JPH11309902A - 光プリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発光ダイオード素子の発する光の一部が異方性
導電接着剤中の金属粒子に当たって四方に拡散し、その
一部が感光体に不要な光として照射されたり、或いは、
感光体に照射される光の強度が低下したりしていた。 【解決手段】回路配線２が形成されている透明基板１の
下面に、上面に発光素子４及び端子電極５を有する発光
部材３を取着してなる光プリンタヘッドであって、前記
発光部材３の発光素子４と透明基板１との間に透明樹脂
６を介在させるといともに、前記発光部材３の端子電極
５と透明基板１の回路配線２との間に、黒色顔料が１〜
５０重量％添加されている異方性導電接着剤７を介在さ
せ、該異方性導電接着剤７によって前記端子電極５と前
記回路配線２とを電気的に接続するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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プリンタヘッド等の光プリンタヘッドが
使用されている。

【０００３】かかる光プリンタヘッドは、例えば図３に
示す如く、複数個の発光ダイオードアレイチップ１３
（以下、ＬＥＤアレイチップと略記する）を、所定の回
路配線１２が形成されている透明基板１１の下面に取着
させた構造を有している。前記ＬＥＤアレイチップ１３
の上面には、直線状に配列された多数の発光ダイオード
素子１４と、各素子１４に電気的に接続された端子電極
１５とが設けられており、これらの端子電極１５を透明
基板下面の回路配線１２に電気的に接続させることによ
って、外部電源からの電力を回路配線１２及び端子電極
１５を介して発光ダイオード素子１４に供給し、発光ダ
イオード素子１４を印画信号に対応させて個々に選択的
に発光させるようになっている。尚、発光ダイオード素
子１４の発した光は図示しないレンズ等の光学系を介し
て外部の感光体に照射され、感光体に所定の潜像を形成
する。

【０００４】そして、前記回路配線１２と端子電極１５
との電気的接続には、接続作業の簡便性等に優れた異方
性導電接着剤１６が好適に用いられる。この異方性導電
接着剤１６は、エポキシ樹脂等の前駆体１７から成る接
着剤成分中にＮｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等の金属粒子１８
（粒径：３μｍ〜１０μｍ）から成る導電成分を添加し
て成り、かかる異方性導電接着剤１６を透明基板下面の
所定領域に塗布するとともに、該塗布面にＬＥＤアレイ
チップ１３の上面を押圧することによって異方性導電接
着剤１６中の金属粒子１８を回路配線１２と端子電極１
５との間で挟持し、この状態で異方性導電接着剤１６の
前駆体１７を加熱・硬化させることによってＬＥＤアレ
イチップ１３の上面を透明基板１１の下面に接着し、同
時に回路配線１２と端子電極１５とを金属粒子１８によ
って電気的に接続させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の光プリンタヘッドにおいては、回路配線１２と端子
電極１５との電気的接続に異方性導電接着剤１６を使用
しており、光プリンタヘッドの組み立て時にこの異方性
導電接着剤１６が流動して発光ダイオード素子１４に付
着してしまうことがある。この場合、発光ダイオード素
子１４の発する光の一部が異方性導電接着剤１６中の金
属粒子１８に当たって四方に拡散し、その一部が感光体
に不要な光として照射されたり、或いは、前述した光の
拡散によって感光体に照射される光の強度が大幅に低下
し、感光体に鮮明な所定の潜像を形成することが不可と
なる欠点を有していた。

【０００６】また上述の光プリンタヘッドにおいては、
発光ダイオード素子１４の発した光の一部が、異方性導
電接着剤１６と空気との屈折率の差により、両者の境界
面Ａで反射を起こすことがあり、この反射光が感光体に
照射されると感光体には不要な潜像が形成されることと
なり、この場合も所定の画像の得られなくなる欠点を有
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、回路
配線が形成されている透明基板の下面に、上面に発光素
子及び端子電極を有する発光部材を取着してなる光プリ
ンタヘッドであって、前記発光部材の発光素子と透明基
板との間に透明樹脂を介在させるとともに、前記発光部
材の端子電極と透明基板の回路配線との間に、黒色顔料
が１〜５０重量％添加されている異方性導電接着剤を介
在させ、該異方性導電接着剤によって前記端子電極と前
記回路配線とを電気的に接続したことを特徴とするもの
である。

【０００８】

【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は本発明の光プリンタヘッドの
一形態を示す断面図、図２は図１の光プリンタヘッドを
上から見た平面図であり、１は透明基板、２は回路配
線、３は発光部材としてのＬＥＤアレイチップ、４は発
光素子としての発光ダイオード素子、５は端子電極、６
は透明樹脂、７は異方性導電接着剤である。

【０００９】前記透明基板１は、例えばホウ珪酸ガラス
やソーダガラス，石英，サファイア，結晶化ガラス等の
透光性を有した電気絶縁材料から成り、その下面で複数
個の回路配線２や複数個のＬＥＤアレイチップ３等を支
持するようになっている。

【００１０】また前記透明基板下面の回路配線２は、後
述するＬＥＤアレイチップ３の各発光ダイオード素子４
に外部電源からの電力等を供給する給電電極としての作
用を為し、例えばＣｕやＡｇ，Ａｕ，Ａｌ等の金属から
成り、従来周知の厚膜手法や薄膜手法を採用することに
よって透明基板１の下面に所定厚み、所定パターンに被
着・形成される。

【００１１】そして、前記回路配線２が形成されている
透明基板１の下面には、複数個のＬＥＤアレイチップ３
が一列に並んで取着される。前記ＬＥＤアレイチップ３
は、その上面に、直線状に配列された多数の発光ダイオ
ード素子４と、該素子４に個々に接続される多数の端子
電極５とを有しており、この端子電極５を前述した透明
基板１の回路配線２に電気的に接続させておくことによ
り、外部電源からの電力を前記回路配線２を介して端子
電極５とグランド端子（図示せず）との間に印加し、発
光ダイオード素子４に所定の電力を供給することによっ
て発光ダイオード素子４を所定の強度で発光させる。こ
のとき発光ダイオード素子４の発した光は、透明基板１
や図示しないレンズ等の光学系を介して外部の感光体に
照射され、これによって所定の潜像が形成される。

【００１２】尚、前記ＬＥＤアレイチップ３は従来周知
の半導体製造技術によって製作される。具体的には、例
えばＧａＡｓＰ系のＬＥＤアレイチップを製作する場
合、まずＧａＡｓから成るウエハーを炉中にて高温に加
熱するとともにＡｓＨ₃ とＰＨ₃ とＧａを適量に含むガ
スを接触させてウエハーの表面にｎ型半導体のＧａＡｓ
Ｐの単結晶を成長させ、次にＧａＡｓＰ単結晶表面にＳ
ｉ₃ Ｎ₄ の窓付膜を被着させるとともに該窓部にＺｎの
ガスをさらし、ｎ型半導体のＧａＡｓＰ単結晶の一部に
Ｚｎを拡散させてｐ型半導体を形成することによってｐ
ｎ接合をもたせ、このような半導体ウエハーを多数の発
光ダイオード素子、例えば６４個の発光ダイオード素子
を一単位とした発光ダイオード素子群毎にダイシング
し、複数個のＬＥＤアレイチップを半導体ウエハーから
切り出すことによって製作される。

【００１３】そして、このようなＬＥＤアレイチップ３
の発光ダイオード素子４と透明基板１との間には透明樹
脂６が、またＬＥＤアレイチップ３の端子電極５と透明
基板１の回路配線２との間には前記透明樹脂６を両側か
ら挟むようにして異方性導電接着剤７が介在される。

【００１４】前記透明樹脂６はアクリル樹脂やエポキシ
樹脂等の光透過率９０％以上の樹脂から成り、該透明樹
脂６は、光プリンタヘッドの組み立て時などに異方性導
電接着剤７の流動によって異方性導電接着剤７の一部が
発光ダイオード素子４に付着するのを有効に防止し、発
光ダイオード素子４の発する光の多くを感光体側に透過
させるとともに、これらの光を感光体上に正しく照射さ
せる作用を為す。

【００１５】また前記透明樹脂６の両側に配置される異
方性導電接着剤７は、エポキシ樹脂等の前駆体８から成
る接着剤成分中に、Ｎｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等の金属粒
子９（粒径：５μｍ〜１０μｍ）から成る導電成分を１
０〜３０重量％、またＣ（カーボン）やＦｅＯ（酸化
鉄）等の黒色顔料を１〜５０重量％添加してなり、この
場合、異方性導電接着剤全体の光透過率は５〜３０％の
範囲内に設定される。

【００１６】前記異方性導電接着剤７は、その中に含ま
れている接着剤成分（樹脂成分）によってＬＥＤアレイ
チップ３の上面を透明基板１の下面に接着し、導電成分
としての金属粒子９によって回路配線２と端子電極５と
を電気的に接続する。

【００１７】また前記異方性導電接着剤７は、前述した
如く、その内部に黒色顔料を１〜５０重量％だけ添加さ
せているため、発光ダイオード素子４の発する光の一部
が異方性導電接着剤７中に入ってきたとしても、その多
くは黒色顔料によって良好に吸収されることとなり、そ
の結果、光の拡散や反射等による不要な光が感光体に照
射されることは少なくなる。従って感光体に鮮明で良好
な潜像を形成することが可能となる。

【００１８】尚、前記黒色顔料の異方性導電接着剤７へ
の添加率が１重量％よりも小さいと、発光ダイオード素
子４の発する光の一部が異方性導電接着剤７中に入って
きたときにこれらを良好に吸収することが難しくなり、
また添加率が５０重量％よりも大きいと接着剤成分の割
合が減って接着力が低下する等の弊害がある。従って黒
色顔料の異方性導電接着剤７への添加率は１〜５０重量
％の範囲内に設定しておく必要がある。

【００１９】またＬＥＤアレイチップ３の透明基板１へ
の取着は、まず透明基板下面の所定領域に透明樹脂６と
なる液状前駆体を帯状に塗布するとともに該前駆体の両
側に液状の異方性導電接着剤１６を帯状に塗布し、次に
前記塗布面にＬＥＤアレイチップ３の上面を発光ダイオ
ード素子４が透明樹脂６となる液状前駆体上に位置する
ようにして押圧し、異方性導電接着剤７中の金属粒子９
を回路配線２及び端子電極５間で挟持させるとともに、
この状態で前記液状前駆体と異方性導電接着剤７中の接
着剤成分（前駆体８）とを加熱・硬化させることによっ
て行われる。これによりＬＥＤアレイチップ３の上面が
透明基板１の下面に接着され、同時に回路配線２と端子
電極５とが金属粒子９によって電気的に接続されること
となる。

【００２０】かくして上述した光プリンタヘッドは、透
明基板１の下面に取着させたＬＥＤアレイチップ３の発
光ダイオード素子４に回路配線２及び端子電極５を介し
て外部電源からの電力を印加し、各ＬＥＤアレイチップ
３の発光ダイオード素子４を印画信号に基づいて個々に
選択的に発光・駆動させるとともに、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に照射・結像さ
せ、感光体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。

【００２１】尚、本発明は上述した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。例えば、上述の形態で
は本発明の光プリンタヘッドをＬＥＤプリンタヘッドに
適用した場合を例にとって説明したが、その他の光プリ
ンタヘッド、例えば、ＥＬヘッド、プラズマドットヘッ
ド、液晶シャッタヘッド、蛍光ヘッド、ＰＬＺＴ等の他
の光プリンタヘッドにも適用可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、発
光部材の発光素子と透明基板との間に透明樹脂を、また
発光部材の端子電極と透明基板の回路配線との間に、黒
色顔料が１〜５０重量％添加されている異方性導電接着
剤を介在させるようになしたことから、発光素子への異
方性導電接着剤の付着が前記透明樹脂によって有効に防
止され、発光素子の発する光の多くを前記透明樹脂を介
して透明基板の上方に透過させることが可能となる。

【００２３】また本発明の光プリンタヘッドによれば、
前記異方性導電接着剤中に黒色顔料が１〜５０重量％の
割合で添加されているため、発光素子の発する光の一部
が異方性導電接着剤中に入ってきたとしても、その多く
は黒色顔料によって良好に吸収されることとなり、その
結果、光の拡散や反射等による不要な光が感光体に照射
されることは少なくなる。従って、上述の効果を相まっ
て、感光体に鮮明で良好な潜像を正確に形成することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態にかかる光プリンタヘッドの断
面図である。

【図２】図１の光プリンタヘッドを上から見た平面図で
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・・・・透明基板 ２・・・・回路配線 ３・・・・ＬＥＤアレイチップ（発光部材） ４・・・・発光ダイオード素子（発光素子） ５・・・・端子電極 ６・・・・透明樹脂 ７・・・・異方性導電接着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路配線が形成されている透明基板の下面
   に、上面に発光素子及び端子電極を有する発光部材を取
   着してなる光プリンタヘッドであって、 前記発光部材の発光素子と透明基板との間に透明樹脂を
   介在させるとともに、前記発光部材の端子電極と透明基
   板の回路配線との間に、黒色顔料が１〜５０重量％添加
   されている異方性導電接着剤を介在させ、該異方性導電
   接着剤によって前記端子電極と前記回路配線とを電気的
   に接続したことを特徴とする光プリンタヘッド。