JPH08156315A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
- Publication number
- JPH08156315A JPH08156315A JP32998094A JP32998094A JPH08156315A JP H08156315 A JPH08156315 A JP H08156315A JP 32998094 A JP32998094 A JP 32998094A JP 32998094 A JP32998094 A JP 32998094A JP H08156315 A JPH08156315 A JP H08156315A
- Authority
- JP
- Japan
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- image
- light
- image carrier
- image forming
- light emitting
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学系の結合損失を全く受けることなく理想
的な画像形成を行なうことができる画像形成装置を得る
こと。 【構成】 回転可能な像担持体２の軸方向に対し複数の
ＬＥＤ１ａを直線状に配列したＬＥＤアレイ１から出射
した光束を利用して該像担持体面上を露光し、画像を形
成する画像形成装置であって、該複数のＬＥＤの発光部
１ａ１は任意の曲面を持ち、該発光部から出射する光束
を直接該像担持体面上に導光して発光パターンを形成す
ることにより、該像担持体面上に画像を形成するように
したこと。
的な画像形成を行なうことができる画像形成装置を得る
こと。 【構成】 回転可能な像担持体２の軸方向に対し複数の
ＬＥＤ１ａを直線状に配列したＬＥＤアレイ１から出射
した光束を利用して該像担持体面上を露光し、画像を形
成する画像形成装置であって、該複数のＬＥＤの発光部
１ａ１は任意の曲面を持ち、該発光部から出射する光束
を直接該像担持体面上に導光して発光パターンを形成す
ることにより、該像担持体面上に画像を形成するように
したこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、特
にＬＥＤアレイより成る光源（ＬＥＤ露光装置）から出
射される光束を画像情報に基づき光変調させて直接像担
持体面上に導光して画像を形成するようにした、例えば
デジタル複写機やプリンター等に好適な画像形成装置に
関するものである。
にＬＥＤアレイより成る光源（ＬＥＤ露光装置）から出
射される光束を画像情報に基づき光変調させて直接像担
持体面上に導光して画像を形成するようにした、例えば
デジタル複写機やプリンター等に好適な画像形成装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりデジタル複写機やプリンター等
の画像形成装置においては、光源として半導体レーザを
用いて像担持体面上を光変調されたレーザービーム（レ
ーザ光）で光走査することにより画像情報の書込み等を
行なっている。
の画像形成装置においては、光源として半導体レーザを
用いて像担持体面上を光変調されたレーザービーム（レ
ーザ光）で光走査することにより画像情報の書込み等を
行なっている。
【０００３】図７は光源として半導体レーザを用いた従
来の画像形成装置の要部概略図である。
来の画像形成装置の要部概略図である。
【０００４】同図においては半導体レーザより成る光源
７１から出射した光束をコリメーターレンズ７２により
平行光束とし、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンド
リカルレンズ７３で集光し、ポリゴンミラーから成る光
偏向器７４の偏向面７４ａで偏向反射させた後、結像光
学系（ｆθレンズ）７５により折り返しミラー７６を介
して感光ドラム７７面上に導光し光スポットを形成して
いる。そして光偏向器７４を図中矢印Ａ方向に回転させ
ることにより感光ドラム７７面上を図中矢印Ｂ方向（主
走査方向）に光走査している。
７１から出射した光束をコリメーターレンズ７２により
平行光束とし、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンド
リカルレンズ７３で集光し、ポリゴンミラーから成る光
偏向器７４の偏向面７４ａで偏向反射させた後、結像光
学系（ｆθレンズ）７５により折り返しミラー７６を介
して感光ドラム７７面上に導光し光スポットを形成して
いる。そして光偏向器７４を図中矢印Ａ方向に回転させ
ることにより感光ドラム７７面上を図中矢印Ｂ方向（主
走査方向）に光走査している。
【０００５】このように近年のデジタル複写機やプリン
ター等の画像形成装置においては光源として半導体レー
ザを利用した半導体レーザ光学系による画像形成装置
（露光装置）が多く用いられている。
ター等の画像形成装置においては光源として半導体レー
ザを利用した半導体レーザ光学系による画像形成装置
（露光装置）が多く用いられている。
【０００６】しかしながら半導体レーザを光源として用
いた画像形成装置では、レーザービームを偏向させるポ
リゴンミラー等の光偏向器や、該光偏向器からのレーザ
ービームを感光ドラム等の像担持体面上に結像させる結
像光学系など、現在以上の小型化を図ることが難しい部
材が多く用いられており、画像形成装置としてはこれ以
上の小型化を図るには限界がある。
いた画像形成装置では、レーザービームを偏向させるポ
リゴンミラー等の光偏向器や、該光偏向器からのレーザ
ービームを感光ドラム等の像担持体面上に結像させる結
像光学系など、現在以上の小型化を図ることが難しい部
材が多く用いられており、画像形成装置としてはこれ以
上の小型化を図るには限界がある。
【０００７】又、光偏向器として多く用いられているポ
リゴンミラーや、光学系内に組み込まれている折り返し
ミラーなどの精度（例えば面精度等）にはある程度の限
界があり、このため半導体レーザから出射したレーザー
ビームを像担持体面上の正確な位置に導くことが非常に
難しいという問題点がある。
リゴンミラーや、光学系内に組み込まれている折り返し
ミラーなどの精度（例えば面精度等）にはある程度の限
界があり、このため半導体レーザから出射したレーザー
ビームを像担持体面上の正確な位置に導くことが非常に
難しいという問題点がある。
【０００８】このことは、例えば複数のレーザービーム
を用いた高速プリンターやカラープリンター等の画像形
成装置にとっては大変不利なことである。
を用いた高速プリンターやカラープリンター等の画像形
成装置にとっては大変不利なことである。
【０００９】この為、特に小型のプリンター等を中心に
ＬＥＤヘッド等の可動部分を持たない、所謂固体発光デ
バイスが画像形成装置（露光装置）に用いられてきてい
る。
ＬＥＤヘッド等の可動部分を持たない、所謂固体発光デ
バイスが画像形成装置（露光装置）に用いられてきてい
る。
【００１０】ＬＥＤヘッドは図４に示すように像担持体
（不図示）の軸方向（主走査方向）に対し直線状に配列
された複数のＬＥＤ（ＬＥＤチップ）４０ａから成るＬ
ＥＤアレイ４０と、該ＬＥＤアレイ４０を駆動させるＬ
ＥＤドライバー５１とが載置されている基板５０と、該
ＬＥＤアレイ４０に対応して配列された結像手段として
の単焦点レンズアレイ（商品名 セルフォックレンズア
レイ）６０とから成っている。
（不図示）の軸方向（主走査方向）に対し直線状に配列
された複数のＬＥＤ（ＬＥＤチップ）４０ａから成るＬ
ＥＤアレイ４０と、該ＬＥＤアレイ４０を駆動させるＬ
ＥＤドライバー５１とが載置されている基板５０と、該
ＬＥＤアレイ４０に対応して配列された結像手段として
の単焦点レンズアレイ（商品名 セルフォックレンズア
レイ）６０とから成っている。
【００１１】図５は図４に示したＬＥＤアレイ４０の外
観図、図６は図５に示したＬＥＤ４０ａの拡大説明図で
ある。
観図、図６は図５に示したＬＥＤ４０ａの拡大説明図で
ある。
【００１２】図５に示すようにＬＥＤアレイ４０は個々
のＬＥＤ４０ａを主走査方向に画素密度ピッチで直線状
に配列して構成している。このＬＥＤアレイ４０から出
射する画像情報に基づく光束は拡散していく性質がある
為、単焦点レンズアレイ６０を介して不図示の像担持体
面上に結像させている。
のＬＥＤ４０ａを主走査方向に画素密度ピッチで直線状
に配列して構成している。このＬＥＤアレイ４０から出
射する画像情報に基づく光束は拡散していく性質がある
為、単焦点レンズアレイ６０を介して不図示の像担持体
面上に結像させている。
【００１３】ここで結像手段として用いられる単焦点レ
ンズアレイ６０は小型で、軸方向に均一性があり、正立
等倍で実像を形成することができるので固体発光素子を
利用したプリンター等の画像形成装置の結像系として広
く用いられている。
ンズアレイ６０は小型で、軸方向に均一性があり、正立
等倍で実像を形成することができるので固体発光素子を
利用したプリンター等の画像形成装置の結像系として広
く用いられている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの単焦
点レンズアレイは光量ムラと、解像度や明るさの双方を
同時に満たすことが難しく、又焦点深度も浅い為に光学
部材としての位置精度が厳しく要求されるという問題点
があった。
点レンズアレイは光量ムラと、解像度や明るさの双方を
同時に満たすことが難しく、又焦点深度も浅い為に光学
部材としての位置精度が厳しく要求されるという問題点
があった。
【００１５】又、解像度としては通常１０本／ｍｍ程度
で、ＭＴＦは３０％程度に低下してしまう為、例えばＬ
ＥＤアレイを高解像度化した場合に画像品位の低下を招
いてしまうという問題点がある。
で、ＭＴＦは３０％程度に低下してしまう為、例えばＬ
ＥＤアレイを高解像度化した場合に画像品位の低下を招
いてしまうという問題点がある。
【００１６】更にＬＥＤアレイと単焦点レンズアレイと
を結合する場合にデバイス間の誤差や取り付け誤差等が
生じ、やはり画像品位の低下を引き起こす原因になって
しまうという問題点もあった。
を結合する場合にデバイス間の誤差や取り付け誤差等が
生じ、やはり画像品位の低下を引き起こす原因になって
しまうという問題点もあった。
【００１７】本発明は像担持体の軸方向に対し直線状に
配列された複数のＬＥＤの発光部に任意の曲面を持た
せ、該発光部から出射される光束を中間にいかなる光変
調デバイスを用いることなく直接像担持体面上に導光
し、該像担持体面上に特徴的な発光パターンを形成する
ことにより、光学系の結合損失、例えば光量不足や周波
数特性の劣化等を全く受けることなく理想的な画像形成
を行なうことができる画像形成装置の提供を目的とす
る。
配列された複数のＬＥＤの発光部に任意の曲面を持た
せ、該発光部から出射される光束を中間にいかなる光変
調デバイスを用いることなく直接像担持体面上に導光
し、該像担持体面上に特徴的な発光パターンを形成する
ことにより、光学系の結合損失、例えば光量不足や周波
数特性の劣化等を全く受けることなく理想的な画像形成
を行なうことができる画像形成装置の提供を目的とす
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、回転可能な像担持体の軸方向に対し複数のＬＥＤを
直線状に配列したＬＥＤアレイから出射した光束を利用
して該像担持体面上を露光し、画像を形成する画像形成
装置であって、該複数のＬＥＤの発光部は任意の曲面を
持ち、該発光部から出射する光束を直接該像担持体面上
に導光して発光パターンを形成することにより、該像担
持体面上に画像を形成するようにしたことを特徴として
いる。
は、回転可能な像担持体の軸方向に対し複数のＬＥＤを
直線状に配列したＬＥＤアレイから出射した光束を利用
して該像担持体面上を露光し、画像を形成する画像形成
装置であって、該複数のＬＥＤの発光部は任意の曲面を
持ち、該発光部から出射する光束を直接該像担持体面上
に導光して発光パターンを形成することにより、該像担
持体面上に画像を形成するようにしたことを特徴として
いる。
【００１９】特に前記複数のＬＥＤの発光部は、該発光
部から出射する光束が特定の焦点に集光する形状の曲率
を持っていることを特徴としている。
部から出射する光束が特定の焦点に集光する形状の曲率
を持っていることを特徴としている。
【００２０】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図、図２
は図１に示したＬＥＤアレイの外観図、図３は図２に示
したＬＥＤの拡大説明図である。
は図１に示したＬＥＤアレイの外観図、図３は図２に示
したＬＥＤの拡大説明図である。
【００２１】図１において、１は光源としてのＬＥＤア
レイ（ＬＥＤ露光装置）であり、図２に示すように複数
のＬＥＤ（ＬＥＤチップ）１ａを後述する像担持体とし
ての感光ドラム２の軸方向（主走査方向）に対し直線状
に配列して構成している。
レイ（ＬＥＤ露光装置）であり、図２に示すように複数
のＬＥＤ（ＬＥＤチップ）１ａを後述する像担持体とし
ての感光ドラム２の軸方向（主走査方向）に対し直線状
に配列して構成している。
【００２２】２は回転可能な像担持体としての感光ドラ
ムであり、主走査方向と直交する副走査方向に回転して
いる。３は画像メモリであり、画像データが格納されて
いる。４はＬＥＤドライバー回路であり、画像メモリ３
に接続され所定周期で送られてくる各画素のデータに対
応した幅のパルスを発生し、これによりＬＥＤアレイ１
の各画素を駆動している。
ムであり、主走査方向と直交する副走査方向に回転して
いる。３は画像メモリであり、画像データが格納されて
いる。４はＬＥＤドライバー回路であり、画像メモリ３
に接続され所定周期で送られてくる各画素のデータに対
応した幅のパルスを発生し、これによりＬＥＤアレイ１
の各画素を駆動している。
【００２３】５は帯電装置であり、感光ドラム２面上に
電荷を一様に与えている。６は現像装置であり、感光ド
ラム２面上の潜像にトナーを付け現像（可視像化）して
いる。
電荷を一様に与えている。６は現像装置であり、感光ド
ラム２面上の潜像にトナーを付け現像（可視像化）して
いる。
【００２４】図２、図３において１ａ１はＬＥＤ１ａの
発光部（発光面）であり、任意の曲面を持っており、該
発光部１ａ１から出射する光束の光強度分布形状が所定
の距離離れた位置で最適化できるようにしている。即ち
本実施例では複数のＬＥＤ１ａの発光部１ａ１の形状を
後述する形成方法により周辺部に対して中心部を数μｍ
〜数百μｍへこましており、該発光部１ａ１から出射す
る光束が感光ドラム２面上に集光する形状の曲率（アー
ル）を持つように形成している。これにより本実施例で
は感光ドラム２面上に特徴的な発光パターンを形成する
ことによって画像形成を高精度に行なっている。１ａ２
は電極部、１１は基板である。
発光部（発光面）であり、任意の曲面を持っており、該
発光部１ａ１から出射する光束の光強度分布形状が所定
の距離離れた位置で最適化できるようにしている。即ち
本実施例では複数のＬＥＤ１ａの発光部１ａ１の形状を
後述する形成方法により周辺部に対して中心部を数μｍ
〜数百μｍへこましており、該発光部１ａ１から出射す
る光束が感光ドラム２面上に集光する形状の曲率（アー
ル）を持つように形成している。これにより本実施例で
は感光ドラム２面上に特徴的な発光パターンを形成する
ことによって画像形成を高精度に行なっている。１ａ２
は電極部、１１は基板である。
【００２５】前記図７に示した従来の画像形成装置にお
いては感光ドラム７７面上の光スポットは半導体レーザ
７１から出射したレーザービームをｆθレンズ７５で結
像させたものである。又図４に示したＬＥＤヘッドを用
いた従来の画像形成装置においては感光ドラム面上の光
スポットはＬＥＤアレイ４０から出射した光束を単焦点
レンズアレイ６０で結像させたものである。
いては感光ドラム７７面上の光スポットは半導体レーザ
７１から出射したレーザービームをｆθレンズ７５で結
像させたものである。又図４に示したＬＥＤヘッドを用
いた従来の画像形成装置においては感光ドラム面上の光
スポットはＬＥＤアレイ４０から出射した光束を単焦点
レンズアレイ６０で結像させたものである。
【００２６】これに対して本実施例における画像形成装
置においては任意の曲面を持つ複数のＬＥＤ１ａの発光
部１ａ１から出射した光束を中間にいかなる光変調デバ
イスを用いることなく直接感光ドラム２面上に集光させ
て、該感光ドラム２面上に特徴的な発光パターン（光ス
ポット）を形成している。これにより本実施例では光学
系の結合損失、例えばＬＥＤアレイを高解像化した際に
特に大きな問題となる要因の光量不足や周波数特性の劣
化等を全く受けることなく理想的な画像形成を行なって
いる。
置においては任意の曲面を持つ複数のＬＥＤ１ａの発光
部１ａ１から出射した光束を中間にいかなる光変調デバ
イスを用いることなく直接感光ドラム２面上に集光させ
て、該感光ドラム２面上に特徴的な発光パターン（光ス
ポット）を形成している。これにより本実施例では光学
系の結合損失、例えばＬＥＤアレイを高解像化した際に
特に大きな問題となる要因の光量不足や周波数特性の劣
化等を全く受けることなく理想的な画像形成を行なって
いる。
【００２７】次にこの曲面形状を持つＬＥＤ１ａの発光
部１ａ１を形成する方法について説明する。この形成方
法としては、例えば以下に示す３つの方法が挙げられ
る。
部１ａ１を形成する方法について説明する。この形成方
法としては、例えば以下に示す３つの方法が挙げられ
る。
【００２８】（１）基板そのものに所定のアールを付け
加工する。
加工する。
【００２９】（２）マテリアルの積層時にアールを形成
する。
する。
【００３０】（３）エッチング時にアールを形成する。
【００３１】本実施例では上記（１）の方法を用いてＬ
ＥＤの発光部が任意の曲面を持つように形成している。
ＥＤの発光部が任意の曲面を持つように形成している。
【００３２】このように本実施例においては上述の如く
ＬＥＤの発光部が任意の曲面を持つように形成すること
により、レンズ等の結像光学系を用いずに適正なる光強
度分布を持つ光スポットで画像形成を行なうことがで
き、これにより高密度記録を容易にしている。
ＬＥＤの発光部が任意の曲面を持つように形成すること
により、レンズ等の結像光学系を用いずに適正なる光強
度分布を持つ光スポットで画像形成を行なうことがで
き、これにより高密度記録を容易にしている。
【００３３】尚、本実施例では上記に示した方法（１）
を用いて発光部に曲面を持たせたが、これに限らず例え
ば上記に示した方法（２），（３）であっても良い。即
ち基本となるＬＥＤの構造等に最も適した方法で形成す
るようにすれば良い。
を用いて発光部に曲面を持たせたが、これに限らず例え
ば上記に示した方法（２），（３）であっても良い。即
ち基本となるＬＥＤの構造等に最も適した方法で形成す
るようにすれば良い。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く像担持体の軸
方向に対し直線状に配列された複数のＬＥＤの発光部に
任意の曲面を持たせ、該発光部から出射される光束を中
間にいかなる光変調デバイスを用いることなく直接像担
持体面上に導光することにより、該像担持体面上に特徴
的な発光パターンを形成することができ、これにより光
学系の結合損失、例えば光量不足や周波数特性の劣化等
を全く受けることなく、良好なる画像形成を行なうこと
ができる画像形成装置を達成することができる。
方向に対し直線状に配列された複数のＬＥＤの発光部に
任意の曲面を持たせ、該発光部から出射される光束を中
間にいかなる光変調デバイスを用いることなく直接像担
持体面上に導光することにより、該像担持体面上に特徴
的な発光パターンを形成することができ、これにより光
学系の結合損失、例えば光量不足や周波数特性の劣化等
を全く受けることなく、良好なる画像形成を行なうこと
ができる画像形成装置を達成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 図１に示したＬＥＤアレイの外観図
【図３】 図２に示したＬＥＤの拡大説明図
【図４】 従来の光ヘッドの概念図
【図５】 図４に示したＬＥＤアレイの外観図
【図６】 図５に示したＬＥＤの拡大説明図
【図７】 従来の画像形成装置の要部概略図
１ ＬＥＤアレイ ２ 像担持体 ３ 画像メモリ ４ ＬＥＤドライバー回路 ５ 露光装置 ６ 現像装置 １ａ ＬＥＤ １ａ１ 発光部 １ａ２ 電極部 １１ 基板
Claims (2)
- 【請求項１】 回転可能な像担持体の軸方向に対し複数
のＬＥＤを直線状に配列したＬＥＤアレイから出射した
光束を利用して該像担持体面上を露光し、画像を形成す
る画像形成装置であって、 該複数のＬＥＤの発光部は任意の曲面を持ち、該発光部
から出射する光束を直接該像担持体面上に導光して発光
パターンを形成することにより、該像担持体面上に画像
を形成するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 前記複数のＬＥＤの発光部は、該発光部
から出射する光束が特定の焦点に集光する形状の曲率を
持っていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32998094A JPH08156315A (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32998094A JPH08156315A (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08156315A true JPH08156315A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=18227429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32998094A Pending JPH08156315A (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08156315A (ja) |
-
1994
- 1994-12-05 JP JP32998094A patent/JPH08156315A/ja active Pending
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