JP2565701B2 - 光書き込みヘッド - Google Patents
光書き込みヘッドInfo
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters 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
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- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式を用いたLEDプリンタ等に使
用される光書き込みヘッドに関する。
用される光書き込みヘッドに関する。
第４図にLEDアレーヘッドを用いたLEDプリンタの概略
説明図を示す。
説明図を示す。
図において、１はその表面が光導電性材料からなる感
光ドラムで、図の矢印方向に回転する。このドラム１
は、帯電器２で均一に帯電され、次にLEDアレーヘッド
３により被記録画像情報に対応した露光を受け、これに
より静電潜像が形成される。この潜像は現像器４により
現像されトナー像が得られ、更にこのトナー像は転写器
５の作用下で転写紙６に転写される。そしてトナー像が
転写された転写紙６は定着器７に送られ、ここでトナー
像は紙６に定着される。一方転写後感光ドラム１はクリ
ーニング器８でクリーニングされ再使用される。
光ドラムで、図の矢印方向に回転する。このドラム１
は、帯電器２で均一に帯電され、次にLEDアレーヘッド
３により被記録画像情報に対応した露光を受け、これに
より静電潜像が形成される。この潜像は現像器４により
現像されトナー像が得られ、更にこのトナー像は転写器
５の作用下で転写紙６に転写される。そしてトナー像が
転写された転写紙６は定着器７に送られ、ここでトナー
像は紙６に定着される。一方転写後感光ドラム１はクリ
ーニング器８でクリーニングされ再使用される。
前記LEDアレーヘッド３は、後述するように多数のLED
（発光ダイオード）チップを印字桁方向に配列したLED
素子列と、この素子列の各LED素子で発光された光を集
束して感光ドラム１上へ露光される自己集束型ロッドレ
ンズアレーとを備えている。
（発光ダイオード）チップを印字桁方向に配列したLED
素子列と、この素子列の各LED素子で発光された光を集
束して感光ドラム１上へ露光される自己集束型ロッドレ
ンズアレーとを備えている。
上述のLEDプリンタに用いられる従来のLEDアレーヘッ
ド３にあっては、第５図に示すようにセラミック基板21
上にLEDチップ22をダイボンドし、各LED発光部に対する
通電のために各発光部に対応してワイヤーボンドを行な
うと共にこのLEDチップ22に接続したボンディンワイヤ
ーと、このLEDチップ22を実装したセラミック基板21上
の導体パターンを保護するためのカバーガラス26とをア
ルミニウム等の放熱板23に取り付け、該放熱板に自己集
束型ロッドレンズアレー24の取付け部材25を支持し、LE
Dアレーヘッドを構成していた。
ド３にあっては、第５図に示すようにセラミック基板21
上にLEDチップ22をダイボンドし、各LED発光部に対する
通電のために各発光部に対応してワイヤーボンドを行な
うと共にこのLEDチップ22に接続したボンディンワイヤ
ーと、このLEDチップ22を実装したセラミック基板21上
の導体パターンを保護するためのカバーガラス26とをア
ルミニウム等の放熱板23に取り付け、該放熱板に自己集
束型ロッドレンズアレー24の取付け部材25を支持し、LE
Dアレーヘッドを構成していた。
上述したようなLEDアレーヘッドにあってはLEDチップ
をセラミック基板上に実装するとき、その直線性等位置
決め精度は±10μｍ程度必要であり、チップの幅が0.7
〜1mm程度、ダイボンディング用パッドの幅が1.2〜1.5m
m程度とかなり大きいため、その位置決めはTVカメラ等
を使った光学的な手法が不可決であり、LEDチップのダ
イボンディングの効率が低下するばかりでなく、実装装
置は高価な物を使用する必要があった。
をセラミック基板上に実装するとき、その直線性等位置
決め精度は±10μｍ程度必要であり、チップの幅が0.7
〜1mm程度、ダイボンディング用パッドの幅が1.2〜1.5m
m程度とかなり大きいため、その位置決めはTVカメラ等
を使った光学的な手法が不可決であり、LEDチップのダ
イボンディングの効率が低下するばかりでなく、実装装
置は高価な物を使用する必要があった。
また、ワイヤボンディングはLEDの発光部（通常LEDチ
ップ１個につき64個形成される）１個につき１回行なう
必要がある。一例として、通常用いられる集積密度300D
PI（約12ドット/mm）、A4−レターサイズ用のLEDアレー
ヘッドにおいては、2560本のワイヤボンドが必要とな
り、高速のワイヤーボンダーを使用しても40分〜１時間
程度かかるとともに、この2560本のうち１本でもボンデ
ィングにミスがあると、LEDアレーヘッド全体が不良と
なるため、細心の注意を必要とするものであり、生産効
率が悪くコストアップの原因となっていた。
ップ１個につき64個形成される）１個につき１回行なう
必要がある。一例として、通常用いられる集積密度300D
PI（約12ドット/mm）、A4−レターサイズ用のLEDアレー
ヘッドにおいては、2560本のワイヤボンドが必要とな
り、高速のワイヤーボンダーを使用しても40分〜１時間
程度かかるとともに、この2560本のうち１本でもボンデ
ィングにミスがあると、LEDアレーヘッド全体が不良と
なるため、細心の注意を必要とするものであり、生産効
率が悪くコストアップの原因となっていた。
更にLEDアレーヘッドのLEDチップのアライメント精度
及び発光部の高さ方向の直線性のバラ付は共にその幅方
向（A4サイズで216mm）に対して±100μｍと高い精度が
必要とされるため、セラミック基板自体のそりや曲がり
が制限される。そのため、セラミック基板に高精度のも
のを必要とし、全数の選別が必要となる等、基板を高価
なものにしていた。
及び発光部の高さ方向の直線性のバラ付は共にその幅方
向（A4サイズで216mm）に対して±100μｍと高い精度が
必要とされるため、セラミック基板自体のそりや曲がり
が制限される。そのため、セラミック基板に高精度のも
のを必要とし、全数の選別が必要となる等、基板を高価
なものにしていた。
更に、自己集束型ロッドレンズアレーをセラミック基
板を取付けた放熱板に保持するため、これらの寸法の誤
差が累積し必要な精度が得られないという欠点もある。
現状自己集束型ロッドレンズアレーの位置決め精度は全
長にわたり±0.1mmであり、光学的な取り付け位置精度
の確認が不可決であるとともに、高精度な位置決めを可
能にする機構をLEDアレーヘッドに設ける必要があり、
組立工数、製造設備、部品点数等の点においてもコスト
アップをもたらしていた。
板を取付けた放熱板に保持するため、これらの寸法の誤
差が累積し必要な精度が得られないという欠点もある。
現状自己集束型ロッドレンズアレーの位置決め精度は全
長にわたり±0.1mmであり、光学的な取り付け位置精度
の確認が不可決であるとともに、高精度な位置決めを可
能にする機構をLEDアレーヘッドに設ける必要があり、
組立工数、製造設備、部品点数等の点においてもコスト
アップをもたらしていた。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構成で低価格の光書き込みヘッドを提供す
ることを目的とする。
あり、簡単な構成で低価格の光書き込みヘッドを提供す
ることを目的とする。
本発明の光書き込みヘッドは、発光部を有する発光手
段と前記発光手段が接続される電気導通手段と複数の光
ファイバーからなる光ファイバー束が埋設したファイバ
ープレートを有し前記発光部から発光した光を前記ファ
イバープレートから導出させる書き込みヘッドにおい
て、前記電気導通手段は柔軟性を有する回路基板であ
り、前記発光手段はフリップチップ形式で前記回路基板
に実装されており、前記回路基板と前記ファイバープレ
ートとが固着されたことを特徴とする。
段と前記発光手段が接続される電気導通手段と複数の光
ファイバーからなる光ファイバー束が埋設したファイバ
ープレートを有し前記発光部から発光した光を前記ファ
イバープレートから導出させる書き込みヘッドにおい
て、前記電気導通手段は柔軟性を有する回路基板であ
り、前記発光手段はフリップチップ形式で前記回路基板
に実装されており、前記回路基板と前記ファイバープレ
ートとが固着されたことを特徴とする。
更に、前記光ファイバーがコアと、前記コアの外周に
形成された前記コアよりも屈折率の低い材料よりなるク
ラッドと、前記クラッドの外周に形成された光吸収体と
により構成されたことを特徴とする。
形成された前記コアよりも屈折率の低い材料よりなるク
ラッドと、前記クラッドの外周に形成された光吸収体と
により構成されたことを特徴とする。
更にまた、前記発光部と前記ファイバープレートとの
間に屈折率の高い透明部材が介在することを特徴とす
る。
間に屈折率の高い透明部材が介在することを特徴とす
る。
上述の手段は、以下のように作用する。
発光手段を、柔軟性を有する回路基板上にフリップチ
ップ形式により実装するため、ワイヤボンデイングが不
必要となる。
ップ形式により実装するため、ワイヤボンデイングが不
必要となる。
また、ファイバープレートに直接複数の光ファイバー
束を埋設するため部品点数を削減でき、機構を簡単にで
きる。
束を埋設するため部品点数を削減でき、機構を簡単にで
きる。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を用いて説
明する。
明する。
第１図において、11はガラス等のファイバープレート
であり、その表面11aには銅箔により、所望の微細な導
体パターン12a、12bが形成されたポリイミド12cからな
る２層のFPC12が配設されている。この導電パターン12a
の上にLEDチップ13がその発光部13aがFPC12に対向する
ようにハンダバンプ12aされている。更にLEDチップ13の
背面電極13bは銀ペースト14によってFPC19のアースパタ
ーン20に導通される。なお、FPC19は前記FPC12同様ポリ
イミド21に銅箔の導電パターン20が形成された構造とな
っている。そして該FPC19と前記FPC12とのショートを防
ぐためFPC12の上面にはさらにポリイミドにより絶縁層2
2が設けられている。前記LEDチップ13の発光部13aには
透明で屈折率の高い合成樹脂15を介して、後述する直径
10〜25μｍの光ファイバ17が多数集合した構造のファイ
バー束16の一端部16aが前記ファイバープレート11に埋
設された状態にて近接している。なお前述の光ファイバ
ー17は第２図に示すように屈折率の高いガラムよりなる
コア17aと、該コア17aの外周に形成され屈折率の低いガ
ラスよりなるクラッド17bと、該クラッド17bの外周に形
成されカーボン等よりなる吸収体17cとからなる３層構
造となっている。
であり、その表面11aには銅箔により、所望の微細な導
体パターン12a、12bが形成されたポリイミド12cからな
る２層のFPC12が配設されている。この導電パターン12a
の上にLEDチップ13がその発光部13aがFPC12に対向する
ようにハンダバンプ12aされている。更にLEDチップ13の
背面電極13bは銀ペースト14によってFPC19のアースパタ
ーン20に導通される。なお、FPC19は前記FPC12同様ポリ
イミド21に銅箔の導電パターン20が形成された構造とな
っている。そして該FPC19と前記FPC12とのショートを防
ぐためFPC12の上面にはさらにポリイミドにより絶縁層2
2が設けられている。前記LEDチップ13の発光部13aには
透明で屈折率の高い合成樹脂15を介して、後述する直径
10〜25μｍの光ファイバ17が多数集合した構造のファイ
バー束16の一端部16aが前記ファイバープレート11に埋
設された状態にて近接している。なお前述の光ファイバ
ー17は第２図に示すように屈折率の高いガラムよりなる
コア17aと、該コア17aの外周に形成され屈折率の低いガ
ラスよりなるクラッド17bと、該クラッド17bの外周に形
成されカーボン等よりなる吸収体17cとからなる３層構
造となっている。
このように構成されLEDアレーヘッドにあっては、第
１図に示すようにLEDチップ13の発光部13aより発光され
た光は透明な合成樹脂15を介してファイバー束16の一端
部16aより進入し、該ファイバー束16内を高効率で伝達
され、他端部16bより感光ドラム等の被露光物18の表面
に照射されている。
１図に示すようにLEDチップ13の発光部13aより発光され
た光は透明な合成樹脂15を介してファイバー束16の一端
部16aより進入し、該ファイバー束16内を高効率で伝達
され、他端部16bより感光ドラム等の被露光物18の表面
に照射されている。
次に本実施例のLEDアレーヘッドの製造方法について
説明する。
説明する。
まず第３図に示すように２層のFPC12の１層めと２層
めの導電パターン12a、12bを一枚のポリイミド上に同時
に形成しエッチングで接点を露光させた後、図の１点鎖
線で切断し２枚にする。そして２枚を重ね合わせさらに
絶縁層22用のポリイミドを重ね合わせた後大電流パルス
により溶接して２層の導電パターンを持つFPC12を製造
する。次にこのFPC12の導電パターン12aとLEDアレー13
とをTAB（テープオートメーテッドボンディング）方式
により接続する。次にファイバー束16を埋設したファイ
バープレート11とFPC12とを接着して固定する。このと
きLEDアレー13の発光部13aとファイバー束16の間には合
成樹脂15が挿入される。最後にLEDアレー13の背面電極1
3bに銀ペースト14を塗り約150℃でベーキングしてFPC19
を接続すると本実施例のLEDアレーヘッドが完成する。
めの導電パターン12a、12bを一枚のポリイミド上に同時
に形成しエッチングで接点を露光させた後、図の１点鎖
線で切断し２枚にする。そして２枚を重ね合わせさらに
絶縁層22用のポリイミドを重ね合わせた後大電流パルス
により溶接して２層の導電パターンを持つFPC12を製造
する。次にこのFPC12の導電パターン12aとLEDアレー13
とをTAB（テープオートメーテッドボンディング）方式
により接続する。次にファイバー束16を埋設したファイ
バープレート11とFPC12とを接着して固定する。このと
きLEDアレー13の発光部13aとファイバー束16の間には合
成樹脂15が挿入される。最後にLEDアレー13の背面電極1
3bに銀ペースト14を塗り約150℃でベーキングしてFPC19
を接続すると本実施例のLEDアレーヘッドが完成する。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく
種々の変更が可能である。
種々の変更が可能である。
本発明においては、上述のように光書き込みヘッドを
構成したことにより、以下のような効果を提供する。
構成したことにより、以下のような効果を提供する。
発光手段をフリップチップ形式で実装したことによ
り、ボンディングワイヤが不要となるため歩留まりが向
上し、ボンディング時間も大幅に短縮でき、生産効率が
高まるとともにコストが安くなる。さらにまた、高価な
実装装置も必要なくなる。そして従来のボンディングの
パッド幅を必要としないため、光書き込みヘッドとして
の小型化ができる。
り、ボンディングワイヤが不要となるため歩留まりが向
上し、ボンディング時間も大幅に短縮でき、生産効率が
高まるとともにコストが安くなる。さらにまた、高価な
実装装置も必要なくなる。そして従来のボンディングの
パッド幅を必要としないため、光書き込みヘッドとして
の小型化ができる。
発光手段の実装を柔軟性を有する回路基板になされる
ことにより、実装作業が容易になるとともに光書き込み
ヘッドとしての歩留まりを向上させることができる。ま
たその柔軟性により、光書き込みヘッドに接続されるべ
きケーブル等を柔軟性を有する回路基板と兼用すること
ができ、装置の生産効率が高まる。
ことにより、実装作業が容易になるとともに光書き込み
ヘッドとしての歩留まりを向上させることができる。ま
たその柔軟性により、光書き込みヘッドに接続されるべ
きケーブル等を柔軟性を有する回路基板と兼用すること
ができ、装置の生産効率が高まる。
光ファイバーは、自己集束型ロッドレンズアレイのよ
うに焦点をもたないため、発光手段の発光部と被露光物
との距離を小さくすることができ、装置の小型化が図れ
る。そして、その光ファイバーをコアと、クラッドと、
光吸収体との３層構造としたことにより、発光部から発
光した光が光ファイバー内を高効率が伝達されて被露光
物に照射されるので、発光手段に供給する電力を少なく
することができるため、発光手段の寿命が長くなる。
うに焦点をもたないため、発光手段の発光部と被露光物
との距離を小さくすることができ、装置の小型化が図れ
る。そして、その光ファイバーをコアと、クラッドと、
光吸収体との３層構造としたことにより、発光部から発
光した光が光ファイバー内を高効率が伝達されて被露光
物に照射されるので、発光手段に供給する電力を少なく
することができるため、発光手段の寿命が長くなる。
さらに、発光部とファイバープレートとの間を屈折率
の高い透明部材を介在させることにより光の散乱を抑制
し、より一層発光部から発光した光を効率よく被露光物
に照射することができる。
の高い透明部材を介在させることにより光の散乱を抑制
し、より一層発光部から発光した光を効率よく被露光物
に照射することができる。
第１図は、本発明の一実施例を示すLEDアレーヘッドの
構造断面図、第２図は同光ファイバーの断面図、第３図
はFPCの平面図、第４図は通常のLEDプリンタの構成を説
明する概略構成図であり、第５図は従来のLEDアレーヘ
ッドの構造断面図である。 11……ファイバープレート 12……FPC 13……LEDチップ 13a……発光部 16……ファイバー束 17……光ファイバー
構造断面図、第２図は同光ファイバーの断面図、第３図
はFPCの平面図、第４図は通常のLEDプリンタの構成を説
明する概略構成図であり、第５図は従来のLEDアレーヘ
ッドの構造断面図である。 11……ファイバープレート 12……FPC 13……LEDチップ 13a……発光部 16……ファイバー束 17……光ファイバー
Claims (3)
- 【請求項１】発光部を有する発光手段と前記発光手段が
接続される電気導通手段と複数の光ファイバーからなる
光ファイバー束が埋設したファイバープレートとを有し
前記発光部から発光した光を前記ファイバープレートか
ら導出させる光書き込みヘッドにおいて、 前記電気導通手段は柔軟性を有する回路基板であり、前
記発光手段はフリップチップ形式で前記回路基板に実装
されており、前記回路基板と前記ファイバープレートと
が固着されたことを特徴とする光書き込みヘッド。 - 【請求項２】前記光ファイバーがコアと、前記コアの外
周に形成された前記コアよりも屈折率の低い材料よりな
るクラッドと、前記クラッドの外周に形成された光吸収
体とにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載
の光書き込みヘッド。 - 【請求項３】前記発光部と前記ファイバープレートとの
間に屈折率の高い透明部材が介在することを特徴とする
請求項１および請求項２に記載の光書き込みヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP569587A JP2565701B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 光書き込みヘッド |
| US07/118,845 US4820013A (en) | 1987-01-06 | 1987-11-09 | LED array head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP569587A JP2565701B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 光書き込みヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63173670A JPS63173670A (ja) | 1988-07-18 |
| JP2565701B2 true JP2565701B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=11618237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP569587A Expired - Lifetime JP2565701B2 (ja) | 1987-01-06 | 1987-01-13 | 光書き込みヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2565701B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851862A (en) * | 1988-08-05 | 1989-07-25 | Eastman Kodak Company | Led array printhead with tab bonded wiring |
| JPH0252462U (ja) * | 1988-10-09 | 1990-04-16 | ||
| US7366382B2 (en) * | 2003-10-01 | 2008-04-29 | Photon, Inc. | Optical beam diagnostic device and method |
| JP2008517481A (ja) * | 2004-10-18 | 2008-05-22 | アジライト・インコーポレーテッド | 超小型電子機器の実装及び実装方法 |
| JP2009290167A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 発光モジュール |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598074B2 (ja) * | 1979-01-23 | 1984-02-22 | 沖電気工業株式会社 | 発光素子アレイ装置 |
| JPS5630155A (en) * | 1979-08-21 | 1981-03-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Photoprint head |
| GB2062611A (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-28 | Standard Telephones Cables Ltd | Single mode optical fibre |
| GB2062610B (en) * | 1979-10-29 | 1983-03-09 | Standard Telephones Cables Ltd | Single mode optical fibres |
| JPS5759341A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Sharp Corp | Automatic bonding method for device |
| JPS57160135A (en) * | 1981-03-28 | 1982-10-02 | Shinkawa Ltd | Automatic bonding method for inner lead |
| US4380566A (en) * | 1981-07-13 | 1983-04-19 | Fairchild Camera & Instrument Corp. | Radiation protection for integrated circuits utilizing tape automated bonding |
| JPS58118179A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-14 | Japan Radio Co Ltd | 光電変換装置 |
| JPS597304A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-14 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 光フアイバ− |
| JP2604574B2 (ja) * | 1986-03-20 | 1997-04-30 | 京セラ株式会社 | 光プリンタヘツド |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP569587A patent/JP2565701B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63173670A (ja) | 1988-07-18 |
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