JP2008049692A - Line head and image forming device using this line head - Google Patents

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雄二郎 野村
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望 井上
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健 井熊
Ryuta Koizumi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology which secures a sufficient light intensity of a light beam related to forming a spot at a high resolution at a line head using multiple light emitting elements, thereby a good spot can be formed. <P>SOLUTION: The line head which forms a spot by imaging light beams on a scan surface carried in the secondary scanning direction, includes multiple light emitting elements and an opposedly disposed micro lens which forms a spot by imaging light beams from the respective light emitting elements, wherein the multiple light emitting elements is disposed differently from each other in the main scanning direction almost orthogonal to the secondary scanning direction and also disposed two-dimensionally so that the positions of two adjacent light emitting elements in the main scanning direction are different from each other in the secondary scanning direction, and the absolute value of magnification of the micro lens is less than 1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、被走査面に対して光ビームを走査するラインヘッド及び該ラインヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a line head that scans a surface to be scanned with a light beam and an image forming apparatus using the line head.

この種のラインヘッドとしては、例えば特許文献1に記載のように、複数の発光素子を一定のピッチで主走査方向に直線状に配列して構成される発光素子アレイを用いたものが提案されている。かかるラインヘッドでは、発光素子アレイが有する複数の発光素子それぞれから射出される光ビームを、結像光学系により所定の倍率で拡大しつつ被走査面に結像することで、被走査面にスポットを形成している。   As this type of line head, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260, a light emitting element array configured by linearly arranging a plurality of light emitting elements at a constant pitch in the main scanning direction has been proposed. ing. In such a line head, a light beam emitted from each of a plurality of light emitting elements included in the light emitting element array is imaged on a scanned surface while being magnified at a predetermined magnification by an imaging optical system, thereby forming a spot on the scanned surface. Is forming.

特開2000−158705号公報JP 2000-158705 A

しかしながら、特許文献1のラインヘッドでは、発光素子を主走査方向に直線状に(換言すれば、1次元的に)配列するとともに、倍率の絶対値が1以上の結像光学系により被走査面にスポットを形成している。よって、高解像度を実現するにあたっては、スポット形成に関わる光ビームの光量が減少してしまい、良好なスポット形成の実現が困難になるという問題が発生する場合があった。   However, in the line head disclosed in Patent Document 1, light emitting elements are linearly arranged in the main scanning direction (in other words, one-dimensionally), and the surface to be scanned is formed by an imaging optical system having an absolute value of 1 or more. A spot is formed. Therefore, in realizing high resolution, the amount of light beams related to spot formation is reduced, and there is a case where it becomes difficult to realize good spot formation.

つまり、高解像度を実現するためには、被走査面に形成されるスポットの大きさを小さくする必要がある。しかしながら、従来のラインヘッドでは、倍率の絶対値が1より大きい結像光学系(つまり拡大光学系)を用いている。よって、スポットを小さくするためには、発光素子自体の大きさを小さくする必要がある。その結果、発光素子の大きさの減少に伴ってスポット形成に関わる光ビームの光量も減少することとなり、良好なスポット形成の実現が困難になるという問題が発生する場合があった。   That is, in order to realize high resolution, it is necessary to reduce the size of the spot formed on the surface to be scanned. However, the conventional line head uses an imaging optical system (that is, an enlargement optical system) having an absolute value of magnification larger than 1. Therefore, in order to reduce the spot, it is necessary to reduce the size of the light emitting element itself. As a result, as the size of the light emitting element is reduced, the amount of light beams related to spot formation is also reduced, which may cause a problem that it is difficult to realize good spot formation.

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の発光素子を用いるラインヘッドにおいて、高解像度においてもスポット形成に関わる光ビームの光量を十分に確保して、良好なスポット形成の実現を可能にする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a line head using a plurality of light emitting elements, sufficient amount of light beams related to spot formation is ensured even at high resolution, thereby realizing good spot formation. The aim is to provide technology that makes it possible.

この発明にかかるラインヘッドは、上記目的を達成するため、被走査面の主走査方向に、倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズを複数個配置したマイクロレンズアレイと、複数のマイクロレンズに対して1対1の対応関係で設けられた複数の発光素子グループとを備え、複数の発光素子グループの各々では、複数の発光素子が主走査方向において互いに異なる位置に、しかも千鳥状に配置され、複数の発光素子はそれぞれ被走査面の副走査方向の移動に応じたタイミングで発光し、複数の発光素子から射出される光ビームが主走査方向において互いに異なる位置で被走査面上に結像されて複数のスポットが主走査方向に並んで形成されることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the line head according to the present invention includes a microlens array in which a plurality of microlenses having an absolute value of magnification of less than 1 are arranged in the main scanning direction of the surface to be scanned, and a plurality of microlenses. And a plurality of light emitting element groups provided in a one-to-one correspondence relationship. In each of the plurality of light emitting element groups, the plurality of light emitting elements are arranged at different positions in the main scanning direction and in a staggered manner. The plurality of light emitting elements emit light at a timing corresponding to the movement of the scanned surface in the sub-scanning direction, and light beams emitted from the plurality of light emitting elements are imaged on the scanned surface at different positions in the main scanning direction. Thus, a plurality of spots are formed side by side in the main scanning direction.

このように、この発明にかかるラインヘッドでは、発光素子から射出される光ビームを、倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズ(つまり縮小光学系)により被走査面に結像している。これにより、大きな発光素子から射出される光ビームを小さなスポットへと結像することが可能となる。つまり、多くの光量を有する光ビームにより小さなスポットを形成することを可能としている。そして、この発明にかかるラインヘッドでは、このようなマイクロレンズを採用した上で、各マイクロレンズに対応して配置された発光素子グループを構成する発光素子を次のように配列している。すなわち、複数の発光素子が主走査方向において互いに異なる位置に、しかも千鳥状に配置されている。よって、スポット形成にかかる光ビームの光量を十分確保しつつ高解像度を実現することができ、高解像度においても良好なスポット形成の実現が可能となっている。この理由は次の通りである。   As described above, in the line head according to the present invention, the light beam emitted from the light emitting element is imaged on the surface to be scanned by the microlens (that is, the reduction optical system) whose absolute value of magnification is less than 1. Thereby, it is possible to form an image of a light beam emitted from a large light emitting element into a small spot. That is, a small spot can be formed by a light beam having a large amount of light. In the line head according to the present invention, after adopting such a microlens, the light emitting elements constituting the light emitting element group arranged corresponding to each microlens are arranged as follows. That is, a plurality of light emitting elements are arranged at different positions in the main scanning direction and in a staggered manner. Therefore, high resolution can be realized while ensuring a sufficient amount of light beam for spot formation, and good spot formation can be realized even at high resolution. The reason is as follows.

つまり、縮小光学系を用いることで、大きな発光素子から射出される光ビームを小さなスポットへと結像することを可能とした場合であっても、上記特許文献1記載の技術のように、主走査方向に発光素子を直線状(1次元的)に配列して構成されるラインヘッドでは、次のような問題が発生する可能性がある。すなわち、発光素子を主走査方向に直線状に配列したラインヘッドにおいて、光ビームの光量増大のために光学素子を大きくすると、主走査方向に隣り合う発光素子間で干渉が発生する場合がある。そして、この場合、主走査方向に隣り合う発光素子間距離が発光素子の大きさに対する制限となる。したがって、大きな発光素子から射出される光ビームを小さなスポットへと結像することを可能とする縮小光学系を採用したにも拘わらず、かかる制限により十分な大きさの発光素子を用いることが出来ず、結果として、高解像度において十分な光量でスポットを形成できない可能性がある。   That is, even when it is possible to form an image of a light beam emitted from a large light emitting element into a small spot by using a reduction optical system, as in the technique described in Patent Document 1, A line head configured by linearly (one-dimensionally) arranging light emitting elements in the scanning direction may cause the following problems. That is, in a line head in which light emitting elements are linearly arranged in the main scanning direction, if the optical element is enlarged to increase the amount of light beam, interference may occur between light emitting elements adjacent in the main scanning direction. In this case, the distance between the light emitting elements adjacent to each other in the main scanning direction is a limitation on the size of the light emitting element. Therefore, despite the use of a reduction optical system that enables a light beam emitted from a large light emitting element to be imaged into a small spot, a sufficiently large light emitting element can be used due to such limitations. As a result, there is a possibility that spots cannot be formed with a sufficient amount of light at high resolution.

これに対して、本発明では、複数の発光素子を上記のように配置しているため、主走査方向における発光素子の位置(発光素子の主走査方向位置)がそれぞれ異なるとともに、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子の副走査方向位置が互いに異なる。よって、発光素子の大きさを大きくしても、これら2個の発光素子の副走査方向位置が互いに異なるため、発光素子相互間での干渉が抑制される。つまり、主走査方向位置が隣り合う2つの発光素子間の干渉を抑制しつつ、発光素子を大きくする事ができる。したがって、スポット形成に関わる光ビームの光量を十分に確保することが可能となる。また、本発明での発光素子の間隔が、主走査方向に発光素子を直線状(1次元的)に配列した場合の発光素子の間隔よりも広がるため、例えば配線などを素子間に配置することが容易となり、設計自由度を高めることができる。   On the other hand, in the present invention, since the plurality of light emitting elements are arranged as described above, the positions of the light emitting elements in the main scanning direction (positions in the main scanning direction of the light emitting elements) are different, and the positions in the main scanning direction are also different. Are adjacent to each other in the sub-scanning direction. Therefore, even if the size of the light emitting element is increased, the positions of the two light emitting elements in the sub-scanning direction are different from each other, so that interference between the light emitting elements is suppressed. That is, the light emitting element can be enlarged while suppressing interference between two light emitting elements adjacent in the main scanning direction. Therefore, it is possible to secure a sufficient amount of light beam for spot formation. In addition, since the interval between the light emitting elements in the present invention is wider than the interval between the light emitting elements when the light emitting elements are arranged linearly (one-dimensionally) in the main scanning direction, for example, wirings are arranged between the elements. And the degree of freedom in design can be increased.

このように、この発明にかかるラインヘッドでは、各発光素子グループにおいて、複数の発光素子が主走査方向において互いに異なる位置に、しかも千鳥状に配置されており、これにより主走査方向位置が隣り合う2つの発光素子間の相互干渉を抑制している。そして、このように構成した上で、倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズを用いて、発光素子から射出される光ビームを被走査面に結像してスポットを形成している。これにより、十分な大きさを有する発光素子から射出される十分な光量を有する光ビームを、被走査面に小さなスポットとして結像する事が可能となる。よって、高解像度においてもスポット形成に関わる光ビームの光量を十分に確保して、良好なスポット形成の実現を可能としている。   As described above, in the line head according to the present invention, in each light emitting element group, the plurality of light emitting elements are arranged at different positions in the main scanning direction and in a staggered manner, and thereby the main scanning direction positions are adjacent to each other. Mutual interference between the two light emitting elements is suppressed. And after having comprised in this way, the light beam inject | emitted from the light emitting element is imaged on a to-be-scanned surface using the microlens whose absolute value of magnification is less than 1, and forms a spot. As a result, a light beam having a sufficient amount of light emitted from a light emitting element having a sufficient size can be imaged as a small spot on the surface to be scanned. Therefore, even at high resolution, a sufficient amount of light beam for spot formation can be secured to realize good spot formation.

また、各発光素子グループにおける発光素子の配置については次のように構成してもよい。すなわち、複数の発光素子グループの各々では、発光素子を複数個前記主走査方向に配列した発光素子列が被走査面の副走査方向に複数配列されて該発光素子グループを構成する発光素子が千鳥状に配置されるように構成してもよい。そして、この配置を採用した場合には、複数の発光素子列の各々では、被走査面の副走査方向の移動に応じたタイミングで該発光素子列を構成する複数の発光素子が発光することができる。   The arrangement of the light emitting elements in each light emitting element group may be configured as follows. That is, in each of the plurality of light emitting element groups, a plurality of light emitting element arrays in which a plurality of light emitting elements are arranged in the main scanning direction are arranged in the sub scanning direction of the surface to be scanned, and the light emitting elements constituting the light emitting element group are staggered. You may comprise so that it may arrange | position. When this arrangement is adopted, in each of the plurality of light emitting element arrays, the plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array emit light at a timing according to the movement of the scanned surface in the sub-scanning direction. it can.

このように発光素子列単位で発光素子を発光させるラインヘッドでは、次のような作用効果が得られる。つまり、このラインヘッドでは、1つの発光素子列に属する発光素子の副走査方向位置は全て略同じとなっている。よって、このラインヘッドを用いて、各発光素子から射出される光ビームによるスポットを主走査方向に並べて形成するような場合、1つの発光素子列に属する発光素子に対しては、略同様の発光タイミングを適用すればよく、発光タイミング調整が簡略化できるため好適である。   In the line head that emits light from the light emitting elements in units of light emitting element rows as described above, the following operational effects can be obtained. That is, in this line head, the positions in the sub-scanning direction of the light emitting elements belonging to one light emitting element row are substantially the same. Therefore, when using this line head to form spots by light beams emitted from the respective light emitting elements in the main scanning direction, substantially the same light emission is applied to the light emitting elements belonging to one light emitting element row. Timing may be applied, which is preferable because light emission timing adjustment can be simplified.

また、マイクロレンズを主走査方向に複数個並べたレンズ列を複数副走査方向に配列してマイクロレンズを千鳥状に配置してもよい。さらに、このような構成を採用したラインヘッドでは、副走査方向において互いに隣り合うマイクロレンズに対応して設けられた2つの発光素子グループが主走査方向において部分的に重なるように構成してもよい。このような配置構成を採用したラインヘッドでは、発光素子の大きさを大きくしてスポット形成に関わる光ビームの光量をより多くすることができる。よって、より良好なスポット形成の実現が可能となり好適である。   Further, a plurality of microlenses arranged in the main scanning direction may be arranged in a plurality of sub-scanning directions to arrange the microlenses in a staggered manner. Furthermore, a line head employing such a configuration may be configured such that two light emitting element groups provided corresponding to microlenses adjacent to each other in the sub-scanning direction partially overlap in the main scanning direction. . In a line head adopting such an arrangement, the light emitting element can be increased in size to increase the amount of light beams involved in spot formation. Accordingly, it is possible to realize better spot formation, which is preferable.

また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、その表面が副走査方向に搬送される潜像担持体と、副走査方向とほぼ直交する主走査方向に複数のスポットを潜像担持体の表面に対して結像して潜像を形成するラインヘッドと、潜像担持体上の潜像をトナーにより現像する現像手段とを備え、ラインヘッドは、主走査方向に倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズを複数個配置したマイクロレンズアレイと、複数のマイクロレンズに対して1対1の対応関係で設けられた複数の発光素子グループとを有し、複数の発光素子グループの各々では、複数の発光素子が主走査方向において互いに異なる位置に、しかも千鳥状に配置され、複数の発光素子はそれぞれ潜像担持体の副走査方向の移動に応じたタイミングで発光して複数の発光素子から射出される光ビームを主走査方向において互いに異なる位置で潜像担持体上に結像して複数のスポットを主走査方向に並んで形成することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention has a latent image carrier whose surface is conveyed in the sub-scanning direction, and a plurality of spots in the main scanning direction substantially perpendicular to the sub-scanning direction. A line head that forms an image on the surface of the latent image carrier to form a latent image; and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier with toner. The line head has a magnification in the main scanning direction. A plurality of microlens arrays having a plurality of microlenses having an absolute value of less than 1 and a plurality of light emitting element groups provided in a one-to-one correspondence with the plurality of microlenses. In each of the element groups, a plurality of light emitting elements are arranged at different positions in the main scanning direction and in a staggered manner, and each of the plurality of light emitting elements emits light at a timing according to the movement of the latent image carrier in the sub scanning direction. It is characterized by forming side by side a plurality of spots in the main scanning direction and imaged on the latent image bearing member a light beam emitted from the plurality of light emitting elements at different positions in the main scanning direction Te.

図1は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。なお図1は、カラーモード実行時に対応する図面である。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリなどを有するメインコントローラMCに与えられると、このメインコントローラMCはエンジンコントローラECに制御信号などを与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータVDをヘッドコントローラHCに与える。また、このヘッドコントローラHCは、メインコントローラMCからのビデオデータVDとエンジンコントローラECからの垂直同期信号Vsyncおよびパラメータ値とに基づき各色のラインヘッド29を制御する。これによって、エンジン部EGが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This apparatus uses a color mode in which four color toners of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are superimposed to form a color image, and only black (K) toner. Thus, the image forming apparatus can selectively execute a monochrome mode for forming a monochrome image. FIG. 1 is a diagram corresponding to the execution of the color mode. In this image forming apparatus, when an image forming command is given from an external device such as a host computer to a main controller MC having a CPU, a memory, etc., the main controller MC gives a control signal to the engine controller EC and also outputs an image forming command. Corresponding video data VD is supplied to the head controller HC. The head controller HC controls the line head 29 for each color based on the video data VD from the main controller MC, the vertical synchronization signal Vsync from the engine controller EC, and parameter values. Thus, the engine unit EG executes a predetermined image forming operation, and forms an image corresponding to the image forming command on a sheet such as a copy sheet, a transfer sheet, a sheet, and an OHP transparent sheet.

この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体3内には、電源回路基板、メインコントローラMC、エンジンコントローラECおよびヘッドコントローラHCを内蔵する電装品ボックス5が設けられている。また、画像形成ユニット7、転写ベルトユニット8および給紙ユニット11もハウジング本体3内に配設されている。また、図1においてハウジング本体3内右側には、2次転写ユニット12、定着ユニット13、シート案内部材15が配設されている。なお、給紙ユニット11は、装置本体1に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット11および転写ベルトユニット8については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。   In the housing main body 3 of the image forming apparatus according to this embodiment, an electrical component box 5 is provided that incorporates a power circuit board, a main controller MC, an engine controller EC, and a head controller HC. An image forming unit 7, a transfer belt unit 8, and a paper feeding unit 11 are also disposed in the housing body 3. In FIG. 1, a secondary transfer unit 12, a fixing unit 13, and a sheet guide member 15 are disposed on the right side in the housing body 3. The paper feeding unit 11 is configured to be detachable from the apparatus main body 1. The paper feed unit 11 and the transfer belt unit 8 can be removed and repaired or exchanged.

画像形成ユニット7は、複数の異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーションY(イエロー用)、M(マゼンダ用)、C(シアン用)、K(ブラック用)を備えている。また、各画像形成ステーションY,M,C,Kには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム21が設けられている。各感光体ドラム21はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより感光体ドラム21の表面が副走査方向に搬送されることとなる。また、感光体ドラム21の周囲には、回転方向に沿って帯電部23、ラインヘッド29、現像部25および感光体クリーナ27が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作及びトナー現像動作が実行される。したがって、カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーションY,M,C,Kで形成されたトナー像を転写ベルトユニット8が有する転写ベルト81に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、モノクロモード実行時は、画像形成ステーションKで形成されたトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する。なお、図1において、画像形成ユニット7の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。   The image forming unit 7 includes four image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form a plurality of images of different colors. Each of the image forming stations Y, M, C, and K is provided with a photosensitive drum 21 on which a toner image of each color is formed. Each photosensitive drum 21 is connected to a dedicated drive motor and is driven to rotate at a predetermined speed in the direction of arrow D21 in the figure. As a result, the surface of the photosensitive drum 21 is conveyed in the sub-scanning direction. A charging unit 23, a line head 29, a developing unit 25, and a photoconductor cleaner 27 are disposed around the photoconductive drum 21 along the rotation direction. Then, a charging operation, a latent image forming operation, and a toner developing operation are executed by these functional units. Therefore, when the color mode is executed, the toner images formed at all the image forming stations Y, M, C, and K are superimposed on the transfer belt 81 of the transfer belt unit 8 to form a color image, and the monochrome mode is executed. In some cases, a monochrome image is formed using only the toner image formed at the image forming station K. In FIG. 1, the image forming stations of the image forming unit 7 have the same configuration, and therefore, for convenience of illustration, only some image forming stations are denoted by reference numerals, and the other image forming stations are omitted. .

帯電部23は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム21の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム21の回転動作に伴って感光体ドラム21に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部(図示省略)に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部23と感光体ドラム21が当接する帯電位置で感光体ドラム21の表面を帯電させる。   The charging unit 23 includes a charging roller whose surface is made of elastic rubber. The charging roller is configured to rotate in contact with the surface of the photosensitive drum 21 at the charging position, and at a peripheral speed in the driven direction with respect to the photosensitive drum 21 as the photosensitive drum 21 rotates. Followed rotation. The charging roller is connected to a charging bias generator (not shown). The charging roller is supplied with the charging bias from the charging bias generator and is charged at the charging position where the charging unit 23 and the photosensitive drum 21 come into contact with each other. The surface of 21 is charged.

ラインヘッド29は、感光体ドラム21の軸方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に配列された複数の発光素子を備えるとともに、感光体ドラム21から離間配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部23により帯電された感光体ドラム21の表面に対して光を照射して該表面に潜像を形成する。なお、この実施形態では、各色のラインヘッド29を制御するためにヘッドコントローラHCが設けられ、メインコントローラMCからのビデオデータVDと、エンジンコントローラECからの信号とに基づき各ラインヘッド29を制御している。すなわち、この実施形態では、画像形成指令に含まれる画像データがメインコントローラMCの画像処理部51に入力される。そして、該画像データに対して種々の画像処理が施されて各色のビデオデータVDが作成されるとともに、該ビデオデータVDがメイン側通信モジュール52を介してヘッドコントローラHCに与えられる。また、ヘッドコントローラHCでは、ビデオデータVDはヘッド側通信モジュール53を介してヘッド制御モジュール54に与えられる。このヘッド制御モジュール54には、上記したように潜像形成に関連するパラメータ値を示す信号と垂直同期信号VsyncがエンジンコントローラECから与えられている。そして、これらの信号およびビデオデータVDなどに基づきヘッドコントローラHCは各色のラインヘッド29に対して素子駆動を制御するための信号を作成し、各ラインヘッド29に出力する。こうすることで、各ラインヘッド29において発光素子の作動が適切に制御されて画像形成指令に対応する潜像が形成される。   The line head 29 includes a plurality of light emitting elements arranged in the axial direction of the photosensitive drum 21 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1), and is spaced apart from the photosensitive drum 21. From these light emitting elements, the surface of the photosensitive drum 21 charged by the charging unit 23 is irradiated with light to form a latent image on the surface. In this embodiment, a head controller HC is provided to control the line heads 29 for the respective colors, and each line head 29 is controlled based on the video data VD from the main controller MC and a signal from the engine controller EC. ing. That is, in this embodiment, the image data included in the image formation command is input to the image processing unit 51 of the main controller MC. Various image processing is performed on the image data to create video data VD for each color, and the video data VD is given to the head controller HC via the main-side communication module 52. In the head controller HC, the video data VD is given to the head control module 54 via the head side communication module 53. As described above, the head controller module 54 is supplied with the signal indicating the parameter value related to the latent image formation and the vertical synchronization signal Vsync from the engine controller EC. Based on these signals, video data VD, and the like, the head controller HC creates a signal for controlling element driving for the line head 29 of each color, and outputs the signal to each line head 29. Thus, the operation of the light emitting elements is appropriately controlled in each line head 29, and a latent image corresponding to the image formation command is formed.

そして、この実施形態においては、各画像形成ステーションY,M,C,Kの感光体ドラム21、帯電部23、現像部25および感光体クリーナ27を感光体カートリッジとしてユニット化している。また、各感光体カートリッジには、該感光体カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラECと各感光体カートリッジとの間で無線通信が行われる。こうすることで、各感光体カートリッジに関する情報がエンジンコントローラECに伝達されるとともに、各メモリ内の情報が更新記憶される。   In this embodiment, the photosensitive drum 21, the charging unit 23, the developing unit 25, and the photosensitive cleaner 27 of each of the image forming stations Y, M, C, and K are unitized as a photosensitive cartridge. Each photoconductor cartridge is provided with a nonvolatile memory for storing information related to the photoconductor cartridge. Then, wireless communication is performed between the engine controller EC and each photoconductor cartridge. In this way, information on each photoconductor cartridge is transmitted to the engine controller EC, and information in each memory is updated and stored.

現像部25は、その表面にトナーが担持する現像ローラ251を有する。そして、現像ローラ251と電気的に接続された現像バイアス発生部(図示省略)から現像ローラ251に印加される現像バイアスによって、現像ローラ251と感光体ドラム21とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ251から感光体ドラム21に移動してラインヘッド29により形成された静電潜像が顕在化される。   The developing unit 25 has a developing roller 251 on which toner is carried. The charged toner is developed at a developing position where the developing roller 251 and the photosensitive drum 21 come into contact with each other by a developing bias applied to the developing roller 251 from a developing bias generator (not shown) electrically connected to the developing roller 251. Is moved from the developing roller 251 to the photosensitive drum 21, and the electrostatic latent image formed by the line head 29 becomes obvious.

このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム21の回転方向D21に搬送された後、後に詳述する転写ベルト81と各感光体ドラム21が当接する1次転写位置TR1において転写ベルト81に1次転写される。   The toner image that has been made visible at the developing position in this way is conveyed in the rotational direction D21 of the photosensitive drum 21, and then a primary transfer position TR1 at which each of the photosensitive drums 21 comes into contact with the transfer belt 81 described in detail later. 1 is primarily transferred to the transfer belt 81.

また、この実施形態では、感光体ドラム21の回転方向D21の1次転写位置TR1の下流側で且つ帯電部23の上流側に、感光体ドラム21の表面に当接して感光体クリーナ27が設けられている。この感光体クリーナ27は、感光体ドラムの表面に当接することで1次転写後に感光体ドラム21の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。   In this embodiment, a photoreceptor cleaner 27 is provided in contact with the surface of the photoreceptor drum 21 on the downstream side of the primary transfer position TR1 in the rotation direction D21 of the photoreceptor drum 21 and on the upstream side of the charging unit 23. It has been. The photoconductor cleaner 27 abuts on the surface of the photoconductor drum to remove the toner remaining on the surface of the photoconductor drum 21 after the primary transfer.

転写ベルトユニット8は、駆動ローラ82と、図1において駆動ローラ82の左側に配設される従動ローラ83(ブレード対向ローラ)と、これらのローラに張架され図示矢印D81の方向(搬送方向)へ循環駆動される転写ベルト81とを備えている。また、転写ベルトユニット8は、転写ベルト81の内側に、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションY,M,C,Kが有する感光体ドラム21各々に対して一対一で対向配置される、4個の1次転写ローラ85Y,85M,85C,85Kを備えている。これらの1次転写ローラ85は、それぞれ1次転写バイアス発生部(図示省略)と電気的に接続される。そして、後に詳述するように、カラーモード実行時は、図1に示すように全ての1次転写ローラ85Y,85M,85C,85Kを画像形成ステーションY,M,C,K側に位置決めすることで、転写ベルト81を画像形成ステーションY,M,C,Kそれぞれが有する感光体ドラム21に押し遣り当接させて、各感光体ドラム21と転写ベルト81との間に1次転写位置TR1を形成する。そして、適当なタイミングで上記1次転写バイアス発生部から1次転写ローラ85に1次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム21の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する1次転写位置TR1において転写ベルト81表面に転写してカラー画像を形成する。   The transfer belt unit 8 includes a driving roller 82, a driven roller 83 (blade facing roller) disposed on the left side of the driving roller 82 in FIG. 1, and stretched around these rollers in a direction indicated by an arrow D81 (conveying direction). And a transfer belt 81 that is driven to circulate. Further, the transfer belt unit 8 is disposed on the inner side of the transfer belt 81 so as to be opposed to each of the photosensitive drums 21 included in the image forming stations Y, M, C, and K when the photosensitive cartridge is mounted. Four primary transfer rollers 85Y, 85M, 85C, and 85K are provided. Each of these primary transfer rollers 85 is electrically connected to a primary transfer bias generator (not shown). As will be described in detail later, when the color mode is executed, as shown in FIG. 1, all the primary transfer rollers 85Y, 85M, 85C, and 85K are positioned on the image forming stations Y, M, C, and K side. Then, the transfer belt 81 is pushed and brought into contact with the photosensitive drums 21 included in the image forming stations Y, M, C, and K, so that the primary transfer position TR1 is set between each photosensitive drum 21 and the transfer belt 81. Form. Then, by applying a primary transfer bias from the primary transfer bias generator to the primary transfer roller 85 at an appropriate timing, the toner images formed on the surfaces of the photosensitive drums 21 correspond respectively. A color image is formed by transferring to the surface of the transfer belt 81 at the primary transfer position TR1.

一方、モノクロモード実行時は、4個の1次転写ローラ85のうち、カラー1次転写ローラ85Y,85M,85Cをそれぞれが対向する画像形成ステーションY,M,Cから離間させるとともにモノクロ1次転写ローラ85Kのみを画像形成ステーションKに当接させることで、モノクロ画像形成ステーションKのみを転写ベルト81に当接させる。その結果、モノクロ1次転写ローラ85Kと画像形成ステーションKとの間にのみ1次転写位置TR1が形成される。そして、適当なタイミングで前記1次転写バイアス発生部からモノクロ1次転写ローラ85Kに1次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム21の表面上に形成されたトナー像を、1次転写位置TR1において転写ベルト81表面に転写してモノクロ画像を形成する。   On the other hand, when the monochrome mode is executed, among the four primary transfer rollers 85, the color primary transfer rollers 85Y, 85M, and 85C are separated from the image forming stations Y, M, and C facing each other, and the monochrome primary transfer is performed. By bringing only the roller 85K into contact with the image forming station K, only the monochrome image forming station K is brought into contact with the transfer belt 81. As a result, the primary transfer position TR1 is formed only between the monochrome primary transfer roller 85K and the image forming station K. Then, by applying a primary transfer bias from the primary transfer bias generator to the monochrome primary transfer roller 85K at an appropriate timing, the toner image formed on the surface of each photosensitive drum 21 is subjected to primary transfer. A monochrome image is formed by transferring to the surface of the transfer belt 81 at a position TR1.

さらに、転写ベルトユニット8は、モノクロ1次転写ローラ85Kの下流側で且つ駆動ローラ82の上流側に配設された下流ガイドローラ86を備える。また、この下流ガイドローラ86は、モノクロ1次転写ローラ85Kが画像形成ステーションKの感光体ドラム21に当接して形成する1次転写位置TR1での1次転写ローラ85Kと感光体ドラム21との共通内接線上において、転写ベルト81に当接するように構成されている。   Further, the transfer belt unit 8 includes a downstream guide roller 86 disposed downstream of the monochrome primary transfer roller 85K and upstream of the driving roller 82. Further, the downstream guide roller 86 is formed between the primary transfer roller 85K and the photosensitive drum 21 at the primary transfer position TR1 formed by the monochrome primary transfer roller 85K contacting the photosensitive drum 21 of the image forming station K. It is configured to contact the transfer belt 81 on a common inscribed line.

駆動ローラ82は、転写ベルト81を図示矢印D81の方向に循環駆動するとともに、2次転写ローラ121のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ82の周面には、厚さ3mm程度、体積抵抗率が1000kΩ・cm以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する2次転写バイアス発生部から2次転写ローラ121を介して供給される2次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ82に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ82と2次転写ローラ121との当接部分(2次転写位置TR2)へのシートが進入する際の衝撃が転写ベルト81に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。   The drive roller 82 circulates and drives the transfer belt 81 in the direction of the arrow D81 in the figure, and also serves as a backup roller for the secondary transfer roller 121. A rubber layer having a thickness of about 3 mm and a volume resistivity of 1000 kΩ · cm or less is formed on the peripheral surface of the driving roller 82, and secondary transfer is omitted by grounding through a metal shaft. The conductive path of the secondary transfer bias supplied from the bias generation unit via the secondary transfer roller 121 is used. When the rubber layer having high friction and shock absorption is provided on the driving roller 82 in this way, the sheet enters the contact portion (secondary transfer position TR2) between the driving roller 82 and the secondary transfer roller 121. Is difficult to be transmitted to the transfer belt 81, and image quality deterioration can be prevented.

給紙ユニット11は、シートを積層保持可能である給紙カセット77と、給紙カセット77からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ79とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ79により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対80において給紙タイミングが調整された後、シート案内部材15に沿って2次転写位置TR2に給紙される。   The paper feed unit 11 includes a paper feed unit having a paper feed cassette 77 capable of stacking and holding sheets and a pickup roller 79 for feeding sheets one by one from the paper feed cassette 77. The sheet fed from the sheet feeding unit by the pickup roller 79 is fed to the secondary transfer position TR2 along the sheet guide member 15 after the sheet feeding timing is adjusted by the registration roller pair 80.

2次転写ローラ121は、転写ベルト81に対して離当接自在に設けられ、2次転写ローラ駆動機構(図示省略)により離当接駆動される。定着ユニット13は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ131と、この加熱ローラ131を押圧付勢する加圧部132とを有している。そして、その表面に画像が2次転写されたシートは、シート案内部材15により、加熱ローラ131と加圧部132の加圧ベルト1323とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部132は、2つのローラ1321,1322と、これらに張架される加圧ベルト1323とで構成されている。そして、加圧ベルト1323の表面のうち、2つのローラ1321,1322により張られたベルト張面を加熱ローラ131の周面に押し付けることで、加熱ローラ131と加圧ベルト1323とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体3の上面部に設けられた排紙トレイ4に搬送される。   The secondary transfer roller 121 is provided so as to be able to come into contact with and separate from the transfer belt 81 and is driven to come into contact with and separate from a secondary transfer roller drive mechanism (not shown). The fixing unit 13 includes a heating roller 131 that includes a heating element such as a halogen heater and is rotatable, and a pressure unit 132 that presses and biases the heating roller 131. The sheet on which the image has been secondarily transferred is guided to a nip formed by the heating roller 131 and the pressure belt 1323 of the pressure unit 132 by the sheet guide member 15, and in the nip, a predetermined value is formed. The image is heat-fixed at temperature. The pressure unit 132 includes two rollers 1321 and 1322 and a pressure belt 1323 stretched between them. A nip portion formed by the heating roller 131 and the pressure belt 1323 is formed by pressing the belt tension surface stretched by the two rollers 1321 and 1322 out of the surface of the pressure belt 1323 against the peripheral surface of the heating roller 131. Is configured to be widely taken. Further, the sheet thus subjected to the fixing process is conveyed to a paper discharge tray 4 provided on the upper surface portion of the housing body 3.

また、この装置では、ブレード対向ローラ83に対向してクリーナ部71が配設されている。クリーナ部71は、クリーナブレード711と廃トナーボックス713とを有する。クリーナブレード711は、その先端部を転写ベルト81を介してブレード対向ローラ83に当接することで、2次転写後に転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス713に回収される。また、クリーナブレード711及び廃トナーボックス713は、ブレード対向ローラ83と一体的に構成されている。したがって、次に説明するようにブレード対向ローラ83が移動する場合は、ブレード対向ローラ83と一緒にクリーナブレード711及び廃トナーボックス713も移動することとなる。   Further, in this apparatus, a cleaner portion 71 is disposed to face the blade facing roller 83. The cleaner unit 71 includes a cleaner blade 711 and a waste toner box 713. The cleaner blade 711 removes foreign matters such as toner and paper dust remaining on the transfer belt after the secondary transfer by bringing the tip of the cleaner blade 711 into contact with the blade facing roller 83 via the transfer belt 81. The foreign matter removed in this way is collected in a waste toner box 713. Further, the cleaner blade 711 and the waste toner box 713 are integrally formed with the blade facing roller 83. Therefore, when the blade facing roller 83 moves as will be described below, the cleaner blade 711 and the waste toner box 713 also move together with the blade facing roller 83.

図3は、本発明にかかるラインヘッド(露光手段)の一実施形態の概略を示す斜視図である。また、図4は、本発明にかかるラインヘッド(露光手段)の一実施形態の副走査方向の断面図である。本実施形態におけるラインヘッド29は、主走査方向XXを長手方向とするケース291を備えるとともに、かかるケース291の両端には、位置決めピン2911とねじ挿入孔2912が設けられている。そして、かかる位置決めピン2911を、感光体ドラム21を覆うとともに感光体ドラム21に対して位置決めされた感光体カバー(図示省略)に穿設された位置決め孔(図示省略)に嵌め込むことで、ラインヘッド29が感光体ドラム21に対して位置決めされる。そして更に、ねじ挿入孔2912を介して固定ねじを感光体カバーのねじ孔(図示省略)にねじ込んで固定することで、ラインヘッド29が感光体ドラム21に対して位置決め固定される。   FIG. 3 is a perspective view showing an outline of an embodiment of a line head (exposure means) according to the present invention. FIG. 4 is a sectional view in the sub-scanning direction of an embodiment of the line head (exposure means) according to the present invention. The line head 29 according to the present embodiment includes a case 291 whose longitudinal direction is the main scanning direction XX, and positioning pins 2911 and screw insertion holes 2912 are provided at both ends of the case 291. Then, the positioning pin 2911 covers the photosensitive drum 21 and is fitted into a positioning hole (not shown) formed in a photosensitive cover (not shown) positioned with respect to the photosensitive drum 21, thereby The head 29 is positioned with respect to the photosensitive drum 21. Further, the line head 29 is positioned and fixed with respect to the photosensitive drum 21 by screwing and fixing a fixing screw into a screw hole (not shown) of the photosensitive member cover through the screw insertion hole 2912.

ケース291は、感光体ドラム21の表面に対向する位置にマイクロレンズアレイ299を保持するとともに、その内部に、該マイクロレンズアレイ299に近い順番で、遮光部材297及びガラス基板293を備えている。また、ガラス基板293の裏面(ガラス基板293が有する2つの面のうちマイクロレンズアレイ299と逆側の面)には、複数の発光素子グループ295が設けられている。即ち、複数の発光素子グループ295は、ガラス基板293の裏面に、主走査方向XX及び副走査方向YYに互いに所定間隔だけ離れて2次元的に配置されている。ここで、複数の発光素子グループ295の各々は、複数の発光素子を2次元的に配列して構成されるが、これについては後に説明する。また、本実施形態では、発光素子として有機EL(Electro-Luminescence)を用いる。つまり、本実施形態では、ガラス基板293の裏面に有機ELを発光素子として配置している。そして、複数の発光素子それぞれから感光体ドラム21の方向に射出される光ビームは、ガラス基板293を介して遮光部材297へ向うこととなる。   The case 291 holds the microlens array 299 at a position facing the surface of the photosensitive drum 21, and includes a light shielding member 297 and a glass substrate 293 in the order close to the microlens array 299. In addition, a plurality of light emitting element groups 295 are provided on the back surface of the glass substrate 293 (the surface opposite to the microlens array 299 among the two surfaces of the glass substrate 293). That is, the plurality of light emitting element groups 295 are two-dimensionally arranged on the back surface of the glass substrate 293 so as to be separated from each other by a predetermined distance in the main scanning direction XX and the sub scanning direction YY. Here, each of the plurality of light emitting element groups 295 is configured by two-dimensionally arranging a plurality of light emitting elements, which will be described later. In the present embodiment, organic EL (Electro-Luminescence) is used as the light emitting element. That is, in the present embodiment, the organic EL is disposed as a light emitting element on the back surface of the glass substrate 293. Then, the light beam emitted from each of the plurality of light emitting elements toward the photosensitive drum 21 is directed to the light shielding member 297 through the glass substrate 293.

遮光部材297には、複数の発光素子グループ295に対して一対一で複数の導光孔2971が穿設されている。また、かかる導光孔2971は、ガラス基板293の法線と平行な線を中心軸として遮光部材297を貫通する略円柱状の孔として穿設されている。よって、1つの発光素子グループ295に属する発光素子から出た光は全て同一の導光孔2971を介してマイクロレンズアレイ299へ向うとともに、異なる発光素子グループ295からでた光ビーム同士の干渉が遮光部材297により防止される。そして、遮光部材297に穿設された導光孔2971を通過した光ビームは、マイクロレンズアレイ299により、感光体ドラム21の表面にスポットとして結像されることとなる。なお、マイクロレンズアレイ299の具体的構成、及び、該マイクロレンズアレイ299による光ビームの結像状態については、後に詳述する。   A plurality of light guide holes 2971 are formed in the light shielding member 297 on a one-to-one basis with respect to the plurality of light emitting element groups 295. Further, the light guide hole 2971 is formed as a substantially cylindrical hole that penetrates the light shielding member 297 with a line parallel to the normal line of the glass substrate 293 as a central axis. Accordingly, all the light emitted from the light emitting elements belonging to one light emitting element group 295 is directed to the microlens array 299 through the same light guide hole 2971, and interference between light beams from different light emitting element groups 295 is blocked. This is prevented by the member 297. Then, the light beam that has passed through the light guide hole 2971 formed in the light shielding member 297 is imaged as a spot on the surface of the photosensitive drum 21 by the microlens array 299. The specific configuration of the microlens array 299 and the imaging state of the light beam by the microlens array 299 will be described in detail later.

図4に示すように、固定器具2914によって、裏蓋2913がガラス基板2913を介してケース291に押圧されている。つまり、固定器具2914は、裏蓋293をケース291側に押圧する弾性力を有するとともに、かかる弾性力により裏蓋を押圧することで、ケース291の内部を光密に(つまり、ケース291内部から光が漏れないように、及び、ケース291の外部から光が侵入しないように)密閉している。なお、固定器具2914は、ケース291の長手方向に複数箇所設けられている。また、発光素子グループ295は、封止部材294により覆われている。   As shown in FIG. 4, the back cover 2913 is pressed against the case 291 through the glass substrate 2913 by the fixing device 2914. In other words, the fixing device 2914 has an elastic force that presses the back cover 293 toward the case 291, and presses the back cover with the elastic force, thereby making the inside of the case 291 light-tight (that is, from the inside of the case 291. It is sealed so that light does not leak and so that light does not enter from the outside of the case 291. Note that a plurality of fixing devices 2914 are provided in the longitudinal direction of the case 291. The light emitting element group 295 is covered with a sealing member 294.

図5は、マイクロレンズアレイの概略を示す斜視図である。また、図6は、マイクロレンズアレイの主走査方向の断面図である。マイクロレンズアレイ299は、ガラス基板2991有するとともに、該ガラス基板2991を挟むように一対一で配置された2枚のレンズ2993A,2993Bにより構成されるレンズ対を複数有している。なお、これらレンズ2993A,2993Bは樹脂により形成することができる。   FIG. 5 is a perspective view schematically showing the microlens array. FIG. 6 is a cross-sectional view of the microlens array in the main scanning direction. The microlens array 299 includes a glass substrate 2991 and a plurality of lens pairs configured by two lenses 2993A and 2993B arranged one-on-one so as to sandwich the glass substrate 2991. These lenses 2993A and 2993B can be formed of resin.

つまり、ガラス基板2991の表面2991Aには複数のレンズ2993Aが配置されるとともに、複数のレンズ2993Aに一対一で対応するように、複数のレンズ2993Bがガラス基板2991の裏面2991Bに配置されている。また、レンズ対を構成する2枚のレンズ2993A,2993Bは、相互に光軸OAを共通にする。また、これら複数のレンズ対は、複数の発光素子グループ295に一対一で配置されている。つまり、これら複数のレンズ対は、発光素子グループ295の配置に対応して、主走査方向XX及び副走査方向YYに互いに所定間隔だけ離れて2次元的に配置されている。   That is, a plurality of lenses 2993A are arranged on the front surface 2991A of the glass substrate 2991, and a plurality of lenses 2993B are arranged on the back surface 2991B of the glass substrate 2991 so as to correspond to the plurality of lenses 2993A on a one-to-one basis. Further, the two lenses 2993A and 2993B constituting the lens pair share a common optical axis OA. The plurality of lens pairs are arranged one-on-one in the plurality of light emitting element groups 295. That is, the plurality of lens pairs are two-dimensionally arranged at a predetermined interval in the main scanning direction XX and the sub-scanning direction YY corresponding to the arrangement of the light emitting element groups 295.

図7は、複数の発光素子グループの配置を示す図である。本実施形態では、主走査方向XXに8個の発光素子2951を所定間隔毎に並べて構成される発光素子列L2951を、副走査方向YYに2個並べて、1つの発光素子グループ295を構成している。つまり、同図の2点鎖線で囲まれた計16個の発光素子2951が、発光素子グループ295を構成している。そして、複数の発光素子グループ295は次のように配置されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement of a plurality of light emitting element groups. In the present embodiment, one light emitting element group 295 is formed by arranging two light emitting element rows L2951 arranged in the main scanning direction XX at predetermined intervals and arranging two light emitting element rows L2951 in the sub scanning direction YY. Yes. That is, a total of 16 light emitting elements 2951 surrounded by a two-dot chain line in FIG. The plurality of light emitting element groups 295 are arranged as follows.

つまり、主走査方向XXに所定個数並べて構成される発光素子グループ列が副走査方向YYに3個並ぶように、発光素子グループ295は配置されている。また、全ての発光素子グループ295は、互いに異なる主走査方向位置に配置されている。更に、主走査方向位置が隣り合う発光素子グループ(例えば、発光素子グループ295C1と発光素子グループ295B1)の副走査方向位置が互いに異なるように、複数の発光素子グループ295は配置されている。ここで、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子グループそれぞれに属する発光素子列L2951同士が、それぞれの一部において主走査方向XXに互いに重なるように配置されているが、これは次の理由による。即ち、後述するように、本実施形態では、倍率が1未満の縮小光学系により発光素子2951から射出される光ビームを、感光体ドラム21の表面に結像する。よって、感光体ドラム表面において、複数のスポットを主走査方向XXに繋がって形成するために、発光素子列L2951を上述のように配置している。なお、本明細書において、発光素子2951の幾何重心点を発光素子2951の位置とするとともに、同一の発光素子グループ295に属する全ての発光素子位置の幾何重心を発光素子グループ295の位置とする。また、主走査方向位置及び副走査方向位置とはそれぞれ注目する位置の主走査方向成分及び副走査方向成分を意味する。   That is, the light emitting element groups 295 are arranged so that three light emitting element group rows arranged in a predetermined number in the main scanning direction XX are arranged in the sub scanning direction YY. Further, all the light emitting element groups 295 are arranged at different main scanning direction positions. Further, the plurality of light emitting element groups 295 are arranged so that the sub scanning direction positions of the light emitting element groups (for example, the light emitting element group 295C1 and the light emitting element group 295B1) whose main scanning direction positions are adjacent to each other are different. Here, the light emitting element rows L2951 belonging to each of two light emitting element groups adjacent in the main scanning direction are arranged so as to overlap each other in the main scanning direction XX in each part. Depending on the reason. That is, as will be described later, in the present embodiment, the light beam emitted from the light emitting element 2951 is imaged on the surface of the photosensitive drum 21 by the reduction optical system having a magnification of less than 1. Therefore, in order to form a plurality of spots connected to the main scanning direction XX on the surface of the photosensitive drum, the light emitting element array L2951 is arranged as described above. Note that in this specification, the geometric gravity center point of the light emitting element 2951 is set as the position of the light emitting element 2951, and the geometric gravity center of all the light emitting element positions belonging to the same light emitting element group 295 is set as the position of the light emitting element group 295. In addition, the main scanning direction position and the sub scanning direction position mean the main scanning direction component and the sub scanning direction component at the position of interest, respectively.

そして、かかる発光素子グループ295の配置に対応して、遮光部材297に導光孔2971が穿設されるとともに、レンズ2993A,2993Bで構成されるレンズ対が配置される。つまり、本実施形態においては、発光素子グループ295の重心位置と、導光孔2971の中心軸と、レンズ2993A,2993Bで構成されるレンズ対の光軸OAとは、略一致するように構成されている。そして、発光素子グループ295の発光素子2951から射出された光ビームは、対応する導光孔2971を介してマイクロレンズアレイ299に入射するとともに、該マイクロレンズアレイ299により感光体ドラム21の表面にスポットとして結像される。   Corresponding to the arrangement of the light emitting element groups 295, a light guide hole 2971 is formed in the light shielding member 297, and a lens pair including lenses 2993A and 2993B is arranged. That is, in the present embodiment, the gravity center position of the light emitting element group 295, the central axis of the light guide hole 2971, and the optical axis OA of the lens pair configured by the lenses 2993A and 2993B are configured to substantially coincide. ing. The light beams emitted from the light emitting elements 2951 of the light emitting element group 295 enter the microlens array 299 through the corresponding light guide holes 2971 and are spotted on the surface of the photosensitive drum 21 by the microlens array 299. Is imaged.

図8は、本実施形態におけるマイクロレンズアレイの結像状態を示す図である。つまり、同図は、発光素子グループ295とガラス基板293とマイクロレンズアレイ299とを、レンズ2993A,2993Bの光軸OAを含むように主走査方向XXに切断したときの断面図である。また、同図では、マイクロレンズアレイ299の結像状態を示すために、発光素子グループ295の幾何重心位置E0と発光素子グループ295の主走査方向両端部E1,E2に在る仮想発光素子から射出された光ビームの軌跡を表している。かかる軌跡が示すように、仮想発光素子から射出された光ビームは、ガラス基板293の裏面に入射した後、該ガラス基板293の表面から射出される。そして、ガラス基板293の表面から射出された光ビームはマイクロレンズアレイ299を介して感光体ドラム表面(被走査面)に到達する。ここで、ガラス基板293及びマイクロレンズアレイ299は、それぞれ所定の比屈折率を有する。   FIG. 8 is a diagram illustrating an imaging state of the microlens array in the present embodiment. That is, this figure is a cross-sectional view when the light emitting element group 295, the glass substrate 293, and the microlens array 299 are cut in the main scanning direction XX so as to include the optical axes OA of the lenses 2993A and 2993B. Further, in the same figure, in order to show the imaging state of the microlens array 299, the light is emitted from the virtual light emitting elements at the geometric center of gravity position E0 of the light emitting element group 295 and at both ends E1, E2 in the main scanning direction of the light emitting element group 295. Represents the trajectory of the emitted light beam. As shown by the locus, the light beam emitted from the virtual light emitting element is incident on the back surface of the glass substrate 293 and then emitted from the surface of the glass substrate 293. The light beam emitted from the surface of the glass substrate 293 reaches the surface of the photosensitive drum (scanned surface) via the microlens array 299. Here, the glass substrate 293 and the microlens array 299 each have a predetermined relative refractive index.

図8が示すように、発光素子グループの幾何重心位置E0に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、感光体ドラム21の表面とレンズ2993A,2993Bの光軸OAとの交点I0に結像される。これは、上述の通り、本実施形態では、発光素子グループ295の幾何重心位置E0がレンズ2993A,2993Bの光軸OAの上に在ることに起因するものである。また、発光素子グループ295の主走査方向両端部E1,E2に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、それぞれ感光体ドラム21の表面の位置I1,I2に結像される。つまり、位置E1に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、主走査方向XXにおいてレンズ2993A,2993Bの光軸OAを挟んで逆側の位置I1に結像されるとともに、位置E2に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、主走査方向XXにおいてレンズ2993A,2993Bの光軸OAを挟んで逆側の位置I2に結像される。即ち、ガラス基板293と、互いに光軸を共通にするレンズ2993A,2993Bから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板2991とで構成された光学系は、反転特性を有するいわゆる反転光学系である。   As shown in FIG. 8, the light beam emitted from the virtual light emitting element at the geometric gravity center position E0 of the light emitting element group is connected to the intersection I0 between the surface of the photosensitive drum 21 and the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B. Imaged. As described above, this is because, in the present embodiment, the geometric gravity center position E0 of the light emitting element group 295 is on the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B. The light beams emitted from the virtual light emitting elements at both ends E1 and E2 in the main scanning direction of the light emitting element group 295 are imaged at positions I1 and I2 on the surface of the photosensitive drum 21, respectively. That is, the light beam emitted from the virtual light emitting element at the position E1 is imaged at the position I1 on the opposite side across the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B in the main scanning direction XX, and at the position E2. The light beam emitted from the virtual light emitting element forms an image at a position I2 on the opposite side across the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B in the main scanning direction XX. That is, an optical system composed of a glass substrate 293, a lens pair composed of lenses 2993A and 2993B having a common optical axis, and a glass substrate 2991 sandwiched between the lens pairs is a so-called reversal optical system having reversal characteristics. It is.

また、同図が示すように、仮想発光素子が在る位置E1,E0の間の距離と比較して、光ビームが結像される位置I1,I0の間の距離は短い。即ち、本実施形態における上記光学系の倍率の絶対値は1未満である。つまり、本実施形態における上記光学系は、縮小特性を有するいわゆる縮小光学系である。このように本実施形態では、ガラス基板293と、互いに光軸を共通にするレンズ2993A,2993Bから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板2991とで構成された結像光学系が、本発明における「マイクロレンズ」として機能している。   As shown in the figure, the distance between the positions I1 and I0 where the light beam is imaged is shorter than the distance between the positions E1 and E0 where the virtual light emitting elements are present. That is, the absolute value of the magnification of the optical system in the present embodiment is less than 1. That is, the optical system in the present embodiment is a so-called reduction optical system having reduction characteristics. As described above, in the present embodiment, the imaging optical system including the glass substrate 293, the lens pair including the lenses 2993A and 2993B having the same optical axis, and the glass substrate 2991 sandwiched between the lens pair, It functions as a “microlens” in the present invention.

図9は、本実施形態における発光素子の配置の詳細を示す図である。同図が示すように、本実施形態では、主走査方向XXに所定間隔毎に8個の発光素子を並べて構成される発光素子列L2951が、副走査方向YYに2個配置される。そして、同一の発光素子グループ内において、複数の発光素子2951の主走査方向XXの位置がそれぞれ異なるとともに、主走査方向XXの位置が隣り合う2個の発光素子2951が互いに異なる発光素子列L2951に属するように、これら2つの発光素子列L2951を副走査方向に並べている。よって、本実施形態では、同一の発光素子グループ内において、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951の副走査方向位置が互いに異なるように複数の発光素子2951を配置されることとなる。つまり、例えば同図中の2個の発光素子2951A,2951Bに注目した場合、これら2個の発光素子2951A,2951Bの主走査方向位置はそれぞれ位置XA,XBであり隣り合っている。そして、このように主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951A,2951Bの副走査方向位置は、それぞれ位置YA,YBであり互いに異なる。このように、本実施形態では、同一の発光素子グループに属する16個の発光素子2951が、本発明における「複数の発光素子」に相当する。   FIG. 9 is a diagram showing details of the arrangement of the light emitting elements in the present embodiment. As shown in the figure, in this embodiment, two light emitting element rows L2951 configured by arranging eight light emitting elements at predetermined intervals in the main scanning direction XX are arranged in the sub scanning direction YY. In the same light emitting element group, the positions of the plurality of light emitting elements 2951 in the main scanning direction XX are different from each other, and two light emitting elements 2951 whose positions in the main scanning direction XX are adjacent to each other are in different light emitting element rows L2951. To belong, these two light emitting element rows L2951 are arranged in the sub-scanning direction. Therefore, in the present embodiment, a plurality of light emitting elements 2951 are arranged in the same light emitting element group so that the sub scanning direction positions of two light emitting elements 2951 adjacent in the main scanning direction position are different from each other. . That is, for example, when attention is paid to the two light emitting elements 2951A and 2951B in the drawing, the positions of these two light emitting elements 2951A and 2951B in the main scanning direction are positions XA and XB, respectively, which are adjacent to each other. The sub-scanning direction positions of the two light emitting elements 2951A and 2951B adjacent to each other in the main scanning direction are positions YA and YB, which are different from each other. Thus, in this embodiment, 16 light emitting elements 2951 belonging to the same light emitting element group correspond to “a plurality of light emitting elements” in the present invention.

また、図9が示すように、本実施形態では、同一の発光素子グループ内において、主走査方向位置が互いに隣り合う2個の発光素子2951がそれぞれの一部において主走査方向XXに互いに重なるように、複数の発光素子2951を配置している。つまり、例えば同図中の2個の発光素子2951A,2951Bに注目した場合、上述の通りこれら2個の発光素子2951A,2951Bの主走査方向位置は隣り合っている。そして、これら隣り合う2個の発光素子2951A,2951Bは、それぞれの一部において主走査方向XXに幅Wだけ互いに重なっている。   Further, as shown in FIG. 9, in the present embodiment, in the same light emitting element group, two light emitting elements 2951 whose positions in the main scanning direction are adjacent to each other partially overlap each other in the main scanning direction XX. Further, a plurality of light emitting elements 2951 are arranged. That is, for example, when attention is paid to the two light emitting elements 2951A and 2951B in the figure, the positions of these two light emitting elements 2951A and 2951B in the main scanning direction are adjacent to each other as described above. The two adjacent light emitting elements 2951A and 2951B overlap each other by a width W in the main scanning direction XX in a part of each.

図10は、上述のラインヘッドによるスポット形成動作を示す図である。以下に、図2、図7、図10を用いて本実施形態におけるラインヘッドによるスポット形成動作を説明する。また、発明の理解を容易にするため、ここでは主走査方向XXに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する場合について説明する。本実施形態では、感光体ドラム21(潜像担持体)の表面(被走査面)を副走査方向YYに搬送しながら、ヘッド制御モジュール54により複数の発光素子を所定のタイミングで発光させることで、主走査方向XXに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。   FIG. 10 is a diagram showing a spot forming operation by the above-described line head. Hereinafter, the spot forming operation by the line head in this embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 7, and 10. In order to facilitate understanding of the invention, here, a case where a plurality of spots are formed side by side on a straight line extending in the main scanning direction XX will be described. In the present embodiment, the head control module 54 causes a plurality of light emitting elements to emit light at a predetermined timing while transporting the surface (scanned surface) of the photosensitive drum 21 (latent image carrier) in the sub-scanning direction YY. A plurality of spots are formed side by side on a straight line extending in the main scanning direction XX.

つまり、本実施形態のラインヘッドでは、副走査方向位置Y1〜Y6の各位置に対応して、副走査方向YYに6個の発光素子列L2951が並べて配置されている(図7)。そこで、本実施形態では、同一の副走査方向位置にある発光素子列L2951は、略同一のタイミングで発光させるとともに、異なる副走査方向位置にある発光素子列L2951は、互いに異なるタイミングで発光させる。より具体的には、副走査方向位置Y1〜Y6の順番で、発光素子列L2951を発光させる。そして、感光体ドラム21の表面を副走査方向YYに搬送しながら、上述の順番で発光素子列L2951を発光させることで、該表面の主走査方向XXに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。   That is, in the line head of this embodiment, six light emitting element rows L2951 are arranged side by side in the sub-scanning direction YY corresponding to each position of the sub-scanning direction positions Y1 to Y6 (FIG. 7). Therefore, in this embodiment, the light emitting element rows L2951 at the same sub-scanning direction position emit light at substantially the same timing, and the light emitting element rows L2951 at different sub-scanning direction positions emit light at different timings. More specifically, the light emitting element rows L2951 are caused to emit light in the order of the sub-scanning direction positions Y1 to Y6. A plurality of spots are formed side by side on a straight line extending in the main scanning direction XX of the surface by causing the light emitting element array L2951 to emit light in the order described above while transporting the surface of the photosensitive drum 21 in the sub scanning direction YY. To do.

かかる動作を、図7,10を用いて説明する。まず最初に、副走査方向YYに最上流の発光素子グループ295A1,295A2,295A3…に属する副走査方向位置Y1の発光素子列L2951の発光素子2951を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転縮小特性を有する「マイクロレンズ」により、反転されつつ縮小されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図10の「1回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。なお、同図において、白抜きの丸印は、未だ形成されておらず今後形成される予定のスポットを表す。また、同図において、符号295C1,295B1,295A1,295C2でラベルされたスポットは、それぞれに付された符号に対応する発光素子グループ295により形成されるスポットであることを示す。   Such an operation will be described with reference to FIGS. First, the light emitting elements 2951 of the light emitting element row L2951 in the sub scanning direction position Y1 belonging to the most upstream light emitting element groups 295A1, 295A2, 295A3,. The plurality of light beams emitted by the light emission operation are reduced while being inverted by the “microlens” having the above-described inversion reduction characteristics, and are imaged on the surface of the photosensitive drum. That is, a spot is formed at the position of the “first” hatching pattern in FIG. In the figure, white circles represent spots that have not yet been formed and are to be formed in the future. In the same figure, the spots labeled with reference numerals 295C1, 295B1, 295A1, and 295C2 indicate spots formed by the light emitting element groups 295 corresponding to the reference numerals assigned thereto.

次に、同発光素子グループ295A1,295A2,295A3…に属する副走査方向位置Y2の発光素子列L2951の発光素子2951を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転縮小特性を有する「マイクロレンズ」により、反転されつつ縮小されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図10の「2回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。ここで、感光体ドラム21の表面の搬送方向が副走査方向YYであるのに対して、副走査方向YYの下流側の発光素子列L2951から順番に(つまり、副走査方向位置Y1,Y2の順番に)発光させたのは、「マイクロレンズ」が反転特性を有することに対応するためである。   Next, the light emitting elements 2951 of the light emitting element row L2951 in the sub-scanning direction position Y2 belonging to the same light emitting element group 295A1, 295A2, 295A3. The plurality of light beams emitted by the light emission operation are reduced while being inverted by the “microlens” having the above-described inversion reduction characteristics, and are imaged on the surface of the photosensitive drum. That is, a spot is formed at the position of the “second” hatching pattern in FIG. Here, while the conveyance direction of the surface of the photosensitive drum 21 is the sub-scanning direction YY, the light emitting element rows L2951 on the downstream side in the sub-scanning direction YY are sequentially arranged (that is, at the positions Y1 and Y2 in the sub-scanning direction). The reason (in order) is that light is emitted in order to cope with the “microlens” having inversion characteristics.

次に、副走査方向上流側から2番目の発光素子グループ295B1,295B2,295B3…に属する副走査方向位置Y3の発光素子列L2951の発光素子2951を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転縮小特性を有する「マイクロレンズ」により、反転されつつ縮小されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図10の「3回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。   Next, the light emitting elements 2951 of the light emitting element row L2951 in the sub scanning direction position Y3 belonging to the second light emitting element group 295B1, 295B2, 295B3,. The plurality of light beams emitted by the light emission operation are reduced while being inverted by the “microlens” having the above-described inversion reduction characteristics, and are imaged on the surface of the photosensitive drum. That is, a spot is formed at the position of the “third” hatching pattern in FIG.

次に、同発光素子グループ295B1,295B2,295B3…に属する副走査方向位置Y4の発光素子列L2951の発光素子2951を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転縮小特性を有する「マイクロレンズ」により、反転されつつ縮小されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図10の「4回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。   Next, the light emitting elements 2951 of the light emitting element row L2951 in the sub-scanning direction position Y4 belonging to the light emitting element groups 295B1, 295B2, 295B3. The plurality of light beams emitted by the light emission operation are reduced while being inverted by the “microlens” having the above-described inversion reduction characteristics, and are imaged on the surface of the photosensitive drum. That is, a spot is formed at the position of the “fourth” hatching pattern in FIG.

次に、副走査方向最下流の発光素子グループ295C1,295C2,295C3…に属する副走査方向位置Y5の発光素子列L2951の発光素子2951を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転縮小特性を有する「マイクロレンズ」により、反転されつつ縮小されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図10の「5回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。   Next, the light emitting elements 2951 of the light emitting element row L2951 in the sub scanning direction position Y5 belonging to the light emitting element groups 295C1, 295C2, 295C3. The plurality of light beams emitted by the light emission operation are reduced while being inverted by the “microlens” having the above-described inversion reduction characteristics, and are imaged on the surface of the photosensitive drum. That is, a spot is formed at the position of the “fifth” hatching pattern in FIG.

そして最後に、同発光素子グループ295C1,295C2,295C3…に属する副走査方向位置Y6の発光素子列L2951の発光素子2951を発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、上述の反転縮小特性を有する「マイクロレンズ」により、反転されつつ縮小されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図10の「6回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。このように、1〜6回目までの発光動作を実行することで、主走査方向XXに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。   Finally, the light emitting elements 2951 of the light emitting element row L2951 in the sub-scanning direction position Y6 belonging to the light emitting element groups 295C1, 295C2, 295C3. The plurality of light beams emitted by the light emission operation are reduced while being inverted by the “microlens” having the above-described inversion reduction characteristics, and are imaged on the surface of the photosensitive drum. That is, a spot is formed at the position of the “sixth” hatching pattern in FIG. In this way, by performing the first to sixth light emitting operations, a plurality of spots are formed side by side on a straight line extending in the main scanning direction XX.

上述のように、本実施形態では、倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズにより発光素子2951が射出する光ビームを結像している。また、発光素子グループ内において、複数の発光素子2951を次のように配置している。つまり、同一の発光素子グループ内において、複数の発光素子2951の主走査方向XXの位置がそれぞれ異なるとともに、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951の副走査方向位置が互いに異なるように複数の発光素子2951を配置している。よって、本実施形態におけるラインヘッドでは、高解像度においてもスポット形成に関わる光ビームの光量を十分に確保して、良好なスポット形成の実現が可能となっている。この理由は次の通りである。   As described above, in this embodiment, the light beam emitted from the light emitting element 2951 is imaged by the microlens whose absolute value of magnification is less than 1. In the light emitting element group, a plurality of light emitting elements 2951 are arranged as follows. That is, in the same light emitting element group, the positions of the plurality of light emitting elements 2951 in the main scanning direction XX are different from each other, and the positions of the two light emitting elements 2951 in the main scanning direction adjacent to each other are different from each other. A plurality of light emitting elements 2951 are arranged. Therefore, the line head according to the present embodiment can realize a satisfactory spot formation by securing a sufficient amount of light beams for spot formation even at high resolution. The reason is as follows.

上述のラインヘッドでは、発光素子2951から射出される光ビームを、倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズ(つまり縮小光学系)により感光体ドラム表面(被走査面)に結像している。これにより、大きな発光素子2951から射出される光ビームを小さなスポットへと結像することが可能となる。つまり、多くの光量を有する光ビームにより小さなスポットを形成することを可能としている。そして、このようなマイクロレンズを採用した上で、複数の発光素子2951を次のように配列している。すなわち、複数の発光素子2951を、主走査方向XXの位置がそれぞれ異なるように配置するとともに、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951の副走査方向位置が互いに異なるように配置している。よって、スポット形成にかかる光ビームの光量を十分確保しつつ高解像度を実現することができ、高解像度においても良好なスポット形成の実現が可能となっている。   In the above-described line head, the light beam emitted from the light emitting element 2951 is imaged on the surface of the photosensitive drum (scanned surface) by a microlens (that is, a reduction optical system) whose absolute value of magnification is less than 1. . This makes it possible to form an image of a light beam emitted from the large light emitting element 2951 into a small spot. That is, a small spot can be formed by a light beam having a large amount of light. Then, after adopting such a microlens, a plurality of light emitting elements 2951 are arranged as follows. That is, the plurality of light emitting elements 2951 are arranged so that the positions in the main scanning direction XX are different from each other, and the positions of the two light emitting elements 2951 in the main scanning direction adjacent to each other are different from each other. Yes. Therefore, high resolution can be realized while ensuring a sufficient amount of light beam for spot formation, and good spot formation can be realized even at high resolution.

つまり、縮小光学系を用いることで、大きな発光素子2951から射出される光ビームを小さなスポットへと結像することを可能とした場合であっても、上記特許文献1記載の技術のように、主走査方向に発光素子を直線状(1次元的)に配列して構成されるラインヘッドでは、次のような問題が発生する可能性がある。すなわち、発光素子を主走査方向に直線状に配列したラインヘッドにおいて、光ビームの光量増大のために光学素子を大きくすると、主走査方向に隣り合う発光素子間で干渉が発生する場合がある。そして、この場合、主走査方向に隣り合う発光素子間距離が発光素子の大きさに対する制限となる。したがって、大きな発光素子から射出される光ビームを小さなスポットへと結像することを可能とする縮小光学系を採用したにも拘わらず、かかる制限により十分な大きさの発光素子を用いることが出来ず、結果として、高解像度において十分な光量でスポットを形成できない可能性がある。   That is, even when it is possible to form an image of a light beam emitted from the large light emitting element 2951 into a small spot by using the reduction optical system, as in the technique described in Patent Document 1 above, A line head configured by linearly (one-dimensionally) arranging light emitting elements in the main scanning direction may cause the following problems. That is, in a line head in which light emitting elements are linearly arranged in the main scanning direction, if the optical element is enlarged to increase the amount of light beam, interference may occur between light emitting elements adjacent in the main scanning direction. In this case, the distance between the light emitting elements adjacent to each other in the main scanning direction is a limitation on the size of the light emitting element. Therefore, despite the use of a reduction optical system that enables a light beam emitted from a large light emitting element to be imaged into a small spot, a sufficiently large light emitting element can be used due to such limitations. As a result, there is a possibility that spots cannot be formed with a sufficient amount of light at high resolution.

これに対して、本発明では、複数の発光素子2951を、主走査方向XXの位置がそれぞれ異なるように配置するとともに、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子の副走査方向位置が互いに異なるように配置している。このように構成されたラインヘッドでは、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951の副走査方向位置が互いに異なる。よって、発光素子2951の大きさを大きくしても、これら2個の発光素子2951の副走査方向位置が互いに異なるため、発光素子相互間での干渉が抑制される。つまり、主走査方向位置が隣り合う2つの発光素子間の干渉を抑制しつつ、発光素子2951を大きくする事ができる。したがって、スポット形成に関わる光ビームの光量を十分に確保することが可能となる。   On the other hand, in the present invention, the plurality of light emitting elements 2951 are arranged so that the positions in the main scanning direction XX are different from each other, and the positions of the two light emitting elements adjacent in the main scanning direction are mutually in the sub scanning direction. They are arranged differently. In the line head configured as described above, the positions of the two light emitting elements 2951 adjacent in the main scanning direction are different from each other in the sub scanning direction. Therefore, even when the size of the light emitting element 2951 is increased, the two light emitting elements 2951 have different positions in the sub-scanning direction, so that interference between the light emitting elements is suppressed. That is, the light emitting element 2951 can be enlarged while suppressing interference between two light emitting elements adjacent in the main scanning direction. Therefore, it is possible to secure a sufficient amount of light beam for spot formation.

このように、この発明にかかるラインヘッドでは、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951の副走査方向位置が互いに異なるように複数の発光素子2951を配置することで、主走査方向位置が隣り合う2つの発光素子間の相互干渉を抑制している。そして、このように構成した上で、倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズを用いて、発光素子から射出される光ビームを感光体ドラム表面(被走査面)に結像してスポットを形成している。これにより、十分な大きさを有する発光素子2951から射出される十分な光量を有する光ビームを、感光体ドラム表面(被走査面)に小さなスポットとして結像する事が可能となる。よって、高解像度においてもスポット形成に関わる光ビームの光量を十分に確保して、良好なスポット形成の実現を可能としている。   Thus, in the line head according to the present invention, the plurality of light emitting elements 2951 are arranged so that the sub-scanning direction positions of the two light emitting elements 2951 adjacent in the main scanning direction position are different from each other. Suppresses mutual interference between two adjacent light emitting elements. Then, using such a configuration, a microlens having an absolute value of magnification of less than 1 is used to form an image of the light beam emitted from the light emitting element on the surface of the photosensitive drum (scanned surface) to form a spot. Forming. Accordingly, it is possible to form an image of a light beam having a sufficient amount of light emitted from the light emitting element 2951 having a sufficient size as a small spot on the surface of the photosensitive drum (scanned surface). Therefore, even at high resolution, a sufficient amount of light beam for spot formation can be secured to realize good spot formation.

ところで、本実施形態におけるラインヘッドでは、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951の副走査方向位置が互いに異なる。よって、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子相互間での干渉を抑制しつつ、発光素子の大きさを大きくすることができる。そこで、本実施形態では、さらに次のようにラインヘッドを構成している。即ち、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951がそれぞれの一部において主走査方向XXに互いに重なるように構成している。よって、発光素子2951の大きさを大きくしてスポット形成に関わる光ビームの光量をより多くすることができ、より良好なスポット形成の実現が可能となり好適である。   By the way, in the line head in the present embodiment, the positions of the two light emitting elements 2951 adjacent in the main scanning direction are different from each other in the sub scanning direction. Accordingly, the size of the light emitting element can be increased while suppressing interference between two light emitting elements adjacent in the main scanning direction. Therefore, in the present embodiment, the line head is further configured as follows. That is, two light emitting elements 2951 adjacent in the main scanning direction position are configured to overlap each other in the main scanning direction XX in each part. Therefore, the size of the light emitting element 2951 can be increased to increase the amount of light beams related to spot formation, which is preferable because better spot formation can be realized.

ところで、この種のラインヘッドでは、発光素子2951それぞれの発光タイミングを調整して感光体ドラム表面(被走査面)の所定の位置にスポットを形成する。これに対して、本実施形態のラインヘッドでは、主走査方向XXに所定間隔毎に所定個数(8個)だけ発光素子2951を並べて構成される発光素子列L2951を用いている。つまり、1つの発光素子列L2951に属する発光素子2951の副走査方向位置は全て略同じとなるよう構成している。よって、本実施形態のラインヘッドを用いて、各発光素子2951から射出される光ビームによるスポットを主走査方向XXに並べて形成するような場合、1つの発光素子列L2951に属する発光素子2951に対しては、略同様の発光タイミングを適用すればよく、発光タイミング調整が簡略化できるため好適である。   By the way, in this type of line head, spots are formed at predetermined positions on the surface of the photosensitive drum (scanned surface) by adjusting the light emission timing of each of the light emitting elements 2951. On the other hand, the line head of this embodiment uses a light emitting element array L2951 configured by arranging a predetermined number (eight) of light emitting elements 2951 at predetermined intervals in the main scanning direction XX. That is, the light-emitting elements 2951 belonging to one light-emitting element array L2951 are configured to have substantially the same position in the sub-scanning direction. Therefore, in the case of using the line head of this embodiment to form spots formed by the light beams emitted from the respective light emitting elements 2951 in the main scanning direction XX, for the light emitting elements 2951 belonging to one light emitting element row L2951. Therefore, it is preferable to apply substantially the same light emission timing, and the light emission timing adjustment can be simplified.

また、上述してきたラインヘッドを用いる本実施形態の画像形成装置は、上記ラインヘッドを用いて感光体ドラム表面(潜像担持体表面)にスポットを形成する。つまり、十分な光量の光ビームを小さなスポットとして感光体ドラム表面に結像して、潜像を形成することができる。よって、良好な高解像度画像を実現することが可能となり好適である。   Further, the image forming apparatus of the present embodiment using the above-described line head forms spots on the surface of the photosensitive drum (latent image carrier surface) using the line head. That is, a latent image can be formed by forming a sufficient amount of light beam as a small spot on the surface of the photosensitive drum. Therefore, a favorable high resolution image can be realized, which is preferable.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951がそれぞれの一部において主走査方向XXに互いに重なるように構成している。しかし、かかる構成は本発明に必須の構成ではなく、例えば、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951が主走査方向に互いに重ならないように構成した場合であっても、高解像度においてスポット形成に関わる光ビームの光量を十分に確保して良好なスポット形成の実現を可能にするという本発明の効果を奏する事が可能である。但し、上述の通り、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子2951がそれぞれの一部において主走査方向XXに互いに重なるように構成した場合、発光素子2951の大きさをより大きくしてスポット形成に関わる光ビームの光量をより多くすることができる。よって、より良好なスポット形成の実現が可能になるという点で好適である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, two light emitting elements 2951 whose positions in the main scanning direction are adjacent to each other are configured to overlap each other in the main scanning direction XX. However, such a configuration is not an essential configuration of the present invention. For example, even in a case where two light emitting elements 2951 adjacent in the main scanning direction position do not overlap each other in the main scanning direction, high resolution is achieved. It is possible to obtain the effect of the present invention that a sufficient amount of light beams related to spot formation can be secured to realize good spot formation. However, as described above, when two light emitting elements 2951 adjacent to each other in the main scanning direction are configured to partially overlap each other in the main scanning direction XX, the size of the light emitting element 2951 is further increased to increase the spot size. It is possible to increase the light amount of the light beam related to the formation. Therefore, it is preferable in that a better spot formation can be realized.

また、上記実施形態では、本発明にかかるラインヘッドを用いて、図10に示すような主走査方向XXに直線状に複数個のスポットを並べて形成している。しかしながら、かかるスポット形成動作は、本発明にかかるラインヘッドの動作の一例を示すものであり、該ラインヘッドが実行可能な動作はこれに限られるものではない。つまり、形成されるスポットは、主走査方向XXに並んで直線状に形成される必要は無く、例えば、主走査方向XXに所定の角度を有するように並べて形成しても良いし、ジグザグ状或いは波状に形成しても良い。   Further, in the above embodiment, a plurality of spots are arranged in a straight line in the main scanning direction XX as shown in FIG. 10 using the line head according to the present invention. However, the spot forming operation is an example of the operation of the line head according to the present invention, and the operation that can be executed by the line head is not limited thereto. That is, the formed spots do not need to be formed in a straight line along the main scanning direction XX. For example, the spots may be formed side by side with a predetermined angle in the main scanning direction XX, You may form in a waveform.

また、上記実施形態では、主走査方向XXに所定間隔毎に8個の発光素子2951を並べて構成される発光素子列L2951を、副走査方向YYに2個並べている。しかしながら、発光素子列L2951の構成及び配置の態様(換言すれば、複数の発光素子の配置態様)は、これに限られるものではない。つまり、主走査方向XXに所定間隔毎に5個の発光素子2951を並べて構成される発光素子列L2951を副走査方向YYに3個並べても良いし、主走査方向XXに所定間隔毎に6個の発光素子2951を並べて構成される発光素子列L2951を、副走査方向YYに4個並べても良い。要は、複数の発光素子2951の配置態様としては、主走査方向XXの位置がそれぞれ異なるように配置するとともに、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子の副走査方向位置が互いに異なるように配置すれば良い。   In the above embodiment, two light emitting element rows L2951 configured by arranging eight light emitting elements 2951 at predetermined intervals in the main scanning direction XX are arranged in the sub scanning direction YY. However, the configuration and arrangement mode of the light emitting element row L2951 (in other words, the arrangement mode of the plurality of light emitting elements) is not limited to this. That is, three light emitting element rows L2951 configured by arranging five light emitting elements 2951 at predetermined intervals in the main scanning direction XX may be arranged in the sub scanning direction YY, or six at a predetermined interval in the main scanning direction XX. Four light emitting element rows L2951 configured by arranging the light emitting elements 2951 may be arranged in the sub-scanning direction YY. In short, the plurality of light emitting elements 2951 are arranged so that the positions in the main scanning direction XX are different from each other, and the positions of the two light emitting elements adjacent in the main scanning direction are different from each other in the sub scanning direction. It should just be arranged.

また、上記実施形態では、主走査方向XXに所定個数の発光素子2951を並べて構成される発光素子列L2951を用いているが、発光素子列L2951は本発明の必須の要件ではない。つまり、発光素子列L2951を形成するように、複数の発光素子2951を配置する必要は無い。よって、発光素子を、例えば、主走査方向XXに所定の角度を有するように並べて配置しても良いし、ジグザグ状或いは波状に配置しても良い。要は、発光素子2951の配置態様としては、主走査方向XXの位置がそれぞれ異なるように配置するとともに、主走査方向位置が隣り合う2個の発光素子の副走査方向位置が互いに異なるように配置すれば良い。   In the above embodiment, the light emitting element array L2951 configured by arranging a predetermined number of light emitting elements 2951 in the main scanning direction XX is used, but the light emitting element array L2951 is not an essential requirement of the present invention. That is, it is not necessary to arrange the plurality of light emitting elements 2951 so as to form the light emitting element row L2951. Therefore, for example, the light emitting elements may be arranged side by side so as to have a predetermined angle in the main scanning direction XX, or may be arranged in a zigzag shape or a wave shape. In short, the light emitting elements 2951 are arranged so that the positions in the main scanning direction XX are different from each other, and the positions of the two light emitting elements adjacent in the main scanning direction are different from each other. Just do it.

また、上記実施形態では、発光素子2951として有機ELを用いたが、発光素子2951の具体的構成はこれに限られるものではなく、例えばLED(Light Emitting Diode)を発光素子2951として用いても良い。   In the above embodiment, the organic EL is used as the light emitting element 2951. However, the specific configuration of the light emitting element 2951 is not limited thereto, and for example, an LED (Light Emitting Diode) may be used as the light emitting element 2951. .

図11は、本発明にかかるラインヘッド(露光手段)の別の実施形態の副走査方向の断面図である。つまり、図11のラインヘッドでは発光素子としてLEDを用いている。発光素子として有機ELを用いた図4記載のラインヘッドとの主な違いは、発光素子の配置場所である。つまり、図4に示すように、発光素子として有機ELを用いたラインヘッドでは、ガラス基板293の裏面に発光素子(発光素子グループ295)が配置されている。これに対して、発光素子としてLEDを用いた図11記載のラインヘッドでは、基板293の表面に発光素子を配置している。また、その他の構成は、図4、図11記載のラインヘッドは互いに共通するため、相当符号を付して説明を省略する。なお、基板293の面内における発光素子2951の配置態様としては、有機ELの場合と同様の配置態様をLEDの場合においても採用できる。   FIG. 11 is a sectional view in the sub-scanning direction of another embodiment of the line head (exposure means) according to the present invention. That is, the line head of FIG. 11 uses LEDs as light emitting elements. The main difference from the line head shown in FIG. 4 using an organic EL as the light emitting element is the location of the light emitting element. That is, as shown in FIG. 4, in a line head using an organic EL as a light emitting element, the light emitting element (light emitting element group 295) is arranged on the back surface of the glass substrate 293. On the other hand, in the line head shown in FIG. 11 using LEDs as light emitting elements, the light emitting elements are arranged on the surface of the substrate 293. In other configurations, the line heads shown in FIGS. 4 and 11 are common to each other, and thus the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. In addition, as an arrangement mode of the light emitting elements 2951 in the plane of the substrate 293, the same arrangement mode as in the case of the organic EL can be adopted also in the case of the LED.

図12は、別の実施形態におけるマイクロレンズアレイの結像状態を示す図である。つまり、同図は、発光素子としてLEDを用いたラインヘッドの結像状態を示す断面図である。また、同図の切断面は、発光素子グループ295とガラス基板293とマイクロレンズアレイ299とを、レンズ2993A,2993Bの光軸OAを含むように主走査方向XXに切断したときの断面である。また、同図では、マイクロレンズアレイ299の結像状態を示すために、発光素子グループ295の幾何重心位置E0と発光素子グループ295の主走査方向両端部E1,E2に在る仮想発光素子から射出された光ビームの軌跡を表している。上述の通り、発光素子としてLEDを用いたラインヘッドでは、発光素子(発光素子グループ295)は基板293の表面に形成されている。よって、発光素子(LED)から射出される光ビームは、ガラス基板を介することなく、マイクロレンズアレイ299に入射することとなる。つまり、発光素子としてLEDを用いたラインヘッドでは、発光素子から射出された光は、そのままマイクロレンズアレイ299に入射すると共に、該マイクロレンズアレイ299により感光体ドラム表面(被走査面)に結像される。また、このように、LEDを用いたラインヘッドでは、発光素子から射出される光ビームは、該発光素子が配置されている基板293を介さない。よって、基板293の素材としてはガラス等の透明素材に限られない。   FIG. 12 is a diagram illustrating an imaging state of a microlens array in another embodiment. That is, this figure is a cross-sectional view showing an imaging state of a line head using LEDs as light emitting elements. In addition, the cut surface in the figure is a cross section when the light emitting element group 295, the glass substrate 293, and the microlens array 299 are cut in the main scanning direction XX so as to include the optical axes OA of the lenses 2993A and 2993B. Further, in the same figure, in order to show the imaging state of the microlens array 299, the light is emitted from the virtual light emitting elements at the geometric center of gravity position E0 of the light emitting element group 295 and at both ends E1, E2 in the main scanning direction of the light emitting element group 295. Represents the trajectory of the emitted light beam. As described above, in a line head using LEDs as light emitting elements, the light emitting elements (light emitting element group 295) are formed on the surface of the substrate 293. Therefore, the light beam emitted from the light emitting element (LED) enters the microlens array 299 without passing through the glass substrate. That is, in a line head using LEDs as light emitting elements, light emitted from the light emitting elements is directly incident on the microlens array 299 and is imaged on the surface of the photosensitive drum (scanned surface) by the microlens array 299. Is done. In this way, in a line head using LEDs, the light beam emitted from the light emitting element does not pass through the substrate 293 on which the light emitting element is disposed. Therefore, the material of the substrate 293 is not limited to a transparent material such as glass.

図12が示すように、発光素子グループの幾何重心位置E0に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、感光体ドラム21の表面とレンズ2993A,2993Bの光軸OAとの交点I0に結像される。これは、発光素子グループ295の幾何重心位置E0がレンズ2993A,2993Bの光軸OAの上に在ることに起因するものである。また、発光素子グループ295の主走査方向両端部E1,E2に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、それぞれ感光体ドラム21の表面の位置I1,I2に結像される。つまり、位置E1に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、主走査方向XXにおいてレンズ2993A,2993Bの光軸OAを挟んで逆側の位置I1に結像されるとともに、位置E2に在る仮想発光素子から射出される光ビームは、主走査方向XXにおいてレンズ2993A,2993Bの光軸OAを挟んで逆側の位置I2に結像される。即ち、互いに光軸を共通にするレンズ2993A,2993Bから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板2991とで構成された光学系は、いわゆる反転光学系である。   As shown in FIG. 12, the light beam emitted from the virtual light emitting element at the geometric gravity center position E0 of the light emitting element group is connected to the intersection I0 between the surface of the photosensitive drum 21 and the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B. Imaged. This is because the geometric gravity center position E0 of the light emitting element group 295 is on the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B. The light beams emitted from the virtual light emitting elements at both ends E1 and E2 in the main scanning direction of the light emitting element group 295 are imaged at positions I1 and I2 on the surface of the photosensitive drum 21, respectively. That is, the light beam emitted from the virtual light emitting element at the position E1 is imaged at the position I1 on the opposite side across the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B in the main scanning direction XX, and at the position E2. The light beam emitted from the virtual light emitting element forms an image at a position I2 on the opposite side across the optical axis OA of the lenses 2993A and 2993B in the main scanning direction XX. That is, an optical system constituted by a lens pair composed of lenses 2993A and 2993B having a common optical axis and a glass substrate 2991 sandwiched between the lens pairs is a so-called reversal optical system.

また、同図が示すように、仮想発光素子が在る位置E1,E0の間の距離と比較して、光ビームが結像される位置I1,I0の間の距離は短い。即ち、この実施形態における上記光学系の倍率の絶対値は1未満である。つまり、この実施形態における上記光学系は、縮小光学系である。このようにLEDを発光素子として用いた実施形態では、互いに光軸を共通にするレンズ2993A,2993Bから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板2991とで構成された光学系299が、本発明における「マイクロレンズ」として機能している。   As shown in the figure, the distance between the positions I1 and I0 where the light beam is imaged is shorter than the distance between the positions E1 and E0 where the virtual light emitting elements are present. That is, the absolute value of the magnification of the optical system in this embodiment is less than 1. That is, the optical system in this embodiment is a reduction optical system. Thus, in the embodiment using the LED as a light emitting element, an optical system 299 configured by a lens pair composed of lenses 2993A and 2993B having a common optical axis and a glass substrate 2991 sandwiched between the lens pair, It functions as a “microlens” in the present invention.

また、上記実施形態では、カラー画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、いわゆる単色画像を形成するモノクロ画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the present invention is applied to a color image forming apparatus. However, the application target of the present invention is not limited to this, and it is also applicable to a monochrome image forming apparatus that forms a so-called monochromatic image. The present invention can be applied.

次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。なお、以下の実施例では、本発明に適用可能なマイクロレンズ、つまり倍率の絶対値が1未満のマイクロレンズの具体例について説明する。   Next, examples of the present invention will be shown. However, the present invention is not limited by the following examples as a matter of course, and it is needless to say that the present invention can be implemented with appropriate modifications within a range that can meet the gist of the preceding and following descriptions. These are all included in the technical scope of the present invention. In the following embodiments, specific examples of micro lenses applicable to the present invention, that is, micro lenses having an absolute value of magnification of less than 1, will be described.

<第1実施例>
表1は、第1実施例におけるラインヘッドのレンズデータである。また、図13は、第1実施例におけるマイクロレンズの結像状態を示す図である。第1実施例におけるラインヘッドは、発光素子として有機ELを用いている。そして、上記実施形態でも述べたとおり、かかる有機EL発光素子は、ガラス基板293の裏面に配置される。よって、発光素子の発光面(面番号S1)とガラス基板293の裏面(面番号S2)とは面間隔0で互いに対向している。
<First embodiment>
Table 1 shows lens data of the line head in the first example. FIG. 13 is a diagram showing an image forming state of the microlens in the first embodiment. The line head in the first embodiment uses an organic EL as a light emitting element. As described in the above embodiment, the organic EL light emitting element is disposed on the back surface of the glass substrate 293. Therefore, the light emitting surface (surface number S1) of the light emitting element and the back surface (surface number S2) of the glass substrate 293 are opposed to each other with a surface interval of zero.

Figure 2008049692
Figure 2008049692

物体面の位置E0から射出された光ビームは、ガラス基板293とマイクロレンズアレイ299を介して被走査面(像面)の位置I0に結像される。また、物体面の位置E1から射出された光ビームは、ガラス基板293とマイクロレンズアレイ299を介して被走査面(像面)の位置I1に結像される。ここで、位置E0及び位置I0は、いずれもマイクロレンズアレイの光軸上にある。そして、同図が示すように、物体面の位置E0,E1間距離と比較して、像面の位置I0,I1間距離は短い。つまり、ガラス基板293とマイクロレンズアレイ299とから成る光学系の倍率の絶対値は1未満、具体的には0.5である。   The light beam emitted from the position E 0 on the object plane is imaged at a position I 0 on the surface to be scanned (image plane) via the glass substrate 293 and the microlens array 299. The light beam emitted from the position E1 on the object plane is imaged at a position I1 on the surface to be scanned (image plane) via the glass substrate 293 and the microlens array 299. Here, both the position E0 and the position I0 are on the optical axis of the microlens array. As shown in the figure, the distance between the image plane positions I0 and I1 is shorter than the distance between the object plane positions E0 and E1. That is, the absolute value of the magnification of the optical system composed of the glass substrate 293 and the microlens array 299 is less than 1, specifically 0.5.

<実施例2>
表2は、第2実施例におけるラインヘッドのレンズデータである。また、図14は、第2実施例におけるマイクロレンズの結像状態を示す図である。第2実施例におけるラインヘッドは、発光素子としてLEDを用いている。そして、上記実施形態でも述べたとおり、かかるLED発光素子は、基板293の表面に配置される。よって、発光素子から射出される光ビームは基板293を介することなくマイクロレンズアレイ299に入射する。
<Example 2>
Table 2 shows lens data of the line head in the second example. FIG. 14 is a diagram showing an image formation state of the microlens in the second embodiment. The line head in the second embodiment uses LEDs as light emitting elements. As described in the above embodiment, the LED light emitting element is disposed on the surface of the substrate 293. Therefore, the light beam emitted from the light emitting element enters the microlens array 299 without passing through the substrate 293.

Figure 2008049692
Figure 2008049692

物体面の位置E0から射出された光ビームは、マイクロレンズアレイ299を介して被走査面(像面)の位置I0に結像される。また、物体面の位置E1から射出された光ビームは、マイクロレンズアレイ299を介して被走査面(像面)の位置I1に結像される。ここで、位置E0及び位置I0は、いずれもマイクロレンズアレイの光軸上にある。そして、同図が示すように、物体面の位置E0,E1間距離と比較して、像面の位置I0,I1間距離は短い。つまり、マイクロレンズアレイ299から成る光学系の倍率の絶対値は1未満、具体的には0.5である。   The light beam emitted from the position E 0 on the object plane is imaged at a position I 0 on the surface to be scanned (image plane) via the microlens array 299. The light beam emitted from the position E1 on the object plane is imaged at a position I1 on the surface to be scanned (image plane) via the microlens array 299. Here, both the position E0 and the position I0 are on the optical axis of the microlens array. As shown in the figure, the distance between the image plane positions I0 and I1 is shorter than the distance between the object plane positions E0 and E1. That is, the absolute value of the magnification of the optical system including the microlens array 299 is less than 1, specifically 0.5.

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図1の画像形成装置の電気的構成を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an electrical configuration of the image forming apparatus in FIG. 1. 本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の概略を示す斜視図。1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a line head according to the present invention. 本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の副走査断面図。FIG. 3 is a sub-scan sectional view of an embodiment of the line head according to the invention. マイクロレンズアレイの概略を示す斜視図。The perspective view which shows the outline of a microlens array. マイクロレンズアレイの主走査断面図。The main scanning sectional view of a micro lens array. 複数の発光素子グループの配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of a several light emitting element group. マイクロレンズアレイの結像状態を示す図。The figure which shows the image formation state of a micro lens array. 発光素子の配置の詳細を示す図。The figure which shows the detail of arrangement | positioning of a light emitting element. 本発明にかかるラインヘッドによるスポット形成動作を示す図。The figure which shows the spot formation operation | movement by the line head concerning this invention. 本発明にかかるラインヘッドの別の実施形態の副走査断面図。FIG. 6 is a sub-scan sectional view of another embodiment of the line head according to the invention. 別の実施形態におけるマイクロレンズアレイの結像状態を示す図。The figure which shows the image formation state of the micro lens array in another embodiment. 第1実施例におけるマイクロレンズの結像状態を示す図。The figure which shows the image formation state of the micro lens in 1st Example. 第2実施例におけるマイクロレンズの結像状態を示す図。The figure which shows the image formation state of the micro lens in 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

21Y、21M、21C、21K…感光体ドラム(潜像担持体)、 29…ラインヘッド(露光手段)、 295…発光素子グループ、 2951…発光素子、 L2951…発光素子列、 293…基板,ガラス基板(マイクロレンズ)、 299…マイクロレンズアレイ、 2991…ガラス基板、 2993A,2993B…レンズ(マイクロレンズ)、 OA…光軸、 XX…主走査方向、 YY…副走査方向   21Y, 21M, 21C, 21K ... photosensitive drum (latent image carrier), 29 ... line head (exposure means), 295 ... light emitting element group, 2951 ... light emitting element, L2951 ... light emitting element array, 293 ... substrate, glass substrate (Microlens), 299 ... microlens array, 2991 ... glass substrate, 2993A, 2993B ... lens (microlens), OA ... optical axis, XX ... main scanning direction, YY ... sub-scanning direction

Claims (5)

被走査面の主走査方向に、倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズを複数個配置したマイクロレンズアレイと、
前記複数のマイクロレンズに対して1対1の対応関係で設けられた複数の発光素子グループとを備え、
前記複数の発光素子グループの各々では、複数の発光素子が前記主走査方向において互いに異なる位置に、しかも前記千鳥状に配置され、
前記複数の発光素子はそれぞれ前記被走査面の副走査方向の移動に応じたタイミングで発光し、前記複数の発光素子から射出される光ビームが前記主走査方向において互いに異なる位置で前記被走査面上に結像されて複数のスポットが前記主走査方向に並んで形成されることを特徴とするラインヘッド。
A microlens array in which a plurality of microlenses having an absolute value of magnification of less than 1 are arranged in the main scanning direction of the surface to be scanned;
A plurality of light emitting element groups provided in a one-to-one correspondence with the plurality of microlenses,
In each of the plurality of light emitting element groups, a plurality of light emitting elements are arranged at different positions in the main scanning direction and in a staggered manner,
Each of the plurality of light emitting elements emits light at a timing corresponding to movement of the scanned surface in the sub-scanning direction, and the scanned surface is at a position where light beams emitted from the plurality of light emitting elements are different from each other in the main scanning direction. A line head characterized in that a plurality of spots are formed side by side in the main scanning direction.
前記複数の発光素子グループの各々では、前記発光素子を複数個前記主走査方向に配列した発光素子列が前記被走査面の副走査方向に複数配列されて該発光素子グループを構成する前記発光素子が千鳥状に配置され、
前記複数の発光素子列の各々では、前記被走査面の前記副走査方向の移動に応じたタイミングで該発光素子列を構成する前記複数の発光素子が発光する請求項1記載のラインヘッド。
In each of the plurality of light emitting element groups, the light emitting elements that constitute the light emitting element group by arranging a plurality of light emitting element arrays in which the light emitting elements are arranged in the main scanning direction are arranged in the sub scanning direction of the surface to be scanned. Are arranged in a staggered pattern,
2. The line head according to claim 1, wherein in each of the plurality of light emitting element arrays, the plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array emit light at a timing corresponding to movement of the scanned surface in the sub-scanning direction.
前記マイクロレンズアレイでは、前記マイクロレンズを前記主走査方向に複数個並べたレンズ列が複数前記副走査方向に配列されて前記複数のマイクロレンズが千鳥状に配置されている請求項1または2記載のラインヘッド。   3. The microlens array has a plurality of microlenses arranged in a staggered manner in which a plurality of lens rows in which a plurality of the microlenses are arranged in the main scanning direction are arranged in the subscanning direction. Line head. 前記副走査方向において互いに隣り合う前記マイクロレンズに対応して設けられた2つの前記発光素子グループは、前記主走査方向において部分的に重なっている請求項3記載のラインヘッド。   The line head according to claim 3, wherein the two light emitting element groups provided corresponding to the microlenses adjacent to each other in the sub-scanning direction partially overlap in the main scanning direction. その表面が副走査方向に搬送される潜像担持体と、
前記副走査方向とほぼ直交する主走査方向に複数のスポットを前記潜像担持体の表面に対して結像して潜像を形成するラインヘッドと、
前記潜像担持体上の潜像をトナーにより現像する現像手段とを備え、
前記ラインヘッドは、前記主走査方向に倍率の絶対値が1未満であるマイクロレンズを複数個配置したマイクロレンズアレイと、前記複数のマイクロレンズに対して1対1の対応関係で設けられた複数の発光素子グループとを有し、前記複数の発光素子グループの各々では、複数の発光素子が前記主走査方向において互いに異なる位置に、しかも前記千鳥状に配置され、前記複数の発光素子はそれぞれ前記潜像担持体の前記副走査方向の移動に応じたタイミングで発光して前記複数の発光素子から射出される光ビームを前記主走査方向において互いに異なる位置で前記潜像担持体上に結像して複数のスポットを前記主走査方向に並んで形成することを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier whose surface is conveyed in the sub-scanning direction;
A line head for forming a latent image by forming a plurality of spots on the surface of the latent image carrier in a main scanning direction substantially perpendicular to the sub-scanning direction;
Developing means for developing the latent image on the latent image carrier with toner,
The line head includes a microlens array in which a plurality of microlenses having an absolute value of magnification of less than 1 are arranged in the main scanning direction, and a plurality of ones provided in a one-to-one correspondence with the plurality of microlenses. In each of the plurality of light emitting element groups, a plurality of light emitting elements are arranged at different positions in the main scanning direction and in a staggered manner, and the plurality of light emitting elements are respectively Light beams emitted at a timing corresponding to the movement of the latent image carrier in the sub-scanning direction and emitted from the plurality of light emitting elements are formed on the latent image carrier at different positions in the main scanning direction. And forming a plurality of spots side by side in the main scanning direction.
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