JP2012166447A - Exposing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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、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.
本発明の目的は、基板上に配列された複数の発光素子とこれに対応する複数のホログラム素子とを備えた露光装置において、不要露光を低減しながら、基板と垂直な方向に回折光を取り出すことができる露光装置と、該露光装置を備える画像形成装置と、を提供することにある。 An object of the present invention is to extract diffracted light in a direction perpendicular to a substrate while reducing unnecessary exposure in an exposure apparatus including a plurality of light emitting elements arranged on a substrate and a plurality of hologram elements corresponding to the light emitting elements. It is an object to provide an exposure apparatus capable of performing the above and an image forming apparatus including the exposure 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、複数の発光素子が第１の方向に並ぶように配列された基板と、前記基板上に配置された記録層であって、前記複数の発光素子の各々から射出された射出光が、対応するホログラム素子により前記基板の法線方向に回折及び集光されて、被露光面上に前記第１の方向に並ぶ集光点列が形成されるように、光軸が前記基板の法線方向に平行な信号光と前記法線方向に対し光軸が前記第１の方向と交差する第２の方向に傾いた参照光とを干渉させて、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラム素子が多重記録された記録層と、前記基板と前記記録層との間に配置され、前記射出光の光路を前記第２の方向に折り曲げて、前記射出光を対応するホログラム素子に入射させる光路変換素子と、を備えた露光装置である。 The invention according to claim 1 is a substrate in which a plurality of light-emitting elements are arranged in a first direction, and a recording layer disposed on the substrate, wherein each of the plurality of light-emitting elements is emitted from the substrate. The emitted light is diffracted and condensed in the normal direction of the substrate by the corresponding hologram element so that a condensing point sequence aligned in the first direction is formed on the exposed surface. Interference between signal light parallel to the normal direction of the substrate and reference light inclined in a second direction with an optical axis intersecting the first direction with respect to the normal direction, A plurality of hologram elements corresponding to each of the recording layers, a recording layer disposed between the substrate and the recording layer, the optical path of the emitted light is bent in the second direction, and the emitted light is An exposure apparatus comprising an optical path conversion element that is incident on a corresponding hologram element That.
請求項２に記載の発明は、前記光路変換素子は、前記基板の主面に対し前記第２の方向に傾けられた第１の斜面を備え且つ前記第１の方向に延びる棒状のプリズムであり、前記複数の発光素子の各々は、対応するホログラム素子を記録した参照光の光軸と前記第１の斜面とが交差する点の下方に配置される、請求項１に記載の露光装置である。 According to a second aspect of the present invention, the optical path conversion element is a rod-shaped prism having a first inclined surface inclined in the second direction with respect to a main surface of the substrate and extending in the first direction. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of light emitting elements is disposed below a point where an optical axis of reference light on which a corresponding hologram element is recorded intersects with the first inclined surface. .
請求項３に記載の発明は、前記第１の斜面の傾斜角度をθａ、前記参照光の前記記録層への入射角をθ１、前記記録層内での伝搬角をθ２、前記記録層の材料の屈折率をｎとした場合に、傾斜角度θａ、入射角θ１、伝搬角θ２、及び屈折率ｎは、下記式（１）及び下記式（２）の関係を満たす、請求項２に記載の露光装置である。
ｎsin(θａ−θ２)＝sinθａ 式（１）
θ２＝arcsin((1/ｎ)sinθ１) 式（２）
According to a third aspect of the present invention, the angle of inclination of the first slope is θ a , the angle of incidence of the reference light on the recording layer is θ 1 , the propagation angle in the recording layer is θ 2 , and the recording When the refractive index of the material of the layer is n, the tilt angle θ a , the incident angle θ 1 , the propagation angle θ 2 , and the refractive index n satisfy the relationship of the following formula (1) and the following formula (2). An exposure apparatus according to claim 2.
nsin (θ a −θ 2 ) = sin θ a formula (1)
θ 2 = arcsin ((1 / n) sin θ 1 ) (2)
請求項４に記載の発明は、前記参照光の前記記録層への入射角θ１が、４５°以上で且つ６０°以下である、請求項２又は請求項３に記載の露光装置である。 The invention according to claim 4 is the exposure apparatus according to claim 2 or claim 3, wherein an incident angle θ 1 of the reference light to the recording layer is not less than 45 ° and not more than 60 °.
請求項５に記載の発明は、前記複数の発光素子は複数列に分けて配列されており、各列に配列された複数の発光素子の各々は、対応するホログラム素子を記録した参照光の光軸と前記第１の斜面とが交差する点の下方に配置される、請求項２から請求項４までの何れか１項に記載の露光装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the plurality of light emitting elements are arranged in a plurality of columns, and each of the plurality of light emitting elements arranged in each column is light of reference light in which a corresponding hologram element is recorded. 5. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the exposure apparatus is disposed below a point where an axis and the first inclined surface intersect each other. 6.
請求項６に記載の発明は、前記記録層は容器内に収納されて前記基板上に配置されており、前記容器の一部が前記光路変換素子を構成する、請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の露光装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, the recording layer is housed in a container and disposed on the substrate, and a part of the container constitutes the optical path conversion element. The exposure apparatus according to any one of the above.
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６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ると共に、前記露光装置に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、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 seventh aspect of the present invention, the exposure apparatus according to any one of the first to sixth aspects and the exposure apparatus are spaced apart from each other by an operating distance, and the exposure apparatus is arranged with respect to the exposure apparatus. An image forming apparatus including: a photosensitive member that is relatively moved in a second direction intersecting with the first direction, is scanned and exposed in accordance with image data by the exposure device, and an image is written thereon.
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、基板上に配列された複数の発光素子とこれに対応する複数のホログラム素子とを備えた露光装置において、不要露光を低減しながら、基板と垂直な方向に回折光を取り出すことができる、という効果がある。 According to the first aspect of the present invention, in an exposure apparatus that includes a plurality of light emitting elements arranged on a substrate and a plurality of hologram elements corresponding to the light emitting elements, a direction perpendicular to the substrate while reducing unnecessary exposure. Therefore, it is possible to extract the diffracted light.
請求項２に記載の発明によれば、複数の発光素子を高密度に配列しても、複数の発光素子が配列される第１の方向では、各発光素子について高い位置決め精度は不要になる、という効果がある。 According to the second aspect of the present invention, even if the plurality of light emitting elements are arranged at high density, high positioning accuracy is not required for each light emitting element in the first direction in which the plurality of light emitting elements are arranged. There is an effect.
請求項３に記載の発明によれば、複数の発光素子を発光させたときに、対応するホログラム素子に入射する光が増加するように、プリズムを設計することができる、という効果がある。 According to the third aspect of the invention, there is an effect that the prism can be designed so that when a plurality of light emitting elements emit light, the light incident on the corresponding hologram element increases.
請求項４に記載の発明によれば、複数の発光素子を発光させたときに、対応するホログラム素子に入射する光を更に増加させて、不要露光を一層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, when a plurality of light emitting elements are caused to emit light, the light incident on the corresponding hologram element can be further increased, and unnecessary exposure can be further reduced. .
請求項５に記載の発明によれば、複数の発光素子は複数列に分けて配列しても、複数の発光素子を発光させたときに、対応するホログラム素子に入射する光を増加させることができる、という効果がある。 According to the fifth aspect of the present invention, even if the plurality of light emitting elements are arranged in a plurality of rows, the light incident on the corresponding hologram element can be increased when the plurality of light emitting elements emit light. There is an effect that can be done.
請求項６に記載の発明によれば、光路変換素子を、記録層を収納する容器と一体に形成することができる、という効果がある。 According to the sixth aspect of the invention, there is an effect that the optical path conversion element can be formed integrally with the container for storing the recording layer.
請求項７に記載の発明によれば、露光装置は不要露光を低減しながら基板と垂直な方向に回折光を取り出すことができるので、感光体の被露光面に対向するように露光装置を配置することができる、という効果がある。 According to the seventh aspect of the present invention, since the exposure apparatus can extract diffracted light in a direction perpendicular to the substrate while reducing unnecessary exposure, the exposure apparatus is disposed so as to face the exposed surface of the photoreceptor. There is an effect that can be.
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予め定めた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. ing.
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 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 17 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.
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。本実施の形態のＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の表面から作動距離だけ離間して配置されている。本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨに比べて作動距離が長い。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. The LPH 14 of the present embodiment is disposed away from the surface of the photosensitive drum 12 by a working distance. The LPH 14 of the present embodiment has a longer working distance than the conventional LPH. 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 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 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方向に回転動作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 that rotates 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。
<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.
ＬＥＤアレイ５２には、複数のＬＥＤ５０がｍ列に分けて配列されている。ｍ列のｎ番目のＬＥＤ５０を「ＬＥＤ５０ｍｎ」と表記する。図２に示す例では、複数のＬＥＤ５０が２列に分けて配列されている。１列目の６個のＬＥＤ５０１１〜５０１６と、２列目の６個のＬＥＤ５０２１〜５０２６と、が図示されている。なお、各々を区別する必要がない場合には、これらのＬＥＤを「ＬＥＤ５０」と総称する。 In the LED array 52, a plurality of LEDs 50 are arranged in m rows. The n-th LED 50 in the m-th column is expressed as “LED50 mn ”. In the example shown in FIG. 2, a plurality of LEDs 50 are arranged in two rows. And six LED 50 11 to 50 16 of the first column, and 6 in the second column one LED 50 21 to 50 26, is shown. In addition, when it is not necessary to distinguish each, these LED is named generically as "LED50."
ホログラム素子アレイ５６には、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して、複数のホログラム素子５４が配列されている。ＬＥＤ５０ｍｎに対応するホログラム素子５４を「ホログラム素子５４ｍｎ」と表記する。図２に示す例では、１列目の６個のＬＥＤ５０１１〜５０１６に対応する６個のホログラム素子５４１１〜５４１６と、２列目の６個のＬＥＤ５０２１〜５０２６に対応する６個のホログラム素子５４２１〜５４２６と、が図示されている。なお、各々を区別する必要がない場合には、これらのホログラム素子を「ホログラム素子５４」と総称する。 In the hologram element array 56, a plurality of hologram elements 54 are arranged corresponding to each of the plurality of LEDs 50. The hologram element 54 corresponding to the LED 50 mn is denoted as “hologram element 54 mn ”. In the example shown in FIG. 2, six hologram elements 54 11 to 54 16 corresponding to the six LEDs 50 11 to 50 16 in the first row and 6 corresponding to the six LEDs 50 21 to 50 26 in the second row. The hologram elements 54 21 to 54 26 are illustrated. When it is not necessary to distinguish each of these hologram elements, these hologram elements are collectively referred to as “hologram element 54”.
複数のＬＥＤ５０の各々は、複数のＬＥＤチップ５３に分けられて、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。図２に示す例では、複数のＬＥＤチップ５３が、千鳥状に配列されている。ｍ列のｎ番目のＬＥＤチップ５３を「ＬＥＤチップ５３ｍｎ」と表記する。１列目のＬＥＤチップ５３１１と２列目のＬＥＤチップ５３２１とが図示されている。なお、各々を区別する必要がない場合には、これらのＬＥＤチップを「ＬＥＤチップ５３」と総称する。 Each of the plurality of LEDs 50 is divided into a plurality of LED chips 53 and arranged on the LED chip 53. In the example shown in FIG. 2, a plurality of LED chips 53 are arranged in a staggered manner. The n-th LED chip 53 in the m-th row is denoted as “LED chip 53 mn ”. The LED chip 53 11 in the first row and the LED chip 53 21 in the second row are shown. In addition, when it is not necessary to distinguish each, these LED chips are named generically as "LED chip 53".
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。 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。また、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. Further, although sub-scanning is performed by the rotation of the photosensitive drum 12, a direction orthogonal to the “main scanning direction” is illustrated as a “sub-scanning direction”. Hereinafter, the position where the LED 50 is arranged is appropriately referred to as a “light emitting point”.
複数のＬＥＤ５０の各々は、対応するホログラム素子５４が記録された記録層６０側に光を射出するように、発光面を記録層６０側に向けて、ＬＥＤチップ５３上に配置されている。ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、ＬＥＤ５０からＬＥＤ基板５８と直交する方向（法線方向）に射出される光の光軸である。ＬＥＤ基板５８は、ＬＥＤ５０や駆動回路が実装される側の表面が「主面」である。この主面の法線方向が、ＬＥＤ基板５８の法線方向である。従って、ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、ＬＥＤ基板５８の法線方向を向いている。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 chip 53 with the light emitting surface facing the recording layer 60 side so that light is emitted to the recording layer 60 side where the corresponding hologram element 54 is recorded. The “light emitting optical axis” of the LED 50 is an optical axis of light emitted from the LED 50 in a direction (normal direction) orthogonal to the LED substrate 58. The surface of the LED substrate 58 on which the LED 50 and the drive circuit are mounted is a “main surface”. The normal direction of this main surface is the normal direction of the LED substrate 58. Therefore, the “light emitting optical axis” of the LED 50 is oriented in the normal direction of 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.
なお、図２においては、数個のＬＥＤチップ５３が配列されたＬＰＨ１４の一部を、概略的に図示しているに過ぎない。後述するように、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ＬＥＤチップ５３を配列することで、数千個のＬＥＤ５０が配列されている。 In FIG. 2, only a part of the LPH 14 in which several LED chips 53 are arranged is schematically illustrated. As will be described later, in an actual image forming apparatus, several hundreds of LEDs 50 are arranged by arranging several hundreds of LED chips 53 in accordance with the resolution in the main scanning direction.
また、図２に示す例では、複数のＬＥＤチップ５３は千鳥状に配列されているが、１次元状に配置してもよく、複数列に分けて２次元状に配置してもよい。千鳥状に配置する場合には、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る。ＬＥＤチップ５３の単位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、略一定の間隔となるように配列されている。 In the example shown in FIG. 2, the plurality of LED chips 53 are arranged in a staggered manner, but they may be arranged one-dimensionally, or may be divided into a plurality of rows and arranged two-dimensionally. When arranged in a staggered manner, the plurality of LED chips 53 are arranged in a row so as to be arranged in the main scanning direction, and are arranged in two rows with a certain interval in the sub-scanning direction. Even if the LED chips 53 are divided into units, 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 substantially 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.
ＬＥＤ基板５８上には、ホログラム記録層６０が配置されている。ホログラム素子アレイ５６は、ホログラム記録層６０内に形成されている。ホログラム記録層６０は、ＬＥＤチップ５３から予め定めた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る。ＬＥＤ５０とホログラム記録層６０との間には、ＬＥＤ５０の各々から射出された光の光路を、副走査方向に折り曲げる光路変換素子６６が配置されている。 A hologram recording layer 60 is disposed on the LED substrate 58. The hologram element array 56 is formed in the hologram recording layer 60. The hologram recording layer 60 is held by a holding member (not shown) at a position separated from the LED chip 53 by a predetermined height. Between the LED 50 and the hologram recording layer 60, an optical path conversion element 66 that bends the optical path of the light emitted from each LED 50 in the sub-scanning direction is disposed.
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０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（中心点の間隔）が、上記のＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と、略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、複数のホログラム素子５４の各々は、互いに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 are formed along the main scanning direction corresponding to each of the plurality of LEDs 50. Each of the hologram elements 54 is arranged such that an interval in the main scanning direction between two adjacent hologram elements 54 (interval of the center point) is substantially the same as the interval in the main scanning direction of the LED 50 described above. Yes. 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. Further, each of the plurality of hologram elements 54 may have a different shape.
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.
光路変換素子６６は、ＬＥＤ５０と離間させて、ＬＥＤ５０の上方に配置されている。ＬＥＤ５０と光路変換素子６６との間には、空気や透明樹脂等、ＬＥＤ５０から射出される光に透明な材料で構成された離間層が存在している。光路変換素子６６は、ガラスや樹脂等、離間層の材料とは屈折率の異なる材料で構成されている。また、光路変換素子６６は、後述する通り、ＬＥＤ基板５８の主面に対して副走査方向に傾けられた斜面を備えている。光路変換素子６６は、離間層との屈折率差により、この斜面に入射した光を副走査方向に屈折させる。 The optical path conversion element 66 is disposed above the LED 50 so as to be separated from the LED 50. Between the LED 50 and the optical path conversion element 66, there is a separation layer made of a material transparent to light emitted from the LED 50, such as air or transparent resin. The optical path conversion element 66 is made of a material having a different refractive index from the material of the separation layer, such as glass or resin. Further, the optical path conversion element 66 includes a slope inclined in the sub-scanning direction with respect to the main surface of the LED substrate 58, as will be described later. The optical path conversion element 66 refracts light incident on the inclined surface in the sub-scanning direction due to a difference in refractive index with the separation layer.
後述する通り、ホログラム素子５４の各々は、光軸がＬＥＤ基板５８の法線方向に平行な信号光と、法線方向に対し光軸が副走査方向に傾いた参照光と、を干渉させて記録される。従って、ホログラム素子５４に参照光の光路を通る光を照射すると、信号光が再生されて、ＬＥＤ基板５８と垂直な方向に回折光が射出される。 As will be described later, each hologram element 54 causes signal light whose optical axis is parallel to the normal direction of the LED substrate 58 to interfere with reference light whose optical axis is inclined in the sub-scanning direction with respect to the normal direction. To be recorded. Therefore, when the hologram element 54 is irradiated with light passing through the optical path of the reference light, the signal light is reproduced and diffracted light is emitted in a direction perpendicular to the LED substrate 58.
光路変換素子６６は、対応するホログラム素子５４に入射する光が増加するように、ＬＥＤ５０の各々から射出された光の光路を、副走査方向に折り曲げる。換言すれば、光路変換素子６６は、ホログラム素子５４に入射する発光光の光軸が、参照光の光軸に近付くように、ＬＥＤ５０からの射出光を屈折させる。この光路変換素子６６の屈折機能により、対応するホログラム素子５４に入射する光が増加する。 The optical path conversion element 66 bends the optical path of the light emitted from each of the LEDs 50 in the sub-scanning direction so that the light incident on the corresponding hologram element 54 increases. In other words, the optical path conversion element 66 refracts the light emitted from the LED 50 so that the optical axis of the emitted light incident on the hologram element 54 approaches the optical axis of the reference light. Due to the refraction function of the optical path conversion element 66, the light incident on the corresponding hologram element 54 increases.
離間層を空気層とする場合には、空気の屈折率は１であり、ホログラム記録材料の屈折率は約１．５であるから、光路変換素子６６を屈折率が１．４〜１．６の範囲の層としてもよい。光路変換素子６６を構成する材料としては、屈折率が１．５前後のアクリレート樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレンなど、成形性に優れた非晶質ポリオレフィン等を用いてもよい。 When the separation layer is an air layer, the refractive index of air is 1, and the refractive index of the hologram recording material is about 1.5. Therefore, the refractive index of the optical path conversion element 66 is 1.4 to 1.6. It is good also as a layer of the range. As a material constituting the optical path conversion element 66, amorphous polyolefin having excellent moldability such as acrylate resin having a refractive index of around 1.5, polycarbonate, polystyrene, or the like may be used.
図３は光路変換素子の一例を示す概略斜視図である。図３に示すように、光路変換素子６６は、主走査方向に延びる棒状の偏角プリズムとしてもよい。主走査方向に並ぶ複数のＬＥＤ５０に対して、主走査方向に延びる棒状の偏角プリズムが設けられるので、複数のＬＥＤ５０を高密度に配列しても、高い位置決め精度は不要になる。以下では、光路変換素子６６と同じ符号を付して、プリズム６６と称する。プリズム６６は、第１の斜面６６Ａを備えている。第１の斜面６６Ａは、ＬＥＤ基板５８の主面に対し、副走査方向に予め定めた傾斜角度で傾けられている。 FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of the optical path conversion element. As shown in FIG. 3, the optical path conversion element 66 may be a rod-shaped declination prism extending in the main scanning direction. Since a rod-shaped deflection prism extending in the main scanning direction is provided for the plurality of LEDs 50 arranged in the main scanning direction, high positioning accuracy is not required even if the plurality of LEDs 50 are arranged at high density. Hereinafter, the same reference numerals as those of the optical path conversion element 66 are given, and the prism 66 is referred to. The prism 66 includes a first slope 66A. The first inclined surface 66A is inclined with respect to the main surface of the LED substrate 58 at a predetermined inclination angle in the sub-scanning direction.
図３に示す例では、プリズム６６は３つの側面を有する三角プリズムである。以下では、プリズム６６が三角プリズムである場合について説明するが、プリズム６６は第１の斜面６６Ａを備えていればよく、三角プリズムには限定されない。例えば、４つの側面を有する四角プリズムでもよい。 In the example shown in FIG. 3, the prism 66 is a triangular prism having three side surfaces. Hereinafter, although the case where the prism 66 is a triangular prism will be described, the prism 66 may be provided with the first inclined surface 66A, and is not limited to the triangular prism. For example, a square prism having four side surfaces may be used.
プリズム６６は、第１の斜面６６Ａ以外に、第２の斜面６６Ｂと、第１の斜面６６Ａの一端と第２の斜面６６Ｂの一端とを連結する連結面６６Ｃと、を備えている。第２の斜面６６Ｂは、ＬＥＤ基板５８の主面に対して第１の斜面６６Ａとは異なる方向に傾けられている。例えば、副走査方向の順方向及び逆方向を想定する。第１の斜面６６Ａの法線は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し副走査方向の順方向に傾く。一方、第２の斜面６６Ｂの法線は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し副走査方向の逆方向に傾く。また、連結面６６Ｃは、ＬＥＤ基板５８の主面に対し平行な平面である。第１の斜面６６Ａに入射した光は、副走査方向に屈折されて連結面６６Ｃから射出される。 In addition to the first slope 66A, the prism 66 includes a second slope 66B, and a connecting surface 66C that connects one end of the first slope 66A and one end of the second slope 66B. The second inclined surface 66B is inclined with respect to the main surface of the LED substrate 58 in a direction different from that of the first inclined surface 66A. For example, a forward direction and a reverse direction in the sub-scanning direction are assumed. The normal line of the first slope 66A is inclined in the forward direction of the sub-scanning direction with respect to the normal line direction of the LED substrate 58. On the other hand, the normal line of the second inclined surface 66B is inclined in the reverse direction of the sub-scanning direction with respect to the normal line direction of the LED substrate 58. The connection surface 66 </ b> C is a plane parallel to the main surface of the LED substrate 58. The light incident on the first inclined surface 66A is refracted in the sub-scanning direction and is emitted from the connection surface 66C.
プリズム６６は、連結面６６Ｃが記録層６０の光入射側の表面に対向するように、ＬＥＤ５０とホログラム記録層６０との間に配置されている。また、プリズム６６は、ＬＥＤ５０の上方に配置されている。対応するホログラム素子５４を記録した参照光の光軸と、第１の斜面６６Ａとは、ある点で交差する。ＬＥＤ５０は、この点の下方に配置されている。なお、ＬＥＤ５０と第１の斜面６６Ａとの位置関係については、後で詳しく説明する（図７参照）。 The prism 66 is disposed between the LED 50 and the hologram recording layer 60 so that the coupling surface 66C faces the light incident side surface of the recording layer 60. The prism 66 is disposed above the LED 50. The optical axis of the reference light recording the corresponding hologram element 54 and the first inclined surface 66A intersect at a certain point. The LED 50 is disposed below this point. The positional relationship between the LED 50 and the first slope 66A will be described in detail later (see FIG. 7).
なお、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.
また、ホログラム記録層６０は、ガラスや樹脂等で構成された容器内に収納されていてもよい。例えば、ホログラム記録層６０を、容器内に封入されたホログラム記録材料で構成してもよい。容器内に収納されたホログラム記録層６０は、取り扱いが容易である。また、容器は保護層としても機能する。ホログラム記録層６０が容器内に収納されている場合には、光路変換素子（プリズム）６６を容器の一部として形成してもよい。具体的な実施の形態については、後で詳しく説明する。 The hologram recording layer 60 may be stored in a container made of glass, resin, or the like. For example, the hologram recording layer 60 may be made of a hologram recording material sealed in a container. The hologram recording layer 60 accommodated in the container is easy to handle. The container also functions as a protective layer. When the hologram recording layer 60 is accommodated in the container, the optical path conversion element (prism) 66 may be formed as a part of the container. Specific embodiments will be described in detail later.
＜ＬＥＤプリントヘッドの動作＞
ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光は、第１の斜面６６Ａからプリズム６６に入射する。インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０から射出される光は、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。
<Operation of LED print head>
When the LED 50 is caused to emit light, the light emitted from the LED 50 enters the prism 66 from the first inclined surface 66A. It is known that light emitted from the LED 50 that 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.
本実施の形態では、ＬＥＤ５０から射出された光は、プリズム６６により光路が折り曲げられて、ホログラム記録層６０に照射される。プリズム６６は、対応するホログラム素子５４に入射する光が増加するように、ＬＥＤ５０から射出された光の光路を、副走査方向に折り曲げる。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。これにより、光の利用効率が向上する。 In the present embodiment, the light emitted from the LED 50 is irradiated on the hologram recording layer 60 with the optical path bent by the prism 66. The prism 66 bends the optical path of the light emitted from the LED 50 in the sub-scanning direction so that the light incident on the corresponding hologram element 54 increases. Accordingly, the LED 50 emits light in substantially the same situation as the reference light is applied to the hologram element 54. Thereby, the utilization efficiency of light improves.
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、ＬＥＤ５０の各々から射出された各光は、第１の斜面６６Ａからプリズム６６に入射する。プリズム６６に入射した光は、プリズム６６により光路が折り曲げられて、対応するホログラム素子５４に入射される。ホログラム素子５４の各々は、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の各々で生成された各回折光は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に射出される。各回折光の光軸は、ＬＥＤ基板５８の法線方向と平行であり、ＬＥＤ５０の発光光軸とも平行である。 As shown in FIG. 2, in the LPH 14 including the LED array 52 and the hologram element array 56, each light emitted from each of the LEDs 50 enters the prism 66 from the first inclined surface 66A. The light incident on the prism 66 is incident on the corresponding hologram element 54 after the optical path is bent by the prism 66. Each hologram element 54 diffracts incident light to generate diffracted light. Each diffracted light generated by each of the hologram elements 54 is emitted in the normal direction of the LED substrate 58. The optical axis of each diffracted light is parallel to the normal direction of the LED substrate 58 and is also parallel to the light emission optical axis of the LED 50.
ＬＥＤ基板５８の法線方向に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、作動距離だけ離間した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。 Each diffracted light emitted in the normal direction of the LED substrate 58 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 separated by the working distance. 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.
図２に示すように、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、各回折光による微小なスポット６２１〜６２１２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６２１〜６２１２を「スポット６２」と総称する。 As shown in FIG. 2, on the surface 12A of the photosensitive drum 12, minute spots 62 1 to 62 12 due to each diffracted light 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 12 are collectively referred to as “spots 62”.
例えば、Ａ３幅まで印字可能な画像形成装置において、１インチ当たり１２００スポットの解像度を得るためには、ＬＥＤ基板５８上には、１４８４８個のＬＥＤ５０が２１μｍの間隔で配列される。これに応じて、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、２１μｍの間隔で主走査方向に並ぶように１４８４８個のスポット６２が形成される。 For example, in an image forming apparatus capable of printing up to A3 width, in order to obtain a resolution of 1200 spots per inch, 14848 LEDs 50 are arranged on the LED substrate 58 at an interval of 21 μm. Accordingly, 14848 spots 62 are formed on the surface 12A of the photosensitive drum 12 so as to be aligned in the main scanning direction at intervals of 21 μm.
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５４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。 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 54, and high diffraction efficiency can be obtained.
また、ＬＥＤ５０の各々から射出され、ホログラム素子５４で回折されずに透過した不要光が、感光体１２に到達すると、バックグラウンドノイズが増加してコントラストが低下する。これに対して、本実施の形態のＬＰＨ１４では、光路変換素子６６が存在しなければ感光体１２に到達する不要光の光路も、光路変換素子６６により副走査方向に折り曲げられて、対応するホログラム素子５４に入射する光が増加する。 Further, when unnecessary light emitted from each of the LEDs 50 and transmitted without being diffracted by the hologram element 54 reaches the photoconductor 12, the background noise increases and the contrast decreases. On the other hand, in the LPH 14 according to the present embodiment, if the optical path conversion element 66 is not present, the optical path of unnecessary light that reaches the photosensitive member 12 is also bent in the sub-scanning direction by the optical path conversion element 66 and the corresponding hologram The light incident on the element 54 increases.
このため、本実施の形態のＬＰＨ１４では、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。 For this reason, in the LPH 14 of the present embodiment, 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４はホログラム素子の概略形状を示す斜視図である。図５（Ａ）及び（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向に沿った断面図である。図６はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った部分断面図である。
<Shape of hologram element>
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic shape of the hologram element. 5A and 5B are cross-sectional views of the LED print head along the sub-scanning direction. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the LED print head along the main scanning direction.
図４〜図６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、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ｒＨ」とする。なお、「ホログラム径ｈＨ」は、ホログラム素子５４の厚さである。 As shown in FIGS. 4 to 6, each of the hologram elements 54 is a volume hologram generally called a thick hologram element. Each of the hologram elements 54 is formed in a truncated cone shape that converges toward the LED 50 side with the surface side of the hologram recording layer 60 as the bottom surface. 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 ”. The “hologram diameter h H ” is the thickness of the hologram element 54.
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。従って、図２及び図６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 6, 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).
＜光路変換素子の形状及び配置＞
次に、光路変換素子（プリズム）の形状及び配置について説明する。図７は光路変換素子の設計の一例を示す副走査方向に沿った断面図である。ホログラム記録層６０は、その光入射側の表面及び光出射側の表面の各々が、ＬＥＤ基板５８の主面と略平行になるように配置されている。光入射側の表面とは、読み出し光が入射するホログラム記録層６０の裏側（図面では下側）の表面である。光出射側の表面とは、回折光が射出されるホログラム記録層６０の表側（図面では上側）の表面である。ホログラム素子５４の各々は、ホログラム記録層６０の上側から垂直に入射する信号光と、ホログラム記録層６０の上側から入射角θ１で入射する参照光と、を干渉させて記録される。
<Shape and arrangement of optical path conversion element>
Next, the shape and arrangement of the optical path conversion element (prism) will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view along the sub-scanning direction showing an example of the design of the optical path conversion element. The hologram recording layer 60 is disposed so that the light incident side surface and the light emission side surface thereof are substantially parallel to the main surface of the LED substrate 58. The surface on the light incident side is the surface on the back side (lower side in the drawing) of the hologram recording layer 60 on which the reading light is incident. The surface on the light emission side is the surface on the front side (upper side in the drawing) of the hologram recording layer 60 from which the diffracted light is emitted. Each of the hologram elements 54 is recorded by causing the signal light incident perpendicularly from above the hologram recording layer 60 and the reference light incident at an incident angle θ 1 from above the hologram recording layer 60 to be recorded.
上述した通り、ホログラム記録層６０は、容器内に封入されたホログラム記録材料で構成されていてもよい。この場合、ホログラム記録層６０の上下両側には、保護層が配置される。ここでは、保護層を省略して説明する。通常、保護層を構成する材料の屈折率は、ホログラム記録材料の屈折率と略等しい。このため、ホログラム記録層６０と保護層との間では光は屈折しない。従って、保護層がある場合でも、保護層が無い場合と同様に、光路変換素子の形状及び配置を設計してもよい。 As described above, the hologram recording layer 60 may be made of a hologram recording material sealed in a container. In this case, protective layers are disposed on both upper and lower sides of the hologram recording layer 60. Here, the description will be made with the protective layer omitted. Usually, the refractive index of the material constituting the protective layer is substantially equal to the refractive index of the hologram recording material. For this reason, light is not refracted between the hologram recording layer 60 and the protective layer. Therefore, even when there is a protective layer, the shape and arrangement of the optical path conversion element may be designed as in the case without the protective layer.
図７に示すように、参照光の光軸Ｌｒ１は、ＬＥＤ基板５８の法線方向Ｌｖに対して、副走査方向に入射角θ１だけ傾けられている。また、既に説明した通り、ホログラム記録層６０に入射する信号光の光軸は、ＬＥＤ基板５８の法線方向Ｌｖと平行である。ホログラム記録層６０に入射した参照光は、ホログラム記録層６０を伝搬してプリズム６６に入射し、プリズム６６によりＬＥＤ５０（発光点）が配置される位置に集光される。 As shown in FIG. 7, the optical axis L r1 of the reference light is inclined by the incident angle θ 1 in the sub-scanning direction with respect to the normal direction L v of the LED substrate 58. Further, as already described, the optical axis of the signal light entering the hologram recording layer 60 is parallel to the normal direction L v of the LED substrate 58. The reference light that has entered the hologram recording layer 60 propagates through the hologram recording layer 60, enters the prism 66, and is condensed by the prism 66 at a position where the LED 50 (light emitting point) is disposed.
ホログラム記録層６０内での伝搬角をθ２とすると、参照光の光軸Ｌｒ１は、ホログラム記録層６０及びプリズム６６により、法線方向Ｌｖと角度θ２をなす方向に折り曲げられる。従って、法線方向Ｌｖと角度θ２をなす参照光の光軸Ｌｒ２は、プリズム６６の第１の斜面６６Ａと交差する。ＬＥＤ５０（発光点）は、この交差点の下方に配置される。ＬＥＤ５０は、交差点の略真下に配置してもよい。ＬＥＤ５０の発光光軸Ｌｅは、第１の斜面６６Ａと同じ点で交差する。 When the propagation angle of the hologram recording layer within 60 to theta 2, the optical axis L r1 of the reference light, the hologram recording layer 60 and the prism 66, is bent in the direction forming an normal direction L v and the angle theta 2. Therefore, the optical axis L r2 of the reference light that forms an angle θ 2 with the normal direction L v intersects the first inclined surface 66A of the prism 66. The LED 50 (light emitting point) is disposed below this intersection. The LED 50 may be disposed almost directly below the intersection. Emitting optical axis L e of LED50 intersect at the same point as the first inclined surface 66A.
プリズム６６の第１の斜面６６Ａは、ホログラム記録層６０の下側の表面、ひいては、ＬＥＤ基板５８の主面に対し、傾斜角度θａで傾けられている。ＬＥＤ５０の発光光軸Ｌｅは、第１の斜面６６Ａの法線Ｌａと角度θａで交差する。ホログラム記録層６０内での伝搬角をθ２とし、ホログラム記録層６０の材料の屈折率をｎとした場合に、傾斜角度θａ、入射角θ１、伝搬角θ２、及び屈折率ｎが、下記式（１）及び下記式（２）の関係を満たすように、傾斜角度θａと入射角θ１とが設定されている。 First slope 66A of the prism 66, the lower surface of the hologram recording layer 60, thus, to the main surface of the LED substrate 58 is inclined at an inclination angle theta a. Emitting optical axis L e of LED50 intersect at normal La and the angle theta a first inclined surface 66A. When the propagation angle in the hologram recording layer 60 is θ 2 and the refractive index of the material of the hologram recording layer 60 is n, the inclination angle θ a , the incident angle θ 1 , the propagation angle θ 2 , and the refractive index n are The inclination angle θ a and the incident angle θ 1 are set so as to satisfy the relationship of the following formula (1) and the following formula (2).
ｎsin(θａ−θ２)＝sinθａ 式（１）
θ２＝arcsin((1/ｎ)sinθ１) 式（２）
nsin (θ a −θ 2 ) = sin θ a formula (1)
θ 2 = arcsin ((1 / n) sin θ 1 ) (2)
上記の関係を満たす場合には、プリズム６６を配置しない場合と比較して、ホログラム素子５４に入射する光が増加する。例えば、屈折率ｎを１．５で近似すると、（θａ、θ１）の組み合わせとしては、（４５°、６５°）、（５０°、６９°）、（５５°、７３°）等となる。ＬＥＤ５０から射出された光の内、ホログラム素子５４に入射しない光は「迷光」となる。これらの組み合わせでは、ＬＥＤ５０から射出された光の内、７割程度の光が、ホログラム素子５４に入射する。 When the above relationship is satisfied, the light incident on the hologram element 54 increases as compared with the case where the prism 66 is not disposed. For example, when the refractive index n is approximated by 1.5, combinations of (θ a , θ 1 ) include (45 °, 65 °), (50 °, 69 °), (55 °, 73 °), and the like. Become. Of the light emitted from the LED 50, the light that does not enter the hologram element 54 becomes “stray light”. In these combinations, about 70% of the light emitted from the LED 50 is incident on the hologram element 54.
参照光の入射角θ１は、４５°以上で且つ６０°以下としてもよい。参照光の入射角θ１が４５°以上で且つ６０°以下の場合には、参照光の入射角θ１が４５°未満の場合や６０°を超える場合と比較して、ホログラム素子５４に入射する光が増加する。その結果、ホログラム素子で回折されずに透過する不要光が低減される。 The incident angle θ 1 of the reference light may be 45 ° or more and 60 ° or less. When the incident angle θ 1 of the reference light is 45 ° or more and 60 ° or less, it is incident on the hologram element 54 as compared with the case where the incident angle θ 1 of the reference light is less than 45 ° or exceeds 60 °. The light to be increased. As a result, unnecessary light transmitted without being diffracted by the hologram element is reduced.
プリズム６６の径ｄｐは、ホログラム記録層６０の下側の表面（保護層を備える場合には保護層の表面）から、第１の斜面６６Ａの先端部までの高さで表される。第１の斜面６６Ａの先端部とは、第１の斜面６６Ａと第２の斜面６６Ｂとが形成する稜である。プリズム６６の径ｄｐが大きいと、ＬＥＤ５０の位置公差を大きくとれる。また、プリズム６６の径ｄｐが小さいほど、プリズム６６の成形が容易である。プリズム６６の径ｄｐは、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲としてもよい。 The diameter d p of the prism 66 is expressed by the height from the lower surface of the hologram recording layer 60 (the surface of the protective layer when a protective layer is provided) to the tip of the first inclined surface 66A. The tip of the first slope 66A is a ridge formed by the first slope 66A and the second slope 66B. If the diameter d p of the prism 66 is large, the positional tolerance of the LED 50 can be increased. In addition, the smaller the diameter d p of the prism 66, the easier the prism 66 can be formed. The diameter d p of the prism 66 may be in the range of 0.5 mm to 1 mm.
ＬＥＤ基板５８の法線方向において、プリズム６６はＬＥＤ５０から距離ｄｓだけ離間されている。距離ｄｓは、ＬＥＤ５０から第１の斜面６６Ａの先端部までの距離である。プリズム６６は、ＬＥＤ５０から離間されて、ＬＥＤ５０を覆うように設けられるオンチップレンズよりも優れた集光機能を発揮する。距離ｄｓは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲としてもよい。 In the normal direction of the LED substrate 58, the prism 66 is spaced a distance d s from LED 50. The distance d s is a distance from the LED 50 to the tip of the first slope 66A. The prism 66 is separated from the LED 50 and exhibits a light collecting function superior to an on-chip lens provided so as to cover the LED 50. The distance d s may be in the range of 0.1 mm to 0.2 mm.
ＬＥＤチップ５３の副走査方向の幅ｗｔは、０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲とされる。図７に示す例では、ＬＥＤ５０はＬＥＤチップ５３の右側端部に配置されている。この場合には、距離ｄｓがゼロでも、第１の斜面６６Ａの先端部がＬＥＤチップ５３に支えることは無い。一方、ＬＥＤ５０がＬＥＤチップ５３の左側端部に配置されている場合には、距離ｄｓがゼロだと、第１の斜面６６Ａの先端部がＬＥＤチップ５３に支えてしまう。このため、プリズム６６は、ＬＥＤ５０から予め定めた距離ｄｓだけ離間されている。 The width w t of the LED chip 53 in the sub-scanning direction is in the range of 0.15 mm to 0.3 mm. In the example shown in FIG. 7, the LED 50 is disposed at the right end of the LED chip 53. In this case, even if the distance d s is zero, the tip of the first slope 66A is not supported by the LED chip 53. On the other hand, when the LED 50 is disposed at the left end of the LED chip 53, the tip of the first slope 66A is supported by the LED chip 53 if the distance ds is zero. For this reason, the prism 66 is separated from the LED 50 by a predetermined distance d s .
ホログラム素子５４の各々は、光軸がＬＥＤ基板５８の法線方向に平行な信号光と、法線方向に対し光軸が副走査方向に傾いた参照光と、を干渉させて記録される。参照光の光軸Ｌｒは、プリズム６６の第１の斜面６６Ａと交差する。複数のＬＥＤ５０が複数列に分けて配列されている場合には、例えば、参照光の光軸ＬｒをＬＥＤ基板５８の法線方向に対し異なる角度で傾ける等して、列毎に交差点の副走査方向の位置を異ならせる。例えば、図２に示すように、ＬＥＤチップ５３が千鳥状に配置され、複数のＬＥＤ５０が２列に分けて配列されている場合について説明する。 Each of the hologram elements 54 is recorded by causing interference between signal light whose optical axis is parallel to the normal direction of the LED substrate 58 and reference light whose optical axis is inclined in the sub-scanning direction with respect to the normal direction. The optical axis L r of the reference light intersects the first slope 66A of the prism 66. When the plurality of LEDs 50 are arranged in a plurality of rows, for example, the optical axis L r of the reference light is tilted at a different angle with respect to the normal direction of the LED substrate 58, so Different positions in the scanning direction. For example, as shown in FIG. 2, the case where the LED chips 53 are arranged in a staggered manner and the plurality of LEDs 50 are arranged in two rows will be described.
図５（Ａ）に示すように、２列目のｎ番目に配置されたＬＥＤチップ５３２ｎに、２列目のｎ番目のＬＥＤ５０２ｎが配列されている。ＬＥＤ５０２ｎに対応して、ホログラム素子５４２ｎが記録されている。この例では、１本の参照光の光軸Ｌｒが一点鎖線で図示されている。この光軸Ｌｒは、図７に示す参照光の光軸Ｌｒ２に相当する。参照光の光軸Ｌｒは、副走査方向の予め定めた位置Ａで、プリズム６６の第１の斜面６６Ａと交差する。ＬＥＤ５０２ｎはこの点Ａの真下に配置されている。 FIG as shown in 5 (A), the LED chip 53 disposed on the n-th second row 2n, the second column of the n-th LED 50 2n are arranged. In response to LED 50 2n, the hologram element 54 2n is recorded. In this example, the optical axis L r of one reference beam is shown by a one-dot chain line. This optical axis L r corresponds to the optical axis L r2 of the reference light shown in FIG. The optical axis L r of the reference light intersects the first inclined surface 66A of the prism 66 at a predetermined position A in the sub-scanning direction. The LED 502 n is disposed directly below this point A.
また、図５（Ｂ）に示すように、１列目のｎ番目に配置されたＬＥＤチップ５３１ｎに、１列目のｎ番目のＬＥＤ５０１ｎが配列されている。ＬＥＤ５０１ｎに対応して、ホログラム素子５４１ｎが記録されている。参照光の光軸Ｌｒは、副走査方向の位置Ａとは異なる位置Ｂで、プリズム６６の第１の斜面６６Ａと交差する。ＬＥＤ５０２ｎは、この点Ｂの真下に配置される。 As shown in FIG. 5B, the n-th LED 50 1n in the first row is arranged on the LED chip 53 1n arranged in the n-th row in the first row. A hologram element 54 1n is recorded corresponding to the LED 50 1n . The optical axis L r of the reference light intersects the first inclined surface 66A of the prism 66 at a position B different from the position A in the sub-scanning direction. The LED 502 n is disposed directly below this point B.
位置Ａの真下に配置された２列目のＬＥＤ５０２ｎと、位置Ｂの真下に配置された１列目のＬＥＤ５０１ｎとでは、プリズム６６の第１の斜面６６Ａに入射する光量が異なる。対応するホログラム素子５４を記録する際に、この光量に応じてホログラム素子５４の回折効率等を変更することで、結像面での光量は補正される。 The amount of light incident on the first inclined surface 66A of the prism 66 is different between the second row of LEDs 502 n disposed immediately below the position A and the first row of LEDs 50 1 n disposed directly below the position B. When recording the corresponding hologram element 54, the light quantity on the imaging plane is corrected by changing the diffraction efficiency of the hologram element 54 in accordance with the light quantity.
なお、上記では、列毎に交差点の副走査方向の位置を異ならせる例について説明したが、これに限定される訳ではない。ＬＥＤ５０が複数列で配列されたＬＥＤアレイの副走査方向の中心線の略真上に、交差点が位置するようにしてもよい。この場合には、異なる列のＬＥＤ５０について、参照光の光軸Ｌｒは、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し同じ角度で傾けられる。 In the above description, the example in which the position of the intersection in the sub-scanning direction is different for each column has been described. However, the present invention is not limited to this. The intersection may be located substantially directly above the center line in the sub-scanning direction of the LED array in which the LEDs 50 are arranged in a plurality of rows. In this case, for the LEDs 50 in different rows, the optical axis L r of the reference light is inclined at the same angle with respect to the normal direction of the LED substrate 58.
＜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８及び図９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. 8 and FIG. 9 are diagrams 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８に示すように、表面１２Ａ上の集光点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。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。より詳細には、参照光は、発光点から射出されてプリズム６６に入射し、プリズム６６によりその光路が折り曲げられて、ホログラム記録層６０Ａに照射される。発光点から射出されたコヒーレント光は、プリズム６６により光路変更されて、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. 8, the hologram recording layer 60A is irradiated as signal light with coherent light passing through the optical path of diffracted light imaged at a condensing point on the surface 12A. Further, when passing through the holographic recording layer 60A, coherent light through the optical path of the diffused light that spreads to the desired hologram diameter r H is applied to the hologram recording layer 60A as reference light. More specifically, the reference light is emitted from the light emitting point, enters the prism 66, the optical path is bent by the prism 66, and the hologram recording layer 60A is irradiated. Coherent light emitted from the light emitting point is changed optical path by the prism 66, passes through the optical path of the diffused light spreads to a desired hologram diameter r H. 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。 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. By attaching this hologram recording layer 60 onto the LED substrate 58 on which the LED array 52 is mounted, the LPH 14 is produced.
図９に示すように、ホログラム記録層６０Ａ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、位相共役記録によりホログラムを記録してもよい。ホログラム記録層６０Ａを取り付けた後でホログラムを記録するので、ＬＥＤ５０と対応するホログラム素子５４との距離が確保されると共に、ＬＥＤ５０と対応するホログラム素子５４との高い位置決め精度は不要になる。位相共役記録では、上記と同じ光路を通る信号光と参照光とが、ＬＥＤ基板５８等が配置されていない側、即ち、ホログラム記録層６０Ａの表面側から照射される。この場合も同様に、ホログラム記録層６０には、透過型のホログラム素子５４が形成される。 As shown in FIG. 9, the hologram may be recorded by phase conjugate recording after the hologram recording layer 60A is attached on the LED substrate 58 on which the LED array 52 is mounted. Since the hologram is recorded after the hologram recording layer 60A is attached, the distance between the LED 50 and the corresponding hologram element 54 is ensured, and high positioning accuracy between the LED 50 and the corresponding hologram element 54 becomes unnecessary. In phase conjugate recording, signal light and reference light passing through the same optical path as described above are irradiated from the side where the LED substrate 58 or the like is not disposed, that is, from the surface side of the hologram recording layer 60A. Similarly in this case, a transmissive hologram element 54 is formed in the hologram recording layer 60.
＜回折光が射出される方向＞
次に、回折光が射出される方向について説明する。図１０は回折光が基板と直交する方向に取り出される様子を示す図である。図１１は回折光が基板と交差する方向に取り出される様子を示す図である。
<Direction of diffracted light>
Next, the direction in which the diffracted light is emitted will be described. FIG. 10 is a diagram showing how diffracted light is extracted in a direction perpendicular to the substrate. FIG. 11 is a diagram showing how diffracted light is extracted in a direction intersecting the substrate.
図１１に示すように、各回折光がＬＥＤ基板５８の法線方向と交差する方向に射出される場合には、感光体ドラム１２は回折光の射出方向に配置される。即ち、ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の結像面に対し斜めに傾けて配置される。この場合には、ＬＰＨ１４の表面から感光体ドラム１２の表面までの最短距離は、ＬＰＨ１４の作動距離よりも短くなる。例えば、回折光の光軸がＬＥＤ基板５８の法線方向と４５°で交差する場合には、作動距離を約４ｍｍとすると、最短距離は約２ｍｍと短くなる。 As shown in FIG. 11, when each diffracted light is emitted in a direction intersecting the normal direction of the LED substrate 58, the photosensitive drum 12 is arranged in the direction in which the diffracted light is emitted. That is, the LPH 14 is disposed obliquely with respect to the imaging surface of the photosensitive drum 12. In this case, the shortest distance from the surface of the LPH 14 to the surface of the photosensitive drum 12 is shorter than the working distance of the LPH 14. For example, when the optical axis of the diffracted light intersects the normal direction of the LED substrate 58 at 45 °, the shortest distance is shortened to about 2 mm when the working distance is about 4 mm.
これに対し、図１０に示すように、本実施の形態に係るＬＰＨ１４の場合には、感光体ドラム１２は、ＬＥＤ基板５８の法線方向、即ち、ＬＥＤ基板５８に対し垂直な方向に配置される。換言すれば、ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の結像面に対向するように配置される。この場合は、ＬＰＨ１４の表面から感光体ドラム１２の表面までの最短距離は、ＬＰＨ１４の作動距離と等しい。従って、トナー汚れの影響を受け難く、整備性にも優れている。 On the other hand, as shown in FIG. 10, in the case of the LPH 14 according to the present embodiment, the photosensitive drum 12 is arranged in the normal direction of the LED substrate 58, that is, in the direction perpendicular to the LED substrate 58. The In other words, the LPH 14 is disposed so as to face the imaging surface of the photosensitive drum 12. In this case, the shortest distance from the surface of the LPH 14 to the surface of the photosensitive drum 12 is equal to the working distance of the LPH 14. Therefore, it is hardly affected by toner stains and has excellent maintainability.
＜一体型ＬＰＨの具体的な構成例＞
図１２（Ａ）はホログラム記録層が容器内に収納された一体型ＬＰＨの具体的な構成を示す断面図である。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）に示す容器の一部を取り出して示す斜視図である。
<Specific configuration example of integrated LPH>
FIG. 12A is a cross-sectional view showing a specific configuration of an integrated LPH in which a hologram recording layer is accommodated in a container. FIG. 12B is a perspective view showing a part of the container shown in FIG.
図１２（Ａ）に示すように、一体型ＬＰＨ１４は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤチップ５３が複数配列されたＬＥＤ基板５８と、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して複数のホログラム素子５４が記録されたホログラム記録層６０と、を備えている。ホログラム記録層６０は、ガラスや樹脂等で構成された容器７０内に収納されて保護されている。ホログラム記録層６０は、ホログラム記録材料を容器７０内に封入する等して、容器７０内に収納されている。複数のホログラム素子５４は、容器内に収納されたホログラム記録層６０Ａ（記録前）に対し、位相共役記録により記録される。 As shown in FIG. 12A, the integrated LPH 14 records an LED substrate 58 in which a plurality of LED chips 53 each having a plurality of LEDs 50 are arranged, and a plurality of hologram elements 54 corresponding to each of the plurality of LEDs 50. The hologram recording layer 60 is provided. The hologram recording layer 60 is housed and protected in a container 70 made of glass, resin, or the like. The hologram recording layer 60 is accommodated in the container 70 by, for example, enclosing the hologram recording material in the container 70. The plurality of hologram elements 54 are recorded by phase conjugate recording on the hologram recording layer 60A (before recording) housed in the container.
容器７０は、主走査方向に延びる長尺状で且つ平板状の第１の平板部７２と、ホログラム記録層６０を挟んで第１の平板部７２と対向する長尺状で且つ平板状の第２の平板部７４と、側面を形成して第１の平板部７２と第２の平板部７４とを連結する連結部７６と、第１の平板部７２を一定の高さに支持する支持部７８と、を備えている。第１の平板部７２は、容器７０の一部を構成する。また、図１２（Ｂ）に示すように、第１の平板部７２は、主走査方向に延びると共に外側に突き出したプリズム部７３を備えている。 The container 70 has a long and flat plate-like first flat plate portion 72 extending in the main scanning direction, and a long and flat plate-shaped first plate portion 72 that faces the first flat plate portion 72 with the hologram recording layer 60 interposed therebetween. Two flat plate portions 74, a connecting portion 76 that forms a side surface to connect the first flat plate portion 72 and the second flat plate portion 74, and a support portion that supports the first flat plate portion 72 at a constant height. 78. The first flat plate portion 72 constitutes a part of the container 70. As shown in FIG. 12B, the first flat plate portion 72 includes a prism portion 73 that extends in the main scanning direction and protrudes outward.
プリズム部７３は、第１の斜面７３Ａと第２の斜面７３Ｂとを備えている。第１の斜面７３Ａは、ＬＥＤ基板５８の主面に対し副走査方向に予め定めた傾斜角度で傾けられている。第２の斜面７３Ｂは、ＬＥＤ基板５８の主面に対して第１の斜面６６Ａとは異なる方向に傾けられている。プリズム部７３は、対応するホログラム素子５４を記録した参照光の光軸と第１の斜面７３Ａとが交差する点の下方にＬＥＤ５０が配置されるように、ＬＥＤ５０の上方に配置されている。 The prism portion 73 includes a first slope 73A and a second slope 73B. The first inclined surface 73A is inclined with respect to the main surface of the LED substrate 58 at a predetermined inclination angle in the sub-scanning direction. The second inclined surface 73B is inclined with respect to the main surface of the LED substrate 58 in a direction different from that of the first inclined surface 66A. The prism portion 73 is disposed above the LED 50 so that the LED 50 is disposed below the point where the optical axis of the reference light on which the corresponding hologram element 54 is recorded and the first inclined surface 73A intersect.
容器７０は、空気より屈折率の高いガラスや樹脂等の材料で構成されている。容器７０を構成する材料としては、図２の光路変換素子６６の材料として例示された材料を用いてもよい。容器７０は、例えば、型を用いた射出成形等により作製してもよい。また、容器７０を複数の部材に分けて、各部材を射出成形等により作製してもよい。プリズム部７３は、第１の平板部７２と一体に形成される。 The container 70 is made of a material such as glass or resin having a higher refractive index than air. As a material constituting the container 70, a material exemplified as a material of the optical path conversion element 66 in FIG. 2 may be used. The container 70 may be manufactured by, for example, injection molding using a mold. Further, the container 70 may be divided into a plurality of members, and each member may be manufactured by injection molding or the like. The prism portion 73 is formed integrally with the first flat plate portion 72.
支持部７８は、主走査方向に延びる長尺状の部材で構成されている。支持部７８は、第１の平板部７２の幅方向の両端に設けられている。支持部７８は、第１の平板部７２から見ると、第１の平板部７２からその法線方向に延びる脚部である。容器７０は、脚部である支持部７８の一端をＬＥＤ基板５８上に着けて、ＬＥＤ基板５８上に載せ置かれる。 The support portion 78 is composed of a long member extending in the main scanning direction. The support portions 78 are provided at both ends of the first flat plate portion 72 in the width direction. When viewed from the first flat plate portion 72, the support portion 78 is a leg portion extending in the normal direction from the first flat plate portion 72. The container 70 is placed on the LED board 58 with one end of the support part 78 that is a leg part placed on the LED board 58.
容器７０がＬＥＤ基板５８上に載せ置かれることにより、プリズム部７３を備えた第１の平板部７２が、ＬＥＤ基板５８上の一定の高さに支持される。これにより、ＬＥＤ５０とプリズム部７３とが離間されて、ＬＥＤ５０とプリズム部７３との間には、空気層が介在することになる。同時に、ホログラム記録層６０が、ＬＥＤ基板５８上の一定の高さに配置される。また、ＬＥＤ基板５８上の複数のＬＥＤ５０は、第１の平板部７２と支持部７８とで形成されるハウジング内に収納される。 By placing the container 70 on the LED substrate 58, the first flat plate portion 72 including the prism portion 73 is supported at a certain height on the LED substrate 58. Thereby, the LED 50 and the prism portion 73 are separated from each other, and an air layer is interposed between the LED 50 and the prism portion 73. At the same time, the hologram recording layer 60 is disposed at a certain height on the LED substrate 58. The plurality of LEDs 50 on the LED substrate 58 are housed in a housing formed by the first flat plate portion 72 and the support portion 78.
本実施の形態では、ＬＥＤ５０から射出された光は、プリズム部７３の第１の斜面７３Ａに入射し、プリズム部７３により光路が折り曲げられて、ホログラム記録層６０に照射される。プリズム部７３は、ＬＥＤ５０から射出された光の光路を、副走査方向に折り曲げる。これにより、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る光が増加して、光の利用効率が向上する。 In the present embodiment, the light emitted from the LED 50 is incident on the first inclined surface 73A of the prism portion 73, the optical path is bent by the prism portion 73, and the hologram recording layer 60 is irradiated. The prism unit 73 bends the optical path of the light emitted from the LED 50 in the sub-scanning direction. Thereby, the light passing through the optical path of the reference light recorded on the corresponding hologram element 54 is increased, and the light use efficiency is improved.
また、ＬＥＤ５０とプリズム部７３とが離間されており、プリズム部７３は、ＬＥＤ５０を覆うように設けられるオンチップレンズよりも優れた集光機能を発揮する。更に、主走査方向に並ぶ複数のＬＥＤ５０に対して、主走査方向に延びるプリズム部７３が設けられるので、複数のＬＥＤ５０を高密度に配列しても、高い位置決め精度は不要にとなる。 Further, the LED 50 and the prism portion 73 are separated from each other, and the prism portion 73 exhibits a light collecting function superior to an on-chip lens provided so as to cover the LED 50. Furthermore, since the prism portion 73 extending in the main scanning direction is provided for the plurality of LEDs 50 arranged in the main scanning direction, high positioning accuracy becomes unnecessary even if the plurality of LEDs 50 are arranged at high density.
図１３（Ａ）〜（Ｅ）は、図１２（Ａ）に示す一体型ＬＰＨの製造工程を示す断面図である。まず、図１３（Ａ）に示すように、容器７０を構成する各部品を作製する。この例では、容器７０は、第１の部材と第２の部材とに分けて作製される。第１の部材は、第２の平板部７４及び連結部７６の一部７６Ａで構成される。第２の部材は、第１の平板部７２、連結部７６の一部７６Ｂ及び支持部７８で構成される。各部材は、射出成形等により所望の形状に形成される。 FIGS. 13A to 13E are cross-sectional views showing manufacturing steps of the integrated LPH shown in FIG. First, as shown in FIG. 13A, each component constituting the container 70 is produced. In this example, the container 70 is manufactured by being divided into a first member and a second member. The first member includes the second flat plate portion 74 and a part 76 </ b> A of the connecting portion 76. The second member includes the first flat plate portion 72, a part 76 </ b> B of the connecting portion 76, and the support portion 78. Each member is formed into a desired shape by injection molding or the like.
次に、図１３（Ｂ）に示すように、連結部７６の一部７６Ａと連結部７６の一部７６Ｂとを接合することで、第１の部材と第２の部材とを一体化して、第１の平板部７２、第２の平板部７４、連結部７６及び支持部７８を備えた容器７０を完成させる。続いて、図１３（Ｃ）に示すように、容器７０内にホログラム記録材料を充填して、容器７０内にホログラム記録層６０Ａ（記録前）を形成する。 Next, as shown in FIG. 13B, the first member and the second member are integrated by joining a part 76A of the connecting part 76 and a part 76B of the connecting part 76, The container 70 including the first flat plate portion 72, the second flat plate portion 74, the connecting portion 76, and the support portion 78 is completed. Subsequently, as shown in FIG. 13C, the container 70 is filled with a hologram recording material, and a hologram recording layer 60 </ b> A (before recording) is formed in the container 70.
次に、図１３（Ｄ）に示すように、容器７０内に収納されたホログラム記録層６０Ａ（記録前）に対し、位相共役記録により複数のホログラム素子５４記録する。最後に、図１３（Ｅ）に示すように、ホログラム記録層６０が収納された容器７０を、ＬＥＤ基板５８上に載せ置く。 Next, as shown in FIG. 13D, a plurality of hologram elements 54 are recorded on the hologram recording layer 60A (before recording) stored in the container 70 by phase conjugate recording. Finally, as shown in FIG. 13E, the container 70 in which the hologram recording layer 60 is stored is placed on the LED substrate 58.
一体型ＬＰＨ１４では、プリズム部７３は容器７０と一体に形成されている。また、ホログラム記録層６０は、プリズム部７３を含む容器７０と一体に形成されている。容器７０は、プリズム部７３を備えた第１の平板部７２及び支持部７８を備えているので、ホログラム記録層６０が収納された容器７０を、ＬＥＤ基板５８上に載せ置くだけで、ホログラム記録層６０及びプリズム部７３が所望の位置に配置されると共に、複数のＬＥＤ５０がハウジング内に収納される。 In the integrated LPH 14, the prism portion 73 is formed integrally with the container 70. The hologram recording layer 60 is formed integrally with the container 70 including the prism portion 73. Since the container 70 includes the first flat plate portion 72 including the prism portion 73 and the support portion 78, the hologram recording can be performed only by placing the container 70 containing the hologram recording layer 60 on the LED substrate 58. The layer 60 and the prism portion 73 are disposed at desired positions, and the plurality of LEDs 50 are accommodated in the housing.
＜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低減することで、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 reducing unnecessary exposure due to 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.
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
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
６４ 離間層
６６ 光路変換素子（プリズム）
６６Ａ 第１の斜面
６６Ｂ 第２の斜面
７０ 容器
７２ 第１の平板部
７３ プリズム部
７３Ａ 第１の斜面
７３Ｂ 第２の斜面
７４ 第２の平板部
７６ 連結部
７８ 支持部
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 64 Separating layer 66 Optical path conversion element (prism)
66A First inclined surface 66B Second inclined surface 70 Container 72 First flat plate portion 73 Prism portion 73A First inclined surface 73B Second inclined surface 74 Second flat plate portion 76 Connection portion 78 Support portion
Claims (7)
前記基板上に配置された記録層であって、前記複数の発光素子の各々から射出された射出光が、対応するホログラム素子により前記基板の法線方向に回折及び集光されて、被露光面上に前記第１の方向に並ぶ集光点列が形成されるように、光軸が前記基板の法線方向に平行な信号光と前記法線方向に対し光軸が前記第１の方向と交差する第２の方向に傾いた参照光とを干渉させて、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラム素子が多重記録された記録層と、
前記基板と前記記録層との間に配置され、前記射出光の光路を前記第２の方向に折り曲げて、前記射出光を対応するホログラム素子に入射させる光路変換素子と、
を備えた露光装置。 A substrate having a plurality of light emitting elements arranged in a first direction;
A recording layer disposed on the substrate, wherein emitted light emitted from each of the plurality of light emitting elements is diffracted and condensed in a normal direction of the substrate by a corresponding hologram element, and an exposed surface A signal beam whose optical axis is parallel to the normal direction of the substrate and an optical axis that is parallel to the normal direction of the substrate are formed in the first direction so that a condensing point sequence aligned in the first direction is formed thereon. A recording layer in which a plurality of hologram elements corresponding to each of the plurality of light emitting elements is multiplexed and recorded by interfering with the reference light inclined in the intersecting second direction;
An optical path conversion element that is disposed between the substrate and the recording layer, bends the optical path of the emitted light in the second direction, and causes the emitted light to enter the corresponding hologram element;
An exposure apparatus comprising:
前記複数の発光素子の各々は、対応するホログラム素子を記録した参照光の光軸と前記第１の斜面とが交差する点の下方に配置される、
請求項１に記載の露光装置。 The optical path conversion element is a rod-shaped prism having a first inclined surface inclined in the second direction with respect to the main surface of the substrate and extending in the first direction,
Each of the plurality of light emitting elements is disposed below a point where an optical axis of reference light on which a corresponding hologram element is recorded and the first inclined surface intersect.
The exposure apparatus according to claim 1.
ｎsin(θａ−θ２)＝sinθａ 式（１）
θ２＝arcsin((1/ｎ)sinθ１) 式（２） The inclination angle of the first inclined surface is θ a , the incident angle of the reference light to the recording layer is θ 1 , the propagation angle in the recording layer is θ 2 , and the refractive index of the material of the recording layer is n 3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the inclination angle θ a , the incident angle θ 1 , the propagation angle θ 2 , and the refractive index n satisfy the relationship of the following formula (1) and the following formula (2).
nsin (θ a −θ 2 ) = sin θ a formula (1)
θ 2 = arcsin ((1 / n) sin θ 1 ) (2)
前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、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 6,
The exposure apparatus is disposed apart from the exposure apparatus by a working distance, is moved relative to the exposure apparatus in a second direction intersecting the first direction, and is subjected to scanning exposure according to image data by the exposure apparatus. A photoconductor on which an image is written,
An image forming apparatus including:
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