JPS61205154A - 光プリントヘツドの発光素子モジユ−ル整列方法 - Google Patents

光プリントヘツドの発光素子モジユ−ル整列方法

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JPS61205154A
JPS61205154A JP60044908A JP4490885A JPS61205154A JP S61205154 A JPS61205154 A JP S61205154A JP 60044908 A JP60044908 A JP 60044908A JP 4490885 A JP4490885 A JP 4490885A JP S61205154 A JPS61205154 A JP S61205154A
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JP
Japan
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light emitting
emitting element
led
alignment
arrays
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JP60044908A
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English (en)
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Yukio Nakamura
幸夫 中村
Otoo Chiba
千葉 己生
Hiroshi Furuya
博司 古谷
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • 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
    • B41J2/45Typewriters 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 using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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  • Toxicology (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光プリンタにおける光プリントヘッドに関し
、特に発光素子アレイの整列方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の光プリントヘッドを第2図及び第3図に基づいて
説明する。
第2図は光プリントヘッドの基本構成図である。
第2図において、1は発光素子として用いた発光ダイオ
ード(以下、LEDと記す。)128ドツトを1チツク
としたLEDアレイ、2は該LEDアレイ10ベースで
あるセラミック基板、3は集束性ロッドレンズアレイ、
4は感光ドラムである。
尚、前記LEDアレイ1はその長手方向に印字幅分だけ
複数個−直線に並んでおシ、このLEDアレイ1から発
した元は、集束性ロッドレンズアレイ3を通シ、感光ド
ラム4に1=1で結像して印字が行われる。
第3図は前記LEDアレイ1を複数個−直線に並ばせる
ための機構を説明する斜視図である。5は前記セラミッ
ク基板2にLEDアレイ1f:ダイスボンディングする
と共にワイヤボンディングしたLEDモジュール、6は
前記セラミック基板2を搭載するM材のベース、7ae
7bは該ベース5の長手方向に複数個等ピッチでそれぞ
れ組立てたピン、8a、8bは該ピン7a、7bにそれ
ぞれ対向してベース5に組立てた偏心カム、9は当付は
面9aTh有する当付は部材、10は該当付は部材9方
向に前記LEDモジュール5を付勢するばね、11はベ
ース6方向にLEDモジュール5を押付けるゴムである
尚、前記セラミック基板2には厚膜印刷により導電パタ
ーンが形成されておシ、またLEDアレイ1はセラミッ
ク基板2上に導電ベーストラ用いてダイスポンドされて
いると共に、LEDアレイ1の各ドツトはセラミック基
板2の導電パターンにl:1でワイヤボンディングされ
ている。
次に、ベース6上にLEDアレイ1を複数個−直線に並
べる手順を説明する。先ず、ベース6上にLEDモジュ
ール5を搭載し、第3図に示す如くこのLEDモジュー
ル5のセラミック基板2端をピン7a、i’bに当付け
、偏心カム8a、8bにより固定する。すなわち、LE
Dアレイの並び方向つまシ第3図の矢印X方向の位置決
めを行う。
次に、LEDモジュール5を当付は部材9の当付は面9
aにばね10で当付は固定する。すなわち、LEDアレ
イの並び方向と直角方向つまシ第3図の矢印y方向の位
置決めを行う。そして、このLEDモジュール5の整列
操作を印字幅分繰返す。
例えば、■チップLE0128ドツトでドット密度24
0ドツト/インチのLEDアレイ1を用いて印字幅B4
i構成する場合は、18チップ並べることになる。
前記した如(LEDモジュール5を並べたら、各LED
モジュール5がLEDアレイ1と垂直な方向つまシ第3
図の矢印2方向に浮上がらないようにゴム11で押す。
ここで、良好な印字品質を得るためには、−直線に整列
した各LEDアレイ1のつなぎ目におけるドツト間の寸
法が、“基準寸法±301an″以下にする必要がある
現在の機械加工技術及びパターン認識技術□において、
ピン7a、7bに当付くセラミック基板2の寸法は±1
101Iの精度で研摩でき、またセラミック基板2にL
EDアレイ1をダイスボンディングする位置精度は、矢
印X方向及び矢印y方向に対してセラミック基板2端か
ら±lOμmの精度にでき、さらにピンra、7bのピ
ッチ精度及びピン7a、7bにセラミック基板2を当付
ける精度は、±5μmの精度に各々仕上げることができ
る。
したがって、前記寸法精度で仕上った各部材を無作為な
組合せで前述の如く並べても、各LEDアレイ1のつな
ぎ目におけるドツト間の寸法は、“基準寸法±30μm
#以内で満足できる。
ところで、光プリントヘッドの印字使用時において、L
EDモジュール5及びベース6にかかる熱は、LEDの
自己発熱量のO℃〜+70℃と保存温度条件例えば−2
0℃〜+70℃とがかかる。
そのため、この熱による各部材の熱膨張及び熱収縮を考
慮する必要がある。特に、LEDアレイ1の並びに関し
ては、セラミック基板2とM材のベース6とでは熱膨張
係数が異なるため、低温時の熱収縮でI、EDアレイ1
同士がぶつかシ破損しないように考慮する必要がある。
そこで、前記した“基準寸法±30μm″のうちに熱収
縮分として10μm程度の隙間分を考慮しなければなら
ない。
しかしながら、前記した“基準寸法±30μm″のうち
に熱収縮分として10μm程度の隙間分を考慮すると、
前述の精度で仕上げた各部材を無作為な組合せで前述の
如く並べた場合、各LEDアレイの精度は前記した”基
準寸法±30μm′以内を満足することができなくなる
。また、前記各部材の精Re前述以上によくすることも
できなかった。
このため、膨大な工数の測定、例えばピン7a。
7bの位置測定やLEDアレイ1とセラミック基板の位
置測定等を行い、各々の位置関係の組合せにより”基準
寸法±30μm″を起えないように並べている。
しかも、前述したように位置測定した各部材が膨大であ
るため存庫管理が大変となり、また前述の構成を用いて
いるため部材数が多く、例えばB4サイズの光プリント
ヘッドを作るためには、偏心カム8a、8bが36(固
とばね10がisr固必要となる。
′また、元プリントヘッドの印字使用時の高温状態では
、LEDモジュール5を固定しているベース6が伸び、
さらにLEDモジュール5もベース6に従って動く。こ
の影響により印字幅すなわち光プリントヘッドの第1 
LEDと最後のLEDとの距離が常温時に比べて太きく
なる。
例えば、光プリントヘッドが25℃の常温のときは印字
幅が約245欄でちるが、印字全行い、光プリントヘッ
ドの温度が上昇して70℃になると、印字幅が伸びて約
30μmとなる。
すなわち、光プリントヘッドの温度変化により印字幅が
変動し、一定でないと言う欠点が生じる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
したがって、このような従来例i、LPJDアレイの並
び方向のLEDモジュールの位置決めをピンと偏心カム
により行っているため、必要とする組立精度を得るには
膨大な作業工数及び部材が必要となる問題点がある。
また、前記した如く光プリントヘッドの印字幅が温度に
より大きく変動するため、印字品質を一定に保つことが
できない問題がある。
本発明は、前記問題を解決するためになされたものであ
シ、その目的は、隣接し合うLEDモジュール同士を当
付けて位置決めすることにより、作業性及び印字品質の
向上をはかることにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
前記した目的を達成するため、本発明は、隣接し合う端
面同士が当接すると共に発光素子アレイの並び方向と直
角方向の当付は面部に押圧される複数の基板と、該基板
より長手方向の長さが短い発光素子アレイとを具備した
こと全特徴とする。
〔作用〕
前記特徴全方する本発明は、長手方向の長さが基板より
短い発光素子アレイを基板端より内側にダイスボンディ
ングさせて発光素子モジュニルとし、これらの隣接し合
う発光素子モジュールの端面同士を出接させると共に、
発光素子アレイの並び方向と直角方向の当付は面部に押
圧させて前記並び方向の位置決めを行う。
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例全第1図及び第4図a。
bに基づいて説明する。
第1図は本発明に係る元プリントヘッドの発光素子モジ
ュール整列方法の一実施例を適応した光プリントヘッド
の斜視図、第4図a、bはそれぞれ常温と高温のときの
LEDモジュールによる印字幅を示す光プリントヘッド
の側面図である。
第1図において、12は発光素子としてLEDを用いた
LEDアレイ、13は断面形状が凸状のセラミック基板
で6.1D、その表面には厚膜印刷により導体パターン
が形成されている。14はベースであり、その長手方向
に当付は面14a’を形成すると共に前記セラミック基
板13の突部13aが嵌る溝14bを形成する。15は
当付は部材であり、LEDアレイ12の並び方向と直角
方向の当付は面部15at有する。16はばねであり、
各LEDモジュール17を当付は部材15方向に付勢す
る。18は当付は材であ)、ベース14上にその当付は
面14aと対向して配置し、前記ベース14とによりセ
ラミック基板13の突部13bが嵌る溝19を形成する
。20はばねであり、各LEDモジュール17全ベース
140当付は面14aに付勢する。21はボンディング
ワイヤである。
ここで、前記LEDアレイ12の長手方向の長さは、セ
ラミック基板13のLEDアレイ12の並び方向の長さ
より短い。第4図a、  bの22は支持材である。
次に、LEDアレイ12を複数個−直線に並べる手順全
説明する。先ず、LEDアレイ12はセラミック基板1
3上に導体ベースlf用いてセラミック基板13端より
内側にダイスボンディングされ、さらにLEDアレイ1
2の各LEDは、セラミック基板13の各導電パターン
にl:1でボンディングワイヤ21によ多接続される。
これによりLEDモジュール1Tが形成される。
その後、ベース14の表面に熱伝導のよいシリコンベー
ストラ貼り、この上に前記LEDモジュール17を第1
図に示す如く順次載置する。すなわち、当付は部材15
の当付は面部15aに最初に載置するLEDモジュール
1Tの端面を当付け、該LEDモジュール11の端面に
次のLEDモジュール17の端面を当付けて、順次第2
番目以降は1つ前に並べたLEDモジュール17のセラ
ミック基板13端を当付けて並べるようにする。
前記した如く並べたLEDモジュール11を当付は材1
8によりベース14の当付は面14aへ当付け、前記当
付は材18を固定することにより、LEDアレイの並び
方向と直角方向の位置決めがなされる。尚、当付は材1
8とセラミック基板13の突部13bとの間にはばね2
0が設けられている0 次に、最後の並んだLEDモジュール17、つまシ蟲付
は部材15に一番遠いLEDモジュール17のセラミッ
ク基板13端をばね16で当付は部材15方向に付勢し
、各セラミック基板13間に隙間がなくなるようにして
、LEDアレイ12の並び方向の位置決め金する。ここ
で、セラミック基板13の突部13a、13bはそれぞ
れ溝14b、19に嵌まシ、LEDモジュール17の垂
直方向の移動を防いでいる。
第4図a、bに基づいて常温及び高温時のLEDモジュ
ール1Tの状態を説明する。
先ず、光プリントヘッドの印字使用時の高温状態全零え
る。印字によりLEDが発熱踵さらに環境温度が加わシ
、LEDモジュール17及びベース14が70℃になっ
た場合、第4図すに示す如(LEDモジュール17とベ
ース14とは分離しているため、ベース14が熱により
伸びてもばね16がその伸びを吸収する。したがって、
IJDモジュール1Tには熱影響がなく、印字幅す々わ
ち光プリントヘッドの第1LEDと最後のLEDとの距
離は、セラミック基板13のみの熱による伸びだけに影
響する。しかし、この伸びは第4図aに示す25℃の常
温と比べても約50μmと無視できるほど小さい。
また、保存状態の低温時においても、LEDアレイ12
の長手方向の長さ全セラミック基板13よ、り短<L、
このセラミック基板13端より内側に前記LEDアレイ
12をダイスボンディングしたため、低温により収縮す
るようなことがあってもIEDアレイ12同士がぶつか
って破損することはない。
尚、本実施例では発光素子としてLEDを用いたが、L
EDに限らすLEDと同等のものであれば、他の発光手
段を用いることができる。また、本実施例ではセラミッ
ク基板13を用いたが、セラミック材の基板に限るもの
ではない。
〔発明の効果〕
前記した如く、本発明に係る光プリントヘッドの発光素
子モジュール整列方法によれば、長手方向の長さが基板
より短い発光素子アレイを基板端より内側にダイスボン
ディングさせて発光素子モジュールとし、これらの隣接
し合う発光素子モジュールの端面同士を当接させると共
に、発光素子アレイの並び方向と直角方向の当付は面部
に押圧させて前記並び方向の位置決めを行うことによっ
て、従来のようにLEDアレイ間に隙間を設けずに並べ
ることができるので、従来行ってきた位置測定や組合せ
等の膨大な工数が不要となシ、また部材数も少なくする
ことができる。したがって、安価で印字品質のよい光プ
リントヘッドを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光プリントヘッドの発光素子モジ
ュール整列方法の一実施例を適応した光プリントヘッド
の斜視図、第2図は光プリントヘッドの基本構成図、第
3図は従来例のLEDアレイを並ばせるための機構を説
明する斜視図、第4図a、  bはそれぞれ常温と高温
のときのLEDモジュールによる印字幅を示す光プリン
トヘッドの側面図である。 12・・・LEDアレイ 13・・・セラミック基板1
4・・・ベース i 4 a・・・当付は面 15a・
・・当付は面部 17・・・LEDモジュール 手続補正書(自発) 昭和60年7月1日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板に発光素子アレイをダイスボンディングすると
    共にワイヤボンディングして発光素子モジュールとし、 該発光素子モジュールを複数個ベース上に並べ、当付け
    面に押圧して発光素子アレイの並び方向と直角方向の位
    置決めを行つた光プリントヘッドにおいて、 長手方向の長さが基板より短い発光素子アレイを基板端
    より内側にダイスボンディングさせて発光素子モジュー
    ルとし、 これらの隣接し合う発光素子モジュールの端面同士を当
    接させると共に、 発光素子アレイの並び方向と直角方向の当付け面部に押
    圧させて前記並び方向の位置決めを行うことを特徴とす
    る光プリントヘッドの発光素子モジュール整列方法。
JP60044908A 1985-03-08 1985-03-08 光プリントヘツドの発光素子モジユ−ル整列方法 Pending JPS61205154A (ja)

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