(57)【要約】【課題】発光素子自体の組成や構造を変えることなく光量変動を抑えることができるマルチビーム半導体レーザ、マルチビームレーザ出射ユニット、及び画像形成装置を提供することが目的である。【解決手段】半導体レーザ素子（チップ）１は、一体に形成され独立に制御可能な２つの発光部２Ａ、２Ｂを有する。チップ１の幅方向の中心位置１Ｉに対し、発光部２Ａ、２Ｂの配列の中心位置２Ｉがずらして配置されている。これにより、発光部２Ａ、２Ｂの発光量を同一にしたとき、チップ内の温度分布は対称とならず、配列の中心位置２Ｉよりも紙面左側の発光部２Ｂの温度が、配列の中心位置２Ｉよりも紙面右側の発光部２Ａの温度より高くなり、従って、発光部２Ｂからのレーザビームの発振波長が、発光部２Ａからのレーザビームの発振波長よりも長くなる。従って、発光部２Ａ、２Ｂからそれぞれ出射されたレーザビームが干渉し合うことが防止される。【選択図】        図１
2005072052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体に形成され独立に制御可能な複数の発光部を持つマルチビーム半導体レーザであって、
前記複数の発光部の放熱特性がそれぞれ異なる構造を有することを特徴とするマルチビーム半導体レーザ。
【請求項２】
前記複数の発光部の配列の中心位置と、出射面側から見た半導体レーザ素子の幅方向の中心位置と、を異ならせたことを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
【請求項３】
前記複数の発光部にそれぞれ接続された給電用の配線の熱抵抗を互いに異ならせたことを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のマルチビーム半導体レーザと、
前記マルチビーム半導体レーザから出射された複数のレーザビームをそれぞれ収束する一つのカップリングレンズと、
を有することを特徴とするマルチビームレーザ出射ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のマルチビームレーザ出射ユニットと、
光照射により潜像が形成される像担持体と、
前記マルチビームレーザ出射ユニットから出射された前記複数のレーザビームを偏向走査するビーム偏向器と、
前記ビーム偏向器で偏向走査された前記複数のレーザビームを前記像担持体上に結像させる結像光学系と、
前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
放熱特性が低い発光部からのレーザビームを、放熱特性が高い発光部からのレーザビームよりも高い減衰率で減衰させる減衰手段が光路中に設けられたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本のレーザビームを出射するマルチビーム半導体レーザ、マルチビームレーザ出射ユニット、及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速高密度の画像形成を、複数ビームの同時走査により実現する画像形成装置が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特に、複数の発光点を一体的に備え、独立に制御可能とされた複数のレーザビームを出射するマルチビーム半導体レーザで、ビーム間隔を狭めたものを使用することにより、シングルビーム時とほぼ同じ部品で光学走査装置を構成でき、極めてコストパフォーマンスの高い画像形成装置が実現できる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−２２２１８号公報（第１〜４頁、第２図）
【特許文献２】
特開平９−１９７３０８号公報（第１〜９頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなマルチビーム半導体レーザは、通常同一の組成、形状からなる光共振器をひとつの基材上に複数並置して形成されているため、複数の発光ビームの特性は極めて揃ったものとなり発振波長もほぼ同一となる。従来独立した発光源による光同士は干渉しないといわれているが、短時間には独立した発光源による光の間でも干渉発生の条件（波長、位相、偏光方向）が整い可干渉状態となる。
【０００６】
干渉が発生すると、カップリングレンズからの出射光には光強度の強弱の分布が発生し、この分布は光の位相が安定しないと時間と共に変動する。この時スリットを通過する光量が変動し画像上の目に見える欠陥となって表れることがある。
【０００７】
例えば、複数のビームを連続的に点灯するような画像（一例として、全面黒画像）を形成しようとしたときに、不規則な白筋が発生する等の問題が発生する。
【０００８】
また、干渉現象による光量変動が走査同期検知タイミングで発生すると、同期検知誤差が生じ、１走査ラインを通じジッタや筋等の画質欠陥が発生する。光量変動の発生する様子を図１５、図１６に示す。
【０００９】
この問題を解決するため、走査光学系の各ビームに対する透過率を異ならせることにより、感光体上に各ビームが等しいパワーで照射されるときに、発光源では異なるパワーで発光させるようにすることにより、各ビームの発振波長をずらし、干渉を回避し画質欠陥を防止することが考えられる。
【００１０】
例えば、２本ビームのレーザにおいて、Ａ・Ｂ各２チャンネルのビームの発光量と光量変動の有無をプロットしたのが図１７である。通常、変動が発生するポイントの領域はＡ・Ｂ両チャンネルのそれぞれの発光量ＰＡ、ＰＢが等しいライン（直線）に沿う（図１７の２点鎖線で示した領域）。このラインは、ＰＡ、ＰＢによりＵ方向にばらつくが、上記の領域内では光量変動が発生する。
【００１１】
量産されたレーザ素子に関しこの特性を確認すると、個々のレーザの特性は図１８〜図２０に示す様にＡ・Ｂ各チャンネルの発光量が等しいラインにほぼ平行にばらついて分布する。これはＡ・Ｂ各チャンネル間に一定量の発光量差があるときに変動が発生するということである。
【００１２】
半導体レーザの駆動電流対発光量は図２１のような特性を示すことから、これはまた、Ａ・Ｂ各チャンネル間に一定量の駆動電流差があるときに変動が発生するということができる。Ａ・Ｂ各チャンネル間に一定量の駆動電流差があるときには対応して発熱量に差が生じ、その結果発光部の温度はＡ・Ｂ各チャンネル間で異なるものとなる。
【００１３】
半導体レーザの発振波長はその温度に依存し、硬きおよそ０．２〜０．３ｎｍ／℃で変化することが知られている（図２２）。従って、予めレーザの各チャンネルの発振波長に差があるときには、これを補うような温度差が発生したときに各チャンネルの発振波が一致し、干渉による光量変動が発生すると考えられる。
【００１４】
なお、各チャンネルの発振波長に差が発生する原因としては、素子そのものの組成の不均一と、素子の実装に絡み放熱特性が不均一になった場合が考えられる。
【００１５】
このような干渉による光量変動の問題に対し、開口の幅を最適化することにより、変動を最小にする方法も提案されているが、ビームスポットサイズの制御等他の光学特性とのトレードオフが必要であり自由な設定が困難である。
【００１６】
上記光量変動を抑制するためには、根本的には複数のビーム間の干渉を抑えることが有効である。このためには複数ビーム間の発振波長が互いに異なるような半導体レーザ素子を用いるか、或いは偏光方向を直交させることが有効であるが、これらのことを実現するには発光素子自体の組成や構造を変える必要があり、他の電気特性や光学特性が変化し画質に影響を与える恐れがある。
【００１７】
本発明は上記事実を考慮し、発光素子自体の組成や構造を変えることなく光量変動を抑えることができるマルチビーム半導体レーザ、マルチビームレーザ出射ユニット、及び画像形成装置を提供することが目的である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一体に形成され独立に制御可能な複数の発光部を持つマルチビーム半導体レーザであって、前記複数の発光部の放熱特性がそれぞれ異なる構造を有することを特徴とする。
【００１９】
マルチビーム半導体レーザチップの通電による発熱は、主としてチップの発光部（すなわち発熱部）と反対面側にダイボンディングしたサブマウントと、チップに接続したボンディングワイヤとと介して放熱される。例えば、図１２に示すように、マルチビーム半導体レーザチップ８２の通電による発熱は、主としてチップ８２の発光点８４Ａ、８４Ｂと反対面側にダイボンディングしたサブマウント８５と、チップ８２に接続したボンディングワイヤ８６Ａ、８６Ｂとを介して放熱される。
【００２０】
従って、これらレーザチップあるいはボンディングワイヤの形状、構造を左右で異ならせ、複数の発光部の放熱特性を意図的に互いに異ならせることにより、発光部の温度を意図的に互いに異ならせることができる（図１３、図１４参照）。従って、それぞれの発光部の発振波長を互いに異ならせることができ、干渉が発生することを防止できる。このことは、複数の発光部を互いに等しい光出力で発光させる場合、複数の発光部から流出する単位時間あたりの熱量を互いに異ならせることにより、簡素な構造で干渉を防止できるという点で特に効果的である。
【００２１】
干渉が発生しないための発振波長差は０．１ｎｍ以下でもよいが、実際には点滅による温度変動による発振波長の変動、個々の半導体レーザの特性バラツキ、走査光学系のバラツキによるビーム間の光量差を見込むと、発振波長差には余裕が必要と考えられる。この値は半導体レーザの発光点間隔や実装構造によって異なるが、実験によれば上記のバラツキを補うために発振波長差が０．３ｎｍ以上必要であった。一方、走査光学系の設計上、同一チップのそれぞれのビームの発振波長差は１ｎｍ以下であることが好ましい。半導体レーザの発振波長の温度特性より、上記の発振波長差を得るために半導体レーザの複数の発光部の温度差は１．５〜５℃程度にするとよい。
【００２２】
複数の発光部の放熱特性がそれぞれ異なる構造にするには、例えば、請求項２に記載の発明のように、前記複数の発光部の配列の中心位置と、出射面側から見た半導体レーザ素子の幅方向の中心位置と、を異ならせても良いし、請求項３に記載の発明のように、前記複数の発光部にそれぞれ接続された給電用の配線の熱抵抗を互いに異ならせても良い。
【００２３】
請求項２や請求項３に記載の発明では、半導体レーザ素子の基本構造を変更する必要がないので、画質に影響をおよぼす基本特性の変化を最小限に抑えることができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のマルチビーム半導体レーザと、前記マルチビーム半導体レーザから出射された複数のレーザビームをそれぞれ収束する一つのカップリングレンズと、を有することを特徴とする。
【００２５】
これにより、一つのカップリングレンズを透過した複数のレーザビームの発振波長を互いに異ならせることができるので、この複数のレーザビームが干渉し合うことを防止できる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のマルチビームレーザ出射ユニットと、光照射により潜像が形成される像担持体と、前記マルチビームレーザ出射ユニットから出射された前記複数のレーザビームを偏向走査するビーム偏向器と、前記ビーム偏向器で偏向走査された前記複数のレーザビームを前記像担持体上に結像させる結像光学系と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像装置と、を有することを特徴とする。
【００２７】
マルチビームレーザ出射ユニットから出射した複数のレーザビームは、互いに干渉し合うことがない。これにより、複数のレーザビームの光量変動を抑えることができるので、像担持体上に結像される複数のレーザビームの光量変動を抑えることができる。従って、複数のレーザビームを連続的に点灯するような画像（例えば、全面黒画像）を形成しようとしたときに、不規則な白筋などの画像欠陥が発生することを防止でき、高品質の画像を得ることができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、放熱特性が低い（すなわち放熱し難い）発光部からのレーザビームを、放熱特性が高い（すなわち放熱し易い）発光部からのレーザビームよりも高い減衰率で減衰させる減衰手段が光路中に設けられたことを特徴とする。
【００２９】
以下、この減衰手段を有する画像形成装置の作用を説明する。
【００３０】
マルチビームレーザ出射ユニットから出射されたレーザビームは、ビーム偏向器によって偏向走査され、結像光学系により像担持体上に結像させる。レーザビームの照射により潜像が形成された像担持体は、潜像が現像装置により顕像化される。
【００３１】
ここで、マルチビーム出射ユニットと、ビーム偏向器と、結像光学系と、からなるレーザ走査光学系には、上記の複数のレーザビームの透過率がそれぞれ異なるような減衰手段が設けられている。これにより、像担持体上に結像される複数のレーザビームの光量が等しくなるように半導体レーザの複数の発光部の発光量を調整することにより、複数の発光部の発光量が自ずと異なるように調整される。
【００３２】
この減衰手段には、放熱特性の低い方の発光部からのレーザビームの減衰率が、放熱特性の高い方の発光部からのレーザビームの減衰率よりも高くなるように、各レーザビームに対する透過率が設定されている。なお、放熱特性が高い方の発光部からのレーザビームの減衰率を０（すなわち減衰させない）にしてもよい。
【００３３】
このため、放熱特性が低い方の発光部の発光量が、放熱特性が高い方の発光部の発光量に比べ、より高い発光量となる。この結果、放熱特性が低い方（放熱し難い方）の発光部の温度が、放熱特性が高い方（放熱し易い方）の発光部の温度に比べ、より高くなるように調整される。これにより、各発光部からのレーザビームの波長差を更に大きくすることができる。
【００３４】
以下、レーザビームの本数が２本である場合を例に挙げ、図を用いて詳しく説明する。
【００３５】
半導体レーザに設けられた２つの発光部は、等しい発光量でレーザビームを出射するときには、互いに異なる温度になる。すなわち、発光量が互いに異なるときに発光部の温度が等しくなって、発振波長も等しくなるということが起こり得る。従って、２本のレーザビームの発光部がある一定の範囲内の発光量差を持つときに、干渉が起こり光量変動が発生する（図１８）。このとき、第１の発光部から出射されるレーザビームの光量をＰＡ、第２の発光部から出射されるレーザビームの光量をＰＢ、第１の発光部と第２の発光部との放熱特性の差やその他のレーザの特性によって決まる一定の値（この例では正の値）をＣとした場合、ＰＡ＝ＰＢ−Ｃの関係が満たされる。
【００３６】
この時使用する２本のビームの光量バランスがＰＡ＜ＰＢとなるように、すなわち、ＰＡ＝Ｅ×ＰＢ、Ｅ＜１となるように設定すればよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施形態では、既に説明した実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る半導体レーザを説明する。図１は、第１実施形態に係る半導体レーザ素子（チップ）１をビーム出射面側から見た図である。通常、チップの幅方向の中心位置に、複数の発光部２Ａ、２Ｂの配列の中心位置を揃えて作られるが、図１に示すように、本実施形態では、チップ１の幅方向Ｗの中心位置１Ｉに対し、複数の発光部２Ａ、２Ｂの配列の中心位置２Ｉを紙面左側にずらして配置している。
【００３９】
本実施形態では、発光部２Ａ、２Ｂの発光量を同一にしたとき、すなわち同一光量の２本のレーザビームを出射させたとき、チップ内の温度分布は対称とならず、配列の中心位置２Ｉよりも紙面左側の発光部２Ｂの温度が、配列の中心位置２Ｉよりも紙面右側の発光部２Ａの温度より高くなり、従って、発光部２Ｂからのレーザビームの発振波長が、発光部２Ａからのレーザビームの発振波長よりも長くなる。
【００４０】
従って、発光部２Ａ、２Ｂからそれぞれ出射されたレーザビームが干渉し合うことが防止される。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る半導体レーザを説明する。図２は、第２実施形態に係る半導体レーザ素子（チップ）３をビーム出射面側の斜め上方から見た図である。
【００４２】
本実施形態では、ビーム出射面側から見て、チップ３の幅方向の中心位置３Ｉと複数の発光部４Ａ、４Ｂの配列の中心位置４Ｉと、は従来と同様に一致させている。また、チップ３には、ビーム出射面側から見て左側の発光部４Ｂに接続された電極層５Ｂには１本のボンディングワイヤ６Ｂが、ビーム出射面側から見て右側の発光部５Ａに接続された電極層５Ａには２本のボンディングワイヤ６Ａ１、６Ａ２が、それぞれ、給電のために接続されている。ボンディングワイヤ６Ａ１、６Ａ２、６Ｂの材質、線径は、何れも同じである。
【００４３】
発光部２Ａ、２Ｂで発生した熱はボンディングワイヤ６Ａ１、６Ａ２、６Ｂを伝導して放熱されるため、接続されているボンディングワイヤの本数が多ければそれだけ放熱される熱量が増加する。
【００４４】
本実施形態では、２つの発光部４Ａ、４Ｂを同一発光量で発光させて同一光量の２本のレーザビームを出射させたとき、発光部４Ｂの温度が発光部４Ａの温度より高くなり、従って、発光部４Ｂからのレーザビームの発振波長が発光部４Ａからのレーザビームの発振波長よりも長くなる。
【００４５】
従って、発光部４Ａ、４Ｂからそれぞれ出射されたレーザビームが干渉し合うことが防止される。
【００４６】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る半導体レーザを説明する。図３は、第４実施形態に係る半導体レーザ素子（チップ）７をビーム出射面側の斜め上方から見た図である。
【００４７】
本実施形態では、発光部４Ａに接続された電極層５Ａにボンディングワイヤ８Ａが、発光部４Ｂに接続された電極層５Ｂにボンディングワイヤ８Ｂが、それぞれ給電のために接続されている。
【００４８】
ボンディングワイヤ８Ａとボンディングワイヤ８Ｂとは材質が同じであるが、ボンディングワイヤ８Ａの線径は、ボンディングワイヤ８Ｂの線径よりも太い。従って、ボンディングワイヤ８Ａの熱抵抗は、ボンディングワイヤ８Ｂの熱抵抗よりも低い。
【００４９】
これにより、２つの発光部４Ａ、４Ｂを同一発光量で発光させて同一光量の２本のレーザビームを出射させたとき、発光部４Ｂの温度が発光部４Ａの温度より高くなり、従って、発光部４Ｂからのレーザビームの発振波長が発光部４Ａからのレーザビームの発振波長よりも長くなる。
【００５０】
従って、発光部４Ａ、４Ｂからそれぞれ出射されたレーザビームが干渉し合うことが防止される。
【００５１】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る半導体レーザを説明する。図４は、第４実施形態に係る半導体レーザ素子（チップ）９をビーム出射面側の斜め上方から見た図である。
【００５２】
本実施形態では、チップ９上に形成された熱放散性が高い電極層の表面積を、発光部４Ａと発光部４Ｂとで異ならせている。すなわち、発光部４Ｂに接続された電極層９Ｂの表面積が、発光部４Ａに接続された電極層５Ａの表面積よりも狭くされている。なお、電極層９Ｂには第１実施形態で説明したボンディングワイヤ６Ｂが、電極層５Ａにはボンディングワイヤ６Ａ１が、それぞれ給電のために接続されている。
【００５３】
これにより、２つの発光部４Ａ、４Ｂを同一発光量で発光させて同一光量の２本のレーザビームを出射させたとき、発光部４Ｂの温度が発光部４Ａの温度より高くなり、従って、発光部４Ｂからのレーザビームの発振波長が発光部４Ａからのレーザビームの発振波長よりも長くなる。
【００５４】
従って、発光部４Ａ、４Ｂからそれぞれ出射されたレーザビームが干渉し合うことが防止される。
【００５５】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。図５は第５実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成図であり、図６は画像形成装置１０に組込まれたレーザ走査装置の斜視図である。図７は画像形成装置１０の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図（レーザビームを主光軸で示す）であり、図８（Ａ）は画像形成装置１０の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図（レーザビームが重なって広がっている状態で示す）であり、図８（Ｂ）は画像形成装置１０の光走査光学系の展開した光路を副走査方向に沿って見た図（レーザビームが重なって広がっている状態で示す）である。
【００５６】
画像形成装置１０は、例えば、複写機や、図示しないワークステーションやコンピュータ等の情報処理装置に接続され、情報処理装置から入力される画像信号に基づいて用紙等の記録媒体上に画像の記録を行うプリンタである。
【００５７】
図５に示すように、画像形成装置１０はレーザ走査装置１２を備えている（レーザ走査装置の構成）。
【００５８】
図６乃至図７に示すように、レーザ走査装置１２は、マルチビームレーザ出射ユニット１４を備えており、このマルチビームレーザ出射ユニット１４は、半導体レーザ１６、カップリングレンズ２２、及び光ビーム整形用のスリット部材２４を内蔵している。
【００５９】
半導体レーザ１６は、互いに隣接する発光点１８Ａ、及び発光点１８Ｂを有し、発光点１８Ａからはレーザビーム２０Ａ、発光点１８Ｂからはレーザビーム２０Ｂを発光する。
【００６０】
なお、発光点１８Ａと発光点１８Ｂとは極めて接近して配置されており（本実施形態では間隔ｄが１４μｍ）、図７においては、分かり易くするために互いに誇張して離間させており、図８（Ａ）では、レーザビーム２０Ａとレーザビーム２０Ｂとが重なって記載されている。なお、図７の符号２０Ａ，Ｂはレーザビームのそれぞれの光軸を示している。
【００６１】
一方、発光点１８Ａと発光点１８Ｂとの中間点が半導体レーザ素子の幅方向の中心位置に対して発光点１８Ｂの側に変位しているように、発光点１８Ａ、Ｂが配置されている。そのため発光点１８Ａと発光点１８Ｂとが同じレーザパワーで発光するとき、発光点１８Ａよりも発光点１８Ｂの温度が高くなり、従って、レーザビーム２０Ａよりもレーザビーム２０Ｂのほうが発振波長が長くなる（第１実施形態で説明した半導体レーザ１（図１参照）と同様の構成である）。
【００６２】
レーザ走査装置１２には、マルチビームレーザ出射ユニット１４から出射されるレーザビーム２０Ａ，２０Ｂの光路に沿ってエキスパンダレンズ２６、シリンドリカルレンズ２８、折り曲げミラー３０がマルチビームレーザ出射ユニット１４側から順に配置されている。
【００６３】
本実施形態では、半導体レーザ１６において、発光点１８Ａ、及び発光点１８Ｂが鉛直方向（矢印Ｙ方向）に配置されている。
【００６４】
また、スリット部材２４には、横方向に細長い長方形の制限開口３２が形成されている。
【００６５】
半導体レーザ１６の発光点１８Ａから出射したレーザビーム２０Ａ、及び発光点１８Ｂから出射したレーザビーム２０Ｂは、各々円錐状に広がった後、カップリングレンズ２２により略平行光となり、その後、光軸周辺のビームの一部のみが制限開口３２を通過する（図８（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００６６】
制限開口３２を通過したレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂは、球面凹レンズであるエキスパンダレンズ２６により拡散光とされた後、主走査方向に直交する方向にのみパワーを持つシリンドリカルレンズ２８により主走査方向に直交する方向には集束光となる（図８（Ａ）参照）。
【００６７】
その後、折り曲げミラー３０により光路を曲げて２枚組みのｆθレンズ３４，３６を通過した後、ポリゴンミラー３８に入射する。
【００６８】
ポリゴンミラー３８は、周方向に複数の反射面３８Ａを備えている。
【００６９】
ポリゴンミラー３８には、同軸的にＤＣモータ等からなる偏向駆動手段（図示省略）が連結されており、この偏向駆動手段により、ポリゴンミラー３８は軸心３８Ｃを中心として一方向へ等角速度で回転する。
【００７０】
ポリゴンミラー３８により反射偏向されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂは、ｆθレンズ３４，３６により主走査方向に結像され、副走査方向にはシリンドリカルミラー４０により感光体ドラム４２上にビームスポットを結ぶ。
【００７１】
感光体ドラム４２は円柱状に形成され、その外周面がレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂに感応する感光面とされている。
【００７２】
感光体ドラム４２は、その軸方向（矢印Ｘ方向）がレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの主走査方向と一致するように支持されている。
【００７３】
すなわち、画像形成装置１０では、マルチビームレーザ出射ユニット１４から出射されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂが感光体ドラム４２上に各々光スポットとして収束し、この光スポットが主走査方向に沿って感光体ドラム４２上を移動して主走査線上に沿って潜像が記録される。
【００７４】
発光点１８Ａと発光点１８Ｂからの発光量が同じなので、感光体ドラム４２上に照射するレーザビーム２０Ａとレーザビーム２０Ｂのパワーは等しくなる。
【００７５】
素子（チップ）の構造は、上述したようにレーザビーム２０Ａよりレーザビーム２０Ｂで発振波長が長くなるように構成されているが、上記のビームパワーの差により発光点１８Ｂの温度が発光点１８Ａに比べて高くなるので、レーザビーム２０Ｂの発振波長はさらに長くなる。
【００７６】
また、感光体ドラム４２には副走査駆動手段（図示省略）が連結されており、この副走査駆動手段は、感光体ドラム４２に対する１回の主走査期間に感光体表面が画素密度に対応する距離だけ移動するよう、感光体ドラム４２を一定速度で回転させる。
【００７７】
これにより、感光体ドラム４２における副走査方向（周方向）に沿って画素密度に対応する距離だけ異なる部位が順次、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂにより主走査され、感光体ドラム４２に２次元的な潜像が形成されて行く。
【００７８】
図５に示すように、感光体ドラム４２の外周側には矢印Ｒで示す回転方向に沿って帯電コロトロン４４、現像器４６が順に配設されている。
【００７９】
帯電コロトロン４４は、回転する感光体ドラム４２上に電子等を付着させて一定のマイナス電位に帯電する。
【００８０】
レーザ走査装置１２は、前記情報処理装置等から入力される画像信号に応じて明滅するレーザビームを射出し、予め帯電コロトロン４４によって帯電された感光体ドラム４２上をその軸線方向（主走査方向：図５の紙面裏表方向）に沿って露光走査することで、画像信号に応じて帯電電荷を除去（徐電）した静電潜像を感光体ドラム４２上に形成する。
【００８１】
現像器４６は、感光体ドラム４２上に形成された静電潜像に対して現像剤であるトナーを付着させて顕像化する。
【００８２】
感光体ドラム４２の下方には記録用紙４８の搬送路が形成され、感光体ドラム４２とは記録用紙４８の搬送路を挟んで反対側に転写コロトロン５０が配設されている。転写コロトロン５０は、記録用紙４８の裏側から付与した静電力により前記トナー像を記録用紙４８上に転写する。
【００８３】
転写コロトロン５０により記録用紙４８搬送方向下流側には定着フューザ５２が配設されている。定着フューザ５２は記録用紙４８上に転写されたトナー像に熱又は圧力を加えて定着させる。
【００８４】
感光体ドラム４２の外周側には更にクリーニングブレード５４が配設されている。クリーニングブレード５４は、転写コロトロン５０を通過した感光体ドラム４２表面に残留しているトナーを除去する。
【００８５】
残留トナーが除去された感光体ドラム４２の表面には、再び上述した帯電、露光走査、現像、転写等の一連の処理が施されて記録用紙４８上に画像が形成される。
【００８６】
図６に示すように、レーザ走査装置１２には、シリンドリカルミラー４０の外側へ反射されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの光路上に平面ミラー５６が配置されており、この平面ミラー５６により反射されたレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの光路上には、シリンドリカルレンズ５８及び同期センサ６０が順に配置されている。
【００８７】
このレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの入射と同時に、同期センサ６０は主走査同期信号をビデオコントローラ（図示せず）へ出力し、この主走査同期信号に基づいて、ビデオコントローラは、感光体ドラム４２に対する主走査方向に沿った書出しタイミングを決定する。
【００８８】
本実施形態で、半導体レーザ１６から出射されるレーザビーム２０Ａ、Ｂの動作状態は図９に示すようになる。
【００８９】
図９に示すように、像担持体上に到達する２本のレーザビームの光量を等しくしたときの半導体レーザ１６の動作領域は、発光点１８Ａから出射されるレーザビーム２０Ａの光量ＰＡと、発光点１８Ｂから出射されるレーザビーム２０Ｂの光量ＰＢと、が同じであるＰＡ＝ＰＢのライン上となる。すなわち、半導体レーザ駆動回路の基準電圧信号Ｖｒｅｆを変化させると、半導体レーザ１６の動作点はＰＡ＝ＰＢのライン上を移動する。
【００９０】
ここで、発光点１８Ａと発光点１８Ｂとの発光量が同じである場合、すなわちＰＡ＝ＰＢである場合、レーザビーム２０Ａの発振波長λＡよりも、レーザビーム２０Ｂの発振波長λＢのほうが長い（λＡ＜λＢ）。
【００９１】
一方、λＡ＝λＢになってしまう場合は、必ずＰＡ＞ＰＢとなる。すなわち、干渉による光量変動が発生する領域は、図９でＰＡ＝ＰＢのラインの下側の領域となり、ＰＡ＝ＰＢのライン上では光量変動が発生しない。
【００９２】
本実施形態では、このように、ＰＡ＝ＰＢの動作条件（発光点１８Ａ、Ｂの発光量を同じにした条件）では、開口２４から出射するレーザビーム２０Ａ、Ｂの発振波長が互いに異なっている。従って、レーザビーム２０Ａ、Ｂの光量を同一にしても（すなわちＰＡ＝ＰＢとしても）、レーザビーム２０Ａ、Ｂが干渉し合って光量変動が生じることが防止される。これにより、レーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂを連続的に点灯するような画像（例えば、全面黒画像）を形成しようとしたときに、不規則な白筋が発生するなどの、画像欠陥を防止することができる。
【００９３】
さらに、同期センサ６０に入射するレーザビーム２０Ａ、及びレーザビーム２０Ｂの光量変動が抑えられるので、同期誤差を発生せず、画像にジッターが発生するなどの問題が生じない。
【００９４】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態に係る画像形成装置を説明する。図１０は第６実施形態に係る画像形成装置の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図である（レーザビームを主光軸で示す）。全体的構成は第５実施形態に係るレーザ走査装置１２と同様であるが、シリンドリカルレンズ２８に代えて、光入射面の半分に透過率減衰コーティング６９が施されているシリンドリカルレンズ６８を備えている。
【００９５】
マルチビームレーザ出射ユニット１４の半導体レーザ１６は、発光点１８Ａの放熱特性が、発光点１８Ｂの放熱特性よりも低くされ、発光点１８Ａの温度より発光点１８Ｂの温度が高くなるよう構成されている。従って、発光点１８Ａから出射したレーザビーム７０Ａの発振波長よりも、発光点１８Ｂから出射したレーザビーム７０Ｂの発振波長のほうが長くなる。
【００９６】
更に、シリンドリカルレンズ６８の透過率減衰コーティング６９を施した部位にはレーザビーム７０Ｂの主光線が通過する。レーザビーム７０Ａの主光線はシリンドリカルレンズ６８の透過率減衰コーティング６９を施していない部位を通過する。従って、この透過率減衰コーティング６９により、レーザビーム７０Ａよりもレーザビーム７０Ｂに大きな減衰効果が生じる。
【００９７】
本実施形態の画像形成装置を用いて画像を形成するには、像担持体上のレーザビーム７０Ａ、Ｂの光量が等しくなるように、半導体レーザ１６の発光点１８Ａ、Ｂの発光量を調整する。その際、図１１に示すように、比較器７２に接続された駆動回路７４上の感度調整可変抵抗７６により光量モニタ回路のＡＭＰの増幅率を調整して行う。光量モニタ回路のＡＭＰの増幅率をあげると発光量が下がり、増幅率をさげると発光量が上がる。
【００９８】
像担持体上のレーザビーム７０Ａ、Ｂの光量を等しくすると、透過率減衰コーティング６９が設けられていることによって、温度の高い発光点１８Ｂからのレーザビーム７０Ｂの発光量が、温度の低い発光点１８Ａからのレーザビーム７０Ａよりも高くなるように半導体レーザ１６が駆動される。
【００９９】
本実施形態では、透過率減衰コーティング６９により、像担持体上に到達する２本のレーザビームの光量を等しくしたときの半導体レーザ１６の動作領域は、図９に示すように、ＰＡ＜ＰＢの領域のライン上となる。半導体レーザ１６の動作点は半導体レーザ駆動回路の基準電圧信号Ｖｒｅｆを変化させるとＰＡ＜ＰＢの領域のライン上を移動する。
【０１００】
このように、本実施形態では、光量変動発生領域をＰＡとＰＢとがアンバランスな領域（ＰＡ＝ＰＢの下側の領域、すなわちＰＡ＞ＰＢの領域）に寄せることに加え、透過率減衰コーティング６９という光減衰手段を用いることにより、第５実施形態に比べ、光量変動発生領域に対しさらに余裕を持って半導体レーザ１６の動作点を設定することができる。従って、光量変動発生領域が、第５実施形態に比べて更にばらついた場合においても光量変動の発生を防ぐことができる。
【０１０１】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、素子の基本構造や組成を変更することなくビーム干渉による光量変動を防ぐことができる。従って、高速で画像欠陥の無い高書き込み密度の画像を形成することができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る半導体レーザを出射面側から見た正面図である。
【図２】第２実施形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図３】第３実施形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図４】第４実施形態に係る半導体レーザの斜視図である。
【図５】第５実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図６】第５実施形態に係る画像形成装置の光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図７】第５実施形態に係る画像形成装置の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図である（レーザビームを主光軸で示す）。
【図８】図８（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第５実施形態に係る画像形成装置の光走査光学系の展開した光路を主走査方向及び副走査方向に沿って見た図である（レーザビームが重なって広がっている状態で示す）。
【図９】第５実施形態及び第６実施形態で、光量バランスと光量変動の発生との関係を示すグラフ図である（光量変動が生じるポイントの領域を２点鎖線で示す）。
【図１０】第６実施形態に係る画像形成装置の光走査光学系の展開した光路を主走査方向に沿って見た図である（レーザビームを主光軸で示す）。
【図１１】第６実施形態で、感度調整可変抵抗により発光量を調整できることを示す回路図である。
【図１２】本発明に係るマルチビーム半導体レーザの実装構造を示す、出射面側から見た正面図である。
【図１３】半導体レーザの発光点に温度差が生じていない状態を示すグラフ図である。
【図１４】本発明において、半導体レーザの発光点に温度差が生じる状態を示すグラフ図である。
【図１５】従来のマルチビーム半導体レーザで、干渉による光量変動が発生する様子を示すグラフ図である。
【図１６】従来のマルチビーム半導体レーザで、干渉による光量変動が発生する様子を示すグラフ図である。
【図１７】従来の半導体レーザで、光量バランスと光量変動の発生との関係を示すグラフ図である（光量変動が生じるポイントの領域を２点鎖線で示す）。
【図１８】図１７に示した領域を分割して示したグラフ図である。
【図１９】図１７に示した領域を分割して示したグラフ図である。
【図２０】図１７に示した領域を分割して示したグラフ図である。
【図２１】半導体レーザの駆動電流と光出力との関係を示すグラフ図である。
【図２２】半導体レーザの温度と発振波長との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ素子（半導体レーザ）
１Ｉ  幅方向の中心位置
２Ａ  発光部
２Ｂ  発光部
２Ｉ  配列の中心位置
３    半導体レーザ素子（半導体レーザ）
３Ｉ  幅方向の中心位置
４Ａ  発光部
４Ｂ  発光部
４Ｉ  配列の中心位置
６Ａ１  ボンディングワイヤ（配線）
６Ａ２  ボンディングワイヤ（配線）
６Ｂ  ボンディングワイヤ（配線）
７    半導体レーザ素子（半導体レーザ）
８Ａ  ボンディングワイヤ（配線）
８Ｂ  ボンディングワイヤ（配線）
９    半導体レーザ素子（半導体レーザ）
１０    画像形成装置
１４    マルチビームレーザ出射ユニット
１６    半導体レーザ
１８Ａ  発光点（発光部）
１８Ｂ  発光点（発光部）
２２    カップリングレンズ
２６    エキスパンダレンズ（結像光学系）
２８    シリンドリカルレンズ（結像光学系）
３０    ミラー（結像光学系）
３４    ｆθレンズ（結像光学系）
３６    ｆθレンズ（結像光学系）
３８    ポリゴンミラー（ビーム偏向器）
４０    シリンドリカルミラー（結像光学系）
４２    感光体ドラム（像担持体）
４６    現像器（現像装置）
６８    シリンドリカルレンズ
６９    透過率減衰コーティング
８４Ａ  発光点（発光部）
８４Ｂ  発光点（発光部）
８６Ａ  ボンディングワイヤ（配線）
８６Ｂ  ボンディングワイヤ（配線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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