(57)【要約】【課題】ステム内のヒートシンクに端面発光型の半導体レーザチップを備える半導体レーザ装置において、効率の良い放熱が可能な構成を容易かつ安価に実現することが可能な半導体レーザ装置の提供。【解決手段】上記課題は、ヒートシンク１の植立壁部１ｂから半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂに向けて伸びた２本の突出部１ｃ及び１ｄが一体に形成されており、これらの突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆがそれぞれ半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂの発光点４ｅを避けた位置で当接している構成によって達成できる。【選択図】図１
2007201000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステムに設けられたヒートシンクと、当該ヒートシンクの台座部に底面で固定した端面発光型の半導体レーザチップとを有する半導体レーザ装置において、前記ヒートシンクの台座部から植立された植立壁部に突出部が形成されており、当該突出部の端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体レーザ装置において、
前記ヒートシンクの突出部は、複数個形成され、それぞれの端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体レーザ装置において、
前記ヒートシンクの突出部は、前記半導体レーザチップの出射光端面の発光点を避けて接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の半導体レーザ装置において、
前記半導体レーザチップは、前面及び後面の両面に出射光端面を有し、当該後面の出射光端面から出射される光線を受光する受光素子を備えており、当該受光素子と前記半導体レーザチップの出射光端面の発光点とを結ぶ光路を避けて前記ヒートシンクの突出部の端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
端面発光型の半導体レーザチップの底面を接合したサブマウントの底面をヒートシンクの台座部に接合する半導体レーザ装置の製造方法において、
前記ヒートシンクは、前記ヒートシンクの台座部上に植立された植立壁部から前記半導体チップの出射光端面に向かって突出する突出部を有しており、当該突出部の端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させて前記サブマウントの底面をヒートシンクの台座部に接合することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項６】
光源装置と、その光源装置からの光線を反射面で偏向走査する回転多面鏡とを備えた光走査装置において、
前記光源装置が請求項１ないし４のいずれか１項記載の半導体レーザ装置であることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
感光体と、その感光体を帯電する帯電装置と、光線の走査により記録されるべき画像情報に対応した静電潜像を前記感光体上に形成する光走査装置と、前記静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、転写したトナー像を記録媒体上に定着する定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記光走査装置が請求項６記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置、半導体レーザ装置の製造方法、及び半導体レーザ装置を使用した光走査装置及びこの光走査装置を使用した画像形成装置に係り、特に端面発光型の半導体レーザ装置、これの製造方法、端面発光型の半導体レーザ装置を使用した光走査装置及びこの光走査装置を使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
端面発光型の半導体レーザ装置は、半導体レーザチップがレーザ発振に必要な鏡として機能する前後二つの出射光端面を有している。また、前記半導体レーザ装置は、後方の出射光端面から出射されるレーザビームの強度を検出するフォトダイオード等の受光素子を内蔵する構成を容易に実現できるため、外部に別に受光素子を配さずとも、内部受光素子の出力を基準にレーザビームの強度を制御することができる。このような利点から、レーザプリンタや光ディスク装置等、情報機器を中心として様々な用途に用いられている。
【０００３】
近年、レーザプリンタにおいては、高速、高精細化に対応するため、高出力の半導体レーザ装置や、複数本のレーザビームを出射できるアレイ型の半導体レーザ装置等が要求されている。また、光ディスク装置においても、書込みディスクに対応できる高出力の半導体レーザ装置、ＣＤとＤＶＤ等異なる種類のディスクに対応できる二波長の半導体レーザ装置等が要求されている。
【０００４】
高出力、アレイ、二波長等の特徴を有する半導体レーザ装置は、いずれも半導体レーザチップの発熱量が大きいという問題点がある。半導体レーザチップの温度上昇は、電流−光出力効率の低下や、寿命の低下の原因となるため、従来から放熱性を向上させる様々な構成が工夫されてきた。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００５−３２９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１１には、前記特許文献１に記載された従来の半導体レーザ装置の概略構成を示し、この半導体レーザ装置は、外部からの通電を受けるリード(図示せず)を保持しているステム２に、半導体レーザチップ４及びサブマウント３を取り付ける台座部１ａとこの台座部１ａから植立した植立壁部１ｂを有するＬ字状のヒートシンク１が一体的に取り付けられている。ヒートシンク１は、銅や銅タングステン等の導電性を有する熱伝導率の高い材質で構成されており、半導体レーザチップ４からの発熱を放熱して半導体レーザチップ４の温度上昇を抑制している。
【０００６】
半導体レーザチップ４は、前方の出射光端面４ａと後方の出射光端面４ｂを有する端面発光型の半導体レーザチップであり、この半導体レーザチップ４の底面に電極面が形成されており、この電極面とサブマウント３の上面に形成された図示していない配線パターンと接続して半導体レーザチップ４の底面をサブマウント３の上面に接合されており、さらに、サブマウント３の底面をヒートシンク１の台座部７に接合されている。サブマウント３は、窒化アルミ等の電気絶縁性を有し、熱伝導率の高い材質から構成され、半導体レーザチップ４の発熱をヒートシンク１に伝達し、半導体レーザチップ４の温度上昇を抑制するようになっている。
【０００７】
さらに、半導体レーザチップ４のサブマウント３に接続されていない側の電極面４ｃには、コ字状の銅や銅タングステン等の導電性を有する熱伝導率の高い材質で構成された追加ヒートシンク６が接合され、追加ヒートシンク６の端面６ａでヒートシンク１の台座部１ａに接合されている。図中、５は、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂの出射光端面から出射されたレーザビームの強度を検出するための受光素子である。
【０００８】
このように、半導体レーザチップ４で発生した熱は、サブマウント３を介してヒートシンク１に伝わると共に、追加ヒートシンク６を介してもヒートシンク１に伝わるので、図１２で示す追加ヒートシンク６を有していない一般的な構成の半導体レーザ装置に比べ放熱効果が優れていることは明らかである。なお、図１２おいて、図１１における同一部品については、同一符号を付してある。
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された従来の半導体レーザ装置では、追加ヒートシンク６の接合は、先に半導体レーザチップ４を接合しておいたサブマウント３をヒートシンク１に接合後に行われるので、前記図１２で示す追加ヒートシンク６を有していない一般的な構成の半導体レーザ装置に比べ、組み立てに要する工程が増加してしまう。
【００１０】
また、通常、半導体レーザチップ４とサブマウント３との間及びサブマウント３とヒートシンク１の台座部との間の接合は、それぞれ融点の異なる合金ろう材を介したダイボンド接合が行われる。先にダイボンド接合する際に用いる合金ろう材は、後にダイボンド接合する際に用いる合金ろう材に比べ、融点が高い必要がある。このため、図１１に示す従来の半導体レーザ装置では、三種類の融点の異なる合金ろう材を用いることになり、環境規制により鉛スズ合金等、実質的に使用できない材質が増えている現在としては、合金ろう材の選択の困難性が増加することになる。また、ダイボンドを行う際は、その都度、ダイボンド装置のヒータ温度等の設定を変更する手間を強いられるという問題もある。
【００１１】
一方、前記特許文献１に記載されているように、追加ヒートシンク６の接合には、合金ろう材を用いず、例えば、熱伝導性を有する接着剤を使用することもできる。近年では、例えば、７．５Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する熱伝導性接着剤が容易に入手可能で、以前から使用されているエポキシ樹脂に金属フィラーを混ぜたタイプのものの熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるのに比べ、熱伝導性が著しく向上している。
【００１２】
しかしながら、半導体レーザ装置の組立によく用いられる金スズ合金の熱伝導率は、２５０Ｗ／ｍ・Ｋであり、追加ヒートシンク６の接合に接着剤を用いる場合は、接合部での熱抵抗が大きくなり、追加ヒートシンク６による放熱効果を十分に生かせないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステム内のヒートシンクに端面発光型の半導体レーザチップを備える半導体レーザ装置において、効率の良い放熱が可能な構成を容易かつ安価に実現することが可能な半導体レーザ装置、これの製造方法、これを使用した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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明による第１の手段は、ステムに設けられたヒートシンクと、当該ヒートシンクの台座部に底面で固定した端面発光型の半導体レーザチップとを有する半導体レーザ装置において、前記ヒートシンクの台座部から植立された植立壁部に突出部が形成されており、当該突出部の端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置としたものである。
【００１５】
本発明による第２の手段は、前記第１の手段記載の半導体レーザ装置において、前記ヒートシンクの突出部は、複数個形成され、それぞれの端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置としたものである。
【００１６】
本発明による第３の手段は、前記第１の手段または第２の手段記載の半導体レーザ装置において、  前記ヒートシンクの突出部は、前記半導体レーザチップの出射光端面の発光点を避けて接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置としたものである。
【００１７】
本発明による第４の手段は、前記第１の手段ないし第３の手段のいずれか１手段記載の半導体レーザ装置において、前記半導体レーザチップは、前面及び後面の両面に出射光端面を有し、当該後面の出射光端面から出射される光線を受光する受光素子を備えており、当該受光素子と前記半導体レーザチップの出射光端面の発光点とを結ぶ光路を避けて前記ヒートシンクの突出部の端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させたことを特徴とする半導体レーザ装置としたものである。
【００１８】
本発明による第５の手段は、端面発光型の半導体レーザチップの底面を接合したサブマウントの底面をヒートシンクの台座部に接合する半導体レーザ装置の製造方法において、前記ヒートシンクは、前記ヒートシンクの台座部上に植立された植立壁部から前記半導体チップの出射光端面に向かって突出する突出部を有しており、当該突出部の端面を前記半導体レーザチップの出射光端面に接触させて前記サブマウントの底面をヒートシンクの台座部に接合することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法としたものである。
【００１９】
本発明による第６の手段は、光源装置と、その光源装置からの光線を反射面で偏向走査する回転多面鏡とを備えた光走査装置において、前記光源装置が前記第１の手段ないし第４の手段のいずれか１手段記載の半導体レーザ装置であることを特徴とする光走査装置としたものである。
【００２０】
本発明による第７の手段は、感光体と、その感光体を帯電する帯電装置と、光線の走査により記録されるべき画像情報に対応した静電潜像を前記感光体上に形成する光走査装置と、前記静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、転写したトナー像を記録媒体上に定着する定着装置とを備えた画像形成装置において、前記光走査装置が前記第６の手段記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置としたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、前記構成を採用することによって、ステム内のヒートシンクに端面発光型の半導体レーザチップを備える半導体レーザ装置において、効率の良い放熱が可能な構成を容易かつ安価に実現することが可能な半導体レーザ装置、これの製造方法、これを使用した光走査装置及び画像形成装置の提供を可能としたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係わる半導体レーザ装置、光走査装置及び画像形成装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２３】
先ず、本発明による一実施形態に係わる半導体レーザ装置について、図１〜図３に基づいて説明すると、図１は、本発明による第１の実施形態に係わる半導体レーザ装置の概略構成を示す斜視図、図２は、図１のステムを取り除いた背面から見た斜視図、図３は、図１のＡ−Ａ線上で切断し、ステムの一部を切り欠いた断面図である。なお、これらの図中、前述の図１１及び図１２で説明した部品と同一部品については、同一符号を付してある。
【００２４】
銅や銅タングステン等の導電性を有する熱伝導率の高い材質で構成されたヒートシンク１が、図示していない外部からの通電を受けるリードを保持しているステム２に接合され、さらに、ヒートシンク１の台座部１ａにサブマウント３の底面３ｂが合金ろう材によって接合されている。サブマウント３は、窒化アルミ等の電気絶縁性を有し、熱伝導率の高い材質からなるが、その表面３ａには、図示していない配線パターンを有しており、この配線パターンの一部と前記リードが接続され、また、配線パターンの一部には、合金ろう材がメタライズされており、ここに半導体レーザチップ４の一方の電極面４ｄが接合されている。
【００２５】
ヒートシンク１の台座部１ａから植立した植立壁部１ｂには、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂから出射されるレーザビームの強度を検出するフォトダイオード等の受光素子５が接合されている。
【００２６】
ヒートシンク１の植立壁部１ｂから半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂに向けて伸びた２本の突出部１ｃ及び１ｄが一体に形成されており、これらの突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆがそれぞれ半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂの発光点４ｅを避けた位置で当接している。このため、半導体レーザチップ４で発生した熱は、前述の図１２で説明した一般的な構成を有する半導体レーザ装置のように、サブマウント３を介してヒートシンク１に伝わるだけでなく、後方の出射光端面４ｂから直接ヒートシンク１へも伝達される。半導体レーザチップ４は、前後二つの出射光端面４ａ及び４ｂにある発光点を中心に発熱するため、後方の出射光端面４ｂから直接ヒートシンク１に熱を伝達することで効率の良い放熱が可能となる。
【００２７】
さらに、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂと、ヒートシンク１の突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆとの接触は、先に半導体レーザチップ４を接合したサブマウント３をヒートシンク１の台座部１ａにダイボンド接合する際に、サブマウント３をヒートシンク１に対して半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂと、前記ヒートシンク１の突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆとが接触するように配置するだけで得られるため、前述の図１２で示す一般的な構成を有する半導体レーザ装置を組み立てる場合に比して、工程の増加が生じることがなく、図１１で示す従来の半導体レーザ装置のように、追加ヒートシンク６の端面６ａをヒートシンク１に接合するための高価な接合用の材料も一切不要である。
【００２８】
但し、本実施形態のように、ステム２内部にレーザビームの強度検出用の受光素子５を具備する場合には、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂと接触するヒートシンク１の突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆは、半導体レーザチップ４の発光点４ｅを覆わない位置に配する必要がある。こうすることで、受光素子５によるレーザビームの検出が可能である。
【００２９】
なお、本実施形態においては、ヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆは、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂと接触する構成を有しているが、前方の出射光端面４ａと接触する構成であっても同様の効果が得られる。
【００３０】
また、本実施形態においては、ヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆは、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂの一部と接触する構成を有しているが、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂの発光レーザビームを使用せず、レーザビームの強度検出を、半導体レーザチップ４の前方の出射光端面４ａからの発光レーザビームを使用する場合には、ヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆは、半導体レーザチップ４の後方の出射光端面４ｂの全面で接触する構成を有するようにすることもできる。このような構成は、後述する本発明による他の実施形態においても同様である。
【００３１】
次に、本発明による他の実施形態である第２の実施形態の半導体レーザ装置について、図４及び図５に基づいて説明すると、図４は、ステムを取り除いた半導体レーザ装置の斜視図、図５は、図４の背面から見た斜視図を示す。
【００３２】
この実施形態においては、前述の図１〜図３で示した第１の実施形態の半導体レーザ装置と基本的に同一構成を採用しており、同一機能を有する部品については、同一符号を付して説明を省略するが、半導体レーザチップ７は、共振器長の異なる二つの半導体レーザ素子を擁する所謂アレイチップが使用されている。半導体レーザチップ７の前方の出射光端面７ａは、一つの平面を形成しているが、後方の出射光端面７ｂ及び７ｃは、それぞれ別の平面で構成されており、後方の出射光端面７ｂ及び７ｃに存在するそれぞれの発光点からは異なる波長を有するレーザビームが出射される。
【００３３】
ヒートシンク１の突出部１ｃ及び１ｄは、その端面１ｅ及び１ｆまでの長さが、半導体レーザチップ７の後方の出射光端面７ｂ及び７ｃに応じて異なっており、ヒートシンク１の台座部１ａ上にサブマウント３を介して半導体レーザチップ７を取り付けた際に、適切に後方の出射光端面７ｂ及び７ｃに、突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆがそれぞれ接触するように取り付けられている。このため、半導体レーザチップ７で発生した熱は、サブマウント３を介してヒートシンク１に伝わるだけでなく、後方の出射光端面７ｂ及び７ｃから直接ヒートシンク１にも伝達される。半導体レーザチップ７は、前後の出射光端面７ａ、７ｂ、７ｃにある発光点を中心に発熱するため、後方の出射光端面７ｂ及び７ｃから直接ヒートシンク１に熱を伝達することで効率の良い放熱が可能となる。
【００３４】
このような共振器長の異なる複数の半導体レーザ素子を擁するアレイチップに対応してヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆまでの長さが異なる複数の突出部を有するヒートシンク１は、成型等によって、台座部１ａ及び植立壁部１ｂと共に一体に容易に製造することができる。しかしながら、前記突出部１ｃ及び１ｄをヒートシンク１の植立壁部１ｂと別体に製造し、これらの突出部１ｃ及び１ｄを、ヒートシンク１をその背面でステム２に銀ろう等の接合材で接合する際に、同一接合材を使用してヒートシンク１の植立壁部１ｂにステムとの接合と同時に接合して一体のヒートシンク１としても、前記一体成型の場合と同様に本発明の目的に沿って使用することができる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、図４及び図５において、発明についての説明の簡明化のために、ステム２を省略している。
【００３６】
さらに、半導体レーザチップ７の後方の出射光端面７ｂ及び７ｃと、ヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆとの接触は、先に半導体レーザチップ７を接合したサブマウント３をヒートシンク１にダイボンド接合する際に、サブマウント３をヒートシンク１に対して半導体レーザチップ７の後方の出射光端面７ｂ及び７ｃと、ヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆとが接触するように配置するだけで得られるため、図１２に示す一般的な構成を有する半導体レーザ装置を組み立てる場合に対して、工程の増加が生じることはなく、図１１で示す従来の半導体レーザ装置のように、追加ヒートシンク６の端面６ａをヒートシンク１に接合するための高価な接合用の材料なども一切不要である。
【００３７】
但し、本実施形態のように、ステム２内部にレーザビームの強度検出用の受光素子５を具備する場合、半導体レーザチップ７の後方の出射光端面７ｂ及び７ｃと接触するヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆは、後方の出射光端面７ｂ及び７ｃの発光点を覆わない位置に配する必要がある。こうすることで、受光素子５によるレーザビームの検出が可能である。
【００３８】
以上述べてきたように、本発明による第２の実施形態によれば、半導体レーザチップ７にて発生した熱はサブマウント３を介してヒートシンク１へ伝わるだけでなく、後方の出射光端面７ｂと７ｃから直接ヒートシンク１へも伝達される。半導体レーザチップ７は前後の出射光端面７ａ、７ｂ、７ｃにある発光点を中心に発熱するため、後方の出射光端面７ｂと７ｃから直接ヒートシンク１に熱を伝達することで効率の良い放熱が可能となる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、ヒートシンク１に形成された突出部１ｃ及び１ｄの端面１ｅ及び１ｆは、半導体レーザチップ７の後方の出射光端面７ｂと７ｃと接触する構成を有しているが、前方の出射光端面７ａと接触する構成であっても同様の効果が得られる。
【００４０】
また、上記の効果は、図１２に示す一般的な構成を有する端面発光型の半導体レーザ装置と比べ、組立に関する工程の増加や、図１１で示す従来の半導体レーザ装置のように、追加ヒートシンク６の端面６ａをヒートシンク１に接合するための高価な材料を用いずに、得ることができる。
【００４１】
このように、本実施形態による半導体レーザ装置では、共振器長の異なる複数の半導体レーザ素子を擁するアレイチップであっても、適切に、効率の良い放熱が可能な構成を、容易かつ安価に実現することが可能である。
【００４２】
次に、本発明による前記第１及び第２の実施形態とは、異なる第３の実施形態について、図６〜図８を用いて説明すると、図６は、ステムを取り除いた半導体レーザ装置の斜視図、図７は、図６の背面から見た斜視図、図８は、図６のＢ−Ｂ線上で切断した断面図を示す。
【００４３】
この実施形態においては、図６〜図８において、発明についての説明の簡明化のために、ステム２を省略し、前述の図１〜図３で示した第１の実施形態の半導体レーザ装置と基本的に同一構成を採用しており、同一機能を有する部品については、同一符号を付して説明を省略するが、半導体レーザチップ８は、四つの半導体レーザ素子を擁する所謂アレイチップが使用されている。また、ヒートシンク１には、半導体レーザチップ８の後方の出射光端面８ｂから出射される４本のレーザビームの強度をそれぞれ検出する受光素子５が接合されている。
【００４４】
ヒートシンク１の突出部１ｇは、受光素子５を挿入可能な開口１ｉを形成して２本の突出部が連結され一つの端面１ｈを有しており、半導体レーザチップ８の後方の出射光端面８ｂは、その発光点を避けてその概略上半分が前記ヒートシンク１の端面１ｈに接触している。このため、半導体レーザチップ８にて発生した熱は、サブマウント３を介してヒートシンク１へ伝わるだけでなく、後方の出射光端面８ｂから直接ヒートシンク１へも伝達される。半導体レーザチップ８は前後二つの出射光端面８ａと８ｂにある発光点を中心に発熱するため、後方の出射光端面８ｂから直接ヒートシンク１に熱を伝達することで効率の良い放熱が可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態のように、半導体レーザチップ８がアレイチップである場合には、各素子間でその放熱性に差が生じると、出射するレーザビームの強度等の特性にバラツキが生じてしまう。このため本実施形態では、半導体レーザチップ８の後方の出射光端面８ｂと接触するヒートシンク１の端面を一つの連続した端面１ｈとした。これによって、半導体レーザチップ８各素子の放熱性を概略同等とする工夫が配慮されている。
【００４６】
本実施形態のように、ヒートシンク１の突出部１ｇの中央部に開口を有する形状は、成型等によって、台座部１ａ及び植立壁部１ｂと共に一体に容易に製造することができる。しかしながら、前記突出部１ｇをヒートシンク１の植立壁部１ｂと別体に製造し、この突出部１ｇを、ヒートシンク１をその背面でステム２に銀ろう等の接合材で接合する際に、同一接合材を使用してヒートシンク１の植立壁部１ｂにステムとの接合と同時に接合して一体のヒートシンク１としても、前記一体成型の場合と同様に本発明の目的に沿って使用することができる。
【００４７】
さらに、半導体レーザチップ８の後方の出射光端面８ｂと、ヒートシンク１に形成された突出部１ｇの端面１ｈとの接触は、先に半導体レーザチップ８を接合したサブマウント３をヒートシンク１にダイボンド接合する際に、サブマウント３をヒートシンク１に対して半導体レーザチップ８の後方の出射光端面８ｂと、ヒートシンク１に形成された前記端面１ｈとが接触するように配置するだけで得られるため、図１２に示す一般的な構成を有する半導体レーザ装置を組み立てる場合に比して、工程の増加が生じることはなく、図１１で示す従来の半導体レーザ装置のように、追加ヒートシンク６の端面６ａをヒートシンク１に接合するための高価な接合用の材料なども一切不要である。
【００４８】
ただし、本実施形態のように、ステム２内部にレーザビームの強度検出用の受光素子５を具備する場合、半導体レーザチップ８の後方の出射光端面８ｂと接触するヒートシンク１に形成された突出部１ｇの端面１ｈは、半導体レーザチップ８の発光点を覆わない位置に配する必要がある。こうすることで、受光素子５によるレーザビームの検出が可能である。
【００４９】
以上述べてきたように、本発明によるこの第３の実施形態によれば、半導体レーザチップ８にて発生した熱はサブマウント３を介してヒートシンク１へ伝わるだけでなく、後方の出射光端面８ｂから直接ヒートシンク１へも伝達される。半導体レーザチップ８は前後二つの出射光端面８ａ及び８ｂにある発光点を中心に発熱するため、後方の出射光端面４ｂから直接ヒートシンク１に熱を伝達することで効率の良い放熱が可能となる。
【００５０】
なお、本実施形態では、ヒートシンク１に形成された突出部１ｇの端面１ｈは、半導体レーザチップ８の後方の出射光端面８ｂと接触する構成を有しているが、前方の出射光端面８ａと接触する構成であっても同様の効果が得られる。
【００５１】
次に、前記第１〜第３の実施形態の半導体レーザ装置を、デジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に組み込まれる光走査装置について、図９に基づいて説明すると、図９は、本発明による一実施形態の光走査装置１１の内部構成を示す概略構成図である。
【００５２】
前述の第１の実施形態の半導体レーザ装置を光源装置とした合成光源装置２０から発した合成済みの光線２１は、副走査方向のみ所定の曲率をもつシリンドリカルレンズ２３を通り、回転多面鏡２４によって偏向走査され、Ｆθレンズ２５を通り、折り返しミラー２８で図の下方に反射し、図示しない折り返しミラーの下方に配置された感光体上に結像され静電潜像を作成する。この静電潜像に基づいて後述するようにして画像を形成することができる。図中の矢印Ｘ方向は、光の走査方向（主走査方向）を示している。なお、偏向走査された光線の一部は、ミラー２６によって光学センサ２７へ導かれ、そこからの出力信号により、前記合成光源装置２０から発せられる光線の書き込みのための変調を開始する。
【００５３】
この一実施形態の光走査装置では、前述の第１の実施形態の半導体レーザ装置を合成光源装置として使用するので、効率の良い放熱が可能で特性の安定した安価な合成光源装置として使用することができ、結果的には、性能の安定した安価な光走査装置を提供することができる。
【００５４】
この実施形態では、第１の実施形態の半導体レーザ装置を合成光源装置として使用したが、第２及び第３の実施形態の半導体レーザ装置を使用しても同様な効果を得ることができる。
【００５５】
さらに、前述の実施形態の光走査装置を使用した本発明による一実施形態の画像形成装置について、図１０に基づき説明すると、図１０は、本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００５６】
トナー像を形成するためのドラム形状の感光体１８は、図示しないモータによって一定の周速度で回転駆動している。この感光体１８は、帯電装置１０によって特定の極性に均一に帯電された後、前述の本発明による一実施形態の光走査装置１１からの光線により露光され、記録されるべき画像情報に対応した静電潜像が形成される。この露光位置の回転方向下流側には、現像装置１２が配置され、現像装置１２により感光体１８上にトナー像が形成される。
【００５７】
記録媒体である印刷用紙１３は、搬送ローラ対等の搬送装置１４で搬送される。転写装置１５で印刷用紙１３の背面に、トナーと逆極性の帯電を行うことにより、感光体１８上のトナー像を印刷用紙１３上に転写する。転写後、転写されなかった残留トナーは、清掃装置１６によって除去される。感光体１８よりトナー像が転写された印刷用紙１３は、定着装置１７へ搬送される。
【００５８】
定着装置１７は、一定温度に加熱制御したヒートローラ１７ａと、それに圧接する加圧ローラ１７ｂとから構成されている。ここを通過するときに、印刷用紙１３上に保持されたトナー像は、加圧溶融され、印刷用紙１３上に定着される。この定着処理後、印刷用紙１３は、画像形成装置の外部に排出、ストックされる。
【００５９】
この一実施形態の画像形成装置では、前述の実施形態の半導体レーザ装置を合成光源装置とした光走査装置を使用するので、効率の良い放熱が可能で特性の安定した安価な光走査装置として使用することができ、結果的には、性能の安定した安価な画像形成装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、レーザプリンタや光ディスク装置など、情報機器を中心として様々な用途に用いられている端面発光型の半導体レーザ装置において、放熱性の改良を要求される場合などにおいて特に有効に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明による第１の実施形態に係わる半導体レーザ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のステムを取り除いた背面から見た斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線上で切断し、ステムの一部を切り欠いた断面図である。
【図４】本発明による第２の実施形態のステムを取り除いた半導体レーザ装置の斜視図である。
【図５】図４の背面から見た斜視図である。
【図６】本発明による第３の実施形態のステムを取り除いた半導体レーザ装置の斜視図である。
【図７】図６の背面から見た斜視図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線上で切断した断面図である。
【図９】本発明による一実施形態の光走査装置１１の内部構成を示す概略構成図である。
【図１０】本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図１１】従来の半導体レーザ装置の概略構成図である。
【図１２】従来の一般的な構成の半導体レーザ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    ヒートシンク
１ａ  台座部
１ｂ  植立壁部
１ｃ、１ｄ、１ｇ  突出部
１ｅ、１ｆ、１ｈ  端面
１ｉ  開口
２    ステム
３    サブマウント
３ａ  表面
３ｂ  底面
４、７、８    半導体レーザチップ
４ａ、７ａ、８ａ    前方の出射光端面
４ｂ、７ｂ、８ｂ    後方の出射光端面
４ｃ  表面
４ｄ  底面
４ｅ  発光点
５    受光素子
６    追加ヒートシンク
６ａ  端面
１０  帯電装置
１１  光走査装置
１２  現像装置
１３  印刷用紙
１４  搬送装置
１５  転写装置
１６  清掃装置
１７  定着装置
１７ａ  ヒートローラ
１７ｂ  加圧ローラ
１８  感光体
２０  合成光源装置
２１  光線
２３  シリンドリカルレンズ
２４  回転多面鏡
２５  Ｆθレンズ
２６  ミラー
２７  光学センサ
２８  折り返しミラー
【図１】
2007201000.tif 000003
【図２】
2007201000.tif 000004
【図３】
2007201000.tif 000005
【図４】
2007201000.tif 000006
【図５】
2007201000.tif 000007
【図６】
2007201000.tif 000008
【図７】
2007201000.tif 000009
【図８】
2007201000.tif 000010
【図９】
2007201000.tif 000011
【図１０】
2007201000.tif 000012
【図１１】
2007201000.tif 000013
【図１２】
2007201000.tif 000014