JP2010253895A - Exposure head and image forming apparatus - Google Patents

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雄二郎 野村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for enabling favorable exposure by making small an angle of light incident on an exposure surface, and stabilizing a position of the light incident on the exposure surface. <P>SOLUTION: The exposure head includes a first light emitting element, a first lens on which light from the first light emitting element is made incident, a second lens on which light projected from the first lens is made incident, a second light emitting element, a third lens on which light from the second light emitting element is made to incident, and a fourth lens on which light projected from the third lens is made to incident. First light emitted by the first light emitting element and passing through the first lens and the second lens, and second light emitted by the second light emitting element and passing through the third lens and the fourth lens are incident on different positions in a first direction of the exposure surface which has a radius of curvature. A distance Dls1 in the first direction between the first lens and the third lens is different from a distance Dls2 in the first direction between the second lens and the fourth lens. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、発光素子からの光により被露光面を露光する露光ヘッドおよび当該露光ヘッドを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an exposure head that exposes a surface to be exposed with light from a light emitting element, and an image forming apparatus using the exposure head.

従来から、被露光面を露光するために、発光素子とレンズとを用いて被露光面に光を収束させる露光ヘッドが提案されている。例えば、特許文献1記載の露光ヘッド(同文献のラインヘッド)では、ガラス基板の両面それぞれに複数枚のレンズがアレイ配置されており、厚さ方向からガラス基板を挟む2枚のレンズが対を成している。また、各レンズ対には、発光素子が所定個数毎にグループ化されて対向配置されており、各発光素子は対向するレンズ対に向けて光を射出する。そして、発光素子からレンズ対に入射した光が、このレンズ対を構成する各レンズの光学的作用を受けて、被露光面に収束する。   Conventionally, in order to expose a surface to be exposed, an exposure head that uses a light emitting element and a lens to focus light on the surface to be exposed has been proposed. For example, in the exposure head described in Patent Document 1 (line head in the same document), a plurality of lenses are arranged in an array on both surfaces of a glass substrate, and two lenses sandwiching the glass substrate from the thickness direction form a pair. It is made. In addition, each lens pair has a predetermined number of light emitting elements that are arranged to face each other, and each light emitting element emits light toward the opposing lens pair. Then, light incident on the lens pair from the light emitting element is converged on the exposed surface by receiving the optical action of each lens constituting the lens pair.

特開2008−036937号公報JP 2008-036937 A

ところで、特許文献1記載の露光ヘッドが露光する被露光面は、円筒形の感光体ドラムの周面である。また、感光体ドラムは主走査方向に平行な回転軸を有しており、感光体ドラム周面はこの回転軸を中心として回転し、その結果、主走査方向に直交する副走査方向へと移動する。しかしながら、この回転軸が感光体ドラムの中心に対して若干ずれたり、あるいは感光体ドラムの断面が完全な真円でなかったりする等の理由により、感光体ドラムの回転に伴なって、感光体ドラム周面と露光ヘッドとの間隔が変動する場合がある。このとき、収束光(の主光線)の感光体ドラム周面への入射角が大きいと、この感光体ドラム周面と露光ヘッドの間隔変動に応じて、収束光の感光体ドラム周面への入射位置が大きく変動することとなる。そこで、収束光の感光体ドラム周面への入射位置を安定させるという観点からは、収束光の感光体ドラム周面への入射角は極力小さいことが望まれる。   Incidentally, the exposed surface exposed by the exposure head described in Patent Document 1 is the peripheral surface of a cylindrical photosensitive drum. The photosensitive drum has a rotation axis parallel to the main scanning direction, and the circumferential surface of the photosensitive drum rotates around the rotation axis, and as a result, moves in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. To do. However, due to reasons such as the rotational axis slightly deviating from the center of the photoconductive drum or the cross section of the photoconductive drum is not a perfect circle, the photoconductor is rotated along with the rotation of the photoconductive drum. There are cases where the distance between the drum peripheral surface and the exposure head varies. At this time, if the incident angle of the convergent light (its principal ray) to the circumferential surface of the photosensitive drum is large, the converged light enters the circumferential surface of the photosensitive drum according to the variation in the distance between the circumferential surface of the photosensitive drum and the exposure head. The incident position varies greatly. Therefore, from the viewpoint of stabilizing the incident position of the convergent light on the circumferential surface of the photosensitive drum, it is desirable that the incident angle of the convergent light on the circumferential surface of the photosensitive drum is as small as possible.

しかしながら、上記露光ヘッドでは、この収束光の入射角を小さく抑えることが難しい場合があった。つまり、この露光ヘッドでは、副走査方向への位置が互いに異なるようにして、複数(同特許文献では3)のレンズ対が配設されており、これらレンズ対のそれぞれが副走査方向に異なる位置へ光を収束させる。つまり、この露光ヘッドによる露光では、複数の収束光が互いに副走査方向に異なる位置で、感光体ドラム周面へと入射する。しかも、この露光ヘッドによる各収束光(の主光線)は互いに平行であるか、あるいは互いに僅かに傾いている程度であった。これに対して、感光体ドラム周面は副走査方向に有限の曲率半径を有している(換言すれば、副走査方向断面において湾曲している)。そのため、複数の収束光のうちの全部あるいは一部の収束光が、副走査方向断面において感光体ドラム周面の法線に対して傾いてしまい、比較的大きな入射角で感光体ドラム周面へ入射してしまう場合があった。   However, in the above exposure head, it may be difficult to keep the incident angle of the convergent light small. That is, in this exposure head, a plurality of (3 in the same patent document) lens pairs are arranged so that the positions in the sub-scanning direction are different from each other, and each of these lens pairs is located in a position different in the sub-scanning direction. To converge light. That is, in the exposure by this exposure head, a plurality of convergent lights are incident on the circumferential surface of the photosensitive drum at different positions in the sub-scanning direction. Moreover, the respective convergent lights (principal rays) by the exposure head are parallel to each other or slightly inclined with respect to each other. In contrast, the peripheral surface of the photosensitive drum has a finite radius of curvature in the sub-scanning direction (in other words, curved in the cross section in the sub-scanning direction). For this reason, all or a part of the plurality of convergent lights is inclined with respect to the normal line of the circumferential surface of the photosensitive drum in the cross section in the sub-scanning direction, and enters the circumferential surface of the photosensitive drum at a relatively large incident angle. In some cases, it was incident.

以上のように、被露光面が有限の曲率を有する方向に異なる位置で複数の光のそれぞれを被露光面に入射させる露光ヘッドでは、複数の光のうちの全部あるいは一部の光が、大きな入射角で被露光面へ入射してしまう場合があった。その結果、光の入射位置が安定せずに、露光を良好に実行できないおそれがあった。   As described above, in an exposure head in which a plurality of lights are incident on the surface to be exposed at different positions in a direction in which the surface to be exposed has a finite curvature, all or a part of the plurality of lights is large. In some cases, the light incident on the surface to be exposed at an incident angle. As a result, the incident position of light is not stable, and there is a possibility that exposure cannot be performed satisfactorily.

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被露光面が有限の曲率半径を有する方向に異なる位置で複数の光を被露光面に入射させる露光ヘッドおよび当該露光ヘッドを用いた画像形成装置において、各光の被露光面への入射角を小さくして各光の被露光面への入射位置を安定させることで、良好な露光を実行可能とする技術の提供を目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an exposure head that makes a plurality of light incident on an exposed surface at different positions in a direction in which the exposed surface has a finite radius of curvature, and image formation using the exposure head An object of the present invention is to provide a technique that makes it possible to perform good exposure by reducing the incident angle of each light to the exposed surface and stabilizing the incident position of each light on the exposed surface.

本発明にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、第1の発光素子と、第1の発光素子からの光が入射される第1のレンズと、第1のレンズから射出された光が入射される第2のレンズと、第2の発光素子と、第2の発光素子からの光が入射される第3のレンズと、第3のレンズから射出された光が入射される第4のレンズと、を備え、第1の発光素子で発光され第1のレンズおよび第2のレンズを透過した第1の光、及び第2の発光素子で発光され第3のレンズおよび第4のレンズを透過した第2の光は、曲率半径を有する被露光面の第1の方向に異なる位置に入射し、第1のレンズと第3のレンズとの間の第1の方向の距離Dls1と、第2のレンズと第4のレンズとの間の第1の方向の距離Dls2とは異なることを特徴としている。   In order to achieve the above object, an exposure head according to the present invention includes a first light emitting element, a first lens into which light from the first light emitting element is incident, and light emitted from the first lens. Is incident on the second lens, the second light emitting element, the third lens on which the light from the second light emitting element is incident, and the fourth lens on which the light emitted from the third lens is incident. The first light emitted from the first light emitting element and transmitted through the first lens and the second lens, and the third light emitted from the second light emitting element and the fourth lens. The second light transmitted through the light is incident at different positions in the first direction of the exposed surface having a radius of curvature, and a distance Dls1 in the first direction between the first lens and the third lens; The distance Dls2 in the first direction between the second lens and the fourth lens is different from each other.

このように構成された発明(露光ヘッド)は、第1の発光素子から第1のレンズおよび第2のレンズを透過した第1の光と、第2の発光素子から第3のレンズおよび第4のレンズを透過した第2の光とにより、被露光面を露光する。ただし、被露光面は曲率を有し、しかも、第1の光と第2の光とは第1の方向に異なる位置で被露光面に入射する。したがって、第1の光および第2の光が互いに平行であるか、あるいは互いに僅かに傾いている程度であると、第1の光および第2の光の両方あるいは一方が、大きな入射角で被露光面へ入射してしまう場合があった。これに対して、本発明では、第1のレンズと第3のレンズとの第1の方向への距離Dls1と、第2のレンズと第4のレンズとの第1の方向への距離Dls2とが異なっている。これにより、第1の光および第2の光を互いに十分かつ適切に傾けることができ、その結果、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射角を小さくすることができる。こうして、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となっている。   In the invention (exposure head) configured as described above, the first light transmitted from the first light emitting element through the first lens and the second lens, and the third light emitting element from the second light emitting element and the fourth light are transmitted. The exposed surface is exposed with the second light transmitted through the lens. However, the surface to be exposed has a curvature, and the first light and the second light are incident on the surface to be exposed at different positions in the first direction. Therefore, if the first light and the second light are parallel to each other or slightly tilted with respect to each other, both or one of the first light and the second light are covered at a large incident angle. In some cases, the light enters the exposure surface. On the other hand, in the present invention, the distance Dls1 between the first lens and the third lens in the first direction, and the distance Dls2 between the second lens and the fourth lens in the first direction. Is different. As a result, the first light and the second light can be tilted sufficiently and appropriately, and as a result, the incident angles of the first light and the second light on the exposed surface can be reduced. . In this way, it is possible to stabilize the incident positions of the first light and the second light on the exposed surface and realize good exposure.

この際、被露光面の曲率中心が、第2のレンズおよび第4のレンズに対して被露光面の逆側にある場合は、距離Dls2は距離Dls1より短いように露光ヘッドを構成すると良い。これにより、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射角を小さくすることができ、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となる。   At this time, when the center of curvature of the exposed surface is on the opposite side of the exposed surface with respect to the second lens and the fourth lens, the exposure head is preferably configured such that the distance Dls2 is shorter than the distance Dls1. As a result, the incident angles of the first light and the second light on the exposed surface can be reduced, and the incident positions of the first light and the second light on the exposed surface can be stabilized. It is possible to realize good exposure.

また、第1の方向に直交する第2の方向に回転軸を有するとともに該回転軸で回転する円筒形のドラムの周面を被露光面とする場合は、この露光ヘッドに本発明を適用することが好適である。なぜなら、このような場合には、上述した理由によりドラム周面と露光ヘッドとの間隔変動が発生しやすいため、本発明を露光ヘッドに適用することで、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射角を小さくして、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射位置を安定させ、良好な露光の実現を図ることが好適であるからである。   Further, when the peripheral surface of a cylindrical drum having a rotation axis in a second direction orthogonal to the first direction and rotating on the rotation axis is an exposed surface, the present invention is applied to this exposure head. Is preferred. This is because, in such a case, the gap between the drum peripheral surface and the exposure head is likely to change due to the above-described reason. Therefore, by applying the present invention to the exposure head, the first light and the second light respectively. This is because it is preferable to reduce the incident angle of the first light and the second light to stabilize the incident positions of the first light and the second light on the exposed surface, thereby achieving good exposure. .

この際、第1の光は回転軸に向けて出射され、第2の光は回転軸に向けて出射されるように露光ヘッドを構成しても良い。これにより、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射角を確実に小さくすることができ、第1の光および第2の光それぞれの被露光面への入射位置をさらに安定させて、極めて良好な露光の実現を図ることができる。   At this time, the exposure head may be configured such that the first light is emitted toward the rotation axis and the second light is emitted toward the rotation axis. Thereby, the incident angles of the first light and the second light on the exposed surface can be surely reduced, and the incident positions of the first light and the second light on the exposed surface can be further increased. It is possible to achieve stable and very good exposure.

ところで、第1の光および第2の光の両方をドラムの回転軸に向けるためには、上述の距離Dls1および距離Dls2がそれぞれ所定の精度を満たすように、各レンズを作製することが求められる。そこで、第1のレンズ及び第3のレンズは、第1のレンズ基板の同一面に配設され、第1のレンズ及び第3のレンズは、第2のレンズ基板の同一面に配設されるように、露光ヘッドを構成しても良い。このように、第1のレンズおよび第3のレンズを同一面に配設した構成とすることで、これらの距離Dls1が所定の精度を満たすように第1のレンズおよび第3のレンズを簡便に作製することが可能となる。また、第2のレンズおよび第4のレンズを同一面に配設した構成とすることで、これらの距離Dls2が所定の精度を満たすように第2のレンズおよび第4のレンズを簡便に作製することが可能となる。   By the way, in order to direct both the first light and the second light to the rotation axis of the drum, it is required to manufacture each lens so that the above-mentioned distance Dls1 and distance Dls2 satisfy predetermined accuracy. . Therefore, the first lens and the third lens are disposed on the same surface of the first lens substrate, and the first lens and the third lens are disposed on the same surface of the second lens substrate. Thus, an exposure head may be configured. In this way, the first lens and the third lens can be simply arranged so that the distance Dls1 satisfies a predetermined accuracy by adopting a configuration in which the first lens and the third lens are arranged on the same surface. It can be produced. Further, by adopting a configuration in which the second lens and the fourth lens are arranged on the same surface, the second lens and the fourth lens can be easily manufactured so that the distance Dls2 satisfies a predetermined accuracy. It becomes possible.

また、第1の発光素子と第1のレンズの間に配設された第1の開口絞りと、第2の発光素子と第3のレンズの間に配設された第2の開口絞りとを備えるように、露光ヘッドを構成しても良い。これにより、第1のレンズに入射する光の量を第1の開口絞りにより適切に調整することができるとともに、第3のレンズに入射する光の量を第2の開口絞りにより適切に調整することができるため、このような露光ヘッドは良好な露光を行なうにあたって有利となる。   A first aperture stop disposed between the first light emitting element and the first lens; and a second aperture stop disposed between the second light emitting element and the third lens. An exposure head may be configured to provide. Accordingly, the amount of light incident on the first lens can be appropriately adjusted by the first aperture stop, and the amount of light incident on the third lens is appropriately adjusted by the second aperture stop. Therefore, such an exposure head is advantageous for good exposure.

本発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、第1の発光素子、第1の発光素子からの光が入射される第1のレンズ、第1のレンズから射出された光が入射される第2のレンズ、第2の発光素子、第2の発光素子からの光が入射される第3のレンズ、および第3のレンズから射出された光が入射される第4のレンズを有する露光ヘッドと、第2のレンズから射出された光、及び第4のレンズから射出された光が入射され、第1の方向に曲率半径を有する像担持体と、を備え、第1の発光素子で発光され第1のレンズおよび第2のレンズを透過した第1の光、及び第2の発光素子で発光され第3のレンズおよび第4のレンズを透過した第2の光は、第1の方向に異なる位置で像担持体に入射し、第1のレンズと第3のレンズとの間の第1の方向への距離Dls1と、第2のレンズと第4のレンズとの間の第1の方向への距離Dls2とは異なることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention includes a first light emitting element, a first lens on which light from the first light emitting element is incident, and light emitted from the first lens. An incident second lens, a second light emitting element, a third lens to which light from the second light emitting element is incident, and a fourth lens to which light emitted from the third lens is incident An exposure head, and an image carrier that receives light emitted from the second lens and light emitted from the fourth lens and has a radius of curvature in the first direction. The first light emitted from the element and transmitted through the first lens and the second lens, and the second light emitted from the second light emitting element and transmitted through the third lens and the fourth lens are the first light Are incident on the image carrier at different positions in the directions of the first lens and the third lens. The distance Dls1 in a first direction, and being different from the first distance in the direction Dls2 between the second lens and the fourth lens.

このように構成された発明(画像形成装置)は、第1の発光素子から第1のレンズおよび第2のレンズを透過した第1の光と、第2の発光素子から第3のレンズおよび第4のレンズを透過した第2の光とにより、像担持体を露光する。ただし、像担持体は曲率を有し、しかも、第1の光と第2の光とは第1の方向に異なる位置で像担持体に入射する。したがって、第1の光および第2の光が互いに平行であるか、あるいは互いに僅かに傾いている程度であると、第1の光および第2の光の両方あるいは一方が、大きな入射角で像担持体へ入射してしまう場合があった。これに対して、本発明では、第1のレンズと第3のレンズとの第1の方向への距離Dls1と、第2のレンズと第4のレンズとの第1の方向への距離Dls2とが異なっている。これにより、第1の光および第2の光を互いに十分かつ適切に傾けることができ、その結果、第1の光および第2の光それぞれの像担持体への入射角を小さくすることができる。こうして、第1の光および第2の光それぞれの像担持体への入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となっている。   The invention (image forming apparatus) configured in this manner includes the first light transmitted from the first light emitting element through the first lens and the second lens, and the third light emitting element from the second light emitting element and the third lens. The image carrier is exposed with the second light transmitted through the lens 4. However, the image carrier has a curvature, and the first light and the second light are incident on the image carrier at different positions in the first direction. Therefore, if the first light and the second light are parallel to each other or are slightly inclined with respect to each other, both or one of the first light and the second light is imaged at a large incident angle. In some cases, the light enters the carrier. On the other hand, in the present invention, the distance Dls1 between the first lens and the third lens in the first direction, and the distance Dls2 between the second lens and the fourth lens in the first direction. Is different. Accordingly, the first light and the second light can be tilted sufficiently and appropriately, and as a result, the incident angles of the first light and the second light on the image carrier can be reduced. . In this manner, it is possible to stabilize the incident positions of the first light and the second light on the image carrier and to realize good exposure.

この際、像担持体は回転軸で回転する像担持体ドラムであり、露光ヘッドは像担持体ドラムの外周側に配設される場合は、距離Dlsは距離Ddaより短いように露光ヘッドを構成すると良い。これにより、第1の光および第2の光それぞれの像担持体への入射角を小さくすることができ、第1の光および第2の光それぞれの像担持体への入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となる。   At this time, the image carrier is an image carrier drum that rotates on a rotating shaft, and when the exposure head is disposed on the outer peripheral side of the image carrier drum, the exposure head is configured such that the distance Dls is shorter than the distance Dda. Good. Thereby, the incident angles of the first light and the second light on the image carrier can be reduced, and the incident positions of the first light and the second light on the image carrier can be stabilized. It is possible to realize good exposure.

本発明にかかるラインヘッドを装備した画像形成装置の一例を示す図。1 is a diagram showing an example of an image forming apparatus equipped with a line head according to the present invention. 図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus in FIG. 1. 感光体ドラムの概略構成を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a photosensitive drum. ラインヘッドの概略を示す斜視図。The perspective view which shows the outline of a line head. 厚さ方向からヘッド基板を平面視した部分平面図。The partial top view which planarly viewed the head substrate from the thickness direction. 図5に示すA−A線におけるラインヘッドの階段断面図。FIG. 6 is a step sectional view of the line head taken along line AA shown in FIG. 5. 第1レンズアレイおよび第2レンズアレイの位置関係を示した図。The figure which showed the positional relationship of a 1st lens array and a 2nd lens array. A−A線階段断面においてラインヘッドによる収束光を示した図。The figure which showed the convergent light by a line head in the AA line step cross section. 複数の収束光を被露光面に入射させる際に発生しうる問題の説明図。Explanatory drawing of the problem which may generate | occur | produce when making a several convergent light enter into a to-be-exposed surface. 第1実施形態のラインヘッドの効果を具体例を挙げて説明する図。The figure explaining the example of the effect of the line head of a 1st embodiment. A−A線階段断面で第2実施形態のラインヘッドを部分的に示した図。The figure which partially showed the line head of 2nd Embodiment in the AA line step cross section. A−A線階段断面で第3実施形態のラインヘッドを部分的に示した図。The figure which showed the line head of 3rd Embodiment partially in the AA line step cross section. 感光体ドラムの回転中心の近傍を向く光を説明するための概念図。The conceptual diagram for demonstrating the light which faces the rotation center vicinity of a photoconductive drum. A−A線階段断面で実施例のラインヘッドを部分的に示した図。The figure which partially showed the line head of the Example in the AA line step cross section. 上流側結像光学系の光学系諸元を表としてまとめた図。The figure which summarized the optical system specification of the upstream image formation optical system as a table | surface. 中央結像光学系の光学系諸元を表としてまとめた図。The figure which summarized the optical system specification of the central imaging optical system as a table | surface. 下流側結像光学系の光学系諸元を表としてまとめた図。The figure which summarized the optical-system item of the downstream image formation optical system as a table | surface. 副走査方向断面における上流側結像光学系の光線図。FIG. 6 is a ray diagram of the upstream imaging optical system in the sub-scanning direction cross section. 副走査方向断面における中央結像光学系の光線図。The light ray figure of the center image formation optical system in the subscanning direction section. 副走査方向断面における下流側結像光学系の光線図。The ray diagram of the downstream image formation optical system in the sub-scanning direction section. 主走査方向断面における光線図。The light ray figure in a main scanning direction cross section. 上流側結像光学系および下流側結像光学系のレンズデータを示す図。The figure which shows the lens data of an upstream imaging optical system and a downstream imaging optical system. 図22のレンズデータのS4面のデータを示す図。The figure which shows the data of the S4 surface of the lens data of FIG. 図22のレンズデータのS7面のデータを示す図。The figure which shows the data of the S7 surface of the lens data of FIG. 中央結像光学系のレンズデータを示す図。The figure which shows the lens data of a center image formation optical system. 図24のレンズデータのS4面のデータを示す図。The figure which shows the data of the S4 surface of the lens data of FIG. 図24のレンズデータのS7面のデータを示す図。The figure which shows the data of the S7 surface of the lens data of FIG. XY多項式面の定義式を示す図。The figure which shows the definition formula of an XY polynomial surface.

第1実施形態
図1は本発明の第1実地形態にかかるラインヘッドを装備した画像形成装置の一例を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。なお図1は、カラーモード実行時に対応する図面である。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリーなどを有するメインコントローラーMCに与えられると、このメインコントローラーMCはエンジンコントローラーECに制御信号などを与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータVDをヘッドコントローラーHCに与える。このとき、メインコントローラーMCは、ヘッドコントローラーHCから水平リクエスト信号HREQを受け取る毎に、主走査方向MDに1ライン分のビデオデータVDをヘッドコントローラーHCに与える。また、このヘッドコントローラーHCは、メインコントローラーMCからのビデオデータVDとエンジンコントローラーECからの垂直同期信号Vsyncおよびパラメータ値とに基づき各色のラインヘッド29を制御する。これによって、エンジン部ENGが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
First Embodiment FIG. 1 is a view showing an example of an image forming apparatus equipped with a line head according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This apparatus uses a color mode in which four color toners of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are superimposed to form a color image, and only black (K) toner. Thus, the image forming apparatus can selectively execute a monochrome mode for forming a monochrome image. FIG. 1 is a diagram corresponding to the execution of the color mode. In this image forming apparatus, when an image forming command is given from an external device such as a host computer to a main controller MC having a CPU, a memory, etc., the main controller MC gives a control signal to the engine controller EC and also outputs an image forming command. Corresponding video data VD is supplied to the head controller HC. At this time, every time the main controller MC receives the horizontal request signal HREQ from the head controller HC, the main controller MC supplies video data VD for one line to the head controller HC in the main scanning direction MD. The head controller HC controls the line head 29 for each color based on the video data VD from the main controller MC, the vertical synchronization signal Vsync from the engine controller EC, and parameter values. As a result, the engine unit ENG executes a predetermined image forming operation, and forms an image corresponding to the image forming command on a sheet such as copy paper, transfer paper, paper, and an OHP transparent sheet.

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

画像形成ユニット7は、複数の異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーションY(イエロー用)、M(マゼンダ用)、C(シアン用)、K(ブラック用)を備えている。また、各画像形成ステーションY,M,C,Kは、主走査方向MDに所定長さの周面(表面)を有する円筒形の感光体ドラム21を有している。そして、各画像形成ステーションY,M,C,Kそれぞれは、対応する色のトナー像を、感光体ドラム21の周面に形成する。   The image forming unit 7 includes four image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form a plurality of images of different colors. Each of the image forming stations Y, M, C, and K includes a cylindrical photosensitive drum 21 having a peripheral surface (surface) having a predetermined length in the main scanning direction MD. Each of the image forming stations Y, M, C, and K forms a corresponding color toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 21.

図3は、感光体ドラムの概略構成を示す斜視図である。同図に示すように、感光体ドラム21には、ドラム軸棒RS21が設けられている。より詳しくは、このドラム軸棒RS21は、感光体ドラム21の円筒形中心を貫通するようにして形成されており、その一端が感光体ドラム21の側面から突出している。そして、ドラム軸棒RS21が主走査方向MDに平行となるように、感光体ドラム21は配置されている。また、各感光体ドラム21にはそれぞれ専用の駆動モーターが設けられており、この駆動モーターは感光体ドラム21のドラム軸棒RS21に直接あるいはギアを介して接続されている。そして、この駆動モーターがドラム軸棒RS21に回転駆動力を与えると、感光体ドラム21がドラム軸棒RS21と共に図中矢印D21の方向に所定速度で回転する。これにより感光体ドラム21の周面が、主走査方向MDに直交する副走査方向SDに搬送されることとなる。そして、この副走査方向SDに有限の曲率半径(あるいは曲率)を有する(換言すれば、副走査方向SDの断面において有限の曲率半径(あるいは曲率)を有する)感光体ドラム21周面を被露光面として、ラインヘッド29は露光を行なう。なお、感光体ドラム21の曲率中心は円筒形状の中心線で与えられ、ラインヘッド29に対して感光体ドラム21周面(被露光面)の逆側にある。   FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the photosensitive drum. As shown in the figure, the photosensitive drum 21 is provided with a drum shaft rod RS21. More specifically, the drum shaft RS21 is formed so as to penetrate the cylindrical center of the photosensitive drum 21, and one end thereof protrudes from the side surface of the photosensitive drum 21. The photosensitive drum 21 is arranged so that the drum shaft RS21 is parallel to the main scanning direction MD. Each photosensitive drum 21 is provided with a dedicated drive motor, and this drive motor is connected to the drum shaft RS21 of the photosensitive drum 21 directly or via a gear. When the drive motor applies a rotational driving force to the drum shaft RS21, the photosensitive drum 21 rotates at a predetermined speed in the direction of the arrow D21 in the drawing together with the drum shaft RS21. As a result, the circumferential surface of the photosensitive drum 21 is conveyed in the sub-scanning direction SD orthogonal to the main scanning direction MD. Then, the peripheral surface of the photosensitive drum 21 having a finite radius of curvature (or curvature) in the sub-scanning direction SD (in other words, having a finite radius of curvature (or curvature) in the cross section in the sub-scanning direction SD) is exposed. As a surface, the line head 29 performs exposure. The center of curvature of the photosensitive drum 21 is given by a cylindrical center line, and is located on the opposite side of the circumferential surface (exposed surface) of the photosensitive drum 21 with respect to the line head 29.

また、感光体ドラム21の周囲(外周側)には、回転方向D21に沿って帯電部23、ラインヘッド29、現像部25および感光体クリーナー27が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作及びトナー現像動作が実行される。したがって、カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーションY,M,C,Kで形成されたトナー像を転写ベルトユニット8が有する転写ベルト81に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、モノクロモード実行時は、画像形成ステーションKで形成されたトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する。なお、図1において、画像形成ユニット7の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。   Further, a charging unit 23, a line head 29, a developing unit 25, and a photoconductor cleaner 27 are disposed around the photoconductor drum 21 (on the outer peripheral side) along the rotation direction D21. Then, a charging operation, a latent image forming operation, and a toner developing operation are executed by these functional units. Therefore, when the color mode is executed, the toner images formed at all the image forming stations Y, M, C, and K are superimposed on the transfer belt 81 of the transfer belt unit 8 to form a color image, and the monochrome mode is executed. In some cases, a monochrome image is formed using only the toner image formed at the image forming station K. In FIG. 1, the image forming stations of the image forming unit 7 have the same configuration, and therefore, for convenience of illustration, only some image forming stations are denoted by reference numerals, and the other image forming stations are omitted. .

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

ラインヘッド29は感光体ドラム21に対して離間して配置されており、ラインヘッド29の長手方向は主走査方向MDに平行であるとともに、ラインヘッド29の幅方向は副走査方向SDに平行である。このラインヘッド29は複数の発光素子を備えており、各発光素子はヘッドコントローラーHCからのビデオデータVDに応じて発光する。そして、帯電した感光体ドラム21表面に発光素子からの光が照射されることで、感光体ドラム21表面に静電潜像が形成される。   The line head 29 is spaced apart from the photosensitive drum 21. The longitudinal direction of the line head 29 is parallel to the main scanning direction MD, and the width direction of the line head 29 is parallel to the sub-scanning direction SD. is there. The line head 29 includes a plurality of light emitting elements, and each light emitting element emits light according to video data VD from the head controller HC. The surface of the photosensitive drum 21 is irradiated with light from the light emitting element, whereby an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 21.

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

このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム21の回転方向D21に搬送された後、転写ベルト81と各感光体ドラム21が当接する1次転写位置TR1において転写ベルト81に1次転写される。   The toner image that has been made visible at the developing position as described above is conveyed in the rotational direction D21 of the photosensitive drum 21, and then transferred to the transfer belt 81 at the primary transfer position TR1 where the photosensitive belt 21 abuts. Primary transfer.

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

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

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

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

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

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

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

また、この装置では、ブレード対向ローラー83に対向してクリーナー部71が配設されている。クリーナー部71は、クリーナーブレード711と廃トナーボックス713とを有する。クリーナーブレード711は、その先端部を転写ベルト81を介してブレード対向ローラー83に当接することで、2次転写後に転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス713に回収される。   Further, in this apparatus, a cleaner unit 71 is disposed to face the blade facing roller 83. The cleaner unit 71 includes a cleaner blade 711 and a waste toner box 713. The cleaner blade 711 removes foreign matters such as toner and paper dust remaining on the transfer belt after the secondary transfer by contacting the tip of the cleaner blade 711 with the blade facing roller 83 via the transfer belt 81. The foreign matter removed in this way is collected in a waste toner box 713.

図4は、ラインヘッドの概略を示す斜視図である。同図では、ラインヘッド29の厚さ方向TKDの構成を理解しやすくするために、ラインヘッド29の一部が断面で示されている。ここで、厚さ方向TKDは、長手方向LGDおよび幅方向LTDに垂直な方向であり、後述する発光素子Eが光を射出する側(つまり、ラインヘッド29から感光体ドラム21に向う側)を向いた方向とする。ラインヘッド29は長手方向LGDに長尺なヘッドフレーム291を備えている。そして、ヘッドフレーム291の長手方向LGDの両端に設けられた位置決めピン2991およびネジ挿入孔2912によって、ラインヘッド29を感光体ドラム21に対して位置決めして固定することができる。つまり、感光体ドラム21を覆う感光体カバー(図示省略)は、感光体ドラム21に対して位置決めされているとともに、位置決め孔を有している。したがって、ヘッドフレーム291の位置決めピン2991を感光体カバーの位置決め孔に嵌め込むことで、ラインヘッド29が感光体ドラム21に対して位置決めされる。さらに、ネジ挿入孔2912を介して固定ネジを感光体カバーのネジ孔にねじ込むことで、ラインヘッド29が感光体ドラム21に固定される。   FIG. 4 is a perspective view showing an outline of the line head. In the drawing, a part of the line head 29 is shown in a cross section in order to facilitate understanding of the configuration of the line head 29 in the thickness direction TKD. Here, the thickness direction TKD is a direction perpendicular to the longitudinal direction LGD and the width direction LTD, and faces the side from which the light emitting element E described later emits light (that is, the side from the line head 29 toward the photosensitive drum 21). It is assumed that the direction was. The line head 29 includes a head frame 291 that is long in the longitudinal direction LGD. The line head 29 can be positioned and fixed with respect to the photosensitive drum 21 by positioning pins 2991 and screw insertion holes 2912 provided at both ends of the head frame 291 in the longitudinal direction LGD. That is, the photoconductor cover (not shown) that covers the photoconductor drum 21 is positioned with respect to the photoconductor drum 21 and has a positioning hole. Therefore, the line head 29 is positioned with respect to the photosensitive drum 21 by fitting the positioning pins 2991 of the head frame 291 into the positioning holes of the photosensitive cover. Further, the line head 29 is fixed to the photosensitive drum 21 by screwing a fixing screw into the screw hole of the photosensitive member cover through the screw insertion hole 2912.

また、ヘッドフレーム291の内部には、ヘッド基板293、遮光部材297、第1レンズアレイLA1および第2レンズアレイLA2がこの順番で厚さ方向TKDに配置されている。次に、これらの各部材について、図4、図5および図6を用いつつ説明する。なお、この実施形態の説明において、厚さ方向TKDの下流側(図4の上側)を「(厚さ方向TKDの)一方側」と称し、厚さ方向TKDの上流側(図4の下側)を「(厚さ方向TKDの)他方側」と称する。また、基板あるいは平板の一方側の面を表面と称し、基板あるいは平板の他方側の面を裏面と称することとする。   In the head frame 291, a head substrate 293, a light shielding member 297, a first lens array LA1, and a second lens array LA2 are arranged in this order in the thickness direction TKD. Next, these members will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. In the description of this embodiment, the downstream side in the thickness direction TKD (upper side in FIG. 4) is referred to as “one side in the thickness direction TKD”, and the upstream side in the thickness direction TKD (the lower side in FIG. 4). ) Is referred to as “the other side (in the thickness direction TKD)”. In addition, one surface of the substrate or the flat plate is referred to as a front surface, and the other surface of the substrate or the flat plate is referred to as a back surface.

図5は、厚さ方向からヘッド基板293を平面視した部分平面図であり、厚さ方向TKDの下流側(図4の上側)からヘッド基板293の裏面293−tを透視した場合に相当する。図6は、図5に示すA−A線におけるラインヘッドの階段断面図であり、当該断面を長手方向LGD(主走査方向MD)から見た場合に相当する。なお、図5では、ヘッド基板293に形成された発光素子グループEG、第1レンズアレイLA1に形成された第1レンズLS1(LSa1、LSb1、LSc1)、および第2レンズアレイLA2に形成された第2レンズLS2(LSa2、LSb2、LSc2)の位置関係を示すために、第1レンズおよび第2レンズが一点鎖線で示されている。なお、第1レンズおよび第2レンズについての図中記載は、これらの位置関係を示すためのものであり、第1レンズおよび第2レンズがヘッド基板裏面293−t(図6)に形成されていることを示すものではない。   FIG. 5 is a partial plan view of the head substrate 293 in plan view from the thickness direction, and corresponds to a case where the back surface 293-t of the head substrate 293 is seen through from the downstream side in the thickness direction TKD (upper side in FIG. 4). . FIG. 6 is a step sectional view of the line head taken along line AA shown in FIG. 5 and corresponds to a case where the section is viewed from the longitudinal direction LGD (main scanning direction MD). In FIG. 5, the light emitting element group EG formed on the head substrate 293, the first lens LS1 (LSa1, LSb1, LSc1) formed on the first lens array LA1, and the second lens array LA2 formed on the second lens array LA2. In order to show the positional relationship between the two lenses LS2 (LSa2, LSb2, LSc2), the first lens and the second lens are indicated by a one-dot chain line. Note that the descriptions of the first lens and the second lens in the drawing are for showing the positional relationship between them, and the first lens and the second lens are formed on the back surface 293-t (FIG. 6) of the head substrate. It does not indicate that there is.

ヘッド基板293は光を透過するガラス基板で構成されており、ヘッド基板裏面293−tにはボトムエミッション型の有機EL(Electro-Luminescence)素子である発光素子Eが複数形成されている。これら複数の発光素子Eは、互いに同一波長の光ビームを感光体ドラム21表面へ向けて射出する。また、図5に示すように、ヘッド基板裏面293−tに形成された複数の発光素子Eの配置態様は、グループ構造を有している。つまり、15個の発光素子Eが長手方向LGDに3行千鳥で配置されて1個の発光素子グループEGが構成されており、さらに複数の発光素子グループEGが長手方向LGDに3行千鳥で離散的に配置されている。   The head substrate 293 is formed of a glass substrate that transmits light, and a plurality of light emitting elements E that are bottom emission type organic EL (Electro-Luminescence) elements are formed on the back surface 293-t of the head substrate. The plurality of light emitting elements E emit light beams having the same wavelength toward the surface of the photosensitive drum 21. As shown in FIG. 5, the arrangement of the plurality of light emitting elements E formed on the back surface 293-t of the head substrate has a group structure. That is, 15 light emitting elements E are arranged in a staggered manner in 3 rows in the longitudinal direction LGD to form one light emitting device group EG, and a plurality of light emitting device groups EG are dispersed in a staggered manner in 3 rows in the longitudinal direction LGD. Are arranged.

より詳しくは、この配置態様は次のように説明することができる。つまり、各発光素子グループEG内では、15個の発光素子Eが長手方向LGDの互いに異なる位置に配置されており、しかも長手方向LGDにおける位置が隣り合う2つの発光素子E、Eの長手方向LGDへの距離は素子間距離Pelとなっている(言い換えれば、各発光素子グループEG内では、15個の発光素子EがピッチPelで長手方向LGDに配置されている)。さらに言えば、各発光素子グループEGでは、5個の発光素子Eが主走査方向MDに沿って直線的に並んで1個の発光素子行が構成されるとともに、3行の発光素子行ERa、ERb、ERcが主走査方向MDに素子間距離Pelだけ互いにシフトしながら副走査方向SDに異なる位置へ配置されている。   In more detail, this arrangement | positioning aspect can be demonstrated as follows. That is, in each light emitting element group EG, 15 light emitting elements E are arranged at different positions in the longitudinal direction LGD, and the longitudinal direction LGD of two light emitting elements E and E whose positions in the longitudinal direction LGD are adjacent to each other. Is the inter-element distance Pel (in other words, in each light emitting element group EG, 15 light emitting elements E are arranged in the longitudinal direction LGD with a pitch Pel). Further, in each light emitting element group EG, five light emitting elements E are linearly arranged along the main scanning direction MD to form one light emitting element row, and three light emitting element rows ERa, ERb and ERc are arranged at different positions in the sub-scanning direction SD while being shifted from each other by the inter-element distance Pel in the main scanning direction MD.

そして、素子間距離Pelよりも長いグループ間距離Pegを空けて複数の発光素子グループEGが長手方向LGDに沿って離散的に並んで、1行の発光素子グループ行GRa等が構成されている。さらに、3行の発光素子グループ行GRa、GRb、GRcが距離Dtだけ空けて幅方向LTDの異なる位置に離散的に配置されており、しかも、発光素子グループ行GRa、GRb、GRcのそれぞれは、長手方向LGDに距離Dgだけ相互にシフトされている。   A plurality of light emitting element groups EG are discretely arranged along the longitudinal direction LGD with a group distance Peg longer than the element distance Pel to form one light emitting element group row GRa and the like. Further, three light emitting element group rows GRa, GRb, GRc are discretely arranged at different positions in the width direction LTD with a distance Dt therebetween, and each of the light emitting element group rows GRa, GRb, GRc is: They are mutually shifted by a distance Dg in the longitudinal direction LGD.

ここで、素子間距離Pelは、対象となる2個の発光素子Eの幾何重心間の長手方向LGDにおける距離として求めることができる。また、グループ間距離Pegは、対象となる2個の発光素子グループEGのうち、長手方向LGDの一方側の発光素子グループEGの他方側端部にある発光素子Eの幾何重心と、長手方向LGDの他方側の発光素子グループEGの一方側端部にある発光素子Eの幾何重心との長手方向LGDにおける距離として求めることができる。また、距離Dgは、長手方向LGDにおける位置が隣り合う2個の発光素子グループEGそれぞれの幾何重心間の長手方向LGDにおける距離として求めることができる。また、距離Dtは、幅方向LGDにおける位置が隣り合う2個の発光素子グループEGそれぞれの幾何重心間の幅方向LTDにおける距離として求めることができる。   Here, the inter-element distance Pel can be obtained as a distance in the longitudinal direction LGD between the geometric centroids of the two light emitting elements E to be processed. Further, the inter-group distance Peg is the geometric center of gravity of the light emitting element E at the other end of the light emitting element group EG on one side in the longitudinal direction LGD, and the longitudinal direction LGD of the two target light emitting element groups EG. The distance in the longitudinal direction LGD with the geometric center of gravity of the light emitting element E at the one end of the other light emitting element group EG can be obtained. The distance Dg can be obtained as a distance in the longitudinal direction LGD between the geometric centroids of two light emitting element groups EG whose positions in the longitudinal direction LGD are adjacent to each other. The distance Dt can be obtained as the distance in the width direction LTD between the geometric centroids of the two light emitting element groups EG whose positions in the width direction LGD are adjacent to each other.

このようにヘッド基板293の裏面293−tには、複数の発光素子グループEGが離散的に配置されている。一方、図6に示すように、ヘッド基板293の表面293−hには、遮光部材297が配置されている。なお、遮光部材297の他方側は、ヘッド基板表面293−hに接着剤により固定されている。遮光部材297には厚さ方向TKDに貫通する導光孔2971が形成されており、この導光孔2971は厚さ方向TKDからの平面視において円形状を有している。また、各導光孔2971の内壁には黒色メッキが施されている。そして、遮光部材297には、この導光孔2971が発光素子グループEG毎に1個ずつ形成されており、すなわち、1個の発光素子グループEGに対して1個の導光孔2971が開口している。   Thus, the plurality of light emitting element groups EG are discretely arranged on the back surface 293-t of the head substrate 293. On the other hand, as shown in FIG. 6, a light shielding member 297 is disposed on the surface 293-h of the head substrate 293. The other side of the light shielding member 297 is fixed to the head substrate surface 293-h with an adhesive. The light shielding member 297 is formed with a light guide hole 2971 that penetrates in the thickness direction TKD, and the light guide hole 2971 has a circular shape in plan view from the thickness direction TKD. Further, the inner wall of each light guide hole 2971 is plated with black. In the light shielding member 297, one light guide hole 2971 is formed for each light emitting element group EG. That is, one light guide hole 2971 is opened for one light emitting element group EG. ing.

このような遮光部材297を設ける目的は、いわゆる迷光がレンズLS1、LS2に入射するのを抑制するためである。つまり、後述するように、各発光素子グループEGにはそれぞれ専用のレンズLS1、LS2が設けられている。このような構成では、光ビームは、それ自身の射出源である発光素子グループEGに設けられたレンズLS1、LS2にのみ入射して結像されることが望ましい。しかしながら、光ビームの一部には、その射出源である発光素子グループEGに設けられたレンズLS1、LS2に向わずに迷光となってしまうものもある。そして、このような迷光が、それ自身の射出源でない発光素子グループEGに設けられたレンズLS1、LS2に入射してしまうと、いわゆるゴーストが発生してしまうおそれがある。これに対して、発光素子グループEGとレンズLS1、LS2との間には遮光部材297が設けられており、この遮光部材297には、内壁に黒色メッキが施された導光孔2971が発光素子グループEGに開口して設けられている。したがって、迷光の多くは、導光孔2971の内壁で吸収されることとなる。こうして、ゴーストの抑制が図られている。   The purpose of providing such a light shielding member 297 is to prevent so-called stray light from entering the lenses LS1 and LS2. That is, as will be described later, dedicated lenses LS1 and LS2 are provided for each light emitting element group EG. In such a configuration, it is desirable that the light beam be incident only on the lenses LS1 and LS2 provided in the light emitting element group EG which is its own emission source. However, some of the light beams may become stray light without being directed to the lenses LS1 and LS2 provided in the light emitting element group EG that is the emission source. If such stray light enters the lenses LS1 and LS2 provided in the light emitting element group EG that is not its own emission source, a so-called ghost may occur. On the other hand, a light shielding member 297 is provided between the light emitting element group EG and the lenses LS1 and LS2, and the light guiding hole 2971 whose inner wall is plated with black is provided in the light shielding member 297. An opening is provided in the group EG. Therefore, most of the stray light is absorbed by the inner wall of the light guide hole 2971. In this way, ghost suppression is achieved.

遮光部材297の厚さ方向TKDの一方側には、第1レンズアレイLA1が配置されている。この第1レンズアレイLA1は長手方向LGDに長尺な略平板形状を有しており、幅方向LTDからヘッドフレーム291により狭持されている。また、第1レンズアレイLA1の裏面には、第1レンズLS1(図4)が各発光素子グループEGに対して一枚ずつ形成されており、すなわち1個の発光素子グループEGに対して1枚の第1レンズLS1(図4)が対向している。こうして、第1レンズアレイLA1では、複数の第1レンズLS1が3行千鳥で並んでおり、換言すれば、主走査方向MDにおける位置が隣り合う3枚の第1レンズLS1(LSa1、LSb1、LSc1)は、副走査方向SDにおける位置が互いに異なる。そこで、図5、図6においては、第1レンズLS1を副走査方向SDの位置に応じて区別して記載している。つまり、副走査方向SDにおいて最上流にある第1レンズLS1に対しては符号LSa1が付され、副走査方向SDにおいて中央にある第1レンズLS1に対しては符号LSb1が付され、副走査方向SDにおいて最下流にある第1レンズLS1に対しては符号LSc1が付されている。   The first lens array LA1 is disposed on one side of the light shielding member 297 in the thickness direction TKD. The first lens array LA1 has a substantially flat plate shape elongated in the longitudinal direction LGD, and is sandwiched by the head frame 291 from the width direction LTD. Further, on the back surface of the first lens array LA1, one first lens LS1 (FIG. 4) is formed for each light emitting element group EG, that is, one sheet for one light emitting element group EG. The first lens LS1 (FIG. 4) faces each other. Thus, in the first lens array LA1, the plurality of first lenses LS1 are arranged in a three-row zigzag pattern. In other words, three first lenses LS1 (LSa1, LSb1, LSc1) whose positions in the main scanning direction MD are adjacent to each other. ) Are different from each other in the sub-scanning direction SD. Therefore, in FIG. 5 and FIG. 6, the first lens LS1 is shown separately according to the position in the sub-scanning direction SD. In other words, the first lens LS1 that is in the uppermost stream in the sub-scanning direction SD is labeled with a symbol LSa1, and the first lens LS1 that is in the center in the sub-scanning direction SD is labeled with a symbol LSb1. Reference sign LSc1 is assigned to the first lens LS1 located on the most downstream side in SD.

さらに、この第1レンズアレイLA1の厚さ方向TKDの一方側では、第2レンズアレイLA2が第1レンズLA1から離間した状態で対向している。この第2レンズアレイLA2は長手方向LGDに長尺な略平板形状を有しており、幅方向LTDからヘッドフレーム291により狭持されている。また、第2レンズアレイLA2の裏面には、第2レンズLS2(図4)が各発光素子グループEGに対して一枚ずつ形成されており、すなわち1個の発光素子グループEGに対して1枚の第2レンズLS2(図4)が対向している。こうして、第2レンズアレイLA2では、複数の第2レンズLS2が3行千鳥で並んでおり、換言すれば、主走査方向MDにおける位置が隣り合う3枚の第2レンズLS2(LSa2、LSb2、LSc2)は、副走査方向SDにおける位置が互いに異なる。そこで、図5、図6においては、第2レンズLS2を副走査方向SDの位置に応じて区別して記載している。つまり、副走査方向SDにおいて最上流にある第2レンズLS2に対しては符号LSa2が付され、副走査方向SDにおいて中央にある第2レンズLS2に対しては符号LSb2が付され、副走査方向SDにおいて最下流にある第2レンズLS2に対しては符号LSc2が付されている。なお、こうして同一の発光素子グループEGに対向する2枚のレンズLS1、LS2は、協働して縮小した倒立像を結像する。   Furthermore, on the one side in the thickness direction TKD of the first lens array LA1, the second lens array LA2 is opposed in a state of being separated from the first lens LA1. The second lens array LA2 has a substantially flat plate shape elongated in the longitudinal direction LGD, and is sandwiched by the head frame 291 from the width direction LTD. On the back surface of the second lens array LA2, one second lens LS2 (FIG. 4) is formed for each light emitting element group EG, that is, one sheet for one light emitting element group EG. The second lens LS2 (FIG. 4) faces each other. Thus, in the second lens array LA2, the plurality of second lenses LS2 are arranged in a three-row zigzag pattern. In other words, three second lenses LS2 (LSa2, LSb2, LSc2) whose positions in the main scanning direction MD are adjacent to each other. ) Are different from each other in the sub-scanning direction SD. Therefore, in FIG. 5 and FIG. 6, the second lens LS2 is shown separately according to the position in the sub-scanning direction SD. That is, the second lens LS2 that is in the uppermost stream in the sub-scanning direction SD is denoted by the symbol LSa2, the second lens LS2 that is in the center in the sub-scanning direction SD is denoted by the symbol LSb2, and the sub-scanning direction Reference sign LSc2 is assigned to the second lens LS2 which is the most downstream in SD. In this way, the two lenses LS1 and LS2 facing the same light emitting element group EG form an inverted image reduced in cooperation.

このように、ラインヘッド29では、1個の発光素子グループEGに対して、導光孔2971、第1レンズLS1および第2レンズLS2が1セットずつ対向して配置されている。したがって、発光素子グループEGからの光ビームは、導光孔2971を通過した後に第1レンズLS1および第2レンズLS2へと入射する。また、この第1レンズLS1および第2レンズLS2は協働して1つの結像光学系(LS1、LS2)を構成しているため、発光素子グループEGの発光素子Eが発光すると、感光体ドラム21の周面にスポットが形成される。したがって、このラインヘッド29は、特開2008−036937の図11に記載されている露光動作と同様にして、感光体ドラム21の周面に潜像を形成することができる。つまり、感光体ドラム21周面の副走査方向SDへの移動に応じたタイミングで、各発光素子Eを発光させることで、複数のスポットを主走査方向MDに並べて形成することができる。   As described above, in the line head 29, the light guide hole 2971, the first lens LS1, and the second lens LS2 are disposed so as to face each light emitting element group EG. Therefore, the light beam from the light emitting element group EG enters the first lens LS1 and the second lens LS2 after passing through the light guide hole 2971. In addition, since the first lens LS1 and the second lens LS2 cooperate to form one imaging optical system (LS1, LS2), when the light emitting element E of the light emitting element group EG emits light, the photosensitive drum Spots are formed on the peripheral surface of 21. Therefore, the line head 29 can form a latent image on the peripheral surface of the photosensitive drum 21 in the same manner as the exposure operation described in FIG. 11 of Japanese Patent Laid-Open No. 2008-036937. That is, a plurality of spots can be formed side by side in the main scanning direction MD by causing each light emitting element E to emit light at a timing corresponding to the movement of the circumferential surface of the photosensitive drum 21 in the sub scanning direction SD.

ところで、かかる露光動作では、第1レンズLS1および第2レンズLS2の光学的作用を受けた収束光LBa、LBb、LBcが、副走査方向SDに異なる位置で感光体ドラム21周面に入射する。そして、第1実施形態のラインヘッド29は、各収束光LBa、LBb、LBcが感光体ドラム21に入射する位置を安定させるために、以下に説明する構成を備えている。   By the way, in such an exposure operation, convergent lights LBa, LBb, and LBc that have received the optical action of the first lens LS1 and the second lens LS2 are incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at different positions in the sub-scanning direction SD. The line head 29 according to the first embodiment has a configuration described below in order to stabilize the position where the convergent lights LBa, LBb, and LBc are incident on the photosensitive drum 21.

図7は、A−A線階段断面における第1レンズアレイおよび第2レンズアレイの位置関係を示した図である。以下必要に応じて、副走査方向SDにおいて第1レンズアレイLA1の最上流端に位置する第1レンズLSa1を「上流側第1レンズLSa1」と称し、副走査方向SDにおいて第1レンズアレイLA1の中央に位置する第1レンズLSb1を「中央第1レンズLSb1」と称し、副走査方向SDにおいて第1レンズアレイLA1の最下流端に位置する第1レンズLSc1を「下流側第1レンズLSc1」と称することとする。さらに、副走査方向SDにおいて第2レンズアレイLA2の最上流端に位置する第2レンズLSa2を「上流側第2レンズLSa2」と称し、副走査方向SDにおいて第2レンズアレイLA2の中央に位置する第2レンズLSb2を「中央第2レンズLSb2」と称し、副走査方向SDにおいて第2レンズアレイLA2の最下流端に位置する第2レンズLSc2を「下流側第2レンズLSc2」と称することとする。   FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship between the first lens array and the second lens array in the step AA line cross section. Hereinafter, if necessary, the first lens LSa1 positioned at the most upstream end of the first lens array LA1 in the sub-scanning direction SD is referred to as an “upstream first lens LSa1”, and the first lens array LA1 in the sub-scanning direction SD is referred to as “first upstream lens LSA1”. The first lens LSb1 positioned at the center is referred to as “center first lens LSb1”, and the first lens LSc1 positioned at the most downstream end of the first lens array LA1 in the sub-scanning direction SD is referred to as “downstream first lens LSc1”. I will call it. Further, the second lens LSa2 positioned at the most upstream end of the second lens array LA2 in the sub-scanning direction SD is referred to as “upstream second lens LSa2”, and is positioned in the center of the second lens array LA2 in the sub-scanning direction SD. The second lens LSb2 is referred to as a “center second lens LSb2”, and the second lens LSc2 located at the most downstream end of the second lens array LA2 in the sub-scanning direction SD is referred to as a “downstream second lens LSc2”. .

同図に示すように、第1レンズアレイLA1はガラス製の第1光透過性基板SB1を有しており、この第1光透過性基板SB1の裏面SB1−tには樹脂製の第1レンズLSa1、LSb1、LSc1が形成されている。また同様に、第2レンズアレイLA2はガラス製の第2光透過性基板SB2を有しており、この第2光透過性基板SB2の裏面SB2−tには樹脂製の第2レンズLSa2、LSb2、LSc2が形成されている。そして、それぞれのレンズアレイLA1、LA2において、これらのレンズは、副走査方向SDへ所定のレンズ間距離で配置されている。なお、副走査方向SDへのレンズ間距離とは、各レンズの中心線の副走査方向SDへの距離とする。具体的には次のとおりである。   As shown in the figure, the first lens array LA1 has a first light-transmitting substrate SB1 made of glass, and a first lens made of resin is placed on the back surface SB1-t of the first light-transmitting substrate SB1. LSa1, LSb1, and LSc1 are formed. Similarly, the second lens array LA2 has a second light-transmitting substrate SB2 made of glass, and the second lenses LSa2 and LSb2 made of resin are disposed on the back surface SB2-t of the second light-transmitting substrate SB2. , LSc2 is formed. In each of the lens arrays LA1 and LA2, these lenses are arranged at a predetermined inter-lens distance in the sub scanning direction SD. The inter-lens distance in the sub scanning direction SD is the distance of the center line of each lens in the sub scanning direction SD. Specifically, it is as follows.

上流側第1レンズLSa1と中央第1レンズLSb1との副走査方向SDへのレンズ間距離は、上流側第1レンズLSa1の中心線Ca1と中央第1レンズLSb1の中心線Cb1との副走査方向SDへの距離として求められ、第1距離Dls1である。   The inter-lens distance between the upstream first lens LSa1 and the central first lens LSb1 in the sub scanning direction SD is the sub scanning direction between the center line Ca1 of the upstream first lens LSa1 and the center line Cb1 of the central first lens LSb1. It is calculated | required as a distance to SD, and is the 1st distance Dls1.

中央第1レンズLSb1と下流側第1レンズLSc1との副走査方向SDへのレンズ間距離は、中央第1レンズLSb1の中心線Cb1と下流側第1レンズLSc1の中心線Cc1との副走査方向SDへの距離として求められ、第1距離Dls1である。   The inter-lens distance in the sub-scanning direction SD between the central first lens LSb1 and the downstream first lens LSc1 is the sub-scanning direction between the center line Cb1 of the central first lens LSb1 and the center line Cc1 of the downstream first lens LSc1. It is calculated | required as a distance to SD, and is the 1st distance Dls1.

上流側第2レンズLSa2と中央第2レンズLSb2との副走査方向SDへのレンズ間距離は、上流側第2レンズLSa2の中心線Ca2と中央第2レンズLSb2の中心線Cb2との副走査方向SDへの距離として求められ、第2距離Dls2である。   The inter-lens distance in the sub-scanning direction SD between the upstream second lens LSa2 and the central second lens LSb2 is the sub-scanning direction between the center line Ca2 of the upstream second lens LSa2 and the center line Cb2 of the central second lens LSb2. It is calculated | required as a distance to SD, and is 2nd distance Dls2.

中央第2レンズLSb2と下流側第2レンズLSc2との副走査方向SDへのレンズ間距離は、中央第2レンズLSb2の中心線Cb2と下流側第2レンズLSc2の中心線Cc2との副走査方向SDへの距離として求められ、第2距離Dls2である。   The inter-lens distance in the sub scanning direction SD between the center second lens LSb2 and the downstream second lens LSc2 is the sub scanning direction between the center line Cb2 of the center second lens LSb2 and the center line Cc2 of the downstream second lens LSc2. It is calculated | required as a distance to SD, and is 2nd distance Dls2.

そして、図7に示すように、中央第1レンズLSb1の中心線Cb1と中央第2レンズLSb2の中心線Cb2とは互いに一致している。また、これら中心線Cb1、Cb2(の延長線)が、感光体ドラム21の回転中心Ccy(図8)と交差するように、中央第1レンズLSb1および中央第2レンズLSb2は配置されている。このような中央のレンズLSb1、LSb2の位置関係に対して、上流側のレンズLSa1、LSa2および下流側のレンズLSc1、LSc2の位置関係は異なっている。つまり、上流側第1レンズLSa1の中心線Ca1に対して上流側第2レンズLSa2の中心線Ca2は副走査方向SDの下流側に距離ΔDlsだけ偏心している。また、下流側第1レンズLSc1の中心線Cc1に対して下流側第2レンズLSb2の中心線Ca2は副走査方向SDの上流側に距離ΔDlsだけ偏心している。そのため、第2レンズアレイLA2でのレンズ間距離Dls2は、第1レンズアレイLA1でのレンズ間距離Dls1よりも短くなっている。そして、このように構成することで、上流側結像光学系(LSa1、LSa2)による収束光LBa、中央結像光学系(LSb1、LSb2)による収束光LBb、および下流側結像光学系(LSc1、LSc2)による収束光LBc(の主光線)を互いに傾けることが可能となっている。   As shown in FIG. 7, the center line Cb1 of the center first lens LSb1 and the center line Cb2 of the center second lens LSb2 coincide with each other. Further, the central first lens LSb1 and the central second lens LSb2 are arranged so that these center lines Cb1, Cb2 (extension lines thereof) intersect with the rotation center Ccy (FIG. 8) of the photosensitive drum 21. The positional relationship between the upstream lenses LSa1, LSa2 and the downstream lenses LSc1, LSc2 is different from the positional relationship between the central lenses LSb1, LSb2. That is, the center line Ca2 of the upstream second lens LSa2 is decentered by a distance ΔDls downstream of the sub scanning direction SD with respect to the center line Ca1 of the upstream first lens LSa1. Further, the center line Ca2 of the downstream second lens LSb2 is decentered by the distance ΔDls upstream of the sub-scanning direction SD with respect to the center line Cc1 of the downstream first lens LSc1. Therefore, the inter-lens distance Dls2 in the second lens array LA2 is shorter than the inter-lens distance Dls1 in the first lens array LA1. With this configuration, the convergent light LBa by the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2), the convergent light LBb by the central imaging optical system (LSb1, LSb2), and the downstream imaging optical system (LSc1) , LSc2), the convergent light LBc (the principal ray thereof) can be tilted with respect to each other.

図8は、A−A線階段断面においてラインヘッドによる収束光を示した図である。なお、同図で示される3つの収束光LBa、LBb、LBcは、次のとおりである。つまり、上流側収束光LBaは、上流側第1レンズLSa1の中心線Ca1上にある発光素子Eから射出されて上流側第1レンズLSa1および上流側第2レンズLSa2の光学的作用を受けた収束光である。また、中央収束光LBbは、中央第1レンズLSb1の中心線Cb2上にある発光素子Eから射出されて中央第1レンズLSb1および中央第2レンズLSb2の光学的作用を受けた収束光である。さらに、下流側収束光LBcは、下流側第1レンズLSc1の中心線Cc1上にある発光素子Eから射出されて下流側第1レンズLSc1および下流側第2レンズLSc2の光学的作用を受けた収束光である。また、同図において各収束光LBa、LBb、LBcには、一点鎖線で主光線PRa、PRb、PRcが併記されている。   FIG. 8 is a diagram showing convergent light by the line head in the AA line step cross section. The three convergent lights LBa, LBb, and LBc shown in the figure are as follows. That is, the upstream convergent light LBa is converged by being emitted from the light emitting element E on the center line Ca1 of the upstream first lens LSa1 and receiving the optical action of the upstream first lens LSa1 and the upstream second lens LSa2. Light. The central convergent light LBb is convergent light emitted from the light emitting element E on the center line Cb2 of the central first lens LSb1 and subjected to the optical action of the central first lens LSb1 and the central second lens LSb2. Further, the convergent light LBc on the downstream side is emitted from the light emitting element E on the center line Cc1 of the first downstream lens LSc1 and converged by the optical action of the downstream first lens LSc1 and the downstream second lens LSc2. Light. Further, in the same figure, the principal rays PRa, PRb, and PRc are shown together with the convergent lights LBa, LBb, and LBc by a one-dot chain line.

図8に示すように、上流側結像光学系(LSa1、LSa2)、中央結像光学系(LSb1、LSb2)および下流側結像光学系(LSc1、LSc2)はいずれも光ビームを収束させる光学的作用を有する。さらに、上流側結像光学系(LSa1、LSa2)および下流側結像光学系(LSc1、LSc2)は、光ビームの主光線を感光体ドラム21の回転中心Ccy側に曲げる光学的作用も有する。つまり、上流側第1レンズLSa1に対して上流側第2レンズLSa2は回転中心Ccy側(副走査方向SDの下流側)に距離ΔDlsだけ偏心しているため、上流側結像光学系を構成する上流側第1レンズLSa1および上流側第2レンズLSa2は、感光体ドラム21の回転中心Ccy側に光ビームの主光線を曲げながら、当該光ビームを収束させる。また、下流側第1レンズLSc1に対して下流側第2レンズLSc2は回転中心Ccy側(副走査方向SDの上流側)に距離ΔDlsだけ偏心しているため、下流側結像光学系を構成する下流側第1レンズLSc1および下流側第2レンズLSc2は、感光体ドラム21の回転中心Ccy側に光ビームの主光線を曲げながら、当該光ビームを収束させる。   As shown in FIG. 8, the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2), the central imaging optical system (LSb1, LSb2), and the downstream imaging optical system (LSc1, LSc2) are all optical beams that converge the light beam. Has a positive effect. Further, the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2) and the downstream imaging optical system (LSc1, LSa2) also have an optical function of bending the principal ray of the light beam toward the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21. That is, since the upstream second lens LSa2 is decentered by the distance ΔDls on the rotation center Ccy side (downstream in the sub-scanning direction SD) with respect to the upstream first lens LSa1, the upstream constituting the upstream imaging optical system. The first side lens LSa1 and the second upstream lens LSa2 converge the light beam while bending the principal ray of the light beam toward the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21. Further, since the downstream second lens LSc2 is decentered by the distance ΔDls on the rotation center Ccy side (upstream side in the sub-scanning direction SD) with respect to the downstream side first lens LSc1, the downstream side constituting the downstream imaging optical system. The first side lens LSc1 and the second downstream lens LSc2 converge the light beam while bending the principal ray of the light beam toward the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21.

このような各結像光学系の光学的作用により、上流側収束光LBaの主光線PRaと中央収束光LBbの主光線PRbとは角度θabだけ互いに傾くとともに、中央収束光LBbの主光線PRbと下流側収束光LBcの主光線PRcとは角度θbcだけ傾いている。その結果、上流側収束光LBaの主光線PRaは感光体ドラム21の回転中心Ccy側に傾くとともに、下流側収束光LBcの主光線PRcは感光体ドラム21の回転中心Ccy側に傾いている。   By such optical action of each imaging optical system, the principal ray PRa of the upstream convergent light LBa and the principal ray PRb of the central convergent light LBb are inclined with respect to each other by an angle θab, and the principal ray PRb of the central convergent light LBb The downstream convergent light LBc is inclined by an angle θbc with respect to the principal ray PRc. As a result, the principal ray PRa of the upstream convergent light LBa is inclined toward the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21, and the principal ray PRc of the downstream convergent light LBc is inclined toward the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21.

特に、第1実施形態では、収束光LBa、LBb、LBcのいずれもが、感光体ドラム21の回転中心Ccyを向いて、感光体ドラム21周面に入射している(換言すれば、収束光LBa、LBb、LBcのいずれもが、感光体ドラム21の回転中心Ccyに出射されている)。ここで、収束光LBa、LBb、LBcの主光線PRa、PRb、PRcの延長線VLa、VLb、VLcが、感光体ドラム21の回転中心Ccyと交差するとき、収束光LBa、LBb、LBcが回転中心Ccyを向いている(回転中心Ccyに出射されている)とする。   In particular, in the first embodiment, all of the convergent lights LBa, LBb, and LBc face the rotation center Ccy of the photoreceptor drum 21 and are incident on the circumferential surface of the photoreceptor drum 21 (in other words, convergent light). All of LBa, LBb, and LBc are emitted to the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21). Here, when the extension lines VLa, VLb, and VLc of the principal rays PRa, PRb, and PRc of the convergent lights LBa, LBb, and LBc intersect with the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21, the convergent lights LBa, LBb, and LBc rotate. It is assumed that it faces the center Ccy (emits the rotation center Ccy).

以上のように、第1実施形態では、感光体ドラム21周面(被露光面)は副走査方向SDに有限の曲率半径(あるいは曲率)を有しており、ラインヘッド29は、副走査方向SDに異なる位置で収束光LBa、LBb、LBcを感光体ドラム21周面に入射させる。したがって、収束光LBa、LBb、LBc(の主光線PRa、PRb、PRc)が互いに平行であるか、あるいは互いに僅かに傾いている程度であると、収束光LBa、LBb、LBcの全部あるいは一部が大きな入射角で被露光面へ入射してしまい、当該収束光の被露光面への入射位置が安定しない場合があった。かかる問題について詳述する。   As described above, in the first embodiment, the circumferential surface (exposed surface) of the photosensitive drum 21 has a finite radius of curvature (or curvature) in the sub-scanning direction SD, and the line head 29 is in the sub-scanning direction. The convergent lights LBa, LBb, and LBc are incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at different positions on the SD. Therefore, if the convergent lights LBa, LBb, and LBc (the principal rays PRa, PRb, and PRc thereof) are parallel to each other or slightly tilted, all or part of the convergent lights LBa, LBb, and LBc. May enter the surface to be exposed at a large incident angle, and the incident position of the convergent light on the surface to be exposed may not be stable. This problem will be described in detail.

図9は、副走査方向に異なる位置で複数の収束光を被露光面に入射させる際に発生しうる問題の説明図である。同図では、各収束光の主光線PRa、PRb、PRcは互いに平行である。また、同図下段は感光体ドラム21周面とラインヘッド29との間隔変動が無い場合を示し、同図上段は感光体ドラム21周面とラインヘッド29との間隔変動がある場合を示している。つまり、上述したとおり、感光体ドラム21周面とラインヘッド29との間隔は時間的に変動する場合があり、同図上段はかかる場合を示している。   FIG. 9 is an explanatory diagram of a problem that may occur when a plurality of convergent lights are incident on the exposed surface at different positions in the sub-scanning direction. In the figure, the chief rays PRa, PRb, and PRc of the convergent lights are parallel to each other. The lower part of the figure shows the case where there is no fluctuation in the distance between the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and the line head 29, and the upper part of the figure shows the case where there is a fluctuation in the distance between the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and the line head 29. Yes. That is, as described above, the interval between the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and the line head 29 may vary with time, and the upper part of FIG.

まず、同図下段の間隔変動が無い場合から説明する。この場合、上流側収束光LBaは、位置SIaで感光体ドラム21周面に入射する(左側の欄)。また、下流側収束光LBcは、位置SIcで感光体ドラム21周面に入射する(右側の欄)。このように、感光体ドラム21とラインヘッド29との間隔に変動が無い場合には、予め設計された位置SIa、SIcで収束光LBa、LBcは感光体ドラム21周面に入射することができる。   First, the case where there is no interval variation in the lower part of the figure will be described. In this case, the upstream convergent light LBa is incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at the position SIa (left column). Further, the downstream convergent light LBc is incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at the position SIc (right column). As described above, when there is no change in the distance between the photosensitive drum 21 and the line head 29, the convergent lights LBa and LBc can be incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at the positions SIa and SIc designed in advance. .

一方、同図上段に示すように、感光体ドラム21周面が実線曲線から二点鎖線曲線へと位置変動して、感光体ドラム21とラインヘッド29との間隔が変動すると、収束光LBa、LBcの入射位置が変動してしまう。つまり、左側の欄に示すように、上流側収束光LBa(の主光線PRa)は感光体ドラム21周面の法線NLに対して傾いており、言わば、大きな入射角で感光体ドラム21周面に入射する。したがって、本来は位置SIaで感光体ドラム21周面に入射するはずの上流側収束光LBaが、位置SIaから周方向に距離dだけずれた位置Sraで感光体ドラム21周面に入射している。また、同様のことが下流側収束光LBcについても発生している。つまり、右側の欄に示すように、下流側収束光LBc(の主光線PRc)は感光体ドラム21周面の法線NLに対して傾いており、言わば、大きな入射角で感光体ドラム21周面に入射する。したがって、本来は位置SIcで感光体ドラム21周面に入射するはずの下流側収束光LBcが、位置SIcから周方向に距離dだけずれた位置Srcで感光体ドラム21周面に入射している。   On the other hand, as shown in the upper part of the figure, when the position of the circumferential surface of the photosensitive drum 21 changes from the solid curve to the two-dot chain curve and the distance between the photosensitive drum 21 and the line head 29 changes, the convergent light LBa, The incident position of LBc will fluctuate. That is, as shown in the left column, the upstream convergent light LBa (the principal ray PRa thereof) is inclined with respect to the normal line NL of the circumferential surface of the photosensitive drum 21. In other words, the circumference of the photosensitive drum 21 with a large incident angle. Incident on the surface. Therefore, the upstream convergent light LBa that should be incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at the position SIa is incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at the position Sra that is shifted from the position SIa by the distance d in the circumferential direction. . The same thing occurs for the downstream convergent light LBc. That is, as shown in the right column, the downstream-side convergent light LBc (the principal ray PRc thereof) is inclined with respect to the normal line NL of the circumferential surface of the photosensitive drum 21. Incident on the surface. Accordingly, the downstream-side convergent light LBc that should be incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at the position SIc is incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 at the position Src that is shifted from the position SIc by the distance d in the circumferential direction. .

このような問題に対して、第1実施形態では、第1レンズアレイLA1に配設された第1レンズLSa1、LSb1、LSc1の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls1と、第2レンズアレイLA2に配設された第2レンズLSa2、LSb2、LSc2の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls2とが異なっている。これにより、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcを互いに十分かつ適切に傾けることができ、その結果、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれの感光体ドラム21周面への入射角を小さくすることが可能となっている。したがって、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれの感光体ドラム21周面への入射位置を安定させて、良好な露光を実現することができる。かかる効果について具体例を挙げて説明すると次のとおりである。   For such a problem, in the first embodiment, the inter-lens distance Dls1 in the sub-scanning direction SD of the first lenses LSa1, LSb1, and LSc1 disposed in the first lens array LA1 and the second lens array LA2 are used. Is different from the inter-lens distance Dls2 in the sub-scanning direction SD of the second lenses LSa2, LSb2, and LSc2 disposed in the lens. As a result, the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc can be tilted sufficiently and appropriately. As a result, the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc respectively. The incident angle to the circumferential surface of the photosensitive drum 21 can be reduced. Accordingly, it is possible to stabilize the incident positions of the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and realize good exposure. This effect will be described with a specific example as follows.

図10は、第1実施形態のラインヘッドの効果を具体例を挙げて説明するための図である。図10においても図9と同様に、実線曲線はラインヘッド29との間隔変動の無い感光体ドラム21周面を表しており、二点鎖線曲線はラインヘッド29との間隔変動のある感光体ドラム21周面を表している。図10のラインヘッド29では図9のラインヘッドと異なり、上流側収束光LBa(の主光線PRa)は法線NLと概ね一致しており、極めて小さい入射角で感光体ドラム21周面に入射している(左側の欄)。したがって、感光体ドラム21の周方向において本来の入射位置SIaと実際の入射位置Sraとを略一致させることができ、上流側収束光LBaの入射位置を安定させることが可能となっている。また、同様に、下流側収束光LBc(の主光線PRc)は法線NLと概ね一致しており、極めて小さい入射角で感光体ドラム21周面に入射している(右側の欄)。したがって、感光体ドラム21の周方向において本来の入射位置SIcと実際の入射位置Srcとを略一致させることができ、下流側収束光LBcの入射位置を安定させることが可能となっている。こうして、良好な露光が図られている。   FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the line head according to the first embodiment with a specific example. Also in FIG. 10, as in FIG. 9, the solid curve represents the circumferential surface of the photosensitive drum 21 with no variation in the distance to the line head 29, and the two-dot chain curve represents the photosensitive drum with a variation in the spacing with the line head 29. This represents the 21 circumferential surface. In the line head 29 shown in FIG. 10, unlike the line head shown in FIG. 9, the upstream-side convergent light LBa (its principal ray PRa) substantially coincides with the normal line NL, and is incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 with a very small incident angle. (Left column). Accordingly, the original incident position SIa and the actual incident position Sra can be substantially matched in the circumferential direction of the photosensitive drum 21, and the incident position of the upstream convergent light LBa can be stabilized. Similarly, the downstream convergent light LBc (the principal ray PRc thereof) substantially coincides with the normal line NL, and is incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 with a very small incident angle (right column). Accordingly, the original incident position SIc and the actual incident position Src can be made to substantially coincide with each other in the circumferential direction of the photosensitive drum 21, and the incident position of the downstream convergent light LBc can be stabilized. Thus, good exposure is achieved.

特に、上述のとおり、感光体ドラム21周面の曲率中心は、ラインヘッド29(換言すれば、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2)に対して、感光体ドラム21周面の逆側にある。そこで、第1実施形態のラインヘッドでは、第1レンズアレイLA1に配設された第1レンズLSa1、LSb1、LSc1の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls1よりも、第2レンズアレイLA2に配設された第2レンズLSa2、LSb2、LSc2の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls2は短く設定されている。これにより、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれの感光体ドラム21周面への入射角を小さくして、各収束光LBa、LBb、LBcの感光体ドラム21周面への入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となっている。   In particular, as described above, the center of curvature of the peripheral surface of the photosensitive drum 21 is sensitive to the line head 29 (in other words, the upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream second lens LSc2). Located on the opposite side of the peripheral surface of the body drum 21. Therefore, in the line head according to the first embodiment, the first lens LSa1, LSb1, LSc1 disposed in the first lens array LA1 is arranged in the second lens array LA2 more than the inter-lens distance Dls1 in the sub-scanning direction SD. The inter-lens distance Dls2 in the sub-scanning direction SD of the provided second lenses LSa2, LSb2, and LSc2 is set short. As a result, the incident angles of the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 are reduced, and the circumference of the photosensitive drum 21 around the convergent lights LBa, LBb, and LBc. It is possible to stabilize the incident position on the surface and realize good exposure.

また、上述のように、主走査方向MDに回転中心Ccyを有するとともに該回転中心Ccyで回転する円筒形の感光体ドラム21の周面を被露光面として、ラインヘッド29により露光する場合は、このラインヘッド29に本発明を適用することが好適である。なぜなら、このような場合には、上述した理由により感光体ドラム21周面とラインヘッド29との間隔変動が発生しやすいため、本発明をラインヘッド29に適用することで、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれの感光体ドラム21周面への入射角を小さくして、各収束光LBa、LBb、LBcの感光体ドラム21周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることが好適であるからである。   Further, as described above, when the exposure is performed by the line head 29 with the peripheral surface of the cylindrical photosensitive drum 21 having the rotation center Ccy in the main scanning direction MD and rotating at the rotation center Ccy as an exposed surface, It is preferable to apply the present invention to the line head 29. This is because, in such a case, the gap between the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and the line head 29 is likely to occur due to the reasons described above. Therefore, by applying the present invention to the line head 29, the upstream side convergent light LBa. The incident angles of the central convergent light LBb and the downstream convergent light LBc on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 are reduced, and the incident positions of the convergent lights LBa, LBb, and LBc on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 are stabilized. This is because it is preferable to achieve good exposure.

この際、第1実施形態のように、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcは感光体ドラム21の回転中心Ccyを向いているようにラインヘッド29を構成しても良い。これにより、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcの感光体ドラム21周面への入射角を確実に小さくすることができ、各収束光LBa、LBb、LBcの感光体ドラム21周面への入射位置をさらに安定させて、極めて良好な露光の実現を図ることができる。   At this time, as in the first embodiment, the line head 29 may be configured so that the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc are directed to the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21. good. Thereby, the incident angles of the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc to the peripheral surface of the photosensitive drum 21 can be surely reduced, and the photoreceptors of the convergent lights LBa, LBb, LBc. The incident position on the circumferential surface of the drum 21 can be further stabilized to achieve extremely good exposure.

ところで、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれを感光体ドラム21の回転中心Ccyに向けるためには、上述の第1距離Dls1および第2距離Dls2がそれぞれ所定の精度を満たすように、各レンズLSa1、LSb1、LSc1、LSa2、LSb2、LSc2を作製することが求められる。これに対して、第1実施形態では、上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1および下流側第1レンズLSc1はいずれも第1光透過性基板SB1の裏面SB1−tに配設され、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2はいずれも第2光透過性基板SB2の裏面SB2−t(同一面)に配設されている。このように、上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1および下流側第1レンズLSc1を同じ平面SB1−tに配設した構成とすることで、これらの距離Dls1が所定の精度を満たすように上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1および下流側第1レンズLSc1を簡便に作製することが可能となる。また、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2を同一の平面SB2−tに配設した構成とすることで、これらの距離Dls2が所定の精度を満たすように上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2を簡便に作製することが可能となる。   By the way, in order to direct the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc toward the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21, the first distance Dls1 and the second distance Dls2 described above each have a predetermined accuracy. It is required to manufacture each lens LSa1, LSb1, LSc1, LSa2, LSb2, and LSc2 so as to satisfy the above. In contrast, in the first embodiment, the upstream first lens LSa1, the central first lens LSb1, and the downstream first lens LSc1 are all disposed on the back surface SB1-t of the first light-transmitting substrate SB1, The upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream second lens LSc2 are all disposed on the back surface SB2-t (same surface) of the second light transmitting substrate SB2. In this way, the upstream first lens LSa1, the central first lens LSb1, and the downstream first lens LSc1 are arranged on the same plane SB1-t so that these distances Dls1 satisfy a predetermined accuracy. In addition, the upstream first lens LSa1, the central first lens LSb1, and the downstream first lens LSc1 can be easily manufactured. Further, the upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream second lens LSc2 are arranged on the same plane SB2-t so that these distances Dls2 satisfy a predetermined accuracy. The upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream second lens LSc2 can be easily manufactured.

また、このように、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれを感光体ドラム21の回転中心Ccyに向けるにあたっては、上流側第1レンズLSa1と上流側第2レンズLSa2との位置合わせ、中央第1レンズLSb1と中央第2レンズLSb2との位置合わせ、および下流側第1レンズLSc1と下流側第2レンズLSc2との位置合わせを簡便に行なえることがさらに好適である。これに対して第1実施形態のラインヘッド29は、第1光透過性基板SB1と第2光透過性基板SB2とを備えており、しかも、上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1および下流側第1レンズLSc1が配設された平面は第1光透過性基板SB1の裏面SB1−tであり、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2が配設された平面は第2光透過性基板SB2の裏面SB2−tである。これにより、例えばラインヘッド29の組立時に、第1光透過性基板SB1の位置と第2光透過性基板SB2の位置とをそれぞれ調整することで、先程の各レンズの位置合わせを簡便に実行することができる。   In this way, in order to direct the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc toward the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21, the upstream first lens LSa1 and the upstream second lens LSa2 are used. It is further preferable that the alignment of the first central lens LSb1 and the central second lens LSb2 and the alignment of the downstream first lens LSc1 and the downstream second lens LSc2 can be easily performed. . In contrast, the line head 29 of the first embodiment includes a first light-transmitting substrate SB1 and a second light-transmitting substrate SB2, and further includes an upstream first lens LSa1, a central first lens LSb1, and The plane on which the downstream first lens LSc1 is disposed is the back surface SB1-t of the first light transmissive substrate SB1, and the upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream second lens LSc2 are disposed. The formed plane is the back surface SB2-t of the second light-transmitting substrate SB2. Thereby, for example, when the line head 29 is assembled, the position of the first light-transmitting substrate SB1 and the position of the second light-transmitting substrate SB2 are respectively adjusted, so that the alignment of the respective lenses is easily executed. be able to.

第2実施形態
図11は、A−A線階段断面において第2実施形態のラインヘッドを部分的に示した図である。以下、第1実施形態と第2実施形態との差異点について主に説明し、両実施形態で共通する部分については共通符号を付して説明を適宜省略する。
Second Embodiment FIG. 11 is a diagram partially showing a line head according to a second embodiment in the AA line step cross section. Hereinafter, differences between the first embodiment and the second embodiment will be mainly described, and portions common to both embodiments will be denoted by common reference numerals and description thereof will be omitted as appropriate.

第1実施形態に対する第2実施形態の主な違いは、上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1、下流側第1レンズLSc1、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2を1枚のレンズアレイLAの表裏面に配設している点である。つまり、上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1および下流側第1レンズLSc1はレンズアレイLAの裏面LA−tに配設される一方、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2は、レンズアレイLAの表面LA−hに配設される。   The main differences between the first embodiment and the second embodiment are that the upstream first lens LSa1, the central first lens LSb1, the downstream first lens LSc1, the upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream side. The second lens LSc2 is disposed on the front and back surfaces of one lens array LA. That is, the upstream first lens LSa1, the central first lens LSb1, and the downstream first lens LSc1 are disposed on the back surface LA-t of the lens array LA, while the upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the like. The downstream second lens LSc2 is disposed on the surface LA-h of the lens array LA.

そして、第1実施形態と同様に第2実施形態においても、上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1および下流側第1レンズLSc1の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls1に比べて、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls2は短い。このように、第1実施形態のラインヘッド29と共通する構成を備える第2実施形態のラインヘッド29は、上述した第1実施形態のラインヘッド29の効果と同様の効果を奏することができる。   Similarly to the first embodiment, in the second embodiment, compared to the inter-lens distance Dls1 in the sub-scanning direction SD of the upstream first lens LSa1, the central first lens LSb1, and the downstream first lens LSc1, The inter-lens distance Dls2 in the sub-scanning direction SD of the upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream second lens LSc2 is short. As described above, the line head 29 according to the second embodiment having the same configuration as that of the line head 29 according to the first embodiment can achieve the same effects as those of the line head 29 according to the first embodiment described above.

第3実施形態
図12は、A−A線階段断面において第3実施形態のラインヘッドを部分的に示した図である。以下、第1実施形態と第3実施形態との差異点について主に説明し、両実施形態で共通する部分については共通符号を付して説明を適宜省略する。
Third Embodiment FIG. 12 is a view partially showing a line head according to a third embodiment in a step cross section taken along line AA. Hereinafter, differences between the first embodiment and the third embodiment will be mainly described, and portions common to both embodiments will be denoted by common reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

第1実施形態に対する第3実施形態の主な違いは、第3レンズアレイLA3が、第2レンズアレイと発光素子Eとの間に設けられている点である。この第3レンズアレイLA3は第2レンズアレイLA2と同じ構成を備えており、つまり、第3レンズアレイLA3の裏面には上流側第3レンズLSa3、中央第3レンズLSb3および下流側第3レンズLSc3が副走査方向SDに異なる位置に配置され、しかも、上流側第3レンズLSa3、中央第3レンズLSb3および下流側第3レンズLSc3の副走査方向SDへの距離は第1距離Dls1である。したがって、上流側収束光LBaは3枚のレンズLSa3、LSa1、LSa2の光学的作用を受けた収束光であり、中央収束光LBbは3枚のレンズLSb3、LSb1、LSb2の光学的作用を受けた収束光であり、下流側収束光LBcは3枚のレンズLSc3、LSc1、LSc2の光学的作用を受けた収束光である。   The main difference of the third embodiment from the first embodiment is that the third lens array LA3 is provided between the second lens array and the light emitting element E. The third lens array LA3 has the same configuration as the second lens array LA2, that is, on the back surface of the third lens array LA3, an upstream third lens LSa3, a central third lens LSb3, and a downstream third lens LSC3. Are arranged at different positions in the sub-scanning direction SD, and the distances of the upstream third lens LSa3, the central third lens LSb3, and the downstream third lens LSc3 in the sub-scanning direction SD are the first distance Dls1. Therefore, the upstream convergent light LBa is convergent light subjected to the optical action of the three lenses LSa3, LSa1, and LSa2, and the central convergent light LBb is subject to the optical action of the three lenses LSb3, LSb1, and LSb2. This is convergent light, and the downstream convergent light LBc is convergent light subjected to the optical action of the three lenses LSc3, LSc1, and LSc2.

そして、第1実施形態と同様に第3実施形態においても、上流側第1レンズLSa1、中央第1レンズLSb1および下流側第1レンズLSc1の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls1に比べて、上流側第2レンズLSa2、中央第2レンズLSb2および下流側第2レンズLSc2の副走査方向SDへのレンズ間距離Dls2は短い。このように、第1実施形態のラインヘッド29と共通する構成を備える第3実施形態のラインヘッド29は、上述した第1実施形態のラインヘッド29の効果と同様の効果を奏することができる。   As in the first embodiment, in the third embodiment, compared to the inter-lens distance Dls1 in the sub-scanning direction SD of the upstream first lens LSa1, the central first lens LSb1, and the downstream first lens LSc1, The inter-lens distance Dls2 in the sub-scanning direction SD of the upstream second lens LSa2, the central second lens LSb2, and the downstream second lens LSc2 is short. As described above, the line head 29 according to the third embodiment having the same configuration as the line head 29 according to the first embodiment can achieve the same effects as the effects of the line head 29 according to the first embodiment described above.

第4実施形態
上記実施形態では、各収束光LBa、LBb、LBcは、感光体ドラム21の回転中心Ccyを向いている。しかしながら、各収束光LBa、LBb、LBcが回転中心Ccyを正確に向いている必要は無く、例えば、各収束光LBa、LBb、LBcが回転中心Ccyの近傍を向く(換言すれば、各収束光LBa、LBb、LBcが回転中心Ccyの近傍に出射する)ようにラインヘッド29を構成しても良い。
Fourth Embodiment In the above-described embodiment, the convergent lights LBa, LBb, and LBc face the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21. However, the convergent lights LBa, LBb, and LBc do not need to be accurately directed to the rotation center Ccy. For example, the convergent lights LBa, LBb, and LBc are directed to the vicinity of the rotation center Ccy (in other words, each convergent light is The line head 29 may be configured so that LBa, LBb, and LBc are emitted in the vicinity of the rotation center Ccy).

図13は、感光体ドラムの回転中心の近傍を向く光を説明するための概念図である。同図の距離Dyは、異なる光学系に対応した発光素子Eの間の副走査方向SDへの距離(つまり、上流側結像光学系(DAa、LSa1、LSa2)に対応する発光素子Eと中央光学系(DAb、LSb1、LSb2)に対応する発光素子Eとの間の副走査方向SDへの距離、あるいは中央結像光学系(DAb、LSb1、LSb2)に対応する発光素子Eと下流側光学系(DAc、LSc1、LSc2)に対応する発光素子Eとの間の副走査方向SDへの距離)である。換言すれば、距離Dyは、2個の発光素子グループEGの副走査方向SDへの距離Dt(図5)に相当し、特に図5に例示したような発光素子グループEGの幾何重心に発光素子Eが存在する構成では、2個の発光素子グループEGの幾何重心にある発光素子Eそれぞれの間の副走査方向SDへの距離Dtとして求めることができる。   FIG. 13 is a conceptual diagram for explaining light directed to the vicinity of the rotation center of the photosensitive drum. The distance Dy in the figure is the distance between the light emitting elements E corresponding to different optical systems in the sub-scanning direction SD (that is, the light emitting element E corresponding to the upstream imaging optical system (DAa, LSa1, LSa2) and the center. The distance in the sub-scanning direction SD between the light emitting element E corresponding to the optical system (DAb, LSb1, LSb2) or the light emitting element E corresponding to the central imaging optical system (DAb, LSb1, LSb2) and the downstream optical System (DAc, LSc1, LSc2) corresponding to the light emitting element E in the sub-scanning direction SD). In other words, the distance Dy corresponds to the distance Dt (FIG. 5) in the sub-scanning direction SD of the two light emitting element groups EG, and in particular, the light emitting element is located at the geometric center of gravity of the light emitting element group EG illustrated in FIG. In the configuration in which E exists, the distance Dt in the sub-scanning direction SD between the light emitting elements E at the geometric center of gravity of the two light emitting element groups EG can be obtained.

そして、感光体ドラム21の回転中心Ccyからの距離が距離Dyより短い(距離Dy未満の)範囲が、感光体ドラム21の回転中心Ccyの近傍となる。したがって、回転中心Ccyから距離Dyより短い距離範囲を主光線の延長線が通過する光は、回転中心Ccyの近傍を向いて感光体ドラム21周面に入射している(換言すれば、回転中心Ccyの近傍に出射している)。具体的には、主光線の延長線が一点鎖線VL1_1、VL_2である光は、回転中心Ccyの近傍を向いて感光体ドラム21周面に入射している。一方で、主光線の延長線が一点鎖線VL1_3、VL_4である光は、回転中心Ccyの近傍を向いていない。   A range where the distance from the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21 is shorter than the distance Dy (less than the distance Dy) is in the vicinity of the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21. Therefore, the light whose extension of the principal ray passes through the distance range shorter than the distance Dy from the rotation center Ccy is directed to the vicinity of the rotation center Ccy and is incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 (in other words, the rotation center). The light is emitted in the vicinity of Ccy). Specifically, light whose chief ray extension lines are alternate long and short dash lines VL1_1 and VL_2 are incident on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 facing the vicinity of the rotation center Ccy. On the other hand, light whose chief ray extension lines are alternate long and short dash lines VL1_3 and VL_4 does not face the vicinity of the rotation center Ccy.

そして、収束光が感光体ドラム21の回転中心Ccyの近傍を向くようにラインヘッド29を構成することで、収束光の感光体ドラム21周面への入射角を抑制することができ、収束光の感光体ドラム21周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。   Then, by configuring the line head 29 so that the convergent light is directed to the vicinity of the rotation center Ccy of the photoconductive drum 21, the incident angle of the convergent light to the peripheral surface of the photoconductive drum 21 can be suppressed, and the convergent light. It is possible to stabilize the incident position on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and achieve good exposure.

その他
以上のように、上記実施形態では、ラインヘッド29が本発明の「露光ヘッド」に相当している。また、上流側第1レンズLSa1を本発明の「第1のレンズ」としたとき、上流側第2レンズLSa2が本発明の「第2のレンズ」に相当し、中央第1レンズLSb1が本発明の「第3のレンズ」に相当し、中央第2レンズLSb2が本発明の「第4のレンズ」に相当し、上流側第1レンズLSa1に入射する光を射出する発光素子Eが本発明の「第1の発光素子」に相当し、中央第1レンズLSb1に入射する光を射出する発光素子Eが本発明の「第2の発光素子」に相当し、収束光LBaが本発明の「第1の光」に相当し、収束光LBbが本発明の「第2の光」に相当する。また、副走査方向SDが本発明の「第1の方向」に相当し、主走査方向MDが本発明の「第2の方向」に相当する。また、第1実施形態において、第1光透過性基板SB1が本発明の「第1のレンズ基板」に相当し、第2光透過性基板SB2が本発明の「第2のレンズ基板」に相当し、第1光透過性基板裏面SB−tが本発明の「第1の平面」に相当し、第2光透過性基板裏面SB−tが本発明の「第2の平面」に相当する。また、感光体ドラム21が本発明の「像担持体」に相当する。また、回転中心Ccyが本発明の「回転軸」に相当する。
Others As described above, in the above embodiment, the line head 29 corresponds to the “exposure head” of the present invention. In addition, when the upstream first lens LSa1 is the “first lens” of the present invention, the upstream second lens LSa2 corresponds to the “second lens” of the present invention, and the central first lens LSb1 is the present invention. And the center second lens LSb2 corresponds to the “fourth lens” of the present invention, and the light emitting element E that emits the light incident on the upstream first lens LSa1 of the present invention. The light emitting element E that corresponds to the “first light emitting element” and emits the light incident on the central first lens LSb1 corresponds to the “second light emitting element” of the present invention, and the convergent light LBa is the “first light emitting element” of the present invention. 1 "and the convergent light LBb corresponds to" second light "of the present invention. The sub-scanning direction SD corresponds to the “first direction” of the present invention, and the main scanning direction MD corresponds to the “second direction” of the present invention. In the first embodiment, the first light-transmitting substrate SB1 corresponds to the “first lens substrate” of the present invention, and the second light-transmitting substrate SB2 corresponds to the “second lens substrate” of the present invention. The first light transmissive substrate back surface SB-t corresponds to the “first plane” of the present invention, and the second light transmissive substrate back surface SB-t corresponds to the “second plane” of the present invention. The photosensitive drum 21 corresponds to the “image carrier” of the present invention. The center of rotation Ccy corresponds to the “rotary axis” of the present invention.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、収束光LBa、LBb、LBcのいずれもが、感光体ドラム21の回転中心Ccyあるいはその近傍を向いている。しかしながら、このように構成することは必須ではない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described one without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, all of the convergent lights LBa, LBb, and LBc are directed to the rotation center Ccy of the photosensitive drum 21 or the vicinity thereof. However, such a configuration is not essential.

また、上記実施形態では、各レンズアレイLA1、LA2、LA3において3行千鳥でレンズが並んでいたが、レンズの配置態様はこれに限られない。したがって、例えば、2行千鳥等の他の配置態様でレンズを並べても良い。   In the above embodiment, the lenses are arranged in a three-row zigzag manner in each of the lens arrays LA1, LA2, and LA3. However, the lens arrangement is not limited to this. Therefore, for example, the lenses may be arranged in other arrangement modes such as a two-row zigzag.

また、上記実施形態では、レンズアレイLA1、LA2、LA3の裏面にレンズLS1、LS2、LS3が形成されていた。しかしながら、例えば、レンズアレイLA1、LA2、LA3の表面にレンズLS1、LS2、LS3が形成されても良い。   In the above embodiment, the lenses LS1, LS2, and LS3 are formed on the back surfaces of the lens arrays LA1, LA2, and LA3. However, for example, the lenses LS1, LS2, and LS3 may be formed on the surfaces of the lens arrays LA1, LA2, and LA3.

また、上記実施形態では、レンズアレイLA1、LA2、LA3は、ガラス製の光透過性基板SBに樹脂製のレンズLSa1、LSa2等を形成したものであった。しかしながら、レンズアレイLA1、LA2、LA3を1つの材料で一体的に構成することもできる。   In the above embodiment, the lens arrays LA1, LA2, and LA3 are formed by forming the resin lenses LSa1 and LSa2 on the glass transparent substrate SB. However, the lens arrays LA1, LA2, and LA3 can be integrally formed of one material.

また、上記実施形態では、複数の発光素子グループEGは3行千鳥で配置されていたが、複数の発光素子グループEGの配置態様はこれに限られない。   Moreover, in the said embodiment, although the several light emitting element group EG was arrange | positioned by 3 rows zigzag, the arrangement | positioning aspect of the some light emitting element group EG is not restricted to this.

また、上記実施形態では、15個の発光素子Eから発光素子グループEGが構成されている。しかしながら、発光素子グループEGを構成する発光素子Eの個数はこれに限られない。   In the above embodiment, the light emitting element group EG is composed of 15 light emitting elements E. However, the number of light emitting elements E constituting the light emitting element group EG is not limited to this.

また、上記実施形態では、発光素子グループEG内において、複数の発光素子Eが3行千鳥で配置されていたが、発光素子グループEG内での複数の発光素子Eの配置態様はこれに限られない。   Moreover, in the said embodiment, in the light emitting element group EG, although the some light emitting element E was arrange | positioned by 3 rows zigzag, the arrangement | positioning aspect of the some light emitting element E in the light emitting element group EG is restricted to this. Absent.

また、遮光部材297についても種々の変更が可能である。つまり、例えば、2008−307885号公報に記載のように、発光素子グループEG毎に孔を1個ずつ設けた薄い平板で遮光板を構成し、この遮光板を厚さ方向TKDに間隔を空けて並べた遮光部材297を用いることもできる。   Various changes can be made to the light shielding member 297 as well. That is, for example, as described in Japanese Patent Application Publication No. 2008-307885, a light shielding plate is formed by a thin flat plate having one hole for each light emitting element group EG, and the light shielding plate is spaced apart in the thickness direction TKD. The light shielding members 297 arranged side by side can also be used.

また、上記実施形態では、発光素子Eとしてボトムエミッション型の有機EL素子が用いられている。しかしながら、トップエミッション型の有機EL素子を発光素子Eとして用いても良く、あるいは有機EL素子以外のLED(Light Emitting Diode)等を発光素子Eとして用いても良い。   In the above embodiment, a bottom emission type organic EL element is used as the light emitting element E. However, a top emission type organic EL element may be used as the light emitting element E, or an LED (Light Emitting Diode) other than the organic EL element may be used as the light emitting element E.

また、上記実施形態では、感光体ドラム21を軸棒RS21により回転自在に支持していた。しかしながら、感光体ドラム21の回転支持機構はこれに限られず、例えば、特開2001−305911号公報のようなフランジを用いた機構であっても良い。   In the above embodiment, the photosensitive drum 21 is rotatably supported by the shaft rod RS21. However, the rotation support mechanism of the photosensitive drum 21 is not limited to this, and may be a mechanism using a flange as disclosed in JP 2001-305911 A, for example.

次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記の実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合しうる範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。   Next, examples of the present invention will be shown. However, the present invention is not limited by the following examples as a matter of course, and it is of course possible to implement the present invention with appropriate modifications within a range that can meet the gist of the preceding and following descriptions. They are all included in the technical scope of the present invention.

図14は、A−A線階段断面において実施例のラインヘッドを部分的に示した図である。実施例のラインヘッドは、第1実施形態のラインヘッドと略同じ構成を有するが、発光素子Eと第1レンズアレイLA1との間に絞り平板295が設けられている点で第1実施形態のラインヘッドと異なる。この絞り平板295には、第1レンズアレイLA1のレンズLSa1、LSb1、LSc1それぞれに対向して開口絞りDA、DA、DAが設けられている。これら開口絞りDA、DA、DAは、副走査方向SDへ第1距離Dls1で配置されている。なお、副走査方向SDへの開口絞りDAの間の距離は、各開口絞りDAの中心線の副走査方向SDへの距離とする。   FIG. 14 is a diagram partially showing the line head according to the embodiment in the cross section taken along line AA. The line head according to the example has substantially the same configuration as the line head according to the first embodiment, but the diaphragm plate 295 is provided between the light emitting element E and the first lens array LA1. Different from line head. The aperture plate 295 is provided with aperture stops DA, DA, DA facing the lenses LSa1, LSb1, LSc1 of the first lens array LA1. These aperture stops DA, DA, DA are arranged at a first distance Dls1 in the sub-scanning direction SD. Note that the distance between the aperture stops DA in the sub-scanning direction SD is the distance of the center line of each aperture stop DA in the sub-scanning direction SD.

そして、これら開口絞りDA、DA、DAは対向するレンズLSa1、LSb1、LSc1に入射する光の量を制限する。このように、実施例のラインヘッド29は、レンズLSa1、LSb1、LSc1それぞれに入射する光の量を開口絞りDAにより適切に調整することができ、良好な露光を行なうにあたって有利である。   These aperture stops DA, DA, DA limit the amount of light incident on the opposing lenses LSa1, LSb1, LSc1. As described above, the line head 29 according to the embodiment can appropriately adjust the amount of light incident on each of the lenses LSa1, LSb1, and LSc1 by the aperture stop DA, which is advantageous in performing good exposure.

以下、像面の曲率半径を20[mm](R21=20[mm])とするとともに、その他の光学系諸元を図15、図16、図17に示す値として求めた、各結像光学系の光線図およびレンズデータを示す。   In the following, each of the imaging optics was calculated with the curvature radius of the image plane set to 20 [mm] (R21 = 20 [mm]) and other optical system specifications as values shown in FIGS. The ray diagram and lens data of the system are shown.

図15は、上流側結像光学系(LSa1、LSa2)の光学系諸元を表としてまとめた図である。図16は、中央結像光学系(LSb1、LSb2)の光学系諸元を表としてまとめた図である。図17は、下流側結像光学系(LSc1、LSc2)の光学系諸元を表としてまとめた図である。図14および図15〜図17の各表では、中央結像光学系の中心(換言すれば、レンズ中心線Cb1、Cc2あるいは中央結像光学系の光軸)を原点として、副走査方向における位置が示されており、図14の右向きに負方向がとられ、図14の左向きに正方向がとられている。なお、実施形態と同様に、中央第1レンズLSb1の中心線Cb1と中央第2レンズLSb2の中心線Cb2とは一致している。   FIG. 15 is a table summarizing the optical system specifications of the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2) as a table. FIG. 16 is a table summarizing the optical system specifications of the central imaging optical system (LSb1, LSb2) as a table. FIG. 17 is a table summarizing the optical system specifications of the downstream imaging optical system (LSc1, LSc2) as a table. 14 and 15 to 17, positions in the sub-scanning direction with the center of the central imaging optical system (in other words, the lens center line Cb1, Cc2 or the optical axis of the central imaging optical system) as the origin. The negative direction is taken to the right in FIG. 14, and the positive direction is taken to the left in FIG. As in the embodiment, the center line Cb1 of the center first lens LSb1 and the center line Cb2 of the center second lens LSb2 coincide with each other.

まず、図15の表を用いて上流側結像光学系(LSa1、LSa2)の光学系諸元について説明する。副走査方向SDにおける上流側第1レンズLSa1の中心位置は1.71[mm]であり(項目「副走査方向におけるレンズ位置」)、上流側第1レンズLSa1に対する上流側第2レンズLSa2の副走査方向SDへの偏心量ΔDlsは−0.1724[mm]である(項目「第2レンズ偏心量」)。各レンズLSa1、LSa2のレンズ径は1.66[mm]であり(項目「レンズ径」)、開口絞りDAの径は0.8[mm]である(項目「絞り径」)。さらに、上流側結像光学系LSa1、LSa2による収束光の主光線PRaの傾きθabは−4.5°であり(項目「θab」)、主光線PRaは回転中心CT21を向いている(つまり、主光線PRaの延長線VLaは回転中心CT21と交差する)。そして、上流側結像光学系(LSa1、LSa2)の副走査方向SDにおける結像位置は1.57[mm]である(項目「副走査方向における結像位置」)。また、発光素子Eは、上流側第1レンズLSa1の中心線Ca1上にあり(項目「物体高(副走査方向)」)にあり、波長690[nm]の光を射出する(項目「波長」)。   First, the optical system specifications of the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2) will be described using the table of FIG. The center position of the upstream first lens LSa1 in the sub-scanning direction SD is 1.71 [mm] (the item “lens position in the sub-scanning direction”), and the subordinate of the upstream second lens LSa2 with respect to the upstream first lens LSa1. The amount of eccentricity ΔDls in the scanning direction SD is −0.1724 [mm] (item “second lens eccentricity”). The lens diameter of each lens LSa1, LSa2 is 1.66 [mm] (item “lens diameter”), and the diameter of the aperture stop DA is 0.8 [mm] (item “diaphragm diameter”). Further, the inclination θab of the principal ray PRa of the convergent light by the upstream imaging optical systems LSa1 and LSa2 is −4.5 ° (item “θab”), and the principal ray PRa faces the rotation center CT21 (that is, The extension line VLa of the principal ray PRa intersects the rotation center CT21). The imaging position in the sub-scanning direction SD of the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2) is 1.57 [mm] (item “imaging position in the sub-scanning direction”). The light emitting element E is on the center line Ca1 of the upstream first lens LSa1 (item “object height (sub-scanning direction)”), and emits light having a wavelength of 690 [nm] (item “wavelength”). ).

次に、図16の表を用いて中央結像光学系(LSb1、LSb2)の光学系諸元について説明する。副走査方向SDにおける中央第1レンズLSb1の中心位置は0[mm]であり(項目「副走査方向におけるレンズ位置」)、中央第1レンズLSb1に対する中央第2レンズLSb2の副走査方向SDへの偏心量は0[mm]である(項目「第2レンズ偏心量」)。各レンズLSb1、LSb2のレンズ径は1.66[mm]であり(項目「レンズ径」)、開口絞りDAの径は0.8[mm]である(項目「絞り径」)。さらに、中央結像光学系LSb1、LSb2による収束光の主光線PRbは回転中心CT21を向いている(つまり、主光線PRbの延長線VLbは回転中心CT21と交差する)。そして、中央結像光学系(LSb1、LSb2)の副走査方向SDにおける結像位置は0[mm]である(項目「副走査方向における結像位置」)。また、発光素子Eは、中央第1レンズLSb1の中心線Cb1上にあり(項目「物体高(副走査方向)」)にあり、波長690[nm]の光を射出する(項目「波長」)。   Next, the optical system specifications of the central imaging optical system (LSb1, LSb2) will be described using the table of FIG. The central position of the central first lens LSb1 in the sub-scanning direction SD is 0 [mm] (item “lens position in the sub-scanning direction”), and the central second lens LSb2 with respect to the central first lens LSb1 in the sub-scanning direction SD. The amount of decentering is 0 [mm] (item “second lens decentering amount”). The lens diameter of each lens LSb1 and LSb2 is 1.66 [mm] (item “lens diameter”), and the diameter of the aperture stop DA is 0.8 [mm] (item “diaphragm diameter”). Further, the principal ray PRb of the convergent light from the central imaging optical systems LSb1 and LSb2 faces the rotation center CT21 (that is, the extension line VLb of the principal ray PRb intersects the rotation center CT21). The imaging position in the sub-scanning direction SD of the central imaging optical system (LSb1, LSb2) is 0 [mm] (item “imaging position in the sub-scanning direction”). The light emitting element E is on the center line Cb1 of the central first lens LSb1 (item “object height (sub-scanning direction)”), and emits light having a wavelength of 690 [nm] (item “wavelength”). .

最後に、図17の表を用いて下流側結像光学系(LSc1、LSc2)の光学系諸元について説明する。副走査方向SDにおける下流側第1レンズLSc1の中心位置は−1.71[mm]であり(項目「副走査方向におけるレンズ位置」)、下流側第1レンズLSc1に対する下流側第2レンズLSc2の副走査方向SDへの偏心量ΔDlsは0.1724[mm]である(項目「第2レンズ偏心量」)。各レンズLSc1、LSc2のレンズ径は1.66[mm]であり(項目「レンズ径」)、開口絞りDAの径は0.8[mm]である(項目「絞り径」)。さらに、下流側結像光学系LSc1、LSc2による収束光の主光線PRcの傾きθbcは4.5°であり(項目「θbc」)、主光線PRcは回転中心CT21を向いている(つまり、主光線PRcの延長線VLcは回転中心CT21と交差する)。そして、下流側結像光学系(LSc1、LSc2)の副走査方向SDにおける結像位置は−1.57[mm]である(項目「副走査方向における結像位置」)。また、発光素子Eは、下流側第1レンズLSc1の中心線Cc1上にあり(項目「物体高(副走査方向)」)にあり、波長690[nm]の光を射出する(項目「波長」)。   Finally, the optical system specifications of the downstream imaging optical system (LSc1, LSc2) will be described using the table of FIG. The center position of the downstream first lens LSc1 in the sub-scanning direction SD is −1.71 [mm] (the item “lens position in the sub-scanning direction”), and the downstream second lens LSc2 with respect to the downstream first lens LSc1. The amount of eccentricity ΔDls in the sub-scanning direction SD is 0.1724 [mm] (item “second lens eccentricity”). The lens diameter of each lens LSc1, LSc2 is 1.66 [mm] (item “lens diameter”), and the diameter of the aperture stop DA is 0.8 [mm] (item “diaphragm diameter”). Further, the inclination θbc of the principal ray PRc of the convergent light by the downstream imaging optical systems LSc1 and LSc2 is 4.5 ° (item “θbc”), and the principal ray PRc faces the rotation center CT21 (ie, the principal ray). The extension line VLc of the ray PRc intersects the rotation center CT21). The imaging position in the sub-scanning direction SD of the downstream imaging optical system (LSc1, LSc2) is −1.57 [mm] (item “imaging position in the sub-scanning direction”). The light emitting element E is on the center line Cc1 of the downstream first lens LSc1 (item “object height (sub-scanning direction)”) and emits light having a wavelength of 690 [nm] (item “wavelength”). ).

以上の光学系諸元を満たすように、各結像光学系の光線図およびレンズデータを求めたところ、次のようになった。図18は、副走査方向断面における上流側結像光学系(LSa1、LSa2)の光線図である。図19は、副走査方向断面における中央結像光学系(LSb1、LSb2)の光線図である。図20は、副走査方向断面における下流側結像光学系(LSc1、LSc2)の光線図である。図21は、主走査方向断面における光線図である。この主走査方向断面における光線図は、上流側結像光学系(LSa1、LSa2)、中央結像光学系(LSb1、LSb2)および下流側結像光学系(LSc1、LSc2)で共通する。図22は、上流側結像光学系(LSa1、LSa2)および下流側結像光学系(LSc1、LSc2)のレンズデータを表として示す図である。図23は、図22のレンズデータのS4面のデータを表として示す図である。図24は、図22のレンズデータのS7面のデータを表として示す図である。図25は、中央結像光学系(LSb1、LSb2)のレンズデータを表として示す図である。図26は、図24のレンズデータのS4面のデータを表として示す図である。図27は、図24のレンズデータのS7面のデータを表として示す図である。図28は、XY多項式面の定義式を示す図である。   When the ray diagram and lens data of each imaging optical system were obtained so as to satisfy the above specifications of the optical system, it was as follows. FIG. 18 is a ray diagram of the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2) in the cross section in the sub-scanning direction. FIG. 19 is a ray diagram of the central imaging optical system (LSb1, LSb2) in the sub-scanning direction cross section. FIG. 20 is a ray diagram of the downstream imaging optical system (LSc1, LSc2) in the sub-scanning direction cross section. FIG. 21 is a ray diagram in the cross section in the main scanning direction. The ray diagram in the cross section in the main scanning direction is common to the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2), the central imaging optical system (LSb1, LSb2), and the downstream imaging optical system (LSc1, LSc2). FIG. 22 is a table showing lens data of the upstream imaging optical system (LSa1, LSa2) and the downstream imaging optical system (LSc1, LSc2) as a table. FIG. 23 is a table showing the S4 surface data of the lens data of FIG. FIG. 24 is a table showing the data on the S7 surface of the lens data of FIG. FIG. 25 is a table showing lens data of the central imaging optical system (LSb1, LSb2). FIG. 26 is a table showing the S4 surface data of the lens data of FIG. 24 as a table. FIG. 27 is a table showing the S7 surface data of the lens data of FIG. 24 as a table. FIG. 28 is a diagram illustrating a definition formula of an XY polynomial surface.

このように本実施例においても、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcを互いに十分かつ適切に傾けることができる(つまり、上流側収束光LBaと中央収束光LBbとは、θab=−4.5°傾き、中央収束光LBbと下流側収束光LBcとは、θbc=4.5°傾いている)。その結果、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれの感光体ドラム21周面への入射角を小さくすることが可能となっている。したがって、上流側収束光LBa、中央収束光LBbおよび下流側収束光LBcそれぞれの感光体ドラム21周面への入射位置を安定させて、良好な露光を実現することができる。   Thus, also in the present embodiment, the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc can be sufficiently and appropriately tilted (that is, the upstream convergent light LBa and the central convergent light LBb are , Θab = −4.5 °, and the central convergent light LBb and the downstream convergent light LBc are inclined θbc = 4.5 °). As a result, the incident angles of the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 can be reduced. Accordingly, it is possible to stabilize the incident positions of the upstream convergent light LBa, the central convergent light LBb, and the downstream convergent light LBc on the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and realize good exposure.

21…感光体ドラム、 29…ラインヘッド、 291…ヘッドフレーム、 293…ヘッド基板、 295…絞り平板、 DA…開口絞り、 297…遮光部材、 2971…導光孔、 CT21…回転中心、 D21…回転方向、 E…発光素子、 EG…発光素子グループ、 LA1…第1レンズアレイLA1、 LA2…第2レンズアレイ、 LA…レンズアレイ、 LS1…第1レンズ、 LS2…第2レンズ、 LSa1…上流側第1レンズ、 LSb1…中央第1レンズLSb1、 LSc1…下流側第1レンズ、 LSa2…上流側第2レンズ、 LSb2…中央第2レンズ、 LSc2…下流側第2レンズ、 LBa…上流側収束光、 LBb…中央収束光、 LBc…下流側収束光、 Dls1…第1距離、 Dls2…第2距離、 LGD…長手方向LGD、 LTD…幅方向、 MD…主走査方向、 SD…副走査方向、 NL…法線、 RS21…ドラム軸棒、 SB1…第1光透過性基板、 SB2…第2光透過性基板

DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Photosensitive drum, 29 ... Line head, 291 ... Head frame, 293 ... Head substrate, 295 ... Diaphragm flat plate, DA ... Aperture stop, 297 ... Light-shielding member, 2971 ... Light guide hole, CT21 ... Center of rotation, D21 ... Rotation Direction, E ... Light emitting element, EG ... Light emitting element group, LA1 ... First lens array LA1, LA2 ... Second lens array, LA ... Lens array, LS1 ... First lens, LS2 ... Second lens, LSa1 ... Upstream first 1 lens, LSb1... Center first lens LSb1, LSc1... Downstream first lens, LSa2... Upstream second lens, LSb2... Center second lens, LSc2 .. downstream second lens, LBa .. upstream convergent light, LBb ... center convergent light, LBc ... downstream convergent light, Dls1 ... first distance, Dls2 ... second distance, LGD ... longitudinal direction LGD, LTD ... width direction, MD ... main scanning direction, SD ... Scanning direction, NL ... normal, RS21 ... drum axle, SB1 ... first light transmissive substrate, SB2 ... second light transmitting substrate

Claims (8)

第1の発光素子と、
前記第1の発光素子からの光が入射される第1のレンズと、
前記第1のレンズから射出された光が入射される第2のレンズと、
第2の発光素子と、
前記第2の発光素子からの光が入射される第3のレンズと、
前記第3のレンズから射出された光が入射される第4のレンズと、
を備え、
前記第1の発光素子で発光され前記第1のレンズおよび前記第2のレンズを透過した第1の光、及び前記第2の発光素子で発光され前記第3のレンズおよび前記第4のレンズを透過した第2の光は、曲率半径を有する被露光面の第1の方向に異なる位置に入射し、
前記第1のレンズと前記第3のレンズとの間の前記第1の方向の距離Dls1と、前記第2のレンズと前記第4のレンズとの間の前記第1の方向の距離Dls2とは異なることを特徴とする露光ヘッド。
A first light emitting element;
A first lens into which light from the first light emitting element is incident;
A second lens on which light emitted from the first lens is incident;
A second light emitting element;
A third lens into which light from the second light emitting element is incident;
A fourth lens on which light emitted from the third lens is incident;
With
The first light emitted from the first light emitting element and transmitted through the first lens and the second lens, and the third light and the fourth lens emitted from the second light emitting element. The transmitted second light is incident at different positions in the first direction of the exposed surface having a radius of curvature,
The distance Dls1 in the first direction between the first lens and the third lens and the distance Dls2 in the first direction between the second lens and the fourth lens are An exposure head characterized by being different.
前記被露光面の曲率中心は、前記第2のレンズおよび前記第4のレンズに対して前記被露光面の逆側にあり、前記距離Dls2は前記距離Dls1より短い請求項1に記載の露光ヘッド。   2. The exposure head according to claim 1, wherein a center of curvature of the exposed surface is opposite to the exposed surface with respect to the second lens and the fourth lens, and the distance Dls2 is shorter than the distance Dls1. . 前記第1の方向に直交する第2の方向に回転軸を有するとともに該回転軸で回転する円筒形のドラムの周面を、前記被露光面とする請求項2に記載の露光ヘッド。   3. The exposure head according to claim 2, wherein a peripheral surface of a cylindrical drum having a rotation axis in a second direction orthogonal to the first direction and rotating around the rotation axis is the exposed surface. 前記第1の光は前記回転軸に向けて出射され、前記第2の光は前記回転軸に向けて出射される請求項3に記載の露光ヘッド。   The exposure head according to claim 3, wherein the first light is emitted toward the rotation axis, and the second light is emitted toward the rotation axis. 前記第1のレンズ及び前記第3のレンズは、第1のレンズ基板の同一面に配設され、
前記第1のレンズ及び前記第3のレンズは、第2のレンズ基板の同一面に配設される請求項4に記載の露光ヘッド。
The first lens and the third lens are disposed on the same surface of the first lens substrate;
The exposure head according to claim 4, wherein the first lens and the third lens are disposed on the same surface of the second lens substrate.
前記第1の発光素子と前記第1のレンズの間に配設された第1の開口絞りと、前記第2の発光素子と前記第3のレンズの間に配設された第2の開口絞りとを備える請求項1ないし5のいずれか一項に記載の露光ヘッド。   A first aperture stop disposed between the first light emitting element and the first lens; and a second aperture stop disposed between the second light emitting element and the third lens. An exposure head according to any one of claims 1 to 5, further comprising: 第1の発光素子、前記第1の発光素子からの光が入射される第1のレンズ、前記第1のレンズから射出された光が入射される第2のレンズ、第2の発光素子、前記第2の発光素子からの光が入射される第3のレンズ、および前記第3のレンズから射出された光が入射される第4のレンズを有する露光ヘッドと、
前記第2のレンズから射出された光、及び前記第4のレンズから射出された光が入射され、第1の方向に曲率半径を有する像担持体と、
を備え、
前記第1の発光素子で発光され前記第1のレンズおよび前記第2のレンズを透過した第1の光、及び前記第2の発光素子で発光され前記第3のレンズおよび前記第4のレンズを透過した第2の光は、前記第1の方向に異なる位置で前記像担持体に入射し、
前記第1のレンズと前記第3のレンズとの間の前記第1の方向への距離Dls1と、前記第2のレンズと前記第4のレンズとの間の前記第1の方向への距離Dls2とは異なることを特徴とする画像形成装置。
A first lens that receives light from the first light-emitting element, a second lens that receives light emitted from the first lens, a second light-emitting element, An exposure head having a third lens on which light from the second light emitting element is incident, and a fourth lens on which light emitted from the third lens is incident;
An image carrier that receives the light emitted from the second lens and the light emitted from the fourth lens and has a radius of curvature in a first direction;
With
The first light emitted from the first light emitting element and transmitted through the first lens and the second lens, and the third light and the fourth lens emitted from the second light emitting element. The transmitted second light is incident on the image carrier at a different position in the first direction,
A distance Dls1 in the first direction between the first lens and the third lens, and a distance Dls2 in the first direction between the second lens and the fourth lens. An image forming apparatus characterized by being different from the above.
前記像担持体は、回転軸を有する像担持体ドラムであり、
前記露光ヘッドは、前記像担持体ドラムの外周側に配設されるとともに、前記距離Dls2は前記距離Dls1より短い請求項7に記載の画像形成装置。
The image carrier is an image carrier drum having a rotation axis,
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the exposure head is disposed on an outer peripheral side of the image carrier drum, and the distance Dls2 is shorter than the distance Dls1.
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