(57)【要約】【課題】本発明の光学素子ヘッドの製造方法によれば、少ない手間、コストで、基板と光学素子アレイとを接合剤によって比較的強固に結合させるとともに、接合剤が光学素子アレイの上面に到達することが抑制される光学素子ヘッドを製造することができる。【解決手段】本発明に係る光学素子ヘッドの製造方法では、基板の上面に、熱重合性を有する基剤および特定の波長範囲の光を受けて前記基剤の重合反応を進行させる光重合開始剤を含んでなる接合剤を塗布し、該接合剤を介して、複数の光学素子アレイを特定方向に間隙を介して配列する工程と、前記間隙内の前記接合剤に前記光学素子アレイの上面側から前記特定波長範囲の光を照射する工程と、前記接合剤に光を照射した後に、前記接合剤を熱重合する工程と、を有することを特徴としている。【選択図】図１
2010154245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に、熱重合性を有する基剤および特定の波長範囲の光を受けて前記基剤の重合反応を進行させる光重合開始剤を含んでなる接合剤を介して、複数の光学素子アレイを特定方向に間隙を介して配列する工程と、
前記間隙内の前記接合剤に前記光学素子アレイの上面側から前記特定の波長範囲の光を照射する工程と、
前記接合剤に光を照射した後に、前記接合剤を熱重合する工程と、を有することを特徴とする光学素子ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記接合剤を熱重合する工程において、前記光学素子アレイを基板の上面に押圧することを特徴とする、請求項１に記載の光学素子ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記接合剤を熱重合する工程において、前記間隙内の前記接合剤の上端面は前記光学素子アレイの上面より下側に位置していることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学素子ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記基板の上面における前記光学素子アレイの下面に対応する部位に、凹状の溝部が設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の光学素子ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記光学素子アレイの下面に凹状の溝部が設けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の光学素子ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記凹状の溝部は、少なくとも前記光学素子アレイに対応する範囲にわたって、前記特定方向に直交する方向に連続していることを特徴とする、請求項４または５に記載の光学素子ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記光学素子アレイの端面は、上側から下側に近づくにつれて前記光学素子アレイの前記特定方向における中心位置に近づく斜面領域を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の光学素子ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子または発光素子が列状に複数配列された光学素子ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プリンタ等の露光手段として用いられるプリントヘッドは、例えば、所定パターンの配線導体が被着されているプリント基板の上面に、複数個のＬＥＤアレイが配置された構造を有している。例えばプリントヘッドでは、前記ＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子に外部からの印画信号に基づいて所定の電力を印加し、ＬＥＤ素子を個々に選択的に発光させるとともに、該発光した光をレンズを介して外部の感光体ドラム上に照射させ、感光体ドラムの表面に所定の潜像を形成する。
【０００３】
従来では、プリント基板の上面へＬＥＤアレイを配置する際、例えば下記特許文献１に記載されているように、プリント基板の上面に接着剤を配置し、この接着剤にＬＥＤアレイを押圧した状態で接着剤を加熱硬化させることで、プリント基板の上面にＬＥＤアレイを接合していた。従来では、このように、プリント基板の上面に、ＬＥＤアレイを比較的強固に、また比較的高い位置精度で結合するために、プリント基板の上面とＬＥＤアレイとの間隙に十分な量の接着剤を配置し、ＬＥＤアレイをプリント基板の側に加圧しながら接合していた。
【特許文献１】特開平９−０９５０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、プリントヘッドに要求される画質の高まりに応じて、複数のＬＥＤ素子の配置位置の間隔を比較的小さくするために、隣接するＬＥＤアレイの間隔を比較的狭くすることが要求されている。隣接するＬＥＤアレイの間隔を比較的小さくした場合、当然、各ＬＥＤアレイの端面同士の間隙が狭くなる。この場合、プリント基板上面に配された接着剤が、この端面の間隙を濡れ上がり、ＬＥＤアレイに設けられたＬＥＤ素子やワイヤボンディングパッドに到達し易くなるといった問題があった。接着剤がＬＥＤ素子に到達した場合、ＬＥＤ素子の発光がこの接着剤に遮られたり、素子が破壊されるといった不良が生じる場合もあり、また、接着剤がワイヤボンディングパッドに到達すると、ボンディング不良が発生する場合もあり、プリントヘッド自体の不良へとつながる。本発明は、かかる課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る光学素子ヘッドの製造方法では、基板の上面に、熱重合性を有する基剤および特定の波長範囲の光を受けて前記基剤の重合反応を進行させる光重合開始剤を含んでなる接合剤を介して、複数の光学素子アレイを特定方向に間隙を介して配列する工程と、前記間隙内の前記接合剤に前記光学素子アレイの上面側から前記特定波長範囲の光を照射する工程と、前記接合剤に光を照射した後に、前記接合剤を熱重合する工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光学素子ヘッドの製造方法によれば、少ない手間、コストで、基板と光学素子アレイとを接合剤によって比較的強固に結合させるとともに、接合剤が光学素子アレイの上面に到達することが抑制される光学素子ヘッドを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の実施形態に係る光学素子ヘッドＸの構成を表す概略図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面図である。光学素子ヘッドＸは、光学素子アレイ１０と、基板２０と、接合部材３０とを備えている。
【０００８】
光学素子アレイ１０は光学素子１１および土台基板１２を含んで構成されており、本実施形態では、さらにワイヤボンディング用パッド１３を含んでいる。本実施形態では、複数の光学素子アレイ１０は矢印ＡＢ方向に沿って配置されている。また、本実施形態における光学素子アレイ１０は、上面１０ａ（土台基板１２の上面）と、下面１０ｂ（土台基板１２の下面）と、端面１０ｃ（土台基板１２の端面）とを含む直方体状であるが、このような形状に限られない。光学素子１１は、照射対象に向けて光を照射するものであり、本実施形態では矢印ＡＢ方向に沿って複数配列されている。また、光源素子１１としては、例えばＬＥＤ素子、ＥＬ素子などが挙げられるが、中でも低消費電力化および低ノイズ化の観点からＬＥＤ素子とするのが好ましい。土台基板１２は、その上面に複数の光学素子１１を実装するものである。ワイヤボンディング用パッド１３は、光学素子１１に印画信号を伝達するものであり、光学素子１１と電気的に接続されている。また、本実施形態では、ワイヤボンディング用パッド１３は土台基板１２の上面に実装されている。
【０００９】
基板２０は、光学素子アレイ１０を実装するものである。基板２０の構成材料としては、如何なる材料であってもよいが、絶縁性の観点から、ガラスエポキシ樹脂等の電気絶縁性樹脂で構成するのが好ましい。本実施形態では、基板２０の上面２０ａに光学素子アレイ１０が配置されている。また、本実施形態において基板２０の形状は直方体状であるが、このような形状には限られない。
【００１０】
接合部材３０は、隣り合う光学素子アレイ１０同士および光学素子アレイ１０と基板２０とを接合するものである。本実施形態において、接合部材３０は、隣り合う光学素子アレイ１０の第１間隙Ｋ１および光学素子アレイ１０の下面１０ｂと基板２０の上面２０ａとの第２間隙Ｋ２に配置されている。また、第１間隙Ｋ１における接合部材３０の上端面３１ａを含む露光部３１には光重合部が含まれる。また、本実施形態では、上端面３１ａは光学素子アレイ１０の上面１０ａより下側（矢印Ｄ方向）に位置する。また、基板３０の上面３０ａにおける光学素子アレイからのはみ出し部３２には熱重合部が含まれている。ここで、熱重合とは加熱することによる重合をいい、熱重合部とは主として熱重合している部分をいう。光重合とは特定波長を受けることによる重合をいい、光重合部とは主として光重合している部分をいう。光重合は、光の照射により光重合開始剤からラジカル種が生成し、発生したラジカル種がモノマー（単量体）もしくはオリゴマー（低重合体）と次々に重合することで成長し、ポリマー（重合体）になるという過程を経る。そのため、第１間隙Ｋ１における接合部材３０の露光部３１の光重合部は、重合体にラジカル種を構成する元素を他の部分に比較して多く含んでいる。重合前の接合部材３０は、例えば熱重合性を有する基剤に、特定の波長範囲の光を受けて基剤の重合反応を進行させる光重合開始剤を添加させて構成される。熱重合性を有する基剤は、例えばウレタンアクリレ−ト系、エポキシアクリレ−ト系、エステルアクリレ−ト系、アクリレ−ト系モノマーもしくはオリゴマーなどが挙げられる。また、光重合開始剤は、例えばジエトキシアセトフェノン、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾフェノンなどが挙げられる。
【００１１】
本実施形態に係る光学素子ヘッドＸは、光学素子アレイ１０と基板２０との接合の強固化および光学素子アレイの高密度化を図るとともに、接合部材３０に起因する光学素子アレイ１０の機能の低下を抑制するうえで好適である。
【００１２】
本発明の実施形態に係る光学素子ヘッドＸの製造方法について説明する。図２は、光学素子ヘッドＸの製造方法のフローチャートである。
【００１３】
初めに、特定方向に沿って配列された複数の光学素子１１が上面１０ａに配置された光学素子アレイ１０を作製する。具体的には、例えば半導体基板などからなる土台基板１２の表面に、例えばＭＯＣＶＤ法等を用いて複数の半導体層を積層した後、エッチング工程および電極形成工程等を施す（ステップＳ１０１）。その後、土台基板１２を例えばダイシング加工し、複数の光学素子アレイ１０を切り出す。この際、ダイシング加工におけるダイシングブレードの角度を調節することで、図３（ａ）に示すように、光学素子アレイ１０の端面１０ｃを、光学素子アレイ１０の上面１０ａ（土台基板１２の上面）の側から、光学素子アレイ１０の下面１０ｂ（土台基板１２の下面）の側に近づくにしたがって、光源素子アレイ１０の中心位置（矢印ＡＢ方向の中心位置）に近づく斜面としてもよい。このような構成によると、後述の接合剤３０の濡れ上がりを低減できる。また、図３（ｂ）に示すように、光学素子アレイ１０の下面１０ｂに溝部Ｍ１を設けてもよい。このような構成によると、後述の接合剤３０が特定方向に沿って拡がった一部が溝部に浸入することで、特定方向に沿って拡がる領域が抑制される。
【００１４】
次に、図４（ａ）に示すように、ガラスエポキシ樹脂等からなる基板２０を用意し、流動性を有する接合剤３０を基板２０の上面２０ａの所定位置に塗布する（ステップＳ１０２）。ここで所定位置とは、光学素子アレイ１０が配列される部分に対応する部分領域である。また、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、基板２０の上面２０ａにおける光学素子アレイ１０の下面１０ｂに対応する部位に溝部Ｍ２を設けてもよい。このような構成によると、接合剤３０が特定方向に沿って拡がった一部が溝部Ｍ２に浸入することで、特定方向に沿って拡がる領域が抑制される。
【００１５】
次に、基板２０の上面２０ａに塗布された接合剤３０上に、複数の光学素子アレイ１０を特定方向に沿って並べて配置する（ステップＳ１０３）。この際、複数の光学素子アレイ１０における各端面１０ｃの間隙は、所定の大きさに設定されている。また、光学素子アレイ１０を配置すると、図５（ａ）に示すように、接合剤３０の一部が、光学素子アレイ１０の下面１０ｂと基板２０の上面２０ａとの間隙から隣り合う光学素子アレイ１０同士の間隙に浸入し、毛細管現象により間隙を濡れ上る。
【００１６】
次に、図５（ｂ）に示すように、隣り合う光学素子アレイ１０同士の間隙に、光（特定波長の範囲の光）を照射し、毛細管現象によって間隙に浸入した接合剤３０の一部を硬化（重合）させる（ステップＳ１０４）。この際、公知の光照射源を用い、光学素子アレイ１０の上面１０ａの側（矢印Ｃ方向側）から光を照射する。光学素子アレイ１０の上面１０ａに比較的近い部分に維持された接合剤３０の上端面近傍は、この光の照射によって光重合されて硬化される。これにより、複数の光学素子アレイ１０の端面１０ｃ同士が各間隙に設けられたこの光重合部によって接合される。この状態では、接合剤３０は露光部３１および非露光部３２から構成される。露光部３１とは十分に光が照射された部分であって、光重合部を含む部分をいい、非露光部３２とは、光の照射が弱い部分をいう。
【００１７】
次に、図６（ｂ）に示すように、隣り合う光学素子アレイ１０が露光部３１を介して接合された状態で、光学素子アレイ１０を基板２０に押圧しながら露光部３１および非露光部３２を加熱して、接合剤３０全体を硬化（重合）させる（ステップＳ１０５）。光学素子アレイ１０を基板２０に押圧することで、非露光部３０は光学素子アレイ素子１０の下面１０ｃと基板２０の上面２０ａとの間隙に、比較的高い均一性をもって分布される。そのため、この状態で加熱することで、基板２０と光学素子アレイ１０とは比較的高い強度で接合される。また、押圧によって、光学素子アレイ１０の位置が固定されるため、加熱に伴う非露光部３２の流動による微小な位置変動が抑制され、光源素子アレイ１０の上面１０ａひいては光学素子１１の位置が比較的高い精度で設定される。この際、隣り合う光学素子アレイ１０同士の間隙における露光部３１が、間隙を濡れ上がる非露光部３２を堰き止め、光学素子アレイ１０の上面１０ａの側への非露光部３２の進行を抑制する。したがって、押圧しながら加熱した場合であっても非露光部３２が光学素子アレイ１０の上面１０ａに到達することなく、光学素子アレイ１０と基板２０とが高い精度で接合される。また、光学素子アレイ１０を基板２０に押圧する際、図６（ａ）に示すように、非露光部３２の一部３２ａが基板２０の上面２０ａにおける光学素子アレイ３０に対応する部位から流出する。
【００１８】
本実施形態の光学素子ヘッドＸは、以上のように製造すればよい。なお、基板２０の上面２０ａに接合剤３０を塗布し、塗布した接合剤３０の上に光学素子アレイ１０を配置することに限定されず、例えば、光学素子アレイ１０の下面１０ｂに接合剤３０を塗布し、この光学素子アレイ１０を、接合剤３０を介して基板２０の上面２０ａに配置してもよい。
【００１９】
本実施形態に係る光学素子ヘッドＸの製造方法は、上述の工程を経ることで製造される。そのため、光学素子アレイ１０同士の間隔を狭くし、さらに多量の接合剤３０を塗布した場合であっても、接合剤３０が光学素子アレイの上面に濡れ上がることが抑制された光学素子ヘッドを製造することができる。
【００２０】
したがって、光学素子ヘッドＸは、光学素子アレイ１０と基板２０との接合の強固化および光学素子アレイの高密度化を図るとともに、接合部材３０に起因する光学素子アレイ１０の機能の低下を抑制するうえで好適である。
【００２１】
図７は、本発明に係る光学素子ヘッドＸを備えるプリンタＹの概略構成を表す断面図である。プリンタＹは、光学素子ヘッドＸと、感光体ドラム４０と、現像装置５０と、転写ベルト６０と、レジストローラ対７０と、定着ローラ対８０とを備えている。
【００２２】
感光体ドラム４０は、光学素子ヘッドＸからの光により潜像を形成することが可能であり、形成された潜像により記録紙に印画することができる。本実施形態における感光体ドラム４０は、光学素子ヘッドＸの下方（矢印Ｃ方向）に所定の距離だけ離間するように配置されている。また、本実施形態では、複数の感光体ドラム４０が矢印ＥＦ方向に配列している。感光体ドラム４０は、アルミニウム金属等から成る円筒状基体の外表面にアモルファスシリコンなどの無機半導体や有機半導体から成る光導電層を被着させた構造を有している。
【００２３】
現像装置５０は感光体ドラム４０に形成された潜像をトナーによってトナー像として可視像可するものである。本実施形態では現像装置５０は各感光体ドラム４０の周囲に設けられている。
【００２４】
転写ベルト６０は、感光体ドラム４０上のトナー像を記録用紙に転写する役割を担っており、本実施形態では感光体ドラム４０の下方（矢印Ｃ方向）に配置されている。
【００２５】
レジストローラ対７０は、記録紙を転写ベルト６０上に搬送するための役割を担っており、本実施形態では矢印Ｆ方向側に配置されている。
【００２６】
定着ローラ対８０は、写された記録用紙を転写ベルト６０から受け取り定着処理を行う役割を担っており、本実施形態では矢印Ｅ方向側に配置されている。
【００２７】
プリンタＹでは、矢印ＥＦ方向に配置された複数の光学素子ヘッドＸにより、それぞれに対応する感光体ドラム４０に潜像が形成され、この潜像が現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像がレジストローラ対７０から給紙された記録用紙に複写され、複写された記録用紙は定着ローラ対８０に送られ、トナー像を記録用紙に定着されることによって所定の画像が記録される。
【００２８】
プリンタＹは光学素子ヘッドＸを備えている。そのため、光学素子アレイ１０の同士の間隙において接合部材３０の濡れ上がりが抑制されていることから、当該間隙に対応する感光体ドラムの部位でも良好な潜像を形成できる。したがって、プリンタＹは品質の高い画像を提供できる。
【００２９】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る光学素子ヘッドの構成を表す概略図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＩｂ−Ｉｂに沿った断面図である。
【図２】図１に示す光学素子ヘッドの製造方法のフローチャートである。
【図３】図１に示す光学素子ヘッドにおける光学素子アレイの変形例を示す断面図である。
【図４】（ａ）は図１に示す光学素子ヘッドの製造方法を説明する概略図であり、接合剤を塗布する工程を示す断面図である。（ｂ）は図１に示す光学素子ヘッドにおける基板の変形例を示す断面図である。（ｃ）は（ｂ）の基板の平面図である。
【図５】図１に示す光学素子ヘッドの製造方法を説明する概略図であり、（ａ）は光学素子アレイを基板に配置する工程を示す断面図であり、（ｂ）は接合剤に光を照射する工程を示す断面図である。
【図６】図１に示す光学素子ヘッドの製造方法を説明する概略図であり、（ａ）は接合剤を加熱する工程を示す平面図であり、（ｂ）は接合剤を加熱する工程を示すＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った断面図である。
【図７】図１に示す光学素子ヘッドを備えるプリンタの概略構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｘ    光学素子ヘッド
Ｙ    プリンタ
１０    光学素子アレイ
１１    光学素子
１２    土台基板
２０    基板
３０    接合部材、接合剤
４０    感光体ドラム
５０    現像装置
６０    転写ベルト
７０    レジストローラ対
８０    定着ベルト
【図１】
2010154245.tif 000003
【図２】
2010154245.tif 000004
【図３】
2010154245.tif 000005
【図４】
2010154245.tif 000006
【図５】
2010154245.tif 000007
【図６】
2010154245.tif 000008
【図７】
2010154245.tif 000009