JP5760550B2 - 露光装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
大きくなるように、前記記録層を前記基板に対し傾けて配置した、請求項1又は5に記載
の露光装置である。
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この装置は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であり、発光ダイオード(LED)を光源に用いたLED方式の露光装置(LEDプリントヘッド、略称「LPH」)を搭載している。LEDプリントヘッドは、機械的な駆動が不要という利点を有する。
まず、画像形成プロセス部10は、制御部30から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置3やPC2から入力された画像データは、画像処理部40によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット11に供給される。
(LEDプリントヘッド)
図2は本発明の第1の実施の形態に係る露光装置としてのLEDプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図3(A)はホログラム素子の概略形状を示す斜視図である。図3(B)はLEDプリントヘッドの副走査方向の断面図である。図3(C)はLEDプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。
LED50を発光させると、LED50から射出された光(インコヒーレント光)は、発光点からホログラム径まで拡がる拡散光の光路を通る。LED50の発光により、ホログラム素子54に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。
図3(A)〜(C)に示すように、ホログラム素子54の各々は、一般に厚いホログラム素子と称される体積ホログラムである。上述した通り、ホログラム素子は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折光の出射角度(回折角)を高精度で制御して、輪郭の鮮明な微小スポットを形成する。回折角の精度はホログラムの厚さが厚いほど高くなる。
次に、LEDプリントヘッドの作製方法について説明する。図4は、第1の実施の形態でホログラムが記録される様子、即ち、ホログラムを記録する前のホログラム記録層60Aに、ホログラム素子54が形成される様子を示す模式的な断面図である。感光体ドラム12の図示は省略し、結像面である表面12Aだけを図示する。
次に、LEDプリントヘッドによる露光方法について説明する。図5は、ホログラムが再生される様子、即ち、ホログラム記録層60に記録されたホログラム素子54から、回折光が取り出される様子を示す模式的な断面図である。図5に示すように、インコヒーレント光源であるLED50を発光させると、LED50から射出された光は発散して拡がる。この現象は「ランバーシアン配光」と称される。同じくインコヒーレント光源である電界発光素子(EL)においても、同様の現象が観測される。
次に、光阻害部の変形例について説明する。まず、光阻害部64を配置する光軸上の位置については、上記の通り、発光点と集光点とを結ぶ直線上のどの位置に配置されていてもよい。光阻害部64を配置する光軸上の位置は、ホログラム記録層60とLED50との間の範囲としてもよい。この範囲に配置する場合には、ホログラム素子54からの回折光を阻害しないという利点がある。また、光阻害部64を配置する光軸上の位置は、ホログラム記録層60の集光点側表面からLED側表面の範囲としてもよい。この範囲に配置する場合には、更に光阻害部64を配置するための新たな支持部材等を必要としないという利点がある。
(LEDプリントヘッド)
図8は本発明の第2の実施の形態に係る露光装置としてのLEDプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図9はLEDプリントヘッドの副走査方向の断面図である。1個のLED50に対応して2個のホログラム素子54A及びホログラム素子54Bを形成し、光阻害部64をホログラム記録層60の光出射側に配置した以外は、第1の実施の形態に係るLEDプリントヘッドと同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。
図8に示すように、第2の実施の形態に係るLPH14Aでは、LED50の各々から射出された各光は、光阻害部64で0次光成分が遮断又は減衰されて、対応するホログラム素子54A及び54Bに入射する。ホログラム素子54A及び54Bは、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子54A及び54Bの各々で生成された各回折光は、感光体ドラム12に向けて射出される。
次に、LEDプリントヘッドの作製方法について説明する。図10(A)及び(B)は、第2の実施の形態でホログラムが記録される様子、即ち、ホログラムを記録する前のホログラム記録層60Aに、ホログラム素子54A及び54Bが形成される様子を示す模式的な断面図である。感光体ドラム12の図示は省略し、結像面である表面12Aだけを図示する。
次に、第2の実施の形態に係るLPHの作製に用いられるホログラム記録装置について簡単に説明する。図12はホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。図12に示すように、ホログラム記録装置は、ビームスプリッタ70と、ビームスプリッタ70から射出された記録光をホログラム記録層60Aに照射する照明光学系82とを備えている。
次に、LEDプリントヘッドによる露光方法について説明する。図11(A)及び(B)は、ホログラムが再生される様子、即ち、ホログラム記録層60に記録されたホログラム素子54A及び54Bから、回折光が取り出される様子を示す模式的な断面図である。
次に、ホログラム記録層の配置形態が異なる変形例について説明する。図13(A)及び(B)は第2の実施の形態に係るLPHの変形例の構成を示す模式的な断面図である。また、図14(A)及び(B)は第2の実施の形態に係るLPHの他の変形例の構成を示す模式的な断面図である。
なお、上記では、複数のLEDを備えたLEDプリントヘッドを備える例について説明したが、LEDに代えて電界発光素子(EL)、レーザダイオード(LD)等、他の発光素子を用いてもよい。発光素子の特性に応じてホログラム素子を設計すると共に、インコヒーレント光による不要露光を低減することで、インコヒーレント光を射出するLEDやELを発光素子として用いた場合でも、コヒーレント光を射出するLDを発光素子として用いた場合と同様に、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。
3 画像読取装置
10 画像形成プロセス部
11 画像形成ユニット
12 感光体ドラム
12A 表面
13 帯電器
14 LEDプリントヘッド
15 現像器
16 クリーナ
21 中間転写ベルト
22 一次転写ロール
23 二次転写ロール
24 搬送ベルト
25 定着器
30 制御部
40 画像処理部
50 LED
52 LEDアレイ
53 LEDチップ
54 ホログラム素子
54A ホログラム素子
54B ホログラム素子
56 ホログラム素子アレイ
58 LED基板
60 ホログラム記録層
60A ホログラム記録層
62 スポット
64 光阻害部
70 ビームスプリッタ
70A 半透鏡面
72 レンズ
74 レンズ
76 レンズ
78 レンズ
80 遮光部材
80A 開口部
82 レンズ
Claims (9)
- 基板上に配置され且つ発光点から前記基板の法線方向に光を射出する少なくとも1つの発光素子と、
前記基板上に配置された記録層に前記発光素子の各々と組を成すように記録され、前記発光素子から射出された光を回折して、被露光面上で且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に収束させる少なくとも1つのホログラム素子と、
複数の組の各々に対して設けられる光阻害部であって、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記ホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する0次光の透過を阻害する少なくとも1つの光阻害部と、を備え、
前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と交差するように記録された露光装置。 - 前記光阻害部は、入射した光を遮断するか又は減衰させて、前記0次光の透過を阻害する、請求項1に記載の露光装置。
- 前記光阻害部は、前記記録層の光入射側又は光出射側に隣接して配置される、請求項1又は2に記載の露光装置。
- 前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と平行になるように記録された、請求項1から3までの何れか1項に記載の露光装置。
- 各々の回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と異なる角度で交差するように、前記発光素子と組を成す複数のホログラム素子が記録された、請求項1に記載の露光装置。
- 前記ホログラム素子を記録する信号光と参照光との重なりが大きくなるように、前記記録層を前記基板に対し傾けて配置した、請求項1又は5に記載の露光装置。
- 前記光阻害部は、入射した光を吸収する光吸収体、入射した光を反射する反射体、入射した光を複数の方向に拡散させる拡散体、入射した光を予め定めた方向に偏向させる偏向素子、又は入射した光を予め定めた方向に回折する回折格子である、請求項1から6までの何れか1項に記載の露光装置。
- 複数の発光素子が第1の方向に並ぶように配列された基板であって、前記複数の発光素子の各々がその発光点から当該基板の法線方向に光を射出するように載置された基板と、
前記基板上に配置された記録層であって、前記複数の発光素子の各々から射出された光が、対応するホログラム素子により回折され且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に集光されて、被露光面上に前記第1の方向に並ぶ集光点列が形成されるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラム素子が多重記録された記録層と、
前記複数の発光素子に対して前記第1の方向に延びるように設けられる光阻害部であって、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記対応するホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する0次光の透過を阻害する1つの光阻害部と、を備え、
前記複数の発光素子の各々に対応するホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と交差するように記録された露光装置。 - 請求項1から8までの何れか1項に記載の露光装置と、
前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置が備える発光素子の配列方向と交差する方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、画像が書き込まれる感光体と、
を含む画像形成装置。
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