JP2012166448A - Exposure apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Takehiro Niitsu
岳洋 新津
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus that reduces variations in light quantity on an exposed surface and an image forming apparatus with the exposure apparatus to form a high-quality image.SOLUTION: The exposure apparatus includes: a lens array which includes a plurality of rod lenses arranged along a first direction and having incident end faces located within a first plane, and which forms an erect equal-magnification image on an exposed surface by collecting light beams entering through the incident end faces; and a light emitting element array which consists of a plurality of light emitting elements, which are larger in number than the rod lenses, arranged in a second plane opposite to the first plane along the first direction, the light emitting elements being displaced, from a center line extending in the first direction, in a second direction intersecting the first direction so that the light quantity of the erect equal-magnification image corresponding to the light emitting elements is greater than that in the case where the plurality of light emitting elements are arranged on the center line extending in the first direction.

Description

本発明は、露光装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and an image forming apparatus.

特許文献1には、所定数の発光素子を主走査方向に列状に配置した発光素子ブロックを、主走査方向に一列に複数組配置した発光素子アレイを有する光記録ヘッドと、前記光記録ヘッドからの光により感光する感光体と、を備えた画像形成装置において、前記発光素子ブロック内の発光タイミングが遅い発光素子を、発光タイミングが早い発光素子に対して、発光タイミングに応じて前記感光体の副走査移動方向の下流側にずらして配置したことを特徴とする画像形成装置が記載されている。   Patent Document 1 discloses an optical recording head having a light emitting element array in which a plurality of light emitting element blocks in which a predetermined number of light emitting elements are arranged in a row in the main scanning direction are arranged in a row in the main scanning direction, and the optical recording head. And a photosensitive member that is sensitive to light emitted from the light emitting element, the light emitting element having a slow light emission timing in the light emitting element block is selected according to the light emission timing. The image forming apparatus is characterized in that the image forming apparatus is arranged so as to be shifted downstream in the sub-scanning movement direction.

特開2007−062019号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-062019

本発明の目的は、被露光面での光量ばらつきを低減することができる露光装置と、該露光装置を備えることで高画質な画像を形成することができる画像形成装置と、を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can reduce the variation in the amount of light on the surface to be exposed, and an image forming apparatus that can form a high-quality image by including the exposure apparatus. is there.

上記目的を達成するために各請求項に記載の発明は、下記構成を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention described in each claim has the following configuration.

請求項1に記載の発明は、複数の棒状レンズが第1の方向に沿って配列されたレンズアレイであって、前記複数の棒状レンズの各入射端面は第1の面内に位置し、前記各入射端面から入射した各光を集光して被露光面に正立等倍像を結像するレンズアレイと、前記第1の面と対向する第2の面内に、前記複数の棒状レンズよりも多い個数の複数の発光素子が前記第1の方向に沿って配列された発光素子アレイであって、前記複数の発光素子の各々が、前記第1の方向に延びる中心線上に配置された場合と比べて当該発光素子に対応する正立等倍像の光量が大きくなるように、前記中心線上から前記第1の方向と交差する第2の方向にずらして配置された発光素子アレイと、を備えた露光装置である。   The invention according to claim 1 is a lens array in which a plurality of rod-shaped lenses are arranged along a first direction, wherein each incident end surface of the plurality of rod-shaped lenses is located in a first plane, A lens array for condensing each light incident from each incident end surface to form an erecting equal-magnification image on the exposed surface, and the plurality of rod-shaped lenses in a second surface facing the first surface A light emitting element array in which a larger number of light emitting elements are arranged along the first direction, wherein each of the plurality of light emitting elements is disposed on a center line extending in the first direction. A light emitting element array arranged so as to be shifted from the center line in a second direction intersecting the first direction so that the light amount of an erecting equal-magnification image corresponding to the light emitting element is larger than the case; Is an exposure apparatus.

請求項2に記載の発明は、前記レンズアレイは、前記複数の棒状レンズが周期的に配列されており、前記発光素子アレイは、前記複数の棒状レンズの配列周期に応じて前記複数の発光素子の前記第2の方向へのずれ量が周期的に変動するように、前記複数の発光素子の各々が前記中心線上から第2の方向にずらして配置された、請求項1に記載の露光装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the lens array, the plurality of rod-shaped lenses are periodically arranged, and the light-emitting element array includes the plurality of light-emitting elements according to an arrangement period of the plurality of rod-shaped lenses. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of light emitting elements is arranged to be shifted from the center line in the second direction so that the amount of shift in the second direction periodically varies. It is.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の露光装置と、前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、画像が書き込まれる感光体と、を含む画像形成装置である。   According to a third aspect of the present invention, the exposure apparatus according to the first or second aspect is disposed apart from the exposure apparatus by an operating distance, and the first direction with respect to the exposure apparatus is provided. An image forming apparatus including a photosensitive member that is relatively moved in a second direction that intersects, is scanned and exposed in accordance with image data by the exposure device, and is written with an image.

本発明の各請求項に記載の発明によれば、以下の効果がある。   According to the invention described in each claim of the present invention, the following effects are obtained.

請求項1に記載の発明によれば、本発明を用いない場合に比べて、被露光面での光量ばらつきを低減することができる、という効果がある。   According to the first aspect of the present invention, there is an effect that the variation in the amount of light on the exposed surface can be reduced as compared with the case where the present invention is not used.

請求項2に記載の発明によれば、被露光面での光量ばらつきを効果的に低減することができる、という効果がある。   According to the second aspect of the invention, there is an effect that it is possible to effectively reduce the variation in the amount of light on the exposed surface.

請求項3に記載の発明によれば、本発明を用いない場合に比べて、高画質な画像を形成することができる、という効果がある。   According to the third aspect of the present invention, there is an effect that a high-quality image can be formed as compared with the case where the present invention is not used.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るLEDプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of a structure of the LED print head which concerns on embodiment of this invention. ロッドレンズアレイの構成の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of a structure of a rod lens array. 正立等倍像が形成される様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that an erecting equal-magnification image is formed. 補正前の発光素子とロッドレンズとの配置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning relationship between the light emitting element and rod lens before correction | amendment. 結像面での主走査方向の光量分布を示すグラフである。It is a graph which shows the light quantity distribution of the main scanning direction in an imaging surface. 測定対象となる発光素子の主走査方向の位置を示す平面図である。It is a top view which shows the position of the main scanning direction of the light emitting element used as a measuring object. 結像面での副走査方向の光量分布を示すグラフである。It is a graph which shows the light quantity distribution of the subscanning direction in an imaging surface. 補正後の発光素子とロッドレンズとの配置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning relationship between the light emitting element after correction | amendment, and a rod lens. 結像面での主走査方向の光量分布を示すグラフである。It is a graph which shows the light quantity distribution of the main scanning direction in an imaging surface.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<画像形成装置>
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この装置は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であり、発光ダイオード(LED)等の発光素子を光源に用いたLED方式の露光装置(LEDプリントヘッド、略称「LPH」)を搭載している。LEDプリントヘッドは、機械的な駆動が不要という利点を有する。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This device is an image forming device that forms an image by an electrophotographic method, and is equipped with an LED type exposure device (LED print head, abbreviated as “LPH”) using a light emitting element such as a light emitting diode (LED) as a light source. ing. LED printheads have the advantage that no mechanical drive is required.

また、この画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部としての画像形成プロセス部10、画像形成装置の動作を制御する制御部30、及び画像読取装置3と例えばパーソナルコンピュータ(PC)2等の外部装置とに接続され、これらの装置から受信された画像データに対して予め定めた画像処理を施す画像処理部40を備えている。   The image forming apparatus is a so-called tandem digital color printer. The image forming process unit 10 as an image forming unit that forms an image corresponding to image data of each color, and a control for controlling the operation of the image forming apparatus. And an image processing unit 40 that is connected to the image reading device 3 and an external device such as a personal computer (PC) 2 and performs predetermined image processing on image data received from these devices. ing.

画像形成プロセス部10は、一定の間隔で並列に配置される4つの画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kを備えている。画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの各々は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。なお、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kを、適宜「画像形成ユニット11」と総称する。   The image forming process unit 10 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K that are arranged in parallel at regular intervals. Each of the image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K forms yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images. The image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K are collectively referred to as “image forming unit 11” as appropriate.

各画像形成ユニット11は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を露光する露光装置としてのLEDプリントヘッド(LPH)14、LPH14によって得られた静電潜像を現像する現像器15、転写後の感光体ドラム12表面を清掃するクリーナ16を備えている。   Each of the image forming units 11 includes a photosensitive drum 12 as an image holding body that forms an electrostatic latent image and holds a toner image, and a charger 13 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 12 with a predetermined potential. , An LED print head (LPH) 14 as an exposure device for exposing the photosensitive drum 12 charged by the charger 13, a developing unit 15 for developing the electrostatic latent image obtained by the LPH 14, and the photosensitive drum 12 after transfer. A cleaner 16 for cleaning the surface is provided.

LPH14は、感光体ドラム12の軸線方向の長さと略同じ長さの長尺状のプリントヘッドである。LPH14には、長さ方向に沿って複数の発光素子がアレイ状(列状)に配列されている。LPH14は、その長さ方向が感光体ドラム12の軸線方向を向くように、感光体ドラム12の周囲に配置されている。後述する通り、LPH14は、上記の発光素子アレイと、複数のロッドレンズがアレイ状に配列されたロッドレンズアレイとで構成されている。複数の発光素子から射出された各光は、ロッドレンズにより集光されて、感光体ドラム上に結像される。   The LPH 14 is a long print head having substantially the same length as the length of the photosensitive drum 12 in the axial direction. In the LPH 14, a plurality of light emitting elements are arranged in an array (row shape) along the length direction. The LPH 14 is disposed around the photosensitive drum 12 so that the length direction thereof faces the axial direction of the photosensitive drum 12. As will be described later, the LPH 14 includes the light emitting element array and a rod lens array in which a plurality of rod lenses are arranged in an array. Each light emitted from the plurality of light emitting elements is condensed by the rod lens and imaged on the photosensitive drum.

また、画像形成プロセス部10は、各画像形成ユニット11の感光体ドラム12にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト21、各画像形成ユニット11の各色トナー像を中間転写ベルト21に順次転写(一次転写)させる一次転写ロール22、中間転写ベルト21上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール23、及び二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着器25を備えている。   The image forming process unit 10 also intermediate-transfers each color toner image of each image forming unit 11 and the intermediate transfer belt 21 onto which the toner images of each color formed on the photosensitive drum 12 of each image forming unit 11 are transferred in a multiple manner. A primary transfer roll 22 that sequentially transfers (primary transfer) to the belt 21; a secondary transfer roll 23 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 21 to a sheet P that is a recording medium; and A fixing device 25 for fixing the secondary transferred image on the paper P is provided.

次に上記画像形成装置の動作について説明する。
まず、画像形成プロセス部10は、制御部30から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置3やPC2から入力された画像データは、画像処理部40によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット11に供給される。
Next, the operation of the image forming apparatus will be described.
First, the image forming process unit 10 performs an image forming operation based on a control signal such as a synchronization signal supplied from the control unit 30. At that time, the image data input from the image reading device 3 or the PC 2 is subjected to image processing by the image processing unit 40 and supplied to each image forming unit 11 via the interface.

例えば、イエローの画像形成ユニット11Yでは、帯電器13により予め定めた電位で一様に帯電された感光体ドラム12の表面が、画像処理部40から得られた画像データに基づいて発光するLPH14により露光されて、感光体ドラム12上に静電潜像が形成される。即ち、LPH14の各発光素子が画像データに基づいて発光することで、感光体ドラム12の表面が主走査されると共に、感光体ドラム12が回転することで副走査されて、感光体ドラム12上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器15により現像され、感光体ドラム12上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット11M,11C,11Kにおいて、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。   For example, in the yellow image forming unit 11Y, the surface of the photosensitive drum 12 uniformly charged at a predetermined potential by the charger 13 is emitted by the LPH 14 that emits light based on the image data obtained from the image processing unit 40. As a result of exposure, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 12. That is, each light emitting element of the LPH 14 emits light based on the image data, so that the surface of the photoconductive drum 12 is main-scanned, and the photoconductive drum 12 is rotated to perform sub-scanning. An electrostatic latent image is formed. The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 15, and a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, magenta, cyan, and black toner images are formed in the image forming units 11M, 11C, and 11K.

各画像形成ユニット11で形成された各色トナー像は、図1の矢印A方向に回転動作する中間転写ベルト21上に、一次転写ロール22により順次静電吸引されて転写される(一次転写)。中間転写ベルト21上には、重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト21の移動に伴って二次転写ロール23が配設された領域(二次転写部)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Pが二次転写部に供給される。   Each color toner image formed by each image forming unit 11 is sequentially electrostatically attracted and transferred by the primary transfer roll 22 onto the intermediate transfer belt 21 that rotates in the direction of arrow A in FIG. 1 (primary transfer). A superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 21. The superimposed toner image is conveyed to a region (secondary transfer portion) where the secondary transfer roll 23 is disposed as the intermediate transfer belt 21 moves. When the superimposed toner image is conveyed to the secondary transfer unit, the paper P is supplied to the secondary transfer unit in accordance with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer unit.

そして、二次転写部にて二次転写ロール23により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙P上に一括して静電転写される(二次転写)。重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト21から剥離され、搬送ベルト24により定着器25まで搬送される。定着器25に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着器25によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙トレー(不図示)に排出される。   The superimposed toner images are collectively electrostatically transferred onto the conveyed paper P (secondary transfer) by the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 23 in the secondary transfer portion. The sheet P on which the superimposed toner image has been electrostatically transferred is peeled off from the intermediate transfer belt 21 and conveyed to the fixing device 25 by the conveyance belt 24. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 25 is fixed on the paper P by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 25. The paper P on which the fixed image is formed is discharged to a paper discharge tray (not shown) provided in the discharge unit of the image forming apparatus.

<LEDプリントヘッド(LPH)>
図2は本実施の形態に係る露光装置としてのLEDプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図2に示すように、LEDプリントヘッド(LPH14)は、複数の発光素子52が配列された発光素子アレイ50と、複数のロッドレンズ62が配列されたロッドレンズアレイ60とを備えている。ロッドレンズアレイ60を構成するロッドレンズ62の個数は、発光素子アレイ50を構成する発光素子52の個数よりも少ない。例えば、1個のロッドレンズ62の直径と同じ長さで配列された約20個の発光素子52に対して、8個のロッドレンズ62が配置される。
<LED print head (LPH)>
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of the configuration of an LED print head as an exposure apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the LED print head (LPH 14) includes a light emitting element array 50 in which a plurality of light emitting elements 52 are arranged, and a rod lens array 60 in which a plurality of rod lenses 62 are arranged. The number of rod lenses 62 constituting the rod lens array 60 is smaller than the number of light emitting elements 52 constituting the light emitting element array 50. For example, eight rod lenses 62 are arranged for about 20 light emitting elements 52 arranged with the same length as the diameter of one rod lens 62.

複数の発光素子52は、各々を駆動する駆動回路(図示せず)と共に、長尺状の基板54上に実装されている。ロッドレンズアレイ60は、図示しない支持部材により支持されて、発光素子アレイ50の光出射側に配置されている。発光素子52の各々は、発光面をロッドレンズアレイ60側に向けて、基板54の主面54A上に配置されている。また、発光素子52の各々は、互いに隣接する2つの発光素子52の主走査方向の間隔が一定間隔となるように配列されている。即ち、発光素子52の配列方向、即ち、LPH14の長さ方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム12の回転により副走査が行われるので、この「主走査方向」と直交する方向が「副走査方向」である。   The plurality of light emitting elements 52 are mounted on a long substrate 54 together with a drive circuit (not shown) for driving each of the light emitting elements 52. The rod lens array 60 is supported by a support member (not shown) and is disposed on the light emitting side of the light emitting element array 50. Each of the light emitting elements 52 is disposed on the main surface 54A of the substrate 54 with the light emitting surface facing the rod lens array 60 side. In addition, each of the light emitting elements 52 is arranged such that the interval between the two light emitting elements 52 adjacent to each other in the main scanning direction is a constant interval. That is, the arrangement direction of the light emitting elements 52, that is, the length direction of the LPH 14 is the “main scanning direction”. Further, since the sub-scanning is performed by the rotation of the photosensitive drum 12, the direction orthogonal to the “main scanning direction” is the “sub-scanning direction”.

図2に示す例では、複数の発光素子52は主走査方向に沿って配列されている。n番目の発光素子52を「発光素子52」と表記する。なお、各々を区別する必要がない場合には、これらを「発光素子52」と総称する。図2では、複数の発光素子52が1列に配列される例を図示しているが、後述する通り、本実施の形態では、複数の発光素子52の各々は、結像面での光量が増加するように、中心線から副走査方向にずらして配置される(図9、図10参照)。 In the example shown in FIG. 2, the plurality of light emitting elements 52 are arranged along the main scanning direction. The nth light emitting element 52 is referred to as “light emitting element 52 n ”. In addition, when it is not necessary to distinguish each, these are named "the light emitting element 52" generically. In FIG. 2, an example in which a plurality of light emitting elements 52 are arranged in a row is illustrated. However, as described later, in the present embodiment, each of the plurality of light emitting elements 52 has an amount of light on the imaging surface. In order to increase, they are shifted from the center line in the sub-scanning direction (see FIGS. 9 and 10).

なお、図2は、複数の発光素子52が配列されたLPH14の一部を、概略的に図示しているに過ぎない。実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて、数千個の発光素子52が配列されている。   Note that FIG. 2 only schematically illustrates a part of the LPH 14 in which a plurality of light emitting elements 52 are arranged. In an actual image forming apparatus, thousands of light emitting elements 52 are arranged in accordance with the resolution in the main scanning direction.

また、ロッドレンズアレイ60には、複数のロッドレンズ62がm列に分けて配列されている。m列のn番目のロッドレンズ62を「ロッドレンズ62mn」と表記する。なお、各々を区別する必要がない場合には、これらを「ロッドレンズ62」と総称する。図2では、複数のロッドレンズ62が2列で千鳥状に配列される例を図示しているが、これに限定される訳ではない。複数のロッドレンズ62は、1列に配列されていてもよく、3列以上に分けて配列されていてもよい。 In the rod lens array 60, a plurality of rod lenses 62 are arranged in m rows. The n-th rod lens 62 in the m row is denoted as “rod lens 62 mn ”. In addition, when it is not necessary to distinguish each, these are named generically as the “rod lens 62”. In FIG. 2, an example in which a plurality of rod lenses 62 are arranged in a staggered manner in two rows is illustrated, but the present invention is not limited to this. The plurality of rod lenses 62 may be arranged in one row, or may be arranged in three or more rows.

図3はロッドレンズアレイの構成の一例を示す概略斜視図である。図3に示すように、ロッドレンズアレイ60は、更に保持部材を備えており、この保持部材により複数のロッドレンズ62が保持されている。保持部材は、第1の平板部材64A、第2の平板部材64B及び離間部材66を含んで構成されている。第1の平板部材64Aと第2の平板部材64Bとは、互いに対向するように配置されると共に、離間部材66により予め定めた距離だけ離間されている。複数のロッドレンズ62は、これらの平行平板間に挟み込まれている。複数のロッドレンズ62と保持部材との隙間には、黒色樹脂等の光吸収材料68が充填されている。   FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of the configuration of the rod lens array. As shown in FIG. 3, the rod lens array 60 further includes a holding member, and a plurality of rod lenses 62 are held by the holding member. The holding member includes a first flat plate member 64A, a second flat plate member 64B, and a separation member 66. The first flat plate member 64 </ b> A and the second flat plate member 64 </ b> B are disposed so as to face each other, and are separated by a predetermined distance by a separation member 66. The plurality of rod lenses 62 are sandwiched between these parallel flat plates. A gap between the plurality of rod lenses 62 and the holding member is filled with a light absorbing material 68 such as black resin.

ロッドレンズ62は、正立等倍像を結像する棒状レンズである。ロッドレンズ62としては、セルフォック(登録商標)など、屈折率分布型のロッドレンズを用いてもよい。屈折率分布型のロッドレンズは、円柱形状を有しており、光軸と直交する方向において光軸に対称な屈折率分布を有している。光軸での屈折率が最も高く、光軸から離れるほど屈折率が低下する。ロッドレンズに入射した光は、屈折率が高い方向に曲げられ、蛇行しながら伝搬される。例えば、セルフォック(登録商標)では、入射した光は正弦波状の光路を進む。従って、屈折率分布に応じてロッドレンズの長さを定めると、正立等倍像を結像する棒状レンズとなる。   The rod lens 62 is a rod-shaped lens that forms an erecting equal-magnification image. As the rod lens 62, a gradient index rod lens such as SELFOC (registered trademark) may be used. The refractive index distribution type rod lens has a cylindrical shape, and has a refractive index distribution symmetrical to the optical axis in a direction orthogonal to the optical axis. The refractive index at the optical axis is the highest, and the refractive index decreases as the distance from the optical axis increases. The light incident on the rod lens is bent in a direction having a high refractive index and propagates while meandering. For example, in SELFOC (registered trademark), incident light travels along a sinusoidal optical path. Therefore, when the length of the rod lens is determined according to the refractive index distribution, a rod-shaped lens that forms an erecting equal-magnification image is obtained.

複数のロッドレンズ62の各々は、同じ長さを有している。複数のロッドレンズ62が保持部材により保持されることで、ロッドレンズ62の各入射端面が同一面内に配置されると共に、ロッドレンズ62の各出射端面が同一面内に配置される。即ち、ロッドレンズアレイ60は、光入射面60Aと光出射面60Bとを有している。光入射面60Aにはロッドレンズ62の入射端面が配列され、光出射面60Bにはロッドレンズ62の出射端面が配列される。   Each of the plurality of rod lenses 62 has the same length. Since the plurality of rod lenses 62 are held by the holding member, the incident end faces of the rod lens 62 are arranged in the same plane, and the emission end faces of the rod lens 62 are arranged in the same plane. That is, the rod lens array 60 has a light incident surface 60A and a light emitting surface 60B. An incident end face of the rod lens 62 is arranged on the light incident face 60A, and an outgoing end face of the rod lens 62 is arranged on the light outgoing face 60B.

ロッドレンズアレイ60は、光入射面60Aが基板54の主面54Aと対向するように、発光素子52が配列された基板54上に配置されている。主面54Aが各ロッドレンズ62の「物体面」に位置するように、ロッドレンズアレイ60の光入射面60Aは、主面54Aから予め定めた距離だけ離間されている(図2、図4参照)。また、感光体ドラム12の表面12Aが各ロッドレンズ62の「結像面」に位置するように、感光体ドラム12は、ロッドレンズアレイ60の光出射面60Bから予め定めた距離だけ離間して配置されている(図4参照)。   The rod lens array 60 is disposed on the substrate 54 on which the light emitting elements 52 are arranged so that the light incident surface 60A faces the main surface 54A of the substrate 54. The light incident surface 60A of the rod lens array 60 is separated from the main surface 54A by a predetermined distance so that the main surface 54A is positioned on the “object plane” of each rod lens 62 (see FIGS. 2 and 4). ). Further, the photosensitive drum 12 is separated from the light emitting surface 60B of the rod lens array 60 by a predetermined distance so that the surface 12A of the photosensitive drum 12 is positioned on the “imaging plane” of each rod lens 62. Are arranged (see FIG. 4).

なお、図示は省略するが、LPH14は、ハウジングやホルダー等の支持部材により支持されて、図1に示す画像形成ユニット11内の予め定めた位置に取り付けられている。また、LPH14は、調整ネジ(図示せず)等の調整手段により移動するように構成されていてもよい。ロッドレンズ62による結像位置が、感光体ドラム12表面上に位置するように、上記の調整手段により取り付け位置が調整される。   Although not shown, the LPH 14 is supported by a support member such as a housing or a holder, and is attached to a predetermined position in the image forming unit 11 shown in FIG. Moreover, LPH14 may be comprised so that it may move by adjustment means, such as an adjustment screw (not shown). The mounting position is adjusted by the adjusting means so that the image forming position by the rod lens 62 is positioned on the surface of the photosensitive drum 12.

<LEDプリントヘッドの動作>
図4はLPH14により正立等倍像が形成される様子を示す模式図である。図4に示すように、発光素子アレイ50の発光素子52の各々を発光させると、発光素子52から射出された光は、ロッドレンズアレイ60の光入射面60Aに照射される。各ロッドレンズ62は、光入射面60Aに露出した入射端面から入射した光を、出射端面まで伝搬させる。各ロッドレンズ62は、伝搬した光を光出射面60Bに露出した出射端面から射出させる。ロッドレンズアレイ60の光出射面60Bから射出された光は、感光体ドラム12の方向に収束して、感光体ドラム12の表面12Aに正立等倍像を結像する。
<Operation of LED print head>
FIG. 4 is a schematic diagram showing how an erecting equal-magnification image is formed by the LPH 14. As shown in FIG. 4, when each of the light emitting elements 52 of the light emitting element array 50 is caused to emit light, the light emitted from the light emitting elements 52 is irradiated onto the light incident surface 60 </ b> A of the rod lens array 60. Each rod lens 62 propagates light incident from the incident end surface exposed to the light incident surface 60A to the output end surface. Each rod lens 62 emits the propagated light from the exit end face exposed at the light exit surface 60B. The light emitted from the light emitting surface 60B of the rod lens array 60 converges in the direction of the photosensitive drum 12, and forms an erecting equal-magnification image on the surface 12A of the photosensitive drum 12.

図4に示すように、感光体ドラム12の表面12Aには、複数の発光素子52の各々に対応した複数の集光点70が形成される。「結像面」に形成される複数の集光点70は、複数の発光素子52により「物体面」形成された光像の正立等倍像である。従って、集光点70は、発光素子52の発光領域と同じ形状である。また、複数の集光点70は、複数の発光素子52と同じ間隔で、主走査方向に配列される。   As shown in FIG. 4, a plurality of condensing points 70 corresponding to each of the plurality of light emitting elements 52 are formed on the surface 12 </ b> A of the photosensitive drum 12. The plurality of condensing points 70 formed on the “imaging plane” are erecting equal-magnification images of the optical image formed on the “object plane” by the plurality of light emitting elements 52. Therefore, the condensing point 70 has the same shape as the light emitting region of the light emitting element 52. The plurality of condensing points 70 are arranged in the main scanning direction at the same interval as the plurality of light emitting elements 52.

例えば、A3幅まで印字可能な画像形成装置において、1インチ当たり1200スポットの解像度を得るためには、基板54上には、14848個の発光素子52が21μmの間隔で配列される。これに応じて、感光体ドラム12の表面12Aには、21μmの間隔で主走査方向に並ぶように14848個の集光点70が形成される。   For example, in an image forming apparatus capable of printing up to A3 width, in order to obtain a resolution of 1200 spots per inch, 14848 light emitting elements 52 are arranged on the substrate 54 at intervals of 21 μm. Accordingly, 14848 condensing points 70 are formed on the surface 12A of the photosensitive drum 12 so as to be arranged in the main scanning direction at intervals of 21 μm.

<発光素子を配置する位置の補正>
次に、発光素子52を配置する位置の補正方法について説明する。図5は位置補正前の発光素子とロッドレンズとの配置関係を示す平面図である。図5は、基板54の主面54Aの平面図に、ロッドレンズアレイ60の光入射面60Aの平面図を、重ね合わせた図である。光入射面60A内において、複数のロッドレンズ62の各入射端面は、主走査方向に沿って配列されると共に、副走査方向に2列に分けて配列されている。複数の入射端面は、各々が円形であり、三角格子状に配列されている。
<Correction of position where light emitting element is arranged>
Next, a method for correcting the position where the light emitting element 52 is arranged will be described. FIG. 5 is a plan view showing an arrangement relationship between the light emitting element and the rod lens before position correction. FIG. 5 is a diagram in which the plan view of the light incident surface 60 </ b> A of the rod lens array 60 is superimposed on the plan view of the main surface 54 </ b> A of the substrate 54. Within the light incident surface 60A, the incident end surfaces of the plurality of rod lenses 62 are arranged along the main scanning direction and are arranged in two rows in the sub-scanning direction. Each of the plurality of incident end faces has a circular shape and is arranged in a triangular lattice shape.

ロッドレンズアレイ60の副走査方向の中央を通り、主走査方向に延びる直線が、ロッドレンズアレイ60の中心線である。また、ロッドレンズアレイ60の中心線に対応して、基板54の主面54A上に投影される射影が、発光素子アレイ50の「中心線」である。この通り、発光素子アレイ50の「中心線」は、ロッドレンズアレイ60の中心線に応じて定められる。図5では、2本の「中心線」は互いに重なり合っている。以下では、発光素子アレイ50の中心線を、発光素子52を配置する際に基準となる「中心線」と称する。   A straight line passing through the center of the rod lens array 60 in the sub scanning direction and extending in the main scanning direction is the center line of the rod lens array 60. Further, the projection projected onto the main surface 54 </ b> A of the substrate 54 corresponding to the center line of the rod lens array 60 is the “center line” of the light emitting element array 50. As described above, the “center line” of the light emitting element array 50 is determined according to the center line of the rod lens array 60. In FIG. 5, the two “center lines” overlap each other. Hereinafter, the center line of the light emitting element array 50 is referred to as a “center line” that serves as a reference when the light emitting elements 52 are arranged.

図5では、1個のロッドレンズ62Cを基準として、二次元座標(XY座標)が設定されている。1個のロッドレンズ62Cは、2列に分けて4個ずつ配列された8個のロッドレンズ62の主走査方向の中央に位置している。X軸は「中心線」上に在り、Y軸はロッドレンズ62Cの主走査方向の一端の「接線」上にある。XY座標の原点は、これら「中心線」と「接線」との交点である。この「中心線」に沿って、複数の発光素子52が配列されている。図5に示す例では、ロッドレンズ62Cの直径Φ=0.45mmの長さに、15個の発光素子52〜5215が配列されている。このうち左端の発光素子52が、XY座標の原点上に配置される。 In FIG. 5, two-dimensional coordinates (XY coordinates) are set with one rod lens 62C as a reference. One rod lens 62C is positioned at the center in the main scanning direction of the eight rod lenses 62 arranged in groups of four in two rows. The X axis is on the “center line”, and the Y axis is on the “tangent” at one end of the rod lens 62C in the main scanning direction. The origin of the XY coordinates is the intersection of these “center line” and “tangent”. A plurality of light emitting elements 52 are arranged along the “center line”. In the example shown in FIG. 5, 15 light emitting elements 52 1 to 52 15 are arranged in a length of the diameter Φ = 0.45 mm of the rod lens 62C. Among the light emitting element 52 1 of the left end, is placed on the origin of the XY coordinates.

従って、「X座標」は発光素子52のX軸方向(主走査方向)の位置を表し、「Y座標」は発光素子52のY軸方向(副走査方向)の位置を表す。ここで「主走査方向の位置」とは、主走査方向における原点からの距離を意味する。また「副走査方向の位置」とは、副走査方向における中心線からの距離、即ち、副走査方向のずれ量を意味する。図5に示すように、位置補正を行う前は、複数の発光素子52は、発光素子アレイ50の「中心線」上に一定間隔で配列されている。即ち、位置補正を行う前は、複数の発光素子52の各々について、副走査方向のずれ量はゼロとされている。   Therefore, the “X coordinate” represents the position of the light emitting element 52 in the X axis direction (main scanning direction), and the “Y coordinate” represents the position of the light emitting element 52 in the Y axis direction (sub scanning direction). Here, the “position in the main scanning direction” means a distance from the origin in the main scanning direction. The “position in the sub-scanning direction” means a distance from the center line in the sub-scanning direction, that is, a shift amount in the sub-scanning direction. As shown in FIG. 5, before the position correction is performed, the plurality of light emitting elements 52 are arranged on the “center line” of the light emitting element array 50 at regular intervals. That is, before the position correction is performed, the amount of deviation in the sub-scanning direction is set to zero for each of the plurality of light emitting elements 52.

図6は結像面での主走査方向の光量分布を示すグラフである。横軸はX座標、即ち、X軸方向の原点からの距離(単位:mm)を表す。「物体面」のX座標に配置された発光素子52に対応して、「結像面」のX座標の位置に集光点が形成される。縦軸は「結像面」における光量を表す。光量は、最大光量を1とした場合の相対強度で表されている。なお、図6に示すグラフは、図5に示す位置補正前の配置関係で、複数の発光素子52の各々を発光させて、結像面での光量分布を測定した結果を示している。   FIG. 6 is a graph showing the light quantity distribution in the main scanning direction on the imaging plane. The horizontal axis represents the X coordinate, that is, the distance (unit: mm) from the origin in the X-axis direction. A condensing point is formed at the position of the X coordinate of the “imaging plane” corresponding to the light emitting element 52 arranged at the X coordinate of the “object plane”. The vertical axis represents the amount of light on the “imaging plane”. The amount of light is represented by the relative intensity when the maximum amount of light is 1. The graph shown in FIG. 6 shows the result of measuring the light quantity distribution on the imaging plane by causing each of the plurality of light emitting elements 52 to emit light in the arrangement relationship before the position correction shown in FIG.

「結像面」に形成される集光点列は、発光素子アレイ50による光像の正立等倍像である。図5に示す例では、中央に位置する1個のロッドレンズ62Cの直下には、15個の発光素子52〜5215が配置されている。15個の発光素子52〜5215に対しては、8個のロッドレンズ62が配置されている。これら8個のロッドレンズ62により、ロッドレンズ62Cの直下に配置された15個の発光素子52〜5215の発光光が結像される。 The condensing point sequence formed on the “imaging plane” is an erecting equal-magnification image of the light image by the light emitting element array 50. In the example shown in FIG. 5, 15 light emitting elements 52 1 to 52 15 are arranged immediately below one rod lens 62C located in the center. Eight rod lenses 62 are arranged for the 15 light emitting elements 52 1 to 52 15 . By the eight rod lenses 62, the light emitted from the fifteen light emitting elements 52 1 to 52 15 arranged immediately below the rod lens 62C is imaged.

「物体面」のX=0mm〜0.45mmに配列された15個の発光素子52〜5215を発光させると、「結像面」のX=0mm〜0.45mmの範囲が走査露光される。「結像面」における光量は、X軸方向に沿って2つの山を描くように変化し、X軸方向の距離が0.11mm、0.34mmで最大となり、X軸方向の距離が0mm、0.23mm、0.45mmで「0.95」と最小となる。即ち、走査露光された範囲内で5%の光量ばらつきが発生する。 When caused to emit light 15 light-emitting elements 52 1 to 52 15 which are arranged in X = 0mm~0.45mm the "object plane", a range of X = 0mm~0.45mm the "imaging plane" is scanned and exposed The The amount of light on the “imaging plane” changes so as to draw two peaks along the X-axis direction, the maximum distance is 0.11 mm and 0.34 mm in the X-axis direction, and the distance in the X-axis direction is 0 mm. The minimum value is “0.95” at 0.23 mm and 0.45 mm. That is, the light amount variation of 5% occurs within the scanning exposure range.

結像面での光量分布、即ち、「光量」及び「光量ばらつき」は、ロッドレンズアレイ60を構成するロッドレンズ62の直径Φ、屈折率分布、配列、対応付けられる発光素子52の個数、配列等によって変化する。本実施の形態では、複数の発光素子52の各々を、主走査方向に一定間隔で配置すると共に、副走査方向にずらして配置することで、結像面での光量分布を変化させる(図9、図10参照)。発光素子52のX座標を一定にし、Y座標(副走査方向における中心線からの距離)を変化させて、発光素子52の副走査方向の位置を変更する。X座標の異なる発光素子52について、Y座標を変化させて「結像面」での光量を測定すると、Y座標に応じて光量が変化することが分かる。   The light quantity distribution on the imaging surface, that is, “light quantity” and “light quantity variation” are the diameter Φ, the refractive index distribution, the arrangement, the number of light emitting elements 52 associated with the rod lens 62 constituting the rod lens array 60, and the arrangement. It changes by etc. In the present embodiment, each of the plurality of light emitting elements 52 is arranged at regular intervals in the main scanning direction, and is shifted in the sub scanning direction to change the light amount distribution on the imaging plane (FIG. 9). FIG. 10). The X coordinate of the light emitting element 52 is made constant, and the Y coordinate (distance from the center line in the sub scanning direction) is changed to change the position of the light emitting element 52 in the sub scanning direction. For the light emitting elements 52 having different X coordinates, when the Y coordinate is changed and the amount of light on the “imaging plane” is measured, it can be seen that the amount of light changes according to the Y coordinate.

例えば、図7に示すように、図5に示す15個の発光素子52〜5215のうち、黒色で図示した5個の発光素子52〜52を測定対象として、「物体面」でのY座標を変化させながら「結像面」における光量を測定する。発光素子52は、副走査方向に延びる直線L1に沿って配置する位置をずらすと、X座標を一定にしたままで、Y座標が変化する。同様に、発光素子52は直線L2に沿って配置され、発光素子52は直線L3に沿って配置される。また、発光素子52は直線L4に沿って配置され、発光素子52は直線L5に沿って配置される。 For example, as illustrated in FIG. 7, among the 15 light emitting elements 52 1 to 52 15 illustrated in FIG. 5, the five light emitting elements 52 4 to 52 8 illustrated in black are used as measurement targets, and the “object plane” is used. The amount of light on the “imaging plane” is measured while changing the Y coordinate. Emitting element 52 4, when shifting the position to place along a straight line L1 extending in the sub-scanning direction, while the X-coordinate constant, Y-coordinate is changed. Similarly, the light-emitting element 52 5 is arranged along a straight line L2, the light emitting element 52 6 are disposed along the straight line L3. The light emitting element 52 7 are arranged along a straight line L4, the light emitting element 52 8 is arranged along a straight line L5.

図8は結像面での副走査方向の光量分布を示すグラフである。横軸はY座標、即ち、副走査方向における中心線からの距離(単位:mm)を表す。縦軸は「結像面」における光量を表す。光量は、最大光量を1とした場合の相対強度で表されている。「物体面」でのY座標の位置に配置された発光素子52に対応して、「結像面」のY座標の位置に集光点が形成される。「物体面」のY座標を変化させながら、複数の発光素子52の各々を発光させて、「結像面」における光量を測定する。   FIG. 8 is a graph showing the light quantity distribution in the sub-scanning direction on the image plane. The horizontal axis represents the Y coordinate, that is, the distance (unit: mm) from the center line in the sub-scanning direction. The vertical axis represents the amount of light on the “imaging plane”. The amount of light is represented by the relative intensity when the maximum amount of light is 1. A condensing point is formed at the Y coordinate position of the “imaging plane” corresponding to the light emitting element 52 disposed at the Y coordinate position of the “object plane”. While changing the Y coordinate of the “object plane”, each of the plurality of light emitting elements 52 emits light, and the amount of light on the “imaging plane” is measured.

図8に示すように、直線L1に沿って発光素子52を副走査方向に移動させると、中心線からの距離が0mmの位置で「結像面」における光量が最大となる。即ち、発光素子52は中心線上に配置されたときに、結像面での光量が最大となる。これに対し、発光素子52〜52の各々は、矢印で示すように、中心線から離間した位置で「結像面」における光量が最大となる。即ち、発光素子52〜52の各々は、副走査方向に中心線からずらして配置した方が、中心線上に配置した場合に比べて、結像面での光量が増加する。 As shown in FIG. 8, by moving the light emitting element 52 4 in the sub-scanning direction along a straight line L1, the light amount is maximized in the "image plane" distances from the center line at 0mm position. That is, when the light emitting element 52 4 disposed on the center line, the amount of the image plane is maximized. On the other hand, each of the light emitting elements 52 5 to 52 8 has the maximum amount of light on the “imaging plane” at a position away from the center line as indicated by an arrow. In other words, each of the light emitting elements 52 5 to 52 8 is arranged so as to be shifted from the center line in the sub-scanning direction, and the amount of light on the imaging surface is increased as compared to the case where the light emitting elements 52 5 to 52 8 are arranged on the center line.

従って、複数の発光素子52の各々を、結像面での光量が増加するように副走査方向にずらして配置すると、光量ばらつきが低減される。また、複数の発光素子52の各々を、結像面での光量が最大になるように副走査方向にずらして配置すると、光量ばらつきが最も低減されると共に、全体の光量が最も増加する。   Accordingly, if each of the plurality of light emitting elements 52 is shifted in the sub-scanning direction so as to increase the amount of light on the imaging plane, the variation in the amount of light is reduced. Further, when each of the plurality of light emitting elements 52 is shifted in the sub-scanning direction so that the amount of light on the imaging plane is maximized, the variation in the amount of light is reduced most and the total amount of light is increased most.

例えば、発光素子52〜52のうち、中心線上に配置した場合に結像面での光量が最も低下するのは、発光素子52である。この発光素子52を直線L5に沿って副走査方向に移動させると、結像面での光量(相対強度)は、中心線上では0.95であるが、中心線からの距離が0.08mmの位置で0.97と最大となる。 For example, among the light-emitting element 52 5-52 8, the amount of light in the image plane is most reduced when placed on the center line is a light-emitting element 52 8. Moving in the sub-scanning direction along the light-emitting element 52 8 linear L5, light intensity (relative intensity) of the image plane is the center line is 0.95, 0.08 mm is the distance from the center line It becomes 0.97 and the maximum at the position.

これは、発光素子52が中心線上に配置されたままでは、5%の光量ばらつきを発生させるが、発光素子52を中心線から0.08mmだけずらして配置すると、光量ばらつきは3%まで低減されることを意味する。複数の発光素子52の各々を、各々の結像面での光量が中心線上に配置した場合の光量より増加するように、副走査方向にずらして配置すると、光量の底上げが図られて、光量ばらつきが低減される。 This remains light-emitting element 52 8 is arranged on the center line is to generate a light quantity variation of 5%, when arranged offset only 0.08mm light-emitting element 52 8 from the center line, the light quantity variation is up to 3% It means to be reduced. If each of the plurality of light emitting elements 52 is arranged so as to be shifted in the sub-scanning direction so that the amount of light on each imaging plane is larger than the amount of light when arranged on the center line, the amount of light is raised, Variability is reduced.

図9は位置補正後の発光素子とロッドレンズとの配置関係を示す平面図である。なお、図9に示す配置関係は、発光素子52を配置する位置を副走査方向にずらした以外は、図5に示す配置関係と同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。なお、位置補正前の発光素子の位置を白抜きの四角で併記する。また、図10は結像面での副走査方向の光量分布を示すグラフである。点線は位置補正前の光量分布を示し、実線は位置補正後の光量分布を示す。横軸はX座標、即ち、X軸方向の原点からの距離(単位:mm)を表す。また、縦軸は光量(相対強度)を表す。   FIG. 9 is a plan view showing the positional relationship between the light emitting element and the rod lens after position correction. The arrangement relationship shown in FIG. 9 is the same as the arrangement relationship shown in FIG. 5 except that the position where the light emitting element 52 is arranged is shifted in the sub-scanning direction. The description is omitted. In addition, the position of the light emitting element before position correction is written together with a white square. FIG. 10 is a graph showing the light amount distribution in the sub-scanning direction on the imaging plane. The dotted line indicates the light amount distribution before position correction, and the solid line indicates the light amount distribution after position correction. The horizontal axis represents the X coordinate, that is, the distance (unit: mm) from the origin in the X-axis direction. The vertical axis represents the amount of light (relative intensity).

図9に示すように、複数のロッドレンズ62は主走査方向に沿って周期的に配置されている。この場合に位置補正を行って、複数の発光素子52の各々を、各々の結像面での光量が最大となるように配置すると、複数のロッドレンズ62の配置周期に応じて、Y座標(副走査方向における中心線からの距離)が周期的に変化する。換言すれば、複数の発光素子52の各々の副走査方向の位置は、複数のロッドレンズ62の主走査方向の配置周期に応じて決定される。従って、個々の発光素子52について光量測定を行って副走査方向の位置を決定する必要はない。   As shown in FIG. 9, the plurality of rod lenses 62 are periodically arranged along the main scanning direction. In this case, when position correction is performed and each of the plurality of light emitting elements 52 is arranged so that the amount of light on each imaging plane is maximized, the Y coordinate ( The distance from the center line in the sub-scanning direction) changes periodically. In other words, the position of each of the plurality of light emitting elements 52 in the sub-scanning direction is determined according to the arrangement period of the plurality of rod lenses 62 in the main scanning direction. Therefore, it is not necessary to determine the position in the sub-scanning direction by measuring the light amount for each light emitting element 52.

図10に点線で示すように、発光素子52を中心線上に配置すると、結像面での主走査方向の光量は、ロッドレンズ62の直径Φ当たり2つの「山」を描くように周期的に変化する。2つの「山」の間には、光量が落ち込む「谷」が形成される。これに対し、発光素子52の位置補正後は、図10に実線で示すように、「谷」部分で光量の底上げが図られて、光量ばらつきが低減される。周期的な光量ばらつきは、画像形成装置における印字品質を低下させる。従って、周期的な光量ばらつきの低減は、画像形成装置における印字品質の向上に繋がりより実効的である。   As shown by the dotted line in FIG. 10, when the light emitting element 52 is arranged on the center line, the amount of light in the main scanning direction on the imaging plane is periodically drawn so as to draw two “mountains” per diameter Φ of the rod lens 62. Change. Between the two “mountains”, a “valley” in which the amount of light falls is formed. On the other hand, after the position correction of the light emitting element 52, as shown by a solid line in FIG. 10, the light amount is raised at the “valley” portion, and the light amount variation is reduced. Periodic light quantity variations degrade the print quality in the image forming apparatus. Therefore, the reduction of the periodic light quantity variation leads to the improvement of the printing quality in the image forming apparatus and is more effective.

<その他の変形例>
なお、上記では、複数のLEDを備えたLEDプリントヘッドを備える例について説明したが、LEDに代えて電界発光素子(EL)、レーザダイオード(LD)等、他の発光素子を用いてもよい。
<Other variations>
In addition, although the example provided with the LED print head provided with several LED was demonstrated above, it replaced with LED and you may use other light emitting elements, such as an electroluminescent element (EL) and a laser diode (LD).

また、上記では、画像形成装置がタンデム型のデジタルカラープリンタであり、その各画像形成ユニットの感光体ドラムを露光する露光装置としてのLEDプリントヘッドについて説明したが、露光装置により感光性の画像記録媒体を像様露光することで画像が形成される画像形成装置であればよく、上記の応用例には限定されない。   In the above description, the image forming apparatus is a tandem type digital color printer, and the LED print head as an exposure apparatus that exposes the photosensitive drum of each image forming unit has been described. Any image forming apparatus in which an image is formed by imagewise exposing a medium may be used, and the present invention is not limited to the above application examples.

例えば、画像形成装置は、電子写真方式のデジタルカラープリンタには限定されない。銀塩方式の画像形成装置や光書込み型電子ペーパー等の書き込み装置等にも本発明の露光装置を搭載してもよい。また、感光性の画像記録媒体は、感光体ドラムには限定されない。シート状の感光体や写真感光材料、フォトレジスト、フォトポリマー等の露光にも、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。   For example, the image forming apparatus is not limited to an electrophotographic digital color printer. The exposure apparatus of the present invention may be mounted on a writing apparatus such as a silver salt type image forming apparatus or optical writing type electronic paper. The photosensitive image recording medium is not limited to the photosensitive drum. The exposure apparatus according to the above application example may also be applied to exposure of a sheet-shaped photoreceptor, a photographic material, a photoresist, a photopolymer, and the like.

2 PC
3 画像読取装置
10 画像形成プロセス部
11 画像形成ユニット
12 感光体ドラム
12A 表面
13 帯電器
14 LEDプリントヘッド
15 現像器
16 クリーナ
21 中間転写ベルト
22 一次転写ロール
23 二次転写ロール
24 搬送ベルト
25 定着器
30 制御部
40 画像処理部
50 発光素子アレイ
52 発光素子
54 基板
54A 主面
60 ロッドレンズアレイ
60A 光入射面
60B 光出射面
62 ロッドレンズ
64A 第1の平板部材
64B 第2の平板部材
66 離間部材
68 光吸収材料
70 集光点
2 PC
3 Image Reading Device 10 Image Forming Process Unit 11 Image Forming Unit 12 Photosensitive Drum 12A Surface 13 Charger 14 LED Print Head 15 Developer 16 Cleaner 21 Intermediate Transfer Belt 22 Primary Transfer Roll 23 Secondary Transfer Roll 24 Conveying Belt 25 Fixing Device 30 control unit 40 image processing unit 50 light emitting element array 52 light emitting element 54 substrate 54A main surface 60 rod lens array 60A light incident surface 60B light emitting surface 62 rod lens 64A first flat plate member 64B second flat plate member 66 spacing member 68 Light absorbing material 70 Condensing point

Claims (3)

複数の棒状レンズが第1の方向に沿って配列されたレンズアレイであって、前記複数の棒状レンズの各入射端面は第1の面内に位置し、前記各入射端面から入射した各光を集光して被露光面に正立等倍像を結像するレンズアレイと、
前記第1の面と対向する第2の面内に、前記複数の棒状レンズよりも多い個数の複数の発光素子が前記第1の方向に沿って配列された発光素子アレイであって、前記複数の発光素子の各々が、前記第1の方向に延びる中心線上に配置された場合と比べて当該発光素子に対応する正立等倍像の光量が大きくなるように、前記中心線上から前記第1の方向と交差する第2の方向にずらして配置された発光素子アレイと、
を備えた露光装置。
A lens array in which a plurality of rod-shaped lenses are arranged along a first direction, each incident end surface of the plurality of rod-shaped lenses being located in the first surface, and each light incident from each incident end surface is A lens array that focuses and forms an erect life-size image on the exposed surface;
A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements larger in number than the plurality of rod-shaped lenses are arranged along the first direction in a second surface facing the first surface, Compared with the case where each of the light emitting elements is arranged on the center line extending in the first direction, the first erect image corresponding to the light emitting element has a light quantity that is larger from the center line than the first light emitting element. A light emitting element array arranged to be shifted in a second direction intersecting the direction of
An exposure apparatus comprising:
前記レンズアレイは、前記複数の棒状レンズが周期的に配列されており、
前記発光素子アレイは、前記複数の棒状レンズの配列周期に応じて前記複数の発光素子の前記第2の方向へのずれ量が周期的に変動するように、前記複数の発光素子の各々が前記中心線上から第2の方向にずらして配置された、
請求項1に記載の露光装置。
In the lens array, the plurality of rod lenses are periodically arranged,
The light emitting element array is configured such that each of the plurality of light emitting elements is configured so that a shift amount of the plurality of light emitting elements in the second direction periodically varies according to an arrangement period of the plurality of rod-shaped lenses. Arranged in the second direction from the center line,
The exposure apparatus according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の露光装置と、
前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、画像が書き込まれる感光体と、
を含む画像形成装置。
An exposure apparatus according to claim 1 or 2,
The exposure apparatus is disposed apart from the exposure apparatus by a working distance, is moved relative to the exposure apparatus in a second direction intersecting the first direction, and is subjected to scanning exposure according to image data by the exposure apparatus. A photoconductor on which an image is written,
An image forming apparatus including:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014108546A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Canon Components Inc Led printer head, led printer, led printer head control method, and program

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