JP2007152611A - Line head module and image forming apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a line head module of which the light quantity transmission rate is improved by suppressing the manufacturing cost. <P>SOLUTION: This line head module 100 comprises a line head 510, a lens array 500 formed by collecting a plurality of cylindrical erecting equal magnification imaging lenses 102, and first and second transparent members 502, 504 which are respectively coupled to an incident face and a projection face of the lens array. In the first and second transparent members 502, 504, each of two faces opposing at least in the short side direction in the faces perpendicular to the incident and projection faces is finished to be a mirror surface and the thickness of each of the opposing faces in the short side direction is substantially equal to that of the lens array. As the light projected from the line head 510 and the light projected from the lens array 500 can be entirely reflected by the mirror-finished faces to be introduced in a prescribed range, it is possible to improve the light amount transmission rate without increasing the manufacturing cost. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ラインヘッドモジュール、及びそのラインヘッドモジュールを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a line head module and an image forming apparatus including the line head module.

基板上に配置された複数の光源で形成された画像を正立等倍結像レンズを介して感光ドラム等の感光体上に結像させ、当該結像された画像を紙等の記録媒体に転写する光ヘッドプリンタを小型軽量化するためには、光源から出射した光に対する感光体上に結像する光の割合である光量伝達率を向上させることが重要となる。光量伝達率の向上の手段として、例えば特許文献1では、光源と正立等倍結像レンズとの間、及び光源と感光体との間の光路の近傍に光反射面を配置した構造のラインヘッドモジュールが提示されている。   An image formed by a plurality of light sources arranged on a substrate is imaged on a photosensitive member such as a photosensitive drum via an erecting equal-magnification imaging lens, and the formed image is recorded on a recording medium such as paper. In order to reduce the size and weight of the optical head printer to be transferred, it is important to improve the light amount transmission rate, which is the ratio of the light that forms an image on the photoreceptor with respect to the light emitted from the light source. As a means for improving the light amount transmission rate, for example, in Patent Document 1, a line having a structure in which a light reflecting surface is arranged in the vicinity of an optical path between a light source and an erecting equal-magnification imaging lens and between a light source and a photoreceptor. A head module is presented.

特開2000−309118号公報JP 2000-309118 A

しかし上記構造のラインヘッドモジュールは、光反射面と正立等倍結像レンズとの相対位置の調整が困難であり構造も複雑化するため、製造コストの上昇、及び生産性の低下を招くという課題があった。   However, the line head module having the above structure is difficult to adjust the relative position between the light reflecting surface and the erecting equal-magnification imaging lens, and the structure is complicated, leading to an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity. There was a problem.

以下の記載において、光学的距離とは、着目している透明部材の光軸方向の長さを、その透明部材の屈折率で除した長さのことを示す。   In the following description, the optical distance indicates a length obtained by dividing the length of the transparent member in question in the optical axis direction by the refractive index of the transparent member.

また、以下の記載において、実質的に等しいとは、誤差が±10%以内であることを示す。そのような範囲とする理由は、誤差が±10%以内であるならば、実用上充分な精度の画像が得られるからである。   In the following description, “substantially equal” indicates that the error is within ± 10%. The reason for such a range is that if the error is within ± 10%, an image with sufficient accuracy for practical use can be obtained.

上記課題を解決するために、本発明のラインヘッドモジュールは、各々が独立に制御される複数の光源からなるラインヘッドと、複数の円柱状の正立等倍結像レンズが、前記光源からの光が入射する入射面と、当該入射面から入射した光が出射する出射面とを揃えた状態で配列されることによって形成されるレンズアレイと、前記入射面に接続されるとともに、前記入射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが前記正立等倍結像レンズの直径と実質的に等しい第1の透明部材と、前記出射面に接続されるとともに、前記出射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが前記正立等倍結像レンズの直径と実質的に等しい第2の透明部材と、を有する。   In order to solve the above-described problems, a line head module according to the present invention includes a line head including a plurality of light sources, each of which is controlled independently, and a plurality of cylindrical erecting equal-magnification imaging lenses. A lens array formed by aligning an incident surface on which light is incident and an exit surface on which light incident from the incident surface is aligned, and connected to the incident surface, and the incident surface A first transparent member having at least two surfaces facing each other in the short direction, and having a thickness in the short direction substantially equal to the diameter of the erecting equal-magnification imaging lens; Further, at least two surfaces that are connected to the emission surface and are orthogonal to the emission surface are mirror-finished, and the thickness in the short direction is the erecting equal-magnification imaging lens. Substantially the diameter and so on There has a second transparent member.

第1の透明部材はレンズアレイの入射面よりも光源に近い位置にある。また第1の透明部材の光軸に直交する方向の厚さ(以下、「厚さ」と称する。)は、正立等倍結像レンズの直径、即ちレンズアレイの厚さと同一である。したがって、第1の透明部材には、当該部材が存在しない場合にレンズアレイの入射面に入射する光に比べて、より広い角度分の光、すなわち、より多量の光が入射する。   The first transparent member is located closer to the light source than the incident surface of the lens array. The thickness of the first transparent member in the direction orthogonal to the optical axis (hereinafter referred to as “thickness”) is the same as the diameter of the erecting equal-magnification imaging lens, that is, the thickness of the lens array. Therefore, light of a wider angle, that is, a larger amount of light is incident on the first transparent member than light incident on the incident surface of the lens array when the member is not present.

上述したように第1の透明部材は、短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されている。したがって、当該2つの鏡面処理されている面は、レンズアレイを1つのレンズと仮定した場合の中心軸に対して互いに対象な位置を占めることとなり、入射した光は当該2つの面の間で全反射して、レンズアレイを形成する各々の正立等倍結像レンズの入射面へ導かれる。正立等倍結像レンズは入射面と出射面に同一の画像を形成するため、正立等倍結像レンズの出射面からは、入射した光と同一の光が出射する。   As described above, the first transparent member is mirror-finished on the two surfaces facing each other in the short direction. Therefore, the two mirror-finished surfaces occupy target positions with respect to the central axis when the lens array is assumed to be a single lens, and the incident light is entirely between the two surfaces. Reflected and guided to the entrance surface of each erecting equal-magnification imaging lens forming the lens array. Since the erecting equal-magnification imaging lens forms the same image on the entrance surface and the exit surface, the same light as the incident light is emitted from the exit surface of the erecting equal-magnification imaging lens.

また、第2の透明部材はレンズアレイの出射面に接しているため、レンズアレイの出射面から出射した光は、そのまま第2の透明部材に入射する。第2の透明部材は、第1の透明部材と同様に短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、入射面は光軸に垂直なため、入射した光は当該2つの面の間で全反射して、レンズアレイに接触している面の反対側の面から出射し、光源の前記レンズアレイを光軸に垂直方向に2等分する面である中心面に対して、対象な位置に結像する。   Further, since the second transparent member is in contact with the exit surface of the lens array, the light emitted from the exit surface of the lens array is directly incident on the second transparent member. Like the first transparent member, the second transparent member has two mirrored surfaces facing each other in the short direction, and the incident surface is perpendicular to the optical axis, so that the incident light is between the two surfaces. Target position with respect to the central plane that is totally reflected and emitted from the surface opposite to the surface in contact with the lens array, and bisects the lens array of the light source in the direction perpendicular to the optical axis. To form an image.

したがって、このような構成により、光源から出射した光のうちの本来ならばレンズアレイに入射しなかった光もレンズアレイに入射させ、レンズアレイを構成する各々の正立等倍結像レンズの中心面に対して光源と対象となる位置に結像させることができ、これにより製造コスト等の増加を抑えつつ光量伝達率を向上させることが可能となる。   Therefore, with such a configuration, light that was originally not incident on the lens array out of light emitted from the light source is also incident on the lens array, and the center of each erecting equal-magnification imaging lens that constitutes the lens array. It is possible to form an image at a target position with respect to the light source with respect to the surface, and thereby it is possible to improve the light amount transmission rate while suppressing an increase in manufacturing cost and the like.

また、本発明のラインヘッドモジュールは、各々が独立に制御される複数の光源からなるラインヘッドと複数の円柱状の正立等倍結像レンズを、前記光源からの光が入射する入射面と、当該入射面から入射した光が出射する出射面とを揃えた状態であって、前記入射面及び前記出射面が同一面上に位置するように2段以上積み重ねることによって形成されるレンズアレイと、前記レンズアレイの前記入射面に接続されるとともに、前記入射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが、前記レンズアレイの積層方向の厚みと一致する第1の透明部材と、前記レンズアレイの前記出射面に接続されるとともに、前記入射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが前記レンズアレイの積層方向の厚みと実質的に等しい第2の透明部材と、を有する。   The line head module of the present invention includes a line head composed of a plurality of light sources each controlled independently, and a plurality of cylindrical erecting equal-magnification imaging lenses, an incident surface on which light from the light sources is incident, A lens array formed by stacking two or more stages such that the incident surface and the exit surface are positioned on the same plane, in a state where the exit surface from which light incident from the entrance surface exits is aligned. In addition, two surfaces that are connected to the incident surface of the lens array and are orthogonal to the incident surface and facing each other in at least the lateral direction are mirror-finished, and the thickness in the lateral direction is equal to the thickness of the lens array. A first transparent member that matches the thickness in the stacking direction, and two surfaces that are connected to the exit surface of the lens array and face each other at least in the lateral direction among the surfaces orthogonal to the entrance surface. Are surface treated, said lateral direction thickness having a substantially equal second transparent member and the stacking direction of the thickness of the lens array.

このような構成によれば、平面上に配置される一群の正立等倍結像レンズを2段以上積み重ねることにより、レンズアレイの厚さを増加させて、光源から出射する光が入射可能な面積を増加させることができる。したがって、レンズアレイに、平面上に配置される一群の正立等倍結像レンズを1段のみ用いるラインヘッドモジュールに比べて、より一層光量伝達率を向上させることが可能となる。   According to such a configuration, two or more stages of a group of erecting equal-magnification imaging lenses arranged on a plane are stacked to increase the thickness of the lens array so that light emitted from the light source can enter. The area can be increased. Therefore, it is possible to further improve the light amount transmission rate as compared with a line head module that uses only one stage of a group of erecting equal-magnification imaging lenses arranged on a plane in the lens array.

好ましくは、前記第1の透明部材の光学的距離は、前記第2の透明部材の光学的距離に実質的に等しい。   Preferably, the optical distance of the first transparent member is substantially equal to the optical distance of the second transparent member.

前記第1、及び第2の透明部材の光学的距離が等しくなることにより、第1の透明部材の入射面と第2の透明部材の出射面は、正立等倍結像レンズの中心面に対して対称な面上に位置することになる。したがって、モジュールの組立て時に光学的距離の調整を行わなくても、第1の透明部材の入射面に形成される画像と同一の画像が第2の透明部材の出射面に良好に形成されることになり、製造コスト等の増加を抑えつつ光量伝達率を向上させることが可能となる。   By making the optical distances of the first and second transparent members equal, the entrance surface of the first transparent member and the exit surface of the second transparent member are in the center plane of the erecting equal-magnification imaging lens. It lies on a plane that is symmetrical with respect to it. Therefore, the same image as the image formed on the incident surface of the first transparent member can be satisfactorily formed on the output surface of the second transparent member without adjusting the optical distance when the module is assembled. Thus, it is possible to improve the light amount transmission rate while suppressing an increase in manufacturing cost and the like.

好ましくは、前記第1の透明部材の前記光軸方向の長さと前記第2の透明部材の前記光軸方向の長さは実質的に等しく、前記第1の透明部材と前記第2の透明部材は同一の材料で形成されている。   Preferably, the length of the first transparent member in the optical axis direction and the length of the second transparent member in the optical axis direction are substantially equal, and the first transparent member and the second transparent member Are made of the same material.

このような構成によれば、第1の透明部材と第2の透明部材を同一の部材とすることができるため、調達コストを低減することができる。   According to such a structure, since the 1st transparent member and the 2nd transparent member can be made into the same member, procurement cost can be reduced.

好ましくは、前記第2の透明部材の出射面と前記感光体との間の距離は、前記光源と前記第1の透明部材の入射面との間の距離に実質的に等しい。   Preferably, the distance between the exit surface of the second transparent member and the photoconductor is substantially equal to the distance between the light source and the entrance surface of the first transparent member.

上述したように、第1の透明部材と第2の透明部材は、材質、及び光軸方向の長さが同一であるので、このような構成により光源と感光体は、正立等倍結像レンズの中心面に対して互いに対象な面上に位置することになり、感光体上に光源で形成された画像が正確に結像する。したがって、画像の精度を劣化させることなく光量伝達率を向上させることが可能となる。   As described above, since the first transparent member and the second transparent member have the same material and the same length in the optical axis direction, the light source and the photosensitive member have the same-magnification erect image. They are positioned on the target planes with respect to the center plane of the lens, and the image formed by the light source is accurately formed on the photosensitive member. Therefore, it is possible to improve the light amount transmission rate without degrading the accuracy of the image.

好ましくは、前記光源は、屈折率がngで厚さがLgの透明基板で覆われ、かつ、前記第1の透明部材の入射面が前記透明基板に接しており、前記第2の透明部材の出射面と前記感光体との間の距離であるL1に対して、L1=Lg/ng、の関係が実質的に成立する。上述したように、実質的に成立するということは、誤差が±10%以内であることを示す。   Preferably, the light source is covered with a transparent substrate having a refractive index of ng and a thickness of Lg, and an incident surface of the first transparent member is in contact with the transparent substrate, and the second transparent member The relationship of L1 = Lg / ng is substantially established with respect to L1, which is the distance between the exit surface and the photoconductor. As described above, substantially established means that the error is within ± 10%.

このような構成により、光源と第1の透明部材の入射面との間の光学的距離と、第2の透明部材の出射面と感光体との間の光学的距離は実質的に同一になる。その結果、光源と感光体が、正立等倍結像レンズの中心面に対して互いに対称な面上に位置することになり、感光体上に光源で形成された画像が正確に結像する。したがって、光源が透明基板上に形成されている場合において、第1の透明部材の入射面を透明基板に接触させても、感光体上に形成される画像の劣化を抑えられるので、第1の透明部材の入射面と透明基板との間隙を調整する工程が不要となり、製造コスト等の増加を抑えつつ光量伝達率を向上させることができる。   With this configuration, the optical distance between the light source and the incident surface of the first transparent member and the optical distance between the emission surface of the second transparent member and the photosensitive member are substantially the same. . As a result, the light source and the photoconductor are positioned on planes symmetrical to each other with respect to the center plane of the erecting equal-magnification imaging lens, and an image formed by the light source is accurately formed on the photoconductor. . Therefore, when the light source is formed on the transparent substrate, even if the incident surface of the first transparent member is brought into contact with the transparent substrate, deterioration of the image formed on the photosensitive member can be suppressed. A process of adjusting the gap between the incident surface of the transparent member and the transparent substrate is not required, and the light quantity transmission rate can be improved while suppressing an increase in manufacturing cost.

また、諸事情により、前記第1の透明部材の光学的距離である第1の距離を、前記第2の透明部材の光学的距離である第2の距離よりも長くしなければならない場合、前記第1の透明部材の、前記入射面から前記第1の距離と前記第2の距離との差の距離を占める部分の、短手方向で向かい合う2つの面である帯状領域に、前記光源から照射される光の反射を防止する反射防止層を形成すると良い。   Further, for various reasons, when the first distance that is the optical distance of the first transparent member must be longer than the second distance that is the optical distance of the second transparent member, Irradiation from the light source to the band-shaped region, which is two surfaces facing each other in the short direction, of the portion of the first transparent member that occupies the difference between the first distance and the second distance from the incident surface. It is preferable to form an antireflection layer for preventing the reflected light.

このような構成により、前記反射防止層により前記帯状領域では光源から照射される光が反射しなくなり、光源から照射される光を伝達する導光路としての機能が失われる。そのため、第1の透明部材の導光路の長さと第2の透明部材の導光路の長さが実質的に等しくなり、光源で形成された画像が感光体上に正確に結像する。したがって、第1の透明部材の光学的距離と第2の透明部材の光学的距離が異なる場合においても、光量伝達率を向上させることが可能となるので、ラインヘッドモジュール内の各部の寸法等の自由度が増し、製造コスト等の増加を抑えつつ光量伝達率を向上させることが可能となる。   With such a configuration, the light irradiated from the light source is not reflected in the band-like region by the antireflection layer, and the function as a light guide for transmitting the light irradiated from the light source is lost. Therefore, the length of the light guide path of the first transparent member is substantially equal to the length of the light guide path of the second transparent member, and an image formed by the light source is accurately formed on the photoconductor. Accordingly, even when the optical distance of the first transparent member is different from the optical distance of the second transparent member, the light amount transmission rate can be improved, so that the dimensions of each part in the line head module can be improved. The degree of freedom increases, and it becomes possible to improve the light amount transmission rate while suppressing an increase in manufacturing cost and the like.

好ましくは、前記反射防止層は、光を吸収する材料の塗布により形成される遮光層である。   Preferably, the antireflection layer is a light shielding layer formed by application of a material that absorbs light.

このような構成により、反射防止層部分に入射した光はすべて吸収されるため、感光体上に光源で形成された画像を正確に結像させることができる。本反射防止層を設けない場合、第1の透明部材における該当部分で反射した光は、第2の透明部材で反射する該当部分が無いために、感光体上で別の部分に結像してしまうことになる。   With such a configuration, since all the light incident on the antireflection layer portion is absorbed, an image formed by the light source can be accurately formed on the photoconductor. When this antireflection layer is not provided, the light reflected by the corresponding part of the first transparent member is imaged on another part on the photosensitive member because there is no corresponding part reflected by the second transparent member. It will end up.

好ましくは、前記光源は、透明な基板上に形成され、当該基板越しに前記レンズアレイに光を照射しており、前記第1の透明部材の入射面は前記基板に接しており、当該基板の光学的距離と前記差の距離の光学的距離の和は、前記第2の透明部材の出射面と前記感光体との間の光学的距離に実質的に等しい。   Preferably, the light source is formed on a transparent substrate, irradiates the lens array with light through the substrate, an incident surface of the first transparent member is in contact with the substrate, The sum of the optical distance and the difference distance is substantially equal to the optical distance between the exit surface of the second transparent member and the photoconductor.

このような構成により、第1の透明部材の入射面を前記基板に突き当てた状態において、第1の透明部材の入射面と光源の間の光学的距離と、第2の透明部材の出射面と感光体の間の光学的距離とが実質的に等しくなり、光源で形成される画像を、感光体上に正確に結像させることができる。したがって、光源が透明な基板上に形成されていても、第1の透明部材の入射面と光源との間隙を調整する必要がなくなり、製造コスト等の増加を抑えつつ光量伝達率を向上させることが可能となる。   With such a configuration, the optical distance between the incident surface of the first transparent member and the light source and the exit surface of the second transparent member in a state where the incident surface of the first transparent member is abutted against the substrate. And the optical distance between the photosensitive member and the photosensitive member are substantially equal, and an image formed by the light source can be accurately formed on the photosensitive member. Therefore, even if the light source is formed on a transparent substrate, it is not necessary to adjust the gap between the incident surface of the first transparent member and the light source, and the light quantity transmission rate is improved while suppressing an increase in manufacturing cost and the like. Is possible.

好ましくは、前記差の距離の光学的距離は、前記第2の透明部材の出射面と前記感光体との間の光学的距離に実質的に等しい。   Preferably, the optical distance of the difference distance is substantially equal to the optical distance between the exit surface of the second transparent member and the photoconductor.

このような構成により、前記第1の透明部材の前記入射面を前記光源に突き当てた状態において、第1の透明部材の入射面と光源の間の光学的距離と、第2の透明部材の出射面と感光体の間の光学的距離が実質的に等しくなり、光源で形成される画像を、感光体上に正確に結像させることができる。したがって、光源がガラス等の透明基板を介さずにレンズアレイに光を照射していても、第1の透明部材の入射面と光源との間隙を調整する必要がなくなり、製造コスト等の増加を抑えつつ光量伝達率を向上させることが可能となる。   With such a configuration, in a state where the incident surface of the first transparent member is abutted against the light source, the optical distance between the incident surface of the first transparent member and the light source, and the second transparent member The optical distance between the exit surface and the photoconductor is substantially equal, and an image formed by the light source can be accurately formed on the photoconductor. Therefore, even if the light source irradiates the lens array without passing through a transparent substrate such as glass, it is not necessary to adjust the gap between the incident surface of the first transparent member and the light source, which increases the manufacturing cost. It is possible to improve the light quantity transmission rate while suppressing it.

また、前記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、上述したラインヘッドモジュールを備えている。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes the above-described line head module.

上述したように、本発明に係るラインヘッドモジュールは製造コスト等の増加を抑えつつ光量伝達率を向上させているため、製造コスト等の増加を抑えつつ、光量伝達率が高く光源の消費電力も抑制された画像形成装置を提供することができる。   As described above, the line head module according to the present invention improves the light amount transmission rate while suppressing an increase in manufacturing cost, etc., and thus the light amount transmission rate is high and the power consumption of the light source is reduced while suppressing an increase in manufacturing cost. A suppressed image forming apparatus can be provided.

本発明に係る画像形成装置の実施形態について図面を参照して説明する。各実施形態の説明及び理解を容易にすべく、各実施形態の説明に先立ち、本発明の基本原理について説明する。   An embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In order to facilitate the description and understanding of each embodiment, the basic principle of the present invention will be described prior to the description of each embodiment.

図1は、本発明に係るラインヘッドモジュールを構成する要素の1つであるSELFOCレンズ(「SELFOC」は日本板硝子株式会社の登録商標、以下、SLと称する。)の、光軸を含む面での模式断面図である。SLとは、中心軸(光軸)からの距離によって屈折率が変わるように成分を調整したガラスファイバーを所定の長さに切断したもので、屈折率の変化による光の蛇行により、等倍率で正立実像を結像する性質を持つ。   FIG. 1 shows a surface including an optical axis of a SELFOC lens (“SELFOC” is a registered trademark of Nippon Sheet Glass Co., Ltd., hereinafter referred to as SL) which is one of the elements constituting the line head module according to the present invention. FIG. SL is a glass fiber whose component has been adjusted so that the refractive index changes depending on the distance from the central axis (optical axis), and is cut to a predetermined length. It has the property of forming an erect real image.

光源112から出射した光は、SL102の入射面104に入射し、第1の経路10で示すように、SL102の内部を曲線状に進行し、中心面108を挟んで対称な角度でSL102の出射面106から出射し、感光体114上の、光源112に対して、中心面108を挟んで面対称となる点に結像する。すなわち、光源112の点a1から出射した光は感光体114の点a2に、光源112の点b1から出射した光は感光体114の点b2に、光源112の点c1から出射した光は感光体114の点c2にそれぞれ入射して正立等倍画像を結像する。このように、入射面104を通過する光の当該面における通過点、及び角度は、出射面106を通過する光の、当該面における通過点、及び角度と、中心面108を挟んで対称となる。   Light emitted from the light source 112 is incident on the incident surface 104 of the SL 102, travels in a curved shape inside the SL 102, as indicated by the first path 10, and exits the SL 102 at a symmetrical angle with the center plane 108 in between. The light exits from the surface 106 and forms an image at a point on the photosensitive member 114 that is plane-symmetric with respect to the light source 112 with the central surface 108 interposed therebetween. That is, light emitted from the point a1 of the light source 112 is at point a2 of the photoconductor 114, light emitted from the point b1 of the light source 112 is at point b2 of the photoconductor 114, and light emitted from the point c1 of the light source 112 is photoconductor. An erecting equal-magnification image is formed by being incident on the point c2 of 114 respectively. As described above, the passing point and angle of light passing through the incident surface 104 on the surface are symmetrical with respect to the passing point and angle of light passing through the exit surface 106 with respect to the center plane 108. .

SL102の光軸101方向の長さLは、上述した屈折率の分布等により決定される。また、像面距離、すなわち入射面104と光源112の間の光学的距離L11、及び出射面106と感光体114の間の光学的距離L12も固有の値として決定される。L11とL12は等しい。   The length L of the SL 102 in the direction of the optical axis 101 is determined by the refractive index distribution described above. Further, the image plane distance, that is, the optical distance L11 between the incident surface 104 and the light source 112, and the optical distance L12 between the output surface 106 and the photosensitive member 114 are also determined as specific values. L11 and L12 are equal.

上述した正立等倍画像の結像は、隣接する複数の光源から出射する光が同一のSLに入射しても、あるいは、1つの光源から出射する光が隣接する複数のSLに入射しても変りはない。したがって、長さが同一である複数のSLを、面を揃えて一群にしたものに光を出射すると、各々のSLが形成する画象が媒体(感光体)上で重なり合い、全体として1つの画像を形成する。つまり、一方の面(入射面)に前記像面距離をおいて対面する平面上に画像を形成すると、他方の面(出射面)に像面距離をおいて対面する感光体上に当該画像の正立実像が結像する。これは、面が揃えられている、長さが同一の一群のSL(以下、「SLA(日本板硝子株式会社の登録商標)」と称する。)を、1つのレンズと考えてもいいということである。   The above-described erecting equal-magnification image is formed even when light emitted from a plurality of adjacent light sources is incident on the same SL or light emitted from one light source is incident on a plurality of adjacent SLs. There is no change. Therefore, when light is emitted to a plurality of SLs having the same length and arranged in a group, the images formed by the SLs overlap on the medium (photoreceptor), and one image as a whole. Form. That is, when an image is formed on a plane facing the image plane distance on one surface (incident surface), the image is formed on the photoconductor facing the other surface (output surface) with an image plane distance. An erect real image is formed. This is because a group of SLs having the same length and the same length (hereinafter referred to as “SLA (registered trademark of Nippon Sheet Glass Co., Ltd.)”) may be considered as one lens. is there.

上述したように、光源112上の点b1から出射した光は、感光体114上の点b2で結像する。しかし、点b1から出射した光の全てが結像するのではない。点b2で結像する光は、点b1から出射する全出射光のうち、点b1と入射面104の図1で示す入射面上端132、及び入射面下端134とで規定される入射角A1内の光である。   As described above, the light emitted from the point b1 on the light source 112 forms an image at the point b2 on the photoconductor 114. However, not all of the light emitted from the point b1 is imaged. The light imaged at the point b2 is within the incident angle A1 defined by the point b1 and the incident surface upper end 132 and the incident surface lower end 134 shown in FIG. The light.

入射面104に入射しなかった光は、感光体114上に結像することはない。したがって、点b1から出射する光のうち、点b2で結像する光の割合(すなわち、光源112から出射する光のうち、感光体114上に結像する光の割合)である光量伝達率を向上させるためには、入射角A1を広くする必要がある。点a1、及び点c1についても同様である。   Light that has not entered the incident surface 104 does not form an image on the photosensitive member 114. Therefore, the light quantity transmission rate which is the ratio of the light imaged at the point b2 out of the light emitted from the point b1 (that is, the ratio of the light imaged on the photoconductor 114 out of the light emitted from the light source 112) is set. In order to improve, it is necessary to widen the incident angle A1. The same applies to the points a1 and c1.

入射角A1を広くするためには、入射面104と光源112の間の距離を短縮するか、SLAの中心面108における断面積を増加することが必要である。しかし、入射面104と光源112の間の距離L11はSLAの固有の像面距離であり、変更は困難である。また、SLAの中心面108における断面積を増大させることは、モジュールの小型化の要請に逆行し、コスト上昇の要因ともなるため好ましくない。そこで、本発明に係るラインヘッドモジュールは、後述するようにSL102の入射面104、及び出射面106に、光を導く導光路となる透明部材をスペーサとして接続することにより、入射面104と光源112との距離、及び出射面106と感光体114との距離を短縮することと同等の効果を生じさせている。   In order to increase the incident angle A1, it is necessary to shorten the distance between the incident surface 104 and the light source 112 or to increase the cross-sectional area at the central surface 108 of the SLA. However, the distance L11 between the incident surface 104 and the light source 112 is a unique image surface distance of the SLA and is difficult to change. Also, it is not preferable to increase the cross-sectional area of the SLA center plane 108 because it goes against the demand for module miniaturization and causes a cost increase. Therefore, in the line head module according to the present invention, the incident surface 104 and the light source 112 are connected to the entrance surface 104 and the exit surface 106 of the SL 102 by connecting a transparent member serving as a light guide for guiding light as a spacer, as will be described later. And the same effect as shortening the distance between the exit surface 106 and the photosensitive member 114 is produced.

なお、光源とSL、SLと感光体までの結像距離はSL固有の値である。例えばこの値をそれぞれLo、Liとすると、SL前後の媒体が同じであればLo=Liである。   Note that the imaging distance between the light source, SL, and SL and the photosensitive member is a value unique to SL. For example, assuming that these values are Lo and Li, respectively, Lo = Li if the medium before and after SL is the same.

前記双方の媒体の屈折率が異なる場合も、双方の媒体の光軸方向の距離を光学的距離に換算した場合の値が等しければ、上述する正立等倍像の結像が得られる。後述する図2で、出射面106にも透明部材を接続するのは、上述する双方の光学的距離を等しくし、SL前後での光反射環境を等しくするためである。さもなくば、SLの入射側に配置した第1の透明部材の短手方向の鏡面で反射した光は、SLを通過後、反射することなく感光体に届いてしまい、この光は正しく結像しない。   Even when the refractive indexes of the two media are different, the above-described erecting equal-magnification image can be obtained if the distances in the optical axis direction of the two media are equal to the optical distance. In FIG. 2 to be described later, the transparent member is also connected to the emission surface 106 in order to equalize both the optical distances described above and equalize the light reflection environment before and after the SL. Otherwise, the light reflected by the mirror surface in the short direction of the first transparent member arranged on the SL incident side will reach the photoconductor without being reflected after passing through the SL, and this light will be imaged correctly. do not do.

図2は、導光路の機能(以下、「導光機能」と称する。)を有する透明部材を接続したSLの模式断面図である。SL102の入射面104に、第1の透明部材202を、SL102の出射面106に、第2の透明部材204を、夫々接続した状態を示している。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of SL to which a transparent member having a light guide path function (hereinafter referred to as “light guide function”) is connected. A state is shown in which the first transparent member 202 is connected to the incident surface 104 of the SL 102 and the second transparent member 204 is connected to the outgoing surface 106 of the SL 102.

第1の透明部材202の、光源112と対面している面(以下、「入射面」と称する。)206は、光源112との間にL3の間隙を有している。同様に、第2の透明部材204の、感光体114と対面している面(以下、「出射面」と称する。)208は、感光体114との間にL1の間隙を有している。ここで、この図2に記載のレンズは、図3以降で述べるような複数のSLの面を揃えて一群にしたSLAではなく、1本のSLであるため、第1の透明部材202と第2の透明部材204の形状もそれに合わせて、SL102と直径が実質的に等しい円柱状としてある。   A surface (hereinafter referred to as “incident surface”) 206 of the first transparent member 202 facing the light source 112 has a gap L <b> 3 with the light source 112. Similarly, the surface of the second transparent member 204 facing the photosensitive member 114 (hereinafter referred to as “exiting surface”) 208 has a gap L <b> 1 between the second transparent member 204 and the photosensitive member 114. Here, the lens shown in FIG. 2 is not an SLA in which a plurality of SL surfaces are aligned as described in FIG. 3 and subsequent drawings but a single SL. The shape of the second transparent member 204 is also a cylindrical shape having a diameter substantially equal to that of the SL 102.

第1の透明部材、及び第2の透明部材の側面部103は各々鏡面研磨されており、内部から側面部103に達した光は外部へは漏れずに内部で全反射する。したがって、点b1から出射して第1の透明部材202の入射面206に入射した光は、第2の経路20で示すように、第1の透明部材202の内部を、ある光は光軸に沿って直進し、またある光は第1の透明部材の鏡面で全反射して進行し、入射面104に入射する。入射面104に入射した光は、図1に示す屈折率の分布の働きにより、入射面104に入射したときと同様の角度で出射し、出射面106から第2の透明部材204に入射する。光源112の、他の点(すなわち、点a1、点c1)から出射した光も同様である。   The side portions 103 of the first transparent member and the second transparent member are each mirror-polished, and light reaching the side portion 103 from the inside is totally reflected inside without leaking to the outside. Therefore, the light emitted from the point b1 and incident on the incident surface 206 of the first transparent member 202 passes through the inside of the first transparent member 202 as shown by the second path 20, and some light is on the optical axis. The light travels straight along, and is also reflected by the mirror surface of the first transparent member and travels to enter the incident surface 104. The light incident on the incident surface 104 is emitted at an angle similar to that when incident on the incident surface 104 due to the refractive index distribution shown in FIG. 1, and is incident on the second transparent member 204 from the output surface 106. The same applies to light emitted from other points (that is, point a1 and point c1) of the light source 112.

第2の透明部材204に入射した光は、前述した第1の透明部材202における光と同様に、ある光は光軸に沿って直進し、またある光は第1の透明部材202の鏡面研磨された側面部103で全反射して第2の透明部材204の内部を進行した後、第1の透明部材202に入射するときと同様の角度で出射面208から出射し、感光体114に達する。ここで、第1の透明部材202と第2の透明部材204の、材質、及び寸法が同一であり、L1=L3であり、さらに、各々の透明部材の光学的距離と間隙(L1,またはL3)の和がSL102の固有の像面距離である(図示しない)L0に等しければ、入射角と出射角が一致するので、光源112で形成された画像は、感光体114上に結像する。   The light incident on the second transparent member 204 travels straight along the optical axis, and the certain light is mirror-polished on the first transparent member 202 in the same manner as the light in the first transparent member 202 described above. After being totally reflected by the formed side surface portion 103 and traveling inside the second transparent member 204, the light is emitted from the emission surface 208 at the same angle as that incident on the first transparent member 202 and reaches the photosensitive member 114. . Here, the material and dimensions of the first transparent member 202 and the second transparent member 204 are the same, L1 = L3, and the optical distance and gap (L1, or L3) of each transparent member. ) Is equal to L0 (not shown), which is a unique image plane distance of SL102, the incident angle and the output angle coincide with each other, so that the image formed by the light source 112 is formed on the photoconductor 114.

この場合、入射面206が入射面104よりも光源112に近く、第1の透明部材202の光軸に垂直な断面形状がSL102の光軸に垂直な断面形状と同一なので、点b1と入射面206の図2に示す入射面上端232、及び入射面下端234とで規定される、第1の透明部材202に対する入射角A2は、図1に示すSL102の入射面104に対する入射角A1よりも大きくなり、入射面104に入射する光量が増すこととなる。つまり、SL102の両端に、光軸に平行な面が鏡面研磨された透明部材を装着することにより、構造を複雑化すること無く、製造コストの上昇を抑えつつ、光量伝達率を向上させることができる。   In this case, the incident surface 206 is closer to the light source 112 than the incident surface 104, and the cross-sectional shape perpendicular to the optical axis of the first transparent member 202 is the same as the cross-sectional shape perpendicular to the optical axis of the SL 102. The incident angle A2 with respect to the first transparent member 202 defined by the upper surface 232 and the lower surface 234 of the incident surface 206 shown in FIG. 2 is larger than the incident angle A1 with respect to the incident surface 104 of the SL 102 shown in FIG. Accordingly, the amount of light incident on the incident surface 104 is increased. That is, by attaching transparent members whose surfaces parallel to the optical axis are mirror-polished to both ends of the SL 102, the light quantity transmission rate can be improved while suppressing an increase in manufacturing cost without complicating the structure. it can.

なお、第1の透明部材202と第2の透明部材204は、光学的距離が同一であれば、材質、及び光軸方向の長さが異なっていても影響はなく、正立等倍像を結像できる。   It should be noted that the first transparent member 202 and the second transparent member 204 are not affected even if the material and the length in the optical axis direction are different as long as the optical distance is the same. Can image.

また、光軸に平行な研磨面により、入射した光を全反射させて伝達する機能を、以下、導光機能と称し、導光機能を有する部分を導光部分と称する。   In addition, the function of totally reflecting incident light by a polished surface parallel to the optical axis and transmitting the light is hereinafter referred to as a light guide function, and a portion having the light guide function is referred to as a light guide portion.

図3は、SLを単層に並べて形成された一列SLA300を示す斜視図である。参考として、第1〜第3の平面(301〜303)を示す立方体の図も付加してある。   FIG. 3 is a perspective view showing one row of SLA 300 formed by arranging SLs in a single layer. As a reference, a cube figure showing the first to third planes (301 to 303) is also added.

同一寸法の複数のSL102を、各々のSL102の光軸101が第1の平面301上に、入射面104が第2の平面302上に位置するように配置して、全体として1つの正立等倍画像を結像できる一列SLA300を形成している。第1の平面301と第2の平面302の双方に直交し、前記複数のSL102のうちのいずれか1本のSL102の光軸を含む面が、第3の平面303である。各々のSLの入射面104が集合して一列SLAの入射面304を形成し、各々のSL102の出射面106が集合して一列SLAの出射面306を形成している。   A plurality of SLs 102 having the same dimensions are arranged so that the optical axis 101 of each SL 102 is positioned on the first plane 301 and the incident surface 104 is positioned on the second plane 302. One row SLA300 capable of forming a double image is formed. A plane that is orthogonal to both the first plane 301 and the second plane 302 and includes the optical axis of any one of the plurality of SLs 102 is a third plane 303. The entrance surfaces 104 of the SLs gather to form the entrance surface 304 of the single row SLA, and the exit surfaces 106 of the SLs 102 gather to form the exit surface 306 of the single row SLA.

上述したように、複数のSL102により全体として1つのレンズが形成されているので、各々のSL102に個別の透明部材を接続する必要は無く、一列SLA300の入射面304、及び一列SLA300の出射面306の形状に合わせた、光軸に垂直な断面が細長い長方形の透明部材を、入射面304、及び出射面306にそれぞれ1つづつ接続すれば良い。その場合、後述する各実施形態で述べるように、鏡面研磨は第1の平面301と平行な2つの面に施すことになる。   As described above, since one lens is formed as a whole by the plurality of SLs 102, it is not necessary to connect individual transparent members to each SL 102, and the incident surface 304 of the single row SLA300 and the outgoing surface 306 of the single row SLA300. A transparent member having a rectangular cross section perpendicular to the optical axis and matching the shape may be connected to the entrance surface 304 and the exit surface 306 one by one. In this case, as will be described in each embodiment described later, mirror polishing is performed on two surfaces parallel to the first plane 301.

図4は、同一寸法の複数のSL102を、各々の光軸101が第1の平面上に位置し、各々の入射面が第2の平面302上に位置するように配置して形成される一列SLA300(図3参照)を、各々の列の入射面304が同一平面上に配置されるように、面の位置を合わせて千鳥状に重ねて形成された二列SLA400を示す斜視図である。SLAの第1の平面301における、光軸101(図1参照)と直交する方向の長さを、感光体に合わせて一定に保ったままで、入射面、及び出射面の面積を増加させることができる。同じ一列SLA300を2列重ねにすることで、入射面、及び出射面306の面積を増加させて、二列SLAの入射面404、及び二列SLAの出射面406としている。なお、重ね方は千鳥状に限定はされず、碁盤の目状に重ねることもできる。   FIG. 4 shows a line formed by arranging a plurality of SLs 102 having the same dimensions such that each optical axis 101 is located on the first plane and each incident surface is located on the second plane 302. FIG. 4 is a perspective view showing a two-row SLA 400 formed by stacking the SLA 300 (see FIG. 3) in a staggered manner with the surface positions aligned so that the incident surfaces 304 of each row are arranged on the same plane. It is possible to increase the area of the entrance surface and the exit surface while keeping the length in the direction perpendicular to the optical axis 101 (see FIG. 1) on the first plane 301 of the SLA constant according to the photoconductor. it can. By overlapping the same single-row SLA 300 in two rows, the areas of the entrance surface and the exit surface 306 are increased to form the entrance surface 404 of the double-row SLA and the exit surface 406 of the double-row SLA. Note that the method of stacking is not limited to a staggered pattern, and can be stacked in a grid pattern.

図5は、本発明に係るラインヘッドモジュール100と、当該モジュールにより画像を投射される感光体114の斜視図である。ラインヘッドモジュール100は、面を揃えて配置された複数のSL102からなる1列のSLA、又は当該1列のSLAを複数列積み重ねて形成された、1列、又は複数列のSLA(以下、「SLA」と称する。)500と、第1の透明部材502、及び第2の透明部材504とから成っている。SLA500は、入射面と出射面とを揃えた複数の円柱状のSL102を、図示しない固定枠等により1つのアレイとしている。各々のSL102が緻密に配列されて構成されているため、固定枠は光の取込量に影響しないものとして以下の説明を行うものとする。   FIG. 5 is a perspective view of the line head module 100 according to the present invention and the photoconductor 114 onto which an image is projected by the module. The line head module 100 is composed of one or more rows of SLA (hereinafter referred to as “one row”) formed by stacking one row of SLAs composed of a plurality of SLs 102 arranged in a plane, or one row of the SLA. SLA ”) 500, a first transparent member 502, and a second transparent member 504. In the SLA 500, a plurality of cylindrical SLs 102 in which the entrance surface and the exit surface are aligned are made into one array by a fixed frame or the like (not shown). Since the SLs 102 are densely arranged, the following description will be made assuming that the fixed frame does not affect the amount of light taken in.

図3と同様に、第1〜第3の平面(301〜303)を示す立方体の図も付加してある。光源112から出射する光は、上述したように第1の透明部材502、SLA500、第2の透明部材504、の順に進行して、感光体114上に結像する。   Similar to FIG. 3, a cube diagram showing the first to third planes (301 to 303) is also added. As described above, the light emitted from the light source 112 proceeds in the order of the first transparent member 502, the SLA 500, and the second transparent member 504, and forms an image on the photoconductor 114.

ラインヘッド510は、基板と、基板上に規則的に配置されている複数の光源112とで形成されている。光源は、無機LED、有機LED等が好ましく、各々の光源は、光量のレベルも含めて独立に制御され、感光体114に伝達すべき画像を形成する。なお、光源112の個数は、SLA500を構成するSL102の個数と一致する必要はなく、上記伝達すべき画像の精度等に合わせて決めることができる。また、各々の光源の配置は、方形の光源112を碁盤の目状に配置する構成に限定はされず、例えば円形の光源を千鳥状に配置しても良い。なお、第2の透明部材504と感光体114の間には、メンテナンスの都合等のため若干の間隙が必要となる。   The line head 510 is formed of a substrate and a plurality of light sources 112 regularly arranged on the substrate. The light source is preferably an inorganic LED, an organic LED, or the like, and each light source is controlled independently including the level of the light amount to form an image to be transmitted to the photoconductor 114. Note that the number of light sources 112 does not need to match the number of SLs 102 constituting the SLA 500, and can be determined according to the accuracy of the image to be transmitted. Further, the arrangement of the light sources is not limited to the configuration in which the square light sources 112 are arranged in a grid pattern. For example, circular light sources may be arranged in a staggered pattern. Note that a slight gap is required between the second transparent member 504 and the photosensitive member 114 for convenience of maintenance.

以下、各実施形態について述べる。   Each embodiment will be described below.

(第1の実施形態)
図6に、本発明の第1の実施形態のラインヘッドモジュールの、第3の平面(図5参照)における断面図を、当該ラインヘッドモジュールにより画像が形成される(書き込まれる)感光体も含めて示す。
(First embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the line head module according to the first embodiment of the present invention in a third plane (see FIG. 5), including a photoreceptor on which an image is formed (written) by the line head module. Show.

SLAの入射面505、すなわち光源からの光が入射する面には、第1の透明部材502が接触するように配置され、SLA500の出射面506、すなわち感光体114へ光を出射する面には、第2の透明部材504が接触するように配置されている。第1の透明部材502の、透明基板602に突き当てられている面が第1の透明部材502の入射面507であり、第2の透明部材504の、感光体と対面する面が第2の透明部材502の出射面508である。第3の平面における断面において、SLA500と透明部材502、及び504は、光軸101方向の長さが異なる他は同一の寸法である。第2の透明部材504と感光体114の間には間隙L1がある。第1の透明部材502は、光源が形成されている、すなわち光源の基板である厚さがLgの透明基板602に突き当てられており、透明基板602との間に間隙はない。   The first transparent member 502 is placed in contact with the incident surface 505 of the SLA, that is, the surface on which light from the light source is incident, and the exit surface 506 of the SLA 500, that is, the surface that emits light to the photoconductor 114 is disposed on the surface. The second transparent member 504 is disposed so as to contact. The surface of the first transparent member 502 that is abutted against the transparent substrate 602 is the incident surface 507 of the first transparent member 502, and the surface of the second transparent member 504 that faces the photoreceptor is the second surface. This is the emission surface 508 of the transparent member 502. In the cross section in the third plane, the SLA 500 and the transparent members 502 and 504 have the same dimensions except that the length in the direction of the optical axis 101 is different. There is a gap L <b> 1 between the second transparent member 504 and the photoreceptor 114. The first transparent member 502 is abutted against the transparent substrate 602 having a thickness of Lg on which the light source is formed, that is, the substrate of the light source, and there is no gap between the first transparent member 502 and the transparent substrate 602.

第1の透明部材502と第2の透明部材504は同一の材料で形成されており、寸法も実質的に同一である。したがって、双方の部材の光学的距離は等しくなり、第1の透明部材502の入射面507と第2の透明部材504の出射面508には、同一の画像が形成される。   The first transparent member 502 and the second transparent member 504 are formed of the same material and have substantially the same dimensions. Accordingly, the optical distances of both members are equal, and the same image is formed on the incident surface 507 of the first transparent member 502 and the exit surface 508 of the second transparent member 504.

双方の透明部材は、第1の平面301(図5参照)に平行な上下2つの面が鏡面研磨され研磨面200となっているため、上述したように導光機能を持つ。したがって、第1の透明部材502の入射面507に入射した光は、一部は直進して、また一部は第1の透明部材502の研磨面200で反射して入射面505に入射する。同様に、出射面506から第2の透明部材504に入射した光は、一部は直進して、また一部は第2の透明部材504の研磨面200で反射して、出射面508から感光体114に向けて出射する。   Both transparent members have a light guiding function as described above, because the two upper and lower surfaces parallel to the first plane 301 (see FIG. 5) are mirror-polished to form a polished surface 200. Therefore, part of the light incident on the incident surface 507 of the first transparent member 502 goes straight, and part of the light is reflected by the polishing surface 200 of the first transparent member 502 and enters the incident surface 505. Similarly, part of the light that has entered the second transparent member 504 from the exit surface 506 goes straight, and part of the light is reflected by the polishing surface 200 of the second transparent member 504, and is exposed from the exit surface 508. The light is emitted toward the body 114.

L1は、メンテナンス上の都合により定まる。そしてLgの値は、L1と光学的距離が等しくなるように、すなわち、L1=Lg/ngとなるように定められる。そのようにするとSLA500の前後での光学的距離が等しくなり、SLAの本来の像面距離に一致して、光源が像面にシャープに結像することになる。   L1 is determined by the convenience of maintenance. The value of Lg is determined so that the optical distance is equal to L1, that is, L1 = Lg / ng. As a result, the optical distances before and after the SLA 500 become equal, and the light source is sharply imaged on the image plane in accordance with the original image plane distance of the SLA.

透明基板602上に形成されている光源112は、ボトムエミッションタイプの有機エレクトロルミネッセンス(以下、「有機EL」と称する。)であり、第1の透明部材502に向けて、透明基板602越しに光を出射する。透明基板602は、第1の透明部材502とは異なり、研磨面200を有していないため、光源と研磨面200を結ぶ線の外に出射した光は、第1の透明部材502には入射しない。つまり透明基板602は導光機能を有さず、間隙L1とは屈折率が異なるのみであって、透光性物質という機能としては同一である。   The light source 112 formed on the transparent substrate 602 is bottom emission type organic electroluminescence (hereinafter referred to as “organic EL”), and light is transmitted through the transparent substrate 602 toward the first transparent member 502. Is emitted. Unlike the first transparent member 502, the transparent substrate 602 does not have the polishing surface 200, so light emitted outside the line connecting the light source and the polishing surface 200 is incident on the first transparent member 502. do not do. That is, the transparent substrate 602 does not have a light guiding function, and only has a refractive index different from that of the gap L1, and has the same function as a translucent substance.

各構成要素の寸法は、透明基板602の厚さがLg、第1、及び第2の透明部材の光軸101方向の長さ(以下、「長さ」と称する。)が、それぞれLsg1、Lsg2である。上述したように、第2の透明部材504と感光体114の間隙はL1である。また、透明基板602の屈折率はngであり、第1の透明部材502、及び第2の透明部材504の屈折率は、それぞれnsg1、nsg2である。上述したように、第1の透明部材502と第2の透明部材504は同一の材料で形成され、寸法も同一のため、Lsg1=Lsg2、nsg1=nsg2となる。   Regarding the dimensions of each component, the thickness of the transparent substrate 602 is Lg, and the lengths of the first and second transparent members in the direction of the optical axis 101 (hereinafter referred to as “length”) are Lsg1 and Lsg2, respectively. It is. As described above, the gap between the second transparent member 504 and the photosensitive member 114 is L1. The refractive index of the transparent substrate 602 is ng, and the refractive indexes of the first transparent member 502 and the second transparent member 504 are nsg1 and nsg2, respectively. As described above, since the first transparent member 502 and the second transparent member 504 are formed of the same material and have the same dimensions, Lsg1 = Lsg2 and nsg1 = nsg2.

そして、双方の透明部材の寸法は、光源112と入射面505の間の光学的距離、及び、出射面506と感光体114の間の光学的距離が、SLA500を構成する各々のSLの固有の像面距離である(図示しない)L0と等しくなるように定められている。すなわち、L0=Lg/ng+Lsg1/nsg1=L1+Lsg2/nsg2である。上述したように、Lsg1=Lsg2、Lg/ng=L1なので、光源112、及び感光体114は、SLA500の結像点に位置し、かつ、全反射する導光路長は、SLAの入射側と出射側で等しくなる。そして入射角A6は、双方の透明部材がないと仮定したときの入射角よりも大きい。したがって、本実施形態のラインヘッドモジュールは、光源112を覆う透明基板602にSLA500を突き当てた状態で、通常のラインヘッドモジュールよりも多量の光を、感光体114上に結像させることができる。   The dimensions of both transparent members are such that the optical distance between the light source 112 and the entrance surface 505 and the optical distance between the exit surface 506 and the photoconductor 114 are specific to each SL constituting the SLA 500. It is determined to be equal to L0 (not shown) which is the image plane distance. That is, L0 = Lg / ng + Lsg1 / nsg1 = L1 + Lsg2 / nsg2. As described above, since Lsg1 = Lsg2 and Lg / ng = L1, the light source 112 and the photosensitive member 114 are positioned at the image formation point of the SLA 500, and the total reflection light guide path length is equal to the incident side and the outgoing side of the SLA. Equal on the side. The incident angle A6 is larger than the incident angle when it is assumed that neither of the transparent members is present. Therefore, the line head module of the present embodiment can image a larger amount of light on the photoconductor 114 than the normal line head module in a state where the SLA 500 is abutted against the transparent substrate 602 covering the light source 112. .

なお、上述したように、第1の透明部材と第2の透明部材は、双方とも厚さがSLAと等しく、双方の光学的距離が等しければ、材質や長さが異なっていても上記の効果は生じる。   As described above, if the first transparent member and the second transparent member are both equal in thickness to the SLA and have the same optical distance, the above effects can be obtained even if the materials and lengths are different. Will occur.

本発明の実施において、第2の透明部材504の出射面508と感光体114の間隙L1を、一定以上は確保する必要がある。したがって、光源としての有機ELが形成される透明基板602の厚さを上記間隙をもとに算出し、次に、ラインヘッドモジュールを構成するSLA500の固有の像面距離から上記間隙、及び上記厚さを減じた長さの、光軸101に平行な面が鏡面研磨された透明部材を導光路として用いることにより、第1の透明部材502を突き当てた状態で、光量伝達率を向上できる。したがって、本実施形態に係るラインヘッドモジュールは、光源とSLA相互の位置の調整が不要となり、製造コスト等の増加を抑えつつ、光量伝達率を向上させることが可能となる。   In the practice of the present invention, it is necessary to ensure a gap L1 between the emission surface 508 of the second transparent member 504 and the photosensitive member 114 at a certain level or more. Therefore, the thickness of the transparent substrate 602 on which the organic EL as a light source is formed is calculated based on the gap, and then the gap and the thickness are calculated from the unique image plane distance of the SLA 500 constituting the line head module. By using a transparent member having a reduced length and having a surface parallel to the optical axis 101 mirror-polished as the light guide path, the light quantity transmission rate can be improved in a state where the first transparent member 502 is abutted. Therefore, the line head module according to the present embodiment does not require adjustment of the position between the light source and the SLA, and can improve the light amount transmission rate while suppressing an increase in manufacturing cost and the like.

(第2の実施形態)
図7に、本発明の第2の実施形態に係るラインヘッドモジュールの、第3の平面(図5参照)における断面図を示す。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view of the line head module according to the second embodiment of the present invention on the third plane (see FIG. 5).

上記第1の実施形態と同様に、SLA500の入射面505には第1の透明部材502が配置され、出射面506には第2の透明部材504が配置され、第2の透明部材504と感光体の間には間隙L1がある。第2の透明部材504の光学的距離とL1の和は、SLA500に固有の像面距離である。第1、及び第2の双方の透明部材は、寸法、及び材質が同一であり、上記第1の実施形態と同様に、第1の平面301(図5参照)と平行な2つの面が鏡面研磨されている。   Similar to the first embodiment, the first transparent member 502 is disposed on the incident surface 505 of the SLA 500, the second transparent member 504 is disposed on the exit surface 506, and the second transparent member 504 is photosensitive. There is a gap L1 between the bodies. The sum of the optical distance of the second transparent member 504 and L1 is an image plane distance unique to the SLA 500. Both the first and second transparent members have the same dimensions and materials, and the two surfaces parallel to the first plane 301 (see FIG. 5) are mirror surfaces as in the first embodiment. Polished.

第1の実施形態と異なる点は、光源112と第1の透明部材502の位置関係である。光源112は無機LEDであり、光源112が形成されている面とは反対側の面から光を出射している。したがって、光源112と第1の透明部材502との間には透明基板はなく、間隙L7となっている。そして、L7=L1である。   The difference from the first embodiment is the positional relationship between the light source 112 and the first transparent member 502. The light source 112 is an inorganic LED, and emits light from the surface opposite to the surface on which the light source 112 is formed. Therefore, there is no transparent substrate between the light source 112 and the first transparent member 502, and the gap L7. And L7 = L1.

上述したように、第1の透明部材502と第2の透明部材504は、寸法、及び材質が同一なため、このように定めることにより、光源112と入射面507の間、及び出射面508と感光体114の間で、導光路の長さ、及び光学的距離が等しくなる。また、入射角、及び出射角も等しくなる。したがって、本実施形態のラインヘッドモジュールは、中心面108に対して左右対称となり、光源112から出射する光は感光体114上に正立等倍像を結像する。そして、導光機能を有する透明部材により入射角が大きくなっているので、光量伝達率が向上する。   As described above, since the first transparent member 502 and the second transparent member 504 have the same size and material, the determination is made in this manner, so that the light source 112 and the incident surface 507 are separated and the light emitting surface 508 is Between the photosensitive members 114, the length of the light guide and the optical distance are equal. Further, the incident angle and the outgoing angle are also equal. Therefore, the line head module of this embodiment is symmetric with respect to the center plane 108, and the light emitted from the light source 112 forms an erecting equal-magnification image on the photosensitive member 114. Since the incident angle is increased by the transparent member having a light guiding function, the light amount transmission rate is improved.

第1の実施形態とは異なり、光源112に第1の透明部材502を突き当てられないため、組立て時の調整は必要にはなるが、光源に無機LEDを用いるラインヘッドモジュールにおいて、構造を複雑化せずに光量伝達率を向上させることができる。なお、光源112は上面発光型有機LEDであっても構わない。   Unlike the first embodiment, since the first transparent member 502 cannot be abutted against the light source 112, adjustment during assembly is necessary, but the structure is complicated in the line head module using inorganic LEDs as the light source. It is possible to improve the light quantity transmission rate without making it. The light source 112 may be a top emission organic LED.

(第3の実施形態)
図8に、本発明の第3の実施形態に係るラインヘッドモジュールの、第3の平面(図5参照)における断面図を示す。SLA500の入射面505、及び出射面506に、第1の平面(図5参照)と平行な2つの面が鏡面研磨された透明部材が配置され、第2の透明部材504と感光体114の間には間隙L1がある点は、上記第1、第2の実施形態と同様である。光源112が透明基板602上に形成されている有機ELである点、及び第1の透明部材502が透明基板602に突き当てられている点は、第1の実施形態と同様である。なお光源112は、図6と同様に透明部材602上にボトムエミッションタイプの有機EL素子が形成され、第1の透明部材502に向けて透明基板602越しに光を出射する。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view of the line head module according to the third embodiment of the present invention on a third plane (see FIG. 5). A transparent member whose two surfaces parallel to the first plane (see FIG. 5) are mirror-polished is disposed on the incident surface 505 and the emission surface 506 of the SLA 500, and between the second transparent member 504 and the photoconductor 114. Is similar to the first and second embodiments in that there is a gap L1. The point that the light source 112 is an organic EL formed on the transparent substrate 602 and the point that the first transparent member 502 is abutted against the transparent substrate 602 are the same as in the first embodiment. As in FIG. 6, the light source 112 has a bottom emission type organic EL element formed on the transparent member 602, and emits light through the transparent substrate 602 toward the first transparent member 502.

第1の透明部材502と第2の透明部材504は、材質は同一であり、第3の平面(図5参照)における断面形状が長方形で、厚さはSLA500と等しいが長さは異なり、第1の透明部材502の方がL8の分だけ長い。L8は、上述した透明基板602の厚さLg、透明基板602の屈折率ng、及び間隙L1に対して、L8/nsg1+Lg/ng=L1、となるように定められている。そして、第1の透明部材502における入射面507からL8以内の部分である延長部80の、第1の平面(図5参照)と平行な2つの面である帯状領域82には、光吸収塗料が塗布されている。   The first transparent member 502 and the second transparent member 504 are made of the same material, have a rectangular cross-sectional shape on the third plane (see FIG. 5), have the same thickness as the SLA 500, but have different lengths. One transparent member 502 is longer by L8. L8 is determined to be L8 / nsg1 + Lg / ng = L1 with respect to the thickness Lg of the transparent substrate 602, the refractive index ng of the transparent substrate 602, and the gap L1. Then, in the belt-like region 82 which is two surfaces parallel to the first plane (see FIG. 5) of the extension 80 which is a portion within L8 from the incident surface 507 in the first transparent member 502, the light absorbing paint Is applied.

帯状領域82は、上述の光吸収塗料により、光を反射せずに吸収する。したがって、光源112から第1の透明部材502に入射した光のうち、この帯状領域82に当たった光は上述した全反射はせず、SLA500の入射面505まで導かれることはない。つまり、延長部80は導光機能を有しないため、第1の透明部材502と第2の透明部材504の導光路の長さは等しくなる。導光部86の導光部面84における入射角A8は、第1、及び第2の実施形態と同様に、透明部材がない場合の値よりも大きくなり、光量伝達率は向上する。   The belt-like region 82 absorbs light without reflecting it by the above-described light absorbing paint. Therefore, of the light that has entered the first transparent member 502 from the light source 112, the light that has hit the band-like region 82 is not totally reflected as described above, and is not guided to the incident surface 505 of the SLA 500. That is, since the extension portion 80 does not have a light guide function, the lengths of the light guide paths of the first transparent member 502 and the second transparent member 504 are equal. Similar to the first and second embodiments, the incident angle A8 on the light guide part surface 84 of the light guide part 86 is larger than the value when there is no transparent member, and the light quantity transmission rate is improved.

上述したように、画像形成装置は、ラインヘッドモジュール100と感光体114の間隙を、一定以上は確保する必要がある。一方で、光源としての有機ELが形成される透明基板602の厚さは、当該有機ELの製造設備等の制約により、L1に合わせて厚くすることができない場合もある。そのような場合において、本実施形態によるラインヘッドモジュールは、透明基板602の厚さを補填すべく、第1の透明部材502に導光機能を有しない延長部80を設けることにより、第1の透明部材502を透明基板602に突き当てることを可能にし、第1の透明部材502を突き当てた状態で、光量伝達率を向上できる。したがって、光源112とSLA500の相互の位置の調整を不要とし、製造コスト等の増加を抑えつつ、光量伝達率を向上させることが可能となる。   As described above, the image forming apparatus needs to secure a certain gap or more between the line head module 100 and the photosensitive member 114. On the other hand, the thickness of the transparent substrate 602 on which the organic EL as a light source is formed may not be able to be increased in accordance with L1 due to restrictions on the manufacturing equipment of the organic EL. In such a case, the line head module according to the present embodiment provides the first transparent member 502 with the extension 80 that does not have a light guiding function so as to compensate for the thickness of the transparent substrate 602. The transparent member 502 can be abutted against the transparent substrate 602, and the light amount transmission rate can be improved in a state where the first transparent member 502 is abutted. Therefore, adjustment of the mutual position of the light source 112 and the SLA 500 is not required, and the light amount transmission rate can be improved while suppressing an increase in manufacturing cost and the like.

(第4の実施形態)
図9に、本発明の第2の実施形態に係るラインヘッドモジュールの、第3の平面(図5参照)における断面図を示す。上記第1〜第3の実施形態と同様に、SLA500の入射面505には第1の透明部材502が、出射面506には第2の透明部材504が配置され、第2の透明部材504と感光体114の間には間隙L1がある。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the line head module according to the second embodiment of the present invention on a third plane (see FIG. 5). Similar to the first to third embodiments, the first transparent member 502 is disposed on the incident surface 505 of the SLA 500, the second transparent member 504 is disposed on the exit surface 506, and the second transparent member 504 There is a gap L1 between the photosensitive members 114.

そして、上記第3の実施形態と同様に、第1の透明部材502は、第2の透明部材504と材質、第3の平面(図5参照)における断面形状、厚さは等しく、光軸101方向の長さが第1の透明部材502の方が、L9の分若干長いことが異なっている。   As in the third embodiment, the first transparent member 502 is the same as the second transparent member 504 in material, cross-sectional shape and thickness on the third plane (see FIG. 5), and the optical axis 101. The difference is that the length of the first transparent member 502 is slightly longer by L9.

上記L9は、間隙L1に対して、L9/nsg1=L1となるように定められている。上記L9の長さの第1の透明部材502に近い部分(以下、「第2の延長部」と称する。)90の第1の平面(図5参照)と平行な2つの面である第2の帯状領域92には、光吸収塗料が塗布されている。そのため、光源から第1の透明部材502に入射した光のうち、第2の帯状領域92に入射した光は、反射せずに吸収される。したがって、第1の透明部材502と第2の透明部材504とは光軸101方向の長さが異なるが、上記第3の実施形態と同様に導光機能を有する部分の長さは等しくなっている。   L9 is determined so that L9 / nsg1 = L1 with respect to the gap L1. A second portion which is two surfaces parallel to the first plane (see FIG. 5) of a portion 90 (hereinafter referred to as “second extension”) close to the first transparent member 502 having a length of L9. The band-shaped region 92 is coated with a light absorbing paint. Therefore, light incident on the second band-shaped region 92 out of light incident on the first transparent member 502 from the light source is absorbed without being reflected. Therefore, although the first transparent member 502 and the second transparent member 504 have different lengths in the direction of the optical axis 101, the lengths of the portions having the light guiding function are equal as in the third embodiment. Yes.

光源112は、第2の実施形態と同様に無機LEDであり、光源112が形成されている基板とは反対側から、透明基板を介さずに画像を形成する光をSLA500に向けて出射している。そして第1の透明部材502は、光源112に突き当てられている。また、上述したように、L9/nsg1=L1であり、第2の延長部90の光学的距離は間隙L1と等しい。   The light source 112 is an inorganic LED as in the second embodiment, and emits light for forming an image toward the SLA 500 from the opposite side of the substrate on which the light source 112 is formed without passing through a transparent substrate. Yes. The first transparent member 502 is abutted against the light source 112. Further, as described above, L9 / nsg1 = L1, and the optical distance of the second extension 90 is equal to the gap L1.

したがって、メンテナンス上必要なL1を定め、SLA500の固有の像面距離L0=L1+Lsg2/nsg2となるように第2の透明部材504の長さを定め、第1の透明部材502の長さを、L9/nsg1=L1の関係を満たすL9に対しLsg1=Lsg2+L9となるように定めれば、第1の透明部材502を光源112に直接突き当てることにより、構造を単純化し、製造コストを抑えつつ、光量伝達率を向上させられる。   Therefore, L1 required for maintenance is determined, the length of the second transparent member 504 is determined so that the unique image plane distance L0 = L1 + Lsg2 / nsg2 of the SLA 500, and the length of the first transparent member 502 is set to L9. If it is determined that Lsg1 = Lsg2 + L9 with respect to L9 satisfying the relationship / nsg1 = L1, the first transparent member 502 is directly abutted against the light source 112, thereby simplifying the structure and reducing the manufacturing cost. The transmission rate can be improved.

上述したように、ラインヘッドモジュールを構成するSLA500の両端に導光路としての第1、及び第2の透明部材を配置した場合、第2の透明部材504と感光体114の間には、所定の間隙を確保する必要がある。そして、第1の透明部材502と光源112の間には、上記間隙に相当する、導光機能を有しない光路が必要である。   As described above, when the first and second transparent members serving as the light guides are disposed at both ends of the SLA 500 constituting the line head module, a predetermined gap is provided between the second transparent member 504 and the photosensitive member 114. It is necessary to secure a gap. An optical path having no light guide function corresponding to the gap is required between the first transparent member 502 and the light source 112.

したがって、本実施形態のように感光体114とラインヘッドモジュールの間隙L1に相当する分、第1の透明部材502を延長し、当該延長部に遮光層を形成することにより、光源112がガラス等の透明基板を介さずにSLA500に光を照射していても、第1の透明部材502の入射面と光源112との間隙を調整する必要がなくなり、製造コスト等の増加を抑えつつ、光量伝達率を向上させることが可能となる。   Therefore, as in the present embodiment, the first transparent member 502 is extended by an amount corresponding to the gap L1 between the photosensitive member 114 and the line head module, and a light shielding layer is formed on the extended portion, whereby the light source 112 is made of glass or the like. Even if the SLA 500 is irradiated with light without passing through the transparent substrate, it is not necessary to adjust the gap between the incident surface of the first transparent member 502 and the light source 112, and the amount of light can be transmitted while suppressing an increase in manufacturing cost. The rate can be improved.

(第5の実施形態)
上記の第1〜第4の実施形態で述べたように、本発明に係るラインヘッドモジュールは、各々が独立に制御される複数の光源により形成される画像を、所定の間隙L1だけ離れた感光体上に結像する。したがって、感光体をラインヘッドモジュール100に対して相対的に移動させ、光源112で形成される経時的に変化する画像を感光体上に定着させ、当該定着された画像を記録媒体に転写することで、記録媒体上に画像を形成できる。
(Fifth embodiment)
As described in the above first to fourth embodiments, the line head module according to the present invention is a photosensitive device in which an image formed by a plurality of light sources each controlled independently is separated by a predetermined gap L1. Form an image on the body. Therefore, the photosensitive member is moved relative to the line head module 100, the image formed by the light source 112 that changes with time is fixed on the photosensitive member, and the fixed image is transferred to a recording medium. Thus, an image can be formed on the recording medium.

図10に、本発明に係るラインヘッドモジュール100を具備する、ベルト中間転写体方式を利用した、タンデム型のフルカラー画像形成装置の概略断面図を示す。この画像形成装置では、第1〜第4の実施形態のうちのいずれかに示される、各々が同様な構成の4個のラインヘッドモジュール100K、C、M、Yが、同様な構成である4個の感光体としての感光体ドラム160K、C、M、Yの露光位置にそれぞれ配置されている。ここで、添え字K、C、M、Yは、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローに対応していることを表わす。他の構成要素についても同様である。   FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a tandem type full-color image forming apparatus using a belt intermediate transfer body system that includes the line head module 100 according to the present invention. In this image forming apparatus, four line head modules 100K, C, M, and Y each having the same configuration shown in any of the first to fourth embodiments have the same configuration. The photosensitive drums 160K, C, M, and Y as individual photosensitive members are disposed at the exposure positions. Here, the subscripts K, C, M, and Y indicate that they correspond to black, cyan, magenta, and yellow, respectively. The same applies to other components.

図示するように、この画像形成装置には、駆動ローラ171と従動ローラ172が設けられており、これらのローラには無端の中間転写ベルト170が巻回されて、矢印に示すように駆動ローラ171と従動ローラ172の周囲を回転する。   As shown in the figure, this image forming apparatus is provided with a driving roller 171 and a driven roller 172, and an endless intermediate transfer belt 170 is wound around these rollers, and the driving roller 171 is indicated by an arrow. And the periphery of the driven roller 172.

この中間転写ベルト170の周囲には、互いに所定の間隔をおいて、外周面に感光体層を有する4個の感光体ドラム160K、C、M、Y、が配置される。各々の感光体ドラムは、中間転写ベルト170の駆動と同期して回転する。   Around the intermediate transfer belt 170, four photosensitive drums 160K, C, M, and Y having a photosensitive layer on the outer peripheral surface are arranged at predetermined intervals. Each photosensitive drum rotates in synchronization with the driving of the intermediate transfer belt 170.

各感光体ドラム160K、C、M、Yの周囲には、コロナ帯電器161K、C、M、Yと、ラインヘッドモジュール100K、C、M、Y、と現像器164K、C、M、Y、が配置されている。コロナ帯電器161K、C、M、Yは、対応する感光体ドラム160K、C、M、Yの外周面を一様に帯電させることができる。ラインヘッドモジュール100K、C、M、Yは、感光体である感光体ドラム160K、C、M、Yの帯電した外周面に、光源からの光を出射することにより、静電潜像を書き込む。第1〜第4の実施形態で述べたように、ラインヘッドモジュール100K、C、M、Y、は光量伝達率が向上しているため、従来のラインヘッドモジュールを用いる場合に比べ、低い電力で同一の静電潜像を書き込むことができる。   Around each photosensitive drum 160K, C, M, Y, there is a corona charger 161K, C, M, Y, a line head module 100K, C, M, Y, and a developer 164K, C, M, Y, Is arranged. The corona chargers 161K, C, M, and Y can uniformly charge the outer peripheral surfaces of the corresponding photosensitive drums 160K, C, M, and Y. The line head modules 100K, C, M, and Y write an electrostatic latent image by emitting light from a light source on the charged outer peripheral surfaces of the photosensitive drums 160K, C, M, and Y, which are photosensitive members. As described in the first to fourth embodiments, the line head modules 100K, C, M, and Y have an improved light amount transmission rate, so that the power consumption is lower than when a conventional line head module is used. The same electrostatic latent image can be written.

現像器164K、C、M、Yは、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより、感光体ドラム160K、C、M、Yに顕像すなわち可視像を形成する。   The developing devices 164K, C, M, and Y form a visible image, that is, a visible image on the photosensitive drums 160K, C, M, and Y by attaching toner as a developer to the electrostatic latent image.

このような、4色に対応する各単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト170上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト170上で重ね合わされて、フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト170の内側には、一次転写コロトロン(転写器)162K、C、M、Y、が配置されている。一次転写コロトロン162K、C、M、Yは、感光体ドラム160K、C、M、Yの近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム160K、C、M、Yから顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラム160K、C、M、Yと一次転写コロトロン162の間を通過する中間転写ベルト170に顕像を転写する。   The black, cyan, magenta, and yellow developed images formed by the monochrome image forming stations corresponding to the four colors are sequentially primary-transferred onto the intermediate transfer belt 170, thereby the intermediate transfer belt 170. Overlaid on top, a full color image is obtained. Inside the intermediate transfer belt 170, primary transfer corotrons (transfer devices) 162K, C, M, and Y are arranged. The primary transfer corotrons 162K, C, M, and Y are arranged in the vicinity of the photosensitive drums 160K, C, M, and Y, respectively, and electrostatic images are electrostatically attracted from the photosensitive drums 160K, C, M, and Y. As a result, the visible image is transferred to the intermediate transfer belt 170 passing between the photosensitive drums 160K, C, M, and Y and the primary transfer corotron 162.

最終的に、画像を形成する対象である記録媒体としての記録用紙152は、ピックアップローラ153によって給紙カセット151から1枚づつ搬出されて、駆動ローラ171に接した中間転写ベルト170と二次転写ローラ176の間のニップに送られる。中間転写ベルト170上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ176によって記録用紙152の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対177を通ることで、記録用紙152上に定着される。この後、記録用紙152は、排紙ローラ対178によって、本画像形成装置上に設けられた図示しない排紙カセット上に排出される。   Finally, the recording paper 152 as a recording medium on which an image is to be formed is unloaded one by one from the paper feeding cassette 151 by the pickup roller 153, and the intermediate transfer belt 170 in contact with the driving roller 171 and the secondary transfer belt 171. Sent to the nip between rollers 176. The full-color visible image on the intermediate transfer belt 170 is secondarily transferred to one side of the recording paper 152 by the secondary transfer roller 176 and passes through the fixing roller pair 177 serving as a fixing unit. It is fixed. Thereafter, the recording paper 152 is discharged by a paper discharge roller pair 178 onto a paper discharge cassette (not shown) provided on the image forming apparatus.

このように、静電潜像の書き込み手段として第1〜第4の実施形態のうちのいずれかに記載する、光量伝達率が向上したラインヘッドモジュールを用いることにより、現行の画像形成装置と同様の要素で構成されながら、使用時の消費電力、及び製造コストが抑制された画像形成装置を提供することが可能となる。   As described above, by using the line head module with improved light amount transmission rate described in any one of the first to fourth embodiments as the electrostatic latent image writing unit, the same as the current image forming apparatus. Thus, it is possible to provide an image forming apparatus in which power consumption during use and manufacturing cost are suppressed.

なお、本発明に係るラインヘッドモジュールを用いる画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置に限られるものではなく、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置、あるいはモノクロの画像形成装置に用いることも可能である。   The image forming apparatus using the line head module according to the present invention is not limited to a tandem type full-color image forming apparatus, but is a rotary developing type full-color image forming apparatus using a belt intermediate transfer system, or a monochrome image forming apparatus. It can also be used in an image forming apparatus.

SLの模式断面図。The schematic cross section of SL. 透明部材を接続したSLAの模式断面図。The schematic cross section of SLA which connected the transparent member. SLを単層に並べて形成されたSLAを示す斜視図。The perspective view which shows SLA formed by arranging SL in the single layer. 単層に並べられた一群のSLを重ねて形成されたSLAを示す斜視図。The perspective view which shows SLA formed by overlapping a group of SL arranged in the single layer. 本発明に係るラインヘッドモジュールの概略を示す斜視図。The perspective view which shows the outline of the line head module which concerns on this invention. 本発明の第1の実施形態に係るラインヘッドモジュールの断面図。Sectional drawing of the line head module which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るラインヘッドモジュールの断面図。Sectional drawing of the line head module which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るラインヘッドモジュールの断面図。Sectional drawing of the line head module which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係るラインヘッドモジュールの断面図。Sectional drawing of the line head module which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明のラインヘッドモジュールを具備した画像形成装置の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus including a line head module of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…第1の経路、20…第2の経路、80…延長部、82…帯状領域、84…導光部面、86…導光部、90…第2の延長部、92…第2の帯状領域、100…ラインヘッドモジュール、101…SLの光軸、102…SL、103…側面部、104…入射面、106…出射面、108…中心面、112…光源、114…感光体、132…入射面上端、134…入射面下端、151…給紙カセット、152…記録媒体としての記録用紙、ピックアップローラ153、160…感光体としての感光体ドラム、161…コロナ帯電器、162…一次転写コロトロン、164…現像器、170…中間転写ベルト、171…駆動ローラ、172…従動ローラ、176…二次転写ローラ、177…定着ローラ対、178…排紙ローラ対、200…研磨面、202…第1の透明部材、204…第2の透明部材、206…第1の透明部材の入射面、208…第2の透明部材の出射面、232…入射面上端、234…入射面下端、300…一列SLA、301…第1の平面、302…第2の平面、303…第3の平面、304…一列SLAの入射面、306…一列SLAの出射面、400…二列SLA、404…二列SLAの入射面、406…二列SLAの出射面、500…1列、又は複数列のSLA、502…第1の透明部材、504…第2の透明部材、505…SLAの入射面、506…SLAの出射面、507…第1の透明部材の入射面、508…第2の透明部材の出射面、510…ラインヘッド、602…透明基板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st path | route, 20 ... 2nd path | route, 80 ... Extension part, 82 ... Strip-shaped area | region, 84 ... Light guide part surface, 86 ... Light guide part, 90 ... 2nd extension part, 92 ... 2nd Belt-like region, 100 ... line head module, 101 ... optical axis of SL, 102 ... SL, 103 ... side face part, 104 ... incident face, 106 ... exit face, 108 ... central face, 112 ... light source, 114 ... photoconductor, 132 ... upper end of incident surface, 134 ... lower end of incident surface, 151 ... paper feed cassette, 152 ... recording paper as recording medium, pickup roller 153, 160 ... photosensitive drum as photosensitive member, 161 ... corona charger, 162 ... primary transfer Corotron, 164 ... developer, 170 ... intermediate transfer belt, 171 ... drive roller, 172 ... driven roller, 176 ... secondary transfer roller, 177 ... fixing roller pair, 178 ... discharge roller pair, 200 ... polishing , 202 ... the first transparent member, 204 ... the second transparent member, 206 ... the incident surface of the first transparent member, 208 ... the exit surface of the second transparent member, 232 ... the upper end of the incident surface, 234 ... the lower end of the incident surface , 300 ... one row SLA, 301 ... first plane, 302 ... second plane, 303 ... third plane, 304 ... incident surface of one row SLA, 306 ... exit surface of one row SLA, 400 ... two rows SLA, 404 ... 2 rows SLA entrance surface, 406 ... 2 rows SLA exit surface, 500 ... single row or multiple rows SLA, 502 ... first transparent member, 504 ... second transparent member, 505 ... SLA entrance surface 506... SLA exit surface, 507... First transparent member entrance surface, 508... Second transparent member exit surface, 510... Line head, 602.

Claims (11)

各々が独立に制御される複数の光源からなるラインヘッドと、
複数の円柱状の正立等倍結像レンズが、前記光源からの光が入射する入射面と、当該入射面から入射した光が出射する出射面とを揃えた状態で配列されることによって形成されるレンズアレイと、
前記入射面に接続されるとともに、前記入射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが前記正立等倍結像レンズの直径と実質的に等しい第1の透明部材と、
前記出射面に接続されるとともに、前記出射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが前記正立等倍結像レンズの直径と実質的に等しい第2の透明部材と、を有することを特徴とするラインヘッドモジュール。
A line head consisting of a plurality of light sources each controlled independently;
A plurality of cylindrical erecting equal-magnification imaging lenses are formed by arranging an incident surface on which light from the light source is incident and an output surface on which light incident from the incident surface is aligned. A lens array,
Of the surfaces that are connected to the incident surface and are orthogonal to the incident surface, at least two surfaces facing in the short direction are mirror-finished, and the thickness in the short direction has a thickness of the erecting equal-magnification imaging lens. A first transparent member substantially equal to the diameter;
Of the surfaces that are connected to the exit surface and are orthogonal to the exit surface, at least two surfaces facing each other in the lateral direction are mirror-finished, and the thickness in the lateral direction is equal to that of the erecting equal-magnification imaging lens. And a second transparent member substantially equal in diameter to the line head module.
各々が独立に制御される複数の光源からなるラインヘッドと、
複数の円柱状の正立等倍結像レンズを、前記光源からの光が入射する入射面と、当該入射面から入射した光が出射する出射面とを揃えた状態であって、前記入射面及び前記出射面が同一面上に位置するように2段以上積み重ねることによって形成されるレンズアレイと、
前記レンズアレイの前記入射面に接続されるとともに、前記入射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが、前記レンズアレイの積層方向の厚みと一致する第1の透明部材と、
前記レンズアレイの前記出射面に接続されるとともに、前記入射面に直交する面の内、少なくとも短手方向で向かい合う2面が鏡面処理されており、前記短手方向の厚みが前記レンズアレイの積層方向の厚みと実質的に等しい第2の透明部材と、を有することを特徴とするラインヘッドモジュール。
A line head consisting of a plurality of light sources each controlled independently;
A plurality of cylindrical erecting equal-magnification imaging lenses in a state in which an incident surface on which light from the light source is incident and an output surface on which light incident from the incident surface is emitted are aligned. And a lens array formed by stacking two or more stages so that the emission surfaces are located on the same surface,
Two surfaces that are connected to the incident surface of the lens array and that are orthogonal to the incident surface are opposed to each other in at least the lateral direction, and the thickness in the lateral direction is equal to the thickness of the lens array. A first transparent member that matches the thickness in the stacking direction;
Two surfaces which are connected to the exit surface of the lens array and which are orthogonal to the entrance surface are opposed to each other in at least the lateral direction, and the thickness in the lateral direction is a stack of the lens arrays. And a second transparent member substantially equal to the thickness in the direction.
前記第1の透明部材の光軸方向長さを屈折率で除した値である第1の距離が、前記第2の透明部材の前記第1の距離に対応する第2の距離に実質的に等しいことを特徴とする請求項1、又は2に記載のラインヘッドモジュール。   The first distance, which is a value obtained by dividing the length of the first transparent member in the optical axis direction by the refractive index, is substantially the second distance corresponding to the first distance of the second transparent member. The line head module according to claim 1, wherein the line head modules are equal to each other. 前記第1の透明部材の前記光軸方向長さと前記第2の透明部材の前記光軸方向長さ
とが実質的に等しく、前記第1の透明部材と前記第2の透明部材は、同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項3に記載のラインヘッドモジュール。
The optical axis direction length of the first transparent member and the optical axis direction length of the second transparent member are substantially equal, and the first transparent member and the second transparent member are made of the same material. The line head module according to claim 3, wherein the line head module is formed by:
前記第2の透明部材から光が出射する出射面と前記光源で形成された画像が結像する感光体との間の距離が、前記光源と前記第1の透明部材に前記光源からの光が入射する入射面との間の距離に実質的に等しいことを特徴とする請求項1から4のうちのいずれかの1項に記載のラインヘッドモジュール。   The distance between the exit surface from which light is emitted from the second transparent member and the photoconductor on which an image formed by the light source is formed is such that the light from the light source is incident on the light source and the first transparent member. The line head module according to claim 1, wherein the line head module is substantially equal to a distance between the incident surface and the incident surface. 前記光源は、屈折率がngで厚さがLgの透明基板で覆われ、かつ、前記第1の透明部材の前記入射面が前記透明基板に接しており、前記第2の透明部材の前記出射面と前記感光体との間の距離であるL1に対して、L1=Lg/ng、の関係が実質的に成立することを特徴とする請求項1から4のうちのいずれかの1項に記載のラインヘッドモジュール。   The light source is covered with a transparent substrate having a refractive index of ng and a thickness of Lg, the incident surface of the first transparent member is in contact with the transparent substrate, and the emission of the second transparent member. 5. The relationship according to claim 1, wherein a relationship of L1 = Lg / ng is substantially established with respect to L1 which is a distance between a surface and the photosensitive member. The described line head module. 前記第1の透明部材の、光軸方向の長さを屈折率で除した値である第1の距離が、前記第2の透明部材の前記第1の距離に対応する第2の距離よりも長く、前記第1の透明部材の、前記入射面から前記第1の距離と前記第2の距離との差の距離を占める部分の帯状領域に、前記光源から照射される光の反射を防止する反射防止層が形成されていることを特徴とする請求項1、又は2に記載のラインヘッドモジュール。   The first distance, which is a value obtained by dividing the length of the first transparent member in the optical axis direction by the refractive index, is greater than a second distance corresponding to the first distance of the second transparent member. The reflection of light emitted from the light source is prevented in a long band-shaped region of the first transparent member that occupies a distance of the difference between the first distance and the second distance from the incident surface. The line head module according to claim 1, wherein an antireflection layer is formed. 前記反射防止層は、光を吸収する材料の塗布により形成される遮光層であることを特徴とする請求項7に記載のラインヘッドモジュール。   The line head module according to claim 7, wherein the antireflection layer is a light shielding layer formed by application of a light absorbing material. 前記光源は、透明な基板上に形成され、当該基板越しに前記レンズアレイに光を照射しており、
前記第1の透明部材の入射面は前記基板に接しており、
当該基板の厚さを屈折率で除した値と前記差の距離を屈折率で除した値との和は、前記第2の透明部材の出射面と前記感光体との間の距離に実質的に等しいことを特徴とする請求項7、又は8に記載のラインヘッドモジュール。
The light source is formed on a transparent substrate, irradiates the lens array with light through the substrate,
The incident surface of the first transparent member is in contact with the substrate,
The sum of the value obtained by dividing the thickness of the substrate by the refractive index and the value obtained by dividing the difference distance by the refractive index is substantially equal to the distance between the exit surface of the second transparent member and the photoconductor. The line head module according to claim 7, wherein the line head module is equal to:
前記差の距離を屈折率で除した値は、前記第2の透明部材の出射面と前記感光体との間の距離に実質的に等しいことを特徴とする請求項7、又は8に記載のラインヘッドモジュール。   The value obtained by dividing the distance of the difference by the refractive index is substantially equal to the distance between the exit surface of the second transparent member and the photoconductor. Line head module. 請求項1〜10のうちのいずれかの1項に記載のラインヘッドモジュールを具備した画像形成装置。




An image forming apparatus comprising the line head module according to claim 1.




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