JPH0594080A

JPH0594080A - 光ヘツド

Info

Publication number: JPH0594080A
Application number: JP25625791A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Takeda; 雅俊竹田; Keiichi Zenmei; 啓一善明
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】小型と高解像度の両立する光ヘッドを提供す
ることを目的とする。【構成】発光素子を配列したライン状発光素子列２３
および２５と、その光を感光体２の同一書き込みライン
２ａ上に結像するためのロッドレンズアレイ２１および
２２とを設けた光ヘッドである。所望の解像度を得るた
めのライン状発光素子列２３および２５における発光素
子配列において、加工最短距離が大きく、小型化と高解
像度が両立して実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリンタなどの画像形成
装置に使用するロッドレンズアレイを備えた光ヘッドに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真技術を用いた画像形成装
置が広く使用されているが、その小型化および高解像度
化が課題である。

【０００３】従来、電子写真技術を用いた画像形成装置
における書き込み光学系として、レーザ方式、ＬＥＤ方
式、液晶シャッター方式など種々の方式の光学系が発明
され、これらの光学系を用いた様々の画像形成装置が利
用されている。

【０００４】とくに、レーザ方式の光学系がコストメリ
ット、光量のバラツキの少なさ、高速化および高解像度
化の容易性などの理由から主流となってきた。しかしな
がら近年、装置の小型化が要望される中で、レーザ方式
に比べ装置内のスペース効率が格段によいＬＥＤ方式が
脚光を浴び、このＬＥＤ方式を用いた画像形成装置が低
速機を中心に各メーカから発表されている。一方、装置
の小型化のみならず、画像の高解像度化の要望も強く、
小型化・高解像度化および高速化が同時に実現できる書
き込み光学系の登場が待たれている。

【０００５】以下、従来の一般的なロッドレンズアレイ
を用いたＬＥＤ方式の書き込み光学系（以下、光ヘッド
と称す）を搭載した画像形成装置の構成と動作について
図面を参照しながら説明する。

【０００６】図４は従来の光ヘッドを用いた画像形成装
置の構成を示す側面図、図５は従来の光ヘッドの発光部
材であるライン状発光素子列の構成を示す平面図であ
る。図４において、２は感光体、３は帯電器、４は光ヘ
ッド、５は現像器、６は転写器、７はクリーニング器、
８は除電器、９は用紙である。

【０００７】以下、上記構成要素の相互関係と動作につ
いて説明する。感光体２は帯電器３により一様に帯電さ
れ、外部からの画像信号により発光する光ヘッド４の照
射により主走査方向に露光され、感光体２の面上に線状
の靜電潜像が形成される。感光体２は復走査方向に回転
しているので、線状の静電潜像が順次並んで面状の静電
潜像が形成される。その静電潜像は現像器５によりトナ
ー像として現像され、トナー像は転写器６により給紙部
（図示せず）から１枚づつ繰り出された用紙９に転写さ
れる。感光体２上の残留トナーや紙粉などはクリーニン
グ器７により除去され、除電器８により感光体２の電位
を一定にされる。一方、トナー像が転写された用紙９は
感光体２の曲率で分離し、定着器（図示せず）により熱
と圧力などで定着される。また、感光体２と用紙９は図
示していない歯車列とモータによりほぼ一定の速度で移
動する。

【０００８】また、光ヘッド４は図５に示すように、所
定の解像度を得るように発光素子１５を主走査方向に配
列したライン状発光素子列１０と、それを搭載する基板
１３と、ライン状発光素子列１０からの光を感光体２上
に等倍正立結像するためのロッドレンズアレイ１１と、
ケース１２とによって構成されている。

【０００９】上記構成の光ヘッド４は、感光体２が移動
する速度と副走査方向の解像度に対応するタイミングで
感光体２上の書き込みライン２ａに１ライン分の光情報
を主走査方向に発光する。この動作の繰り返しにより、
感光体２上に主走査、副走査に所定の解像度を有する靜
電潜像が形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光ヘ
ッドでは高解像度化には不向きで、以下のような問題が
ある。すなわち、光ヘッドのライン状発光素子列は図５
に示すように、主走査方向に長さ（Ｄ）の発光素子列１
４を連らねて構成されている。したがって、素子列１４
の端部では最端の発光素子１５の中心から素子列端部ま
での距離を発光素子配列のピッチＰの２分の１（図５に
おけるＰ／２）に加工する必要がある。この素子列ピッ
チＰは解像度に対応し、高解像度化しようとするとＰ／
２の絶対寸法が微小になって加工技術の上で高解像度に
は限界があった。したがって、小型化と高解像度化を両
立できる光ヘッドの実現が困難であった。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するもので、小
型化と高解像度とを両立できる光ヘッドを提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、感光体面上の書き込みラインに光を照射し
てデータを書き込む光ヘッドにおいて、複数の発光素子
を直線上に配列したライン状発光素子列を複数列と、前
記ライン状発光素子列の光を前記感光体面上の同一書き
込みライン上に結像するロッドレンズアレイをそれぞれ
の前記ライン状発光素子列ごとに対応して備えた光ヘッ
ドである。

【００１３】

【作用】本発明は上記の構成において、複数列のライン
発光素子列の光が、それぞれの列に対応するロッドレン
ズアレイで感光体面状の同一書き込みラインに結像され
る。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例の光ヘッドに
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第
１の実施例の光ヘッドを用いた画像形成装置の構成を示
す側面図であり、図２は本実施例の光ヘッドのライン状
発光素子の構成を示す平面図である。なお、従来例と同
じ構成要素には同一の番号を付して説明を省略する。

【００１５】本実施例が従来例と異なる点は、ロッドレ
ンズアレイ２１と２２を感光体の同一書き込みライン２
ａに対応するように２列備え、また、所定の解像度を有
する発光素子列２６をそれぞれのロッドレンズアレイの
物体面位置に千鳥状に配置することで２列のライン状発
光素子列２３と２５とを構成とした点にある。

【００１６】図１において、２は感光体、２０は本実施
例の光ヘッドである。２１と２２はそれぞれライン状発
光素子列２３と２５の光を感光体２上の同一書き込みラ
イン２ａに等倍正立結像するロッドレンズアレイであ
り、２３と２５はそれぞれロッドレンズアレイ２１と２
２の物体面位置に配置される。

【００１７】図２において、ライン状発光素子列２３と
２５は、それぞれピッチＰで発光素子２７を配列した長
さＤの発光素子列２６を間隔をおいて配列したライン状
発光素子列であり、発光素子列２６を基板２４上に主走
査方向に千鳥状に配置して２列のライン状発光素子列を
構成している。前記発光素子１０ａの配列ピッチＰは所
定の解像度に対応する。

【００１８】上記構成においてその動作を説明すると、
光ヘッド２０の発光素子列２３と２５はそれぞれ感光体
２が移動速度と副走査方向の解像度に対応するたタイミ
ング゛で発光し、それぞれロッドレンズアレイ２１と２
２により感光体２上の同一書き込みライン２ａに１ライ
ン分の光情報を発光する。以下、感光体上に静電潜像が
形成され、トナー画像が用紙に転写、定着される過程は
従来例の画像形成装置と同じであり、説明を省略する。

【００１９】上記の光ヘッドで得られる画像の主走査方
向解像度は発光素子の配列ピッチＰで決まる。一方、図
２に示すように、長さＤの発光素子列２６の最端の発光
素子２７の中心から素子列端部までの距離Ｐ１はピッチ
Ｐに比べて長くてもよい。したがって、従来のように発
光素子２７のピッチの２分の１に加工する必要がなく、
高解像度化が容易となる。

【００２０】このように本発明に第１の実施例の光ヘッ
ドによれば、所定長さの発光素子列を千鳥状に配列して
２列のライン状発光素子列を構成し、それぞれに対応す
るロッドレンズアレイで感光体面上の同一書き込みライ
ンに結像する構成とすることにより、ライン状発光素子
列を形成する加工が簡単となり、小型で高解像度の光ヘ
ッドを実現できる。

【００２１】なお、実施例ではロッドレンズアレイを２
列とする場合について説明したが、２列以上の構成とし
てもよい。

【００２２】また、上記のライン状発光素子列は発光素
子単体を配置して構成できるが、複数の発光素子を一つ
の半導体基板上に構成した発光素子列ブロックを配置し
て構成してもよい。

【００２３】また、発光素子単体を配列する場合は１枚
の基板上に搭載するのが配列精度を確保しやすいが、発
光素子列ごとに基板上にまとめ、それらを別基板に搭載
してライン状発光素子列を構成してもよいことは言うま
でもない。

【００２４】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
の光ヘッドについて、図面を参照しながら説明する。第
２の実施例では発光素子の配列が第１の実施例と異なる
のみで、他の構成は第１の実施例と同じであり、説明を
省略する。

【００２５】図３は本発明の第２の実施例の光ヘッドに
おける発光素子の配列を平面図で示す。図３において、
基板２４上に発光素子２７を連ねたライン状発光素子列
２３と２５とを設け、発光素子２７の配列ピッチを２×
Ｐとする。また、発光素子２７はライン状発光素子列２
３と２５とで距離Ｐだけずらせて配置される。

【００２６】上記構成のライン状発光素子列をそれぞれ
ロッドレンズアレイで感光体状の同一書き込みライン２
ａに結像すると間隔Ｐで結像し、得られる画像の解像度
は２×Ｐでなく、Ｐで決まる。したがって、所望する解
像度に対して２倍の配列間隔で発光素子を配列すればよ
く、発光素子列を従来よりも容易に作成できる。一方、
素子列の最端の発光素子１０ａの中心から素子列端部ま
での距離をＰとなるように加工すればよく、従来例のよ
うにＰ／２に加工する必要がない。

【００２７】このように本発明の第２の実施例の光ヘッ
ドによれば、発光素子を等間隔に配列したライン状発光
素子列を２列設け、それぞれに対応するロッドレンズア
レイで感光体面上の同一書き込みラインに結像させるこ
とにより、ライン状発光素子列の配列加工が容易にな
り、解像度を容易に高めることができる。

【００２８】なお、ライン状発光素子列を長さＤの発光
素子列に分割して構成したが、分割せずに全体を一つの
発光素子列に構成してもよいことは言うまでもない。

【００２９】また、ライン状発光素子列とロッドレンズ
アレイを２組以上設けてもよいことはいうまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明は感光体面上の書き込みラインに光を照射してデータ
を書き込む光ヘッドにおいて、複数の発光素子を直線上
に配列したライン状発光素子列を複数列と、前記ライン
状発光素子列の光を前記感光体面上の同一書き込みライ
ン上に結像するロッドレンズアレイをそれぞれの前記ラ
イン状発光素子列ごとに対応して備えた光ヘッドとする
ことにより、ライン状発光素子列を形成するときの加工
が簡単となり、小型で高解像度の光ヘッドを実現でき、
小型高画質の画像形成装置の実現に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１または第２の実施例の光ヘッドを
用いた画像形成装置の構成を示す側面図

【図２】本発明の第１の実施例の光ヘッドにおけるライ
ン状発光素子列の構成を示す平面図

【図３】本発明の第２の実施例の光ヘッドにおけるライ
ン状発光素子列の構成を示す平面図

【図４】従来の光ヘッドを用いた画像形成装置の構成を
示す側面図

【図５】従来の光ヘッドにおけるライン状発光素子列の
構成を示す平面図

【符号の説明】

２感光体２０光ヘッド２１、２２ロッドレンズアレイ２３、２５ライン状発光素子列２７発光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体面上の書き込みラインに光を照射
してデータを書き込む光ヘッドにおいて、複数の発光素
子を直線上に配列したライン状発光素子列を複数列と、
前記ライン状発光素子列の光を前記感光体面上の同一書
き込みライン上に結像するロッドレンズアレイをそれぞ
れの前記ライン状発光素子列ごとに対応して備えた光ヘ
ッド。
【請求項２】発光素子を所定の間隔で配列した所定長
さの発光素子列を所定の間隔で千鳥状に配置して２列の
ライン状発光素子列を構成した請求項１記載の光ヘッ
ド。
【請求項３】発光素子を所定の間隔で配列してライン
状発光素子列とし、複数列のライン状発光素子列を感光
体面上の同一書き込みラインに結像したときに、各発光
素子が互いに等間隔で結像されるように前記ライン状発
光素子列を配置した請求項１記載の光ヘッド。