JP7027868B2 - 発光基板、露光装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
[1-1.画像形成装置の構成]
図1に、第1の実施の形態による画像形成装置1の構成の一例を示す。画像形成装置1は、図示しないPC(パーソナルコンピュータ)などの上位装置から受け取った印刷指示に応じて、媒体としての用紙Sに画像を印刷する電子写真方式のプリンタである。この画像形成装置1は、略箱型の装置筐体2を有している。尚、装置筐体2の図中右側を前面、図中左側を後面として、装置筐体2の前面から後面への方向を後方向、後面から前面への方向を前方向、装置筐体2の下側から上側への方向を上方向、装置筐体2の上側から下側への方向を下方向、装置筐体2の図中手前側から奥側への方向を右方向、装置筐体2の図中奥側から手前側への方向を左方向とする。
次に、LEDヘッド10の構成について説明する。図2に、LEDヘッド10の模式的な断面図を示す。この図2に示すように、LEDヘッド10は、発光基板30を中心に構成されている。発光基板30は、図2にくわえて図3(A)、(B)、(C)に側面図、上面図及び下面図を示すように、左右方向(つまり対向する感光体ドラム4の軸方向)に長い長方形板状に形成された第1のプリント基板31と、左右方向に長い長方形板状に形成され、左右方向及び前後方向の長さがそれぞれ第1のプリント基板31より短い第2のプリント基板32とを有している。
ここで、図3(A)、(B)、(C)を用いて、発光基板30の構成について、さらに詳しく説明する。発光基板30は、上述したように、第1のプリント基板31と、第2のプリント基板32とを有している。第1のプリント基板31は、例えばガラスエポキシ樹脂でなり、上下両面に図示しない配線パターンが形成されている。またこの第1のプリント基板31の下面には、長手方向の一端近傍から他端近傍までの範囲で、長手方向に沿って延びる発光部35が設けられている。発光部35は、複数のLEDアレイ35Aにより構成されている。また、第1のプリント基板31の上面には、長手方向の中央部分に、接続部品33としてのコネクタ33Aが設けられている。
ここで、発光部35の長手方向の温度分布をシミュレーションした結果を、図5に示す。図5は、縦軸が発光部35を構成するLEDの表面温度を示すとともに、横軸が発光部35の長手方向の一端からの距離を示すグラフである。また、図5にくわえて図4にも示すように、グラフ内の範囲D1は、第2のプリント基板32の長手方向の一端から他端までの範囲を示している。さらにこの範囲D1内の位置P1は、ASIC36Aの長手方向の中心位置を示し、範囲D1内の位置P2は、接続部品33の長手方向の中心位置を示している。
ここまで説明したように、第1の実施の形態では、LEDヘッド10の発光基板30を構成する第1のプリント基板31と第2のプリント基板32とを、第2のプリント基板32に実装された熱源となるASIC36Aから見て、第2のプリント基板32の長手方向の他端側に位置する接続部品33と、第2のプリント基板32の長手方向の一端側(つまり第2のプリント基板32の長手方向の一端部)に位置する封止材34とにより繋ぐようにした。
次に、第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態は、発光基板に施す熱対策が第1の実施の形態とは異なる実施の形態である。ゆえに、ここでは、発光基板についてのみ説明する。
図8(A)、(B)を用いて、第2の実施の形態の発光基板100の構成について説明する。尚、図8(A)、(B)は、それぞれ発光基板100の側面図、上面図であり、それぞれ、図4(A)、(B)に示す発光基板30と同一の部分には、同一符号を付してある。
ここで、発光基板100での発光部35の長手方向の温度分布をシミュレーションした結果を、図5のグラフに曲線L4として示す。
ここまで説明したように、第2の実施の形態では、LEDヘッド10の発光基板100を構成する第1のプリント基板31と第2のプリント基板32とを、第2のプリント基板32の下面に実装された熱源となるASIC36Aから見て、第2のプリント基板32の長手方向の他端側に位置する接続部品33と、第2のプリント基板32の長手方向の一端側に位置する封止材34と、さらに接続部品33から見て、第2のプリント基板32の長手方向の他端側に位置する封止材101とにより繋ぐようにした。
[3-1.他の実施の形態1]
尚、上述した第2の実施の形態では、封止材34を、第2のプリント基板32の長手方向の一端部に設けるようにしたが、図9に示すように、ASIC36Aから見て、第2のプリント基板32の長手方向の一端側であれば、封止材34を、第2のプリント基板32の長手方向の一端から離れた位置に形成するようにしてもよい。第1の実施の形態についても同様である。尚、この場合も、封止材34については、第2のプリント基板32の長手方向の一端から、D1/5までの範囲内に設けられていることが望ましい。
さらに、上述した第1の実施の形態では、第2のプリント基板32の一端部と、第1のプリント基板31の一端側対向部とを、封止材34で繋ぐようにした。ここで、第2のプリント基板32下面の封止材34と接する部分と、第1のプリント基板31上面の封止材34と接する部分とに、それぞれ所定の配線パターン(例えばベタパターン)を形成して、封止材34が、第2のプリント基板32側のベタパターンと第1のプリント基板31側のベタパターンとを繋ぐようにしてもよい。
さらに、上述した第1の実施の形態では、第1のプリント基板31と第2のプリント基板32とを封止材34により繋ぐようにした。ここで、この封止材34を、図2に示した、発光基板30とシート部材41とをホルダ40の内側に固定する封止材42と繋げる(接続する)ようにしてもよい。この場合、封止材34と封止材42とは、同一素材とすることが望ましい。このようにすれば、ASIC36Aにより発生した熱の一部が、第2のプリント基板32から封止材34、封止材42を介して、ホルダ40へと伝わるため、発光部35での温度ピークをさらに下げることができる。
さらに、上述した第2の実施の形態では、発光基板100に、封止材34と封止材101と封止材102とを設けるようにしたが、これに限らず、例えば、これらのうち、封止材101のみを設けるようにしてもよいし、封止材34と封止材101のみを設けるようにしてもよいし、封止材101と封止材102のみを設けるようにしてもよいし、封止材34と封止材102のみを設けるようにしてもよい。いずれの場合も、第1のプリント基板31と第2のプリント基板32とを接続部品33のみで接続する場合と比べれば、発光部35の発光部35の長手方向の光量差を低減できる。またこれに限らず、ASIC36Aと接続部品33との間で、第1のプリント基板31と第2のプリント基板32とを繋ぐ封止材(図示せず)を設けるようにしてもよい。
さらに、上述した各実施の形態では、発光基板30、100に本発明を適用したが、これに限らず、第1の基板と第2の基板とを接続部品で接続した構成でなり、第1の基板側に複数の発光素子が配置され、第2の基板側に熱源となる電子部品が配置された発光基板であれば、発光基板30、100とは異なる発光基板に適用してもよい。例えば、LED以外の温度により特性が変化する発光素子を有する発光基板に本発明を適用してもよい。
さらに、上述した各実施の形態では、発光素子の具体例として、LEDを用いたが、これに限らず、温度により特性が変化する発光素子であれば、LEDとは異なる発光素子を用いてもよい。さらに、上述した各実施の形態では、第1の基板の具体例として、第1のプリント基板31を用いたが、これに限らず、発光素子が配置されたものであれば、第1のプリント基板31とは異なる第1の基板を用いてもよい。さらに、上述した各実施の形態では、第2の基板の具体例として、第2のプリント基板32を用いたが、これに限らず、接続部品を介して第1の基板と接続され、熱源となる電子部品を有し、所定方向(発光素子の配列方向)の長さが第1の基板の所定方向の長さ以下のものであれば、第2のプリント基板32とは異なる第2の基板を用いてもよい。
さらに、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した実施の形態と他の実施の形態の一部または全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
Claims (10)
- 所定方向に並べられた複数の発光素子でなる発光部が配置された第1の基板と、
前記発光部を駆動するための電子部品が配置された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板とを接続する第1の接続部品と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間で熱を伝導する第1の熱伝導部材と、
前記第2の基板とケーブルとを接続する第2の接続部品と、
前記第2の基板と前記第2の接続部品との間で熱を伝導する第2の熱伝導部材と
を備え、
前記第2の基板の前記所定方向の長さは、前記第1の基板の前記所定方向の長さ以下であり、
前記第1の熱伝導部材は、
前記第2の基板の前記所定方向の一端側において、前記第1の基板と前記第2の基板とを繋ぐ
ことを特徴とする発光基板。 - 前記第1の熱伝導部材は、
前記第2の基板の前記所定方向の一端側と他端側の2箇所において、前記第1の基板と前記第2の基板とを繋ぐ
ことを特徴とする請求項1に記載の発光基板。 - 前記第1の熱伝導部材は、
前記電子部品を前記所定方向に挟むようにして配置される
ことを特徴とする請求項2に記載の発光基板。 - 前記第1の熱伝導部材は、
前記第1の接続部品を前記所定方向に挟むようにして配置される
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の発光基板。 - 前記電子部品及び前記第1の接続部品は、
前記第2の基板における、前記第1の基板と対向する面に配置されている
ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の発光基板。 - 前記第2の接続部品と前記第2の熱伝導部材は、
前記第2の基板における、前記第1の基板と対向する面とは反対側の面に配置されている
ことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の発光基板。 - 前記第1の熱伝導部材は、前記第1の基板と前記第2の基板との間に液体の状態で塗布された後に硬化したものである
ことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の発光基板。 - 請求項1~7のいずれかに記載の発光基板と、
前記発光基板に配置された発光部からの光を収束させる光学系と、
前記発光基板及び前記光学系を支持する支持部材と
を備えることを特徴とする露光装置。 - 前記発光基板と前記支持部材との隙間を封止する封止材をさらに備え、
前記第1の熱伝導部材は、前記封止材と接続されている
ことを特徴とする請求項8に記載の露光装置。 - 請求項8又は9に記載の露光装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
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