(57)【要約】【課題】本発明は、レンズアレイの中心軸がＬＥＤの光軸から一定の距離以上ずれた場合であっても、印字画像に濃淡すじむらの発生を防ぎ、印字画質が低下するのを防止することを課題とする。【解決手段】レンズアレイ８を構成する複数個のレンズ９の下方にＬＥＤ６を配置し、該ＬＥＤ６からの光を該レンズ９を通して該レンズ９の上方に配置されている感光体３上に結像させるＬＥＤプリントヘッド１において、ＬＥＤ６の発光点からレンズアレイ８の中心位置までの距離を（ＴＣ＋ΔＴＣ）／２となるように設定し、印字画像の濃淡すじむらを抑えるようにしたＬＥＤプリントヘッド１を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズアレイを構成する複数個のレンズの下方に複数個のＬＥＤを配置し、
該ＬＥＤからの光を、該レンズを通して該レンズの上方に配置されている感光体上に結像させるＬＥＤプリントヘッドにおいて、
各ＬＥＤの発光点から各レンズの中心位置までの距離を（ＴＣ＋ΔＴＣ）／２とし、
０．０６ｍｍ≦ΔＴＣ≦０．１４ｍｍに設定したことを特徴とするＬＥＤプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として電子写真式の複写機やプリンタ等の電子写真装置に用いるＬＥＤプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真式の複写機やプリンタ等の電子写真装置に用いられるＬＥＤプリントヘッド（１）  として、レンズアレイ（８）  を使用したものが一般に提供されている。
通常、ＬＥＤプリントヘッド（１）  の筐体（２）  にレンズアレイ（８）  を固定する場合、図６に示すように、ＬＥＤ（６）  の発光点から感光体（３）  上の結像点までの距離はレンズアレイ（８）  の共役長（ＴＣ）となるように設定され、かつ、ＬＥＤ（６）  の発光点からレンズ（９）  の上下方向の中心位置までの距離はＴＣ／２となるように設定されている。
一般に、電子写真装置では、均一に帯電させた感光体（３）  上に上記のＬＥＤプリントヘッド（１）  を用いて静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて現像し、現像したトナー像を紙などの最終記録媒体上へ転写・定着することによって印字画像を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＬＥＤプリントヘッド（１）  では、レンズアレイ（８）  を固定する際の位置決め精度が低い場合などに、図６に示すように、レンズアレイ（８）  の中心軸ＸＡ  がＬＥＤ（６）  の光軸ＸＢ  からずれることがあり、レンズアレイ（８）  の中心軸ＸＡ  がＬＥＤ（６）  の光軸ＸＢ  から一定の距離ΔＹ以上ずれると、印字画像にレンズアレイ（８）  のレンズ（９）  のレンズ径程度のピッチで濃淡のすじ状のむら（濃淡すじむら）が生じ、印字画質が低下するという問題があった。
そこで、ＬＥＤ（６）  の光軸ＸＢ  とレンズアレイ（８）  の中心軸ＸＡ  とのずれを一定の距離以内に抑えて部品を取付けることも考えられるが、そのような部品の製造・取付けには費用や労力を別途要することとなり、コストアップにつながるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、レンズアレイ（８）  を構成する複数個のレンズ（９）  の下方に複数個のＬＥＤ（６）  を配置し、該ＬＥＤ（６）  からの光を、該レンズ（９）  を通して該レンズ（９）  の上方に配置されている感光体（３）  上に結像させるＬＥＤプリントヘッド（１）  において、各ＬＥＤ（６）  の発光点から各レンズ（９）  の中心位置までの距離を（ＴＣ＋ΔＴＣ）／２とし、０．０６ｍｍ≦ΔＴＣ≦０．１４ｍｍの範囲に設定したＬＥＤプリントヘッド（１）  を提供するものである。
【０００５】
【作用】
本発明のＬＥＤプリントヘッド（１）  では、ＬＥＤ（６）  の発光点から感光体（３）  上の結像点までの距離をＴＣ＋ΔＴＣとなるように設定し、かつ、ＬＥＤ（６）  の発光点からレンズ（９）  の光軸方向の中心位置までの距離を（ＴＣ＋ΔＴＣ）／２となるように設定し、印字画像の濃淡すじむらが抑えられるように微小長さΔＴＣを設定することによって、印字画像の濃淡すじむらを所定値以下に抑えて、印字画質を改善することが出来るとともに、ＭＴＦの平均値の低下を抑えて、解像度の低下による画質の低下を防止することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
〔実施例〕
本発明を図１〜図３に示す一実施例によって説明する。図１に示すように、ＬＥＤプリントヘッド（１）  の筐体（２）  には、感光体（３）  に対向する対向段部と、上方へ向けて突出する突出部（５）  とが設けられており、該対向段部（４）  の上面には複数のＬＥＤ（６）  が実装されたＬＥＤ基板（７）  が接着剤等により取付けられており、該突出部（５）  の側面にはレンズアレイ（８）  が接着剤等により取付けられている。
尚、本実施例では、開口角２０°のレンズアレイを使用した。ここで、開口角とは、光軸上の物点に対し入射瞳が張る角度、または光軸上の像点に対し射出瞳が張る角度をいう。
【０００７】
図１に示すように、本実施例では、ＬＥＤ（６）  の発光点から感光体（３）  上の結像点までの距離はＴＣ＋ΔＴＣとなるように設定されており、かつ、ＬＥＤ（６）  の発光点からレンズ（９）  の光軸方向の中心位置までの距離は（ＴＣ＋ΔＴＣ）／２となるように設定されている。
ここで、ＴＣはレンズアレイ（８）  の共役長であり、本実施例のレンズアレイ（８）  ではＴＣ＝９．９ｍｍである。また、ΔＴＣは任意の微小長さであり、印字画像の濃淡すじむらを抑えるように設定される。
【０００８】
図２は、上記ＬＥＤプリントヘッド（１）  における、レンズアレイ（８）  の中心軸ＸＡ  とＬＥＤ（６）  の光軸ＸＢ  とのずれの距離ΔＹが異なる複数のサンプルを用いて、ΔＴＣとすじグレードの関係をグラフ化したものである。
ここで、すじグレードとは、印字画像の濃淡すじむらが見える度合いを示す指標であり、すじグレードが０．５Ｇ以下であれば印字画像の濃淡すじむらは見えないが、すじグレードが０．５Ｇを越えると印字画像の濃淡すじむらが目立つようになり、印字画質上の問題が生じることとなる。
本実施例では、印字画像の濃淡すじむらは見えないすじグレードが０．５Ｇ以下の場合のΔＹの値は、０ｍｍ≦ΔＹ≦０．１０ｍｍの範囲であることがわかった。
【０００９】
また、本実施例では、ΔＹの値が、０．０６ｍｍ≦ΔＹ≦０．１０ｍｍの範囲でずれを生じた場合でも０．０６ｍｍ≦ΔＴＣ≦０．２０ｍｍに設定することで、印字画像の濃淡すじむらを０．５Ｇ以下に抑えることが出来るため、印字画質を改善することが可能となることが図２よりわかった。
【００１０】
図３には、上記ＬＥＤプリントヘッド（１）  において、ΔＴＣに対するＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の変化を測定した結果が示される。
ここで、ＭＴＦとは、レンズアレイ（８）  の結像性能を示す指標であり、ＭＴＦａｖｅとは、レンズアレイ（８）  を構成する全てのレンズ（９）  のＭＴＦの平均値である。ＭＴＦａｖｅが高いほど解像度特性が良好であり、ΔＴＣ＝０の時に、ＭＴＦは最も高くなり、最も高い解像度が得られる。ΔＴＣの絶対値が大きくなるに連れてＭＴＦは低下し、解像度が悪化して、画質が低下することとなる。
【００１１】
本実施例では、ΔＴＣ＝０．１４ｍｍに設定した時に、ＭＴＦａｖｅは６９％得られており、ΔＴＣ＝０の時のＭＴＦａｖｅ７２％と比較して−３ポイント（６９％−７２％＝−３％）とわずかながら低下するに収まっているため、解像度の低下による画質の低下を極小に抑えることが可能となる（図３参照）。
【００１２】
したがって、図２および図３より、レンズアレイ（８）  の中心軸ＸＡ  がＬＥＤの光軸ＸＢ  から距離ΔＹずれた場合であっても、０．０６ｍｍ≦ΔＴＣ≦０．１４ｍｍに設定することにより、印字画像の濃淡すじむらを０．５Ｇ以下に抑えて、印字画質を改善することが出来るとともに、ＭＴＦａｖｅの低下を３ポイントに抑えて、解像度の低下による印字画質の低下を極小に抑えることが可能となる。ΔＴＣ＝０の時のＭＴＦａｖｅである７２％よりも最大で３ポイント低下することになるが、この程度の印字画質の低下は、肉眼では認識できないレベルである。
【００１３】
〔比較例〕
図４および図５には比較例が示される。
本比較例のＬＥＤプリントヘッド（１）  では、ＬＥＤ（６）  の発光点から感光体（３）  上の結像点までの距離はＴＣ＋ΔＴＣ’となるように設定されており、かつ、ＬＥＤ（６）  の発光点からレンズ（９）  の中心位置までの距離はＴＣ／２となるように設定されている（図４参照）。この方法でも同様の印字画像の濃淡すじむらを改善する効果が得られる。
【００１４】
図５には、上記ＬＥＤプリントヘッド（１）  において、ΔＴＣ’に対するＭＴＦの変化を測定した結果が示される。
本比較例では、ΔＴＣ’＝０．０６ｍｍに設定することで、印字画像の濃淡すじむらを０．５Ｇ以下に抑えることができるが、ＭＴＦａｖｅが５７％となっており、ΔＴＣ’＝０の時の７２％と比較して１５ポイント（７２％−５７％＝１５％）も大幅に低下してしまい、解像度の低下による印字画質の低下を生じてしまうことになる。１５ポイントの印字画質の低下は、肉眼で認識することができる。
【００１５】
以上、本発明の実施の形態を実施例により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明では、レンズアレイのレンズの中心軸がＬＥＤの光軸から一定の距離以上ずれた場合であっても、印字画像に濃淡すじむらの発生を防ぎ、印字画質が低下するのを防止することが出来る。また、この場合、ＭＴＦを大幅に低下させることがないので、画質の低下を最小限に抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すものである。
【図１】ＬＥＤプリントヘッドの説明側面図である。
【図２】ΔＴＣに対するすじグレードの変化を示す説明図である。
【図３】ΔＴＣに対するＭＴＦの変化を示す説明図である。
【図４】比較例のＬＥＤプリントヘッドの説明側面図である。
【図５】比較例におけるΔＴＣ’に対するＭＴＦの変化を示す説明図である。
【図６】従来例のＬＥＤプリントヘッドの説明側面図である。
【図７】従来例におけるΔＹに対するＭＴＦの変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１            ＬＥＤプリントヘッド
２            筐体
３            感光体
４            対向段部
５            突出部
６            ＬＥＤ
７            ＬＥＤ基板
８            レンズアレイ
９            レンズ
ＸＡ          レンズアレイの中心軸
ＸＢ            ＬＥＤの光軸
【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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