(57)【要約】【課題】本発明の目的は、基板上の発光素子アレイを取り付ける位置の層厚にばらつきがあっても、面発光素子アレイとレンズアレイ間の距離の誤差を抑制することである。【解決手段】感光ドラムを露光する露光ヘッドであって、めっき層が形成された基板と、前記基板に形成された前記めっき層の表面に固定され、光を発光する発光素子を有する半導体チップと、前記半導体チップの発光素子からの光を前記感光ドラム上に集光するレンズアレイと、前記レンズアレイおよび前記基板が固定されるハウジングと、を有し、前記基板は、前記ハウジングの一部が前記レンズアレイの光軸方向において突き当たる当接部を有し、前記当接部は、前記基板に形成された前記めっき層の表面である。【選択図】    図８
2019214154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムを露光する露光ヘッドであって、
めっき層が形成された基板と、
前記基板に形成された前記めっき層の表面に固定され、光を発光する発光素子を有する半導体チップと、
前記半導体チップの発光素子からの光を前記感光ドラム上に集光するレンズアレイと、
前記レンズアレイおよび前記基板が固定されるハウジングと、
を有し、
前記基板は、前記ハウジングの一部が前記レンズアレイの光軸方向において突き当たる当接部を有し、
前記当接部は、前記基板に形成された前記めっき層の表面であることを特徴とする露光ヘッド。
【請求項２】
前記基板の表面を保護するための保護層として前記基板の表面の一部に形成されたレジスト層を有し、
前記当接部は、前記レジスト層から露出した部分であり、前記基板の長手方向と前記基板の厚み方向とに直交する方向において、前記基板に固定された前記半導体チップの両側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
前記基板の表面を保護するための保護層として前記基板の表面の一部に形成されたレジスト層を有し、
前記当接部は、前記レジスト層から露出した部分であり、前記基板の長手方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項４】
前記基板の前記当接部と前記当接部に近い基板端部との間の領域は配線がなく、前記基板の前記領域は前記当接部よりも前記レンズアレイの光軸方向における厚みが薄いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記半導体チップに設けられ、前記基板と電気的に接続する第一の接点と、
前記基板の前記半導体チップが固定される位置の近傍に設けられ、前記第一の接点と電気的に接続する第二の接点と、を有し、
前記基板の前記第一の接点及び前記第二の接点の位置から前記接点に近い基板端部までの間には、前記当接部を形成しないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項６】
前記基板に形成された前記めっき層は、金を含み、
前記半導体チップは前記金を含むめっき層の表面に固定され、前記当接部は前記金を含むめっき層の表面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項７】
前記基板の前記半導体チップが固定された部分と前記当接部は、ソルダーレジストが形成されていないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項８】
前記ハウジングの一部である、前記基板の前記当接部に対応する位置に、前記当接部に突き当てる突き当て部が基板側に向けて突出して設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項９】
感光ドラムと、
画像データに応じて発光し前記感光ドラムに静電潜像を形成する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の露光ヘッドと、
前記感光ドラムに形成された静電潜像に対してトナーを現像する現像器と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
感光ドラムを露光する露光ヘッドに用いられ、前記露光ヘッドに含まれるレンズアレイが固定されるハウジングに固定される基板であって、
電気信号を送信するための配線が形成された樹脂板と、
前記樹脂板の表面に形成されためっき層であって、光を発光する発光素子を有する半導体チップが実装され、かつ前記レンズアレイの光軸方向において前記ハウジングの一部が突き当たるめっき層と、を有することを特徴とする基板。
【請求項１１】
前記基板の表面を保護するための保護層として前記基板の表面の一部に形成されたレジスト層を有し、
前記めっき層は、前記レジスト層から露出した部分であり、前記基板の長手方向と前記基板の厚み方向とに直交する方向において、前記基板に固定された前記半導体チップの両側に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の基板。
【請求項１２】
前記基板の表面を保護するための保護層として前記基板の表面の一部に形成されたレジスト層を有し、
前記めっき層は、前記レジスト層から露出した部分であり、前記基板の長手方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光ヘッド、前記露光ヘッドを備えた画像形成装置、および前記露光ヘッドに用いられる基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタにおいては、ＬＥＤや有機ＥＬなどを用いた露光ヘッドを用いて、感光ドラムを露光し、潜像形成を行う方式が一般的に知られている。前記露光ヘッドは、感光ドラムの長手方向に配列した発光素子列と、前記発光素子列の光を感光ドラム上に結像するロッドレンズアレイで構成される。前記ＬＥＤや有機ＥＬは、発光面からの光の照射方向がロッドレンズアレイと同一方向となる面発光形状を有する（以降、面発光素子アレイと呼称）構成が知られている。
【０００３】
一般的に面発光素子アレイを備えた面発光素子アレイチップは基板上に複数搭載され、その数は搬送方向と直交する方向の印字幅を満たす数だけ配置される。また、ロッドレンズアレイと面発光素子アレイチップを複数搭載した基板はハウジングで固定し、露光ヘッドを形成する。感光ドラム上に安定した結像を行うためには、基板と面発光素子アレイチップを精度よくハウジングに取り付ける必要がある。
【０００４】
特許文献１では、ハウジングと面発光素子アレイチップが搭載された基板の当接部分にはソルダーレジストを形成しない構成が提案されている。この構成によれば、ソルダーレジストの厚みムラ（塗布ムラ）によって基板に対しハウジングが傾いてしまい、光軸が倒れてしまうことによる画質劣化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０１７２３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、ソルダーレジストを塗布しないだけでは、レンズの光軸方向における面発光素子アレイチップとレンズアレイの距離が設計上の許容範囲からずれる場合がある。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を用いて説明する。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は露光ヘッドの断面図である。図１３（ａ）は基板の金めっき加工のバラつきにより、金めっきが薄く形成された場合を示し、図１３（ｂ）は金めっきが厚く形成された場合を示している。一般的に面発光素子アレイチップ１１０３と基板をワイヤボンディング１１０１で電気的につなげるが、ボンディングする基板上のパッド１１０２はワイヤボンディングのやりやすさ、及び錆にくくするために金めっき加工を行う。また、面発光素子アレイチップ１１０３を基板上に取り付ける位置１１０５もチップボンディングが精度よく行えるように金めっき加工を行う。しかしながら、金めっき加工のばらつきにより、金めっきが薄くなる場合（図１３（ａ））や、厚くなる場合（図１３（ｂ））がある。このように金めっきの厚みがばらついてしまうと、レンズの光軸方向における面発光素子アレイチップ１１０３とレンズアレイ１１０４間の距離が設計上の許容範囲からずれる虞がある。その結果、感光ドラム上における光のスポットの形状あるいは大きさが設計上の許容範囲に収まらない虞がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、基板上の発光素子アレイを取り付ける位置の層厚にばらつきがあっても、面発光素子アレイとレンズアレイ間の距離の誤差を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、感光ドラムを露光する露光ヘッドであって、めっき層が形成された基板と、前記基板に形成された前記めっき層の表面に固定され、光を発光する発光素子を有する半導体チップと、前記半導体チップの発光素子からの光を前記感光ドラム上に集光するレンズアレイと、前記レンズアレイおよび前記基板が固定されるハウジングと、を有し、前記基板は、前記ハウジングの一部が前記レンズアレイの光軸方向において突き当たる当接部を有し、前記当接部は、前記基板に形成された前記めっき層の表面であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、面発光素子アレイとレンズアレイ間の距離の誤差を抑制することができ、画質の安定性が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の模式断面図
【図２】（ａ）（ｂ）は露光ヘッドと感光ドラムの位置関係を示す図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は面発光素子アレイが実装されたプリント基板の説明図
【図４】（ａ）（ｂ）は発光サイリスタ部の概略図
【図５】実施例１におけるプリント基板の断面図
【図６】比較例における露光ヘッドの断面図
【図７】当接部がない構成のプリント基板の断面図
【図８】（ａ）（ｂ）は実施例１における露光ヘッドの製造工程時の断面図
【図９】当接部がない構成の露光ヘッドの断面図
【図１０】実施例２におけるプリント基板の外形図
【図１１】実施例２におけるプリント基板の拡大図
【図１２】実施例２におけるワイヤボンディング工程時のプリント基板の説明図
【図１３】（ａ）（ｂ）は従来の露光ヘッドの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
〔実施例１〕
（画像形成装置全体の構成）
本実施例における電子写真方式の画像形成装置について簡単に説明する。図１に、画像形成装置全体の構成を示す。本画像形成装置は、スキャナ部１００、作像部１０３、定着部１０４、給紙／搬送部１０５及び、これらを制御するプリンタ制御部（不図示）から構成される。
【００１３】
スキャナ部１００は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明を当てて原稿画像を光学的に読み取り、その像を電気信号に変換して画像データを作成する。作像部１０３では、感光ドラム１０２を回転駆動し、帯電器１０７によって感光ドラム１０２を帯電させる。露光ヘッド１０６は、前記画像データに応じて発光し、配列されたＬＥＤアレイのチップ面で発光した光を、ロッドレンズアレイによって感光ドラム１０２に集光し、静電潜像を形成する。現像器１０８は、感光ドラム１０２に形成された静電潜像に対してトナーを現像する。現像されたトナー像は、転写ベルト１１１上に搬送された記録媒体としての紙上に転写されるといった一連の電子写真プロセスの現像ユニット（現像ステーション）を４連持つことで実現している。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた４連の現像ユニットは、シアンステーションの作像開始から所定時間経過後に、マゼンタ、イエロー、ブラックの作像動作を順次実行していく。給紙／搬送部１０５では、本体内給紙ユニット１０９ａ、１０９ｂ、外部給紙ユニット１０９ｃ、手差し給紙ユニット１０９ｄのうち、予め指示された給紙ユニットから紙を給紙し、給紙された紙はレジローラ１１０まで搬送される。レジローラ１１０は、前述した作像部１０３において形成されたトナー像が紙上に転写されるタイミングで、転写ベルト１１１上に紙を搬送する。転写ベルト１１１の対向位置には、光学センサ１１３が配置されており、各ステーション間の色ズレ量を導出するため、転写ベルト１１１上に印字されたテストチャートの位置検出を行う。ここで導出された色ズレ量は、画像コントローラ部４１５（図４参照））に通知され、各色の画像位置が補正される。この制御によって、紙上に色ずれのないフルカラートナー像が転写される。定着部１０４は、ローラの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵し、前記転写ベルト１１１上からトナー像が転写された紙上のトナーを、熱と圧力によって溶解、定着する。画像が定着された紙は、排紙ローラ１１２にて画像形成装置外部に排紙する。
【００１４】
プリンタ制御部は、ＭＦＰ全体（画像形成装置全体）を制御するＭＦＰ制御部と通信して、その指示に応じて制御を実行すると共に、前述のスキャナ、作像、定着、給紙／搬送の各部の状態を管理しながら、全体が調和を保って円滑に動作できるよう指示を行う。なお、ＭＦＰとはマルチファンクションプリンタの略であり、ＭＦＰ全体とは画像形成装置全体を指す。ここでは、画像形成装置として、プリンタ、コピー、画像読取、ＦＡＸの機能を１台に持たせた多機能複合機（マルチファンクションプリンタ）を例示している。
【００１５】
（露光ヘッドの構成）
図２を用いて、感光ドラム１０２に露光を行う露光ヘッド１０６の概略について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）に感光ドラム１０２に対する露光ヘッド１０６の配置の様子と面発光素子アレイ光の感光ドラムに対する集光状態を示す。露光ヘッド１０６及び感光ドラム１０２は、不図示の取り付け部材によって、各々、画像形成装置に取り付けられている。露光ヘッド１０６は、複数の発光素子を有する半導体チップとしての面発光素子アレイチップからなる面発光素子アレイ素子群２０１と、面発光素子アレイ素子群２０１を実装したプリント基板２０２と、ロッドレンズアレイ２０３と、ロッドレンズアレイ２０３とプリント基板２０２を取り付けるハウジング２０４で構成されている。露光ヘッド１０６は、工場では露光ヘッド１０６単体で組み立て調整作業を行い、各スポットのピント調整、光量調整が行われる。ここで、感光ドラム１０２とロッドレンズアレイ２０３の間の距離、ロッドレンズアレイ２０３と面発光素子アレイ素子群２０１の間の距離は、所定の間隔となるように配置される。これにより、面発光素子アレイ素子群の各面発光素子アレイチップが発光した光が感光ドラム１０２上に結像される。このため、ピント調整時においては、ロッドレンズアレイ２０３と面発光素子アレイ素子群２０１との距離が所望の値となるように、ロッドレンズアレイ２０３の取り付け位置の調整が行われる。この詳細は後述する。また、光量調整時においては、各面発光素子アレイ素子（発光素子）を順次発光させていき、ロッドレンズアレイ２０３を介して集光させた光が、所定光量になるように各発光素子の駆動電流が調整される。
【００１６】
（プリント基板の構成）
図３に面発光素子アレイ素子群２０１を配列したプリント基板２０２を示す。プリント基板２０２は、樹脂板であるところのガラス布基材エポキシ樹脂積層板（品種ＦｌａｍｅＲｅｔａｒｄａｎｔ Ｔｙｐｅ ４）が用いられている。図３（ａ）はプリント基板２０２の面発光素子アレイ素子群２０１が実装されている一方の面とは反対の他方の面（以降、面発光素子アレイ非実装面と呼称）を示す。図３（ｂ）は面発光素子アレイ素子群２０１が実装されている一方の面（以降、面発光素子アレイ実装面と呼称）を示す。図３に示す矢印Ｚは、レンズアレイの光軸方向である。矢印Ｘは矢印Ｚと直交する方向（プリント基板の長手方向）であり、矢印Ｙは矢印Ｚおよび矢印Ｘと直交する方向（プリント基板の短手方向）である。その他の図においても、Ｘ，Ｙ，Ｚの関係は同様である。本実施例のプリント基板２０２は、一般的なサブトラクティブ法、あるいはアディティブ法によって製造される。サブトラクティブ法は、銅箔が張られた基板から不要な銅の部分を取り除き、配線を含む銅層を基板に残す方法である。銅層が形成された後に基板表現の保護のため、後述するソルダーレジストなどの保護被膜が形成される。一方、アディティブ法は、銅層が形成されていない基板の所定部分にレジスト(例えば、ソルダーレジストなど)を形成し、レジストのない部分に電解または無電解めっきを施すことによって基板上に銅層（めっき層）を形成する方法である。後述する銅層はサブトラクティブ法あるいはアディティブ法によって基板に形成された層である。
【００１７】
プリント基板２０２は、図３（ａ）に示す非実装面、及び図３（ｂ）に示す前記非実装面とは反対側の面である実装面の両面に部品を実装可能な基板である。図３（ａ）に示すように、プリント基板２０２の非実装面には、ＣＰＵ等の制御部（不図示）と接続するためのコネクタ３０５、及び面発光素子アレイ素子群２０１を駆動するための複数のドライバＩＣ（駆動部）３０３ａ，３０３ｂが実装されている。図３（ｂ）に示すように、プリント基板２０２の実装面には、複数の半導体チップである面発光素子アレイチップから成る面発光素子アレイ素子群２０１が実装されている。ここでは、複数の半導体チップとして、面発光素子アレイ素子群２０１をなす２９個の面発光素子アレイチップ１〜２９がプリント基板２０２の実装面に実装されている。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、プリント基板２０２の実装面には、複数の半導体チップからなる面発光素子アレイ素子群２０１が実装されている。ここでは、面発光素子アレイ素子群２０１は、プリント基板２０２の長手方向において、複数の半導体チップである２９個の面発光素子アレイチップ１〜２９を千鳥状に配列した構成から成る。各面発光素子アレイチップ内には、５１６個の発光点の面発光素子アレイ素子が、チップの長手方向に所定の解像度ピッチで配列されている。本例では、面発光素子アレイ素子のピッチは、１２００ｄｐｉの解像度のピッチ略２１．１６ｕｍとなっており、チップ内における５１６個の発光点の端から端までの間隔は、約１０．９ｍｍである。面発光素子アレイ素子群２０１は、２９個のチップが配列されることで、露光可能な発光素子数は１４，９６４素子となり、発光素子を４素子チップ間で重複した構成の場合、約３１４ｍｍの画像幅に対応した画像形成が可能となる。面発光素子アレイチップ１〜２９はプリント基板２０２の一方の面（実装面）に千鳥状に２列に配置されており、各列はプリント基板２０２の長手方向に沿って配置される。
【００１９】
また、プリント基板２０２の短手方向において、プリント基板２０２の面発光素子アレイチップの両側の長手端部２０２ｂ（図３（ｂ）に示す点線部）には、ハウジング２０４の一部がレンズの光軸方向において突き当たる当接部２０２ａが設けられている。また前記当接部２０２ａは、プリント基板２０２の長手方向に複数設けられている。ここでは当接部２０２ａは、プリント基板２０２の長手方向の１辺に１４か所、両辺で２８か所設けられている。このプリント基板２０２に設けられたハウジング２０４との当接部２０２ａは、プリント基板２０２の面発光素子アレイチップ１〜２９が実装された面と同一面に設けられている。なおかつ、プリント基板２０２のハウジング２０４との当接部２０２ａの層構成は、プリント基板２０２の面発光素子アレイチップ１〜２９が実装された部分の層構成と同一となっている。この詳細は後述する。
【００２０】
図３（ｃ）に、面発光素子アレイチップのチップ間の境界部の様子を示す。ここでは、面発光素子アレイチップ１〜２９のうち、面発光素子アレイチップ１１，１２のチップ間の境界部を例示して説明する。面発光素子アレイチップ１１，１２の長手方向の端部には制御信号を入力するためのワイヤボンディングパッド１１ａ，１２ａが配置されている。面発光素子アレイチップ１１，１２は、ワイヤボンディングパッド１１ａ，１２ａから入力された信号により各チップの転送部１１ｂ，１２ｂ及び発光素子１１ｃ，１２ｃが駆動される。チップ間の境界部においても、発光素子の長手方向のピッチは、１２００ｄｐｉの解像度のピッチ略２１．１６ｕｍとなっている。また、前記２列のチップの発光点の間隔（図中Ｓ）は、約８４ｕｍ（１２００ｄｐｉで４画素分、２４００ｄｐｉで８画素分）となるように配置される。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、プリント基板２０２の面発光素子アレイ非実装面には、面発光素子アレイチップ１〜１５を駆動するドライバＩＣ３０３ａと、面発光素子アレイチップ１６〜２９を駆動するドライバＩＣ３０３ｂが、コネクタ３０５の両側に配置されている。コネクタ３０５には、制御部（不図示）からドライバＩＣ３０３ａ，３０３ｂを制御する信号線３０４ａ，３０４ｂと、電源、グランド線（不図示）が接続され、ドライバＩＣ３０３ａ、３０３ｂに接続される。各ドライバＩＣ３０３ａ，３０３ｂからは、面発光素子アレイチップを駆動するための配線がプリント基板２０２の内層を通り、各々面発光素子アレイチップ１〜１５、面発光素子アレイチップ１６〜２９に対して接続する。
【００２２】
（面発光サイリスタ構造）
図４は本実施例の面発光サイリスタ部の概略図である。図４（ｂ）はメサ９２２に形成された発光素子が複数配列されている発光素子アレイの平面図である。図４（ａ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ部の断面概略図である。発光素子が形成されたメサ９２２は所定のピッチ（例えば１２００ｄｐｉ）に配置されており、各メサは素子分離溝９２４にて互いに分離されている。
【００２３】
９００は第一伝導型の化合物半導体基板、９０２は基板９００と同一伝導型のバッファ層、９０４は第一伝導型の二種類の半導体層の積層で構成される分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）層、９０６は第１の第一伝導型半導体層、９０８は第一伝導型とは他方の第二伝導型である第１の第二伝導型半導体層、９１０は第２の第一伝導型半導体層、９１２は第２の第二伝導型半導体層である。９０６〜９１２のように伝導型の異なる半導体を交互に積層することでｐｎｐｎ（又はｎｐｎｐ）のサイリスタ構造を形成している。本実施例では基板９００としてｎ型のＧａＡｓ基板を用い、バッファ層９０２はｎ型ＧａＡｓ又はｎ型のＡｌＧａＡｓ層、ＤＢＲ層９０４としてはｎ型の高Ａｌ組成のＡｌＧａＡｓと低Ａｌ組成のＡｌＧａＡｓの積層構造を用いた。ＤＢＲ層の上の第１の第一伝導型半導体層９０６としてｎ型ＡｌＧａＡｓ、第１の第二伝導型半導体層９０８としてｐ型ＡｌＧａＡｓ、第２の第一伝導型半導体層９１０としてｎ型ＡｌＧａＡｓ、第２の第二伝導型半導体層９１２としてｐ型ＡｌＧａＡｓを用いた。尚、メサ型の面発光素子では電流狭窄機構を用い、電流をメサ側面に流さない様にする事で発光効率が向上する。本実施例における電流狭窄機構に付いて説明する。本実施例では第２の第二伝導型半導体層９１２であるｐ型ＡｌＧａＡｓ上に更にｐ型のＧａＰ層９１４を形成し、更にその上にｎ型の透明導電体であるＩＴＯ層９１８を形成している。ｐ型ＧａＰ層９１４は透明導電体ＩＴＯ層９１８とが接触する部分の不純物濃度を十分高く形成しておく。発光サイリスタに対して順バイアス（例えば裏面電極９２６を接地し、表面電極９２０に正電圧）を加えたとき、ｐ型ＧａＰ層９１４は透明導電体ＩＴＯ層９１８とが接触する部分の不純物濃度を十分高く形成されているので、トンネル接合となり、電流が流れる。この構造により、ｐ型ＧａＰ層９１４はｎ型透明導電体ＩＴＯ層９１８とが接触する部分に電流を集中させ、電流狭窄機構を形成している。尚、本実施例に於いてはＩＴＯ層９１８とｐ型ＡｌＧａＡｓ層９１２との間に層間絶縁層９１６を設けているが、ｎ型ＩＴＯ層９１８と型ＡｌＧａＡｓ層９１２で形成される付設ダイオードは発光サイリスタの順方向バイアスに対して逆バイアスになっており、順バイアスした時にトンネル接合部以外は基本的に流れないため、ｎ型ＩＴＯ層９１８と型ＡｌＧａＡｓ層９１２で形成される付設ダイオードの逆方向耐圧が必要用途に十分であれば省略する事も可能である。この構成によりｐ型ＧａＰ層９１４とｎ型透明導電体ＩＴＯ層９１８とが接触する部分とほぼ同等の部分の下部の半導体積層部が発光し、ＤＢＲ層９０４によってそのほとんどが基板と反対側に反射されて取り出される。
【００２４】
（プリント基板の断面）
図３（ｂ）の一点鎖線Ａにおけるプリント基板２０２の断面を図５に示す。図５は図３（ｂ）の一点鎖線Ａにおける断面を面発光素子アレイチップ１側から見た図である。図５に示すように、プリント基板２０２のハウジングの一部が突き当てられる当接部（基板当接部分）２０２ａの基板層構成は、プリント基板２０２の面発光素子アレイチップ１１が接着（ボンディング）されている部分の層構成と同一になっている。プリント基板２０２の実装面には、めっき層が形成されている。半導体チップである面発光素子アレイチップ１１は、前記プリント基板２０２に形成された前記めっき層の表面に固定されている。前述したように、ハウジングの一部が突き当たる前記当接部２０２ａは、面発光素子アレイチップ１１が固定された前記プリント基板２０２に形成された前記めっき層の表面である。プリント基板２０２へのめっき処理は溶液にプリント基板２０２を浸漬する処理を含む。溶液に浸漬する時間を環境温度や溶液に含有される成分の濃度や温度などの各種条件に応じて管理することによって、プリント基板２０２に被膜として形成されるめっき層の厚みを設計上の許容範囲に収めることができる。なお、プリント基板２０２が有する当接部２０２ａとプリント基板２０２の面発光素子アレイチップが接着された部分は、前記金属を含むめっき層として、金を含むめっき層２０２ｃが形成されている。めっき層は金以外の金属（例えば、銀、ニッケルなど）であっても良い。ここで、本実施例における金を含むめっき層の厚みの設計上の目標値は、０．０５μｍ〜０．１５μｍであり、公差は最大で±０．０１μｍである。さらに金を含むめっき層２０２ｃのすぐ下には銅層２０２ｄが形成されている。銅層は電気信号を送信するためにプリント基板２０２上に形成された配線である。本実施例における銅層２０２ｄの厚みはおよそ３００μｍであり、公差は±０．０５μｍであるものとする。めっき層は銅層２０２ｄの上に形成されている。プリント基板２０２の当接部２０２ａの金を含むめっき層２０２ｃ、及びその金を含むめっき層２０２ｃのすぐ下の銅層２０２ｄは高さを合わせることが目的なため、どちらも通電する必要はない。なお、ここでは通電していないが、通電させないことに限定はない。例えば、筐体を導電素材にし、接地するように配線して通電を行う等が考えられる。
【００２５】
プリント基板２０２の表面を保護するための保護層として、プリント基板２０２の一部にはレジスト層であるソルダーレジスト２０２ｅが形成されている。ソルダーレジスト２０２ｅは、めっき層を保護するためにめっき層に重ねて形成される薄膜である。プリント基板２０２の当接部２０２ａ、及びプリント基板２０２の面発光素子アレイチップを接着する部分は、層構成が同一なことに加え、ソルダーレジスト２０２ｅは塗布しない。プリント基板２０２の当接部２０２ａは、レジスト層であるソルダーレジスト２０２ｅから露出した部分である。これは、ソルダーレジスト２０２ｅは厚みムラが発生しやすく、当接部２０２ａと面発光素子アレイ素子群を接着する部分の高さが異なりやすくなるからである。ここで、ソルダーレジストの厚みは、１９０μｍである。一般的にプリント基板に対するソルダーレジストの厚みの公差は設計称呼の厚みに対して１０％である。そして、ソルダーレジストの保護膜としての機能を充足させるために、一般的にプリント基板には１５０μｍ以上を厚みの目標値としてソルダーレジストの膜が形成される。このため、ソルダーレジストの方が、前述した金を含むめっき層に比べて、厚みムラが大きくなってしまう。
【００２６】
さらに、プリント基板２０２の当接部２０２ａと前記当接部２０２ａに近い基板端部との間の領域２０２ｆは配線がなく、ソルダーレジスト２０２ｅも塗布しない。また前記プリント基板２０２の領域２０２ｆは、レンズアレイの光軸方向（矢印Ｚ方向）においてプリント基板２０２の前記領域２０２ｆの厚み（層厚）を前記当接部２０２ａよりも薄くしている。これは、プリント基板２０２の製造時にシート面付けされた状態からミシン目をカットする際に金属部（配線領域）があるとバリが発生しやすいためである。また、ソルダーレジスト２０２ｅを塗布するとソルダーレジスト２０２ｅの厚みにより、プリント基板２０２の当接部２０２ａにハウジング２０４を突き当てる際に、ハウジング２０４が当接部２０２ａではなく、基板端部のソルダーレジスト２０２ｅに先に当たってしまい、当接部２０２ａと密着できなくなることを抑制するためである。その様子を図６に示す。図６は、当接部２０２ａと基板端部の間にソルダーレジスト２０２ｅを塗布した場合の比較例を示した断面図である。このようにソルダーレジスト２０２ｅを塗布すると、その厚みでプリント基板２０２の当接部２０２ａにハウジング２０４を突き当たらず、ハウジング２０４が傾いてしまう可能性がある。そのため、プリント基板２０２の当接部２０２ａと基板端部の間の領域２０２ｆにソルダーレジスト２０２ｅは塗布しない。
【００２７】
図３（ｂ）の一点鎖線Ｂにおけるプリント基板２０２の断面を図７に示す。図７は図３（ｂ）の一点鎖線Ｂにおける断面を面発光素子アレイチップ１側から見た図になる。図７に示す断面においては、プリント基板２０２は、前述した当接部はなく、図５に示す断面と異なり、基板端部までソルダーレジスト２０２ｅが塗布されている。また、基板端部の付近にも銅配線（銅層２０２ｄ）を形成している。このように、プリント基板２０２は、面発光素子アレイチップを実装（接着）する実装面において、前述した当接部、及び電気的に接続するボンディングパットなどの接点以外の部分は、ソルダーレジスト２０２ｅを塗布している。これは、プリント基板２０２への部品の実装時に前記接点以外にはんだが付着するのを防止し、また埃・熱・湿気などから回路を保護し、また回路間の絶縁性を維持するためである。それ以外の構成においては、面発光素子アレイチップが千鳥配置されている都合上、ワイヤボンディングの方向、及びワイヤボンディングパッドの位置などは異なるが、図７に示すプリント基板２０２の層構成は、図５に示すプリント基板２０２の層構成と変わらない。
【００２８】
（露光ヘッドの組み立て）
図８を用いて露光ヘッド１０６の組み立てを説明する。図８（ａ）は各部品が実装されたプリント基板２０２にハウジング２０４を取り付けた状態における図３（ｂ）の一点鎖線Ａの位置での露光ヘッドの断面図である。
【００２９】
露光ヘッド１０６の組み立て順序に沿って説明を行う。露光ヘッド１０６はまず、図８（ａ）に示すように、プリント基板２０２の一方の面である実装面に設けた複数の当接部２０２ａに、ハウジング２０４の一部を突き当てる。その状態でプリント基板２０２の前記一方の面とは反対側の他方の面とハウジング２０４にＵＶ接着剤２０５を塗布、ＵＶ照射してプリント基板２０２とハウジング２０４を取り付ける。ここで、前記ハウジング２０４の一部である、プリント基板２０２の当接部２０２ａに対応する位置には、前記当接部２０２ａに突き当てる突き当て部２０４ａが設けられている。ハウジング２０４の突き当て部２０４ａは、ハウジング２０４が、プリント基板２０２の当接部２０２ａにのみ当接するように、プリント基板側に向けて突出して設けられている。
【００３０】
次に図８（ｂ）に示すように、プリント基板２０２と接着されたハウジング２０４に、ロッドレンズアレイ２０３を取り付ける。その際、図中の矢印方向にロッドレンズアレイ２０３の位置を調整する。そして、感光ドラムの位置で焦点が合う位置に調整した状態でＵＶ接着剤２０５を用いてハウジング２０４にロッドレンズアレイ２０３を接着することで固定する。なお、この調整時には感光ドラムは存在せず、感光ドラムの位置に相当する位置に、ピントを合わせるためにスポットを計測できるＣＣＤを設置している。そして、面発光素子アレイチップからの光が形成するスポットを、設置したＣＣＤで確認しながら、ロッドレンズアレイの位置調整は行われる。
【００３１】
図９は各部品が実装されたプリント基板２０２にハウジング２０４及びロッドレンズアレイ２０３を上述した調整を行い、取り付けた状態における図３（ｂ）の一点鎖線Ｂの位置での露光ヘッドの断面図である。図７に示す断面位置において、プリント基板２０２には前述した当接部はない。また、ハウジング２０４の前記当接部と対向しない位置には、前述した突き当て部はない。そしてハウジング２０４の、プリント基板２０２の当接部に対応する位置以外の部分（当接部に対応しない位置）には、前述した突き当て部は設けられていない。そのため、図９に示すように、プリント基板２０２の一方の面である実装面側において、プリント基板２０２の当接部とハウジング２０４の突き当て部との当接部分を除き、プリント基板２０２とハウジング２０４が直接的に当接する部分はない。また図９に示す断面の位置において、ハウジング２０４とプリント基板２０２は、プリント基板２０２の面発光素子アレイチップ群が実装されている面と反対面がＵＶ接着剤２０５で接着されているだけとなる。
【００３２】
以上説明したように、プリント基板２０２のハウジング２０４との当接部２０２ａの層構成と、プリント基板２０２の面発光素子アレイチップを接着する位置の層構成を共通にする。これにより、プリント基板２０２の製造時に基板上の面発光素子アレイチップを接着する位置の金めっき等の層厚の公差が大きくても、面発光素子アレイ素子群２０１とロッドレンズアレイ２０３の距離を一定にすることができ、感光ドラム１０２での結像を揃えることができ、画質の安定性が図れる。
【００３３】
また、プリント基板の当接部と面発光素子アレイチップを接着する部分にはソルダーレジストを塗布しないことで、ソルダーレジストの厚みムラによる当接部と面発光素子アレイチップを接着する部分の高低差の発生を抑制することができる。すなわち、前記当接部として、金属を含むめっき層の方が、ソルダーレジストに比べて、厚みムラが小さいため、レンズアレイが固定されたハウジングに対して半導体チップが実装された基板の長手方向と直交する方向の傾きを抑えることができる。また、ハウジングに対して基板の長手方向の捩れや歪みも抑えることができる。
【００３４】
さらに、プリント基板２０２の当接部２０２ａと当接部に近い基板端部の間には配線領域を設けず、ソルダーレジスタを塗布しないことで厚みを薄くする。これにより、配線層のバリの発生を抑制し、当接部２０２ａにハウジング２０４が密着させることができ、安定した当接が行える。
【００３５】
〔実施例２〕
次に図１０、図１１、及び図１２を用いて、実施例２に係る露光ヘッドについて説明する。なお、画像形成装置全体の構成、露光ヘッドの構成は実施例１と同様であるが、プリント基板２０２に設けられている当接部の位置と数が異なり、それに伴いハウジング２０４に設けられている突き当て部の数、位置が異なっている。なお、プリント基板の当接部の層構成や、形成方法は実施例１と同じであり、ソルダーレジストを塗布した部分より、ソルダーレジストを塗布していない当接部の厚みは薄くなっている。
【００３６】
なお、前述した実施例１では、プリント基板２０２の短手方向両側の長手端部２０２ｂ（図３に示す点線部）に、ハウジング２０４を当接する当接部２０２ａが、プリント基板２０２の１辺に１４か所、両辺で２８か所設けられている。これに対し本実施例では、プリント基板２０２の長手端部２０２ｂ（図１０に示す点線部）に、ハウジング２０４を当接する当接部２０２ａが、プリント基板２０２の１辺に１１か所、両辺で２２か所設けられている。また、図示していないが、プリント基板２０２の各当接部２０２ａに突き当てる、ハウジング２０４の突き当て部も、当接部の数と位置の変更に伴い、各当接部に対向する位置にそれぞれ設けられている。
【００３７】
図１０は、実施例２におけるプリント基板２０２の外形図である。実施例１と同様、プリント基板２０２の当接部２０２ａはプリント基板２０２の長手端部２０２ｂに配置されている。この当接部２０２ａをプリント基板２０２に配置する位置は、面発光素子アレイチップとプリント基板２０２のワイヤボンディング位置から外れた位置に配置されている。その詳細を、図１１を用いて説明する。
【００３８】
図１１は図１０の一点鎖線Ｃで囲まれている部分を拡大した部分拡大図である。面発光素子アレイチップ１０と面発光素子アレイチップ１１は千鳥配置されている。各チップ１０，１１の長手方向の端部には、プリント基板２０２と電気的に接続する第一の接点としてのワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａが設けられている。また、プリント基板２０２の各チップ１０，１１が接着される位置の近傍に、前記ワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａと電気的に接続する第二の接点としてのワイヤボンディングパッド２０２ｇが設けられている。各チップ１０，１１のワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａと、これに対応するプリント基板２０２側の各ワイヤボンディングパッド２０２ｇは、金，アルミニウム，銅などのワイヤを用いて電気的に接続（ワイヤボンディング）される。これらのワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａ及びワイヤボンディングパッド２０２ｇの各位置から前記パッドに近いプリント基板２０２の基板端部（長手辺端部）までの間には、当接部非形成領域２０２ｈとして、前述した当接部２０２ａを形成しない。
【００３９】
図１２を用いて、ワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａ及びワイヤボンディングパッド２０２ｇからプリント基板２０２の基板端部の間には、当接部非形成領域として、当接部を形成しない構成にする効果を説明する。
【００４０】
プリント基板２０２と各発光素子アレイチップをワイヤボンディングで接続する工程において、図１２に示すように、プリント基板２０２の長手辺端部を基板固定部材２０６でプリント基板２０２を上下から挟み込む。これはワイヤボンディング時のボンディング不良の発生を軽減するため、プリント基板２０２を固定する必要があるからである。ワイヤボンディング時、ワイヤを接続するために、基板固定部材２０６でプリント基板２０２の長手辺端部を挟み込むことで、ワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａ及びワイヤボンディングパッド２０２ｇに押さえ付けるような力が加わる。しかし、ワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａ及びワイヤボンディングパッド２０２ｇの近くに当接部２０２ａ（図１１参照）があると、前記基板固定部材２０６で挟み込む領域において当接部はそれ以外の領域より高さが低い。そのため、ワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａ及びワイヤボンディングパッド２０２ｇに押さえ付けるような力が加わった際に、プリント基板２０２が撓み、ワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａ及びワイヤボンディングパッド２０２ｇにワイヤが接続されず、接続不良を発生させる可能性がある。
【００４１】
そのため、本実施例では前述したように、ワイヤボンディングパッド１０ａ，１１ａ及びワイヤボンディングパッド２０２ｇからプリント基板２０２の基板端部の間には当接部非形成領域として、当接部を形成しない構成にする。これにより、ワイヤボンディング時の基板の撓みを軽減し、ワイヤボンディングの精度を向上させることが可能である。
【００４２】
〔他の実施例〕
なお、前述した実施例では、プリント基板の発光素子アレイが接着される部分と当接部の層構成として、すなわちプリント基板の一方の面に形成された金属を含むめっき層として、金を含むめっき層と銅層の層構成を例示したが、これに限定されるものではない。プリント基板の発光素子アレイが接着される部分と当接部の層構成が同一であれば、層の数や層をなす材料はこれらに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定されるべきものである。
【００４３】
また、前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる露光ヘッドに本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１〜２９ …面発光素子アレイチップ
１０ａ，１１ａ …ワイヤボンディングパッド
１０ｂ，１１ｂ …転送部
１０ｃ，１１ｃ …発光素子
１０６ …露光ヘッド
２０１ …面発光素子アレイ素子群
２０２ …プリント基板
２０２ａ …当接部
２０２ｂ …長手端部
２０２ｃ …金を含むめっき層
２０２ｄ …銅層
２０２ｅ …ソルダーレジスト
２０２ｆ …領域
２０２ｇ …ワイヤボンディングパッド
２０２ｈ …当接部非形成領域
２０３ …ロッドレンズアレイ
２０４ …ハウジング
２０４ａ …突き当て部
２０５ …ＵＶ接着剤
２０６ …基板固定部材
３０３ａ，３０３ｂ …ドライバＩＣ
３０４ａ，３０４ｂ …信号線
３０５ …コネクタ
【図１】
2019214154.tif 000003
【図２】
2019214154.tif 000004
【図３】
2019214154.tif 000005
【図４】
2019214154.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019214154.tif 000008
【図７】
2019214154.tif 000009
【図８】
2019214154.tif 000010
【図９】
2019214154.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2019214154.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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