JP7005218B2 - レンズミラーアレイおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、例えば、複写機や複合機、プリンタ、スキャナ（以下、総称して画像形成装置とする）の原稿読取装置や露光装置に組み込むレンズミラーアレイ、およびこのレンズミラーアレイを用いた画像形成装置に関する。

例えば、画像形成装置の感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置は、光源から入射する画像信号に基づく光を屈折、反射して感光体ドラムの表面に集光するレンズミラーアレイを有する。レンズミラーアレイは、例えば、主走査方向に並んだ複数の光源からの光を感光体ドラムの表面へ集光する複数の光学要素を有する。レンズミラーアレイは、複数の光学要素を主走査方向に一体につなげた構造を有し、例えば透明な樹脂により形成される。

各光学要素の表面には、露光に不要なノイズ光（例えば、隣の光学要素へ不所望に入射する光など）をカットするための遮光材が塗布される。

特開２０１６－１３８９４７号公報

しかし、遮光材が各光学要素の反射面に付着してしまうと、その分、反射効率が低下し、所望する光学特性を得ることができなくなる。また、反射面に遮光材が付着する領域の大きさが光学要素ごとに異なると、光学要素間で光学特性にバラつきを生じてしまう。

迷光が有る程度許される用途の際には、遮光材を塗布しない場合もあるが、その際にも、光の伝達効率を高めるために、一番入射面側にある反射面を入射レンズ面側に延ばすと、入射レンズの肉厚差が大きくなり、成形時に均一に収縮しにくくなるため、入射面側のレンズの精度が悪くなってしまい、結像特性を劣化させてしまう。

よって、光の伝達効率がよく複数の光学要素間でバラつきの無い良好な光学特性を有するレンズミラーアレイ、およびこのレンズミラーアレイを用いた画像形成装置の開発が望まれている。

実施形態に係るレンズミラーアレイは、複数の透明な光学要素を一方向に一体につなげて有し、各光学要素が、光が入射する入射面と、入射面の縁にある稜部と、稜部を介して入射面に連続した反射面と、入射面を介して入射して反射面で反射した光を出射する出射面と、反射面の稜部を除く周囲に設けた溝と、を有し、各光学要素の反射面は、その稜部側の端部同士が面一につながり、溝は、反射面の面一につながる端部を除いて反射面を櫛歯状に分断し、面一につながる端部から離間した分断された端部を囲うように形成される。

図１は、実施形態に係る複写機を示す概略図である。 図２は、図１の複写機に組み込まれた原稿読取装置を示す概略図である。 図３は、図１の複写機に組み込まれた画像形成部の露光装置およびその周辺構造を示す概略図である。 図４は、図２の原稿読取装置または図３の露光装置に組み込まれたレンズミラーアレイを示す外観斜視図である。 図５は、図４のレンズミラーアレイの一部を部分的に拡大して示す外観斜視図である。 図６は、図５のレンズミラーアレイのＦ６－Ｆ６に沿った断面図である。 図７は、実施形態のレンズミラーアレイの入射側レンズ面の近くの上流側反射面で反射された迷光を遮光する別の方法を説明するための図である。 図８は、実施形態のレンズミラーアレイの入射側レンズ面の近くの上流側反射面で反射された迷光を遮光するさらに別の方法を説明するための図である。 図９は、図５に対応して従来のレンズミラーアレイを部分的に拡大して示す外観斜視図である。 図１０は、写真フィルムプリンタに組み込まれた画像形成部の露光装置およびその周辺構造を示す概略図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、画像形成装置の一実施形態である複写機１を示す概略図である。この複写機１は、例えば、半導体発光素子を光源に使用した露光光学系を有する固体走査方式のＬＥＤ複写機である。

複写機１は、筐体２を有する。筐体２の上面には、原稿をセットする透明な原稿台ガラス３が設けられている。原稿台ガラス３の上には、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）４が設けられている。ＡＤＦ４は、原稿台ガラス３上で開閉可能に設けられている。ＡＤＦ４は、原稿台ガラス３上に載置した原稿を押える原稿押えとして機能するとともに、後述する原稿読取位置（読取ガラス５）を通して原稿を給送する機能を担う。

原稿台ガラス３の下方には、原稿読取装置１０が設けられている。図２は、原稿読取装置１０を示す概略図である。原稿読取装置１０は、図示しない駆動機構によって原稿台ガラス３に沿って図示左右方向（副走査方向）へ移動可能に設けられ、原稿台ガラス３と面一に並設した透明な読取ガラス５の下（図１に示す位置）に固定可能に設けられている。

図２に示すように、原稿読取装置１０は、矩形ブロック状の支持体１１を有する。支持体１１は、後述する感光体ドラムの回転軸と平行な紙面と直交する方向（主走査方向）に延設されている。支持体１１は、基板１２上に配置されている。基板１２は、水平な姿勢で主走査方向に延設されている。基板１２および支持体１１は、原稿台ガラス３に沿って副走査方向に移動可能に設けられている。

支持体１１の原稿台ガラス３側（読取ガラス５側）の上面には、２つの照明装置１３、１４が設けられている。照明装置１３、１４は、主走査方向に延設され、図２で左右方向（副走査方向）に互いに離間して設けられている。照明装置１３、１４は、支持体１１とともに副走査方向に移動して原稿台ガラス３に載置された原稿を照明するとともに、読取ガラス５に沿って給送される原稿を読取ガラス５を介して照明する。照明装置１３、１４は、その照明光が原稿の読取領域に向かう傾斜した姿勢で支持体１１に取り付けられている。

照明装置１３、１４は、例えば、図示しない複数個のＬＥＤ素子を主走査方向に並べた光源を有し、主走査方向に延設した図示しない導光体を備えている。照明装置１３、１４として、これ以外に、蛍光管、キセノン管、冷陰極線管、有機ＥＬなどを用いることができる。

支持体１１は、その上面近くで且つ上述した２つの照明装置１３、１４の間に、レンズミラーアレイ２０を支持している。図４は、レンズミラーアレイ２０の外観斜視図を示す。レンズミラーアレイ２０は、主走査方向に延設され、原稿の正立像を基板１２に実装したイメージセンサ１５（光電変換部）上で結像させるよう機能する。レンズミラーアレイ２０の詳細な構造および詳細な機能については後に詳述する。

イメージセンサ１５は、光を電気信号（画像信号）に変換する撮像素子がライン状に複数個配列されたラインセンサである。イメージセンサ１５は、１本または複数本のラインセンサである。イメージセンサ１５の複数の撮像素子は主走査方向に並んで配列されている。イメージセンサ１５は、例えばCharge Coupled Device（ＣＣＤ）、Complimentary Metal Oxide Semiconductor（ＣＭＯＳ）、または他の撮像素子により構成される。

また、支持体１１の上面には、遮光部材１６が取り付けられている。遮光部材１６は、主走査方向に延設され、原稿からの反射光を通過させてレンズミラーアレイ２０へ導くスリット１７を有する。遮光部材１６は、長尺な矩形の板を長手方向に沿って折り曲げた構造を有し、その表面に遮光材が塗布されている。遮光部材１６のスリット１７は、原稿の所定の範囲からの反射光以外の光がレンズミラーアレイ２０に入射することを防ぐよう機能する。

また、支持体１１は、レンズミラーアレイ２０のイメージセンサ１５側に、主走査方向に延びたスリット１８を有する。支持体１１は、レンズミラーアレイ２０を収容配置した部屋１１ａとイメージセンサ１５を収容配置した部屋１１ｂを有し、部屋１０ａ、１０ｂの間にスリット１８が設けられている。スリット１８は、レンズミラーアレイ２０から出射された光のうち原稿からの反射光を通す幅を有し、ノイズ成分となる不要光をスリット１８のエッジで遮光する。

例えば、読取ガラス５の下に原稿読取装置１０が固定された状態（図１および図２に示す状態）でＡＤＦ４によって原稿が給送されると、照明装置１３、１４によって読取ガラス５を介して原稿が照明される。原稿からの反射光は、遮光部材１６のスリット１７を介してレンズミラーアレイ２０へ入射する。レンズミラーアレイ２０は、原稿からの反射光を後述するように反射および集光して、スリット１８を介してイメージセンサ１５へ向けて出射する。イメージセンサ１５は、原稿からの反射光を受光して光電変換して画像信号を出力する。

このとき、ＡＤＦ４の動作により読取ガラス５上を通過する原稿のレンズミラーアレイ２０によりイメージセンサ１５上に結像される正立像が主走査方向に沿った１ラインずつ読み取られる。そして、原稿が読取ガラス５を副走査方向に通過することで、原稿の全体（複数ライン分）の画像を取得することができる。或いは、原稿台ガラス３に原稿をセットして原稿読取装置１０を原稿台ガラス３に沿って副走査方向に移動させる場合も、同様に、原稿のレンズミラーアレイ２０によりイメージセンサ１５上に結像される正立像を主走査方向に沿った１ラインずつ読み取って原稿の全体の画像を取得することができる。

複写機１は、筐体２内の略中央に画像形成部３０を有する。画像形成部３０は、中間転写ベルト４０の走行方向に沿って、イエロー画像形成部３０Ｙ、マゼンタ画像形成部３０Ｍ、シアン画像形成部３０Ｃ、およびブラック画像形成部３０Ｋを有する。各色の画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは略同じ構造を有するため、ここではブラック画像形成部３０Ｋについて代表して説明し、他の色の画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃについての詳細な説明を省略する。

図３は、ブラック画像形成部３０Ｋとその周辺構造を拡大して示す概略図である。ブラック画像形成部３０Ｋは、例えば、感光体ドラム３１Ｋ（感光体）、帯電チャージャ３２Ｋ、露光装置５０Ｋ、現像器３３Ｋ（現像装置）、一次転写ローラ３４Ｋ、クリーナ３５Ｋ、およびブレード３６Ｋを有する。

感光体ドラム３１Ｋは、主走査方向に延びた回転軸を有し、その外周面を中間転写ベルト４０の表面に接触せしめて回転可能に配置されている。感光体ドラム３１Ｋに対向した中間転写ベルト４０の内側には、一次転写ローラ３４Ｋが設けられている。感光体ドラム３１Ｋは、図示しない駆動機構により中間転写ベルト４０と同じ周速で図示矢印方向（時計回り方向）に回転される。

帯電チャージャ３２Ｋは、感光体ドラム３１Ｋの表面を一様に帯電させる。露光装置５０Ｋは、色分解されたブラックの画像信号に基づく露光光を感光体ドラム３１Ｋの表面に照射し、感光体ドラム３１Ｋの表面にブラック用の画像信号に基づく静電潜像を形成する。現像器３３Ｋは、感光体ドラム３１Ｋの表面に形成した静電潜像にブラックトナーを供給し、感光体ドラム３１Ｋの表面にブラックトナー像を形成する。

一次転写ローラ３４Ｋは、感光体ドラム３１Ｋの表面に形成したブラックトナー像を他の色のトナー像に重ねて中間転写ベルト４０に転写する。クリーナ３５Ｋおよびブレード３６Ｋは、感光体ドラム３１Ｋの表面に残留したトナーを除去する。中間転写ベルト４０の表面に重ねて転写された各色トナー像は、中間転写ベルト４０の走行により、一対の二次転写ローラ３７ａ、３７ｂ（以下の説明では総称して転写ローラ対３７とする場合もある）の間へ送り込まれる。

図３に示すように、露光装置５０Ｋは、矩形ブロック状の支持体５１を有する。支持体５１は、感光体ドラム３１Ｋの回転軸と平行な紙面と直交する主走査方向に延びて感光体ドラム３１Ｋの図示下方に離間対向して設けられている。

支持体５１は、上述した原稿読取装置１０のレンズミラーアレイ２０と同じ構造のレンズミラーアレイ２０を天地を逆転した向きで支持している。レンズミラーアレイ２０は、主走査方向に延設され、光源５３から入射した光を後述するように反射および集光して、感光体ドラム３１Ｋの表面に向けて出射する。光源５３は、基板５２の表面に図示しない複数個の発光素子を主走査方向に並べてライン状に実装したものである。光源５３は、１本または複数本のライン状に設けられる。レンズミラーアレイ２０の詳細な構造および詳細な機能については後に詳述する。

光源５３は、原稿読取装置１０で取得した画像データや図示しないパーソナルコンピュータなどの外部機器を介して取得した画像データを色分解したブラック用の画像データ（画像信号）に基づく光を出射する。光源５３の複数の発光素子は、例えば、画像データに基づいて発光または消灯するＬＥＤまたはＯＬＥＤである。

支持体５１は、レンズミラーアレイ２０の感光体ドラム３１Ｋ側で、透明な保護ガラス５４を支持している。保護ガラス５４は、レンズミラーアレイ２０にトナーや埃などが付着することを防ぐ。保護ガラス５４は、レンズミラーアレイ２０の一端を突き当てて位置決めする。支持体５１は、レンズミラーアレイ２０の光源５３側で、遮光体５５を支持している。遮光体５５は、主走査方向に延びたスリット５６を有し、例えば表面に遮光材が塗布されている。遮光体５５は、光源５３から出射された光の一部を遮光する。

また、支持体５１は、保護ガラス５４の光の出射側に主走査方向に延びたスリット５７を有する。スリット５７は、露光に必要な光成分を通過させる幅を有し、露光に不必要なノイズ光をスリット５７のエッジで遮光する。

光源５３から出射した光は、遮光体５５のスリット５６を通過してレンズミラーアレイ２０に入射する。レンズミラーアレイ２０は、光源５３からの光を反射および集光して出射する。レンズミラーアレイ２０から出射された光は、保護ガラス５４およびスリット５７を介して、回転する感光体ドラム３１Ｋの表面に集光される。

このとき、感光体ドラム３１Ｋの回転により感光体ドラム３１Ｋの表面に静電潜像が主走査方向に沿った１ラインずつ書き込まれる。そして、感光体ドラム３１Ｋが一定量回転すると、原稿の全体画像に対応した色分解したブラック用の静電潜像が感光体ドラム３１Ｋの表面に形成される。

図１に示すように、複写機１は、中間転写ベルト４０の表面に重ねて転写した各色のトナー像を用紙Ｐに転写する転写ローラ対３７を有する。図３に示すように、一方の転写ローラ３７ａは中間転写ベルト４０の内側に配置され、中間転写ベルト４０が掛け回されている。もう一方の転写ローラ３７ｂは、中間転写ベルト４０を間に挟んで一方の転写ローラ３７ａに対向して設けられている。中間転写ベルト４０の表面に重ねて転写した各色のトナー像は、中間転写ベルト４０の走行により、転写ローラ対３７のニップへ送り込まれる。

一方、複写機１の筐体２内の下端近くには、複数枚の所定サイズの用紙Ｐを重ねて収容した給紙カセット６１が設けられている。給紙カセット６１は、例えば、筐体２の前面から引き出しおよび収納可能に設けられている。給紙カセット６１の図示右端上方には、給紙カセット６１内に収容した用紙Ｐのうち重ね方向の最上端の用紙Ｐを取り出すピックアップローラ６２が配置されている。ピックアップローラ６２は、その周面を用紙Ｐに接触させて回転することで用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。

筐体２内の上方には、排紙トレイ６３が設けられている。排紙トレイ６３は、原稿台ガラス３より下方に配置されており、画像形成した用紙Ｐを複写機１の胴内に排紙する。ピックアップローラ６２と排紙トレイ６３の間には、給紙カセット６１から取り出した用紙Ｐを排紙トレイ６３に向けて縦方向に搬送するための搬送路６４が延設されている。搬送路６４は、転写ローラ対３７のニップを通って延びており、複数の搬送ローラ対６４ａおよび図示しない搬送ガイドを備えている。搬送路６４の終端には、排紙トレイ６３へ用紙Ｐを排紙するための排紙ローラ対６３ａが設けられている。排紙ローラ対６３ａは、正逆両方向に回転することができる。

転写ローラ対３７の下流側の搬送路６４上には、定着ローラ対６５が配設されている。定着ローラ対６５は、搬送路６４を介して搬送される用紙Ｐを加熱するとともに加圧し、用紙Ｐの表面に転写されたトナー像を用紙Ｐの表面に定着させる。

複写機１は、一方の面に画像形成した用紙Ｐを表裏反転させて転写ローラ対３７のニップへ送り込むための反転搬送路６６を有する。反転搬送路６６は、用紙Ｐを挟持して回転することで搬送する複数の搬送ローラ対６６ａおよび図示しない搬送ガイドを有する。排紙ローラ対６３ａの上流側には、用紙Ｐの搬送先を搬送路６４と反転搬送路６６の間で切り換えるゲート６７が設けられている。

ピックアップローラ６２が回転されて給紙カセット６１から用紙Ｐが取り出されると、複数の搬送ローラ対６４ａにより当該用紙Ｐが搬送路６４を介して排紙トレイ６３に向けて搬送される。このとき、用紙Ｐの搬送タイミングに合わせて中間転写ベルト４０の表面に転写形成された各色のトナー像が転写ローラ対３７のニップへ送り込まれ、転写ローラ対３７から付与される転写電圧によって用紙Ｐの表面に各色のトナー像が転写される。

トナー像が転写された用紙Ｐは、定着ローラ対６５を通過することで加熱および加圧され、トナー像が溶融されて用紙Ｐの表面に押し付けられ、トナー像が用紙Ｐに定着される。このようにして画像形成された用紙Ｐは、排紙ローラ対６３ａを介して排紙トレイ６３へ排出される。

このとき、当該用紙Ｐの裏面にも画像形成する両面モードが選択されている場合、排紙トレイ６３に向けて排出されている用紙Ｐの排出方向の後端が排紙ローラ対６３ａのニップを抜ける直前のタイミングでゲート６７が反転搬送路６６に切り換えられて排紙ローラ対６３ａが逆転され、用紙Ｐがスイッチバック搬送される。これにより、用紙Ｐの後端が反転搬送路６６に指向され、表裏反転されて転写ローラ対３７のニップへ送り込まれる。

そして、当該用紙Ｐの裏面に形成する画像データに基づくトナー像が中間転写ベルト４０の表面に形成され、このように各色のトナー像を保持した中間転写ベルト４０の走行により、各色のトナー像が転写ローラ対３７のニップへ送り込まれる。そして、反転された用紙Ｐの裏面にトナー像が転写されて定着され、排紙ローラ対６３ａを介して排紙トレイ６３へ排出される。

複写機１は、上述した各機構を動作制御する制御部７０を有する。制御部７０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、及びメモリを備える。制御部７０は、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、各種の処理機能を実現する。制御部７０は、原稿読取装置１０を制御することにより、原稿から画像を取得する。また、制御部７０は、画像形成部３０を制御することにより、用紙Ｐの表面に画像を形成する。例えば、制御部７０は、原稿読取装置１０で読み取った画像データを画像形成部３０に入力する。制御部７０は、複数の搬送ローラ対６４ａ、６６ａを動作制御して、搬送路６４および反転搬送路６６を通して用紙Ｐを搬送する。

以下、上述したレンズミラーアレイ２０について、図４乃至図６を参照して説明する。
図４は、レンズミラーアレイ２０の外観斜視図であり、図５は、レンズミラーアレイ２０の部分拡大斜視図であり、図６は、レンズミラーアレイ２０を１つの光学要素２１の中央で且つ長手方向と直交する面で切断した断面図である。図６には、物点Ｏからレンズミラーアレイ２０に入射して結像点Ｆに収束する光の軌跡を光線図として示してある。

レンズミラーアレイ２０は、その長手方向が主走査方向に沿う姿勢で原稿読取装置１０および露光装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに組み込まれる。レンズミラーアレイ２０は、複数（図５では４つのみ図示）の略同じ形状の透明な光学要素２１を主走査方向に並べて一体にした構造を有する。また、レンズミラーアレイ２０は、複数の光学要素２１以外に、その長手方向の両端に、作業者が手指でレンズミラーアレイ２０を把持する際に接触することが可能な延長部分２０ａを有する。本実施形態では、レンズミラーアレイ２０は、透明な樹脂の一体成形により形成した。レンズミラーアレイ２０は、ガラスにより形成してもよい。

レンズミラーアレイ２０の各光学要素２１は、物点Ｏからの拡散光を結像点Ｆに結像させるよう導光する。１つの光学要素２１には、主走査方向に並んだ複数の物点Ｏからの光が入射する。例えば、１つの光学要素２１には、光学要素２１の主走査方向のピッチの２倍乃至３倍の幅の中に配置された物点Ｏからの光が入射する。レンズミラーアレイ２０の各光学要素２１は、それぞれ、入射した光を２回反射して出射して、結像点Ｆにて物点Ｏの正立像を形成する。

例えば、レンズミラーアレイ２０を図２に示す原稿読取装置１０に組み込んだ場合、複数の光学要素２１は、原稿からの反射光をイメージセンサ１５の受光面に結像する。また、レンズミラーアレイ２０を図３に示す露光装置５０Ｋに組み込んだ場合、複数の光学要素２１は、光源５３からの光を感光体ドラム３１Ｋの表面に結像する。

以下、レンズミラーアレイ２０を露光装置５０Ｋに組み込んだ場合を例にとって、各光学要素２１の構造および機能について説明する。
図５および図６に示すように、光学要素２１は、その表面に、入射側レンズ面２２（入射面）、上流側反射面２３（反射面）、下流側反射面２４、および出射側レンズ面２５（出射面）を有する。入射側レンズ面２２、下流側反射面２４、および出射側レンズ面２５は、外側に凸となる湾曲面である。上流側反射面２３は、平らな面である。入射側レンズ面２２と上流側反射面２３の間には略主走査方向に延びた稜部２２ａが設けられている。主走査方向に隣接する２つの光学要素２１の間の架空の境界面は、上述した各面２２、２３、２４、２５と概ね直交する。

光学要素２１の各面２２、２３、２４、２５は、概ねレンズミラーアレイ２０の長手方向に沿った面である。つまり、複数の光学要素２１を主走査方向に一体につなげたレンズミラーアレイ２０において、光学要素２１の各面２２、２３、２４、２５は、それぞれ、主走査方向につながった連続した面となる。そして、レンズミラーアレイ２０は、複数の光学要素２１の入射側レンズ面２２が光源５３に対向する姿勢で取り付けられる。

図６に示すように、１つの光学要素２１に着目すると、入射側レンズ面２２には、物点Ｏに置かれた光源５３からの拡散光が入射する。入射側レンズ面２２は、入射した拡散光を収束させるとともに中間倒立像を形成する。稜部２２ａを介して入射側レンズ面２２に連続した上流側反射面２３は、入射側レンズ面２２を介して入射した光を下流側反射面２４に向けて全反射またはフレネル反射により反射する。

下流側反射面２４は、上流側反射面２３で反射した光を出射側レンズ面２５に向けて全反射またはフレネル反射によりさらに反射する。下流側反射面２４は、平らな面により形成してもよい。出射側レンズ面２５は、下流側反射面２４で反射した光を結像点Ｆに配置された感光体ドラム３１Ｋの表面に向けて出射する。出射側レンズ面２５は、下流側反射面２４と組み合わされて、入射側レンズ面２２により形成された中間倒立像の倒立像である正立像を形成する。出射側レンズ面２５から出射された光は、結像点Ｆに配置された感光体ドラム３１Ｋの表面にて結像する。

光学要素２１の表面には、遮光材２６が塗布されている。遮光材２６はディスペンサやインクジェットヘッド等により光学要素２１の表面に塗布される。遮光材２６を塗布した部位は、図５において網掛けして示す部位である。遮光材２６は、例えば、レンズミラーアレイ２０と略同じ屈折率を有するポリマーを基材とする遮光性の高いインク（例えばカーボンブラックや顔料や染料などの遮光材料を含有させたＵＶインク）である。遮光材２６は、レンズミラーアレイ２０を伝わる光が反射されること及びレンズミラーアレイ２０の外へ出射されることを防ぐ。

主走査方向に隣接する複数の光学要素２１の各上流側反射面２３は、図５に示すように、入射側レンズ面２２に近い稜部２２ａ側の端部同士が面一につながっている。言い換えると、複数の光学要素２１の上流側反射面２３の間には、反射面を分断する櫛歯状の溝２７が設けられている。溝２７は、複数の上流側反射面２３の入射側レンズ面２２から離間した端部を囲うように形成され、出射側レンズ面２５の一端を規定している。溝２７は、稜部２２ａを除く上流側反射面２３の周囲に設けられている。

そして、この櫛歯状の溝２７の全表面に遮光材２６を塗布してある。遮光材２６は、例えば、ディスペンサにより溝２７内に注入され、溝２７の毛細管現象や濡れ拡がり等によって溝２７の内面に塗布される。このように、毛細管現象や濡れ拡がり等を利用して遮光材２６を溝２７の内面に塗布すると、適量の遮光材２６を連続的に素早く塗布することができ、作業を簡単にできるとともに遮光材２６を各光学要素２１に均一に塗布することができる。言い換えると、本実施形態では、溝２７以外のレンズミラーアレイ２０の表面（特に、上流側反射面２３）には遮光材２６を塗布していない。

図９は、比較のため、図５に対応して、従来のレンズミラーアレイ１２０を部分的に拡大した外観斜視図を示す。従来のレンズミラーアレイ１２０は、各光学要素１２１の上流側反射面１２３の入射側レンズ面１２２に近い端部に段部１３０を有する。言い換えると、従来のレンズミラーアレイ１２０は、複数の上流側反射面１２３が面一につながっていない。これ以外の構成は、本実施形態のレンズミラーアレイ２０と略同じである。

従来のレンズミラーアレイ１２０に遮光材１２６を塗布する場合、溝１２７にインクを流して溝１２７の毛細管現象や濡れ拡がりを利用する。このとき、上流側反射面１２３の入射側レンズ面１２２に近い端部に設けた段部１３０に沿ってインクが濡れ拡がる。そして、上流側反射面１２３と直交する段部１３０の縦壁１３１にインクが毛細管現象により拡がった後濡れ拡がり付着する。このように、段部１３０の縦壁１３１に遮光材１２６を設けることで、上流側反射面１２３の段部１３０側のエッジを際立たせることができ、この部分で不所望なノイズ成分を含む迷光を生じることを防止することができる。

しかし、段部１３０の縦壁１３１に遮光材１２６を塗布すると、上流側反射面１２３の一部にもインクが不所望に付着してしまう。この場合、上流側反射面１２３に部分的に濡れ拡がる遮光材１２６の領域は、光学要素１２１毎に大きさが区々となる場合があるため、光学要素１２１間で光学特性にバラつきを生じてしまう。また、上流側反射面１２３のうち遮光材１２６が塗布されてしまった領域は反射面として正常に機能しないため、その分、光の伝達効率が低下してしまう。

このため、本実施形態では、図５に示すように、複数の光学要素２１の上流側反射面１２３の入射側レンズ面２２に近い端部同士を面一につなげることで（段部１３０を設けずに）、上流側反射面１２３に遮光材２６が毛細管現象により拡散して付着しないようにした。つまり、本実施形態のレンズミラーアレイ２０では、溝２７に遮光材２６を流し入れて毛細管現象や濡れ拡がりを利用して遮光材２６を塗布した場合、上流側反射面２３に遮光材２６のインクが付着することがない。

このため、本実施形態によると、複数の光学要素２１間で光学特性にバラつきを生じる不具合を防止することができる。また、本実施形態によると、レンズミラーアレイ２０による光の伝達効率が低下する不具合を防止することができる。つまり、本実施形態によると、光の伝達効率がよく複数の光学要素２１間でバラつきの無い良好な光学特性を有するレンズミラーアレイ２０を提供することができる。

なお、上述した実施形態のように、複数の光学要素２１の上流側反射面２３の端部同士を面一につなげることでレンズミラーアレイ２０の光学特性を良好にすることができるが、複数の上流側反射面２３をその一端で必ずしも面一につなげる必要はなく、例えば、主走査方向に隣接する上流側反射面２３の間を溝２７により完全に分断してもよい。つまり、上流側反射面２３と直交する図９の縦壁１３１のような構造物を設けなければ、毛細管現象や濡れ拡がり等によって遮光材２６が上流側反射面２３に濡れ拡がることはない。

また、本実施形態によると、複数の上流側反射面２３を部分的につなげたことで、反射面の面積を大きくすることができ、光の伝達効率を高めることができる。反面、稜部２２ａ付近で上流側反射面２３同士を面一につなげたことで、入射側レンズ面２２と上流側反射面２３の間の稜部２２ａの近くの上流側反射面２３で反射された光もレンズミラーアレイ２０を介して感光体ドラム３１Ｋの表面に伝えられてしまう。

稜部２２ａは、エッジを際立たせる加工が難しく、Ｒが付きやすい。また、稜部２２ａには、射出成形によるバリが生じ易い。このため、稜部２２ａ近くの上流側反射面２３で反射された光はあらゆる方向に反射されてしまい、ノイズ成分となり易く、迷光になり易い。本実施形態では、このように迷光となり易い光（図６に破線で示す）をスリット５７で遮光するようにし、感光体ドラム３１Ｋの表面に到達しないようにした。

図７は、稜部２２ａの近くの上流側反射面２３で反射した迷光を遮光する別の方法を説明するための図である。
この例では、レンズミラーアレイ２０の出射側レンズ面２５の形状を変えて、稜部２２ａ近くで反射された迷光が出射側レンズ面２５を通過しないようにした。つまり、レンズミラーアレイ２０の出射側レンズ面２５のエッジを少し内側に移動して出射側レンズ面２５の面積を小さくし、迷光が出射側レンズ面２５から外れたそれ以外の部位を通過するようにした。ここで言うそれ以外の部位は、稜部２２ａ近くで反射された迷光を出射側レンズ面２５を介して出射する他の有効な光と分岐する分岐手段として機能する。分岐された光線は、有効な光と大きく離れたところで支持体５１によって遮光される。

図８は、稜部２２ａの近くの上流側反射面２３で反射した迷光を遮光するさらに別の方法を説明するための図である。
この例では、出射側レンズ面２５に隣接した迷光が通過する部位に、迷光を選択的に全反射させるための傾斜面５８を設けた。これにより、迷光をスリット５７の外側に指向させて他の有効な光と分岐させることができ、ノイズ光が感光体ドラム３１Ｋに到達する不具合を防止することができる。この場合も、傾斜面５８が分岐手段として機能する。

図１０は、他の実施形態に係るレンズ、ミラー一体型の結像素子アレイ、すなわち上述したレンズミラーアレイ２０を用いた画像形成装置の主要部の構成を示す。この装置では、ＲＧＢの光源８１、８２、８３が並んだ光源８０からの光を、搬送ローラ８４によって矢印方向に搬送される感光材料Ｆ（たとえば銀塩写真フィルム）上に結像させて、フィルムを感光させ、図示しない現像部によって現像液によって現像する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
複数の透明な光学要素を一方向に一体につなげて有し、
前記各光学要素が、
光が入射する入射面と、
前記入射面の縁にある稜部と、
前記稜部を介して前記入射面に連続した反射面と、
前記入射面を介して入射して前記反射面で反射した光を出射する出射面と、
前記反射面の前記稜部を除く周囲に設けた溝と、
を有するレンズミラーアレイ。
［２］
毛細管現象や濡れ拡がりにより前記溝の内面に設けた遮光材をさらに有する、
［１］のレンズミラーアレイ。
［３］
前記反射面の前記稜部に近い部位で反射した光を前記出射面を介して出射する他の光と分岐させる分岐手段をさらに有する、
［１］のレンズミラーアレイ。
［４］
前記複数の光学要素の隣接する前記反射面同士が前記稜部側で面一につながっている、
［１］のレンズミラーアレイ。
［５］
原稿を照明する照明装置と、
前記原稿からの反射光を導光する［１］のレンズミラーアレイと、
前記レンズミラーアレイを介して導光された前記原稿からの反射光を受光して画像信号を出力する光電変換部と、
を有する画像形成装置。
［６］
前記光電変換部から出力された画像信号に基づく画像を形成する画像形成部をさらに有する［５］の画像形成装置。
［７］
画像信号に基づく光を出射する光源と、
前記光源からの光を導光する［１］のレンズミラーアレイと、
を有する画像形成装置。
［８］
前記レンズミラーアレイを介して導光された前記画像信号に基づく光を受光して静電潜像を形成する感光体と、
前記感光体の前記静電潜像に現像剤を供給して現像する現像装置と、
をさらに有する［７］の画像形成装置。
［９］
画像信号に基づく光を出射する光源と、
前記光源からの光を導光する［１］のレンズミラーアレイと、
前記レンズミラーアレイを介して導光された前記画像信号に基づく光を受光して像を形成する感光材料と、
を有する画像形成装置。

１…複写機、１０…原稿読取装置、１１…支持体、１５…イメージセンサ、２０…レンズミラーアレイ、２１…光学要素、２２…入射側レンズ面、２２ａ…稜部、２３…上流側反射面、２４…下流側反射面、２５…出射側レンズ面、２６…遮光材、２７…溝、３０…画像形成部、３１…感光体ドラム、４０…中間転写ベルト、５０…露光装置、５１…支持体、５３…光源、５８…傾斜面、１３０…段部、１３１…縦壁、Ｆ…結像点、Ｏ…物点。

Claims (8)

1. 複数の透明な光学要素を一方向に一体につなげて有し、
   前記各光学要素が、
   光が入射する入射面と、
   前記入射面の縁にある稜部と、
   前記稜部を介して前記入射面に連続した反射面と、
   前記入射面を介して入射して前記反射面で反射した光を出射する出射面と、
   前記反射面の前記稜部を除く周囲に設けた溝と、を有し、
   前記各光学要素の前記反射面は、その稜部側の端部同士が面一につながり、
   前記溝は、前記反射面の面一につながる端部を除いて前記反射面を櫛歯状に分断し、前記面一につながる端部から離間した分断された端部を囲うように形成される、
   レンズミラーアレイ。
2. 前記溝の内面に設けた遮光材をさらに有する、
   請求項１のレンズミラーアレイ。
3. 前記反射面の前記稜部に近い部位で反射した光を前記出射面を介して出射する他の光と分岐させる分岐手段をさらに有する、
   請求項１のレンズミラーアレイ。
4. 原稿を照明する照明装置と、
   前記原稿からの反射光を導光する請求項１のレンズミラーアレイと、
   前記レンズミラーアレイを介して導光された前記原稿からの反射光を受光して画像信号を出力する光電変換部と、
   を有する画像形成装置。
5. 前記光電変換部から出力された画像信号に基づく画像を形成する画像形成部をさらに有する請求項４の画像形成装置。
6. 画像信号に基づく光を出射する光源と、
   前記光源からの光を導光する請求項１のレンズミラーアレイと、
   を有する画像形成装置。
7. 前記レンズミラーアレイを介して導光された前記画像信号に基づく光を受光して静電潜像を形成する感光体と、
   前記感光体の前記静電潜像に現像剤を供給して現像する現像装置と、
   をさらに有する請求項６の画像形成装置。
8. 画像信号に基づく光を出射する光源と、
   前記光源からの光を導光する請求項１のレンズミラーアレイと、
   前記レンズミラーアレイを介して導光された前記画像信号に基づく光を受光して像を形成する感光材料と、
   を有する画像形成装置。

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