JPH11277804A - 光シャッタアレイ装置及び画像書き込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源から出射された光が簡単な構成により光
シャッタアレイに均一な強度で照射されるようにし、こ
の光シャッタアレイを通過した光によって感光体に安定
した画像書き込みが行えるようにする。 【解決手段】 光シャッタ21が複数配列された光シャッ
タアレイ20と、光シャッタの配列方向に複数の発光点11
を有する光源10との間に、複数の光学素子40を光シャッ
タの配列方向に配列し、各光学素子が光シャッタの配列
方向に正のパワーを有し、入射光束の入射角より出射光
束の出射角が小さくなって出射され、隣接する光学素子
において出射光束の一部が光シャッタアレイ上でオーバ
ーラップされるようにし、またこの光シャッタアレイを
通過した光が集束性ロッドレンズアレイにより感光体上
に結像されるようにした。

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、光源から出射さ
れた光を光シャッタが複数配列されてなる光シャッタア
レイに照射させる光シャッタアレイ装置及びこの光シャ
ッタアレイ装置を用いて感光体に潜像を形成する画像書
き込み装置に係り、簡単な構成によって光シャッタアレ
イに均一な強度の光が照射されるようにした点に特徴を
有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光源から出射された光を光シ
ャッタアレイに導き、この光シャッタアレイにおける適
当な光シャッタを駆動させて光を通過させ、このように
光シャッタアレイを通過した光を感光体上に照射して、
感光体に潜像を形成することが行われていた。

【０００３】ここで、上記のように適当な光シャッタを
駆動させて光シャッタアレイに導かれた光を通過させ、
この光を感光体上に照射して潜像を形成する場合におい
て、光シャッタアレイに導かれる光の強度にムラがある
と、感光体に形成される潜像にムラが生じて、形成され
る画像に濃度ムラが発生するという問題があった。

【０００４】このため、光源から出射された光を光シャ
ッタアレイに導くにあたって、従来においては、一般に
特開平１−２１８８６１号公報や特開平１−２２２９７
８号公報等に示されるように、光ファイバアレイを用
い、この光ファイバアレイの一端を集束させる一方、そ
の他端をアレイ状に配列させ、光源から出射された光を
上記の集束させた一端から光ファイバアレイに導き、こ
の光ファイバアレイを通してアレイ状になった他端から
光シャッタアレイに光を照射させるようにしていた。

【０００５】しかし、このように光ファイバアレイを使
用して光を光シャッタアレイに照射させる場合、光シャ
ッタアレイに対する照射ムラを抑制するためには、非常
に小径のファイバを多数束ねて配列させなければなら
ず、その組み立てが非常に面倒であると共に、コストが
高くつくという問題があった。また、この光ファイバア
レイにおける数本の光ファイバに欠陥が生じた場合にお
いても、光シャッタアレイに対する光の照射にムラが生
じるため、その取り扱いに注意を要する等の問題もあっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うに光源から出射された光を光シャッタが複数配列され
た光シャッタアレイに照射させるにあたり、従来のよう
に光ファイバアレイを使用しなくても、簡単な構成によ
って光源から出射された光が光シャッタアレイ上に均一
な強度で照射されるようにし、この光シャッタアレイを
通過した光を感光体上に照射させて、感光体に潜像を形
成する場合に、感光体の各部に対して一定した強度の光
が照射されて、安定した画像書き込みが行えるようにす
ることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明における光シャ
ッタアレイ装置においては、上記のような課題を解決す
るため、光シャッタが複数配列された光シャッタアレイ
と、光シャッタの配列方向に複数の発光点を有する光源
との間に、複数の光学素子を光シャッタの配列方向に配
列し、各光学素子が光シャッタの配列方向に正のパワー
を有して、入射光束の入射角より出射光束の出射角が小
さくなるように出射し、隣接する光学素子より出射され
る出射光束の一部を光シャッタアレイ上でオーバーラッ
プさせるようにした。

【０００８】このように、この発明における光シャッタ
アレイ装置においては、光シャッタアレイとこの光シャ
ッタアレイに光を照射させる複数の発光点を有する光源
との間に、複数の光学素子を光シャッタの配列方向に配
列させるだけであるため、光ファイバアレイを用いる場
合に比べ、その組み立てが簡単に行えると共に、コスト
も低減されるようになる。

【０００９】また、この発明における光シャッタアレイ
装置においては、光シャッタの配列方向に配列される各
光学素子が光シャッタの配列方向に正のパワーを有し、
各光学素子における入射光束の入射角より出射光束の出
射角を小さくして出射するため、各光学素子から出射さ
れる出射光束が広がって光シャッタアレイ上に照射され
る光の強度がブロードになるのが抑制されると共に、隣
接する光学素子より出射される出射光束の一部を光シャ
ッタアレイ上でオーバーラップさせるようにしたため、
各光学素子から出射される出射光束において光の強度が
低い周辺部分相互がオーバーラップして、この周辺部分
における光の強度が増加し、光シャッタアレイに均一な
強度の光が照射されるようになる。

【００１０】また、この発明における画像書き込み装置
においては、上記のような光シャッタアレイ装置を用
い、この光シャッタアレイ装置における光シャッタアレ
イを通過した光を集束性ロッドレンズアレイにより感光
体上に結像させる。

【００１１】ここで、この発明における画像書き込み装
置ように、上記の光シャッタアレイ装置において光シャ
ッタアレイを通過した光を集束性ロッドレンズアレイに
より感光体上に結像させると、上記のように光シャッタ
アレイに照射される光の強度が均一化しているため、一
定した強度の光が感光体に照射されるようになり、感光
体に対してムラの少ない安定した潜像の書き込みが行え
るようになる。

【００１２】また、上記の画像書き込み装置において、
光シャッタアレイを通過して集束性ロッドレンズアレイ
に入射される入射光束の入射角の範囲が、集束性ロッド
レンズアレイにおける集束性ロッドレンズの開口角の範
囲内になるようにすると、光シャッタアレイを通過した
光が効率よく集束性ロッドレンズに入射され、集束性ロ
ッドレンズアレイから十分な強度の光が感光体に照射さ
れて、感光体に潜像が形成されるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面に基づいて具体的に説明する。

【００１４】この実施形態においては、図１及び図２に
示すように、複数の発光点１１を有するハロゲンランプ
からなる光源１０を用い、この光源１０における各発光
点１１を光シャッタアレイ２０における光シャッタ２１
の配列方向に沿って配列させている。

【００１５】そして、この光源１０と光シャッタアレイ
２０との間において、光源１０に近い部分に光シャッタ
アレイ２０の配列方向に伸びたシリンダレンズ３０を設
けると共に、このシリンダレンズ３０と光シャッタアレ
イ２０との間に、フレネルレンズ４０を用いた光学素子
４０を光シャッタアレイ２０の配列方向に沿って複数連
続して設けている。

【００１６】また、光シャッタアレイ２０を介して上記
の光源１０と反対側には、光シャッタアレイ２０を通過
した光が入射される集束性ロッドレンズ５１を光シャッ
タアレイ２０の配列方向に複数配列させた集束性ロッド
レンズアレイ５０を設け、さらにこの集束性ロッドレン
ズアレイ５０の後方に、この集束性ロッドレンズアレイ
５０から出射された光が結像される感光体６０を設けて
いる。

【００１７】そして、この実施形態においては、上記の
光源１０における各発光点１１から出射された光をシリ
ンダレンズ３０に導き、このシリンダレンズ３０によ
り、光シャッタアレイ２０の配列方向と直交する方向に
おいては、図１に示すように、導かれた光を平行光化さ
せる一方、光シャッタアレイ２０の配列方向において
は、図２に示すように、導かれた光が広がる状態のまま
で、上記のように配列された各フレネルレンズ４０に導
かれるようにしている。

【００１８】ここで、上記の各フレネルレンズ４０は、
それぞれ光シャッタアレイ２０の配列方向及び光シャッ
タアレイ２０の配列方向と直交する方向にそれぞれ正の
パワーを有するように構成されている。

【００１９】そして、上記のようにシリンダレンズ３０
から各フレネルレンズ４０に光が導かれると、各フレネ
ルレンズ４０により、光シャッタアレイ２０の配列方向
と直交する方向においては、図１に示すように、シリン
ダレンズ３０によって平行光化された光束を集光させて
光シャッタアレイ２０に照射させる。一方、光シャッタ
アレイ２０の配列方向においては、図２に示すように、
各フレネルレンズ４０に入射される入射光束の入射角よ
りも各フレネルレンズ４０から出射される出射光束の出
射角が小さくなるようにして出射させると共に、隣接す
るフレネルレンズ４０から出射された出射光束の周辺部
分をオーバーラップさせるようにして光シャッタアレイ
２０上に照射させる。

【００２０】ここで、このように光シャッタアレイ２０
の配列方向において、隣接するフレネルレンズ４０から
出射された出射光束の周辺部分が光シャッタアレイ２０
上において相互にオーバーラップすると、図３に示すよ
うに、各フレネルレンズ４０より出射された出射光束に
おいて光の強度の低い周辺部分が順々に重なって、図４
に示すように、光シャッタアレイ２０が設けられた画像
有効域においては、ほぼ均一な照度の光が照射されるよ
うになる。

【００２１】そして、この光シャッタアレイ２０におけ
る適当な光シャッタ２１を駆動させて、上記のフレネル
レンズ４０から照射された光を通過させ、このように通
過した光を集束性ロッドレンズアレイ５０における適当
な集束性ロッドレンズ５１に入射させる。

【００２２】ここで、上記のように光シャッタアレイ２
０を通過した光を集束性ロッドレンズ５１に入射させる
にあたり、この実施形態においては、図５に示すよう
に、集束性ロッドレンズ５１に入射される入射光束の入
射角の範囲φが、集束性ロッドレンズ５１における開口
角の範囲θ内になるようにしている。このため、この実
施形態のものにおいては、光シャッタアレイ２０を通過
した光が全て集束性ロッドレンズ５１に入射されるよう
になり、光シャッタアレイ２０を通過した光の利用効率
が向上する。

【００２３】そして、このように各集束性ロッドレンズ
５１に入射された光を、この集束性ロッドレンズアレイ
５０により感光体６０上に結像させて、感光体６０に潜
像を形成する。

【００２４】このように、この実施形態においては、光
シャッタアレイ２０に照射される光の強度が一定化し、
このように一定化した光が適当な光シャッタ２１を通過
して集束性ロッドレンズアレイ５０に効率よく導かれ、
この光を集束性ロッドレンズアレイ５０により感光体６
０上に結像させるため、感光体６０の各部分に照射され
る光の照度が一定化すると共に十分な照度の光が照射さ
れて、感光体６０に均一な潜像が形成され、形成される
画像に濃度ムラが発生するのが抑制される。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
光シャッタアレイ装置においては、光シャッタアレイと
複数の発光点を有する光源との間に、光シャッタの配列
方向に正のパワーを有する複数の光学素子を光シャッタ
の配列方向に配列させ、各光学素子における入射光束の
入射角より出射光束の出射角を小さくして出射させると
共に、隣接する光学素子より出射される出射光束の一部
を光シャッタアレイ上でオーバーラップさせるようにし
たため、各光学素子から出射される出射光束が広がって
強度が低下するのが抑制されると共に、光シャッタアレ
イに均一な強度の光が照射されるようになり、また光フ
ァイバアレイを用いる場合に比べて、その組み立てが簡
単に行えると共に、コストも低減された。

【００２６】また、この発明における画像書き込み装置
においては、上記のような光シャッタアレイ装置を用
い、この光シャッタアレイ装置における光シャッタアレ
イを通過した光を集束性ロッドレンズアレイにより感光
体上に結像させるようにしたため、感光体の各部分に照
射される光の照度が一定化し、感光体にムラの少ない安
定した潜像が形成されるようになり、形成される画像に
濃度ムラが発生されるのが抑制され、良好な画像が得ら
れるようになった。

【００２７】また、この発明における画像書き込み装置
において、上記の光シャッタアレイを通過して集束性ロ
ッドレンズアレイに入射される入射光束の入射角の範囲
を、集束性ロッドレンズアレイにおける集束性ロッドレ
ンズの開口角の範囲内にすると、光シャッタアレイを通
過した光が効率よく集束性ロッドレンズに入射され、集
束性ロッドレンズアレイから十分な強度の光が感光体に
照射され、感光体に適切な潜像が形成されるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における画像書き込み装
置の縦断面図である。

【図２】同実施形態における画像書き込み装置の上面図
である。

【図３】同実施形態における画像書き込み装置におい
て、各フレネルレンズより出射された出射光束において
光の強度の低い周辺部分が順々に重なって光シャッタア
レイ照射された場合における照度分布を示した図であ
る。

【図４】図３に示した照度分布において、重なりあった
部分における光の照度を足し合わせた場合の照度分布を
示した図である。

【図５】同実施形態における画像書き込み装置におい
て、集束性ロッドレンズに入射される入射光束の入射角
の範囲φが、集束性ロッドレンズの開口角の範囲θ内に
なっている状態を示した図である。

【符号の説明】

１０ 光源（ハロゲンランプ） １１ 発光点 ２０ 光シャッタアレイ ２１ 光シャッタ ４０ 光学素子（フレネルレンズ） ５０ 集束性ロッドレンズアレイ ５１ 集束性ロッドレンズ ６０ 感光体 φ 集束性ロッドレンズに入射される入射光束の入射角
の範囲 θ 集束性ロッドレンズにおける開口角の範囲

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光シャッタが複数配列された光シャッタ
   アレイと、光シャッタの配列方向に複数の発光点を有す
   る光源との間に、複数の光学素子を光シャッタの配列方
   向に配列し、各光学素子が光シャッタの配列方向に正の
   パワーを有して、入射光束の入射角より出射光束の出射
   角が小さくなるように出射し、隣接する光学素子より出
   射される出射光束の一部を光シャッタアレイ上でオーバ
   ーラップさせることを特徴とする光シャッタアレイ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した光シャッタアレイ装
   置における光シャッタアレイを通過した光を、集束性ロ
   ッドレンズアレイにより感光体上に結像させることを特
   徴とする画像書き込み装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載した画像書き込み装置に
   おいて、光シャッタアレイを通過して集束性ロッドレン
   ズアレイに入射される入射光束の入射角の範囲が、集束
   性ロッドレンズアレイにおける集束性ロッドレンズの開
   口角の範囲内であることを特徴とする画像書き込み装
   置。