JP2009018455A - Optical print head and image forming apparatus using this - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置に関し、特に、発光素子が搭載される基板を備えた光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical print head and an image forming apparatus using the same, and more particularly to an optical print head including a substrate on which a light emitting element is mounted and an image forming apparatus using the same.
従来、複数のLED(Light Emitted Diode:発光ダイオード)素子(発光素子)が直線状に配列されたLEDアレイ(発光素子アレイ)と、複数のLED素子からの光を集光する複数の集光レンズ(結像素子)が直線状に配列されたレンズアレイ(結像素子アレイ)とを備えたLEDプリントヘッド(光プリントヘッド)が知られており、像担持体としての感光体上に静電潜像を形成するための露光ユニットとして電子写真プリンタなどに装着されている。 Conventionally, an LED array (light emitting element array) in which a plurality of LED (Light Emitted Diode) elements (light emitting elements) are linearly arranged, and a plurality of condensing lenses that collect light from the plurality of LED elements An LED print head (optical print head) having a lens array (imaging element array) in which (imaging elements) are linearly arranged is known, and an electrostatic latent image is formed on a photoreceptor as an image carrier. It is mounted on an electrophotographic printer or the like as an exposure unit for forming an image.
このようなLEDプリントヘッドでは、LED素子(LEDアレイ)の発光によりLED素子(LEDアレイ)が発熱するため、発光により生じた熱の放熱が不十分な場合にはLED素子の素子温度が高くなる。これにより、輝度の低下や発光波長のずれ等が生じるので、露光ユニットとして用いられるLEDプリントヘッドでは、放熱性の向上が強く要求されている。 In such an LED print head, since the LED element (LED array) generates heat due to light emission of the LED element (LED array), the element temperature of the LED element increases when heat generated by the light emission is insufficient. . As a result, a decrease in luminance, a shift in light emission wavelength, and the like occur, and therefore an LED print head used as an exposure unit is strongly required to improve heat dissipation.
上記した放熱性の向上の要求に応えるために、従来、放熱特性が改善された光プリントヘッド(LEDプリントヘッド)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。上記特許文献1には、LEDアレイチップおよびLEDアレイチップを駆動するためのドライバICチップを含む発光素子モジュールと、発光素子モジュールを搭載する基板と、基板の下面側に装着されるヒートシンクとを備え、上記基板に放熱用のスルーホールが設けられた光プリントヘッドが記載されている。この基板の上面および下面には、それぞれ、導体層が形成されており、LEDアレイチップは、ドライバICチップを介して基板の上面の導体層に固定されている。また、放熱用のスルーホールは、基板の上面から下面まで貫通するように形成されることによって、基板の上面の導体層と基板の下面の導体層とを連結している。さらに、基板の下面側には、絶縁シートを介してヒートシンクが装着されている。このような構成により、上記特許文献1に記載の光プリントヘッドでは、LEDアレイチップからの熱を、放熱用のスルーホールを介して基板の下面側に効率よく伝達させることができるので、LEDアレイチップからの熱を、基板の下面側に装着されたヒートシンクから放熱させ易くすることが可能となる。これにより、基板に放熱用のスルーホールが設けられていない構成に比べて、放熱特性が改善される。
Conventionally, an optical print head (LED print head) with improved heat dissipation characteristics is known in order to meet the above-described demand for improvement in heat dissipation (see, for example, Patent Document 1).
なお、LEDアレイチップ(発光素子モジュール)が搭載される基板には、一般的に、多層配線基板が用いられる。この多層配線基板には、信号用の配線パターンに加えて、電源用の配線パターンおよびグランド用の配線パターンが設けられている。また、ヒートシンクは、一般的に、金属材料から構成されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載された光プリントヘッドでは、基板とヒートシンクとの間に熱伝導率の比較的低い絶縁シートが介在しているため、LEDアレイチップからの熱を基板の下面側に効率よく伝達させたとしても、絶縁シートの熱抵抗により、ヒートシンクにまで効率よく伝達させることが困難であるという不都合がある。一方、絶縁シートを介することなく基板の下面側にヒートシンクを装着した場合には、電源用の配線パターンとグラント用の配線パターンとの間で電気的に短絡するおそれがあるという不都合が生じる。このため、基板に放熱用のスルーホールを設けることによって放熱特性が改善されるものの、十分に改善されるまでには至っていない。その結果、輝度の低下や発光波長のずれ等を十分に抑制することが困難であるので、優れた印字特性を得ることが困難であるという問題点がある。
However, in the optical print head described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、放熱特性を向上させることにより、印字特性の優れた光プリントヘッド及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide an optical print head and an image forming apparatus having excellent printing characteristics by improving heat dissipation characteristics. It is to be.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における光プリントヘッドは、複数の発光素子を含む発光素子アレイと、発光素子アレイから出射された光を像担持体に結像する複数の結像素子を含む結像素子アレイと、絶縁層と導体層とが互いに交互に積層されることによって構成されるとともに、グランド用の第1ヴィアホールと電源用の第2ヴィアホールとを含み、かつ、上面上に発光素子アレイが搭載される多層基板と、平坦な載置面を含み、載置面上に多層基板が載置される放熱部材とを備えている。そして、多層基板の下面の導体層と放熱部材の載置面とが直接接触または導電性部材を介して間接的に接触するように構成されており、グランド用の第1ヴィアホールが、下面の導体層に達するように、多層基板の厚み方向に貫通して形成されている一方、電源用の第2ヴィアホールが、下面の導体層に達しないように、多層基板の厚み方向の途中の深さまで形成されている。 To achieve the above object, an optical print head according to a first aspect of the present invention includes a light emitting element array including a plurality of light emitting elements, and a plurality of light beams emitted from the light emitting element arrays on an image carrier. An imaging element array including imaging elements, an insulating layer and a conductor layer are alternately stacked, and includes a first via hole for ground and a second via hole for power supply, In addition, a multilayer substrate on which the light emitting element array is mounted on the upper surface and a heat radiating member that includes a flat mounting surface and on which the multilayer substrate is mounted are provided. The conductor layer on the lower surface of the multilayer substrate and the mounting surface of the heat dissipating member are configured to contact directly or indirectly through a conductive member, and the first via hole for ground is formed on the lower surface. It is formed so as to penetrate the multilayer substrate in the thickness direction so as to reach the conductor layer, while the second via hole for the power supply does not reach the conductor layer on the lower surface. It is formed.
この第1の局面による光プリントヘッドでは、上記のように、発光素子アレイが搭載される多層基板に、下面の導体層まで達するグランド用の第1ヴィアホールを形成することによって、発光に伴い発光素子アレイが発熱したとしても、発光素子アレイからの熱をグランド用の第1ヴィアホールを介して多層基板の下面側(下面の導体層)に効率よく伝達させることができる。そして、発光素子アレイが搭載される多層基板を、その下面の導体層と放熱部材の載置面とが直接接触または導電性部材を介して間接的に接触するように構成することによって、多層基板の下面側(下面の導体層)に伝達された熱を効率よく放熱部材に伝達させることができる。これにより、発光素子アレイからの熱を効果的に放熱部材から放熱させることができるので、光プリントヘッドの放熱特性を十分に向上させることができる。その結果、発光素子アレイの温度が高くなることに起因して、輝度の低下や発光波長のずれ等の不都合が生じるのを抑制することができるので、優れた印字特性を得ることができる。なお、第1の局面による光プリントヘッドでは、優れた印画特性も得ることができる。 In the optical print head according to the first aspect, as described above, the first via hole for the ground reaching the conductor layer on the lower surface is formed on the multilayer substrate on which the light emitting element array is mounted, thereby emitting light along with light emission. Even if the element array generates heat, the heat from the light emitting element array can be efficiently transmitted to the lower surface side (lower conductive layer) of the multilayer substrate through the first via hole for ground. The multilayer substrate on which the light emitting element array is mounted is configured such that the conductor layer on the lower surface thereof and the mounting surface of the heat dissipation member are in direct contact or indirect contact with each other through a conductive member. The heat transmitted to the lower surface side (the conductor layer on the lower surface) can be efficiently transmitted to the heat radiating member. Thereby, since the heat from the light emitting element array can be effectively radiated from the heat radiating member, the heat radiation characteristics of the optical print head can be sufficiently improved. As a result, it is possible to suppress inconveniences such as a decrease in luminance and a shift in emission wavelength due to an increase in the temperature of the light emitting element array, and thus excellent printing characteristics can be obtained. In the optical print head according to the first aspect, excellent printing characteristics can also be obtained.
また、第1の局面では、上記のように、グランド用の第1ヴィアホールを、下面の導体層に達するように、多層基板の厚み方向に貫通して形成することによって、放熱部材が金属材料から構成されている場合には、放熱部材とグランドとを電気的に接続することができるので、グランドラインの電気的インピーダンスを低下させることができる。これにより、電気特性を向上させることができる。具体的には、多層基板に形成された回路の動作を安定させることができる。したがって、これによっても、優れた印字(印画)特性を得ることができる。 Further, in the first aspect, as described above, the first via hole for ground is formed so as to penetrate the multilayer substrate in the thickness direction so as to reach the conductor layer on the lower surface, whereby the heat dissipation member is made of a metal material. Since the heat dissipation member and the ground can be electrically connected, the electrical impedance of the ground line can be reduced. Thereby, electrical characteristics can be improved. Specifically, the operation of a circuit formed on the multilayer substrate can be stabilized. Therefore, it is possible to obtain excellent printing (printing) characteristics.
また、上記した構成では、電源用の第2ヴィアホールが、多層基板の下面の導体層に達しないように途中の深さまで形成されているので、放熱部材が金属材料から構成されている場合において、絶縁層(絶縁シート)などを介さずに多層基板を放熱部材の載置面上に載置したとしても、グランド用の第1ヴィアホールと電源用の第2ヴィアホールとが互いに電気的に接続されるのを抑制することができる。すなわち、電気的な短絡を抑制することができる。したがって、多層基板の下面の導体層が放熱部材の載置面と直接接触または導電性部材を介して間接的に接触するように、多層基板を放熱部材の載置面上に載置することができる。 Further, in the above configuration, since the second via hole for power supply is formed to an intermediate depth so as not to reach the conductor layer on the lower surface of the multilayer substrate, in the case where the heat dissipation member is made of a metal material Even if the multilayer substrate is placed on the placement surface of the heat dissipation member without using an insulating layer (insulating sheet) or the like, the first via hole for ground and the second via hole for power supply are electrically connected to each other. It is possible to suppress connection. That is, an electrical short circuit can be suppressed. Therefore, the multilayer substrate can be placed on the placement surface of the heat dissipation member so that the conductor layer on the lower surface of the multilayer substrate is in direct contact with the placement surface of the heat dissipation member or indirectly through the conductive member. it can.
上記第1の局面による光プリントヘッドにおいて、好ましくは、グランド用の第1ヴィアホールは、多層基板に、互いに所定の間隔を隔てて複数形成されている。このように構成すれば、容易に、発光素子アレイからの熱を、グランド用の第1ヴィアホールおよび下面の導体層を介して、放熱部材に伝達させることができるとともに、放熱部材から効率よく放熱させることができる。 In the optical print head according to the first aspect, preferably, a plurality of ground first via holes are formed in the multilayer substrate at a predetermined interval. With this configuration, the heat from the light emitting element array can be easily transmitted to the heat radiating member via the first via hole for ground and the conductor layer on the lower surface, and efficiently radiated from the heat radiating member. Can be made.
上記第1の局面による光プリントヘッドにおいて、好ましくは、発光素子アレイは、多層基板の上面の導体層上に搭載されており、多層基板は、上面の導体層と下面の導体層とを接続する複数の放熱用のスルーホールをさらに含んでいる。このように構成すれば、グランド用の第1ヴィアホールに加えて放熱用のスルーホールによっても、発光素子アレイからの熱を多層基板の下面の導体層に伝達させることができるので、より効率よく、発光素子アレイからの熱を多層基板の下面の導体層に伝達させることができる。これにより、より効率よく、発光素子アレイからの熱を放熱部材に伝達させることができるので、より効率よく、発光素子アレイからの熱を放熱部材から放熱させることができる。 In the optical print head according to the first aspect, preferably, the light emitting element array is mounted on a conductor layer on an upper surface of the multilayer substrate, and the multilayer substrate connects the conductor layer on the upper surface and the conductor layer on the lower surface. A plurality of through holes for heat dissipation are further included. With this configuration, heat from the light-emitting element array can be transferred to the conductor layer on the lower surface of the multilayer board by the through-hole for heat dissipation in addition to the first via hole for ground. The heat from the light emitting element array can be transferred to the conductor layer on the lower surface of the multilayer substrate. Thereby, since the heat from the light emitting element array can be more efficiently transmitted to the heat radiating member, the heat from the light emitting element array can be radiated from the heat radiating member more efficiently.
上記第1の局面による光プリントヘッドにおいて、好ましくは、少なくとも、複数の第1ヴィアホールおよび複数のスルーホールの一部に、導電性ペーストが埋め込まれている。このように構成すれば、容易に、第1ヴィアホールおよび放熱用のスルーホールの熱伝導率を向上させることができる。 In the optical print head according to the first aspect, the conductive paste is preferably embedded in at least a part of the plurality of first via holes and the plurality of through holes. If comprised in this way, the thermal conductivity of the 1st via hole and the through-hole for heat radiation can be improved easily.
上記第1の局面による光プリントヘッドにおいて、好ましくは、放熱部材は、アルミニウムを主成分とする金属材料から構成されている。このように構成すれば、容易に、放熱部材の放熱効率を向上させることができるので、容易に、光プリントヘッドの放熱特性を向上させることができる。 In the optical print head according to the first aspect, preferably, the heat dissipating member is made of a metal material containing aluminum as a main component. If comprised in this way, since the thermal radiation efficiency of a thermal radiation member can be improved easily, the thermal radiation characteristic of an optical print head can be improved easily.
上記第1の局面による光プリントヘッドにおいて、発光素子アレイが、複数の発光ダイオード素子(LED素子)を含む発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)から構成されていてもよい。 In the optical print head according to the first aspect, the light emitting element array may be formed of a light emitting diode array (LED array) including a plurality of light emitting diode elements (LED elements).
この発明の第2の局面における画像形成装置は、像担持体と、上記第1の局面による光プリントヘッドとを備える画像形成装置である。このように構成すれば、容易に、印字特性の優れた画像形成装置を得ることができる。なお、第2の局面による画像形成装置では、優れた印画特性も得ることができる。 An image forming apparatus according to a second aspect of the present invention is an image forming apparatus including an image carrier and the optical print head according to the first aspect. If comprised in this way, the image forming apparatus excellent in the printing characteristic can be obtained easily. In the image forming apparatus according to the second aspect, excellent printing characteristics can also be obtained.
以上のように、本発明によれば、放熱特性を向上させることにより、印字特性の優れた光プリントヘッド及び画像形成装置を容易に得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain an optical print head and an image forming apparatus having excellent printing characteristics by improving heat dissipation characteristics.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態では、光プリントヘッドの一例であるLEDプリントヘッドに本発明を適用した例について説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to an LED print head which is an example of an optical print head will be described.
図1は、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの全体斜視図であり、図2は、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの平面図である。図3は、図2の100−100線に沿った断面図であり、図4は、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの多層配線基板の一部を示した断面図である。図5〜図11は、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッドの構造を説明するための図である。図1〜図11を参照して、本発明の一実施形態によるLEDプリントヘッド60の構造について説明する。
FIG. 1 is an overall perspective view of an LED print head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the LED print head according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view taken along line 100-100 in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of a multilayer wiring board of an LED print head according to an embodiment of the present invention. 5 to 11 are views for explaining the structure of an LED print head according to an embodiment of the present invention. With reference to FIGS. 1-11, the structure of the
一実施形態によるLEDプリントヘッド60は、図1〜図3に示すように、平坦な載置面1aを有するヒートシンク1と、ヒートシンク1の載置面1a上に搭載された多層配線基板2(図3参照)と、多層配線基板2上に実装された発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)3(図3参照)と、LEDアレイ3などを覆うハウジング部材4と、LEDアレイ3からの出射光を集光するレンズアレイ(ロッドレンズアレイ)5と、レンズアレイ5の周囲を保持する保持部材6とを備えている。なお、多層配線基板2は、本発明の「多層基板」の一例であり、ヒートシンク1は、本発明の「放熱部材」の一例である。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
ヒートシンク1は、図1および図3に示すように、熱伝導性の優れたアルミニウム押し出し材などの金属材料から構成されており、LEDアレイ3の発光により生じた熱を放熱する機能を有している。また、ヒートシンク1の上部側には、載置面1aが形成されている。この載置面1aは、切削加工などによって平滑な面に仕上げられており、長手方向(A方向)に反りがないように形成されている。また、ヒートシンク1の下部側には、放熱性を向上させるためのフィン部1bが複数形成されている。また、図1および図2に示すように、載置面1aの所定の領域であるとともに、ヒートシンク1の長手方向(A方向)の両端部側には、それぞれ、LEDプリントヘッド60を電子写真プリンタの筐体部(図示せず)などに取り付ける際にネジ止めされるネジ穴1cが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
また、多層配線基板2は、図4に示すように、ガラスエポキシ樹脂などから構成される絶縁層2aとCu(銅)などから構成される導体層2bとが互いに交互に積層された積層構造を有している。また、多層配線基板2の内層の導体層2b(21b)は、電源用のプレーン層として機能するように構成されているとともに、導体層2b(21b)と対向する内層の導体層2b(22b)は、グランド(GND)用のプレーン層として機能するように構成されている。そして、電源用の導体層2b(21b)およびグランド(GND)用の導体層2b(22b)は、それぞれ、電源用のヴィアホール2cおよびグランド(GND)用のヴィアホール2dにより、他の導体層2bと接続されている。具体的には、電源用のヴィアホール2cおよびグランド用のヴィアホール2dの内側面上には、それぞれ、金属メッキ層21cおよび21dが形成されており、この金属メッキ層21cおよび21dによって、各層の導体層2bが互いに電気的および熱的に接続されている。なお、グランド用のヴィアホール2dおよび電源用のヴィアホール2cは、それぞれ、本発明の「第1ヴィアホール」および「第2ヴィアホール」の一例である。
As shown in FIG. 4, the
また、多層配線基板2の上面には、配線用の導体層2bが所定の配線パターンで形成されている。また、配線用の導体層2bの所定領域は、レジスト層7によって覆われている。このレジスト層7は、上面に設けられた配線用の導体層2bとハウジング部材4などの他の部材との電気的な短絡を抑制する機能を有している。
In addition, a
ここで、本実施形態では、グランド用のヴィアホール2dは、多層配線基板2の厚み方向に貫通するように形成されている一方、電源用のヴィアホール2cは、多層配線基板2の上面から厚み方向の途中の深さまで形成されている。すなわち、グランド用のヴィアホール2dは、多層配線基板2の上面の導体層2b(23b)と下面の導体層2b(24b)とを接続するように貫通孔に形成されている。一方、電源用のヴィアホール2cは、多層配線基板2の下面の導体層2b(24b)に達しないように形成されている。また、多層配線基板2の下面の導体層2b(24b)は、放熱用のプレーン層として機能するように構成されている。したがって、多層配線基板2の下面の導体層2b(24b)は、配線用に用いられる他の導体層2bと図示しないスルーホールによって電気的に接続されないように構成されている。また、多層配線基板2の下面の導体層2b(24b)は、レジスト層で覆われることなく、露出された状態となっている。
Here, in the present embodiment, the ground via
また、本実施形態では、図5に示すように、グランド用のヴィアホール2dは、多層配線基板2の所定領域に、互いに所定の間隔を隔てて複数形成されている。また、多層配線基板2におけるLEDアレイチップ3aの実装領域の近傍には、放熱用のスルーホール2eが複数形成されている。この放熱用のスルーホール2eは、図6に示すように、多層配線基板2の厚み方向に貫通するように形成されることによって、上面の導体層2b(23b)と下面の放熱用の導体層2bとを接続している。なお、放熱用のスルーホール2eの内側面上には、上面の導体層2b(23b)と下面の放熱用の導体層2bとを電気的および熱的に接続するための金属メッキ層21eが形成されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of ground via
さらに、本実施形態では、図4および図6に示すように、ヴィアホール2cおよび2d、放熱用のスルーホール2eの各々の内側には、それぞれ、導電性ペースト22c、22dおよび22eが埋め込まれている。そして、多層配線基板2は、下面の導体層2b(24b)とヒートシンク1の載置面1aとが直接接触するように、ヒートシンク1の載置面1a上に載置されている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6,
また、LEDアレイ3は、図5に示すように、多層配線基板2の長手方向(A方向)と平行となるように、多層配線基板2の上面の導体層2b(23b)(図6参照)上に実装されている。このLEDアレイ3は、複数のLEDアレイチップ3aから構成されており、各LEDアレイチップ3aは、多層配線基板2の長手方向(A方向)と平行となるように直線状に配列されている。また、LEDアレイチップ3aには、図7に示すように、それぞれの上面に、たとえば、600dpi(dot per inch)の密度で直線状に配列された複数のLED素子3bが設けられている。また、多層配線基板2の上面上には、LEDアレイチップ3aを駆動するためのドライバICチップ8が、LEDアレイチップ3aに沿って実装されている。なお、LEDアレイ3は、本発明の「発光素子アレイ」の一例であり、LED素子3bは、本発明の「発光素子」の一例である。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、ハウジング部材4は、図1および図3に示すように、LEDアレイ3(図3参照)などを覆う矩形状の枠体部4aから構成されており、この枠体部4aの上部には、矩形状の開口部4bが形成されている。また、図1〜図3に示すように、ハウジング部材4の枠体部4aの所定領域には、複数のネジ穴4cが設けられている。また、ハウジング部材4は、図3に示すように、多層配線基板2の上方に配置されるとともに、LEDアレイ3などを覆うようにヒートシンク1の載置面1a上にネジ穴4cを介してネジ9で固定されている。この際、ハウジング部材4は、開口部4bがLEDアレイ3の真上に位置するようにヒートシンク1に固定される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the
また、レンズアレイ5は、図8および図9に示すように、複数のファイバー状の集光レンズ5aが互いの光軸が平行となるように直線状に配列された構造を有しており、各々の集光レンズ5aの間隙には接着部材5bが充填されている。この集光レンズ5aは、図10に示すように、等倍結像が得られる屈折率分布型集光ファイバーレンズによって構成されており、LED素子3bから出射された拡散光30を集光して、収束光40として出射する機能を有している。すなわち、像担持体としての感光体50(図10および図11参照)上に静電潜像を形成するためには、LED素子3bから出射された拡散光30を微小なスポット光に集光して結像する必要があるため、本実施形態によるLEDプリントヘッド60では、集光レンズ5aから構成されたレンズアレイ5を設けることによって、良好なスポット光が形成されるように構成されている。なお、レンズアレイ5は、本発明の「結像素子アレイ」の一例であり、集光レンズ5aは、本発明の「結像素子」の一例である。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the
また、保持部材6は、図1および図2に示すように、長尺形状を有しており、その中央部にレンズアレイ5の周囲を保持する開口部が設けられている。また、保持部材6の開口部には、レンズアレイ5が接着剤などで固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the holding
また、図3に示すように、レンズアレイ5が固定された保持部材6は、ハウジング部材4の開口部4bの間に挿入されるように配設されている。これにより、LEDアレイ3の真上にレンズアレイ5が配置されるとともに、LEDアレイ3を構成する複数のLED素子3bの真上に、対応するレンズアレイ5の集光レンズ5aが位置するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the holding
本実施形態では、上記のように、LEDアレイ3が搭載される多層配線基板2に、下面の導体層2b(24b)まで達するグランド用のヴィアホール2dを形成することによって、発光に伴いLEDアレイ3(LED素子3b)が発熱したとしても、LEDアレイ3(LED素子3b)からの熱をグランド用のヴィアホール2dを介して多層配線基板2の下面側(下面の導体層2b(24b))に効率よく伝達させることができる。そして、LEDアレイ3が搭載される多層配線基板2を、その下面の導体層2b(24b)とヒートシンク1の載置面1aとが直接接触するように構成することによって、多層配線基板2の下面側(下面の導体層2b(24b))に伝達された熱を効率よくヒートシンク1に伝達させることができる。これにより、LEDアレイ3(LED素子3b)からの熱を効果的にヒートシンク1から放熱させることができるので、LEDプリントヘッド60の放熱特性を十分に向上させることができる。その結果、LEDアレイ3(LED素子3b)の温度が高くなることに起因して、輝度の低下や発光波長のずれ等の不都合が生じるのを抑制することができるので、優れた印字(印画)特性を得ることができる。
In the present embodiment, as described above, the ground via
また、本実施形態では、上記のように、グランド用のヴィアホール2dを、下面の導体層2b(24b)に達するように、多層配線基板2の厚み方向に貫通して形成することによって、ヒートシンク1とグランド(GND)とを電気的に接続することができるので、グランドラインの電気的インピーダンスを低下させることができる。これにより、電気特性を向上させることができる。具体的には、多層配線基板2に形成された回路(図示せず)の動作を安定させることができる。したがって、これによっても、優れた印字(印画)特性を得ることができる。
In the present embodiment, as described above, the ground via
また、上記した本実施形態の構成では、電源用のヴィアホール2cが、多層配線基板2の下面の導体層2b(24b)に達しないように途中の深さまで形成されているので、絶縁層(絶縁シート)などを介さずに多層配線基板2をヒートシンク1の載置面1a上に載置したとしても、グランド用のヴィアホール2dと電源用のヴィアホール2cとが互いに電気的に接続されるのを抑制することができる。すなわち、電気的な短絡を抑制することができる。
Further, in the configuration of the present embodiment described above, the power supply via
また、本実施形態では、グランド用のヴィアホール2dを、互いに所定の間隔を隔てて複数形成することによって、容易に、LEDアレイ3からの熱を、グランド用のヴィアホール2dおよび下面の導体層2b(24b)を介して、ヒートシンク1に伝達させることができるとともに、ヒートシンク1から効率よく放熱させることができる。
Further, in the present embodiment, by forming a plurality of ground via
また、本実施形態では、多層配線基板2に、上面の導体層2b(23b)と下面の導体層2b(24b)とを接続する放熱用のスルーホール2eを複数形成することによって、グランド用のヴィアホール2dに加えて放熱用のスルーホール2eによっても、LEDアレイ3からの熱を多層配線基板2の下面の導体層2b(24b)に伝達させることができるので、より効率よく、LEDアレイ3からの熱を多層配線基板2の下面の導体層2b(24b)に伝達させることができる。これにより、より効率よく、LEDアレイ3からの熱をヒートシンク1に伝達させることができるので、より効率よく、LEDアレイ3からの熱をヒートシンク1から放熱させることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、複数のヴィアホール2dおよび複数のスルーホール2eの各々の内面に、導電性ペースト22dおよび22eを埋め込むことによって、容易に、グランド用のヴィアホール2dおよび放熱用のスルーホール2eの熱伝導率を向上させることができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態によるLEDプリントヘッド60は、図11に示すように、像担持体としての感光体50と対向するように配設されることによって、感光体50上に静電潜像を形成するための露光ユニットとして電子写真プリンタ(画像形成装置)70に用いることができる。これにより、容易に、印字(印画)特性の優れた電子写真プリンタ(画像形成装置)70を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 11, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、光プリントヘッドの一例であるLEDプリントヘッドに本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、LEDプリントヘッド以外の光プリントヘッドに本発明を適用してもよい。LEDプリントヘッド以外の光プリントヘッドとしては、たとえば、有機ELプリントヘッドなどが考えられる。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an LED print head that is an example of an optical print head has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is applied to an optical print head other than an LED print head. May be. As an optical print head other than the LED print head, for example, an organic EL print head can be considered.
また、上記実施形態では、多層配線基板を、下面の導体層とヒートシンクの載置面とが直接接触するように、ヒートシンクの載置面上に載置したが、本発明はこれに限らず、下面の導体層とヒートシンクの載置面とが導電性シートなどの導電性部材を介して間接的に接触するように、多層配線基板をヒートシンクの載置面上に載置してもよい。 In the above embodiment, the multilayer wiring board is placed on the placement surface of the heat sink so that the conductor layer on the lower surface and the placement surface of the heat sink are in direct contact, but the present invention is not limited thereto, The multilayer wiring board may be mounted on the mounting surface of the heat sink so that the lower conductive layer and the mounting surface of the heat sink are in indirect contact with each other via a conductive member such as a conductive sheet.
また、上記実施形態では、多層配線基板に放熱用のスルーホールを複数設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、放熱用のスルーホールを設けない構成にしてもよい。 Moreover, although the example which provided the through-hole for heat dissipation in the multilayer wiring board was shown in the said embodiment, this invention is not restricted to this, You may make it the structure which does not provide the through-hole for heat dissipation.
また、上記実施形態では、グランド用のヴィアホールおよび放熱用のスルーホールの各々の内側に、導電性ペーストを埋め込んだ例を示したが、本発明はこれに限らず、グランド用のヴィアホールおよび放熱用のスルーホールの一部に、導電性ペーストを埋め込んでもよい。また、グランド用のヴィアホールおよび放熱用のスルーホールの各々に、導電性ペーストを埋め込まない構成にしてもよい。 In the above embodiment, the conductive paste is embedded inside each of the ground via hole and the heat radiating through hole. However, the present invention is not limited thereto, and the ground via hole and A conductive paste may be embedded in a part of the heat dissipation through hole. Alternatively, the conductive paste may not be embedded in each of the ground via hole and the heat radiating through hole.
また、上記実施形態では、複数のLED素子が配列されたLEDアレイを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、LEDアレイ以外の発光素子アレイを用いるようにしてもよい。LEDアレイ以外の発光素子アレイとしては、たとえば、有機EL素子が配列された有機ELアレイなどが考えられる。また、ハロゲン光源とその前方に画素毎に複数の液晶セルが配列された液晶光シャッタアレイなども考えられる。 Moreover, although the example using the LED array in which a plurality of LED elements are arranged is shown in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a light emitting element array other than the LED array may be used. As a light emitting element array other than the LED array, for example, an organic EL array in which organic EL elements are arranged can be considered. Further, a halogen light source and a liquid crystal optical shutter array in which a plurality of liquid crystal cells are arranged for each pixel in front of the halogen light source can be considered.
また、上記実施形態では、屈折率分布型集光ファイバーレンズが配列されたレンズアレイを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ルーフプリズムレンズが配列されたルーフプリズムレンズアレイなどの他のレンズアレイを用いてもよい。 In the above-described embodiment, an example using a lens array in which a gradient index optical fiber collecting lens is arranged is shown. However, the present invention is not limited to this, and a roof prism lens array in which a roof prism lens is arranged or the like. Other lens arrays may be used.
1 ヒートシンク(放熱部材)
1a 載置面
2 多層配線基板(多層基板)
2a 絶縁層
2b 導体層
2c 電源用のヴィアホール(第2ヴィアホール)
2d グランド用のヴィアホール(第1ヴィアホール)
2e 放熱用のスルーホール
3 LEDアレイ(発光素子アレイ)
3a LEDアレイチップ
3b LED素子(発光素子)
4 ハウジング部材
5 レンズアレイ(結像素子アレイ)
5a 集光レンズ(結像素子)
22d、22e 導電性ペースト
50 感光体(像担持体)
60 LEDプリントヘッド(光プリントヘッド)
70 電子写真プリンタ(画像形成装置)
1 Heat sink (heat dissipation member)
2d Ground via hole (first via hole)
2e Through hole for
3a
4
5a Condensing lens (imaging element)
22d, 22e
60 LED print head (optical print head)
70 Electrophotographic printer (image forming device)
Claims (7)
前記発光素子アレイから出射された光を像担持体に結像する複数の結像素子を含む結像素子アレイと、
絶縁層と導体層とが互いに交互に積層されることによって構成されるとともに、グランド用の第1ヴィアホールと電源用の第2ヴィアホールとを含み、かつ、上面上に前記発光素子アレイが搭載される多層基板と、
平坦な載置面を含み、前記載置面上に前記多層基板が載置される放熱部材とを備え、
前記多層基板の下面の導体層と前記放熱部材の載置面とが直接接触または導電性部材を介して間接的に接触するように構成されており、
前記グランド用の第1ヴィアホールが、前記下面の導体層に達するように、前記多層基板の厚み方向に貫通して形成されている一方、前記電源用の第2ヴィアホールが、前記下面の導体層に達しないように、前記多層基板の厚み方向の途中の深さまで形成されていることを特徴とする、光プリントヘッド。 A light emitting element array including a plurality of light emitting elements;
An imaging element array including a plurality of imaging elements for imaging light emitted from the light emitting element array on an image carrier;
Insulating layers and conductor layers are alternately stacked, and includes a first via hole for ground and a second via hole for power supply, and the light emitting element array is mounted on the upper surface. A multi-layer substrate,
Including a flat placement surface, and a heat dissipation member on which the multilayer substrate is placed on the placement surface,
The conductor layer on the lower surface of the multilayer substrate and the mounting surface of the heat dissipation member are configured to be in direct contact or indirectly in contact via a conductive member,
The first via hole for ground is formed so as to penetrate in the thickness direction of the multilayer substrate so as to reach the conductor layer on the lower surface, while the second via hole for power supply is formed on the conductor on the lower surface. An optical print head characterized by being formed up to a depth in the middle of the thickness direction of the multilayer substrate so as not to reach a layer.
前記多層基板は、前記上面の導体層と前記下面の導体層とを接続する複数の放熱用のスルーホールをさらに含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の光プリントヘッド。 The light emitting element array is mounted on a conductor layer on an upper surface of the multilayer substrate,
3. The optical print head according to claim 1, wherein the multilayer substrate further includes a plurality of heat radiating through-holes connecting the upper conductive layer and the lower conductive layer. 4.
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