JP2011043612A - Image forming apparatus, lens array, array mirror, optical unit and light source unit - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus for forming an image using luminous flux emitted from a plurality of light emitting points, and to provide a lens array, an array mirror, an optical unit and a light source unit. <P>SOLUTION: The luminous flux emitted from the LEDs are partly reflected by reflection mirrors MR of the array mirror AM once to change an incident angle of the incident light onto each of lens parts LS of a lens array LAY, accordingly, the reflection mirror AM is made to share the power with the lens part LS, so that the curvature of the lens part LS is reduced to enhance a degree of freedom, and also, a manufacturing easiness. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置、レンズアレイ、アレイ鏡、光学ユニット及び光源ユニットに関し、特に複数の発光点から出射される光束を用いて画像を形成する画像形成装置、レンズアレイ、アレイ鏡、光学ユニット及び光源ユニットに関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, a lens array, an array mirror, an optical unit, and a light source unit, and in particular, an image forming apparatus, a lens array, an array mirror, and an optical unit that form an image using light beams emitted from a plurality of light emitting points. And a light source unit.

ＬＥＤアレイを用いて画像を形成するＬＥＤプリンタが開発されている。かかるＬＥＤプリンタにおいては、ＬＥＤアレイからの光線を感光体に導くために、ＬＥＤアレイの個々のＬＥＤ毎にマイクロレンズを含む光学素子を設け、これらのマイクロレンズ等の光学素子により集光された光線を感光体ドラムに照射するように構成されたＬＥＤプリンタヘッド、及び個々のＬＥＤからの光をそれぞれの導波路を介してマイクロレンズに導きこれらのマイクロレンズにより集光された光線を感光体ドラムに照射するように構成されてなる。   LED printers that form images using LED arrays have been developed. In such an LED printer, an optical element including a microlens is provided for each LED of the LED array in order to guide the light from the LED array to the photoreceptor, and the light collected by the optical element such as these microlenses. LED printer head configured to irradiate the photosensitive drum with light, and the light from each LED is guided to the microlens through the respective waveguides, and the light beam collected by these microlenses is applied to the photosensitive drum. It is comprised so that it may irradiate.

このとき、ＬＥＤの発光点間隔は一般的には数１０μｍと狭く、１つの発光点からの出射光をマイクロレンズで感光体に適切に集光させたい場合はＬＥＤ、マイクロレンズ、感光体は各々近接させなければならないが、レンズと感光体を近接させることは出来るだけ避けたい。しかし、間隔を広げようとすると、今度は、集光に必要な開口数（ＮＡ）が不足し、暗く（露光不足と）なってしまうという問題がある。   At this time, the interval between the light emitting points of the LEDs is generally as small as several tens of μm, and when the light emitted from one light emitting point is to be appropriately condensed on the photoconductor by the microlens, We need to make them close, but we want to avoid making the lens and photoconductor close as much as possible. However, when trying to widen the interval, there is a problem that the numerical aperture (NA) necessary for condensing is insufficient and the image becomes dark (underexposure).

そこで特許文献１のＬＥＤプリンタにおいては、ＬＥＤと感光体との間にロッドレンズ（又はセルフォックレンズ）を設け、集光に必要なＮＡを不足させることなく、また、レンズと感光体との間の距離をある程度確保し、ＬＥＤからの出射光を、ロッドレンズを介して収束光に変換し、感光体に集光させている。   Therefore, in the LED printer of Patent Document 1, a rod lens (or a Selfoc lens) is provided between the LED and the photosensitive member, so that the NA necessary for condensing is not deficient and between the lens and the photosensitive member. The light emitted from the LED is converted into convergent light via a rod lens and condensed on the photosensitive member.

特開２００２−１０７６６１号公報JP 2002-107661 A 特開２００５−３７８９１号公報JP 2005-37891 A

しかしながら、かかる従来技術の構成では、収束光を感光体に入射させるため、ロッドレンズから感光体までの距離は依然として充分長い距離を確保できているとは言い難く、感光体に付着したトナーが飛散してレンズに付着し、集光性能に悪影響を及ぼす可能性がまだ高く、さらにレンズから感光体までの距離を長くしたいという課題があった。   However, in such a prior art configuration, since the convergent light is incident on the photoconductor, it is difficult to say that the distance from the rod lens to the photoconductor is still sufficiently long, and the toner adhering to the photoconductor is scattered. There is still a high possibility that the lens will adhere to the lens and adversely affect the light condensing performance, and there is a problem that the distance from the lens to the photosensitive member should be increased.

又、焦点深度が浅いので、光学素子の製造精度や組み立て精度を高める必要がありコスト高を招くと共に、温度変化による各部品の熱膨張・収縮に伴い光路長が変化し易いため、感光体上でデフォーカスが生じやすいという問題もある。   In addition, since the depth of focus is shallow, it is necessary to increase the manufacturing accuracy and assembly accuracy of the optical element, resulting in high costs, and the optical path length is likely to change due to thermal expansion / contraction of each component due to temperature change. There is also a problem that defocusing is likely to occur.

従来技術は、ロッドレンズ自身が比較的高額であるため、コストが増大するという問題もある。また、ロッドレンズに代えて２枚玉のレンズを用いた場合も、レンズの数が多いことによるコスト増大という問題もある。このとき、コスト低減のために１枚玉の集光レンズを用いようとすると、先述したように、レンズから感光体までの距離が近くなってしまうか、距離を伸ばそうとすると暗くなってしまうという課題がある。また、１枚玉の集光レンズを用いる場合、部分的に倒立像になってしまうという課題もあった。こうしたことから、従来の当業者は１枚玉のレンズを用いるという発想に至ることがなかった。   The prior art also has a problem that the cost increases because the rod lens itself is relatively expensive. Further, when a two-lens lens is used instead of the rod lens, there is a problem that the cost increases due to the large number of lenses. At this time, if a single condenser lens is used to reduce the cost, the distance from the lens to the photosensitive member becomes shorter or the distance becomes darker as described above. There are challenges. In addition, when a single condensing lens is used, there is a problem that the image is partially inverted. For these reasons, those skilled in the art have never reached the idea of using a single lens.

また、感光体は回転して用いられるため、当該感光体の回転の偏心によってマイクロレンズと感光体の間の距離が変化した場合に、感光体上のスポットが劣化してしまうというＬＥＤプリンタ特有の問題もある。   In addition, since the photoconductor is rotated and used, the spot on the photoconductor deteriorates when the distance between the microlens and the photoconductor changes due to the eccentricity of the rotation of the photoconductor. There is also a problem.

更に、特許文献１のロッドレンズを用いる例を含む多くの従来技術においては、光源の発光点間隔が数１０μｍと狭い状態で、発光点からの出射光を感光体へ集光するために必要なＮＡを得るために、隣り合う発光点の光路が重なり合う光学系がよく用いられている。このとき発光点の数が、レンズの数に比べて多くなる。この様な場合、各発光点の光路が重なり合うため複雑な光路となり、迷光対策が難しいという問題もあった。   Furthermore, in many conventional techniques including the example using the rod lens of Patent Document 1, it is necessary to collect light emitted from the light emitting points onto the photosensitive member in a state where the light emitting point interval of the light source is as narrow as several tens of μm. In order to obtain NA, an optical system in which optical paths of adjacent light emitting points overlap is often used. At this time, the number of light emitting points is larger than the number of lenses. In such a case, since the optical paths of the light emitting points overlap each other, the optical path becomes complicated, and there is a problem that it is difficult to take measures against stray light.

尚、特許文献２に示すように、ロッドレンズを用いる代わりに２枚玉のマイクロレンズを設ける場合もあるが、同様な問題を招く恐れがある。又、ＬＥＤからの出射光のＮＡが比較的大きい場合、レンズのみでは出射光を有効に露光光として使用することが困難であるという問題もある。更に、ＬＥＤの代わりにＬＤを用いたＬＤプリンタでも、同様な問題が生じうる。   In addition, as shown in Patent Document 2, a double-lens microlens may be provided instead of using a rod lens, but the same problem may be caused. Further, when the NA of the emitted light from the LED is relatively large, there is a problem that it is difficult to effectively use the emitted light as the exposure light with only the lens. Furthermore, a similar problem may occur in an LD printer that uses an LD instead of an LED.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の発光点から出射される光束を用いて画像を形成する画像形成装置、レンズアレイ、アレイ鏡、光学ユニット及び光源ユニットを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and includes an image forming apparatus, a lens array, an array mirror, an optical unit, and a light source unit that form an image using light beams emitted from a plurality of light emitting points. The purpose is to provide.

請求項１に記載の画像形成装置は、
複数の発光点をアレイ状に配置してなるアレイ光源と、
前記複数の発光点に対応した複数の反射鏡を備えたアレイ鏡と、
前記発光点の数以上である単玉のレンズ部を備えたレンズアレイと、を有し、前記発光点から出射された光束の少なくとも一部を前記反射鏡で反射し、前記レンズ部を介して前記感光体上に露光することによって画像を形成する画像形成装置において、
前記発光点から出射した光束は、前記レンズ部を通過して平行光束又は略平行光束となり、前記感光体に入射することを特徴とする。 The image forming apparatus according to claim 1,
An array light source comprising a plurality of light emitting points arranged in an array;
An array mirror including a plurality of reflecting mirrors corresponding to the plurality of light emitting points;
A lens array having a single lens part that is equal to or more than the number of the light emitting points, and at least a part of the light beam emitted from the light emitting point is reflected by the reflecting mirror, through the lens part In the image forming apparatus for forming an image by exposing on the photoreceptor,
The light beam emitted from the light emitting point passes through the lens unit to become a parallel light beam or a substantially parallel light beam, and is incident on the photoconductor.

本発明者は、鋭意研究の結果、上述の課題を全て解決し得る本発明に想い至った。即ち、本発明によれば、発光点から出射した光束は、レンズ部を通過して平行光束又は略平行光束となり、感光体に入射するので、レンズ部から感光体までの距離として、充分長い距離を確保することが可能となり、感光体に付着したトナーが飛散してレンズに付着することを防止でき、良好な集光性能を長時間維持することが可能となる。   As a result of earnest research, the present inventor has come up with the present invention that can solve all the above-mentioned problems. That is, according to the present invention, the light beam emitted from the light emitting point passes through the lens portion to become a parallel light beam or a substantially parallel light beam and enters the photoconductor, so that the distance from the lens unit to the photoconductor is sufficiently long. It is possible to prevent the toner adhering to the photoreceptor from being scattered and adhering to the lens, and it is possible to maintain good light collecting performance for a long time.

又、本発明によれば、光学素子の製造精度や組み立て精度を高める必要がなく、コストを低減でき、更に、温度変化による各部品の熱膨張・収縮に伴い光路長が変化したとしても、平行光束又は略平行光束を感光体上に照射するため、デフォーカスの問題が生じない。   Further, according to the present invention, it is not necessary to increase the manufacturing accuracy and assembly accuracy of the optical element, the cost can be reduced, and even if the optical path length changes due to thermal expansion / contraction of each component due to temperature change, it is parallel. Since the photosensitive member is irradiated with a light beam or a substantially parallel light beam, no defocusing problem occurs.

更に、感光体の回転の偏心によってレンズアレイと感光体の間の距離が変化した場合であっても、感光体上のスポットが劣化してしまうという問題も発生しない。   Further, even when the distance between the lens array and the photoconductor changes due to the eccentricity of the rotation of the photoconductor, the problem that the spot on the photoconductor deteriorates does not occur.

一方、単玉のレンズ部を複数個有するレンズアレイにより、光源からの光束を平行光束に変換して感光体に照射することもできる。しかるに、光源からの光はある拡がり角を持っていることから、光源とレンズアレイを近づけることで光の利用効率を上げることができるが、その場合は光学設計の自由度が制限され光学素子の曲率が増大し、製造や組立に対する要求精度も高くなる。これに対し本発明によれば、発光点から出射された光束を、アレイ鏡の反射鏡で一旦反射させることにより、レンズアレイのレンズ部への入射光の入射角を変更でき、これによりレンズ部のパワーの一部を反射鏡に負担させることで、レンズ部の曲率を弱めて製造容易性を高めることができる。又、場合によっては、レンズ部の片側面を平面と出来、これにより更に製造容易性を高めることができる。   On the other hand, a lens array having a plurality of single lens portions can convert a light beam from a light source into a parallel light beam and irradiate the photoconductor. However, since the light from the light source has a certain divergence angle, the utilization efficiency of the light can be increased by bringing the light source and the lens array closer to each other. The curvature increases and the required accuracy for manufacturing and assembly also increases. On the other hand, according to the present invention, the incident angle of the incident light to the lens portion of the lens array can be changed by once reflecting the light beam emitted from the light emitting point by the reflecting mirror of the array mirror, thereby the lens portion. By causing the reflecting mirror to bear a part of the power of the lens, it is possible to weaken the curvature of the lens portion and improve the manufacturability. Moreover, depending on the case, the one side surface of the lens portion can be a flat surface, which can further improve the manufacturability.

加えて、発光点の数を、レンズの数に比べて同じか少なくするため、各発光点の光路が重なり合いにくくなり、迷光の問題も低減することが可能となる。   In addition, since the number of light emitting points is the same as or smaller than the number of lenses, the optical paths of the light emitting points are difficult to overlap, and the problem of stray light can be reduced.

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記レンズ部と前記感光体の間の光路中に、光束の発散度を変更する光学素子を有さないことを特徴とする。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus according to claim 1 does not include an optical element that changes a divergence of a light beam in an optical path between the lens unit and the photosensitive member. It is characterized by.

本発明によれば、前記レンズ部と前記感光体の間の光路中に、前記レンズ部以外の他の発散度を変更する光学素子を有さないため、構造をシンプルにすることが可能となると共に、各構成の配置の自由度を増加させることが可能となる。但し、発散度を変更しない光学素子は、レンズ部と感光体の間の光路中に配置してもよい。例えば、ミラー等の反射光学素子をレンズ部と感光体の間に配置してもよい。   According to the present invention, since there is no optical element for changing the divergence other than the lens unit in the optical path between the lens unit and the photoconductor, the structure can be simplified. At the same time, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement of the respective components. However, an optical element that does not change the divergence may be disposed in the optical path between the lens unit and the photosensitive member. For example, a reflective optical element such as a mirror may be disposed between the lens unit and the photosensitive member.

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記アレイ光源の発光点の数と、前記アレイ鏡の反射鏡の数と、前記レンズアレイのレンズ部の数とは等しいことを特徴とする。   The image forming apparatus according to claim 3 is the image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the number of light emitting points of the array light source, the number of reflecting mirrors of the array mirror, and a lens portion of the lens array are provided. Is equal to the number of.

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記反射鏡は、前記発光点からの光束を入射したときに全反射することを特徴とする。   The image forming apparatus according to claim 4 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflecting mirror totally reflects the light beam from the light emitting point. To do.

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記反射鏡には、反射コートが成膜されていることを特徴とする。   An image forming apparatus according to a fifth aspect is the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein a reflective coat is formed on the reflecting mirror.

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１〜５のいずれかの画像形成装置において、前記反射鏡又は前記レンズ部には、絞りが形成されていることを特徴とする。この構成により、別個に絞りを設ける必要がなく部品点数が削減される。「絞り」としては、例えば反射鏡又はレンズ部の光学面において形成される段差、粗度を大きくした部位、変曲点を持つ部位、遮光膜などがある。   An image forming apparatus according to a sixth aspect is characterized in that in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a diaphragm is formed in the reflecting mirror or the lens unit. With this configuration, there is no need to provide a separate diaphragm, and the number of parts can be reduced. Examples of the “aperture” include a step formed on the optical surface of the reflecting mirror or the lens portion, a portion with increased roughness, a portion having an inflection point, and a light shielding film.

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１〜６のいずれかの画像形成装置において、前記発光点と前記レンズ部との間に、前記レンズ部とは別体の絞りが設けられていることを特徴とする。この構成により、万一、迷光が発生したとしても、となりの迷光が光路に入り込んでくるリスクを低減することが可能となる。「絞り」としては、平板状の絞りや、鏡筒状の絞りや、光学フィルターや、液晶装置等を用いることができる。   The image forming apparatus according to claim 7 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a diaphragm separate from the lens unit is provided between the light emitting point and the lens unit. It is characterized by being. With this configuration, even if stray light is generated, it is possible to reduce the risk that the adjacent stray light will enter the optical path. As the “diaphragm”, a flat diaphragm, a lens barrel diaphragm, an optical filter, a liquid crystal device, or the like can be used.

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記発光点のうち、或る発光点から出射された光束と、前記或る発光点の隣の発光点から出射された光束とが交じり合うことを防止する遮蔽部材が形成されていることを特徴とする。この構成により、迷光の発生を確実に抑制できる。尚、「或る発光点から出射された光束と、前記或る発光点の隣の発光点から出射された光束とが交じり合う」とは、例えば或る発光点から出射された光束が感光体上に露光した場合において、その露光範囲の少なくとも一部に、隣の発光点から出射された光束が重ねて露光することをいう。即ち、遮蔽部材とは、２つの光束の少なくとも一方を遮光して交じり合わないように機能するものをいう。   An image forming apparatus according to an eighth aspect is the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein a light beam emitted from a certain light emitting point among the light emitting points and a light emitting point of the certain light emitting point. A shielding member that prevents the light beams emitted from the adjacent light emitting points from intermingling is formed. With this configuration, generation of stray light can be reliably suppressed. Note that “a light beam emitted from a certain light emitting point and a light beam emitted from a light emitting point adjacent to the certain light emitting point intersect” means that, for example, a light beam emitted from a certain light emitting point is a photosensitive member. In the case where the exposure is performed on the upper side, it means that a light beam emitted from an adjacent light emitting point is overlaid on at least a part of the exposure range. That is, the shielding member refers to a member that functions to shield at least one of the two light beams so as not to cross each other.

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記発光点はＬＤ（レーザダイオード）又はＬＥＤ（発光ダイオード）であることを特徴とする。   An image forming apparatus according to a ninth aspect is the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the light emitting point is an LD (laser diode) or an LED (light emitting diode).

請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記レンズアレイの出射側面は平面となっていることを特徴とする。これによりレンズアレイの設計・製造を容易に行える。また、万一、レンズアレイにトナー等が付着した際においても、拭き掃除が容易であり、メンテナンスの利便性を向上させることが可能となることもプリンタ用の光学素子として大きな利点である。   An image forming apparatus according to a tenth aspect is the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein an emission side surface of the lens array is a flat surface. As a result, the lens array can be easily designed and manufactured. In addition, even when toner or the like adheres to the lens array, it is a great advantage as an optical element for a printer that it is easy to wipe and improve the convenience of maintenance.

請求項１１に記載の光学ユニットは、
複数の発光点をアレイ状に配置してなるアレイ光源と、
前記複数の発光点に対応した複数の反射鏡を備えたアレイ鏡と、
前記発光点の数以上である単玉のレンズ部を備えたレンズアレイと、を有し、前記発光点から出射された光束の少なくとも一部を前記反射鏡で反射し、前記レンズ部を介して前記感光体上に露光することによって画像を形成する画像形成装置において用いられる光学ユニットであって、
前記光学ユニットは、前記アレイ鏡と前記レンズアレイとを有し、
前記発光点から出射した光束は、少なくとも一部が前記アレイ鏡によって反射され、前記レンズ部を通過して平行光束又は略平行光束となることを特徴とする。 The optical unit according to claim 11 comprises:
An array light source comprising a plurality of light emitting points arranged in an array;
An array mirror including a plurality of reflecting mirrors corresponding to the plurality of light emitting points;
A lens array having a single lens part that is equal to or more than the number of the light emitting points, and at least a part of the light beam emitted from the light emitting point is reflected by the reflecting mirror, through the lens part An optical unit used in an image forming apparatus that forms an image by exposing on the photoreceptor,
The optical unit has the array mirror and the lens array,
At least a part of the light beam emitted from the light emitting point is reflected by the array mirror, passes through the lens unit, and becomes a parallel light beam or a substantially parallel light beam.

本発明による光学ユニットによって、請求項１の画像形成装置と同様の効果を得ることができる。   With the optical unit according to the present invention, the same effect as that of the image forming apparatus of claim 1 can be obtained.

請求項１２に記載のアレイ鏡は、請求項１１に記載の光学ユニットで用いられることを特徴とする。   An array mirror according to a twelfth aspect is used in the optical unit according to the eleventh aspect.

請求項１３に記載のアレイ鏡は、請求項１２に記載のアレイ鏡において、射出成形によって形成されていることを特徴とする。これにより、複数の反射鏡が微細であっても精度良く大量生産を行える。   An array mirror according to a thirteenth aspect is the array mirror according to the twelfth aspect, wherein the array mirror is formed by injection molding. As a result, even if the plurality of reflecting mirrors are fine, mass production can be performed with high accuracy.

請求項１４に記載のレンズアレイは、請求項１１に記載の光学ユニットで用いられることを特徴とする。   A lens array according to a fourteenth aspect is used in the optical unit according to the eleventh aspect.

請求項１５に記載の光源ユニットは、
複数の発光点をアレイ状に配置してなるアレイ光源と、
前記複数の発光点に対応した複数の反射鏡を備えたアレイ鏡と、
前記発光点の数以上である単玉のレンズ部を備えたレンズアレイと、を有し、前記発光点から出射された光束の少なくとも一部を前記反射鏡で反射し、前記レンズ部を介して前記感光体上に露光することによって画像を形成する画像形成装置において用いられる光源ユニットであって、
前記光源ユニットは、前記アレイ光源と前記アレイ鏡と前記レンズアレイとを有し、
前記アレイ光源の発光点から出射した光束は、少なくとも一部が前記アレイ鏡によって反射され、前記レンズ部を通過して平行光束又は略平行光束となることを特徴とする。 The light source unit according to claim 15,
An array light source comprising a plurality of light emitting points arranged in an array;
An array mirror including a plurality of reflecting mirrors corresponding to the plurality of light emitting points;
A lens array having a single lens part that is equal to or more than the number of the light emitting points, and at least a part of the light beam emitted from the light emitting point is reflected by the reflecting mirror, through the lens part A light source unit used in an image forming apparatus for forming an image by exposing on the photoreceptor,
The light source unit includes the array light source, the array mirror, and the lens array.
At least a part of the light beam emitted from the light emitting point of the array light source is reflected by the array mirror and passes through the lens unit to become a parallel light beam or a substantially parallel light beam.

本発明による光源ユニットによって、請求項１の画像形成装置と同様の効果を得ることができる。   With the light source unit according to the present invention, the same effect as that of the image forming apparatus of claim 1 can be obtained.

アレイ鏡の素材としては、ガラスや、環状ポリオレフィン等の熱可塑性の樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、シリコンなどがある。シリコンの場合、エッチングなどでレンズ部を形成してもよい。環状ポリオレフィン等の熱可塑性の樹脂を用いる場合、射出成形により製造できるため、製造コストを大幅に低減させることができる。   Examples of the material of the array mirror include glass, thermoplastic resin such as cyclic polyolefin, thermosetting resin, photocurable resin, UV curable resin, and silicon. In the case of silicon, the lens portion may be formed by etching or the like. When a thermoplastic resin such as cyclic polyolefin is used, it can be manufactured by injection molding, so that the manufacturing cost can be greatly reduced.

但し、ナノインプリント成形や半導体のような露光装置による製造、また金属製の薄板をプレス成形することでアレイ鏡を製造しても良い。また、レンズアレイとアレイ鏡とを一体成形し、レンズアレイとアレイ鏡とを一体化した光学ユニットとしてもよい。または、レンズアレイとアレイ鏡とを別々に製造し、後で、接着や嵌合によりレンズアレイとアレイ鏡とを一体化した光学ユニットとしてもよい。   However, the array mirror may be manufactured by nanoimprint molding, manufacture by an exposure apparatus such as a semiconductor, or press molding a metal thin plate. Alternatively, an optical unit in which the lens array and the array mirror are integrally formed and the lens array and the array mirror are integrated may be used. Alternatively, an optical unit in which the lens array and the array mirror are manufactured separately and the lens array and the array mirror are integrated by bonding or fitting later may be used.

本発明によれば、複数の発光点から出射される光束を用いて画像を形成する画像形成装置、レンズアレイ、アレイ鏡、光学ユニット及び光源ユニットにおいて、アレイ鏡の反射鏡とレンズアレイのレンズ部とでパワーを分担して、平行光束又は略平行光束を出射できるので、レンズ部から感光体までの距離として、充分長い距離を確保することが可能となり、感光体に付着したトナーが飛散してレンズ部に付着することを防止でき、良好な集光性能を長時間維持することが可能となる。また、光学素子の製造精度や組み立て精度を高める必要がなく、コストを低減でき、更に、温度変化による各部品の熱膨張・収縮に伴い光路長が変化したとしても、平行光を感光体上に照射するため、デフォーカスの問題が生じることを防止できる。加えて、アレイ鏡やレンズアレイ自身のコストを低減することも可能となる。また、感光体の回転の偏心によってマイクロレンズと感光体の間の距離が変化した場合であっても、感光体上のスポットが劣化してしまうという問題も発生しない。加えて、各発光点の光路が重なり合いにくくなり、迷光の問題も低減することが可能となる。   According to the present invention, in an image forming apparatus, a lens array, an array mirror, an optical unit, and a light source unit that form an image using light beams emitted from a plurality of light emitting points, the reflecting mirror of the array mirror and the lens portion of the lens array Can share a power and emit a parallel light beam or a substantially parallel light beam. Therefore, it is possible to secure a sufficiently long distance from the lens unit to the photosensitive member, and the toner adhering to the photosensitive member is scattered. It can be prevented from adhering to the lens part, and good condensing performance can be maintained for a long time. In addition, it is not necessary to increase the manufacturing accuracy and assembly accuracy of the optical element, and the cost can be reduced. Furthermore, even if the optical path length changes due to thermal expansion / contraction of each component due to temperature change, parallel light is applied to the photoconductor. Irradiation can prevent defocusing problems from occurring. In addition, the cost of the array mirror and the lens array itself can be reduced. Further, even when the distance between the microlens and the photoconductor changes due to the eccentricity of the rotation of the photoconductor, there is no problem that the spot on the photoconductor deteriorates. In addition, it becomes difficult for the light paths of the respective light emitting points to overlap, and the problem of stray light can be reduced.

本実施の形態の画像形成装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus of the present embodiment. 本実施の形態のアレイ鏡を含む光源ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the light source unit containing the array mirror of this Embodiment. ＬＥＤアレイとアレイ鏡とレンズアレイの断面図である。It is sectional drawing of a LED array, an array mirror, and a lens array. アレイ鏡の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of an array mirror. 変形例にかかるＬＥＤアレイＬＡＹとマイクロレンズアレイＭＬＹの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between LED array LAY concerning a modification, and micro lens array MLY. 両凸レンズタイプのレンズアレイとアレイ鏡とからなる光学系の一例を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows an example of the optical system which consists of a biconvex lens type lens array and an array mirror. 片面が平面であって、別の片面が凸レンズタイプのレンズアレイとアレイ鏡とからなる光学系の一例を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands an example of the optical system which one side is a plane and another one side consists of a convex lens type lens array and an array mirror.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置の概略図である。図２は、本実施の形態のアレイ鏡とレンズアレイを含む光源ユニットの斜視図である。図３は、ＬＥＤアレイとアレイ鏡とレンズアレイの断面図である。ここで、ＬＥＤアレイＬＡＹとアレイ鏡ＡＭとレンズアレイＭＬＹとで光源ユニットを構成し、アレイ鏡ＡＭとレンズアレイＭＬＹとで光学ユニットを構成する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of a light source unit including an array mirror and a lens array according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the LED array, the array mirror, and the lens array. Here, the LED array LAY, the array mirror AM, and the lens array MLY constitute a light source unit, and the array mirror AM and the lens array MLY constitute an optical unit.

図２、３において、アレイ光源であるＬＥＤアレイＬＡＹは、数１０μｍの間隔で複数のＬＥＤを発光点としてアレイ状に並べて形成している。ＬＥＤアレイＬＡＹに対向してマイクロレンズアレイＭＬＹが配置されている。マイクロレンズアレイＭＬＹは、各ＬＥＤに１対１に対応して近接配置された単玉のレンズ部ＬＳを有しており、単一の（即ち屈折率が等しい）樹脂の射出成形やインプリント技術で形成できる。ここでは、ＬＥＤとレンズ部ＬＳとは１列に配置されているが、千鳥状に配置されても良い。また、複数列を有するレンズアレイとしてもよい。ＬＥＤアレイＬＡＹと、マイクロレンズアレイＭＬＹとの間には、対になったＬＥＤとレンズ部ＬＳとに対し光軸を一致させてなる反射鏡ＭＲを有するアレイ鏡ＡＭが配置されている。ＬＥＤアレイＬＡＹとアレイ鏡ＡＭとマイクロレンズアレイＭＬＹとは、図２に示す筐体ＢＸ内に保持されて光源ユニットＯＰＵを構成している。   2 and 3, the LED array LAY which is an array light source is formed by arranging a plurality of LEDs as light emitting points in an array at intervals of several tens of μm. A microlens array MLY is arranged facing the LED array LAY. The microlens array MLY has a single lens portion LS arranged close to each LED in a one-to-one correspondence, and is a single resin injection molding or imprint technique (that is, having an equal refractive index). Can be formed. Here, the LEDs and the lens portions LS are arranged in one row, but may be arranged in a staggered manner. A lens array having a plurality of rows may be used. Between the LED array LAY and the microlens array MLY, an array mirror AM having a reflecting mirror MR in which the optical axes of the paired LEDs and the lens portion LS are aligned with each other is disposed. The LED array LAY, the array mirror AM, and the microlens array MLY are held in a housing BX shown in FIG. 2 to constitute a light source unit OPU.

又、図３に示すように、反射鏡ＭＲの光軸方向断面は、放物線状（又は段付き形状でもよい）となっており、ＬＥＤに近い側であってＬＥＤから出射された光束を反射する反射部ＭＲ１と、ＬＥＤから遠い側であってＬＥＤから出射された光束を反射しない絞り部ＭＲ２とを有する。絞り部ＭＲ２は、面荒しや遮光膜を形成して光束の反射を抑えるようになっているが、それらを設ける代わりに、反射光をレンズ部ＬＳに入射させない段差や変曲点など設ける形状としても良い。反射鏡ＭＲは、アルミ蒸着等により反射コートが施されて反射率が高くなっているが、全反射条件を満たす形状とされても良い。絞りは、レンズ部ＬＳに設けても良いし、各ＬＥＤとレンズ部ＬＳの間、又はレンズ部ＬＳと感光体との間に別体の絞りを設けてもよい。尚、反射鏡ＭＲの光軸方向長さΔ＝１０μｍ〜６０μｍが好ましい。   Also, as shown in FIG. 3, the cross section in the optical axis direction of the reflecting mirror MR has a parabolic shape (or may be a stepped shape), and reflects the light beam emitted from the LED on the side close to the LED. The reflecting portion MR1 and a diaphragm portion MR2 which is far from the LED and does not reflect the light beam emitted from the LED. The diaphragm portion MR2 is formed with a rough surface and a light shielding film to suppress the reflection of the light beam, but instead of providing them, a shape such as a step or an inflection point that prevents the reflected light from entering the lens portion LS is provided. Also good. The reflecting mirror MR is provided with a reflective coating by aluminum vapor deposition or the like and has a high reflectivity, but may have a shape that satisfies the total reflection condition. The diaphragm may be provided in the lens unit LS, or a separate diaphragm may be provided between each LED and the lens unit LS, or between the lens unit LS and the photosensitive member. Note that the length ΔΔ = 10 μm to 60 μm of the reflecting mirror MR is preferable.

図３のような、両凸レンズタイプのレンズアレイとアレイ鏡とからなる光学系の一例を、より正確に表したものが図６である。図６に示すようなレンズアレイであれば、ガラスや樹脂製の平板状の光学素子ＯＥの両面に樹脂等で凸面ＣＶを設け、その後平板状の光学素子ごと切断することによって成形することが可能である。また、アレイ鏡ＡＭの反射鏡ＭＲは、図３においては光軸方向に進むにつれてカーブが緩やかになっていく（光源に近づくに連れて接線の光軸に対する傾きが穏やかになる）形状となっているが、図６に示すような、光軸方向に進むにつれてカーブが急になっていく形状としてもよい。   FIG. 6 shows an example of an optical system including a biconvex lens type lens array and an array mirror as shown in FIG. 3 more accurately. If it is a lens array as shown in FIG. 6, it can shape | mold by providing convex surface CV with resin etc. on both surfaces of the flat optical element OE made of glass or resin, and then cutting the flat optical element together. It is. Further, in FIG. 3, the reflecting mirror MR of the array mirror AM has a shape in which the curve becomes gentle as it advances in the optical axis direction (the tangent to the optical axis becomes gentler as it approaches the light source). However, as shown in FIG. 6, the curve may be steeper as it proceeds in the optical axis direction.

アレイ鏡ＡＭは、ＬＥＤから発生した光束が、隣のレンズ部ＬＳに侵入することがないように遮蔽する遮蔽部材としても機能する。アレイ鏡ＡＭを着色した素材から形成しても良い。   The array mirror AM also functions as a shielding member that shields the luminous flux generated from the LED from entering the adjacent lens portion LS. The array mirror AM may be formed from a colored material.

図４は、本実施の形態にかかるアレイ鏡の成形工程（射出成形）を示す図である。上型ＭＤ１は、その下面に反射鏡ＭＲの形状に対応した円錐形状の突起Ｐを形成している。上型ＭＤ１の突起Ｐを、下型ＭＤ２の平面状の底面に当接させ、形成されたキャビティ内に溶融した樹脂を充填して固化した後、離型させることで、アレイ鏡ＡＭを得ることができる。この後、必要に応じて、絞り部ＭＲ２にマスキングを行ってアルミ蒸着処理を行うことができる。   FIG. 4 is a diagram showing a molding process (injection molding) of the array mirror according to the present embodiment. The upper mold MD1 has a conical protrusion P corresponding to the shape of the reflecting mirror MR formed on the lower surface thereof. The array mirror AM is obtained by bringing the protrusion P of the upper mold MD1 into contact with the flat bottom surface of the lower mold MD2, filling the formed cavity with molten resin and solidifying it, and then releasing the mold. Can do. Thereafter, if necessary, the aperture MR2 can be masked to perform an aluminum vapor deposition process.

ＬＥＤアレイＬＡＹの各ＬＥＤから出射された発散光の一部は直接的に、残りは間接的に反射鏡ＡＭで反射され、マイクロレンズアレイＭＬＹの各レンズ部ＬＳに入射し、略平行光束に変換されて出射するようになっている。各レンズ部ＬＳからの出射光は、光束の発散度を変更する光学素子を介さず、感光体２０１ａ（又は２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ）上に結像され、その上に各ＬＥＤに対応した像ＭＧが形成されることとなる。(図２では、理解を助けるために感光体が平面として描かれているが、実際は図１にあるような円柱状の形状である)本実施の形態によれば、発光点である複数のＬＥＤから出射した光束は、それに対応した各レンズ部ＬＳを通過してそれぞれ略平行光束となり、光束の発散度を変更する他の光学素子を介することなく、図２に示す感光体２０１ａ（又は２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ）に入射するので、焦点位置や焦点深度に対する要求が緩和され、レンズ部ＬＳから感光体２０１ａまでの距離に関係なく、高画質な画像を形成することができ、それらの組立に対する要求精度も低く抑えられ、温度変化によるデフォーカスにも強くなる。又、発光点であるＬＥＤとレンズ部ＬＳの間の光路長が、レンズ部ＬＳと感光体２０１ａの間の距離に比べて短いので、感光体２０１ａのトナーがレンズ部ＬＳに付着することをより確実に防止すると共に、隣の発光点からの迷光がレンズ部ＬＳに混入することをより確実に防止することが可能となる。   A part of the diverging light emitted from each LED of the LED array LAY is directly reflected by the reflecting mirror AM, and the remainder is reflected by the reflecting mirror AM, and enters each lens part LS of the microlens array MLY to be converted into a substantially parallel light beam. Is emitted. The light emitted from each lens unit LS is imaged on the photoconductor 201a (or 201b, 201c, 201d) without passing through an optical element that changes the divergence of the light beam, and an image MG corresponding to each LED is formed on the photoconductor 201a. Will be formed. (In FIG. 2, the photoconductor is depicted as a flat surface to aid understanding, but in actuality it has a cylindrical shape as in FIG. 1.) According to this embodiment, a plurality of LEDs that are light emitting points 2 passes through the corresponding lens portions LS to become substantially parallel light beams, and without passing through other optical elements that change the divergence of the light beams, the photosensitive member 201a (or 201b, 201c, 201d), the requirements for the focal position and the focal depth are alleviated, and a high-quality image can be formed regardless of the distance from the lens unit LS to the photoconductor 201a, and the requirements for their assembly The accuracy is also kept low, and it is strong against defocus due to temperature changes. Further, since the optical path length between the LED, which is a light emitting point, and the lens unit LS is shorter than the distance between the lens unit LS and the photoconductor 201a, the toner on the photoconductor 201a is more likely to adhere to the lens unit LS. It is possible to reliably prevent the stray light from the adjacent light emitting point from being mixed into the lens unit LS more reliably.

更に、ＬＥＤから出射された光束を、アレイ鏡ＡＭの反射鏡ＭＲで一旦反射させることにより、レンズアレイＬＡＹのレンズ部ＬＳへの入射光の入射角を変更でき、これによりレンズ部ＬＳのパワーの一部を反射鏡ＡＭに負担させることで、レンズ部ＬＳの曲率を弱めて設計の自由度や製造容易性を高めることができる。   Further, the light beam emitted from the LED is once reflected by the reflecting mirror MR of the array mirror AM, whereby the incident angle of the incident light to the lens portion LS of the lens array LAY can be changed, and thereby the power of the lens portion LS can be changed. By placing a part on the reflecting mirror AM, the curvature of the lens portion LS can be weakened to increase the degree of freedom in design and ease of manufacture.

次に、本実施の形態の画像形成装置を、図１を用いて詳細に説明する。図１において、本体には、カラー画像形成に必要なイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーに対応した４つの感光体２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄを縦に並べて配置している。さらに、縦に長く張った中間転写ベルト２０２を、感光体２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄに接触するように並置している。各感光体２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄの中間転写ベルト２０２の反対側には、各感光体２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄの表面を露光し静電潜像を形成する４つの光源ユニットＯＰＵ、及び静電潜像をトナーで可視化する現像器２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、２０５ｄを縦方向に積層して配置している。   Next, the image forming apparatus of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 1, four photosensitive members 201a, 201b, 201c, and 201d corresponding to toners of four colors of yellow, magenta, cyan, and black necessary for color image formation are arranged vertically in the main body. Further, the intermediate transfer belt 202 stretched vertically is juxtaposed so as to come into contact with the photoconductors 201a, 201b, 201c, and 201d. On the opposite side of the intermediate transfer belt 202 of each photoconductor 201a, 201b, 201c, 201d, four light source units OPU that expose the surface of each photoconductor 201a, 201b, 201c, 201d to form an electrostatic latent image, and Developers 205a, 205b, 205c, and 205d that visualize electrostatic latent images with toner are stacked in the vertical direction.

各感光体２０１ａ（２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ）の周りには、感光体２０１を帯電する帯電器（図示せず）、光源ユニットＯＰＵ、現像器２０５ａ（２０５ｂ、２０５ｃ、２０５ｄ）、中間転写ベルト２０２、感光体２０１ａ（２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ）表面を除電するイレーズランプ（図示せず）、残留トナーをクリーニングする感光体クリーナ（図示せず）を設けている。中間転写ベルト２０２の外周には、各色のトナー画像の位置ずれを検出する画像センサ２１１、トナーを帯電するトナー帯電器２１２、中間転写ベルト２０２上のトナー画像を用紙に転写する転写器２１３、用紙を中間転写ベルト２０２から剥離する用紙除電器２１４、中間転写ベルト２０２上のトナーをクリーニングする中間転写ベルトクリーナ２１５を設けている。さらに、用紙の搬送経路上には、用紙カセット２１６、給紙機構２１７、定着器２１９を配置している。   Around each photosensitive member 201a (201b, 201c, 201d), a charger (not shown) for charging the photosensitive member 201, a light source unit OPU, a developing device 205a (205b, 205c, 205d), an intermediate transfer belt 202, An erase lamp (not shown) for neutralizing the surface of the photoreceptor 201a (201b, 201c, 201d) and a photoreceptor cleaner (not shown) for cleaning residual toner are provided. On the outer periphery of the intermediate transfer belt 202, there are an image sensor 211 that detects the positional deviation of the toner images of the respective colors, a toner charger 212 that charges the toner, a transfer device 213 that transfers the toner image on the intermediate transfer belt 202 to the paper, a paper The sheet neutralizer 214 for peeling the toner from the intermediate transfer belt 202 and the intermediate transfer belt cleaner 215 for cleaning the toner on the intermediate transfer belt 202 are provided. Further, a paper cassette 216, a paper feed mechanism 217, and a fixing device 219 are arranged on the paper transport path.

次に、上記画像形成装置の印字シーケンスについて説明する。最初にコントローラ（不図示）へプリント命令が送られると、中間転写ベルト２０２、感光体２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄの駆動及び帯電が開始される。引き続き、中間転写ベルト２０２に最上流部で接触する感光体２０１ａを光源ユニットＯＰＵで画像露光し、静電潜像を現像器２０５ａで現像するとともに、中間転写ベルト２０２上へトナー画像を転写する。ほぼ同時に直下にある感光体２０１ｂでも光源ユニットＯＰＵで画像露光を行い、現像、転写を行う。この感光体２０１ｂの露光は、感光体２０１ｂに形成する画像が、先に感光体２０１ａで形成された画像と正確に重なるようなタイミングで開始される。このプロセスで中間転写ベルト２０２上に２色のトナー画像を重ねた画像が形成される。同様に、３色目、４色目の感光体２０１ｃ、２０１ｄで光源ユニットＯＰＵを用いて露光、現像、転写を行い、中間転写ベルト２０２上で各色トナー画像を重ねたフルカラー画像を形成する。中間転写ベルト２０２上のフルカラー画像は、転写器２１３によって用紙等、記録媒体に転写し、定着器２１９で定着する。   Next, a printing sequence of the image forming apparatus will be described. When a print command is first sent to a controller (not shown), driving and charging of the intermediate transfer belt 202 and the photoconductors 201a, 201b, 201c, and 201d are started. Subsequently, the photosensitive member 201 a that is in contact with the intermediate transfer belt 202 at the most upstream portion is subjected to image exposure by the light source unit OPU, the electrostatic latent image is developed by the developing unit 205 a, and the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 202. At almost the same time, the photoconductor 201b located immediately below is subjected to image exposure by the light source unit OPU, and development and transfer are performed. The exposure of the photoconductor 201b is started at a timing at which the image formed on the photoconductor 201b accurately overlaps the image previously formed on the photoconductor 201a. In this process, an image in which toner images of two colors are superimposed on the intermediate transfer belt 202 is formed. Similarly, the photoconductors 201c and 201d for the third color and the fourth color are exposed, developed, and transferred using the light source unit OPU to form a full color image in which the respective color toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 202. The full-color image on the intermediate transfer belt 202 is transferred to a recording medium such as paper by a transfer device 213 and fixed by a fixing device 219.

上記画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーに対応した４つの感光体を用いて同時に画像を形成する同時印字方式を採用している。さらに、各感光体２０１で形成された各色トナー画像を中間転写ベルト２０２上に重ねた後、一括して最終記録媒体である用紙等に転写するために、装置全体を小型化できる。   The image forming apparatus employs a simultaneous printing method in which images are simultaneously formed using four photoconductors corresponding to yellow, magenta, cyan, and black toners. Furthermore, since each color toner image formed on each photoconductor 201 is superimposed on the intermediate transfer belt 202 and then transferred onto a sheet or the like as a final recording medium, the entire apparatus can be downsized.

図５は、変形例にかかるＬＥＤアレイＬＡＹとアレイ鏡ＡＭとマイクロレンズアレイＭＬＹの関係を示す図である。アレイ鏡ＡＭを設けることで、マイクロレンズアレイＭＬＹの設計の自由度が向上したので、本実施の形態ではレンズ部ＬＳの出射側面を平面としている。即ち、マイクロレンズアレイＭＬＹの片側を面一の平面としている。これにより、レンズ部ＬＳの入射側面の光軸と出射側面の光軸との偏心を考慮する必要がなく、より容易にマイクロレンズアレイＭＬＹを製造できる。又、飛散したトナーが、マイクロレンズアレイＭＬＹに付着した場合でも、平面であるから清掃を容易に行うことが出来、メンテナンス性が高まる。   FIG. 5 is a diagram showing a relationship among the LED array LAY, the array mirror AM, and the microlens array MLY according to the modification. Since the degree of freedom in designing the microlens array MLY is improved by providing the array mirror AM, the exit side surface of the lens portion LS is a flat surface in the present embodiment. That is, one side of the microlens array MLY is a flat surface. Thereby, it is not necessary to consider the eccentricity between the optical axis of the incident side surface and the optical axis of the output side surface of the lens unit LS, and the microlens array MLY can be manufactured more easily. Further, even when the scattered toner adheres to the microlens array MLY, it can be easily cleaned because it is a flat surface, and maintenance is improved.

図５のような、片面が平面であって、別の片面が凸レンズタイプのレンズアレイとアレイ鏡とからなる光学系の一例を、より正確に表したものが図７である。図７に示すようなレンズアレイであれば、ガラスや樹脂製の平板状の光学素子ＯＥの片面に樹脂等で凸面ＣＶを設け、その後平板状の光学素子ごと切断することによって成形することが可能である。また、アレイ鏡ＡＭの反射鏡ＭＲは、図５においては光軸方向に進むにつれてカーブが緩やかになっていく（光源に近づくに連れて接線の光軸に対する傾きが穏やかになる）形状となっているが、図７に示すような、光軸方向に進むにつれてカーブが急になっていく形状としてもよい。   FIG. 7 shows an example of an optical system as shown in FIG. 5 in which one side is a flat surface and another side has a convex lens type lens array and an array mirror. A lens array as shown in FIG. 7 can be formed by providing a convex surface CV with a resin or the like on one side of a flat optical element OE made of glass or resin, and then cutting the entire flat optical element. It is. Further, in FIG. 5, the reflecting mirror MR of the array mirror AM has a shape in which the curve becomes gentle as it advances in the optical axis direction (the tangent to the optical axis becomes gentle as it approaches the light source). However, as shown in FIG. 7, the curve may be steeper as it proceeds in the optical axis direction.

本発明によれば、複数の発光点から出射される光束を用いて画像を形成する画像形成装置及びアレイ鏡を提供することができるが、ＬＥＤの代わりにＬＤを用いても良い。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus and an array mirror that form an image using light beams emitted from a plurality of light emitting points, but an LD may be used instead of an LED.

２０１ａ〜２０１ｄ 感光体
２０２ 中間転写ベルト
２０５ａ 現像器
２１１ 画像センサ
２１２ トナー帯電器
２１３ 転写器
２１４ 用紙除電器
２１５ 中間転写ベルトクリーナ
２１６ 用紙カセット
２１７ 給紙機構
２１９ 定着器
ＡＭ アレイ鏡
ＢＸ 筐体
ＬＡＹ レンズアレイ
ＬＥＤ 発光ダイオード
ＬＳ レンズ部
ＭＧ 像
ＭＲ 反射鏡
ＭＬＹ マイクロレンズアレイ
ＯＰＵ 光源ユニット 201a to 201d Photoconductor 202 Intermediate transfer belt 205a Developing device 211 Image sensor 212 Toner charger 213 Transfer device 214 Paper neutralizer 215 Intermediate transfer belt cleaner 216 Paper cassette 217 Paper feed mechanism 219 Fixing device AM Array mirror BX Housing LAY Lens array LED Light emitting diode LS Lens part MG Image MR Reflector MLY Micro lens array OPU Light source unit

Claims (15)

複数の発光点をアレイ状に配置してなるアレイ光源と、
前記複数の発光点に対応した複数の反射鏡を備えたアレイ鏡と、
前記発光点の数以上である単玉のレンズ部を備えたレンズアレイと、を有し、前記発光点から出射された光束の少なくとも一部を前記反射鏡で反射し、前記レンズ部を介して前記感光体上に露光することによって画像を形成する画像形成装置において、
前記発光点から出射した光束は、前記レンズ部を通過して平行光束又は略平行光束となり、前記感光体に入射することを特徴とする画像形成装置。 An array light source comprising a plurality of light emitting points arranged in an array;
An array mirror including a plurality of reflecting mirrors corresponding to the plurality of light emitting points;
A lens array having a single lens part that is equal to or more than the number of the light emitting points, and at least a part of the light beam emitted from the light emitting point is reflected by the reflecting mirror, through the lens part In the image forming apparatus for forming an image by exposing on the photoreceptor,
An image forming apparatus, wherein a light beam emitted from the light emitting point passes through the lens unit to become a parallel light beam or a substantially parallel light beam, and enters the photosensitive member. 前記レンズ部と前記感光体の間の光路中に、光束の発散度を変更する光学素子を有さないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein an optical element that changes a divergence of a light beam is not provided in an optical path between the lens unit and the photosensitive member. 前記アレイ光源の発光点の数と、前記アレイ鏡の反射鏡の数と、前記レンズアレイのレンズ部の数とは等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number of light emitting points of the array light source, the number of reflecting mirrors of the array mirror, and the number of lens portions of the lens array are equal. 前記反射鏡は、前記発光点からの光束を入射したときに全反射することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reflecting mirror totally reflects when a light flux from the light emitting point is incident. 前記反射鏡には、反射コートが成膜されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a reflecting coat is formed on the reflecting mirror. 前記反射鏡又は前記レンズ部には、絞りが形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a diaphragm is formed in the reflecting mirror or the lens unit. 前記発光点と前記レンズ部との間に、前記レンズ部とは別体の絞りが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a diaphragm separate from the lens unit is provided between the light emitting point and the lens unit. 前記発光点のうち、或る発光点から出射された光束と、前記或る発光点の隣の発光点から出射された光束とが交じり合うことを防止する遮蔽部材が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。   Among the light emitting points, a shielding member is formed to prevent a light beam emitted from a certain light emitting point and a light beam emitted from a light emitting point adjacent to the certain light emitting point from intermingling with each other. The image forming apparatus according to claim 1. 前記発光点はＬＤ又はＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light emitting point is an LD or an LED. 前記レンズアレイの出射側面は平面となっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein an emission side surface of the lens array is a flat surface. 複数の発光点をアレイ状に配置してなるアレイ光源と、
前記複数の発光点に対応した複数の反射鏡を備えたアレイ鏡と、
前記発光点の数以上である単玉のレンズ部を備えたレンズアレイと、を有し、前記発光点から出射された光束の少なくとも一部を前記反射鏡で反射し、前記レンズ部を介して前記感光体上に露光することによって画像を形成する画像形成装置において用いられる光学ユニットであって、
前記光学ユニットは、前記アレイ鏡と前記レンズアレイとを有し、
前記発光点から出射した光束は、少なくとも一部が前記アレイ鏡によって反射され、前記レンズ部を通過して平行光束又は略平行光束となることを特徴とする光学ユニット。 An array light source comprising a plurality of light emitting points arranged in an array;
An array mirror including a plurality of reflecting mirrors corresponding to the plurality of light emitting points;
A lens array having a single lens part that is equal to or more than the number of the light emitting points, and at least a part of the light beam emitted from the light emitting point is reflected by the reflecting mirror, through the lens part An optical unit used in an image forming apparatus for forming an image by exposing on the photoreceptor,
The optical unit has the array mirror and the lens array,
An optical unit characterized in that at least a part of a light beam emitted from the light emitting point is reflected by the array mirror and passes through the lens unit to become a parallel light beam or a substantially parallel light beam. 請求項１１に記載の光学ユニットで用いられることを特徴とするアレイ鏡。   An array mirror used in the optical unit according to claim 11. 射出成形によって形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のアレイ鏡。   The array mirror according to claim 12, wherein the array mirror is formed by injection molding. 請求項１１に記載の光学ユニットで用いられることを特徴とするレンズアレイ。   A lens array used in the optical unit according to claim 11. 複数の発光点をアレイ状に配置してなるアレイ光源と、
前記複数の発光点に対応した複数の反射鏡を備えたアレイ鏡と、
前記発光点の数以上である単玉のレンズ部を備えたレンズアレイと、を有し、前記発光点から出射された光束の少なくとも一部を前記反射鏡で反射し、前記レンズ部を介して前記感光体上に露光することによって画像を形成する画像形成装置において用いられる光源ユニットであって、
前記光源ユニットは、前記アレイ光源と前記アレイ鏡と前記レンズアレイとを有し、
前記アレイ光源の発光点から出射した光束は、少なくとも一部が前記アレイ鏡によって反射され、前記レンズ部を通過して平行光束又は略平行光束となることを特徴とする光源ユニット。 An array light source comprising a plurality of light emitting points arranged in an array;
An array mirror including a plurality of reflecting mirrors corresponding to the plurality of light emitting points;
A lens array having a single lens part that is equal to or more than the number of the light emitting points, and at least a part of the light beam emitted from the light emitting point is reflected by the reflecting mirror, through the lens part A light source unit used in an image forming apparatus for forming an image by exposing on the photoreceptor,
The light source unit includes the array light source, the array mirror, and the lens array.
A light source unit, wherein at least a part of a light beam emitted from a light emitting point of the array light source is reflected by the array mirror and passes through the lens unit to become a parallel light beam or a substantially parallel light beam.

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