JP2019111731A - 光学素子ユニット、プリントヘッド、読取ヘッド、画像形成装置および画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子チップの傾きを抑制し、且つ基板上の配線層の占有面積を小さくすることができる光学素子ユニット、プリントヘッド、読取ヘッド、画像形成装置および画像読取装置を提供する。【解決手段】光学素子ユニット１は、基板１１と、基板１１に形成された配線層１２と、配線層１２を覆う絶縁層１３と、絶縁層１３に固定された光学素子チップ３とを備える。配線層１２は、基板１１の表面における第１の方向に延在する連結部２０と、連結部２０から第１の方向に略直交する第２の方向に延在し、第１の方向に配列された複数の延在部２１とを有する。光学素子チップ３は、配線層１２の複数の延在部２１が配列された領域に配置されている。【選択図】図１

Description

この発明は、光学素子を備えた光学素子ユニット、プリントヘッド、読取ヘッド、画像形成装置および画像読取装置に関する。

画像形成装置のプリントヘッドでは、プリント配線基板にＬＥＤアレイチップ（光学素子チップ）を実装した発光部ユニット（光学素子ユニット）が用いられる。プリント配線基板は、基板上に配線層を形成し、配線層を絶縁層で覆ったものである。ＬＥＤアレイチップは、絶縁層の表面に接着により固定される（例えば、特許文献１）。

特開２０００−３０１７６２号公報（図１参照）

ここで、配線層の端部近傍では、配線層を覆う絶縁層の表面が傾斜するため、この傾斜した領域にＬＥＤアレイチップを固定すると、ＬＥＤアレイチップが傾く可能性がある。そのため、配線層の端部とＬＥＤアレイチップの配置領域との間には、一定の距離を確保する必要がある。また、基板上には、配線層の他に、接続パッドあるいはパターンを形成する必要があるため、基板上における配線層の占有面積を小さくすることが求められている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、光学素子チップの傾きを抑制し、且つ基板上の配線層の占有面積を小さくすることを目的とする。

本発明の光学素子ユニットは、基板と、基板に形成された配線層と、配線層を覆う絶縁層と、光学素子を有し、絶縁層に固定された光学素子チップとを備える。配線層は、基板の表面における第１の方向に延在する連結部と、連結部から第１の方向に略直交する第２の方向に延在し、第１の方向に配列された複数の延在部とを有する。光学素子チップは、配線層の複数の延在部が配列された領域に配置されている。

本発明のプリントヘッドは、上記の光学素子ユニットと、光学素子から発せられた光を対象面に結像させるレンズユニットとを備え、光学素子は発光素子である。また、本発明の画像形成装置は、上記のプリントヘッドを備える。

本発明の読取ヘッドは、上記の光学素子ユニットと、原稿からの光を光学素子に結像させるレンズユニットとを備え、光学素子は受光素子である。また、本発明の画像読取装置は、上記の読取ヘッドを備える。

本発明によれば、配線層が複数の延在部を有して構成されるため、配線層を覆う絶縁層の一部が隣り合う延在部の隙間に入り込み、配線層上の絶縁層の厚さが薄くなる。そのため、絶縁層の表面の傾斜領域を狭くすることができる。これにより、配線層の端部と光学素子チップの配置領域との距離を短くすることができる。その結果、光学素子チップの傾きを抑制し、且つ基板上の配線層の占有面積を小さくすることができる。

第１の実施の形態の発光部ユニット（光学素子ユニット）を示す平面図である。 第１の実施の形態の発光部ユニットの絶縁基板と配線層とを示す平面図である。 図１の線分ＩＩＩ−ＩＩＩにおける矢視方向の断面図である。 図１の線分ＩＶ−ＩＶにおける矢視方向の断面図である。 図１の線分Ｖ−Ｖにおける矢視方向の断面図である。 第１の実施の形態の配線層、絶縁層および接着剤を拡大して示す図である。 比較例の発光部ユニットを示す平面図である。 比較例の発光部ユニットの絶縁基板と配線層とを示す平面図である。 図７の線分ＩＸ−ＩＸにおける矢視方向の断面図である。 図７の線分Ｘ−Ｘにおける矢視方向の断面図である。 第２の実施の形態の発光部ユニットを示す平面図である。 第２の実施の形態の発光部ユニットの絶縁基板と配線層とを示す平面図である。 図１１の線分ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける矢視方向の断面図である。 各実施の形態の光学素子ユニットを有するプリントヘッドを示す断面図である。 図１４のプリントヘッドを備えた画像形成装置を示す図である。 各実施の形態の光学素子ユニットを有する読取ヘッドを示す部分断面斜視図である。 図１６の読取ヘッドを備えた画像読取装置を示す図である。

第１の実施の形態．
＜光学素子ユニットの構成＞
図１は、第１の実施の形態の光学素子ユニットとしての発光部ユニット１を示す平面図である。発光部ユニット１は、プリント配線基板１０と、プリント配線基板１０に実装された複数の発光デバイス３とを有する。

プリント配線基板１０は、基板としての絶縁基板１１と、絶縁基板１１の表面に形成された配線層１２と、配線層１２の表面を覆う絶縁層１３とを有する。絶縁基板１１は、例えばガラスエポキシで構成された絶縁性の基板である。

配線層１２は、例えば銅箔で構成される。配線層１２の表面には、酸化防止とワイヤボンド性の向上のため、金メッキ処理を施すことが望ましい。

絶縁層１３は、例えばソルダーレジストで構成される。ソルダーレジストは、例えばエポキシ樹脂を主成分とする。絶縁層１３は、発光デバイス３の姿勢（向き）を安定させるものである。また、絶縁層１３は、メッキ面積を少なくすることによりプリント配線基板１０の製造コストを低減させるものでもある。

プリント配線基板１０は、一方向（図中左右方向）に長い長尺形状を有する。以下では、プリント配線基板１０の長手方向を、Ｘ方向とする。また、プリント配線基板１０の表面（より具体的には絶縁基板１１の表面）に平行な面内でＸ方向に直交する方向を、Ｙ方向とする。Ｘ方向およびＹ方向の両方に直交する方向を、Ｚ方向とする。

プリント配線基板１０の絶縁層１３の表面には、接着剤１４（図３）により、複数の発光デバイス３が固定されている。接着剤１４は、例えば絶縁性のダイボンディングペーストである。複数の発光デバイス３は、Ｘ方向に一列に配列されている。Ｘ方向に隣り合う発光デバイス３の間には、一定の隙間Ｃが形成されている。

発光デバイス３は、ここでは、ＬＥＤアレイチップである。発光デバイス３は、Ｘ方向に長い長尺形状の基板３０と、基板３０の表面に接合された発光素子（光学素子）としての複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３１とを有する。

基板３０は、例えばＳｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＮまたはＺｎＯなどの半導体基板で構成される。ＬＥＤ３１は、例えば、他の基板（成長基板）上で成長したエピタキシャル層を、基板３０の表面に接合したものである。なお、ＬＥＤの代わりに、他の発光素子（例えば発光サイリスタ）を用いてもよい。基板３０の表面には、ＬＥＤ３１に信号等を供給するためのボンディングパッド（図示せず）が形成されており、ボンディングワイヤによって外部と接続されている。

ＬＥＤ３１は、基板３０の表面にＸ方向に等間隔で一列に配列されている。ＬＥＤ３１の配列ピッチ（すなわち隣り合うＬＥＤ３１の中心間距離）は、解像度が１２００ｄｐｉの場合は２１μｍであり、解像度が６００ｄｐｉの場合は４２μｍである。

絶縁基板１１上で配線層１２が形成されていない領域１７には、接続パッド１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成されている。接続パッド１８ａは、発光デバイス３に接地電位（ＧＮＤ）を供給するものである。接続パッド１８ｂ，１８ｃは、発光デバイス３に電源を供給するものであり、必要に応じてパターン部１９により接続されている。絶縁層１３は、接続パッド１８ａ，１８ｂ，１８ｃに対応する位置に開口部を有し、接続パッド１８ａ，１８ｂ，１８ｃを露出させている。

また、絶縁基板１１の領域１７には、図示は省略するが、発光デバイス３に信号等を供給するためのパターンおよび接続パッドも形成される。

なお、配線層１２は絶縁層１３に覆われているが、図１では、配線層１２の形状を分かり易く示すため、配線層１２の輪郭を実線で表している。また、配線層１２には、点状のハッチングを付している。後述する図７および図１１も同様である。

図２は、プリント配線基板１０の絶縁基板１１および配線層１２を示す平面図である。配線層１２は、全体が櫛形状を有する。具体的には、配線層１２は、Ｘ方向に延在する連結部２０と、連結部２０からＹ方向に延在する延在部としての複数の櫛歯部２１とを有する。隣り合う櫛歯部２１の間には、溝部２２が形成される。

連結部２０は、絶縁基板１１のＹ方向（幅方向）の中心に対して一方の側（ここでは＋Ｙ側）に形成されている。櫛歯部２１は、絶縁基板１１のＹ方向の中央域に形成されている。言い換えると、櫛歯部２１は、絶縁基板１１における発光デバイス３の配置領域に形成されている。

櫛歯部２１は、いずれも一定の幅Ｗを有する。また、櫛歯部２１は、一定の間隔Ｇを開けてＸ方向に配列されている。櫛歯部２１の間隔Ｇ（すなわち隣り合う櫛歯部２１の隙間）は、櫛歯部２１の幅Ｗよりも広いことが望ましい（すなわちＧ＞Ｗ）。ここでは、櫛歯部２１の幅Ｗは、例えば０．１ｍｍである。隣り合う櫛歯部２１の間隔Ｇは、例えば０．１２５ｍｍである。

櫛歯部２１のＹ方向の長さは、発光デバイス３のＹ方向の幅と、発光デバイス３の実装精度（例えば０．１ｍｍ）の２倍と、後述する絶縁層傾斜領域Ａ１のＹ方向の長さとの合計以上に設定される。櫛歯部２１の連結部２０とは反対側の端部（−Ｙ方向の端部）を、配線端部２５と称する。

配線層１２は、発光デバイス３（図１）のＹ方向両端に対向する位置に、開口部２３を有する。絶縁層１３（図１）は、絶縁基板１１の表面のほぼ全体を覆っているが、開口部２３に対応する位置には開口部１３ｂを有する。開口部２３，１３ｂの内側は、絶縁基板１１が露出した開口領域１６（図１）となる。この開口領域１６は、発光デバイス３を固定するための接着剤が毛細管現象によって隣り合う発光デバイス３の隙間Ｇ（図１）内を這い上がることを防止するために設けられる。

図３は、図１に示す線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った矢視方向の断面図、すなわち配線層１２の櫛歯部２１を通る面における断面図である。図４は、図１に示す線分ＩＶ−ＩＶに沿った矢視方向の断面図、すなわち配線層１２の溝部２２を通る面における断面図である。図５は、図１に示す線分Ｖ−Ｖに沿った矢視方向の断面図、すなわち配線層１２の櫛歯部２１を横断する面における断面図である。

上記の通り、配線層１２は絶縁層１３に覆われている。図３に示すように、絶縁層１３は、櫛歯部２１と発光デバイス３との間に充填されている。また、図４に示すように、絶縁層１３は、櫛歯部２１がない部分、すなわち溝部２２では、絶縁基板１１と発光デバイス３との間に充填されている。

すなわち、図５に示すように、櫛歯部２１は、発光デバイス３の下側（すなわち絶縁基板１１側）でＸ方向に等間隔に配列されている。絶縁層１３の一部は櫛歯部２１を覆い、絶縁層１３の別の一部は溝部２２に充填されている。

また、図３に示すように、絶縁層１３の表面の高さは、櫛歯部２１上では略一定であるが、櫛歯部２１の先端（すなわち配線端部２５）よりも外側では低くなる。そのため、Ｙ方向において配線端部２５の近傍の領域Ａ１では、絶縁層１３の表面が傾斜する。以下では、絶縁層１３の表面が傾斜する領域を、絶縁層傾斜領域Ａ１と称する。絶縁層傾斜領域Ａ１のＹ方向の長さは、櫛歯部２１上の絶縁層１３の厚さに依存する。

図６は、絶縁基板１１上の配線層１２、絶縁層１３および接着剤１４を拡大して示す断面図である。絶縁基板１１の表面から櫛歯部２１の表面までの高さＴ１は、約３０〜４０μｍが望ましい。絶縁層１３の表面は、櫛歯部２１を覆う部分ではやや高く、溝部２２に充填された部分ではやや低い。絶縁基板１１の表面から絶縁層１３の最も高い部分までの高さＴ２は、約４０〜５５μｍが望ましい。上記の高さＴ１，Ｔ２の差（Ｔ２−Ｔ１）は、約１０〜１５μｍが望ましい。

＜発光部ユニット１の実装工程＞
発光部ユニット１をプリント配線基板１０に実装する工程は、以下の通りである。まず、絶縁基板１１の表面に、配線層１２、接続パッド１８ａ〜１８ｃ、およびパターン部１９等を形成する。このプリント配線基板１０の表面を覆うように、例えばスクリーン印刷等を用いて、ソルダーレジストにより絶縁層１３を形成する。このとき、絶縁層１３には、開口部２３および接続パッド１８ａ，１８ｂ，１８ｃ上の開口部を形成する。

絶縁基板１１上に供給されたソルダーレジストのうち、発光デバイス３の配置領域（すなわち櫛歯部２１と溝部２２とが配列された領域）に供給されたソルダーレジストは、その一部が溝部２２に充填される。そのため、配線層１２をベタパターンとして形成した場合と比較して、櫛歯部２１上の絶縁層１３の厚さが薄くなる。櫛歯部２１上の絶縁層１３の厚さが薄くなることで、絶縁層傾斜領域Ａ１（図３）のＹ方向の長さが短くなる。

このようにして形成した絶縁層１３の表面に、ダイボンディングペーストである接着剤１４を塗布する。接着剤１４の塗布範囲は、配線層１２の櫛歯部２１と溝部２２とが並んだ領域であり、なお且つ、絶縁層傾斜領域Ａ１よりも＋Ｙ側の領域である。接着剤１４の塗布は、例えば、棒状の塗布部材にダイボンディングペーストを付着させ、その塗布部材で絶縁層１３の表面を撫で付けることにより行う。

このようにして絶縁層１３の表面に接着剤１４を塗布した後、発光デバイス３を接着剤１４に押し当てる。これにより、発光デバイス３が、接着剤１４を介して絶縁層１３の表面に固定される。発光デバイス３は、Ｘ方向に配列された複数の櫛歯部２１によって支持される。また、絶縁層傾斜領域Ａ１を回避した位置に発光デバイス３が固定されるため、発光デバイス３の傾きが抑制される。

＜作用＞
次に、第１の実施の形態の発光部ユニット１の作用について説明する。まず、第１の実施の形態の発光部ユニット１に対する比較例の発光部ユニット１Ｂについて説明する。図７は、発光部ユニット１Ｂを示す平面図である。発光部ユニット１Ｂは、プリント配線基板１０Ｂと、プリント配線基板１０Ｂの表面に接着された複数の発光デバイス３とを有する。プリント配線基板１０Ｂは、配線層１２Ｂの形状において、第１の実施の形態の配線層１２と異なる。発光デバイス３は、第１の実施の形態と同様である。

図８は、比較例のプリント配線基板１０Ｂの絶縁基板１１および配線層１２Ｂを示す平面図である。配線層１２Ｂは、第１の実施の形態の配線層１２（図２）のような櫛歯部２１を有さない。すなわち、配線層１２Ｂは、発光デバイス３のＸ方向両端の開口部２３を除き、ベタパターンとして形成されている。

図９は、図７の線分ＩＸ−ＩＸにおける矢視方向の断面図である。図１０は、図７の線分Ｘ−Ｘにおける矢視方向の断面図である。図９に示すように、配線層１２Ｂの表面から絶縁層１３の表面までの高さｔは、約２０μｍである。

この比較例においても、絶縁層１３の表面の高さは、配線層１２の先端（すなわち配線端部２５）よりも外側では低くなる。そのため、Ｙ方向において配線端部２５の近傍の領域Ａ２では、絶縁層１３の表面が傾斜する。絶縁層傾斜領域Ａ２のＹ方向の長さは、配線層１２Ｂを覆う絶縁層１３の厚さｔ（ここでは約２０μｍ）に依存する。この比較例では、絶縁層傾斜領域Ａ２のＹ方向の長さは、約０．２ｍｍである。

発光デバイス３を絶縁層傾斜領域Ａ２に接着すると、発光デバイス３が傾斜し、その結果、ＬＥＤ３１からの光の出射方向がＺ方向に対して傾斜する可能性がある。そのため、比較例のプリント配線基板１０Ｂでは、発光デバイス３の配置領域と配線端部２５との間に、絶縁層傾斜領域Ａ２以上（例えば、約０．２ｍｍ以上）の距離を設けている。

一方、絶縁基板１１で配線層１２Ｂが形成されていない領域１７では、上述した接続パッド１８ａ〜１８ｃの他にも、図示しないパターンおよびパッドが形成される。しかしながら、発光デバイス３の配置領域から配線端部２５までの間に絶縁層傾斜領域Ａ２以上の距離を確保する必要があるため、配線層１２Ｂの占有面積が大きくなる。そのため、絶縁基板１１上において、パターンおよびパッドを形成する領域１７を広くすることが難しい。

これに対し、第１の実施の形態の発光部ユニット１では、図５に示したように配線層１２が複数の櫛歯部２１を有して構成されるため、絶縁層１３の一部が溝部２２に充填され、櫛歯部２１上の絶縁層１３の厚さ（Ｔ２−Ｔ１）が薄くなる。そのため、櫛歯部２１上の絶縁層１３の厚さに依存する絶縁層傾斜領域Ａ１のＹ方向長さが短くなる。

絶縁層傾斜領域Ａ１のＹ方向長さは、例えば、約０．１ｍｍであることが望ましい。この値は、比較例の絶縁層傾斜領域Ａ２のＹ方向長さ（０．２ｍｍ）の約１／２である。

このように、絶縁層傾斜領域Ａ１のＹ方向長さが短くなった分だけ、配線層１２の占有面積を小さくすることができる。その結果、絶縁基板１１において、パターンおよびパッドを形成する領域１７を広げることが可能になり、設計自由度が増す。

櫛歯部２１の幅Ｗは、０．４ｍｍ以下（すなわち、図９に示した比較例の絶縁層傾斜領域Ａ２のＹ方向長さの２倍以下）であることが望ましい。これは、櫛歯部２１の幅Ｗを０．４ｍｍ以下とすることにより、絶縁層１３の厚さ（すなわち表面の高さ）のばらつきが低減され、これにより絶縁層１３上で発光デバイス３を安定した状態で支持する効果が得られやすいためである。

なお、配線層１２は、１つの連結部２０と複数の櫛歯部２１とを有し、全体が櫛形に構成されている。これに対し、櫛歯部２１のＹ方向両側に連結部２０をそれぞれ形成した場合（すなわち配線層１２をはしご状に構成した場合）には、絶縁層１３が連結部２０上で厚くなり、絶縁層１３の表面の高さの変化が大きくなるため、発光デバイス３の傾きを抑制するという観点では望ましくない。

＜第１の実施の形態の効果＞
以上説明したように、第１の実施の形態の発光部ユニット１（光学素子ユニット）は、絶縁基板（基板）１１と、絶縁基板１１上に形成された配線層１２と、配線層１２を覆う絶縁層１３と、絶縁層１３の表面にＸ方向に配列された発光デバイス３（光学素子チップ）とを備え、配線層１２は、Ｘ方向に延在する連結部２０と、連結部２０からＹ方向に延在してＸ方向に配列された複数の櫛歯部２１とを有する。発光デバイス３は、配線層１２の櫛歯部２１が配列された領域に配置される。

このように構成されているため、絶縁層１３の櫛歯部２１を覆う部分の厚さを薄くし、絶縁層傾斜領域Ａ１のＹ方向の長さを短くすることができる。これにより、配線端部２５から発光デバイス３の配置領域までの距離を短くすることができ、絶縁基板１１上の配線層１２の占有面積を小さくすることができる。これにより、発光デバイス３の傾きを抑制しつつ、絶縁基板１１上にパターンあるいはパッドを形成する領域１７を広く確保することができる。また、Ｘ方向に配列された複数の櫛歯部２１により、発光デバイス３を安定した姿勢で支持することができる。

また、櫛歯部２１が一定の幅Ｗを有し、一定の間隔Ｇで配列されているため、発光デバイス３を均等な力で支持することができる。また、絶縁層１３の表面の凹凸がＸ方向に均等になるため、発光デバイス３の傾きを抑制する効果を高めることができる。

また、隣り合う櫛歯部２１の間隔Ｇが櫛歯部２１の幅Ｗよりも大きいため、櫛歯部２１上の絶縁層１３の厚さを十分に薄くすることができ、絶縁層傾斜領域Ａ１を小さくする効果を高めることができる。

また、発光デバイス３のＸ方向両端に対応する位置に、配線層１２の開口部２３および絶縁層１３の開口部１３ｂが形成されているため、絶縁層１３が毛細管現象によって発光デバイス３の隙間Ｃを這い上がって発光デバイス３の表面（ＬＥＤ３１側）に到達することを抑制できる。

第２の実施の形態．
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１１は、第２の実施の形態の発光部ユニット１Ａ（光学素子ユニット）を示す平面図である。第２の実施の形態の発光部ユニット１Ａは、配線層１２Ａの形状が、第１の実施の形態の発光部ユニット１と異なっている。

図１２は、第２の実施の形態のプリント配線基板１０Ａの絶縁基板１１および配線層１２Ａを示す平面図である。プリント配線基板１０Ａの配線層１２Ａは、Ｘ方向に延在する連結部２０と、連結部２０からＹ方向に延在する延在部としての複数の櫛歯部２１Ａとを有する。連結部２０の構成は、第１の実施の形態と同様である。

第２の実施の形態の櫛歯部２１Ａは、幅Ｗ１を有する櫛歯部２１１（第１の延在部）と、幅Ｗ２を有する櫛歯部２１２（第２の延在部）とを有する。幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも太い（Ｗ１＞Ｗ２）。櫛歯部２１１の幅Ｗ１および櫛歯部２１２の幅Ｗ２は、いずれも、第１の実施の形態の櫛歯部２１の幅Ｗと同様、０．４ｍｍ以下であることが望ましい。０．４ｍｍ以下とすることで、第１の実施の形態でも説明したように、絶縁層１３の厚さ（すなわち表面の高さ）のばらつきが低減され、絶縁層１３上で発光デバイス３を安定した状態で支持する効果が得られやすいためである。

隣り合う櫛歯部２１１の間隔、隣り合う櫛歯部２１２の間隔、および、隣り合う櫛歯部２１１と櫛歯部２１２との間隔は、いずれも、第１の実施の形態の櫛歯部２１の間隔Ｇと同じである。櫛歯部２１１の幅Ｗ１は、間隔Ｇよりも広い。一方、櫛歯部２１２の幅Ｗ２は、間隔Ｇよりも狭い。すなわち、Ｗ１＞Ｇ＞Ｗ２が成り立つ。

櫛歯部２１１は、発光デバイス３のＸ方向両端に対応する位置に、同じ数（ここでは３つ）ずつ形成されている。但し、櫛歯部２１１の数は、３つずつに限定されるものではなく、１つずつ以上であればよい。

櫛歯部２１２は、発光デバイス３のＸ方向両端の櫛歯部２１１に対してＸ方向の内側に形成されている。ここでは、櫛歯部２１２は、発光デバイス３のＸ方向両端の櫛歯部２１１に対してＸ方向の内側に、３つずつ形成されている。但し、櫛歯部２１２の数は、３つずつに限定されるものではなく、１つずつ以上であればよい。

配線層１２Ａは、第１の実施の形態と同様、発光デバイス３のＸ方向両端に対応する位置に開口部２３を有するが、これに加えて、発光デバイス３のＸ方向中央に対応する位置に、開口部２４を有する。この開口部２４には、絶縁層１３が充填されている。

図１３は、図１１に示す線分ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける矢視方向の断面図、すなわち配線層１２の櫛歯部２１を横断する面における断面図である。第１の実施の形態と同様、配線層１２Ａは絶縁層１３に覆われている。絶縁層１３は、櫛歯部２１１（２１２）と発光デバイス３との間に充填されている。また、絶縁層１３は、櫛歯部２１１（２１２）がない部分、すなわち溝部２２では、絶縁基板１１と発光デバイス３との間に充填されている。

この第２の実施の形態では、発光デバイス３のＸ方向両端に対応する位置（両端部）に、櫛歯部２１２と比較して幅の広い櫛歯部２１１（第１の延在部）が設けられている。そのため、櫛歯部２１１における絶縁層１３の厚さは、櫛歯部２１２における絶縁層１３の厚さよりも相対的に厚くなる。従って、発光デバイス３を安定した状態で支持することができ、これにより発光デバイス３の傾きを抑制することができる。

このように発光デバイス３のＸ方向両端を幅の広い櫛歯部２１１で支持する構成のため、発光デバイス３のＸ方向中央に対応する位置に開口部２４（櫛歯部２１１，２１２の存在しない領域）を設けることができる。但し、この開口部２４は設けなくてもよい。すなわち、発光デバイス３のＸ方向中央に対応する位置に、櫛歯部２１２を等間隔で配列してもよい。また、第１の実施の形態の配線層１２（図２）に開口部２４を設けてもよい。

なお、ここでは、配線層１２Ａが、発光デバイス３のＸ方向両端に対応する位置に櫛歯部２１１を３つずつ有していたが、櫛歯部２１１の数は３つずつには限定されない。但し、発光デバイス３の傾きを抑制する効果を高めるためには、発光デバイス３のＸ方向両端に対応する位置に、櫛歯部２１１を同じ数ずつ設けることが望ましい。

ここでは、配線層１２Ａが、幅の異なる２種類の櫛歯部２１１，２１２を有していたが、Ｘ方向の幅の異なる３種類以上の櫛歯部を設けてもよい。また、ここでは、櫛歯部２１１の間隔、隣り合う櫛歯部２１２の間隔、および、隣り合う櫛歯部２１１と櫛歯部２１２との間隔を、いずれも一定の間隔Ｇとしたが、間隔を互いに異ならせても良い。

＜プリントヘッドの構成＞
次に、各実施の形態の発光部ユニット１（１Ａ）が適用可能なプリントヘッド５について説明する。図１４は、実施の形態１の発光部ユニット１を有するプリントヘッド５を示す模式図である。

プリントヘッド５は、発光部ユニット１と、発光部ユニット１の発光デバイス３に対向するように配置されたレンズユニットとしてのレンズアレイ５２と、これらを支持するホルダ５１とを有する。

レンズアレイ５２は、屈折率分布型の柱状のレンズ要素５２ａ（ロッドレンズ）を多数配列したものである。ここでは、レンズ要素５２ａは、Ｘ方向に且つ２列に配列されており、一対の保持板５３でＹ方向に挟まれて保持されている。レンズアレイ５２の各レンズ要素５２ａは、発光デバイス３に対向する入射面と、その反対側の出射面とを有する。

ホルダ５１は、発光部ユニット１を保持する第１の保持部５１ａと、レンズアレイ５２を保持する第２の保持部５１ｂとを有する。発光部ユニット１およびレンズアレイ５２は、発光部ユニット１の出射面（すなわちＬＥＤ３１の表面）からレンズ要素５２ａの入射面までの距離が、レンズ要素５２ａの出射面から対象面までの距離と同じになるように位置決めされている。

発光部ユニット１のＬＥＤ３１から出射された光は、レンズアレイ５２のレンズ要素５２ａによって集光作用を受け、対象面（例えば、後述する感光体ドラム６１の表面）に正立等倍像を形成する。

プリントヘッド５は、図１５に示す電子写真方式の画像形成装置７（プリンタ、複写機、ファクシミリ装置など）の露光装置として用いられる。なお、第１の実施の形態１の発光部ユニット１の代わりに、第２の実施の形態の発光部ユニット１Ａを用いてもよい。

＜画像形成装置＞
次に、各実施の形態の発光部ユニット１（Ａ）が適用可能なプリントヘッド５を有する画像形成装置７について説明する。

図７は、プリントヘッド５を有する画像形成装置７の構成を示す図である。画像形成装置７は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の画像を形成するプロセスユニット（画像形成ユニット）６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えたカラープリンタである。プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、記録媒体Ｐの搬送路に沿って上流側から下流側（ここでは右側から左側）に配列されている。

プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの各感光体ドラム６１（後述）の上側には、プリントヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ（露光装置）が配置されている。プリントヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、各色の画像データに基づき、感光体ドラム６１の表面を露光して静電潜像を形成する。

画像形成装置７の下部には、記録媒体Ｐ（例えば印刷用紙）を収容する媒体収容部としての媒体カセット７０と、媒体カセット７０に収容された記録媒体Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出すホッピングローラ７１とが備えられている。媒体カセット７０から送り出された記録媒体Ｐの搬送路に沿って、記録媒体Ｐをスキューを矯正しながら搬送するレジストローラ対７２と、記録媒体Ｐをプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋに搬送する搬送ローラ対７３とが配設されている。

プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、使用するトナーを除いて共通の構成を有しているため、以下では「プロセスユニット６」として説明する。また、プリントヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、「プリントヘッド５」として説明する。

プロセスユニット６は、静電潜像担持体としての感光体ドラム６１と、帯電部材としての帯電ローラ６２と、現像剤担持体としての現像ローラ６３と、現像剤供給部材としての供給ローラ６４と、現像剤規制部材としての現像ブレード６５と、現像剤収容体としてのトナーカートリッジ６６と、クリーニング部材としてのクリーニングブレード６７とを備えている。

感光体ドラム６１は、金属製の円筒部材の表面に感光層（電荷発生層および電荷輸送層）を積層したものであり、図中時計周りに回転する。

帯電ローラ６２は、感光体ドラム６１に接触するように配置され、感光体ドラム６１に追従して回転する。帯電ローラ６２は、帯電電圧を付与され、感光体ドラム６１の表面を一様に帯電させる。現像ローラ６３は、感光体ドラム６１に接触するように配置され、感光体ドラム６１と反対方向に回転する。現像ローラ６３は、現像電圧を付与され、感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像にトナー（現像剤）を付着させて現像し、トナー像（現像剤像）を形成する。

供給ローラ６４は、現像ローラ６３に対向するように配置され、現像ローラ６３と同方向に回転する。供給ローラ６４は、供給電圧を付与され、トナーカートリッジ６６から補給されたトナーを現像ローラ６３に供給する。現像ブレード６５は、金属製の長尺状の板部材を屈曲させたものであり、その屈曲部分を現像ローラ６３の表面に押し当てている。現像ブレード６５は、現像ローラ６３の表面のトナー層の厚さを規制する。

トナーカートリッジ６６は、トナーを収容し、プロセスユニット６に着脱可能に取り付けられている。トナーカートリッジ６６は、現像ローラ６３および供給ローラ６４にトナーを補給する。クリーニングブレード６７は、転写後に感光体ドラム６１の表面に残留したトナーを除去する。

各プロセスユニット６の下側には、感光体ドラム６１に対向するように、転写部材としての転写ローラ６８が配置されている。転写ローラ６８は、転写電圧を付与され、感光体ドラム６１の表面のトナー像を、感光体ドラム６１と転写ローラ６８との間を通過する記録媒体Ｐに転写する。

記録媒体Ｐの搬送方向においてプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの下流側（図中左側）には、定着ユニット７４が配置されている。定着ユニット７４は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を熱および圧力により記録媒体Ｐに定着させる定着ローラ７５および加圧ローラ７６を備えている。

また、記録媒体Ｐの搬送方向において定着ユニット７４の下流側には、定着が完了した記録媒体Ｐを画像形成装置７外に排出するための排出ローラ対７７，７８が設けられている。また、画像形成装置７の上部には、排出された記録媒体Ｐを載置するスタッカ７９が設けられている。

なお、画像形成装置７には、両面印刷モードにおいて、表面へのトナー像の転写および定着が完了した記録媒体Ｐを、表裏を反転させてレジストローラ対７２まで搬送する両面印刷ユニット６９（図２４に破線で示す）が設けられている。この両面印刷ユニット６９については、説明を省略する。

このように構成された画像形成装置７のプリントヘッド５として、第１の実施の形態の発光部ユニット１または第２の実施の形態の発光部ユニット１Ａを備えたプリントヘッド５（図１４）を用いることができる。

画像形成装置７の基本的な動作は、以下の通りである。画像形成装置７は、パーソナルコンピュータなどの上位装置から印刷コマンドおよび印刷データを受信すると、画像形成動作を実行する。まず、ホッピングローラ７１が回転し、媒体カセット７０に収容された記録媒体Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出す。搬送路に送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対７２および搬送ローラ対７３によって、プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋに搬送される。

各プロセスユニット６では、感光体ドラム６１の表面が帯電ローラ６２によって一様に帯電したのち、プリントヘッド５によって感光体ドラム６１の表面が露光され、静電潜像が形成される。また、トナーカートリッジ６６から供給されたトナーは、供給ローラ６４によって現像ローラ６３に供給され、現像ブレード６５によって現像ローラ６３の表面に均一な厚さのトナー像が形成される。感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ６３によって現像されてトナー像となる。感光体ドラム６１の表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム６１と転写ローラ６８との間を通過する記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐがプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを通過することにより、記録媒体Ｐに、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が転写される。

トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着ユニット７４に搬送され、定着ローラ７５および加圧ローラ７６によって熱および圧力が加えられ、トナー像が記録媒体Ｐに定着する。トナー像が定着した記録媒体Ｐは、排出ローラ対７７，７８によって、画像形成装置７の外部に排出され、スタッカ７９に積載される。これにより画像形成動作が完了する。

なお、ここでは、画像形成装置７の一例として、プリントヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備えたタンデム型のカラープリンタについて説明したが、タンデム型以外のカラープリンタまたはモノクロプリンタであってもよい。また、プリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置、またはプリンタおよび複写機の機能を有する複合機であってもよい。

＜読取ヘッドの構成＞
上記の各実施の形態では、光学素子としてＬＥＤ３１（発光素子）を有する発光デバイス３（光学素子チップ）を備えた発光部ユニット１（１Ａ）について説明した。しかしながら、ＬＥＤ３１を有する発光デバイス３を備えた発光部ユニット１（１Ａ）に代えて、受光素子を有する受光デバイス３Ｃを備えた受光部ユニット１Ｃを用いてもよい。受光部ユニット１Ｃ（光学素子ユニット）は、例えばコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）であり、画像読取装置９の読取ヘッド８に用いられる。

図１６は、読取ヘッド８の基本構成を示す図である。読取ヘッド８は、プリント配線基板１０の表面に受光デバイス３Ｃを設けた受光部ユニット１Ｃを有する。読取ヘッド８は、また、受光部ユニット１Ｃの受光デバイス３Ｃに対向するように配置されたレンズユニットとしてのレンズアレイ８２と、図示しない光源からの光を対象面に導く導光体８４と、これらを支持するホルダ８１とを有する。ホルダ８１の上方（＋Ｚ側）は、カバー８５で覆われている。

レンズアレイ８２は、屈折率分布型の柱状のレンズ要素８２ａ（ロッドレンズ）を多数配列したものである。レンズ要素８２ａは、２列にＸ方向に配列され、一対の保持板８３でＹ方向に挟まれて保持されている。レンズアレイ８２は、対象面からの光を受光部ユニット１Ｃの受光素子に結像させる。

ホルダ８１は、受光部ユニット１Ｃを保持する第１の保持部８１ａと、レンズアレイ８２を保持する第２の保持部８１ｂと、導光体８４を保持する第３の保持部８１ｃとを有する。受光部ユニット１Ｃは、第１の実施の形態の発光部ユニット１（図１）または第２の実施の形態の発光部ユニット１Ａ（図１１）のＬＥＤ３１を受光素子に変えたものである。

＜画像読取装置の構成＞
図１７は、読取ヘッド８を有する画像読取装置９を示す斜視図である。画像読取装置９は、例えばフラットベッド型のイメージスキャナである。画像読取装置９は、筐体９２と、筐体９２の上面に設けられた原稿台９３と、原稿台９３の下側に配置された光学ヘッドとしての読取ヘッド８と、原稿台９３の上側を覆う蓋９４とを備えている。原稿台９３は、可視光線を透過するガラス等の材料で構成されており、その表面に原稿（読取対象物）が載置される。

読取ヘッド８を副走査方向（Ｙ方向）に案内するため、原稿台９３に沿って一対のガイド９５が設けられている。また、読取ヘッド８は、駆動ベルト９６に連結されており、この駆動ベルト９６は、ステッピングモータ９７に連結されている。また、読取ヘッド８は、フレキシブルフラットケーブル９８を介して制御回路９１に接続されている。

画像読取装置９の基本動作は、以下の通りである。原稿台９３上に原稿を載置し、所定のスイッチ（例えばスキャンボタン）を押下すると、読取ヘッド８に取り付けられた光源（図示せず）が点灯して原稿台９３上の原稿を照明する。原稿の面で反射された光は、読取ヘッド８に入射する。読取ヘッド８は、ステッピングモータ９７によって駆動される駆動ベルト９６によってＹ方向に移動しながら、原稿の表面で反射された光を取り込む。原稿からの光は、レンズアレイ８２の各レンズ要素８２ａにより、受光部ユニット１Ｃの受光素子に集光する。受光素子で受光した光信号は、電気信号に変換される。

なお、上記のように読取ヘッド８を移動させる代わりに、原稿台９３上の所定の読取位置を通過するようにＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）で原稿を搬送し、当該読取位置に停止した読取ヘッド８で原稿の画像を読み取ってもよい。

以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態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、各種の改良または変形を行なうことができる。

例えば、画像形成装置の例としてプリンタについて説明したが、本発明は、例えば、複写機、ファクシミリ装置および複合機などにも適用可能である。また、画像読取装置の例としてフラットベッド型のイメージスキャナについて説明したが、読取機能を有するものであればよい。

１，１Ａ，１Ｂ 発光部ユニット（光学素子ユニット）、 １Ｃ 受光部ユニット（光学素子ユニット）、 ３ 発光デバイス（光学素子チップ）、 ３Ｃ 受光デバイス（光学素子チップ）、 ５，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ プリントヘッド、 ６，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ プロセスユニット（画像形成ユニット）、 ７ 画像形成装置、 ８ 読取ヘッド、 ９ 画像読取装置、 １０，１０Ａ，１０Ｂ プリント配線基板、 １１ 絶縁基板（基板）、 １２，１２Ａ，１２Ｂ 配線層、 １３ 絶縁層、 １３ｂ 開口部、 １４ 接着剤、 １６ 開口領域、 １７ 領域、 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 接続パッド、 １９ パターン部、 ２０ 連結部、 ２１，２１Ａ 櫛歯部、 ２２ 溝部、 ２３，２４ 開口部、 ２５ 配線端部、 ３０ 基板、 ３１ ＬＥＤ（発光素子、光学素子）、 ５１ ホルダ、 ５２ レンズアレイ（レンズユニット）、 ６１ 感光体ドラム（像担持体）、 ６２ 帯電ローラ（帯電部材）、 ６３ 現像ローラ（現像剤担持体）、 ６４ 供給ローラ（供給部材）、 ６５ 現像ブレード（層規制部材）、 ６６ トナーカートリッジ（現像剤収容器）、 ６８ 転写ローラ（転写部材）、 ７４ 定着ユニット、 ８１ ホルダ、 ８２ レンズアレイ（レンズユニット）、 ９２ 筐体、 ９３ 原稿台、 ９４ 蓋、 ２１１ 櫛歯部（第１の延在部）、 ２１２ 櫛歯部（第２の延在部）。

Claims (16)

1. 基板と、
   前記基板に形成された配線層と、
   前記配線層を覆う絶縁層と、
   光学素子を有し、前記絶縁層に固定された光学素子チップと
   を備え、
   前記配線層は、
   前記基板の表面における第１の方向に延在する連結部と、
   前記連結部から前記第１の方向に略直交する第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列された複数の延在部と
   を有し、
   前記光学素子チップは、前記配線層の前記複数の延在部が配列された領域に配置されている
   ことを特徴とする光学素子ユニット。
2. 前記複数の延在部は、前記第１の方向における幅Ｗが一定であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子ユニット。
3. 前記複数の延在部は、前記第１の方向に一定の間隔Ｇで配列され、
   前記間隔Ｇは、各延在部の幅Ｗよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の光学素子ユニット。
4. 各延在部の幅Ｗは、０．４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の光学素子ユニット。
5. 前記複数の延在部は、前記第１の方向に所定の幅を有する第１の延在部と、前記第１の方向の幅が前記第１の延在部よりも狭い第２の延在部とを有することを特徴とする請求項１に記載の光学素子ユニット。
6. 前記第１の延在部は、前記光学素子チップの前記第１の方向における両端に位置する
   ことを特徴とする請求項５に記載の光学素子ユニット。
7. 前記複数の延在部は、前記第１の方向において一定の間隔Ｇで配列され、
   前記第１の延在部の前記第１の方向における幅Ｗ１は、前記間隔Ｇよりも広く、
   前記第２の延在部の前記第１の方向における幅Ｗ２は、前記間隔Ｇよりも狭い
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の光学素子ユニット。
8. 前記配線層は、前記光学素子チップの前記第１の方向における両端に開口部を有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の光学素子ユニット。
9. 前記絶縁層は、前記配線層の前記開口部に対応する位置に、開口部を有することを特徴とする請求項８に記載の光学素子ユニット。
10. 前記光学素子チップは、接着剤により、前記絶縁層の表面に固定されていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の光学素子ユニット。
11. 前記基板上で前記配線層が形成されていない領域に、パッドが形成されていることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の光学素子ユニット。
12. 前記光学素子チップは、前記第１の方向に配列された複数の光学素子を有し、前記第１の方向に延在していることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の光学素子ユニット。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項に記載の光学素子ユニットと、
    前記光学素子から発せられた光を対象面に結像させるレンズユニットと
    を備え、
    前記光学素子は、発光素子であることを特徴とするプリントヘッド。
14. 請求項１３に記載のプリントヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１から１２までのいずれか１項に記載の光学素子ユニットと、
    原稿からの光を前記光学素子に結像させるレンズユニットと
    を備え、
    前記光学素子は、受光素子であることを特徴とする読取ヘッド。
16. 請求項１５に記載の読取ヘッドを備えたことを特徴とする画像読取装置。
    
    

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