(57)【要約】【課題】画像データに対応した所定の画像を得ることが可能で、生産性に優れ、環境温度変化に対しても高信頼性の光プリンタヘッドを提供する。【解決手段】ベースプレート１上に多数の回路導体２を設け、これらの上に絶縁層３を被覆してなる回路基板上に発光素子アレイチップ５を搭載し、回路導体２を接続パッド６に電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、ベースプレート１の上面に発光素子アレイチップ５が埋設される凹部１１を形成するとともにこの凹部１１の内面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙に接着剤８を充填し、回路導体２の一端と接続パッド６とを他の回路導体９により電気的に接続せしめるとともに、凹部１１を、発光素子アレイチップ５が配置された第１の凹部１１ａと、その両側に連続して形成された、第１の凹部１１ａよりも浅い第２の凹部１１ｂとからなるものとする。【選択図】  図１
2005014321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレート上に多数の回路導体を設け、これら多数の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記ベースプレートの上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と前記発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記回路導体の一端を前記回路基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた他の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続せしめるとともに、前記凹部は、前記発光素子アレイチップが配置された第１の凹部と、前記発光素子アレイチップの側面と前記回路導体との間に前記第１の凹部に連続して形成された、該第１の凹部よりも浅い第２の凹部とからなることを特徴とする光プリンタヘッド。
【請求項２】
前記凹部は、前記ベースプレートの上面に形成された、前記第２の凹部となる浅い溝と、その中央部に形成された前記第１の凹部となる深い溝とからなることを特徴とする請求項１記載の光プリンタヘッド。
【請求項３】
前記凹部は、前記ベースプレートの上面に形成された、前記発光素子アレイチップが埋設される凹所に、前記発光素子アレイチップの両側に前記凹所の深さおよび前記発光素子アレイチップの高さより低い段差形成部材をそれぞれ配置することによって、該段差形成部材間に形成された前記第１の凹部と、前記段差形成部材上に形成された前記第２の凹部とからなることを特徴とする請求項１記載の光プリンタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プリンタ等の光書込み手段として用いられる光プリンタヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真プリンタ等の光書込み手段として、ＬＥＤアレイヘッドに代表される光プリンタヘッドが用いられている。
【０００３】
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、例えば図３に断面図で示す如く、多数の回路導体２２が所定パターンに被着されている回路基板２１の上面に、多数の発光素子２７および多数の接続パッド３３を有する複数個の発光素子アレイチップ３５を全ての発光素子２７が直線状に配列されるようにして一列に並べて搭載し、各発光素子アレイチップ２５の接続パッド３３とこの接続パッド３３に対応する回路導体２２とをボンディングワイヤ３４等で電気的に接続した構造のものが知られている。これによれば、外部からの画像データに基づいて発光素子２７を個々に選択的に発光させるとともに、この発光した光を図示しないロッドレンズアレイ等の光学系を介して外部の感光体に照射して結像させ、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【０００４】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写し定着することによって記録紙に所定の印画が形成される。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドを例えばＡ３サイズ，６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の製品仕様にて構成した場合には、接続パッド３３と回路導体２２との接続箇所は約１５０００箇所にも及び、両者は約１５０００本もの多数のボンディングワイヤ３４で個々に接続されることとなる。それゆえ、これらのボンディングワイヤ３４を従来周知のワイヤボンディング法によってボンディングすると、その接続作業には極めて長時間を要するため、光プリンタヘッドの生産性の向上を図ることができないという問題点があった。
【０００６】
また、上述した従来の光プリンタヘッドによれば、ボンディングワイヤ３４を発光素子アレイチップ２５の接続パッド３３に接続するためには、ボンディングワイヤ３４のボール状のネイルヘッドを接続させるが、そのためには接続パッド３３の大きさが８０μｍ×８０μｍ以上必要であるので、発光素子アレイチップ２５の小型化が図れず、１枚のウエハ基板から多数個のチップを作製する際の取り数が少ないものとなってしまうため、多数の発光素子アレイチップ２５を使用する光プリンタヘッドの低価格化が図れないという問題点もあった。
【０００７】
そこで、これらの問題点を解決するために、ワイヤボンディングを使わない、一括配線型の光プリンタヘッドが提案されている。
【０００８】
このような一括配線型の光プリンタヘッドについて、本願出願人は、特願２００２−１６７０４４号において新規な構成を提案している。その内容について、図４に示す断面図を用いて説明する。
【０００９】
図４において、４１は回路基板のベースプレート、４２は回路導体、４３は絶縁層、４４は接着剤、４５は発光素子アレイチップである。また、４６は発光素子アレイチップ４５の接続パッド、４７は発光素子、４８は他の接着剤、４９は回路導体４２と発光素子アレイチップ４５の接続パッド４６とを電気的に接続する回路導体である第２の回路導体、５０は保護膜である。図４に示す光プリンタヘッドによれば、ベースプレート４１の上面に発光素子アレイチップ４５が埋設される凹部５１を形成し、この凹部５１の底部に発光素子アレイチップ４５を接着剤４４により固定し、さらに凹部５１の内面と発光素子アレイチップ４５の側面との間隙に他の接着剤４８を充填し、ベースプレート４１の絶縁層４３の上面および他の接着剤４８の上面を介して、絶縁層４３の開口部４３ａより露出した回路導体４２上から発光素子アレイチップ４５の接続パッド４６上まで第２の回路導体４９により電気的に接続し、第２の回路導体４９の上面に保護膜５０を形成している。これにより、第２の回路導体４９をパターン形成する際に、これらを発光素子アレイチップ４５の接続パッド４６に対しても同時に、かつ一括的に接続することができ、これらをワイヤボンディング等で接続する場合に比べ、接続作業に要する時間を短縮するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような一括配線型の光プリンタヘッドにおいても、凹部５１に充填される他の接着剤４８の熱膨張率が、通常は発光素子アレイチップ４５およびベースプレート４１の熱膨張率よりも大きいため、環境温度の変化が生じると、発光素子アレイチップ４５およびベースプレート４１に対する他の接着剤４８との寸法差が大きくなってしまい、その結果、第２の回路導体４９に高い応力が発生して、場合によっては破断することがあるという、改善が望まれる問題点があった。
【００１１】
本発明は上記のような問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、画像データに対応した所定の画像が得られ、しかも、生産性に優れ、環境温度の変化に対しても高い信頼性をもった光プリンタヘッドを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリンタヘッドは、ベースプレート上に多数の回路導体を設け、これら多数の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記ベースプレートの上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記回路導体の一端を前記回路基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた他の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続せしめるとともに、前記凹部は、前記発光素子アレイチップが配置された第１の凹部と、前記発光素子アレイチップの側面と前記回路導体との間に前記第１の凹部に連続して形成された、この第１の凹部よりも浅い第２の凹部とからなることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の光プリンタヘッドは、上記構成において、前記凹部は、前記ベースプレートの上面に形成された、前記第２の凹部となる浅い溝と、その中央部に形成された前記第１の凹部となる深い溝とからなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の光プリンタヘッドは、上記構成において、前記凹部は、前記ベースプレートの上面に形成された、前記発光素子アレイチップが埋設される凹所に、前記発光素子アレイチップの両側に前記凹所の深さおよび前記発光素子アレイチップの高さより低い段差形成部材をそれぞれ配置することによって、この段差形成部材間に形成された前記第１の凹部と、前記段差形成部材上に形成された前記第２の凹部とからなることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板のベースプレートの上面に発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、ベースプレートの上面に設けられる回路導体の一端を、例えば絶縁層に形成した開口部より露出した状態でもって、絶縁層上および接着剤上を介して発光素子アレイチップの接続パッド上まで延在させることにより、回路導体を対応する接続パッドに電気的に接続せしめるようにしたことから、回路導体をパターン形成する際に、コレラを発光素子アレイチップの接続パッドに対しても同時に、かつ一括的に接続することができ、これらをワイヤボンディング等で接続する場合に比して接続作業に要する時間を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができる。また、それとともに、その発光素子アレイチップが埋設される凹部を、発光素子アレイチップが配置された第１の凹部と、その発光素子アレイチップの側面と回路導体との間に第１の凹部に連続して形成された、第１の凹部よりも浅い第２の凹部とからなるものとしたことから、ベースプレートに形成する凹部の形状に関し、発光素子アレイチップの側方に位置する第２の凹部の深さを、発光素子アレイチップの搭載位置である第１の凹部の深さに比較して浅くすることで、発光素子アレイチップの側方に充填する接着剤の量を少なくすることができるため、環境温度の変化に対する接着剤の膨張収縮の影響を問題ない程度に少なくすることができ、他の回路導体に対するダメージを抑制することができるので、環境温度の変化に対しても高い信頼性をもつ光プリンタヘッドとすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光プリンタヘッドを図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の一例を示す断面図であり、また、図２は本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【００１７】
図１および図２において同様の箇所には同じ符号を付してあり、１は回路基板のベースプレート、２は回路導体、３は絶縁層、４は固定用接着剤、５は発光素子アレイチップである。また、１１はベースプレート１の上面に形成された、発光素子アレイチップ５を埋設するための凹部である。
【００１８】
なお、固定用接着剤４は、発光素子アレイチップ５を凹部１１の底部に対し固定するものである。
【００１９】
この固定用接着剤４として使用できるものは、硬化方式別の材料名にて、熱硬化性樹脂，光硬化性樹脂，光・熱併用硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂がある。また、成分別の材料名にて、エポキシ樹脂，フィラー入りエポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，アクリレート樹脂，フェノール樹脂，シリコーン樹脂等がある。
【００２０】
さらにまた、６は発光素子アレイチップ５の上面の接続パッド、７は発光素子、８は凹部１１の内面と発光素子アレイチップ５の側面との間に充填された接着剤、９は回路導体２と発光素子アレイチップ５の接続パッド６とを電気的に接続する他の回路導体である第２の回路導体、１０は保護膜である。
【００２１】
ベースプレート１は、絶縁性の基板であり、例えばガラス布基材エポキシ樹脂等から成る。
【００２２】
このベースプレート１の上面には、発光素子アレイチップ５上の発光素子７に電源電力を供給するための給電配線として機能する回路導体２が形成される。この回路導体２は、例えば銅等の金属により形成される。
【００２３】
次に、この回路導体２と後に形成される第２の回路導体９とを絶縁し、さらに回路導体２の腐食を抑制するための絶縁層３を、回路導体２を覆うように形成するとともに、その一部に所望の回路導体２を露出させるための開口部３ａを形成する。
【００２４】
このような絶縁層３は、例えばエポキシ樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂等から成る。
【００２５】
次に、この絶縁層３の開口部３ａに露出している回路導体２に対し、その表面にニッケルおよび金等の金属層２ａを形成する。
【００２６】
このような金属層２ａを形成することにより、回路導体２の腐食を防止することができるとともに、第２の回路導体９との電気的な接続を良好なものとすることができる。
【００２７】
そして、ベースプレート１の上面中央部には発光素子アレイチップ５が埋設される凹部１１が形成されており、この凹部１１は、発光素子アレイチップ５が配置された第１の凹部１１ａと、発光素子アレイチップ５の側面と回路導体２との間に第１の凹部１１ａに連続して形成された、第１の凹部１１ａよりも浅い第２の凹部１１ｂとからなる。このような凹部１１としては、発光素子アレイチップ５と固定用接着剤４との各厚みを加えた厚みｐ（図示せず）に対応する深さに、すなわちｐ±０．１ｍｍ程度の深さになるように第１の凹部１１ａが形成されている。また、第１の凹部１１ａの側面と発光素子アレイチップ５の側面との間隔は、狭いほど環境温度の変化に対する信頼性が向上するが、発光素子アレイチップ５を問題なく設置できる観点から１０μｍ程度以上を確保できればよい。
【００２８】
このようにして、ベースプレート１の上面と発光素子アレイチップ５の上面とがほぼ同じ高さになるように第１の凹部１１ａの深さを決定して第１の凹部１１ａを形成した後、第１の凹部１１ａの両側の発光素子アレイチップ５の側面と回路導体２との間に、第１の凹部１１ａに連続して、第１の凹部１１ａよりも浅い深さで第２の凹部１１ｂを形成する。この第２の凹部１１ｂは、その深さが浅い程、環境温度変化に対する光プリンタヘッドの信頼性は向上することとなるが、接着剤８を均一に充填するためには、深さを５０μｍ程度以上とすることが好ましい。また、第２の凹部１１ｂの幅（第２の凹部１１ｂの底面の幅）は、狭すぎると接着剤８の上面形状が水平でなくなり、第２の回路導体９を配線するのが容易でなくなるため、少なくとも５００μｍ以上を確保することが好ましい。
【００２９】
このような凹部１１が形成されたベースプレート１は、その上面に回路導体２等が形成され、また、凹部１１内に発光素子アレイチップ５が、その底面が第１の凹部１１ａの底部に固定用接着剤４で固定されるとともに、凹部１１の内面と発光素子アレイチップ５の側面との間、すなわち発光素子アレイチップ５の側面と第１の凹部１１ａの側面との間および第２の凹部１１ｂ内が接着剤８で充填されることによって固定され、これらを支持する支持母材として機能する。
【００３０】
このような凹部１１は、ベースプレート１がガラス布基材エポキシ樹脂から成る場合であれば、ガラス繊維を用いて形成したガラス布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸させて硬化させ、これを所定形状に切断して外形加工することにより得られたベースプレート１の上面に、例えばダイサー等を用いて所定の幅のブレードによりハーフダイシングすることによって、第２の凹部１１ｂとなる浅い溝と、その中央部に第１の凹部１１ａとなる深い溝とを形成することによって形成される。このように、第１および第２の凹部１１ａ・１１ｂを、ベースプレート１の上面に浅い溝と深い溝とを形成することによって形成するようにすると、発光素子アレイチップ５の側方に充填する接着剤８の量を少なくすることができるため、環境温度の変化に対する接着剤８の膨張収縮の影響を問題ない程度に少なくすることができ、第２の回路導体９に対するダメージを抑制することができるので、環境温度の変化に対しても高い信頼性をもつ光プリンタヘッドとすることができる。
【００３１】
なお、第１および第２の凹部１１ａ・１１ｂからなる凹部１１は、ベースプレート１の上面に第１および第２の凹部１１ａ・１１ｂに対応した形状の金型をプレスすることによって形成してもよい。
【００３２】
凹部１ａに埋設される発光素子アレイチップ５は、その上面に多数の発光素子７とこれら発光素子７に電気的に接続されている接続パッド６とを有しており、凹部１１の第１の凹部１１ａの底面と発光素子アレイチップ５の底面との間に固定用接着剤４を介在させて第１の凹部１１ａ内の所定位置に固定されるとともに、その側面と凹部１１の内面との間に接着剤８が充填されて固定されている。
【００３３】
そして、凹部１１の内面と発光素子アレイチップ５の側面との間に接着剤８を充填することにより、ベースプレート１の上面と発光素子アレイチップ５の上面とを、例えば±０．１ｍｍ以内で良好に平坦化することができる。
【００３４】
発光素子アレイチップ５の上面に設けられている多数の発光素子７は、例えば６００ｄｐｉの密度で主走査方向に直線状に配列されており、この発光素子７は、ＡｌＧａＡｓやＧａＡｓＰ等から成るｐ型半導体とｎ型半導体とを積層して両者をｐｎ接合させた構造を有しているため、接続パッド６に電気的に接続される第２の回路導体９および回路導体２等を介して外部からの電源電力が印加されると、発光素子７のｐ型半導体中に電子が、ｎ型半導体中に正孔がそれぞれ注入され、これらをｐｎ接合部付近で再結合させてこの結合の際に生じたエネルギーを光に変換することによって、発光素子７が所定の波長および輝度で発光する。  なお、発光素子アレイチップ５は、従来周知の半導体製造技術、具体的にはＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を採用し、上述の化合物半導体を単結晶のＧａＡｓやＳｉ等から成る基板の上面にエピタキシャル成長させて発光素子７を形成した後、従来周知の薄膜形成技術により接続パッド６等を所定パターンに被着させることにより製作される。
【００３５】
また、得られた発光素子アレイチップ５をベースプレート１の凹部１１の第１の凹部１１ａ内への固定は、まず発光素子アレイチップ５を、第１の凹部１１ａの底部に固定用接着剤４を用いて固定した後、第１の凹部１１ａおよび第２の凹部１１ｂと発光素子アレイチップ５の側面との間隙にディスペンサや印刷機等を用いてエポキシ樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，シリコーン樹脂等を主成分とする接着剤８を充填し、これを約１５０℃の温度で重合・硬化させることによって行なわれる。
【００３６】
このとき、接着剤８をディスペンサにより充填する場合であれば、凹部１１の内面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙の形状に合わせてディスペンサからの接着剤８の吐出量を制御し、ベースプレート１の上面と発光素子アレイチップ５の上面とが同一平面をなすようにその間隙に接着剤８を充填する。また、接着剤８の吐出量は、ディスペンサの吐出圧力あるいはディスペンサと凹部１１との相対走査速度を変化させることにより変化させる。また、印刷機により接着剤８を充填する場合であれば、スクリーン印刷法等により、凹部１１の内面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙に接着剤８を埋め込むことにより充填すればよい。
【００３７】
これによって、発光素子アレイチップ５の上面，ベースプレート１の上面および接着剤８の上面８ａはほぼ同一平面内に配置されることとなる。ここで、接着剤８の中には、その熱膨張係数を発光素子アレイチップ５やベースプレート１の熱膨張係数に近づけるために、シリカやアルミナ等の無機質フィラーが所定量（例えば４０質量％〜９０質量％）添加しておくとよく、また、接着剤８の粘度は、凹部１１の内面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙の奥深くまで良好に浸透し、発光素子アレイチップ５の上面およびベースプレート１の上面ににじまないように、例えば１Ｐ（ポアズ）〜１００Ｐに調整されていることが好ましい。
【００３８】
絶縁層３上に形成した第２の回路導体９は、先に述べた発光素子アレイチップ５の発光素子７に電源電力を供給するための給電配線として機能するものであり、アルミニウム，銅，金，ニッケル等の金属あるいは銀，銅等のフィラーが含まれた導電性樹脂により形成され、その一端側はベースプレート１上の回路導体２に接続され、他端側は接着剤８上を介して発光素子アレイチップ５の接続パッド６上まで延在され、この延在部で対応する接続パッド６と電気的に接続されている。
【００３９】
次に、発光素子７の周辺に開口部１０ａを設けた状態で、第２の回路導体９の腐食やマイグレーションを抑制するための保護膜１０を形成する。
【００４０】
以上のような工程を経ることで、多数の第２の回路導体９は絶縁層３および発光素子アレイチップ５の上面に直接被着させてあるため、光プリンタヘッドの使用時等に外部からの振動や衝撃が印加されても、隣り合う第２の回路導体９同士が短絡するといった不具合が発生することはなく、光プリンタヘッドの信頼性を向上させることができる。また、接続パッド６上まで延在させた第２の回路導体９はその全体が導体層として形成されていることから、発光素子アレイチップ５上には従来のボンディングワイヤのネイルヘッドのような光を反射する大きな物体が存在することがないので、解像度が低下するようなこともない。
【００４１】
また、発光素子アレイチップ５が埋設される凹部１１を、発光素子アレイチップ５が配置される第１の凹部１１ａと、発光素子アレイチップ５の側面とベースプレート１の上面の回路導体２との間に第１の凹部１１ａに連続して形成された、第１の凹部１１ａよりも浅い第２の凹部１１ｂとからなるものとしたことから、発光素子アレイチップ５の側方に充填する接着剤８の量を少なくすることができるため、環境温度の変化に対する接着剤８の膨張収縮の影響を問題ない程度に少なくすることができ、第２の回路導体９に対するダメージを抑制することができ、環境温度の変化等に対しても信頼性の高い光プリンタヘッドとすることができる。
【００４２】
かくして、使用に際して反射光等の不要な光が外部の感光体に照射されて改造度が低下したり不要な潜像が形成されたりするのを有効に防止することができ、画像データに対応した良好な画像を得ることができるとともに、環境温度の変化に対しても高い信頼性を有する本発明の光プリンタヘッドを得ることができた。
【００４３】
なお、第２の回路導体９は、めっき法や薄膜形成法，印刷法，例えばスクリーン印刷法等を採用して、前述の導電材料を絶縁層３の開口部３ａに露出した回路導体２，絶縁層３および接続パッド６の上面に、例えば１０μｍ〜２０μｍの厚みに被着させ、所定のパターンで形成される。このとき、絶縁層３の開口部３ａの底部と絶縁層３の上面との段差が大きいため、まず絶縁層３の開口部３ａのみに選択的に第２の回路導体９を埋め込み、次いで所定の配線パターンの第２の回路導体９を被着することにより形成してもよい。
【００４４】
このような第２の回路導体９は、それ自体をパターン形成する際に、発光素子アレイチップ５の上面に設けた多数の接続パッド６に対しても同様に、かつ一括的に接続されるため、従来のようにこれらをワイヤボンディング等で接続する場合に比べて、接続作業に要する時間を大幅に短縮して光プリンタヘッドの生産性を向上させることができる。
【００４５】
また、第２の回路導体９と発光素子アレイチップ５の上面に設けた接続パッド６との接続は、接続パッド６の大きさが例えば数十μｍ角程度あれば可能であるので、従来のようにワイヤボンディング等で接続する場合に比べて、発光素子アレイチップ５を小型にすることができ、多数の発光素子アレイチップ５を使用した光プリンタヘッドを低コスト化することもできる。
【００４６】
以上のような本発明の光プリンタヘッドによれば、発光素子アレイチップ５の発光素子７を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、この発光した光を図示しないロッドレンズ等の光学系を介して感光体に照射して結像させ、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【００４７】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、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、記録紙に所定の画像が記録されることとなる。
【００４８】
次に、本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の他の例について、図２に図１と同様の断面図で示す。なお、図２において、図１と同様の箇所には同じ符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００４９】
図２に示す例の本発明の光プリンタヘッドによれば、凹部１１は、ベースプレート１の上面に形成された、発光素子アレイチップ５が埋設される凹所１２に、発光素子アレイチップ５の両側に凹所１２の深さおよび発光素子アレイチップ５の高さより低い段差形成部材１３をそれぞれ配置することによって、段差形成部材１３間に形成された第１の凹部１１ａと、段差形成部材１３上に形成された第２の凹部１１ｂとからなるものとされている。その第１の凹部１１ａとなる凹所１２の深さは、図１に示した本発明の光プリンタヘッドにおける凹部１１の深さと同様に設定すればよい。そして、固定用接着剤４により発光素子アレイチップ５を凹所１２（第１の凹部１１ａ）の底部に固定して搭載した後、例えば４２アロイ等の低熱膨張率の材料から成る段差形成部材１３を、凹所１２の側壁と発光素子アレイチップ５の側面との間隙を埋めて発光素子アレイチップ５の両側に第２の凹部１１ｂが形成されるようにそれぞれ配置する。その後、接着剤８を段差形成部材１３の上方の空間および必要に応じて段差形成部材１３の側面と発光素子アレイチップ５の側面との間隙に充填する。
【００５０】
このとき、段差形成部材１３の上面の位置（高さ）は発光素子アレイチップ５の上面より低くする必要があるが、段差固定部材１３の上面から発光素子アレイチップ５の上面までの距離は短い程、環境温度変化に対する光プリンタヘッドの信頼性は向上するものの、接着剤８を均一に充填するためには、段差形成部材１３の上面の位置は発光素子アレイチップ５の上面より５０μｍ程度以上低い位置となるように設定することが好ましい。
【００５１】
また、凹所１２の側面と発光素子アレイチップ５の側面との間隔は、５００μｍ以上を確保することが好ましい。これにより、接着剤８の上面形状を水平に近づけることが容易になり、第２の回路導体９を配線するのが容易になる。
【００５２】
また、段差形成部材１３の大きさとしては、凹所１２の側面と発光素子チップアレイ５の側面との間隔を可能な限り狭くすることができる大きさとするのが好ましい。このようにすれば、発光素子アレイチップ５の側方に充填する接着剤８の量を少なくすることができるため、環境温度の変化等に対しても信頼性の高い光プリンタヘッドとすることができる。
【００５３】
また、段差形成部材１３の形状としては、断面方向の長さが発光素子アレイチップ５の並ぶ範囲全域に及ぶような、一体構造のものが好ましく、こうすることで、発光素子アレイチップ５の側方に充填する接着剤８の量を可能な限り少なくでき、環境温度の変化等に対する信頼性を効果的に向上できる。ただし、段差形成部材１３の長さが、発光素子アレイチップ５が並ぶ全域に及ばない場合においても、例えば段差形成部材１３を複数個用い、それぞれの段差形成部材１３の端部間の間隔を可能な限り狭くするようにしても、全域に及ぶ一体構造の段差形成部材１３と同様の効果が得られる。
【００５４】
さらに、段差形成部材１３には、その熱膨張率が発光素子アレイチップ５の熱膨張率に近い材料、例えば４２アロイ等を用いると、環境温度の変化により第２の回路導体９に生じる応力を効果的に抑制できるため、環境温度の変化等に対しても信頼性の高い光プリンタヘッドとすることができる。
【００５５】
なお、本発明は以上の実施の形態の例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。
【００５６】
例えば、以上の実施の形態の例において、ベースプレート１の上面に発光素子７の発光を制御するためのドライバーＩＣを搭載してもよい。
【００５７】
また、以上の実施の形態の例においては、発光素子アレイチップ５を凹部１１の底部に対して固定用接着剤４を用いて固定したが、固定用接着剤４を用いないで機械的に固定するようにしてもよい。
【００５８】
また、以上の実施の形態の例においては、段差形成部材１３の凹所１２に対する設置は、接着剤８のみによるものであったが、予め凹所１２の底部と段差形成部材１３の底部との間に別の接着剤を介して設置してもよい。この別の接着剤の材料としては制限はないが、例えば接着剤４と同様のものを用いればよい。
【００５９】
また、以上の実施の形態の例においては、本発明の光プリンタヘッドについて発光ダイオードを発光素子７として用いたＬＥＤアレイヘッドを例に説明したが、それ以外の発光素子を用いた光プリンタヘッド、例えば、ＥＬヘッド，プラズマドットヘッド，液晶シャッタヘッド，蛍光ヘッド，ＰＬＺＴヘッド等にも本発明は適用可能である。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、ベースプレート上に多数の回路導体を設け、これら多数の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子および接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記ベースプレートの上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、前記回路導体の一端を前記回路基板の上面より前記絶縁層上および前記接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの前記接続パッド上まで延在させた他の回路導体を形成して前記接続パッドに電気的に接続せしめるとともに、前記凹部は、前記発光素子アレイチップが配置された第１の凹部と、前記発光素子アレイチップの側面と前記回路導体との間に前記第１の凹部に連続して形成された、該第１の凹部よりも浅い第２の凹部とからなることにより、回路基板のベースプレートの上面に発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともにこの凹部の内面と発光素子アレイチップの側面との間隙に接着剤を充填し、ベースプレートの上面に設けられる回路導体の一端を、例えば絶縁層に形成した開口部より露出した状態でもって、絶縁層上および接着剤上を介して発光素子アレイチップの接続パッド上まで延在させることにより、回路導体を対応する接続パッドに電気的に接続せしめるようにしたことから、回路導体をパターン形成する際に、コレラを発光素子アレイチップの接続パッドに対しても同時に、かつ一括的に接続することができ、これらをワイヤボンディング等で接続する場合に比して接続作業に要する時間を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができる。また、それとともに、その発光素子アレイチップが埋設される凹部を、発光素子アレイチップが配置された第１の凹部と、その発光素子アレイチップの側面と回路導体との間に第１の凹部に連続して形成された、第１の凹部よりも浅い第２の凹部とからなるものとしたことから、ベースプレートに形成する凹部の形状に関し、発光素子アレイチップの側方に位置する第２の凹部の深さを、発光素子アレイチップの搭載位置である第１の凹部の深さに比較して浅くすることで、発光素子アレイチップの側方に充填する接着剤の量を少なくすることができるため、環境温度の変化に対する接着剤の膨張収縮の影響を問題ない程度に少なくすることができ、接着剤の上部に位置する他の回路導体に生じる応力を抑制して他の回路導体に対するダメージを抑制することができるので、環境温度の変化に対しても高い信頼性をもつ光プリンタヘッドとすることができる。
【００６１】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記凹部を、前記ベースプレートの上面に形成された、前記第２の凹部となる浅い溝と、その中央部に形成された前記第１の凹部となる深い溝とからなるものとしたときには、発光素子アレイチップの側方に充填する接着剤の量を少なくすることができるため、環境温度の変化に対する接着剤の膨張収縮の影響を問題ない程度に少なくすることができ、他の回路導体に対するダメージを抑制することができ、環境温度の変化等に対しても信頼性の高い光プリンタヘッドとすることができる。
【００６２】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記凹部を、前記ベースプレートの上面に形成された、前記発光素子アレイチップが埋設される凹所に、前記発光素子アレイチップの両側に前記凹所の深さおよび前記発光素子アレイチップの高さより低い段差形成部材をそれぞれ配置することによって、該段差形成部材間に形成された前記第１の凹部と、前記段差形成部材上に形成された前記第２の凹部とからなるものとしたときには、発光素子アレイチップの側方に充填する接着剤の量を少なくすることができるため、環境温度の変化に対する接着剤の膨張収縮の影響を問題ない程度に少なくすることができ、他の回路導体に対するダメージを抑制することができ、環境温度の変化等に対しても信頼性の高い光プリンタヘッドとすることができる。
【００６３】
以上により、本発明によれば、画像データに対応した所定の画像が得られ、しかも、生産性に優れ、環境温度の変化に対しても高い信頼性をもった光プリンタヘッドを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光プリンタヘッドの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図３】従来の光プリンタヘッドの断面図である。
【図４】本出願人が先に提案した光プリンタヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１・・・ベースプレート
２・・・回路導体
３・・・絶縁層
３ａ・・・開口部
４・・・固定用接着剤
５・・・発光素子アレイチップ
６・・・接続パッド
７・・・発光素子
８・・・接着剤
８ａ・・・接着剤８の上面
９・・・第２の回路導体（他の回路導体）
１０・・・保護膜
１０ａ・・・保護膜の開口部
１１・・・凹部
１１ａ・・・第１の凹部
１１ｂ・・・第２の凹部
１２・・・凹所
１３・・・段差形成部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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