JPS59204292A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザービームプリンタ等の光源として用いる
に適した半導体装置に関する。

従来、レーザービームブリンク等、電子写真方式の記録
装置の光源としてはヘリウム−カドミウム、アルゴン、
ヘリウム−ネオンなどのガスレーザが用いられ、さらに
小型、低コストで、直接変調が可能な半導体レーザが用
いられるようになった。

また上記記録装置の感光体としては、使用するレーザ光
の波長に応じて、十分な感度と帯電特性が得られるよう
に、電荷移動層と電荷発生層との積層型感光体が注目さ
れている。

前記積層型感光体の電荷発生層は、光を吸収して自由電
荷を発生させる役割をもち、その厚さは０．１〜５ｇｍ
と薄いのが通例である。

電荷移動層は、静電荷の受容と自由電荷の輸送の役割を
もち、像形成光をほとんど吸収しないものを用い、その
厚さは通例５〜３０ｇｍである。

ところで、このような積層型感光体を用い。

レーザー光をライン走査して画像を出してみると、文字
などのライン画像では問題にならないが、ベタ画像の場
合、干渉縞状の濃度ムラが現われる。

この原因は、電荷移動層表面での反射光と金属などの基
体面での反射光との干渉と考えられる。

即ち、積層型電子写真感光体は、第１図のように、基体
１の上に電荷発生層２と電荷移動層３とが積層された構
成になっている。この積層型感光体にレーザ光４（発光
波長は例えば半導体レーザでは約０．８ｐｍ）か入射し
た場合、第２図のように、反射の大きい電荷移動層３の
表面での反射光５と、）５体ｌの表面で反射され電荷移
動層３の表面から出てくる光６との干渉が生ずる。電荷
発生層２と電荷移動層３との積層の屈折率をｎ、厚ざを
ｄ＋　、　　レーザ光の波長を入とすると、ｎｄｌが入
／２の整数倍のときは反射光の強度が極大、すなわち電
荷移動層３の内部へ入っていく光の強度が極小（エネル
キー保存則による）　、　ｎｄｌか入／４のに丁数倍の
ときは反射光が極小、すなわち内部へ入っていく光か極
大となる。ところで、　ｄｌ　には製造」二ｌ用ｍ程度
の場所ムラか裂けられない。

レーザ光は単色性がよく、コヒーレントなため。

ｄｌの場所ムラに対応して前記の干渉条件が変化し、１
１を荷発生層２でのレーザ光の吸収針の場所ムラが生し
、それかへ夕画像の濃度の干渉輪状のムラとなって現わ
れると考えられる。

」−記の如き濃度ムラを防ぐ為には、異なった波長の光
を含んだ記録光で記録すればよいが、従来の半導体装置
では、単一の波長の光しか得られず、前述のような記録
光を摺る為には複数の装置からの光を合成する等の方法
を用いねばならず、構造が複雑で光源が大型化してしま
うという欠点があった。

本発明の目的は、コンパクトで複数波長の光が得られる
半導体装置を提供゛することにある。

本発明は、同一基板上に形成された複数個の半導体発光
素子と、前記複数個の半導体発光素子の温度を各々独立
に制御する手段とから成る半導体装置によって上記目的
を達成するものである。

以下、本発明を図面を用いて説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す概略図である。ここで
Ａは発光部であり、基板１５」二に形成されたアレイ状
の半導体レーザから成る。個々の半導体レーザは通常の
ダブルへテロ構造を有する。Ｂは夫々の半導体レーザに
独ヴに設けられた加熱部で、ＡとＢを電気的に絶縁する
絶縁部材７、発熱部材８、発熱部材の電極９、発熱部材
の保護膜１０とから成る。またＣは上記発光部の支持部
材１１と、この支持部材の温度を一定に保つ手段から成
る温調部である。さらに前記手段は、支持部材１１の温
度を検出する感温素子１２、感温素子１２の情報をもと
に支持部材を加熱、冷却する熱電素子１３及び熱電素子
１３からの熱を大気へ拡散させる放熱フィン１４とがら
なっている。

次に本実施例の動作を順に説明する。

発光部Ａの半導体レーザは環境温度により特性を犬きく
変化させる。また個々の半導体レーザ間で熱のやりとり
があると、独立な温度制御が難がしい。その為基板１５
まで溝を設けて隣接する半導体レーザを熱的に分離し、
まず支持部材１１を熱電素子１３により一定温度に保つ
。次に複数の半導体レーザを同時に発光させるが、これ
らの半導体レーザが同−ｔＪ料で作られている為、同一
波長の発光となる。ここて半導体レーザ上の加熱部Ｂを
動作させることによって、複数波長の光を得る。半導体
レーザの発振波長は、約３λ／’Ｃの温度係数で変化す
る為、夫々の発熱部材８に加える電流を変える事により
、個々の半導体レーザの温度を独立に制御して、異なっ
た波長で発光させることが出来る。

次に前記実施例における加熱部Ｂの作製法を説明する。

第４図はアレイ状に形成された半導体レーザの内の一つ
を示す部分図である。まず半導体レーザから成る発光部
Ａ上に、この発光部と発熱部材８とを電気的に遮断する
為、絶縁部材７としてＳｉＯ膜をスパッタ法によりつけ
る。その上に発熱部材８としてＴａ或いはＨｆＢ２をス
パッタし、更にその上にＡｎをＥＢ蒸着しエツチングに
よって゛１Ｌ極９を形成する。最後に保護膜１０をつけ
ることによって加熱部Ｂが形成される。このように前記
実施例の加熱部Ｂは通常の薄膜形成法を用いて、極めて
容易に作製される。

本発明の半導体装置の発光波長は、用途によって設定さ
れるべきものであるが、第５図の如き感度特性の感光体
を有する記録装置に用いる場合には、例えば２波長発光
の装置では入、、屓を選べばよい。ここで入Ｉと漁の差
はレーザ波長、感光体の厚さ、屈折率等を考慮し、干渉
による濃度ムラが生じないように設定すれば良い。この
ような記録装置、では多波長になればより画像は均一に
なるので、本発明における半導体発光素子の数も多１．
）程、前記記録装置における効果が大きい。

前記発光波長は、測定によって予め設定値に調整してお
くこともできるが、コストの面から記録装置に搭載した
後、画像を見ながら夫々の発光を調整し、任意の波長と
することが望ましい。更には、感光体は作成時にロット
内およびロ５．ト間で感度が大きくばらつくので、感光
体交換時は、半導体レーザの温度を変化させ、波長をシ
フトさせて感光体の感度に合わせると良い。

尚、半導体レーザの使用温度の最高限度は要求寿命にも
依存するが約７０°Ｃとみて良い。一方最低温度は温度
調整手段の能力、電源の容量等で決まるが、０℃以下も
可能である。

第６図は本発明の他の実施例を示す概略図で、第３図と
共通の部分には同一の符号を附し詳細な説明は省略する
。ここで１６は熱電素子、１７は放熱フィン、１８は感
温素子である。本実施例ではそれぞれの半導体レーザの
温度を感温素子１８で検知しなから熱電素子１６で制御
し、心霊な波長の光を得るものである。

本発明の構成は前述の実施例に限られるものではない。

例えば、半導体発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ
）を用いてもかまわないし、／！ｌＡ度制御半制御手段
の変形が考えられる。

以上説明したように、本発明は同一基板」―の複数の半
導体発光素子の温度を独立に制御し得るようにしたので
、単一の半導体装置で複数波長の光か得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真方式の記録装置の積層型感光体の構成
を示す略断面図、第２図は第１図の感光体に従来の半導
体装置から発した光が入用した様子を説明する図、第３
図は本発明の実施例を示す概略図、第４図は第３図の実
施例の一部分を示す斜視図、第５図は感光体の感度特性
を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す概略図。 ７−−−−絶縁部材、８−一一一発熱部材、９−−−一
電極１０−−−−保護膜、ｔｉ−−−一支持部材、１２
．１８−−−一感温素子、１３．１６−−−−熱電素子
、１４．１７−−−−放熱フィン、１５−−−一基板。 博イ本し一す゛プ＆、［屹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一基板］二に形成された複ａ個の半導体発光素
   子と、ｔｉａ記祖教祖数個導体発光素子の温度を各々独
   立に制御する手段とから成る半導体装置。