JPS62261187A - 半導体レ−ザ−ユニツト - 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】 （技術分野） 本発明は、例えば、レーザープリンタ等に用いることが
できる半導体レーザーユニットに関する。

（従来技術） 半導体レーザーを用いたレーザープリンタの画像品質を
決定する要因の一つとして感光体面上でのレーザーのビ
ーム径がある。レーザーのビーム径は一般的に温度特性
をもっていて、温度が変化するとビーム径が変動して画
像品質を劣化させる。

そこで、半導体レーザーの温度を一定の範囲内に制御し
てレーザーのビーム径の変動を抑制する技術が提案され
ている。特公昭５７−７４７５７号公報記載の「情報記
録装置」はその一つである。

しかし、従来の半導体レーザーユニットによれば、半導
体レーザーと加熱部材との間に放熱部材が介装された構
造になっていて、放熱部材を設けることが熱容量を増大
させることになるため、加熱時の負荷が大きくなって温
度制御の応答性を劣化させる要因となっていた。

（目的） 本発明は、熱容量を小さくして加熱時の負荷を小さくし
、温度制御時の応答性の良い半導体レーザーユニットを
堤供することを目的とする。

（構成） 本発明は、レーザーダイオード保持部材を熱伝導率の高
い材料で作ると共に、このレーザーダイオード保持部材
の表面の上記レーザーダイオード取付位置の周りに抵抗
体と感熱素子を印刷により形成し、上記抵抗体への通電
を上記感熱素子の検知温度に基づいて制御することによ
りレーザーダイオードの温度を一定の範囲内に保ちうる
ようにしたことを特徴とする。

以下、本発明に係る半導体レーザーユニットの実施例を
図面を参照しながら説明する。

第１図及び第２図において、符号１で示されているレー
ザーダイオードは、リング状のレーザーダイオード保持
部材２の内径部に嵌合されて固定されている。上記保持
部材２は、熱伝導率の高い材料、例えば、アルミナセラ
ミックスで作られている。この保持部材２の表面には、
第２図に示されているように、レーザーダイオード１を
取りつけるべき位置の周りに、抵抗体３が波打ち状に印
刷により形成されると共に、さらにその外周部に感熱素
子４がリング状に印刷により形成されている。これら抵
抗体３と感熱素子４の両端部からは端子５が出ている。

そして、上記保持部材２の表面には上記抵抗体３と感熱
素子４の上から絶縁保護層がコーティングしである。

上記保持部材２の外周には、熱伝導率の低い材料、例え
ば、ジルコニアセラミックス、フェノール樹脂等でリン
グ状に形成された断熱材６が一体に嵌合されている。断
熱材６はさらに、クロムモリブデン鋼等で作られたダイ
オード受け７の内周部に一体に嵌合されている。ダイオ
ード受け７にはフェノール樹脂等で作られた押さえ板８
が固定され、この押さえ板８がレーザーダイオード１を
背後から押すことにより、レーザーダイオード１が保持
部材２やダイオード受け７等に対し所定の相対位置関係
をもって固定されている。

上記ダイオード受け７はレンズ座１１に固着されている
。レンズ座１１は内径部にねじ部を有し、このねじ部に
レンズセル１０が螺合されている。

レンズ座１１及びレンズセル１０は、クロムモリブデン
鋼等によって作られる。レンズセル１０の内径部にはコ
リメータレンズ９が接着により固定されている。レンズ
座１１に対してダイオード受け７を回転させることによ
りレーザーダイオード１の出射点とコリメータレンズ９
の光軸位置の調整を行うことができ、レンズ座１１に対
してレンズセル１０を回転させることによりコリメート
調整を行うことができる。調整後にこれらをねじ止め等
によって固定する。

前記端子５及びレーザーダイオード１から出た端子はプ
リント基板１２に接続されている。プリント基板１２に
は温度制御回路が構成されていて、抵抗体３への通電を
感熱素子４の検知温度に基づいて制御することによりレ
ーザーダイオード１の温度を一定の範囲内に保ちうるよ
うになっている。

上記実施例に係る構造によれば、レーザーダイオードｌ
とその保持部材２との間に放熱部材が介在することなく
、保持部材２に印刷により形成された抵抗体３によりレ
ーザーダイオード１が加熱され、しかも、レーザーダイ
オード１の保持部材２は、熱伝導率が高く比熱が小さい
アルミナセラミックス等で作られ、かつ保持部材２の表
面に抵抗体３が印刷により形成されるとこにより上記保
持部材２は線膨張係数の小さいセラミックヒータ−を構
成しており、このセラミックヒータ−によりレーザーダ
イオード１が温度制御されるようになっているため、温
度制御効率が高く、設定温度に対する応答の速い温度制
御を行うことができ、もって、波長シフトを抑制するこ
とができる。また、レーザーダイオード１及びその保持
部材２以外の構造体は線膨張係数の小さい材質で作られ
、かつ、レーザーダイオード１とコリメータレンズ９と
の間での部材の重なりが少ないため、温度変化による各
部材の相対位置変動、特にレーザーダイオード１とコリ
メータレンズ９との相対位置変動を少なくすることがで
き、この点からもレーザーのビーム径の変動を少なくす
ることができるし、半導体レーザーユニット全体の形態
をコンパクトにすることができる。

感熱素子４の検知温度に基づく抵抗体３への通電制御は
、周知の制御回路によって行うことができる。第３図は
、本発明に通用可能な温度制御回路の例を示すものであ
って、レーザーダイオード保持部材２に印刷により形成
された感熱素子４の温度変化信号を増幅器１４で電圧信
号に変換し、これを比較５１５で設定温度に見合う基準
電圧Ｖｒｅｆと比較し、この比較信号をローパスフィル
ター１６を通してヒーター駆動回路１７に入力し、この
ヒーター駆動回路１７が上記比較信号に基づきレーザー
ダイオード保持部材２に印刷により形成された抵抗体３
への通電を制御するようになっている。

上記第３図の制御回路によれば、レーザーダイオード１
の温度が設定された基準温度より低くなると抵抗体３に
通電されてレーザーダイオード１が加熱され、レーザー
ダイオード１の温度が基準温度より高くなると抵抗体３
への通電が停止され、レーザーダイオード１の温度が設
定された所定の範囲内に保たれる。第４図は、このよう
な温度制御特性を示す。

このようにしてレーザーダイオード１の温度が所定の設
定範囲内に制御されることにより、レーザーダイオード
１から出射されるレーザー光の波長シフトが抑制され、
これをレーザープリンター等に通用した場合、感光体面
上でのビーム径の変動が抑制され、形成される画像の品
質の劣化を防止することができる。

（効果） 本発明によれば、熱伝導率の高いレーザーダイオード保
持部材に抵抗体と感熱素子とを印刷により形成し、この
保持部材にレーザーダイオードを取りつけ、上記感熱素
子の検知温度に基づいて上記抵抗体への通電を制御して
レーザーダイオードの温度を一定の範囲内に保つように
したから、抵抗体を形成したレーザーダイオード保持部
材の熱容量が小さく、抵抗体への通電による加熱時の負
荷が小さくなり、設定温度に対する応答の速い制御を行
うことができる。また、レーザーダイオード保持部材に
対し放熱部材等を介在させることなく直接的にレーザー
ダイオードを取りつけたため、全体の形態をコンパクト
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体レーザーユニットの実施例
を示す断面図、第２図は同上実施例中のレーザーダイオ
ード保持部材を示す背面図、第３図は本発明に通用可能
な温度制御回路の例を示すブロック図、第４図は同上制
御回路による温度制御動作を示す線図である。 １・・レーザーダイオード、　　２・・レーザーダイオ
ード保持部材、　３・・抵抗体、　４・・感熱素子。 環岬３最長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザーダイオードと、このレーザーダイオードが取り
   つけられていて、表面の上記レーザーダイオード取付位
   置の周りに抵抗体と感熱素子を印刷により形成してなる
   熱伝導率の高いレーザーダイオード保持部材とを有して
   なり、上記抵抗体への通電を上記感熱素子の検知温度に
   基づいて制御することによりレーザーダイオードの温度
   を一定の範囲内に保ちうるようにした半導体レーザーユ
   ニット。