JP3322576B2 - 光プリントヘッド - Google Patents

光プリントヘッド

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光プリントヘッド及
びその駆動用ICに関する。
【0002】
【従来の技術】記録素子としてLEDアレイなどの発光
素子アレイを用いる光プリントヘッドは、特開昭62−
237776号公報をはじめとして数多く提案されてい
る。この種の光プリントヘッドについて図4,5を参照
して説明する。図4,5において、配線基板100は、
その中央にグランドパターン101を形成し、その両側
(片側の場合もある)に電源供給用パターン102を形
成し、その両側に配線パターン103を形成している。
グランドパターン101の上には、導電接着剤によって
固定したLEDアレイ104を配列し、電源供給用パタ
ーン102の上には、導電性接着剤によって固定した駆
動用IC105を配列している。ここで、駆動用IC1
05はN型基板タイプのICで構成されている。駆動用
IC105の一側には信号入力端子部106が形成さ
れ、他側には信号出力端子部107が形成されている。
駆動用IC105の電源(VDD)供給端子108は、
図4に示すように、信号入力端子部106と近接して配
置する場合と、図5に示すように信号出力端子部107
と近接して配置する場合がある。図4のように電源供給
端子108を信号入力端子部106と近接して配置し、
電源供給用パターン102からワイヤー109を介して
電源供給すると、他のワイヤーとの接触を防止できる反
面、IC内部を通過する際に大きな電圧降下が生じるた
め、複数のLEDを同時に点灯させる場合に十分な出力
を供給できないという問題がある。
【0003】このような問題は、図5のように電源供給
端子108を信号出力端子部107と近接配置すること
によって解決される。ここで、電源供給用ワイヤー10
9の長さが図4の場合に比べて長くなり、図5(b)の
ように駆動用IC105のコーナ部分に接触する場合も
あるが、駆動用IC105が電源供給用パターン102
の上に配置されていてワイヤー109と同電位であるた
め、特に問題は生じない。
【0004】ところで、図4,5に示す光プリントヘッ
ドは、駆動用IC105にN型基板タイプのものを使用
し、それに対応して電源供給用パターン102を配置し
ているので、LEDアレイ104を配置するためのグラ
ンドパターン101の幅を広くすることができなかっ
た。
【0005】光プリントヘッドにおいては、広いグラン
ドパターンを形成することが重要であり、例えばA4サ
イズで印字密度が600dpiの場合は、全部で5,1
20ドットとなり、各ドット(発光素子)に例えば5m
Aの電流を流すと、全体では25.6Aという大電流が
流れることになる。従って、広いグランドパターンを確
保しなければグランド電位が変化してしまい、印字品位
に悪影響を与えてしまう。すなわち、駆動ドット数の増
加に伴い各ドットの駆動電流が減少して印字品位が低下
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような点を考慮
して、広いグランドパターンを確保するため、本願出願
人は、図3に示すような光プリントヘッド50を試作し
た。すなわち、LEDアレイ51と駆動IC52に共通
の幅広いグランドパターン53を配線基板54上に設け
るとともに、駆動用IC52を従来と逆のP型基板タイ
プのものに変更した。
【0007】そして、図3に示す構造について検討した
ところ、同図(b)に示すように駆動用IC52のコー
ナ部分に電源供給用ワイヤー55が接触する場合があっ
た。このような場合、異なる電位に保持された駆動用I
C52と電源供給用ワイヤー55との接触によって電源
の短絡事故が発生し易く、光プリントヘッドの製造を困
難にするとともに、信頼性の低下を招くという問題点が
あることが分かった。
【0008】そこで、本発明は上記の点を考慮し、印字
品位を良好に保つことができ、製造がしやすく、信頼性
の高い光プリントヘッドを提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の光プリントヘッ
ドは、グランドパターンと配線パターンを備える配線基
板と、前記グランドパターン上に配置される発光素子ア
レイと、前記グランドパターン上に前記発光素子アレイ
に隣接して配置されるP型基板型の駆動用ICと、前記
配線パターンと前記駆動用ICと前記発光素子アレイの
間の接続を行うワイヤーを備え、前記駆動用ICは、前
記発光素子アレイ側の上面に、複数の信号出力端子から
なる信号出力端子部と電源供給端子を備え、前記配線パ
ターン側の上面に、複数の信号入力端子からなる入力端
子部と電源中継端子を備え、前記配線パターンの内の電
源供給用パターンと前記電源供給端子とのワイヤー接続
を前記中継端子を経由して行うようにしたことを特徴と
する。
【0010】本発明の光プリントヘッドは、前記駆動用
ICのグランド端子と前記グランドパターンとの接続を
ワイヤーによって行なっていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図1,2を
参照して説明する。ここで、光プリントヘッド1は、発
光素子アレイにLEDアレイ3を用いた場合を例に取る
が、本発明はこれ以外のものにも適用することができ
る。
【0012】光プリントヘッド1は、長尺の配線基板2
と、この配線基板2の長さ方向に沿ってその中央部に直
線的に配列した複数のLEDアレイ3と、LEDアレイ
3の両側(片側のみに配置することもできる)に隣接配
置した複数の駆動用IC4によって主構成される。
【0013】配線基板2は、長尺の絶縁性基材21の表
面に、その長手方向に沿って形成した幅広のグランドパ
ターン22と、このグランドパターン22の両側に沿っ
て形成した複数本の配線パターン23(電源VDD供給パ
ターン23aを含む)と、周辺部に配置した複数の外部
接続端子24を有している。
【0014】LEDアレイ3は、その詳細は図示してい
ないが、例えば、GaAsP/GaAs等のN型化合物
半導体基板の上面にP型不純物を選択的に拡散させてP
N接合を形成し、このPN接合による発光部(ドット)
を上面の長手方向に沿って整列して構成される。LED
アレイ3の上面には、各発光部に至る個別(P型)電極
が形成され、下面には共通(N型)電極が全面に形成さ
れる。このLEDアレイ3は、グランドパターン22の
中央部に配置され、その共通電極が導電性接着剤5によ
ってグランドパターン22上面に接続される。
【0015】駆動用IC4は、その内部構造の詳細は図
示していないが、SiなどのP型基板にN型不純物やP
型不純物を選択的に拡散させて駆動用回路が形成されて
いる。そして、駆動用IC4には、図2(a)に拡大し
て示すように、LEDアレイ3側の上面側部に、LED
アレイ3の個別電極に対応した複数の信号出力端子(パ
ッド)41aを有する出力端子部41と、この出力端子
部41よりも若干内側に電源(VDD)供給端子(パッ
ド)42を配置し、配線パターン23側の上面側部に
は、入力信号用の複数の信号入力端子(パッド)43a
を有する入力端子部43と、電源(VDD)中継用の中
継端子(パッド)44を配置している。中継端子(パッ
ド)44は、信号入力端子(パッド)43aよりも若干
大きく形成され、この例では、ワイヤーボンド方向に長
い長方形状にしているが、信号入力端子(パッド)43
aの配列方向に長い形状にすることもできる。この駆動
用IC4は、導電性接着剤6によってグランドパターン
22上に固定配置される。
【0016】駆動用IC4とLEDアレイ3は、ワイヤ
ーボンド装置によって金線ワイヤーによる接続が行われ
る。すなわち、駆動用IC4の出力端子パッド41aに
出力用ワイヤー7aの第1ボンデイングが行れ、LED
アレイ3の対応する個別電極に第2ボンデイングが行わ
れる。駆動用IC4と配線基板2もワイヤーボンド装置
によって金線ワイヤーによる接続が行われる。駆動用I
C4の入力端子パッド43aに入力用ワイヤー7bの第
1ボンデイングが行われ、配線基板2の選択された配線
パターンに第2ボンデイングが行われる。
【0017】駆動用IC4の電源供給端子42へのワイ
ヤーボンデイングは、第1電源用ワイヤー7cの第1ボ
ンデイングが電源供給端子42に行われ、第2ボンデイ
ングが中継端子44に行われる。続いて、第2電源用ワ
イヤー7dの第1ボンデイングが中継端子44に行わ
れ、第2ボンデイングが配線基板2の電源供給用パター
ン23aに行われる。このように、駆動用IC4の電源
供給端子パッド42を出力端子部41に近接配置してい
るので、供給電源(VDD)の駆動用IC4内部におけ
る電圧降下を最小限に抑えることができ、出力電流の低
下による輝度低下を防ぐことができる。また、配線基板
2の電源供給用パターン23aとのワイヤーボンデイン
グを中継電極44を経由して行うので、中継電極44を
経由しない場合に比べて駆動用IC4とワイヤー7dの
接触を防ぐことができる。
【0018】一般に、駆動用IC4上面は絶縁膜によっ
て覆われているが、コーナ部分は、絶縁膜が予め設けら
れていない場合や、ウエハ分割時に剥離している場合が
多いので、P型半導体基板が露出している。よって、こ
の露出P型半導体基板にワイヤー7dが接触すると、導
電性接着剤6を介したグランドパターン22との短絡事
故が発生し、光プリントヘッド1の故障要因になる。
尚、駆動用IC4のグランド端子とグランドパターン2
2との接続をワイヤー7eによって行っているので、グ
ランドパターン22への駆動用IC4の固定を導電性接
着剤6に代えて絶縁性接着剤によって行うこともできる
が、この場合も上記のように露出P型半導体基板にワイ
ヤー7dが接触すると、露出P型半導体基板を介した電
源用ワイヤー7dとグランドパターン22間の短絡発生
確率が高くなる。しかしながら、信号入力端子部43に
近接して中継端子44を設けているので、電源ワイヤー
7dを駆動用IC4のコーナ部分から間隔をおいて容易
に配線することでき、上記の問題発生を未然に防止する
ことができる。
【0019】配線基板2の配線パターン23と入力端子
24間にも適宜ワイヤーボンド配線が行われるが、電源
供給に係わる配線は、2本のワイヤーを用いることによ
って電圧降下の抑制を図っている。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、グランド
パターンを発光素子アレイの下のみならず駆動用ICの
下にも設けて幅広く形成することができるので、大電流
が流れても電位変動を抑えて出力電流を安定供給するこ
とができ、印字品位を良好に保つことができる。また、
駆動用ICは、電源供給端子を出力端子の近傍に設けて
いるので、IC内部の通路による電圧降下を抑えて出力
電流を安定供給することができ、印字品位を良好に保つ
ことができる。また、駆動用ICは、信号入力端子部の
近傍に供給電源の中継端子を配置しているので、ワイヤ
ー線を電源供給端子に接続する際に、中継端子を経由し
て行うことができるので、駆動用ICコーナ部分と電源
供給用ワイヤーとの接触を防止でき、製造がしやすく、
信頼性の高い光プリントヘッドを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す要部平面図(a)と、
要部断面図(b)である。
【図2】図1(a)の要部拡大図(a)と、図1(b)
の要部拡大図(b)である。
【図3】本発明が改善対象とするプリントヘッド例の断
面図(a)と、その要部拡大図(b)である。
【図4】従来例を示す断面図である。
【図5】他の従来例を示す断面図(a)と、その要部拡
大図(b)である。
【符号の説明】
1 光プリントヘッド 2 配線基板 22 グランドパターン 23 配線パターン 23a 電源供給用パターン 3 LEDアレイ 4 駆動用IC 41 信号入力端子部 42 電源供給端子 43 信号出力端子部 44 電源中継端子 7a 出力用ワイヤー 7b 入力用ワイヤー 7c 第1電源用ワイヤー 7d 第2電源用ワイヤー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−230229(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H04N 1/036

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グランドパターンと配線パターンを備え
    る配線基板と、前記グランドパターン上に配置される発
    光素子アレイと、前記グランドパターン上に前記発光素
    子アレイに隣接して配置されるP型基板型の駆動用IC
    と、前記配線パターンと前記駆動用ICと前記発光素子
    アレイの間の接続を行うワイヤーを備え、前記駆動用I
    Cは、前記発光素子アレイ側の上面に、複数の信号出力
    端子からなる信号出力端子部と電源供給端子を備え、前
    記配線パターン側の上面に、複数の信号入力端子からな
    る入力端子部と電源中継端子を備え、前記配線パターン
    の内の電源供給用パターンと前記電源供給端子とのワイ
    ヤー接続を前記中継端子を経由して行うようにしたこと
    を特徴とする光プリントヘッド。
  2. 【請求項2】 前記駆動用ICのグランド端子と前記グ
    ランドパターンとの接続をワイヤーによって行なってい
    ることを特徴とする請求項1記載の光プリントヘッド
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