(57)【要約】【課題】発光素子からの光束を効率的に利用するとともに、凸レンズと像担持体の距離を適切に確保し、像担持体の偏心による影響を緩和することで、像担持体に形成される静電潜像の品質を向上させることが容易な電気光学装置を提供する。【解決手段】電気光学装置１０は、複数の発光素子が配列された発光パネル１２と、発光素子にそれぞれ対向し、対応する発光素子から進行する光を屈折させる複数の凸レンズ１８が配列され、これらの凸レンズ１８が一体化されたマイクロレンズアレイ１６とを備える。凸レンズ１８の発光パネル１２側の曲率半径Ｒ１は、凸レンズ１８の発光パネル１２と反対側の曲率半径Ｒ２以上である。【選択図】図１
2007223298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が配列された発光パネルと、
前記発光素子にそれぞれ対向し、対応する発光素子から進行する光を屈折させる複数の
凸レンズが配列され、これらの凸レンズが一体化されたマイクロレンズアレイとを備え、
前記各凸レンズの前記発光パネル側の曲率半径が、前記各凸レンズの前記発光パネルと
反対側の曲率半径以上であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記各凸レンズの前記発光パネル側の主点と、前記各凸レンズの前記発光パネルと反対
側の主点の間隔が０．２ｍｍ以上で、０．６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に
記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記各発光素子から発せられた光が、前記各凸レンズの内部においては、前記各凸レン
ズの中心軸線と平行、または発散する方向に進行することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
前記発光素子から発して前記各凸レンズを透過した光により前記像担持体の帯電された
面に潜像を形成する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気光学装置と、
前記潜像にトナーを付着させることにより前記像担持体に顕像を形成する現像器と、
前記像担持体から前記顕像を他の物体に転写する転写器とを備える画像印刷装置。
【請求項５】
前記像担持体が走行するときの前記凸レンズと前記像担持体の平均間隔が、前記発光素
子から発して前記各凸レンズを透過した光束の面積が最小に収束する位置と前記各凸レン
ズの間隔よりも０．０３から０．０７ｍｍ短いことを特徴とする請求項４に記載の画像印
刷装置。
【請求項６】
前記発光パネルで前記発光素子の光を放出する側を覆う透明部材の厚さをｔ（ｍｍ）、
この透明部材の屈折率をｎとしたとき、前記発光素子と前記凸レンズの距離が０．３ｍｍ
−ｔ／ｎ以下であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置およびこれを有する電子写真方式の画像印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像印刷装置の像担持体（例えば感光体ドラムまたは感光体ベルト）に
静電潜像を書き込むために、例えばエレクトロルミネセント素子（以下、「ＥＬ素子」と
呼ぶ）のような発光素子が配列された発光パネルを使用する技術が開発されている。この
ような技術では、例えば特許文献１に記載のように、発光パネルと像担持体の間に集束性
レンズアレイが配置される。集束性レンズアレイとしては、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)がある（セルフォック＼ＳＥＬＦＯ
Ｃは日本板硝子株式会社の登録商標）。集束性レンズアレイは、多数の屈折率分布型レン
ズを有しており、各屈折率分布型レンズは発光パネル上の複数の発光素子で得られる像に
対する正立像を像担持体に結像可能であって、複数の前記屈折率分布型レンズで得られた
像が１つの連続した像を構成する。しかし、集束性レンズアレイでは、発光パネルから進
行し屈折率分布型レンズに入射しなかった光束が無駄になる。
【０００３】
そこで、例えば特許文献２および特許文献３に開示されているように、電子写真方式の
画像印刷装置の像担持体に静電潜像を書き込むために、多数の凸レンズが使用される。特
許文献２の技術によれば、多数の発光アレイチップに多数の凸レンズがそれぞれ重ねられ
ており、対向する発光アレイチップからの光束を各凸レンズが屈折させる。屈折した光は
像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。ここでは、一つの発光アレイチップに
複数の発光源があるので、一つの凸レンズに複数の発光源からの光が入射する。
【０００４】
特許文献３の技術によれば、多数の発光素子に多数の球状の凸レンズ（ボールレンズ）
がそれぞれ重ねられており、対向する発光素子からの光束を各ボールレンズが集束させる
。集束した光は像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−５５８９０号公報
【特許文献２】特開平８−１６６５５６号公報
【特許文献３】特開２００３−２６０８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズは、発光パネル上の像の正立像を像
担持体に投影することができるが、凸レンズを静電潜像書込装置として使用する場合には
、各凸レンズは発光パネル上の像の倒立像を像担持体に投影する。従って、特許文献２の
ように、一つの凸レンズで複数の発光源からの光を屈折させると、複数の発光源で特定さ
れる像の倒立像が像担持体に静電潜像として形成される。つまり、像担持体に所望の静電
潜像を得ることが困難である。さらに、例えば、ＥＬ素子のような光束の放射角が広い発
光素子を発光源とした場合には、広い放射角を持つ複数の発光素子の光束を凸レンズで屈
折させることにより静電潜像に得ると、静電潜像が極めて乱れる。
【０００７】
特許文献３に記載の技術によれば、光源とレンズの距離を小さくすることにより光束の
損失を低減することができる。また、一つの発光素子に一つのボールレンズが重ねられる
ので、極端な像の乱れは抑制される。しかし、ボールレンズでは、レンズの曲率半径によ
り、レンズにおける発光パネル側の主点（面の頂点）と像担持体側の主点の間隔が一義的
に決まるために、光束を適切に屈折させることは困難であり、像担持体に鮮明な静電潜像
を形成することが困難である。
【０００８】
像担持体に静電潜像を書き込むために多数の凸レンズを使用する場合には、発光素子か
らの光束を効率的に利用するために、レンズと発光素子を近接させることが好ましい。し
かし、ボールレンズを含む従来の凸レンズの場合、レンズと発光素子の距離を小さくすれ
ば、必然的に凸レンズと像担持体の距離を小さくしなければならない。レンズと像担持体
の距離を非常に小さくすると、像担持体から剥がれた浮遊トナーが凸レンズに付着しやす
くなる可能性がある上、感光体ドラムまたは感光体ベルトを回転させるロールが偏心して
いる場合には、像担持体の走行に伴うレンズと像担持体の距離の変化率が極めて大きくな
る。
【０００９】
そこで、本発明は、発光素子からの光束を効率的に利用するとともに、凸レンズと像担
持体の距離を適切に確保し、像担持体の偏心による影響を緩和することで、像担持体に形
成される静電潜像の品質を向上させることが容易な電気光学装置およびこれを有する電子
写真方式の画像印刷装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電気光学装置は、複数の発光素子が配列された発光パネルと、発光素子に
それぞれ対向し、対応する発光素子から進行する光を屈折させる複数の凸レンズが配列さ
れ、これらの凸レンズが一体化されたマイクロレンズアレイとを備える。各凸レンズの発
光パネル側の曲率半径は、各凸レンズの発光パネルと反対側の曲率半径以上である。
【００１１】
本発明によれば、各凸レンズの発光パネル側の曲率半径が反対側の曲率半径以上である
ことから、面積の小さい発光素子が並んだ発光パネルと各凸レンズの間隔を小さくするこ
とができて、発光素子からの光束を効率的に利用することが可能である一方、凸レンズを
挟んで発光パネルと反対側にある像担持体と各凸レンズの距離を、凸レンズと発光パネル
の間隔以上になるように適切に長く確保することが可能であるので、浮遊トナーが凸レン
ズに付着する可能性が低減し、感光体ドラム等が偏心している場合でも、像担持体の走行
に伴うレンズと像担持体の距離の変化率が低減される。また、ボールレンズでなく、マイ
クロレンズアレイを使用するので、凸レンズの厚さを任意に決定することができ、凸レン
ズを通る光束の経路を適切に決定して、像担持体に形成される静電潜像の品質を向上させ
ることが容易である。
【００１２】
さらに、各凸レンズの発光パネル側の主点と、各凸レンズの発光パネルと反対側の主点
の間隔が０．２ｍｍ以上で、０．６ｍｍ以下であると好ましい。各凸レンズにおける発光
パネル側と反対側の主点の間隔（つまり凸レンズの最大厚さ）が０．２ｍｍより小さいと
、マイクロレンズアレイの機械的強度が低下する。他方、各凸レンズにおける発光パネル
側と反対側の主点の間隔（つまり凸レンズの最大厚さ）が大きければ大きいほど、レンズ
から像担持体に照射される光束の光パワーが低下する。つまり、各凸レンズの発光パネル
側の主点と、各凸レンズの発光パネルと反対側の主点の間隔に着眼し、このような条件設
定とすることで、凸レンズの機械的強度を維持しつつ、特定の集束性レンズを使用する場
合に比して２倍以上のパワーを得ることが可能となる。
【００１３】
前記各発光素子から発せられた光が、前記各凸レンズの内部においては、前記各凸レン
ズの中心軸線と平行、または発散する方向に進行すると好ましい。つまり、各発光素子か
ら発せられた光の各凸レンズの内部における進行経路が、各凸レンズの中心軸線そのもの
を進む光以外は、各凸レンズの中心軸線に対して平行、または発光パネルから遠くなるほ
ど各凸レンズの中心軸線から離れるようにすると好ましい。このような態様では、各凸レ
ンズの内部で光が収束する場合に比べて、各凸レンズから出射した光束が狭い範囲に集ま
りやすいので、集光効率を高めることが容易である。また、このような態様では、各凸レ
ンズの内部で光が収束する場合に比べて、レンズと像担持体の距離が変動しても、静電潜
像の品質のムラが小さい。
【００１４】
本発明に係る画像印刷装置は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電器と、発光素子か
ら発して各凸レンズを透過した光により像担持体の帯電された面に潜像を形成する前記の
電気光学装置と、潜像にトナーを付着させることにより像担持体に顕像を形成する現像器
と、像担持体から顕像を他の物体に転写する転写器とを備える。
【００１５】
さらに、像担持体が走行するときの凸レンズと像担持体の平均間隔が、発光素子から発
して各凸レンズを透過した光束の面積が最小に収束する位置と前記各凸レンズの間隔より
も０．０３から０．０７ｍｍ短いと好ましい。「０．０３から０．０７ｍｍ短い」とは、
０．０３ｍｍと０．０７ｍｍの間の値だけではなく、ちょうど０．０３ｍｍ短い場合とち
ょうど０．０７ｍｍ短い場合も含む。実際製造される発光素子は、ある程度の面積を有す
る。例えば、発光素子が円形の場合、その直径はレンズの曲率半径のおよそ数分の一であ
る数十μｍであり、発光素子が正方形の場合、その一片は数十μｍである。このように光
源がある程度の面積を有するため、レンズで屈折させられた光は、一点ではなくある程度
の面積の範囲に収束する。レンズと像担持体の間隔の変化に伴って、像担持体上に収束す
る光束の面積およびパワーは変化する。例えば前記のボールレンズでは焦点深度が小さい
ため、レンズと像担持体の間隔の許容誤差は小さい上に、感光体ドラムの偏心または感光
体ベルトを回転させるロールの偏心に起因する像担持体とレンズの距離の変動によって静
電潜像の品質のムラが生じやすい。これに対して、凸レンズと像担持体の平均間隔が、発
光素子から発して各凸レンズを透過した光束の面積が最小に収束する位置と各凸レンズの
間隔よりも０．０３から０．０７ｍｍ短いと、レンズと像担持体の間隔がある基準距離よ
りもずれたとしても、静電潜像の実効的なサイズの変化および静電潜像のパワーの変化が
小さい。従って、レンズと像担持体の間隔の許容誤差が大きい上に、感光体ドラム等の偏
心に起因するレンズと像担持体の距離の変動があっても静電潜像の品質のムラが小さい。
【００１６】
前記発光パネルで前記発光素子の光を放出する側を覆う透明部材の厚さをｔ（ｍｍ）、
この透明部材の屈折率をｎとしたとき、発光素子と凸レンズの距離が０．３ｍｍ−ｔ／ｎ
以下であると好ましい。さらに発光素子と凸レンズの距離が０．２ｍｍ−ｔ／ｎ以下であ
ると好ましい。本発明のように、一つの凸レンズで一つの発光素子からの光を屈折させる
光学系では、凸レンズの位置を光源から離せば離すほど、光源からの光のうち凸レンズに
入射する光の割合が小さくなる。そこで、発光素子と凸レンズの距離が０．３ｍｍ−ｔ／
ｎ以下であると好ましく、０．２ｍｍ−ｔ／ｎ以下であるとさらに好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、図
面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異なる。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る電気光学装置を示す断面図であり、図２はこの電気
光学装置の平面図である。より具体的には、図１は図２のＩ−Ｉ線矢視断面図であり、図
２は図１のII-II線矢視図である。
【００１８】
図に例示された電気光学装置１０は、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像
担持体（例えば軸２０を中心に回転する感光体ドラム１１０）に潜像を書き込むためのラ
イン型の露光ヘッドとして用いられる。電気光学装置１０は、複数の同形・同大の発光素
子１４が同一平面上に配列された発光パネル１２と、発光パネル１２に重ねられたマイク
ロレンズアレイ１６を備える。
【００１９】
この実施の形態で、発光素子１４は有機発光ダイオード（Organic  Light  Emitting  
Diode、以下「ＯＬＥＤ」と略称する）素子または無機発光ダイオード素子であり、各発
光素子１４は流れる電流に応じて発光する。発光パネル１２は平板状の基板を備え、この
基板に発光素子１４は形成されている。基板には発光素子１４を外気から保護する封止体
が接合されている。発光素子１４で発した光は、基板を通じて放出されてもよいし、基板
とは反対側の封止体を通じて放出されてもよい。
【００２０】
発光素子１４は、図２に示すように、二列かつ千鳥状のパターンで配列されている。発
光素子１４の配列パターンは図示の形態に限定されず、単列または三列以上でもよいし他
の適切なパターンで配列されていてもよい。
【００２１】
マイクロレンズアレイ１６は、透明体であって、同一平面上に配列された複数の同形・
同大の凸レンズ１８を有する。これらの凸レンズ１８は、マイクロレンズアレイ１６の平
板部１７で接合されている。より正確には、平板部１７および凸レンズ１８を有するマイ
クロレンズアレイ１６は一体成形されている。図示の凸レンズ１８の各々は、平板部１７
から片側に突出した部分と他の片側に突出した部分が、平板部１７を挟んで非対称な両凸
レンズである。具体的には、平板部１７から突出した部分の面１８ａ，１８ｂは、ほぼ球
の一部状であって、各凸レンズ１８の発光パネル１２側のレンズ面１８ａの曲率半径Ｒ１
は、各凸レンズ１８の発光パネル１２と反対側（感光体ドラム１１０側）のレンズ面１８
ｂの曲率半径Ｒ２以上である。但し、両凸レンズでなくてもよく、発光パネル１２側のレ
ンズ面１８ａの曲率半径Ｒ１が無限大である平凸レンズを使用してもよい。
【００２２】
図２に示すように、これらの凸レンズ１８の各々は、発光素子１４の各々に同心に重な
っている。従って、対向する発光素子１４からの光束を各凸レンズ１８が屈折させて集束
させ、感光体ドラム１１０に結像する。
【００２３】
発光パネル１２とマイクロレンズアレイ１６は、感光体ドラム１１０の軸２０に対して
、ほぼ平行に支持されている。各凸レンズ１８と発光パネル１２の間隔Ｌ１は、各凸レン
ズ１８と感光体ドラム１１０の間隔Ｌ２以下である。これは、凸レンズ１８の発光パネル
１２側のレンズ面１８ａの曲率半径Ｒ１が感光体ドラム１１０側のレンズ面１８ｂの曲率
半径Ｒ２以上だからである。発光パネル１２の発光素子１４から発せられた光束は、発光
パネル１２と凸レンズ１８の間の空気中を進んで、レンズ面１８ａにて凸レンズ１８に入
射して内側に屈折させられ、凸レンズ１８内を進み、レンズ面１８ｂにて凸レンズ１８か
ら空気中に出射して内側に屈折させられ、感光体ドラム１１０に到達する。Ｒ１≧Ｒ２と
することにより、Ｌ１≦Ｌ２としても、感光体ドラム１１０上に光束が適切に収束するこ
とが可能である。
【００２４】
マイクロレンズアレイ１６は、例えば透明な樹脂から形成されており、その屈折率は好
ましくは１．４以上で１．７以下である。マイクロレンズアレイ１６の屈折率が１．４よ
りも小さいと、空気の屈折率（約１）との差が小さいので、空気と凸レンズの界面（レン
ズ面１８ａ，１８ｂ）での光束の屈折角度が小さく、光束の無駄が大きくなる。マイクロ
レンズアレイ１６の屈折率が１．７よりも大きいと、レンズ面１８ｂでの出射する光束の
屈折角度が顕著に大となり、かえって集光しにくくなる。
【００２５】
図３は、発光素子を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定し、光源（発光素子）か
らの距離の変化に対する光束のパワーの変化を示すグラフである。このグラフはシミュレ
ーションで得たものである。シミュレーションでは、発光素子を円形のＯＬＥＤ素子と仮
定したが、本発明を円形の発光素子に限定する意図ではなく、発光素子は他の形状であっ
てもよい。パワーの単位はｗ（ワット）であるが、光源からの距離が０の場合のパワーを
１としてグラフの縦軸は規格化してある。
【００２６】
図３に示すように、光源からの距離が０の場合、発光素子からの光束のパワーは最大で
あるが、光束が放射することにより光源からの距離が長くなるにつれて、パワーは漸減す
る。つまり、この実施の形態のように一つの凸レンズで一つの発光素子からの光を屈折さ
せる光学系では、凸レンズの位置を光源から離せば離すほど、凸レンズの実質的な開口角
が小さくなる（光源からの光のうち凸レンズに入射する光の割合が小さくなる）。例えば
、光源からわずか０．５ｍｍ離れるだけで、光源でのパワーのわずか１０％しか凸レンズ
に入射しないことになる。この明細書の冒頭に述べたように、この実施の形態のような凸
レンズを利用する光学系は、本来、集束性レンズアレイのパワーロスの問題を解決するも
のであるが、光源でのパワーのわずか１０％しかレンズに入射しないのでは、集束性レン
ズアレイと同等以下の利用効率しか得られずマイクロレンズアレイを利用する意味合いが
薄れる。この実施の形態のような凸レンズを利用する光学系では、光源と凸レンズの間隔
を０．３ｍｍ以下にすることが望ましい。この場合には、集束性レンズアレイの１．３倍
のパワーの光束がレンズに入射する。さらに、光源と凸レンズの間隔を０．２ｍｍ以下に
することが望ましい。この場合には、光源でのパワーの４０％が各凸レンズに入射する。
すなわち、発光素子を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子とする場合には、各凸レンズ１
８と発光パネル１２の間隔Ｌ１（図１参照）は、０．３ｍｍ以下にすることが望ましく、
０．２ｍｍ以下にすることがさらに望ましい。厳密には、Ｌ１≦０．３ｍｍ−ｔ／ｎが望
ましく、さらにＬ１≦０．２ｍｍ−ｔ／ｎが望ましい。ここでｔは、発光パネル１２で発
光素子１４の光を放出する側を覆い、発光素子１４とレンズ１８の間にある発光パネル１
２の透明部材（透明基板または透明封止体）の厚さ（ｍｍ）であり、ｎはその透明部材の
屈折率である。
【００２７】
他方、感光体ドラム１１０から剥がれた浮遊トナーが凸レンズ１８に付着する可能性を
低減するには、凸レンズ１８と感光体ドラム１１０の距離は大きい方が望ましい。また、
感光体ドラム１１０の偏心があっても、感光体ドラム１１０の走行（回転）に伴う凸レン
ズ１８と感光体ドラム１１０の距離の変化率を小さくするには、凸レンズ１８と感光体ド
ラム１１０の距離はやはり大きい方が望ましい。感光体ドラム１１０の走行に伴うこの距
離の変化は、感光体ドラム１１０上の静電潜像のサイズの変動や感光体ドラム１１０上に
与えられる光エネルギの変動につながるためである。これらの理由から、感光体ドラム１
１０が走行するときの凸レンズ１８と感光体ドラム１１０の平均間隔が０．４ｍｍ以上で
あると好ましい。
【００２８】
この実施の形態では、凸レンズ１８と発光パネル１２の間隔Ｌ１を小さくすることがで
きるので、発光素子１４からの光束を効率的に利用することが可能である一方、凸レンズ
１８を挟んで発光パネル１２と反対側にある感光体ドラム１１０と凸レンズ１８の間隔Ｌ
２をＬ１以上になるように適切に長く確保することが可能であるので、浮遊トナーが凸レ
ンズ１８に付着しにくく、感光体ドラム１１０が偏心している場合でも、感光体ドラム１
１０の走行に伴う凸レンズ１８と感光体ドラム１１０の距離の変化率が低減される。また
、ボールレンズでなく、マイクロレンズアレイ１６を使用するので、凸レンズ１８の厚さ
を任意に決定することができるので、凸レンズ１８を通る光束の経路を適切に決定して、
感光体ドラム１１０に形成される静電潜像の品質を向上させることが容易である。
【００２９】
この実施の形態について、感光体ドラム１１０の表面上に形成されるであろう静電潜像
のサイズ（像のスポット径）および感光体ドラム１１０の表面上に到達するであろう光束
のスポット径内のパワーを計算するシミュレーションを行った。シミュレーションでのパ
ラメータは次のように設定した。発光素子を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定し
た。各凸レンズ１８のレンズ面１８ｂと発光パネル１２の間隔Ｌ１は０．２ｍｍ、各凸レ
ンズ１８と感光体ドラム１１０の間隔Ｌ２は０．４ｍｍ、各凸レンズ１８の発光パネル１
２側のレンズ面１８ａの曲率半径Ｒ１は０．２５ｍｍ、各凸レンズ１８の発光パネル１２
と反対側（感光体ドラム１１０側）のレンズ面１８ｂの曲率半径Ｒ２は０．１９ｍｍ、各
凸レンズ１８における発光パネル１２側の主点と感光体ドラム１１０側の主点の間隔ｄは
０．５ｍｍ、レンズ材料の屈折率を１．６２と設定した。
【００３０】
また、比較のために、特定の性質を有する集束性レンズアレイについて、感光体ドラム
１１０の表面上に形成されるであろう像のスポット径および感光体ドラム１１０の表面上
に到達するであろう光束のスポット径内のパワーを計算するシミュレーションを行った。
シミュレーションでは、発光素子を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定し、集束性
レンズアレイと発光素子の間隔および集束性レンズアレイと感光体ドラムの間隔は集束性
レンズアレイの特性から設定される条件により計算した。なお、以下のシミュレーション
について記載した「集束性レンズアレイ」は、同一特性の集束性レンズアレイである。
【００３１】
このシミュレーションでは、感光体ドラム１１０に到達する光束のうち最大の光パワー
の１３．５％以上の光パワーの光束が到達するであろう領域をスポットとみなして、その
領域の直径を推定した。この領域の直径を像のスポット径像のスポット径と呼ぶ。
【００３２】
この結果、この実施の形態では、感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポッ
ト径は６０．５μｍであり、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して約０．９倍に
なった。このように像のスポット径を小さくすることができるので、解像度が向上する。
また、この実施の形態では、感光体ドラム１１０の表面上に到達する光束のスポット径内
の合計パワーは１．９８μＷであり、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して約２
．５１倍になった。従って、光束の無駄を低減することができた。別の見方をすれば、感
光体ドラム１１０の表面に同じパワーの光束を照射するために、発光素子１４の輝度を約
４０％に低下することができる。ＥＬ素子の輝度は駆動電流に比例することが知られてい
るから、駆動電流を約４０％に節約することができ、この結果、発光素子１４の寿命を大
幅に延ばすことが可能である（上記スポット径、パワーはあくまでシミュレーションの結
果であり、実態とは若干のずれが生じる）。
【００３３】
次に、この実施の形態の電気光学装置１０における凸レンズ１８と感光体ドラム１１０
の間隔Ｌ２の微小変化による特性変化をシミュレーションで調査した。間隔Ｌ２の微小変
化によって静電潜像のサイズや光パワーが急変動するのでは、レンズと像担持体の間隔の
許容誤差が小さい上に、感光体ドラムの偏心または感光体ベルトを回転させるロールの偏
心に起因する像担持体とレンズの間隔変化によって静電潜像の品質のムラが生じやすい。
従って、各凸レンズ１８と感光体ドラム１１０の間隔Ｌ２が変化しても、感光体ドラム１
１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１１０の表面上に到達する
光束のパワーの変化ができるだけ小さいことが望ましい。このシミュレーションの条件す
なわちパラメータは、間隔Ｌ２が変化することを除いて、上記のシミュレーションのパラ
メータと同じである。シミュレーションの結果を図４から図１９に示す。
【００３４】
図４から図８は、この実施の形態について、各凸レンズ１８と感光体ドラム１１０の間
隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径の変化を
示すグラフである。図４では、間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍの場合のスポット径を１としてグ
ラフの縦軸は規格化してある。同様に、図５ではＬ２＝０．３８ｍｍ、図６ではＬ２＝０
．４０ｍｍ、図７ではＬ２＝０．４２ｍｍ、図８ではＬ２＝０．４４ｍｍの場合のスポッ
ト径を１としてグラフの縦軸は規格化してある。また、図４は、間隔Ｌ２＝０．３６±０
．０８ｍｍの範囲での像のスポット径の変化を示し、図５はＬ２＝０．３８±０．０８ｍ
ｍ、図６はＬ２＝０．４０±０．０８ｍｍ、図７はＬ２＝０．４２±０．０８ｍｍ、図８
はＬ２＝０．４４ｍｍ±０．０８の範囲での像のスポット径の変化を示す。
【００３５】
図４から図８のグラフによってスポット径の計算の仕方は異なる。具体的には、図４に
関しては、間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍの場合に、感光体ドラム１１０に到達する光束のうち
最大の光パワーを計算して、次に、その間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍでの最大の光パワーの１
３．５％以上の光束が到達するであろう領域の直径を、間隔Ｌ２＝０．３６±０．０８ｍ
ｍの範囲で、スポット径として計算した。図５に関しては、間隔Ｌ２＝０．３８ｍｍの場
合に、感光体ドラム１１０に到達する光束のうち最大の光パワーを計算して、次に、その
間隔Ｌ２＝０．３８ｍｍでの最大の光パワーの１３．５％以上の光束が到達するであろう
領域の直径を、間隔Ｌ２＝０．３８±０．０８ｍｍの範囲で、スポット径として計算した
。つまり、各グラフで横軸の中心の数値である基準距離分、レンズと感光体ドラムを離し
た場合に、感光体ドラム１１０に到達する光束のうち最大の光パワーを得て、その光パワ
ーを基準として、１３．５％以上の光束が到達するであろう領域の直径をスポット径とし
て計算した。感光体ドラム１１０に到達する光束のパワー分布は、間隔Ｌ２によって異な
るので、基準距離での最大パワーの１３．５％以上の光束が到達するであろう領域の直径
は、基準距離に応じて異なる。従って、例えば、図６に示すように、基準距離が０．４ｍ
ｍの場合には、Ｌ２＝０．４〜０．４８ｍｍの範囲でスポット径は変化しないが、図７に
示すように、基準距離が０．４２ｍｍの場合には、Ｌ２＝０．４〜０．４８ｍｍの範囲で
スポット径は変化する。
【００３６】
図４に示すように、間隔Ｌ２＝０．３６±０．０８ｍｍの範囲において、スポット径の
最大変化率は２２．５％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．２８ｍｍでのスポット径が最
大であり（具体的には７３μｍ）、これが間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍでのスポット径（６４
．２μｍ）の１．１３７倍であって、間隔Ｌ２＝０．４２または０．４４ｍｍでのスポッ
ト径が最小であり（５９．６μｍ）、これが間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍでのスポット径の０
．９２８倍だからである。
【００３７】
図５に示すように、間隔Ｌ２＝０．３８±０．０８ｍｍの範囲において、スポット径の
最大変化率は２０．８％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．３０ｍｍでのスポット径が最
大であり（具体的には７２μｍ）、これが間隔Ｌ２＝０．３８ｍｍでのスポット径（６３
．２μｍ）の１．１３９倍であって、間隔Ｌ２＝０．４２〜０．４６ｍｍでのスポット径
が最小であり（５９．６μｍ）、これが間隔Ｌ２＝０．３８ｍｍでのスポット径の０．９
４３倍だからである。
【００３８】
図６に示すように、間隔Ｌ２＝０．４０±０．０８ｍｍの範囲において、スポット径の
最大変化率は１４．８％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．３２ｍｍでのスポット径が最
大であり、これが間隔Ｌ２＝０．４０ｍｍでのスポット径の１．１４８倍であって、間隔
Ｌ２＝０．４０〜０．４８ｍｍでのスポット径が最小であり、これが間隔Ｌ２＝０．４０
ｍｍでのスポット径の１倍だからである。
【００３９】
図７に示すように、間隔Ｌ２＝０．４２±０．０８ｍｍの範囲において、スポット径の
最大変化率は１５．４％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．３４ｍｍでのスポット径が最
大であり（具体的には６９．９μｍ）、これが間隔Ｌ２＝０．４２ｍｍ（６２．２μｍ）
でのスポット径の１．１２４倍であって、間隔Ｌ２＝０．４４または０．４６ｍｍでのス
ポット径が最小であり（６０．６μｍ）、これが間隔Ｌ２＝０．４２ｍｍでのスポット径
の０．９７４倍だからである。
【００４０】
図８に示すように、間隔Ｌ２＝０．４４±０．０８ｍｍの範囲において、スポット径の
最大変化率は１６％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．５２ｍｍでのスポット径が最大で
あり、これが間隔Ｌ２＝０．４４ｍｍでのスポット径の１．１６倍であって、間隔Ｌ２＝
０．４４ｍｍでのスポット径が最小であり、当然ながらこれが間隔Ｌ２＝０．４４ｍｍで
のスポット径の１倍だからである。従って、Ｌ２の微小変化に伴うスポット径の変化率の
観点からは、各凸レンズ１８と感光体ドラム１１０の間の基準距離は、Ｌ２＝０．３６〜
０．４４ｍｍの範囲においては、長くする方が好適であることが分かった。
【００４１】
Ｌ２が±０．０８ｍｍ変化したときのスポット径の最大変化率は、例えば、図６に示す
ように、間隔Ｌ２＝０．４０±０．０８ｍｍの範囲においては、１４．８％である。この
程度の最大変化率は、従来の集束性レンズアレイと大差ないが、以下に述べるように、感
光体ドラム１１０の表面上に到達する光束のパワーの変化率については、顕著な相違が見
られた。
【００４２】
図９から図１８は、この実施の形態について、各凸レンズ１８と感光体ドラム１１０の
間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラム１１０の表面上に到達する光束のスポット径内の合
計パワーの変化を示すグラフである。パワーの単位はｗ（ワット）であるが、図９から図
１３のグラフの縦軸は、前記の集束性レンズアレイについて、前記と同様に、発光素子を
直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定し、集束性レンズアレイの性質から設定される
条件に従って計算した感光体ドラム１１０の表面上に到達する光束のスポット径内の合計
パワーを１として規格化してある。図１４では、間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍの場合の合計パ
ワーを１としてグラフの縦軸は規格化してある。同様に、図１５ではＬ２＝０．３８ｍｍ
、図１６ではＬ２＝０．４０ｍｍ、図１７ではＬ２＝０．４２ｍｍ、図１８ではＬ２＝０
．４４ｍｍの場合の合計パワーを１としてグラフの縦軸は規格化してある。また、図９と
図１４は、間隔Ｌ２＝０．３６±０．０８ｍｍの範囲での合計パワーの変化を示し、図１
０と図１５はＬ２＝０．３８±０．０８ｍｍ、図１１と図１６はＬ２＝０．４０±０．０
８ｍｍ、図１２と図１７はＬ２＝０．４２±０．０８ｍｍ、図１３と図１８はＬ２＝０．
４４±０．０８ｍｍの範囲での合計パワーの変化を示す。
【００４３】
図９から図１８のグラフにおいて、パワーの計算の仕方は異なる。具体的には、図４と
同様に図９と図１４に関しては、間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍでの最大の光パワーの１３．５
％以上の光束が到達するであろう領域の直径を、間隔Ｌ２＝０．３６±０．０８ｍｍの範
囲で、スポット径として計算し、そのスポット径内のパワーを計算した。図５と同様に図
１０と図１５に関しては、間隔Ｌ２＝０．３８ｍｍでの最大の光パワーの１３．５％以上
の光束が到達するであろう領域の直径を、間隔Ｌ２＝０．３８±０．０８ｍｍの範囲で、
スポット径として計算し、そのスポット径内のパワーを計算した。つまり、各グラフで横
軸の中心の数値である基準距離分、レンズと感光体ドラムを離した場合に、感光体ドラム
１１０に到達する光束のうち最大の光パワーを得て、その光パワーを基準として、１３．
５％以上の光束が到達するであろう領域の直径をスポット径として計算し、そのスポット
径内での光パワーを計算した。
【００４４】
図９から図１３に示すように、基準距離（横軸の中心の数値）が０．３６ｍｍから０．
４４ｍｍの場合、間隔Ｌ２が±０．０８ｍｍ変化しても、集束性レンズアレイを使用した
場合に比較して２．２倍以上のパワーが常に得られた。特に、図９から図１３に示すよう
に、基準距離（横軸の中心の数値）が０．３６ｍｍから０．４２ｍｍの場合、間隔Ｌ２が
±０．０８ｍｍ変化しても、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して２．２６倍以
上のパワーが常に得られた。
【００４５】
図９と図１４に示すように、間隔Ｌ２＝０．３６±０．０８ｍｍの範囲において、スポ
ット径内の光パワーの最大変化率は８．８％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．２８ｍｍ
での光パワーが最小であり、これが間隔Ｌ２＝０．３６ｍｍでの光パワーの０．９４１倍
であって、間隔Ｌ２＝０．４４ｍｍでの光パワーが最大であり、これが間隔Ｌ２＝０．３
６ｍｍでの光パワーの１．０２４倍だからである。
【００４６】
図１０と図１５に示すように、間隔Ｌ２＝０．３８±０．０８ｍｍの範囲において、光
パワーの最大変化率は６．９％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．３０ｍｍでの光パワー
が最小であり、これが間隔Ｌ２＝０．３８ｍｍでの光パワーの０．９５１倍であって、間
隔Ｌ２＝０．４２ｍｍでの光パワーが最大であり、これが間隔Ｌ２＝０．３８ｍｍでの光
パワーの１．０１７倍だからである。
【００４７】
図１１と図１６に示すように、間隔Ｌ２＝０．４０±０．０８ｍｍの範囲において、光
パワーの最大変化率は７．４％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．４８ｍｍでの光パワー
が最小であり、これが間隔Ｌ２＝０．４０ｍｍでの光パワーの０．９３４倍であって、間
隔Ｌ２＝０．４２ｍｍでの光パワーが最大であり、これが間隔Ｌ２＝０．４０ｍｍでの光
パワーの１．００３倍だからである。
【００４８】
図１２と図１７に示すように、間隔Ｌ２＝０．４２±０．０８ｍｍの範囲において、光
パワーの最大変化率は１１．２％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．５０ｍｍでの光パワ
ーが最小であり、これが間隔Ｌ２＝０．４２ｍｍでの光パワーの０．８９９倍であって、
間隔Ｌ２＝０．４２ｍｍでの光パワーが最大であり、当然ながらこれが間隔Ｌ２＝０．４
２ｍｍでの光パワーの１倍だからである。
【００４９】
図１３と図１８に示すように、間隔Ｌ２＝０．４４±０．０８ｍｍの範囲において、光
パワーの最大変化率は１４．８％である。なぜなら、間隔Ｌ２＝０．５２ｍｍでの光パワ
ーが最小であり、これが間隔Ｌ２＝０．４４ｍｍでの光パワーの０．８８１倍であって、
間隔Ｌ２＝０．４２ｍｍでの光パワーが最小であり、これが間隔Ｌ２＝０．４４ｍｍでの
光パワーの１．０１１倍だからである。
【００５０】
従って、間隔Ｌ２の微小変化に伴う光パワーの変化率の観点からは、各凸レンズ１８と
感光体ドラム１１０の間の基準距離は、Ｌ２＝０．３６〜０．４４ｍｍの範囲においては
、０．３６〜０．４２ｍｍであることが好ましいことが分かった。図４から図８のシミュ
レーション結果と図９から図１８のシミュレーション結果を合わせて考察すると、凸レン
ズ１８と感光体ドラム１１０の間の間隔Ｌ２の基準距離は、０．３８〜０．４２ｍｍ（０
．３８ｍｍと０．４２ｍｍの間の値だけでなく、０．３８ｍｍと０．４２ｍｍも含む）が
好ましく、０．４〜０．４２ｍｍ（両端の０．４０ｍｍと０．４２ｍｍも含む）がさらに
好適であることが分かった。感光体ドラム１１０の偏心または感光体ベルトを支持するロ
ールの偏心を考慮し、このような像担持体が走行するときの偏心に起因する各凸レンズ１
８と像担持体の間隔変化をＬ２の微小変化とみなせば、各凸レンズ１８と像担持体の平均
間隔を前記の基準距離とみなすことが可能である。従って、像担持体が走行するときの各
凸レンズ１８と像担持体の平均間隔は、０．３８〜０．４２ｍｍが好ましく、０．４〜０
．４２ｍｍがさらに好適であるといえる。
【００５１】
例えば、Ｌ２の基準距離が０．４ｍｍである好適な場合について、図６、図１１および
図１６の結果を再度考慮する。光パワーの最大変化率はわずか７．４％である。スポット
径の最大変化率は１４．８％である（間隔Ｌ２＝０．３２ｍｍでのスポット径が間隔Ｌ２
＝０．４０ｍｍでのスポット径の１．１４８倍である）。Ｌ２＝０．４ｍｍの場合、集束
性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０の表面上に形成される像
のスポット径は上記の通り約０．９倍になった。仮に、Ｌ２が０．３２ｍｍに変動するこ
とによって、スポット径が１４．８％大きくなったとしても、その最大スポット径は、集
束性レンズアレイで得られるスポット径に比較して、１．０３３倍（＝１．１４８×０．
９）であり、集束性レンズアレイで得られるスポット径とほとんど同じである。従って、
概略的には、集束性レンズアレイで得られるスポット径よりも像のスポット径を小さくす
ることができるので、解像度が向上する。そして、Ｌ２の許容誤差および許容変化範囲を
、±０．０８ｍｍと考えることができる。
【００５２】
図１９は、この実施の形態について、前記と同様に、Ｌ１＝０．２ｍｍ、Ｒ１＝０．２
５ｍｍ、Ｒ２＝０．１９ｍｍ、ｄ＝０．５ｍｍ、レンズ材料の屈折率を１．６２と設定し
た場合に、点光源から発した光束が単一の凸レンズ１８を透過して進行する軌跡を計算で
得たシミュレーション結果を示す。図１９に示すように、点光源から発せられた光は凸レ
ンズ１８の内部においては発散する方向に進行する。つまり、凸レンズ１８の内部におけ
る光の進行軌跡すなわち進行経路は、凸レンズ１８の中心軸線そのものを進む光以外は、
点光源から遠くなるほど凸レンズ１８の中心軸線から離れることが理解できる。この現象
は、光源と凸レンズ１８の間の空気の屈折率（約１）、レンズ材料の屈折率、Ｒ１および
Ｌ１に起因するものである。上述した直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子を発光素子１４
として使用した場合には、発光素子１４は微小な面積なので点光源とみなすことができ、
その場合の発光素子１４から発せられた光は、図１９と同様に、凸レンズ１８の内部にお
いては発散する方向に進行する。
【００５３】
図１９に示すように、凸レンズ１８を透過した光束の面積が最小に収束する位置つまり
焦点は、光が凸レンズ１８から出射するレンズ面１８ｂから０．４ｍｍ離れた位置ではな
く、０．４４〜０．４６ｍｍ、具体的には０．４５ｍｍ離れた位置である。すなわち、焦
点距離は０．４５ｍｍである。しかし、上記の通り、凸レンズ１８と感光体ドラム１１０
の間の間隔Ｌ２の基準距離は、焦点距離よりも短い０．３８〜０．４２ｍｍが好ましく、
０．４〜０．４２ｍｍがさらに好ましい。つまり、像担持体が走行するときの各凸レンズ
１８と像担持体の平均間隔は、発光素子１４から発して各凸レンズ１８を透過した光束の
面積が最小に収束する位置と各凸レンズ１８の間隔よりも０．０３から０．０７ｍｍ（両
端の０．０３ｍｍと０．０７ｍｍを含む）短いと好ましく、０．０３から０．０５ｍｍ短
いとさらに好ましい。この現象の理由は定かではないが、図４から図１８を参照して前述
したシミュレーション結果からこの現象が確認できた。
【００５４】
前記のシミュレーションでは、各凸レンズ１８における発光パネル１２側の主点と感光
体ドラム１１０側の主点の間隔ｄは０．５ｍｍとしたが、間隔ｄは０．２ｍｍ以上で、０
．６ｍｍ以下であると好ましい。間隔ｄ（つまり凸レンズ１８の最大厚さ）が０．２ｍｍ
より小さいと、平板部１７での厚さはさらに小さいので、マイクロレンズアレイ１６の機
械的強度が低下する。他方、間隔ｄ（凸レンズ１８の最大厚さ）が大きければ大きいほど
、レンズ１８から感光体ドラム１１０に照射される光束の光パワーが低下する。以下、こ
れについて説明する。
【００５５】
図２０は、この実施の形態について、凸レンズ１８の最大厚さｄの変化に対する感光体
ドラム１１０の表面上に到達する光束のパワーの変化を示すグラフである。このグラフを
求めるシミュレーションでも、前記と同様に、Ｌ１＝０．２ｍｍ、Ｌ２＝０．４ｍｍ、Ｒ
１＝０．２５ｍｍ、レンズ材料の屈折率を１．６２と設定した。但し、Ｒ２は、ｄの変更
に伴って、感光体ドラム１１０上に凸レンズ１８の焦点が合うように調整した。図２０の
グラフの縦軸は、前記の集束性レンズアレイについて、前記と同様に、発光素子を直径４
０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定し、集束性レンズアレイの性質から設定される条件に
従って計算した感光体ドラム１１０の表面上に到達する光束のパワーを１として規格化し
てある。図２０に示すように、ｄ＝０．２ｍｍの場合、発光素子からの光束のパワーは最
大であるが、凸レンズ１８の最大厚さｄの増加につれてパワーは漸減する。集束性レンズ
アレイの２倍以上のパワーを得るには、最大厚さｄは０．６ｍｍ以下であると好ましい。
【００５６】
図２１は、この実施の形態について、凸レンズ１８の最大厚さｄの変化に対する感光体
ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径の変化を示すグラフである。凸レンズ
１８の最大厚さｄの増加につれてスポット径は漸減する。スポット径を小さくする目的の
ためには、最大厚さｄは大きいほど好ましい。従って、ｄ＝０．５ｍｍとするのは好適な
一例である。
【００５７】
＜比較例＞
比較例として、図２２に示す凸レンズ１８Ａが多数配置されたマイクロレンズアレイを
想定した。図２２は、点光源から発した光束が比較例としてのマイクロレンズアレイの一
つの凸レンズ１８Ａを透過して進行する軌跡を計算で得たシミュレーション結果を示す。
比較例では、Ｌ１＝０．２ｍｍ、Ｒ１＝０．１５ｍｍ、Ｒ２＝０．２５ｍｍ、ｄ＝０．５
ｍｍ、レンズ材料の屈折率を１．６２と設定した。
【００５８】
図２２に示すように、点光源から発せられた光は凸レンズ１８Ａの内部においては収束
する方向に進行する。つまり、凸レンズ１８Ａの内部における光の進行軌跡すなわち進行
経路は、凸レンズ１８の中心軸線そのものを進む光以外は、点光源から遠くなるほど凸レ
ンズ１８の中心軸線に近づくことが理解できる。この現象は、光源と凸レンズ１８の間の
空気の屈折率（約１）、レンズ材料の屈折率、Ｒ１およびＬ１に起因するものである。上
述した直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子を発光素子１４として使用した場合には、発光
素子１４は微小な面積なので点光源とみなすことができ、その場合の発光素子１４から発
せられた光は、図２２と同様に、凸レンズ１８Ａの内部においては収束する方向に進行す
る。
【００５９】
この比較例について、感光体ドラム１１０の表面上に形成されるであろう静電潜像のサ
イズ（像のスポット径）および感光体ドラム１１０の表面上に到達するであろう光束のス
ポット径内のパワーを計算するシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、
Ｌ１、Ｒ１、Ｒ２、ｄおよびレンズ材料の屈折率は上記と同様に設定し、発光素子を直径
４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定し、Ｌ２＝０．４ｍｍと設定した。
【００６０】
この比較例では、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０
の表面上に到達する光束のスポット径内のパワーは約５．２倍に向上した。しかし、感光
体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径は、集束性レンズアレイを使用した
場合に比較して、約１．２８倍になった。このように像のスポット径が大きくなってしま
った。像のスポット径を第１の実施の形態と同じにするには、発光素子１４のサイズを小
さくすればよいが、これに伴いパワーも小さくなるため、実質的なパワー向上効果は第１
の実施の形態と大差がなくなる。
【００６１】
さらに、第１の実施の形態と同様に、比較例における凸レンズ１８Ａと感光体ドラム１
１０の間隔Ｌ２の微小変化による特性変化をシミュレーションで調査した。
【００６２】
図２３は、図２２の比較例について、凸レンズ１８Ａと感光体ドラム１１０の間隔Ｌ２
の変化に対する感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径の変化を示すグ
ラフである。図２３では、間隔Ｌ２＝０．４０ｍｍの場合のスポット径を１としてグラフ
の縦軸は規格化してある。また、間隔Ｌ２＝０．４０ｍｍの場合に、感光体ドラム１１０
に到達する光束のうち最大の光パワーを計算して、次に、その間隔Ｌ２＝０．４０ｍｍで
の最大の光パワーの１３．５％以上の光束が到達するであろう領域の直径を、間隔Ｌ２＝
０．４０±０．０８ｍｍの範囲で、スポット径として計算した。
【００６３】
図２４は、図２２の比較例について、凸レンズ１８Ａと感光体ドラム１１０の間隔Ｌ２
の変化に対する感光体ドラム１１０の表面上に到達する光束のスポット径内の合計パワー
の変化を示すグラフである。図２４では、間隔Ｌ２＝０．４０ｍｍの場合の合計パワーを
１としてグラフの縦軸は規格化してある。図２４はＬ２＝０．４０±０．０８ｍｍの範囲
でのスポット径内の合計パワーの変化を示す。パワーは、図２３のシミュレーションと同
様の方式で得られたスポット径内の合計パワーを求めた。
【００６４】
実施の形態での好適な場合（Ｌ２の基準距離が０．４ｍｍ）に関するグラフ（図６およ
び図１６）と、図２２および図２３を比較すると明らかなように、この比較例では、Ｌ２
の変化に対して、スポット径およびパワーの変化が顕著である。図２２に示すように、比
較例では、間隔Ｌ２＝０．４０±０．０８ｍｍの範囲において、Ｌ２＝０．４０ｍｍでの
スポット径に対して、スポット径は−０．５％〜＋２０％変動する。つまり、この範囲で
のスポット径の最大変化率は約２０．５％である。これは、実施の形態に関する図６の結
果の１．３７倍もある。図２３に示すように、比較例では、間隔Ｌ２＝０．４０±０．０
８ｍｍの範囲において、Ｌ２＝０．４０ｍｍでの光パワーに対して、光パワーは−１２％
〜＋５％変動する。つまり、この範囲での光パワーの最大変化率は約１７％である。これ
は、実施の形態に関する図１６の結果の２．３倍もある。この比較例では、光パワーの変
化率を実施の形態程度に小さくするには、間隔Ｌ２＝０．４０±０．０２ｍｍの範囲だけ
である。よって、Ｌ２の許容誤差および許容変化範囲はわずか±０．０２ｍｍしかないと
考えることができる。
【００６５】
図１９および図２２を参照し、実施の形態と比較例における光の進行経路を比較する。
光源と凸レンズの間の空気の屈折率、レンズ材料の屈折率、Ｒ１およびＬ１に起因して、
実施の形態（図１９）では凸レンズ１８の内部において光束は発散する方向に進行する。
そして、凸レンズ１８から出射した光束は、レンズ材料の屈折率、空気の屈折率およびＲ
２に起因して収束し、レンズからの距離が０．４±０．０８ｍｍの範囲ではかなり狭い範
囲に集光している。
【００６６】
これに対して、比較例（図２２）では凸レンズ１８Ａの内部において光束は収束する方
向に進行する。そして、凸レンズ１８Ａから出射した光束のうち、レンズで外側を通った
ものはレンズに近い位置に収束し、レンズで内側を通ったものが収束する位置ではすでに
広がっている。従って、得られる像のスポット径は大きくなり、またＬ２が変化すると、
像のスポット径および光パワーはともに顕著に変化する。凸レンズ１８Ａの内部において
光束が収束するので、一旦凸レンズ１８Ａに入射した光はそのレンズの外（例えば隣のレ
ンズ）に逃げないため、スポット径でのパワーは実施の形態よりも高い。しかし、Ｌ２の
変化によって、潜像の特性が顕著に変化するのは問題が大きい。
【００６７】
比較例のパラメータのうち出射側のレンズ曲率半径Ｒ２を変化させても、良好な光の収
束は得られなかった。他方、上述した実施の形態と同様に、凸レンズの内部において光束
が発散する方向に進行する他の形態では、良好な光の収束が得られ、Ｌ２が変化しても、
像のスポット径および光パワーの変化、つまり静電潜像の品質のムラは小さかった。また
、凸レンズの内部において光束が凸レンズの中心軸線と平行に進行する他の形態でも、良
好な光の収束が得られ、Ｌ２が変化しても、像のスポット径および光パワーの変化、つま
り静電潜像の品質のムラは小さかった。そのような形態のいくつかを後述する。
【００６８】
＜第２の実施の形態＞
前記の実施の形態に係る電気光学装置１０において、Ｌ１＝０．２ｍｍ、Ｌ２＝０．４
ｍｍ、Ｒ１＝０．２５ｍｍ、Ｒ２＝０．１８ｍｍ、ｄ＝０．３ｍｍ、レンズ材料の屈折率
を１．６２と設定した。発光素子１４を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定して、
感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１１０の表
面上に到達する光束のパワーを計算するシミュレーションを行った。
【００６９】
そして、前記の集束性レンズアレイについて、前記と同様に、発光素子を直径４０μｍ
の円形のＯＬＥＤ素子と仮定し、集束性レンズアレイの性質から設定される条件に従って
計算した感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１
１０の表面上に到達する光束のパワーと、第２の実施の形態のシミュレーション結果を比
較した。
【００７０】
この実施の形態では、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１
１０の表面上に到達する光束のパワーは約３．９倍になった。他方、この実施の形態では
、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０の表面上に形成さ
れる像のスポット径は約８％大きくなってしまった。しかし、発光素子１４の直径を約８
％小さくすることにより、像のスポット径は集束性レンズアレイによる結果と同等の結果
が得られる。発光素子１４の直径を約８％小さくすることに伴って、光束のパワーが低下
するが、それでも集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０の
表面上に到達する光束のパワーは約３．３倍になった。
【００７１】
この実施の形態では、Ｌ１、Ｒ１およびレンズ材料の屈折率が第１の実施の形態と同じ
であるため、各凸レンズ内で光束は発散する方向に進行する。Ｌ２の変化に対するパワー
および静電潜像のサイズの変化は第１の実施の形態と類似し、Ｌ２の許容誤差および許容
変化範囲は第１の実施の形態と同様に得ることができた。
【００７２】
＜第３の実施の形態＞
前記の実施の形態に係る電気光学装置１０において、Ｌ１＝０．２ｍｍ、Ｌ２＝０．４
ｍｍ、Ｒ１＝０．２５ｍｍ、Ｒ２＝０．１６ｍｍ、ｄ＝０．５ｍｍ、レンズ材料の屈折率
を１．５１と設定した。発光素子１４を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定して、
感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１１０の表
面上に到達する光束のパワーを計算するシミュレーションを行った。そして、前記の実施
の形態と同様に、集束性レンズアレイに関するシミュレーション結果とこのシミュレーシ
ョン結果を比較した。
【００７３】
この実施の形態では、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１
１０の表面上に形成される像のスポット径は約１４％小さくなった。このように像のスポ
ット径を小さくすることができるので、解像度が向上する。また、この実施の形態では、
集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０の表面上に到達する
光束のパワーは約２．３倍になった。パワー向上の効果は、第１の実施の形態および第２
の実施の形態に比べると小さいが、スポット径を小さくすることができたため、パワー密
度は第１の実施の形態および第２の実施の形態のそれとほぼ同等となり、実際に画像印刷
装置の露光ヘッドとして用いるのに十分な性能が得られた。
【００７４】
この実施の形態でも、各凸レンズ内で光束は発散する方向に進行する。Ｌ２の変化に対
するパワーおよび静電潜像のサイズの変化は第１および第２の実施の形態と類似し、Ｌ２
の許容誤差および許容変化範囲は第１および第２の実施の形態と同様に得ることができた
。
【００７５】
＜第４の実施の形態＞
前記の実施の形態に係る電気光学装置１０において、Ｌ１＝０．２ｍｍ、Ｌ２＝０．４
ｍｍ、Ｒ１＝０．２５ｍｍ、Ｒ２＝０．１４ｍｍ、ｄ＝０．５ｍｍ、レンズ材料の屈折率
を１．４３と設定した。発光素子１４を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定して、
感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１１０の表
面上に到達する光束のパワーを計算するシミュレーションを行った。そして、前記の実施
の形態と同様に、集束性レンズアレイに関するシミュレーション結果とこのシミュレーシ
ョン結果を比較した。
【００７６】
この実施の形態では、感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径は、前
記のどの実施の形態よりも小さくなった。このように像のスポット径を小さくすることが
できるので、解像度が向上する。また、この実施の形態では、集束性レンズアレイを使用
した場合に比較して、感光体ドラム１１０の表面上に到達する光束のパワーは約２倍にな
った。パワー向上の効果は、第１〜第３の実施の形態に比べると小さいが、スポット径を
小さくすることができたため、パワー密度は第１〜第３の実施の形態のそれとほぼ同等と
なり、実際に画像印刷装置の露光ヘッドとして用いるのに十分な性能が得られた。
【００７７】
この実施の形態でも、各凸レンズ内で光束は発散する方向に進行する。Ｌ２の変化に対
するパワーおよび静電潜像のサイズの変化は第１および第２の実施の形態と類似し、Ｌ２
の許容誤差および許容変化範囲は第１および第２の実施の形態と同様に得ることができた
。
【００７８】
＜第５の実施の形態＞
前記の実施の形態に係る電気光学装置１０において、Ｌ１＝０．１５ｍｍ、Ｌ２＝０．
４ｍｍ、Ｒ１＝０．２ｍｍ、Ｒ２＝０．１５ｍｍ、ｄ＝０．３ｍｍ、レンズ材料の屈折率
を１．６２と設定した。発光素子１４を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定して、
感光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１１０の表
面上に到達する光束のパワーを計算するシミュレーションを行った。そして、前記の実施
の形態と同様に、集束性レンズアレイに関するシミュレーション結果とこのシミュレーシ
ョン結果を比較した。
【００７９】
この実施の形態では、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１
１０の表面上に到達する光束のパワーは約４．５倍になった。他方、この実施の形態では
、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０の表面上に形成さ
れる像のスポット径は大きくなってしまった。しかし、第２の実施の形態と同様に、発光
素子１４の直径を小さくすることにより、像のスポット径は集束性レンズアレイによる結
果と同等の結果が得られる。発光素子１４の直径を小さくすることに伴って、光束のパワ
ーが低下するが、それでも集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム
１１０の表面上に到達する光束のパワーは大きくなった。
【００８０】
この実施の形態でも、各凸レンズ内で光束は発散する方向に進行する。Ｌ２の変化に対
するパワーおよび静電潜像のサイズの変化は第１および第２の実施の形態と類似し、Ｌ２
の許容誤差および許容変化範囲は第１および第２の実施の形態と同様に得ることができた
。
【００８１】
＜第６の実施の形態＞
前記の実施の形態に係る電気光学装置１０において、Ｌ１＝０．１ｍｍ、Ｌ２＝０．４
ｍｍ、Ｒ１＝０．２ｍｍ、Ｒ２＝０．１４ｍｍ、ｄ＝０．３ｍｍ、レンズ材料の屈折率を
１．６２と設定した。発光素子１４を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定して、感
光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１１０の表面
上に到達する光束のパワーを計算するシミュレーションを行った。そして、前記の実施の
形態と同様に、集束性レンズアレイに関するシミュレーション結果とこのシミュレーショ
ン結果を比較した。
【００８２】
この実施の形態では、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１
１０の表面上に到達する光束のパワーは約５．７倍になった。他方、この実施の形態では
、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０の表面上に形成さ
れる像のスポット径は大きくなってしまった。しかし、第２の実施の形態と同様に、発光
素子１４の直径を小さくすることにより、像のスポット径は集束性レンズアレイによる結
果と同等の結果が得られる。発光素子１４の直径を小さくすることに伴って、光束のパワ
ーが低下するが、それでも集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム
１１０の表面上に到達する光束のパワーは大きくなった。また高い解像度が要求されない
場合には、発光素子１４の直径を小さくする必要はない。
【００８３】
この実施の形態でも、各凸レンズ内で光束は発散する方向に進行する。Ｌ２の変化に対
するパワーおよび静電潜像のサイズの変化は第１および第２の実施の形態と類似し、Ｌ２
の許容誤差および許容変化範囲は第１および第２の実施の形態と同様に得ることができた
。
【００８４】
＜第７の実施の形態＞
前記の実施の形態に係る電気光学装置１０において、Ｌ１＝０．２ｍｍ、Ｌ２＝０．５
ｍｍ、Ｒ１＝０．２５ｍｍ、Ｒ２＝０．２ｍｍ、ｄ＝０．５ｍｍ、レンズ材料の屈折率を
１．６２と設定した。発光素子１４を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定して、感
光体ドラム１１０の表面上に形成される像のスポット径および感光体ドラム１１０の表面
上に到達する光束のパワーを計算するシミュレーションを行った。そして、前記の実施の
形態と同様に、集束性レンズアレイに関するシミュレーション結果とこのシミュレーショ
ン結果を比較した。
【００８５】
この実施の形態では、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１
１０の表面上に形成される像のスポット径はほぼ同じであった。また、この実施の形態で
は、集束性レンズアレイを使用した場合に比較して、感光体ドラム１１０の表面上に到達
する光束のパワーは約２．６倍になり、実際に画像印刷装置の露光ヘッドとして用いるの
に十分な性能が得られた。
【００８６】
この実施の形態でも、各凸レンズ内で光束は発散する方向に進行する。Ｌ２の変化に対
するパワーの変化は第１の実施の形態に類似し、Ｌ２の変化に対する静電潜像のサイズの
変化は第１の実施の形態よりも少なくすることができた。従って、Ｌ２の許容誤差および
許容変化範囲は第１の実施の形態と同様に得ることができた。
【００８７】
なお、以上の説明では、特定の性質を有する集束性レンズアレイを比較の対象としたシ
ミュレーション結果を述べているが、マイクロレンズを使用する場合には、集束性レンズ
アレイを使用する場合に比して、容易にパワー取り出しの設定を行い得ることが推定され
る。
【００８８】
＜画像印刷装置＞
上述したように、実施の形態の電気光学装置１０は、電子写真方式を利用した画像印刷
装置における像担持体に潜像を書き込むためのライン型の露光ヘッドとして用いることが
可能である。画像印刷装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミ
リの印刷部分がある。
【００８９】
図２５は、電気光学装置１０をライン型の露光ヘッドとして用いた画像印刷装置の一例
を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、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印刷装置である。
【００９０】
この画像印刷装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド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，１１
０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘ
ッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは上述した電気光学装置１０である。
【００９１】
図２５に示すように、この画像印刷装置には、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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、有機ＥＬアレイ露光ヘッド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。有機ＥＬアレイ露光
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。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数のＯＬＥＤ素子１
４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
。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
次に、本発明に係る画像印刷装置の他の実施の形態について説明する。
図２６は、電気光学装置１０をライン型の光ヘッドとして用いた他の画像印刷装置の縦
断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式の
フルカラー画像印刷装置である。図２６に示す画像印刷装置において、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、有
機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。
【００９７】
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。有機ＥＬア
レイ露光ヘッド１６７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。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、上述した電気光学装置１０であり、複数のＯ
ＬＥＤ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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
画像印刷装置には、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。
【０１０２】
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
。
【０１０３】
以上、電気光学装置１０を応用可能な画像印刷装置を例示したが、他の電子写真方式の
画像印刷装置にも電気光学装置１０を応用することが可能であり、そのような画像印刷装
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印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装
置にも電気光学装置１０を応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気光学装置を示す断面図である。
【図２】図１の電気光学装置の平面図である。
【図３】発光素子を直径４０μｍの円形のＯＬＥＤ素子と仮定し、光源（発光素子）からの距離の変化に対する光束のパワーの変化を示すグラフである。
【図４】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径の変化を示すグラフである。
【図５】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径の変化を示す他のグラフである。
【図６】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径の変化を示す他のグラフである。
【図７】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径の変化を示す他のグラフである。
【図８】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径の変化を示す他のグラフである。
【図９】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示すグラフである。
【図１０】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１１】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１２】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１３】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１４】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１５】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１６】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１７】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１８】第１の実施の形態について、各凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径内の光束のパワーの変化を示す他のグラフである。
【図１９】第１の実施の形態について、点光源から発した光束が単一の凸レンズを透過して進行する軌跡を計算したシミュレーション結果を示す図である。
【図２０】第１の実施の形態について、凸レンズの最大厚さｄの変化に対する感光体ドラムの表面上に到達する光束のパワーの変化を示すグラフである。
【図２１】第１の実施の形態について、凸レンズの最大厚さｄの変化に対する感光体ドラムの表面上に形成されるスポット径の変化を示すグラフである。
【図２２】比較例について、点光源から発した光束が単一の凸レンズを透過して進行する軌跡を計算したシミュレーション結果を示す図である。
【図２３】図２２の比較例について、凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に形成される像のスポット径の変化を示すグラフである。
【図２４】図２２の比較例について、凸レンズと感光体ドラムの間隔Ｌ２の変化に対する感光体ドラムの表面上に到達する光束のスポット径内の光束のパワーの変化を示すグラフである。
【図２５】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を用いた画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。
【図２６】第１から第５の実施の形態のいずれかの電気光学装置を用いた画像印刷装置の他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  電気光学装置、１１０  感光体ドラム（像担持体）、１２  発光パネル、１４  
発光素子、１６  マイクロレンズアレイ、１８  凸レンズ、１８ａ，１８ｂ  レンズ面。
【図１】
2007223298.tif 000003
【図２】
2007223298.tif 000004
【図３】
2007223298.tif 000005
【図４】
2007223298.tif 000006
【図５】
2007223298.tif 000007
【図６】
2007223298.tif 000008
【図７】
2007223298.tif 000009
【図８】
2007223298.tif 000010
【図９】
2007223298.tif 000011
【図１０】
2007223298.tif 000012
【図１１】
2007223298.tif 000013
【図１２】
2007223298.tif 000014
【図１３】
2007223298.tif 000015
【図１４】
2007223298.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2007223298.tif 000018
【図１７】
2007223298.tif 000019
【図１８】
2007223298.tif 000020
【図１９】
2007223298.tif 000021
【図２０】
2007223298.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2007223298.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2007223298.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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