JP2740931B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2740931B2
JP2740931B2 JP36064592A JP36064592A JP2740931B2 JP 2740931 B2 JP2740931 B2 JP 2740931B2 JP 36064592 A JP36064592 A JP 36064592A JP 36064592 A JP36064592 A JP 36064592A JP 2740931 B2 JP2740931 B2 JP 2740931B2
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • B41J2/451—Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の利用分野】この発明はＬＥＤヘッドや液晶シャ
ッタアレイヘッド，ＰＬＺＴヘッド等の画像形成装置に
関し、特に発光体アレイとレンズアレイとの間のプリフ
ォーカシングに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as an LED head, a liquid crystal shutter array head, and a PLZT head, and more particularly to a prefocusing between a light emitting array and a lens array.

【０００２】[0002]

【従来技術】ＬＥＤアレイや液晶シャッタアレイ、ある
いはＰＬＺＴアレイ等の発光体からの光を、セルフフォ
ーカシングレンズアレイ等のレンズアレイで、感光体に
結像させるようにした画像形成装置は周知である。しか
しながらレンズアレイを介して感光体に結像する光は発
光体の光の極く一部に過ぎず、光の数％程度が利用され
るに過ぎない。これは発光体アレイからの光に指向性が
なく、レンズアレイに有効に入射する光はその一部に過
ぎないからである。またレンズアレイの焦点深度は一般
に低く、発光体アレイとレンズアレイとの光学距離が僅
かでも狂うと、焦点性能が著しく低下する。焦点性能の
向上のため、レンズアレイに対する発光体アレイの取付
精度の向上が検討されているが、取付精度の向上には限
界がある。2. Description of the Related Art An image forming apparatus is known in which light from a light emitting body such as an LED array, a liquid crystal shutter array, or a PLZT array is formed on a photosensitive body by a lens array such as a self-focusing lens array. However, the light that forms an image on the photoreceptor via the lens array is only a small part of the light of the light emitter, and only about several percent of the light is used. This is because the light from the light emitter array has no directivity, and only a part of the light effectively entering the lens array is included. In addition, the depth of focus of the lens array is generally low, and even if the optical distance between the luminous body array and the lens array is slightly deviated, the focusing performance is significantly reduced. In order to improve the focusing performance, studies have been made on improving the mounting accuracy of the luminous body array with respect to the lens array, but there is a limit to improving the mounting accuracy.

【０００３】[0003]

【発明の課題】請求項１の発明の課題は、 (1) マイクロレンズアレイを用いて、発光体から第１
のレンズアレイへ光を導く効率を向上させ、発光体の光
の利用効率を高めるとともに、 (2) 発光体と第１のレンズアレイとの間の光学距離の
変動による、焦点性能の低下を小さくし、 (3) マイクロレンズアレイと発光体との位置合わせが
不要で、かつマイクロレンズアレイでは発光体の光を広
い範囲で集光効率できるようにした、画像形成装置を提
供することにある。請求項２，３での課題は、これらに
加えて、具体的なマイクロレンズアレイの取付位置を提
供することにあり、 (4) 請求項２の発明では、透明基板上に発光体アレイ
をフリップチップ接続し、透明基板の反対側の面を用い
てマイクロレンズを取り付ける。 (5) また請求項３の発明では、発光体アレイの封止用
の透明樹脂への流れ止め枠を用いて、マイクロレンズア
レイを支持する。The object of the present invention is to: (1) use a microlens array to convert a first light from a luminous body;
To improve the efficiency of guiding light to the lens array, and to increase the light use efficiency of the luminous body. (2) To reduce the deterioration of the focus performance due to the fluctuation of the optical distance between the luminous body and the first lens array. (3) An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which does not require the alignment between the microlens array and the light emitting body, and can collect light from the light emitting body in a wide range in the microlens array. Another object of the present invention is to provide a specific mounting position of a microlens array in addition to the above. (4) In the invention of the second aspect, the luminous body array is flipped on a transparent substrate. A chip connection is made, and a microlens is attached using the opposite surface of the transparent substrate. (5) According to the third aspect of the present invention, the microlens array is supported by using a flow-stop frame for sealing the light-emitting body array to the transparent resin.

【０００４】[0004]

【発明の構成】この発明の画像形成装置は、発光体アレ
イからの光を、第１のレンズアレイを介して、感光体に
結像させるようにした画像形成装置において、前記発光
体アレイと第１のレンズアレイとの間に、発光体アレイ
での発光体の配列ピッチよりも小さなマイクロ凸レンズ
を面状に配置したマイクロレンズアレイを設けたことを
特徴とする。マイクロレンズアレイは発光体アレイと第
１のレンズアレイとの間に設け、例えば発光体アレイ
を、透明基板の一主面にフリップチップ接続し、マイク
ロレンズアレイを該透明基板の反対側の主面上に設け
る。また例えば、発光体アレイを基板上に配置して、発
光体アレイの表面を透明樹脂で封止し、かつ透明樹脂が
基板上に広がるのを防止するための流れ止め枠を発光体
アレイの両側に一対設け、これらの流れ止め枠で、前記
マイクロレンズアレイの発光体アレイ側の底面を支持す
る。The image forming apparatus according to the present invention is directed to an image forming apparatus in which light from a light emitter array is formed on a photosensitive member via a first lens array. A microlens array in which microconvex lenses smaller than the arrangement pitch of the luminous elements in the luminous element array are arranged in a plane between the one lens array. The micro lens array is provided between the light emitting array and the first lens array. For example, the light emitting array is flip-chip connected to one main surface of the transparent substrate, and the micro lens array is connected to the main surface on the opposite side of the transparent substrate. Provided above. Also, for example, the illuminant array is arranged on the substrate, the surface of the illuminant array is sealed with a transparent resin, and flow stopper frames for preventing the transparent resin from spreading on the substrate are provided on both sides of the illuminant array. , And these flow stopper frames support the bottom surface of the microlens array on the light emitter array side.

【０００５】[0005]

【発明の作用】この発明では、発光体アレイとレンズア
レイとの間に、プリフォーカシングレンズアレイとして
のマイクロレンズアレイを設ける。ここでマイクロレン
ズアレイと区別するため、最初のレンズアレイを第１の
レンズアレイと呼ぶ。プリフォーカシングレンズアレイ
としてマイクロレンズアレイを設けると、発光体アレイ
からの光は収束されて平行光線に近づき、発光体アレイ
からの指向性の無い光に指向性を持たせることができ
る。このため第１のレンズアレイに入射する光量が増加
し、より弱い光であるいはより短な露光時間で、感光体
ドラムを露光することができる。次にマイクロレンズア
レイで発光体アレイからの光を平行光線に近づけると、
第１のレンズアレイと発光体アレイとの光学距離が変動
しても、焦点性能の低下が小さくなる。これは入射光線
が平行光線であれば、結像位置に光源との光学距離が無
関係となるからである。According to the present invention, a micro lens array as a pre-focusing lens array is provided between the light emitting array and the lens array. Here, the first lens array is referred to as a first lens array to distinguish it from the micro lens array. When a microlens array is provided as a prefocusing lens array, light from the light emitter array is converged and approaches parallel rays, so that light without directivity from the light emitter array can have directivity. Therefore, the amount of light incident on the first lens array increases, and the photosensitive drum can be exposed with weaker light or with a shorter exposure time. Next, when the light from the luminous body array is brought close to a parallel ray with the micro lens array,
Even if the optical distance between the first lens array and the luminous body array fluctuates, the deterioration of the focusing performance is reduced. This is because if the incident light beam is a parallel light beam, the optical distance between the image forming position and the light source is irrelevant.

【０００６】マイクロレンズアレイはマイクロ凸レンズ
のアレイとし、凸レンズ作用で、発光体からの光ビーム
を絞り平行光線に近づける。またマイクロレンズアレイ
は、発光体アレイと第１のレンズアレイとの間に、面状
にほぼ稠密に設ける。マイクロレンズアレイを面状に広
く設けるため、発光体からのビームの中心の光のみでな
く、周辺へと広がった光も有効に利用できることにな
り、かつ発光体とマイクロレンズアレイとの位置合わせ
の必要性が無くなる。マイクロ凸レンズアレイの大きさ
（その直径等）は、発光体アレイでの発光体の配列ピッ
チよりも小さくし、発光体の配列ピッチよりも小さなマ
イクロ凸レンズを用いる。マイクロ凸レンズは発光体の
配列ピッチよりも小さいので、個々のマイクロ凸レンズ
を発光体に位置合わせるすることは意味を失い、マイク
ロレンズアレイと発光体アレイとの位置合わせが不要と
なる。これに対して、例えば発光体の配列ピッチより大
きなマイクロ凸レンズを用いると、マイクロ凸レンズの
位置によって光ビームの進行方向が変わるため、発光体
アレイにマイクロレンズアレイを位置合わせしなけれな
ならない。例えば発光体からのビームの中心の光を考え
ると、マイクロレンズが発光体の真上にある場合と、横
にある場合とでは、光の進行方向が変化する。これに対
して、発光体の配列ピッチより小さなマイクロ凸レンズ
を用いれば、このような問題は生じない。The micro-lens array is an array of micro-convex lenses, and the light beam from the illuminant is brought close to a parallel light beam by the action of a convex lens. Further, the microlens array is provided between the light-emitting body array and the first lens array so as to be substantially dense in a plane. Since the microlens array is provided widely in a plane, not only the light at the center of the beam from the light emitter but also the light spread to the periphery can be used effectively, and the alignment between the light emitter and the microlens array can be adjusted. There is no need. The size (such as the diameter) of the micro convex lens array is smaller than the arrangement pitch of the light emitters in the light emitter array, and a micro convex lens smaller than the arrangement pitch of the light emitters is used. Since the micro convex lens is smaller than the arrangement pitch of the light emitters, it is meaningless to align the individual micro convex lenses with the light emitter, and the alignment between the micro lens array and the light emitter array becomes unnecessary. On the other hand, for example, when a micro convex lens larger than the arrangement pitch of the light emitting elements is used, the traveling direction of the light beam changes depending on the position of the micro convex lens, so that the micro lens array must be aligned with the light emitting element array. For example, considering the light at the center of the beam from the light emitter, the traveling direction of the light changes depending on whether the microlens is directly above the light emitter or laterally. On the other hand, if a micro convex lens smaller than the arrangement pitch of the light emitters is used, such a problem does not occur.

【０００７】[0007]

【実施例】図１〜図３に、第１の実施例を示す。図１に
おいて、２はガラス基板で、透明な基板であれば良い。
４はＬＥＤアレイで、液晶シャッタアレイやＰＬＺＴア
レイ等でも良い。ＬＥＤアレイ４は、基板２上にフリッ
プチップ接続し、例えば４０個程度直線状に配置する。
また各ＬＥＤアレイ４には、例えば６４個程度の発光体
を配列する。６は単眼レンズアレイで、セルフフォーカ
シングレンズアレイ等の複眼レンズアレイでも良い。単
眼レンズアレイ６は凸レンズのアレイとし、ＬＥＤアレ
イ４と同じ個数のレンズを設け、ＬＥＤアレイ４毎に単
眼レンズを設ける。単眼レンズではセルフフォーカシン
グレンズ等の複眼レンズと異なり、拡大像を感光体に結
像させることができるので、ＬＥＤアレイ４を隙間を置
いて配置することができる。このためＬＥＤアレイ４を
密着して配置することに伴う、位置決め上の問題点が解
消する。1 to 3 show a first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a glass substrate, which may be a transparent substrate.
Reference numeral 4 denotes an LED array, which may be a liquid crystal shutter array, a PLZT array, or the like. The LED array 4 is flip-chip connected on the substrate 2 and, for example, about 40 are linearly arranged.
In each LED array 4, for example, about 64 light emitters are arranged. Reference numeral 6 denotes a monocular lens array, which may be a compound eye lens array such as a self-focusing lens array. The monocular lens array 6 is an array of convex lenses, and the same number of lenses as the LED array 4 are provided, and a monocular lens is provided for each LED array 4. Unlike a compound eye lens such as a self-focusing lens, a monocular lens can form an enlarged image on a photoconductor, so that the LED array 4 can be arranged with a gap. For this reason, the problem of positioning caused by arranging the LED array 4 in close contact is eliminated.

【０００８】８はマイクロレンズアレイで、小さなマイ
クロ凸レンズを隙間無しに設けたものである。マイクロ
レンズアレイ８は例えばプラスチック製とし、ガラス基
板２を担体として型を用いて成形する。もちろんマイク
ロレンズアレイ８は、ガラス製としても良い。マイクロ
凸レンズは発光体の配列方向にもこれに垂直な方向に
も、単眼レンズアレイ６の開口角の範囲で広く面状に配
置する。１０は感光体ドラムで、その表面にアモルファ
スシリコン等の感光体膜を形成する。１２，１２，１
４，１４はコロで、ガラス基板２の両端と中央部の３箇
所程度に設け、バネ１６でガラス基板２とコロ１２との
間隔を調整し、コロ１４を感光体ドラム１０の内面に密
着させる。このようにして感光体ドラム１０にうねり等
があり、真円からずれている場合でも、単眼レンズアレ
イ６と感光体膜との間隔を一定にする。Reference numeral 8 denotes a microlens array, in which small microconvex lenses are provided without any gap. The microlens array 8 is made of, for example, plastic, and is molded using a mold with the glass substrate 2 as a carrier. Of course, the microlens array 8 may be made of glass. The micro convex lenses are arranged in a plane in a wide range within the range of the opening angle of the monocular lens array 6 in both the direction in which the light emitters are arranged and the direction perpendicular thereto. Reference numeral 10 denotes a photosensitive drum on which a photosensitive film such as amorphous silicon is formed. 12,12,1
Reference numerals 4 and 14 denote rollers, which are provided at about three places at both ends and the center of the glass substrate 2, and adjust the distance between the glass substrate 2 and the roller 12 by a spring 16 so that the roller 14 is in close contact with the inner surface of the photosensitive drum 10. . In this way, even when the photoconductor drum 10 has undulation or the like and deviates from a perfect circle, the distance between the monocular lens array 6 and the photoconductor film is kept constant.

【０００９】図２，図３に、マイクロレンズアレイ８の
作用を示す。図２において、２０は個別のマイクロ凸レ
ンズで、発光体の配列ピッチよりも小さな径のレンズと
し、２２はガラス基板２に設けた電極、２４はＬＥＤア
レイ４を電極２２にフリップチップ接続するためのバン
プである。また図３の３０は、ＬＥＤアレイ４の個別の
発光体である。FIGS. 2 and 3 show the operation of the microlens array 8. FIG. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes an individual micro-convex lens, which is a lens having a diameter smaller than the arrangement pitch of the light emitters, 22 denotes an electrode provided on the glass substrate 2, and 24 denotes a flip-chip connection of the LED array 4 to the electrode 22. It is a bump. Reference numeral 30 in FIG. 3 denotes an individual light emitter of the LED array 4.

【００１０】発光体３０からの光は指向性の無い広いビ
ームであるが、マイクロ凸レンズ２０を通ると、凸レン
ズの作用により向きが変わり、図２のように△θだけ向
きが絞られ、平行光線に近づく。このため単眼レンズア
レイ６に入射する光は平行光線に近くなり、感光体ドラ
ム１０への焦点性能が向上する。これは単眼レンズアレ
イ６とＬＥＤアレイ４との光学距離が変動しても、入射
光が平行光線であれば焦点性能に影響しないためであ
る。次にＬＥＤアレイ４からの光を平行光線に近づける
ことにより、感光体ドラム１０に結像する光の量が増大
する。このためより弱い光で感光体ドラム１０を露光す
ることが可能になり、ＬＥＤアレイ４の発光電流を小さ
くしたり、露光時間を短縮したりすることが可能にな
る。The light from the light emitting body 30 is a wide beam having no directivity. However, when the light passes through the micro-convex lens 20, the direction is changed by the action of the convex lens, and as shown in FIG. Approach. For this reason, light incident on the monocular lens array 6 becomes close to a parallel light beam, and the focusing performance on the photosensitive drum 10 is improved. This is because even if the optical distance between the monocular lens array 6 and the LED array 4 fluctuates, the incident light does not affect the focusing performance if the incident light is a parallel light beam. Next, by bringing the light from the LED array 4 closer to a parallel light beam, the amount of light focused on the photosensitive drum 10 increases. For this reason, it becomes possible to expose the photosensitive drum 10 with weaker light, and it is possible to reduce the light emission current of the LED array 4 and to shorten the exposure time.

【００１１】図３に示すように、マイクロ凸レンズ２０
は発光体３０の配列方向にもこれに垂直な方向にも、面
状にほぼ稠密に設ける。またマイクロ凸レンズ２０の径
は発光体３０，３０の配列ピッチよりも小さなものとす
る。このようにすると、マイクロレンズアレイ８と発光
体３０との位置合わせを考える必要がなくなる。発光体
３０からの光はいずれかのマイクロ凸レンズ２０に入
り、そこで向きを変えられて平行光線に近づき、どのマ
イクロ凸レンズ２０を光が通過したかは問題ではない。
これは図２で、鎖線のビームが実線のビームに△θだけ
絞られることを意味し、どのマイクロ凸レンズ２０を光
が通過したかは重要ではなく、かつ発光体３０からの斜
めに進んだ光ほど、マイクロ凸レンズ２０での進行方向
の変化が大きいことを意味する。[0011] As shown in FIG.
Are provided almost densely in a plane in both the arrangement direction of the light emitters 30 and the direction perpendicular thereto. Also, the diameter of the micro convex lens 20 is smaller than the arrangement pitch of the light emitters 30, 30. This eliminates the need to consider the alignment between the microlens array 8 and the light emitter 30. Light from the illuminant 30 enters one of the micro-convex lenses 20, where it is redirected and approaches a parallel light beam, and it does not matter which micro-convex lens 20 the light has passed.
In FIG. 2, this means that the dashed-line beam is narrowed down to the solid-line beam by Δθ, it does not matter which micro-convex lens 20 the light has passed, and the light traveling obliquely from the luminous body 30 The larger the change in the traveling direction of the micro convex lens 20 is, the larger the value.

【００１２】なお実施例では、単眼レンズアレイ６とマ
イクロレンズアレイ８とを別個に設けた。これは単眼レ
ンズアレイ６とマイクロレンズアレイ８に同種のプラス
チックを用いたため、屈折率がほぼ等しいからである。
しかし両者の屈折率が異なる場合、単眼レンズアレイ６
とマイクロレンズアレイ８とを一体にすることもでき
る。In the embodiment, the monocular lens array 6 and the micro lens array 8 are separately provided. This is because the same type of plastic is used for the monocular lens array 6 and the microlens array 8, and the refractive indices are substantially equal.
However, if the two have different refractive indices, the monocular lens array 6
And the microlens array 8 can be integrated.

【００１３】[0013]

【実施例２】図４，５に、第２の実施例を示す。図にお
いて、４は前記のＬＥＤアレイ、４０は新たなマイクロ
レンズアレイ、４２はガラス基板で、表面をガラスグレ
ーズしたセラミック基板等でも良い。４４は、ＬＥＤア
レイ４にワイヤボンディングしたワイヤ線で、４６は封
止状の透明樹脂、４８は流れ止め枠である。透明樹脂４
６は周囲の空気とは屈折率が異なるので、光学性能を向
上させるためには、発光体３０の上部の透明樹脂４６の
表面が平面状で、かつ気泡が無い必要がある。このため
には透明樹脂４６に、低粘性の樹脂を用いる必要があ
る。しかしながら低粘性の樹脂を用いると樹脂がガラス
基板４２上に流れ出して広がるので、これを防止するた
め流れ止め枠４８を設ける。流れ止め枠４８は好ましく
は黒色の樹脂とし、迷光を吸収させる。マイクロレンズ
アレイ４０は例えば、樹脂やガラス等のフィルムや基板
上に、プラスチックやガラスのマイクロ凸レンズ２０を
成形したものとする。実施例では、樹脂フィルム上にプ
ラスチックのマイクロ凸レンズ２０を設けたものとし
た。そしてマイクロレンズアレイ４０の両端を、流れ止
め枠４８，４８に接着して保持する。Embodiment 2 FIGS. 4 and 5 show a second embodiment. In the figure, 4 is the LED array, 40 is a new microlens array, 42 is a glass substrate, which may be a ceramic substrate or the like whose surface is glazed. Reference numeral 44 denotes a wire wire bonded to the LED array 4, reference numeral 46 denotes a sealing transparent resin, and reference numeral 48 denotes a flow stopper frame. Transparent resin 4
6 has a refractive index different from that of the surrounding air, so that in order to improve the optical performance, the surface of the transparent resin 46 above the light emitting body 30 needs to be flat and free from bubbles. For this purpose, it is necessary to use a low-viscosity resin for the transparent resin 46. However, if a low-viscosity resin is used, the resin flows out onto the glass substrate 42 and spreads. Therefore, a flow stopper frame 48 is provided to prevent this. The flow stop frame 48 is preferably made of black resin to absorb stray light. The microlens array 40 is formed by, for example, forming a plastic or glass microconvex lens 20 on a film or substrate of resin or glass. In the embodiment, the plastic micro convex lens 20 is provided on the resin film. Then, both ends of the microlens array 40 are adhered and held to the flow stopper frames 48, 48.

【００１４】図５に、マイクロレンズアレイ４０の作用
を示す。図において５０は、マイクロ凸レンズ２０を支
えるためのフィルムで、ここでは樹脂フィルムを用い
る。５２は、セルフフォーカシングレンズアレイ（以下
ＳＬＡと呼ぶ）等の第１のレンズアレイである。発光体
３０からの光は指向性の無い広いビームであるが、マイ
クロ凸レンズ２０を通過する間に向きを変えて平行光線
に近づき、発光体３０からセルフフォーカシングレンズ
アレイ５２に入射する光量が増大する。またセルフフォ
ーカシングレンズアレイ５２に入射する光は平行光線に
近づき、発光体３０との間の光学距離が変動しても、感
光体への結像性能の低下が減少する。例えば図４の場
合、透明樹脂４６の膜厚を一定にすることは困難で、空
気との屈折率の差のため、樹脂４６の膜厚が変動する
と、セルフフォーカシングレンズアレイ５２とＬＥＤア
レイ４との光学距離が変動する。しかし実施例では、マ
イクロレンズアレイ４０で光を平行光線に近づけ、光学
距離の変動による焦点性能の低下を防止する。透明樹脂
４６の表面を平滑にするのは困難で、多少の凹凸が残
る。このような凹凸によって光のビームが広がるが、マ
イクロレンズアレイ４０でビームを絞り平行光線に近づ
けるので、透明樹脂４６の表面に凹凸が残っても、感光
体への結像性能が低下し難くなる。FIG. 5 shows the operation of the microlens array 40. In the figure, reference numeral 50 denotes a film for supporting the micro convex lens 20, and a resin film is used here. 52 is a first lens array such as a self-focusing lens array (hereinafter, referred to as SLA). Although the light from the light emitter 30 is a wide beam without directivity, the light changes direction while passing through the micro-convex lens 20 and approaches a parallel beam, and the amount of light incident on the self-focusing lens array 52 from the light emitter 30 increases. . Further, the light incident on the self-focusing lens array 52 approaches a parallel light beam, and even if the optical distance between the light-emitting body 30 and the light-emitting body 30 fluctuates, the deterioration of the imaging performance on the photosensitive body is reduced. For example, in the case of FIG. 4, it is difficult to make the film thickness of the transparent resin 46 constant, and when the film thickness of the resin 46 fluctuates due to a difference in refractive index from air, the self-focusing lens array 52 and the LED array 4 The optical distance fluctuates. However, in the embodiment, the light is made closer to a parallel light beam by the microlens array 40 to prevent a decrease in the focusing performance due to a change in the optical distance. It is difficult to smooth the surface of the transparent resin 46, and some irregularities remain. Although the light beam spreads due to such irregularities, the beam is narrowed by the microlens array 40 so as to be close to parallel rays, so that even if irregularities remain on the surface of the transparent resin 46, the imaging performance on the photoreceptor hardly deteriorates. .

【００１５】実施例の作用を図６に示すと、ＬＥＤアレ
イ４からの光は本来は図の実線のようなビームとなって
広がるが、マイクロレンズアレイ４０で図の破線のよう
なビームに絞り、セルフフォーカシングレンズアレイ５
２への集光効率を向上させる。ビームを絞り平行光線に
近づけると、焦点性能も向上する。そしてマイクロ凸レ
ンズ２０は広い範囲に面状に稠密に配置し、斜めに入射
した光を平行光線に近づけ、ビームを絞る。またマイク
ロ凸レンズ２０は、発光体３０の配列ピッチよりも小さ
なレンズであり、発光体３０に対して位置合わせする必
要はない。マイクロ凸レンズ２０は面状に広く配置する
ので、どのマイクロ凸レンズ２０を光が通過したかは重
要ではない。FIG. 6 shows the operation of the embodiment. The light from the LED array 4 originally spreads as a beam as shown by a solid line in the figure, but the light is narrowed down by the microlens array 40 to a beam as shown by a broken line in the figure. , Self-focusing lens array 5
2 to improve the light collection efficiency. As the beam approaches the collimated beam, focus performance also improves. The micro-convex lens 20 is densely arranged in a planar manner over a wide area, makes the light obliquely incident close to a parallel light beam, and narrows the beam. Further, the micro convex lens 20 is a lens smaller than the arrangement pitch of the light emitters 30 and does not need to be aligned with the light emitters 30. Since the micro convex lens 20 is widely arranged in a plane, it does not matter which micro convex lens 20 light has passed.

【００１６】マイクロレンズアレイ８やマイクロレンズ
アレイ４０は、ＬＥＤアレイ４と単眼レンズアレイ６や
セルフフォーカシングレンズアレイ５２との間に設けれ
ば良い。ここでＬＥＤアレイ４上に直接マイクロレンズ
アレイを設けると、バンプ２４やワイヤ線４４等が妨げ
となるので、ＬＥＤアレイ４とは別に設けるのが好まし
い。またマイクロ凸レンズ２０には担体が必要で、フリ
ップチップ接続の場合には、図２のようにガラス基板２
を利用してマイクロレンズアレイ８を設けるのが好まし
い。また図４の場合には、流れ止め枠４８，４８を用い
てマイクロレンズアレイ４０を支持するのが好ましい。The micro lens array 8 and the micro lens array 40 may be provided between the LED array 4 and the monocular lens array 6 or the self-focusing lens array 52. Here, if the microlens array is provided directly on the LED array 4, the bumps 24, the wire lines 44, and the like interfere with each other, and therefore, it is preferable to provide the microlens array separately from the LED array 4. In addition, a carrier is required for the micro convex lens 20, and in the case of flip chip connection, as shown in FIG.
It is preferable to provide the microlens array 8 by utilizing the above. In the case of FIG. 4, it is preferable to support the microlens array 40 by using the flow stopper frames 48, 48.

【００１７】[0017]

【発明の効果】請求項１の発明では、 (1) マイクロレンズアレイを用いて、発光体からＳＬ
Ａ等の第１のレンズアレイへ光を導く効率を向上させる
とともに、 (2) 第１のレンズアレイと発光体アレイとの光学距離
の変動による、焦点性能の低下を防止し、 (3) マイクロレンズアレイによる画像の位置ずれが無
く、かつマイクロレンズアレイでの集光効率が高い、 画像形成装置を提供する。特にマイクロレンズアレイ
は、ＳＬＡ等の第１のレンズアレイの開口角に入射する
光ビームのほぼ全面に設け、集光効率を高める。 (4) 請求項２の発明では、透明基板上に発光体アレイ
をフリップチップ接続し、透明基板の反対側の面を用い
てマイクロレンズを取り付ける。 (5) また請求項３の発明では、発光体アレイの樹脂封
止用の透明樹脂の流れ止め枠を用いて、マイクロレンズ
アレイを支持する。According to the first aspect of the present invention, it is possible to: (1) use a microlens array to convert an illuminant into an SL.
(2) to prevent a decrease in the focus performance due to a change in the optical distance between the first lens array and the luminous body array; Provided is an image forming apparatus in which there is no displacement of an image due to a lens array and the light collection efficiency in a micro lens array is high. In particular, the microlens array is provided on substantially the entire surface of the light beam incident on the aperture angle of the first lens array such as the SLA to increase the light collection efficiency. (4) According to the second aspect of the present invention, the illuminant array is flip-chip connected on the transparent substrate, and the microlens is attached using the surface on the opposite side of the transparent substrate. (5) According to the third aspect of the present invention, the microlens array is supported by using a flow-stop frame made of a transparent resin for sealing the light emitting body array.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 実施例の画像形成装置の断面図FIG. 1 is a sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment.

【図２】 実施例の画像形成装置の要部断面図FIG. 2 is a sectional view of a main part of the image forming apparatus according to the embodiment.

【図３】 実施例の画像形成装置の要部平面図FIG. 3 is a plan view of a main part of the image forming apparatus according to the embodiment.

【図４】 第２の実施例の画像形成装置の要部断面図FIG. 4 is a sectional view of a main part of an image forming apparatus according to a second embodiment.

【図５】 第２の実施例の画像形成装置の要部拡大断
面図FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of an image forming apparatus according to a second embodiment.

【図６】 実施例での光ビームの収束を示す斜視図FIG. 6 is a perspective view showing convergence of a light beam in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ ガラス基板 ４ ＬＥＤアレイ ６ 単眼レンズアレイ ８ マイクロレンズアレイ １０ 感光体ドラム １２，１４ コロ １６ バネ １８ 樹脂 ２０ マイクロ凸レンズ ２２ 電極 ２４ バンプ ３０ 発光体 ４０ マイクロレンズアレイ ４２ ガラス基板 ４４ ワイヤ線 ４６ 透明樹脂 ４８ 流れ止め枠 ５０ 樹脂フィルム ５２ セルフフォーカシングレンズアレイ 2 Glass substrate 4 LED array 6 Monocular lens array 8 Micro lens array 10 Photoreceptor drum 12, 14 Roller 16 Spring 18 Resin 20 Micro convex lens 22 Electrode 24 Bump 30 Light emitter 40 Micro lens array 42 Glass substrate 44 Wire wire 46 Transparent resin 48 Flow stop frame 50 Resin film 52 Self-focusing lens array

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 発光体アレイからの光を、第１のレンズ
アレイを介して、感光体に結像させるようにした画像形
成装置において、 前記発光体アレイと第１のレンズアレイとの間に、発光
体アレイでの発光体の配列ピッチよりも小さなマイクロ
凸レンズを面状に配置したマイクロレンズアレイを設け
たことを特徴とする画像形成装置。1. An image forming apparatus in which light from a light emitter array is focused on a photosensitive member via a first lens array, wherein an image is formed between the light emitter array and the first lens array. An image forming apparatus, comprising: a microlens array in which microconvex lenses smaller than an arrangement pitch of the light emitters in the light emitter array are arranged in a plane. 【請求項２】 前記発光体アレイを透明基板の一主面に
フリップチップ接続するとともに、前記マイクロレンズ
アレイを該透明基板の反対側の主面上に設けたことを特
徴とする、請求項１の画像形成装置。2. The method according to claim 1, wherein the light emitting array is flip-chip connected to one main surface of a transparent substrate, and the microlens array is provided on a main surface opposite to the transparent substrate. Image forming apparatus. 【請求項３】 前記発光体アレイを基板上に配置して、
発光体アレイの表面を透明樹脂で封止し、かつ前記透明
樹脂が基板上に広がるのを防止するための流れ止め枠を
前記発光体アレイの両側に一対設け、 前記一対の流れ止め枠で、前記マイクロレンズアレイの
発光体アレイ側の底面を支持したことを特徴とする、請
求項１の画像形成装置。3. The method according to claim 1, wherein the illuminant array is arranged on a substrate.
Sealing the surface of the light emitting array with a transparent resin, and providing a pair of flow stop frames on both sides of the light emitting array to prevent the transparent resin from spreading on the substrate, with the pair of flow stop frames, The image forming apparatus according to claim 1, wherein a bottom surface of the microlens array on a light emitter array side is supported.
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