JPH0538845A - 発光ダイオードアレイプリンタヘツド - Google Patents
発光ダイオードアレイプリンタヘツドInfo
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- JPH0538845A JPH0538845A JP19653991A JP19653991A JPH0538845A JP H0538845 A JPH0538845 A JP H0538845A JP 19653991 A JP19653991 A JP 19653991A JP 19653991 A JP19653991 A JP 19653991A JP H0538845 A JPH0538845 A JP H0538845A
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- Japan
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- emitting diode
- light
- diode array
- light emitting
- chip
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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
- B41J2/447—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 using arrays of radiation sources
- B41J2/45—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 using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
- B41J2/451—Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光ダイオ−ドアレイプリンタヘッドにおい
て、光源である発光ダイオードアレイチップからロッド
レンズアレイに到達する光量を増加させ、結像効率を高
める。 【構成】 基板１０上に光源である発光ダイオードアレ
イチップ１２及び駆動用のドライバＩＣチップ１４が形
成され、ボンディングワイヤ１６で電気的に接続され
る。発光ダイオードアレイチップ１２から出射した光は
自己収束型ロッドレンズアレイ１８にて収束され、感光
体ドラム上に結像する。発光ダイオードアレイチップ１
２と自己収束型ロッドレンズアレイ１８間の光路上に屈
折率が１より大きい光透過性物質２２を充填し、発光ダ
イオードアレイチップ１２から出射した光が屈折あるい
は全反射するのを抑制する。
て、光源である発光ダイオードアレイチップからロッド
レンズアレイに到達する光量を増加させ、結像効率を高
める。 【構成】 基板１０上に光源である発光ダイオードアレ
イチップ１２及び駆動用のドライバＩＣチップ１４が形
成され、ボンディングワイヤ１６で電気的に接続され
る。発光ダイオードアレイチップ１２から出射した光は
自己収束型ロッドレンズアレイ１８にて収束され、感光
体ドラム上に結像する。発光ダイオードアレイチップ１
２と自己収束型ロッドレンズアレイ１８間の光路上に屈
折率が１より大きい光透過性物質２２を充填し、発光ダ
イオードアレイチップ１２から出射した光が屈折あるい
は全反射するのを抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオードアレイ
プリンタヘッド、特に電子写真方式のプリンタなどに用
いられる発光効率の改良された発光ダイオードアレイプ
リンタヘッドに関する。
プリンタヘッド、特に電子写真方式のプリンタなどに用
いられる発光効率の改良された発光ダイオードアレイプ
リンタヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、発光ダイオードアレイを光源
とし、発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードの発
光を制御することにより感光体ドラム上に結像して印字
を行う発光ダイオードアレイプリンタが知られている。
この発光ダイオードアレイプリンタは例えばレーザプリ
ンタなどと比べて機械的な可動部分がなく、電気的なオ
ンオフ制御により印字を行うことができる利点がある。
とし、発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードの発
光を制御することにより感光体ドラム上に結像して印字
を行う発光ダイオードアレイプリンタが知られている。
この発光ダイオードアレイプリンタは例えばレーザプリ
ンタなどと比べて機械的な可動部分がなく、電気的なオ
ンオフ制御により印字を行うことができる利点がある。
【０００３】図５にはこの発光ダイオードアレイプリン
タに用いられるプリンタヘッドの構成が示されている。
図において、基板１０上に光源となる発光ダイオードア
レイチップ１２及びこの発光ダイオードアレイチップ１
２の各発光ダイオードアレイを駆動するための制御信号
を供給するドライバＩＣチップ１４が形成される。発光
ダイオードアレイチップ１２とドライバＩＣチップ１４
とはボンディングワイヤ１６にて接続され、発光ダイオ
ードアレイチップ１２の各発光ダイオードアレイが発光
する。
タに用いられるプリンタヘッドの構成が示されている。
図において、基板１０上に光源となる発光ダイオードア
レイチップ１２及びこの発光ダイオードアレイチップ１
２の各発光ダイオードアレイを駆動するための制御信号
を供給するドライバＩＣチップ１４が形成される。発光
ダイオードアレイチップ１２とドライバＩＣチップ１４
とはボンディングワイヤ１６にて接続され、発光ダイオ
ードアレイチップ１２の各発光ダイオードアレイが発光
する。
【０００４】ここで、発光ダイオードアレイチップ１２
から出射した光は等方的に発散するため、図示しない感
光体ドラム上に結像するため、感光体ドラムと発光ダイ
オードアレイチップ１２との間に自己収束型ロッドレン
ズアレイ１８が筐体２０により支持設置される。
から出射した光は等方的に発散するため、図示しない感
光体ドラム上に結像するため、感光体ドラムと発光ダイ
オードアレイチップ１２との間に自己収束型ロッドレン
ズアレイ１８が筐体２０により支持設置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の発
光ダイオードアレイプリンタヘッドにおいては、発光部
である発光ダイオードアレイチップ１２から出射した光
は自己収束型ロッドレンズアレイ１８を経て感光体ドラ
ム上に達するが、発光ダイオードアレイチップ１２の屈
折率は３．５〜４．０程度なのに対し、この発光ダイオ
ードアレイチップ１２と自己収束型ロッドレンズアレイ
１８との間の空気の屈折率は約１．０と大きく異なって
いる。このため、発光ダイオードアレイチップ１２と空
気の境界面において光は屈折、または全反射し、その一
部は自己収束型ロッドレンズアレイ１８に有効に到達し
得ない。従って、発光ダイオードアレイチップ１２から
出射した光のうち、比較的低い割合のみが自己収束型ロ
ッドレンズアレイ１８を経て感光体ドラムに結像するに
過ぎず、効率が低い問題があった。
光ダイオードアレイプリンタヘッドにおいては、発光部
である発光ダイオードアレイチップ１２から出射した光
は自己収束型ロッドレンズアレイ１８を経て感光体ドラ
ム上に達するが、発光ダイオードアレイチップ１２の屈
折率は３．５〜４．０程度なのに対し、この発光ダイオ
ードアレイチップ１２と自己収束型ロッドレンズアレイ
１８との間の空気の屈折率は約１．０と大きく異なって
いる。このため、発光ダイオードアレイチップ１２と空
気の境界面において光は屈折、または全反射し、その一
部は自己収束型ロッドレンズアレイ１８に有効に到達し
得ない。従って、発光ダイオードアレイチップ１２から
出射した光のうち、比較的低い割合のみが自己収束型ロ
ッドレンズアレイ１８を経て感光体ドラムに結像するに
過ぎず、効率が低い問題があった。
【０００６】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は発光ダイオードアレイ
チップから出射した光を効率的に自己収束型ロッドレン
ズアレイに導き、高発光効率を有する発光ダイオードア
レイプリンタヘッドを提供することにある。
なされたものであり、その目的は発光ダイオードアレイ
チップから出射した光を効率的に自己収束型ロッドレン
ズアレイに導き、高発光効率を有する発光ダイオードア
レイプリンタヘッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、発光ダイオードアレイと、この発光ダイ
オードアレイを駆動し発光させる駆動回路と、発光ダイ
オードアレイからの光を収束するロッドレンズアレイ
と、を有する発光ダイオードアレイプリンタヘッドにお
いて、発光ダイオードアレイとロッドレンズアレイ間の
光路上に１．０より大なる屈折率を有する光透過性物質
が充填されることを特徴とする。
に、本発明は、発光ダイオードアレイと、この発光ダイ
オードアレイを駆動し発光させる駆動回路と、発光ダイ
オードアレイからの光を収束するロッドレンズアレイ
と、を有する発光ダイオードアレイプリンタヘッドにお
いて、発光ダイオードアレイとロッドレンズアレイ間の
光路上に１．０より大なる屈折率を有する光透過性物質
が充填されることを特徴とする。
【０００８】
【作用】このように、本発明の発光ダイオードアレイプ
リンタヘッドは光源である発光ダイオードアレイとロッ
ドレンズアレイとの間に屈折率が空気より大なる光透過
性物質を充填することにより、発光ダイオードアレイか
ら出射した光が屈折あるいは全反射するのを防止し、出
射光の大部分をロッドレンズアレイに導くものである。
リンタヘッドは光源である発光ダイオードアレイとロッ
ドレンズアレイとの間に屈折率が空気より大なる光透過
性物質を充填することにより、発光ダイオードアレイか
ら出射した光が屈折あるいは全反射するのを防止し、出
射光の大部分をロッドレンズアレイに導くものである。
【０００９】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る発光ダ
イオードアレイプリンタヘッドの好適な実施例を説明す
る。
イオードアレイプリンタヘッドの好適な実施例を説明す
る。
【００１０】図１には本実施例の発光ダイオードアレイ
プリンタヘッドの構成が示されている。従来の発光ダイ
オードアレイプリンタヘッドと同様に、基板１０上に発
光ダイオードアレイチップ１２及びこの発光ダイオード
アレイチップを駆動するためのドライバＩＣチップ１４
が形成されており、発光ダイオードアレイチップ１２と
ドライバＩＣチップ１４とはボンディングワイヤ１６に
より電気的に接続されている。また、図示しない感光体
ドラム上に結像するために発光ダイオードアレイチップ
１２上に自己収束型ロッドレンズアレイ１８が筐体２０
に支持配置される。
プリンタヘッドの構成が示されている。従来の発光ダイ
オードアレイプリンタヘッドと同様に、基板１０上に発
光ダイオードアレイチップ１２及びこの発光ダイオード
アレイチップを駆動するためのドライバＩＣチップ１４
が形成されており、発光ダイオードアレイチップ１２と
ドライバＩＣチップ１４とはボンディングワイヤ１６に
より電気的に接続されている。また、図示しない感光体
ドラム上に結像するために発光ダイオードアレイチップ
１２上に自己収束型ロッドレンズアレイ１８が筐体２０
に支持配置される。
【００１１】ここで、本実施例において特徴的なこと
は、発光ダイオードアレイチップ１２と自己収束型ロッ
ドレンズアレイ１８との間の光路上に屈折率が約１．５
の光透過性物質２２を充填したことにある。本実施例に
おける光透過性物質はダウ・コーニング社商品番号Ｑ２
−３０６７を用いており、この光透過性物質２２が発光
ダイオードアレイチップ１２と自己収束型ロッドレンズ
アレイ１８との間の光路上に充填されているため、発光
ダイオ−ドアレイチップ１２から出射する光の屈折率の
相異による屈折及び全反射の影響が小さくなり、より多
くの光が自己収束型ロッドレンズアレイ１８に有効に到
達することになる。
は、発光ダイオードアレイチップ１２と自己収束型ロッ
ドレンズアレイ１８との間の光路上に屈折率が約１．５
の光透過性物質２２を充填したことにある。本実施例に
おける光透過性物質はダウ・コーニング社商品番号Ｑ２
−３０６７を用いており、この光透過性物質２２が発光
ダイオードアレイチップ１２と自己収束型ロッドレンズ
アレイ１８との間の光路上に充填されているため、発光
ダイオ−ドアレイチップ１２から出射する光の屈折率の
相異による屈折及び全反射の影響が小さくなり、より多
くの光が自己収束型ロッドレンズアレイ１８に有効に到
達することになる。
【００１２】図４には従来例と本実施例における結像効
率の相違が示されている。尚、計算の都合上、発光ダイ
オードアレイは点光源であり、全方向に等しい強度の光
を発するものと仮定している。従来例において、発光ダ
イオードアレイチップ１２から出射した光が自己収束型
ロッドレンズアレイ１８に入射できる臨界角度θ
max は、 ｓｉｎθmax ＝ｎ／ｎled ×ｓｉｎθ＝０．０８５５ となり、 θmax ＝４．９° となる。ただし、空気の屈折率をｎ＝１．０、発光ダイ
オードアレイチップ１２の屈折率をｎled ＝４．０、自
己収束型ロッドレンズアレイ１８の開口角をθ＝２０°
としている。従って、この角度内の光の全発光に対する
割合は、立体角を考慮して、 ２π（１−ｃｏｓ４．９°）／４π×１００＝０．１８％ となる。
率の相違が示されている。尚、計算の都合上、発光ダイ
オードアレイは点光源であり、全方向に等しい強度の光
を発するものと仮定している。従来例において、発光ダ
イオードアレイチップ１２から出射した光が自己収束型
ロッドレンズアレイ１８に入射できる臨界角度θ
max は、 ｓｉｎθmax ＝ｎ／ｎled ×ｓｉｎθ＝０．０８５５ となり、 θmax ＝４．９° となる。ただし、空気の屈折率をｎ＝１．０、発光ダイ
オードアレイチップ１２の屈折率をｎled ＝４．０、自
己収束型ロッドレンズアレイ１８の開口角をθ＝２０°
としている。従って、この角度内の光の全発光に対する
割合は、立体角を考慮して、 ２π（１−ｃｏｓ４．９°）／４π×１００＝０．１８％ となる。
【００１３】一方、本実施例においては、臨界角度θ
max は、 ｓｉｎθmax ＝ｎ1 ／ｎled ×ｓｉｎθ＝０．１２８ となり、 θmax ＝７．４° となる。ただし、光透過性物質２２の屈折率をｎ１＝
１．５としている。従って、この角度内の光の全発光に
対する割合は、 ２π（１−ｃｏｓ７．４°）／４π×１００＝０．４２％ となる。従って、本実施例における発光ダイオードアレ
イプリンタヘッドの結合効率は従来の発光ダイオードア
レイプリンタヘッドに比べて、０．４２／０．１８＝
２．３倍改善されることになる。
max は、 ｓｉｎθmax ＝ｎ1 ／ｎled ×ｓｉｎθ＝０．１２８ となり、 θmax ＝７．４° となる。ただし、光透過性物質２２の屈折率をｎ１＝
１．５としている。従って、この角度内の光の全発光に
対する割合は、 ２π（１−ｃｏｓ７．４°）／４π×１００＝０．４２％ となる。従って、本実施例における発光ダイオードアレ
イプリンタヘッドの結合効率は従来の発光ダイオードア
レイプリンタヘッドに比べて、０．４２／０．１８＝
２．３倍改善されることになる。
【００１４】図２は本発明の他の実施例における発光ダ
イオードアレイプリンタヘッドの構成が示されている。
イオードアレイプリンタヘッドの構成が示されている。
【００１５】本実施例の発光ダイオードアレイプリンタ
ヘッドの構成は前述した実施例とほぼ同様であるが、本
実施例においては発光ダイオードアレイチップ１２と自
己収束型ロッドレンズアレイ１８間の光路上に充填され
る光透過性物質２２が発光ダイオードアレイチップ１２
上のみならず、この発光ダイオードアレイチップ１２全
周を覆うように充填され、発光効率を高めると共に空気
中の水分などから発光源である発光ダイオードアレイチ
ップ１２を保護する封止保護材をも兼ねていることを特
徴としている。
ヘッドの構成は前述した実施例とほぼ同様であるが、本
実施例においては発光ダイオードアレイチップ１２と自
己収束型ロッドレンズアレイ１８間の光路上に充填され
る光透過性物質２２が発光ダイオードアレイチップ１２
上のみならず、この発光ダイオードアレイチップ１２全
周を覆うように充填され、発光効率を高めると共に空気
中の水分などから発光源である発光ダイオードアレイチ
ップ１２を保護する封止保護材をも兼ねていることを特
徴としている。
【００１６】このように、光透過性物質に封止保護材の
機能をも持たせることにより、空気中の水分やイオンな
どにより発光ダイオードアレイチップ１２の性能が劣化
することを防ぎ、一層高発光効率化を図ることができ
る。
機能をも持たせることにより、空気中の水分やイオンな
どにより発光ダイオードアレイチップ１２の性能が劣化
することを防ぎ、一層高発光効率化を図ることができ
る。
【００１７】図３には本発明の更に他の実施例における
発光ダイオードアレイプリンタヘッドの構成が示されて
いる。本実施例における発光ダイオードアレイプリンタ
ヘッドもその構成は概略前述した実施例とほぼ同様であ
るが、本実施例において発光ダイオードアレイチップ１
２と自己収束型ロッドレンズアレイ１８間の光路上に充
填される光透過性物質２２は、この発光ダイオードアレ
イチップ１２を覆うのみならず、更にその周囲に配置さ
れた駆動用のドライバＩＣチップ１４をも覆う構成とな
っている。このように、光透過性物質２２が発光ダイオ
ードアレイチップ及びドライバＩＣチップ１４を覆うこ
とにより、結像効率を高めると共に、空気中の水分やイ
オンなどから発光ダイオードアレイチップ１２及びドラ
イバＩＣチップ１４の両方を保護する封止保護機能を持
たせることができ、高発光効率及び高寿命化を図ること
が可能となる。
発光ダイオードアレイプリンタヘッドの構成が示されて
いる。本実施例における発光ダイオードアレイプリンタ
ヘッドもその構成は概略前述した実施例とほぼ同様であ
るが、本実施例において発光ダイオードアレイチップ１
２と自己収束型ロッドレンズアレイ１８間の光路上に充
填される光透過性物質２２は、この発光ダイオードアレ
イチップ１２を覆うのみならず、更にその周囲に配置さ
れた駆動用のドライバＩＣチップ１４をも覆う構成とな
っている。このように、光透過性物質２２が発光ダイオ
ードアレイチップ及びドライバＩＣチップ１４を覆うこ
とにより、結像効率を高めると共に、空気中の水分やイ
オンなどから発光ダイオードアレイチップ１２及びドラ
イバＩＣチップ１４の両方を保護する封止保護機能を持
たせることができ、高発光効率及び高寿命化を図ること
が可能となる。
【００１８】尚、前述した各実施例では発光ダイオード
アレイチップ１２及びドライバＩＣチップ１６の封止保
護材を兼ねて光透過性物質を充填した場合を例示した
が、充填形態はこれらに限定されるわけではなく、その
形態にかかわらず発光ダイオードアレイチップ１２から
の光路上に充填する様々なバリエーションが可能である
ことはいうまでもない。
アレイチップ１２及びドライバＩＣチップ１６の封止保
護材を兼ねて光透過性物質を充填した場合を例示した
が、充填形態はこれらに限定されるわけではなく、その
形態にかかわらず発光ダイオードアレイチップ１２から
の光路上に充填する様々なバリエーションが可能である
ことはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る発光
ダイオードアレイプリンタヘッドによれば、光源である
発光ダイオードアレイチップからロッドレンズアレイに
到達する光量を増加させ、結像効率を高めることができ
る効果がある。
ダイオードアレイプリンタヘッドによれば、光源である
発光ダイオードアレイチップからロッドレンズアレイに
到達する光量を増加させ、結像効率を高めることができ
る効果がある。
【図１】本発明の一実施例の発光ダイオードアレイプリ
ンタヘッドの構成図である。
ンタヘッドの構成図である。
【図２】本発明の他の実施例の発光ダイオードアレイプ
リンタヘッドの構成図である。
リンタヘッドの構成図である。
【図３】本発明の他の実施例への発光ダイオードアレイ
プリンタヘッドの構成図である。
プリンタヘッドの構成図である。
【図４】本発明の一実施例への発光ダイオードアレイプ
リンタヘッドの結像効率と従来例への結像効率との比較
説明図である。
リンタヘッドの結像効率と従来例への結像効率との比較
説明図である。
【図５】従来の発光ダイオードアレイプリンタヘッドの
構成図である。
構成図である。
１０ 基板 １２ 発光ダイオードアレイチップ １４ ドライバＩＣチップ １６ ボンディグワイヤ １８ 自己収束型ロッドレンズアレイ
Claims (1)
- 【請求項１】 発光ダイオードアレイと、 この発光ダイオードアレイを駆動し発光させる駆動回路
と、 前記発光ダイオードアレイからの光を収束するロッドレ
ンズアレイと、 を有する発光ダイオードアレイプリンタヘッドにおい
て、 前記発光ダイオードアレイと前記ロッドレンズアレイ間
の光路上に１．０より大なる屈折率を有する光透過性物
質が充填されることを特徴とする発光ダイオードアレイ
プリンタヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19653991A JPH0538845A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 発光ダイオードアレイプリンタヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19653991A JPH0538845A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 発光ダイオードアレイプリンタヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538845A true JPH0538845A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16359423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19653991A Pending JPH0538845A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 発光ダイオードアレイプリンタヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0538845A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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