[发明专利]带有微透镜的发光元件陈列以及光写入头

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件阵列以及光写入头，特别涉及提高光量的带 有微透镜的发光元件阵列。

背景技术

已知发光元件阵列以及光写入头在光打印机、传真机或复印机中 所具备的感光鼓中，被用作用于使光曝光的光源的技术(例如专利文 献1)。图25示出具备光写入头的光打印机的原理图。在圆筒形的感 光鼓102的表面上，形成有非晶Si等具有光导电性的材料(感光体)。 该鼓以打印的速度旋转。利用带电器104，使所旋转的鼓的感光体表 面均匀地带电。然后，使用光写入头100向感光体上照射要打印的点 影像的光，对光所到达的位置的带电进行中和。接下来，使用显影器 106按照感光体上的带电状态，将调色剂附到感光体上。然后，使用 转印器108在从盒110中送来的纸112上转印调色剂。对于纸，通过 定影器114进行加热等而定影后，送到堆叠器116。另一方面，对转 印结束的鼓，利用消除灯118在整个面上中和带电，使用清扫器120 去除残留的调色剂。

进而，图26示出具备光写入头的传真机、复印机的原理图。对 与图25相同的结构要素，标注相同参照序号来表示。

从光源124向通过送纸辊130搬送的读取原稿122照射光，经由 成像透镜126在影像传感器128接收其反射光。由于传真机的打印或 复印功能、或复印机的复印功能，光写入头100的发光元件阵列基板 60上的发光元件点亮，经由柱透镜阵列74照射到感光鼓102。关于 对纸122的打印，如在光打印机中进行的说明。

图24示出现有技术中的光写入头的代表性的结构图。图24是与 搭载于光打印机中的光写入头的主扫描方向正交的方向(以下称为副 扫描方向)的剖面图。在发光元件阵列基板60上，沿着主扫描方向 安装有以列向配置有发光元件的多个发光元件阵列芯片80，在该发光 元件阵列芯片80的发光元件所发出的光的光路上，配置有在主扫描 方向上长尺寸的正立等倍的柱透镜阵列74。柱透镜阵列74通过外壳 63而固定，该外壳63具有作为实现光轴方向的位置调整的调整机构 的功能。从发光元件发出的光经由光柱透镜阵列74成像于感光鼓102 上。另外，在发光元件阵列基板60的基底上设置有用于释放发光元 件阵列的芯片80的热的散热器65，外壳63和散热器65将发光元件 阵列基板60夹在中间并通过钳具66而固定。关于这样的光写入头的 代表性的结构图，已作为现有技术公开(例如专利文献2)。

图21是在发光元件阵列的芯片上配置了微透镜时的平面图。发 光元件沿着芯片边缘部以直线状排列。示出发光元件阵列芯片80。在 芯片两端设置有键合焊盘82，发光元件阵列的发光部84沿着芯片的 边缘部以直线状排列。图22示出对于发光元件阵列的芯片设置有微 透镜的发光元件阵列的部分放大图，示出微透镜30c(将球面形状的 微透镜还称为球面透镜)在发光元件上连结而排列的情况。该放大部 分相当于图21中用虚线包围的部分。图23是图22的侧面图。这样 的微透镜以及发光元件阵列，作为现有技术已公开(例如专利文献3)。

另外，作为发光元件阵列，作为现有技术可以举出能够对各发光 部的发光强度进行调制，并且使发光元件阵列的发光部的发光具有自 扫描功能的技术(例如专利文献4)。以下，将自扫描型发光元件阵 列还称为SLED(Self-scanning Light-emitting Device)。同样地， 将自扫描型发光元件阵列芯片还称为SLED芯片。

带有微透镜的发光元件如图18A所示，对于发光二极管(LED) 或发光可控硅(thyristor)的大致U字形的发光部84，在其上设置微 透镜(复合透镜30)。关于复合透镜30在后面详细说明。如果连接 大致U字形的发光部的发光强度的最大位置，则形成折线32。设置 中心位于该折线32的3个线段的各两端或其附近的4个球面透镜的 一部分，并在其中间部分设置具有与3个各线段平行的轴的3个柱面 透镜的一部分，将这些相互邻接配置而形成复合透镜30。