(57)【要約】【課題】画像形成装置は、近年の高解像度化が求められる中で、所望する画像データ通りのドット形成、及び高印字品質を可能する露光装置を提供することが難しかった。【解決手段】複数のＬＥＤ素子３５を所定の間隔で配列した発光部３０と、複数のロッドレンズを、その光軸が互いに平行となるように配列して形成し、発光部３０からの入射光を入射する入射面２ｂと、入射した光を出射する出射面２ａとを備えたレンズアレイ２と、レンズアレイ２の幅方向において、入射面２ｂの両端を覆って遮光し、中央部に入射する光を通過させるスリット１１を有する遮蔽部材１とを有した露光装置で、スリット１１を通過した発光部３０からの光線によって露光像を形成する。【選択図】図１
2007253585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
前記発光部からの入射光が入射する入射面と前記入射光が出射する出射面とを備えるレンズアレイと、
前記レンズアレイの一部を遮光し、前記発光部から前記出射面への垂線に対して、前記入射光のうち該垂線近傍の入射光を前記出射面から出射させる遮光部材と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記レンズアレイは、円筒形状の光学レンズを互いに平行な２列の直線状に配列し、
前記遮光部材は、
前記発光部と前記入射面との間に備えられ、
前記レンズアレイの幅方向端部を遮光し、前記垂線近傍を露出するスリットを有し、
前記スリットの幅は、前記光学レンズの直径の７１％以下である
ことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記スリットの幅は、前記光学レンズの直径の１８％以上である
ことを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記レンズアレイは、円筒形状の光学レンズを互いに平行な２列の直線状に配列し、
前記遮光部材は前記出射面側に配設され、前記レンズアレイの幅方向端部を露出して前記垂線近傍を遮光し、
前記遮光部材の幅は、前記光学レンズの直径の８９％以上である
ことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
前記遮光部材の幅は、前記光学レンズの直径の１４２％以上である
ことを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記レンズアレイは、円筒形状の光学レンズを１列の直線状に配列し、
前記遮光部材は、
前記レンズアレイの幅方向端部を遮光し、前記垂線近傍を露出するスリットを有し、
前記スリットの幅は、前記光学レンズの直径の７１％以下である
ことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項７】
前記スリットの幅は、前記光学レンズの直径の１８％以上である
ことを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
前記垂線は、前記光学レンズの中心軸を含む
ことを特徴とする請求項６又は７記載の露光装置。
【請求項９】
前記光学レンズは、中心から外周部方向に屈折率分布を有するロッドレンズである
ことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の露光装置。
【請求項１０】
複数のＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子からの入射光が入射する入射面と前記入射光が出射する出射面とを備えるレンズアレイと、
前記レンズアレイの一部を遮光し、前記ＬＥＤ素子から前記出射面への垂線に対して、前記入射光のうち該垂線近傍の入射光を前記出射面から出射させる遮光部材と
を備えることを特徴とするＬＥＤヘッド。
【請求項１１】
前記レンズアレイは、円筒形状の光学レンズを互いに平行な２列の直線状に配列し、
前記遮光部材は、
前記ＬＥＤ素子と前記入射面との間に備えられ、
前記レンズアレイの幅方向端部を遮光し、前記垂線近傍を露出するスリットを有し、
前記スリットの幅は、前記光学レンズの直径の７１％以下である
ことを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤヘッド。
【請求項１２】
前記レンズアレイは、円筒形状の光学レンズを互いに平行な２列の直線状に配列し、
前記遮光部材は前記出射面側に配設され、前記レンズアレイの幅方向端部を露出して前記垂線近傍を遮光し、
前記遮光部材の幅は、前記光学レンズの直径の８９％以上である
ことを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤヘッド。
【請求項１３】
前記レンズアレイは、円筒形状の光学レンズを１列の直線状に配列し、
前記遮光部材は、
前記レンズアレイの幅方向端部を遮光し、前記垂線近傍を露出するスリットを有し、
前記スリットの幅は、前記光学レンズの直径の７１％以下である
ことを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤヘッド。
【請求項１４】
請求項１乃至９の何れかの露光装置を用いる画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１３の何れかのＬＥＤヘッドを用いる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プリンタの露光装置、ＬＥＤへッド、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、露光装置に用いられるレンズアレイは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を複数個並べた発光装置による露光像を潜像担持体としての感光体上に結像するものであり、例えば、円筒形状の光学レンズであるロッドレンズが互いに光軸が平行になるように直線状に配列されてなり、選択的に発光する各ＬＥＤの光を集束し、感光体上に結像し照射する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２―３３３５０５号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の高解像度化が求められる中では、画像データ通りのドットが形成されなかったり、印字画像がざらついて見える印字品質の低下がみられた。本発明の目的は、これらの問題点を解消し、高解像度化に対応できるＬＥＤヘッド、露光装置、及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による露光装置は、
発光部と、前記発光部からの入射光が入射する入射面と前記入射光が出射する出射面とを備えるレンズアレイと、前記レンズアレイの一部を遮光し、前記発光部から前記出射面への垂線に対して、前記入射光のうち該垂線近傍の入射光を前記出射面から出射させる遮光部材と
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明によるＬＥＤヘッドは、
複数のＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子からの入射光が入射する入射面と前記入射光が出射する出射面とを備えるレンズアレイと、前記レンズアレイの一部を遮光し、前記ＬＥＤ素子から前記出射面への垂線に対して、前記入射光のうち該垂線近傍の入射光を前記出射面から出射させる遮光部材と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像形成装置の高解像度化に対応できる解像度と光量とを得ることが可能な露光装置、ＬＥＤヘッド、及びこれらを備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明による実施の形態１の露光装置の要部構成を示す構成図であり、図４は、この露光装置を用いた本発明による画像形成装置の実施の形態１の要部構成を示す構成図である。先ず、図４を参照しながら、画像形成装置について説明する。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、例えば電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ機、複写機、或いは複数の機能を併せ持つ複合機として構成でき、いかなる種類の画像形成装置であってもよい。また、カラー画像を形成するものでも、モノクロ画像を形成するものであってもよい。図４に示す画像形成装置１００は、カラー電子写真方式を用いて、色材としての顔料を含む樹脂からなるトナーにより、画像データを基に印字媒体上に画像を形成するものである。
【００１０】
画像形成装置１００内には、媒体としての印字媒体１０１を収納する給紙カセット６０が装着され、印字媒体１０１を給紙カセット６０から取り出す給紙ローラ６１、印字媒体１０１を画像形成部まで搬送する搬送ローラ６２、６３が配置される。また、画像形成装置１００内には、画像形成部として、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するトナー像形成部１１１〜１１４が、印字媒体１０１の搬送経路に沿って、上流側から順に配置されている。これらのトナー像形成部は、所定色のトナーを使用する以外は同じ構成を有する。
【００１１】
例えばイエロー（Ｙ）のトナーを使用するトナー像形成部１１１に示すように、各トナー像形成部は、静電潜像担持体としての感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ４２、帯電された感光体ドラム４１の表面に画像データをもとに選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置３、感光体ドラム４１に形成された静電潜像を前記トナーにより現像してトナー像を形成する現像装置５、現像装置５にトナーを供給するトナーカートリッジ５１、及び感光体ドラム４１の表面に残留したトナーを除去すべく、感光体ドラム４１に接触して配置されるクリーニングブレード４３を備える。
【００１２】
また、画像形成装置１００内には、転写部として、印字媒体１０１を搬送する転写ベルト８１、前記トナーにより静電潜像を可視化した像である、感光体ドラム４１上に形成されたトナー像を印字媒体１０１上に転写すべく、転写ベルト８１を挟むように感光体ドラム４１に対向して配置される転写ローラ８０、及び転写ベルト８１上に付着したトナーを掻き取りクリーニングするクリーニングブレード８２が配置されている。そして、前記印字媒体１０１上に形成されたトナー像を、熱及び圧力を加えることによって定着させる定着装置９、定着装置９を通過した印字媒体１０１を搬送する搬送ローラ６４、及び画像が定着された印字媒体１０１を貯留する排出部２７に印字媒体１０１を排出する排出ローラ６５が配置される。
【００１３】
また、帯電ローラ４２及び転写ローラ８０には図示しない電源により所定の電圧が印可される。そして、転写ベルト８１、感光体ドラム４１及び各搬送ローラ、排出ローラは、それぞれ図示しないモータと図示しない駆動を伝えるギヤにより回転駆動される。更に、現像装置５、露光装置３、定着装置９及び図示しない各モータには、それぞれ図示しない電源及び制御装置が接続される。
【００１４】
また、前記画像形成装置１００には、外部装置と通信を行って、印刷データを受信する外部インタフェース、及び外部インタフェースから印刷データを受信し、画像形成装置１００全体の制御を行う制御部が備えられているが、本発明と直接関係しないため、詳しい説明を省略する。
【００１５】
尚、同図中のＸＹＺ座標は、印字媒体１０１が各トナー像形成部１１１〜１１４を通過する際の搬送方向にＸ軸をとり、感光体ドラム４１の回転軸方向にＹ軸をとり、Ｘ，Ｙ軸と直交する方向にＺ軸をとっている。また、本明細書の各図においてＸＹＺ座標が示される場合、各図の座標の軸方向は、共通する方向を示すものとする。即ち、各図のＸＹＺ軸は、各図の描写部分が、図４に示す画像形成装置１００を構成する際の配置方向を示している。
【００１６】
図１は、本発明による実施の形態１の露光装置３の要部構成を示す構成図である。図１に示す露光装置３は、後述するように発光部に複数のＬＥＤ素子を用いたＬＥＤヘッドとしての構成を有するものである。同図に示すように、露光装置３は、レンズアレイ２（ＳＬＡ２０Ｄ、日本板硝子株式会社製）、レンズアレイ２の両側面をカバーする側板２１ａ，２１ｂ、レンズアレイ２の光が入射する入射面２ｂの所定部を覆う遮光部材１、側板２１ａ，２１ｂに接合してレンズアレイ２を保持する保持部材３４、レンズアレイ２を静電潜像が形成される感光体ドラム４１側に配置して保持部材３４と一体的に形成される筐体１０、筐体内部の所定位置に配置される発光部３０、発光部３０のＬＥＤ素子３５の発光を制御するドライバＩＣ３１、及び発光素子３０とドライバＩＣ３１を配置する配線基板３３を有する。
【００１７】
発光部３０には、ＬＥＤ素子３５が、後述するようにレンズアレイ２の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って直線上に、１インチ（約２．５ｃｍ）当り１２００個の割合で等間隔に配置されている。この発光部３０とドライバＩＣ３１は、ワイヤ３２によって結線されている。
【００１８】
図２は、図１に示す露光装置３の、レンズアレイ２と側板２１ａ，２１ｂとからなるレンズアレイブロック７及び遮光部材１をＺ軸方向に発光素子３０側からみた図である。同図に示すように、レンズアレイ２は、円筒形状の光学レンズである複数のロッドレンズ２０によって構成されている。ロッドレンズ２０は、中心から外周部方向に屈折率分布が形成された直径がＤの円筒形状の光学レンズで、光軸が互いに平行になるように、互いに平行な２列の直線状に配列される。尚、ロッドレンズ２０の配列方向が、レンズアレイ２の長手方向（Ｙ軸方向）であり、前記したように発光部３０のＬＥＤ素子の配列方向と一致するように構成される。
【００１９】
各ロッドレンズ２０は、長手方向において異なる列のものが交互に位置するように俵積みに配置され、各ロッドレンズ間及び側板２１ａ，２１ｂとの間は、これらの間隙を埋める遮光性を有する充填材２２により固定される。以上のように構成されたレンズアレイ２は、露光装置３が露光像を形成するための光学レンズである。
【００２０】
遮光部材１は、レンズアレイ２の光が入射する入射面２ｂ側に接着されて固定され、レンズアレイ２を透過しようとする光線の一部を遮光する。遮光部材１は、例えばステンレス板金を加工して形成され、光線の反射を抑えるように表面に黒色クローム処理が施されている。遮光部材１には光線が通過する開口幅ＷＳ（図２）のスリット１１が形成され、スリット１１を通過した光のみがレンズアレイ２に至る。
【００２１】
図３は、露光装置３における発光部３０、遮光部材１、及びレンズアレイ２の相対的な位置関係を説明するための説明図で、同図（ａ）は図１の露光装置３をＸ軸方向に見た図に相当し、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で切る要部断面を示し、同図（ｃ）は同図（ａ）に示す部分を、Ｚ軸方向に発光部３０側からレンズアレイ２をみた図である。
【００２２】
同図（ｂ）に示すように、発光部３０のＬＥＤ素子３５とレンズアレイ２の出射面２ａとを結び出射面２ａに垂直な垂線を２００とすると、遮光部材１は、レンズアレイ２の幅方向（Ｘ軸方向）の端部を遮光し、スリット１１により、レンズアレイ２の幅方向の中央部であり、垂線２００の近傍の光線を透過するように配置される。尚、レンズアレイ２の幅方向は、ロッドレンズ２０の配列方向（レンズアレイの長手方向）に対して垂直な方向であり、かつロッドレンズ２０の光軸方向（Ｚ軸方向）と垂直な方向である。また垂線２００は、レンズアレイ２の入射面２ｂと垂直に交わる。
【００２３】
また、同図（ｂ）、（ｃ）から明らかなように、レンズアレイ２の入射面２ｂ上で発光部３０の各ＬＥＤ素子３５の配列位置に最も近い部分は、ロッドレンズ２０の外周部付近であり、ロッドレンズ２０の中心軸付近ではない。尚、本実施の形態では、垂線２００と互いに隣接するロッドレンズ列の各接点を結ぶ隣接線が交わるように配置されている。
【００２４】
ここで、本実施の形態では、遮光部材１がレンズアレイ２に固定された構成としているが、遮光部材１をレンズアレイ２から所定の間隔を隔てて配置しても良い。また、前記遮光部材１はステンレス板金を加工して形成されているが、光線を透過する材料の上に遮光材料により遮光パターンを形成しても良く、前記レンズアレイ２の入射面２ｂの一部に遮光材料により遮光パターンを形成しても良く、また前記レンズアレイ２の入射面２ｂの一部に粗面加工を施して光線が透過しないようにしても良く、更には前記レンズアレイ２の入射面２ｂの一部を切り落として光線の一部が結像しないようにしても良い。
【００２５】
また、本実施の形態では、発光部３０にＬＥＤ素子を複数配置したＬＥＤアレイを用いたが、例えば有機ＥＬを光源にしても良く、また画像形成装置の露光装置として一般に用いられている、半導体レーザーを用いても良く、更には蛍光灯やハロゲンランプ等の光源に液晶素子で構成されたシャッターを併用した構成としても良い。
【００２６】
更に、本実施の形態では、図１に示すレンズアレイ２に、中心軸から外周部方向に屈折率分布を持ったロッドレンズを用いたが、光源からの光線を透過する所定の屈折率を持ったガラスやプラスチック等の材料に曲面を形成したレンズ素子を用いることも出来、さらには光ファイバー等の光学素子を使用したものでも良い。
【００２７】
以上の構成において、先ず画像形成装置１００の動作について、図４を参照しながら説明する。
【００２８】
各トナー像形成部１１１〜１１４の感光体ドラム４１の表面は、図示しない電源装置により電圧が印加された帯電ローラ４２により帯電される。続いて、感光体ドラム４１が矢印方向に回転することによって、帯電された感光体ドラム４１表面が露光装置３の付近に到達すると、露光装置３によって露光され、感光体ドラム４１表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置５により現像され、感光体ドラム４１の表面にトナー像が形成される。
【００２９】
一方、給紙カセット６０にセットされた印字媒体１０１が、給紙ローラ６１によって給紙カセット６０から取り出され、搬送ローラ６２、６３により、転写ローラ８０及び転写ベルト８１の付近に搬送される。そして、感光体ドラム４１が回転することによって、現像によって得られた感光体ドラム４１表面上のトナー像が転写ローラ８０及び転写ベルト８１の付近に到達すると、図示しない電源装置により電圧が印加されている転写ローラ８０と転写ベルト８１によって、感光体ドラム４１表面上のトナー像が印字媒体１０１上に転写される。以上のトナー像の印字媒体１０１上への転写が、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するトナー像形成部１１１〜１１４を通過する毎に順次重ねて行われる。
【００３０】
続いて、表面に各色のトナー像が形成された印字媒体１０１は、転写ベルト８１の回転によって、定着装置９に搬送される。印字媒体１０１上のトナー像は、定着装置９によって加圧しながら加熱することにより溶融し、印字媒体１０１上に固定される。更に、印字媒体１０１は、搬送ローラ６４及び排出ローラ６５により、排出部２７に排出され、画像形成の動作が終了する。
【００３１】
次に、露光装置３の動作について、図１を参照しながら説明する。
画像データをもとに、画像形成装置１００の図示しない制御部により露光装置への制御信号が発信されると、ドライバＩＣ３１の制御に基づいて発光部３０のＬＥＤ素子３５が選択的に発光する。発光部３０からの光線の一部は、遮光部材１により遮光され、残る光線は遮光部材１のスリット１１を通過してレンズアレイ２に入射し、発光した発光部３０の露光像が前記感光体ドラム４１上に結像し、露光像（静電潜像）を形成する。
【００３２】
露光装置３の動作について、図５〜図９を用いて更に説明する。ここでは、本実施の形態の露光装置３の動作の説明を、比較説明によって容易にするため、先ず比較例として遮光部材１が無い場合の露光装置の動作について説明する。
【００３３】
図５は、比較例として、遮光部材１が配設されない従来の技術の場合のロッドレンズ２０による結像のずれを説明するための説明図である。同図には、露光装置３の各部材のうち、発光部３０中の一つの発光点（ＬＥＤ素子３５の位置に相当する）であるＥ点と、ロッドレンズ２０を１本のみを示した。同図において、ロッドレンズ２０の中心を原点Ｏ、原点Ｏを含むロッドレンズ２０の光軸方向の軸をＺ´軸、Ｚ´軸と直交して原点Ｏを含むレンズアレイ２(図１)の幅方向の軸をＸ´軸とする。
【００３４】
ロッドレンズ２０は、中心軸Ｚ´から外周部に向けて屈折率が低くなっている。発光点Ｅは、先に図３（ｂ）、（ｃ）を用いて説明したように、ロッドレンズ２０の中心軸（Ｚ´軸）上ではなく、ロッドレンズ２０の外周部に対応する位置にあり、ロッドレンズ２０の入射面２０ｂより焦点距離を隔てて配置される。即ち図５に示すように、ロッドレンズ２０の入射面２０ｂと発光点Ｅとの距離をＦ１とし、ロッドレンズ２０の出射面２０ａと結像点Ｉａとの距離をＦ２とすると、ロッドレンズ２０はＦ１＝Ｆ２となる位置に配設される。これは前記した図３の説明で開示したように、発光部３０のＬＥＤ素子３５の配列位置が、レンズアレイ２のロッドレンズ２０の中心軸付近ではなく、ロッドレンズ２０の外周部付近にあることによる。
【００３５】
発光点（Ｅ）に近い側のロッドレンズ２０の外周部付近(即ち、垂線２００の近傍）の入射面２０ｂに入射し、ロッドレンズ２０の出射面２０ａから出射される光線をＬａ、及びＬａ周辺の光線をＬａ１、Ｌａ２とし、ロッドレンズ２０の中心軸付近の入射面２０ｂに入射し、ロッドレンズ２０の出射面２０ａから出射される光線をＬｂ、及びＬｂ周辺の光線をＬｂ１、Ｌｂ２とし、発光点（Ｅ）から遠い側のロッドレンズ２０の外周部付近の入射面２０ｂに入射し、ロッドレンズ２０の出射面２０ａから出射される光線をＬｃ、及びＬｃ周辺の光線をＬｃ１、Ｌｃ２として図５及び図６に示した。
【００３６】
このとき、発光点（Ｅ）から入射する光線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの結像する点はそれぞれＩａ、Ｉｂ、Ｉｃとなる。尚、図６は、図５における、結像点Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの近傍を部分拡大した拡大図である。同図に示すように、結像点Ｉｂは、結像点Ｉａに対しロッドレンズ２０からより遠く、且つＺ´軸により近い位置にずれており、結像点Ｉｃは、結像点Ｉｂよりも更に大きくずれている。結像点Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃで示した結像位置のずれが、露光装置の露光像のボケの要因であり、解像度低下の原因となる。
【００３７】
図７は、本実施の形態の露光装置３の動作を説明するための説明図であり、図７を参照しながら露光装置３の動作について更に説明する。
【００３８】
図７には、本実施の形態の露光装置３の各部材のうち、発光部３０中の一つの発光点（ＬＥＤ素子３５の位置に相当する）であるＥ点、ロッドレンズ２０を１本、及び遮光部材１の一部のみを示した。同図において、ロッドレンズ２０の中心を原点Ｏ、原点Ｏを含むロッドレンズ２０の光軸方向の軸をＺ´軸、Ｚ´軸と直交して原点Ｏを含むレンズアレイ２(図１)の幅方向の軸をＸ´軸とする。
【００３９】
同図に示すように、本実施の形態では、遮光部材１が配置されている為、露光装置３の露光像のボケの原因となる結像位置のずれを発生する光線Ｌｂ、Ｌｃが遮光部材１によって遮光されている。このため、発光点Ｅの露光像は、発光点Ｅからロッドレンズ２０の垂線２００の近傍の入射面２０ｂに入射し、ロッドレンズ２０の出射面２０ａから出射される光によって結像点Ｉａに結像する。以上のように、露光像のボケの原因となる結像位置のずれを発生する光線Ｌｂ、Ｌｃ周辺の光線を遮光部材１で遮光するため、露光像のボケが少なく、解像度の高い露光像が得られる。
【００４０】
更に、発光点Ｅからロッドレンズ２０へ入射する光のうち、垂線２００近傍の光、即ち入射する角度が直角に近い光ほど光の強度が強く、垂線２００から遠方になる光、即ち入射する角度が直角からずれる光ほど光の強度が弱くなる。従って上記のように、本実施の形態の露光装置３では、光の強度が強い垂線２００近傍の光線(Ｌａ、Ｌａ１、及びＬａ２)を結像点Ｉａにて結像させることができる。
【００４１】
図８は、本実施の形態の露光装置３によって形成された露光像の解像度を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：振幅伝達関数）と露光装置３の遮光部材１のスリット１１の開口幅ＷＳ（図２）の関係を測定した結果を示すグラフである。同グラフにおいて、横軸にスリット１１の開口幅ＷＳ（ｍｍ）をとり、縦軸にＭＴＦ（％）をとっている。
【００４２】
ここでＭＴＦとは、露光装置３の解像度を示し、露光像のコントラストを示す。ＭＴＦが１００％のとき、露光像の光量のコントラストが最も大きく、露光装置としての解像度が高いことを示し、その値が小さくなるほど光量のコントラストが小さくなって、露光装置としての解像度が低くなることを示す。ＭＴＦは、露光像の光量の最大値をＩｍａｘ、光量の最小値をＩｍｉｎとしたとき、次式
＜ＭＴＦ＞＝（Ｉｍａｘ−  Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ十Ｉｍｉｎ）×１００（％）
によって算出される。
【００４３】
露光装置３は、発光部３０のＬＥＤ素子３５が１インチ（約２．５ｃｍ）当たり１２００個配列されており、測定においては、このＬＥＤ素子３５を１つおきに発光した状態において、複数のＬＥＤ素子３５について測定した値の最大値を採用した。またここでのレンズアレイ２は、前記したように、ロッドレンズ２０が２列に配列された構成で、各ロッドレンズ２０の直径Ｄは、Ｄ＝０．５６３（ｍｍ）であり、レンズアレイ２の幅ＷＬ（図２）は、ＷＬ＝１．０５１（ｍｍ）としている。従って、開口幅ＷＳがＷＳ＝１．１（ｍｍ）の場合、レンズアレイ２の幅ＷＬより大きいので、遮光部材が無い場合と同等とみなされる。以上の露光装置３をカラー電子写真方式の画像形成装置に設置して試験を行った。
【００４４】
測定の結果、例えば、開口幅ＷＳ＝１．１とした（遮光部材１を設けないのと同等）ときＭＴＦは６５％であり、ＷＳ＝０．４（ｍｍ）のときＭＴＦは７３％であった。また図８のグラフに示すように、開口幅ＷＳの値が小さいほどＭＴＦの値が向上していることが分かる。
【００４５】
ところで、カラー電子写真方式の画像形成装置を用いた別の評価試験によれば、ＭＴＦの値が７０％以上のとき、印字画像がざらついて見える品質劣化が目立たなくなることが明らかとなっている。従って、図８のグラフによれば、開口幅ＷＳが少なくとも０．４（ｍｍ）以下であればＭＴＦの値７０％以上が確保され、画像形成装置の印字の品質劣化を解消できることがわかる。この時の開口幅ＷＳは、使用した前記レンズアレイのロッドレンズ２０の直径Ｄの７１％以下に相当する。
【００４６】
図９は、露光装置３において、遮光部材１の開口幅ＷＳと光量の関係を測定した結果を示すグラフである。同グラフにおいて、横軸にスリット１１の開口幅ＷＳ（ｍｍ）をとり、縦軸に光量（％）をとっている。尚、光量の値は、スリットの開口幅ＷＳが、レンズアレイの幅より大きいＷＳ＝１．１（ｍｍ）（遮光部材１を設けないのと同等）のときの光量を１００％とする換算によって求めた。
【００４７】
測定の結果、例えば、ＷＳ＝０．１（ｍｍ）のとき、光量は１５％であり、ＷＳ＝０．０５（ｍｍ）のとき、光量は９％であった。また、図９のグラフに示すように、開口幅ＷＳを小さくするに従い光量は低下した。
【００４８】
ところで、カラー電子写真方式の画像形成装置を用いた別の評価試験によれば、上記構成の露光装置３のレンズアレイ２を用いた場合、光量（％）の値が１０％以上のとき、画像形成が可能で露光装置としての光量が十分であり、光量（％）の値が１０％未満のとき、露光装置としての光量が不足して感光体ドラム４１に静電潜像が形成されず、画像形成が出来ないことが明らかとなっている。尚、ＭＴＦの測定、及び光量の測定は、発光した状態の露光装置３において、出射面２０ａから距離Ｆ２離れた位置で図示しない検知部により露光装置３における光量を検知することで行った。
【００４９】
従って、図９のグラフによれば、開口幅ＷＳが少なくとも０．１（ｍｍ）以上であれば光量の値１０％以上が確保され、画像形成装置の印字の品質劣化を解消できることがわかる。この時の開口幅ＷＳは、使用した前記レンズアレイのロッドレンズ２０の直径Ｄの１７．８％以上に相当する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態の露光装置によれば、遮光部材１のスリット１１の開口幅ＷＳを制限する、例えばロッドレンズ２０の直径Ｄの１８％以上とすることで露光装置として画像形成に必要な光量が得られ、７１％以下とすることにより、印字画像がざらついて見える品質劣化が目立たなくなる解像度が得られる。即ち開口幅ＷＳをロッドレンズ２０の直径Ｄの１８％以上、且つ７１％以下とした本実施の形態の露光装置を採用することにより、印字の品質劣化を解消できる解像度及び光量を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００５１】
また、本実施の形態の露光装置によれば、遮光部材１を、発光部３０とレンズアレイ２との間の、レンズアレイ２の入射面２ｂ側に備えているため、配線基板３３を構成する各部からの乱反射による反射光の入射を防ぎ、露光装置の光学特性の劣化を防止する。
【００５２】
実施の形態２．
図１０は、本発明による実施の形態２の露光装置の要部構成を示す構成図である。露光装置３０３が、前記した図１に示す実施の形態１の露光装置３と主に異なる点は、遮光部材３０１の形状及び配置位置に関する部分である。従って、露光装置３０３が、前記した実施の形態１の露光装置３（図１）と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。尚、露光装置３０３は、図４に示す画像形成装置１００において、実施の形態１の露光装置３に代えて装備されるものである。
【００５３】
図１０に示すように、露光装置３０３は、レンズアレイ２の出射面２ａの所定部を覆う遮光部材３０１を設けている。
【００５４】
図１１は、図１０に示す露光装置３０３の、レンズアレイ２と側板２１ａ，２１ｂとからなるレンズアレイブロック７及び遮光部材３０１を感光体ドラム４１側（Ｚ軸のマイナス側）からみた図である。同図に示すように、遮光部材３０１は、レンズアレイ２の光が出射する出射面２ａと感光体ドラム４１の間にあって、ここでは出射面２ａに接着されて固定され、レンズアレイ２を透過する光線の一部を遮光する。遮光部材３０１は、例えばステンレス板金を加工して形成され、光線の反射を抑えるように表面に黒色クローム処理が施されている。
【００５５】
図１２は、露光装置３０３における発光部３０、遮光部材３０１、及びレンズアレイ２の相対的な位置関係を説明するための説明図で、同図（ａ）は図１０の露光装置３０３をＸ軸のマイナス側から見た図に相当し、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で切る要部断面を示し、同図（ｃ）は同図（ａ）に示す部分を感光体ドラム４１側（Ｚ軸のマイナス側）からみた図である。
【００５６】
同図（ｂ）に示すように、発光部３０のＬＥＤ素子３５とレンズアレイ２の出射面２ａとを結び出射面２ａに垂直な垂線を２００とすると、遮光部材３０1は、レンズアレイ２の幅方向（Ｘ軸方向）の中央部で、垂線２００の近傍の出射面２ａを遮光し、垂線２００から離れたレンズアレイ２の幅方向端部側の出射面２ａを露出するように、遮光部材３０１の幅方向中心がレンズアレイ２の幅方向中心と一致するように配置される。尚、レンズアレイ２の幅方向は、ロッドレンズ２０の配列方向（レンズアレイの長手方向）に対して垂直な方向であり、かつロッドレンズ２０の光軸方向（Ｚ軸方向）と垂直な方向である。また垂線２００は、レンズアレイ２の入射面２ｂと垂直に交わる。従って、レンズアレイ２の幅ＷＬに対して遮光部材３０1の幅ＷＩ（図１１）の関係はＷＬ＞ＷＩである。
【００５７】
また、同図（ｂ）、（ｃ）から明らかなように、レンズアレイ２の入射面２ｂ上で発光部３０の各ＬＥＤ素子３５の配列位置に最も近い部分、即ち、垂線２００の近傍の部分は、ロッドレンズ２０の外周部付近であり、ロッドレンズ２０の中心軸付近ではない。尚、本実施の形態では、垂線２００と互いに隣接するロッドレンズ列の各接点を結ぶ隣接線が交わるように配置されている。
【００５８】
次に、露光装置３０３の動作について、図１０を参照しながら説明する。
画像データをもとに、画像形成装置１００の図示しない制御部により露光装置への制御信号が発信されると、ドライバＩＣ３１の制御に基づいて発光部３０のＬＥＤ素子３５が選択的に発光する。発光部３０からの光線は、レンズアレイ２に入射し、一部が出射面２ａで遮光部材３０１により遮光され、残る光線が遮光部材３０１の両側を通過して前記感光体４１上に結像し、露光像（静電潜像）を形成する。
【００５９】
露光装置３０３の動作について、図１３〜図１５を用いて更に説明する。
図１３には、露光装置３０３の各部材のうち、発光部３０中の一つの発光点（ＬＥＤ素子３５の位置に相当する）であるＥ点、ロッドレンズ２０を１本、及び遮光部材３０１の一部のみを示した。同図において、ロッドレンズ２０の中心を原点Ｏ、原点Ｏを含むロッドレンズ２０の光軸方向の軸をＺ´軸、Ｚ´軸と直交して原点Ｏを含むレンズアレイ２(図１０)の幅方向の軸をＸ´軸とする。
【００６０】
ロッドレンズ２０は、中心軸ｚから外周部に向けて屈折率が低くなっている。発光点Ｅは、先に図１２（ｂ）、（ｃ）を用いて説明したように、ロッドレンズ２０の中心軸（Ｚ´軸）上ではなく、ロッドレンズ２０の外周部に対応する位置にあり、ロッドレンズ２０の入射面２０ｂより焦点距離を隔てて配置される。即ち図１３に示すように、ロッドレンズ２０の入射面２０ｂと発光点Ｅとの距離をＦ１とし、ロッドレンズ２０の出射面２０ａと結像点Ｉａとの距離をＦ２とすると、ロッドレンズ２０はＦ１＝Ｆ２となる位置に配設される。これは前記した図１２の説明で開示したように、発光部３０のＬＥＤ素子３５の配列位置が、レンズアレイ２のロッドレンズ２０の中心軸付近ではなく、ロッドレンズ２０の外周部付近にあることによる。
【００６１】
発光点（Ｅ）に近い側のロッドレンズ２０の外周部付近(即ち、垂線２００の近傍）の入射面２０ｂに入射する光線をＬａ、Ｌａ周辺の光線をＬａ１、Ｌａ２とし、ロッドレンズ２０の中心軸付近の入射面２０ｂに入射する光線をＬｂ、Ｌｂ周辺の光線をＬｂ１、Ｌｂ２とし、発光点（Ｅ）から遠い側のロッドレンズ２０の外周部付近の入射面２０ｂに入射する光線をＬｃ、Ｌｃ周辺の光線をＬｃ１、Ｌｃ２として図１３に示した。
【００６２】
このとき、ＬｃとＬｃ周辺の光線Ｌｃ１、Ｌｃ２は垂線２００の近傍の出射面２０ａから出射され、ＬｂとＬｂ周辺の光線Ｌｂ１、Ｌｂ２はロッドレンズ２０の中心軸付近の出射面２０ａから出射され、ＬａとＬａ周辺の光線Ｌａ１、Ｌａ２は垂線２００の遠方の出射面２０ａから出射される。このため、レンズアレイ２の出射面２ａ側を図１０〜図１２に示すように遮光部材３０１で遮光することにより、垂線２００の近傍で入射し、出射面２０ａ（２ａ）から出射される光線ＬａとＬａの周辺の光線のみを結像点Iａに結像させることができる。以上のように、露光像のボケの原因となる結像位置のずれが発生する光線Ｌｂ、Ｌｃ、及びＬｂ、Ｌｃ周辺の光線を遮光部材３０１で遮光するため、露光像のボケが少なく、解像度の高い露光像が得られる。
【００６３】
更に、発光点Ｅからロッドレンズ２０へ入射する光のうち、垂線２００近傍の光、即ち入射する角度が直角に近い光ほど光の強度が強く、垂線２００から遠方になる光、即ち入射する角度が直角からずれる光ほど光の強度が弱くなる。従って上記のように、本実施の形態の露光装置３０３では、光の強度が強い垂線２００近傍の光(Ｌａ、Ｌａ１、及びＬａ２)を結像点Ｉａにて結像させることができる。
【００６４】
図１４は、本実施の形態の露光装置３０３において、その露光像の解像度を示すＭＴＦと露光装置３０３の遮光部材３０１の遮光部材幅ＷＩの関係を測定した結果を示すグラフである。同グラフにおいて、横軸に遮光部材幅ＷＩをとり、縦軸にＭＴＦ（％）をとっている。
【００６５】
露光装置３０３は、発光部３０のＬＥＤ素子３５が１インチ（約２．５ｃｍ）当たり１２００個配列されており、測定においては、ＬＥＤ素子３５を１つおきに発光した状態において、複数のＬＥＤ素子３５について測定した値の最大値を採用した。またレンズアレイ２は、前記したように、ロッドレンズ２０が２列に配列された構成で、各ロッドレンズ２０の直径Ｄは、Ｄ＝０．５６３（ｍｍ）であり、レンズアレイ２の幅ＷＬ（図１１）は、ＷＬ＝１．０５１（ｍｍ）としている。従って、効果を比較するため、遮光部材が無い場合をＷＩ＝０（ｍｍ）としてグラフ上にプロットしている。以上の露光装置３０３をカラー電子写真方式の画像形成装置に設置して試験を行った。
【００６６】
測定の結果、例えば、遮光部材を設けない場合、即ちＷＩ＝０（ｍｍ）では、ＭＴＦは６５％であり、ＷＩ＝０．５（ｍｍ）のとき、ＭＴＦは７２%であった。また図１４のグラフに示すように、遮光部材幅ＷＩの値が大きいほどＭＴＦ（％）の値が向上していることが分かる。
【００６７】
ところで、カラー電子写真方式の画像形成装置を用いた別の評価試験によれば、ＭＴＦの値が７０％以上のとき、印字画像がざらついて見える品質劣化が目立たなくなることが明らかとなっている。従って、図１４のグラフによれば、遮光部材幅ＷＩが少なくとも０．５（ｍｍ）以上であればＭＴＦ（％）の値７０％以上が確保され、画像形成装置の印字の品質劣化を解消できることがわかる。この時の遮光部材幅ＷＩは、使用した前記レンズアレイのロッドレンズ２０の直径Ｄの８９％以上に相当する。
【００６８】
図１５は、上記構成の露光装置３０３において、遮光部材３０１の遮光部材幅ＷＩと光量の関係を測定した結果を示すグラフである。同グラフにおいて、横軸に遮光部材幅ＷＩ（ｍｍ）をとり、縦軸に光量（％）をとっている。尚、光量の値は、遮光部材が無い場合、即ちＷＩ＝０（ｍｍ）のときの光量を１００％とする換算によって求めた。
【００６９】
測定の結果、例えば、ＷＩ＝０．８（ｍｍ）のとき光量は１２％であり、ＷＩ＝０．８５（ｍｍ）のとき光量は７％であった。また、図１５のグラフに示すように、光部材幅ＷＩを大きくするに従い光量は低下した。
【００７０】
ところで、カラー電子写真方式の画像形成装置を用いた別の評価試験によれば、上記構成の露光装置３０３のレンズアレイ２を用いた場合、光量（％）の値が１０％以上のとき、画像形成が可能で露光装置としての光量が十分であり、光量（％）の値が１０％未満のとき、露光装置としての光量が不足して感光体ドラム４１に静電潜像が形成されず、画像形成が出来ないことが明らかとなっている。
【００７１】
従って、図１５のグラフによれば、遮光部材幅ＷＩ（ｍｍ）が少なくとも０．８（ｍｍ）以下であれば光量の値１０％以上が確保され、画像形成装置の印字の品質劣化を解消できることがわかる。この時の遮光部材幅ＷＩは、使用した前記レンズアレイのロッドレンズ２０の直径Ｄ（ｍｍ）の１４２％以下に相当する。
【００７２】
以上のように、本実施の形態の露光装置によれば、遮光部材３０１の遮光部材幅ＷＩを制限する、例えばロッドレンズ２０の直径Ｄの８９％以上とすることにより、印字画像がざらついて見える品質劣化が目立たなくなる解像度が得られ、１４２％以下とすることにより、露光装置として画像形成に必要な光量が得られる。即ち、遮光部材幅ＷＩをロッドレンズ２０の直径Ｄの８９％以上且つ１４２％以下とすることにより、印字の品質劣化を解消できる解像度及び光量を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００７３】
また、本実施の形態の露光装置によれば、遮光部材３０１がレンズアレイ２と感光体ドラム４１の間に配置される為、露光装置３０３の内部に遮光部材３０１を配置する必要がない。このため、前記した実施の形態１の露光装置３に比べて、遮光部材３０１の取り付けが容易となり、装置の小型化が可能となる。
【００７４】
実施の形態３．  
図１６は、本発明による実施の形態３の露光装置の構成を示す構成図である。この露光装置４０３が、前記した図１に示す実施の形態１の露光装置３と主に異なる点は、レンズアレイ４０２の形状に関する部分である。従って、この露光装置４０３が、前記した実施の形態１の露光装置３（図１）と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。尚、この露光装置４０３は、図４に示す画像形成装置１００において、実施の形態１の露光装置３に代えて装備されるものである。
【００７５】
図１６に示すように、露光装置４０３は、レンズアレイ４０２、レンズアレイ４０２の両側面をカバーする側板２１ａ，２１ｂ、レンズアレイ４０２の光が入射する入射面４０２ｂの所定部を覆う遮光部材４０１、側板２１ａ，２１ｂに接合してレンズアレイ４０２を保持する保持部材３４、レンズアレイ４０２を静電潜像が形成される感光体ドラム４１側に配置して保持部材３４と一体的に形成される筐体１０、筐体内部の所定位置に配置される発光部３０、発光部３０のＬＥＤ素子３５の発光を制御するドライバＩＣ３１、及び発光素子３０とドライバＩＣ３１を配置する配線基板３３を有する。
【００７６】
図１７は、図１６に示す露光装置４０３の、レンズアレイ４０２と側板２１ａ，２１ｂとからなるレンズアレイブロック４０７及び遮光部材４０１を発光素子３０側（Ｚ軸のプラス側）からみた図である。同図に示すように、レンズアレイ４０２は、円筒形状の光学レンズである複数のロッドレンズ２０によって構成されている。ロッドレンズ２０は、前記した各実施の形態で採用するものと同じであり、中心から外周部方向に屈折率分布が形成された直径がＤの円筒形状の光学レンズで、光軸が互いに平行になるように、１列の直線状に配列される。尚、このロッドレンズ２０の配列方向が、レンズアレイ４０２の長手方向（Ｙ軸方向）であり、発光部３０のＬＥＤ素子の配列方向と一致するように構成される。
【００７７】
各ロッドレンズ間及び側板２１ａ，２１ｂとの間は、遮光性を有する充填材２２が充填され固定される。以上のように構成されたレンズアレイ４０２は、露光装置４０３が露光像を形成するための光学レンズである。
【００７８】
遮光部材４０１は、レンズアレイ４０２の光が入射する入射面４０２ｂ側に接着されて固定され、レンズアレイ４０２を透過しようとする光線の一部を遮光する。遮光部材４０１は、例えばステンレス板金を加工して形成され、光線の反射を抑えるように表面に黒色クローム処理が施されている。遮光部材４０１には光線が通過する開口幅ＷＳ（図１７）のスリット４１１が形成され、スリット４１１を通過した光のみがレンズアレイ４０２に至る。
【００７９】
更に、発光部３０のＬＥＤ素子３５からレンズアレイ４０２の出射面４０２ａへの垂線を２００とすると、遮光部材４０1は、レンズアレイ４０２の幅方向（Ｘ軸方向）の端部を遮光し、スリット４１１により、レンズアレイ４０２の幅方向の中央部であり、垂線２００の近傍を露出するように形成され且つ配置される。尚、レンズアレイ４０２の幅方向は、ロッドレンズ２０の配列方向（レンズアレイの長手方向）に対して垂直な方向であり、かつロッドレンズ２０の光軸方向（Ｚ軸方向）と垂直な方向である。また垂線２００は、レンズアレイ４０２の入射面４０２ｂとも垂直に交わる。
【００８０】
また、図１６、図１７から明らかなように、レンズアレイ４０２の入射面４０２ｂ上で発光部３０の各ＬＥＤ素子３５の配列位置に最も近い部分、即ち、垂線２００と交差する部分は、各ロッドレンズ２０の中心を結ぶ配列中心線（ここではレンズアレイ４０２の幅方向中心線と同等）上にある。
【００８１】
尚、本実施の形態では、遮光部材４０１がレンズアレイ４０２に固定された構成としているが、遮光部材４０１をレンズアレイ４０２から所定の間隔を隔てて配置しても良い。
【００８２】
次に、露光装置４０３の動作について、図１６を参照しながら説明する。
画像データをもとに、画像形成装置１００（図４）の図示しない制御部により露光装置への制御信号が発信されると、ドライバＩＣ３１の制御に基づいて発光部３０のＬＥＤ素子３５が選択的に発光する。発光部３０からの光線の一部は、遮光部材４０１により遮光され、残る光線は遮光部材４０１のスリット４１１を通過してレンズアレイ４０２に入射し、発光した発光部３０の露光像が前記感光体ドラム４１上に結像し、露光像（静電潜像）を形成する。
【００８３】
露光装置４０３の動作について、図１８〜図２２を用いて更に説明する。ここでは、本実施の形態の露光装置３の動作の説明を、比較説明によって容易にするため、先ず比較例として遮光部材４０１が無い場合の露光装置の動作について説明する。
【００８４】
図１８は、比較例として、遮光部材４０１が配設されない場合のロッドレンズ２０による結像のずれの説明するための説明図である。同図には、露光装置４０３の各部材のうち、発光部３０中の一つの発光点（ＬＥＤ素子３５の位置に相当する）であるＥ点と、ロッドレンズ２０を１本のみを示した。同図において、ロッドレンズ２０の中心を原点Ｏ、原点Ｏを含むロッドレンズ２０の光軸方向の軸をＺ´軸、Ｚ´軸と直交して原点Ｏを含むレンズアレイ４０２(図１６)の幅方向の軸をＸ´軸とする。
【００８５】
ロッドレンズ２０は、中心軸Ｚ´から外周部に向けて屈折率が低くなっている。発光点Ｅは、先の説明から明らかなように、レンズアレイ４０２の幅方向中心に対応する位置にあり、ロッドレンズ２０の入射面２０ｂより焦点距離を隔てて配置される。
【００８６】
垂線２００の近傍で発光点Ｅから近い入射面２０ｂに入射し、ロッドレンズ２０の出射面２０ａから出射される光線をＬｄ、Ｌｄ周辺の光線をＬｄ１、Ｌｄ２とし、垂線２００から離間したロッドレンズ２０の入射面２０ｂに入射し、ロッドレンズ２０の出射面２０ａから出射される光線をＬｅ、Ｌｅ周辺の光線をＬｅ１、Ｌｅ２とし、垂線２００から更に離間したロッドレンズ２０の入射面２０ｂに入射し、ロッドレンズ２０の出射面２０ａから出射される光線をＬｆ、Ｌｆ周辺の光線をＬｆ１、Ｌｆ２として図１８に示した。
【００８７】
この時、発光点（Ｅ）から入射する光線Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆの結像する点はそれぞれＩｄ、Ｉｅ、Ｉｆとなる。結像点Ｉｅは、結像点Ｉｄに対しロッドレンズ２０により近く、且つＺ´軸からより離れた位置にずれており、結像点Ｉｆは、結像点Ｉｅよりも更に大きくずれている。これら結像点Ｉｄ、Ｉｅ、Ｉｆで示した結像位置のずれが、露光装置の露光像のボケの要因であり、解像度低下の原因となる。
【００８８】
図１９は、本実施の形態の露光装置４０３の動作を説明するための説明図であり、この図１９を参照しながら露光装置４０３の動作について更に説明する。
【００８９】
図１９には、露光装置４０３の各部材のうち、発光部３０中の一つの発光点（ＬＥＤ素子３５の位置に相当する）であるＥ点、ロッドレンズ２０を１本、及び遮光部材４０１のみを示した。同図において、ロッドレンズ２０の中心を原点Ｏ、原点Ｏを含むロッドレンズ２０の光軸方向の軸をＺ´軸、Ｚ´軸と直交して原点Ｏを含むレンズアレイ４０２(図１６)の幅方向の軸をＸ´軸とする。
【００９０】
同図に示すように、本実施の形態では、遮光部材４０１が配置されている為、露光装置４０３の露光像のボケの原因となる結像位置のずれを発生する光線Ｌｅ、Ｌｆ及びＬｅ、Ｌｆの周辺の光線がこの遮光部材４０１によって遮光されている。このため、発光点Ｅの露光像は、発光点Ｅに近い垂線２００の近傍のロッドレンズ２０の入射面２０ｂに入射し、その出射面２０ａから出射される光によって結像点Ｉｄに結像する。以上のように、露光像のボケの原因となる結像位置のずれを発生する光線Ｌｅ、Ｌｆ、及びＬｅ、Ｌｆの周辺の光線を遮光部材４０１で遮光するため、露光像のボケが少なく、解像度の高い露光像が得られる。
【００９１】
ここで、本実施の形態における別の実施例について説明する。
図２０は、本実施の形態の露光装置４０３において、図１６に示す構成、即ち遮光部材４０１をレンズアレイ４０２の入射面４０２ｂ側に配置した構成に対して、遮光部材４０１をレンズアレイ４０２の出射面４０２ａ側に配置した場合の動作を説明する図である。
【００９２】
この場合、同図に示すように、発光点Ｅに近い垂線２００の近傍のロッドレンズ２０の入射面２０ｂに入射する光線Ｌｄ及び周辺の光線は、出射面２０ａから出射して結像点Ｉｄで結像するが、露光像のボケの原因となる結像位置のずれを発生する光線Ｌｅ、Ｌｆ、及びＬｅ、Ｌｆの周辺の光線は、ロッドレンズ２０の入射面２０ｂに入射するものの、出射面２０ａ側に配置された遮光部材４０１によって遮光され、レンズアレイ２０の出射面２０ａから出射できない。
【００９３】
従って、本実施の形態における別の実施例のように、遮光部材４０１をレンズアレイ４０２の出射面４０２ａ側において、感光体ドラム４１との間に配置するように構成しても、露光像のボケの原因となる結像位置のずれが発生する光線Ｌｅ、Ｌｆ、及びＬｅ、Ｌｆ周辺の光線を遮光し、露光像のボケが少なく、解像度の高い露光像を得ることができる。
【００９４】
更に、発光点Ｅからロッドレンズ２０へ入射する光のうち、垂線２００近傍の光、即ち入射する角度が直角に近い光ほど光の強度が強く、垂線２００から遠方になる光、即ち入射する角度が直角からずれる光ほど光の強度が弱くなる。従って上記のように、本実施の形態の露光装置４０３では、光の強度が強い垂線２００近傍の光(Ｌｄ、Ｌｄ１、及びＬｄ２)を結像点Ｉｄにて結像させることができる。
【００９５】
尚、図１８〜図２０ではＺ´軸よりもＸ´軸方向で下方部（プラス側）にて入射し、Ｚ´軸よりもＸ´軸方向で上方部（マイナス側）にて出射する光線Ｌｅ、Ｌｅ１、Ｌｅ２及びＬｆ、Ｌｆ１、Ｌｆ２が記載されているが、図示していないが、Ｚ´軸よりもＸ´軸方向で上方部にて入射する光線は、Ｚ´軸よりもＸ´軸方向で下方部にて出射する。その際、これらの光線も遮光部材４０１によって遮光されるものである。
【００９６】
図２１は、本実施の形態の露光装置４０３において、その露光像の解像度を示すＭＴＦと露光装置４０３の遮光部材４０１のスリット４１１の開口幅ＷＳ（図１７）の関係を測定した結果を示すグラフである。同グラフにおいて、横軸にスリット１１の開口幅ＷＳ（ｍｍ）をとり、縦軸にＭＴＦ（％）をとっている。
【００９７】
図２１の測定に使用した露光装置４０３は、発光部３０のＬＥＤ素子３５が１インチ（約２．５ｃｍ）当たり１２００個配列されており、測定においては、このＬＥＤ素子３５を１つおきに発光した状態において、複数のＬＥＤ素子３５について測定した値の最大値を採用した。またここでのレンズアレイ４０２は、前記したように、ロッドレンズ２０が１列に配列された構成で、各ロッドレンズ２０の直径Ｄは、Ｄ＝０．５６３（ｍｍ）であり、レンズアレイ４０２の幅ＷＬは、構成上ＷＬ＝Ｄとなる。従って、開口幅ＷＳがＷＳ＝０．５６３（ｍｍ）の場合、遮光部材４０１が無い場合と同等とみなされる。以上の露光装置４０３をカラー電子写真方式の画像形成装置に設置して試験を行った。
【００９８】
測定の結果、例えば、開口幅ＷＳ＝０．５６３（ｍｍ）とした（遮光部材４０１を設けないのと同等）ときＭＴＦは６５％であり、ＷＳ＝０．４（ｍｍ）のときＭＴＦは７１％であった。また図２１に示すように、開口幅ＷＳの値が小さいほどＭＴＦ（％）の値が向上していることが分かる。
【００９９】
ところで、カラー電子写真方式の画像形成装置を用いた別の評価試験によれば、ＭＴＦの値が７０％以上のとき、印字画像がざらついて見える品質劣化が目立たなくなることが明らかとなっている。従って、図２１のグラフによれば、開口幅ＷＳが少なくとも０．４（ｍｍ）以下であればＭＴＦの値７０％以上が確保され、画像形成装置の印字の品質劣化を解消できることがわかる。この時の開口幅ＷＳは、使用した前記レンズアレイのロッドレンズ２０の直径Ｄの７１％以下に相当する。
【０１００】
図２２は、上記構成の露光装置４０３において、遮光部材４０１の開口幅ＷＳと光量の関係を測定した結果を示すグラフである。同グラフにおいて、横軸にスリット４１１の開口幅ＷＳ（ｍｍ）をとり、縦軸に光量（％）をとっている。尚、光量の値は、スリットの開口幅ＷＳがＷＳ＝０．５６３（ｍｍ）（遮光部材１を設けないのと同等）のときの光量を１００％とする換算によって求めた。
【０１０１】
測定の結果、例えば、ＷＳ＝０．１（ｍｍ）のとき、光量は２４％であり、ＷＳ＝０．０５（ｍｍ）のとき、光量は１２％であった。また、図２２のグラフに示すように、開口幅ＷＳを小さくするに従い光量が低下することが分かる。
【０１０２】
ところで、カラー電子写真方式の画像形成装置を用いた別の評価試験によれば、上記構成の露光装置４０３のレンズアレイ４０２（ロッドレンズ２０を一列に配列した）を用いた場合、光量（％）の値が２０％以上のとき、画像形成が可能で露光装置としての光量が十分であり、光量（％）の値が２０％未満のとき、露光装置としての光量が不足して感光体ドラム４１に静電潜像が形成されず、画像形成が出来ないことが明らかとなっている。
【０１０３】
従って、図２２のグラフによれば、開口幅ＷＳ（ｍｍ）が少なくとも０．１ｍｍ以上であれば光量の値２０％以上が確保され、画像形成装置の印字の品質劣化を解消できることがわかる。この時の開口幅ＷＳは、使用した前記レンズアレイのロッドレンズ２０の直径Ｄ（ｍｍ）の１７．８％以上に相当する。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態の露光装置によれば、遮光部材４０１のスリット４１１の開口幅ＷＳを制限する、例えばロッドレンズ２０の直径Ｄの１８％以上とすることで露光装置として画像形成に必要な光量が得られ、７１％以下とすることにより、印字画像がざらついて見える品質劣化が目立たなくなる解像度が得られる。即ち開口幅ＷＳをロッドレンズ２０の直径Ｄの１８％以上、且つ７１％以下とした本実施の形態の露光装置を採用することにより、印字の品質劣化を解消できる解像度及び光量を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態の露光装置によれば、レンズアレイが、一列の配列されたロッドレンズによって構成されているため、レンズアレイの構成が簡単となり、組み立てが容易となり、更に装置の小型化が可能のとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明による実施の形態１の露光装置の要部構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す露光装置のレンズアレイブロック及び遮光部材を発光素子側（Ｚ軸方向）からみた図である。
【図３】実施の形態１の露光装置における発光部、遮光部材、及びレンズアレイの相対的な位置関係を説明するための説明図で、（ａ）は図１の露光装置をＸ軸方向から見た図に相当し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切る要部断面を示し、（ｃ）は（ａ）に示す部分をＺ軸方向で発光部３０からレンズアレイ２の方向にみた図である。
【図４】本発明による実施の形態１の露光装置を用いた画像形成装置の要部構成を示す構成図である。
【図５】実施の形態１における比較例として、遮光部材を除いた場合のロッドレンズによる結像のずれを説明するための説明図である。
【図６】図５における、結像点の近傍を部分拡大した拡大図である。
【図７】実施の形態１の露光装置の動作を説明するための説明図である。
【図８】実施の形態１において、ＭＴＦと遮光部材のスリットの開口幅の関係を測定した結果を示すグラフである。
【図９】実施の形態１において、遮光部材の開口幅と光量の関係を測定した結果を示すグラフである。
【図１０】本発明による実施の形態２の露光装置の要部構成を示す構成図である。
【図１１】図１０に示す露光装置のレンズアレイブロック及び遮光部材を感光体ドラム側（Ｚ軸方向）からみた図である。
【図１２】実施の形態２の露光装置における発光部、遮光部材、及びレンズアレイの相対的な位置関係を説明するための説明図で、（ａ）は図１０の露光装置をＸ軸方向から見た図に相当し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切る要部断面を示し、（ｃ）は（ａ）に示す部分をＺ軸方向で感光体ドラム４１からレンズアレイ２の方向にみた図である。
【図１３】実施の形態２の露光装置の動作を説明するための説明図である。
【図１４】実施の形態２において、ＭＴＦと遮光部材の幅の関係を測定した結果を示すグラフである。
【図１５】実施の形態２において、遮光部材の幅と光量の関係を測定した結果を示すグラフである。
【図１６】本発明による実施の形態３の露光装置の要部構成を示す構成図である。
【図１７】図１６に示す露光装置のレンズアレイブロック及び遮光部材を発光素子側（Ｚ軸方向）からみた図である。
【図１８】実施の形態３における比較例として、遮光部材を除いた場合のロッドレンズによる結像のずれを説明するための説明図である。
【図１９】実施の形態３の露光装置の動作を説明するための説明図である。
【図２０】実施の形態３における別の実施例の説明に供する図である。
【図２１】実施の形態３において、ＭＴＦと遮光部材のスリットの開口幅の関係を測定した結果を示すグラフである。
【図２２】実施の形態３において、遮光部材の開口幅と光量の関係を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０７】
１，３０１，４０１  遮光部材、
２，４０２  レンズアレイ、
２ａ，４０２ａ  出射面、
２ｂ，４０２ｂ  入射面、
３，３０３，４０３  露光装置、
５  現像装置、
７，４０７  レンズアレイブロック、
９  定着装置、
１０  筐体、
１１，４１１  スリット、
２０  ロッドレンズ、
２０ａ  出射面、
２０ｂ  入射面、
２１ａ，２１ｂ  側板、
２２  充填材、
２７  排出部、
３０  発光部、
３１  ドライバＩＣ、
３２  ワイヤ、
３３  配線基板、
３４  保持部材、
３５  ＬＥＤ素子、
４１  感光体ドラム、
４２  帯電ローラ、
４３，８２  クリーニングブレード、
５１  トナーカートリッジ、
６０  給紙カセット、
６１  給紙ローラ、
６２，６３，６４  搬送ローラ、
６５  排出ローラ、
８０  転写ローラ、
８１  転写ベルト、
１００  画像形成装置、
１０１  印字媒体、
１１１〜１１４  トナー像形成部。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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