JP2010162852A - Line head and image forming apparatus - Google Patents

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JP2010162852A JP2009009386A JP2009009386A JP2010162852A JP 2010162852 A JP2010162852 A JP 2010162852A JP 2009009386 A JP2009009386 A JP 2009009386A JP 2009009386 A JP2009009386 A JP 2009009386A JP 2010162852 A JP2010162852 A JP 2010162852A
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Ken Sowa
健 宗和
Yujiro Nomura
雄二郎 野村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a line head which can achieve highly accurate exposure processing, and to provide an image forming apparatus which can obtain high-quality images. <P>SOLUTION: The line head 13 has a light emitting element group 71 comprised of a plurality of light emitting elements 74 arranged in a main scan direction, and an imaging optical system 60 which images the light from the light emitting elements 74 that constitute the light emitting element group 71. The imaging optical system 60 has lenses 64 which have a common axis of symmetry when seen on each of a first cross section that includes the light axis 601 of the imaging optical system and is in the main scan direction and a second cross section that includes the light axis 601 and is perpendicular to the first cross section. The lens 64 has a refracting power on the axis of symmetry in the second cross section smaller than a refracting power on the axis of symmetry in the first cross section. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ラインヘッドおよび画像形成装置に関する。   The present invention relates to a line head and an image forming apparatus.

電子写真方式を用いる複写機、プリンター等の画像形成装置には、回転する感光体の外表面を露光処理して静電潜像を形成する露光手段が備えられている。かかる露光手段としては、複数の発光素子を感光体の回転軸線方向に配列した構造を有するラインヘッドが知られている(例えば、特許文献1参照)。
かかるラインヘッドとして、例えば、特許文献1には、複数のLEDアレイチップを一方向に配列した光情報書き込み装置が開示されている。
かかる光情報書き込み装置では、各LEDアレイチップ毎に対応して凸レンズ要素を設けられており、各LEDアレイチップに設けられたLEDからの光を凸レンズ要素で結像する。
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines and printers using an electrophotographic system are provided with exposure means for forming an electrostatic latent image by exposing the outer surface of a rotating photoreceptor. As such an exposure means, a line head having a structure in which a plurality of light emitting elements are arranged in the direction of the rotation axis of a photoreceptor is known (for example, see Patent Document 1).
As such a line head, for example, Patent Document 1 discloses an optical information writing device in which a plurality of LED array chips are arranged in one direction.
In such an optical information writing device, a convex lens element is provided corresponding to each LED array chip, and the light from the LEDs provided in each LED array chip is imaged by the convex lens element.

このような特許文献1に開示されたラインヘッドでは、凸レンズ要素の像面湾曲に起因して、凸レンズ要素の結像性能が光軸から離れるにつれて低下するため、感光体表面において、凸レンズ要素の光軸に対し遠位に設けられたLEDからの光のスポット径が、凸レンズ要素の光軸に対し遠位に設けられたLEDからの光のスポット径よりも大きくなってしまう。
そのため、感光体表面に形成される潜像は、凸レンズ要素の光軸に対し近位に設けられたLEDからの光によって形成される画素と、凸レンズ要素の光軸に対し遠位に設けられたLEDからの光によって形成される画素とで見かけ上の濃度差が生じ、その結果、最終的に得られる画像に濃度ムラが生じてしまう。
In such a line head disclosed in Patent Document 1, the imaging performance of the convex lens element decreases as it moves away from the optical axis due to the curvature of field of the convex lens element. The spot diameter of light from the LED provided distal to the axis is larger than the spot diameter of light from the LED provided distal to the optical axis of the convex lens element.
Therefore, the latent image formed on the surface of the photoreceptor is provided distal to the optical axis of the convex lens element and the pixel formed by the light from the LED provided proximal to the optical axis of the convex lens element. An apparent density difference occurs between pixels formed by light from the LED, and as a result, density unevenness occurs in the finally obtained image.

特開平2−4546号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-4546

本発明の目的は、高精度な露光処理を実現することができるラインヘッドを提供すること、また、高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a line head capable of realizing a highly accurate exposure process and to provide an image forming apparatus capable of obtaining a high-quality image.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のラインヘッドは、第1方向に垂直な第1対称面、および前記第1方向と直交する第2方向に垂直な第2対称面を有する結像光学系と、
前記第1方向に平行または略平行に配設された発光素子と、を有し、
前記結像光学系は、前記第1対称面と前記第2対称面との仮想交線で、前記第1方向の屈折力と前記第2方向の屈折力とが異なるとともに、
前記仮想交線で、前記結像光学系の前記第2対称面の結像点よりも前記第1対称面の結像点の方が、前記結像光学系から遠くに位置することを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The line head of the present invention includes an imaging optical system having a first symmetry plane perpendicular to the first direction and a second symmetry plane perpendicular to the second direction orthogonal to the first direction;
A light emitting element disposed in parallel or substantially parallel to the first direction,
The imaging optical system has a virtual intersection line between the first symmetry surface and the second symmetry surface, and the refractive power in the first direction is different from the refractive power in the second direction,
The imaging point of the first symmetry plane is located farther from the imaging optical system than the imaging point of the second symmetry plane of the imaging optical system at the virtual intersection line. To do.

本発明のラインヘッドでは、前記結像光学系は、前記第1の方向と前記第2の方向に直交または略直交する第3の方向に配された2つのレンズを有し、
前記仮想交線で、前記2つのレンズのうち発光素子に近い側のレンズの、前記第2方向の屈折力が前記第1方向の屈折力よりも小さいことが好ましい。
本発明のラインヘッドでは、前記結像光学系は像側テレセントリックであることが好ましい。
In the line head according to the aspect of the invention, the imaging optical system includes two lenses arranged in a third direction orthogonal or substantially orthogonal to the first direction and the second direction,
It is preferable that the refractive power in the second direction of the lens closer to the light emitting element among the two lenses at the virtual intersection is smaller than the refractive power in the first direction.
In the line head according to the aspect of the invention, it is preferable that the imaging optical system is image side telecentric.

本発明のラインヘッドでは、前記発光素子は、前記第1の方向に配設された第1の発光素子および第2の発光素子を有し、
前記結像光学系は、前記第1の発光素子から出射された光および前記第2の発光素子から出射された光を受光面に投影するものであり、
前記第1の発光素子から出射された光の前記受光面におけるスポットの面積と、前記第2の発光素子から出射された光の前記受光面におけるスポットの面積とが等しいもしくは略等しくなるように構成されていることが好ましい。
本発明のラインヘッドでは、前記第1の発光素子は、前記発光素子のうち前記仮想交線に対して最も近位に位置し、前記第2の発光素子は、前記発光素子のうち前記仮想交線に対して最も遠位に位置することが好ましい。
In the line head of the present invention, the light emitting element includes a first light emitting element and a second light emitting element arranged in the first direction,
The imaging optical system projects light emitted from the first light emitting element and light emitted from the second light emitting element onto a light receiving surface,
A spot area on the light receiving surface of the light emitted from the first light emitting element and a spot area on the light receiving surface of the light emitted from the second light emitting element are equal or substantially equal. It is preferable that
In the line head according to the aspect of the invention, the first light emitting element is located closest to the virtual intersection among the light emitting elements, and the second light emitting element is the virtual intersection among the light emitting elements. It is preferably located farthest from the line.

本発明の画像形成装置は、潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体に露光して前記潜像を形成するラインヘッドと、を有し、
前記ラインヘッドは、
第1方向に垂直な第1対称面、および前記第1方向と直交する第2方向に垂直な第2対称面を有する結像光学系と、
前記第1方向に平行または略平行に配設された発光素子と、を有し、
前記結像光学系は、前記第1対称面と前記第2対称面との仮想交線で、前記第1方向の屈折力と前記第2方向の屈折力とが異なるとともに、
前記交線で、前記結像光学系の前記第2対称面の結像点よりも前記第1対称面の結像点の方が、前記結像光学系から遠くに位置することを特徴とする。
The image forming apparatus of the present invention includes a latent image carrier on which a latent image is formed,
A line head that exposes the latent image carrier to form the latent image, and
The line head is
An imaging optical system having a first symmetry plane perpendicular to the first direction and a second symmetry plane perpendicular to the second direction orthogonal to the first direction;
A light emitting element disposed in parallel or substantially parallel to the first direction,
The imaging optical system has a virtual intersection line between the first symmetry surface and the second symmetry surface, and the refractive power in the first direction is different from the refractive power in the second direction,
The imaging point of the first symmetry plane is located farther from the imaging optical system than the imaging point of the second symmetry plane of the imaging optical system at the intersecting line. .

以上のような構成を有する本発明のラインヘッドによれば、画角の異なる発光素子間において、像面湾曲に起因する被投影面(受光面)でのスポットサイズの不均一を小さく抑えることができる。そのため、ムラを抑えた高品位な潜像を形成することができる。このようにして、本発明のラインヘッドは、高精度な露光処理を実現することができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、前述したような高精度な露光処理を実現することで、濃度ムラを抑えた高品位な画像を得ることができる。
According to the line head of the present invention having the above-described configuration, it is possible to suppress the uneven spot size on the projection surface (light receiving surface) due to the curvature of field between the light emitting elements having different angles of view. it can. Therefore, it is possible to form a high-quality latent image with reduced unevenness. In this way, the line head of the present invention can realize high-precision exposure processing.
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to obtain a high-quality image in which density unevenness is suppressed by realizing the high-precision exposure processing as described above.

本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す画像形成装置に備えられたラインヘッドの部分断面斜視図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of a line head provided in the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図2中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図2に示すラインヘッドを平面視したときのレンズと発光素子との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a lens and a light emitting element when the line head shown in FIG. 2 is planarly viewed. 図2に示すラインヘッドに備えられた結像光学系を示す断面図(第1の方向に沿った断面)である。FIG. 3 is a cross-sectional view (a cross section along a first direction) showing an imaging optical system provided in the line head shown in FIG. 2. 図5に示す結像光学系における結像点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the image formation point in the image formation optical system shown in FIG. 図5に示す結像光学系の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the imaging optical system shown in FIG. 本発明の実施例にかかるラインヘッドに備えられた結像光学系を示す図である。It is a figure which shows the imaging optical system with which the line head concerning the Example of this invention was equipped. 本発明の実施例にかかるラインヘッドに備えられた結像光学系の像面湾曲を示すグラフである。It is a graph which shows the field curvature of the imaging optical system with which the line head concerning the Example of this invention was equipped. 比較例(従来例)にかかるラインヘッドに備えられた結像光学系の像面湾曲を示すグラフである。It is a graph which shows the curvature of field of the imaging optical system with which the line head concerning the comparative example (conventional example) was equipped.

以下、本発明のラインヘッドおよび画像形成装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略図、図2は、図1に示す画像形成装置に備えられたラインヘッドの部分断面斜視図、図3は、図2中のA−A線断面図、図4は、図2に示すラインヘッドを平面視したときのレンズと発光素子との位置関係を示す図、図5は、図2に示すラインヘッドに備えられた結像光学系を示す断面図(光軸を含みかつ第1の方向に沿った断面)、図6は、図5に示す結像光学系における結像点を説明するための図、図7は、図5に示す結像光学系の作用を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図3および図5中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Hereinafter, a line head and an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional perspective view of a line head provided in the image forming apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the lens and the light emitting element when the line head shown in FIG. 2 is viewed in plan, and FIG. 5 is provided in the line head shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view (cross-section including the optical axis and along the first direction) showing the imaging optical system, and FIG. 6 is a diagram for explaining an imaging point in the imaging optical system shown in FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the imaging optical system shown in FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 to 3 and FIG. 5 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

(画像形成装置)
図1に示す画像形成装置1は、帯電工程・露光工程・現像工程・転写工程・定着工程を含む一連の画像形成プロセスによって画像を記録媒体Pに記録する電子写真方式のプリンターである。本実施形態では、画像形成装置1は、いわゆるタンデム方式を採用するカラープリンターである。
このような画像形成装置1は、図1に示すように、帯電工程・露光工程・現像工程のための画像形成ユニット10と、転写工程のための転写ユニット20と、定着工程のための定着ユニット30と、紙などの記録媒体Pを搬送するための搬送機構40と、この搬送機構40に記録媒体Pを供給する給紙ユニット50とを有している。
(Image forming device)
An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is an electrophotographic printer that records an image on a recording medium P through a series of image forming processes including a charging process, an exposure process, a developing process, a transfer process, and a fixing process. In the present embodiment, the image forming apparatus 1 is a color printer that employs a so-called tandem method.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes an image forming unit 10 for a charging process, an exposure process, and a developing process, a transfer unit 20 for a transfer process, and a fixing unit for a fixing process. 30, a transport mechanism 40 for transporting a recording medium P such as paper, and a paper feed unit 50 that supplies the recording medium P to the transport mechanism 40.

画像形成ユニット10は、イエローのトナー像を形成する画像形成ステーション10Yと、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ステーション10Mと、シアンのトナー像を形成する画像形成ステーション10Cと、ブラックのトナー像を形成する画像形成ステーション10Kとの4つの画像形成ステーションを備えている。
各画像形成ステーション10Y、10C、10M、10Kは、それぞれ、静電的な潜像を担持する感光ドラム(感光体)11を有している。そして、感光ドラム11の周囲(外周側)には、その回転方向に沿って、帯電ユニット12、ラインヘッド(露光ユニット)13、現像装置14、クリーニングユニット15が配設されている。なお、各画像形成ステーション10Y、10C、10M、10Kは、用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同じ構成である。
The image forming unit 10 includes an image forming station 10Y that forms a yellow toner image, an image forming station 10M that forms a magenta toner image, an image forming station 10C that forms a cyan toner image, and a black toner image. Four image forming stations including an image forming station 10K to be formed are provided.
Each of the image forming stations 10Y, 10C, 10M, and 10K has a photosensitive drum (photoconductor) 11 that carries an electrostatic latent image. A charging unit 12, a line head (exposure unit) 13, a developing device 14, and a cleaning unit 15 are arranged around the photosensitive drum 11 (outer peripheral side) along the rotation direction. The image forming stations 10Y, 10C, 10M, and 10K have substantially the same configuration except that the color of the toner used is different.

感光体11は、全体形状が円筒状をなし、その軸線まわりに図1中矢印方向に回転可能となっている。そして、感光体11の外周面(円筒面)付近には、感光層(図示せず)が設けられている。このような感光体11の外周面は、ラインヘッド13からの光L(出射光)を受光する受光面111を有している(図2参照)。
帯電ユニット12は、コロナ帯電などにより感光体11の受光面111を一様に帯電させるものである。
The photoconductor 11 has a cylindrical shape as a whole, and can rotate around the axis in the direction of the arrow in FIG. A photosensitive layer (not shown) is provided near the outer peripheral surface (cylindrical surface) of the photoconductor 11. The outer peripheral surface of the photosensitive member 11 has a light receiving surface 111 that receives light L (emitted light) from the line head 13 (see FIG. 2).
The charging unit 12 uniformly charges the light receiving surface 111 of the photoreceptor 11 by corona charging or the like.

ラインヘッド13は、図示しないパーソナルコンピューターなどのホストコンピューターから画像情報を受け、これに応じて、感光体11の受光面111に向けて光Lを照射するものである。一様に帯電された感光体11の受光面111に光Lが照射されると、その光Lの照射パターンに対応した潜像(静電潜像)が受光面111上に形成される。なお、ラインヘッド13の構成については、後に詳述する。   The line head 13 receives image information from a host computer such as a personal computer (not shown), and irradiates the light L toward the light receiving surface 111 of the photoconductor 11 in response to the image information. When the light receiving surface 111 of the uniformly charged photoreceptor 11 is irradiated with light L, a latent image (electrostatic latent image) corresponding to the irradiation pattern of the light L is formed on the light receiving surface 111. The configuration of the line head 13 will be described in detail later.

現像装置14は、トナーを貯留する貯留部(図示せず)を有しており、当該貯留部から、静電的な潜像を担持する感光体11の受光面111にトナーを供給し、付与する。これにより、感光体11上の潜像がトナー像として可視化(現像)される。
クリーニングユニット15は、感光体11の受光面111に当接するゴム製のクリーニングブレード151を有し、後述する一次転写後の感光体11上に残存するトナーをクリーニングブレード151により掻き落として除去するようになっている。
The developing device 14 has a storage part (not shown) for storing toner, and supplies the toner from the storage part to the light receiving surface 111 of the photosensitive member 11 carrying the electrostatic latent image. To do. Thereby, the latent image on the photoconductor 11 is visualized (developed) as a toner image.
The cleaning unit 15 includes a rubber cleaning blade 151 that abuts on the light receiving surface 111 of the photoconductor 11, and scrapes and removes toner remaining on the photoconductor 11 after the primary transfer described later by the cleaning blade 151. It has become.

転写ユニット20は、前述したような各画像形成ステーション10Y、10M、10C、10Kの感光体11上に形成された各色のトナー像を一括して記録媒体Pに転写するようになっている。
各画像形成ステーション10Y、10C、10M、10Kでは、それぞれ、感光体11が1回転する間に、帯電ユニット12による感光体11の受光面111の帯電と、ラインヘッド13による受光面111の露光と、現像装置14による受光面111へのトナーの供給と、後述する一次転写ローラ22との圧着による中間転写ベルト21への一次転写と、クリーニングユニット15による受光面111のクリーニングとが順次行なわれる。
The transfer unit 20 transfers the toner images of the respective colors formed on the photoconductors 11 of the image forming stations 10Y, 10M, 10C, and 10K as described above to the recording medium P at a time.
In each of the image forming stations 10Y, 10C, 10M, and 10K, the charging unit 12 charges the light receiving surface 111 of the photosensitive member 11 and the line head 13 exposes the light receiving surface 111 while the photosensitive member 11 rotates once. Then, supply of toner to the light receiving surface 111 by the developing device 14, primary transfer to the intermediate transfer belt 21 by pressure contact with a primary transfer roller 22 described later, and cleaning of the light receiving surface 111 by the cleaning unit 15 are sequentially performed.

転写ユニット20は、エンドレスベルト状の中間転写ベルト21を有し、この中間転写ベルト21は、複数(図1に示す構成では4つ)の一次転写ローラ22と駆動ローラ23と従動ローラ24とで張架されており、駆動ローラ23の回転により、図1に示す矢印方向に、感光体11の周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動される。
各一次転写ローラ22は、それぞれ、対応する感光体11に中間転写ベルト21を介して対向配設されており、感光体11上の単色のトナー像を中間転写ベルト21に転写(一次転写)するようになっている。この一次転写ローラ22は、一次転写時に、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧(一次転写バイアス)が印加される。
The transfer unit 20 includes an endless belt-like intermediate transfer belt 21, and the intermediate transfer belt 21 includes a plurality of (four in the configuration shown in FIG. 1) primary transfer rollers 22, drive rollers 23, and driven rollers 24. It is stretched and is driven to rotate in the direction of the arrow shown in FIG.
Each primary transfer roller 22 is disposed opposite to the corresponding photoreceptor 11 via an intermediate transfer belt 21, and transfers (primary transfer) a single color toner image on the photoreceptor 11 to the intermediate transfer belt 21. It is like that. At the time of primary transfer, the primary transfer roller 22 is applied with a primary transfer voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the charging polarity of the toner.

中間転写ベルト21上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのうちの少なくとも1色のトナー像が担持される。例えば、フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト21上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が中間転写像として形成される。
また、転写ユニット20は、中間転写ベルト21を介して駆動ローラ23に対向配設される二次転写ローラ25と、中間転写ベルト21を介して従動ローラ24に対向配設されるクリーニングユニット26とを有している。
On the intermediate transfer belt 21, a toner image of at least one of yellow, magenta, cyan, and black is carried. For example, when a full-color image is formed, four color toner images of yellow, magenta, cyan, and black are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 21 to form a full-color toner image as an intermediate transfer image.
Further, the transfer unit 20 includes a secondary transfer roller 25 disposed to face the driving roller 23 via the intermediate transfer belt 21, and a cleaning unit 26 disposed to face the driven roller 24 via the intermediate transfer belt 21. have.

二次転写ローラ25は、中間転写ベルト21上に形成された単色あるいはフルカラーなどのトナー像(中間転写像)を、給紙ユニット50から供給される紙、フィルム、布等の記録媒体Pに転写(二次転写)するようになっている。二次転写ローラ25は、二次転写時に、中間転写ベルト21に押圧されるとともに二次転写電圧(二次転写バイアス)が印加される。このような二次転写時には、駆動ローラ23は、二次転写ローラ25のバックアップローラとしても機能する。   The secondary transfer roller 25 transfers a single-color or full-color toner image (intermediate transfer image) formed on the intermediate transfer belt 21 to a recording medium P such as paper, film, or cloth supplied from the paper supply unit 50. (Secondary transfer). The secondary transfer roller 25 is pressed against the intermediate transfer belt 21 and applied with a secondary transfer voltage (secondary transfer bias) during secondary transfer. During such secondary transfer, the drive roller 23 also functions as a backup roller for the secondary transfer roller 25.

クリーニングユニット26は、中間転写ベルト21の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード261を有し、二次転写後の中間転写ベルト21上に残存するトナーをクリーニングブレード261により掻き落として除去するようになっている。
定着ユニット30は、定着ローラ301と、定着ローラ301に圧接される加圧ローラ302とを有しており、定着ローラ301と加圧ローラ302との間を記録媒体Pが通過するよう構成されている。また、定着ローラ301は、その内側に当該定着ローラの外周面を加熱するヒータが内蔵されており、通過する記録媒体Pを加熱および加圧することができる。このような構成の定着ユニット30より、トナー像の二次転写を受けた記録媒体Pを加熱および加圧して、トナー像を記録媒体Pに融着させて永久像として定着する。
The cleaning unit 26 has a rubber cleaning blade 261 that contacts the surface of the intermediate transfer belt 21, and the toner remaining on the intermediate transfer belt 21 after the secondary transfer is scraped off and removed by the cleaning blade 261. It has become.
The fixing unit 30 includes a fixing roller 301 and a pressure roller 302 that is pressed against the fixing roller 301, and is configured such that the recording medium P passes between the fixing roller 301 and the pressure roller 302. Yes. The fixing roller 301 has a built-in heater for heating the outer peripheral surface of the fixing roller, and can heat and press the recording medium P passing therethrough. The fixing unit 30 having such a configuration heats and presses the recording medium P that has received the secondary transfer of the toner image, and fuses the toner image to the recording medium P to fix it as a permanent image.

搬送機構40は、前述した二次転写ローラ25と中間転写ベルト21との間の二次転写部へ給紙タイミングを計りつつ記録媒体Pを搬送するレジストローラ対41と、定着ユニット30での定着処理済みの記録媒体Pを挟持搬送する搬送ローラ対42、43、44とを有している。
このような搬送機構40は、記録媒体Pの一方の面のみに画像形成を行う場合には、定着ユニット30によって一方の面に定着処理された記録媒体Pを搬送ローラ対42により挟持搬送して、画像形成装置1の外部へ排出する。また、記録媒体Pの両面に画像形成する場合には、定着ユニット30によって一方の面に定着処理された記録媒体Pを一旦搬送ローラ対42により挟持した後に、搬送ローラ対42を反転駆動するとともに、搬送ローラ対43、44を駆動して、当該記録媒体Pを表裏反転してレジストローラ対41へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Pの他方の面に画像を形成する。
給紙ユニット50は、未使用の記録媒体Pを収容する給紙カセット51と、給紙カセット51から記録媒体Pを1枚ずつレジストローラ対41へ向け給送するピックアップローラ52とを備えている。
The conveyance mechanism 40 includes a registration roller pair 41 that conveys the recording medium P while feeding the recording medium P to the secondary transfer portion between the secondary transfer roller 25 and the intermediate transfer belt 21 described above, and fixing by the fixing unit 30. Conveying roller pairs 42, 43, and 44 for nipping and conveying the processed recording medium P are provided.
When such a transport mechanism 40 forms an image on only one surface of the recording medium P, the transport mechanism 40 sandwiches and transports the recording medium P fixed on one surface by the fixing unit 30 by the transport roller pair 42. Then, it is discharged outside the image forming apparatus 1. When forming an image on both surfaces of the recording medium P, the recording medium P fixed on one surface by the fixing unit 30 is once sandwiched by the conveying roller pair 42 and then the conveying roller pair 42 is driven to reverse. Then, the pair of conveying rollers 43 and 44 are driven, the recording medium P is turned upside down and returned to the registration roller pair 41, and an image is formed on the other surface of the recording medium P by the same operation as described above.
The paper feeding unit 50 includes a paper feeding cassette 51 that stores unused recording media P, and a pickup roller 52 that feeds the recording media P from the paper feeding cassette 51 to the registration roller pair 41 one by one. .

(ラインヘッド)
ここで、ラインヘッド13について詳述する。なお、以下では、説明の都合上、長尺なレンズアレイ6の長手方向(第1の方向)を「主走査方向」と言い、幅方向(第2の方向)を「副走査方向」と言う。
図3に示すように、ラインヘッド13は、感光体11の下方に、その受光面111に対向して配置されている。このラインヘッド13は、感光体11側から、レンズアレイ(第1のレンズアレイ)6’、スペーサ84、レンズアレイ(第2のレンズアレイ)6、遮光部材(第1の遮光部材)82、絞り部材(開口絞り)83、遮光部材(第2の遮光部材)81および発光素子アレイ7がこの順で配置され、これらの部材がケーシング9内に収納されている。
このラインヘッド13では、発光素子アレイ7から出射した光Lが、絞り部材83で絞られた後に、レンズアレイ6’およびレンズアレイ6をこの順で通過し、感光体11の受光面111に照射される。
(Line head)
Here, the line head 13 will be described in detail. In the following, for convenience of explanation, the longitudinal direction (first direction) of the long lens array 6 is referred to as “main scanning direction”, and the width direction (second direction) is referred to as “sub-scanning direction”. .
As shown in FIG. 3, the line head 13 is disposed below the photoconductor 11 so as to face the light receiving surface 111. The line head 13 includes a lens array (first lens array) 6 ′, a spacer 84, a lens array (second lens array) 6, a light shielding member (first light shielding member) 82, a diaphragm from the photosensitive member 11 side. A member (aperture stop) 83, a light shielding member (second light shielding member) 81, and the light emitting element array 7 are arranged in this order, and these members are accommodated in the casing 9.
In the line head 13, the light L emitted from the light emitting element array 7 is narrowed by the diaphragm member 83, and then passes through the lens array 6 ′ and the lens array 6 in this order to irradiate the light receiving surface 111 of the photoconductor 11. Is done.

図2に示すように、レンズアレイ6およびレンズアレイ6’は、それぞれ、外形が長尺状をなす板状体で構成されている。
図3に示すように、レンズアレイ6の光Lが入射する下面(入射面)には、複数のレンズ面(凸曲面)62が形成されている。一方、レンズアレイ6の光Lが出射する上面(出射面)は、平坦面となっている。
すなわち、レンズアレイ6では、光Lの入射側の面を凸曲面とし、光Lの出射側の面を平面とする平凸レンズであるレンズ64が複数配置されている。ここで、レンズアレイ6の各レンズ64以外の部分は、各レンズ64を支持する支持部65を構成する。
As shown in FIG. 2, each of the lens array 6 and the lens array 6 ′ is composed of a plate-like body whose outer shape is long.
As shown in FIG. 3, a plurality of lens surfaces (convex curved surfaces) 62 are formed on the lower surface (incident surface) on which the light L of the lens array 6 is incident. On the other hand, the upper surface (emission surface) from which the light L of the lens array 6 is emitted is a flat surface.
That is, in the lens array 6, a plurality of lenses 64, which are planoconvex lenses having a light curved surface on the incident side of the light L and a flat surface on the light emitting side of the light L, are arranged. Here, portions of the lens array 6 other than the lenses 64 constitute a support portion 65 that supports the lenses 64.

同様に、レンズアレイ6’の光Lが入射する下面(入射面)には、前述した複数のレンズ面62に対応して、複数のレンズ面(凸曲面)62’が形成されている。一方、レンズアレイ6’の光Lが出射する上面(出射面)は、平坦面となっている。
すなわち、レンズアレイ6’では、光Lの入射側の面を凸曲面とし、光Lの出射側の面を平面とする平凸レンズであるレンズ64’が複数配置されている。ここで、レンズアレイ6’の各レンズ64’以外の部分は、各レンズ64’を支持する支持部65’を構成する。
そして、対応する1対のレンズ64およびレンズ64’は、対応する発光素子群71の各発光素子74からの光を結像する結像光学系60を構成する(図5および図6参照)。なお、この結像光学系60(特にレンズ64、64’のレンズ面形状)については、後に詳述する。
Similarly, a plurality of lens surfaces (convex curved surfaces) 62 ′ are formed on the lower surface (incident surface) on which the light L of the lens array 6 ′ is incident, corresponding to the plurality of lens surfaces 62 described above. On the other hand, the upper surface (outgoing surface) from which the light L of the lens array 6 ′ is emitted is a flat surface.
That is, in the lens array 6 ′, a plurality of lenses 64 ′, which are planoconvex lenses having a light curved surface on the incident side of the light L and a flat surface on the light emitting side of the light L, are arranged. Here, the portions other than the lenses 64 ′ of the lens array 6 ′ constitute a support portion 65 ′ that supports the lenses 64 ′.
Then, the corresponding pair of lenses 64 and 64 ′ constitute an imaging optical system 60 that forms an image of light from each light emitting element 74 of the corresponding light emitting element group 71 (see FIGS. 5 and 6). The imaging optical system 60 (particularly the lens surface shape of the lenses 64 and 64 ′) will be described in detail later.

以下、レンズ64の配置について説明する。なお、レンズ64’の配置(平面視での配置)については、レンズ64の配置と同様であるので、その説明を省略する。
図4に示すように、レンズ64は、主走査方向(第1の方向)に複数列配置されるとともに、主走査方向およびレンズ64の光軸方向のそれぞれに直交する副走査方向(第2の方向)に複数行配置されている。
Hereinafter, the arrangement of the lenses 64 will be described. Note that the arrangement of the lens 64 ′ (arrangement in plan view) is the same as the arrangement of the lens 64, and thus description thereof is omitted.
As shown in FIG. 4, the lenses 64 are arranged in a plurality of rows in the main scanning direction (first direction), and in the sub-scanning direction (second scanning direction orthogonal to the main scanning direction and the optical axis direction of the lens 64, respectively. Multiple lines are arranged in the direction).

より具体的には、複数のレンズ64は、3行n列(nは2以上の整数)の行列状に配置されている。なお、以下、1つの列(レンズ列)に属する3つのレンズ64のうち、中央に位置するレンズ64を「レンズ64b」と言い、それに対して図3中左側(図4中上側)に位置するレンズ64を「レンズ64a」と言い、図3中右側(図4中下側)に位置するレンズ64を「レンズ64c」と言う。また、レンズ64と対をなすレンズ64’について、レンズ64aに対応するレンズ64’を「レンズ64a’」と言い、レンズ64bに対応するレンズ64’を「レンズ64b’」と言い、レンズ64cに対応するレンズ64’を「レンズ64c’」と言う。   More specifically, the plurality of lenses 64 are arranged in a matrix of 3 rows and n columns (n is an integer of 2 or more). Hereinafter, among the three lenses 64 belonging to one row (lens row), the lens 64 located at the center is referred to as a “lens 64b” and is located on the left side in FIG. 3 (upper side in FIG. 4). The lens 64 is referred to as “lens 64a”, and the lens 64 located on the right side in FIG. 3 (lower side in FIG. 4) is referred to as “lens 64c”. In addition, regarding the lens 64 ′ paired with the lens 64, the lens 64 ′ corresponding to the lens 64a is referred to as “lens 64a ′”, the lens 64 ′ corresponding to the lens 64b is referred to as “lens 64b ′”, and the lens 64c. The corresponding lens 64 ′ is referred to as “lens 64c ′”.

本実施形態では、1つの列に属する複数のレンズ64(64a〜64c)のうち、副走査方向の中心側に最も近い位置のレンズ64bが、感光体11の受光面111に対し、最も近い位置になるようにラインヘッド13が画像形成装置1に設置される。これにより、複数のレンズ64の光学的特性の設定が容易となる。
また、図2および図4に示すように、各レンズ列では、それぞれ、レンズ64a〜64cが順に主走査方向(図4中右方向)に等距離ずつずれて配置されている。すなわち、各レンズ列では、それぞれ、レンズ64a〜64cの各レンズ中心同士を結ぶ線が主走査方向および副走査方向に対して所定角度傾斜している。
In the present embodiment, among the plurality of lenses 64 (64 a to 64 c) belonging to one row, the lens 64 b closest to the center side in the sub-scanning direction is closest to the light receiving surface 111 of the photoconductor 11. The line head 13 is installed in the image forming apparatus 1 so that Thereby, the setting of the optical characteristics of the plurality of lenses 64 is facilitated.
As shown in FIGS. 2 and 4, in each lens row, the lenses 64 a to 64 c are sequentially arranged at equal distances in the main scanning direction (right direction in FIG. 4). That is, in each lens row, the line connecting the lens centers of the lenses 64a to 64c is inclined at a predetermined angle with respect to the main scanning direction and the sub-scanning direction.

図3に示す断面でみたときに、1つのレンズ列に属する3つのレンズ64、すなわちレンズ64a〜64cでは、レンズ64aとレンズ64cとは、それらの光軸601同士がレンズ64bの光軸601を介して対称的に配置さている。また、レンズ64a〜64cは、互いの光軸601が平行となるように配置されている。
このようなレンズアレイ6、6’の構成材料としては、前述したような光学特性を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料および/またはガラス材料が好適に用いられる。
In the cross section shown in FIG. 3, in the three lenses 64 belonging to one lens row, that is, the lenses 64 a to 64 c, the lens 64 a and the lens 64 c have the optical axes 601 of the lenses 64 a and the optical axes 601 of the lenses 64 b. Are arranged symmetrically. The lenses 64a to 64c are arranged so that their optical axes 601 are parallel to each other.
The constituent material of the lens arrays 6 and 6 ′ is not particularly limited as long as it can exhibit the optical characteristics as described above. For example, a resin material and / or a glass material is preferably used. It is done.

この樹脂材料としては、各種樹脂材料を用いることができ、例えば、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリル(メタクリル)、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような樹脂材料の中でも、熱硬化性樹脂や、光硬化性樹脂のような樹脂材料は、屈折率が比較的高いという利点を持つ他、熱膨張係数が比較的低く、熱による膨張(変形)、変性、劣化が発生しにくい材料であるため、好ましい。
As this resin material, various resin materials can be used. For example, a liquid crystal polymer such as polyamide, thermoplastic polyimide, polyamideimide aromatic polyester, polyolefin such as polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyethylene, modified polyolefin, polycarbonate, acrylic (Methacrylic), Polymethylmethacrylate, Polyethylene terephthalate, Polybutylene terephthalate and other polyesters, Polyether, Polyetheretherketone, Polyetherimide, Polyacetal and other thermoplastic resins, Epoxy resins, Phenol resins, Urea resins, Melamine resins Thermosetting resins such as saturated polyester resins and polyimide resins, photocurable resins, etc. are mentioned, and one or more of these are combined. It is possible to have.
Among such resin materials, resin materials such as thermosetting resins and photo-curing resins have the advantage of a relatively high refractive index, and also have a relatively low thermal expansion coefficient, and expansion (deformation) due to heat. ), A material that is unlikely to be modified or deteriorated.

また、ガラス材料としては、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス材料等が挙げられるが、後述する発光素子アレイ7の支持板72がガラス材料で構成されたものである場合、このガラス材料と略等しい線膨張率のガラス材料を用いることによって、温度変動による発光素子と各レンズの相対位置ずれを防止することができる。   Examples of the glass material include various glass materials such as soda glass, crystalline glass, quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, and non-alkali glass. When 72 is made of a glass material, a relative displacement between the light emitting element and each lens due to temperature fluctuations can be prevented by using a glass material having a linear expansion coefficient substantially equal to the glass material.

また、前述したような樹脂材料およびガラス材料を複合してレンズアレイ6を構成する場合、例えば、後述するように、ガラス材料で構成されたガラス基板を支持部65とし、その一方の面に、樹脂材料で構成された樹脂層を形成し、その樹脂層のガラス基板とは反対側の面にレンズ面62を成形してレンズ64を形成すればよい(図5参照)。また、レンズアレイ6は、例えば、ガラス材料で構成された平板状の部材(基板)の一方の面に、樹脂材料で構成された凸曲面状に突出した複数の凸部を付与することによっても形成することができる。   Further, when the lens array 6 is configured by combining the resin material and the glass material as described above, for example, as described later, a glass substrate made of a glass material is used as the support portion 65, and on one surface thereof, A lens 64 may be formed by forming a resin layer made of a resin material and molding the lens surface 62 on the surface of the resin layer opposite to the glass substrate (see FIG. 5). The lens array 6 can also be formed by, for example, providing a plurality of convex portions projecting in a convex curved shape made of a resin material on one surface of a flat plate member (substrate) made of a glass material. Can be formed.

図2、図3に示すように、レンズアレイ6とレンズアレイ6’との間には、スペーサ84が設置されている。そして、レンズアレイ6とレンズアレイ6’とは、スペーサ84を介して接合されている。
スペーサ84は、レンズアレイ6とレンズアレイ6’との間の距離であるギャップ長を規制する機能を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, a spacer 84 is provided between the lens array 6 and the lens array 6 ′. The lens array 6 and the lens array 6 ′ are bonded via a spacer 84.
The spacer 84 has a function of regulating a gap length that is a distance between the lens array 6 and the lens array 6 ′.

このスペーサ84は、レンズアレイ6の外周部とレンズアレイ6’の外周部とにそれぞれ対応するように枠状をなし、これらの外周部のそれぞれに接合されている。なお、スペーサ84は、前述した機能を発揮することができるものであれば、前述した枠状のものに限定されず、例えば、レンズアレイ6、6’の外周部のうちの互いに対向する1つの辺に対応する部分のみに対応するように1対の部材で構成されていてもよいし、後述する遮光部材81、82のように板状部材に光路に対応した貫通孔を形成した構成であってもよい。
このようなスペーサ84の構成材料としては、前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されず、樹脂材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料などを用いることができる。
The spacer 84 has a frame shape so as to correspond to the outer peripheral portion of the lens array 6 and the outer peripheral portion of the lens array 6 ′, and is joined to each of the outer peripheral portions. The spacer 84 is not limited to the above-described frame shape as long as it can perform the above-described function. For example, one of the outer peripheral portions of the lens arrays 6 and 6 ′ facing each other is disposed. It may be configured by a pair of members so as to correspond only to the portion corresponding to the side, or it is configured such that a through-hole corresponding to the optical path is formed in a plate-like member like light shielding members 81 and 82 described later. May be.
The constituent material of the spacer 84 is not particularly limited as long as it can exhibit the functions described above, and a resin material, a metal material, a glass material, a ceramic material, or the like can be used.

図3に示すように、レンズアレイ6の光Lの入射側には、遮光部材82、絞り部材83および遮光部材81を介して、発光素子アレイ7が設置されている。発光素子アレイ7は、複数の発光素子群(発光素子グループ)71と、支持板(ヘッド基板)72とを有している。
支持板72は、各発光素子群71をそれぞれ支持するものであり、外形が長尺状をなす板状体で構成されている。この支持板72は、レンズアレイ6と平行に配置されている。
また、支持板72は、その主走査方向の長さがレンズアレイ6の主走査方向の長さよりも長いものである。支持板72の副走査方向の長さも、レンズアレイ6の副走査方向の長さよりも長く設定されている。
As shown in FIG. 3, the light emitting element array 7 is installed on the light incident side of the lens array 6 via a light shielding member 82, a diaphragm member 83, and a light shielding member 81. The light emitting element array 7 includes a plurality of light emitting element groups (light emitting element groups) 71 and a support plate (head substrate) 72.
The support plate 72 supports each light emitting element group 71, and is configured by a plate-like body having a long outer shape. The support plate 72 is disposed in parallel with the lens array 6.
The support plate 72 is longer in the main scanning direction than the lens array 6 in the main scanning direction. The length of the support plate 72 in the sub-scanning direction is also set longer than the length of the lens array 6 in the sub-scanning direction.

支持板72の構成材料としては、特に限定されないが、本実施形態のように、支持板72の裏面側に発光素子群71を設ける場合(すなわち発光素子74としてボトムエミッション型の発光素子を用いる場合)、各種ガラス材料や各種プラスチック等の透明性を有する材料が好適に用いられる。なお、発光素子74としてトップエミッション型の発光素子を用いる場合、支持板72の構成材料としては、透明性を有する材料に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼のような各種金属材料、各種ガラス材料や各種プラスチック等を単独または組み合わせて用いることができる。支持板72を各種金属材料や各種ガラス材料で構成した場合には、各発光素子74の発光により生じる熱を支持板72を介して効率良く放熱することができる。また、支持板72を各種プラスチックで構成した場合には、支持板72の軽量化に寄与する。
また、支持板72の裏面側には、支持板72側に開放する箱状の収納部73が設置されている。この収納部73には、複数の発光素子群71やこれらの発光素子群71(各発光素子74)に電気的に接続された導線類(図示せず)、または、各発光素子74を駆動させるための回路(図示せず)が収納されている。
The constituent material of the support plate 72 is not particularly limited, but when the light emitting element group 71 is provided on the back side of the support plate 72 as in the present embodiment (that is, when a bottom emission type light emitting element is used as the light emitting element 74). ), Transparent materials such as various glass materials and various plastics are preferably used. In addition, when using a top emission type light emitting element as the light emitting element 74, the constituent material of the support plate 72 is not limited to a material having transparency, for example, various metal materials such as aluminum and stainless steel, and various glasses. A material, various plastics, etc. can be used individually or in combination. When the support plate 72 is made of various metal materials or various glass materials, heat generated by light emission of each light emitting element 74 can be efficiently radiated through the support plate 72. Further, when the support plate 72 is made of various plastics, it contributes to weight reduction of the support plate 72.
A box-shaped storage portion 73 that opens to the support plate 72 side is installed on the back side of the support plate 72. In this housing portion 73, a plurality of light emitting element groups 71, conductive wires (not shown) electrically connected to these light emitting element groups 71 (each light emitting element 74), or each light emitting element 74 is driven. A circuit (not shown) is housed.

複数の発光素子群71は、前述した複数のレンズ64に対応して、互いに離間して、3行n列(nは2以上の整数)の行列状に配置されている(例えば、図4参照)。また、各発光素子群71は、それぞれ、複数(本実施形態では8つ)の発光素子74で構成されている。
各発光素子群71を構成する8つの発光素子74は、図3に示す支持板72の下面721に沿って配置されている。この8つの発光素子74から発せられた光Lは、それぞれ、対応するレンズ64を経て、感光体11の受光面111上で集光(結像)する。
The plurality of light emitting element groups 71 are arranged in a matrix of 3 rows and n columns (n is an integer equal to or greater than 2) spaced apart from each other, corresponding to the plurality of lenses 64 described above (for example, see FIG. 4). ). Each light emitting element group 71 is composed of a plurality (eight in this embodiment) of light emitting elements 74.
The eight light emitting elements 74 constituting each light emitting element group 71 are arranged along the lower surface 721 of the support plate 72 shown in FIG. The light L emitted from the eight light emitting elements 74 is condensed (imaged) on the light receiving surface 111 of the photosensitive member 11 through the corresponding lens 64.

また、図4に示すように、8つの発光素子74は、互いに離間して、主走査方向に4列配置され、副走査方向に2行配置されている。このように、8つの発光素子74は、2行4列の行列状をなしている。1つの列(発光素子列)に属する互いに隣接した2つの発光素子74同士は、主走査方向にずれて配置されている。
そして、このように2行4列の行列状をなす8つの発光素子74では、主走査方向に隣接する発光素子74同士の間を、次の行の1つの発光素子74で補完している。
Further, as shown in FIG. 4, the eight light emitting elements 74 are spaced apart from each other, arranged in four columns in the main scanning direction, and arranged in two rows in the sub scanning direction. As described above, the eight light emitting elements 74 are arranged in a matrix of 2 rows and 4 columns. Two adjacent light emitting elements 74 belonging to one row (light emitting element row) are arranged shifted in the main scanning direction.
In the eight light emitting elements 74 having a matrix of 2 rows and 4 columns in this way, the light emitting elements 74 adjacent in the main scanning direction are complemented by one light emitting element 74 in the next row.

8つの発光素子74を例えばできる限り密に1つの行に配置するのには限界が生じるが、8つの発光素子74を前述したようにずらして配置することにより、これらの発光素子74の配置密度をより高いものとすることができる。これにより、画像を記録媒体Pに記録した際、その記録媒体Pに対する記録密度をより高めることができる。よって、解像度が高く、多階調で、かつ鮮明な画像が担持された記録媒体Pが得られる。
なお、1つの発光素子群71に属する8つの発光素子74は、本実施形態では2行4列の行列状に配置されているが、これに限定されず、例えば、4行2列の行列状に配置されていてもよい。
For example, there is a limit to arranging the eight light emitting elements 74 in one row as densely as possible. However, by arranging the eight light emitting elements 74 to be shifted as described above, the arrangement density of these light emitting elements 74 is reduced. Can be higher. Thereby, when an image is recorded on the recording medium P, the recording density on the recording medium P can be further increased. Therefore, it is possible to obtain the recording medium P having a high resolution, a multi-gradation and a clear image.
The eight light emitting elements 74 belonging to one light emitting element group 71 are arranged in a matrix of 2 rows and 4 columns in the present embodiment, but the present invention is not limited to this, and for example, a matrix of 4 rows and 2 columns. May be arranged.

前述したように、複数の発光素子群71は、互いに離間して、3行n列の行列状に配置されている。図4に示すように、1つの列(発光素子群列)に属する3つの発光素子群71は、主走査方向(図4中右方向)に等間隔にずれて配置されている。
そして、このように3行n列の行列状をなす発光素子群71では、隣接する発光素子群71同士の間隔を、次の行の発光素子群71およびその次の行の発光素子群71で順次補完している。
As described above, the plurality of light emitting element groups 71 are spaced apart from each other and arranged in a matrix of 3 rows and n columns. As shown in FIG. 4, the three light emitting element groups 71 belonging to one row (light emitting element group row) are arranged at equal intervals in the main scanning direction (right direction in FIG. 4).
In the light emitting element group 71 having a matrix of 3 rows and n columns in this way, the interval between the adjacent light emitting element groups 71 is set so that the light emitting element group 71 in the next row and the light emitting element group 71 in the next row have the same distance. Complements sequentially.

複数の発光素子群71を例えばできる限り密に1つの行に配置するのには限界が生じるが、複数の発光素子群71を前述したようにずらして配置することにより、これらの発光素子群71の配置密度をより高いものとすることができる。これにより、1つの発光素子群71内の8つの発光素子74がずれて配置されていることと相まって、画像を記録媒体Pに記録した際、その記録媒体Pに対する記録密度を高めることができる。よって、解像度がより高く、多階調で色再現性が良く、より鮮明な画像が担持された記録媒体Pが得られる。
また、各発光素子74は、ボトムエミッション構造の有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)である。なお、発光素子74は、ボトムエミッション構造の素子に限定されず、トップエミッション構造の素子であってもよい。この場合、前述したように、支持板72には、光透過性は要求されない。
For example, there is a limit in arranging the plurality of light emitting element groups 71 in one row as densely as possible. However, by arranging the plurality of light emitting element groups 71 so as to be shifted as described above, these light emitting element groups 71 are arranged. The arrangement density of can be made higher. Thereby, coupled with the fact that the eight light-emitting elements 74 in one light-emitting element group 71 are shifted and arranged, when an image is recorded on the recording medium P, the recording density on the recording medium P can be increased. Therefore, it is possible to obtain the recording medium P having higher resolution, multi-gradation, good color reproducibility and carrying a clearer image.
Each light emitting element 74 is an organic EL element (organic electroluminescence element) having a bottom emission structure. Note that the light emitting element 74 is not limited to an element having a bottom emission structure, and may be an element having a top emission structure. In this case, as described above, the support plate 72 is not required to have optical transparency.

各発光素子74が有機EL素子であると、発光素子74同士の間隔(ピッチ)を比較的小さく設定することができる。これにより、画像を記録媒体Pに記録した際、その記録媒体Pに対する記録密度が比較的高くなる。また、各種成膜法を用いて高精度な寸法および位置で各発光素子74を形成することができる。よって、より鮮明な画像が担持された記録媒体Pが得られる。   When each light emitting element 74 is an organic EL element, the interval (pitch) between the light emitting elements 74 can be set to be relatively small. Thereby, when an image is recorded on the recording medium P, the recording density on the recording medium P becomes relatively high. In addition, each light emitting element 74 can be formed with highly accurate dimensions and positions by using various film forming methods. Therefore, the recording medium P carrying a clearer image can be obtained.

本実施形態では、各発光素子74がいずれも赤色光を発光するように構成されている。ここで、赤色光を発光する発光層の構成材料としては、例えば、(4−ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(パラジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)およびナイルレッド等が挙げられる。なお、各発光素子74は、赤色光を発光するよう構成されているのに限定されず、他の色の単色光や白色光を発光するよう構成されていてもよい。このように、有機EL素子では、発光層の構成材料に応じて当該発光層が発する光Lを任意の色の単色光に適宜設定することができる。
なお、一般に電子写真プロセスに用いられる感光ドラムの分光感度特性は、半導体レーザーの発光波長である赤色から近赤外の領域でピークを持つように設定されているので、上記のように赤色の発光材料を利用することが好ましい。
In the present embodiment, each light emitting element 74 is configured to emit red light. Here, examples of the constituent material of the light emitting layer that emits red light include (4-dicyanomethylene) -2-methyl-6- (paradimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM) and Nile red. It is done. In addition, each light emitting element 74 is not limited to being configured to emit red light, and may be configured to emit monochromatic light of other colors or white light. Thus, in the organic EL element, the light L emitted from the light emitting layer can be appropriately set to monochromatic light of an arbitrary color according to the constituent material of the light emitting layer.
In general, the spectral sensitivity characteristics of a photosensitive drum used in an electrophotographic process is set to have a peak in the region from red to the near infrared, which is the emission wavelength of a semiconductor laser. It is preferable to use materials.

図3に示すように、レンズアレイ6と発光素子アレイ7との間には、遮光部材82、絞り部材83および遮光部材81が設置されている。
遮光部材81、82は、それぞれ、隣接する発光素子群71同士間の光Lのクロストークを防止するものである。
このような遮光部材81には、当該遮光部材81を図3中上下方向(厚さ方向)に貫通する複数の貫通孔(開口部)811が形成されている。これらの貫通孔811は、それぞれ、各レンズ64に対応した位置に配置されている。
同様に、遮光部材82には、当該遮光部材82を図3中上下方向(厚さ方向)に貫通する複数の貫通孔821が形成されている。これらの貫通孔821は、それぞれ、前述した各レンズ64に対応した位置に配置されている。
As shown in FIG. 3, a light shielding member 82, a diaphragm member 83, and a light shielding member 81 are installed between the lens array 6 and the light emitting element array 7.
The light shielding members 81 and 82 prevent crosstalk of the light L between the adjacent light emitting element groups 71, respectively.
In such a light shielding member 81, a plurality of through holes (openings) 811 are formed through the light shielding member 81 in the vertical direction (thickness direction) in FIG. 3. Each of these through holes 811 is disposed at a position corresponding to each lens 64.
Similarly, the light shielding member 82 is formed with a plurality of through holes 821 that penetrate the light shielding member 82 in the vertical direction (thickness direction) in FIG. Each of these through holes 821 is disposed at a position corresponding to each lens 64 described above.

貫通孔811、821は、それぞれ、発光素子群71からそれに対応するレンズ64までの光路を形成する。また、各貫通孔811、821は、それぞれ、平面視で円形をなしており、その内側に、当該貫通孔811、821に対応する発光素子群71の8つの発光素子74を包含している。
なお、各貫通孔811、821は、図3に示す構成では円筒状をなしているが、これに限定されず、例えば、上方に向かって拡がった円錐台状をなしていてもよい。
The through holes 811 and 821 each form an optical path from the light emitting element group 71 to the corresponding lens 64. The through holes 811 and 821 each have a circular shape in plan view, and include eight light emitting elements 74 of the light emitting element group 71 corresponding to the through holes 811 and 821 inside.
In addition, although each through-hole 811 and 821 has comprised the cylindrical shape in the structure shown in FIG. 3, it is not limited to this, For example, you may comprise the truncated cone shape expanded toward upper direction.

このような遮光部材81、82の間には、絞り部材83が設置されている。
絞り部材83は、発光素子群71からレンズ64に入射する光Lを所定量に制限する開口絞りである。
絞り部材83は、板状または層状をなし、当該絞り部材83を図3中上下方向(厚さ方向)に貫通する複数の貫通孔(開口部)831が形成されている。これらの貫通孔831は、それぞれ、各レンズ64に対応した位置(すなわち前述した貫通孔811、821)に配置されている。
A diaphragm member 83 is installed between the light shielding members 81 and 82.
The diaphragm member 83 is an aperture diaphragm that limits the light L incident on the lens 64 from the light emitting element group 71 to a predetermined amount.
The diaphragm member 83 is plate-shaped or layered, and a plurality of through-holes (openings) 831 are formed through the diaphragm member 83 in the vertical direction (thickness direction) in FIG. These through-holes 831 are respectively arranged at positions corresponding to the respective lenses 64 (that is, the above-described through-holes 811 and 821).

また、絞り部材83の貫通孔831は、平面視で円形をなし、その直径は、前述した遮光部材81の貫通孔811の直径よりも小さくなっている。
このような絞り部材83は、レンズ64との距離を比較的短く設定するのが好ましい。これにより、光軸601からの距離が異なる発光素子74間であっても(画角が異なっていても)、レンズ64の略同じ領域に光を入射させることができる。
このような遮光部材81、82および絞り部材83は、レンズアレイ6と支持板72との間の距離、位置関係および姿勢を高精度に規定する機能をも有する。
Further, the through hole 831 of the aperture member 83 is circular in plan view, and the diameter thereof is smaller than the diameter of the through hole 811 of the light shielding member 81 described above.
Such a diaphragm member 83 is preferably set to a relatively short distance from the lens 64. Thereby, even if it is between the light emitting elements 74 from which the distance from the optical axis 601 differs (even if an angle of view is different), light can be entered into the substantially same area | region of the lens 64. FIG.
Such light shielding members 81 and 82 and the diaphragm member 83 also have a function of defining the distance, positional relationship, and posture between the lens array 6 and the support plate 72 with high accuracy.

各レンズ64のレンズ面62とそれに対応する発光素子群71との距離は、後述する結像光学系60の結像点の図3中の上下方向の位置を定める上で重要な条件(要素)である。したがって、前述したように、遮光部材81、82および絞り部材83がレンズアレイ6と発光素子アレイ7との間の距離であるギャップ長を規制するスペーサとしても機能していると、高精度で、信頼性の高い画像形成装置1が得られる。   The distance between the lens surface 62 of each lens 64 and the corresponding light emitting element group 71 is an important condition (element) for determining the vertical position in FIG. 3 of the imaging point of the imaging optical system 60 described later. It is. Therefore, as described above, when the light shielding members 81 and 82 and the diaphragm member 83 function also as a spacer that regulates the gap length, which is the distance between the lens array 6 and the light emitting element array 7, with high accuracy, A highly reliable image forming apparatus 1 is obtained.

また、遮光部材81、82および絞り部材83は、それぞれ、少なくとも内周面が黒色、茶褐色、紺色等の暗色となっているのが好ましい。
このような遮光部材81、82および絞り部材83の構成材料としては、それぞれ、光を透過しない材料であれば特に限定されず、例えば、各種着色剤や、クロム、酸化クロム等の金属系材料、カーボンブラックや着色剤を混練した樹脂等が挙げられる。
Moreover, it is preferable that the light shielding members 81 and 82 and the diaphragm member 83 each have a dark color such as black, brown, or amber at least on the inner peripheral surface.
The constituent materials of the light shielding members 81 and 82 and the diaphragm member 83 are not particularly limited as long as they do not transmit light. For example, various colorants, metal materials such as chromium and chromium oxide, Examples thereof include carbon black and a resin kneaded with a colorant.

図2、図3に示すように、前述したレンズアレイ6と発光素子アレイ7とスペーサ84と遮光部材81、82と絞り部材83とは、一括してケーシング9に収納さている。このケーシング9は、枠部材(ケーシング本体)91と、蓋部材(裏蓋)92と、蓋部材92を枠部材91に固定する複数のクランプ部材93とを有している(図3参照)。
図2、図5および図6に示すように、枠部材91は、全体形状が長尺なものである。
また、枠部材91は、枠状をなしていて、図3に示すように、枠部材91には、その上側および下側に開口する内腔部911が形成されている。この内腔部911の幅は、図3中下方から上方に向かって、段階的に減少している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the lens array 6, the light emitting element array 7, the spacer 84, the light shielding members 81 and 82, and the diaphragm member 83 are collectively stored in the casing 9. The casing 9 includes a frame member (casing body) 91, a lid member (back cover) 92, and a plurality of clamp members 93 that fix the lid member 92 to the frame member 91 (see FIG. 3).
As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the frame member 91 has a long overall shape.
Further, the frame member 91 has a frame shape, and as shown in FIG. 3, the frame member 91 is formed with a lumen portion 911 that opens to the upper side and the lower side thereof. The width of the lumen portion 911 gradually decreases from the lower side to the upper side in FIG.

内腔部911には、レンズアレイ6’とスペーサ84とレンズアレイ6と遮光部材82と絞り部材83と遮光部材81と発光素子アレイ7とがそれぞれはめ込まれており、これらが例えば接着剤で固定されている。これにより、レンズアレイ6’とスペーサ84とレンズアレイ6と遮光部材82と絞り部材83と遮光部材81と発光素子アレイ7とが枠部材91に一括して保持され、レンズアレイ6’とスペーサ84とレンズアレイ6と遮光部材82と絞り部材83と遮光部材81と発光素子アレイ7との主走査方向および副走査方向の位置決めがなされる。   In the lumen portion 911, the lens array 6 ′, the spacer 84, the lens array 6, the light shielding member 82, the diaphragm member 83, the light shielding member 81, and the light emitting element array 7 are fitted, and these are fixed with, for example, an adhesive. Has been. As a result, the lens array 6 ′, the spacer 84, the lens array 6, the light shielding member 82, the diaphragm member 83, the light shielding member 81, and the light emitting element array 7 are collectively held by the frame member 91. The lens array 6, the light shielding member 82, the diaphragm member 83, the light shielding member 81, and the light emitting element array 7 are positioned in the main scanning direction and the sub scanning direction.

ここで、発光素子アレイ7の支持板72の上面722は、内腔部911の壁面に形成された段差部915と、第2の遮光部材81の下面とにそれぞれ当て付いて(当接して)いる。そして、内腔部911には、下方から蓋部材92がはめ込まれている。
蓋部材92は、その上部に収納部73が挿入される凹部922を有する長尺部材で構成されている。この蓋部材92の上端面は、枠部材91の境界部915との間で、発光素子アレイ7の支持板72の縁部を挟持している。
さらに、各クランプ部材93によって、蓋部材92が上方に押し付けられている。これにより、蓋部材92が枠部材91に固定される。また、押し付けられた蓋部材92によって、発光素子アレイ7と遮光部材81、82と絞り部材83とレンズアレイ6との主走査方向、副走査方向および図3中上下方向のそれぞれの位置関係が固定される。
Here, the upper surface 722 of the support plate 72 of the light emitting element array 7 is in contact with (in contact with) the stepped portion 915 formed on the wall surface of the lumen portion 911 and the lower surface of the second light shielding member 81. Yes. A lid member 92 is fitted into the lumen portion 911 from below.
The lid member 92 is formed of a long member having a recess 922 into which the storage portion 73 is inserted. The upper end surface of the lid member 92 sandwiches the edge portion of the support plate 72 of the light emitting element array 7 with the boundary portion 915 of the frame member 91.
Further, the lid member 92 is pressed upward by each clamp member 93. Thereby, the lid member 92 is fixed to the frame member 91. Further, the positional relationship between the light emitting element array 7, the light shielding members 81, 82, the diaphragm member 83, and the lens array 6 in the main scanning direction, the sub scanning direction, and the vertical direction in FIG. 3 is fixed by the pressed lid member 92. Is done.

クランプ部材93は、主走査方向に沿って等間隔に複数配置されているのが好ましい。これにより、枠部材91と蓋部材92とを主走査方向に沿って均一に挟持することができる。
クランプ部材93は、図3に示す断面において、略コ字状をなしていて、金属板を折り曲げ加工することで形成されたものである。このクランプ部材93の両端部は、それぞれ、内側に曲げられた爪部931を形成している。各爪部931は、それぞれ、枠部材91の肩部916に係合している。
A plurality of clamp members 93 are preferably arranged at equal intervals along the main scanning direction. Thereby, the frame member 91 and the lid member 92 can be uniformly clamped along the main scanning direction.
The clamp member 93 has a substantially U shape in the cross section shown in FIG. 3 and is formed by bending a metal plate. Both end portions of the clamp member 93 form claw portions 931 that are bent inward. Each claw portion 931 is engaged with the shoulder portion 916 of the frame member 91.

また、クランプ部材93の中間部には、上向きにアーチ状に湾曲した湾曲部932が形成されている。この湾曲部932の頂部は、前述したように各爪部931が肩部916に係合した状態で、蓋部材92の下面に圧接している。これにより、湾曲部932が弾性変形した状態で、蓋部材92を上方に付勢する。
なお、枠部材91と蓋部材92とを挟持している各クランプ部材93をそれぞれ取り外した場合には、枠部材91から蓋部材92を取り外すことができる。これにより、発光素子アレイ7の交換、修理等のメンテナンスを施すことができる。
A curved portion 932 that is curved upward in an arch shape is formed in the intermediate portion of the clamp member 93. The top portion of the curved portion 932 is in pressure contact with the lower surface of the lid member 92 in a state where each claw portion 931 is engaged with the shoulder portion 916 as described above. Thereby, the lid member 92 is biased upward in a state where the bending portion 932 is elastically deformed.
In addition, when each clamp member 93 holding the frame member 91 and the lid member 92 is removed, the lid member 92 can be removed from the frame member 91. Thereby, maintenance such as replacement and repair of the light emitting element array 7 can be performed.

また、枠部材91および蓋部材92の構成材料としては、特に限定されず、例えば、支持板72と同様の構成材料を用いることができる。クランプ部材93の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼が挙げられる。また、クランプ部材93は、硬質樹脂材料で構成されていてもよい。
さらに、図示しないが、枠部材91の長手方向での両端部には、それぞれ、上方に突出するスペーサが設けられている。このスペーサは、受光面111とレンズアレイ6との距離を規制するものである。
Moreover, it does not specifically limit as a constituent material of the frame member 91 and the cover member 92, For example, the constituent material similar to the support plate 72 can be used. It does not specifically limit as a constituent material of the clamp member 93, For example, aluminum and stainless steel are mentioned. The clamp member 93 may be made of a hard resin material.
Furthermore, although not shown, spacers that protrude upward are provided at both ends of the frame member 91 in the longitudinal direction. This spacer regulates the distance between the light receiving surface 111 and the lens array 6.

(結像光学系)
ここで、図5〜図7に基づいて、ラインヘッド13の結像光学系60について詳述する。
前述したように、ラインヘッド13では、発光素子群71に対応する1対のレンズ64、64’が光軸方向に並設されている。そして、図5に示すように、この1対のレンズ64、64’は、これに対応する発光素子群71に属する発光素子74からの光Lを結像する結像光学系60を構成する。
(Imaging optics)
Here, the imaging optical system 60 of the line head 13 will be described in detail with reference to FIGS.
As described above, in the line head 13, a pair of lenses 64 and 64 ′ corresponding to the light emitting element group 71 are arranged in parallel in the optical axis direction. As shown in FIG. 5, the pair of lenses 64 and 64 ′ constitute an imaging optical system 60 that forms an image of the light L from the light emitting elements 74 belonging to the corresponding light emitting element group 71.

なお、図5は、各結像光学系60の光軸方向(第3の方向)および主走査方向(第1の方向)に平行な断面(以下、「主方向断面」と言う)で見た図を示している。また、以下では、必要に応じて、1対のレンズ64a、64a’で構成される結像光学系60を「結像光学系60a」と言い、1対のレンズ64b、64b’で構成される結像光学系60を「結像光学系60b」と言い、1対のレンズ64c、64c’で構成される結像光学系60を「結像光学系60c」と言う。
この結像光学系60は、絞り部材83の貫通孔831(開口絞り)を通過した後の光Lを感光体11の受光面111付近に結像する(受光面111に投影する)。なお、本実施形態では、結像光学系60は、像側テレセントリックとなっている。
5 is a cross-sectional view (hereinafter referred to as “main-direction cross section”) parallel to the optical axis direction (third direction) and the main scanning direction (first direction) of each imaging optical system 60. The figure is shown. Hereinafter, the imaging optical system 60 including the pair of lenses 64a and 64a ′ is referred to as an “imaging optical system 60a” as necessary, and includes the pair of lenses 64b and 64b ′. The imaging optical system 60 is referred to as “imaging optical system 60b”, and the imaging optical system 60 including the pair of lenses 64c and 64c ′ is referred to as “imaging optical system 60c”.
The imaging optical system 60 forms an image of the light L after passing through the through hole 831 (aperture stop) of the diaphragm member 83 in the vicinity of the light receiving surface 111 of the photosensitive member 11 (projects onto the light receiving surface 111). In the present embodiment, the imaging optical system 60 is image side telecentric.

ここで、結像光学系60は、主走査方向(第1の方向)に垂直な対称面に関して面対称(鏡映対称)であり、かつ、結像光学系60は、副走査方向(第2の方向)に垂直な対称面に関して面対称(鏡映対称)である。この2つの対称面の交線を対称軸と呼ぶこととする。
このように、結像光学系60は、第1方向に垂直な第1対称面、および前記第1方向と直交する第2方向に垂直な第2対称面を有する。
なお、結像光学系60が回転対称である場合には、前述の対称軸は光軸と一致する。
Here, the imaging optical system 60 is plane-symmetric (mirror symmetry) with respect to a symmetry plane perpendicular to the main scanning direction (first direction), and the imaging optical system 60 is sub-scanning direction (second scanning direction). Plane symmetry (mirror symmetry) with respect to a plane of symmetry perpendicular to the direction of. The line of intersection between the two symmetry planes is called the symmetry axis.
As described above, the imaging optical system 60 has the first symmetry plane perpendicular to the first direction and the second symmetry plane perpendicular to the second direction orthogonal to the first direction.
When the imaging optical system 60 is rotationally symmetric, the above-described symmetry axis coincides with the optical axis.

結像光学系60が回転対称でない場合に、厳密には結像光学系60の光軸が定義されない場合があるが、以下の説明では、便宜上、前述の対称軸を光軸として説明する場合がある。
結像光学系60は、前述した支持板72の下面721と光軸601とが交差する点(物点)から光が出射された場合、この光を結像点FPに結像する。
Strictly speaking, the optical axis of the imaging optical system 60 may not be defined when the imaging optical system 60 is not rotationally symmetric. However, in the following description, for the sake of convenience, the above-described symmetry axis may be described as the optical axis. is there.
When light is emitted from the point (object point) where the lower surface 721 of the support plate 72 and the optical axis 601 intersect, the imaging optical system 60 forms an image of this light at the imaging point FP.

また、結像光学系60は、発光素子74から出射された光Lを受光面111付近の結像点IFPに結像する。より具体的には、図6に示すように、結像光学系60は、発光素子74から出射された光Lを、S−S線断面にて結像点IFPSに結像し、T−T線断面にて結像点IFPTに結像する。
ここで、S−S線断面は、発光素子74の発光位置(物点)と光軸601とを含む面(子午切断面)である。また、T−T線断面は、発光素子74から放射された光束の主光線を含み、かつ、S−S線断面(子午切断面)と直交する面(球欠切断面)である。
The imaging optical system 60 forms an image of the light L emitted from the light emitting element 74 at an imaging point IFP near the light receiving surface 111. More specifically, as shown in FIG. 6, the imaging optical system 60 forms an image of the light L emitted from the light emitting element 74 at the imaging point IFPS on the SS line cross section, and the TT An image is formed at the image point IFPT in a line section.
Here, the SS cross section is a plane (meridional cut plane) including the light emission position (object point) of the light emitting element 74 and the optical axis 601. The TT line cross section is a surface (spherical cut surface) that includes the principal ray of the light beam emitted from the light emitting element 74 and is orthogonal to the SS line cross section (meridional cut surface).

特に、結像光学系60では、後に詳述するが、レンズ64が、その副方向断面(第2の断面)での光軸601(対称軸)上の屈折力が主方向断面(第1の断面)での光軸601(対称軸)上の屈折力よりも小さい。すなわち、結像光学系60は、前記第1対称面と前記第2対称面との仮想交線で、前記第1方向の屈折力と前記第2方向の屈折力とが異なるとともに、前記仮想交線で、結像光学系60の前記第2対称面の結像点よりも前記第1対称面の結像点の方が、結像光学系60から遠くに位置する。
これにより、結像光学系60は、画角(光軸601との離間距離)の異なる発光素子74間において、像面湾曲に起因する被投影面(受光面111)でのスポットサイズの差を抑えることができる。そのため、ラインヘッド13は、濃度ムラを抑えた高品位な潜像を形成することができる。
In particular, in the imaging optical system 60, as will be described in detail later, the lens 64 has a refractive power on the optical axis 601 (symmetric axis) in the sub-direction section (second section) having a main-direction section (first section). It is smaller than the refractive power on the optical axis 601 (symmetry axis) in the cross section. That is, the imaging optical system 60 has a virtual intersection line between the first symmetry plane and the second symmetry plane, the refractive power in the first direction differs from the refractive power in the second direction, and the virtual intersection. The imaging point of the first symmetry plane is located farther from the imaging optical system 60 than the imaging point of the second symmetry plane of the imaging optical system 60.
As a result, the imaging optical system 60 reduces the spot size difference on the projection surface (light receiving surface 111) due to the curvature of field between the light emitting elements 74 having different angles of view (separation distance from the optical axis 601). Can be suppressed. Therefore, the line head 13 can form a high-quality latent image with suppressed density unevenness.

より具体的に説明すると、図7に示すように、結像光学系60は、発光素子74aから出射された光L1を結像点IFPS1、IFPT1に結像し、発光素子74bから出射された光L2を結像点IFPS2、IFPT2に結像し、発光素子74cから出射された光L3を結像点IFPS3、IFPT3に結像し、発光素子74dから出射された光L4を結像点IFPS4、IFPT4に結像する。   More specifically, as shown in FIG. 7, the imaging optical system 60 focuses the light L1 emitted from the light emitting element 74a on the imaging points IFPS1 and IFPT1, and the light emitted from the light emitting element 74b. L2 is imaged at imaging points IFPS2 and IFPT2, the light L3 emitted from the light emitting element 74c is imaged at imaging points IFPS3 and IFPT3, and the light L4 emitted from the light emitting element 74d is imaged at IFPS4 and IFPT4. To form an image.

ここで、結像点IFPS1、IFPS2、IFPS3、IFPS4は、それぞれ、各画角における前述したS−S線断面(子午切断面)での結像点である。また、結像点IFPT1、IFPT2、IFPT3、IFPT4は、それぞれ、各画角における前述したT−T線断面(球欠切断面)での結像点である。なお、本明細書において結像点とは、結像作用により光のスポットサイズ(断面での幅)が最小となる位置を言う。   Here, the image formation points IFPS1, IFPS2, IFPS3, and IFPS4 are image formation points on the above-described SS line cross section (meridional cut surface) at each angle of view. The imaging points IFPT1, IFPT2, IFPT3, and IFPT4 are imaging points on the above-described TT line cross section (spherical cut surface) at each angle of view. In the present specification, the image forming point refers to a position where the spot size of light (width in the cross section) is minimized by the image forming action.

このような結像点IFPS1、IFPS2、IFPS3、IFPS4は、図7に示すように、発光素子74側を凸とするように湾曲した像面IS上に位置している。ここで、結像点IFPS1と結像点IFPS4とが光軸601を介して対称となるように位置し、結像点IFPS2と結像点IFPS3とが光軸601を介して対称となるように位置している。
また、結像点IFPT1、IFPT2、IFPT3、IFPT4は、図7に示すように、受光面111にほぼ平行でかつほぼ平坦な像面IT上に位置している。ここで、結像点IFPT1と結像点IFPT4とが光軸601を介して対称となるように位置し、結像点IFPT2と結像点IFPT3とが光軸601を介して対称となるように位置している。
Such imaging points IFPS1, IFPS2, IFPS3, and IFPS4 are located on an image plane IS that is curved so that the light emitting element 74 side is convex as shown in FIG. Here, the imaging point IFPS1 and the imaging point IFPS4 are positioned so as to be symmetrical via the optical axis 601, and the imaging point IFPS2 and the imaging point IFPS3 are symmetrical via the optical axis 601. positioned.
Further, the imaging points IFPT1, IFPT2, IFPT3, and IFPT4 are located on an image plane IT that is substantially parallel to the light receiving surface 111 and substantially flat as shown in FIG. Here, the imaging point IFPT1 and the imaging point IFPT4 are positioned so as to be symmetric via the optical axis 601, and the imaging point IFPT2 and the imaging point IFPT3 are symmetrical via the optical axis 601. positioned.

像面ISは、光軸601近傍において、像面ITに対して結像光学系60とは反対側(発光素子74とは反対側)に位置している。これにより、像面ISが発光素子74側を凸とするように湾曲していても、結像点IFPS1と結像点IFPT1との間(結像点IFPS4と結像点IFPT4との間)の距離G1と、結像点IFPS2と結像点IFPT2との間(結像点IFPS3と結像点IFPT3との間)の距離G2との差を小さくすることができる。また、受光面111に対する像面IS、ITのずれ量を全体的に(全画角に亘って)小さく抑えることができる。
これにより、画角が異なる発光素子74a、74dと発光素子74b、74cとの関係であっても、光L1(L4)の受光面111でのスポットサイズと光L2(L3)の受光面111でのスポットサイズとの差を小さくすることができる。
The image plane IS is located on the opposite side of the image plane IT from the imaging optical system 60 (on the opposite side of the light emitting element 74) in the vicinity of the optical axis 601. Thereby, even if the image plane IS is curved so that the light emitting element 74 side is convex, it is between the imaging point IFPS1 and the imaging point IFPT1 (between the imaging point IFPS4 and the imaging point IFPT4). The difference between the distance G1 and the distance G2 between the imaging point IFPS2 and the imaging point IFPT2 (between the imaging point IFPS3 and the imaging point IFPT3) can be reduced. In addition, the amount of deviation of the image planes IS and IT with respect to the light receiving surface 111 can be suppressed as a whole (over the entire angle of view).
As a result, even if the light emitting elements 74a and 74d and the light emitting elements 74b and 74c have different angles of view, the spot size on the light receiving surface 111 of the light L1 (L4) and the light receiving surface 111 of the light L2 (L3). The difference from the spot size can be reduced.

このようにして、結像光学系60では、レンズ64の副方向断面(第2の断面)での光軸601(対称軸)上の屈折力をレンズ64の主方向断面(第1の断面)での光軸601(対称軸)上の屈折力よりも小さくすることで、画角(光軸601との離間距離)の異なる発光素子74間において、像面湾曲に起因する被投影面(受光面111)でのスポットサイズ(主方向断面および副方向断面のそれぞれの断面での幅)の差を抑えることができる。
そのため、ラインヘッド13は、潜像の画素間の濃度差を抑制し、その結果、濃度ムラを抑えた高品位な潜像を形成することができる。
ここで、結像光学系60は、発光素子74a、74dから出射された光L1、L4の受光面111におけるスポットの面積と、発光素子74b、74cから出射された光L2、L3の受光面111におけるスポットの面積とが等しくなるように構成されているのが好ましい。これにより、潜像の画素間の濃度差をより確実に抑制することができる。
In this way, in the imaging optical system 60, the refractive power on the optical axis 601 (symmetric axis) in the sub-direction section (second section) of the lens 64 is changed to the main-direction section (first section) of the lens 64. By making the refractive power smaller than the refractive power on the optical axis 601 (symmetry axis), the projection surface (light reception) caused by field curvature between the light emitting elements 74 having different angles of view (separation distance from the optical axis 601). It is possible to suppress a difference in spot size (width in each cross section of the main direction cross section and the sub direction cross section) on the surface 111).
Therefore, the line head 13 can suppress the density difference between the pixels of the latent image, and as a result, can form a high-quality latent image with reduced density unevenness.
Here, the imaging optical system 60 has a spot area on the light receiving surface 111 of the lights L1 and L4 emitted from the light emitting elements 74a and 74d and a light receiving surface 111 of the lights L2 and L3 emitted from the light emitting elements 74b and 74c. It is preferable that the area of the spot is equal. Thereby, the density difference between the pixels of the latent image can be more reliably suppressed.

また、発光素子74b、74cは複数の発光素子74のうち結像光学系60の光軸601に対して最も近位に位置する発光素子であり、発光素子74a、74dは複数の発光素子74のうち結像光学系60の光軸601に対して最も遠位に位置する発光素子である。このような関係を有する発光素子74b、74cおよび発光素子74a、74dにおいては、発光素子74b、74cが最も像面湾曲の影響が少なく、発光素子74a、74dが最も像面湾曲の影響が大きい。したがって、光L1、L4の受光面111におけるスポットの面積と、光L2、L3の受光面111におけるスポットの面積とが等しくすることで、受光面111に形成される潜像の画素間の濃度差(見かけの濃度差)を効果的に抑制することができる。
また、前述したような屈折力を有するレンズ64は、結像光学系60を構成する複数(2つ)のレンズのうち発光素子74に対して最も近位に位置している。これにより、各発光素子74からの光をレンズ64のレンズ面62の対称軸上を簡単かつ確実に通過させ、前述したような効果を発揮させることができる。
The light emitting elements 74 b and 74 c are light emitting elements that are positioned closest to the optical axis 601 of the imaging optical system 60 among the plurality of light emitting elements 74, and the light emitting elements 74 a and 74 d are the light emitting elements 74 of the plurality of light emitting elements 74. Among these, the light emitting element is located farthest from the optical axis 601 of the imaging optical system 60. In the light emitting elements 74b and 74c and the light emitting elements 74a and 74d having such a relationship, the light emitting elements 74b and 74c have the least influence of field curvature, and the light emitting elements 74a and 74d have the largest influence of field curvature. Therefore, the difference in density between the pixels of the latent image formed on the light receiving surface 111 is obtained by making the spot area on the light receiving surface 111 of the lights L1 and L4 equal to the area of the spot on the light receiving surface 111 of the lights L2 and L3. (Apparent density difference) can be effectively suppressed.
Further, the lens 64 having the refractive power as described above is located closest to the light emitting element 74 among the plurality (two) of lenses forming the imaging optical system 60. Thereby, the light from each light emitting element 74 can be easily and reliably passed on the symmetry axis of the lens surface 62 of the lens 64, and the above-described effects can be exhibited.

このような特性を有する結像光学系60は、レンズ64のレンズ面62の形状と、レンズ64’のレンズ面62’の形状とをそれぞれ適宜設定することで実現することができる。
レンズ64は、図5に示すように、例えばガラス材料で構成された支持部65上に形成されている。そして、レンズ64は、支持部65と反対側に、レンズ面62を有している。
The imaging optical system 60 having such characteristics can be realized by appropriately setting the shape of the lens surface 62 of the lens 64 and the shape of the lens surface 62 ′ of the lens 64 ′.
As shown in FIG. 5, the lens 64 is formed on a support portion 65 made of, for example, a glass material. The lens 64 has a lens surface 62 on the side opposite to the support portion 65.

一方、レンズ64’は、レンズ64と同様に、例えばガラス材料で構成された支持部65’上に形成されている。そして、レンズ64’は、支持部65’と反対側に、レンズ面62’を有している。
レンズ64のレンズ面62の形状と、レンズ64’のレンズ面62’の形状とを規定する定義式としては、それぞれ、例えば下記の数1で表わされる定義式(アナモルフィック非球面)を用いることができる(より具体的には、後述する実施例参照)。これにより、比較的簡単かつ確実に、前述したような特性を有するレンズ64、64’を実現することができる。
On the other hand, like the lens 64, the lens 64 ′ is formed on a support portion 65 ′ made of, for example, a glass material. And lens 64 'has lens surface 62' on the opposite side to support part 65 '.
As the defining formulas that define the shape of the lens surface 62 of the lens 64 and the shape of the lens surface 62 ′ of the lens 64 ′, for example, a defining formula (anamorphic aspherical surface) represented by the following equation 1 is used. (See more specific examples below). Thereby, the lenses 64 and 64 ′ having the above-described characteristics can be realized relatively easily and reliably.

Figure 2010162852
Figure 2010162852

ここで、上記の数1で表わされる定義式において、
z:対称軸方向(第3の方向)での座標
x:主走査方向(第1の方向)での座標
y:副走査方向(第2の方向)での座標
CUX:対称軸上の主方向断面での曲率
CUY:対称軸上の副方向断面での曲率
KX、KY:コーニック定数
A〜C:非球面係数
である。
Here, in the definition formula represented by the above equation 1,
z: coordinate in the symmetric axis direction (third direction) x: coordinate in the main scanning direction (first direction) y: coordinate in the sub-scanning direction (second direction) CUX: main direction on the symmetric axis Curvature CUY in the cross section: Curvature KX, KY: Conic constants A to C in the sub-direction cross section on the symmetry axis.

また、上記の定義式の各係数CUX、CUY、A〜C等は、結像光学系60の焦点距離等に応じて、結像光学系60が前述したような湾曲した像面IS、ITを形成するように適宜設定される。
また、上記の定義式の係数CUX、CUY、A〜C等のうちの少なくとも1つを異ならせることにより、レンズ64のレンズ面62とレンズ64’のレンズ面62’とで異なる定義式を与えることができる。
また、レンズ64のレンズ面62の形状は、前述したような主方向断面と副方向断面とで異なる屈折力を有するように曲率を設定するが、レンズ64’のレンズ面62’の形状は、主方向断面と副方向断面とで曲率が同じであっても異なっていてもよい。
Further, the coefficients CUX, CUY, A to C, etc. of the above-described definition formulas represent the curved image planes IS and IT as described above according to the focal length of the imaging optical system 60 and the like. It sets suitably so that it may form.
Also, different definition formulas are given to the lens surface 62 of the lens 64 and the lens surface 62 ′ of the lens 64 ′ by making at least one of the coefficients CUX, CUY, A to C, etc. of the above definition formula different. be able to.
Further, the shape of the lens surface 62 of the lens 64 is set such that the refractive power is different between the cross section in the main direction and the cross section in the sub direction as described above, but the shape of the lens surface 62 ′ of the lens 64 ′ is The curvature in the main direction cross section and the sub direction cross section may be the same or different.

以上説明したような結像光学系60を備えるラインヘッド13によれば、画角の異なる発光素子74間において、像面湾曲に起因する被投影面(受光面111)でのスポットサイズの差を抑えることができる。そのため、濃度ムラを抑えた高品位な潜像を形成することができる。このようにして、ラインヘッド13は、高精度な露光処理を実現することができる。
また、このようなラインヘッド13を備える画像形成装置1によれば、高精度な露光処理を実現することで、濃度ムラを抑えた高品位な画像を得ることができる。
According to the line head 13 including the imaging optical system 60 as described above, the difference in spot size on the projection surface (light receiving surface 111) due to the curvature of field between the light emitting elements 74 having different angles of view. Can be suppressed. Therefore, it is possible to form a high-quality latent image with suppressed density unevenness. In this way, the line head 13 can realize highly accurate exposure processing.
In addition, according to the image forming apparatus 1 including such a line head 13, a high-quality image with reduced density unevenness can be obtained by realizing a highly accurate exposure process.

以上、本発明のラインヘッドおよび画像形成装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ラインヘッドおよび画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、レンズアレイは、複数のレンズが2行n列の行列状に配置さているのに限定されず、例えば、3行n列、4行n列等の行列状に配置されていてもよい。
The line head and the image forming apparatus of the present invention have been described above with respect to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and each part constituting the line head and the image forming apparatus has the same function. It can be replaced with any configuration that can be exhibited. Moreover, arbitrary components may be added.
The lens array is not limited to a plurality of lenses arranged in a matrix of 2 rows and n columns, and may be arranged in a matrix of 3 rows and n columns, 4 rows and n columns, for example.

また、1つの結像光学系は、複数のレンズで構成されていてもよく、また、1つまたは3つ以上のレンズ面で構成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、説明の便宜上、発光素子が1行n列に配列したものを説明したが、これに限定されるものではなく、発光素子が2行n列、3行n列等の行列状に配列されていてもよい。
また、前述した実施形態では、発光素子74として有機ELを用いた場合を例に説明したが、発光素子74は、LED(発光ダイオード)であってもよい。
One imaging optical system may be composed of a plurality of lenses, and may be composed of one or three or more lens surfaces.
In the above-described embodiment, for convenience of explanation, the light emitting elements are arranged in 1 row and n columns. However, the present invention is not limited to this, and the light emitting elements are 2 rows n columns, 3 rows n columns, and the like. May be arranged in a matrix.
In the embodiment described above, the case where the organic EL is used as the light emitting element 74 has been described as an example. However, the light emitting element 74 may be an LED (light emitting diode).

以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
(実施例)
図8に示すような結像光学系を備えるラインヘッドを作成した。なお、図8は、本発明の実施例にかかるラインヘッドに備えられた結像光学系を示す断面(主方向断面)図である。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
(Example)
A line head having an imaging optical system as shown in FIG. 8 was prepared. FIG. 8 is a cross-sectional view (main-direction cross-sectional view) showing the imaging optical system provided in the line head according to the example of the present invention.

本実施例のラインヘッドは、3つの発光素子74を主走査方向に配列した以外は、図3および図5に示すラインヘッドと同様の構成である。
ここで、主方向断面において、主走査方向に配列された3つの発光素子74を光軸に対し対称となるように配置した。
また、支持部65、65’の構成材料としてガラス材料を用い、レンズ64、64’の構成材料として樹脂材料を用いた。
また、ラインヘッドの結像光学系の面構成を表1に示す。
The line head of this embodiment has the same configuration as the line head shown in FIGS. 3 and 5 except that three light emitting elements 74 are arranged in the main scanning direction.
Here, in the cross section in the main direction, the three light emitting elements 74 arranged in the main scanning direction are arranged so as to be symmetric with respect to the optical axis.
Further, a glass material was used as a constituent material of the support portions 65 and 65 ′, and a resin material was used as a constituent material of the lenses 64 and 64 ′.
Table 1 shows the surface configuration of the imaging optical system of the line head.

Figure 2010162852
Figure 2010162852

図8に示すように、表1において、面S1は、発光素子74と支持板72との境界面(光源面)、面S2は、支持板72の発光素子74とは反対側の面(ガラス基材出射面)、面S3は、絞り部材83の発光素子74側の面(開口絞り)、面S4は、レンズ64のレンズ面62(樹脂部入射面)、面S5は、レンズ64と支持部65との境界面(樹脂−ガラス境界面)、面S6は、支持部65のレンズ64とは反対側の面(ガラス基材出射面)、面S7は、レンズ64’のレンズ面62’(樹脂部入射面)、面S8は、レンズ64’と支持部65’との境界部(樹脂−レンズ境界面)、面S9は、支持部65’のレンズ64’とは反対側の面(ガラス基材出射面)、面S10は、受光面111(被投影面)である。   As shown in FIG. 8, in Table 1, the surface S1 is a boundary surface (light source surface) between the light emitting element 74 and the support plate 72, and the surface S2 is a surface (glass) on the opposite side of the support plate 72 from the light emitting element 74. The substrate exit surface), the surface S3 is a surface on the light emitting element 74 side (aperture stop) of the diaphragm member 83, the surface S4 is a lens surface 62 (resin portion incident surface) of the lens 64, and the surface S5 is a support with the lens 64. The boundary surface (resin-glass interface surface) with the portion 65, the surface S6 is the surface opposite to the lens 64 of the support portion 65 (glass substrate emission surface), and the surface S7 is the lens surface 62 ′ of the lens 64 ′. (Resin portion incident surface), surface S8 is a boundary portion (resin-lens boundary surface) between lens 64 'and support portion 65', and surface S9 is a surface on the opposite side of lens 64 'of support portion 65' ( The glass substrate emission surface) and the surface S10 are the light receiving surface 111 (projected surface).

また、面間隔d1は、面S1と面S2との間隔、面間隔d2は、面S2と面S3との間隔、面間隔d3は、面S3と面S4との間隔、面間隔d4は、面S4と面S5との間隔、面間隔d5は、面S5と面S6との間隔、面間隔d6は、面S6と面S7との間隔、面間隔d7は、面S7と面S8との間隔、面間隔d8は、面S8と面S9との間隔、面間隔d9は、面S9と面S10との間隔である。   The surface interval d1 is the interval between the surfaces S1 and S2, the surface interval d2 is the interval between the surfaces S2 and S3, the surface interval d3 is the interval between the surfaces S3 and S4, and the surface interval d4 is the surface. The distance between the surface S5 and the surface S5, the surface distance d5 is the distance between the surface S5 and the surface S6, the surface distance d6 is the distance between the surface S6 and the surface S7, the surface distance d7 is the distance between the surface S7 and the surface S8, The surface interval d8 is the interval between the surfaces S8 and S9, and the surface interval d9 is the interval between the surfaces S9 and S10.

また、参照波長屈折率は、参照波長の光に対する各面での屈折率である。
また、発光素子74から出射される光の波長(参照波長)と690nmとし、物体側開口数を0.153とし、物体側画素グループの主走査方向での全幅を1.155mmとし、物体側画素グループの副走査方向での全幅を0.127mmとし、結像光学系60の倍率を−0.5039とした。
また、レンズ面62(面S4)、レンズ面62’(面S7)の面形状は、前述した数1に示す定義式において、下記に示すような各係数を用いて規定した。
The reference wavelength refractive index is a refractive index at each surface with respect to light having a reference wavelength.
Further, the wavelength (reference wavelength) of light emitted from the light emitting element 74 is set to 690 nm, the object-side numerical aperture is set to 0.153, the entire width of the object-side pixel group in the main scanning direction is set to 1.155 mm, and the object-side pixel is set. The total width of the group in the sub-scanning direction was 0.127 mm, and the magnification of the imaging optical system 60 was −0.5039.
In addition, the surface shapes of the lens surface 62 (surface S4) and the lens surface 62 ′ (surface S7) were defined using the coefficients shown below in the above-described definition formula (1).

<レンズ面62の定義式の係数>
CUX=1/1.487066
CUY=1/1.498313
KX=−1.0
KY=−1.0
A=−0.000398224
B=0.001717732
C=−0.001779401
<The coefficient of the definition formula of the lens surface 62>
CUX = 1 / 1.487066
CUY = 1 / 1.498313
KX = -1.0
KY = −1.0
A = −0.000398224
B = 0.001717732
C = −0.001779401

<レンズ面62’の定義式の係数>
CUX=1/1.197729
CUY=1/1.191068
KX=−1.0
KY=−1.0
A=−0.00893896
B=−0.01107889
C=−0.01825008
<Coefficient of definition formula of lens surface 62 '>
CUX = 1 / 1.197729
CUY = 1 / 1.19101068
KX = -1.0
KY = −1.0
A = −0.00893896
B = −0.011078889
C = −0.01825088

(比較例)
レンズ面62(S4)の定義式のCUYをCUXと同じに設定するとともに、レンズ面62’(S7)の定義式のCUYをCUXと同じに設定した以外は、前述した実施例と同様である。
(評価)
このようにして得られた実施例の結像光学系は、図9に示すような像面湾曲を有するものとなった。また、比較例の結像光学系は、図10に示すような像面湾曲を有するものとなった。なお、図9および図10では、それぞれ、横軸は、光軸近傍の結像点近傍を0(基準)としたときに、左側を光源側とし、右側を像側として結像点のずれを示した像面湾曲である。また、子午切断面(sagittal)での像面(結像点)を実線で示し、球欠切断面(tangential)での像面(結像点)を破線で示している。
(Comparative example)
Except for setting the CUY of the definition formula of the lens surface 62 (S4) to be the same as CUX and setting the CUY of the definition formula of the lens surface 62 ′ (S7) to be the same as CUX, it is the same as the above-described embodiment. .
(Evaluation)
The imaging optical system of the example obtained in this way has a field curvature as shown in FIG. Further, the imaging optical system of the comparative example has a field curvature as shown in FIG. In FIGS. 9 and 10, the horizontal axis indicates the deviation of the imaging point with the left side as the light source side and the right side as the image side when the vicinity of the imaging point near the optical axis is 0 (reference). It is the field curvature shown. The image plane (imaging point) at the meridional cut plane (sagittal) is indicated by a solid line, and the image plane (imaging point) at a spherical cut plane (tangential) is indicated by a broken line.

本発明の実施例は比較例に比べ像面のずれが改善しており、発光素子ごとのスポットサイズの変化は軽減する。
また、前述した実施例について、感光体11の受光面111上のスポットサイズ(主方向断面での幅、副方向断面での幅)をシミュレーションにより評価したところ、光軸に対し近位(光軸近傍)の発光素子74からの光のスポットサイズは、主走査方向での幅が21.4μm、副方向断面での幅が22.8μmであり、光軸に対し遠位(端側)の発光素子74からの光のスポットサイズは、主走査方向での幅が21.2μm、副方向断面での幅が22.4μmとなっており、均一なスポットサイズが得られた。
また、このような実施例のラインヘッドを図1に示すような画像形成装置に組み込んだ実施例にかかる画像形成装置であれば、ムラを抑えた高品位な画像を得ることができる。
In the embodiment of the present invention, the deviation of the image plane is improved as compared with the comparative example, and the change in spot size for each light emitting element is reduced.
Further, in the above-described embodiment, when the spot size (width in the main direction cross section, width in the sub direction cross section) on the light receiving surface 111 of the photoconductor 11 is evaluated by simulation, it is proximal to the optical axis (optical axis). The spot size of the light from the light emitting element 74 in the vicinity) is 21.4 μm in the width in the main scanning direction and 22.8 μm in the cross section in the sub direction, and the light emission is distal (end side) with respect to the optical axis. The spot size of the light from the element 74 was 21.2 μm in the main scanning direction and 22.4 μm in the cross section in the sub direction, and a uniform spot size was obtained.
Further, if the image forming apparatus according to the embodiment in which the line head of the embodiment is incorporated in the image forming apparatus as shown in FIG. 1, a high-quality image with reduced unevenness can be obtained.

1…画像形成装置 6…第2のレンズアレイ 6’…第1のレンズアレイ 60、60a、60b、60c…結像光学系 601…光軸 62、62’…レンズ面 64、64a、64b、64c、64’、64a’、64b’、64c’…レンズ 65、65’…支持部 7…発光素子アレイ 71…発光素子群(発光素子グループ) 72…支持板(ヘッド基板) 721…下面 722…上面 73…収納部 74、74a、74b、74c、74d…発光素子 81…第2の遮光部材 811、821、831…貫通孔 82…第1の遮光部材 83…絞り部材 84…スペーサ 9…ケーシング 91…枠部材(ケーシング本体) 911…内腔部 915…境界部(段差部) 916…肩部 92…蓋部材(裏蓋) 922…凹部 93…クランプ部材 931…爪部 932…湾曲部 10…画像形成ユニット 10C、10K、10M、10Y…画像形成ステーション 11…感光ドラム(感光体) 111…受光面 12…帯電ユニット 13…ラインヘッド(露光ユニット) 14…現像装置 15…クリーニングユニット 151…クリーニングブレード 20…転写ユニット 21…中間転写ベルト 22…一次転写ローラ 23…駆動ローラ 24…従動ローラ 25…二次転写ローラ 26…クリーニングユニット 261…クリーニングブレード 30…定着ユニット 301…定着ローラ 302…加圧ローラ 40…搬送機構 41…レジストローラ対 42、43、44…搬送ローラ対 50…給紙ユニット 51…給紙カセット 52…ピックアップローラ P…記録媒体 S1〜S10…面 IFPS1〜IFPS4、IFPT1〜IFPT4、FP…結像点 G1、G2…距離 L1、L2、L3、L4…光 IS、IT…像面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus 6 ... 2nd lens array 6 '... 1st lens array 60, 60a, 60b, 60c ... Imaging optical system 601 ... Optical axis 62, 62' ... Lens surface 64, 64a, 64b, 64c 64 ', 64a', 64b ', 64c' ... lens 65, 65 '... support portion 7 ... light emitting element array 71 ... light emitting element group (light emitting element group) 72 ... support plate (head substrate) 721 ... lower surface 722 ... upper surface 73: Storage part 74, 74a, 74b, 74c, 74d ... Light emitting element 81 ... Second light shielding member 811, 821, 831 ... Through hole 82 ... First light shielding member 83 ... Diaphragm member 84 ... Spacer 9 ... Casing 91 ... Frame member (casing body) 911 ... Lumen portion 915 ... Boundary portion (stepped portion) 916 ... Shoulder portion 92 ... Lid member (back cover) 922 ... Recessed portion 93 ... Clamp Material 931 ... Claw part 932 ... Curved part 10 ... Image forming unit 10C, 10K, 10M, 10Y ... Image forming station 11 ... Photosensitive drum (photoconductor) 111 ... Light receiving surface 12 ... Charging unit 13 ... Line head (exposure unit) 14 DESCRIPTION OF SYMBOLS Development apparatus 15 ... Cleaning unit 151 ... Cleaning blade 20 ... Transfer unit 21 ... Intermediate transfer belt 22 ... Primary transfer roller 23 ... Drive roller 24 ... Driven roller 25 ... Secondary transfer roller 26 ... Cleaning unit 261 ... Cleaning blade 30 ... Fixing Unit 301: Fixing roller 302 ... Pressure roller 40 ... Conveying mechanism 41 ... Registration roller pair 42, 43, 44 ... Conveying roller pair 50 ... Paper feed unit 51 ... Paper feed cassette 52 ... Pickup roller P ... Recording medium S1- 10 ... surface IFPS1~IFPS4, IFPT1~IFPT4, FP ... imaging points G1, G2 ... distance L1, L2, L3, L4 ... light IS, IT ... image surface

Claims (6)

第1方向に垂直な第1対称面、および前記第1方向と直交する第2方向に垂直な第2対称面を有する結像光学系と、
前記第1方向に平行または略平行に配設された発光素子と、を有し、
前記結像光学系は、前記第1対称面と前記第2対称面との仮想交線で、前記第1方向の屈折力と前記第2方向の屈折力とが異なるとともに、
前記仮想交線で、前記結像光学系の前記第2対称面の結像点よりも前記第1対称面の結像点の方が、前記結像光学系から遠くに位置することを特徴とするラインヘッド。
An imaging optical system having a first symmetry plane perpendicular to the first direction and a second symmetry plane perpendicular to the second direction orthogonal to the first direction;
A light emitting element disposed in parallel or substantially parallel to the first direction,
The imaging optical system has a virtual intersection line between the first symmetry surface and the second symmetry surface, and the refractive power in the first direction is different from the refractive power in the second direction,
The imaging point of the first symmetry plane is located farther from the imaging optical system than the imaging point of the second symmetry plane of the imaging optical system at the virtual intersection line. Line head to do.
前記結像光学系は、前記第1の方向と前記第2の方向に直交または略直交する第3の方向に配された2つのレンズを有し、
前記仮想交線で、前記2つのレンズのうち発光素子に近い側のレンズの、前記第2方向の屈折力が前記第1方向の屈折力よりも小さい請求項1記載のラインヘッド。
The imaging optical system has two lenses arranged in a third direction orthogonal or substantially orthogonal to the first direction and the second direction;
2. The line head according to claim 1, wherein a refractive power in the second direction of a lens closer to a light emitting element among the two lenses at the virtual intersection is smaller than a refractive power in the first direction.
前記結像光学系は像側テレセントリックである請求項1記載のラインヘッド。   The line head according to claim 1, wherein the imaging optical system is image side telecentric. 前記発光素子は、前記第1の方向に配設された第1の発光素子および第2の発光素子を有し、
前記結像光学系は、前記第1の発光素子から出射された光および前記第2の発光素子から出射された光を受光面に投影するものであり、
前記第1の発光素子から出射された光の前記受光面におけるスポットの面積と、前記第2の発光素子から出射された光の前記受光面におけるスポットの面積とが等しいもしくは略等しくなるように構成されている請求項1ないし3のいずれか1項に記載のラインヘッド。
The light emitting element includes a first light emitting element and a second light emitting element arranged in the first direction,
The imaging optical system projects light emitted from the first light emitting element and light emitted from the second light emitting element onto a light receiving surface,
A spot area on the light receiving surface of the light emitted from the first light emitting element and a spot area on the light receiving surface of the light emitted from the second light emitting element are equal or substantially equal. The line head according to any one of claims 1 to 3.
前記第1の発光素子は、前記発光素子のうち前記仮想交線に対して最も近位に位置し、前記第2の発光素子は、前記発光素子のうち前記仮想交線に対して最も遠位に位置する請求項4記載のラインヘッド。   The first light emitting element is located closest to the virtual intersection line among the light emitting elements, and the second light emitting element is farthest from the virtual intersection line among the light emitting elements. The line head according to claim 4, which is located at 潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体に露光して前記潜像を形成するラインヘッドと、を有し、
前記ラインヘッドは、
第1方向に垂直な第1対称面、および前記第1方向と直交する第2方向に垂直な第2対称面を有する結像光学系と、
前記第1方向に平行または略平行に配設された発光素子と、を有し、
前記結像光学系は、前記第1対称面と前記第2対称面との仮想交線で、前記第1方向の屈折力と前記第2方向の屈折力とが異なるとともに、
前記交線で、前記結像光学系の前記第2対称面の結像点よりも前記第1対称面の結像点の方が、前記結像光学系から遠くに位置することを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier on which a latent image is formed;
A line head that exposes the latent image carrier to form the latent image, and
The line head is
An imaging optical system having a first symmetry plane perpendicular to the first direction and a second symmetry plane perpendicular to the second direction orthogonal to the first direction;
A light emitting element disposed in parallel or substantially parallel to the first direction,
The imaging optical system has a virtual intersection line between the first symmetry surface and the second symmetry surface, and the refractive power in the first direction is different from the refractive power in the second direction,
The imaging point of the first symmetry plane is located farther from the imaging optical system than the imaging point of the second symmetry plane of the imaging optical system at the intersecting line. Image forming apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012247565A (en) * 2011-05-26 2012-12-13 Oki Data Corp Lens unit, led head, exposure device, image forming apparatus, and reading device
JP2019061060A (en) * 2017-09-27 2019-04-18 株式会社沖データ Lens array, lens unit, exposure device, led head, and image forming apparatus

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JP2012247565A (en) * 2011-05-26 2012-12-13 Oki Data Corp Lens unit, led head, exposure device, image forming apparatus, and reading device
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