[发明专利]行头及使用了行头的图像形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及行头及使用了行头的图像形成装置，特别是涉及使用微透镜阵列在被照射面上投影发光元件列而形成成像点列的行头和使用了行头的图像形成装置。 

背景技术

目前，专利文献1中提案有如下这样的光写入行头、及使其光路反向进行光读取的行头：在LED阵列方向配置多个LED阵列芯片，由对应配置的正透镜将各LED阵列芯片的LED阵列在感光体上放大投影，在感光体上邻接的LED阵列芯片的端部的发光点的像彼此之间以与同一LED阵列芯片的发光点的像间间距相同的间距邻接成像。 

另外，专利文献1的配置的基础上，专利文献2中提案有，由两片透镜构成正透镜，且按照使投影光接近平行光的方式加深焦点深度。 

另外，专利文献3中提案有如下这样的光写入行头，将LED阵列芯片隔开间隔配置两列，使其重复相位错开半周期，使各正透镜与各LED阵列芯片对应，配置两列正透镜阵列，并使感光体上的发光点阵列的像为一列。 

专利文献1：特开平2-4546号公报 

专利文献2：特开平6-344596号公报 

专利文献3：特开平6-278314号公报 

这些现有技术中，当各正透镜的视角增大时，根据cos4乘法法则，周边的光量降低也增大(遮光)。为防止该遮光引起的印字图像的浓度不均，需要将像面的各像素(发光点像)的光量设为一定，但其必须要在每一发光点改变光源(发光点)的光量来修正遮光。但是，由于光源像素(发光点)的发光强度对寿命特性有影响，故当光学系的遮光增大时，即使对每个发光点调节光量并在初期得到均匀的像面光量，随经过时间，也会有发光点间距的光量不均产生，导致特性浓度不均产生。 

另外，在副扫描方向并列配置多个发光点阵列的情况下，当光学系的透镜直径增大时，光写入行头在副扫描方向的宽度增大，而难以将图像形成装置小型化。 

发明内容

本发明是鉴于现有技术的问题点而构成的，其目的在于，在与阵列状地配置的多个正透镜系的各透镜系对应配置列状的多个发光元件而成的光写入行头中，通过将各透镜系的透镜直径设定为尽可能小，可将行头及使用了行头的图像形成装置小型化。 

本发明的其它目的在于，即使写入面在光轴方向变动，基于发光点像的错位的不均也不会产生。 

为实现上述目的，本发明提供一种行头，其特征在于，具有： 

具有两个正折射力的透镜的正透镜系； 

在第一方向及第二方向配置多个所述两个透镜中像侧透镜而成的像侧透镜阵列； 

在所述第一方向及所述第二方向配置多个所述两个透镜中物体侧透镜而成的物体侧透镜阵列； 

在所述正透镜系的物体侧相对于1的所述正透镜系配置了多个发光元件的发光体阵列； 

在所述像侧透镜阵列和所述物体侧透镜阵列之间配置且以在像侧成为远心或大致远心的方式形成孔径光阑的光阑板，在像侧成为远心是指在像空间主光线与光轴平行，在像侧成为大致远心是指在像空间主光线位于光轴的±1°以内， 

设所述像侧透镜阵列向所述第二方向配置的透镜的列数为m、在所述第一方向相邻的两个所述像侧透镜的有效区域的间隔为α、所述正透镜系的像侧孔径角(半角)为θ_i、相对于所述正透镜系的1配置的多个发光元件的像面上的像即多个发光元件像的所述第一方向的宽度(全宽度)为W_i、所述像侧透镜的焦点距离为f₂、从所述像侧透镜的像侧主面到所述像侧的距离为S_i时，具有以下条件： 

f₂≤(mW_i-α)/(2θ_i)              …(21) 

W_i≥2S_iθ_i/(m-1)+α/(m-1)        …(24) 

通过这样构成，即使写入面的位置在光轴方向错开，成像点也不会产生错位，从而可防止形成的图像的劣化，而且，可将孔径光阑的直径设定为与构成透镜阵列的各正透镜系的两片透镜的像侧的透镜的有效直径大致相同或为其以下，进而可将物体侧透镜的有效直径设为与像侧的透镜的有效直径大致相同或为其以下，可避开与相邻的正透镜系的干涉而矩阵状地配置正透镜系。 

该情况下，理想的是，所述多个发光元件像的所述第一方向的宽度(全宽度)W_i具有以下条件。