JP2000241754A - 結像素子アレイおよびこれを用いた光プリントヘッド並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝達効率および結像性能の向上を図り、良好
な画像を得ることができる結像素子アレイおよびこれを
用いた光プリントヘッド並びに画像形成装置を得る。 【解決手段】 複数個の結像素子が配列されると共に一
体的に形成され、配列方向に正立等倍系の結像素子アレ
イ１において、物体面から結像素子の入射面１ａまでの
距離をＬとし、結像素子の入射面１ａから出射面１ｂま
での光軸上の距離をＴとしたとき、０．２０≦Ｔ／Ｌ≦
０．５０を満足している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体走査書込方式
のデジタル書込光学系に用いられる結像素子アレイに関
するもので、デジタル複写機、プリンタ、デジタルファ
クシミリなどに適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル複写機、プリンタ、デジ
タルファクシミリなどのデジタル出力機器の小型化に伴
い、デジタル書込装置の小型化が要求されている。デジ
タル書込方式は、現在では大きく２種類に分類すること
ができる。その一つは、半導体レーザ等の光源から出射
された光束を偏向器によって光走査し、走査結像レンズ
によって光スポットを形成する光走査方式であり、もう
一つは、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイから出射され
た光束を、結像素子アレイによって光スポットを形成す
る固体走査方式である。

【０００３】上記光走査方式は、光偏向器によって光を
走査するため光路長が大きくなってしまうのに対し、上
記固体走査方式は、光路長を非常に短くすることが可能
であるため、装置全体を小型化することができるという
利点があると共に、光偏向器等の機械的な駆動部品を必
要としないという利点もある。

【０００４】従来における固体走査方式のデジタル書込
装置として、例えば、特開平１０−１５３７５１号公報
記載のものがある。図３（Ａ）に示すように、このデジ
タル書込装置に用いられている結像素子アレイ９０は、
発光素子アレイ側である入射側に位置する入射面９０ａ
と、感光体の被走査面側である出射側に位置する出射面
９０ｂと、略直角をなす二つ一対の全反射面９０ｃとが
一体的に形成された結像素子が複数個配列されたもので
ある。この一対の全反射面９０ｃは、互いに９０度の角
度をなすルーフプリズムを構成していて、結像に作用せ
ず、入射光軸に対し４５度傾斜されて形成されている。

【０００５】発光素子面の１点から出た光は結像素子ア
レイ９０の入射面９０ａに入射し、一対の全反射面９０
ｃで順に反射され、出射面９０ｂから出射して感光体の
被走査面に至る。入射光軸と出射光軸は互いに略直角を
なす。上記入射面９０ａと出射面９０ｂとの結像作用に
よって、発光素子面の１点の像がこれに対応する感光体
の被走査面の１点に結ばれる。

【０００６】上記結像素子アレイ９０には、図３（Ｂ）
に示すように、光量の最適化と、隣接している結像素子
９０ａ間のクロストーク光を防止するために、複数の開
口部９１ａが形成されたアパーチャ部材９１が配設され
ている。このアパーチャ部材９１は、横断面がＬ字型の
板状のものであり、図３（Ｃ）に示すように、上記各結
像素子の入射面９０ａと出射面９０ｂにそれぞれ対応す
るように開口部９１ａが両面に結像素子の配列方向に一
定間隔に沿って複数形成されている。

【０００７】上述のような横断面がＬ字型の板状のアパ
ーチャ部材９１は、発光素子アレイから出射される光束
の多くを遮光してしまうため、結像素子の伝達効率を低
下させてしまう。特に、その厚さが結像素子アレイ９０
の配列ピッチの数分の一程度にまで厚くなったり、配列
ピッチに対してアパーチャ部材９１の開口部９１ａの径
が小さくなると伝達効率の低下が顕著になる。

【０００８】しかしながら、上述のような結像素子アレ
イ９０は、物体面においた原稿の像を感光体の被走査面
上や受光素子アレイの受光素子面などに結像させるイメ
ージセンサ用の結像素子アレイとして用いられるもので
あり、結像する原稿面が十分明るく照らされていること
を前提条件としたものである。従って、光束の多くを遮
光しすぎてしまう上述のようなアパーチャ部材９１を用
いても、ある程度の明るさを維持することは可能であ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年需要が高ま
っている６００ｄｐｉ以上の高密度固体走査用の発光素
子アレイは、注入する電流を大きくすれば発光量も大き
くすることができるが、限度以上の電流を流すと結像素
子の破壊につながり、また、限度内であっても電流が大
きくなれば発熱量や消費電力の増大を招くため、発光量
を大きくするには限度がある。従って、結像素子アレイ
には限られた光量をできるだけ有効に利用して伝達効率
を低下させないことが必要となり、上述のようなアパー
チャ部材９１を用いた場合には、アパーチャ部材９１の
開口部９１ａの径を大きくすると共に、アパーチャ部材
９１の厚さをできるだけ薄くする必要がある。より理想
的には、アパーチャ部材９１を設けない方がよいが、ア
パーチャ部材９１を設けなければ、結像性能が低下し、
安定した光スポットを得ることができなくなってしま
う。

【００１０】また、固体走査方式では、ハーフトーン画
像の場合に均一な濃度を保つことが難しく、濃度ムラが
発生しやすいという問題がある。この濃度ムラは、レン
ズピッチに対応して周期的に発生することが分かってい
る。人間が濃度ムラを最も敏感に感じるのは、濃度ムラ
が０．２〜１サイクル／ｍｍ程度の低周波領域で発生し
ているときであり、よって、０．２〜１サイクル／ｍｍ
程度の低周波領域に対応する結像素子の配列ピッチが略
１〜５ｍｍ程度のときに、人間が濃度ムラを最も敏感に
感じてしまう。従って、結像素子の配列ピッチを１ｍｍ
以下に設定して上記領域を避けることが必要である。

【００１１】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、物体面から結像素
子の入射面までの距離と、結像素子の入射面から出射面
までの光軸上の距離との関係などをある一定範囲に設定
することにより、伝達効率および結像性能の向上を図
り、もって、良好な画像を得ることができる結像素子ア
レイおよびこれを用いた光プリントヘッド並びに画像形
成装置を提供することを目的とする。また、本発明は、
結像素子の配列ピッチを１ｍｍ以下に設定することによ
り、人間が濃度ムラを感じにくくすることができ、もっ
て、良好な画像を得ることができる結像素子アレイおよ
びこれを用いた光プリントヘッド並びに画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数個の結像素子が配列されると共に一体的に形成さ
れ、配列方向に正立等倍系の結像素子アレイにおいて、
物体面から上記結像素子の入射面までの距離をＬとし、
上記結像素子の入射面から出射面までの光軸上の距離を
Ｔとしたとき、０．２０≦Ｔ／Ｌ≦０．５０を満足する
ことを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明は、複数個の結像素子
が配列されると共に一体的に形成され、配列方向に正立
等倍系の結像素子アレイにおいて、上記結像素子の入射
面から出射面までの光軸上の距離をＴとし、上記結像素
子の配列ピッチをＰとしたとき、０．１６≦Ｐ／Ｔ≦
０．５０を満足することを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記結像素子の入射面から出射面までの光
軸上の距離をＴとし、上記結像素子の配列ピッチをＰと
したとき、０．１６≦Ｐ／Ｔ≦０．５０を満足すること
を特徴とする。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１、２、ま
たは３記載の発明において、上記結像素子の配列ピッチ
Ｐが１ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項１、２、
３、または４記載の発明において、上記結像素子の入射
面と出射面を非球面形状としたことを特徴とする。

【００１７】請求項６記載の発明は、請求項１、２、
３、４、または５記載の結像素子アレイと、発光素子ア
レイとを有してなり、上記結像素子アレイは、上記発光
素子アレイを構成する各発光素子からの光束を被走査面
上に光スポットとして結像することを特徴とする光プリ
ントに関する。

【００１８】請求項７記載の発明は、画像を形成する画
像形成装置において、請求項６記載の光プリントヘッド
を露光ユニットとして用いたことを特徴とする画像形成
装置に関する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる結像素子アレイおよびこれを用いた光プリント
ヘッド並びに画像形成装置の実施の形態について説明す
る。図１に示すように、結像素子アレイ１は、発光素子
アレイ２の各発光素子からの光束を感光体３の被走査面
上に光スポットとして結像するためのものであり、発光
素子アレイ２側である入射側に位置する入射面１ａと、
感光体３の被走査面側である出射側に位置する出射面１
ｂと、略直角をなす二つ一対の全反射面１ｃとが一体的
に形成されてなる結像素子が複数個配列されると共に一
体的に形成されたものであり、結像素子の配列方向に正
立等倍系をなしているものである。

【００２０】上記二つ一対の全反射面１ｃは、互いに９
０度の角度をなすルーフプリズムを構成していて、結像
に作用せず、入射光軸に対し４５度傾斜されて形成され
ている。また、結像素子アレイ１の入射光軸と出射光軸
とは略直交している。

【００２１】この実施の形態において、上記結像素子ア
レイ１は、ルーフプリズムレンズアレイと入射側のレン
ズアレイと出射側のレンズアレイとを一体成形してなる
ルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）が用いられて
いる。なお、図１の左側には、結像素子の配列方向から
見たときの結像素子アレイ１の断面を示し、右側には、
結像素子の配列方向に対して直交する方向から見たとき
の結像素子アレイ１の断面を示している。

【００２２】上記結像素子アレイ１は、上述のように正
立等倍系であるため、入射面１ａと出射面１ｂの形状が
等しく、光学的に等価であり、上記発光素子アレイ２の
物体面である発光素子面の物点から入射面１ａまでの距
離と、出射面１ｂから感光体３の被走査面の像点までの
距離が等しくなっている。従って、光の伝達効率を高
め、より明るい結像系を得ることができる。また、図示
のものは、入射面１ａと出射面１ｂが共に球面形状に形
成されているものであるが、非球面形状にすることもで
きる。

【００２３】一方、上記発光素子アレイ２は、基板に対
して垂直方向に発光する面発光型発光素子アレイであ
り、多数のＬＥＤ素子が、結像素子の配列方向と同じ方
向に配列された面発光型ＬＥＤアレイを示している。上
記結像素子アレイ１と上記発光素子アレイ２は、光プリ
ントヘッドを構成しており、この光プリントヘッドは、
画像形成装置の露光ユニットとして用いることができ
る。

【００２４】上記発光素子アレイ２の発光素子面の１点
から出射した光束は、結像素子アレイ１の入射面１ａに
入射し、二つ一対の全反射面１ｃで順に反射され、出射
面１ｂから出射して感光体３の被走査面上に至る。入射
光軸と出射光軸は互いに略直角をなす。入射面１ａと出
射面１ｂとの結像作用によって、発光素子面の１点の像
がこれに対応する感光体３の被走査面の１点に結ばれ
る。このようにして上記発光素子アレイ２に配列されて
いる多数の発光素子面の像が感光体３の被走査面上にお
いてライン状に結ばれる。このライン方向が主走査方向
であり、感光体３を回転させて副走査を行いながら発光
素子アレイ２に配列されている多数の発光素子のオン・
オフを制御することにより、感光体３の被走査面に画像
を形成することができる。

【００２５】図１に示すように、上記発光素子アレイ２
の物体面である発光素子面の物点から入射面１ａまでの
距離をＬとすると、上記結像素子アレイ１は正立等倍系
であるため、出射面１ｂから感光体３の被走査面の像点
までの距離もＬとなる。また、結像素子の入射面１ａか
ら出射面１ｂまでの光軸上の距離をＴとする。図示の場
合は、入射面１ａから全反射面１ｃまでの光軸上の距離
がＴ／２であり、全反射面１ｃから出射面１ｂまでの光
軸上の距離がＴ／２となっている。また、上記結像素子
の配列ピッチをＰとする。

【００２６】上記発光素子アレイ２の物体面である発光
素子面の物点から入射面１ａまでの距離Ｌと、結像素子
の入射面１ａから出射面１ｂまでの光軸上の距離Ｔとの
関係Ｔ／Ｌを、 ０．２０≦Ｔ／Ｌ≦０．５０ を満足する範囲内に設定する。

【００２７】Ｔ／Ｌの値が０．５０よりも高いと伝達効
率が低くなり、逆に、Ｔ／Ｌの値が０．２０よりも低い
と結像性能が低くなってしまい、安定したビーム径を得
ることができなくなり、伝達効率および結像性能が低下
してしまう。従って、０．２０≦Ｔ／Ｌ≦０．５０を満
足する範囲内にＴ／Ｌを設定することにより、伝達効率
および結像性能の向上を図ることができ、もって、良好
な画像を得ることができる。なお、小型化に有利という
固体走査方式の利点を生かすためには、上記Ｌの値は、
１５ｍｍ以下に設定した方がよい。

【００２８】また、結像素子の入射面１ａから出射面１
ｂまでの光軸上の距離Ｔと、結像素子の配列ピッチＰと
の関係Ｐ／Ｔを、 ０．１６≦Ｐ／Ｔ≦０．５０ を満足する範囲内に設定する。

【００２９】Ｐ／Ｔの値が０．５０よりも高いと結像性
能が低くなってしまい、安定したビーム径を得ることが
できなくなり、逆に、Ｐ／Ｔの値が０．１６よりも低い
と伝達効率が低くなってしまう。従って、０．１６≦Ｐ
／Ｔ≦０．５０を満足する範囲内にＰ／Ｔを設定するこ
とにより、伝達効率および結像性能の向上を図ることが
でき、もって、良好な画像を得ることができる。

【００３０】また、結像素子の配列ピッチＰを１ｍｍ以
下に設定する。発明が解決しようとする課題の欄で述べ
たように、人間が濃度ムラを最も敏感に感じてしまうの
は、０．２〜１サイクル／ｍｍ程度の低周波領域に対応
する結像素子の配列ピッチが略１〜５ｍｍ程度のときで
あるが、上述のように、結像素子の配列ピッチＰを１ｍ
ｍ以下に設定することにより、上記領域を避けて、人間
が濃度ムラを感じにくくすることができ、もって、良好
な画像を得ることができる。

【００３１】次に、具体的な数値をいくつか挙げて説明
する。表１には、具体的な数値例を２５例表し、表２に
は、表１に挙げている各数値例におけるＴ／Ｌの値およ
びＰ／Ｔの値を表している。なお、表１において、Ｒは
近軸曲率半径を示し、Ｋは円錐定数を示し、Ａは４次の
非球面係数を示している。非球面は、光軸に合致させて
Ｚ座標軸をとり、光軸に直交させてＹ座標軸を設定する
とき、 Ｚ＝（１／Ｒ）×Ｙ²／｛１＋√［１−（１＋Ｋ）×
（Ｙ／Ｒ）²］｝＋Ａ×Ｙ⁴ で表される曲線を光軸回りに回転させて得られる曲面で
ある。

【００３２】また、ＡＰｘは、図１に示すように、結像
素子の入射面１ａおよび出射面１ｂの結像素子配列方向
の開口の大きさ、すなわちレンズ面の有効範囲を示し、
ＡＰｙは、結像素子配列方向に対して直交する方向のレ
ンズ面の有効範囲を示している。また、ビームスポット
径は、径が１０μｍ×１０μｍの大きさの、面状の完全
拡散光源からの光束を被走査面上に結像させたときの１
／ｅ²径におけるビームスポット径（結像素子配列方向
×結像素子配列方向に対して直交する方向）を示してい
る。また、結像素子の屈折率は、１．５２５とする。

【００３３】表１

【００３４】表２

【００３５】表１および表２に示すように、Ｌ＝２．０
ｍｍ、Ｔ＝０．４ｍｍと設定された数値例１のＴ／Ｌの
値が０．２００で最も小さく、Ｌ＝２．０ｍｍ、Ｔ＝
１．０ｍｍと設定された数値例２や、数値例３、１１、
１２、１３、および１４のＴ／Ｌの値が０．５００で最
も大きくなっているが、いずれの数値例においても、
０．２０≦Ｔ／Ｌ≦０．５０を満足する範囲内に設定さ
れている。従って、いずれの数値例においても、伝達効
率および結像性能の向上を図ることができ、もって、良
好な画像を得ることができると言える。

【００３６】また、Ｐ＝１．０ｍｍ、Ｔ＝６．０ｍｍと
設定された数値例２３のＰ／Ｔの値が０．１６７で最も
小さく、Ｐ＝０．２ｍｍ、Ｔ＝０．４ｍｍと設定された
数値例１のＰ／Ｔの値が０．５００で最も大きくなって
いるが、いずれの数値例においても、０．１６≦Ｐ／Ｔ
≦０．５０を満足する範囲内に設定されている。従っ
て、いずれの数値例においても、伝達効率および結像性
能の向上を図ることができ、もって、良好な画像を得る
ことができると言える。特に、数値例１、２等のように
結像素子の配列ピッチＰを１ｍｍ以下に設定することに
より、人間が濃度ムラを感じにくくすることができ、よ
り良好な画像を得ることができる。

【００３７】また、表１に示すように、各数値例におけ
るビームスポット径は、結像素子配列方向の径の寸法値
と、結像素子配列方向に対して直交する方向の径の寸法
値とに大きな差はなく、従って、小径で、かつ安定した
ビームスポットを形成することができ、高精細で高品質
な画像を得ることができる。

【００３８】図１に示す結像素子アレイ１は、入射光軸
と出射光軸とが略直交しているものであるが、図２に示
すように、入射光軸と出射光軸とが略平行となっている
結像素子アレイについても本発明を適用することができ
る。具体的に説明すると、図２に示すように、結像素子
アレイ１は、発光素子アレイ２の各発光素子からの光束
を感光体３の被走査面上に光スポットとして結像するた
めのものであり、発光素子アレイ２側である入射側に位
置する入射面１ａと、感光体３の被走査面側である出射
側に位置する出射面１ｂと、上記入射面１ａからの光束
を出射側に導くための互いに略直角をなす二つ一対の全
反射面１ｃと、この全反射面１ｃと出射面１ｂとの光路
中に上記全反射面１ｃと対向するように配置された一つ
の全反射面１ｄとが一体的に形成されてなる結像素子が
複数個配列されると共に一体的に形成されたものであ
り、結像素子の配列方向に正立等倍系をなしているもの
である。なお、図２には、結像素子の配列方向に対して
直交する方向から見たときの結像素子アレイ１の断面を
示している

【００３９】上記二つ一対の全反射面１ｃは、互いに９
０度の角度をなすルーフプリズムを構成していて、結像
に作用せず、入射光軸に対し４５度傾斜されて形成され
ている。また、図示のように、結像素子アレイ１の入射
面１ａと出射面１ｂとは略平行になるように配置されて
おり、従って、結像素子アレイ１の入射光軸と出射光軸
とは略平行になっている。

【００４０】上記結像素子アレイ１は、上述のように正
立等倍系であるため、入射面１ａと出射面１ｂの形状が
等しく、光学的に等価であり、上記発光素子アレイ２の
物体面である発光素子面の物点から入射面１ａまでの距
離と、出射面１ｂから感光体３の被走査面の像点までの
距離が等しくなっている。

【００４１】一方、上記発光素子アレイ２は、基板に対
して垂直方向に発光する面発光型発光素子アレイであ
り、多数のＬＥＤ素子が、結像素子の配列方向と同じ方
向に配列された面発光型ＬＥＤアレイを示している。上
記結像素子アレイ１と上記発光素子アレイ２は、光プリ
ントヘッドを構成しており、この光プリントヘッドは、
画像形成装置の露光ユニットとして用いることができ
る。

【００４２】上記発光素子アレイ２の発光素子面の１点
から出射した光束は、結像素子アレイ１の入射面１ａに
入射し、二つ一対の全反射面１ｃで順に反射され、そし
て全反射面１ｄで反射されて、出射面１ｂから出射して
感光体３の被走査面上に至る。入射光軸と出射光軸は互
いに略直角をなす。入射面１ａと出射面１ｂとの結像作
用によって、発光素子面の１点の像がこれに対応する感
光体３の被走査面の１点に結ばれる。このようにして上
記発光素子アレイ２に配列されている多数の発光素子面
の像が感光体３の被走査面上においてライン状に結ばれ
る。このライン方向が主走査方向であり、感光体３を回
転させて副走査を行いながら発光素子アレイ２に配列さ
れている多数の発光素子のオン・オフを制御することに
より、感光体３の被走査面に画像を形成することができ
る。

【００４３】図２に示すように、上記発光素子アレイ２
の物体面である発光素子面の物点から入射面１ａまでの
距離をＬとすると、上記結像素子アレイ１は正立等倍系
であるため、出射面１ｂから感光体３の被走査面の像点
までの距離もＬとなる。また、結像素子の入射面１ａか
ら出射面１ｂまでの光軸上の距離をＴとすると、図示の
場合は、入射面１ａから二つ一対の全反射面１ｃまでの
光軸上の距離ａと、二つ一対の全反射面１ｃから全反射
面１ｄまでの光軸上の距離ｂと、全反射面１ｄから出射
面１ｂまでの光軸上の距離ｃとの和ａ＋ｂ＋ｃ＝Ｔとな
る。また、上記結像素子の配列ピッチをＰとする。

【００４４】上記発光素子アレイ２の物体面である発光
素子面の物点から入射面１ａまでの距離Ｌと、結像素子
の入射面１ａから出射面１ｂまでの光軸上の距離ａ＋ｂ
＋ｃ＝Ｔとの関係Ｔ／Ｌを、 ０．２０≦Ｔ／Ｌ≦０．５０ を満足する範囲内に設定する。これによって、伝達効率
および結像性能の向上を図ることができ、もって、良好
な画像を得ることができる。

【００４５】また、結像素子の入射面１ａから出射面１
ｂまでの光軸上の距離ａ＋ｂ＋ｃ＝Ｔと、結像素子の配
列ピッチＰとの関係Ｐ／Ｔを、 ０．１６≦Ｐ／Ｔ≦０．５０ を満足する範囲内に設定する。これによって、伝達効率
および結像性能の向上を図ることができ、もって、良好
な画像を得ることができる。

【００４６】また、結像素子の配列ピッチＰを１ｍｍ以
下に設定することにより、人間が濃度ムラを感じにくく
することができ、もって、良好な画像を得ることができ
る。

【００４７】また、いままでに述べた上記結像素子アレ
イ１の各結像素子の入射面１ａと出射面１ｂは共に球面
形状に形成されているものであるが、各結像素子の入射
面１ａと出射面１ｂを同一の非球面形状に形成すること
によって、結像素子の収差をより良好に補正してビーム
スポット径のばらつきを低減させることができると共
に、小径なビームスポットを形成することができるた
め、より結像性能の向上を図ることができ、もって、高
精細で高品質な画像を得ることができる。

【００４８】また、上記結像素子アレイ１の各結像素子
の入射面１ａおよび出射面１ｂのレンズ面の有効範囲
（図１においてＡＰｘ、ＡＰｙ）以外の部分に蒸着や印
刷などによって遮光部材を設けることができる。このよ
うにすれば、レンズ面の有効範囲以外の面形状の精度が
悪い部分を通過する光束を遮断することができるため、
結像素子の伝達効率の低下を防止することができると共
に、光スポットの形状の乱れを防止し、もって、画像品
質の低下を防止することができる。

【００４９】また、上記結像素子アレイ１は、光プリン
トヘッドの結像素子アレイとして利用することもでき
る。すなわち、上記結像素子アレイ１と、発光素子アレ
イとを有し、この結像素子アレイ１が、発光素子アレイ
を構成する各発光素子からの光束を感光体などの被走査
面上に光スポットとして結像する光プリントヘッドとす
ることができる。

【００５０】前述のように、上記結像素子アレイ１の各
結像素子を配列方向に正立等倍系にすることにより、一
つの発光素子からの光束は、この発光素子に対向した結
像素子を中心にして複数の結像素子を介して同一の結像
点に集光する。すなわち、上記発光素子アレイの各発光
素子からの光束は、結像素子アレイ１を構成する各結像
素子のうち、少なくとも２つ以上の結像素子を介して被
走査面上の結像点に集光する。従って、一つの発光素子
からの光束が、この発光素子に対向した結像素子のみを
介して被走査面上に集光する構成の結像素子アレイに比
べて、より明るい光学系を得ることができ、各結像素子
および結像素子アレイの結像性能を向上させることがで
きると共に、伝達効率を向上させることができ、もっ
て、良好な画像を得ることができる。

【００５１】また、上記光プリントヘッドは、光プリン
トヘッドからの光スポットを感光体の被走査面上に照射
することにより潜像を形成し（露光）、その潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成し（現像）、そのトナー
像を転写紙に転写し（転写）、圧力や熱によって転写紙
に定着させる（定着）という代表的な画像形成プロセス
の一つである電子写真プロセスによって画像を形成する
画像形成装置における露光ユニットとして用いることが
できる。この場合においても、各結像素子および結像素
子アレイの結像性能を向上させることができると共に、
伝達効率を向上させることができ、もって、良好な画像
を得ることができる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数個の
結像素子が配列されると共に一体的に形成され、配列方
向に正立等倍系の結像素子アレイにおいて、物体面から
上記結像素子の入射面までの距離をＬとし、上記結像素
子の入射面から出射面までの光軸上の距離をＴとしたと
き、 ０．２０≦Ｔ／Ｌ≦０．５０ を満足するようにしたため、伝達効率および結像性能の
向上を図ることができ、もって、良好な画像を得ること
ができる。

【００５３】請求項２記載の発明によれば、複数個の結
像素子が配列されると共に一体的に形成され、配列方向
に正立等倍系の結像素子アレイにおいて、上記結像素子
の入射面から出射面までの光軸上の距離をＴとし、上記
結像素子の配列ピッチをＰとしたとき、 ０．１６≦Ｐ／Ｔ≦０．５０ を満足するようにしたため、伝達効率および結像性能の
向上を図ることができ、もって、良好な画像を得ること
ができる。

【００５４】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、上記結像素子の入射面から出射面ま
での光軸上の距離をＴとし、上記結像素子の配列ピッチ
をＰとしたとき、 ０．１６≦Ｐ／Ｔ≦０．５０ を満足するようにしたため、伝達効率および結像性能の
向上を図ることができ、もって、良好な画像を得ること
ができる。

【００５５】請求項４記載の発明によれば、請求項１、
２、または３記載の発明において、上記結像素子の配列
ピッチＰが１ｍｍ以下に設定されているため、人間が濃
度ムラを感じにくくすることができ、もって、良好な画
像を得ることができる。

【００５６】請求項５記載の発明によれば、請求項１、
２、３、または４記載の発明において、上記結像素子の
入射面と出射面を非球面形状としたため、より結像性能
の向上を図ることができ、もって、高精細で高品質な画
像を得ることができる。

【００５７】請求項６記載の発明によれば、請求項１、
２、３、４、または５記載の結像素子アレイと、発光素
子アレイとを有してなり、上記結像素子アレイは、上記
発光素子アレイを構成する各発光素子からの光束を被走
査面上に光スポットとして結像しているため、伝達効率
を向上させることができ、もって、良好な画像を得るこ
とができる。

【００５８】請求項７記載の発明によれば、画像を形成
する画像形成装置において、請求項６記載の光プリント
ヘッドを露光ユニットとして用いているため、結像性能
を向上させることができると共に、伝達効率を向上させ
ることができ、もって、良好な画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる結像素子アレイおよびこれを用
いた光プリントヘッド並びに画像形成装置に適用可能な
結像素子アレイを示す部分断面図および断面図である。

【図２】本発明にかかる結像素子アレイおよびこれを用
いた光プリントヘッド並びに画像形成装置に適用可能な
別の結像素子アレイを示す断面図である。

【図３】従来のアパーチャ部材が適用された結像素子ア
レイの一例を示す（Ａ）は結像素子アレイの部分斜視
図、（Ｂ）はアパーチャ部材の部分斜視図、（Ｃ）はア
パーチャ部材が取り付けられた結像素子アレイの横断面
図である。

【符号の説明】

１ 結像素子アレイ １ａ 入射面 １ｂ 出射面 １ｃ 二つ一対の全反射面 １ｄ 全反射面 ２ 発光素子アレイ ３ 感光体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/036

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の結像素子が配列されると共に一
   体的に形成され、配列方向に正立等倍系の結像素子アレ
   イにおいて、 物体面から上記結像素子の入射面までの距離をＬとし、
   上記結像素子の入射面から出射面までの光軸上の距離を
   Ｔとしたとき、 ０．２０≦Ｔ／Ｌ≦０．５０ を満足することを特徴とする結像素子アレイ。
2. 【請求項２】 複数個の結像素子が配列されると共に一
   体的に形成され、配列方向に正立等倍系の結像素子アレ
   イにおいて、 上記結像素子の入射面から出射面までの光軸上の距離を
   Ｔとし、上記結像素子の配列ピッチをＰとしたとき、 ０．１６≦Ｐ／Ｔ≦０．５０ を満足することを特徴とする結像素子アレイ。
3. 【請求項３】 上記結像素子の入射面から出射面までの
   光軸上の距離をＴとし、上記結像素子の配列ピッチをＰ
   としたとき、 ０．１６≦Ｐ／Ｔ≦０．５０ を満足することを特徴とする請求項１記載の結像素子ア
   レイ。
4. 【請求項４】 上記結像素子の配列ピッチＰが１ｍｍ以
   下に設定されていることを特徴とする請求項１、２、ま
   たは３記載の結像素子アレイ。
5. 【請求項５】 上記結像素子の入射面と出射面を非球面
   形状としたことを特徴とする請求項１、２、３、または
   ４記載の結像素子アレイ。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４、または５記載の
   結像素子アレイと、 発光素子アレイとを有してなり、 上記結像素子アレイは、上記発光素子アレイを構成する
   各発光素子からの光束を被走査面上に光スポットとして
   結像することを特徴とする光プリントヘッド。
7. 【請求項７】 画像を形成する画像形成装置において、 請求項６記載の光プリントヘッドを露光ユニットとして
   用いたことを特徴とする画像形成装置。