JP2001130051A - Exposure device and image forming apparatus - Google Patents

Exposure device and image forming apparatus

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JP2001130051A
JP2001130051A JP31668499A JP31668499A JP2001130051A JP 2001130051 A JP2001130051 A JP 2001130051A JP 31668499 A JP31668499 A JP 31668499A JP 31668499 A JP31668499 A JP 31668499A JP 2001130051 A JP2001130051 A JP 2001130051A
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JP
Japan
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light emitting
emitting element
image
lens
light
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Kenji Muto
健二 武藤
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure device capable of forming a latent image at a high speed, capable of preventing optical cross talk and capable of forming a highly fine latent image. SOLUTION: In an exposure device 30 equipped with a light emitting element row group constituted of light emitting element rows CH12, CH21 wherein a large number of light emitting elements are arranged on a plane zigzag over two or more stages and an image forming means forming an image on an image carrier 2 by the luminous flux from the light emitting element row group, the light emitting element rows are formed on a light emitting element chip equipped with an electrode controlling the respective light emitting elements and the electrode is positioned on the light emitting element chip at the end part in the light emitting element arranging direction thereof and wiring for applying voltage or current to the electrode is connected to the electrode and the image forming means comprises the lens groups corresponding to the light emitting element rows in a ratio of 1: 1 and the lenses 3b, 3c of the lens groups are constituted so as not to form the images of the electrode and the wiring and light emitting timing is controlled at every light emitting element row corresponding to the distance on the image carrier on which luminous flux is formed into an image from each of the light emitting element rows.

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】本発明はモノクロ画像および
カラー画像を形成するプリンタ,ファクシミリ,複写機
等の露光系として用いられる露光装置およびその露光装
置が搭載される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 exposure apparatus used as an exposure system of a printer, a facsimile, a copying machine, etc. for forming a monochrome image and a color image, and an image forming apparatus equipped with the exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プリンタ,ファクシミリ,デジタ
ル複写機等の画像形成装置の多数は、電子写真方式が用
いられており、その中には、外部コンピュータ、あるい
は画像読み取り系から出力された画像信号に応じた潜像
を感光体上に形成する露光系として発光ダイオード等の
発光素子をアレイ化した光源を用いた露光装置が使用さ
れているものがある。露光装置は、小型であり、静粛な
画像形成装置を簡単に構成することが可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, many image forming apparatuses such as printers, facsimile machines, digital copiers and the like use an electrophotographic system, in which an image signal output from an external computer or an image reading system is included. An exposure system using a light source in which light emitting elements such as light emitting diodes are arrayed has been used as an exposure system for forming a latent image corresponding to an image on a photosensitive member. The exposure apparatus is small and can easily constitute a quiet image forming apparatus.

【0003】ここで、発光素子は発光ダイオードなどで
構成されるが、これらは或る点、あるいは或る面から拡
散光を放射するものであり、感光体上に潜像を形成する
ためには発光素子から発せられた拡散光を各々微小なス
ポットに結像する必要がある。そこで、多くの発光素子
列を用いる露光装置には結像手段としてロッドレンズア
レイを設け、良好なスポットを形成するようにしてい
る。このために発光素子と結像素子との相対的な位置関
係を高い位置精度になるようにしている。
[0003] Here, the light emitting element is composed of a light emitting diode or the like, which emits diffused light from a certain point or a certain surface. It is necessary to form an image of the diffused light emitted from the light emitting element on each minute spot. Therefore, an exposure apparatus using many light emitting element rows is provided with a rod lens array as an image forming means to form a good spot. For this reason, the relative positional relationship between the light emitting element and the imaging element is made to have high positional accuracy.

【0004】一方で、画像形成装置そのものに対して高
速でありかつ高精細な画像が形成できるように求められ
ている。
On the other hand, there is a demand for a high-speed and high-definition image to be formed in an image forming apparatus itself.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなロッドレンズアレイを結像手段として用いる場合
は、ロッドレンズ一列での伝達光量が低く、数列アレイ
化することで像担持体に潜像を形成するための必要光量
を達成する場合が多い。このロッドレンズを数列アレイ
化した結像手段は非常に高価なものとなる。また高速な
画像形成を行う場合には光量不足となりかねない。
However, when the rod lens array as described above is used as an image forming means, the amount of light transmitted by a single row of rod lenses is low, and the latent image is formed on the image carrier by forming an array of several rows. In many cases, the required light amount for forming is achieved. The image forming means in which the rod lenses are arranged in several rows becomes very expensive. When high-speed image formation is performed, the light amount may be insufficient.

【0006】さらに、個々のロッドレンズによる像の重
ね合わせにより必要光量を達成させる構成であるため、
像の重ね合わせを高精度に達成するよう個々の要素間に
は十分な位置精度が必要であり、高度な調整機構や要素
単体の高い精度が要求される。
Further, since the required amount of light is achieved by superimposing images by individual rod lenses,
Sufficient positional accuracy is required between the individual elements so as to achieve high-accuracy image superposition, and a sophisticated adjustment mechanism and high accuracy of the element alone are required.

【0007】そこで、本発明では発光素子をアレイ化し
た露光装置において簡便な手段で良好な結像を得ること
および、その露光装置を用いた画像形成装置において高
精細で高速な画像形成を行うことを目的とする。また、
同時に発光素子が形成される発光素子チップのコスト低
減も同時に達成しようとするものである。
Therefore, in the present invention, it is possible to obtain a good image by a simple means in an exposure apparatus in which light emitting elements are arrayed, and to perform high-definition and high-speed image formation in an image forming apparatus using the exposure apparatus. With the goal. Also,
At the same time, the cost of the light emitting element chip on which the light emitting element is formed is also reduced.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑みて本発明
の露光装置は、複数の発光素子を並べた発光素子列を平
面上に2段以上千鳥状に配列して発光素子列群を構成し
て備え、かつ該発光素子列群からの光束を像担持体の上
に結像する結像手段とを備えた露光装置であって、各々
の発光素子列は各発光素子を制御する電極を備えた発光
素子チップ上に形成されており、上記電極は発光素子チ
ップ上において発光素子配列方向の端部に位置させられ
ているとともに、該電極には電圧あるいは電流を印加す
るための配線が接続されており、上記結像手段は各々の
発光素子列に1:1に対応するレンズ群からなり、該レ
ンズ群の各レンズは上記電極および上記配線の像を形成
しないように構成されており、かつ各発光素子列からの
光束が結像される像担持体上の距離に応じて各発光素子
列ごとに発光タイミングを制御することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, an exposure apparatus according to the present invention comprises a plurality of light-emitting element arrays in which a plurality of light-emitting elements are arranged in a staggered manner on a plane in two or more stages to form a light-emitting element array group. And an image forming means for forming a light beam from the light emitting element array on the image carrier.Each of the light emitting element arrays includes an electrode for controlling each light emitting element. The electrodes are formed on the light emitting element chip provided, the electrodes are located at the ends in the light emitting element arrangement direction on the light emitting element chip, and wires for applying a voltage or a current are connected to the electrodes. Wherein the imaging means comprises a lens group corresponding to each light emitting element row in a 1: 1 relationship, and each lens of the lens group is configured not to form an image of the electrode and the wiring. In addition, light beams from each light emitting element array are imaged. And controlling the emission timing for each light-emitting element array according to the distance on the carrier.

【0009】また、各々の発光素子チップには、発光素
子としてしきい電圧もしくはしきい電流を電気的に制御
可能な発光サイリスタを多数配列し、近傍の発光サイリ
スタを互いに、電圧もしくは電流の一方向性を持つ電気
素子で接続することによって駆動部を形成し、一つの発
光素子チップ内の各発光素子列はこの駆動部を共有し、
2相の転送クロックによって複数の発光素子列の発光を
走査させてもよい。
In each light emitting element chip, a large number of light emitting thyristors capable of electrically controlling a threshold voltage or a threshold current are arranged as light emitting elements, and adjacent light emitting thyristors are mutually connected in one direction of voltage or current. A driving unit is formed by connecting with electric elements having a property, and each light emitting element row in one light emitting element chip shares this driving unit,
Light emission of a plurality of light emitting element arrays may be scanned by a two-phase transfer clock.

【0010】また、結像手段であるレンズ群は、発光素
子列からの光束を略等倍に結像してもよい。
Further, the lens group as the image forming means may form a light beam from the light emitting element array at substantially the same magnification.

【0011】あるいは、結像手段であるレンズ群は、発
光素子列からの光束を縮小あるいは拡大して結像しても
よい。
Alternatively, the lens group as the image forming means may form an image by reducing or enlarging a light beam from the light emitting element array.

【0012】また、結像手段であるレンズ群を形成する
個々のレンズは、レンズが持つ面の少なくとも一つの面
を球面あるいは非球面によって構成してもよい。
[0012] In each lens forming a lens group as an image forming means, at least one of the surfaces of the lens may be constituted by a spherical surface or an aspherical surface.

【0013】また、結像手段であるレンズ群を形成する
個々のレンズは、レンズが持つ面の少なくとも一つの面
をフレネルレンズ状に形成してもよい。
In each lens forming a lens group as an image forming means, at least one of the surfaces of the lens may be formed in a Fresnel lens shape.

【0014】また、結像素子であるレンズ群を形成する
個々のレンズは、レンズが持つ面の少なくとも一つの面
を表面に複数段の階段状の凸面を備えてなるバイナリレ
ンズ状に形成してもよい。
Each lens forming a lens group as an image forming element is formed by forming at least one of the surfaces of the lens into a binary lens shape having a plurality of stepped convex surfaces on the surface. Is also good.

【0015】また、レンズ群の一部あるいは全体をガラ
スあるいはプラスティック材料により一体成型してもよ
い。
Further, a part or the whole of the lens group may be integrally formed of glass or a plastic material.

【0016】また、本発明の画像形成装置は、光源から
射出された光束を結像手段により結像し、該結像された
光束を像担持体上に露光することによって顕像化する電
子写真式の画像形成装置であって、上記本発明の露光装
置を前記光源として設け、前記発光素子列の配列方向が
前記像担持体の回転方向に直交する方向となるように当
該露光装置を配置したことを特徴とする。
Further, the image forming apparatus of the present invention forms an electrophotographic image by forming a light beam emitted from a light source by an image forming means and exposing the formed light beam on an image carrier. An image forming apparatus of the formula, wherein the exposure apparatus of the present invention is provided as the light source, and the exposure apparatus is arranged such that an arrangement direction of the light emitting element rows is a direction orthogonal to a rotation direction of the image carrier. It is characterized by the following.

【0017】[0017]

【作用】本発明の露光装置では伝達光量の大きい結像素
子を用いることにより、高速な潜像形成が可能となり、
かつ各結像素子の光学的なクロストークを防止する構成
であるため高精細な潜像形成が行える。また、本露光装
置を用いた画像形成装置においては高速な画像形成およ
び高精細な画像形成が行える。また、発光素子チップの
コスト低減も同時に達成できる。
In the exposure apparatus of the present invention, a high-speed latent image can be formed by using an imaging element having a large transmitted light amount.
Further, since the configuration is such that optical crosstalk of each imaging element is prevented, a high-definition latent image can be formed. Further, in an image forming apparatus using the present exposure apparatus, high-speed image formation and high-definition image formation can be performed. Further, cost reduction of the light emitting element chip can be achieved at the same time.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を具体的
な実施例に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on specific examples.

【0019】[0019]

【実施例】<実施例1>本発明の露光装置および画像形
成装置の第一の実施例を図1〜図11に基づいて説明す
る。
<Embodiment 1> A first embodiment of an exposure apparatus and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0020】まず、本発明の発光素子列の配置方法につ
いて図1により説明する。
First, a method for arranging light emitting element arrays according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0021】図1においてCH11、CH12、CH1
3、CH14は発光素子列が形成された発光素子チップ
であり、CH21、CH22、CH23は同じく発光素
子列が形成された発光素子チップである。また、CH1
1、CH12、CH13、CH14から成る発光素子チ
ップ群は、CH21、CH22、CH23からなる発光
素子チップ群に対してある距離を保ち、図のように千鳥
状に配列されて成る。また、L1は発光素子列の長さ、
Pは発光素子列内の発光素子間の距離であり、CH11
の端部の発光素子S11eとCH21のCH11側の端
部の発光素子S21bとの発光素子列配列方向の距離も
同一になるように発光素子チップCH11とCH21は
位置決めされている。同様に他の発光素子チップもCH
11とCH21と同じ位置関係となるように位置決めさ
れている。
In FIG. 1, CH11, CH12, CH1
3, CH14 is a light emitting element chip on which a light emitting element array is formed, and CH21, CH22, and CH23 are light emitting element chips on which a light emitting element array is formed. Also, CH1
The light-emitting element chip group consisting of CH1, CH12, CH13, and CH14 is arranged at a certain distance from the light-emitting element chip group consisting of CH21, CH22, and CH23, and is arranged in a staggered pattern as shown in the figure. L1 is the length of the light emitting element row,
P is the distance between the light emitting elements in the light emitting element row, CH11
The light emitting element chips CH11 and CH21 are positioned so that the distance in the light emitting element array direction between the light emitting element S11e at the end of the light emitting element and the light emitting element S21b at the end on the CH11 side of CH21 is also the same. Similarly, the other light-emitting element chips also have CH
11 and CH21 are positioned so as to have the same positional relationship.

【0022】また、各発光素子チップの両端部には発光
素子を制御を行う電圧を印加する電極Tが各チップに5
個づつ備えられている。その電極Tから各発光素子チッ
プが実装される基板上のパターンLNにワイヤWで接続
されている。パターンLNは発光素子チップを駆動する
ための不図示のドライバーチップに接続される。
At both ends of each light emitting element chip, electrodes T for applying a voltage for controlling the light emitting element are provided on each chip.
Each one is provided. The electrodes T are connected by wires W to the patterns LN on the substrate on which the light emitting element chips are mounted. The pattern LN is connected to a driver chip (not shown) for driving the light emitting element chip.

【0023】このような電極をチップ端部に配置する構
成とすることで本実施例の発光素子チップにおいては端
部側発光素子からチップ端面まで十分な距離がとれるた
め、発光素子チップをウエハより切り出す際の高精度な
位置出しが不要となり、簡便に切り出せる。また、発光
素子チップの短手方向に電極を備える構成よりも発光素
子チップの短手方向を小さくできるため、結果的に一つ
のウエハより切り出せるチップの個数を多くできるため
コストの低減が実現できる。なお、発光素子の駆動に関
しては後述する。またここで、露光装置30の全体につ
いて図2、図3に基づいて説明する。
By arranging such electrodes at the ends of the chip, the light emitting element chip of this embodiment has a sufficient distance from the light emitting element on the side of the end to the chip end face. High-precision positioning at the time of cutting is not required, and cutting can be performed easily. Further, the width of the light emitting element chip can be made smaller in the width direction than in a configuration in which the electrodes are provided in the width direction of the light emitting element chip. As a result, the number of chips that can be cut out from one wafer can be increased, so that cost reduction can be realized. . The driving of the light emitting element will be described later. Here, the entire exposure apparatus 30 will be described with reference to FIGS.

【0024】図2は露光装置30と露光装置30からの
光束が結像されて潜像を形成する像担持体である感光ド
ラム2の断面図を示す。図2において、CH12、CH
21は発光素子チップ、50はドライバーチップであ
る。4はCH12、CH21およびその他の発光素子チ
ップ、ドライバーチップ50およびその他のドライバー
チップが共通に実装される共通基板である。5は共通基
板4が接着あるいはビス留めなどによって固定される放
熱機能を兼ねた部材である。また、6は少なくとも各発
光素子からの光束の波長をおおよそ透過しないような材
料で形成されたカバー部材であり、3は発光素子チップ
からの光束を像担持体である感光ドラムに結像するレン
ズを一体に成型したレンズアレイであり、発光素子チッ
プ一つにつき一つごとに独立したレンズ部が備えられて
いる。つまり、発光素子チップCH12からの光束を結
像するレンズ部は3cであり、発光素子チップCH21
からの光束を結像するレンズ部は3bである。そのた
め、レンズアレイ3の外観は図3に示すようにレンズ部
も各発光素子チップに対応して千鳥状に並べられてい
る。
FIG. 2 is a sectional view of the exposure device 30 and the photosensitive drum 2 which is an image carrier on which a light beam from the exposure device 30 is formed to form a latent image. In FIG. 2, CH12, CH
21 is a light emitting element chip and 50 is a driver chip. Reference numeral 4 denotes a common substrate on which the CH12, CH21 and other light emitting element chips, the driver chip 50, and other driver chips are mounted in common. Reference numeral 5 denotes a member having a heat dissipation function to which the common substrate 4 is fixed by bonding or screwing. Reference numeral 6 denotes a cover member formed of a material that does not substantially transmit at least the wavelength of a light beam from each light emitting element. Reference numeral 3 denotes a lens that forms a light beam from the light emitting element chip on a photosensitive drum serving as an image carrier. Are integrated with each other, and each light emitting element chip is provided with an independent lens unit. In other words, the lens portion for imaging the light beam from the light emitting element chip CH12 is 3c, and the light emitting element chip CH21
3b is a lens unit that forms an image of a light beam from the lens. For this reason, as shown in FIG. 3, the lens array 3 also has lens portions arranged in a zigzag pattern corresponding to each light emitting element chip.

【0025】ここで、レンズアレイ3の結像状態につい
て図4を用いて説明する。
Here, the image forming state of the lens array 3 will be described with reference to FIG.

【0026】図4は露光装置の一部の発光素子チップ配
列方向の断面図を示すものである。ここでは発光素子チ
ップCH11、CH12側の断面を示す。CH21、C
H22、...側の断面も同等のものである。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of the exposure apparatus in the arrangement direction of light emitting element chips. Here, a cross section on the light emitting element chips CH11 and CH12 side is shown. CH21, C
H22,. . . The cross section on the side is also equivalent.

【0027】図4において、CH11、CH12は発光
素子チップ、4は共通実装基板および3はレンズアレイ
である。3aは発光素子チップCH11上の各発光素子
からの光束を結像するレンズ部、3cは発光素子チップ
CH12上の各発光素子からの光束を結像するレンズ部
である。また、2aは感光ドラム2の表面である。ここ
でレンズ部3a、3cは両凸面の単レンズで構成されて
いる。
In FIG. 4, CH11 and CH12 are light emitting element chips, 4 is a common mounting board, and 3 is a lens array. Reference numeral 3a denotes a lens unit that forms an image of a light beam from each light emitting element on the light emitting element chip CH11, and 3c denotes a lens unit that forms an image of the light beam from each light emitting element on the light emitting element chip CH12. 2a is the surface of the photosensitive drum 2. Here, the lens portions 3a and 3c are formed of a single lens having a biconvex surface.

【0028】ここで発光素子チップCH11の発光素子
列について説明すると、図1における説明でも述べたよ
うに発光素子チップCH11上の発光素子列はL1の長
さを持つ。ここで、レンズ部3a、3cは所定の発光素
子チップと感光ドラム用面2aとの間にあって発光素子
チップからの光束をおよそ等倍の結像を行うように設計
および位置決めがなされる。よって、図4中にもあるよ
うに、感光ドラム表面2a上において発光素子チップC
H11の照射範囲もL1となり、同様に発光素子チップ
CH21の照射範囲もL1となる。
Here, the light-emitting element array of the light-emitting element chip CH11 will be described. As described in FIG. 1, the light-emitting element array on the light-emitting element chip CH11 has a length of L1. Here, the lens portions 3a and 3c are located between a predetermined light emitting element chip and the photosensitive drum surface 2a, and are designed and positioned so as to form a light flux from the light emitting element chip at approximately equal magnification. Therefore, as shown in FIG. 4, the light emitting element chip C is formed on the photosensitive drum surface 2a.
The irradiation range of H11 is also L1, and similarly, the irradiation range of light emitting element chip CH21 is also L1.

【0029】さらに、図1を用いて説明した位置関係に
発光素子チップCH11、CH12と発光素子チップC
H21を配置し、図4に示すと同様なレンズ部により発
光素子チップCH21上の発光素子列を結像することに
より、発光素子チップCH11による照射範囲と、CH
12による照射範囲の間はL1+2×Pとなり、かつ図
4中の中央のL1は発光素子チップCH21による照射
範囲となる。
Further, the light emitting element chips CH11 and CH12 and the light emitting element chip C are arranged in the positional relationship described with reference to FIG.
By arranging H21 and forming an image of the light-emitting element array on the light-emitting element chip CH21 by the same lens unit as shown in FIG.
12 is L1 + 2 × P during the irradiation range by 12, and L1 at the center in FIG. 4 is the irradiation range by the light emitting element chip CH21.

【0030】同様に、他の発光素子チップについても図
1、図4に示すような構成により、感光ドラム表面2a
上に、発光素子配列方向に隙間無く各発光素子チップか
らの像を結像することができる。
Similarly, the other light emitting element chips have the same structure as shown in FIGS.
An image from each light emitting element chip can be formed on the top without any gap in the light emitting element arrangement direction.

【0031】また、図4における各レンズ3a、3cの
発光素子配列方向のレンズ径は、発光素子列長さL1よ
りも十分大きいが、電極TおよびワイヤWの像を結像し
ないように出射側のレンズ径L2および絞り部3α、3
βが構成されている。このような構成により結像すべき
ではない電極およびワイヤからのフレア光を防ぐことが
できる。また、あるレンズに対応する発光素子チップ以
外の他の発光素子チップからの光束が入りにくい構造と
なっており、光学的なクロストークが防止できる。ま
た、これらのレンズ群は、従来のロッドレンズよりも高
い光量伝達が可能であり、結果としてより高速な潜像形
成を可能とする。
Although the lens diameter of each of the lenses 3a and 3c in the light emitting element arrangement direction in FIG. 4 is sufficiently larger than the light emitting element row length L1, the light emission side so as not to form an image of the electrode T and the wire W. Lens diameter L2 and aperture sections 3α, 3
β is composed. Such a configuration can prevent flare light from electrodes and wires that should not be imaged. In addition, the structure is such that light beams from light emitting element chips other than the light emitting element chip corresponding to a certain lens are hard to enter, and optical crosstalk can be prevented. Further, these lens groups can transmit a higher amount of light than a conventional rod lens, and as a result, can form a latent image at a higher speed.

【0032】ここで、図5、図6、図7を用いて、千鳥
配列の各発光素子チップからの光束をタイミング制御を
行って一列状の発光素子列のように本露光装置を用いる
方法について説明する。
Here, referring to FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7, a method for controlling the timing of the light flux from each light emitting element chip in a staggered arrangement and using the present exposure apparatus as a single light emitting element row will be described. explain.

【0033】図5は図1に示された発光素子チップ列が
同時に発光された場合の感光ドラム表面上の結像状態を
模式的に表すものである。ここで各円は各発光素子1つ
1つからの光束に対する結像された像を示す。また、図
6はタイミング制御を行った場合の感光ドラム表面上の
結像状態である。また、図7は、図2で示された露光装
置30と感光ドラム2の断面の感光ドラム表面2a近傍
の拡大図である。図7中の円弧状の距離Dは千鳥状に配
列された発光素子チップ列の各々の列が結像される感光
ドラム表面2a上の距離であって、図5中のDも同じで
ある。
FIG. 5 schematically shows an image forming state on the surface of the photosensitive drum when the light emitting element chip rows shown in FIG. 1 emit light simultaneously. Here, each circle indicates an image formed with respect to a light beam from each light emitting element. FIG. 6 shows an image forming state on the surface of the photosensitive drum when the timing control is performed. FIG. 7 is an enlarged view of the cross section of the exposure device 30 and the photosensitive drum 2 shown in FIG. The arc-shaped distance D in FIG. 7 is the distance on the photosensitive drum surface 2a at which each of the light-emitting element chip rows arranged in a staggered pattern is formed, and the same applies to D in FIG.

【0034】上記タイミング制御について説明すると、
まず図7中の発光素子チップCH21に代表される列側
の発光素子チップ(CH21、CH22、CH2
3...)を発光させる。すると図7中の感光ドラム2
a上のA位置に結像点があるため、その位置Aにおいて
潜像が形成される。そして感光ドラムは図中矢印方向に
回転させられており、感光ドラム表面2aにおける感光
ドラム周速をvとすると、CH21による潜像形成から
時刻t=D/v後にはCH21による潜像形成位置は位
置Bに達する。そこで発光素子チップCH12に代表さ
れる列側の発光素子チップ(CH11、CH12、CH
13、CH14...)を発光させる。そのように各発
光素子チップ列で発光タイミングを制御することによ
り、千鳥状に配列させられた発光素子チップによっても
図6のように一列の発光素子チップ列による潜像形成と
同様な潜像形成が行える。なお、図1に示すように各発
光素子チップの端部側の発光素子に注目すると、発光素
子チップCH21とCH12の近接する発光素子はそれ
ぞれS21eとS12bであるが、図6にあるように感
光ドラム表面上、つまり結像状態では、各レンズ部が単
レンズ状に形成され、倒立系であるためにCH21の像
とCH12の像で近接する発光素子像はS21bの像と
S12eの像である。これは他の発光素子チップの実体
と像の関係においても同様である。
The timing control will be described.
First, the light emitting element chips (CH21, CH22, CH2) on the column side represented by the light emitting element chip CH21 in FIG.
3. . . ) To emit light. Then, the photosensitive drum 2 in FIG.
Since the imaging point is located at the position A on the position a, a latent image is formed at the position A. The photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the drawing. Assuming that the peripheral speed of the photosensitive drum on the photosensitive drum surface 2a is v, the latent image formation position by CH21 after the time t = D / v from the latent image formation by CH21. Position B is reached. Therefore, the light emitting element chips on the column side (CH11, CH12, CH
13, CH14. . . ) To emit light. By controlling the light emission timing in each light emitting element chip row in this manner, the latent image formation similar to the latent image formation by one light emitting element chip row as shown in FIG. Can be performed. When attention is paid to the light emitting elements on the end side of each light emitting element chip as shown in FIG. 1, the light emitting elements adjacent to the light emitting element chips CH21 and CH12 are S21e and S12b, respectively, but as shown in FIG. On the drum surface, that is, in the image forming state, each lens portion is formed in a single lens shape, and since it is an inverted system, the light emitting element images which are close to the image of CH21 and the image of CH12 are the image of S21b and the image of S12e. . The same applies to the relationship between the entity of the other light emitting element chip and the image.

【0035】また、露光装置30は、図8に示すよう
に、画像形成装置に露光装置として組み込まれている。
As shown in FIG. 8, the exposure device 30 is incorporated in an image forming apparatus as an exposure device.

【0036】ここでは、図8を用いて、本実施例の露光
装置が組み込まれる画像形成装置として複写機を例に挙
げて動作を説明する。
Here, the operation will be described with reference to FIG. 8 taking a copying machine as an example of an image forming apparatus in which the exposure apparatus of the present embodiment is incorporated.

【0037】原稿台24におかれた原稿が、読み取り系
90によって読み取られ、画像データに変換される。そ
の一方で、記録材80が本体内の給送ローラ13、14
あるいは本体外部からは給送ローラ15を介して給送さ
れ、レジストローラ16a、16bの位置に達した際に
不図示のセンサによって記録材80の先端位置が検知さ
れ、あるタイミングでレジストローラ16a、16bに
よって給送される。一方、露光装置30から前記画像デ
ータに応じて、帯電が前もって帯電器17によって行わ
れ、図中矢印方向に回転させられる像担持体である感光
ドラム2に露光され、静電潜像を形成する。この静電潜
像に応じて、現像器18から不図示の現像材が像担持体
2に付与される。そして、転写器19上の位置までに現
像材が付与された感光ドラム2が回転すると同時に、記
録材80も転写器19上に到達して、現像材が記録材8
0上に転写器19によって転写される。これにより、記
録材80は、搬送路21を通り定着器22a、22bま
で到達し、転写された現像材が記録材80に定着され、
トレイ23に排出させられて画像形成を完了する。
A document placed on the document table 24 is read by the reading system 90 and converted into image data. On the other hand, the recording material 80 is fed to the feeding rollers 13 and 14 in the main body.
Alternatively, the recording material 80 is fed from the outside of the main body via the feeding roller 15, and when it reaches the position of the registration rollers 16a and 16b, the position of the leading end of the recording material 80 is detected by a sensor (not shown). 16b. On the other hand, in accordance with the image data, charging is performed by the charger 17 in advance according to the image data, and the photosensitive drum 2 which is an image carrier rotated in the direction of the arrow in the drawing is exposed to form an electrostatic latent image. . A developer (not shown) is applied to the image carrier 2 from the developing device 18 in accordance with the electrostatic latent image. Then, at the same time as the photosensitive drum 2 to which the developing material is applied is rotated to a position on the transfer device 19, the recording material 80 also reaches the transfer device 19, and the developing material is transferred to the recording material 8.
The image data is transferred onto the “0” by the transfer device 19. As a result, the recording material 80 reaches the fixing devices 22a and 22b through the transport path 21, and the transferred developer is fixed to the recording material 80.
The sheet is discharged to the tray 23 to complete the image formation.

【0038】本実施例での発光素子列は自己走査型のシ
フトレジスタ部を備えた発光サイリスタ列であり、これ
について図9を用いて説明する。
The light emitting element array in this embodiment is a light emitting thyristor array having a self-scanning shift register section, which will be described with reference to FIG.

【0039】図9は本実施例のサイリスタ構造からなる
自己走査型発光体チップ1つの等価回路を示すものであ
る。以下に発光素子列の動作原理および制御を説明す
る。
FIG. 9 shows an equivalent circuit of one self-scanning light-emitting chip having a thyristor structure according to this embodiment. The operation principle and control of the light emitting element array will be described below.

【0040】図9は発光素子チップ1つの内部について
示すが、他の発光素子チップも全く同様の構成である。
ここで、2001はシフトレジスタ部、2002は発光
部を示す。
FIG. 9 shows the inside of one light emitting element chip, but the other light emitting element chips have exactly the same configuration.
Here, 2001 indicates a shift register unit, and 2002 indicates a light emitting unit.

【0041】この発光素子チップ内には1列の発光素子
が備えられており、発光部2002内の各発光素子列は
例示的に128個の発光サイリスタを持っている。この
発光サイリスタの数は2以上の数であればよい。ここ
で、L1001、L1002、……L1128は発光サ
イリスタである。また、R1001、R1002、……
R1128は負荷抵抗、D1001、D1002、……
D1127はダイオード、T1001、T1002、…
…T1128は発光サイリスタからなるスイッチ素子を
示す。また、VGAは電源供給ライン、φSはスタート
パルスライン、DATAは発光素子列の発光サイリスタ
ヘの書き込み信号ラインである。この5つの信号を印加
するために図1で説明したように各発光素子チップ上に
電極が5つ備えられている。
One row of light emitting elements is provided in this light emitting element chip, and each light emitting element row in the light emitting section 2002 has, for example, 128 light emitting thyristors. The number of light emitting thyristors may be two or more. Here, L1001, L1002, ..., L1128 are light emitting thyristors. Also, R1001, R1002, ...
R1128 is a load resistance, D1001, D1002,...
D1127 is a diode, T1001, T1002,...
.., T1128 denotes a switch element formed of a light emitting thyristor. VGA is a power supply line, φS is a start pulse line, and DATA is a write signal line to the light emitting thyristor of the light emitting element array. In order to apply these five signals, five electrodes are provided on each light emitting element chip as described with reference to FIG.

【0042】ここで、例えばT1001およびT100
2のスイッチ素子のゲート端子はダイオードD1001
を介してお互いに接続され、またそれぞれ負荷抵抗R1
001およびR1002を介して電源VGAに接続され
る。その一方で転送動作のための転送クロックφ1、φ
2がそれぞれT1001、T1002のそれぞれのカソ
ードに印加される。
Here, for example, T1001 and T100
The gate terminal of the second switch element is a diode D1001.
Are connected to each other via a load resistor R1.
001 and R1002 are connected to the power supply VGA. On the other hand, transfer clocks φ1, φ
2 are applied to the respective cathodes of T1001 and T1002, respectively.

【0043】ここで、発光素子列の発光動作について説
明する。
Here, the light emitting operation of the light emitting element array will be described.

【0044】今、ある時刻において、スイッチ素子の一
つT1001が転送クロックφ1によってオン状態であ
るとするとそのゲート電位はほぼ零ボルトになり、この
電位はダイオードD1001を通して右方向に影響を与
える。そしてある時間が経過した後次の転送クロックφ
1とは180度位相が異なる転送クロックφ2によって
右方向の素子のみ選択的にターンオンされるため、右方
向への転送が可能となる。上記のφ1によるオン状態開
始からφ2による右方向の素子のターンオンまでの間、
T1001がアドレスされ、その間に画像情報に対応し
たDATAクロックを書き込み信号ラインDATAより
パルスを印加することにより対応する発光サイリスタL
1001が発光する。ここで与えられた画像信号によっ
ては、各発光素子をオフ状態にすることもできる。また
次にφ2によるターンオン後はT1002がアドレスさ
れているためL1002を発光できる。このような転送
動作と書き込み信号のオン/オフを同期させ、これを繰
り返すことにより所定の発光サイリスタを画像データの
とおりに発光させることができる。
At a certain time, if one of the switch elements T1001 is turned on by the transfer clock φ1, the gate potential thereof becomes almost zero volt, and this potential affects rightward through the diode D1001. After a certain time has elapsed, the next transfer clock φ
Only the elements in the right direction are selectively turned on by the transfer clock φ2 which is 180 degrees out of phase with 1, so that the transfer in the right direction is possible. From the start of the ON state by φ1 to the turn-on of the rightward element by φ2,
T1001 is addressed, during which a DATA clock corresponding to the image information is applied and a pulse is applied from the write signal line DATA, thereby causing the corresponding light emitting thyristor L
1001 emits light. Depending on the image signal given here, each light emitting element can be turned off. After the turn-on by φ2, L1002 can emit light because T1002 is addressed. By synchronizing such a transfer operation with ON / OFF of the write signal and repeating this, a predetermined light-emitting thyristor can emit light in accordance with image data.

【0045】またここで、上記は一つの発光素子チップ
の駆動についても説明したが、他の発光素子チップにつ
いても同様である。このため、DATA以外の信号は各
発光素子チップ共通とできるため、ドライバー部は各発
光素子チップ共通とできる。
Although the above description has been made on the driving of one light emitting element chip, the same applies to the other light emitting element chips. Therefore, since signals other than DATA can be common to each light emitting element chip, the driver section can be common to each light emitting element chip.

【0046】また、レンズ群のレンズ部にフレネルレン
ズを使用してもよい。ここで、フレネルレンズアレイに
ついて図10を用いて説明する。
Further, a Fresnel lens may be used for the lens portion of the lens group. Here, the Fresnel lens array will be described with reference to FIG.

【0047】図10は露光装置の一部の発光素子チップ
配列方向の断面図を示すものである。ここでは、発光素
子チップCH412、CH413側の断面を示す。千鳥
配列の他の側の発光素子チップ列も同様である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a part of the exposure apparatus in the light emitting element chip arrangement direction. Here, a cross section of the light emitting element chips CH412 and CH413 is shown. The same applies to the light emitting element chip rows on the other side of the staggered arrangement.

【0048】図10において、CH412、CH413
は発光素子チップ、404は共通実装基板、403はフ
レネルレンズアレイである。403cは発光素子チップ
CH412上の各発光素子からの光束を結像するレンズ
部、403eは発光素子チップCH413上の各発光素
子からの光束を結像するレンズ部である。また、402
aは感光ドラム表面である。ここでレンズ部403c、
403eは両凸面の単レンズを同心円上で分割してフレ
ネルレンズとしたようなフレネルレンズで構成されてい
る。電極TおよびワイヤWを結像しない構成としている
のは前述の球面レンズ系と同様である。
In FIG. 10, CH412, CH413
Denotes a light emitting element chip, 404 denotes a common mounting substrate, and 403 denotes a Fresnel lens array. Reference numeral 403c denotes a lens unit that forms an image of a light beam from each light emitting element on the light emitting element chip CH412, and 403e denotes a lens unit that forms an image of a light beam from each light emitting element on the light emitting element chip CH413. Also, 402
a is the surface of the photosensitive drum. Here, the lens unit 403c,
Reference numeral 403e denotes a Fresnel lens obtained by dividing a biconvex single lens on a concentric circle to form a Fresnel lens. The configuration in which no image is formed on the electrode T and the wire W is the same as in the above-described spherical lens system.

【0049】このようにフレネルレンズとしてレンズ部
を構成することにより、より曲率の大きいレンズをより
厚みの少ないレンズとして構成することができ、結果と
して露光装置、ひいては画像形成装置の小型化に寄与す
る。
By configuring the lens portion as a Fresnel lens in this manner, a lens having a larger curvature can be configured as a lens having a smaller thickness, and as a result, it contributes to miniaturization of the exposure apparatus and, consequently, the image forming apparatus. .

【0050】また、レンズアレイのレンズ部に表面に複
数段の階段状の凸面を備えて成るバイナリレンズを使用
してもよい。このバイナリレンズレンズアレイについて
図11を用いて説明する。
Further, a binary lens having a plurality of steps of a convex surface on the surface of the lens portion of the lens array may be used. This binary lens array will be described with reference to FIG.

【0051】図11は露光装置の一部の発光素子チップ
配列方向の断面図を示すものである。ここでは、発光素
子チップCH512、CH513側の断面を示す。千鳥
配列の他の側の発光素子チップ列も同様である。
FIG. 11 is a sectional view of a part of the exposure apparatus in the arrangement direction of the light emitting element chips. Here, a cross section on the light emitting element chips CH512 and CH513 side is shown. The same applies to the light emitting element chip rows on the other side of the staggered arrangement.

【0052】図11において、CH512、CH513
は発光素子チップ、504は共通実装基板であり、50
3はバイナリレンズアレイである。503cは発光素子
チップCH512上の各発光素子からの光束を結像する
レンズ部、503eは発光素子チップCH513上の各
発光素子からの光束を結像するレンズ部である。また、
502aは感光ドラム表面である。ここでレンズ部50
3c、503eは片面が凸面、片面が平面の単レンズを
同心円上で分割してバイナリレンズとしたようなバイナ
リレンズで構成されている。ここで、凸面側は物体側、
つまり発光素子側に設けられて成る。電極Tおよびワイ
ヤWを結像しない構成としているのは前述の球面レンズ
系と同様である。
In FIG. 11, CH512, CH513
Is a light emitting element chip, 504 is a common mounting substrate, and 50
3 is a binary lens array. A lens unit 503c forms an image of a light beam from each light emitting element on the light emitting element chip CH512, and a lens unit 503e forms an image of a light beam from each light emitting element on the light emitting element chip CH513. Also,
502a is a photosensitive drum surface. Here, the lens unit 50
Reference numerals 3c and 503e denote a binary lens in which a single lens having a convex surface on one side and a flat surface on one side is divided concentrically into a binary lens. Here, the convex side is the object side,
That is, it is provided on the light emitting element side. The configuration in which no image is formed on the electrode T and the wire W is the same as in the above-described spherical lens system.

【0053】このようにバイナリレンズとしてレンズ部
を構成することにより、より曲率の大きいレンズをより
厚みの少ないレンズとして構成することができ、結果と
して露光装置、ひいては画像形成装置の小型化に寄与す
るとともに、バイナリレンズはLSIなどの工程と同様
に製作が可能なため、大量生産が容易となる。
By configuring the lens portion as a binary lens in this manner, a lens having a larger curvature can be configured as a lens having a smaller thickness, and as a result, it contributes to the miniaturization of the exposure apparatus and, consequently, the image forming apparatus. At the same time, since the binary lens can be manufactured in the same manner as the process of the LSI or the like, mass production becomes easy.

【0054】以上述べたように本実施例の露光装置にお
いては、結像素子であるレンズの伝達効率の増大により
高速な潜像形成を達成した上で、電極部およびワイヤの
結像への影響も除去したうえ各レンズによる光学的クロ
ストークが少ないため、高精細画像の潜像形成も行え
る。よって本露光装置を画像形成装置に応用することで
高速で高品位な画像の出力が可能となる。また、電極部
を発光素子チップ上の発光素子配列方向の端部に配した
ことによりコスト低減も実現できる。
As described above, in the exposure apparatus according to the present embodiment, a high-speed latent image is formed by increasing the transmission efficiency of the lens serving as the image forming element, and the influence on the image formation of the electrode portion and the wire is obtained. Is removed, and optical crosstalk by each lens is small, so that a latent image of a high-definition image can be formed. Therefore, by applying the present exposure apparatus to an image forming apparatus, high-speed and high-quality image output can be performed. In addition, cost reduction can be realized by arranging the electrode portion at the end of the light emitting element chip in the light emitting element arrangement direction.

【0055】<実施例2>以下より本発明の露光装置お
よび画像形成装置の第二の実施例を図12、図13に基
づいて説明する。本実施例は結像素子であるレンズ系を
縮小系として構成した場合の実施例である。
<Embodiment 2> A second embodiment of the exposure apparatus and the image forming apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. This embodiment is an embodiment in which a lens system as an imaging element is configured as a reduction system.

【0056】ここで、本実施例の露光装置の発光素子列
の駆動方法および露光装置が設置される画像形成装置に
ついては実施例1と同様のためその説明を省略する。
Here, the method of driving the light emitting element array of the exposure apparatus of the present embodiment and the image forming apparatus in which the exposure apparatus is installed are the same as those of the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted.

【0057】まず本発明の発光素子列の配置方法につい
て図12により説明する。
First, a method for arranging light emitting element arrays according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0058】図12においてCH311、CH312、
CH313、CH314は発光素子列が形成された発光
素子チップであり、CH321、CH322、CH32
3、CH324は同じく発光素子列が形成された発光素
子チップである。また、CH311、CH312、CH
313、CH314から成る発光素子チップ群は、CH
321、CH322、CH323、CH324からなる
発光素子チップ群に対してある距離を保ち、図のように
千鳥状に配列されて成る。また、L3は発光素子列の長
さである。CH311の端部の発光素子S311eとC
H321のCH311側の端部の発光素子S321bと
の発光素子列配列方向の距離が距離L4だけオーバーラ
ップするように位置決めされている。同様に他の発光素
子チップもCH311とCH321と同じ位置関係とな
るように位置決めされている。また第一の実施例と同
様、発光素子の素子ピッチをPとする。
In FIG. 12, CH311, CH312,
CH313 and CH314 are light-emitting element chips on which light-emitting element rows are formed, and CH321, CH322, and CH32
Reference numeral 3 denotes a light emitting element chip on which a light emitting element array is formed. In addition, CH311, CH312, CH
The light emitting element chip group composed of CH 313 and CH 314 is CH
321, CH 322, CH 323, and CH 324 are arranged in a staggered pattern as shown in FIG. L3 is the length of the light emitting element row. The light emitting elements S311e at the end of CH311 and C
The position of the end of H321 on the CH311 side with respect to the light emitting element S321b is positioned such that the distance in the light emitting element row arrangement direction overlaps by the distance L4. Similarly, the other light emitting element chips are positioned so as to have the same positional relationship as CH311 and CH321. Further, as in the first embodiment, the element pitch of the light emitting elements is P.

【0059】また、第一の実施例と同様に各発光素子チ
ップの両端部には発光素子の制御を行う電圧を印加する
電極Tが各チップに5個づつ備えられている。その電極
Tから各発光素子チップが実装される基板上のパターン
LNに配線ワイヤWで接続されている。パターンLNは
発光素子チップを駆動するための不図示のドライバーチ
ップに接続される。これらによる効果も第一の実施例と
同様のためこれを省略する。
As in the first embodiment, five electrodes T for applying a voltage for controlling the light emitting element are provided at each end of each light emitting element chip. The wiring T is connected from the electrode T to the pattern LN on the substrate on which each light emitting element chip is mounted. The pattern LN is connected to a driver chip (not shown) for driving the light emitting element chip. The effects of these are the same as those in the first embodiment, and thus will not be described.

【0060】また、露光装置全体の構成については第一
の実施例と同様のために説明を省略する。
Further, the configuration of the entire exposure apparatus is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

【0061】ここで、レンズアレイの結像状態について
図13を用いて説明する。
Here, the image forming state of the lens array will be described with reference to FIG.

【0062】図13は露光装置の一部の発光素子チップ
配列方向の断面図を示すものである。ここでは、発光素
子チップCH312、CH313側の断面を示す。CH
321、CH322、...側の断面も同等のものであ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of the exposure apparatus in the light emitting element chip arrangement direction. Here, a cross section on the light emitting element chips CH312 and CH313 side is shown. CH
321, CH322,. . . The cross section on the side is also equivalent.

【0063】図13において、CH312、CH313
は発光素子チップ、304は共通実装基板および303
はレンズアレイである。303cは発光素子チップCH
312上の各発光素子からの光束を結像するレンズ部、
303eは発光素子チップCH313上の各発光素子か
らの光束を結像するレンズ部である。また、302aは
感光ドラム表面である。ここでレンズ部303c、30
3eは両凸面の単レンズで構成されている。
In FIG. 13, CH312, CH313
Is a light emitting element chip, 304 is a common mounting substrate and 303
Is a lens array. 303c is a light emitting element chip CH
A lens unit that forms an image of a light beam from each light emitting element on 312;
Reference numeral 303e denotes a lens unit that forms an image of a light beam from each light emitting element on the light emitting element chip CH313. Reference numeral 302a denotes a photosensitive drum surface. Here, the lens units 303c and 30
Reference numeral 3e denotes a biconvex single lens.

【0064】発光素子チップCH312の発光素子列に
ついて説明すると、図12における説明でも述べたよう
に発光素子チップCH312上の発光素子列はL3の長
さを持つ。ここで、レンズ部303c、303eは所定
の発光素子チップと感光ドラム表面302aの間にあっ
て発光素子チップからの光束を縮小結像を行うように設
計および位置決めがなされる。これは図13中にあるよ
うにL3の長さの物体をL3”に縮小する。なおP”は
素子ピッチPが同様な縮小倍率で結像された場合の長さ
である。
The light emitting element array of the light emitting element chip CH312 will be described. As described in FIG. 12, the light emitting element array on the light emitting element chip CH312 has a length of L3. Here, the lens portions 303c and 303e are located between a predetermined light emitting element chip and the photosensitive drum surface 302a, and are designed and positioned so as to reduce and form a light beam from the light emitting element chip. This reduces the object having the length of L3 to L3 ″ as shown in FIG. 13. P ″ is the length when the element pitch P is imaged at the same reduction magnification.

【0065】ここで、図13のようにオーバーラップし
た千鳥配列の発光素子列を第一の実施例と同様にタイミ
ング制御を行って等間隔の画素ピッチの一列の発光素子
列として使用するためには、図13に示すように、発光
素子チップCH312による照射範囲L3”と発光素子
チップCH313による照射範囲L3”に挟まれた範
囲、すなわち発光素子チップCH322による照射範囲
は同時にL3”+2×P”となっていなければならな
い。これを満たすための結像倍率を求めると、各発光素
子チップの端部の発光素子間も結像状態において発光素
子チップ上の発光素子間隔と同等になることを考慮する
と、物体側、つまり実体側の発光素子チップ上の発光素
子間隔をP、結像倍率をβとして、 β=L3”/L3=(L3−L4−P)/(L3−P) (β<1) となる。
Here, as shown in FIG. 13, in order to use overlapping light-emitting element rows in a staggered arrangement as in the first embodiment, timing control is performed to use them as one light-emitting element row with an equal pixel pitch. As shown in FIG. 13, the range between the irradiation range L3 ″ by the light emitting element chip CH312 and the irradiation range L3 ″ by the light emitting element chip CH313, that is, the irradiation range by the light emitting element chip CH322 is L3 ″ + 2 × P ″ at the same time. It must be. When the imaging magnification for satisfying this is obtained, considering that the distance between the light emitting elements at the end of each light emitting element chip is equivalent to the light emitting element interval on the light emitting element chip in the image forming state, the object side, that is, the actual When the light emitting element interval on the light emitting element chip on the side is P and the imaging magnification is β, β = L3 ″ / L3 = (L3-L4-P) / (L3-P) (β <1).

【0066】このように縮小系のレンズを千鳥状配列の
発光素子列とともに用いることによつて、発光素子列の
画素ピッチよりも高精細な潜像形成が可能となる。
As described above, by using the reduction lens together with the light emitting element rows in a staggered arrangement, a latent image can be formed with a higher definition than the pixel pitch of the light emitting element rows.

【0067】また、タイミング制御の説明については第
一の実施例と同様のため説明を省略する。
Since the description of the timing control is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.

【0068】同様に、他の発光素子チップについても図
12、図13に示すような構成により、感光ドラム表面
302a上に、発光素子配列方向に隙間無く各発光素子
チップからの像を結像することができる。
Similarly, for the other light emitting element chips, images from the respective light emitting element chips are formed on the photosensitive drum surface 302a without any gap in the light emitting element arrangement direction by the configuration shown in FIGS. be able to.

【0069】また、図13における各レンズ303c、
303eの発光素子配列方向のレンズ径は、発光素子列
長さL3よりも十分大きいが、電極TおよびワイヤWの
像を結像しないように出射側のレンズ径L5および絞り
部303α、303βが構成されている。このような構
成により結像すべきではない電極およびワイヤからのフ
レア光を防ぐことができる。また、あるレンズに対応す
る発光素子チップ以外の他の発光素子チップからの光束
が入りにくい構造となっており、光学的なクロストーク
が防止できる。また、これらのレンズ群は、従来のロッ
ドレンズよりも高い光量伝達が可能であり、結果として
より高速な潜像形成を可能とする。
Further, each lens 303c in FIG.
Although the lens diameter of 303e in the light emitting element arrangement direction is sufficiently larger than the light emitting element row length L3, the exit side lens diameter L5 and the stop portions 303α and 303β are configured so as not to form an image of the electrode T and the wire W. Have been. Such a configuration can prevent flare light from electrodes and wires that should not be imaged. In addition, the structure is such that light beams from light emitting element chips other than the light emitting element chip corresponding to a certain lens are hard to enter, and optical crosstalk can be prevented. Further, these lens groups can transmit a higher amount of light than a conventional rod lens, and as a result, can form a latent image at a higher speed.

【0070】以上述べたように本実施例の露光装置にお
いては、第一の実施例の効果に加えて縮小系のレンズを
用いることで発光素子間隔よりも高精細な潜像形成が行
える。よって本露光装置を画像形成装置に応用すること
で高速でさらに高品位な画像の出力が可能となる。
As described above, in the exposure apparatus of this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the use of the reduction system lens enables the formation of a latent image with higher definition than the light emitting element interval. Therefore, by applying the present exposure apparatus to an image forming apparatus, it is possible to output a high-quality image at high speed.

【0071】また、本実施例においては結像系が縮小系
であることとしたが、これは拡大系としても効果があ
る。この場合は図13においてL4のオーバーラップ分
を逆にL4だけ発光素子列間の距離を設け、その発光素
子列を拡大結像することで、潜像範囲に対して発光素子
チップのサイズを小さくでき、ひいては発光素子チップ
のコストを低減できる。
In this embodiment, the imaging system is a reduction system. However, this is also effective as an enlargement system. In this case, in FIG. 13, the distance between the light emitting element rows is set to L4 by reversing the overlap of L4, and the light emitting element rows are enlarged and imaged to reduce the size of the light emitting element chip with respect to the latent image range. As a result, the cost of the light emitting element chip can be reduced.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上述べたように本発明の露光装置では
伝達光量の大きい結像素子を用いることにより、高速な
潜像形成が可能となり、かつ発光素子チップ上の電極お
よびワイヤの結像への影響を除去しつつ各結像素子の光
学的なクロストークを防止でき高精細な潜像形成が行え
る。また、本露光装置を画像形成装置に用いることで高
速で高精細な画像を提供する画像形成装置とすることが
できる。また、発光素子チップ上の電極部を発光素子チ
ップの発光素子配列方向端部に配置したことによりコス
ト低減が実現できる。
As described above, in the exposure apparatus according to the present invention, a high-speed latent image can be formed by using an imaging element having a large amount of transmitted light, and an image of electrodes and wires on a light emitting element chip can be formed. , Optical crosstalk of each imaging element can be prevented, and a high-definition latent image can be formed. Further, by using the present exposure apparatus for an image forming apparatus, an image forming apparatus that provides high-speed and high-definition images can be provided. Further, cost reduction can be realized by disposing the electrode portion on the light emitting element chip at the end of the light emitting element chip in the light emitting element arrangement direction.

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

【図1】本発明の第一の実施例の発光素子チップの配列
を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement of light emitting element chips according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一の実施例の露光装置と感光ドラム
の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an exposure apparatus and a photosensitive drum according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第一の実施例のレンズアレイの外観図
である。
FIG. 3 is an external view of a lens array according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第一の実施例の結像状態を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an image forming state according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第一の実施例のタイミング制御を行わ
ない場合の感光ドラム上の結像状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an image forming state on a photosensitive drum when timing control according to the first embodiment of the present invention is not performed.

【図6】本発明の第一の実施例のタイミング制御後の感
光ドラム上の結像状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an image forming state on a photosensitive drum after timing control according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第一の実施例のタイミング制御を行う
間隔を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an interval for performing timing control according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第一の実施例の露光装置が組み込まれ
る画像形成装置の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus into which the exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention is incorporated.

【図9】本発明の第一の実施例の発光素子チップ内等価
回路の一例である。
FIG. 9 is an example of an equivalent circuit in the light emitting element chip according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第一の実施例のフレネルレンズアレ
イによる結像状態を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an image forming state by the Fresnel lens array according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第一の実施例のバイナリレンズアレ
イによる結像状態を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an image forming state by the binary lens array according to the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第二の実施例の発光素子チップの配
列を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an arrangement of light emitting element chips according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第二の実施例の結像状態を説明する
図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an image forming state according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2、302、402、502 感光ドラム 3、303、403、503 レンズアレイ CH11、CH12、CH13、CH14、CH21、
CH22、CH23、CH311、CH312、CH3
13、CH314、CH321、CH322、CH32
3、CH324 発光素子チップ T 電極 W ワイヤ β 結像倍率
2, 302, 402, 502 Photosensitive drum 3, 303, 403, 503 Lens array CH11, CH12, CH13, CH14, CH21,
CH22, CH23, CH311, CH312, CH3
13, CH314, CH321, CH322, CH32
3, CH324 light emitting element chip T electrode W wire β imaging magnification

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の発光素子を並べた発光素子列を平
面上に2段以上千鳥状に配列して発光素子列群を構成し
て備え、かつ該発光素子列群からの光束を像担持体の上
に結像する結像手段とを備えた露光装置であって、 各々の発光素子列は各発光素子を制御する電極を備えた
発光素子チップ上に形成されており、上記電極は発光素
子チップ上において発光素子配列方向の端部に位置させ
られているとともに、該電極には電圧あるいは電流を印
加するための配線が接続されており、 上記結像手段は各々の発光素子列に1:1に対応するレ
ンズ群からなり、該レンズ群の各レンズは上記電極およ
び上記配線の像を形成しないように構成されており、 かつ各発光素子列からの光束が結像される像担持体上の
距離に応じて各発光素子列ごとに発光タイミングを制御
することを特徴とする露光装置。
1. A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a staggered manner in two or more stages on a plane to form a light emitting element array group, and a light beam from the light emitting element array group is image-bearing. An exposure apparatus comprising: an image forming means for forming an image on a body, wherein each light emitting element array is formed on a light emitting element chip having electrodes for controlling each light emitting element, and the electrodes emit light. The electrode is connected to an end of the light emitting element arrangement direction on the element chip, and a wiring for applying a voltage or a current is connected to the electrode. : An image carrier on which each lens of the lens group is formed so as not to form an image of the electrode and the wiring, and a light beam from each light emitting element array is formed. Light emitting tie for each light emitting element row according to the above distance An exposure apparatus characterized in that the exposure is controlled.
【請求項2】 各々の発光素子チップには、発光素子と
してしきい電圧もしくはしきい電流を電気的に制御可能
な発光サイリスタを多数配列し、近傍の発光サイリスタ
を互いに、電圧もしくは電流の一方向性を持つ電気素子
で接続することによって駆動部を形成し、一つの発光素
子チップ内の各発光素子列はこの駆動部を共有し、2相
の転送クロックによって複数の発光素子列の発光を走査
させることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
2. Each light emitting element chip is provided with a plurality of light emitting thyristors capable of electrically controlling a threshold voltage or a threshold current as light emitting elements, and adjacent light emitting thyristors are arranged in one direction of voltage or current. A drive unit is formed by connecting the light emitting element rows in one light emitting element chip, and the light emission of the plurality of light emitting element rows is scanned by a two-phase transfer clock. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure is performed.
【請求項3】 結像手段であるレンズ群は、発光素子列
からの光束を略等倍に結像することを特徴とする請求項
1または2に記載の露光装置。
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the lens group serving as an image forming unit forms an image of a light beam from the light emitting element array at substantially the same magnification.
【請求項4】 結像手段であるレンズ群は、発光素子列
からの光束を縮小あるいは拡大して結像することを特徴
とする請求項1または2に記載の露光装置。
4. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the lens group serving as an image forming unit forms an image by reducing or enlarging a light beam from the light emitting element array.
【請求項5】 結像手段であるレンズ群を形成する個々
のレンズは、レンズが持つ面の少なくとも一つの面が球
面あるいは非球面によって構成されることを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載の露光装置。
5. The lens according to claim 1, wherein each of the lenses forming the lens group serving as the image forming means has at least one of the surfaces of the lens formed of a spherical surface or an aspherical surface. An exposure apparatus according to any one of the above.
【請求項6】 結像手段であるレンズ群を形成する個々
のレンズは、レンズが持つ面の少なくとも一つの面がフ
レネルレンズ状に形成されることを特徴とする請求項1
〜5のいずれかに記載の露光装置。
6. An individual lens forming a lens group as an image forming means, wherein at least one of the surfaces of the lens is formed in a Fresnel lens shape.
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5,
【請求項7】 結像手段であるレンズ群を形成する個々
のレンズは、レンズが持つ面の少なくとも一つの面が表
面に複数段の階段状の凸面を備えてなるバイナリレンズ
状に形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
かに記載の露光装置。
7. An individual lens forming a lens group as an image forming means is formed in a binary lens shape in which at least one of the surfaces of the lens has a plurality of steps of convex surface on the surface. The exposure apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項8】 レンズ群の一部あるいは全体がガラスあ
るいはプラスティック材料により一体成型されることを
特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の露光装置。
8. The exposure apparatus according to claim 1, wherein a part or the whole of the lens group is integrally formed of glass or a plastic material.
【請求項9】 光源から射出された光束を結像手段によ
り結像し、該結像された光束を像担持体上に露光するこ
とによって顕像化する電子写真式の画像形成装置であっ
て、請求項1〜8のずれかに記載の露光装置を前記光源
として設け、前記発光素子列の配列方向が前記像担持体
の回転方向に直交する方向となるように当該露光装置を
配置したことを特徴とする画像形成装置。
9. An electrophotographic image forming apparatus which forms a light beam emitted from a light source by an image forming means and exposes the formed light beam on an image carrier to visualize the light beam. An exposure apparatus according to any one of claims 1 to 8, which is provided as the light source, and the exposure apparatus is arranged such that an arrangement direction of the light emitting element rows is a direction orthogonal to a rotation direction of the image carrier. An image forming apparatus comprising:
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