JP2001150715A - 光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置Info
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- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配列直交方向のビームウェスト位置を像担持
体面近傍にすると共に、深度余裕を大きくすることがで
きる光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置を
得る。 【解決手段】 複数の発光素子が配列された発光素子ア
レイ１と、発光素子アレイ１の各発光素子からの光束を
像担持体３上に光スポットとして結像させるための、複
数の結像素子が配列された結像素子アレイ２とからなる
光プリントヘッドにおいて、発光素子アレイ１、結像素
子アレイ２、および像担持体面との配置関係において、
結像素子の焦点距離を、等倍関係を満たすときの結像素
子の焦点距離よりも若干長くしている。
体面近傍にすると共に、深度余裕を大きくすることがで
きる光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置を
得る。 【解決手段】 複数の発光素子が配列された発光素子ア
レイ１と、発光素子アレイ１の各発光素子からの光束を
像担持体３上に光スポットとして結像させるための、複
数の結像素子が配列された結像素子アレイ２とからなる
光プリントヘッドにおいて、発光素子アレイ１、結像素
子アレイ２、および像担持体面との配置関係において、
結像素子の焦点距離を、等倍関係を満たすときの結像素
子の焦点距離よりも若干長くしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体走査書込方式
のデジタル書込光学系に用いられる光プリントヘッド及
びこれを用いた画像形成装置に関するもので、デジタル
複写機、プリンタ、デジタルファクシミリなどに適用可
能なものである。
のデジタル書込光学系に用いられる光プリントヘッド及
びこれを用いた画像形成装置に関するもので、デジタル
複写機、プリンタ、デジタルファクシミリなどに適用可
能なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル複写機、プリンタ、デジ
タルファクシミリなどのデジタル出力機器の小型化に伴
い、デジタル書込装置の小型化が要求されている。デジ
タル書込方式は、現在では大きく２種類に分類すること
ができる。その一つは、半導体レーザ等の光源から出射
された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レン
ズによって光スポットを形成する光走査方式であり、も
う一つは、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイ光源から出
射された光束を、結像素子アレイによって光スポットを
形成する固体走査方式である。
タルファクシミリなどのデジタル出力機器の小型化に伴
い、デジタル書込装置の小型化が要求されている。デジ
タル書込方式は、現在では大きく２種類に分類すること
ができる。その一つは、半導体レーザ等の光源から出射
された光束を光偏向器によって光走査し、走査結像レン
ズによって光スポットを形成する光走査方式であり、も
う一つは、ＬＥＤアレイ等の発光素子アレイ光源から出
射された光束を、結像素子アレイによって光スポットを
形成する固体走査方式である。
【０００３】上記光走査方式は、光偏向器によって光を
走査するため光路長が大きくなってしまうのに対し、上
記固体走査方式は、光路長を非常に短くすることが可能
であるため、装置全体を小型化することができるという
利点があると共に、光偏向器等の機械的な駆動部品を必
要としないという利点もある。
走査するため光路長が大きくなってしまうのに対し、上
記固体走査方式は、光路長を非常に短くすることが可能
であるため、装置全体を小型化することができるという
利点があると共に、光偏向器等の機械的な駆動部品を必
要としないという利点もある。
【０００４】上記固体走査方式に用いられる等倍結像素
子として、ルーフプリズムレンズアレイやルーフミラー
レンズアレイが提案されている。ルーフプリズムレンズ
アレイは、入射面と出射面とプリズム面が一体的に形成
されたルーフプリズムレンズが複数個配列された結像素
子アレイである。一方、ルーフミラーレンズアレイは、
入射面と出射面をもつレンズが複数個配列されたレンズ
アレイと、互いに直角をなす２つの反射面を有するルー
フミラーが複数個配列されたルーフミラーアレイとで構
成された結像素子アレイである。
子として、ルーフプリズムレンズアレイやルーフミラー
レンズアレイが提案されている。ルーフプリズムレンズ
アレイは、入射面と出射面とプリズム面が一体的に形成
されたルーフプリズムレンズが複数個配列された結像素
子アレイである。一方、ルーフミラーレンズアレイは、
入射面と出射面をもつレンズが複数個配列されたレンズ
アレイと、互いに直角をなす２つの反射面を有するルー
フミラーが複数個配列されたルーフミラーアレイとで構
成された結像素子アレイである。
【０００５】従来においては、上記ルーフプリズムレン
ズアレイやルーフミラーレンズアレイ等の結像素子アレ
イは、発光素子アレイ、結像素子アレイ、および像担持
体面の配置関係に対してその焦点距離が等倍関係を有す
るように設定されており、いわゆる配列方向に正立系を
なす等倍結像素子アレイと呼ばれている。
ズアレイやルーフミラーレンズアレイ等の結像素子アレ
イは、発光素子アレイ、結像素子アレイ、および像担持
体面の配置関係に対してその焦点距離が等倍関係を有す
るように設定されており、いわゆる配列方向に正立系を
なす等倍結像素子アレイと呼ばれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記ルーフプリズムレ
ンズアレイの入射面および出射面や、上記ルーフミラー
レンズアレイを構成しているレンズアレイの入射面およ
び出射面を球面形状で構成した結像素子アレイにおい
て、発光素子アレイ、結像素子アレイ、および像担持体
面の配置関係に対してその焦点距離が等倍関係を有する
ように設定した場合、その配列直交方向のビームスポッ
ト径の深度カーブにおける、ビームスポット径が最小と
なるデフォーカス位置（ビームウェスト位置）が像担持
体面からずれているということがわかった。
ンズアレイの入射面および出射面や、上記ルーフミラー
レンズアレイを構成しているレンズアレイの入射面およ
び出射面を球面形状で構成した結像素子アレイにおい
て、発光素子アレイ、結像素子アレイ、および像担持体
面の配置関係に対してその焦点距離が等倍関係を有する
ように設定した場合、その配列直交方向のビームスポッ
ト径の深度カーブにおける、ビームスポット径が最小と
なるデフォーカス位置（ビームウェスト位置）が像担持
体面からずれているということがわかった。
【０００７】また、光プリントヘッドを画像形成装置に
保持するときの組み付け誤差や、結像素子アレイの製造
誤差を緩くするためには、実使用上問題のない範囲にビ
ームスポット径を抑えることのできるあるデフォーカス
範囲、いわゆる深度余裕を大きくすることが望ましい。
保持するときの組み付け誤差や、結像素子アレイの製造
誤差を緩くするためには、実使用上問題のない範囲にビ
ームスポット径を抑えることのできるあるデフォーカス
範囲、いわゆる深度余裕を大きくすることが望ましい。
【０００８】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、配列直交方向のビ
ームウェスト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度
余裕を大きくすることができる光プリントヘッド及びこ
れを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
解消するためになされたものであり、配列直交方向のビ
ームウェスト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度
余裕を大きくすることができる光プリントヘッド及びこ
れを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、上記発
光素子アレイの各発光素子からの光束を像担持体上に光
スポットとして結像させるための、複数の結像素子が配
列された結像素子アレイとからなる光プリントヘッドに
おいて、上記発光素子アレイ、上記結像素子アレイ、お
よび像担持体面との配置関係において、上記結像素子の
焦点距離を、等倍関係を満たすときの結像素子の焦点距
離よりも若干長くしたことを特徴とする。
複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、上記発
光素子アレイの各発光素子からの光束を像担持体上に光
スポットとして結像させるための、複数の結像素子が配
列された結像素子アレイとからなる光プリントヘッドに
おいて、上記発光素子アレイ、上記結像素子アレイ、お
よび像担持体面との配置関係において、上記結像素子の
焦点距離を、等倍関係を満たすときの結像素子の焦点距
離よりも若干長くしたことを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記結像素子の焦点距離をｆ、等倍関係を
満たすときの結像素子の焦点距離をｆ’とするとき、 １．００５≦ｆ／ｆ’≦１．０２５ を満たしていることを特徴とする。
明において、上記結像素子の焦点距離をｆ、等倍関係を
満たすときの結像素子の焦点距離をｆ’とするとき、 １．００５≦ｆ／ｆ’≦１．０２５ を満たしていることを特徴とする。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、上記結像素子のパワーを有する面
の曲率半径を、等倍関係を満たすときの結像素子のパワ
ーを有する面の曲率半径に対して変化させることによっ
て焦点距離を若干長くしたことを特徴とする。
記載の発明において、上記結像素子のパワーを有する面
の曲率半径を、等倍関係を満たすときの結像素子のパワ
ーを有する面の曲率半径に対して変化させることによっ
て焦点距離を若干長くしたことを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１、２、ま
たは３記載の発明において、上記結像素子アレイの配列
ピッチを１ｍｍ以下にしたことを特徴とする。
たは３記載の発明において、上記結像素子アレイの配列
ピッチを１ｍｍ以下にしたことを特徴とする。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１、２、
３、または４記載の発明において、上記結像素子アレイ
は、入射面と出射面との曲率半径の絶対値が等しいルー
フプリズムレンズアレイであることを特徴とする。
３、または４記載の発明において、上記結像素子アレイ
は、入射面と出射面との曲率半径の絶対値が等しいルー
フプリズムレンズアレイであることを特徴とする。
【００１４】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、上記結像素子アレイの入射面および出射面
の曲率半径の絶対値をＲ、等倍関係を満たすときの結像
素子アレイの入射面および出射面の曲率半径の絶対値を
Ｒ’とするとき、 １．００５≦Ｒ／Ｒ’≦１．０３ を満たしていることを特徴とする。
明において、上記結像素子アレイの入射面および出射面
の曲率半径の絶対値をＲ、等倍関係を満たすときの結像
素子アレイの入射面および出射面の曲率半径の絶対値を
Ｒ’とするとき、 １．００５≦Ｒ／Ｒ’≦１．０３ を満たしていることを特徴とする。
【００１５】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、配列方向の開口径に対する配列直交方向の
開口径の比が１より大きいことを特徴とする。
明において、配列方向の開口径に対する配列直交方向の
開口径の比が１より大きいことを特徴とする。
【００１６】請求項８記載の発明は、画像を形成する画
像形成装置において、請求項１、２、３、４、５、６、
または７記載の光プリントヘッドを露光ユニットとして
用いたことを特徴とする。
像形成装置において、請求項１、２、３、４、５、６、
または７記載の光プリントヘッドを露光ユニットとして
用いたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装
置の実施の形態について説明する。図１および図２に
は、本発明にかかる光プリントヘッドを構成している結
像素子アレイと上記発光素子アレイを示している。図１
および図２において、符号１は、発光素子アレイを示し
ている。この発光素子アレイ１は、基板に対して垂直方
向に発光する面発光型発光素子アレイであり、多数の面
発光型発光素子（例えば、ＬＥＤ素子）が、結像素子の
配列方向と同じ方向に配列されてなる。なお、本発明は
面発光型発光素子に限定されるものではなく、端面発光
型発光素子にも適用できる。
にかかる光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装
置の実施の形態について説明する。図１および図２に
は、本発明にかかる光プリントヘッドを構成している結
像素子アレイと上記発光素子アレイを示している。図１
および図２において、符号１は、発光素子アレイを示し
ている。この発光素子アレイ１は、基板に対して垂直方
向に発光する面発光型発光素子アレイであり、多数の面
発光型発光素子（例えば、ＬＥＤ素子）が、結像素子の
配列方向と同じ方向に配列されてなる。なお、本発明は
面発光型発光素子に限定されるものではなく、端面発光
型発光素子にも適用できる。
【００１８】符号２は、結像素子アレイの一例として、
ルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）を示してい
る。このルーフプリズムレンズアレイ２は、上記発光素
子アレイ１の各発光素子からの光束を像担持体３の像担
持体面上に光スポットとして結像するためのものであ
り、発光素子アレイ１側である入射側に位置する入射面
２ａと、像担持体３の像担持体面側である出射側に位置
する出射面２ｂと、入射面２ａからの光束を出射面２ｂ
に導くためのプリズム面２ｃとが一体的に形成されたル
ーフプリズムレンズが複数個配列された結像素子アレイ
である。また、ルーフプリズムレンズアレイ２は、上記
発光素子アレイ１の発光素子の配列方向の発光パターン
をそのまま像担持体３の像担持体面上に形成することが
できるようにルーフプリズムレンズの配列方向に正立系
をなしているものである。なお、図２（ａ）には、結像
素子の配列方向から見たときのルーフプリズムレンズア
レイ２の断面を示し、図２（ｂ）には、結像素子の配列
方向に対して直交する方向から見たときのルーフプリズ
ムレンズアレイ２の断面を示している。
ルーフプリズムレンズアレイ（ＲＰＬＡ）を示してい
る。このルーフプリズムレンズアレイ２は、上記発光素
子アレイ１の各発光素子からの光束を像担持体３の像担
持体面上に光スポットとして結像するためのものであ
り、発光素子アレイ１側である入射側に位置する入射面
２ａと、像担持体３の像担持体面側である出射側に位置
する出射面２ｂと、入射面２ａからの光束を出射面２ｂ
に導くためのプリズム面２ｃとが一体的に形成されたル
ーフプリズムレンズが複数個配列された結像素子アレイ
である。また、ルーフプリズムレンズアレイ２は、上記
発光素子アレイ１の発光素子の配列方向の発光パターン
をそのまま像担持体３の像担持体面上に形成することが
できるようにルーフプリズムレンズの配列方向に正立系
をなしているものである。なお、図２（ａ）には、結像
素子の配列方向から見たときのルーフプリズムレンズア
レイ２の断面を示し、図２（ｂ）には、結像素子の配列
方向に対して直交する方向から見たときのルーフプリズ
ムレンズアレイ２の断面を示している。
【００１９】上記発光素子アレイ１の発光素子面の１点
から出射した光束は、結像素子アレイ２の入射面２ａに
入射し、プリズム面２ｃを構成している二つ一対の全反
射面で順に反射され、出射面２ｂから出射して像担持体
３の像担持体面上に至る。プリズム面２ｃを構成してい
る二つ一対の全反射面は、結像に作用せず、入射光軸に
対し４５度傾斜されて形成されている。また、ルーフプ
リズムレンズアレイ２の入射光軸と出射光軸とは互いに
略直角をなしている。入射面２ａと出射面２ｂとの結像
作用によって、発光素子面の１点の像がこれに対応する
像担持体３の像担持体面の１点に結ばれる。このように
して上記発光素子アレイ１に配列されている多数の発光
素子面の像が像担持体３の像担持体面上においてライン
状に結ばれる。このライン方向が主走査方向であり、像
担持体３を回転させて副走査を行いながら発光素子アレ
イ１に配列されている多数の発光素子のオン・オフを制
御することにより、像担持体３の像担持体面に画像を形
成することができる。
から出射した光束は、結像素子アレイ２の入射面２ａに
入射し、プリズム面２ｃを構成している二つ一対の全反
射面で順に反射され、出射面２ｂから出射して像担持体
３の像担持体面上に至る。プリズム面２ｃを構成してい
る二つ一対の全反射面は、結像に作用せず、入射光軸に
対し４５度傾斜されて形成されている。また、ルーフプ
リズムレンズアレイ２の入射光軸と出射光軸とは互いに
略直角をなしている。入射面２ａと出射面２ｂとの結像
作用によって、発光素子面の１点の像がこれに対応する
像担持体３の像担持体面の１点に結ばれる。このように
して上記発光素子アレイ１に配列されている多数の発光
素子面の像が像担持体３の像担持体面上においてライン
状に結ばれる。このライン方向が主走査方向であり、像
担持体３を回転させて副走査を行いながら発光素子アレ
イ１に配列されている多数の発光素子のオン・オフを制
御することにより、像担持体３の像担持体面に画像を形
成することができる。
【００２０】次に、本発明の特徴について説明する。図
３に示すように、発光素子アレイ１から像担持体３の像
担持体面までの光軸上の中心において、光軸に垂直な断
面に対して光学レイアウトは対称となっている。そし
て、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズアレイ
２、および像担持体３の像担持体面との配置関係におい
て、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距
離は、等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズア
レイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長く設定されて
いる。この設定は、ルーフプリズムレンズアレイ２の結
像素子のパワーを有する面、すなわち入射面２ａおよび
出射面２ｂの曲率半径を、等倍関係を満たすときのルー
フプリズムレンズアレイ２の入射面２ａおよび出射面２
ｂの曲率半径に対して変化させることによって行ってい
る。以下、この点について実施例を２つあげてより具体
的に説明する。
３に示すように、発光素子アレイ１から像担持体３の像
担持体面までの光軸上の中心において、光軸に垂直な断
面に対して光学レイアウトは対称となっている。そし
て、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズアレイ
２、および像担持体３の像担持体面との配置関係におい
て、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距
離は、等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズア
レイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長く設定されて
いる。この設定は、ルーフプリズムレンズアレイ２の結
像素子のパワーを有する面、すなわち入射面２ａおよび
出射面２ｂの曲率半径を、等倍関係を満たすときのルー
フプリズムレンズアレイ２の入射面２ａおよび出射面２
ｂの曲率半径に対して変化させることによって行ってい
る。以下、この点について実施例を２つあげてより具体
的に説明する。
【００２１】図３において、発光素子アレイ１からルー
フプリズムレンズアレイ２の入射面２ａまでの距離をＬ
１、ルーフプリズムレンズアレイ２の入射面２ａから、
発光素子アレイ１から像担持体３の像担持体面までの光
軸上の中心までの距離をＤ１、発光素子アレイ１から像
担持体３の像担持体面までの光軸上の中心からルーフプ
リズムレンズアレイ２の出射面２ｂまでの距離をＤ２、
ルーフプリズムレンズアレイ２の出射面２ｂから像担持
体３の像担持体面までの距離をＬ２とする。このとき、
光学レイアウトは、発光素子アレイ１から像担持体３の
像担持体面までの光軸上の中心において、光軸に垂直な
断面に対して対称となっているため、Ｌ１＝Ｌ２、Ｄ１
＝Ｄ２である。また、ルーフプリズムレンズアレイ２の
結像素子の屈折率をＮ、ルーフプリズムレンズアレイ２
の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径をＲ１、Ｒ２
とする。
フプリズムレンズアレイ２の入射面２ａまでの距離をＬ
１、ルーフプリズムレンズアレイ２の入射面２ａから、
発光素子アレイ１から像担持体３の像担持体面までの光
軸上の中心までの距離をＤ１、発光素子アレイ１から像
担持体３の像担持体面までの光軸上の中心からルーフプ
リズムレンズアレイ２の出射面２ｂまでの距離をＤ２、
ルーフプリズムレンズアレイ２の出射面２ｂから像担持
体３の像担持体面までの距離をＬ２とする。このとき、
光学レイアウトは、発光素子アレイ１から像担持体３の
像担持体面までの光軸上の中心において、光軸に垂直な
断面に対して対称となっているため、Ｌ１＝Ｌ２、Ｄ１
＝Ｄ２である。また、ルーフプリズムレンズアレイ２の
結像素子の屈折率をＮ、ルーフプリズムレンズアレイ２
の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径をＲ１、Ｒ２
とする。
【００２２】実施例１ （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝６．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝１．２ｍｍ Ｒ１＝ ３．２０３５６ｍｍ Ｒ２＝−３．２０３５６ｍｍ
【００２３】このときのルーフプリズムレンズアレイ２
の結像素子の焦点距離ｆは、 １／ｆ ＝（Ｎ−１）×｛１／Ｒ１−１／Ｒ２＋（Ｎ−１）／Ｎ×Ｄ／Ｒ１／Ｒ２｝ ただし、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２ ・・・（１） で計算することができ、ｆ＝３．５０２７ｍｍである。
の結像素子の焦点距離ｆは、 １／ｆ ＝（Ｎ−１）×｛１／Ｒ１−１／Ｒ２＋（Ｎ−１）／Ｎ×Ｄ／Ｒ１／Ｒ２｝ ただし、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２ ・・・（１） で計算することができ、ｆ＝３．５０２７ｍｍである。
【００２４】実施例２ （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝７．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝０．７ｍｍ Ｒ１＝ ３．７１３９４ｍｍ Ｒ２＝−３．７１３９４ｍｍ
【００２５】このときのルーフプリズムレンズアレイ２
の結像素子の焦点距離ｆは、上記（１）式より、ｆ＝
３．７８２５ｍｍである。
の結像素子の焦点距離ｆは、上記（１）式より、ｆ＝
３．７８２５ｍｍである。
【００２６】次に、上記実施例１に対する比較例とし
て、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズアレイ
２、および像担持体３の像担持体面との配置関係におい
て、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距
離が等倍関係を満たすときの光学データを以下に示す。 比較例１ （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝６．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝１．２ｍｍ Ｒ１’＝ ３．１５ｍｍ Ｒ２’＝−３．１５ｍｍ
て、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズアレイ
２、および像担持体３の像担持体面との配置関係におい
て、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距
離が等倍関係を満たすときの光学データを以下に示す。 比較例１ （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝６．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝１．２ｍｍ Ｒ１’＝ ３．１５ｍｍ Ｒ２’＝−３．１５ｍｍ
【００２７】また、このときのルーフプリズムレンズア
レイ２の結像素子の焦点距離ｆ’は、上記（１）式よ
り、ｆ’＝３．４５２８ｍｍである。
レイ２の結像素子の焦点距離ｆ’は、上記（１）式よ
り、ｆ’＝３．４５２８ｍｍである。
【００２８】次に、上記実施例２に対する比較例とし
て、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズアレイ
２、および像担持体３の像担持体面との配置関係におい
て、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距
離が等倍関係を満たすときの光学データを以下に示す。 比較例２ （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝７．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝０．７ｍｍ Ｒ１’＝ ３．６７５ｍｍ Ｒ２’＝−３．６７５ｍｍ
て、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズアレイ
２、および像担持体３の像担持体面との配置関係におい
て、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距
離が等倍関係を満たすときの光学データを以下に示す。 比較例２ （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝７．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝０．７ｍｍ Ｒ１’＝ ３．６７５ｍｍ Ｒ２’＝−３．６７５ｍｍ
【００２９】また、このときのルーフプリズムレンズア
レイ２の結像素子の焦点距離ｆ’は、上記（１）式よ
り、ｆ’＝３．７４５６ｍｍである。
レイ２の結像素子の焦点距離ｆ’は、上記（１）式よ
り、ｆ’＝３．７４５６ｍｍである。
【００３０】上記実施例１の焦点距離ｆと比較例１の焦
点距離ｆ’、および上記実施例２の焦点距離ｆと比較例
２の焦点距離ｆ’をそれぞれ比較すると、共にｆ＞ｆ’
となっており、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレン
ズアレイ２、および像担持体３の像担持体面との配置関
係において、ルーフプリズムレンズアレイ２の焦点距離
ｆは、等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズア
レイ２の焦点距離ｆ’よりも若干長く設定されているが
わかる。
点距離ｆ’、および上記実施例２の焦点距離ｆと比較例
２の焦点距離ｆ’をそれぞれ比較すると、共にｆ＞ｆ’
となっており、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレン
ズアレイ２、および像担持体３の像担持体面との配置関
係において、ルーフプリズムレンズアレイ２の焦点距離
ｆは、等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズア
レイ２の焦点距離ｆ’よりも若干長く設定されているが
わかる。
【００３１】このように、光素子アレイ１、ルーフプリ
ズムレンズアレイ２、および像担持体３の像担持体面と
の配置関係において、ルーフプリズムレンズアレイ２の
焦点距離ｆは、等倍関係を満たすときのルーフプリズム
レンズアレイ２の焦点距離ｆ’よりも若干長くすること
により、配列直交方向のビームウェスト位置を像担持体
面近傍にすると共に、深度余裕を大きくすることができ
る。
ズムレンズアレイ２、および像担持体３の像担持体面と
の配置関係において、ルーフプリズムレンズアレイ２の
焦点距離ｆは、等倍関係を満たすときのルーフプリズム
レンズアレイ２の焦点距離ｆ’よりも若干長くすること
により、配列直交方向のビームウェスト位置を像担持体
面近傍にすると共に、深度余裕を大きくすることができ
る。
【００３２】また、発光素子アレイ１、ルーフプリズム
レンズアレイ２、および像担持体３の像担持体面との配
置関係において、等倍関係を満たすときのルーフプリズ
ムレンズアレイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長く
設定されているときのルーフプリズムレンズアレイ２の
結像素子の焦点距離をｆ、等倍関係を満たすときのルー
フプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距離をｆ’
とするとき、 １．００５≦ｆ／ｆ’≦１．０２５ ・・・（２） を満たすように設定することにより、より有効に配列直
交方向のビームウェスト位置を像担持体面近傍にすると
共に、深度余裕を大きくすることができる。上記実施例
１の焦点距離ｆと比較例１の焦点距離ｆ’の比ｆ／ｆ’
は、ｆ／ｆ’＝１．０１４であり、上記（２）式を満足
している。また、上記実施例２の焦点距離ｆと比較例２
の焦点距離ｆ’の比ｆ／ｆ’は、ｆ／ｆ’＝１．０１０
であり、上記（２）式を満足している。
レンズアレイ２、および像担持体３の像担持体面との配
置関係において、等倍関係を満たすときのルーフプリズ
ムレンズアレイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長く
設定されているときのルーフプリズムレンズアレイ２の
結像素子の焦点距離をｆ、等倍関係を満たすときのルー
フプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦点距離をｆ’
とするとき、 １．００５≦ｆ／ｆ’≦１．０２５ ・・・（２） を満たすように設定することにより、より有効に配列直
交方向のビームウェスト位置を像担持体面近傍にすると
共に、深度余裕を大きくすることができる。上記実施例
１の焦点距離ｆと比較例１の焦点距離ｆ’の比ｆ／ｆ’
は、ｆ／ｆ’＝１．０１４であり、上記（２）式を満足
している。また、上記実施例２の焦点距離ｆと比較例２
の焦点距離ｆ’の比ｆ／ｆ’は、ｆ／ｆ’＝１．０１０
であり、上記（２）式を満足している。
【００３３】また、発光素子アレイ１、ルーフプリズム
レンズアレイ２、および像担持体３の像担持体面との配
置関係において、等倍関係を満たすときのルーフプリズ
ムレンズアレイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長く
設定されているときのルーフプリズムレンズアレイ２の
入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径の絶対値をＲ、
等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズアレイ２
の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径の絶対値を
Ｒ’とするとき、 １．００５≦Ｒ／Ｒ’≦１．０３ ・・・（３） を満たすように設定することによっても、より有効に配
列直交方向のビームウェスト位置を像担持体面近傍にす
ると共に、深度余裕を大きくすることができる。上記実
施例１の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径Ｒ１、
Ｒ２の絶対値Ｒと、比較例１の入射面２ａおよび出射面
２ｂの曲率半径Ｒ１’、Ｒ２’の絶対値Ｒ’の比Ｒ／
Ｒ’は、Ｒ／Ｒ’＝１．０１７であり、上記（３）式を
満足している。また、上記実施例２の入射面２ａおよび
出射面２ｂの曲率半径Ｒ１、Ｒ２の絶対値Ｒと、比較例
２の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径Ｒ１’、Ｒ
２’の絶対値Ｒ’の比Ｒ／Ｒ’は、Ｒ／Ｒ’＝１．０１
１であり、上記（３）式を満足している。また、結像素
子アレイとして、上記実施例のように入射面２ａと出射
面２ｂとの曲率半径の絶対値が等しいルーフプリズムレ
ンズアレイ２を用いることにより、部品コストの低減を
容易に図ることができる。
レンズアレイ２、および像担持体３の像担持体面との配
置関係において、等倍関係を満たすときのルーフプリズ
ムレンズアレイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長く
設定されているときのルーフプリズムレンズアレイ２の
入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径の絶対値をＲ、
等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズアレイ２
の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径の絶対値を
Ｒ’とするとき、 １．００５≦Ｒ／Ｒ’≦１．０３ ・・・（３） を満たすように設定することによっても、より有効に配
列直交方向のビームウェスト位置を像担持体面近傍にす
ると共に、深度余裕を大きくすることができる。上記実
施例１の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径Ｒ１、
Ｒ２の絶対値Ｒと、比較例１の入射面２ａおよび出射面
２ｂの曲率半径Ｒ１’、Ｒ２’の絶対値Ｒ’の比Ｒ／
Ｒ’は、Ｒ／Ｒ’＝１．０１７であり、上記（３）式を
満足している。また、上記実施例２の入射面２ａおよび
出射面２ｂの曲率半径Ｒ１、Ｒ２の絶対値Ｒと、比較例
２の入射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径Ｒ１’、Ｒ
２’の絶対値Ｒ’の比Ｒ／Ｒ’は、Ｒ／Ｒ’＝１．０１
１であり、上記（３）式を満足している。また、結像素
子アレイとして、上記実施例のように入射面２ａと出射
面２ｂとの曲率半径の絶対値が等しいルーフプリズムレ
ンズアレイ２を用いることにより、部品コストの低減を
容易に図ることができる。
【００３４】また、ルーフプリズムレンズアレイ２の入
射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径を、等倍関係を満
たすときのルーフプリズムレンズアレイ２の入射面２ａ
および出射面２ｂの曲率半径に対して変化させることに
よって、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦
点距離を、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズア
レイ２、および像担持体３の像担持体面との配置関係に
おいて、等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズ
アレイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長くすること
により、光学レイアウトの変更や、結像素子の製造方法
やコストへの影響をなくすことができる。
射面２ａおよび出射面２ｂの曲率半径を、等倍関係を満
たすときのルーフプリズムレンズアレイ２の入射面２ａ
および出射面２ｂの曲率半径に対して変化させることに
よって、ルーフプリズムレンズアレイ２の結像素子の焦
点距離を、発光素子アレイ１、ルーフプリズムレンズア
レイ２、および像担持体３の像担持体面との配置関係に
おいて、等倍関係を満たすときのルーフプリズムレンズ
アレイ２の結像素子の焦点距離よりも若干長くすること
により、光学レイアウトの変更や、結像素子の製造方法
やコストへの影響をなくすことができる。
【００３５】上記焦点距離を変化させる方法としては、
結像素子の肉厚を変化させたり、結像素子間の距離を変
化させたり、結像素子の材質（屈折率）を変化させたり
する方法が考えられるが、前者二つの方法では光学レイ
アウトが変更となり、後者の方法では結像素子の製造方
法やコストに関わることから、上述のように、設計パラ
メータとして自由に扱うことができる曲率半径を変化さ
せることによって、上記焦点距離を変化させるほうが望
ましい。
結像素子の肉厚を変化させたり、結像素子間の距離を変
化させたり、結像素子の材質（屈折率）を変化させたり
する方法が考えられるが、前者二つの方法では光学レイ
アウトが変更となり、後者の方法では結像素子の製造方
法やコストに関わることから、上述のように、設計パラ
メータとして自由に扱うことができる曲率半径を変化さ
せることによって、上記焦点距離を変化させるほうが望
ましい。
【００３６】また、ルーフプリズムレンズアレイ２の結
像素子の配列ピッチを１ｍｍ以下にすることにより、画
像の縦スジを目立ちにくくすると共に、結像素子の収差
を小さく抑えることができる。固体書込方式において
は、画像の縦スジが問題となっている。結像素子アレイ
の配列周期に伴って発生する縦スジについては、結像素
子アレイの配列周期を、人間が最も敏感に感じる周波数
帯からずらすことによって目立ちにくくすることができ
る。この周波数帯は１サイクル／ｍｍ以下であることが
知られており、結像素子の配列ピッチを１ｍｍ以下にす
ることにより、縦スジを目立ちにくくすることができ
る。また、結像素子の配列ピッチを１ｍｍ以下にするこ
とにより、数ｍｍ〜１０数ｍｍピッチで配列されていた
従来の結像素子アレイに比べて、結像性能の劣化を小さ
く抑制することができる。
像素子の配列ピッチを１ｍｍ以下にすることにより、画
像の縦スジを目立ちにくくすると共に、結像素子の収差
を小さく抑えることができる。固体書込方式において
は、画像の縦スジが問題となっている。結像素子アレイ
の配列周期に伴って発生する縦スジについては、結像素
子アレイの配列周期を、人間が最も敏感に感じる周波数
帯からずらすことによって目立ちにくくすることができ
る。この周波数帯は１サイクル／ｍｍ以下であることが
知られており、結像素子の配列ピッチを１ｍｍ以下にす
ることにより、縦スジを目立ちにくくすることができ
る。また、結像素子の配列ピッチを１ｍｍ以下にするこ
とにより、数ｍｍ〜１０数ｍｍピッチで配列されていた
従来の結像素子アレイに比べて、結像性能の劣化を小さ
く抑制することができる。
【００３７】次に、上記発光素子アレイ１を１２００ｄ
ｐｉのＬＥＤアレイ光源を想定し、１０μｍの発光サイ
ズをもつ完全拡散光源とした場合の実施例１におけるデ
フォーカスに対するビームスポット径（１／ｅ2径）を
シミュレーションした結果を図６に示し、また、実施例
１の比較例（以下、比較例１とする）として、発光素子
アレイ、結像素子アレイ、および像担持体３の像担持体
面との配置関係において、結像素子アレイの焦点距離が
等倍関係を満たすときのデフォーカスに対するビームス
ポット径（１／ｅ2径）をシミュレーションした結果を
図７に示す。なお、結像素子アレイは、結像素子が０．
７ｍｍピッチで配列されたものであり、配列方向の幅が
０．６ｍｍ、配列直交方向の幅が０．８ｍｍの開口が各
結像素子の入射面および出射面の直前に配置されてい
る。
ｐｉのＬＥＤアレイ光源を想定し、１０μｍの発光サイ
ズをもつ完全拡散光源とした場合の実施例１におけるデ
フォーカスに対するビームスポット径（１／ｅ2径）を
シミュレーションした結果を図６に示し、また、実施例
１の比較例（以下、比較例１とする）として、発光素子
アレイ、結像素子アレイ、および像担持体３の像担持体
面との配置関係において、結像素子アレイの焦点距離が
等倍関係を満たすときのデフォーカスに対するビームス
ポット径（１／ｅ2径）をシミュレーションした結果を
図７に示す。なお、結像素子アレイは、結像素子が０．
７ｍｍピッチで配列されたものであり、配列方向の幅が
０．６ｍｍ、配列直交方向の幅が０．８ｍｍの開口が各
結像素子の入射面および出射面の直前に配置されてい
る。
【００３８】図７に示すように、比較例１における配列
直交方向の深度カーブでは、ビームウェスト位置が大き
くマイナス側にずれていることがわかり、深度余裕とし
て±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変動
量は１３μｍもあり変化が大きい。これに対して、実施
例１の場合は、図６に示すように深度余裕範囲内でビー
ムスポット径が略一定であり、ビームウェスト位置が像
担持体面近傍にあることがわかる。また、深度余裕とし
て±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変動
量は３μｍであり、比較例１と比べて非常に小さい。ま
た、配列方向においては、実施例１および比較例１のい
ずれにおいてもビームウェスト位置が像担持体面近傍に
あり、良好なビームスポット径を示しているが、実施例
１の方が小径なビームスポットが得られている。
直交方向の深度カーブでは、ビームウェスト位置が大き
くマイナス側にずれていることがわかり、深度余裕とし
て±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変動
量は１３μｍもあり変化が大きい。これに対して、実施
例１の場合は、図６に示すように深度余裕範囲内でビー
ムスポット径が略一定であり、ビームウェスト位置が像
担持体面近傍にあることがわかる。また、深度余裕とし
て±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変動
量は３μｍであり、比較例１と比べて非常に小さい。ま
た、配列方向においては、実施例１および比較例１のい
ずれにおいてもビームウェスト位置が像担持体面近傍に
あり、良好なビームスポット径を示しているが、実施例
１の方が小径なビームスポットが得られている。
【００３９】ここで、上記（２）式において上限を超え
た場合には、図８に示すように配列直交方向のビームウ
ェスト位置がプラス側にずれてしまい、深度余裕範囲内
でのビームスポット径の変動量も大きくなってしまう。
図８には、比較例として、ｆ／ｆ’＝１．０２８（＞
１．０２５）であるときのビームスポット径（１／ｅ2
径）をシミュレーションした結果を示している。このと
きの光学データを以下に示す。 （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝６．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝１．２ｍｍ Ｒ１’＝ ３．２５５５３ｍｍ Ｒ２’＝−３．２５５５３ｍｍ また、結像素子の焦点距離ｆは、上記（１）式より、ｆ
＝３．５５１１ｍｍである。また、曲率半径の絶対値の
比Ｒ／Ｒ’＝１．０３４（＞１．０３）であり、上記
（３）式を満足していない。
た場合には、図８に示すように配列直交方向のビームウ
ェスト位置がプラス側にずれてしまい、深度余裕範囲内
でのビームスポット径の変動量も大きくなってしまう。
図８には、比較例として、ｆ／ｆ’＝１．０２８（＞
１．０２５）であるときのビームスポット径（１／ｅ2
径）をシミュレーションした結果を示している。このと
きの光学データを以下に示す。 （光学データ） Ｎ＝１．５２５ Ｌ１＝Ｌ２＝６．０ｍｍ Ｄ１＝Ｄ２＝１．２ｍｍ Ｒ１’＝ ３．２５５５３ｍｍ Ｒ２’＝−３．２５５５３ｍｍ また、結像素子の焦点距離ｆは、上記（１）式より、ｆ
＝３．５５１１ｍｍである。また、曲率半径の絶対値の
比Ｒ／Ｒ’＝１．０３４（＞１．０３）であり、上記
（３）式を満足していない。
【００４０】逆に、上記（２）式において下限以下の場
合は、配列直交方向のビームウェスト位置がマイナス側
にずれてしまい、深度余裕範囲内でのビームスポット径
の変動量も大きくなってしまう。従って、上記（２）式
を満足させることにより、配列直交方向のビームウェス
ト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕を大き
くすることができる。
合は、配列直交方向のビームウェスト位置がマイナス側
にずれてしまい、深度余裕範囲内でのビームスポット径
の変動量も大きくなってしまう。従って、上記（２）式
を満足させることにより、配列直交方向のビームウェス
ト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕を大き
くすることができる。
【００４１】次に、上記発光素子アレイ１を１２００ｄ
ｐｉのＬＥＤアレイ光源を想定し、１０μｍの発光サイ
ズをもつ完全拡散光源とした場合の実施例２におけるデ
フォーカスに対するビームスポット径（１／ｅ2径）を
シミュレーションした結果を図９に示し、また、実施例
２の比較例（以下、比較例２とする）として、発光素子
アレイ、結像素子アレイ、および像担持体３の像担持体
面との配置関係において、結像素子アレイの焦点距離が
等倍関係を満たすときのデフォーカスに対するビームス
ポット径（１／ｅ2径）をシミュレーションした結果を
図１０に示す。なお、結像素子アレイは、結像素子が
０．６ｍｍピッチで配列されたものであり、配列方向の
幅が０．５ｍｍ、配列直交方向の幅が０．６ｍｍの開口
が各結像素子の入射面および出射面の直前に配置されて
いる。
ｐｉのＬＥＤアレイ光源を想定し、１０μｍの発光サイ
ズをもつ完全拡散光源とした場合の実施例２におけるデ
フォーカスに対するビームスポット径（１／ｅ2径）を
シミュレーションした結果を図９に示し、また、実施例
２の比較例（以下、比較例２とする）として、発光素子
アレイ、結像素子アレイ、および像担持体３の像担持体
面との配置関係において、結像素子アレイの焦点距離が
等倍関係を満たすときのデフォーカスに対するビームス
ポット径（１／ｅ2径）をシミュレーションした結果を
図１０に示す。なお、結像素子アレイは、結像素子が
０．６ｍｍピッチで配列されたものであり、配列方向の
幅が０．５ｍｍ、配列直交方向の幅が０．６ｍｍの開口
が各結像素子の入射面および出射面の直前に配置されて
いる。
【００４２】図１０に示すように、比較例２における配
列直交方向の深度カーブでは、ビームウェスト位置が大
きくマイナス側にずれていることがわかり、深度余裕と
して±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変
動量は７μｍもあり変化が大きい。これに対して、実施
例２の場合は、図９に示すように深度余裕範囲内でビー
ムスポット径が略一定であり、ビームウェスト位置が像
担持体面近傍にあることがわかる。また、深度余裕とし
て±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変動
量は２μｍであり、比較例２と比べて非常に小さい。ま
た、配列方向においては、実施例２および比較例２のい
ずれにおいてもビームウェスト位置が像担持体面近傍に
あり、良好なビームスポット径を示しているが、実施例
２の方が小径なビームスポットが得られている。
列直交方向の深度カーブでは、ビームウェスト位置が大
きくマイナス側にずれていることがわかり、深度余裕と
して±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変
動量は７μｍもあり変化が大きい。これに対して、実施
例２の場合は、図９に示すように深度余裕範囲内でビー
ムスポット径が略一定であり、ビームウェスト位置が像
担持体面近傍にあることがわかる。また、深度余裕とし
て±０．０５ｍｍとしたときのビームスポット径の変動
量は２μｍであり、比較例２と比べて非常に小さい。ま
た、配列方向においては、実施例２および比較例２のい
ずれにおいてもビームウェスト位置が像担持体面近傍に
あり、良好なビームスポット径を示しているが、実施例
２の方が小径なビームスポットが得られている。
【００４３】次に、比較例１と比較例２とを比較してみ
ると、図７に示す比較例１の方が図１０に示す比較例２
よりも、配列直交方向のデフォーカスに対するビームス
ポット径の変動が大きくなっているのがわかる。これ
は、配列直交方向の開口径の大きさに起因するもので、
配列方向の開口径に対する配列直交方向の開口径の比が
大きくなればなるほど、配列直交方向のデフォーカスに
対するビームスポット径の変動が大きくなる。従って、
配列方向の開口径に対する配列直交方向の開口径の比が
１よりも大きいほど、本発明がより有効になる。
ると、図７に示す比較例１の方が図１０に示す比較例２
よりも、配列直交方向のデフォーカスに対するビームス
ポット径の変動が大きくなっているのがわかる。これ
は、配列直交方向の開口径の大きさに起因するもので、
配列方向の開口径に対する配列直交方向の開口径の比が
大きくなればなるほど、配列直交方向のデフォーカスに
対するビームスポット径の変動が大きくなる。従って、
配列方向の開口径に対する配列直交方向の開口径の比が
１よりも大きいほど、本発明がより有効になる。
【００４４】また、配列直交方向の開口径を大きくする
ことにより、より明るい結像光学系にすることができ
る。すなわち、光プリントヘッドからの光出力が増加す
るため、光プリントヘッドを露光ユニットとして用いら
れた画像形成装置の印字スピードを速くすることができ
る。また、光プリントヘッドからの光出力が増加するこ
とにより、発光素子アレイの発光出力を下げることがで
き、省エネルギー化を図ることができる。
ことにより、より明るい結像光学系にすることができ
る。すなわち、光プリントヘッドからの光出力が増加す
るため、光プリントヘッドを露光ユニットとして用いら
れた画像形成装置の印字スピードを速くすることができ
る。また、光プリントヘッドからの光出力が増加するこ
とにより、発光素子アレイの発光出力を下げることがで
き、省エネルギー化を図ることができる。
【００４５】なお、上記開口径とは、結像素子の入射面
および出射面を光束が透過・反射する有効領域の大きさ
のことであり、図１１に示すようにルーフプリズムレン
ズアレイ２の各結像素子の入射面２ａおよび出射面２ｂ
の外形よりも小さい開口を有する開口部材２０を用いた
り、図１２に示すように、ルーフプリズムレンズアレイ
２の各結像素子のリブに開口部材２０を用いたりするこ
とにより適宜の大きさの開口径にすることができる。
および出射面を光束が透過・反射する有効領域の大きさ
のことであり、図１１に示すようにルーフプリズムレン
ズアレイ２の各結像素子の入射面２ａおよび出射面２ｂ
の外形よりも小さい開口を有する開口部材２０を用いた
り、図１２に示すように、ルーフプリズムレンズアレイ
２の各結像素子のリブに開口部材２０を用いたりするこ
とにより適宜の大きさの開口径にすることができる。
【００４６】また、上記発光素子アレイと結像素子アレ
イとからなる光プリントヘッドは、画像形成装置の露光
ユニットとして用いることができる。図１３には、画像
形成装置を示している。図１３に示すように、上記像担
持体７２の周囲には、帯電ユニット９０、発光素子アレ
イと結像素子アレイとからなる光プリントヘッドで構成
された露光ユニット９１、現像ユニット９２、転写ユニ
ット９３、定着ユニット９４、除電ユニット９５、クリ
ーナユニット９６等が配置されている。
イとからなる光プリントヘッドは、画像形成装置の露光
ユニットとして用いることができる。図１３には、画像
形成装置を示している。図１３に示すように、上記像担
持体７２の周囲には、帯電ユニット９０、発光素子アレ
イと結像素子アレイとからなる光プリントヘッドで構成
された露光ユニット９１、現像ユニット９２、転写ユニ
ット９３、定着ユニット９４、除電ユニット９５、クリ
ーナユニット９６等が配置されている。
【００４７】周知の通り、電子写真プロセスにおいて
は、光プリントヘッドからの光スポットを像担持体７２
上に照射することにより像担持体７２上に潜像を形成し
（露光）、その潜像にトナーを付着させてトナー像を形
成し（現像）、そのトナー像を記録紙に転写し（転
写）、圧力や熱によって記録紙に定着させる（定着）こ
とにより画像を形成している。
は、光プリントヘッドからの光スポットを像担持体７２
上に照射することにより像担持体７２上に潜像を形成し
（露光）、その潜像にトナーを付着させてトナー像を形
成し（現像）、そのトナー像を記録紙に転写し（転
写）、圧力や熱によって記録紙に定着させる（定着）こ
とにより画像を形成している。
【００４８】また、上記結像素子アレイとしては、ルー
フプリズムレンズアレイ２に限らず、図４に示すような
アレイ配列方向に正立系をなすルーフミラーレンズアレ
イ４０を用いることができる。このルーフミラーレンズ
アレイ４０は、入射面と出射面をもつレンズが複数個配
列されたレンズアレイ４１と、互いに直角をなす２つ一
対の反射面を有するルーフミラーが複数個配列されたル
ーフミラーアレイ４２とで構成されている。また、図５
に示すようなアレイ配列方向に正立系をなしたレンズア
レイを複数組み合わせたレンズアレイを用いることもで
きる。
フプリズムレンズアレイ２に限らず、図４に示すような
アレイ配列方向に正立系をなすルーフミラーレンズアレ
イ４０を用いることができる。このルーフミラーレンズ
アレイ４０は、入射面と出射面をもつレンズが複数個配
列されたレンズアレイ４１と、互いに直角をなす２つ一
対の反射面を有するルーフミラーが複数個配列されたル
ーフミラーアレイ４２とで構成されている。また、図５
に示すようなアレイ配列方向に正立系をなしたレンズア
レイを複数組み合わせたレンズアレイを用いることもで
きる。
【００４９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数の発
光素子が配列された発光素子アレイと、上記発光素子ア
レイの各発光素子からの光束を像担持体上に光スポット
として結像させるための、複数の結像素子が配列された
結像素子アレイとからなる光プリントヘッドにおいて、
上記発光素子アレイ、上記結像素子アレイ、および像担
持体面との配置関係において、上記結像素子の焦点距離
を、等倍関係を満たすときの結像素子の焦点距離よりも
若干長くしたため、配列直交方向のビームウェスト位置
を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕を大きくする
ことができる。
光素子が配列された発光素子アレイと、上記発光素子ア
レイの各発光素子からの光束を像担持体上に光スポット
として結像させるための、複数の結像素子が配列された
結像素子アレイとからなる光プリントヘッドにおいて、
上記発光素子アレイ、上記結像素子アレイ、および像担
持体面との配置関係において、上記結像素子の焦点距離
を、等倍関係を満たすときの結像素子の焦点距離よりも
若干長くしたため、配列直交方向のビームウェスト位置
を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕を大きくする
ことができる。
【００５０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、上記結像素子の焦点距離をｆ、等倍
関係を満たすときの結像素子の焦点距離をｆ’とすると
き、 １．００５≦ｆ／ｆ’≦１．０２５ を満たしているため、より有効に配列直交方向のビーム
ウェスト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕
を大きくすることができる。
載の発明において、上記結像素子の焦点距離をｆ、等倍
関係を満たすときの結像素子の焦点距離をｆ’とすると
き、 １．００５≦ｆ／ｆ’≦１．０２５ を満たしているため、より有効に配列直交方向のビーム
ウェスト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕
を大きくすることができる。
【００５１】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の発明において、上記結像素子のパワーを有
する面の曲率半径を、等倍関係を満たすときの結像素子
のパワーを有する面の曲率半径に対して変化させること
によって焦点距離を若干長くしたため、光学レイアウト
の変更や、結像素子の製造方法やコストへの影響をなく
すことができる。
たは２記載の発明において、上記結像素子のパワーを有
する面の曲率半径を、等倍関係を満たすときの結像素子
のパワーを有する面の曲率半径に対して変化させること
によって焦点距離を若干長くしたため、光学レイアウト
の変更や、結像素子の製造方法やコストへの影響をなく
すことができる。
【００５２】請求項４記載の発明によれば、請求項１、
２、または３記載の発明において、上記結像素子アレイ
の配列ピッチを１ｍｍ以下にしたため、画像の縦スジを
目立ちにくくすると共に、結像素子の収差を小さく抑え
ることができる。
２、または３記載の発明において、上記結像素子アレイ
の配列ピッチを１ｍｍ以下にしたため、画像の縦スジを
目立ちにくくすると共に、結像素子の収差を小さく抑え
ることができる。
【００５３】請求項５記載の発明によれば、請求項１、
２、３、または４記載の発明において、上記結像素子ア
レイは、入射面と出射面との曲率半径の絶対値が等しい
ルーフプリズムレンズアレイであるため、部品コストの
低減を容易に図ることができる。
２、３、または４記載の発明において、上記結像素子ア
レイは、入射面と出射面との曲率半径の絶対値が等しい
ルーフプリズムレンズアレイであるため、部品コストの
低減を容易に図ることができる。
【００５４】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の発明において、上記結像素子アレイの入射面および
出射面の曲率半径の絶対値をＲ、等倍関係を満たすとき
の結像素子アレイの入射面および出射面の曲率半径の絶
対値をＲ’とするとき、 １．００５≦Ｒ／Ｒ’≦１．０３ を満たしているため、より有効に配列直交方向のビーム
ウェスト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕
を大きくすることができる。
載の発明において、上記結像素子アレイの入射面および
出射面の曲率半径の絶対値をＲ、等倍関係を満たすとき
の結像素子アレイの入射面および出射面の曲率半径の絶
対値をＲ’とするとき、 １．００５≦Ｒ／Ｒ’≦１．０３ を満たしているため、より有効に配列直交方向のビーム
ウェスト位置を像担持体面近傍にすると共に、深度余裕
を大きくすることができる。
【００５５】請求項７記載の発明によれば、請求項６記
載の発明において、配列方向の開口径に対する配列直交
方向の開口径の比が１より大きいため、より有効に配列
直交方向のビームウェスト位置を像担持体面近傍にする
と共に、より明るい結像光学系にすることができる。
載の発明において、配列方向の開口径に対する配列直交
方向の開口径の比が１より大きいため、より有効に配列
直交方向のビームウェスト位置を像担持体面近傍にする
と共に、より明るい結像光学系にすることができる。
【００５６】請求項８記載の発明によれば、画像を形成
する画像形成装置において、請求項１、２、３、４、
５、６、または７記載の光プリントヘッドを露光ユニッ
トとして用いたため、安定したビームスポット径を得る
ことができると共に、縦スジが目立ちにくい良好な画像
を得ることができる。
する画像形成装置において、請求項１、２、３、４、
５、６、または７記載の光プリントヘッドを露光ユニッ
トとして用いたため、安定したビームスポット径を得る
ことができると共に、縦スジが目立ちにくい良好な画像
を得ることができる。
【図１】本発明にかかる光プリントヘッドの実施の形態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる光プリントヘッドの実施の形態
に適用可能なルーフプリズムレンズアレイを示す（ａ）
はアレイ配列方向断面図、（ｂ）はアレイ配列直交方向
断面図ある。
に適用可能なルーフプリズムレンズアレイを示す（ａ）
はアレイ配列方向断面図、（ｂ）はアレイ配列直交方向
断面図ある。
【図３】本発明にかかる光プリントヘッドの光学レイア
ウトを示す簡略図である。
ウトを示す簡略図である。
【図４】本発明にかかる光プリントヘッドの結像素子ア
レイとして用いることができるルーフミラーレンズアレ
イを示す斜視図である。
レイとして用いることができるルーフミラーレンズアレ
イを示す斜視図である。
【図５】上記光プリントヘッドの結像素子アレイとして
用いることができるレンズアレイを示す簡略図である。
用いることができるレンズアレイを示す簡略図である。
【図６】上記実施の形態におけるビームスポット径の深
度カーブを示すグラフである。
度カーブを示すグラフである。
【図７】上記グラフに比較したときのビームスポット径
の深度カーブを示すグラフである。
の深度カーブを示すグラフである。
【図８】図６に示すグラフに比較したときのビームスポ
ット径の深度カーブを示すグラフである。
ット径の深度カーブを示すグラフである。
【図９】上記実施の形態におけるビームスポット径の深
度カーブを示すグラフである。
度カーブを示すグラフである。
【図１０】上記グラフに比較したときのビームスポット
径の深度カーブを示すグラフである。
径の深度カーブを示すグラフである。
【図１１】本発明にかかる光プリントヘッドの結像素子
アレイに用いることができる開口部材の例を示す断面図
である。
アレイに用いることができる開口部材の例を示す断面図
である。
【図１２】本発明にかかる光プリントヘッドの結像素子
アレイに用いることができる開口部材の別の例を示す断
面図である。
アレイに用いることができる開口部材の別の例を示す断
面図である。
【図１３】本発明にかかる光プリントヘッドを露光ユニ
ットとして用いることができる画像形成装置を示す簡略
図である。
ットとして用いることができる画像形成装置を示す簡略
図である。
１ 発光素子アレイ ２ ルーフプリズムレンズアレイ ２ａ 入射面 ２ｂ 出射面 ２ｃ プリズム面 ３ 像担持体 ２０ 開口部材 ４０ ルーフミラーレンズアレイ ９１ 露光ユニット
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の発光素子が配列された発光素子ア
レイと、 上記発光素子アレイの各発光素子からの光束を像担持体
上に光スポットとして結像させるための、複数の結像素
子が配列された結像素子アレイとからなる光プリントヘ
ッドにおいて、 上記発光素子アレイ、上記結像素子アレイ、および像担
持体面との配置関係において、上記結像素子の焦点距離
を、等倍関係を満たすときの結像素子の焦点距離よりも
若干長くしたことを特徴とする光プリントヘッド。 - 【請求項２】 上記結像素子の焦点距離をｆ、等倍関係
を満たすときの結像素子の焦点距離をｆ’とするとき、 １．００５≦ｆ／ｆ’≦１．０２５ を満たしていることを特徴とする請求項１記載の光プリ
ントヘッド。 - 【請求項３】 上記結像素子のパワーを有する面の曲率
半径を、等倍関係を満たすときの結像素子のパワーを有
する面の曲率半径に対して変化させることによって焦点
距離を若干長くしたことを特徴とする請求項１または２
記載の光プリントヘッド。 - 【請求項４】 上記結像素子アレイの配列ピッチを１ｍ
ｍ以下にしたことを特徴とする請求項１、２、または３
記載の光プリントヘッド。 - 【請求項５】 上記結像素子アレイは、入射面と出射面
との曲率半径の絶対値が等しいルーフプリズムレンズア
レイであることを特徴とする請求項１、２、３、または
４記載の光プリントヘッド。 - 【請求項６】 上記結像素子アレイの入射面および出射
面の曲率半径の絶対値をＲ、等倍関係を満たすときの結
像素子アレイの入射面および出射面の曲率半径の絶対値
をＲ’とするとき、 １．００５≦Ｒ／Ｒ’≦１．０３ を満たしていることを特徴とする請求項５記載の光プリ
ントヘッド。 - 【請求項７】 配列方向の開口径に対する配列直交方向
の開口径の比が１より大きいことを特徴とする請求項６
記載の光プリントヘッド。 - 【請求項８】 画像を形成する画像形成装置において、 請求項１、２、３、４、５、６、または７記載の光プリ
ントヘッドを露光ユニットとして用いたことを特徴とす
る画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33432999A JP2001150715A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置 |
| US09/709,414 US6456314B1 (en) | 1999-11-25 | 2000-11-13 | Optical printing head and image forming apparatus using it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33432999A JP2001150715A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001150715A true JP2001150715A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18276149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33432999A Pending JP2001150715A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 光プリントヘッド及びこれを用いた画像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6456314B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001150715A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025625A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Ricoh Co Ltd | 光プリントヘッドおよび画像形成装置 |
| US8760483B2 (en) | 2009-08-28 | 2014-06-24 | Ricoh Company, Limited | Exposure device and image forming apparatus including same |
| JP2014205323A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 株式会社リコー | 光プリントヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2015013395A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 株式会社リコー | 光プリントヘッド及び画像形成装置 |
Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002127492A (ja) | 2000-10-27 | 2002-05-08 | Ricoh Co Ltd | 光書き込みユニットおよび光書き込みユニットの検査装置 |
| US7068295B2 (en) * | 2002-07-15 | 2006-06-27 | Ricoh Company, Ltd. | Optical writing unit, a driving method thereof, and an image forming apparatus |
| US7804513B2 (en) * | 2003-11-05 | 2010-09-28 | Ricoh Company, Ltd. | Optical writing unit, image forming apparatus, process cartridge, and method of adjusting light intensity |
| US20070258099A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Van Brocklin Andrew L | Self-aligning color optical print head |
| JP5030517B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2012-09-19 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置およびカラー画像形成装置 |
| JP5181552B2 (ja) * | 2007-07-04 | 2013-04-10 | 株式会社リコー | 回折光学素子および光ビーム検出手段および光走査装置および画像形成装置 |
| JP2009020203A (ja) | 2007-07-10 | 2009-01-29 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP5151443B2 (ja) * | 2007-12-13 | 2013-02-27 | 株式会社リコー | 光走査装置および光走査方法および画像形成装置 |
| JP5262496B2 (ja) | 2008-03-18 | 2013-08-14 | 株式会社リコー | トナー濃度検出方法および反射型光学センサ装置および画像形成装置 |
| JP5316003B2 (ja) * | 2008-07-09 | 2013-10-16 | 株式会社リコー | トナー位置検出方法および反射型光学センサおよび画像形成装置 |
| JP5413579B2 (ja) * | 2009-04-20 | 2014-02-12 | 株式会社リコー | 画像形成装置及びトナー濃度検出方法 |
| JP5572993B2 (ja) * | 2009-05-12 | 2014-08-20 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像読み取り装置、画像形成装置 |
| JP5477551B2 (ja) | 2009-08-20 | 2014-04-23 | 株式会社リコー | 反射型光学センサ及び画像形成装置 |
| JP5477556B2 (ja) * | 2009-08-24 | 2014-04-23 | 株式会社リコー | 反射型光学センサ及び画像形成装置 |
| JP2013190593A (ja) | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61177423A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-09 | Ricoh Co Ltd | 偏倍結像装置 |
| US4696545A (en) * | 1985-08-15 | 1987-09-29 | Xerox Corporation | Short focal length imaging device |
| JP3537881B2 (ja) * | 1994-03-29 | 2004-06-14 | 株式会社リコー | Ｌｅｄアレイヘッド |
| US5768023A (en) * | 1994-06-29 | 1998-06-16 | Fujitsu Limited | Optical apparatus |
-
1999
- 1999-11-25 JP JP33432999A patent/JP2001150715A/ja active Pending
-
2000
- 2000-11-13 US US09/709,414 patent/US6456314B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025625A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Ricoh Co Ltd | 光プリントヘッドおよび画像形成装置 |
| US8760483B2 (en) | 2009-08-28 | 2014-06-24 | Ricoh Company, Limited | Exposure device and image forming apparatus including same |
| JP2014205323A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 株式会社リコー | 光プリントヘッドおよび画像形成装置 |
| JP2015013395A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 株式会社リコー | 光プリントヘッド及び画像形成装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6456314B1 (en) | 2002-09-24 |
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