JP2008284795A - Image formation device and exposure device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain the quality of image even if arranging an exposure device in the position apart from an image holding element while obviating the necessity of the mechanism for separating the exposure device from the image holding element unnecessary. <P>SOLUTION: An LED print head (LPH) for exposing a photosensitive material drum includes two or more LEDs, a condenser lens 64 for condensing light radiated from each LED, a rod lens array for condensing light radiated from the condenser lenses 64, and a shading member 68 for shading part of light which is radiated toward the rod lens array from the condenser lenses 64 with an outgoing angle larger than a predetermined angle. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

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

電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置では、LED等の発光素子が配列された発光素子アレイと、集光素子である小径のロッドレンズが配列されたロッドレンズアレイとを用いた露光装置を備えたものが知られている。
このような露光装置は、ロッドレンズアレイの光出射面と像側焦点位置との距離が短いために、像保持体に近接して配置される。そのため、像保持体の交換やロッドレンズアレイの出射面の清掃等を行うために、露光装置を像保持体から離隔させるための機構が設けられる。
例えば特許文献1には、露光装置を像保持体である感光体ドラムと一定の距離に位置決めされた第1の位置と、第1の位置から退避した第2の位置とに移動可能に構成された画像形成装置が記載されている。
In an image forming apparatus such as an electrophotographic printer or copying machine, a light emitting element array in which light emitting elements such as LEDs are arranged and a rod lens array in which small diameter rod lenses as light condensing elements are arranged are used. The one provided with the conventional exposure apparatus is known.
Such an exposure apparatus is disposed close to the image carrier because the distance between the light exit surface of the rod lens array and the image side focal position is short. Therefore, a mechanism for separating the exposure apparatus from the image carrier is provided in order to replace the image carrier and clean the exit surface of the rod lens array.
For example, in Patent Document 1, the exposure apparatus is configured to be movable between a first position positioned at a certain distance from a photosensitive drum as an image holding member and a second position retracted from the first position. An image forming apparatus is described.

特開2001−175046号公報(第4−5頁)JP 2001-175046 A (page 4-5)

本発明は、露光手段を像保持体から離れた位置に配置しても画像品質を維持することを可能とし、露光手段を像保持体から離隔させるための機構を不要とすることを目的とする。   An object of the present invention is to make it possible to maintain image quality even if the exposure unit is arranged at a position away from the image carrier, and to eliminate the need for a mechanism for separating the exposure unit from the image carrier. .

請求項1に係る発明は、像保持体と、前記像保持体を露光する露光手段とを有し、前記露光手段は、複数の光源と、前記複数の光源の各々に対応して配置され、当該光源から出射された光を集光する第1の集光手段と、前記第1の集光手段から出射された前記複数の光源各々からの光を集光する第2の集光手段と、前記第1の集光手段から前記第2の集光手段に向けて所定角以上の出射角で出射される光を遮蔽する遮蔽手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。   The invention according to claim 1 includes an image carrier and an exposure unit that exposes the image carrier, and the exposure unit is disposed corresponding to each of the plurality of light sources and the plurality of light sources, A first light collecting means for collecting light emitted from the light source; a second light collecting means for collecting light from each of the plurality of light sources emitted from the first light collecting means; An image forming apparatus comprising: a shielding unit configured to shield light emitted from the first light collecting unit toward the second light collecting unit at an emission angle greater than a predetermined angle.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段から前記第2の集光手段の開口角以上の出射角で出射される光を遮蔽することを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段の光出射面に接触して配置されたことを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段相互の間隙の一部を埋めるように構成されたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the exposure unit is configured such that the shielding unit has an exit angle greater than an opening angle of the second condensing unit from the first condensing unit. It is characterized in that the light emitted by is shielded.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the exposure unit is arranged such that the shielding unit is in contact with a light exit surface of the first light collecting unit. To do.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the exposure unit is configured such that the shielding unit fills a part of the gap between the first light collecting units. Features.

請求項5に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段から出射される光を吸収する光吸収特性を有することを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段を構成する材質よりも屈折率の小さな材質で構成されたことを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置にて、前記露光手段は、前記複数の光源と前記第1の集光手段とを支持する支持部材をさらに備え、前記支持部材は、前記第1の集光手段から前記第2の集光手段の開口角に等しい出射角で出射される光の出射面での高さに設定された側壁が前記複数の光源および当該第1の集光手段の周囲に配置されたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the exposure unit has a light absorption characteristic in which the shielding unit absorbs light emitted from the first light collecting unit. Features.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the exposure unit is made of a material having a refractive index smaller than that of the material of which the shielding unit constitutes the first light collecting unit. It is characterized by that.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the exposure unit further includes a support member that supports the plurality of light sources and the first light collecting unit. The side wall set at the height of the light exit surface of the light emitted from the first light collecting means at an emission angle equal to the opening angle of the second light collecting means is the plurality of light sources and the first light source. It is arranged around the light collecting means.

請求項8に係る発明は、複数の光源と、前記複数の光源の各々に対応して配置され、当該光源から出射された光を集光する第1の集光手段と、前記第1の集光手段から出射された前記複数の光源各々からの光を集光する第2の集光手段と、前記第1の集光手段から前記第2の集光手段に向けて所定角以上の出射角で出射される光を遮蔽する遮蔽手段とを備えたことを特徴とする露光装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, there are provided a plurality of light sources, a first condensing unit arranged corresponding to each of the plurality of light sources, and condensing light emitted from the light sources, and the first collection unit. A second light collecting means for collecting light from each of the plurality of light sources emitted from the light means, and an emission angle of a predetermined angle or more from the first light collecting means toward the second light collecting means. An exposure apparatus comprising: a shielding unit that shields the light emitted in step (b).

請求項9に係る発明は、請求項8に係る露光装置にて、前記遮蔽手段は、前記第1の集光手段から前記第2の集光手段の開口角以上の出射角で出射される光を遮蔽することを特徴とする。
請求項10に係る発明は、請求項8に係る露光装置にて、前記遮蔽手段は、前記第1の集光手段相互の間隙の一部を埋めるように構成されたことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the exposure apparatus according to the eighth aspect, the shielding means emits light emitted from the first light collecting means at an emission angle equal to or larger than an opening angle of the second light collecting means. It is characterized by shielding.
According to a tenth aspect of the present invention, in the exposure apparatus according to the eighth aspect, the shielding means is configured to fill a part of a gap between the first light collecting means.

本発明の請求項1によれば、露光手段を像保持体から離れた位置に配置しても画像品質を維持することを可能とし、露光手段を像保持体から離隔させるための機構が不要となる。
本発明の請求項2によれば、本発明を採用しない場合に比較して、迷光が第2の露光手段に入射することを抑え、画像不良の発生を抑制することができる。
本発明の請求項3によれば、本発明を採用しない場合と比較して、第1の集光手段から隣接する第1の集光手段に光が進入することを抑え、迷光の発生を抑制することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to maintain the image quality even when the exposure unit is arranged at a position away from the image carrier, and a mechanism for separating the exposure unit from the image carrier is unnecessary. Become.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress the stray light from entering the second exposure unit and to suppress the occurrence of image defects as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the third aspect of the present invention, compared with the case where the present invention is not adopted, the entry of light from the first light collecting means to the adjacent first light collecting means is suppressed, and the generation of stray light is suppressed. can do.

本発明の請求項4によれば、本発明を採用しない場合と比較して、第1の集光手段から隣接する第1の集光手段に光が進入することを抑え、迷光の発生を抑制することができる。
本発明の請求項5によれば、本発明を採用しない場合と比較して、遮蔽手段の遮蔽性能を高めることができる。
本発明の請求項6によれば、本発明を採用しない場合と比較して、遮蔽手段と第1の集光手段との界面で全反射される光を増やし、遮蔽手段の遮蔽性能を高めることができる。
本発明の請求項7によれば、本発明を採用しない場合と比較して、第2の露光手段に迷光が入射することを抑えることができる遮蔽手段を容易に構成することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, compared to the case where the present invention is not adopted, the entry of light from the first light collecting means to the adjacent first light collecting means is suppressed, and the generation of stray light is suppressed. can do.
According to claim 5 of the present invention, the shielding performance of the shielding means can be enhanced as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to claim 6 of the present invention, compared to the case where the present invention is not adopted, the light totally reflected at the interface between the shielding means and the first light collecting means is increased, and the shielding performance of the shielding means is improved. Can do.
According to claim 7 of the present invention, as compared with the case where the present invention is not adopted, it is possible to easily configure the shielding means capable of suppressing the stray light from entering the second exposure means.

本発明の請求項8によれば、露光手段を像保持体から離れた位置に配置しても画像品質を維持することを可能とし、露光手段を像保持体から離隔させるための機構が不要となる。
本発明の請求項9によれば、本発明を採用しない場合に比較して、迷光が第2の露光手段に入射することを抑え、画像不良の発生を抑制することができる。
本発明の請求項10によれば、本発明を採用しない場合に比較して、第1の集光手段から隣接する第1の集光手段に光が進入することを抑え、迷光の発生を抑制することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to maintain the image quality even if the exposure unit is arranged at a position away from the image carrier, and a mechanism for separating the exposure unit from the image carrier is unnecessary. Become.
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to suppress the stray light from entering the second exposure means and suppress the occurrence of image defects, as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the tenth aspect of the present invention, compared with the case where the present invention is not adopted, the entry of light from the first light collecting means to the adjacent first light collecting means is suppressed, and the generation of stray light is suppressed. can do.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置1の全体構成の一例を示した図である。図1に示す画像形成装置1は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部10、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部30、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等といった外部装置から受信された画像データに所定の画像処理を施す画像処理部35、各部に電力を供給する主電源70を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of an image forming apparatus 1 to which the exemplary embodiment is applied. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a so-called tandem digital color printer, and includes an image forming process unit 10 that forms an image corresponding to image data of each color, and a control unit that controls the operation of the entire image forming apparatus 1. 30, for example, an image processing unit 35 that performs predetermined image processing on image data received from an external device such as a personal computer (PC) 3 or an image reading device 4, and a main power source 70 that supplies power to each unit.

画像形成プロセス部10には、一定の間隔を置いて並列的に配置される4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K(以下、単に「画像形成ユニット11」とも総称する)が備えられている。各画像形成ユニット11は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を所定電位で一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を画像データに基づいて露光する露光装置(露光手段)の一例としてのLEDプリントヘッド(LPH)14、感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像する現像器15、転写後の感光体ドラム12表面を清掃するクリーナ16を備えている。
また、各画像形成ユニット11は、現像器15に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
The image forming process unit 10 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K (hereinafter, simply referred to as “image forming unit 11”) that are arranged in parallel at regular intervals. Yes. Each image forming unit 11 includes a photosensitive drum 12 as an image carrier that forms an electrostatic latent image and holds a toner image, a charger 13 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 12 at a predetermined potential, An LED print head (LPH) 14 as an example of an exposure device (exposure means) for exposing the photosensitive drum 12 charged by the device 13 based on image data, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 A developing device 15 for developing and a cleaner 16 for cleaning the surface of the photosensitive drum 12 after transfer are provided.
Each image forming unit 11 is configured in substantially the same manner except for the toner stored in the developing device 15. The image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K form yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images, respectively.

さらに、画像形成プロセス部10は、各画像形成ユニット11の感光体ドラム12にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト20、各画像形成ユニット11の各色トナー像を中間転写ベルト20に順次転写(一次転写)する一次転写ロール21、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)する二次転写ロール22、二次転写されたトナー像を用紙P上に定着させる定着器50を備えている。   Further, the image forming process unit 10 includes an intermediate transfer belt 20 onto which the color toner images formed on the photosensitive drums 12 of the image forming units 11 are transferred, and the color toner images of the image forming units 11 to the intermediate transfer belt. A primary transfer roll 21 that sequentially transfers (primary transfer) to 20 and a secondary transfer roll 22 that collectively transfers (secondary transfer) the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 20 onto a sheet P that is a recording material (recording paper). And a fixing device 50 for fixing the second-transferred toner image on the paper P.

ここで、各画像形成ユニット11においては、感光体ドラム12と帯電器13とクリーナ16とが一体化されたモジュール(以下、「感光体モジュールMOD」と称す)として構成されている。そして、感光体モジュールMODは、画像形成装置1に対して着脱自在に構成され、感光体ドラム12の寿命等に応じて交換される。なお、感光体モジュールMODは、感光体ドラム12のみの構成や、また、上記構成要素に加えて現像器15を一体化した構成を採用してもよい。すなわち、寿命が他の構成要素に比較して短い感光体ドラム12を含んだものであれば、如何なる構成要素との組み合わせによって感光体モジュールMODを構成してもよい。しかし、比較的長い寿命を有するLPH14を感光体モジュールMODと同時に交換する構成は、経済的に無駄が多いことから、本実施の形態の画像形成装置1では、LPH14と感光体モジュールMODとは別体に構成している。   Here, each image forming unit 11 is configured as a module in which the photosensitive drum 12, the charger 13, and the cleaner 16 are integrated (hereinafter referred to as “photosensitive module MOD”). The photoreceptor module MOD is configured to be detachable from the image forming apparatus 1 and is replaced according to the life of the photoreceptor drum 12 or the like. The photoconductor module MOD may adopt a configuration including only the photoconductor drum 12 or a configuration in which the developing device 15 is integrated in addition to the above components. That is, the photoconductor module MOD may be configured by combining with any component as long as it includes the photoconductor drum 12 whose lifetime is shorter than that of other components. However, since it is economically wasteful to replace the LPH 14 having a relatively long lifetime at the same time as the photoconductor module MOD, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the LPH 14 and the photoconductor module MOD are different. Consists of the body.

本実施の形態の画像形成装置1では、画像形成プロセス部10は、制御部30から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。すなわち、制御部30による制御の下で、PC3や画像読取装置4から入力された画像データは、画像処理部35によって所定の画像処理が施され、不図示のインターフェースを介して各画像形成ユニット11に供給される。そして、例えば黒(K)色の画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら、帯電器13により所定電位で一様に帯電され、画像処理部35から送信された画像データに基づいて発光するLPH14により露光される。それにより、感光体ドラム12上には、黒(K)色画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム12上に形成された静電潜像は現像器15により現像され、感光体ドラム12上には黒(K)色のトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット11Y,11M,11Cにおいても、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。   In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the image forming process unit 10 performs an image forming operation based on various control signals supplied from the control unit 30. That is, the image data input from the PC 3 or the image reading device 4 under the control of the control unit 30 is subjected to predetermined image processing by the image processing unit 35, and each image forming unit 11 is connected via an interface (not shown). To be supplied. For example, in the black (K) image forming unit 11K, the photosensitive drum 12 is uniformly charged at a predetermined potential by the charger 13 while rotating in the arrow A direction, and the image transmitted from the image processing unit 35 is transmitted. The exposure is performed by the LPH 14 that emits light based on the data. Thereby, an electrostatic latent image related to a black (K) color image is formed on the photosensitive drum 12. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 is developed by the developing device 15, and a black (K) toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) color toner images are formed in the image forming units 11Y, 11M, and 11C, respectively.

各画像形成ユニット11で形成された各色トナー像は、一次転写ロール21が配置された一次転写部T1において、矢印B方向に循環移動する中間転写ベルト20上に順次静電吸引される。それにより、中間転写ベルト20上には各色トナーが重畳された合成トナー像が形成される。中間転写ベルト20上の合成トナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が配置された二次転写部T2に搬送される。また、トナー像が二次転写部T2に搬送されるタイミングに合わせて用紙Pが用紙保持部40から二次転写部T2に搬送される。そして、二次転写部T2では、二次転写ロール22により形成される転写電界により、合成トナー像が用紙P上に一括して静電転写される。   Each color toner image formed by each image forming unit 11 is sequentially electrostatically attracted onto the intermediate transfer belt 20 that circulates and moves in the direction of arrow B in the primary transfer portion T1 where the primary transfer roll 21 is disposed. As a result, a composite toner image in which the toners of the respective colors are superimposed is formed on the intermediate transfer belt 20. The synthetic toner image on the intermediate transfer belt 20 is conveyed to the secondary transfer portion T2 where the secondary transfer roll 22 is disposed as the intermediate transfer belt 20 moves. Further, the paper P is transported from the paper holding unit 40 to the secondary transfer unit T2 in accordance with the timing at which the toner image is transported to the secondary transfer unit T2. Then, in the secondary transfer portion T <b> 2, the composite toner image is collectively electrostatically transferred onto the paper P by the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 22.

合成トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト20から剥離され、搬送ガイド23に導かれて定着器50まで搬送される。定着器50では、熱および圧力による定着処理を受けることで、合成トナー像が定着される。そして、定着処理された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた排紙積載部45に搬送される。
一方、二次転写後に中間転写ベルト20に付着しているトナー(転写残トナー)は、二次転写の終了後に中間転写ベルト20表面からベルトクリーナ25によって除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
画像形成装置1では、このような画像形成サイクルがプリント枚数分だけ繰り返して実行される。
The sheet P on which the composite toner image has been electrostatically transferred is peeled off from the intermediate transfer belt 20, guided to the conveyance guide 23, and conveyed to the fixing device 50. In the fixing device 50, the synthetic toner image is fixed by receiving a fixing process using heat and pressure. Then, the fixed sheet P is conveyed to a paper discharge stacking unit 45 provided in a discharge unit of the image forming apparatus 1.
On the other hand, the toner (transfer residual toner) adhering to the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer is removed from the surface of the intermediate transfer belt 20 by the belt cleaner 25 after the completion of the secondary transfer to prepare for the next image forming cycle. .
In the image forming apparatus 1, such an image forming cycle is repeatedly executed by the number of prints.

次に、図2は、LEDプリントヘッド(LPH)14の構成を示した断面構成図である。図2において、LPH14は、支持体としてのハウジング61、自己走査型LEDアレイ(SLED)63、SLED63やSLED63を駆動する信号生成回路100(後段の図3参照)等を搭載する支持部材の一例としてのLED回路基板62、SLED63から出射された光を集光する第1の集光手段の一例としての集光レンズ64、集光レンズ64を介してSLED63から出射された光を感光体ドラム12表面に結像させる第2の集光手段の一例としてのロッドレンズアレイ65、ロッドレンズアレイ65を支持するとともにSLED63および集光レンズ64を外部から遮蔽するホルダー66、ハウジング61をロッドレンズアレイ65方向に加圧する板バネ67を備えている。   Next, FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram showing the configuration of the LED print head (LPH) 14. In FIG. 2, the LPH 14 is an example of a support member on which a housing 61 as a support, a self-scanning LED array (SLED) 63, a signal generation circuit 100 for driving the SLED 63 and the SLED 63 (see FIG. 3 at a later stage), and the like are mounted. The light emitted from the SLED 63 via the condensing lens 64 and the condensing lens 64 as an example of the first condensing means for condensing the light emitted from the LED circuit board 62 and the SLED 63. The rod lens array 65 as an example of the second condensing means that forms an image on the lens, the holder 66 that supports the rod lens array 65 and shields the SLED 63 and the condensing lens 64 from the outside, and the housing 61 in the direction of the rod lens array 65 A plate spring 67 for pressurization is provided.

ハウジング61は、アルミニウム、SUS等の金属のブロックまたは板金で形成され、LED回路基板62を支持している。また、ホルダー66は、ハウジング61およびロッドレンズアレイ65を支持し、SLED63および集光レンズ64とロッドレンズアレイ65とが所定の光学的な位置関係を保持するように設定している。さらに、ホルダー66はSLED63および集光レンズ64を密閉するように構成されている。それにより、SLED63や集光レンズ64に外部からゴミが付着することを防いでいる。一方、板バネ67は、SLED63および集光レンズ64とロッドレンズアレイ65との光学的な位置関係を保持するように、ハウジング61を介してLED回路基板62をロッドレンズアレイ65方向に加圧している。
このように構成されたLPH14は、調整ネジ(図示せず)によってロッドレンズアレイ65の光軸方向に移動可能に構成され、ロッドレンズアレイ65の結像位置(焦点面)が感光体ドラム12表面上に位置するように調整される。
The housing 61 is formed of a metal block such as aluminum or SUS or a sheet metal, and supports the LED circuit board 62. The holder 66 supports the housing 61 and the rod lens array 65, and is set so that the SLED 63, the condenser lens 64, and the rod lens array 65 maintain a predetermined optical positional relationship. Furthermore, the holder 66 is configured to seal the SLED 63 and the condenser lens 64. This prevents dust from adhering to the SLED 63 and the condenser lens 64 from the outside. On the other hand, the leaf spring 67 pressurizes the LED circuit board 62 in the direction of the rod lens array 65 via the housing 61 so as to maintain the optical positional relationship between the SLED 63 and the condenser lens 64 and the rod lens array 65. Yes.
The LPH 14 configured in this manner is configured to be movable in the optical axis direction of the rod lens array 65 by an adjustment screw (not shown), and the imaging position (focal plane) of the rod lens array 65 is the surface of the photosensitive drum 12. It is adjusted so that it is located above.

LED回路基板62には、図3(LED回路基板62の平面図)に示したように、例えば58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)からなるSLED63が、感光体ドラム12の軸線方向と平行になるように精度良くライン状に配置される。この場合、各SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)に配置された発光素子(LED)の配列(LEDアレイ)の端部境界において、各LEDアレイがSLEDチップ同士の連結部で連続的に配列されるように、各SLEDチップは交互に千鳥状に配置されている。
また、LED回路基板62には、SLED63を駆動する信号(駆動信号)を生成する信号生成回路100およびレベルシフト回路108、所定の電圧を出力する3端子レギュレータ101、SLED63の光量補正データ等を記憶するEEPROM102、制御部30および画像処理部35との間での信号の送受信や主電源70からの電力供給を受けるハーネス103が備えられている。
As shown in FIG. 3 (plan view of the LED circuit board 62), the LED circuit board 62 includes, for example, SLEDs 63 composed of 58 SLED chips (CHIP1 to CHIP58) in parallel with the axial direction of the photosensitive drum 12. Are arranged in a line with high accuracy. In this case, each LED array is arranged continuously at the connection portion between the SLED chips at the end boundary of the arrangement (LED array) of the light emitting elements (LEDs) arranged in each SLED chip (CHIP1 to CHIP58). In addition, the SLED chips are alternately arranged in a staggered pattern.
The LED circuit board 62 stores a signal generation circuit 100 and a level shift circuit 108 that generate a signal (drive signal) for driving the SLED 63, a three-terminal regulator 101 that outputs a predetermined voltage, light amount correction data for the SLED 63, and the like. A harness 103 that receives signals from the EEPROM 102, the control unit 30, and the image processing unit 35 and supplies power from the main power supply 70 is provided.

ここで図4は、SLED63を説明する図である。本実施の形態のSLED63は、信号生成回路100およびレベルシフト回路108から各種駆動信号が供給される。すなわち、信号生成回路100は、SLED63を構成する各SLEDチップに配置されたLED各々をLEDの配列に沿って順次点灯可能状態に設定する転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cと、画像処理部35からの画像データに基づきLED各々を順次点灯する点灯信号ΦIとを生成する。そして、転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cをレベルシフト回路108に出力し、点灯信号ΦIをSLED63に出力する。
レベルシフト回路108は、抵抗R1BとコンデンサC1、および抵抗R2BとコンデンサC2がそれぞれ並列に配置された構成を有し、それぞれの一端がSLED63を構成する各SLEDチップの入力端子に接続され、他端が信号生成回路100の出力端子に接続されている。そして、レベルシフト回路108は、信号生成回路100から出力される転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cに基づいて転送信号CK1および転送信号CK2を生成し、各SLEDチップに出力する。
Here, FIG. 4 is a diagram illustrating the SLED 63. The SLED 63 of the present embodiment is supplied with various drive signals from the signal generation circuit 100 and the level shift circuit 108. That is, the signal generation circuit 100 performs transfer processing CK1R and CK1C and transfer signals CK2R and CK2C, which sequentially set each LED arranged in each SLED chip constituting the SLED 63 to a lightable state along the LED array, and image processing. Based on the image data from the unit 35, a lighting signal ΦI for sequentially lighting each LED is generated. Then, the transfer signals CK1R and CK1C and the transfer signals CK2R and CK2C are output to the level shift circuit 108, and the lighting signal ΦI is output to the SLED 63.
The level shift circuit 108 has a configuration in which a resistor R1B and a capacitor C1, and a resistor R2B and a capacitor C2 are arranged in parallel, one end of which is connected to the input terminal of each SLED chip constituting the SLED 63, and the other end Is connected to the output terminal of the signal generation circuit 100. Then, the level shift circuit 108 generates the transfer signal CK1 and the transfer signal CK2 based on the transfer signals CK1R and CK1C and the transfer signals CK2R and CK2C output from the signal generation circuit 100, and outputs them to each SLED chip.

一方、本実施の形態のSLED63を構成する各SLEDチップは、例えば、スイッチ素子としての128個のサイリスタS1〜S128、光源の一例としての128個のLED L1〜L128、128個のダイオードD1〜D128、128個の抵抗R1〜R128、さらには信号ラインΦ1,Φ2に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗R1A,R2Aを主な構成要素としている。
そして、各サイリスタS1〜S128のアノード端子(入力端)A1〜A128は電源ライン55に接続され、電源ライン55を介して3端子レギュレータ101(図3参照)から駆動電圧VDD(VDD=+3.3V)が供給される。
一方、各サイリスタS1〜S128のゲート端子(制御端)G1〜G128は、各サイリスタS1〜S128に対応して設けられた抵抗R1〜R128を介して電源ライン56に各々接続され、電源ライン56を介して接地(GND)されている。
On the other hand, each SLED chip constituting the SLED 63 of the present embodiment includes, for example, 128 thyristors S1 to S128 as switching elements, 128 LEDs L1 to L128 as an example of a light source, and 128 diodes D1 to D128. The main constituent elements are the 128 resistors R1 to R128 and the transfer current limiting resistors R1A and R2A for preventing excessive current from flowing through the signal lines Φ1 and Φ2.
The anode terminals (input terminals) A1 to A128 of the thyristors S1 to S128 are connected to the power supply line 55, and the drive voltage VDD (VDD = + 3.3V) is supplied from the three-terminal regulator 101 (see FIG. 3) via the power supply line 55. ) Is supplied.
On the other hand, the gate terminals (control terminals) G1 to G128 of the thyristors S1 to S128 are respectively connected to the power supply line 56 via resistors R1 to R128 provided corresponding to the thyristors S1 to S128. Is grounded (GND).

また、奇数番目のサイリスタS1,S3,…,S127のカソード端子(出力端)K1,K3,…,K127には、信号生成回路100およびレベルシフト回路108からの転送信号CK1が転送電流制限抵抗R1Aを介して送信される。偶数番目のサイリスタS2,S4,…,S128のカソード端子(出力端)K2,K4,…,K128には、信号生成回路100およびレベルシフト回路108からの転送信号CK2が転送電流制限抵抗R2Aを介して送信される。
さらには、LED L1〜L128のカソード端子は、信号生成回路100に接続されて点灯信号ΦIが送信される。
In addition, the transfer signal CK1 from the signal generation circuit 100 and the level shift circuit 108 is transferred to the transfer current limiting resistor R1A at the cathode terminals (output terminals) K1, K3,... K127 of the odd-numbered thyristors S1, S3,. Sent through. .., S128 of the even-numbered thyristors S2, S4,..., S128 receive the transfer signal CK2 from the signal generation circuit 100 and the level shift circuit 108 via the transfer current limiting resistor R2A. Sent.
Furthermore, the cathode terminals of the LEDs L1 to L128 are connected to the signal generation circuit 100 and the lighting signal ΦI is transmitted.

そして、本実施の形態の信号生成回路100は、転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cをそれぞれ所定のタイミングでハイレベル(以下、「H」と記す)からローレベル(以下、「L」と記す)、「L」から「H」に設定する。それにより、レベルシフト回路108から出力される転送信号CK1の電位を「H」から「L」、「L」から「H」に繰り返し設定し、かつ、それに交互して出力される転送信号CK2の電位を「H」から「L」、「L」から「H」に繰り返し設定する。それによって、例えば各SLEDチップでは、奇数番目サイリスタS1,S3,…,S127において順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせる。また、偶数番目のサイリスタS2,S4,…,S128において順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせる。それにより、サイリスタS1〜S128をS1→S2→,…,→S127→S128の順番で順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせ、それに同期させて、点灯信号ΦIを出力する。それによって、LED L1〜L128は、L1→L2→,…,→L127→L128の順番で順次点灯される。   The signal generation circuit 100 according to the present embodiment then transfers the transfer signals CK1R and CK1C and the transfer signals CK2R and CK2C from a high level (hereinafter referred to as “H”) to a low level (hereinafter referred to as “L”). And “L” to “H”. As a result, the potential of the transfer signal CK1 output from the level shift circuit 108 is repeatedly set from “H” to “L”, “L” to “H”, and the transfer signal CK2 output alternately. The potential is repeatedly set from “H” to “L” and from “L” to “H”. Accordingly, for example, in each SLED chip, transfer operations of OFF → ON → OFF are sequentially performed in the odd-numbered thyristors S1, S3,. Further, in the even-numbered thyristors S2, S4,..., S128, the transfer operation is sequentially performed from OFF to ON to OFF. Thereby, the thyristors S1 to S128 are sequentially subjected to the transfer operation of OFF → ON → OFF in the order of S1 → S2 →,..., S127 → S128, and the lighting signal ΦI is output in synchronization therewith. Accordingly, the LEDs L1 to L128 are sequentially turned on in the order of L1 → L2 →,... → L127 → L128.

このように、本実施の形態のLPH14では、LED回路基板62に設けられたすべてのSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)において、転送信号CK1,CK2と点灯信号ΦIとにより、各LED L1〜L128がL1→L2→,…,→L127→L128の順番に点灯され、感光体ドラム12上に対して画像データに基づく走査露光が行われる。
それにより、本実施の形態のLPH14においては、LED回路基板62上での信号生成回路100およびレベルシフト回路108から各SLEDチップへの配線の基本構成は、転送信号CK1,CK2を送信する2本の信号線および点灯信号ΦIを送信する1本の信号線で構成される。
As described above, in the LPH 14 of the present embodiment, in all the SLED chips (CHIP1 to CHIP58) provided on the LED circuit board 62, the LEDs L1 to L128 are set to L1 by the transfer signals CK1 and CK2 and the lighting signal ΦI. Lights up in the order of L2->,..., L127-> L128, and scanning exposure based on image data is performed on the photosensitive drum 12.
Thereby, in the LPH 14 of the present embodiment, the basic configuration of the wiring from the signal generation circuit 100 and the level shift circuit 108 on the LED circuit board 62 to each SLED chip is two lines that transmit transfer signals CK1 and CK2. And one signal line for transmitting the lighting signal ΦI.

続いて、本実施の形態のLPH14において構成される光学系について説明する。
本実施の形態のLPH14では、例えば開口角9°に構成された従来よりも小さな開口角を有するロッドレンズアレイ65を用いる。ここでの開口角とは、光軸上の物点(SLED63に配置されたLED)に対して入射瞳が張る角度をいう。したがって、例えば開口角9°のロッドレンズアレイ65においては、光軸に対して±9°以下の角度で入射される光がロッドレンズアレイ65を通過して像面(感光体ドラム12表面)に達することとなる。
図5は、ロッドレンズアレイ65の焦点深度とMTF(Modulation Transfer Function)との関係を示した図である。図5では、開口角9°および開口角17°のロッドレンズアレイ65についての焦点深度を、空間周波数12lp/mm(1mm当たり12のラインとスペースとが交互に形成されたもの)に対するMTFにより表した図である。
図5に示したように、従来の開口角17°のロッドレンズアレイ65を用いた場合には、MTF≧60%を実現する焦点深度は、±80μmである。これに対して、本実施の形態の開口角9°のロッドレンズアレイ65を用いた場合には、MTF≧60%を実現する焦点深度は、±150μmに拡大する。本実施の形態のLPH14では、ロッドレンズアレイ65の開口角を例えば9°に小さく構成して、例えば±150μmという従来よりも大きな焦点深度に設定している。
Subsequently, an optical system configured in the LPH 14 of the present embodiment will be described.
In the LPH 14 of the present embodiment, for example, a rod lens array 65 having an opening angle smaller than that of the prior art configured with an opening angle of 9 ° is used. Here, the opening angle refers to an angle at which the entrance pupil is stretched with respect to an object point on the optical axis (the LED disposed in the SLED 63). Therefore, for example, in the rod lens array 65 having an opening angle of 9 °, light incident at an angle of ± 9 ° or less with respect to the optical axis passes through the rod lens array 65 and enters the image plane (the surface of the photosensitive drum 12). Will be reached.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the focal depth of the rod lens array 65 and MTF (Modulation Transfer Function). In FIG. 5, the depth of focus for a rod lens array 65 with an aperture angle of 9 ° and an aperture angle of 17 ° is represented by MTF for a spatial frequency of 12 lp / mm (12 lines / space alternately formed per 1 mm). FIG.
As shown in FIG. 5, when a conventional rod lens array 65 having an aperture angle of 17 ° is used, the depth of focus for realizing MTF ≧ 60% is ± 80 μm. On the other hand, when the rod lens array 65 having an aperture angle of 9 ° according to the present embodiment is used, the depth of focus that realizes MTF ≧ 60% is expanded to ± 150 μm. In the LPH 14 of the present embodiment, the opening angle of the rod lens array 65 is configured to be small, for example, 9 °, and is set to a greater depth of focus, for example, ± 150 μm.

また、本実施の形態のLPH14では、例えば作動距離14mmといった従来よりも大きな作動距離を有するロッドレンズアレイ65を用いる。ここでの作動距離とは、ロッドレンズアレイ65の出射面(感光体ドラム12側の面)から像側焦点位置(感光体ドラム12表面)までの距離をいう。本実施の形態のロッドレンズアレイ65においては、ロッドレンズアレイ65を構成する各ロッドレンズにおける開口径や光軸を中心とした半径方向の屈折率分布等を適宜調整することで、作動距離14mmに構成している。   Further, in the LPH 14 of the present embodiment, a rod lens array 65 having a working distance larger than that of the conventional art such as a working distance of 14 mm is used. Here, the working distance refers to the distance from the exit surface (the surface on the photosensitive drum 12 side) of the rod lens array 65 to the image side focal position (the surface of the photosensitive drum 12). In the rod lens array 65 of the present embodiment, the working distance is set to 14 mm by appropriately adjusting the aperture diameter, the refractive index distribution in the radial direction around the optical axis, etc. in each rod lens constituting the rod lens array 65. It is composed.

ここで図6は、感光体モジュールMODを画像形成装置1本体に設置した状態を示した図である。図6においては、図面左側が画像形成装置1の正面側であって、感光体モジュールMODが着脱操作される側である。また、図面右側が画像形成装置1の背面側であって、回転駆動する駆動モータからの駆動が感光体ドラム12等に伝達される側である。
本実施の形態のロッドレンズアレイ65は、上記のように作動距離が例えば14mmと大きく構成されている。それにより、図6に示したように、ロッドレンズアレイ65の出射面と感光体ドラム12との距離(クリアランス)や、ロッドレンズアレイ65の出射面と感光体モジュールMODの背面側のフレームFRAとの距離(クリアランス)が大きい。そのため、感光体モジュールMODを着脱操作するに際して、感光体ドラム12や感光体モジュールMODの背面側のフレームFRAがロッドレンズアレイ65と干渉しないので、LPH14を感光体モジュールMODから離隔するリトラクト機構を設けていない。
また、作動距離が例えば14mmと大きいことから、ロッドレンズアレイ65と感光体ドラム12との間に、ロッドレンズアレイ65の出射面を清掃する清掃部材34を配置している。
さらに、本実施の形態のロッドレンズアレイ65は、上記のように焦点深度が例えば±150μmと大きく構成されているため、本実施の形態のLPH14では、LPH14とロッドレンズアレイ65との光軸方向の位置を定めるための位置設定部材を設けていない。
Here, FIG. 6 is a view showing a state where the photoconductor module MOD is installed in the main body of the image forming apparatus 1. In FIG. 6, the left side of the drawing is the front side of the image forming apparatus 1 and is the side on which the photoconductor module MOD is attached and detached. Further, the right side of the drawing is the back side of the image forming apparatus 1 and the side from which the drive from the rotationally driven drive motor is transmitted to the photosensitive drum 12 and the like.
As described above, the rod lens array 65 of the present embodiment has a working distance as large as 14 mm, for example. As a result, as shown in FIG. 6, the distance (clearance) between the exit surface of the rod lens array 65 and the photosensitive drum 12, the frame FRA on the rear surface side of the exit surface of the rod lens array 65 and the photoreceptor module MOD, and The distance (clearance) is large. Therefore, when the photoconductor module MOD is attached / detached, the photoconductor drum 12 and the frame FRA on the back side of the photoconductor module MOD do not interfere with the rod lens array 65. Therefore, a retract mechanism for separating the LPH 14 from the photoconductor module MOD is provided. Not.
Further, since the working distance is as large as 14 mm, for example, a cleaning member 34 for cleaning the exit surface of the rod lens array 65 is disposed between the rod lens array 65 and the photosensitive drum 12.
Furthermore, since the rod lens array 65 of the present embodiment is configured to have a focal depth as large as ± 150 μm as described above, in the LPH 14 of the present embodiment, the optical axis direction between the LPH 14 and the rod lens array 65 The position setting member for determining the position of is not provided.

続いて、本実施の形態のLPH14におけるロッドレンズアレイ65への入射光量の低下を抑制するための構成について説明する。
本実施の形態のLPH14では、図2に示したように、SLED63とロッドレンズアレイ65との間に集光レンズ64を設けている。そして、集光レンズ64は、SLED63に配置されるLEDやロッドレンズアレイ65との位置関係に関する所定の設定条件に従って配置される。それにより、ロッドレンズアレイ65に入射可能なLEDからの出射光の出射角(集光レンズ64の光軸とのなす角)がロッドレンズアレイ65の狭い開口角(9°)によって制限されることや、作動距離が14mmと長いことに起因してLEDからの出射光が拡散することに対応させて、ロッドレンズアレイ65への入射光量が低下することを抑える光学系を実現している。
Next, a configuration for suppressing a decrease in the amount of incident light on the rod lens array 65 in the LPH 14 of the present embodiment will be described.
In the LPH 14 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, a condenser lens 64 is provided between the SLED 63 and the rod lens array 65. The condensing lens 64 is arranged according to predetermined setting conditions relating to the positional relationship between the LED arranged on the SLED 63 and the rod lens array 65. Thereby, the outgoing angle of the outgoing light from the LED that can enter the rod lens array 65 (the angle formed with the optical axis of the condenser lens 64) is limited by the narrow opening angle (9 °) of the rod lens array 65. In addition, an optical system that suppresses the decrease in the amount of light incident on the rod lens array 65 is realized in response to the diffusion of the light emitted from the LED due to the long working distance of 14 mm.

すなわち、本実施の形態の集光レンズ64は、SLED63に配置されたLEDの各々において、集光レンズ64の出射面の曲率中心(以下、単に「曲率中心」と称する)よりも出射面から離れた位置で、LEDの発光面と接触するように配置される。
図7は、SLED63に配置されたLED(以下、単に「LED」とも称する)から集光レンズ64を通過して出射される光の光路を示した図である。図7に示したように、集光レンズ64は、LEDの発光面に接触するように配置されるので、LEDからの出射光が集光レンズ64の入射面で反射されることが抑えられる。それにより、LEDからの出射光の殆どが集光レンズ64の内部を通過して、出射面から感光体ドラム12方向に出射される。
That is, the condensing lens 64 of the present embodiment is farther from the exit surface than the center of curvature of the exit surface of the collective lens 64 (hereinafter simply referred to as “curvature center”) in each of the LEDs arranged in the SLED 63. It is arrange | positioned so that it may contact with the light emission surface of LED.
FIG. 7 is a diagram showing an optical path of light emitted from the LEDs (hereinafter also simply referred to as “LEDs”) arranged in the SLED 63 and passing through the condenser lens 64. As shown in FIG. 7, the condenser lens 64 is disposed so as to be in contact with the light emitting surface of the LED, so that the light emitted from the LED is prevented from being reflected by the incident surface of the condenser lens 64. Thereby, most of the emitted light from the LED passes through the inside of the condenser lens 64 and is emitted from the emitting surface toward the photosensitive drum 12.

また、LEDが曲率中心よりも出射面から離れた位置に配置されるので、LEDから出射された光は、集光レンズ64の出射面に対して出射面の法線(図中破線)よりも光軸側とは反対側から入射する。それにより、集光レンズ64の出射面において、LEDから出射された光は収束する方向に偏向される。そのため、LEDから出射された光の内の開口角9°のロッドレンズアレイ65に入射する光は、LEDからの出射角が±9°よりも大きな範囲の光となり、ロッドレンズアレイ65への入射光の光量を増加させる。
このように、本実施の形態の集光レンズ64は、集光レンズ64の曲率中心よりも出射面から離れた位置にてLEDの発光面と接触するように配置される。それにより、LEDからの出射光が集光レンズ64の入射面で反射されることを抑え、さらには、LEDからの出射角が±9°よりも大きな範囲の光を開口角9°のロッドレンズアレイ65に入射させることとなり、ロッドレンズアレイ65への入射光の光量を増加させる。
In addition, since the LED is arranged at a position farther from the exit surface than the center of curvature, the light emitted from the LED is more than the normal of the exit surface to the exit surface of the condenser lens 64 (broken line in the figure). Incident from the side opposite to the optical axis side. As a result, the light emitted from the LED is deflected in the direction of convergence on the exit surface of the condenser lens 64. Therefore, the light incident on the rod lens array 65 having an opening angle of 9 ° out of the light emitted from the LED becomes light having an emission angle from the LED larger than ± 9 °, and is incident on the rod lens array 65. Increase the amount of light.
Thus, the condensing lens 64 of this Embodiment is arrange | positioned so that it may contact with the light emission surface of LED in the position away from the output surface rather than the curvature center of the condensing lens 64. FIG. Thereby, it is possible to suppress the light emitted from the LED from being reflected by the incident surface of the condenser lens 64, and further, the rod lens having an opening angle of 9 ° for light having a light emission angle from the LED larger than ± 9 °. The light is incident on the array 65, and the amount of light incident on the rod lens array 65 is increased.

ここで図8は、ロッドレンズアレイ65へ入射角9°で入射する光の集光レンズ64内での光路を示した図である。図8では、光軸上のLEDの位置をQ、ロッドレンズアレイ65へ入射角9°で入射する光の出射面での位置をP、集光レンズ64の曲率中心をCとする。また、位置Pでの法線(図中破線)と光軸とのなす角をα、LEDからの出射角をβ、位置Pでの入射角をθ1、出射角をθ2、集光レンズ64の屈折率をnとする。
図8に示した三角形CPQの内角から、
θ1+β=α …(1)
さらに、
α=9+θ2 …(2)
したがって、(1)式および(2)式より、
β=9+(θ2−θ1) …(3)
Here, FIG. 8 is a diagram showing an optical path in the condensing lens 64 of light incident on the rod lens array 65 at an incident angle of 9 °. In FIG. 8, the position of the LED on the optical axis is Q, the position of the light incident on the rod lens array 65 at an incident angle of 9 ° is P, and the center of curvature of the condenser lens 64 is C. Also, the angle between the normal line at the position P (broken line in the figure) and the optical axis is α, the emission angle from the LED is β, the incident angle at the position P is θ1, the emission angle is θ2, and the condenser lens 64 Let n be the refractive index.
From the interior angle of the triangle CPQ shown in FIG.
θ1 + β = α (1)
further,
α = 9 + θ2 (2)
Therefore, from the equations (1) and (2),
β = 9 + (θ2−θ1) (3)

一方、スネルの法則から、空気の屈折率を1として、
n・sinθ1=sinθ2 …(4)
集光レンズ64の材質である樹脂やガラス等の屈折率nは、一般にn=1.4〜1.8であるので、(4)式より、θ2>θ1の関係が成り立つ。したがって、(3)式ではθ2−θ1>0となるので、β>9となる。したがって、LEDから出射角±9°よりも大きな出射角で出射する光も開口角9°のロッドレンズアレイ65へ入射することが可能である。
On the other hand, from Snell's law, the refractive index of air is 1,
n · sin θ1 = sin θ2 (4)
Since the refractive index n of resin, glass or the like, which is the material of the condenser lens 64, is generally n = 1.4 to 1.8, the relationship of θ2> θ1 is established from the equation (4). Therefore, in equation (3), θ2−θ1> 0, and β> 9. Therefore, light emitted from the LED with an emission angle larger than ± 9 ° can also enter the rod lens array 65 having an aperture angle of 9 °.

ところで、図8において例えば入射角θ1が15°となる位置にLEDが配置されたと仮定する。その場合に、n=1.6の材質を用いた集光レンズ64を用いたとすると、sin15°=0.2588であるので、(4)式より、1.6×0.2588=sinθ2となる。
したがって、この場合には、θ2=24.1°となり、θ2−θ1=9°となるので、(3)式からLEDからの出射角β=18°となる。すなわち、開口角9°のロッドレンズアレイ65において、LEDからの出射角18°の光を利用できる。このことは、開口角18°のロッドレンズアレイ65を用いる場合と同等の光量を使用できることを意味している。
このように、LEDの配置位置および集光レンズ64の出射面の曲率、屈折率n等を適宜設定することで、従来の開口角17°のロッドレンズアレイ65を用いた場合と同等、またはそれ以上の光量をロッドレンズアレイ65に入射させることができる。特に、ロッドレンズアレイ65への入射光量を増加させる観点からは、LEDと集光レンズ64の曲率中心との距離を大きく設定して入射角θ1を大きくし、屈折率nの大きな材質で集光レンズ64を構成することが好ましい。
By the way, in FIG. 8, it is assumed that the LED is arranged at a position where the incident angle θ1 is 15 °, for example. In this case, if the condensing lens 64 using a material of n = 1.6 is used, sin 15 ° = 0.2588, and therefore, 1.6 × 0.2588 = sin θ2 from the equation (4). .
Therefore, in this case, θ2 = 24.1 ° and θ2−θ1 = 9 °, so that the emission angle β from the LED is 18 ° from the equation (3). That is, in the rod lens array 65 having an opening angle of 9 °, light having an emission angle of 18 ° from the LED can be used. This means that the same amount of light can be used as when the rod lens array 65 having an opening angle of 18 ° is used.
In this way, by appropriately setting the LED arrangement position, the curvature of the exit surface of the condenser lens 64, the refractive index n, etc., or equivalent to the case where the conventional rod lens array 65 having an aperture angle of 17 ° is used, or The above light quantity can be incident on the rod lens array 65. In particular, from the viewpoint of increasing the amount of light incident on the rod lens array 65, the distance between the LED and the center of curvature of the condensing lens 64 is set large to increase the incident angle θ1, and condensing with a material having a large refractive index n. The lens 64 is preferably configured.

ところで、本実施の形態のLPH14では、SLED63を構成する各SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)に配置されたLEDは、面発光するために発光領域が広い。そのため、SLED63のLEDから出射される光の出射角の広がりは大きく、ロッドレンズアレイ65に入射させる充分な光量を確保することは難しい。しかし、本実施の形態のLPH14では、SLED63に配置されたLEDの各々に対応させて、SLED63とロッドレンズアレイ65との間に集光レンズ64を設けるとともに、集光レンズ64は、集光レンズ64の出射面の曲率中心よりも出射面から離れた位置でLEDの発光面と接触するように配置されている。それにより、上記したように、広い出射角を有するLEDで構成されるSLED63においても、感光体ドラム12に対する充分な露光量を確保している。   By the way, in LPH14 of this Embodiment, since LED arrange | positioned at each SLED chip (CHIP1-CHIP58) which comprises SLED63 carries out surface emission, the light emission area | region is wide. Therefore, the spread angle of the light emitted from the LEDs of the SLED 63 is large, and it is difficult to secure a sufficient amount of light to enter the rod lens array 65. However, in the LPH 14 of the present embodiment, the condenser lens 64 is provided between the SLED 63 and the rod lens array 65 so as to correspond to each of the LEDs arranged in the SLED 63, and the condenser lens 64 is a condenser lens. It arrange | positions so that it may contact with the light emission surface of LED in the position away from the output surface rather than the curvature center of 64 output surfaces. As a result, as described above, a sufficient exposure amount for the photosensitive drum 12 is ensured even in the SLED 63 formed of LEDs having a wide emission angle.

このような集光レンズ64は、例えばインクジェットを用いて次のように形成される。すなわち、インクジェットのノズルから所定量の紫外線硬化樹脂を吐出させて、LED回路基板62上のSLED63に配置された各LED毎の表面上に直接付着させる。その際に、LED表面に付着した紫外線硬化樹脂は表面張力により外面がレンズ形状に形成される。そして、すべてのLED上の紫外線硬化樹脂に、紫外線ランプ等から紫外線を照射して硬化させる。それにより、各LEDのそれぞれに集光レンズ64が接触して配置されたLPH14を形成することができる。
その際に、集光レンズ64を形成する材質は、絶縁性の材料が用いられる。それにより、LED回路基板62上のSLED63において電気信号のリークが発生することを抑えている。
Such a condensing lens 64 is formed as follows using an inkjet, for example. That is, a predetermined amount of ultraviolet curable resin is ejected from an inkjet nozzle and directly adhered onto the surface of each LED arranged in the SLED 63 on the LED circuit board 62. At that time, the outer surface of the ultraviolet curable resin adhering to the LED surface is formed into a lens shape by surface tension. Then, the ultraviolet curable resin on all LEDs is irradiated with ultraviolet rays from an ultraviolet lamp or the like to be cured. Thereby, LPH14 by which the condensing lens 64 is arranged in contact with each LED can be formed.
At that time, an insulating material is used as a material for forming the condenser lens 64. This suppresses the occurrence of electrical signal leakage in the SLED 63 on the LED circuit board 62.

次に、本実施の形態のLPH14に配置される遮蔽手段の一例としての遮光部材68について説明する。本実施の形態のLPH14においては、出射角が所定角よりも大きな光が集光レンズ64の出射面から出射されるのを抑制する遮光部材68を配置している。
図9は、本実施の形態の遮光部材68を説明する図である。図9に示したように、本実施の形態のLPH14では、集光レンズ64と集光レンズ64との間に、出射角の絶対値が例えばロッドレンズアレイ65の開口角9°よりも大きな光が集光レンズ64の出射面から出射されるのを抑制する遮光部材68を配置している。本実施の形態の遮光部材68は、集光レンズ64と集光レンズ64との間の間隙の一部を埋めるように構成されている。それにより、例えばロッドレンズアレイ65の開口角である9°よりも大きな出射角で出射される光が集光レンズ64の外部に出射されることを抑え、それらが迷光となってロッドレンズアレイ65に入射することを抑制している。
Next, the light shielding member 68 as an example of the shielding means arranged in the LPH 14 of the present embodiment will be described. In the LPH 14 of the present embodiment, a light shielding member 68 that suppresses light having an emission angle larger than a predetermined angle from being emitted from the emission surface of the condenser lens 64 is disposed.
FIG. 9 is a diagram illustrating the light shielding member 68 of the present embodiment. As shown in FIG. 9, in the LPH 14 according to the present embodiment, light having an absolute value of an emission angle larger than, for example, an opening angle 9 ° of the rod lens array 65 between the condenser lens 64 and the condenser lens 64. Is disposed on the light exiting surface of the condenser lens 64. The light shielding member 68 of the present embodiment is configured to fill a part of the gap between the condenser lens 64 and the condenser lens 64. Thereby, for example, light emitted at an emission angle larger than 9 ° which is the opening angle of the rod lens array 65 is prevented from being emitted to the outside of the condensing lens 64, and these become stray light and become the rod lens array 65. It is restrained to enter.

ここで図10は、遮光部材68を配置しない場合の各LEDから出射される光の光路を示した図である。図10に示したように、集光レンズ64の出射面から絶対値が9°以下の出射角で出射された光(図中実線)は、直接的に開口角9°のロッドレンズアレイ65に入射する。そして、ロッドレンズアレイ65により、感光体ドラム12上に結像され、正規の静電潜像を形成する。
一方、集光レンズ64の出射面から絶対値が9°よりも大きな出射角で出射された光(図中破線)は、直接的には開口角9°のロッドレンズアレイ65に入射しない。ところが、絶対値が9°よりも大きな出射角で出射された光であっても、隣接する集光レンズ64の出射面で反射されて進行方向が変えられるために、その一部が光軸との角度の絶対値が9°以下となる場合がある。それにより、反射光の中にはロッドレンズアレイ65に入射する光(迷光)が発生し、さらには迷光が互いに干渉して干渉縞(フレア)を形成したりして、正規の静電潜像に重ねて不要な静電潜像を感光体ドラム12上に形成する場合が生じる。その結果として、画像乱れやにじみ等の画像不良を発生させ、画像品質の低下をもたらすこととなる。
そこで、集光レンズ64の出射面での反射光に起因する画像不良の発生を抑制するために、それぞれの集光レンズ64と集光レンズ64との間に、例えば絶対値がロッドレンズアレイ65の開口角9°よりも大きな出射角で出射される光が集光レンズ64の出射面から出射されるのを抑制する遮光部材68を配置している。
Here, FIG. 10 is a diagram showing an optical path of light emitted from each LED when the light shielding member 68 is not disposed. As shown in FIG. 10, the light (solid line in the figure) emitted from the exit surface of the condenser lens 64 with an output angle of 9 ° or less directly enters the rod lens array 65 having an aperture angle of 9 °. Incident. Then, the image is formed on the photosensitive drum 12 by the rod lens array 65 to form a normal electrostatic latent image.
On the other hand, light emitted from the exit surface of the condensing lens 64 at an exit angle whose absolute value is greater than 9 ° (broken line in the figure) does not directly enter the rod lens array 65 having an aperture angle of 9 °. However, even if the light is emitted with an absolute angle greater than 9 °, the traveling direction is changed by being reflected by the exit surface of the adjacent condenser lens 64, so that a part of the light is reflected on the optical axis. The absolute value of the angle may be 9 ° or less. As a result, light (stray light) incident on the rod lens array 65 is generated in the reflected light, and the stray light interferes with each other to form interference fringes (flares). In some cases, an unnecessary electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 12 in a superimposed manner. As a result, image defects such as image disturbance and blurring occur, resulting in a decrease in image quality.
Therefore, in order to suppress the occurrence of image defects due to the reflected light on the exit surface of the condenser lens 64, for example, an absolute value is provided between the condenser lens 64 and the condenser lens 64, for example, the rod lens array 65. A light shielding member 68 that suppresses light emitted at an exit angle larger than the opening angle of 9 ° from the exit surface of the condenser lens 64 is disposed.

ここで、本実施の形態の遮光部材68においては、遮光部材68を集光レンズ64と集光レンズ64との間を埋めるように構成することで集光レンズ64に接触させて配置し、出射角の絶対値が所定角よりも大きな光が出射される集光レンズ64の出射面を覆うように設定している。それにより、集光レンズ64の出射面から例えば絶対値がロッドレンズアレイ65の開口角9°よりも大きな出射角で出射された光(図中破線)が、隣接する集光レンズ64の内部に進入することも抑制している。
図11は、隣接するLEDからの出射光が集光レンズ64の内部に進入した場合の光路を示した図である。図11に示したように、隣接するLEDからの出射光が集光レンズ64の出射面上の点Uから内部に進入すると、進入光(図中長破線)は集光レンズ64の内部で何度も反射されて進行方向が変えられる。そして、集光レンズ64内の進入光の一部が光軸との角度が最終的に絶対値9°以下となり、ロッドレンズアレイ65に入射する場合が生じる。それにより、上記した集光レンズ64の出射面からの反射光の場合と同様に、集光レンズ64の内部で反射された光の一部が迷光となったり、さらには迷光が互いに干渉してフレアを形成したりして、正規の静電潜像に重ねて不要な静電潜像を形成する場合が生じる。その結果として、画像乱れやにじみ等の画像不良を発生させ、画像品質の低下をもたらすこととなる。
そこで、本実施の形態の遮光部材68では、遮光部材68を集光レンズ64と集光レンズ64との間を埋めるように構成することで集光レンズ64に接触させて配置し、光軸に対する角度の絶対値が所定角よりも大きな出射角の光が出射される集光レンズ64の出射面を覆うように設定している。それにより、隣接するLEDからの出射光が集光レンズ64の内部に進入することを抑制している。
Here, in the light shielding member 68 of the present embodiment, the light shielding member 68 is arranged so as to be in contact with the condensing lens 64 by being configured to fill the space between the condensing lens 64 and the condensing lens 64, and is emitted. The angle is set so as to cover the exit surface of the condenser lens 64 from which light having an absolute value larger than a predetermined angle is emitted. As a result, light (broken line in the figure) emitted from the exit surface of the condenser lens 64 at an exit angle whose absolute value is larger than the opening angle 9 ° of the rod lens array 65, for example, enters the inside of the adjacent condenser lens 64. The entry is also suppressed.
FIG. 11 is a diagram illustrating an optical path when light emitted from adjacent LEDs enters the condenser lens 64. As shown in FIG. 11, when light emitted from adjacent LEDs enters the inside from a point U on the exit surface of the condenser lens 64, the incident light (long broken line in the figure) The direction of travel is changed by reflection. Then, a part of the incoming light in the condenser lens 64 finally has an absolute value of 9 ° or less with respect to the optical axis, and may enter the rod lens array 65. Thereby, as in the case of the reflected light from the exit surface of the condenser lens 64 described above, part of the light reflected inside the condenser lens 64 becomes stray light, and furthermore, the stray light interferes with each other. In some cases, flare is formed, and an unnecessary electrostatic latent image is formed on the normal electrostatic latent image. As a result, image defects such as image disturbance and blurring occur, resulting in a decrease in image quality.
Therefore, in the light shielding member 68 of the present embodiment, the light shielding member 68 is configured so as to fill the space between the condenser lens 64 and the condenser lens 64 so as to be in contact with the condenser lens 64, so The absolute value of the angle is set so as to cover the emission surface of the condenser lens 64 from which light having an emission angle larger than a predetermined angle is emitted. Thereby, the light emitted from the adjacent LEDs is prevented from entering the condenser lens 64.

ところで、本実施の形態の遮光部材68は、例えばPS(ポリスチレン)、LDPE(低密度ポリエチレン)、PC(ポリカーボネート)、PP(ポリプロピレン)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PA(ポリアミド)、POM(リアセタール)等の樹脂材料に、例えばカーボンブラックの顔料系色素、または例えばフタロシアニン系、キノン系等の染料系色素を混合させて構成される。
本実施の形態の遮光部材68では、樹脂材料にカーボンブラック等の色素を混合させることで、集光レンズ64の出射面から出射される光に対する光吸収効果を高めている。それにより、遮光部材68の遮光効果を増大させている。また、カーボンブラック等を混合させることで、遮光部材68の熱伝導性を高めている。それにより、LEDの放熱性を向上させている。
By the way, the light shielding member 68 of this embodiment includes, for example, PS (polystyrene), LDPE (low density polyethylene), PC (polycarbonate), PP (polypropylene), PBT (polybutylene terephthalate), PET (polyethylene terephthalate), PA ( Polyamide), POM (reacetal), and other resin materials are mixed with, for example, carbon black pigment-based pigments or, for example, phthalocyanine-based and quinone-based pigment-based pigments.
In the light shielding member 68 of the present embodiment, a light absorption effect on light emitted from the exit surface of the condenser lens 64 is enhanced by mixing a pigment such as carbon black with a resin material. Thereby, the light shielding effect of the light shielding member 68 is increased. Further, the heat conductivity of the light shielding member 68 is increased by mixing carbon black or the like. Thereby, the heat dissipation of LED is improved.

さらには、本実施の形態の遮光部材68に樹脂材料を用いることで、遮光部材68の電気絶縁性を高めている。それにより、LEDに送信する信号の相互間にリークが生じることを抑制している。また、集光レンズ64相互の接着性を高めている。それにより、集光レンズ64が振動等によって脱落することを抑制している。また、集光レンズ64と集光レンズ64との間を弾性を有する樹脂材料で結合することで、集光レンズ64に熱による歪みが生じることを抑え、集光レンズ64の光学特性が変動すること抑制している。   Furthermore, by using a resin material for the light shielding member 68 of the present embodiment, the electrical insulation of the light shielding member 68 is enhanced. Thereby, it is suppressed that a leak arises between the signals transmitted to LED. Further, the adhesiveness between the condenser lenses 64 is enhanced. Thereby, the condensing lens 64 is prevented from falling off due to vibration or the like. In addition, by connecting the condenser lens 64 and the condenser lens 64 with an elastic resin material, the condenser lens 64 is prevented from being distorted by heat, and the optical characteristics of the condenser lens 64 are changed. It is suppressed.

加えて、本実施の形態の遮光部材68は、集光レンズ64を構成する材質よりも屈折率の小さな材質を用いて構成している。ここで、集光レンズ64の屈折率をn、遮光部材68の屈折率をN、集光レンズ64と遮光部材68との界面でのLEDからの入射角をβin、出射角をβoutとする。(4)式と同様にスネルの法則から、次の(5)式の関係が成り立つ。
n・sinβin=N・sinβout …(5)
したがって、集光レンズ64と遮光部材68との界面に入射する光が全反射される臨界角は、(5)式においてβout=90°であるから、次の(6)式で表される。
sinβin=N/n …(6)
遮光部材68を集光レンズ64よりも屈折率の小さな材質を用いる場合には、n>Nであるから、N/n<1となり、(6)式より、次の(7)式を満たす入射角βinで入射する光は全反射することとなる。
βin>sin−1(N/n) …(7)
このように、遮光部材68を集光レンズ64を構成する材質よりも屈折率の小さな材質を用いて構成することで、集光レンズ64と遮光部材68との界面で全反射する光を増加させている。それにより、集光レンズ64から外部に出射される光量を低減して、遮光部材68の遮光性能を高めている。
In addition, the light shielding member 68 of the present embodiment is configured using a material having a refractive index smaller than that of the material forming the condenser lens 64. Here, the refractive index of the condenser lens 64 is n, the refractive index of the light shielding member 68 is N, the incident angle from the LED at the interface between the condenser lens 64 and the light shielding member 68 is βin, and the emission angle is βout. Similar to equation (4), the following equation (5) holds from Snell's law.
n · sin βin = N · sin βout (5)
Therefore, since the critical angle at which the light incident on the interface between the condenser lens 64 and the light shielding member 68 is totally reflected is βout = 90 ° in the equation (5), it is expressed by the following equation (6).
sin βin = N / n (6)
When the light shielding member 68 is made of a material having a refractive index smaller than that of the condensing lens 64, since n> N, N / n <1, and the incidence satisfying the following expression (7) is satisfied from the expression (6). The light incident at the angle βin is totally reflected.
βin> sin −1 (N / n) (7)
In this way, by configuring the light shielding member 68 using a material having a refractive index smaller than that of the material constituting the condenser lens 64, the total reflected light at the interface between the condenser lens 64 and the light shielding member 68 is increased. ing. Thereby, the amount of light emitted from the condenser lens 64 to the outside is reduced, and the light shielding performance of the light shielding member 68 is enhanced.

続いて、図12は、本実施の形態の遮光部材68の製造方法を説明する図であり、(a)が遮光部材68が配置されたSLED63を構成するSLEDチップ(CHIP)の平面図、(b)がXX断面図、(c)がII断面図である。図12(a)に示したように、SLEDチップ(CHIP)の周囲には、LEDや集光レンズ64を囲むように側壁69が設けられている。そして、図12(b)、(c)に示したように、側壁69の高さは、集光レンズ64の出射面から出射される光の中で、出射角の絶対値が所定角となる光が出射する出射面での高さに設定されている。例えば、側壁69の高さは、出射角の絶対値がロッドレンズアレイ65の開口角9°で出射される光が出射する出射面での高さに設定されている。   Next, FIG. 12 is a diagram for explaining the manufacturing method of the light shielding member 68 according to the present embodiment. FIG. 12A is a plan view of the SLED chip (CHIP) constituting the SLED 63 in which the light shielding member 68 is disposed. b) is an XX sectional view, and (c) is an II sectional view. As shown in FIG. 12A, a side wall 69 is provided around the SLED chip (CHIP) so as to surround the LED and the condenser lens 64. Then, as shown in FIGS. 12B and 12C, the height of the side wall 69 is such that the absolute value of the emission angle is a predetermined angle in the light emitted from the emission surface of the condenser lens 64. The height is set at the exit surface from which light exits. For example, the height of the side wall 69 is set to the height at the exit surface from which the light emitted at an opening angle of 9 ° of the rod lens array 65 is emitted.

そして、遮光部材68を構成する樹脂材料が側壁69の内部に注入されることで遮光部材68が形成される。すなわち、集光レンズ64を上に向け、集光レンズ64の光軸が鉛直方向と一致するように設置して、側壁69の内部に樹脂材料が注入される。その際には、遮光部材68の高さは側壁69の高さに設定されるので、遮光部材68は、出射角の絶対値が所定角となる光が出射する出射面での高さに設定される。
また、樹脂材料が注入されるCHIPでの位置は、例えば図12(a)、(b)に示したように、集光レンズ64の出射面に樹脂材料が付着しないように、集光レンズ64から離れた位置Gに設定される。
Then, the light shielding member 68 is formed by injecting a resin material constituting the light shielding member 68 into the side wall 69. That is, the resin lens is injected into the side wall 69 with the condenser lens 64 facing upward and the optical axis of the condenser lens 64 aligned with the vertical direction. In that case, since the height of the light shielding member 68 is set to the height of the side wall 69, the light shielding member 68 is set to the height at the exit surface from which light whose absolute value of the exit angle is emitted is a predetermined angle. Is done.
Further, the position at CHIP where the resin material is injected is, for example, as shown in FIGS. 12A and 12B, so that the resin material does not adhere to the exit surface of the condenser lens 64. Is set to a position G away from.

以上説明したように、本実施の形態のLPH14においては、SLED63とロッドレンズアレイ65との間にLEDの各々に対応させて集光レンズ64を設けるとともに、集光レンズ64は、集光レンズ64の出射面の曲率中心よりも出射面から離れた位置において、LEDの発光面と接触するように配置される。さらに、出射角の絶対値が所定角よりも大きな光が出射される集光レンズ64の出射面を覆うように構成された遮光部材68を配置している。   As described above, in the LPH 14 of the present embodiment, the condenser lens 64 is provided between the SLED 63 and the rod lens array 65 so as to correspond to each of the LEDs, and the condenser lens 64 is the condenser lens 64. It arrange | positions so that it may contact with the light emission surface of LED in the position away from the output surface rather than the curvature center of the output surface. Further, a light shielding member 68 configured to cover the emission surface of the condenser lens 64 from which light having an absolute value of the emission angle larger than a predetermined angle is emitted.

それにより、ロッドレンズアレイ65への入射光量が低下することを抑え、感光体ドラム12に対する充分な露光量を確保することで、開口角が狭く、作動距離が長いロッドレンズアレイ65を用いることを可能としている。そのため、感光体モジュールMODを画像形成装置1本体に対して着脱するに際して、LPH14を感光体モジュールMODから離隔する機構を設けることが不要となり、画像形成装置1の構成の簡略化・低コスト化が図られる。また、ロッドレンズアレイ65と感光体ドラム12との間に、ロッドレンズアレイ65の出射面を清掃する清掃部材34の配置を可能とし、画像不良の原因となるロッドレンズアレイ65の汚れを容易に除去できる構成が実現される。また、ロッドレンズアレイ65自体に汚れが付着し難く構成される。   Accordingly, it is possible to suppress the decrease in the amount of light incident on the rod lens array 65 and to secure a sufficient exposure amount for the photosensitive drum 12, thereby using the rod lens array 65 having a narrow opening angle and a long working distance. It is possible. Therefore, it is not necessary to provide a mechanism for separating the LPH 14 from the photoconductor module MOD when the photoconductor module MOD is attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 1, and the configuration of the image forming apparatus 1 can be simplified and reduced in cost. Figured. In addition, the cleaning member 34 for cleaning the exit surface of the rod lens array 65 can be disposed between the rod lens array 65 and the photosensitive drum 12, so that the stain on the rod lens array 65 causing image defects can be easily performed. A configuration that can be removed is realized. Further, the rod lens array 65 itself is configured so that dirt is difficult to adhere thereto.

また、集光レンズ64の出射面から所定角よりも大きな出射角で出射された光の一部が迷光となってロッドレンズアレイ65に入射したり、さらには迷光が互いに干渉してフレアを形成してロッドレンズアレイ65に入射することを抑制している。そのため、集光レンズ64の出射面から所定値よりも大きな出射角で出射された光に起因する画像乱れやにじみ等の画像不良の発生を抑制する。   Further, a part of the light emitted from the exit surface of the condensing lens 64 at an exit angle larger than a predetermined angle becomes stray light and enters the rod lens array 65, and further, the stray light interferes with each other to form a flare. Thus, it is possible to prevent the light from entering the rod lens array 65. Therefore, the occurrence of image defects such as image disturbance and blurring due to light emitted from the exit surface of the condenser lens 64 at an exit angle larger than a predetermined value is suppressed.

なお、本実施の形態では、光源としてLEDを用いた構成について述べたが、光源として面状発光レーザを用いることもできる。   Note that in this embodiment mode, a configuration using an LED as a light source has been described, but a surface-emitting laser can also be used as a light source.

[実施の形態2]
実施の形態1では、集光レンズ64と集光レンズ64との間を埋めるように構成された遮光部材68について説明した。本実施の形態では、集光レンズ64の出射面に被覆されて構成された遮光膜73について説明する。なお、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、その詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the light shielding member 68 configured to fill the gap between the condenser lens 64 and the condenser lens 64 has been described. In the present embodiment, a description will be given of the light shielding film 73 configured to be covered with the exit surface of the condenser lens 64. In addition, about the structure similar to Embodiment 1, the same code | symbol is used and the detailed description is abbreviate | omitted.

図13は、本実施の形態の遮光膜73を説明する図である。図13に示したように、本実施の形態のLPH14では、集光レンズ64の出射面に、出射角の絶対値が所定角よりも大きな光が集光レンズ64の出射面から出射されるのを抑制する遮光膜73が被覆されている。それにより、絶対値が例えばロッドレンズアレイ65の開口角である9°よりも大きな出射角で出射される光が集光レンズ64の外部に出射されることを抑えることで、それらが迷光となってロッドレンズアレイ65に入射することを抑制している。   FIG. 13 is a diagram for explaining the light shielding film 73 of the present embodiment. As shown in FIG. 13, in the LPH 14 of the present embodiment, light whose absolute value of the emission angle is larger than a predetermined angle is emitted from the emission surface of the condenser lens 64 to the emission surface of the condenser lens 64. A light-shielding film 73 that suppresses this is covered. Accordingly, for example, light that is emitted at an emission angle that is larger than 9 °, which is the opening angle of the rod lens array 65, is prevented from being emitted to the outside of the condenser lens 64, thereby becoming stray light. Therefore, it is possible to prevent the light from entering the rod lens array 65.

本実施の形態の遮光膜73は、実施の形態1の遮光部材68と同様に、例えばLDPE(低密度ポリエチレン)、PC(ポリカーボネート)等の樹脂材料に、例えばカーボンブラックの顔料系色素や、例えばフタロシアニン系、キノン系等の染料系色素を混合させて構成される。また、膜厚は、SLED63を構成するLEDから出射される光が透過を抑制する厚さに設定される。
それにより、実施の形態1と同様に、集光レンズ64の出射面から所定角よりも大きな出射角で出射された光の一部が迷光となってロッドレンズアレイ65に入射したり、さらには迷光が互いに干渉してフレアを形成してロッドレンズアレイ65に入射することを抑制している。
The light shielding film 73 of the present embodiment is similar to the light shielding member 68 of the first embodiment, for example, a resin material such as LDPE (low density polyethylene), PC (polycarbonate), etc. It is configured by mixing dye pigments such as phthalocyanine and quinone. The film thickness is set to a thickness that suppresses transmission of light emitted from the LEDs constituting the SLED 63.
Accordingly, as in the first embodiment, a part of the light emitted from the exit surface of the condenser lens 64 at an exit angle larger than a predetermined angle becomes stray light and enters the rod lens array 65, or The stray light interferes with each other to form a flare, and is prevented from entering the rod lens array 65.

本発明が適用される画像形成装置の全体構成の一例を示した図である。1 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied. LEDプリントヘッド(LPH)の構成を示した断面構成図である。It is the cross-sectional block diagram which showed the structure of LED print head (LPH). LED回路基板の平面図である。It is a top view of a LED circuit board. SLEDを説明する図である。It is a figure explaining SLED. ロッドレンズアレイの焦点深度とMTFとの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the focal depth of a rod lens array, and MTF. 感光体モジュールを画像形成装置本体に設置した状態を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state where a photoconductor module is installed in an image forming apparatus main body. SLEDに配置されたLEDから集光レンズを通過して出射される光の光路を示した図である。It is the figure which showed the optical path of the light emitted through the condensing lens from LED arrange | positioned at SLED. ロッドレンズアレイへ入射角9°で入射する光の集光レンズ内での光路を示した図である。It is the figure which showed the optical path in the condensing lens of the light which injects into a rod lens array at the incident angle of 9 degrees. 遮光部材を説明する図である。It is a figure explaining a light shielding member. 遮光部材を配置しない場合の各LEDから出射される光の光路を示した図である。It is the figure which showed the optical path of the light radiate | emitted from each LED when not arranging a light-shielding member. 隣接するLEDからの出射光が集光レンズの内部に進入した場合の光路を示した図である。It is the figure which showed the optical path when the emitted light from adjacent LED approached the inside of a condensing lens. 遮光部材の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of a light-shielding member. 遮光膜を説明する図である。It is a figure explaining a light shielding film.

符号の説明Explanation of symbols

1…画像形成装置、10…画像形成プロセス部、11(11Y,11M,11C,11K)…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、14…LEDプリントヘッド(LPH)、61…ハウジング、62…LED回路基板、63…自己走査型LEDアレイ(SLED)、65…ロッドレンズアレイ、68…遮光部材、73…遮光膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 10 ... Image forming process part, 11 (11Y, 11M, 11C, 11K) ... Image forming unit, 12 ... Photosensitive drum, 14 ... LED print head (LPH), 61 ... Housing, 62 ... LED Circuit board, 63 ... Self-scanning LED array (SLED), 65 ... Rod lens array, 68 ... Light shielding member, 73 ... Light shielding film

Claims (10)

像保持体と、
前記像保持体を露光する露光手段とを有し、
前記露光手段は、
複数の光源と、
前記複数の光源の各々に対応して配置され、当該光源から出射された光を集光する第1の集光手段と、
前記第1の集光手段から出射された前記複数の光源各々からの光を集光する第2の集光手段と、
前記第1の集光手段から前記第2の集光手段に向けて所定角以上の出射角で出射される光を遮蔽する遮蔽手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier,
Exposure means for exposing the image carrier,
The exposure means includes
Multiple light sources;
A first condensing unit arranged corresponding to each of the plurality of light sources and condensing the light emitted from the light source;
Second condensing means for condensing light from each of the plurality of light sources emitted from the first condensing means;
An image forming apparatus comprising: a shielding unit configured to shield light emitted from the first light collecting unit toward the second light collecting unit at an emission angle greater than a predetermined angle.
前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段から前記第2の集光手段の開口角以上の出射角で出射される光を遮蔽することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The image according to claim 1, wherein the exposure unit blocks light emitted from the first light collecting unit at an emission angle equal to or larger than an opening angle of the second light collecting unit. Forming equipment. 前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段の光出射面に接触して配置されたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit is arranged such that the shielding unit is in contact with a light emitting surface of the first light collecting unit. 前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段相互の間隙の一部を埋めるように構成されたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit is configured such that the shielding unit fills a part of a gap between the first light collecting units. 前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段から出射される光を吸収する光吸収特性を有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit has a light absorption characteristic in which the shielding unit absorbs light emitted from the first light collecting unit. 前記露光手段は、前記遮蔽手段が前記第1の集光手段を構成する材質よりも屈折率の小さな材質で構成されたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit is configured such that the shielding unit is made of a material having a refractive index smaller than that of the material forming the first light collecting unit. 前記露光手段は、前記複数の光源と前記第1の集光手段とを支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記第1の集光手段から前記第2の集光手段の開口角に等しい出射角で出射される光の出射面での高さに設定された側壁が前記複数の光源および当該第1の集光手段の周囲に配置されたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The exposure unit further includes a support member that supports the plurality of light sources and the first light collecting unit,
The support member has a side wall set at a height at an exit surface of light emitted from the first light collecting means at an emission angle equal to an opening angle of the second light collecting means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is disposed around the first light collecting unit.
複数の光源と、
前記複数の光源の各々に対応して配置され、当該光源から出射された光を集光する第1の集光手段と、
前記第1の集光手段から出射された前記複数の光源各々からの光を集光する第2の集光手段と、
前記第1の集光手段から前記第2の集光手段に向けて所定角以上の出射角で出射される光を遮蔽する遮蔽手段と
を備えたことを特徴とする露光装置。
Multiple light sources;
A first condensing unit arranged corresponding to each of the plurality of light sources and condensing the light emitted from the light source;
Second condensing means for condensing light from each of the plurality of light sources emitted from the first condensing means;
An exposure apparatus comprising: shielding means for shielding light emitted from the first light collecting means toward the second light collecting means at an emission angle greater than or equal to a predetermined angle.
前記遮蔽手段は、前記第1の集光手段から前記第2の集光手段の開口角以上の出射角で出射される光を遮蔽することを特徴とする請求項8記載の露光装置。   9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the shielding means shields light emitted from the first light collecting means at an emission angle greater than an opening angle of the second light collecting means. 前記遮蔽手段は、前記第1の集光手段相互の間隙の一部を埋めるように構成されたことを特徴とする請求項8記載の露光装置。   9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the shielding means is configured to fill a part of a gap between the first light collecting means.
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