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JP7287014B2 - Optical writing device and image forming device - Google Patents
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JP7287014B2 - Optical writing device and image forming device - Google Patents

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本発明は、レンズアレイ、レンズアレイの製造方法、光書込装置、および画像形成装置
に関する。
The present invention relates to a lens array, a lens array manufacturing method, an optical writing device, and an image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置に用いられる発光配列方式の光書込装置は、円筒状の感光体の軸方向(以下、「主走査方向」という)に沿って発光点群と結像光学系とを配列した構成のものである。このような光書込装置には、複数のレンズを備えたレンズアレイが設置されている。 A light emitting arrangement type optical writing device used in an electrophotographic image forming apparatus has a light emitting point group and an imaging optical system along the axial direction (hereinafter referred to as "main scanning direction") of a cylindrical photoreceptor. are arranged. A lens array having a plurality of lenses is installed in such an optical writing device.

このようなレンズアレイに関する技術として、レンズ連結部に遮光板を埋設した構成のものが開示され、このような構成により、位置精度が高いことはもちろん、レンズと遮光板の界面に空気層が無いことから空気による外乱光を排除できるとしている(下記特許文献1参照)。 As a technology related to such a lens array, a configuration in which a light shielding plate is embedded in the lens connecting portion is disclosed. With such a configuration, not only is the positional accuracy high, but there is no air layer at the interface between the lens and the light shielding plate. Therefore, it is possible to eliminate ambient light caused by air (see Patent Document 1 below).

特開平4-96042号公報JP-A-4-96042

ところでレンズアレイは、加工上の自由度と製造コストの観点から一体成型による樹脂レンズが用いられることが多い。しかしながら、樹脂はガラスに比べて線膨張係数が大きく、環境温度が変わると変形が起こり、光源やレンズ間の相対位置関係にずれが生じ易い。またレンズアレイは、隣り合うレンズの光路が近いため迷光が発生し易い。そしてこれらの相対位置関係のズレや迷光の発生は、レンズの性能劣化を引き起こす要因となっている。 By the way, for lens arrays, integrally molded resin lenses are often used from the viewpoint of flexibility in processing and manufacturing cost. However, resin has a larger coefficient of linear expansion than glass, and deformation occurs when the environmental temperature changes, and the relative positional relationship between the light source and the lens tends to shift. Also, in the lens array, stray light is likely to occur because the optical paths of adjacent lenses are close to each other. The displacement of these relative positional relationships and the occurrence of stray light are factors that cause deterioration in lens performance.

そこで本発明は、環境温度の変化によらずに性能の向上が図られたレンズアレイを提供することを目的とする。また本発明はこのレンズアレイの製造方法、このレンズアレイを用いた光書込装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lens array whose performance is improved regardless of changes in environmental temperature. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing this lens array, and an optical writing device and an image forming apparatus using this lens array.

このような目的を達成するための本発明は、複数のレンズを二次元に配列したレンズアレイであって、ガラス基板と、複数の光線通過開口を有し前記ガラス基板の一方の主面側に設けられた遮光層と、前記遮光層を備えた前記ガラス基板の一主面上に設けられ、前記各光線通過開口に対応して配置されたレンズ部を有する樹脂レンズ層と、前記ガラス基板の他方の主面上に設けられた裏面樹脂層とを備えたレンズアレイである。また本発明は、このレンズアレイの製造方法、このレンズアレイを用いた光書込装置および画像形成装置である。 To achieve these objects, the present invention provides a lens array in which a plurality of lenses are arranged two-dimensionally, comprising: a glass substrate; a light-shielding layer provided, a resin lens layer provided on one main surface of the glass substrate provided with the light-shielding layer and having lens portions arranged corresponding to the respective light ray passage openings, and the glass substrate. and a back resin layer provided on the other main surface. The present invention also provides a method for manufacturing this lens array, an optical writing device and an image forming apparatus using this lens array.

本発明によれば、環境温度の変化によらずに性能の向上が図られたレンズアレイを提供することが可能である。また本発明によれば、このレンズアレイを製造すること、およびこのレンズアレイを用いた光書込装置および画像形成装置を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a lens array whose performance is improved regardless of changes in environmental temperature. Further, according to the present invention, it is possible to manufacture this lens array and to provide an optical writing device and an image forming device using this lens array.

第1実施形態のレンズアレイの平面図である。It is a top view of a lens array of a 1st embodiment. 第1実施形態のレンズアレイの断面図である。It is a sectional view of a lens array of a 1st embodiment. 第1実施形態のレンズアレイの製造方法を示す断面工程図である。It is a cross-sectional process drawing which shows the manufacturing method of the lens array of 1st Embodiment. レンズアレイを備えた画像形成装置の全体構成を説明するための図である。1 is a diagram for explaining the overall configuration of an image forming apparatus having a lens array; FIG. レンズアレイを備えた光書込装置を示す模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an optical writing device having a lens array; FIG. 光書込装置に設けた発光点群の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a light emitting point group provided in the optical writing device; レンズアレイを備えた光書込装置を感光体側から見た模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of an optical writing device having a lens array as viewed from the photoreceptor side; 第2実施形態のレンズアレイの断面図である。It is a sectional view of a lens array of a 2nd embodiment. 第3実施形態のレンズアレイの断面図である。It is a sectional view of a lens array of a 3rd embodiment. 第4実施形態のレンズアレイの断面図である。It is a sectional view of a lens array of a 4th embodiment. 第5実施形態のレンズアレイの平面図である。It is a top view of the lens array of 5th Embodiment. 第6実施形態のレンズアレイの平面図である。It is a top view of the lens array of 6th Embodiment. レンズアレイを備えた光書込装置の他の例を示す模式的な断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of an optical writing device having a lens array;

≪第1実施形態≫
以下本発明に係る第1実施形態を、レンズアレイの構成、レンズアレイの製造方法、レンズアレイを備えた画像形成装置、およびレンズアレイを備えた光書込装置の順に説明する。なお、レンズアレイを備えた画像形成装置は、レンズアレイを備えた光書込装置を有する画像形成装置である。
<<First embodiment>>
A first embodiment according to the present invention will be described below in the order of the configuration of the lens array, the method of manufacturing the lens array, the image forming apparatus provided with the lens array, and the optical writing apparatus provided with the lens array. An image forming apparatus having a lens array is an image forming apparatus having an optical writing device having a lens array.

<レンズアレイ>
図1は、第1実施形態のレンズアレイの平面図である。また図2は、第1実施形態のレンズアレイの断面図であり、図1のA-A断面図に相当する。これらの図に示すレンズアレイ1は、二次元配列された複数のレンズ201を有するものである。このようなレンズアレイ1は、ガラス基板1001、ガラス基板1001の一方の主面側に設けられた遮光層1002、および樹脂レンズ層1003を備えている。また、レンズアレイ1は、ガラス基板1001の他方の主面側に設けられた裏面樹脂層1004を備えている。これらは、次のように構成されている。
<Lens array>
FIG. 1 is a plan view of the lens array of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the lens array of the first embodiment, which corresponds to the AA cross-sectional view of FIG. The lens array 1 shown in these figures has a plurality of lenses 201 arranged two-dimensionally. Such a lens array 1 includes a glass substrate 1001 , a light shielding layer 1002 provided on one main surface of the glass substrate 1001 , and a resin lens layer 1003 . The lens array 1 also includes a back surface resin layer 1004 provided on the other principal surface side of the glass substrate 1001 . They are structured as follows.

[ガラス基板1001]
ガラス基板1001は、光の透過性が良好なガラス材料からなるものである。特にこのガラス基板1001は、レンズアレイ1に照射される特定波長の光に対して、後述する樹脂レンズ層1003および裏面樹脂層1004を構成する樹脂材料との屈折率差が小さい材料を用いて構成されていることが重要である。
[Glass substrate 1001]
The glass substrate 1001 is made of a glass material having good light transmittance. In particular, the glass substrate 1001 is made of a material having a small refractive index difference with respect to the light of a specific wavelength with which the lens array 1 is irradiated, from the resin material forming the resin lens layer 1003 and the back surface resin layer 1004, which will be described later. It is important that

このようにガラス基板1001と樹脂レンズ層1003および裏面樹脂層1004との屈折率差を小さくすることで、ガラス基板1001と樹脂レンズ層1003および裏面樹脂層1004との界面においての光の反射が抑えられる。このため、レンズアレイ1から反射光が放出されることを防止できる。 By reducing the refractive index difference between the glass substrate 1001 and the resin lens layer 1003 and the back resin layer 1004 in this way, reflection of light at the interface between the glass substrate 1001 and the resin lens layer 1003 and the back resin layer 1004 is suppressed. be done. Therefore, it is possible to prevent reflected light from being emitted from the lens array 1 .

ガラス基板1001と樹脂レンズ層1003および裏面樹脂層1004との屈折率差の好ましい例は、0.1以下である。屈折率差を0.1以下とすることで、ガラス基板1001と樹脂レンズ層1003および裏面樹脂層1004との界面での反射率を0.01%以下に抑えることができる。この場合、後述する画像形成装置の光書込装置に、このレンズアレイ1を設置したとしても、ガラス基板1001と樹脂レンズ層1003との界面での反射光が、光書込装置の感光体に影響を及ぼすことを防止できる。 A preferable example of the refractive index difference between the glass substrate 1001 and the resin lens layer 1003 and the back resin layer 1004 is 0.1 or less. By setting the refractive index difference to 0.1 or less, the reflectance at the interface between the glass substrate 1001 and the resin lens layer 1003 and the back resin layer 1004 can be suppressed to 0.01% or less. In this case, even if this lens array 1 is installed in an optical writing device of an image forming apparatus, which will be described later, the light reflected at the interface between the glass substrate 1001 and the resin lens layer 1003 will not reach the photosensitive member of the optical writing device. You can prevent it from affecting you.

以上のように、樹脂レンズ層1003および裏面樹脂層1004を構成する樹脂材料との屈折率差を小さく抑えることができるガラス材料としては、例えば無アルカリガラス(屈折率:1.5145、特定波長650nm)を例示することができる。 As described above, examples of the glass material capable of suppressing the difference in refractive index from the resin material forming the resin lens layer 1003 and the back resin layer 1004 include non-alkali glass (refractive index: 1.5145, specific wavelength: 650 nm). ) can be exemplified.

[遮光層1002]
遮光層1002は、ガラス基板1001の一方の主面上に設けられた層であって、このレンズアレイ1に照射される特定波長の光に対する遮光性が高い材料(黒色材料)によって構成される。この遮光層1002は、レンズアレイ1が有する各レンズ201に対応する複数の光線通過開口1002aを備えたものである。
[Light shielding layer 1002]
The light-shielding layer 1002 is a layer provided on one main surface of the glass substrate 1001 and is made of a material (black material) that has a high light-shielding property against light of a specific wavelength with which the lens array 1 is irradiated. The light shielding layer 1002 has a plurality of light ray passage openings 1002a corresponding to the lenses 201 of the lens array 1. As shown in FIG.

各光線通過開口1002aは、次に説明する樹脂レンズ層1003のレンズ部1003aにおける有効レンズ領域1003bと一致した形状であることが好ましい。このような各光線通過開口1002aは、例えば平面視的な形状が円形であってよい。また遮光層1002は、レンズアレイ1の全体の厚みを抑えるために、遮光性が損なわれない範囲で薄膜であることが好ましい。 Each ray passage opening 1002a preferably has a shape that matches the effective lens region 1003b in the lens portion 1003a of the resin lens layer 1003, which will be described below. Each such ray passage opening 1002a may have, for example, a circular shape in a plan view. In order to suppress the thickness of the entire lens array 1, the light shielding layer 1002 is preferably a thin film as long as the light shielding property is not impaired.

[樹脂レンズ層1003]
樹脂レンズ層1003は、遮光層1002を介してガラス基板1001の一方の主面上に設けられた樹脂材料からなる層であって、レンズ201を構成する複数のレンズ部1003aを有する。各レンズ部1003aは、例えば凸レンズ形状であることとする。
[Resin lens layer 1003]
The resin lens layer 1003 is a layer made of a resin material provided on one main surface of the glass substrate 1001 with the light shielding layer 1002 interposed therebetween, and has a plurality of lens portions 1003a forming the lenses 201 . Each lens portion 1003a has, for example, a convex lens shape.

また、各レンズ部1003aの中央を占める有効レンズ領域1003bは、遮光層1002の光線通過開口1002aと同程度の平面形状であって、光線通過開口1002aと平面視的に重なる様に配置されていることとする。これにより、各レンズ部1003aの周端縁は有効レンズ領域1003bの外側の領域となり、この外側の領域は遮光層1002の光線通過開口1002aの外周縁に対して積層された積層部[d]となる。このような積層部[d]を設けることにより、レンズ201を通過する光線を、レンズ部1003aの有効レンズ領域1003bを通過した光線のみとすることができる。そして、樹脂によって構成されたレンズ部1003aの周端縁、すなわち有効レンズ領域1003bよりも外側の領域部分の面形状が、設計値から乖離した場合であっても、その周面形状が各レンズ201の光学性能に影響を及ぼすことを防止できる。 An effective lens region 1003b occupying the center of each lens portion 1003a has a planar shape similar to that of the ray passage aperture 1002a of the light shielding layer 1002, and is arranged so as to overlap the ray passage aperture 1002a in plan view. It is assumed that As a result, the peripheral edge of each lens portion 1003a becomes a region outside the effective lens region 1003b, and this outside region serves as a laminated portion [d] laminated on the outer peripheral edge of the ray passage opening 1002a of the light shielding layer 1002. Become. By providing such a laminated portion [d], light rays passing through the lens 201 can be limited to light rays passing through the effective lens region 1003b of the lens portion 1003a. Even if the peripheral edge of the lens portion 1003a made of resin, that is, the surface shape of the area outside the effective lens area 1003b deviates from the design value, the peripheral surface shape of each lens 201 can be prevented from affecting the optical performance of

この樹脂レンズ層1003は、このレンズアレイ1に照射される特定波長の光に対して、前述したガラス基板1001との屈折率差が小さい材料からなるものが用いられる。このような樹脂レンズ層1003は、ガラス基板1001が無アルカリガラスからなるものである場合、例えばシクロオレフィンポリマーからなる。シクロオレフィンポリマーは、例えばZEONEX E48R(日本ゼオン社製商品名:屈折率:1.5285、特定波長650nm)によって構成されることが好ましい。この場合、ガラス基板1001と樹脂レンズ層1003との屈折率差は0.014となり、ガラス基板1001と樹脂レンズ層1003との好ましい屈折率差である0.1以下となる。 The resin lens layer 1003 is made of a material having a small difference in refractive index from the above-described glass substrate 1001 with respect to light of a specific wavelength with which the lens array 1 is irradiated. Such a resin lens layer 1003 is made of, for example, a cycloolefin polymer when the glass substrate 1001 is made of non-alkali glass. The cycloolefin polymer is preferably composed of, for example, ZEONEX E48R (trade name manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.: refractive index: 1.5285, specific wavelength: 650 nm). In this case, the refractive index difference between the glass substrate 1001 and the resin lens layer 1003 is 0.014, which is 0.1 or less, which is the preferable refractive index difference between the glass substrate 1001 and the resin lens layer 1003 .

各レンズ部1003aの曲率は、各レンズ201のレンズ設計によって決められた大きさであり、各レンズ部1003a間において同一であってもよいが、同一である必要はない。 The curvature of each lens portion 1003a has a size determined by the lens design of each lens 201, and may be the same among the lens portions 1003a, but need not be the same.

また樹脂レンズ層1003におけるレンズ部1003aとレンズ部1003aとの間の平坦部分の膜厚[t]は、薄い方が好ましい。樹脂レンズ層1003において、屈折力を持たない平坦部の膜厚[t]が大きくなると、レンズアレイ1に照射された光線が、レンズ部1003aとレンズ部1003aとの間の樹脂レンズ層1003の平坦部分をすり抜けて隣接するレンズ部1003aに到達するリスクが高くなる。このため、樹脂レンズ層1003における平坦部分の膜厚[t]は、0.3mm以下とすることが好ましく、これにより先のリスクを低減することが可能となる。 Further, it is preferable that the film thickness [t] of the flat portion between the lens portions 1003a in the resin lens layer 1003 is thin. In the resin lens layer 1003, when the film thickness [t] of the flat portion having no refractive power is increased, the light rays irradiated to the lens array 1 are projected onto the resin lens layer 1003 between the lens portions 1003a and 1003a. The risk of slipping through the portion and reaching the adjacent lens portion 1003a increases. Therefore, the film thickness [t] of the flat portion of the resin lens layer 1003 is preferably set to 0.3 mm or less, which makes it possible to reduce the risk described above.

[裏面樹脂層1004]
裏面樹脂層1004は、ガラス基板1001の他方の主面側に設けられた樹脂材料からなる層である。この裏面樹脂層1004は、ガラス基板1001の一方の主面側に樹脂材料からなる樹脂レンズ層1003を設けたことによるガラス基板1001の反りを防止するための層である。このような裏面樹脂層1004は、樹脂レンズ層1003と同様に、レンズアレイ1に照射される特定波長の光に対して、前述したガラス基板1001との屈折率差が小さい材料からなるものが用いられる。
[Back surface resin layer 1004]
The back surface resin layer 1004 is a layer made of a resin material provided on the other main surface side of the glass substrate 1001 . This back surface resin layer 1004 is a layer for preventing the glass substrate 1001 from warping due to the provision of the resin lens layer 1003 made of a resin material on one main surface of the glass substrate 1001 . Like the resin lens layer 1003, such a back surface resin layer 1004 is made of a material having a small difference in refractive index from the glass substrate 1001 with respect to light of a specific wavelength with which the lens array 1 is irradiated. be done.

裏面樹脂層1004を構成する樹脂材料は、樹脂レンズ層1003を構成する樹脂材料と同一である必要はないが、同一であることが好ましい。同一であることにより、ガラス基板1001の両側面に設けた樹脂材料の線膨張係数が同一となるため、環境温度の変化によるガラス基板1001の反りを防止できる効果が高い。 The resin material forming the back surface resin layer 1004 does not need to be the same as the resin material forming the resin lens layer 1003, but is preferably the same. Since the coefficients of linear expansion of the resin materials provided on both sides of the glass substrate 1001 are the same, the effect of preventing the warpage of the glass substrate 1001 due to changes in environmental temperature is high.

また裏面樹脂層1004は、樹脂レンズ層1003が有するレンズ部1003aと共に、レンズ201を構成する複数のレンズ部1004aを有していてもよい。このような各レンズ部1004aは、遮光層1002が有する光線通過開口1002a、樹脂レンズ層1003が有するレンズ部1003aと1:1:1で対応し、光線通過開口1002aの中心とレンズ部1004aの中心とがほぼ一致していることとする。 Further, the back surface resin layer 1004 may have a plurality of lens portions 1004a that constitute the lens 201 together with the lens portions 1003a that the resin lens layer 1003 has. Each lens portion 1004a has a 1:1:1 correspondence with the light passing aperture 1002a of the light shielding layer 1002 and the lens portion 1003a of the resin lens layer 1003, and the center of the light passing aperture 1002a and the center of the lens portion 1004a correspond to each other. are almost the same.

この場合、各レンズ部1004aは、例えば凸レンズ形状であることとする。これにより、樹脂レンズ層1003が有するレンズ部1003aと、裏面樹脂層1004が有するレンズ部1004aとで構成されるレンズ201は、両面凸レンズとなる。レンズ201が両側凸レンズであることにより、このレンズアレイ1は、レンズ201の屈折力を両面に割り振ることができ、収差の発生が抑制されるとともに、加工上の難易度も低減された構成となっている。また、ガラス基板1001の両側面に、形状が揃った裏面樹脂層1004と樹脂レンズ層1003とを配置することできるため、環境温度の変化によるガラス基板1001の反りを防止できる効果が高い。 In this case, each lens portion 1004a is assumed to have, for example, a convex lens shape. As a result, the lens 201 composed of the lens portion 1003a of the resin lens layer 1003 and the lens portion 1004a of the back resin layer 1004 becomes a double-sided convex lens. Since the lens 201 is a biconvex lens, the lens array 1 can distribute the refractive power of the lens 201 to both surfaces, thereby suppressing the occurrence of aberrations and reducing the difficulty of processing. ing. In addition, since the rear surface resin layer 1004 and the resin lens layer 1003 having the same shape can be arranged on both sides of the glass substrate 1001, it is highly effective in preventing the glass substrate 1001 from warping due to changes in environmental temperature.

各レンズ部1004aの曲率は、各レンズ201のレンズ設計によって決められた大きさであり、各レンズ部1004a間において同一であってもよいが、同一である必要はない。 The curvature of each lens portion 1004a has a size determined by the lens design of each lens 201, and may be the same among the lens portions 1004a, but need not be the same.

<第1実施形態のレンズアレイ1の製造方法>
図3は、第1実施形態のレンズアレイの製造方法を示す断面工程図であって、図1および図2を用いて説明したレンズアレイ1の製造方法の一例を示す図である。以下、図3に示す順に、レンズアレイ1の製造方法を説明する。
<Method for Manufacturing Lens Array 1 of First Embodiment>
3A to 3C are cross-sectional process diagrams showing the method of manufacturing the lens array of the first embodiment, and are diagrams showing an example of the method of manufacturing the lens array 1 described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. Hereinafter, the method for manufacturing the lens array 1 will be described in the order shown in FIG.

先ず図3(A)に示すように、ガラス基板1001を用意し、このガラス基板1001の一方の主面上に、複数の光線通過開口1002aを備えた遮光層1002を形成する。この際、例えば黒色材料の塗布やセラミック印刷によって、複数の光線通過開口1002aを備えた遮光層1002を形成する。また遮光層1002の形成は、例えばガラス基板1001の一方の主面上に遮光層材料の膜を成膜し、その後、エッチングによって遮光層材料の膜に光線通過開口1002aを形成する手順であってもよい。 First, as shown in FIG. 3A, a glass substrate 1001 is prepared, and on one main surface of the glass substrate 1001, a light shielding layer 1002 having a plurality of ray passage openings 1002a is formed. At this time, a light shielding layer 1002 having a plurality of light beam passage openings 1002a is formed by, for example, black material coating or ceramic printing. Further, the formation of the light shielding layer 1002 is, for example, a procedure of forming a light shielding layer material film on one main surface of the glass substrate 1001, and then forming the light beam passage apertures 1002a in the light shielding layer material film by etching. good too.

次に図3(B)に示すように、遮光層1002が形成されたガラス基板1001を2つの主面側から金型2000で挟持する。金型2000は、レンズ形状のキャビティ2001を有することとする。次いで、図3(C)に示すように、金型2000のキャビティ2001内に樹脂2002を注入し、注入した樹脂2002を硬化させる。樹脂2002としては、例えば光硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用いられ、それぞれに適する方法で硬化させる。これにより、ガラス基板1001の一方の主面上には、遮光層1002を覆う状態で樹脂2002を硬化させた樹脂レンズ層1003が形成される。また、ガラス基板1001の他方の主面上には、樹脂2002を硬化させた裏面樹脂層1004が形成される。 Next, as shown in FIG. 3B, a glass substrate 1001 having a light shielding layer 1002 formed thereon is sandwiched between two main surfaces by a mold 2000 . A mold 2000 is assumed to have a lens-shaped cavity 2001 . Next, as shown in FIG. 3C, a resin 2002 is injected into the cavity 2001 of the mold 2000, and the injected resin 2002 is cured. As the resin 2002, for example, a photocurable resin or a thermoplastic resin is used, and the resin is cured by a method suitable for each. As a result, a resin lens layer 1003 is formed on one main surface of the glass substrate 1001 by curing the resin 2002 while covering the light shielding layer 1002 . On the other main surface of the glass substrate 1001, a back surface resin layer 1004 is formed by curing the resin 2002. As shown in FIG.

樹脂2002を硬化させた後は、ガラス基板1001から金型2000を取り外す。その後、例えば光硬化性樹脂であれば、光照射によって樹脂2002をさらに硬化させる。これにより、図1および図2を用いて説明したレンズアレイ1を得ることができる。 After curing the resin 2002 , the mold 2000 is removed from the glass substrate 1001 . After that, for example, if it is a photocurable resin, the resin 2002 is further cured by light irradiation. Thereby, the lens array 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 can be obtained.

<第1実施形態のレンズアレイの効果>
以上説明した構成のレンズアレイ1は、ガラス基板1001の一方の主面上に樹脂レンズ層1003を設け、他方の主面上に裏面樹脂層1004を設けた構成である。これにより、樹脂を用いて設計自由度の高いレンズ部1003aを備えながらも、環境変化によるレンズ部1003a,1004aの位置ズレをガラス基板1001によって抑えることでガラスレンズと同程度にする可能である。しかも、樹脂レンズ層1003とガラス基板1001との間に、レンズ部1003aと一致する光線通過開口1002aを備えた遮光層1002を設けた構成である。このため環境変化によってレンズ部1003aと光線通過開口1002aとの位置ズレが生じることもなく、かつレンズ部1003aのレンズ面と近い位置において、各レンズ部1003aによって構成されるレンズ201を透過する光を確実に制限することが可能である。これより、隣り合うレンズ201間で迷光が発生することを防止できる。この結果、本構成により、環境変化に対するレンズアレイ1の光学的な信頼性の向上を図ることが可能になる。
<Effect of Lens Array of First Embodiment>
The lens array 1 having the configuration described above has a configuration in which a resin lens layer 1003 is provided on one main surface of a glass substrate 1001 and a rear resin layer 1004 is provided on the other main surface. As a result, while the lens portion 1003a is made of resin and has a high degree of freedom in design, the positional deviation of the lens portions 1003a and 1004a due to changes in the environment can be suppressed by the glass substrate 1001, making it possible to achieve the same degree as a glass lens. Moreover, between the resin lens layer 1003 and the glass substrate 1001, a light shielding layer 1002 having a light beam passage opening 1002a coinciding with the lens portion 1003a is provided. Therefore, the lens portion 1003a and the light beam passing aperture 1002a are not misaligned due to changes in the environment, and the light passing through the lens 201 formed by the lens portions 1003a is transmitted at a position near the lens surface of the lens portion 1003a. Certain limits are possible. As a result, it is possible to prevent stray light from occurring between adjacent lenses 201 . As a result, with this configuration, it is possible to improve the optical reliability of the lens array 1 against environmental changes.

<画像形成装置の構成>
次に、上述したレンズアレイ1を備えた画像形成装置の構成を説明する。図4は、先に説明した第1実施形態のレンズアレイを備えた画像形成装置の全体構成を説明するための図であって、画像形成装置10を前面(正面)から見た構成図である。この図に示す画像形成装置10は、第1各実施形態に係るレンズアレイを備えた光書込装置を有している。このような画像形成装置10は、筐体11を有し、その内部に、画像形成部20、転写部30、定着部40、用紙供給部50、および用紙搬送部60を備えている。これらの各要素の構成は次のようである。
<Configuration of Image Forming Apparatus>
Next, the configuration of an image forming apparatus having the lens array 1 described above will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the overall configuration of the image forming apparatus provided with the lens array of the first embodiment described above, and is a configuration diagram of the image forming apparatus 10 viewed from the front (front). . An image forming apparatus 10 shown in this figure has an optical writing device having a lens array according to each of the first embodiments. Such an image forming apparatus 10 has a housing 11 and includes an image forming section 20 , a transfer section 30 , a fixing section 40 , a paper feeding section 50 and a paper conveying section 60 inside. The configuration of each of these elements is as follows.

[画像形成部20]
画像形成部20は、例えばイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)のトナー像を形成するための4つの画像形成ユニット20y,20m,20c,20kを有する。各画像形成ユニット20y,20m,20c,20kは、それぞれが感光体21と、感光体21の周囲に配置された帯電装置22、光書込装置23、および現像装置24を備えている。
[Image forming unit 20]
The image forming section 20 has four image forming units 20y, 20m, 20c, and 20k for forming toner images of, for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Each of the image forming units 20y, 20m, 20c, and 20k includes a photoreceptor 21, a charging device 22 arranged around the photoreceptor 21, an optical writing device 23, and a developing device 24, respectively.

このうち各感光体21は、円筒状のものであって、駆動モーターによって円筒状の回転軸21φを中心として回転するものであり、円筒状の側周表面を像担持面21aとしている。このような感光体21は、次に説明する転写部30の中間転写ベルト31に当接して配置されている。なお、帯電装置22、光書込装置23、および現像装置24は、感光体21と転写部30との当接位置から感光体21の回転方向下流側に向かって、帯電装置22、光書込装置23、および現像装置24の順に配置されている。 Each photoreceptor 21 is cylindrical and is rotated around a cylindrical rotating shaft 21φ by a drive motor, and the cylindrical side peripheral surface serves as an image bearing surface 21a. Such a photoreceptor 21 is arranged in contact with an intermediate transfer belt 31 of a transfer section 30 which will be described below. The charging device 22 , the optical writing device 23 , and the developing device 24 are arranged in such a manner that the charging device 22 , the optical writing device 24 , and the optical writing device 24 move downstream from the contact position between the photoreceptor 21 and the transfer unit 30 in the rotation direction of the photoreceptor 21 . The device 23 and the developing device 24 are arranged in this order.

帯電装置22は、感光体21の像担持面21aをコロナ放電により帯電させるためのものである。 The charging device 22 is for charging the image bearing surface 21a of the photosensitive member 21 by corona discharge.

光書込装置23は、先に説明した第1実施形態のレンズアレイを備えたものであって、画像データに基づいて、感光体21の像担持面21aにレーザー光を照射して静電潜像を形成する書込部である。画像データは、画像形成装置10に備えられた画像読取部(図示省略)で生成されるデータや、画像形成装置10に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したデータであることとする。このような光書込装置23の詳細な構成は、以降において説明する。 The optical writing device 23 has the lens array of the first embodiment described above, and irradiates the image bearing surface 21a of the photoreceptor 21 with a laser beam based on the image data to generate an electrostatic latent image. A writer that forms an image. The image data is data generated by an image reading unit (not shown) provided in the image forming apparatus 10, or data received from an external device such as a personal computer connected to the image forming apparatus 10 or another image forming apparatus. It is assumed that A detailed configuration of such an optical writing device 23 will be described later.

現像装置24は、攪拌して帯電させたトナーを、感光体21の像担持面21aに付着させるためのものである。なお、感光体21と転写部30との当接位置と、帯電装置22の配置箇所との間には、感光体21の像担持面に当接する状態で、ここでの図示を省略したクリーナーが配置され、感光体21の像担持面21aに残留したトナーを除去する構成となっている。 The developing device 24 is for causing the stirred and charged toner to adhere to the image bearing surface 21 a of the photoreceptor 21 . Between the contact position between the photoreceptor 21 and the transfer unit 30 and the location where the charging device 22 is arranged, there is a cleaner (not shown) in contact with the image bearing surface of the photoreceptor 21 . It is arranged to remove toner remaining on the image bearing surface 21 a of the photoreceptor 21 .

[転写部30]
転写部30は、画像形成部20と並列して配置されている。この転写部30は、中間転写ベルト31、一次転写ローラー32、および一対の二次転写ローラー33を備えている。
[Transfer section 30]
The transfer section 30 is arranged in parallel with the image forming section 20 . The transfer section 30 includes an intermediate transfer belt 31 , a primary transfer roller 32 and a pair of secondary transfer rollers 33 .

このうち中間転写ベルト31は、回転する無端ベルトとして構成され、その外周面が像担持面31aとなっている。この中間転写ベルト31は、各感光体21の回転とは逆方向に回転し、感光体21の全てに、像担持面31aを順次接触させる状態で配置されている。 Among them, the intermediate transfer belt 31 is configured as a rotating endless belt, and its outer peripheral surface serves as an image bearing surface 31a. The intermediate transfer belt 31 rotates in a direction opposite to the rotation of each photoreceptor 21, and is arranged in such a manner that the image bearing surface 31a is brought into contact with all of the photoreceptors 21 sequentially.

一次転写ローラー32は、トナーと反対の極性の電圧が印加され、各感光体21との間に中間転写ベルト31を挟持する状態で配置されている。これにより、感光体21の像担持面21a上に付着したトナーは、中間転写ベルト31の像担持面31aに転写され、中間転写ベルト31の像担持面31a上に各色のトナー像が重なり合ったカラー画像が形成される。 The primary transfer roller 32 is applied with a voltage having a polarity opposite to that of the toner, and is arranged in a state in which the intermediate transfer belt 31 is sandwiched between the primary transfer roller 32 and each photoreceptor 21 . As a result, the toner adhering to the image bearing surface 21a of the photoreceptor 21 is transferred to the image bearing surface 31a of the intermediate transfer belt 31, and a color toner image in which the toner images of the respective colors are superimposed on the image bearing surface 31a of the intermediate transfer belt 31 is transferred. An image is formed.

一対の二次転写ローラー33は、中間転写ベルト31を挟持する状態で配置され、中間転写ベルト31の像担持面31a上に形成されたトナー画像を、以降に説明する用紙供給部50から搬送されたシート状の記録媒体Sに転写する。 A pair of secondary transfer rollers 33 are arranged to sandwich the intermediate transfer belt 31, and the toner image formed on the image bearing surface 31a of the intermediate transfer belt 31 is conveyed from the paper supply section 50 described below. is transferred onto a sheet-shaped recording medium S.

[定着部40]
定着部40は、加熱部41と、この加熱部41に対向配置された圧着ローラー42とを備え、二次転写ローラー33から搬送された記録媒体Sをニップし、記録媒体Sに転写されたトナー像を記録媒体Sに定着させる。
[Fixing unit 40]
The fixing unit 40 includes a heating unit 41 and a pressing roller 42 facing the heating unit 41, nips the recording medium S conveyed from the secondary transfer roller 33, and transfers toner onto the recording medium S. The image is fixed on the recording medium S.

[用紙供給部50]
用紙供給部50は、記録媒体Sを収納するカセット51と、カセット51に収納された記録媒体Sを1枚ずつカセット51から送り出す送り出しローラー52を備え、記録媒体Sをカセット51から用紙搬送部60に供給する。
[Paper supply unit 50]
The paper supply unit 50 includes a cassette 51 that stores the recording medium S, and a feed roller 52 that feeds out the recording medium S stored in the cassette 51 one by one from the cassette 51 . supply to

[用紙搬送部60]
用紙搬送部60は、用紙供給部50から供給された記録媒体Sを、所定のルートに沿って搬送するものであって、複数のローラー対61によって構成されている。このような用紙搬送部60は、用紙供給部50から供給された記録媒体Sを、二次転写ローラー33、定着部40、および筐体11の外のトレー(図示省略)の順に搬送する。これにより、二次転写ローラー33においてトナー像が形成された記録媒体Sを、定着部40に搬送してトナー像を記録媒体Sに定着させ、トナー像が定着した記録媒体Sを筐体の外のトレーに搬送する。
[Paper transport unit 60]
The paper conveying section 60 conveys the recording medium S supplied from the paper supplying section 50 along a predetermined route, and is composed of a plurality of roller pairs 61 . The paper conveying unit 60 conveys the recording medium S supplied from the paper supplying unit 50 to the secondary transfer roller 33 , the fixing unit 40 , and a tray (not shown) outside the housing 11 in this order. As a result, the recording medium S on which the toner image is formed by the secondary transfer roller 33 is conveyed to the fixing section 40 to fix the toner image on the recording medium S, and the recording medium S with the toner image fixed is transferred outside the housing. transported to a tray.

<光書込装置23の構成>
図5は、レンズアレイを備えた光書込装置を示す模式的な断面図である。図5、および先の図4に示す光書込装置23は、発光配列方式のものであって、先に説明した第1実施形態のレンズアレイ1を備え、円筒状の感光体21の側周面によって構成された像担持面21aに対向して配置されたものである。
<Configuration of Optical Writing Device 23>
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an optical writing device with a lens array. The optical writing device 23 shown in FIG. 5 and the previous FIG. It is arranged so as to face the image bearing surface 21a formed by a surface.

以下、この光書込装置23の構成を説明するにあたり、感光体21の像担持面21aに対して光書込装置23が対向配置された位置において、像担持面21aの法線方向であって、感光体21の回転軸21φに向かう方向を光の入射方向xとする。また、入射方向xと垂直をなす方向で、感光体21の回転軸21φに沿った方向を主走査方向yとする。光書込装置23は、主走査方向yに沿って配置されている。さらに、入射方向xおよび主走査方向yに対して垂直をなす方向で、感光体21の回転方向に沿った方向を、副走査方向zとする。 In the following description of the configuration of the optical writing device 23, at a position where the optical writing device 23 is arranged to face the image bearing surface 21a of the photoreceptor 21, the direction normal to the image bearing surface 21a is , the direction toward the rotation axis 21φ of the photoreceptor 21 is the light incident direction x. A direction perpendicular to the incident direction x and along the rotation axis 21φ of the photosensitive member 21 is defined as a main scanning direction y. The optical writing device 23 is arranged along the main scanning direction y. Further, a direction perpendicular to the incident direction x and the main scanning direction y and along the rotation direction of the photosensitive member 21 is defined as a sub-scanning direction z.

この光書込装置23は、光の入射方向xに沿って、像担持面21aから遠い側から順に、発光素子基板100、遮光体150、第1レンズアレイ200、絞り基板300、および第2レンズアレイ400が配置されている。また第2レンズアレイ400と、像担持面21aとの間には、汚れ防止用のウインドウ基板500が配置された構成となっている。そそいて、第1レンズアレイ200および第2レンズアレイ400のうちの少なくとも一方として、先に説明した第1実施形態のレンズアレイ1が用いられている。ここでは一例として、第1レンズアレイ200としてレンズアレイ1を用いた場合を説明する。 The optical writing device 23 includes a light emitting element substrate 100, a light shielding body 150, a first lens array 200, an aperture substrate 300, and a second lens in order from the far side from the image bearing surface 21a along the light incident direction x. An array 400 is arranged. A window substrate 500 for preventing contamination is arranged between the second lens array 400 and the image carrying surface 21a. As at least one of the first lens array 200 and the second lens array 400, the lens array 1 of the first embodiment described above is used. Here, as an example, the case of using the lens array 1 as the first lens array 200 will be described.

これらの発光素子基板100、遮光体150、第1レンズアレイ200、絞り基板300、第2レンズアレイ400、およびウインドウ基板500は、像担持面21aに対向して配置され、入射方向xに対して垂直であり、主走査方向yおよび副走査方向zに対して平行である。 The light emitting element substrate 100, the light blocking member 150, the first lens array 200, the aperture substrate 300, the second lens array 400, and the window substrate 500 are arranged to face the image bearing surface 21a, and are arranged to face the incident direction x. It is perpendicular and parallel to the main scanning direction y and the sub-scanning direction z.

このうち、発光素子基板100は、その基板面に沿って複数の発光点群101が設けられたものである。また遮光体150は、その基板面に沿って複数の遮光開口151が設けられたものである。また第1レンズアレイ200は、その基板面に沿って複数の第1レンズ201が設けられたものである。さらに絞り基板300は、その基板面に沿って複数の絞り開口301が設けられたものである。また第2レンズアレイ400は、その基板面に沿って複数の第2レンズ401が設けられたものである。 Among them, the light emitting element substrate 100 is provided with a plurality of light emitting point groups 101 along the substrate surface. The light shielding body 150 is provided with a plurality of light shielding openings 151 along its substrate surface. The first lens array 200 is provided with a plurality of first lenses 201 along the substrate surface. Furthermore, the diaphragm substrate 300 is provided with a plurality of diaphragm apertures 301 along the substrate surface. The second lens array 400 is provided with a plurality of second lenses 401 along the substrate surface.

そして、1つの発光点群101の中央から入射方向xに沿って延設された光軸[xφ]を中心として、第1レンズ201と、遮光開口151と、絞り開口301と、第2レンズ401とが、1:1:1:1で順に配置され、これらによって1つの書込光学系23aが構成されている。さらに、各書込光学系23aのうち、第1レンズ201と、絞り開口301と、第2レンズ401とで、1つの結像光学系23bが構成される。 A first lens 201, a light blocking aperture 151, a diaphragm aperture 301, and a second lens 401 are centered on an optical axis [xφ] extending from the center of one light emitting point group 101 along the incident direction x. are arranged in order of 1:1:1:1, and these constitute one writing optical system 23a. Further, in each writing optical system 23a, the first lens 201, the diaphragm aperture 301, and the second lens 401 constitute one imaging optical system 23b.

以下、光書込装置23を構成する発光素子基板100、遮光体150、第1レンズアレイ200、絞り基板300、および第2レンズアレイ400の詳細を説明する。 The details of the light-emitting element substrate 100, the light blocking member 150, the first lens array 200, the diaphragm substrate 300, and the second lens array 400 that constitute the optical writing device 23 will be described below.

[発光素子基板100]
発光素子基板100は、その基板面に沿って複数の発光点群101が設けられたものである。各発光点群101は、発光素子基板100の基板面に沿って二次元に設けられた発光素子である。
[Light emitting element substrate 100]
A light-emitting element substrate 100 is provided with a plurality of light-emitting point groups 101 along the substrate surface. Each light emitting point group 101 is a light emitting element provided two-dimensionally along the substrate surface of the light emitting element substrate 100 .

図6は、光書込装置に設けた発光点群101の平面図である。この図に示すように、各発光点群101は、例えば主走査方向yに長く、副走査方向zに短い矩形形状の領域に複数の発光点102を配置した構成となっている。各発光点102は、例えばLED(light emitting diode)やOLED(Organic Light Emitting Diode)によって構成されている。 FIG. 6 is a plan view of the light emitting point group 101 provided in the optical writing device. As shown in this figure, each luminous point group 101 has a configuration in which a plurality of luminous points 102 are arranged in a rectangular region that is long in the main scanning direction y and short in the sub-scanning direction z, for example. Each light emitting point 102 is composed of, for example, an LED (light emitting diode) or an OLED (Organic Light Emitting Diode).

図5に戻り、発光素子基板100において、各発光点群101は、例えば酸化シリコン基板などの透明な基板材料によって覆われたボトムエミッション型のOLEDである。これにより、各発光点群101の発光面101aは、発光素子基板100の表面であって光射出面100aよりも深い位置にとなる。ただし、全て発光点群101の中心点は略同一平面上に存在する。そして、発光点群101の中心点が存在する平面と、発光点群101から放出される光の光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。 Returning to FIG. 5, in the light emitting element substrate 100, each light emitting point group 101 is a bottom emission type OLED covered with a transparent substrate material such as a silicon oxide substrate. As a result, the light emitting surface 101a of each light emitting point group 101 is located on the surface of the light emitting element substrate 100 and deeper than the light exit surface 100a. However, all the center points of the light emitting point group 101 exist on substantially the same plane. The angle between the plane on which the center point of the light emitting point group 101 exists and the plane perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) of the light emitted from the light emitting point group 101 is 0 degree.

[遮光体150]
遮光体150は、例えば板状の部材に、複数の遮光開口151を穿設したものである。この遮光体150は、発光素子基板100の各発光点群101から放出された光が、各発光点群101と1:1で対応する第1レンズ201の広い面に到達し、それ以外の第1レンズ201には照射されることのないように構成されている。このような遮光体150は、例えば発光素子基板100と第1レンズアレイ200との間を埋める程度に十分な入射方向xの高さを有し、第1レンズ201間を遮光する。
[Light shielding body 150]
The light shielding body 150 is, for example, a plate-shaped member with a plurality of light shielding openings 151 formed therein. The light shielding body 150 allows the light emitted from each light emitting point group 101 of the light emitting element substrate 100 to reach the wide surface of the first lens 201 corresponding to each light emitting point group 101 at 1:1, 1 lens 201 is configured so as not to be irradiated. Such a light blocking body 150 has a sufficient height in the incident direction x to fill the space between the light emitting element substrate 100 and the first lens array 200 , and blocks light between the first lenses 201 .

[第1レンズアレイ200]
第1レンズアレイ200は、第1実施形態のレンズアレイ1である。このレンズアレイ1は、遮光層1002が設けられた面を絞り基板300側に向けた状態で配置されている。また、レンズアレイ1に設けられた各レンズ201は、光書込装置23における第1レンズ201である。各第1レンズ201は、発光素子基板100の各発光点群101と1:1で対応し、発光点群101の中心点とレンズ201の中心は、光軸[xφ]上に配置されていることとする。
[First lens array 200]
The first lens array 200 is the lens array 1 of the first embodiment. The lens array 1 is arranged with the surface provided with the light shielding layer 1002 facing the diaphragm substrate 300 side. Each lens 201 provided in the lens array 1 is the first lens 201 in the optical writing device 23 . Each first lens 201 corresponds to each light emitting point group 101 of the light emitting element substrate 100 at 1:1, and the center point of the light emitting point group 101 and the center of the lens 201 are arranged on the optical axis [xφ]. It is assumed that

また各第1レンズ201は、中心部の膜厚である芯厚が同一であることが好ましく、芯厚の中心が同一平面上に配置されていて、その中心が配置された平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。また、各第1レンズ201において、発光点群101の発光面101aと、発光点群101からの光の入射面202との距離[d1]は同一である。 In addition, each first lens 201 preferably has the same core thickness, which is the film thickness at the center. The angle formed with a plane perpendicular to [xφ] (incident direction x) is 0 degrees. Further, in each first lens 201, the distance [d1] between the light emitting surface 101a of the light emitting point group 101 and the incident surface 202 of the light from the light emitting point group 101 is the same.

[絞り基板300]
絞り基板300は、その基板面に沿って複数の絞り開口301が設けられたものである。各絞り開口301は、遮光膜に設けた開口部である。なお、遮光膜は、ガラスなどの透明基板の一主面上に成膜されたものであってもよい。絞り基板300に設けられた各絞り開口301は、全て同一の開口形状である。
[Aperture substrate 300]
A diaphragm substrate 300 is provided with a plurality of diaphragm openings 301 along its substrate surface. Each diaphragm opening 301 is an opening provided in a light shielding film. The light shielding film may be formed on one main surface of a transparent substrate such as glass. All diaphragm apertures 301 provided on the diaphragm substrate 300 have the same aperture shape.

また各絞り開口301の中心点は略同一平面上に存在し、絞り開口301の中心点が存在する平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。 The center point of each diaphragm opening 301 exists on substantially the same plane, and the angle between the plane on which the center point of each diaphragm opening 301 exists and the plane perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) is 0 degree. is.

このような絞り開口301は、第1レンズ201と第2レンズ401との間で、各結像光学系23bが両側テレセントリックに構成される位置に配置されている。各結像光学系23bを両側テレセントリックに構成したことにより、感光体21の像担持面21aの位置と発光面101aの何れか一方あるいは両方が光軸方向に変化しても、像担持面21aにおける光の結像位置は変わらず、結像位置精度を確保することが可能である。 Such an aperture 301 is arranged between the first lens 201 and the second lens 401 at a position where each imaging optical system 23b is telecentric on both sides. Since each imaging optical system 23b is configured to be telecentric on both sides, even if one or both of the position of the image bearing surface 21a and the light emitting surface 101a of the photoreceptor 21 changes in the optical axis direction, the image bearing surface 21a The imaging position of the light does not change, and it is possible to ensure the accuracy of the imaging position.

[第2レンズアレイ400]
第2レンズアレイ400は、透明基板4001の基板面に沿って第2レンズ401が二次元に設けられたものである。これらの各第2レンズ401は、両側凸レンズである。このような各第2レンズ401は、例えばガラス材料からなる透明基板4001の両側面に、樹脂製の凸状レンズ部を形成したものとなっている。第2レンズ401を両側凸レンズとすることにより、第2レンズ401の屈折力を、光入射面402と光射出面403の両面に割り振ることができ、収差の発生が抑制されるとともに、加工上の難易度も低減された構成となっている。このような第2レンズアレイ400の層構成は、第1レンズアレイ200であるレンズアレイ1から遮光層1002を除いた構成であってよい。
[Second lens array 400]
The second lens array 400 has second lenses 401 two-dimensionally provided along the substrate surface of a transparent substrate 4001 . Each of these second lenses 401 is a biconvex lens. Each of such second lenses 401 is formed by forming convex lens portions made of resin on both side surfaces of a transparent substrate 4001 made of, for example, a glass material. By making the second lens 401 a convex lens on both sides, the refractive power of the second lens 401 can be allocated to both the light entrance surface 402 and the light exit surface 403, thereby suppressing the occurrence of aberrations and improving processing. The difficulty level is also reduced. Such a layer configuration of the second lens array 400 may be a configuration in which the light shielding layer 1002 is removed from the lens array 1 which is the first lens array 200 .

また各第2レンズ401は、芯厚が同一であることが好ましく、芯厚の中心が同一平面上に配置されていて、その中心が配置された平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。 Further, each second lens 401 preferably has the same core thickness, and the center of the core thickness is arranged on the same plane. ) and the plane perpendicular to it is 0 degrees.

なお、第2レンズアレイ400として第1実施形態のレンズアレイ1を用いる場合、このレンズアレイ1は、遮光層1002が設けられた面を絞り基板300側に向けた状態で配置されることとする。 When the lens array 1 of the first embodiment is used as the second lens array 400, the lens array 1 is arranged with the surface provided with the light shielding layer 1002 facing the aperture substrate 300 side. .

<第1実施形態の光書込装置および画像形成装置の効果>
以上説明した光書込装置23は、第1レンズアレイ200として、隣り合うレンズ201間での迷光の発生が防止された第1実施形態のレンズアレイ1を用いた構成である。これにより、光の照射位置ズレによるスジむらや、ゴースト光線による濃度むらの少ない光書込が可能な光書込装置23を得ることができる。またこのような光書込装置23を備えた画像形成装置10によれば、画像の形成精度の向上を図ることが可能である。
<Effects of Optical Writing Device and Image Forming Apparatus of First Embodiment>
The optical writing device 23 described above has a configuration using, as the first lens array 200, the lens array 1 of the first embodiment in which the generation of stray light between adjacent lenses 201 is prevented. As a result, it is possible to obtain the optical writing device 23 capable of optical writing with little streak unevenness due to light irradiation position shift and density unevenness due to ghost rays. Further, according to the image forming apparatus 10 having such an optical writing device 23, it is possible to improve the accuracy of image formation.

<書込光学系23a>
次に、光書込装置23を構成する書込光学系23aの好ましい構成を説明する。書込光学系23aは、1つの発光点群101と、第1レンズ201と、絞り開口301と、第2レンズ401とで構成されている。全ての書込光学系23aは、光軸[xφ]が平行である。
<Writing optical system 23a>
Next, a preferred configuration of the writing optical system 23a that constitutes the optical writing device 23 will be described. The writing optical system 23 a is composed of one light emitting point group 101 , a first lens 201 , a diaphragm aperture 301 and a second lens 401 . All the writing optical systems 23a have parallel optical axes [xφ].

また各書込光学系23aのうち、第1レンズ201と、絞り開口301と、第2レンズ401とで、1つの結像光学系23bが構成される。これらの結像光学系23bは、対応して配置された発光点群101からの光を、感光体21の像担持面21aに結像させるためのものであり、感光体21の像担持面21aの異なる各位置に発光点群101からの光を結像させる。このような各結像光学系23bは、両側テレセントリックに構成されていて、かつ結像倍率が等しくなるように構成されている。 In each writing optical system 23a, the first lens 201, aperture 301, and second lens 401 constitute one imaging optical system 23b. These imaging optical systems 23b are for forming images on the image bearing surface 21a of the photoreceptor 21 with the light from the correspondingly arranged light emitting point group 101. The light from the light emitting point group 101 is imaged at each different position of . Each of such imaging optical systems 23b is configured to be telecentric on both sides and configured to have the same imaging magnification.

また各結像光学系23bの結像倍率は[-1]倍であり、絞り開口301に対して第2レンズ401と第1レンズ201とは、以降に説明するように対称な形状を有していてもよい。これにより、第1レンズ201、第2レンズ401の光学設計を共通化することが可能となる。 The imaging magnification of each imaging optical system 23b is [-1] times, and the second lens 401 and the first lens 201 have symmetrical shapes with respect to the diaphragm aperture 301 as will be described later. may be This makes it possible to share the optical design of the first lens 201 and the second lens 401 .

図7は、レンズアレイを備えた光書込装置を感光体側から見た模式的な平面図である。この図に示すように、光書込装置23は、主走査方向yに沿って複数の書込光学系23aを配列した複数の書込列[L]を有する。ここでは一例として、複数の書込光学系23aを主走査方向yに沿って所定間隔で配列した3列の書込列[L]を有することとする。なお、図5は、図7におけるA-A’断面に相当している。 FIG. 7 is a schematic plan view of the optical writing device provided with the lens array as seen from the photoreceptor side. As shown in this figure, the optical writing device 23 has a plurality of writing lines [L] in which a plurality of writing optical systems 23a are arranged along the main scanning direction y. Here, as an example, it is assumed that there are three writing lines [L] in which a plurality of writing optical systems 23a are arranged at predetermined intervals along the main scanning direction y. 5 corresponds to the A-A' section in FIG.

各書込列[L]に配置された書込光学系23aは、別の書き込み列[L]に配置された書込光学系23aに対して、主走査方向yに重なりを持って所定ピッチでずらして配置されている。これにより、各書込列[L]の書込光学系23aによって感光体21の像担持面21aに書き込まれる静電潜像の解像度を確保が確保される構成となっている。 The writing optical system 23a arranged in each writing row [L] overlaps in the main scanning direction y with respect to the writing optical system 23a arranged in another writing row [L] at a predetermined pitch. They are staggered. As a result, the resolution of the electrostatic latent image written on the image bearing surface 21a of the photosensitive member 21 by the writing optical system 23a of each writing line [L] is ensured.

図5および図7に示すように、これらの書込列[L]のうちの1つは、感光体21の像担持面21aに対する法線と、書込光学系23aの光軸[xφ]とが一致している中央列[Lφ]である。また書込列[L]のうちの、残りの2つは、中央列[Lφ]よりも像担持面21aの回転方向であって副走査方向zの上流側に位置する上流側列[L-]と、中央列[Lφ]よりも像担持面21aの回転方向であって副走査方向zの下流側に位置する下流側列[L+]とである。これらの上流側列[L-]および下流側列[L+]は、中央列[Lφ]に対して等間隔で配置されている。 As shown in FIGS. 5 and 7, one of these writing columns [L] is aligned with the normal to the image bearing surface 21a of the photoreceptor 21 and the optical axis [xφ] of the writing optical system 23a. is the matching central column [Lφ]. The remaining two of the writing columns [L] are upstream columns [L− ], and a downstream row [L+] located downstream of the central row [Lφ] in the rotational direction of the image bearing surface 21a and in the sub-scanning direction z. These upstream row [L-] and downstream row [L+] are arranged at regular intervals with respect to the central row [Lφ].

円筒状の感光体21における像担持面21aに対して、このように配列された各書込光学系23aにおいては、像担持面21a上の像点[Pφ],[P-],[P+]の光軸[xφ]方向の高さが異なる。つまり、中央列[Lφ]の書込光学系23aφにおける像担持面21a上の像点[Pφ]と、上流側列[L-]の書込光学系23a-における像担持面21a上の像点[P-]および下流側列[L+]の書込光学系23a+における像担持面21a上の像点[P+]とは、同一平面上に存在しない。 Image points [Pφ], [P−], [P+] on the image bearing surface 21a of the cylindrical photoreceptor 21 in the respective writing optical systems 23a arranged in this manner. are different in height in the optical axis [xφ] direction. That is, the image point [Pφ] on the image bearing surface 21a in the writing optical system 23aφ of the central row [Lφ] and the image point on the image bearing surface 21a in the writing optical system 23a− of the upstream row [L−] [P-] and the image point [P+] on the image bearing surface 21a in the writing optical system 23a+ of the downstream row [L+] are not on the same plane.

3つの像点[Pφ],[P-],[P+]のうち、感光体21の像担持面21aに対する法線と、書込光学系23aの光軸[xφ]とが一致している中央列[Lφ]の書込光学系23aφの像点[Pφ]は、他の2つの像点[P-],[P+]よりも、発光素子基板100側に近接して配置される。 Among the three image points [Pφ], [P-], [P+], the center where the normal to the image bearing surface 21a of the photosensitive member 21 and the optical axis [xφ] of the writing optical system 23a coincide The image point [Pφ] of the writing optical system 23aφ in the row [Lφ] is located closer to the light emitting element substrate 100 side than the other two image points [P−] and [P+].

また、各第2レンズ401の中心は、入射方向xに対して垂直な同一平面上に配置されている。このため、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの共役長は、上流側列[L-]の書込光学系23a-および下流側列[L+]の書込光学系23a+の共役長よりも短い。 Also, the center of each second lens 401 is arranged on the same plane perpendicular to the incident direction x. Therefore, the conjugate length of the writing optical system 23aφ of the central row [Lφ] is longer than the conjugate length of the writing optical system 23a− of the upstream row [L−] and the writing optical system 23a+ of the downstream row [L+]. is also short.

そしてこのように配列された書込光学系23aのうち、中央列[Lφ]に配置された書込光学系23aφと、上流側列[L-]に配置された書込光学系23a-および下流側列[L+]に配置された書込光学系23a+とは、次に説明するように、第1レンズ201および第2レンズ401の形状が異なる構成であることが好ましい。 Among the writing optical systems 23a arranged in this manner, the writing optical system 23aφ arranged in the central row [Lφ], the writing optical system 23a− arranged in the upstream row [L−] and the downstream optical system 23a− The writing optical system 23a+ arranged in the side row [L+] preferably has a configuration in which the shapes of the first lens 201 and the second lens 401 are different, as described below.

第1レンズ201は、例えば書込列[L]毎に、光の入射面202と射出面203の曲率比が異なる構成であってもよい。ここでは、第1レンズ201における射出面203の曲率に対する入射面202の曲率を、第1曲率比[R1]と定義する。 The first lens 201 may have a different curvature ratio between the light incident surface 202 and the light exit surface 203, for example, for each writing row [L]. Here, the curvature of the incident surface 202 with respect to the curvature of the exit surface 203 in the first lens 201 is defined as a first curvature ratio [R1].

この場合、中央列[Lφ]を構成する第1レンズ201φの第1曲率比[R1φ]は、上流側列[L-]を構成する第1レンズ201-の第1曲率比[R1-]および下流側列[L+]を構成する第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]と異なる。具体的には、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100側に近いほど、第1レンズ201の第1曲率比[R1]が小さく、第1曲率比[R1φ]<第1曲率比[R1-],[R1+]である。 In this case, the first curvature ratio [R1φ] of the first lens 201φ forming the central row [Lφ] is the first curvature ratio [R1−] of the first lens 201− forming the upstream row [L−] and It is different from the first curvature ratio [R1+] of the first lens 201+ forming the downstream row [L+]. Specifically, the closer the position of the image bearing surface 21a in the optical axis [xφ] direction of the imaging optical system 23b is to the light emitting element substrate 100 side, the smaller the first curvature ratio [R1] of the first lens 201. First curvature ratio [R1φ]<first curvature ratios [R1−], [R1+].

すなわち、像点[Pφ]が発光点群101に近く共役長が短い中央列[Lφ]の第1レンズ201φの第1曲率比[R1φ]は、共役長が長い上流側列[L-]の第1レンズ201-の第1曲率比[R1-]および下流側列[L+]の第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]よりも小さい。また、上流側列[L-]の第1レンズ201-の第1曲率比[R1-]と、下流側列[L+]の第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]とは等しい。 That is, the first curvature ratio [R1φ] of the first lens 201φ in the central row [Lφ] whose image point [Pφ] is close to the light emitting point group 101 and has a short conjugate length is It is smaller than the first curvature ratio [R1−] of the first lens 201− and the first curvature ratio [R1+] of the first lens 201+ in the downstream row [L+]. Also, the first curvature ratio [R1-] of the first lens 201- in the upstream row [L-] is equal to the first curvature ratio [R1+] of the first lens 201+ in the downstream row [L+].

そして、以上のような各第1レンズ201は、中央列[Lφ]の第1レンズ201φを通過した光[hφ]が平行光または収束光となり、かつ上流側列[L-]および下流側列[L+]の第1レンズ201-,201+を通過した光[h-],[h+]が発散光となるように配置されていることとする。ただし、中央列[Lφ]の第1レンズ201φを通過した光[hφ]が収束光となり、かつ上流側列[L-]および下流側列[L+]の第1レンズ201-,201+を通過した光[h-],[h+]が平行光または発散光となるように配置されていてもよい。 In each of the first lenses 201 as described above, the light [hφ] passing through the first lenses 201φ of the central row [Lφ] becomes parallel light or convergent light, and the upstream row [L−] and the downstream row It is assumed that the [L+] first lenses 201-, 201+ are arranged so that the light [h-], [h+] passing through the first lenses 201-, 201+ becomes divergent light. However, the light [hφ] that passed through the first lens 201φ of the central row [Lφ] became convergent light, and passed through the first lenses 201- and 201+ of the upstream row [L-] and downstream row [L+]. The light [h−] and [h+] may be arranged so as to be parallel light or divergent light.

また各第2レンズ401は、射出面403と、像担持面21a上の像点[Pφ],[P-],[P+]との距離[d2φ],[d2-],[d2+]が異なるものである。すなわち、中央列[Lφ]の第2レンズ401φにおける射出面403と像点[Pφ]との距離[d2φ]は、上流側列[L-]の第2レンズ401-における射出面403と像点[P-]との距離[d2-]、および下流側列[L+]の第2レンズ401+における射出面403と像点[P+]との距離[d2+]よりも小さい。また、上流側列[L-]の距離[d2-]と、下流側列[L+]の距離[d2+]とは等しい。 Each second lens 401 has different distances [d2φ], [d2−], [d2+] between the exit surface 403 and the image points [Pφ], [P−], [P+] on the image bearing surface 21a. It is. That is, the distance [d2φ] between the exit surface 403 of the second lens 401φ in the central row [Lφ] and the image point [Pφ] is the distance [d2φ] between the exit surface 403 and the image point [Pφ] of the second lens 401− in the upstream row [L−]. [P-] and the distance [d2+] between the exit surface 403 of the second lens 401+ in the downstream row [L+] and the image point [P+]. Also, the distance [d2-] of the upstream row [L-] is equal to the distance [d2+] of the downstream row [L+].

そして、中央列[Lφ]における書込光学系23aφにおいては、距離[d2φ]≦距離[d1]に設定されている。この場合、距離[d2φ]<距離[d1]であれば、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は収束光となる。これにより、第2レンズ401φを通過した光の結像位置は、第2レンズ401φに近づく方向に動き、共役長が短くなり、より近い位置にある像担持面21a上に像点[Pφ]を結像させることができる構成となっている。なお、像担持面21a上に像点[Pφ]を結像させることができれば、距離[d2φ]=距離[d1]としてもよく、この場合、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は平行光となる。 In the writing optical system 23aφ in the central column [Lφ], the distance [d2φ] is set to be the distance [d1]. In this case, if the distance [d2φ]<distance [d1], the light [hφ] passing through the first lens 201φ becomes convergent light. As a result, the imaging position of the light that has passed through the second lens 401φ moves toward the second lens 401φ, the conjugate length becomes shorter, and the image point [Pφ] is positioned on the image bearing surface 21a at a closer position. It is configured to be able to form an image. If the image point [Pφ] can be formed on the image bearing surface 21a, the distance [d2φ] may be equal to the distance [d1]. become light.

また上流側列[L-]の書込光学系23a-および下流側列[L+]の書込光学系23a+においては、距離[d2-],[d2+]>距離[d1]に設定されている。この場合、第1レンズ201-,201+を通過した光[h-],[h+]は、発散光となる。これにより、第2レンズ401-、401+を通過した光の結像位置は、第2レンズ401-、401+から遠ざかる方向に動き、共役長が伸び、より遠い位置にある像担持面21a上に像点[P-][P]を結像させることができる構成となっている。 Further, in the writing optical system 23a− of the upstream side row [L−] and the writing optical system 23a+ of the downstream side row [L+], the distances [d2−], [d2+]>distance [d1] are set. . In this case, the lights [h-] and [h+] that have passed through the first lenses 201- and 201+ become diverging lights. As a result, the imaging position of the light that has passed through the second lenses 401- and 401+ moves away from the second lenses 401- and 401+, the conjugate length increases, and the image is formed on the image bearing surface 21a at a farther position. The configuration is such that the point [P−][P] can be imaged.

以上のような第2レンズ401は、各結像光学系23bにおいて、絞り開口301に対して第1レンズ201とは対称に配置され、かつ対称な形状を有しており、書込列[L]毎に、入射面402および射出面403の曲率比が異なるところが特徴的である。ここでは、第1レンズ201の定義とは逆に、第2レンズ401における入射面402の曲率に対する射出面403の曲率を、第2曲率比[R2]と定義する。 The second lens 401 as described above is arranged symmetrically with the first lens 201 with respect to the diaphragm aperture 301 in each imaging optical system 23b, and has a symmetrical shape. ], the curvature ratios of the entrance surface 402 and the exit surface 403 are different. Here, contrary to the definition of the first lens 201, the curvature of the exit surface 403 with respect to the curvature of the entrance surface 402 of the second lens 401 is defined as a second curvature ratio [R2].

この場合、中央列[Lφ]を構成する第2レンズ401φの第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L-]を構成する第2レンズ401-の第2曲率比[R2-]および下流側列[L+]を構成する第2レンズ401+の第2曲率比[R2+]と異なる。具体的には、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100側に近いほど、第2レンズ401の第2曲率比[R2]が小さく、第2曲率比[R2φ]<第1曲率比[R2-],[R2+]である。 In this case, the second curvature ratio [R2φ] of the second lens 401φ forming the central row [Lφ] is the second curvature ratio [R2−] of the second lens 401− forming the upstream row [L−] and It is different from the second curvature ratio [R2+] of the second lens 401+ forming the downstream row [L+]. Specifically, the closer the position of the image bearing surface 21a in the optical axis [xφ] direction of the imaging optical system 23b is to the light emitting element substrate 100 side, the smaller the second curvature ratio [R2] of the second lens 401. Second curvature ratio [R2φ]<first curvature ratios [R2−], [R2+].

すなわち、共役長が短く、像点[Pφ]が発光点群101側に近い中央列[Lφ]の第2レンズ401φの第2曲率比[R2φ]は、共役長が長い上流側列[L-]の第2レンズ401-の第2曲率比[R2-]および下流側列[L+]の第2レンズ401+の第2曲率比[R2+]よりも小さい。また、上流側列[L-]の第2レンズ401-の第2曲率比[R2-]と、下流側列[L+]の第2レンズ401+の第2曲率比[R2+]とは等しい。 That is, the second curvature ratio [R2φ] of the second lens 401φ in the central row [Lφ], which has a short conjugate length and whose image point [Pφ] is close to the light emitting point group 101 side, corresponds to the second curvature ratio [R2φ] of the upstream row [L− ] and the second curvature ratio [R2+] of the second lens 401+ in the downstream row [L+]. Also, the second curvature ratio [R2-] of the second lens 401- in the upstream row [L-] is equal to the second curvature ratio [R2+] of the second lens 401+ in the downstream row [L+].

また、このような中央列[Lφ]においては第2曲率比[R2φ]=第1曲率比[R1φ]である。また、上流側列[L-]と下流側列[L+]においては、第2曲率比[R2-],[R2+]=第1曲率比[R1-],[R1+]である。 Also, in such a central row [Lφ], the second curvature ratio [R2φ]=the first curvature ratio [R1φ]. Further, in the upstream side row [L-] and the downstream side row [L+], the second curvature ratios [R2-], [R2+] = the first curvature ratios [R1-], [R1+].

[光書込装置23の具体例]
次に、上述した光書込装置23の具体例を示す。下記表1は、第1実施形の光書込装置23における書込光学系23aのうち、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの座標データである。また下記表2は、第1実施形の光書込装置23における書込光学系23aのうち、上流側列[L-]の書込光学系23a-の座標データである。なお、下流側列[L+]の座標データは、上流側列[L-]の座標データに対し、入射方向xが同一、主走査方向yおよび副走査方向zは符号を逆にすればよいため省略した。
[Specific example of optical writing device 23]
Next, a specific example of the optical writing device 23 described above will be shown. Table 1 below shows the coordinate data of the writing optical system 23aφ in the central column [Lφ] of the writing optical system 23a in the optical writing device 23 of the first embodiment. Table 2 below shows the coordinate data of the writing optical system 23a- in the upstream row [L-] among the writing optical systems 23a in the optical writing device 23 of the first embodiment. Note that the coordinate data of the downstream side row [L+] may have the same incident direction x as the coordinate data of the upstream side row [L−], and the signs of the main scanning direction y and the sub-scanning direction z may be reversed. omitted.

下記表1および表2において示す座標データは、中央列[Lφ]に設けられた発光点群101の発光面101aの中心位置[O]を、入射方向x=0、主走査方向y=0、副走査方向z=0とした座標データである。第1レンズ201の入射面202および射出面203、絞り開口301、および第2レンズ401の入射面402および射出面403については、それぞれの中心の値を示している。また、それぞれの基板については、中央列[Lφ]の書込光学系23aφについての中心座標を共通で用いた。さらに感光体21の座標データは、感光体21の像担持面21aにおける像点[Pφ],[P-]においての座標データである。この感光体21は、半径22mmの円筒形のものである。 The coordinate data shown in Tables 1 and 2 below are obtained by setting the center position [O] of the light emitting surface 101a of the light emitting point group 101 provided in the central row [Lφ] to the incident direction x=0, the main scanning direction y=0, This is coordinate data with the sub-scanning direction z=0. Regarding the incident surface 202 and the exit surface 203 of the first lens 201, the stop aperture 301, and the entrance surface 402 and the exit surface 403 of the second lens 401, respective center values are shown. Further, for each substrate, the center coordinates of the writing optical system 23aφ in the central row [Lφ] were commonly used. Further, the coordinate data of the photoreceptor 21 are the coordinate data at the image points [Pφ] and [P−] on the image bearing surface 21a of the photoreceptor 21 . This photosensitive member 21 is cylindrical with a radius of 22 mm.

Figure 0007287014000001
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Figure 0007287014000002
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表1においては、第1レンズ201φの入射面202および射出面203、絞り開口301、第2レンズ401φの入射面402および射出面403の主走査方向yおよび副走査方向zの値が同一であり、これらが入射方向xに沿って一直線上に配置されていることがわかる。 In Table 1, the entrance surface 202 and the exit surface 203 of the first lens 201φ, the aperture 301, the entrance surface 402 and the exit surface 403 of the second lens 401φ have the same values in the main scanning direction y and the sub-scanning direction z. , are aligned along the incident direction x.

また表2においては、第1レンズ201-の入射面202および射出面203、絞り開口301、第2レンズ401-の入射面402および射出面403の主走査方向yおよび副走査方向zの値が同一であり、これらが入射方向xに沿って一直線上に配置されていることがわかる。 Further, in Table 2, the values of the entrance surface 202 and the exit surface 203 of the first lens 201-, the aperture 301, the entrance surface 402 and the exit surface 403 of the second lens 401- in the main scanning direction y and the sub-scanning direction z are It can be seen that they are identical and they are arranged in a straight line along the direction of incidence x.

また、第1レンズ201、絞り開口301、第2レンズ401、およびこれらを設けた基板の、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。また感光体21は、円筒状である。このため、表1と表2を比較し、像担持面21aの入射方向xは、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの方が、上流側列[L-]の書込光学系23a-よりも小さくなっている。また像担持面21aの角度は、中央列[Lφ]の書込光学系23aφでは0度であり、流側列[L-]の書込光学系23a-では斜めになっている。 The angle between the first lens 201, aperture 301, second lens 401, and the substrate on which these are provided and the plane perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) is 0 degree. Further, the photoreceptor 21 is cylindrical. For this reason, comparing Tables 1 and 2, it can be seen that the incident direction x of the image bearing surface 21a is greater in the writing optical system 23aφ in the central row [Lφ] than in the writing optical system 23a in the upstream row [L−]. - is smaller than The angle of the image bearing surface 21a is 0 degree in the writing optical system 23aφ in the central row [Lφ], and is oblique in the writing optical system 23a− in the downstream row [L−].

下記表3(1)~(4)には、中央列[Lφ]の書込光学系23aφを構成する第1レンズ201φと第2レンズ401φの非球面係数を示す。また下記表4(1)~(4)には、上流側列[L-]の書込光学系23a-を構成する第1レンズ201-と第2レンズ401-の非球面係数を示す。なお、下流側列[L+]の書込光学系23a+のデータは、共通であるため省略した。 Tables 3(1) to 3(4) below show the aspherical coefficients of the first lens 201φ and the second lens 401φ that constitute the writing optical system 23aφ in the center row [Lφ]. Tables 4(1) to 4(4) below show the aspherical coefficients of the first lens 201- and the second lens 401- that constitute the writing optical system 23a- of the upstream row [L-]. Note that the data of the writing optical system 23a+ in the downstream row [L+] are omitted because they are common.

ここで示した第1レンズ201と第2レンズ401の面形状は軸対称非球面であり、球面項はなく、形状式は下記式(1)の通りである。

Figure 0007287014000003
The surface shapes of the first lens 201 and the second lens 401 shown here are axially symmetrical aspheric surfaces, and there is no spherical term, and the shape formula is as shown in the following formula (1).
Figure 0007287014000003

また、この場合の曲率は、近軸曲率である。軸対称非球面において、近軸曲率=2×[2次の非球面係数]で表現される。表3および表4において、2次の非球面係数は[i=2]の非球面係数である。なお、第1レンズ201および第2レンズ401は、屈折率1.5145のガラス基板の両側主面上に、屈折率1.5285の樹脂からなる凸状レンズ部を設けた構成である。また、これらの第1レンズ201および第2レンズ401用いて構成された各書込光学系23aの結像倍率は、何れも[-1]倍である。 Also, the curvature in this case is the paraxial curvature. In the axially symmetrical aspherical surface, paraxial curvature=2×[secondary aspherical surface coefficient]. In Tables 3 and 4, the second-order aspherical coefficient is the [i=2] aspherical coefficient. The first lens 201 and the second lens 401 are configured by providing convex lens portions made of resin with a refractive index of 1.5285 on both main surfaces of a glass substrate with a refractive index of 1.5145. Further, the imaging magnification of each writing optical system 23a configured using the first lens 201 and the second lens 401 is [-1] times.

Figure 0007287014000004
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Figure 0007287014000005
Figure 0007287014000005

下記表5には、上記表3で示された中央列[Lφ]の第1レンズ201φに関する第1曲率比[R1φ]および第2レンズ401φに関する第2曲率比[R2φ]を示す。また、上記表4で示された上流側列[L-]の第1レンズ201-に関する第1曲率比[R1-]および第2レンズ401-に関する第2曲率比[R2-]を示す。なお、これらの第1曲率比[R1]および第2曲率比[R2]は、絶対値として示している。また、下流側列[L+]の第1レンズ201+に関する第1曲率比[R1+]および第2レンズ401+に関する第2曲率比[R2+]は、上流側列[L-]の値と同様であるため省略した。 Table 5 below shows the first curvature ratio [R1φ] for the first lens 201φ and the second curvature ratio [R2φ] for the second lens 401φ in the center row [Lφ] shown in Table 3 above. Also shown are the first curvature ratio [R1-] for the first lens 201- and the second curvature ratio [R2-] for the second lens 401- in the upstream row [L-] shown in Table 4 above. Note that the first curvature ratio [R1] and the second curvature ratio [R2] are shown as absolute values. Also, the first curvature ratio [R1+] for the first lens 201+ and the second curvature ratio [R2+] for the second lens 401+ of the downstream row [L+] are the same as the values of the upstream row [L−]. omitted.

Figure 0007287014000006
Figure 0007287014000006

表5に示すように、像点[Pφ]が発光点群101に近く共役長が短い中央列[Lφ]の第1曲率比[R1φ]は、共役長が長い上流側列[L-]の第1曲率比[R1-]よりも小さい。また同様に、中央列[Lφ]の第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L-]の第2曲率比[R2-]よりも小さい。 As shown in Table 5, the first curvature ratio [R1φ] of the central row [Lφ] whose image point [Pφ] is close to the light emitting point group 101 and has a short conjugate length is It is smaller than the first curvature ratio [R1−]. Similarly, the second curvature ratio [R2φ] of the central row [Lφ] is smaller than the second curvature ratio [R2-] of the upstream row [L-].

さらに表1の座標データに示されるように、中央列[Lφ]においては、発光面101aと第1レンズ201φの入射面202との距離[d1]は、[d1]=3.882である。また第2レンズ401φの射出面403と、像担持面21a上の像点[Pφ]との距離[d2φ]は、[d2φ]=19.747-16.118=3.629である。したがって、中央列[Lφ]においては、距離[d1]>距離[d2φ]であり、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は収束光となっている。 Further, as shown in the coordinate data of Table 1, in the central row [Lφ], the distance [d1] between the light emitting surface 101a and the incident surface 202 of the first lens 201φ is [d1]=3.882. The distance [d2φ] between the exit surface 403 of the second lens 401φ and the image point [Pφ] on the image bearing surface 21a is [d2φ]=19.747−16.118=3.629. Therefore, in the center row [Lφ], distance [d1]>distance [d2φ], and the light [hφ] passing through the first lens 201φ is convergent light.

また表2の座標データに示されるように、上流側列[L-]においては、発光面101aと第1レンズ201-の入射面202との距離[d1]は、[d1]=3.882である。また第2レンズ401-の射出面403と、像担持面21a上の像点[P-]との距離[d2-]は、[d2-]=20.253-16.118=4.135である。したがって、上流側列[L-]においては、距離[d1]<距離[d2-]であり、第1レンズ201-を通過した光[h-]は発散光となっている。 Further, as shown in the coordinate data of Table 2, in the upstream row [L-], the distance [d1] between the light emitting surface 101a and the incident surface 202 of the first lens 201- is [d1]=3.882. is. The distance [d2-] between the exit surface 403 of the second lens 401- and the image point [P-] on the image bearing surface 21a is [d2-]=20.253-16.118=4.135. be. Therefore, in the upstream row [L-], the distance [d1]<the distance [d2-], and the light [h-] passing through the first lens 201- is divergent light.

さらに各書込光学系23aの結像倍率は[-1]倍なので、これらの表1~表5のコンストラクションデータの座標および非球面係数からわかるように、中央列[Lφ]および上流側列[L-]の第1レンズ201および第2レンズ401は、絞り開口301に対して対称に配置されており、面形状も対称であり、第1実施形態で示した構成のものとなっている。 Furthermore, since the imaging magnification of each writing optical system 23a is [−1] times, as can be seen from the coordinates and aspheric coefficients of the construction data in Tables 1 to 5, the central row [Lφ] and the upstream row [ L-], the first lens 201 and the second lens 401 are arranged symmetrically with respect to the diaphragm aperture 301, have symmetrical surface shapes, and have the configuration shown in the first embodiment.

このような具体例に示す書込光学系23aでは、各結像光学系23bが両側テレセントリックであることにより、像担持面21aにおける結像位置精度が確保された構成となっている。しかも、各書込光学系23aは、光軸[xφ]方向における像担持面21aの高さ位置に応じて、第1レンズ201と第2レンズ401の曲率比[R1],[R2]を補正することによって共役長を調整し、これにより像担持面21a上に像点[Pφ],[P-],[P-]を結像させる構成としている。したがって、円筒状の感光体21の像担持面21a上の各位置における露光量のばらつきを抑えることが可能である。さらに、第1レンズ201および第2レンズ401の両方の曲率比[R1],[R2]を補正することにより、各結像光学系23bの倍率を均一に保つことが可能である。 In the writing optical system 23a shown in such a specific example, each imaging optical system 23b is telecentric on both sides, so that the imaging position accuracy on the image carrying surface 21a is ensured. Moreover, each writing optical system 23a corrects the curvature ratios [R1] and [R2] of the first lens 201 and the second lens 401 according to the height position of the image bearing surface 21a in the direction of the optical axis [xφ]. By adjusting the conjugate length, image points [Pφ], [P−], and [P−] are formed on the image carrying surface 21a. Therefore, it is possible to suppress variation in the amount of exposure at each position on the image bearing surface 21a of the cylindrical photoreceptor 21. FIG. Furthermore, by correcting the curvature ratios [R1] and [R2] of both the first lens 201 and the second lens 401, it is possible to keep the magnification of each imaging optical system 23b uniform.

≪第2実施形態≫
図8は、第2実施形態のレンズアレイの断面図である。この図に示す第2実施形態のレンズアレイ2が、第1実施形態のレンズアレイと異なるところは、樹脂レンズ層1003’および裏面樹脂層1004’の形状にあり、他の構成は同様である。
<<Second embodiment>>
FIG. 8 is a cross-sectional view of the lens array of the second embodiment. The lens array 2 of the second embodiment shown in this figure differs from the lens array of the first embodiment in the shapes of the resin lens layer 1003' and the rear surface resin layer 1004', and other configurations are the same.

すなわち樹脂レンズ層1003’は、各レンズ部1003aが島状に独立して設けられた構成のものであってもよい。このような樹脂レンズ層1003’を形成する場合には、例えば各レンズ部1003aに未硬化の樹脂を滴下し、これを硬化させることによって形成する。各レンズ部1003aの形状は、未硬化の樹脂の粘度や滴下量によって調整する。 That is, the resin lens layer 1003' may have a configuration in which each lens portion 1003a is independently provided in an island shape. When forming such a resin lens layer 1003', for example, an uncured resin is dripped onto each lens portion 1003a and then cured. The shape of each lens portion 1003a is adjusted according to the viscosity of the uncured resin and the dropping amount.

また同様に、裏面樹脂層1004’は、各レンズ部1004aが島状に独立して設けられた構成のものであってもよい。このような裏面樹脂層1004’を形成する場合には、例えば各レンズ部1004aに未硬化の樹脂を滴下し、これを硬化させることによって形成する。各レンズ部1004aの形状は、未硬化の樹脂の粘度や滴下量によって調整する。 Similarly, the back surface resin layer 1004' may have a configuration in which each lens portion 1004a is independently provided in an island shape. When forming such a back surface resin layer 1004', for example, an uncured resin is dripped onto each lens portion 1004a and then cured. The shape of each lens portion 1004a is adjusted according to the viscosity of the uncured resin and the dropping amount.

このような構成のレンズアレイ2は、第1実施形態で説明したレンズアレイと同様に、光書込装置および画像形成装置に設置して用いることができる。 The lens array 2 having such a configuration can be installed and used in an optical writing device and an image forming device, like the lens array described in the first embodiment.

以上のような第2実施形態のレンズアレイ2によれば、ガラス基板1001上に独立した島状に設けられたレンズ部1003a,1004aからなる各レンズ201の位置精度は、ガラス基板1001の膨張係数のみに依存することになる。したがって第2実施形態のレンズアレイ2は、第1実施形態のレンズアレイ1と比較して、さらに環境変化によるレンズ部1003aの位置ズレを抑える効果が高いものとなる。 According to the lens array 2 of the second embodiment as described above, the positional accuracy of each lens 201 composed of lens portions 1003a and 1004a provided independently on the glass substrate 1001 in the form of islands is determined by the expansion coefficient of the glass substrate 1001. will depend only on Therefore, the lens array 2 of the second embodiment is more effective in suppressing positional deviation of the lens units 1003a due to environmental changes than the lens array 1 of the first embodiment.

なお、本第2実施形態では、樹脂レンズ層1003’および裏面樹脂層1004’の両方を島状の構成としたが、樹脂レンズ層1003’および裏面樹脂層1004’の一方のみを島状の構成としてもよい。 In the second embodiment, both the resin lens layer 1003′ and the back surface resin layer 1004′ are island-shaped. may be

≪第3実施形態≫
図9は、第3実施形態のレンズアレイの断面図である。この図に示す第3実施形態のレンズアレイ3が、第1実施形態のレンズアレイと異なるところは、遮光層1002’の構成にあり、他の構成は同様である。
<<Third Embodiment>>
FIG. 9 is a cross-sectional view of the lens array of the third embodiment. The lens array 3 of the third embodiment shown in this figure differs from the lens array of the first embodiment in the configuration of the light shielding layer 1002', and other configurations are the same.

すなわち遮光層1002’は、ガラス基板1001の一方の主面側の表面層内に形成されたものであってもよい。このような遮光層1002’は、例えばガラス基板1001の表面層を変質させ、また染色することによって形成され、ガラス基板1001の表面層において変質または染色していない部分が光線通過開口1002aとなる。このような遮光層1002’は、例えばレーザーマーキング加工、ステイン法、X線や紫外線等の光照射による着色によって形成される。 That is, the light shielding layer 1002 ′ may be formed in the surface layer on one main surface side of the glass substrate 1001 . Such a light shielding layer 1002' is formed, for example, by altering or dyeing the surface layer of the glass substrate 1001, and the portion of the surface layer of the glass substrate 1001 that is not altered or dyed serves as the ray passage opening 1002a. Such a light shielding layer 1002' is formed by, for example, laser marking, staining, or coloring by light irradiation such as X-rays or ultraviolet rays.

このような構成のレンズアレイ3は、第1実施形態で説明したレンズアレイと同様に、光書込装置および画像形成装置に設置して用いることができる。 The lens array 3 having such a configuration can be installed and used in an optical writing device and an image forming apparatus, like the lens array described in the first embodiment.

以上のような第3実施形態のレンズアレイ3であっても、第1実施形態のレンズアレイと同様の効果を得ることができる。なお、本第3実施形態は、先の第2実施形態と組み合わせることが可能であり、組み合わせることによって第2実施形態の効果を得ることもできる。 Even with the lens array 3 of the third embodiment as described above, effects similar to those of the lens array of the first embodiment can be obtained. It should be noted that the third embodiment can be combined with the second embodiment, and the effect of the second embodiment can be obtained by combining them.

≪第4実施形態≫
図10は、第4実施形態のレンズアレイの断面図である。この図に示す第4実施形態のレンズアレイ4が、第1実施形態のレンズアレイと異なるところは、裏面樹脂層1004”を平坦膜としたところにあり、他の構成は同様である。この場合、レンズアレイ4に設けられる各レンズ201’は、樹脂レンズ層1003が有する各レンズ部1003aのみからなる片面凸レンズとなる。
<<Fourth Embodiment>>
FIG. 10 is a cross-sectional view of the lens array of the fourth embodiment. The lens array 4 of the fourth embodiment shown in this figure differs from the lens array of the first embodiment in that the back surface resin layer 1004'' is a flat film, and the rest of the configuration is the same. , each lens 201 ′ provided in the lens array 4 is a single-sided convex lens consisting only of each lens portion 1003 a of the resin lens layer 1003 .

以上のような第4実施形態のレンズアレイ4であっても、第1実施形態のレンズアレイと同様の効果を得ることができる。なお、本第4実施形態は、他の実施形態と組み合わせることが可能であり、組み合わせることによって他の実施形態の効果を得ることもできる。 Even with the lens array 4 of the fourth embodiment as described above, effects similar to those of the lens array of the first embodiment can be obtained. It should be noted that the fourth embodiment can be combined with other embodiments, and the effects of the other embodiments can be obtained by combining them.

≪第5実施形態≫
図11は、第5実施形態のレンズアレイの平面図である。この図に示す第5実施形態のレンズアレイ5が、第1実施形態のレンズアレイと異なるところは、遮光層1002に設けた光線通過開口1002a’の形状にあり、他の構成は同様である。
<<Fifth Embodiment>>
FIG. 11 is a plan view of the lens array of the fifth embodiment. The lens array 5 of the fifth embodiment shown in this figure differs from the lens array of the first embodiment in the shape of the light ray passing opening 1002a' provided in the light shielding layer 1002, and other configurations are the same.

すなわち、遮光層1002に設けた光線通過開口1002a’は、平面視的な形状が円形ではなく、一方向に長い長円形となっている。例えば、このレンズアレイ5が、図5~図7を用いて説明した光書込装置23の第1レンズアレイ200または第2レンズアレイ400として設けられるものである場合を想定する。この場合、発光素子基板100に設けた各発光点群101は、例えば主走査方向yに長く、副走査方向zに短い矩形形状の領域に複数の発光点102を配置した構成となっている。そこで、図11に示すように、レンズアレイ5を光書込装置23に設置した場合に、光線通過開口1002a’の開口形状が主走査方向yに長くなる長円形とする。 That is, the ray passage opening 1002a' provided in the light shielding layer 1002 does not have a circular shape in plan view, but an oval shape elongated in one direction. For example, assume that this lens array 5 is provided as the first lens array 200 or the second lens array 400 of the optical writing device 23 described with reference to FIGS. In this case, each light-emitting point group 101 provided on the light-emitting element substrate 100 has a configuration in which a plurality of light-emitting points 102 are arranged in a rectangular area that is long in the main scanning direction y and short in the sub-scanning direction z. Therefore, as shown in FIG. 11, when the lens array 5 is installed in the optical writing device 23, the aperture shape of the light ray passing aperture 1002a' is made to be an elliptical shape elongated in the main scanning direction y.

これにより、このレンズアレイ5を第1レンズアレイ200または第2レンズアレイ400として用いた光書込装置23においては、光線通過開口1002a’の開口径が、[主走査方向yの大きさ]≧[副走査方向zの大きさ]となる。 As a result, in the optical writing device 23 using this lens array 5 as the first lens array 200 or the second lens array 400, the aperture diameter of the light beam passing aperture 1002a' is [size in the main scanning direction y]≧ [size in sub-scanning direction z].

このような第5実施形態のレンズアレイ5は、レンズアレイ5を設ける光書込装置23の発光点群101の平面形状に、遮光層1002に設けた光線通過開口1002a’の平面形状を合わせた構成である。これにより、光線通過開口1002a’に対して、対応する発光点群101から発生させた光を無駄なく通過させつつ、光線通過開口1002a’を最小限の大きさに制限して有害光がレンズ201を通過することを防止できる。なお、本第5実施形態は、他の実施形態と組み合わせることができ、組み合わせることによって他の実施形態の効果を得ることもできる。 In the lens array 5 of the fifth embodiment, the planar shape of the light-emitting point group 101 of the optical writing device 23 provided with the lens array 5 is matched with the planar shape of the light-ray passing opening 1002a′ provided in the light shielding layer 1002. Configuration. As a result, while allowing the light generated from the corresponding light emitting point group 101 to pass through the ray passing aperture 1002a' without waste, the ray passing aperture 1002a' is limited to the minimum size, and harmful light is transmitted through the lens 201. can be prevented from passing through The fifth embodiment can be combined with other embodiments, and the effects of other embodiments can be obtained by combining them.

≪第6実施形態≫
図12は、第6実施形態のレンズアレイの平面図である。この図に示す第6実施形態のレンズアレイ6は、第5実施形態のレンズアレイの変形例であり、図5~図7を用いて説明した光書込装置23の第1レンズアレイ200または第2レンズアレイ400として設けられる場合を想定したものである。このレンズアレイ6は、樹脂レンズ層1003のレンズ部1003a’および裏面樹脂層1004のレンズ部1004a’の平面視的な形状が、発光素子基板100に設けた各発光点群101および光線通過開口1002a’の形状に合わせて一方向に長い長円形状となっている。
<<Sixth embodiment>>
FIG. 12 is a plan view of the lens array of the sixth embodiment. The lens array 6 of the sixth embodiment shown in this figure is a modification of the lens array of the fifth embodiment, and is the first lens array 200 or the second lens array of the optical writing device 23 described with reference to FIGS. It is assumed that a two-lens array 400 is provided. In this lens array 6, the planar shape of the lens portions 1003a' of the resin lens layer 1003 and the lens portions 1004a' of the back resin layer 1004 is different from each of the light emitting point groups 101 and the ray passage openings 1002a provided on the light emitting element substrate 100. ' has an oval shape that is long in one direction.

レンズ部1003a’およびレンズ部1004a’のレンズ面は、軸対称非球面で平面視的な形容を長円形状とした場合であっても、レンズ面を自由曲面(すなわち回転対称軸を持たないYZ多項式面)としてよい。 Even if the lens surfaces of the lens portions 1003a' and 1004a' are axisymmetric aspherical surfaces and are oval in plan view, the lens surfaces are free-form surfaces (that is, YZ surfaces having no axis of rotational symmetry). polynomial surface).

またレンズアレイ6は、例えば光書込装置23に設けた場合に、副走査方向zにおけるレンズ201”間の間隔が十分に広ければ、遮光層1002”が主走査方向yとなる方向に長い島状に分離されていてもよい。この場合、分離された遮光層1002”間は、光線通過領域となるが、この部分を通過した光線は、光軸[xφ](図5参照)に対して、かなり角度を持った光線に限定され、感光体21に到達することはない。 Further, when the lens array 6 is provided in the optical writing device 23, for example, if the distance between the lenses 201'' in the sub-scanning direction z is sufficiently large, the light-shielding layer 1002'' is elongated in the main scanning direction y. It may be separated into a shape. In this case, the space between the separated light shielding layers 1002″ becomes a light ray passage area, but light rays passing through this portion are limited to light rays having a considerable angle with respect to the optical axis [xφ] (see FIG. 5). and does not reach the photoreceptor 21 .

このような第6実施形態であっても、第5実施形態と同様の効果を得ることができる。また、遮光層1002”を分離した構成であれば、遮光層1002”における遮光材料部分の面積が狭くなるため、遮光層1002”の形成方法によってはその形成時間を短縮することができ、また低コスト化を図ることが可能である。 Even in such a sixth embodiment, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained. In addition, if the light shielding layer 1002'' is separated, the area of the light shielding material portion of the light shielding layer 1002'' is reduced. Cost can be reduced.

≪光書込装置の他の例≫
図13は、レンズアレイを備えた光書込装置の他の例を示す模式的な断面図であって、第7実施形態を説明する図である。この図に示す光書込装置23’が、第1実施形態で説明した光書込装置23と異なるところは、発光素子基板100’、遮光体150’、第1レンズアレイ200、絞り基板300、および第2レンズアレイ400の配置状態にある。そして、それぞれに設けられた発光点群101、第1レンズ201、絞り開口301、および第2レンズ401および他の光学的な構成は、第1実施形態で説明した構成と同様である。例えば、各光書込装置23’においての、発光点群101、第1レンズ201、絞り開口301、および第2レンズ401の関係は、第1実施形態で示した関係と同様である。
<<Other Examples of Optical Writing Device>>
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing another example of an optical writing device provided with a lens array, and is a diagram for explaining the seventh embodiment. The optical writing device 23' shown in this figure differs from the optical writing device 23 described in the first embodiment in that the light emitting element substrate 100', the light blocking member 150', the first lens array 200, the diaphragm substrate 300, and the second lens array 400 are arranged. The luminous point group 101, the first lens 201, the diaphragm aperture 301, the second lens 401, and other optical configurations provided therefor are the same as those described in the first embodiment. For example, the relationship between the light emitting point group 101, the first lens 201, the aperture 301, and the second lens 401 in each optical writing device 23' is the same as the relationship shown in the first embodiment.

すなわち、光書込装置23’は、発光素子基板100’、遮光体150’、第1レンズアレイ200、絞り基板300、および第2レンズアレイ400のそれぞれと、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度が0度ではなく、以下のような傾きを有する。 That is, the optical writing device 23' includes the light emitting element substrate 100', the light blocking member 150', the first lens array 200, the diaphragm substrate 300, and the second lens array 400, and the optical axis [xφ] (incident direction x ) is not 0 degree, but has the following inclination.

[発光素子基板100’]
発光素子基板100’は、発光素子基板100’の基板面に沿って複数の発光点群101を二次元に設けたものであり、各発光点群101は、像担持面21aに対向し、入射方向xに対して垂直であり、主走査方向yおよび副走査方向zに対して平行な面に設けられている。
[Light emitting element substrate 100']
The light emitting element substrate 100′ has a plurality of light emitting point groups 101 provided two-dimensionally along the substrate surface of the light emitting element substrate 100′. It is provided on a plane that is perpendicular to the direction x and parallel to the main scanning direction y and the sub-scanning direction z.

また全ての発光点群101の中心点は略同一平面上に存在する。発光点群101の中心点が存在する平面107と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面108とのなす角度[θ1]は、0度ではなく傾きを有している。 Moreover, the center points of all the light emitting point groups 101 exist on substantially the same plane. The angle [θ1] formed between the plane 107 on which the center point of the light emitting point group 101 exists and the plane 108 perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) is not 0 degrees but has an inclination.

このような発光点群101が配置された発光素子基板100’は、中央列[Lφ]、上流側列[L-]、および下流側列[L+]のそれぞれについて発光点群101が設けられた基板を備え、これらの基板を光軸[xφ](入射方向x)方向に重ねた構成のものとなっている。 In the light-emitting element substrate 100′ on which such light-emitting point groups 101 are arranged, the light-emitting point groups 101 are provided for each of the central row [Lφ], the upstream row [L−], and the downstream row [L+]. It has a structure in which substrates are provided and these substrates are stacked in the direction of the optical axis [xφ] (incident direction x).

[遮光体150’]
遮光体150’は、発光素子基板100’の各発光点群101から放出された光が、各発光点群101と1:1で対応する第1レンズ201の広い面に到達し、それ以外の第1レンズ201には照射されることのないように構成されている。このような遮光体150’は、例えば発光素子基板100’の感光体21に向かう面に設けられ、発光素子基板100’と第1レンズアレイ200との間を埋める十分な入射方向xの高さを有し、第1レンズ201間を遮光する。
[Light shielding body 150']
The light shielding body 150' allows the light emitted from each light emitting point group 101 of the light emitting element substrate 100' to reach the wide surface of the first lens 201 corresponding to each light emitting point group 101 at 1:1, The first lens 201 is configured so as not to be irradiated. Such a light blocking member 150′ is provided, for example, on the surface of the light emitting element substrate 100′ facing the photoreceptor 21, and has a sufficient height in the incident direction x to fill the space between the light emitting element substrate 100′ and the first lens array 200. and shields the space between the first lenses 201 .

[第1レンズアレイ200]
第1レンズアレイ200は、例えば第1実施形態のレンズアレイ1であって、遮光層1002を絞り基板300側に向けた状態で配置されている。このレンズアレイ1は、その基板面に沿って複数の第1レンズ201が、二次元に設けられたものである。これらの各第1レンズ201は、それぞれの芯厚が入射方向xに平行であって、同一の大きさを有する。
[First lens array 200]
The first lens array 200 is, for example, the lens array 1 of the first embodiment, and is arranged with the light shielding layer 1002 facing the diaphragm substrate 300 side. This lens array 1 has a plurality of first lenses 201 two-dimensionally provided along the substrate surface. Each of these first lenses 201 has a core thickness parallel to the incident direction x and has the same size.

また全ての第1レンズ201の芯厚の中心が同一平面上に配置されている。芯厚の中心が配置された平面207と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面208とのなす角度[θ2]は、角度[θ2]<[θ1]の範囲で傾きを有する。なお、この場合であっても、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100’側により近い中央列[Lφ]を構成する第1レンズ201φの第1曲率比[R1φ]は、上流側列[L-]を構成する第1レンズ201-の第1曲率比[R1-]および下流側列[L+]を構成する第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]よりも小さいことは第1実施形態と同様であってよい。 Also, the centers of the core thicknesses of all the first lenses 201 are arranged on the same plane. The angle [θ2] formed between the plane 207 on which the center of the core thickness is arranged and the plane 208 perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) has an inclination within the range of angle [θ2] < [θ1]. . Even in this case, the position of the image bearing surface 21a in the optical axis [xφ] direction of the imaging optical system 23b is closer to the light emitting element substrate 100′ side. is the first curvature ratio [R1−] of the first lens 201− forming the upstream row [L−] and the first curvature ratio [R1−] of the first lens 201+ forming the downstream row [L+] Being smaller than 1 curvature ratio [R1+] may be the same as in the first embodiment.

また第2レンズアレイ400として第1実施形態のレンズアレイ1を用いる場合、このレンズアレイ1は、遮光層1002が設けられた面を絞り基板300側に向けた状態で配置されることも第1実施形態と同様である。 When the lens array 1 of the first embodiment is used as the second lens array 400, the lens array 1 may be arranged with the surface provided with the light shielding layer 1002 facing the aperture substrate 300 side. It is similar to the embodiment.

[絞り基板300]
絞り基板300は、その基板面に沿って複数の絞り開口301が二次元に設けられたものである。これらの絞り開口301は、その中心点が略同一平面上に存在する。絞り開口301の中心点が存在する平面307と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面308とのなす角度[θ3]は、角度[θ3]<[θ2]の範囲で傾きを有する。
[Aperture substrate 300]
The diaphragm substrate 300 has a plurality of diaphragm apertures 301 two-dimensionally provided along the substrate surface. These diaphragm openings 301 have their center points on substantially the same plane. The angle [θ3] formed between the plane 307 on which the center point of the diaphragm aperture 301 exists and the plane 308 perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) is an angle [θ3] < [θ2]. have.

[第2レンズアレイ400]
第2レンズアレイ400は、その基板面に沿って第2レンズ401が二次元に設けられたものである。これらの各第2レンズ401は、それぞれの芯厚が入射方向xに平行であって、同一の大きさを有する。
[Second lens array 400]
The second lens array 400 has second lenses 401 two-dimensionally provided along the substrate surface. Each of these second lenses 401 has a core thickness parallel to the incident direction x and the same size.

また全ての第2レンズ401の芯厚の中心が同一平面上に配置されている。芯厚[t2]の中心が配置された平面407と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面408とのなす角度[θ4]は、角度[θ4]<[θ3]の範囲で傾きを有する。なお、この場合であっても、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100’側により近い中央列[Lφ]を構成する第2レンズ401φの第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L-]を構成する第2レンズ401-の第2曲率比[R2-]および下流側列[L+]を構成する第2レンズ401+の第2曲率比[R2+]よりも小さいことは第1実施形態と同様である。 Further, the centers of the core thicknesses of all the second lenses 401 are arranged on the same plane. The angle [θ4] formed between the plane 407 on which the center of the core thickness [t2] is arranged and the plane 408 perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) is within the range of angle [θ4] < [θ3]. have an inclination. Even in this case, the position of the image bearing surface 21a in the direction of the optical axis [xφ] of the imaging optical system 23b is the second lens 401φ that constitutes the central row [Lφ] closer to the light emitting element substrate 100′ side. is the second curvature ratio [R2−] of the second lens 401− forming the upstream row [L−] and the second curvature ratio [R2−] of the second lens 401+ forming the downstream row [L+] Being smaller than 2 curvature ratio [R2+] is the same as in the first embodiment.

<光書込装置23’の具体例>
次に、上述した光書込装置23’の具体例を示す。下記表6は、第2実施形の光書込装置23’における中央列[Lφ]の書込光学系23aφの座標データである。また下記表7は、第2実施形の光書込装置23’における上流側列[L-]の書込光学系23a-の座標データである。さらに下記表8は、第2実施形の光書込装置23’における下流側列[L+]の書込光学系23a+の座標データである。
<Specific example of optical writing device 23'>
Next, a specific example of the above-described optical writing device 23' will be shown. Table 6 below shows the coordinate data of the writing optical system 23aφ of the central column [Lφ] in the optical writing device 23' of the second embodiment. Table 7 below shows the coordinate data of the writing optical system 23a- in the upstream row [L-] in the optical writing device 23' of the second embodiment. Further, Table 8 below shows the coordinate data of the writing optical system 23a+ in the downstream row [L+] in the optical writing device 23' of the second embodiment.

下記表6~表8において示す座標データは、中央列[Lφ]に設けられた発光点群101の発光面101aの中心位置[O]を、入射方向x=0、主走査方向y=0、副走査方向z=0とした座標データである。第1レンズ201の入射面202および射出面203、絞り301、および第2レンズ401の入射面402および射出面403については、それぞれの中心の値を示している。また、第1レンズアレイ200および第2レンズアレイ400の基板材料については、中央列[Lφ]の書込光学系23aφにおける入射面側の中心座標を共通で用いた。第1レンズアレイ200および第2レンズアレイ400の基板材料の射出面の座標は、入射面側の中心座標においての入射面に対する法線方向の座標を示した。発光素子基板100’は、中央列[Lφ]、上流側列[L-]、および下流側列[L+]のそれぞれについて発光点群101が設けられた基板を重ねた構成であるため、座標もそれぞれ示している The coordinate data shown in Tables 6 to 8 below are obtained by setting the center position [O] of the light emitting surface 101a of the light emitting point group 101 provided in the central row [Lφ] to the incident direction x=0, the main scanning direction y=0, This is coordinate data with the sub-scanning direction z=0. Regarding the incident surface 202 and the exit surface 203 of the first lens 201, the diaphragm 301, and the entrance surface 402 and the exit surface 403 of the second lens 401, respective center values are shown. Further, for the substrate materials of the first lens array 200 and the second lens array 400, the central coordinates of the incident surface side of the writing optical system 23aφ in the central row [Lφ] are commonly used. The coordinates of the exit surface of the substrate material of the first lens array 200 and the second lens array 400 are the coordinates in the normal direction to the entrance surface at the center coordinates on the entrance surface side. Since the light-emitting element substrate 100′ has a configuration in which substrates provided with light-emitting point groups 101 for each of the central row [Lφ], the upstream row [L−], and the downstream row [L+] are stacked, the coordinates are each showing

さらに感光体21の座標データは、感光体21の像担持面21aにおける像点[Pφ],[P-],[P+]においての座標データである。この感光体21は、半径22mmの円筒形(円筒状)のものである。 Further, the coordinate data of the photoreceptor 21 are the coordinate data at the image points [Pφ], [P−], and [P+] on the image bearing surface 21a of the photoreceptor 21 . This photosensitive member 21 is cylindrical (cylindrical) with a radius of 22 mm.

Figure 0007287014000007
Figure 0007287014000007

Figure 0007287014000008
Figure 0007287014000008

Figure 0007287014000009
Figure 0007287014000009

表6~表8に示されるように書込光学系23aφ,23a-,23a+のいずれも、第1レンズ201の入射面202および射出面203、絞り301、第2レンズ401の入射面402および射出面403の主走査方向yおよび副走査方向zの値が同一であり、これらが入射方向xに沿って一直線上に配置されていることがわかる。 As shown in Tables 6 to 8, each of the writing optical systems 23aφ, 23a−, 23a+ includes the entrance surface 202 and the exit surface 203 of the first lens 201, the diaphragm 301, the entrance surface 402 of the second lens 401 and the exit surface. It can be seen that the values of the main scanning direction y and the sub-scanning direction z of the surface 403 are the same, and they are arranged on a straight line along the incident direction x.

また、第1レンズ201、絞り301、第2レンズ401、およびこれらを設けた基板の、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度ではなく傾きを有している。また感光体21は、円筒状である。このため、表6~表8の像担持面21aの座標を比較すると、入射方向xについては、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの方が、上流側列[L-]の書込光学系23a-および下流側列[L+]の書込光学系23a+よりも小さくなっている。また像担持面21aの角度は、中央列[Lφ]の書込光学系23aφでは0度であり、流側列[L-]の書込光学系23a-および下流側列[L+]の書込光学系23a+では斜めになっている。 In addition, the angle formed by the first lens 201, the diaphragm 301, the second lens 401, and the substrate on which these are provided with the plane perpendicular to the optical axis [xφ] (incident direction x) is not 0 degrees but has an inclination. ing. Further, the photoreceptor 21 is cylindrical. Therefore, when the coordinates of the image bearing surface 21a in Tables 6 to 8 are compared, with respect to the incident direction x, the writing optical system 23aφ of the central row [Lφ] is the writing optical system 23aφ of the upstream row [L−]. It is smaller than the optical system 23a- and the writing optical system 23a+ of the downstream row [L+]. The angle of the image bearing surface 21a is 0 degrees in the writing optical system 23aφ of the central row [Lφ], and the writing optical system 23a− of the downstream row [L−] and the writing optical system 23a− of the downstream row [L+]. The optical system 23a+ is oblique.

下記表9(1)~(4)には、中央列[Lφ]の書込光学系23aφを構成する第1レンズ201φと第2レンズ401φの非球面係数を示す。また下記表10(1)~(4)には、上流側列[L-]の書込光学系23a-を構成する第1レンズ201-と第2レンズ401-の非球面係数を示す。さらに下記表11(1)~(4)には、下流側列[L+]の書込光学系23a+を構成する第1レンズ201+と第2レンズ401+の非球面係数を示す。 Tables 9 (1) to (4) below show the aspherical coefficients of the first lens 201φ and the second lens 401φ that constitute the writing optical system 23aφ in the center row [Lφ]. Tables 10(1) to 10(4) below show the aspherical coefficients of the first lens 201- and the second lens 401- that constitute the writing optical system 23a- of the upstream row [L-]. Furthermore, Tables 11(1) to 11(4) below show the aspheric coefficients of the first lens 201+ and the second lens 401+ that constitute the writing optical system 23a+ of the downstream row [L+].

ここで示した第1レンズ201と第2レンズ401の面形状は、第1実施形態で示したものと同様の軸対称非球面であり、曲率は近軸曲率である。軸対称非球面において、近軸曲率=2×[2次の非球面係数]で表現される。表9~表11において、2次の非球面係数はi=2の非球面係数である。なお、第1レンズ201および第2レンズ401は、屈折率1.5145のガラス基板の両側主面上に、屈折率1.5285の樹脂からなる凸状レンズ部を設けた構成である。また、これらの第1レンズ201および第2レンズ401用いて構成された各書込光学系23aの結像倍率は、何れも[-1]倍である。 The surface shapes of the first lens 201 and the second lens 401 shown here are axisymmetric aspheric surfaces similar to those shown in the first embodiment, and the curvature is paraxial curvature. In the axially symmetrical aspherical surface, paraxial curvature=2×[secondary aspherical surface coefficient]. In Tables 9 to 11, the secondary aspherical coefficient is the aspherical coefficient of i=2. The first lens 201 and the second lens 401 are configured by providing convex lens portions made of resin with a refractive index of 1.5285 on both main surfaces of a glass substrate with a refractive index of 1.5145. Further, the imaging magnification of each writing optical system 23a configured using the first lens 201 and the second lens 401 is [-1] times.

Figure 0007287014000010
Figure 0007287014000010

Figure 0007287014000011
Figure 0007287014000011

Figure 0007287014000012
Figure 0007287014000012

下記表12には、上記表9~表11で示された各第1レンズ201に関する第1曲率比[R1]および第2レンズ401に関する第2曲率比[R2]を示す。なお、これらの第1曲率比[R1]および第2曲率比[R2]は、絶対値として示している。 Table 12 below shows the first curvature ratio [R1] for each first lens 201 and the second curvature ratio [R2] for the second lens 401 shown in Tables 9 to 11 above. Note that the first curvature ratio [R1] and the second curvature ratio [R2] are shown as absolute values.

Figure 0007287014000013
Figure 0007287014000013

表12に示すように、像点[Pφ]が発光素子基板100’に近く共役長が短い中央列[Lφ]の第1曲率比[R1φ]は、共役長が長い上流側列[L-]の第1曲率比[R1-]および下流側列[L+]の第1曲率比[R1+]よりも小さい。また同様に、中央列[Lφ]の第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L-]の第2曲率比[R2-]および下流側列[L+]の第2曲率比[R2+]よりも小さい。 As shown in Table 12, the first curvature ratio [R1φ] of the central row [Lφ] whose image point [Pφ] is close to the light emitting element substrate 100′ and has a short conjugate length is and the first curvature ratio [R1+] of the downstream row [L+]. Similarly, the second curvature ratio [R2φ] of the central row [Lφ] is the second curvature ratio [R2−] of the upstream row [L−] and the second curvature ratio [R2+] of the downstream row [L+] less than

さらに表6の座標データに示されるように、中央列[Lφ]においては、発光面101aと第1レンズ201φの入射面202との距離[d1φ]は、[d1φ]=4.257である。また第2レンズ401φの射出面403と、像担持面21a上の像点[Pφ]との距離[d2φ]は、[d2φ]=21.247-17.243=4.004である。したがって、中央列[Lφ]においては、距離[d1φ]>距離[d2φ]であり、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は収束光となっている。 Further, as shown in the coordinate data of Table 6, in the central row [Lφ], the distance [d1φ] between the light emitting surface 101a and the incident surface 202 of the first lens 201φ is [d1φ]=4.257. The distance [d2φ] between the exit surface 403 of the second lens 401φ and the image point [Pφ] on the image bearing surface 21a is [d2φ]=21.247−17.243=4.004. Therefore, in the center row [Lφ], distance [d1φ]>distance [d2φ], and the light [hφ] passing through the first lens 201φ is convergent light.

また表7の座標データに示されるように、上流側列[L-]においては、発光面101aと第1レンズ201-の入射面202との距離[d1-]は、[d1-]=5.381-1.500=3.881である。また第2レンズ401-の射出面403と、像担持面21a上の像点[P-]との距離[d2-]は、[d2-]=21.753-17.619=4.134である。したがって、上流側列[L-]においては、距離[d1-]<距離[d2-]であり、第1レンズ201-を通過した光[h-]は発散光となっている。 Further, as shown in the coordinate data of Table 7, in the upstream row [L-], the distance [d1-] between the light emitting surface 101a and the incident surface 202 of the first lens 201- is [d1-]=5 .381-1.500=3.881. The distance [d2-] between the exit surface 403 of the second lens 401- and the image point [P-] on the image bearing surface 21a is [d2-]=21.753-17.619=4.134. be. Therefore, in the upstream row [L-], the distance [d1-]<the distance [d2-], and the light [h-] passing through the first lens 201- is divergent light.

また表8の座標データに示されるように、下流側列[L+]においては、発光面101aと第1レンズ201+の入射面202との距離[d1+]は、[d1+]=3.132-(-1.500)=4.632である。また第2レンズ401+の射出面403と、像担持面21a上の像点[P+]との距離[d2+]は、[d2+]=21.753-16.868=4.885である。したがって、下流側列[L+]においては、距離[d1+]<距離[d2+]であり、第1レンズ201+を通過した光[h-]は発散光となっている。 Further, as shown in the coordinate data of Table 8, in the downstream row [L+], the distance [d1+] between the light emitting surface 101a and the incident surface 202 of the first lens 201+ is [d1+]=3.132−( −1.500)=4.632. The distance [d2+] between the exit surface 403 of the second lens 401+ and the image point [P+] on the image bearing surface 21a is [d2+]=21.753-16.868=4.885. Therefore, in the downstream row [L+], distance [d1+]<distance [d2+], and the light [h-] that has passed through the first lens 201+ is divergent light.

さらに各書込光学系23aの結像倍率は[-1]倍なので、これらの表6~表12のコンストラクションデータの座標および非球面係数からわかるように、中央列[Lφ]、上流側列[L-]、および下流側列[L+]の第1レンズ201および第2レンズ401は、絞り301に対して対称に配置されており、面形状も対称であり、第2実施形態で示した構成のものとなっている。 Furthermore, since the imaging magnification of each writing optical system 23a is [-1] times, as can be seen from the coordinates and aspheric coefficients of the construction data in Tables 6 to 12, the central row [Lφ] and the upstream row [ L-], and the first lens 201 and the second lens 401 in the downstream row [L+] are arranged symmetrically with respect to the diaphragm 301, and have symmetrical surface shapes, and have the configuration shown in the second embodiment. It belongs to

<第7実施形態の効果>
このような構成の光書込装置23’であっても、第1レンズアレイ200さらには第2レンズアレイ400として第1実施形態のレンズアレイ1を用いたことにより、第1実施形態の光書込装置23と同様の効果を奏することが可能である。また第1レンズアレイ200さらには第2レンズアレイ400としては、第2実施形態~第6実施形態のうちの何れかのレンズアレイを用いることも可能であり、それぞれのレンズアレイを用いたことによる効果を得ることができる。
<Effects of the seventh embodiment>
Even in the optical writing device 23' having such a configuration, the optical writing device 23' according to the first embodiment uses the lens array 1 according to the first embodiment as the first lens array 200 and the second lens array 400. It is possible to obtain the same effect as that of the loading device 23 . Further, as the first lens array 200 and the second lens array 400, it is possible to use any one of the lens arrays of the second to sixth embodiments. effect can be obtained.

またこの光書込装置23’は、発光点群101、第1レンズ201、絞り301、および第2レンズ401の関係は、第1実施形態の光書込装置におけるこれらの関係と同様である。このため、第1実施形態で説明した光書込装置23と同様に、像担持面21aにおける結像位置精度が確保され、円筒状の感光体21の像担持面21a上の各位置における露光量のばらつきを抑えることが可能であり、かつ各結像光学系23bの倍率を均一に保つことが可能な構成のものとなっている。またこの光書込装置23’を備えた画像形成装置10によれば、画像の形成精度の向上を図ることが可能なものとなっている。 Also, in this optical writing device 23', the relationship between the light emitting point group 101, the first lens 201, the diaphragm 301, and the second lens 401 is the same as in the optical writing device of the first embodiment. Therefore, similarly to the optical writing device 23 described in the first embodiment, the image forming position accuracy on the image bearing surface 21a is ensured, and the exposure amount at each position on the image bearing surface 21a of the cylindrical photosensitive member 21 is reduced. can be suppressed, and the magnification of each imaging optical system 23b can be kept uniform. Further, according to the image forming apparatus 10 having the optical writing device 23', it is possible to improve the accuracy of image formation.

1,2,3,4,5,6…レンズアレイ
10…画像形成装置
21…感光体
21a…像担持面
23,23’…光書込装置
23b…結像光学系
100,100’…発光素子基板
101…発光点群
102…発光点
200…第1レンズアレイ
300…絞り基板
301…絞り開口
400…第2レンズアレイ
1001…ガラス基板
1002…遮光層
1002a,1002a’…光線通過開口
1003…樹脂レンズ層
1003a,1003a’…レンズ部(樹脂レンズ層)
1004…裏面樹脂層
1004a,1004a’…レンズ部(裏面樹脂層)
1, 2, 3, 4, 5, 6... Lens array 10... Image forming device 21... Photoreceptor 21a... Image carrying surface 23, 23'... Optical writing device 23b... Imaging optical system 100, 100'... Light emitting element Substrate 101 Light emitting point group 102 Light emitting point 200 First lens array 300 Diaphragm substrate 301 Diaphragm aperture 400 Second lens array 1001 Glass substrate 1002 Light shielding layer 1002a, 1002a' Ray passing aperture 1003 Resin lens Layers 1003a, 1003a'... Lens portion (resin lens layer)
1004... Back surface resin layer 1004a, 1004a'... Lens part (back surface resin layer)

Claims (13)

円筒状の感光体の側周面からなる像担持面に対向して設けられ、前記像担持面に光書き込みを行うための光書込装置であって、
二次元に配列された発光点群を有する発光素子基板と
前記各発光点群からの光を前記像担持面上の異なる各位置に結像させる結像光学系とを備え、
前記結像光学系は、前記発光素子基板側から順に配置された、第1レンズアレイと、絞り開口が設けられた絞り基板と、第2レンズアレイとを有し、
前記第1レンズアレイおよび前記第2レンズアレイは、複数のレンズを二次元に配列したレンズアレイであって、
前記第1レンズアレイは、
ガラス基板と、
複数の光線通過開口を有し前記ガラス基板の一方の主面側に設けられた遮光層と、
前記遮光層を備えた前記ガラス基板の一主面上に設けられ、前記各光線通過開口に対応して配置されたレンズ部を有する樹脂レンズ層と、
前記ガラス基板の他方の主面上に設けられた裏面樹脂層とを備え、
前記絞り基板側に前記遮光層を向けて配置され、
前記発光素子基板の前記第1レンズアレイ側には、前記発光素子基板と前記第1レンズアレイとの間を埋める程度に十分な高さを有するとともに、前記発光素子基板に設けられた発光点群から前記第1レンズアレイに設けられたレンズに向かって開口径を拡大した遮光開口を有し、前記第1レンズアレイのレンズ間を遮光する遮光体が設けられている
光書込装置。
An optical writing device provided opposite to an image bearing surface formed of a side peripheral surface of a cylindrical photoreceptor for performing optical writing on the image bearing surface,
a light-emitting element substrate having light-emitting point groups arranged two-dimensionally ;
an imaging optical system that forms an image of the light from each light emitting point group on each different position on the image bearing surface;
The imaging optical system has a first lens array, a diaphragm substrate provided with a diaphragm aperture, and a second lens array, which are arranged in order from the light emitting element substrate side,
The first lens array and the second lens array are lens arrays in which a plurality of lenses are arranged two-dimensionally,
The first lens array is
a glass substrate;
a light shielding layer provided on one main surface side of the glass substrate and having a plurality of light ray passage apertures;
a resin lens layer provided on one main surface of the glass substrate provided with the light shielding layer and having lens portions arranged corresponding to the respective light ray passage openings;
and a back surface resin layer provided on the other main surface of the glass substrate ,
arranged with the light shielding layer facing the aperture substrate side,
The light emitting element substrate has a height sufficient to fill the space between the light emitting element substrate and the first lens array on the side of the first lens array, and a group of light emitting points provided on the light emitting element substrate. A light shielding body is provided that has a light shielding aperture with an enlarged aperture diameter toward the lens provided in the first lens array and shields the space between the lenses of the first lens array.
Optical writing device.
前記遮光層は、前記ガラス基板の一方の主面上に設けられた層である
請求項1に記載の光書込装置
The optical writing device according to claim 1, wherein the light shielding layer is a layer provided on one main surface of the glass substrate.
前記遮光層は、前記ガラス基板の一方の主面側の表面層に設けられた層である
請求項1に記載の光書込装置
The optical writing device according to claim 1, wherein the light shielding layer is a layer provided on a surface layer on one main surface side of the glass substrate.
前記各レンズ部の周端縁は、前記光線通過開口の外側に配置され、前記遮光層と前記レンズ部の周端縁とが平面視的な重なりを有する
請求項1~3のうちの何れか1項に記載の光書込装置
4. The peripheral edge of each of the lens portions is arranged outside the light beam passage opening, and the light shielding layer and the peripheral edge of the lens portion overlap each other in a plan view. 2. The optical writing device according to item 1.
前記各光線通過開口は、一方向に長い開口径を有する
請求項1~4のうちの何れか1項に記載の光書込装置
5. The optical writing device according to any one of claims 1 to 4, wherein each of said ray passage openings has an opening diameter that is long in one direction.
前記レンズ部は、平面視的な形状が前記光線通過開口と同一方向に長い楕円形状を有する
請求項5に記載の光書込装置
6. The optical writing device according to claim 5, wherein the lens portion has an elliptical shape in a plan view that is elongated in the same direction as the light beam passage opening.
前記レンズ部は、凸レンズ形状のものである
請求項1~6のうちの何れか1項に記載の光書込装置
The optical writing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the lens portion has a convex lens shape.
前記裏面樹脂層は、前記複数の光線通過開口のそれぞれに対応する位置に設けられたレンズ部を有する
請求項1~7のうちの何れか1項に記載の光書込装置
8. The optical writing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the back resin layer has lens portions provided at positions respectively corresponding to the plurality of light passage apertures.
前記ガラス基板と、前記樹脂レンズ層および前記裏面樹脂層との屈折率差が、それぞれ0.1以下である
請求項1~8のうちの何れか1項に記載の光書込装置
The optical writing device according to any one of claims 1 to 8, wherein differences in refractive index between the glass substrate and the resin lens layer and the back resin layer are each 0.1 or less.
前記樹脂レンズ層は、前記複数のレンズ部の間に設けられた平坦部を有し、前記平坦部の膜厚が0.3mm以下である
請求項1~9のうちの何れか1項に記載の光書込装置
The resin lens layer according to any one of claims 1 to 9, wherein the resin lens layer has a flat portion provided between the plurality of lens portions, and the thickness of the flat portion is 0.3 mm or less. optical writing device .
前記レンズ層は、前記レンズ部が独立した島状に形成されている
請求項1~9のうちの何れか1項に記載の光書込装置
10. The optical writing device according to any one of claims 1 to 9, wherein the lens layer is formed in an island shape from which the lens portions are independent.
前記発光素子基板の各発光点群は、前記感光体の軸方向に沿った長尺状に発光点を二次元に配置してなり、
前記遮光層の各光線通過開口は、前記感光体の軸方向に沿った方向に長い開口径を有し、前記発光点群に対応して設けられている
請求項に記載の光書込装置。
each light-emitting point group of the light-emitting element substrate is formed by two-dimensionally arranging light-emitting points in an elongated shape along the axial direction of the photoreceptor;
2. The optical writing device according to claim 1 , wherein each ray passage opening of the light shielding layer has an opening diameter that is long in a direction along the axial direction of the photoreceptor, and is provided corresponding to the light emitting point group. .
側周面を像担持面とした円筒状の感光体と、
前記像担持面に対向して設けられたもので前記像担持面に光書き込みを行うための光書込装置とを備え、
前記光書込装置は、請求項1~12のうちの何れか1項に記載の光書込装置である
画像形成装置。
a cylindrical photoreceptor having a side peripheral surface as an image bearing surface;
an optical writing device provided opposite to the image bearing surface for performing optical writing on the image bearing surface;
An image forming apparatus, wherein the optical writing device is the optical writing device according to any one of claims 1 to 12 .
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