JP2004130551A - 光プリントヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】小型、安価かつ主走査方向の各位置での露光量差が少なく、均一な濃度の画像が形成できる光プリントヘッドを得る。
【解決手段】画像情報に応じて開閉するシャッターと、主走査方向を長手方向とする透明な導光体と、前記導光体の長手方向端部に設けられた光源と、前記導光体を覆うカバーとを備えると共に、前記導光体の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面の長辺側の導光体表面に光拡散領域を形成して光拡散面とし、前記凸型断面の短辺側の導光体表面を光射出面とするようにする。
【選択図】 図１
【解決手段】画像情報に応じて開閉するシャッターと、主走査方向を長手方向とする透明な導光体と、前記導光体の長手方向端部に設けられた光源と、前記導光体を覆うカバーとを備えると共に、前記導光体の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面の長辺側の導光体表面に光拡散領域を形成して光拡散面とし、前記凸型断面の短辺側の導光体表面を光射出面とするようにする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を露光／非露光により感光性記録媒体に記録する、シャッターを用いた光プリントヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図２５及び図２６は、特開平８−３００７３１号公報に示された従来の光プリントヘッドの構成を示す説明図である。図２５は、従来の光プリントヘッドを横から見た説明図であり、図２６は同従来の光プリントヘッドを上から見た説明図である。この従来の光プリントヘッドは可視光領域に広く露光量を持った光源ランプ１０１とその周囲を囲み、軸外し放物面鏡１０２に向かって必要な露光光のみを通過させるスリット１０３、更にその周囲に位置する円筒形の回転カラーフィルタ１０４からなる。回転カラーフィルタ１０４は赤色光を透過する赤色カラーフィルタ１０４ｒ、緑色光を透過する緑色カラーフィルタ１０４ｇ及び図示しない青色光を透過する青色カラーフィルタからなり、光源ランプ１０１、スリット１０３の周囲をモータなどによって回転するように構成されている。
【０００３】
軸外し放物面鏡１０２で縦横方向に平行光を作り出し、平面反射鏡１０５で白黒液晶シャッターアレイ１０６への入射角が垂直、かつ、白黒液晶シャッターアレイ１０６への主走査方向における入射光量が、概略均一になるように調整されている。ここで白黒液晶シャッターアレイ１０６の液晶セルとしてはスーパーツイステッドネマティック型、ツイスト角２４０°、セルギャップ５μｍを用いている。画像データによって開閉した白黒液晶シャッターアレイ１０６を通過した光は、図示していないが重ね合わせの手段である色毎の出射角度を変えるプリズムや回折格子を通過し、集光レンズ１０７に至り、集光されて感光記録媒体１０８上に結像される。
【０００４】
しかしながら、特開平８−３００７３１号公報に示された従来の光プリントヘッドは、軸外し放物面鏡１０２により平行光を作り出し、その平行光を平面反射鏡１０５で反射させる構成のため、光路長を長く必要とするため光学系が大きくなり、必然的に光プリントヘッドが大きくなってしまうという問題があった。また、光源ランプ１０１の光を回転カラーフィルタ１０４により赤、緑、青色光に変換する構成であるため、回転カラーフィルタ１０４の回転手段を必要とし、装置の大型化及びコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
上述のような問題を解消するため、例えば、特開平７−２５６９２８号公報に示される光プリントヘッドが提案されている。図２７は、特開平７−２５６９２８号公報に示された従来の光プリントヘッドの構成を示す斜視図である。図２７において、ハロゲンランプ点光源２０１からの白色光はカラー液晶シャッター２０２により、赤、緑、青色の光に分離され、時間をずらして連続的にアクリルロッド２０３の端面に照射される。アクリルロッド２０３は光の出射面を除いてアルミなどが蒸着された反射箔で覆われており、ロッド端面から入射した光を効率的に線状光に変える働きを持つ。従って、白黒液晶シャッターアレイ２０５には赤、緑、青色の線状光が時間をずらして連続的に照射される。
【０００６】
その際、白黒液晶シャッターアレイ２０５内には赤、緑、青色に対応した３列の画素列があるが、それぞれ指定されたカラー光のみ透過可能であるように駆動される。例えば、赤色の線状光が照射されるときには、赤色に対応した１画素列のみ透過可能で、他の２列の画素列は暗状態に保たれる。そして、白黒液晶シャッターアレイ２０５で変調された赤、緑、青の各線状光は集束性レンズアレイ２０４によって、感光記録媒体２０６上に結像される。このとき、感光記録媒体２０６は白黒液晶シャッターアレイ２０５に対する相対的な移動により、赤、緑、青色の各線状光は感光記録媒体２０６上の同一場所で順次露光されることになり、色ずれのない記録画像が得られる。
【０００７】
このように構成される特開平７−２５６９２８号公報に示される従来の光プリントヘッドによれば、ハロゲンランプ点光源２０１と点状光源を線状光に変換するアクリルロッド２０３との間に、赤、緑、青色のフィルターが付着した小型のカラー液晶シャッター２０２を配置しており、また、集束性レンズアレイ２０４上で形成された線画像を感光記録媒体上２０６へ結像するため、ハロゲンランプ点光源２０１から感光記録媒体２０６上にカラー光を照射する光学系の小型化、低コスト化が可能である。
【０００８】
しかしながら、特開平７−２５６９２８号公報に示される従来の光プリントヘッドでは、主走査方向の各画素の露光量差が大きいという問題があった。すなわち、ハロゲンランプ点光源２０１に近い方は光強度が強いため露光量が多く、遠い方は光強度が弱いため露光量が低下してしまい、その差が大きすぎるという問題があった。また、アクリルロッド２０３から射出される光が拡散してしまうため、白黒液晶シャッターアレイ２０５に入射する光には斜光成分が多く含まれるという問題があった。また、カラー液晶シャッター２０２を用いているため、光プリントヘッドが高価であるという問題もあった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−３００７３１号公報
【特許文献２】
特開平７−２５６９２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の光プリントヘッドでは液晶シャッター透過光量均一とした場合には装置サイズが大きくなるという問題があった。また、装置サイズを小型化した場合には、液晶シャッターに入射する光強度にばらつきが生じ、主走査方向の露光量差が大きくなり、均一な濃度の画像が得られないという問題があった。また、光源光を色分離するために回転カラーフィルタやカラー液晶シャッターを用いているため、光プリントヘッドが高価であるという問題があった。
【００１１】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、小型、安価かつ主走査方向の各位置での露光量差が少なく、均一な濃度の画像が形成できる光プリントヘッドを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光プリントヘッドは、画像情報に応じて開閉するシャッターと、主走査方向を長手方向とする透明な導光体と、前記導光体の長手方向端部に設けられた光源と、前記導光体を覆うカバーとを備えると共に、前記導光体の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面の長辺側の導光体表面に光拡散領域を形成して光拡散面とし、前記凸型断面の短辺側の導光体表面を光射出面とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１における光プリントヘッドの構成を示す分解図である。図２は、同光プリントヘッドの透明ロッド部の構成を示す斜視図である。図３は、同光プリントヘッドの側面断面図であり、紙面に垂直な方向が主走査方向となる。
【００１４】
図１において、７は３色のＬＥＤ、赤色ＬＥＤ８ａ、緑色ＬＥＤ８ｂ、青色ＬＥＤ８ｃを搭載した光源ユニットであり、主走査方向を長手とするガラスやアクリル材から成る透明ロッド９の端部に接するように配置される。また、１は前記透明ロッド９の光射出面１３から射出された光を、画像データに基づいて選択的に透過／遮蔽し、集束性レンズアレイ１４を介して感光記録媒体２上に露光／非露光するドライバＩＣ１ｂが実装された白黒液晶シャッターである。本実施の形態１では、液晶セルとしてツイステッドネマティック（ＴＮ）型液晶を用いている。前記白黒液晶シャッター１は、前記透明ロッド９の光射出面１３と密接するように配置され、かつ、前記光射出面１３の副走査方向幅Ｗの中心軸と、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａにおける副走査方向長さＬの中心軸が一致するように配置される。また、１０は前記透明ロッド９における前記光射出面１３以外の面を覆うカバーであり、その内面の反射率が高くなるような部材、例えば白色樹脂や、アルミニウム、ステンレスから構成される。そして、前記光射出面１３と前記カバー１０の底面との位置関係は、前記光射出面１３が前記カバー１０の底面よりも０〜０．１ｍｍ程度突き出るように構成されている。
【００１５】
図２において、前記透明ロッド９は副走査方向断面が凸型に形成されている。前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面１１上には光を拡散させる反射性塗料、例えば白色塗料を印刷した光拡散領域に相当する光拡散層１２が形成されており、前記光拡散面１１に対向する光射出面１３から光が射出するように構成されている。前記透明ロッド９の構造を断面から見ると、光拡散面１１を含む部分Ａと、光射出面１３を含む部分Ｂに分けられ、上記ＬＥＤ８ａ、８ｂ、８ｃは、前記透明ロッド９の端面１６−１上の前記Ａ部に接する位置になるように、前記光源ユニット７に搭載されている。
【００１６】
図２において、前記光拡散層１２の形状は、前記透明ロッド９における各位置で、前記光拡散面１１に対向する面である光射出面１３から射出する光が概略均一となるように形成されている。ここでは、光拡散層１２の形状は、光源ユニット７から遠くなるほど光強度が弱まるため、光源ユニット７から遠くなる方向に大きくなる三角形に形成されている。
【００１７】
なお、図１において光プリントヘッドの筐体は省いて示しているが、図３に示すように、前記白黒液晶シャッター１、集束性レンズアレイ１４、光源ユニット７及び透明ロッド９らを筐体１５内に収納したものを光プリントヘッドと称するものとする。
また、前記光プリントヘッドは感光記録媒体２に対し、図示しない駆動手段により相対的に移動可能に構成される。
【００１８】
次に動作について説明する。
感光記録媒体２に対して、光プリントヘッドが所定の位置（印画開始位置）に来ると、まず、赤色ＬＥＤ８ａが点灯し、赤色ＬＥＤ８ａから出た赤色光は透明ロッド９内に入射する。このときの透明ロッド９内へ入射する光の挙動を図４及び図５に基づいて説明する。
図４は、光プリントヘッドの光源ユニット７と透明ロッド９の部分の主走査方向断面における光の挙動を示す説明図であり、矢印線が光の進行方向を示している。図４において、紙面に垂直な方向が副走査方向となる。図５は、同光プリントヘッドの透明ロッド９の副走査方向断面における光の挙動を示す説明図であり、矢印線が光の進行方向を示している。図５において、紙面に垂直な方向が主走査方向となる。
【００１９】
まず、図４を用いて説明する。光源ユニット７と前記透明ロッド９は接しているだけであるので、前記光源ユニット７と前記透明ロッド９の間には空気層が介在する。赤色ＬＥＤ８ａから透明ロッド９に入射する光の入射角をθ０（図示せず）、屈折角をθ１、透明ロッド９の屈折率をｎとすると、スネルの法則から、以下の（１）式が成立する。
ｓｉｎθ１＝ｓｉｎθ０／ｎ ‥‥（１）
ここで、透明ロッド９の屈折率ｎを１．５とすれば、透明ロッド９内に入射する光の屈折角θ１は最大で約４１．８°となる。カバー１０は前記透明ロッド９と接するように覆っているだけであるので、前記カバー１０と前記透明ロッド９との間には空気層が介在し、このときの透明ロッド９と空気層との界面における全反射の臨界角θｃも約４１．８°となり、透明ロッド９内に入射した後、前記透明ロッド９と前記空気層の界面に達した光のうち、ほとんどの光は全反射して透明ロッド９内を光源ユニット７とは反対方向に伝播していき、主走査方向に行き渡る。入射角がθｃを超える光は透明ロッド９外へ射出されるが、カバー１０により反射され、再び透明ロッド９内へ戻る。
【００２０】
上記透明ロッド９内を伝播していく光のうち、光拡散面１１上に設けられた光拡散層１２に当たった光は乱反射し、前記光拡散面１１に対向する面に設けられた光射出面１３に達した光のうち、入射角が上記臨界角θｃ以下の光は前記光射出面１３から射出され、白黒液晶シャッター１の開口素子１ａへ入射される。前記光射出面１３への入射角が前記臨界角θｃを越える光は全反射により透明ロッド９内に戻される。前記光拡散層１２に当たった光のうち、前記透明ロッド９内の光射出面１３以外の面へ入射し、入射角が前記臨界角θｃを越える光は全反射し、前記臨界角θｃ以下の光は前記透明ロッド９外へ射出する。前記透明ロッド９内の光射出面１３以外の面から射出した光、例えば、透明ロッド９の光源ユニット７からの光入射面に対向する透明ロッド端面１６−２から射出された光は、カバー１０により反射され再び透明ロッド９内へ入射する。
【００２１】
次に、白黒液晶シャッター１の開口素子１ａへ入射する光の挙動について図５に基づいて説明する。透明ロッド９は断面形状が凸型をしており、図５において前記透明ロッド９の断面は、光拡散面１１を含む部分Ａと光射出面１３を含むＢ部に分けられる。光拡散面１１上の光拡散層１２に当たった光は拡散し、前記拡散した光は前記光拡散面１１を含むＡ部内へ進む光と、光射出面１３を含むＢ部内へ進む光に分けられる。ここで、前記Ａ部内へ向かった光は、上述のように、カバー１０との界面において、その入射角が臨界角θｃよりも大きい光は全反射し、臨界角θｃよりも小さい入射角を持つ光は透明ロッド９から射出されるが、カバー１０に反射されて透明ロッド９内へ戻される。
【００２２】
一方、前記Ｂ部内へ向かう光は、透明ロッド９の断面形状が凸型をしているため、その光路幅が前記Ａ部よりも狭くなっており、そのため前記光射出面１３方向へ向かう光のうち、前記Ｂ部の側面ｃ面、ｄ面に当たる光の多くは全反射して光射出面１３へ進む。よって、従来の方形の透明ロッドを用いた場合と比較して、光射出面１３から射出する光の密度（光束）が増加し、かつ、光射出面１３から射出される光の副走査方向への拡散の程度が小さくなる。また、前記Ｂ部の側面ｃ面、ｄ面に当たる光の内、全反射しない光は透明ロッド９から射出されるが、カバー１０により反射され、透明ロッド９内に戻される。
【００２３】
透明ロッド９の光射出面１３から射出された赤色光は、白黒液晶シャッター１により開口素子１ａから画像データに従って露光すべき画素位置に透過され、当該透過された赤色光は集束性レンズアレイ１４により集光された後、感光記録媒体２上に露光され、上記画像データに応じた画像が結像される。このため、上述のように、透明ロッド９の光射出面１３から射出される光の密度を高くするほど、白黒液晶シャッター１の開口素子１ａへ入射する光量は大きくなり、光強度のロスの少ない光プリントヘッドを得ることができる。
【００２４】
次に、上記赤色ＬＥＤ８ａを消灯し、緑色ＬＥＤ８ｂを点灯する。また、これと同時に白黒液晶シャッター１を、画像データに従って透過／遮蔽する。すると同様に、緑色光が感光記録媒体２上に露光され、結像される。続いて、同様に青色ＬＥＤ８ｃによる露光が行われ、結像される。
【００２５】
図６は、透明ロッドの断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面上に光拡散層を設け、前記光拡散面に対向する面を光射出面とした本実施の形態１における光プリントヘッドと、透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドの、主走査方向の光強度測定実験の結果をグラフ化した説明図である。図６において、縦軸は相対光強度を、横軸は光源ユニットから主走査方向への距離を示し、実線は透明ロッド断面形状が凸型である本実施の形態１における光プリントヘッドの主走査方向の光強度測定結果を示し、破線は透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドの主走査方向の光強度測定結果を示す。
【００２６】
図６に示す測定結果において、実験条件の違いは透明ロッド断面形状のみであり、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａにおける副走査方向長さＬは０．１ｍｍ、臨界角θｃは約４１．８°である。透明ロッド断面形状が凸型である光ヘッドは、図５に示すＡ部高さが１．５ｍｍ、同Ｂ部高さが２ｍｍ、光射出面幅Ｗが１ｍｍである。その他の実験条件は全て同じである。
【００２７】
該実験の結果、透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドにおける主走査方向の光強度測定値の平均を基準とした相対変動（ばらつき）は約１９％、同じく透明ロッド断面形状が凸型に形成した本実施の形態１における光プリントヘッドでは約７％であり、明らかに透明ロッド断面形状が凸型である本実施の形態１における光プリントヘッドの方が主走査方向の光強度の均一性が優れていることがわかる。また、光強度についても、透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドにおける主走査方向の平均光強度に対して、透明ロッド断面形状が凸型である本実施の形態１における光プリントヘッドの主走査方向の平均光強度では約３３％光強度が高くなるという結果が得られた。
【００２８】
ここで、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａにおける副走査方向長さＬと、前記透明ロッド９の光射出面１３の幅Ｗと光射出面１３の高さｔとの関係について説明する。前記透明ロッド９と空気層との界面における全反射の臨界角θｃとすると、以下の（２）式が成立するように構成する。
ｔ＞（Ｗ−Ｌ）／２ｔａｎθｃ ‥‥（２）
図７は、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａに入射する光の挙動を示す説明図である。前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａに、より多くの光を入射させるには、前記透明ロッド９のＢ部の側面ｃ面、ｄ面に全反射した光が前記開口素子１ａに入射されればよい。このときの条件として、前記反射光の前記開口素子１ａの端部における入射角θλが、前記透明ロッド９の光射出面１３における界面の臨界角θｃ未満であり、かつ光射出面１３の前記開口素子１ａ以外の部分（（Ｗ−Ｌ）／２）と前記Ｂ部の高さｔとの比がｔａｎθλである必要がある。この条件を満たすのが（２）式である。
【００２９】
以上のように、透明ロッド９の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面１１上に光拡散層１２を設け、前記光拡散面１１に対向する面を光射出面１３とすることで、光射出面１３から射出される光の密度（光束）を増加させることができ、かつ、光射出面１３から射出される光の副走査方向への拡散の程度を小さくできるため、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性が優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの少ない、高画質な印画像を得ることができる。
【００３０】
また、透明ロッド９の光射出面１３以外の面を覆うカバー１０の底面よりも、光射出面１３が０〜０．１ｍｍ程度突き出るように構成し、光射出面１３が白黒液晶シャッター１の開口素子部１ａへ密接するように構成することにより、光射出面１３と白黒液晶シャッター１との間に余分な空気層が介在しないため、光射出面１３から射出された光が空気層により拡散されることが無い、すなわち白黒液晶シャッター１の開口素子部１ａへ入射する光の光強度のロスを少なくすることができる。
【００３１】
また、比較的高価なカラー液晶シャッターを使用せず、カラーＬＥＤランプを使用するので、さらに安価な光プリントヘッドを得ることができる。
【００３２】
また、透明ロッド９の断面形状を凸型に形成し、前記透明ロッド９の端面１６−１上の、前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面１１を含む上面部分Ａに接するように、複数のカラーＬＥＤ８ａ、８ｂ、８ｃを配列することにより、前記透明ロッド９の高さ（厚み）を薄くすることができるため、薄型及び小型の光プリントヘッドを得ることができる。
【００３３】
本実施の形態１において、光拡散層１２は光を拡散させる反射性塗料（ここでは白色塗料）を印刷したものであったが、光を拡散できればこれに限られず、透明ロッド９の光拡散面１１上に微小な凹凸や鋸歯形状を形成するものでもよい。前記微小な凹凸や鋸歯形状が形成される領域の形状は、この場合も光源ユニット７から遠くなる方向に大きくなる三角形に形成することにより、同様の効果が得られる。またさらに、この光拡散層１２の形状は、光射出面１３から射出する光を概略均一にできればこれに限られず、図８に示すように階段状や曲線等を用いてもよい。これは以下の実施の形態においても同様である。
【００３４】
また、本実施の形態１において、光プリントヘッドが感光記録媒体２に対して相対的に移動するように構成したが、感光記録媒体２が光プリントヘッドに対して相対移動するように構成してもよい。これは以下の実施の形態においても同様である。
【００３５】
また、本実施の形態１において、光源としてＬＥＤを用いる例を示したが、これには限らず、例えばＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光素子などを用いても、同様の効果を得ることができる。これは以下の実施の形態においても同様である。
【００３６】
また、本実施の形態１において、光源に赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤを使用し、液晶シャッターとして白黒液晶シャッターを使用した例を示したが、多少高価になるが、例えば光源に白色光を使用し、液晶シャッターとしてカラー液晶シャッターを使用しても同様の効果を得ることができる。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００３７】
また、本実施の形態１において、白黒液晶シャッターは主走査方向に１列（１色分）の画素が並んでいるものを使用した例を示したが、例えば、従来例（特開７−２５６９２８号公報）と同様な３列（３色分）の画素を有するものを使用しても同様の効果を得ることができ、かつより高速な印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００３８】
また、本実施の形態１において、白黒液晶シャッターから透過された光を集光する集束性レンズアレイを使用した例を示したが、例えば、上記白黒液晶シャッターアレイと感光記録媒体との距離を短くすることにより光の拡散を防止し、上記集束性レンズアレイを削除した構成にしても良い。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００３９】
また、本実施の形態１において、ＬＥＤの光を照射する順が、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの順である例を示したが、どのような順であっても同様の効果を得ることができる。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００４０】
また、本実施の形態１において、白黒液晶シャッター１はツイステッドネマティック液晶を用いたＴＮ型液晶シャッターであったが、シャッター機能があればこれに限られず、例えば超ねじれネマティック液晶を用いたＳＴＮ型液晶シャッターでもよいし、液晶を用いないシャッターでもよい。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００４１】
また、本実施の形態１において、透明ロッド９の光拡散面及び光射出面以外の面は、これらの面に対して垂直あるいは水平に形成する場合について説明したが、光拡散面より光射出面を狭くして、光射出面から射出される光強度を強くすることができればこれに限られず、光拡散面及び光射出面以外の面を傾斜させたり、カーブを描いて凸型を形成してもよい。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００４２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の片側端面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態２では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００４３】
図９は、本実施の形態２における光プリントヘッドの光源ユニットと透明ロッドの主走査方向断面図であり、紙面に垂直な方向が副走査方向となる。図１０は、同光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００４４】
図９に示すように、前記透明ロッド９ａの両端面１６−１ａ、１６−２ａに光源ユニット７を設ける。これにより、光強度の強い光プリントヘッドを得ることができる。そしてこの場合、図１０に示すように、光拡散面１１ａ上の光拡散層１２ａの形状を、透明ロッド９ａの両端面から遠くなるに従って光拡散層１２ａの面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ａの面積が透明ロッド９ａの中央部で最大となるような形状にする。これにより、前記透明ロッド９ａにおける各位置で、光射出面１３ａから射出する光が概略均一となる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００４５】
したがって、前記透明ロッド９の両端面１６−１ａ、１６−２ａに光源ユニット７を設け、光拡散面１１ａ上の光拡散層１２ａの形状を、透明ロッド９ａの両端面から遠くなるに従って光拡散層１２ａの面積が大きくなるような形状とすることにより、上記実施の形態１と同様の効果を有するとともに、それに加え、光強度が大きな光プリントヘッドを得ることができるため、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００４６】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの副走査方向の幅が均一である場合について説明したが、本実施の形態３では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の幅を小さくする場合について説明する。
【００４７】
図１１は、本実施の形態３における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図１２は、同透明ロッドの光拡散面を含む部分Ａの上断面図である。
図１１に示すように、本実施の形態３における透明ロッド９ｂの形状は、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｂのＡ部の断面幅が小さくなるように構成されている。例えば図１２に示すように、前記透明ロッド９ｂのＡ部を上面から見ると、テーパ角αを持った先細り形状になっている。
【００４８】
以下に動作について説明する。
ＬＥＤ８ａ、８ｂ、８ｃの点灯動作及び感光記録媒体２に対する露光動作は、上記実施の形態１に同じであるため、ここでは説明を省略する。ここでは透明ロッド９ｂ内の光の挙動について説明する。透明ロッド９ｂ内へ入射した光の主走査方向の挙動は、前記透明ロッド９ｂ内の主走査方向断面方向については、図４と同様の挙動を示し、前記透明ロッド９ｂとカバー１０との間の空気層の界面に達した光は全て全反射し、透明ロッド９ｂ内を光源ユニット７とは反対方向に伝播していき、主走査方向に行き渡る。
【００４９】
透明ロッド９ｂ内に入射した光の内、副走査方向へ拡がる光の挙動を、図１２に基づいて説明する。
前記副走査方向へ拡がる光の内、前記透明ロッド９ｂとカバー１０との間の空気層の界面に達し、かつ、カバー１０との界面において入射角が臨界角θｃ以上であれば、全反射を繰り返し、透明ロッド９ｂ内を主走査方向へ伝播する。ここで、透明ロッド９ｂのＡ部の副走査方向形状は、テーパ角αを持った主走査方向へ先細りしている形状であるため、前記全反射した光のｎ回目の入射における入射角θｎは、最初の入射角θｏとすると、
θｎ＝θｏ−ｎα ‥‥（３）
となり、θｎ＞θｃを満たす光は全反射し、それ以外の光はカバー１０により反射されて、再び透明ロッド９ｂ内へ戻される。前記主走査方向へ伝播する光は、反射、全反射を繰り返した後、最終的に光拡散層１２ｂに当たり拡散される。前記拡散された光は、上記実施の形態１と同様の挙動を示し、光射出面１３ｂより射出される。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００５０】
以上のように、光源ユニット７から遠くなるに従い、透明ロッド９ｂの光拡散面１１ｂを有するＡ部の幅方向断面積を小さくすることにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｂ内の光の光束（密度）が増加するため、光射出面１３ｂより射出される光強度を増加することができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００５１】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、透明ロッドの片側端面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態４では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００５２】
図１３は、本実施の形態４における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００５３】
図１３に示すように、本実施の形態４における透明ロッド９ｃの形状を、光拡散面１１ｃを含むＡ部の副走査方向の幅が、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、光拡散面１１ｃ上の光拡散層１２ｃの形状を、透明ロッド９ｃの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｃの面積が透明ロッド９ｃの中央部で最大となるような形状にする。そして、図１３に示すような透明ロッド９ｃの両端面１６−１ｃ、１６−２ｃに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｃにおける各位置で、光射出面１３ｃから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態３と同様のため、説明は省略する。
【００５４】
したがって、前記透明ロッド９ｃの両端面１６−１ｃ、１６−２ｃに光源ユニット７を設け、透明ロッド９ｃの形状を、光拡散面１１ｃを含むＡ部の副走査方向の幅が、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるような形状とし、光拡散面１１ｃ上の光拡散層１２ｃの形状を、透明ロッド９ｃの両端面から遠くなるに従って光拡散層１２ｃの面積が大きくなるような形状とすることにより、上記実施の形態３と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００５５】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの厚さが均一である場合について説明したが、本実施の形態５では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の厚さを薄くする場合について説明する。
【００５６】
図１４は、本実施の形態５における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図１５は、カバーで覆われた状態の同透明ロッドの主走査方向断面図である。
【００５７】
図１４に示すように、本実施の形態５における透明ロッド９ｄの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｄのＡ部の厚さが薄くなるように構成する。例えば図１５に示すように、前記透明ロッド９ｄのＡ部を主走査方向断面で見ると、光源ユニット７から遠くなるほど厚さが薄くなる形状となっている。これにより、透明ロッド９ｄは、実施形態３に示す透明ロッド９ｂと同様に、光源ユニット７から遠くなるに従い、光拡散面１１ｄを有するＡ部の厚み方向の断面積が小さくなっているため、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｄ内の光の光束（密度）が増加することになる。また、上記実施の形態１においては、光拡散層１２ｄに直接当たらなかった光も、本実施の形態５における光プリントヘッドでは、図１５の破線で示すように、光源ユニット７から遠い位置においても直接光拡散層１２ｄに当たることになる。これにより、上記実施の形態１ではカバーに反射していた光が、本実施の形態５ではよりロスの少ない光拡散層１２ｄで拡散されるため、上記実施の形態１と比較してロスが少なくなる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００５８】
したがって、透明ロッド９ｄの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｄのＡ部の厚さ方向断面積を小さくすることにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｄ内の光の光束（密度）が増加するため、光射出面１３ｄより射出される光強度を増加することができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００５９】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態６では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００６０】
図１６は、本実施の形態６における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００６１】
図１６に示すように、本実施の形態６における透明ロッド９ｅの形状を、光拡散面１１ｅを含むＡ部の厚さが、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、光拡散面１１ｅ上の光拡散層１２ｅの形状を、透明ロッド９ｅの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｅの面積が透明ロッド９ｅの中央部で最大となるような形状にする。そして、図１６に示すような透明ロッド９ｅの両端面１６−１ｅ、１６−２ｅに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｅにおける各位置で、光射出面１３ｅから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態５と同様のため、説明は省略する。
【００６２】
したがって、前記透明ロッド９ｅの両端面１６−１ｅ、１６−２ｅに光源ユニット７を設け、本実施の形態６における透明ロッド９ｅの形状を、光拡散面１１ｅを含むＡ部の厚さが、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるように形成し、光拡散面１１ｅ上の光拡散層１２ｅの形状を、透明ロッド９ｅの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｅの面積が透明ロッド９ｅの中央部で最大となるような形状とすることにより、上記実施の形態５と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００６３】
実施の形態７．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの副走査方向の幅、厚さの両方が均一である場合について説明したが、本実施の形態７では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の幅を小さくし、厚さを薄くする場合について説明する。
【００６４】
図１７は、本実施の形態７における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図１８は、透明ロッド９ｆの端面１６−２ｆ側から見た側面図である。
【００６５】
図１７に示すように、本実施の形態７における透明ロッド９ｆの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｆのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｆのＡ部の厚さが薄くなるように構成する。これにより、透明ロッド９ｆは、実施形態３及び５に示す透明ロッド以上に、光源ユニット７から遠くなるに従い、光拡散面１１ｆを有するＡ部の幅方向及び厚み方向の両方向において断面積が小さくなっているため、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｆ内の光の光束（密度）が増加することになる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００６６】
したがって、透明ロッド９ｆの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｆのＡ部の幅方向及び厚み方向の両方向において断面積を小さくすることにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｆ内の光の光束（密度）が増加するため、光射出面１３ｆより射出される光強度を増加することができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００６７】
実施の形態８．
上記実施の形態７では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態８では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００６８】
図１９は、本実施の形態８における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００６９】
図１９に示すように、本実施の形態８における透明ロッド９ｇの形状を、光拡散面１１ｇを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｇを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、光拡散面１１ｇ上の光拡散層１２ｇの形状を、透明ロッド９ｇの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｇの面積が透明ロッド９ｇの中央部で最大となるような形状にする。そして、図１９に示すような透明ロッド９ｇの両端面１６−１ｇ、１６−２ｇに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｇにおける各位置で、光射出面１３ｇから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態７と同様のため、説明は省略する。
【００７０】
したがって、前記透明ロッド９ｇの両端面１６−１ｇ、１６−２ｇに光源ユニット７を設け、本実施の形態８における透明ロッド９ｇの形状を、光拡散面１１ｇを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｇを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となるように形成し、光拡散面１１ｇ上の光拡散層１２ｇの形状を、透明ロッド９ｇの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｇの面積が透明ロッド９ｇの中央部で最大となるような形状とすることにより、上記実施の形態７と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００７１】
実施の形態９．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光射出面１３を含む部分Ｂの幅が均一である場合について説明したが、本実施の形態９では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ｂ部の幅を大きくする場合について説明する。
【００７２】
図２０は、本実施の形態９における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図２１は、カバーで覆われた状態の同透明ロッドの光射出面１３ｈ側から見た構成図である。
【００７３】
図２０、図２１に示すように、本実施の形態９における透明ロッド９ｈの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｈのＢ部の幅が広くなるように、すなわち、前記光射出面１３ｈの面積幅が広くなるように構成する。これにより、前記光源ユニット７から遠くなる位置においても、前記光射出面１３ｈから射出される光束は比較的多くなる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００７４】
したがって、透明ロッド９ｈの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記光射出面１３ｈの面積幅が広くなるように構成することにより、前記光源ユニット７から遠くなる位置においても、前記光射出面１３ｈから射出される光束は比較的多くなるため、前記透明ロッド９ｈから射出される主走査方向の光量の差を小さくすることができ、均一な濃度の画像が形成できる光プリントヘッドを得ることができる。
【００７５】
実施の形態１０．
上記実施の形態９では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態１０では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００７６】
図２２は、本実施の形態１０における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００７７】
図２２に示すように、本実施の形態１０における透明ロッド９ｉの形状を、光射出面１３ｉを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成する。また、光射出面１１ｉ上の光拡散層１２ｉの形状を、透明ロッド９ｉの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｉの面積が透明ロッド９ｉの中央部で最大となるような形状にする。そして、図２２に示すような透明ロッド９ｉの両端面１６−１ｉ、１６−２ｉに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｉにおける各位置で、光射出面１３ｉから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態７と同様のため、説明は省略する。
【００７８】
したがって、前記透明ロッド９ｉの両端面１６−１ｉ、１６−２ｉに光源ユニット７を設け、本実施の形態１０における透明ロッド９ｉの形状を、光射出面１３ｉを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成し、光射出面１１ｉ上の光拡散層１２ｉの形状を、透明ロッド９ｉの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｉの面積が透明ロッド９ｉの中央部で最大となるような形状とすることにより、上記実施の形態９と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００７９】
実施の形態１１．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの副走査方向の幅、厚さの両方が均一であり、透明ロッド９の光射出面１３を含む部分Ｂの幅が均一である場合について説明したが、本実施の形態１１では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の幅を小さくし、厚さを薄くし、前記Ｂ部の幅を大きくする場合について説明する。
【００８０】
図２３は、本実施の形態１１における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００８１】
図２３に示すように、本実施の形態１１における透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｊのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｊのＡ部の厚さが薄くなるように構成する。これにより、透明ロッド９ｊは、実施形態７に示す透明ロッドと同様に、光源ユニット７から遠くなるに従い、光拡散面１１ｊを有するＡ部の幅方向及び厚み方向の両方向において断面積が小さくなっているため、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｊ内の光の光束（密度）が増加する。また、本実施の形態１１における透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記光射出面１３ｊの面積幅が広くなるように構成する。これにより、前記光源ユニット７から遠くなる位置においても、前記光射出面１３ｊから射出される光束は比較的多くなる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００８２】
したがって、透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｊのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｊのＡ部の厚さが薄くなるように構成し、また、前記光射出面１３ｊの面積幅が広くなるように構成することにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｊ内の光の光束（密度）が増加し、また、前記光射出面１３ｊから射出される光束は比較的多くなるため、光射出面１３ｊより射出される光強度を増加することができ、また、前記透明ロッド９ｊから射出される主走査方向の光量の差を小さくすることができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００８３】
本実施の形態１１では、透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｊのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｊのＡ部の厚さが薄くなるように構成する場合について説明したが、前記Ａ部の幅方向の断面積、または厚み方向の断面積のどちらか一方が、光源ユニット７から遠くなるに従い、小さくなるように構成されていても同様の効果が得られる。
【００８４】
実施の形態１２．
上記実施の形態１１では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態１２では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００８５】
図２４は、本実施の形態１２における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００８６】
図２４に示すように、本実施の形態１２における透明ロッド９ｋの形状を、光拡散面１１ｋを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｋを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、透明ロッド９ｋの形状を、光射出面１３ｋを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成する。そして、光拡散面１１ｋ上の光拡散層１２ｋの形状を、透明ロッド９ｋの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｋの面積が透明ロッド９ｋの中央部で最大となるような形状にする。そして、図２４に示すような透明ロッド９ｋの両端面１６−１ｋ、１６−２ｋに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｋにおける各位置で、光射出面１３ｋから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１１と同様のため、説明は省略する。
【００８７】
したがって、前記透明ロッド９ｋの両端面１６−１ｋ、１６−２ｋに光源ユニット７を設け、透明ロッド９ｋの形状を、光拡散面１１ｋを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｋを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となるように形成し、また、透明ロッド９ｋの形状を、光射出面１３ｋを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成し、そして、光拡散面１１ｋ上の光拡散層１２ｋの形状を、透明ロッド９ｋの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｋの面積が透明ロッド９ｋの中央部で最大となるような形状にすることにより、上記実施の形態１１と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００８８】
本実施の形態１２では、前記透明ロッド９ｋの両端面１６−１ｋ、１６−２ｋに光源ユニット７を設け、透明ロッド９ｋの形状を、光拡散面１１ｋを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｋを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となるように形成する場合について説明したが、前記Ａ部の幅方向の断面積、または厚み方向の断面積のどちらか一方が、光源ユニット７から遠くなるに従い、小さくなるように構成されていても同様の効果が得られる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように、この発明の光プリントヘッドによれば、画像情報に応じて開閉するシャッターと、主走査方向を長手方向とする透明な導光体と、前記導光体の長手方向端部に設けられた光源と、前記導光体を覆うカバーとを備えると共に、前記導光体の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面の長辺側の導光体表面に光拡散領域を形成して光拡散面とし、前記凸型断面の短辺側の導光体表面を光射出面とすることにより、小型、安価かつ主走査方向の各位置での露光量差が少なく、均一な濃度の画像が形成できる光プリントヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における光プリントヘッドの構成を示す分解図
【図２】光プリントヘッドの透明ロッド部の構成を示す斜視図
【図３】光プリントヘッドの側面断面図
【図４】光プリントヘッドの光源ユニット７と透明ロッド９の部分の主走査方向断面における光の挙動を示す説明図
【図５】光プリントヘッドの透明ロッド９の副走査方向断面における光の挙動を示す説明図
【図６】本実施の形態１における光プリントヘッドと従来の光プリントヘッドの、主走査方向の光強度測定実験の結果をグラフ化した説明図
【図７】白黒液晶シャッター１の開口素子１ａに入射する光の挙動を示す説明図
【図８】光拡散層１２の他の例を示す説明図
【図９】実施の形態２における光プリントヘッドの光源ユニットと透明ロッドの主走査方向断面図
【図１０】光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１１】実施の形態３における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１２】透明ロッドの光拡散面を含む部分Ａの上断面図
【図１３】実施の形態４における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１４】実施の形態５における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１５】カバーで覆われた状態の透明ロッドの主走査方向断面図
【図１６】実施の形態６における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１７】実施の形態７における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１８】透明ロッド９ｆの端面１６−２ｆ側から見た側面図
【図１９】実施の形態８における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２０】実施の形態９における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２１】カバーで覆われた状態の透明ロッドの光射出面１３ｈ側から見た構成図
【図２２】実施の形態１０における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２３】実施の形態１１における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２４】実施の形態１２における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２５】従来の光プリントヘッドの構成を示す説明図
【図２６】従来の光プリントヘッドの構成を示す説明図
【図２７】従来の光プリントヘッドの構成を示す斜視図
【符号の説明】
１ 白黒液晶シャッター
１ａ 開口素子
１ｂ ドライバＩＣ
２ 感光記録媒体
７ 光源ユニット
８ａ 赤色ＬＥＤ
８ｂ 緑色ＬＥＤ
８ｃ 青色ＬＥＤ
９、９ａ〜９ｋ 透明ロッド
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｄ、１０ｈ カバー
１１、１１ａ〜１１ｋ 光拡散面
１２、１２ａ〜１２ｋ 光拡散層
１３、１３ａ〜１３ｋ 光放出面
１４ 集束性レンズアレイ
１５ 筐体
１６−１、１６−１ａ〜１６−１ｋ、１６−２、１６−２ａ〜１６−２ｋ 透明ロッド端面
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を露光／非露光により感光性記録媒体に記録する、シャッターを用いた光プリントヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図２５及び図２６は、特開平８−３００７３１号公報に示された従来の光プリントヘッドの構成を示す説明図である。図２５は、従来の光プリントヘッドを横から見た説明図であり、図２６は同従来の光プリントヘッドを上から見た説明図である。この従来の光プリントヘッドは可視光領域に広く露光量を持った光源ランプ１０１とその周囲を囲み、軸外し放物面鏡１０２に向かって必要な露光光のみを通過させるスリット１０３、更にその周囲に位置する円筒形の回転カラーフィルタ１０４からなる。回転カラーフィルタ１０４は赤色光を透過する赤色カラーフィルタ１０４ｒ、緑色光を透過する緑色カラーフィルタ１０４ｇ及び図示しない青色光を透過する青色カラーフィルタからなり、光源ランプ１０１、スリット１０３の周囲をモータなどによって回転するように構成されている。
【０００３】
軸外し放物面鏡１０２で縦横方向に平行光を作り出し、平面反射鏡１０５で白黒液晶シャッターアレイ１０６への入射角が垂直、かつ、白黒液晶シャッターアレイ１０６への主走査方向における入射光量が、概略均一になるように調整されている。ここで白黒液晶シャッターアレイ１０６の液晶セルとしてはスーパーツイステッドネマティック型、ツイスト角２４０°、セルギャップ５μｍを用いている。画像データによって開閉した白黒液晶シャッターアレイ１０６を通過した光は、図示していないが重ね合わせの手段である色毎の出射角度を変えるプリズムや回折格子を通過し、集光レンズ１０７に至り、集光されて感光記録媒体１０８上に結像される。
【０００４】
しかしながら、特開平８−３００７３１号公報に示された従来の光プリントヘッドは、軸外し放物面鏡１０２により平行光を作り出し、その平行光を平面反射鏡１０５で反射させる構成のため、光路長を長く必要とするため光学系が大きくなり、必然的に光プリントヘッドが大きくなってしまうという問題があった。また、光源ランプ１０１の光を回転カラーフィルタ１０４により赤、緑、青色光に変換する構成であるため、回転カラーフィルタ１０４の回転手段を必要とし、装置の大型化及びコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
上述のような問題を解消するため、例えば、特開平７−２５６９２８号公報に示される光プリントヘッドが提案されている。図２７は、特開平７−２５６９２８号公報に示された従来の光プリントヘッドの構成を示す斜視図である。図２７において、ハロゲンランプ点光源２０１からの白色光はカラー液晶シャッター２０２により、赤、緑、青色の光に分離され、時間をずらして連続的にアクリルロッド２０３の端面に照射される。アクリルロッド２０３は光の出射面を除いてアルミなどが蒸着された反射箔で覆われており、ロッド端面から入射した光を効率的に線状光に変える働きを持つ。従って、白黒液晶シャッターアレイ２０５には赤、緑、青色の線状光が時間をずらして連続的に照射される。
【０００６】
その際、白黒液晶シャッターアレイ２０５内には赤、緑、青色に対応した３列の画素列があるが、それぞれ指定されたカラー光のみ透過可能であるように駆動される。例えば、赤色の線状光が照射されるときには、赤色に対応した１画素列のみ透過可能で、他の２列の画素列は暗状態に保たれる。そして、白黒液晶シャッターアレイ２０５で変調された赤、緑、青の各線状光は集束性レンズアレイ２０４によって、感光記録媒体２０６上に結像される。このとき、感光記録媒体２０６は白黒液晶シャッターアレイ２０５に対する相対的な移動により、赤、緑、青色の各線状光は感光記録媒体２０６上の同一場所で順次露光されることになり、色ずれのない記録画像が得られる。
【０００７】
このように構成される特開平７−２５６９２８号公報に示される従来の光プリントヘッドによれば、ハロゲンランプ点光源２０１と点状光源を線状光に変換するアクリルロッド２０３との間に、赤、緑、青色のフィルターが付着した小型のカラー液晶シャッター２０２を配置しており、また、集束性レンズアレイ２０４上で形成された線画像を感光記録媒体上２０６へ結像するため、ハロゲンランプ点光源２０１から感光記録媒体２０６上にカラー光を照射する光学系の小型化、低コスト化が可能である。
【０００８】
しかしながら、特開平７−２５６９２８号公報に示される従来の光プリントヘッドでは、主走査方向の各画素の露光量差が大きいという問題があった。すなわち、ハロゲンランプ点光源２０１に近い方は光強度が強いため露光量が多く、遠い方は光強度が弱いため露光量が低下してしまい、その差が大きすぎるという問題があった。また、アクリルロッド２０３から射出される光が拡散してしまうため、白黒液晶シャッターアレイ２０５に入射する光には斜光成分が多く含まれるという問題があった。また、カラー液晶シャッター２０２を用いているため、光プリントヘッドが高価であるという問題もあった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−３００７３１号公報
【特許文献２】
特開平７−２５６９２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の光プリントヘッドでは液晶シャッター透過光量均一とした場合には装置サイズが大きくなるという問題があった。また、装置サイズを小型化した場合には、液晶シャッターに入射する光強度にばらつきが生じ、主走査方向の露光量差が大きくなり、均一な濃度の画像が得られないという問題があった。また、光源光を色分離するために回転カラーフィルタやカラー液晶シャッターを用いているため、光プリントヘッドが高価であるという問題があった。
【００１１】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、小型、安価かつ主走査方向の各位置での露光量差が少なく、均一な濃度の画像が形成できる光プリントヘッドを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光プリントヘッドは、画像情報に応じて開閉するシャッターと、主走査方向を長手方向とする透明な導光体と、前記導光体の長手方向端部に設けられた光源と、前記導光体を覆うカバーとを備えると共に、前記導光体の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面の長辺側の導光体表面に光拡散領域を形成して光拡散面とし、前記凸型断面の短辺側の導光体表面を光射出面とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１における光プリントヘッドの構成を示す分解図である。図２は、同光プリントヘッドの透明ロッド部の構成を示す斜視図である。図３は、同光プリントヘッドの側面断面図であり、紙面に垂直な方向が主走査方向となる。
【００１４】
図１において、７は３色のＬＥＤ、赤色ＬＥＤ８ａ、緑色ＬＥＤ８ｂ、青色ＬＥＤ８ｃを搭載した光源ユニットであり、主走査方向を長手とするガラスやアクリル材から成る透明ロッド９の端部に接するように配置される。また、１は前記透明ロッド９の光射出面１３から射出された光を、画像データに基づいて選択的に透過／遮蔽し、集束性レンズアレイ１４を介して感光記録媒体２上に露光／非露光するドライバＩＣ１ｂが実装された白黒液晶シャッターである。本実施の形態１では、液晶セルとしてツイステッドネマティック（ＴＮ）型液晶を用いている。前記白黒液晶シャッター１は、前記透明ロッド９の光射出面１３と密接するように配置され、かつ、前記光射出面１３の副走査方向幅Ｗの中心軸と、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａにおける副走査方向長さＬの中心軸が一致するように配置される。また、１０は前記透明ロッド９における前記光射出面１３以外の面を覆うカバーであり、その内面の反射率が高くなるような部材、例えば白色樹脂や、アルミニウム、ステンレスから構成される。そして、前記光射出面１３と前記カバー１０の底面との位置関係は、前記光射出面１３が前記カバー１０の底面よりも０〜０．１ｍｍ程度突き出るように構成されている。
【００１５】
図２において、前記透明ロッド９は副走査方向断面が凸型に形成されている。前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面１１上には光を拡散させる反射性塗料、例えば白色塗料を印刷した光拡散領域に相当する光拡散層１２が形成されており、前記光拡散面１１に対向する光射出面１３から光が射出するように構成されている。前記透明ロッド９の構造を断面から見ると、光拡散面１１を含む部分Ａと、光射出面１３を含む部分Ｂに分けられ、上記ＬＥＤ８ａ、８ｂ、８ｃは、前記透明ロッド９の端面１６−１上の前記Ａ部に接する位置になるように、前記光源ユニット７に搭載されている。
【００１６】
図２において、前記光拡散層１２の形状は、前記透明ロッド９における各位置で、前記光拡散面１１に対向する面である光射出面１３から射出する光が概略均一となるように形成されている。ここでは、光拡散層１２の形状は、光源ユニット７から遠くなるほど光強度が弱まるため、光源ユニット７から遠くなる方向に大きくなる三角形に形成されている。
【００１７】
なお、図１において光プリントヘッドの筐体は省いて示しているが、図３に示すように、前記白黒液晶シャッター１、集束性レンズアレイ１４、光源ユニット７及び透明ロッド９らを筐体１５内に収納したものを光プリントヘッドと称するものとする。
また、前記光プリントヘッドは感光記録媒体２に対し、図示しない駆動手段により相対的に移動可能に構成される。
【００１８】
次に動作について説明する。
感光記録媒体２に対して、光プリントヘッドが所定の位置（印画開始位置）に来ると、まず、赤色ＬＥＤ８ａが点灯し、赤色ＬＥＤ８ａから出た赤色光は透明ロッド９内に入射する。このときの透明ロッド９内へ入射する光の挙動を図４及び図５に基づいて説明する。
図４は、光プリントヘッドの光源ユニット７と透明ロッド９の部分の主走査方向断面における光の挙動を示す説明図であり、矢印線が光の進行方向を示している。図４において、紙面に垂直な方向が副走査方向となる。図５は、同光プリントヘッドの透明ロッド９の副走査方向断面における光の挙動を示す説明図であり、矢印線が光の進行方向を示している。図５において、紙面に垂直な方向が主走査方向となる。
【００１９】
まず、図４を用いて説明する。光源ユニット７と前記透明ロッド９は接しているだけであるので、前記光源ユニット７と前記透明ロッド９の間には空気層が介在する。赤色ＬＥＤ８ａから透明ロッド９に入射する光の入射角をθ０（図示せず）、屈折角をθ１、透明ロッド９の屈折率をｎとすると、スネルの法則から、以下の（１）式が成立する。
ｓｉｎθ１＝ｓｉｎθ０／ｎ ‥‥（１）
ここで、透明ロッド９の屈折率ｎを１．５とすれば、透明ロッド９内に入射する光の屈折角θ１は最大で約４１．８°となる。カバー１０は前記透明ロッド９と接するように覆っているだけであるので、前記カバー１０と前記透明ロッド９との間には空気層が介在し、このときの透明ロッド９と空気層との界面における全反射の臨界角θｃも約４１．８°となり、透明ロッド９内に入射した後、前記透明ロッド９と前記空気層の界面に達した光のうち、ほとんどの光は全反射して透明ロッド９内を光源ユニット７とは反対方向に伝播していき、主走査方向に行き渡る。入射角がθｃを超える光は透明ロッド９外へ射出されるが、カバー１０により反射され、再び透明ロッド９内へ戻る。
【００２０】
上記透明ロッド９内を伝播していく光のうち、光拡散面１１上に設けられた光拡散層１２に当たった光は乱反射し、前記光拡散面１１に対向する面に設けられた光射出面１３に達した光のうち、入射角が上記臨界角θｃ以下の光は前記光射出面１３から射出され、白黒液晶シャッター１の開口素子１ａへ入射される。前記光射出面１３への入射角が前記臨界角θｃを越える光は全反射により透明ロッド９内に戻される。前記光拡散層１２に当たった光のうち、前記透明ロッド９内の光射出面１３以外の面へ入射し、入射角が前記臨界角θｃを越える光は全反射し、前記臨界角θｃ以下の光は前記透明ロッド９外へ射出する。前記透明ロッド９内の光射出面１３以外の面から射出した光、例えば、透明ロッド９の光源ユニット７からの光入射面に対向する透明ロッド端面１６−２から射出された光は、カバー１０により反射され再び透明ロッド９内へ入射する。
【００２１】
次に、白黒液晶シャッター１の開口素子１ａへ入射する光の挙動について図５に基づいて説明する。透明ロッド９は断面形状が凸型をしており、図５において前記透明ロッド９の断面は、光拡散面１１を含む部分Ａと光射出面１３を含むＢ部に分けられる。光拡散面１１上の光拡散層１２に当たった光は拡散し、前記拡散した光は前記光拡散面１１を含むＡ部内へ進む光と、光射出面１３を含むＢ部内へ進む光に分けられる。ここで、前記Ａ部内へ向かった光は、上述のように、カバー１０との界面において、その入射角が臨界角θｃよりも大きい光は全反射し、臨界角θｃよりも小さい入射角を持つ光は透明ロッド９から射出されるが、カバー１０に反射されて透明ロッド９内へ戻される。
【００２２】
一方、前記Ｂ部内へ向かう光は、透明ロッド９の断面形状が凸型をしているため、その光路幅が前記Ａ部よりも狭くなっており、そのため前記光射出面１３方向へ向かう光のうち、前記Ｂ部の側面ｃ面、ｄ面に当たる光の多くは全反射して光射出面１３へ進む。よって、従来の方形の透明ロッドを用いた場合と比較して、光射出面１３から射出する光の密度（光束）が増加し、かつ、光射出面１３から射出される光の副走査方向への拡散の程度が小さくなる。また、前記Ｂ部の側面ｃ面、ｄ面に当たる光の内、全反射しない光は透明ロッド９から射出されるが、カバー１０により反射され、透明ロッド９内に戻される。
【００２３】
透明ロッド９の光射出面１３から射出された赤色光は、白黒液晶シャッター１により開口素子１ａから画像データに従って露光すべき画素位置に透過され、当該透過された赤色光は集束性レンズアレイ１４により集光された後、感光記録媒体２上に露光され、上記画像データに応じた画像が結像される。このため、上述のように、透明ロッド９の光射出面１３から射出される光の密度を高くするほど、白黒液晶シャッター１の開口素子１ａへ入射する光量は大きくなり、光強度のロスの少ない光プリントヘッドを得ることができる。
【００２４】
次に、上記赤色ＬＥＤ８ａを消灯し、緑色ＬＥＤ８ｂを点灯する。また、これと同時に白黒液晶シャッター１を、画像データに従って透過／遮蔽する。すると同様に、緑色光が感光記録媒体２上に露光され、結像される。続いて、同様に青色ＬＥＤ８ｃによる露光が行われ、結像される。
【００２５】
図６は、透明ロッドの断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面上に光拡散層を設け、前記光拡散面に対向する面を光射出面とした本実施の形態１における光プリントヘッドと、透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドの、主走査方向の光強度測定実験の結果をグラフ化した説明図である。図６において、縦軸は相対光強度を、横軸は光源ユニットから主走査方向への距離を示し、実線は透明ロッド断面形状が凸型である本実施の形態１における光プリントヘッドの主走査方向の光強度測定結果を示し、破線は透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドの主走査方向の光強度測定結果を示す。
【００２６】
図６に示す測定結果において、実験条件の違いは透明ロッド断面形状のみであり、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａにおける副走査方向長さＬは０．１ｍｍ、臨界角θｃは約４１．８°である。透明ロッド断面形状が凸型である光ヘッドは、図５に示すＡ部高さが１．５ｍｍ、同Ｂ部高さが２ｍｍ、光射出面幅Ｗが１ｍｍである。その他の実験条件は全て同じである。
【００２７】
該実験の結果、透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドにおける主走査方向の光強度測定値の平均を基準とした相対変動（ばらつき）は約１９％、同じく透明ロッド断面形状が凸型に形成した本実施の形態１における光プリントヘッドでは約７％であり、明らかに透明ロッド断面形状が凸型である本実施の形態１における光プリントヘッドの方が主走査方向の光強度の均一性が優れていることがわかる。また、光強度についても、透明ロッド断面形状が四角形である従来の光プリントヘッドにおける主走査方向の平均光強度に対して、透明ロッド断面形状が凸型である本実施の形態１における光プリントヘッドの主走査方向の平均光強度では約３３％光強度が高くなるという結果が得られた。
【００２８】
ここで、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａにおける副走査方向長さＬと、前記透明ロッド９の光射出面１３の幅Ｗと光射出面１３の高さｔとの関係について説明する。前記透明ロッド９と空気層との界面における全反射の臨界角θｃとすると、以下の（２）式が成立するように構成する。
ｔ＞（Ｗ−Ｌ）／２ｔａｎθｃ ‥‥（２）
図７は、前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａに入射する光の挙動を示す説明図である。前記白黒液晶シャッター１の開口素子１ａに、より多くの光を入射させるには、前記透明ロッド９のＢ部の側面ｃ面、ｄ面に全反射した光が前記開口素子１ａに入射されればよい。このときの条件として、前記反射光の前記開口素子１ａの端部における入射角θλが、前記透明ロッド９の光射出面１３における界面の臨界角θｃ未満であり、かつ光射出面１３の前記開口素子１ａ以外の部分（（Ｗ−Ｌ）／２）と前記Ｂ部の高さｔとの比がｔａｎθλである必要がある。この条件を満たすのが（２）式である。
【００２９】
以上のように、透明ロッド９の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面１１上に光拡散層１２を設け、前記光拡散面１１に対向する面を光射出面１３とすることで、光射出面１３から射出される光の密度（光束）を増加させることができ、かつ、光射出面１３から射出される光の副走査方向への拡散の程度を小さくできるため、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性が優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの少ない、高画質な印画像を得ることができる。
【００３０】
また、透明ロッド９の光射出面１３以外の面を覆うカバー１０の底面よりも、光射出面１３が０〜０．１ｍｍ程度突き出るように構成し、光射出面１３が白黒液晶シャッター１の開口素子部１ａへ密接するように構成することにより、光射出面１３と白黒液晶シャッター１との間に余分な空気層が介在しないため、光射出面１３から射出された光が空気層により拡散されることが無い、すなわち白黒液晶シャッター１の開口素子部１ａへ入射する光の光強度のロスを少なくすることができる。
【００３１】
また、比較的高価なカラー液晶シャッターを使用せず、カラーＬＥＤランプを使用するので、さらに安価な光プリントヘッドを得ることができる。
【００３２】
また、透明ロッド９の断面形状を凸型に形成し、前記透明ロッド９の端面１６−１上の、前記凸型断面形状の長辺を有する光拡散面１１を含む上面部分Ａに接するように、複数のカラーＬＥＤ８ａ、８ｂ、８ｃを配列することにより、前記透明ロッド９の高さ（厚み）を薄くすることができるため、薄型及び小型の光プリントヘッドを得ることができる。
【００３３】
本実施の形態１において、光拡散層１２は光を拡散させる反射性塗料（ここでは白色塗料）を印刷したものであったが、光を拡散できればこれに限られず、透明ロッド９の光拡散面１１上に微小な凹凸や鋸歯形状を形成するものでもよい。前記微小な凹凸や鋸歯形状が形成される領域の形状は、この場合も光源ユニット７から遠くなる方向に大きくなる三角形に形成することにより、同様の効果が得られる。またさらに、この光拡散層１２の形状は、光射出面１３から射出する光を概略均一にできればこれに限られず、図８に示すように階段状や曲線等を用いてもよい。これは以下の実施の形態においても同様である。
【００３４】
また、本実施の形態１において、光プリントヘッドが感光記録媒体２に対して相対的に移動するように構成したが、感光記録媒体２が光プリントヘッドに対して相対移動するように構成してもよい。これは以下の実施の形態においても同様である。
【００３５】
また、本実施の形態１において、光源としてＬＥＤを用いる例を示したが、これには限らず、例えばＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光素子などを用いても、同様の効果を得ることができる。これは以下の実施の形態においても同様である。
【００３６】
また、本実施の形態１において、光源に赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤを使用し、液晶シャッターとして白黒液晶シャッターを使用した例を示したが、多少高価になるが、例えば光源に白色光を使用し、液晶シャッターとしてカラー液晶シャッターを使用しても同様の効果を得ることができる。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００３７】
また、本実施の形態１において、白黒液晶シャッターは主走査方向に１列（１色分）の画素が並んでいるものを使用した例を示したが、例えば、従来例（特開７−２５６９２８号公報）と同様な３列（３色分）の画素を有するものを使用しても同様の効果を得ることができ、かつより高速な印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００３８】
また、本実施の形態１において、白黒液晶シャッターから透過された光を集光する集束性レンズアレイを使用した例を示したが、例えば、上記白黒液晶シャッターアレイと感光記録媒体との距離を短くすることにより光の拡散を防止し、上記集束性レンズアレイを削除した構成にしても良い。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００３９】
また、本実施の形態１において、ＬＥＤの光を照射する順が、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの順である例を示したが、どのような順であっても同様の効果を得ることができる。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００４０】
また、本実施の形態１において、白黒液晶シャッター１はツイステッドネマティック液晶を用いたＴＮ型液晶シャッターであったが、シャッター機能があればこれに限られず、例えば超ねじれネマティック液晶を用いたＳＴＮ型液晶シャッターでもよいし、液晶を用いないシャッターでもよい。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００４１】
また、本実施の形態１において、透明ロッド９の光拡散面及び光射出面以外の面は、これらの面に対して垂直あるいは水平に形成する場合について説明したが、光拡散面より光射出面を狭くして、光射出面から射出される光強度を強くすることができればこれに限られず、光拡散面及び光射出面以外の面を傾斜させたり、カーブを描いて凸型を形成してもよい。これも以下の実施の形態においても同様である。
【００４２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の片側端面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態２では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００４３】
図９は、本実施の形態２における光プリントヘッドの光源ユニットと透明ロッドの主走査方向断面図であり、紙面に垂直な方向が副走査方向となる。図１０は、同光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００４４】
図９に示すように、前記透明ロッド９ａの両端面１６−１ａ、１６−２ａに光源ユニット７を設ける。これにより、光強度の強い光プリントヘッドを得ることができる。そしてこの場合、図１０に示すように、光拡散面１１ａ上の光拡散層１２ａの形状を、透明ロッド９ａの両端面から遠くなるに従って光拡散層１２ａの面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ａの面積が透明ロッド９ａの中央部で最大となるような形状にする。これにより、前記透明ロッド９ａにおける各位置で、光射出面１３ａから射出する光が概略均一となる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００４５】
したがって、前記透明ロッド９の両端面１６−１ａ、１６−２ａに光源ユニット７を設け、光拡散面１１ａ上の光拡散層１２ａの形状を、透明ロッド９ａの両端面から遠くなるに従って光拡散層１２ａの面積が大きくなるような形状とすることにより、上記実施の形態１と同様の効果を有するとともに、それに加え、光強度が大きな光プリントヘッドを得ることができるため、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００４６】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの副走査方向の幅が均一である場合について説明したが、本実施の形態３では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の幅を小さくする場合について説明する。
【００４７】
図１１は、本実施の形態３における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図１２は、同透明ロッドの光拡散面を含む部分Ａの上断面図である。
図１１に示すように、本実施の形態３における透明ロッド９ｂの形状は、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｂのＡ部の断面幅が小さくなるように構成されている。例えば図１２に示すように、前記透明ロッド９ｂのＡ部を上面から見ると、テーパ角αを持った先細り形状になっている。
【００４８】
以下に動作について説明する。
ＬＥＤ８ａ、８ｂ、８ｃの点灯動作及び感光記録媒体２に対する露光動作は、上記実施の形態１に同じであるため、ここでは説明を省略する。ここでは透明ロッド９ｂ内の光の挙動について説明する。透明ロッド９ｂ内へ入射した光の主走査方向の挙動は、前記透明ロッド９ｂ内の主走査方向断面方向については、図４と同様の挙動を示し、前記透明ロッド９ｂとカバー１０との間の空気層の界面に達した光は全て全反射し、透明ロッド９ｂ内を光源ユニット７とは反対方向に伝播していき、主走査方向に行き渡る。
【００４９】
透明ロッド９ｂ内に入射した光の内、副走査方向へ拡がる光の挙動を、図１２に基づいて説明する。
前記副走査方向へ拡がる光の内、前記透明ロッド９ｂとカバー１０との間の空気層の界面に達し、かつ、カバー１０との界面において入射角が臨界角θｃ以上であれば、全反射を繰り返し、透明ロッド９ｂ内を主走査方向へ伝播する。ここで、透明ロッド９ｂのＡ部の副走査方向形状は、テーパ角αを持った主走査方向へ先細りしている形状であるため、前記全反射した光のｎ回目の入射における入射角θｎは、最初の入射角θｏとすると、
θｎ＝θｏ−ｎα ‥‥（３）
となり、θｎ＞θｃを満たす光は全反射し、それ以外の光はカバー１０により反射されて、再び透明ロッド９ｂ内へ戻される。前記主走査方向へ伝播する光は、反射、全反射を繰り返した後、最終的に光拡散層１２ｂに当たり拡散される。前記拡散された光は、上記実施の形態１と同様の挙動を示し、光射出面１３ｂより射出される。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００５０】
以上のように、光源ユニット７から遠くなるに従い、透明ロッド９ｂの光拡散面１１ｂを有するＡ部の幅方向断面積を小さくすることにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｂ内の光の光束（密度）が増加するため、光射出面１３ｂより射出される光強度を増加することができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００５１】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、透明ロッドの片側端面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態４では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００５２】
図１３は、本実施の形態４における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００５３】
図１３に示すように、本実施の形態４における透明ロッド９ｃの形状を、光拡散面１１ｃを含むＡ部の副走査方向の幅が、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、光拡散面１１ｃ上の光拡散層１２ｃの形状を、透明ロッド９ｃの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｃの面積が透明ロッド９ｃの中央部で最大となるような形状にする。そして、図１３に示すような透明ロッド９ｃの両端面１６−１ｃ、１６−２ｃに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｃにおける各位置で、光射出面１３ｃから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態３と同様のため、説明は省略する。
【００５４】
したがって、前記透明ロッド９ｃの両端面１６−１ｃ、１６−２ｃに光源ユニット７を設け、透明ロッド９ｃの形状を、光拡散面１１ｃを含むＡ部の副走査方向の幅が、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるような形状とし、光拡散面１１ｃ上の光拡散層１２ｃの形状を、透明ロッド９ｃの両端面から遠くなるに従って光拡散層１２ｃの面積が大きくなるような形状とすることにより、上記実施の形態３と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００５５】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの厚さが均一である場合について説明したが、本実施の形態５では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の厚さを薄くする場合について説明する。
【００５６】
図１４は、本実施の形態５における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図１５は、カバーで覆われた状態の同透明ロッドの主走査方向断面図である。
【００５７】
図１４に示すように、本実施の形態５における透明ロッド９ｄの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｄのＡ部の厚さが薄くなるように構成する。例えば図１５に示すように、前記透明ロッド９ｄのＡ部を主走査方向断面で見ると、光源ユニット７から遠くなるほど厚さが薄くなる形状となっている。これにより、透明ロッド９ｄは、実施形態３に示す透明ロッド９ｂと同様に、光源ユニット７から遠くなるに従い、光拡散面１１ｄを有するＡ部の厚み方向の断面積が小さくなっているため、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｄ内の光の光束（密度）が増加することになる。また、上記実施の形態１においては、光拡散層１２ｄに直接当たらなかった光も、本実施の形態５における光プリントヘッドでは、図１５の破線で示すように、光源ユニット７から遠い位置においても直接光拡散層１２ｄに当たることになる。これにより、上記実施の形態１ではカバーに反射していた光が、本実施の形態５ではよりロスの少ない光拡散層１２ｄで拡散されるため、上記実施の形態１と比較してロスが少なくなる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００５８】
したがって、透明ロッド９ｄの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｄのＡ部の厚さ方向断面積を小さくすることにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｄ内の光の光束（密度）が増加するため、光射出面１３ｄより射出される光強度を増加することができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００５９】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態６では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００６０】
図１６は、本実施の形態６における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００６１】
図１６に示すように、本実施の形態６における透明ロッド９ｅの形状を、光拡散面１１ｅを含むＡ部の厚さが、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、光拡散面１１ｅ上の光拡散層１２ｅの形状を、透明ロッド９ｅの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｅの面積が透明ロッド９ｅの中央部で最大となるような形状にする。そして、図１６に示すような透明ロッド９ｅの両端面１６−１ｅ、１６−２ｅに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｅにおける各位置で、光射出面１３ｅから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態５と同様のため、説明は省略する。
【００６２】
したがって、前記透明ロッド９ｅの両端面１６−１ｅ、１６−２ｅに光源ユニット７を設け、本実施の形態６における透明ロッド９ｅの形状を、光拡散面１１ｅを含むＡ部の厚さが、両端面で最大、かつ、中央部で最小となるように形成し、光拡散面１１ｅ上の光拡散層１２ｅの形状を、透明ロッド９ｅの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｅの面積が透明ロッド９ｅの中央部で最大となるような形状とすることにより、上記実施の形態５と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００６３】
実施の形態７．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの副走査方向の幅、厚さの両方が均一である場合について説明したが、本実施の形態７では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の幅を小さくし、厚さを薄くする場合について説明する。
【００６４】
図１７は、本実施の形態７における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図１８は、透明ロッド９ｆの端面１６−２ｆ側から見た側面図である。
【００６５】
図１７に示すように、本実施の形態７における透明ロッド９ｆの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｆのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｆのＡ部の厚さが薄くなるように構成する。これにより、透明ロッド９ｆは、実施形態３及び５に示す透明ロッド以上に、光源ユニット７から遠くなるに従い、光拡散面１１ｆを有するＡ部の幅方向及び厚み方向の両方向において断面積が小さくなっているため、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｆ内の光の光束（密度）が増加することになる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００６６】
したがって、透明ロッド９ｆの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｆのＡ部の幅方向及び厚み方向の両方向において断面積を小さくすることにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｆ内の光の光束（密度）が増加するため、光射出面１３ｆより射出される光強度を増加することができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００６７】
実施の形態８．
上記実施の形態７では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態８では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００６８】
図１９は、本実施の形態８における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００６９】
図１９に示すように、本実施の形態８における透明ロッド９ｇの形状を、光拡散面１１ｇを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｇを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、光拡散面１１ｇ上の光拡散層１２ｇの形状を、透明ロッド９ｇの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｇの面積が透明ロッド９ｇの中央部で最大となるような形状にする。そして、図１９に示すような透明ロッド９ｇの両端面１６−１ｇ、１６−２ｇに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｇにおける各位置で、光射出面１３ｇから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態７と同様のため、説明は省略する。
【００７０】
したがって、前記透明ロッド９ｇの両端面１６−１ｇ、１６−２ｇに光源ユニット７を設け、本実施の形態８における透明ロッド９ｇの形状を、光拡散面１１ｇを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｇを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｇ、１６−２ｇで最大、かつ、中央部で最小となるように形成し、光拡散面１１ｇ上の光拡散層１２ｇの形状を、透明ロッド９ｇの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｇの面積が透明ロッド９ｇの中央部で最大となるような形状とすることにより、上記実施の形態７と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００７１】
実施の形態９．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光射出面１３を含む部分Ｂの幅が均一である場合について説明したが、本実施の形態９では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ｂ部の幅を大きくする場合について説明する。
【００７２】
図２０は、本実施の形態９における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。図２１は、カバーで覆われた状態の同透明ロッドの光射出面１３ｈ側から見た構成図である。
【００７３】
図２０、図２１に示すように、本実施の形態９における透明ロッド９ｈの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｈのＢ部の幅が広くなるように、すなわち、前記光射出面１３ｈの面積幅が広くなるように構成する。これにより、前記光源ユニット７から遠くなる位置においても、前記光射出面１３ｈから射出される光束は比較的多くなる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００７４】
したがって、透明ロッド９ｈの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記光射出面１３ｈの面積幅が広くなるように構成することにより、前記光源ユニット７から遠くなる位置においても、前記光射出面１３ｈから射出される光束は比較的多くなるため、前記透明ロッド９ｈから射出される主走査方向の光量の差を小さくすることができ、均一な濃度の画像が形成できる光プリントヘッドを得ることができる。
【００７５】
実施の形態１０．
上記実施の形態９では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態１０では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００７６】
図２２は、本実施の形態１０における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００７７】
図２２に示すように、本実施の形態１０における透明ロッド９ｉの形状を、光射出面１３ｉを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成する。また、光射出面１１ｉ上の光拡散層１２ｉの形状を、透明ロッド９ｉの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｉの面積が透明ロッド９ｉの中央部で最大となるような形状にする。そして、図２２に示すような透明ロッド９ｉの両端面１６−１ｉ、１６−２ｉに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｉにおける各位置で、光射出面１３ｉから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態７と同様のため、説明は省略する。
【００７８】
したがって、前記透明ロッド９ｉの両端面１６−１ｉ、１６−２ｉに光源ユニット７を設け、本実施の形態１０における透明ロッド９ｉの形状を、光射出面１３ｉを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成し、光射出面１１ｉ上の光拡散層１２ｉの形状を、透明ロッド９ｉの両端面から遠くなるに従って、その面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｉの面積が透明ロッド９ｉの中央部で最大となるような形状とすることにより、上記実施の形態９と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００７９】
実施の形態１１．
上記実施の形態１では、透明ロッド９の光拡散面１１を含む部分Ａの副走査方向の幅、厚さの両方が均一であり、透明ロッド９の光射出面１３を含む部分Ｂの幅が均一である場合について説明したが、本実施の形態１１では、前記光源ユニットから遠くなるに従い、前記Ａ部の幅を小さくし、厚さを薄くし、前記Ｂ部の幅を大きくする場合について説明する。
【００８０】
図２３は、本実施の形態１１における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００８１】
図２３に示すように、本実施の形態１１における透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｊのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｊのＡ部の厚さが薄くなるように構成する。これにより、透明ロッド９ｊは、実施形態７に示す透明ロッドと同様に、光源ユニット７から遠くなるに従い、光拡散面１１ｊを有するＡ部の幅方向及び厚み方向の両方向において断面積が小さくなっているため、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｊ内の光の光束（密度）が増加する。また、本実施の形態１１における透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記光射出面１３ｊの面積幅が広くなるように構成する。これにより、前記光源ユニット７から遠くなる位置においても、前記光射出面１３ｊから射出される光束は比較的多くなる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００８２】
したがって、透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｊのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｊのＡ部の厚さが薄くなるように構成し、また、前記光射出面１３ｊの面積幅が広くなるように構成することにより、光源ユニット７から遠い位置においても、透明ロッド９ｊ内の光の光束（密度）が増加し、また、前記光射出面１３ｊから射出される光束は比較的多くなるため、光射出面１３ｊより射出される光強度を増加することができ、また、前記透明ロッド９ｊから射出される主走査方向の光量の差を小さくすることができ、光強度が大きくかつ主走査方向の光強度均一性がより優れた光プリントヘッドを得ることが可能である。その結果、濃度むらの無い、より高画質な印画像を得ることができる。
【００８３】
本実施の形態１１では、透明ロッド９ｊの形状を、前記光源ユニット７から遠くなるに従い、前記透明ロッド９ｊのＡ部の副走査方向幅が小さくなるように、かつ、前記透明ロッド９ｊのＡ部の厚さが薄くなるように構成する場合について説明したが、前記Ａ部の幅方向の断面積、または厚み方向の断面積のどちらか一方が、光源ユニット７から遠くなるに従い、小さくなるように構成されていても同様の効果が得られる。
【００８４】
実施の形態１２．
上記実施の形態１１では、透明ロッドの片側側面に光源ユニットを設けた場合について説明したが、本実施の形態１２では、透明ロッドの両端面に光源ユニットを設ける場合について説明する。
【００８５】
図２４は、本実施の形態１２における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図である。
【００８６】
図２４に示すように、本実施の形態１２における透明ロッド９ｋの形状を、光拡散面１１ｋを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｋを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となるように形成する。また、透明ロッド９ｋの形状を、光射出面１３ｋを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成する。そして、光拡散面１１ｋ上の光拡散層１２ｋの形状を、透明ロッド９ｋの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｋの面積が透明ロッド９ｋの中央部で最大となるような形状にする。そして、図２４に示すような透明ロッド９ｋの両端面１６−１ｋ、１６−２ｋに図示しない光源ユニット７を設ける。これにより、光強度を強くすることができるとともに、前記透明ロッド９ｋにおける各位置で、光射出面１３ｋから射出する光を概略均一とできる。
その他の構成、動作については、上記実施の形態１１と同様のため、説明は省略する。
【００８７】
したがって、前記透明ロッド９ｋの両端面１６−１ｋ、１６−２ｋに光源ユニット７を設け、透明ロッド９ｋの形状を、光拡散面１１ｋを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｋを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となるように形成し、また、透明ロッド９ｋの形状を、光射出面１３ｋを含むＢ部の副走査方向の幅が、両端面で最小、かつ、中央部で最大となるように形成し、そして、光拡散面１１ｋ上の光拡散層１２ｋの形状を、透明ロッド９ｋの両端面から遠くなるに従ってその面積が大きくなるような形状とし、前記光拡散層１２ｋの面積が透明ロッド９ｋの中央部で最大となるような形状にすることにより、上記実施の形態１１と同様の効果を有するとともに、それに加え、より光強度を大きくすることができ、印画時間が短く、高速印画が可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【００８８】
本実施の形態１２では、前記透明ロッド９ｋの両端面１６−１ｋ、１６−２ｋに光源ユニット７を設け、透明ロッド９ｋの形状を、光拡散面１１ｋを含むＡ部の副走査方向の幅形状が両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となり、さらに、光拡散面１１ｋを含むＡ部の厚みが、両端面１６−１ｋ、１６−２ｋで最大、かつ、中央部で最小となるように形成する場合について説明したが、前記Ａ部の幅方向の断面積、または厚み方向の断面積のどちらか一方が、光源ユニット７から遠くなるに従い、小さくなるように構成されていても同様の効果が得られる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように、この発明の光プリントヘッドによれば、画像情報に応じて開閉するシャッターと、主走査方向を長手方向とする透明な導光体と、前記導光体の長手方向端部に設けられた光源と、前記導光体を覆うカバーとを備えると共に、前記導光体の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面の長辺側の導光体表面に光拡散領域を形成して光拡散面とし、前記凸型断面の短辺側の導光体表面を光射出面とすることにより、小型、安価かつ主走査方向の各位置での露光量差が少なく、均一な濃度の画像が形成できる光プリントヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における光プリントヘッドの構成を示す分解図
【図２】光プリントヘッドの透明ロッド部の構成を示す斜視図
【図３】光プリントヘッドの側面断面図
【図４】光プリントヘッドの光源ユニット７と透明ロッド９の部分の主走査方向断面における光の挙動を示す説明図
【図５】光プリントヘッドの透明ロッド９の副走査方向断面における光の挙動を示す説明図
【図６】本実施の形態１における光プリントヘッドと従来の光プリントヘッドの、主走査方向の光強度測定実験の結果をグラフ化した説明図
【図７】白黒液晶シャッター１の開口素子１ａに入射する光の挙動を示す説明図
【図８】光拡散層１２の他の例を示す説明図
【図９】実施の形態２における光プリントヘッドの光源ユニットと透明ロッドの主走査方向断面図
【図１０】光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１１】実施の形態３における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１２】透明ロッドの光拡散面を含む部分Ａの上断面図
【図１３】実施の形態４における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１４】実施の形態５における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１５】カバーで覆われた状態の透明ロッドの主走査方向断面図
【図１６】実施の形態６における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１７】実施の形態７における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図１８】透明ロッド９ｆの端面１６−２ｆ側から見た側面図
【図１９】実施の形態８における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２０】実施の形態９における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２１】カバーで覆われた状態の透明ロッドの光射出面１３ｈ側から見た構成図
【図２２】実施の形態１０における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２３】実施の形態１１における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２４】実施の形態１２における光プリントヘッドの透明ロッドの構成を示す斜視図
【図２５】従来の光プリントヘッドの構成を示す説明図
【図２６】従来の光プリントヘッドの構成を示す説明図
【図２７】従来の光プリントヘッドの構成を示す斜視図
【符号の説明】
１ 白黒液晶シャッター
１ａ 開口素子
１ｂ ドライバＩＣ
２ 感光記録媒体
７ 光源ユニット
８ａ 赤色ＬＥＤ
８ｂ 緑色ＬＥＤ
８ｃ 青色ＬＥＤ
９、９ａ〜９ｋ 透明ロッド
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｄ、１０ｈ カバー
１１、１１ａ〜１１ｋ 光拡散面
１２、１２ａ〜１２ｋ 光拡散層
１３、１３ａ〜１３ｋ 光放出面
１４ 集束性レンズアレイ
１５ 筐体
１６−１、１６−１ａ〜１６−１ｋ、１６−２、１６−２ａ〜１６−２ｋ 透明ロッド端面
Claims (10)
- 画像情報に応じて開閉するシャッターと、
主走査方向を長手方向とする透明な導光体と、
前記導光体の長手方向端部に設けられた光源と、
前記導光体を覆うカバーとを備えると共に、
前記導光体の断面形状を凸型に形成し、前記凸型断面の長辺側の導光体表面に光拡散領域を形成して光拡散面とし、前記凸型断面の短辺側の導光体表面を光射出面とする
ことを特徴とする光プリントヘッド。 - 前記導光体の凸型断面を、前記光拡散面を含む領域と、前記光射出面を含む領域とに分け、
前記光拡散面を含む領域を、前記光源から遠くなるに従って幅が狭くなるように形成することを特徴とする請求項１記載の光プリントヘッド。 - 前記導光体の凸型断面を、前記光拡散面を含む領域と、前記光射出面を含む領域とに分け、
前記光拡散面を含む領域を、前記光源から遠くなるに従って厚さが薄くなるように形成することを特徴とする請求項１記載の光プリントヘッド。 - 前記導光体の凸型断面を、前記光拡散面を含む領域と、前記光射出面を含む領域とに分け、
前記光射出面を含む領域を、前記光源から遠くなるに従って幅が広くなるように形成することを特徴とする請求項１記載の光プリントヘッド。 - 前記導光体の凸型断面を、前記光拡散面を含む領域と、前記光射出面を含む領域とに分け、
前記導光体の長手方向両端部に光源を有し、
前記導光体の光拡散面を含む領域を、前記導光体両端部で幅が最大となり、前記導光体中央部で幅が最小となるように形成することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。 - 前記導光体の凸型断面を、前記光拡散面を含む領域と、前記光射出面を含む領域とに分け、
前記導光体の長手方向両端部に光源を有し、
前記導光体の光拡散面を含む領域を、前記導光体両端部で厚さが最大となり、前記導光体中央部で厚さが最小となるように形成することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。 - 前記導光体の凸型断面を、前記光拡散面を含む領域と、前記光射出面を含む領域とに分け、
前記導光体の長手方向両端部に光源を有し、
前記導光体の光射出面を含む領域を、前記導光体両端部で幅が最小となり、前記導光体中央部で幅が最大となるように形成することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。 - 前記導光体表面の光拡散領域を、前記導光体の形状と前記光源を有する位置に基づいて、幅を変化させて形成することを特徴とする請求項１記載のプリントヘッド。
- 前記導光体の光射出面は、前記導光体を覆う前記カバーの底面と同一平面内ないし、前記カバーの底面位置よりも突き出すように構成し、かつ、前記導光体の光射出面が前記シャッターに接するように構成することを特徴とする請求項１記載の光プリントヘッド。
- 前記導光体の光射出面の最大幅をＷ、前記シャッターの開口素子の副走査方向の長さをＬ、前記導光体の臨界角をθｃとすると、前記導光体の光射出面を含む領域の高さｔは、
ｔ＞（Ｗ−Ｌ）／２ｔａｎθｃ
を満たすことを特徴とする請求項１記載の光プリントヘッド。
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