JP2013226686A

JP2013226686A - Exposure device, led head, image forming apparatus, and reading device

Info

Publication number: JP2013226686A
Application number: JP2012099733A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Yamamura; 明宏山村
Original assignee: Oki Data Corp; Oki Digital Imaging Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Oki Digital Imaging Corp
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-11-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate assembly of an optical system using a lens array.SOLUTION: An exposure device includes: a first lens plate where a plurality of first lenses, each forming an intermediate image of an object as a reduced and inverted image of an object, are nearly linearly arrayed; a second lens plate where a plurality of second lenses, each forming the enlarged and inverted image of the intermediate image on a light receiving surface, are nearly linearly arrayed in the array direction of the first lenses; and a plurality of light emitting elements nearly linearly arrayed with an interval PD in the array direction. A deviation between an optical axis of the first lens and an optical axis of the second lens in the array direction is made smaller than the interval PD.

Description

本発明は、露光装置、ＬＥＤヘッド、画像形成装置および読取装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus, an LED head, an image forming apparatus, and a reading apparatus.

従来、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を直線状に配列したＬＥＤヘッドを用いた電子写真方式の画像形成装置や複数の受光素子を直線状に配列した受光部に読取り原稿の像を結像させるスキャナやファクシミリ等の読取装置の光学系において、複数のレンズを直線状に配列した２枚のレンズアレイを対向配置したレンズユニットが用いられている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus using an LED head in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) are linearly arranged, and a scanner that forms an image of a read original on a light receiving portion in which a plurality of light receiving elements are linearly arranged. 2. Description of the Related Art In an optical system of a reading apparatus such as a facsimile, a lens unit is used in which two lens arrays in which a plurality of lenses are arranged in a straight line are arranged to face each other (see, for example, Patent Document 1).

特開２００９−８６６４９号公報（段落「００２８」〜段落「００２９」、図４、図５）JP 2009-86649 A (paragraphs “0028” to “0029”, FIGS. 4 and 5)

しかしながら、従来の技術においては、光学系のレンズアレイは長尺であって、多数のレンズが配列されており、対向配置された各レンズの光軸を一致させることが困難であり、レンズアレイを用いた光学系の組み立てが難しいという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、レンズアレイを用いた光学系の組み立てを容易にすることを目的とする。 However, in the conventional technology, the lens array of the optical system is long, and a large number of lenses are arranged, and it is difficult to match the optical axes of the opposed lenses. There is a problem that it is difficult to assemble the optical system used.
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object thereof is to facilitate the assembly of an optical system using a lens array.

そのため、本発明は、物体の縮小倒立画像である中間像を形成する第１のレンズが、略直線に複数配列された第１のレンズ板と、前記中間像の拡大倒立画像を受光面に形成する第２のレンズが、前記第１のレンズの配列方向に略直線に複数配列された第２のレンズ板と、前記配列方向に略直線に間隔ＰＤを保持して配列された複数の発光素子とを有する露光装置において、前記配列方向における前記第１のレンズの光軸と第２のレンズの光軸とのずれが、前記間隔ＰＤより小さいことを特徴とする。 Therefore, according to the present invention, a first lens that forms an intermediate image, which is a reduced inverted image of an object, forms a first lens plate in which a plurality of substantially straight lines are arranged, and an enlarged inverted image of the intermediate image on a light receiving surface. A plurality of second lens plates arranged in a substantially straight line in the arrangement direction of the first lenses, and a plurality of light emitting elements arranged in the arrangement direction so as to hold a spacing PD in a substantially straight line. The deviation between the optical axis of the first lens and the optical axis of the second lens in the arrangement direction is smaller than the interval PD.

このようにした本発明は、レンズアレイを用いた光学系の組み立てを容易にすることができるという効果が得られる。 According to the present invention as described above, an effect that the assembly of the optical system using the lens array can be facilitated can be obtained.

第１の実施例におけるプリンタの構成を示す概略図1 is a schematic diagram showing the configuration of a printer in a first embodiment. 第１の実施例におけるＬＥＤヘッドの長手方向における断面図Sectional drawing in the longitudinal direction of the LED head in a 1st Example 第１の実施例におけるＬＥＤヘッドの短手方向における断面図Sectional drawing in the transversal direction of the LED head in a 1st Example 第１の実施例におけるＬＥＤヘッドの分解斜視図The disassembled perspective view of the LED head in a 1st Example 第１の実施例におけるレンズの動作を示す説明図Explanatory drawing which shows operation | movement of the lens in 1st Example. 第１の実施例における光軸のずれとＭＴＦの関係を示すグラフGraph showing the relationship between optical axis deviation and MTF in the first embodiment 第１の実施例におけるＭＴＦ８０％でのＬＥＤ素子の配列間隔と光軸のずれの関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the arrangement | sequence space | interval of the LED element in MTF80% in 1st Example, and the optical axis shift | offset | difference. 第２の実施例における読取装置の構成を示す概略図Schematic which shows the structure of the reader in 2nd Example. 第２の実施例における読取装置の読取ヘッドの構成を示す概略図Schematic which shows the structure of the read head of the reader in 2nd Example. 第１の実施例における画像形成装置の画像評価の説明図Explanatory drawing of image evaluation of the image forming apparatus in the first embodiment

以下、図面を参照して本発明による露光装置、ＬＥＤヘッド、画像形成装置および読取装置の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of an exposure apparatus, an LED head, an image forming apparatus, and a reading apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例の画像形成装置としてのプリンタを図１の第１の実施例におけるプリンタの構成を示す概略図に基づいて説明する。
図１において、プリンタ１００は、色材としての顔料を含む樹脂からなるトナーにより、画像データをもとに印字媒体上に画像を形成する。
プリンタ１００には、印字媒体としての用紙１０１を貯留する給紙カセット６０が装着され、用紙１０１を給紙カセット６０から取り出す給紙ローラ６１を備え、用紙１０１を給紙して搬送する搬送ローラ６２、６３が配置される。 A printer as an image forming apparatus according to this embodiment will be described with reference to a schematic diagram illustrating a configuration of the printer according to the first embodiment shown in FIG.
In FIG. 1, a printer 100 forms an image on a print medium based on image data with toner made of a resin containing a pigment as a color material.
The printer 100 is provided with a paper feed cassette 60 that stores paper 101 as a printing medium, and includes a paper feed roller 61 that takes out the paper 101 from the paper feed cassette 60, and a transport roller 62 that feeds and transports the paper 101. , 63 are arranged.

本発明におけるプリンタ１００は、カラー電子写真方式であり、プリンタ１００内には画像形成部としてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する静電潜像担持体としての感光体ドラム４１、その感光体ドラム４１に形成された静電潜像をトナーにより現像し、トナー像を形成する現像器５、その現像器５にトナーを供給するトナーカートリッジ５１が用紙１０１の搬送路に沿って並べて配置されている。
また、感光体ドラム４１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ４２、光学ヘッドとしてのＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）ヘッド３が、感光体ドラム４１の表面に対向するように配置され、ＬＥＤヘッド３は帯電ローラ４２で帯電された感光体ドラム４１の表面に画像データをもとに選択的に光を照射して静電画像を形成する。 The printer 100 according to the present invention is a color electrophotographic system, and a photosensitive drum 41 as an electrostatic latent image carrier that forms an image of each color of yellow, magenta, cyan, and black as an image forming unit in the printer 100. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 41 is developed with toner, a developing device 5 that forms a toner image, and a toner cartridge 51 that supplies toner to the developing device 5 are arranged along the conveyance path of the paper 101. Has been placed.
Further, a charging roller 42 for supplying electric charges to the surface of the photosensitive drum 41 and an LED (Light Emitting Diode) head 3 as an optical head are disposed so as to face the surface of the photosensitive drum 41, and the LED head. 3, the surface of the photosensitive drum 41 charged by the charging roller 42 is selectively irradiated with light based on image data to form an electrostatic image.

さらに、感光体ドラム４１上に形成され、トナーにより静電潜像を可視化した像であるトナー像を用紙１０１上に転写する転写ローラ８０が、転写部で用紙１０１を搬送する転写ベルト８１を挟むように感光体ドラム４１に対向して配置され、また用紙１０１が転写部を通過した後の感光体ドラム４１の表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレード４３が感光体ドラム４１の表面に接触して配置されている。
転写部の下流には用紙１０１上に形成されたトナー像を熱および圧力で定着させる定着器９が配置され、その定着器９を通過した用紙１０１を搬送する搬送ローラ６４、その搬送ローラ６４により搬送され、画像が形成された用紙１０１を貯留する排出部７へ排出する排出ローラ６５が配置される。 Further, a transfer roller 80 formed on the photosensitive drum 41 and transferring a toner image, which is an image obtained by visualizing an electrostatic latent image with toner, onto the paper 101 sandwiches a transfer belt 81 that conveys the paper 101 at the transfer portion. The cleaning blade 43 is disposed so as to face the photosensitive drum 41 and removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 41 after the sheet 101 passes through the transfer portion. Are arranged.
A fixing device 9 for fixing the toner image formed on the paper 101 with heat and pressure is disposed downstream of the transfer unit, and the conveying roller 64 that conveys the paper 101 that has passed through the fixing device 9 and the conveying roller 64. A discharge roller 65 that discharges the sheet 101 on which the conveyed paper 101 on which the image is formed is stored is disposed.

また、帯電ローラ４２および転写ローラ８０には図示しない電源により所定の電圧が印加される。そして、転写ベルト８１、感光体ドラム４１および各ローラはそれぞれ図示しないモータと図示しない駆動を伝達するギアにより回転駆動される。さらに、現像器５、ＬＥＤヘッド３、定着器９、および図示しない各モータには、それぞれ電源および制御装置が接続されている。
プリンタ１００は、外部装置から印刷データを受信する外部インターフェースを有し、その外部インターフェースで受信した印刷データをもとに印字媒体上に画像を形成する。
このように構成されたプリンタ１００は、制御プログラムをメモリ等の記憶部に記憶し、その制御プログラムに基づいて全体を制御する制御手段および演算手段としての制御部を備えている。 A predetermined voltage is applied to the charging roller 42 and the transfer roller 80 by a power source (not shown). The transfer belt 81, the photosensitive drum 41, and each roller are rotationally driven by a motor (not shown) and a gear that transmits driving (not shown). Furthermore, a power source and a control device are connected to the developing device 5, the LED head 3, the fixing device 9, and each motor (not shown).
The printer 100 has an external interface that receives print data from an external device, and forms an image on a print medium based on the print data received by the external interface.
The printer 100 configured as described above includes a control unit that stores a control program in a storage unit such as a memory and controls the whole based on the control program, and a control unit as a calculation unit.

次に、ＬＥＤヘッドの構成を図２、図３、図４および図５を用いて説明する。
図２は第１の実施例におけるＬＥＤヘッドの長手方向における断面図であり、図３は第１の実施例におけるＬＥＤヘッドの短手方向における断面図である。なお、図２は、図３におけるＢＢ断面図であり、図３は、図２におけるＡＡ断面図である。
図２において、ＬＥＤヘッド３は長尺のユニットであり、ＬＥＤヘッド３の長手方向が図面の水平方向（Ｙ方向）、また発光素子としてのＬＥＤ素子３０が図面の下方、結像面としての感光体ドラム４１が図面の上方となるように示されている。
図３において、ＬＥＤヘッド３の長手方向が図面の表裏方向、ＬＥＤヘッド３の短手方向が図面の水平方向（Ｘ方向）、またＬＥＤ素子３０が図面の下方、結像面としての感光体ドラム４１が図面の上方となるように示されている。 Next, the configuration of the LED head will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the LED head in the first embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view in the short direction of the LED head in the first embodiment. 2 is a BB sectional view in FIG. 3, and FIG. 3 is an AA sectional view in FIG.
In FIG. 2, the LED head 3 is a long unit, the longitudinal direction of the LED head 3 is the horizontal direction (Y direction) in the drawing, and the LED element 30 as a light emitting element is below the drawing, the photosensitive as an imaging surface. The body drum 41 is shown at the top of the drawing.
3, the longitudinal direction of the LED head 3 is the front and back direction of the drawing, the short side direction of the LED head 3 is the horizontal direction (X direction) of the drawing, and the LED element 30 is the lower side of the drawing. 41 is shown in the upper part of the drawing.

ＬＥＤヘッド３は、発光素子としてのＬＥＤ素子３０が略直線状に複数配列された基板３１と、ＬＥＤ素子３０の倒立縮小像を形成する第１のレンズ板１１と、そのＬＥＤ素子３０の倒立縮小像を拡大倒立して結像する第２のレンズ板１４と、第１のレンズ板１１と第２のレンズ板１４との間に配置された第１の遮光部材としての遮光板２１と、ＬＥＤ素子３０と第１のレンズ板１１との間に配置された第２の遮光部材としてのマスク２３と、マスク２３と結像面としての感光体ドラム４１との距離を調整する調整部材３５と、基板３１と第１のレンズ板１１と第２のレンズ板１４と遮光板２１とマスク２３とを固定するホルダ３２とにより構成される。
基板３１、第１のレンズ板１１、第２のレンズ板１４、遮光板２１、およびマスク２３は、すべて長尺の部材で形成され、図２に示すとおり、それぞれの部材の長手方向がすべて平行になるように、水平方向（Ｙ方向）に配置される。 The LED head 3 includes a substrate 31 on which a plurality of LED elements 30 as light emitting elements are arranged substantially linearly, a first lens plate 11 that forms an inverted reduced image of the LED elements 30, and an inverted reduction of the LED elements 30. A second lens plate 14 for enlarging and inverting the image, a light shielding plate 21 as a first light shielding member disposed between the first lens plate 11 and the second lens plate 14, and an LED A mask 23 as a second light-shielding member disposed between the element 30 and the first lens plate 11, and an adjustment member 35 for adjusting the distance between the mask 23 and the photosensitive drum 41 as an imaging surface; The substrate 31, the first lens plate 11, the second lens plate 14, the light shielding plate 21, and the holder 32 that fixes the mask 23 are configured.
The substrate 31, the first lens plate 11, the second lens plate 14, the light shielding plate 21, and the mask 23 are all formed of long members, and as shown in FIG. 2, the longitudinal directions of the respective members are all parallel. Are arranged in the horizontal direction (Y direction).

ＬＥＤ素子３０は、間隔ＰＤで略直線に配列され、１インチ（約２５．４ｍｍ）当り、６００個のＬＥＤ素子３０が配列されていることを示す６００ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒｉｎｃｈ）のＬＥＤヘッド３の場合、ＬＥＤ素子３０の間隔ＰＤは０．０４２３３ｍｍとなっている。また、１インチ当り、１２００個のＬＥＤ素子３０が配列されていることを示す１２００ｄｐｉのＬＥＤヘッド３の場合、ＬＥＤ素子３０の間隔ＰＤは０．０２１１７ｍｍとなっている。さらに、１インチ当り、２４００個のＬＥＤ素子３０が配列されていることを示す２４００ｄｐｉのＬＥＤヘッド３の場合、ＬＥＤ素子３０の間隔ＰＤは０．０１０５８ｍｍとなっている。 In the case of a 600 dpi (dot per inch) LED head 3 in which the LED elements 30 are arranged in a substantially straight line with a spacing PD and 600 LED elements 30 are arranged per inch (about 25.4 mm). The spacing PD of the LED elements 30 is 0.04233 mm. Further, in the case of the 1200 dpi LED head 3 indicating that 1200 LED elements 30 are arranged per inch, the interval PD of the LED elements 30 is 0.02117 mm. Further, in the case of the LED head 3 of 2400 dpi indicating that 2400 LED elements 30 are arranged per inch, the interval PD of the LED elements 30 is 0.01058 mm.

また、図２において、ＬＥＤ素子３０の配列方向はＬＥＤヘッド３の長手方向である水平方向（Ｙ方向）である。４１は静電潜像が形成される感光体ドラムであり、ＡＸＲは感光体ドラム４１の回転軸である。この回転軸ＡＸＲは、ＬＥＤ素子３０の配列方向と平行し、水平方向（Ｙ方向）に配置される。
３５は調整部材であり、マスク２３と感光体ドラム４１との面間隔を調整でき、図２の水平方向全体にわたってマスク２３と感光体ドラム４１との面間隔が一定となるようにマスク２３に配置されている。この調整部材３５は、例えば偏心カムで構成される。
３９は摺動部材であり、感光体ドラム４１が回転しても感光体ドラム４１の表面と調整部材３５との間隔が一定となるように、感光体ドラム４１の表面に沿って配置される。 In FIG. 2, the arrangement direction of the LED elements 30 is a horizontal direction (Y direction) which is a longitudinal direction of the LED head 3. Reference numeral 41 denotes a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, and AXR denotes a rotating shaft of the photosensitive drum 41. The rotation axis AXR is parallel to the arrangement direction of the LED elements 30 and is arranged in the horizontal direction (Y direction).
An adjustment member 35 can adjust the surface distance between the mask 23 and the photosensitive drum 41 and is arranged on the mask 23 so that the surface distance between the mask 23 and the photosensitive drum 41 is constant over the entire horizontal direction in FIG. Has been. The adjustment member 35 is constituted by an eccentric cam, for example.
Reference numeral 39 denotes a sliding member, which is disposed along the surface of the photosensitive drum 41 so that the distance between the surface of the photosensitive drum 41 and the adjustment member 35 is constant even when the photosensitive drum 41 rotates.

図３において、水平方向（Ｘ方向）をＬＥＤヘッド３、第１のレンズ板１１および第２のレンズ板１４の幅方向（短手方向）とし、第１のレンズ板１１および第２のレンズ板１４の幅方向における中心線をＣＬとすると、図３に示すとおり、中心線ＣＬを外挿した直線上にＬＥＤ素子３０および感光体ドラム４１の回転軸ＡＸＲが配置される。第１のレンズ板１１および第２のレンズ板１４のマイクロレンズの光軸は中心線ＣＬと平行であり、図３の鉛直方向（Ｚ方向）となっている。 In FIG. 3, the horizontal direction (X direction) is the width direction (short direction) of the LED head 3, the first lens plate 11 and the second lens plate 14, and the first lens plate 11 and the second lens plate. Assuming that the center line in the width direction 14 is CL, as shown in FIG. 3, the rotation axis AXR of the LED element 30 and the photosensitive drum 41 is arranged on a straight line extrapolating the center line CL. The optical axes of the micro lenses of the first lens plate 11 and the second lens plate 14 are parallel to the center line CL and are in the vertical direction (Z direction) in FIG.

図４は第１の実施例におけるＬＥＤヘッドの分解斜視図である。
図４において、第１のレンズ板１１のマイクロレンズである第１のレンズ１２および第２のレンズ板１４のマイクロレンズである第２のレンズ１５の光軸が鉛直方向（Ｚ方向）となるように、また図中の下方にＬＥＤ素子３０、図中の上方に第２のレンズ板１４となるように、第１のレンズ板１１、第２のレンズ板１４およびＬＥＤ素子３０が配置され、ＬＥＤ素子３０の結像は図中の上方に形成される。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the LED head in the first embodiment.
In FIG. 4, the optical axes of the first lens 12 that is the microlens of the first lens plate 11 and the second lens 15 that is the microlens of the second lens plate 14 are in the vertical direction (Z direction). In addition, the first lens plate 11, the second lens plate 14, and the LED element 30 are arranged so that the LED element 30 is located in the lower part of the figure and the second lens plate 14 is located in the upper part of the figure. The image of the element 30 is formed in the upper part in the figure.

ＬＥＤヘッド３は、図中下方から、基板３１（ＬＥＤ素子３０）、マスク２３、第１のレンズ板１１、遮光板２１、第２のレンズ板１４の順で配置されている。第１のレンズ板１１には、第１のレンズ１２が２列に配列され、第２のレンズ板１４には、第２のレンズ１５が２列に配列され、遮光板２１には第１の絞り２２が２列に配列され、マスク２３には第２の絞り２４が２列に配列され、第１のレンズ１２の光軸と第２のレンズ１５の光軸と第１の絞り２２と第２の絞り２４との位置が略一致するように、それぞれ略同一の間隔で配列されている。 The LED head 3 is arranged in the order of the substrate 31 (LED element 30), the mask 23, the first lens plate 11, the light shielding plate 21, and the second lens plate 14 from below in the figure. The first lens 12 is arranged in two rows on the first lens plate 11, the second lens 15 is arranged in two rows on the second lens plate 14, and the first lens plate 11 is arranged on the light shielding plate 21. The apertures 22 are arranged in two rows, the mask 23 has second apertures 24 arranged in two rows, the optical axis of the first lens 12, the optical axis of the second lens 15, the first aperture 22, and the first aperture. The two diaphragms 24 are arranged at substantially the same intervals so that the positions of the two diaphragms 24 substantially coincide with each other.

つまり、ＬＥＤヘッド３は、光軸が一致するように配列されたマイクロレンズからなる２枚のレンズ対を光軸に対して直交する方向に略直線に配置した構成となっている。なお、遮光板２１およびマスク２３は、ＬＥＤ素子３０の光線を遮光する素材により形成されている。
ホルダ３２は、基板３１と第１のレンズ板１１と第２のレンズ板１４と遮光板２１とマスク２３とを固定するものであり、ＬＥＤヘッド３の長手方向全体にわたって形成され、マスク２３と一体に形成されている。 That is, the LED head 3 has a configuration in which two lens pairs made of microlenses arranged so that their optical axes coincide with each other are arranged in a substantially straight line in a direction perpendicular to the optical axis. The light shielding plate 21 and the mask 23 are made of a material that shields the light from the LED element 30.
The holder 32 fixes the substrate 31, the first lens plate 11, the second lens plate 14, the light shielding plate 21, and the mask 23, is formed over the entire longitudinal direction of the LED head 3, and is integrated with the mask 23. Is formed.

図５は第１の実施例におけるレンズの動作を示す説明図である。図５（ａ）は第１のレンズ板１１および第２のレンズ板１４の側面図であり、第１のレンズ板１１および第２のレンズ板１４の長手方向が図中水平方向であり、図中の下方にＬＥＤ素子３０ａが配置され、結像３０ｃは図中の上方に形成される。図５（ｂ）は第１のレンズ板１１の正面図であり、第１のレンズ板１１の長手方向が図中の水平方向（Ｙ方向）であり、図面の手前側にＬＥＤ素子３０ａが配置され、第２のレンズ板１４は図面の奥側に配置され、結像３０ｃは図面の奥側に形成される。なお、図５（ｂ）における第１のレンズ１２ａ、１２ｂおよび１２ｃの図面の水平方向の位置は、図５（ａ）における第１のレンズ１２ａ、１２ｂおよび１２ｃの図面の水平方向の位置と一致する。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the lens in the first embodiment. FIG. 5A is a side view of the first lens plate 11 and the second lens plate 14, and the longitudinal direction of the first lens plate 11 and the second lens plate 14 is the horizontal direction in the figure. The LED element 30a is disposed below the inside, and the imaging 30c is formed above the figure. FIG. 5B is a front view of the first lens plate 11, the longitudinal direction of the first lens plate 11 is the horizontal direction (Y direction) in the drawing, and the LED element 30a is arranged on the front side of the drawing. The second lens plate 14 is disposed on the back side of the drawing, and the imaging 30c is formed on the back side of the drawing. Note that the horizontal positions of the first lenses 12a, 12b, and 12c in FIG. 5B coincide with the horizontal positions of the first lenses 12a, 12b, and 12c in FIG. 5A. To do.

図５（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子３０ａが配置された面である物体面ＯＰと第１のレンズ１２までの距離はＬＯに設定され、第１のレンズ１２と第２のレンズ１５との面の間隔はＬＳに設定され、第２のレンズ１５と結像面ＩＰとの面の間隔はＬＩに設定され、第１のレンズ１２の厚さはＬＴ１、第２のレンズ１５の厚さはＬＴ２に設定されている。
図５（ａ）において、第１のレンズ１２ａは、光軸ＡＸ１ａ方向に距離ＬＯ１の位置にある物体３０ａの結像として中間像３０ｂａを、光軸方向に距離ＬＩ１離れた中間像面ＩＭＰ上に形成する。このとき、中間像３０ｂａは、物体３０ａの倒立縮小像になっている。 As shown in FIG. 5A, the distance between the object plane OP, which is the surface on which the LED element 30a is disposed, and the first lens 12 is set to LO, and the first lens 12, the second lens 15, The distance between the surfaces is set to LS, the distance between the second lens 15 and the imaging plane IP is set to LI, the thickness of the first lens 12 is LT1, and the thickness of the second lens 15 is set. Is set to LT2.
In FIG. 5A, the first lens 12a forms an intermediate image 30ba as an image of an object 30a located at a distance LO1 in the optical axis AX1a direction on an intermediate image plane IMP separated by a distance LI1 in the optical axis direction. Form. At this time, the intermediate image 30ba is an inverted reduced image of the object 30a.

第２のレンズ１５ａは、距離ＬＯ２の位置にある中間像３０ｂａの結像３０ｃを、光軸ＡＸ２ａ方向にＬＩ２隔てた結像面ＩＰ上に結像する。このとき、結像３０ｃは、物体３０ａの正立等倍像になっている。
物体面ＯＰから第１のレンズ１２までの距離ＬＯは距離ＬＯ１と等しく設定され、第１のレンズ１２と第２のレンズ１５との間隔ＬＳは、ＬＳ＝ＬＩ１＋ＬＯ２に設定され、第２のレンズ１５から結像面ＩＰまでの距離ＬＩは、距離ＬＩ２と等しく設定される。 The second lens 15a forms an image 30c of the intermediate image 30ba at the position of the distance LO2 on an image plane IP separated by LI2 in the direction of the optical axis AX2a. At this time, the image 30c is an erecting equal-magnification image of the object 30a.
The distance LO from the object plane OP to the first lens 12 is set equal to the distance LO1, and the distance LS between the first lens 12 and the second lens 15 is set to LS = LI1 + LO2, and the second lens 15 Is set to be equal to the distance LI2.

図５（ｂ）を用いて第１のレンズ板１１の形状について説明する。
図５（ｂ）において、水平方向（Ｙ方向）が第１のレンズ板１１の長手方向になっている。第１のレンズ板１１には、複数の第１のレンズ１２が長手方向に平行する２列に千鳥状に交互に配置され、図に示すように、第１のレンズ１２ａおよび第１のレンズ１２ｃは同列に配置され、第１のレンズ１２ｂは第１のレンズ１２ａと第１のレンズ１２ｃとの間の他列に配置されている。ここで、ＡＸ１ａは第１のレンズ１２ａの光軸であり、ＡＸ１ｂは第１のレンズ１２ｂの光軸であり、ＡＸ１ｃは第１のレンズ１２ｃの光軸である。 The shape of the first lens plate 11 will be described with reference to FIG.
In FIG. 5B, the horizontal direction (Y direction) is the longitudinal direction of the first lens plate 11. On the first lens plate 11, a plurality of first lenses 12 are alternately arranged in a staggered manner in two rows parallel to the longitudinal direction. As shown in the figure, the first lens 12a and the first lens 12c are arranged. Are arranged in the same row, and the first lens 12b is arranged in the other row between the first lens 12a and the first lens 12c. Here, AX1a is the optical axis of the first lens 12a, AX1b is the optical axis of the first lens 12b, and AX1c is the optical axis of the first lens 12c.

第１のレンズ１２の１列あたりの配列間隔は２×ＰＹであり、第１のレンズ板１１の長手方向における第１のレンズ１２ａと第１のレンズ１２ｂとの配列間隔および第１のレンズ１２ｂと第１のレンズ１２ｃとの配列間隔はＰＹとなっている。
第１のレンズ１２および第２のレンズ１５の各曲面は、数式１で表される回転対称高次非球面で構成する。関数Ｚ（ｒ）は、物体面ＯＰから結像面ＩＰに向かう方向を示す座標であり、各レンズ面の面頂点を原点とし、物体面ＯＰから結像面ＩＰに向かう方向をプラスで表す。ｒは、第１のレンズ１２の光軸に平行な方向を軸とし、半径方向の回転座標系を示し、各図面に示した方向Ｘ、Ｙの各座標に対し、数式２で表される関係がある。ＣＲは各面の光軸近傍の曲率半径、Ａは非球面係数４次の係数、Ｂは非球面係数６次の係数、Ｃは非球面係数８次の係数を示す。 The arrangement interval per row of the first lenses 12 is 2 × PY, and the arrangement interval between the first lens 12a and the first lens 12b in the longitudinal direction of the first lens plate 11 and the first lens 12b. The arrangement interval between the first lens 12c and the first lens 12c is PY.
Each curved surface of the first lens 12 and the second lens 15 is constituted by a rotationally symmetric high-order aspheric surface expressed by Formula 1. The function Z (r) is a coordinate indicating the direction from the object plane OP to the imaging plane IP, and represents the direction from the object plane OP to the imaging plane IP as a plus with the surface vertex of each lens plane as the origin. r is a rotational coordinate system in the radial direction with the direction parallel to the optical axis of the first lens 12 as an axis, and the relationship expressed by Equation 2 with respect to the coordinates in the directions X and Y shown in the drawings. There is. CR is a radius of curvature near the optical axis of each surface, A is a fourth-order coefficient of the aspheric coefficient, B is a sixth-order coefficient of the aspheric coefficient, and C is an eighth-order coefficient of the aspheric coefficient.

各レンズの光軸は、数式１で表される回転対称高次非球面である場合、各レンズの物体面側の面の頂点と結像側の面の頂点を結ぶ直線である。
隣接する２つの第１のレンズ１２の間に平坦部は形成されず、隣接する２つの第１のレンズ１２は境界で接し、隙間なく緻密に配置されている。つまり、第１のレンズ板１１の長手方向における、第１のレンズ１２の半径はＰＹになっている。また、第１のレンズ１２の半径ＲＬはＰＹより大きくなっている。
第１のレンズ板１１の長手方向と直交する幅方向（Ｘ方向）における第１のレンズ１２の配列間隔はＰＸとなっている。このとき、第１のレンズ１２のＸ方向における配列間隔ＰＸは、Ｙ方向における配列間隔（２×ＰＹ）より小さくなっている。なお、第１のレンズ板１１は、発光部としてのＬＥＤ素子３０ａの光線を透過する素材により構成されている。 When the optical axis of each lens is a rotationally symmetric high-order aspherical surface expressed by Equation 1, the optical axis is a straight line connecting the vertex of the object-side surface and the vertex of the imaging-side surface of each lens.
A flat portion is not formed between the two adjacent first lenses 12, and the two adjacent first lenses 12 are in contact with each other at a boundary and are densely arranged without a gap. That is, the radius of the first lens 12 in the longitudinal direction of the first lens plate 11 is PY. Further, the radius RL of the first lens 12 is larger than PY.
The arrangement interval of the first lenses 12 in the width direction (X direction) orthogonal to the longitudinal direction of the first lens plate 11 is PX. At this time, the arrangement interval PX in the X direction of the first lenses 12 is smaller than the arrangement interval (2 × PY) in the Y direction. In addition, the 1st lens plate 11 is comprised with the raw material which permeate | transmits the light ray of LED element 30a as a light emission part.

第２のレンズ板１４は、第１のレンズ板１１と同形状に形成されている。また、第２のレンズ１５は、第１のレンズ１２と略同形状に形成され、配列されている。図５（ａ）に示すように、第２のレンズ板１４の長手方向における第２のレンズ１５ａと第２のレンズ１５ｂとの配列間隔および第２のレンズ１５ｂと第２のレンズ１５ｃとの配列間隔はＰＹとなっている。なお、第１のレンズ板１１は、発光部としてのＬＥＤ素子３０ａの光線を透過する素材により構成されている。
本実施例では、図５（ａ）に示すように、第２のレンズ板１４が第１のレンズ板１１に対して第１のレンズ板１１の長手方向において距離ｄずれて配置されており、すべての第２のレンズ１５の光軸がすべての第１のレンズ１２の光軸に対して同方向に距離ｄずれている。 The second lens plate 14 is formed in the same shape as the first lens plate 11. The second lens 15 is formed and arranged in substantially the same shape as the first lens 12. As shown in FIG. 5A, the arrangement interval between the second lens 15a and the second lens 15b in the longitudinal direction of the second lens plate 14 and the arrangement between the second lens 15b and the second lens 15c. The interval is PY. In addition, the 1st lens plate 11 is comprised with the raw material which permeate | transmits the light ray of LED element 30a as a light emission part.
In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the second lens plate 14 is disposed with a distance d shifted from the first lens plate 11 in the longitudinal direction of the first lens plate 11, The optical axes of all the second lenses 15 are shifted from the optical axes of all the first lenses 12 by the distance d in the same direction.

ここで、第１のレンズ板１１と第２のレンズ板１４とは、同形状の型によって略同形状に形成されるのが好ましい。具体的には、本実施例においては第１のレンズ板１１と第２のレンズ板１４は、同型によって射出成型によって形成されている。このように、第１のレンズ板１１および第２のレンズ板１４を形成することで、第１のレンズ板１１を構成する複数の第１のレンズ１２の各光軸と第２のレンズ板１４を構成する複数の第２のレンズ１５の各光軸のそれぞれのずれ量ｄ（距離ｄ）を均一にすることができる。 Here, it is preferable that the first lens plate 11 and the second lens plate 14 are formed in substantially the same shape by the same shape mold. Specifically, in the present embodiment, the first lens plate 11 and the second lens plate 14 are formed by injection molding with the same mold. In this way, by forming the first lens plate 11 and the second lens plate 14, the optical axes of the plurality of first lenses 12 constituting the first lens plate 11 and the second lens plate 14. The deviation amounts d (distances d) of the respective optical axes of the plurality of second lenses 15 constituting the can be made uniform.

つまり、第２のレンズ１５ａの光軸ＡＸ２ａは、第１のレンズ１２ａの光軸ＡＸ１ａに対して第１のレンズ板１１の長手方向において距離ｄずれて配置される。また、第２のレンズ１５ｂの光軸ＡＸ２ｂは、第１のレンズ１２ｂの光軸ＡＸ１ｂに対して第１のレンズ板１１の長手方向において距離ｄずれて配置される。さらに、第２のレンズ１５ｃの光軸ＡＸ２ｃは、第１のレンズ１２ｃの光軸ＡＸ１ｃに対して第１のレンズ板１１の長手方向において距離ｄずれて配置される。
また、第１のレンズ板１１の長手方向における第１のレンズ１２の光軸に対する第２のレンズ１５の光軸のずれである距離ｄは、ＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤより小さくしている。
本実施例の効果の検証に用いたＬＥＤヘッドの各寸法を表１に示す。 That is, the optical axis AX2a of the second lens 15a is arranged with a distance d shifted in the longitudinal direction of the first lens plate 11 with respect to the optical axis AX1a of the first lens 12a. Further, the optical axis AX2b of the second lens 15b is arranged to be shifted by a distance d in the longitudinal direction of the first lens plate 11 with respect to the optical axis AX1b of the first lens 12b. Further, the optical axis AX2c of the second lens 15c is arranged with a distance d shifted in the longitudinal direction of the first lens plate 11 with respect to the optical axis AX1c of the first lens 12c.
The distance d, which is the deviation of the optical axis of the second lens 15 from the optical axis of the first lens 12 in the longitudinal direction of the first lens plate 11, is smaller than the arrangement interval PD of the LED elements 30.
Table 1 shows the dimensions of the LED head used for verifying the effects of this example.

上述した構成の作用について説明する。
まず、プリンタ１００の動作を図１に基づいて説明する。
プリンタ１００の感光体ドラム４１表面は、図示しない電源装置により電圧が印加された帯電ローラ４２により帯電される。続いて、感光体ドラム４１が回転することによって帯電された感光体ドラム４１表面がＬＥＤヘッド３の付近に到達するとＬＥＤヘッド３によって露光され、感光体ドラム４１表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器５により現像され、感光体ドラム４１の表面にトナー像が形成される。 The operation of the above configuration will be described.
First, the operation of the printer 100 will be described with reference to FIG.
The surface of the photosensitive drum 41 of the printer 100 is charged by a charging roller 42 to which a voltage is applied by a power supply device (not shown). Subsequently, when the surface of the photosensitive drum 41 charged by the rotation of the photosensitive drum 41 reaches the vicinity of the LED head 3, the surface is exposed by the LED head 3, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 41. . This electrostatic latent image is developed by the developing device 5, and a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 41.

一方、給紙カセット６０にセットされた用紙１０１が給紙ローラ６１によって給紙カセット６０から取り出され、搬送ローラ６２、６３により、転写ローラ８０および転写ベルト８１の付近に搬送される。
感光体ドラム４１が回転することにより、現像によって得られた感光体ドラム４１表面上のトナー像が転写ローラ８０および転写ベルト８１の付近に到達すると図示しない電源装置により電圧が印加されている転写ローラ８０および転写ベルト８１によって、感光体ドラム４１表面上のトナー像は用紙１０１上に転写される。 On the other hand, the paper 101 set in the paper feed cassette 60 is taken out from the paper feed cassette 60 by the paper feed roller 61 and is transported to the vicinity of the transfer roller 80 and the transfer belt 81 by the transport rollers 62 and 63.
When the photosensitive drum 41 rotates and the toner image on the surface of the photosensitive drum 41 obtained by development reaches the vicinity of the transfer roller 80 and the transfer belt 81, a transfer roller to which a voltage is applied by a power supply device (not shown). The toner image on the surface of the photoconductive drum 41 is transferred onto the paper 101 by 80 and the transfer belt 81.

続いて、表面にトナー像が形成された用紙１０１は、転写ベルト８１の回転により定着器９へ搬送され、用紙１０１上のトナー像はその定着器９により加圧されながら加熱されることにより溶解し、用紙１０１上に固定される。トナー像が固定された用紙１０１は、搬送ローラ６４および排出ローラ６５により排出部７に排出されてプリンタ１００の動作が終了する。
次に、ＬＥＤヘッド３の動作を図５（ａ）に基づいて説明する。 Subsequently, the paper 101 on which the toner image is formed is conveyed to the fixing device 9 by the rotation of the transfer belt 81, and the toner image on the paper 101 is heated while being pressed by the fixing device 9 to be melted. And fixed on the sheet 101. The sheet 101 on which the toner image is fixed is discharged to the discharge unit 7 by the transport roller 64 and the discharge roller 65, and the operation of the printer 100 is completed.
Next, the operation of the LED head 3 will be described with reference to FIG.

画像データをもとにプリンタの制御部により図３に示すＬＥＤヘッド３の制御信号が発信されると基板３１上のドライバＩＣはその制御信号に基づき任意の光量でＬＥＤ素子３０を発光する。
第１のレンズ１２ａは、中間像面ＩＭＰ上に、物体３０ａの結像としての中間像３０ｂａを形成する。このとき、中間像３０ｂａは、物体３０ａの倒立縮小像になっている。 When the control signal of the LED head 3 shown in FIG. 3 is transmitted from the control unit of the printer based on the image data, the driver IC on the substrate 31 emits the LED element 30 with an arbitrary amount of light based on the control signal.
The first lens 12a forms an intermediate image 30ba as an image of the object 30a on the intermediate image plane IMP. At this time, the intermediate image 30ba is an inverted reduced image of the object 30a.

第２のレンズ１５ａは、結像面ＩＰ上に、中間像３０ｂａの結像としての結像３０ｃを結像する。このとき、結像３０ｃは、物体３０ａの正立等倍像になっている。
第１のレンズ１２ｂは、中間像面ＩＭＰ上に、物体３０ａの結像としての中間像３０ｂｂを形成する。このとき、中間像３０ｂｂは、物体３０ａの倒立縮小像になっている。
第２のレンズ１５ｂは、結像面ＩＰ上に、中間像３０ｂｂの結像としての結像３０ｃｂを結像する。このとき、結像３０ｃｂは、物体３０ａの正立等倍像になっている。 The second lens 15a forms an image 30c as an image of the intermediate image 30ba on the image plane IP. At this time, the image 30c is an erecting equal-magnification image of the object 30a.
The first lens 12b forms an intermediate image 30bb as an image of the object 30a on the intermediate image plane IMP. At this time, the intermediate image 30bb is an inverted reduced image of the object 30a.
The second lens 15b forms an image 30cb as an image of the intermediate image 30bb on the image plane IP. At this time, the image 30cb is an erecting equal-magnification image of the object 30a.

第１のレンズ１２ｃは、中間像面ＩＭＰ上に、物体３０ａの結像としての中間像３０ｂｃを形成する。このとき、中間像３０ｂｃは、物体３０ａの倒立縮小像になっている。
第２のレンズ１５ｃは、結像面ＩＰ上に、中間像３０ｂｃの結像としての結像３０ｃｃを結像する。このとき、結像３０ｃｃは、物体３０ａの正立等倍像になっている。
なお、第１のレンズ１２と第２のレンズ１５との間に光軸のずれｄ（距離ｄ）があっても、結像３０ｃと結像３０ｃｂと結像３０ｃｃに位置ずれはなく、結像３０ｃ、結像３０ｃｂおよび結像３０ｃｃは一点に形成される。 The first lens 12c forms an intermediate image 30bc as an image of the object 30a on the intermediate image plane IMP. At this time, the intermediate image 30bc is an inverted reduced image of the object 30a.
The second lens 15c forms an image 30cc as an image of the intermediate image 30bc on the image plane IP. At this time, the image 30cc is an erecting equal-magnification image of the object 30a.
Even if there is a deviation d (distance d) of the optical axis between the first lens 12 and the second lens 15, there is no positional deviation in the image formation 30c, the image formation 30cb, and the image formation 30cc. 30c, imaging 30cb and imaging 30cc are formed at one point.

次に、第１のレンズ１２の光軸と第２のレンズ１５の光軸とのずれｄ（距離ｄ）の大きさと印刷画像の品質不良について説明する。
まず、光軸のずれｄ（距離ｄ）と図２に示すＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤの異なる種々のＬＥＤヘッド３について、結像の解像度示すＭＴＦ（ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ：振幅伝達関数）を測定し、その結果を図６に示した。
ここで、ＭＴＦとは、露光装置の解像度を示し、露光装置中で点灯しているＬＥＤ素子３０の結像のコントラストを示す。１００％が結像のコントラストが最も大きく、露光装置としての解像度が高いことを示し、小さいほど光量のコントラストは小さく、露光装置の解像度は低い。 Next, the magnitude of the deviation d (distance d) between the optical axis of the first lens 12 and the optical axis of the second lens 15 and the quality defect of the printed image will be described.
First, with respect to various LED heads 3 having different optical axis deviations d (distance d) and arrangement intervals PD of the LED elements 30 shown in FIG. 2, MTF (Modulation Transfer Function) indicating an imaging resolution is measured. The results are shown in FIG.
Here, MTF indicates the resolution of the exposure apparatus, and indicates the contrast of image formation of the LED element 30 that is lit in the exposure apparatus. 100% indicates that the imaging contrast is the highest and the resolution as the exposure apparatus is high. The smaller the contrast, the smaller the contrast of the light amount, and the lower the resolution of the exposure apparatus.

ＭＴＦ（％）は、結像の光量の最大値をＥＭＡＸ、隣り合う２つの結像の間の光量の最小値をＥＭＩＮとしたとき、
ＭＴＦ＝（ＥＭＡＸ−ＥＭＩＮ）／（ＥＭＡＸ＋ＥＭＩＮ）×１００（％）
のように定義される。
このＭＴＦの測定においては、ＬＥＤヘッド３の結像面ＩＰ上、第２のレンズ１５の結像面側レンズの頂点面から距離Ｌ１（ｍｍ）離れた位置の結像を顕微鏡デジタルカメラにより撮影し、撮影画像より結像３０ｃの光量分布を解析し、このＭＴＦを算出した。 MTF (%) is EMAX as the maximum value of the amount of imaged light, and EMIN as the minimum value of the amount of light between two adjacent images.
MTF = (EMAX−EMIN) / (EMAX + EMIN) × 100 (%)
Is defined as follows.
In this MTF measurement, an image formed at a distance L1 (mm) away from the apex surface of the image forming surface side lens of the second lens 15 on the image forming surface IP of the LED head 3 is photographed with a microscope digital camera. Then, the light amount distribution of the imaging 30c was analyzed from the photographed image, and this MTF was calculated.

また、ＭＴＦの測定においては、ＬＥＤ素子３０の配列間隔は、解像度６００ｄｐｉのＬＥＤヘッド３でＰＤ＝０．０４２３３ｍｍ、解像度１２００ｄｐｉのＬＥＤヘッド３でＰＤ＝０．０２１１７ｍｍ、解像度２４００ｄｐｉのＬＥＤヘッド３でＰＤ＝０．０１０５８ｍｍであるＬＥＤヘッド３を用い、全ＬＥＤ素子３０を１つおきに点灯、１つおきに消灯させて測定した。
さらに、解像度３００ｄｐｉのＬＥＤヘッド３については、解像度６００ｄｐｉのＬＥＤヘッドのＬＥＤ素子３０を２個おきに点灯、２個おきに消灯してＰＤ＝０．０８４６６ｍｍに相当するように動作させて測定した。 In the MTF measurement, the LED elements 30 are arranged at intervals of PD = 0.04233 mm for the LED head 3 having a resolution of 600 dpi, PD = 0.02117 mm for the LED head 3 having a resolution of 1200 dpi, and PD for the LED head 3 having a resolution of 2400 dpi. Using the LED head 3 with = 0.01058 mm, all the LED elements 30 were turned on every other LED and turned off.
Further, for the LED head 3 with a resolution of 300 dpi, measurement was performed by operating the LED elements 30 of the LED head with a resolution of 600 dpi to turn on every other LED element and turn off every other LED element to correspond to PD = 0.08466 mm.

ＭＴＦを測定した結果、ＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤと、ＭＴＦが８０％となる光軸のずれｄとの関係を図７に示す。すると、ＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤとＭＴＦが８０％となる光軸のずれｄとの関係は、直線（ｄ＝ＰＤ）に一致することが分かった。
さらに、図６より、ＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤが同じＬＥＤヘッドにおいては、光軸のずれｄが小さいほどＭＴＦが高いことから、ずれｄ＜間隔ＰＤであるとき、すなわちレンズの配列方向における第１のレンズ１２ａの光軸ＡＸ１ａと第２のレンズ１５ａの光軸ＡＸ２ａのずれｄがＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤより小さいときＭＴＦは８０％以上になることが示された。 As a result of measuring the MTF, FIG. 7 shows the relationship between the arrangement interval PD of the LED elements 30 and the optical axis shift d at which the MTF is 80%. Then, it was found that the relationship between the arrangement interval PD of the LED elements 30 and the optical axis shift d at which the MTF is 80% coincides with a straight line (d = PD).
Further, as shown in FIG. 6, in the LED head having the same arrangement interval PD of the LED elements 30, the MTF is higher as the deviation d of the optical axis is smaller. It was shown that when the deviation d between the optical axis AX1a of the first lens 12a and the optical axis AX2a of the second lens 15a is smaller than the arrangement interval PD of the LED elements 30, the MTF is 80% or more.

次に、各解像度の画像形成装置の画像についてＬＥＤプリンタを用いて評価したところ、ともにＭＴＦが８０％以上であるときに、良好な画像が得られた。ところが、ＭＴＦが８０％に達しないＬＥＤヘッドを実装したＬＥＤプリンタにおいては、用紙の搬送方向と平行に筋や帯や濃度斑が発生した。
画像形成装置の画像の評価は、図１０（ａ）または（ｂ）に示す画像を印刷したときの筋または濃度斑の発生の有無を評価した。図１０（ａ）（ｂ）において、８０１はトナーが付着して色が付いたドットであり、８０２はトナーが付着しない空白ドットである。すなわち、ＬＥＤ素子３０を１つおきに点灯させて作成した灰色画像である。 Next, when the image of the image forming apparatus of each resolution was evaluated using an LED printer, a good image was obtained when the MTF was 80% or more. However, in an LED printer on which an LED head whose MTF does not reach 80% is mounted, streaks, bands, and density spots are generated in parallel with the paper transport direction.
The image of the image forming apparatus was evaluated for the presence or absence of generation of streaks or density spots when the image shown in FIG. 10 (a) or (b) was printed. In FIGS. 10A and 10B, reference numeral 801 denotes dots that are colored due to toner adhesion, and reference numeral 802 is blank dots that do not adhere toner. That is, it is a gray image created by lighting every other LED element 30.

なお、解像度３００ｄｐｉであるＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤが０．０４２３３ｍｍの画像形成装置の評価については、解像度６００ｄｐｉであるＬＥＤ素子３０の配列間隔ＰＤが０．０４２３３ｍｍの画像形成装置を用いてＬＥＤ素子３０を２つおきに点灯、２つおきに消灯させて作成した灰色画像で評価した。なお、ドット８０１の間隔ＰＰは、２×ＰＤである。
以上説明したように、第１の実施例では、上述したようにレンズアレイを用いた光学系を構成したことにより、各マイクロレンズの光軸を完全に一致させる必要がなくなり、露光装置の組み立てが容易になるという効果が得られる。 For the evaluation of the image forming apparatus in which the arrangement interval PD of the LED elements 30 having a resolution of 300 dpi is 0.04233 mm, the LED element is used by using the image forming apparatus in which the arrangement interval PD of the LED elements 30 having a resolution of 600 dpi is 0.04233 mm. Evaluation was made with a gray image prepared by lighting 30 every second and turning off every second. The interval PP between the dots 801 is 2 × PD.
As described above, in the first embodiment, since the optical system using the lens array is configured as described above, it is not necessary to completely match the optical axes of the microlenses, and the exposure apparatus can be assembled. The effect that it becomes easy is acquired.

第２の実施例の構成を図８の第２の実施例における読取装置の構成を示す概略図に基づいて説明する。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８において、５００は、原稿を読取って画像データとしての電子データを生成する読取装置としてのスキャナである。
スキャナ５００は、読取ヘッド４００、ランプ５０１、原稿台５０２、レール５０３、駆動ベルト５０５、モータ５０６等で構成されている。 The configuration of the second embodiment will be described with reference to the schematic diagram showing the configuration of the reading apparatus in the second embodiment of FIG. Note that parts similar to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In FIG. 8, reference numeral 500 denotes a scanner as a reading device that reads a document and generates electronic data as image data.
The scanner 500 includes a reading head 400, a lamp 501, a document table 502, a rail 503, a driving belt 505, a motor 506, and the like.

読取ヘッド４００は、照明装置としてのランプ５０１により照射され、原稿６００の表面で反射した光線を取り込み電子データに変換するものである。ランプ５０１は、照射した光が原稿６００の表面で反射し、読取ヘッド４００内に取り込まれるように配置されている。
原稿台５０２は、電子データが生成される原稿６００を載置するものであり、可視光線を透過する素材で形成されている。 The reading head 400 captures a light beam irradiated by a lamp 501 as an illumination device and reflected by the surface of the document 600 and converts it into electronic data. The lamp 501 is arranged so that the irradiated light is reflected by the surface of the document 600 and taken into the reading head 400.
A document table 502 is used to place a document 600 on which electronic data is generated, and is formed of a material that transmits visible light.

レール５０３は、原稿台５０２の下方に配置され、読取ヘッド４００を移動可能にするものであり、読取ヘッド４００は、その一部が複数の滑車５０４により張架された駆動ベルト５０５に接続され、モータ５０６で駆動された駆動ベルト５０５によりレール５０３上を移動可能に構成されている。 The rail 503 is disposed below the document table 502 and allows the reading head 400 to move. The reading head 400 is connected to a driving belt 505 partially stretched by a plurality of pulleys 504, A driving belt 505 driven by a motor 506 is configured to be movable on the rail 503.

次に、読取ヘッド４００の構成を図９の第２の実施例における読取装置の読取りヘッドの構成を示す概略図に基づいて説明する。図９（ａ）は、レンズユニット１の長手方向と直交する平面による断面図であり、レンズユニット１の長手方向が図面の表裏方向、ミラー４０２が図面の下方、ラインセンサ４０１が図面の上方となるように示されている。図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＢＢ断面図であり、レンズユニット１の長手方向が図面の水平方向（Ｙ方向）、ミラー４０２が図面の下方、ラインセンサ４０１が図面の上方となるように示されている。
図９において、読取ヘッド４００は、レンズユニット１、ラインセンサ４０１およびミラー４０２で構成されている。 Next, the configuration of the reading head 400 will be described based on a schematic diagram showing the configuration of the reading head of the reading apparatus in the second embodiment of FIG. FIG. 9A is a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the longitudinal direction of the lens unit 1. The longitudinal direction of the lens unit 1 is the front and back direction of the drawing, the mirror 402 is the lower side of the drawing, and the line sensor 401 is the upper side of the drawing. It is shown to be. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9A, in which the longitudinal direction of the lens unit 1 is the horizontal direction (Y direction) of the drawing, the mirror 402 is the lower side of the drawing, and the line sensor 401 is the upper side of the drawing. It is shown to be.
In FIG. 9, the read head 400 includes the lens unit 1, a line sensor 401, and a mirror 402.

レンズユニット１は、第１の実施例の構成と同様であり、図中上方から、マスク２３、第２のレンズ板１４、遮光板２１、第１のレンズ板１１の順で配置されている。また、図４に示すように、第１のレンズ板１１には、第１のレンズ１２が２列に配列され、第２のレンズ板１４には、第２のレンズ１５が２列に配列され、遮光板２１には第１の絞り２２が２列に配列され、マスク２３には第２の絞り２４が２列に配列され、第１のレンズ１２の光軸と第２のレンズ１５の光軸と第１の絞り２２と第２の絞り２４との位置が略一致するように、それぞれ略同一の間隔で配列されている。 The lens unit 1 has the same configuration as that of the first embodiment, and is arranged in the order of the mask 23, the second lens plate 14, the light shielding plate 21, and the first lens plate 11 from above in the drawing. Further, as shown in FIG. 4, the first lens plate 11 has the first lenses 12 arranged in two rows, and the second lens plate 14 has the second lenses 15 arranged in two rows. The first diaphragm 22 is arranged in two rows on the light shielding plate 21, and the second diaphragm 24 is arranged in two rows on the mask 23, and the optical axis of the first lens 12 and the light of the second lens 15 are arranged. The shafts, the first diaphragm 22 and the second diaphragm 24 are arranged at substantially the same intervals so that the positions thereof substantially coincide with each other.

ホルダ３２は、第１のレンズ板１１と第２のレンズ板１４と遮光板２１とマスク２３とを固定するものであり、レンズユニット１の長手方向全体にわたって形成され、マスク２３と一体に形成されている。
ミラー４０２は、原稿６００で反射された光線の光路を折り曲げてその光線をレンズユニット１に入射させるものである。
ラインセンサ４０１は、複数の受光素子が間隔ＰＲで直線に配置されており、レンズユニット１により形成された原稿画像の結像を電気信号に変換するものである。 The holder 32 fixes the first lens plate 11, the second lens plate 14, the light shielding plate 21, and the mask 23. The holder 32 is formed over the entire longitudinal direction of the lens unit 1 and is formed integrally with the mask 23. ing.
The mirror 402 bends the optical path of the light beam reflected by the document 600 and causes the light beam to enter the lens unit 1.
The line sensor 401 has a plurality of light receiving elements arranged in a straight line at intervals PR, and converts the image of the original image formed by the lens unit 1 into an electrical signal.

本実施例においては、図５に示すレンズアレイ１の物体面ＯＰが原稿６００となるように、また結像面ＩＰがラインセンサ４０１となるように配置される。
本実施例のレンズユニット１は、第１の実施例の構成と同様であり、図９（ｂ）に示すラインセンサ４０１の受光素子の配列間隔をＰＲとしたとき、第１のレンズ板１１の長手方向における第１のレンズ１２の光軸に対する第２のレンズ１５の光軸のずれである距離ｄは配列間隔ＰＲより小さくされている。 In the present embodiment, the lens array 1 shown in FIG. 5 is arranged such that the object plane OP is the original 600 and the imaging plane IP is the line sensor 401.
The lens unit 1 of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. When the arrangement interval of the light receiving elements of the line sensor 401 shown in FIG. A distance d, which is a deviation of the optical axis of the second lens 15 from the optical axis of the first lens 12 in the longitudinal direction, is smaller than the arrangement interval PR.

上述した構成の作用について説明する。
まず、読取装置の動作を図８に基づいて説明する。
ランプ５０１が点灯し、原稿６００の表面を照射することにより、原稿６００の表面で反射した光線が読取ヘッド４００内に取り込まれる。モータ５０６により、駆動ベルト５０５が駆動して読取ヘッド４００とランプ５０１が図８における左右方向に移動し、読取ヘッド４００は原稿６００の全面から反射した光線を取り込む。 The operation of the above configuration will be described.
First, the operation of the reading apparatus will be described with reference to FIG.
When the lamp 501 is turned on and the surface of the original 600 is irradiated, the light beam reflected by the surface of the original 600 is taken into the reading head 400. The driving belt 505 is driven by the motor 506 and the reading head 400 and the lamp 501 move in the left-right direction in FIG. 8, and the reading head 400 takes in the light beam reflected from the entire surface of the document 600.

次に、読取ヘッド４００の動作を図９に基づいて説明する。
原稿６００で反射された光線は、原稿台５０２を透過し、ミラー４０２で光路が折り曲げられ、レンズユニット１に入射する。レンズユニット１により結像された原稿画像の結像はラインセンサ４０１上に形成され、ラインセンサ４０１は形成された原稿画像の結像を電気信号に変換して電子データを生成する。
本実施例による読取装置を用いて原稿から画像データを形成したところ、原稿と同一の良好な画像データが得られた。
以上説明したように、第２の実施例では、読取装置においても第１の実施例と同様の効果が得られ、原稿と同一の画像データを読取ることができるという効果が得られる。 Next, the operation of the read head 400 will be described with reference to FIG.
The light beam reflected by the document 600 passes through the document table 502, the optical path is bent by the mirror 402, and enters the lens unit 1. The image of the document image formed by the lens unit 1 is formed on the line sensor 401, and the line sensor 401 converts the formed image of the document image into an electrical signal to generate electronic data.
When image data was formed from a document using the reading apparatus according to this embodiment, the same good image data as the document was obtained.
As described above, in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the reading apparatus, and the same image data as that of the original can be read.

１レンズユニット
３ＬＥＤヘッド
５現像器
７排出部
９定着器
１１第１のレンズ板
１２第１のレンズ
１４第２のレンズ板
１５第２のレンズ
２１遮光板
２２第１の絞り
２３マスク
２４第２の絞り
３０ＬＥＤ素子
３１基板
３２ホルダ
３５調整部材
３９摺動部材
４１感光体ドラム
４２帯電ローラ
４３クリーニングブレード
５１トナーカートリッジ
６０給紙カセット
６１給紙ローラ
６２、６３、６４搬送ローラ
６５排出ローラ
８０転写ローラ
８１転写ベルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens unit 3 LED head 5 Developer 7 Discharge part 9 Fixing device 11 1st lens plate 12 1st lens 14 2nd lens plate 15 2nd lens 21 Light-shielding plate 22 1st aperture 23 Mask 24 2nd Aperture 30 LED element 31 Substrate 32 Holder 35 Adjustment member 39 Sliding member 41 Photosensitive drum 42 Charging roller 43 Cleaning blade 51 Toner cartridge 60 Paper feed cassette 61 Paper feed roller 62, 63, 64 Transport roller 65 Discharge roller 80 Transfer roller 81 Transfer belt

Claims

物体の縮小倒立画像である中間像を形成する第１のレンズが、略直線に複数配列された第１のレンズ板と、前記中間像の拡大倒立画像を受光面に形成する第２のレンズが、前記第１のレンズの配列方向に略直線に複数配列された第２のレンズ板と、前記配列方向に略直線に間隔ＰＤを保持して配列された複数の発光素子とを有する露光装置において、
前記配列方向における前記第１のレンズの光軸と第２のレンズの光軸とのずれが、前記間隔ＰＤより小さいことを特徴とする露光装置。 A first lens that forms an intermediate image that is a reduced inverted image of an object includes a first lens plate that is arranged in a plurality of substantially straight lines, and a second lens that forms an enlarged inverted image of the intermediate image on a light receiving surface. An exposure apparatus comprising: a plurality of second lens plates arranged in a substantially straight line in the arrangement direction of the first lens; and a plurality of light emitting elements arranged in a substantially straight line in the arrangement direction with a spacing PD held therebetween. ,
An exposure apparatus, wherein a deviation between an optical axis of the first lens and an optical axis of the second lens in the arrangement direction is smaller than the interval PD.

物体の縮小倒立画像である中間像を形成する第１のレンズが、略直線に複数配列された第１のレンズ板と、前記中間像の拡大倒立画像を受光面に形成する第２のレンズが、前記第１のレンズの配列方向に略直線に複数配列された第２のレンズ板と、前記配列方向に略直線に間隔ＰＤを保持して配列された複数のＬＥＤ素子とを有するＬＥＤヘッドにおいて、
前記配列方向における前記第１のレンズの光軸と第２のレンズの光軸とのずれが、前記間隔ＰＤより小さいことを特徴とするＬＥＤヘッド。 A first lens that forms an intermediate image that is a reduced inverted image of an object includes a first lens plate that is arranged in a plurality of substantially straight lines, and a second lens that forms an enlarged inverted image of the intermediate image on a light receiving surface. An LED head having a plurality of second lens plates arranged in a substantially straight line in the arrangement direction of the first lens, and a plurality of LED elements arranged in a substantially straight line in the arrangement direction while maintaining a spacing PD. ,
The LED head according to claim 1, wherein a deviation between an optical axis of the first lens and an optical axis of the second lens in the arrangement direction is smaller than the interval PD.

物体の縮小倒立画像である中間像を形成する第１のレンズが、略直線に複数配列された第１のレンズ板と、前記中間像の拡大倒立画像を受光面に形成する第２のレンズが、前記第１のレンズの配列方向に略直線に複数配列された第２のレンズ板と、前記配列方向に略直線に間隔ＰＤを保持して配列された複数のＬＥＤ素子とを有するＬＥＤヘッドを備えた画像形成装置において、
前記配列方向における前記第１のレンズの光軸と第２のレンズの光軸とのずれが、前記間隔ＰＤより小さいＬＥＤヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。 A first lens that forms an intermediate image that is a reduced inverted image of an object includes a first lens plate that is arranged in a plurality of substantially straight lines, and a second lens that forms an enlarged inverted image of the intermediate image on a light receiving surface. An LED head having a plurality of second lens plates arranged in a substantially straight line in the arrangement direction of the first lens, and a plurality of LED elements arranged in a substantially straight line in the arrangement direction with a spacing PD held therebetween; In the provided image forming apparatus,
An image forming apparatus comprising: an LED head in which a deviation between an optical axis of the first lens and an optical axis of the second lens in the arrangement direction is smaller than the interval PD.

物体の縮小倒立画像である中間像を形成する第１のレンズが、略直線に複数配列された第１のレンズ板と、前記中間像の拡大倒立画像を受光面に形成する第２のレンズが、前記第１のレンズの配列方向に略直線に複数配列された第２のレンズ板と、前記配列方向に略直線に間隔ＰＲを保持して配列された複数の受光素子とを有する読取装置において、
前記配列方向における前記第１のレンズの光軸と第２のレンズの光軸とのずれが、前記間隔ＰＲより小さいことを特徴とする読取装置。 A first lens that forms an intermediate image that is a reduced inverted image of an object includes a first lens plate that is arranged in a plurality of substantially straight lines, and a second lens that forms an enlarged inverted image of the intermediate image on a light receiving surface. A reading apparatus comprising: a plurality of second lens plates arranged in a substantially straight line in the arrangement direction of the first lens; and a plurality of light receiving elements arranged in a substantially straight line with a spacing PR in the arrangement direction. ,
A reading apparatus, wherein a deviation between an optical axis of the first lens and an optical axis of the second lens in the arrangement direction is smaller than the interval PR.