JP2001042611A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2001042611A
JP2001042611A JP21417199A JP21417199A JP2001042611A JP 2001042611 A JP2001042611 A JP 2001042611A JP 21417199 A JP21417199 A JP 21417199A JP 21417199 A JP21417199 A JP 21417199A JP 2001042611 A JP2001042611 A JP 2001042611A
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JP
Japan
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image
image forming
photosensitive drum
forming apparatus
photoreceptor drum
Prior art date
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Pending
Application number
JP21417199A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Toyohara
裕一郎 豊原
Kenichiro Kitajima
健一郎 北島
Tomohisa Itagaki
智久 板垣
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the best light profile, to reduce unevenness in image and density fluctuation, to realize stable printer characteristics, and then to obtain a high quality images by setting the image-forming position of an image-forming optical system to the light generating carrier generating position of a photoreceptor drum. SOLUTION: An electrostatic latent image is formed by unformly electrifying a photoreceptor drum by a primary electrifier and exposing it according to an inputted image signal by an LED head. The electrostatic latent image is made into an imaged by a developing device and transferred to transfer paper by a transfer means. A toner image transferred to the transfer paper is fixed by a fixing means. Then, luminous flux is formed into image by a CGL, since light radiated to the photoreceptor drum reaches the CGL to generate the carrier without setting the image-forming position of the image-forming optical system on the surface of the photoreceptor drum. Namely, the device is designed so that the light emitting point of an LED is located at 12.2 μm downward from the surface layer of the photoreceptor drum, in order to form the image by the CGL positioned on at 20 μm downward from the surface of the photoreceptor drum.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、詳しくは電子写真方式を用いた画像形成装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus using an electrophotographic system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式におけるデジタル複
写機やプリンタ等の画像形成装置において、一般的には
露光光源として半導体レーザを用いていた。これは、半
導体レーザから出射したレーザ光を回転多面鏡等よりな
る光偏向器により偏向せしめ、fθレンズを介して感光
ドラム面上に結像させることで光走査し静電潜像を形成
している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a digital copying machine or a printer of an electrophotographic system, a semiconductor laser is generally used as an exposure light source. In this method, a laser beam emitted from a semiconductor laser is deflected by an optical deflector composed of a rotating polygon mirror or the like, and is image-formed on a photosensitive drum surface through an fθ lens to form an electrostatic latent image by optical scanning. I have.

【0003】一方、近年では、露光光源として発光ダイ
オードアレイ(以下LEDアレイとする)を用いる画像
形成装置が多く現れるようになった。これは、LEDア
レイから出射した光束をロッドレンズアレイを介して感
光ドラム面上に結像し静電潜像を形成している。
On the other hand, in recent years, many image forming apparatuses using a light emitting diode array (hereinafter, referred to as an LED array) as an exposure light source have come to appear. In this method, a light beam emitted from an LED array is imaged on a photosensitive drum surface via a rod lens array to form an electrostatic latent image.

【0004】図2に露光光源としてLEDアレイを用い
た画像形成装置の感光ドラム周辺の概略図を示す。同図
においては、感光ドラムの回転方向に対して直行する方
向にLEDアレイを配置し、LEDを選択的に発光さ
せ、LEDの発光部の前方に配設した結像光学系を介し
て感光ドラム面上にLEDからの光を結像すると同時
に、感光ドラムを回転させることにより2次元的に静電
潜像を形成している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the periphery of a photosensitive drum of an image forming apparatus using an LED array as an exposure light source. In the figure, an LED array is arranged in a direction perpendicular to the rotation direction of the photosensitive drum, the LEDs are selectively lit, and the photosensitive drum is arranged via an imaging optical system arranged in front of a light emitting portion of the LED. The image from the LED is formed on the surface, and at the same time, the photosensitive drum is rotated to form a two-dimensional electrostatic latent image.

【0005】このような、LEDアレイを用いた画像形
成装置においては、結像光学系として一般的にはロッド
レンズアレイが用いられ、露光光学系としては、LED
アレイと2枚の板の間にロッドレンズが1列又は2列で
規則正しく直線状に整列されたロッドレンズアレイとを
一体化したLEDヘッドとして用いられている。
In such an image forming apparatus using an LED array, a rod lens array is generally used as an image forming optical system, and an LED is used as an exposure optical system.
A rod lens is used as an LED head in which a rod lens array in which one or two rows of rod lenses are regularly and linearly arranged between the array and two plates.

【0006】図3はロッドレンズの説明図である。同図
においてロッドレンズ端面から物体、あるいは像面まで
の距離である作動距離をL0、ロッドレンズ自身の長さ
をZ0とすると、ロッドレンズの共役長TC、換言すれ
ば発光点から結像点までの光路長は、 TC=Z0+2L0 で表される。
FIG. 3 is an explanatory view of a rod lens. In the same figure, assuming that the working distance, which is the distance from the end surface of the rod lens to the object or the image plane, is L0 and the length of the rod lens itself is Z0, the conjugate length TC of the rod lens, in other words, from the light emitting point to the imaging point Is represented by TC = Z0 + 2L0.

【0007】このロッドレンズアレイの画像伝送特性
は、送られる画像の質、つまり解像力で評価される。こ
れを表わすのがMTF(Modulation Tra
nsfer Function)である。これは、例え
ば図4のような矩形波パターン像の原画が、ロッドレン
ズアレイを通過後に形成された画像がどの程度原画に忠
実に再現できているかを見る指標である。図4よりMT
Fは次のように定義される。
The image transmission characteristics of the rod lens array are evaluated based on the quality of the transmitted image, that is, the resolution. This is represented by MTF (Modulation Tra).
nsfer Function). This is an index to see how faithfully the original image of the rectangular wave pattern image as shown in FIG. 4, for example, formed after passing through the rod lens array can be reproduced to the original image. MT from FIG.
F is defined as follows.

【0008】MTF(w)=[I(w)max−I(w)mi
n]/[I(w)max+I(w)min)]×100%
MTF (w) = [I (w) max−I (w) mi
n] / [I (w) max + I (w) min)] × 100%

【0009】ここで、I(w)max及びI(w)mi
nは、各々空間周波数w(lp/mm)における矩形波
応答の極大値及び極小値である。このMTFが100%
に近いほど原画に忠実に画像が再現されていることにな
る。
Here, I (w) max and I (w) mi
n is the maximum value and the minimum value of the rectangular wave response at the spatial frequency w (lp / mm), respectively. This MTF is 100%
The closer to, the more faithfully the original image is reproduced.

【0010】このMTFは、ロッドレンズアレイの焦点
位置で測定した場合と焦点位置からずれて測定した場合
で大きく異なる。また、LEDアレイ光学系のTC長は
一般的には10mm前後なので、焦点距離の比較的長い
半導体レーザ光学系と比べて、焦点位置のずれに対して
敏感な系になっている。従って、感光ドラムとLEDヘ
ッドとの距離が狂わないよう工夫されている。
The MTF is greatly different between a case where the measurement is performed at the focal position of the rod lens array and a case where the measurement is performed at a position shifted from the focal position. Further, the TC length of the LED array optical system is generally around 10 mm, so that the LED array optical system is more sensitive to the shift of the focal position than the semiconductor laser optical system having a relatively long focal length. Therefore, the distance between the photosensitive drum and the LED head is not deviated.

【0011】このような、LEDアレイとロッドレンズ
アレイを用いてLEDヘッドを構成し、露光光源とする
ことで、感光ドラムの近傍に露光光源を配設することが
可能となり、露光光源として半導体レーザを用いた系に
比べ画像形成装置の大きさを小型化することが可能とな
っている。
By forming an LED head using such an LED array and a rod lens array as an exposure light source, an exposure light source can be disposed near the photosensitive drum, and a semiconductor laser can be used as the exposure light source. It is possible to reduce the size of the image forming apparatus as compared with a system using the image forming apparatus.

【0012】また、感光ドラムに着目すると、その構造
として単層構造、機能分離積層構造の2種類が一般的で
ある。その中でも近年は、機能分離積層タイプが主流に
なりつつある。LEDアレイの結像位置は、一般的には
感光ドラム表面になるように設定されている。
When focusing on the photosensitive drum, there are generally two types of structures, a single-layer structure and a function-separated laminated structure. Among them, in recent years, the function separation lamination type is becoming mainstream. The imaging position of the LED array is generally set to be on the surface of the photosensitive drum.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光ド
ラム表面にLEDヘッドの結像位置を設定すると機能分
離積層構造をとる感光ドラムの場合、光キャリアを発生
する層に光が到達する際には、結像面からやや離れた状
態になっていた。
However, when the imaging position of the LED head is set on the surface of the photosensitive drum, in the case of the photosensitive drum having the function-separated laminated structure, when light reaches the layer generating the optical carrier, It was slightly away from the image plane.

【0014】すると、MTFが理想状態から劣化し、光
プロファイルが変化する。ここで、理想的な結像面での
光プロファイルと結像位置から50μm離れた地点での
光プロファイルを図5に示す。図5から明らかなよう
に、結像位置からずれた位置で光プロファイルは広がっ
てきて、スポットの端部での露光強度勾配が寝てくる。
Then, the MTF deteriorates from the ideal state, and the light profile changes. Here, FIG. 5 shows a light profile on an ideal image plane and a light profile at a point 50 μm away from the image forming position. As is clear from FIG. 5, the light profile spreads at a position shifted from the image forming position, and the exposure intensity gradient at the end of the spot falls.

【0015】一方、一般的な感光ドラムの特性は図6に
示すように、光量が少ない場合に敏感に反応するような
挙動を示す。また、電子写真特性上、現像特性は一般的
に図7のようになりコントラスト電位が中間的な場合に
挙動が敏感になるという特徴がある。つまり濃度の変動
が起こり易いのである。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the characteristics of a general photosensitive drum behave in such a manner that it responds sensitively when the light amount is small. In addition, in terms of electrophotographic characteristics, the developing characteristics are generally as shown in FIG. 7, and when the contrast potential is intermediate, the behavior becomes sensitive. That is, the density tends to fluctuate.

【0016】すると、スポット端部においては、露光強
度勾配が寝ていることにより、スポット端部で中間的な
電位をもつ部分が、露光強度勾配が急峻な場合と比較し
て相対的に多くなり、最終的に現像されて濃度としての
変化が大きくなり易い。結果的に、出力濃度特性が不安
定になり、画像濃度ムラ等が発生し易い状況となる。フ
ルカラー画像形成装置においては、これが最終的に色ム
ラとなって現れ、大きな画質劣化要因となっている。
Then, at the spot end, the portion having an intermediate potential at the spot end becomes relatively large as compared with the case where the exposure intensity gradient is steep because the exposure intensity gradient is flat. Then, the toner is finally developed and the change in density tends to be large. As a result, the output density characteristics become unstable and image density unevenness or the like easily occurs. In a full-color image forming apparatus, this finally appears as color unevenness, which is a major cause of image quality deterioration.

【0017】本発明の目的は、LEDヘッドの焦点ずれ
に対するラチチュードを広げ、ロッドレンズアレイの性
能を十分に使いこなし、また画像ムラや濃度変動を少な
くし安定したプリンタ特性を実現した上での高画質な画
像が得られるLEDアレイとロッドレンズアレイからな
るLEDヘッドを露光光源として用いた電子写真方式の
画像形成装置を提供することにある。
An object of the present invention is to widen the latitude with respect to defocus of an LED head, fully utilize the performance of a rod lens array, and reduce image unevenness and density fluctuation to achieve high image quality while realizing stable printer characteristics. An object of the present invention is to provide an electrophotographic image forming apparatus using, as an exposure light source, an LED head composed of an LED array and a rod lens array capable of obtaining a complex image.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明に従って、帯電手
段により一様に帯電された感光ドラムに、露光光源から
発生した光束を結像光学系により結像露光することで静
電潜像を形成し、現像手段により該静電潜像を顕画化
し、転写手段により感光ドラム上の画像を転写体上に転
写し、定着手段により転写材上の画像を転写材に固着さ
せて画像形成を行う画像形成装置において、結像光学系
の結像位置が、感光ドラムの光キャリア発生位置に設定
されている画像形成装置が提供される。
According to the present invention, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum uniformly charged by charging means by subjecting a light beam generated from an exposure light source to image forming exposure by an image forming optical system. Then, the electrostatic latent image is visualized by a developing unit, the image on the photosensitive drum is transferred onto a transfer body by a transfer unit, and the image on the transfer material is fixed to the transfer material by a fixing unit to form an image. In the image forming apparatus, there is provided an image forming apparatus in which an image forming position of an image forming optical system is set to a photocarrier generating position of a photosensitive drum.

【0019】[0019]

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を詳
細に説明する。
The present invention will be described in detail below with reference to specific examples.

【0020】(実施例1)図1に本実施例における画像
形成装置の本体の概略断面図を示す。同図において露光
光源はLEDアレイであり、像担持体としての感光ドラ
ムの軸方向に対して複数のLEDを直線状に配列して構
成している。構成としては、結像素子としての正立等倍
のロッドレンズアレイを用い、複数のロッドレンズを感
光ドラムの軸方向に対して直線状に配列しており、LE
Dアレイから出射した光束を感光ドラム面上に等倍で結
像させている。本実施例では、LEDアレイとロッドレ
ンズアレイを一体化して構成してLEDヘッドとして用
いている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic sectional view of a main body of an image forming apparatus according to this embodiment. In FIG. 1, an exposure light source is an LED array, and a plurality of LEDs are linearly arranged in the axial direction of a photosensitive drum as an image carrier. As a configuration, an erecting equal-magnification rod lens array as an imaging element is used, and a plurality of rod lenses are linearly arranged in the axial direction of the photosensitive drum.
The light beam emitted from the D array is imaged on the photosensitive drum surface at the same magnification. In this embodiment, an LED array and a rod lens array are integrally formed and used as an LED head.

【0021】次に、画像形成のプロセスを簡単に説明す
る。まず、一次帯電器5により感光ドラム10上に均一
帯電し、そこにLEDヘッド6にて、入力画像信号に応
じて露光し静電潜像を形成する。その静電潜像を、現像
器7により顕画化し、転写手段8により転写紙上に転写
する。定着手段9により転写紙上に転写されたトナー像
を固着させる。一画素当たりの、再現階調数は2値であ
る。
Next, the image forming process will be briefly described. First, the photosensitive drum 10 is uniformly charged by the primary charger 5, and is exposed thereto by the LED head 6 according to an input image signal to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is visualized by a developing device 7 and transferred onto transfer paper by a transfer unit 8. The toner image transferred onto the transfer paper by the fixing means 9 is fixed. The number of reproduced gradations per pixel is binary.

【0022】本実施例においては、上記画像形成プロセ
スを、4色同時に行うことにより高速化を実現してい
る。第1ステーション1はYellow、第2ステーシ
ョン2はMagenta、第3ステーション3はCya
n、第4ステーション4はBlackの画像を形成して
いる。
In this embodiment, the above-described image forming process is performed simultaneously for four colors, thereby realizing a high speed operation. The first station 1 is Yellow, the second station 2 is Magenta, the third station 3 is Cya
n, the fourth station 4 forms a Black image.

【0023】ここで、本実施例におけるLEDヘッドに
ついて詳しく述べる。まず、LEDアレイは、素子密度
が600dpiつまり、素子の配列周期が42.3μm
となっている。また、LEDの発光部の電極サイズは、
約20μmである。このLEDを露光光源として感光ド
ラム面上に結像している。
Here, the LED head in this embodiment will be described in detail. First, the LED array has an element density of 600 dpi, that is, an element arrangement period of 42.3 μm.
It has become. The electrode size of the light emitting part of the LED is
It is about 20 μm. The LED is used as an exposure light source to form an image on the surface of the photosensitive drum.

【0024】次に、結像光学系であるロッドレンズアレ
イについて述べる。ロッドレンズアレイは、正立等倍結
像レンズである。本実施例においては、ロッドの直径は
0.6mmとなっている。そのロッドを2列に、図8に
示すように配列している。このロッドレンズアレイのT
C長は9.9mmである。
Next, a rod lens array as an image forming optical system will be described. The rod lens array is an erecting equal-magnification imaging lens. In this embodiment, the diameter of the rod is 0.6 mm. The rods are arranged in two rows as shown in FIG. T of this rod lens array
The C length is 9.9 mm.

【0025】一般的なロッドレンズアレイのTC長は6
0mm前後から9mmぐらいまでである。その中で、T
C長の長いものは比較的、焦点深度が深く結像位置のず
れに対し比較的強い。しかし、本発明で用いているもの
は、TC長が短く、比較的明るく解像度の高いタイプの
ものを用いている。このタイプは、比較的焦点深度が短
いものとなっている。本発明はTC長さが20mm以下
である場合に特に有効となる。
The TC length of a general rod lens array is 6
The range is from about 0 mm to about 9 mm. Among them, T
A lens having a long C length has a relatively large depth of focus and is relatively resistant to a shift in the imaging position. However, the type used in the present invention has a short TC length, is relatively bright and has a high resolution. This type has a relatively short depth of focus. The present invention is particularly effective when the TC length is 20 mm or less.

【0026】ここで、感光ドラムについて説明する。本
画像形成装置で使用している感光ドラムは、OPC機能
分離積層タイプの感光ドラムである。この断面図を図9
に示す。
Here, the photosensitive drum will be described. The photosensitive drum used in this image forming apparatus is a photosensitive drum of an OPC function separation and lamination type. This sectional view is shown in FIG.
Shown in

【0027】感光ドラムの支持体であるアルミニウム素
管上に下引き層を塗り、その上にキャリア発生材料を含
有するキャリア発生層(以下CGLとする)が0.1μ
m以下(170mg/cm2)で塗工されており、その
上にキャリア輸送材料を含有するキャリア輸送層(以下
CTLとする)が20μmの厚みで塗られている機能分
離積層構造である。CTLの屈折率は1.6である。
An undercoat layer is coated on an aluminum tube as a support of a photosensitive drum, and a carrier generation layer (hereinafter referred to as CGL) containing a carrier generation material has a thickness of 0.1 μm.
m or less (170 mg / cm 2 ), and a carrier transporting layer containing a carrier transporting material (hereinafter referred to as CTL) having a thickness of 20 μm. The refractive index of CTL is 1.6.

【0028】従来は、一般的に結像光学系の結像位置は
感光ドラム表面に設定されていたが、本来ならば、感光
ドラムに照射された光はCGLに到達してキャリアを発
生するため、光束はCGLで結像されることが望まし
い。
Conventionally, the image forming position of the image forming optical system is generally set on the surface of the photosensitive drum. However, originally, the light irradiated on the photosensitive drum reaches the CGL to generate carriers. It is desirable that the light flux be imaged by CGL.

【0029】従って、上記ロッドレンズアレイにおける
結像関係と感光ドラムの条件から、LEDの発光点から
CGLまでの距離を図10に示すように設定している。
感光ドラムにおいて、CTLの屈折率は1.6であり、
厚さは20μmである。それらから結像位置を計算する
と、屈折率が1の場合と比較して7.8μm遠くに結像
することになる。そこで、本実施例では、感光ドラム表
層から20μm下側にあるCGLで結像するために、感
光ドラム表層から12.2μm下側にLEDの発光点が
来るように設計している。
Therefore, the distance from the light emitting point of the LED to the CGL is set as shown in FIG. 10 based on the image forming relationship in the rod lens array and the condition of the photosensitive drum.
In the photosensitive drum, the refractive index of CTL is 1.6,
The thickness is 20 μm. When the image forming position is calculated from them, the image is formed 7.8 μm farther than when the refractive index is 1. Therefore, in this embodiment, in order to form an image with CGL 20 μm below the surface of the photosensitive drum, the light emitting point of the LED is designed to be 12.2 μm below the surface of the photosensitive drum.

【0030】一方、この発光点からCGLまでの距離
は、さまざまな因子で変動し易い。例えば、感光ドラム
の偏心や、LEDヘッドの位置決めの誤差等の影響を受
ける。この変動に対して許容幅を±50μmとしてい
る。
On the other hand, the distance from the light emitting point to the CGL tends to fluctuate due to various factors. For example, it is affected by the eccentricity of the photosensitive drum and the positioning error of the LED head. The tolerance for this variation is set to ± 50 μm.

【0031】ここで、結像点がCGLに合致した場合と
CGLから70μmずれた場合のスポットプロファイル
の違いを図11に示す。
FIG. 11 shows the difference in spot profile between the case where the imaging point matches the CGL and the case where the image point is shifted by 70 μm from the CGL.

【0032】この両者の光強度分布の違いが、図12に
示す感光ドラムの露光強度に対する電位減衰量を示す特
性(以降E−V特性とする)と、図13に示す現像手段
における、現像バイアスの直流電位と潜像電位の差分
(以降現像コントラスト電位とする)に対する再現濃度
との関係を示す特性(以降V−D特性)を介した結果、
プリンタ出力特性として図14に示すような形になって
現れてくる。プリンタ出力特性は、横軸に0から255
までの画像出力信号値、縦軸に出力画像濃度をとってい
る。
The difference between the two light intensity distributions is that the characteristic (hereinafter referred to as the EV characteristic) indicating the potential attenuation with respect to the exposure intensity of the photosensitive drum shown in FIG. 12 and the developing bias in the developing means shown in FIG. Through a characteristic (hereinafter referred to as a VD characteristic) indicating a relationship between a DC potential and a latent image potential (hereinafter referred to as a development contrast potential) and a reproduction density.
It appears as a printer output characteristic as shown in FIG. The printer output characteristics are from 0 to 255 on the horizontal axis.
The image output signal values up to and the vertical axis represent the output image density.

【0033】この原因について簡単に説明する。図11
に示すスポットプロファイルにより感光ドラムに露光す
ると、そのE−V特性より、露光スポットの電位分布は
図15のようになり、中間的な電位が多くなる。そのよ
うな静電潜像を図13に示すV−D特性を示す現像手段
で現像した場合に現像領域が広がるので、最終的にプリ
ンタ出力特性は図14に示すようになるのである。
The cause will be briefly described. FIG.
When the photosensitive drum is exposed according to the spot profile shown in FIG. 15, the potential distribution of the exposed spot becomes as shown in FIG. 15 from the EV characteristic, and the intermediate potential increases. When such an electrostatic latent image is developed by the developing means exhibiting the VD characteristic shown in FIG. 13, the development area is expanded, so that the printer output characteristic finally becomes as shown in FIG.

【0034】また、感光ドラム特性や現像特性、LED
の光出力特性等は、常にある程度の振れを含んでいる。
ここでは、現像バイアスの振れ量について考える。現像
特性が振れた場合の現像領域の変化についての模式図を
図16に示す。図16は、現像バイアスが変化し現像コ
ントラストが通常時から20V増加した場合を想定して
いる。
Further, the characteristics of the photosensitive drum, the developing characteristics, and the LED
The light output characteristics and the like always include some fluctuation.
Here, the fluctuation amount of the developing bias is considered. FIG. 16 is a schematic diagram showing a change in the development area when the development characteristics fluctuate. FIG. 16 assumes a case where the developing bias changes and the developing contrast increases by 20 V from the normal state.

【0035】図16より、CGLに結像点を持ってきて
いる場合のほうが、CGLから70μmずれているに比
べ現像コントラスト変動による現像領域変動が小さく、
濃度変動量が少ないことを示す。つまり、CGLに結像
点を持ってきているほうが、さまざまな振れ要因に対し
て振れが小さいため、特性変動に対しても強いことを示
し、最終の出力画像としてより安定な、高画質が得られ
ることになるのである。
As can be seen from FIG. 16, when the imaging point is brought to the CGL, the development area fluctuation due to the development contrast fluctuation is smaller than when the imaging point is shifted from the CGL by 70 μm.
Indicates that the amount of concentration fluctuation is small. In other words, it is shown that bringing the image formation point to the CGL is more resistant to fluctuations in characteristics due to a smaller shake due to various shake factors, and a more stable and high image quality is obtained as the final output image. It will be done.

【0036】上記より、本発明によりLEDアレイとロ
ッドレンズアレイからなるLEDヘッドを露光光源とし
て用いた電子写真方式の画像形成装置において、LED
から出射した光束の結像位置を感光ドラムのCGLに持
ってきたので、結像画像ムラや濃度変動を少なくし安定
したプリンタ特性を実現した上での高画質の提供と、ロ
ッドレンズアレイの性能を十分に使いこなすことが可能
となった。
As described above, in an electrophotographic image forming apparatus using an LED head including an LED array and a rod lens array as an exposure light source according to the present invention,
The imaging position of the light beam emitted from the CGL is brought to the CGL of the photosensitive drum, providing high image quality while achieving stable printer characteristics by minimizing unevenness in image formation and density fluctuation, and the performance of the rod lens array. It became possible to fully use.

【0037】(実施例2)実施例2の画像形成装置の概
略断面図は実施例1と同様である。また、LEDの構成
は実施例1と全く同様である。
(Second Embodiment) A schematic sectional view of an image forming apparatus according to a second embodiment is similar to that of the first embodiment. The configuration of the LED is exactly the same as that of the first embodiment.

【0038】本実施例においては、感光ドラムが図17
に示すようにキャリア発生材料とキャリア輸送材料とが
同一の層に混在している単層構造感光体となっている。
従って、本実施例においては、ロットレンズアレイの結
像位置と感光ドラム表層が一致するように設計してあ
る。このようにすることで、単層構造をとる感光体にお
いても、キャリア発生位置において最もシャープなスポ
ットプロファイルで露光できる。よって、常に安定で高
画質な画像が得られることになるのである。
In the present embodiment, the photosensitive drum is
As shown in (1), the photoconductor has a single-layer structure in which a carrier generating material and a carrier transporting material are mixed in the same layer.
Therefore, in this embodiment, the design is made so that the image forming position of the lot lens array and the surface layer of the photosensitive drum coincide. By doing so, even the photoconductor having a single-layer structure can be exposed with the sharpest spot profile at the carrier generation position. Therefore, a stable and high-quality image is always obtained.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明してきた様に、本発明によれ
ば、露光光学系の結像素子として、ロッドレンズアレイ
を用いており、その結像位置を感光ドラムの光キャリア
発生位置とすることで、最も良い光プロファイルを得る
ことが可能となり、その結果、画像ムラや濃度変動を少
なくし安定したプリンタ特性を実現した上での高画質な
画像が得られる画像形成装置の提供が可能となった。
As described above, according to the present invention, the rod lens array is used as the image forming element of the exposure optical system, and the image forming position is set as the position where the optical carrier is generated on the photosensitive drum. As a result, it is possible to obtain the best optical profile, and as a result, it is possible to provide an image forming apparatus capable of obtaining high-quality images while realizing stable printer characteristics by reducing image unevenness and density fluctuation. Was.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における画像形成装置の本体の概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram of a main body of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】従来のLEDアレイを用いた画像形成装置の要
部概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a main part of an image forming apparatus using a conventional LED array.

【図3】ロッドレンズの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a rod lens.

【図4】MTFの概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of an MTF.

【図5】LEDの露光強度分布を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an exposure intensity distribution of an LED.

【図6】一般的な感光ドラムの露光強度に対する電位減
衰量を示す特性(E−V特性)を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a characteristic (EV characteristic) showing a potential attenuation amount with respect to an exposure intensity of a general photosensitive drum.

【図7】一般的な現像手段における、現像バイアスの直
流電位と潜像電位の差分に対する再現濃度との関係を示
す特性(V−D特性)を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a characteristic (VD characteristic) showing a relationship between a reproduction potential and a difference between a DC potential of a developing bias and a latent image potential in a general developing unit.

【図8】ロッドレンズアレイの構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a rod lens array.

【図9】実施例1における感光ドラムの断面概略図であ
る。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a photosensitive drum according to the first embodiment.

【図10】実施例1におけるSLA(SelfocLe
nsAray)の結像位置と感光ドラムとの関係を示す
図である。
FIG. 10 illustrates an SLA (SelfocLe) according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an image forming position of the nsAray) and the photosensitive drum.

【図11】実施例1におけるCGLに結像位置がある場
合と、70μmデフォーカスしている場合のスポットプ
ロファイルの違いを示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a difference between a spot profile when the CGL has an image forming position and a spot profile when the CGL is defocused by 70 μm in the first embodiment.

【図12】実施例1における感光ドラムのE−V特性を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an EV characteristic of the photosensitive drum according to the first exemplary embodiment.

【図13】実施例1における現像手段のV−D特性を示
す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a VD characteristic of a developing unit according to the first exemplary embodiment.

【図14】実施例1におけるCGLに結像位置がある場
合と、70μmデフォーカスしている場合のプリンタ特
性の違いを示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a difference in printer characteristics between the case where the CGL has an image forming position and the case where defocusing is performed by 70 μm in the first embodiment.

【図15】実施例1における露光スポットにおける電位
分布を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a potential distribution in an exposure spot in Example 1.

【図16】実施例1における現像バイアスが振れたとき
の現像領域の変化を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a change in a developing area when a developing bias is changed in the first embodiment.

【図17】実施例2における感光ドラムの断面概略図で
ある。
FIG. 17 is a schematic sectional view of a photosensitive drum according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イエローステーション 2 マゼンタステーション 3 シアンステーション 4 ブラックステーション 5 一次帯電器 6 LEDヘッド 7 現像器 8 転写手段 9 定着手段 10 感光ドラム 12 搬送ベルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Yellow station 2 Magenta station 3 Cyan station 4 Black station 5 Primary charging device 6 LED head 7 Developing device 8 Transfer means 9 Fixing means 10 Photosensitive drum 12 Conveying belt

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板垣 智久 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C162 AE05 AE12 AE21 AE28 AE37 AE47 AE54 AE74 AF05 FA04 FA17 FA44 FA50 FA59 2H076 AB42 AB51 EA01 EA04 EA05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tomohisa Itagaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2C162 AE05 AE12 AE21 AE28 AE37 AE47 AE54 AE74 AF05 FA04 FA17 FA44 FA50 FA59 2H076 AB42 AB51 EA01 EA04 EA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯電手段により一様に帯電された感光ド
ラムに、露光光源から発生した光束を結像光学系により
結像露光することで静電潜像を形成し、現像手段により
該静電潜像を顕画化し、転写手段により感光ドラム上の
画像を転写体上に転写し、定着手段により転写材上の画
像を転写材に固着させて画像形成を行う画像形成装置に
おいて、結像光学系の結像位置は、感光ドラムの光キャ
リア発生位置に設定されていることを特徴とする画像形
成装置。
An image forming optical system forms an electrostatic latent image on a photosensitive drum uniformly charged by a charging unit by using a light beam generated from an exposure light source to form an electrostatic latent image. In an image forming apparatus, a latent image is visualized, an image on a photosensitive drum is transferred onto a transfer body by a transfer unit, and an image on the transfer material is fixed to the transfer material by a fixing unit to form an image. An image forming apparatus, wherein an image forming position of the system is set to a position where an optical carrier is generated on a photosensitive drum.
【請求項2】 露光光源は、複数の発光ダイオードを直
線上に配した発光ダイオードアレイである請求項1に記
載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure light source is a light emitting diode array in which a plurality of light emitting diodes are arranged on a straight line.
【請求項3】 露光光源は、発光ダイオードから発せら
れた光をロッドレンズアレイによって結像する請求項1
又は2に記載の画像形成装置。
3. An exposure light source forms an image of light emitted from a light emitting diode by a rod lens array.
Or the image forming apparatus according to 2.
【請求項4】 感光ドラムは機能分離積層構造である請
求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the photosensitive drum has a function-separated laminated structure.
【請求項5】 感光ドラムは単層構造である請求項1〜
3のいずれかに記載の画像形成装置。
5. The photosensitive drum has a single-layer structure.
3. The image forming apparatus according to any one of 3.
【請求項6】 露光光学系の光学結像素子の性能とし
て、発光点から結像点までの光路長が20mm以下であ
る請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the optical imaging element of the exposure optical system has an optical path length from the light emitting point to the image forming point of 20 mm or less.
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