CN106990687A - 曝光装置、图像形成单元和图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像形成装置，其具备使图像载体曝光的曝光装置。该曝光装置具有：发光元件阵列，包含排列在第一方向且各自发出光的多个发光元件；以及透镜阵列，在与所述第一方向正交的第二方向上，与所述发光元件阵列对向配置，分别使由所述多个发光元件各自发出的多份所述光成像，满足下列式（1）和式（2）。其中，L0是透镜阵列的焦距，L1是透镜阵列与发光元件阵列的距离，L2是透镜阵列与图像载体的距离。175μm≤L0‑L1≤250μm ……（1）175μm≤L0‑L2≤250μm ……（2）。

Description

曝光装置、图像形成单元和图像形成装置
技术领域
本发明涉及一种使用电子照片方式形成图像的图像形成单元、具备该图像形成单元的图像形成装置和用于它们的曝光装置。
背景技术
在使用电子照片方式形成图像的电子打印机、传真机等各种图像形成装置中，使用具有LED（light emitting diode）元件等发光元件与透镜阵列的曝光装置（例如参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-221510号公报。
发明内容
在具备这样的曝光装置的图像形成装置中，起因于构成透镜阵列的多个柱透镜的光学特性的偏差，有可能在形成的图像上产生条纹（由在副扫描方向上延伸的条纹产生的主扫描方向上的浓度不均）等质量上的问题。
因此，期望提供一种能够形成更加良好的图像的图像形成单元、图像形成装置和适合搭载于它们的曝光装置。
作为本发明的一种实施方式的曝光装置，使图像载体曝光。该曝光装置具有：发光元件阵列，包含排列在第一方向且各自发出光的多个发光元件；以及透镜阵列，在与第一方向正交的第二方向上，与发光元件阵列对向配置，分别使由多个发光元件各自发出的多份光成像（聚光），满足下列式（1）和式（2）。其中，L0是透镜阵列的焦距（从由透镜阵列成像的光的第一方向的光量分布算出的对比度为最大的距离），L1是透镜阵列与发光元件阵列的距离，L2是透镜阵列与图像载体的距离。
175μm≤L0-L1≤250μm ……（1）
175μm≤L0-L2≤250μm ……（2）
作为本发明的一种实施方式的图像形成单元和图像形成装置分别具备上述本发明的一种实施方式的曝光装置。
附图说明
图1是表示本发明的一种实施方式的曝光装置的整体结构例子的立体图。
图2是表示图1所示的曝光装置的侧面图。
图3是表示图1所示的柱透镜的放大分解立体图。
图4是表示本发明的一种实施方式的图像形成装置的整体结构例子的示意图。
图5是表示图4所示的在图像形成装置中，图像形成过程的示意特性图。
图6是表示图4所示的在图像形成装置中，当图像载体的感光度特性产生变动时，对显影粉浓度的影响的示意特性图。
图7A是表示作为参考例子的曝光装置的多个发光元件的曝光强度分布的示意说明图。
图7B是表示图1所示的曝光装置的多个发光元件的曝光强度分布的示意说明图。
图8是表示实验例1的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图9是表示实验例2的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图10是表示实验例3的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图11是表示实验例4的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图12是表示实验例5的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图13是表示实验例6的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图14是表示实验例7的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图15是表示实验例8的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图16是表示实验例9的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
图17是表示实验例10的曝光装置的曝光强度与位置和光图大小的关系的特性图。
符号的说明
1 光学头（曝光装置）
2 透镜阵列
2A,2B 端面
21 柱透镜
22,23 侧板
24 外周面
25 透镜部分
26 光吸收层
3 LED（发光二极管）阵列
31 LED元件
4 安装基板
5 支撑部件
7 控制部
100 图像形成装置
101 介质
102 介质供给盒
103 介质输送辊
104,105 搬送对辊
106Y,106M,106C,106K 图像形成部（处理单元）
107 定影器
108,109 排出对辊
110 壳体
111 堆垛机
40 显影粉盒
41 光导鼓（图像载体）
41J 旋转轴
42 充电辊
43 清洁刮板
44 显影辊
45 供应辊
46 转印辊
L1,L2 距离
L0 焦距。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。再有，以下的说明是本发明的一个具体例子，本发明不限定于以下的样态。另外，本发明也不限定于各图所示的各个构成要素的配置、尺寸和尺寸比等。说明按以下的顺序进行。
1.实施方式。
具备曝光装置的图像形成单元和图像形成装置。
2.实验例。
3.其他变形例。
<1.实施方式>
[光学头1的概略结构]
图1是表示本发明的一种实施方式的光学头1的整体结构例子的立体图。另外，图1的用虚线包围的区域表示沿着光学头1的A-A线的截面构造的扩大图。图2是表示光学头1的截面图。光学头1对应于本发明的“曝光装置”的一个具体例子，例如在X轴方向（第一方向）上延伸。
光学头1具有：透镜阵列2、安装基板4、LED（light emitting diode）阵列3和保持它们的支撑部件5。透镜阵列2例如固定在支撑部件5的上部。LED阵列3包含排列在X轴方向且各自发出光的多个LED元件31，以与透镜阵列2的一方的端面2A（参照图2）对向的方式设置在安装基板4上。LED阵列3对应于本发明的“发光元件阵列”的一个具体例子。
安装基板4的Y轴方向的两端部被固定在支撑部件5的下部。在这里，支撑部件5在LED元件31的光轴方向（Z轴方向）上，保持透镜阵列2的端面2A与LED阵列3的间隔为距离L1（参照图2的(b)）。再有，距离L1仅比透镜阵列2的焦距L0长距离ΔL1（<0）（ΔL1=L1-L0）。该距离ΔL1优选为例如-250μm～-175μm。也就是说，满足下列式（1）。
175μm≤L0-L1≤250μm ……（1）。
如图1的用虚线包围的区域所示，透镜阵列2具有：捆扎有多个柱透镜21的透镜群21G、和对向配置为在Y轴方向挟持该透镜群21G的1对侧板22、23。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向的双方正交的方向。透镜群21G由第一柱透镜列21A与第二柱透镜列21B在Y轴方向上互相邻接配置而成。该第一柱透镜列21A例如由大致圆筒状的柱透镜21在X轴方向上排列而成，该第二柱透镜列21B例如由同样的大致圆筒状的柱透镜21在X轴方向上排列而成。在多个柱透镜21彼此之间的间隙、和柱透镜21与侧板22、23之间的间隙中，填充有粘合剂。透镜阵列2分别使由多个LED元件31各自发出的多份光，朝着例如后述的光导鼓41等对象物成像（聚光）。
图3是表示柱透镜21的内部构造的一部分的立体图。柱透镜21是沿着Z轴方向具有中心轴AX21的大致圆柱状的透明部件，具有：光射入和射出的一对端面2A和2B、以及外周面24。柱透镜21的外周面24的附近为光吸收层26，并且其内侧为具有折射率分布的透镜部分25。该折射率分布是：从外周面24越向中心轴AX21折射率越低。光吸收层26通过在例如具有与透镜部分25的最外周部分的折射率大致相同的折射率的介质中，分散染料、颜料等吸收光线的成分而构成。
所有的柱透镜21和挟持它们的一对侧板22、23都在Z轴方向上具有同一尺寸，将其作为高度Z1。因此，透镜阵列2的Z轴方向的尺寸也是高度Z1。再有，优选地，柱透镜21的孔径半角（aperture half-angle）为10°～15°，柱透镜21的半径为0.14mm～0.16mm，高度Z1例如为4.2mm～4.4mm，焦距L0为2.2mm～2.5mm。作为可以适用于柱透镜21的透镜，例如可以列举：自聚焦（注册商标）透镜的SLA-12E（孔径半角12°）。但是，柱透镜21并不限定于此。
该光学头1搭载在例如电子打印机等图像形成装置（后面详述）上，如图2所示，以与照射光的对象物、例如光导鼓41对向的方式配置。在这种情况下，光导鼓41的旋转轴41J优选地位于光学头1的Y轴方向的中心位置CL的延长线上。光导鼓41例如以该旋转轴41J与X轴平行的方式配置。另外，在光学头1的中心位置CL上，优选地保持光导鼓41的表面41S与构成透镜阵列2的柱透镜21的端面2B的间隔为距离L2。该距离L2仅比焦距L0长距离ΔL2（<0）（ΔL2=L2-L0）。在这里，优选距离ΔL2与距离ΔL1一致（也就是距离L2与距离L1一致）。因此，优选地满足下列式（2）。
175μm≤L0-L2≤250μm ……（2）。
光学头1的LED阵列3例如具有600dpi或1200dpi的分辨率。在LED阵列3具有600dpi的分辨率的情况下， 每1英寸（1英寸约为25.4mm）配置有600个LED元件31。也就是说，LED元件31的列距为0.04233mm。在1200dpi的LED阵列3中，每1英寸配置有1200个LED元件31。也就是说，LED元件31的列距为0.021167mm。另外，LED元件31的发光中心波长优选为例如740mm～780mm。
[图像形成装置100的概略结构]
图4是具备上述光学头1的图像形成装置100的整体结构例子的示意图。图像形成装置100例如是对用纸、胶片等介质（也称印刷介质、转印材料。）101形成图像（例如彩色图像）的电子照片方式的打印机，对应于本发明的“图像形成装置”的一个具体例子。
图像形成装置100如图4所示，例如在壳体110的内部从上游到下游依次具备：介质供给盒102、介质输送辊（跳辊）103、搬送对辊104、搬送对辊105、4个图像形成部（处理单元）106Y,106M,106C,106K、定影器107、排出对辊108、排出对辊109。壳体110的上部设置有堆垛机111。进一步说，图像形成装置100内藏有从PC等外部设备接收印刷数据的外部接口部，并且具有进行图像形成装置100的整体动作控制的控制部7。
介质供给盒102是以层叠的状态收纳介质101的部件，例如以可以装卸的方式安装在图像形成装置100的下部。
介质输送辊103是从收纳在介质供给盒102中的介质101的最上部将该介质101一张张分离并取出、向搬送对辊104陆续送出的部件（介质供给机构）。
搬送对辊104、105是分别依次挟持由介质输送辊103陆续送出的介质101且修正其偏斜、同时向图像形成部106Y,106M,106C,106K搬送的部件。
沿着介质101的搬送路d（在图4中用虚线表示）从上游侧向下游侧依次配置图像形成部106Y,106M,106C,106K。再有，该搬送路d如图4所示，在该例子中整体为S字状的路径。再有，图像形成部106Y,106M,106C,106K对应于本发明的“图像形成单元”的一个具体例子。
这些图像形成部106Y,106M,106C,106K使用颜色互相不同的显影粉(显影剂)，在介质101上形成图像（显影粉像）。具体地说，图像形成部106Y使用黄色（Y：Yellow）显影粉形成黄色的显影粉像，图像形成部106M使用品红色（M：Magenta）显影粉形成品红色的显影粉像。同样，图像形成部106C使用青色（C：Cyan）显影粉形成青色的显影粉像，图像形成部106K使用黑色（K：blacK）显影粉形成黑色的显影粉像。
这样的各种颜色的显影粉分别例如以包含所定的着色剂、脱模剂、电荷控制剂和处理剂等的方式构成，通过将这些成分适宜地混合、或进行表面处理能够制成这样的各种颜色的显影粉。其中，着色剂、脱模剂和电荷控制剂分别发挥作为内部添加剂的功能。进一步说，例如可以包含作为外部添加剂的硅石、氧化钛等，也可以包含作为粘合树脂的聚酯类树脂等。另外，作为着色剂，能够将染料、颜料等单独使用或多种并用。
在这里，图像形成部106Y,106M,106C,106K除了如上所述使用相互不同颜色的显影粉来形成显影粉像（显影剂像）之外，具有相同的结构。因此，在下文中，将这些图像形成部106Y,106M,106C,106K一起称作图像形成部106，并说明其构造等。
如图4所示，图像形成部106具有：显影粉盒40（容纳显影剂的容器）、光导鼓41（图像载体）、充电辊42（带电部件）、显影辊44（显影剂载体）、供应辊45（供给部件）、清洁刮板43、光学头1和转印辊46。
显影粉盒40是容纳上述各种颜色的显影粉的容器。也就是说，在图像形成部106Y的显影粉盒40内容纳黄色显影粉，在图像形成部106M的显影粉盒40内容纳品红色显影粉，在图像形成部106C的显影粉盒40内容纳青色显影粉。在图像形成部106K的显影粉盒40内容纳黑色显影粉。
光导鼓41是在表面（表层部分）上带有静电潜像的部件，使用感光体（例如有机系感光体）构成。具体地说，光导鼓41具有导电性支持体、与覆盖其外周（表面）的光电导层。导电性支持体例如通过由铝形成的金属管构成。光电导层例如具有依次层叠电荷发生层和电荷输送层的构造。再有，这样的光导鼓41以所定的圆周速度旋转。
充电辊42是使光导鼓41的表面41S带电的部件，以与光导鼓41的表面41S接触的方式配置。充电辊42例如具有金属轴、与覆盖其外周（表面）的半导电性橡胶层（例如，半导电性氯醚橡胶层）。再有，充电辊42例如以与光导鼓41反方向的方向旋转。
显影辊44是在表面上带有用于显影静电潜像的显影粉的部件，以与光导鼓41的表面（周面）接触的方式配置。显影辊44例如具有金属轴、与覆盖其外周（表面）的半导电性氨基甲酸乙酯橡胶层。再有，这样的显影辊44以所定的圆周速度、且以例如与光导鼓41反方向的方向旋转。
供应辊45是将容纳在显影粉盒40内的显影粉提供给显影辊44的部件，以与显影辊44的表面（周面）接触的方式配置。供应辊45例如具有金属轴、与覆盖其外周（表面）的发泡性硅酮橡胶层。再有，供应辊45例如以与显影辊44同方向的方向旋转。
清洁刮板43是用于将残留在光导鼓41的表面（表层部分）的显影粉刮去（刮干净）的部件。清洁刮板43以反向抵接（对光导鼓41的旋转方向反向突出）光导鼓41的表面的方式配置。清洁刮板43例如由聚氨基甲酸乙酯橡胶等弹性体构成。
光学头1如上所述。光学头1是如下所述的装置：通过根据图像数据，选择性地对由于充电辊42而带电的光导鼓41的表面41S照射照射光、进行曝光，从而在该光导鼓41的表面41S（表层部分）形成静电潜像。光学头1例如由壳体110支撑。
转印辊46将在各个图像形成部106Y,106M,106C,106K内形成的显影粉像静电转印至介质101上。转印辊46与各个图像形成部106Y,106M,106C,106K的各个光导鼓41对向配置。再有，转印辊46例如由发泡性的半导电性弹性橡胶材料构成。
定影器107通过对从图像形成部106搬送来的介质101上的显影粉（显影粉像）提供热和压力，使该显影粉像定影在介质101上。该定影器107例如以包含通过介质101的搬送路d互相对向配置的加热单元和加压辊的方式构成。再有，定影器107例如可以以一体的方式安装于图像形成装置100，也可以以可以装卸的方式安装于图像形成装置100。
排出对辊108和排出对辊109是将通过定影器107定影有显影粉的介质101向图像形成装置100的外部排出时的导向部件。依次经由排出对辊108、排出对辊109向壳体110的外部排出的介质101朝着壳体110上部的堆垛机111以打印面朝下的方式排出。再有，堆垛机111堆积形成（印刷）有图像的介质101。
[动作和作用]
（A.基本动作）
在该图像形成装置100中，如下所述，对介质101转印显影粉像（进行印刷动作）。
对于处于启动状态的图像形成装置100，如果印刷图像数据和印刷命令从PC等外部机器输入控制部7，那么控制部7根据印刷命令使印刷图像数据的印刷动作开始。
如图4所示，容纳在介质供给盒102中的介质101由介质输送辊103从最上部一张张取出，并且由搬送对辊104和搬送对辊105等矫正偏斜，同时向下游的图像形成部106Y,106M,106C,106K搬送。在图像形成部106Y,106M,106C,106K中，以如下的方式将显影粉像转印至介质101上。
在图像形成部106Y,106M,106C,106K中，根据控制部7的印刷命令，通过下面的电子照相法形成各种颜色的显影粉像。具体地说，控制部7启动驱动部，使光导鼓41以一定的速度向所定的旋转方向旋转。随此，充电辊42、显影辊44和供应辊45等也开始向所定方向的旋转动作。
另一方面，控制部7对各种颜色的充电辊42施加所定的电压，使各种颜色的光导鼓41的表面均匀地带电。接着，控制部7将控制信号发送给光学头1，启动光学头1。被启动的光学头1根据图像数据，将对应于印刷图像的颜色成分的光分别照射于各种颜色的光导鼓41上，从而在各种颜色的光导鼓41的表面41S分别形成静电潜像。具体地说，根据来自控制部7的控制信号，各个LED元件31发出所定的光量。来自各个LED元件31的光31L射入透镜阵列2。之后，作为光21L从透镜阵列2射出，在光导鼓41的表面41S成像（参照图2的(b)）。
显影粉盒40内的显影粉通过供应辊45提供给显影辊44，附着在显影辊44的表面。显影辊44使显影粉附着在形成于光导鼓41上的静电潜像上，形成显影粉像。并且，对转印辊46施加电压，从而在光导鼓41与转印辊46之间产生电场。如果在这种状态下，介质101通过光导鼓41与转印辊46之间，那么形成在光导鼓41上的显影粉像将转印至该介质101上。
之后，介质101上的显影粉像通过在定影器107中被赋予热和压力，从而在介质101上定影。最后通过排出对辊108和排出对辊109，定影有显影粉像的介质101向壳体110的外部排出，贮存在堆垛机111中。由此，对介质101的印刷动作结束。
（B.光学头1的作用）
在光学头1中，如果对LED阵列3的LED元件31施加电压，那么多个LED元件31对应于外加电压各自发出所定强度的光31L。由多个LED元件31各自发出的多份光31L在从端面2A射入柱透镜21之后，通过柱透镜21分别成像，并作为光21L分别从端面2B射出（参照图2的(b)）。从端面2B射出的光21L直接射向曝光的对象物（例如光导鼓41）。
在使用例如约10°～15°的比较狭小的孔径半角的透镜构成光学头1的柱透镜21的情况下，该分辨率变得比较高。因此，与使用比较宽广的孔径半角的透镜构成的情况相比，对应于各个LED元件31在光导鼓41的表面41S生成的光图的强度分布容易产生偏差。这是因为如果柱透镜21的孔径半角变得狭小，那么在表面41S生成的光图的强度分布容易受到LED元件31表面的构造、构成LED阵列3的多个LED元件31的光量、发光面积或配光性等的偏差的影响。因此，通常为了提高印刷质量，而在补正了光量等的状态下进行曝光。
然而，电子照片方式的图像形成装置100的印刷状态除了光学头1的特性之外，还取决于由光导鼓41的感光度特性、显影粉的带电性等产生的显影特性。通常在光导鼓41的感光度特性、显影粉的带电性等诸特性中，不仅存在偏差，而且对应于使用状态这些诸特性也会产生变动。例如对于光导鼓41的感光度特性已知：由于使用环境的温湿度而变化；在连续曝光使用的状态下也会发生暂时的变化；由于随着使用、光导鼓41的感光层厚度减小而变化等等。另外，对于显影粉的带电性等特性已知：由于与有关图像形成过程的各个旋转体（辊）等的机械性的摩擦、环境的温湿度而变化。对于这样的特性变动的影响，有可能即使对光学头1的光量等进行补正，也不能予以充分应对，而导致印刷质量受到影响。对此，下面参照图5和图6进行说明。
图5是表示在图像形成装置100中，在作为图像载体的光导鼓41上形成显影粉像的过程的示意图表。
图5的右上区域A示意性地表示：光导鼓41的表面41S上的位置、与照射在该表面41S的光21L（图2的(b)）的强度即曝光强度的关系。如图5的区域A所示，在与LED元件31的中心位置对向的位置有最高的曝光强度，越是从LED元件31的中心位置偏离，曝光强度也越低（逐渐降低）。
图5的右下区域B示意性地表示：光导鼓41的表面41S的表面电位与曝光强度的关系。如图5的区域B所示，对光导鼓41的曝光强度越强，光导鼓41的表面电位越高（从待机状态逐渐升高）。再有，即使在没有曝光的状态（待机状态）下，表面41S也施加有所定的待机电位。
图5的左下区域C表示显影特性。也就是说，图5的区域C示意性地表示：表面41S的表面电位、与在表面41S上带有的显影粉像的显影粉浓度的关系。如图5的区域C所示，对应于曝光强度的值，显影效率在0%～100%的范围变化。也就是说，在对应于显影效率0%的曝光强度的下限值SL、与对应于显影效率100%的曝光强度的上限值SH之间进行显影。在这里，显影效率0%意味着：显影粉完全没有附着在表面41S的状态、即显影粉像的显影粉浓度为最低的状态。另外，显影效率100%意味着：在图像形成过程中，以最大的膜厚形成显影粉像的状态、即显影粉像的显影粉浓度为最高的状态。
图5的左上区域D示意性地表示表面41S上的显影粉像的显影粉浓度变化。也就是说，图5的区域D示意性地表示：表面41S上的位置、与在该表面41S上带有的显影粉像的显影粉浓度的关系。如图5的区域D所示，在与LED元件31的中心位置对向的位置有最高的显影粉浓度，越是从对应于图5的区域A所示的曝光强度的上限值SH的位置远离LED元件31的中心位置，显影粉浓度也越低（逐渐降低）。
图6示意性地表示：在光导鼓41的感光度特性产生变动的情况下，对显影粉浓度的影响。在这里，作为例子，对光导鼓41的感光度降低的情况、即虽为同一曝光强度但从待机电位的变化变少的情况进行说明。图6的右下区域B表示光导鼓41的感光度特性从曲线Sa变成曲线Sb的状态。这时，在图6的左下区域C所示的显影特性中，对应于显影效率的光学头1的曝光强度发生变化。例如，对应于显影效率100%的曝光强度从Da增加到Db，对应于显影效率0%的曝光强度从da增加到db（参照图6的区域A、B、C）。其结果是：满足够显影的曝光强度的光图大小也产生变化，光导鼓41上的显影粉浓度从Ta变成Tb（参照图6的区域D）。如上所述，构成光学头1的LED阵列3的各个LED元件31因为在光量、发光面积和配光性等上具有偏差，所以各个LED元件31在补正了光量等的状态下使用。这时，假定在满足光导鼓41的所定的感光度特性和显影特性的范围内使用。在图6所示的例子中，例如假定从区域A的曝光强度Da到曝光强度da是有助于显影的曝光强度的范围。因此，在补正光学头1的各个LED元件31的光量等、提高形成的图像的各个像素的均匀性的情况下，在从曝光强度Da到曝光强度da的范围内，将多个LED元件31的光图大小的偏差少作为指标比较恰当。这是因为如图7A所示，即使在曝光强度为大致同一级别（级别Lv1）的情况下，如果在X轴方向邻接排列的多个LED元件31的光图大小W1～W3的偏差很大，那么也将导致形成的图像产生条纹状的不均。图7A示意性地表示：作为参考例的LED阵列的各个LED元件的曝光强度与发光面内的位置的关系（曝光强度分布）。
然而，如图6所示，在产生光导鼓41的感光度特性的变动（从曲线Sa变成曲线Sb）的情况下，不仅从更高的曝光强度Db到曝光强度db的范围有助于显影，而且也力求该范围内的LED元件31的光图大小的均匀性。再有，虽然在图6中示例了产生光导鼓41的感光度特性的变动的情况，但是除此之外，对于显影特性（区域C所示的显影效率）产生变动的情况、同时产生光导鼓41的感光度特性的变动与显影特性的变动的情况也能够进行同样的讨论，
在偏离从当初假定的光导鼓41的感光度特性和显影特性导出的曝光强度的适宜范围的区域有助于显影的情况下，也力求多个LED元件31的光图大小的偏差少的状态。
[效果]
因此，在本实施方式中，如上所述，以满足式（1）和式（2）的方式设定LED阵列3、透镜阵列2与光导鼓41的配置。这样做，如图7B所示，在X轴方向排列的多个LED元件31的曝光强度分布互相近似，能够在使用的曝光强度（级别Lv1）中，使多个LED元件31的光图大小的偏差一致（W11≈W12≈W13）。即使在使用于曝光的曝光强度从级别Lv1变成级别Lv2的情况下，也因为多个LED元件31具有互相近似的曝光强度分布，所以不容易产生光图大小的偏差（W21≈W22≈W23）。也就是说，在光学头1中，使用光图大小的变动少的曝光强度的范围进行光导鼓41的曝光，能够减少形成的图像的条纹、浓度不均等。因此，根据具备该光学头1的图像形成装置100，能够进行适当的曝光，从而能够形成更加良好的图像。
<2.实验例>
（实验例1）
其次，制作上述实施方式所述的光学头1，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图8所示。在这里，作为柱透镜21，使用自聚焦（注册商标）透镜的SLA-12E（孔径半角12°），使LED阵列3的分辨率为1200dpi（A4尺寸），LED元件31的发光波长的中心值为740mm～780mm。柱透镜21全都使用具有0.14mm～0.16mm的半径、折射率分布的特性也大致相同的柱透镜。并且，使透镜阵列2的高度Z1为4.36mm，透镜阵列2的焦距L0为2.38mm。另外，使距离ΔL1、ΔL2都为+250μm。也就是说，使距离L1、L2比焦距L0（=2.38mm）长250μm。
在图8的（a）中，纵轴表示离像素中心（LED元件31的X轴方向的中心）的距离，横轴表示从该LED元件31向表面41S照射的光在表面41S的曝光强度。在图8的（b）中，纵轴表示该LED元件31的光图大小的偏差（对平均的标准偏差的比例），横轴表示与图8的（a）相同的曝光强度。关于光图大小的偏差，平均表示光学头1内的全像素（全LED元件31）的平均，偏差表示将光学头1内的全像素（全LED元件31）的标准偏差除以光学头1的全LED元件31的平均而所得的值。另外，在图8中，符号PX表示邻接于发光的LED元件31（“该LED元件31”）的LED元件31离“该LED元件31”的中心的X轴方向的位置的范围。在这里，具体地说，范围PX表示离“该LED元件31”的中心10.6μm～31.8μm的范围。另外，在图8中，符号R1表示在来自发光的LED元件31的光中、波及相邻的LED元件31的光的曝光强度范围。
如图8的（b）所示，在本实验例中，得到了如下结果：在曝光强度范围R1中，光图大小产生了大的变动。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像有条纹和浓度不均。
（实验例2）
使距离ΔL1、ΔL2都为+200μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图9所示。如图9的（b）所示，在本实验例中，得到了如下结果：在曝光强度范围R1中，光图大小产生了大的变动。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像有条纹和浓度不均。
（实验例3）
使距离ΔL1、ΔL2都为+150μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图10所示。如图10的（b）所示，在本实验例中，得到了如下结果：在曝光强度范围R1中，光图大小产生了大的变动。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像有条纹和浓度不均。
（实验例4）
使距离ΔL1、ΔL2都为+50μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图11所示。如图11的（b）所示，在本实验例中，得到了如下结果：在曝光强度范围R1中，光图大小产生了大的变动。也就是说，在本实验例中，虽然光图大小在曝光强度范围R1中没有突出变大的地方，但是光图大小在曝光强度范围R1的界偶附近变得比其他部分大。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像有条纹和浓度不均。
（实验例5）
使距离ΔL1、ΔL2都为0μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图12所示。如图12的（b）所示，在本实验例中，得到了如下结果：在曝光强度范围R1中，光图大小产生了大的变动（包含突出的部分）。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像有条纹和浓度不均。
（实验例6）
使距离ΔL1、ΔL2都为-150μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图13所示。如图13的（b）所示，在本实验例中，得到了如下结果：在曝光强度范围R1中，光图大小产生了大的变动（包含突出的部分）。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像有条纹和浓度不均。
（实验例7）
使距离ΔL1、ΔL2都为-175μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图14所示。如图14的（b）所示，在本实验例中，得到了如下良好的结果：在曝光强度范围R1中，光图大小没有大的变动（突出）部分。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像没有条纹和浓度不均等。
（实验例8）
使距离ΔL1、ΔL2都为-200μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图15所示。如图15的（b）所示，在本实验例中，得到了如下良好的结果：在曝光强度范围R1中，光图大小没有大的变动（突出）部分。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像没有条纹和浓度不均等。
（实验例9）
使距离ΔL1、ΔL2都为-250μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图16所示。如图16的（b）所示，在本实验例中，得到了如下良好的结果：在曝光强度范围R1中，光图大小没有大的变动（突出）部分。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像没有条纹和浓度不均等。
（实验例10）
使距离ΔL1、ΔL2都为-300μm。除了该点之外，其他与实验例1相同，对LED元件31的X轴方向的曝光强度分布、和曝光强度与光图大小的关系进行了调查。其结果如图17所示。如图17的（b）所示，在本实验例中，虽然光图大小在曝光强度范围R1中没有突出变大的地方，但是光图大小在曝光强度范围R1的界偶附近变得比其他部分大。另外，在由具备本实验例的光学头1的图像形成装置100进行图像形成（印刷）的情况下，确认印刷的图像有条纹和浓度不均。
根据上述实验例1～10，通过使距离ΔL1、ΔL2都为-250μm～-175μm，确认了能够抑制图像形成装置印刷的图像产生条纹、浓度不均等印刷不良。
<3.其他变形例>
以上虽然列举实施方式和变形例说明了本发明，但是本发明不限于这些实施方式等，可以做出各种变化。例如在上述实施方式中，虽然使透镜阵列2具有排列成2列的柱透镜21，但是关于柱透镜的配置位置、数目并不限定于此。
例如在上述实施方式中，虽然举例说明了1次转印方式（直接转印方式）的图像形成装置100，但是本发明也可以适用于2次转印方式。
另外，在上述实施方式中，虽然作为本发明的“图像形成装置”的一个具体例子，对具有印刷功能的图像形成装置进行了说明，但是并不限定于此。也就是说，除了这样的印刷功能之外，例如在发挥作为具有扫描功能、传真功能的复合机的功能的图像形成装置中，也可以适用本发明。
再有，本技术也能够采用以下构成。
（1）
一种曝光装置，使图像载体曝光，其中，具备：
发光元件阵列，包含排列在第一方向且各自发出光的多个发光元件；以及
透镜阵列，在与所述第一方向正交的第二方向上，与所述发光元件阵列对向配置，分别使由所述多个发光元件各自发出的多份所述光成像，
满足下列式（1）和式（2）。
175μm≤L0-L1≤250μm ……（1）
175μm≤L0-L2≤250μm ……（2）
其中，
L0：透镜阵列的焦距（从由透镜阵列成像的光的第一方向的光量分布算出的对比度为最大的距离）
L1：透镜阵列与发光元件阵列的距离
L2：透镜阵列与图像载体的距离。
（2）
所述（1）所述的曝光装置，其中，所述透镜阵列包含多个柱透镜，所述柱透镜的孔径半角实质上为10°～15°，并且所述柱透镜在其径向上具有折射率分布。
（3）
所述（1）所述的曝光装置，其中，所述透镜阵列包含多个柱透镜，所述柱透镜的孔径半角实质上为12°，并且所述柱透镜在其径向上具有折射率分布。
（4）
所述（2）或所述（3）所述的曝光装置，其中，所述柱透镜具有：0.14mm～0.16mm的半径、4.2mm～4.4mm的高度和2.2mm～2.5mm的焦距。
（5）
一种图像形成单元，其中，具备（1）至（4）中的任一项所述的曝光装置。
（6）
一种图像形成装置，其中，具备（1）至（4）中的任一项所述的曝光装置。
本公开含有涉及在2016年1月20日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2016-009216中公开的主旨，其全部内容包括在此，以供参考。
本领域的技术人员应该理解，虽然根据设计要求和其他因素可能出现各种修改、组合、子组合和可替换项，但是它们均包含在附加的权利要求或它的等同物的范围内。

Claims (6)

1.一种曝光装置，使图像载体曝光，其中，具备：
发光元件阵列，包含排列在第一方向且各自发出光的多个发光元件；以及
透镜阵列，在与所述第一方向正交的第二方向上，与所述发光元件阵列对向配置，分别使由所述多个发光元件各自发出的多份所述光成像，
满足下列式（1）和式（2），
175μm≤L0-L1≤250μm ……（1）
175μm≤L0-L2≤250μm ……（2）
其中，
L0：透镜阵列的焦距（从由透镜阵列成像的光的第一方向的光量分布算出的对比度为最大的距离）
L1：透镜阵列与发光元件阵列的距离
L2：透镜阵列与图像载体的距离。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，所述透镜阵列包含多个柱透镜，所述柱透镜的孔径半角实质上为10°～15°，并且所述柱透镜在其径向上具有折射率分布。
3.根据权利要求1所述的曝光装置，其中，所述透镜阵列包含多个柱透镜，所述柱透镜的孔径半角实质上为12°，并且所述柱透镜在其径向上具有折射率分布。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的曝光装置，其中，所述柱透镜具有：0.14mm～0.16mm的半径、4.2mm～4.4mm的高度和2.2mm～2.5mm的焦距。
5.一种图像形成单元，其中，具备权利要求1至权利要求3中的任一项所述的曝光装置。
6.一种图像形成装置，其中，具备权利要求1至权利要求3中的任一项所述的曝光装置。
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