JPH04504691A - 改良された信号分配装置を有する発光ダイオードプリントヘッド - Google Patents

改良された信号分配装置を有する発光ダイオードプリントヘッド

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JPH04504691A
JPH04504691A JP3502767A JP50276791A JPH04504691A JP H04504691 A JPH04504691 A JP H04504691A JP 3502767 A JP3502767 A JP 3502767A JP 50276791 A JP50276791 A JP 50276791A JP H04504691 A JPH04504691 A JP H04504691A
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ビーマン,ブライアン・アラン
ラ・ポイント,ジェフリー・ギルマン
ニューマン,デーヴィッド・アレン
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イーストマン・コダック・カンパニー
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    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 改良された信号分配装置を有する発光ダイオードプリントへ・ノド発明の技術分 野 本発明は、プリントヘッド、特に、プリントヘッド内で使用される個々の印刷要 素、即ちLEDに信号を分配する改良された装置を備える発光ダイオード(LE D)プリントヘッドに関するものである。
背景技術 長年、画像複製技術は、特に、先ず画像を原紙に形成し、ゼログラフィーを利用 してその原画像を複製することによっている。パーソナルコンピータの登場、及 びその益々の普及に伴い、かかる画像は1又は別形態の絵、チャート、グラフ等 のようなコンピータから出力される図形を含むことが各々多くなっている。かか る画像の最初の作成時において、所望の図形画像はベンプロ・ツタ等のような出 力装置を使用して、紙又はその他の適当な媒体上に形成されることが多い。次に この最初の画像はゼログラフィーにより所望の回数だけ複製される。ゼログラフ ィーによる複製は一般に、原紙を表を下にして、ゼログラフィー複写機のプラテ ン上に配置し、次で、適正に荷電された動く感光ドラム又はベルト(以下、光導 体と称する)が複写機内の内部露光ステーションを通って進むとき、反射光がこ れら光導体の表面に当たるような適当な角度にてその上に形成された画像に光を 当てる。一方、反射光は、光導体の表面を照的に帯電させ、その上に現れる静電 荷パターンは画像に生じる局部的な視覚的な反射特性に略適合する。回転する光 導体が複写内の内部現画像ステーションに達すると、典型的に粉末形態のトナー が自動的に光導体に付与される。トナーは帯電された状態の光導体表面のこれら 部分に付着する。光導体が回転を続けると、その後、紙が複写機内部の転写ステ ーションにて回転するドラムに押し付けられる。その反対の電荷が用紙に付与さ れて、トナーパターンを光導体から紙に転写する。その後、紙は典型的に、適当 な電荷を付与することによって光導体から分離される。その後、「現像された」 画像は複写機内のいわゆる「融着」ステーションにて紙に恒久的に焼き付けられ 、その結果、紙は2つの加熱ローラ間を通り、該ローラがトナーを溶融さ1紙に 融着させる。
典型的にゼログラフィー複写内に使用される比較的大きい寸法の光学的構成要素 及び複写内部の必要な光学的透過経路の数、及び/又は寸法のため、ゼログラフ ィー複写機は物理的に大きくかつかなり嵩張る傾向となる。更に、ユーザは最初 に、ペンプロッタ又はその他の同様の手段を使用して、原画像を形成し、次に、 ゼログラフィー複写機を使用して画像を手操作で複製することによって相当な時 間を消費するが、後者の作業は原画像を複写機まで動かし、複写機が所望の数の コピーを発生させるのを待ち、次に、コピーと共に戻る段階を含むものである。
故に、画像を形成する出力装置の寸法を縮小すると共に、かかる画像の多数のコ ピーを形成する速度を著しく速めようと努力して、当該技術は電子画像技術に注 目している。一般に、これら技術はデジタルデータを現在の光学的画像複製技術 に匹敵する十分に高品質な画像に直接的に変換するものである。かかる光学的画 像複製技術において、原紙から反射された光ではなく、コンピュータ又は同様の 装置によって提供されるデジタル化した二進法のグレースケール又はカラー画像 のデータを使用して、光導体を反復的に放電させる。該光導体は、1又は2以上 の別個の現像段階を経て、それぞれ、光学的ゼログラフィー複写機により形成さ れるものと十分比較し得る解像度の白黒又はカラー画像の何れかを形成する。
具体的には、適当な励起回路を介して、デジタルデータを使用し、集合的にプリ ントヘッドを形成する発光ダイオード(LED)の線形アレー内に存在する個々 のディオードを励起させる。励起信号に応答して、個々のダイオードは光エネル ギを発生させ、この光エネルギは光フアイバレンズを組立体を介して、動(光導 体の表面に当てられたとき、十分に強く、光導体の表面を局部的に放電させ、所 望の視覚的な図形パターンを忠実に表現する帯電パターンを画成する。多数のコ ピーを作成するためには、次に、この電子光学的作像工程は、所望の数のコピー を直接、作成するのに必要だけ反復する。更に、その前に紙、又はその他の媒体 上に形成された画像を複写すべきとき、該画像はファクノミリ型式のスキャナを 使用して読取りかつデジタル化し、デジタル記憶回路内に記憶させ、その後、か かるデノタル画像プリンタ使用して反復的に印刷し、1又は2以上のコピーを得 光導体のスペクトル感度に正確に適合する光エネルギを提供するため、典型的に 、プリントヘッド内には赤色光を発生させるガ1功ムヒ素ダイオードカ(使用さ れる。残念なことに、現在のガ1功ムヒ素の製造技術は、LEDプIJントヘ・ ノドの組み立てを著しく複雑にするという欠点がある。
具体的には、LEDプリントヘッドは、一般に、比較的長く、一般番二28cm (11′)以上の単一の横列の別個の発光源を必要とする。更に、出力画像中の 詳細程度がゼログラフィー又はその他の画像複製方法によって形成されるもの1 こ劣らない適当なレベルであるようにするためには、LEDプ1ルトヘ・ノド( ま典型的(こ、400の発光源、即ち、インチ当たり個々のLED (約158 LED/cm)の最小解像度を必要とする。このためには、11″のプリントへ ・ノド(ま任意の2つの隣接するダイオード間の中心間の間隔が2.5に10− ”の解像度の単一の横列に整列された少なくとも約4,400の別個のダイオー ドを必要とする。残念なことに、現在のガリウムヒ素製造方法は、典型的に、直 径約7.6cm (3’ )以上の半導体ウェーッ\を提供するのに必要な精密 度レベルに達してL%なし\。従って、これらウェーハが比較的小さい寸法であ るため、単一の11#の横列のガ1ノウムヒ素を単一の基板上に製造するのを妨 げている。従って、当該技術(ま端部同士が当接する配置され、緊密に離間され た発光ダイオードから成る単一の共通線を形成し、その線内の各列が単一の横列 に沿って配置された、多数の、%Iえ(1128個のLEDを包含するようにし たガリウムヒ素LEDの個々のアレーを使用して、LEDプリントヘッドを製造 することにした。光導体力(プIJントヘ・ノドの全幅に沿って均一に照射され るようにし、これによって、形成される出力画像(こ不均一な照射に起因する人 為的欠点が生じないないよう(=するtこめ、個々のLEDアレーは、プリント ヘッド上の共通の横軸線を横切る二次元的のみならず、プリントヘッド全体を立 面的に横断して相互に極めて精密な製造設計許容公差の範囲内でプリントヘッド 上に配置されるようにし、後者の配置(こよりプリントヘッドは十分な程度の物 理的平滑度を備えることが出来る。
LEDプ1ルトヘッドを実現しようにするこの全体的なアプローチ(こおLlて 、このアプローチを実際に実現するための各種の具体的な技術が当該技術分野で 開示されている。しかし、これら何れの技術も幾多の欠点があり、そのためその 適用が妨げられている。
以下に明らかになり、典型的に米国特許第4.734.714号(1988年3 月29日付けでタカス(Takasu)等に付与)に開示されたことを理由とし て、以下に「セラミック基板」技術と称する1つの技術は、各々96の発光源を 有する個々のLED列が焼結アルミナセラミック基板表面の中心横軸線に沿って 配置された比較的幅広の導電性フィルムストリップ上に配置されたLEDプリン トヘッドを使用するものである。全てのダイオードのずらして配置した陽極接続 部、及び関係する金属被覆パッド(「陽極パッド」)が各列の頂部に現れる。任 意のアレー内の個々のLEDの全ての陰極は導電性ストリップに当接する列の反 対側にて共通の金電極に接続される。各個々のダイオードは約1mmx8mm  (0,04インチX 0.03インチ)であり、アレー内にて隣接するダイオー ド間の中心間の間隔が約33.3に10−6″ (86,51m)にて配置され る。一対の励起要素が各個々のアレーと関係する。かかる任意の対を形成する2 つの構成要素は、基板、及び対応する列の両側部にてカリ該アレ一対して略垂直 に直接取り付けられる。これら励起要素は適当なシフトレジスタ及びLED励起 回路を包含している。任意の1つの列の場合、関係する対の1つの励起要素(プ リントヘッドのいわゆる偶数の半体内に配置されたもの)が該アレー中の偶数の LEDを制御する一方、対の他方の励起要素(プリントヘッドのいわゆる奇数の 半体内に配置されたもの)は該アレー中の奇数のLEDを制御する。
この特別なLEDプリントヘッドにおいて、LED励起信号は基板の端縁付近に 配置されたコネクタから同様に基板上に取り付けられた各種の信号処理及び線ド ライバ集積回路に接続される。線ドライバにより発生された出力信号は基板の表 面上に配置された適当な金属被覆母線を通じて付与され、プリントへ・ノドの奇 数又は偶数の半体の何れかの励起要素を励起させる。励起要素の出力端末のピ・ ソチは個々のLEDに対する陽極パッドの狭小な中心間のピッチよりも著しく大 きい。従って、各励起要素に対して、励起要素の端子のピッチに適合するピンチ を有する金属被覆相互接続導線(「相互結合線」)のパターンは又基板の表面上 に形成される。これら相互結合線は励起要素の適当な端末に接続し得るよう直線 上に整列させた一端にパッドを有し、その他端にLEDの対応する個々の金属被 覆陽極パッドに接続されるずらした金属被覆パッドを有している。各相互接続部 の一端は比較的細い線を使用して配線接合部を介してLEDの個々の陽極パッド に接続される。他方、各金属被覆導線の他端は別の配線接続部を介して対応する 励起モジュール端子に接続される。適当な配線ドライバ端子を金属被覆母線に接 続するためにも同様に比較的細い線を有する配線接合部が使用される。金属被覆 母線及び相互接続部は集合的に金薄膜をアルミナ基板上に配置し、その後、必要 であれば、1又は2以上の別個の導電性厚膜及び散在させた誘電層を適用し、基 板表面上に多層の金属被覆パターンを形成する。フレキシブルな回路網を使用し て電気を外部回路接続部からプリントヘッドの各側部に配置した多数金属被覆線 に導入する。基板自体は比較的大きい吸熱手段に固定される。
このLEDプリントヘッドを構成するこの特別な技術は多数の重大な欠点がある 。第1に、その全長に沿って約30.48cm (12インチ)当たり25LM といった許容可能な許容公差内に平面度を維持する長い寸法の精密焼結セラミッ ク基板は大量に製造することが極めて困難であることが分かっている。許容可能 な基板の歩留率が典型的に低い限り、形成される各基板は極め一高価なものとな る傾向となる。第2に、このアプローチは典型的に10000以上の多数の配線 接続部を必要とするが、かかる数の配線接続部を提供することは費用がかかりか つ時間を消費し、又プリントヘッドの信頼性を低下させる傾向となる。第3に、 個々のLED列は厚膜導体を通じて実際のセラミック基板に取り付けられ、その セラミック基板は吸熱手段に取り付けられるため、各ダイオードから発散される 熱に対し比較的大きい熱抵抗が生じ、このことはプリントヘッドの長時間の作動 中、個々のLEDの温度を上昇させ、その内部のLEDの故障率を増大させる。
第4に、プリントヘッドを励起するのに比較的大きい電流が必要とされる限り、 この電流は電気を分配するのに使用されるフレキシブルな回路における電圧降下 を生じさせるっ具体的には、作動中のプリントヘッド内の各ダイオードは約8m 、Aの平均電流を吸引する。プリントヘッド内の各ダイオードが同時に励起され ると仮定した場合、かかるダイオードを5000個保持するプリントヘッド全体 は全てのダイオードに関係する負荷サイクル時の50%中、約40アンペアを吸 引し、この電流の半分はフレキシブルな回路を通じてプリントヘッドの偶数及び 奇数の各半休に分配される。電気をプリントヘッドの各半休に導入するのに使用 されるフレキシブルな回路内に保持された銅導体の断面が比較的小さいため、特 に全て又は殆どのダイオードが励起されたとき、この回路に感知可能な電圧降下 が生じる。この電圧降下はこの回路から下方に離れる距離にかつプリントヘッド に沿って配置されたダイオードに電気を供給するのに利用可能な励起電流を益々 低下させ、これらダイオードに対する「電流不足状態」が益々発生し易くなる。
従って、プリントヘッドはその全長に沿って不均一な光学的出力を発生させると いう不利益な結果となる。第5に、励起要素及びLEDアレーの全ては同一の基 板に取り付けられるため、これら励起要素又はLEDアレー自体のその後の故障 により、手操作による修理技術を適用して基板上のその他の何れの構成要素をも 損傷させることな(、不良の構成要素、即ち励起要素又はLEDアレーを交換す ることが必要となる。これは一般に極めて困難でかつコストのかさむ作業である 。更に、全ての修理が成功し又は経済的に実現し得ると限らないため、大きいセ ラミック基板及び全体として極めて高価である該基板に取り付けられる全ての構 成要素を含む影響を受けるプリントヘッドは、単にスクラップ処理され、その結 果、著しい経済的無駄が生ずる。更に、励起要素が故障したならば、この励起要 素に接続された比較的細い全ての配線接合部を手で除去し、励起要素を手で交換 し、接合部を手で交換励起要素に取り付は直すことが必要とされる。この方法は 熟練者が行った場合でさえ、面倒であるのみならず、この方法の手操作は大量生 産の環境に適応させるのを不適当なものとする。
「セラミック基板」技術に伴うこうした欠点を解決しようとして、当該技術では 以下に明らかになるであろう理由のため、LEDプリントヘッドの製造に「多モ ジュール分電板」と称される別の技術に注目した。ここで、プリントへ、ノドは 典型的に導電性接着層を使用して、当接する水平方向に整列させた方向に向けて 全て金属支持バーに取り付けられる多数のモジュールを有する組立体を備えてい る。支持バーはフィンを含み、吸熱手段として機能する。各モジュールは典型的 に矩形の形状であり、垂直方向寸法がその水平方向寸法よりも僅かに大きい金属 基板(「タイル」)を有している。これら金属タイルの各々の平面度は大きいセ ラミック基板よりも必要とされる設計許容公差に遥かに容易に維持することが可 能である。
具体的には、米国特許第4.571.602号に例示された「多数モジュール分 電板」を通じて、1又は2以上のLEDアレー、例えば、4つのアレーの組立体 はタイル上に取り付けられかつその中心横軸線に沿って位置決めされ、対応する 励起回路は各アレーの両側部に接近しかつ該両側部にてタイル上に配置され、こ こで比較的狭いピッチでかつ比較的細い線を使用して配線接合部を通じて相互に 接続される。セラミック又はプリント回路板は又タイル上に配置されかつ励起回 路の各側部を越えかつ各側部に位置決めされる。プリント回路板の各々は適当な 励起端子をプリント回路板上の適当なパッドに相互接続するための金属被覆した 配線パターンを有している。この配線パターンはクロック及び電気信号のような 適当なしED励起信号を励起回路に分配する。一方、プリント回路板上の金属被 覆導線はプリント回路板上の他の接合パッドを介してプリントヘッドの全長に沿 って伸長するプリント回路ストリップに接続される。以下に「配電」板と称する このプリント回路ストリップは電気及び励起店号を各プリント回路板の適正なパ ッドに分配するための金属被覆した母線を有している。配線接合部が分電板上の 適当な母線を各プリント回路板の対応するパッドに接続させる。
「多モジュール分電板」技術は、「セラミック基板」技術に伴う各種の欠点を解 消する一方、該技術はその他の欠点を招来する。LEDアレーは金属経路を介し て吸熱手段に直接取り付けられるため、熱は「セラミック基板」技術におけるよ りもより容易に放散され、これによりLEDの故障率を減少し得る点で有利であ る。更に、個々のモジュールの各々はその組み立て後で支持板への取り付は前、 完全に試験することが出来るため、仕上げたプリントヘッドを修理する必要性は 著しく少なくなる。更に、かかる修理が必要とされる場合は常に、完全なモジュ ールをプリントヘッドから容易に取り外し、交換品を取り付けることが出来る。
この修理が該モジュールの接合パッドと配電板との間の比較的広いピッチによる 配線接合部の一部を除去し、新たなモジュールを取り付け、これら幅の広いピッ チの接合部を交換することを必要とする限り、この修理に伴うコスト及び煩雑さ は「セラミック基板」技術を使用して構成されるLEDプリントヘッドノド配置 された故障の構成要素を交換する場合と比べて著しく軽減される点で有利である 。
しかし、「多モジュール分電板」技術はそのコスト増と共に、大きいセラミック 基板を使用することを不要にするものの、「分電」板は、セラミック基板よりも 低廉ではあるが依然高価である。例えば、一般に、配線接合可能な金が分電板層 の配線結合層に使用されるが、これによりそのコストが増大する。更に、セラミ ックスプレッダ板を使用する場合、これらスプレッダ板自体がコスト高となる。
これにもかかわらず、分電板及び必要とされる付随的なスプレッダ板の合計コス トは大形のセラミック基板のコストよりも明らかに低廉であることか多い。第2 に、分電板とスプレッダ板との間、及びこれら双方を通って伸長する信号分配線 は、典型的に抵抗、インダクタンス及び相当な値の静電容量を含む複雑なインピ ーダンス値を提供し、このインピーダンスにより関係する固有の帯電及び放電時 間に起因して、プリントヘッドの下方に伝播し得るクロック及びデータ信号の速 度、従ってプリントヘッドの作動速度が制限される。第3に、プリントヘッドの 各半休に電気を供給する配電板上に配置された金属被覆した母線の断面積はプリ ントヘッドの作動中に生ずる相当な電圧降下を解消するのに不十分である傾向と なる。
この電圧降下により、プリントヘッドから下方に離れた位置に配置された個々の LEDに対する利用可能な励起電流が減少し、電流不足状態によりプリントヘッ ドに沿って不均一な光学的出力が生じることになる。第4に、分電板は比較的大 きく、これはプリントヘッド及び該プリントヘッドを採用する任意の画像プリン タの全体的な物理的寸法を大きくする点で不利益である。
故に、当該技術分野で公知のプリントヘッドよりも小型となり、より簡単で低廉 に構成し得るLEDプリントヘッドのようなプリントヘットに対する需要が当該 技術で存在する。更に、形成されるLEDプリントヘッドは現在、利用可能なプ リントヘッドよりもその全長に沿ってより均一な光出力を提供し、現在利用可能 なプリントヘッド、特に「多モジュール分電板」技術を利用して実現されるプリ ントヘッドよりもより高速に作動し、熱故障率が比較的小さく、修理が比較的容 易でかつ低廉に行い得るものでなければならない。かかるプリントヘッドは比較 的小型でかつ低廉な電子画像プリンタの開発を促進させる点で有利である。
発明の開示 発光ダイオードプリントヘッドを提供する当該技術に固有の上述の欠点は、多数 のプリント構成要素アレー、典型的に発光ダイオードアレーと、全て同一の部材 に取り付けられた対応する数の励起回路とを利用し、この部材が例えば金属スチ フナ板であるプリントヘッドにより本発明の教示内容に従って有利に解消される 。励起回路の各々はプリント構成要素アレーの対応する1つのアレーに接続され る。データ及び調時信号を上記励起回路に分配し、それぞれの励起電流の発生の 選択及び調時を制御する複数の分配手段が設けられる。プリントヘッドは上記分 配手段をヒナギク鎖状に相互接続する接続手段を備え、調時データ及び調時信号 が上記ヒナギク鎖状接続部分を介して一方の分配手段がら他方の分配手段まで伝 達されるようにしたことを特徴とする。
具体的にかつ本発明の好適な実施例の教示内容に従えば、本発明のプリントヘッ ドは、スチフナ板に取り付けられかつ該スチフナ板の表面を横方向に横断して並 べて配置され、全てヒナギク鎖状に相互に接続された略同−の多数のモジュール を有している。各モジュールは金属タイルに取り付けられ、該金属タイルの中央 横軸に沿って水平方向に整列された個々の発光ダイオードから成る多数のアレー 払該タイルに取り付けられかつプリント構成要素を跨ぐ2列に水平方向に整列さ せた対応する数の多数チャネル励起回路と、望ましくは励起回路列の外側でがつ 談判を跨ぐように配置された同一のタイルに取り付けられ2つのスプレッダ板と を備えている。全てのモジュールは水平方向に整列され、プリント構成要素の均 一に離間した共直線状の配置がプリントヘッドを横断して横方向に提供される。
各スプレッダ板は、一部、電気的接続部をモジュール内の多数チャネル励起回路 に伸長させるために使用される金属被覆配線パターンを備えている。更に、配線 相互結合部、例えば、配線接続部又はテープ自動配線接続部がプリントヘッド上 の多対の隣接するモジュール内に配置されたスプレッダ板上の配置パターン上の 対応する金属被覆接合パッドの間に画成され、支持部材の上に配置された略画で のモジュール、特にプリントヘッドの各半体内に位置決めされたスプレッダ板は ヒナギク鎖状に相互に接続される。更に、プリントヘッドに沿って配置された個 々の発光ダイオードに生ずる電流不足状態を実質的に軽減するため、電気は別個 の母線バー組立体を通じてモジュールに並列に供給され、該母線バー組立体は多 数の母線バーを有し、プリントヘッドに沿ってかつプリントヘッドの各半体内に 配!され全て水平方向に整列されたスプレッダ板に取り付けられている。このヒ ナギク鎖状の相互接続部により信号を各モジュールに分配するためプリントヘッ ド内に大型のプリント回路板(「分電板」)を使用することを不要にし、これに よりプリントヘッドの複雑さ、寸法及びコストを軽減し得る点で有利である。
更に、本発明のプリントヘッドは、大形の多層回路板に代えてヒナギク鎖状配線 を利用して信号を個々のモジュールに分配するため、本発明のプリントヘッドに 使用される個々のヒナギク鎖状の信号分配導線の各々は、分電板と「多数モジュ ール分電板」技術に使用される個々のスプレッダ板との間及びこれらを通って伸 長する信号分配導線によるよりも端部対端部の静電容量及びインダクタンスが小 さい。従って、本発明のプリントヘッドはプリントヘッドの一端から他端への信 号伝送時間を短縮し、これによりこのプリントヘッドが「多数モジュール分電板 」技術を利用して実現されるプリントヘッドよりも高速度にて作動することを許 容する。
図面の簡単な説明 本発明の教示内容は添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより容易に理 解されよう。添付図面において、 第1図は本発明の教示内容に従って構成された発光ダイオード(LED)プリン トヘッド10の好適な実施例の一部切り欠いた斜視図、第2図は第1図に示した プリントヘッド10内に収容された一例としての隣接する3つのモノニール、任 意の隣接する2つのモノニール間に存在するヒナギク鎖状配線結合部、及びその 間に存在する平行な母線バーを示す簡略化した平面図、第3r1!Jは第2図に 示した線3−3に沿つた母線バー組立体215の断面図、第4図は第2図に示し た線4−4に沿った一例としてのモジュール200.300.400の立面図、 第5図は第2図に示した線5−5に沿った一例としてのモジュール200の側面 図、 第6図は第2図に示した一例としてのスプレッダ板210及び該板上に現れる多 層金属被覆パターンの簡略化した平面図である。
理解を容易にするため、該当する場合には各種の図面に共通の同一の構成要素を 示すために同一の参照番号を使用した。
発明を実施するための最良の形態 以下の説明を読んだ後、当業者は本発明により教示される「ヒナギク鎖状」信号 分配技術は1又は2以上の比較的長いプリント構成要素の線形アレーを収容する 広範囲な種類の光学的、熱的又はその他の型式のプリントヘッドに適用可能であ ることが容易に理解されよう。本発明の装置が個々の発光ダイオード(L E  D)の単一の線形アレーを収容するプリントヘッド内で使用するのに特に適して いる限り、かかる装置の意味において本発明を説明する。
本発明の教示内容によって構成された発光ダイオード(LED)のプリントヘッ ド10の好適な実施例の一部切り欠いた斜視図が第1図に示しである。図示する ように、プリントヘッド10は水平方向に当接する一連のモジュールを収容して おり、その内のモジュール30のみが点線で具体的に示しである。これらモジュ ールは良好な熱導体(周知であり特に図示しない)を有しがっ各モジュールの下 側に並びに板の頂部面の適当な箇所に適用される薄い導電性接着層を使用してス チフナ(支持)板65の頂部面に取り付けられる。一方、スチフナ板は吸熱手段 60に当接し、導電性熱ペーストの薄層がその間に配置されている。空気による 冷却を促進するため、吸熱手段6oはその長さに沿って伸長する複数の下方に突 出するフィンを有している。以下に詳細に説明するように、各モジュールは水平 方向に整列させた多数、ここでは3つのLEDアレー、付随する励起回路及びス プレッダ板を備えているが、これら全ては第1図に特に図示していない。ダイオ ードアレーは各モジュールに中央横軸線に沿って配!されている。個々の各ダイ オードにより発生された光を光伝導性ドラム又はベルト(周知であり図示しない )のような回転する光導体の表面上の横線に沿った別個の対応する位置に適正に 集束させるため、横方向に方向法めした光フアイバアレー25を有するレンズ2 5を全てのモジュール内に収容された水平方向に整列させたLEDアレー上に該 アレーに対して垂直方向の整列状態に配置する。アレー25の方向は光学的アレ ーのそれぞれの側部に固定された支持部材23.28を通じてLEDアレーの面 に対して直角に維持される。この光フアイバアレーは日本の日本板硝子株式会社 により製造される5ELFFOC等級の指数光フアイバアレー(該会社は又5E LFFOCの登録商標を所有する)であることが望ましい。レンズ20はハウジ ング40に形成された略矩形の切欠き27を通って全てのLEDアレーの表面方 向に向けて下方に伸長している。レンズ20はハウジングの適正に整列されかつ 螺合させたねじ穴と適当に係合する支持部材23.28の穴22に挿入された適 当なねじ又はその他の締結具を介してハウジング40に固着することが出来る。
スチフナ板65の頂部面の一部に取り付けられたインターフェイス板50は適当 な入力コネクタ、各種の信号処理及び線ドライバ集積回路(これら全ては従来通 りで周知であるため、簡略化のため図面に図示しない)を備えている。波板は、 プリントヘッドを形成する各モジュールに対する接地信号を含む適当なデジタル データ、クロック及びその他の制御又は調時信号及び電気を供給し、その内部の 個々のLEDを適当な時間的及び位置的順序にて作動させ、光導体の表面に静電 荷パターンを提供し、該先導体はその後の現像パス中、紙の上に所望の視覚的画 像を形成する。適当な端子板70が典型的にプリントヘッド内に配置され、スチ フナ板の一部に取り付けられかつ配線接合部によりインターフェイス板における 同様に一連のモジュールの反対側端部に接続された一連のモジュールと整列され ている。端子板は十分な高周波にて作動する個々のヒナギク鎖状信号線の伝送線 の特性を釣り合わせ得るように設計された抵抗器又は抵抗器/コンデンサ対又は その他の電子的構成要素のような周知の配線端子を備えている。上記信号線は端 未結線しなかった場合、インピーダンスの不適合及び信号の反射といった周知の 不釣合いな伝送線の作用を受ける。端子板70は又電源線の結合解除コンデンサ を備えることも出来る。これとは別に、端子板の機能は端子上に配置されるであ ろう各種の構成要素をプリントヘッド内のインターフェイス板から最遠方の位置 に配置されたモジュール上に取り付けることにより実現することが出来る。残念 なことに、この配置は1つのモジュールを別のモジュールとは異なるものとする 必要があり、このため製造及び検査が複雑化する。更に、モジュールの寸法いか んによりモジュールは付加的な構成要素受は入れるための十分な予備スペースを 備えることが出来ない。
残念なことに、プリントヘッド、特にLEDプリントヘッドに使用される当該技 術分野で公知の信号及び電気分配技術には各種の欠点があり、こわら欠点は例え ばプリントヘッドの製造及び修理を著しく複雑にし、従ってかかる製造及び修理 を不都合にし、その価格を増大させ及び/又は、例えば、プリントヘッドが作動 し得る速度を不当に制限し7及び/又はプリントヘッドに沿って発生される光量 を不均一にするといったプリントヘッドの性能を制限する結果となる。
本発明によれば、我々は当該技術分野で公知のLEDプリントヘッドに固有の多 くの欠点、特に従来、「セラミック基板」又は「多数モジュール分電板」技術の 何れかを利用して製造されたLEDプリントヘッドに使用される信号及び分配技 術に起因する欠点を実質的に解決した。
本発明のプリントヘッドは多数のプリント構成要素アレー、典型的に発光グイオ ー・ドアレーと、特に例えば金属スチフナ板である同一の部材に取り付けらねた 対応する多数の励起回路とを利用するものである。励起回路の各々はプリント構 成要素アレーの対応する1つのアレーに接続される。ブリシト構成要素アレーの 全ては典型的に部材に沿って横方向に共産線状方向に位置決めされ、励起回路は 71ノーの側部に?9って共産線状に配置される。更に、データ及び調時信号を 上記励起回路に分配し、それぞれの励起電流の発生の選択及び調時を制御する複 数の分配手段が設けられ、プリントヘットは上記分配手段をヒナギク鎖状に相互 に接続し、上記データ及び調時信号が1つの分配手段から上記ヒナギク鎮状接続 部を通じて別の分配手段に伝達されるようにする相互接続手段を備えることを特 徴とする 特に、本発明の好適な実施例の教示内容に従えば、本発明のプリントヘッドはス チフナ板の表面に取り付けられかつ該表面を横方向に横断し並べて方向決めされ た多数の略同−のモジュールを有し、これらモジュールは全てヒナギク鎖状に相 互接続されている。信号は各モジュール内に利用されるスプレッダ板を通じてそ の内部に収容した奇数又は偶数のLEDに分配され、かかるスプレッダ板の各々 は、ヒナギク鎖状に隣接して水平方向に配置された他のスプレッダ板に例えば配 線接合部又はテープ自動接合手段を利用して接続される。配線接合パッド(以下 に「相互接続」パッドと称する)が各スプレッダ板の両垂直「側部」端縁に沿っ て設けられ、隣接して配置されたスプレッダ板の間、及び第1のスプレッダ板と 隣接した配置されたインターフェイス板との間、及び最後のスプレッダ板と隣接 して配置された端子板との間にて比較的短い配線接合部を使用してヒナギク鎖状 接続部の形成を容易にする。テープ自動接合を詳細に説明するため、本出願の譲 受人が所有し、引用して本明細書の一部に含めた1989年7月25日付けで付 与された米国特許第4.851.862号の名称「タブ接合配線を有するLED アレー」を参照すべきである。これらヒナギク鎖状接続部を使用してデータ及び クロック信号のようなデジタル信号をモジュール内に収容された個々の励起回路 に分配する。配線接金バ・ノドが又各スブIノッダ板の頂部端縁に沿って配置さ れ、適当な励起回路端子を接続するために使用される。プリントヘッドに沿って 個々のLEDに生ずる可能性のある電流不足の状態を実質的に軽減するため、電 気は隣接するスプレッダ板間を伸長するヒナギク鎖状接続部ではなく、プリント ヘッドの奇数又は偶数の半体の双方に使用される全てのスプレッダ板に対して並 列に接続された母線バーを使用して分配される。これら母線バーはその底端縁付 近にて各スプレッダ板に接続される。各スプレッダ板は励起回路上の適当な端子 に関係するピッチをヒナギク鎖状配線結合パッドに関係するピッチに適合させる 多層金属被覆パターンを提供する。各モジュール内にて、LEDアレー、例えば 3つのアレーは略矩形の金属、典型的にステンLノス鋼の基板又はパレット(「 タイル」とも称する)に水平方向に当接する整列状態でかつ該タイルの共通の中 央横軸線に沿って直接取り付けられる。例えば6つの対応する励起モジュールが タイルに筐接取り付けられ、3つのかかるモジュールがLEDアレーの各側部に 配置される。更に、例えば2つのスプレッダ板が励起回路の外方にてタイルの各 側部に1つずつ取り付けられる。任意のモジュール内にて、配線接合部はその内 部に収容されたスジ1ノツダ板、励起回路及びLEDアレーを相互に接続する。
スプレッダ板、励起回路及びLEDアレーは全てタイルの同一面に取り付けられ 、その反対面はスチフナ板65に当接する。各タイルはその上に取り付けられた LEDに対する共通の陰極接続部、及び熱抵抗値の小さい(セラミックタイルの 熱抵抗値と比べて)を有する経路を提供し、熱をスチフナ板を通じてLEDアレ ー及び励起回路から急速に吸熱手段に伝達する。
ヒナギク鎖状モジュールを利用する本発明の技術を使用することにより大形のセ ラミック基板の使用を不要にし、それに伴う製造及び修理上の問題点、熱的故障 率の増加及び高コストを解消し、或いはその他の周知の従来技術と比較して、個 々のモジュール間に電気及びデジタル信号を分配するため大形の多層分電板を使 用することを不要にし、これによりプリントヘッドの製造及び修理を簡単化し、 そのコストを低減し、その結果得られるプリントヘッドの全体的な物理的寸法を 著しく小さくさせる。更に、分電板を不要にすることにより、スプレッダ板肉の ヒナギク鎖状信号分配導線は端部対端部の静電容量及びインダクタンスが「多数 モノニール分電板」技術にて実現される信号分配動作よりもはるかに小さくなり 、これにより本発明の技術で実現されたプリントヘッドは「多数モジュール分電 板」技術を使用して実現されるプリントヘッドに比べより高速度で作動すること が可能となる点で有利である。
本発明の技術を考慮して、インターフェイス板50は配線接合部55を通じてそ の右側のモジュール30、特にその内部のスプレッダ板に接続される。モジュー ル30の左側にある同様の配線接合部35はこのモジュールを当接状態に配設さ れたその付近のモノニールに相互接続する。このようにして、プリントヘッド及 び端子板左端に向けて連続的に伸長するモジュールはその間に配置された配線接 合部を通じて近接する付近のモジュールに相互接続され、プリントヘッド内の全 てのモジュールは共にヒナギク鎖状に接続され、デジタルデータ及びクロック信 号をインターフェイス板50から端子板70に伝送する目的にて、最古側及び最 左側のモジュールはそれぞれ全てのモジュールを通じてインターフェイス及び端 子板にそれぞれヒナギク鎖状に接続される。上述のように、十分な高周波数を有 するあるデータ及びクロック信号のみがモジュールを経て端子板まで伸長し、該 端子板により端末結線される。各々がスプレッダ板上の金属被覆導線と比べて比 較的幅広の断面形状を有する3つの個々の母線バーを収容すると共に、並列接続 部を提供する矩形の母線バー組立体215がこれらモジュール内のスプレッダ板 に固定され、例えば2つの異なる電圧値(V、e、、Vd、)の電気侶号及び接 地電圧をインターフェイス板からこれらスプレッダ板に供給する。プリントヘッ ドの偶数及び奇数の半体の双方に同一のヒナギク鎖状配線接合部及び同一の母線 バー組立体を使用し、その内部のスプレッダ板を相互接続する。第1図を簡単に するため、プリントヘッドの偶数(下方)半体内のスプレッダ板に対するヒナギ ク鎖伏線接合接続部及び母線バー組立体のみが明確に示しである。
第2図は任意の2つの隣接するモジュール間に存在するヒナギク鎖状配線接合接 続部及びその間に存在する並列の母線バーと共に、第1図に示したプリントヘッ ド10内に収容した例えば3つのモジュール200.300.400から成る一 連のモジュールの簡略化した平面図である。特に第2図に示した3つのモジュー ルを含む、プリントヘッドに使用される全てのモジュールが寸法及び中身の点で 同一である限り、以下の説明はモジュール200を中心として行なう。
モジュール200はタイル290の中心軸線に沿って配置され、相互に水平方向 に当接する関係に固定されたLEDアレー252.254.256を収容してい る。タイル290は略四角とすることが出来るが、略矩形の形状であり、比較的 薄い矩形の断面形状を有している。該タイルは広い寸法範囲の任意の寸法とする ことが出来るが、1つの適用例において、その寸法は取り付けられLEDアレー 、励起回路及びスプレッダ板の物理的寸法により比較的狭い設計許容公差範囲内 に制限される。各LEDアレーは例えば2つの隣接するダイオード間の中心間の 間隔が約0.0064 cm (0,0025インチ)で線形に配置された12 8個の個々のガリウムトー素1.. E Dを収容する。約30.5cm (1 2□−仁5・チ)のプリント゛\、ツ)〜はかかるモジ、−ルを13個収容し、 これにより合計39個の同一のLEDア1.・−を提供し、これらアlノーは4 992個の個々のダイオード(発光状態)を提供する。
励起回路232.234.236及び262.264.266はそれぞれLED アレーの下方及び上方でタイル290に直接取り付けられ、該タイルに対しで略 平行に方向法めされている。全ての励起回路の各々は累積回路励起チップ又はパ ッケージであり、例えば64個の別個の励起チャネルを有する各回路と同一であ る。LED陽極パッド(図示せず)の比較的狭いピッチを有する配線接合部24 2.244.246はこれらアレー内の個々のLEDを対応する励起回路に接続 する。別個のスプレッダ板210,280がそれぞれ励起回路の下方及び上方に てタイル290に取り付けられる。配線接合部222.224.226は励起回 路232.234.236上の適当な端子をスジ1/ツダ板210上に配置され た金属被覆接合パッド(第2図に図示せず)に接続する。これらパッドはデジタ ルデータ及びクロック信号の双方並びに電気をこれら個々の励起回路に導入する 。
同様に、配線接合部272.274.276が励起回路262.264.266 上の適当な端子をスプレッダ板280上に配置された金属被覆接合パッド(同様 に第2図に図示せず)に接続する。励起回路をスプレッダ板に接続する配線接合 部は典型的に励起回路及びLEDアレーを相互接続する配線接合部に関係するピ ッチよりも著しく大きいピッチを有し、これにより組立てを容易にする。
共にタイル290の頂部及び底部の水平方向端縁291.292に直接取り付け られかつこれら端縁に重なり合う(第5図を参照)のスプレッダ板210.28 0はそれぞれ第2図に示すように相互接続パッド212.2]4.282.28 4を収容し、これらパッドはこれら板の対応する垂直方向(側部)端縁に79っ て方向法めされている。新たなモノニールがスチフナ板65上に取り付けられ( 第1図参照)、インターフェイス板50又はその前に取り付けたモジュールの何 れかに当接するとき、新たなモジュールは適正に方向法めされ、その相互接続パ ッドの各々はインターフェイス板又はその前に取り付けたモノニールの何れがの 対r+t、’+する相互接続バンドに対してそれぞれ水平方向に整列される。全 でのモジュールをスチフナ板士に適正に取り代りだ後、端子板70を適正に取り 付け、最後、即ち最遠方(第1図の最左側)のモジ;−ルと整列状態にさせる。
新たなモノユ、・−ルを適正に方向法めしたならば、「配線した相互接続部」の 形態である配線接合部はその上の各相互接続パッドとその前のモジ、−ル又はイ ンターフェイス板の各対応する相互接続パッドとの間に取り付けられる。例えば 、第2図に示したモジュール300を取り付iフたならば、配線接合部286. 216は、対応するモジ、−ル200.300のスプレッダ板280.380及 びスプレッダ板21帆310上のそれぞれ相互接続パッド284.382.21 4.312内の水平方向に整列させた多対の隣接するパッド間を伸長する。同様 に、モジュール400を取り付けたならば、配線接合部386.316は対応す るモジュール300.400上のスプレッダ板380.480及びスプレッダ板 310.410上のそれぞれ相互接続パッド384.482.314.412内 の水平方向に整列させた多対の隣接するパッド間を伸長し、同様に次のスプレッ ダ板に対して相互接続パッド484.414を使用する場合も同じである。これ ら配線接合部が隣接するスプレッダ板の相互接続パッド間を伸長する結果、全て のスプレッダ板はヒナギク鎖状、即ち直列形態に接続される。これとは別に、全 てのモジュール、インターフェイス板及び端子板を最初にスチフナ板65に取り 付け、その間に配線接合部を伸長させることが出来る。製造を容易にするため、 各スプレッダ板は水平方向(X)よりも垂直方向(Y)に幅広にし、隣接する相 互接続パッド間の間隔を広げ、板上に配置された多層配線パターン内に幅の広が る導体を使用することを許容することが出来る。スプレッダ板210.280、 励起回路232.234.236及び262.264.266はLEDアレー2 52.254.256と共に、全てタイル290の同一面に取り付けられる。
全てのスプレッダ板がスチフナ板上に取り付けられた後、母線バー組立体215 .285は各モノニールに固定される。これら母線バー組立体の各々は、以下に 詳細に説明するように、2つの異なる電圧値、即ちV、c、V、、、及び接地電 圧をプリントヘッドの何ねかの半体内のブレソダ板に伝送し得るようにその間に 散在させた誘電層を有する矩形の断面形状の3つの分離した並列の金属被覆導体 (母線バー)を有している。この点に関し、特に第2図にその一部のみを示した 母線バー組立体215.285は、例えばプリントヘッドの偶数の半体内のスプ レッダ板210.310.410、及びプリントヘッドの偶数の半体内のスプレ ッダ板280,380.480にそれぞれ電気及び接地電圧を供給する。各タイ ルの高さは、スプレッダ板の端縁がタイルに重なり合う距離が十分に大きく、ス プレッダ板を通って伸長する母線バー組立体内の3つの個々の母線バーがスプレ ッダ板が取り付けられるタイルに接触し、これにより相互に又は該タイルに取り 付けられたLEDアレーに対して短絡するのを阻止するのに適した寸法とする。
母線バー組立体自体に関し、第3図は第2図の線3−3に沿った母線バー組立体 215の断面図を示す図である。図示するように、母線バー組立体215は個々 の金属被覆母線バー340.350.360を有し、これら母線バーの各々はプ リントヘッドに供給される完全な励起電流の1/2、例えば、約20−25アン ペアの電流に対して母線バーの一端から他端まで相対的に無視し得る程度の抵抗 値を提供するのに十分な寸法の矩形の断面形状を有している。全ての母線バーは その接続ビンの位!を除いて同一である。ここで点線で示し、適当な周知の固体 の誘電材料から成る誘電層345.355が導電性母線バー自体の間に介在され る。
更に、母線バーの外面全体は点線385で示すように適当な誘電材料が被覆され ている。
第4図は第2図の線4−4に沿った一例としてのモジュール200.300.4 00の正面図である。第4図に示すように、モジュール200.300.400 はそれぞれタイル290.390.490に直接取り付けられたスプレッダ板2 10.310.410を収容している。母線バー組立体215の一部を形成する 母線バー360(第2図及び第3図を参照)は、スプレッダ板210.310. 410を含むプリントヘット組立体の偶数の半体内のスプレッダ板に対して特定 の電圧値を供給する。母線バー360は第4図に図示するようにビン361.3 62.363のような適当な接続ビンを介してプリントヘッドの1つの半体、例 えば偶数の半体内に配置されたスプレッダ板210.310.410の各々に接 続され、これらビンは規則的な間隔にてこの母線バーから下方に伸長し、各々は それぞれスプレッダ板210.310.41.0の対応する電気的貫通穴に挿入 されかつ電気的に固着され、プリントヘッドの偶数の半体内の全ての他のスプレ ッダ板に対しても同様である。3つの異なる母線バーを使用してプリントヘッド の各半体内の各スプレッダ板に2つの異なる電圧及び接地電圧を供給するため、 3本のビン、即ち、ずらした位置関係に配置された母線バー340,350.3 60から集合的に伸長するビン341.351.361のような各母線バーから 1つずつのビンがスプレッダ板310のような該半体内の各スプレッダ板を通っ て伸長しかつこれらスプレッダ板に電気的に接続され、これら電圧及び接地電圧 を供給する。
第5図は第2図に示した線5−5に沿った一例としてのモジュール200の側面 図である。第5図に図示するように、該図はこのアレーの各側部にてこのタイル に取り付けられる励起回路232.262と共に、中心横軸線に沿ってLEDア レー252が取り付けられるタイル290が示しである。スプレッダ板21o1 280は励起回路の外方にてタイル290に取り付けられ、その端縁を越えて伸 長している。組立体215が母線バー340.350.360を有する母線バー 組立体215.285はそれぞれスプレッダ板210,280に接続される。そ れぞれ接合部222..272.のみを示した配線接合部222.272はこれ ら2つの励起回路をスプレッダ板に接続する。2つの接合部242□のみを具体 的に示した配線接合部242はLEDアレー252を2つの励起回路232.2 62に接続する。
最後に、第6図には、第2図に一例として示したスプレッダ板210及びその上 に現れる多層金属被覆パターンの簡略化した平面図が示しである。具体的には、 第6図に示すように、スプレッダ板210はその内部に配置された6つの異なる 金属被覆配線パターンを有する矩形のセラミック基板605にて形成されている 。
具体的に、接合パッド612がその一例である接合バンド610及び接地層62 0は基板上に底部層して形成される。Voo層630は接地層の上に位!する。
適当な金属被覆部分が接地層620及びvo3層630がら伸長し、これら層を 接合パッド222.224.226内の対応するパッド、特に、731層630 及び接地層620にそれぞれ相互接続された一例としての接合パッド614.6 16内の対応するパッドに相互接続させる。−例としての経路642を有する埋 め込んだ信号層640はvc6層630の上に位置する。この信号層は金属被覆 接合パッド212.214間を伸長しかつその間にデータ信号を伝送するために 使用される金属被覆導体から形成される。上になる埋め込んだ信号層640は頂 部層650である。該頂部層は層640内の適当な金属被覆導体に接続し、デー タ信号を接合パッド222.224.226内の適当なパッドに伝送し、配線接 合された励起回路232.234.236の対応する端子に接続する(第2図参 照)。第6図に示すように、層650は又、接合パッド222.224.226 内の一例としてのパッド618のような適当なパッドに電圧Laを送り、これら 励起回路に印加させる。バイアス663が一例である金属被覆したバイアス66 0を使用して隣接する眉間の相互接続部分を形成する。更に、各スプレッダ板は それぞれVce層630、頂部層650及び接地層620に接続され、集合的に 母線バー組立体215に接続され(第2図参照)、電気、即ち電圧yec、 y 、、及び接地電圧を母線バー組立体からこの板に接続された励起回路に供給する ずらして配置した金属被覆貫通穴672.674.676を有している。
第6図には具体的に図示していないが、適当な周知の誘電層が隣接する金属被覆 層の多対の間に介在されている。更に、全ての層、即ち、金属被覆層及び誘電層 は共に当該技術分野で周知の適当な従来の技術を使用して形成される。この図に 示した層の順序は、多層回路板を設計するために当該技術分野で教示される従来 の標準的な積層規則に適合する一方、任意のスプレッダ板に適用可能である実際 の順序は臨界的ではなく、全ての接合パッドがスプレッダ板の表面に位置し、適 当な配線接続した相互接続部、例えば配線線接合部は、隣接するスプレッダ板間 、及びスプレッダ板とそれに接続される関係する励起回路との間に形成される限 り、第6図に示したものと異なるものとすることが出来る。更に、第6図の各種 の隣接層に使用される各種の金属被覆導体は相互に略垂直に方向決めされた状態 で示しであるが、これら導体は実際にはこのようにのみ方向決めする必要はない 。任意の所定のスプレッダ板に採用可能な方向は、これら層上に現れる信号の性 質、及びその間に許容し得る漏話量により周知の方法にて左右される。
更に、スプレッダ板の頂部層650は埋め込んだ信号層640の導体から接合パ ッド222.224.226まで略垂直に伸長し、個々の励起回路に接続する導 体を収容するが、頂部層及び接合パッド222.224.226は省略し、層6 40内の各導体は励起回路上の各適当な端子に対する配線接合部に直接的に相互 接続する方が有利である。このアプローチは接合パッド212.214を介して 隣接するモジュール間にヒナギク鎖状の相互接続部を維持するが、このためには 、各モジュール内で層640と励起回路との間に不均一な配線接合部を使用する というコスト及び困難性を覚悟しなければならない。
信号が信号分配線の全長を実質的に荷電し、信号を除去する前にその上に現れる 電気レベルが全長に亘って一定の状態に達するのを許容するためには、プリント ヘッドに使用される全ての信号分配技術は信号が任意の信号分配線に供給された 後十分な時間を置かなければならないことを当業者は認識している。これにより 信号が分配線に亙って完全に伝送され、それに接続されたプリントヘッド内の最 遠方の励起回路に達するのを許容する。勿論、この荷電時間はプリントヘッドが 作動可能である最高速度を制限する結果となる。これは全てのプリントヘッドに 当て嵌まる。当然、当業者は、本発明により教示されるように個々のスプレッダ 板間にヒナギク鎖状の相互接続部分を使用することで「多モジュール分電板」に 使用される信号分配線よりも著しく小さい端部間の静電容量及びインダクタンス が提供され、従って、スプレッダ板が適当な層の厚さを有する誘電層及び適当な 抵抗値を有する導電層を備えるように設計されている限り、荷電時間は短くて済 むことを理解する。従って、本発明の技術の使用により、プリントヘッドは「多 モジュール分電板」技術を通じて具体化されるプリントヘッドの最高速度を上置 る速度にて作動することが許容される。更に高速度を提供するため、全てではな いにしても各種のヒナギク鎖状相互接続部を修正し、完全な各相互接続部の両端 、即ち、プリントヘッドのインターフェイス及び端子板内に相互接続部のインピ ーダンスに適合した適当な端子抵抗器を備え、完全には除去しないにしても全体 の相互接続部の一端に生じる望ましくない信号の反射を実質的に軽減し得るよう にすることが出来る。更に、適当な抵抗器を各スプレッダ板の各相互接続部に取 り付け、相互接続配線接合部に生じる虞れのあるかかる反射を解消することが出 来る。更に、適当な端子抵抗器を備える2つの釣り合った配線を使用して1又は 2以上の完全なヒナギク鎖状相互接続部を形成することが出来る。更に、一層の 高速度に対応するため、1又は2以上のヒナギク鎖状相互接続部は、対応する端 子抵抗器及び望ましくはプリントヘッドの長さに沿って配置され、相互接続部の 下方に伝送される信号レベルを維持する各種のスプレッダ板上に配置された適当 な中継器と共に、ヒナギク鎖状ストリップ配線型式の伝送線、又はその他の同様 の伝送技術を使用して実現することが出来る。1つのスプレッダ板から次のスプ レッダ板までの伝送線に対する直列、即ち、ヒナギク鎖状接続部は簡単な配線接 合ではなく、同軸状の相互接続(別の「配線相互接続部」形態)のような任意の 方法にて行うことが出来、該同軸状相互接続部は伝送線のインピーダンスに適合 するインピーダンスを提供し、これにより信号が1つのスプレッダ板から次のス プレッダ板まで伝送されるときに配線に生ずるにしても最小の反射を生じさせる 。更に、スプレッダ板を通って伸長する異なる相互接続部はそれに沿って伝送さ れる信号の周波数に依存して異なる配線技術を使用して実現することも出来る。
比較的遅い信号を伝送すべき相互接続部は隣接するスプレッダ板間に単一の導体 及び配線接合部を使用し、端子抵抗器を必要とせずに実現することが出来る一方 、比較的高速度の信号を伝送すべき相互接続部は、適当な端子抵抗器を使用する と共に、釣り合いの取れた配線、ストリップライン伝送線等を使用して実現する ことも出来る。適当である場合、リボンケーブル又はテープ自動接合部のような その他の周知の型式の「配線相互接続部」を隣接するスプレッダ板間に使用する ことも出来る。
上述のように本発明は多層配線パターン以外の構成要素を有しないスプレ・ンダ 板を利用するものであるが、かかるスプレッダ板の各々は、必要に応じて容易に 修正し、電気結合解放コンデンサ、端子抵抗器、及び専用のデジタル論理回路の ような別の回路、或は接続された励起回路に該スプレッダ板を介して供給された データを処理するための一例としての局部的なデジタルブロセ・ツサのような付 加的な構成要素を備えるようにすることが出来るが、これにのみ限定されるもの ではない。
更に、本発明は3つの励起回路を収容するスプレッダ板について説明したが、ヒ ナギク鎖状の相互接続部を利用する各スプレッダ板は任意の異なる数の励起回路 を受け入れ得るように容易に設計しかつ製造することが出来る。スプレ・ソダ板 の寸法はモジュールの寸法により左右される可能性がある一方、該モジュールの 寸法は各種のファクタ、特に製造及び修理の容易性並びにコストにより左右され る。更に、各モジュールは異なる数のLEDアレー、異なる数の個々の励起回路 並びにかかる回路内の異なる数のLED励起チャネル、及び上述とは異なる寸法 のスプレッダ板を収容し得るように容易に寸法法めすることが出来、これらは全 て設計される所定のプリントヘッドの必要性に応じて決定される。
更に、各スプレッダ板はその上に多層金属被覆配線パターンを有するセラミ・ツ ク基板を備えるものとして上述したが、かかるスプレ・ソダ板は従来のガラスエ ポキシ積層板のような任意の多層回路板積層絶縁材料、又は金属被覆した配線ノ くターンを有するガラス又はプラスチックのようなその他の絶縁材料を使用して 実現することが出来る。多層配線パターンは又、薄膜、厚膜又は添加剤でめっき した配線(いわゆる「中間膜」)のような従来技術分野で任意の周知の技術を使 用して実現することが出来るが、これらにのみ限定されるものではない。所定の スプレッダ板に使用される特定の配線技術は、特にスプレッダ板に現れることを 要する金属被覆導線の所望のピッチ(線の幅及び線のスペース幅)により左右さ れる可能性がある。プリントヘッドがグレースケール制御をなすべき場合、配線 密度を増大させる配線技術が必要とされる可能性がある。ここで、各LEDによ り発生される光の強度は有限の範囲に亘って数量的に制御し、所望のグレースケ −1し出力を発生させる。例えばその励起電圧の作用サイクルを制御し、又は二 進法で数量化した励起レベルを直接印加することにより、多数のビ・ントが励起 回路中の各励起チャネルに供給され、それに接続された個々の各々のLEDによ り提供される光の強度を制御す名限り、上述の励起回路に使用される別個の励起 チャネルに単一の制御導線を使用することに替えて、励起回路中の各励起チャネ ルに印加される多数の信号導線を収容することが出来る適当に細かい配線ピッチ が必要とされる。
更に、各モジュールが多数のLEDアレーを含むものとして説明したが、全て同 一のタイルに取り付けられた対応する数の励起回路及びスプレッダ板、LEDア レー、励起回路及びスプレッダ板は全て特定の別個の物理的なモジュール又はタ イルは使用せずに、適当な支持板に直接取り付けることが出来る。別個のモジュ ールを省略することはプリントヘッドの試験可能性を複雑にする一方、これは部 品数を軽減するものである。このようにして、隣接するスプレッダ板間の適当な 配線相互接続部は、例えば配線接合部又はテープ自動結合のような多数の特定の 配線技術の1つを利用して接続し、一連のスプレッダ板をヒナギク鎖状に相互接 続することが出来る。更に、上述のように、それ自体がヒナギク鎖状に結合され た別個のスプレッダ板を使用することに代えて、各励起回路自体は周知の「フリ ップチップ」技術を使用して構成し、次に、適当な配線パターンを介して適当に ヒナギク鎖状に結合させることも出来る。具体的には、プリントヘッドは2列の 「フリップチップ」励起回路間に挟持された一連の共産線状に方向決めされたL EDアレーにて構成し、該励起回路は全てガラス基板のような適当な絶縁性の透 明な支持部材上に取り付けられた電気導体又はも母線バーにより挟持される。具 体的には、かかる「フリップチップ」励起回路は、従来スプレッダ板上に配置さ れた内側多層配置パターン、及び多数の、例えば32個の別個のドライバの双方 を備えることが出来る。該多層パターン内にて、各「フリップチップ」励起回路 は、第6図に図示した層640と同様の埋め込んだ信号層を含むことが出来、経 路642のような金属被覆した導体がこの層内で「フリップチップ」励起回路の 両側部間を伸長する。「フリップチップ」励起回路の内側のその他の層は、スプ レッダ板上の層650を通じて行われるように接続部を信号層から個々のドライ バに伸長させる。はんだ付は突起のような適当な端子を例えば「フリップチップ 」励起回路の底面の両端縁付近にかつ該端縁に沿って配置し、埋め込んだ信号層 内に収容された適当な金属被覆導体の対応する両端に接続することが出来る。次 に「フリップチップ」励起回路は必ずしも当接状態にする必要はないが、薄膜の 配線パターンを有するガラス基板上に並べて取り付けることが出来る。この薄膜 の配線パターンは2つの隣接する「フリップチップ」励起回路に関係する多対の 隣接するはんだ付は突起を接続し、その間にヒナギク鎖状の相互接続部を実現す る。基板又は該基板に取り付けられた別個の母線バー組立体の上に配置された別 個の多層の金属被覆した薄膜導体を母線バー組立体215(又は285)と同様 の方法にて使用し、適当な金属被覆した接続部がそこから各励起回路と関係する 対応するはんだ付は突起まで伸長し、プリントヘッド内の連続的な各「フリップ チップ」励起回路に電気を供給する。又適当なはんだ付は突起を使用して、各「 フリップチップ」励起回路と対応する[フリップチップJ LEDアレー中の特 定のLEDとの間を接続させることも出来る。電気及びLED接続部に関係する はんだ付は突起は、各励起回路の異なる2つの対向する端縁、例えば水平方向端 縁、即ちその頂部及び底部端縁に沿って方向決めすることが出来る。一方、信号 「クロック及びデータ」接続部と関係するはんだ付は突起は、各「フリップチッ プ」励起回路の残りの2つの対向する端縁、例えば垂直方向の左及び右側端縁に 沿って方向決めし、かかる2つの隣接する回路間におけるヒナギク鎖状の相互接 続部の形成を容易にすることが出来る。ここで、「フリップチップJ LEDア レーから発生された光はそこから下方に投射し、ガラス基板を通じて、例えば上 述のような5ELFOCレンズのような適当なレンズ組立体に投射される。はん だ付は突起部分が除去可能でかつ交換可能な接合方法を提供し、ヒナギク鎖状の フリップチップ励起回路を除去することによりヒナギク鎖状の相互接続部を解除 する限り、ヒナギク鎖状のフリップチップ励起回路の使用は、短絡したドライバ のような電気的不良箇所を容易に絶縁し、故にプリントヘッド全体の試験可能性 、従ってその製造及びその後の修理を一層容易にする。
本発明の一実施例についてここに詳細に説明したが、当業者は本発明の教示内容 を備えるその他の多くの異なる実施例を容易に構成することが出来よう。
産業上の利用可能性及び利点 本発明は、プリントヘッド、特に印刷要素として個々の発光ダイオードを有する プリントヘッドを実現するのに有用である。本発明は、当該技術分野で従来から 公知の技術よりも遥かに簡単で著しく経済的である方法によりかかるプリントヘ ッドを全体的に構成する個々の構成要素、例えば発光ダイオード間で信号を分配 する装置を提供する点で有利である。本発明を電子的画像プリンタに使用するこ とにより、比較的小さくかつ低廉な画像プリンタの開発を有利に促進することが 可能となる。
V−−] が+企 !杓! 改良された信号分配装置を有する発光ダイオードプリントヘッド内で使用される 個々のプリント要素、即ちLEDに信号を分配する改良された装置を備えるプリ ントヘッド(10)、特に発光ダイオード(LED)プリントヘッドである。具 体的には、このプリントヘッドは多数のプリント要素アレー、典型的に発光ダイ オードアレー(252,254,256)と、対応する数の励起回路(323, 234,236)とを備えており、これら全てが例えば金属スチフナ板(65) である同一部材に取り付けられる。励起回路の各々は対応する1つのプリント要 素アレーに接続される。全てのプリント要素アレーは典型的に部材に沿って長手 方向に共直線状に方向状めして配置され、励起回路はアレーの側部に沿って共直 線状に配置される。スプレッダ板(210,310,410)の形態とされ、又 は励起回路を形成する集積回路チップ又は実装体の回路として構成された複数の 分配手段が設けられ、データ及び調時信号を前記励起回路に分配し、それぞれの 励起電流の発生の選択及び調時を制御する。該プリントヘッドは、上記分配手段 をヒナギク鎖状に相互接続し、上記データ及び調時信号が上記ヒナギク鎖状接続 部を通じて1つの分配手段から別の分配手段に伝送されるようにする相互接続手 段(214,216,312,314,316,412)を備えることを特徴と する特 、、、、、−、ムiN、 PCT/US 90107304

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.プリントヘッドにして、 支持部材(65)と、 複数のプリント要素アレー(252、254、256)及びそれぞれの励起電流 を発生し得るように前記部材に取り付けられた複数の励起回路(232、234 、236、262、264、266)と、励起回路を前記プリント要素アレーに 接続し、それぞれのプリント要素アレーに励起電流を提供する手段(242、2 44、246)と、データ及び調時信号を前記励起回路に分配し、それぞれの励 起電流の発生の選択及び調時を制御する複数の分配手段(210、310、41 0、280、380、480)とを備えるプリントヘッドにおいて、前記分配手 段をヒナギク鎖状に相互接続し、前記データ及び調時信号が前記ヒナギク鎖状接 続部を通じて1つの分配手段から別の分配手段に伝送されるようにする相互接続 手段(35、214、216、312、314、316、412)を備えること を特徴とするプリントヘッド。 2.請求の範囲第1項に記載のプリントヘッドにして、前記プリント要素アレー の全てが前記部材に沿って長手方向に端部同士を合わせた共直線状の関係に方向 決めされることを特徴とするプリントヘッド。 3.請求の範囲第2項に記載のプリントヘッドにして、励起回路が前記複数の前 記プリント要素アレーの片側に沿って略共直線状の関係に配置されることを特徴 とするプリントヘッド。 4.請求の範囲第3項に記載のプリントヘッドにして、前記分配手段が前記プリ ント要素アレーの前記一側部に沿いかつ前記複数の励起回路の外方にて前記部材 (65)に取り付けられた複数の同一のスプレッダ板(210、310、410 )を備え、前記スプレッダ板の各々が隣接して配置された所定の数の前記励起回 路に接続された所定の配線パターン(222、224、226)を有し、前記相 互接続手段が前記スプレッダ板の各第1の板上の配線パターン内の所定の領域と 前記第1のスプレッダ板に隣接して前記部材上に配置された前記スプレッダ振の 各第2の板内の配線パターン内の対応する所定の領域との間に存在する配線相互 接続部(216、316)を備え、前記部材上に配置された略全てのスプレッダ 板が前記ヒナギク鎖状に相互接続されることを特徴とするプリントヘッド。 5.請求の範囲第4項に記載のプリントヘッドにして、電気を並列に導入し得る ように前記スプレッダ板の各々に取付けられた母線バー組立体(215)を更に 備えることを特徴とするプリントヘッド。 6.請求の範囲第4項に記載のプリントヘッドにして、全てのプリント要素アレ ーが、1つのアレーを横断して伸長する個々の発光ダイオードの共直線状アレー を有する各プリント要素アレーと同一であり、前記1つのアレー上に隣接して配 置された任意の対の前記プリント要素間の中心間の間隔が略等しいことを特徴と するプリントヘッド。 7.請求の範囲第4項に記載のプリントヘッドにして、配線パターンが多層の交 差パターンであることを特徴とするプリントヘッド。 8.請求の範囲第7項に記載のプリントヘッドにして、各スプレッダ板が前記配 線パターンを有する回路板の積層材料にて形成されることを特徴とするプリント ヘッド。 9.請求の範囲第4項に記載のプリントヘッドにして、前記支持部材が金属板を 備えることを特徴とするプリントヘッド。 10.請求の範囲第4項に記載のプリントヘッドにして、前記配線した相互接続 部の各々が配線接合部にて形成されることを特徴とするプリントヘッド。 11.請求の範囲第1項に記載のプリントヘッドにして、複数のモジュール(3 0)が前記支持部材に沿って横方向に並べた状態に取り付けられ、 前記モジュールの各々が複数のプリント要素アレーと、複数の励起回路と、スプ レッダ板とを備え、前記スプレッダ板が所定の配線パターンを備え、前記相互接 続手段が、 前記モジュール(200)の1つ内でスプレッダ板上の配線パターン内の各所定 の領域(214)と、前記第1のモジュールに隣接して前記支持部材上に配置さ れた別の前記モジュール(300)内のスプレッダ板(310)内の配線パター ン中の対応する所定の領域(312)との間に存在する配線した相互接続部(2 16)を備え、 前記支持部材上に配置された略全てのモジュールがヒナギク鎖状に相互に接続さ れることを特徴とするプリントヘッド。 12.請求の範囲第11項に記載のプリントヘッドにして、前記複数のプリント 要素アレー、前記複数の励起回路、前記スプレッダ板が全てタイル(290)に 取り付けられることを特徴とするプリントヘッド。 13.請求の範囲第12項に記載のプリントヘッドにして、全てのモジュール( 200、300、400)が略同一であり、複数のプリント要素アレーがその横 軸線に沿って前記タイルに取り付けられ、複数の励起回路が前記複数のプリント 要素アレーの同一側部に配置されかつ前記プリント要素アレーに接続され、スプ レッダ板が前記第1の複数の励起回路の外方で前記タイルに取り付けられ、前記 スプレッダ板がそれぞれ前記スプレッダ板の第1及び第2の対向する端縁に沿っ てそれぞれ配置された第1(212、312、412)及び第2の(214、3 14、414)の一連の相互接続パッドと、その間に配置され、電気的接続部を 前記第1及び第2の一連の相互接続パッドの対応する1つのパッド、及び前記ス プレッダ板上に配置されかつ前記第1の複数の励起回路に電気的に接続された第 3の一連のパッド(222、224、226)の対応する1つのパッドに伸長さ せる配線パターンとを有し、 前記支持部材上に配置された前記モジュールの略各対の隣接するモジュールと関 係する隣接するスプレッダ板上に配置された前記相互接続パッドの対応するパッ ドが、前記配線された相互接続部を通じて電気的に相互に接続され、前記プリン トヘッド内の略全ての前記スプレッダ板がヒナギク鎖状に相互に接続されること を特徴とするプリントヘッド。 14.請求の範囲第13項に記載のプリントヘッドにして、略全ての前記モジュ ール内にてスプレッダ板に固定され、電気を並列に導入し得るようにした母線バ ー組立体(215)を更に備えることを特徴とするプリントヘッド。 15.請求の範囲第14項に記載のプリントヘッドにして、複数の励起回路、複 数のプリント要素アレー、及びスプレッダ板が全てタイルの同一面に取り付けら れ、その反対面が支持部材の面に当接することを特徴とするプリントヘッド。 16.請求の範囲第15項に記載のプリントヘッドにして、全てのプリント要素 アレーが1つのアレーを横断して伸長する個々のプリント要素の共直線状アレー を有するプリント要素アレーの各1つと同一であり、前記1つのアレー上に隣接 して配置された任意の対の前記プリント要素間の中心間の間隔が略等しいことを 特徴とするプリントヘッド。 17.請求の範囲第16項に記載のプリントヘッドにして、前記モジュールの全 てが支持部材上で連続的に当接する横に並べた関係に配置されかつ全て整列され 、前記プリントヘッド内のプリント要素がプリントヘッドを横断して横方向に伸 長する共通の線に沿って配置され、プリントヘッドに沿って配置された2つの隣 接する前記プリント要素の谷対間の中心間の間隔が略等しいことを特徴とするプ リントヘッド。 18.請求の範囲第17項に記載のプリントヘッドにして、前記プリント要素の 各々が発光ダイオードであることを特徴とするプリントヘッド。 19.請求の範囲第18項に記載のプリントヘッド的して、配線パターンが多層 の交差パターンであることを特徴とするプリントヘッド。 20.請求の範囲第19項に記載のプリントヘッドにして、スプレッダ板が前記 配線パターンを収容する回路板の積層材料にて形成されることを特徴とするプリ ントヘッド。 21.請求の範囲第12項に記載のプリントヘッドにして、前記タイルが金属で あり、取り付けられた全てのプリント要素アレーの1つの端子に対する共通の接 続部として、及びその内に収容された全てのプリント要素の1つの端子に対する 共通の接続部として機能することを特徴とするプリントヘッド。 22.請求の範囲第21項に記載のプリントヘッドにして、タイルが略矩形の形 状を有することを特徴とするプリントヘッド。 23.請求の範囲第13項に記載のプリントヘッドにして、前記モジュールの各 々が、 前記複数の励起回路と関係する側部と反対の前記プリント要素アレーの側部にて タイルに取り付けられた第2の複数の励起回路(262、264、266)であ って、リントヘッドに沿った配置されたプリント要素の奇数位置にある1つと関 係する第2の複数の励起回路と、 電気的接続部を伸長させるために第2の複数の励起回路の外方にてタイルに取り 付けられた第2のスプレッダ板(280、380、480)とを更に備えること を特徴とするプリントヘッド。 24.請求の範囲第23項に記載のプリントヘッドにして、前記第2のスプレッ ダ板の隣接する板上に配置されると共に、前記支持部材上に配置された略各対の 前記モジュールの隣接するモジュールと関係する前記相互接続パッド(284、 382、384、482)の対応するパッドが、電気的に相互接続され、前記プ リントヘッド上の略全ての前記スプレッダ板がヒナギク鎖状に相互接続されるこ とを特徴とするプリントヘッド。 25.請求の範囲第24項に記載のプリントヘッドにして、前記第3の一連の相 互接続パッド(222、224、226)が、前記複数の励起回路のそれぞれの 回路に近接して前記モジュール上に配置されるべきその第3の端縁に近接しかつ 該第3の端縁に沿って前記スプレッダ板の各々の上に配置されることを特徴とす るプリントヘッド。 26.請求の範囲第25項に記載のプリントヘッドにして、データ及び調時信号 並びに電気をその上に配置されたコネクタから前記モジュールの第1のモジュー ルまで導入するインターフェイス板(50)を更に備え、前記インターフェイス 板が前記支持部材に取り付けられかつ前記モジュール(30)の第1のモジュー ルと整列されかつ該モジュールに隣接して配置され、前記インターフェイス板が 第1のモジュール内で各スプレッダ板内に配置された第1の一連の相互接続パッ ドに隣接して配置されたその側端縁付近でかつ該側端縁に沿って配置された一連 の相互接続パッドを有し、前記インターフェイス板上の前記相互接続パッドの1 つが前記第1のモジュール内の両スプレッダ板内で第1の一連の相互接続パッド に配置された相互接続パッドの対応するパッドに電気的に接続されることを特徴 とするプリントヘッド。 27.請求の範囲第26項に記載のプリントヘッドにして、前記モジュールの各 々が前記プリント要素アレーを前記励起回路に、及び前記励起回路を前記第1及 び第2のスプレッダ板に相互接続する配線接合部を有し、前記配線相互接続部が 前記第1及び第2のスプレッダ板の前記隣接する板上の相互接続パッド及び前記 第1のスプレッダ板及び前記インターフェイス板上の前記対応する相互接続パッ ドを相互接続させる配線接合部を備えることを特徴とするプリントヘッド。 28.請求の範囲第26項に記載のプリントヘッドにして、前記モジュールの各 々がテープ自動接合手段により形成され、前記プリント要素アレーを前記励起回 路に相互接続する接合部を備えることを特徴とするプリントヘッド。 29.請求の範囲第25項に記載のプリントヘッドにして、前記第1及び第2の スプレッダ板の各々に固定され、プリントヘッドの第1及び第2の半体内で各ス プレッダ板に対して電気を並列に別個に導入し得るようにした別個の母線バー組 立体を更に備えることを特徴とするプリントヘッド。 30.請求の範囲第29項に記載のプリントヘッドにして、前記母線バー組立体 が第3の端縁と反対側に位置する前記スプレッダ板の第4の端縁付近でかつ該第 4の端縁に沿って前記モジュール上の前記端スプレッダ板に固定されることを特 徴とするプリントヘッド。 31.請求の範囲第30項に記載のプリントヘッドにして、前記母線バー組立体 が各々その間に配置された誘電層により分離される矩形の断面形状を有する複数 の個々の母線バー(340、350、360)を備えることを特徴とするプリン トヘッド。 32.請求の範囲第31項に記載のプリントヘッドにして、母線バーの各々がそ の第4の端縁に近接して前記スプレッダ板の各々に配置された前記配線パターン に形成された適当な貫通穴に嵌まる下方伸長ピン(341、351、361)を 有することを特徴とするプリントヘッド。 33.請求の範囲第30項に記載のプリントヘッドにして、前記タイルの1つに 取り付けられた各スプレッダ板が前記タイルの端縁上に重なり合い、前記母線バ ー組立体内で母線バーから下方に伸長しかつ前記スプレッダ板の貫通穴を通って 伸長するピンが前記タイルに接触しないようにしたことを特徴とするプリントヘ ッド。 34.請求の範囲第1項に記載のプリントヘッドにして、励起回路が分配手段を 有する集積回路実装体であり、相互接続手段が全てのデータ及び調時信号に対す る導線を備え、これらデータ及び調時信号を1つの励起回路実装体から隣接する 励起回路実装体にヒナギク鎖状に接続させることを特徴とするプリントヘッド。 35.請求の範囲第1項に記載のプリントヘッドにして、全てのデータ及び調時 信号が前記ヒナギク鎖状接続部を通じて1つの分配手段から別の分配手段に伝送 されることを特徴とするプリントヘッド。 36.請求の範囲第35項に記載のプリントヘッドにして、分配手段がスプレッ ダ板を有する複数の回路を備え、 前記スプレッダ板の各々がその第1の側部に沿った第1の一連の相互接続パッド 、及びその第2の側部に沿った第2の一連の相互接続パッドを有し、前記第1及 び第2の一連の相互接続パッドが同一数のパッドを有し、前記相互接続手段が前 記第2の一連のパッドを隣接するスプレッ■板の第1の一連のパッドに接続し、 前記データ及び調時信号をスプレッダ板から隣接するスプレッダ板にヒナギク鎖 状に接続することを特徴とするプリントヘッド。 37.請求の範囲第36項に記載のプリントヘッドにして、各スプレッダ板がそ の第3の側部に沿って配置された第3の一連のパッドと、前記第3の側部に沿っ てパッドを複数の集積回路の励起実装体に接続する手段とを備え、前記第3の一 連のパッド中のパッド数が前記第1の一連のパッド中のパッド数よりも多いこと を特徴とするプリントヘッド。 38.プリントヘッド内に使用されるモジュールにして、タイル(290)と、 その横軸線に沿って前記タイルに取り付けられた複数のプリント要素アレー(2 52、254、256)と、 前記タイルに取り付けられかつ前記複数のプリント要素アレーの同一側部に配置 され、更に、前記プリント要素アレーに接続された第1の複数の励起回路(23 2、234、236)と、 前記第1の複数の励起回路の外方にて前記タイルに取り付けられた第1のスプレ ッダ板(210)とを備え、 前記スプレッダ板が、それぞれ前記スプレッダ板の第1及び第2の対向する側端 縁に沿って配置された第1(212)及び第2(214)の一連の複数の相互接 続パッドと、第1及び第2の一連の相互後続パッドのうちの対応する該パッド、 及び前記スプレッダ板上に配置されかつ前記第1の複数の励起回路に電気的に接 続された第3(222、224、226)の一連の複数のパッドのうちの対応す る該パッド間の電気的接続部を伸長させ得るようにその間に配置された配線パタ ーンとを備え、 前記第3の一連のパッドが前記第1の一連のパッド中のパッド数より多いパッド を備え、前記第3の一連のパッドが前記第1の一連の複数のパッドに結合され、 前記励起回路を選択的に励起させるデータ及び調時信号を受け取ることを特徴と するモジュール。 39.請求の範囲第38頓に記載のモジュールにして、複数の励起回路、複数の プリント要素アレー及び第1のスプレッダ板が全てタイルの同一面に取り付けら れることを特徴とするモジュール。 40.請求の範囲第39項に記載のモジュールにして、配線パターンが多層交差 パターンであることを特徴とするモジュール。 41.請求の範囲第39項に記載のモジュールにして、複数のプリント要素がタ イルの中心に配置された軸線に沿って配置されることを特徴とするモジュール。 42.請求の範囲第41項に記載のモジュールにして、全てのプリント要素アレ ーが同一であり、 プリント要素アレーの各アレーが1つのアレーを横断して伸長する個々のプリン ト要素の共直線状アレーを有し、 前記1つのアレーに隣接して配置された任意の対の前記プリント要素間の中心間 の間隔が略等しいすることを特徴とするモジュール。 43.請求の範囲第42項に記載のモジュールにして、前記プリント要素の各々 か発光ダイオードであることを特徴とするモジュール。 44.請求の範囲第42項に記載のモジュールにして、スプレッダ板が前記配線 パターンを有する回路板の積層材にて形成されることを特徴とするモジュール。 45.請求の範囲第39項に記載のモジュールにして、前記タイルが金属であり 、取り付けられた全てのプリント要素アレーの1つの端子に対する共通の接続部 として、及びその内部に収容された全てのプリント要素の1つの端子に対する共 通の接続部として機能することを特徴とするモジュール。 46.請求の範囲第45項に記載のモジュールにして、タイルが略矩形の形状を 有することを特徴とするモジュール。 47.請求の範囲第39項に記載のモジュールにして、前記モジュールが、前記 第1の複数の励起回路と関係する側部と反対の前記プリント要素アレーの側部に てタイルに取り付けられた第2の複数の励起回路(262、264、266)を 備え、 前記第1及び第2の複数の励起回路がプリントヘッドに沿って配置された偶数及 び奇数の位置にあるプリント要素と関係し、更に、第1のスプレッダ板と略同一 でありかつ第2の複数の励起回路の外方でタイルに取り付けられ、電気的接続部 を伸長させのに使用される第2のスプレッダ板(280)を備えることを特徴と するモジュール。 48.請求の範囲第47項に記載のモジュールにして、前記第3の一連の相互接 続パッドが前記第1又は第2の複数の励起回路の何れか一方に近接して前記モジ ュール上に配置されるべきその第3の端縁に近接しかつ該第3の端縁に沿って前 記スプレッダ板の各々の上に配置されることを特徴とするモジュール。 49.請求の範囲第48項に記載のモジュールにして、前記モジュールが前記プ リント要素アレーを前記励起回路に相互接続し、前記励起回路を前記第1及び第 2のスプレッダ板に相互接続する配線接合部を備えることを特徴とするモジュー ル。 50.請求の範囲第1項に記載のプリントヘッドにして、励起回路がフリップチ ップとして方向決めされた集積回路実装体でありかつ分配手段を備え、前記相互 接続手段がデータ及び調時信号に対する導線を備え、前記データ及び調時信号を 1つの励起回路実装体から隣接する励起回路実装体にヒナギク鎖状に接続するこ とを特徴とするプリントヘッド。 51.請求の範囲第50項に記載のプリントヘッドにして、全てのデータ及び調 時信号が前記ヒナギク鎖状接続部を通じて1つの分配手段から別の分配手段に伝 送されることを特徴とするプリントヘッド。
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