(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロレンズアレイの歪みに起因する画質劣化を抑制することができる光書き込み装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の発光素子からなる発光素子マトリクスをライン状に配列し、発光素子マトリクス毎に発光素子の出射光を用いて感光体表面を１画素分ずつ露光するライン光学型の光書き込み装置において、前記発光素子マトリクス毎に、前記発光素子を点灯して露光位置１４０２を検出し、検出した露光位置１４０２と所望の画素位置１４０３との位置ずれベクトル１４０４を算出する。画像形成時には、発光素子マトリクス内で、位置ずれベクトル１４０４の符号を反転したベクトル１４１３だけ移動させた発光領域１４１４内の発光素子を点灯して露光を行う。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子からなる発光素子マトリクスが複数配設され、異なった発光素子マトリクスが異なった画素に対して割り当てられており、前記発光素子マトリクス毎にそのうちの一部の発光素子を点灯し、その出射光を集光手段にて感光体表面上に集光させることによって１画素分ずつ露光する光書き込み装置であって、
発光素子マトリクスの、少なくとも一部の発光素子を点灯して露光位置を検出する検出手段と、
前記検出手段が点灯した発光素子について、検出した露光位置と正規の画素位置との位置ずれ量を算出する算出手段と、
前記検出手段が点灯した発光素子と、前記算出手段が算出した位置ずれ量とから、前記発光素子マトリクスを構成する複数の発光素子のうち、前記正規の画素位置を露光することができる発光素子を特定する特定手段と、
特定された発光素子を点灯して露光を行う露光手段と、を備える
ことを特徴とする光書き込み装置。
【請求項２】
発光素子マトリクス毎に、前記複数の発光素子のカソード端子が共通の配線に電気的に接続され、アノード端子が個別の配線に電気的に接続されており、
前記検出手段及び前記露光手段は、前記複数の発光素子のアノード端子に電気的に接続された配線を選択することによって、点灯する発光素子を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項３】
発光素子マトリクス毎に、前記複数の発光素子のアノード端子が共通の配線に電気的に接続され、カソード端子が個別の配線に電気的に接続されており、
前記検出手段及び前記露光手段は、前記複数の発光素子のカソード端子に電気的に接続された配線を選択することによって、点灯する発光素子を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項４】
前記発光素子マトリクスは、前記複数の発光素子が２次元格子状に配置されており、
前記２次元格子において、同じ列に配置されている発光素子どうしはアノード端子が共通の配線に電気的に接続されており、同じ行に配置されている発光素子どうしはカソード端子が共通の配線に電気的に接続されており、
前記検出手段及び前記露光手段は、アノード端子に接続されている配線と、カソード端子に接続されている配線とを選択することによって、点灯する発光素子を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項５】
前記発光素子マトリクスにおいて、前記発光素子どうしで露光面積が同じである
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の光書き込み装置。
【請求項６】
前記発光素子マトリクスにおいて、前記発光素子どうしで露光領域の形状が同じである
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の光書き込み装置。
【請求項７】
前記発光素子マトリクスは、前記複数の発光素子が２次元格子状に配置されており、
前記２次元格子の行方向及び列方向が、前記発光素子マトリクスの配列方向に斜交する
ことを特徴とする請求項１記載の光書き込み装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れかに記載の光書き込み装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光書き込み装置及び画像形成装置に関し、特に、ライン光学型の光書き込み装置におけるマイクロレンズアレイの歪みに起因する画像品質の劣化を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、光書き込み装置を用いて感光体表面を露光することによって静電潜像を形成する。光走査型の光書き込み装置は、走査光学系を用いてレーザーダイオードの出射光を偏向走査することによって感光体ドラムに光書き込みを行う。走査光学系は、回転多面鏡（ポリゴンミラー）を回転駆動するため騒音や振動が発生する。また、走査光学系は構造上、小型化が難しい。このため、光走査型の光書き込み装置を搭載した画像形成装置を小型化、低コスト化するのには限界がある。
【０００３】
これに対して、ライン光学型の光書き込み装置は、微細な発光素子をライン状に配列した光源基板と、レンズをライン状に配列したレンズアレイとから構成されており、発光素子の出射光をレンズアレイにて感光体表面上に集光させる。ライン光学型の光書き込み装置は、機械的に駆動される部材を必要としないので振動や騒音が発生せず、小型化が容易であるため、広く普及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４７３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ライン光学型の光書き込み装置に用いるレンズアレイとしては、２枚玉のテレセントリック光学系を構成する数μｍから数ｍｍ径のマイクロレンズを２次元アレイ状に配列したマイクロレンズアレイ（MLA: Micro Lens Array）を用いるのが一般的である。発光素子を実装した光源基板とマイクロレンズアレイとが保持部材によって保持されることによって、発光素子、マイクロレンズアレイ及び感光体表面の位置関係が規定される。
【０００６】
マイクロレンズアレイは、主走査方向に長尺形状になっており、画像形成装置の機内温度が上昇すると長手方向に大きく熱膨張する。マイクロレンズアレイと保持部材とで熱膨張係数が異なっていると、マイクロレンズアレイの熱膨張に起因して、マイクロレンズアレイと保持部材との間に線膨張差が生じる。
【０００７】
この線膨張差によってマイクロレンズアレイが湾曲するように歪むと、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの光軸が、発光素子の出射光の主光線方向に対して傾斜して、露光スポットの位置がずれるおそれもある。
【０００８】
このような露光スポットの位置ずれは、発光素子、マイクロレンズアレイ及び感光体表面の位置関係の変化が大きい個所ほど顕著であり、画像品質の劣化を無視することができない。また、このような問題は、湿度など、熱以外の原因からマイクロレンズアレイが歪むことによっても発生する。
【０００９】
このような問題は、ロッドレンズアレイ等のマイクロレンズアレイ以外の集光手段を用いた場合にも発生し得る。
【００１０】
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、集光手段の歪みに起因する画質劣化を抑制することができる光書き込み装置及び画像形成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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る光書き込み装置は、複数の発光素子からなる発光素子マトリクスの複数が配設され、異なった発光素子マトリクスが異なった画素に対して割り当てられており、前記発光素子マトリクス毎にそのうちの一部の発光素子を点灯し、その出射光を集光手段にて感光体表面上に集光させることによって１画素分ずつ露光する光書き込み装置であって、発光素子マトリクスの、少なくとも一部の発光素子を点灯して露光位置を検出する検出手段と、前記検出手段が点灯した発光素子について、検出した露光位置と正規の画素位置との位置ずれ量を算出する算出手段と、前記検出手段が点灯した発光素子と、前記算出手段が算出した位置ずれ量とから、前記発光素子マトリクスを構成する複数の発光素子のうち、前記正規の画素位置を露光することができる発光素子を特定する特定手段と、特定された発光素子を点灯して露光を行う露光手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このようにすれば、発光素子マトリクス毎に、所望の画素位置を露光することができる発光素子を特定して露光を行うので、マイクロレンズアレイの歪みに起因する画質劣化を抑制することができる。
【００１３】
この場合において、発光素子マトリクス毎に、前記複数の発光素子のカソード端子が共通の配線に電気的に接続され、アノード端子が個別の配線に電気的に接続されており、前記検出手段及び前記露光手段は、前記複数の発光素子のアノード端子に電気的に接続された配線を選択することによって、点灯する発光素子を選択してもよい。
【００１４】
また、発光素子マトリクス毎に、前記複数の発光素子のアノード端子が共通の配線に電気的に接続され、カソード端子が個別の配線に電気的に接続されており、前記検出手段及び前記露光手段は、前記複数の発光素子のカソード端子に電気的に接続された配線を選択することによって、点灯する発光素子を選択してもよい。
【００１５】
また、前記発光素子マトリクスは、前記複数の発光素子が２次元格子状に配置されており、前記２次元格子において、同じ列に配置されている発光素子どうしはアノード端子が共通の配線に電気的に接続されており、同じ行に配置されている発光素子どうしはカソード端子が共通の配線に電気的に接続されており、前記検出手段及び前記露光手段は、アノード端子に接続されている配線と、カソード端子に接続されている配線とを選択することによって、点灯する発光素子を選択してもよい。
【００１６】
また、前記発光素子マトリクスにおいて、前記発光素子どうしで露光面積が同じであってもよい。
【００１７】
また、前記発光素子マトリクスにおいて、前記発光素子どうしで露光領域の形状が同じであってもよい。
【００１８】
また、前記発光素子マトリクスは、前記複数の発光素子が２次元格子状に配置されており、前記２次元格子の行方向及び列方向が、前記発光素子マトリクスの配列方向に斜交しているのが望ましい。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る光書き込み装置を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。
【図２】（ａ）は光書き込み装置１００の主要な構成を示す断面図であり、（ｂ）は発光基板２００の主要な構成を示す平面図及び断面図である。
【図３】ＴＦＴ回路２１４の主要な構成を示すブロック図である。
【図４】選択回路３０１と発光ブロック３０２の構成を示す回路図である。
【図５】ドライバーＩＣ２１２の構成を示すブロック図である。
【図６】発光素子マトリクス３２０の主要な構成を示す回路図である。
【図７】発光基板２００上での発光素子マトリクス３２０及び発光素子６００の配置を示す図である。
【図８】（ａ）は発光素子マトリクス３２０の配線パターンを示す平面図であり、（ｂ）は発光素子マトリクス３２０の配線パターンのＤ−Ｄ線における断面図である。
【図９】（ａ）は発光素子マトリクス３２０の列方向が副走査方向に平行である場合に画素に現れる白スジを説明し、（ｂ）は発光素子マトリクス３２０の列方向が副走査方向に斜交する場合に形成される画素を示す図である。
【図１０】（ａ）は光書き込み装置１００の断面図であり、（ｂ）はＧ１レンズ１０１０の平面図であり、（ｃ）は絞り１０２０の平面図である。
【図１１】制御部１５０の主要な構成を示すブロック図である。
【図１２】点灯制御データの生成処理を示すフローチャートである。
【図１３】テスト画像データを例示する図である。
【図１４】（ａ）は位置ずれベクトルを説明する図であり、（ｂ）は点灯制御データを説明する図である。
【図１５】変形例に係る発光素子マトリクス３２０の構成を示す回路図である。
【図１６】（ａ）は発光素子マトリクス３２０の配線パターンを示す平面図であり、（ｂ）は発光素子マトリクス３２０の配線パターンのＥ−Ｅ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る光書き込み装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
本実施の形態に係る光書き込み装置及び画像形成装置は、複数の発光素子を格子状に配列した発光素子マトリクスを用いて各画素の静電潜像を形成する装置であって、テスト画像を形成、撮像して、画素形成位置のずれを検出し、検出した位置ずれに応じて発光素子マトリクス中の発光させる発光素子を選択することによって位置ずれを抑制する。
［１］画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
【００２３】
図１に示すように、画像形成装置１は、所謂タンデム方式のカラープリンターであって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）各色のトナー像を形成する画像形成ステーション１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋを備えている。画像形成ステーション１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋを有している。
【００２４】
感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの周囲には外周面に沿って順に帯電装置１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｋ、光書き込み装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋ、現像装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ及び１０３Ｋ、１次転写チャージャー１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ及び１０４Ｋ及びクリーニング装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ及び１０５Ｋが配設されている。
【００２５】
帯電装置１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ及び１０２Ｋは感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの外周面を一様に帯電させる。光書き込み装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋは、感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの外周面を露光して静電潜像を形成する。
【００２６】
現像装置１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ及び１０３ＫはＹＭＣＫ各色のトナーを供給して静電潜像を現像し、ＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する。１次転写チャージャー１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ及び１０４Ｋは感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋが担持するトナー像を中間転写ベルト１０６へ静電転写する（１次転写）。
【００２７】
クリーニング装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ及び１０５Ｋは、１次転写後に感光体ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの外周面上に残留する電荷を除電すると共に残留トナーを除去する。なお、以下において、画像形成ステーション１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ及び１１０Ｋに共通する構成について説明する際にはＹＭＣＫの文字を省略する。
【００２８】
中間転写ベルト１０６は、無端状のベルトであって、２次転写ローラー対１０７及び従動ローラー１０８、１０９に張架されており、矢印Ｂ方向に回転走行する。この回転走行に合わせて１次転写することによって、ＹＭＣＫ各色のトナー像が互いに重ね合わされカラートナー像が形成される。中間転写ベルト１０６はカラートナー像を担持した状態で回転走行することによって、カラートナー像を２次転写ローラー対１０７の２次転写ニップまで搬送する。
【００２９】
２次転写ローラー対１０７を構成する２つのローラーは互いに圧接されることによって２次転写ニップを形成する。これらのローラー間には２次転写電圧が印加されている。中間転写ベルト１０６によるカラートナー像の搬送にタイミングを合わせて給紙トレイ１２０から記録シートＳが供給されると、２次転写ニップにおいてカラートナー像が記録シートＳに静電転写される（２次転写）。
【００３０】
記録シートＳは、カラートナー像を担持した状態で定着装置１３０まで搬送され、カラートナー像を熱定着された後、排紙トレイ１４０上へ排出される。インラインセンサー１６０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであって、定着装置１３０から排出口１６１に至る記録シートＳの搬送経路上に配設されており、記録シートＳに定着されたトナー像を撮像して、画像データを生成する。
【００３１】
画像形成装置１は、更に制御部１５０を備えている。制御部１５０は、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置から印刷ジョブを受け付けると、画像形成装置１の動作を制御して画像形成を実行させる。画像形成の際には、インラインセンサー１６０が生成した画像データを参照することによって、濃度むらを抑制する。
［２］光書き込み装置１００の構成
次に、光書き込み装置１００の構成について説明する。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、光書き込み装置１００は、発光基板２００とマイクロレンズアレイ２０１とを保持部材２０２で保持する構成になっており、発光基板２００の出射光Ｌをマイクロレンズアレイ２０１によって感光体ドラム１０１の外周面上に集光する。なお、光書き込み装置１００と画像形成装置１の他の装置とを接続するためのケーブル等については図示を省略した。
【００３３】
発光基板２００は、図２（ｂ）に示すように、ガラス基板２１０、封止板２１１及びドライバーＩＣ（Integrated Circuit）２１２等を備えている。ガラス基板２１０上にはＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路２１４が形成されており、１５，０００個の発光素子マトリクス（図示省略）が主走査方向に沿って２１．２μｍピッチ（１２００ｄｐｉ）で対応するマイクロレンズ毎に千鳥配列されている。
【００３４】
また、ガラス基板２１０の発光素子マトリクスが配設された基板面は封止領域となっており、スペーサー枠体２１３を挟んで封止板２１１が取着されている。これによって、封止領域が、外気に触れないように乾燥窒素等を封入した状態で、封止される。なお、吸湿のため、封止領域内に吸湿剤を併せて封入しても良い。なお、封止板２１１は、例えば、封止ガラスであっても良いし、ガラス以外の材料からなっていても良い。
【００３５】
ガラス基板２１０の封止領域外にはドライバーＩＣ２１２が実装されている。制御部１５０のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）２２０はフレキシブルワイヤー２２１を経由してドライバーＩＣ２１２にデジタル輝度信号を入力する。ドライバーＩＣ２１２はデジタル輝度信号をアナログ輝度信号（以下、単に「輝度信号」という。）に変換して発光素子マトリクス毎の駆動回路に入力する。駆動回路は輝度信号に応じて発光素子マトリクスの駆動電流を生成する。なお、本実施の形態において、輝度信号は電圧信号である。
［３］ＴＦＴ回路２１４
次に、ＴＦＴ回路２１４の構成について説明する。
【００３６】
図３に示すように、ＴＦＴ回路２１４においては、１５，０００個の発光素子マトリクス３２０が１００個ずつ、１５０個の発光ブロック３０２に組分けられている。本実施の形態においては、１個の発光素子マトリクス３２０は１００個の発光素子を含み、各発光素子がＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）である場合を例にとって説明するが、発光素子は半導体ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。
【００３７】
ドライバーＩＣ２１２には１５０個の電流ＤＡＣ（Digital to Analogue Converter）３００が内蔵されている。電流ＤＡＣ３００はデジタル制御可能な可変電流源であって、それぞれ発光ブロック３０２と１対１に対応している。発光ブロック３０２は主走査方向に配列されている。マイクロレンズアレイ２０１を構成するマイクロレンズと発光素子マトリクス３２０とは１対１に対応しており、１つの発光素子マトリクス３２０に含まれる発光素子の出射光は何れも１つのマイクロレンズによって感光体ドラム１０１の外周面上に集光される。
【００３８】
電流ＤＡＣ３００から発光ブロック３０２に向かう各回路上には選択回路３０１が配設されている。更に、ドライバーＩＣ２１２から選択回路３０１へ向かう回路上にはリセット回路３０３が接続されている。各電流ＤＡＣ３００は、配下の１００個の発光素子マトリクス３２０に対して、所謂ローリング駆動によって順次、輝度信号を出力する。１個の電流ＤＡＣ３００は、１対１に対応する発光ブロック３０２に含まれる１００個の発光素子マトリクス３２０によって時間共有されている。
【００３９】
図４に示すように、発光ブロック３０２は１００個の発光画素回路からなっており、各発光画素回路は、キャパシター３２１、駆動ＴＦＴ３２２及び発光素子マトリクス３２０を１つずつ有している。また、選択回路３０１はシフトレジスター３１１と１００個の選択ＴＦＴ３１２とを備えており、リセット回路３０３は、リセットＴＦＴ３４０を備えている。
【００４０】
シフトレジスター３１１は、１００個の選択ＴＦＴ３１２それぞれのゲート端子に接続されており、主走査期間ごとに選択ＴＦＴ３１２を順次オンする。選択ＴＦＴ３１２のソース端子は、書き込み配線３３０を介して、電流ＤＡＣ３００に接続されており、ドレイン端子はキャパシター３２１の第１の端子並びに駆動ＴＦＴ３２２のゲート端子に接続されている。
【００４１】
シフトレジスター３１１が選択ＴＦＴ３１２をオンすると、電流ＤＡＣ３００の出力電流がキャパシター３２１の第１の端子へ流れて、キャパシター３２１に電荷が蓄積される。キャパシター３２１に蓄積された電荷は、リセット回路３０３によってリセットされるまで保持される。
【００４２】
キャパシター３２１の第１の端子は、駆動ＴＦＴ３２２のゲート端子にも接続されており、キャパシター３２１の第２の端子は駆動ＴＦＴ３２２のソース端子並びに電源配線３３１に接続されている。駆動ＴＦＴ３２２のドレイン端子にはスイッチ４０１の一方の端子が接続されており、スイッチ４０１の他方の端子は発光素子マトリクス３２０のアノード側端子が接続され、発光素子マトリクス３２０のカソード側端子は接地配線３３２に接続されている。接地配線３３２は接地端子ＧＮＤに接続されており、電源配線３３１は定電圧源Ｖｐｗｒに接続されている。
【００４３】
定電圧源Ｖｐｗｒは、発光素子マトリクス３２０に供給される駆動電流の供給源となっており、駆動ＴＦＴ３２２は、キャパシター３２１の第１、第２の端子間に保持される輝度信号（電圧信号）をゲート−ソース電圧Ｖｇｓとして印加されることによって、輝度信号に応じた電流量の駆動電流を発光素子マトリクス３２０に供給する。
【００４４】
例えば、キャパシター３２１にＨに相当する輝度信号が書き込まれると、駆動ＴＦＴ３２２がオンして、発光素子マトリクス３２０が発光する。また、キャパシター３２１にＬに相当する輝度信号が書き込まれると、駆動ＴＦＴ３２２はオフして、発光素子マトリクス３２０は発光しない。キャパシター３２１に書き込まれた輝度信号は、次の輝度信号が書き込まれるか、またはリセットＴＦＴ３４０がオンされるまで保持される。
【００４５】
リセットＴＦＴ３４０をオンすると電流ＤＡＣ３００からキャパシター３２１に至る配線がリセット電位にリセットされる。リセット電位は、Ｖｄｄ電位であっても接地電位であってもよく、適切な電位を選択すればよい。また、本実施の形態においては、リセット状態で発光素子マトリクス３２０が発光しない場合について説明するが、リセット状態で発光素子マトリクス３２０が発光する構成としても良い。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、駆動ＴＦＴ３２２がｐチャンネルである場合を例にとって説明しているが、ｎチャンネルの駆動ＴＦＴ３２２を用いても良いことは言うまでも無い。
【００４７】
また、本実施の形態においては、リセット回路３０３をドライバーＩＣ２１２とは別途設けて、ドライバーＩＣ２１２の制御下におく構成としたが、これに代えて、リセット回路３０３をドライバーＩＣ２１２に内蔵してもよい。また、リセット時と書込時で電流ＤＡＣが出力する電流の極性を変えることによってリセット回路３０３の機能を実現してもよい。また、リセットＴＦＴ３４０に代えて、ＴＦＴ以外のスイッチング素子を用いても良い。
［４］ドライバーＩＣ２１２
次に、ドライバーＩＣ２１２について説明する。
【００４８】
図５に示すように、ドライバーＩＣ２１２は、点灯制御部５１０及び点灯制御テーブル５２０を備えており、点灯制御テーブル５２０は１５，０００個の発光素子マトリクス３２０毎に点灯制御データを記録している。点灯制御部５１０は、発光素子マトリクス３２０毎に点灯制御テーブル５２０に記録されている点灯制御データを参照して、発光させるべき発光素子を指示する。
［５］発光素子マトリクス３２０
次に、発光素子マトリクス３２０について説明する。
【００４９】
図６に示すように、発光素子マトリクス３２０は１０行１０列に配列された１００個の発光素子６００と、選択部６０１の制御の下、発光素子６００ごとに通電の有無を切り替える１００個のスイッチ６０２を備えている。
【００５０】
発光素子マトリクス３２０は、アノード端子Ａから列毎の１０本のアノード配線６０３が分枝しており、各アノード配線６０３にはそれぞれ１０個のスイッチ６０２の一方の端子が接続されている。また、各アノード配線６０３のアノード端子Ａとは反対側の端部は隣り合う列のアノード配線６０３の端部に接続されている。
【００５１】
列ごとの１０個のスイッチ６０２の他方の端子はそれぞれ発光素子６００のアノード端子に接続されている。発光素子６００のカソード端子はカソード配線６０４に接続されている。各スイッチ６０２は、制御配線６０５を経由して制御信号を受け付けて、選択部６０１にオンオフ制御されることによって、発光素子６００が点灯制御される。点灯時には、発光素子６００は、アノード端子Ａに供給される駆動電流量に応じた発光量で発光する。
【００５２】
また、発光素子マトリクス３２０全体としては、ドライバーＩＣ２１２が画像データ（ビデオ信号）に応じてスイッチ４０１をオンオフ制御することによって点灯制御される。
【００５３】
図７に示すように、発光素子マトリクス３２０は、ＴＦＴ回路２１４上で千鳥状に配列されている。１つの発光素子マトリクス３２０を構成する１００個の発光素子６００は、当該発光素子マトリクス３２０に対応するマイクロレンズと同じ大きさの円形領域７０１内に収まるように、１０行１０列の格子状に配列されている。
【００５４】
カソード配線６０４は、アノード配線６０３と同様に、列ごとに設けられており、カソード端子Ｃから分枝している。各カソード配線６０４のカソード端子Ｃとは反対側の端部は隣り合う列のカソード配線６０４の端部に接続されている。
【００５５】
なお、カソード配線６０４を共通のカソード端子Ｃに接続するのに代えて、カソード配線６０４毎に個別にカソード端子Ｃを設けてもよい。また、アノード配線６０３にスイッチ６０２を接続し、発光素子６００をカソード配線６０４に接続するのに代えて、アノード配線６０３に発光素子６００を接続し、スイッチ６０２をカソード配線６０４に接続してもよい。
【００５６】
図８（ａ）に示すように、発光素子マトリクス３２０の配線パターンは、平面視において、アノード電極８０１に被覆された発光素子６００の行方向と列方向とが何れも主走査方向に対して傾斜したパターンになっている。行方向が副走査方向に直交し、列方向が主走査方向に直交している場合には、発光素子６００の行間や列間が白スジとして視認される恐れがあるが（図９（ａ））、行方向が副走査方向に斜交し、列方向が主走査方向に斜交していれば白スジを低減することができる（図９（ｂ））。図８（ａ）の例では、傾斜角度が４５度になっているが、４５度以外であってもよい。
【００５７】
図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）のＤ−Ｄ線における断面を見ると、ガラス基板２１０上にＴＦＴ回路２１４が形成されている。ＴＦＴ回路２１４のうち、カソード電極８１０は遮光性のアルミニウム配線である。カソード配線８１０上には絶縁膜８１１と発光素子６００とが形成されており、発光素子６００上にはアノード電極８０１が形成されている。
【００５８】
アノード電極８０１は透光性のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなっており、発光素子６００の出射光はアノード電極８０１を透過して、マイクロレンズアレイ２０１へ向かう。アノード電極８０１はアノード配線６０３を経由して駆動電流を受け付ける。
［６］マイクロレンズアレイ２０１
次に、マイクロレンズアレイ２０１の構成について説明する。
【００５９】
本実施の形態において、マイクロレンズアレイ２０１は保持部材２０２よりも線膨張係数の大きな材料からなっており、環境温度が上昇または下降すると、マイクロレンズアレイ２０１と保持部材２０２との間で線膨張差が発生する。マイクロレンズアレイ２０１と保持部材２０２とは主走査方向において長尺になっているので、線膨張差も主走査方向において特に大きくなる。
【００６０】
また、マイクロレンズアレイ２０１よりも保持部材２０２の方が肉厚になっており剛性が高く変形し難い。このため、保持部材２０２よりもマイクロレンズアレイ２０１の方が、線膨張差の発生によって変形し易くなっている。
【００６１】
図２（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ２０１の光源基板２００側は保持部材２０２に固定されているので熱膨張が抑制されるのに対して、感光体ドラム１０１側は保持部材に固定されていないので熱膨張が抑制されない。このため、マイクロレンズアレイ２０１は、熱膨張によって感光体ドラム１０１側へ湾出するように歪むことになる。
【００６２】
図１０（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ２０１は所謂テレセントリック光学系になっており、発光基板２００に近い方から順にＧ１レンズ１０１０、絞り１０２０及びＧ２レンズ１０３０が配設されている。Ｇ１レンズ１０１０及びＧ２レンズ１０３０は樹脂材料またはガラス材料からなる透明な部材である。
【００６３】
Ｇ１レンズ１０１０は平板状部材１０１２の両主面に平凸レンズを固着したものであり、Ｇ２レンズ１０３０は平板状部材１０３２の発光基板２００側の主面に平凸レンズを固着したものである。平凸レンズは球面状であってもよいし、非球面状であってもよい。
【００６４】
図１０（ｂ）に示すように、Ｇ１レンズ１０１０においては、１５，０００個のマイクロレンズ１０１１が３行×５，０００列の千鳥状に配列されている。各マイクロレンズ１０１１は、２枚の平凸レンズを組み合わせることによって両凸レンズとして機能し、光軸方向から見て重なる位置にある発光素子マトリクス３２０からの出射光を屈折させる。
【００６５】
Ｇ２レンズ１０３０においても、Ｇ１レンズ１０１０と同様に、１５，０００個のマイクロレンズ１０３１が３行×５，０００列の千鳥状に配列されており、各マイクロレンズ１０３１は光軸方向から見て重なる位置にある発光素子マトリクス３２０からの出射光を屈折させる。ただし、Ｇ２レンズ１０３０を構成するマイクロレンズ１０３１は平凸レンズである。
【００６６】
Ｇ１レンズ１０１０は主走査方向におけるマイクロレンズ１０１１が設けられている箇所が肉厚になっており、マイクロレンズ１０１１が設けられていない箇所は相対的に肉薄になっている。このため、マイクロレンズ１０１１が設けられている箇所よりも設けられていない箇所の方が、剛性が低く変形し易い。
【００６７】
Ｇ２レンズ１０３０についてもＧ１レンズ１０１０と同様に、主走査方向におけるマイクロレンズ１０３１が設けられている箇所が肉厚になっており、マイクロレンズ１０３１が設けられていない箇所は相対的に肉薄になっている。このため、マイクロレンズ１０３１が設けられている箇所よりも設けられていない箇所の方が、剛性が低く変形し易い。
【００６８】
図１０（ｃ）に示すように、絞り１０２０は、樹脂や金属などの遮光性を有する材料からなる平板状部材であって、各１５０個のマイクロレンズ１０１１、１０３１に１対１に対応する１５，０００個の貫通孔１０２１が設けられている。発光素子３２０の出射光は、Ｇ１レンズ１０１０のマイクロレンズ１０１１を通過した後、絞り１０２０によって貫通孔１０２１に入射した部分のみがＧ２レンズ１０３０のマイクロレンズ１０３１へ進み、他の部分は遮光される。
【００６９】
マイクロレンズアレイ２０１並びに発光基板２００は、塵埃等が発光素子３２０の出射光を遮らないようにするために、不図示のカバーによって覆われている。
［７］制御部１５０の構成
次に、制御部１５０の構成について説明する。
【００７０】
図１１に示すように、制御部１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１０３等を備えており、画像形成装置１に電源が投入されると、ＣＰＵ１１０１はＲＯＭ１１０２からブートプログラムを読み出して起動し、ＲＡＭ１１０３を作業用記憶領域として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１１０４から読み出したＯＳ（Operating System）や制御プログラムを実行する。
【００７１】
ＮＩＣ（Network Interface Card）１１０５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信網を経由してＰＣ（Personal Computer）等の外部装置と通信するために用いられる。制御部１５０は、外部装置から印刷ジョブを受け付けると画像形成装置１の各部を制御して印刷ジョブに応じた画像形成処理を実行する。
【００７２】
この場合において、制御部１５０は、感光体ドラム駆動モーター１１１１を制御して、感光体ドラム１０１を回転駆動しながら、感光体ドラム１０１の外周面を帯電装置１０２によって一様に帯電させ、光書き込み装置１００によって露光し、現像装置１０３によって現像する。なお、制御部１５０はＡＳＩＣ２２０を内蔵しており、ＡＳＩＣ２２０を介して光書き込み装置１００の動作を制御する。
【００７３】
制御部１５０は、電流ＤＡＣ３００が出力する輝度信号値を指定することによって、発光素子３２０ごとの発光量を制御することができる。輝度信号値もまたＡＳＩＣ２２０を介して光書き込み装置１００に指示される。このため、制御部１５０は発光素子３２０ごとに電流ＤＡＣ３００が出力すべき輝度信号値をＨＤＤ１１０４に記憶している。
【００７４】
更に、制御部１５０は、感光体ドラム１０１の回転駆動に合わせて、２次転写ローラー対駆動モーター１１１２を制御し、２次転写ローラー対１０７を回転駆動する。これによって、中間転写ベルト１０６が回転走行する。制御部１５０は１次転写チャージャー１０４に１次転写電圧を印加して、感光体ドラム１０１の外周面上から中間転写ベルト１０６の外周面上へトナー像を静電転写する。
【００７５】
制御部１５０は、定着ローラー駆動モーター１１１３を制御して、定着装置１３０の定着ローラー１３１を回転駆動しながら、定着ヒーター１３２を昇温させることによって、記録シートＳにカラートナー像を熱定着する。
【００７６】
制御部１５０は、インラインセンサー１６０にて記録シートＳの先頭を検出すると、記録シートに熱定着されたトナー像を読み取る。これによって、デジタル画像データが生成され、ＨＤＤ１１０４に記録される。
［８］発光素子マトリクス３２０の点灯制御
次に、発光素子マトリクス３２０を構成する各発光素子６００の点灯制御について説明する。
【００７７】
制御部１５０は、発光素子マトリクス３２０の点灯制御に先立って、記録シートＳに所定のテスト画像を形成し、当該テスト画像をインラインセンサー１６０で撮像することによってテスト画像データを生成する。このテスト画像データを用いて、制御部１５０は発光素子マトリクス３２０の点灯制御を行うための点灯制御データを生成する。
【００７８】
本実施の形態においては、発光素子マトリクス３２０に含まれる１００個の発光素子６００のうち、４行４列の発光領域に含まれる１６個の発光素子６００を点灯させる。この発光領域の中心位置を点灯制御データとしてＨＤＤ１１０４に記録する。
（８−１）点灯制御データの生成処理
点灯制御データを生成する際には、制御部１５０は、図１２に示すように、まず、テスト画像データをＨＤＤ１１０４から読み出す（Ｓ１２０１）。テスト画像データは、ＹＭＣＫの色毎に主走査方向に延びる点線を描かせるもので、例えば図１３に示すように、１ドットおきに１画素を描く２本の点線を、点線どうしで始点を主走査方向へ１画素ずらし、副走査方向に間隔を１ラインおいて描くことによって、すべての画素について画像形成位置を検出するものである。
【００７９】
このようにすれば、隣り合う画素どうしが重なり合うことがないので、画素ごとに形成位置を精度よく検出することができる。なお、テスト画像を形成する際には、図１４（ｂ）に示すように、発光素子マトリクス３２０の中心１４１２を中心とする４行４列の発光領域１４１５に含まれる１６個の発光素子６００を発光させる。
【００８０】
このようなテスト画像データを用いて制御部１５０はテスト画像を形成して（Ｓ１２０２）、インラインセンサー１６０を用いてテスト画像を撮像し（Ｓ１２０３）、得られた画像データから個々の画素の位置を特定し、位置ずれがない場合の画素形成位置と比較して、位置ずれベクトルを算出する（Ｓ１２０４）。
【００８１】
具体的には、図１４（ａ）に示すように、検出した画素領域１４０１の重心位置１４０２を算出して、位置ずれがない場合に検出されるべき重心位置１４０３から算出した重心位置１４０２に向かう位置ずれベクトル１４０４を求める。
【００８２】
次に、図１４（ｂ）に示すように、位置ずれベクトル１４０４の符号を反転した補正ベクトル１４１１を求め、１０行１０列の発光素子マトリクスの中心１４１２を起点とする補正ベクトル１４１１の先端を新たな中心１４１３とする４行４列の領域１４１４を新たな発光領域とする。このようにすれば、画素形成位置の位置ずれ補正することができる。
【００８３】
この新たな中心１４１３を新たな点灯制御データとしてＨＤＤ１１０４に記録する（Ｓ１２０５）。点灯制御データは発光素子マトリクス３２０毎に１５，０００個記録される。
（８−２）点灯制御処理
画像形成処理を実行する際には、制御部１５０は、ＨＤＤ１１０４から発光素子マトリクス３２０毎に点灯制御データを読み出して、ドライバーＩＣ２１２に発光領域を指示する。ドライバーＩＣ２１２は、選択部６０１に指示して、点灯制御データにて指定された位置を中心とする４行４列の発光領域に含まれる１６個の発光素子６００についてスイッチ６０２をオンさせ、他の発光素子６００についてはスイッチ６０２をオフさせる。
【００８４】
このようにすれば、マイクロレンズアレイ２０１の歪みに起因する画素形成位置のずれを抑制することができる。なお、光書き込み装置１００からインラインセンサー１６０に至るトナー像の搬送経路上において、マイクロレンズアレイ２０１の歪み以外の原因によって生じる画素形成位置のずれも同様に抑制することができる。
［９］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（９−１）上記実施の形態においては、発光素子マトリクス３２０において発光素子６００毎にスイッチ６０２を設ける構成を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次にようにしてもよい。
【００８５】
図１５に示すように、本変形例に係る発光素子マトリクス３２０は、アノード端子Ａから行ごとの１０本の行配線１５１３が分枝しており、各行配線１５１３には互いに同じ行に配置されている１０個の発光素子６００のアノード端子が接続されている。各行配線１５１３にはスイッチ１５１２が設けられており、１０個の発光素子６００とアノード端子Ａとの間の接続を入り切りする。行選択部１５１０は、ドライバーＩＣ２１２からの制御信号に応じて、制御配線１５１１を介してスイッチ１５１２のオンオフ状態を切り替える。
【００８６】
また、カソード端子Ｃからは列ごとの１０本の列配線１５２３が分枝しており、各列配線１５２３には互いに同じ列に配置されている１０個の発光素子６００のカソード端子が接続されている。各列配線１５２３にはスイッチ１５２２が設けられており、１０個の発光素子６００とアノード端子Ａとの間の接続を入り切りする。列選択部１５２０は、ドライバーＩＣ２１２からの制御信号に応じて、制御配線１５２１を介してスイッチ１５２２のオンオフ状態を切り替える。
【００８７】
このようにしても、矩形状の発光領域を指定することができるので、マイクロレンズアレイ２０１の歪みに応じて、発光素子マトリクス３２０の発光状態を制御することによって画素形成位置の位置ずれを抑制することができる。
【００８８】
図１６（ａ）に示すように、発光素子マトリクス３２０の配線パターンは、平面視において、アノード電極８０１に被覆された発光素子６００の行方向と列方向とが何れも主走査方向に対して傾斜したパターンになっている。発光素子マトリクス３２０を構成する１００個の発光素子６００の面積は互いに等しくなっており、従って、感光体ドラム１０１の外周面上における露光面積も互いに等しく、記録シートＳ上に形成されるトナー像の面積も互いに等しくなっている。
【００８９】
このようにすれば、発光領域を変更しても、発光素子マトリクス３２０あたりの駆動電流量を変更することなく、所期の光量を得ることができる。また、発光素子６００の形状もまた互いに等しくなっているので、感光体ドラム１０１の外周面上における露光領域の形状も互いに等しく、記録シートＳ上に形成されるトナー像の形状も互いに等しくなっており、発光領域を変更しても、１画素あたりのビーム径が等しくなる。
【００９０】
図１６（ｂ）に示すように、図１６（ａ）のＥ−Ｅ線における断面を見ると、ガラス基板２１０上にＴＦＴ回路２１４が形成されている。ＴＦＴ回路２１４のうち、行配線１５１３はアルミニウム配線である。行配線１５１３上には絶縁膜８１１と発光素子６００とが形成されており、発光素子６００上には列配線１５２３が形成されている。列配線１５２３はＩＴＯ膜からなっており、発光素子６００の出射光は列配線１５２３を透過して、マイクロレンズアレイ２０１へ向かう。
【００９１】
このようにしても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
（９−２）上記実施の形態においては、発光素子マトリクス３２０を構成する発光素子６００のうち発光領域１４１５に含まれている発光素子６００を点灯して画素形成位置のずれを検出する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、発光領域１４１５に含まれている発光素子６００に加えて発光領域１４１５に含まれていない発光素子６００を点灯して画素形成位置のずれを検出してもよい。
【００９２】
また、発光領域１４１５に含まれていない発光素子６００のみを点灯して画素形成位置のずれを検出してもよいし、発光領域１４１５に含まれている発光素子６００のうちの一部の発光素子６００のみを点灯して画素形成位置のずれを検出してもよい。点灯する発光素子６００の何れかに関わらず、画素形成位置のずれを検出し、検出した位置ずれに応じて点灯する発光素子６００を変更すれば、画素形成位置のずれを抑制することができる。
（９−３）上記実施の形態においては、発光素子マトリクス３２０において発光素子６００のアノード端子にスイッチ６０２が接続されている場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えてカソード端子にスイッチ６０２を接続してもよい。このようにしても本発明の効果は同じである。
（９−４）上記実施の形態においては、発光領域の中心の位置ずれを検出して位置ずれを補正する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うでもなく、発光領域の重心や発光領域の外周の特定位置など、中心以外の位置を基準にして位置ずれを検出し、補正してもよい。
（９−５）上記実施の形態においては、インラインセンサー１６０を用いて画素形成位置を検出する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、中間転写ベルト１０６に担持されているトナー像や、感光体ドラム１０１の外周面上に担持されているトナー像を撮像することによって画素形成位置を検出してもよい。
（９−６）上記変形例では、発光素子マトリクス３２０を構成する１００個の発光素子６００の面積は互いに等しくなっている場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
【００９３】
発光素子６００の出射光のマイクロレンズによる集光状態は、当該マイクロレンズの光軸方向から平面視したときの当該光軸から発光素子６００までの距離に応じて変化する。このため、発光素子マトリクス３２０を構成する発光素子６００のうち、平面視において光軸に近い発光領域に属する発光素子６００を点灯したときの露光状態と、光軸から遠い発光領域に属する発光素子６００を点灯したときの露光状態とが、露光位置を除いて等しくなるようにするために、光軸から発光素子６００までの距離に応じて発光素子６００の形状や面積を変化させてもよい。
【００９４】
また、光軸から発光素子６００までの距離に関わらず発光素子６００の形状や面積を等しくする場合には、光軸から発光領域までの距離に応じて発光領域を構成する発光素子６００の数や発光領域の形状を異ならせてもよい。このようにしても、露光位置を除いて露光状態を一定にすることができる。
（９−７）上記実施の形態においては、発光素子マトリクス３２０を構成する１００個の発光素子６００が１０行１０列の格子状に配列されており、発光領域が４行４列の格子配列である場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、発光素子マトリクス３２０を構成する発光素子６００の個数は１００個以外の個数であってもよいし、行数と列数が異なっていてもよい。
【００９５】
例えば、マイクロレンズアレイ２０１は、主走査方向に長尺であるため、熱膨張によって主走査方向における中央部が湾出するように変形する一方、副走査方向における変形量は小さいので、マイクロレンズアレイ２０１の熱膨張に起因する露光位置の変化は専ら主走査方向に限られると考えられる。この特性を光量して、発光素子マトリクス３２０が副走査方向よりも主走査方向に大きくなるように、発光素子６００を配列すれば、発光素子６００の個数を不必要に多くすることなく、効果的に露光位置の変動を抑制することができる。
【００９６】
発光領域を構成する発光素子６００の個数もまた１６個には限定されず、４行４列の格子配列にも限定されない。
（９−８）上記実施の形態においては、発光素子マトリクス３２０毎に位置ずれベクトル１４０４を求め、発光領域１４１４を決定する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、一部の発光素子マトリクス３２０についてのみ位置ずれベクトル１４０４を求め、当該一部の発光素子マトリクス３２０については、上記実施の形態と同様に発光領域１４１４を決定し、他の発光素子マトリクス３２０については、前記一部の発光素子マトリクス３２０について求めた位置ずれベクトル１４０４に応じて発光領域１４１４を決定してもよい。
（９−９）上記実施の形態においては、マイクロレンズアレイ２０１を用いて発光素子６００の出射光を感光体ドラム１０１の外周面上に集光させる場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、セルフォック（登録商標）レンズアレイを含むロッドレンズアレイ等のマイクロレンズアレイ２０１以外の集光手段を用いて、発光素子６００の出射光を集光させてもよい。
【００９７】
また、集光手段を構成するレンズと発光素子マトリクス３２０とは１対１に対応付けられていなくてもよく、１つの発光素子マトリクス３２０の出射光が複数のレンズに入射したり、複数の発光素子マトリクス３２０の出射光が共通のレンズに入射したりすることによって、発光素子マトリクス３２０の出射光を集光させてもよい。
（９−１０）上記実施の形態においては、画像形成装置１がタンデム方式のカラープリンターである場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、画像形成装置１はタンデム方式以外の方式のカラープリンターであってもよいし、モノクロプリンターであってもよい。また、スキャナーを備えた複写機やファクシミリ通信機能を備えたファクシミリ装置といった単機能機、或いはこれらの機能を兼ね備えた複合機（MFP: Multi-Function Peripheral）に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係る光書き込み装置及び画像形成装置は、ライン光学型の光書き込み装置におけるマイクロレンズアレイの歪みに起因する画像品質の劣化を抑制する装置として有用である。
【符号の説明】
【００９９】
１………画像形成装置
１００…光書き込み装置
１５０…制御部
１６０…インラインセンサー
３２０…発光素子マトリクス
６００…発光素子
【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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【図１６】
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