(57)【要約】  【課題】  発光チップ内の発光ダイオード素子における光量ばらつきを低減する。  【解決手段】  発光チップが、基板と、複数の発光ダイオード素子32からなる発光ダイオード素子群と、発光ダイオード素子32の各々に、絶縁膜38に設けたコンタクトホール39を通してアノード電極37を介して接続された複数の個別電極34と、複数の電極パッドと、個別電極34と電極パッドとを接続している複数の配線36とを有しており、コンタクトホール39の大きさは、発光ダイオード素子群の中央に位置する発光ダイオード素子32に対応するものから発光ダイオード素子群の端に位置する発光ダイオード素子32に対応するものに向かって大きくなっている光プリントヘッドである。【選択図】  図４
2020163611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、該回路基板に列状に搭載された複数の発光チップとを備えている光プリントヘッドであって、
前記発光チップは、長方形状の基板と、
該基板の長手方向の第１の縁に沿って列状に配置された複数の発光ダイオード素子からなる発光ダイオード素子群と、
前記複数の発光ダイオード素子の各々に、絶縁膜に設けたコンタクトホールを通してアノード電極を介して接続されて列状に配置された複数の個別電極と、
前記基板の長手方向の第２の縁に沿って列状に配置された、前記複数の個別電極の各々に対応する複数の電極パッドと、
対応する前記個別電極と前記電極パッドとを接続している複数の配線とを有しており、
前記コンタクトホールの大きさは、前記発光ダイオード素子群の中央に位置する前記発光ダイオード素子に対応するものから前記発光ダイオード素子群の端に位置する前記発光ダイオード素子に対応するものに向かって大きくなっている、
光プリントヘッド。
【請求項２】
前記コンタクトホールは、前記発光ダイオード素子群の中央に位置する前記発光ダイオード素子に対応するものから前記発光ダイオード素子群の端に位置する前記発光ダイオード素子に対応するものに向かって長さが長くなっている、
請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記複数の発光チップが前記複数の発光ダイオード素子の並びの方向に列状に配置されており、隣接する前記発光チップにおける前記複数の配線が、前記発光チップの並びの両側に交互に配置されている、
請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光プリントヘッドと、
前記複数の電極パッドの各々に電気的に接続されて前記複数の発光ダイオード素子を駆動する定電流電源と、
前記光プリントヘッドによって、帯電した表面が露光される電子写真感光体とを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式プリンタ等の画像形成装置において露光手段として用いられる光プリントヘッドおよびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の光プリンタなどの画像形成装置においては、露光手段として複数の発光ダイオード素子を主走査方向に配列した光プリントヘッドを採用するものがある。
【０００３】
光プリントヘッドを備えた画像形成装置では、画像データに基づいて発光ダイオード素子を選択的に発光させるとともに、その光が光プリントヘッドのレンズアレイを介して電子写真感光体に照射されることによって、一様に帯電した電子写真感光体（以下、感光体ともいう）の表面が露光される。露光された感光体の表面には、静電潜像が形成される。感光体に形成された静電潜像は、トナーによる現像等のプロセスを経てトナー像とされ、このトナー像を記録紙に転写して定着することによって画像が記録される。
【０００４】
このような光プリントヘッドとしては、それぞれ複数の発光ダイオード素子を有する複数の発光チップを主走査方向に沿って列状に搭載したものが提案されている。
【０００５】
そして、光プリンタの高速化および高画質化に伴って、発光チップにおける発光ダイオード素子の発光ばらつきを小さくすることが要求されるようになっている。これに対しては、発光ダイオード素子の光の取り出し効率を向上させたり、素子間の光量ばらつきを低減したりすることが提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。
【特許文献１】特開2002−314133号公報
【特許文献２】特開2011−161908号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光プリントヘッドにおいて回路基板に搭載される発光チップにおいては、発光ダイオード素子が高密度に近接して配置されるのに対して、素子を発光させるための駆動電力を供給する電極パッドは、素子の個別電極に比べてその大きさを大きく、また間隔も広く設定せざるを得ないことから、より広い面積を占めて配置されることになる。そして、個別電極と電極パッドとを接続する配線が、複数の発光ダイオード素子から複数の電極パッドに向かって広がるような形状で配置されることとなる。
【０００７】
従って、列状の並びの中央に位置する発光ダイオード素子と電極パッドとを接続する配線に比べて、並びの端に位置する発光ダイオード素子と電極パッドとを接続する配線が長くなり、それに伴って配線の電気抵抗が増加する。このため、定電流電源からの駆動電力を印加する際に電気抵抗に応じて印加電圧が高くなり、並びの中央に比べて端に位置する発光ダイオード素子が発光する光量が大きくなり、発光チップ内での光量むらが生じて画像にも濃度むらを生じてしまうことがある。この問題は、光プリンタの高速化に伴って発光ダイオード素子の光量を増加させると、より顕在化する傾向がある。
【０００８】
そこで、光プリントヘッドにおいては、発光チップ内の発光ダイオード素子における光量ばらつきを低減することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光プリントヘッドは、回路基板と、該回路基板に列状に搭載された複数の
発光チップとを備えている光プリントヘッドであって、前記発光チップは、長方形状の基板と、該基板の長手方向の第１の縁に沿って列状に配置された複数の発光ダイオード素子からなる発光ダイオード素子群と、前記複数の発光ダイオード素子の各々に、絶縁膜に設けたコンタクトホールを通してアノード電極を介して接続されて列状に配置された複数の個別電極と、前記基板の長手方向の第２の縁に沿って列状に配置された、前記複数の個別電極の各々に対応する複数の電極パッドと、対応する前記個別電極と前記電極パッドとを接続している複数の配線とを有しており、前記コンタクトホールの大きさは、前記発光ダイオード素子群の中央に位置する前記発光ダイオード素子に対応するものから前記発光ダイオード素子群の端に位置する前記発光ダイオード素子に対応するものに向かって大きくなっている。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、上記の本発明に係る光プリントヘッドと、複数の前記電極パッドの各々に電気的に接続されて前記複数の発光ダイオード素子を駆動する定電流電源と、前記光プリントヘッドによって、帯電した表面が露光される電子写真感光体とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光プリントヘッドによれば、発光チップにおいて、絶縁膜に設けたコンタクトホールを通してアノード電極を介して個別電極が発光ダイオード素子に接続されており、コンタクトホールの大きさが、発光ダイオード素子群の中央に位置する発光ダイオード素子に対応するものから発光ダイオード素子群の端に位置する発光ダイオード素子に対応するものに向かって大きくなっていることから、コンタクトホールを通して接続される発光ダイオード素子と個別電極との間のコンタクト抵抗をコンタクトホールの大きさに応じて調整することができる。そのため、複数の配線における配線抵抗が発光ダイオード素子群の中央に位置する個別電極に対応する配線から、発光ダイオード素子群の端に近い位置の個別電極に対応する配線に向かって長さに応じて高くなる傾向があるのに対して、それらの配線の配線抵抗のむらをコンタクト抵抗の調整によって低減することができる。これにより、発光ダイオード素子に印加される駆動電力の印加電圧のむらを低減することができる。その結果、発光ダイオード素子群における発光ダイオード素子間の発光の光量むらの発生を低減することができる。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る光プリントヘッドを備えることから、発光ダイオード素子間の発光の光量むらの発生を低減することができるので、画像形成装置による画像における主走査方向の濃度むらを低減することができ、高画質の画像を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る光プリントヘッドの実施形態の一例の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る光プリントヘッドの実施形態の一例における発光チップの概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る光プリントヘッドの実施形態の一例における発光ダイオード素子の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係る光プリントヘッドの実施形態の一例における発光ダイオード素子の概略構成を示す透視状態の平面図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の実施形態の一例の概略構成を表す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る光プリントヘッドおよびこれを備えた画像形成装置について、添付
図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１に、本発明に係る光プリントヘッドが備える回路基板の例を平面図で示す。この光プリントヘッド１の回路基板２には、複数の発光チップ３が列状に搭載されている。これら複数の発光チップ３は、後述する発光ダイオード素子群が１列に並ぶように、主走査方向に２列に互い違いに対向するようにして、いわゆる千鳥状に配置されている。駆動回路４は、複数の発光チップ３における発光ダイオード素子の発光を制御する各種駆動信号を供給するものであり、定電流電源としての機能を有している。ここで、駆動回路４と発光チップ３とを接続する配線は図示を省略している。また、これら複数の発光チップ３の上方には、破線で示したレンズアレイ５が配置される。なお、光プリントヘッド１は、これらに加えて外装および外部の制御回路との接続ケーブルなどの部材を適宜備えて構成される。
【００１６】
ここで、本発明に係る光プリントヘッドの実施形態の一例における発光チップの概略構成を図２に平面図で示す。図２に示すように、発光チップ３は、基板31と、複数の発光ダイオード素子32からなる発光ダイオード素子群33と、発光ダイオード素子32の各々に接続された個別電極34と、個別電極34に対応する電極パッド35と、対応する個別電極34と電極パッド35とを接続する配線36とを有している。
【００１７】
基板31は、長方形状であり、シリコン（Ｓｉ）あるいはガリウム砒素（ＧａＡｓ）またはアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）などの半導体材料からなる。あるいは、サファイア等の絶縁材料で形成された絶縁基板の上面に上記の半導体材料からなる層を積層したものであってもよい。複数の発光ダイオード素子32は、基板31の長手方向の第１の縁（第１の長辺）に沿って列状に配置されている。通常は１列に高密度、例えば300ｄｐｉ
（ドット／インチ）または600ｄｐｉなどの密度で配置されるが、要求される仕様に応じ
て、1200ｄｐｉなどさらに高密度に配置されることもある。この列状に配置された発光ダイオード素子32の並びの方向が画像形成装置における主走査方向に一致する。これら複数の発光ダイオード素子32によって発光ダイオード素子群33が構成されている。
【００１８】
また、本発明に係る光プリントヘッドの実施形態の一例における発光ダイオード素子の概略構成を図３に断面図で、および図４に平面図で示す。
【００１９】
図３に示す例の発光ダイオード素子32は、例えばｎ型の半導体材料からなる基板31上に、それぞれ半導体層からなるｎ型クラッド層41、発光層42、ｐ型クラッド層43、およびコンタクト層44が順に積層されている。また、これら複数の半導体層からなる積層体を覆って絶縁膜38が形成されており、絶縁膜38のうちコンタクト層44の上面に位置する部分の一部にコンタクトホール39が設けられている。一方、基板31の裏面には、少なくとも発光ダイオード素子32が形成される上面の領域に対応する領域を含んで、カソード電極40が形成されている。そして、積層体の近傍の絶縁膜38の上に配置された個別電極34から、絶縁膜38上に沿って積層体の上面までアノード電極37が配置され、このアノード電極27がコンタクトホール39を通ってコンタクト層44に接続されている。このようにして、個別電極34が発光ダイオード素子32に接続されている。なお、発光ダイオード素子32の上には絶縁膜38およびアノード電極37を含めて覆うように酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などからなる保護膜45が形成されており、個別電極34は保護膜45から露出している。
【００２０】
この発光ダイオード素子32を平面図で見ると、図２においてそれぞれ点線で囲んだ、発光ダイオード素子群33の中央に位置する部分Ｃと、発光ダイオード素子群33の端に位置する部分Ｅと、それらの中間に位置する部分Ｍとにおいて、それぞれ図４にＣ，ＭおよびＥで示したように、コンタクトホール39の大きさが異なっている。すなわち、図４に示すように、コンタクトホール39の大きさは、発光ダイオード素子群33の中央に位置する部分Ｃ
の発光ダイオード素子32に対応するものから、発光ダイオード素子群33の中央と端との中間に位置する部分Ｍの発光ダイオード素子32に対応するものを経て、発光ダイオード素子群33の端に位置する部分Ｅの発光ダイオード素子32に対応するものに向かって、大きくなっている。なお、図４においては、個別電極34、アノード電極37、絶縁膜38およびコンタクトホール39の関係が分かりやすいように、それらを透視した状態で示している。
【００２１】
上記したように、複数の発光ダイオード素子32の各々には、上記のように複数の個別電極34の対応するものがアノード電極37を介して接続されている。これら複数の個別電極34も、複数の発光ダイオード素子32と同様に、基板31の長手方向の第１の縁に沿うように、列状に配置されている。
【００２２】
また、基板31の長手方向の第２の縁（第２の長辺）に沿って、複数の個別電極34の各々に対応する複数の電極パッド35が、列状に配置されている。基板31の第２の縁は、通常は第１の縁に平行に対向して対をなすが、必ずしも平行でなくともよい。複数の電極パッド35は、回路基板２上の対応する配線に例えばワイヤボンディングによって接続されることから、それぞれの大きさが個別電極34よりも大きい。従って、複数の電極パッド35の列の長さは、複数の個別電極34の列の長さよりも長くなっている。
【００２３】
複数の個別電極34と複数の電極パッド35とは、それぞれ対応するもの同士が配線36で接続されている。このとき、複数の個別電極34の列の長さよりも複数の電極パッド35の列の長さが長くなっていることから、配線36の長さは、発光ダイオード素子群33の中央に位置する個別電極34に対応するものから、発光ダイオード素子群33の端に位置する個別電極34に対応するものに向かって、次第に長くなっている。すなわち、発光ダイオード素子群33の中央に位置する個別電極34に対応する配線36の長さが他に比べて短くなっており、発光ダイオード素子群33の端に位置する個別電極34に対応する配線36の長さが他に比べて長くなっている。なお、図２においては、説明を分かりやすくするために、電極パッド35および配線36は省略して示しており、発光ダイオード素子群33の中央と両端とそれらの中間とに対応する５つのみを示している。
【００２４】
ここで、図２に示す例のように配線36が引き回されて配置されている場合に、通常は複数の配線36の幅が同じであるので、配線36の長さが短いものにおいては配線抵抗が低く、一方で配線36の長さが長いものにおいては配線抵抗が高くなる。従って、そのような状態で定電流電源として機能する駆動回路４によって発光ダイオード素子32を駆動して発光させると、配線36の配線抵抗が低い発光ダイオード素子32（発光ダイオード素子群33の中央に位置するもの）においては相対的に印加電圧が低くなり、配線36の配線抵抗が高い発光ダイオード素子32（発光ダイオード素子群33の端に位置するもの）においては相対的に印加電圧が高くなるので、発光ダイオード素子32の発光による光量に相対的に違いができてしまう。そのため、発光ダイオード素子32の光量のむらに対応して、この光プリントヘッド１を備える画像形成装置による画像にも濃度むらが生じることがある。
【００２５】
例えば、1600ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度で256個の発光ダイオード素子32が並ん
でいる発光ダイオード素子群33を有する発光チップ３において、金（Ａｕ）からなる配線36の厚さが0.8μｍであり、配線36の幅が５μｍである場合を考える。このときの配線36
の長さは、発光ダイオード素子群33の中央に位置する個別電極34に対応する配線36で例えばおよそ0.9ｍｍとなり、発光ダイオード素子群33の端に位置する個別電極34に対応する
配線36では、例えばおよそ2.4ｍｍとなる。そして、この配線36を介して各発光ダイオー
ド素子32に３ｍＡの駆動電力を印加すると、発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32に印加される電圧はおよそ2.60Ｖとなるのに対して、発光ダイオード素子群33の端に位置する発光ダイオード素子32に印加される電圧はおよそ2.66Ｖとなり、約2.3％の電圧差が生じることとなって、それに応じた光量むらが生じることとなる。
【００２６】
これに対して、本発明に係る光プリントヘッド１によれば、発光チップ３において、絶縁膜38に設けたコンタクトホール39を通してアノード電極37を介して個別電極34が発光ダイオード素子32に接続されており、コンタクトホール39の大きさが、発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32に対応するもの（部分Ｃ）から、発光ダイオード素子群33の端に位置する発光ダイオード素子32に対応するもの（部分Ｅ）に向かって大きくなっていることから、コンタクトホール39を通して接続される発光ダイオード素子32と個別電極34との間のコンタクト抵抗をコンタクトホール39の大きさに応じて調整することができる。そのため、複数の配線36における配線抵抗が、発光ダイオード素子群33の中央に位置する個別電極34に対応する配線36から発光ダイオード素子群33の端に近い位置の個別電極34に対応する配線36に向かって、長さに応じて高くなる傾向があるのに対して、それらの配線36の配線抵抗のむらを、コンタクトホール39の大きさによるコンタクト抵抗の調整によって低減することができる。
【００２７】
また、図４に示すように、本例におけるコンタクトホール39の形状は、高密度に配置しつつ必要な発光の光量を確保できるように長方形状に形成される発光ダイオード素子32の形状に応じて、長方形状とされており、その大きさを変えるために、コンタクトホール39の幅を同じにして、長さを変えることが好ましい。すなわち、コンタクトホール39は、発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32に対応するものから、発光ダイオード素子群33の端に位置する発光ダイオード素子32に対応するものに向かって、長さが長くなっていることが好ましい。これによれば、発光ダイオード素子32の発光をできるだけ遮らないように帯状に配置されるアノード電極37の大きさを変えることなく、コンタクトホール39の大きさを調整して、コンタクト抵抗を調整することができるので好ましい。
【００２８】
すなわち、本発明に係る光プリントヘッド１によれば、発光チップ３において、コンタクトホール39の大きさが、発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32に対応するものから、発光ダイオード素子群33の端に位置する発光ダイオード素子32に対応するものに向かって大きくなっていることから、発光ダイオード素子群33の端に近い位置にある発光ダイオード素子32に対応する配線36の長さが長くなっても、配線36における配線抵抗の増加に対してコンタクトホール39によってコンタクト抵抗を下げることができるので、発光ダイオード素子群33の中央に位置する個別電極34に対応する配線36に比べて配線抵抗とコンタクト抵抗との合成抵抗が高くなるのを抑えることができる。従って、複数の配線36における配線抵抗のむらを低減することができるので、発光ダイオード素子32に印加される駆動電力の印加電圧のむらを低減することができる。その結果、発光ダイオード素子群33における発光ダイオード素子32間の発光の光量むらの発生を低減することができる。これにより、画像形成装置による画像における主走査方向の濃度むらを低減することができ、高画質の画像を得ることができるようになる。
【００２９】
上記と同じく1600ｄｐｉの発光ダイオード素子群33を有する発光チップ３の場合であれば、金（Ａｕ）からなる配線36の厚さが0.8μｍで幅が５μｍであり、発光ダイオード素
子群33の中央に位置する個別電極34に対応する配線36の長さがおよそ0.9ｍｍであり、発
光ダイオード素子群33の端に位置する個別電極34に対応する配線36の長さがおよそ2.4ｍ
ｍである場合を考える。この配線36に対して、発光ダイオード素子群33の中央に対応する発光ダイオード素子32におけるコンタクトホール39の大きさを、幅２μｍ×長さ10μｍとし、発光ダイオード素子群33の端に対応する発光ダイオード素子32におけるコンタクトホール39の大きさを、幅２μｍ×長さ20μｍとする。そして、この配線36およびコンタクトホール39を介して各発光ダイオード素子32に３ｍＡの駆動電力を印加すると、発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32に印加される電圧はおよそ2.63Ｖとなるのに対して、発光ダイオード素子群33の端に位置する発光ダイオード素子32に印加される電圧もおよそ2.63Ｖとなり、電圧差が実質的に無視できるレベルとなって、光量むらも実質的に無視できるレベルとなる。
【００３０】
なお、発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32から端に位置する発光ダイオード素子32に向かって、複数の配線36の長さの変化が大きくなって配線抵抗の増加が大きくなってしまう場合には、その配線抵抗の増加分をコンタクトホール39の大きさによるコンタクト抵抗では、低減はできるものの調整しきれなくなることがある。そのような場合は、配線36における配線抵抗の増加を、配線36の幅を広くすることによって低減して、コンタクトホール39の大きさによるコンタクト抵抗の低減と組み合わせてもよい。具体的には、発光ダイオード素子群33の中央に位置する個別電極34と対応する電極パッド35とを接続する配線36から、発光ダイオード素子群33の端に位置する個別電極34と対応する電極パッド35とを接続する配線36に向かって、配線36の幅が広くなっているように設定すればよい。このとき、配線36の幅を広くするのは、必ずしも配線36の全体に渡って設定する必要はなく、所定の範囲で幅を広くして、配線抵抗の低減量を調整するようにしてもよい。
【００３１】
個別電極34、電極パッド35、配線36およびアノード電極37は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などの導電材料からなる。これらの金属を、例えば発光ダイオード素子群33が設けられた基板31に蒸着法あるいはスパッタリング法などによって膜状に被着させ、フォトリソグラフィによってパターニングすることによって、所望のパターンで個別電極34、電極パッド35、配線36およびアノード電極37が形成される。
【００３２】
個別電極34の大きさは、対応する発光ダイオード素子32の大きさに対応して適宜設定すればよい。例えば、発光ダイオード素子32の配置密度が300ｄｐｉの場合であれば、個別
電極34の大きさは、例えば幅40μｍ×長さ40μｍ程度に設定すればよい。また、例えば、発光ダイオード素子32の配置密度が600ｄｐｉの場合であれば、個別電極34の大きさは、
例えば幅20μｍ×長さ20μｍ程度に設定すればよい。
【００３３】
また、アノード電極37の大きさは、対応する発光ダイオード素子32の大きさに対応して、発光面積も考慮して適宜設定すればよい。例えば、発光ダイオード素子32の配置密度が300ｄｐｉの場合であれば、アノード電極37の大きさは、例えば幅10μｍ×長さ40μｍ程度に設定すればよい。また、例えば、発光ダイオード素子32の配置密度が600ｄｐｉの場合であれば、アノード電極37の大きさは、例えば幅５μｍ×長さ20μｍ程度に設定すればよい。
【００３４】
また、電極パッド35の大きさは、駆動回路４に接続するための回路基板２上の配線（図示せず）に例えばワイヤボンディングによって接続する場合に必要な、ワイヤボンディングパッドとしての大きさに適宜設定すればよい。そのような電極パッド35の大きさは、例えば幅60μｍ×長さ100μｍ程度に設定すればよい。電極パッド35の大きさは、発光ダイ
オード素子32の配置密度に対応して変更する必要はないが、例えば300ｄｐｉから600ｄｐｉへと高密度になると、電極パッド35の個数は２倍に増えることになるため、基板31の第２の縁に沿って電極パッド35を列状に配置する場合に、大きさを調整しても１列には並びきらないようになってくる。このような場合は、電極パッド35を互い違いに２列に配置し、発光ダイオード素子32の配置密度に対応して高密度になるように配置してもよい。あるいは複数の電極パッド35は、発光ダイオード素子32の高密度化に対応して、２列〜４列に配置してもよい。
【００３５】
電極パッド35を発光ダイオード素子群33に近い列と遠い列との２列に配置した場合は、近い列（第１列）の電極パッド35に接続されている配線36の長さよりも遠い列（第２列）
の電極パッド35に接続されている配線36の長さが長くなることになる。そのため、第１列の電極パッド35に接続されている発光ダイオード素子32におけるコンタクトホール39の大きさに比べて、第２列の電極パッド35に接続されている発光ダイオード素子32におけるコンタクトホール39の大きさを大きくして、配線抵抗のむらをコンタクト抵抗の調整によって低減することがある。この場合に、隣り合う発光ダイオード素子32におけるコンタクトホール39同士の大きさを比べたときには、発光ダイオード素子群33の中央に対応するコンタクトホール39から発光ダイオード素子群33の端に対応するコンタクトホール39に向かって、コンタクトホール39の大きさが大きくなったり小さくなったりする状態となってしまうことがある。しかしながら、このような場合には、コンタクトホール39の大きさは、各列のそれぞれに対応したコンタクトホール39同士で見たときに、発光ダイオード素子群33の中央に対応する発光ダイオード素子32から発光ダイオード素子群33の端に対応する発光ダイオード素子32に向かって、全体的な傾向としてコンタクトホール39の大きさが大きくなっていればよい。
【００３６】
なお、発光ダイオード素子群33における発光ダイオード素子32の高密度化に伴って、電極パッド35を高密度に配置するために３列あるいはそれ以上に配置する場合があるが、その場合にも同様にして、配線36の長さのばらつきに応じて生じる配線抵抗のばらつきを、コンタクトホール39の大きさを調整することによって低減するようにしてもよい。
【００３７】
コンタクトホール39の大きさは、発光ダイオード素子群33の中央に対応するものから端に対応するものに向かって、必ずしもコンタクトホール39の１つずつが少しずつ大きくなっていくような微小な設定が要求されるものではなく、全体としての傾向が、中央に対応するものから端に対応するものに向かって大きくなっていればよい。例えば、配線36の長さが長くなっていく変化の割合に応じて、コンタクトホール39の大きさが大きくなっていく割合に変化を持たせてもよい。また、中央に対応するものから端に対応するものに向かって適宜グループを設定して、そのグループ毎にコンタクトホールの大きさが大きくなっていくような設定であってもよい。
【００３８】
さらに、電極パッド35が２列〜４列といった複数列に配置されている場合には、各列の複数の電極パッド35に接続されている発光ダイオード素子32のコンタクトホール39について、発光ダイオード素子群33の中央に対応するものから端に対応するものに向かって、コンタクトホール39の大きさが大きくなっていればよい。
【００３９】
コンタクトホール39の大きさは、発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32に対応するものから発光ダイオード素子群33の端に位置する発光ダイオード素子32に対応するものに向かって、次第に大きくなっていてもよい。この場合にも、必ずしもコンタクトホール39の１つずつが少しずつ次第に広くなっていくような微小な設定が要求されるものではなく、全体としての傾向が、中央に対応するものから端に対応するものに向かって次第に大きくなっていればよい。例えば、電極パッド35が２列〜４列の複数列に高密度に配置されている場合には、各列の電極パッド35に接続されて隣り合う配線36の長さに、各列に対応して長短の差がつくことになり、発光ダイオード素子群33に近い列の電極パッド35に接続されている発光ダイオード素子32におけるコンタクトホール39の大きさに比べて、発光ダイオード素子群33から遠い列の電極パッド35に接続されている発光ダイオード素子32におけるコンタクトホール39の大きさを大きく設定することがある。この場合には、電極パッド35の各列に対応する発光ダイオード素子32について見たときに、それぞれ発光ダイオード素子群33の中央に位置する発光ダイオード素子32に対応するものから発光ダイオード素子群33の端に位置する発光ダイオード素子32に対応するものに向かって、コンタクトホール39の大きさが次第に大きくなっていればよい。
【００４０】
図２に示す例においては、複数の配線36は、発光ダイオード素子群33の中央部に対して
は発光ダイオード素子32の列に対してほぼ垂直に直線状に接続され、発光ダイオード素子群33の端に向かうにつれて斜めに角度を付けて接続されて途中から屈曲して互いに平行になるような形状とされているが、複数の配線36の形状はこれに限られるものではない。例えば、発光ダイオード素子群33にはどの配線36も垂直にかつ互いに平行に接続され、配線36の途中から屈曲して対応する電極パッド35に向かってそれぞれ広がっていくような形状であってもよい。
【００４１】
上記のような構成の発光チップ３を備える本発明に係る光プリントヘッド１は、図１に例を示すように、複数の発光チップ３が複数の発光ダイオード素子32の並びの方向に列状に配置されており、隣接する発光チップ３における複数の配線36が、発光チップ３の並びの両側に交互に配置されている。すなわち、光プリントヘッド１の回路基板２には、複数の発光チップ３が、発光ダイオード素子群33が１列に並ぶように、主走査方向に２列に互い違いに対向するようにして、いわゆる千鳥状に配置されている。そして、発光チップ３のそれぞれと駆動回路４とが、図示しない回路配線で接続されている。
【００４２】
レンズアレイ５は、発光チップ３の発光ダイオード素子32から出射される光を、画像形成装置における電子写真感光体の表面に導くものであり、図示しない部材を介して発光チップ３に対向するように保持されている。レンズアレイ５には、例えば複数のロッドレンズを有するロッドレンズアレイなどが用いられる。ロッドレンズは、屈折率分布型の棒状レンズであり、入射した光を電子写真感光体の表面などの照射面に等倍で照射して結像させる正立等倍型の光学系として機能するものである。
【００４３】
レンズアレイ５は、複数の発光チップ３の発光ダイオード素子群33に対応するように、その略直上において主走査方向に列状に並ぶように、例えば１列の直線状に、あるいは２列の千鳥状に配列されている。
【００４４】
図５は、本発明に係る画像形成装置の実施形態の一例の概略構成を表す模式的断面図である。本例の画像形成装置100は、画像形成方式として電子写真方式のカールソン法を採
用したものであり、図５に示すように、電子写真感光体（感光体）10，帯電器11，露光器としての光プリントヘッド１，現像器13，転写器14，定着器15，クリーニング器16および除電器17を備えている。
【００４５】
帯電器11は、感光体10の表面を正極性または負極性に帯電する役割を担うものである。帯電電圧は、負帯電であれば、例えば−1000Ｖ以上−200Ｖ以下に設定される。本例にお
ける帯電器11には、例えば芯金を導電性ゴムおよびポリフッ化ビニリデンによって被覆して構成される接触型帯電器が採用されるが、これに代えて、放電ワイヤを備える非接触型帯電器（例えばコロナ帯電器）を採用してもよい。
【００４６】
光プリントヘッド１は、帯電した表面に露光して感光体10に静電潜像を形成する役割を担うものである。具体的には、光プリントヘッド１は、画像信号に応じて感光体10の感光層によって十分に吸収される波長λ（感光層が非晶質珪素材料を含むものからなる場合であれば、例えば650ｎｍなど）の露光を、一様に帯電した感光体10の表面に照射すること
により、帯電状態にある感光体10の露光部分の電位を減衰させて静電潜像を形成する。この露光の波長λは、感光体10の光感度にもよるが、例えば400〜680ｎｍが好適である。
【００４７】
また、光プリントヘッド１には、駆動回路４を介して複数の電極パッド35の各々に電気的に接続されて複数の発光ダイオード素子32を駆動し発光させるための、駆動電力を供給する定電流電源（図示せず）が接続されている。さらに、光プリントヘッド１には、形成する画像のパターンに応じて複数の発光ダイオード素子32を駆動するための駆動信号（制御信号）を供給する制御回路が、駆動回路４に電気的に接続されている。
【００４８】
現像器13は、感光体10の静電潜像を現像してトナー像を形成する役割を担うものである。本例における現像器13は、乾式現像方式であり、現像剤（トナー）Ｔを磁気的に保持する磁気ローラ13Ａを備えている。
【００４９】
現像剤Ｔは、感光体10の表面上に形成されるトナー像を構成するものであり、現像器13において摩擦帯電させる。現像剤Ｔとしては、例えば磁性キャリアおよび絶縁性トナーを含んでなる２成分系現像剤と、磁性トナーを含んでなる１成分系現像剤とが挙げられる。
【００５０】
磁気ローラ13Ａは、感光体10の表面（現像領域）に現像剤を搬送する役割を担うものである。磁気ローラ13Ａは、現像器13において摩擦帯電した現像剤Ｔを一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送する。この搬送された現像剤Ｔは、感光体10の現像領域において、静電潜像の静電引力によって感光体10の表面に付着してトナー像を形成し、静電潜像を可視化する。トナー像の帯電極性は、正規現像によって画像形成を行なう場合には感光体10の表面の帯電極性と逆極性とされ、反転現像によって画像形成を行なう場合には、感光体10の表面の帯電極性と同極性とされる。
【００５１】
また、現像器13には液体現像方式の現像器を用いてもよい。液体現像方式の現像器は、トナーを含有する液体現像剤を貯溜する液体現像剤タンクをその外部に備える。液体現像剤は、トナー粒子と絶縁性液体であるキャリア液とからなる。キャリア液はシリコーンオイル等の非極性、すなわち電気的に中性の溶媒であり、その中にトナー粒子が高濃度で分散するように調整されている。トナー粒子は、エポキシ等のバインダー樹脂，トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤，着色顔料などから構成されている。
【００５２】
液体現像方式の現像器の内部には、現像ローラに液体現像剤を供給する機構を有しており、液体現像剤を供給された現像ローラが感光体10の表面に当接して、感光体10の表面に液体現像剤を供給する。そして、液体現像剤を、現像剤担持体としての現像ローラから、静電潜像が形成された感光体10に供給することにより、感光体10上にトナー像を形成することができる。
【００５３】
転写器14は、感光体10と転写器14との間の転写領域に供給された、例えば紙などの記録媒体Ｐに、感光体10のトナー像を転写する役割を担うものである。本例における転写器14は、転写用放電器14Ａおよび分離用放電器14Ｂを備えている。転写器14では、転写用放電器14Ａによって記録媒体Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電し、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって記録媒体Ｐ上にトナー像が転写される。また、転写器14では、トナー像の転写と同時的に分離用放電器14Ｂにおいて記録媒体Ｐの背面が交流放電によって帯電が消去され、記録媒体Ｐが感光体10の表面から速やかに分離される。
【００５４】
また、転写器14としては、感光体10の回転に従動し、かつ感光体10とは微小間隙（通常は0.5ｍｍ以下）を介して配置された転写ローラを用いることも可能である。転写ローラ
は、例えば直流電源を用いて、感光体10上のトナー像を記録媒体Ｐ上に引き付けるような転写電圧を印加するように構成される。転写ローラを用いる場合には、分離用放電器14Ｂのような転写分離装置は省略することができる。
【００５５】
定着器15は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を記録媒体Ｐに定着させる役割を担うものであり、一対の定着ローラ15Ａ，15Ｂを備えている。定着ローラ15Ａ，15Ｂは、例えば金属ローラ上をポリテトラフルオロエチレンなどで表面被覆したものが用いられる。定着器15では、一対の定着ローラ15Ａ，15Ｂの間を通過させる記録媒体Ｐに対して熱および圧力などを作用させることにより、記録媒体Ｐにトナー像を定着させることができる。
【００５６】
クリーニング器16は、転写後に感光体10の表面に残存するトナーを除去する役割を担うものである。本例のクリーニング器16はクリーニングブレード16Ａを備えている。クリーニングブレード16Ａは、感光体10の表面から残留トナーを掻き取る役割を担うものである。クリーニングブレード16Ａは、例えばポリウレタン樹脂を主成分としたゴム材料で形成されている。
【００５７】
除電器17は、静電潜像として残っている感光体10の表面電荷を除去する役割を担うものである。本例の除電器17は感光体10への露光によって除電を行なうものであり、特定波長（例えば780ｎｍ以上）の光を出射可能なものが使用される。除電器17は、例えば発光ダ
イオードなどの光源を用いて感光体10の表面の軸方向全体に光照射することにより、感光体10の表面電荷（残余の静電潜像）を除去するように構成されている。
【００５８】
本発明に係る画像形成装置100によれば、本発明に係る光プリントヘッド１を備えるこ
とから、発光チップ３の発光ダイオード素子群33における発光強度のばらつきを低減することができるので、主走査方向の画像濃度むらを低減することができ、高画質の画像を得ることができるようになる。
【００５９】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、コンタクトホール39の大きさを長さを変えて調整する際に、それぞれのコンタクトホール39において全体に渡って同じ幅でないといけないものではなく、コンタクト抵抗の調整の目的に応じて、コンタクトホール39の所望の部分について幅を調整したり、コンタクトホール39同士の間で幅を変えて調整したりしても構わない。
【符号の説明】
【００６０】
１…光プリントヘッド
２…回路基板
３…発光チップ
10…電子写真感光体（感光体）
31…基板
32…発光ダイオード素子
33…発光ダイオード素子群
34…個別電極
35…電極パッド
36…配線
37…アノード電極
38…絶縁膜
39…コンタクトホール
100…画像形成装置
【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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