(57)【要約】【課題】基板上に複数の帯状配線が並列して形成され、該帯状配線上に複数のＬＥＤ素子が配置されていて、同一の前記帯状配線上に半田付けされた各ＬＥＤ素子は、隣接する帯状配線にワイヤーを介して電気的に接続され、前記ＬＥＤ素子は、基板上で全体として千鳥状に配置されている光源ユニットにおいて、帯状配線上へのワイヤー結線に不具合が生じることのない構造を提供することである。【解決手段】同一の帯状配線において、隣接するＬＥＤ素子間に堰き止め溝を形成し、該隣接するＬＥＤ素子間に半田が流出しない非流出領域を形成して、該非流出領域に前記ワイヤーを結線したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の帯状配線が並列して形成され、
該帯状配線上に複数のＬＥＤ素子が配置されていて、同一の前記帯状配線上に半田付けされた各ＬＥＤ素子は、隣接する帯状配線にワイヤーを介して電気的に接続され、
前記ＬＥＤ素子は、基板上で全体として千鳥状に配置され、
ている光源ユニットにおいて、
前記同一の帯状配線において、隣接するＬＥＤ素子間に堰き止め溝を形成し、該隣接するＬＥＤ素子間に半田が流出しない非流出領域を形成して、該非流出領域に前記ワイヤーを結線したことを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記堰き止め溝が、前記帯状配線上の隣接するＬＥＤ素子間で、該帯状配線を横断するように２本ずつ設けられており、該溝間に前記非流出領域を形成していることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記堰き止め溝が、前記帯状配線を横断するように連続して形成されたドット状の凹部からなることを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記堰き止め溝が、前記帯状配線上の隣接するＬＥＤ素子間に形成された環状溝であり、該環状溝内に前記非流出領域を形成していることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記堰き止め溝が、前記ＬＥＤ素子を取り囲む環状溝であり、該環状溝の外方に前記非流出領域を形成していることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記堰き止め溝が、前記ＬＥＤ素子の対角に対応した外方位置に設けられたＬ字状の溝であり、該Ｌ字状溝の外方に前記非流出領域を形成していることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記帯状配線は、配線方向において大幅部と小幅部とが形成されていて、前記ＬＥＤ素子が該帯状配線の大幅部上に配置されており、前記ＬＥＤ素子間に堰き止め溝を形成し、前記小幅部上に半田が流出しない非流出領域を形成していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光源ユニットに関するものであり、特に、基板上に複数のＬＥＤ素子を備えた光源ユニットに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、印刷業界や電子工業界などにおいては、被処理対象物である保護膜、接着剤、塗料、インキ、フォトレジスト、樹脂、配向膜等に対して、硬化、乾燥、溶融、あるいは軟化、改質処理などを行う光源として紫外線を放射する光源が多用されているが、近年においては、この紫外線領域の光を発光するＬＥＤ素子が利用されてきており、このような紫外線領域の光を放射するＬＥＤ素子を用いた紫外線光源ユニットが開発されている。
上記ＬＥＤ素子を用いた光源ユニットをインクジェットプリンターのインクジェットヘッドと組み合わせた構成が、特開２００４−３５８７６９号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図１３にその構成が示されている。
インクジェットプリンター２０は、紙などのプリントメディアＭにインクを噴出するインクジェットヘッド２１と、その片側、若しくは、両側に備えられた紫外線光源ユニット２２とを有している。これらのインクジェットヘッド２１および紫外線光源ユニット２２は、プリントメディアＭより所定間隔だけ上方に配置され、ガイドレール２３に懸架されてプリントメディアＭに対して横断方向Ｘに走査される。
前記インクジェットヘッド２１から噴射されてプリントメディアＭの表面に付着したＵＶインク滴は、光源ユニット２２から照射される紫外線により硬化される。これにより、インクジェットヘッド２１の走査方向Ｘにおいて、プリントメディアＭ表面にＵＶインクが着色される。
上記のＵＶインク滴の硬化後に、プリントメディアＭは長さ方向Ｙに、決められた距離だけ移動し、上記印刷動作が繰り返される。これにより、プリントメディア表面に絵図又は文字を形成できるものである。
【０００４】
ところで、前記特許文献１においては、インクジェットプリンターに備え付けられる紫外線光源ユニットについて、ＬＥＤ素子を千鳥状に配置したものが示されている。図１４にその配置構造が示されていて、紫外線光源ユニット２２の光照射面には、ＬＥＤ素子２２１を備えた基板２２２が設けられており、このＬＥＤ素子２２１は基板２２２上で縦横に千鳥格子状に配置されている。このような千鳥状配置構造により、紫外線光源ユニット２２を移動させた際、該紫外線光源ユニット２２がたどる移動幅分の範囲に対して、隙間をあけず万遍なく紫外線を照射することができるものとしている。
【０００５】
ところで、基板２２２上に複数のＬＥＤ素子２２１、２２１を直列接続して配置すると、１つのＬＥＤ素子２２１の配線が断線してしまった場合、直列接続された全てのＬＥＤ素子２２１、２２１が断線してしまい、不点灯となってしまう。
そこで本発明者らは、図１５に示すような配線形態を見出した。図１５において、基板１１上には一方向に沿って伸びる線状の帯状配線１２、１２が複数並列配置されている。そして、この帯状配線１２上に複数のＬＥＤ素子１３、１３が半田付けによって接続されていて、基板１１全体としてＬＥＤ素子１３、１３が千鳥状になるよう配置されている。そして、帯状配線１２上の各ＬＥＤ素子１３では、その上面電極１４に接続されたワイヤー１５が、隣接する帯状配線１２における各ＬＥＤ素子１３、１３の間の領域１６に、所謂ワイヤーボンディングにより、電気的に接続されている。
【０００６】
このような構成とすることで、１つの帯状配線１２は、その上に設けられた複数のＬＥＤ素子１３、１３の共通電極となり、この帯状配線１２上の各ＬＥＤ素子１３、１３は電気的に並列接続されることになる。
このような配線構造とすることによって、ＬＥＤ素子１３のワイヤー１５が１本断線したとしても、それに付随して他の複数のＬＥＤ素子１３、１３が点灯不能になることがないという利点がある。
【０００７】
しかしながら、上記構成の具体化を試みた際に、ＬＥＤ素子と帯状配線とをつなぐワイヤーの結線に接続不良の問題が発生することが判明した。
図１６に基づいてこの不具合について説明する。
前述したように、ＬＥＤ素子１３は帯状配線１２上に半田付けによって接合され、各ＬＥＤ素子１３は、隣接する帯状配線１２におけるＬＥＤ素子１３、１３の間の領域１６にワイヤー１５により結線されるが、ＬＥＤ素子１３を帯状配線１２に半田付けする際に、半田１７やこれに含まれるフラックスが溶融してＬＥＤ素子１３の下面から流れ出す。この半田１７の流出をコントロールすることは難しく、かつ、ＬＥＤ素子１３の実装密度を小さくする観点から、隣接するＬＥＤ素子１３、１３はできるだけ間隔を小さくして配置されるために、ひとつのＬＥＤ素子１３を接合する半田１７が、隣接するＬＥＤ素子１３から流出した半田と連続的に繋がってしまうという現象がしばしば発生する。
【０００８】
図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように、隣接するＬＥＤ素子１３、１３間で半田１７が連続的に接合してしまうと、その間の領域１６上には半田１７が存在するということになる。隣接する帯状配線１２のＬＥＤ素子１３の上面電極１４から延びるワイヤー１５はこの領域１６にワイヤーディングされることになるが、その上面に半田１７が介在するためにうまく接続することができず、結線不良を引き起こすことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３５８７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上記技術の問題点に鑑みて、基板上に複数の帯状配線が並列して形成され、該帯状配線上に複数のＬＥＤ素子が配置されていて、同一の前記帯状配線上に半田付けされた各ＬＥＤ素子は、隣接する帯状配線にワイヤーを介して電気的に接続され、前記ＬＥＤ素子は、基板上で全体として千鳥状に配置されている光源ユニットにおいて、各ＬＥＤ素子から延びるワイヤーが隣接する帯状配線上に確実に接続されて結線不良を起こすことがない構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、この発明の光源ユニットは、前記同一の帯状配線において、隣接するＬＥＤ素子間に堰き止め溝を形成し、該隣接するＬＥＤ素子間に半田が流出しない非流出領域を形成して、該非流出領域に前記ワイヤーを結線したことを特徴とする。
また、前記堰き止め溝が、前記帯状配線上の隣接するＬＥＤ素子間で、該帯状配線を横断するように２本ずつ設けられており、該溝間に前記非流出領域を形成していることを特徴とする。
また、前記堰き止め溝が、前記帯状配線を横断するように連続して形成されたドット状の凹部からなることを特徴とする。
また、前記堰き止め溝が、前記帯状配線上の隣接するＬＥＤ素子間に形成された環状溝であり、該環状溝内に前記非流出領域を形成していることを特徴とする。
また、前記堰き止め溝が、前記ＬＥＤ素子を取り囲む環状溝であり、該環状溝の外方に前記非流出領域を形成していることを特徴とする。
また、前記堰き止め溝が、前記ＬＥＤ素子の対角に対応した外方位置に設けられたＬ字状の溝であり、該Ｌ字状溝の外方に前記非流出領域を形成していることを特徴とする。
前記帯状配線は、配線方向において大幅部と小幅部とが形成されていて、前記ＬＥＤ素子が該帯状配線の大幅部上に配置されており、前記ＬＥＤ素子間に堰き止め溝を形成し、前記小幅部上に半田が流出しない非流出領域を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の光源ユニットによれば、帯状配線上の隣接するＬＥＤ素子間に堰き止め溝を形成し、該隣接するＬＥＤ素子間に半田が流出しない非流出領域を形成して、該非流出領域に前記ワイヤーを結線したので、帯状配線上のＬＥＤ素子から延びるワイヤーを隣接する帯状配線上に接続するときに、半田が邪魔をすることがなく帯状配線上に直接結線できるので、結線不良を引き起こすことがないという効果を奏するものである。
これにより、ＬＥＤ素子の半田付け作業時に、隣接するＬＥＤ素子間で半田が連続してしまうことを心配する必要がなくなり、ＬＥＤ素子を帯状配線上に高密度で実装することができる。
また、帯状配線に大幅部と小幅部を形成して、大幅部にＬＥＤ素子を配置することにより、帯状配線相互をより近接させて配置して、大幅部上のＬＥＤ素子を隣接する帯状配線の小幅部に結線する場合でも、前記堰き止め溝により、各ＬＥＤ素子の半田が互いに連続してしまうことがないので、基板全体でＬＥＤ素子をより一層高密度に配置する構成を危惧なく採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光源ユニットの実施例１の平面図。
【図２】図１の部分拡大図（Ａ）とその断面図（Ｂ）。
【図３】他の実施例２の平面図。
【図４】図３の部分拡大図（Ａ）とその断面図（Ｂ）。
【図５】他の実施例３の平面図（Ａ）と拡大部分断面図（Ｂ）。
【図６】他の実施例４の平面図。
【図７】図６の部分拡大図（Ａ）とその断面図（Ｂ）。
【図８】他の実施例５の部分拡大図（Ａ）とその断面図（Ｂ）
【図９】他の実施例６の平面図。
【図１０】他の実施例７の平面図。
【図１１】他の実施例８の平面図。
【図１２】他の実施例９の平面図。
【図１３】従来のインクジェットプリンターの斜視図。
【図１４】その光源ユニット。
【図１５】光源ユニットの中間例の平面図。
【図１６】その不具合を説明する部分拡大図（Ａ）とその断面図（Ｂ）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の光源ユニットの平面図で、図２（Ａ）はその部分拡大図、（Ｂ）はその断面図である。
図１に示されるように、例えば窒化アルミニウム等の絶縁性かつ熱伝導率の高い物質からなる基板１上には、金属からなる複数の帯状配線２、２が所定の絶縁間隔をもって配置されている。該帯状配線２を構成する金属は、例えば銅や金などの熱伝導率の高い材料が用いられる。
前記帯状配線２上に複数のＬＥＤ素子３、３が半田付けされていて、隣接する帯状配線２、２上のＬＥＤ素子３、３が配線方向において互いにずれるように配置されることにより、基板１全体でＬＥＤ素子３、３は千鳥状に配置される。
そして、各ＬＥＤ素子３の上面電極４に接続されたワイヤー５が、隣接する帯状配線２のＬＥＤ素子３、３の間の領域に結線されている。
なお、この例では、前記ＬＥＤ素子３は正方形状であって、その一辺が前記帯状配線２の配線方向と平行に配置されている。
【００１５】
そして、特に図２（Ａ）（Ｂ）で明示されるように、帯状配線２上の各ＬＥＤ素子３の両側、換言すれば、隣接するＬＥＤ素子３、３の間には、帯状配線２を横断するように２本の堰き止め溝６、６が形成されている。この溝６は、図２（Ｂ）に示されたものでは断面三角形状であるが、その断面形状はこれに限られず、四角形状、半円形状など任意の断面形状であってよい。
同図に示されるように、帯状配線２へのＬＥＤ素子３の半田付け時には、半田７がＬＥＤ素子３よりも大きな範囲に流れ出るが、該半田７は、前記堰き止め溝６、６によって、堰き止められて、それ以上外方には流出しない。
換言すると、前記堰き止め溝６の深さ、大きさ、更には本数は、この半田７が堰き止め溝６を越えてそれ以上外方に流出しないような容量を持たせるだけのものとすればよい。
これにより、前記２本の堰き止め溝６、６間には半田が流出しない非流出領域８が形成される。
そして、隣接する帯状配線２上のＬＥＤ素子３からのワイヤー５は、この非流出領域８において帯状配線２に結線される。
【００１６】
図３、４には堰き止め溝６の形状の他の実施例２が示されている。図に示すように、帯状配線２上のＬＥＤ素子３、３の間に設けられる堰き止め溝６が、図１の実施例１のように連続溝ではなく、連続するドット状の凹部９、９からなる。この例では、ＬＥＤ素子３の両側にドット状溝６が３本ずつ設けられている。
【００１７】
図５には堰き止め溝６の他の実施例３が示されていて、帯状配線２上のＬＥＤ素子３、３の間に設けられる堰き止め溝６は、環状の溝であって、ＬＥＤ素子３の下部から溶融半田７が流出しても、前記環状堰き止め溝６によって堰き止められてその内部には流入しない。これにより、該環状堰き止め溝６の内部が非流出領域８として形成される。そして、隣接する帯状配線２上のＬＥＤ素子３からのワイヤー５はこの非流出領域８において帯状配線２に結線される。
なお、該環状堰き止め溝６は円環状のみならず、四角形状など任意の平面形状であってよい。
【００１８】
図６、７には堰き止め溝６の他の実施例４が示されていて、この堰き止め溝６は、ＬＥＤ素子３を取り囲むように環状に形成されていて、該環状堰き止め溝６の外方が非流出領域８を構成する。図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子３の半田付け時に、その下方から溶融流出する半田７は、この管状堰き止め溝６によって堰き止められて、それ以上外方に流出することがなく、この環状堰き止め溝６の外方が非流出領域８を形成する。
なお、この場合も、管状堰き止め溝６の形状は、図示された四角形状に限られず、円環状など任意の形状であってよい。
また、半田７が何も規制を受けずに自由な方向に流出すると、ＬＥＤ素子３がこの溶融半田に乗って回転してしまうという惧れがあるが、この実施例４のような堰き止め溝６形状によれば、半田７の外方への流出方向が規制されるので、ＬＥＤ素子３の回転という不具合も防止される。
【００１９】
図８には堰き止め溝６の他の実施例５が示されていて、この堰き止め溝６は、ＬＥＤ素子３の対角に対応した外方位置に一対設けられていて、略Ｌ字状をなしている。
この実施例５においても、前記図６、６の実施例４と同様に、半田７の流れに規制が働き、ＬＥＤ素子３の回転が防止できる。
【００２０】
図９以下は、帯状配線２の形状と、ＬＥＤ素子３の配置向きが異なる実施例である。
図９に示す実施例６おいて、帯状配線２にはその配線方向に大幅部２ａと小幅部２ｂとが形成されている。そして、前記大幅部２ａ上にＬＥＤ素子３が配置されている。このとき、ＬＥＤ素子３および大幅部２ａの向きが帯状配線２の配線方向に対して４５°だけ傾いている。このような配置構造とすることにより、帯状配線２、２を配線方向と直交する方向に近接させて蜜に配置できるので、全体としてＬＥＤ素子３の高密度な配置が可能となる。
そして、この場合も、ＬＥＤ素子３、３の間には、前記図１、２の実施例１と同様に、帯状配線２を横断する方向に２本の堰き止め溝６、６が形成されている。
この堰き止め溝６、６により、帯状配線２の小幅部２ｂ上に非流出領域８が形成され、隣接する帯状配線２のＬＥＤ素子３からのワイヤー５は、該小幅部２ｂにおいて結線される。
【００２１】
以下、図１０の実施例７では、前記図５の実施例３と同様に、ＬＥＤ素子３、３間の小幅部２ｂに環状堰き止め溝６が形成されていて、該環状せき止め溝６の内部が非流出領域８として形成されている。
図１１の実施例８では、前記図６、７の実施例４と同様に、各ＬＥＤ素子３を取り囲む環状堰き止め溝６が形成されていて、該環状堰き止め溝６の外方にある小幅部２ｂに非流出領域８が形成されている。
図１２の実施例９では、前記図８の実施例５と同様に、ＬＥＤ素子３の配線方向の対角に対応した外方に一対のＬ字状堰き止め溝６が形成されている。この場合も、Ｌ字状堰き止め溝６の外方にある小幅部２ｂにおいて非流出領域８が形成されている。
【００２２】
なお、図９以下の実施例においては、ＬＥＤ素子３および帯状配線２の大幅部２ａが配線方向に対して４５°傾いた配置構造を示したが、これらが帯状配線２の配線方向と平行になるように配置されたものであってもよい。
【００２３】
以上説明したように、本発明のＬＥＤ素子を用いた光源ユニットでは、同一の帯状配線に半田付けされた隣接するＬＥＤ素子間に堰き止め溝を形成し、該隣接するＬＥＤ素子間に半田が流出しない非流出領域を形成することにより、隣接する帯状配線上のＬＥＤ素子から延びるワイヤーを前記非流出領域に結線することができ、半田が介在することによる結線不良という不具合を起こすことがない。
【符号の説明】
【００２４】
１      基板
２      帯状配線
２ａ    大幅部
２ｂ    小幅部
３      ＬＥＤ素子
４      上面電極
５      ワイヤー
６      堰き止め溝
７      半田
８      非流出領域
９      ドット状凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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