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JP2011000863A - Exposure head, and image forming apparatus - Google Patents

Exposure head, and image forming apparatus Download PDF

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JP2011000863A
JP2011000863A JP2009147863A JP2009147863A JP2011000863A JP 2011000863 A JP2011000863 A JP 2011000863A JP 2009147863 A JP2009147863 A JP 2009147863A JP 2009147863 A JP2009147863 A JP 2009147863A JP 2011000863 A JP2011000863 A JP 2011000863A
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JP
Japan
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optical system
imaging optical
imaging
light
wavelength
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Application number
JP2009147863A
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Japanese (ja)
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Ken Sowa
健 宗和
Takeshi Ikuma
健 井熊
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】像担持体の表面(被露光面)の位置変動によらず、収束光の大きさの変動を抑制して、良好な露光を実現可能とする技術を提供する。
【解決手段】波長λ11の光および波長λ12の光を発光する第1の発光素子と、第1の方向に光軸を向けて配設されて第1の発光素子からの光を第1の方向に射出して収束させる第1の結像光学系と、を有する露光ヘッドと、露光ヘッドの第1の方向に配設された像担持体と、を備え、第1の結像光学系は、結像位置P11に波長λ11の光を結像するとともに、結像位置P11に対して第1の方向に距離Δ1離れた結像位置P12に波長λ12の光を結像し、距離Δ1は、第1の結像光学系の光軸上での像担持体の表面の変動幅以上である。
【選択図】図1
There is provided a technique capable of realizing a good exposure by suppressing a variation in the size of convergent light regardless of a position variation of a surface (exposed surface) of an image carrier.
A first light emitting element that emits light having a wavelength λ11 and light having a wavelength λ12, and a light emitted from the first light emitting element in a first direction with the optical axis directed in a first direction. A first imaging optical system that emits and converges the image on the optical head, and an image carrier disposed in a first direction of the exposure head, wherein the first imaging optical system includes: The light of wavelength λ11 is imaged at the imaging position P11, and the light of wavelength λ12 is imaged at the imaging position P12 that is a distance Δ1 away from the imaging position P11 in the first direction. It is greater than or equal to the fluctuation width of the surface of the image carrier on the optical axis of one imaging optical system.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、発光素子からの光を結像光学系により収束させて露光を行なう露光ヘッドおよび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 performs exposure by converging light from a light emitting element by an imaging optical system, and an image forming apparatus using the exposure head.

このような露光ヘッドとしてのラインヘッドが特許文献1に記載されている。つまり、同文献の露光ヘッド(ラインヘッド)は、発光素子と結像光学系とを備えており、結像光学系によって発光素子からの光が被露光面に収束される。こうして、被露光面に収束された光により、該被露光面が露光される。   A line head as such an exposure head is described in Patent Document 1. That is, the exposure head (line head) of the same document includes a light emitting element and an imaging optical system, and the light from the light emitting element is converged on the surface to be exposed by the imaging optical system. Thus, the surface to be exposed is exposed by the light converged on the surface to be exposed.

特開2008−221790号公報JP 2008-221790 A

しかしながら、被露光面の位置は安定しているとは限らず、変動することがある。例えば、特許文献1にも記載のとおり、所定方向に回転するドラム状の像担持体(同特許文献の感光体ドラム)の表面を被露光面として露光することが一般に行なわれているが、像担持体のドラム形状は真円とはならず、公差の範囲で誤差がある。このような場合、像担持体の回転に伴なって、像担持体の表面位置が結像光学系の光軸上で変動することとなる。あるいは、像担持体の中心(ドラム形状の中心)が回転中心から偏心してしまい、この偏心に起因して、像担持体の回転に伴なって、像担持体の表面位置が結像光学系の光軸上で変動する場合もある。そして、このように像担持体の表面(被露光面)の位置が結像光学系の光軸上で変動すると、像担持体表面に投影された収束光の大きさが変動して、良好な露光が行えない場合があった。   However, the position of the exposed surface is not always stable and may fluctuate. For example, as described in Patent Document 1, exposure is generally performed using the surface of a drum-shaped image carrier (photosensitive drum of the same Patent Document) rotating in a predetermined direction as an exposed surface. The drum shape of the carrier is not a perfect circle, and there is an error within the tolerance range. In such a case, with the rotation of the image carrier, the surface position of the image carrier changes on the optical axis of the imaging optical system. Alternatively, the center of the image carrier (center of the drum shape) is decentered from the center of rotation, and due to this decentering, the surface position of the image carrier is changed by the rotation of the image carrier. In some cases, it varies on the optical axis. When the position of the surface of the image carrier (exposed surface) fluctuates on the optical axis of the imaging optical system in this way, the size of the convergent light projected on the surface of the image carrier fluctuates, which is favorable. In some cases, exposure could not be performed.

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、像担持体の表面(被露光面)の位置変動によらず、収束光の大きさの変動を抑制して、良好な露光を実現可能とする技術の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to realize good exposure by suppressing the fluctuation of the size of the convergent light regardless of the position fluctuation of the surface (exposed surface) of the image carrier. The purpose is to provide technology.

この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、波長λ11の光および波長λ12の光を発光する第1の発光素子と、第1の方向に光軸を向けて配設されて第1の発光素子からの光を第1の方向に射出して収束させる第1の結像光学系と、を有する露光ヘッドと、露光ヘッドの第1の方向に配設された像担持体と、を備え、第1の結像光学系は、結像位置P11に波長λ11の光を結像するとともに、結像位置P11に対して第1の方向に距離Δ1離れた結像位置P12に波長λ12の光を結像し、距離Δ1は、第1の結像光学系の光軸上での像担持体の表面の変動幅以上であることを特徴としている。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a first light emitting element that emits light of wavelength λ11 and light of wavelength λ12, and an optical axis directed in a first direction. An exposure head having a first imaging optical system for emitting and converging light from the first light emitting element in a first direction; and an image carrier disposed in the first direction of the exposure head; The first imaging optical system forms an image of light having the wavelength λ11 at the imaging position P11 and has a wavelength at the imaging position P12 that is a distance Δ1 away from the imaging position P11 in the first direction. The light of λ12 is imaged, and the distance Δ1 is characterized by being not less than the fluctuation width of the surface of the image carrier on the optical axis of the first imaging optical system.

この発明にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、波長λ11の光および波長λ12の光を発光する第1の発光素子と、第1の方向に光軸を向けて配設されて第1の発光素子からの光を第1の方向に射出して被露光面に収束させる第1の結像光学系と、を備え、第1の結像光学系は、結像位置P11に波長λ11の光を結像するとともに、結像位置P11に対して第1の方向に距離Δ1離れた結像位置P12に波長λ12の光を結像し、距離Δ1は、第1の結像光学系の光軸上での被露光面の変動幅以上であ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 is provided with a first light emitting element that emits light of wavelength λ11 and light of wavelength λ12, and an optical axis directed in a first direction. A first image-forming optical system that emits light from one light-emitting element in a first direction and converges it on the surface to be exposed. The first image-forming optical system has a wavelength λ11 at the image-forming position P11. And the light of wavelength λ12 is imaged at the imaging position P12 that is separated by the distance Δ1 in the first direction with respect to the imaging position P11, and the distance Δ1 is the distance of the first imaging optical system. It is characterized by being not less than the fluctuation width of the exposed surface on the optical axis.

このように構成された発明(画像形成装置、露光ヘッド)は、波長λ11の光および波長λ12の光を発光する第1の発光素子を備え、第1の結像光学系は、結像位置P11に波長λ11の光を結像するとともに、結像位置P11に対して該第1の結像光学系の光軸方向(第1の方向)に距離Δ1離れた結像位置P12に波長λ12の光を結像する。つまり、第1の結像光学系は、その光軸方向へ距離Δ1だけ離れた2つの結像位置P11、P12に第1の発光素子からの光を結像し、これにより、第1の結像光学系の焦点深度が見かけ上拡大したような作用が得られる。しかも、距離Δ1は、第1の結像光学系の光軸上での像担持体表面(被露光面)の変動幅以上である。したがって、像担持体の表面(被露光面)の位置変動によらず、収束光の大きさの変動を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。   The invention thus configured (image forming apparatus, exposure head) includes a first light emitting element that emits light of wavelength λ11 and light of wavelength λ12, and the first imaging optical system has an imaging position P11. In addition, the light of wavelength λ11 is imaged at the same time, and the light of wavelength λ12 is formed at the imaging position P12 which is a distance Δ1 away from the imaging position P11 in the optical axis direction (first direction) of the first imaging optical system Is imaged. In other words, the first imaging optical system forms an image of light from the first light emitting element at two imaging positions P11 and P12 that are separated by a distance Δ1 in the optical axis direction. An effect is obtained in which the depth of focus of the image optical system is apparently enlarged. Moreover, the distance Δ1 is not less than the fluctuation width of the image carrier surface (exposed surface) on the optical axis of the first imaging optical system. Therefore, it is possible to achieve good exposure by suppressing fluctuations in the size of the convergent light regardless of fluctuations in the position of the surface (exposed surface) of the image carrier.

また、第1の発光素子は波長λ11および波長λ12でピークを持つ発光スペクトルを有するように構成しても良い。なぜなら、上述した見かけ上の焦点深度拡大の作用が効果的に奏されて、より良好な露光が実現可能となるからである。   Further, the first light emitting element may be configured to have an emission spectrum having peaks at the wavelength λ11 and the wavelength λ12. This is because the above-described apparent depth-of-focus expansion effect is effectively achieved, and better exposure can be realized.

ところで、この発明は、上記距離Δ1を、第1の結像光学系の光軸上での被露光面の変動幅以上とすることで、収束光の大きさの変動を抑制できるという利点を備えるものである。しかし、この距離Δ1を余りに大きくすると、収束光の収差が大きくなって結像性能が悪くなるため、露光ムラや解像力の低下を招く場合がある。そこで、第1の結像光学系に設けられた第1の開口絞りを備え、第1の発光素子の直径Dと、第1の結像光学系の倍率mと、第1の結像光学系について像点から入射瞳の直径に張る角の半分の角である像側開口角uとが、関係式
Δ1≦|m|×D/tan(u)
を満たすように構成しても良い。これにより、収差等の結像性能への影響を抑制して、より良好な露光を行なうことができる。
By the way, the present invention has an advantage that the variation in the size of the convergent light can be suppressed by setting the distance Δ1 to be equal to or larger than the variation width of the exposed surface on the optical axis of the first imaging optical system. Is. However, if the distance Δ1 is too large, the aberration of the convergent light is increased and the imaging performance is deteriorated, so that exposure unevenness and a reduction in resolution may be caused. Therefore, a first aperture stop provided in the first imaging optical system is provided, the diameter D of the first light emitting element, the magnification m of the first imaging optical system, and the first imaging optical system. And the image-side aperture angle u, which is a half angle extending from the image point to the diameter of the entrance pupil, is expressed by the relational expression Δ1 ≦ | m | × D / tan (u)
You may comprise so that it may satisfy | fill. Thereby, the influence on the imaging performance such as aberration can be suppressed, and better exposure can be performed.

また、2つの結像光学系を有する露光ヘッドに対して、本発明を適用することもできる。すなわち、露光ヘッドは、波長λ21の光および波長λ22の光を発光する第2の発光素子と、第1の方向に光軸を向けて配設されて第2の発光素子からの光を第1の方向に射出して収束させる第2の結像光学系とを有し、第2の結像光学系は、結像位置P21に前記波長λ21の光を結像するとともに、結像位置P21に対して第1の方向に距離Δ2離れた結像位置P22に前記波長λ22の光を結像し、距離Δ2は、第2の結像光学系の光軸上での像担持体の表面の変動幅以上であるように構成しても良い。このように構成することで、像担持体の表面(被露光面)の位置変動によらず、第2の結像光学系による収束光の大きさの変化を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。   The present invention can also be applied to an exposure head having two imaging optical systems. That is, the exposure head is arranged with a second light emitting element that emits light of wavelength λ21 and light of wavelength λ22, and a light emitted from the second light emitting element in the first direction with the optical axis directed in the first direction. A second imaging optical system for emitting and converging in the direction of the optical axis. The second imaging optical system focuses the light of the wavelength λ21 at the imaging position P21 and at the imaging position P21. On the other hand, the light of the wavelength λ22 is imaged at the imaging position P22 which is separated by the distance Δ2 in the first direction, and the distance Δ2 is the fluctuation of the surface of the image carrier on the optical axis of the second imaging optical system. You may comprise so that it may be more than a width | variety. With this configuration, a good exposure can be realized by suppressing the change in the size of the convergent light by the second imaging optical system regardless of the position fluctuation of the surface (exposed surface) of the image carrier. It is possible.

ところで、このような構成では、第1の結像光学系は、その光軸が像担持体に交わる交点IS1の近傍に光を収束させるとともに、第2の結像光学系は、その光軸が像担持体に交わる交点IS2の近傍に光を収束させる。ただし、像担持体が有限の曲率を有するような際には、これら交点IS1、IS2の位置は第1の方向に距離dずれる場合があり、このような場合、交点IS1近傍に形成される第1の結像光学系による収束光と、交点IS2近傍に形成される第2の結像光学系による収束光とで大きさが異なってしまう場合があった。そこで、第1の結像光学系の光軸が像担持体に交わる交点IS1と第2の結像光学系の光軸が像担持体に交わる交点IS2との第1の方向への距離dだけ、結像位置P11と結像位置P21が第1の方向に離れているように構成しても良い。つまり、距離dだけ、第1の像光学系の結像位置と第2の結像光学系の結像位置とをシフトさせることで、上述の収束光の大きさの差異を抑制することが可能となる。   By the way, in such a configuration, the first imaging optical system converges the light in the vicinity of the intersection IS1 where the optical axis intersects the image carrier, and the second imaging optical system has the optical axis thereof. The light is converged in the vicinity of the intersection IS2 that intersects the image carrier. However, when the image carrier has a finite curvature, the positions of the intersections IS1 and IS2 may be shifted by a distance d in the first direction. In such a case, the first point formed near the intersection IS1. In some cases, the convergent light from the first imaging optical system differs from the convergent light from the second imaging optical system formed near the intersection IS2. Therefore, the distance d in the first direction between the intersection IS1 at which the optical axis of the first imaging optical system intersects the image carrier and the intersection IS2 at which the optical axis of the second imaging optical system intersects the image carrier. The imaging position P11 and the imaging position P21 may be configured to be separated from each other in the first direction. In other words, by shifting the imaging position of the first imaging optical system and the imaging position of the second imaging optical system by the distance d, it is possible to suppress the above-described difference in the size of the convergent light. It becomes.

また、第1の結像光学系および第2の結像光学系を含む3以上の結像光学系が、光軸を第1の方向に向けて配設されている構成に対しても、本発明を適用することができる。この際、第1の結像光学系および第2の結像光学系のうちの一方の光軸が3以上の結像光学系のなかで像担持体の曲率中心から最も近く、第1の結像光学系および第2の結像光学系のうちの一方とは異なる他方の光軸が3以上の結像光学系のなかで像担持体の曲率中心から最も遠いように構成しても良い。ただし、このように、像担持体の曲率中心と光軸との距離が最も近い結像光学系と最も遠い結像光学系との間では、上記結像位置間距離dが比較的大きくなる。しかしながら、あまりにこの距離dが大きいと、第1の結像光学系と第2の結像光学系とで光学的な構成をを大きく変える必要があるが、このような光学的構成で所望の結像性能を得るのは簡単ではない。   Further, the present invention is also applicable to a configuration in which three or more imaging optical systems including the first imaging optical system and the second imaging optical system are arranged with the optical axis directed in the first direction. The invention can be applied. At this time, one of the first imaging optical system and the second imaging optical system has the optical axis closest to the center of curvature of the image carrier among the three or more imaging optical systems. The other optical axis different from one of the image optical system and the second image forming optical system may be configured to be farthest from the center of curvature of the image carrier among the three or more image forming optical systems. However, the distance d between the imaging positions is relatively large between the imaging optical system having the closest distance between the center of curvature of the image carrier and the optical axis and the imaging optical system having the farthest distance. However, if the distance d is too large, it is necessary to greatly change the optical configuration between the first imaging optical system and the second imaging optical system. Obtaining image performance is not easy.

そこで、第1の結像光学系および第2の結像光学系を含む(2N+2)の結像光学系(Nは1以上の整数)が間隔をおいて配設され、第1の結像光学系および第2の結像光学系のうちの一方は、(2N+2)の結像光学系の端から(N+1)番目あるいは(N+2)番目に位置するように構成しても良い。これにより、距離dが小さく抑えられるため、簡便に所望の結像特性を得ることが可能となる。   Therefore, (2N + 2) imaging optical systems (N is an integer of 1 or more) including the first imaging optical system and the second imaging optical system are arranged at intervals, and the first imaging optical system One of the system and the second imaging optical system may be configured to be located at the (N + 1) th or (N + 2) th from the end of the (2N + 2) imaging optical system. Thereby, since the distance d can be kept small, it is possible to easily obtain desired imaging characteristics.

また、第1の結像光学系および第2の結像光学系を含む(2N+1)の結像光学系(Nは1以上の整数)が間隔をおいて配設され、第1の結像光学系および第2の結像光学系のうちの一方は、(2N+1)の結像光学系の端から(N+1)番目に位置するように構成しても良い。これにより、距離dが小さく抑えられるため、簡便に所望の結像特性を得ることが可能となる。   In addition, (2N + 1) imaging optical systems (N is an integer equal to or greater than 1) including the first imaging optical system and the second imaging optical system are disposed at intervals, and the first imaging optical system One of the system and the second imaging optical system may be configured to be located at the (N + 1) th position from the end of the (2N + 1) imaging optical system. Thereby, since the distance d can be kept small, it is possible to easily obtain desired imaging characteristics.

収束光の大きさの変動の発生原因と対策を説明するための図。The figure for demonstrating the cause of a fluctuation | variation of the magnitude | size of a convergent light, and a countermeasure. 本発明の本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図。1 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied. 図2の画像形成装置が備える電気的構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration provided in the image forming apparatus of FIG. 2. 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. 第1実施形態でのラインヘッドのA−A線における階段断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the line head in the first embodiment. 本発明の結像光学系の結像動作を説明する図。The figure explaining the image formation operation | movement of the image formation optical system of this invention. 感光体の振れデータを極座標で示した図。The figure which showed the shake data of the photoconductor in the polar coordinate. 第2実施形態でのラインヘッドのA−A線における階段断面図。Step sectional drawing in the AA line of the line head in 2nd Embodiment. 第2実施形態が備える光学的構成を説明するための図。The figure for demonstrating the optical structure with which 2nd Embodiment is provided. 第3実施形態でのラインヘッドの構成を示す図。The figure which shows the structure of the line head in 3rd Embodiment. 第4実施形態でのラインヘッドの構成を示す図。The figure which shows the structure of the line head in 4th Embodiment. 本発明にかかる画像形成装置の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the image forming apparatus concerning this invention. 本発明にかかる画像形成装置の別の変形例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing another modification of the image forming apparatus according to the present invention. 実施例の上流側・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 the upstream and downstream imaging optical system of an Example. 上流側・下流側結像光学系のS4面の面形状を示す図。The figure which shows the surface shape of S4 surface of an upstream and downstream imaging optical system. 上流側・下流側結像光学系のS7面の面形状を示す図。The figure which shows the surface shape of S7 surface of an upstream and downstream imaging optical system. 実施例の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 the center image formation optical system of an Example. 中央結像光学系のS4面の面形状を示す図。The figure which shows the surface shape of S4 surface of a center imaging optical system. 中央結像光学系のS7面の面形状を示す図。The figure which shows the surface shape of S7 surface of a center imaging optical system. 主走査方向断面における上流側・下流側結像光学系の光線図を示す図。The figure which shows the light ray figure of the upstream and downstream imaging optical system in the main scanning direction cross section. 副走査方向断面における上流側・下流側結像光学系の光線図を示す図。The figure which shows the light ray figure of the upstream and downstream imaging optical system in a subscanning direction cross section. 光学系諸元を示す図。The figure which shows the optical system item. 2波長の光それぞれの結像位置をシミュレーションで求めた結果を示す図。The figure which shows the result of having calculated | required the imaging position of each light of 2 wavelengths by simulation. 2波長の光それぞれの結像位置をシミュレーションで求めた結果を示す図。The figure which shows the result of having calculated | required the imaging position of each light of 2 wavelengths by simulation. 上流側・下流側結像光学系の焦点深度拡大の様子を示す図。The figure which shows the mode of the depth of focus expansion of an upstream and downstream imaging optical system. 上流側・下流側結像光学系の焦点深度拡大の様子を示す図。The figure which shows the mode of the depth of focus expansion of an upstream and downstream imaging optical system.

上述したとおり、像担持体の表面(被露光面)の位置が結像光学系の光軸上で変動すると、収束光の大きさが変動して、良好な露光が行えない場合があった。そこで、以下では、まず収束光の大きさの変動の発生原因とその対策について説明した後、より具体的な実施形態について説明する。   As described above, when the position of the surface (exposed surface) of the image carrier fluctuates on the optical axis of the imaging optical system, the size of the convergent light may fluctuate, and good exposure may not be performed. Therefore, in the following, first, the cause of the variation in the size of the convergent light and its countermeasure will be described, and then a more specific embodiment will be described.

A.収束光の大きさの変動の発生原因と対策
図1は、収束光の大きさの変動の発生原因と対策を説明するための図であり、副走査方向SDに対して直交する主走査方向MDから見た場合に相当する。被露光面ESは、副走査方向SDに有限の曲率を有しており、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を有している。また、結像光学系OSαが光軸OAαを方向Doa(光軸方向)に向けて配設されている。そして、結像光学系OSαは、該結像光学系OSαの光軸OAαと被露光面ESとが交わる交点ISαの近傍に、発光素子Eαからの光を収束させる。
A. FIG. 1 is a diagram for explaining the cause and countermeasure of the fluctuation of the convergent light size, and the main scanning direction MD orthogonal to the sub-scanning direction SD. This corresponds to the case of The exposed surface ES has a finite curvature in the sub-scanning direction SD, in other words, has a finite radius of curvature in the cross section in the sub-scanning direction SD. Further, the imaging optical system OSα is arranged with the optical axis OAα directed in the direction Doa (optical axis direction). The imaging optical system OSα converges the light from the light emitting element Eα in the vicinity of the intersection ISα where the optical axis OAα of the imaging optical system OSα and the exposed surface ES intersect.

しかしながら、被露光面ESの位置は安定しているとは限らず、変動することがある。図1では、被露光面ESが位置ESjと位置ESkとの間で変動している。そして、このように被露光面ESの位置が結像光学系OSα光軸上で変動すると、収束光(スポット)の大きさが変動して、良好な露光が行えない場合があった。   However, the position of the exposed surface ES is not always stable and may fluctuate. In FIG. 1, the exposed surface ES varies between the position ESj and the position ESk. When the position of the exposure surface ES fluctuates on the optical axis of the imaging optical system OSα in this way, the size of the convergent light (spot) fluctuates, and there are cases where good exposure cannot be performed.

そこで、かかる問題への対策として、次のような構成を備えることができる。つまり、図1に示す構成では、波長λα1の光および波長λα2の光を発光する発光素子Eαを備え、結像光学系OSαは、結像位置Pα1に波長λα1の光を結像するとともに、結像位置Pα1に対して光軸方向Doa(第1の方向)に距離Δα離れた結像位置Pα2に波長λα2の光を結像する。つまり、結像光学系OSαは、その光軸OAαの方向へ距離Δαだけ離れた2つの結像位置Pα1、Pα2に発光素子Eαからの光を結像し、これにより、結像光学系OSαの焦点深度が見かけ上拡大したような作用が得られる。しかも、距離Δαは、結像光学系OSαの光軸OAα上での被露光面ESの変動幅hα以上である。したがって、被露光面ESの位置変動によらず、収束光の大きさの変動を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。   Therefore, as a countermeasure against such a problem, the following configuration can be provided. In other words, the configuration shown in FIG. 1 includes a light emitting element Eα that emits light of wavelength λα1 and light of wavelength λα2, and the imaging optical system OSα forms an image of light of wavelength λα1 at the imaging position Pα1. The light of wavelength λα2 is imaged at an imaging position Pα2 that is a distance Δα away from the image position Pα1 in the optical axis direction Doa (first direction). That is, the imaging optical system OSα forms an image of light from the light emitting element Eα at two imaging positions Pα1 and Pα2 that are separated by a distance Δα in the direction of the optical axis OAα. The effect that the depth of focus is apparently enlarged is obtained. Moreover, the distance Δα is not less than the fluctuation width hα of the exposed surface ES on the optical axis OAα of the imaging optical system OSα. Therefore, good exposure can be realized by suppressing the fluctuation of the size of the convergent light regardless of the position fluctuation of the exposed surface ES.

以下、具体的な実施形態について説明を行なうが、その前に、結像光学系の光軸について説明を行なっておく。つまり、結像光学系の光軸は次のようにして求めることができる。副走査方向SD(第2の方向)に垂直な対称面に関して面対称(鏡映対称)であり、かつ、主走査方向MD(第3の方向)に垂直な対称面に関して面対称(鏡映対象)である結像光学系の場合は、該結像光学系は、第2の方向に垂直な第2の対称面および該第2の方向と直交する第3の方向に垂直な第3の対称面を有しており、これら第2の対称面と第3の対称面との交線を光軸として求めることができる。特に、結像光学系が回転対称である場合には、これら第2の対称面と第3の対称面との交線が回転対称軸と一致するため、この回転対称軸を光軸として求めることができる。   Hereinafter, specific embodiments will be described. Before that, the optical axis of the imaging optical system will be described. That is, the optical axis of the imaging optical system can be obtained as follows. Plane symmetry (mirror symmetry) with respect to a plane of symmetry perpendicular to the sub-scanning direction SD (second direction) and plane symmetry (mirror target) with respect to a plane of symmetry perpendicular to the main scanning direction MD (third direction) ), The imaging optical system includes a second symmetry plane perpendicular to the second direction and a third symmetry perpendicular to the third direction orthogonal to the second direction. And the intersection line between the second symmetry plane and the third symmetry plane can be obtained as the optical axis. In particular, when the imaging optical system is rotationally symmetric, the line of intersection between the second symmetric surface and the third symmetric surface coincides with the rotational symmetric axis, so that the rotational symmetric axis is obtained as the optical axis. Can do.

B−1.第1実施形態
図2は本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。また、図3は図2の画像形成装置が備える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2は、カラーモード実行時に対応する図である。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。
B-1. First Embodiment FIG. 2 is a diagram showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applicable. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus shown in 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. 2 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2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. 2, 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に所定長さの表面を有する円筒形の感光体ドラム21を設けている。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の表面に形成する。感光体ドラム21は、軸方向が主走査方向MDに平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム21はそれぞれ専用の駆動モーターに接続され図中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより感光体ドラム21の表面が、主走査方向MDに直交もしくは略直交する副走査方向SDに搬送されることとなる。また、感光体ドラム21の周囲には、回転方向に沿って帯電部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2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。   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 is provided with a cylindrical photosensitive drum 21 having a surface with 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 surface of the photosensitive drum 21. The photosensitive drum 21 is arranged so that the axial direction is parallel or substantially parallel to the main scanning direction MD. Each photosensitive drum 21 is connected to a dedicated drive motor and is driven to rotate at a predetermined speed in the direction of arrow D21 in the figure. As a result, the surface of the photosensitive drum 21 is conveyed in the sub-scanning direction SD that is orthogonal or substantially orthogonal to the main scanning direction MD. A charging unit 23, a line head 29, a developing unit 25, and a photoconductor cleaner 27 are disposed around the photoconductive drum 21 along the rotation direction. 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. 2, since the image forming stations of the image forming unit 7 have the same configuration, only a part of the image forming stations is given a sign for convenience of illustration, and the sign is omitted for the other image forming stations. .

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 be driven to rotate in contact with the surface of the photosensitive drum 21 at a charging position, and is rotated 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 is supplied with the charging bias 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に平行もしくは略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に平行もしくは略平行である。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 or substantially parallel to the main scanning direction MD, and the width direction of the line head 29 is the sub-scanning direction SD. Parallel or substantially parallel to 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 development position in this way is conveyed in the rotation direction D21 of the photosensitive drum 21, and then transferred to the transfer belt 81 at the primary transfer position TR1 where the transfer belt 81 and each photosensitive drum 21 abut. Primary transfer.

また、この実施形態では、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。   In this embodiment, 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. It has been. 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2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2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. 2, and the direction of the 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 the respective 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, 85K are positioned on the image forming stations Y, M, C, K side 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 portion formed by the heating roller 131 and the pressure belt 1323 of the pressure portion 132 by the sheet guide member 15, and in the nip portion, a predetermined value is provided. 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に垂直もしくは略垂直な方向であり、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を備えており、このヘッドフレーム291の厚さ方向TKDの一方側で、第1レンズアレイLA1および第2レンズアレイLA2が保持されるとともに、ヘッドフレーム291の厚さ方向TKDの他方側でヘッド基板293が保持される。また、ヘッドフレーム291の内部には遮光部材297が配設されている。このように、ラインヘッド29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をこの順番で厚さ方向TKDに配置した概略構成を備えている。次に、各部材の詳細な構成について、図4、図5および図6を用いつつ説明する。なお、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。   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 or substantially perpendicular to the longitudinal direction LGD and the width direction LTD, and a light emitting element E to be described later emits light (that is, a side from the line head 29 toward the photosensitive drum 21). ). The line head 29 includes a head frame 291 that is long in the longitudinal direction LGD, and the first lens array LA1 and the second lens array LA2 are held on one side in the thickness direction TKD of the head frame 291. The head substrate 293 is held on the other side of the head frame 291 in the thickness direction TKD. A light shielding member 297 is disposed inside the head frame 291. Thus, the line head 29 has a schematic configuration in which the head substrate 293, the light shielding member 297, the first lens array LA1 and the second lens array LA2 are arranged in this order in the thickness direction TKD. Next, a detailed configuration of each member will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. In the description of the embodiment, the downstream side (upper side in FIG. 4) in the thickness direction TKD is referred to as “one side (in the thickness direction TKD)” and the upstream side in the thickness direction TKD (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TKD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、第1実施形態でのラインヘッドのA−A線における階段断面図であり、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。   FIG. 5 is a partial plan view of the head substrate 293 viewed from the thickness direction TKD, and corresponds to a case where the back surface 293-t of the head substrate 293 is seen through from the downstream side (upper side in FIG. 4) of the thickness direction TKD. To do. FIG. 6 is a step sectional view taken along line AA of the line head in the first embodiment, and corresponds to a case where the section is viewed from the longitudinal direction LGD (main scanning direction MD).

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LS1a、LS1b、LS1c(図4では符号LS1で示されている)および第2レンズアレイLA2に形成された第2レンズLS2a、LS2b、LS2c(図4では符号LS2で示されている)の位置関係を示すために、第1レンズLS1a、LS1b、LS1cおよび第2レンズLS2a、LS2b、LS2cがそれぞれ一点鎖線で併記されている。ちなみに、第1レンズLS1a、LS1b、LS1cおよび第2レンズLS2a、LS2b、LS2c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LS1a、LS1b、LS1cおよび第2レンズLS2a、LS2b、LS2c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。   In FIG. 5, the light emitting element group EG formed on the head substrate 293, the first lenses LS1a, LS1b, LS1c (indicated by reference numeral LS1 in FIG. 4) and the second lens array formed on the first lens array LA1. In order to show the positional relationship of the second lenses LS2a, LS2b, LS2c (indicated by reference numeral LS2 in FIG. 4) formed on LA2, the first lenses LS1a, LS1b, LS1c and the second lenses LS2a, LS2b, LS2c Are also indicated by alternate long and short dash lines. Incidentally, the descriptions of the first lens LS1a, LS1b, LS1c and the second lens LS2a, LS2b, LS2c are for showing their positional relationship, and the first lens LS1a, LS1b, LS1c and the second lens It does not indicate that LS2a, LS2b, and LS2c are formed on the head substrate back surface 293-t (FIG. 6).

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で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が複数形成されるとともに、封止部材294により封止されている(図6)。これら複数の発光素子Eは、互いに同一の発光スペクトルを有しており、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2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 made of a glass substrate that transmits light. On the back surface 293-t of the head substrate, a plurality of light emitting elements E that are bottom emission type organic EL (Electro-Luminescence) elements are formed, and a sealing member It is sealed with 294 (FIG. 6). The plurality of light emitting elements E have the same emission spectrum, and emit a light beam 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 two rows and staggered in the longitudinal direction LGD to form one light emitting element group EG, and a plurality of light emitting element groups EG are dispersed in three rows and staggered 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)。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。   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). 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、ヘッド基板293の表面293−hは、ヘッドフレーム291の厚さ方向TKDの他方側に、当接した状態で接着材により固定されているとともに、ヘッドフレーム291内部に配置された遮光部材297に当接している。なお、遮光部材297の厚さ方向TKD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おり、その内壁には黒色メッキが施されている。この導光孔2971は、発光素子グループEG毎に1個づつ形成されており、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。こうして、遮光部材297は、導光孔2971を発光素子グループEGに開口させた状態でヘッド基板表面293−hに当接して固定されている。   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, the surface 293-h of the head substrate 293 is fixed to the other side in the thickness direction TKD of the head frame 291 by an adhesive while being in contact with the light shielding member 297 disposed inside the head frame 291. Abut. Note that the other side of the light shielding member 297 in the thickness direction TKD 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. The light guide hole 2971 has a circular shape in plan view from the thickness direction TKD, and the inner wall has a black color. It is plated. 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. Thus, the light shielding member 297 is fixed in contact with the head substrate surface 293-h in a state where the light guide hole 2971 is opened in the light emitting element group EG.

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、各発光素子グループEGには、レンズ対LS1、LS2の対からなる結像光学系がそれぞれ専用に設けられている。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に対応して設けられた結像光学系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に設けられた結像光学系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に対応して設けられた結像光学系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、この実施形態では、発光素子グループEGと結像光学系LS1、LS2との間に遮光部材297が設けられている。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。その結果、先ほどのゴーストを抑制して、良好な露光動作の実現が図られる。   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, each light emitting element group EG is provided with a dedicated imaging optical system composed of a pair of lenses LS1 and LS2. In such a configuration, it is desirable that the light beam is incident only on the imaging optical systems LS1 and LS2 provided corresponding to 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 imaging optical systems LS1 and LS2 provided in the light emitting element group EG that is the emission source. If such stray light enters the imaging optical systems LS1 and LS2 provided corresponding to the light emitting element group EG that is not its own emission source, a so-called ghost may occur. On the other hand, in this embodiment, a light shielding member 297 is provided between the light emitting element group EG and the imaging optical systems LS1 and LS2. The light shielding member 297 is provided with a light guide hole 2971 whose inner wall is black-plated so as to open to the light emitting element group EG. Therefore, most of the stray light is absorbed by the inner wall of the light guide hole 2971. As a result, the above-described ghost can be suppressed and a good exposure operation can be realized.

遮光部材297の厚さ方向TKDの一方側では、略平板形状を有する第1レンズアレイLA1が、ヘッドフレーム291の幅方向LTDにおける両辺部291A、291Bに架設されている。この第1レンズアレイLA1の裏面には、第1レンズLS1(LS1a、LS1b、LS1c)が、各発光素子グループEGに対して1枚づつ形成されており、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(長手方向LGD)における位置が隣り合う3枚の第1レンズLS1(LS1a、LS1b、LS1c)は、副走査方向SD(幅方向LTD)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LS1a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LS1b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LS1cが付されている。   On one side of the light shielding member 297 in the thickness direction TKD, a first lens array LA1 having a substantially flat plate shape is provided on both sides 291A and 291B in the width direction LTD of the head frame 291. On the back surface of the first lens array LA1, one first lens LS1 (LS1a, LS1b, LS1c) is formed for each light emitting element group EG, that is, for one light emitting element group EG. One first lens LS1 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 (positions adjacent to each other in the main scanning direction MD (longitudinal direction LGD)) are arranged. LS1a, LS1b, and LS1c) have different positions in the sub-scanning direction SD (width direction LTD). 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 LS1a, the first lens LS1 that is in the center in the sub-scanning direction SD is labeled LS1b, and the sub-scanning direction Reference sign LS1c 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、略平板形状を有する第2レンズアレイLA2が、ヘッドフレーム291の幅方向LTDにおける両辺部291A、291Bに架設されている。この第2レンズアレイLA2の裏面には、第2レンズLS2(LS2a、LS2b、LS2c)が、各発光素子グループEGに対して1枚づつ形成されており、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(長手方向LGD)における位置が隣り合う3枚の第2レンズLS2(LS2a、LS2b、LS2c)は、副走査方向SD(幅方向LTD)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LS2a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LS2b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LS2cが付されている。   Further, on one side of the first lens array LA1 in the thickness direction TKD, a second lens array LA2 having a substantially flat plate shape is provided on both sides 291A and 291B in the width direction LTD of the head frame 291. On the back surface of the second lens array LA2, one second lens LS2 (LS2a, LS2b, LS2c) is formed for each light emitting element group EG, that is, for one light emitting element group EG. One second lens LS2 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 (positions adjacent to each other in the main scanning direction MD (longitudinal direction LGD)). LS2a, LS2b, and LS2c) are different in position in the sub-scanning direction SD (width direction LTD). 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 labeled LS2a, the second lens LS2 that is in the center in the sub-scanning direction SD is labeled LS2b, and the sub-scanning direction Reference sign LS2c is assigned to the second lens LS2 which is the most downstream in SD.

なお、レンズアレイLA1、LA2は、いずれもガラス製の光透過性レンズアレイ基板SBを備えており、このレンズアレイ基板SBの裏面SB−tに樹脂製のレンズLS1、LS2が形成される。つまり、樹脂製の第1レンズLS1(LS1a、LS1b、LS1c)が、いずれも第1レンズアレイLA1の基板SBの裏面(同一平面)に形成される。また、樹脂製の第2レンズLS2(LS2a、LS2b、LS2c)が、いずれも第2レンズアレイLA2の基板SBの裏面(同一平面)に形成される。このようなレンズアレイLA1、LA2は従来から提案されている種々の方法で作成可能であり、例えば、金型を用いた方法で作成することができる。この方法では、レンズLS1、LS2の形状に応じた凹部を有する金型がレンズアレイ基板SBの裏面SB−tに当接した状態で、金型とレンズアレイ基板SBとの間に光硬化性樹脂が充填される。そして、光硬化性樹脂に光が照射されると、該樹脂が硬化して、レンズアレイ基板SBにレンズLS1、LS2が形成される。   Each of the lens arrays LA1 and LA2 includes a glass light-transmitting lens array substrate SB, and resin lenses LS1 and LS2 are formed on the back surface SB-t of the lens array substrate SB. That is, the resin-made first lenses LS1 (LS1a, LS1b, LS1c) are all formed on the back surface (same plane) of the substrate SB of the first lens array LA1. Further, the second lenses LS2 (LS2a, LS2b, LS2c) made of resin are all formed on the back surface (same plane) of the substrate SB of the second lens array LA2. Such lens arrays LA1 and LA2 can be produced by various methods conventionally proposed. For example, the lens arrays LA1 and LA2 can be produced by a method using a mold. In this method, a photocurable resin is interposed between the mold and the lens array substrate SB in a state in which the mold having a concave portion corresponding to the shape of the lenses LS1 and LS2 is in contact with the back surface SB-t of the lens array substrate SB. Is filled. When the photocurable resin is irradiated with light, the resin is cured and lenses LS1 and LS2 are formed on the lens array substrate SB.

こうして、3個の結像光学系、すなわち、上流側結像光学系LS1a、LS2a、中央結像光学系LS1b、LS2bおよび下流側結像光学系LS1c、LS2cが、副走査方向SDに異なる位置に配設される。これら結像光学系LS1a、LS2a等それぞれの光軸OAa、OAb、OAcは互いに平行であり、図6等に示す光軸方向Doaを向いている。ここで、光軸方向Doaは、各光軸OAa、OAb、OAcに平行であって発光素子Eからの光が進行する方向を向く方向であり、上述した厚さ方向TKDに平行である。また、これら上流側結像光学系LS1a、LS2a、中央結像光学系LS1b、LS2bおよび下流側結像光学系LS1c、LS2cの副走査方向SDへの間隔は距離Llsで互いに等しい。ここで、結像光学系LS1a、LS2a等の間隔は、これらの光軸OAa、OAb、OAcの間の距離として求めることができる。   Thus, the three imaging optical systems, that is, the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a, the central imaging optical systems LS1b and LS2b, and the downstream imaging optical systems LS1c and LS2c are at different positions in the sub-scanning direction SD. Arranged. The optical axes OAa, OAb, OAc of the imaging optical systems LS1a, LS2a, etc. are parallel to each other and face the optical axis direction Doa shown in FIG. Here, the optical axis direction Doa is a direction parallel to the respective optical axes OAa, OAb, and OAc and facing the direction in which light from the light emitting element E travels, and is parallel to the above-described thickness direction TKD. Further, the distances between the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a, the central imaging optical systems LS1b and LS2b, and the downstream imaging optical systems LS1c and LS2c in the sub-scanning direction SD are equal to each other at a distance Lls. Here, the interval between the imaging optical systems LS1a, LS2a, etc. can be obtained as the distance between these optical axes OAa, OAb, OAc.

そして、このように配設された、上流側結像光学系LS1a、LS2a、中央結像光学系LS1b、LS2bおよび下流側結像光学系LS1c、LS2cのそれぞれが、発光素子Eからの光を感光体ドラム21周面に収束させる。これらの結像光学系は、それぞれの光軸OAa、OAb、OAcと感光体ドラム21周面との交点ISa、ISb、IScの近傍に光を収束し(図6)、これによって、副走査方向SDに互いに異なる位置に収束光(スポットSP)が形成される。なお、本実施形態の結像光学系は、反転した縮小像を形成するものであり、その倍率は負であるとともに1未満の絶対値を有している。   Then, the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a, the central imaging optical systems LS1b and LS2b, and the downstream imaging optical systems LS1c and LS2c arranged in this way sensitize light from the light emitting element E. It converges on the peripheral surface of the body drum 21. These imaging optical systems converge light in the vicinity of the intersections ISa, ISb, ISc of the respective optical axes OAa, OAb, OAc and the peripheral surface of the photosensitive drum 21 (FIG. 6), thereby the sub-scanning direction. Convergent light (spot SP) is formed at different positions on the SD. Note that the imaging optical system of the present embodiment forms an inverted reduced image, and its magnification is negative and has an absolute value of less than 1.

ところで、このような構成では、上流側結像光学系LS1a、LS2aによるスポットの位置(交点ISaの近傍)と、中央結像光学系LS1b、LS2bによるスポットの位置(交点ISbの近傍)とが、光軸方向Doaに距離diだけ互いにずれる。また同様に、下流側結像光学系LS1c、LS2cによるスポットの位置(交点IScの近傍)と、中央結像光学系LS1b、LS2bによるスポットの位置(交点ISbの近傍)とが、光軸方向Doaに距離diだけ互いにずれる。このような場合、上流側結像光学系LS1a、LS2aによるスポットと、中央結像光学系LS1b、LS2bによるスポットとで大きさが異なってしまう場合があった。また、同様に、下流側結像光学系LS1c、LS2cと中央結像光学系LS1b、LS2bとについても、スポットの大きさの差異が発生する場合があった。そこで、これに対応するために、上流側結像光学系LS1a、LS2aの結像位置と中央結像光学系LS1b、LS2bの結像位置とが光軸方向Doaに距離d(距離diに相当する距離)だけ互いにシフトしている(図7)。また、下流側結像光学系LS1c、LS2cと中央結像光学系LS1b、LS2bとも同様に構成されている。つまり、距離dだけ、結像位置をシフトさせることで、上述のスポットの大きさの差異を抑制しているのである。   By the way, in such a configuration, the position of the spot by the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a (near the intersection ISa) and the position of the spot by the central imaging optical systems LS1b and LS2b (near the intersection ISb) are: They are shifted from each other by a distance di in the optical axis direction Doa. Similarly, the spot position by the downstream imaging optical systems LS1c and LS2c (near the intersection ISc) and the spot position by the central imaging optical systems LS1b and LS2b (near the intersection ISb) are in the optical axis direction Doa. Are shifted from each other by a distance di. In such a case, the size may differ between the spots formed by the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a and the spots formed by the central imaging optical systems LS1b and LS2b. Similarly, spot size differences may occur between the downstream imaging optical systems LS1c and LS2c and the central imaging optical systems LS1b and LS2b. In order to cope with this, the imaging positions of the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a and the imaging positions of the central imaging optical systems LS1b and LS2b correspond to the distance d (distance di) in the optical axis direction Doa. Are shifted from each other by the distance) (FIG. 7). The downstream imaging optical systems LS1c and LS2c and the central imaging optical systems LS1b and LS2b are configured in the same manner. That is, the above-described difference in spot size is suppressed by shifting the imaging position by the distance d.

図7は、本発明の結像光学系の結像動作を説明する図であり、主走査方向MDから見た場合に相当する。ちなみに、下流側結像光学系の結像動作は上流側結像光学系の結像動作と同様であるので、同図では、下流側結像光学系の結像動作の記載が省略されている。また、同図では、結像位置近傍を拡大して示すために、結像光学系の記載は省略されており、結像光学系の光軸のみが示されている。   FIG. 7 is a diagram for explaining the image forming operation of the image forming optical system of the present invention, and corresponds to the case when viewed from the main scanning direction MD. Incidentally, since the imaging operation of the downstream imaging optical system is the same as the imaging operation of the upstream imaging optical system, the description of the imaging operation of the downstream imaging optical system is omitted in FIG. . Further, in the drawing, in order to enlarge and show the vicinity of the imaging position, the description of the imaging optical system is omitted, and only the optical axis of the imaging optical system is shown.

また、上述したとおり、感光体ドラム21が真円でないこと、あいるは感光体ドラム21が回転中心に対して偏心していることに起因して、感光体ドラム21の周面位置が変動する場合がある。そこで、図7では、感光体ドラム21周面が位置21jと位置21kとの間を、感光体ドラム21の回転周期で往復移動する様子が破線で示されている。   Further, as described above, when the circumferential surface position of the photosensitive drum 21 fluctuates because the photosensitive drum 21 is not a perfect circle or because the photosensitive drum 21 is eccentric with respect to the rotation center. There is. Therefore, in FIG. 7, a broken line indicates that the circumferential surface of the photosensitive drum 21 reciprocates between the position 21 j and the position 21 k with the rotation cycle of the photosensitive drum 21.

同図に示すように、上流側結像光学系LS1a、LS2aは、結像位置Pa1に波長λ1の光を結像するとともに、結像位置Pa1から光軸方向Doaに距離Δ1だけ離れた結像位置Pa2に波長λ2の光を結像する。これにより、上流側結像光学系LS1a、LS2aの焦点深度が見かけ上拡大したような作用が得られる。そして、距離Δ1は、上流側結像光学系LS1a、LS2aの光軸OAa上での感光体ドラム21周面の変動幅h1以上である。こうして、感光体ドラム21周面は、その位置変動に依らず、常に結像位置Pa1と結像位置Pa2との間に存在する。したがって、感光体ドラム21周面の位置変動によらず、上流側結像光学系LS1a、LS2aによるスポットの大きさの変動を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。   As shown in the figure, the upstream-side imaging optical systems LS1a and LS2a image light of wavelength λ1 at the imaging position Pa1, and image formation separated from the imaging position Pa1 by the distance Δ1 in the optical axis direction Doa. The light of wavelength λ2 is imaged at position Pa2. As a result, an effect is obtained in which the depth of focus of the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a is apparently enlarged. The distance Δ1 is equal to or greater than the fluctuation width h1 of the circumferential surface of the photosensitive drum 21 on the optical axis OAa of the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a. Thus, the circumferential surface of the photosensitive drum 21 always exists between the image forming position Pa1 and the image forming position Pa2 regardless of the position variation. Therefore, it is possible to realize good exposure by suppressing the fluctuation of the spot size by the upstream imaging optical systems LS1a and LS2a regardless of the position fluctuation of the circumferential surface of the photosensitive drum 21.

また、中央結像光学系LS1b、LS2bは、結像位置Pb1に波長λ1の光を結像するとともに、結像位置Pb1から光軸方向に距離Δ2だけ離れた結像位置Pb2に波長λ2の光を結像する。これにより、中央結像光学系LS1b、LS2bの焦点深度が見かけ上拡大したような作用が得られる。そして、距離Δ2は、中央結像光学系LS1b、LS2bの光軸OAb上での感光体ドラム21周面の変動幅h2以上である。こうして、感光体ドラム21周面は、その位置変動に依らず、常に結像位置Pb1と結像位置Pb2との間に存在する。したがって、感光体ドラム21周面の位置変動によらず、中央結像光学系LS1b、LS2bによるスポットの大きさの変動を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。   The central imaging optical systems LS1b and LS2b image light having the wavelength λ1 at the imaging position Pb1, and light having the wavelength λ2 at the imaging position Pb2 that is separated from the imaging position Pb1 by the distance Δ2 in the optical axis direction. Is imaged. As a result, an effect is obtained in which the focal depth of the central imaging optical systems LS1b and LS2b is apparently enlarged. The distance Δ2 is equal to or greater than the fluctuation width h2 of the circumferential surface of the photosensitive drum 21 on the optical axis OAb of the central imaging optical systems LS1b and LS2b. Thus, the circumferential surface of the photosensitive drum 21 always exists between the image forming position Pb1 and the image forming position Pb2, regardless of the position variation. Therefore, it is possible to realize good exposure by suppressing the fluctuation of the spot size caused by the central imaging optical systems LS1b and LS2b regardless of the position fluctuation of the circumferential surface of the photosensitive drum 21.

ちなみに、感光体ドラム21周面の位置変動は、感光体の振れデータとして求めることができる。図8は、感光体の振れデータを極座標で示した図である。この振れデータは次のようにして求めることができる。まず、感光体ドラム21周面に距離センサーを対向させた状態で、感光体ドラム21を回転させる。この距離センサーは周知のものを使用することができる。こうして、感光体ドラム21周面と距離センサーとの距離(ドラム・センサー間距離)を、感光体ドラム21の1周分について取得して、メモリーに記憶する。そして、ドラム・センサー間距離の変動量(つまり、各角度でのドラム・センサー間距離と、ドラム・センサー間距離の最小値との差分)をプロットすることで、図8に示す感光体振れデータを求めることができる。そして、図8のデータの最大値が変動幅となる。   Incidentally, the position fluctuation of the circumferential surface of the photosensitive drum 21 can be obtained as shake data of the photosensitive drum. FIG. 8 is a diagram showing the shake data of the photoreceptor in polar coordinates. This shake data can be obtained as follows. First, the photosensitive drum 21 is rotated with the distance sensor facing the circumferential surface of the photosensitive drum 21. A well-known distance sensor can be used. Thus, the distance between the circumferential surface of the photosensitive drum 21 and the distance sensor (the distance between the drum and sensor) is acquired for one revolution of the photosensitive drum 21 and stored in the memory. Then, the fluctuation amount of the distance between the drum and the sensor (that is, the difference between the distance between the drum and the sensor at each angle and the minimum value of the distance between the drum and the sensor) is plotted, so that the photosensitive member shake data shown in FIG. Can be requested. The maximum value of the data in FIG. 8 is the fluctuation range.

また、第1実施形態では、発光素子Eは、波長λ1および波長λ2でピークを持つ発光スペクトルを有している。これにより、上述した見かけ上の焦点深度拡大の作用が効果的に奏されて、より良好な露光が実現可能となっている。   In the first embodiment, the light emitting element E has an emission spectrum having peaks at the wavelengths λ1 and λ2. As a result, the above-described apparent depth-of-focus expansion effect is effectively achieved, and better exposure can be realized.

B−2.第2実施形態
ところで、第1実施形態では、波長λ1の光の結像位置と波長λ2の光の結像位置との光軸方向Doaへの距離Δ1、Δ2を、感光体ドラム21周面の変動幅h1、h2以上とすることで、スポットSPの大きさの変動を抑制できるという利点を備えるものである。しかしながら、かかる距離Δ1、Δ2を余りに大きくすると、スポットの収差が大きくなって結像性能が悪くなるため、露光ムラや解像力の低下を招く場合がある。そこで、第2実施形態では、第1実施形態と同様の構成を備えた上で、さらに次のような構成を備える。なお、第2実施形態は、第1実施形態と共通する構成を備えることで、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができることは言うまでも無い。
B-2. Second Embodiment By the way, in the first embodiment, the distances Δ1 and Δ2 in the optical axis direction Doa between the imaging position of the light of wavelength λ1 and the imaging position of the light of wavelength λ2 are set on the circumferential surface of the photosensitive drum 21. By making the fluctuation widths h1 and h2 or more, it is possible to suppress the fluctuation of the spot SP size. However, if the distances Δ1 and Δ2 are too large, the spot aberration increases and the imaging performance deteriorates, which may result in uneven exposure and a decrease in resolution. Therefore, in the second embodiment, the same configuration as that of the first embodiment is provided, and the following configuration is further provided. In addition, it cannot be overemphasized that 2nd Embodiment can have the effect similar to 1st Embodiment by providing the structure which is common in 1st Embodiment.

図9は、第2実施形態でのラインヘッドのA−A線における階段断面図であり、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。図9に示すように、第2実施形態のラインヘッドは、第1レンズアレイLA1と遮光部材297との間に絞り平板295が設けられており、この絞り平板295には、各結像光学系に対して開口絞りAa(Ab、Ac)が形成されている。したがって、結像光学系LS1a、LS2a等に入射する光量は、開口絞りAaにより制限される。そして、第2実施形態では、この開口絞りAa等を設けた上で、次のような光学的構成を備える。   FIG. 9 is a step sectional view taken along line AA of the line head in the second embodiment, and corresponds to a case where the section is viewed from the longitudinal direction LGD (main scanning direction MD). As shown in FIG. 9, in the line head of the second embodiment, a diaphragm plate 295 is provided between the first lens array LA1 and the light shielding member 297, and each imaging optical system is provided on the diaphragm plate 295. On the other hand, an aperture stop Aa (Ab, Ac) is formed. Accordingly, the amount of light incident on the imaging optical systems LS1a, LS2a, etc. is limited by the aperture stop Aa. And in 2nd Embodiment, after providing this aperture stop Aa etc., it has the following optical structures.

図10は、第2実施形態が備える光学的構成を説明するための図である。波長λ1(第1の波長)の光の結像面IP1における、第2の波長λ2の光の収差の影響が、像面での発光素子像の大きさ程度になると、解像度の低下が顕著となる。したがって、精細な画像形成を実現しようとするような場合には、かかる解像度の低下を抑制することが望ましい。そこで、第2実施形態の各結像光学系では、主走査方向MDへの発光素子Eの直径Dと、主走査方向MDへの結像光学系の横倍率mと、像点から入射瞳の直径に張る角の半分の角である像側開口角uとが、関係式
Δ≦|m|×D/tan(u) …式1
を満たしている。なお、式1では、距離Δ1、Δ2を距離Δとして表記している。このように構成することで、収差等の結像性能への影響を抑制して、より良好な露光を行なうことが可能となっている。
FIG. 10 is a diagram for explaining an optical configuration provided in the second embodiment. When the influence of the aberration of the light of the second wavelength λ2 on the imaging plane IP1 of the light of the wavelength λ1 (first wavelength) becomes about the size of the light emitting element image on the image plane, the resolution is significantly reduced. Become. Therefore, when it is intended to realize fine image formation, it is desirable to suppress such a decrease in resolution. Therefore, in each imaging optical system of the second embodiment, the diameter D of the light-emitting element E in the main scanning direction MD, the lateral magnification m of the imaging optical system in the main scanning direction MD, and from the image point to the entrance pupil The image side aperture angle u, which is a half of the angle spanning the diameter, is a relational expression Δ ≦ | m | × D / tan (u) Equation 1
Meet. In Expression 1, the distances Δ1 and Δ2 are expressed as the distance Δ. With this configuration, it is possible to perform better exposure while suppressing the influence on the imaging performance such as aberration.

なお、結像面は光軸OAに直交する方向であり、図10では、波長λ1の光の結像面IP1の他に波長λ2の光の結像面IP2が併記されている。   The imaging plane is a direction orthogonal to the optical axis OA. In FIG. 10, the imaging plane IP2 for light of wavelength λ2 is shown together with the imaging plane IP1 for light of wavelength λ1.

B−3.第3実施形態
図11は、第3実施形態でのラインヘッドの構成を示す図であり、主走査方向MDから見た場合に相当する。第3実施形態と第1実施形態との主な差異点は、中央結像光学系LS1b、LS2bの光軸OAbが、感光体ドラム21の曲率中心CT21から外れている点である。その結果、距離Ba、Bb、Bcの大小関係が、Ba>Bc>Bb(距離Baが最大で、距離Bbが最小)となっている。ここで、距離Baは上流側結像光学系の光軸OAaと曲率中心CT21との距離であり、距離Bbは中央結像光学系の光軸OAbと曲率中心CT21との距離であり、距離Bcは下流側結像光学系の光軸OAcと曲率中心CT21との距離である。
B-3. Third Embodiment FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a line head in the third embodiment, and corresponds to a case when viewed from the main scanning direction MD. The main difference between the third embodiment and the first embodiment is that the optical axes OAb of the central imaging optical systems LS1b and LS2b are deviated from the center of curvature CT21 of the photosensitive drum 21. As a result, the relationship between the distances Ba, Bb, and Bc is Ba>Bc> Bb (the distance Ba is the maximum and the distance Bb is the minimum). Here, the distance Ba is the distance between the optical axis OAa of the upstream imaging optical system and the curvature center CT21, and the distance Bb is the distance between the optical axis OAb of the central imaging optical system and the curvature center CT21, and the distance Bc. Is the distance between the optical axis OAc of the downstream imaging optical system and the center of curvature CT21.

このような構成では、曲率中心CT21と光軸との距離が最も近い結像光学系と最も遠い結像光学系との間で、上記結像位置間距離d(図11では符号dmx)が比較的大きくなる。しかしながら、あまりにこの距離dmxが大きいと、曲率中心CT21と光軸との距離が最も近い結像光学系と最も遠い結像光学系とで光学的な構成を大きく変える必要があるが、このような光学的構成で所望の結像性能を得るのは簡単ではない。特に、上述したような、上流側・中央・下流側のレンズLSが一体的に形成されたレンズアレイLA1、LA2を使うためには、レンズ面の位置を大きく変えることは難しく、距離dmxが大きくなるほど光学設計で良好な結像性能を得るのが困難となる。   In such a configuration, the distance d between the imaging positions (reference numeral dmx in FIG. 11) is compared between the imaging optical system having the shortest distance between the curvature center CT21 and the optical axis and the imaging optical system having the furthest distance. Become bigger. However, if the distance dmx is too large, it is necessary to greatly change the optical configuration between the imaging optical system having the closest distance between the curvature center CT21 and the optical axis and the imaging optical system having the farthest distance. Obtaining the desired imaging performance with an optical configuration is not easy. In particular, in order to use the lens arrays LA1 and LA2 in which the upstream, central, and downstream lenses LS are integrally formed as described above, it is difficult to change the position of the lens surface and the distance dmx is large. It becomes difficult to obtain good imaging performance by optical design.

これに対して、第3実施形態のラインヘッド29は、(2N+1)の結像光学系(Nは1以上の整数であり、第3実施形態ではN=1)が副走査方向SDに等間隔Llsで配設され、曲率中心CT21からの距離が最短の結像光学系LS1b、LS2bが、(2N+1)の結像光学系の端から(N+1)番目に位置している。これにより、距離dmxが小さく抑えられるため、簡便に所望の結像特性を得ることが可能となる。   In contrast, in the line head 29 of the third embodiment, (2N + 1) imaging optical systems (N is an integer equal to or greater than 1 and N = 1 in the third embodiment) are equally spaced in the sub-scanning direction SD. The imaging optical systems LS1b and LS2b which are arranged at Lls and have the shortest distance from the curvature center CT21 are located at the (N + 1) th position from the end of the (2N + 1) imaging optical system. Thereby, since the distance dmx can be kept small, it is possible to easily obtain desired imaging characteristics.

B−4.第4実施形態
図12は、第4実施形態でのラインヘッドの構成を示す図であり、主走査方向MDから見た場合に相当する。第4実施形態と第1実施形態との主な差異点は、レンズアレイLA1、LA2でレンズが4行千鳥で配置されている点であり、このような配置の結果、図12に示すように、4個の結像光学系(つまり、結像光学系LS1a、LS2a、結像光学系LS1b、LS2b、結像光学系LS1c、LS2cおよび結像光学系LS1d、LS2d)が、副走査方向SDに等間隔Llsで配設されている。
B-4. Fourth Embodiment FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a line head in the fourth embodiment, and corresponds to the case seen from the main scanning direction MD. The main difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the lenses are arranged in a four-row zigzag manner in the lens arrays LA1 and LA2, and as a result of such an arrangement, as shown in FIG. Four imaging optical systems (that is, imaging optical systems LS1a and LS2a, imaging optical systems LS1b and LS2b, imaging optical systems LS1c and LS2c, and imaging optical systems LS1d and LS2d) are arranged in the sub-scanning direction SD. They are arranged at equal intervals Lls.

同図に示すように、第4実施形態では、距離Ba、Bb、Bc、Bdの大小関係が、Bd>Ba>Bc>Bb(距離Bdが最大で、距離Bbが最小)となっている。ここで、距離Baは結像光学系LS1a、LS2aの光軸OAaと曲率中心CT21との距離であり、距離Bbは結像光学系LS1b、LS2bの光軸OAbと曲率中心CT21との距離であり、距離Bcは結像光学系LS1c、LS2cの光軸OAcと曲率中心CT21との距離であり、距離Bdは結像光学系LS1d、LS2dの光軸OAdと曲率中心CT21との距離である。   As shown in the figure, in the fourth embodiment, the relationship between the distances Ba, Bb, Bc, and Bd is Bd> Ba> Bc> Bb (the distance Bd is the maximum and the distance Bb is the minimum). Here, the distance Ba is the distance between the optical axis OAa of the imaging optical systems LS1a and LS2a and the curvature center CT21, and the distance Bb is the distance between the optical axis OAb of the imaging optical systems LS1b and LS2b and the curvature center CT21. The distance Bc is the distance between the optical axis OAc of the imaging optical systems LS1c and LS2c and the curvature center CT21, and the distance Bd is the distance between the optical axis OAd of the imaging optical systems LS1d and LS2d and the curvature center CT21.

そして、第3実施形態で説明した通り、このような構成では、曲率中心CT21と光軸との距離が最も近い結像光学系と最も遠い結像光学系との間では、上記結像位置間距離d(図11では符号dmx)が比較的大きくなる。しかしながら、あまりにこの距離dmxが大きいと、曲率中心CT21と光軸との距離が最も近い結像光学系と最も遠い結像光学系とで光学的な構成をを大きく変える必要があるが、このような光学的構成で所望の結像性能を得るのは簡単ではない。   As described in the third embodiment, in such a configuration, the distance between the imaging positions between the imaging optical system with the closest distance between the curvature center CT21 and the optical axis and the imaging optical system with the farthest distance is between. The distance d (reference numeral dmx in FIG. 11) becomes relatively large. However, if the distance dmx is too large, it is necessary to greatly change the optical configuration between the imaging optical system having the closest distance between the curvature center CT21 and the optical axis and the imaging optical system having the farthest distance. It is not easy to obtain a desired imaging performance with a simple optical configuration.

これに対して、第4実施形態のラインヘッド29は、(2N+2)の結像光学系(Nは1以上の整数であり、第4実施形態ではN=1)が副走査方向SDに等間隔Llsで配設され、曲率中心CT21からの距離が最小の結像光学系LS1b、LS2bが(2N+2)の結像光学系の端から(N+1)番目あるいは(N+2)番目に位置している。これにより、距離dmxが小さく抑えられるため、簡便に所望の結像特性を得ることが可能となる。   On the other hand, in the line head 29 of the fourth embodiment, (2N + 2) imaging optical systems (N is an integer equal to or greater than 1, N = 1 in the fourth embodiment) are equally spaced in the sub-scanning direction SD. The imaging optical systems LS1b and LS2b, which are arranged at Lls and have the smallest distance from the center of curvature CT21, are located at the (N + 1) th or (N + 2) th position from the end of the (2N + 2) imaging optical system. Thereby, since the distance dmx can be kept small, it is possible to easily obtain desired imaging characteristics.

C.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、感光体ドラム21が本発明の「像担持体」に相当し、光軸方向Doaが本発明の「第1の方向」に相当している。また、「収束光の大きさの変動の発生原因と対策」の欄での説明では、発光素子Eαが本発明の「第1の発光素子」に相当し、波長λα1が本発明の「波長λ11」に相当し、波長λα2が本発明の「波長λ12」に相当し、結像光学系OSαが本発明の「第1の結像光学系」に相当し、結像位置Pα1が本発明の「結像位置P11」に相当し、結像位置Pα2が本発明の「結像位置P12」に相当する。また、上記第1実施形態では、上流側結像光学系LSa1、LSa2を本発明の「第1の結像光学系」とすると、中央決像光学系LSb1、LSb2が本発明の「第2の結像光学系」に相当する。
C. Others As described above, in the above embodiment, the line head 29 corresponds to the “exposure head” of the present invention, the photosensitive drum 21 corresponds to the “image carrier” of the present invention, and the optical axis direction Doa corresponds to the present invention. Corresponds to the “first direction”. Further, in the description in the column “Causes and countermeasures for the variation in the size of the convergent light”, the light emitting element Eα corresponds to the “first light emitting element” of the present invention, and the wavelength λα1 is the “wavelength λ11” of the present invention. The wavelength λα2 corresponds to the “wavelength λ12” of the present invention, the imaging optical system OSα corresponds to the “first imaging optical system” of the present invention, and the imaging position Pα1 corresponds to “ The imaging position Pα2 corresponds to the “imaging position P11”, and the imaging position Pα2 corresponds to the “imaging position P12” of the present invention. In the first embodiment, if the upstream imaging optical systems LSa1 and LSa2 are the “first imaging optical system” of the present invention, the central determination optical systems LSb1 and LSb2 are the “second imaging optical system” of the present invention. This corresponds to an “imaging optical system”.

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。図13は、本発明にかかる画像形成装置の変形例を示す図である。この変形例が第1実施形態と大きく相違する点は、感光体の態様である。すなわち、この変形例では、感光体ドラム21の代わりに感光体ベルト21Bが用いられている。なお、その他の構成は上記実施形態と同様であるため、同一構成については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。   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. FIG. 13 is a diagram showing a modification of the image forming apparatus according to the present invention. The point that this modification is greatly different from the first embodiment is the mode of the photoconductor. In other words, in this modified example, the photosensitive belt 21 </ b> B is used instead of the photosensitive drum 21. In addition, since the other structure is the same as that of the said embodiment, about the same structure, the same or equivalent code | symbol is attached | subjected and description of a structure is abbreviate | omitted.

この実施形態では、主走査方向MDに伸びる2本のローラー28に感光体ベルト21Bが張架されている。この感光体ベルト21Bは図示を省略する駆動モータによって所定の回転方向D21に回転移動される。また、この感光体ベルト21Bの周囲には、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。   In this embodiment, the photosensitive belt 21B is stretched between two rollers 28 extending in the main scanning direction MD. The photosensitive belt 21B is rotationally moved in a predetermined rotational direction D21 by a drive motor (not shown). Further, a charging unit 23, a line head 29, a developing unit 25, and a photoconductor cleaner 27 are disposed around the photoconductor belt 21B 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.

この実施形態では、ラインヘッド29は、感光体ベルト21Bのローラー28への巻き掛け部に対して対向配置されている。ローラー28は円筒形である。したがって、感光体ベルト21Bの巻き掛け部は有限の曲率を有する。このようにラインヘッド29を巻き掛け部に対して対向配置する理由は、次の通りである。つまり、感光体ベルト21Bの張り面は、ローラー28への巻き掛け部と比較してばたつきが大きい。そこで、感光体ベルト21Bの表面のうち比較的ばたつきが少ないローラー28への巻き掛け部にラインヘッド29を対向配置することで、ラインヘッド29と感光体ベルト21Bの表面との距離を安定化させている。ただし、ローラー28が真円でないこと、あいるはローラー28が回転中心に対して偏心していることに起因して、感光体ベルト21bの表面位置が変動する場合がある。このような場合には、ラインヘッド29に対して本発明を適用することが好適である。   In this embodiment, the line head 29 is disposed so as to face the winding portion of the photosensitive belt 21B around the roller 28. The roller 28 is cylindrical. Therefore, the winding portion of the photoreceptor belt 21B has a finite curvature. The reason why the line head 29 is arranged opposite to the winding portion in this way is as follows. That is, the tension surface of the photoreceptor belt 21 </ b> B has a large fluttering as compared with the portion around the roller 28. Therefore, the distance between the line head 29 and the surface of the photosensitive belt 21B is stabilized by disposing the line head 29 so as to face the winding portion of the surface of the photosensitive belt 21B around the roller 28 with relatively little flapping. ing. However, the surface position of the photoreceptor belt 21b may fluctuate because the roller 28 is not a perfect circle or because the roller 28 is eccentric with respect to the center of rotation. In such a case, it is preferable to apply the present invention to the line head 29.

図14は、本発明にかかる画像形成装置の別の変形例を示す図である。この別の変形例が第1実施形態と大きく相違する点は、中間転写ベルト81を用いない点である。すなわち、この実施形態では、感光体ドラム21に形成されたトナー像が、転写ローラー85によって直接シートに転写された後、定着器13によって定着される。ただし、感光体ドラム21が真円でないこと、あいるは感光体ドラム21が回転中心に対して偏心していることに起因して、感光体ドラム21の周面位置が変動する場合がある。このような場合には、ラインヘッド29に対して本発明を適用することが好適である。   FIG. 14 is a diagram showing another modification of the image forming apparatus according to the present invention. The point that this another modification is greatly different from the first embodiment is that the intermediate transfer belt 81 is not used. That is, in this embodiment, the toner image formed on the photosensitive drum 21 is directly transferred to the sheet by the transfer roller 85 and then fixed by the fixing device 13. However, the circumferential surface position of the photosensitive drum 21 may fluctuate because the photosensitive drum 21 is not a perfect circle or because the photosensitive drum 21 is eccentric with respect to the rotation center. In such a case, it is preferable to apply the present invention to the line head 29.

また、上記実施形態では、波長λ1、λ2での発光素子のピーク強度については特に触れなかった。しかしながら、波長λ1、λ2でのピーク強度が、発光スペクトルの最大値の半分よりも強いように構成しても良い。これにより、焦点深度拡大の作用がより効果的に奏される。   Further, in the above embodiment, the peak intensity of the light emitting element at the wavelengths λ1 and λ2 is not particularly mentioned. However, the peak intensity at the wavelengths λ1 and λ2 may be configured to be stronger than half of the maximum value of the emission spectrum. Thereby, the effect | action of depth of focus expansion is show | played more effectively.

また、上記実施形態の結像光学系は、反転した縮小像を形成するものであり、その倍率は負であるとともに1未満の絶対値を有していたが、結像光学系の倍率はこれに限られず、正であっても良く、1以上の絶対値を有していても良い。   Further, the imaging optical system of the above embodiment forms an inverted reduced image, and its magnification is negative and has an absolute value of less than 1. However, the magnification of the imaging optical system is However, it may be positive and may have an absolute value of 1 or more.

また、上記実施形態では、各レンズアレイLA1、LA2において3行千鳥あるいは4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。   In the above embodiment, the lenses are arranged in a three-row zigzag or a four-row zigzag in each of the lens arrays LA1 and LA2, but the lens arrangement is not limited to this.

また、上記第3・第4実施形態では、整数Nが1の場合について説明したが、整数Nは1に限られず、2以上であっても良い。   In the third and fourth embodiments, the case where the integer N is 1 has been described. However, the integer N is not limited to 1, and may be 2 or more.

また、上記実施形態では、各結像光学系は副走査方向SDに等間隔Llsで配置されていたが、結像光学系の配置間隔は等間隔でなくても良い。   In the above embodiment, the imaging optical systems are arranged at equal intervals Lls in the sub-scanning direction SD. However, the arrangement intervals of the imaging optical systems may not be equal.

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

また、上記実施形態では、レンズアレイLA1、LA2ガラス製の光透過性基板SB1、SB2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, resin lenses LSa1, LSa2 and the like are formed on the light transmissive substrates SB1, SB2 made of the lens arrays LA1, LA2. However, the lens arrays LA1 and LA2 can be integrally formed of one material.

また、上記第1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 1st 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2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 2 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、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、波長λ1、λ2にピークを持つ発光スペクトルを有する発光素子Eが用いられた。しかしながら、波長λ1、λ2にピークを持つことは必須ではなく、要は、波長λ1の光および波長λ2の光を射出する発光素子Eを用いることで、焦点深度拡大を図ることが可能となる。   In the above embodiment, the light emitting element E having an emission spectrum having peaks at the wavelengths λ1 and λ2 is used. However, it is not essential to have peaks at the wavelengths λ1 and λ2. In short, the use of the light emitting element E that emits the light with the wavelength λ1 and the light with the wavelength λ2 makes it possible to increase the depth of focus.

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.

以下では、第2実施形態で図9等を用いて示したような、副走査方向SDに異なる位置に3個の結像光学系を配設したラインヘッドに適用される、より具体的な実施例について説明する。図15は、実施例の上流側・下流側結像光学系のレンズデータを表として示す図である。図16は、上流側・下流側結像光学系のS4面の面形状を示すデータをまとめた図である。図17は、上流側・下流側結像光学系のS7面の面形状を示すデータをまとめた図である。図18は、実施例の中央結像光学系のレンズデータを表として示す図である。図19は、中央結像光学系のS4面の面形状を示すデータをまとめた図である。図20は、中央結像光学系のS7面の面形状を示すデータをまとめた図である。   Hereinafter, a more specific implementation applied to a line head in which three imaging optical systems are arranged at different positions in the sub-scanning direction SD as shown in FIG. 9 and the like in the second embodiment. An example will be described. FIG. 15 is a table showing lens data of the upstream and downstream imaging optical systems of the example. FIG. 16 is a table summarizing data indicating the surface shape of the S4 surface of the upstream and downstream imaging optical systems. FIG. 17 is a table summarizing data indicating the surface shape of the S7 surface of the upstream and downstream imaging optical systems. FIG. 18 is a table showing lens data of the central imaging optical system of the example. FIG. 19 is a table summarizing data indicating the surface shape of the S4 surface of the central imaging optical system. FIG. 20 is a table summarizing data indicating the surface shape of the S7 surface of the central imaging optical system.

この実施例では、中央結像光学系LS2b、LS1bの光軸OAbは感光体ドラム21の曲率中心CT21を通り(図9)、感光体ドラム21の曲率半径Rは39[mm](感光体径φ78[mm])であり、感光体ドラム21周面の変動幅は約25[μm]である(図8)。また、結像光学形間距離Llsは、1.77[mm]である(図9)。さらに、レンズ射出面S9と像面S10との距離を上流側・下流側結像光学系と中央結像光学系とで40[μm]異ならせており、距離d≒40[μm]となっている。   In this embodiment, the optical axes OAb of the central imaging optical systems LS2b and LS1b pass through the center of curvature CT21 of the photosensitive drum 21 (FIG. 9), and the radius of curvature R of the photosensitive drum 21 is 39 [mm] (photosensitive member diameter). φ78 [mm]), and the fluctuation range of the circumferential surface of the photosensitive drum 21 is about 25 [μm] (FIG. 8). The distance Lls between the imaging optical shapes is 1.77 [mm] (FIG. 9). Further, the distance between the lens exit surface S9 and the image plane S10 is different by 40 [μm] between the upstream and downstream imaging optical systems and the central imaging optical system, and the distance d≈40 [μm]. Yes.

図21は、主走査方向断面における上流側・下流側結像光学系の光線図を示した図である。図22は、副走査方向断面における上流側・下流側結像光学系の光線図を示した図である。図23は、図21および図22の光線図を求める際に用いた光学系諸元を表として示す図である。この図23に示すように、物体側画素グループ主方向全幅(図21の幅Wm)を0.885[mm]、物体側画素グループ副方向全幅(図22のWs)を0.150[mm]、発光素子の直径Dを28.6[μm]、物体側開口角(半角)を12.6[°]、像側開口角u(半角)を17.6[°]、結像光学系の倍率mを−0.7056として、図21および図22の光線図は求められた。   FIG. 21 is a diagram showing a ray diagram of the upstream and downstream imaging optical systems in the cross section in the main scanning direction. FIG. 22 is a diagram showing a ray diagram of the upstream / downstream imaging optical system in the cross section in the sub-scanning direction. FIG. 23 is a table showing the specifications of the optical system used when obtaining the ray diagrams of FIGS. 21 and 22. As shown in FIG. 23, the object side pixel group main direction full width (width Wm in FIG. 21) is 0.885 [mm], and the object side pixel group sub direction full width (Ws in FIG. 22) is 0.150 [mm]. The diameter D of the light emitting element is 28.6 [μm], the object side aperture angle (half angle) is 12.6 [°], the image side aperture angle u (half angle) is 17.6 [°], The ray diagrams of FIGS. 21 and 22 were obtained with the magnification m set to −0.7056.

図15〜図17のレンズデータおよび図21、図22の光線図に示すように、上流側・下流側結像光学系は2枚のレンズで構成されている。そして、これら2枚のレンズは、アッベ数の小さな(νd=30)レンズ材料(樹脂)で構成されており、その結果、上流側・下流側結像光学系は比較的大きな色収差を有する。そして、2つの波長(波長λ1、λ2)でピークを持った発光スペクトルを有する発光素子からの光を、この色収差の大きな結像光学系によって結像する。これにより、図21中の拡大図に示すように、光軸方向に距離Δだけ離れた2つの結像位置P1、P2にそれぞれの波長の光が結像される。   As shown in the lens data of FIGS. 15 to 17 and the ray diagrams of FIGS. 21 and 22, the upstream and downstream imaging optical systems are composed of two lenses. These two lenses are made of a lens material (resin) having a small Abbe number (νd = 30). As a result, the upstream and downstream imaging optical systems have a relatively large chromatic aberration. Then, light from a light emitting element having an emission spectrum having peaks at two wavelengths (wavelengths λ1, λ2) is imaged by the imaging optical system having a large chromatic aberration. As a result, as shown in the enlarged view in FIG. 21, light of each wavelength is imaged at two imaging positions P1 and P2 that are separated by a distance Δ in the optical axis direction.

図24および図25は、2波長(波長λ1、λ2)の光それぞれの結像位置をシミュレーションで求めた結果を示す図である。具体的には、図24では、実施例にかかる結像光学系によって波長λ1=610[nm]の光をスポットとして収束させた場合のスポット径(同図グラフの破線曲線)と、実施例にかかる結像光学系によって波長λ2=670[nm]の光をスポットとして収束させた場合のスポット径(同図グラフの実線の曲線)とが併記されている。また、図25では、実施例にかかる結像光学系によって波長λ1=565[nm]の光をスポットとして収束させた場合のスポット径(同図グラフの破線の曲線)と、実施例にかかる結像光学系によって波長λ2=715[nm]の光をスポットとして収束させた場合のスポット径(同図グラフの実線の曲線)とが併記されている。なお、同図とも、横軸にピントずれ[μm]が、縦軸にスポット径[μm]が示されている。つまり、スポットSPの形成位置の光軸方向への変位量(ピントずれ)に対する、スポットSPの径(主走査方向への径)の変動を、これらの図は表している。そして、各曲線の極小位置が該曲線に対応する波長の光の結像位置に相当する。   FIG. 24 and FIG. 25 are diagrams showing the results of obtaining the imaging positions of the two wavelengths (wavelengths λ1, λ2) by simulation. Specifically, in FIG. 24, the spot diameter (dashed curve in the same graph) when the light of wavelength λ 1 = 610 [nm] is converged as a spot by the imaging optical system according to the example, The spot diameter (solid curve in the graph) when the light of wavelength λ2 = 670 [nm] is converged as a spot by such an imaging optical system is also shown. In FIG. 25, the spot diameter when the light of wavelength λ1 = 565 [nm] is converged as a spot by the imaging optical system according to the example (the dashed curve in the same graph) and the result according to the example. The spot diameter (solid curve in the graph) when the light of wavelength λ2 = 715 [nm] is converged as a spot by the image optical system is also shown. In this figure, the horizontal axis indicates the focus shift [μm] and the vertical axis indicates the spot diameter [μm]. That is, these figures show the variation of the diameter of the spot SP (diameter in the main scanning direction) with respect to the displacement amount (focus shift) of the formation position of the spot SP in the optical axis direction. The minimum position of each curve corresponds to the imaging position of light having a wavelength corresponding to the curve.

図24に示すように、波長λ1(=610[nm])の結像位置と波長λ2(=670[nm])の結像位置とは、光軸方向Doaに距離30[μm]だけシフトしている。すなわち、波長610[nm]と波長670[nm]の2波長成分の光を発光する光源を採用することで、これらの結像位置間の距離Δが30[μm]となり、これに対応して結像光学系の焦点深度が見かけ上拡大するといった作用が得られる。また、図25に示すように、波長λ1(=565[nm])の結像位置と波長λ2(=715[nm])の結像位置とは、光軸方向Doaに距離60[μm]だけシフトしている。すなわち、波長565[nm]と波長715[nm]の2波長成分の光を発光する光源を採用することで、これらの結像位置間の距離Δが60[μm]となり、これに対応して結像光学系の焦点深度が見かけ上拡大するといった作用が得られる。   As shown in FIG. 24, the imaging position of wavelength λ1 (= 610 [nm]) and the imaging position of wavelength λ2 (= 670 [nm]) are shifted by a distance of 30 [μm] in the optical axis direction Doa. ing. That is, by adopting a light source that emits light of two wavelength components of wavelength 610 [nm] and wavelength 670 [nm], the distance Δ between these imaging positions becomes 30 [μm]. The effect that the depth of focus of the imaging optical system is apparently increased can be obtained. Further, as shown in FIG. 25, the imaging position of the wavelength λ1 (= 565 [nm]) and the imaging position of the wavelength λ2 (= 715 [nm]) are only a distance 60 [μm] in the optical axis direction Doa. There is a shift. That is, by adopting a light source that emits light of two wavelength components of wavelength 565 [nm] and wavelength 715 [nm], the distance Δ between these imaging positions becomes 60 [μm]. The effect that the depth of focus of the imaging optical system is apparently increased can be obtained.

図26および図27は、結像光学系の焦点深度拡大の様子をシミュレーションで求めた結果を示す図である。同図とも、横軸にピントずれ[μm]が、縦軸にスポット径[μm]が示されている。つまり、スポットSPの形成位置の光軸方向への変位量(ピントずれ)に対する、スポットSPの径(主走査方向への径)の変動を、これらの図は表している。また、図26では、610[nm]と670[nm]の2波長成分を有する光を結像して形成されるスポットと、640[nm]の単一波長の光を結像して形成されるスポットとが比較して示されており、図27では、565[nm]と715[nm]の2波長成分を有する光を結像して形成されるスポットと、640[nm]の単一波長の光を結像して形成されるスポットとが比較して示されている。   FIG. 26 and FIG. 27 are diagrams showing the results of the simulation of how the focal depth of the imaging optical system is expanded. In both figures, the horizontal axis indicates the focus shift [μm] and the vertical axis indicates the spot diameter [μm]. That is, these figures show the variation of the diameter of the spot SP (diameter in the main scanning direction) with respect to the displacement amount (focus shift) of the formation position of the spot SP in the optical axis direction. In FIG. 26, a spot formed by imaging light having two wavelength components of 610 [nm] and 670 [nm] and a light having a single wavelength of 640 [nm] are formed. In FIG. 27, a spot formed by imaging light having two wavelength components of 565 [nm] and 715 [nm] and a single spot of 640 [nm] are shown in FIG. A comparison is made with a spot formed by imaging light of a wavelength.

波長610[nm]の光の結像位置と波長670[nm]の光の結像位置は、光軸方向に30[μm](=距離Δ)ずれるため、図26に示すように、単一波長640[nm]の光を結像した場合と比べて、2波長成分を有する光を結像した場合の方が、スポットSPの変動が小さく、焦点深度が見かけ上拡大されているのが判る。   Since the imaging position of the light of wavelength 610 [nm] and the imaging position of the light of wavelength 670 [nm] are shifted by 30 [μm] (= distance Δ) in the optical axis direction, as shown in FIG. It can be seen that the variation in the spot SP is smaller and the focal depth is apparently enlarged when the light having two wavelength components is imaged as compared with the case where the light having the wavelength of 640 [nm] is imaged. .

また、同様に、波長565[nm]の光の結像位置と波長715[nm]の光の結像位置は、光軸方向に60[μm](=距離Δ)ずれるため、図27に示すように、単一波長640[nm]の光を結像した場合と比べて、2波長成分を有する光を結像した場合の方が、スポットSPの変動が小さく、焦点深度が見かけ上拡大されているのが判る。   Similarly, the imaging position of the light with the wavelength of 565 [nm] and the imaging position of the light with the wavelength of 715 [nm] are shifted by 60 [μm] (= distance Δ) in the optical axis direction. Thus, compared to the case where the light having a single wavelength of 640 [nm] is formed, the variation in the spot SP is smaller and the depth of focus is apparently enlarged when the light having two wavelength components is formed. I understand that.

しかも、図26、図27(図24、図25)のいずれにおいても、結像位置間の距離Δ(=30[μm]、60μ[μm])は両方とも感光体ドラム21周面の変動幅(=25[μm])以上である。したがって、感光体ドラム21周面の位置変動によらず、スポットの大きさの変動を抑制して、良好な露光を行なうことが可能となっている。   Moreover, in both FIG. 26 and FIG. 27 (FIGS. 24 and 25), the distance Δ (= 30 [μm], 60 μ [μm]) between the imaging positions is both the fluctuation range of the circumferential surface of the photosensitive drum 21. (= 25 [μm]) or more. Therefore, it is possible to perform favorable exposure while suppressing the fluctuation of the spot size regardless of the position fluctuation of the circumferential surface of the photosensitive drum 21.

さらには、この距離Δは、上記式1も満たしており、収差等の結像性能への影響を抑制して、より良好な露光を行なうことが可能となっている。つまり、式1の右辺は、
|−0.7056|×28.6μm/tan(17.6°)=63.6μm
であり、図26、図27(図24、図25)で示した結像位置間の距離Δ(=30[μm]、60[μm])はいずれも63.6[μm]より短い。
Further, the distance Δ also satisfies the above-described expression 1, and it is possible to perform better exposure while suppressing the influence on the imaging performance such as aberration. That is, the right side of Equation 1 is
| −0.7056 | × 28.6 μm / tan (17.6 °) = 63.6 μm
The distance Δ (= 30 [μm], 60 [μm]) between the imaging positions shown in FIGS. 26 and 27 (FIGS. 24 and 25) is shorter than 63.6 [μm].

なお、中央結像光学系に対しても、上流側・下流側結像光学系と同様に、見かけ上の焦点深度が拡大されているとともに式1を満たすように構成されており、上流側・下流側結像光学系の効果と相当する効果を奏する。   Note that, similarly to the upstream and downstream imaging optical systems, the central imaging optical system is configured so that the apparent depth of focus is expanded and the expression 1 is satisfied. There is an effect equivalent to the effect of the downstream imaging optical system.

21…感光体ドラム、 29…ラインヘッド、 E,Eα,Eβ…発光素子、 OSα,OSβ…結像光学系、 OAα,OAβ…光軸、 Doa…光軸方向、 Doa…光軸方向(第1の方向)、SD…副走査方向、 MD…主走査方向、 CT,CT21…曲率中心、 Pα1,Pα2,Pβ1,Pβ2…結像位置、 ISα,ISβ…交点、 Δ,Δα,Δβ…距離、 d,dmx…距離、 LS1a,LS2a…レンズ(結像光学系)、 LS1b,LS2b…レンズ(結像光学系)、 LS1c,LS2c…レンズ(結像光学系)、 LS1d,LS2d…レンズ(結像光学系)、 Aa,Ab,Ac…開口絞り   DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Photosensitive drum, 29 ... Line head, E, E (alpha), E (beta) ... Light emitting element, OS (alpha), OS (beta) ... Imaging optical system, OA (alpha), OA (beta) ... Optical axis, Doa ... Optical axis direction, Doa ... Optical axis direction (1st Direction), SD ... sub-scanning direction, MD ... main scanning direction, CT, CT21 ... center of curvature, Pα1, Pα2, Pβ1, Pβ2 ... imaging position, ISα, ISβ ... intersection, Δ, Δα, Δβ ... distance, d , Dmx ... distance, LS1a, LS2a ... lens (imaging optical system), LS1b, LS2b ... lens (imaging optical system), LS1c, LS2c ... lens (imaging optical system), LS1d, LS2d ... lens (imaging optics) System), Aa, Ab, Ac ... Aperture stop

Claims (9)

波長λ11の光および波長λ12の光を発光する第1の発光素子と、第1の方向に光軸を向けて配設されて前記第1の発光素子からの光を前記第1の方向に射出して収束させる第1の結像光学系と、を有する露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの前記第1の方向に配設された像担持体と、
を備え、
前記第1の結像光学系は、結像位置P11に前記波長λ11の光を結像するとともに、前記結像位置P11に対して前記第1の方向に距離Δ1離れた結像位置P12に前記波長λ12の光を結像し、
前記距離Δ1は、前記第1の結像光学系の光軸上での前記像担持体の表面の変動幅以上であることを特徴とする画像形成装置。
A first light-emitting element that emits light of wavelength λ11 and light of wavelength λ12, and an optical axis that is disposed in a first direction and emits light from the first light-emitting element in the first direction An exposure head having a first imaging optical system for convergence
An image carrier disposed in the first direction of the exposure head;
With
The first imaging optical system forms an image of the light having the wavelength λ11 at the imaging position P11 and the imaging position P12 that is a distance Δ1 away from the imaging position P11 in the first direction. Imaging light of wavelength λ12,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the distance Δ1 is equal to or greater than a fluctuation width of the surface of the image carrier on the optical axis of the first imaging optical system.
前記第1の発光素子は、前記波長λ11および前記波長λ12でピークを持つ発光スペクトルを有する請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first light emitting element has an emission spectrum having peaks at the wavelength λ11 and the wavelength λ12. 前記第1の結像光学系に設けられた第1の開口絞りを備え、前記第1の発光素子の径Dと、前記第1の結像光学系の倍率mと、前記第1の結像光学系について像点から入射瞳の径に張る角の半分の角である像側開口角uとが、関係式
Δ1≦|m|×D/tan(u)
を満たす請求項1または2に記載の画像形成装置。
A first aperture stop provided in the first imaging optical system; a diameter D of the first light emitting element; a magnification m of the first imaging optical system; and the first imaging. For the optical system, the image side aperture angle u, which is a half angle extending from the image point to the diameter of the entrance pupil, is a relational expression Δ1 ≦ | m | × D / tan (u)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記露光ヘッドは、波長λ21の光および波長λ22の光を発光する第2の発光素子と、前記第1の方向に光軸を向けて配設されて前記第2の発光素子からの光を前記第1の方向に射出して収束させる第2の結像光学系とを有し、
前記第2の結像光学系は、結像位置P21に前記波長λ21の光を結像するとともに、前記結像位置P21に対して前記第1の方向に距離Δ2離れた結像位置P22に前記波長λ22の光を結像し、
前記距離Δ2は、前記第2の結像光学系の光軸上での前記像担持体の表面の変動幅以上である請求項1ないし3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
The exposure head includes a second light emitting element that emits light having a wavelength λ21 and light having a wavelength λ22, and an optical axis directed in the first direction so that light from the second light emitting element is emitted from the second light emitting element. A second imaging optical system that emits and converges in a first direction;
The second imaging optical system forms an image of the light of the wavelength λ21 at the imaging position P21, and at the imaging position P22 that is a distance Δ2 away from the imaging position P21 in the first direction. Imaging light of wavelength λ22,
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the distance Δ <b> 2 is equal to or greater than a fluctuation width of the surface of the image carrier on the optical axis of the second imaging optical system. 5.
前記第1の結像光学系の光軸が前記像担持体に交わる交点IS1と前記第2の結像光学系の光軸が前記像担持体に交わる交点IS2との前記第1の方向への距離dだけ、前記結像位置P11と前記結像位置P21が前記第1の方向に離れている請求項4記載の画像形成装置。   The intersection IS1 where the optical axis of the first imaging optical system intersects the image carrier and the intersection IS2 where the optical axis of the second imaging optical system intersects the image carrier in the first direction. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the imaging position P11 and the imaging position P21 are separated from each other in the first direction by a distance d. 前記第1の結像光学系および前記第2の結像光学系を含む3以上の結像光学系が、光軸を前記第1の方向に向けて配設されて、
前記第1の結像光学系および前記第2の結像光学系のうちの一方の光軸が前記3以上の結像光学系のなかで前記像担持体の曲率中心から最も近く、前記第1の結像光学系および前記第2の結像光学系のうちの前記一方とは異なる他方の光軸が前記3以上の結像光学系のなかで前記像担持体の曲率中心から最も遠い請求項5に記載の画像形成装置。
Three or more imaging optical systems including the first imaging optical system and the second imaging optical system are arranged with the optical axis directed in the first direction,
One optical axis of the first imaging optical system and the second imaging optical system is closest to the center of curvature of the image carrier in the three or more imaging optical systems, and The optical axis of the other of the image forming optical system and the second image forming optical system different from the one is farthest from the center of curvature of the image carrier in the three or more image forming optical systems. The image forming apparatus according to 5.
前記第1の結像光学系および前記第2の結像光学系を含む(2N+2)の結像光学系(Nは1以上の整数)が間隔をおいて配設され、
前記第1の結像光学系および前記第2の結像光学系のうちの前記一方は、前記(2N+2)の結像光学系の端から(N+1)番目あるいは(N+2)番目に位置する請求項6に記載の画像形成装置。
(2N + 2) imaging optical systems (N is an integer equal to or greater than 1) including the first imaging optical system and the second imaging optical system are disposed at intervals,
The one of the first imaging optical system and the second imaging optical system is located at the (N + 1) th or (N + 2) th from the end of the (2N + 2) imaging optical system. 6. The image forming apparatus according to 6.
前記第1の結像光学系および前記第2の結像光学系を含む(2N+1)の結像光学系(Nは1以上の整数)が間隔をおいて配設され、
前記第1の結像光学系および前記第2の結像光学系のうちの前記一方は、前記(2N+1)の結像光学系の端から(N+1)番目に位置する請求項6に記載の画像形成装置。
(2N + 1) imaging optical systems (N is an integer equal to or greater than 1) including the first imaging optical system and the second imaging optical system are arranged at intervals,
The image according to claim 6, wherein the one of the first imaging optical system and the second imaging optical system is positioned at the (N + 1) th position from the end of the (2N + 1) imaging optical system. Forming equipment.
波長λ11の光および波長λ12の光を発光する第1の発光素子と、
第1の方向に光軸を向けて配設されて前記第1の発光素子からの光を前記第1の方向に射出して被露光面に収束させる第1の結像光学系と、
を備え、
前記第1の結像光学系は、結像位置P11に前記波長λ11の光を結像するとともに、前記結像位置P11に対して前記第1の方向に距離Δ1離れた結像位置P12に前記波長λ12の光を結像し、
前記距離Δ1は、前記第1の結像光学系の光軸上での前記被露光面の変動幅以上であることを特徴とする露光ヘッド。
A first light emitting element that emits light of wavelength λ11 and light of wavelength λ12;
A first imaging optical system that is disposed with the optical axis directed in a first direction and that emits light from the first light emitting element in the first direction and converges it on an exposed surface;
With
The first imaging optical system forms an image of the light having the wavelength λ11 at the imaging position P11 and the imaging position P12 that is a distance Δ1 away from the imaging position P11 in the first direction. Imaging light of wavelength λ12,
The exposure head according to claim 1, wherein the distance Δ1 is equal to or greater than a fluctuation width of the exposed surface on the optical axis of the first imaging optical system.
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