(57)【要約】【課題】  光学素子により、被照射面における結像位置を調整する光ラインヘッドを提供すること。【解決手段】  基板６２の副走査方向に２列以上に配列されたライン状のアレイ光源７２、７３からの出射光を正立等倍の光学系を用いて被照射面に結像させる光ラインヘッド。前記２列以上に配列されたアレイ光源の各列に対して、副走査方向の断面において、水平面６２ａに対して光射出面の角度が光入射面とは異なる傾斜面２ａ、２ｂを形成したプリズム状の光学素子を配置し、被照射面上では前記各列のアレイ光源から放射された光が結像して形成されるスポットの副走査方向の間隔が、前記アレイ光源の間隔よりも広くなるように設定される。【選択図】  図１
2006142634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の副走査方向に２列以上に配列されたライン状のアレイ光源からの出射光を正立等倍の光学系を用いて被照射面に結像させる光ラインヘッドにおいて、前記２列以上に配列されたアレイ光源の各列に対して、副走査方向の断面において、水平面に対して光射出面の角度が光入射面とは異なるプリズム状の光学素子を配置し、被照射面上で前記各列のアレイ光源から放射された光が結像して形成されるスポットの副走査方向の間隔が、前記アレイ光源の間隔よりも広くなるように設定されることを特徴とする、光ラインヘッド。
【請求項２】
前記光学素子は、副走査方向の断面において同一平面の光入射面と、水平面を基準として角度が異なる複数の光射出面とを有してプリズム状に一体に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光ラインヘッド。
【請求項３】
前記副走査方向の断面において、平面の光入射面と平面の光射出面を有し、楔型の形状で複数に分離して配置したプリズム状の光学素子が、前記副走査方向に複数列配列された各アレイ光源に対応して設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の光ラインヘッド。
【請求項４】
前記アレイ光源は、ガラス基板上で主走査方向にライン状に形成されており、前記アレイ光源からの出射光ビームがガラス基板を透過して射出されることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光ラインヘッド。
【請求項５】
前記プリズム状の光学素子は、前記ガラス基板上に形成されたアレイ光源とは対向する面に、前記ガラス基板と一体に形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の光ラインヘッド。
【請求項６】
前記プリズム状の光学素子は、前記ガラス基板に溝を設けて接着されていることを特徴とする、請求項４に記載の光ラインヘッド。
【請求項７】
前記アレイ光源を副走査方向に３列以上配列することを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光ラインヘッド。
【請求項８】
前記アレイ光源を千鳥状に配列することを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光ラインヘッド。
【請求項９】
前記アレイ光源を格子状に配列することを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光ラインヘッド。
【請求項１０】
前記アレイ光源の発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光ラインヘッド。
【請求項１１】
前記アレイ光源の発光素子がＬＥＤであることを特徴とする、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光ラインヘッド。
【請求項１２】
ホルダーに溝を形成して前記光学系素子を装着すると共に、前記ガラス基板を前記ホルダーの前記光学系素子の入射面と対向する面に設けることを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の光ラインヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子により光源の副走査間隔よりも広い間隔で被照射面に結像させる、光ラインヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光書込みを行う画像形成装置においては、露光装置として走査光学系を設ける方式と、発光素子アレイを用いる光ラインヘッド方式が知られている。例えば、光源には千鳥状に配置したＬＥＤを使用し、光源と感光体との間に屈折率分布型ロッドレンズアレイ（商品名セルフォックレンズアレイ、以下、ＳＬＡと略記する）を設ける光ラインヘッドが開発されている。
【０００３】
この種の光ラインヘッドにおいては、ライン状光源の発光部からの光束を被走査面に１列のスポットに結像させることが望ましいとされてきた。図１２は、このような画像形成の例を示す説明図である。図１２において、３０は例えば画像形成装置において潜像を形成する感光体であり、矢視Ｘ方向（副走査方向）に移動する。３１は、感光体３０の主走査方向に１列に形成されるスポットのラインである。図１２に示されたような画像形成を行う場合には、ライン状光源の発光タイミングを同一にすればよいので、各発光部の制御が容易になるというメリットがあった。
【０００４】
一般に画像形成装置では、図１２に示したように、書込まれるライン３１の方向（主走査方向）と直交方向（副走査方向Ｘ）に被走査面（多くの場合感光体３０）が移動して行く。このため、１つのライン上の書込みが同時に行われると、被走査面の移動速度の変動がそのままライン間隔の変動となる。
【０００５】
このように、ライン間隔が変動すると画像の濃度が変動し、ライン間隔の広いところは画像が薄く、狭いところは濃くなる。すなわち、濃度ムラ（いわゆるバンディング）が発生する。したがって、画質欠陥が生ずるという問題があった。このような現象が発生すると、印刷品質を損なう結果となる。
【０００６】
図１３は、前記のような画質欠陥が生ずる例を示す説明図である。３１ａ〜３１ｇはライン状に書込まれるスポットである。図１３の例では、３１ａを基準として、３１ｃ、３１ｆのように３ライン周期で速度変動が発生している。このように、３ライン周期で速度変動が発生している場合には、３ライン毎に画像の濃淡を生ずるという問題がある。
【０００７】
このような課題を解決するために、特許文献１や特許文献２に記載されているように、複数のレーザービームの走査線の間隔を適宜設定する方法が提案されている。しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されている技術は、レーザー走査装置が前提であり、光学素子を用いた光ラインヘッドには適用できないという問題があった。
【０００８】
そこで、光ラインヘッドにおいては、図１４の説明図に記載されているように、同時に書込まれるドット（すなわち結像スポット）を２列になるように配列することで、濃度ムラを目立たなくすることが可能となる。３１ｈ〜３１ｎはライン状に書込まれるスポットである。図１４の例では、同じタイミングで書き込まれるドットが、３１ｉ、３１ｋの斜線で示されているように、２ライン分の間隔を空けて千鳥状に配置されている。
【０００９】
図１４においては、図１３の例と同様に３ライン周期で被走査面の移動速度ムラが発生する。しかしながら、図１４の例では、前記のように同じタイミングで書き込まれるドットが、２ライン分の間隔を空けて千鳥状に配置されている。このため、書込まれたドットの配列を見ると、副走査方向の間隔の狭いところと、広いところが分散されるので濃度ムラが目立たなくなる利点がある。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２９２３８４号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１３８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
これに対して、前記のようなＳＬＡを用いた光ラインヘッドにおいては、基板上での光源部の配置がそのままの形で被走査面上の結像スポットの配置となる。従って、元の光源部の配置が１列である場合には、被走査面上でのドット（結像スポット）の配置も１列になってしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、図１０の説明図に示すような光源を副走査方向に複数列配列することが考えられる。図１０において、光ラインヘッド２０には、リード線２１、２２に接続される光源の発光素子２３ａ、２３ｂが千鳥状に配置されている。Ｄは光源の直径、Ｐは各発光素子ライン間の距離である。この例では、副走査方向に２Ｐの間隔で発光素子ラインが配列されている。ライン状に配列された光源の各発光素子の露光に要する光パワーを確保するためには、ある程度の光源の面積（すなわち各発光素子の直径Ｄ）が必要となる。
【００１３】
図１１は、図１０の光ラインヘッドを画像形成装置に用いた例を示す説明図である。図１１において、４０は像担持体のような被照射面、６２はガラス基板、７２は奇数ラインの発光素子ライン（Ｌ１）、７３は偶数ラインの発光素子ライン（Ｌ２）、６５はＳＬＡとする。なお、各発光素子ライン７２、７３は、アレイ光源として形成されている。この場合には、奇数ラインの発光素子ライン（Ｌ１）による像は、被照射面の光軸上の位置４１に結像し、また、偶数ラインの発光素子ライン（Ｌ２）による像は、被照射面の光軸上の位置４２に結像する。
【００１４】
図１０のように光源が千鳥状に２列に配列されている場合でも、図１１に示すように被走査面上のドットの間隔は２列の光源部の間隔と同じになってしまい、濃度ムラを解決するのに最適な間隔に設定できないという問題があった。
【００１５】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被照射面上の副走査方向において、光学素子により発光部の像を最適な間隔で複数列に形成させることによって、画像品質を向上させる光ラインヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の光ラインヘッドは、基板の副走査方向に２列以上に配列されたライン状のアレイ光源からの出射光を正立等倍の光学系を用いて被照射面に結像させる光ラインヘッドにおいて、前記２列以上に配列されたアレイ光源の各列に対して、副走査方向の断面において、水平面に対して光射出面の角度が光入射面とは異なるプリズム状の光学素子を配置し、被照射面上で前記各列のアレイ光源から放射された光が結像して形成されるスポットの副走査方向の間隔が、前記アレイ光源の間隔よりも広くなるように設定されることを特徴とする。このように、本発明の実施形態においては、被照射面（結像面）上において各光源の光が結像してできるスポットの副走査方向の間隔が拡大される。このように、被照射面上の副走査方向において、光学素子により光源の像を最適な間隔で複数列に形成させるので、画像品質を向上させることができる。また、被照射面のスポット結像位置の副走査方向の間隔をアレイ光源の副走査方向の間隔よりも広くするという調整が、固定されているプリズム状の光学素子により行えるので、制御部の構成を簡略化できる。
【００１７】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記光学素子は、副走査方向の断面において同一平面の光入射面と、水平面を基準として角度が異なる複数の光射出面とを有してプリズム状に一体に形成されていることを特徴とする。この実施形態は、図１に記載されているプリズム２が対応する。プリズム２は、水平面６２ａ（ガラス基板６２の表面）を基準にすると、同一平面の光入射面２ａと、角度が異なる複数の光射出面２ｂ、２ｃとを有して一体に形成されている。この構成によれば、矩形状の基材から、光射出面２ｂ、２ｃをカッテング加工するだけなので、プリズムの形状が単純であり製造が容易になる。
【００１８】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記副走査方向の断面において、平面の光入射面と平面の光射出面を有し、楔型の形状で複数に分離して配置したプリズム状の光学素子が、前記副走査方向に複数列配列された各アレイ光源に対応して設けられていることを特徴とする。この実施形態は、図２に記載されているプリズムが対応する。プリズム３、４は、楔状に形成されている。この構成によれば、プリズムを２つに分離することにより、複数の発光素子ラインの出射光を明確に分離することができ、クロストークを防止することができる。
【００１９】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記アレイ光源は、ガラス基板上で主走査方向にライン状に形成されており、前記アレイ光源からの出射光ビームがガラス基板を透過して射出されることを特徴とする。この実施形態は、図５、図６に記載されているプリズム５、６が対応する。この構成によれば、ガラス基板のアレイ光源を設ける面とプリズムを設ける面が異なる。図５ではプリズムとガラス基板とが一体であり、また、図６ではプリズムとガラス基板に可及的に接近した位置に設置できる。このため、プリズムを設置した際に、プリズムとガラス基板との間隔が大きくなることに起因する光損失の発生を抑制できる。
【００２０】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記プリズム状の光学素子は、前記ガラス基板上に形成されたアレイ光源とは対向する面に、前記ガラス基板と一体に形成されていることを特徴とする。この実施形態は、図５に記載されているプリズム５が対応する。この構成によれば、ガラス基板そのものを加工してプリズムを形成しているので、別部材でプリズムを構成する必要がなく、部品数が減少し、コストを低減することができる。
【００２１】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記プリズム状の光学素子は、前記ガラス基板に溝を設けて接着されていることを特徴とする。この実施形態は、図６に記載されているプリズム６が対応する。この構成によれば、プリズムをガラス基板に直接固定しているので、別途プリズムを固定する部材が不要となり、光ラインヘッドの構成を簡略化することができる。また、接着剤の屈折率を選択して発光部とプリズムの入射面の間に充填することにより、プリズムの入射面の反射を防止できる。
【００２２】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記アレイ光源を副走査方向に３列以上配列することを特徴とする。この実施形態は、図７に示した発光素子ラインＬ１〜Ｌ３を設けた構成が対応する。この構成によれば、被照射面に対する光パワーを増大することができる。
【００２３】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記アレイ光源を千鳥状に配列することを特徴とする。この実施形態は、図４に示した発光素子ライン７２、７３が対応する。この構成によれば、主走査方向の長さを短縮した光ラインヘッドにおいて、被照射面のスポット結像位置の副走査方向の間隔を、アレイ光源の副走査方向の間隔よりも広くするという調整が、固定されているプリズム状の光学素子により行うことができる。
【００２４】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記アレイ光源を格子状に配列することを特徴とする。この実施形態は、図４に示した例において、発光素子ライン７２の各発光素子をＸａ、Ｘｂ、Ｘｃの位置に配列する。また、発光素子ライン７３の各発光素子を、Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃの位置に配列する構成が対応する。この構成によれば、アレイ光源を格子状に配列した場合に、被照射面（結像面）上において各光源の光が結像してできるスポットの副走査方向の間隔を拡大するという調整が、固定されているプリズム状の光学素子により行えるので、制御部の構成を簡略化できる。
【００２５】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記光源の発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする。この実施形態は、図１〜図１０の構成において、発光素子ラインの光源として有機ＥＬ素子を用いるものに対応する。この構成によれば、ガラス基板上にＴＦＴプロセスで形成したドライバと有機ＥＬ発光素子を組み合わせることが可能となり、ガラス基板上にドライバと発光部を一体に形成できる。
【００２６】
また、本発明の光ラインヘッドは、前記アレイ光源の発光素子がＬＥＤであることを特徴とする。この実施形態は、図１〜図１０の構成において、発光素子ラインの光源としてＬＥＤを用いるものに対応する。この構成によれば、ＬＥＤを用いた光ラインヘッドにおいて、被照射面（結像面）上において各光源の光が結像してできるスポットの副走査方向の間隔が拡大される。このため、被照射面のスポット結像位置の副走査方向の間隔を、アレイ光源の副走査方向の間隔よりも広くするという調整が、固定されているプリズム状の光学素子により行えるので、制御部の構成を簡略化できる。
【００２７】
また、本発明の光ラインヘッドは、ホルダーに溝を形成して前記光学系素子を装着すると共に、前記ガラス基板を前記ホルダーの前記光学系素子の入射面と対向する面に設けることを特徴とする。この実施形態は、図１１の構成が対応する。この構成によれば、ホルダーに光学系素子と発光素子ラインが形成されたガラス基板とを装着しているので、コンパクトな構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明においては、被照射面上で発光部の像が副走査方向において最適な間隔を持って複数列になるように配置する。このような構成とすることによって、最終的な画像の１ラインを構成するドットが時間的に２回あるいはそれ以上に分散されて書込まれることになる。このため、被走査面の副走査方向の移動速度が変動しても、速度変動による誤差も副走査方向の複数の列に分散されることになるので、画像品質は向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図を参照して本発明を説明する。図８は、本発明の実施形態にかかる光ラインヘッド５０を拡大して示す概略の斜視図である。この光ラインヘッド５０は、フルカラーの画像形成装置に用いる場合には、各色毎に４本設置される。図８において、有機ＥＬ素子アレイ６１は、長尺のハウジング６０中に保持されている。
【００３０】
長尺のハウジング６０の両端に設けた位置決めピン６９を、図示を省略したケースの対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング６０の両端に設けたねじ挿入孔６８を通して固定ねじをケースのねじ穴にねじ込んで固定することにより、各光ラインヘッド５０が所定位置に固定される。
【００３１】
光ラインヘッド５０は、ガラス基板６２上に、例えば有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３を副走査方向に複数列載置し、同じガラス基板６２上に形成されたＴＦＴ７１により駆動する。ＳＬＡ（屈折率分布型ロッドレンズアレイ）６５は、結像光学系を構成し発光部６３の前面にロッドレンズを俵積みして配置される。６０はハウジング、６６はカバー、６７は固定板バネである。なお、本発明においては、発光素子ラインの配列について、副走査方向には「列」、主走査方向には「ライン（行）」と表記する。
【００３２】
ハウジング６０は、ガラス基板６２の周囲を覆い、像担持体２０に面した側は開放する。発光部６３を駆動し、ＳＬＡのファイバー面７０から、図示を省略した被照射面の像担持体に向けて光線を射出する。ハウジング６０のガラス基板６２の端面と対向する面には、不要光を吸収するための光吸収性の部材（塗料）が設けられている。
【００３３】
図９は、ＳＬＡ６５およびガラス基板６２の取り付けの例を示す概略の分解斜視図である。鍔部５２を有するホルダー５１に溝部５４を形成する。この溝５４内にＳＬＡ６５を収納して、接着材などの適宜の手段で固定する。発光部６３が形成されているガラス基板６２は、ホルダー５１の底面５３に取り付けられる。
【００３４】
ホルダー５１の溝５４は開口部が形成されており、発光部６３の出力光はＳＬＡ６５のファイバー面に入射し、像担持体に結像する。図９の例では、ホルダー５１に光学系素子（ＳＬＡ６５）と発光素子ラインが形成されたガラス基板６２とを装着しているので、光ラインヘッドをコンパクトな構成とすることができる。
【００３５】
図１は、本発明の光ラインヘッド１の例を示す説明図である。図１１で説明した構成と同じところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図１の例では、発光素子の表面に近接させて山型のプリズム２を配置する。このような山型のプリズム２を配置することにより、発光素子ラインＬ１とＬ２の像は、被照射面４０上の４４、４５の位置に拡大されて形成される。
【００３６】
図１の構成では、発光素子ラインＬ１とＬ２の像を被照射面４０上の４４の位置と４５の位置に拡大して形成させるために、プリズム２の中心位置と、２ラインの発光素子ラインＬ１とＬ２の中心線の位置を適宜調整する必要がある。プリズム２の角度θは、プリズム２の厚さ、２ラインの発光素子ラインＬ１とＬ２の間隔から決定される。
【００３７】
図１に示したプリズム２は、水平面６２ａ（ガラス基板６２の表面）を基準にすると、同一平面の光入射面２ａと、光入射面２ａとは角度が異なる複数の光射出面２ｂ、２ｃとを有して一体に形成されている。図１の例では、光射出面２ｂ、２ｃを山型に形成しているが、この構成によれば、矩形状の基材から、光射出面２ｂ、２ｃをカッテング加工するだけで所定形状のプリズムが得られ、プリズムの形状が単純であり製造が容易になる。なお、発光素子ライン７２、７３は、透明なガラス基板６２に形成することに代えて、半透明の基板など、他の形態の基板に形成することもできる。
【００３８】
被照射面４０上において２列に分かれたドット（結像スポット）４４、４５の間隔は、被照射面４０の移動速度の変動による周期と異なるように設定する。より具体的には、速度変動の周期の半分前後で、かつ階調スクリーン（網点）のピッチや、上記の速度変動のピッチと干渉しない様に設定することが望ましい。また、２列のドット４４、４５の間隔は、本来の副走査方向のドットピッチの整数倍に設定されている。
【００３９】
このように、本発明の実施形態においては、被照射面４０上で発光部の像が副走査方向において最適な間隔を持って複数列になるように配置している。このため、最終的な画像の１ラインを構成するドットが時間的に２回あるいはそれ以上に分散されて書込まれることになる。したがって、被照射面の副走査方向の移動速度が変動した場合には、速度変動による誤差も副走査方向に複数の列に分散されることになるので、画像品質は向上する。
【００４０】
図１の例では、δが０、すなわち、プリズム２を射出するビームの光軸のガラス基板６２内の所定位置と、発光部の高さが一致することが望ましい。この高さが一致しないと、像担持体の被走査面でのピント位置と２つの像（Ｌ１、Ｌ２）が重なる位置がずれることになる。このように、図１に示した本発明の実施形態においては、プリズム２を用いることにより、２ラインＬ１、Ｌ２の結像の副走査方向の間隔は、光源の間隔より広くすることが可能となる。
【００４１】
また、プリズム２の角度θを臨界角よりも小さく設定しないと、臨界角に達した射出光は、プリズム２で全反射してしまい外部に取り出すことができなくなる。このように、発光部から放射される光の指向特性（放射角特性）が広い場合には、出射光のロスが大きいことになる。
【００４２】
プリズム２の厚みが厚いと、一方の発光素子ラインの発光素子からの光は、他方の発光素子ラインの発光部からの光も拾ってしまうことになり、２ラインの発光素子の像が明確に分離できない（クロストーク）ことになる。このような場合には、以下に述べるように、プリズムを２つに分離してクロストークを防止すればよい。
【００４３】
図２は、前記のようなクロストークを防止するための構成の例を示す説明図である。図２において、プリズムをプリズム３とプリズム４の２つに分離する。このプリズム３、４は、それぞれ副走査方向の断面において、平面の光入射面と平面の光射出面を有し、楔型の形状で複数に分離して形成されている。このようにプリズムを２つに分離することにより、発光素子ラインＬ１とＬ２の出射光を明確に分離することができ、クロストークが防止される。なお、図１に示したような山型のプリズムの加工が困難な場合にも、図２で示したような楔形のプリズムを２個組み合わせてもよい。
【００４４】
図２のように、２つのプリズム３、４に分離した場合、２つのプリズム３、４の接する面（Ｆ面）に光が反射すると、本来の光とは異なる経路を通るため、被照射面では本体のスポット位置とは別の位置に結像してしまう。すなわち、被照射面にはゴースト像が発生してしまうことになる。したがって、この境界面Ｆは、不要な反射を抑えるために梨地面などを形成する。また、梨地面を黒く塗ることで、さらに散乱光の影響を低減することができる。
【００４５】
図３は、プリズムの角度や寸法を設定する例を説明する説明図である。
図３において、プリズム３の屈折率をｎとすると、スネルの屈折の法則により、ｎ・sinθ１＝sinθ２である（ただし、雰囲気の空気の屈折率は１としている）。よって、見かけ上の発光点の移動量ｄは、ｄ＝Ｈ・tan（θ2−θ1）で表わされる。
【００４６】
例えば、プリズム３に代表的な光学材料ＢＫ７（SCHOTT社の型番）を使用すると、ｎ＝１．５１６８（ｄ線波長にて）なので、θ1を３０°とすると、θ2は４９．３２°となる。プリズムの厚さＨを１２０μｍとすると、発光部の見かけ上の位置の移動量ｄは、約４２μｍとなる。よって、２ラインの発光素子ラインの発光部が２Ｐ、すなわち４２．３３μｍの２倍だけ隔たっている場合には、ちょうど２つ発光部が見かけ上重なることになるので、結像するスポットも重なることになる。
【００４７】
図４は、本発明の実施形態を示す説明図である。図４において、７２、７３は２ラインの発光素子ラインである。この場合に、図１〜図３で説明したようなプリズム２、または３、４を使用することにより、被照射面には４４、４５のように像が結像される。この結像４４、４５の副走査方向の間隔は、光源の副走査方向の間隔よりも広げられている。
【００４８】
図４に示したように、本発明の実施形態においては、プリズムによって、２ラインの光源の像は、副走査方向に間隔を広げられている。すなわち、発光素子ライン７２の像は、矢視Ｘｕのように副走査方向に移動した被照射面に４４の位置で結像される。また、発光素子ライン７３の像は、矢視Ｘｖのように副走査方向に移動した被照射面に４５の位置で結像される。
【００４９】
上記のように、図４の実施形態においては、２ラインの光源の像を副走査方向に間隔を広げて形成する処理が、固定されている光学素子のプリズムを用いることで実現できる。このため、複雑なデータ処理が不要となり、制御部の構成が簡略化される。また、光源の副走査方向の間隔よりも被照射面の結像スポットの間隔が広いので、このような画像処理を行う際の光ラインヘッドの副走査方向の寸法を小さくすることができ、スペースの節約が可能となる。
【００５０】
図４の実施形態において、２ラインの発光素子を格子状に配列することができる。このような格子状の配列とするには、発光素子ライン７２の各発光素子をＸａ、Ｘｂ、Ｘｃの位置に配列する。また、発光素子ライン７３の各発光素子を、Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃの位置に配列する。したがって、２ラインの発光素子を格子状に配列した場合に、被照射面のスポット結像位置の副走査方向の間隔を、アレイ光源の副走査方向の間隔よりも広くするという調整が、固定されているプリズム状の光学素子により行える。
【００５１】
本発明の実施形態において、被照射面における結像の副走査方向の間隔を、光源の副走査方向の間隔よりも広げるために使用されるプリズムの固定は、機械的な固定でもよいし、光学用途の接着剤を用いてもよい。接着剤の屈折率を注意深く選んで発光部とプリズムの入射面の間に充填することにより、プリズムの入射面の反射を防止できる。
【００５２】
図５は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図５の例では、ガラス基板６２上に形成された発光素子ライン７２、７３から背面側、すなわちガラス基板６２を通して被照射面に放射するような素子において、ガラス基板６２に一体にプリズム５を形成する。このプリズム５は、発光素子ライン７２、７３の背面側のガラス基板６２に山型の傾斜面を形成するものである。図５の構成によれば、ガラス基板６２そのものを加工してプリズム５を形成しているので、別部材でプリズムを構成する必要がなく、部品数が減少し、コストを低減することができる。
【００５３】
図６は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図６の例では、図５と同様に発光素子ライン７２、７３が形成されている側の背面側のガラス基板６２に矩形の溝６２ａを形成する。分割したプリズム６ａ、６ｂをこの溝６２ａに挿入して接着し、ガラス基板６２に固定する。図６の構成によれば、プリズム６ａ、６ｂをガラス基板６２に直接固定しているので、別途プリズムを固定する部材が不要となり、光ラインヘッドの構成を簡略化することができる。
【００５４】
図５、図６においては、ガラス基板６２上の主走査方向にライン状に形成された発光素子ラインＬ１、Ｌ２（アレイ光源）を有しており、前記アレイ光源からの出射光ビームがガラス基板６２を透過して射出される。この構成は、ガラス基板６２のアレイ光源を設ける面と、プリズムを設ける面が異なる。
【００５５】
図５ではプリズム５とガラス基板６２とが一体であり、また、図６ではプリズム６ａ、６ｂをガラス基板６２に可及的に接近した位置に設置できる。このため、図５、図６の例では光ラインヘッドにプリズムを設置した際に、プリズムとガラス基板との間隔が大きくなることに起因する光損失の発生を抑制できる。さらに、被走査面上でのドットの間隔は、必ずしも２列である必要はなく、３列以上であってもよい。３列以上に配置することで、副走査方向のドット間隔の誤差がより多くの場所に分散されるので濃度ムラを軽減する上で好ましい。３列に配置する場合には図７に示すような形状の光学素子を用いる。
【００５６】
図７は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図７の例では、光源として、発光素子ライン７２、７３、７４と副走査方向に３列配列したものである。この場合には、プリズム７は、各発光素子ライン７２、７３、７４に対応した３つの部分７ａ〜７ｃで形成する。このように、本発明は、光源を副走査方向に３列以上配列した場合にも適用できる。
【００５７】
図１５は、光ラインヘッドの制御部の全体構成を示すブロック図である。図１５において、１０１は光ラインヘッドの制御部、１０３はメモリ、１０４は制御回路、１０５はＴＦＴからなる駆動回路である。１０６は発光素子が１ライン（主走査方向）に配列されている発光素子ラインで、簡単のため主走査方向に１ラインのみ記載している。１００は本体コントローラである。本体コントローラ１００は、印刷データを形成して光ラインヘッドの制御部１０１に送信する。
【００５８】
メモリ１０３には、制御データなどを記憶させている。制御回路１０４は、制御データをメモリ１０３から読み出し、駆動回路１０４に制御信号を送出する。駆動回路１０４は、制御信号に基づいて発光素子の印加電圧、または駆動電流を制御する。
【００５９】
本発明の実施形態においては、被照射面に同時に書込まれるドットが副走査方向に複数列に分かれているので、ドットの位置に応じて書込むべき画像データを差替える必要がある。例えば図１４のような画像処理を行う場合においては、奇数ドットと偶数ドットとで副走査方向に２ライン分のずれが生じている。このため、送り出すデータを奇数ドットあるいは偶数ドットのどちらかを２ライン分先行させるか、遅らせる必要がある。このような処理は、図１５に示した制御部によりハードウエアで行ってもよいし、ソフトウエアで行うことも可能である。
【００６０】
本発明の実施形態は、屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）以外の正立等倍レンズアレイ、例えばルーフミラーレンズアレイを用いることもできる。さらに、レンズアレイではなく、単一のレンズ系からなる投影光学系を用いる場合にも適用できる。
【００６１】
本発明の実施形態において、光源の半導体発光素子としてＬＥＤを用いているが、光源としては他に、蛍光管（ＦＬ）やＥＬ発光素子（有機または無機）などを組み合わせてもよい。このように、本発明は、ＬＥＤや有機ＥＬ素子など光源の種別によらず、広く光ラインヘッドに応用可能である。例えば、ガラス基板上にＴＦＴプロセスで形成したドライバと有機ＥＬ発光素子を組み合わせると、ガラス基板上にドライバと発光部を一体に形成できる。
【００６２】
以上、本発明の光ラインヘッドをいくつかの実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の光ラインヘッドの説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態にかかる説明図である。
【図３】プリズムの説明図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかる説明図である。
【図８】本発明の光ラインヘッドの例を示す斜視図である。
【図９】本発明の光ラインヘッドの分解斜視図である。
【図１０】千鳥配置の例を示す説明図である。
【図１１】被照射面への結像の例を示す説明図である。
【図１２】画像形成の例を示す説明図である。
【図１３】画像形成の例を示す説明図である。
【図１４】画像形成の例を示す説明図である。
【図１５】光ラインヘッドの制御部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・光ラインヘッド、２・・・プリズム、３、４・・・２つに分離した楔状のプリズム、５・・・ガラス基板上に形成されたプリズム、６・・・ガラス基板の溝に挿入されたプリズム、７・・・３ラインの発光素子ラインに対応するプリズム、４０・・・被照射面（像担持体）、４４〜４６・・・結像スポット位置、６１・・・有機ＥＬ素子アレイ、６２・・・ガラス基板、６３・・・発光部、６４・・・カバーガラス、６５…屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）、７２〜７４・・・発光素子ライン。
【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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【図１５】
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