(57)【要約】 【課題】  印字速度を低下させることなく高解像度化を実現する光走査装置、画像形成装置および光走査方法、半導体レーザ素子の製造方法を提供する。【解決手段】  半導体レーザ素子１は、発振波長が３００〜５００ｎｍのいわゆる青紫色レーザを放射する。このような波長帯域とすることで、感光体ドラム７表面への書き込みスポット径を小さくすることができ、書き込みドット間のピッチを小さくすることで、感光体ドラム７表面への静電潜像の書き込み解像度を高くすることができる。さらに、複数のレーザ光を同時に放射することで、印字速度を低下させずに静電潜像の書き込みを行うことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射されるレーザ光の発振波長が３００〜５００ｎｍの端面発光型の半導体レーザ素子と、
半導体レーザ素子から放射されるレーザ光によって静電潜像を書き込む感光体ドラムと、
半導体レーザ素子から放射されるレーザ光を感光体ドラムへと導く光学手段とを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
半導体レーザ素子は、発光点を１つ有するレーザチップを、レーザ光の放射方向が平行となるように複数並べて構成されることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
半導体レーザ素子は、レーザ光の放射方向が平行となる複数の発光点を有するレーザチップで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が２，４００ｄｐｉであり、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項２または３記載の光走査装置。
【請求項５】
感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が１，２００ｄｐｉであり、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項２または３記載の光走査装置。
【請求項６】
感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が６００ｄｐｉであり、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項２または３記載の光走査装置。
【請求項７】
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が１００〜４００μｍであることを特徴とする請求項２または３記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項７記載の光走査装置を用いて静電潜像の書き込みを行う光走査方法において、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が、書き込む静電潜像のドット間隔よりも広いときは、
１回ドットを書き込んだ次の書き込みでは、前回書き込んだドット間に少なくとも１つ以上のドットを書き込み、予め定める書き込み解像度で静電潜像を書き込むことを特徴とすることを特徴とする光走査方法。
【請求項９】
エピタキシャル結晶成長が可能な第１領域と、エピタキシャル結晶成長が不可能な第２領域とが、所定の間隔でストライプ状に形成されたＧａＮ基板上に、第１領域に複数の発光点が含まれるように半導体レーザ構造を形成し、複数の発光点を含む個別の半導体レーザ素子に分割することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項１０】
１つの半導体レーザ素子が、第１領域と第２領域とを含み、複数の発光点の間に第２領域が位置するように半導体レーザ構造を形成し、分割することを特徴とする請求項９記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の光走査装置を備え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、画像形成のために静電潜像を書き込む光走査装置、画像形成装置および光走査方法、半導体レーザ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、複写機、複合機などの画像形成装置の基幹部品である光走査装置は、以下のような構成となっている。
【０００３】
光走査装置の主な機能は、半導体レーザ素子から放射するレーザ光により、感光ドラム表面に、文字や絵をなどの静電潜像を２次元書き込みすることである。
【０００４】
半導体レーザ素子から放射されたレーザ光は、開口絞りを通り、不要な部分の光をカットし、コリメートレンズ及びシリンドリカルレンズを通り、空間伝播し易いように成形され、１次元走査をするためのポリゴンミラーへと照射される。
【０００５】
ポリゴンミラーへと照射されたレーザ光は、ポリゴンミラーの回転により、ポリゴンミラー表面で反射されたレーザ光が一直線上に走査される。このとき。Ｆθレンズを通ることにより、感光ドラム表面にスポットとして集光される。
【０００６】
さらに、ポリゴンミラーによるレーザ光の１次元走査に合わせて感光ドラムを回転することにより、回転方向にも走査することができ、感光ドラム表面への２次元書き込みが実現する。また、書き込みの速度は半導体レーザ素子のビーム数とポリゴンの回転数とポリゴン面数に比例しており、半導体レーザ素子が光走査装置の性能を決めている。
【０００７】
レーザプリンタや複写機、複合機などの画像形成装置において、出力される印字画像の解像度は、感光ドラムに書き込まれた静電潜像の解像度に依存し、静電潜像の解像度は、半導体レーザ素子から放射されるレーザ光のスポット径の大きさに左右される。
【０００８】
このスポット径は、半導体レーザ素子の発振波長に依存し、発振波長が短いほど、スポット径も小さくなり、解像度が向上する。
【０００９】
画像形成装置で使われている半導体レーザ素子の発振波長は、主に７８５ｎｍのレーザ素子が多く、一部で６７０ｎｍのレーザ素子が使われている。このような半導体レーザ素子を用いたものでは、感光ドラム上のレーザスポット径を小さくするのに限界がある。
【００１０】
そこで、４５０ｎｍ以下とより発振波長の短い半導体レーザ素子が用いられる（特許文献１，２参照）。
【００１１】
また、光源となる半導体レーザ素子を複数備えるマルチビーム光源ユニットも開発されている（特許文献３参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−７０１２４号公報
【特許文献２】特開２００７−９３７７４号公報
【特許文献３】特開２００６−３０１１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
解像度を高めるためにレーザ光の発振波長を、特許文献１，２のように短くすると、１ラインあたりの書き込みドット数が増加するので、ポリゴンミラーの面数および回転数などの構成が同じであれば、１ラインを走査する時間が長くなり、結果的には印字に要する時間が長くなる。
【００１４】
本発明の目的は、印字速度を低下させることなく高解像度化を実現する光走査装置、画像形成装置および光走査方法、半導体レーザ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、放射されるレーザ光の発振波長が３００〜５００ｎｍの端面発光型の半導体レーザ素子と、
半導体レーザ素子から放射されるレーザ光によって静電潜像を書き込む感光体ドラムと、
半導体レーザ素子から放射されるレーザ光を感光体ドラムへと導く光学手段とを有することを特徴とする光走査装置である。
【００１６】
また本発明は、半導体レーザ素子は、発光点を１つ有するレーザチップを、レーザ光の放射方向が平行となるように複数並べて構成されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、半導体レーザ素子は、レーザ光の放射方向が平行となる複数の発光点を有するレーザチップで構成されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が２，４００ｄｐｉであり、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が３０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が１，２００ｄｐｉであり、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が５０μｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が６００ｄｐｉであり、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、半導体レーザ素子は、発光点の間隔が１００〜４００μｍであることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記光走査装置を用いて静電潜像の書き込みを行う光走査方法において、
半導体レーザ素子は、発光点の間隔が、書き込む静電潜像のドット間隔よりも広いときは、
１回ドットを書き込んだ次の書き込みでは、前回書き込んだドット間に少なくとも１つ以上のドットを書き込み、予め定める書き込み解像度で静電潜像を書き込むことを特徴とすることを特徴とする光走査方法である。
【００２３】
また本発明は、エピタキシャル結晶成長が可能な第１領域と、エピタキシャル結晶成長が不可能な第２領域とが、所定の間隔でストライプ状に形成されたＧａＮ基板上に、第１領域に複数の発光点が含まれるように半導体レーザ構造を形成し、複数の発光点を含む個別の半導体レーザ素子に分割することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法である。
【００２４】
また本発明は、１つの半導体レーザ素子が、第１領域と第２領域とを含み、複数の発光点の間に第２領域が位置するように半導体レーザ構造を形成し、分割することを特徴とする。
また本発明は、前記光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、放射されるレーザ光の発振波長が３００〜５００ｎｍの端面発光型の半導体レーザ素子を用い、光学手段を介して感光体ドラムに静電潜像を書き込む。
【００２６】
また本発明によれば、半導体レーザ素子は、発光点を１つ有するレーザチップを、レーザ光の放射方向が平行となるように複数並べて構成される。
【００２７】
また本発明によれば、半導体レーザ素子は、レーザ光の放射方向が平行となる複数の発光点を有するレーザチップで構成される。
【００２８】
これにより、波長の短いレーザを用いて高解像度化を実現するとともに、複数のレーザ光を用いることで印字速度を低下させずに静電潜像の書き込みを行うことができる。
【００２９】
また本発明によれば、感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が２，４００ｄｐｉのときに、半導体レーザ素子は、発光点の間隔が３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００３０】
また本発明によれば、感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が１，２００ｄｐｉのときに、半導体レーザ素子は、発光点の間隔が５０μｍ以下とすることが好ましい。
【００３１】
また本発明によれば、感光体ドラムへのレーザ光による書き込み解像度が６００ｄｐｉのときに、半導体レーザ素子は、発光点の間隔が１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００３２】
また本発明によれば、半導体レーザ素子は、発光点の間隔を１００〜４００μｍとすることで、互いに隣接する発光点の発熱の影響を防止することができる。
【００３３】
また本発明によれば、半導体レーザ素子として、発光点の間隔が、書き込む静電潜像のドット間隔よりも広いものを用いるときは、１回ドットを書き込んだ次の書き込みでは、前回書き込んだドット間に少なくとも１つ以上のドットを書き込み、予め定める書き込み解像度で静電潜像を書き込む。
【００３４】
これにより、発光点間隔が広い場合に、光学手段を縮小系の光学手段を用いることなく所望の高解像度の書き込みが可能となる。
【００３５】
また本発明によれば、エピタキシャル結晶成長が可能な第１領域と、エピタキシャル結晶成長が不可能な第２領域とが、所定の間隔でストライプ状に形成されたＧａＮ基板上に、第１領域に複数の発光点が含まれるように半導体レーザ構造を形成し、複数の発光点を含む個別の半導体レーザ素子に分割する。
【００３６】
このように製造することで、１つのストライプコア基板からより多くの半導体レーザ素子を製造することが可能となる。
【００３７】
また本発明によれば、１つの半導体レーザ素子が、第１領域と第２領域とを含み、複数の発光点の間に第２領域が位置するように半導体レーザ構造を形成し、分割する。
【００３８】
このように製造することで、第２領域も含むようにすることで、１つのストライプコア基板からさらに多くの半導体レーザ素子を製造することが可能となる。
【００３９】
また本発明によれば、請上記の光走査装置を備えることで、高解像度化を実現するとともに、印字速度を低下させずに静電潜像の書き込みを行うことができ、高品質な画像を、印刷速度を低下させることなく形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１は、本発明の実施の一形態である光走査装置の構成を示す概略図である。
光走査装置は、放射されるレーザ光の発振波長が３００〜５００ｎｍの端面発光型の半導体レーザ素子１と、半導体レーザ素子１から放射されるレーザ光によって静電潜像を書き込む感光体ドラム７と、半導体レーザ素子１から放射されるレーザ光を感光体ドラム７へと導く光学手段とを有する。
【００４１】
光学手段は、開口絞り２、コリメートレンズ３、シリンドリカルレンズ４、ポリゴンミラー５、Ｆθレンズ６を含んで構成される。
【００４２】
半導体レーザ素子１から放射されたレーザ光は、開口絞り２を通り、不要な部分の光をカットし、コリメートレンズ３及びシリンドリカルレンズ４を通り、空間伝播し易いように成形され、１次元走査をするためのポリゴンミラー５へと照射される。
【００４３】
ポリゴンミラー５へと照射されたレーザ光は、ポリゴンミラー５の回転により、ポリゴンミラー５表面で反射されたレーザ光が一直線上に走査される。このとき。Ｆθレンズ６を通ることにより、感光体ドラム７表面にスポットとして集光される。
【００４４】
半導体レーザ素子１は、発振波長が３００〜５００ｎｍのいわゆる青紫色レーザを放射する。このような波長帯域とすることで、感光体ドラム７表面への書き込みスポット径を小さくすることができ、書き込みドット間のピッチを小さくすることで、感光体ドラム７表面への静電潜像の書き込み解像度を高くすることができる。
【００４５】
また、本発明において、端面発光型の半導体レーザ素子を用いることが好ましい。半導体レーザ素子には、主に面発光型と端面発光型の２種類があるが、面発光型は低動作電流である反面、縦／横モードのシングル性が低く、また出力を３ｍＷ以上にするにはマルチモードにする必要がある。したがって、出力を３ｍＷ以上にし、かつ画像形成装置の光走査装置に適したシングルモードのレーザ光を放射するには、端面発光型の半導体レーザ素子を用いることが最適である。
【００４６】
端面発光型の半導体レーザ素子を用いることで、出力を数ｍＷ〜数１０ｍＷに安定させかつビームを絞ってドット形状を形成しやすいシングルモードのレーザ光を放射することが可能となる。
【００４７】
静電潜像の解像度が６００ｄｐｉの場合、ドットピッチは４２μｍであり、１，２００ｄｐｉの場合、２１μｍであり、２，４００ｄｐｉになると１１μｍとなる。青紫色半導体レーザについては、主に４００〜４１５ｎｍのピーク発振波長のものが使用される。たとえば発振波長が４０５ｎｍであればスポット径は３７μｍ程度となり２，４００ｄｐｉの解像度を十分に実現できる。
【００４８】
現在のレーザプリンタ、複写機、複合機などの画像形成装置の印字解像度は６００ｄｐｉ程度であり、２，４００ｄｐｉの高解像度を実現するためには、１ラインで４倍の解像度が必要となる。２，４００ｄｐｉの解像度を、例えば発振波長が７８５ｎｍの赤外レーザや６７０ｎｍの赤色レーザを用いて実現しようとすれば、対物レンズなど光学系の構成を変えるしかなく、通常のファブリペロー型半導体レーザ素子を用いて実現することは難しい。
【００４９】
しかしながら、発振波長が短い青紫色半導体レーザを用いることにより、比較的容易に２，４００ｄｐｉの解像度を実現することが可能となる。
【００５０】
また、２，４００ｄｐｉの解像度では、感光体ドラム７上に書き込まれるドットのピッチは、上記のようにおよそ１１μｍであり、レーザスポット径を１０〜４０μｍ程度にする必要がある。
【００５１】
なお、光走査装置の光学系においては、書き込み時のスポットの間隔を半導体レーザ素子における発光点間隔よりも小さくする、いわゆる縮小光学系を実現するのは困難であり、スポット間隔よりも発光点間隔が小さい、いわゆる拡大光学系を使用する。
【００５２】
したがって、基本的には所望の書き込み解像度が決まると、それに応じたスポット間隔が決まり、そのスポット間隔よりも半導体レーザ素子における発光点間隔を小さくする必要がある。
【００５３】
以上のように、青紫色半導体レーザを用いることにより、スポット径を小さくし、ドット間隔を小さくすることで、高解像度の静電潜像を書き込むことが可能となるが、解像度が高くなることで、１ラインにおけるドット数は増加することになる。単純に解像度が６００ｄｐｉから２，４００ｄｐｉになると１ラインに含まれるドット数が４倍になるので、書き込みに要する時間も４倍となる。その結果、静電潜像に要した時間だけ印字に要する時間が長くなる。
【００５４】
画像形成装置には、高解像度化による高画質化に加えて、印刷速度の高速化も求められる。画質が向上する代わりに印刷速度が低下してしまっては意味がないので、可能な限り印刷速度を低下させることなく高解像度を実現することが好ましい。
【００５５】
静電潜像の書き込み速度を高速化する手段としては、複数のレーザ光を同時に放射して、複数のドットを同時に書き込む手段を用いることができる。複数のレーザ光を放射するために、複数の半導体レーザ素子を搭載することになると、光走査装置が大型化してしまい好ましくない。
【００５６】
したがって、本発明では、半導体レーザ素子１として、発光点を１つ有するレーザチップ１０を、レーザ光の放射方向が平行となるように複数、たとえば２つ並べて構成する。
【００５７】
図２は、半導体レーザ素子１の構成を説明するための概略図である。
このような半導体レーザ素子１は、１つのパッケージ内に、それぞれ発光点が１つのレーザチップ１０を複数並べてダイボンドすればよく、１つのパッケージから複数のレーザビームが放射される、いわゆるハイブリッドタイプに構成される。このとき、それぞれの発光点１０ａの間隔は、所望の書き込み解像度に応じて設定すればよい。
【００５８】
ハイブリッドタイプの場合、それぞれのレーザチップで発生した熱は、たとえばチップがダイボンドされたステム１１に伝導してパッケージ外へと放散される。したがって、隣接するチップ間では熱伝導が起こらず互いに発生した熱の影響を少なくすることができる。
【００５９】
また、それぞれのレーザチップは、個別に独立して駆動させることができるので、種々の静電潜像に対応することができる。
【００６０】
図３は、半導体レーザ素子１の構成を説明するための概略図である。
また、複数のレーザ光を同時に放射する構成としては、半導体レーザ素子をレーザ光の放射方向が平行となる複数の発光点を有する、いわゆるモノリシックタイプのレーザチップ１２で構成する。
【００６１】
上記のようなハイブリッドタイプの場合、熱による影響を小さくすることはできるが、それぞれのチップから放射されるレーザ光の放射方向のずれが生じる、発光点間隔を小さくすることが困難であるという問題がある。
【００６２】
モノリシックタイプを用いることで、熱による影響はあるが、複数のレーザ光を、放射方向がずれることなく放射することが可能で、さらに発光点１２ａの間隔も非常に小さくすることができる。
【００６３】
特に、解像度を高くするほどドット間隔が小さくなるので、放射方向のずれを抑制することが特に重要であり、モノリシックタイプがより好ましい。
【００６４】
ハイブリッドタイプ、モノリシックタイプのいずいれも発光点が多ければ多いほど好ましく、より多くのレーザ光を同時に放射して書き込みを行うことにより、静電潜像の書き込み速度が高くなり、印字速度を高速化できる。
【００６５】
図４は、書き込み解像度が２，４００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
書き込み解像度を２，４００ｄｐｉに対応するように光走査装置を構成した場合、この解像度を実現するドット間隔は、約１１μｍである。このドット感覚を実現する為には、半導体レーザ素子１のレーザビーム間隔、すなわち発光点間隔を１０〜２０μｍとする。発光点間隔がこの範囲であれば、半導体レーザ素子は、ハイブリッドタイプであっても、モノリシックタイプであっても良い。
【００６６】
半導体レーザ素子１が、たとえば２つの発光点を有するモノリシックタイプで構成され、半導体レーザ素子１から放射された複数のレーザビームは、コリメータレンズ３、シリンドリカルレンズ４、Ｆ閭激塔Yなどを通り、感光体ドラム７上におよそ１１μｍの間隔でスポットが集光され、書き込み解像度２，４００ｄｐｉを実現する。
【００６７】
図５は、書き込み解像度が１，２００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
書き込み解像度を１，２００ｄｐｉに対応するように光走査装置を構成した場合、この解像度を実現するドット間隔は、約２１μｍである。このドット感覚を実現する為には、半導体レーザ素子１のレーザビーム間隔、すなわち発光点間隔を２０〜３０μｍとする。発光点間隔がこの範囲であれば、半導体レーザ素子は、ハイブリッドタイプであっても、モノリシックタイプであっても良い。
【００６８】
半導体レーザ素子１が、たとえば２つの発光点を有するモノリシックタイプで構成され、半導体レーザ素子１から放射された複数のレーザビームは、コリメータレンズ３、シリンドリカルレンズ４、Ｆ閭激塔Y６などを通り、感光体ドラム７上におよそ２１μｍの間隔でスポットが集光され、書き込み解像度１，２００ｄｐｉを実現する。
【００６９】
図６は、書き込み解像度が６００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
書き込み解像度を６００ｄｐｉに対応するように光走査装置を構成した場合、この解像度を実現するドット間隔は、約４２μｍである。このドット感覚を実現する為には、半導体レーザ素子１のレーザビーム間隔、すなわち発光点間隔を４０〜５０μｍとする。発光点間隔がこの範囲であれば、半導体レーザ素子は、ハイブリッドタイプであっても、モノリシックタイプであっても良い。
【００７０】
半導体レーザ素子１が、たとえば２つの発光点を有するモノリシックタイプで構成され、半導体レーザ素子１から放射された複数のレーザビームは、コリメータレンズ３、シリンドリカルレンズ４、Ｆ閭激塔Yなどを通り、感光体ドラム７上におよそ４２μｍの間隔でスポットが集光され、書き込み解像６００ｄｐｉを実現する。
【００７１】
図７は、書き込み解像度が６００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
書き込み解像度を６００ｄｐｉに対応するように光走査装置を構成した場合、この解像度を実現するドット間隔は、約４２μｍである。このドット感覚を実現する為に、半導体レーザ素子１のレーザビーム間隔、すなわち発光点間隔を１００〜４００μｍとする。発光点間隔がこの範囲であれば、半導体レーザ素子は、ハイブリッドタイプであっても、モノリシックタイプであっても良い。
【００７２】
発光点間隔を大きくすることで、レーザチップの互いに隣接する発光点の間で発光熱の影響を小さくすることができる。
【００７３】
この場合、半導体レーザ素子１から放射されるレーザビーム間隔が、感光体ドラム７上のドット間隔よりも大きくなる為、半導体レーザ素子１からレーザ光が放射されて、感光体ドラム７上に集光されるまでに、コリメータレンズ３やＦ閭激塔Y６などによりレーザビーム間隔を小さくするように光学系を構成する。
【００７４】
半導体レーザ素子１が、たとえば２つの発光点を有するモノリシックタイプで構成され、半導体レーザ素子１から放射された複数のレーザビームは、コリメータレンズ３、シリンドリカルレンズ４、Ｆ閭激塔Yなどを通り、感光体ドラム７上におよそ４２μｍの間隔でスポットが集光され、書き込み解像６００ｄｐｉを実現する。
【００７５】
図８は、半導体レーザ素子１の発光点間隔がドット間隔より大きいときの書き込み方法を示す概略図である。図では、ドット間隔が４２μｍであるのに対して、発光点間隔が１２６μｍである場合を例として説明する。
【００７６】
発光点間隔がドット間隔と同じであれば、１回ドットを書き込んだ次の書き込みでは、前回書き込んだドット間にドットを書き込む必要はなく、所定の間隔で連続して書き込むことができる。
【００７７】
発光点間隔がドット間隔より大きい場合は、１回ドットを書き込んだ次の書き込みでは、前回書き込んだドット間に少なくとも１つ以上のドットを書き込み、前回書き込んだドットと、今回書き込んだドットとの間隔が予め定める書き込み解像度となるようにすればよい。
【００７８】
たとえば、まず１２６μｍのドット間隔で２つのドットＰ１を書き込み、次の書き込みでは、前回書き込んだドットＰ１間に１つのドットを、前回書き込んだドットとの間隔が４２μｍとなるように２つのドットＰ２書き込む。さらに次の書き込みでも、前回書き込んだドット間に１つのドットを、前回書き込んだドットとの間隔が４２μｍとなるように書き込む。このように３回の書き込みで６つのドットを書き込むにあたって、１つのドットに注目すれば、ドット間隔が４２μｍとなるように、ずらしながらドットを書き込むようにする。さらにこれらの書き込みを繰り返して１ラインの書き込みを行うことができる。
【００７９】
これにより、発光点間隔がドット間隔より大きい場合であっても、縮小光学系を用いることなく光走査装置を構成することができる。
【００８０】
次に、モノリシックタイプに用いられるレーザチップ１２の製造方法について説明する。
【００８１】
本製造方法では、ＧａＮ結晶からなるストライプコア基板を用いることが好ましい。ストライプコア基板とは、ＧａＡｓ基板上に作製したマスク材料により、成長箇所を制限し、マスクがないところ（開口部）からの横方向成長を促したＧａＮ結晶膜の成長し、最後にＧａＡｓ基板を排除して作製されたＧａＮ基板のことである。この成長方法の理由は、ＧａＮ結晶膜とＧａＡｓ基板との格子定数差による格子不整合を緩和するためで、上記マスクの（開口部）は、ＧａＡｓ基板表面上で周期的に形成される。そのため、ストライプコア基板では、マスク上に横方向成長した結晶膜は、結晶性が良く、エピタキシャル結晶成長が可能な第１領域と、マスク開口部の箇所では、結晶性が悪く、エピタキシャル結晶成長が不可能な第２領域とが、所定の間隔でストライプ状に形成されることになる。
【００８２】
図９は、モノリシックタイプに用いられるレーザチップ１２の製造方法を説明するための図である。図９（ａ）は、１つの第１領域１４で１つのレーザチップ１２を作製する場合を示し、図９（ｂ）は、１つの第１領域１４に複数のレーザチップ１２を作製する場合を示す。
【００８３】
ストライプコア基板１３は、幅が４００μｍの第１領域１４と幅が４０μｍの第２領域１５とが交互に形成されており、４００μｍ幅の１つの第１領域１４に４つの発光点１２ａが作り込まれる。このとき発光点間隔Ｇを、１００μｍとする。
【００８４】
図９（ａ）では、１つの第１領域１４のみを示しているが、図示されていない他の第１領域１４にも同様に、４つの発光点１２ａが含まれるように半導体レーザ構造が作り込まれている。
【００８５】
最後に、第２領域１５で分割することにより、個別のモノリシックタイプのレーザチップ１２が得られる。
【００８６】
半導体レーザ構造の作製は、従来既知の半導体製造プロセスにより実現することができる。個別チップへの分割も、従来既知のダイシングなどにより容易に実現可能である。
【００８７】
結晶性の良い第１領域１４では、良好なレーザチップ１２が作製可能であるので、第１領域１４に複数のレーザチップ１２が含まれるように半導体レーザ構造を作り込んでもよい。このような製造方法は、発光点間隔Ｇをより小さくした高解像度用のレーザチップの製造に好適である。
【００８８】
たとえば図９（ｂ）に示すように、４００μｍ幅の１つの第１領域１４に１６の発光点１２ａが作り込まれる。このときの発光点間隔Ｇは１１μｍである。図９（ｂ）では、１つの第１領域１４のみを示しているが、図示されていない他の第１領域１４にも同様に、１６の発光点が含まれるように半導体レーザ構造が作り込まれている。
【００８９】
最後に、１つのチップに発光点１２ａが４つずつ含むように、すなわち第１領域１４に４つのレーザチップ１２が含まれるように、切断線１６でダイシングなどにより、個別チップ１２に分割する。
【００９０】
このように、レーザチップ１２の発光点間隔Ｇと発光点１２ａの数をストライプコア基板１３上の結晶性の良好な第１領域１４の大きさに合うよう最適化し、１つのストライプコア基板１３からなるべく多くの半導体レーザチップ１２を製造することが可能となる。
【００９１】
図１０は、モノリシックタイプに用いられるレーザチップ１２の他の製造方法を説明するための図である。
【００９２】
本製造方法では、所望の解像度から決まる発光点間隔Ｇの大きさが、結晶性の悪い第２領域１５の幅よりも大きい場合に好適である。
【００９３】
上記のようにストライプコア基板１３には、結晶性の悪い第２領域１５が含まれるが、この第２領域１５の幅が、製造しようとするレーザチップ１２の発光点間隔Ｇよりも小さい場合は、２つの発光点１２ａの間に第２領域１５を含むように半導体レーザ構造を作り込むことが可能である。
【００９４】
図１０に示した例では、第２領域１５の幅が４０μｍであったときに、発光点間隔Ｇが１００μｍのレーザチップ１２を作製しようとすると、２つの発光点１２ａの間に第２領域１５を含むように半導体レーザ構造を作製する。
【００９５】
これにより、１つのストライプコア基板１３からなるべく多くのレーザチップ１２が製造できる。
【００９６】
電極部については、リッジ直上へのワイヤーボンドを避けるために、リッジ直上からずれた部分にボンディング領域を設けている。このようなボンディング領域およびリッジ面の電極部の寸法により、発光点間隔Ｇが制限される。発光点間隔Ｇをさらに小さくするためには、リッジ直上にボンディング領域を設けたり電極寸法を適宜調整する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の一形態である光走査装置の構成を示す概略図である。
【図２】半導体レーザ素子１の構成を説明するための概略図である。
【図３】半導体レーザ素子１の構成を説明するための概略図である。
【図４】書き込み解像度が２，４００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
【図５】書き込み解像度が１，２００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
【図６】書き込み解像度が６００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
【図７】書き込み解像度が６００ｄｐｉの場合の構成例を示す概略図である。
【図８】半導体レーザ素子１の発光点間隔がドット間隔より大きいときの書き込み方法を示す概略図である。
【図９】モノリシックタイプに用いられるレーザチップ１２の製造方法を説明するための図である。
【図１０】モノリシックタイプに用いられるレーザチップ１２の他の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  半導体レーザ素子
２  開口絞り
３  コリメートレンズ
４  シリンドリカルレンズ
５  ポリゴンミラー
６  Ｆθレンズ
７  感光体ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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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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