(57)【要約】【課題】  発光素子とロッドレンズとの相対的な位置関係による画質劣を防止した光書込装置を提供すること。【解決手段】  発光素子２とロッドレンズ４との相対的な位置関係により、スポット５、６のような光線のひろがり形状の相違が生じる。図１（ｂ）のように隣接するロッドレンズに近い位置に配列されている発光素子は、図１（ｃ）の図示番号１１で示したように大きさを小さくして、光線の広がり形状を修正している。この場合のスポット形状は、図１（ｄ）に示すように発光素子２によるスポット５の形状と同じになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を主走査方向に複数配列した発光素子ラインを形成した透明基板と、前記発光素子の出射光を被照射面に結像させるレンズアレイとを備えた光書込装置であって、前記レンズアレイに対する前記発光素子の主走査方向の相対的な位置に応じて、前記発光素子の大きさを異ならせたことを特徴とする、光書込装置。
【請求項２】
前記発光素子の大きさを、前記レンズアレイに配列されたレンズの直径のピッチで異ならせたことを特徴とする、請求項１に記載の光書込装置。
【請求項３】
前記発光素子の大きさを、前記レンズアレイに配列されたレンズの直径の１／２ピッチで異ならせたことを特徴とする、請求項１に記載の光書込装置。
【請求項４】
前記発光素子の大きさを、通常の発光素子よりも小さくしたことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光書込装置。
【請求項５】
前記発光素子ラインを副走査方向に１列形成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光書込装置。
【請求項６】
前記発光素子ラインを副走査方向に２列形成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光書込装置。
【請求項７】
前記レンズアレイを副走査方向に１列形成したことを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の光書込装置。
【請求項８】
前記レンズアレイを副走査方向に２列形成したことを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の光書込装置。
【請求項９】
前記発光素子ラインを副走査方向に３列以上形成したことを特徴とする、請求項７または請求項８に記載の光書込装置。
【請求項１０】
前記発光素子は有機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書込装置。
【請求項１１】
前記発光素子は、２重環構造であることを特徴とする、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の光書込装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像面積の変動に伴う画像筋の発生を防止した光書込装置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方式が知られている。例えば特許文献１には、発光素子を単一基板上に集積させた発光素子アレイを用いる例が記載されている。この例では、発光素子として繋ぎ型ＬＥＤ素子を用いている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３８８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子アレイのような光学系を用いる場合に、ラインヘッドの結像光学系としてはロッドレンズを有するロッドレンズアレイを用いた等倍光学系が一般的に用いられる。図６はこのようなラインヘッド（光書込装置）を用いた例を示す説明図である。図６（ａ）において、ラインヘッド３０は、屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）を用いる。２は発光素子、３は発光素子２を主走査方向に複数配列した発光素子ライン、４はロッドレンズである。
【０００５】
Ｃ．ＬはＳＬＡの中心線、Ｄはロッドレンズ４の直径である。図６（ｂ）に示すように、発光素子２の出射光は、ロッドレンズ４を通して像担持体のような被照射面にスポット５、６の形状で結像する。ここで、スポット５は径がｄの正常な形状であり、スポット６は径が主走査方向にｄ＋ａに拡大した形状である。スポット５は、隣接するロッドレンズとは離れている位置に配列された発光素子による被照射面が対応し、スポット６は隣接するロッドレンズの境界付近の位置に配列された発光素子による被照射面が対応している。このように、発光素子２が同じ大きさであっても、発光素子２とロッドレンズ４との主走査方向の相対的な位置関係、すなわち、発光素子２の出射光が透過するロッドレンズの位置により、主走査方向のスポットの形状が異なっている。
【０００６】
図６のように、発光素子２とロッドレンズ４との相対的な位置関係により、スポット５、６の形状が異なる理由を図７の特性図で説明する。図７（ａ）の横軸は距離ｘ、縦軸はスポットの主走査方向の幅ｓを示している。Ｄは図６で説明したようにロッドレンズ４の直径であり、特性Ｇの周期に相当する。
【０００７】
図７（ｂ）に示されているように、特性Ｇの谷の部分ではスポット５の形状は径がｄである。また、特性Ｇの山の部分ではスポット６の径はｄ＋ａに拡大している。すなわち、ロッドレンズ４の直径のピッチでスポットの形状（光線の広がり形状）が異なっている。このように、発光素子２とロッドレンズ４との相対的な位置関係により、光線の広がり形状が相違すると、結像面積にむらが生じて画像筋として現れることになり、画質が劣化するという問題があった。なお、ロッドレンズ４の半径のピッチでスポットの形状（光線の広がり形状）が異なることがあるという問題もあった。
【０００８】
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、発光素子とロッドレンズとの主走査方向の相対的な位置関係により、結像面積にむらが生じて画質が劣化することを防止した光書込装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の光書込装置は、発光素子を主走査方向に複数配列した発光素子ラインを形成した透明基板と、前記発光素子の出射光を被照射面に結像させるレンズアレイとを備えた光書込装置であって、前記レンズアレイに対する前記発光素子の主走査方向の相対的な位置に応じて、前記発光素子の大きさを異ならせたことを特徴とする。この構成によれば、発光素子とロッドレンズとの主走査方向の相対的な位置関係により、被照射面において光線の広がり形状が相違する事態の発生を抑制し、結像面積にむらが生じて画像筋として現れることによる画質劣化を防止することができる。
【００１０】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子の大きさを、前記レンズアレイに配列されたレンズの直径のピッチで異ならせたことを特徴とする。この構成によれば、図１で説明したような、主走査方向にレンズの直径のピッチで隣接するレンズ近傍の位置に配列された発光素子による光線の広がりが抑制され、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。
【００１１】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子の大きさを、前記レンズアレイに配列されたレンズの直径の１／２ピッチで異ならせたことを特徴とする。この構成によれば、図２で説明したような、主走査方向にレンズの直径の１／２ピッチで隣接するレンズ近傍の位置にに配列された発光素子による光線の広がりが抑制され、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子の大きさを、通常の発光素子よりも小さくしたことを特徴とする。このように、通常の発光素子よりも小さくした発光素子を設けているので、この発光素子による出射光が、レンズ同士が隣接している位置のレンズアレイを透過する際に、被照射面の結像面積が縮小し通常の大きさの発光素子による結像面積と同じ大きさに形成される。したがって、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。
【００１３】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子ラインを副走査方向に１列形成したことを特徴とする。この構成によれば、図１、図２で説明したような、発光素子ラインが副走査方向に１列形成され、レンズアレイが副走査方向に１列、または２列形成された光書込装置において、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子ラインを副走査方向に２列形成したことを特徴とする。この構成によれば、図３で説明したような、発光素子ラインが副走査方向に２列形成され、レンズアレイが副走査方向に２列形成された光書込装置において、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。なお、図３の変形例で説明したように、発光素子ラインが副走査方向に２列形成され、レンズアレイが副走査方向に１列形成された光書込装置においても同様の作用効果が得られる。
【００１５】
また、本発明の光書込装置は、前記レンズアレイを副走査方向に１列形成したことを特徴とする。この構成は、図１および図３の変形例の実施形態が対応する。レンズアレイを副走査方向に１列形成した際に、発光素子ラインが副走査方向に１列、または２列形成されたいずれの光書込装置においても、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の光書込装置は、前記レンズアレイを副走査方向に２列形成したことを特徴とする。この構成は、図２および図３の実施形態が対応する。レンズアレイを副走査方向に２列形成した際に、発光素子ラインが副走査方向に１列、または２列形成されたいずれの光書込装置においても、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。
【００１７】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子ラインを副走査方向に３列以上形成したことを特徴とする。この構成によれば、光書込装置を多様な用途に適用することができるという利点がある。
【００１８】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする。この構成によれば、工程上直線性を良好に製造できる有機ＥＬ素子を発光素子として用いているので、発光素子自身の光量ムラがレンズアレイの透過光量ムラに比べて小さいという利点がある。
【００１９】
また、本発明の光書込装置は、前記発光素子は、２重環構造であることを特徴とする。この構成によれば、２重環構造の発光素子を用いた光書込装置において、結像面積のむらを低減し、画質を向上させることができる。この場合には、発光素子ライン、およびレンズアレイの副走査方向の配列数を１列、または２列のいずれとするかは任意に選定できる。また、発光素子ラインを副走査方向に３列以上配列することも可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光書込装置によれば、発光素子とレンズアレイとの主走査方向の相対的な位置関係により発光素子の大きさを異ならせている。このような構成により、被照射面において光線の広がり形状が相違する事態の発生が抑制されるので、結像面積のむらを低減して画像筋の発生を防止し、画質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図を参照して本発明を説明する。図５は、光書込装置５０を拡大して示す概略の斜視図である。図５においては、光書込装置５０の細部が示されている。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。長尺のハウジング６０の両端に設けた位置決めピン６９を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、光書込装置５０が所定位置に固定される。
【００２２】
光書込装置５０は、ガラス基板（透明基板）６２上に有機ＥＬ素子アレイ６１の発光部６３を載置し、同じガラス基板６２上に形成されたＴＦＴ７１により駆動される。発光部６３は、図示を省略した封止部材により覆われている。屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）６５は結像光学系を構成し、発光部６３の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ６６を俵積みしている。６０はハウジング、６７は固定板バネである。
【００２３】
ハウジング６０は、ガラス基板６２の周囲を覆い、像担持体に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ６６から像担持体に光線を射出する。したがって、屈折率分布型ロッドレンズ６６は、発光素子の出射光を被照射面に結像させる手段として機能している。ハウジング６０のガラス基板６２の端面と対向する面には、光吸収性の部材（塗料）が設けられている。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態を示す説明図である。図１（ａ）、（ｂ）は図６（ａ）、（ｂ）と対応している。図６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（ａ）に示されているように、この例では発光素子ライン３を副走査方向に１列、ＳＬＡも副走査方向に１列配列している。図６で説明したように、発光素子２とロッドレンズ４との主走査方向の相対的な位置関係により、被照射面においてスポット５、６のような光線のひろがり形状が相違し、結像面積に差が生じる。
【００２５】
図１（ｃ）は、本発明により発光素子の形状を変えた例を示している。すなわち、図１（ｂ）のように、レンズの直径のピッチで主走査方向に隣接するロッドレンズの位置に近い位置で配列されている発光素子は、図１（ｃ）の図示番号１１で示したように大きさを小さくして、光線の広がり形状を修正している。この場合のスポット形状は、図１（ｄ）に示すように発光素子２によるスポット５の形状と同じになる。
【００２６】
図１（ｃ）に示したように、通常の発光素子２よりも大きさを小さくした発光素子１１を設けている。このため、この発光素子１１による出射光が、レンズ同士が主走査方向に隣接している位置のレンズアレイを透過する際に、被照射面の結像面積が縮小し通常の大きさの発光素子２による結像面積と同じ大きさに形成される。したがって、結像面積のむらに起因する画質劣化を防止することができる。
【００２７】
図２は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図２においては、発光素子ライン３を副走査方向に１列、ＳＬＡは副走査方向に２列配列している。４、１４は、各ＳＬＡのロッドレンズである。図２の例では、ロッドレンズの半径（１／２）Ｄのピッチでスポット６の形状がスポット５の形状と相違している。
【００２８】
この場合には、図２（ｃ）に示すように、レンズの直径の１／２ピッチで主走査方向に隣接するロッドレンズの位置に近い位置で配列されている発光素子１１の形状を、発光素子２の形状よりも小さくして、結像位置における光線の広がり形状を修正している。このため、図２（ｄ）に示すように発光素子１１によるスポットの形状は、発光素子２によるスポット５の形状と同じになる。
【００２９】
図３は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図３（ａ）に示すように、発光素子ライン３を副走査方向に２列、ＳＬＡは副走査方向に２列配列している。図３（ｂ）は、発光素子の部分的な拡大図である。図３の例では、図２の例と同様にロッドレンズの半径（１／２）Ｄのピッチで発光素子１１の形状を発光素子２の形状よりも小さくしている。したがって、図３の例でも図２の例で説明したように、主走査方向に隣接するロッドレンズに近い位置の発光素子による結像面積の広がり形状を修正することができる。
【００３０】
なお、図３の構成ではＳＬＡは副走査方向に２列配列されているが、ＳＬＡを副走査方向に１列配列しても良い。この場合には、発光素子ライン３を副走査方向に２列、ＳＬＡは副走査方向に１列配列される。このため、図１で説明したように、ロッドレンズの直径Ｄのピッチで発光素子１１の形状を発光素子２の形状とは異ならせることになる。
【００３１】
図４は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。図４においては、発光素子ライン３を副走査方向に１列、ＳＬＡは副走査方向に２列配列している。図４（ｂ）は、発光素子の部分的な拡大図であり、発光素子１２、１３として２重環構造のものを用いている。図４の例では、図３の例と同様にロッドレンズの半径（１／２）Ｄのピッチで発光素子１２の形状を発光素子１３の形状よりも小さくしている。この場合にも、主走査方向に隣接するロッドレンズに近い位置の発光素子による結像面積の広がり形状を修正することができる。
【００３２】
なお、図４の構成では、発光素子ライン３を副走査方向に１列、ＳＬＡは副走査方向に２列配列されているが、発光素子ライン３を副走査方向に２列配列しても良い。また、図１で説明したように、発光素子ライン３を副走査方向に１列、ＳＬＡも副走査方向に１列配列する構成としても良い。
【００３３】
さらには、図３の変形例で説明したように、発光素子ライン３を副走査方向に２列、ＳＬＡは副走査方向に１列配列する構成としても良い。ＳＬＡを副走査方向に１列配列する構成の場合には、ロッドレンズの直径Ｄのピッチで発光素子１２の形状を発光素子１３の形状とは異ならせるものとする。また、発光素子ラインを副走査方向に３列以上配列することも可能である。
【００３４】
このように、本発明の光書込装置においては、発光素子ラインを副走査方向に１列、または２列配列する。また、ＳＬＡも副走査方向に１列、または２列配列する。発光素子ラインの列数と、ＳＬＡの列数の組み合わせは任意に選択できる。また、発光素子ラインを副走査方向に３列以上配列して多重露光などの用途に適用することも可能である。発光素子ラインを副走査方向に３列以上配列した場合に、ＳＬＡを副走査方向に１列、または２列の配列とすることは適宜選択できる。
【００３５】
光書込装置の発光部に有機ＥＬ素子を用いた場合には、発光画素列は単一の基板上に半導体プロセスを用いて製造されるため、その直線性は、従来のＬＥＤに比べて極めて高精度に構成することが可能となる。さらに、発光素子自身の光量ムラもレンズアレイの透過光量ムラに比べて小さいという利点がある。なお、発光素子ラインの中心とレンズアレイの中心線との位置合わせを簡単に行うことができる。
【００３６】
以上、本発明の光書込装置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】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図５】光書込装置の斜視図である。
【図６】スポット形状を示す説明図である。
【図７】スポット形状が周期的に変動する例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ〜１ｃ・・・光書込装置、２、１１〜１３・・・発光素子、３・・・発光素子ライン、４、１４・・・屈折率分布型ロッドレンズアレイ（ＳＬＡ）、５・・・スポット形状、６・・・スポット形状、
５０・・・光書込装置、６１・・・有機ＥＬ素子アレイ、６２・・・ガラス基板（透明基板）、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）、６６・・・屈折率分布型ロッドレンズ
【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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