JP2012027158A - Light condensing element, light condensing element array, exposure device, and image forming apparatus - Google Patents

Light condensing element, light condensing element array, exposure device, and image forming apparatus Download PDF

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晋 安田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light condensing element capable of forming a spot with high contrast as in a case of using a coherent light source when diffracting emission light from a light emitting element by a hologram element and condensing on an exposed surface, irrespective of whether or not the light emitting element is a coherent light source, and to provide a light condensing element array, an exposure device and an image forming apparatus.SOLUTION: The exposure device comprises: a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged so as to be lined in a predetermined direction; a hologram recording layer on which a plurality of hologram elements for diffracting emission light from the light emitting elements and condensing on the exposed surface in correspondence to the plurality of light emitting elements respectively are multiple-recorded so that a plurality of condensing points formed on the exposed surface are lined in a predetermined direction; and spread angle control means which is disposed on the light incident side of the hologram recording layer, includes a light shielding film having a plurality of light transmitting parts in correspondence to the plurality of light emitting elements respectively, and controls the spread angles of respective light beams transmitting through the plurality of the light transmitting parts so that the respective transmitted light beams pass the light paths of reference lights for recording the corresponding hologram elements.

Description

本発明は、集光素子、集光素子アレイ、露光装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a condensing element, a condensing element array, an exposure apparatus, and an image forming apparatus.

特許文献１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。   In Patent Document 1, 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２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 2 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 bundle 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.

特開２０００−３３００５８号公報JP 2000-330058 A 特開２００７−２３７５７６号公報JP 2007-237576 A

本発明の目的は、発光素子が可干渉性（コヒーレント）光源か否かに拘わらず、発光素子からの射出光をホログラム素子で回折して被露光面に集光した場合に、可干渉性光源を用いた場合と同程度にコントラストの高いスポットを形成することができる集光素子、集光素子アレイ、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 a coherent light source when the light emitted from the light emitting element is diffracted by the hologram element and condensed on the exposed surface regardless of whether the light emitting element is a coherent light source. It is an object of the present invention to provide a condensing element, a condensing element array, an exposure apparatus, and an image forming apparatus that can form a spot having a contrast as high as that in the case of using the above.

請求項１に記載の発明は、発光素子と、前記発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光するホログラム素子が記録されたホログラム記録層と、前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記発光素子に対応して透光部が形成された遮光膜を備え、前記透光部を透過する光が対応するホログラム素子を記録した参照光の光路を通過するように透過光の拡がり角を制御する拡がり角制御手段と、を備えた集光素子である。   The invention according to claim 1 is a light-emitting element, a hologram recording layer on which a hologram element that diffracts light emitted from the light-emitting element and condenses it on an exposed surface, and a light incident side of the hologram recording layer And a light-shielding film having a light-transmitting portion formed corresponding to the light-emitting element, and transmitted light so that light transmitted through the light-transmitting portion passes through the optical path of the reference light recorded on the corresponding hologram element. And a divergence angle control means for controlling the divergence angle.

請求項２に記載の発明は、前記拡がり角制御手段は、前記透光部の光入射側に配置され且つ前記発光素子からの射出光を前記透光部に集光する集光部を更に備えた、請求項１に記載の集光素子である。   According to a second aspect of the present invention, the divergence angle control means further includes a condensing unit that is disposed on the light incident side of the light transmitting unit and condenses the light emitted from the light emitting element on the light transmitting unit. In addition, the light collecting element according to claim 1.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の集光素子が一次元状又は二次元状に複数配列された集光素子アレイである。   A third aspect of the present invention is a condensing element array in which a plurality of the condensing elements according to the first or second aspect are arranged in a one-dimensional or two-dimensional manner.

請求項４に記載の発明は、複数の発光素子が予め定めた方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、前記複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子からの射出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、前記被露光面に形成される複数の集光点が前記予め定めた方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記複数の発光素子の各々に対応して複数の透光部が形成された遮光膜を備え、前記複数の透光部の各々を透過する光が対応するホログラム素子を記録した参照光の光路を通過するように各透過光の拡がり角を制御する拡がり角制御手段と、を備えた露光装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a predetermined direction, and diffracting light emitted from the light emitting elements corresponding to each of the plurality of light emitting elements. A plurality of hologram elements that condense on the surface to be exposed, the hologram recording layer on which the plurality of condensing points formed on the surface to be exposed are aligned and aligned in the predetermined direction, and the hologram recording A hologram disposed on the light incident side of the layer, including a light-shielding film having a plurality of light-transmitting portions formed corresponding to each of the plurality of light-emitting elements, and corresponding to light transmitted through each of the plurality of light-transmitting portions An exposure apparatus includes an expansion angle control unit that controls an expansion angle of each transmitted light so as to pass through an optical path of reference light recorded on the element.

請求項５に記載の発明は、前記拡がり角制御手段は、前記複数の透光部の光入射側に配置され且つ前記複数の発光素子からの射出光を対応する透光部に集光する複数の集光部を更に備えた、請求項４に記載の露光装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, the divergence angle control means is disposed on the light incident side of the plurality of light transmitting portions, and a plurality of light condensing the light emitted from the plurality of light emitting elements on the corresponding light transmitting portions. The exposure apparatus according to claim 4, further comprising a condensing unit.

請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の露光装置と、前記露光装置と予め定めた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方向に主走査されて画像が記録される感光性の画像記録媒体と、を含む画像形成装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, the exposure apparatus according to the fourth or fifth aspect and the exposure apparatus are spaced apart from each other by a predetermined working distance, and the exposure apparatus performs the advance according to image data. And a photosensitive image recording medium on which an image is recorded by main scanning in a predetermined direction.

請求項１に記載の集光素子によれば、発光素子が可干渉性（コヒーレント）光源か否かに拘わらず、発光素子からの射出光をホログラム素子で回折して被露光面に集光した場合に、可干渉性光源を用いた場合と同程度にコントラストの高いスポットを形成することができる。   According to the condensing element of claim 1, the light emitted from the light emitting element is diffracted by the hologram element and condensed on the exposed surface regardless of whether the light emitting element is a coherent light source. In such a case, it is possible to form a spot having a contrast as high as that when a coherent light source is used.

請求項２に記載の集光素子によれば、本発明の構成を備えない場合に比べて、光利用効率を向上させることができる。   According to the condensing element of the second aspect, the light use efficiency can be improved as compared with the case where the configuration of the present invention is not provided.

請求項３に記載の集光素子アレイによれば、集光素子を複数配列してアレイ化しても、発光素子が可干渉性（コヒーレント）光源か否かに拘わらず、発光素子からの射出光をホログラム素子で回折して被露光面に集光した場合に、可干渉性光源を用いた場合と同程度にコントラストの高いスポットを形成することができる。   According to the condensing element array of claim 3, even if a plurality of condensing elements are arranged to form an array, the light emitted from the light emitting element is used regardless of whether the light emitting element is a coherent light source. Is diffracted by the hologram element and condensed on the surface to be exposed, a spot having a high contrast can be formed to the same extent as when a coherent light source is used.

請求項４に記載の露光装置によれば、発光素子アレイを構成する複数の発光素子の各々が可干渉性（コヒーレント）光源か否かに拘わらず、複数の発光素子からの射出光の各々を対応するホログラム素子で回折して被露光面に集光した場合に、可干渉性光源を用いた場合と同程度にコントラストの高いスポット列を形成することができる。   According to the exposure apparatus of claim 4, each of the light emitted from the plurality of light emitting elements is controlled regardless of whether each of the plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array is a coherent light source. When diffracted by the corresponding hologram element and condensed on the surface to be exposed, it is possible to form a spot row having a contrast as high as when using a coherent light source.

請求項５に記載の露光装置によれば、本発明の構成を備えない場合に比べて、光利用効率を向上させることができる。   According to the exposure apparatus of the fifth aspect, the light use efficiency can be improved as compared with the case where the configuration of the present invention is not provided.

請求項６に記載の画像形成装置によれば、露光装置の発光素子アレイを構成する複数の発光素子の各々が可干渉性（コヒーレント）光源か否かに拘わらず、感光性の画像記録媒体の被露光面に可干渉性光源を用いた場合と同程度にコントラストの高いスポット列を形成することができ、当該スポット列により画像記録媒体が主走査されて高画質な画像を記録することができる。   According to the image forming apparatus of the sixth aspect, regardless of whether each of the plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array of the exposure apparatus is a coherent light source, It is possible to form a spot row having a contrast as high as that when a coherent light source is used on the exposed surface, and the image recording medium is main-scanned by the spot row to record a high-quality image. .

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. 拡がり角制御手段の構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of a divergence angle control means. （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の断面図である。(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. 拡がり角制御手段により透過光の拡がり角が制御される原理を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the principle by which the divergence angle of the transmitted light is controlled by the divergence angle control means. （Ａ）〜（Ｃ）の各々は、透光部の断面形状の一例を示す平面図である。Each of (A) to (C) is a plan view illustrating an example of a cross-sectional shape of a light transmitting portion. （Ａ）及び（Ｂ）は、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。(A) And (B) is a figure which shows a mode that a hologram is recorded on a hologram recording layer. （Ａ）〜（Ｅ）は、フィルム状の遮光体を用いてＬＥＤプリントヘッドを製造する製造方法の一例を示す工程図である。(A)-(E) are process drawings which show an example of the manufacturing method which manufactures an LED print head using a film-form light-shielding body. （Ａ）及び（Ｂ）は、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。(A) And (B) is a figure which shows a mode that a hologram is reproduced | regenerated and a diffracted light is produced | generated. （Ａ）〜（Ｄ）は、ＬＥＤプリントヘッドの変形例を示す断面図である。(A)-(D) are sectional drawings which show the modification of an LED print head.

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.

＜ＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置＞
まず、本発明の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドを搭載した画像形成装置について説明する。電子写真方式で画像を形成する複写機、プリンタ等では、感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置として、従来の光走査方式の露光装置（即ち、光走査書き込み装置）に代わり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置が主流になりつつある。ＬＥＤ方式の露光装置では、走査光学系は不要であり、光走査方式に比べて大幅な小型化が可能である。また、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータも不要であり、機械的なノイズが発生しないという利点もある。 <Image forming apparatus equipped with LED print head>
First, an image forming apparatus equipped with an LED print head according to an embodiment of the present invention will be described. In copiers, printers, and the like that form images by electrophotography, light-emitting diodes (LEDs) are used as exposure devices that write latent images on photosensitive drums, instead of conventional optical scanning exposure devices (that is, optical scanning writing devices). LED-type exposure apparatus using a light source as a light source is becoming mainstream. The LED type exposure apparatus does not require a scanning optical system, and can be significantly reduced in size as compared with the optical scanning method. In addition, a driving motor for driving the polygon mirror is unnecessary, and there is an advantage that no mechanical noise is generated.

ＬＥＤ方式の露光装置は、ＬＥＤプリントヘッドと称され、ＬＰＨと略称されている。従来のＬＥＤプリントヘッドは、長尺状の基板上に多数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイと、多数の屈折率分布型のロッドレンズが配列されたレンズアレイと、を備えている。ＬＥＤアレイには、例えば１インチ当り１２００画素（即ち、１２００ｄｐｉ(dot per inch)）と、主走査方向の画素数に対応して多数のＬＥＤが配列されている。従来、レンズアレイには、セルフォック（登録商標）などのロッドレンズが用いられている。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。   The LED type exposure apparatus is called an LED print head and is abbreviated as LPH. A conventional LED print head includes an LED array in which a large number of LEDs are arranged on a long substrate, and a lens array in which a large number of gradient index rod lenses are arranged. In the LED array, for example, 1200 pixels per inch (that is, 1200 dpi (dot per inch)), and a large number of LEDs are arranged corresponding to the number of pixels in the main scanning direction. Conventionally, rod lenses such as SELFOC (registered trademark) are used for lens arrays. The light emitted from each LED is collected by a rod lens, and an erecting equal-magnification image is formed on the photosensitive drum.

ロッドレンズに代えて「ホログラム素子」を用いたＬＥＤプリントヘッドが検討されている。本実施の形態に係る画像形成装置は、以下に説明する「ホログラム素子アレイ」を備えたＬＥＤプリントヘッドを備えている。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、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４は、作動距離が数ｃｍ程度と長く、感光体ドラムの周囲が混み合わず、全体として画像形成装置が小型化される。   An LED print head using a “hologram element” instead of a rod lens has been studied. The image forming apparatus according to the present embodiment includes an LED print head including a “hologram element array” described below. 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 provided with the hologram element array has a long working distance of about several centimeters, and the periphery of the photosensitive drum is not crowded, and the image forming apparatus is downsized as a whole.

また、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、ホログラム素子アレイを備えた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、「ロッドレンズを用いたＬＰＨ」に比べると、感光体ドラム１２上に微小スポットを形成し易い。   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 equipped with the hologram element array has high incident angle selectivity and wavelength selectivity of the hologram element, and forms a minute spot on the photosensitive drum 12 as compared with “LPH using a rod lens”. Easy to do.

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予め定めた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。   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. The image forming apparatus is a so-called tandem digital color printer, and includes an image forming process unit 10 as an image forming unit that forms an image corresponding to image data of each color, and a control unit 30 that controls the operation of the image forming apparatus. And an image processing unit 40 which 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. .

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保持する像保持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた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１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。   Each of the image forming units 11 includes a photosensitive drum 12 as an image holding body that forms an electrostatic latent image and holds a toner image, and a charger 13 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 12 with a predetermined potential. , An LED print head (LPH) 14 as an exposure device for exposing the photosensitive drum 12 charged by the charger 13, a developing unit 15 for developing the electrostatic latent image obtained by the LPH 14, and the photosensitive drum 12 after transfer. A cleaner 16 for cleaning the surface is provided.

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。本実施の形態では、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。また、ＬＥＤアレイ上には、複数のＬＥＤに対応する複数のホログラム素子がアレイ状に配列されている。   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. 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 the present embodiment, in the LPH 14, a plurality of LEDs are arranged in an array (row shape) along the length direction. A plurality of hologram elements corresponding to the plurality of LEDs are arranged in an array on the LED array.

後述する通り、ホログラム素子アレイを備えたＬＰＨ１４の作動距離は長く、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。   As will be described later, the working distance of the LPH 14 provided with the hologram element array is long, and is arranged several cm 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により予め定めた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１５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 emitted by the LPH 14 that emits light based on the image data obtained from the image processing unit 40. As a result of exposure, 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 device 15, 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方向に回転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。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ＬＥＤ５０１〜５０６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５４１〜５４６を備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０１〜５０６を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４１〜５４６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 the LED print head according to the embodiment of the present invention. 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。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わせをして、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 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の主走査方向の間隔（ＬＥＤ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、ＬＥＤ５０は「点光源」ではないが、以下では、ＬＥＤ５０が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”. In addition, each of the LEDs 50 is arranged so that the interval (LED pitch) in the main scanning direction between two adjacent LEDs 50 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”. Further, although the LED 50 is not a “point light source”, hereinafter, a position where the LED 50 is disposed is appropriately referred to as a “light emitting point”.

ＬＥＤアレイ５２としては、複数のＬＥＤがチップ単位で基板上に実装されたＬＥＤアレイ等、種々の形態のＬＥＤアレイを用いてもよい。複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤチップを複数個配列する場合には、複数のＬＥＤチップは、直列に配置してもよく、千鳥状に配置してもよい。また、副走査方向に２個以上配置してもよい。図２においては、複数のＬＥＤ５０が１個のＬＥＤチップ５３上に一次元状に配列されたＬＥＤアレイ５２を概略的に図示しているに過ぎない。   As the LED array 52, various types of LED arrays such as an LED array in which a plurality of LEDs are mounted on a substrate in units of chips may be used. When arranging a plurality of LED chips on which a plurality of LEDs are arranged, the plurality of LED chips may be arranged in series or in a staggered manner. Two or more may be arranged in the sub-scanning direction. In FIG. 2, the LED array 52 in which a plurality of LEDs 50 are arranged in a one-dimensional manner on one LED chip 53 is only schematically shown.

ＬＥＤアレイ５２は、複数のＬＥＤチップ５３が千鳥状に配列されていてもよい。即ち、複数のＬＥＤチップ５３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てもよい。なお、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。   The LED array 52 may have a plurality of LED chips 53 arranged in a staggered manner. That is, the plurality of LED chips 53 may be arranged in a line so as to be arranged in the main scanning direction, and may be arranged in two lines with a certain interval shifted in the sub-scanning direction. Even if the LEDs 50 are divided into the plurality of LED chips 53, each of the plurality of LEDs 50 is arranged such that the interval between the two adjacent LEDs 50 in the main scanning direction is a constant interval.

ＬＥＤアレイ５２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（図示せず）が、各ＬＥＤが主走査方向に並ぶように、複数個配列されて構成されたＳＬＥＤアレイを用いてもよい。ＳＬＥＤアレイは、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アレイを用いることで、ＬＥＤ基板５８上での配線数が少なくて済む。   The LED array 52 includes a plurality of SLED chips (not shown) in which a plurality of self-scanning LEDs (SLEDs) are arranged so that the LEDs are arranged in the main scanning direction. SLED arrays may be used. In the SLED array, 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 array, the number of wires on the LED substrate 58 can be reduced.

上記のＬＥＤチップ５３が配置されたＬＥＤ基板５８上には、予め定めた距離だけ離間させてホログラム記録層６０が形成されている。ホログラム素子アレイ５６は、ＬＥＤ基板５８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。本実施の形態では、ＬＥＤ基板５８とホログラム記録層６０との間には、透過光の「拡がり角」を制御する拡がり角制御手段３２が配置されている。後述する通り、拡がり角制御手段３２は透光部を備えた遮光膜である。従って、ＬＥＤ基板５８上には、拡がり角制御手段３２である遮光膜及びホログラム記録層６０が、ＬＥＤ基板５８側からこの順に積層されている。   On the LED substrate 58 on which the LED chip 53 is arranged, a hologram recording layer 60 is formed at a predetermined distance. The hologram element array 56 is formed in a hologram recording layer 60 formed on the LED substrate 58. In the present embodiment, a divergence angle control means 32 for controlling the “divergence angle” of transmitted light is disposed between the LED substrate 58 and the hologram recording layer 60. As will be described later, the divergence angle control means 32 is a light-shielding film having a translucent portion. Therefore, on the LED substrate 58, the light shielding film and the hologram recording layer 60 as the spread angle control means 32 are laminated in this order from the LED substrate 58 side.

ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０１〜５０６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ＬＥＤ５４１〜５４６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が形成されている。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 LEDs 54 1 to 54 6 are formed along the main scanning direction corresponding to 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 element 54 having a large diameter is formed 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.

図３は拡がり角制御手段の構成の一例を示す斜視図である。拡がり角制御手段３２は、複数の透光部３６が形成された遮光膜３４である。透光部３６の径は参照光のビームウエスト径と同程度に小さいので、拡がり角制御手段３２を「ピンホールアレイ」と称してもよい。この例では、遮光膜３４には、図２に示した複数のＬＥＤ５０１〜５０６の各々に対応して、主走査方向に沿って複数の透光部３６１〜３６６が形成されている。なお、各々を区別する必要がない場合には、透光部３６１〜３６６を「透光部３６」と総称する。透光部３６の各々は、遮光膜３４を貫通する貫通孔である。ここで「貫通孔」とは機械的な孔が形成される場合だけでなく、遮光膜３４の厚さに渡り透明部分が形成される場合も含む。この例では、透光部３６の断面形状は、略正方形の矩形状とされている。 FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of the divergence angle control means. The divergence angle control means 32 is a light shielding film 34 in which a plurality of light transmitting portions 36 are formed. Since the diameter of the light transmitting portion 36 is as small as the beam waist diameter of the reference light, the divergence angle control means 32 may be referred to as a “pinhole array”. In this example, a plurality of light transmitting portions 36 1 to 36 6 are formed in the light shielding film 34 along the main scanning direction corresponding to each of the plurality of LEDs 50 1 to 50 6 shown in FIG. . If there is no need to distinguish each of which collectively translucent portion 36 1-36 6 as "translucent portions 36". Each of the light transmitting portions 36 is a through hole that penetrates the light shielding film 34. Here, the “through hole” includes not only a case where a mechanical hole is formed, but also a case where a transparent portion is formed over the thickness of the light shielding film 34. In this example, the cross-sectional shape of the translucent part 36 is a substantially square rectangular shape.

ＬＥＤ５０はインコヒーレント光源である。本実施の形態では、ＬＥＤ５０から射出された拡散光（インコヒーレント光）は、拡がり角制御手段３２に照射される。拡がり角制御手段３２は、ＬＥＤ５０に対応する透光部３６が、ＬＥＤ５０に対応するホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過するように、主走査方向及び副走査方向の各々において透過光の「拡がり角」を制御する。   The LED 50 is an incoherent light source. In the present embodiment, diffused light (incoherent light) emitted from the LED 50 is applied to the divergence angle control means 32. The divergence angle control means 32 transmits the transmitted light in each of the main scanning direction and the sub-scanning direction so that the translucent part 36 corresponding to the LED 50 passes through the optical path of the reference light recorded on the hologram element 54 corresponding to the LED 50. Controls the “divergence angle”.

拡がり角制御手段３２により透過光の「拡がり角」が制御された結果、ＬＥＤ５０から射出される発光光の一部は、発光点からホログラム径まで拡がる参照光の光路を通り、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。なお、拡がり角制御手段３２が「透過光の拡がり角」を制御する原理については後で詳しく説明する。   As a result of the “divergence angle” of the transmitted light being controlled by the divergence angle control means 32, a part of the emitted light emitted from the LED 50 passes through the optical path of the reference light that extends from the emission point to the hologram diameter, and is referred to the hologram element 54. The situation is almost the same as when light was irradiated. The principle by which the divergence angle control means 32 controls “the divergence angle of transmitted light” will be described in detail later.

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ＬＰＨ１４では、６個のＬＥＤ５０１〜５０６の各々から射出された各光のうち参照光の光路を通る光は、拡がり角制御手段３２の対応する透光部３６を透過して、対応するホログラム素子５４１〜５４６のいずれかに入射する。ホログラム素子５４１〜５４６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５４１〜５４６の各々で生成された各回折光は、参照光の光路を避けて、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。 As shown in FIG. 2, in the LPH 14 including the LED array 52 and the hologram element array 56, the light passing through the optical path of the reference light out of each of the light emitted from each of the six LEDs 50 1 to 50 6 spreads. The light passes through the corresponding translucent part 36 of the angle control means 32 and enters one of the corresponding hologram elements 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 reference 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６２１〜６２６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６２１〜６２６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”.

＜ホログラム素子の形状＞
図４（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、図４（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>
4A is a perspective view showing a schematic shape of the hologram element, FIG. 4B is a sectional view of the LED print head in the sub-scanning direction, and FIG. 4C is a main scanning direction of the LED print head. FIG.

図４（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と称される体積ホログラムである。上述した通り、ホログラム素子は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折光の出射角度（回折角）を高精度で制御して、微小スポットを形成する。回折角の精度はホログラムの厚さが厚いほど高くなる。   As shown in FIG. 4A, each of the hologram elements 54 is a volume hologram generally called a thick hologram. As described above, the hologram element has high incident angle selectivity and wavelength selectivity, and controls the exit angle (diffraction angle) of diffracted light with high accuracy to form a minute spot. The accuracy of the diffraction angle increases as the thickness of the hologram increases.

図４（Ａ）及び図４（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。本実施の形態では、この円形の底面の直径を「ホログラム径ｒＨ」とする。 As shown in FIGS. 4A and 4B, each of the hologram elements 54 is formed in a truncated cone shape that has the surface side of the hologram recording layer 60 as a bottom surface and converges toward the LED 50 side. 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. In the present embodiment, the diameter of the 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ｒＨ」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ｒＨは２ｍｍ、ホログラム厚さｈＨは２５０μｍである。このように大きなホログラム素子５４を用いることで、約４ｃｍの作動距離で、約４０μｍ（半値幅で約３０μｍ）のスポットサイズφが実現される。従って、図２及び図４（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。 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. By using such a large hologram element 54, a spot size φ of about 40 μm (about 30 μm at half width) is realized at a working distance of about 4 cm. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 4C, 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.

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基板５８上に配置されている。また、拡がり角制御手段３２は、ＬＥＤ基板５８とホログラム記録層６０との間に配置されている。拡がり角制御手段３２は、複数の透光部３６を備えた遮光膜３４である。複数の透光部３６の各々は、透過光がホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過するように設計され、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して設けられている。   Each of the plurality of LEDs 50 is arranged on the LED substrate 58 with the light emitting surface facing the surface side of the hologram recording layer 60 so as to emit light toward the corresponding hologram element 54 side. Further, the divergence angle control means 32 is disposed between the LED substrate 58 and the hologram recording layer 60. The divergence angle control means 32 is a light shielding film 34 including a plurality of light transmitting portions 36. Each of the plurality of light transmitting portions 36 is designed so that the transmitted light passes through the optical path of the reference light recorded on the hologram element 54, and is provided corresponding to each of the plurality of LEDs 50.

ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、対応するホログラム素子５４の中心（例えば、円錐台の対称軸）付近を通り、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。即ち、ここで「発光光軸」とは、ＬＥＤ５０の発光領域から射出される拡散光の中心線であり、ＬＥＤ５０を発光点とみなす場合にはＬＥＤ基板５８の法線方向と一致する。   The “light emitting optical axis” of the LED 50 passes through the vicinity of the center of the corresponding hologram element 54 (for example, the axis of symmetry of the truncated cone) and faces the direction orthogonal to 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. That is, here, the “light emitting optical axis” is a center line of diffused light emitted from the light emitting region of the LED 50, and coincides with the normal direction of the LED substrate 58 when the LED 50 is regarded as a light emitting point.

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内の予め定めた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が防止される。   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.

＜拡がり角制御手段による拡がり角の制御原理＞
図５は、拡がり角制御手段により透過光の拡がり角が制御される原理を模式的に示す図である。図５に示すように、インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出される発光光は、幅広い波長スペクトル及び角度スペクトルを有し、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。 <Pulse angle control principle by divergence angle control means>
FIG. 5 is a diagram schematically showing the principle that the spread angle of transmitted light is controlled by the spread angle control means. As shown in FIG. 5, it is known that when the LED 50 that is an incoherent light source emits light, the emitted light emitted from the LED 50 has a wide wavelength spectrum and angular spectrum and 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.

即ち、ＬＥＤ５０から射出される発光光には、ホログラムの記録に用いた参照光の「波長」及び「角度」以外にも、対応するホログラム素子５４のブラッグ（Bragg）条件を満たす他の「波長」及び「角度」の組合せが存在する。従って、ＬＥＤ５０から射出される発光光が、ホログラム素子５４にそのまま入射して回折されると、ブラッグ条件を満たす「他の組合せ」に起因する回折光によって、感光体ドラム１２の表面に形成されるスポット６２の径が大きくなる。   That is, the emitted light emitted from the LED 50 includes other “wavelengths” that satisfy the Bragg condition of the corresponding hologram element 54 in addition to the “wavelength” and “angle” of the reference light used for recording the hologram. And “angle” combinations exist. Therefore, when the emitted light emitted from the LED 50 is incident on the hologram element 54 as it is and diffracted, it is formed on the surface of the photosensitive drum 12 by the diffracted light caused by the “other combination” that satisfies the Bragg condition. The diameter of the spot 62 is increased.

図５に示すように、本実施の形態では、ＬＥＤ５０の光射出側には、拡がり角制御手段３２として、複数の透光部３６を備えた遮光膜３６が配置されている。拡がり角制御手段３２は、透光部３６を透過する透過光がホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過するように、遮光膜３４の配置位置、遮光膜３４の厚さ、透光部３６の断面形状等が適宜設計されている。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a light shielding film 36 including a plurality of light transmitting portions 36 is arranged as the divergence angle control means 32 on the light emission side of the LED 50. The divergence angle control means 32 is arranged such that the position of the light shielding film 34, the thickness of the light shielding film 34, the light transmitting portion so that the transmitted light passing through the light transmitting portion 36 passes through the optical path of the reference light recorded on the hologram element 54. The cross-sectional shape of 36 is appropriately designed.

拡がり角制御手段３２は、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する拡がり角（≦α）の光を通過させると共に、当該参照光の光路の外側を通過する拡がり角（＞α）の光を遮断するように、透過光の「拡がり角」を制御する。拡がり角制御手段３２は、透光部３６を透過する透過光の「角度スペクトル」を制限している。「角度スペクトル」を制限することで、ブラッグ条件を満たす「他の組合せ」に起因する回折光が低減される。従って、隣接するホログラム素子５４によるクロストークも低減される。   The divergence angle control means 32 allows the light of the divergence angle (≦ α) passing through the optical path of the reference light recorded on the hologram element 54 to pass, and the divergence angle (> α) of the reference light passing outside the optical path of the reference light. The “divergence angle” of the transmitted light is controlled so as to block the light. The divergence angle control means 32 limits the “angle spectrum” of the transmitted light that passes through the light transmitting portion 36. By limiting the “angle spectrum”, diffracted light caused by “other combinations” satisfying the Bragg condition is reduced. Accordingly, crosstalk due to the adjacent hologram element 54 is also reduced.

換言すれば、ピンホール等の透光部３６は、ＬＥＤ５０の空間的な発光領域（空間領域）を見かけ上小さくし且つ拡散角も小さくする。即ち、透光部３６が「拡がり角α」の光を射出する「擬似的な点光源」となる。従って、透光部３６の主走査方向の径は、ホログラム素子５４を記録した参照光のビームウェスト径と略等しい。なお、この例では、「拡がり角α」の中心線が延びる方向は、発光光軸と一致している。   In other words, the translucent part 36 such as a pinhole apparently reduces the spatial light emission area (spatial area) of the LED 50 and also reduces the diffusion angle. In other words, the translucent portion 36 becomes a “pseudo point light source” that emits light having an “expansion angle α”. Accordingly, the diameter of the light transmitting portion 36 in the main scanning direction is substantially equal to the beam waist diameter of the reference light on which the hologram element 54 is recorded. In this example, the direction in which the center line of the “expansion angle α” extends coincides with the emission optical axis.

なお、干渉フィルタを用いて透過光の「波長スペクトル」を特定の波長帯域に制限することによっても、同様にブラッグ条件を満たす「他の組合せ」に起因する回折光が低減される。しかしながら、干渉フィルタは高価であるため、本実施の形態のように「角度スペクトル」を制限する拡がり角制御手段３２を設ける方が、コスト面では有利である。   In addition, by limiting the “wavelength spectrum” of transmitted light to a specific wavelength band using an interference filter, diffracted light caused by “other combinations” that similarly satisfy the Bragg condition is reduced. However, since the interference filter is expensive, it is advantageous in terms of cost to provide the divergence angle control means 32 for limiting the “angle spectrum” as in the present embodiment.

＜透光部の断面形状＞
次に、拡がり角制御手段３２の遮光膜３４に形成される透光部３６の断面形状について説明する。図６（Ａ）〜（Ｃ）の各々は、透光部３６の断面形状の一例を示す平面図である。図３及び図６（Ａ）に示す例では、透光部３６の断面形状を略正方形の矩形状としたが、透光部３６の断面形状はこれに限定されない。例えば、図６（Ｂ）に示すように、円形状としてもよい。また、図６（Ｃ）に示すように、副走査方向を長さ方向とする長方形等の矩形状としてもよい。同様に、副走査方向を長さ方向とする楕円形等の円形状としてもよい。 <Cross-sectional shape of translucent part>
Next, the cross-sectional shape of the light transmitting portion 36 formed on the light shielding film 34 of the divergence angle control means 32 will be described. Each of FIGS. 6A to 6C is a plan view illustrating an example of a cross-sectional shape of the translucent portion 36. In the example shown in FIG. 3 and FIG. 6A, the cross-sectional shape of the translucent portion 36 is a substantially square rectangular shape, but the cross-sectional shape of the translucent portion 36 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6B, a circular shape may be used. Further, as shown in FIG. 6C, a rectangular shape such as a rectangle having the length direction in the sub-scanning direction may be used. Similarly, a circular shape such as an ellipse having the length direction in the sub-scanning direction may be used.

本実施の形態では、複数のホログラム素子５４は、隣接するホログラムが大幅に重なるようにシフト多重記録されている。多重記録された複数のホログラム素子５４にとって、主走査方向はブラッグ縮退（Bragg Degeneracy）が発生し易い方向、即ち、ブラッグ条件を満たして「他の組合せ」に起因する回折光を生じさせ易い方向である。これに対し、副走査方向はシフト選択性が厳しい方向、即ち、ブラッグ条件を満たすのが困難で「他の組合せ」に起因する回折光を生じさせ難い方向である。従って、副走査方向での制限は緩和してもよい。制限を緩和することで、透光部３６を透過する透過光の光量が増加して、光利用効率が向上する。   In the present embodiment, the plurality of hologram elements 54 are subjected to shift multiplex recording so that adjacent holograms are substantially overlapped. For a plurality of holographically recorded hologram elements 54, the main scanning direction is a direction in which Bragg degeneracy is likely to occur, that is, a direction in which diffracted light due to “other combinations” is easily generated by satisfying the Bragg condition. is there. In contrast, the sub-scanning direction is a direction in which shift selectivity is severe, that is, a direction in which it is difficult to satisfy the Bragg condition and it is difficult to generate diffracted light due to “other combinations”. Therefore, the restriction in the sub-scanning direction may be relaxed. By relaxing the restriction, the amount of transmitted light that passes through the light transmitting portion 36 is increased, and the light use efficiency is improved.

＜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７（Ａ）及び（Ｂ）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. FIGS. 7A and 7B are views 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７（Ａ）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ｒＨ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. 7A, coherent light passing through the optical path of the diffracted light imaged on the surface 12A is applied 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（ＬＥＤ基板５８が配置される側）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、拡がり角制御手段３２を介して、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けることで、ＬＰＨ１４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 (the side on which the LED substrate 58 is disposed). 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 on which the LED array 52 is mounted via the divergence angle control means 32, whereby the LPH 14 is manufactured.

また、図７（Ｂ）に示すように、ホログラム記録層６０Ａ及び拡がり角制御手段３２をＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、信号光と参照光を、前述した方向と反対側から照射してホログラムを記録してもよい（位相共役記録）。この場合も同様に、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。また、ピンホールのように微小な透光部３６を形成するために、拡がり角制御手段３２の代わりに遮光膜３４をＬＥＤ基板５８上に取り付け、遮光膜３４に参照光（レーザ光）を照射して、遮光膜３４に透明な透光部３６が形成された拡がり角制御手段３２を形成してもよい。ＬＰＨ１４の製造方法については次に詳しく説明する。   Further, as shown in FIG. 7B, after the hologram recording layer 60A and the divergence angle control means 32 are mounted on the LED substrate 58 on which the LED array 52 is mounted, the signal light and the reference light are changed in the direction described above. A hologram may be recorded by irradiation from the opposite side (phase conjugate recording). In this case as well, the hologram recording layer 60 in which the transmission type hologram element 54 is formed is obtained. Further, in order to form a small light transmitting portion 36 like a pinhole, a light shielding film 34 is attached on the LED substrate 58 instead of the divergence angle control means 32, and the light shielding film 34 is irradiated with reference light (laser light). Then, the divergence angle control means 32 in which the transparent light transmitting portion 36 is formed on the light shielding film 34 may be formed. The manufacturing method of the LPH 14 will be described in detail next.

＜ＬＰＨの製造方法＞
次に、ＬＰＨ１４の製造方法について説明する。図８（Ａ）〜（Ｅ）は、フィルム状の遮光体を用いてＬＥＤプリントヘッドを製造する製造方法の一例を示す工程図である。概要はホログラム素子５４の記録方法として説明した通りである。ここでは、副走査方向の断面図を図示するので、ＬＥＤ５０及びホログラム素子５４は１個ずつしか図示されていないが、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えたＬＰＨ１４の製造工程として説明する。 <Method for producing LPH>
Next, the manufacturing method of LPH14 is demonstrated. 8A to 8E are process diagrams showing an example of a manufacturing method for manufacturing an LED print head using a film-shaped light shielding body. The outline is as described for the recording method of the hologram element 54. Here, since the sectional view in the sub-scanning direction is illustrated, only one LED 50 and one hologram element 54 are illustrated, but the manufacturing process of the LPH 14 including the LED array 52 and the hologram element array 56 will be described.

まず、図８（Ａ）に示すように、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤチップ５３が、ＬＥＤ基板５８上に実装されたＬＥＤアレイ５２を用意する。ＬＥＤ基板５８表面の周辺部に、ホログラム記録層６０及び拡がり角制御手段３２を支持する支持部６４を枠状に形成する。支持部６４は、例えば、硬化性ポリマーをＬＥＤ５０が収納される厚さで塗布した後に、加熱や光照射により硬化させて形成する。   First, as shown in FIG. 8A, an LED array 52 in which an LED chip 53 including a plurality of LEDs 50 is mounted on an LED substrate 58 is prepared. A support portion 64 that supports the hologram recording layer 60 and the divergence angle control means 32 is formed in a frame shape around the LED substrate 58 surface. The support portion 64 is formed by, for example, applying a curable polymer with a thickness that accommodates the LED 50 and then curing the polymer by heating or light irradiation.

次に、図８（Ｂ）に示すように、フィルム状の遮光体を用いて遮光膜３４を形成する。フィルム状の遮光体としては、ＬＥＤ光の透過率がほぼゼロになるものを用いる。フィルム状の遮光体は、拡がり角制御手段３２を安価に構造中に導入するのに使用される。   Next, as shown in FIG. 8B, a light shielding film 34 is formed using a film-shaped light shielding body. As the film-shaped light-shielding body, a light-shielding body having LED light transmittance of almost zero is used. The film-like light blocking body is used to introduce the spread angle control means 32 into the structure at a low cost.

例えば、フィルム状の遮光体（遮光膜３４）でセルを形成し、このセルを支持部６４によりＬＥＤ基板５８上に支持し、このセル内に溢れない程度にディスペンサからフォトポリマーを流し込んで、ホログラム記録層６０Ａを形成してもよい。薄い体積ホログラムを記録する場合には、ホログラム記録層６０の厚さは数百μｍ程度であり、同様に、深さ数百μｍのセルを形成する。厚い体積ホログラムを記録する場合には、ホログラム記録層６０の厚さは１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり、同様に、深さ１ｍｍ〜１０ｍｍのセルを形成する。   For example, a cell is formed by a film-shaped light shielding body (light shielding film 34), this cell is supported on the LED substrate 58 by a support portion 64, and a photopolymer is poured from a dispenser to such an extent that it does not overflow into this cell, and a hologram The recording layer 60A may be formed. When recording a thin volume hologram, the thickness of the hologram recording layer 60 is about several hundred μm, and similarly, a cell having a depth of several hundred μm is formed. When recording a thick volume hologram, the thickness of the hologram recording layer 60 is in the range of 1 mm to 10 mm, and similarly, cells having a depth of 1 mm to 10 mm are formed.

後述する通り、所望の回折光（所望の集光スポット）を得るために、ホログラム素子を記録する信号光及び参照光の各パラメータが適宜設定される。拡がり角制御手段３２は、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通る、所望の拡がり角αの透過光が透光部３６を通過するように、遮光膜３４の配置位置、遮光膜３４の厚さ、透光部３６の断面形状等が予め設計されている。   As will be described later, in order to obtain desired diffracted light (desired focused spot), each parameter of signal light and reference light for recording the hologram element is appropriately set. The divergence angle control means 32 arranges the light shielding film 34 and the light shielding film 34 so that the transmitted light having a desired divergence angle α passing through the optical path of the reference light recorded on the hologram element 54 passes through the light transmitting portion 36. The thickness, the cross-sectional shape of the light transmitting portion 36, and the like are designed in advance.

次いで、ホログラム記録層６０Ａの表面に、記録光及び再生光に対し透明な薄板状のカバーガラスを装着する等して、ホログラム記録層６０Ａ上に保護層（図示せず）を形成してもよい。この後に、チップアライメント検査を行い、発光点である複数のＬＥＤ５０の位置を計測する。   Next, a protective layer (not shown) may be formed on the hologram recording layer 60A by, for example, mounting a thin plate-like cover glass transparent to the recording light and reproducing light on the surface of the hologram recording layer 60A. . Thereafter, a chip alignment inspection is performed, and the positions of the plurality of LEDs 50 that are light emitting points are measured.

次に、図８（Ｃ）に示すように、ＬＥＤ基板５８上に取り付けた遮光膜３４に参照光を照射して、遮光膜３４に透明な透光部３６を形成する。例えば、遮光膜３４を、ＬＥＤ光の波長における透過率がほぼゼロになる遮光体（例えば、黒色染料を含有するシート状の遮光体）で作製する。その遮光膜３４を焦点位置に配置して、透光部３６に相当する部分に参照光（レーザ光）を照射して褪色させる。これにより、記録波長の光に対して透明な透光部３６が、遮光膜３４の厚さにわたって形成される。   Next, as illustrated in FIG. 8C, the light-shielding film 34 attached on the LED substrate 58 is irradiated with reference light to form a transparent light-transmitting portion 36 in the light-shielding film 34. For example, the light shielding film 34 is made of a light shielding body (for example, a sheet-shaped light shielding body containing a black dye) in which the transmittance at the wavelength of LED light is substantially zero. The light shielding film 34 is disposed at the focal position, and a portion corresponding to the light transmitting portion 36 is irradiated with reference light (laser light) to be faded. As a result, a transparent portion 36 transparent to the light having the recording wavelength is formed over the thickness of the light shielding film 34.

なお、ＬＰＨの使用時には、レーザ光に比べ低強度のＬＥＤ光が照射される。従って、遮光膜３４を構成する遮光体としては、ＬＥＤ光の照射では遮光領域の褪色がほとんど発生しないものを選択する。また、後述するホログラム記録材料の定着処理は、遮光膜３４に透明な透光部３６を形成するのに用いたレーザ光とは、異なる波長領域で行われるようにする。   When LPH is used, LED light having a lower intensity than that of laser light is irradiated. Therefore, as the light shielding body that constitutes the light shielding film 34, a light shielding material that hardly generates fading in the light shielding area when irradiated with LED light is selected. Further, the fixing process of the hologram recording material, which will be described later, is performed in a wavelength region different from that of the laser beam used to form the transparent light transmitting portion 36 in the light shielding film 34.

次に、図８（Ｃ）に示すように、フォトポリマーからなるホログラム記録層６０Ａに、表面側から信号光と参照光とを同時に照射して、信号光と参照光との干渉によりホログラム記録層６０Ａに複数のホログラム素子５４を形成する。所望の回折光の光路を逆向きに通過するレーザ光を、信号光として照射する。また、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、所望のホログラム径ｒＨから発光点まで収束する収束光の光路を通過するレーザ光を、参照光として照射する。表面側から信号光と参照光とを同時に照射することで、図７（Ｂ）に示したように、位相共役波によりホログラムが記録される。信号光及び参照光用のレーザ光には、例えば、半導体レーザから発振される波長７８０ｎｍのレーザ光を用いる。 Next, as shown in FIG. 8C, the hologram recording layer 60A made of a photopolymer is simultaneously irradiated with signal light and reference light from the surface side, and the hologram recording layer is caused by interference between the signal light and the reference light. A plurality of hologram elements 54 are formed at 60A. Laser light that passes through the optical path of desired diffracted light in the opposite direction is irradiated as signal light. Further, when passing through the holographic recording layer 60A, the laser light passing through the optical path of the convergent light converging to the light emitting point from the desired hologram diameter r H, irradiated as the reference light. By simultaneously irradiating the signal light and the reference light from the surface side, a hologram is recorded by the phase conjugate wave as shown in FIG. 7B. As the laser light for signal light and reference light, for example, laser light having a wavelength of 780 nm oscillated from a semiconductor laser is used.

まず、上記のチップアライメント検査で得られた計測データと、ホログラム素子５４の設計値（ホログラム径ｒＨ、ホログラム厚さｈＨ）とから、レーザ光の照射位置、照射角度、拡がり角度、収束角度等、信号光及び参照光が設計される。ここで、ホログラム素子５４で生成された回折光（再生された信号光）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ように、信号光が設計される。そして、設計された信号光及び参照光を照射するための書き込み光学系を配置する。 First, from the measurement data obtained by the above chip alignment inspection and the design values of the hologram element 54 (hologram diameter r H , hologram thickness h H ), the laser beam irradiation position, irradiation angle, spread angle, and convergence angle Etc., signal light and reference light are designed. Here, the optical axis of the diffracted light (reproduced signal light) generated by the hologram element 54 is emitted in a direction that forms an angle θ with the emission optical axis, and is condensed in the direction of the photosensitive drum 12. Signal light is designed. Then, a writing optical system for irradiating the designed signal light and reference light is arranged.

書き込み光学系を固定配置したままで、参照光として収束する球面波を用い、ホログラム記録層６０Ａが形成されたＬＥＤ基板５８を、信号光及び参照光に対して移動させる。参照光が複数のＬＥＤ５０の各々に順次収束するように、ＬＥＤ基板５８を発光点ピッチで移動させる。ホログラム記録層６０Ａには、球面波シフト多重により複数のホログラム素子５４が多重記録される。   While the writing optical system is fixedly arranged, the LED substrate 58 on which the hologram recording layer 60A is formed is moved with respect to the signal light and the reference light using a spherical wave that converges as the reference light. The LED substrate 58 is moved at a light emitting point pitch so that the reference light converges sequentially on each of the plurality of LEDs 50. A plurality of hologram elements 54 are multiplexed and recorded on the hologram recording layer 60A by spherical wave shift multiplexing.

次に、図８（Ｄ）に示すように、紫外線照射によりホログラム記録層６０Ａを全面露光して、光重合性モノマーを全部ポリマー化する。この定着処理によりホログラム記録層６０Ａに屈折率分布が固定される。例えば、フォトポリマーは、光重合性モノマーと別の非重合性化合物との混合物として提供される。この場合、フォトポリマーに干渉縞が照射されると、明部では光重合性モノマーがポリマー化し、光重合性モノマーに濃度勾配が生ずる。その結果、明部に光重合性モノマーが拡散して、明部と暗部とで屈折率分布が発生する。   Next, as shown in FIG. 8D, the entire surface of the hologram recording layer 60A is exposed to ultraviolet rays to polymerize the photopolymerizable monomer. By this fixing process, the refractive index distribution is fixed to the hologram recording layer 60A. For example, the photopolymer is provided as a mixture of a photopolymerizable monomer and another non-polymerizable compound. In this case, when the photopolymer is irradiated with interference fringes, the photopolymerizable monomer is polymerized in the bright portion, and a concentration gradient is generated in the photopolymerizable monomer. As a result, the photopolymerizable monomer diffuses into the bright part, and a refractive index distribution is generated between the bright part and the dark part.

更に、全面露光して、暗部に残存する光重合性モノマーをポリマー化して重合反応を完結させ、追記や消去ができない状態とする。なお、ホログラム記録材料としては、様々な記録メカニズムに基づく方式が提案されている。光強度分布に応じた屈折率変調を記録可能な材料であれば本発明に用いてもよい。   Further, the entire surface is exposed to polymerize the photopolymerizable monomer remaining in the dark part to complete the polymerization reaction, so that additional writing and erasure cannot be performed. As hologram recording materials, methods based on various recording mechanisms have been proposed. Any material that can record refractive index modulation according to the light intensity distribution may be used in the present invention.

最後に、図８（Ｅ）に示すように、複数のＬＥＤ５０を順次発光させて、各ＬＥＤ５０に対応して形成されたホログラム素子５４により、所望の回折光が得られるか否かを検査する。この検査工程により全部の製造工程が終了する。   Finally, as shown in FIG. 8 (E), the plurality of LEDs 50 are caused to emit light sequentially, and it is inspected whether or not desired diffracted light can be obtained by the hologram element 54 formed corresponding to each LED 50. The entire manufacturing process is completed by this inspection process.

なお、上記の実施の形態では、フィルム状の遮光体（遮光膜３４）で形成したセルにフォトポリマーを注入して、拡がり角制御手段３２上にホログラム記録層６０Ａを作製する例について説明したが、遮光膜３４に複数の透光部３６が形成されたフィルム状の拡がり角制御手段３２を、ホログラム記録層６０Ａの表面又は裏面に貼り付けてシート状にしてもよい。この場合は、拡がり角制御手段３２を備えたホログラム記録層６０Ａを、支持部６４によりＬＥＤ基板５８上に支持する。   In the above embodiment, the example in which the photopolymer is injected into the cell formed of the film-shaped light shielding body (light shielding film 34) and the hologram recording layer 60A is formed on the divergence angle control means 32 has been described. The film-shaped spread angle control means 32 in which a plurality of light transmitting portions 36 are formed on the light shielding film 34 may be attached to the front or back surface of the hologram recording layer 60A to form a sheet. In this case, the hologram recording layer 60 </ b> A provided with the divergence angle control means 32 is supported on the LED substrate 58 by the support portion 64.

＜ホログラムの再生方法＞
次に、ホログラムの再生方法について説明する。図９（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラム素子から回折光が生成される様子、即ち、ホログラム記録層に記録された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。図９（Ａ）に示すように、本実施の形態では、ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された拡散光の一部は、拡がり角制御手段３２の対応する透光部３６を透過して、発光点からホログラム径ｒＨまで拡がる参照光の光路を通る。一方、ＬＥＤ５０から射出された拡散光の残部は、拡がり角制御手段３２の遮光膜３４で遮断される。従って、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。 <Reproduction method of hologram>
Next, a method for reproducing a hologram will be described. FIGS. 9A and 9B are views showing a state in which diffracted light is generated from the hologram element, that is, a state in which the hologram recorded in the hologram recording layer is reproduced and diffracted light is generated. As shown in FIG. 9A, in the present embodiment, when the LED 50 is caused to emit light, a part of the diffused light emitted from the LED 50 is transmitted through the corresponding translucent part 36 of the divergence angle control means 32. , it passes through the optical path of the reference beam spreading from the light emitting point to the hologram diameter r H. On the other hand, the remaining portion of the diffused light emitted from the LED 50 is blocked by the light shielding film 34 of the divergence angle control means 32. Accordingly, the LED 50 emits light in substantially the same situation as the reference light is applied to the hologram element 54.

図９（Ｂ）に示すように、点線で図示する参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４から信号光と同じ光が再生され、回折光として射出される。射出された回折光は収束して、数ｃｍの作動距離で感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される。表面１２Ａにはスポット６２が形成される。なお、図９（Ｂ）では、表面１２Ａが概略的に図示されているが、ホログラム径ｒＨは数ｍｍ、作動距離Ｌは数ｃｍであるから、表面１２Ａはかなり離れた位置にある。このため、ホログラム素子５４は、図示されたような円錐状ではなく、図４（Ａ）に示すように、円錐台状に形成される。 As shown in FIG. 9B, by irradiation of the reference light illustrated by the dotted line, the same light as the signal light is reproduced from the hologram element 54 and emitted as diffracted light, as illustrated by the solid line. The emitted diffracted light converges and forms an image on the surface 12A of the photosensitive drum 12 with a working distance of several centimeters. A spot 62 is formed on the surface 12A. In FIG. 9 (B), the The surface 12A is depicted schematically, the hologram diameter r H number mm, the working distance L is from a few cm, the surface 12A is in quite distant. For this reason, the hologram element 54 is not formed in a conical shape as illustrated, but is formed in a truncated cone shape as shown in FIG.

図２に示すように、感光体ドラム１２上には、ＬＥＤアレイ５２のＬＥＤ５０１〜５０６に対応して、６個のスポット６２１〜６２６が主走査方向に一列に並ぶように形成される。６個のスポット６２１〜６２６は、ホログラム素子５４１〜５４６の回折光が結像した結像スポットである。体積ホログラムは入射角選択性及び波長選択性が高く、一般に回折効率が高い。本実施の形態では、拡がり角制御手段３２により、ブラッグ条件を満たす「他の組合せ」に起因する回折光が低減されて、表面１２Ａには輪郭のより鮮明な、即ち、コントラストの高い「微小スポット」が形成される。 As shown in FIG. 2, six spots 62 1 to 62 6 are formed on the photosensitive drum 12 so as to correspond to the LEDs 50 1 to 50 6 of the LED array 52 in a line in the main scanning direction. The The six spots 62 1 to 62 6 are imaging spots on which the diffracted lights of the hologram elements 54 1 to 54 6 are imaged. Volume holograms have high incident angle selectivity and wavelength selectivity, and generally have high diffraction efficiency. In the present embodiment, the diffracted light caused by “other combinations” satisfying the Bragg condition is reduced by the divergence angle control means 32, and the surface 12 </ b> A has a “fine spot with a clearer outline, that is, a higher contrast. Is formed.

＜ＬＰＨの変形例＞
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、ＬＥＤプリントヘッドの変形例を示す断面図である。拡がり角制御手段３２の透光部３６の光入射側に集光部３８を設けた以外は、変形例に係るＬＰＨ１４Ａは、上記の実施の形態に係るＬＰＨ１４と同様の構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略し、以下では構成上の相違点についてだけ説明する。 <Modification of LPH>
10A to 10C are cross-sectional views showing modifications of the LED print head. The LPH 14A according to the modified example has the same configuration as the LPH 14 according to the above-described embodiment except that the condensing unit 38 is provided on the light incident side of the translucent unit 36 of the divergence angle control unit 32. Parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and only differences in configuration will be described below.

図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＬＰＨ１４Ａは、ＬＥＤチップ５３が配置されたＬＥＤ基板５８と、ＬＥＤ基板５８上に配置されたホログラム記録層６０と、ＬＥＤ基板５８とホログラム記録層６０との間に配置された拡がり角制御手段３２Ａと、を備えている。この例では、ＬＥＤチップ５３は、４個のＬＥＤ５０１〜５０４を備えている。ホログラム記録層６０には、ＬＥＤ５０１〜５０４の各々に対応して４個のホログラム素子５４１〜５４４が記録されている。 As shown in FIGS. 10A and 10B, the LPH 14A includes an LED substrate 58 on which the LED chip 53 is disposed, a hologram recording layer 60 disposed on the LED substrate 58, an LED substrate 58, and a hologram recording layer. Divergence angle control means 32 </ b> A arranged between In this example, the LED chip 53 includes four LEDs 50 1 to 50 4 . On the hologram recording layer 60, four hologram elements 54 1 to 54 4 are recorded corresponding to the respective LEDs 50 1 to 50 4 .

拡がり角制御手段３２Ａは、複数の透光部３６を備えた遮光膜３４と、複数の透光部３６の各々に対応して透光部３６の光入射側に配置された複数の集光部３８と、を備えている。この例では、遮光膜３４には、ＬＥＤ５０１〜５０４の各々に対応して４個の透光部３６１〜３６４が設けられると共に、透光部３６１〜３６４の各々に対応して４個の集光部３８１〜３８４が設けられている。なお、各々を区別する必要がない場合には、集光部３８１〜３８６を「集光部３８」と総称する。 The divergence angle control means 32 </ b> A includes a light shielding film 34 having a plurality of light transmitting portions 36 and a plurality of light collecting portions arranged on the light incident side of the light transmitting portions 36 corresponding to each of the plurality of light transmitting portions 36. 38. In this example, the light shielding film 34, together with LED 50 1 to 50 4 each corresponding four light transmitting portion 36 1-36 4 are provided, corresponding to each of the light transmitting portion 36 1-36 4 four light collecting portion 38 1-38 4 is provided Te. If there is no need to distinguish each of the condensing unit 38 1 to 38 6 are collectively referred to as "condensing unit 38 '.

図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、複数の集光部３８の各々は、対応する透光部３６を焦点位置とするレンズで構成されていてもよい。この例では、集光部３８は、半球状の「球面レンズ」である。遮光膜３４の光入射側の表面には、複数の集光部３８が配列されて、マイクロレンズアレイを構成している。また、複数の集光部３８は、図１０（Ｄ）に示すように、半円柱状のレンズが特定の方向に複数並べられた「レンチキュラーレンズ」としてもよい。この例では、「レンチキュラーレンズ」を構成する複数のレンズは、主走査方向に沿って並べられる。例えば、図６（Ｃ）に示すように、透光部３６の断面形状が、副走査方向を長さ方向とする長方形等である場合には「レンチキュラーレンズ」を用いる。   As shown in FIGS. 10A and 10B, each of the plurality of light converging units 38 may be configured by a lens having the corresponding light transmitting unit 36 as a focal position. In this example, the condensing unit 38 is a hemispherical “spherical lens”. A plurality of condensing portions 38 are arranged on the light incident side surface of the light shielding film 34 to constitute a microlens array. Further, as shown in FIG. 10D, the plurality of condensing units 38 may be “lenticular lenses” in which a plurality of semi-cylindrical lenses are arranged in a specific direction. In this example, a plurality of lenses constituting the “lenticular lens” are arranged along the main scanning direction. For example, as shown in FIG. 6C, a “lenticular lens” is used when the cross-sectional shape of the translucent portion 36 is a rectangle or the like whose length direction is the sub-scanning direction.

図１０（Ｃ）に示すように、複数の集光部３８の各々は、対応するＬＥＤ５０からの射出光を対応する透光部３６に集光する。透光部３６は、集光部３８で集光された光のうち、ホログラム素子５４を記録した参照光の光路を通過する拡がり角（≦α）の光を通過させる。一方、遮光膜３４は、参照光の光路の外側を通過する拡がり角（＞α）の光を遮断する。即ち、集光部３８で集光された光であっても、参照光の光路の外側を通過する拡がり角（＞α）の光は遮断される。これにより、拡がり角制御手段３２Ａを透過する透過光の「拡がり角」が制御される。   As shown in FIG. 10C, each of the plurality of light converging units 38 condenses the light emitted from the corresponding LED 50 onto the corresponding light transmitting unit 36. The light transmitting unit 36 allows light having a divergence angle (≦ α) to pass through the optical path of the reference light recorded on the hologram element 54 out of the light collected by the light collecting unit 38. On the other hand, the light shielding film 34 blocks light having a spread angle (> α) that passes outside the optical path of the reference light. That is, even if the light is collected by the light converging unit 38, the light having a spread angle (> α) that passes outside the optical path of the reference light is blocked. Thereby, the “expansion angle” of the transmitted light that passes through the expansion angle control means 32A is controlled.

上記の実施の形態と同様に、変形例に係るＬＰＨ１４Ａでは、拡がり角制御手段３２Ａが、透光部３６を透過する透過光の「角度スペクトル」を制限することで、ブラッグ条件を満たす「他の組合せ」に起因する回折光を低減している。同時に、隣接するホログラム素子５４によるクロストークも低減される。これにより、回折光が集光される被露光面には、輪郭のより鮮明な、即ち、コントラストの高い「微小スポット」が形成される。   Similarly to the above-described embodiment, in the LPH 14A according to the modification, the divergence angle control unit 32A restricts the “angle spectrum” of the transmitted light transmitted through the light transmitting unit 36, thereby satisfying the Bragg condition. Diffracted light caused by “combination” is reduced. At the same time, crosstalk due to the adjacent hologram element 54 is also reduced. As a result, a “fine spot” having a clearer outline, that is, a higher contrast is formed on the exposed surface where the diffracted light is collected.

また、変形例に係るＬＰＨ１４Ａでは、集光部３８によりＬＥＤ５０からの射出光が対応する透光部３６に集光されて、透光部３６を透過する透過光の光量が増加する。その結果、ホログラム素子５４による回折光強度が大きくなり、光利用効率が向上する。その一方で、集光部３８により無条件に集光すると、透光部３６を透過する透過光の「角度スペクトル」が増加する場合もある。「角度スペクトル」の増加を抑制するためには、集光部３８として用いられるレンズのＮＡ（開口数）を、ホログラム素子５４を記録した参照光のＮＡ（拡がり角）に対応するように設計する。   Further, in the LPH 14 </ b> A according to the modified example, the light emitted from the LED 50 is collected by the light converging unit 36 by the light converging unit 38, and the amount of transmitted light transmitted through the light transmitting unit 36 increases. As a result, the intensity of diffracted light by the hologram element 54 is increased, and the light utilization efficiency is improved. On the other hand, if the light is condensed unconditionally by the light converging part 38, the “angle spectrum” of the transmitted light that passes through the light transmitting part 36 may increase. In order to suppress an increase in the “angle spectrum”, the NA (numerical aperture) of the lens used as the condensing unit 38 is designed to correspond to the NA (expansion angle) of the reference light on which the hologram element 54 is recorded. .

なお、上記では、遮光膜３４の光入射側の表面に集光部３８を配置する例について説明したが、集光部３８は対応するＬＥＤ５０からの射出光を対応する透光部３６に集光するように構成されていればよい。例えば、集光部３８は遮光膜３４の光入射側の表面から離間して、ＬＥＤ５０側に配置してもよい。   In the above description, the example in which the light condensing unit 38 is disposed on the light incident side surface of the light shielding film 34 has been described. However, the light converging unit 38 condenses the light emitted from the corresponding LED 50 onto the corresponding light transmitting unit 36. What is necessary is just to be comprised so that it may do. For example, the light condensing unit 38 may be disposed on the LED 50 side so as to be separated from the light incident side surface of the light shielding film 34.

＜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、ブラッグ条件を満たす「（記録に用いた信号光及び参照光以外の）他の組合せ」に起因する回折光を低減することで、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。ＬＤでも構造に応じて迷光が発生するが、ブラッグ条件を満たす「他の組合せ」に起因する回折光は、インコヒーレント光を射出するＬＥＤの場合に特に顕著に発生する。 <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). The hologram element is designed according to the characteristics of the light emitting element, and the outline is sharpened by reducing the diffracted light caused by “other combinations (other than the signal light and the reference light used for recording)” that satisfy the Bragg condition. Minute spots are formed. Even in the LD, stray light is generated depending on the structure, but diffracted light resulting from “other combinations” that satisfy the Bragg condition is particularly noticeable in the case of an LED that emits incoherent light.

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が挙げられる。多重記録された複数のホログラムからは、別々の回折光がクロストークなく再生される。   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. Examples of other multiplexing methods include angle multiplexing recording in which recording is performed while changing the incident angle of reference light, and wavelength multiplexing recording in which recording is performed while changing the wavelength of reference light. Separately diffracted light is reproduced without crosstalk from the multiple recorded holograms.

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.

また、上記では、複数のＬＥＤ（ＬＥＤアレイ）と複数のホログラム素子（ホログラム素子アレイ）を備えたＬＥＤプリントヘッドを、露光装置として備える例について説明した。同様のＬＥＤプリントヘッドは、１組のＬＥＤ、透光部及びホログラム素子を備えた「集光素子」が一次元状又は二次元状に複数配列された集光素子アレイにより構成してもよい。   In the above description, an example in which an LED print head including a plurality of LEDs (LED array) and a plurality of hologram elements (hologram element array) is provided as an exposure apparatus has been described. A similar LED print head may be configured by a light condensing element array in which a plurality of “light condensing elements” including one set of LEDs, a light transmitting portion, and a hologram element are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.

２ ＰＣ
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
１４ ＬＥＤ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
３２ 拡がり角制御手段
３２Ａ 拡がり角制御手段
３４ 遮光膜
３６ 透光部
３８ 集光部
４０ 画像処理部
５０ ＬＥＤ
５２ ＬＥＤアレイ
５３ ＬＥＤチップ
５４ ホログラム素子
５６ ホログラム素子アレイ
５８ ＬＥＤ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 32 divergence angle control means 32A divergence angle control means 34 light-shielding film 36 translucent part 38 condensing part 40 image processing part 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 (6)

発光素子と、
前記発光素子からの射出光を回折して被露光面に集光するホログラム素子が記録されたホログラム記録層と、
前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記発光素子に対応して透光部が形成された遮光膜を備え、前記透光部を透過する光が対応するホログラム素子を記録した参照光の光路を通過するように透過光の拡がり角を制御する拡がり角制御手段と、
を備えた集光素子。 A light emitting element;
A hologram recording layer on which a hologram element for diffracting the light emitted from the light emitting element and condensing it on the exposed surface;
A light-shielding film disposed on the light incident side of the hologram recording layer and having a light-transmitting portion formed corresponding to the light-emitting element, and the reference light recording the hologram element corresponding to the light transmitted through the light-transmitting portion. Divergence angle control means for controlling the divergence angle of transmitted light so as to pass through the optical path;
Condensing element equipped with. 前記拡がり角制御手段は、前記透光部の光入射側に配置され且つ前記発光素子からの射出光を前記透光部に集光する集光部を更に備えた、請求項１に記載の集光素子。   2. The light collecting unit according to claim 1, wherein the divergence angle control unit further includes a condensing unit that is disposed on a light incident side of the light transmitting unit and condenses the light emitted from the light emitting element on the light transmitting unit. Optical element. 請求項１又は請求項２に記載の集光素子が一次元状又は二次元状に複数配列された集光素子アレイ。   A condensing element array in which a plurality of condensing elements according to claim 1 or 2 are arranged one-dimensionally or two-dimensionally. 複数の発光素子が予め定めた方向に並ぶように配列された発光素子アレイと、
前記複数の発光素子の各々に対応して前記発光素子からの射出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、前記被露光面に形成される複数の集光点が前記予め定めた方向に並ぶように多重記録されたホログラム記録層と、
前記ホログラム記録層の光入射側に配置され、前記複数の発光素子の各々に対応して複数の透光部が形成された遮光膜を備え、前記複数の透光部の各々を透過する光が対応するホログラム素子を記録した参照光の光路を通過するように各透過光の拡がり角を制御する拡がり角制御手段と、
を備えた露光装置。 A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a predetermined direction;
Corresponding to each of the plurality of light emitting elements, a plurality of hologram elements that diffract the emitted light from the light emitting elements and condense it on the exposed surface, and a plurality of condensing points formed on the exposed surface are A hologram recording layer that is multiplexed and recorded in a predetermined direction;
A light-shielding film disposed on a light incident side of the hologram recording layer and having a plurality of light-transmitting portions formed corresponding to each of the plurality of light-emitting elements, and light transmitted through each of the plurality of light-transmitting portions. Divergence angle control means for controlling the divergence angle of each transmitted light so as to pass through the optical path of the reference light recorded on the corresponding hologram element;
An exposure apparatus comprising: 前記拡がり角制御手段は、前記複数の透光部の光入射側に配置され且つ前記複数の発光素子からの射出光を対応する透光部に集光する複数の集光部を更に備えた、請求項４に記載の露光装置。   The divergence angle control means further includes a plurality of condensing units that are arranged on the light incident side of the plurality of light transmitting units and condense light emitted from the plurality of light emitting elements to the corresponding light transmitting units, The exposure apparatus according to claim 4. 請求項４又は請求項５に記載の露光装置と、
前記露光装置と予め定めた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方向に主走査されて画像が記録される感光性の画像記録媒体と、
を含む画像形成装置。 An exposure apparatus according to claim 4 or 5,
A photosensitive image recording medium which is arranged apart from the exposure device by a predetermined working distance and on which an image is recorded by main scanning in the predetermined direction by the exposure device according to image data;
An image forming apparatus including:
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