(57)【要約】【課題】  実際に得られる印刷品質を向上させることが可能な画像印刷装置を提供する。【解決手段】  電子写真方式を利用した画像印刷装置が、感光体ドラム１１０と発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０を備える。集束性レンズアレイ４０は、複数の屈折率分布型レンズ４２を有しており、屈折率分布型レンズ４２の各々は、グレーデッドインデックス光ファイバであり、発光パネル１２から進行する光を透過させて発光パネル１２上の像に対する正立像を感光体ドラム１１０に結像可能である。発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間には透明部材５０が介在し、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の間には透明部材５２が介在する。透明部材５０，５２は、発光パネル１２、集束性レンズアレイ４０および感光体ドラム１１０から離れた位置に配置されている。【選択図】  図２
2007090676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、
前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を前記像担持体に結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、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ようにして、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成する集束性レンズアレイと、
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、
前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの間および前記集束性レンズアレイと前記像担持体との間の少なくとも一方に介在させられ、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体から離れた位置に配置された透明部材とを備えることを特徴とする画像印刷装置。
【請求項２】
前記透明部材には、ＡＲ（antireflection）コートが施されていることを特徴とする請求項１に記載の画像印刷装置置。
【請求項３】
前記電気光学パネルの電気光学素子と前記集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率をｎｉ、これらの光透過要素の各々の厚さをｄｉ、これらの光透過要素の数をｍ、前記集束性レンズアレイの電気光学パネル側の空気中の作動距離をＬ０としたとき、式（１）を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像印刷装置。
【数１】
2007090676.tif 000005
【請求項４】
前記像担持体と前記集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率をｎｉ、これらの光透過要素の各々の厚さをｄｊ、これらの光透過要素の数をｋ、前記集束性レンズアレイの像担持体側の空気中の作動距離をＬ１としたとき、式（２）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像印刷装置。
【数２】
2007090676.tif 000006
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、
前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を前記像担持体に結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、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ようにして、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成する集束性レンズアレイと、
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の調整方法であって、
前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの間および前記集束性レンズアレイと前記像担持体との間の少なくとも一方の、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体から離れた位置に透明部材を配置することを特徴とする画像印刷装置の調整方法。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電器と、
与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、
前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を前記像担持体に結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、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ようにして、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成する集束性レンズアレイと、
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の製造方法であって、
前記像担持体、前記電気光学パネルおよび前記集束性レンズアレイを相対的に固定し、
前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの間および前記集束性レンズアレイと前記像担持体との間の少なくとも一方の、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体から離れた位置に透明部材を配置することを特徴とする画像印刷装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像印刷装置、特に、発光素子またはライトバルブ素子のような電気光学素子が配列された電気光学パネルで潜像を書き込む画像印刷装置ならびに画像印刷装置の調整方法および製造方法に関する。
【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）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）のアレイパネルまたは液晶パネルのような電気光学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、一般的に、電気光学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（例えば、特許文献１〜特許文献４）。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＼ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。
【０００３】
図１は、集束性レンズアレイを使用した従来の画像印刷装置の一部の概略を示す斜視図である。この画像印刷装置では、ＥＬ素子アレイが設けられた発光パネル１２と感光体ドラム１１０の間に、集束性レンズアレイ４０が配置されている。発光パネル１２のＥＬ素子アレイからの光は、集束性レンズアレイ４０の複数の屈折率分布型レンズを透過し、感光体ドラム１１０に到達する。
【０００４】
このような画像印刷装置では、電気光学パネルと集束性レンズアレイとの距離（物体側の作動距離Ｌ０）および集束性レンズアレイと像担持体の感光面との距離（像面側の作動距離Ｌ１）が、感光面における像の解像度、ひいては印刷品質に大きな影響を与える。そのため、集束性レンズアレイの物体側の作動距離および像面側の作動距離を調整する技術が提案されている。例えば特許文献１〜３の各々には、像面側の作動距離を調整する機構が開示されている。一般的にこれらの調整方法では、測定された距離が設計値に一致するように距離を調整したり、すでに固定された像面側の作動距離の測定値に測定された物体側の作動距離が一致するように物体側の作動距離を調整したりする。また、特許文献４には、所定の物体側の作動距離が得られるように、露光器と集束性レンズアレイを基準位置に配置する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献５には、像面側の作動距離を調整する機構と物体側の作動距離を調整する機構が開示されている。また、特許文献５では、集束性レンズアレイを通した発光素子の像をカメラで撮影し、発光素子にカメラのピントが合って発光素子の撮影像が明瞭になるように、発光素子に相対する集束性レンズアレイの位置を調整する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１７８６２３号
【特許文献２】特許第２９４４０９０号
【特許文献３】特許第２６２０６３９号
【特許文献４】特許第２６２５７０２号
【特許文献５】特開平１−３０１２６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、測定された距離が所定値に一致するように距離を調整する方法については、誤差のない距離の測定は非常に困難である。また、集束性レンズアレイには製造バラツキがあるため、物体側の作動距離または像面側の作動距離を所定値に一致させることが必ずしも実際の集束性レンズアレイを用いた場合の解像度の向上にはつながらない。
【０００８】
さらには、集束性レンズアレイの物体側の作動距離の理想値つまり設計値と、像面側の作動距離の理想値つまり設計値は、互いに等しいことが一般的であるが、おそらくは製造のバラツキにより、これらが相違することがありうる。また、電気光学パネルの発光波長もしくは透過波長の特性またはパネル内の層の屈折によっては、物体側の作動距離と像面側の作動距離を等しくすることが必ずしも解像度の向上につながらないことがある。
【０００９】
特許文献５の調整方法では、集束性レンズを通した発光素子にカメラのピントが合ったとしても、この後には、発光パネルと集束性レンズアレイを、像担持体に組み合わせる工程が必要である。この工程での取り付けのバラツキや、像担持体に対する集束性レンズアレイの位置合わせジグの製造バラツキがあるために、高い解像度を得ることができるとは限らない。
【００１０】
そこで、本発明は、実際に得られる印刷品質を向上させることが可能な画像印刷装置ならびに画像印刷装置の調整方法および製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る画像印刷装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を前記像担持体に結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、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ようにして、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成する集束性レンズアレイと、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、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの間および前記集束性レンズアレイと前記像担持体との間の少なくとも一方に介在させられ、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体から離れた位置に配置された透明部材とを備える。
【００１２】
ここで、「電気光学素子」とは、与えられた電気的なエネルギにより光学的特性（発光特性または光の透過特性）が変化する素子を意味する。電気的なエネルギにより光学的特性が変化する素子としては、電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子（例えばエレクトロルミネセント発光素子、プラズマディスプレイ素子）および電気的エネルギにより光の透過率が変化するライトバルブ画素（例えば液晶の画素、電気泳動ディスプレイの画素）がある。「電気光学パネル」は、電気光学素子のアレイが設けられたパネルである。
【００１３】
本発明の構成によれば、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの間および前記集束性レンズアレイと前記像担持体との間の少なくとも一方に透明部材が介在させられていることにより次の効果がある。
まず、電気光学パネルと集束性レンズアレイの間に透明部材が介在する場合には、空気の層のみが介在する場合に比較して、電気光学パネル上の像を集束性レンズアレイに対して焦点整合状態にするのに適切な電気光学パネルと集束性レンズアレイとの間隔が異なる（通常は長くなる）。別の見方をすると、電気光学パネルと集束性レンズアレイとの間隔が固定的に定まっていて、その間隔が集束性レンズアレイの電気光学パネル側の空気中の実際の作動距離と異なる場合には、透明部材を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を変化させて、電気光学パネルと集束性レンズアレイとの固定的な間隔に一致させることが可能である。従って、電気光学パネルと集束性レンズアレイの焦点不整合を防止し、実際に得られる印刷品質を向上させることが可能である。
また、集束性レンズアレイと像担持体の間に透明部材が介在する場合には、空気の層のみが介在する場合に比較して、集束性レンズアレイから出射した光の像を像担持体に対して焦点整合状態で結像するのに適切な集束性レンズアレイと像担持体との間隔が異なる（通常は長くなる）。別の見方をすると、集束性レンズアレイと像担持体との間隔が固定的に定まっていて、その間隔が集束性レンズアレイの像担持体側の空気中の実際の作動距離と異なる場合には、透明部材を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を変化させて、集束性レンズアレイと像担持体との固定的な間隔に一致させることが可能である。従って、像担持体と集束性レンズアレイの焦点不整合を防止し、実際に得られる印刷品質を向上させることが可能である。
【００１４】
前記透明部材には、ＡＲ（antireflection）コートが施されていると好ましい。ＡＲコートの反射防止機能により、電気光学パネルから発せられた光（または電気光学パネルを透過した光）のうち像担持体に到達する光の割合を向上させることが可能であり、光の利用効率を高めることが可能である。
【００１５】
この画像印刷装置では、前記電気光学パネルの電気光学素子と前記集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率をｎｉ、これらの光透過要素の各々の厚さをｄｉ、これらの光透過要素の数をｍ、前記集束性レンズアレイの電気光学パネル側の空気中の作動距離をＬ０としたとき、式（１）を満たすことが好ましい。式（１）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像が集束性レンズアレイに対してほぼ焦点整合状態になる。式（１）で使用する作動距離Ｌ０としては、作動距離Ｌ０の設計値でもよいが、実際に測定して得られた値が好ましい。
【００１６】
また、前記像担持体と前記集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率をｎｉ、これらの光透過要素の各々の厚さをｄｊ、これらの光透過要素の数をｋ、前記集束性レンズアレイの像担持体側の空気中の作動距離をＬ１としたとき、式（２）を満たすことが好ましい。式（２）の関係を満たすことにより、集束性レンズアレイから出射した光の像が像担持体に対して焦点整合状態で結ばれる。式（２）で使用する作動距離Ｌ１としては、作動距離Ｌ０の設計値でもよいが、実際に測定して得られた値が好ましい。
【００１７】
本発明に係る画像印刷装置の調整方法は、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を前記像担持体に結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、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ようにして、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成する集束性レンズアレイと、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の調整方法であって、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの間および前記集束性レンズアレイと前記像担持体との間の少なくとも一方の、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体から離れた位置に透明部材を配置するものである。
この調整方法によれば、電気光学パネルと集束性レンズアレイの焦点不整合および集束性レンズアレイと前記像担持体の焦点不整合の少なくとも一方を防止し、実際に得られる印刷品質を向上させることが可能である。また、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体のいずれかを移動させる機構を排除、簡略化または減少させることができる。
【００１８】
本発明に係る画像印刷装置の製造方法は、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、与えられた電気エネルギにより発光特性または光の透過特性が変化する複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルと、前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対する正立像を前記像担持体に結像可能な屈折率分布型レンズが複数配列されて、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ようにして、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成する集束性レンズアレイと、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の製造方法であって、前記像担持体、前記電気光学パネルおよび前記集束性レンズアレイを相対的に固定し、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイの間および前記集束性レンズアレイと前記像担持体との間の少なくとも一方の、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体から離れた位置に透明部材を配置するものである。この「製造方法」は、製造対象の画像印刷装置の最初の製造のための方法でもよいし、製造後の修理方法すなわち再生産方法でもよい。
【００１９】
この製造方法によれば、電気光学パネルと集束性レンズアレイの焦点不整合および集束性レンズアレイと前記像担持体の焦点不整合の少なくとも一方を防止し、実際に得られる印刷品質を向上させることが可能である。また、前記電気光学パネル、前記集束性レンズアレイおよび前記像担持体のいずれかを移動させる機構を排除、簡略化または減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。これらの図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２１】
＜画像印刷装置の概略の構成＞
図２は、本発明の実施の形態に係る画像印刷装置の一部の概略を示す斜視図であり、図３は、画像印刷装置の一部の概略を示す正面図である。図に例示された画像印刷装置は、電子写真方式を利用しており、像担持体（例えば図２および図３に示すように感光体ドラム１１０）および像担持体に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドを有する。この光ヘッドは、複数の有機ＥＬ素子（電気光学素子）が同一平面上に配列された発光パネル（電気光学パネル）１２と、発光パネル１２に重ねられた集束性レンズアレイ４０を備える。集束性レンズアレイ４０は、有機ＥＬ素子アレイが設けられた発光パネル１２と感光体ドラム１１０の間に配置されている。
【００２２】
発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間には、ガラスまたは光透過性のプラスチックで形成された透明部材５０が介在し、透明部材５０は発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０から離れた位置に配置されている。発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間には、ガラスまたは光透過性のプラスチックで形成された平板状の透明部材５０が介在し、透明部材５０は発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０から離れた位置に配置されている。感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０の間には、ガラスまたは光透過性のプラスチックで形成された平板状の透明部材５２が介在し、透明部材５２は感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０から離れた位置に配置されている。発光パネル１２の有機ＥＬ素子アレイからの光は、透明部材５０を透過し、さらに集束性レンズアレイ４０の複数の屈折率分布型レンズを透過し、透明部材５２を透過して感光体ドラム１１０に到達する。
【００２３】
図４に示すように、集束性レンズアレイ４０は、複数の屈折率分布型レンズ４２を有する。屈折率分布型レンズ４２の各々は、中心軸すなわち光軸での屈折率が低く、中心軸から離れるほど屈折率が高くなるように形成されたグレーデッドインデックス光ファイバであり、発光パネル１２から進行する光を透過させて発光パネル１２上の像に対する正立像を感光体ドラム１１０に結像可能である。これらの複数の屈折率分布型レンズ４２で得られた像は感光体ドラム１１０上で１つの連続した像を構成する。集束性レンズアレイ４０の具体例には、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
【００２４】
図５はこの画像印刷装置における集束性レンズアレイ４０と発光パネル１２を示す平面図である。図５に示すように、屈折率分布型レンズ４２は、二列かつ千鳥状のパターンで配列されており、仮想線で示された集束性レンズアレイ４０の筐体に固定されている。これらの屈折率分布型レンズ４２の各々は、発光パネル１２のＥＬ素子１４が形成された領域に重なっている。屈折率分布型レンズ４２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。
【００２５】
図６は図５のＡ−Ａ線矢視断面図である。図６に示すように、発光パネル１２は平板状の基板１８を備える。基板１８は、ガラス、プラスチック、セラミックまたは金属などの適切な材料により形成されており、透明であってもよいし不透明であってもよい。基板１８の上には駆動素子層２０が形成されており、その上には多数の発光素子としてのＥＬ素子１４が形成されている。各ＥＬ素子１４は印加された電圧に応じて発光する。
【００２６】
駆動素子層２０の内部の詳細な図示は省略するが、ここには、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子およびＴＦＴ素子に電流を供給する線が設けられている。ＴＦＴ素子はそれぞれＥＬ素子１４に駆動電圧を与える。
【００２７】
図示の形態では、各ＥＬ素子１４から発せられた光が、基板１８とは反対側に図６中の上方に放出させられる。すなわち、この発光パネル１２はトップエミッションタイプのＯＬＥＤ発光パネルである。ＥＬ素子１４の各々は、駆動素子層２０の上に形成された陽極２２と、陽極２２上に成膜された正孔注入層２４と、その上に成膜された発光層２６と、その上に成膜された陰極２８を有する。陰極２８は、複数のＥＬ素子１４にとって共通である。
【００２８】
発光層２６で発せられた光を上方に放出させるために、陽極２２は例えばアルミニウムのような反射する導電材料で形成されており、陰極２８は透明なＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）で形成されている。正孔注入層２４および発光層２６は、絶縁層３０および隔壁３２で画定された凹部内に形成されている。絶縁層３０の材料には例えばＳｉＯ２があり、隔壁３２の材料には例えばポリイミドがある。
【００２９】
この実施の形態の各ＥＬ素子１４の構成は上記の通りであるが、本発明に利用可能な発光素子のバリエーションとしては、陰極と発光層の間に電子注入層を設けたタイプや、適切な位置に絶縁層を設けたタイプなど他の層を有するタイプであってもよい。
【００３０】
基板１８には封止体１６が接合されている。封止体１６は、基板１８と協働して、ＥＬ素子１４を外気、特に水分および酸素から隔離してその劣化を抑制する。封止体１６は、例えばガラスまたは透明なプラスチックから形成されうる。基板１８への封止体１６の取り付けには接着剤３４が用いられる。接着剤３４としては、例えば熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤が用いられる。駆動素子層２０が封止体１６よりも外側に延びる領域では、図５に示すように接着剤３４は駆動素子層２０を覆っている。
【００３１】
この実施の形態ではキャップ封止が使用されている。具体的には、封止体１６の周縁部は接着剤３４により基板１８に接合されており、ＥＬ素子１４の周囲に封止体１６と基板１８とで画定される空間が設けられている。好ましくは、この空間内に乾燥剤が配置される。ＥＬ素子１４をさらに外気から隔離して保護するために一つ以上のパッシベーション層を封止体１６の周囲に設けてもよい。
【００３２】
発光パネル１２の各ＥＬ素子１４から発した光は、図６の矢印Ｂに示すように、そのＥＬ素子１４に重なった透明部材５０を透過し、屈折率分布型レンズ４２に進入する。そして図６に示すように、光は集束性レンズアレイ４０を透過し、さらに透明部材５２を透過して感光体ドラム１１０に照射させられる。
【００３３】
図３に仮想線で示すように、発光パネル１２はカバー１３に取り付けられており、カバー１３は発光パネル１２および集束性レンズアレイ４０のすべての側面を覆っている。カバー１３は、外部の光が発光パネル１２、例えば封止体１６を通って集束性レンズアレイ４０に進入する事態を低減し、像が乱されることを抑制する。他の図では、カバー１３の図示を省略するが、実際にはカバー１３が設けられている。
【００３４】
この実施の形態に係る画像印刷装置は、式（１）を満たすように、設計されていることが好ましい。式（１）において、Ｌ０は集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の作動距離である（図１参照）。ｎｉは発光パネル１２のＥＬ素子１４（特に発光層２６）と集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率であり、ｄｉは発光パネル１２のＥＬ素子１４（特に発光層２６）と集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の厚さである。添え字ｉはこれらの光透過要素を識別し、ｍはこれらの光透過要素の数である。
【００３５】
また、この実施の形態に係る画像印刷装置は、式（２）を満たすように、設計されていることが好ましい。式（２）において、Ｌ１は集束性レンズアレイ４０の像側（感光体ドラム１１０側）の空気中の作動距離である（図１参照）。ｎjは感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の屈折率であり、ｄｊは感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイの間にある光透過要素の各々の厚さである。添え字ｊはこれらの光透過要素を識別し、ｋはこれらの光透過要素の数である。
【００３６】
集束性レンズアレイ４０の物体側の作動距離の理想値つまり設計値と像側の作動距離理想値つまり設計値は等しいように設計されている。式（１）の作動距離Ｌ０および式（２）の作動距離Ｌ１としては、設計値を使用してもよい。しかし、おそらくは製造のバラツキにより、実際の距離が設計上の距離と相違することがありうる。従って、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の作動距離Ｌ０を実際に測定して、式（１）にこれを代入することが好ましく、集束性レンズアレイ４０の像側（感光体ドラム１１０側）の空気中の作動距離Ｌ１を実際に測定して、式（２）にこれを代入することが好ましい。式（１）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像が集束性レンズアレイ４０に対してほぼ焦点整合状態になる。さらに、式（２）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像に対応する像が、結像対象面（この実施の形態では感光体ドラム１１０）にほぼ焦点整合状態で結ばれる。
【００３７】
最も理想的には、画像印刷装置は、式（３）および式（４）を満たすように、設計されていることが好ましい。式（３）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像が集束性レンズアレイ４０に対して完全に焦点整合状態になり、式（４）の関係を満たすことにより、電気光学パネル上の像が結像対称面に完全に焦点整合状態で結ばれる。式（１）は、式（３）の右辺に±１０％の許容範囲を与えて書き直したものであり、式（２）は、式（４）の右辺に±１０％の許容範囲を与えて書き直したものである。式（３）および式（４）がどのようにして求められたかについては後述する。
【００３８】
【数３】
2007090676.tif 000003
【００３９】
【数４】
2007090676.tif 000004
【００４０】
図２、図３および図６を参照しながら、この実施の形態での好ましい設計値を具体的に説明する。一般式である式（１）および式（３）をこの実施の形態に当てはめると、それぞれ式（５）および式（６）が得られる。
【００４１】
0.9×（ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２＋ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６）≦Ｌ０≦1.1×（ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２＋ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６）    ．．．（５）
【００４２】
Ｌ０＝ｄ１／ｎ１＋ｄ２／ｎ２＋ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６    ．．．（６）
【００４３】
ここで、ｄ１は発光層２６に重なった陰極２８の厚さであり、ｎ１は陰極２８の屈折率である。ｄ２は発光層２６の上方の空気の層の厚さであり、ｎ２は空気の屈折率（約１）である。ｄ３は封止体１６のうち発光層２６の上方の領域の厚さであり、ｎ３は封止体１６の屈折率である。ｄ４は封止体１６と透明部材５０の間の空気の層の厚さであり、ｎ４は空気の屈折率（約１）である。ｄ５は透明部材５０の厚さであり、ｎ５は透明部材５０の屈折率である。ｄ６は透明部材５０と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２の間の空気の層の厚さであり、ｎ６は空気の屈折率（約１）である。
【００４４】
ｄ１，ｄ２は微小なので、実際の設計上は、式（７）を満足させるようにしてもよい。
【００４５】
0.9×（ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６）≦Ｌ０≦1.1×（ｄ３／ｎ３＋ｄ４／ｎ４＋ｄ５／ｎ５＋ｄ６／ｎ６）    ．．．（７）
【００４６】
この実施の形態によれば、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間に透明部材５０が介在させられていることにより、以下の効果がある。空気の層のみが発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間に介在する場合には、発光パネル１２上の像を集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態にするのに適切な発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔は、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の作動距離Ｌ０である。これに対して、この実施の形態では、発光パネル１２上の像を集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態にするのに適切な発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔Ｌ０Ａは、ｄ１＋ｄ２＋ｄ３＋ｄ４＋ｄ５＋ｄ６であり、Ｌ０と異なる。現在発見されている物質の屈折率は空気よりも大きいので、通常は、Ｌ０Ａ＞Ｌ０である。
【００４７】
別の見方をすると、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔が固定的に定まっていて（例えば図３のカバー１３に発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０があらかじめ固定されている場合など）、その間隔が集束性レンズアレイ４０の発光パネル１２側の空気中の実際の作動距離Ｌ０と異なる場合には、透明部材５０を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を変化させて、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との固定的な間隔に一致させることが可能である。つまり、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔がＬ０Ａに固定された状態で、式（１）、式（５）または式（７）の関係を満たすように、透明部材５０の屈折率ｎ５と厚さｄ５を選択して、透明部材５０を配置すれば、発光パネル１２上の像と集束性レンズアレイ４０の焦点不整合を防止することができる。
【００４８】
また、一般式である式（２）および式（４）をこの実施の形態に当てはめると、それぞれ式（８）および式（９）が得られる。
【００４９】
0.9×（ｄ１１／ｎ１１＋ｄ１２／ｎ１２＋ｄ１３／ｎ１３）≦Ｌ０≦1.1×（ｄ１１／ｎ１１＋ｄ１２／ｎ１２＋ｄ１３／ｎ１３）    ．．．（８）
【００５０】
Ｌ０＝ｄ１１／ｎ１１＋ｄ１２／ｎ１２＋ｄ１３／ｎ１３    ．．．（９）
【００５１】
ここで、ｄ１１は感光体ドラム１１０と透明部材５２の間の空気の層の厚さであり、ｎ１１は空気の屈折率（約１）である。ｄ１２は透明部材５２の厚さであり、ｎ１２は透明部材５２の屈折率である。ｄ１３は透明部材５２と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２の間の空気の層の厚さであり、ｎ１３は空気の屈折率（約１）である。
【００５２】
この実施の形態によれば、感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０の間に透明部材５２が介在させられていることにより、以下の効果がある。空気の層のみが感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０の間に介在する場合には、集束性レンズアレイ４０から出射した光の像を感光体ドラム１１０に対して焦点整合状態で結像するのに適切な集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間隔は、集束性レンズアレイ４０の像側（感光体ドラム１１０側）の空気中の作動距離Ｌ１である。これに対して、この実施の形態では、集束性レンズアレイ４０から出射した光の像を感光体ドラム１１０に対して焦点整合状態で結像するのに適切な集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間隔Ｌ１Ａは、ｄ１１＋ｄ１２＋ｄ１３であり、Ｌ１と異なる。現在発見されている物質の屈折率は空気よりも大きいので、通常は、Ｌ１Ａ＞Ｌ１である。
【００５３】
別の見方をすると、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間隔が固定的に定まっていて（例えば発光パネル１２があらかじめ所定位置に固定されている場合など）、その間隔が集束性レンズアレイ４０の感光体ドラム１１０側の空気中の実際の作動距離Ｌ１と異なる場合には、透明部材５２を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を変化させて、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との固定的な間隔に一致させることが可能である。つまり、感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０との間隔がＬ１Ａに固定された状態で、式（２）または式（６）の関係を満たすように、透明部材５２の屈折率ｎ１２と厚さｄ１２を選択して、透明部材５２を配置すれば、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の焦点不整合を防止することができる。
【００５４】
透明部材５０，５２の両面には、ＡＲ（antireflection）コートが施されていると好ましい。ＡＲコートの反射防止機能により、発光パネル１２から発せられた光のうち感光体ドラム１１０に到達する光の割合を向上させることが可能であり、光の利用効率を高めることが可能である。具体的には、透明部材５０の発光パネル１２側の面にＡＲコートが施されていれば、発光パネル１２から空気の層を経て透明部材５０に進入する光の割合が向上し、透明部材５０の集束性レンズアレイ４０側の面にＡＲコートが施されていれば、透明部材５０から集束性レンズアレイ４０側の空気の層に出射する光の割合が向上する。透明部材５２の集束性レンズアレイ４０側の面にＡＲコートが施されていれば、集束性レンズアレイ４０から空気の層を経て透明部材５２に進入する光の割合が向上し、透明部材５２の感光体ドラム１１０側の面にＡＲコートが施されていれば、透明部材５２から感光体ドラム１１０側の空気の層に出射する光の割合が向上する。
【００５５】
＜実施の形態の効果の根拠＞
図７は、実際の発光位置と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２（図４および図５参照）との間に固体の光透過要素ＴＲ１と空気の層が存在する場合の光の進路の例を示す。次に、上述した式（３）および式（４）の根拠をさらに詳細に説明する。
【００５６】
図７において、Ｐａは実際に集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に対して焦点整合状態となる発光位置にある点を示す。ここでは、光透過要素ＴＲ１に接する位置Ｐａで発光したと仮定する。また、αは発光位置上の点Ｐａから進行したある光束が光透過要素ＴＲ１から出射する位置と、発光位置上の点Ｐａを通り光透過要素ＴＲ１の端面に垂直な線との距離である。Ｌ０は集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の実際の作動距離である。Ｐｂは集束性レンズアレイ４０からその物体側の空気中の実際の作動距離離れた点である。発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１がなく空気のみがあると仮定した場合に、点Ｐｂで発光した光束は集束性レンズアレイ４０に焦点整合状態となる。つまり、Ｐｂは、発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１がなく空気のみがあると仮定した場合に、集束性レンズアレイ４０にとって好ましい仮想的な発光位置上の点である。
【００５７】
図７においては、スネルの法則より式（１０）が成立する。
ｎｂ・ｓｉｎθｂ≒ｓｉｎθｂ＝ｎａ・ｓｉｎθａ    ．．．（１０）
ここで、ｎｂは空気の屈折率であり、θｂは光透過要素ＴＲ１と空気の間の界面での空気への入射角、ｎａは光透過要素ＴＲ１の屈折率であり、θａは光透過要素ＴＲ１と空気の間の界面での光透過要素ＴＲ１からの出射角である。ｎａ＞ｎｂ≒１なので、θｂ＞θａである。
【００５８】
また、図７においては、式（１１）および式（１２）が成立する。
ｔａｎθａ＝α／ｄａ    ．．．（１１）
ｔａｎθｂ＝α／ｄｂ    ．．．（１２）
ここで、ｄａは光透過要素ＴＲ１の厚さ、ｄｂは仮想的な発光位置上の点Ｐｂから光透過要素ＴＲ１と空気の間の界面までの距離である。
【００５９】
式（１０）ないし式（１２）から式（１３）が得られる。
ｄｂ＝ｄａ・ｃｏｓθｂ／ｎａ・ｃｏｓθａ    ．．．（１３）
【００６０】
集束性レンズアレイ４０を使用するような近軸光学系では、θａおよびθｂがかなり小さく通常は例えば１５°未満であるため、ｃｏｓθｂ／ｃｏｓθａ≒１であり、式（１３）は式（１４）に書き換えることができる。
ｄｂ＝ｄａ／ｎａ    ．．．（１４）
【００６１】
光透過要素ＴＲ１と集束性レンズアレイ４０の間の空気の層の厚さをｄｃとすると、Ｌ０＝ｄｂ＋ｄｃである。従って、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の実際の作動距離Ｌ０と、光透過要素ＴＲ１の厚さｄａ、および屈折率ｎａは、式（１５）の関係を満たすと、実際の発光位置の光で形成された像は、集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となる。
【００６２】
Ｌ０＝ｄｂ＋ｄｃ＝ｄａ／ｎａ＋ｄｃ    ．．．（１５）
【００６３】
また、以上の説明より明らかなように、空気よりも屈折率が高い光透過要素ＴＲ１が発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に介在することにより、集束性レンズアレイ４０の物体側の焦点距離が延びることになる。つまり実際の発光位置上の点Ｐａが仮想的な発光位置上の点Ｐｂよりも集束性レンズアレイ４０から遠い方が、発光位置の光で形成された像は集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となることが明らかである。
【００６４】
図８（ａ）は、図７と同様の条件で、光透過要素ＴＲ１が集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２の光の入口に隣接した場合の光の進路の例を示す。図８（ｂ）は、図７と同様の条件で、光透過要素ＴＲ１が集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２と実際の発光位置上の点Ｐａの間に介在するが、両方から離れている場合の光の進路の例を示す。図８（ａ）および図８（ｂ）の状態は図７の状態と、光透過要素ＴＲ１の位置が異なるだけであるので、これらの場合にも、式（１５）の関係を満たすと、実際の発光位置の光で形成された像は、集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となることは明らかである。
【００６５】
図９（ａ）は、実際の発光位置と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２との間に、固体の光透過要素ＴＲ１および光透過要素ＴＲ１と同屈折率の固体の光透過要素ＴＲ２が存在する場合の光の進路の例を示し、図９（ｂ）は、実際の発光位置と集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２との間に、固体の光透過要素ＴＲ１および光透過要素ＴＲ１と異なる屈折率の光透過要素ＴＲ２が存在する場合の光の進路の例を示す。図９（ａ）および図９（ｂ）では、光透過要素ＴＲ１は、図９と同様に、集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２の光の入口に隣接し、実際の発光位置Ｐｄと光透過要素ＴＲ１の間に光透過要素ＴＲ２が介在する。
【００６６】
図９（ａ）および図９（ｂ）において、Ｐｂは、発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２がなく空気のみがあると仮定した場合に、集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に焦点整合状態となる仮想的な発光位置上の点である（図８ないし図１０の点Ｐｂと同じである）。Ｐａは発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に光透過要素ＴＲ１のみがあると仮定した場合に、集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に焦点整合状態となる仮想的な発光位置上の点である（図８ないし図１０の点Ｐａと同じである）。また、Ｐｄは実際に集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に対して焦点整合状態となる発光位置にある点を示す。ここでは、光透過要素ＴＲ２に接する位置Ｐｄで発光したと仮定する。また、βは発光位置上の点Ｐｄから進行したある光束が光透過要素ＴＲ２から出射する位置と、発光位置上の点Ｐｄを通り光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２の端面に垂直な線との距離である。
【００６７】
図９（ａ）および図９（ｂ）においては、スネルの法則より式（１６）が成立する。
ｎｂ・ｓｉｎθｂ≒ｓｉｎθｂ＝ｎａ・ｓｉｎθａ＝ｎｄ・ｓｉｎθｄ    ．．．（１６）
ここで、ｎｂは空気の屈折率であり、θｂは光透過要素ＴＲ２がないと仮定した場合の空気と光透過要素ＴＲ１の間の界面での空気からの出射角（図９参照）、ｎａは光透過要素ＴＲ１の屈折率であり、θａは光透過要素ＴＲ２がないと仮定した場合の空気と光透過要素ＴＲ１の間の界面での光透過要素ＴＲ１への入射角であり、光透過要素ＴＲ２がある場合の光透過要素ＴＲ２と光透過要素ＴＲ１の間の界面での光透過要素ＴＲ１への入射角である。ｎａ＞ｎｂ≒１なので、θｂ＞θａである。また、ｎｄは光透過要素ＴＲ２の屈折率であり、θｄは光透過要素ＴＲ２がある場合の光透過要素ＴＲ２と光透過要素ＴＲ１の間の界面での光透過要素ＴＲ２からの出射角である。ｎｄ＞ｎｂ≒１なので、θｂ＞θｄである。さらに、図９（ａ）では、光透過要素ＴＲ１の屈折率ｎａと光透過要素ＴＲ２の屈折率ｎｄが互いに等しいので、θｄ＝θａである。
【００６８】
また、図９（ａ）および図９（ｂ）においては式（１７）および式（１８）が成立する。
ｔａｎθｄ＝β／ｄｄ    ．．．（１７）
ｔａｎθｂ＝β／ｄｃ    ．．．（１８）
ここで、ｄｄは光透過要素ＴＲ２の厚さ、ｄｃは仮想的な発光位置上の点Ｐａから光透過要素ＴＲ２と光透過要素ＴＲ１の間の界面までの距離である。
【００６９】
式（１６）ないし式（１８）から式（１９）が得られる。
ｄｃ＝ｄｄ・ｃｏｓθｂ／ｎｄ・ｃｏｓθｄ    ．．．（１９）
【００７０】
集束性レンズアレイ４０を使用するような近軸光学系では、θｄおよびθｂがかなり小さく通常は例えば１５°未満であるため、ｃｏｓθｂ／ｃｏｓθｄ≒１であり、式（１９）は式（２０）に書き換えることができる。
ｄｃ＝ｄｄ／ｎｄ    ．．．（２０）
【００７１】
図８で得られる式（１５）に式（２０）のｄｃを代入すると、式（２１）が得られる。
Ｌ０＝ｄｂ＋ｄｃ＝ｄａ／ｎａ＋ｄｃ＝ｄａ／ｎａ＋ｄｄ／ｎｄ    ．．．（２１）
【００７２】
図９（ａ）では、光透過要素ＴＲ１の屈折率ｎａと光透過要素ＴＲ２の屈折率ｎｄが互いに等しいので、式（２２）が得られる。
Ｌ０＝ｄａ／ｎａ＋ｄｄ／ｎｄ＝（ｄａ＋ｄｄ）／ｎａ    ．．．（２２）
【００７３】
従って、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の実際の作動距離Ｌ０と、光透過要素ＴＲ１の厚さｄａ、その屈折率ｎａ、光透過要素ＴＲ２の厚さｄｄおよびそのｎｄが、式（２１）の関係を満たすと、実際の発光位置の光で形成された像は、集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となる。また、以上の説明より明らかなように、空気よりも屈折率が高い光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２が発光位置と集束性レンズアレイ４０の間に介在することにより、集束性レンズアレイ４０の物体側の焦点距離が延びることになる。つまり実際の発光位置上の点Ｐｄが仮想的な発光位置上の点Ｐｂよりも集束性レンズアレイ４０から遠い方が、発光位置の光で形成された像は集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態となることが明らかである。
【００７４】
以上の考えを進めることにより、一般式（３）が得られる。図８ないし図９（ｂ）では、固体の光透過要素ＴＲ１，ＴＲ２を例示したが、発光パネル１２のＥＬ素子１４（特に発光層２６）と集束性レンズアレイの間に空気の層があったとしても、その空気の層を光透過要素とみなして、その空気の層の屈折率ｎ≒１と、その空気の層の厚さｄを一般式（３）に代入してもよいことは当業者に明らかであろう。通常、光学的距離は、屈折率と厚さの積の合計として計算されるが、式（３）では集束性レンズアレイ４０への焦点整合性をとるために屈折率に対する厚さの比の合計で計算される。
【００７５】
以上、集束性レンズアレイ４０の物体側（光入射側）の空気中の実際の作動距離Ｌ０と、集束性レンズアレイ４０の物体側の光透過要素の屈折率と厚さの関係を説明した。集束性レンズアレイ４０の像側（光出射側）の空気中の実際の作動距離Ｌ１と、集束性レンズアレイ４０の像側の光透過要素の屈折率と厚さの関係は、上記の説明の発光位置を結像位置と置き換えて、屈折率分布型レンズ４２から出射した光を結像位置に結像させるように考えることにより得られる。結果的に、式（３）と類似の一般式（４）が得られる。
【００７６】
＜画像印刷装置の調整方法および製造方法＞
以上説明したように、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間に透明部材５０が介在させられている場合、発光パネル１２上の像を集束性レンズアレイ４０に対して焦点整合状態にするのに適切な発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔Ｌ０Ａは、集束性レンズアレイ４０の物体側（発光パネル１２側）の空気中の作動距離Ｌ０と異なり、現在発見されている物質の屈折率は空気よりも大きいので、通常は、Ｌ０Ａ＞Ｌ０である。
【００７７】
従って、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔が固定的に定まっていて（例えば図３のカバー１３に発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０があらかじめ固定されている場合など）、その間隔が集束性レンズアレイ４０の発光パネル１２側の空気中の実際の作動距離Ｌ０と異なる場合には、透明部材５０を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を変化させて、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との固定的な間隔に一致させることが可能である。つまり、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔がＬ０Ａに固定された状態で、式（１）、式（５）または式（７）の関係を満たすように、透明部材５０の屈折率ｎ５と厚さｄ５を選択して、透明部材５０を配置すれば、発光パネル１２上の像と集束性レンズアレイ４０の焦点不整合を防止することができる。
【００７８】
通常は、Ｌ０Ａ＞Ｌ０であるから、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔を、作動距離Ｌ０より長く固定する。そして、空気より屈折率が高い透明部材５０を発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間に配置することにより、発光パネル１２上の像と集束性レンズアレイ４０の焦点不整合を防止することができる。仮に空気よりも屈折率が低い物質が発見されて、その物質から透明部材５０を形成することができれば、Ｌ０Ａ＜Ｌ０にすることもできる可能性がある。そのような暁には、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間隔を、作動距離Ｌ０より短く固定する。そして、空気より屈折率が低い透明部材５０を発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間に配置することにより、発光パネル１２上の像と集束性レンズアレイ４０の焦点不整合を防止することが理論的には可能である。
【００７９】
感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０の間に透明部材５２が介在させられている場合、集束性レンズアレイ４０から出射した光の像を感光体ドラム１１０に対して焦点整合状態で結像するのに適切な集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間隔Ｌ１Ａは、集束性レンズアレイ４０の像側（感光体ドラム１１０側）の空気中の作動距離Ｌ１と異なり、現在発見されている物質の屈折率は空気よりも大きいので、通常は、Ｌ１Ａ＞Ｌ１である。
【００８０】
従って、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間隔が固定的に定まっていて（例えば発光パネル１２があらかじめ所定位置に固定されている場合など）、その間隔が集束性レンズアレイ４０の感光体ドラム１１０側の空気中の実際の作動距離Ｌ１と異なる場合には、透明部材５２を両者の間に配置することにより、実質的に作動距離を変化させて、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との固定的な間隔に一致させることが可能である。つまり、感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０との間隔がＬ１Ａに固定された状態で、式（２）または式（６）の関係を満たすように、透明部材５２の屈折率ｎ１２と厚さｄ１２を選択して、透明部材５２を配置すれば、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の焦点不整合を防止することができる。
【００８１】
通常は、Ｌ１Ａ＞Ｌ１であるから、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間隔を、作動距離Ｌ１より長く固定する。そして、空気より屈折率が高い透明部材５２を集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間に配置することにより、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の焦点不整合を防止することができる。仮に空気よりも屈折率が低い物質が発見されて、その物質から透明部材５２を形成することができれば、Ｌ１Ａ＜Ｌ１にすることもできる可能性がある。そのような暁には、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の間隔を、作動距離Ｌ１より短く固定する。そして、空気より屈折率が低い透明部材５２を集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０との間に配置することにより、集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の焦点不整合を防止することが理論的には可能である。
【００８２】
以上、画像印刷装置が完成した状態での画像印刷装置の調整方法を述べたが、製造プロセスの段階でこの調整方法を利用して画像印刷装置を製造してもよい。つまり、感光体ドラム１１０、発光パネル１２および集束性レンズアレイ４０を相対的に固定し、この調整方法と同様に、透明部材５０，５２を配置することにより、集束性レンズアレイと発光パネルならびに感光体ドラムと集束性レンズアレイの焦点不整合を防止し、さらに画像印刷装置の製造のその後の工程を進めてもよい。この製造方法は、製造対象の画像印刷装置の最初の製造のための方法でもよいし、製造後の修理方法すなわち再生産方法でもよい。
【００８３】
この調整方法または製造方法によれば、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の焦点不整合および集束性レンズアレイ４０と感光体ドラム１１０の焦点不整合を防止し、実際に得られる印刷品質を向上させることが可能である。また、発光パネル１２、集束性レンズアレイ４０および感光体ドラム１１０のいずれかを移動させる機構を排除、簡略化または減少させることができる。
【００８４】
＜画像印刷装置の全体構造＞
上述したように、実施の形態の電気光学装置は、電子写真方式を利用した画像印刷装置である。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。
【００８５】
図１０は、画像印刷装置の一例の全体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。
【００８６】
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，１１０Ｃ，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は上述した実施の形態の発光パネル１２および集束性レンズアレイ４０を有する。
【００８７】
図１０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。
【００８８】
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，１１０Ｃ，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。
【００８９】
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。
【００９０】
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１１０（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。
【００９１】
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。
【００９２】
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１１は、実施の形態の他の画像印刷装置の全体の縦断面図である。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１１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。
【００９３】
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、上述した実施の形態の発光パネル１２および集束性レンズアレイ４０を有し、複数のＯＬＥＤ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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１７５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。
【００９９】
以上、実施の形態の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本発明の技術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も本発明の範囲内にある。
【０１００】
＜他の応用＞
上記の電気光学装置の発光パネルでは、与えられる電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子としてＯＬＥＤ素子が使用されているが、他の発光素子（例えば無機ＥＬ素子、プラズマディスプレイ素子）を発光パネルに使用してもよい。また、ボトムエミッションタイプの発光パネルを使用してもよい。ボトムエミッションタイプの発光パネルでは、発光素子で発せられた光が透明な基板を通って放出される。この基板と集束性レンズアレイの間および集束性レンズアレイと像担持体の間に透明部材を配置してもよい。
【０１０１】
また、上記の画像印刷装置では、発光素子を有する発光パネルを有するが、発光パネルの代わりに多数のライトバルブ画素を有するライトバルブパネルを有していてもよい。ライトバルブ画素は、与えられる電気的エネルギにより光の透過率が変化する画素であり、例えば液晶の画素、エレクトロケミカルディスプレイの画素、電気泳動ディスプレイの画素、分散粒子配向型ディスプレイの画素が含まれる。これらは、いずれも別個の光源からの光の透過量を調整する。発光パネル１２の代わりに、例えば液晶パネルのようなライトバルブパネルを配置して、別個の光源からの光がライトバルブパネルと集束性レンズアレイを透過するようにすることが可能である。
【０１０２】
また、上記の画像印刷装置では、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０の間に透明部材５０が介在し、感光体ドラム１１０と集束性レンズアレイ４０の間に透明部材５２が介在するが、透明部材５０，５２のいずれか一方を使用しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】従来の画像印刷装置の一部の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像印刷装置の一部の概略を示す斜視図である。
【図３】図２の画像印刷装置の一部の概略を示す正面図である。
【図４】図２の画像印刷装置で使用される集束性レンズアレイの概略を示す斜視図である。
【図５】図２の画像印刷装置における集束性レンズアレイと発光パネルを示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図７】実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に固体の光透過要素と空気の層が存在し、光透過要素が発光位置に隣接する場合の光の進路の例を示す模式図である。
【図８】（ａ）は、実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に固体の光透過要素と空気の層が存在し、光透過要素が屈折率分布型レンズに隣接する場合の光の進路の例を示す模式図であり、（ｂ）は実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に固体の光透過要素と空気の層が存在し、光透過要素が発光位置からも屈折率分布型レンズからも離れている場合の光の進路の例を示す模式図である。
【図９】（ａ）は実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に、同屈折率の二つの光透過要素が存在する場合の光の進路の例を示す模式図であり、（ｂ）は実際の発光位置と集束性レンズアレイの屈折率分布型レンズとの間に、異なる屈折率の二つの光透過要素が存在する場合の光の進路の例を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の全体の一例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の全体の他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１２…発光パネル（電気光学パネル）、１４…ＥＬ素子（電気光学素子）、１６…封止体、２６…発光層、４０…集束性レンズアレイ、４２…屈折率分布型レンズ、５０，５２…透明部材、１１０，１６５…感光体ドラム、１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１６７，２０６…有機ＥＬアレイ露光ヘッド。
【図１】
2007090676.tif 000007
【図２】
2007090676.tif 000008
【図３】
2007090676.tif 000009
【図４】
2007090676.tif 000010
【図５】
2007090676.tif 000011
【図６】
2007090676.tif 000012
【図７】
2007090676.tif 000013
【図８】
2007090676.tif 000014
【図９】
2007090676.tif 000015
【図１０】
2007090676.tif 000016
【図１１】
2007090676.tif 000017