JP4295411B2

JP4295411B2 - 光プリンタヘッド

Info

Publication number: JP4295411B2
Application number: JP36340199A
Authority: JP
Inventors: 真二郎岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: JP2001171177A

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露光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露光手段として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】
このような従来の光プリンタヘッドは、例えば図３に示す如く、多数の回路導体１２が被着されている基板１１の上面に、複数個の発光素子アレイチップ１３を一列状に搭載した構造を有しており、各発光素子アレイチップ１３の上面に設けられている多数の発光素子１４に外部からの画像データに基づいて所定の電力を印加し、発光素子１４を個々に選択的に発光させるとともに該発光した光をレンズ等の光学系を介して外部の感光体ドラムＰに照射・結像させ、感光体ドラムＰ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。そして、感光体ドラムＰ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。
【０００４】
尚、前記回路導体１２は、発光素子アレイチップ１３の発光素子１４に電源電力を供給するためのものであり、基板上面の略全体にわたって高密度にパターン形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光プリンタヘッドからの光が照射される感光体ドラムＰの周囲には、帯電器や現像器が光プリンタヘッドと近接して配置されており、これらの全体構造を小型化し、或いは隣接するデバイスとの間に空間的な余裕をもたせるには、光プリンタヘッドの外形を副走査方向（図３の左右方向）に短縮する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドにおいては、基板１１が上面を感光体ドラムＰの周面に対して対向させた形で配されることから、光プリンタヘッドを副走査方向に小型化しようとすると、基板１１の幅を副走査方向に短縮しなければならない。この場合、回路導体１２のパターン形成に制約を受けてパターンが複雑化及び高密度化するため、回路導体１２を正確にパターン形成することが困難になり、光プリンタヘッドの生産性が著しく低下する欠点を有していた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、本発明の光プリンタヘッドは、多数の回路導体が被着されている第１の基板上に、上面に前記回路導体に電気的に接続される多数の発光素子を有する発光素子アレイチップと、該チップよりも厚みが厚く、かつ第１の基板の回路導体に電気的に接続される複数個の回路導体を有する第２の基板と、を並設させてなる光プリンタヘッドであって、前記第２の基板の発光素子アレイチップ側の端面を第１の基板側に傾斜させるとともに該傾斜面の一部を発光素子アレイチップの発光素子上まで延在させ、この延在部に前記発光素子の光の向きを変える光反射層を被着させたことを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明の光プリンタヘッドは、前記第２の基板の回路導体が金、銀、アルミニウムの少なくとも１種により形成されており、その一部を第２の基板の端面まで導出して光反射層としたことを特徴とするものである。
【０００９】
【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は本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの断面図であり、１は第１の基板、２は第１の基板の回路導体、３は発光素子アレイチップ、４は発光素子、７は第２の基板、８は第２の基板の回路導体、９は第２の基板の端面、１０は光反射層である。
【００１０】
前記第１の基板１は、ガラスやセラミックス等の電気絶縁性材料から成り、その上面で多数の回路導体２や発光素子アレイチップ３，第２の基板７等を支持するための支持母材として機能する。
【００１１】
尚、前記第１の基板１は、例えばガラスから成る場合、従来周知のフローティング法等によって所定厚みの板体を形成し、これを矩形状に切断することによって製作される。
【００１２】
また前記第１の基板１の上面には多数の回路導体２が被着されている。
前記多数の回路導体２は、後述する発光素子アレイチップ３の発光素子４に電源電力を供給するためのものであり、ボンディングワイヤや半田等の接続部材６を介して発光素子アレイチップ３の発光素子４や第２の基板７の回路導体８に電気的に接続される。
【００１３】
尚、前記回路導体２は、例えば銀粉末に適当な有機溶媒、溶剤を添加・混合して得た導電ペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基板１の上面に印刷・塗布し、これを高温で焼き付けることによって所定パターンに形成される。
【００１４】
また前記回路導体２が被着されている基板１の上面には、直線状に配列した複数個の発光素子アレイチップ３と、第２の基板７とが並設されている。
【００１５】
前記発光素子アレイチップ３は、各々の上面に例えば６００ｄｐｉのドット密度で直線状に配列した多数の発光素子４と、これら発光素子４に電気的に接続される多数の端子電極５とを有しており、これらの端子電極５と対応する回路導体２とをボンディングワイヤ等の接続部材６を用いてボンディングすることにより回路導体２が発光素子４に電気的に接続される。
【００１６】
前記発光素子アレイチップ３の発光素子４としてはＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓＰ系の発光ダイオード素子等が好適に使用され、回路導体２、接続部材６及び端子電極５を介して発光素子４に電源電力が供給されると、発光素子４が所定の輝度で発光するようになっている。
【００１７】
尚、上述の発光ダイオード素子を備えた発光素子アレイチップ３は従来周知の半導体製造技術を採用することにより製作され、その厚みは例えば０．３ｍｍ〜０．５ｍｍとなる。
【００１８】
一方、前記発光素子アレイチップ３と共に第１の基板１上に配設される第２の基板７は、第１の基板１と同様の材質（ガラスやセラミック等）によって発光素子アレイチップ３の厚みよりも厚く（チップ３の１．５倍〜１０倍に相当する厚み）、例えば０．７ｍｍ〜２．６ｍｍの厚みに形成されており、その下面には複数個の回路導体８が所定パターンに被着されている。
【００１９】
前記第２の基板７の回路導体８は、第１の基板１の回路導体２と半田等のロウ材を介して電気的に接続されることにより両者で全体の回路パターンを形成しており、このように光プリンタヘッドの回路導体２，８を第１の基板１と第２の基板７に分けて配設することにより、回路パターンの複雑化及び高密度化を避け、光プリンタヘッドの全体構造を小型化するようにしている。
【００２０】
尚、前記第２の基板７は、先に述べた第１基板１と同様の製法によって製作され、また前記回路導体８は、金、銀、アルミニウム等の光沢の有る金属から成り、スパッタリングやフォトリソグラフィー，エッチング等の薄膜手法、或いはスクリーン印刷等の厚膜手法を採用することによって所定パターンに被着・形成される。
【００２１】
そして上述した第２の基板７の発光素子アレイチップ３側の端面９は、第１の基板１側に例えば４５°だけ傾斜し、かつ該傾斜面９の一部が発光素子アレイチップ３の発光素子４上に位置するように発光素子アレイチップ３側に延在されており、かかる傾斜面９には回路導体８の一部が光反射層１０として導出される。
【００２２】
この光反射層１０は、金、銀、アルミニウム等の光沢をもった金属により形成されているため、発光素子４の発した光はこの光反射層１０によって基板１，７の主面（上面及び下面）と略平行な方向に反射されることとなり、光プリンタヘッドの基板１，７を感光体ドラムＰの周面に対し直交する方向に配置させて光プリンタヘッドを幅方向に短縮することができる。従って、光プリンタヘッドを電子写真プリンタ等に組み込む際、光プリンタヘッドと隣接するデバイスとの間には空間的な余裕が生まれることとなり、またその分、プリンタ本体の全体構造を小型化することも可能となる。
【００２３】
しかも、本形態においては、光プリンタヘッドの回路導体２，８が２つの基板１，７に分かれて配設されているため、各々の基板１，７に形成される回路導体２，８のパターンは簡素化されており、回路導体２，８のパターン形成を容易になすことで光プリンタヘッドの生産性を向上させることもできる。
【００２４】
またこの場合、前記光反射層１０は、第２の基板７の一端に第２の基板７と一体的に設けられているため、光プリンタヘッドを組み立てる際、光反射層１０は第２の基板７を第１の基板１上に搭載するのと同時に発光素子４に対して位置合わせされるようになっており、それ故、光プリンタヘッドの組み立てが複雑化することもない。
【００２５】
尚、前記回路導体８の一部を導出して形成される光反射層１０は、グランド電極や共通電極等の大きな電流が流れ得る電極として用いるのが好ましい。
【００２６】
かくして上述した光プリンタヘッドは、発光素子アレイチップ３の発光素子４に回路導体２，８等を介して画像データに対応した所定の電力を印加し、発光素子４を個々に選択的に発光させるとともに該発光した光を光反射層１０で反射させ、この反射光を図示しないレンズ等の光学系を介して外部の感光体Ｐに照射・結像させることによって感光体Ｐに所定の潜像が形成される。そして、感光体ドラムＰ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。
【００２７】
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。
【００２８】
例えば上述の形態では光反射層１０が被着される第２の基板７の端面９を平坦面になしたが、これに代えて、図３に示す如く第２の基板７の端面９を凹曲面状になしても良い。この場合、発光素子４の光を第２の基板７の凹曲面によって集光させることができるので光の利用効率が向上することとなり、レンズ等の光学系を省いて構成することも可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、発光素子の光を光反射層で反射させることにより、発光素子が搭載される基板を感光体ドラムの周面に対し直交する方向に配置させて光プリンタヘッドを幅方向に短縮することができる。従って、光プリンタヘッドを電子写真プリンタ等に組み込む際、光プリンタヘッドと隣接するデバイスとの間には空間的な余裕が生まれることとなり、またその分、プリンタ本体の全体構造を小型化することも可能となる。
【００３０】
更に本発明によれば、回路導体が２つの基板に分かれて配設されるため、各々の基板に形成される回路導体のパターンが簡素化されており、これら回路導体のパターン形成を容易になすことで光プリンタヘッドの生産性を向上させることができる。
【００３１】
また更に本発明によれば、前記光反射層は第２の基板の一端に第２の基板と一体的に設けられているため、光プリンタヘッドを組み立てる際、光反射層は第２の基板を第１の基板上に搭載するのと同時に発光素子に対して位置合わせされるようになっており、それ故、光プリンタヘッドの組み立てが複雑化することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図２】本発明の他の形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図３】従来の光プリンタヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１・・・第１の基板、２・・・第１の基板の回路導体、３・・・発光素子アレイチップ、４・・・発光素子、７・・・第２の基板、８・・・第２の基板の回路導体、９・・・第２の基板の端面、１０・・・光反射層

Claims

多数の回路導体が被着されている第１の基板上に、上面に前記回路導体に電気的に接続される多数の発光素子を有する発光素子アレイチップと、該チップよりも厚みが厚く、かつ第１の基板の回路導体に電気的に接続される複数個の回路導体を有する第２の基板と、を並設させてなる光プリンタヘッドであって、
前記第２の基板の発光素子アレイチップ側の端面を第１の基板側に傾斜させるとともに該傾斜面の一部を発光素子アレイチップの発光素子上まで延在させ、この延在部に前記発光素子の光の向きを変える光反射層を被着させたことを特徴とする光プリンタヘッド。
前記第２の基板の回路導体が金、銀、アルミニウムの少なくとも１種により形成されており、その一部を第２の基板の端面まで導出して光反射層としたことを特徴とする請求項１に記載の光プリンタヘッド。