JP2009051194A - Linehead and imaging apparatus using the same - Google Patents

Linehead and imaging apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2009051194A
JP2009051194A JP2008047437A JP2008047437A JP2009051194A JP 2009051194 A JP2009051194 A JP 2009051194A JP 2008047437 A JP2008047437 A JP 2008047437A JP 2008047437 A JP2008047437 A JP 2008047437A JP 2009051194 A JP2009051194 A JP 2009051194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
array
light emitting
light emitter
line head
positive lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008047437A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Souwa
健 宗和
Yujiro Nomura
雄二郎 野村
Ryuta Koizumi
竜太 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2008047437A priority Critical patent/JP2009051194A/en
Priority to US12/169,505 priority patent/US20090035020A1/en
Priority to EP08012351A priority patent/EP2020293B1/en
Publication of JP2009051194A publication Critical patent/JP2009051194A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical write linehead comprising a plurality of light emitter devices in rows located in association with each of a plurality positive lenses lined up in array form and designed such that even when the surface of the linehead with light emitter devices lined up on it and the write surface thereof fluctuate in the optical axis direction, there is no variation from misalignments of light-emission dots. <P>SOLUTION: The linehead comprises a light emitter array 1 including a plurality of light emitter blocks 4 located at least in the main scan direction at intervals. Each light emitter block 4 includes at least one row of a plurality of light emitter devices lined up in array form in the main scan direction. A lens array is located on the exit side of the light emitter array 1 such that one each positive lens system 5 is in alignment with each light emitter block 4 and it is located in parallel with the light emitter array 1. A write surface 41 is located on the imaging side of the lens array in parallel. Each positive lens system 5 forming a part of the lens array comprises a telephoto optical system having confocally located two positive lens groups L1 and L2 with an aperture stop 30 located at the confocal plane of the telephoto optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ラインヘッド及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に、マイクロレンズアレイを用いて発光素子列を被照射面上に投影して結像スポット列を形成するラインヘッドとそれを用いた画像形成装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line head and an image forming apparatus using the line head, and more particularly to a line head that forms an imaging spot row by projecting a light emitting element row onto an irradiated surface using a microlens array. The present invention relates to an image forming apparatus.

従来、複数のLEDアレイチップをLEDアレイ方向に配置し、各LEDアレイチップのLEDアレイを対応して配置した正レンズで感光体上に拡大投影し、感光体上で隣接するLEDアレイチップの端部の発光ドットの像同士が同一LEDアレイチップの発光ドットの像間ピッチと同一ピッチで隣接して結像するようにする光書き込みラインヘッド、及び、その光路を逆にして光読み取りラインヘッドとするものが特許文献1で提案されている。   Conventionally, a plurality of LED array chips are arranged in the direction of the LED array, and enlarged and projected onto a photosensitive member with a positive lens in which the LED arrays of the respective LED array chips are arranged correspondingly, and the ends of adjacent LED array chips on the photosensitive member. An optical writing line head that forms images adjacent to each other at the same pitch as the pitch between the light emitting dots of the same LED array chip, and an optical reading line head with the optical path reversed. This is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707.

また、特許文献1のような配置で、正レンズを2枚のレンズで構成し、投影光を平行光に近づくようにして焦点深度を深いものにすることが特許文献2で提案されている。   Further, Patent Document 2 proposes that the positive lens is composed of two lenses in the arrangement as in Patent Document 1, and the depth of focus is made deep so that the projected light approaches the parallel light.

また、LEDアレイチップを隙間をおいて2列に配置し、その繰り返し位相を半周期ずらし、各LEDアレイチップに各々正レンズを対応させて正レンズアレイを2列配置し、感光体上での発光ドットアレイの像が一列になるようにした光書き込みラインヘッドが特許文献3で提案されている。
特開平2−4546号公報 特開平6−344596号公報 特開平6−278314号公報
In addition, the LED array chips are arranged in two rows with a gap, the repetition phase is shifted by a half cycle, and the positive lens array is arranged in two rows with each LED array chip corresponding to each positive lens. Patent Document 3 proposes an optical writing line head in which images of light emitting dot arrays are arranged in a line.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-4546 JP-A-6-344596 JP-A-6-278314

これらの従来技術において、理想像面上で発光ドットアレイの像同士が等ピッチで整合していても、感光体の振れ等に起因して像面がレンズの光軸方向に前後すると、感光体上での発光ドットの位置ずれが生じ、発光ドットアレイが副走査方向に相対移動して描く走査線間のピッチにむらが発生してしまう(主走査方向のピッチむら)。   In these conventional techniques, even if the images of the light emitting dot arrays are aligned at an equal pitch on the ideal image plane, if the image plane moves back and forth in the optical axis direction of the lens due to the shake of the photoconductor, the photoconductor As a result, the light emitting dots are displaced from each other, and the light emitting dot array moves relatively in the sub-scanning direction to cause unevenness in the pitch between scanning lines (pitch unevenness in the main scanning direction).

さらに、各正レンズの画角が大きくなると、cos4乗則に従って周辺の光量低下が大きくなる(シェーディング)。このシェーディングによる印字画像の濃度むらを防ぐためには像面での各画素(発光ドット像)の光量を一定にする必要があるが、それには光源(発光ドット)の光量を発光ドット毎に変えてシェーディングを補正しなければならない。しかしながら、光源画素(発光ドット)の発光強度は寿命特性に影響を及ぼすため、光学系のシェーディングが大きくなると発光ドット毎に光量を調整して初期的に均一な像面光量が得られたとしても、経時的に発光ドットピッチの光量むらが発生し、画像濃度むらを生じさせてしまう。   Further, as the angle of view of each positive lens increases, the peripheral light amount decrease increases according to the cos 4 law (shading). In order to prevent density unevenness of the printed image due to this shading, it is necessary to make the light amount of each pixel (light emitting dot image) on the image plane constant. To do this, the light amount of the light source (light emitting dot) is changed for each light emitting dot. Shading must be corrected. However, since the light emission intensity of the light source pixel (light emitting dot) affects the life characteristics, if the shading of the optical system is increased, even if the light amount is adjusted for each light emitting dot and a uniform image surface light amount is initially obtained. The light amount unevenness of the light emitting dot pitch occurs with time, and the image density unevenness occurs.

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アレイ状に配置された複数の正レンズの各レンズに対応して列状の複数の発光素子が配置されてなる光書き込みラインヘッドにおいて、発光素子配列面、書き込み面が光軸方向に変動しても発光ドット像の位置ずれに基づくむらが少なくなるようにすることである。本発明のもう1つの目的は、各レンズによる結像スポット間にシェーディングによる濃度むらを少なくすることである。本発明のさらにもう1つの目的は、ドラム状の感光体を用いるときにその曲率に基づく光軸方向の距離の変化の影響を少なくすることである。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object thereof is to arrange a plurality of light emitting elements in a row corresponding to each lens of a plurality of positive lenses arranged in an array. In the optical writing line head thus formed, even if the light emitting element array surface and the writing surface fluctuate in the optical axis direction, unevenness based on the positional deviation of the light emitting dot image is reduced. Another object of the present invention is to reduce density unevenness due to shading between imaging spots formed by the respective lenses. Still another object of the present invention is to reduce the influence of a change in the distance in the optical axis direction based on the curvature of a drum-shaped photoconductor.

また、本発明はこのような光書き込みラインヘッドを用いた画像形成装置と、その光路を逆にした光読み取りラインヘッドを提供することも目的とする。   Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus using such an optical writing line head and an optical reading line head in which the optical path is reversed.

上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、第1の方向に複数の発光素子が列状に配置されてなる発光素子列を1列以上含む発光体ブロックが少なくとも第1の方向に間隔をおいて複数配置された発光体アレイの射出側に、各発光体ブロックに対応して各々1個の正レンズ系が整列するように配置されてなるレンズアレイが配置され、前記レンズアレイの結像側に書き込み面が配置されており、前記レンズアレイを構成する各正レンズ系が2群の正レンズ群を共焦点で配置してなる望遠光学系からなり、前記望遠光学系の共焦点面に開口絞が配置されていることを特徴とするものである。   In the line head of the present invention that achieves the above object, a light emitter block including at least one light emitting element row in which a plurality of light emitting elements are arranged in a row in a first direction is spaced at least in the first direction. A plurality of arranged light emitter arrays, and a lens array in which one positive lens system is arranged corresponding to each light emitter block is arranged on the emission side, and the imaging side of the lens array The positive lens system constituting the lens array comprises a telephoto optical system in which two positive lens groups are arranged at a confocal point, and an aperture is formed in the confocal surface of the telephoto optical system. A diaphragm is arranged.

このように構成することで、書き込み面の位置と発光素子配置面の何れか一方あるいは両方が光軸方向にずれても結像スポットの位置ずれが発生せず、また、結像スポット間の濃度むらが発生せず、形成される画像の劣化を防止することができる。   With this configuration, even if one or both of the position of the writing surface and the light emitting element placement surface is displaced in the optical axis direction, the position of the imaging spot does not occur, and the density between the imaging spots does not occur. Unevenness does not occur and deterioration of the formed image can be prevented.

また、前記正レンズ系が2枚の正レンズからなるようにすることができる。   Further, the positive lens system can be composed of two positive lenses.

このように構成することで、個々のレンズアレイの作製が容易になるばかりでなく、収差補正も行いやすくなる。   Such a configuration not only facilitates the production of individual lens arrays, but also facilitates aberration correction.

また、前記レンズアレイを構成する正レンズ系が全て同一のものからなることが望ましい。   It is desirable that all positive lens systems constituting the lens array are the same.

このように構成することで、第1の方向(主走査方向)における発光素子の像である結像スポットの間隔を均一に揃えることができると共に、レンズアレイの作製が容易になる。   With this configuration, it is possible to make the intervals between the imaging spots, which are images of the light emitting elements in the first direction (main scanning direction) uniform, and to easily manufacture the lens array.

また、前記書き込み面が平面からなるようにしてもよい。   The writing surface may be a flat surface.

このように構成することで、副走査方向(第2の方向)に発光体ブロックを複数配列しても全ての列で同じ状態で書き込みができ、結像スポット間の濃度むら等が発生せず、形成される画像の劣化を防止することができる。   With this configuration, even when a plurality of light emitter blocks are arranged in the sub-scanning direction (second direction), writing can be performed in the same state in all columns, and uneven density between imaging spots does not occur. Deterioration of the formed image can be prevented.

また、前記書き込み面が円筒面からなるようにしてもよい。   The writing surface may be a cylindrical surface.

このように構成することで、ドラム状の感光体を使用する画像形成装置の露光ヘッドに適したラインヘッドが得られる。   With this configuration, a line head suitable for an exposure head of an image forming apparatus that uses a drum-shaped photoconductor is obtained.

また、少なくとも前記正レンズ系の像側の正レンズ群の最も像側の面が平面からなることが望ましい。   It is desirable that at least the image side surface of the positive lens group on the image side of the positive lens system is a flat surface.

このように構成することで、像面に最も近いレンズの射出面を平面とすることができ、その射出面に付着したホコリやトナー等の異物を簡単に清掃できようになり、クリーニング性が向上する。   With this configuration, the exit surface of the lens closest to the image plane can be made flat, and foreign matters such as dust and toner adhering to the exit surface can be easily cleaned, improving the cleaning performance. To do.

また、前記開口絞りの形状が、少なくとも第1の方向の開口径を制限する形状であることが望ましい。   Further, it is desirable that the shape of the aperture stop is a shape that limits at least the aperture diameter in the first direction.

このように構成することで、少なくとも軸外の結像スポットの位置ずれが問題になる主走査方向(第1の方向)に対応することができる。   With this configuration, it is possible to cope with at least the main scanning direction (first direction) in which the positional deviation of the off-axis imaging spot becomes a problem.

また、前記発光体ブロックがが第1の方向と直交する第2の方向(副走査方向)に複数配列された前記発光素子列を含むことが望ましい。   In addition, it is preferable that the light emitter block includes a plurality of the light emitting element rows arranged in a second direction (sub scanning direction) orthogonal to the first direction.

このように構成することで、結像スポットの密度の高い画像形成に対応することができる。   With this configuration, it is possible to cope with image formation with a high density of imaging spots.

また、前記発光体ブロックが第1の方向と直交する第2の方向に複数配列されていることが望ましい。   Further, it is desirable that a plurality of the light emitter blocks are arranged in a second direction orthogonal to the first direction.

このように構成することで、結像スポットの密度の高い画像形成に対応することができる。   With this configuration, it is possible to cope with image formation with a high density of imaging spots.

また、前記発光素子が有機EL素子からなることが望ましい。   Moreover, it is desirable that the light emitting element is an organic EL element.

このように構成することで、面内均一な画像形成に対応することができる。   By configuring in this way, it is possible to cope with in-plane uniform image formation.

また、前記発光素子がLEDからなることができる。   The light emitting device may be an LED.

このように構成することで、LEDアレイを用いるラインヘッドにも対応できる。   By configuring in this way, it is possible to cope with a line head using an LED array.

また、像担持体の周囲に帯電手段と、以上のようなラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行う画像形成装置を構成することができる。   In addition, at least two or more image forming stations in which image forming units including a charging unit, a line head as described above, a developing unit, and a transfer unit are arranged around the image carrier are provided. By passing through the station, an image forming apparatus that forms an image by a tandem method can be configured.

このように構成することで、小型で解像力が高く画像の劣化の少ないプリンター等の画像形成装置を構成することができる。   With this configuration, it is possible to configure an image forming apparatus such as a printer that is small in size and has high resolution and little image deterioration.

本発明は、第1の方向に複数の受光素子が列状に配置されてなる受光素子列を1列以上含む受光体ブロックが少なくとも第1の方向に間隔をおいて複数配置された受光体アレイの入射側に、各受光体ブロックに対応して各々1個の正レンズ系が整列するように配置されてなるレンズアレイが配置され、前記レンズアレイの物体側に読み取り面が配置されており、前記レンズアレイを構成する各正レンズ系が2群の正レンズ群を共焦点で配置してなる望遠光学系からなり、前記望遠光学系の共焦点面に開口絞が配置されていることを特徴とするラインヘッドも含むものである。   The present invention relates to a photoreceptor array in which a plurality of photoreceptor blocks each including at least one light receiving element array in which a plurality of light receiving elements are arranged in a row in a first direction are arranged at least in the first direction. A lens array in which one positive lens system is arranged to correspond to each photoreceptor block, and a reading surface is disposed on the object side of the lens array, Each positive lens system constituting the lens array includes a telephoto optical system in which two positive lens groups are disposed at a confocal point, and an aperture stop is disposed on a confocal surface of the telephoto optical system. The line head is also included.

このように構成することで、光読み取りラインヘッドにおいても、読み取り面と受光素子配置面の何れか一方あるいは両方が光軸方向にずれても読み取りスポットの位置ずれが発生せず、また、読み取りスポット間の濃度むらが発生しないようにして、読み取り画像の劣化を防止することができる。   With this configuration, even in the optical reading line head, even if one or both of the reading surface and the light receiving element arrangement surface are shifted in the optical axis direction, the position of the reading spot does not occur. It is possible to prevent deterioration of the read image by preventing the density unevenness between them.

本発明のラインヘッドの光学系を詳細に説明する前に、その発光素子の配置と発光タイミングについて簡単に説明しておく。   Before describing the optical system of the line head of the present invention in detail, the arrangement of the light emitting elements and the light emission timing will be briefly described.

図4は、本発明の1実施形態に係る発光体アレイ1と光学倍率がマイナスのマイクロレンズ5との対応関係を示す説明図である。この実施形態のラインヘッドにおいては、1つのマイクロレンズ5に2列の発光素子が対応している。ただし、マイクロレンズ5が光学倍率がマイナス(倒立結像)の結像素子であるので、発光素子の位置が主走査方向及び副走査方向で反転している。すなわち、図1の構成では、像担持体の移動方向の上流側(1列目)に偶数番号の発光素子(8、6、4、2)を配列し、同下流側(2列目)には奇数番号の発光素子(7、5、3、1)を配列している。また、主走査方向の先頭側に番号が大きな発光素子を配列している。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between the light emitter array 1 according to the embodiment of the present invention and the microlens 5 having a negative optical magnification. In the line head of this embodiment, two rows of light emitting elements correspond to one microlens 5. However, since the microlens 5 is an imaging element having a negative optical magnification (inverted imaging), the position of the light emitting element is reversed in the main scanning direction and the sub-scanning direction. That is, in the configuration of FIG. 1, even-numbered light emitting elements (8, 6, 4, 2) are arranged on the upstream side (first row) in the moving direction of the image carrier, and on the downstream side (second row). Are arranged with odd-numbered light emitting elements (7, 5, 3, 1). In addition, a light emitting element having a large number is arranged on the head side in the main scanning direction.

図1〜図3は、この実施形態のラインヘッドの1つのマイクロレンズに対応する部分の斜視図である。図2に示してあるように、像担持体41の下流側に配列された奇数番号の発光素子2に対応した像担持体41の結像スポット8aは、主走査方向で反転した位置に形成される。Rは、像担持体41の移動方向である。また、図3に示されるように、像担持体41の上流側(1列目)に配列された偶数番号の発光素子2に対応した像担持体41の結像スポット8bは、副走査方向で反転した下流側の位置に形成される。しかしながら、主走査方向では、先頭側からの結像スポットの位置は、発光素子1〜8の番号で順番に対応している。したがって、この例では像担持体の副走査方向における結像スポット形成のタイミングを調整することにより、主走査方向に同列に結像スポットを形成することが可能であることが分かる。   1 to 3 are perspective views of a portion corresponding to one microlens of the line head of this embodiment. As shown in FIG. 2, the image spot 8a of the image carrier 41 corresponding to the odd-numbered light emitting elements 2 arranged on the downstream side of the image carrier 41 is formed at a position reversed in the main scanning direction. The R is the moving direction of the image carrier 41. Further, as shown in FIG. 3, the imaging spot 8b of the image carrier 41 corresponding to the even-numbered light emitting elements 2 arranged on the upstream side (first row) of the image carrier 41 is in the sub-scanning direction. It is formed at the inverted downstream position. However, in the main scanning direction, the positions of the imaging spots from the head side correspond to the light emitting elements 1 to 8 in order. Therefore, in this example, it is understood that the imaging spots can be formed in the same row in the main scanning direction by adjusting the timing of forming the imaging spots in the sub scanning direction of the image carrier.

図5は、画像データが格納されているラインバッファのメモリテーブル10の例を示す説明図である。図5のメモリテーブル10は、図4の発光素子の番号に対して、主走査方向で反転して格納されている。図5において、ラインバッファのメモリテーブル10に格納された画像データの中、先に像担持体41の上流側(1列目)の発光素子に対応する第1の画像データ(1、3、5、7)を読み出し、発光素子を発光させる。次に、T時間後に、メモリアドレスに格納されている像担持体41の下流側(2列目)の発光素子に対応する第2の画像データ(2、4、6、8)を読み出し、発光させる。このようにして、図6に8の位置で示されるように、像担持体上の1列目の結像スポットが2列目の結像スポットと主走査方向で同列に形成される。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the memory table 10 of the line buffer in which image data is stored. The memory table 10 in FIG. 5 is stored with being inverted in the main scanning direction with respect to the light emitting element numbers in FIG. 4. In FIG. 5, among the image data stored in the memory table 10 of the line buffer, first image data (1, 3, 5, 5) corresponding to the light emitting elements on the upstream side (first row) of the image carrier 41 first. 7) to read out the light emitting element. Next, after T time, the second image data (2, 4, 6, 8) corresponding to the light emitting elements on the downstream side (second row) of the image carrier 41 stored in the memory address is read and emitted. Let In this way, as indicated by the position 8 in FIG. 6, the first row of imaging spots on the image carrier is formed in the same row as the second row of imaging spots in the main scanning direction.

図1は、図5のタイミングで画像データを読み出して結像スポットを形成する例を、概念的に示す斜視図である。図5を参照にして説明したように、先に像担持体41の上流側(1列目)の発光素子を発光させ、像担持体41に結像スポットを形成する。次に、所定のタイミングT経過後に像担持体41の下流側(2列目)の奇数番号の発光素子を発光させ、像担持体に結像スポットを形成する。この際に、奇数番号の発光素子による結像スポットは、図2で説明した8aの位置ではなく、図6に示されているように、主走査方向に同列に8の位置に形成されることになる。   FIG. 1 is a perspective view conceptually showing an example in which image data is read out at the timing of FIG. 5 to form an imaging spot. As described with reference to FIG. 5, the light emitting element on the upstream side (first row) of the image carrier 41 is first caused to emit light, thereby forming an imaging spot on the image carrier 41. Next, after a predetermined timing T has elapsed, the odd-numbered light emitting elements on the downstream side (second row) of the image carrier 41 are caused to emit light, thereby forming an imaging spot on the image carrier. At this time, the imaging spot formed by the odd-numbered light emitting elements is not formed at the position 8a described in FIG. 2, but is formed at the position 8 in the same row in the main scanning direction as shown in FIG. become.

図7は、ラインヘッドとして使用される発光体アレイの例を示す概略の説明図である。図7において、発光体アレイ1には、発光素子2を主走査方向に複数配列した発光素子列3を副走査方向に複数列設けて発光体ブロック4(図4参照)を形成している。図7の例では、発光体ブロック4は、主走査方向に4個の発光素子2を配列した発光素子列3を、副走査方向に2列形成している(図4参照)。この発光体ブロック4は、発光体アレイ1に多数配置されており、各発光体ブロック4はマイクロレンズ5に対応して配置されている。   FIG. 7 is a schematic explanatory diagram showing an example of a light emitter array used as a line head. In FIG. 7, in the light emitter array 1, a light emitter block 4 (see FIG. 4) is formed by providing a plurality of light emitting element rows 3 in which a plurality of light emitting elements 2 are arranged in the main scanning direction. In the example of FIG. 7, the light emitter block 4 forms two light emitting element rows 3 in which four light emitting elements 2 are arranged in the main scanning direction in the sub scanning direction (see FIG. 4). A large number of the light emitter blocks 4 are arranged in the light emitter array 1, and each light emitter block 4 is arranged corresponding to the microlens 5.

マイクロレンズ5は、発光体アレイ1の主走査方向及び副走査方向に複数設けられてマイクロレンズアレイ(MLA)6を形成している。このMLA6は、副走査方向では主走査方向の先頭位置をずらして配列されている。このようなMLA6の配列は、発光体アレイ1に発光素子を千鳥状に設ける場合に対応している。図7の例では、MLA6が副走査方向に3列配置されているが、MLA6の副走査方向の3列のそれぞれの位置に対応する各単位ブロック4を、説明の便宜上、グループA、グループB、グループCに区分する。   A plurality of microlenses 5 are provided in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the light emitter array 1 to form a microlens array (MLA) 6. The MLA 6 is arranged with the leading position in the main scanning direction shifted in the sub-scanning direction. Such an arrangement of the MLA 6 corresponds to a case where the light emitting elements 1 are provided in a staggered manner in the light emitter array 1. In the example of FIG. 7, three rows of MLA 6 are arranged in the sub-scanning direction. However, for convenience of explanation, the unit blocks 4 corresponding to the respective positions of the three rows of MLA 6 in the sub-scanning direction are group A and group B. And group C.

上記のように、光学倍率がマイナスのマイクロレンズ5内に複数個の発光素子2が配置され、かつ、当該レンズが副走査方向に複数列配置されている場合には、像担持体41の主走査方向に一列に並んだ結像スポットを形成するためには、以下のような画像データ制御が必要となる。(1)副走査方向の反転、(2)主走査方向の反転、(3)レンズ内の複数列発光素子の発光タイミング調整、(4)グループ間の発光素子の発光タイミング調整。   As described above, when the plurality of light emitting elements 2 are arranged in the microlens 5 having a negative optical magnification and the lenses are arranged in a plurality of rows in the sub-scanning direction, the main body of the image carrier 41 is used. In order to form imaging spots arranged in a line in the scanning direction, the following image data control is required. (1) Inversion in the sub-scanning direction, (2) Inversion in the main scanning direction, (3) Adjustment of light emission timing of a plurality of rows of light emitting elements in the lens, and (4) Adjustment of light emission timing of the light emitting elements between groups.

図8は、図7の構成で、各発光素子2の出力光によりマイクロレンズ5を通して像担持体の露光面を照射した場合の結像位置を示す説明図である。図8において、図7で説明したように、発光体アレイ1には、グループA、グループB、グループCに区分された単位ブロック4が配置されている。グループA、グループB、グループCの各単位ブロック4の発光素子列を、像担持体41の上流側(1列目)と下流側(2列目)に分け、1列目に偶数番号の発光素子を割り当て、2列目に奇数番号の発光素子を割り当てる。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing an imaging position when the exposure surface of the image carrier is irradiated through the microlens 5 with the output light of each light emitting element 2 in the configuration of FIG. In FIG. 8, as described with reference to FIG. 7, the light emitter array 1 has unit blocks 4 divided into group A, group B, and group C. The light-emitting element rows of the unit blocks 4 of group A, group B, and group C are divided into the upstream side (first row) and the downstream side (second row) of the image carrier 41, and even-numbered light emission in the first row Elements are assigned, and odd-numbered light emitting elements are assigned to the second column.

グループAについては、図1〜図3で説明したように各発光素子2を動作させることにより、像担持体41には主走査方向及び副走査方向で反転した位置に結像スポットが形成される。このようにして、像担持体41上には主走査方向の同じ列に1〜8の順序で結像スポットが形成される。以下、像担持体41を副走査方向に所定時間移動させてグループBの処理を同様に実行する。さらに、像担持体41を副走査方向に所定時間移動させてグループCの処理を実行させることにより、主走査方向の同じ列に1〜24・・・の順序で、入力された画像データに基づく結像スポットが形成される。   For group A, by operating each light emitting element 2 as described with reference to FIGS. 1 to 3, an image spot is formed on the image carrier 41 at a position reversed in the main scanning direction and the sub scanning direction. . In this manner, imaging spots are formed on the image carrier 41 in the order of 1 to 8 in the same row in the main scanning direction. Thereafter, the image carrier 41 is moved in the sub-scanning direction for a predetermined time, and the processing of the group B is similarly executed. Further, by moving the image carrier 41 in the sub-scanning direction for a predetermined time and executing the processing of group C, it is based on the input image data in the order of 1 to 24... In the same column in the main scanning direction. An imaging spot is formed.

図9は、図8において、副走査方向の結像スポット形成の状態を示す説明図である。Sは、像担持体41の移動速度、d1は、グループAの1列目と2列目の発光素子の間隔、d2はグループAの2列目の発光素子とグループBの2列目の発光素子の間隔、d3はグループBの2列目の発光素子とグループCの2列目の発光素子の間隔、T1はグループAの2列目の発光素子の発光後に1列目の発光素子が発光するまでの時間、T2はグループAの2列目の発光素子による結像位置がグループBの2列目の発光素子の結像位置に移動する時間、T3はグループAの2列目の発光素子による結像位置がグループCの2列目の発光素子の結像位置に移動する時間である。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of forming an imaging spot in the sub-scanning direction in FIG. S is the moving speed of the image carrier 41, d1 is the distance between the first and second light emitting elements in group A, and d2 is the second light emitting element in group A and the second light emission in group B. The element spacing, d3 is the distance between the light emitting elements in the second row of group B and the light emitting elements in the second row of group C, and T1 is the light emitting element in the first row after the light emission of the light emitting elements in the second row of group A. T2 is the time required for the image forming position of the light emitting elements in the second row of group A to move to the image forming position of the light emitting elements in the second row of group B, and T3 is the light emitting elements in the second row of group A Is the time required for the imaging position to move to the imaging position of the light-emitting elements in the second row of group C.

T1は以下のようにして求めることができる。T2、T3についても、d1をd2、d3に置き換えることにより同様に求めることができる。   T1 can be obtained as follows. T2 and T3 can be similarly obtained by replacing d1 with d2 and d3.

T1=|(d1×β)/S|
ここで、各パラメータは、以下の通りである。
d1:発光素子の副走査方向の距離
S:結像面(像担持体)の移動速度
β:レンズの倍率
図9においては、グループAの2列目の発光素子が発光した時間のT2時間後にグループBの2列目の発光素子を発光させる。さらに、T2からT3時間後にグループCの2列目の発光素子を発光させる。各グループの1列目の発光素子は、2列目の発光素子が発光してからT1時間後に発光する。このような処理をすることにより、図8に示されているように、発光体アレイ1に2次元的に配置された発光体による結像スポットを、像担持体上で一列に形成することが可能となる。図10は、マイクロレンズ5を複数配列した場合に、像担持体の主走査方向に結像スポットが反転して形成される例を示す説明図である。
T1 = | (d1 × β) / S |
Here, each parameter is as follows.
d1: Distance in the sub-scanning direction of the light emitting elements S: Moving speed of the imaging surface (image carrier) β: Lens magnification In FIG. 9, T2 hours after the time when the light emitting elements in the second row of group A emit light. The light emitting elements in the second row of group B are caused to emit light. Furthermore, the light emitting elements in the second row of group C are caused to emit light after T2 to T3 hours. The first row of light emitting elements in each group emits light after T1 time after the second row of light emitting elements emits light. By performing such processing, as shown in FIG. 8, the imaging spots formed by the light emitters arranged two-dimensionally on the light emitter array 1 can be formed in a line on the image carrier. It becomes possible. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example in which an imaging spot is formed by inverting in the main scanning direction of the image carrier when a plurality of microlenses 5 are arranged.

以上のようなラインヘッドを用いて画像形成装置を構成することができる。その1実施形態においては、4つの感光体に4つのラインヘッドで露光し、4色の画像を同時に形成し、1つの無端状中間転写ベルト(中間転写媒体)に転写する、タンデム式カラープリンター(画像形成装置)に以上のようなラインヘッドを用いることができる。図11は、発光素子として有機EL素子を用いたタンデム式画像形成装置の1例を示す縦断側面図である。この画像形成装置は、同様な構成の4個のラインヘッド101K、101C、101M、101Yを、対応する同様な構成である4個の感光体ドラム(像担持体)41K、41C、41M、41Yの露光位置にそれぞれ配置したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。   An image forming apparatus can be configured using the line head as described above. In the embodiment, a tandem color printer (exposed to four photoconductors with four line heads, simultaneously forms four color images, and transfers them to one endless intermediate transfer belt (intermediate transfer medium)). The line head as described above can be used in the image forming apparatus. FIG. 11 is a vertical side view showing an example of a tandem image forming apparatus using an organic EL element as a light emitting element. This image forming apparatus includes four line heads 101K, 101C, 101M, and 101Y having the same configuration, and corresponding four photosensitive drums (image carriers) 41K, 41C, 41M, and 41Y having the same configuration. These are respectively arranged at exposure positions, and are configured as a tandem image forming apparatus.

図11に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ51と従動ローラ52とテンションローラ53が設けられており、テンションローラ53によりテンションを加えて張架されて、図示矢印方向(反時計方向)へ循環駆動される中間転写ベルト(中間転写媒体)50を備えている。この中間転写ベルト50に対して所定間隔で配置された4個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体41K、41C、41M、41Yが配置される。   As shown in FIG. 11, this image forming apparatus is provided with a driving roller 51, a driven roller 52, and a tension roller 53. The tension roller 53 applies tension to the image forming apparatus and stretches it in the direction indicated by the arrow (counterclockwise). ) Is circulated to the intermediate transfer belt (intermediate transfer medium) 50. Photosensitive members 41K, 41C, 41M, and 41Y having photosensitive layers are arranged on the outer peripheral surface as four image carriers arranged at predetermined intervals with respect to the intermediate transfer belt 50.

上記符号の後に付加されたK、C、M、Yはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体41K、41C、41M、41Yは、中間転写ベルト50の駆動と同期して図示矢印方向(時計方向)へ回転駆動される。各感光体41(K、C、M、Y)の周囲には、それぞれ感光体41(K、C、M、Y)の外周面を一様に帯電させる帯電手段(コロナ帯電器)42(K、C、M、Y)と、この帯電手段42(K、C、M、Y)により一様に帯電させられた外周面を、感光体41(K、C、M、Y)の回転に同期して順次ライン走査する本発明の上記のようなラインヘッド101(K、C、M、Y)が設けられている。   K, C, M, and Y added after the above symbols mean black, cyan, magenta, and yellow, respectively, and indicate that the photoconductors are black, cyan, magenta, and yellow, respectively. The same applies to other members. The photoreceptors 41K, 41C, 41M, and 41Y are rotationally driven in the direction indicated by the arrow (clockwise) in synchronization with the driving of the intermediate transfer belt 50. Around each photoconductor 41 (K, C, M, Y), charging means (corona charger) 42 (K) for uniformly charging the outer peripheral surface of the photoconductor 41 (K, C, M, Y), respectively. , C, M, Y) and the outer peripheral surface uniformly charged by the charging means 42 (K, C, M, Y) are synchronized with the rotation of the photoconductor 41 (K, C, M, Y). Thus, the above-described line head 101 (K, C, M, Y) of the present invention for sequentially scanning the line is provided.

また、このラインヘッド101(K、C、M、Y)で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像装置44(K、C、M、Y)と、この現像装置44(K、C、M、Y)で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト50に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ45(K、C、M、Y)と、転写された後に感光体41(K、C、M、Y)の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置46(K、C、M、Y)とを有している。   Further, a developing device 44 (K, C, and M) that applies a toner as a developer to the electrostatic latent image formed by the line head 101 (K, C, M, and Y) to form a visible image (toner image). M, Y) and a primary transfer roller 45 (K, Y) as transfer means for sequentially transferring the toner image developed by the developing device 44 (K, C, M, Y) to the intermediate transfer belt 50 as a primary transfer target. C, M, Y) and a cleaning device 46 (K, C, M, Y) as a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the photoreceptor 41 (K, C, M, Y) after being transferred. ).

ここで、各ラインヘッド101(K、C、M、Y)は、ラインヘッド101(K、C、M、Y)のアレイ方向が感光体ドラム41(K、C、M、Y)の母線に沿うように設置される。そして、各ラインヘッド101(K、C、M、Y)の発光エネルギーピーク波長と、感光体41(K、C、M、Y)の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。   Here, in each line head 101 (K, C, M, Y), the array direction of the line head 101 (K, C, M, Y) is set to the bus of the photosensitive drum 41 (K, C, M, Y). It is installed along. The emission energy peak wavelength of each line head 101 (K, C, M, Y) and the sensitivity peak wavelength of the photoconductor 41 (K, C, M, Y) are set to substantially coincide.

現像装置44(K、C、M、Y)は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体41(K、C、M、Y)に接触あるいは押厚させることにより、感光体41(K、C、M、Y)の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。   The developing device 44 (K, C, M, Y) uses, for example, a non-magnetic one-component toner as a developer, and the one-component developer is conveyed to the developing roller by a supply roller, for example, and adhered to the developing roller surface. The film thickness of the developed developer is regulated by a regulating blade, and the developing roller is brought into contact with or increased in thickness by the photosensitive body 41 (K, C, M, Y), whereby the photosensitive body 41 (K, C, M, Y). The toner is developed as a toner image by attaching a developer according to the potential level.

このような4色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ45(K、C、M、Y)に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト50上に順次一次転写され、中間転写ベルト50上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ66において用紙等の記録媒体Pに二次転写され、定着部である定着ローラ対61を通ることで記録媒体P上に定着され、排紙ローラ対62によって、装置上部に形成された排紙トレイ68上へ排出される。   The black, cyan, magenta, and yellow toner images formed by the four-color single-color toner image forming station are intermediated by the primary transfer bias applied to the primary transfer roller 45 (K, C, M, Y). The toner image, which is sequentially primary transferred onto the transfer belt 50 and sequentially superposed on the intermediate transfer belt 50 to become a full color, is secondarily transferred to a recording medium P such as paper by a secondary transfer roller 66, and serves as a fixing unit. The toner is fixed on the recording medium P by passing through the fixing roller pair 61, and is discharged onto a paper discharge tray 68 formed in the upper part of the apparatus by a paper discharge roller pair 62.

なお、図11中、63は多数枚の記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット、64は給紙カセット63から記録媒体Pを一枚ずつ給送するピックアップローラ、65は二次転写ローラ66の二次転写部への記録媒体Pの供給タイミングを規定するゲートローラ対、66は中間転写ベルト50との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、67は二次転写後に中間転写ベルト50の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。   In FIG. 11, reference numeral 63 denotes a paper feed cassette in which a large number of recording media P are stacked and held, 64 denotes a pickup roller for feeding the recording media P from the paper feed cassette 63 one by one, and 65 denotes a secondary transfer roller. A pair of gate rollers for defining the supply timing of the recording medium P to the secondary transfer portion 66, a secondary transfer roller 66 as a secondary transfer means for forming a secondary transfer portion with the intermediate transfer belt 50, 67 Is a cleaning blade as a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 50 after the secondary transfer.

さて、本発明は、以上のようなラインヘッド(光書き込みラインヘッド)の光学系に関するものである。まず、その原理から説明する。   The present invention relates to the optical system of the above-described line head (optical writing line head). First, the principle will be described.

図12は、本発明の原理を説明するための図である。図12はラインヘッドにおいて発光体アレイ1の発光素子配置面55にライン状に配置された発光素子列の端部発光素子2xとその発光素子列を投影するマイクロレンズ5とその発光素子列が投影される感光体(像担持体)41との関係を示す図であり、(a)は本発明の場合、(b)は従来例の場合である。図12(b)の従来例では、一般にマイクロレンズ5の開口はその外形で規定されるため、端部発光素子2xの感光体41上での像である結像スポット8xは、端部発光素子2xとマイクロレンズ5の中心を通る直線上に結像されるため、感光体の振れ等に起因して像面である感光体41の面がレンズ光軸O−O’方向に前後して図の41’の位置に移動すると、感光体41上での結像スポット8xの位置はその直線上の位置8x’となり、結像スポットの位置ずれが生じ、その結像スポット8xが相対的に副走査方向に移動して描く走査線間のピッチにむらが発生してしまう(主走査方向の結像スポットのピッチむら)。   FIG. 12 is a diagram for explaining the principle of the present invention. FIG. 12 shows an end light emitting element 2x of a light emitting element array arranged in a line on the light emitting element arrangement surface 55 of the light emitter array 1 in the line head, a microlens 5 for projecting the light emitting element array, and the light emitting element array projected. 4A and 4B are diagrams showing a relationship with a photosensitive member (image carrier) 41, in which FIG. 5A shows the case of the present invention, and FIG. In the conventional example of FIG. 12B, since the opening of the microlens 5 is generally defined by its outer shape, the imaging spot 8x that is an image of the end light emitting element 2x on the photoreceptor 41 is the end light emitting element. Since the image is formed on a straight line passing through 2x and the center of the microlens 5, the surface of the photoconductor 41, which is an image surface, is moved back and forth in the lens optical axis OO ′ direction due to the shake of the photoconductor. Is moved to the position 41 ', the position of the imaging spot 8x on the photoconductor 41 becomes the position 8x' on the straight line, the position of the imaging spot is shifted, and the imaging spot 8x is relatively sub-positioned. Unevenness occurs in the pitch between the scanning lines drawn by moving in the scanning direction (unevenness of the imaging spot in the main scanning direction).

同様に、発光体アレイ1の取り付け等に起因して物体面である発光素子配置面55がレンズ光軸O−O’方向に前後して図の55’の位置に移動すると、感光体41上での端部発光素子2xの像である結像スポット8xの位置は、端部発光素子2xとマイクロレンズ5の中心を通る直線上の位置8x”となり、結像スポットの位置ずれが生じ、その結像スポット8xが相対的に副走査方向に移動して描く走査線間のピッチにむらが発生してしまう(主走査方向の結像スポットのピッチむら)。   Similarly, when the light emitting element arrangement surface 55 that is the object plane moves back and forth in the direction of the lens optical axis OO ′ due to the attachment of the light emitter array 1 or the like and moves to the position 55 ′ in FIG. The position of the imaging spot 8x, which is an image of the end light emitting element 2x, is a position 8x ″ on a straight line passing through the center of the end light emitting element 2x and the microlens 5, and the positional deviation of the imaging spot occurs. The imaging spot 8x moves relatively in the sub-scanning direction, causing unevenness in the pitch between the scanning lines drawn (unevenness of the imaging spot in the main scanning direction).

そこで、本発明においては、図12(a)に示すように、マイクロレンズ5を、光軸O−O’に同軸に配置した物体側から順に第1正レンズL1と第2正レンズL2の組み合わせからなり、第1正レンズL1の像側(後側)焦点と第2正レンズL2の物体側(前側)焦点とが点(共焦点)Fで一致する望遠レンズ系で構成し、かつ、その共焦点Fの位置に開口絞り11を光軸O−O’と同軸に配置したものとする。このようにマイクロレンズ5を2枚の正レンズL1、L2からなる望遠レンズ系で構成し、その共焦点Fの位置に開口絞り11を配置すると、端部発光素子2xから出て開口絞り11の中心を通る主光線12は第1正レンズL1に至るまで光軸O−O’と平行に進み、第1正レンズL1で屈折され開口絞り11の中心を通り、第2正レンズL2に入射して屈折されて光軸O−O’と平行に進むことになり、感光体41が光軸O−O’方向の41’の位置に移動しても、感光体41上での結像スポット8xの位置はマイクロレンズ5で屈折後の主光線12の位置8x’となり、感光体41の位置が前後に振れても結像スポット8xの位置ずれは生じない。   Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 12A, a combination of the first positive lens L1 and the second positive lens L2 in order from the object side in which the microlens 5 is arranged coaxially with the optical axis OO ′. A telephoto lens system in which the image side (rear side) focal point of the first positive lens L1 and the object side (front side) focal point of the second positive lens L2 coincide at a point (confocal) F, and It is assumed that the aperture stop 11 is arranged coaxially with the optical axis OO ′ at the position of the confocal point F. In this way, when the microlens 5 is configured by a telephoto lens system including two positive lenses L1 and L2, and the aperture stop 11 is disposed at the confocal point F, the microlens 5 exits from the end light emitting element 2x and the aperture stop 11 is disposed. The principal ray 12 passing through the center travels in parallel with the optical axis OO ′ until reaching the first positive lens L1, is refracted by the first positive lens L1, passes through the center of the aperture stop 11, and enters the second positive lens L2. Refracted and travels in parallel with the optical axis OO ′, and even if the photosensitive member 41 moves to the position 41 ′ in the optical axis OO ′ direction, the imaging spot 8x on the photosensitive member 41 Is the position 8x ′ of the principal ray 12 after being refracted by the microlens 5, and even if the position of the photosensitive member 41 is moved back and forth, the position of the imaging spot 8x does not shift.

同様に、発光素子配置面55がレンズ光軸O−O’方向の位置55’に移動しても、感光体41上での結像スポット8xの位置はマイクロレンズ5で屈折後の主光線12の位置8x”となり、発光素子配置面55の位置が前後に振れても結像スポット8xの位置ずれは生じない。   Similarly, even if the light emitting element arrangement surface 55 moves to the position 55 ′ in the direction of the lens optical axis OO ′, the position of the imaging spot 8x on the photoconductor 41 remains at the principal ray 12 refracted by the microlens 5. Even if the position of the light emitting element arrangement surface 55 is moved back and forth, the position of the imaging spot 8x does not shift.

また、マイクロレンズ5としてこのように共焦点の2枚の正レンズL1、L2からなり、その共焦点Fの位置に開口絞り11を配置してなる望遠レンズ系を用いると、発光素子配置面55上の任意の位置の発光素子2から出て開口絞り11の開口を通過する光束の発光素子2から発散立体角Ω(図12(a)では端部発光素子2xから発散立体角Ωを図示してある)は発光素子配置面55上の何れの位置でも同じで、その発散光束の中心光線は何れも発光素子配置面55に垂直な光線であるので、レンズのcos4乗則に従って周辺の光量低下が大きくなるシェーディング現象は起こらず、したがって、発光体アレイ1にライン状に配置された発光素子列の何れの発光素子2の感光体41上での結像スポット8の濃度は、発光素子2の光量が同じである限り、同じであり、濃度むらは起こらない。   If a telephoto lens system comprising the confocal two positive lenses L1 and L2 and the aperture stop 11 disposed at the confocal point F is used as the microlens 5 as described above, the light emitting element arrangement surface 55 is used. The solid angle of divergence Ω from the light emitting element 2 of the light beam coming out of the light emitting element 2 at an arbitrary upper position and passing through the aperture of the aperture stop 11 (in FIG. 12A, the divergence solid angle Ω from the end light emitting element 2x is shown. Is the same at any position on the light emitting element arrangement surface 55, and the central ray of the divergent light beam is a light ray perpendicular to the light emitting element arrangement surface 55. Therefore, the peripheral light amount decreases according to the cos 4 law of the lens. Therefore, the density of the imaging spot 8 on the photoconductor 41 of any of the light emitting elements 2 in the light emitting element array arranged in a line on the light emitting element array 1 is the density of the light emitting elements 2. Same light intensity As long as it is the same, it is the same, and uneven density does not occur.

したがって、以上の本発明によるラインヘッドの光学系を光書き込みラインヘッドに用いると、従来のような主走査方向の結像スポット8のピッチむらは起きず、結像スポット8が副走査方向に移動して描く走査線間のピッチにむらが発生しない。   Therefore, when the optical system of the above-described line head according to the present invention is used for an optical writing line head, the unevenness of the pitch of the imaging spot 8 in the main scanning direction does not occur as in the prior art, and the imaging spot 8 moves in the sub-scanning direction. Thus, there is no unevenness in the pitch between the scanning lines drawn.

また、従来のようなマイクロレンズ5のシェーディングによる結像スポット8間の濃度むらが起きず、結像スポット8が副走査方向に移動して描く走査線間の濃度むらが発生しない。   Further, the density unevenness between the imaging spots 8 due to the shading of the microlens 5 as in the prior art does not occur, and the density unevenness between the scanning lines drawn by moving the imaging spot 8 in the sub-scanning direction does not occur.

すなわち、本発明は、主走査方向に複数の発光素子が列状に配置され、その複数の発光素子に対応して1個の正レンズ系が配置され、その発光素子の列の像(結像スポットのアレイ)を投影面(感光体)上に投影することで画像を形成するラインヘッドにおいて、その投影光学系をいわゆる両側にテレセントリックな構成とすることで、投影面(感光体)の位置と発光素子配置面の何れか一方あるいは両方が光軸方向にずれても結像スポットの位置ずれが発生せず、また、結像スポット間の濃度むらが発生しないようにして、形成される画像の劣化を防止するものである。   That is, according to the present invention, a plurality of light emitting elements are arranged in a row in the main scanning direction, a single positive lens system is arranged corresponding to the plurality of light emitting elements, and an image of the row of the light emitting elements (image formation). In a line head that forms an image by projecting an array of spots onto a projection surface (photoreceptor), the projection optical system has a telecentric configuration on both sides, so that the position of the projection surface (photoreceptor) Even if one or both of the light emitting element arrangement surfaces are displaced in the optical axis direction, the position of the imaging spot does not shift, and density unevenness between the imaging spots does not occur. This is to prevent deterioration.

そして、開口絞り11の機能としては、少なくとも軸外の結像スポットの位置ずれが問題になる方向(主走査方向)の開口径を制限する形状であればよいので、従来例(特許文献1、3)のように1個の正レンズ系に対して1列の発光素子のアレイを配置する場合は、主走査方向の開口径を制限するだけの形状でよい。また、本発明の上記実施形態のように副走査方向に極近接して2列のアレイを配置する場合(図4)でも、主走査方向の開口径を制限する形状でよいが、もちろん副走査方向の開口径も制限するような形状としてもよい。そのためには、円形、楕円形、矩形何れの開口形状でもよい。   The function of the aperture stop 11 may be any shape as long as it has a shape that limits the aperture diameter in a direction (main scanning direction) at least where the positional deviation of the off-axis imaging spot is a problem. When an array of light emitting elements in one row is arranged for one positive lens system as in 3), it may be a shape that only limits the aperture diameter in the main scanning direction. Further, even when two rows of arrays are arranged in close proximity in the sub-scanning direction as in the above embodiment of the present invention (FIG. 4), the shape may limit the aperture diameter in the main scanning direction. It is good also as a shape which restrict | limits the opening diameter of a direction. For that purpose, any opening shape of a circle, an ellipse or a rectangle may be used.

ところで、図12の説明では、マイクロレンズ5を構成するそれぞれの正レンズL1、L2は1枚のレンズからなるものとしていたが、それぞれ2枚以上のレンズが同軸に配置されてなる正屈折力のレンズ系からなっていてもよい。   In the description of FIG. 12, each of the positive lenses L1 and L2 constituting the microlens 5 is composed of one lens. However, each lens has a positive refractive power formed by coaxially arranging two or more lenses. It may consist of a lens system.

さて、以上は、光書き込みラインヘッドの光学系であったが、光路を逆にして、主走査方向に複数の受光素子が列状に配置され、その複数の受光素子に対応して1個の正レンズが配置され、その受光素子の列の像(読み取りスポットのアレイ)を読み取り面に逆投影することで画像を読み取る光読み取りラインヘッドの場合も、その投影光学系をいわゆる両側にテレセントリックな構成とすること、あるいは、共焦点の2枚の正レンズからなり、その共焦点の位置に開口絞りを配置してなる望遠レンズ系を用いることで、読み取り面と受光素子配置面の何れか一方あるいは両方が光軸方向にずれても読み取りスポットの位置ずれが発生しないようにし、かつ、読み取りスポット間の濃度むらが発生しないようにして、読み取り画像の劣化を防止するようにすることもできる。この場合は、図12(a)において、符号41は読み取り面、符号2xは端部受光素子となり、その原理は光書き込みラインヘッドの光学系と同様である。   The optical system of the optical writing line head has been described so far. A plurality of light receiving elements are arranged in a row in the main scanning direction with the optical path reversed, and one light receiving element is provided corresponding to the plurality of light receiving elements. Even in the case of an optical reading line head that has a positive lens and reads the image by back projecting the image of the array of light receiving elements (array of reading spots) onto the reading surface, the projection optical system has a telecentric configuration on both sides. Or by using a telephoto lens system comprising two confocal positive lenses and an aperture stop arranged at the confocal position, either one of the reading surface and the light receiving element arrangement surface or Even if both are shifted in the direction of the optical axis, the position of the reading spot does not occur and density unevenness between the reading spots does not occur to prevent deterioration of the scanned image. It can also be adapted to. In this case, in FIG. 12A, reference numeral 41 denotes a reading surface, reference numeral 2x denotes an end light receiving element, and the principle is the same as that of the optical system of the optical writing line head.

次に、このような本発明の原理を適用した1実施例の光書き込みラインヘッドを説明する。   Next, an optical writing line head according to one embodiment to which the principle of the present invention is applied will be described.

図13はこの実施例の光書き込みラインヘッドの構成を示す一部を破断した斜視図であり、図14はその一部拡大斜視図であり、図15はその光書き込みラインヘッドの副走査方向に沿ってとった断面図である(各列のマイクロレンズ5の中心は副走査方向の同一平面内にはないが、図15では各列のマイクロレンズの中心を通るように副走査方向に断面をとっている。以下、同じ。)。また、図16はこの場合の発光体アレイとマイクロレンズアレイの配置を示す平面図である。さらに、図17は1個のマイクロレンズとそれに対応する発光体ブロックとの対応関係を示す図である。   13 is a partially broken perspective view showing the configuration of the optical writing line head of this embodiment, FIG. 14 is a partially enlarged perspective view thereof, and FIG. 15 is a sectional view of the optical writing line head in the sub-scanning direction. (The center of the microlenses 5 in each row is not in the same plane in the sub-scanning direction, but in FIG. 15, the cross-section in the sub-scanning direction passes through the center of the microlenses in each row. The same applies hereinafter.) FIG. 16 is a plan view showing the arrangement of the light emitter array and the microlens array in this case. Further, FIG. 17 is a diagram showing a correspondence relationship between one microlens and a corresponding light emitter block.

本実施例では、図4、図7の場合と同様に、主走査方向に4個のこの例では有機EL素子からなる発光素子2を配列した発光素子列3を、副走査方向に2列形成して1個の発光体ブロック4とし、その発光体ブロック4を主走査方向及び副走査方向に複数設けて発光体アレイ1が形成されており、発光体ブロック4は副走査方向では主走査方向の先頭位置をずらして千鳥状に配列されている。図16の例では、発光体ブロック4が副走査方向に3列配置されている。このような発光体アレイ1は、ガラス基板20の裏面上に形成されており、同じガラス基板20の裏面上に形成された駆動回路により駆動される。なお、ガラス基板20の裏面の有機EL素子(発光素子2)は封止部材27で封止されている。   In this embodiment, as in the case of FIGS. 4 and 7, four light emitting element rows 3 in which four light emitting elements 2 made of organic EL elements are arranged in the main scanning direction are formed in the sub scanning direction. Thus, one light emitter block 4 is provided, and a plurality of the light emitter blocks 4 are provided in the main scanning direction and the sub scanning direction to form the light emitter array 1. The light emitter block 4 is in the main scanning direction in the sub scanning direction. They are arranged in a staggered pattern by shifting the top position of. In the example of FIG. 16, the light emitter blocks 4 are arranged in three rows in the sub-scanning direction. Such a light emitter array 1 is formed on the back surface of the glass substrate 20 and is driven by a drive circuit formed on the back surface of the same glass substrate 20. The organic EL element (light emitting element 2) on the back surface of the glass substrate 20 is sealed with a sealing member 27.

ガラス基板20は長尺のケース21に設けられた受け穴22中に嵌め込まれ、裏蓋23を被せて固定金具24により固定される。長尺のケース21の両端に設けた位置決めピン25を対向する画像形成装置本体の位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のケース21の両端に設けたねじ挿入孔26を通して固定ねじを画像形成装置本体のねじ穴にねじ込んで固定することにより、光書き込みラインヘッド101が所定位置に固定されている。   The glass substrate 20 is fitted into a receiving hole 22 provided in a long case 21, covered with a back cover 23, and fixed by a fixing bracket 24. The positioning pins 25 provided at both ends of the long case 21 are fitted into the positioning holes of the opposing image forming apparatus main body, and the fixing screws are inserted through the screw insertion holes 26 provided at both ends of the long case 21. The optical writing line head 101 is fixed at a predetermined position by being screwed into the screw hole.

そして、ケース21のガラス基板20の表面側には、第1スペーサ71を介して、発光体アレイ1の各発光体ブロック4の中心と正レンズL1が整列するようにその正レンズL1を構成要素とする第1マイクロレンズアレイ61が配置され、その上に第2スペーサ72を介して、発光体アレイ1の各発光体ブロック4の中心と整列するように開口31(図18、図19)が設けられた絞り板30が配置され、さらにその上に第3スペーサ73を介して、発光体アレイ1の各発光体ブロック4の中心と正レンズL2が整列するようにその正レンズL2を構成要素とする第2マイクロレンズアレイ62が固定されている。   The positive lens L1 is arranged on the surface side of the glass substrate 20 of the case 21 via the first spacer 71 so that the center of each light emitter block 4 of the light emitter array 1 and the positive lens L1 are aligned. The first microlens array 61 is arranged, and the openings 31 (FIGS. 18 and 19) are arranged on the first microlens array 61 via the second spacer 72 so as to align with the centers of the respective light emitter blocks 4 of the light emitter array 1. The aperture plate 30 provided is disposed, and the positive lens L2 is configured as a constituent element so that the center of each light emitter block 4 of the light emitter array 1 and the positive lens L2 are aligned via the third spacer 73 thereon. The second microlens array 62 is fixed.

このように、各発光体ブロック4の発光素子列を投影するマイクロレンズ5のレンズアレイは第1マイクロレンズアレイ61と第2マイクロレンズアレイ62の組み合わせからなる。   As described above, the lens array of the microlens 5 that projects the light emitting element array of each light emitter block 4 includes a combination of the first microlens array 61 and the second microlens array 62.

そして、本発明に基づき、第1マイクロレンズアレイ61を構成する正レンズL1の像側(後側)焦点と第2マイクロレンズアレイ62を構成する正レンズL2の物体側(前側)焦点とが一致するようにし、かつ、その一致面に絞り板30が配置されるように第2スペーサ72と第3スペーサ73の厚さが設定されている。絞り板30の詳細は、図18、図19に示されている。図18は発光体アレイ1の発光体ブロック4に対応して配置された絞り板30の平面図であり、図19は1個の発光体ブロック4に対する絞り板30の開口31を示す図である。絞り板30には、正レンズL1と正レンズL2からなるマイクロレンズ5各々の中心(光軸)と発光体ブロック4の中心に整列して開口31が設けてあり、この実施例では、各開口31の形状が主走査方向の開口径を副走査方向以上に制限する形状の略楕円形状に構成されているが、上記したように、円形、楕円形、矩形等の開口形状であってもよい(図13、図14では円形として図示してある。)。   Then, according to the present invention, the image side (rear side) focal point of the positive lens L1 constituting the first microlens array 61 and the object side (front side) focal point of the positive lens L2 constituting the second microlens array 62 coincide with each other. The thicknesses of the second spacer 72 and the third spacer 73 are set so that the diaphragm plate 30 is disposed on the coincident surface. Details of the diaphragm plate 30 are shown in FIGS. FIG. 18 is a plan view of the diaphragm plate 30 arranged corresponding to the light emitter block 4 of the light emitter array 1, and FIG. 19 is a view showing the opening 31 of the diaphragm plate 30 with respect to one light emitter block 4. . The aperture plate 30 is provided with openings 31 aligned with the center (optical axis) of each of the microlenses 5 including the positive lens L1 and the positive lens L2 and the center of the light emitter block 4. In this embodiment, each opening is provided. The shape of 31 is configured to be a substantially elliptical shape that limits the opening diameter in the main scanning direction to be larger than the subscanning direction, but may be a circular, elliptical, rectangular, or other opening shape as described above. (It is shown as a circle in FIGS. 13 and 14).

なお、図13、図14では発光体ブロック4の中心から出て像面(感光体41)に至る光線が図示されているが、この例の発光体ブロック4は、その中心に発光素子2が配置されていないので(図17)、この発光体ブロック4の中心から出る光線は仮想的なものである。図14でこの中心から出る光線に隣接して出ている光線は発光体ブロック4の両端の発光素子2から出る光線である。   13 and 14 show light rays that come out of the center of the light emitter block 4 and reach the image plane (photosensitive member 41), the light emitter block 4 in this example has the light emitting element 2 at the center thereof. Since they are not arranged (FIG. 17), the light rays emitted from the center of the light emitter block 4 are virtual. In FIG. 14, the light beam that is adjacent to the light beam that exits from the center is the light beam that exits from the light emitting elements 2 at both ends of the light emitter block 4.

以上の実施例は、発光素子2としてガラス基板20の裏面に設けた有機EL素子を用い、そのガラス基板20の表面側に発光する光を利用するいわゆるボトムエミッション配置の光書き込みラインヘッド101であったが、基板の表面側に発光素子2を配置するEL素子やLEDを用いるようにしてもよい。   The above embodiment is an optical writing line head 101 having a so-called bottom emission arrangement using an organic EL element provided on the back surface of the glass substrate 20 as the light emitting element 2 and using light emitted on the front surface side of the glass substrate 20. However, an EL element or LED in which the light emitting element 2 is arranged on the surface side of the substrate may be used.

なお、上記の実施例では、図16から明らかなように、発光体アレイ1の発光体ブロック4を主走査方向の先頭位置をずらして副走査方向に3列配置して構成し、マイクロレンズ5のアレイも同様に主走査方向の先頭位置をずらして副走査方向に3列配置して構成している。主走査方向に一列に並んだ発光体ブロック4の列を副走査方向に配置する列数としては、3列に限らず、2列以上何列であってもよい。図20に2列配置する場合の図16と同様の図を、図21に4列配置する場合の図16と同様の図を示す。これらにおいて、マイクロレンズ5のアレイも同様に、主走査方向に一列に並んだマイクロレンズ5の列を副走査方向に2列又は4列配置して構成する。   In the above embodiment, as is apparent from FIG. 16, the light emitter blocks 4 of the light emitter array 1 are arranged in three rows in the sub-scanning direction by shifting the head position in the main scanning direction, and the micro lens 5 Similarly, this array is also configured by shifting the head position in the main scanning direction and arranging three columns in the sub-scanning direction. The number of rows of the light emitter blocks 4 arranged in a row in the main scanning direction is not limited to three, and may be any number of two or more. FIG. 20 shows a diagram similar to FIG. 16 when two rows are arranged, and FIG. 21 shows a diagram similar to FIG. 16 when four rows are arranged. In these, the array of microlenses 5 is similarly configured by arranging two or four rows of microlenses 5 arranged in a row in the main scanning direction in the subscanning direction.

さらに、図16の例では、1個の発光体ブロック4を主走査方向に向いた発光素子列3を副走査方向に2列配置して構成しているが、その発光素子列3列数も、2列に限らず、1列以上何列であってもよい。図22に発光素子列3を3列配置する場合の図16と同様の図を、図23に発光素子列3を4列配置する場合の図16と同様の図を示す(発光体ブロック4の列が3列以外の場合も同様である。)。   Further, in the example of FIG. 16, one light emitter block 4 is configured by arranging two light emitting element rows 3 oriented in the main scanning direction in the sub scanning direction. The number of rows is not limited to two and may be one or more. FIG. 22 is a view similar to FIG. 16 when three light emitting element rows 3 are arranged, and FIG. 23 is a view similar to FIG. 16 when four light emitting element rows 3 are arranged (of the light emitter block 4). The same applies when the number of columns is other than three.)

ところで、以上の例では、図15に図示するように、像面41は発光体アレイ1の面及びマイクロレンズ5のアレイの面に平行な平面を想定しており、マイクロレンズ5も全て同じ特性のものとしていた。しかし、本発明におけるマイクロレンズ5は、上記したように両側にテレセントリックな構成となっており、像面41のマイクロレンズ5からの距離がマイクロレンズ5の主走査方向に一列に並んだ列毎に多少異なっていても、結像スポットの位置ずれは発生せず、また、結像スポット間の濃度むらも発生しない。したがって、像面を構成する感光体41がドラム形状(図9〜図11)等の曲面形状の場合でも、本発明の光書き込みラインヘッド101を用いても、感光体41上で発光体ブロック4の列毎の結像スポットの位置ずれ、濃度むらは発生せず均一なものとなる。   By the way, in the above example, as shown in FIG. 15, the image plane 41 is assumed to be a plane parallel to the surface of the light emitter array 1 and the surface of the array of microlenses 5, and all the microlenses 5 have the same characteristics. Was supposed to be. However, the microlens 5 according to the present invention has a telecentric configuration on both sides as described above, and the distance from the microlens 5 of the image plane 41 is arranged for each row aligned in the main scanning direction of the microlens 5. Even if they are slightly different, there is no positional deviation of the imaging spots, and there is no uneven density between the imaging spots. Therefore, even when the photoconductor 41 constituting the image surface has a curved surface shape such as a drum shape (FIGS. 9 to 11) or the optical writing line head 101 of the present invention, the light emitter block 4 on the photoconductor 41 is used. The image formation spot is not shifted in position and density unevenness is not generated for each column, and is uniform.

図24は、感光体41がドラム形状の場合の光書き込みラインヘッド101の光学系と感光体ドラム41との関係を示す副走査方向に沿ってとった断面図である。この場合に、発光体ブロック4の列を3列としており、1、2、3列目の発光体ブロック4をそれぞれ41 、42 、43 で、それに対応するマイクロレンズ5をそれぞれ51 、52 、53 で示してある。マイクロレンズ51 、52 、53 は同じ構成であり、何れも発光体ブロック41 、42 、43 との物体側距離が同じであるが、感光体41が主走査方向に母線を持つ円筒形状のため、例えば中心のマイクロレンズ52 の光軸が感光体ドラム41の軸を通るように設定すると、両側のマイクロレンズ51 、53 の像側距離は若干異なることになる。しかし、上記のように、マイクロレンズ51 、52 、53 が両側にテレセントリックな構成となっており、像側距離が若干相違しても結像倍率は同じになり、結像スポットの位置ずれは発生せず、また、上記の理由で結像スポット間の濃度むらも発生しない。 FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the sub-scanning direction showing the relationship between the optical system of the optical writing line head 101 and the photosensitive drum 41 when the photosensitive member 41 has a drum shape. In this case, the light emitter block 4 has three rows, the light emitter blocks 4 in the first , second , and third rows are 4 1 , 4 2 , and 4 3 , respectively, and the corresponding microlenses 5 are 5 1 , respectively. 5 2 , 5 3 . The microlenses 5 1 , 5 2 , and 5 3 have the same configuration, and all have the same object side distance from the light emitter blocks 4 1 , 4 2 , and 4 3 , but the photoconductor 41 has a bus line in the main scanning direction. for a cylindrical shape having, for example, the microlens 5 2 in the optical axis of the center by setting so as to pass through the axis of the photosensitive drum 41, on both sides of the microlens 5 1, 5 3 image-side distance is slightly different. However, as described above, the microlenses 5 1 , 5 2 , and 5 3 are telecentric on both sides, and the imaging magnification is the same even if the image side distance is slightly different, and the position of the imaging spot Deviation does not occur, and density unevenness between imaging spots does not occur for the above reason.

ところで、本発明の光書き込みラインヘッド101に用いるマイクロレンズアレイ61、61は、従来公知の如何なる構成のものでも使用可能であるが、図25に、第1マイクロレンズアレイ61と第2マイクロレンズアレイ62を各マイクロレンズL1、L2が同軸に整列するように組み合わせてマイクロレンズ5のアレイを構成する場合(図13、図15)の主走査方向に沿ってとった断面図を示す。この例では、それぞれのマイクロレンズアレイ61、62のガラス基板34の片面(物体側)に整列して透明樹脂からなるレンズ面部35を一体に成形して各マイクロレンズL1、L2を構成したものである。この場合、第2マイクロレンズアレイ62の像側の面を平面とすることで、例えば画像形成装置のラインヘッドのマイクロレンズアレイとして用いるとき、現像剤のトナーが飛散してマイクロレンズアレイのその平面に付着しても簡単に清掃できクリーニング性が向上することになる。   By the way, the microlens arrays 61 and 61 used in the optical writing line head 101 of the present invention can be of any conventionally known configuration. FIG. 25 shows the first microlens array 61 and the second microlens array. 62 is a cross-sectional view taken along the main scanning direction when an array of microlenses 5 is configured by combining 62 so that the microlenses L1 and L2 are coaxially aligned (FIGS. 13 and 15). In this example, the microlens L1 and L2 are formed by integrally molding a lens surface portion 35 made of a transparent resin in alignment with one side (object side) of the glass substrate 34 of each of the microlens arrays 61 and 62. is there. In this case, by setting the image side surface of the second microlens array 62 to be a flat surface, for example, when used as a microlens array of a line head of an image forming apparatus, the toner of the developer scatters and the flat surface of the microlens array. Even if it adheres to the surface, it can be easily cleaned and the cleaning performance is improved.

次に、上記実施例に用いる光学系の具体的数値例を実施例1〜4として示す。実施例1〜3は像面41が平面の場合の各マイクロレンズ5の実施例であり、実施例4は像面41として感光体ドラム41を使用する場合のマイクロレンズ51 、52 、53 の実施例である。 Next, specific numerical examples of the optical system used in the above examples are shown as Examples 1 to 4. Examples 1 to 3 are examples of each microlens 5 when the image surface 41 is a flat surface, and Example 4 is a microlens 5 1 , 5 2 , 5 when the photosensitive drum 41 is used as the image surface 41. 3 is an example.

図26(a)、(b)は実施例1の1個のマイクロレンズ5に対応する光学系のそれぞれ主走査方向、副走査方向の断面図であり、発光素子2の射出側にガラス基板が配置されておらず、マイクロレンズ5が共焦点の凸平正レンズL1と凸平正レンズL2からなる望遠レンズ系とし、絞り板30を凸平正レンズL1と凸平正レンズL2の間の共焦点面(凸平正レンズL1の像側(後側)焦点と凸平正レンズL2の物体側(前側)焦点とが一致する面)に配置されている例である。   26A and 26B are cross-sectional views of the optical system corresponding to one microlens 5 of Example 1 in the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively, and a glass substrate is provided on the emission side of the light emitting element 2. The microlens 5 is a telephoto lens system including a confocal convex positive lens L1 and a convex flat positive lens L2, and the diaphragm plate 30 is a confocal plane (convex) between the convex flat positive lens L1 and the convex flat positive lens L2. This is an example in which the image side (rear side) focal point of the flat positive lens L1 and the object side (front side) focal point of the convex flat positive lens L2 are arranged.

この実施例の数値データを下記に示すが、発光体ブロック4側から感光体(像面)41側へ順に、r1 、r2 …は各光学面の曲率半径(mm)、d1 、d2 …は各光学面間の間隔(mm)、nd1、nd2…は各透明媒体のd線の屈折率、νd1、νd2…は各透明媒体のアッベ数である。なお、r1 、r2 …は光学面も表すものとし、光学面r1 は発光体ブロック(物体面)4、光学面r2 、r3 は凸平正レンズL1の物体側の面、像側の面、光学面r4 は絞り板30の開口31、光学面r5 、r6 は凸平正レンズL2の物体側の面、像側の面、光学面r7 は感光体(像面)41である。なお、像面画素グループ全幅とは、物体である発光体ブロック4の像面での像の主走査方向の幅である(以下、同じ。)。 Numerical data of this example are shown below. In order from the light emitter block 4 side to the photoconductor (image surface) 41 side, r 1 , r 2, ... Are curvature radii (mm), d 1 , d of each optical surface. 2 ... Is the distance (mm) between the optical surfaces, n d1 , n d2 ... Is the refractive index of the d-line of each transparent medium, and ν d1 , ν d2 . Here, r 1 , r 2 ... Also represent optical surfaces, the optical surface r 1 is the light emitter block (object surface) 4, the optical surfaces r 2 and r 3 are the object side surface and the image side of the convex positive lens L 1. , The optical surface r 4 is the aperture 31 of the aperture plate 30, the optical surfaces r 5 and r 6 are the object side surface, the image side surface, and the optical surface r 7 is the photoconductor (image surface) 41. It is. The full width of the image plane pixel group is a width in the main scanning direction of the image on the image plane of the light emitter block 4 that is an object (the same applies hereinafter).

図27(a)、(b)は実施例2の1個のマイクロレンズ5に対応する光学系のそれぞれ主走査方向、副走査方向の断面図であり、発光素子2の射出側にガラス基板が配置されておらず、マイクロレンズ5が凸平正レンズL1と凸平正レンズL2からなる望遠レンズ系とし、絞り板30を凸平正レンズL1と凸平正レンズL2の間の共焦点面(凸平正レンズL1の像側(後側)焦点と凸平正レンズL2の物体側(前側)焦点とが一致する面)に配置されている例である。   27A and 27B are cross-sectional views of the optical system corresponding to one microlens 5 of Example 2 in the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively, and a glass substrate is provided on the emission side of the light emitting element 2. The microlens 5 is a telephoto lens system including a convex flat positive lens L1 and a convex flat positive lens L2, and the diaphragm plate 30 is a confocal plane between the convex flat positive lens L1 and the convex flat positive lens L2 (convex positive positive lens L1). The image side (rear side) focal point and the object side (front side) focal point of the convex positive lens L2 are arranged on the same surface).

この実施例の数値データを下記に示すが、発光体ブロック4側から感光体(像面)41側へ順に、r1 、r2 …は各光学面の曲率半径(mm)、d1 、d2 …は各光学面間の間隔(mm)、nd1、nd2…は各透明媒体のd線の屈折率、νd1、νd2…は各透明媒体のアッベ数である。なお、r1 、r2 …は光学面も表すものとし、光学面r1 は発光体ブロック(物体面)4、光学面r2 、r3 は凸平正レンズL1の物体側の面、像側の面、光学面r4 は絞り板30の開口31、光学面r5 、r6 は凸平正レンズL2の物体側の面、像側の面、光学面r7 は感光体(像面)41である。また、凸平正レンズL1の物体側の面、凸平正レンズL2の物体側の面は何れも非球面であるが、非球面形状は、光軸からの距離をrとするとき、
cr2 /[1+√{1−(1+K)c2 2 }]
で表される。ただし、cは光軸上曲率(1/r)、Kはコーニック係数である。下記の数値データ中、K2 は凸平正レンズL1の物体側の面のコーニック係数、K5 は凸平正レンズL2の物体側の面のそれぞれコーニック係数である。
Numerical data of this example are shown below. In order from the light emitter block 4 side to the photoconductor (image surface) 41 side, r 1 , r 2, ... Are curvature radii (mm), d 1 , d of each optical surface. 2 ... Is the distance (mm) between the optical surfaces, n d1 , n d2 ... Is the refractive index of the d-line of each transparent medium, and ν d1 , ν d2 . Here, r 1 , r 2 ... Also represent optical surfaces, the optical surface r 1 is the light emitter block (object surface) 4, the optical surfaces r 2 and r 3 are the object side surface and the image side of the convex positive lens L 1. , The optical surface r 4 is the aperture 31 of the aperture plate 30, the optical surfaces r 5 and r 6 are the object side surface, the image side surface, and the optical surface r 7 is the photoconductor (image surface) 41. It is. Further, both the object-side surface of the convex flat lens L1 and the object-side surface of the convex flat lens L2 are aspherical surfaces, but the aspherical shape has a distance from the optical axis as r.
cr 2 / [1 + √ {1- (1 + K) c 2 r 2 }]
It is represented by Where c is the curvature on the optical axis (1 / r), and K is the conic coefficient. In the following numerical data, K 2 is the conic coefficient of the object side surface of the convex flat positive lens L1, and K 5 is the conic coefficient of the object side surface of the convex flat positive lens L2.

図28(a)、(b)は実施例3の1個のマイクロレンズ5に対応する光学系のそれぞれ主走査方向、副走査方向の断面図であり、発光素子2の射出側にガラス基板が配置されておらず、マイクロレンズ5が両凸正レンズL1と凸平正レンズL2からなる望遠レンズ系とし、絞り板30を両凸正レンズL1と凸平正レンズL2の間の共焦点面(両凸正レンズL1の像側(後側)焦点と凸平正レンズL2の物体側(前側)焦点とが一致する面)に配置されている例である。   28A and 28B are sectional views of the optical system corresponding to one microlens 5 of Example 3 in the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively, and a glass substrate is provided on the emission side of the light emitting element 2. The microlens 5 is a telephoto lens system composed of a biconvex positive lens L1 and a convex planopositive lens L2, and the diaphragm plate 30 is a confocal plane (biconvex between the biconvex positive lens L1 and the convex planopositive lens L2). This is an example in which the image side (rear side) focal point of the positive lens L1 and the object side (front side) focal point of the convex flat lens L2 are arranged.

この実施例の数値データを下記に示すが、発光体ブロック4側から感光体(像面)41側へ順に、r1 、r2 …は各光学面の曲率半径(mm)、d1 、d2 …は各光学面間の間隔(mm)、nd1、nd2…は各透明媒体のd線の屈折率、νd1、νd2…は各透明媒体のアッベ数である。なお、r1 、r2 …は光学面も表すものとし、光学面r1 は発光体ブロック(物体面)4、光学面r2 、r3 は両凸正レンズL1の物体側の面、像側の面、光学面r4 は絞り板30の開口31、光学面r5 、r6 は凸平正レンズL2の物体側の面、像側の面、光学面r7 は感光体(像面)41である。また、両凸正レンズL1の物体側の面、凸平正レンズL2の物体側の面は何れも非球面であるが、非球面形状は、光軸からの距離をrとするとき、
cr2 /[1+√{1−(1+K)c2 2 }]
で表される。ただし、cは光軸上曲率(1/r)、Kはコーニック係数である。下記の数値データ中、K2 は両凸正レンズL1の物体側の面のコーニック係数、K5 は凸平正レンズL2の物体側の面のそれぞれコーニック係数である。
Numerical data of this example are shown below. In order from the light emitter block 4 side to the photoconductor (image surface) 41 side, r 1 , r 2, ... Are curvature radii (mm), d 1 , d of each optical surface. 2 ... Is the distance (mm) between the optical surfaces, n d1 , n d2 ... Is the refractive index of the d-line of each transparent medium, and ν d1 , ν d2 . Here, r 1 , r 2 ... Also represent optical surfaces, the optical surface r 1 is the light emitter block (object surface) 4, the optical surfaces r 2 and r 3 are the object-side surfaces and images of the biconvex positive lens L 1. The optical surface r 4 is the aperture 31 of the diaphragm plate 30, the optical surfaces r 5 and r 6 are the object side surface, the image side surface, and the optical surface r 7 is the photoconductor (image surface). 41. Further, both the object side surface of the biconvex positive lens L1 and the object side surface of the convex plano positive lens L2 are aspherical surfaces, but the aspherical shape has a distance from the optical axis as r.
cr 2 / [1 + √ {1- (1 + K) c 2 r 2 }]
It is represented by Where c is the curvature on the optical axis (1 / r), and K is the conic coefficient. During the numerical data below, K 2 is the object side surface of the conic coefficient of the double-convex positive lens L1, K 5 are each conic coefficient of the object-side surface of the plano-convex positive lens L2.

図29は実施例4の3列のマイクロレンズ51 、52 、53 に対応する光学系の副走査方向の断面図であり、図30はこの実施例の発光体アレイ1とマイクロレンズアレイの配置を示す平面図であり、何れの図にも所要の寸法(mm)と角度が記入されている。この実施例のマイクロレンズ51 、52 、53 を構成するレンズL1、L2の形状は同じあり、また、レンズL1、L2の間の間隔、絞り板30の位置、発光体ブロック(物体面)41 、42 、43 とレンズL1の間隔は同じであり、レンズL2と感光体(像面)41の間隔、感光体(像面)41の傾きのみが異なるので、図29では、マイクロレンズ51 にのみ各光学面の曲率半径、(mm)r1 、r2 …、各光学面間の間隔d1 、d2 …を示してある。 FIG. 29 is a sectional view in the sub-scanning direction of the optical system corresponding to the three rows of microlenses 5 1 , 5 2 , and 5 3 of Embodiment 4, and FIG. 30 shows the light emitter array 1 and the microlens array of this embodiment. The required dimensions (mm) and angles are entered in each figure. The lenses L1, L2 constituting the microlenses 5 1 , 5 2 , 5 3 in this embodiment have the same shape, the distance between the lenses L1, L2, the position of the diaphragm plate 30, the light emitter block (object surface). ) The distance between 4 1 , 4 2 , 4 3 and the lens L1 is the same, and only the distance between the lens L2 and the photosensitive member (image surface) 41 and the inclination of the photosensitive member (image surface) 41 are different. radius of curvature of each optical surface only the microlens 5 1, (mm) r 1 , r 2 ..., there is shown a distance d 1, d 2 ... between the optical surfaces.

この実施例のマイクロレンズ51 、52 、53 は、発光素子2の射出側にガラス基板が配置されておらず、、マイクロレンズ5が凸平正レンズL1と凸平正レンズL2からなる望遠レンズ系とし、絞り板30を凸平正レンズL1と凸平正レンズL2の間の共焦点面(凸平正レンズL1の像側(後側)焦点と凸平正レンズL2の物体側(前側)焦点とが一致する面)に配置されている例である。 In the microlenses 5 1 , 5 2 , and 5 3 of this embodiment, a glass substrate is not disposed on the emission side of the light emitting element 2 and the microlens 5 is a telephoto lens composed of a convex flat positive lens L1 and a convex flat positive lens L2. The diaphragm plate 30 has a confocal plane between the convex flat lens L1 and the convex flat lens L2 (the image side (rear side) focal point of the convex flat lens L1 and the object side (front side) focal point of the convex flat lens L2 coincide. It is an example arrange | positioned on the surface to carry out.

そして、各マイクロレンズ51 、52 、53 の光軸は互いに平行である。また、上記のように1列目、2列目、3列目のマイクロレンズ51 、52 、53 は共に同じ構成のレンズを使用しており、レンズL2と感光体(像面)41の間隔のみが感光体41の曲率(半径20mm)に応じて異なる。中央の2列目のマイクロレンズ52 に対して両側の1列目と3列目のマイクロレンズ51 、53 のレンズL2と感光体(像面)41の間隔が32μmだけ大きくなっている(図29)。像面41の光軸に対する傾きαは、中央の2列目のマイクロレンズ52 で0.0°、両側の1列目と3列目のマイクロレンズ51 、53 で3.24°となっている(図29)。なお、円筒状の感光体41の直径は40mm(図29)、マイクロレンズ51 、52 、53 の列間のピッチは1.13137mmである(図30)。 The optical axes of the microlenses 5 1 , 5 2 , and 5 3 are parallel to each other. In addition, as described above, the first, second, and third rows of microlenses 5 1 , 5 2 , and 5 3 use lenses having the same configuration, and the lens L 2 and the photoconductor (image surface) 41. Only the interval differs depending on the curvature (radius 20 mm) of the photoconductor 41. Microlenses 5 1 of the first and third columns of both sides of the microlens 5 2 in the second column of the center, 3 of the lens L2 and the photosensitive member interval (image plane) 41 is larger by 32μm (FIG. 29). The inclination α of the image plane 41 with respect to the optical axis is 0.0 ° for the second microlens 52 in the center, and 3.24 ° for the first and third microlenses 5 1 and 5 3 on both sides. (FIG. 29). The cylindrical photoreceptor 41 has a diameter of 40 mm (FIG. 29), and the pitch between the rows of the microlenses 5 1 , 5 2 , 5 3 is 1.13137 mm (FIG. 30).

この実施例のマイクロレンズ51 、52 、53 の数値データを下記に示すが、発光体ブロック4側から感光体(像面)41側へ順に、r1 、r2 …は各光学面の曲率半径(mm)、d1 、d2 …は各光学面間の間隔(mm)、nd1、nd2…は各透明媒体のd線の屈折率、νd1、νd2…は各透明媒体のアッベ数である。なお、r1 、r2 …は光学面も表すものとし、光学面r1 は発光体ブロック(物体面)4、光学面r2 、r3 は凸平正レンズL1の物体側の面、像側の面、光学面r4 は絞り板30の開口31、光学面r5 、r6 は凸平正レンズL2の物体側の面、像側の面、光学面r7 は感光体(像面)41である。また、凸平正レンズL1の物体側の面、凸平正レンズL2の物体側の面は何れも非球面であるが、非球面形状は、光軸からの距離をrとするとき、
cr2 /[1+√{1−(1+K)c2 2 }]
で表される。ただし、cは光軸上曲率(1/r)、Kはコーニック係数である。下記の数値データ中、K2 は凸平正レンズL1の物体側の面のコーニック係数、K5 は凸平正レンズL2の物体側の面のそれぞれコーニック係数である。なお、像面の傾きをα7 で示してある。

実施例1
1 = ∞(物体面) d1 = 3.2325
2 = 1.5993 d2 = 0.7000 nd1 =1.5168 νd1 =64.2
3 = ∞ d3 = 2.6200 r4 = ∞(絞り) d4 = 1.5106
5 = 0.8003 d5 = 0.7000 nd2 =1.5168 νd2 =64.2
6 = ∞ d6 = 1.0000
7 = ∞(像面)
使用波長 632.5nm
光学倍率β -0.5
像面画素グループ全幅 0.2mm
物体側開口数 0.08 。
Numerical data of the microlenses 5 1 , 5 2 , and 5 3 of this embodiment are shown below. R 1 , r 2 ... Are optical surfaces in order from the light emitter block 4 side to the photoreceptor (image surface) 41 side. radius of curvature (mm), d 1, d 2 ... the spacing between the respective optical surfaces (mm), n d1, n d2 ... d-line refractive index of each transparent medium, ν d1, ν d2 ... each transparent The Abbe number of the medium. Here, r 1 , r 2 ... Also represent optical surfaces, the optical surface r 1 is the light emitter block (object surface) 4, the optical surfaces r 2 and r 3 are the object side surface and the image side of the convex positive lens L 1. , The optical surface r 4 is the aperture 31 of the aperture plate 30, the optical surfaces r 5 and r 6 are the object side surface, the image side surface, and the optical surface r 7 is the photoconductor (image surface) 41. It is. Further, the object-side surface of the convex positive lens L1 and the object-side surface of the convex flat lens L2 are both aspherical surfaces, but the aspherical shape has a distance from the optical axis as r.
cr 2 / [1 + √ {1- (1 + K) c 2 r 2 }]
It is represented by Where c is the curvature on the optical axis (1 / r), and K is the conic coefficient. In the following numerical data, K 2 is the conic coefficient of the object side surface of the convex flat positive lens L1, and K 5 is the conic coefficient of the object side surface of the convex flat positive lens L2. Note that the inclination of the image plane is indicated by α 7 .

Example 1
r 1 = ∞ (object surface) d 1 = 3.2325
r 2 = 1.5993 d 2 = 0.7000 n d1 = 1.5168 ν d1 = 64.2
r 3 = ∞ d 3 = 2.6200 r 4 = ∞ (aperture) d 4 = 1.5106
r 5 = 0.8003 d 5 = 0.7000 n d2 = 1.5168 ν d2 = 64.2
r 6 = ∞ d 6 = 1.0000
r 7 = ∞ (image plane)
Use wavelength 632.5nm
Optical magnification β -0.5
Total width of image plane pixel group 0.2mm
Object side numerical aperture 0.08.


実施例2
1 = ∞(物体面) d1 = 1.7324
2 = 1.030207 d2 = 0.7000 nd1 =1.5168 νd1 =64.2
2 =-1.4132
3 = ∞ d3 = 1.5380 r4 = ∞(絞り) d4 = 2.0000
5 = 1.030207 d5 = 0.7000 nd2 =1.5168 νd2 =64.2
5 =-0.97399
6 = ∞ d6 = 1.7892
7 = ∞(像面)
使用波長 632.5nm
光学倍率β -1.0
像面画素グループ全幅 0.4mm
物体側開口数 0.16 。

Example 2
r 1 = ∞ (object plane) d 1 = 1.7324
r 2 = 1.030207 d 2 = 0.7000 n d1 = 1.5168 ν d1 = 64.2
K 2 = -1.4132
r 3 = ∞ d 3 = 1.5380 r 4 = ∞ (aperture) d 4 = 2.0000
r 5 = 1.030207 d 5 = 0.7000 n d2 = 1.5168 ν d2 = 64.2
K 5 = -0.97399
r 6 = ∞ d 6 = 1.7892
r 7 = ∞ (image plane)
Use wavelength 632.5nm
Optical magnification β -1.0
Total width of image plane pixel group 0.4mm
Object side numerical aperture 0.16.


実施例3
1 = ∞(物体面) d1 = 0.9621
2 = 2.3131 d2 = 0.7000 nd1 =1.5168 νd1 =64.2
2 =-38.3122
3 = -1.0438 d3 = 1.3482 r4 = ∞(絞り) d4 = 2.0000
5 = 1.5453 d5 = 0.7000 nd2 =1.5168 νd2 =64.2
5 =-1.1520
6 = ∞ d6 = 3.3375
7 = ∞(像面)
使用波長 632.5nm
光学倍率β -2.0
像面画素グループ全幅 0.6mm
物体側開口数 0.16 。

Example 3
r 1 = ∞ (object plane) d 1 = 0.9621
r 2 = 2.3131 d 2 = 0.7000 n d1 = 1.5168 ν d1 = 64.2
K 2 = -38.3122
r 3 = -1.0438 d 3 = 1.3482 r 4 = ∞ (aperture) d 4 = 2.0000
r 5 = 1.5453 d 5 = 0.7000 n d2 = 1.5168 ν d2 = 64.2
K 5 = -1.1520
r 6 = ∞ d 6 = 3.3375
r 7 = ∞ (image plane)
Use wavelength 632.5nm
Optical magnification β -2.0
Image surface pixel group overall width 0.6mm
Object side numerical aperture 0.16.


実施例4
1 = ∞(物体面) d1 = 1.7324
2 = 1.0302 d2 = 0.7000 nd1 =1.5168 νd1 =64.2
2 =-1.41329
3 = ∞ d3 = 1.538 r4 = ∞(絞り) d4 = 2.000
5 = 1.0302 d5 = 0.7000 nd2 =1.5168 νd2 =64.2
5 =-0.97399
6 = ∞ d6 = 1.7572 (2列目)
1.7892 (1、3列目)
7 = ∞ (主走査方向)α7 = 0.0° (2列目)
20.0 (副走査方向) 3.24 °(1、3列目)
(像面:円筒面)
使用波長 632.5nm
光学倍率β -1.0
像面画素グループ全幅 0.4mm
物体側開口数 0.16 。

Example 4
r 1 = ∞ (object plane) d 1 = 1.7324
r 2 = 1.0302 d 2 = 0.7000 n d1 = 1.5168 ν d1 = 64.2
K 2 = -1.41329
r 3 = ∞ d 3 = 1.538 r 4 = ∞ (aperture) d 4 = 2.000
r 5 = 1.0302 d 5 = 0.7000 n d2 = 1.5168 ν d2 = 64.2
K 5 = -0.97399
r 6 = ∞ d 6 = 1.7572 (second row)
1.7892 (first and third rows)
r 7 = ∞ (main scanning direction) α 7 = 0.0 ° (second row)
20.0 (sub-scanning direction) 3.24 ° (first and third rows)
(Image plane: Cylindrical surface)
Use wavelength 632.5nm
Optical magnification β -1.0
Total width of image plane pixel group 0.4mm
Object side numerical aperture 0.16.

以上、本発明のラインヘッド及びそれを用いた画像形成装置をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。   As described above, the line head and the image forming apparatus using the same according to the present invention have been described based on the principle and the embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments and can be variously modified.

本発明の1実施形態に係るラインヘッドの1つのマイクロレンズに対応する部分の斜視図である。It is a perspective view of the part corresponding to one micro lens of the line head concerning one embodiment of the present invention. 本発明の1実施形態に係るラインヘッドの1つのマイクロレンズに対応する部分の斜視図である。It is a perspective view of the part corresponding to one micro lens of the line head concerning one embodiment of the present invention. 本発明の1実施形態に係るラインヘッドの1つのマイクロレンズに対応する部分の斜視図である。It is a perspective view of the part corresponding to one micro lens of the line head concerning one embodiment of the present invention. 本発明の1実施形態に係る発光体アレイと光学倍率がマイナスのマイクロレンズとの対応関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correspondence of the light-emitting body array which concerns on one Embodiment of this invention, and the micro lens with minus optical magnification. 画像データが格納されているラインバッファのメモリテーブルの例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the memory table of the line buffer in which image data is stored. 主走査方向に奇数番号と偶数番号の発光素子による結像スポットが同列に形成される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the imaging spot by the light emitting element of an odd number and an even number is formed in the same row in the main scanning direction. ラインヘッドとして使用される発光体アレイの例を示す概略の説明図である。It is explanatory drawing of the outline which shows the example of the light-emitting body array used as a line head. 図7の構成で各発光素子の出力光によりマイクロレンズを通して像担持体の露光面を照射した場合の結像位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image formation position at the time of irradiating the exposure surface of an image carrier through a micro lens with the output light of each light emitting element by the structure of FIG. 図8において副走査方向の結像スポット形成の状態を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a state of forming an imaging spot in the sub-scanning direction in FIG. 8. マイクロレンズを複数配列した場合に像担持体の主走査方向に結像スポットが反転して形成される例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example in which an imaging spot is reversed and formed in the main scanning direction of an image carrier when a plurality of microlenses are arranged. 本発明による電子写真プロセスを用いた画像形成装置の1実施例の全体構成を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus using an electrophotographic process according to the present invention. 本発明の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of this invention. 本発明の1実施例の光書き込みラインヘッドの構成を示す一部を破断した斜視図である。It is the perspective view which fractured | ruptured a part which shows the structure of the optical writing line head of one Example of this invention. 図13の一部拡大斜視図である。FIG. 14 is a partially enlarged perspective view of FIG. 13. 図13の副走査方向に沿ってとった断面図である。It is sectional drawing taken along the subscanning direction of FIG. 図13の場合の発光体アレイとマイクロレンズアレイの配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the light-emitting body array in the case of FIG. 13, and a micro lens array. 1個のマイクロレンズとそれに対応する発光体ブロックとの対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of one micro lens and the light-emitting body block corresponding to it. 発光体アレイの発光体ブロックに対応して配置された絞り板の平面図である。It is a top view of the aperture plate arrange | positioned corresponding to the light-emitting body block of a light-emitting body array. 1個の発光体ブロックに対する絞り板の開口を示す図である。It is a figure which shows opening of the aperture plate with respect to one light-emitting body block. 発光体ブロックを2列配置する場合の図16と同様の図である。FIG. 17 is a view similar to FIG. 16 when two rows of light emitter blocks are arranged. 発光体ブロックを4列配置する場合の図16と同様の図である。FIG. 17 is a view similar to FIG. 16 in the case where four rows of light emitter blocks are arranged. 発光素子列を3列配置する場合の図16と同様の図である。FIG. 17 is a view similar to FIG. 16 when three light emitting element rows are arranged. 発光素子列を4列配置する場合の図16と同様の図である。FIG. 17 is a view similar to FIG. 16 when four light emitting element rows are arranged. 感光体がドラム形状の場合の光書き込みラインヘッドの光学系と感光体ドラムとの関係を示す副走査方向に沿ってとった断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the sub-scanning direction showing the relationship between the optical system of the optical writing line head and the photosensitive drum when the photosensitive member is drum-shaped. 2枚のマイクロレンズアレイでマイクロレンズアレイを構成する場合の主走査方向に沿ってとった断面図である。It is sectional drawing taken along the main scanning direction in the case of comprising a microlens array with two microlens arrays. 実施例1の1個のマイクロレンズに対応する光学系の主走査方向、副走査方向の断面図である。2 is a cross-sectional view of an optical system corresponding to one microlens of Example 1 in a main scanning direction and a sub-scanning direction. FIG. 実施例2の1個のマイクロレンズに対応する光学系の主走査方向、副走査方向の断面図である。6 is a cross-sectional view of an optical system corresponding to one microlens of Example 2 in a main scanning direction and a sub-scanning direction. FIG. 実施例3の1個のマイクロレンズに対応する光学系の主走査方向、副走査方向の断面図である。6 is a cross-sectional view of an optical system corresponding to one microlens of Example 3 in a main scanning direction and a sub scanning direction. FIG. 実施例4の3列のマイクロレンズに対応する光学系の副走査方向の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view in the sub-scanning direction of an optical system corresponding to three rows of microlenses in Example 4. 実施例4の発光体アレイとマイクロレンズアレイの配置を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an arrangement of a light emitter array and a microlens array of Example 4.

符号の説明Explanation of symbols

O−O’…レンズ光軸、F…マイクロレンズの前側焦点、1…発光体アレイ、2…発光素子、2x…端部発光素子又は端部受光素子、3…発光素子列、4、41 、42 、43 …発光体ブロック、5、51 、52 、53 …マイクロレンズ、6…マイクロレンズアレイ、8、8a、8b…結像スポット、8x…端部発光素子の結像スポット、8x’…感光体がずれたときの端部発光素子の結像スポットの位置、8x”…発光素子配置面がずれたときの端部発光素子の結像スポットの位置、10…メモリテーブル、11…開口絞り、12…主光線、20…ガラス基板、21…長尺のケース、22…受け穴、23…裏蓋、24…固定金具、25…位置決めピン、26…挿入孔、27…封止部材、30…絞り板、31…絞り板の開口、34…ガラス基板、35…レンズ面部、41…感光体(像担持体)又は読み取り面、41’…感光体(像担持体)のずれ位置、41(K、C、M、Y)…感光体ドラム(像担持体)、42(K、C、M、Y)…帯電手段(コロナ帯電器)、44(K、C、M、Y)…現像装置、45(K、C、M、Y)…一次転写ローラ、50…中間転写ベルト、51…駆動ローラ、52…従動ローラ、53…テンションローラ、55…発光素子配置面、55’…発光素子配置面のずれ位置、61…第1マイクロレンズアレイ、62…第2マイクロレンズアレイ、66…二次転写ローラ、71…第1スペーサ、72…第2スペーサ、73…第3スペーサ、101、101K、101C、101M、101Y…ラインヘッド(光書き込みラインヘッド)、L1…第1レンズ、L2…第2レンズ OO ′: lens optical axis, F: front focal point of microlens, 1 ... light emitter array, 2 ... light emitting element, 2x ... edge light emitting element or edge light receiving element, 3 ... light emitting element array, 4, 4 1 4 2 , 4 3 ... luminous body block, 5, 5 1 , 5 2 , 5 3 ... micro lens, 6 ... micro lens array, 8, 8a, 8b ... imaging spot, 8x ... imaging of edge light emitting element Spot, 8x ′: the position of the imaging spot of the end light emitting element when the photoconductor is displaced, 8x ″: the position of the imaging spot of the end light emitting element when the light emitting element arrangement surface is displaced, 10: memory table DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Aperture stop, 12 ... Main ray, 20 ... Glass substrate, 21 ... Long case, 22 ... Receiving hole, 23 ... Back cover, 24 ... Fixing metal fitting, 25 ... Positioning pin, 26 ... Insertion hole, 27 ... Sealing member, 30 ... aperture plate, 31 ... aperture plate aperture, 34 ... glass substrate, 5 ... Lens surface portion, 41 ... Photoconductor (image carrier) or reading surface, 41 '... Position of displacement of photoconductor (image carrier), 41 (K, C, M, Y) ... Photoconductor drum (image carrier) ), 42 (K, C, M, Y) ... charging means (corona charger), 44 (K, C, M, Y) ... developing device, 45 (K, C, M, Y) ... primary transfer roller, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Intermediate transfer belt, 51 ... Drive roller, 52 ... Driven roller, 53 ... Tension roller, 55 ... Light emitting element arrangement surface, 55 '... Displacement position of light emitting element arrangement surface, 61 ... First micro lens array, 62 ... First 2 microlens array, 66 ... secondary transfer roller, 71 ... first spacer, 72 ... second spacer, 73 ... third spacer, 101, 101K, 101C, 101M, 101Y ... line head (optical writing line head), L1 ... first lens, L2 ... second Lens

Claims (13)

第1の方向に複数の発光素子がアレイ状に配されてなる発光素子列を1列以上含む発光体ブロックが少なくとも第1の方向に間隔をおいて複数配された発光体アレイの射出側に、各発光体ブロックに対応して1個の正レンズ系が配されてなるレンズアレイが配置され、前記レンズアレイの結像側に書き込み面が配されており、前記レンズアレイを構成する正レンズ系が2群の正レンズ群を共焦点で配してなる望遠光学系からなり、前記望遠光学系の共焦点面に開口絞が配されていることを特徴とするラインヘッド。 A light emitter block including one or more light emitting element rows in which a plurality of light emitting elements are arranged in an array in the first direction is at least on the emission side of the light emitter array in which a plurality of light emitter blocks are arranged at intervals in the first direction. A lens array in which one positive lens system is arranged corresponding to each light emitter block, a writing surface is arranged on the image forming side of the lens array, and a positive lens constituting the lens array A line head characterized in that the system comprises a telephoto optical system in which two positive lens groups are arranged confocally, and an aperture stop is arranged on the confocal surface of the telephoto optical system. 前記正レンズ系が2枚の正レンズからなることを特徴とする請求項1記載のラインヘッド。 The line head according to claim 1, wherein the positive lens system includes two positive lenses. 前記レンズアレイを構成する正レンズ系が全て同一のものからなることを特徴とする請求項1又は2記載のラインヘッド。 3. The line head according to claim 1, wherein the positive lens systems constituting the lens array are all the same. 前記書き込み面が平面からなることを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載のラインヘッド。 4. The line head according to claim 1, wherein the writing surface is a flat surface. 前記書き込み面が円筒面からなることを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載のラインヘッド。 4. The line head according to claim 1, wherein the writing surface is a cylindrical surface. 少なくとも前記正レンズ系の像側の正レンズ群の最も像側の面が平面からなることを特徴とする請求項1から5の何れか1項記載のラインヘッド。 6. The line head according to claim 1, wherein at least the image side surface of the positive lens group on the image side of the positive lens system is a flat surface. 前記開口絞りの形状が、少なくとも第1の方向の開口径を制限する形状であることを特徴とする請求項1から6の何れか1項記載のラインヘッド。 The line head according to any one of claims 1 to 6, wherein the shape of the aperture stop is a shape that limits at least an aperture diameter in the first direction. 前記発光体ブロックが第1の方向と直交する第2の方向に複数配列された前記発光素子列を含むことを特徴とする請求項1から7の何れか1項記載のラインヘッド。 8. The line head according to claim 1, wherein the light emitter block includes a plurality of the light emitting element rows arranged in a second direction orthogonal to the first direction. 9. 前記発光体ブロックが第1の方向と直交する第2の方向に複数配列されていることを特徴とする請求項1から7の何れか1項記載のラインヘッド。 The line head according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of the light emitter blocks are arranged in a second direction orthogonal to the first direction. 前記発光素子が有機EL素子からなることを特徴とする請求項1から9の何れか1項記載のラインヘッド。 The line head according to claim 1, wherein the light emitting element is an organic EL element. 前記発光素子がLEDからなることを特徴とする請求項1から9の何れか1項記載のラインヘッド。 The line head according to claim 1, wherein the light emitting element is an LED. 像担持体の周囲に帯電手段と、請求項1から11の何れか1項記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 12. At least two or more image forming stations in which image forming units including a charging unit, a line head according to any one of claims 1 to 11, a developing unit, and a transfer unit are arranged around an image carrier. An image forming apparatus characterized in that an image is formed by a tandem method when the transfer medium passes through each station. 第1の方向に複数の受光素子が列状に配置されてなる受光素子列を1列以上含む受光体ブロックが少なくとも第1の方向に間隔をおいて複数配置された受光体アレイの入射側に、各受光体ブロックに対応して各々1個の正レンズ系が整列するように配置されてなるレンズアレイが配置され、前記レンズアレイの物体側に読み取り面が配置されており、前記レンズアレイを構成する各正レンズ系が2群の正レンズ群を共焦点で配置してなる望遠光学系からなり、前記望遠光学系の共焦点面に開口絞が配置されていることを特徴とするラインヘッド。 A light receiving block including at least one light receiving element array in which a plurality of light receiving elements are arranged in a row in a first direction is at least on the incident side of a light receiving array in which a plurality of light receiving blocks are arranged at intervals in the first direction. A lens array in which one positive lens system is arranged to correspond to each photoreceptor block, a reading surface is arranged on the object side of the lens array, and the lens array Each of the constituent positive lens systems comprises a telephoto optical system in which two positive lens groups are arranged at a confocal point, and an aperture stop is arranged on a confocal surface of the telephoto optical system. .
JP2008047437A 2007-07-31 2008-02-28 Linehead and imaging apparatus using the same Withdrawn JP2009051194A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008047437A JP2009051194A (en) 2007-07-31 2008-02-28 Linehead and imaging apparatus using the same
US12/169,505 US20090035020A1 (en) 2007-07-31 2008-07-08 Linehead and Imaging Apparatus Incorporating the Same
EP08012351A EP2020293B1 (en) 2007-07-31 2008-07-09 Linehead and imaging apparatus incorporating the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007198405 2007-07-31
JP2008047437A JP2009051194A (en) 2007-07-31 2008-02-28 Linehead and imaging apparatus using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009051194A true JP2009051194A (en) 2009-03-12

Family

ID=40331679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008047437A Withdrawn JP2009051194A (en) 2007-07-31 2008-02-28 Linehead and imaging apparatus using the same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2009051194A (en)
CN (1) CN101359212B (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019048425A (en) * 2017-09-11 2019-03-28 コニカミノルタ株式会社 Optical writing device and image formation apparatus having the same
CN110471165A (en) * 2019-08-02 2019-11-19 佛山科学技术学院 One kind, which disappears to distort, minimizes high-resolution FISH EYE LENS OPTICS system
JP2020062777A (en) * 2018-10-16 2020-04-23 コニカミノルタ株式会社 Image formation apparatus
JP2020069725A (en) * 2018-10-31 2020-05-07 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
JP2020082382A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 コニカミノルタ株式会社 Optical writing device and image formation apparatus
CN111247421A (en) * 2017-09-29 2020-06-05 株式会社日立高新技术 Analysis device
JP2020097149A (en) * 2018-12-18 2020-06-25 コニカミノルタ株式会社 Image formation apparatus
JP2020179529A (en) * 2019-04-23 2020-11-05 コニカミノルタ株式会社 Image forming device
JP2021020249A (en) * 2019-07-30 2021-02-18 株式会社リコー Laser unit, laser marker and laser printing system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309175B (en) * 2013-06-07 2015-06-17 中国科学院上海光学精密机械研究所 Alignment device and method for cascade micro-lens array of lithography machine illumination system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2771932B2 (en) * 1992-12-15 1998-07-02 大日本スクリーン製造株式会社 Multi-beam recorder
US6489984B1 (en) * 1998-12-29 2002-12-03 Kenneth C. Johnson Pixel cross talk suppression in digital microprinters
JP2001091877A (en) * 1999-07-21 2001-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd Exposure head
JP4495942B2 (en) * 2003-10-20 2010-07-07 リコー光学株式会社 Imaging optical system, image forming apparatus, printer and image reading apparatus
JP2008105299A (en) * 2006-10-26 2008-05-08 Seiko Epson Corp Line head and image forming apparatus using it
JP2008132760A (en) * 2006-10-26 2008-06-12 Seiko Epson Corp Line head and image formation device using it

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7009856B2 (en) 2017-09-11 2022-01-26 コニカミノルタ株式会社 Optical writing device and image forming device equipped with it
JP2019048425A (en) * 2017-09-11 2019-03-28 コニカミノルタ株式会社 Optical writing device and image formation apparatus having the same
CN111247421B (en) * 2017-09-29 2024-01-30 株式会社日立高新技术 Analysis device
CN111247421A (en) * 2017-09-29 2020-06-05 株式会社日立高新技术 Analysis device
JP2020062777A (en) * 2018-10-16 2020-04-23 コニカミノルタ株式会社 Image formation apparatus
JP7125010B2 (en) 2018-10-16 2022-08-24 コニカミノルタ株式会社 image forming device
US10768547B2 (en) 2018-10-16 2020-09-08 Konica Minolta, Inc. Image forming apparatus
JP2020069725A (en) * 2018-10-31 2020-05-07 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
US10698333B2 (en) 2018-10-31 2020-06-30 Konica Minolta, Inc. Image forming apparatus
JP7100295B2 (en) 2018-10-31 2022-07-13 コニカミノルタ株式会社 Image forming device
JP2020082382A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 コニカミノルタ株式会社 Optical writing device and image formation apparatus
JP7188006B2 (en) 2018-11-16 2022-12-13 コニカミノルタ株式会社 Optical writing device and image forming device
JP7087980B2 (en) 2018-12-18 2022-06-21 コニカミノルタ株式会社 Image forming device
JP2020097149A (en) * 2018-12-18 2020-06-25 コニカミノルタ株式会社 Image formation apparatus
JP2020179529A (en) * 2019-04-23 2020-11-05 コニカミノルタ株式会社 Image forming device
JP7161145B2 (en) 2019-04-23 2022-10-26 コニカミノルタ株式会社 image forming device
JP2021020249A (en) * 2019-07-30 2021-02-18 株式会社リコー Laser unit, laser marker and laser printing system
CN110471165A (en) * 2019-08-02 2019-11-19 佛山科学技术学院 One kind, which disappears to distort, minimizes high-resolution FISH EYE LENS OPTICS system
CN110471165B (en) * 2019-08-02 2024-02-13 佛山科学技术学院 Small-sized high-resolution fisheye lens optical system capable of eliminating distortion

Also Published As

Publication number Publication date
CN101359212B (en) 2012-11-28
CN101359212A (en) 2009-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5182495B2 (en) Line head and image forming apparatus using the same
US8089695B2 (en) Line head and image forming apparatus using the same
JP2009051194A (en) Linehead and imaging apparatus using the same
JP5196145B2 (en) Line head and image forming apparatus using the same
JP5136778B2 (en) Line head and image forming apparatus using the same
US8022975B2 (en) Line head and image forming apparatus using the same
US7733363B2 (en) Line head and image forming device using the same
US7719560B2 (en) Line head and imaging apparatus incorporating the same
EP2028014B1 (en) Line head and image forming apparatus using the same
US8194112B2 (en) Line head and image forming apparatus
EP2020293B1 (en) Linehead and imaging apparatus incorporating the same
US8179416B2 (en) Line head and image forming apparatus
JP2008105298A (en) Line head and image forming apparatus using it
JP4930697B2 (en) Line head and image forming apparatus using the same
JP2008105299A (en) Line head and image forming apparatus using it
JP2008168562A (en) Image forming device and image formation method
US7952600B2 (en) Image forming method for forming images of plural colors on an image carrier at once
JP5088496B2 (en) Line head and image forming apparatus using the same
JP2010162852A (en) Line head and image forming apparatus
JP2010058420A (en) Line head and image forming apparatus
JP2008036983A (en) Image forming apparatus and image formation method
JP2008030202A (en) Image forming apparatus and image forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100910

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20120306