような、改善が望まれる問題点があった。
【００１５】
本発明は上記のような問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、高解像度の画像データに対応した所定の画像が得られ、しかも、小型で、生産性に優れた光プリンタヘッドを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の光プリンタヘッドは、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜が含有する溶剤に対して前記導体ペーストの樹脂が溶解しないことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第２の光プリンタヘッドは、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜の樹脂の硬度が鉛筆硬度でＢ乃至９Ｈであることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第３の光プリンタヘッドは、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜の樹脂の硬度がＪＩＳタイプＡで１０乃至６５であることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第４の光プリンタヘッドは、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜の樹脂と前記導体ペーストの樹脂とが同じであることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光プリンタヘッドを添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の一例を示す断面図であり、図２はその要部拡大平面図である。また、図３は本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の他の例を示す断面図であり、図４はその要部拡大平面図である。これらの図において同様の箇所には同じ符号を付してあり、１は基板、２は第１の回路導体、３は絶縁層であり、基板１上に多数の第１の回路導体２を設け、これら第１の回路導体２の上に絶縁層３を被覆して回路基板が形成されている。４は固定用接着剤、５は発光素子アレイチップであり、発光素子アレイチップ５は、基板１の上面に形成された凹部１ａの底部に固定用接着剤４により固定されている。
６は発光素子アレイチップ５の接続パッド、７は発光素子である。８は凹部１ａの内面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙に充填された接着剤、９は第２の回路導体、１０は保護膜である。また、１１は基板１の下面に実装された駆動用ＩＣである。
【００２２】
回路基板を構成する基板１は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂や、ガラス布基材ＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）レジンや、ガラス布基材ポリフェニレンエーテル等の樹脂から成る。この基板１の上面には、発光素子アレイチップ５上の発光素子７に電源電力を供給するための給電配線として機能する第１の回路導体２が多数形成され、また下面には、第１の回路導体２の一部が延設され、駆動用ＩＣ１３が接続される。これら第１の回路導体２は、例えば銅等の金属により形成される。また、第１の回路導体２と駆動用ＩＣ１３との電気的接続は、図１に示すようなフリップチップ接続、あるいはワイヤボンディング接続等により行なわれる。
【００２３】
次に、第１の回路導体２と後に形成される第２の回路導体９とを絶縁し、さらに第１の回路導体２の腐食を防止して保護するための絶縁層３が形成される。この絶縁層３は、例えばエポキシ樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂等から成る。
【００２４】
次に、絶縁層３の一部に第１の回路導体２上に位置するように形成された開口部３ａ内に露出している第１の回路導体２の表面に、ニッケルおよび金等の金属層２ａが形成される。この金属層２ａが形成されることにより、第１の回路導体２の腐食を防止することができるとともに、後に形成される第２の回路導体９との電気的な接続を良好なものとすることができる。ここで、例えば、耐腐食性がある高価な金から成る金属層２ａは、第１の回路導体２の開口部３ａ内に露出した部分のみに選択的に被着させているため、金の消費量が多量となることはなく、光プリンタヘッドのコストを高めることはない。
【００２５】
また、基板１の上面には、発光素子アレイチップ５とこの発光素子アレイチップ５を固定する固定用接着剤４との厚みと略等しい深さ（発光素子アレイチップ５と固定用接着剤４との合計厚みに対し±０．１ｍｍ以内の深さ）の凹部１ａが設けられている。
【００２６】
基板１は、その上面に多数の第１の回路導体２が配設され、また凹部１ａ内に多数個の発光素子アレイチップ５が固定用接着剤４により配設固定されており、これらを支持する支持部材として機能する。
【００２７】
なお、基板１は、ガラス布基材エポキシ樹脂等から成る場合であれば、ガラス繊維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させ、これを所定形状に切断して外形加工することにより製作される。次いで、得られた基板１の上面に、ダイサー等を用いて所定の幅のブレードによりハーフダイシングすることによって凹部１ａが形成される。
【００２８】
また、凹部１ａに埋設される発光素子アレイチップ５は、その上面に例えば３００ｄｐｉ以上の解像度となるように多数の発光素子７とこれら発光素子７と電気的に接続された接続パッド６とを有しており、凹部１ａの底面と発光素子アレイチップ５の底面との間に配置される固定用接着剤４により凹部１ａ内の所定位置に固定される。
【００２９】
そして、凹部１ａの内面と、凹部１ａに固定用接着剤４により固定された発光素子アレイチップ５の側面との間隙に、例えば熱硬化の温度が室温以上８０℃以下である接着剤８を充填して熱硬化させることにより、基板１の上面と発光素子アレイチップ５の上面と接着剤８の上面８ａとが±０．１ｍｍ以内で平坦化されている。
【００３０】
発光素子アレイチップ５の上面に設けられている多数の発光素子７は、例えば６００ｄｐｉの密度で主走査方向に直線状に配列されている。これら発光素子７は、例えばＡｌＧａＡｓやＧａＡｓＰ等から成るｐ型半導体とｎ型半導体とを積層して両者をｐｎ接合させた構造を有しているため、接続パッド６に電気的に接続される第２の回路導体９等を介して外部からの電源電力が印加されると、発光素子７のｐ型半導体中に電子が、ｎ型半導体中に正孔がそれぞれ注入され、これらをｐｎ接合部付近で再結合させてこの再結合の際に生じたエネルギーを光に変換することによって、所定の波長および輝度で発光する。
【００３１】
なお、発光素子アレイチップ５は、半導体製造技術、具体的にはＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を採用し、上述の化合物半導体を単結晶のＧａＡｓやＳｉ等から成る基板の上面にエピタキシャル成長させて発光素子７を形成した後、薄膜形成技術により接続パッド６を所定パターンに被着させることにより製作される。
【００３２】
また、得られた発光素子アレイチップ５を基板１の凹部１ａ内に固定するには、まず発光素子アレイチップ５を凹部１ａの底部に固定用接着剤４を用いて固定した後、凹部１ａの内壁面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙にディスペンサや印刷機等を用いて、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，シリコーン樹脂等を主成分とする接着剤８を充填する。その後、これを所定の温度で熱硬化させることによって、発光素子アレイチップ５が凹部１ａ内に埋設される。
【００３３】
このときディスペンサにより接着剤８を充填する場合であれば、凹部１ａの内壁面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙の形状および接着剤８の硬化収縮量や発光素子アレイチップ５の底部からチップ間への回り込み量等を考慮して、ディスペンサからの接着剤８の吐出量を制御し、接着剤８の硬化後に基板１の上面と発光素子アレイチップ５の上面と接着剤８の上面８ａとが同一平面となるようにその間隙に接着剤８を充填する。
【００３４】
この際、接着剤８の吐出量は、ディスペンサの吐出圧力あるいはディスペンサの凹部１ａに対する相対走査速度を変化させることにより調整すればよい。また、印刷機により接着剤８を充填する場合であれば、穴埋め印刷法や真空印刷法等の印刷技術により、凹部１ａの内壁面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙に接着剤８を埋め込み、充填すればよい。
【００３５】
これによって、発光素子アレイチップ５の上面，基板１の上面および接着剤８の上面８ａは、略同一平面内に配置されることとなる。ここで、接着剤８中には、その熱膨張係数を発光素子アレイチップ５や樹脂製の基板１に近づけるために、シリカやアルミナ等の高熱伝導性の無機質フィラーが所定量（例えば４０質量％〜９０質量％）添加されていることが好ましい。また、かかる接着剤８の粘度は、上記間隙の奥深くまで良好に浸透し、かつ良好に表面レベリングするように、例えば１Ｐａｓ〜２００Ｐａｓに調整されていることが好ましい。
【００３６】
そして、基板１上の第１の回路導体２から絶縁層３上および接着剤８上を介して発光素子アレイチップ５の接続パッド６に至るように形成した第２の回路導体９は、発光素子アレイチップ５の発光素子７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、例えばアルミニウム，銅，金，ニッケル等の金属あるいは銀，銅等のフィラーが含まれた導電性樹脂により形成されている。この第２の回路導体９の一端側は基板１上の第１の回路導体２に電気的に接続されており、他端側は基板１上より絶縁層３上および接着剤８上を経て発光素子アレイチップ５上の対応する接続パッド６まで延在され、その接続パッド６と電気的に接続されている。
【００３７】
この場合、多数の第２の回路導体９は絶縁層３，接着剤８および発光素子アレイチップ５の上面に直接被着させてあるため、光プリンタヘッドの使用時等に外部からの振動や衝撃が印加されても、隣合う第２の回路導体９同士が短絡するといった不具合を発生することがなく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも寄与することができる。またその上に、接続パッド６上まで延在させた第２の回路導体９は、その全体が膜状に形成されていることから、発光素子アレイチップ５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、この本発明の光プリンタヘッドを使用する際には、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高解像度の画像を得ることが可能である。
【００３８】
なお、これら第２の回路導体９は、例えばスクリーン印刷法等の印刷法を採用して、前述の金属フィラーを樹脂と混練した導体ペーストを、絶縁層３の開口部３ａ内に露出した第１の回路導体２，絶縁層３，接着剤８および接続パッド６の上面に例えば１０μｍ〜４０μｍの厚みに所定のパターンで被着させた後、所定の温度、好ましくは８０℃以上の温度で、また接着剤８のガラス転移点以下の温度で熱硬化させることにより形成される。このとき、絶縁層３の開口部３ａの底部と上面との段差が大きい場合には、絶縁層３の開口部３ａのみ選択的に第２の回路導体９を埋め込むようにして形成してもよい。また、第２の回路導体９は、メッキ法およびフォトプロセス等を採用して形成してもよい。
【００３９】
このような第２の回路導体９は、それ自体をパターン形成する際に、発光素子アレイチップ５の上面に設けた多数の接続パッド６に対しても同時に、かつ一括的に接続されるように形成されるため、従来のようにワイヤボンディング等で接続する場合に比べて接続作業に要する時間を大幅に短縮することができ、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができる。
【００４０】
また、第２の回路導体９と発光素子アレイチップ５の上面の接続パッド６との接続のためには、接続パッド６の大きさは数十μｍ角程度で十分であるので、発光素子アレイチップ５を小型にすることができ、多数の発光素子アレイチップ５を使用した光プリンタヘッドを小型化し低コスト化することができる。
【００４１】
そして、第２の回路導体９を腐食から保護し、また第２の回路導体９間のマイグレーションの発生を抑制するために、第２の回路導体９を覆うように樹脂から成る保護膜１０を形成する。この保護膜１０の形成工程においては、条件によっては例えばその樹脂が含有する溶剤が第２の回路導体９を形成する導体ペースト中の樹脂を溶解してしまったりして、結果として絶縁層３や接着剤８に対する第２の回路導体９の密着強度を低下させる恐れがあるが、保護膜１０の材料はそのようなものであってはならない。例えば、第２の回路導体９を形成する導体ペーストがウレタン樹脂をバインダとした導体ペーストの場合であれば、保護膜１０の樹脂の溶剤にメチルエチルケトン溶剤を用いることにより第２の回路導体９の樹脂が溶解して、密着強度が低下し、抵抗値が増加するという不具合が生じることとなる。
【００４２】
また、保護膜１０の形成後も、基板１の分断工程や洗浄工程等に対して保護膜１０が充分な硬度を持つ必要がある。このためには、保護膜１０の硬度は鉛筆硬度でＢ乃至９Ｈの範囲であればよい。このような硬度が鉛筆硬度でＢ乃至９Ｈである樹脂としては、例えば具体的にはアクリレート樹脂が挙げられる。
【００４３】
また、保護膜１０の形成後は、保護膜１０が適度な硬度を持つ必要があり、このためには、保護膜１０の硬度がＪＩＳタイプＡで１０乃至６５の範囲であればよい。この範囲よりも硬度が低いと、保護膜１０がタック性を持ちゴミ等が付着しやすくなるという不具合が生じるようになり、この範囲よりも硬度が高いと、保護膜１０の残留応力が高くなり、第２の回路導体９の架橋密度が低くて強度が低い場合には、第１の回路導体２と第２の回路導体９との接触抵抗が上昇したり、発光素子アレイチップ５の端部における発光素子７の信頼性が劣化したりする。このような硬度がＪＩＳタイプＡで１０乃至６５である樹脂としては、例えば具体的にはシリコーン樹脂が挙げられる。
【００４４】
さらに、保護膜１０の形成によって第２の回路導体９の絶縁層３および接着剤８に対する密着強度の低下をもたらさないためには、保護膜１０の樹脂と第２の回路導体９を形成する導体ペーストの樹脂とが同じ樹脂であること、例えば、両者ともアクリレート樹脂であること、あるいはシリコーン樹脂であること、あるいはエポキシ樹脂であること、あるいはウレタン樹脂であることが望ましい。
【００４５】
ここで、第２の回路導体９を形成する導体ペーストの樹脂は、通常は熱硬化型樹脂が用いられ、熱硬化前は保護膜１０の樹脂に用いる溶剤に通常は容易に溶解するものとなっているが、熱硬化により架橋密度が十分高いものとなると溶剤によっては十分に不溶となり、その導体ペーストの樹脂と同じ樹脂を保護膜１０に用いた場合にも、その溶剤に対して第２の回路導体９の導体ペーストの樹脂は溶解しないようになる。なお、保護膜１０も、熱硬化型樹脂を用いて十分高い架橋密度で熱硬化させることにより、その樹脂に用いていた溶剤に対して不溶とすることができる。
【００４６】
このような保護膜１０は、図１および図２に示す例のように、第２の回路導体９を被覆し、かつ開口部１０ａを設けて発光素子７を被覆しないようにすることにより、例えばスクリーン印刷によって保護膜の厚み，色，フィラーの有無に関わらず容易に形成することができる。
【００４７】
また、この保護膜１０は、図３および図４に示す例のように、第２の回路導体９とともに発光素子アレイチップ５の発光素子７の表面を覆うように発光素子７から発する光に透明な保護膜１０で被覆することにより、例えばスクリーン印刷の位置合わせ精度を低いものとすることができ、生産性を高くすることができる。またこの場合には、ディスペンサやスプレーによる保護膜１０の塗布形成も可能となる。
【００４８】
かくしてこのような本発明の第１乃至第４の光プリンタヘッドは、発光素子アレイチップ５の発光素子７を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、これら発光した光を図示しないロッドレンズ等の光学系を介して外部の感光体に照射して結像させ、感光体に所望の高解像度の潜像を形成することができる光プリンタヘッドとして機能する。
【００４９】
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し、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。
【００５０】
なお、本発明は以上の実施の形態の例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。
【００５１】
例えば、上述の実施の形態の例において、基板１の下面に実装した発光素子７の発光を制御するための駆動用ＩＣ１３は、基板１の上面に搭載してもよい。
【００５２】
さらに、上述の実施の形態の例において、発光素子アレイチップ５の列の両側にダミーチップを配設することによって、発光素子アレイチップ５の配列領域内で接着剤８の形状を安定させることができ、第２の回路導体９を所定のパターンに安定して形成することができる。
【００５３】
さらにまた、上述の実施の形態の例において、発光ダイオードを発光素子７として用いた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ヘッド等にも本発明は適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の第１の光プリンタヘッドによれば、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜の樹脂が含有する溶剤に対して前記導体ペーストの樹脂が溶解しないことから、保護膜の形成工程における第２の回路導体の劣化をなくし、絶縁層や接着剤に対する第２の回路導体の密着強度を低下させることがない、高信頼性の光プリンタヘッドとすることができる。
【００５５】
さらに、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の１端を前記回路基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に保護膜を形成し、該保護膜の樹脂の鉛筆硬度Ｂから９Ｈであることを特徴としたことから、十分な強度を持った保護膜の形成が可能である。
【００５６】
また、本発明の第２の光プリンタヘッドによれば、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜の樹脂の硬度が鉛筆硬度でＢ乃至９Ｈであることから、基板の分断工程や洗浄工程等に対して十分な強度を持った保護膜の形成が可能である。
【００５７】
また、本発明の第３の光プリンタヘッドによれば、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜の樹脂の硬度がＪＩＳタイプＡで１０乃至６５であることから、ゴミ等が付着しにくく、第１の回路導体と第２の回路導体との接触抵抗の上昇を抑制することができる光プリンタヘッドとなる。またこの場合は、発光素子アレイチップの端部の発光素子間に挿入された保護膜は柔軟性を持っているので、発光素子アレイチップの端部における発光素子の信頼性の劣化を抑制することができる。
【００５８】
さらに、本発明の第４の光プリンタヘッドによれば、基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、この保護膜の樹脂と前記導体ペーストの樹脂とが同じであることから、保護膜と第２の回路導体との強固な密着を図ることが可能となる。
【００５９】
その結果、本発明によれば、第２の回路導体を形成した導体ペーストの腐食や第２の回路導体間でのマイグレーションの発生を十分抑制できる保護膜を形成することが可能となり、高解像度の画像データに対応した所定の画像が得られる良好な印画品質を有し、しかも小型で、かつ大量生産が可能で生産性に優れた信頼性の高い光プリンタヘッドを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の一例を示す要部拡大平面図である。
【図３】本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の他の例を示す要部拡大平面図である。
【図５】本願出願人が先に提案した、一括配線型の光プリンタヘッドの例を示す断面図である。
【図６】従来のワイヤボンディング型の光プリンタヘッドの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・基板
１ａ・・・凹部
２・・・第１の回路導体
３・・・絶縁層
４・・・固定用接着剤
５・・・発光素子アレイチップ
６・・・接続パッド
７・・・発光素子
８・・・接着剤
９・・・第２の回路導体
１０・・・保護膜

Claims (4)

  1. 基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、該保護膜の樹脂が含有する溶剤に対して前記導体ペーストの樹脂が溶解しないことを特徴とする光プリンタヘッド。
  2. 基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、該保護膜の樹脂の硬度が鉛筆硬度でＢ乃至９Ｈであることを特徴とする光プリンタヘッド。
  3. 基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、該保護膜の樹脂の硬度がＪＩＳタイプＡで１０乃至６５であることを特徴とする光プリンタヘッド。
  4. 基板上に多数の第１の回路導体を設け、これら第１の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記第１の回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記基板の上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記第１の回路導体の一端を前記基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた、導体ペーストによる第２の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続するとともに、前記第２の回路導体上に樹脂から成る保護膜を形成しており、該保護膜の樹脂と前記導体ペーストの樹脂とが同じであることを特徴とする光プリンタヘッド。
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