JP2002350604A

JP2002350604A - 結像素子アレイおよび光書込ユニットおよび画像形成装置

Info

Publication number: JP2002350604A
Application number: JP2001155422A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ito; 昌弘伊藤; Koji Masuda; 浩二増田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: JP4574063B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴースト光の影響を有効に軽減した結像素子ア
レイを実現する。【解決手段】三角柱状をなす透明体の１つの柱面にレン
ズ面１−１、１−２、・・を１列に配列形成して第１の
レンズアレイとし、別の柱面にレンズ面２−１、２−
２、・・を配列形成して第２のレンズアレイとし、残る
柱面にルーフプリズム３−１、３−２、・・を形成して
ルーフプリズムアレイとし、各レンズ面対間に、第１お
よび第２のレンズアレイにより挟まれる三角柱の稜から
ルーフプリズムアレイの形成された面へ向って切れ込む
ように断面矩形形状のスリットＳＬを形成し、各スリッ
トの底部とルーフプリズムの稜線との距離：Ｄ、レンズ
面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、条件：Ｐ／２＜
Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）を満足するようにし、スリ
ット壁面における内部反射を低減する処置を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、結像素子アレイ
および光書込ユニットおよび画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】結像素子アレイは、結像機能を持つ光学
素子を１列に配列一体化したものとして知られ、従来か
ら、棒状の屈折率分布レンズ（ロッドレンズ）を配列し
たもの（ロッドレンズアレイ）や、「レンズとルーフミ
ラーの組合せによる結像素子」を配列したもの等が知ら
れている。

【０００３】図１に示すのは「三角柱状をなす透明体の
１つの柱面に、光学的に等価なレンズ面１−１、１−
２、１−３、・・を柱芯方向（三角柱の柱としての長手
方向）へ１列に配列形成して第１のレンズアレイとし、
別の１つの柱面に、光学的に等価なレンズ面２−１，２
−２，２−３、・・を、第１のレンズアレイの各レンズ
面１−１等と対応させて柱芯方向へ配列形成して第２の
レンズアレイとし、残る１つの柱面に、互いに等価なル
ーフプリズム３−１、３−２、３−３・・を、その稜線
を柱心方向に直交させて柱芯方向へ、第１および第２の
レンズアレイの各レンズ面と対応的に形成してルーフプ
リズムアレイとし、第１および第２のレンズアレイとル
ーフプリズムアレイの、各々対応するレンズとルーフプ
リズムを１単位の結像素子とし、複数単位の結像素子が
柱芯方向へアレイ配列するようにしてなる結像素子アレ
イ」である。

【０００４】図１の結像素子アレイの場合、ｎ＝１、
２、３、・・として、レンズ面１−ｎ、２−ｎとルーフ
プリズム３−ｎとが「１単位の結像素子」をなす。各単位
の結像素子において、光は、第１のレンズアレイのレン
ズ面１−ｎから入射し、ルーフプリズム３−ｎで反射さ
れ、第２のレンズアレイのレンズ面２−ｎから射出す
る。そして、レンズ面１−ｎと２−ｎとの合成の結像作
用により結像する。

【０００５】一般に、図１に示すような結像素子アレイ
にはゴースト光、即ち「本来結像すべきでない位置に集
光する光」が存在する不具合がある。この「ゴースト
光」を、図２を参照して説明する。結像素子アレイは、
実際には図１に示したように３次元的な構造を持つが、
図２においては説明の都合上、入射側のレンズアレイ
（第１のレンズアレイ）と射出側のレンズアレイ（第２
のレンズアレイ）とを仮想的に重ね合せ、入射する光が
「ルーフプリズムアレイで１８０度折り曲げられ、入射
方向に向かって射出する」ような光路を取るように描い
てある。

【０００６】図２において「レンズＡ」とあるのは、第
１のレンズアレイのレンズ面１−ｎと、第２のレンズア
レイのレンズ面２−ｎとを重ね合せたものを示し、「レ
ンズＢ」とあるのは、レンズ面１−ｎ、２−ｎの各同じ
側(右側)に隣接する２面のレンズ面を重ね合わせたもの
を示す。

【０００７】ゴースト光の光路には、図２(ａ)、（ｂ）
に示す２通りの光路が考えられる。図２(ａ)に示すの
は、レンズＡから入射した光が、レンズＡに対応するル
ーフプリズムＡに入射せず、隣接するルーフプリズムＢ
に入射して反射され、レンズＢから射出してゴースト光
となる場合である。

【０００８】図２（ｂ）に示すのは、レンズＡから入射
し、レンズＡに対応するルーフプリズムＡに入射する
が、反射された光がレンズＡに隣接するレンズＢから射
出してゴースト光となる場合である。これら図２(ａ)、
（ｂ）に示すゴースト光は「本来結像すべきでない位
置」に結像し、結像素子アレイの結像性能を劣化させ
る。

【０００９】この問題に対処する方策として、特公平５
−５３２４５号公報は、図３（ａ）に示すように、入射
側の各レンズ面間と各ルーフプリズム間に溝状の「スリ
ットＳＬ」を形成し、入射側の任意のレンズ面から入射
した光が隣接する（射出側）レンズ面に向う光路を遮る
方法を開示している。

【００１０】図３の結像素子アレイでは、入射側のレン
ズ面相互はスリットにより分離されているので、図２
（ａ）に示したゴースト光は防止できる。しかし、図３
（ｂ）に示すように、射出側のレンズ面間には「スリッ
トＳＬの形成されていない幅：ｔ（スリット部における
結像素子アレイの肉厚）の領域」があるので、この部分
に入射する光の通過は防ぐことができない。このため、
図２（ｂ）に示すゴースト光を完全に防止することはで
きない。

【００１１】また、上記特公平５−５３２４５公報の結
像素子アレイは、スリットの壁面には何の処理も施され
ていない。図２に倣って描かれた図４に示すように、レ
ンズＡ（入射側）が光源（発光位置）の正面にあると
き、換言すれば、光源がレンズＡ（入射側）の光軸近傍
にあるときには、レンズＡに入射する光は、レンズＡに
対応するルーフプリズムＡにより反射され、レンズＡ
（射出側）から射出するので問題はないが、例えば、上
記光源から出てレンズＡに隣接するレンズＢ（入射側）
に入射する光の光路のうちには、ルーフプリズムＢには
直接入射せず、もしくは直接入射したとしてもその後
で、スリットＳＬの壁面に当る光路が存在する。

【００１２】このようにスリットの壁面に当った光は、
壁面に何らの処理をしていないと、スリットＳＬの壁面
で反射し、レンズＢ（射出側）を抜け、ゴースト光とし
て本来の結像位置でない位置に集光してしまう。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この発明はゴースト光
の影響を有効に軽減した結像素子アレイの実現を課題と
する。この発明はまた、ゴースト光の影響を有効に軽減
した結像素子アレイを用いる光書込ユニットの実現、さ
らにはこの光書込ユニットを用いる画像形成装置の実現
を課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の結像素子アレ
イは「三角柱状をなす透明体の１つの柱面に、光学的に
等価なレンズ面を柱芯方向へ１列に配列形成して第１の
レンズアレイとし、別の１つの柱面に、光学的に等価な
レンズ面を、第１のレンズアレイの各レンズ面と対応さ
せて柱芯方向へ配列形成して第２のレンズアレイとし、
残る１つの柱面に、互いに等価なルーフプリズムを、そ
の稜線を柱心方向に直交させて柱芯方向へ、第１および
第２のレンズアレイの各レンズ面と対応的に形成してル
ーフプリズムアレイとし、第１および第２のレンズアレ
イとルーフプリズムアレイの、各々対応するレンズ面と
ルーフプリズムとを１単位の結像素子とし、複数単位の
結像素子が柱芯方向へアレイ配列するようにしてなる結
像素子アレイ」である。

【００１５】このように、この発明の結像素子アレイは
大まかな形態としては「三角柱状」である。この三角柱
における各稜部は、面取りされていても良いし、滑らか
に丸められていてもよい。

【００１６】「柱芯方向」とは三角柱の中心軸の方向で
ある。請求項１記載の結像素子アレイは以下の点を特徴
とする。即ち、各結像素子単位のレンズ面対（第１およ
び第２のレンズアレイの、互いに対応するレンズ面の
対）を互いに分離するため、各レンズ面対間に、第１お
よび第２のレンズアレイにより挟まれる三角柱の稜（面
取りされていても良いし、丸められていても良い）から
ルーフプリズムアレイの形成された面へ向って、柱芯方
向に直交的に切れ込むように「断面矩形形状のスリッ
ト」が形成される。

【００１７】各スリットの底部とルーフプリズムの稜線
との距離：Ｄ、レンズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：
Ｗが、条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足する。そして、スリット壁面には「スリット壁面
における内部反射を低減する処置」が施されている。

【００１８】「内部反射を低減する処置」は、各スリッ
トの壁面に施された光吸収処置でも良いし（請求項
２）、各スリットの壁面に施された「光拡散処置」でも
良い（請求項３）。

【００１９】上記請求項１または２または３記載の結像
素子アレイにおいて、スリット幅：Ｗは、レンズ面対の
間隔：Ｐに対して、条件：Ｗ＜０．２Ｐ（２）を満足することが好ましい（請求項４）。

【００２０】この場合、第１および第２のレンズアレイ
における各レンズ面の「柱芯方向に直交する方向のレン
ズ径：ＡＰｙ」は、レンズ面対の間隔：Ｐ、光源から入
射側のレンズアレイまでの距離：Ｌ１に対して０．８Ｐ＜ＡＰｙ＜０．２Ｌ１（３）の範囲に設定するのが良い（請求項５）。

【００２１】上記請求項１〜５の任意の１に記載の結像
素子アレイの「ルーフプリズムアレイにおける各ルーフ
プリズムの連結部」は、平坦な面とすることができる
（請求項６）。上記請求項１〜６の任意の１に記載の結
像素子アレイは「樹脂材料により一体成形されたもの」
とすることができる（請求項７）。

【００２２】この発明の「光書込ユニット」は、発光部
アレイと、結像素子アレイとを有する（請求項８）。
「発光部アレイ」は、微小な発光部をアレイ配列してな
る。

【００２３】発光部アレイとしては、例えば、ＬＥＤが
１方向に等間隔で一列に並んだＬＥＤアレイ（１インチ
当り３００個のＬＥＤが並んだ３００ｄｐｉのＬＥＤア
レイや、６００ｄｐｉのＬＥＤアレイが良く知られてい
る）や、有機ＥＬ素子を用いたＥＬアレイ等があり、微
小な光源部を、一列もしくは複数列に配列することがで
きる。また、別の形態の発光部アレイとして「ハロゲン
光源と、その前方に各画素毎に開閉制御できるシャッタ
アレイを配置した光シャッタアレイ」を用いることもで
きる。

【００２４】「結像素子アレイ」は、発光素子アレイの
各発光部からの光を書込み面上に結像させる結像光学系
で、請求項１〜７の任意の１に記載のものが用いられ
る。

【００２５】この発明の画像形成装置は、感光媒体に光
書込ユニットによる画像書込みを行い、画像形成する画
像形成装置であって、光書込ユニットとして請求項８記
載のものを用いることを特徴とする（請求項９）。感光
媒体としては、銀塩フィルムや「光書込みにより発色す
る発色印画紙」、光導電性の感光体等を用いることがで
きる。

【００２６】請求項１０記載の結像素子アレイは「三角
柱状をなす透明体の１つの柱面に、光学的に等価なレン
ズ面を柱芯方向へ１列に配列形成して第１のレンズアレ
イとし、別の１つの柱面に光学的に等価なレンズ面を、
第１のレンズアレイの各レンズ面と対応させて上記柱芯
方向に配列形成して第２のレンズアレイとし、残る１つ
の柱面に、互いに等価なルーフプリズムを、その稜線を
柱心方向に直交させて柱芯方向へ、第１および第２のレ
ンズアレイの各レンズ面と対応的に形成してルーフプリ
ズムアレイとし、第１および第２のレンズアレイとルー
フプリズムアレイの、各々対応するレンズ面とルーフプ
リズムを１単位の結像素子として、複数単位の結像素子
が柱芯方向へアレイ配列するようにしてなる結像素子ア
レイにおいて、結像素子単位間のレンズ面対を互いに分
離するため、各レンズ面対間に、第１および第２のレン
ズアレイにより挟まれる三角柱の稜からルーフプリズム
アレイの形成された面へ向って、柱芯方向に直交的に切
れ込むように断面矩形形状のスリットを形成し、各スリ
ットの底部とルーフプリズムの稜線との距離：Ｄ、レン
ズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施し、且つ、第１のレンズアレイの形
成された面および／または第２のレンズアレイが形成さ
れた面とルーフプリズムアレイの形成された面とのコー
ナー部に、機械的強度を確保するためのリブを、柱芯方
向に形成したことを特徴とする。

【００２７】請求項１１記載の結像素子アレイは「三角
柱状をなす透明体の１つの柱面に、光学的に等価なレン
ズ面を柱芯方向へ１列に配列形成して第１のレンズアレ
イとし、別の１つの柱面に光学的に等価なレンズ面を、
第１のレンズアレイの各レンズ面と対応させて柱芯方向
に配列形成して第２のレンズアレイとし、残る１つの柱
面に、互いに等価なルーフプリズムを、その稜線を柱心
方向に直交させて柱芯方向へ、第１および第２のレンズ
アレイの各レンズ面と対応的に形成してルーフプリズム
アレイとし、第１および第２のレンズアレイとルーフプ
リズムアレイの、各々対応するレンズ面とルーフプリズ
ムを１単位の結像素子として、複数単位の結像素子が柱
芯方向へアレイ配列するようにしてなる結像素子アレイ
において、結像素子単位間のレンズ面対を互いに分離す
るため、各レンズ面対間に、第１および第２のレンズア
レイにより挟まれる三角柱の稜からルーフプリズムアレ
イの形成された面へ向って、柱芯方向に直交的に切れ込
むように断面矩形形状のスリットを形成し、各スリット
の底部とルーフプリズムの稜線との距離：Ｄ、レンズ面
対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施し、且つ、第１のレンズアレイの形
成された面および／または第２のレンズアレイの形成さ
れた面の、レンズ面以外の部分に、光吸収処理および／
または光散乱処理を施してなることを特徴とする。

【００２８】この請求項１１記載の結像素子アレイにお
いて「第１のレンズアレイの形成された面および／また
は第２のレンズアレイが形成された面とルーフプリズム
アレイの形成された面とのコーナー部に、機械的強度を
確保するためのリブを柱芯方向に形成」することができ
る（請求項１２）。

【００２９】即ち、前述した請求項１〜７記載の結像素
子アレイにおいては、三角柱における各稜部は「面取
り」されていても良いし「滑らかに丸め」られていても
よいのであるが、上記請求項１０、１２記載の結像素子
アレイのように、三角柱の稜部のうち、ルーフプリズム
アレイの形成された面と（第１および／または第２の）
レンズアレイの形成された面とのなす稜部、即ち、これ
らの面のなすコーナー部に「結像素子アレイの機械的強
度（物理的強度）を確保するためのリブ」を形成するこ
ともできる。

【００３０】また、請求項１１、１２記載の結像素子ア
レイのように、第１のレンズアレイの形成された面およ
び／または第２のレンズアレイの形成された面の、レン
ズ面以外の部分に、光吸収処理および／または光散乱処
理を施すことにより、上記レンズ面以外の部分を通る光
がフレア光として本来の結像に影響するのを有効に軽減
もしくは防止することができる。

【００３１】勿論、請求項１０〜１２の任意の１に記載
の結像素子アレイにおいても、内部反射を低減する処置
として「各スリットの壁面に光吸収処置を施す」こと
も、「各スリットの壁面に光拡散処置を施す」こともで
き、スリットの幅：Ｗが、レンズ面対の間隔：Ｐに対し
て、条件：Ｗ＜０．２Ｐ（２）を満足することが好ましく、この場合、第１および第２
のレンズアレイにおける各レンズ面の、柱芯方向に直交
する方向のレンズ径：ＡＰｙを、レンズ面対の間隔：
Ｐ、光源から入射側のレンズアレイまでの距離：Ｌ１に
対して、０．８Ｐ＜ＡＰｙ＜０．２Ｌ１（３）の範囲に設定するのが良い。

【００３２】請求項１０〜１２の任意の１に記載の結像
素子アレイにおいても「ルーフプリズムアレイにおける
各ルーフプリズムの連結部を平坦な面とする」ことがで
き、樹脂材料による一体成形で形成することができる。

【００３３】微小な発光部をアレイ配列してなる発光部
アレイと、この発光部アレイからの光を書込み面上に結
像させる結像素子アレイとを有する光書込ユニットにお
いて、結像素子アレイとして請求項１０〜１２の任意の
１に記載のものを用いることができ、このような光書込
ユニットを用いて、感光媒体に画像書込みを行い、画像
形成する画像形成装置を構成することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を説明する。図
５は、結像素子アレイの実施の形態を説明するための図
である。繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われる
ものについては、図１、図３におけると同一の符号を用
いた。

【００３５】図５の（ａ）は結像素子アレイの部分斜視
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は入射側のレンズアレイか
ら見た正面図である。特公平５−５３２４５号公報記載
の結像素子アレイでは、図３に即して説明したように、
入射側のレンズアレイとルーフプリズムアレイとで挟ま
れる稜部から射出側のレンズアレイが形成された柱面に
向って切れこむようにスリットＳＬを形成しているが、
この発明の結像素子アレイでは、図５（ａ）に示すよう
に、各結像素子単位のレンズ面対を互いに分離するため
の「断面矩形形状のスリットＳＬ」が各レンズ面対間
に、第１のレンズアレイ（入射側のレンズ面１−１、１
−２、・・のアレイ）および第２のレンズアレイ（射出
側のレンズ面２−１、２−２、・・のアレイ）により挟
まれる三角柱の稜から、ルーフプリズムアレイの形成さ
れた面へ向って、柱芯方向に直交的に切れ込むように形
成されている。

【００３６】各スリットＳＬの底部（底面）とルーフプ
リズムの稜線との距離：Ｄ（図５の（ｂ）参照）、レン
ズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗ（同図（ｃ）参
照）は、条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するように設定される。

【００３７】形成されたスリットＳＬの壁面は「反射を
抑える処置」を施されている。上記結像素子アレイは
「一体成形法」により製作することができる。

【００３８】図３に示した「従来の結像素子アレイ」で
は、図３（ｂ）における距離：Ｌ３（入射光束の主光線
がルーフプリズム３−１で反射されたのち、射出側のレ
ンズ面から射出するまでの光路長）が短い場合には、相
対的にスリットの形成されない領域幅：ｔも小さくなる
必要があり、結像素子アレイの強度の面で問題がある
が、図５に示す「この発明の結像素子アレイ」では、図
５（ｂ）に示す距離：Ｌ２、Ｌ３の如何に係わらず、各
スリットＳＬの底部とルーフプリズムの稜線との距離：
Ｄの値を変える必要がないので、結合素子アレイの強度
上有利である。

【００３９】各スリットＳＬの壁面は「反射を抑える処
置」を施されているので、壁面での反射光の影響はない
が、図２に倣って描かれた図６に示すように、発光位置
から出てレンズＢに入射し、対応するルーフプリズムＢ
で反射され「スリット底面とルーフプリズムの谷底の部
分」との間を通り、レンズＡから射出する光と、レンズ
Ｂに入射し「スリット底面とルーフプリズムの谷底の
間」の部分を抜け、ルーフプリズムＣで反射されてレン
ズＣから射出する光がゴースト光として作用する場合が
ある。

【００４０】発明者らは、画像形成装置を用い、図６に
示す種類のゴースト光が「正規の結像光に対し、積分光
量比で５〜６％程度まで」であれば、画像上に影響がな
いことを確認した。

【００４１】そこで、スリットの形状をパラメータとし
て変化させてシミュレーションを行い、上記積分光量比
が許容範囲を満たすためのスリットの形状を求めた。ス
リットの形状とゴースト光との関係に関するシミュレー
ション結果を図７に示す。光源としてはＬＥＤを想定し
「ランバート分布に従う発光源」としてシミュレーショ
ンを行った。

【００４２】シミュレーションは、図５（ｂ）、（ｃ）
に示す各種のパラメータ：Ｌ１（光源から入射側レンズ
アレイのレンズ面に至る距離）、Ｌ２（入射側のレンズ
面とルーフミラープリズムの稜線との間の光軸上の距
離）、Ｌ３（射出側のレンズ面とルーフプリズムの稜線
との光軸上の距離）、Ｌ４（射出側レンズアレイのレン
ズ面から像面までの距離）、Ｐ（各結像素子におけるレ
ンズ面対の間隔）、ＡＰｘ（入射側および射出側のレン
ズ面の、柱芯方向のレンズ径）、ＡＰｙ（入射側および
射出側のレンズ面の、柱芯に直交する方向のレンズ径）
を以下の値に設定して行った。

【００４３】シミュレーションのパラメータＬ１，Ｌ４８ｍｍＬ２，Ｌ３１．４５ｍｍＰ０．８ｍｍＡＰｘ０．７ｍｍＡＰｙ１．０ｍｍまた、入射像に対して射出像が１．０２５倍となるよう
に、各レンズ面の曲率：Ｒを最適化した。

【００４４】図７に、スリットの幅：Ｗを、０．５、
１．０、２．０、３．０ｍｍとしたときの、積分光量比
（縦軸）と距離：Ｄ（スリットの底面からプリズムの稜
線までの距離）の関係を示す。

【００４５】図６に示す種類のゴースト光が画像に影響
しない条件は「正規の結像光に対し、積分光量比で５〜
６％程度まで」であるから、積分光量比が約６％となる
上記距離：Ｄを求める。積分光量比を６％とすると、Ｗ
＝０．５ｍｍのときＤ＝０．５６ｍｍ、Ｗ＝１．０ｍｍ
のときＤ＝０．６２ｍｍ、Ｗ＝２．０ｍｍのときＤ＝
０．７２ｍｍ、Ｗ＝３．０ｍｍのときＤ＝０．７９ｍｍ
であるので、スリットの幅：Ｗが、これらの値以下なら
ば、結像素子アレイとして十分な性能を得ることができ
る。

【００４６】図７から、距離：Ｄとスリットの幅：Ｗの
関係を求めると、次式の如くなる。

【００４７】Ｄ＜Ｐ／２＋０．７×√Ｗ（１Ａ）従って、スリットの形状（幅：Ｗ、距離：Ｄ）が、この
式を満足すれば、ゴースト光の影響を除去できる。

【００４８】式（１Ａ）は、シミュレーションのパラメ
ータを変えても成立つことを確認した。一例として、上
記パラメータにおいてＰ＝１．０ｍｍ、Ｗ＝０．１ｍｍ
（ＡＰｘ＝０．９ｍｍ）に変えた場合、Ｄ＝０．７ｍｍ
のときの積分光量比は４％（画像にゴースト光が影響し
ない）、Ｄ＝０．８０ｍｍのときは９％（画像にゴース
ト光が影響する）となる。

【００４９】別の例として、上記パラメータにおいてＬ
１、Ｌ４を１０ｍｍ、Ｗ＝０．１ｍｍに変えた場合、積
分光量比は、Ｄ＝０．６ｍｍのとき４％（画像にゴース
ト光が影響しない）、Ｄ＝０．６５ｍｍのとき７％（画
像にゴースト光が影響する）となる。

【００５０】従って、これらの場合にも「上記式（１
Ａ）が、図６に示す種類のゴースト光が画像に影響しな
い条件を適切に与える」ことが確かめられた。

【００５１】即ち、上記式（１Ａ）を満足するスリット
を形成することにより、十分な性能の結像素子アレイを
実現できる。距離：Ｄが小さくなり、Ｄ＝Ｐ／２となる
と、結像素子アレイは、個々の結像素子単位に分離して
しまい、結像素子アレイとして一体的に形成することが
できない。従って、距離：Ｄが満足する条件は、前記式
（１）、即ち、Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７×√Ｗ（１）であることになる。

【００５２】結像素子アレイにスリットＳＬを形成した
のみでは、スリットＳＬの壁面に当る光の殆どが壁面で
全反射してしまう。この発明の結像素子アレイではスリ
ットの壁面に「反射を抑える処置」を施すことにより、
スリット壁面での全反射光がゴースト光として作用する
のを有効に軽減もしくは防止する。

【００５３】「反射を抑える処置」としては種々の方法
が考えられるが、図８（ａ）に示すようにスリットＳＬ
の壁面全体に黒もしくは、それに準ずる色の塗料を塗布
する「光吸収処置」が好適である。黒い物質は、可視光
領域の光を吸収するが、結像素子アレイ用の光源として
一般的に用いられるＬＥＤは放射光が可視光であるの
で、スリットＳＬの壁面に当る光は、図８（ａ）に示す
如く「吸収膜８の塗料」に吸収され、壁面での反射は抑
制される。

【００５４】また、別の例として、壁面に塗布するので
はなく「スリット間に黒もしくはそれに準ずる色の部
材、例えばシリコーンゴム等を挿入する」ことで壁面で
の反射を低減させることも可能である。スリット間に上
記部材を挿入する場合は、結像素子アレイのスリットの
面と部材の面との境界を密着させる必要がある。

【００５５】スリットの壁面での内部反射を抑える方法
として、壁面で吸収させる代わりに図８（ｂ）に示すよ
うに「壁面を粗く」してもよい。スリットＳＬの壁面を
粗い面とすると、壁面に当った光は乱反射し、正反射す
る光を低減させる。乱反射光の殆どは結像素子アレイ内
部へ反射されたり、スリットＳＬの壁面からスリット間
へ散乱されるので「レンズ面から射出してゴースト光と
なる」ものは少ない。

【００５６】また、スリットの壁面を粗面とすると共
に、前記「光吸収処置」を施すことにより、スリット壁
面での内部反射を更に有効に低減することも可能であ
る。

【００５７】図９は「スリットの幅：Ｗと結像光の積分
光量との関係」を示す。縦軸は結像光の積分光量、横軸
はスリットの幅：Ｗを示す。図９から分かるように、ス
リットの幅：Ｗが大きくなるに連れ、結像光の積分光量
は徐々に減少する。従って、十分な積分光量を得る為に
はスリットの幅が狭い方がよい。

【００５８】式（１）とともに、式（２）即ち、Ｗ＜０．２Ｐ（２）を満足させると、スリットを入れても「スリットを入れ
なかったときの約７割以上の積分光量」を確保できる。

【００５９】（２）式に従って、スリットの幅：Ｗを決
定すると、レンズ面の配列方向におけるレンズ径：ＡＰ
ｘは以下のようになる。

【００６０】ＡＰｘ＝Ｐ−Ｗ≧０．８×Ｐこのとき、配列方向と直交する方向のレンズ径：ＡＰｙ
は特に規制されるものではないが、結像素子アレイとし
て十分な光量を確保するためには「ＡＰｙはＡＰｘより
も大きい」ことが望ましい。即ち、ＡＰｙ＞ＡＰｘしかし、レンズの性能面から見て、レンズ径：ＡＰｙを
広げすぎると、結像位置におけるビームスポット像が大
きくなり、結像力が低下してしまう。レンズ径：ＡＰｙ
の値を、条件：ＡＰｙ＜０．２×Ｌ１を満足するように規制すれば、レンズ面配列方向のビー
ムスポット径に対して、この方向に直交する方向のビー
ムスポット径の大きさを１．５倍以下に抑えることがで
きる。上記ビームスポット径は「ビームスポットの最大
光強度を１としたとき、１／ｅ^２の光強度におけるビー
ムスポット幅」で定義されるものである。発明者らは、
ビームスポット径の上記比率は画像形成装置で画像を出
力した場合において、画質に影響しないことを確認し
た。

【００６１】即ち、以上の関係から、結像素子アレイと
して、ＡＰｙは以下の式：０．８Ｐ＜ＡＰｙ＜０．２Ｌ１（３）を満足することがより好ましい。

【００６２】この発明の結像素子アレイのように、第１
および第２のレンズアレイにおける各レンズ面対間にス
リットを形成する構成では、図１０（ａ）に示すよう
に、スリットの形成された部分で「結像素子アレイの肉
厚：ｔ_０」が薄くなるが、図１０（ｂ）に示すように、
スリットＳＬの底面の裏側にあるルーフプリズムアレイ
の谷の部分３−１０Ａ（ルーフプリズムの連結部）を
「平坦に底上げ」することにより、結像光には影響を及
ぼさずにスリット部の肉厚：ｔ’を厚くできる。

【００６３】また、ゴースト光の多くはルーフプリズム
アレイの谷底部分（稜線と稜線の中間部分）の近傍にお
いて反射されるので、図１０（ｂ）の如き底上げ形態を
実施することにより、ゴースト光をさらに低減させるこ
ともできる。

【００６４】たとえば、前述の「シミュレーションのパ
ラメータ」の条件下で、Ｄ＝０．６ｍｍ、Ｗ＝０．１ｍ
ｍとして、上記「谷部の底上げ」をしないとき、積分光
量比は５％であったが、ルーフプリズムの谷底から０．
０５ｍｍの底上げを行うことにより、正規の結合光は殆
ど変わらずに積分光量比を１％まで低下させることがで
きた。ただし「平坦に底上げ」することにより、図１０
(ｂ)に示すように「底上げで形成された平坦な面３−１
０Ａ」で反射光が発生することがあるため、底上げした
平坦な面には「吸収膜を塗布したり面を粗くするなど、
反射率を低減させる処置」を施すことが好ましい。

【００６５】さらに、底上げした平坦な面を、図１０
（ｃ）に示すように、２つの平面３−１１Ａ、３−１２
Ａで互いにテーパを持たせて形成することにより、（矢
印で示すように）平面３―１１Ａ、３−１２Ａでの反射
光を結像素子アレイの外へ逃がすことも可能である。

【００６６】なお、上記の「底上げ」を行う場合、底上
げされた平坦部の「ルーフプリズム配列方向の幅（図１
０（ｃ）のように、平坦部がテーパを成す場合には、平
坦部の最小幅）」をＫとすると、前述の距離：Ｄの下限
値を「（Ｐ―Ｋ）／２」まで小さくすることができる。
Ｋ≦Ｗとすると、上記下限値を「（Ｐ―Ｗ）／２」まで
小さくすることができる。

【００６７】図１１は、従来から知られた「結像素子ア
レイを用いる光書込ユニット」を示している。図１１の
光書込ユニットは、発光部アレイ１１０として「ＬＥＤ
アレイ」、結像素子アレイ１２０として「ロッドレンズ
アレイ」を用いている。

【００６８】ＬＥＤアレイ１１０は、ＬＥＤ１１１Ａを
多数、１方向に等間隔で一列に配列し、駆動ドライバ１
１１Ｂにより各ＬＥＤ１１１Ａの点滅を制御するように
したものであり、現在良く用いられているものとして、
１インチ当り３００個のＬＥＤが並んだ３００ｄｐｉの
ＬＥＤアレイや６００ｄｐｉのＬＥＤアレイがある。

【００６９】また、ロッドレンズアレイ１２０は、図１
１（ｃ）に示すように、屈折率分布型のロッドレンズ１
２０Ａを「俵積み状態にアレイ配列し、隙間に不透明部
材１２０Ｂを充填し、側板１２０Ｃで一体化した」もの
である。

【００７０】図１１の光書込ユニットは、ＬＥＤアレイ
１１０とロッドレンズアレイ１２０とを、図１１（ｂ）
に示すように保持具１３１、１３２で保持し、全体を固
定部材１３０により一体的に固定してユニットとしたも
のである。このような光書込ユニットでは、ロットレン
ズの整列のばらつきで「結像光の位置や大きさがばらつ
く」ことが知られている。

【００７１】図１２は「光書込ユニット」の実施の１形
態を示している。発光部アレイは、図１１に即して説明
したＬＥＤアレイ１１０であり、結像素子アレイ２００
は、図５や図１０に即して説明した「この発明の結像素
子アレイ」である。図１２の図面に直交する方向が、結
像素子アレイ２００の「柱芯方向」で、ＬＥＤアレイ１
１０の各ＬＥＤも図面に直交する方向に配列されてい
る。

【００７２】ＬＥＤアレイ１１０は、断面Ｌ字上の保持
部材３５０に嵌装固定される。結像素子アレイ２００は
支持部材３００に一体的に支持される。支持部材３００
は、保持部材３５０に図の如く係合され、保持具３６０
により保持部材３５０に固定される。

【００７３】この発明の結像素子アレイ２００は一体物
であるのでロットレンズアレイより結像性能が良く、ゴ
ースト光の影響のない良好な光書込ユニットを実現でき
る。前述したように、発光部アレイとしては、ＬＥＤア
レイ１１０の他に、有機ＥＬ素子を用いたＥＬアレイや
「ハロゲン光源と、その前方に各画素毎に開閉制御でき
るシャッタアレイを配置した光シャッタアレイ」を用い
ることもできる。

【００７４】図１３に画像形成装置の実施の１形態を示
す。この画像形成装置は、「感光媒体」としての光導電
性の感光体５００の周りに、帯電ユニット５１０、光書
込ユニット５２０、現像ユニット５３０、転写ユニット
５４０、クリーニングユニット５６０等を有し、帯電ユ
ニット５１０で帯電させた感光体５００に光書込ユニッ
ト５２０で画像を書込んで静電潜像を形成し、静電潜像
を現像ユニット５３０で現像してトナー画像を得、この
トナー画像を転写ユニット５４０により記録紙Ｓ（図の
左方へ搬送される）上に転写し、定着ユニット５５０に
より記録紙Ｓ上に定着する。

【００７５】光書込ユニット５２０として、この発明の
光書込ユニット（例えば、図１２に示すもの）を用いる
ことにより、画像の濃度むらが十分に低減された良好な
画像を得ることができる。

【００７６】図１４に示す結像素子アレイ１０Ａは、請
求項１０記載の結像素子アレイの実施の１形態である。
繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものにつ
いては、図５におけると同一の符号を付した。結像素子
アレイ１０Ａは、三角柱状をなす透明体の１つの柱面
に、光学的に等価なレンズ面１−ｎ（ｎ＝１、２、・
・）を柱芯方向へ１列に配列形成して第１のレンズアレ
イとし、別の１つの柱面に光学的に等価なレンズ面２−
ｎ（ｎ＝１、２、・・）を、第１のレンズアレイの各レ
ンズ面１−ｎと対応させて柱芯方向（図面に直交する方
向）に配列形成して第２のレンズアレイとし、残る１つ
の柱面に、互いに等価なルーフプリズム３−ｎ（ｎ＝
１、２、・・）を、その稜線を柱心方向に直交させて柱
芯方向へ、第１および第２のレンズアレイの各レンズ面
１−ｎ、２−ｎと対応的に形成してルーフプリズムアレ
イとし、第１および第２のレンズアレイとルーフプリズ
ムアレイの、各々対応するレンズ面とルーフプリズムを
１単位の結像素子として、複数単位の結像素子が柱芯方
向へアレイ配列するようにしてなる結像素子アレイにお
いて、結像素子単位間のレンズ面対を互いに分離するた
め、各レンズ面対間に、第１および第２のレンズアレイ
により挟まれる三角柱の稜からルーフプリズムアレイの
形成された面へ向って、柱芯方向に直交的に切れ込むよ
うに断面矩形形状のスリットを形成し、各スリットの底
部とルーフプリズムの稜線との距離：Ｄ、レンズ面対の
間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施し、且つ、第１のレンズアレイの形
成された面および第２のレンズアレイが形成された面と
ルーフプリズムアレイの形成された面とのコーナー部Ｃ
Ｎ１、ＣＮ２に、機械的強度を確保するためのリブ１０
Ｌ１、１０Ｌ２を、柱芯方向に形成したものである。

【００７７】図１５の結像素子アレイ１０Ｂも、請求項
１０記載の結像素子アレイの実施の１形態である。この
図においても、繁雑を避けるため、混同の虞がないと思
われるものについては、図５におけると同一の符号を付
した。結像素子アレイ１０Ｂは、三角柱状をなす透明体
の１つの柱面に、光学的に等価なレンズ面１−ｎ（ｎ＝
１、２、・・）を柱芯方向へ１列に配列形成して第１の
レンズアレイとし、別の１つの柱面に光学的に等価なレ
ンズ面２−ｎ（ｎ＝１、２、・・）を、第１のレンズア
レイの各レンズ面１−ｎと対応させて柱芯方向（図面に
直交する方向）に配列形成して第２のレンズアレイと
し、残る１つの柱面に、互いに等価なルーフプリズム３
−ｎ（ｎ＝１、２、・・）を、その稜線を柱心方向に直
交させて柱芯方向へ、第１および第２のレンズアレイの
各レンズ面１−ｎ、２−ｎと対応的に形成してルーフプ
リズムアレイとし、第１および第２のレンズアレイとル
ーフプリズムアレイの、各々対応するレンズ面とルーフ
プリズムを１単位の結像素子として、複数単位の結像素
子が柱芯方向へアレイ配列するようにしてなる結像素子
アレイにおいて、結像素子単位間のレンズ面対を互いに
分離するため、各レンズ面対間に、第１および第２のレ
ンズアレイにより挟まれる三角柱の稜からルーフプリズ
ムアレイの形成された面へ向って、柱芯方向に直交的に
切れ込むように断面矩形形状のスリットを形成し、各ス
リットの底部とルーフプリズムの稜線との距離：Ｄ、レ
ンズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施し、且つ、第１のレンズアレイの形
成された面および第２のレンズアレイが形成された面と
ルーフプリズムアレイの形成された面とのコーナー部Ｃ
Ｎ３、ＣＮ４に、機械的強度を確保するためのリブ１０
Ｌ３、１０Ｌ４を、柱芯方向に形成したものである。

【００７８】これら、結像素子アレイ１０Ａ、１０Ｂに
おける上記リブ１０Ｌ１、１０Ｌ２、１０Ｌ３、１０Ｌ
４は、図１４、図１５の図面に直交する方向へ、結像素
子アレイの「単位の結像素子」の配列方向にわたって一
体に形成され、結像素子アレイ１０Ａ、１０Ｂの機械的
強度（物理的強度）を確保する。

【００７９】リブ１０Ｌ１、１０Ｌ２のうちの一方、リ
ブ１０Ｌ３、１０Ｌ４のうちの一方は、省略しても良
い。

【００８０】結像素子アレイ１０Ａ、１０Ｂにおける
「スリット」や「スリット壁面における内部反射を低減
する処置」、さらには「光吸収処置」、「光拡散処
置」、スリット幅：Ｗとレンズ面対の間隔：Ｐの関係、
レンズ径：ＡＰｙと、上記間隔：Ｐ、光源から入射側の
レンズ面までの距離：Ｌ１との関係等は、請求項２〜６
の任意の１に記載の結像素子アレイのものと同様で良
く、具体的には、図５、図８、図１０に即して説明した
ものを適宜利用でき、また樹脂材料により一体整形する
こともできる。

【００８１】結像素子アレイによる結像に影響する光
は、上記ゴースト光の他にフレア光がある。このような
フレア光の影響を軽減あるいは防止するには、レンズ面
以外の部分からの光の出入りを防止するアパーチャが有
効である。

【００８２】即ち、三角柱状をなす透明体の１つの柱面
に、光学的に等価なレンズ面を柱芯方向へ１列に配列形
成して第１のレンズアレイとし、別の１つの柱面に光学
的に等価なレンズ面を、第１のレンズアレイの各レンズ
面と対応させて柱芯方向に配列形成して第２のレンズア
レイとし、残る１つの柱面に、互いに等価なルーフプリ
ズムを、その稜線を柱心方向に直交させて柱芯方向へ、
第１および第２のレンズアレイの各レンズ面と対応的に
形成してルーフプリズムアレイとし、第１および第２の
レンズアレイとルーフプリズムアレイの、各々対応する
レンズ面とルーフプリズムを１単位の結像素子として、
複数単位の結像素子が柱芯方向へアレイ配列するように
してなる結像素子アレイにおいて、結像素子単位間のレ
ンズ面対を互いに分離するため、各レンズ面対間に、第
１および第２のレンズアレイにより挟まれる三角柱の稜
からルーフプリズムアレイの形成された面へ向って、柱
芯方向に直交的に切れ込むように断面矩形形状のスリッ
トを形成し、各スリットの底部とルーフプリズムの稜線
との距離：Ｄ、レンズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：
Ｗが、条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施し、第１のレンズアレイの形成され
た面および／または第２のレンズアレイの形成された面
のレンズ面以外の部分に「光吸収処理および／または光
散乱処理」を施して上記アパーチャとすることができる
（請求項１１）。

【００８３】光吸収処理としては「黒やそれに準ずる色
のインク等の、光吸収物質の塗布あるいは印刷、貼
付」、光散乱処理としては「面粗し処理、拡散微粒子を
含む材質の塗布・印刷・貼付等」を挙げることができ
る。光吸収処理と光拡散処理とを施す（例えば、面粗し
処理と黒インクの塗布）こともできる。

【００８４】図１６は、請求項１２記載の結像素子アレ
イの、実施の１形態を示している。結像素子アレイ１０
Ａ１は、図１４に示した結像素子アレイ１０Ａにおい
て、入射側のレンズ面１−ｎの配列している面と、この
面に続くリブ１０Ｌ１の片側面に、光吸収処理（インク
等の光吸収物質の塗布あるいは印刷、貼付等）および／
または光散乱処理（面粗し処理、拡散微粒子を含む材質
の塗布・印刷・貼付等）を施し（符号１０Ｐで示す部分
が処理された部分を示す）て、第１レンズ面側から結像
素子アレイ１０Ａ１に入射してフレア光となる光を、有
効に減衰させることにより、フレア光の影響を有効に軽
減もしくは防止している。

【００８５】図１７には、請求項１２記載の結像素子ア
レイの、実施の別形態を２例示している。図１７（ａ）
の結像素子アレイ１０Ｂ１は、図１５に示した結像素子
アレイ１０Ｂにおいて、入射側のレンズ面１−ｎの配列
している面と、この面に続くリブ１０Ｌ３の片側面に、
光減衰処理（インク等の光吸収物質の塗布あるいは印
刷、貼付等）および／または光散乱処理（面粗し処理、
拡散微粒子を含む材質の塗布・印刷・貼付等）を施し
（符号１０Ｐ１で示す部分が処理された部分を示す）
て、第１レンズ面側から結像素子アレイ１０Ｂ１に入射
してフレア光となる光を、有効に減衰させることによ
り、フレア光の影響を有効に軽減もしくは防止してい
る。

【００８６】図１７（ｂ）の結像素子アレイ１０Ｂ２
は、図１５に示した結像素子アレイ１０Ｂにおいて、入
射側のレンズ面１−ｎの配列している面と、射出側のレ
ンズ面２−ｎの配列している面、ルーフプリズム３−ｎ
の配列している面の、これらレンズ面、ルーフプリズム
部を除く部分に、光減衰処理（インク等の光吸収物質の
塗布あるいは印刷、貼付等）および／または光散乱処理
（面粗し処理、拡散微粒子を含む材質の塗布・印刷・貼
付等）を施し（符号１０Ｐ１、１０Ｐ２、１０Ｐ３、１
０Ｐ４で示す部分が処理された部分を示す）て、入射側
のレンズ面側から結像素子アレイ１０Ｂ２に入射してフ
レア光となる光、射出側のレンズ面から射出してフレア
光となる光を共に有効に減衰させることにより、フレア
光の影響を有効に軽減もしくは防止している。

【００８７】なお、図１６、１７（ａ）の実施の形態に
おいても、射出側のレンズ面２−ｎの配列された面（お
よびこれに続くリブの面）に光減衰処理および／または
光散乱処理を施すことができるし、あるいは、これらの
実施の形態において、入射側および射出側のレンズ面、
ルーフプリズムを除く全ての部分に、図１７（ｂ）の如
く、光減衰処理および／または光散乱処理を施すことが
できることは言うまでもない。

【００８８】図１４〜１７に示す、各結像素子アレイ１
０Ａ、１０Ｂ、１０Ａ１、１０Ｂ１、１０Ｂ２を用い
て、図１２に示した如き光書込ユニットを構成できるこ
とは言うまでもなく、またこのような光書込ユニットを
用いて、図１３に示すごとき画像形成装置を構成できる
ことも明らかである。

【００８９】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な結像素子アレイ、光書込ユニット、画像形成装
置を実現できる。この発明の結像素子アレイは上述の如
く「ゴースト光を有効に軽減させる」ことができ、従っ
てこの結像素子アレイを用いる光書込ユニットは「ゴー
スト光の影響を有効に軽減して良好な画像書込みを行
う」ことができる。

【００９０】そして、この発明の画像形成装置は、この
発明の光書込ユニットを用いることにより、良好な画像
形成を行うことができる。

【００９１】また、請求項１０〜１２記載の結像素子ア
レイは機械強度に優れ、請求項１１、１２記載の結像素
子アレイはフレア光の影響の軽減効果に優れている。

【００９２】なお、図１４〜図１７に示した場合のよう
に、リブを設けることや、光吸収処理および／または光
散乱処理を施すことは「各結像素子単位のレンズ部間に
スリット・光吸収手段を設けない場合」にも、機械強度
を確保し、フレア光の影響を軽減・除去する上で有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の結像素子アレイを説明するための図であ
る。

【図２】図１の結像素子アレイで発生するゴースト光を
説明するための図である。

【図３】ゴースト光の発生の防止を意図して提案された
結像素子アレイを説明するための図である。

【図４】図３の結像素子アレイの、スリットの側面での
反射で発生するゴースト光を説明するための図である。

【図５】この発明の結像素子アレイの実施の１形態を説
明するための図である。

【図６】この発明の結像素子アレイで有効に低減させよ
うとするゴースト光を説明するための図である。

【図７】式（１）を説明するための図である。

【図８】この発明の結像素子アレイのスリット壁面にお
ける内部反射を低減する処置を説明するための図であ
る。

【図９】スリットの幅：Ｗと正規の結像光の積分光量と
の関係を示す図である。

【図１０】ルーフプリズムアレイにおける谷底部分の底
上げを説明するための図である。

【図１１】従来から知られた光書込ユニットを説明する
ための図である。

【図１２】光書込ユニットの実施の１形態を説明するた
めの図である。

【図１３】画像形成装置の実施の１形態を説明するため
の図である。

【図１４】請求項１０記載の結像素子アレイの実施の１
形態を説明するための図である。

【図１５】請求項１０記載の結像素子アレイの実施の別
形態を説明するための図である。

【図１６】請求項１２記載の結像素子アレイの実施の１
形態を説明するための図である。

【図１７】請求項１２記載の結像素子アレイの実施の別
形態を説明するための図である。

【符号の説明】

１−１，１−２、・・入射側のレンズ面２−１，２−２、・・射出側のレンズ面３−１、３−２、・・ルーフプリズムＳＬスリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 5/04 Ｇ０３Ｂ 27/32 Ｈ５Ｃ０７２ 13/10 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ａ 13/26 Ｂ４１Ｊ 3/21 ＬＧ０３Ｂ 27/32 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４ＺＨ０４Ｎ 1/036 1/113 Ｆターム(参考） 2C162 AE04 AE21 AE28 AE47 FA05 FA17 FA44 FA50 2H042 CA02 CA12 CA17 2H087 KA08 KA18 LA01 PA02 PA17 PB02 QA02 QA07 RA26 RA41 2H106 BA55 BH00 5C051 AA02 CA08 DA03 DB02 DB22 DB29 DC02 DC04 DC07 5C072 AA03 BA11 DA03 DA10 DA16 DA18 DA21 HA01 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】三角柱状をなす透明体の１つの柱面に、光
学的に等価なレンズ面を柱芯方向へ１列に配列形成して
第１のレンズアレイとし、別の１つの柱面に光学的に等
価なレンズ面を、上記第１のレンズアレイの各レンズ面
と対応させて上記柱芯方向に配列形成して第２のレンズ
アレイとし、残る１つの柱面に、互いに等価なルーフプ
リズムを、その稜線を柱心方向に直交させて上記柱芯方
向へ、上記第１および第２のレンズアレイの各レンズ面
と対応的に形成してルーフプリズムアレイとし、上記第
１および第２のレンズアレイとルーフプリズムアレイ
の、各々対応するレンズ面とルーフプリズムを１単位の
結像素子として、複数単位の結像素子が上記柱芯方向へ
アレイ配列するようにしてなる結像素子アレイにおい
て、結像素子単位間のレンズ面対を互いに分離するため、上
記各レンズ面対間に、第１および第２のレンズアレイに
より挟まれる三角柱の稜からルーフプリズムアレイの形
成された面へ向って、上記柱芯方向に直交的に切れ込む
ように断面矩形形状のスリットを形成し、上記各スリットの底部とルーフプリズムの稜線との距
離：Ｄ、レンズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、
条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施したことを特徴とする結像素子アレ
イ。
【請求項２】請求項１記載の結像素子アレイにおいて、内部反射を低減する処置として、各スリットの壁面に光
吸収処置を施したことを特徴とする結像素子アレイ。
【請求項３】請求項１記載の結像素子アレイにおいて、内部反射を低減する処置として、各スリットの壁面に光
拡散処置を施したことを特徴とする結像素子アレイ。
【請求項４】請求項１または２または３記載の結像素子
アレイにおいて、スリットの幅：Ｗが、レンズ面対の間隔：Ｐに対して、
条件：Ｗ＜０．２Ｐ（２）を満足することを特徴とする結像素子アレイ。
【請求項５】請求項４記載の結像素子アレイにおいて、第１および第２のレンズアレイにおける各レンズ面の、
柱芯方向に直交する方向のレンズ径：ＡＰｙを、レンズ
面対の間隔：Ｐ、光源から入射側のレンズアレイまでの
距離：Ｌ１に対して、０．８Ｐ＜ＡＰｙ＜０．２Ｌ１（３）の範囲に設定したことを特徴とする結像素子アレイ。
【請求項６】請求項１〜５の任意の１に記載の結像素子
アレイにおいて、ルーフプリズムアレイにおける各ルーフプリズムの連結
部を平坦な面としたことを特徴とする結像素子アレイ。
【請求項７】請求項１〜６の任意の１に記載の結像素子
アレイにおいて、樹脂材料により一体成形されたものであることを特徴と
する結像素子アレイ。
【請求項８】微小な発光部をアレイ配列してなる発光部
アレイと、この発光部アレイからの光を書込み面上に結像させる結
像素子アレイとを有する光書込ユニットにおいて、結像素子アレイとして請求項１〜７の任意の１に記載の
ものを用いたことを特徴とする光書込ユニット。
【請求項９】感光媒体に光書込ユニットによる画像書込
みを行い、画像形成する画像形成装置において、光書込
ユニットとして請求項８記載のものを用いることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項１０】三角柱状をなす透明体の１つの柱面に、
光学的に等価なレンズ面を柱芯方向へ１列に配列形成し
て第１のレンズアレイとし、別の１つの柱面に光学的に
等価なレンズ面を、上記第１のレンズアレイの各レンズ
面と対応させて上記柱芯方向に配列形成して第２のレン
ズアレイとし、残る１つの柱面に、互いに等価なルーフ
プリズムを、その稜線を柱心方向に直交させて上記柱芯
方向へ、上記第１および第２のレンズアレイの各レンズ
面と対応的に形成してルーフプリズムアレイとし、上記
第１および第２のレンズアレイとルーフプリズムアレイ
の、各々対応するレンズ面とルーフプリズムを１単位の
結像素子として、複数単位の結像素子が上記柱芯方向へ
アレイ配列するようにしてなる結像素子アレイにおい
て、結像素子単位間のレンズ面対を互いに分離するため、上
記各レンズ面対間に、第１および第２のレンズアレイに
より挟まれる三角柱の稜からルーフプリズムアレイの形
成された面へ向って、上記柱芯方向に直交的に切れ込む
ように断面矩形形状のスリットを形成し、上記各スリットの底部とルーフプリズムの稜線との距
離：Ｄ、レンズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、
条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施し、第１のレンズアレイの形成され
た面および／または第２のレンズアレイが形成された面
とルーフプリズムアレイの形成された面とのコーナー部
に、機械的強度を確保するためのリブを、上記柱芯方向
に形成したことを特徴とする結像素子アレイ。
【請求項１１】三角柱状をなす透明体の１つの柱面に、
光学的に等価なレンズ面を柱芯方向へ１列に配列形成し
て第１のレンズアレイとし、別の１つの柱面に光学的に
等価なレンズ面を、上記第１のレンズアレイの各レンズ
面と対応させて上記柱芯方向に配列形成して第２のレン
ズアレイとし、残る１つの柱面に、互いに等価なルーフ
プリズムを、その稜線を柱心方向に直交させて上記柱芯
方向へ、上記第１および第２のレンズアレイの各レンズ
面と対応的に形成してルーフプリズムアレイとし、上記
第１および第２のレンズアレイとルーフプリズムアレイ
の、各々対応するレンズ面とルーフプリズムを１単位の
結像素子として、複数単位の結像素子が上記柱芯方向へ
アレイ配列するようにしてなる結像素子アレイにおい
て、結像素子単位間のレンズ面対を互いに分離するため、上
記各レンズ面対間に、第１および第２のレンズアレイに
より挟まれる三角柱の稜からルーフプリズムアレイの形
成された面へ向って、上記柱芯方向に直交的に切れ込む
ように断面矩形形状のスリットを形成し、上記各スリットの底部とルーフプリズムの稜線との距
離：Ｄ、レンズ面対の間隔：Ｐ、スリットの幅：Ｗが、
条件：Ｐ／２＜Ｄ＜Ｐ／２＋０．７√（Ｗ）（１）を満足するようにし、各スリット壁面における内部反射
を低減する処置を施し、第１のレンズアレイの形成された面および／または第２
のレンズアレイの形成された面の、レンズ面以外の部分
に、光吸収処理および／または光散乱処理を施してなる
ことを特徴とする結像素子アレイ。
【請求項１２】請求項１１記載の結像素子アレイにおい
て、第１のレンズアレイの形成された面および／または第２
のレンズアレイが形成された面とルーフプリズムアレイ
の形成された面とのコーナー部に、機械的強度を確保す
るためのリブを柱芯方向に形成したことを特徴とする結
像素子アレイ。