(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
前記光源各々の発光面に接触させて配置され、当該光源から出射された光を集光する複数の第１の集光手段と、
前記第１の集光手段から出射された前記光源各々からの光を集光する第２の集光手段と、
前記第１の集光手段の箇所には配されない一方で、複数の当該第１の集光手段の間であって当該第１の集光手段の曲率中心より出射面に近い側に配され、かつ前記第２の集光手段の開口角以上の角度で出射される光を遮蔽するために配置する位置が設定された遮蔽部材とを備え、
前記第１の集光手段は、前記光源からの光を出射する出射面の曲率中心が当該光源の配置位置よりも前記第２の集光手段側に位置するとともに、物側焦点が当該光源の配置位置に対して当該第２の集光手段とは反対側に位置するように構成されたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１の集光手段は、前記出射面から前記第２の集光手段の開口角以下の出射角で出射される光が前記光源から出射される光の最大強度の１／２以上の強度を持った光であるように設定されたことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１の集光手段は、絶縁性の材質で形成されたことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２の集光手段は、列状に配列された複数の屈折率分布型レンズ部材で構成され、配列方向に並ぶ４個以上の当該屈折率分布型レンズ部材に対する前記第１の集光手段から出射された１の前記光源からの光の入射が制限されるように設定されたことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
像保持体と、
前記像保持体を露光する露光手段とを有し、
前記露光手段は、
複数の光源と、
前記光源各々の発光面に接触させて配置され、当該光源から出射された光を集光する複数の第１の集光手段と、
前記第１の集光手段から出射された前記光源各々からの光を前記像保持体表面に集光する第２の集光手段と、
前記第１の集光手段の箇所には配されない一方で、複数の当該第１の集光手段の間であって当該第１の集光手段の曲率中心より出射面に近い側に配され、かつ前記第２の集光手段の開口角以上の角度で出射される光を遮蔽するために配置する位置が設定された遮蔽部材とを備え、
前記第１の集光手段は、前記光源からの光を出射する出射面の曲率中心が当該光源の配置位置よりも前記第２の集光手段側に位置するとともに、物側焦点が当該光源の配置位置に対して当該第２の集光手段とは反対側に位置するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記像保持体は、前記第２の集光手段の光軸方向に関する前記露光手段との間隔を維持しながら着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像保持体と前記露光手段との間に配置され、前記第２の集光手段の光軸方向に関する当該像保持体と当該露光手段との間隔を変えることなく当該第２の集光手段の出射面を清掃可能な清掃部材をさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記露光手段の前記光源は、電源からの電力を入力する入力端と、入力した電力を出力する出力端と、入力した電力を当該出力端から出力させるための制御信号を入力する制御端とを有し、当該制御端に制御信号が入力されることによりオン状態を保持し、当該光源を点灯可能状態に設定するスイッチ素子が接続されたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置では、ＬＥＤ等の発光素子をライン状に配列した発光素子アレイと、集光素子である小径のロッドレンズをライン状に配列したロッドレンズアレイとを用いた露光装置を備えたものが知られている。
このような露光装置は、ロッドレンズアレイの光出射面と像側焦点位置との距離が短いために、像保持体に近接して配置される。そのため、像保持体の交換やロッドレンズアレイの出射面の清掃等を行うために、露光装置を像保持体から離隔させるための機構が設けられる。
例えば特許文献１には、露光装置を像保持体である感光体ドラムと一定の距離に位置決めされた第１の位置と、第１の位置から退避した第２の位置とに移動可能に構成された画像形成装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７５０４６号公報（第４−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、像保持体から離隔させるための機構が不要となる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の露光装置は、複数の光源と、光源各々の発光面に接触させて配置され、光源から出射された光を集光する第１の集光手段と、第１の集光手段から出射された光源各々からの光を集光する第２の集光手段とを備え、第１の集光手段は、光源からの光を出射する出射面の曲率中心が光源の配置位置よりも第２の集光手段側に位置するように構成されたことを特徴としている。
【０００６】
ここで、第１の集光手段は、物側焦点が光源の配置位置に対して第２の集光手段とは反対側に位置するように構成されたことを特徴とすることができる。また、第１の集光手段は、出射面から第２の集光手段の開口角以下の出射角で出射される光が光源から出射される光の最大強度の１／２以上の強度を持った光であるように設定されたことを特徴とすることができる。さらに、第１の集光手段から第２の集光手段の開口角以上の角度で出射される光を遮蔽する遮蔽部材をさらに備えたことを特徴とすることができる。加えて、第１の集光手段は、絶縁性の材質で形成されたことを特徴とすることができる。
また、第２の集光手段は、列状に配列された複数の屈折率分布型レンズ部材で構成され、配列方向に並ぶ４個以上の屈折率分布型レンズ部材に対する第１の集光手段から出射された１の光源からの光の入射が制限されるように設定されたことを特徴とすることができる。
【０００７】
本発明の画像形成装置は、像保持体と、像保持体を露光する露光手段とを有し、露光手段は、複数の光源と、光源各々の発光面に接触させて配置され、光源から出射された光を集光する第１の集光手段と、第１の集光手段から出射された光源各々からの光を像保持体表面に集光する第２の集光手段とを備え、第１の集光手段は、光源からの光を出射する出射面の曲率中心が光源の配置位置よりも第２の集光手段側に位置するように構成されたことを特徴としている。
【０００８】
ここで、露光手段は、第１の集光手段の物側焦点が光源の配置位置に対して第２の集光手段とは反対側に位置するように構成されたことを特徴とすることができる。また、露光手段は、第１の集光手段から第２の集光手段の開口角以上の角度で出射される光を遮蔽する遮蔽部材をさらに備えたことを特徴とすることができる。
さらに、像保持体は、第２の集光手段の光軸方向に関する露光手段との間隔を維持しながら着脱可能に構成されたことを特徴とすることができる。
また、像保持体と露光手段との間に配置され、第２の集光手段の光軸方向に関する像保持体と露光手段との間隔を変えることなく第２の集光手段の出射面を清掃可能な清掃部材をさらに備えたことを特徴とすることができる。
加えて、露光手段の光源は、電源からの電力を入力する入力端と、入力した電力を出力する出力端と、入力した電力を出力端から出力させるための制御信号を入力する制御端とを有し、制御端に制御信号が入力されることによりオン状態を保持し、光源を点灯可能状態に設定するスイッチ素子が接続されたことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１によれば、露光装置を像保持体から離隔させるための機構が不要となる。また、本発明を採用しない場合に比較して、光源からの第２の集光手段への入射光量が低下することを抑制することができる。また、本発明を採用しない場合と比較して、クロストークによる画像不良の発生を抑制することができる。
また、本発明の請求項２によれば、本発明を採用しない場合と比較して、光源から出射された光を効果的に使用することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項３によれば、本発明を採用しない場合と比較して、電気信号のリークによる画像不良の発生を抑制することができる。
また、本発明の請求項４によれば、本発明を採用しない場合と比較して、第２の集光手段における屈折率分布型レンズ部材の配列方向の出射光量バラツキを低減することができる。
【００１１】
本発明の請求項５によれば、露光装置を像保持体から離隔させるための機構が不要となる。また、本発明を採用しない場合と比較して、光源からの第２の集光手段への入射光量が低下することを抑制することができる。また、本発明を採用しない場合と比較して、クロストークによる画像不良の発生を抑制することができる。
また、本発明の請求項６によれば、本発明を採用しない場合に比較して、像保持体を画像形成装置本体から円滑に着脱することができる。
また、本発明の請求項７によれば、本発明を採用しない場合に比較して、第２の集光手段の出射面を容易に清掃することができる。
また、本発明の請求項８によれば、露光装置を像保持体から離隔させるための機構が不要になることに加えて、露光装置の小型化を図ることができることから、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置１の全体構成の一例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部１０、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部３０、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置４等といった外部装置から受信された画像データに所定の画像処理を施す画像処理部３５、各部に電力を供給する主電源７０を備えている。
【００１３】
画像形成プロセス部１０には、一定の間隔を置いて並列的に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ（以下、単に「画像形成ユニット１１」とも総称する）が備えられている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を所定電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を画像データに基づいて露光する露光装置（露光手段）の一例としてのＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）１４、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。
また、各画像形成ユニット１１は、現像器１５に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
【００１４】
さらに、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０、各画像形成ユニット１１の各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１、中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２、二次転写されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着器５０を備えている。
【００１５】
ここで、各画像形成ユニット１１においては、感光体ドラム１２と帯電器１３とクリーナ１６とが一体化されたモジュール（以下、「感光体モジュールＭＯＤ」と称す）として構成されている。そして、感光体モジュールＭＯＤは、画像形成装置１に対して着脱自在に構成され、感光体ドラム１２の寿命等に応じて交換される。なお、感光体モジュールＭＯＤは、感光体ドラム１２のみの構成や、また、上記構成要素に加えて現像器１５を一体化した構成も採用することもできる。すなわち、寿命が他の構成要素に比較して短い感光体ドラム１２を含んだものであれば、如何なる構成要素との組み合わせによっても感光体モジュールＭＯＤを構成することができる。しかし、比較的長い寿命を有するＬＰＨ１４を感光体モジュールＭＯＤと同時に交換する構成は、経済的に無駄が多いことから、本実施の形態の画像形成装置１では、ＬＰＨ１４と感光体モジュールＭＯＤとは別体に構成している。
【００１６】
本実施の形態の画像形成装置１では、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。すなわち、制御部３０による制御の下で、ＰＣ３や画像読取装置４から入力された画像データは、画像処理部３５によって所定の画像処理が施され、不図示のインターフェースを介して各画像形成ユニット１１に供給される。そして、例えば黒（Ｋ）色の画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら、帯電器１３により所定電位で一様に帯電され、画像処理部３５から送信された画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光される。それにより、感光体ドラム１２上には、黒（Ｋ）色画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上には黒（Ｋ）色のトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。
【００１７】
各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１が配置された一次転写部Ｔ１において、矢印Ｂ方向に循環移動する中間転写ベルト２０上に順次静電吸引される。それにより、中間転写ベルト２０上には各色トナーが重畳された合成トナー像が形成される。中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された二次転写部Ｔ２に搬送される。また、トナー像が二次転写部Ｔ２に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが用紙保持部４０から二次転写部Ｔ２に搬送される。そして、二次転写部Ｔ２では、二次転写ロール２２により形成される転写電界により、合成トナー像が用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００１８】
合成トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２０から剥離され、搬送ガイド２３に導かれて定着器５０まで搬送される。定着器５０では、熱および圧力による定着処理を受けることで、合成トナー像が定着される。そして、定着処理された用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた排紙積載部４５に搬送される。
一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（転写残トナー）は、二次転写の終了後に中間転写ベルト２０表面からベルトクリーナ２５によって除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
画像形成装置１では、このような画像形成サイクルがプリント枚数分だけ繰り返して実行される。
【００１９】
次に、図２は、ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）１４の構成を示した断面構成図である。図２において、ＬＰＨ１４は、支持体としてのハウジング６１、自己走査型ＬＥＤアレイ（ＳＬＥＤ）６３、ＳＬＥＤ６３やＳＬＥＤ６３を駆動する信号生成回路１００（後段の図３参照）等を搭載するＬＥＤ回路基板６２、ＳＬＥＤ６３から出射された光を集光する第１の集光手段の一例としての集光レンズ６４、集光レンズ６４を介してＳＬＥＤ６３から出射された光を感光体ドラム１２表面に結像させる第２の集光手段の一例としてのロッドレンズアレイ６５、ロッドレンズアレイ６５を支持するとともにＳＬＥＤ６３および集光レンズ６４を外部から遮蔽するホルダー６６、ハウジング６１をロッドレンズアレイ６５方向に加圧する板バネ６７を備えている。
【００２０】
ハウジング６１は、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属のブロックまたは板金で形成され、ＬＥＤ回路基板６２を支持している。また、ホルダー６６は、ハウジング６１およびロッドレンズアレイ６５を支持し、ＳＬＥＤ６３および集光レンズ６４とロッドレンズアレイ６５とが所定の光学的な位置関係を保持するように設定している。さらに、ホルダー６６はＳＬＥＤ６３および集光レンズ６４を密閉するように構成されている。それにより、ＳＬＥＤ６３や集光レンズ６４に外部からゴミが付着することを防いでいる。一方、板バネ６７は、ＳＬＥＤ６３および集光レンズ６４とロッドレンズアレイ６５との光学的な位置関係を保持するように、ハウジング６１を介してＬＥＤ回路基板６２をロッドレンズアレイ６５方向に加圧している。
このように構成されたＬＰＨ１４は、調整ネジ（図示せず）によってロッドレンズアレイ６５の光軸方向に移動可能に構成され、ロッドレンズアレイ６５の結像位置（焦点面）が感光体ドラム１２表面上に位置するように調整される。
【００２１】
ＬＥＤ回路基板６２には、図３（ＬＥＤ回路基板６２の平面図）に示したように、例えば５８個のＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）からなるＳＬＥＤ６３が、感光体ドラム１２の軸線方向と平行になるように精度良くライン状に配置される。この場合、各ＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）に配置された発光素子（ＬＥＤ）の配列（ＬＥＤアレイ）の端部境界において、各ＬＥＤアレイがＳＬＥＤチップ同士の連結部で連続的に配列されるように、各ＳＬＥＤチップは交互に千鳥状に配置されている。
また、ＬＥＤ回路基板６２には、ＳＬＥＤ６３を駆動する信号（駆動信号）を生成する信号生成回路１００およびレベルシフト回路１０８、所定の電圧を出力する３端子レギュレータ１０１、ＳＬＥＤ６３の光量補正データ等を記憶するＥＥＰＲＯＭ１０２、制御部３０および画像処理部３５との間での信号の送受信や主電源７０からの電力供給を受けるハーネス１０３が備えられている。
【００２２】
ここで図４は、ＳＬＥＤ６３を説明する図である。本実施の形態のＳＬＥＤ６３は、信号生成回路１００およびレベルシフト回路１０８から各種駆動信号が供給される。すなわち、信号生成回路１００は、ＳＬＥＤ６３を構成する各ＳＬＥＤチップに配置されたＬＥＤ各々をＬＥＤの配列に沿って順次点灯可能状態に設定する転送信号ＣＫ１Ｒ,ＣＫ１Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒ,ＣＫ２Ｃと、画像処理部３５からの画像データに基づきＬＥＤ各々を順次点灯する点灯信号ΦＩとを生成する。そして、転送信号ＣＫ１Ｒ,ＣＫ１Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒ,ＣＫ２Ｃをレベルシフト回路１０８に出力し、点灯信号ΦＩをＳＬＥＤ６３に出力する。
レベルシフト回路１０８は、抵抗Ｒ１ＢとコンデンサＣ１、および抵抗Ｒ２ＢとコンデンサＣ２がそれぞれ並列に配置された構成を有し、それぞれの一端がＳＬＥＤ６３を構成する各ＳＬＥＤチップの入力端子に接続され、他端が信号生成回路１００の出力端子に接続されている。そして、レベルシフト回路１０８は、信号生成回路１００から出力される転送信号ＣＫ１Ｒ,ＣＫ１Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒ,ＣＫ２Ｃに基づいて転送信号ＣＫ１および転送信号ＣＫ２を生成し、各ＳＬＥＤチップに出力する。
【００２３】
一方、本実施の形態のＳＬＥＤ６３を構成する各ＳＬＥＤチップは、例えば、スイッチ素子としての１２８個のサイリスタＳ１〜Ｓ１２８、光源の一例としての１２８個のＬＥＤ Ｌ１〜Ｌ１２８、１２８個のダイオードＤ１〜Ｄ１２８、１２８個の抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８、さらには信号ラインΦ１,Φ２に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗Ｒ１Ａ,Ｒ２Ａを主な構成要素としている。
そして、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のアノード端子（入力端）Ａ１〜Ａ１２８は電源ライン５５に接続され、電源ライン５５を介して３端子レギュレータ１０１（図３参照）から駆動電圧ＶＤＤ（ＶＤＤ＝＋３．３Ｖ）が供給される。
一方、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲート端子（制御端）Ｇ１〜Ｇ１２８は、各サイリスタＳ１〜Ｓ１２８に対応して設けられた抵抗Ｒ１〜Ｒ１２８を介して電源ライン５６に各々接続され、電源ライン５６を介して接地（ＧＮＤ）されている。
【００２４】
また、奇数番目のサイリスタＳ１,Ｓ３,…,Ｓ１２７のカソード端子（出力端）Ｋ１,Ｋ３,…,Ｋ１２７には、信号生成回路１００およびレベルシフト回路１０８からの転送信号ＣＫ１が転送電流制限抵抗Ｒ１Ａを介して送信される。偶数番目のサイリスタＳ２,Ｓ４,…,Ｓ１２８のカソード端子（出力端）Ｋ２,Ｋ４,…,Ｋ１２８には、信号生成回路１００およびレベルシフト回路１０８からの転送信号ＣＫ２が転送電流制限抵抗Ｒ２Ａを介して送信される。
さらには、ＬＥＤ Ｌ１〜Ｌ１２８のカソード端子は、信号生成回路１００に接続されて点灯信号ΦＩが送信される。
【００２５】
そして、本実施の形態の信号生成回路１００は、転送信号ＣＫ１Ｒ,ＣＫ１Ｃおよび転送信号ＣＫ２Ｒ,ＣＫ２Ｃをそれぞれ所定のタイミングでハイレベル（以下、「Ｈ」と記す）からローレベル（以下、「Ｌ」と記す）、「Ｌ」から「Ｈ」に設定する。それにより、レベルシフト回路１０８から出力される転送信号ＣＫ１の電位を「Ｈ」から「Ｌ」、「Ｌ」から「Ｈ」に繰り返し設定し、かつ、それに交互して出力される転送信号ＣＫ２の電位を「Ｈ」から「Ｌ」、「Ｌ」から「Ｈ」に繰り返し設定する。それによって、例えば各ＳＬＥＤチップでは、奇数番目サイリスタＳ１,Ｓ３,…,Ｓ１２７において順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせる。また、偶数番目のサイリスタＳ２,Ｓ４,…,Ｓ１２８において順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせる。それにより、サイリスタＳ１〜Ｓ１２８をＳ１→Ｓ２→,…,→Ｓ１２７→Ｓ１２８の順番で順次オフ→オン→オフの転送動作を行わせ、それに同期させて、点灯信号ΦＩを出力する。それによって、ＬＥＤ Ｌ１〜Ｌ１２８は、Ｌ１→Ｌ２→,…,→Ｌ１２７→Ｌ１２８の順番で順次点灯される。
【００２６】
このように、本実施の形態のＬＰＨ１４では、ＬＥＤ回路基板６２に設けられたすべてのＳＬＥＤチップ（ＣＨＩＰ１〜ＣＨＩＰ５８）において、転送信号ＣＫ１,ＣＫ２と点灯信号ΦＩとにより、各ＬＥＤ Ｌ１〜Ｌ１２８がＬ１→Ｌ２→,…,→Ｌ１２７→Ｌ１２８の順番に点灯され、感光体ドラム１２上に対して画像データに基づく走査露光が行われる。
それにより、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、ＬＥＤ回路基板６２上での信号生成回路１００およびレベルシフト回路１０８から各ＳＬＥＤチップへの配線の基本構成は、転送信号ＣＫ１,ＣＫ２を送信する２本の信号線および点灯信号ΦＩを送信する１本の信号線で構成される。
【００２７】
続いて、本実施の形態のＬＰＨ１４において構成される光学系について説明する。
本実施の形態のＬＰＨ１４では、例えば開口角９°に構成された従来よりも小さな開口角を有するロッドレンズアレイ６５を用いる。ここでの開口角とは、光軸上の物点（ＳＬＥＤ６３に配置されたＬＥＤ）に対して入射瞳が張る角度をいう。したがって、例えば開口角９°のロッドレンズアレイ６５においては、光軸に対して±９°以下の角度で入射される光がロッドレンズアレイ６５を通過して像面（感光体ドラム１２表面）に達することとなる。
図５は、ロッドレンズアレイ６５の焦点深度とＭＴＦ（Modulation Transfer Function）との関係を示した図である。図５では、開口角９°および開口角１７°のロッドレンズアレイ６５についての焦点深度を、空間周波数１２ｌｐ／ｍｍ（１ｍｍ当たり１２のラインとスペースとが交互に形成されたもの）に対するＭＴＦにより表した図である。
図５に示したように、従来の開口角１７°のロッドレンズアレイ６５を用いた場合には、ＭＴＦ≧６０％を実現する焦点深度は、±８０μｍである。これに対して、本実施の形態の開口角９°のロッドレンズアレイ６５を用いた場合には、ＭＴＦ≧６０％を実現する焦点深度は、±１５０μｍに拡大する。本実施の形態のＬＰＨ１４では、ロッドレンズアレイ６５の開口角を例えば９°に小さく構成して、例えば±１５０μｍという従来よりも大きな焦点深度に設定している。
【００２８】
また、本実施の形態のＬＰＨ１４では、例えば作動距離１４ｍｍといった従来よりも大きな作動距離を有するロッドレンズアレイ６５を用いる。ここでの作動距離とは、ロッドレンズアレイ６５の出射面（感光体ドラム１２側の面）から像側焦点位置（感光体ドラム１２表面）までの距離をいう。本実施の形態のロッドレンズアレイ６５においては、ロッドレンズアレイ６５を構成する各ロッドレンズにおける開口径や光軸を中心とした半径方向の屈折率分布等を適宜調整することで、作動距離１４ｍｍに構成している。
【００２９】
このように、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、例えば開口角９°のロッドレンズアレイ６５を用いて焦点深度を例えば±１５０μｍと大きく構成することで、ロッドレンズアレイ６５の配置精度の緩和を図っている。さらには、例えば作動距離１４ｍｍのロッドレンズアレイ６５を用いることで、ロッドレンズアレイ６５を感光体ドラム１２から大きく離隔した位置に配置している。
それにより、感光体モジュールＭＯＤを画像形成装置１本体に対して着脱するに際して、ＬＰＨ１４を感光体モジュールＭＯＤから離隔する機構（所謂リトラクト機構）を設けることを不要としている。また、ＬＰＨ１４がトナー等で汚れ難い構成を実現し、さらには、ＬＰＨ１４がトナー等で汚れた場合にＬＰＨ１４を清掃する部材の配置スペースを確保している。
【００３０】
ここで図６は、感光体モジュールＭＯＤを画像形成装置１本体に設置した状態を示した図である。図６においては、図面左側が画像形成装置１の正面側であって、感光体モジュールＭＯＤが着脱操作される側である。また、図面右側が画像形成装置１の背面側であって、回転駆動する駆動モータからの駆動が感光体ドラム１２等に伝達される側である。なお、本明細書では、同様の機能を有する部材に関しては、正面側に配置された部材の番号には末尾に「Ｆ」を用い、背面側に配置された部材の番号には末尾に「Ｒ」を用いることとする。
【００３１】
図６に示したように、本実施の形態のＬＰＨ１４のハウジング６１には、ＬＰＨ１４におけるロッドレンズアレイ６５の光軸方向の位置を定める突き当て部材３５Ｆ,３５Ｒが配置されている。一方、感光体ドラム１２を支持する感光体モジュールＭＯＤには、感光体ドラム１２の回転軸３２と同軸に、ＬＰＨ１４側の突き当て部材３５Ｆ,３５Ｒが突き当てられることでロッドレンズアレイ６５の光軸方向位置を設定する位置出し部材３６Ｆ,３６Ｒが配置されている。なお、図６では、ＬＰＨ１４を光軸方向位置以外の２方向である感光体ドラム１２の回転軸３２の方向と、感光体ドラム１２の副走査方向とに位置決めする部材の記載を省略している。
【００３２】
本実施の形態のロッドレンズアレイ６５は、作動距離が例えば１４ｍｍと大きく構成されているため、ロッドレンズアレイ６５の出射面と感光体モジュールＭＯＤの背面側に配置された位置出し部材３６Ｒとの距離（クリアランス）や、ロッドレンズアレイ６５の出射面と感光体モジュールＭＯＤの背面側のフレームＦＲＡとの距離（クリアランス）を広く設定することができる。そのため、感光体モジュールＭＯＤを着脱操作するに際して、背面側の位置出し部材３６Ｒや感光体モジュールＭＯＤの背面側のフレームＦＲＡがロッドレンズアレイ６５と干渉することが抑制される。それにより、ＬＰＨ１４を感光体モジュールＭＯＤから離隔するリトラクト機構を設けることが不要となる。
また、作動距離を１４ｍｍと大きく構成することにより、ロッドレンズアレイ６５と感光体ドラム１２との間に、ロッドレンズアレイ６５の出射面を清掃する清掃部材３４を配置する空間が形成される。加えて、ロッドレンズアレイ６５の出射面と感光体ドラム１２との距離が大きいので、感光体ドラム１２表面近傍のトナークラウドがロッドレンズアレイ６５の出射面に付着し難い。
【００３３】
さらに、ロッドレンズアレイ６５の焦点深度が例えば±１５０μｍと大きく構成されているため、ロッドレンズアレイ６５の光軸方向の位置ずれに起因する感光体ドラム１２に形成される潜像の解像度の低下が抑制される。したがって、ＬＰＨ１４側の突き当て部材３５Ｆ,３５Ｒと、感光体モジュールＭＯＤ側の位置出し部材３６Ｆ,３６Ｒとが突き当てられた際に、ロッドレンズアレイ６５の光軸方向に位置ずれが生じた場合でも、かかる位置ずれの許容範囲が広がる。そのため、ＬＰＨ１４を感光体モジュールＭＯＤに高精度で位置設定する機構を設けることが不要となる。
【００３４】
続いて、本実施の形態のＬＰＨ１４において、開口角が例えば９°と小さく、かつ、作動距離が例えば１４ｍｍと大きく構成されたロッドレンズアレイ６５を用いることで、ロッドレンズアレイ６５へ入射する光の光量が低下することを抑制するための構成について説明する。
本実施の形態のＬＰＨ１４では、図２に示したように、ＳＬＥＤ６３とロッドレンズアレイ６５との間に集光レンズ６４を設けるとともに、集光レンズ６４は、ＳＬＥＤ６３に配置されるＬＥＤやロッドレンズアレイ６５との位置関係における、以下に述べる所定の設定条件に従って配置される。それにより、ロッドレンズアレイ６５に入射可能なＬＥＤからの出射光の出射角がロッドレンズアレイ６５の狭い開口角によって制限されることや、作動距離が１４ｍｍと長いことに起因してＬＥＤからの出射光が拡散することに対応させて、ロッドレンズアレイ６５への入射光量が低下することを抑える光学系を実現している。
【００３５】
まず、第１の設定条件として、集光レンズ６４は、ＳＬＥＤ６３に配置されたＬＥＤの各々に対応させて、ＬＥＤの発光面と接触するように配置される。
図７は、ＳＬＥＤ６３に配置されたＬＥＤ（以下、単に「ＬＥＤ」とも称する）からの出射光が集光レンズ６４に入射する際の状態を比較する図であり、（ａ）集光レンズ６４をＬＥＤの発光面に接触するように配置した場合、（ｂ）集光レンズ６４をＬＥＤの発光面から離隔するように配置した場合を示している。図７（ａ）に示したように、集光レンズ６４をＬＥＤの発光面に接触するように配置した場合には、ＬＥＤからの出射光は、その殆どが集光レンズ６４の内部を通過して、出射面から感光体ドラム１２方向に出射される。これに対して、図７（ｂ）に示したように、集光レンズ６４をＬＥＤの発光面から離隔するように配置した場合には、集光レンズ６４とＬＥＤとの間に空気層が形成されるため、ＬＥＤからの出射光の一部は、集光レンズ６４の入射面で反射される。それにより、集光レンズ６４内を通過して出射面から感光体ドラム１２方向に出射される光の光量は反射光量分だけ低下する。
このように、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、集光レンズ６４をＬＥＤの発光面と接触するように配置することにより、集光レンズ６４の出射面から感光体ドラム１２方向に出射される光の光量低下を抑制している。
【００３６】
第２の設定条件として、ＬＥＤは、集光レンズ６４の出射面の曲率中心（以下、単に「曲率中心」と称する）よりも出射面から離れた位置に配置される。
図８は、集光レンズ６４の出射面から出射される光の光路を比較する図であり、（ａ）ＬＥＤが曲率中心よりも出射面側の位置に配置された場合、（ｂ）ＬＥＤが曲率中心位置に配置された場合、（ｃ）ＬＥＤが曲率中心よりも出射面から離れた位置に配置された場合を示している。
図８（ａ）に示したように、ＬＥＤが曲率中心よりも出射面側の位置に配置された場合には、ＬＥＤから出射された光は、集光レンズ６４の出射面に対して出射面の法線（図中破線）よりも光軸側から入射する。それにより、集光レンズ６４の出射面において、ＬＥＤから出射された光は拡散する方向に偏向する。そのため、ＬＥＤから出射された光の内の開口角９°のロッドレンズアレイ６５に入射する光は、ＬＥＤからの出射角が±９°よりも小さな範囲の光となり、ロッドレンズアレイ６５への入射光の光量は低下する。
【００３７】
また、図８（ｂ）に示したように、ＬＥＤが曲率中心位置に配置された場合には、ＬＥＤから出射された光は、集光レンズ６４の出射面に対して出射面の法線（図中破線）に沿って入射し、法線に沿って出射する。すなわち、集光レンズ６４の出射面への入射角と、出射面からの出射角とは同一となる。そのため、ＬＥＤから出射された光の内の開口角９°のロッドレンズアレイ６５に入射する光は、ＬＥＤからの出射角が±９°の範囲の光となり、ロッドレンズアレイ６５への入射光の光量を増加させることはできない。
【００３８】
これに対して、図８（ｃ）に示したように、ＬＥＤが曲率中心よりも出射面から離れた位置に配置された場合には、ＬＥＤから出射された光は、集光レンズ６４の出射面に対して出射面の法線（図中破線）よりも光軸側とは反対側から入射する。それにより、集光レンズ６４の出射面において、ＬＥＤから出射された光は収束する方向に偏向する。そのため、ＬＥＤから出射された光の内の開口角９°のロッドレンズアレイ６５に入射する光は、ＬＥＤからの出射角が±９°よりも大きな範囲の光となり、ロッドレンズアレイ６５への入射光の光量を増加させる。
このように、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、ＬＥＤを集光レンズ６４の曲率中心よりも出射面から離れた位置に配置することで、ＬＥＤからの出射角が±９°よりも大きな範囲の光を開口角９°のロッドレンズアレイ６５に入射させることとなり、ロッドレンズアレイ６５への入射光の光量を増加させている。
【００３９】
次に、ＬＥＤを集光レンズ６４の曲率中心よりも出射面から離れた位置に配置した場合において、集光レンズ６４の作用によるロッドレンズアレイ６５への入射光の増加についてさらに詳述する。
図９は、ロッドレンズアレイ６５への入射光量について説明する図であり、（ａ）が集光レンズ６４を配置した場合に開口角９°のロッドレンズアレイ６５に入射するＬＥＤからの光の出射角を示し、（ｂ）が集光レンズ６４を配置しない場合に開口角９°のロッドレンズアレイ６５に入射するＬＥＤからの光の出射角を示している。
まず、図９（ｂ）に示したように、集光レンズ６４を配置しない場合には、ロッドレンズアレイ６５の開口角は９°であることから、ＬＥＤから出射角±９°の範囲（図の｜θ｜≦９°の領域）で出射する光がロッドレンズアレイ６５へ入射する。
これに対して、図９（ａ）に示したように、ＬＥＤが曲率中心よりも出射面から離れた位置に配置されると、ＬＥＤから出射する光は集光レンズ６４の出射面において収束する方向に偏向する（図８（ｃ）も参照）。そのため、集光レンズ６４を配置した場合には、ＬＥＤから出射角θ´＝±（９＋Δ）°（Δ＞０）の範囲（図の｜θ´｜≦（９＋Δ）°の領域）で出射する光が開口角９°のロッドレンズアレイ６５へ入射する。それにより、ＬＥＤを集光レンズ６４の曲率中心よりも出射面から離れた位置に配置した場合には、ＬＥＤから出射角±９°よりも大きな出射角θ´で出射する光もロッドレンズアレイ６５へ入射し、集光レンズ６４を配置しない場合に比べて、ロッドレンズアレイ６５への入射光量を増加させることとなる。
【００４０】
ここで、図１０は、ロッドレンズアレイ６５へ入射角９°で入射する光の集光レンズ６４内での光路を示した図である。図１０では、光軸上のＬＥＤの位置をＱ、ロッドレンズアレイ６５へ入射角９°で入射する光の出射面での位置をＰ、集光レンズ６４の曲率中心をＣとする。また、位置Ｐでの法線（図中破線）と光軸とのなす角をα、ＬＥＤからの出射角をβ（＝図９（ａ）のθ´）、位置Ｐでの入射角をθ１、出射角をθ２、集光レンズ６４の屈折率をｎとする。
図１０に示した三角形ＣＰＱの内角から、
θ１＋β＝α                                                      …（１）
さらに、
α＝９＋θ２                                                      …（２）
したがって、（１）式および（２）式より、
β＝９＋（θ２−θ１）                                            …（３）
【００４１】
一方、スネルの法則から、空気の屈折率を１として、
ｎ・ｓｉｎθ１＝ｓｉｎθ２                                        …（４）
集光レンズ６４の材質である樹脂やガラス等の屈折率ｎは、一般にｎ＝１．４〜１．８であるので、（４）式より、θ２＞θ１の関係が成り立つ。したがって、（３）式ではθ２−θ１＞０となるので、β＞９となる。したがって、ＬＥＤから出射角±９°よりも大きな出射角で出射する光も開口角９°のロッドレンズアレイ６５へ入射することが可能である。
【００４２】
ところで、図１０において例えば入射角θ１が１５°となる位置にＬＥＤが配置されたと仮定する。その場合に、ｎ＝１．６の材質を用いた集光レンズ６４を用いたとすると、ｓｉｎ１５°＝０．２５８８であるので、（４）式より、１．６×０．２５８８＝ｓｉｎθ２となる。
したがって、この場合には、θ２＝２４．１°となり、θ２−θ１＝９°となるので、（３）式からＬＥＤからの出射角β＝１８°となる。すなわち、開口角９°のロッドレンズアレイ６５において、ＬＥＤからの出射角１８°の光を利用できる。このことは、開口角１８°のロッドレンズアレイ６５を用いる場合と同等の光量を使用できることを意味している。
このように、ＬＥＤの配置位置および集光レンズ６４の出射面の曲率、屈折率ｎ等を適宜設定することで、従来の開口角１７°のロッドレンズアレイ６５を用いた場合と同等、またはそれ以上の光量をロッドレンズアレイ６５に入射させることができる。特に、ロッドレンズアレイ６５への入射光量を増加させる観点からは、ＬＥＤと集光レンズ６４の曲率中心との距離を大きく設定して入射角θ１を大きくし、屈折率ｎの大きな材質で集光レンズ６４を構成することが好ましい。
【００４３】
第３の設定条件として、ＬＥＤは、集光レンズ６４の物側焦点位置よりも出射面側の位置に配置されることが好ましい。なお、第３の設定条件以下の設定条件は、第１の設定条件および第２の設定条件に加えて設定することで、ロッドレンズアレイ６５への入射光量の低下をさらに抑制する好適な条件である。
図１１は、ＬＥＤを集光レンズ６４の物側焦点位置よりも出射面から離れた位置に配置した場合に、集光レンズ６４の出射面から出射される光の光路を示した図である。図１１に示したように、ＬＥＤが集光レンズ６４の物側焦点位置よりも出射面から離れた位置に配置された場合には、集光レンズ６４の出射面から出射された光は、ロッドレンズアレイ６５の入射面上で集光される場合がある。その際に、ロッドレンズアレイ６５の入射面上での集光点がロッドレンズとロッドレンズとの間に位置した場合には、ロッドレンズ内にＬＥＤからの光が入射できないこととなる。そうすると、ロッドレンズアレイ６５への入射光の光量は低下する。
これに対して、ＬＥＤが集光レンズ６４の物側焦点位置よりも出射面側の位置に配置される場合には、集光レンズ６４の出射面から出射される光は拡散する方向に偏向するので（図８（ｃ）参照）、ロッドレンズアレイ６５よりも集光レンズ６４側で集光されることはない。
このように、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、ＬＥＤを集光レンズ６４の物側焦点位置よりも出射面側の位置に配置することで、ＬＥＤからの光がロッドレンズ内に入射できないという状態の発生が回避され、ロッドレンズアレイ６５への入射光の光量の低下が抑制される。
【００４４】
ここで、集光レンズ６４の外部の点（出射点）から出射された光が集光レンズ６４内部で結像される光学モデルを考える。このような光学モデルでは、出射点と集光レンズ６４内部の結像点との間には、次の（５）式の関係が成り立つ。すなわち、集光レンズ６４の曲率半径をＲ、集光レンズ６４の屈折率をｎ、出射点側の空間の屈折率をｎ´、出射点と集光レンズ６４表面（出射面）との距離をＬ１、集光レンズ６４表面（出射面）と結像点との距離をＬ２とすると、
ｎ´／Ｌ１＋ｎ／Ｌ２＝（ｎ−ｎ´）／Ｒ                            …（５）
したがって、出射点が空気中（ｎ´＝１）に置かれたとした場合に、集光レンズ６４の出射面と集光レンズ６４の焦点位置との距離Ｆ（＝Ｌ２）は、Ｌ１＝∞として、（５）式より、
Ｆ＝ｎＲ／（ｎ−１）                                              …（６）
となる。
したがって、第３の設定条件を満たすように設定する場合には、（６）式より、ＬＥＤは、集光レンズ６４の出射面からｎＲ／（ｎ−１）以内の位置に配置される。
【００４５】
また、ＬＥＤの配置位置と集光レンズ６４の曲率中心との距離をＴ（図８（ｃ）参照）とし、集光レンズ６４の出射面から離れる方向を正（＋）とした場合には、上記した第２の設定条件はＴ＞０となる。そこで、第２の設定条件と第３の設定条件とを共に満たす設定とする場合には、（６）式により、
０＜Ｔ＜ｎＲ／（ｎ−１）−Ｒ
すなわち、
０＜Ｔ＜Ｒ／（ｎ−１）                                            …（７）
したがって、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、第２の設定条件と第３の設定条件とを共に満足する設定を行う場合には、（７）式を満たす集光レンズ６４の曲率中心から距離Ｔの位置にＬＥＤを配置する。
【００４６】
次に、第４の設定条件として、集光レンズ６４の出射面から光軸に対して絶対値が９°以下で出射される光は、ＬＥＤの出射光の強度が最大となる光軸方向の光強度の１／２以上となる領域から出射されるようにＬＥＤを配置することが好ましい。
図１２は、ＬＥＤを出射する光の強度ＩとＬＥＤからの出射角γとの関係を示した図である。図１２に示したように、一般に、ＬＥＤから出射される光の強度Ｉは、出射角γの方向により定まり、出射角γに対する光強度Ｉは、発光点であるＬＥＤを通る光軸を直径とする球を形成する。そのため、図１２に示したように、ＬＥＤの出射光の強度が最大となる光軸方向の光強度Ｉ０の１／２以下となる領域、すなわち球の下半球での光の強度Ｉは小さい。
そこで、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、集光レンズ６４の出射面から光軸に対して９°以下で出射される光は、図１２の球の上半球、すなわちＬＥＤの出射光の強度Ｉが最大となる光軸方向の光強度Ｉ０の１／２以上となる領域から出射されるように、ＬＥＤの配置位置を設定するのが好ましい。それにより、ＬＥＤからの出射光はより効率的に使用される。
【００４７】
第５の設定条件として、集光レンズ６４の出射面から光軸に対して絶対値が９°よりも大きな出射角で出射される光を遮蔽する絞り６８を配置することが好ましい。
図１３は、本実施の形態の絞り６８を説明する図である。図１３に示したように、本実施の形態のＬＰＨ１４では、集光レンズ６４と集光レンズ６４との間に、絶対値が９°よりも大きな出射角で出射される光を遮蔽する絞り６８を配置する。絶対値が９°よりも大きな出射角で出射される光は、直接的には開口角９°のロッドレンズアレイ６５に入射しないが、例えば集光レンズ６４の出射面等で反射されてロッドレンズアレイ６５に入射する場合も想定される。その場合には、反射光に起因するクロストークによって例えば画像乱れやにじみ等の画像不良が発生する場合がある。
そのため、クロストークによる画像不良の発生を抑制するには、それぞれの集光レンズ６４と集光レンズ６４との間に、絶対値が９°よりも大きな出射角で出射される光を遮蔽する絞り６８を配置することが好ましい。
【００４８】
第６の設定条件として、集光レンズ６４の出射面から光軸に対して±９°で出射される各ＬＥＤからの光は、ロッドレンズアレイ６５の入射面において、ＬＥＤの光軸上に位置するロッドレンズに隣接するロッドレンズが位置する範囲を越えないように配置することが好ましい。
図１４は、（ａ）が集光レンズ６４の出射面から光軸に対して±９°で出射されるＬＥＤからの光の光路を示した図であり、（ｂ）が各ＬＥＤからの光がＬＥＤの光軸上に位置するロッドレンズに隣接するロッドレンズが位置する範囲を越えない条件を説明する図である。
図１４（ａ）では、ＬＥＤの光軸上にロッドレンズＲｅｎ（０）が位置し、それに隣接してロッドレンズＲｅｎ（１）およびロッドレンズＲｅｎ（−１）が位置する。さらにそれらに隣接してロッドレンズＲｅｎ（２）およびロッドレンズＲｅｎ（−２）が位置する。この場合に、本実施の形態のＬＰＨ１４では、集光レンズ６４の出射面から光軸に対して±９°で出射されるＬＥＤからの光は、ロッドレンズＲｅｎ（１）およびロッドレンズＲｅｎ（−１）が配置された位置を越えないように構成される。すなわち、このＬＥＤからの光は、ロッドレンズＲｅｎ（２）およびロッドレンズＲｅｎ（−２）が配置された位置に到達しないように構成される。
【００４９】
このように構成することで、ＬＥＤから出射された光が、対向するロッドレンズＲｅｎ（０）とそれに隣接するロッドレンズＲｅｎ（１）およびロッドレンズＲｅｎ（−１）とを越えて拡散することが抑制される。それにより、ＬＥＤから出射された光がそれぞれ結像性能にバラツキを有する多くのロッドレンズＲｅｎを通過することによって、ロッドレンズアレイ６５からの配列方向における出射光量のバラツキが大きくなることが抑えられる。
【００５０】
ここで、ＬＥＤからの光がＬＥＤの光軸上に位置するロッドレンズに隣接するロッドレンズが位置する範囲を越えない条件としては、図１４（ｂ）に示したように、ＬＥＤとロッドレンズアレイ６５の入射面との距離をＤ、ロッドレンズＲｅｎの外径をｄ１、ロッドレンズＲｅｎ相互の間隔をｄ２、光軸からロッドレンズＲｅｎ（１）の外縁までの距離をｄとすると、
Ｄ・ｔａｎ９°＝ｄ                                              …（８）
ｄ＝１．５ｄ１＋ｄ２                                            …（９）
であるから、（８）式および（９）式より、ｔａｎ９°＝０．１５８４を代入して、
０．１５８４・Ｄ＝１．５・ｄ１＋ｄ２                            …（１０）
このように、（１０）式を満たすように、ＬＥＤとロッドレンズアレイ６５の入射面との距離Ｄ、ロッドレンズＲｅｎの外径ｄ１、ロッドレンズＲｅｎ相互の間隔ｄ２を定める。それにより、ＬＥＤからの光がＬＥＤの光軸上に位置するロッドレンズに隣接するロッドレンズが位置する範囲を越えないように構成される。
【００５１】
続いて、本実施の形態のＬＰＨ１４における集光レンズ６４の形成方法について述べる。本実施の形態のＬＰＨ１４では、例えばインクジェットを用いて集光レンズ６４を形成する。すなわち、インクジェットのノズルから所定量の紫外線硬化樹脂を吐出させて、ＬＥＤ回路基板６２上のＳＬＥＤ６３（図３参照）に配置された各ＬＥＤ毎の表面上に直接付着させる。その際に、ＬＥＤ表面に付着した紫外線硬化樹脂は表面張力により外面がレンズ形状に形成される。そして、すべてのＬＥＤ上の紫外線硬化樹脂に、紫外線ランプ等から紫外線を照射して硬化させる。それにより、各ＬＥＤのそれぞれに集光レンズ６４が接触して配置されたＬＰＨ１４を形成することができる。
その際に、集光レンズ６４を形成する材質は、絶縁性の材料が用いられる。それにより、ＬＥＤ回路基板６２上のＳＬＥＤ６３において電気信号のリークが発生することを抑えている。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態のＬＰＨ１４においては、ＳＬＥＤ６３とロッドレンズアレイ６５との間に集光レンズ６４を設けるとともに、集光レンズ６４は、所定の設定条件に従って配置される。それにより、ロッドレンズアレイ６５に入射可能なＬＥＤからの出射光の出射角がロッドレンズアレイ６５の狭い開口角によって制限されることや、作動距離が長いことに起因してＬＥＤからの出射光が拡散することに対応させて、ロッドレンズアレイ６５への入射光量が低下することを抑えている。
そのため、感光体モジュールＭＯＤを画像形成装置１本体に対して着脱するに際して、ＬＰＨ１４を感光体モジュールＭＯＤから離隔する機構を設けることが不要となり、画像形成装置１の構成の簡略化・低コスト化が図られる。また、ロッドレンズアレイ６５と感光体ドラム１２との間に、ロッドレンズアレイ６５の出射面を清掃する清掃部材３４の配置を可能とし、画像不良の原因となるロッドレンズアレイ６５の汚れを容易に除去できる構成が実現される。また、ロッドレンズアレイ６５に汚れが付着し難い構成が実現される。
【００５３】
また、ＳＬＥＤ６３とロッドレンズアレイ６５との間に、所定の設定条件に従って集光レンズ６４が配置された本実施の形態のＬＰＨ１４において、ロッドレンズアレイ６５として、従来の例えば開口角が１７°に構成されたものを用いることもできる。その場合には、ＳＬＥＤ６３として低光量のものを使用できる。さらには、ロッドレンズアレイ６５への入射光量を増加させることができるので、画像形成装置１の高速化を図ることも可能となる。
また、本実施の形態では、光源としてＬＥＤを用いた構成について述べたが、光源として面状発光レーザを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の全体構成の一例を示した図である。
【図２】ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）の構成を示した断面構成図である。
【図３】ＬＥＤ回路基板の平面図である。
【図４】ＳＬＥＤを説明する図である。
【図５】ロッドレンズアレイの焦点深度とＭＴＦとの関係を示した図である。
【図６】感光体モジュールを画像形成装置本体に設置した状態を示した図である。
【図７】ＬＥＤからの出射光が集光レンズに入射する際の状態を比較する図である。
【図８】集光レンズの出射面から出射される光の光路を比較する図である。
【図９】ロッドレンズアレイへの入射光量について説明する図である。
【図１０】ロッドレンズアレイへ入射角９°で入射する光の集光レンズ内での光路を示した図である。
【図１１】ＬＥＤを集光レンズの物側焦点位置よりも出射面から離れた位置に配置した場合に、集光レンズの出射面から出射される光の光路を示した図である。
【図１２】ＬＥＤを出射する光の強度ＩとＬＥＤからの出射角γとの関係を示した図である。
【図１３】絞りを説明する図である。
【図１４】（ａ）が集光レンズの出射面から光軸に対して±９°で出射されるＬＥＤからの光の光路を示した図であり、（ｂ）がＬＥＤからの光がＬＥＤの光軸上に位置するロッドレンズに隣接するロッドレンズが位置する範囲を越えない条件を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…画像形成装置、１０…画像形成プロセス部、１１（１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ）…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１４…ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)、６１…ハウジング、６２…ＬＥＤ回路基板、６３…自己走査型ＬＥＤアレイ（ＳＬＥＤ）、６５…ロッドレンズアレイ、６８…絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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