JP3185204B2 - 発光素子アセンブリ - Google Patents

発光素子アセンブリ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光素子アセンブリに
関し、特に発光素子アレイが直線的に配設された複数の
絶縁基板を連設させて、所定サイズの発光領域を得る発
光素子アセンブリの連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の発光素子アセンブリは、特公平３
−４２１８８号公報に開示されるようなものがある。こ
れは所定の配線パターンが施され、共通電極（導体）上
に複数の発光素子（ＬＥＤ）から形成される発光素子ア
レイ及び前記発光素子アレイを駆動させるための駆動ド
ライバＩＣ等を搭載した発光素子搭載基板（絶縁基板）
を複数用意し、前記発光素子アレイが前記発光素子搭載
基板の整列方向に対し一直線状に並ぶように前記発光素
子搭載基板を連設させて、所定の発光領域を有した発光
素子アセンブリを得るものである。
【０００３】このような発光素子アセンブリを例えばＡ
４サイズのプリンタヘッドとして用いる場合、複数の発
光素子の直線配列を考慮し、前記発光素子アレイの直線
実装精度を向上させなければならず（印字品質を向上さ
せるため）、そのため予めＡ４サイズ（以下、サイズは
発光素子の主走査方向のサイズを言う）の前記発光素子
搭載基板を使用すると、前記発光素子搭載基板のねじれ
や発光素子の発熱による変形等が生じて複数配列させる
発光素子アレイの実装精度（直線配列性）に支障をきた
すため（前記発光素子アレイを前記発光素子搭載基板の
配列方向に対し±１５ミクロン程度の実装精度で配設し
なければならない）、複数の短い発光素子搭載基板を連
設して所定サイズを得るものである。従って、複数用意
された発光素子搭載基板を連設する場合は、発光素子ア
レイが微小なため前記発光素子搭載基板の端面同志を突
合せて前記発光素子アレイの位置を合わせることでは、
前記発光素子アレイの直線性を出すことが困難であり、
更には、より精細な印字を得るためには発光点の間隔を
数十ミクロン単位の微細レイアウトが必要とされるた
め、連結側となる基板端面に配設される各発光素子アレ
イの最外端の発光素子（発光点）を他の発光素子アレイ
の発光素子と同等な間隔となるように近接させることが
困難であった。そのため、前記発光素子搭載基板の連結
側に前記発光素子アレイが基板端面に対し突出するよう
に搭載し、この突出した発光素子アレイの端部同志を突
合せて前記発光素子アレイが直線状に並ぶように前記発
光素子搭載基板を位置決めし、前記発光素子搭載基板を
連結部材で固定することで、複数の発光素子アレイが直
線状に並び均一間隔の発光点となる所定サイズの発光素
子アセンブリを得るものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、基板の製造技術
の向上により比較的大型（Ａ４サイズ程度）の１枚基板
の作成が可能となってきている。しかしながら、プリン
タヘッドの大型化に伴いＡ１サイズやＡ０サイズのプリ
ンタヘッドが要求され、１枚基板作成の限界とともに、
基板コスト（基板製造コスト）等の問題もあり、例えば
Ａ１サイズの発光素子アセンブリを得るためには、例え
ばＡ４サイズの発光素子搭載基板を連設（Ａ４サイズ×
４）しなければならず、これに伴って相変わらず基板連
結部の発光素子搭載技術が必要とされている。
【０００５】そこで本発明は複数の発光素子アレイが直
線的に配設された発光素子搭載基板を連設して、所定サ
イズの発光領域を得る発光素子アセンブリの良好な連結
構造を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、少なくとも２つ以上の絶縁基板が連設さ
れ、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の発光素子ア
レイが実装され、前記各絶縁基板に配設される前記発光
素子アレイを突き合わせて前記各絶縁基板を連設配置す
る発光素子アセンブリにおいて、連結側となる末端まで
導体が形成される一方の絶縁基板と、連結側となる末端
から微少距離内側に位置するように導体が形成される他
方の絶縁基板と、前記一方の絶縁基板と前記他方の絶縁
基板との前記導体上に配設された導電性接着剤層と、前
記他方の絶縁基板の連結側となる前記導体上の末端まで
配設される第１の発光素子アレイと、前記一方の絶縁基
板の連結側となる前記導体の末端から前記他方の絶縁基
板側へ微少距離の突き出し量を持って突き出し配置され
る第２の発光素子アレイと、を備え、前記一方の絶縁基
板に配置される前記第２の発光素子アレイの突出部を前
記他方の絶縁基板の末端から微少距離内側に位置する前
記第１の発光素子アレイの端部に突き合わせて前記一方
の絶縁基板と前記他方の絶縁基板とを連設配置してなる
ものである。
【０００７】
【作用】発光素子アレイを搭載した絶縁基板を連設して
所定の発光領域を有する発光素子アセンブリを得る場
合、一方の絶縁基板に微小距離突き出すように配設され
た発光素子アレイは、この突出部（発光素子アレイ）を
他方の絶縁基板の連結側に形成する段差部上にて前記他
方の絶縁基板に搭載される発光素子アレイと突き合わせ
て位置合わせすることができることから、前記発光素子
アレイを導電性接着剤により接着する際に高さ方向の実
装精度にバラツキが生じたとしても、前記他方の絶縁基
板の連結側に形成する前記段差部によりこのバラツキを
吸収することができるため、前記絶縁基板を連結する際
の自由度をもたせることができる。また、前記各絶縁基
板の繋ぎ目における各発光素子アレイの連結精度（直線
性）も良好で画像品質が向上する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を添付図面に記載した実施例に
基づき説明するが、図１は発光素子アセンブリの平面
図、図２は発光素子アセンブリの要部断面図である。
【０００９】図１，図２において、１は複数の発光素子
（例えば、１２８個のＬＥＤ）により形成される発光素
子アレイ、２は発光素子アレイ１の各々の発光素子を駆
動させるための駆動ドライバＩＣ、３1 ，３2 は発光素
子アレイ１や駆動ドライバＩＣ２を搭載するための単一
の電源供給路（導体）ａ，ｂ及び、図示しない配線パタ
ーンが形成され、例えば放熱性の良好な多孔質セラミッ
ク材からなる発光素子搭載基板（絶縁基板）、４は発光
素子アレイの輝度調整用の選択抵抗（チップ抵抗）や駆
動ドライバＩＣに供給する電源の平滑用チップコンデン
サ等からなる電子部品、５は発光素子搭載基板３1 ，３
2 の連設側端部３ａに位置するレジストの一部を除去し
て設けた図示しない溝部にエポキシ等の接着剤で固定さ
れ、各発光素子搭載基板３1 ，３2 同志を連結させるた
めの連結子、６は発光素子アレイ１及び駆動ドライバＩ
Ｃ２をワイヤボンディング等の手段により電気的に接続
するための金等からなる接続部材、７は発光素子アレイ
から発せられる熱を放熱するためのアルミ等からなる放
熱板であり、以上により発光素子アセンブリＡを構成す
る。
【００１０】前述した連結子５は、所定サイズ発光素子
搭載基板３1 ，３2 を連結するための接続部材であっ
て、発光素子アレイ１の発熱による発光素子搭載基板３
1 ，３2 の熱膨張を考慮し、熱膨張率の類似した同材料
（例えば、セラミック）からなるものである。
【００１１】各発光素子搭載基板３1 ，３2 を連設させ
る場合について図２の（Ｉ）及び（II）を用いて説明す
る。
【００１２】一方の発光素子搭載基板３1 上には、発光
素子アレイ１を搭載させるための電源供給路ａ及び銀ペ
ースト等からなる導電性接着剤層８が（電源供給路ａ上
に導電性接着剤層８を形成する）、発光素子搭載基板３
1 の連結側となる略末端まで形成され、また他方の発光
素子搭載基板３2 上には、電源供給路ａ及び導電性接着
剤層８が、発光素子搭載基板３2 の連結側となる末端か
ら微小距離（0.2 mm程度）内側に位置するところまで形
成され、この発光素子搭載基板３2 の連結側端部３ａに
は段差部３ｂを構成している。そして、一方の発光素子
搭載基板３1 の導電性接着剤層８上には、発光素子アレ
イ１が発光素子搭載基板３1 の図示しない端部から搭載
され、発光素子搭載基板３1 の連結側の発光素子アレイ
１は、電源供給路ａの末端から他方の発光素子搭載基板
３2 の微小距離を超える突き出し量をもって（0.2 mm以
上）突き出し配置されている。また、他方の発光素子搭
載基板３2 の導電性接着剤層８上には、発光素子アレイ
１が発光素子搭載基板３2の図示しない端部から発光素
子搭載基板３2 の連結側となる末端から微小距離内側に
位置する電源供給路ａの略末端まで搭載されており、各
発光素子搭載基板３1 ，３2 に搭載される複数の発光素
子アレイ１は発光面が一定間隔でかつ直線状に並んでい
る。
【００１３】そして、前述した各発光素子搭載基板３
１，３２を連結する場合、この各発光素子搭載基板３
１，３２を放熱板７の平坦面上に配設し、発光素子搭載
基板３１，３２を基準とし、発光素子搭載基板３１に突
き出すように配設された発光素子アレイ１の突出部１ａ
を発光素子搭載基板３２の連結側に微少距離分だけ形成
される段差部３ｂ上に進入させ、この発光素子アレイ１
の突出部１ａと発光素子搭載基板３２の微少距離内側に
配設された発光素子アレイ１の端部とを突合わせて、各
発光素子搭載基板３１，３２に搭載されている各発光素
子アレイ１の発光面が一定間隔でかつ直線状に並ぶよう
に発光素子搭載基板３１の位置を調整して各発光素子搭
載基板３１，３２の連結側となる各発光素子アレイ１を
直線は位置させる。この場合、発光素子アレイ１同志
は、発光素子間隔が一定となるように位置調整される
が、発光素子アレイ１の最外端に位置する発光素子から
アレイ切断端までの距離は発光素子間隔の１／２以下と
しているため、数ミクロンの間隔を置いて突合わせて調
整される。即ち、各発光素子搭載基板３１，３２の端面
同志を接触させないように連接するため、一方の発光素
子搭載基板３１からの発光素子アレイ１の突出し量は、
他方の発光素子搭載基板３２の微少距離より大きく
（０．２ｍｍ以上）設定するものである。
【００１４】そして、各発光素子搭載基板３1 ，３2 を
前述した連結子５により固定することで、所定の発光領
域を有した発光素子アセンブリＡが得られるものである
（連結子５で各発光素子搭載基板３1 ，３2 を連結する
際、各基板３1 ，３2 の端面同志は接触しない）。尚、
各発光素子搭載基板３1 ，３2 は放熱板７に熱伝導率の
良いシリコン接着剤等により固定される。
【００１５】かかる構成により、発光素子搭載基板３１
に突き出すように配設された発光素子アレイ１の突出部
１ａを発光素子搭載基板３２の連結側端部３ａに形成す
る段差部３ｂに進入させ、この段差部３ｂ上にて発光素
子搭載基板３２の微少距離内側に配設された発光素子ア
レイ１の端部と突合わせて、この突合わせた各発光素子
アレイ１の発光面が一定間隔で、かつ直線状に並ぶよう
に発光素子搭載基板３１の位置を調整することで、所定
の発光領域を有した発光素子アセンブリＡが得られるも
のである。
【００１６】従って、連結側端部３ａに配設される発光
素子アレイ１を導電性接着剤等により接着する際に高さ
方向にバラツキが生じたとても（実装精度にバラツキが
生じる）、発光素子搭載基板３2 の連結側に形成する段
差部３ｂによりこのバラツキを吸収することができるた
め、各発光素子搭載基板３1 ，３2 を連結する際、突き
出した発光素子アレイ１と他方側基板との突当たりによ
る破損を防ぐことができ、連結作業が容易となり自動化
を含めての製造の自由度をもたせることができる。ま
た、各発光素子搭載基板３1 ，３2 の繋ぎ目における各
発光素子アレイ１の連結精度（直線性）も良好であるた
め画像品質を向上させることができる。また、従来の発
光素子搭載基板を複数連設させることに比べ（発光素子
搭載基板の両端部から発光素子アレイ１を突出させ
る）、発光素子搭載基板３1 ，３2 の少なくとも一方か
ら発光素子アレイ１を突出させるだけで良いため、製造
工程における管理がしやすくなる。
【００１７】尚、本実施例では発光素子搭載基板３1 ，
３2 を放熱板７上に接着固定するものであるが、この発
光素子搭載基板３1 ，３2 と放熱板７とを接着固定した
後、バネ製を有する基板抑え部材により、より確実に固
定することが望ましい。
【００１８】また、図中、駆動ドライバＩＣ２も発光素
子アレイ１と同様に突き出した配設構造となっている
が、駆動ドライバＩＣ２そのものは、発光素子アレイ１
と電気的接続できるように配設すれば良く、導出電極端
子（発光素子アレイ１と駆動ドライバＩＣ２とのワイヤ
ボンディング用の電極パッド）を発光素子間隔に対して
狭くすれば、駆動ドライバＩＣ２は発光素子搭載基板内
にて配設可能となり、また複数の発光素子アレイ１に対
して１つの駆動ドライバＩＣ２を用いることもできる。
【００１９】更に、本実施例では発光素子搭載基板３
1 ，３2 による発光素子アセンブリＡの連設構造を説明
したが、２枚以上の発光素子搭載基板の連設構造に適用
しても良いことは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、少なくとも２つ以上の絶縁基
板が連設され、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の
発光素子アレイが実装され、前記各絶縁基板に配設され
る前記発光素子アレイを突き合わせて前記各絶縁基板を
連設配置する発光素子アセンブリにおいて、連結側とな
る末端まで導体が形成される一方の絶縁基板と、連結側
となる末端から微少距離内側に位置するように導体が形
成される他方の絶縁基板と、前記一方の絶縁基板と前記
他方の絶縁基板との前記導体上に配設された導電性接着
剤層と、前記他方の絶縁基板の連結側となる前記導体上
の末端まで配設される第１の発光素子アレイと、前記一
方の絶縁基板の連結側となる前記導体の末端から前記他
方の絶縁基板側へ微少距離の突き出し量を持って突き出
し配置される第２の発光素子アレイと、を備え、前記一
方の絶縁基板に配置される前記第２の発光素子アレイの
突出部を前記他方の絶縁基板の末端から微少距離内側に
位置する前記第１の発光素子アレイの端部に突き合わせ
て前記一方の絶縁基板と前記他方の絶縁基板とを連設配
置してなるもので、前記発光素子アレイを導電性接着剤
により接着する際に、高さ方向の実装精度にバラツキが
生じたとしても、前記他方の絶縁基板の連結側に形成す
る段差部によりこのバラツキを吸収することができるた
め、前記絶縁基板を連結する際の自由度を持たせること
ができる。また、前記各絶縁基板の繋ぎ目における各発
光素子アレイの連結精度（直線性）も良好で、このよう
な発光素子アレイを搭載した発光素子アセンブリを駆動
させた場合、画像品質を向上させることができ、しか
も、従来の発光素子搭載基板を複数連設させる発光素子
アセンブリに比べ、前記絶縁基板の少なくとも一方から
前記発光素子アレイを突出させるだけで良いため、製造
工程における管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す平面図。
【図２】同上実施例の要部断面図。
【符号の説明】
１ 発光素子アレイ ３1 ，３2 発光素子搭載基板（絶縁基板） ３ａ 連結側端部 ３ｂ 段差部 ５ 連結子 ８ 導電接着剤層 ａ 電源供給路（導体）
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H04N 1/024 H04N 1/036

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２つ以上の絶縁基板が連設さ
    れ、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の発光素子ア
    レイが実装され、前記各絶縁基板に配設される前記発光
    素子アレイを突き合わせて前記各絶縁基板を連設配置す
    る発光素子アセンブリにおいて、 連結側となる末端まで導体が形成される一方の絶縁基板
    と、連結側となる末端から微少距離内側に位置するよう
    に導体が形成される他方の絶縁基板と、前記一方の絶縁
    基板と前記他方の絶縁基板との前記導体上に配設された
    導電性接着剤層と、前記他方の絶縁基板の連結側となる
    前記導体上の末端まで配設される第１の発光素子アレイ
    と、前記一方の絶縁基板の連結側となる前記導体の末端
    から前記他方の絶縁基板側へ微少距離の突き出し量を持
    って突き出し配置される第２の発光素子アレイと、を備
    え、 前記一方の絶縁基板に配置される前記第２の発光素子ア
    レイの突出部を前記他方の絶縁基板の末端から微少距離
    内側に位置する前記第１の発光素子アレイの端部に突き
    合わせて前記一方の絶縁基板と前記他方の絶縁基板とを
    連設配置してなる ことを特徴とする発光素子アセンブ
    リ。
JP15872095A 1995-05-31 1995-05-31 発光素子アセンブリ Expired - Fee Related JP3185204B2 (ja)

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