JPH11254744A - Ledプリントヘッド - Google Patents

Ledプリントヘッド

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Publication number
JPH11254744A
JPH11254744A JP6335498A JP6335498A JPH11254744A JP H11254744 A JPH11254744 A JP H11254744A JP 6335498 A JP6335498 A JP 6335498A JP 6335498 A JP6335498 A JP 6335498A JP H11254744 A JPH11254744 A JP H11254744A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
led
print head
heat
heat sink
Prior art date
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Pending
Application number
JP6335498A
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English (en)
Inventor
Hidenori Hirao
英紀 平尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Sanyo Electric Co Ltd, Tottori Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LEDプリントヘッドの放熱効率を高めるこ
とを課題とする。 【解決手段】 複数のLEDを線状に配列して構成した
光源22を良熱伝導性の基板21上に配置し、前記基板
21を放熱板31の上面に固定したLEDプリントヘッ
ド1において、LED光源22の下方に位置する放熱板
31の上面33に凸状部34を形成し、基板21と放熱
板31の密着性を高めた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LED(発光ダイ
オード)から発生する熱を放熱する放熱機構に改良を加
えたLEDプリントヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】感光ドラムに潜像を形成して印刷を行う
電子写真方式のプリンタに利用されるLEDプリントヘ
ッドは、走査方向に沿って線状に配列した複数のLED
(発光ダイオード)を光源として用いて潜像を形成する
構造であり、光源の数が多くなる反面、光学系を簡素化
することができるので、印刷精度が要求される場合や、
印刷幅が比較的長い場合に有用となる。
【0003】ところで、LEDを光源として用いる場
合、LEDに供給する電気エネルギーが全て光に変換さ
れるわけではなく、その大部分が熱に変換されるので、
LED光源の温度が急激に上昇しやすい。LED光源の
温度が上昇すると、LEDの光変換効率が低下するとと
もに、LEDの寿命も短くなりやすい。また、その熱が
LED光源を支持する基板の温度も上昇させる。この基
板の熱膨張量とこの基板を支持する放熱板の熱膨張量が
相違すれば、LED光源を支持する基板に反りが生じて
印刷精度に悪影響を与える。
【0004】LEDプリントヘッドは、上記の熱を放熱
するため、例えば特開平6−135052号公報等に示
されるように、放熱板に放熱用のフィンを設けるのが一
般的である。さらに放熱が必要な場合は、放熱板の内部
に冷却用の水を循環させて強制的に放熱する放熱機構を
設ける場合もある。
【0005】ここで、従来の一般的なLEDプリントヘ
ッドについて、図3を参照して簡単に説明する。同図に
示すように、基板100の上面に、LED光源となるL
EDアレイ101とその駆動用IC102を基板100
の幅方向に隣接して配置し、これらLEDアレイ101
と駆動用IC102を基板の100の長手方向に整列配
置している。基板100は、熱伝導性が良いセラミック
あるいは金属製基板によって構成し、その上下の面は平
坦に形成している。そして、この基板100は、アルミ
などの熱伝導性が良い金属製の放熱板103の平坦な上
面104に配置し、ネジ105などによって放熱板10
3に固定している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来
は、平坦に加工された放熱板103の上面104に平坦
な基板100を配置しているので、基板100の下面に
小さな凸凹が存在すると、基板100と放熱板103の
密着性が悪くなり、LEDアレイ101で発生した熱を
基板100を介して放熱板103に効率よく伝えること
ができなくなるという問題が生じることがあった。
【0007】このような点を考慮し、図4に示すよう
に、LEDアレイ101を配置する部分に沿って基板1
00の下面に凸状部106を形成し、基板100と放熱
板103の密着性を高めることも検討したが、凸状部1
06の存在によって基板100の安定性が悪くなり、基
板100にLEDアレイ101や駆動用IC102を配
置したり、ワイヤボンド配線を施す作業を行う場合の作
業性が著しく低下するという問題があることが分かっ
た。
【0008】そこで、本発明は、放熱性のよいLEDプ
リントヘッドを提供することを課題の1つとする。ま
た、組立て作業性が良いLEDプリントヘッドを提供す
ることを課題の1とする。さらにまた、印刷精度の良い
LEDプリントヘッドを提供することを課題の1とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のLEDプリント
ヘッドは、複数のLEDを線状に配列して構成した光源
を良熱伝導性の基板上に配置し、前記基板を放熱板の上
面に固定したLEDプリントヘッドにおいて、前記LE
Dの下方に位置する前記放熱板の上面に凸状部を形成し
たことを特徴とする。
【0010】また、本発明のLEDプリントヘッドは、
複数のLEDを備えるLEDアレイとその駆動用のIC
を良熱伝導性の基板上に整列配置し、前記基板を放熱板
の上面に固定したLEDプリントヘッドにおいて、前記
LEDアレイ及び前記駆動用ICの下方に位置する前記
放熱板の上面に前記LEDアレイ及び前記駆動用ICの
整列範囲に沿って凸状部を形成したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面を参照
して説明する。図1は本実施例のLEDプリントヘッド
1の概略的な構造を示す要部斜視図である。このLED
プリントヘッド1は、記録ユニット2と、記録ユニット
2から発生する熱の放熱を行う放熱機構3と、記録ユニ
ット2から出力される光を感光ドラム等の記録対象に導
くための光学機構(図示せず)を備えている。
【0012】記録ユニット2は、熱伝導性が良い部材、
例えば鉄ニッケル合金からなる金属製の基板21の上に
LEDアレイ22、このLEDアレイ22の駆動用IC
23を配置している。基板21は、その上下の面が平坦
で、幅方向(Y軸方向)に比べて長さ方向(X軸方向)
の長さが長い長尺基板を用いている。LEDアレイ22
は、記録素子となるLED(発光ダイオード)を化合物
半導体の表面に選択的拡散法を用いて複数個形成して構
成される。そしてLEDアレイ22に集積化した複数の
LEDは、LEDアレイ22の表面にその長手方向(X
軸方向)に沿って直線的に配列される。LEDアレイ2
2と駆動用IC23は、ライン状の光源を形成するた
め、その長手方向を記録ユニット2の長手方向(X軸方
向)に一致させて平坦な基板21の上面に複数個整列し
て配置され、熱伝導性が良い接着剤、例えば銀ペースト
等の導電性接着剤によって固定される。その後、LED
アレイ22と駆動用IC23は、例えばワイヤボンド線
を用いて配線される。
【0013】放熱機構3は、熱伝導性が良い長尺の放熱
板31の下面に放熱用のフィン32を複数備えて構成し
ている。放熱板31と放熱用フィン32は、アルミニウ
ムの押出成形によって一体に形成しているが、銅、黄銅
等の良熱伝導性の部材によって一体的あるいは個別に形
成することもできる。放熱板31の上面33は、平坦に
形成しているが、その中央部に、上方に若干突出した凸
状部34を一体に形成している。この凸状部34は、高
さが0.5〜2mm前後で断面が円弧状を成し、放熱板
31の長手方向(X軸方向)の全長にわたって形成さ
れ、その頂上部がLEDアレイ22の真下に位置し、そ
の頂上部を結んだ線がLEDアレイ22の配列方向に一
致するように形成している。
【0014】放熱板31の上面33は前記記録ユニット
2の支持面となり、この上面33に前記記録ユニット2
が位置決めして配置され、その基板21が複数のネジ3
5を用いて放熱板31の上面33に固定される。この
時、基板21の下面が放熱板31の凸状部34に優先的
に当るので、この凸状部34の存在によって、基板21
と放熱板31の密着性が格段に高められる。そして、凸
状部34の頂上部がLEDアレイ22の真下に位置し、
しかも、LEDアレイ22の配列方向に一致して凸状部
34を形成しているので、LEDアレイ22から発生す
る熱を、その配列方向の全長にわたって基板21、凸状
部34を介して放熱板31に確実に伝導することができ
る。その結果、LEDアレイ22から発生する熱の放熱
を一層効果的に行うことができる。
【0015】基板21を所定間隔で配置した複数のネジ
35によって放熱板31に固定する際、基板21が放熱
板31の凸状部34に優先的に当る。そして、凸状部3
4の高さが低いので、図1に示す中間状態(基板21の
両側と放熱板31の間に凸状部34の高さに相当する隙
間がある状態)から更にネジ35を締め付けることによ
って、基板21の両側が凸状部34を支点として放熱板
31側に変形し、基板21の両側と放熱板31が密着
し、基板21と放熱板31の密着性がより高まる。ここ
で、基板21に若干の反りや歪みがあったとしても、上
述のように、前記凸状部34が基板21を優先的に支持
し、基板21がこの凸状部34の形状に従うように矯正
されるので、基板21に配置したLEDアレイ22の配
列方向をこの凸状部34に一致させることによって、L
EDアレイ22の配列を凸状部34に沿って正しく位置
付けることができる。
【0016】図2は、本発明の第2の実施例を示す。こ
こで、図1に示す第1の実施例と同一構成要素について
は同一符号を示してその説明を省略し、相違する部分を
中心に説明する。第1の実施例では、放熱板31の上面
33に形成した凸状部34をその頂上部がLEDアレイ
22の下に位置する基板21の下面に当るように形成し
たが、本実施例では、凸状部34をその頂上部がLED
アレイ22と駆動用IC23の下に位置する基板21の
下面に当るようにしている。すなわち、駆動用IC23
も比較的発熱量が多いので、この駆動用IC23から発
生した熱も効率よく放熱板31に伝導する必要がある。
そこで、凸状部34の頂上部を、LEDアレイ22と駆
動用IC23の間隔に相当する幅広形状で、平坦もしく
は曲率の大きな円弧形状として、基板21との接触面積
を増加させる構造としている。このように構成すること
によって、LEDアレイ22のみならず、駆動用IC2
3の熱も基板21と凸状部34を介して効率的に放熱板
31に伝導することができる。
【0017】上記いずれの実施例においても、記録ユニ
ット2の基板21は、平坦なものを利用することができ
るので、LEDアレイ22、駆動用IC23を基板21
に配置する場合や、LEDアレイ22と駆動用IC23
間をワイヤボンド配線する場合の作業性を良好にするこ
とができる。
【0018】また、基板2に若干の反りや歪みがあった
としても、基板21を放熱板31に固定する際、凸状部
34が基板21を優先的に支持し、基板21の反りや歪
みを矯正するようにも作用するので、基板21の歪みや
反りに起因するLEDアレイ22の配列の乱れを防止す
ることもできる。
【0019】尚、上記各実施例は放熱板31に放熱フィ
ン32を一体的に設けた場合を例に取ったが、本発明
は、放熱板31に冷却用の媒体を通過させる通路を設け
て放熱機構を構成する場合にも適用することができる。
【0020】また、本発明は、全てのLEDを常時点灯
し、所望のLEDのみを選択的に消灯して潜像を形成す
る正転現像方式(バックライティング方式)の電子写真
式プリンタに用いるLEDプリントヘッドのように、消
費電力が極めて大きく(A0サイズ用、400DPIの
LEDプリントヘッドの場合、消費電力が数100Wに
なる)なり、放熱性が重要視されるLEDプリントヘッ
ドに好適である。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、LEDプ
リントヘッドの放熱効率を高めることができ、温度上昇
の影響を排除して印刷精度の良いLEDプリントヘッド
を提供することができる。また、LEDプリントヘッド
の組立て作業性を良好に保つこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略的な要部斜視図で
ある。
【図2】本発明の他の実施例を示す概略的な要部斜視図
である。
【図3】従来の構造を示す概略的な断面図である。
【図4】従来の構造を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
1 LEDプリントヘッド 2 記録ユニット 21 基板 22 LEDアレイ 23 駆動用IC 3 放熱機構 31 放熱板 34 凸状部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のLEDを線状に配列して構成した
    光源を良熱伝導性の基板上に配置し、前記基板を放熱板
    の上面に固定したLEDプリントヘッドにおいて、前記
    LEDの下方に位置する前記放熱板の上面に凸状部を形
    成したことを特徴とするLEDプリントヘッド。
  2. 【請求項2】 複数のLEDを備えるLEDアレイとそ
    の駆動用のICを良熱伝導性の基板上に整列配置し、前
    記基板を放熱板の上面に固定したLEDプリントヘッド
    において、前記LEDアレイ及び前記駆動用ICの下方
    に位置する前記放熱板の上面に前記LEDアレイ及び前
    記駆動用ICの整列範囲に沿って凸状部を形成したこと
    を特徴とするLEDプリントヘッド。
JP6335498A 1998-03-13 1998-03-13 Ledプリントヘッド Pending JPH11254744A (ja)

Priority Applications (1)

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JP6335498A JPH11254744A (ja) 1998-03-13 1998-03-13 Ledプリントヘッド

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JP (1) JPH11254744A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004259841A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Noritsu Koki Co Ltd Led光源装置
JP2014237285A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 コニカミノルタ株式会社 光書込装置、及び画像形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004259841A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Noritsu Koki Co Ltd Led光源装置
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