JP2002273930A - Light emitting device array, printer head, method for assembling printer head, and image forming apparatus - Google Patents

Light emitting device array, printer head, method for assembling printer head, and image forming apparatus

Info

Publication number
JP2002273930A
JP2002273930A JP2001074124A JP2001074124A JP2002273930A JP 2002273930 A JP2002273930 A JP 2002273930A JP 2001074124 A JP2001074124 A JP 2001074124A JP 2001074124 A JP2001074124 A JP 2001074124A JP 2002273930 A JP2002273930 A JP 2002273930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
element array
light emitting
light
lens element
printer head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001074124A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Saito
哲郎 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001074124A priority Critical patent/JP2002273930A/en
Publication of JP2002273930A publication Critical patent/JP2002273930A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an image forming apparatus by which periodical fluctuation of optical performances of a lens element array is reduced and a latent image with a high quality of an image with no fluctuation can be formed on a photo- sensitive body. SOLUTION: A light emitting device in which a plurality of light emitting parts A, B and C are arranged in a line is characterized by placing the light emitting parts A with a wide area, the light emitting parts B with an intermediate area and the light emitting parts C with a narrow area in order and increasing and decreasing thereby the light emitting area by a definite period.

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、発光素子アレイ、
プリンターヘッド、プリンターヘッドの組み立て方法お
よび画像形成装置に関し、特に電子写真式プリンターな
どの記録装置に用いられる画像形成装置とその構成要素
である発光素子アレイ、プリンターヘッドおよびプリン
ターヘッドの組み立て方法に関する。
The present invention relates to a light emitting element array,
The present invention relates to a printer head, a method of assembling a printer head, and an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus used in a recording apparatus such as an electrophotographic printer, a light emitting element array as a component thereof, a printer head, and a method of assembling the printer head.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報処理技術並びに通信技術の進
展に伴い普通紙に任意の文字や図形を高速度、高品質で
大量に出力することができる小型で、且つ安価な電子写
真式プリンターが要求されている。また、その要求に対
処すべく、このようなプリンターの光源として電気絶縁
性基板の一主面に複数個の発光ダイオ一ド素子(LE
D)を直線状に配列搭載して成る光プリンターヘッドを
使用した電子写真式プリンターが小型、高解像度のもの
として提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of information processing technology and communication technology, a small and inexpensive electrophotographic printer capable of outputting a large amount of arbitrary characters and graphics on plain paper at high speed and with high quality has been developed. Has been requested. In order to meet such demands, a plurality of light emitting diode elements (LEs) are provided on one main surface of an electrically insulating substrate as a light source of such a printer.
An electrophotographic printer using an optical printer head having D) mounted linearly has been proposed as a small-sized, high-resolution one.

【0003】この従来の電子写真式プリンターに使用さ
れている画像形成装置としての光プリンターヘッドは、
通常、図6に示す如く電気絶縁性基板12上に複数個の
発光ダイオード素子13aからなる発光ダイオード素子
アレイ13を直線状に配列搭載したベーススプレート1
1と、枠体15に棒状のセルフフォーカシングレンズ1
6を2列に直線状に多数個配置したレンズ素子アレイ1
4と、ポリカーボネート樹脂等から成るハウジング17
とから構成されており、ハウジング17にべースプレー
ト11とレンズ素子アレイ14とを、各発光ダイオード
素子13aが各棒状のセルフフォーカシングレンズ16
の光軸上に位置するように接着剤を介し固定されている
ものである。
[0003] An optical printer head as an image forming apparatus used in this conventional electrophotographic printer includes:
Normally, as shown in FIG. 6, a base plate 1 in which a light emitting diode element array 13 composed of a plurality of light emitting diode elements 13a is linearly arranged on an electrically insulating substrate 12 is mounted.
1 and a rod-shaped self-focusing lens 1
Lens element array 1 in which a large number of lens elements 6 are linearly arranged in two rows
4 and housing 17 made of polycarbonate resin or the like
The base plate 11 and the lens element array 14 are mounted on a housing 17, and each of the light emitting diode elements 13 a is a rod-shaped self-focusing lens 16.
Are fixed via an adhesive so as to be located on the optical axis of the optical disk.

【0004】なお、かかる画像形成装置としての光プリ
ンターヘッドは、発光ダイオード素子アレイ13の各発
光ダイオード素子13aを、外部電気信号に対応させて
個々に選択的に発光させ、この各発光ダイオード素子1
3aが発光した光をレンズ素子アレイ14を介して外部
の感光体18面に結像させ、感光体18に潜像を形成さ
せることによって画像形成装置として機能するようにな
っている。しながら、この従来の画像形成装置において
は、レンズ素子アレイを形成するロッドレンズ(棒状の
レンズ)が持つ収差などの影響で、LEDの発光部がレ
ンズ素子アレイを構成するレンズのどの位置にあるかに
よって、感光体上に形成するビーム径が異なってしまう
という問題がある。
In the optical printer head as the image forming apparatus, each light emitting diode element 13a of the light emitting diode element array 13 selectively emits light individually according to an external electric signal.
The light emitted by 3a is imaged on the surface of an external photoconductor 18 via the lens element array 14, and a latent image is formed on the photoconductor 18, thereby functioning as an image forming apparatus. However, in this conventional image forming apparatus, the light emitting portion of the LED is located at any position of the lens forming the lens element array due to the aberration of the rod lens (rod-shaped lens) forming the lens element array. There is a problem that the diameter of the beam formed on the photoreceptor differs depending on the situation.

【0005】この現象を図7を用いて説明する。これは
枠体15に棒状のセルフフォーカシングレンズ16を2
列に直線状に多数個配置したレンズ素子アレイの例であ
る。通常市販されている2列のレンズ素子アレイは、図
7に示す如く上段と下段がレンズ半径分だけずれて積層
されている。そのためこれをLEDヘッドに搭載する場
合には上段と、下段の中央を通る線19上にLEDが位
置するようにLEDアレイを配置することになる。通常
市販されているレンズ素子アレイを構成しているロッド
レンズの直径は、0.5〜1.0mm程度である。それ
に対して、LEDヘッドを構成するLEDアレイのLE
D発光部の並びは、600DPIプリンター用で0.0
42mmピッチ、1200DPIプリンター用で0.0
21mmであり、ロツドレンズの並びピッチに対して小
さくなっている。そのためLEDの発光部は、レンズ素
子アレイを構成するロッドレンズに対してさまざまな位
置を取ることになる。
[0005] This phenomenon will be described with reference to FIG. This means that a bar-shaped self-focusing lens 16 is
It is an example of a lens element array in which a large number of lens elements are linearly arranged in a row. Generally, two rows of lens element arrays that are commercially available are stacked such that the upper row and the lower row are shifted by the lens radius as shown in FIG. Therefore, when this is mounted on the LED head, the LED array is arranged so that the LEDs are located on the line 19 passing through the center of the upper stage and the lower stage. The diameter of a rod lens constituting a commercially available lens element array is generally about 0.5 to 1.0 mm. On the other hand, the LE of the LED array constituting the LED head
The arrangement of D light emitting units is 0.0 for 600 DPI printer.
42 mm pitch, 0.0 for 1200 DPI printer
21 mm, which is smaller than the arrangement pitch of the rod lenses. Therefore, the light emitting portion of the LED takes various positions with respect to the rod lenses constituting the lens element array.

【0006】図7において、レンズ素子アレイを構成す
るロッドレンズのうちの任意のロッドレンズ16aおよ
びロッドレンズ16aに最も近接してるロッドレンズ1
6bについてLEDとの位置関係を考えてみる。ロッド
レンズ16aの中心を通り、レンズ素子アレイの中心を
通る線19に直交する線を20aとする。同様にロッド
レンズ16bの中心を通り、レンズ素子アレイの中心を
通る線19に直交する線を20bとする。また線20a
と線20bの中間を通る線を線21とする。ロッドレン
ズの配置を見ると、ロッドレンズ16aと16bは線2
1と線19の交点を中心として回転対称になっているこ
とがわかる。つまり2列に積層されたレンズ素子アレイ
では、構成するロッドレンズの半径をピッチとする繰り
返し構造になっている。
In FIG. 7, an arbitrary rod lens 16a of the rod lenses constituting the lens element array and the rod lens 1 closest to the rod lens 16a are shown.
Consider the positional relationship between 6b and the LED. A line passing through the center of the rod lens 16a and orthogonal to a line 19 passing through the center of the lens element array is defined as 20a. Similarly, a line passing through the center of the rod lens 16b and orthogonal to the line 19 passing through the center of the lens element array is defined as 20b. Also the line 20a
A line passing through the middle between the line 20b and the line 20b is referred to as a line 21. Looking at the arrangement of the rod lenses, the rod lenses 16a and 16b
It can be seen that it is rotationally symmetric about the intersection of 1 and the line 19. That is, the lens element array stacked in two rows has a repetitive structure in which the radius of the constituent rod lenses is the pitch.

【0007】また、LEDの発光部がロッドレンズのど
こに位置するかで、レンズの結像性能が変わってしまう
ことが知られている。つまり物体が線20a上に位置す
る場所にある場合、物体を出た光は主としてロッドレン
ズ16aとその右下、及び左下で接するロッドレンズに
殆ど均等に分配され、ロッドレンズ通過後また再び合成
されて光像を結像する。それに対して線21上に位置す
る場所に物体がある場合、物体を出た光は主としてロッ
ドレンズ16aと16b及びロッドレンズ16aの右の
レンズ、16bの左のレンズを通過し、その後再び合成
され光像を結像する。この様に、通過するロッドレンズ
の配置が異なるために、それぞれに対応する位置にある
物体の結像状態も異なってしまうという現象が起こって
しまう。
Further, it is known that the imaging performance of the lens changes depending on where the light emitting portion of the LED is located on the rod lens. That is, when the object is located on the line 20a, the light exiting the object is distributed almost evenly to the rod lens 16a and the rod lens adjacent to the lower right and the lower left thereof, and is combined again after passing through the rod lens. To form a light image. On the other hand, if the object is located on the line 21, the light leaving the object passes mainly through the rod lenses 16 a and 16 b and the right lens of the rod lens 16 a and the left lens of the rod lens 16 b, and is then synthesized again. An optical image is formed. As described above, since the arrangement of the passing rod lenses is different, a phenomenon occurs in which the imaging states of the objects at the corresponding positions are also different.

【0008】一例として直径0.9mmのロッドレンズ
からなる2列のレンズ素子アレイを用いて、発光部が8
μmのLEDの像を結像したところ、LEDが線10a
または10b上の位置に対応した場所にある場合は、そ
のビーム径は42μmであり、線11上の位置に対応し
た場所にある場合は、そのビーム径は45μmであっ
た。この現象はレンズ素子アレイの周期性によって起こ
されているため、図8のように、レンズ素子アレイの並
び方向に結像したビーム径も周期性を持つことになる。
As an example, a two-row lens element array composed of rod lenses having a diameter of 0.9 mm is used, and the light emitting portion is made up of eight rows.
When the image of the μm LED was formed, the LED
Alternatively, when it is located at a position corresponding to the position on 10b, its beam diameter is 42 μm, and when it is located at a position corresponding to the position on line 11, its beam diameter is 45 μm. Since this phenomenon is caused by the periodicity of the lens element array, the beam diameter formed in the direction in which the lens element arrays are arranged also has a periodicity as shown in FIG.

【0009】図9はビーム径の測定結果である。ビーム
径の分布は主走査方向、副走査方向とも周期的な分布を
示していることが見られる。解析の結果この周期がレン
ズ素子アレイのレンズ周期の性能むらに起因しているこ
とが明らかになった。また、このプリンターヘッドを用
いたLEDプリンターの印字結果を測定してみると、こ
の影響が顕著に表れている。
FIG. 9 shows the measurement results of the beam diameter. It can be seen that the beam diameter distribution shows a periodic distribution in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. As a result of the analysis, it has been clarified that this period is caused by uneven performance of the lens period of the lens element array. Further, when the printing result of the LED printer using this printer head is measured, this effect is noticeable.

【0010】図10はレンズ直径が0.9mmのロッド
レンズを2列積んだレンズ素子アレイを用いたLEDヘ
ッドを使用したプリンターで出力した画像のLED並び
方向でのフーリェ解析結果である。画像は600DPI
のヘッドのLED1ドット毎点灯である。測定の結果を
見ると、約2.2本/mm間隔の線が顕著に現れている
ことがわかる。これは0.9mmのロッドレンズの配置
の繰り返し周期0.45mmに対応している。このよう
に、従来のレンズ集積型のレンズ素子アレイを用いたL
EDプリンターでは、そのレンズ集積の周期に対応する
ムラが発生している。このムラのため、LEDプリンタ
ーではLEDアレイの並び方向と直交する方向に筋状の
ムラすなわち縦筋が発生する。そのため、特に均一な面
などを塗りつぶすようなパターンを印字する場合は、筋
状のムラによるザラツキが出て画像の品質が落ちてしま
うという問題がある。
FIG. 10 shows the result of Fourier analysis in the LED arrangement direction of an image output by a printer using an LED head using a lens element array in which two rod lenses each having a lens diameter of 0.9 mm are stacked in two rows. The image is 600 DPI
LED is turned on for each dot of the head. Looking at the results of the measurement, it can be seen that lines at intervals of about 2.2 lines / mm appear remarkably. This corresponds to a repetition cycle of the arrangement of the rod lenses of 0.9 mm of 0.45 mm. As described above, L using the conventional lens integrated type lens element array is
In the ED printer, unevenness corresponding to the lens integration cycle occurs. Due to this unevenness, a streak-like unevenness, that is, a vertical streak occurs in the direction perpendicular to the arrangement direction of the LED array in the LED printer. Therefore, particularly when printing a pattern that fills a uniform surface or the like, there is a problem that roughness due to streak-like unevenness appears and the quality of an image is reduced.

【0011】この問題を解決するため、従来においては
レンズ素子アレイ通過後のビーム径をそろえるために、
各LEDに注入する電流を調整し、他に比してビーム径
の小さいLEDへ注入する電流は増やし、他に比してビ
ーム径の大きいLEDへ注入する電流は減らすことによ
り、感光体面へ結像ビームの大きさをそろえようとする
試みがある。しかしこの方法では、ビーム径を大きくす
るためにLEDへの注入電流を増やすと、結像するビー
ム径が大きくなるほかに、LEDの光量がますため、感
光体上に結像するビームに投入されるエネルギーが高く
なり、電子写真により画像を形成する際に画像の濃度の
ムラがおこり画像の品質を低下させるという問題があっ
た。
To solve this problem, conventionally, in order to make the beam diameter after passing through the lens element array uniform,
By adjusting the current injected to each LED, increasing the current injected to the LED with a smaller beam diameter compared to the others, and decreasing the current injected to the LED with a larger beam diameter compared to the others, it is possible to connect to the photoconductor surface. There are attempts to make the size of the image beam uniform. However, in this method, if the injection current to the LED is increased in order to increase the beam diameter, the beam diameter to be imaged becomes large, and in addition, the amount of light from the LED increases, so that it is injected into the beam to be imaged on the photoconductor. Energy is increased, and when an image is formed by electrophotography, unevenness in the density of the image occurs, thereby deteriorating the quality of the image.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、レンズ
素子アレイを形成するロッドレンズとLEDの発光部の
位置関係によって、感光体上に形成するビーム径が異な
り、均一な面などを塗りつぶす場合に筋状のムラが発生
するという問題があった。本発明は、レンズ素子アレイ
の光学性能の周期的な変動を軽減して、感光体にむらの
ない高い画像品質の潜像を形成することができる画像形
成装置を提供することを課題とする。
As described above, the beam diameter formed on the photoreceptor varies depending on the positional relationship between the rod lens forming the lens element array and the light emitting portion of the LED. There is a problem that streak-like unevenness occurs. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality latent image without unevenness on a photoreceptor by reducing the periodic fluctuation of the optical performance of a lens element array.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明の請求項1の発明では、複数の発光部を有
し、かつその発光部が1列に配されている発光素子アレ
イにおいて、前記発光部の面積がある一定の周期で増減
していることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light-emitting element array having a plurality of light-emitting portions, the light-emitting portions being arranged in a line. , Wherein the area of the light emitting portion increases and decreases at a certain period.

【0014】また、本発明の請求項2の発明では、等倍
結像光学系よりなるレンズ素子アレイと、発光素子アレ
イと、これらを組込んで収納する筐体を有するプリンタ
ーヘッドに用いられる発光素子アレイにおいて、前記レ
ンズ素子アレイのもつ結像性能の周期的分布の周期と前
記発光部の面積の増減の周期をおよそ一致させたことを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light emitting element used in a printer head having a lens element array composed of a unit-magnification image forming optical system, a light emitting element array, and a housing for housing these elements. In the element array, the period of the periodic distribution of the imaging performance of the lens element array and the period of the increase and decrease of the area of the light emitting unit are approximately matched.

【0015】また、本発明の請求項3の発明では、発光
素子アレイの前記発光部の面積の増減の周期が2周期以
上であることを特徴とする。
Further, in the invention of claim 3 of the present invention, the cycle of increasing or decreasing the area of the light emitting portion of the light emitting element array is two or more.

【0016】また、本発明の請求項4の発明では、発光
素子アレイの長手方向の長さがおよそ前記レンズ素子ア
レイのもつ結像性能の周期的分布の周期の整数倍の長さ
であることを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 4 of the present invention, the length of the light emitting element array in the longitudinal direction is approximately an integral multiple of the period of the periodic distribution of the imaging performance of the lens element array. It is characterized by.

【0017】また、本発明の請求項5の発明では、等倍
結像光学系よりなるレンズ素子アレイと、請求項1に記
載の発光素子アレイと、これらを組込んで収納する筐体
を有するプリンターヘッドにおいて、前記筐体に対して
前記レンズ素子アレイはその長手方向に少なくとも前記
レンズ素子アレイのもつ結像性能の周期的分布の1周期
分の範囲について前記レンズ素子アレイと前記発光素子
アレイの相対的な位置を変更可能にしたことを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a lens element array comprising an equal-magnification image forming optical system, the light-emitting element array according to the first aspect, and a housing for incorporating and storing these. In the printer head, the lens element array is arranged such that the lens element array and the light emitting element array are arranged in the longitudinal direction at least for one cycle of a periodic distribution of imaging performance of the lens element array. The relative position can be changed.

【0018】また、本発明の請求項6の発明では、等倍
結像光学系よりなるレンズ素子アレイと発光素子アレイ
とを筐体内に組込んだプリンターヘッドの組み立て方法
において、前記発光素子アレイを点灯させた状態で前記
レンズ素子アレイをその長手方向に移動させながらレン
ズ通過後の前記発光素子アレイが形成するビーム形状を
測定し、複数個のビーム形状の偏差が最小になる位置に
前記レンズ素子アレイを固定することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in a method for assembling a printer head in which a lens element array including a unit-magnification imaging optical system and a light-emitting element array are incorporated in a housing, While the lens element array is moved in the longitudinal direction in the lit state, a beam shape formed by the light emitting element array after passing through the lens is measured, and the lens element is positioned at a position where a deviation of a plurality of beam shapes is minimized. The method is characterized in that the array is fixed.

【0019】さらにまた、本発明の請求項7の発明で
は、請求項5に記載のプリンターヘッドと、このプリン
ターヘッドにより集光照射される光により被照射面に位
置する表面に静電潜像が形成される感光体と、この感光
体上に形成された静電潜像を現像して可視像化する現像
装置と、この現像装置により現像された可視像を記録媒
体上に転写する転写装置とを具備することを特徴とす
る。
Further, according to the invention of claim 7 of the present invention, an electrostatic latent image is formed on a surface located on a surface to be irradiated by the printer head according to claim 5 and light condensed and irradiated by the printer head. A photoreceptor to be formed, a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the photoreceptor into a visible image, and a transfer for transferring the visible image developed by the developing device onto a recording medium And an apparatus.

【0020】これらにより、レンズ素子アレイの構造的
周期ムラによりビーム径が大きくなる部分に対応する発
光素子の発光部の面積を小さく、またレンズ素子アレイ
の構造的周期ムラによりビーム径が小さくなる部分に対
応する発光素子の発光部の面積を大きくすることがで
き、それによりレンズ素子アレイ通過後の感光体上の結
像面でのビーム径のばらつきを抑えることが可能なプリ
ンターヘッドを提供することができる。またこのプリン
ターヘッドを用いることにより、むらの少ない高品質な
画像を形成することが可能な電子写真画像形成装置を提
供することができる。
Thus, the area of the light emitting portion of the light emitting element corresponding to the portion where the beam diameter becomes large due to the structural period unevenness of the lens element array is reduced, and the beam diameter becomes small due to the structural period unevenness of the lens element array. To provide a printer head capable of increasing the area of the light-emitting portion of the light-emitting element corresponding to the above, thereby suppressing the variation of the beam diameter on the image forming surface on the photosensitive member after passing through the lens element array. Can be. Further, by using this printer head, it is possible to provide an electrophotographic image forming apparatus capable of forming a high quality image with less unevenness.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる発光素子ア
レイ、プリンターヘッド、プリンターヘッドの組み立て
方法および画像形成装置を添付図面を参照にして詳細に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a light emitting element array, a printer head, a method of assembling a printer head, and an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0022】図1に、本発明の一実施の形態のLED発
光素子アレイの発光部の一部を図示する。この実施の形
態は本発明の請求項1および請求項2に対応する。本実
施の形態は、600dpiのLED素子アレイであり、
発光部のピッチは42μmである。このLED素子アレ
イの各発光部は3種類の形状から構成されている。図で
はその3種類の発光部をそれぞれA、B、Cとして示し
ている。本実施の形態では、副走査方向の寸法について
は、各発光部とも全て25μmとしている。それに対し
て主走査方向の寸法はAは25μm、Bは24μm、C
は23μmと変えている。
FIG. 1 shows a part of a light emitting portion of an LED light emitting element array according to an embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 and 2 of the present invention. This embodiment is a 600 dpi LED element array,
The pitch of the light emitting units is 42 μm. Each light emitting portion of this LED element array is composed of three types of shapes. In the figure, the three types of light emitting units are shown as A, B, and C, respectively. In the present embodiment, the dimensions in the sub-scanning direction are all 25 μm for each light emitting unit. On the other hand, the dimensions in the main scanning direction are 25 μm for A, 24 μm for B, and
Is changed to 23 μm.

【0023】これらの発光部を図1(A)のようにA、
B、B、B、C、C、C、B、B、B、Aという順序で
1周期をなす配置に構成している。LED素子アレイ上
では図1(B)のように上記のパターンを繰り返して1
1ドットで0.46mmを周期とする繰り返しパターン
を形成している。本実施の形態のように、主走査方向の
寸法で、発光部の大きさを調整する方法を用いると、形
成した画像のトナー像の主走査方向の広がりを容易に制
御でき、ばらつきの小さなトナー像を形成することがで
きる。
As shown in FIG.
The arrangement is such that B, B, B, C, C, C, B, B, B, A form one cycle in the order. By repeating the above pattern on the LED element array as shown in FIG.
One dot forms a repetitive pattern having a cycle of 0.46 mm. By using the method of adjusting the size of the light emitting portion with the size in the main scanning direction as in the present embodiment, the spread of the toner image of the formed image in the main scanning direction can be easily controlled, and the toner with small variation can be controlled. An image can be formed.

【0024】図2は、本実施の形態のLED素子アレイ
を用いたLEDプリンターヘッドを使用したLEDプリ
ンターのビーム径の測定結果である。グラフ中の従来型
LED素子アレイは発光部の大きさが全て25μm角の
正方形からなっている。従来型では、ビーム径のばらつ
きが大きいが、それに対して本実施の形態によるLED
素子アレイを用いると、ビーム径のばらつきはより小さ
なものになっている。
FIG. 2 shows a measurement result of a beam diameter of an LED printer using an LED printer head using the LED element array of the present embodiment. In the conventional LED element array in the graph, the size of the light-emitting portion is a square of 25 μm square. In the conventional type, the variation in the beam diameter is large.
When the element array is used, the variation in the beam diameter is smaller.

【0025】図3に、別の実施の形態のLED素子アレ
イの発光部の一部を図示する。本実施の形態は600d
piのLED素子アレイであり、発光部のピッチは42
μmである。本実施の形態では各発光部は4種類の形状
から構成されている。その4種類の発光部をA、B、
C、Dとして示している。本実施の形態では、主走査方
向の寸法については、各発光部とも全て25μmとして
いる。それに対して主走査方向の寸法はAは28μm、
Bは27μm、Cは26μm、Dは25μmと変えてあ
る。これらの発光部を図3(A)のようにA、B、B、
C、C、D、C、C、B、B、Aという順序で1周期を
なす配置を構成している。LED素子アレイ上では図3
(B)のように上記のパターンを繰り返して11ドット
で0.46mmを周期とする繰り返しパターンを形成し
ている。
FIG. 3 shows a part of a light emitting section of an LED element array according to another embodiment. This embodiment is 600d
pi LED element array, and the pitch of the light emitting units is 42
μm. In the present embodiment, each light emitting unit is constituted by four types of shapes. The four types of light emitting parts are A, B,
C and D are shown. In the present embodiment, the dimension in the main scanning direction is set to 25 μm for each light emitting unit. On the other hand, the dimension A in the main scanning direction is 28 μm,
B is 27 μm, C is 26 μm, and D is 25 μm. These light emitting portions are denoted by A, B, B, and B as shown in FIG.
One cycle is arranged in the order of C, C, D, C, C, B, B, and A. Figure 3 on the LED element array
As shown in (B), the above pattern is repeated to form a repeated pattern having a period of 0.46 mm with 11 dots.

【0026】以上の実施の形態のように副走査方向の寸
法で、発光部の大きさを調整する方法を用いると、主走
査方向の発光部の寸法は一定のままでよいため、主走査
方向の発光部の間隔が狭い場合でも、発光部の面積の制
御が容易に行える。このため、このような方法は発光部
のドットピツチが狭くなる高密度の発光素子アレイ、特
に1200dpi以上の密度の発光素子アレイに適して
いる。
When the method of adjusting the size of the light emitting portion in the sub-scanning direction as in the above embodiment is used, the size of the light emitting portion in the main scanning direction can be kept constant. Even when the distance between the light emitting units is small, the area of the light emitting unit can be easily controlled. Therefore, such a method is suitable for a high-density light-emitting element array in which the dot pitch of the light-emitting portion is narrow, particularly a light-emitting element array having a density of 1200 dpi or more.

【0027】図4は、請求項4についての実施の形態の
一例の説明図である。図4(A)は、発光素子アレイの
両端部を図示した説明図である。この発光素子アレイ
は、繰り返し周期が0.45mmであるレンズ素子アレ
イ(具体的にはセルフォックレンズアレイ:SLA)用
の600dpi発光素子アレイである。本実施の形態で
は繰り返し周期11ドットの発光部パターンを22回繰
り返して、1素子アレイあたり242ドットの発光部で
構成している。それにより、図4(B)のように、これ
らの発光素子アレイを複数個並べて配列する場合、素子
の両端の部分で、隣り合う同一パターンの発光素子同士
で、繰り返し周期が狂うことなく、発光部の面積の繰り
返しパターンを構成することができる。このように請求
項4による発光素子アレイでは、1種類の繰り返しパタ
ーンの素子アレイのみで本発明によるヘッドを構成する
ことが可能となるため、発光素子アレイの作成工程が簡
素になるという利点がある。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of the fourth embodiment. FIG. 4A is an explanatory diagram illustrating both end portions of the light emitting element array. This light emitting element array is a 600 dpi light emitting element array for a lens element array having a repetition period of 0.45 mm (specifically, a SELFOC lens array: SLA). In this embodiment, a light emitting portion pattern of 11 dots is repeated 22 times, and a light emitting portion of 242 dots is formed per one element array. Accordingly, when a plurality of these light emitting element arrays are arranged side by side as shown in FIG. 4B, the light emitting elements of the same pattern adjacent to each other at both ends of the element can emit light without repetition period being out of order. A repetitive pattern of the area of the part can be formed. As described above, in the light emitting element array according to the fourth aspect, since the head according to the present invention can be constituted only by the element array of one kind of repetitive pattern, there is an advantage that the manufacturing process of the light emitting element array is simplified. .

【0028】図5は、本発明の請求項5および請求項6
に関する実施の形態の説明図である。この実施の形態は
等倍結像光学系よりなるレンズ素子アレイ1と発光素子
アレイ2とを筐体4内に組込んだプリンターヘッドであ
る。筐体4とレンズ素子アレイ1の間には楔状の位置調
整機構5を設けている。この位置調整機構5を上下に移
動することにより、レンズ素子アレイ1と筐体4の相対
位置を調整することができる。発光素子アレイ2は基板
3を介して筐体4に固定されているので、この位置調整
機構5によってレンズ素子アレイ1と発光素子アレイ2
の相対位置を可変調整することが可能になる。
FIG. 5 shows claims 5 and 6 of the present invention.
It is an explanatory view of an embodiment concerning. This embodiment is a printer head in which a lens element array 1 and a light emitting element array 2 each composed of an equal-magnification image forming optical system are incorporated in a housing 4. A wedge-shaped position adjustment mechanism 5 is provided between the housing 4 and the lens element array 1. By moving the position adjusting mechanism 5 up and down, the relative position between the lens element array 1 and the housing 4 can be adjusted. Since the light emitting element array 2 is fixed to the housing 4 via the substrate 3, the position adjusting mechanism 5 controls the lens element array 1 and the light emitting element array 2.
Can be variably adjusted.

【0029】LEDヘッドの調整時には、発光素子アレ
イ2の複数発光部を点灯させ、その発光部空の光のレン
ズ素子アレイ1通過後の結像点を計測し、各発光部のビ
ーム径を測定する。そして、この状態で位置調整機構5
を用いてレンズ素子アレイ1と発光素子アレイ2の相対
位置を可変調整し、各ビーム径のばらつきがより小さく
なる位置を求める。ばらつきの小さくなる位置が求めら
れた状態で、位置調整機構5を固定することにより、プ
リンターヘッドの各発光部のビーム径のばらつきが小さ
くなるようにできる。このようにして各発光部のビーム
径のばらつきが小さくなるように調整したプリンターヘ
ッドを用いたプリンターでは、出力した画像は、従来の
プリンターのように周期的な画像のむらが発生せず、良
好な画像が得られる。
At the time of adjusting the LED head, a plurality of light emitting portions of the light emitting element array 2 are turned on, an image forming point of light in the light emitting portion after passing through the lens element array 1 is measured, and a beam diameter of each light emitting portion is measured. I do. Then, in this state, the position adjusting mechanism 5
Is used to variably adjust the relative position between the lens element array 1 and the light emitting element array 2 to obtain a position at which the variation of each beam diameter becomes smaller. By fixing the position adjusting mechanism 5 in a state where the position where the variation is reduced is obtained, the variation in the beam diameter of each light emitting unit of the printer head can be reduced. In the printer using the printer head adjusted so that the variation of the beam diameter of each light emitting unit is reduced in this way, the output image does not have a periodic image unevenness unlike a conventional printer, and is excellent. An image is obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1お
よび請求項2により、結像性能の周期的分布をもつレン
ズ素子アレイを用いたプリンターヘッドにおいて、結像
面上でのビーム面積のばらつきを抑えること、感光体の
結像面上でばらつきの小さな結像点を得ることが可能に
なる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, in the printer head using the lens element array having the periodic distribution of the imaging performance, the beam area on the imaging plane is reduced. It is possible to suppress the variation and to obtain an imaging point with a small variation on the imaging surface of the photoconductor.

【0031】また、本発明の請求項3により、レンズ素
子アレイと発光素子アレイの位置あわせ処理の回数を減
らすことができ、作業の効率を上げることができる。ま
た、本発明の請求項4により、一種類の発光素子アレイ
で請求項1および請求項2のレンズ素子アレイを実現す
ることが可能になるので、工程の簡素化がはかれる。
Further, according to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce the number of times of alignment processing between the lens element array and the light emitting element array, and to increase the work efficiency. According to the fourth aspect of the present invention, the lens element arrays of the first and second aspects can be realized with one kind of light emitting element array, so that the process can be simplified.

【0032】また、本発明の請求項5により、請求項1
による発光素子アレイの発光部面積の大小の周期とレン
ズ素子アレイの結像性能の周期的分布を重ね合わせるよ
うな位置にレンズ素子アレイを設置することが可能なプ
リンターヘッドを実現することができる。
According to claim 5 of the present invention, claim 1
Thus, it is possible to realize a printer head in which the lens element array can be installed at a position where the size of the light emitting portion area of the light emitting element array and the periodic distribution of the imaging performance of the lens element array overlap.

【0033】また、本発明の請求項6のプリンターヘッ
ドの組み立て方法により、容易に請求項項5による発光
素子アレイの発光部面積の大小の周期とレンズ素子アレ
イの結像性能の周期的分布を重ね合わせを行うことが可
能になる。
According to the printer head assembling method of the sixth aspect of the present invention, the periodicity of the size of the light emitting area of the light emitting element array and the periodic distribution of the imaging performance of the lens element array can be easily determined. Superposition can be performed.

【0034】また、本発明の請求項7により、むらの少
ない高品質の画像を形成できる電子写真画像形成装置を
実現することが可能となる。
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to realize an electrophotographic image forming apparatus capable of forming a high quality image with less unevenness.

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

【図1】本発明のLED発光素子アレイの一実施の形態
の発光部の一部を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a part of a light emitting unit of an embodiment of an LED light emitting element array of the present invention.

【図2】図1の実施の形態のLED発光素子アレイを用
いたLEDプリンターヘッドによるLEDプリンターの
ビーム径の測定結果を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a measurement result of a beam diameter of an LED printer by an LED printer head using the LED light emitting element array of the embodiment of FIG. 1;

【図3】本発明のLED発光素子アレイの他の実施の形
態の発光部の一部を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a part of a light emitting unit according to another embodiment of the LED light emitting element array of the present invention.

【図4】本発明のLED発光素子アレイの他の実施の形
態の発光部の一部を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a part of a light emitting unit according to another embodiment of the LED light emitting element array of the present invention.

【図5】本発明のプリンターヘッドの実施の形態の構成
図。
FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of a printer head according to the present invention.

【図6】従来のプリンターヘッドの構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional printer head.

【図7】従来のプリンターヘッドの不具合の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a problem of a conventional printer head.

【図8】従来のプリンターヘッドでのレンズ素子アレイ
の位置と結像したビーム径の関係を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the position of a lens element array and the diameter of an imaged beam in a conventional printer head.

【図9】従来のプリンターヘッドでのビーム径の測定結
果を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a measurement result of a beam diameter with a conventional printer head.

【図10】従来のプリンターヘッドでの画像のフーリェ
解析結果を示す図。
FIG. 10 is a diagram illustrating a result of Fourier analysis of an image with a conventional printer head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズ素子アレイ 2 発光素子アレイ 3 基板 4 筐体 5 位置調整機構 11 ベースプレート 12 電気絶縁性基板 13 発光ダイオード素子アレイ 13a 発光ダイオード素子 14 レンズ素子アレイ 15 枠体 16、16a、16b セルフフォーカシングレンズ 17 ハウジング 18 感光体 19、20、21 補助線 A〜C 発行部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens element array 2 Light emitting element array 3 Substrate 4 Case 5 Position adjustment mechanism 11 Base plate 12 Electrically insulating substrate 13 Light emitting diode element array 13a Light emitting diode element 14 Lens element array 15 Frame body 16, 16a, 16b Self-focusing lens 17 Housing 18 Photoconductors 19, 20, 21 Auxiliary lines A-C issuing unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の発光部を有し、かつその発光部が
1列に配されている発光素子アレイにおいて、 前記発光部の面積がある一定の周期で増減していること
を特徴とする発光素子アレイ。
1. A light-emitting element array having a plurality of light-emitting portions and the light-emitting portions arranged in a line, wherein the area of the light-emitting portions increases and decreases at a certain period. Light emitting element array.
【請求項2】 等倍結像光学系よりなるレンズ素子アレ
イと、発光素子アレイと、これらを組込んで収納する筐
体を有するプリンターヘッドに用いられる発光素子アレ
イにおいて、 前記レンズ素子アレイのもつ結像性能の周期的分布の周
期と前記発光部の面積の増減の周期をおよそ一致させた
ことを特徴とする請求項1に記載の発光素子アレイ。
2. A light-emitting element array used for a printer head having a lens element array including a unit-magnification imaging optical system, a light-emitting element array, and a housing for housing the lens element array. 2. The light emitting element array according to claim 1, wherein the period of the periodic distribution of the imaging performance and the period of increase / decrease of the area of the light emitting unit are substantially matched.
【請求項3】 前記発光部の面積の増減の周期が2周期
以上であることを特徴とする請求項2に記載の発光素子
アレイ。
3. The light emitting element array according to claim 2, wherein a cycle of increasing or decreasing the area of the light emitting unit is two cycles or more.
【請求項4】 そ長手方向の長さが、およそ前記レンズ
素子アレイのもつ結像性能の周期的分布の周期の整数倍
の長さであることを特徴とする請求項2に記載の発光素
子アレイ。
4. The light emitting device according to claim 2, wherein the length in the longitudinal direction is approximately an integral multiple of the period of the periodic distribution of the imaging performance of the lens element array. array.
【請求項5】 等倍結像光学系よりなるレンズ素子アレ
イと、請求項1に記載の発光素子アレイと、これらを組
込んで収納する筐体を有するプリンターヘッドにおい
て、 前記筐体に対して前記レンズ素子アレイはその長手方向
に少なくとも前記レンズ素子アレイのもつ結像性能の周
期的分布の1周期分の範囲について前記レンズ素子アレ
イと前記発光素子アレイの相対的な位置を変更可能にし
たことを特徴とするプリンターヘッド。
5. A printer head comprising: a lens element array comprising an equal-magnification image forming optical system; the light-emitting element array according to claim 1; The relative position of the lens element array and the light emitting element array can be changed in at least one period of the periodic distribution of the imaging performance of the lens element array in the longitudinal direction of the lens element array. A printer head.
【請求項6】 等倍結像光学系よりなるレンズ素子アレ
イと発光素子アレイとを筐体内に組込んだプリンターヘ
ッドの組み立て方法において、 前記発光素子アレイを点灯させた状態で前記レンズ素子
アレイをその長手方向に移動させながらレンズ通過後の
前記発光素子アレイが形成するビーム形状を測定し、複
数個のビーム形状の偏差が最小になる位置に前記レンズ
素子アレイを固定することを特徴とするプリンターヘッ
ドの組み立て方法。
6. A method for assembling a printer head in which a lens element array including a unit-magnification imaging optical system and a light emitting element array are incorporated in a housing, wherein the lens element array is turned on with the light emitting element array turned on. A printer that measures a beam shape formed by the light emitting element array after passing through the lens while moving in the longitudinal direction, and fixes the lens element array at a position where a deviation of a plurality of beam shapes is minimized. How to assemble the head.
【請求項7】 請求項5に記載のプリンターヘッドと、
このプリンターヘッドにより集光照射される光により被
照射面に位置する表面に静電潜像が形成される感光体
と、この感光体上に形成された静電潜像を現像して可視
像化する現像装置と、この現像装置により現像された可
視像を記録媒体上に転写する転写装置とを具備すること
を特徴とする画像形成装置。
7. A printer head according to claim 5,
A photoconductor in which an electrostatic latent image is formed on the surface located on the irradiated surface by light condensed and irradiated by the printer head, and a visible image formed by developing the electrostatic latent image formed on the photoconductor. An image forming apparatus, comprising: a developing device for developing a toner image; and a transfer device for transferring a visible image developed by the developing device onto a recording medium.
JP2001074124A 2001-03-15 2001-03-15 Light emitting device array, printer head, method for assembling printer head, and image forming apparatus Pending JP2002273930A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001074124A JP2002273930A (en) 2001-03-15 2001-03-15 Light emitting device array, printer head, method for assembling printer head, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001074124A JP2002273930A (en) 2001-03-15 2001-03-15 Light emitting device array, printer head, method for assembling printer head, and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002273930A true JP2002273930A (en) 2002-09-25

Family

ID=18931444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001074124A Pending JP2002273930A (en) 2001-03-15 2001-03-15 Light emitting device array, printer head, method for assembling printer head, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002273930A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005271574A (en) * 2003-11-05 2005-10-06 Ricoh Co Ltd Optical writing unit, imaging device, process cartridge and light volume regulation method
JP2006315315A (en) * 2005-05-13 2006-11-24 Seiko Epson Corp Line head and image forming device using the same
JP2007290303A (en) * 2006-04-27 2007-11-08 Seiko Epson Corp Exposure system and image forming apparatus
JP2014072227A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Sharp Corp Led print head

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005271574A (en) * 2003-11-05 2005-10-06 Ricoh Co Ltd Optical writing unit, imaging device, process cartridge and light volume regulation method
JP4668584B2 (en) * 2003-11-05 2011-04-13 株式会社リコー Optical writing unit, image forming apparatus, process cartridge, and light amount adjustment method
JP2006315315A (en) * 2005-05-13 2006-11-24 Seiko Epson Corp Line head and image forming device using the same
JP2007290303A (en) * 2006-04-27 2007-11-08 Seiko Epson Corp Exposure system and image forming apparatus
JP2014072227A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Sharp Corp Led print head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4435064A (en) Optical exposure unit for electrophotographic printing device
JP4863840B2 (en) Pixel forming apparatus, optical scanning apparatus, optical scanning method, image forming apparatus, and color image forming apparatus
JP5866887B2 (en) Light emitting element head and image forming apparatus
EP0539958B1 (en) Image drawing apparatus
CN101443925B (en) Light emitting element array with micro-lens and optical writing head
JP2007269001A (en) Light scanning apparatus, light scanning method, image forming apparatus, color image forming apparatus, program, and recording medium
JP3294972B2 (en) LED head and LED position adjustment method
US5848087A (en) Two-dimensional surface emitting laser array, two-dimensional surface emitting laser beam scanner, two-dimensional surface emitting laser beam recorder, and two-dimensional surface emitting laser beam recording method
KR20020012219A (en) Optical printer head and method of lighting it
JP4896663B2 (en) Pixel forming apparatus, optical scanning apparatus, optical scanning method, image forming apparatus, color image forming apparatus, program, and recording medium
JP2006256201A (en) Writing unit and image forming apparatus
JP2002273930A (en) Light emitting device array, printer head, method for assembling printer head, and image forming apparatus
JP2002248803A (en) Led print head and its adjusting method
JP2002254696A (en) Light-emitting-diode(led) exposure head device
JP2004209703A (en) Optical writing head
JP4313224B2 (en) Dot position correction method and image forming apparatus using the same
JP2005254739A (en) Image formation device
JP2003072142A (en) Method of forming pattern using optical printer head and image forming apparatus
JPH0594080A (en) Optical head
JP2008284760A (en) Exposure device and image forming apparatus
JP2008107674A (en) Optical scanner, method of optical scanning, image forming apparatus and color image forming apparatus
JP2001205850A (en) Imaging apparatus
JP2001337205A (en) Lens array of image forming device and led printer head
JP2001322310A (en) Apparatus for measuring and method for adjusting light beam characteristic of optical printer head
JP2005047038A (en) Optical writing unit and image forming apparatus