(57)【要約】      （修正有）【課題】より鮮明な像を結ぶことができる露光装置およびこの露光装置を利用した画像形成装置を提供する。【解決手段】露光装置は、一方向に沿って配列された複数の発光素子２１を備え、これらの発光素子２１からの光を射出する発光パネル２０を備える。また、露光装置は、発光パネル２０から出射して入射した光の一部を透過させて正立の実像を結像可能な複数の屈折率分布型レンズ４１を有し、これらの屈折率分布型レンズ４１が結ぶ像が１つの連続した像を構成する集束性レンズアレイ４０を備える。また、露光装置は、発光パネル２０と集束性レンズアレイ４０との間に介在し、入射光の直進を妨げる部材から形成され、この部材に複数の発光素子２１から出射した光のうち一部の光をそれぞれ通過させる複数の開口３１が形成された開口部３０を備える。【選択図】図５
2007276254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って配列された複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子からの光を射出
する発光装置と、
前記発光装置から出射して入射した光の一部を透過させて正立等倍の実像を結像可能な
複数の屈折率分布型レンズを有し、前記複数の屈折率分布型レンズが結ぶ像が１つの連続
した像を構成する集束性レンズアレイと、
前記発光装置と前記集束性レンズアレイとの間に介在し、入射光の直進を妨げる部材か
ら形成され、前記部材に前記複数の発光素子から出射した光のうち一部の光をそれぞれ通
過させる複数の開口が形成された開口部と、
を備える露光装置。
【請求項２】
前記複数の開口の各々の長さは、当該開口の前記集束性レンズアレイ側の直径よりも長
い、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記発光装置および前記集束性レンズアレイに接し、前記発光装置と前記集束性レンズ
アレイとの間の間隙を埋めて存在する透明部材を備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子の各々は、光を発する発光面を有し、
前記複数の屈折率分布型レンズの各々の光入射面は、前記集束性レンズアレイの前記発
光装置側の端面の一部をなし、
前記開口部は板状をなし、
前記複数の開口の各々は、前記集束性レンズアレイ側の形状が略円形であり、前記集束
性レンズアレイの前記発光装置側の端面において当該開口に対応する前記発光素子からの
光が届く略円形の範囲を定めており、
前記集束性レンズアレイの物体側の作動距離をＬ０、前記複数の開口の各々の前記集束
性レンズアレイ側の直径をＲ１、前記発光面の直径あるいは最大幅をＲ、前記複数の屈折
率分布型レンズの各々の直径をｄとし、前記複数の屈折率分布型レンズの各々の直径に対
する前記範囲の直径の比をαとしたときに、前記複数の開口の各々の長さｔは、±１０％
の誤差範囲で、式（１）により表される、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の露光装置。
【数１】
2007276254.tif 000005
【請求項５】
前記複数の屈折率分布型レンズの各々の直径に対する前記範囲の直径の比は２．２５以
上２．７５以下である、
ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記開口部を形成している部材の全部または表面は、吸光性の材料から形成されている
、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電器と、
前記像担持体の帯電された面に前記露光装置からの光を照射して潜像を形成する、請求
項１ないし６のいずれか一項に記載の露光装置と、
前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成する現像器とを備え、
前記顕像を他の物体に転写す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、複数の発光素子を備えた露光装置およびこの露光装置を利用した画像形成装
置に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め帯電された感光体ドラムなどの像担持体の像形成面（感光面）を多数の発光素子に
よって選択的に露光して潜像（静電潜像）を形成する画像形成装置が従来から提案されて
いる。この画像形成装置に利用される露光装置として、発光素子としてＥＬ（Electro  L
uminescent）素子を備えたものや（特許文献１参照）、結像光学系として集束性レンズア
レイを備えたもの（特許文献２参照）が知られている。集束性レンズアレイは、例えば、
日本板硝子株式会社から入手可能なＳＬＡ(セルフォック・レンズ・アレイ)である（セル
フォック＼ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。
【特許文献１】特開昭５９−２１４６７２号公報
【特許文献２】特開平１１−２３１２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＬ素子および集束性レンズアレイを備えた露光装置を画像形成装置に利用した場合、
像担持体の像形成面に結ばれる像が不鮮明になってしまう。つまり、像形成面上の像がボ
ケてしまう。
そこで、本発明は、より鮮明な像を結ぶことができる露光装置およびこの露光装置を利
用した画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る露光装置は、一方向に沿って配列された複数の発光素子を備え、前記複数
の発光素子からの光を射出する発光装置と、前記発光装置から出射して入射した光の一部
を透過させて正立等倍の実像を結像可能な複数の屈折率分布型レンズを有し、前記複数の
屈折率分布型レンズが結ぶ像が１つの連続した像を構成する集束性レンズアレイと、前記
発光装置と前記集束性レンズアレイとの間に介在し、入射光の直進を妨げる部材から形成
され、前記部材に前記複数の発光素子から出射した光のうち一部の光をそれぞれ通過させ
る複数の開口が形成された開口部と、を備える。
ここで、「発光素子」とは、電気エネルギを受けて発光する固体の発光層を電極で挟ん
でなる素子を意味する。発光素子としては、ＯＬＥＤや、無機ＥＬ素子、無機ＬＥＤ（Li
ght  Emitting  Diode）を例示することができる。ＯＬＥＤは有機ＥＬ（Electro  Lumin
escent）素子とも呼ばれる。つまり、ＯＬＥＤおよび無機ＥＬ素子は共にＥＬ素子の一種
である。本明細書において、「ＥＬ素子」は励起子の励起を経て発光する素子を指す。一
方、無機ＬＥＤおよびＯＬＥＤは共にＬＥＤの一種である。本明細書において、「ＬＥＤ
」は電子と正孔との再結合を経て発光するキャリア注入型の素子を指す。また、入射光の
直進を妨げる部材としては、入射光を吸収によって遮る部材や、入射光を反射によって遮
る部材、入射光を屈折させる部材を例示することができる。
ところで、集束性レンズアレイには、像形成面において、発光素子からの出射光のうち
当該発光素子の近くの屈折率分布型レンズを通る光を用いて結ばれる像と、当該発光素子
からの出射光のうち当該発光素子から遠く離れた屈折率分布型レンズを通る光を用いて結
ばれる像とが大きくズレてしまう、という傾向がある。この傾向が、像形成面上の像がボ
ケてしまう原因である。
これに対し、上記の露光装置（第１の露光装置）では、発光装置と集束性レンズアレイ
との間に介在している開口部において、複数の発光素子の各々から出射した光のうち、一
部の光が、当該発光素子に対応する開口を通過し、他の光の直進が妨げられる。したがっ
て、上記の露光装置によれば、開口を適切に設計することにより、１つの連続した像の結
像に用いられる光を、発光素子からの出射光のうち当該発光素子の近くの屈折率分布型レ
ンズを通る光のみに限定することができる。よって、上記の露光装置によれば、より鮮明
な像を結ぶことができる。
【０００５】
上記の露光装置において前記複数の開口の各々の長さは、当該開口の前記集束性レンズ
アレイ側の直径よりも長い、ようにしてもよい。この態様の露光装置（第２の露光装置）
によれば、より確実に、上記の効果を得ることができる。
【０００６】
上記の各露光装置において、前記発光装置および前記集束性レンズアレイに接し、前記
発光装置と前記集束性レンズアレイとの間の間隙を埋めて存在する透明部材を備える、よ
うにしてもよい。この間隙には、上記の開口も含まれる。この態様の露光装置では、発光
素子から出射して集束性レンズアレイに入射する光の光路上に、固体と気体との界面が存
在しない。したがって、界面での反射が抑制され、光の利用効率が向上する。
【０００７】
第１または第２の露光装置において、前記複数の発光素子の各々は、光を発する発光面
を有し、前記複数の屈折率分布型レンズの各々の光入射面は、前記集束性レンズアレイの
前記発光装置側の端面の一部をなし、前記開口部は板状をなし、前記複数の開口の各々は
、前記集束性レンズアレイ側の形状が略円形であり、前記集束性レンズアレイの前記発光
装置側の端面において当該開口に対応する前記発光素子からの光が届く略円形の範囲を定
めており、前記集束性レンズアレイの物体側の作動距離をＬ０、前記複数の開口の各々の
前記集束性レンズアレイ側の直径をＲ１、前記発光面の直径あるいは最大幅をＲ、前記複
数の屈折率分布型レンズの各々の直径をｄとし、前記複数の屈折率分布型レンズの各々の
直径に対する前記範囲の直径の比をαとしたときに、前記複数の開口の各々の長さｔは、
±１０％の誤差範囲で、式（１）により表される、ようにしてもよい。この態様の露光装
置によれば、Ｒ１およびｔを定めるための試行錯誤が不要となるから、設計が容易となる
。
【０００８】
この態様の露光装置において、前記複数の屈折率分布型レンズの各々の直径に対する前
記範囲の直径の比は２．２５以上２．７５以下である、ようにしてもよい。この態様の露
光装置によれば、広く流通している一般的な集束性レンズアレイを用いて上述の各種効果
を得ることができるから、製造が容易となる。
【０００９】
上記の各露光装置において、前記開口部を形成している部材の全部または表面は、吸光
性の材料から形成されている、ようにしてもよい。吸光性の材料としては、金属や炭素等
の光吸収率が高い材料を例示することができる。この態様の露光装置では、開口部からの
反射光や透過光が少なく抑えられる。したがって、この態様によれば、発光装置から出射
して開口部に入射した光が１つの連続した像の結像に用いられる可能性を低く抑えること
ができる。つまり、より確実に、鮮明な像を結ぶことができる。
【００１０】
また、本発明は、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電器と、前記像担持体の帯
電された面に前記露光装置からの光を照射して潜像を形成する、上記の各露光装置と、前
記潜像にトナーを付着させて顕像を形成する現像器とを備え、前記顕像を他の物体に転写
することを特徴とする画像形成装置を提供する。この画像形成装置によれば、上記の各露
光装置を用いるから、より鮮明な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の各図面においては、
各部の寸法の比率を便宜的に実際のものとは相違させている。
【００１２】
＜露光装置＞
図１は、本発明の実施の形態に係る露光装置１０の概略を示す斜視図である。露光装置
１０は、電子写真方式の画像形成装置における感光体ドラム１１０の外周面（像形成面）
１１０ａに光を照射して潜像を書き込むライン型の光ヘッドとして用いられる。
【００１３】
露光装置１０は、光源からの光を出射する発光パネル（発光装置）２０と、発光パネル
２０と感光体ドラム１１０との間に介在する集束性レンズアレイ４０と、発光パネル２０
と集束性レンズアレイ４０との間に介在する厚みがｔの板状の開口部３０とを備える。開
口部３０は、発光パネル２０の集束性レンズアレイ４０側に接合されている。
【００１４】
図２は発光パネル２０および開口部３０の平面図であり、図３は集束性レンズアレイ４
０の構成を示す斜視図であり、図４は露光装置１０の平面図であり、図５は露光装置１０
の断面図である。図５は図４のＡ−Ａ線断面図でもある。図２および図５に示すように、
発光パネル２０は、複数の発光素子２１を有する。各発光素子２１は面発光する光源であ
り、直径がＲの略円形の発光面２１ａを有する。複数の発光素子２１の発光面２１ａは、
同一の平面に略一致している。本実施の形態では、発光素子２１としてＯＬＥＤを採用し
ている。したがって、発光素子２１は、図示を略すが、有機ＥＬ材料から形成された発光
層と、発光層を挟む一方の電極および他方の電極とを有する。また、発光面２１ａの直径
（Ｒ）は発光素子２１の直径でもある。発光面の形状は円形でなくともよく、楕円、長方
形でもよい。その場合、発光面の最大幅を直径Ｒとすればよい。
【００１５】
発光パネル２０は、平板状の光源基板（図示略）を備える。複数の発光素子２１は、こ
の光源基板上に、感光体ドラム１１０の回転軸と略平行な方向に沿って二列千鳥状に配列
されている。なお、本実施の形態を変形し、複数の発光素子２１の配列パターンを単列と
してもよいし、三列以上としてもよい。また、発光パネル２０は、複数の発光素子２１を
覆って外気から保護する封止層（図示略）を備える。つまり、各発光素子２１は、光源基
板と封止層とに挟まれている。
【００１６】
発光パネル２０は、各発光素子２１からの光が封止層を透過して出射するトップエミッ
ション型のものであっても、各発光素子２１からの光が光源基板を透過して出射するボト
ムエミッション型のものであってもよい。トップエミッション型の場合には、一方の電極
（封止層側の電極）と封止層とが光透過率の高い材料から形成され、ボトムエミッション
型の場合には、他方の電極（光源基板側の電極）と光源基板とが光透過率の高い材料から
形成される。
【００１７】
各発光素子２１の発光層において、発光面２１ａの位置は任意である。しかし、ここで
は、トップエミッション型の場合には、発光層の一方の端面（封止層側の端面）の一部が
発光面２１ａとなり、ボトムエミッション型の場合には、発光層の他方の端面（光源基板
側の端面）の一部が発光面２１ａとなるものとし、これに従って以降の説明を行う。
【００１８】
開口部３０は、吸光性の部材から形成されており、複数の発光素子２１からの出射光の
うち一部の光をそれぞれ通過させる複数の開口３１が形成されている。開口３１の形成は
、例えば、金属や遮光フィルム等の吸光性の部材のエッチングまたはパンチングによって
実現可能である。各開口３１は、直径がＲ１の円柱状をなし、開口部３０の厚み方向に貫
通しており、その長さ（深さ）は開口部３０の厚み（ｔ）と一致している。複数の開口３
１と複数の発光素子２１とは１対１で対応しており、互いに対応する開口３１および発光
素子２１は中心軸が略一致している。なお、本実施の形態を変形し、各開口３１の形状を
円柱以外の回転体（例えば円錐台）状としてもよい。その場合には、開口３１の集束性レ
ンズアレイ４０側の直径がＲ１となる。
【００１９】
図１および図３〜図５に示すように、集束性レンズアレイ４０は、実像を結ぶ複数の屈
折率分布型レンズ（Gradient  Index  lens:  GRIN  lens）４１を含む長尺状の部材であ
り、物体側（発光パネル２０側）の端面４０ａと像面側（感光体ドラム１１０側）の端面
４０ｂとを有する。複数の屈折率分布型レンズ４１は、各々の中心軸（光軸）を発光面２
１ａと略垂直な方向に向けた姿勢で、集束性レンズアレイ４０の長手方向（感光体ドラム
１１０の回転軸の方向）に沿って二列かつ千鳥状に配列されている。なお、本実施の形態
を変形し、複数の屈折率分布型レンズ４１の配列パターンを単列としてもよいし、三列以
上としてもよい。
【００２０】
各屈折率分布型レンズ４１は円柱状をなし、その横断面内では、中心軸から周縁に向か
って離れるほど低くなるように屈折率が分布している。また、各屈折率分布型レンズ４１
は、その平坦な両端面の各々が端面４０ａまたは端面４０ｂの一部となっており、発光パ
ネル２０から出射して一端面（端面４０ａの一部）に入射した光の一部を透過させて他端
面（端面４０ｂの一部）から射出する。
【００２１】
集束性レンズアレイ４０には、物体（光源）の正立等倍像が実像として像面に結ばれる
ようにするための理想的な距離、すなわち最適な結像を可能とするための理想的な距離が
定められている。以降、この距離を「作動距離」と称する。作動距離には、物体と端面４
０ａとの間の物体側作動距離（Ｌ０）と、端面４０ｂと像面との間の像面側作動距離（Ｌ
１）とがある。本実施の形態では、複数の発光素子２１の発光面２１ａと端面４０ａとの
間隔はいずれもＬ０に一致し、端面４０ｂと外周面１１０ａとの間隔はＬ１に一致してい
る。したがって、複数の屈折率分布型レンズ４１は、それぞれ、発光パネル２０上の像の
正立等倍像を外周面１１０ａに結像可能である。これらの正立等倍像は、１つの連続した
像（潜像）を構成する実像である。
【００２２】
なお、作動距離は、物体から発して屈折率分布型レンズ４１へ入射する光が空気中のみ
を通過することを前提に定められている。しかし、実際には、発光面２１ａと端面４０ａ
との間に封止層または光源基板が存在する。また、詳しくは後述するが、この実施の形態
の変形例においては、発光パネル２０と集束性レンズアレイ４０の間を透明部材で充填す
ることもある。この場合、光源基板または封止層の屈折率をｎ１、光源基板または封止層
の厚みをｄ１、透明部材の屈折率をｎ２、透明部材の厚みをｄ２として、空気中を通過す
る部分の距離をＬａとすれば、Ｌ０＝ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２＋Ｌａと記述できる。
【００２３】
集束性レンズアレイ４０としては、広く流通している一般的なものを採用可能である。
例えば、各屈折率分布型レンズ４１の長さが約４．３ｍｍ、各屈折率分布型レンズ４１の
中心軸における屈折率が１．６３、および各屈折率分布型レンズ４１の周縁における屈折
率が１．５８６といった集束性レンズアレイを採用可能である。なお、通常、Ｌ０＝Ｌ１
であるが、Ｌ０＝Ｌ１ではない集束性レンズアレイを採用することも可能である。
【００２４】
複数の発光素子２１の配列の中心軸、複数の開口３１の配列の中心軸、および複数の屈
折率分布型レンズ４１の配列の中心軸は、互いに略平行であり、発光面２１ａと略垂直な
方向において互いに重なっている。また、複数の開口３１の各々の長さは、当該開口３１
の集束性レンズアレイ４０側の直径よりも長い。
【００２５】
開口部３０は、開口３１毎に、端面４０ａにおいて当該開口３１に対応する発光素子２
１からの光が届く範囲を限定している。この限定の一例を図６に示す。図６には、端面４
０ａの一部が模式的に示されており、一つの発光面２１ａの中心点Ｐと７個の屈折率分布
型レンズ４１とが示されている。これら７個の屈折率分布型レンズ４１は、いずれも、開
口部３０が存在しない場合には、当該発光面２１ａからの光の多くを透過させることがで
きる。７個の屈折率分布型レンズ４１のうち、中心点Ｐに最も近いのが屈折率分布型レン
ズ４１１、次に近いのが２個の屈折率分布型レンズ４１２，４１２であり、次に近いのが
２個の屈折率分布型レンズ４１３，４１３であり、次に近いのが２個の屈折率分布型レン
ズ４１４，４１４である。
【００２６】
本実施の形態では、開口部３０が存在するため、端面４０ａにおいて当該発光素子２１
からの光が届く略円形の範囲Ｓは図に示す通りとなる。図中のｄは各屈折率分布型レンズ
４１の直径であり、α・ｄは範囲Ｓの直径である。αは、各屈折率分布型レンズ４１の直
径に対する範囲Ｓの直径の比であり、採用する集束性レンズアレイ４０に応じて定まる定
数である。この図の例では、α＝２．５であり、当該発光素子２１からの光の多くを透過
させることができる屈折率分布型レンズ４１は、屈折率分布型レンズ４１１、屈折率分布
型レンズ４１２，４１２、および屈折率分布型レンズ４１３，４１３のみに限られる。
【００２７】
上述した限定を実現するために、本実施の形態では、式（１）を±１０％の誤差範囲で
満たすように各部の寸法が定められている。式（１）を満たすように各部の寸法を定める
ことによって上述した限定が可能となる理由について、図７を参照して説明する。図７に
は、一つの発光素子２１と、開口部３０の一つの開口３１と、集束性レンズアレイ４０の
端面４０ａとが示されている。
【００２８】
図７においては、各開口３１の長さ（ｔ）と、発光面２１ａと開口部３０の集束性レン
ズアレイ４０側の端との距離とが一致している。これは、簡略化のため封止層または光源
基板の図示を省略しているためである。
【００２９】
図７において、θは、ある種の光の進行方向と発光面２１ａに垂直な方向とのなす角で
ある。ある種の光とは、発光面２１ａの周縁から出射し、開口３１の集束性レンズアレイ
４０側の縁を通り、端面４０ａに届く光である。光の進行方向とは、この光が二点を通る
場合に当該二点を結ぶ直線に平行な方向である。
【００３０】
図７から明らかなように、範囲Ｓの直径（α・ｄ）は式（２）で表され、開口３１の直
径（Ｒ１）は式（３）で表される。そして、式（２）および式（３）を連立させて解くこ
とにより、式（１）が得られる。よって、式（１）を満たすように各部の寸法を定めれば
、上述した限定を実現可能である。
【数２】
2007276254.tif 000003
【数３】
2007276254.tif 000004
【００３１】
本実施の形態に係る露光装置１０では、発光パネル２０と集束性レンズアレイ４０との
間に介在している開口部３０において、発光パネル２０の発光素子２１から出射した光の
うち、一部の光が開口３１を通過し、他の光の直進が妨げられる。つまり、露光装置１０
によれば、各発光素子２１からの出射光のうち外周面１１０ａにおける１つの連続した像
の結像に用いられる光を、当該発光素子２１の近くの屈折率分布型レンズ４１を透過する
光（集束性レンズアレイ４０の端面４０ａの範囲Ｓに入射して集束性レンズアレイ４０を
通過する光）のみに限定することができる。よって、露光装置１０によれば、より鮮明な
像を結ぶことができる。このことは、次に述べる実験の結果にも裏付けられている。
【００３２】
この実験では、集束性レンズアレイ４０として、各屈折率分布型レンズ４１の直径（ｄ
）が０．５６ｍｍであり、物体側作動距離（Ｌ０）が２．４ｍｍであり、αを２．５とす
べき集束性レンズアレイを採用した。また、各発光面２１ａの直径（Ｒ）を４０μｍとし
、各開口３１の直径（Ｒ１）を４０μｍとした。また、式（１）に従って、各開口３１の
長さ（ｔ）を０．１３３ｍｍとした。この実験に係る露光装置１０では、外周面１１０ａ
に結ばれるスポット像（発光面２１ａの像）の直径が約６０μｍとなった。これは、この
実験に係る露光装置１０から開口部３０を取り除いた構成の露光装置によって結ばれるス
ポット像の直径（約７０μｍ）よりも遥かに短い。つまり、この実験に係る露光装置１０
によれば、より鮮明な像が得られた。
【００３３】
また、上記の実験において採用した集束性レンズアレイ（αを２．５とすべき集束性レ
ンズアレイ）は広く流通している一般的なものである。したがって、露光装置１０によれ
ば、集束性レンズアレイ４０として、広く流通している一般的な集束性レンズアレイを採
用した場合にも、上述の効果を得ることができる。つまり、露光装置１０は、その製造が
容易である。
【００３４】
また、露光装置１０において、開口部３０は吸光性の部材から形成されている。したが
って、露光装置１０によれば、開口部３０の表面によって反射される光や、開口部３０を
透過する光を少なく抑えることができる。よって、発光パネル２０から出射して開口部３
０の表面に入射した光が外周面１１０ａにおける結像に用いられる可能性を低く抑えるこ
とができる。つまり、より確実に、上述の効果を得ることができる。
【００３５】
露光装置１０にあっては、式（１）に従って各部の寸法（例えば、Ｒ１およびｔ）が定
められるが、寸法の具体的な求め方は任意である。例えば、式（１）を用いた演算によっ
て寸法を求めるようにしてもよいし、試行錯誤によって寸法を求めるようにしてもよい。
後者の求め方で求められた寸法は、結果として式（１）を満たす。前者の求め方を採用し
た場合、寸法を求めるための試行錯誤が不要であるから、露光装置１０の設計が容易とな
る。後者の求め方を採用した場合でも、露光装置１０には、各開口３１の長さは当該開口
３１の集束性レンズアレイ４０側の直径よりも長い、という満たすべき条件があるから、
少ない回数の試行で、上記の効果を得ることができる寸法を求めることができる。もちろ
ん、本実施の形態を変形し、この条件を排除した形態としてもよい。また、本実施の形態
を変形し、各開口３１の形状を回転体以外の形状としてもよい。また、本実施の形態を変
形し、発光素子２１として、無機ＥＬ素子または無機ＬＥＤを採用してもよい。
【００３６】
また、本実施の形態を変形し、発光パネル２０と集束性レンズアレイ４０との間の間隙
に光透過率が高い材料を充填した形態としてもよい。この形態に係る露光装置の構造を図
８に示す。この形態では、発光パネル２０と集束性レンズアレイ４０との間に、樹脂など
の光透過率が高い材料から形成された透明部材５０が存在する。透明部材５０は、発光パ
ネル２０および集束性レンズアレイ４０に接しており、開口部３０と集束性レンズアレイ
４０との間の間隙を埋めている。よって、図に示すように、各開口３１には、光透過率が
高い材料が充填されている。
【００３７】
この露光装置では、各発光素子２１から出射して集束性レンズアレイ４０に入射する光
の光路上に、固体と気体との界面が存在しない。したがって、界面での反射が抑制される
。また、この露光装置では、各発光素子２１からの出射光は、空気中ではなく固体中を進
むから、さほど広がらない。つまり、開口部３０に遮られない光が多くなる。これらの利
点を有するため、この露光装置によれば、光の利用効率が１０％程度向上する。なお、こ
の露光装置では、各発光面２１ａと屈折率分布型レンズ４１との間の間隙に空気よりも屈
折率が高い物質が充填されるから、各発光面２１ａと集束性レンズアレイ４０との間隔は
、Ｌ０よりも長くなる。すなわち、Ｌ０＝ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２なる関係が成り立つよ
うに、光源基板または封止層、および透明部材の厚みを調整する。
【００３８】
また、本実施の形態を変形し、開口部３０を、入射光を反射させる部材や、入射光を屈
折させる部材から形成してもよい。また、開口部３０の表面（開口３１の側面を含む）の
みを、光吸収率の高い材料または光反射率の高い材料から形成するようにしてもよい。た
だし、この場合には、開口部３０からの反射光や透過光が屈折率分布型レンズ４１を透過
しない方向に進むように留意すべきである。
【００３９】
＜画像形成装置＞
図９は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置
は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
【００４０】
この画像形成装置では、同様な構成の４個の光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ
が、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，
１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０
Ｙは、上述した露光装置１０またはその変形例に係る露光装置である。
【００４１】
図９に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２が設
けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回さ
れて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、
中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよ
い。
【００４２】
この中間転写ベルト１２０の周囲には、互いに所定間隔をおいて４個の外周面に感光層
を有する感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが配置される。添え字Ｋ
，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用さ
れることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１
０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【００４３】
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙ）と、光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配
置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０
（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、
感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙ）は、複数のＯＬＥＤ素子１４の配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ
）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数の
ＯＬＥＤ素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ
，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラ
ムに顕像すなわち可視像を形成する。
【００４４】
このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、
イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転
写ベルト１２０上で重ね合わされて、この結果フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベ
ルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）
が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１
０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの
間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
【００４５】
最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によ
って、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写
ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上
のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二
次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される
。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カ
セット上へ排出される。
【００４６】
図１０は、本発明の実施の形態に係る他の画像形成装置の縦断面図である。この画像形
成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置で
ある。図１０に示す画像形成装置において、感光体ドラム（像担持体）１６５の周囲には
、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、光ヘッド１６７、中間転写ベ
ルト１６９が設けられている。
【００４７】
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。光ヘッド１
６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。光ヘッド１
６７は、露光装置１０またはその変形例に係る露光装置であり、複数の発光素子１４の配
列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の
書き込みは、上記の複数の発光素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行
う。
【００４８】
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０
°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転
可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シ
アン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤として
のトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。
【００４９】
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写
ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す
向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的
に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベ
ルト１６９に顕像を転写する。
【００５０】
具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー
（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、
さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によ
りシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形
成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして
、このようにして感光体ドラム９が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の
顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベ
ルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を
形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間
転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中
間転写ベルト１６９上で得る。
【００５１】
画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シ
ートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出さ
れ、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接し
た中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ロー
ラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引するこ
とにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッ
チにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、
シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９
に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１か
ら離される。
【００５２】
上記のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の
加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の
顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向
きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後
、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１
７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され
、再度定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される
。
【００５３】
上記の各画像形成装置は、光ヘッドとして、より鮮明な像を結ぶことができる露光装置
を用いているから、高解像度で高品位な画像を形成することができる。以上、露光装置１
０またはその変形例に係る露光装置を応用可能な画像形成装置を例示したが、他の電子写
真方式の画像形成装置にも応用することが可能であり、そのような画像形成装置は本発明
の範囲内にある。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕
像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置にも応用
することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る露光装置１０の概略を示す斜視図である。
【図２】露光装置１０を構成する発光パネル２０および開口部３０の平面図である。
【図３】露光装置１０を集束性レンズアレイ４０の構成を示す斜視図である。
【図４】露光装置１０の平面図である。
【図５】露光装置１０の断面図である。
【図６】開口部３０による、光が届く範囲の限定の様子を例示する図である。
【図７】式（１）を説明するための図である。
【図８】発光パネル２０と集束性レンズアレイ４０との間の間隙に光透過率が高い材料を充填した形態の露光装置の構造を示す断面である。
【図９】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る別の画像形成装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…露光装置、２０…発光パネル（発光装置）、２１…発光素子、２１ａ…発光面、
３０…開口部、３１…開口、４０…集束性レンズアレイ、４１…屈折率分布型レンズ、４
０ａ…端面、５０…透光部材、１１０，１６５…感光体ドラム（像担持体）、１１１，１
６８…コロナ帯電器（帯電器）、１１４，１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋ…現
像器。
【図１】
2007276254.tif 000006
【図２】
2007276254.tif 000007
【図３】
2007276254.tif 000008
【図４】
2007276254.tif 000009
【図５】
2007276254.tif 000010
【図６】
2007276254.tif 000011
【図７】
2007276254.tif 000012
【図８】
2007276254.tif 000013
【図９】
2007276254.tif 000014
【図１０】
2007276254.tif 000015