(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段から発せられた光が集光レンズを介して感光体に照射される画像書込み装置において、
上記光源手段が透明基板の一方の面上に発光層を有し、面発光光源手段であり、上記透明基板の他方の面と対向させるようにマイクロレンズアレイを配置し、
上記面発光光源手段を構成する１光源画素から発せられた光が、複数の上記マイクロレンズを介して感光体に照射され、該マイクロレンズアレイが、感光性ガラスに紫外線を照射することにより収縮して形成された遮光層と、該感光性ガラスの上記収縮によって半球状に変形した部分とからなることを特徴とする画像書込み装置。
【請求項２】
上記マイクロレンズを、上記光源手段から発せられた光が感光体を隙間なく照射するような形状とした請求項１に記載の画像書込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像書込み装置に関し、特に画像書込み装置の光源ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やスキャナ、更にはプリンタやファクシミリ等の機能を兼ね備えたマルチファンクションプリンタは、ハ−ドディスク等の記憶媒体に記憶されている文字・図・電子写真等の画像データを原稿に書き込む画像書込み装置を備えている。
【０００３】
上記画像書込み装置には、図６に示すように、ＬＳＵ（ｌａｓｅｒ  ｓｃａｎｎｅｒ  ｕｎｉｔ）が従来から用いられていた。このＬＳＵは、所定の走査ライン上の画像データに基づいて光源１０４を発光させて光ビームを得、当該光ビームを所定の回転速度で回転しているポリゴンミラー１０２の所定面に照射し、一定範囲の反射角にて反射される光をｆ・θレンズ１０３を通して感光ドラム１０１に照射する構造である。
【０００４】
ここで、上記ＬＳＵを備えた画像書込み装置においては、画像の解像度または画像のプリント速度に比例してポリゴンミラー１０２の回転速度を速める必要がある。例えば、６００ｄｐｉ（２４ｄｏｔｓ／ｍｍ）の画像データを２００ｍｍ／ｓｅｃでプリントする場合、必要とされる６面のポリゴンミラー１０２の回転速度は２４×２００×６０／６＝４８０００ＲＰＭとなる。
【０００５】
しかしながら、ポリゴンミラー１０２の軸受けが受ける負荷やポリゴンミラー１０２の回転により生じる騒音等を考慮すると、ポリゴンミラー１０２の回転速度を速くすることは好ましない。
【０００６】
そこで、最近では、図７に示すように、ＬＥＤ素子１１１を透明基板１１２上に多数配列したＬＥＤアレイ１１０（図８参照）をロッドレンズ１１３と対向させるように配置し、このＬＥＤアレイ１１０から発せられた光がロッドレンズ１１３を通して感光ドラム１１４に照射される構成とするのが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、画像書込み装置の小型化を図るには、ＬＥＤ素子１１１から感光ドラム１１４までの距離（以下「共役長」という）を短くする必要があり、この共役長を短くするには、各ロッドレンズ１１３の径を小さくしなければならない。
【０００８】
しかしながら、径を小さくすると各ロッドレンズ間のクロストークやフレア光等の光ノイズが多くなる。すなわち、上記従来技術によって装置の小型化を進めるには限度があった。
【０００９】
また、上記従来のロッドレンズ１１３を採用すると、感光ドラム１１４に照射されるスポット光の径Ｌ１を自由に変えることができないという問題もある。すなわち、感光ドラム１１４上に明瞭な像を投影するためには、ＬＥＤ素子１１１の径Ｌ２と上記スポット径Ｌ１とを同じ大きさにしなければならない。
【００１０】
本発明は、上記従来の事情に基づいて提案されたものであって、共役長を短くすることで装置の小型化を図るとともに、感光ドラムに照射されるスポット光の径を自由に変更可能にすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の手段を採用している。
【００１２】
まず、本発明は、図１に示すように、光源手段２０から発せられた光が集光レンズ１０を介して感光体２に照射される画像書込み装置を前提としている。
【００１３】
ここで、上記光源手段２０は、図４に示すように発光層２３を透明基板２１上に形成してなる。そして、この面発光光源手段２０と対向させるようにマイクロレンズアレイ１０を取り付ける。
【００１４】
このように、本発明では上記従来のロッドレンズに代えてマイクロレンズを採用するようにしているため、光源手段２０から感光ドラム２までの距離（すなわち共役長）を３ｍｍ以下まで短くすることができる。これによって、従来に比べ装置をかなり小型にできることはいうまでもない。
【００１５】
また、このようなマイクロレンズを採用すると、以下に説明するように、感光ドラム２に照射されるスポット光の径Ｌ１を自由に変えることも可能となる。
【００１６】
すなわち、従来はロッドレンズ１１３を採用していたので、感光ドラム上に明瞭な像を投影する必要上、ＬＥＤ素子１１１の径Ｌ２と上記スポット径Ｌ１とを同じ大きさにしなければならなかった。
【００１７】
それに対し、本発明ではマイクロレンズを採用しているため、上記光源画素Ｘの径Ｌ２と上記スポット径Ｌ１とが異なる大きさであっても、感光ドラム２上に投影される像が不明瞭になることはない。マイクロレンズは、光の量のみを１画素単位で伝送する（すなわち、光の位相は伝送しない）方式のレンズであるためである。
【００１８】
以上説明したように、本発明によると、感光ドラム２に照射されるスポット光の径Ｌ１を自由に変えることができるので、感光ドラム２に隙間なく像を投影することも可能となることはいうまでもない。
【００１９】
なお、１光源画素Ｘから発せられた光が１つのマイクロレンズ１１を介して感光ドラム２に照射されるようにする必要上、図５（ａ）に示すように、光源画素Ｘとマイクロレンズ１１とを１対１に対応させることは容易でない。
【００２０】
そこで、図５（ｂ）に示すように、１つの光源画素Ｘから発せられた光が複数のマイクロレンズ１１を介して感光ドラム２に照射されるようにしてもよい。このようにすれば、マイクロレンズアレイ１０と光源手段２０との取り付けが容易になるのはもちろん、これら手段１０・２０の設計も容易になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した画像書込み装置の要部の構成図である。
【００２２】
すなわち、本光源ユニット１では、光量伝送方式(後述する)のマイクロレンズを上記従来のロッドレンズに代えて採用することとしており、以下その製造手順を説明する。
【００２３】
まず、図３（ａ）に示すように、例えばクロム等からなるフォトマスク１２を感光性ガラス（または樹脂）１３上に生成し、紫外線１４を照射する。フォトマスク１２の開口部分の形状は円状とし、また、この開口部分の間隔は、後述する光源画素Ｘの間隔と対応させておく。
【００２４】
これによって、上記開口部分にのみ紫外線１４が照射されることになるため、図３（ｂ）に示すように、この開口部分の感光性ガラス１３のみが収縮してマイクロレンズ１１となり、その他の部分は、レンズ１１間のクロストークやフレア光を防止するための遮光層１５となる。
【００２５】
一方、本光源ユニット１では、上記従来のＬＥＤアレイ１１０に代えて、エレクトロルミネッセンスを光媒体とする光源手段２０を採用している。
【００２６】
すなわち、図４に示すように、画像書込み装置の主走査方向に長い透明基板２１の一方の面に複数のＩＴＯ電極２２ａ，ｂ，・・・を所定間隔で形成し、その上に光媒体としてエレクトロルミネッセンス膜２３を形成し、更にその上に共通電極２４を形成する。
【００２７】
この共通電極２４は１本のリード２５（図示せず）を介して外部に導出され、また、各ＩＴＯ電極２２ａ，ｂ，・・・はそれぞれリード２６ａ，２６ｂ，・・・（図示せず）を介して外部に導出されるようになっている。これによって、各ＩＴＯ電極２２ａ，ｂ，・・・に対応する領域のエレクトロルミネッセンス膜２３が発光することになり、以下、この１発光領域を光源画素Ｘという。
【００２８】
最後に、上記のように製造したマイクロレンズアレイ１０と上記面発光光源２０とをスペーサーＳを介して接続すると、図１に示すような光源ユニット１が完成する。
【００２９】
以上のように、本発明では従来のロッドレンズ１１３に代えてマイクロレンズ１１を採用するようにしているため、光源手段２０から感光ドラム２までの距離（すなわち共役長）を３ｍｍ以下まで短くすることができる。これによって、従来に比べ装置をかなり小型にできることはいうまでもない。
【００３０】
また、このようなマイクロレンズ１１を採用すると、以下に説明するように、感光ドラム２に照射されるスポット光の径Ｌ１を自由に変えることも可能となる。
【００３１】
すなわち、従来はロッドレンズ１１３を採用していたので、感光ドラム上に明瞭な像を投影する必要上、ＬＥＤ素子１１１の径Ｌ２と上記スポット径Ｌ１とを同じ大きさにしなければならなかった。
【００３２】
それに対し、本発明ではマイクロレンズ１１を採用しているため、上記光源画素Ｘの径Ｌ２と上記スポット径Ｌ１とが異なる大きさであっても、感光ドラム２上に投影される像が不明瞭になることはない。マイクロレンズは、光の量のみを１画素単位で伝送する（すなわち、光の位相は伝送しない）方式のレンズであるためである。
【００３３】
以上説明したように、本発明によると、感光ドラム２に照射されるスポット光の径Ｌ１を自由に変えることができるので、感光ドラム２に隙間なく像を投影することも可能となることはいうまでもない。
【００３４】
ここで、マイクロレンズアレイ１０の製造方法は上記の方法に限定されるものではなく、例えば、インジェクション成形によっても製造することができる。この場合、材料には、耐熱アクリルや非晶質ポリオレフィンを用いることができ、特に、高温・高湿・熱衝撃などに強く、透過率が高いものを選定するのが好ましい。
【００３５】
なお、このようにインジェンクション成形によってマイクロレンズアレイ１０を製造した場合、その遮光層１５は、図２（ａ）に示すように感光ドラム２と対向する側のみに設けてもよいし、図２（ｂ）に示すように光源手段２０と対向する側のみに設けてもよい。もちろん、図２（ｃ）に示すように、感光ドラム２と対向する側・光源手段２０と対向する側の両方に設けても同様の効果が得られる。
【００３６】
また、上記の説明では、フォトマスク１２の開口部分の間隔と光源画素Ｘの間隔とを対応させておくこととした。これは、図５（ａ）に示すように、１光源画素Ｘから発せられた光が１つのマイクロレンズ１１を介して感光ドラム２に照射されるようにするためであるが、このように光源画素Ｘとマイクロレンズ１１とを１対１に対応させることは容易でない。
【００３７】
そこで、図５（ｂ）に示すように、１つの光源画素Ｘから発せられた光が複数のマイクロレンズ１１を介して感光ドラム２に照射されるようにしてもよい。このようにすれば、マイクロレンズアレイ１０と光源手段２０との取り付けが容易になるのはもちろん、これら手段１０・２０の設計も容易になる。
【００３８】
更に、上記の説明では、本光源ユニット１が採用する光源手段２０として、エレクトロルミネッセンスを光媒体とする面発光光源手段２０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、この面発光光源手段２０に代えて上記従来のＬＥＤアレイ１１０を採用するようにしてもかまわない。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、光源手段から感光ドラムまでの距離（すなわち共役長）を３ｍｍ以下まで短くすることができるため、従来に比べ装置をかなり小型にできる。
【００４０】
また、本発明によると、感光ドラムに照射されるスポット光の径を自由に変えることができるので、感光ドラムに隙間なく像を投影することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像書込み装置の要部の構成図。
【図２】インジェクション成形によって製造したマイクロレンズアレイの説明図。
【図３】フォトリソによって製造したマイクロレンズアレイの説明図
【図４】モノクロ光源手段の説明図
【図５】光源画素とマイクロレンズとの関係を示す図
【図６】従来の画像書込み装置の説明図
【図７】従来の画像書込み装置の説明図
【図８】ＬＥＤアレイの説明図
【符号の説明】
１  光源ユニット
２  感光ドラム（感光体）
１０  マイクロレンズアレイ
１１  マイクロレンズ
１２  フォトマスク
１３  感光性ガラス
１４  紫外線
１５  遮光層
２０  光源手段
２１  透明基板
２２  ＩＴＯ電極
２３  エレクトロルミネッセンス膜
２４  共通電極
Ｘ  光源画素
【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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