発光装置、光走査装置及び画像形成装置
【課題】放熱特性に優れ、プリント基板との熱膨張率差に起因する破壊を防止し、光の出射方向の傾きを生じない発光装置、光走査装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】上下面に個別電極１２及び共通電極１３が設けられる面発光レーザ１０と、面発光レーザ１０を搭載するための搭載部３１が開口部２２の底面２６に設けられ、面発光レーザ１０の共通電極１３が搭載部３１と電気的に接続されるセラミックパッケージ２０とを備える発光装置５０であって、セラミックパッケージ２０は、下面の周縁に設けられた裏面電極３２と、下面の中央に設けられた裏面放熱電極３３とを有し、搭載部３１は、セラミックパッケージ２０に設けられた共通電極引出配線を介して裏面電極３２と電気的に接続されると共に、開口部底面２６とセラミックパッケージ２０の下面との間を貫通する貫通電極３６を介して裏面放熱電極３３と熱的に接続されることを特徴とする発光装置５０、及びこの発光装置５０を用いた光走査装置及び画像形成装置。
【解決手段】上下面に個別電極１２及び共通電極１３が設けられる面発光レーザ１０と、面発光レーザ１０を搭載するための搭載部３１が開口部２２の底面２６に設けられ、面発光レーザ１０の共通電極１３が搭載部３１と電気的に接続されるセラミックパッケージ２０とを備える発光装置５０であって、セラミックパッケージ２０は、下面の周縁に設けられた裏面電極３２と、下面の中央に設けられた裏面放熱電極３３とを有し、搭載部３１は、セラミックパッケージ２０に設けられた共通電極引出配線を介して裏面電極３２と電気的に接続されると共に、開口部底面２６とセラミックパッケージ２０の下面との間を貫通する貫通電極３６を介して裏面放熱電極３３と熱的に接続されることを特徴とする発光装置５０、及びこの発光装置５０を用いた光走査装置及び画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、特に、放熱特性を向上させた発光装置、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER、以下面発光レーザという）は、半導体基板に対して垂直方向にレーザ光を出射するものである。半導体基板に平行な方向にレーザ光を出射する端面発光型の半導体レーザよりも低価格、低消費電力、及び小型であり、かつ高性能であることから、面発光レーザは、近年において、光通信、プリンタの書き込み光源等の用途で注目されている。
【０００３】
特に、面発光レーザを用いる場合、端面発光型の半導体レーザでは不可能であった半導体レーザ素子の２次元アレイ化が可能である。面発光レーザ素子を２次元アレイ化することにより、高密度に光源を集積し、高出力のレーザ光を発振させることができる。
【０００４】
一方で、面発光レーザ素子を２次元アレイ化した場合には、小さな面積から大量の熱が発生されるので、十分に放熱を行うことが重要となる。面発光レーザにおいて放熱が不十分であると、各面発光レーザ素子の温度が上昇する。その結果、各面発光レーザ素子において、キャリアの誘導放出が起こりにくくなり、発光効率が低下する。また、発振波長が変動し、素子自体の寿命が短くなる、等の問題も発生する。
【０００５】
上記のごとく、面発光レーザ素子の温度上昇を抑えるためには、面発光レーザ自身の特性もさることながら、面発光レーザを搭載するパッケージ自身の耐久性、放熱特性も優れていることが重要である。
【０００６】
その点、セラミックパッケージは、樹脂等の有機系材料よりなるオーガニックパッケージと比較して、耐久性、放熱特性を始めとして、耐熱性、耐食性にも優れるため、面発光レーザ素子を実装するためのパッケージとして好適である。
【０００７】
従来の面発光レーザ素子等の発光素子を実装するためのセラミックパッケージは、発光素子を収容可能なキャビティ（以下開口部という）をパッケージの上面中央部に有している（例えば特許文献１参照）。開口部の底面の略中央部には発光素子の搭載部である導体層がメタライズによって形成され、その導体層上には発光素子が接合されている。また、搭載部である導体層の周囲には、ワイヤボンディング用の導体層がメタライズ（金属配線形成工程）によって形成されている。
【０００８】
このような構造を有するセラミックパッケージは、セラミックグリーンシート積層法により、以下のような手順を経て製造することが可能である。まず、打抜加工によって開口部用の打抜部分を設けたグリーンシートを、開口部を形成するように積層して積層体を作製すると共に、その積層体の開口部の底面にメタライズ層（金属配線層）形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布する。このようにして導体ペーストが塗布されたグリーンシートを高温で焼成し、メタライズ層を有するセラミック焼結体とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記のようなセラミックパッケージに面発光レーザを実装して発光装置を構成する場合、次のような問題があった。
【００１０】
上述した従来例におけるセラミックパッケージの搭載部に面発光レーザを搭載する場合、樹脂を用いたオーガニックパッケージに比して優れたセラミック材料を通した放熱及び搭載部の共通電極を介した放熱にのみ依存し、更に積極的に放熱特性を向上させる工夫がなされていないため、放熱が不十分であるという問題があった。
【００１１】
ここで、共通電極は、複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザにおいて、下部電極を共通化して一つの電極としたものである。面発光レーザがセラミックパッケージに実装される場合、共通電極を下側にし、半田接合（ハンダつけ）又は導電性接着剤によりセラミックパッケージのグラウンド端子に電気的且つ熱的に接続されることが多い。その際、面発光レーザの共通電極は、セラミックパッケージのグラウンド端子及びグラウンド配線を介して電気的にグラウンド接続される。しかしながら、グラウンド端子及びグラウンド配線は断面積に制約があり、面発光レーザで発生する熱をグラウンド端子及びグラウンド配線を通じて放熱するのには限界があった。
【００１２】
また、面発光レーザを搭載したセラミックパッケージをプリント基板に実装した場合、発光開始、発光停止による温度上昇、温度下降を繰返す際にセラミックパッケージとプリント基板との熱膨張率差によって発生する繰返し応力が、プリント基板とセラミックパッケージとの間で半田接合（ハンダつけ）された端子電極の付近に集中して加わる。そのため、半田接合（ハンダつけ）の部分が破壊されてしまうという問題があった。
【００１３】
更に、面発光レーザを光通信、プリンタの書き込み光源等に利用する場合、光出射方向がばらつき、光学部品と組合わせる際に個別調整が必要になり生産性に欠けるという問題があった。
【００１４】
グリーンシート積層法により形成したセラミックパッケージは、裏面、搭載面及び上面は、グリーンシート面であり、平行度は確保されている。面発光レーザは、半導体基板の表面と垂直な方向に光の出射を行うという特徴を有しているため、セラミックパッケージの開口部の底面に設けられた搭載部に面発光レーザを搭載する場合、セラミックパッケージの底面又は上面と出射光のなす角はほぼ垂直である。ところが、放熱用の電極としてセラミックパッケージの開口部の底面からセラミックパッケージの下面までを貫通する貫通電極を形成すると、グリーンシートに貫通孔を形成する加工に起因して、貫通電極の周囲が盛り上がり凹凸が発生する。この盛り上がった部分の上に面発光レーザを搭載した場合、面発光レーザが傾いてしまい、光の出射方向がセラミックパッケージの上面に垂直な法線方向から傾いてしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、放熱特性に優れ、プリント基板との熱膨張率差に起因する破壊を防止し、光の出射方向の傾きを生じない発光装置、光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１の発明は、上面に複数の個別電極が設けられ、下面に一つの共通電極が設けられる面発光レーザと、上方に向け開口する開口部が設けられ、前記面発光レーザを搭載するための金属よりなる搭載部が前記開口部の底面に設けられ、前記面発光レーザの前記共通電極が前記搭載部と電気的に接続されるセラミックパッケージとを備える発光装置であって、前記セラミックパッケージは、該セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極と、前記下面の中央に設けられた裏面放熱電極とを有し、前記共通電極が電気的に接続された前記搭載部は、前記セラミックパッケージに設けられた共通電極引出配線を介して前記裏面電極のうちグラウンドに接続された裏面電極と電気的に接続されると共に、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面と前記セラミックパッケージの前記下面との間を貫通する貫通電極を介して前記裏面放熱電極と熱的に接続されることを特徴とする。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明に係る発光装置において、前記共通電極引出配線は、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面から前記セラミックパッケージの側面へ引き出され、更に該側面の下端を回り込んで前記セラミックパッケージの前記下面へ引き回されることを特徴とする。
【００１９】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る発光装置において、前記裏面放熱電極は、前記セラミックパッケージの前記下面において略全面に亘り形成されることを特徴とする。
【００２０】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか一つの発明に係る発光装置において、前記貫通電極は、前記搭載部の部分であって前記面発光レーザが搭載されない部分の下側に複数設けられることを特徴とする。
【００２１】
第５の発明は、第４の発明に係る発光装置において、平面視において前記貫通電極と前記面発光レーザとは０．２ｍｍ以上離れていることを特徴とする。
【００２２】
第６の発明は、第１乃至第５の何れか一つの発明に係る発光装置において、前記裏面放熱電極は、複数に分割して設けられ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極の各々は、前記貫通電極を介して前記搭載部と熱的に接続されることを特徴とする。
【００２３】
第７の発明は、第６の発明に係る発光装置において、前記セラミックパッケージがプリント基板にハンダつけされ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極及び前記セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極の間隙部にアンダーフィル剤が充填されることを特徴とする。
【００２４】
第８の発明は、第１乃至第７の何れか一つの発明に係る発光装置において、前記裏面放熱電極にヒートシンクが設置されることを特徴とする。
【００２５】
第９の発明は、被走査面上で光を走査する光走査装置において、第１乃至第８の何れか一つの発明に係る発光装置と、前記発光装置で発光された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上に集光する走査光学系とを備えることを特徴とする。
【００２６】
第１０の発明は、第９の発明に係る光走査装置と、前記光走査装置により光が走査される前記被走査面を備える少なくとも一つの像担持体とを備え、前記光走査装置は、前記像担持体の前記被走査面上で画像情報が含まれる光を走査し、前記像担持体の前記被走査面上に画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、発光装置の放熱特性に優れ、プリント基板との熱膨張率差に起因する破壊を防止し、光の出射方向の傾きを生じないような実装を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１におけるＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１における点線で囲まれたＳの領域の構造を拡大して示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置において、貫通電極周辺の盛り上がりを示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置がプリント基板に実装された構造を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置の構造を説明するための図であり、面発光レーザアレイを搭載する前のセラミックパッケージの構造を模式的に示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置を説明するための図であり、図８（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置がプリント基板に実装される場合の構成を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置を説明するための図であり、面発光レーザアレイに形成された各面発光レーザ素子と光走査装置の走査方向との関係を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置であるレーザプリンタの概略構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（第１の実施の形態）
図１乃至図４を参照し、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す平面図である。図２は、本実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。図３は、本実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１におけるＡ−Ａ線における断面図である。図４は、本実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１における点線で囲まれたＳの領域の構造を拡大して示す平面図である。
【００３１】
図１乃至図３を参照するに、本実施の形態に係る発光装置５０は、面発光レーザアレイ１０と、面発光レーザアレイ１０を実装するためのセラミックパッケージ２０よりなる。面発光レーザアレイ１０は、複数の面発光レーザ素子１１と、複数の面発光レーザ素子１１に対応する複数の個別電極１２と、共通電極１３とを備える。セラミックパッケージ２０は、パッケージ基体２１、開口部２２、パッケージ蓋体２３、基板底部２４、基板堤部２５、開口部底面２６、搭載部３１、裏面電極３２、裏面放熱電極３３、個別電極引出配線３４、共通電極引出配線３５、貫通電極３６を備える。面発光レーザアレイ１０は、搭載部３１の上に搭載された状態で、導電性接着剤又は半田（ハンダ）接合により、電気的及び熱的に搭載部３１に接続されている。
【００３２】
面発光レーザアレイ１０は、図４に示されるように、本実施の形態においては、一体の半導体基板上に面発光レーザ素子１１が２次元に配列されて構成される面発光レーザアレイ１０が用いられる。面発光レーザアレイ１０は、第２の実施の形態で後述するように、発光装置５０が光走査装置９００の光源ユニット１１０として機能するためのものである。
【００３３】
面発光レーザアレイ１０上には、図４に示されるように、面発光レーザ素子１１が２次元に配列するように形成される。本実施の形態において、面発光レーザ素子１１は、例えば４行×１０列に配列するように形成することができる。行方向及び列方向は、面発光レーザアレイ１０が第２の実施の形態において後述する光走査装置に組み込まれるときの、被走査面における主走査方向及び副走査方向に夫々対応する。主走査方向に配置された１０個の面発光レーザ素子１１は、副走査方向に階段状にずらされて配置される。面発光レーザアレイ１０のチップサイズは、例えば一辺が１．２ｍｍである方形形状とすることができ、面発光レーザ素子１１の各々の素子サイズは、例えば一辺が２５μｍである方形形状とすることができる。
【００３４】
セラミックパッケージ２０は、図３に示されるように、基板底部２４と基板底部２４の上面の外周に形成される基板堤部２５とからなるパッケージ基体２１と、基板底部２４の上方の空間が基板堤部２５で囲繞されることによって、パッケージ基体２１上面に上方に向け開口するように形成される開口部２２と、基板堤部２５に段差を設け、段差に係止すると共に開口部２２を塞ぐように配設されるパッケージ蓋体２３とを備える。
【００３５】
パッケージ基体２１は、基板底部２４と基板堤部２５とよりなり、基板底部２４の外周に基板堤部２５が一体的に設けられる。ここで、基板底部２４の上面であって基板堤部２５で囲繞される部分であり、開口部２２の空間を構成する面を開口部底面２６とする。
【００３６】
また、パッケージ基体２１は、有機系材料に比して比較的熱伝導性に優れるアルミナ質焼結体又はアルミニウムナイトライド質焼結体よりなる。
【００３７】
パッケージ蓋体２３は、開口部２２の底面である開口部底面２６に形成される搭載部３１に搭載された面発光レーザアレイ１０を保護すると共に、面発光レーザアレイ１０から出射されるレーザ光をセラミックパッケージ２０の上方に出射するために取出す窓となる。パッケージ蓋体２３は、面発光レーザアレイ１０から出射されるレーザ光に対して透明であればよく、特に限定されるものではないが、光学用ガラスや石英系ガラス、アルミナ単結晶（いわゆるサファイアガラス）などの透明な無機材料よりなる基板を用いることができる。
【００３８】
搭載部３１は、開口部底面２６の中央付近の表面がメタライズされて形成される。搭載部３１は、面発光レーザアレイ１０が搭載される部分として機能すると共に、面発光レーザアレイ１０の下面の共通電極１３と電気的に接続される電極としても機能する。搭載部３１は、平面視において面発光レーザアレイ１０の下面全体を含むような大きさに形成される。搭載部３１の平面視における寸法は、特に限定されるものではないが、例えば２．４ｍｍ角とすることができる。
【００３９】
裏面電極３２は、図２に示されるように、セラミックパッケージ２０の下面の周縁に、所定の間隔で複数個設けることができる。裏面電極３２は、セラミックパッケージ２０の開口部底面２６に面発光レーザアレイ１０を実装して構成される発光装置５０を、更に外部の基板等に搭載すると共に、外部と配線を接続するためのものである。裏面電極３２の数は、特に限定されるものではないが、例えば平面視において正方形の形状を有するパッケージ基体２１の各々の辺において、所定の間隔で１２個設けることができ、そのうち両端の２個を除いた１０個を個別電極１２用として用いることができる。従って、全周に亘っては、４０個の個別電極１２を裏面電極３２と接続することができる。また、各辺に設けられる裏面電極３２の両端の２個、全周ではその４倍である８個の裏面電極３２ａは、面発光レーザ素子１１の各個別電極１２と接続されるのではなく、共通電極１３と接続される。
【００４０】
裏面放熱電極３３は、図２に示されるように、セラミックパッケージ２０の下面において略全面に亘り設けられる。裏面放熱電極３３は、後述する貫通電極３６を介して搭載部３１と熱的に接続され、発光装置５０で発生した熱を放熱するための機能を有する。また、裏面放熱電極３３全体がプリント基板の放熱用の端子電極に接続されるときには、発光開始及び停止に伴う温度の上昇及び下降に伴ってセラミックパッケージ２０とプリント基板との熱膨張率差に起因するセラミックパッケージ２０の裏面電極３２とプリント基板の端子電極との間の半田接合（ハンダつけ）の破壊や剥がれを防止する機能を有する。裏面放熱電極３３は、セラミックパッケージ２０の下面の略全面に亘り設けられるため、セラミックパッケージ２０の下面の周縁に設けられた裏面電極３２より所定の間隔で離れて設けられる。その結果、矩形形状のセラミックパッケージ２０に対して相似形である矩形形状を有する。
【００４１】
個別電極引出配線３４は、図１及び図３に示されるように、開口部底面２６を含む基板底部２４の上面に搭載部３１と分離して複数設けられる。即ち、搭載部３１の外周より所定の距離離れた位置を始点とし、各々が交差することなく基板底部２４の上面に設けられた配線及び基板堤部２５と基板底部２４とに挟まれるように設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面に到達するまで基板底部２４の周縁に向け引き出される。そして、パッケージ基体２１の側面に設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面の下端を回り込み、パッケージ基体２１下面の周縁に設けられた裏面電極３２へと達するように引き回される。
【００４２】
個別電極引出配線３４は、図４に示されるように、面発光レーザアレイ１０内に形成された複数の面発光レーザ素子１１の各々の個別電極１２と、各々の個別電極１２に対応してパッケージ基体２１の下面の周縁に設けられた複数の裏面電極３２とを１対１で接続するためのものである。従って、面発光レーザアレイ１０の面発光レーザ素子１１の各々の個別電極１２は、ワイヤ３７を用いて夫々の個別電極引出配線３４とワイヤボンディングされる。平面視における複数の個別電極引出配線３４のパターン形状は、特に限定されるものではないが、配線距離をなるべく短くするために、図１及び図４に示されるように、平面視において、例えばパッケージ基体中心から周縁に向けて放射状に引き出されるように延在する配線のパターンを用いることができる。
【００４３】
共通電極引出配線３５は、図１に示されるように、開口部底面２６を含む基板底部２４の上面に搭載部３１と電気的に接続されるように複数設けられる。即ち、略方形形状を有する搭載部３１の４個の頂点付近から引き出され、個別電極引出配線３４の各々と交差することなく基板底部２４の上面に設けられた配線及び基板堤部２５と基板底部２４とに挟まれるように設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面に到達するまで基板底部２４の周縁に向け引き出される。そして、パッケージ基体２１の側面に設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面の下端を回り込み、パッケージ基体２１の下面の周縁に設けられた裏面電極３２へと達するように引き回される。共通電極引出配線３５は、面発光レーザアレイ１０の下面に形成された一個の面発光レーザ素子１１の共通電極１３と、パッケージ基体２１の下面の周縁に設けられた裏面電極３２のうちパッケージ基体の下面の四辺において両端に設けられた合計８個のグラウンドに接続される裏面電極３２ａとを接続するためのものである。平面視における共通電極引出配線３５のパターン形状は特に限定されるものではないが、配線距離をなるべく短くするために、図１及び図４に示されるように、平面視において、例えばパッケージ基体中心から周縁に向けて放射状に引き出されるように延在する配線のパターンを用いることができる。
【００４４】
貫通電極３６は、セラミックパッケージ２０の開口部底面２６とセラミックパッケージ２０の下面との間、即ち、基板底部２４を貫通し、搭載部３１と裏面放熱電極３３とを熱的に接続するように設けられる。また、貫通電極３６は、搭載部３１の部分のうち、面発光レーザアレイ１０が搭載されない部分の下側に設けられる。具体的には、図１に示されるように、平面視において、搭載部の中央に面発光レーザアレイ１０が搭載され、その周囲を囲繞するように、貫通電極３６が形成される。本実施の形態では、例えば８個の貫通電極３６が形成される。
【００４５】
上述した電極及び引出配線の構造を具備することにより、面発光レーザアレイ１０の共通電極１３は、まず搭載部３１に電気的且つ熱的に接続される。また、搭載部３１は、貫通電極３６を介して裏面放熱電極３３に熱的に接続される。従って、面発光レーザアレイ１０で発生した熱は、搭載部３１、貫通電極３６を介して、裏面放熱電極３３に伝えられる。
【００４６】
ここで、もし、貫通電極３６及び裏面放熱電極３３が形成されない場合、面発光レーザアレイ１０で発生した熱は、搭載部３１、共通電極引出配線３５、を介して裏面電極３２のうちグラウンドに接続された裏面電極３２ａに伝えられるため、伝熱経路の断面積が小さく、効率良く放熱することができない。
【００４７】
一方、貫通電極３６及び裏面放熱電極３３が形成される場合には、面発光レーザアレイ１０で発生した熱は搭載部３１、貫通電極３６を介して、効率良く放熱することができ、面発光レーザアレイ１０の温度上昇を抑制し、面発光レーザアレイ１０の劣化を抑制することができるため、面発光レーザアレイ１０を長寿命化することができる。
【００４８】
ここで、パッケージ基体２１及びパッケージ基体２１表面のメタライズを含めたセラミックパッケージの製造方法を説明する。
【００４９】
パッケージ基体は、公知のセラミックパッケージを用いることができるため、特に限定されるものではないが、例えば、ＨＴＣＣ（High Temperature Co-fired Ceramic）と呼ばれるアルミナを主成分とするパッケージ、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramic）と呼ばれるガラスとアルミナの複合材料で構成されるパッケージ、アルミニウムナイトライドを主成分とするＡｌＮパッケージ等を用いることが可能である。
【００５０】
ＨＴＣＣパッケージではアルミナ粉末に対して焼結助剤として酸化マンガン、シリカ、マグネシア、カルシア等の粉末を夫々数重量％混合した原料粉を用いることができる。ＬＴＣＣパッケージではガラスとセラミック粉末を分散させた混合粉末を用いることができる。ＡｌＮパッケージではＡｌＮ粉末に対して焼結助剤としてＹ２Ｏ３、ＣａＯ等の粉末を夫々数重量％混合した原料粉を用いることができる。
【００５１】
各々の原料粉末に公知の有機バインダと溶剤を加え、混錬しスラリーを作製した後、公知のドクターブレード法によってグリーンシートを作製する。或いは、混合粉末に有機バインダを加え、公知のプレス成形、圧延成形等によってグリーンシートを作製することもできる。
【００５２】
また、パッケージ基体に貫通電極を形成する場合には、グリーンシートを作製後、マイクロドリル、型によるパンチング等により例えば直径５０〜２５０μｍφの貫通孔（ビアホール）を形成することができる。本実施の形態では、例えば２００μｍφの貫通孔を用いることができる。
【００５３】
このようにして作製したグリーンシートの貫通孔内に導体ペーストを充填し、スクリーン印刷、グラビア印刷等の方法により、導体ペーストを配線のパターンの形状になるように印刷塗布する。
【００５４】
導体ペーストは、導体成分として例えばタングステン、モリブデン等を用いる。また、アルミナ焼結体と導体層との密着性を高めるため、アルミナ粉末を１０重量％添加した導体ペーストを用いることができる。なお、ＬＴＣＣパッケージの場合は銀、銅等の材料を用いることもできる。
【００５５】
その後、導体ペーストを印刷塗布したグリーンシートを位置合わせしながら積層圧着して積層体を作製した後、作製された積層体を、焼成することによって、グリーンシートをセラミック化し、パッケージ基体を作製することができる。ＨＴＣＣパッケージでは約１６００℃の温度で、ＬＴＣＣパッケージでは約８５０℃の温度で、ＡｌＮパッケージでは約１８００℃の温度で焼成する。
【００５６】
次に、パッケージ基体に形成された導体層の表面にニッケルメッキを行い、更にその表面にＡｕメッキを行い、メタライズを行った。
【００５７】
このようにして準備したパッケージ基体２１の搭載部３１に導電性ペーストを塗布し、面発光レーザアレイ１０を載置した後、キュア（オーブンで加熱、１００〜２００℃、数十分）処理を行って、搭載部３１に面発光レーザアレイ１０を取付けた。その後、開口部２２底面の個別電極引出配線３４と面発光レーザアレイ１０の個別電極１２の各々を、ワイヤ３７を用いたワイヤボンディングによって電気的に接続した。最後に、透明基板よりなるパッケージ蓋体２３で開口部２２を閉塞し、樹脂を用いて樹脂封止を行い、セラミックパッケージ２０中に面発光レーザアレイ１０が実装された発光装置を得ることができる。
【００５８】
次に、図１、図５及び図６を参照し、本実施の形態に係る発光装置において、レーザ光の出射方向をセラミックパッケージの開口部底面の法線方向に平行に揃えることができる機能について説明する。
【００５９】
図５は、本実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。図６は、本実施の形態に係る発光装置において、貫通電極周辺の盛り上がりを示すグラフである。
【００６０】
図６に示されるように、貫通電極３６の周囲１００〜１５０μｍの範囲においては、約５μｍの高さの盛り上がりがある。この盛り上がりは、グリーンシート作製後、マイクロドリル又は型によるパンチング等によって貫通孔を形成した際か、又は、貫通孔内に導体ペーストを充填し、導体ペーストを印刷塗布する際に生ずるものである。
【００６１】
貫通電極３６の周囲の盛り上がりの部分に面発光レーザアレイ１０の下面の一部がかかるような配置で面発光レーザアレイ１０を搭載した場合、面発光レーザアレイ１０の下面は開口部底面２６に対し傾きを生ずる。その結果、面発光レーザアレイ１０からの出射光は、セラミックパッケージ２０の上面又は底面に対する法線方向に対し傾きを生ずる。従って、面発光レーザアレイ１０は、面発光レーザアレイ１０の下面のどの部分も貫通電極３６の周囲の盛り上がりの部分にかからない位置に配置される。即ち、貫通電極３６は、搭載部３１の部分であって面発光レーザアレイ１０が搭載されない部分の下側に複数設けられる。
【００６２】
更に、完全に貫通電極３６の周囲の盛り上がりの影響を排除するためには、面発光レーザアレイ１０の下面のどの部分も貫通電極３６の周囲の盛り上がりの部分にかからないだけでは不十分である。図６に示されるように、例えば貫通電極３６の直径を０．２ｍｍφとする場合、貫通電極３６の周囲１００〜１５０μｍの範囲においては、約５μｍの高さの盛り上がりがある。従って、図５に示されるように、平面視において、貫通電極３６と面発光レーザアレイ１０は距離Ｌだけ離れるように配置される。具体的には、距離Ｌは０．２ｍｍ以上とすることができる。
【００６３】
このとき、平面視における貫通電極３６の配置は、図１に示されるように、搭載部３１の中央に平面視において矩形形状の面発光レーザアレイ１０が搭載され、その周囲を取り囲み、面発光レーザアレイ１０の４個の頂点の各々から対角線方向に離れた４点、及びその４点のうち互いに隣接する２点からなる４組の各々の中間点である４点を加えた合計８点に貫通電極３６が設けられる。
【００６４】
面発光レーザアレイ１０を１．２ｍｍ角とし、面発光レーザアレイ１０の一辺の両端で５μｍの高低差が発生する場合の傾斜角は、ｔａｎ−１（５／１２００）＝０．２４°となり、例えば出射角のばらつきを±０．５°以内に抑えるような場合に非常に大きな不良の原因となる。一方、平面視において面発光レーザアレイ１０と貫通電極３６とが０．２ｍｍ以上離れるように配置される場合、図６に示されるように、例えば面発光レーザアレイ１０の一辺の両端での高低差を１μｍ以内に抑えることができ、傾斜角はｔａｎ−１（１／１２００）＝０．０５°以内に抑えることができる。
【００６５】
次に、図７を参照し、本実施の形態に係る発光装置がプリント基板に実装される場合の構成、及びプリント基板に実装された後半田（ハンダ）部分の熱履歴による剥がれが防止される効果について説明する。
【００６６】
図７は、本実施の形態に係る発光装置がプリント基板に実装された構造を模式的に示す断面図である。
【００６７】
図７に示されるように、発光装置５０が実装されるプリント基板４０は、プリント基板４０の基体であるプリント基板基体４１の上面に、発光装置５０の裏面電極３２及び裏面放熱電極３３に対応して、プリント基板表面電極４２及びプリント基板表面放熱電極４３が形成されている。またプリント基板基体４１の下面には、プリント基板裏面放熱電極４４が形成されている。更に、プリント基板基体４１を貫通し、プリント基板表面放熱電極４３とプリント基板裏面放熱電極４４とを熱的に接続するように、プリント基板貫通電極４５が形成される。
【００６８】
発光装置５０は、裏面電極３２とプリント基板表面電極４２とが半田（ハンダ）４６を用いて半田接合（ハンダつけ）され、裏面放熱電極３３とプリント基板表面放熱電極４３とが半田接合（ハンダつけ）されるように、プリント基板４０上に実装される。その結果、面発光レーザアレイ１０の個別電極１２の夫々は、セラミックパッケージ２０の個別電極引出配線３４、セラミックパッケージ下面の裏面電極３２を介してプリント基板表面電極４２と電気的に接続される。また、面発光レーザアレイ１０の共通電極１３は、セラミックパッケージ２０の搭載部３１、共通電極引出配線３５、セラミックパッケージ２０の下面のグラウンドに接続される図示しない裏面電極を介し、プリント基板表面電極であってグラウンドに接続される図示しないプリント基板表面電極に電気的に接続される。一方、面発光レーザアレイ１０の共通電極１３は、セラミックパッケージ２０の搭載部３１、貫通電極３６、裏面放熱電極３３を介してプリント基板表面放熱電極４３へ熱的に接続され、更にプリント基板貫通電極４５を介し、プリント基板裏面放熱電極４４へ熱的に接続される。
【００６９】
このとき、セラミックパッケージ２０の下面において略全面に亘って形成された裏面放熱電極３３は、プリント基板４０のプリント基板表面放熱電極４３と熱的に接続されるように、半田接合（ハンダつけ）される。具体的には、プリント基板４０の半田接合（ハンダつけ）する電極部分に半田（ハンダ）ペーストを塗布し、発光装置５０をプリント基板４０の上に各々の半田接合（ハンダつけ）する電極の位置が対応するように載置し、リフロー処理を行って半田接合（ハンダつけ）を行うことができる。
【００７０】
プリント基板４０のプリント基板基体４１の材質は、特に限定されるものではなく、一般的に用いられるＦＲ−４などのガラエポ（ガラス・エポキシ）樹脂を用いることができる。
【００７１】
ここで、面発光レーザアレイ１０の個別電極１２と共通電極１３との間での電圧印加を開始又は停止することによって、光の出射を開始又は停止させると、それに伴って面発光レーザアレイ１０での発熱の開始又は停止によって温度が上昇又は下降を繰り返す所謂熱履歴を繰り返す。セラミックパッケージを構成するアルミナセラミックスの熱膨張率は７ｐｐｍ／℃であり、プリント基板４０のプリント基板基体４１を構成するガラエポ樹脂の熱膨張率は１４〜１６ｐｐｍ／℃であるため、熱膨張率差が大きい。この大きな熱膨張率差のため、熱履歴によってセラミックパッケージ２０の裏面電極３２とプリント基板４０のプリント基板表面電極４２とを接合する半田（ハンダ）４６の部分に繰り返し応力がかかり、疲労を起こして破壊し、半田接合（ハンダつけ）が外れてしまう。
【００７２】
ここで、セラミックパッケージ２０とプリント基板４０との間の半田接合（ハンダつけ）が、裏面電極３２とプリント基板表面電極４２との間だけではなく、裏面放熱電極３３とプリント基板表面放熱電極４３との間でもされる場合、裏面放熱電極３３がセラミックパッケージ２０の下面の略全面に亘り形成されているため、セラミックパッケージ２０とプリント基板４０とが接合される接合面積が著しく増大する。具体的には、例えばセラミックパッケージ２０の下面が１４ｍｍ角であり、裏面電極３２が１ｍｍ角であり、裏面放熱電極３３が１０ｍｍ角であるとしたとき、４８個の裏面電極３２だけの合計面積が４８ｍｍ２であるのに対し、４８個の裏面電極３２に裏面放熱電極３３の面積も加えた合計面積は１４８ｍｍ２となり、接合面積が約３倍に増大する。単位面積当たりの半田接合（ハンダつけ）の強度が変わらないと仮定すると、接合面積が約３倍に増大することによって、接合強度も３倍に増大する。一方、裏面放熱電極３３を半田接合（ハンダつけ）した場合も熱履歴に伴って発生する応力は変わらないため、プリント基板４０との半田接合（ハンダつけ）は、裏面放熱電極３３がない場合に比して、より多い熱履歴の回数に対して破壊を防止することができる。
【００７３】
以上、本実施の形態に係る発光装置によれば、放熱特性を向上させることができ、プリント基板との熱膨張差に起因する破壊を防止し、光の出射方向の傾きを生じないような実装を行うことができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、裏面放熱電極はセラミックパッケージの下面の略全面に渡り形成されているが、放熱が十分行えるのであれば、裏面放熱電極がセラミックパッケージの下面の中央に設けられる配置も可能である。
（第１の実施の形態の第１の変形例）
次に、図８（ａ）乃至図９を参照し、本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置を説明する。
【００７５】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、本変形例に係る発光装置の構造を説明するための図であり、面発光レーザアレイを搭載する前のセラミックパッケージの構造を模式的に示す平面図である。図９は、本変形例に係る発光装置を説明するための図であり、図８（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある（以下の変形例、実施の形態についても同様）。
【００７６】
本変形例に係る発光装置は、面発光レーザが搭載される部分の下側にも貫通電極が設けられる点で、第１の実施の形態に係る発光装置と相違する。
【００７７】
図８（ａ）及び図９を参照するに、第１の実施の形態において、貫通電極は、搭載部の部分であって面発光レーザが搭載されない部分の下側に設けられるのと相違し、本変形例に係る発光装置５０ａにおいては、セラミックパッケージ２０ａにおいて、貫通電極３６ａは、搭載部３１の部分であって面発光レーザアレイ１０が搭載される部分の下側にも設けられる。その結果、本変形例における貫通電極３６ａは、第１の実施の形態において８本であったより１本多い９本である。各々の貫通電極３６ａの直径が０．２ｍｍφであるのは、第１の実施の形態と同様である。
【００７８】
面発光レーザアレイ１０の直下に貫通電極３６ａが設けられることにより、面発光レーザアレイ１０が搭載される部分に約５μｍの凹凸が生ずるものの、面発光レーザアレイ１０の直下に設けられた貫通電極３６ａによって、搭載部３１から裏面放熱電極３３への伝熱経路の断面積が増大し、より効率良く放熱される。そのため、面発光レーザアレイ１０の温度上昇に伴う特性劣化や短寿命化を防止することができる。
【００７９】
なお、貫通電極３６ａは、放熱特性を向上させるために本数を更に増大させることができ、例えば図８（ｂ）に示されるように、１３本とすることもできる。
（第１の実施の形態の第２の変形例）
次に、図１０乃至図１２を参照し、本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置を説明する。
【００８０】
図１０は、本変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。図１１は、本変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。図１２は、本変形例に係る発光装置がプリント基板に実装される場合の構成を模式的に示す断面図である。
【００８１】
本変形例に係る発光装置は、裏面放熱電極が５つの部分に分割されて形成されている点で、第１の実施の形態に係る発光装置と相違する。
【００８２】
図１０及び図１１を参照するに、第１の実施の形態において、セラミックパッケージの下面の略全面に亘り裏面放熱電極が形成されているのと相違し、本変形例においては、セラミックパッケージ２０ｂの下面に形成される裏面放熱電極３３ｂは５つの部分に分割されている。また、５つに分割された裏面放熱電極３３ｂの各々は、貫通電極３６ｂを介して搭載部３１と熱的に接続されている。従って、裏面放熱電極３３ｂが分割されてはいるものの、第１の実施の形態と同様に、高い放熱特性を有する。
【００８３】
次に、図１２を参照し、プリント基板に実装する場合の構成について説明する。
【００８４】
図１２に示されるように、発光装置５０ｂは、セラミックパッケージ２０ｂの５つの部分に分割された裏面放熱電極３３ｂが、プリント基板４０ｂのプリント基板表面放熱電極４３ｂと熱的に接続されるように、半田（ハンダ）４６を用いて半田接合（ハンダつけ）することによって実装される。更に、複数の裏面放熱電極３３ｂ及びプリント基板表面放熱電極４３ｂの各々の間の空隙である間隙部には、アンダーフィル材（アンダーフィル剤）４７が充填される。その結果、複数の裏面放熱電極３３ｂ及びアンダーフィル材（アンダーフィル剤）４７を用いて、発光装置５０ｂは、発光装置５０ｂの下面の全面でプリント基板４０ｂに接合される。
【００８５】
発光装置５０ｂの下面の全面がプリント基板４０ｂに接合されることにより、発光装置５０ｂとプリント基板４０ｂとの熱的な接続がより向上する。また、発光装置５０ｂとプリント基板４０ｂとの熱的な接続が向上すると共に、熱膨張差によって半田接合（ハンダつけ）が破壊されることを防止することができる。
【００８６】
なお、本変形例では、裏面放熱電極を５つの部分に分割されて形成しているが、放熱がセラミックパッケージの全体で均一に行えるように、略２回対称又は略４回対称の形状を有しているのであれば、裏面電極の分割の方法は特に限定されるものではない。
（第１の実施の形態の第３の変形例）
次に、図１３を参照し、本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る発光装置を説明する。
【００８７】
図１３は、本変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【００８８】
本変形例に係る発光装置は、裏面放熱電極にヒートシンクを接続している点で、第１の実施の形態に係る発光装置と相違する。
【００８９】
図１３を参照するに、第１の実施の形態に係る発光装置において、裏面放熱電極の全面がプリント基板に半田（ハンダ）付けされるのと相違し、本変形例に係る発光装置５０ｃにおいては、裏面放熱電極３３に、プリント基板４０ｃとは別に、ヒートシンク４８が接続される。
【００９０】
図１３に示されるように、ヒートシンク４８には、外部との熱交換を促進するためのフィン４９が形成され、面発光レーザアレイ１０で発生し、共通電極１３、搭載部３１、貫通電極３６を介してヒートシンク４８へ伝熱される熱を効率良く外部へ放熱することが可能である。
【００９１】
更に、ヒートシンク４８に図示しない水冷方式又は空冷方式の冷却機構を付加し、発光装置から伝熱される熱を更に効率よく外部へ放熱することも可能である。
【００９２】
以上、本変形例に係る発光装置によれば、プリント基板に実装した状態において、裏面放熱電極にヒートシンクが設置され、放熱効果を向上させることができる。
（第２の実施の形態）
次に、図１４及び図１５を参照し、本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置を説明する。
【００９３】
本実施の形態に係る光走査装置は、光源ユニットとして、第１の実施の形態又は第１の実施の形態の第１乃至第３の何れか一つの変形例に係る発光装置を備え、発光装置で発光された光を偏向器及び走査光学系を用いて被走査面上に集光する光走査装置である。
【００９４】
図１４は、本実施の形態に係る光走査装置の構造を模式的に示す断面図である。図１５は、本実施の形態に係る光走査装置を説明するための図であり、面発光レーザアレイに形成された各面発光レーザ素子と光走査装置の走査方向との関係を模式的に示す図である。
【００９５】
図１４を参照するに、光走査装置９００は、面発光レーザアレイ１０を用いた光源ユニット１１０、カップリングレンズ１１１、アパーチャ１１２、シリンドリカルレンズ１１３、ポリゴンミラー１１４、ｆθレンズ１１５、トロイダルレンズ１１６、２つのミラー１１７、１１８、及び上記各部を統括的に制御する図示しない主制御装置を備える。
【００９６】
カップリングレンズ１１１は、光源ユニット１１０から出射された光ビームを略平行光に整形する。アパーチャ１１２は、カップリングレンズ１１１を介した光ビームのビーム径を規定する。シリンドリカルレンズ１１３は、アパーチャ１１２を通過した光ビームをミラー１１７を介してポリゴンミラー１１４の反射面に集光する。
【００９７】
ポリゴンミラー１１４は、高さの低い正六角柱の形状を有する部材よりなり、側面には６面の偏向面が形成される。そして、図示しない回転機構により、図１４に示される矢印の方向に一定の角速度で回転される。従って、光源ユニット１１０から出射され、シリンドリカルレンズ１１３によってポリゴンミラー１１４の偏向面に集光された光ビームは、ポリゴンミラー１１４の回転により一定の角速度で偏向される。ｆθレンズ１１５は、ポリゴンミラー１１４からの光ビームの入射角に比例した像高さを有し、ポリゴンミラー１１４により一定の角速度で偏向される光ビームの像面を、主走査方向に対して等速移動させる。トロイダルレンズ１１６は、ｆθレンズ１１５からの光ビームをミラー１１８を介して感光体ドラム９０１の表面上に結像する。
【００９８】
このような構成を有する光走査装置９００において、面発光レーザアレイ１０が図１５に示されるように配置される場合、面発光レーザアレイ１０では、各面発光レーザ素子１１の中心から副走査方向に平行な直線に向けて垂線を下ろしたときの副走査方向における各面発光レーザ素子１１の間隔が等間隔（間隔ｄ２とする）となる。従って、点灯のタイミングを調整することによって、感光体ドラム９０１上において、副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様の効果を有する。例えば、副走査方向での面発光レーザ素子１１のピッチｄ１が２６．５μｍであれば、前記間隔ｄ２は２．６５μｍとなる。そして、光学系の倍率を２倍とすれば、感光体ドラム９０１上では副走査方向に５．３μｍ間隔で書き込みドットを形成することができる。これは、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）に対応する。即ち、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書き込みができる。主走査方向の面発光レーザ素子１１の数を増加したり、ピッチｄ１を狭くして間隔ｄ２を更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる、等の方法と併用することによって、更に高解像度での印刷を行うことができる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングを制御することによって、容易に制御することができる。
【００９９】
この場合、書き込みドット密度が増大しても面発光レーザ素子１１は高い単一基本横モード出力を発生させることができるので、印刷速度を落とすことなく印刷することができる。又は、書き込みドット密度が同じ場合には印刷速度を更に増大させることができる。
【０１００】
更に、本実施の形態に係る光走査装置９００は、第１の実施の形態又は第１の実施の形態の第１乃至第３の何れか一つの変形例に係る発光装置を備えるため、面発光レーザアレイ１０における各面発光レーザ素子１１の温度上昇が低減され、ピッチｄ１＝２６．５μｍ、間隔ｄ２＝２．６５μｍであっても、各面発光レーザ素子１１から高出力で光ビームをそれぞれ出射することが可能であり、また長期信頼性（素子寿命）も改善される。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置９００によれば、光源ユニット１１０は面発光レーザアレイ１０を含むため、感光体ドラム９０１の表面上に高精彩な潜像を高速で走査形成することが可能となる。
（第３の実施の形態）
次に、図１６を参照し、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置を説明する。
【０１０２】
本実施の形態に係る画像形成装置は、第２の実施の形態に係る光走査装置と、この光走査装置により光が走査される被走査面を備える少なくとも一つの像担持体である感光体ドラムとを備えたレーザプリンタである。
【０１０３】
図１６は、本実施の形態に係る画像形成装置であるレーザプリンタの概略構成を模式的に示す図である。
【０１０４】
図１６を参照するに、レーザプリンタ５００は、光走査装置９００、感光体ドラム９０１、帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、トナーカートリッジ９０４、クリーニングブレード９０５、給紙トレイ９０６、給紙コロ９０７、レジストローラ対９０８、転写チャージャ９１１、除電ユニット９１４、定着ローラ９０９、排紙ローラ９１２、及び排紙トレイ９１０を備える。
【０１０５】
帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、転写チャージャ９１１、除電ユニット９１４及びクリーニングブレード９０５は、それぞれ感光体ドラム９０１の表面近傍に配置される。そして、感光体ドラム９０１の回転方向に関して、帯電チャージャ９０２→現像ローラ９０３→転写チャージャ９１１→除電ユニット９１４→クリーニングブレード９０５の順に配置される。
【０１０６】
感光体ドラム９０１の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム９０１は、図１６における面内で時計回り（矢印方向）に回転するようになっている。帯電チャージャ９０２は、感光体ドラム９０１の表面を均一に帯電させる。
【０１０７】
光走査装置９００は、帯電チャージャ９０２で帯電された感光体ドラム９０１の表面に、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム９０１の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム９０１の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って現像ローラ９０３の方向に移動する。
【０１０８】
トナーカートリッジ９０４にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ９０３に供給される。現像ローラ９０３は、感光体ドラム９０１の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ９０４から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。トナーが付着されて顕像化された画像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って転写チャージャ９１１の方向に移動する。
【０１０９】
給紙トレイ９０６には記録紙９１３が格納されている。給紙トレイ９０６の近傍には給紙コロ９０７が配置されており、給紙コロ９０７は、記録紙９１３を給紙トレイ９０６から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対９０８は、転写ローラ９１１の近傍に配置され、給紙コロ９０７によって取り出された記録紙９１３を一旦保持すると共に、記録紙９１３を感光体ドラム９０１の回転に合わせて感光体ドラム９０１と転写チャージャ９１１との間隙に向けて送り出す。
【０１１０】
転写チャージャ９１１には、感光体ドラム９０１の表面上のトナーを電気的に記録紙９１３に引き付けるためにトナーとは逆極性の電圧が印加される。この電圧により、感光体ドラム９０１の表面にトナーが付着させて形成された顕像としての画像が記録紙９１３に転写される。画像が転写された記録紙９１３は、定着ローラ９０９に送られる。
【０１１１】
定着ローラ９０９では、熱と圧力が記録紙９１３に加えられ、トナーが記録紙９１３上に定着される。トナーが定着された記録紙９１３は、排紙ローラ９１２を介して排紙トレイ９１０に送られ、排紙トレイ９１０上に順次スタックされる。
【０１１２】
除電ユニット９１４は、感光体ドラム９０１の表面を除電する。クリーニングブレード９０５は、感光体ドラム９０１の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム９０１の表面は、再度帯電チャージャ９０２の位置に戻る。
【０１１３】
本実施の形態に係るレーザプリンタ５００は、第２の実施の形態に係る光走査装置９００を備える。更に、光走査装置９００は、光源ユニット１１０として第１の実施の形態に係る発光装置５０を備える。
【０１１４】
ここで、光源ユニット１１０は、第１の実施の形態に係る発光装置５０であるため、感光体ドラム９０１の表面上に高精彩な潜像を高速で走査形成することが可能である。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、光源ユニット１１０として、第１の実施の形態に係る発光装置５０を用いているが、第１の実施の形態に係る発光装置５０に代えて、第１の実施の形態の第１乃至第３の何れかの変形例に係る発光装置を用いた場合にも、感光体ドラム９０１の表面上に高精彩な潜像を高速で形成することが可能となる。
【０１１６】
また、本実施の形態では、感光体ドラム９０１が一台だけであり、画像形成装置としては、例えば黒色トナーを用いた白黒画像を形成するだけであるが、カラー画像に対応したカラー画像を形成する画像形成装置として構成することも可能である。具体的には、カラー画像に対応した光走査装置を用い、カラー画像に対応し、例えばブラック（Ｋ）用の感光体ドラム、シアン（Ｃ）用の感光体ドラム、マゼンダ（Ｍ）用の感光体ドラム、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムのように複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラーレーザプリンタとして構成することが可能である。
【０１１７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０ 面発光レーザ（面発光レーザアレイ）
１１ 面発光レーザ素子
１２ 個別電極
１３ 共通電極
２０、２０ａ、２０ｂ セラミックパッケージ
２１ パッケージ基体
２２ 開口部
２３ パッケージ蓋体
２４ 基板底部
２５ 基板堤部
２６ 開口部底面
３１ 搭載部
３２、３２ａ 裏面電極
３３、３３ｂ 裏面放熱電極
３４ 個別電極引出配線
３５ 共通電極引出配線
３６、３６ａ、３６ｂ 貫通電極
４０、４０ｂ、４０ｃ プリント基板
４１ プリント基板基体
４２ プリント基板表面電極
４３、４３ｂ プリント基板表面放熱電極
４４ プリント基板裏面放熱電極
４５ プリント基板貫通電極
４６ 半田（ハンダ）
４７ アンダーフィル材（アンダーフィル剤）
４８ ヒートシンク
４９ フィン
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 発光装置
１１０ 光源ユニット
１１４ ポリゴンミラー（偏向手段）
１１５ ｆθレンズ（走査光学系の一部）
１１６ トロイダルレンズ
５００ レーザプリンタ
９００ 光走査装置
９０１ 感光体ドラム（像担持体）
９０３ 現像ローラ（転写手段の一部）
９１１ 転写チャージャ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特開２００４−２２８５４９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、特に、放熱特性を向上させた発光装置、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER、以下面発光レーザという）は、半導体基板に対して垂直方向にレーザ光を出射するものである。半導体基板に平行な方向にレーザ光を出射する端面発光型の半導体レーザよりも低価格、低消費電力、及び小型であり、かつ高性能であることから、面発光レーザは、近年において、光通信、プリンタの書き込み光源等の用途で注目されている。
【０００３】
特に、面発光レーザを用いる場合、端面発光型の半導体レーザでは不可能であった半導体レーザ素子の２次元アレイ化が可能である。面発光レーザ素子を２次元アレイ化することにより、高密度に光源を集積し、高出力のレーザ光を発振させることができる。
【０００４】
一方で、面発光レーザ素子を２次元アレイ化した場合には、小さな面積から大量の熱が発生されるので、十分に放熱を行うことが重要となる。面発光レーザにおいて放熱が不十分であると、各面発光レーザ素子の温度が上昇する。その結果、各面発光レーザ素子において、キャリアの誘導放出が起こりにくくなり、発光効率が低下する。また、発振波長が変動し、素子自体の寿命が短くなる、等の問題も発生する。
【０００５】
上記のごとく、面発光レーザ素子の温度上昇を抑えるためには、面発光レーザ自身の特性もさることながら、面発光レーザを搭載するパッケージ自身の耐久性、放熱特性も優れていることが重要である。
【０００６】
その点、セラミックパッケージは、樹脂等の有機系材料よりなるオーガニックパッケージと比較して、耐久性、放熱特性を始めとして、耐熱性、耐食性にも優れるため、面発光レーザ素子を実装するためのパッケージとして好適である。
【０００７】
従来の面発光レーザ素子等の発光素子を実装するためのセラミックパッケージは、発光素子を収容可能なキャビティ（以下開口部という）をパッケージの上面中央部に有している（例えば特許文献１参照）。開口部の底面の略中央部には発光素子の搭載部である導体層がメタライズによって形成され、その導体層上には発光素子が接合されている。また、搭載部である導体層の周囲には、ワイヤボンディング用の導体層がメタライズ（金属配線形成工程）によって形成されている。
【０００８】
このような構造を有するセラミックパッケージは、セラミックグリーンシート積層法により、以下のような手順を経て製造することが可能である。まず、打抜加工によって開口部用の打抜部分を設けたグリーンシートを、開口部を形成するように積層して積層体を作製すると共に、その積層体の開口部の底面にメタライズ層（金属配線層）形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等により塗布する。このようにして導体ペーストが塗布されたグリーンシートを高温で焼成し、メタライズ層を有するセラミック焼結体とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記のようなセラミックパッケージに面発光レーザを実装して発光装置を構成する場合、次のような問題があった。
【００１０】
上述した従来例におけるセラミックパッケージの搭載部に面発光レーザを搭載する場合、樹脂を用いたオーガニックパッケージに比して優れたセラミック材料を通した放熱及び搭載部の共通電極を介した放熱にのみ依存し、更に積極的に放熱特性を向上させる工夫がなされていないため、放熱が不十分であるという問題があった。
【００１１】
ここで、共通電極は、複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザにおいて、下部電極を共通化して一つの電極としたものである。面発光レーザがセラミックパッケージに実装される場合、共通電極を下側にし、半田接合（ハンダつけ）又は導電性接着剤によりセラミックパッケージのグラウンド端子に電気的且つ熱的に接続されることが多い。その際、面発光レーザの共通電極は、セラミックパッケージのグラウンド端子及びグラウンド配線を介して電気的にグラウンド接続される。しかしながら、グラウンド端子及びグラウンド配線は断面積に制約があり、面発光レーザで発生する熱をグラウンド端子及びグラウンド配線を通じて放熱するのには限界があった。
【００１２】
また、面発光レーザを搭載したセラミックパッケージをプリント基板に実装した場合、発光開始、発光停止による温度上昇、温度下降を繰返す際にセラミックパッケージとプリント基板との熱膨張率差によって発生する繰返し応力が、プリント基板とセラミックパッケージとの間で半田接合（ハンダつけ）された端子電極の付近に集中して加わる。そのため、半田接合（ハンダつけ）の部分が破壊されてしまうという問題があった。
【００１３】
更に、面発光レーザを光通信、プリンタの書き込み光源等に利用する場合、光出射方向がばらつき、光学部品と組合わせる際に個別調整が必要になり生産性に欠けるという問題があった。
【００１４】
グリーンシート積層法により形成したセラミックパッケージは、裏面、搭載面及び上面は、グリーンシート面であり、平行度は確保されている。面発光レーザは、半導体基板の表面と垂直な方向に光の出射を行うという特徴を有しているため、セラミックパッケージの開口部の底面に設けられた搭載部に面発光レーザを搭載する場合、セラミックパッケージの底面又は上面と出射光のなす角はほぼ垂直である。ところが、放熱用の電極としてセラミックパッケージの開口部の底面からセラミックパッケージの下面までを貫通する貫通電極を形成すると、グリーンシートに貫通孔を形成する加工に起因して、貫通電極の周囲が盛り上がり凹凸が発生する。この盛り上がった部分の上に面発光レーザを搭載した場合、面発光レーザが傾いてしまい、光の出射方向がセラミックパッケージの上面に垂直な法線方向から傾いてしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、放熱特性に優れ、プリント基板との熱膨張率差に起因する破壊を防止し、光の出射方向の傾きを生じない発光装置、光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１の発明は、上面に複数の個別電極が設けられ、下面に一つの共通電極が設けられる面発光レーザと、上方に向け開口する開口部が設けられ、前記面発光レーザを搭載するための金属よりなる搭載部が前記開口部の底面に設けられ、前記面発光レーザの前記共通電極が前記搭載部と電気的に接続されるセラミックパッケージとを備える発光装置であって、前記セラミックパッケージは、該セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極と、前記下面の中央に設けられた裏面放熱電極とを有し、前記共通電極が電気的に接続された前記搭載部は、前記セラミックパッケージに設けられた共通電極引出配線を介して前記裏面電極のうちグラウンドに接続された裏面電極と電気的に接続されると共に、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面と前記セラミックパッケージの前記下面との間を貫通する貫通電極を介して前記裏面放熱電極と熱的に接続されることを特徴とする。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明に係る発光装置において、前記共通電極引出配線は、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面から前記セラミックパッケージの側面へ引き出され、更に該側面の下端を回り込んで前記セラミックパッケージの前記下面へ引き回されることを特徴とする。
【００１９】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る発光装置において、前記裏面放熱電極は、前記セラミックパッケージの前記下面において略全面に亘り形成されることを特徴とする。
【００２０】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか一つの発明に係る発光装置において、前記貫通電極は、前記搭載部の部分であって前記面発光レーザが搭載されない部分の下側に複数設けられることを特徴とする。
【００２１】
第５の発明は、第４の発明に係る発光装置において、平面視において前記貫通電極と前記面発光レーザとは０．２ｍｍ以上離れていることを特徴とする。
【００２２】
第６の発明は、第１乃至第５の何れか一つの発明に係る発光装置において、前記裏面放熱電極は、複数に分割して設けられ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極の各々は、前記貫通電極を介して前記搭載部と熱的に接続されることを特徴とする。
【００２３】
第７の発明は、第６の発明に係る発光装置において、前記セラミックパッケージがプリント基板にハンダつけされ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極及び前記セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極の間隙部にアンダーフィル剤が充填されることを特徴とする。
【００２４】
第８の発明は、第１乃至第７の何れか一つの発明に係る発光装置において、前記裏面放熱電極にヒートシンクが設置されることを特徴とする。
【００２５】
第９の発明は、被走査面上で光を走査する光走査装置において、第１乃至第８の何れか一つの発明に係る発光装置と、前記発光装置で発光された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上に集光する走査光学系とを備えることを特徴とする。
【００２６】
第１０の発明は、第９の発明に係る光走査装置と、前記光走査装置により光が走査される前記被走査面を備える少なくとも一つの像担持体とを備え、前記光走査装置は、前記像担持体の前記被走査面上で画像情報が含まれる光を走査し、前記像担持体の前記被走査面上に画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、発光装置の放熱特性に優れ、プリント基板との熱膨張率差に起因する破壊を防止し、光の出射方向の傾きを生じないような実装を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１におけるＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１における点線で囲まれたＳの領域の構造を拡大して示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置において、貫通電極周辺の盛り上がりを示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置がプリント基板に実装された構造を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置の構造を説明するための図であり、面発光レーザアレイを搭載する前のセラミックパッケージの構造を模式的に示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置を説明するための図であり、図８（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置がプリント基板に実装される場合の構成を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置を説明するための図であり、面発光レーザアレイに形成された各面発光レーザ素子と光走査装置の走査方向との関係を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置であるレーザプリンタの概略構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（第１の実施の形態）
図１乃至図４を参照し、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置を説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す平面図である。図２は、本実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。図３は、本実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１におけるＡ−Ａ線における断面図である。図４は、本実施の形態に係る発光装置を説明するための図であり、図１における点線で囲まれたＳの領域の構造を拡大して示す平面図である。
【００３１】
図１乃至図３を参照するに、本実施の形態に係る発光装置５０は、面発光レーザアレイ１０と、面発光レーザアレイ１０を実装するためのセラミックパッケージ２０よりなる。面発光レーザアレイ１０は、複数の面発光レーザ素子１１と、複数の面発光レーザ素子１１に対応する複数の個別電極１２と、共通電極１３とを備える。セラミックパッケージ２０は、パッケージ基体２１、開口部２２、パッケージ蓋体２３、基板底部２４、基板堤部２５、開口部底面２６、搭載部３１、裏面電極３２、裏面放熱電極３３、個別電極引出配線３４、共通電極引出配線３５、貫通電極３６を備える。面発光レーザアレイ１０は、搭載部３１の上に搭載された状態で、導電性接着剤又は半田（ハンダ）接合により、電気的及び熱的に搭載部３１に接続されている。
【００３２】
面発光レーザアレイ１０は、図４に示されるように、本実施の形態においては、一体の半導体基板上に面発光レーザ素子１１が２次元に配列されて構成される面発光レーザアレイ１０が用いられる。面発光レーザアレイ１０は、第２の実施の形態で後述するように、発光装置５０が光走査装置９００の光源ユニット１１０として機能するためのものである。
【００３３】
面発光レーザアレイ１０上には、図４に示されるように、面発光レーザ素子１１が２次元に配列するように形成される。本実施の形態において、面発光レーザ素子１１は、例えば４行×１０列に配列するように形成することができる。行方向及び列方向は、面発光レーザアレイ１０が第２の実施の形態において後述する光走査装置に組み込まれるときの、被走査面における主走査方向及び副走査方向に夫々対応する。主走査方向に配置された１０個の面発光レーザ素子１１は、副走査方向に階段状にずらされて配置される。面発光レーザアレイ１０のチップサイズは、例えば一辺が１．２ｍｍである方形形状とすることができ、面発光レーザ素子１１の各々の素子サイズは、例えば一辺が２５μｍである方形形状とすることができる。
【００３４】
セラミックパッケージ２０は、図３に示されるように、基板底部２４と基板底部２４の上面の外周に形成される基板堤部２５とからなるパッケージ基体２１と、基板底部２４の上方の空間が基板堤部２５で囲繞されることによって、パッケージ基体２１上面に上方に向け開口するように形成される開口部２２と、基板堤部２５に段差を設け、段差に係止すると共に開口部２２を塞ぐように配設されるパッケージ蓋体２３とを備える。
【００３５】
パッケージ基体２１は、基板底部２４と基板堤部２５とよりなり、基板底部２４の外周に基板堤部２５が一体的に設けられる。ここで、基板底部２４の上面であって基板堤部２５で囲繞される部分であり、開口部２２の空間を構成する面を開口部底面２６とする。
【００３６】
また、パッケージ基体２１は、有機系材料に比して比較的熱伝導性に優れるアルミナ質焼結体又はアルミニウムナイトライド質焼結体よりなる。
【００３７】
パッケージ蓋体２３は、開口部２２の底面である開口部底面２６に形成される搭載部３１に搭載された面発光レーザアレイ１０を保護すると共に、面発光レーザアレイ１０から出射されるレーザ光をセラミックパッケージ２０の上方に出射するために取出す窓となる。パッケージ蓋体２３は、面発光レーザアレイ１０から出射されるレーザ光に対して透明であればよく、特に限定されるものではないが、光学用ガラスや石英系ガラス、アルミナ単結晶（いわゆるサファイアガラス）などの透明な無機材料よりなる基板を用いることができる。
【００３８】
搭載部３１は、開口部底面２６の中央付近の表面がメタライズされて形成される。搭載部３１は、面発光レーザアレイ１０が搭載される部分として機能すると共に、面発光レーザアレイ１０の下面の共通電極１３と電気的に接続される電極としても機能する。搭載部３１は、平面視において面発光レーザアレイ１０の下面全体を含むような大きさに形成される。搭載部３１の平面視における寸法は、特に限定されるものではないが、例えば２．４ｍｍ角とすることができる。
【００３９】
裏面電極３２は、図２に示されるように、セラミックパッケージ２０の下面の周縁に、所定の間隔で複数個設けることができる。裏面電極３２は、セラミックパッケージ２０の開口部底面２６に面発光レーザアレイ１０を実装して構成される発光装置５０を、更に外部の基板等に搭載すると共に、外部と配線を接続するためのものである。裏面電極３２の数は、特に限定されるものではないが、例えば平面視において正方形の形状を有するパッケージ基体２１の各々の辺において、所定の間隔で１２個設けることができ、そのうち両端の２個を除いた１０個を個別電極１２用として用いることができる。従って、全周に亘っては、４０個の個別電極１２を裏面電極３２と接続することができる。また、各辺に設けられる裏面電極３２の両端の２個、全周ではその４倍である８個の裏面電極３２ａは、面発光レーザ素子１１の各個別電極１２と接続されるのではなく、共通電極１３と接続される。
【００４０】
裏面放熱電極３３は、図２に示されるように、セラミックパッケージ２０の下面において略全面に亘り設けられる。裏面放熱電極３３は、後述する貫通電極３６を介して搭載部３１と熱的に接続され、発光装置５０で発生した熱を放熱するための機能を有する。また、裏面放熱電極３３全体がプリント基板の放熱用の端子電極に接続されるときには、発光開始及び停止に伴う温度の上昇及び下降に伴ってセラミックパッケージ２０とプリント基板との熱膨張率差に起因するセラミックパッケージ２０の裏面電極３２とプリント基板の端子電極との間の半田接合（ハンダつけ）の破壊や剥がれを防止する機能を有する。裏面放熱電極３３は、セラミックパッケージ２０の下面の略全面に亘り設けられるため、セラミックパッケージ２０の下面の周縁に設けられた裏面電極３２より所定の間隔で離れて設けられる。その結果、矩形形状のセラミックパッケージ２０に対して相似形である矩形形状を有する。
【００４１】
個別電極引出配線３４は、図１及び図３に示されるように、開口部底面２６を含む基板底部２４の上面に搭載部３１と分離して複数設けられる。即ち、搭載部３１の外周より所定の距離離れた位置を始点とし、各々が交差することなく基板底部２４の上面に設けられた配線及び基板堤部２５と基板底部２４とに挟まれるように設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面に到達するまで基板底部２４の周縁に向け引き出される。そして、パッケージ基体２１の側面に設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面の下端を回り込み、パッケージ基体２１下面の周縁に設けられた裏面電極３２へと達するように引き回される。
【００４２】
個別電極引出配線３４は、図４に示されるように、面発光レーザアレイ１０内に形成された複数の面発光レーザ素子１１の各々の個別電極１２と、各々の個別電極１２に対応してパッケージ基体２１の下面の周縁に設けられた複数の裏面電極３２とを１対１で接続するためのものである。従って、面発光レーザアレイ１０の面発光レーザ素子１１の各々の個別電極１２は、ワイヤ３７を用いて夫々の個別電極引出配線３４とワイヤボンディングされる。平面視における複数の個別電極引出配線３４のパターン形状は、特に限定されるものではないが、配線距離をなるべく短くするために、図１及び図４に示されるように、平面視において、例えばパッケージ基体中心から周縁に向けて放射状に引き出されるように延在する配線のパターンを用いることができる。
【００４３】
共通電極引出配線３５は、図１に示されるように、開口部底面２６を含む基板底部２４の上面に搭載部３１と電気的に接続されるように複数設けられる。即ち、略方形形状を有する搭載部３１の４個の頂点付近から引き出され、個別電極引出配線３４の各々と交差することなく基板底部２４の上面に設けられた配線及び基板堤部２５と基板底部２４とに挟まれるように設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面に到達するまで基板底部２４の周縁に向け引き出される。そして、パッケージ基体２１の側面に設けられた配線を介してパッケージ基体２１の側面の下端を回り込み、パッケージ基体２１の下面の周縁に設けられた裏面電極３２へと達するように引き回される。共通電極引出配線３５は、面発光レーザアレイ１０の下面に形成された一個の面発光レーザ素子１１の共通電極１３と、パッケージ基体２１の下面の周縁に設けられた裏面電極３２のうちパッケージ基体の下面の四辺において両端に設けられた合計８個のグラウンドに接続される裏面電極３２ａとを接続するためのものである。平面視における共通電極引出配線３５のパターン形状は特に限定されるものではないが、配線距離をなるべく短くするために、図１及び図４に示されるように、平面視において、例えばパッケージ基体中心から周縁に向けて放射状に引き出されるように延在する配線のパターンを用いることができる。
【００４４】
貫通電極３６は、セラミックパッケージ２０の開口部底面２６とセラミックパッケージ２０の下面との間、即ち、基板底部２４を貫通し、搭載部３１と裏面放熱電極３３とを熱的に接続するように設けられる。また、貫通電極３６は、搭載部３１の部分のうち、面発光レーザアレイ１０が搭載されない部分の下側に設けられる。具体的には、図１に示されるように、平面視において、搭載部の中央に面発光レーザアレイ１０が搭載され、その周囲を囲繞するように、貫通電極３６が形成される。本実施の形態では、例えば８個の貫通電極３６が形成される。
【００４５】
上述した電極及び引出配線の構造を具備することにより、面発光レーザアレイ１０の共通電極１３は、まず搭載部３１に電気的且つ熱的に接続される。また、搭載部３１は、貫通電極３６を介して裏面放熱電極３３に熱的に接続される。従って、面発光レーザアレイ１０で発生した熱は、搭載部３１、貫通電極３６を介して、裏面放熱電極３３に伝えられる。
【００４６】
ここで、もし、貫通電極３６及び裏面放熱電極３３が形成されない場合、面発光レーザアレイ１０で発生した熱は、搭載部３１、共通電極引出配線３５、を介して裏面電極３２のうちグラウンドに接続された裏面電極３２ａに伝えられるため、伝熱経路の断面積が小さく、効率良く放熱することができない。
【００４７】
一方、貫通電極３６及び裏面放熱電極３３が形成される場合には、面発光レーザアレイ１０で発生した熱は搭載部３１、貫通電極３６を介して、効率良く放熱することができ、面発光レーザアレイ１０の温度上昇を抑制し、面発光レーザアレイ１０の劣化を抑制することができるため、面発光レーザアレイ１０を長寿命化することができる。
【００４８】
ここで、パッケージ基体２１及びパッケージ基体２１表面のメタライズを含めたセラミックパッケージの製造方法を説明する。
【００４９】
パッケージ基体は、公知のセラミックパッケージを用いることができるため、特に限定されるものではないが、例えば、ＨＴＣＣ（High Temperature Co-fired Ceramic）と呼ばれるアルミナを主成分とするパッケージ、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramic）と呼ばれるガラスとアルミナの複合材料で構成されるパッケージ、アルミニウムナイトライドを主成分とするＡｌＮパッケージ等を用いることが可能である。
【００５０】
ＨＴＣＣパッケージではアルミナ粉末に対して焼結助剤として酸化マンガン、シリカ、マグネシア、カルシア等の粉末を夫々数重量％混合した原料粉を用いることができる。ＬＴＣＣパッケージではガラスとセラミック粉末を分散させた混合粉末を用いることができる。ＡｌＮパッケージではＡｌＮ粉末に対して焼結助剤としてＹ２Ｏ３、ＣａＯ等の粉末を夫々数重量％混合した原料粉を用いることができる。
【００５１】
各々の原料粉末に公知の有機バインダと溶剤を加え、混錬しスラリーを作製した後、公知のドクターブレード法によってグリーンシートを作製する。或いは、混合粉末に有機バインダを加え、公知のプレス成形、圧延成形等によってグリーンシートを作製することもできる。
【００５２】
また、パッケージ基体に貫通電極を形成する場合には、グリーンシートを作製後、マイクロドリル、型によるパンチング等により例えば直径５０〜２５０μｍφの貫通孔（ビアホール）を形成することができる。本実施の形態では、例えば２００μｍφの貫通孔を用いることができる。
【００５３】
このようにして作製したグリーンシートの貫通孔内に導体ペーストを充填し、スクリーン印刷、グラビア印刷等の方法により、導体ペーストを配線のパターンの形状になるように印刷塗布する。
【００５４】
導体ペーストは、導体成分として例えばタングステン、モリブデン等を用いる。また、アルミナ焼結体と導体層との密着性を高めるため、アルミナ粉末を１０重量％添加した導体ペーストを用いることができる。なお、ＬＴＣＣパッケージの場合は銀、銅等の材料を用いることもできる。
【００５５】
その後、導体ペーストを印刷塗布したグリーンシートを位置合わせしながら積層圧着して積層体を作製した後、作製された積層体を、焼成することによって、グリーンシートをセラミック化し、パッケージ基体を作製することができる。ＨＴＣＣパッケージでは約１６００℃の温度で、ＬＴＣＣパッケージでは約８５０℃の温度で、ＡｌＮパッケージでは約１８００℃の温度で焼成する。
【００５６】
次に、パッケージ基体に形成された導体層の表面にニッケルメッキを行い、更にその表面にＡｕメッキを行い、メタライズを行った。
【００５７】
このようにして準備したパッケージ基体２１の搭載部３１に導電性ペーストを塗布し、面発光レーザアレイ１０を載置した後、キュア（オーブンで加熱、１００〜２００℃、数十分）処理を行って、搭載部３１に面発光レーザアレイ１０を取付けた。その後、開口部２２底面の個別電極引出配線３４と面発光レーザアレイ１０の個別電極１２の各々を、ワイヤ３７を用いたワイヤボンディングによって電気的に接続した。最後に、透明基板よりなるパッケージ蓋体２３で開口部２２を閉塞し、樹脂を用いて樹脂封止を行い、セラミックパッケージ２０中に面発光レーザアレイ１０が実装された発光装置を得ることができる。
【００５８】
次に、図１、図５及び図６を参照し、本実施の形態に係る発光装置において、レーザ光の出射方向をセラミックパッケージの開口部底面の法線方向に平行に揃えることができる機能について説明する。
【００５９】
図５は、本実施の形態に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。図６は、本実施の形態に係る発光装置において、貫通電極周辺の盛り上がりを示すグラフである。
【００６０】
図６に示されるように、貫通電極３６の周囲１００〜１５０μｍの範囲においては、約５μｍの高さの盛り上がりがある。この盛り上がりは、グリーンシート作製後、マイクロドリル又は型によるパンチング等によって貫通孔を形成した際か、又は、貫通孔内に導体ペーストを充填し、導体ペーストを印刷塗布する際に生ずるものである。
【００６１】
貫通電極３６の周囲の盛り上がりの部分に面発光レーザアレイ１０の下面の一部がかかるような配置で面発光レーザアレイ１０を搭載した場合、面発光レーザアレイ１０の下面は開口部底面２６に対し傾きを生ずる。その結果、面発光レーザアレイ１０からの出射光は、セラミックパッケージ２０の上面又は底面に対する法線方向に対し傾きを生ずる。従って、面発光レーザアレイ１０は、面発光レーザアレイ１０の下面のどの部分も貫通電極３６の周囲の盛り上がりの部分にかからない位置に配置される。即ち、貫通電極３６は、搭載部３１の部分であって面発光レーザアレイ１０が搭載されない部分の下側に複数設けられる。
【００６２】
更に、完全に貫通電極３６の周囲の盛り上がりの影響を排除するためには、面発光レーザアレイ１０の下面のどの部分も貫通電極３６の周囲の盛り上がりの部分にかからないだけでは不十分である。図６に示されるように、例えば貫通電極３６の直径を０．２ｍｍφとする場合、貫通電極３６の周囲１００〜１５０μｍの範囲においては、約５μｍの高さの盛り上がりがある。従って、図５に示されるように、平面視において、貫通電極３６と面発光レーザアレイ１０は距離Ｌだけ離れるように配置される。具体的には、距離Ｌは０．２ｍｍ以上とすることができる。
【００６３】
このとき、平面視における貫通電極３６の配置は、図１に示されるように、搭載部３１の中央に平面視において矩形形状の面発光レーザアレイ１０が搭載され、その周囲を取り囲み、面発光レーザアレイ１０の４個の頂点の各々から対角線方向に離れた４点、及びその４点のうち互いに隣接する２点からなる４組の各々の中間点である４点を加えた合計８点に貫通電極３６が設けられる。
【００６４】
面発光レーザアレイ１０を１．２ｍｍ角とし、面発光レーザアレイ１０の一辺の両端で５μｍの高低差が発生する場合の傾斜角は、ｔａｎ−１（５／１２００）＝０．２４°となり、例えば出射角のばらつきを±０．５°以内に抑えるような場合に非常に大きな不良の原因となる。一方、平面視において面発光レーザアレイ１０と貫通電極３６とが０．２ｍｍ以上離れるように配置される場合、図６に示されるように、例えば面発光レーザアレイ１０の一辺の両端での高低差を１μｍ以内に抑えることができ、傾斜角はｔａｎ−１（１／１２００）＝０．０５°以内に抑えることができる。
【００６５】
次に、図７を参照し、本実施の形態に係る発光装置がプリント基板に実装される場合の構成、及びプリント基板に実装された後半田（ハンダ）部分の熱履歴による剥がれが防止される効果について説明する。
【００６６】
図７は、本実施の形態に係る発光装置がプリント基板に実装された構造を模式的に示す断面図である。
【００６７】
図７に示されるように、発光装置５０が実装されるプリント基板４０は、プリント基板４０の基体であるプリント基板基体４１の上面に、発光装置５０の裏面電極３２及び裏面放熱電極３３に対応して、プリント基板表面電極４２及びプリント基板表面放熱電極４３が形成されている。またプリント基板基体４１の下面には、プリント基板裏面放熱電極４４が形成されている。更に、プリント基板基体４１を貫通し、プリント基板表面放熱電極４３とプリント基板裏面放熱電極４４とを熱的に接続するように、プリント基板貫通電極４５が形成される。
【００６８】
発光装置５０は、裏面電極３２とプリント基板表面電極４２とが半田（ハンダ）４６を用いて半田接合（ハンダつけ）され、裏面放熱電極３３とプリント基板表面放熱電極４３とが半田接合（ハンダつけ）されるように、プリント基板４０上に実装される。その結果、面発光レーザアレイ１０の個別電極１２の夫々は、セラミックパッケージ２０の個別電極引出配線３４、セラミックパッケージ下面の裏面電極３２を介してプリント基板表面電極４２と電気的に接続される。また、面発光レーザアレイ１０の共通電極１３は、セラミックパッケージ２０の搭載部３１、共通電極引出配線３５、セラミックパッケージ２０の下面のグラウンドに接続される図示しない裏面電極を介し、プリント基板表面電極であってグラウンドに接続される図示しないプリント基板表面電極に電気的に接続される。一方、面発光レーザアレイ１０の共通電極１３は、セラミックパッケージ２０の搭載部３１、貫通電極３６、裏面放熱電極３３を介してプリント基板表面放熱電極４３へ熱的に接続され、更にプリント基板貫通電極４５を介し、プリント基板裏面放熱電極４４へ熱的に接続される。
【００６９】
このとき、セラミックパッケージ２０の下面において略全面に亘って形成された裏面放熱電極３３は、プリント基板４０のプリント基板表面放熱電極４３と熱的に接続されるように、半田接合（ハンダつけ）される。具体的には、プリント基板４０の半田接合（ハンダつけ）する電極部分に半田（ハンダ）ペーストを塗布し、発光装置５０をプリント基板４０の上に各々の半田接合（ハンダつけ）する電極の位置が対応するように載置し、リフロー処理を行って半田接合（ハンダつけ）を行うことができる。
【００７０】
プリント基板４０のプリント基板基体４１の材質は、特に限定されるものではなく、一般的に用いられるＦＲ−４などのガラエポ（ガラス・エポキシ）樹脂を用いることができる。
【００７１】
ここで、面発光レーザアレイ１０の個別電極１２と共通電極１３との間での電圧印加を開始又は停止することによって、光の出射を開始又は停止させると、それに伴って面発光レーザアレイ１０での発熱の開始又は停止によって温度が上昇又は下降を繰り返す所謂熱履歴を繰り返す。セラミックパッケージを構成するアルミナセラミックスの熱膨張率は７ｐｐｍ／℃であり、プリント基板４０のプリント基板基体４１を構成するガラエポ樹脂の熱膨張率は１４〜１６ｐｐｍ／℃であるため、熱膨張率差が大きい。この大きな熱膨張率差のため、熱履歴によってセラミックパッケージ２０の裏面電極３２とプリント基板４０のプリント基板表面電極４２とを接合する半田（ハンダ）４６の部分に繰り返し応力がかかり、疲労を起こして破壊し、半田接合（ハンダつけ）が外れてしまう。
【００７２】
ここで、セラミックパッケージ２０とプリント基板４０との間の半田接合（ハンダつけ）が、裏面電極３２とプリント基板表面電極４２との間だけではなく、裏面放熱電極３３とプリント基板表面放熱電極４３との間でもされる場合、裏面放熱電極３３がセラミックパッケージ２０の下面の略全面に亘り形成されているため、セラミックパッケージ２０とプリント基板４０とが接合される接合面積が著しく増大する。具体的には、例えばセラミックパッケージ２０の下面が１４ｍｍ角であり、裏面電極３２が１ｍｍ角であり、裏面放熱電極３３が１０ｍｍ角であるとしたとき、４８個の裏面電極３２だけの合計面積が４８ｍｍ２であるのに対し、４８個の裏面電極３２に裏面放熱電極３３の面積も加えた合計面積は１４８ｍｍ２となり、接合面積が約３倍に増大する。単位面積当たりの半田接合（ハンダつけ）の強度が変わらないと仮定すると、接合面積が約３倍に増大することによって、接合強度も３倍に増大する。一方、裏面放熱電極３３を半田接合（ハンダつけ）した場合も熱履歴に伴って発生する応力は変わらないため、プリント基板４０との半田接合（ハンダつけ）は、裏面放熱電極３３がない場合に比して、より多い熱履歴の回数に対して破壊を防止することができる。
【００７３】
以上、本実施の形態に係る発光装置によれば、放熱特性を向上させることができ、プリント基板との熱膨張差に起因する破壊を防止し、光の出射方向の傾きを生じないような実装を行うことができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、裏面放熱電極はセラミックパッケージの下面の略全面に渡り形成されているが、放熱が十分行えるのであれば、裏面放熱電極がセラミックパッケージの下面の中央に設けられる配置も可能である。
（第１の実施の形態の第１の変形例）
次に、図８（ａ）乃至図９を参照し、本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置を説明する。
【００７５】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、本変形例に係る発光装置の構造を説明するための図であり、面発光レーザアレイを搭載する前のセラミックパッケージの構造を模式的に示す平面図である。図９は、本変形例に係る発光装置を説明するための図であり、図８（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある（以下の変形例、実施の形態についても同様）。
【００７６】
本変形例に係る発光装置は、面発光レーザが搭載される部分の下側にも貫通電極が設けられる点で、第１の実施の形態に係る発光装置と相違する。
【００７７】
図８（ａ）及び図９を参照するに、第１の実施の形態において、貫通電極は、搭載部の部分であって面発光レーザが搭載されない部分の下側に設けられるのと相違し、本変形例に係る発光装置５０ａにおいては、セラミックパッケージ２０ａにおいて、貫通電極３６ａは、搭載部３１の部分であって面発光レーザアレイ１０が搭載される部分の下側にも設けられる。その結果、本変形例における貫通電極３６ａは、第１の実施の形態において８本であったより１本多い９本である。各々の貫通電極３６ａの直径が０．２ｍｍφであるのは、第１の実施の形態と同様である。
【００７８】
面発光レーザアレイ１０の直下に貫通電極３６ａが設けられることにより、面発光レーザアレイ１０が搭載される部分に約５μｍの凹凸が生ずるものの、面発光レーザアレイ１０の直下に設けられた貫通電極３６ａによって、搭載部３１から裏面放熱電極３３への伝熱経路の断面積が増大し、より効率良く放熱される。そのため、面発光レーザアレイ１０の温度上昇に伴う特性劣化や短寿命化を防止することができる。
【００７９】
なお、貫通電極３６ａは、放熱特性を向上させるために本数を更に増大させることができ、例えば図８（ｂ）に示されるように、１３本とすることもできる。
（第１の実施の形態の第２の変形例）
次に、図１０乃至図１２を参照し、本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置を説明する。
【００８０】
図１０は、本変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す裏面図である。図１１は、本変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。図１２は、本変形例に係る発光装置がプリント基板に実装される場合の構成を模式的に示す断面図である。
【００８１】
本変形例に係る発光装置は、裏面放熱電極が５つの部分に分割されて形成されている点で、第１の実施の形態に係る発光装置と相違する。
【００８２】
図１０及び図１１を参照するに、第１の実施の形態において、セラミックパッケージの下面の略全面に亘り裏面放熱電極が形成されているのと相違し、本変形例においては、セラミックパッケージ２０ｂの下面に形成される裏面放熱電極３３ｂは５つの部分に分割されている。また、５つに分割された裏面放熱電極３３ｂの各々は、貫通電極３６ｂを介して搭載部３１と熱的に接続されている。従って、裏面放熱電極３３ｂが分割されてはいるものの、第１の実施の形態と同様に、高い放熱特性を有する。
【００８３】
次に、図１２を参照し、プリント基板に実装する場合の構成について説明する。
【００８４】
図１２に示されるように、発光装置５０ｂは、セラミックパッケージ２０ｂの５つの部分に分割された裏面放熱電極３３ｂが、プリント基板４０ｂのプリント基板表面放熱電極４３ｂと熱的に接続されるように、半田（ハンダ）４６を用いて半田接合（ハンダつけ）することによって実装される。更に、複数の裏面放熱電極３３ｂ及びプリント基板表面放熱電極４３ｂの各々の間の空隙である間隙部には、アンダーフィル材（アンダーフィル剤）４７が充填される。その結果、複数の裏面放熱電極３３ｂ及びアンダーフィル材（アンダーフィル剤）４７を用いて、発光装置５０ｂは、発光装置５０ｂの下面の全面でプリント基板４０ｂに接合される。
【００８５】
発光装置５０ｂの下面の全面がプリント基板４０ｂに接合されることにより、発光装置５０ｂとプリント基板４０ｂとの熱的な接続がより向上する。また、発光装置５０ｂとプリント基板４０ｂとの熱的な接続が向上すると共に、熱膨張差によって半田接合（ハンダつけ）が破壊されることを防止することができる。
【００８６】
なお、本変形例では、裏面放熱電極を５つの部分に分割されて形成しているが、放熱がセラミックパッケージの全体で均一に行えるように、略２回対称又は略４回対称の形状を有しているのであれば、裏面電極の分割の方法は特に限定されるものではない。
（第１の実施の形態の第３の変形例）
次に、図１３を参照し、本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る発光装置を説明する。
【００８７】
図１３は、本変形例に係る発光装置の構造を模式的に示す断面図である。
【００８８】
本変形例に係る発光装置は、裏面放熱電極にヒートシンクを接続している点で、第１の実施の形態に係る発光装置と相違する。
【００８９】
図１３を参照するに、第１の実施の形態に係る発光装置において、裏面放熱電極の全面がプリント基板に半田（ハンダ）付けされるのと相違し、本変形例に係る発光装置５０ｃにおいては、裏面放熱電極３３に、プリント基板４０ｃとは別に、ヒートシンク４８が接続される。
【００９０】
図１３に示されるように、ヒートシンク４８には、外部との熱交換を促進するためのフィン４９が形成され、面発光レーザアレイ１０で発生し、共通電極１３、搭載部３１、貫通電極３６を介してヒートシンク４８へ伝熱される熱を効率良く外部へ放熱することが可能である。
【００９１】
更に、ヒートシンク４８に図示しない水冷方式又は空冷方式の冷却機構を付加し、発光装置から伝熱される熱を更に効率よく外部へ放熱することも可能である。
【００９２】
以上、本変形例に係る発光装置によれば、プリント基板に実装した状態において、裏面放熱電極にヒートシンクが設置され、放熱効果を向上させることができる。
（第２の実施の形態）
次に、図１４及び図１５を参照し、本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置を説明する。
【００９３】
本実施の形態に係る光走査装置は、光源ユニットとして、第１の実施の形態又は第１の実施の形態の第１乃至第３の何れか一つの変形例に係る発光装置を備え、発光装置で発光された光を偏向器及び走査光学系を用いて被走査面上に集光する光走査装置である。
【００９４】
図１４は、本実施の形態に係る光走査装置の構造を模式的に示す断面図である。図１５は、本実施の形態に係る光走査装置を説明するための図であり、面発光レーザアレイに形成された各面発光レーザ素子と光走査装置の走査方向との関係を模式的に示す図である。
【００９５】
図１４を参照するに、光走査装置９００は、面発光レーザアレイ１０を用いた光源ユニット１１０、カップリングレンズ１１１、アパーチャ１１２、シリンドリカルレンズ１１３、ポリゴンミラー１１４、ｆθレンズ１１５、トロイダルレンズ１１６、２つのミラー１１７、１１８、及び上記各部を統括的に制御する図示しない主制御装置を備える。
【００９６】
カップリングレンズ１１１は、光源ユニット１１０から出射された光ビームを略平行光に整形する。アパーチャ１１２は、カップリングレンズ１１１を介した光ビームのビーム径を規定する。シリンドリカルレンズ１１３は、アパーチャ１１２を通過した光ビームをミラー１１７を介してポリゴンミラー１１４の反射面に集光する。
【００９７】
ポリゴンミラー１１４は、高さの低い正六角柱の形状を有する部材よりなり、側面には６面の偏向面が形成される。そして、図示しない回転機構により、図１４に示される矢印の方向に一定の角速度で回転される。従って、光源ユニット１１０から出射され、シリンドリカルレンズ１１３によってポリゴンミラー１１４の偏向面に集光された光ビームは、ポリゴンミラー１１４の回転により一定の角速度で偏向される。ｆθレンズ１１５は、ポリゴンミラー１１４からの光ビームの入射角に比例した像高さを有し、ポリゴンミラー１１４により一定の角速度で偏向される光ビームの像面を、主走査方向に対して等速移動させる。トロイダルレンズ１１６は、ｆθレンズ１１５からの光ビームをミラー１１８を介して感光体ドラム９０１の表面上に結像する。
【００９８】
このような構成を有する光走査装置９００において、面発光レーザアレイ１０が図１５に示されるように配置される場合、面発光レーザアレイ１０では、各面発光レーザ素子１１の中心から副走査方向に平行な直線に向けて垂線を下ろしたときの副走査方向における各面発光レーザ素子１１の間隔が等間隔（間隔ｄ２とする）となる。従って、点灯のタイミングを調整することによって、感光体ドラム９０１上において、副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様の効果を有する。例えば、副走査方向での面発光レーザ素子１１のピッチｄ１が２６．５μｍであれば、前記間隔ｄ２は２．６５μｍとなる。そして、光学系の倍率を２倍とすれば、感光体ドラム９０１上では副走査方向に５．３μｍ間隔で書き込みドットを形成することができる。これは、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）に対応する。即ち、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書き込みができる。主走査方向の面発光レーザ素子１１の数を増加したり、ピッチｄ１を狭くして間隔ｄ２を更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる、等の方法と併用することによって、更に高解像度での印刷を行うことができる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングを制御することによって、容易に制御することができる。
【００９９】
この場合、書き込みドット密度が増大しても面発光レーザ素子１１は高い単一基本横モード出力を発生させることができるので、印刷速度を落とすことなく印刷することができる。又は、書き込みドット密度が同じ場合には印刷速度を更に増大させることができる。
【０１００】
更に、本実施の形態に係る光走査装置９００は、第１の実施の形態又は第１の実施の形態の第１乃至第３の何れか一つの変形例に係る発光装置を備えるため、面発光レーザアレイ１０における各面発光レーザ素子１１の温度上昇が低減され、ピッチｄ１＝２６．５μｍ、間隔ｄ２＝２．６５μｍであっても、各面発光レーザ素子１１から高出力で光ビームをそれぞれ出射することが可能であり、また長期信頼性（素子寿命）も改善される。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置９００によれば、光源ユニット１１０は面発光レーザアレイ１０を含むため、感光体ドラム９０１の表面上に高精彩な潜像を高速で走査形成することが可能となる。
（第３の実施の形態）
次に、図１６を参照し、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置を説明する。
【０１０２】
本実施の形態に係る画像形成装置は、第２の実施の形態に係る光走査装置と、この光走査装置により光が走査される被走査面を備える少なくとも一つの像担持体である感光体ドラムとを備えたレーザプリンタである。
【０１０３】
図１６は、本実施の形態に係る画像形成装置であるレーザプリンタの概略構成を模式的に示す図である。
【０１０４】
図１６を参照するに、レーザプリンタ５００は、光走査装置９００、感光体ドラム９０１、帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、トナーカートリッジ９０４、クリーニングブレード９０５、給紙トレイ９０６、給紙コロ９０７、レジストローラ対９０８、転写チャージャ９１１、除電ユニット９１４、定着ローラ９０９、排紙ローラ９１２、及び排紙トレイ９１０を備える。
【０１０５】
帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、転写チャージャ９１１、除電ユニット９１４及びクリーニングブレード９０５は、それぞれ感光体ドラム９０１の表面近傍に配置される。そして、感光体ドラム９０１の回転方向に関して、帯電チャージャ９０２→現像ローラ９０３→転写チャージャ９１１→除電ユニット９１４→クリーニングブレード９０５の順に配置される。
【０１０６】
感光体ドラム９０１の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム９０１は、図１６における面内で時計回り（矢印方向）に回転するようになっている。帯電チャージャ９０２は、感光体ドラム９０１の表面を均一に帯電させる。
【０１０７】
光走査装置９００は、帯電チャージャ９０２で帯電された感光体ドラム９０１の表面に、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム９０１の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム９０１の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って現像ローラ９０３の方向に移動する。
【０１０８】
トナーカートリッジ９０４にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ９０３に供給される。現像ローラ９０３は、感光体ドラム９０１の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ９０４から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。トナーが付着されて顕像化された画像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って転写チャージャ９１１の方向に移動する。
【０１０９】
給紙トレイ９０６には記録紙９１３が格納されている。給紙トレイ９０６の近傍には給紙コロ９０７が配置されており、給紙コロ９０７は、記録紙９１３を給紙トレイ９０６から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対９０８は、転写ローラ９１１の近傍に配置され、給紙コロ９０７によって取り出された記録紙９１３を一旦保持すると共に、記録紙９１３を感光体ドラム９０１の回転に合わせて感光体ドラム９０１と転写チャージャ９１１との間隙に向けて送り出す。
【０１１０】
転写チャージャ９１１には、感光体ドラム９０１の表面上のトナーを電気的に記録紙９１３に引き付けるためにトナーとは逆極性の電圧が印加される。この電圧により、感光体ドラム９０１の表面にトナーが付着させて形成された顕像としての画像が記録紙９１３に転写される。画像が転写された記録紙９１３は、定着ローラ９０９に送られる。
【０１１１】
定着ローラ９０９では、熱と圧力が記録紙９１３に加えられ、トナーが記録紙９１３上に定着される。トナーが定着された記録紙９１３は、排紙ローラ９１２を介して排紙トレイ９１０に送られ、排紙トレイ９１０上に順次スタックされる。
【０１１２】
除電ユニット９１４は、感光体ドラム９０１の表面を除電する。クリーニングブレード９０５は、感光体ドラム９０１の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム９０１の表面は、再度帯電チャージャ９０２の位置に戻る。
【０１１３】
本実施の形態に係るレーザプリンタ５００は、第２の実施の形態に係る光走査装置９００を備える。更に、光走査装置９００は、光源ユニット１１０として第１の実施の形態に係る発光装置５０を備える。
【０１１４】
ここで、光源ユニット１１０は、第１の実施の形態に係る発光装置５０であるため、感光体ドラム９０１の表面上に高精彩な潜像を高速で走査形成することが可能である。
【０１１５】
なお、本実施の形態では、光源ユニット１１０として、第１の実施の形態に係る発光装置５０を用いているが、第１の実施の形態に係る発光装置５０に代えて、第１の実施の形態の第１乃至第３の何れかの変形例に係る発光装置を用いた場合にも、感光体ドラム９０１の表面上に高精彩な潜像を高速で形成することが可能となる。
【０１１６】
また、本実施の形態では、感光体ドラム９０１が一台だけであり、画像形成装置としては、例えば黒色トナーを用いた白黒画像を形成するだけであるが、カラー画像に対応したカラー画像を形成する画像形成装置として構成することも可能である。具体的には、カラー画像に対応した光走査装置を用い、カラー画像に対応し、例えばブラック（Ｋ）用の感光体ドラム、シアン（Ｃ）用の感光体ドラム、マゼンダ（Ｍ）用の感光体ドラム、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムのように複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラーレーザプリンタとして構成することが可能である。
【０１１７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０ 面発光レーザ（面発光レーザアレイ）
１１ 面発光レーザ素子
１２ 個別電極
１３ 共通電極
２０、２０ａ、２０ｂ セラミックパッケージ
２１ パッケージ基体
２２ 開口部
２３ パッケージ蓋体
２４ 基板底部
２５ 基板堤部
２６ 開口部底面
３１ 搭載部
３２、３２ａ 裏面電極
３３、３３ｂ 裏面放熱電極
３４ 個別電極引出配線
３５ 共通電極引出配線
３６、３６ａ、３６ｂ 貫通電極
４０、４０ｂ、４０ｃ プリント基板
４１ プリント基板基体
４２ プリント基板表面電極
４３、４３ｂ プリント基板表面放熱電極
４４ プリント基板裏面放熱電極
４５ プリント基板貫通電極
４６ 半田（ハンダ）
４７ アンダーフィル材（アンダーフィル剤）
４８ ヒートシンク
４９ フィン
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 発光装置
１１０ 光源ユニット
１１４ ポリゴンミラー（偏向手段）
１１５ ｆθレンズ（走査光学系の一部）
１１６ トロイダルレンズ
５００ レーザプリンタ
９００ 光走査装置
９０１ 感光体ドラム（像担持体）
９０３ 現像ローラ（転写手段の一部）
９１１ 転写チャージャ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特開２００４−２２８５４９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に複数の個別電極が設けられ、下面に一つの共通電極が設けられる面発光レーザと、
上方に向け開口する開口部が設けられ、前記面発光レーザを搭載するための金属よりなる搭載部が前記開口部の底面に設けられ、前記面発光レーザの前記共通電極が前記搭載部と電気的に接続されるセラミックパッケージと
を備える発光装置であって、
前記セラミックパッケージは、該セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極と、前記下面の中央に設けられた裏面放熱電極とを有し、
前記共通電極が電気的に接続された前記搭載部は、前記セラミックパッケージに設けられた共通電極引出配線を介して前記裏面電極のうちグラウンドに接続された裏面電極と電気的に接続されると共に、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面と前記セラミックパッケージの前記下面との間を貫通する貫通電極を介して前記裏面放熱電極と熱的に接続されることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記共通電極引出配線は、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面から前記セラミックパッケージの側面へ引き出され、更に該側面の下端を回り込んで前記セラミックパッケージの前記下面へ引き回されることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記裏面放熱電極は、前記セラミックパッケージの前記下面において略全面に亘り形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
【請求項４】
前記貫通電極は、前記搭載部の部分であって前記面発光レーザが搭載されない部分の下側に複数設けられることを特徴とする請求項１乃至３何れか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
平面視において前記貫通電極と前記面発光レーザとは０．２ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記裏面放熱電極は、複数に分割して設けられ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極の各々は、前記貫通電極を介して前記搭載部と熱的に接続されることを特徴とする請求項１乃至５何れか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記セラミックパッケージがプリント基板にハンダつけされ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極及び前記セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極の間隙部にアンダーフィル剤が充填されることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記裏面放熱電極にヒートシンクが設置されることを特徴とする請求項１乃至７何れか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
被走査面上で光を走査する光走査装置において、
請求項１乃至８何れか一項に記載の発光装置と、
前記発光装置で発光された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上に集光する走査光学系と
を備える光走査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の光走査装置と、
前記光走査装置により光が走査される前記被走査面を備える少なくとも一つの像担持体と
を備え、
前記光走査装置は、前記像担持体の前記被走査面上で画像情報が含まれる光を走査し、前記像担持体の前記被走査面上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
上面に複数の個別電極が設けられ、下面に一つの共通電極が設けられる面発光レーザと、
上方に向け開口する開口部が設けられ、前記面発光レーザを搭載するための金属よりなる搭載部が前記開口部の底面に設けられ、前記面発光レーザの前記共通電極が前記搭載部と電気的に接続されるセラミックパッケージと
を備える発光装置であって、
前記セラミックパッケージは、該セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極と、前記下面の中央に設けられた裏面放熱電極とを有し、
前記共通電極が電気的に接続された前記搭載部は、前記セラミックパッケージに設けられた共通電極引出配線を介して前記裏面電極のうちグラウンドに接続された裏面電極と電気的に接続されると共に、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面と前記セラミックパッケージの前記下面との間を貫通する貫通電極を介して前記裏面放熱電極と熱的に接続されることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記共通電極引出配線は、前記セラミックパッケージの前記開口部の前記底面から前記セラミックパッケージの側面へ引き出され、更に該側面の下端を回り込んで前記セラミックパッケージの前記下面へ引き回されることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記裏面放熱電極は、前記セラミックパッケージの前記下面において略全面に亘り形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
【請求項４】
前記貫通電極は、前記搭載部の部分であって前記面発光レーザが搭載されない部分の下側に複数設けられることを特徴とする請求項１乃至３何れか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
平面視において前記貫通電極と前記面発光レーザとは０．２ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記裏面放熱電極は、複数に分割して設けられ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極の各々は、前記貫通電極を介して前記搭載部と熱的に接続されることを特徴とする請求項１乃至５何れか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記セラミックパッケージがプリント基板にハンダつけされ、前記複数に分割された前記裏面放熱電極及び前記セラミックパッケージの下面の周縁に設けられた裏面電極の間隙部にアンダーフィル剤が充填されることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記裏面放熱電極にヒートシンクが設置されることを特徴とする請求項１乃至７何れか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
被走査面上で光を走査する光走査装置において、
請求項１乃至８何れか一項に記載の発光装置と、
前記発光装置で発光された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上に集光する走査光学系と
を備える光走査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の光走査装置と、
前記光走査装置により光が走査される前記被走査面を備える少なくとも一つの像担持体と
を備え、
前記光走査装置は、前記像担持体の前記被走査面上で画像情報が含まれる光を走査し、前記像担持体の前記被走査面上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１０６６０（Ｐ２０１０−１０６６０Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９７１１８（Ｐ２００９−９７１１８）
【出願日】平成２１年４月１３日（２００９．４．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１３日（２００９．４．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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