JP2011201044A

JP2011201044A - Exposure apparatus and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2011201044A
Application number: JP2010068154A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hayashi; 和廣林; Susumu Yasuda; 晋安田; Jiro Mitsunabe; 治郎三鍋; Yasuhiro Ogasawara; 康裕小笠原; Takashi Shimizu; 敬司清水; Akira Tateishi; 彰立石; Mihoko Wakui; 美帆子涌井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2011-10-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus which decreases cross-talk when a row of light condensing points is formed on a face to be exposed regardless of arrangement interval of light emitting elements, and to provide an image forming apparatus.SOLUTION: The exposure apparatus includes a plurality of light condensing members including: rows of the light emitting elements in which a plurality of light emitting elements are arranged at least in one line; and a hologram recording layer in which a plurality of hologram elements which diffract the light injected from the light emitting elements corresponding to respective plural light emitting elements in the rows of the light emitting elements and condense on the face to be exposed are multiple-recorded. A plurality of the light condensing members are arranged so that light condensing points formed on the face to be exposed by a plurality of the hologram elements are arranged in the first direction predetermined, and a plurality of the rows of the light emitting elements are arranged in a plurality of rows in the second direction intersecting with the first direction.

Description

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

特許文献１には、光源基板上に配列された複数の発光素子と、透過する光を回折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶ複数の回折正レンズを有する第１レンズアレイと、複数のレンズを有し、前記複数の発光素子の各々との間に前記第１レンズアレイを挟む第２レンズアレイとを備え、前記複数の回折正レンズの各々は、前記光源基板に垂直な方向において前記複数の発光素子の各々に重なっていることを特徴とする露光装置が記載されている。 Patent Document 1 discloses a first lens array having a plurality of light-emitting elements arranged on a light source substrate and a plurality of diffractive positive lenses that diffract the transmitted light to converge the light flux of the light to form an image. And a second lens array having a plurality of lenses and sandwiching the first lens array between each of the plurality of light emitting elements, wherein each of the plurality of diffractive positive lenses is perpendicular to the light source substrate. An exposure apparatus characterized in that it overlaps each of the plurality of light emitting elements in a specific direction is described.

特許文献２には、支持部材と、支持部材表面に配列された複数の発光素子と、支持部材表面に一体的に設けられかつ各発光素子に対応するホログラムレンズ部を有するレンズ形成体とを備えている電子写真装置用露光ヘッドが記載されている。 Patent Document 2 includes a support member, a plurality of light emitting elements arranged on the surface of the support member, and a lens forming body that is integrally provided on the surface of the support member and has a hologram lens portion corresponding to each light emitting element. An exposure head for an electrophotographic apparatus is described.

特許文献３には、画像を多数の微小な画素に分割し、一つもしくは複数の光源から各画素の濃度に対応した強度の光束を射出し、当該光束による輝点を、閾値以上の光量密度の光が照射されることにより、感光して表面電位変化や化学的変化等の潜像が形成される、又は感光して濃度変化を持つ画像が形成される画像記録媒体の上に走査して、各画素領域を順次感光させることにより画像を書込む光書込み装置において、前記光源と前記画像記録媒体との間であって光源側から順に、光束を集束させる光集束素子部と、光束が集束する位置に設けられた微小な光学的開口部と、該光学的開口部より射出した光束をおおむね平行な光束とするコリメータ部と、光束を複数の方向へ分解して放射すると共に複数の光束をおおむね同一の平面上に集束させるホログラム素子と、を配列された一つのユニットを、主走査方向に画素数と同数のアレイ状に配置したことを特徴とする光書込み装置が記載されている。 Patent Document 3 discloses that an image is divided into a large number of minute pixels, a light beam having an intensity corresponding to the density of each pixel is emitted from one or a plurality of light sources, and a bright spot by the light beam is set to a light intensity density equal to or higher than a threshold value. Is exposed to light to form a latent image such as a surface potential change or chemical change, or the image is scanned onto an image recording medium on which an image having a density change is formed by exposure. In the optical writing device for writing an image by sequentially exposing each pixel area, a light focusing element unit for focusing the light beam in order from the light source side between the light source and the image recording medium, and the light beam is focused. A small optical opening provided at a position where the light beam exits, a collimator that converts the light beam emitted from the optical opening portion into a substantially parallel light beam, and radiates the light beam by decomposing it in a plurality of directions and emits a plurality of light beams. Mostly on the same plane A hologram element for the one unit that is arranged, an optical writing device, characterized in that arranged in the pixel as many array in the main scanning direction is described.

特許文献４には、レーザ光源からのレーザ光をスポット状のビームに変換するスイッチング素子と、そのビームを収束させるホログラム素子とを、一対一に対応して複数個存在させたことを特徴とする印字装置が記載されている。 Patent Document 4 is characterized in that a plurality of switching elements for converting laser light from a laser light source into a spot-shaped beam and hologram elements for converging the beam exist in a one-to-one correspondence. A printing device is described.

特開２００７−２３７５７６号公報JP 2007-237576 A 特開２００２−０４６３００号公報JP 2002-046300 A 特開２０００−３３００５８号公報JP 2000-330058 A 特開平４−２０１２７０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-201270

本発明の目的は、一の集光部材で必要な集光点を形成する場合に比べて、被露光面に集光点列を形成する際のクロストークを低減することができる露光装置及び画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an image that can reduce crosstalk when forming a condensing point array on an exposed surface as compared with the case where a necessary condensing point is formed by a single condensing member. It is to provide a forming apparatus.

上記目的を達成するために各請求項に記載の発明は、下記構成を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention described in each claim has the following configuration.

請求項１に記載の発明は、複数の発光素子が少なくとも１列で配列された発光素子列と、前記発光素子列の複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子から射出された光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が多重記録されたホログラム記録層と、を含む集光部材を複数備え、前記複数の集光部材は、前記複数のホログラム素子により被露光面に形成される集光点が予め定めた第１の方向に並ぶように配列されると共に、複数の前記発光素子列が前記第１の方向と交差する第２の方向に複数列で並ぶように配列された、露光装置である。 The invention according to claim 1 is a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in at least one line, and light emitted from the light emitting elements corresponding to each of the plurality of light emitting elements in the light emitting element array. And a plurality of condensing members including a plurality of hologram recording layers on which a plurality of hologram elements that are diffracted and condensed on the exposed surface are recorded, and the plurality of condensing members are exposed to the exposed surface by the plurality of hologram elements. Are arranged so that the condensing points formed in the first line are arranged in a predetermined first direction, and the plurality of light emitting element lines are arranged in a plurality of lines in a second direction intersecting the first direction. An exposure apparatus arranged.

請求項２に記載の発明は、前記複数の集光部材は、集光部材を構成する発光素子の光軸方向が前記第２の方向における列毎に異なるように配列された、請求項１に記載の露光装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plurality of light collecting members are arranged so that an optical axis direction of a light emitting element constituting the light collecting member is different for each column in the second direction. It is an exposure apparatus of description.

請求項３に記載の発明は、特定の集光部材を構成する発光素子から射出された光が、隣接する他の集光部材を構成するホログラム素子に入射しないように遮光された、請求項１又は請求項２に記載の露光装置である。 According to a third aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting element constituting the specific light collecting member is shielded so as not to enter the hologram element constituting the other adjacent light collecting member. Alternatively, the exposure apparatus according to claim 2.

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の露光装置と、前記露光装置と作動距離だけ離間して配置され、画像データに応じて前記露光装置により前記予め定めた第１の方向に主走査されて画像が書き込まれる感光体と、を含む画像形成装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, the exposure apparatus according to any one of the first to third aspects and the exposure apparatus are arranged apart from each other by an operating distance, and the exposure apparatus is arranged according to image data. And a photoconductor on which an image is written by main scanning in the first predetermined direction.

本発明の各請求項に記載の発明によれば、以下の効果がある。 According to the invention described in each claim of the present invention, the following effects are obtained.

請求項１に記載の発明によれば、一の集光部材で必要な集光点を形成する場合に比べて、被露光面に集光点列を形成する際のクロストークを低減することができる、という効果がある。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce crosstalk when forming a condensing point array on the exposed surface as compared with the case where a necessary condensing point is formed by one condensing member. There is an effect that can be done.

請求項２に記載の発明によれば、クロストークを低減できると共に、露光装置の設計の自由度が向上する、という効果がある。 According to the second aspect of the invention, there are effects that the crosstalk can be reduced and the degree of freedom in designing the exposure apparatus is improved.

請求項３に記載の発明によれば、クロストークをより一層低減できる、という効果がある。 According to the invention described in claim 3, there is an effect that the crosstalk can be further reduced.

請求項４に記載の発明によれば、本発明の露光装置を用い、多重記録された複数のホログラムから射出された回折光を収束させて得られた集光点列で感光体表面を主走査して画像を書き込む場合に、一の集光部材で必要な集光点を形成する場合に比べてクロストークを低減することができる、という効果がある。 According to the fourth aspect of the present invention, the surface of the photosensitive member is subjected to main scanning with a condensing point sequence obtained by converging diffracted light emitted from a plurality of holograms recorded in multiple recording using the exposure apparatus of the present invention. Thus, when writing an image, there is an effect that the crosstalk can be reduced as compared with the case where a necessary condensing point is formed by one condensing member.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of a structure of the LED print head which concerns on embodiment of this invention. （Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。(A) is a perspective view showing a schematic shape of a hologram element, (B) is a sectional view in the sub-scanning direction of the LED print head, and (C) is a sectional view in the main scanning direction of the LED print head. is there. ホログラムが記録される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a hologram is recorded. 本発明の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの部分的構成の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the partial structure of the LED print head which concerns on embodiment of this invention. ホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a hologram is reproduced | regenerated and a diffracted light is produced | generated. 図５に示すＬＥＤプリントヘッドの利点を説明するための分解斜視図である。It is a disassembled perspective view for demonstrating the advantage of the LED print head shown in FIG. 隣接する集光部材間でクロストークが発生する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that crosstalk generate | occur | produces between adjacent condensing members. 本実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの集光部材の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the condensing member of the LED print head which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの複数の集光部材の配置の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of arrangement | positioning of the several condensing member of the LED print head which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの複数の集光部材の配置の更に他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of arrangement | positioning of the several condensing member of the LED print head which concerns on this Embodiment. 図１１に示すＬＥＤプリントヘッドの複数の集光部材から回折光が生成される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that diffracted light is produced | generated from the several condensing member of the LED print head shown in FIG. 図１１に示す複数の集光部材の配置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of arrangement | positioning of the several condensing member shown in FIG. 複数の集光部材を複数列に配置して高解像度を得る例を示す図である。It is a figure which shows the example which arrange | positions several condensing members in several rows, and obtains high resolution.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この装置は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置（ＬＥＤプリントヘッド、略称「ＬＰＨ」）を搭載している。ＬＥＤプリントヘッドは、機械的な駆動が不要という利点を有する。また、この画像形成装置は、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部としての画像形成プロセス部１０、画像形成装置の動作を制御する制御部３０、及び画像読取装置３と例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２等の外部装置とに接続され、これらの装置から受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部４０を備えている。 <Image forming apparatus>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This apparatus is an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method, and is equipped with an LED type exposure device (LED print head, abbreviated as “LPH”) using a light emitting diode (LED) as a light source. LED printheads have the advantage that no mechanical drive is required. The image forming apparatus is a so-called tandem digital color printer. The image forming process unit 10 as an image forming unit that forms an image corresponding to image data of each color, and a control for controlling the operation of the image forming apparatus. And an image processing unit 40 that is connected to the image reading device 3 and an external device such as a personal computer (PC) 2 and performs predetermined image processing on image data received from these devices. Yes.

画像形成プロセス部１０は、一定の間隔で並列に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々は、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。なお、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを、適宜「画像形成ユニット１１」と総称する。 The image forming process unit 10 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K that are arranged in parallel at regular intervals. Each of the image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K forms yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images. The image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K are collectively referred to as “image forming unit 11” as appropriate.

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担持する像担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を露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた静電潜像を現像する現像器１７、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。 Each image forming unit 11 includes a photosensitive drum 12 as an image carrier that forms an electrostatic latent image and carries 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 exposure device for exposing the photosensitive drum 12 charged by the developing device 13, a developing device 17 for developing the electrostatic latent image obtained by the LPH 14, and the surface of the photosensitive drum 12 after transfer. A cleaner 16 for cleaning is provided.

従来のＬＰＨは、ＬＥＤアレイとロッドレンズアレイとで構成されていた。ロッドレンズアレイには、セルフォック（登録商標）など、屈折率分布型のロッドレンズが用いられていた。各ＬＥＤから射出された光は、ロッドレンズにより集光されて、感光体ドラム上に正立等倍像が結像される。本実施の形態に係る画像形成装置は、「ロッドレンズ」に代えて「ホログラム素子」を用いたＬＰＨを備えている。 Conventional LPH is composed of an LED array and a rod lens array. A refractive index distribution type rod lens such as SELFOC (registered trademark) has been used for the rod lens array. The light emitted from each LED is collected by a rod lens, and an erecting equal-magnification image is formed on the photosensitive drum. The image forming apparatus according to the present embodiment includes an LPH using a “hologram element” instead of the “rod lens”.

ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の軸線方向の長さと略同じ長さの長尺状のプリントヘッドである。ＬＰＨ１４には、長さ方向に沿って複数のＬＥＤがアレイ状（列状）に配列されている。ＬＰＨ１４は、その長さ方向が感光体ドラム１２の軸線方向を向くように、感光体ドラム１２の周囲に配置されている。ロッドレンズを用いたＬＰＨでは、レンズアレイ端面から結像点までの光路長（作動距離）は数ｍｍ程度と短く、感光体ドラムの周囲における露光装置の占有割合が大きくなる。これに対して、本実施の形態のＬＰＨ１４は、作動距離は数ｃｍ程度と長く、感光体ドラム１２の表面から数ｃｍ離間して配置されている。このため、感光体ドラム１２の周方向における占有幅が小さく、感光体ドラム１２の周囲の混雑が緩和されている。 The LPH 14 is a long print head having substantially the same length as the length of the photosensitive drum 12 in the axial direction. In the LPH 14, a plurality of LEDs are arranged in an array (row shape) along the length direction. The LPH 14 is disposed around the photosensitive drum 12 so that the length direction thereof faces the axial direction of the photosensitive drum 12. In LPH using a rod lens, the optical path length (working distance) from the lens array end face to the image formation point is as short as several millimeters, and the occupation ratio of the exposure device around the photosensitive drum is increased. On the other hand, the LPH 14 of the present embodiment has a long working distance of about several centimeters and is arranged several centimeters away from the surface of the photosensitive drum 12. For this reason, the occupation width in the circumferential direction of the photosensitive drum 12 is small, and congestion around the photosensitive drum 12 is reduced.

また、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のトナー像が多重転写される中間転写ベルト２１、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２１に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール２２、中間転写ベルト２１上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール２３、及び二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器２５を備えている。 The image forming process unit 10 also intermediate-transfers each color toner image of each image forming unit 11 and the intermediate transfer belt 21 onto which the toner images of each color formed on the photosensitive drum 12 of each image forming unit 11 are transferred in a multiple manner. A primary transfer roll 22 that sequentially transfers (primary transfer) to the belt 21; a secondary transfer roll 23 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 21 to a sheet P that is a recording medium; and A fixing device 25 for fixing the secondary transferred image on the paper P is provided.

次に上記画像形成装置の動作について説明する。
まず、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置３やＰＣ２から入力された画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、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。 Next, the operation of the image forming apparatus will be described.
First, the image forming process unit 10 performs an image forming operation based on a control signal such as a synchronization signal supplied from the control unit 30. At that time, the image data input from the image reading device 3 or the PC 2 is subjected to image processing by the image processing unit 40 and supplied to each image forming unit 11 via the interface.

例えば、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム１２の表面が、画像処理部４０から得られた画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。即ち、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤが画像データに基づいて発光することで、感光体ドラム１２の表面が主走査されると共に、感光体ドラム１２が回転することで副走査されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１７により現像され、感光体ドラム１２上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。 For example, in the yellow image forming unit 11Y, the surface of the photosensitive drum 12 uniformly charged at a predetermined potential by the charger 13 is exposed by the LPH 14 that emits light based on the image data obtained from the image processing unit 40. Thus, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 12. That is, each LED of the LPH 14 emits light based on the image data, so that the surface of the photoconductive drum 12 is main-scanned, and the photoconductive drum 12 is rotated and sub-scanned, and the photoconductive drum 12 is scanned on the photoconductive drum 12. An electrostatic latent image is formed. The formed electrostatic latent image is developed by the developing unit 17, and a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, magenta, cyan, and black toner images are formed in the image forming units 11M, 11C, and 11K.

各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回動する中間転写ベルト２１上に、一次転写ロール２２により順次静電吸引されて転写される（一次転写）。中間転写ベルト２１上には、重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト２１の移動に伴って二次転写ロール２３が配設された領域（二次転写部）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。 Each color toner image formed by each image forming unit 11 is sequentially electrostatically attracted and transferred by the primary transfer roll 22 onto the intermediate transfer belt 21 rotating in the direction of arrow A in FIG. 1 (primary transfer). A superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 21. The superimposed toner image is conveyed to a region (secondary transfer portion) where the secondary transfer roll 23 is disposed as the intermediate transfer belt 21 moves. When the superimposed toner image is conveyed to the secondary transfer unit, the paper P is supplied to the secondary transfer unit in accordance with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer unit.

そして、二次転写部にて二次転写ロール２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される（二次転写）。重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２１から剥離され、搬送ベルト２４により定着器２５まで搬送される。定着器２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙トレー（不図示）に排出される。 The superimposed toner images are collectively electrostatically transferred onto the conveyed paper P (secondary transfer) by the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 23 in the secondary transfer portion. The sheet P on which the superimposed toner image has been electrostatically transferred is peeled off from the intermediate transfer belt 21 and conveyed to the fixing device 25 by the conveyance belt 24. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 25 is fixed on the paper P by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 25. The paper P on which the fixed image is formed is discharged to a paper discharge tray (not shown) provided in the discharge unit of the image forming apparatus.

＜ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)＞
図２は本実施の形態に係る露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図２に示すように、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ１４)は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤアレイ５２と、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して設けられた複数のホログラム素子５４を備えたホログラム素子アレイ５６と、を備えている。図２に示す例では、ＬＥＤアレイ５２は６個のＬＥＤ５０_１〜５０_６を備え、ホログラム素子アレイ５６は６個のホログラム素子５４_１〜５４_６を備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０_１〜５０_６を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４_１〜５４_６を「ホログラム素子５４」と総称する。 <LED print head (LPH)>
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of the configuration of an LED print head as an exposure apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the LED print head (LPH 14) includes an LED array 52 having a plurality of LEDs 50 and a hologram element array 56 having a plurality of hologram elements 54 provided corresponding to each of the plurality of LEDs 50. And. In the example illustrated in FIG. 2, the LED array 52 includes six LEDs 50 ₁ to 50 ₆ , and the hologram element array 56 includes six hologram elements 54 _{1 to} 54 ₆ . In addition, when it is not necessary to distinguish each from each other, the LEDs 50 ₁ to 50 ₆ are collectively referred to as “LED 50”, and the hologram elements 54 _{1 to} 54 ₆ are collectively referred to as “hologram element 54”.

複数のＬＥＤ５０の各々は、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。複数のＬＥＤ５０が配列されたＬＥＤチップ５３は、ＬＥＤ５０の各々を駆動する駆動回路（図示せず）と共に、長尺状のＬＥＤ基板５８上に実装されている。ＬＥＤチップ５３は、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように位置合せをして、ＬＥＤ基板５８上に配置されている。これにより、ＬＥＤ５０の各々は、感光体ドラム１２の軸線方向と平行な方向に沿って配列される。 Each of the plurality of LEDs 50 is arranged on the LED chip 53. The LED chip 53 in which a plurality of LEDs 50 are arranged is mounted on a long LED substrate 58 together with a drive circuit (not shown) that drives each of the LEDs 50. The LED chip 53 is positioned on the LED substrate 58 so that the plurality of LEDs 50 are aligned in the main scanning direction. Accordingly, the LEDs 50 are arranged along a direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum 12.

ＬＥＤ５０の配列方向が「主走査方向」である。また、ＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０（発光点）の主走査方向の間隔（発光点ピッチ）が一定間隔となるように配列されている。なお、感光体ドラム１２の回転により副走査が行われるが、「主走査方向」と直交する方向を「副走査方向」として図示している。また、以下では、ＬＥＤ５０の配置される位置を、適宜「発光点」と称する。 The arrangement direction of the LEDs 50 is the “main scanning direction”. Further, each of the LEDs 50 is arranged so that the interval (light emission point pitch) in the main scanning direction between two adjacent LEDs 50 (light emission points) is a constant interval. Although the sub-scan is performed by the rotation of the photosensitive drum 12, the direction orthogonal to the “main scanning direction” is illustrated as the “sub-scanning direction”. Hereinafter, the position where the LED 50 is arranged is appropriately referred to as a “light emitting point”.

なお、後述する通り、ＬＰＨ１４をＬＥＤチップ５３単位に分けて考える場合には、各単位を「集光部材１５」と称する。図２においては、数個のＬＥＤ５０が１列に配列された１個の集光部材で構成されたＬＰＨ１４を、概略的に図示しているに過ぎない。実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて、数百個の集光部材を配列することで、数千個のＬＥＤ５０が配列されている。本実施の形態では、複数のＬＥＤ５０からなるＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤチップ５３と、ＬＥＤチップ５３に対応したホログラム素子アレイ５６とで、集光部材１５が構成されている。 As will be described later, when the LPH 14 is divided into LED chip 53 units, each unit is referred to as a “light collecting member 15”. In FIG. 2, LPH14 comprised only by the one condensing member in which several LED50 was arranged in 1 row is only illustrated schematically. In an actual image forming apparatus, several hundreds of LEDs 50 are arranged by arranging several hundred light collecting members in accordance with the resolution in the main scanning direction. In the present embodiment, the light condensing member 15 is configured by an LED chip 53 on which an LED array 52 including a plurality of LEDs 50 is mounted and a hologram element array 56 corresponding to the LED chip 53.

また、後述するように、本実施の形態では、ＬＥＤ基板５８上に、複数の集光部材１５を複数列に分けて２次元状に配列することでＬＰＨ１４が構成されている。例えば、複数の集光部材１５は千鳥状に配置してもよい（図５参照）。この場合には、複数の集光部材１５は、主走査方向に並ぶように一列に配置されると共に、副走査方向に一定間隔ずらして二列に配置されている。複数のＬＥＤチップ５３に分けられていても、複数のＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が、一定間隔となるように配列されている。 Further, as will be described later, in the present embodiment, the LPH 14 is configured by two-dimensionally arranging a plurality of light collecting members 15 in a plurality of rows on the LED substrate 58. For example, you may arrange | position the several condensing member 15 in zigzag form (refer FIG. 5). In this case, the plurality of light condensing members 15 are arranged in a line so as to be arranged in the main scanning direction, and are arranged in two lines at a certain interval in the sub scanning direction. Even if divided into the plurality of LED chips 53, each of the plurality of LEDs 50 is arranged such that the interval between the two LEDs 50 adjacent to each other in the main scanning direction is a constant interval.

ＬＥＤチップ５３としては、複数の自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Self-scanning LED）が配列されたＳＬＥＤチップを用いてもよい。ＳＬＥＤチップは、スイッチのオン・オフを二本の信号線によって行い、各ＳＬＥＤを選択的に発光させて、データ線を共通化する。このＳＬＥＤチップを用いることで、基板上での配線数が少なくて済む。 As the LED chip 53, an SLED chip in which a plurality of self-scanning LEDs (SLEDs) are arranged may be used. In the SLED chip, the switch is turned on / off by two signal lines, each SLED is selectively made to emit light, and the data line is shared. By using this SLED chip, the number of wirings on the substrate can be reduced.

上記のＬＥＤアレイ５２を覆うように、ＬＥＤチップ５３上にはホログラム記録層６０が形成されている。ホログラム素子アレイ５６は、ＬＥＤチップ５３上に形成されたホログラム記録層６０内に形成されている。後述する通り、ＬＥＤチップ５３とホログラム記録層６０とは密着している必要はなく、空気層や透明樹脂層などを介して所定距離だけ離間されていてもよい。例えば、ホログラム記録層６０は、ＬＥＤチップ５３から所定高さだけ離間された位置に、図示しない保持部材によって保持されていてもよい。 A hologram recording layer 60 is formed on the LED chip 53 so as to cover the LED array 52. The hologram element array 56 is formed in a hologram recording layer 60 formed on the LED chip 53. As will be described later, the LED chip 53 and the hologram recording layer 60 do not need to be in close contact with each other, and may be separated by a predetermined distance via an air layer, a transparent resin layer, or the like. For example, the hologram recording layer 60 may be held by a holding member (not shown) at a position separated from the LED chip 53 by a predetermined height.

ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０_１〜５０_６の各々に対応して、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４_１〜５４_６が形成されている。ホログラム素子５４の各々は、互いに隣接する２つのホログラム素子５４の主走査方向の間隔が、上記のＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と、ほぼ同じ間隔となるように配列されている。即ち、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が互いに重なり合うように、径の大きいホログラム素子５４が多重記録されている。また、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が異なる形状を有していてもよい。 In the hologram recording layer 60, a plurality of hologram elements 54 _{1 to} 54 ₆ are formed along the main scanning direction corresponding to each of the plurality of LEDs 50 ₁ to 50 ₆ . Each of the hologram elements 54 is arranged so that the interval in the main scanning direction between the two hologram elements 54 adjacent to each other is substantially the same as the interval in the main scanning direction of the LED 50 described above. That is, the hologram elements 54 having a large diameter are recorded in a multiplexed manner so that the two hologram elements 54 adjacent to each other overlap each other. Moreover, the two hologram elements 54 adjacent to each other may have different shapes.

ホログラム記録層６０は、ホログラムを永続的に記録保持することが可能な高分子材料から構成されている。このような高分子材料としては、いわゆるフォトポリマーを用いてもよい。フォトポリマーは、光重合性モノマーのポリマー化による屈折率変化を利用してホログラムを記録する。 The hologram recording layer 60 is made of a polymer material capable of permanently recording and holding a hologram. As such a polymer material, a so-called photopolymer may be used. The photopolymer records a hologram by utilizing a refractive index change caused by polymerization of a photopolymerizable monomer.

ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光（インコヒーレント光）は、発光点からホログラム径まで拡がる拡散光の光路を通る。ＬＥＤ５０の発光により、ホログラム素子５４に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。図２に示すように、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えた集光部材１５（ＬＰＨ１４）では、６個のＬＥＤ５０_１〜５０_６の各々から射出された各光は、対応するホログラム素子５４_１〜５４_６のいずれかに入射する。ホログラム素子５４_１〜５４_６は、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子５４_１〜５４_６の各々で生成された各回折光は、拡散光の光路を避けて、その光軸が発光光軸と角度θを成す方向に射出され、感光体ドラム１２の方向に集光される。 When the LED 50 emits light, the light emitted from the LED 50 (incoherent light) passes through an optical path of diffused light that spreads from the light emitting point to the hologram diameter. Due to the light emission of the LED 50, the situation is almost the same as when the hologram element 54 is irradiated with the reference light. As shown in FIG. 2, in the condensing member 15 (LPH14) provided with the LED array 52 and the hologram element array 56, each light emitted from each of the _six LEDs 50 ₁ to 50 ₆ corresponds to the corresponding hologram element. The light enters one of 54 _{1 to} 54 ₆ . The hologram elements 54 _{1 to} 54 ₆ diffract the incident light to generate diffracted light. Each diffracted light generated by each of the hologram elements 54 _{1 to} 54 ₆ is emitted in a direction in which the optical axis forms an angle θ with the emission optical axis, avoiding the optical path of the diffused light, and in the direction of the photosensitive drum 12. Focused.

射出された各回折光は、感光体ドラム１２の方向に収束して、数ｃｍ先の焦点面に配置された感光体ドラム１２の表面で結像される。即ち、複数のホログラム素子５４の各々は、対応するＬＥＤ５０から射出された光を回折して集光し、感光体ドラム１２表面に結像させる光学部材として機能する。感光体ドラム１２の表面には、各回折光による微小なスポット６２_１〜６２_６が、主走査方向に一列に配列されるように形成される。換言すれば、ＬＰＨ１４により、感光体ドラム１２が主走査される。なお、各々を区別する必要がない場合には、スポット６２_１〜６２_６を「スポット６２」と総称する。 Each of the emitted diffracted lights converges in the direction of the photosensitive drum 12 and forms an image on the surface of the photosensitive drum 12 disposed on the focal plane several cm ahead. That is, each of the plurality of hologram elements 54 functions as an optical member that diffracts and collects light emitted from the corresponding LED 50 and forms an image on the surface of the photosensitive drum 12. On the surface of the photosensitive drum 12, minute spots 62 _{1 to} 62 ₆ due to the diffracted lights are formed so as to be arranged in a line in the main scanning direction. In other words, the photosensitive drum 12 is main-scanned by the LPH 14. In addition, when it is not necessary to distinguish each, the spots 62 _{1 to} 62 ₆ are collectively referred to as “spots 62”.

一般に、インコヒーレント光（非干渉性の光）を射出するＬＥＤを用いるＬＰＨでは、コヒーレンス性が低下してスポットぼけ（いわゆる色収差）が生じ、微小スポットを形成することは容易ではない。これに対して、本実施の形態のＬＰＨ１４は、ホログラム素子の入射角選択性及び波長選択性が高く、高い回折効率が得られる。このためバックグラウンドノイズ（背景雑音）が低減され、信号光が精度よく再生されて、輪郭の鮮明な微小スポット６２（集光点）が形成される。 In general, in LPH using an LED that emits incoherent light (incoherent light), coherence decreases and spot blurring (so-called chromatic aberration) occurs, and it is not easy to form a minute spot. On the other hand, the LPH 14 of the present embodiment has high incident angle selectivity and wavelength selectivity of the hologram element, and high diffraction efficiency can be obtained. For this reason, background noise (background noise) is reduced, signal light is accurately reproduced, and a fine spot 62 (condensing point) with a clear outline is formed.

＜ホログラム素子の形状＞
図３（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、図３（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。 <Shape of hologram element>
3A is a perspective view showing a schematic shape of the hologram element, FIG. 3B is a sectional view of the LED print head in the sub-scanning direction, and FIG. 3C is a main scanning direction of the LED print head. FIG.

図３（Ａ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、一般に厚いホログラム素子と称される体積ホログラムである。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、ホログラム記録層６０の表面側を底面とし、ＬＥＤ５０側に向かって収束する円錐台状に形成されている。この例では円錐台状のホログラム素子について説明するが、ホログラム素子の形状はこれには限定されない。例えば、円錐、楕円錐、楕円錐台等の形状としてもよい。円錐台状のホログラム素子５４の直径は、底面で最も大きくなる。この円形の底面の直径を「ホログラム径ｒ_Ｈ」とする。 As shown in FIG. 3A, each of the hologram elements 54 is a volume hologram generally called a thick hologram element. Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, each of the hologram elements 54 is formed in a truncated cone shape having the surface side of the hologram recording layer 60 as a bottom surface and converging toward the LED 50 side. Yes. In this example, a truncated cone-shaped hologram element will be described, but the shape of the hologram element is not limited to this. For example, it is good also as shapes, such as a cone, an elliptical cone, and an elliptical truncated cone. The diameter of the truncated cone-shaped hologram element 54 is largest at the bottom surface. The diameter of this circular bottom is defined as “hologram diameter r _H ”.

ホログラム素子５４の各々は、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔よりも大きな「ホログラム径ｒ_Ｈ」を有している。例えば、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔は３０μｍであり、ホログラム径ｒ_Ｈは２ｍｍ、ホログラム厚さｈ_Ｈは２５０μｍである。従って、図２及び図３（Ｃ）に示すように、互いに隣接する２つのホログラム素子５４は、互いに大幅に重なり合うように形成されている。複数のホログラム素子５４は、例えば、球面波シフト多重により多重記録されている。なお、複数のホログラム素子５４の各々は、同一波長で記録してもよく、複数の波長を組み合わせて（波長多重）記録してもよい。 Each of the hologram elements 54 has a “hologram diameter r _H ” that is larger than the interval of the LEDs 50 in the main scanning direction. For example, the interval in the main scanning direction of the LED 50 is 30 μm, the hologram diameter r _H is 2 mm, and the hologram thickness h _H is 250 μm. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3C, the two hologram elements 54 adjacent to each other are formed so as to greatly overlap each other. The plurality of hologram elements 54 are multiplexed and recorded by, for example, spherical wave shift multiplexing. Each of the plurality of hologram elements 54 may be recorded at the same wavelength, or may be recorded by combining a plurality of wavelengths (wavelength multiplexing).

複数のＬＥＤ５０の各々は、対応するホログラム素子５４側に光を射出するように、発光面をホログラム記録層６０の表面側に向けて、ＬＥＤチップ５３毎にＬＥＤ基板５８上に配置されている。ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、対応するホログラム素子５４と交差し、ＬＥＤチップ５３及びＬＥＤ基板５８と直交する方向を向いている。図示した通り、発光光軸は、上記の主走査方向及び副走査方向の各々とも直交する。 Each of the plurality of LEDs 50 is disposed on the LED substrate 58 for each LED chip 53 with the light emitting surface directed toward the surface of the hologram recording layer 60 so as to emit light toward the corresponding hologram element 54 side. The “light emitting optical axis” of the LED 50 intersects the corresponding hologram element 54 and faces the direction orthogonal to the LED chip 53 and the LED substrate 58. As shown in the figure, the light emission optical axis is orthogonal to each of the main scanning direction and the sub-scanning direction.

ＬＥＤ５０は拡散光源であり、ＬＥＤ５０から射出された光は、図３（Ｃ）に示すように、対応するホログラム素子５４に隣接するホログラム素子５４にも照射される。本実施の形態では、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えた集光部材１５の単位でＬＰＨ１４を構成したことで、クロストークの発生が低減されている。 The LED 50 is a diffusion light source, and the light emitted from the LED 50 is also applied to the hologram element 54 adjacent to the corresponding hologram element 54 as shown in FIG. In the present embodiment, since the LPH 14 is configured as a unit of the light collecting member 15 including the LED array 52 and the hologram element array 56, the occurrence of crosstalk is reduced.

また、図示は省略するが、ＬＰＨ１４は、ホログラム素子５４で生成された回折光が感光体ドラム１２の方向に射出されるように、ハウジングやホルダー等の保持部材により保持されて、図１に示す画像形成ユニット１１内の所定位置に取り付けられている。なお、ＬＰＨ１４は、調整ネジ（図示せず）等の調整手段により、回折光の光軸方向に移動するように構成されていてもよい。ホログラム素子５４による結像位置(焦点面)が、感光体ドラム１２表面上に位置するように、上記の調整手段により調整する。また、ホログラム記録層６０上に、カバーガラスや透明樹脂等で保護層が形成されていてもよい。保護層によりゴミの付着を防止する。 Although not shown, the LPH 14 is held by a holding member such as a housing or a holder so that the diffracted light generated by the hologram element 54 is emitted in the direction of the photosensitive drum 12, and is shown in FIG. It is attached at a predetermined position in the image forming unit 11. The LPH 14 may be configured to move in the optical axis direction of the diffracted light by an adjusting means such as an adjusting screw (not shown). The adjustment means adjusts the image formation position (focal plane) by the hologram element 54 so as to be positioned on the surface of the photosensitive drum 12. Further, a protective layer may be formed on the hologram recording layer 60 with a cover glass or a transparent resin. The protective layer prevents dust from adhering.

なお、ホログラム記録層６０は、例えば、セルと当該セル内に封入されたホログラム記録材料とで構成してもよい。セル内にホログラム記録材料を封入して作製されたホログラム記録層６０は、取り扱いが容易である。例えば、ホログラム記録層６０をＬＥＤ基板５８に取り付ける場合でも、ホログラム記録層６０の裏面側のセルに支持部材を設け、支持部材によりホログラム記録層６０がＬＥＤ基板５８上の所望の位置に支持されるように、ホログラム記録層６０をＬＥＤ基板５８上に設置する。これにより、ホログラム記録層６０を、ＬＥＤチップ５３から離間させて配置することができる。このセルは保護層としても機能する。 The hologram recording layer 60 may be composed of, for example, a cell and a hologram recording material sealed in the cell. The hologram recording layer 60 produced by enclosing the hologram recording material in the cell is easy to handle. For example, even when the hologram recording layer 60 is attached to the LED substrate 58, a support member is provided in a cell on the back side of the hologram recording layer 60, and the hologram recording layer 60 is supported at a desired position on the LED substrate 58 by the support member. As described above, the hologram recording layer 60 is placed on the LED substrate 58. Thereby, the hologram recording layer 60 can be arranged separately from the LED chip 53. This cell also functions as a protective layer.

＜ホログラムの記録方法＞
次に、ホログラムの記録方法について説明する。図４は、ホログラム記録層にホログラム素子５４が形成される様子、即ち、ホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。感光体ドラム１２の図示は省略し、結像面である表面１２Ａだけを図示する。また、ホログラム記録層６０Ａは、ホログラム素子５４が形成される前の記録層であり、符号Ａを付して、ホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０と区別する。 <Recording method of hologram>
Next, a hologram recording method will be described. FIG. 4 is a diagram showing how the hologram element 54 is formed on the hologram recording layer, that is, how the hologram is recorded on the hologram recording layer. The illustration of the photosensitive drum 12 is omitted, and only the surface 12A, which is an imaging surface, is illustrated. The hologram recording layer 60A is a recording layer before the hologram element 54 is formed. The hologram recording layer 60A is given a reference symbol A to distinguish it from the hologram recording layer 60 on which the hologram element 54 is formed.

図４に示すように、表面１２Ａに結像される回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点から所望のホログラム径ｒ_Ｈまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。コヒーレント光の照射には、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。 As shown in FIG. 4, coherent light passing through the optical path of diffracted light imaged on the surface 12A is irradiated to the hologram recording layer 60A as signal light. At the same time, when passing through the holographic recording layer 60A, coherent light through the optical path of the diffused light that spreads from the light emitting point to the desired hologram diameter r _H is applied to the hologram recording layer 60A as reference light. For the irradiation of coherent light, a laser light source such as a semiconductor laser is used.

信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（表面側又は裏面側）から照射される。信号光と参照光との干渉により得られる干渉縞（強度分布）が、ホログラム記録層６０Ａの厚さ方向にわたって記録される。これにより、透過型のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０が得られる。ホログラム素子５４は、面方向及び厚さ方向に干渉縞の強度分布が記録された体積ホログラムである。このホログラム記録層６０をＬＥＤ基板５８に取り付け、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤチップ５３上に配置し、ＬＥＤアレイ５２に対応するホログラム素子アレイ５６を形成することで、個々の集光部材１５が作製される。 The signal light and the reference light are applied to the hologram recording layer 60A from the same side (front side or back side). Interference fringes (intensity distribution) obtained by interference between the signal light and the reference light are recorded over the thickness direction of the hologram recording layer 60A. Thereby, the hologram recording layer 60 in which the transmission type hologram element 54 is formed is obtained. The hologram element 54 is a volume hologram in which the interference fringe intensity distribution is recorded in the surface direction and the thickness direction. The hologram recording layer 60 is attached to the LED substrate 58, arranged on the LED chip 53 on which the LED array 52 is mounted, and the hologram element array 56 corresponding to the LED array 52 is formed. Produced.

＜ＬＰＨの具体的な構成＞
次に、ＬＰＨのより具体的な構成について説明する。図２においては、概略的に１個の集光部材１５で構成されたＬＰＨ１４を図示したが、実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて、数百個の集光部材１５を配列することで、数千個のＬＥＤ５０が配列されることになる。例えば、１２８個のＳＬＥＤが１２００ｓｐｉ（spots per inch）間隔で配列されたＳＬＥＤチップが、ＳＬＥＤが主走査方向に一列に並ぶように５８個配列されていると仮定すると、１２００ｄｐｉの解像度の画像形成装置では、７４２４個のＳＬＥＤが２１μｍの間隔で配列されることになる。これら７４２４個のＳＬＥＤに対応して、感光体ドラム１２上には７４２４個のスポット６２が主走査方向に一列に並ぶように形成される。 <Specific configuration of LPH>
Next, a more specific configuration of LPH will be described. In FIG. 2, the LPH 14 configured by a single light collecting member 15 is schematically illustrated. However, in an actual image forming apparatus, several hundred light collecting members 15 are provided in accordance with the resolution in the main scanning direction. By arranging, thousands of LEDs 50 are arranged. For example, assuming that 58 SLED chips in which 128 SLEDs are arranged at intervals of 1200 spi (spots per inch) are arranged so that the SLEDs are arranged in a line in the main scanning direction, an image forming apparatus having a resolution of 1200 dpi Then, 7424 SLEDs are arranged at intervals of 21 μm. Corresponding to these 7424 SLEDs, 7424 spots 62 are formed on the photosensitive drum 12 so as to be aligned in a line in the main scanning direction.

図５は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの部分的構成の一例を示す分解斜視図である。また、図６は、図５に示すＬＥＤプリントヘッドの利点を説明するための分解斜視図である。図５の分解斜視図は、図２に概略的に図示したＬＰＨの構成をより具体的に図示したものであり、実際の画像形成装置に使用される構成に近い。なお、「ＬＥＤ」に代えて「ＳＬＥＤ」を用いる場合には、ＬＥＤ５０と同じ符号を付して「ＳＬＥＤ５０」と称する。また、ＳＬＥＤチップにも同じ符号を付して「ＳＬＥＤチップ５３」と称する。 FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of a partial configuration of the LED print head according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an exploded perspective view for explaining the advantages of the LED print head shown in FIG. The exploded perspective view of FIG. 5 more specifically illustrates the configuration of the LPH schematically illustrated in FIG. 2, and is close to the configuration used in an actual image forming apparatus. In the case where “SLED” is used instead of “LED”, the same reference numeral as that of LED 50 is given and referred to as “SLED50”. Further, the SLED chip is also denoted by the same reference numeral and is referred to as “SLED chip 53”.

上述した通り、実際の画像形成装置のＬＰＨ１４には、主走査方向の解像度に応じて数千個のＳＬＥＤが配列されている。複数の集光部材１５を、基板５８上に、複数列に分けて２次元状に配列することでＬＰＨ１４が構成されている。図５に示すＬＰＨ１４では、複数の集光部材１５は、主走査方向に沿って配置されると共に、副走査方向に一定間隔ずらして二列に配置されて、基板５８上に千鳥状に配列されている。なお、基板５８は平板には限定されない。 As described above, thousands of SLEDs are arranged in the LPH 14 of the actual image forming apparatus according to the resolution in the main scanning direction. The LPH 14 is configured by two-dimensionally arranging a plurality of light collecting members 15 on a substrate 58 in a plurality of rows. In the LPH 14 shown in FIG. 5, the plurality of light condensing members 15 are arranged along the main scanning direction, and are arranged in two rows at a certain interval in the sub scanning direction, and are arranged in a staggered manner on the substrate 58. ing. The substrate 58 is not limited to a flat plate.

図５に示す分解斜視図では、実際の構成に近いＬＰＨ１４の一部として、４個の集光部材１５Ａ_１、１５Ａ_２、１５Ｂ_１、及び１５Ｂ_２が、Ａ列及びＢ列の２列で千鳥状に配置されている様子を示す。４個の集光部材１５Ａ_１、１５Ａ_２、１５Ｂ_１、及び１５Ｂ_２の各々には、９個のＳＬＥＤ５０が所定間隔（ＬＥＤピッチ「Ｐ_Ｏ」）で一次元状に配列されている。そして、４個の集光部材１５Ａ_１、１５Ａ_２、１５Ｂ_１、及び１５Ｂ_２の各々は、対応するＳＬＥＤチップ５３Ａ_１、５３Ａ_２、５３Ｂ_１、及び５３Ｂ_２の各々について、ＳＬＥＤ５０の配列方向が主走査方向を向くように配置されている。 In the exploded perspective view shown in FIG. 5, four light collecting members 15A ₁ , 15A ₂ , 15B ₁ , and 15B ₂ are staggered in two rows of the A row and the B row as part of the LPH 14 close to the actual configuration. It shows a state of being arranged in a shape. In each of the four light collecting members 15A ₁ , 15A ₂ , 15B ₁ , and 15B ₂ , nine SLEDs 50 are arranged one-dimensionally at a predetermined interval (LED pitch “P _O ”). Each of the four light collecting members 15A ₁ , 15A ₂ , 15B ₁ , and 15B ₂ has the SLED 50 array direction in each of the corresponding SLED chips 53A ₁ , 53A ₂ , 53B ₁ , and 53B _2. It is arranged so as to face the scanning direction.

主走査方向に沿ったＡ列の集光部材１５Ａ_１及び１５Ａ_２と、Ｂ列の集光部材１５Ｂ_１及び１５Ｂ_２とは、Ａ列上のＳＬＥＤ５０ＡとＢ列上のＳＬＥＤ５０Ｂとが、副走査方向に一定間隔で離間されるように配置されている。ＳＬＥＤ５０ＡとＳＬＥＤ５０Ｂとが副走査方向に離間される間隔は、ＳＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と略同じ間隔又は数倍（１倍〜９倍）程度の間隔とされている。 A condensing member 15A ₁ and 15A ₂ of column A along the main scanning direction, a condenser member 15B ₁ and 15B ₂ for row B, and SLED50B on SLED50A and row B on the A column, the sub-scanning direction Are arranged at regular intervals. The interval at which the SLED 50A and the SLED 50B are separated in the sub-scanning direction is substantially the same as the interval of the SLED 50 in the main scanning direction or an interval of several times (1 to 9 times).

Ａ列には、集光部材１５Ａ_１と集光部材１５Ａ_２とが互いに隣接するように配置されており、Ｂ列には、集光部材１５Ｂ_１と集光部材１５Ｂ_２とが互いに隣接するように配置されている。また、Ａ列の集光部材１５Ａ_１とＢ列の集光部材１５Ｂ_１とは、主走査方向にＬＥＤピッチ「Ｐ_Ｏ／２」だけずらして配置されている。同様に、Ａ列の集光部材１５Ａ_２とＢ列の集光部材１５Ｂ_２とは、主走査方向にＬＥＤピッチ「Ｐ_Ｏ／２」だけずらして配置されている。 The A column is arranged so that the light collecting member 15A ₁ and the condensing member 15A ₂ are adjacent to each other, the B column, condensing member 15B ₁ and the condensing member 15B ₂ and that are adjacent to each other Is arranged. Further, the light collecting member 15B ₁ of the light collector 15A ₁ and B columns of column A, are staggered in the main scanning direction by LED pitch _"P O / 2". Similarly, the light collecting member 15B ₂ of the light collector 15A ₂ and B columns of column A, are staggered in the main scanning direction by LED pitch _"P O / 2".

４個の集光部材１５Ａ_１、１５Ａ_２、１５Ｂ_１、及び１５Ｂ_２の各々に対応して、ＳＬＥＤチップ５３Ａ_１、５３Ａ_２、５３Ｂ_１、及び５３Ｂ_２の各々が配列されている。図５に示す例では、２列に配列された合計３６個のＳＬＥＤ５０が図示されている。また、４個のＳＬＥＤチップ５３Ａ_１、５３Ａ_２、５３Ｂ_１、及び５３Ｂ_２の各々には、各ＳＬＥＤチップ５３に対応して、ホログラム記録層６０Ａ_１、６０Ａ_２、６０Ｂ_１、及び６０Ｂ_２の各々が設けられている。 Each of the SLED chips 53A ₁ , 53A ₂ , 53B ₁ , and 53B ₂ is arranged corresponding to each of the four light collecting members 15A ₁ , 15A ₂ , 15B ₁ , and 15B ₂ . In the example shown in FIG. 5, a total of 36 SLEDs 50 arranged in two rows are shown. Further, each of the four SLED chips 53A ₁ , 53A ₂ , 53B ₁ , and 53B ₂ corresponds to each SLED chip 53, and each of the hologram recording layers 60A ₁ , 60A ₂ , 60B ₁ , and 60B ₂ . Is provided.

集光部材１５の各々では、図２に示したように、ＳＬＥＤチップ５３に搭載された複数のＬＥＤ５０の各々に対応して、ホログラム記録層６０に複数のホログラム素子５４が形成されている。例えば、集光部材１５Ａ_１には、ＳＬＥＤチップ５３Ａ_１の９個のＳＬＥＤ５０Ａ_１１〜５０Ａ_１９に対応して、ホログラム記録層６０Ａ_１には９個のホログラム素子５４Ａ_１１〜５４Ａ_１９が配列されるように形成されている。これにより、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、３６個のＳＬＥＤ５０の各々に対応して、３６個のスポット６２_１〜６２_３６が主走査方向に沿って所定間隔（スポットピッチ「Ｐ_Ｓ」）で一列に形成される。実際の画像形成装置では、数千個のＳＬＥＤ５０に対応して、数千個のスポット６２が形成される。 In each of the light condensing members 15, as shown in FIG. 2, a plurality of hologram elements 54 are formed on the hologram recording layer 60 corresponding to each of the plurality of LEDs 50 mounted on the SLED chip 53. For example, nine hologram elements 54A _{11 to} 54A ₁₉ are arranged in the hologram recording layer 60A ₁ corresponding to the nine SLEDs 50A _{11 to} 50A ₁₉ of the SLED chip 53A _{1 in} the light condensing member 15A _1. Is formed. Thereby, on the surface 12A of the photosensitive drum 12, 36 spots 62 _{1 to} 62 ₃₆ corresponding to each of the 36 SLEDs 50 are spaced along the main scanning direction (spot pitch “P _S ”). Are formed in a row. In an actual image forming apparatus, thousands of spots 62 are formed corresponding to thousands of SLEDs 50.

図５に示すＬＰＨ１４では、図５及び図６に示すように、Ａ列のＳＬＥＤ５０ＡとＢ列のＳＬＥＤ５０Ｂとを、３６個のスポット６２_１〜６２_３６に交互に対応付けている。例えば、集光部材１５Ａ_１はＳＬＥＤチップ５３Ａ_１とホログラム記録層６０Ａ_１とで構成される。ＳＬＥＤチップ５３Ａ_１の第１のＳＬＥＤ５０Ａ_１１から射出された光は、対応するホログラム記録層６０Ａ_１のホログラム素子５４Ａ_１１で回折されてスポット６２_１に集光される。また、集光部材１５Ｂ_１はＳＬＥＤチップ５３Ｂ_１とホログラム記録層６０Ｂ_１とで構成される。ＳＬＥＤチップ５３Ｂ_１の第１のＳＬＥＤ５０Ｂ_１１から射出された光は、対応するホログラム記録層６０Ｂ_１のホログラム素子５４Ｂ_１１で回折されてスポット６２_２に集光される。 In the LPH 14 shown in FIG. 5, as shown in FIGS. 5 and 6, the SLED 50 A in the A row and the SLED 50 B in the B row are alternately associated with the ₃₆ spots 62 _{1 to} 62 ₃₆ . For example, the light condensing member 15A ₁ is composed of an SLED chip 53A ₁ and a hologram recording layer 60A ₁ . Light emitted from the first SLED50A ₁₁ of SLED chip 53A ₁ is diffracted by the hologram element _{54A 11} of the corresponding hologram recording layer 60A ₁ is focused into a spot 62 _1. The condensing member 15B ₁ is composed of an SLED chip 53B ₁ and a hologram recording layer 60B ₁ . Light emitted from the first SLED50B ₁₁ of SLED chip 53B ₁ is diffracted by the hologram element _{54B 11} of the corresponding hologram recording layer 60B ₁ is focused into a spot 62 _2.

従って、ＳＬＥＤチップ５３のＬＥＤピッチが「Ｐ_Ｏ」でも、Ａ列及びＢ列の２列を交互に用いれば、主走査方向のＬＥＤピッチ「Ｐ_Ｌ」は「Ｐ_Ｏ／２」となる。ＬＥＤピッチと同じ間隔でスポット６２が形成されると仮定すると、スポットピッチ「Ｐ_Ｓ」も「Ｐ_Ｏ／２」となる。例えば、１２００ｄｐｉの解像度を得たい場合であっても、６００ｄｐｉのＳＬＥＤチップ５３を用いれば十分である。 Therefore, even if the LED pitch of the SLED chip 53 is “P _O ”, the LED pitch “P _L ” in the main scanning direction becomes “P _O / 2” if the two rows of the A row and the B row are alternately used. Assuming that the spots 62 are formed at the same interval as the LED pitch, the spot pitch “P _S ” is also “P _O / 2”. For example, even when it is desired to obtain a resolution of 1200 dpi, it is sufficient to use an SLED chip 53 of 600 dpi.

上述した通り、ＬＥＤ５０は拡散光源であるが、本実施の形態では、集光部材１５の単位でＬＰＨ１４を構成したことで、クロストークの発生が低減されている。図７に示すように、基板５８上に実装された複数のＬＥＤチップ５３に対して１つのホログラム記録層６０を設け、複数のＬＥＤチップ５３の各ＬＥＤ５０の各々に対応してホログラム素子５４を形成したＬＰＨ１４と比較すると、図６に示す本実施の形態の構成では、クロストークの発生が低減される。 As described above, the LED 50 is a diffused light source, but in the present embodiment, the occurrence of crosstalk is reduced by configuring the LPH 14 in units of the light collecting member 15. As shown in FIG. 7, one hologram recording layer 60 is provided for a plurality of LED chips 53 mounted on a substrate 58, and a hologram element 54 is formed corresponding to each LED 50 of the plurality of LED chips 53. Compared with the LPH 14, the configuration of the present embodiment shown in FIG. 6 reduces the occurrence of crosstalk.

図８に示すように、インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０から射出される発光光７２は、発散して拡がることが知られている。この現象は「ランバーシアン配光」と称される。同じくインコヒーレント光源である電界発光素子（ＥＬ）においても、同様の現象が観測される。発光光７２のうち、発光点からホログラム径ｒ_Ｈまで拡がる拡散光の光路（実線で示す）を通る光だけが、ホログラム素子５４に参照光として照射され、回折光が再生される。他の発光光７２は「迷光」として拡散する。 As shown in FIG. 8, it is known that the emitted light 72 emitted from the LED 50 which is an incoherent light source diverges and spreads. This phenomenon is called “Lambertian light distribution”. The same phenomenon is observed in the electroluminescent element (EL) which is also an incoherent light source. Among the emitted light 72, only light passing through the optical path of the diffused light that spreads from the light emitting point to the hologram diameter r _H (indicated by solid line) is irradiated as the reference light to the hologram element 54, diffracted light is reproduced. The other emitted light 72 diffuses as “stray light”.

従って、図７に示すように、１つのホログラム記録層６０にホログラム素子アレイ５６が形成されている場合には、図８に示すように、複数のＬＥＤチップ５３がＡ列とＢ列とに配列されていても、Ａ列のＳＬＥＤチップ５３ＡのＳＬＥＤ５０Ａから拡散した発光光７２（迷光）は、副走査方向に隣接するＢ列のＳＬＥＤチップ５３ＢのＳＬＥＤ５０Ｂに対応するホログラム素子５４Ｂに照射される。本実施の形態では、集光部材１５の単位でＬＰＨ１４を構成したことで、隣接するホログラム素子５４を分離するのが容易になり、迷光によるクロストークの発生が低減される。 Accordingly, when the hologram element array 56 is formed on one hologram recording layer 60 as shown in FIG. 7, a plurality of LED chips 53 are arranged in the A and B rows as shown in FIG. Even if the light emitting light 72 (stray light) diffused from the SLED 50A of the SLED chip 53A in the A row is irradiated to the hologram element 54B corresponding to the SLED 50B of the SLED chip 53B in the B row adjacent in the sub-scanning direction. In the present embodiment, since the LPH 14 is configured in units of the light collecting member 15, it is easy to separate the adjacent hologram elements 54, and the occurrence of crosstalk due to stray light is reduced.

例えば、図９に示すように、Ａ列の集光部材１５ＡとＢ列の集光部材１５Ｂとを、発光光７２（迷光）によるクロストークが発生しない距離Ｄだけ離間して配置してもよい。また、図１０に示すように、Ａ列の集光部材１５ＡとＢ列の集光部材１５Ｂとを遮光部材７４で分離して、発光光７２（迷光）によるクロストークの発生を防止してもよい。 For example, as shown in FIG. 9, the light collecting member 15A in the A row and the light collecting member 15B in the B row may be arranged apart by a distance D that does not cause crosstalk due to the emitted light 72 (stray light). . Further, as shown in FIG. 10, even if the light collecting member 15 A in the A row and the light collecting member 15 B in the B row are separated by the light shielding member 74, the occurrence of crosstalk due to the emitted light 72 (stray light) can be prevented. Good.

また、例えば、図１１に示すように、Ａ列の集光部材１５ＡとＢ列の集光部材１５Ｂとを、発光光７２（迷光）によるクロストークが発生しないように、互いの発光光軸が異なる方向を向くように配置してもよい。図１１に示す例では、基板５８は、副走査方向の断面が二等辺三角形で主走査方向に延びる棒状であり、二等辺三角形の等辺に対応した傾斜面５８Ａと傾斜面５８Ｂとを備えている。傾斜面５８Ａ上にＡ列の集光部材１５Ａが配置され、傾斜面５８Ｂ上にＢ列の集光部材１５Ｂが配置される。図１２に示すように、Ａ列の集光部材１５Ａからの回折光と、Ｂ列の集光部材１５Ｂによる回折光とは、感光体ドラム１２の表面１２Ａ上において、主走査方向に一列に並ぶスポット６２（スポット６２Ａ、６２Ｂ）を形成するように、ホログラム素子５４Ａ、５４Ｂの各々を設計する。 For example, as shown in FIG. 11, the light emission axes of the light collecting members 15A in the A row and the light collecting members 15B in the B row are arranged so that crosstalk due to the emitted light 72 (stray light) does not occur. You may arrange | position so that it may face in a different direction. In the example shown in FIG. 11, the substrate 58 has an isosceles triangular cross section in the sub-scanning direction and extends in the main scanning direction, and includes an inclined surface 58A and an inclined surface 58B corresponding to the equilateral sides of the isosceles triangle. . A row of condensing members 15A is arranged on the inclined surface 58A, and a B row of condensing members 15B is arranged on the inclined surface 58B. As shown in FIG. 12, the diffracted light from the light collecting member 15A in the A row and the diffracted light from the light collecting member 15B in the B row are aligned in the main scanning direction on the surface 12A of the photosensitive drum 12. Each of the hologram elements 54A and 54B is designed so as to form the spot 62 (spots 62A and 62B).

複数の集光部材１５は、Ａ列及びＢ列の２列に配列する場合には限定されない。３列以上に分けて配列してもよい。例えば、図１３に示すように、Ｃ列の集光部材１５Ｃ、Ｄ列の集光部材１５Ｄ、及びＥ列の集光部材１５Ｅを、発光光７２（迷光）によるクロストークが発生しないように、互いの発光光軸が異なる方向を向くように配置してもよい。図１３に示す例では、基板５８は、副走査方向の断面が台形で主走査方向に延びる棒状であり、斜辺及び上底に対応した傾斜面５８Ｃ、平面５８Ｄ及び傾斜面５８Ｅを備えている。傾斜面５８Ｃ上にＣ列の集光部材１５Ｃが配置され、平面５８Ｄ上にＤ列の集光部材１５Ｄが配置され、傾斜面５８Ｅ上にＥ列の集光部材１５Ｅが配置される。図１１に示す例と同様に、Ｃ列の集光部材１５Ｃからの回折光、Ｄ列の集光部材１５Ｄによる回折光、及びＥ列の集光部材１５Ｅによる回折光は、感光体ドラム１２の表面１２Ａ上において、主走査方向に一列に並ぶスポット６２を形成する。 The plurality of light collecting members 15 are not limited to the case where they are arranged in two rows of the A row and the B row. It may be arranged in three or more rows. For example, as shown in FIG. 13, the C-line condensing member 15 C, the D-line condensing member 15 D, and the E-line condensing member 15 E are configured so that crosstalk due to emitted light 72 (stray light) does not occur. You may arrange | position so that a mutual light emission optical axis may face a different direction. In the example shown in FIG. 13, the substrate 58 has a trapezoidal cross section in the sub-scanning direction and extends in the main scanning direction, and includes an inclined surface 58C, a flat surface 58D, and an inclined surface 58E corresponding to the hypotenuse and the upper base. The C light collecting members 15C are arranged on the inclined surface 58C, the D light collecting members 15D are arranged on the flat surface 58D, and the E light collecting members 15E are arranged on the inclined surface 58E. Similarly to the example shown in FIG. 11, the diffracted light from the C-line condensing member 15C, the diffracted light from the D-line condensing member 15D, and the diffracted light from the E-line condensing member 15E are On the surface 12A, spots 62 arranged in a line in the main scanning direction are formed.

なお、複数の集光部材１５の副走査方向の配列数が増加するほど、高解像度を得るのが容易になる。図５に示す例では、６００ｄｐｉのＳＬＥＤチップ５３を用いて１２００ｄｐｉの解像度を得る例について説明したが、図１４に示すように、ＳＬＥＤチップ５３のＬＥＤピッチが「Ｐ_Ｏ」でも、Ｃ列、Ｄ列及びＥ列の３列を交互に用いれば、主走査方向のＬＥＤピッチ「Ｐ_Ｌ」は「Ｐ_Ｏ／３」となる。ＬＥＤピッチと同じ間隔でスポット６２が形成されると仮定すると、スポットピッチ「Ｐ_Ｓ」も「Ｐ_Ｏ／３」となる。例えば、１２００ｄｐｉの解像度を得たい場合であっても、４００ｄｐｉのＳＬＥＤチップ５３を用いれば十分である。 Note that as the number of the plurality of light collecting members 15 arranged in the sub-scanning direction increases, it becomes easier to obtain high resolution. In the example shown in FIG. 5, the example of obtaining the resolution of 1200 dpi using the 600 dpi SLED chip 53 has been described. However, as shown in FIG. 14, even if the LED pitch of the SLED chip 53 is “ _PO ”, the C row, D If three rows of the row and the E row are alternately used, the LED pitch “P _L ” in the main scanning direction becomes “P _O / 3”. Assuming that the spots 62 are formed at the same interval as the LED pitch, the spot pitch “P _S ” is also “P _O / 3”. For example, even when it is desired to obtain a resolution of 1200 dpi, it is sufficient to use a 400 dpi SLED chip 53.

＜その他の変形例＞
なお、上記では、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤプリントヘッドを備える例について説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）、レーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。発光素子の特性に応じてホログラム素子を設計すると共に、インコヒーレント光による不要露光を防止することで、インコヒーレント光を射出するＬＥＤやＥＬを発光素子として用いた場合でも、コヒーレント光を射出するＬＤを発光素子として用いた場合と同様に、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。 <Other variations>
In addition, although the example provided with the LED print head provided with several LED was demonstrated above, it replaced with LED and you may use other light emitting elements, such as an electroluminescent element (EL) and a laser diode (LD). LD that emits coherent light even when an LED or EL that emits incoherent light is used as a light emitting element by designing a hologram element according to the characteristics of the light emitting element and preventing unnecessary exposure by incoherent light. As in the case of using as a light emitting element, a fine spot with a clear outline is formed.

また、上記では、球面波シフト多重により複数のホログラム素子を多重記録する例について説明したが、所望の回折光が得られる多重方式であれば、他の多重方式で複数のホログラム素子を多重記録してもよい。また、複数種類の多重方式を併用しても良い。他の多重方式としては、参照光の入射角度を変えながら記録する角度多重記録、参照光の波長を変えながら記録する波長多重記録、参照光の位相を変えながら記録する位相多重記録等が挙げられる。 In the above description, an example in which a plurality of hologram elements are multiplexed and recorded by spherical wave shift multiplexing has been described. However, if a multiplexing method that can obtain a desired diffracted light is used, a plurality of hologram elements can be multiplexed and recorded by another multiplexing method. May be. A plurality of types of multiplexing methods may be used in combination. Other multiplexing methods include angle multiplex recording for recording while changing the incident angle of the reference light, wavelength multiplex recording for recording while changing the wavelength of the reference light, and phase multiplex recording for recording while changing the phase of the reference light. .

また、上記では、画像形成装置がタンデム型のデジタルカラープリンタであり、その各画像形成ユニットの感光体ドラムを露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドについて説明したが、露光装置により感光性の画像記録媒体を像様露光することで画像が形成される画像形成装置であればよく、上記の応用例には限定されない。例えば、画像形成装置は、電子写真方式のデジタルカラープリンタには限定されない。銀塩方式の画像形成装置や光書込み型電子ペーパー等の書き込み装置等にも本発明の露光装置を搭載してもよい。また、感光性の画像記録媒体は、感光体ドラムには限定されない。シート状の感光体や写真感光材料、フォトレジスト、フォトポリマー等の露光にも、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。 In the above description, the image forming apparatus is a tandem type digital color printer, and the LED print head as an exposure apparatus that exposes the photosensitive drum of each image forming unit has been described. Any image forming apparatus in which an image is formed by imagewise exposing a medium may be used, and the present invention is not limited to the above application examples. For example, the image forming apparatus is not limited to an electrophotographic digital color printer. The exposure apparatus of the present invention may be mounted on a writing apparatus such as a silver salt type image forming apparatus or optical writing type electronic paper. The photosensitive image recording medium is not limited to the photosensitive drum. The exposure apparatus according to the above application example may also be applied to exposure of a sheet-shaped photoreceptor, a photographic material, a photoresist, a photopolymer, and the like.

２ＰＣ
３画像読取装置
１０画像形成プロセス部
１１画像形成ユニット
１２感光体ドラム
１２Ａ表面
１３帯電器
１４ＬＥＤプリントヘッド
１５現像器
１６クリーナ
２１中間転写ベルト
２２一次転写ロール
２３二次転写ロール
２４搬送ベルト
２５定着器
３０制御部
４０画像処理部
５０ＬＥＤ
５２ＬＥＤアレイ
５３ＬＥＤチップ
５４ホログラム素子
５６ホログラム素子アレイ
５８ＬＥＤ基板
６０ホログラム記録層
６０Ａホログラム記録層
６２スポット 2 PC
3 Image Reading Device 10 Image Forming Process Unit 11 Image Forming Unit 12 Photosensitive Drum 12A Surface 13 Charger 14 LED Print Head 15 Developer 16 Cleaner 21 Intermediate Transfer Belt 22 Primary Transfer Roll 23 Secondary Transfer Roll 24 Conveying Belt 25 Fixing Device 30 Control unit 40 Image processing unit 50 LED
52 LED array 53 LED chip 54 Hologram element 56 Hologram element array 58 LED substrate 60 Hologram recording layer 60A Hologram recording layer 62 Spot

Claims

複数の発光素子が少なくとも１列で配列された発光素子列と、前記発光素子列の複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子から射出された光を回折して被露光面に集光する複数のホログラム素子が多重記録されたホログラム記録層と、を含む集光部材を複数備え、
前記複数の集光部材は、前記複数のホログラム素子により被露光面に形成される集光点が予め定めた第１の方向に並ぶように配列されると共に、複数の前記発光素子列が前記第１の方向と交差する第２の方向に複数列で並ぶように配列された、
露光装置。 A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in at least one row, and light emitted from the light emitting elements corresponding to each of the plurality of light emitting elements in the light emitting element array is diffracted and condensed on an exposed surface. A plurality of condensing members including a plurality of hologram recording layers on which a plurality of hologram elements are recorded,
The plurality of condensing members are arranged so that condensing points formed on the exposed surface by the plurality of hologram elements are arranged in a predetermined first direction, and the plurality of light emitting element arrays are arranged in the first direction. Arranged in a plurality of rows in a second direction intersecting the direction of 1,
Exposure device.

前記複数の集光部材は、集光部材を構成する発光素子の光軸方向が前記第２の方向における列毎に異なるように配列された、請求項１に記載の露光装置。 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the plurality of condensing members are arranged so that an optical axis direction of a light emitting element constituting the condensing member is different for each column in the second direction.

特定の集光部材を構成する発光素子から射出された光が、隣接する他の集光部材を構成するホログラム素子に入射しないように遮光された、請求項１又は請求項２に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1, wherein light emitted from a light emitting element constituting a specific light collecting member is shielded so as not to enter a hologram element constituting another adjacent light collecting member. .

請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の露光装置と、
前記露光装置と作動距離だけ離間して配置され、画像データに応じて前記露光装置により前記予め定めた第１の方向に主走査されて画像が書き込まれる感光体と、
を含む画像形成装置。 An exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A photosensitive member that is disposed apart from the exposure device by a working distance, and in which an image is written by main scanning in the first predetermined direction by the exposure device according to image data;
An image forming apparatus including: