JP2016018841A - 光源モジュール、光走査装置、画像形成装置、及び光源モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 気密性が損なわれるのを防止できる光源モジュールを提供すること。
【解決手段】 光源モジュール２００は、面発光レーザアレイチップ４０と、該面発光レーザアレイチップ４０が実装されるパッケージ１０と、面発光レーザアレイチップ４０からの光の光路上に位置するカバーガラス４１と、パッケージ１０における面発光レーザアレイチップ４０が実装される領域の周辺部に−γ側の面が接合された枠状のシール部材３０と、該シール部材３０の＋γ側の面の一部に接合されたつば部２０ａと、該つば部２０ａに−γ側の端が連続する筒状部２０ｂと、該筒状部２０ｂの＋γ側の端に連続し、カバーガラス４１が接合材５０を介して取り付けられる取り付け部２０ｃとを含むリッド２０と、を備え、つば部２０ａの基端部の一部は、シール部材３０に接触していない。
【選択図】図１０

Description

本発明は、光源モジュール、光走査装置、画像形成装置、及び光源モジュールの製造方法に係り、更に詳しくは、発光素子を備える光源モジュール、該光源モジュールを備える光走査装置、該光走査装置を備える画像形成装置、及び前記光源モジュールの製造方法に関する。

従来、面発光レーザアレイ（発光素子）が実装されたパッケージと、カバーガラスが接合材を介して開口を覆うように接合されたリッドとがシール部材を介して接合された面発光レーザモジュールが知られている（例えば特許文献１、２参照）。

しかしながら、特許文献１に開示されている面発光レーザモジュールでは、気密性が損なわれるおそれがあった。

本発明は、発光素子と、前記発光素子が実装されるパッケージと、前記発光素子からの光の光路上に位置する光透過窓部材と、前記パッケージにおける前記発光素子が実装される領域の周辺部に一側の面が接合された枠状のシール部材と、前記シール部材の他側の面の一部に接合されたつば部と、該つば部に一端が連続する筒状部と、該筒状部の他端に連続し、前記光透過窓部材が接合材を介して取り付けられる取り付け部とを含むリッドと、を備え、前記つば部の基端部の少なくとも一部は、前記シール部材に接触していないことを特徴とする光源モジュールである。

これによれば、気密性が損なわれるのを防止できる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置を説明するための図（その１）である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれ図１における光走査装置を説明するための図（その２及びその３）である。 図１における光走査装置を説明するための図（その４）である。 比較例の光源モジュールを説明するための図（その１）である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ比較例の光源モジュールを説明するための図（その２及びその３）である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれ比較例の光源モジュールを説明するための図（その４及びその５）である。 図８（Ａ）〜図８（Ｅ）は、それぞれ比較例の光源モジュールを説明するための図（その６〜その１０）である。 図９（Ａ）〜図９（Ｅ）は、比較例の光源モジュールを説明するための図（その１１〜その１５）である。 図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ）は、それぞれ実施例１の光源モジュールを説明するための図（その１〜その５）である。 図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、それぞれ実施例１の光源モジュールを説明するための図（その６〜その８）である。 図１２（Ａ）〜図１２（Ｅ）は、それぞれ実施例１の光源モジュールを説明するための図（その９〜その１３）である。 図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、それぞれパッケージに接合されたシール部材に対するリッドのアライメントを説明するための図（その１及びその２）である。 面発光レーザアレイチップにおける発光部の配列を説明するための図である。 図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）は、それぞれ実施例２の光源モジュールを説明するための図（その１〜その５）である。 図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、それぞれ実施例２の光源モジュールを説明するための図（その６〜その８）である。 図１７（Ａ）〜図１７（Ｅ）は、それぞれ実施例３の光源モジュールを説明するための図（その１〜その５）である。 図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は、それぞれ実施例３の光源モジュールを説明するための図（その６〜その８）である。 図１９（Ａ）〜図１９（Ｅ）は、それぞれ実施例４の光源モジュールを説明するための図（その１〜その５）である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１８（Ｃ）に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

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、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着装置２０５０、給紙コロ２０５４、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＸ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＺ軸方向として説明する。

通信制御装置２０８０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。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、通信制御装置２０８０を介して受信した上位装置からの多色の画像情報を光走査装置２０１０に通知する。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて色毎に変調された光束で、対応する帯電された感光体ドラムの表面を走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像装置の方向に移動する。なお、光走査装置の構成については後述する。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出される。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着装置２０５０に送られる。

定着装置２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラム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の表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

光走査装置２０１０は、一例として図２〜図４に示されるように、４つの光源モジュール（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、光偏向器２１０４、４つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、６枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。なお、図２では、光源モジュール２２００ａ、カップリングレンズ２２０１ａ、開口板２２０２ａ、シリンドリカルレンズ２２０４ａ、走査レンズ２１０５ａ、光源モジュール２２００ｄ、カップリングレンズ２２０１ｄ、開口板２２０２ｄ、シリンドリカルレンズ２２０４ｄ、走査レンズ２１０５ｄの図示は、省略されている。

なお、以下では、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。

光源モジュール２２００ａとカップリングレンズ２２０１ａと開口板２２０２ａとシリンドリカルレンズ２２０４ａと走査レンズ２１０５ａと折り返しミラー２１０６ａは、感光体ドラム２０３０ａに潜像を形成するための光学部材である。

光源モジュール２２００ｂとカップリングレンズ２２０１ｂと開口板２２０２ｂとシリンドリカルレンズ２２０４ｂと走査レンズ２１０５ｂと折り返しミラー２１０６ｂと折り返しミラー２１０８ｂは、感光体ドラム２０３０ｂに潜像を形成するための光学部材である。

光源モジュール２２００ｃとカップリングレンズ２２０１ｃと開口板２２０２ｃとシリンドリカルレンズ２２０４ｃと走査レンズ２１０５ｃと折り返しミラー２１０６ｃと折り返しミラー２１０８ｃは、感光体ドラム２０３０ｃに潜像を形成するための光学部材である。

光源モジュール２２００ｄとカップリングレンズ２２０１ｄと開口板２２０２ｄとシリンドリカルレンズ２２０４ｄと走査レンズ２１０５ｄと折り返しミラー２１０６ｄは、感光体ドラム２０３０ｄに潜像を形成するための光学部材である。

各光源モジュールの構成については、後に詳述する。

各カップリングレンズは、対応する光源モジュールから出射された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

各開口板は、開口部を有し、対応するカップリングレンズを介した光束を整形する。

各シリンドリカルレンズは、対応する光源ユニットから出射された光束を、光偏向器２１０４の偏光反射面近傍にＹ軸方向に関して結像する。

光偏向器２１０４は、２段構造のポリゴンミラーを有している。各ポリゴンミラーは、４面の偏光反射面を有している。そして、１段目（下段）のポリゴンミラーではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏光され、２段目（上段）のポリゴンミラーではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏光されるように配置されている。なお、１段目のポリゴンミラー及び２段目のポリゴンミラーは、互いに位相が略４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。

光偏向器２１０４で偏光されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ、及び折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、光偏向器２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。

また、光偏向器２１０４で偏光されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ、及び２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）を介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、光偏向器２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。

また、光偏向器２１０４で偏光されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ、及び２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）を介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、光偏向器２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。

また、光偏向器２１０４で偏光されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ、及び折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、光偏向器２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。

各感光体ドラムにおける光スポットの移動方向が、「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が、「副走査方向」である。以下では、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」、副走査方向に対応する方向を「副走査方向」と略述する。

光偏向器２１０４と各感光体ドラム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。

４つの光源モジュール（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）は、一例として、実質的に同一の構成を有している。そこで、以下では、各光源モジュールを、光源モジュール２２００と総称する。

ここで、本実施形態の光源モジュール２２００に先立って、比較例の光源モジュール１００について図５〜図９（Ｅ）を参照して説明する。以下では、図５等に示されるαβγ３次元直交座標系を適宜用いる。

《比較例》
比較例の光源モジュール１００では、図５〜図７（Ｂ）に示されるように、フラットパーケージであるセラミックパッケージ１１０に形成された３段の段付き凹部１１０ａの最も−γ側（最下段）の凹部の底面に面発光レーザアレイ１１２（ＶＣＳＥＬアレイ）が実装されている。そして、光透過窓部材としてのカバーガラス１１４が接合材１１５を介して取り付けられたメタルリッド１１６のつば部１１６ａが段付き凹部１１０ａの最も＋γ側（最上段）の凹部の底面に枠状のシール部材１１８を介して取り付けられている。以下では、メタルリッド１１６において、つば部１１６ａに連続する筒状の部分を「筒状部１１６ｂ」、該筒状部１１６ｂに連続しカバーガラス１１４が取り付けられた部分を「取り付け部１１６ｃ」と称する。

なお、図５は、光源モジュール１００のαγ断面図である。図６（Ａ）は、カバーガラス１１４が取り付けられたメタルリッド１１６のαγ断面図である。図６（Ｂ）は、面発光レーザアレイ１１２が実装されシール部材１１８が接合されたセラミックパッケージ１１０のαγ断面図である。図７（Ａ）は、メタルリッド１１６を＋γ側から見た斜視図である。図７（Ｂ）は、面発光レーザアレイ１１２が実装されシール部材１１８が接合されたセラミックパッケージ１１０を＋γ側から見た斜視図である。

取り付け部１１６ｃは、面発光レーザアレイ１１２の出射方向（γ軸方向）に対して傾斜しており、カバーガラス１１４も同様に傾斜している（図５参照）。

光源モジュール１００では、セラミックパッケージ１１０及びメタルリッド１１６がそれぞれシール部材１１８の−γ側の面及び＋γ側の面に、シーム溶接されることで封着され、かつカバーガラス１１４がメタルリッド１１６に接合材（例えば低融点ガラス）を介して接合されることで、密封の信頼性が確保されている。ここで述べるシーム溶接は、一般的なローラを用いた抵抗加熱法、レーザ過熱法、及び、その他の方法を用いてもよい。

ところで、ＶＣＳＥＬアレイ（面発光レーザアレイ）では、単一のレーザデバイスよりも出力されるビーム本数が多いため、メタルリッドには単一のレーザデバイスのパッケージよりも大きなカバーガラスが設けられたり、１つのチップ内で複数のレーザが同時に発振し単一のレーザデバイスよりも発熱するため、発熱に対する対策が必要となってくる場合があるという、端面発光レーザや単一チャネルのＶＣＳＥＬデバイスにはない特殊な事情を有している。

また、発熱対策の１つとして、ＶＣＳＥＬアレイの層構造中に、熱伝導性の良いＡｌＡｓ層を使う場合があるが、ＡｌＡｓ材料は水分に対して腐食されやすいという性質をもつため、特にＡｌＡｓ層を用いたＶＣＳＥＬアレイを用いる場合等には、ＶＣＳＥＬアレイが実装されたパッケージ内を気密封止することが望まれる。

しかしながら、セラミックパッケージとメタルリッドの溶接固定後に、カバーガラスや接合材（例えば低融点ガラス）にクラックが入り、気密性が損なわれるおそれがある。

このような問題が生じる理由について、以下に説明する。

光源モジュール１００の構成部材であるメタルリッド１１６の形状について調べたところ、メタルリッド１１６は、つば部が平坦ではないことが分かった。

詳述すると、メタルリッド１１６のつば部１１６ａは、図８（Ａ）〜図８（Ｅ）から分かるように、基端部が筒状部１１６ｂの軸（γ軸）に垂直な仮想平面に対して＋γ側に折れ曲がるように筒状部１１６ｂに連続し、基端部以外の部分（中間部及び先端部）が筒状部１１６ｂの軸（γ軸）に略垂直になるように基端部に連続している（図８（Ｄ）、図８（Ｅ）参照）。

なお、「つば部１１６ａの基端部」は、つば部１１６ａの内縁部（内端部）のγ軸周りの全域を意味する。

なお、図８（Ａ）は、メタルリッドを−γ側から見た斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図８（Ｃ）は、図８（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図８（Ｄ）は、図８（Ｂ）の破線領域の部分拡大図である。図８（Ｅ）は、図８（Ｃ）の破線領域の部分拡大図である。

特に、つば部１１６ａの基端部は、取り付け部１１６ｃの傾斜方向の一端に対応する第１の部分及び他端に対応する第２の部分の、基端部以外の部分（中間部及び先端部）に対する−γ側の最大突出量が他の部分に比べて著しく大きいことが分かった（図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）参照）。詳述すると、図８（Ｄ）におけるつば部の基端部の他の部分の、基端部以外の部分に対する−γ側の最大突出量をｈ_Ａ−Ａ´、図８（Ｅ）におけるつば部の基端部の第２の部分の、基端部以外の部分（中間部及び先端部）に対する−γ側の最大突出量をｈ_Ｂ−Ｂ´とすると、ｈ_Ａ−Ａ´≪ｈ_Ｂ−Ｂ´であることが分かった。第１の部分に関しても、第２の部分と同様に、基端部以外の部分に対する−γ側の最大突出量が他の部分に比べて大きいことが分かった。このように、つば部１１６ａは、全体として平坦ではなく、基端部の第１及び第２の部分に近くなるほど平坦度が低くなっている。

この場合、つば部１１６ａの基端部がシール部材１１８の内端部（内縁部）に接触した状態でつば部１１６ａの先端部がシール部材１１８の外端部（外縁部）に溶接されると、つば部１１６ａがシール部材１１８に倣うように矯正され、メタルリッド１１６が歪む。（図９（Ａ）〜図９（Ｅ）参照）。この結果、溶接後に、接合材１１５、カバーガラス１１４にストレスや歪みが生じ、クラックが入るおそれがある。

なお、図９（Ａ）は、光源モジュール１００を＋γ側から見た斜視図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図９（Ｃ）は、図９（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図９（Ｄ）は、図９（Ｂ）の破線領域の部分拡大図である。図９（Ｅ）は、図９（Ｃ）の破線領域の部分拡大図である。

また、ＶＣＳＥＬアレイがアレイデバイスであるために、光源に端面レーザや単一チャネルの面発光レーザを用いる場合よりも大きな出射窓を確保しなければならず、大きいカバーガラスを使わざるを得なくなる。ガラスは脆性材料であり、その使用するボリューム（量）が大きくなるほど、上述したようなストレスや歪に対して敏感になってしまい、クラックが発生しやすくなる。

上述したつば部１１６ａの非平坦性は、プレス加工などで、メタルリッド１１６を成型する際に生じてしまうものと考えられる。さらに、つば部１１６ａの基端部の最大突出量が部位によって異なっているのは、筒状部１１６ｂに軸方向の長さが長い部位と短い部位があることによるメタルリッド１１６を成形する際の加工上の事情により発生しているものと考えられる。

メタルリッド１１６の平坦でないつば部１１６ａが、シール部材１１８との溶接時に、セラミックパッケージ１１０に接合された比較的平坦なシール部材１１８に押し付けられ固定されることによって、メタルリッド１１６に歪みが生じる（図９（Ｄ）及び図９（Ｅ）参照）。

なお、成形加工された複数のメタルリッド１１６について、つば部１１６ａの基端部の最大突出量を調べたところ、つば部１１６ａの基端部は、筒状部１１６ｂの軸方向の長さが最も短い部位に連続する部分である上記第１の部分と筒状部１１６ｂの軸方向の長さが最も長い部位に連続する部分である上記第２の部分の最大突出量が他の部分に比べて必ず大きくなっていた。

そこで、発明者らは、比較例で露呈した問題に対処すべく、本実施形態の光源モジュール２２００の一例である実施例１の光源モジュール２００を開発した。以下では、図１０（Ａ）等に示されるαβγ３次元直交座標系を適宜用いて説明する。

《実施例１》
実施例１の光源モジュール２００は、一例として、図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ）に示されるように、パッケージ１０、リッド２０（キャップ、カバー又は蓋ともいう）、シール部材３０、複数の発光部を有する面発光レーザアレイチップ４０（発光素子）、カバーガラス４１（光透過窓部材）などを有している。

なお、図１０（Ａ）は、光源モジュール２００を＋γ側から見た斜視図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図１０（Ｄ）は、図１０（Ｂ）の破線領域の部分拡大図である。図１０（Ｅ）は、図１０（Ｃ）の破線領域の部分拡大図である。

パッケージ１０は、一例として、複数のセラミックス層が積層されて形成されたＣＬＣＣ（Ｃｅｒａｍｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれる放熱性に優れた小型のフラットパッケージである。パッケージ１０は、一例として、平面形状（＋γ側から見た形状）が例えば一辺の長さＬ（例えば１３ｍｍ）の正方形であって、厚さＤ（例えば２ｍｍ）の略直方体形状の外形を有している（図１０（Ａ）参照）。ここでは、パッケージ１０の主成分は、アルミナである。

詳述すると、パッケージ１０は、一例として、複数のセラミックス層と、該セラミックス層内に絶縁された状態で配設された複数のメタライズ配線部材（リード配線）とを有している。なお、パッケージ１０の材料としては、絶縁性を有する材料であれば、セラミックス以外であっても良く、耐熱性及び放熱性に優れたものがより好ましい。

パッケージ１０は、一例として、図１０（Ｂ）及び１０（Ｃ）に示されるように、αβ平面に平行に配置されており、中央に段付き凹部１０ａが形成されている。この段付き凹部１０ａは、キャビティ領域とも呼ばれる。ここでは、段付き凹部１０ａの段数は、３となっている。すなわち、キャビティ領域には、γ軸方向の異なる３つの位置にキャビティ（凹み）が形成されている。以下では、便宜上、３つのキャビティを、−γ側から＋γ側にかけて順に、第１キャビティ、第２キャビティ、第３キャビティとも称する。

そこで、パッケージ１０は、一例として、チップマウント部１１、パッケージ側二次電極領域１３、シール部材接合部１２などを有している。

チップマウント部１１は、第１キャビティの底面であり、面発光レーザアレイチップ４０が実装されている、チップマウント部１１には、金属膜が設けられている。この金属膜は、ダイアタッチエリアとも呼ばれており、共通電極になっている。

詳述すると、面発光レーザアレイチップ４０は、チップマウント部１１のほぼ中央であって、上記金属膜上に、ＡｕＳｎ等の半田材ペーストやＡｇ接着剤などを用いてダイボンドされている。すなわち、面発光レーザアレイチップ４０は、第１キャビティの底面に出射方向が＋γ方向となるように取り付けられている。面発光レーザアレイチップ４０の構成については、後に詳述する。

パッケージ側二次電極領域１３は、第２キャビティの底面であり、複数（例えば４０個）の接続端子（不図示）が配置されている。これら複数（例えば４０個）の接続端子は、上記複数のメタライズ配線部材と個別に接続されている。

シール部材接合部１２は、第３キャビティの底面であり、該底面には金めっき層が形成され、該金めっき層に枠状のシール部材３０が接合されている。

ここでは、シール部材３０の材料として、パッケージ１０の材料であるセラミックと熱膨張率が近似するコバール（Ｋｏｖａｒ：Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、ウェスチングハウス社の商品名）が用いられている。シール部材３０の表面には金めっきが施されている。シール部材３０は、上記金めっき層に溶着（溶接）されている。なお、シール部材３０の材料は、適宜変更可能である。シール部材３０については、後に詳述する。

リッド２０は、一例として、略シルクハット形状の金属製又は合金製の部材から成り、つば部２０ａがシール部材３０の＋γ側の面にシーム溶接によって接合されている。なお、リッド２０のつば部２０ａに一端（−γ側の端）が連続する筒状部２０ｂの形状は、略円筒形状に限らず、例えば略角筒形状であってもよい。ここでは、リッド２０の材料として、前述したコバールが用いられている。なお、リッド２０の材料は、金属を含むことが好ましく、適宜変更可能である。

リッド２０の筒状部２０ｂの他端（＋γ側の端）に連続する取り付け部２０ｃは、一例として、−β方向から見てαβ平面に対して例えば１０°〜４０°傾斜した平板状の部分であり（図１０（Ｃ）参照）、その中央部（面発光レーザアレイチップ４０の＋γ側の位置）に開口２０ｄが形成されている。ここでは、取り付け部２０ｃの傾斜方向は、αγ平面に平行である。

取り付け部２０ｃには、一例として、略平板状の外形を有するカバーガラス４１が、開口２０ｄを内側から覆うように接合材５０（例えば低融点ガラス）を介して取り付けられている。そこで、面発光レーザアレイチップ４０の各発光部から出射された光は、カバーガラス４１に入射する。

結果として、パッケージ１０、リッド２０、シール部材３０、カバーガラス４１、接合材５０などによって、面発光レーザアレイチップ４０が封止（外部から遮蔽）されており、面発光レーザアレイチップ４０が収容されている内部空間の気密性が高められている。

また、面発光レーザアレイチップ４０の各発光部からの光は、一部がカバーガラス４１を透過し、残部がカバーガラス４１で入射方向に交差する方向に反射される。ここでの透過光が光源モジュール２００から出射された光である。

この場合、カバーガラス４１からの反射光が面発光レーザアレイチップ４０に戻るのを抑制でき、出力変動を抑制できる。

なお、カバーガラス４１は、取り付け部２０ｃに形成された開口２０ｄを外側から覆うように取り付けられても良いし、開口２０ｄに嵌め込まれても良い。光透過窓部材は、ガラス製に代えて、例えば樹脂製であっても良い。

ここで、シール部材３０には、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示されるように、α軸方向に対向する２辺部の内側（取り付け部２０ｃの傾斜方向の一端及び他端に対応する位置）に２つの切欠き部３０ａ、３０ｂが個別に設けられている。なお、２つの切り欠き部３０ａ、３０ｂは、上記２辺部の内側面に個別に形成された２つの凹部と捉えることもできる。

なお、図１１（Ａ）は、面発光レーザアレイチップ４０が実装されシール部材３０が接合されたパッケージ１０を＋γ側から見た斜視図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。

リッド２０は、つば部２０ａの基端部における取り付け部２０ｃの傾斜方向の一端に対応する第１の部分及び他端に対応する第２の部分が上述した比較例の場合と同様に、他の部分よりも−γ側に突出している（図１２（Ａ）〜図１２（Ｅ）参照）。

なお、「つば部２０ａの基端部」は、つば部２０ａの内縁部（内端部）のγ軸周りの全域を意味する。

なお、図１２（Ａ）は、リッド２０を−γ側から見た斜視図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図１２（Ｄ）は、図１２（Ｂ）の破線領域の部分拡大図である。図１２（Ｅ）は、図１２（Ｃ）の破線領域の部分拡大図である。

具体的には、つば部２０ａの基端部は、図１２（Ｄ）及び図１２（Ｅ）に示されるように、第１及び第２の部分の最大突出量ｈ_Ｂ−Ｂ´が、他の部分の最大突出量ｈ_Ａ−Ａ´よりも大きくなっている。ここでは、ｈ_Ａ−Ａ´＜１０μｍ、ｈ_Ｂ−Ｂ´＝（２０〜５０）μｍとなっている。

そこで、実施例１では、リッド２０とシール部材３０とをシーム溶接する際、リッド２０とシール部材３０とが、第１の部分が切り欠き部３０ａに挿入され、第２の部分が切り欠き部３０ｂに挿入されるようにγ軸周りにアライメント（位置決め）される。この場合、第１及び第２の部分は、最も筒状部２０ｂ側の部位（筒状部２０ｂとの境界部）を含む一部がシール部材３０には接触しない（図１０（Ｅ）参照）。

これにより、リッド２０のつば部２０ａと、パッケージ１０に接合されたシール部材３０とが溶接されても、溶接後、リッド２０に歪みがほとんど発生せず、接合材５０及びカバーガラス４１にクラックが入るのを防止できる。この結果、パッケージ１０内の気密性が損なわれるのを防止できる。なお、つば部２０ａの基端部の他の部分（図１０（Ｄ）参照）は、シール部材３０にかなり接触しているが、第１及び第２の部分に比べて最大突出量が小さいため、リッド２０を歪ませる要因には成り難い。

なお、各切り欠き部の大きさを第１及び第２部分の大きさに応じて調整することで、第１及び第２の部分とシール部材３０との接触面積を調整でき、ひいてはリッド２０の歪み度合を調整できる。例えば、第１及び第２の部分とシール部材３０とが全く接触しないようにすること（リッド２０の歪みを極力小さくすること）もできる。

ここで、上述したリッド２０のシール部材３０に対するγ軸周りのアライメントについて補足説明を行う。実施例１では、リッド２０がカバーガラス４１を傾斜状態で保持する取り付け部２０ｃを有し、つば部２０ａの非平坦性にγ軸周りのばらつきがあるため、パッケージ１０に接合されたシール部材３０とリッド２０とを溶接する際に、リッド２０をシール部材３０に対してγ軸周りに位置決めする必要がある。

図１３（Ａ）には、パッケージ１０に接合されたシール部材３０に対してリッド２０が適切な向きにアライメントされた例が示され、図１３（Ｂ）には、パッケージ１０に接合されたシール部材３０に対してリッド２０が適切な向きから９０°ずれてアライメントされた例が示されている。

実施例１では、このようなγ軸周りのアライメントの際にも、シール部材３０に設けられた切り欠き部３０ａ、３０ｂを見ることにより、適切な向きが確認できる。また、間違った向きにアライメントされても、パッケージ１０に接合されたシール部材３０とリッド２０とを組み合わせた際にガタが大きくなるので、作業者がアライメントの間違いに気づき易くなる。

面発光レーザアレイチップ４０は、図１４に示されるように、αβ平面に沿って２次元配列された複数（例えば４０個）の発光部１４０を含む面発光レーザアレイ２４０、複数（例えば４０個）の発光部１４０に対応する複数（例えば４０個）の電極パッド（不図示）などを有している。

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。面発光レーザは、基板に垂直な方向に光を出射する半導体レーザであり、従来の端面発光レーザに比べて低コストで高性能であり、さらにはアレイ化が容易である。

複数（例えば４０個）の電極パッドは、複数の発光部１４０の周囲に配置されており、ボンディングワイヤを介して、対応する複数の発光部と電気的に接続されている。また、複数（例えば４０個）の電極パッドは、上記複数（例えば４０個）の接続端子と個別に電気的に接続されている。結果として、複数（例えば４０個）の発光部は、複数の上記メタライズ配線部材に個別に接続されている。

面発光レーザアレイチップ４０では、４０個の発光部１４０が半導体製造工程によってαβ平面に平行な同一基板上に形成されている。すなわち、面発光レーザアレイ２４０は、４０チャネルの面発光レーザアレイである。４０個の発光部は、全ての発光部をβ軸方向（副走査対応方向）に延びる仮想線上に正射影したときに等間隔ｄ２となるように配置されている。なお、本明細書では、２つの発光部の中心間距離を「発光部間隔」とも称する。また、図１４では発光部の数が４０個であるものを示しているが、発光部の数は、複数であればよく、例えば、発光部が３２個のものであってもよい。

４０個の発光部１４０は、前述したように、半導体製造工程によって同一基板上に形成されている４０個の面発光レーザであり、面発光レーザアレイ２４０は、発光部間で均一な偏光方向を有する単一基本横モードの複数のレーザ光を出射することができる。この結果、円形でかつ高密度の微小な４０個の光スポットを対応する感光体ドラム上に形成することができる。

また、面発光レーザアレイ２４０では、副走査対応方向（β軸方向）に隣り合う２つの発光部の発光部間隔が等間隔ｄ１であるため、各発光部の点灯タイミングを調整することにより、対応する感光体ドラム上に４０個の光スポットを副走査方向に等間隔で形成することができ、複数の発光部が感光体ドラムに対向して副走査方向に等間隔で並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。

そして、例えば、上記間隔ｄ１を２．６５μｍ、光走査装置２０１０の全光学系の倍率を２倍とすれば、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。勿論、主走査対応方向の発光部数を増加したり、副走査対応方向のピッチｄ２を狭くして間隔ｄ１がより小さくなるように発光部を配置したり、光走査装置２０１０の全光学系の倍率を下げたりすれば、書込み密度をより高密度化でき、より高品質の画像を形成することが可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、各発光部の点灯タイミングを調整することで容易に制御できる。

以下に、光源モジュール２００の製造方法について簡単に説明する。

《素子実装工程》
パッケージ１０のチップマウント部１１に面発光レーザアレイチップ４０をダイボンディングにより実装する。また、複数の電極パッドと複数の接続端子とをワイヤーボンディングにより接続する。また、複数の接続端子と複数の上記メタライズ配線部材とをワイヤーボンディングにより接続する。

《カバーガラス取り付け工程》
カバーガラス４１をリッド２０の傾斜壁に開口２０ｄを内側から覆うように接合材（例えば低融点ガラス）を介して取り付ける。

《リッド接合工程》
リッド２０とパッケージ１０に接合（溶接）されたシール部材３０とを、つば部２０ａの基端部の第１及び第２の部分がシール部材３０の切り欠き部３０ａ、３０ｂに個別に対向するように（挿入されるように）γ軸周りに位置決め（アライメント）し、リッド２０のつば部２０ａの先端部（外縁部）とシール部材３０の外縁部とをシーム溶接する。

以上のようにして、光源モジュール２００が製造される。

また、発明者らは、本実施形態の光源モジュール２２００の他の例である他の実施例の光源モジュールを開発した。以下に、他の実施例の光源モジュールについて説明するが、実施例１の光源モジュール２００と異なる点について主に説明し、該光源モジュール２００と同様の構成を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。他の実施例の光源モジュールは、実施例１の光源モジュール２００と概ね同様な製造方法で製造される。

《実施例２》
実施例２の光源モジュール３００は、図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）に示されるように、シール部材が、実施例１の光源モジュール２００と異なる。

なお、図１５（Ａ）は、光源モジュール３００を＋γ側から見た斜視図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１５（Ｃ）は、図１５（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図１５（Ｄ）は、図１５（Ｂ）の破線領域の部分拡大図である。図１５（Ｅ）は、図１５（Ｃ）の破線領域の部分拡大図である。

実施例２の光源モジュール３００のシール部材３３０には、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示されるように、シール部材３３０のα軸方向に対向する２辺部の＋γ側の面の内側（取り付け部２０ｃの傾斜方向の一端及び他端に対応する位置）に凹部３３０ａ、３３０ｂが設けられている。

なお、図１６（Ａ）は、面発光レーザアレイチップ４０が実装されシール部材３３０が接合されたパッケージ１０を＋γ側から見た斜視図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１６（Ｃ）は、図１６（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。

リッド２０のつば部２０ａの基端部は、図１２（Ｄ）及び図１２（Ｅ）に示されるように、第１及び第２の部分の最大突出量ｈ_Ｂ−Ｂ´が、他の部分の最大突出量ｈ_Ａ−Ａ´よりも大きくなっている。ここでは、ｈ_Ａ−Ａ´＜１０μｍ、ｈ_Ｂ−Ｂ´＝（２０〜５０）μｍに設定されている。

そこで、実施例２では、リッド２０とシール部材３３０とが、つば部２０ａの基端部の第１の部分が凹部３３０ａに挿入され、第２の部分が凹部３３０ｂに挿入されるようにγ軸周りにアライメント（位置決め）されている。この場合、第１及び第２の部分は、最も筒状部２０ｂ側の部位（筒状部２０ｂとの境界部）を含む一部がシール部材３３０には接触しない（図１５（Ｅ）参照）。

この場合、リッド２０のつば部２０ａと、パッケージ１０に接合されたシール部材３３０とが溶接されても、溶接後、リッド２０に歪みがほとんど発生せず、接合材５０及びカバーガラス４１にクラックが入るのを防止できる。この結果、パッケージ１０内の気密性が損なわれるのを防止できる。なお、つば部２０ａの基端部の他の部分（図１５（Ｄ）参照）は、シール部材３３０にかなり接触しているが、第１及び第２の部分に比べて最大突出量が小さいため、リッド２０を歪ませる要因には成り難い。

なお、各凹部の大きさや深さを第１及び第２部分の大きさ及び突出量に応じて調整することで、第１及び第２の部分とシール部材３３０との接触面積を調整でき、ひいてはリッド２０の歪み度合を調整できる。例えば、第１及び第２の部分とシール部材３３０とが全く接触しないようにすること（リッド２０の歪みを極力小さくすること）もできる。

《実施例３》
実施例３の光源モジュール４００は、図１７（Ａ）〜図１７（Ｅ）に示されるように、シール部材が、実施例３の光源モジュール４００と異なる。

なお、図１７（Ａ）は、光源モジュール４００を＋γ側から見た斜視図である。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図１７（Ｄ）は、図１７（Ｂ）の破線領域の部分拡大図である。図１７（Ｅ）は、図１７（Ｃ）の破線領域の部分拡大図である。

実施例３の光源モジュール４００のシール部材４３０には、図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）に示されるように、シール部材４３０のα軸方向の対向する２辺部の内側（取り付け部２０ｃの傾斜方向の一端及び他端に対応する位置）に傾斜凹部４３０ａ、４３０ｂが設けられている。

なお、図１８（Ａ）は、面発光レーザアレイチップ４０が実装されシール部材４３０が接合されたパッケージ１０を＋γ側から見た斜視図である。図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１８（Ｃ）は、図１８（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。

リッド２０のつば部２０ａの基端部は、図１２（Ｄ）及び図１２（Ｅ）に示されるように、第１及び第２の部分の最大突出量ｈ_Ｂ−Ｂ´は、他の部分の最大突出量ｈ_Ａ−Ａ´よりも大きくなっている。ここでは、ｈ_Ａ−Ａ´＜１０μｍ、ｈ_Ｂ−Ｂ´＝２０〜５０μｍに設定されている。

そこで、実施例３では、リッド２０とシール部材４３０とが、つば部２０ａの第１の部分が傾斜凹部４３０ａに挿入され、第２の部分が傾斜凹部４３０ｂに挿入されるようにγ軸周りにアライメント（位置決め）されている。この場合、第１及び第２の部分は、最も筒状部２０ｂ側の部位（筒状部２０ｂとの境界部）を含む一部がシール部材４３０には接触しない（図１７（Ｅ）参照）。

この場合、リッド２０のつば部２０ａと、パッケージ１０に接合されたシール部材４３０とが溶接されても、溶接後、リッド２０に歪みがほとんど発生せず、接合材５０及びカバーガラス４１にクラックが入るのを防止できる。この結果、パッケージ１０内の気密性が損なわれるのを防止できる。なお、つば部２０ａの基端部の他の部分（図１７（Ｄ）参照）は、シール部材４３０にかなり接触しているが、第１及び第２の部分に比べて最大突出量が小さいため、リッド２０を歪ませる要因には成り難い。

なお、各傾斜凹部の大きさや傾斜角度を第１及び第２部分の大きさ及び突出量に応じて調整することで、第１及び第２の部分とシール部材４３０との接触面積を調整でき、ひいてはリッド２０の歪み度合を調整できる。例えば、第１及び第２の部分とシール部材３３０とが全く接触しないようにすること（リッド２０の歪みを極力小さくすること）もできる。

以上説明した本実施形態の光源モジュール２２００（実施例１〜３の光源モジュール２００、３００、４００）は、面発光レーザアレイチップ４０と、該面発光レーザアレイチップ４０が実装されるパッケージ１０と、面発光レーザアレイチップ４０からの光の光路上に位置するカバーガラス４１と、パッケージ１０における面発光レーザアレイチップ４０が実装される領域の周辺部に−γ側の面が接合された枠状のシール部材と、該シール部材の＋γ側の面の一部に接合されたつば部２０ａと、該つば部２０ａに−γ側の端が連続する筒状部２０ｂと、該筒状部２０ｂの＋γ側の端に連続し、カバーガラス４１が接合材５０を介して取り付けられる取り付け部２０ｃとを含むリッド２０と、を備え、つば部２０ａの基端部の少なくとも一部は、シール部材に接触していない。

また、実施例１の光源モジュール２００は、面発光レーザアレイチップ４０と、該面発光レーザアレイチップ４０が実装されるパッケージ１０と、面発光レーザアレイチップ４０からの光の光路上に位置するカバーガラス４１と、パッケージ１０における面発光レーザアレイチップ４０が実装される領域の周辺部に−γ側の面が接合された枠状のシール部材３０と、該シール部材３０の＋γ側の面の一部に接合されたつば部２０ａと、該つば部２０ａに−γ側の端が連続する筒状部２０ｂと、該筒状部２０ｂの＋γ側の端に連続し、カバーガラス４１が接合材５０を介して取り付けられる取り付け部２０ｃとを含むリッド２０と、を備え、シール部材３０の内縁部に、つば部２０ａの基端部の一部が挿入される切り欠き部（挿入部）が設けられている。

また、実施例２、３の光源モジュール３００、４００は、面発光レーザアレイチップ４０と、該面発光レーザアレイチップ４０が実装されるパッケージ１０と、面発光レーザアレイチップ４０からの光の光路上に位置するカバーガラス４１と、パッケージ１０における面発光レーザアレイチップ４０が実装される領域の周辺部に−γ側の面が接合された枠状のシール部材と、該シール部材の＋γ側の面の一部に接合されたつば部２０ａと、該つば部２０ａに−γ側の端が連続する筒状部２０ｂと、該筒状部２０ｂの＋γ側の端に連続し、カバーガラス４１が接合材５０を介して取り付けられる取り付け部２０ｃとを含むリッド２０と、を備え、シール部材の内縁部に、つば部２０ａの基端部の一部が挿入される凹部（挿入部）が設けられている。

実施例１〜３の光源モジュール２００、３００、４００によれば、リッド２０につば部２０ａの形状（非平坦性）に起因する歪みが発生するのを防止でき、ひいては接合材５０及びカバーガラス４１にクラックが発生するのを防止できる。

この結果、気密性が損なわれるのを防止できる。

また、本実施形態では、接合材５０及びカバーガラス４１の破損を防止できるため、製造歩留りを向上できる光源モジュールを提供できる。

また、取り付け部２０ｃは、面発光レーザアレイチップ４０の出射方向に対して傾斜しており、シール部材の内縁部には、取り付け部２０ｃの傾斜方向の一端に対応する位置に第１の凹部が設けられ、取り付け部２０ｃの傾斜方向の他端に対応する位置に第２の凹部が設けられている。

そして、つば部２０ａの基端部は、取り付け部２０ｃの傾斜方向の一端に対応する第１の部分の少なくとも一部が第１の凹部に挿入され、取り付け部２０ｃの傾斜方向の他端に対応する第２の部分の少なくとも一部が第２の凹部に挿入される。

さらに、リッド２０は、つば部２０ａの基端部が筒状部２０ｂの軸に垂直な仮想平面に対して筒状部２０ｂの他端側（＋γ側）に折れ曲がり、かつつば部２０ａの基端部以外の部分が筒状部２０ｂの軸に略垂直になり、基端部以外の部分に対する第１及び第２の部分の筒状部２０ｂの軸方向（γ軸方向）の最大突出量が基端部以外の部分に対するつば部２０ａの基端部の他の部分の筒状部２０ｂの軸方向の最大突出量よりも大きくなるように成形加工されている。

この場合、つば部２０ａとシール部材３０とが溶接される際、つば部２０ａにおいてシール部材３０側に最も突出する第１及び第２の部分が対応する第１及び第２の凹部に挿入されるため、リッド２０に生じる歪みを確実に低減できる。

また、本実施形態の光源モジュール２２００の製造方法は、面発光レーザアレイチップ４０をパッケージ１０に実装する工程と、リッド２０に接合材５０を介してカバーガラス４１を接合する工程と、リッド２０のつば部２０ａの基端部の第１及び第２の部分が、対応する第１及び第２の凹部（挿入部）に挿入されるようにリッド２０とパッケージ１０に接合されたシール部材３０とを位置決めする工程と、つば部２０ａとシール部材３０とを接合する工程と、を含む。

この場合、傾斜した取り付け部２０ｃを有するリッド２０とシール部材３０とを適切にアライメントした状態で接合でき、製造歩留り及び信頼性の高い光源モジュールを容易に製造できる。

また、光走査装置２０１０は、光源モジュール２２００と、該光源モジュール２２００からの光を偏向する光偏向器２１０４と、該光偏向器２１０４で偏向された光を各感光体ドラムの表面に導く走査光学系と、を備えているため、光量変動が少ないマルチビーム光により、各感光体ドラムの表面を安定して精度良く走査することができる。

また、カラープリンタ２０００は、複数の感光体ドラム（像担持体）と、該複数の感光体ドラムを画像情報に応じて変調された光によって走査する光走査装置２０１０と、を備えているため、出力されるカラー画像の品質を安定して向上させることができる。

ところで、カラープリンタ２０００では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、点灯させる発光部を選択することで色ずれを低減することができる。

なお、上記実施形態では、パッケージ１０にシール部材を接合してパッケージ体を作製した後、該パッケージ体のシール部材とリッド２０とを溶接しているが、これに限らない。例えば、カバーガラス４１が取り付けられたリッド２０にシール部材を接合してカバーガラス保持体を作製した後、該カバーガラス保持体のシール部材とパッケージ１０とを溶接しても良い。

また、上記実施形態では、シール部材に凹部を設けているが、これに限られない。例えば、図１９（Ａ）〜図１９（Ｅ）に示される変形例の光源モジュール５００のように、シール部材５３０の内縁部のγ軸周りの全域と、リッド２０のつば部２０ａの基端部（内縁部のγ軸周りの全域）とが接触しないようにシール部材５３０の開口部の大きさとリッド２０の筒状部２０ｂの大きさ（内径）を設定しても良い。また、例えば、シール部材の内縁部のγ軸周りの全域に、つば部２０ａの基端部（内縁部のγ軸周りの全域）が挿入される凹部（挿入部）を形成しても良い。

なお、図１９（Ａ）は、光源モジュール５００を＋γ側から見た斜視図である。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。図１９（Ｃ）は、図１９（Ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図１９（Ｄ）は、図１９（Ｂ）の破線領域の部分拡大図である。図１９（Ｅ）は、図１９（Ｃ）の破線領域の部分拡大図である。

また、上記実施形態の光源モジュールの構成は、適宜変更可能である。

また、上記実施例２では、つば部２０ａの基端部の第１及び第２の部分の最も筒状部２０ｂ側の部位（筒状部２０ｂとの境界部）を含む一部は、シール部材３３０に接触していないが、例えば対応する凹部３３０ａ、３３０ｂの底面に接触していても良い。この場合も、凹部３３０ａ、３３０ｂが形成されていない場合に比べて、溶接後、リッド２０に歪みが発生するのを抑制できる。

また、上記実施例３では、つば部２０ａの基端部の第１及び第２の部分の最も筒状部２０ｂ側の部位（筒状部２０ｂとの境界部）を含む一部は、シール部材４３０に接触していないが、例えば対応する傾斜凹部４３０ａ、４３０ｂの傾斜面に接触していても良い。この場合も、傾斜凹部４３０ａ、４３０ｂが形成されていない場合に比べて、溶接後、リッド２０に歪みが発生するのを抑制できる。

例えば、パッケージの構成は、適宜変更可能である。例えば上記実施形態の光源モジュール２２００のパッケージ１０のキャビティ領域を構成する段付き凹部の段数は、３段とされているが、１段、２段、４段以上であっても良い。

また、上記実施形態では、光源モジュール２２００は、４つの感光体ドラムに個別に対応して４つ設けられているが、これに限らない。

また、上記実施形態では、発光素子として面発光レーザアレイチップ４０が採用されているが、これに限られない。例えば、面発光レーザ以外の少なくとも１つのレーザ（例えば端面発光レーザ）を含むレーザ素子、少なくとも１つのＬＥＤ（発光ダイオード）を含むＬＥＤ素子、少なくとも１つの有機ＥＬ素子であっても良い。

また、面発光レーザアレイチップにおける複数の発光部の配列は、上記実施形態で説明したもの（図１４参照）に限られない。要は、面発光レーザアレイの複数の発光部は、副走査対応方向（β軸方向）の位置が互いに異なるように２次元配列されていることが好ましい。例えば、マトリクス状に配置された複数の発光部を有する面発光レーザアレイチップを出射方向（γ軸方向）周りに回転させて配置しても良い。

また、上記実施形態では、面発光レーザの発振波長が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く、６５０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯、９８０ｎｍ帯、１．３μｍ及び１．５μｍ帯など、異なる活性層材料を用いた他の波長帯であっても良い。また、基板もＧａＡｓ以外の基板を用いても良い。また、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。

また、上記面発光レーザアレイチップは、画像形成装置以外の用途にも用いることができる。その場合には、発振波長は、その用途に応じて、６５０ｎｍ帯、７８０ｎｍ帯、８５０ｎｍ帯、９８０ｎｍ帯、１．３μｍ帯、１．５μｍ帯等の波長帯であっても良い。この場合に、活性層を構成する半導体材料は、発振波長に応じた混晶半導体材料を用いることができる。例えば、６５０ｎｍ帯ではＡｌＧａＩｎＰ系混晶半導体材料、９８０ｎｍ帯ではＩｎＧａＡｓ系混晶半導体材料、１．３μｍ帯及び１．５μｍ帯ではＧａＩｎＮＡｓ（Ｓｂ）系混晶半導体材料を用いることができる。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００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。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（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。

例えば、媒体が、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｏ Ｐｌａｔｅ）として知られている印刷版であっても良い。つまり、光走査装置２０１０は、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を行い、印刷版を形成する画像形成装置にも好適である。

また、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。

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。

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。

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。

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。

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し、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。

このような光エネルギ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。

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。

また、上記光源モジュールは、画像形成装置以外の用途にも用いることができる。その場合には、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。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ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く、単色のプリンタであっても良い。

以下に、本発明に至ったプロセスを説明する。

ところで、面発光レーザ（垂直共振器型面発光レーザ、ＶＣＳＥＬ）は基板に対して垂直方向に光を出射する半導体レーザであり、二次元集積化が容易である。さらに消費電力は端面型レーザに比べて一桁程度小さく、より多くの光源を二次元集積するのに有利であるため、近年注目されている半導体レーザである。

以下では、二次元集積された面発光レーザをＶＣＳＥＬアレイと呼ぶ。本発明は、例えばＶＣＳＥＬアレイ等の発光素子を含む光源モジュールであるが、特に、ＶＣＳＥＬアレイを含む光源モジュールには、以下に述べるような特徴を有している。

まず、ＶＣＳＥＬアレイは、単一のレーザデバイスよりも出力されるビーム本数が多いため、使用されるパッケージは単一のレーザデバイスのパッケージよりも大きなガラス窓を有している。

また、ガラス窓の表面からの反射光がレーザに戻ることによるレーザの不安定動作を防止するために、ガラス窓は出射方向に対して斜めに配置されることが多い。

さらに、ＶＣＳＥＬアレイでは、１つのチップ内で複数の面発光レーザが同時に発振するため、単一のレーザデバイスよりも発熱することになり、発熱に対する対策が必要となってくる。発熱対策のひとつとして、ＶＣＳＥＬアレイの層構造中に、熱伝導性の良いＡｌＡｓ層を使う場合があるが、ＡｌＡｓ材料は水分に対して腐食されやすいという性質をもつため、ＡｌＡｓ層を用いたＶＣＳＥＬアレイは、気密封止されることが望ましい。

ＶＣＳＥＬアレイを含む光源モジュールは、上述したような特徴を有しているが、出射方向に対して斜めに配置されたガラス窓を用いているために、モジュールの組み立て工程において、γ軸周りのアライメントの必要性（リッドが回転対称ではない（方向性がある））があり、また気密性が損なわれる問題があった。

本発明は、このようなＶＣＳＥＬアレイ等の発光素子を含む光源モジュールに特有の問題に着目し、これを解決すべくなされた。

１０…パッケージ、２０…リッド、２０ａ…つば部、２０ｂ…筒状部、３０ａ、３０ｂ…切り欠き部（凹部）、３３０ａ、３３０ｂ…凹部、４３０ａ、４３０ｂ…傾斜凹部（凹部）、３０、３３０、４３０…シール部材、４０…面発光レーザアレイチップ（発光素子）、４１…カバーガラス（光透過窓部材）、５０…接合材、２００、３００、４００…光源モジュール、２１０４…光偏向器（偏向器）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）。

特開２０１１−２１６８５２号公報 特開２０１１−２１６８５６号公報

Claims (13)

1. 発光素子と、
   前記発光素子が実装されるパッケージと、
   前記発光素子からの光の光路上に位置する光透過窓部材と、
   前記パッケージにおける前記発光素子が実装される領域の周辺部に一側の面が接合された枠状のシール部材と、
   前記シール部材の他側の面の一部に接合されたつば部と、該つば部に一端が連続する筒状部と、該筒状部の他端に連続し、前記光透過窓部材が接合材を介して取り付けられる取り付け部とを含むリッドと、を備え、
   前記つば部の基端部の少なくとも一部は、前記シール部材に接触していないことを特徴とする光源モジュール。
2. 前記取り付け部は、前記発光素子の出射方向に対して傾斜しており、
   前記シール部材の内縁部には、前記取り付け部の傾斜方向の一端に対応する位置に第１の凹部が設けられ、前記取り付け部の傾斜方向の他端に対応する位置に第２の凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
3. 前記つば部の基端部は、前記取り付け部の傾斜方向の一端に対応する第１の部分の少なくとも一部が前記第１の凹部に挿入され、前記取り付け部の傾斜方向の他端に対応する第２の部分の少なくとも一部が前記第２の凹部に挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の光源モジュール。
4. 前記リッドは、前記つば部の基端部が前記筒状部の軸に垂直な仮想平面に対して前記筒状部の他端側に折れ曲がり、かつ前記つば部の前記基端部以外の部分が前記筒状部の軸に略垂直になり、前記基端部以外の部分に対する前記第１及び第２の部分の前記筒状部の軸方向の最大突出量が前記基端部以外の部分に対する前記つば部の基端部の他の部分の前記軸方向の最大突出量よりも大きくなるように加工されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光源モジュール。
5. 前記発光素子は、複数の面発光レーザを含む面発光レーザアレイであることを請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源モジュール。
6. 前記つば部は、金属を含む材料からな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源モジュール。
7. 前記パッケージ部材は、セレミック製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源モジュール。
8. 前記接合材は、低融点ガラスであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源モジュール。
9. 前記光透過窓部材は、ガラス製であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源モジュール。
10. 光により被走査面を走査する光走査装置であって、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の光源モジュールと、
    前記光源モジュール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に導く光学系と、を備える光走査装置。
11. 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に応じて変調された光を走査する少なくとも１つの請求項１０に記載の光走査装置と、を備える画像形成装置。
12. 請求項２に記載の光源モジュールの製造方法であって、
    前記発光素子を前記パッケージに実装する工程と、
    前記リッドに前記接合材を介して前記光透過窓部材を接合する工程と、
    前記つば部の基端部の前記取り付け部の傾斜方向の一端に対応する第１の部分が前記第１の凹部に挿入され、前記つば部の基端部の前記取り付け部の傾斜方向の他端に対応する第２の部分が前記第２の凹部に挿入されるように前記リッドと前記パッケージに接合された前記シール部材とを位置決めする工程と、
    前記つば部と前記シール部材とを接合する工程と、を含む光源モジュールの製造方法。
13. 発光素子と、
    前記発光素子が実装されるパッケージと、
    前記発光素子からの光の光路上に位置する光透過窓部材と、
    前記パッケージにおける前記発光素子が実装される領域の周辺部に一側の面が接合された枠状のシール部材と、
    前記シール部材の他側の面の一部に接合されたつば部と、該つば部に一端が連続する筒状部と、該筒状部の他端に連続し、前記光透過窓部材が接合材を介して取り付けられる取り付け部とを含むリッドと、を備え、
    前記シール部材の内縁部に、前記つば部の基端部の少なくとも一部が挿入される挿入部が設けられていることを特徴とする光源モジュール。

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