曝光裝置、圖像形成單元和圖像形成裝置的制作方法

文檔序號(hào)：11653413閱讀：319來(lái)源：國(guó)知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專(zhuān)利>攝影電影;光學(xué)設(shè)備的制造及其處理,應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及一種使用電子照片方式形成圖像的圖像形成單元、具備該圖像形成單元的圖像形成裝置和用于它們的曝光裝置。

背景技術(shù)：

在使用電子照片方式形成圖像的電子打印機(jī)、傳真機(jī)等各種圖像形成裝置中，使用具有l(wèi)ed（lightemittingdiode）元件等發(fā)光元件與透鏡陣列的曝光裝置（例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-221510號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在具備這樣的曝光裝置的圖像形成裝置中，起因于構(gòu)成透鏡陣列的多個(gè)柱透鏡的光學(xué)特性的偏差，有可能在形成的圖像上產(chǎn)生條紋（由在副掃描方向上延伸的條紋產(chǎn)生的主掃描方向上的濃度不均）等質(zhì)量上的問(wèn)題。

因此，期望提供一種能夠形成更加良好的圖像的圖像形成單元、圖像形成裝置和適合搭載于它們的曝光裝置。

作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的曝光裝置，使圖像載體曝光。該曝光裝置具有：發(fā)光元件陣列，包含排列在第一方向且各自發(fā)出光的多個(gè)發(fā)光元件；以及透鏡陣列，在與第一方向正交的第二方向上，與發(fā)光元件陣列對(duì)向配置，分別使由多個(gè)發(fā)光元件各自發(fā)出的多份光成像（聚光），滿足下列式（1）和式（2）。其中，l0是透鏡陣列的焦距（從由透鏡陣列成像的光的第一方向的光量分布算出的對(duì)比度為最大的距離），l1是透鏡陣列與發(fā)光元件陣列的距離，l2是透鏡陣列與圖像載體的距離。

175μm≤l0-l1≤250μm……（1）

175μm≤l0-l2≤250μm……（2）

作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的圖像形成單元和圖像形成裝置分別具備上述本發(fā)明的一種實(shí)施方式的曝光裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一種實(shí)施方式的曝光裝置的整體結(jié)構(gòu)例子的立體圖。

圖2是表示圖1所示的曝光裝置的側(cè)面圖。

圖3是表示圖1所示的柱透鏡的放大分解立體圖。

圖4是表示本發(fā)明的一種實(shí)施方式的圖像形成裝置的整體結(jié)構(gòu)例子的示意圖。

圖5是表示圖4所示的在圖像形成裝置中，圖像形成過(guò)程的示意特性圖。

圖6是表示圖4所示的在圖像形成裝置中，當(dāng)圖像載體的感光度特性產(chǎn)生變動(dòng)時(shí)，對(duì)顯影粉濃度的影響的示意特性圖。

圖7a是表示作為參考例子的曝光裝置的多個(gè)發(fā)光元件的曝光強(qiáng)度分布的示意說(shuō)明圖。

圖7b是表示圖1所示的曝光裝置的多個(gè)發(fā)光元件的曝光強(qiáng)度分布的示意說(shuō)明圖。

圖8是表示實(shí)驗(yàn)例1的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖9是表示實(shí)驗(yàn)例2的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖10是表示實(shí)驗(yàn)例3的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖11是表示實(shí)驗(yàn)例4的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖12是表示實(shí)驗(yàn)例5的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖13是表示實(shí)驗(yàn)例6的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖14是表示實(shí)驗(yàn)例7的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖15是表示實(shí)驗(yàn)例8的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖16是表示實(shí)驗(yàn)例9的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

圖17是表示實(shí)驗(yàn)例10的曝光裝置的曝光強(qiáng)度與位置和光圖大小的關(guān)系的特性圖。

符號(hào)的說(shuō)明

1光學(xué)頭（曝光裝置）

2透鏡陣列

2a,2b端面

21柱透鏡

22,23側(cè)板

24外周面

25透鏡部分

26光吸收層

3led（發(fā)光二極管）陣列

31led元件

4安裝基板

5支撐部件

7控制部

100圖像形成裝置

101介質(zhì)

102介質(zhì)供給盒

103介質(zhì)輸送輥

104,105搬送對(duì)輥

106y,106m,106c,106k圖像形成部（處理單元）

107定影器

108,109排出對(duì)輥

110殼體

111堆垛機(jī)

40顯影粉盒

41光導(dǎo)鼓（圖像載體）

41j旋轉(zhuǎn)軸

42充電輥

43清潔刮板

44顯影輥

45供應(yīng)輥

46轉(zhuǎn)印輥

l1,l2距離

l0焦距。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。再有，以下的說(shuō)明是本發(fā)明的一個(gè)具體例子，本發(fā)明不限定于以下的樣態(tài)。另外，本發(fā)明也不限定于各圖所示的各個(gè)構(gòu)成要素的配置、尺寸和尺寸比等。說(shuō)明按以下的順序進(jìn)行。

1.實(shí)施方式。

具備曝光裝置的圖像形成單元和圖像形成裝置。

2.實(shí)驗(yàn)例。

3.其他變形例。

<1.實(shí)施方式>

[光學(xué)頭1的概略結(jié)構(gòu)]

圖1是表示本發(fā)明的一種實(shí)施方式的光學(xué)頭1的整體結(jié)構(gòu)例子的立體圖。另外，圖1的用虛線包圍的區(qū)域表示沿著光學(xué)頭1的a-a線的截面構(gòu)造的擴(kuò)大圖。圖2是表示光學(xué)頭1的截面圖。光學(xué)頭1對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“曝光裝置”的一個(gè)具體例子，例如在x軸方向（第一方向）上延伸。

光學(xué)頭1具有：透鏡陣列2、安裝基板4、led（lightemittingdiode）陣列3和保持它們的支撐部件5。透鏡陣列2例如固定在支撐部件5的上部。led陣列3包含排列在x軸方向且各自發(fā)出光的多個(gè)led元件31，以與透鏡陣列2的一方的端面2a（參照?qǐng)D2）對(duì)向的方式設(shè)置在安裝基板4上。led陣列3對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“發(fā)光元件陣列”的一個(gè)具體例子。

安裝基板4的y軸方向的兩端部被固定在支撐部件5的下部。在這里，支撐部件5在led元件31的光軸方向（z軸方向）上，保持透鏡陣列2的端面2a與led陣列3的間隔為距離l1（參照?qǐng)D2的(b)）。再有，距離l1僅比透鏡陣列2的焦距l(xiāng)0長(zhǎng)距離δl1（<0）（δl1=l1-l0）。該距離δl1優(yōu)選為例如-250μm～-175μm。也就是說(shuō)，滿足下列式（1）。

175μm≤l0-l1≤250μm……（1）。

如圖1的用虛線包圍的區(qū)域所示，透鏡陣列2具有：捆扎有多個(gè)柱透鏡21的透鏡群21g、和對(duì)向配置為在y軸方向挾持該透鏡群21g的1對(duì)側(cè)板22、23。y軸方向是與x軸方向和z軸方向的雙方正交的方向。透鏡群21g由第一柱透鏡列21a與第二柱透鏡列21b在y軸方向上互相鄰接配置而成。該第一柱透鏡列21a例如由大致圓筒狀的柱透鏡21在x軸方向上排列而成，該第二柱透鏡列21b例如由同樣的大致圓筒狀的柱透鏡21在x軸方向上排列而成。在多個(gè)柱透鏡21彼此之間的間隙、和柱透鏡21與側(cè)板22、23之間的間隙中，填充有粘合劑。透鏡陣列2分別使由多個(gè)led元件31各自發(fā)出的多份光，朝著例如后述的光導(dǎo)鼓41等對(duì)象物成像（聚光）。

圖3是表示柱透鏡21的內(nèi)部構(gòu)造的一部分的立體圖。柱透鏡21是沿著z軸方向具有中心軸ax21的大致圓柱狀的透明部件，具有：光射入和射出的一對(duì)端面2a和2b、以及外周面24。柱透鏡21的外周面24的附近為光吸收層26，并且其內(nèi)側(cè)為具有折射率分布的透鏡部分25。該折射率分布是：從外周面24越向中心軸ax21折射率越低。光吸收層26通過(guò)在例如具有與透鏡部分25的最外周部分的折射率大致相同的折射率的介質(zhì)中，分散染料、顏料等吸收光線的成分而構(gòu)成。

所有的柱透鏡21和挾持它們的一對(duì)側(cè)板22、23都在z軸方向上具有同一尺寸，將其作為高度z1。因此，透鏡陣列2的z軸方向的尺寸也是高度z1。再有，優(yōu)選地，柱透鏡21的孔徑半角（aperturehalf-angle）為10°～15°，柱透鏡21的半徑為0.14mm～0.16mm，高度z1例如為4.2mm～4.4mm，焦距l(xiāng)0為2.2mm～2.5mm。作為可以適用于柱透鏡21的透鏡，例如可以列舉：自聚焦（注冊(cè)商標(biāo)）透鏡的sla-12e（孔徑半角12°）。但是，柱透鏡21并不限定于此。

該光學(xué)頭1搭載在例如電子打印機(jī)等圖像形成裝置（后面詳述）上，如圖2所示，以與照射光的對(duì)象物、例如光導(dǎo)鼓41對(duì)向的方式配置。在這種情況下，光導(dǎo)鼓41的旋轉(zhuǎn)軸41j優(yōu)選地位于光學(xué)頭1的y軸方向的中心位置cl的延長(zhǎng)線上。光導(dǎo)鼓41例如以該旋轉(zhuǎn)軸41j與x軸平行的方式配置。另外，在光學(xué)頭1的中心位置cl上，優(yōu)選地保持光導(dǎo)鼓41的表面41s與構(gòu)成透鏡陣列2的柱透鏡21的端面2b的間隔為距離l2。該距離l2僅比焦距l(xiāng)0長(zhǎng)距離δl2（<0）（δl2=l2-l0）。在這里，優(yōu)選距離δl2與距離δl1一致（也就是距離l2與距離l1一致）。因此，優(yōu)選地滿足下列式（2）。

175μm≤l0-l2≤250μm……（2）。

光學(xué)頭1的led陣列3例如具有600dpi或1200dpi的分辨率。在led陣列3具有600dpi的分辨率的情況下，每1英寸（1英寸約為25.4mm）配置有600個(gè)led元件31。也就是說(shuō)，led元件31的列距為0.04233mm。在1200dpi的led陣列3中，每1英寸配置有1200個(gè)led元件31。也就是說(shuō)，led元件31的列距為0.021167mm。另外，led元件31的發(fā)光中心波長(zhǎng)優(yōu)選為例如740mm～780mm。

[圖像形成裝置100的概略結(jié)構(gòu)]

圖4是具備上述光學(xué)頭1的圖像形成裝置100的整體結(jié)構(gòu)例子的示意圖。圖像形成裝置100例如是對(duì)用紙、膠片等介質(zhì)（也稱(chēng)印刷介質(zhì)、轉(zhuǎn)印材料。）101形成圖像（例如彩色圖像）的電子照片方式的打印機(jī)，對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“圖像形成裝置”的一個(gè)具體例子。

圖像形成裝置100如圖4所示，例如在殼體110的內(nèi)部從上游到下游依次具備：介質(zhì)供給盒102、介質(zhì)輸送輥（跳輥）103、搬送對(duì)輥104、搬送對(duì)輥105、4個(gè)圖像形成部（處理單元）106y,106m,106c,106k、定影器107、排出對(duì)輥108、排出對(duì)輥109。殼體110的上部設(shè)置有堆垛機(jī)111。進(jìn)一步說(shuō)，圖像形成裝置100內(nèi)藏有從pc等外部設(shè)備接收印刷數(shù)據(jù)的外部接口部，并且具有進(jìn)行圖像形成裝置100的整體動(dòng)作控制的控制部7。

介質(zhì)供給盒102是以層疊的狀態(tài)收納介質(zhì)101的部件，例如以可以裝卸的方式安裝在圖像形成裝置100的下部。

介質(zhì)輸送輥103是從收納在介質(zhì)供給盒102中的介質(zhì)101的最上部將該介質(zhì)101一張張分離并取出、向搬送對(duì)輥104陸續(xù)送出的部件（介質(zhì)供給機(jī)構(gòu)）。

搬送對(duì)輥104、105是分別依次挾持由介質(zhì)輸送輥103陸續(xù)送出的介質(zhì)101且修正其偏斜、同時(shí)向圖像形成部106y,106m,106c,106k搬送的部件。

沿著介質(zhì)101的搬送路d（在圖4中用虛線表示）從上游側(cè)向下游側(cè)依次配置圖像形成部106y,106m,106c,106k。再有，該搬送路d如圖4所示，在該例子中整體為s字狀的路徑。再有，圖像形成部106y,106m,106c,106k對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“圖像形成單元”的一個(gè)具體例子。

這些圖像形成部106y,106m,106c,106k使用顏色互相不同的顯影粉(顯影劑)，在介質(zhì)101上形成圖像（顯影粉像）。具體地說(shuō)，圖像形成部106y使用黃色（y：yellow）顯影粉形成黃色的顯影粉像，圖像形成部106m使用品紅色（m：magenta）顯影粉形成品紅色的顯影粉像。同樣，圖像形成部106c使用青色（c：cyan）顯影粉形成青色的顯影粉像，圖像形成部106k使用黑色（k：black）顯影粉形成黑色的顯影粉像。

這樣的各種顏色的顯影粉分別例如以包含所定的著色劑、脫模劑、電荷控制劑和處理劑等的方式構(gòu)成，通過(guò)將這些成分適宜地混合、或進(jìn)行表面處理能夠制成這樣的各種顏色的顯影粉。其中，著色劑、脫模劑和電荷控制劑分別發(fā)揮作為內(nèi)部添加劑的功能。進(jìn)一步說(shuō)，例如可以包含作為外部添加劑的硅石、氧化鈦等，也可以包含作為粘合樹(shù)脂的聚酯類(lèi)樹(shù)脂等。另外，作為著色劑，能夠?qū)⑷玖?、顏料等單?dú)使用或多種并用。

在這里，圖像形成部106y,106m,106c,106k除了如上所述使用相互不同顏色的顯影粉來(lái)形成顯影粉像（顯影劑像）之外，具有相同的結(jié)構(gòu)。因此，在下文中，將這些圖像形成部106y,106m,106c,106k一起稱(chēng)作圖像形成部106，并說(shuō)明其構(gòu)造等。

如圖4所示，圖像形成部106具有：顯影粉盒40（容納顯影劑的容器）、光導(dǎo)鼓41（圖像載體）、充電輥42（帶電部件）、顯影輥44（顯影劑載體）、供應(yīng)輥45（供給部件）、清潔刮板43、光學(xué)頭1和轉(zhuǎn)印輥46。

顯影粉盒40是容納上述各種顏色的顯影粉的容器。也就是說(shuō)，在圖像形成部106y的顯影粉盒40內(nèi)容納黃色顯影粉，在圖像形成部106m的顯影粉盒40內(nèi)容納品紅色顯影粉，在圖像形成部106c的顯影粉盒40內(nèi)容納青色顯影粉。在圖像形成部106k的顯影粉盒40內(nèi)容納黑色顯影粉。

光導(dǎo)鼓41是在表面（表層部分）上帶有靜電潛像的部件，使用感光體（例如有機(jī)系感光體）構(gòu)成。具體地說(shuō)，光導(dǎo)鼓41具有導(dǎo)電性支持體、與覆蓋其外周（表面）的光電導(dǎo)層。導(dǎo)電性支持體例如通過(guò)由鋁形成的金屬管構(gòu)成。光電導(dǎo)層例如具有依次層疊電荷發(fā)生層和電荷輸送層的構(gòu)造。再有，這樣的光導(dǎo)鼓41以所定的圓周速度旋轉(zhuǎn)。

充電輥42是使光導(dǎo)鼓41的表面41s帶電的部件，以與光導(dǎo)鼓41的表面41s接觸的方式配置。充電輥42例如具有金屬軸、與覆蓋其外周（表面）的半導(dǎo)電性橡膠層（例如，半導(dǎo)電性氯醚橡膠層）。再有，充電輥42例如以與光導(dǎo)鼓41反方向的方向旋轉(zhuǎn)。

顯影輥44是在表面上帶有用于顯影靜電潛像的顯影粉的部件，以與光導(dǎo)鼓41的表面（周面）接觸的方式配置。顯影輥44例如具有金屬軸、與覆蓋其外周（表面）的半導(dǎo)電性氨基甲酸乙酯橡膠層。再有，這樣的顯影輥44以所定的圓周速度、且以例如與光導(dǎo)鼓41反方向的方向旋轉(zhuǎn)。

供應(yīng)輥45是將容納在顯影粉盒40內(nèi)的顯影粉提供給顯影輥44的部件，以與顯影輥44的表面（周面）接觸的方式配置。供應(yīng)輥45例如具有金屬軸、與覆蓋其外周（表面）的發(fā)泡性硅酮橡膠層。再有，供應(yīng)輥45例如以與顯影輥44同方向的方向旋轉(zhuǎn)。

清潔刮板43是用于將殘留在光導(dǎo)鼓41的表面（表層部分）的顯影粉刮去（刮干凈）的部件。清潔刮板43以反向抵接（對(duì)光導(dǎo)鼓41的旋轉(zhuǎn)方向反向突出）光導(dǎo)鼓41的表面的方式配置。清潔刮板43例如由聚氨基甲酸乙酯橡膠等彈性體構(gòu)成。

光學(xué)頭1如上所述。光學(xué)頭1是如下所述的裝置：通過(guò)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，選擇性地對(duì)由于充電輥42而帶電的光導(dǎo)鼓41的表面41s照射照射光、進(jìn)行曝光，從而在該光導(dǎo)鼓41的表面41s（表層部分）形成靜電潛像。光學(xué)頭1例如由殼體110支撐。

轉(zhuǎn)印輥46將在各個(gè)圖像形成部106y,106m,106c,106k內(nèi)形成的顯影粉像靜電轉(zhuǎn)印至介質(zhì)101上。轉(zhuǎn)印輥46與各個(gè)圖像形成部106y,106m,106c,106k的各個(gè)光導(dǎo)鼓41對(duì)向配置。再有，轉(zhuǎn)印輥46例如由發(fā)泡性的半導(dǎo)電性彈性橡膠材料構(gòu)成。

定影器107通過(guò)對(duì)從圖像形成部106搬送來(lái)的介質(zhì)101上的顯影粉（顯影粉像）提供熱和壓力，使該顯影粉像定影在介質(zhì)101上。該定影器107例如以包含通過(guò)介質(zhì)101的搬送路d互相對(duì)向配置的加熱單元和加壓輥的方式構(gòu)成。再有，定影器107例如可以以一體的方式安裝于圖像形成裝置100，也可以以可以裝卸的方式安裝于圖像形成裝置100。

排出對(duì)輥108和排出對(duì)輥109是將通過(guò)定影器107定影有顯影粉的介質(zhì)101向圖像形成裝置100的外部排出時(shí)的導(dǎo)向部件。依次經(jīng)由排出對(duì)輥108、排出對(duì)輥109向殼體110的外部排出的介質(zhì)101朝著殼體110上部的堆垛機(jī)111以打印面朝下的方式排出。再有，堆垛機(jī)111堆積形成（印刷）有圖像的介質(zhì)101。

[動(dòng)作和作用]

（a.基本動(dòng)作）

在該圖像形成裝置100中，如下所述，對(duì)介質(zhì)101轉(zhuǎn)印顯影粉像（進(jìn)行印刷動(dòng)作）。

對(duì)于處于啟動(dòng)狀態(tài)的圖像形成裝置100，如果印刷圖像數(shù)據(jù)和印刷命令從pc等外部機(jī)器輸入控制部7，那么控制部7根據(jù)印刷命令使印刷圖像數(shù)據(jù)的印刷動(dòng)作開(kāi)始。

如圖4所示，容納在介質(zhì)供給盒102中的介質(zhì)101由介質(zhì)輸送輥103從最上部一張張取出，并且由搬送對(duì)輥104和搬送對(duì)輥105等矯正偏斜，同時(shí)向下游的圖像形成部106y,106m,106c,106k搬送。在圖像形成部106y,106m,106c,106k中，以如下的方式將顯影粉像轉(zhuǎn)印至介質(zhì)101上。

在圖像形成部106y,106m,106c,106k中，根據(jù)控制部7的印刷命令，通過(guò)下面的電子照相法形成各種顏色的顯影粉像。具體地說(shuō)，控制部7啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)部，使光導(dǎo)鼓41以一定的速度向所定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。隨此，充電輥42、顯影輥44和供應(yīng)輥45等也開(kāi)始向所定方向的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

另一方面，控制部7對(duì)各種顏色的充電輥42施加所定的電壓，使各種顏色的光導(dǎo)鼓41的表面均勻地帶電。接著，控制部7將控制信號(hào)發(fā)送給光學(xué)頭1，啟動(dòng)光學(xué)頭1。被啟動(dòng)的光學(xué)頭1根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，將對(duì)應(yīng)于印刷圖像的顏色成分的光分別照射于各種顏色的光導(dǎo)鼓41上，從而在各種顏色的光導(dǎo)鼓41的表面41s分別形成靜電潛像。具體地說(shuō)，根據(jù)來(lái)自控制部7的控制信號(hào)，各個(gè)led元件31發(fā)出所定的光量。來(lái)自各個(gè)led元件31的光31l射入透鏡陣列2。之后，作為光21l從透鏡陣列2射出，在光導(dǎo)鼓41的表面41s成像（參照?qǐng)D2的(b)）。

顯影粉盒40內(nèi)的顯影粉通過(guò)供應(yīng)輥45提供給顯影輥44，附著在顯影輥44的表面。顯影輥44使顯影粉附著在形成于光導(dǎo)鼓41上的靜電潛像上，形成顯影粉像。并且，對(duì)轉(zhuǎn)印輥46施加電壓，從而在光導(dǎo)鼓41與轉(zhuǎn)印輥46之間產(chǎn)生電場(chǎng)。如果在這種狀態(tài)下，介質(zhì)101通過(guò)光導(dǎo)鼓41與轉(zhuǎn)印輥46之間，那么形成在光導(dǎo)鼓41上的顯影粉像將轉(zhuǎn)印至該介質(zhì)101上。

之后，介質(zhì)101上的顯影粉像通過(guò)在定影器107中被賦予熱和壓力，從而在介質(zhì)101上定影。最后通過(guò)排出對(duì)輥108和排出對(duì)輥109，定影有顯影粉像的介質(zhì)101向殼體110的外部排出，貯存在堆垛機(jī)111中。由此，對(duì)介質(zhì)101的印刷動(dòng)作結(jié)束。

（b.光學(xué)頭1的作用）

在光學(xué)頭1中，如果對(duì)led陣列3的led元件31施加電壓，那么多個(gè)led元件31對(duì)應(yīng)于外加電壓各自發(fā)出所定強(qiáng)度的光31l。由多個(gè)led元件31各自發(fā)出的多份光31l在從端面2a射入柱透鏡21之后，通過(guò)柱透鏡21分別成像，并作為光21l分別從端面2b射出（參照?qǐng)D2的(b)）。從端面2b射出的光21l直接射向曝光的對(duì)象物（例如光導(dǎo)鼓41）。

在使用例如約10°～15°的比較狹小的孔徑半角的透鏡構(gòu)成光學(xué)頭1的柱透鏡21的情況下，該分辨率變得比較高。因此，與使用比較寬廣的孔徑半角的透鏡構(gòu)成的情況相比，對(duì)應(yīng)于各個(gè)led元件31在光導(dǎo)鼓41的表面41s生成的光圖的強(qiáng)度分布容易產(chǎn)生偏差。這是因?yàn)槿绻哥R21的孔徑半角變得狹小，那么在表面41s生成的光圖的強(qiáng)度分布容易受到led元件31表面的構(gòu)造、構(gòu)成led陣列3的多個(gè)led元件31的光量、發(fā)光面積或配光性等的偏差的影響。因此，通常為了提高印刷質(zhì)量，而在補(bǔ)正了光量等的狀態(tài)下進(jìn)行曝光。

然而，電子照片方式的圖像形成裝置100的印刷狀態(tài)除了光學(xué)頭1的特性之外，還取決于由光導(dǎo)鼓41的感光度特性、顯影粉的帶電性等產(chǎn)生的顯影特性。通常在光導(dǎo)鼓41的感光度特性、顯影粉的帶電性等諸特性中，不僅存在偏差，而且對(duì)應(yīng)于使用狀態(tài)這些諸特性也會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)。例如對(duì)于光導(dǎo)鼓41的感光度特性已知：由于使用環(huán)境的溫濕度而變化；在連續(xù)曝光使用的狀態(tài)下也會(huì)發(fā)生暫時(shí)的變化；由于隨著使用、光導(dǎo)鼓41的感光層厚度減小而變化等等。另外，對(duì)于顯影粉的帶電性等特性已知：由于與有關(guān)圖像形成過(guò)程的各個(gè)旋轉(zhuǎn)體（輥）等的機(jī)械性的摩擦、環(huán)境的溫濕度而變化。對(duì)于這樣的特性變動(dòng)的影響，有可能即使對(duì)光學(xué)頭1的光量等進(jìn)行補(bǔ)正，也不能予以充分應(yīng)對(duì)，而導(dǎo)致印刷質(zhì)量受到影響。對(duì)此，下面參照?qǐng)D5和圖6進(jìn)行說(shuō)明。

圖5是表示在圖像形成裝置100中，在作為圖像載體的光導(dǎo)鼓41上形成顯影粉像的過(guò)程的示意圖表。

圖5的右上區(qū)域a示意性地表示：光導(dǎo)鼓41的表面41s上的位置、與照射在該表面41s的光21l（圖2的(b)）的強(qiáng)度即曝光強(qiáng)度的關(guān)系。如圖5的區(qū)域a所示，在與led元件31的中心位置對(duì)向的位置有最高的曝光強(qiáng)度，越是從led元件31的中心位置偏離，曝光強(qiáng)度也越低（逐漸降低）。

圖5的右下區(qū)域b示意性地表示：光導(dǎo)鼓41的表面41s的表面電位與曝光強(qiáng)度的關(guān)系。如圖5的區(qū)域b所示，對(duì)光導(dǎo)鼓41的曝光強(qiáng)度越強(qiáng)，光導(dǎo)鼓41的表面電位越高（從待機(jī)狀態(tài)逐漸升高）。再有，即使在沒(méi)有曝光的狀態(tài)（待機(jī)狀態(tài)）下，表面41s也施加有所定的待機(jī)電位。

圖5的左下區(qū)域c表示顯影特性。也就是說(shuō)，圖5的區(qū)域c示意性地表示：表面41s的表面電位、與在表面41s上帶有的顯影粉像的顯影粉濃度的關(guān)系。如圖5的區(qū)域c所示，對(duì)應(yīng)于曝光強(qiáng)度的值，顯影效率在0%～100%的范圍變化。也就是說(shuō)，在對(duì)應(yīng)于顯影效率0%的曝光強(qiáng)度的下限值sl、與對(duì)應(yīng)于顯影效率100%的曝光強(qiáng)度的上限值sh之間進(jìn)行顯影。在這里，顯影效率0%意味著：顯影粉完全沒(méi)有附著在表面41s的狀態(tài)、即顯影粉像的顯影粉濃度為最低的狀態(tài)。另外，顯影效率100%意味著：在圖像形成過(guò)程中，以最大的膜厚形成顯影粉像的狀態(tài)、即顯影粉像的顯影粉濃度為最高的狀態(tài)。

圖5的左上區(qū)域d示意性地表示表面41s上的顯影粉像的顯影粉濃度變化。也就是說(shuō)，圖5的區(qū)域d示意性地表示：表面41s上的位置、與在該表面41s上帶有的顯影粉像的顯影粉濃度的關(guān)系。如圖5的區(qū)域d所示，在與led元件31的中心位置對(duì)向的位置有最高的顯影粉濃度，越是從對(duì)應(yīng)于圖5的區(qū)域a所示的曝光強(qiáng)度的上限值sh的位置遠(yuǎn)離led元件31的中心位置，顯影粉濃度也越低（逐漸降低）。

圖6示意性地表示：在光導(dǎo)鼓41的感光度特性產(chǎn)生變動(dòng)的情況下，對(duì)顯影粉濃度的影響。在這里，作為例子，對(duì)光導(dǎo)鼓41的感光度降低的情況、即雖為同一曝光強(qiáng)度但從待機(jī)電位的變化變少的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖6的右下區(qū)域b表示光導(dǎo)鼓41的感光度特性從曲線sa變成曲線sb的狀態(tài)。這時(shí)，在圖6的左下區(qū)域c所示的顯影特性中，對(duì)應(yīng)于顯影效率的光學(xué)頭1的曝光強(qiáng)度發(fā)生變化。例如，對(duì)應(yīng)于顯影效率100%的曝光強(qiáng)度從da增加到db，對(duì)應(yīng)于顯影效率0%的曝光強(qiáng)度從da增加到db（參照?qǐng)D6的區(qū)域a、b、c）。其結(jié)果是：滿足夠顯影的曝光強(qiáng)度的光圖大小也產(chǎn)生變化，光導(dǎo)鼓41上的顯影粉濃度從ta變成tb（參照?qǐng)D6的區(qū)域d）。如上所述，構(gòu)成光學(xué)頭1的led陣列3的各個(gè)led元件31因?yàn)樵诠饬?、發(fā)光面積和配光性等上具有偏差，所以各個(gè)led元件31在補(bǔ)正了光量等的狀態(tài)下使用。這時(shí)，假定在滿足光導(dǎo)鼓41的所定的感光度特性和顯影特性的范圍內(nèi)使用。在圖6所示的例子中，例如假定從區(qū)域a的曝光強(qiáng)度da到曝光強(qiáng)度da是有助于顯影的曝光強(qiáng)度的范圍。因此，在補(bǔ)正光學(xué)頭1的各個(gè)led元件31的光量等、提高形成的圖像的各個(gè)像素的均勻性的情況下，在從曝光強(qiáng)度da到曝光強(qiáng)度da的范圍內(nèi)，將多個(gè)led元件31的光圖大小的偏差少作為指標(biāo)比較恰當(dāng)。這是因?yàn)槿鐖D7a所示，即使在曝光強(qiáng)度為大致同一級(jí)別（級(jí)別lv1）的情況下，如果在x軸方向鄰接排列的多個(gè)led元件31的光圖大小w1～w3的偏差很大，那么也將導(dǎo)致形成的圖像產(chǎn)生條紋狀的不均。圖7a示意性地表示：作為參考例的led陣列的各個(gè)led元件的曝光強(qiáng)度與發(fā)光面內(nèi)的位置的關(guān)系（曝光強(qiáng)度分布）。

然而，如圖6所示，在產(chǎn)生光導(dǎo)鼓41的感光度特性的變動(dòng)（從曲線sa變成曲線sb）的情況下，不僅從更高的曝光強(qiáng)度db到曝光強(qiáng)度db的范圍有助于顯影，而且也力求該范圍內(nèi)的led元件31的光圖大小的均勻性。再有，雖然在圖6中示例了產(chǎn)生光導(dǎo)鼓41的感光度特性的變動(dòng)的情況，但是除此之外，對(duì)于顯影特性（區(qū)域c所示的顯影效率）產(chǎn)生變動(dòng)的情況、同時(shí)產(chǎn)生光導(dǎo)鼓41的感光度特性的變動(dòng)與顯影特性的變動(dòng)的情況也能夠進(jìn)行同樣的討論，

在偏離從當(dāng)初假定的光導(dǎo)鼓41的感光度特性和顯影特性導(dǎo)出的曝光強(qiáng)度的適宜范圍的區(qū)域有助于顯影的情況下，也力求多個(gè)led元件31的光圖大小的偏差少的狀態(tài)。

[效果]

因此，在本實(shí)施方式中，如上所述，以滿足式（1）和式（2）的方式設(shè)定led陣列3、透鏡陣列2與光導(dǎo)鼓41的配置。這樣做，如圖7b所示，在x軸方向排列的多個(gè)led元件31的曝光強(qiáng)度分布互相近似，能夠在使用的曝光強(qiáng)度（級(jí)別lv1）中，使多個(gè)led元件31的光圖大小的偏差一致（w11≈w12≈w13）。即使在使用于曝光的曝光強(qiáng)度從級(jí)別lv1變成級(jí)別lv2的情況下，也因?yàn)槎鄠€(gè)led元件31具有互相近似的曝光強(qiáng)度分布，所以不容易產(chǎn)生光圖大小的偏差（w21≈w22≈w23）。也就是說(shuō)，在光學(xué)頭1中，使用光圖大小的變動(dòng)少的曝光強(qiáng)度的范圍進(jìn)行光導(dǎo)鼓41的曝光，能夠減少形成的圖像的條紋、濃度不均等。因此，根據(jù)具備該光學(xué)頭1的圖像形成裝置100，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠毓?，從而能夠形成更加良好的圖像。

<2.實(shí)驗(yàn)例>

（實(shí)驗(yàn)例1）

其次，制作上述實(shí)施方式所述的光學(xué)頭1，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖8所示。在這里，作為柱透鏡21，使用自聚焦（注冊(cè)商標(biāo)）透鏡的sla-12e（孔徑半角12°），使led陣列3的分辨率為1200dpi（a4尺寸），led元件31的發(fā)光波長(zhǎng)的中心值為740mm～780mm。柱透鏡21全都使用具有0.14mm～0.16mm的半徑、折射率分布的特性也大致相同的柱透鏡。并且，使透鏡陣列2的高度z1為4.36mm，透鏡陣列2的焦距l(xiāng)0為2.38mm。另外，使距離δl1、δl2都為+250μm。也就是說(shuō)，使距離l1、l2比焦距l(xiāng)0（=2.38mm）長(zhǎng)250μm。

在圖8的（a）中，縱軸表示離像素中心（led元件31的x軸方向的中心）的距離，橫軸表示從該led元件31向表面41s照射的光在表面41s的曝光強(qiáng)度。在圖8的（b）中，縱軸表示該led元件31的光圖大小的偏差（對(duì)平均的標(biāo)準(zhǔn)偏差的比例），橫軸表示與圖8的（a）相同的曝光強(qiáng)度。關(guān)于光圖大小的偏差，平均表示光學(xué)頭1內(nèi)的全像素（全led元件31）的平均，偏差表示將光學(xué)頭1內(nèi)的全像素（全led元件31）的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以光學(xué)頭1的全led元件31的平均而所得的值。另外，在圖8中，符號(hào)px表示鄰接于發(fā)光的led元件31（“該led元件31”）的led元件31離“該led元件31”的中心的x軸方向的位置的范圍。在這里，具體地說(shuō)，范圍px表示離“該led元件31”的中心10.6μm～31.8μm的范圍。另外，在圖8中，符號(hào)r1表示在來(lái)自發(fā)光的led元件31的光中、波及相鄰的led元件31的光的曝光強(qiáng)度范圍。

如圖8的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小產(chǎn)生了大的變動(dòng)。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像有條紋和濃度不均。

（實(shí)驗(yàn)例2）

使距離δl1、δl2都為+200μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖9所示。如圖9的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小產(chǎn)生了大的變動(dòng)。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像有條紋和濃度不均。

（實(shí)驗(yàn)例3）

使距離δl1、δl2都為+150μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖10所示。如圖10的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小產(chǎn)生了大的變動(dòng)。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像有條紋和濃度不均。

（實(shí)驗(yàn)例4）

使距離δl1、δl2都為+50μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖11所示。如圖11的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小產(chǎn)生了大的變動(dòng)。也就是說(shuō)，在本實(shí)驗(yàn)例中，雖然光圖大小在曝光強(qiáng)度范圍r1中沒(méi)有突出變大的地方，但是光圖大小在曝光強(qiáng)度范圍r1的界偶附近變得比其他部分大。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像有條紋和濃度不均。

（實(shí)驗(yàn)例5）

使距離δl1、δl2都為0μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖12所示。如圖12的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小產(chǎn)生了大的變動(dòng)（包含突出的部分）。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像有條紋和濃度不均。

（實(shí)驗(yàn)例6）

使距離δl1、δl2都為-150μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖13所示。如圖13的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小產(chǎn)生了大的變動(dòng)（包含突出的部分）。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像有條紋和濃度不均。

（實(shí)驗(yàn)例7）

使距離δl1、δl2都為-175μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖14所示。如圖14的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下良好的結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小沒(méi)有大的變動(dòng)（突出）部分。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像沒(méi)有條紋和濃度不均等。

（實(shí)驗(yàn)例8）

使距離δl1、δl2都為-200μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖15所示。如圖15的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下良好的結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小沒(méi)有大的變動(dòng)（突出）部分。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像沒(méi)有條紋和濃度不均等。

（實(shí)驗(yàn)例9）

使距離δl1、δl2都為-250μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖16所示。如圖16的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，得到了如下良好的結(jié)果：在曝光強(qiáng)度范圍r1中，光圖大小沒(méi)有大的變動(dòng)（突出）部分。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像沒(méi)有條紋和濃度不均等。

（實(shí)驗(yàn)例10）

使距離δl1、δl2都為-300μm。除了該點(diǎn)之外，其他與實(shí)驗(yàn)例1相同，對(duì)led元件31的x軸方向的曝光強(qiáng)度分布、和曝光強(qiáng)度與光圖大小的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。其結(jié)果如圖17所示。如圖17的（b）所示，在本實(shí)驗(yàn)例中，雖然光圖大小在曝光強(qiáng)度范圍r1中沒(méi)有突出變大的地方，但是光圖大小在曝光強(qiáng)度范圍r1的界偶附近變得比其他部分大。另外，在由具備本實(shí)驗(yàn)例的光學(xué)頭1的圖像形成裝置100進(jìn)行圖像形成（印刷）的情況下，確認(rèn)印刷的圖像有條紋和濃度不均。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)例1～10，通過(guò)使距離δl1、δl2都為-250μm～-175μm，確認(rèn)了能夠抑制圖像形成裝置印刷的圖像產(chǎn)生條紋、濃度不均等印刷不良。

<3.其他變形例>

以上雖然列舉實(shí)施方式和變形例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式等，可以做出各種變化。例如在上述實(shí)施方式中，雖然使透鏡陣列2具有排列成2列的柱透鏡21，但是關(guān)于柱透鏡的配置位置、數(shù)目并不限定于此。

例如在上述實(shí)施方式中，雖然舉例說(shuō)明了1次轉(zhuǎn)印方式（直接轉(zhuǎn)印方式）的圖像形成裝置100，但是本發(fā)明也可以適用于2次轉(zhuǎn)印方式。

另外，在上述實(shí)施方式中，雖然作為本發(fā)明的“圖像形成裝置”的一個(gè)具體例子，對(duì)具有印刷功能的圖像形成裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但是并不限定于此。也就是說(shuō)，除了這樣的印刷功能之外，例如在發(fā)揮作為具有掃描功能、傳真功能的復(fù)合機(jī)的功能的圖像形成裝置中，也可以適用本發(fā)明。

再有，本技術(shù)也能夠采用以下構(gòu)成。

（1）

一種曝光裝置，使圖像載體曝光，其中，具備：

發(fā)光元件陣列，包含排列在第一方向且各自發(fā)出光的多個(gè)發(fā)光元件；以及

透鏡陣列，在與所述第一方向正交的第二方向上，與所述發(fā)光元件陣列對(duì)向配置，分別使由所述多個(gè)發(fā)光元件各自發(fā)出的多份所述光成像，

滿足下列式（1）和式（2）。

175μm≤l0-l1≤250μm……（1）

175μm≤l0-l2≤250μm……（2）

其中，

l0：透鏡陣列的焦距（從由透鏡陣列成像的光的第一方向的光量分布算出的對(duì)比度為最大的距離）

l1：透鏡陣列與發(fā)光元件陣列的距離

l2：透鏡陣列與圖像載體的距離。