(57)【要約】【課題】耐高温高湿性を低下させることなく、生産性に優れた光デバイスを提供する。【解決手段】  レーザチップ１１０と、周囲が壁で囲まれている空間領域の底面上にレーザチップ１１０を保持するパッケージ部材１２０と、空間領域の壁の段部に接合され、空間領域を密閉するカバーガラス１４０とを有している。そして、パッケージ部材１２０の縦断面におけるカバーガラス１４０の側面に対向する壁面は、底面に垂直な方向にカバーガラス１４０の位置決め部と樹脂の溜まり部とを有している。【選択図】図１２
2011124541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子と、周囲が壁で囲まれている領域の底面に前記光素子を保持するパッケージ部材と、該パッケージ部材に樹脂材料で接合され、前記壁と底面とで囲まれている領域を密閉する透光性の板状部材とを有する光デバイスにおいて、
前記壁は段付構造部を有し、前記板状部材は、前記段付構造部の段部に接合され、
前記板状部材の側面に対向する壁面の少なくとも一部は、前記底面に垂直な方向に、前記板状部材の位置決め部と前記樹脂材料の溜まり部とを有することを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記位置決め部及び前記溜まり部は、前記位置決め部のほうが前記段部に近いことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記位置決め部及び前記溜まり部は、前記溜まり部のほうが前記段部に近いことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記パッケージ部材の縦断面における前記板状部材の側面に対向する壁面の少なくとも一部は、凹凸部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記位置決め部は、前記底面に垂直な方向からみたときに、切り欠き部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記パッケージ部材の材質は、セラミックスであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記光素子は、同一基板上に複数の発光部が形成されている面発光レーザアレイであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記光素子は、面発光レーザ素子であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項９】
光によって被走査面上を走査する光走査装置であって、
請求項７又は８に記載の光デバイスを有する光源と；
前記光源からの光を偏向する偏向器と；
前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する少なくとも１つの請求項９に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光デバイスの製造方法であって、
前記光デバイスにおける透光性の板状部材の所定領域に所定量の熱硬化性の樹脂材料を塗布する工程と；
該熱硬化性の樹脂材料をＢステージ化する工程と；
前記透光性の板状部材をパッケージ部材の所定部に嵌め込む工程と；
前記熱硬化性の樹脂材料を熱硬化させる工程と；を含む光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイス、光走査装置及び画像形成装置、並びに光デバイスの製造方法に係り、更に詳しくは、光素子がパッケージ部材に保持されている光デバイス、該光デバイスを有する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置、並びに前記光デバイスを製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の受光素子、面発光レーザ等の発光素子、ＭＥＭＳミラーを用いた光スキャナ素子及び光スイッチング素子等の光素子が実用化され、各種光学機器に利用されている。
【０００３】
これらの光素子は、効率良く用いるため、一般に２次元アレイ化して用いられる。２次元アレイ化された光素子は、信号線が多くなるため、一般のＣＡＮパッケージへの収納は困難となり、主にセラミックパッケージに収納される。
【０００４】
セラミックパッケージに収納された光素子は、耐環境性を得るため、ガラスやサファイア等の透光性の蓋部材を用いて密封される。
【０００５】
従来、セラミックパッケージと蓋部材との接合には、ハーメチックシール接合（例えば、特許文献１参照）や、ハンダ接合（例えば、特許文献２参照）等の方法が用いられてきた。
【０００６】
近年、コストを低下させるため、セラミックパッケージと蓋部材との接合に、樹脂（樹脂系接着剤）を用いることが増えてきた（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
また、特許文献４には、半導体素子を搭載したパッケージ本体の上面に凹部を形成し、この凹部内にキャップを嵌装して封止ガラスにて気密封止する半導体装置のパッケージが開示されている。この半導体装置のパッケージでは、凹部はキャップの外形寸法に略等しい内則寸法とし、かつその周縁複数箇所には外側に向けて引込部を形成している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のセラミックパッケージでは、蓋部材を適正な位置に封着するため、セラミックパッケージの表面に凹部を設け、該凹部の寸法は、蓋部材との間の隙間がなるべく小さくなるように設定されていた。
【０００９】
そこで、セラミックパッケージと蓋部材との接合に樹脂を用いると、樹脂がセラミックパッケージの外部にはみ出し易くなり、製品としての外観を損ねるのみでなく、その後の流通や使用過程で他との接触により欠けることがあった。そして、その欠けの程度によっては、セラミックパッケージの気密性が劣化するおそれがあった。
【００１０】
さらに、樹脂のはみ出しは、セラミックパッケージ上にレンズ等の光学系を組み立てる際の障害になるという不都合があった。
【００１１】
樹脂のはみ出しは、樹脂の量を低減することで防止できるが、製造上樹脂量のコントロールは難しく、量が少な過ぎる場合には適正な気密封止ができなくなるおそれがあった。特に、樹脂は基本的に水分を透過させるため、耐高温高湿性に劣るという性質があり、耐高温高湿性を向上させるためシール幅（接着面積）を広くする必要がある。そのため、樹脂量のコントロールがさらに難しくなる。
【００１２】
なお、凹部と蓋部材との間の隙間を大きくすることが考えられるが、蓋部材の位置決め精度が低下するという不都合が生じる。
【００１３】
そこで、発明者らは、特許文献４に開示されている半導体装置のパッケージを参照し、凹部の内則寸法を蓋部材の外形寸法に略等しくするとともに、その周縁複数箇所に外側に向けて引込部を形成したパッケージを作成し、樹脂を用いて蓋部材を接合したところ、引き込みのない部分において樹脂がはみ出してしまい、良好な製品を得ることができなかった。
【００１４】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、耐高温高湿性を低下させることなく、生産性に優れた光デバイスを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、安定した光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の第３の目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の第４の目的は、本発明の光デバイスを製造するのに適した製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、第１の観点からすると、光素子と、周囲が壁で囲まれている領域の底面に前記光素子を保持するパッケージ部材と、該パッケージ部材に樹脂材料で接合され、前記壁と底面とで囲まれている領域を密閉する透光性の板状部材とを有する光デバイスにおいて、前記壁は段付構造部を有し、前記板状部材は、前記段付構造部の段部に接合され、前記板状部材の側面に対向する壁面の少なくとも一部は、前記底面に垂直な方向に、前記板状部材の位置決め部と前記樹脂材料の溜まり部とを有することを特徴とする光デバイスである。
【００１９】
これによれば、耐高温高湿性を低下させることなく、生産性を向上させることができる。
【００２０】
本発明は、第２の観点からすると、光によって被走査面上を走査する光走査装置であって、本発明の光デバイスを有する光源と；前記光源からの光を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。
【００２１】
これによれば、光源が本発明の光デバイスを有しているため、安定した光走査を行うことができる。
【００２２】
本発明は、第３の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。
【００２３】
これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として高品質の画像を形成することができる。
【００２４】
本発明は、第４の観点からすると、本発明の光デバイスの製造方法であって、前記光デバイスにおける透光性の板状部材の所定領域に所定量の熱硬化性の樹脂材料を塗布する工程と；該熱硬化性の樹脂材料をＢステージ化する工程と；前記透光性の板状部材をパッケージ部材の所定部に嵌め込む工程と；前記熱硬化性の樹脂材料を熱硬化させる工程と；を含む光デバイスの製造方法である。
【００２５】
これによれば、本発明の光デバイスを適切に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における光走査装置を示す概略図である。
【図３】光デバイスを説明するための図（その１）である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】光デバイスを説明するための図（その２）である。
【図６】パッケージ部材を説明するための図（その１）である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】パッケージ部材を説明するための図（その２）である。
【図９】パッケージ部材にレーザチップが保持されている状態を説明するための図である。
【図１０】レーザチップを説明するための図である。
【図１１】レーザチップにおける複数の発光部の配列状態を説明するための図である。
【図１２】パッケージ部材にカバーガラスが取り付けられている状態を説明するための図である。
【図１３】図１２の一部を拡大した図である。
【図１４】パッケージ部材の変形例１を説明するための図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ断面図である。
【図１６】図１４のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】パッケージ部材の変形例２を説明するための図である。
【図１８】図１７のＡ−Ａ断面図である。
【図１９】変形例２のパッケージ部材にカバーガラスが取り付けられている状態を説明するための図である。
【図２０】図１９の一部を拡大した図である。
【図２１】パッケージ部材の変形例３を説明するための図である。
【図２２】図２１のＡ−Ａ断面図である。
【図２３】図２１のＢ−Ｂ断面図である。
【図２４】カラープリンタの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３を用いて説明する。図１には、一実施形態に係るレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【００２８】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【００２９】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００３０】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。
【００３１】
帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【００３２】
帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。
【００３３】
光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。
【００３４】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【００３５】
現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。
【００３６】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。
【００３７】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【００３８】
定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。
【００３９】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【００４０】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。
【００４１】
次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。
【００４２】
この光走査装置１０１０は、一例として図２に示されるように、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、ポリゴンミラー１３、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、反射ミラー１８、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング３０の所定位置に組み付けられている。
【００４３】
なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各走査レンズ（１１ａ、１１ｂ）の光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００４４】
また、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００４５】
光源１４は、一例として図３〜図５に示される光デバイス１００を含んでいる。なお、図３は、光デバイス１００の平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。また、図５は、図３におけるカバーガラス１４０を除いたときの図である。
【００４６】
この光デバイス１００は、レーザチップ１１０、該レーザチップ１１０を保持するパッケージ部材１２０、及びカバーガラス１４０などを有している。
【００４７】
パッケージ部材１２０は、セラミック製のパッケージ部材であり、その＋Ｘ側には、図６及び図７に示されるように、周囲が壁で囲まれている空間領域１２１を有している。ここでは、図６及び図７におけるＬ１は２．４ｍｍ、Ｌ２は４．２ｍｍ、Ｌ３は１０．０ｍｍ、Ｌ４は１０．７ｍｍ、Ｌ５は１４．２ｍｍである。また、図７におけるｔ１は０．５ｍｍ、ｔ２は０．２ｍｍ、ｔ３は０．７ｍｍ、ｔ４は０．１８ｍｍ、ｔ５は０．３ｍｍ、ｔ６は１．８８ｍｍである。なお、図７は、パッケージ部材１２０の縦断面図である。
【００４８】
そして、空間領域１２１の底面には金属板１２８が設けられ、該金属板１２８は、パッケージ部材１２０の−Ｘ側の面に設けられているパッケージ電極１２７と電気的に接続されている。
【００４９】
また、空間領域１２１の壁は、一例として３段の段付構造となっており、その−Ｘ側の段部（１段目の段部）に複数（ここでは、３２個）のパッケージ電極１２６が設けられている。各パッケージ電極１２６は、パッケージ部材１２０の側面を通って−Ｘ側の面に露出している。そして、一例として図８に示されるように、パッケージ部材１２０の−Ｘ側の面では、中央部にパッケージ電極１２７が位置し、周辺部に複数のパッケージ電極１２６が位置している。
【００５０】
レーザチップ１１０は、一例として図９に示されるように、空間領域１２１の底面のほぼ中央であって、金属板１２８上に保持されている。すなわち、レーザチップ１１０は、周囲が壁で囲まれている領域の底面上に保持されている。
【００５１】
このレーザチップ１１０は、一例として図１０に示されるように、２次元的に配列されている３２個の発光部、及び３２個の発光部の周囲に設けられ、各発光部に対応した３２個の電極パッドを有している。また、各電極パッドは、対応する発光部と配線部材によって電気的に接続されている。ここでは、図１１におけるＬ１１は１．２ｍｍ、Ｌ１２は１．２ｍｍである。また、レーザチップ１１０の厚さは０．３ｍｍである。そして、各電極パッドが、それぞれボンディングワイヤ１５０によって対応するパッケージ電極１２６と電気的に接続されている。
【００５２】
３２個の発光部は、図１１に示されるように、全ての発光部をＺ軸方向に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しく（図１１では「ｃ」）なるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。ここでは、一例として、ｃ＝２．６５μｍである。また、Ｙ軸方向に関する発光部間隔（図１１におけるＸ）は３０μｍであり、Ｚ軸方向に関する発光部間隔（図１１におけるｄ）は１８．４μｍである。
【００５３】
ここでは、各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、レーザチップ１１０は、いわゆる面発光レーザアレイである。そして、レーザチップ１１０は、レーザ光の射出面がＹＺ面に平行になるように、そのｎ側電極が、導電性を有する接着剤を用いて、パッケージ部材１２０の金属板１２８に接合されている。
【００５４】
カバーガラス１４０は、１辺の長さが９．７ｍｍ、厚さが０．５５ｍｍの正方形状の板状部材である。このカバーガラス１４０は、図１２に示されるように、空間領域１２１の壁の２段目の段部に、空間領域１２１を密閉するようにエポキシ樹脂系接着剤（以下では、「樹脂」と略述する）で接合されている。これによって、レーザチップ１１０を保護している。
【００５５】
ところで、カバーガラスをパッケージ部材に接合する方法としては、（ａ）熱硬化性の樹脂をパッケージ部材側に塗布し、カバーガラスを貼り付けた後に該樹脂を加熱する方法、（ｂ）紫外線硬化型の樹脂をパッケージ部材側に塗布し、カバーガラスを貼り付けた後に該樹脂に紫外線を照射する方法、等が一般的である。しかしながら、これらの方法では、樹脂が硬化する際に発生する揮発性の成分がカバーガラスに付着し、該カバーガラスの光透過率を低下させるおそれがある。  
【００５６】
そこで、本実施形態では、あらかじめカバーガラス１４０にスクリーン印刷又はディスペンサを用いて所定領域に所定量の熱硬化性の樹脂を塗布し、Ｂステージ状態（熱硬化性の樹脂における反応の中間的な段階であって、タックがなく見かけ上は硬化した半硬化の状態）化したものを準備している。そして、Ｂステージ状態化した熱硬化性の樹脂面がパッケージ部材１２０側になるようにして、該カバーガラス１４０をパッケージ部材１２０に押し付けた後、熱硬化性の樹脂を高温に加熱し、再溶融させている。この場合、熱硬化性の樹脂では、Ｂステージ化された時点で多くの揮発成分が揮発して除去されるため、再溶融時には揮発性成分はほとんど発生せず、カバーガラス１４０の光透過率低下を避けることができる。
【００５７】
ここでは、シール幅Ｌ２１は２．９ｍｍであり、耐高温高湿性を確保するのに十分な長さとなるように設定されている。
【００５８】
また、図１２の一部を拡大した図１３に示されるように、カバーガラス１４０の側面は、壁１３０Ａ及び壁１３０ＢとＺ軸方向に関して対向している。そして、カバーガラス１４０の側面と壁１３０Ａとの間隔Ｌ２２は、０．１５ｍｍであるため、カバーガラス１４０は、容易に高い位置精度で取り付けることができる。また、カバーガラス１４０の側面と壁１３０Ｂとの間隔Ｌ２３は、０．５０ｍｍであるため、この隙間部分が余分な樹脂のたまり場となり、樹脂がカバーガラス１４０の＋Ｘ側の面からはみ出ることを防止できる。
【００５９】
すなわち、パッケージ部材１２０は、空間領域１２１の底面に垂直な方向に、カバーガラス１４０の位置決め部と樹脂の溜まり部とを有している。
【００６０】
従って、光デバイス１００は、耐高温高湿性を低下させることなく、生産性を向上させることができる。
【００６１】
この光デバイス１００は、レーザチップ１１０に駆動電流を供給する光源制御装置（不図示）とともに、回路基板（不図示）に実装されている。
【００６２】
また、光源１４は、Ｘ軸方向に平行な軸回りに回動できるように光学ハウジング３０に取り付けられている。これにより、感光体ドラム１０３０の表面に集光される光束の副走査方向のピッチが所定のピッチとなるように調整することができる。
【００６３】
図２に戻り、カップリングレンズ１５は、光源１４から出力された光束を略平行光とする。
【００６４】
開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束を整形する。
【００６５】
シリンドリカルレンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、反射ミラー１８を介してポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６６】
光源１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板１６とシリンドリカルレンズ１７と反射ミラー１８とから構成されている。
【００６７】
ポリゴンミラー１３は、一例として内接円の半径が１８ｍｍの６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、Ｚ軸方向に平行な軸回りに等速回転しながら、反射ミラー１８からの光束を偏向する。
【００６８】
偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。
【００６９】
像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１１ｂを介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。
【００７０】
ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂとから構成されている。なお、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂの間の光路上、及び像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されても良い。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態に係る光デバイス１００によると、レーザチップ１１０と、周囲が壁で囲まれている空間領域１２１の底面上にレーザチップ１１０を保持するパッケージ部材１２０と、空間領域１２１の壁の段部に接合され、空間領域１２１を密閉するカバーガラス１４０とを有している。
【００７２】
そして、パッケージ部材１２０の縦断面におけるカバーガラス１４０の側面に対向する壁面が凹凸部を有している。この場合、凸部がカバーガラス１４０の位置決め部となり、凹部が樹脂の溜まり部となる。従って、耐高温高湿性を低下させることなく、生産性を向上させることが可能である。
【００７３】
本実施形態に係る光走査装置１０１０は、光源１４が光デバイス１００を有しているため、安定した光走査を行うことができる。
【００７４】
また、光源１４が複数の発光部を有しているため、同時に複数の光走査が可能となり、画像形成の高速化を図ることができる。
【００７５】
そして、レーザチップ１１０では、全ての発光部をＺ軸方向に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しくなるように配置されているため、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム１０３０上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。
【００７６】
例えば、光学系の倍率を２倍とすれば、感光体ドラム１０３０上では副走査方向に５．３μｍ間隔で書き込みドットを形成することができる。これは、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）に対応している。すなわち、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書き込みができる。もちろん、主走査方向に対応する方向の面発光レーザ数を増加したり、前記ピッチｄを狭くして間隔ｃを更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。
【００７７】
また、この場合には、レーザプリンタ１０００では書き込みドット密度が上昇しても印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書き込みドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。
【００７８】
そして、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することが可能である。
【００７９】
また、光源１４が複数の発光部を有しているため、画像の高密度化を図ることができる。
【００８０】
なお、上記実施形態において、前記パッケージ部材１２０に代えて、一例として図１４〜図１６に示されるパッケージ部材１２０Ａを用いても良い。このパッケージ部材１２０Ａでは、空間領域１２１の底面に垂直な方向からみたときに、カバーガラス１４０の側面に対向する壁１３０Ａの一部に、切り欠き部１２２が形成されている。ここでは、Ｌ６は０．２ｍｍである。なお、図１５は、図１４のＡ−Ａ断面図であり、図１６は、図１４のＢ−Ｂ断面図である。この場合は、カバーガラス１４０の側面とカバーガラス１４０の側面に対向する壁面との間の隙間の容積がパッケージ部材１２０の場合よりも増加することとなり、より多くの樹脂を溜めることができる。
【００８１】
また、上記実施形態において、前記パッケージ部材１２０に代えて、一例として図１７及び図１８に示されるパッケージ部材１２０Ｂを用いても良い。このパッケージ部材１２０Ａでは、カバーガラス１４０の側面と壁１３０Ａとの間隙のほうが、カバーガラス１４０の側面と壁１３０Ｂとの間隙よりも大きくなっている。なお、図１８は、図１７のＡ−Ａ断面図である。この場合には、一例として図１９及び図２０に示されるように、カバーガラス１４０の側面と壁１３０Ａとの隙間部分が余分な樹脂のたまり場となる。
【００８２】
なお、上記実施形態において、前記パッケージ部材１２０に代えて、一例として図２１〜図２３に示されるパッケージ部材１２０Ｃを用いても良い。このパッケージ部材１２０Ｃでは、空間領域１２１の底面に垂直な方向からみたときに、カバーガラス１４０の側面に対向する壁１３０Ｂの一部に、切り欠き部１２２が形成されている。図２２は、図２１のＡ−Ａ断面図であり、図２３は、図２１のＢ−Ｂ断面図である。この場合は、カバーガラス１４０の側面とカバーガラス１４０の側面に対向する壁面との間の隙間の容積がパッケージ部材１２０の場合よりも増加することとなり、より多くの樹脂を溜めることができる。
【００８３】
また、上記実施形態において、Ｘ軸方向に関して、カバーガラス１４０の側面に対向する壁面に複数の凹凸が形成されていても良い。
【００８４】
また、上記実施形態では、レーザチップ１１０が３２個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００８５】
また、上記実施形態では、レーザチップ１１０の各発光部の発振波長が７８０ｎｍ帯の場合について説明したが、これに限定されるものではない。感光体の特性に応じて、発光部の発振波長を変更しても良い。
【００８６】
また、上記実施形態では、光デバイス１００が、複数の発光部が２次元配列されているレーザチップ１１０を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光デバイス１００が、前記レーザチップ１１０に代えて、複数の発光部が１次元配列されているレーザチップを有していても良い。
【００８７】
また、上記実施形態における各寸法は一例であり、これに限定されるものではない。
【００８８】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば良い。
【００８９】
例えば、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  Ｐｌａｔｅ）として知られている印刷版を形成する画像形成装置であっても良い。この場合は、光走査装置によって、像担持体である印刷版材料にレーザアブレーションによって直接画像形成が行われる。
【００９０】
また、レーザ光によって発色に可逆性を与えることができる媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
【００９１】
例えば、媒体が、いわゆるリライタブルペーパーであっても良い。これは、例えば紙や樹脂フィルム等の支持体上に、以下に説明するような材料が記録層として塗布されている。そして、レーザ光による熱エネルギー制御によって発色に可逆性を与え、表示／消去を可逆的に行うものである。
【００９２】
透明白濁型リライタブルマーキング法とロイコ染料を用いた発消色型リライタブルマーキング法があり、いずれも適用できる。
【００９３】
透明白濁型は、高分子薄膜の中に脂肪酸の微粒子を分散したもので、１１０℃以上に加熱すると脂肪酸の溶融により樹脂が膨張する。その後、冷却すると脂肪酸は過冷却状態になり液体のまま存在し、膨張した樹脂が固化する。その後、脂肪酸が固化収縮して多結晶の微粒子となり樹脂と微粒子間に空隙が生まれる。この空隙により光が散乱されて白色に見える。次に、８０℃から１１０℃の消去温度範囲に加熱すると、脂肪酸は一部溶融し、樹脂は熱膨張して空隙を埋める。この状態で冷却すると透明状態となり画像の消去が行われる。
【００９４】
ロイコ染料を用いたリライタブルマーキング法は、無色のロイコ型染料と長鎖アルキル基を有する顕消色剤との可逆的な発色及び消色反応を利用している。レーザ光により加熱されるとロイコ染料と顕消色剤が反応して発色し、そのまま急冷すると発色状態が保持される。そして、加熱後、ゆっくり冷却すると顕消色剤の長鎖アルキル基の自己凝集作用により相分離が起こり、ロイコ染料と顕消色剤が物理的に分離されて消色する。
【００９５】
また、媒体が、紫外光を当てるとＣ（シアン）に発色し、可視光のＲ（レッド）の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとＭ（マゼンタ）に発色し、可視光のＧ（グリーン）の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとＹ（イエロー）に発色し、可視光のＢ（ブルー）の光で消色するフォトクロミック化合物が、紙や樹脂フィルム等の支持体上に設けられた、いわゆるカラーリライタブルペーパーであっても良い。
【００９６】
これは、一旦紫外光を当てて真っ黒にし、Ｒ・Ｇ・Ｂの光を当てる時間や強さで、Ｙ・Ｍ・Ｃに発色する３種類の材料の発色濃度を制御してフルカラーを表現する、仮に、Ｒ・Ｇ・Ｂの強力な光を当て続ければ３種類とも消色して真っ白にすることもできる。
【００９７】
このような，光エネルギー制御によって発色に可逆性を与えるものも上記実施形態と同様な光走査装置を備える画像形成装置として実現できる。
【００９８】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【００９９】
また、例えば、図２４に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。
【０１００】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用のステーション（感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６）と、シアン用のステーション（感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６）と、マゼンタ用のステーション（感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６）と、イエロー用のステーション（感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６）と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。
【０１０１】
各感光体ドラムは、図２４中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットがそれぞれ配置されている。
【０１０２】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光走査が行われ、各感光体ドラムに潜像が形成される。
【０１０３】
そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が順次転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。
【０１０４】
光走査装置２０１０は、前記光源１４と同様な光源を色毎に有している。従って、前記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。
【０１０５】
そして、カラープリンタ２０００は、前記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、タンデム方式の多色カラープリンタでは、機械精度等で各色の色ずれが発生する場合があるが、点灯させる発光部を選択することで各色の色ずれの補正精度を高めることができる。
【０１０７】
また、このカラープリンタ２０００において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。
【０１０８】
また、上記実施形態では、光走査装置１０１０がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。
【０１０９】
また、上記実施形態では、光デバイス１００が光走査装置に用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。その場合には、レーザチップ１１０の各発光部の発振波長は、その用途に応じて、６５０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯、９８０ｎｍ帯、１．３μｍ帯、１．５μｍ帯等の波長帯であっても良い。
【０１１０】
また、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の受光素子、ＭＥＭＳミラーを用いた光スキャナ素子及び光スイッチング素子等の光素子を有する光デバイスに本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
以上説明したように、本発明の光デバイスによれば、耐高温高湿性を低下させることなく、生産性を向上させるのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、安定した光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。
【符号の説明】
【０１１２】
１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源、１１０…レーザチップ（光素子）、１２０…パッケージ部材、１２０Ａ…パッケージ部材、１２０Ｂ…パッケージ部材、１２０Ｃ…パッケージ部材、１２１…空間領域（周囲が壁で囲まれている領域）、１２２…切り欠き部、１２３…切り欠き部、１３０Ａ…壁（凹凸部の一部）、１３０Ｂ…壁（凹凸部の一部）、１４０…カバーガラス（板状部材）、１６０…エポキシ樹脂系接着剤（樹脂材料）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１３】
【特許文献１】特開２００４−２２８５４９号公報
【特許文献２】特開２００５−３２９５３２号公報
【特許文献３】特開２００１−２６７６８１号公報
【特許文献４】特許第２６７４２１４号公報
【図１】
2011124541.tif 000003
【図２】
2011124541.tif 000004
【図３】
2011124541.tif 000005
【図４】
2011124541.tif 000006
【図５】
2011124541.tif 000007
【図６】
2011124541.tif 000008
【図７】
2011124541.tif 000009
【図８】
2011124541.tif 000010
【図９】
2011124541.tif 000011
【図１０】
2011124541.tif 000012
【図１１】
2011124541.tif 000013
【図１２】
2011124541.tif 000014
【図１３】
2011124541.tif 000015
【図１４】
2011124541.tif 000016
【図１５】
2011124541.tif 000017
【図１６】
2011124541.tif 000018
【図１７】
2011124541.tif 000019
【図１８】
2011124541.tif 000020
【図１９】
2011124541.tif 000021
【図２０】
2011124541.tif 000022
【図２１】
2011124541.tif 000023
【図２２】
2011124541.tif 000024
【図２３】
2011124541.tif 000025
【図２４】
2011124541.tif 000026