JP2003025625A - Optical printing head and imaging apparatus - Google Patents

Optical printing head and imaging apparatus

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JP2003025625A
JP2003025625A JP2001215926A JP2001215926A JP2003025625A JP 2003025625 A JP2003025625 A JP 2003025625A JP 2001215926 A JP2001215926 A JP 2001215926A JP 2001215926 A JP2001215926 A JP 2001215926A JP 2003025625 A JP2003025625 A JP 2003025625A
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JP
Japan
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optical
element array
print head
light
array
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Application number
JP2001215926A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Ito
昌弘 伊藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical printer head capable of easily increasing the light amount. SOLUTION: An optical element 3 having a refractive index higher than that of the air is disposed each between a light emitting element array 1 and a magnification imaging element array 2, and between the equivalent magnification imaging element array 2 and the imaging surface.

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、光プリントヘッド
および画像形成装置に関し、詳細には、デジタル複写
機、プリンタ、デジタルファクシミリ装置などの画像形
成装置に使用される固体書込方式の光プリントヘッドお
よびその光プリントヘッドを使用したデジタル複写機、
プリンタ、デジタルファクシミリ装置などの画像形成装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical print head and an image forming apparatus, and more particularly, to a solid writing type optical print head used in an image forming apparatus such as a digital copying machine, a printer, a digital facsimile apparatus. And a digital copying machine using the optical print head,
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a digital facsimile machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル複写機、プリンタ、デジ
タルファクシミリ装置などの画像形成装置の小型化が要
求されており、それらに使用されるデジタル書込装置に
対しても小型化が要求されている。画像形成装置に用い
られる画像形成プロセスの一例として電子写真プロセス
がある。かかる電子写真プロセスを用いた画像形成装置
の模式図を図8に示す。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for miniaturization of image forming apparatuses such as digital copying machines, printers and digital facsimile machines, and miniaturization of digital writing apparatuses used therein. . An electrophotographic process is an example of an image forming process used in an image forming apparatus. FIG. 8 shows a schematic diagram of an image forming apparatus using such an electrophotographic process.

【0003】図8に示した画像形成装置は、ドラム状の
像担持体である感光体20と、感光体20を帯電させる
帯電ユニット21と、レーザ発生装置もしくは発光ダイ
オード(LED)を配列した発光素子アレイ等を用いた
光プリントヘッドにより構成され、感光体20上に静電
潜像の書き込みを行う露光ユニット22と、感光体20
上に書き込まれた静電潜像をトナー等により現像してト
ナー像を形成する現像ユニット23と、感光体20上の
トナー像を記録紙上に転写する転写ユニット24と、記
録紙上に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット
25と、感光体20上に残ったトナーを除去するために
除電する除電ユニット26と、感光体20上に残ったト
ナーを機械的に清掃するクリーニングユニット27とを
備えている。
The image forming apparatus shown in FIG. 8 has a photoconductor 20 which is a drum-shaped image carrier, a charging unit 21 for charging the photoconductor 20, and a laser generator or a light emitting diode (LED) arrayed to emit light. An exposure unit 22 configured by an optical print head using an element array or the like, for writing an electrostatic latent image on the photoconductor 20, and a photoconductor 20.
A developing unit 23 that develops the electrostatic latent image written above with toner or the like to form a toner image, a transfer unit 24 that transfers the toner image on the photoconductor 20 onto a recording sheet, and a transfer unit 24 that is transferred onto the recording sheet. A fixing unit 25 for fixing the toner image, a charge removing unit 26 for removing charge to remove the toner remaining on the photoconductor 20, and a cleaning unit 27 for mechanically cleaning the toner remaining on the photoconductor 20 are provided. ing.

【0004】上記画像形成装置の電子写真プロセスを簡
単に説明する。まず、帯電ユニット22により感光体2
0を帯電させた後(帯電プロセス)、露光ユニット22
から出射した光を光スポットとして感光体20に照射し
て感光体20上に静電潜像を形成する(露光プロセ
ス)。つづいて、現像ユニット23により感光体20上
の静電潜像にトナーを付着させトナー像を形成する(現
像プロセス)。この後、転写ユニット24により、感光
体20上に形成されたトナー像を記録紙に転写し(転写
プロセス)、定着ユニット25により記録紙上に転写し
たトナー像に圧力および熱を印加して記録紙に融着させ
トナーを固定する(定着プロセス)。
The electrophotographic process of the image forming apparatus will be briefly described. First, the charging unit 22 causes the photoconductor 2
After charging 0 (charging process), the exposure unit 22
The light emitted from is irradiated as a light spot on the photoconductor 20 to form an electrostatic latent image on the photoconductor 20 (exposure process). Subsequently, the developing unit 23 attaches toner to the electrostatic latent image on the photoconductor 20 to form a toner image (developing process). Thereafter, the transfer unit 24 transfers the toner image formed on the photoconductor 20 onto the recording paper (transfer process), and the fixing unit 25 applies pressure and heat to the toner image transferred onto the recording paper to apply the recording paper. The toner is fixed by fusing (fixing process).

【0005】上記の電子写真プロセスの露光に用いられ
るデジタル書込方式は、大別すると、光走査方式と固体
書込方式に分類される。光走査方式では、半導体レーザ
等の光源から出射された光束をポリゴンミラー等の光偏
向器によって光走査し、走査結像レンズによって感光体
上に光を集光する。固体書込方式では、発光ダイオード
(LED)アレイ等の発光素子アレイの光源から出射さ
れた光束を、結像素子アレイによって感光体上に集光す
る。
The digital writing methods used for exposure in the electrophotographic process are roughly classified into an optical scanning method and a solid writing method. In the optical scanning method, a light beam emitted from a light source such as a semiconductor laser is optically scanned by an optical deflector such as a polygon mirror, and the light is condensed on a photoconductor by a scanning imaging lens. In the solid-state writing method, a light flux emitted from a light source of a light emitting element array such as a light emitting diode (LED) array is condensed on a photoconductor by an imaging element array.

【0006】光走査方式では、光偏向器によって光を走
査するため光路長が長くなるのに対して、固体書込方式
では、光を走査する必要がないため光路長を短くするこ
とができる。したがって、固体書込方式は、光走査方式
に比して、画像形成装置全体を小型化することができ、
さらに、光偏向器等の機械的な駆動部品を必要としない
という利点がある。
In the optical scanning method, the light path is lengthened because the light is scanned by the light deflector, whereas in the solid writing method, the light path length can be shortened because it is not necessary to scan the light. Therefore, the solid-state writing method can downsize the entire image forming apparatus as compared with the optical scanning method.
Further, there is an advantage that no mechanical driving component such as an optical deflector is required.

【0007】つぎに、従来の固体書込方式の露光ユニッ
ト(光プリントヘッド)の構成について説明する。固体
書込方式の露光ユニット(光プリントヘッド)では、等
倍結像素子で光を直進させて結像させる方式と、等倍結
像素子で光を直角に折り曲げて結像する方式とがある。
Next, the structure of a conventional solid writing type exposure unit (optical print head) will be described. In the solid-state writing type exposure unit (optical print head), there are a method in which light is straightened by an equal-magnification imaging element to form an image and a method in which light is bent at a right angle by an equal-magnification imaging element to form an image. .

【0008】図9は従来の固体書込方式の露光ユニット
(光プリントヘッド)の構成(等倍結像素子で光を直進
させて結像させる方式)を示している。同図(a)は従
来の固体書込方式の露光ユニット(光プリントヘッド)
の模式図、同図(b)は、同図(a)の等倍結像素子ア
レイの概略斜視図、同図(c)は等倍結像素子アレイの
断面図を示している。
FIG. 9 shows a configuration of a conventional solid writing type exposure unit (optical print head) (a type in which light is made to go straight by an equal-magnification image forming element to form an image). FIG. 1A shows a conventional solid writing type exposure unit (optical print head).
2B is a schematic perspective view of the unity-magnification imaging element array of FIG. 1A, and FIG. 7C is a cross-sectional view of the unity-magnification imaging element array.

【0009】同図(a)において、1は発光素子アレ
イ、2は等倍結像素子アレイを示しており、等倍結像素
子アレイ2の光軸を一点鎖線で示している。等倍結像素
子アレイ2は直線状の形状を有しており、発光素子アレ
イ1からの光が入射する入射光軸Xinと像担持体に向
けて等倍結像素子アレイ2から出射する光の出射光軸X
outが一直線上になっている。この等倍結像素子アレ
イ2としては、同図(b)および(c)に示すような、
ロッドレンズを俵積み状にアレイ化したロッドレンズア
レイ等が使用される。同図(c)において、15はロッ
ドレンズ、16は不透明部材、17は側板を示してい
る。
In FIG. 1A, reference numeral 1 is a light emitting element array, 2 is a unity magnification imaging element array, and the optical axis of the unity magnification imaging element array 2 is indicated by a chain line. The equal-magnification imaging element array 2 has a linear shape, and the light emitted from the equal-magnification imaging element array 2 is directed toward the incident optical axis Xin on which the light from the light-emitting element array 1 is incident and the image carrier. Output optical axis X
out is on a straight line. As the unity-magnification imaging element array 2, as shown in FIGS.
A rod lens array or the like in which rod lenses are arranged in a bale stack is used. In FIG. 1C, 15 is a rod lens, 16 is an opaque member, and 17 is a side plate.

【0010】図10は、従来の固体書込方式の露光ユニ
ット(光プリントヘッド)の構成(等倍結像素子で光を
直角に折り曲げて結像する方式)を示している。同図
(a)は、従来の固体書込方式の露光ユニット(光プリ
ントヘッド)の模式図、同図(b)は、同図(a)の等
倍結像素子アレイの概略斜視図を示している。
FIG. 10 shows the structure of a conventional solid writing type exposure unit (optical print head) (a type in which light is bent at a right angle by an equal-magnification image forming element to form an image). 1A is a schematic diagram of a conventional solid writing type exposure unit (optical print head), and FIG. 1B is a schematic perspective view of the unity-magnification imaging element array of FIG. 1A. ing.

【0011】同図(a)において、1は発光素子アレ
イ、2は等倍結像素子アレイを示しており、等倍結像素
子アレイ2の光軸を一点鎖線で示している。等倍結像素
子アレイ2は、全反射面を有し、この全反射面の入射光
軸Xinと出射光軸Xoutが直交している。この等倍
結像素子アレイ2としては、同図(b)に示すような全
反射面がルーフプリズム部1aで構成されたルーフプリ
ズムレンズアレイや、ルーフミラーレンズアレイ(不図
示)などが使用される。
In FIG. 1A, reference numeral 1 is a light emitting element array, 2 is a unity magnification imaging element array, and the optical axis of the unity magnification imaging element array 2 is shown by a chain line. The equal-magnification imaging element array 2 has a total reflection surface, and the incident optical axis Xin and the emission optical axis Xout of this total reflection surface are orthogonal to each other. As the unity-magnification imaging element array 2, a roof prism lens array whose total reflection surface is composed of a roof prism portion 1a as shown in FIG. 1B, a roof mirror lens array (not shown), or the like is used. It

【0012】かかる構成の光プリントヘッドを用いた画
像形成装置において、記録速度を向上させる方法とし
て、光プリントヘッドから出射される光量を増加させる
方法がある。
In the image forming apparatus using the optical print head having such a structure, there is a method of increasing the amount of light emitted from the optical print head as a method of improving the recording speed.

【0013】光プリントヘッドから出射される光量を増
加させる方法として、例えば、特開2001−1010
6号公報に記載された技術がある。同公開公報では、発
光素子アレイと等倍結像素子アレイとの間に屈折率の高
いモールド層を挿入し、発光素子アレイとモールド層お
よびモールド層と等倍結像素子アレイをそれぞれ接着さ
せて、発光素子アレイから出射される光の角度を狭角化
し、等倍結像素子アレイに入射する光量を増加させるこ
とによって、光プリントヘッドから出射される光量を増
加させている。
As a method for increasing the amount of light emitted from the optical print head, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-1010.
There is a technique described in Japanese Patent No. In the publication, a mold layer having a high refractive index is inserted between the light emitting element array and the unity magnification imaging element array, and the light emitting element array and the mold layer and the mold layer and the unity magnification imaging element array are bonded to each other. The amount of light emitted from the optical print head is increased by narrowing the angle of light emitted from the light emitting element array and increasing the amount of light incident on the equal-magnification imaging element array.

【0014】しかしながら、上記公開公報の技術では、
発光素子アレイとモールド層を接着させる必要があるた
め手間がかかるとともに、発光素子アレイにLEDを用
いたLEDアレイは、各発光素子に電流を供給するため
の配線としてワイヤーボンディングを用いることがあ
り、この場合、ワイヤーボンディングをモールド層で押
さえつけて隣接するワイアーボンディングを破損した
り、隣接するワイヤーボンディングと短絡させてしまう
という問題がある。また、モールド層と等倍結像素子を
接着させるためには、等倍結像素子の入射面側が平面で
ある必要があり、等倍結像素子アレイのレンズ面が球面
である場合には、接着させるのが容易ではないという問
題がある。
However, in the technique disclosed in the above publication,
It takes time and effort to bond the light emitting element array and the mold layer, and an LED array using LEDs for the light emitting element array may use wire bonding as wiring for supplying a current to each light emitting element. In this case, there is a problem that the wire bonding is pressed by the mold layer to damage the adjacent wire bonding or short-circuit with the adjacent wire bonding. Further, in order to bond the mold layer and the unit-magnification imaging element, the incident surface side of the unit-magnification imaging element needs to be a flat surface, and when the lens surface of the unit-magnification imaging element array is a spherical surface, There is a problem that it is not easy to bond them.

【0015】また、図9(a)および図10(a)に示
した構成の光プリントヘッドにおいては、等倍結像素子
アレイと発光素子アレイとの距離を近づけることによ
り、光プリントヘッドから出射される光量を増加させる
ことが可能である。
Further, in the optical print head having the structure shown in FIGS. 9A and 10A, the light is emitted from the optical print head by reducing the distance between the equal-magnification imaging element array and the light emitting element array. It is possible to increase the amount of light emitted.

【0016】上記図10に示した発光素子アレイ1から
出射された光を、等倍結像素子アレイ2で直角に折り曲
げて結像する光プリントヘッドにおいては、発光素子ア
レイ1から等倍結像素子アレイ2の入射側レンズ面まで
の距離L1と等倍結像素子アレイ2の出射側レンズ面か
ら結像面までの距離L2は、ほぼ等しくなるように設計
されているため、L1を短くした場合、L2も短くする
必要がある。
In the optical print head for forming an image by bending the light emitted from the light emitting element array 1 shown in FIG. 10 at a right angle by the same size image forming element array 2, the same size image forming element from the light emitting element array 1 is formed. Since the distance L1 from the incident side lens surface of the child array 2 to the distance L2 from the exit side lens surface of the equal-magnification imaging element array 2 to the image forming surface is designed to be substantially equal, L1 is shortened. In this case, L2 also needs to be shortened.

【0017】発光素子アレイ1としては、図11に示す
ような面発光型のLEDアレイがよく使用される。図1
1は面発光型のLEDアレイの概略構成を示す図であ
り、同図(a)はその平面図、同図(b)はその断面図
を示している。同図において、11はLEDアレイを構
成するLED、12はLED11を駆動するための駆動
ドライバを示している。
As the light emitting element array 1, a surface emitting type LED array as shown in FIG. 11 is often used. Figure 1
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a surface-emitting type LED array, FIG. 1 (a) is a plan view thereof, and FIG. 1 (b) is a sectional view thereof. In the figure, 11 is an LED that constitutes an LED array, and 12 is a drive driver for driving the LED 11.

【0018】図10(a)に示した構成の光プリントヘ
ッドにおいて、図11に示したような面発光型のLED
アレイを発光素子アレイとして用いた場合、図11に示
すように、発光素子部であるLEDから基板の端面まで
の距離Hがあるために、例えば、図12に示すように、
L2をHよりも短くしてしまうと、LEDアレイの基板
の端面と像担持体である感光体とが干渉してしまうとい
う問題がある。
In the optical print head having the structure shown in FIG. 10A, the surface emitting type LED as shown in FIG.
When the array is used as a light emitting element array, as shown in FIG. 11, since there is a distance H from the LED, which is a light emitting element section, to the end face of the substrate, for example, as shown in FIG.
If L2 is made shorter than H, there is a problem in that the end face of the LED array substrate and the photoconductor as the image carrier interfere with each other.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
てなされたものであり、光量を容易に増加させることが
可能な光プリントヘッドおよびその光プリントヘッドを
使用した画像形成装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical print head capable of easily increasing the amount of light and an image forming apparatus using the optical print head. The purpose is to

【0020】また、本発明は、上記に鑑みてなされたも
のであり、光プリントヘッドから出射される光量を増加
させてもLEDアレイの端面と感光体が干渉することが
ない光プリントヘッドおよびその光プリントヘッドを使
用した画像形成装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and an optical print head in which the end face of the LED array and the photoconductor do not interfere with each other even if the amount of light emitted from the optical print head is increased, and the same. An object is to provide an image forming apparatus using an optical print head.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1にかかる発明は、複数の発光素子が配列し
て構成される発光素子アレイと、複数のレンズがアレイ
状に配列して構成される等倍結像素子アレイとを備えた
光プリントヘッドにおいて、前記発光素子アレイと前記
等倍結像素子アレイとの間、および/または、前記等倍
結像素子アレイと結像面との間に、空気よりも屈折率の
高い光学素子を配置したものである。上記発明によれ
ば、発光素子アレイと等倍結像素子アレイとの間、およ
び/または、等倍結像素子アレイと結像面との間に、空
気よりも屈折率の高い光学素子を配置することにより、
光量を増加させる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 provides a light-emitting element array configured by arranging a plurality of light-emitting elements, and a plurality of lenses arranged in an array. In an optical print head including an equal-magnification imaging element array configured as described above, between the light-emitting element array and the equal-magnification imaging element array and / or the equal-magnification imaging element array and the imaging surface. An optical element having a refractive index higher than that of air is disposed between According to the above invention, an optical element having a refractive index higher than that of air is arranged between the light emitting element array and the unit-magnification imaging element array and / or between the unit-magnification imaging element array and the image plane. By doing
Increase the amount of light.

【0022】また、請求項2にかかる発明は、請求項1
にかかる発明において、前記光学素子は平行平板である
こととした。上記発明によれば、平行平板を光学素子に
使用する。
The invention according to claim 2 is the same as claim 1.
In the present invention, the optical element is a parallel plate. According to the above invention, the parallel plate is used for the optical element.

【0023】また、請求項3にかかる発明は、請求項1
にかかる発明において、前記光学素子を前記発光素子ア
レイと前記等倍結像素子アレイとの間に配置した場合
に、前記光学素子の厚さをd、前記光学素子の屈折率を
n、前記発光素子アレイから前記等倍結像素子アレイの
入射側レンズ面までの距離をL1とした場合、光学素子
の厚さdおよび前記光学素子の屈折率nを下式、0.1
7×L1≦d×(1−1/n)の条件を満たすように設
定したものである。上記発明によれば、前記光学素子を
前記発光素子アレイと前記等倍結像素子アレイとの間に
配置した場合に、光学素子の厚さdおよび前記光学素子
の屈折率nを、0.17×L1≦d×(1−1/n)の
条件を満たすように設定することにより、光プリントヘ
ッドの光量を20%増加させる。
The invention according to claim 3 is the same as that of claim 1.
In the invention according to the above aspect, when the optical element is arranged between the light emitting element array and the equal-magnification imaging element array, the thickness of the optical element is d, the refractive index of the optical element is n, and the light emission is When the distance from the element array to the incident-side lens surface of the unity-magnification imaging element array is L1, the thickness d of the optical element and the refractive index n of the optical element are expressed by the following formula:
It is set to satisfy the condition of 7 × L1 ≦ d × (1-1 / n). According to the above invention, when the optical element is arranged between the light emitting element array and the unity magnification imaging element array, the thickness d of the optical element and the refractive index n of the optical element are 0.17. The light quantity of the optical print head is increased by 20% by setting so as to satisfy the condition of × L1 ≦ d × (1-1 / n).

【0024】また、請求項4にかかる発明は、請求項1
にかかる発明において、前記光学素子を前記発光素子ア
レイと前記等倍結像素子アレイとの間に配置した場合
に、前記光学素子の側面で発生する迷光を抑制するため
の処理を前記光学素子に施したものである。上記発明に
よれば、光学素子の側面で発生する迷光を抑制するため
の処理を光学素子に施することにより、フレア光を防止
する。
The invention according to claim 4 is the same as claim 1.
In the invention according to above, when the optical element is arranged between the light emitting element array and the unity magnification imaging element array, a process for suppressing stray light generated on the side surface of the optical element is performed on the optical element. It has been given. According to the above invention, flare light is prevented by performing a process for suppressing stray light generated on the side surface of the optical element on the optical element.

【0025】また、請求項5にかかる発明は、請求項1
にかかる発明において、前記光学素子を前記等倍結像素
子アレイと結像面との間にのみ配置する場合に、前記発
光素子アレイを面発光型のLEDアレイで構成したもの
である。上記発明によれば、前記光学素子を前記等倍結
像素子アレイと結像面との間にのみ配置する場合に、前
記発光素子アレイを面発光型のLEDアレイで構成す
る。
The invention according to claim 5 is the same as claim 1.
In the invention according to the first aspect, when the optical element is arranged only between the unit-magnification image-forming element array and the image-forming surface, the light-emitting element array is composed of a surface-emitting LED array. According to the above invention, when the optical element is arranged only between the equal-magnification image-forming element array and the image-forming surface, the light-emitting element array is composed of a surface-emitting LED array.

【0026】また、請求項6にかかる発明は、請求項1
〜請求項5のいずれか1つに記載の光プリントヘッドを
露光ユニットに使用したものである。上記発明によれ
ば、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の光プリ
ントヘッドを画像形成装置の光書込ユニットに適用す
る。
The invention according to claim 6 is the same as claim 1.
The optical print head according to claim 5 is used in an exposure unit. According to the above invention, the optical print head according to any one of claims 1 to 5 is applied to an optical writing unit of an image forming apparatus.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
かかる光プリントヘッドおよび画像形成装置の好適な実
施の形態を、(光プリントヘッドの構成)、(本発明の
光プリントヘッドを適用した画像形成装置)の順に詳細
に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of an optical print head and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings (configuration of optical print head), (optical print head of the present invention The applied image forming apparatus will be described in detail in this order.

【0028】(光プリントヘッドの構成)図1〜図6を
参照して、本発明の光プリントヘッドを、[構成例
1]、[構成例2]、[構成例3]の順に説明する。
(Structure of Optical Print Head) With reference to FIGS. 1 to 6, the optical print head of the present invention will be described in order of [Structural example 1], [Structural example 2], and [Structural example 3].

【0029】[構成例1]構成例1の光プリントヘッド
を図1および図2を参照して説明する。図1は構成例1
の光プリントヘッドの構成を示す概略構成図である。構
成例1は、等倍結像素子アレイで光軸を直角に折り曲げ
る光プリントヘッド(上記図10)において、発光素子
アレイと等倍結像素子アレイとの間および等倍結像素子
アレイと結像面との間に光学素子3を挿入した構成であ
る。同図において、1は発光素子アレイ、2は等倍結像
素子アレイ、3は光学素子を示している。
[Structural Example 1] An optical print head of Structural Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a configuration example 1
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the optical print head of FIG. The configuration example 1 is an optical print head (FIG. 10) in which an optical axis is bent at a right angle in an equal-magnification imaging element array, and the light-emitting element array and the equal-magnification imaging element array are connected to and between the equal-magnification imaging element array. The optical element 3 is inserted between the optical element 3 and the image plane. In the figure, 1 is a light emitting element array, 2 is an equal-magnification imaging element array, and 3 is an optical element.

【0030】同図において、発光素子アレイ(LEDア
レイ)1と等倍結像素子アレイ2との間、および等倍結
像素子アレイ2と結像面との間には、空気よりも屈折率
の高い光学素子3がそれぞれ挿入されている。これら光
学素子3は、入射側と出射側の面が平行な平行平板とな
っている。
In the figure, a refractive index higher than that of air is provided between the light emitting element array (LED array) 1 and the unity-magnification imaging element array 2, and between the unity-magnification imaging element array 2 and the image plane. High optical elements 3 are respectively inserted. These optical elements 3 are parallel flat plates whose surfaces on the incident side and the emission side are parallel to each other.

【0031】平行平板からなる光学素子3を、発光素子
アレイ(LEDアレイ)1と等倍結像素子アレイ2との
間、および等倍結像素子アレイ2と結像面との間に挿入
することにより、発光素子アレイ(LEDアレイ)1と
光学素子3および等倍結像素子アレイ2を接着させる必
要がなくなり、さらに、光学素子3は屈折力を有しない
平行平板であるので、光学素子3の位置精度もそれ程厳
しくする必要がなくなる。
The optical element 3 made of a parallel plate is inserted between the light emitting element array (LED array) 1 and the equal-magnification imaging element array 2 and between the equal-magnification imaging element array 2 and the imaging surface. This eliminates the need for adhering the light emitting element array (LED array) 1 to the optical element 3 and the equal-magnification imaging element array 2, and since the optical element 3 is a parallel plate having no refractive power, the optical element 3 There is no need to make the position accuracy so severe.

【0032】つぎに、図2を参照して、図1の構成の光
プリントヘッドにおいて、光学素子3を挿入して光量を
増加する原理を説明する。図2は、図1の構成の光プリ
ントヘッドにおいて、光学素子3を挿入して光量を増加
させる原理を説明するための説明図である。同図におい
て、破線は実際の光路、細かい破線は仮想の光路を示し
ている。
Next, with reference to FIG. 2, the principle of increasing the amount of light by inserting the optical element 3 in the optical print head having the configuration of FIG. 1 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the principle of increasing the amount of light by inserting the optical element 3 in the optical print head having the configuration of FIG. In the figure, the broken line shows the actual optical path, and the fine broken line shows the virtual optical path.

【0033】同図において、発光素子アレイ1の出射点
(O)から角度θで出射された光は、光学素子3(入射
側)に入射されると、光学素子3の屈折率によって屈折
してθ’の出射角度になる。そして、光学素子3では、
再び角度θで出射される。
In the figure, when the light emitted from the emission point (O) of the light emitting element array 1 at an angle θ enters the optical element 3 (incident side), it is refracted by the refractive index of the optical element 3. The output angle is θ ′. Then, in the optical element 3,
The light is emitted again at the angle θ.

【0034】等倍結像素子アレイ2から光学素子3の出
射光をみた場合、光学素子3のO’(仮想の出射点)か
ら光が出射されているとみなすことができ、その光路
は、同図に示す仮想の光路となる。
When the light emitted from the optical element 3 is viewed from the unity-magnification imaging element array 2, it can be considered that the light is emitted from O '(virtual emission point) of the optical element 3, and its optical path is The virtual optical path shown in FIG.

【0035】発光素子アレイ1の出射点(O)と光学素
子3のO’(仮想の出射点)の距離Δd1は、挿入した
光学素子3の屈折率をn、厚さをdとした場合、下式
(1)の如く表すことができる。
The distance Δd1 between the emission point (O) of the light emitting element array 1 and O ′ (virtual emission point) of the optical element 3 is given by the following formula, where the refractive index of the inserted optical element 3 is n and the thickness is d: It can be expressed as the following formula (1).

【0036】Δd1=d(1−1/n) ・・・(1)Δd1 = d (1-1 / n) (1)

【0037】同様に、出射側の光学素子3では、S’
(仮想の結像点)からΔd2だけ離れた位置(S)に結
像する。すなわち、O’(仮想の出射点)から出射され
た光をS’(仮想の結像点)に結像する等倍結像素子ア
レイ2の前後に空気よりも屈折率の高い一対の光学素子
3を挿入することにより、発光素子アレイ1の出射点
(O)から出射する光を結像位置(S)に結像すること
ができ、発光素子アレイ1と等倍結像素子アレイ2を近
づけたのと同様の効果を得ることができる。この場合の
光量の増加量は下式(2)の如く表すことができる。
Similarly, in the exit side optical element 3, S '
An image is formed at a position (S) separated from the (imaginary image formation point) by Δd2. That is, a pair of optical elements having a refractive index higher than that of air before and after the equal-magnification imaging element array 2 that images the light emitted from O ′ (virtual emission point) on S ′ (virtual imaging point). By inserting 3, the light emitted from the emission point (O) of the light emitting element array 1 can be imaged at the image forming position (S), and the light emitting element array 1 and the equal-magnification image forming element array 2 are brought close to each other. You can get the same effect. The amount of increase in the amount of light in this case can be expressed by the following equation (2).

【0038】 (L1/L1’)^2×0.96^4 ・・・(2)[0038] (L1 / L1 ') ^ 2x0.96 ^ 4 (2)

【0039】但し、「0.96」は、挿入した光学素子
3の入射側および出射側の透過率 L1は、発光素子アレイ1の出射点(O)と等倍結像素
子アレイ2の入射側レンズ面間の距離 L1’は、光学素子3のO’(仮想の出射点)と等倍結
像素子アレイ2の入射側レンズ面間の距離
However, "0.96" means that the transmittance L1 on the incident side and the outgoing side of the inserted optical element 3 is the outgoing point (O) of the light emitting element array 1 and the incident side of the equal-magnification imaging element array 2. The distance L1 ′ between the lens surfaces is the distance between O ′ (virtual emission point) of the optical element 3 and the incident-side lens surface of the unity-magnification imaging element array 2.

【0040】例えば、L1=8mm、挿入する2つの光
学素子3を共に屈折率n=1.56、厚さd=5mmと
した場合、上記式(1)より、Δd1=Δd2=2.1
5となり、さらに、上記式(2)より、1.57倍に光
量を増加することができる。
For example, when L1 = 8 mm, the two optical elements 3 to be inserted have both a refractive index n = 1.56 and a thickness d = 5 mm, Δd1 = Δd2 = 2.1 according to the above formula (1).
5, the light quantity can be increased 1.57 times from the above equation (2).

【0041】光量は20%以上増加させることが望まし
い。光量を20%以上増加させるために必要な光学素子
3の屈折率nおよび厚さdは、下式(3)の如く表すこ
とができる。本実施の形態では、下式(3)の条件を満
たすように、光学素子3の屈折率nおよび厚さdを設定
する。
It is desirable to increase the light quantity by 20% or more. The refractive index n and the thickness d of the optical element 3 required to increase the light quantity by 20% or more can be expressed by the following formula (3). In the present embodiment, the refractive index n and the thickness d of the optical element 3 are set so as to satisfy the condition of the following expression (3).

【0042】 0.17×L1≦d(1−1/n) ・・・(3)[0042] 0.17 × L1 ≦ d (1-1 / n) (3)

【0043】ここで、例えば、L1=8mm、d=3m
m、n=1.56とした場合、上記式(3)の条件を満
たさず、さらに、この条件を上記式(2)に代入する
と、1.12倍の光量の増加しかないことになる。
Here, for example, L1 = 8 mm, d = 3 m
When m and n = 1.56, the condition of the above formula (3) is not satisfied, and when this condition is substituted into the above formula (2), the light amount increases 1.12 times.

【0044】他方、L1=8mm、d=5mm、n=
1.56とした場合には、上記式(3)の条件を満た
し、さらに、この条件を上記式(2)に代入すると、
1.40倍に光量が増加したことになる。すなわち、上
記式(3)の条件を満たす場合には、光量を20%以上
増加させることが可能となる。
On the other hand, L1 = 8 mm, d = 5 mm, n =
When it is set to 1.56, the condition of the above formula (3) is satisfied, and when this condition is substituted into the above formula (2),
This means that the amount of light increased by 1.40 times. That is, when the condition of the above expression (3) is satisfied, the light amount can be increased by 20% or more.

【0045】ところで、光学素子3を、発光素子アレイ
1と等倍結像素子アレイ2との間に挿入した場合、図3
に示すように、発光素子アレイ1から光学素子3に入射
した光は、光学素子3の側面で反射することにより迷光
となってしまう。この迷光が、等倍結像素子アレイ2に
入射すると、本来結像してはならない位置に集光してし
まう。この迷光はフレア光と呼ばれる。
By the way, when the optical element 3 is inserted between the light emitting element array 1 and the equal-magnification imaging element array 2, FIG.
As shown in FIG. 3, the light that has entered the optical element 3 from the light emitting element array 1 is reflected by the side surface of the optical element 3 and becomes stray light. When this stray light enters the equal-magnification imaging element array 2, it is condensed at a position where it should not be imaged. This stray light is called flare light.

【0046】かかるフレア光を除去する方法を図4を参
照して説明する。図4はフレア光を除去する方法を説明
するための説明図である。同図(a)は、光学素子3の
側面に光吸収膜3aを塗布した構成を示している。光学
素子3の側面での反射を防止するため、同図(a)に示
すように、光学素子3の側面に光吸収膜3aを塗布する
ことで反射を低減させることができ、等倍結像素子アレ
イ2に入射する迷光を防止することができる。光吸収膜
3aとしては、使用する発光素子アレイ1の波長に対し
て吸収性を示すものを使用することができる。一般的
に、発光素子アレイ1の発光波長は700nm前後の波
長であるので、黒もしくはそれに準ずるような溶液を光
吸収膜3aとして、光学素子3の側面に塗布することに
すれば良い。
A method of removing such flare light will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of removing flare light. FIG. 3A shows a configuration in which the side surface of the optical element 3 is coated with the light absorption film 3a. In order to prevent reflection on the side surface of the optical element 3, reflection can be reduced by applying a light absorption film 3a on the side surface of the optical element 3 as shown in FIG. Stray light incident on the child array 2 can be prevented. As the light absorption film 3a, a film having an absorption property with respect to the wavelength of the light emitting element array 1 used can be used. In general, the light emitting wavelength of the light emitting element array 1 is around 700 nm, so black or a solution similar thereto may be applied to the side surface of the optical element 3 as the light absorbing film 3a.

【0047】同図(b)は、光学素子3の側面を粗して
光散乱面3bを形成した構成を示している。同図(b)
に示すように、光学素子3の側面を粗して光散乱面3b
を形成することにより、光学素子3の側面(光散乱面3
b)で光を乱反射させることができ、等倍結像素子アレ
イ2に入射する迷光を防止することができる。
FIG. 11B shows a structure in which the side surface of the optical element 3 is roughened to form the light scattering surface 3b. The same figure (b)
As shown in FIG.
To form a side surface of the optical element 3 (the light scattering surface 3
Light can be diffusely reflected in b), and stray light that enters the equal-magnification imaging element array 2 can be prevented.

【0048】同図(c)は、光学素子3の入射面に光吸
収膜3cを窓状に塗布した構成を示している。同図
(c)に示すように、光学素子3の入射面に光吸収膜3
cを窓状に塗布することにより、光学素子3の側面に光
があたらないようにすることができ、等倍結像素子アレ
イ2に入射する迷光を防止することができる。
FIG. 6C shows a structure in which the light absorbing film 3c is applied to the incident surface of the optical element 3 in a window shape. As shown in FIG. 3C, the light absorption film 3 is formed on the incident surface of the optical element 3.
By applying c in a window shape, it is possible to prevent light from hitting the side surface of the optical element 3 and prevent stray light from entering the unity-magnification imaging element array 2.

【0049】なお、フレア光を防止するための構成とし
ては、上記図4(a)、(b)、(c)の構成を単独で
用いることにしても良いが、これらの構成を組み合わせ
ることにしても良い。
As the structure for preventing flare light, the structures shown in FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) may be used independently, but these structures are combined. May be.

【0050】以上説明したように、構成例1によれば、
発光素子アレイ1と等倍結像素子アレイ2との間および
等倍結像素子アレイ2と結像面との間の空間中に、空気
よりも屈折率の高い光学素子3を配置することとしたの
で、簡単な構成で従来の光プリントヘッドよりも光量を
増加させることが可能となる。
As described above, according to the configuration example 1,
An optical element 3 having a refractive index higher than that of air is arranged in the space between the light emitting element array 1 and the unity-magnification imaging element array 2 and in the space between the unity-magnification imaging element array 2 and the image plane. Therefore, it is possible to increase the amount of light as compared with the conventional optical print head with a simple configuration.

【0051】また、光学素子3の厚さdと屈折率nを
0.17×L1≦d×(1−1/n)の条件を満たすよ
うに設定したので、光プリントヘッドの光量を20%以
上増加させることが可能となる。
Since the thickness d and the refractive index n of the optical element 3 are set to satisfy the condition of 0.17 × L1 ≦ d × (1-1 / n), the light quantity of the optical print head is 20%. It is possible to increase the above.

【0052】また、発光素子アレイ1と等倍結像素子ア
レイ2との間に挿入される光学素子3の側面で発生する
迷光を抑制するための処理を光学素子3に施すこととし
たので、不要な光が等倍結像素子アレイ2に入射するの
を防止することが可能となる。
Further, since the optical element 3 is subjected to the processing for suppressing the stray light generated on the side surface of the optical element 3 inserted between the light emitting element array 1 and the unity magnification image forming element array 2, It becomes possible to prevent unnecessary light from entering the same-magnification imaging element array 2.

【0053】(構成例2)構成例2の光プリントヘッド
の構成を図5を参照して説明する。図5は構成例2の光
プリントヘッドの構成を示す概略構成図である。構成例
2は、構成例1と同様に等倍結像素子アレイで光軸を直
角に折り曲げる光プリントヘッドにおいて、等倍結像素
子アレイと結像面との間にのみ光学素子3を挿入した構
成である。
(Structure Example 2) The structure of the optical print head of Structure Example 2 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a configuration of the optical print head of the configuration example 2. The configuration example 2 is the same as the configuration example 1 in the optical print head in which the optical axis is bent at a right angle by the same-magnification imaging element array, and the optical element 3 is inserted only between the equal-magnification imaging element array and the image plane. It is a composition.

【0054】図5において、1は上記図11で示したよ
うな面発光型のLEDアレイからなる発光素子アレイ、
2は等倍結像素子アレイ、3は平行平板からなる光学素
子を示している。同図に示すように、等倍結像素子アレ
イ2と結像面との間には、光学素子3が挿入されてい
る。
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a light emitting element array composed of a surface emitting LED array as shown in FIG.
Reference numeral 2 is an equal-magnification imaging element array, and 3 is an optical element made of a parallel plate. As shown in the figure, an optical element 3 is inserted between the unity-magnification imaging element array 2 and the imaging surface.

【0055】同図において、発光素子アレイ1と等倍結
像素子アレイ2との距離を近づけたとしても、等倍結像
素子アレイ2と結像面との間に光学素子3が挿入されて
いるので、光学素子3の屈折率nと厚さdによって、発
光素子アレイ1から基板の端までの距離Hよりも光路を
長くすることができる。
In the figure, even if the light emitting element array 1 and the unity-magnification imaging element array 2 are made closer to each other, the optical element 3 is inserted between the unity-magnification imaging element array 2 and the image plane. Therefore, due to the refractive index n and the thickness d of the optical element 3, the optical path can be made longer than the distance H from the light emitting element array 1 to the edge of the substrate.

【0056】さらに、構成例2では、発光素子アレイ1
と等倍結像素子アレイ2との間に光学素子3を挿入して
いないので、発光素子アレイ1と等倍結像素子アレイ2
との間に光学素子3を挿入した構成例1に比して、発光
素子アレイ1と等倍結像素子アレイ2との間隔Dを狭く
することができ、感光体に対する光プリントヘッドの占
有率を小さくすることが可能となる。
Further, in the configuration example 2, the light emitting element array 1
Since the optical element 3 is not inserted between the light emitting element array 1 and the unity-magnification imaging element array 2,
The distance D between the light-emitting element array 1 and the unity-magnification imaging element array 2 can be made narrower than in the configuration example 1 in which the optical element 3 is inserted between Can be reduced.

【0057】[構成例3]構成例3の光プリントヘッド
の構成を図6を参照して説明する。図6は構成例2の光
プリントヘッドの構成を示す概略構成図である。構成例
2では、上記図9に示したような、発光素子アレイから
出射した光の等倍結像素子アレイへの入射光軸Xinと
等倍結像素子アレイから出射光軸Xoutが一直線状に
並ぶ光プリントヘッドにおいて、光量を増加させる構成
を説明する。
[Configuration Example 3] The configuration of the optical print head of Configuration Example 3 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the optical print head of the configuration example 2. In the configuration example 2, as shown in FIG. 9, the incident optical axis Xin of the light emitted from the light emitting element array to the unity-magnification imaging element array and the emission optical axis Xout from the one-magnification imaging element array are aligned. A configuration for increasing the amount of light in an arrayed optical print head will be described.

【0058】図6において、1は発光素子アレイ、2は
等倍結像素子アレイ、3は平行平板からなる光学素子を
示している。同図に示すように、発光素子アレイ1と等
倍結像素子アレイ2との間に光学素子3が挿入されてい
る。また、同図において、S2は光学素子3の挿入前の
結像位置を示しており、S1は光学素子3の挿入後の結
像位置を示している。
In FIG. 6, 1 is a light emitting element array, 2 is an equal-magnification imaging element array, and 3 is an optical element made of a parallel plate. As shown in the figure, an optical element 3 is inserted between the light emitting element array 1 and the unity-magnification imaging element array 2. Further, in the figure, S2 shows the image forming position before the insertion of the optical element 3, and S1 shows the image forming position after the insertion of the optical element 3.

【0059】構成例3では、構成例1の如く、発光素子
アレイ1と等倍結像素子アレイ2および等倍結像素子ア
レイ2と結像面との両方の間に光学素子を挿入する必要
はなく、発光素子アレイ1と等倍結像素子アレイ2との
間に光学素子3を挿入するだけで光量の増加が可能とな
る。
In the configuration example 3, as in the configuration example 1, it is necessary to insert an optical element between the light emitting element array 1 and the equal-magnification imaging element array 2 and between the equal-magnification imaging element array 2 and the image plane. Instead, it is possible to increase the amount of light simply by inserting the optical element 3 between the light emitting element array 1 and the unity magnification imaging element array 2.

【0060】なお、構成例3においても、構成例1と同
様にフレア光を防止するための処理(上記図4参照)を
施すことにしても良い。また、構成例1と同様に、光学
素子3の屈折率nと厚さdを上記式(3)を満たすよう
に設定することにしても良い。
Note that, in the configuration example 3 as well, as in the configuration example 1, the processing for preventing flare light (see FIG. 4 above) may be performed. Further, similarly to the configuration example 1, the refractive index n and the thickness d of the optical element 3 may be set so as to satisfy the above expression (3).

【0061】(本発明の光プリントヘッドを適用した画
像形成装置)図7は、上記構成例1〜構成例3の光プリ
ントヘッドを電子写真方式の画像形成装置(1ドラム方
式)の光書込ユニットに適用した場合の画像形成装置の
概略構成図を示している。
(Image forming apparatus to which the optical print head of the present invention is applied) FIG. 7 shows optical writing of the optical print heads of the above configuration examples 1 to 3 by an electrophotographic image forming apparatus (1 drum type). FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus when applied to a unit.

【0062】図7に示した画像形成装置は、ドラム状の
像担持体である感光体20と、感光体20を帯電させる
帯電ユニット21と、感光体20上に静電潜像の書き込
みを行う上記構成例1〜構成例3の光プリントヘッド
(光書込ユニット)30と、感光体20上に書き込まれ
た静電潜像をトナー等により現像してトナー像を形成す
る現像ユニット23と、感光体20上のトナー像を記録
紙上に転写する転写ユニット24と、記録紙上に転写さ
れたトナー像を定着させる定着ユニット25と、感光体
20上に残ったトナーを除去するために除電する除電ユ
ニット26と、感光体20上に残ったトナーを機械的に
清掃するクリーニングユニット27とを備えている。
The image forming apparatus shown in FIG. 7 performs photoconductor 20 which is a drum-shaped image carrier, a charging unit 21 which charges the photoconductor 20, and an electrostatic latent image is written on the photoconductor 20. An optical print head (optical writing unit) 30 of the above-described configuration examples 1 to 3, a developing unit 23 that develops the electrostatic latent image written on the photoconductor 20 with toner or the like to form a toner image, A transfer unit 24 for transferring the toner image on the photoconductor 20 onto the recording paper, a fixing unit 25 for fixing the toner image transferred on the recording paper, and a charge erasing for removing the electric charge to remove the toner remaining on the photoconductor 20. A unit 26 and a cleaning unit 27 for mechanically cleaning the toner remaining on the photoconductor 20 are provided.

【0063】上記画像形成装置の電子写真プロセスを簡
単に説明する。まず、帯電ユニット21により感光体2
0を帯電させた後(帯電プロセス)、光プリントヘッド
(光書込ユニット)30から出射した光を光スポットと
して感光体20に照射して感光体20上に静電潜像を形
成する(露光プロセス)。つづいて、現像ユニット23
により感光体20上の静電潜像にトナーを付着させトナ
ー像を形成する(現像プロセス)。この後、転写ユニッ
ト24により、感光体20上に形成されたトナー像を記
録紙に転写し(転写プロセス)、定着ユニット25によ
り記録紙上に転写したトナー像に圧力および熱を印加し
て記録紙に融着させトナーを固定する(定着プロセ
ス)。
The electrophotographic process of the image forming apparatus will be briefly described. First, the charging unit 21 causes the photoreceptor 2
After charging 0 (charging process), the light emitted from the optical print head (optical writing unit) 30 is applied to the photoconductor 20 as a light spot to form an electrostatic latent image on the photoconductor 20 (exposure). process). Next, the developing unit 23
Thus, toner is attached to the electrostatic latent image on the photoconductor 20 to form a toner image (developing process). Thereafter, the transfer unit 24 transfers the toner image formed on the photoconductor 20 onto the recording paper (transfer process), and the fixing unit 25 applies pressure and heat to the toner image transferred onto the recording paper to apply the recording paper. The toner is fixed by fusing (fixing process).

【0064】上記構成例1〜構成例3の光プリントヘッ
ドを電子写真方式の画像形成装置の光書込ユニット(露
光ユニット)に適用することとしたので、従来の光プリ
ントヘッドを使用した画像形成装置に比して、光プリン
トヘッドからの出射光を増加させることができ、高速の
記録が可能となる。
Since the optical print heads of Configuration Examples 1 to 3 are applied to the optical writing unit (exposure unit) of the electrophotographic image forming apparatus, image formation using the conventional optical print head is performed. Light emitted from the optical print head can be increased as compared with the apparatus, and high-speed recording can be performed.

【0065】ここでは、本発明の光プリントヘッドを、
1ドラム方式の画像形成装置に適用する場合を説明した
が、タンデム方式の画像形成装置に適用することにして
も良い。
Here, the optical print head of the present invention is
Although the case of applying to the one-drum type image forming apparatus has been described, it may be applied to the tandem type image forming apparatus.

【0066】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
適宜変形可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1にかかる
光プリントヘッドによれば、複数の発光素子が配列して
構成される発光素子アレイと、複数のレンズをアレイ状
に配列して構成される等倍結像素子アレイとを備えた光
プリントヘッドにおいて、発光素子アレイと等倍結像素
子アレイとの間、および/または、等倍結像素子アレイ
と結像面との間に、空気よりも屈折率の高い光学素子を
配置することとしたので、簡単な構成で、従来の光プリ
ントヘッドよりも光量を増加させることが可能な光プリ
ントヘッドを提供することが可能となるという効果を奏
する。
As described above, according to the optical print head of the first aspect, the light emitting element array formed by arranging a plurality of light emitting elements and the plurality of lenses are arranged in an array. In the optical print head provided with the equal-magnification imaging element array described above, between the light-emitting element array and the equal-magnification imaging element array, and / or between the equal-magnification imaging element array and the image plane, Since an optical element having a refractive index higher than that of air is arranged, it is possible to provide an optical print head capable of increasing the amount of light with a simple configuration as compared with a conventional optical print head. Play.

【0068】また、請求項2にかかる光プリントヘッド
によれば、請求項1にかかる発明において、平行平板を
光学素子に使用することとしたので、請求項1にかかる
発明の効果に加えて、簡単な構成の光学素子を使用し
て、光プリントヘッドの光量を増加させることが可能と
なる。
According to the optical print head of the second aspect, in the invention of the first aspect, since the parallel plate is used for the optical element, in addition to the effect of the invention of the first aspect, It is possible to increase the light quantity of the optical print head by using the optical element having a simple structure.

【0069】また、請求項3にかかる光プリントヘッド
によれば、請求項1にかかる発明において、光学素子を
発光素子アレイと等倍結像素子アレイとの間に配置した
場合に、光学素子の厚さdおよび前記光学素子の屈折率
nを、0.17×L1≦d×(1−1/n)の条件を満
たすように設定することとしたので、請求項1にかかる
発明の効果に加えて、光プリントヘッドの光量を20%
以上増加させることが可能となる。
According to the optical print head of the third aspect, in the invention of the first aspect, when the optical element is arranged between the light emitting element array and the equal-magnification imaging element array, Since the thickness d and the refractive index n of the optical element are set so as to satisfy the condition of 0.17 × L1 ≦ d × (1-1 / n), the effect of the invention according to claim 1 is obtained. In addition, the light quantity of the optical print head is 20%.
It is possible to increase the above.

【0070】また、請求項4にかかる光プリントヘッド
によれば、請求項1にかかる発明において、光学素子を
発光素子アレイと等倍結像素子アレイとの間に配置した
場合に、光学素子の側面で発生する迷光を抑制するため
の処理を光学素子に施すこととしたので、請求項1にか
かる発明の効果に加えて、不要な光が等倍結像素子に入
射するのを防止することが可能となる。
According to the optical print head of the fourth aspect, in the invention of the first aspect, when the optical element is arranged between the light emitting element array and the equal-magnification imaging element array, Since the optical element is subjected to the processing for suppressing the stray light generated on the side surface, in addition to the effect of the invention according to claim 1, it is possible to prevent unnecessary light from entering the equal-magnification imaging element. Is possible.

【0071】また、請求項5にかかる光プリントヘッド
によれば、請求項1にかかる発明において、光学素子を
前記等倍結像素子アレイと結像面との間にのみ配置する
場合に、発光素子アレイを面発光型のLEDアレイで構
成することとしたので、請求項1にかかる発明の効果に
加えて、従来よりも像担持体に対する光プリントヘッド
の占有率を小さくすることが可能となる。
Further, according to the optical print head of the fifth aspect, in the invention of the first aspect, when the optical element is arranged only between the equal-magnification image-forming element array and the image-forming surface, the light-emission is performed. Since the element array is constituted by the surface emitting type LED array, in addition to the effect of the invention according to claim 1, it becomes possible to reduce the occupation ratio of the optical print head to the image carrier as compared with the conventional case. .

【0072】また、請求項6にかかる画像形成装置によ
れば、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の光プ
リントヘッドを画像形成装置の光書込ユニットに適用す
ることとしたので、従来の光プリントヘッドを使用した
画像形成装置に比して、光プリントヘッドからの出射光
を増加させることができ、高速の記録が可能となる。
According to the image forming apparatus of the sixth aspect, the optical print head according to any one of the first to fifth aspects is applied to the optical writing unit of the image forming apparatus. Therefore, as compared with the image forming apparatus using the conventional optical print head, the light emitted from the optical print head can be increased and high-speed recording can be performed.

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

【図1】構成例1の光プリントヘッドの構成を示す概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an optical print head of configuration example 1.

【図2】図1の構成の光プリントヘッドにおいて、光学
素子を挿入して光量を増加させる原理を説明するための
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the principle of increasing the amount of light by inserting an optical element in the optical print head having the configuration of FIG.

【図3】光学素子の側面で反射して生じる迷光を説明す
るための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for describing stray light that is generated by being reflected on a side surface of an optical element.

【図4】フレア光を除去する方法を説明するための説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of removing flare light.

【図5】構成例2の光プリントヘッドの構成を示す概略
構成図である。
5 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an optical print head of configuration example 2. FIG.

【図6】構成例3の光プリントヘッドの構成を示す概略
構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an optical print head of configuration example 3;

【図7】構成例1〜構成例3の光プリントヘッドを使用
した画像形成装置の概略構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus using the optical print heads of configuration examples 1 to 3.

【図8】電子写真プロセスを用いた画像形成装置の模式
図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of an image forming apparatus using an electrophotographic process.

【図9】従来の固体書込方式の露光ユニット(光プリン
トヘッド)の構成(等倍結像素子で光を直進させて結像
させる方式)を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional solid writing type exposure unit (optical print head) (a type in which light is linearly advanced by an equal-magnification image forming element to form an image).

【図10】従来の固体書込方式の露光ユニット(光プリ
ントヘッド)の構成(等倍結像素子で光を直角に折り曲
げて結像する方式)を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional solid writing type exposure unit (optical print head) (a type in which light is bent at a right angle by an equal-magnification image forming element to form an image).

【図11】面発光型のLEDアレイの概略構成を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a surface-emitting type LED array.

【図12】LEDアレイの基板の端面と像担持体である
感光体との干渉を説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining interference between the end surface of the substrate of the LED array and the photoconductor that is an image carrier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光素子アレイ 2 等倍結像素子アレイ 3 光学素子 3a 3c 光吸収膜 3b 光散乱面 20 感光体 21 帯電ユニット 23 現像ユニット 24 転写ユニット 25 定着ユニット 26 除電ユニット 27 クリーニングユニット 30 光プリントヘッド(光書込ユニット) 1 Light emitting element array 2x image sensor array 3 optical elements 3a 3c light absorption film 3b Light scattering surface 20 photoconductor 21 Charging unit 23 Development Unit 24 Transfer unit 25 fixing unit 26 Static elimination unit 27 Cleaning unit 30 Optical print head (optical writing unit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02B 5/00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の発光素子が配列して構成される発
光素子アレイと、複数のレンズをアレイ状に配列して構
成される等倍結像素子アレイとを備えた光プリントヘッ
ドにおいて、 前記発光素子アレイと前記等倍結像素子アレイとの間、
および/または、前記等倍結像素子アレイと結像面との
間に、空気よりも屈折率の高い光学素子を配置したこと
を特徴とする光プリントヘッド。
1. An optical print head comprising a light emitting element array formed by arranging a plurality of light emitting elements, and an equal-magnification imaging element array formed by arranging a plurality of lenses in an array, Between the light emitting element array and the unity magnification imaging element array,
And / or an optical print head in which an optical element having a refractive index higher than that of air is arranged between the equal-magnification image forming element array and the image forming surface.
【請求項2】 前記光学素子は平行平板であることを特
徴とする請求項1に記載の光プリントヘッド。
2. The optical print head according to claim 1, wherein the optical element is a parallel plate.
【請求項3】 前記光学素子を前記発光素子アレイと前
記等倍結像素子アレイとの間に配置した場合に、前記光
学素子の厚さをd、前記光学素子の屈折率をn、前記発
光素子アレイから前記等倍結像素子アレイの入射側レン
ズ面までの距離をL1とした場合、光学素子の厚さdお
よび前記光学素子の屈折率nを下式、 0.17×L1≦d×(1−1/n) の条件を満たすように設定したことを特徴とする請求項
1に記載の光プリントヘッド。
3. When the optical element is arranged between the light emitting element array and the unity magnification imaging element array, the thickness of the optical element is d, the refractive index of the optical element is n, and the light emission is performed. When the distance from the element array to the incident-side lens surface of the unity-magnification imaging element array is L1, the thickness d of the optical element and the refractive index n of the optical element are expressed by the following equation: 0.17 × L1 ≦ d × The optical print head according to claim 1, wherein the optical print head is set to satisfy the condition of (1-1 / n).
【請求項4】 前記光学素子を前記発光素子アレイと前
記等倍結像素子アレイとの間に配置した場合に、前記光
学素子の側面で発生する迷光を抑制するための処理を前
記光学素子に施したことを特徴とする請求項1に記載の
光プリントヘッド。
4. A process for suppressing stray light generated on the side surface of the optical element when the optical element is arranged between the light emitting element array and the unit-magnification imaging element array is applied to the optical element. The optical print head according to claim 1, wherein the optical print head is applied.
【請求項5】 前記光学素子を前記等倍結像素子アレイ
と結像面との間にのみ配置する場合に、前記発光素子ア
レイを面発光型のLEDアレイで構成したことを特徴と
する請求項1に記載の光プリントヘッド。
5. The light emitting element array is constituted by a surface emitting LED array when the optical element is arranged only between the unity magnification image forming element array and the image forming surface. The optical printhead according to Item 1.
【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれか1つに記
載の光プリントヘッドを光書込ユニットに使用したこと
を特徴とする画像形成装置。
6. An image forming apparatus, wherein the optical print head according to claim 1 is used in an optical writing unit.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006194898A (en) * 2005-01-13 2006-07-27 Komag Inc Method and device for reducing or removing stray light of optical test head
JP2007055106A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Seiko Epson Corp Exposure apparatus and image formation device
JP2007237637A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Seiko Epson Corp Electro-optical device and imaging apparatus
JP2008036938A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Seiko Epson Corp Line head and image forming apparatus using the same
US7660022B2 (en) 2005-01-12 2010-02-09 Seiko Epson Corporation Electro-optical device, image printing apparatus, and method of manufacturing electro-optical device
JP2015013395A (en) * 2013-07-03 2015-01-22 株式会社リコー Optical print head and image formation device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0369154U (en) * 1989-11-10 1991-07-09
JPH05134104A (en) * 1991-11-13 1993-05-28 Nippon Sheet Glass Co Ltd Light converging microlens array structure body
JP2000108405A (en) * 1998-10-09 2000-04-18 Ricoh Co Ltd Imaging element array, optical print head and imaging system employing it
JP2001026139A (en) * 1999-07-15 2001-01-30 Canon Inc Exposure device and image forming apparatus equipped therewith
JP2001150715A (en) * 1999-11-25 2001-06-05 Ricoh Co Ltd Optical printing head and image-forming apparatus using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0369154U (en) * 1989-11-10 1991-07-09
JPH05134104A (en) * 1991-11-13 1993-05-28 Nippon Sheet Glass Co Ltd Light converging microlens array structure body
JP2000108405A (en) * 1998-10-09 2000-04-18 Ricoh Co Ltd Imaging element array, optical print head and imaging system employing it
JP2001026139A (en) * 1999-07-15 2001-01-30 Canon Inc Exposure device and image forming apparatus equipped therewith
JP2001150715A (en) * 1999-11-25 2001-06-05 Ricoh Co Ltd Optical printing head and image-forming apparatus using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7660022B2 (en) 2005-01-12 2010-02-09 Seiko Epson Corporation Electro-optical device, image printing apparatus, and method of manufacturing electro-optical device
JP2006194898A (en) * 2005-01-13 2006-07-27 Komag Inc Method and device for reducing or removing stray light of optical test head
JP2007055106A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Seiko Epson Corp Exposure apparatus and image formation device
JP2007237637A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Seiko Epson Corp Electro-optical device and imaging apparatus
JP2008036938A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Seiko Epson Corp Line head and image forming apparatus using the same
JP2015013395A (en) * 2013-07-03 2015-01-22 株式会社リコー Optical print head and image formation device

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