JPS63168372A - 発光ダイオ−ドプリントヘツド - Google Patents

発光ダイオ−ドプリントヘツド

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JPS63168372A
JPS63168372A JP62000032A JP3287A JPS63168372A JP S63168372 A JPS63168372 A JP S63168372A JP 62000032 A JP62000032 A JP 62000032A JP 3287 A JP3287 A JP 3287A JP S63168372 A JPS63168372 A JP S63168372A
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JP
Japan
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substrate
light emitting
emitting diode
print head
led chip
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JP62000032A
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English (en)
Inventor
Masashi Fuse
布施 雅志
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63168372A publication Critical patent/JPS63168372A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Led Device Packages (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、電子写真装置において感光体への光書込みを
行なう発光ダイオードプリントヘッドに関する。
(従来の技術〕 まず、このような発光ダイオードプリントヘッド(以下
LEDプリントヘッドと省略する)を用いた電子写真装
置の一般的なものを第3図により説明する。
第3図において符号1は、矢印方向に回転駆動される感
光ドラムであり、この感光ドラム1の外周には、感光ド
ラム1を一様に帯電する帯電器2と、感光ドラム1に静
電潜像を形成するためのしEDプリントヘッド3および
このLEDプリントヘッド3からの光を感光ドラム1に
照射する自己焦点レンズアレイ4と、感光ドラム1に形
成されたi$電WJ4giにトナー5を付着して感光ド
ラム1上にトナー像を形成する現像器6と、給紙カセッ
ト7からホッピングローラ8により搬送通路9に繰出さ
れ、搬送ローラio、ioにより感光ドラム1に接合さ
れるように搬送される用紙11に感光ドラム1上のトナ
ー像を転写する転写器12と、トナー像転写係の用紙1
1を感光ドラム1から剥離せしめる剥離器13と、感光
ドラム1上の残留トナーを除去するクリーナ14と、感
光ドラム1上の残留電位を除去する除電ランプ15とが
感光ドラム1の回転方向に沿ってこの順に配設されてい
る。一方、上面にトナー像を付着された用紙11に、そ
のトナー像を定着する定着器16が剥離器13より下流
側の搬送通路9に配設されており、この定着器16を通
過した用紙11は排紙トレイ17上に排出されるように
なっている。
前述した構成によれば、まず、帯電器2により感光ドラ
ム1を一様に帯電し、この感光ドラム1に自己焦点レン
ズアレイ4を介してLEDプリントヘッド3により画像
情報に応じた光書込みを行ない、感光ドラム1に静電潜
像を形成する。ついで、現像器6により感光ドラム1の
静電潜像上にトナー5を吸着せしめて感光ドラム1上に
トナー像を形成し、このトナー像を給紙カセット7から
感光ドラム1および転写器12間に搬送されてきた用紙
11に転写器12により転写する。そして、トナー像が
転写された用紙11を剥離器13により感光ドラム1か
ら剥離して定着器16に導入し、用紙11上にトナー像
を転写した上で用紙11を排紙トレイ17上に排出する
。一方、転写器12により用紙11にトナー像を転写さ
れた後の感光ドラム1上に残留している残留トナーはク
リーナ14により除去され、ついで除電ランプ15によ
り感光ドラム1上の残留電位を除去されて電子写真プロ
セスの1工程が終了する。
ところで、前述したLEDプリントヘッド3の従来のも
のは第4図に示すように構成されていた。
すなわち、このLEDプリントヘッド3は、アルミニウ
ム製の放熱板20上に絶縁材料たるセラミック類の基板
21を積層し、この基板21上に、複数の発光素子(図
示せず)が整列配置されているLEDチップ22を導電
性接着剤23を介して接着するとともに、基板21上に
導体パターン24を搭載し、前記LEDチップ22と導
体パターン24とをボンディングワイヤ25.25・・
・で接続したものである。そして、前記基板21の外周
部上には、前記LEDチップ22、導体パターン24、
ボンディングワイヤ25などを保護するためのガラス製
の透明カバー26が接着されている。
このように構成されているLEDプリントヘッド3は、
制御信号に基いて特定の導体パターン24に通電される
ことにより特定の発光部が発光し、この発光部からの光
が透明カバー26を介して第3図の自己焦点レンズアレ
イ4に到達して前述したような光書込みを行なうことが
できる。一方、このような発光により発生するLEDチ
ップ22の熱は、基板21を介して放熱板20に到達し
、ここから外部に放出される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、前述した従来のLEDプリントヘッド3にお
いては、LEDチップ22を良好に冷却するためにセラ
ミック類の基板21を使用しなければならなかったが、
この基板21は高価であるばかりでなく、表面の平滑度
がガラス等と比較して低いため、このセラミック類の基
板21上には微細な導体パターン24・の形成が困難で
あり、したがって、LEDチップ22に搭載される発光
素子の数が限定され、この結果、精密な静電潜像を感光
ドラム1(第3図)上に形成できないという問題点があ
った。
本発明は、前述した従来のものにおける問題点を克服し
、基板として平滑度の高いガラス製のものを使用して微
細な導体パターンを可能とし、しかもLEDチップの冷
却効率を良好に維持するようにしたLEDプリントヘッ
ドを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、放熱板上に絶縁材料製の基板を積層し、この
基板上に導体パターンを積層し、前記基板上に複数の発
光素子が連接されたLEDチップを搭載し、このLED
チップと前記導体パターンとをボンディングワイヤによ
り接続し、前記LEDチップ、導体パターンおよびボン
ディングワイヤを透明カバーにより被覆してなるLED
プリントヘッドにおいて、前記基板をガラスにより形成
するとともに、前記放熱板および基板に、前記透明カバ
ー内と連通する循環路を形成し、前記カバー内ならびに
この循環路内に冷却流体を封入し、前記LEDチップの
発熱によりこの冷却流体が循環路ならびにカバー内にお
いて対流を生じるようにしたことを特徴としている。
〔作 用〕
本発明によれば、ガラス製の基板を使用したので、gi
細な導体パターンを基板上に形成して精密な書込みをな
し得るようなLEDチップを搭載できるし、また、冷却
流体の対流によりLEDチップを良好に冷却することが
できる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。なお
、前述した従来のものと同一の構成については、図面中
に同一の符号を付し、その説明は省略する。
第1図および第2図は本発明に係るLEDプリントヘッ
ド3Aの実施例を示すもので、符号20Aは、第1図に
おいて紙面と垂直な方向に延在するほぼ長方形状のアル
ミニウム製の放熱板であり、この放熱板2OAには、長
手方向に整列配置された複数の貫通孔30.30・・・
が左右に大きな間隔を隔てて2列にわたって穿設されて
いる。また、前記放熱板2OAの表面からほぼ4割程度
の肉厚の範囲には、前記各列の貫通孔30を連通し放熱
板2OAの長手方向に延在す62本の長溝31゜31が
同じく左右に間隔を隔てて形成されている。
さらに、前記放熱板2OAの表面には、前記長溝31と
ほぼ同一の深さの複数本の連通溝32゜32・・・が、
放熱板20Aの長手方向に対し横断する方向に延在しか
つ両長溝31.31を連通ずるように放熱板2OAの長
手方向に間隔を隔てて形成されている。なお、これらの
連通溝32,32の間隔は、前記長溝30.30の間隔
のほぼ1/2とされている。さらにまた、前記放熱板2
OAの表面の全域には、アルミニウム製のシール板20
Bが張設されており、前記各貫通孔30、長溝31、連
通溝32を被覆するようになっている。
前記放熱板2OA上には、放熱板2OAとほぼ同形のガ
ラス製の基板21Aが積層されている。
このガラス製の基板21Aは前述したセラミック製の基
板21と比較して表面の平滑度が高く、また安価に製造
できるという利点を有しているが、熱伝導率に関しては
セラミック製の基板21より劣っている。そして、この
ガラス製の基板21Aには、前記放熱板2OAの各貫通
孔30に対応する位置に貫通孔30とほぼ同形の貫通孔
33゜33・・・が同様に2列にわたって穿設されてい
る。
これらの貫通孔33.30.長溝31、通溝32、貫通
孔30.33は侵述する冷却液体34の循環路35を形
成している。
前述した基板2IA上には、前述したと同様に導電性接
着剤23によりLEDチップ22が搭載されており、こ
のLEDチップ22と間隔を隔てるようにして基板2i
A上には導体パターン24が形成されている。また、こ
れらの基板21Aと導体パターン24はボンディングワ
イヤ25゜25・・・により接続されており、また、前
記LEDデツプ22、導体パターン24、ボンディング
ワイヤ25などを間隔をもって保護するためのガラス製
の透明カバー26が基板21Aの外周部上に接着されて
いる。そして、この透明カバー26内ならびに前記循環
路35内には前記冷却液34が密に封入されている。こ
の冷却液34としては、導電性がなく、各部の腐食を防
止することができ、しかも透明でなければならないため
、−例としては超純水とアルコールとの混合物が適当で
ある・つぎに、前述した実施例の作用について説明する
前述したLEDプリントヘッド3Aを電子写真装置に組
込むに際しては、冷却液34の対流を生じさせるために
前記循環路35内および透明カバー26の内側により形
成される閉ルー136内において発熱するLEDチップ
22が下位に位置するようにするため、第3図に示すL
EDプリントヘッド3と同様、LEDプリントヘッド3
Aを下向きにするか、あるいは、基板21Aが45度以
上の角度をもって傾斜するようにLEDプリントヘッド
3Aを傾斜配置することが望ましい。
このように閉ルー136内においてl E Dチップ2
2を下位に位置せしめてLEDプリントヘッド3Aを駆
動すると、LEDプリントヘッド3AのLEDチップ2
2から発熱するが、このLEDチップ22からの発熱は
冷却液34に伝達され、LEDチップ22の外周の冷却
液34が加熱される。すると、このLEDチップ22の
外周の冷却液34はその他の部位の冷却液34より比重
が小さくなり、閉ルー136内を高温の冷部液34が上
昇し、代りに低温の冷却液34がLEDチップ22の外
周を満す。このように閉ルーフ36の内の冷却液34に
は対流が生じて冷却液34によりLEDチップ22を良
好に冷却することができる。
このように本実施例によれば、冷却液34の対流を利用
してLEDチップ22を冷却するので、従来のものにお
ける伝導のみの冷却よりも効率よ<LEDチップ22を
冷却することができる。また、LEDチップ22の発光
素子の材質たるGaAsPと冷却液34との屈折率の差
は空気との屈折率の差より小さく、したがってLEDチ
ップ22から透明カバー26を介する光の取出し効率が
向上する。さらに、ガラス製の基板21Aを使用してい
るので、表面の平滑度が高く、したがって薄膜による微
細な導体パターン24を形成することができ、精密な静
電潜像を感光ドラム1(第3図)上に形成することがで
きる。
なお、前述した冷却液34に代えて、閉ループ36内に
、導電性がなく、透明でしかも腐食を防止し得る液体を
閏ルーフ36の容積の一部だけ封入して、LEDチップ
22の発熱によりこの液体によって冷却するようにして
もよい。また、本発明は、前述した実施例に限定される
ものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、微細な導電パター
ンを可能として精密な書込みを可能にし、またLEDチ
ップの冷却効率を良好に維持することができ、しかもセ
ラミック製の基板を使用しないので、安価に製造できる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るLEDプリントヘッドの実施例を
示す縦断面正面図、第2図は第1図の■−n線による相
当部分の断面図、第3図はLEDプリントヘッドを用い
た一般的な電子写真装置の概略構成図、第4図は従来の
LEDプリントヘッドの縦断面正面図である。 1・・・感光ドラム、2・・・帯電器、3・・・LED
プリントヘッド、6・・・現像器、12・・・転写器、
13・・・剥離器、14・・・クリーナ、16・・・定
着器、20・・・放熱板、21・・・基板、22・・・
LEDチップ、24・・・導体パターン、25・・・ボ
ンディングワイヤ、26・・・透明カバー、30・・・
貫通孔、31・・・長溝、32・・・連通溝、33・・
・貫通孔、34・・・冷却液、35・・・循環路、36
・・・閉ループ。 出願人代理人  中  尾  俊  輔第1図 第2図 第3図 第4図 23  2○ 手続補正書 昭和62年2月13日 昭和62年特許願第32号 2 発明の名称 発光ダイオードプリントヘッド 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 (AO9)  アルプス電気株式会社 一つ 明細刃の「特許請求の範囲」および「発明の詳細な説明
」の1113゜ 8 補正の内容 (1)  明111店の「特許請求の範囲」を下記の通
り訂正する。 「2、特許請求の範囲 1) 放熱板上に絶縁材料製の基板を積層し、この基板
上に導体パターンを積層し、前記基板上に複数の発光素
子が[された発光ダイオードチップを搭載し、この発光
ダイオードチップと前記導体パターンとをボンディング
ワイヤにより接続し、前記発光ダイオードチップ、導体
パターンおよびボンディングワイヤを透明カバーにより
被覆してなる発光ダイオードプリンl−ヘッドにおいて
、前記基板をガラスにより形成するとともに、前記放熱
板および基板に、前記透明カバー内と連通ずる循環路を
形成し、前記カバー内ならびにこの循環路内に冷却流体
を封入し、前記発光ダイオードチップの発熱によりこの
冷却流体が循環路ならびにカバー内において対流を生じ
るようにしたことを特徴どする発光ダイオードプリンミ
ルヘッド。 2) 前記冷却流体は、超純水とアルコールとの混合物
とされている特許請求の範囲第1項記・戎の発光ダイオ
ードプリン1〜ヘツド。 3) 前記冷却流体は、ヒートパイプ方式により熱交換
を行ない11する流体とされている特許請求の範囲第1
項記載の発光ダイオードプリントヘッド。J (2)  明fIll四第3頁第6行、第4肩第5行、
第6頁第1行の「焦点レンズアレイ4」をそれぞれ「集
束型レンズアレイ4」と訂正する。 (3)  明細J1100第11行の「接合される」を
1接触する」とiiJ正する。 (4)  明aIm第3CI第13行の「転写係」を「
転写(す」どiT正する。 (5)  明細書第3頁第18行の「付着」を「転写」
と訂正する。 (6)  四■IJ)第4頁第9行の「吸着」を「イ・
1着」と訂nす。 (7)  明細書第4頁第15行の「転写」を1定着」
と訂正する。 (8)  明細書第5頁第7行の「発光素子(図示せず
)が整列配置」を[発光部(図示せず〉が整列して形成
」と訂正する。 (9)  明細書第5頁第10行のrLEDチップ22
」の後に「の表面に形成された導体パターン(図示せず
)」を挿入する。 (1o)明1tlll書第6回第3行の「発光により」
を「発光に伴って」と訂正する。 (11)明細書第7頁第7行の「連接jを「形成」と=
r圧する。 以  上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)放熱板上に絶縁材料製の基板を積層し、この基板上
    に導体パターンを積層し、前記基板上に複数の発光素子
    が連接された発光ダイオードチップを搭載し、この発光
    ダイオードチップと前記導体パターンとをボンディング
    ワイヤにより接続し、前記発光ダイオードチップ、導体
    パターンおよびボンディングワイヤを透明カバーにより
    被覆してなる発光ダイオードプリントヘッドにおいて、
    前記基板をガラスにより形成するとともに、前記放熱板
    および基板に、前記透明カバー内と連通する循環路を形
    成し、前記カバー内ならびにこの循環路内に冷却流体を
    封入し、前記発光ダイオードチップの発熱によりこの冷
    却流体が循環路ならびにカバー内において対流を生じる
    ようにしたことを特徴とする発光ダイオードプリントヘ
    ッド。 2)前記冷却流体は、超純水とアルコールとの混合物と
    されている特許請求の範囲第1項記載の発光ダイオード
    プリントヘッド。 3)前記冷却流体は、ヒートパイプ方式により熱交換を
    行ない得る流体とされている特許請求の範囲第1項記載
    の発光ダイオードプリントヘッド。
JP62000032A 1987-01-05 1987-01-05 発光ダイオ−ドプリントヘツド Pending JPS63168372A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0629508A3 (en) * 1993-06-18 1995-01-11 Xeikon Nv Temperature controlled led recording head.
WO1997036212A1 (de) * 1996-03-27 1997-10-02 Oce Printing Systems Gmbh Elektrooptischer zeichengenerator
US5751327A (en) * 1993-06-18 1998-05-12 Xeikon N.V. Printer including temperature controlled LED recording heads
KR20040047112A (ko) * 2002-11-29 2004-06-05 푸 리 밍 순간 냉각 발광 다이오드
WO2007126074A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Shimane Prefectural Government 半導体発光モジュール、装置、およびその製造方法

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