JP5493990B2 - 露光装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明の実施の形態に係るLEDプリントヘッドを搭載した画像形成装置について説明する。電子写真方式で画像を形成する複写機、プリンタ等では、感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置として、従来のレーザROS(Raster Output Scanner)方式の露光装置に代わり、発光ダイオード(LED)を光源に用いたLED方式の露光装置が主流になりつつある。LED方式の露光装置では、走査光学系は不要であり、レーザROS方式に比べて大幅な小型化が可能である。また、ポリゴンミラーを駆動する駆動モータも不要であり、機械的なノイズが発生しないという利点もある。
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。
図2は本発明の実施の形態に係るLEDプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図2に示すように、LEDプリントヘッド(LPH14)は、複数のLED50を備えたLEDアレイ52と、複数のLED50の各々に対応して設けられた複数のホログラム素子54を備えたホログラム素子アレイ56と、を備えている。図2に示す例では、LEDアレイ52は6個のLED501〜506を備え、ホログラム素子アレイ56は6個のホログラム素子541〜546を備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、LED501〜506を「LED50」と総称し、ホログラム素子541〜546を「ホログラム素子54」と総称する。
図3(A)はホログラム素子の概略形状を示す斜視図であり、図3(B)はLEDプリントヘッドの副走査方向の断面図であり、図3(C)はLEDプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。
次に、ホログラムの記録方法について説明する。図4は、ホログラム記録層にホログラム素子54が形成される様子、即ち、ホログラム記録層にホログラムが記録される様子を示す図である。感光体ドラム12の図示は省略し、結像面である表面12Aだけを図示する。また、ホログラム記録層60Aは、ホログラム素子54が形成される前の記録層であり、符号Aを付して、ホログラム素子54が形成されたホログラム記録層60と区別する。
次に、ホログラムの再生方法について説明する。図5(A)及び(B)は、ホログラム素子から回折光が生成される様子、即ち、ホログラム記録層に記録されたホログラムが再生されて回折光が生成される様子を示す図である。図5(A)に示すように、LED50を発光させると、LED50から射出された光は、発光点からホログラム径rHまで拡がる拡散光の光路を通る。LED50の発光により、ホログラム素子54に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。
図2においては、概略的に6個のLED501〜506が1列に配列されている例を図示したが、実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて数千個のLED50が配列されている。例えば、SLEDアレイを例に説明すると、256個のSLEDが配列されたSLEDチップが29個直列に配列されて、7424個のSLEDによりSLEDアレイが構成されている。
次に、SLEDチップを用いたLPHのより具体的な構成について説明する。上述した通り、例えば、1200spiの解像度の画像形成装置には、256個のSLEDが21μmの間隔で配列されたSLEDチップが29個直列に配列されて、7424個のSLEDによりSLEDアレイが構成される等、実際の画像形成装置ではその解像度に応じて多数のSLEDが狭いピッチで配列されている。
なお、上記では、複数のLEDを備えたLEDプリントヘッドを備える例について説明したが、LEDに代えて電界発光素子(EL)、レーザダイオード(LD)等、他の発光素子を用いてもよい。発光素子の特性に応じてホログラム素子を設計すると共に、インコヒーレント光による不要露光を防止することで、インコヒーレント光を射出するLEDやELを発光素子として用いた場合でも、コヒーレント光を射出するLDを発光素子として用いた場合と同様に、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。
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
Claims (5)
- 複数の発光素子が予め定めた方向に第1の間隔で並ぶように配列された発光素子アレイと、
前記発光素子アレイ上に配置された記録層に、各ホログラム素子の径が前記第1の間隔より長く且つ複数の発光素子から射出された照射光をそれぞれ回折させて被露光面の集光点に収束させる複数のホログラム素子が、前記集光点が前記予め定めた方向に前記第1の間隔より狭い第2の間隔で並ぶように前記複数の発光素子の各々に対応して多重記録されたホログラム素子アレイと、
を備えた露光装置。 - 前記複数の発光素子の各々は、前記予め定めた方向での発光領域の長さが前記第2の間隔より長い、請求項1に記載の露光装置。
- 前記複数のホログラム素子の各々は、前記予め定めた方向での発光領域の長さが前記予め定めた方向での前記集光点の直径より長くなるように、前記回折光を被露光面に収束させる、請求項1又は請求項2に記載の露光装置。
- 前記複数の発光素子は、複数単位に分けて二次元状に配列された、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の露光装置。
- 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の露光装置と、
前記露光装置と作動距離だけ離間して配置され、画像データに応じて前記露光装置により前記集光点が並ぶ予め定めた方向に主走査されて画像が書き込まれる感光体と、
を含む画像形成装置。
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