專利名稱：行掃描頭以及使用其的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及行掃描頭以及使用其的圖像形^成裝置，特別是，涉及使用 微透鏡陣列來(lái)將發(fā)光元件列投影到被照射面以形成成像光斑列的行掃描 頭和使用其的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
以往，專利文獻(xiàn)1提出了一種光寫(xiě)入行掃描頭，其在LED陣列方向 上配置多個(gè)LED陣列芯片，用對(duì)應(yīng)各LED陣列芯片的LED陣列而配置的 正透鏡在感光體上放大而投影，在感光體上，使相鄰的LED陣列芯片的 端部的發(fā)光點(diǎn)的像彼此之間以與同一 LED陣列芯片的發(fā)光點(diǎn)的像間間距 相同的間距相鄰并成像，以及使其光路相反的光讀取行掃描頭。
另外，專利文獻(xiàn)2提出了以如專利文獻(xiàn)1的配置，用2枚透鏡構(gòu)成正 透鏡，按照使投影光接近平行光的方式來(lái)使焦點(diǎn)深度較深。
另夕卜，專利文獻(xiàn)3提出了一種光寫(xiě)入行掃描頭，其隔著間隙配置2列 LED陣列芯片，使其反復(fù)相位錯(cuò)開(kāi)半個(gè)周期，使各LED陣列芯片對(duì)應(yīng)于 各正透鏡而配置2列正透鏡陣列，從而使感光體上的發(fā)光點(diǎn)陣列的像成為 1列。
專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)平2—4546號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平6—344596號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平6 — 278314號(hào)公報(bào)
在這些現(xiàn)有技術(shù)中，即使在理想像面上，發(fā)光點(diǎn)陣列的像之間為等間 距一致，但若因?yàn)楦泄怏w的振動(dòng)等而使得像面在透鏡的光軸方向前后移 動(dòng)，則感光體上的發(fā)光點(diǎn)的位置產(chǎn)生偏離，在發(fā)光點(diǎn)陣列沿副掃描方向相 對(duì)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行掃描的掃描線間的間距中會(huì)產(chǎn)生不均(主掃描方向的間距不 均)。
進(jìn)而，若各正透鏡的視角增大，則遵循余弦4次方規(guī)則，周圍的光量
降低變大(陰影、;y工一fVy夕")。雖然為了防止由該陰影引起的印字
圖像的濃度不均而需要使像面的各像素(發(fā)光點(diǎn)像)的光量固定，但這樣 的話，必須在每個(gè)發(fā)光點(diǎn)改光源(發(fā)光點(diǎn))的光量來(lái)校正陰影。但是，由 于光源像素(發(fā)光點(diǎn))的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)影響到壽命特性，所以，即使在光學(xué) 系統(tǒng)的陰影變大時(shí)對(duì)每個(gè)發(fā)光點(diǎn)調(diào)整光量來(lái)初始獲得均勻的像面光量，但 隨著時(shí)間的推移，會(huì)產(chǎn)生發(fā)光點(diǎn)間距的光量不均，形成圖像濃度不均。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的這樣的問(wèn)題而提出，其目的在于，在與 以陣列狀而配置的多個(gè)正透鏡的各正透鏡相對(duì)應(yīng)而配置列狀的多個(gè)發(fā)光 元件的光寫(xiě)入行掃描頭中，即使寫(xiě)入面在光軸方向發(fā)生變動(dòng)，也不會(huì)產(chǎn)生 基于發(fā)光點(diǎn)像的位置偏離的不均。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于在基于各透鏡 的成像光斑之間，防止產(chǎn)生由陰影引起的濃度不均。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種使用這樣的光寫(xiě)入行掃描頭的圖像 形成裝置和使其光路相逆的光讀取行掃描頭。
達(dá)成上述目的的本發(fā)明的行掃描頭，具備正透鏡系統(tǒng)，其具有兩個(gè)
正折射力的透鏡；透鏡陣列，其在第1方向配置多個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)；發(fā) 光體陣列，其在所述透鏡陣列的物體側(cè)相對(duì)于1個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)配置有 多個(gè)發(fā)光元件；以及光闌板，其形成所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)焦點(diǎn)的位置 的孔徑光闌，所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)的透鏡的物體側(cè)的面，位于接近于 所述物體側(cè)焦點(diǎn)的位置。
通過(guò)這樣的構(gòu)成，即使寫(xiě)入面在光軸方向變動(dòng)，也不會(huì)產(chǎn)生基于發(fā)光 點(diǎn)像的位置偏離的不均勻，另外，能夠減小從多個(gè)發(fā)光元件向正透鏡系統(tǒng) 入射的視角，減小陰影的影響，并能夠防止形成的圖像的劣化。
另外，優(yōu)選為，所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)的透鏡的物體側(cè)的面，相對(duì) 于所述物體側(cè)焦點(diǎn)，位于所述正透鏡系統(tǒng)的合成焦距的±10%的范圍內(nèi)。
通過(guò)這樣構(gòu)成，即使寫(xiě)入面在光軸方向變動(dòng)，也不會(huì)實(shí)質(zhì)產(chǎn)生基于發(fā) 光點(diǎn)像的位置偏離的不均勻，另外，能夠減小從多個(gè)發(fā)光元件向正透鏡系 統(tǒng)入射的視角，減小陰影的影響，并能夠防止形成的圖像的劣化。
另外，所述透鏡可以由透鏡組構(gòu)成。 通過(guò)這樣構(gòu)成，不僅各個(gè)透鏡陣列的制造變?nèi)菀?，進(jìn)行像差校正也變 得容易。
另外，也可以，所述兩個(gè)透鏡中，物體側(cè)的透鏡的像側(cè)的面由平面構(gòu)成。
通過(guò)這樣構(gòu)成，由于進(jìn)一步擴(kuò)大了從像側(cè)的透鏡的前側(cè)的主面到物體 側(cè)的透鏡的后測(cè)主面的間隔，所以可以進(jìn)一步縮小視角，可以進(jìn)一步減小 陰影的影響。另外，比起兩面附有曲率的透鏡相比，由于物體側(cè)的透鏡的 曲面的形成成為只有l(wèi)面，所以有制造容易的優(yōu)點(diǎn)。
另外，也可以是，至少所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)的透鏡的物體側(cè)的面 由凸面構(gòu)成，包括該凸面的面頂?shù)牟糠窒萑胨龉怅@板的孔徑內(nèi)配置。
通過(guò)這樣構(gòu)成，由于進(jìn)一步擴(kuò)大了從像側(cè)的透鏡的前側(cè)的主面到物體 側(cè)的透鏡的后測(cè)主面的間隔，所以可以進(jìn)一步縮小視角，可以進(jìn)一步減小 陰影的影響。
這種情況下，可以是，在所述透鏡陣列的物體側(cè)的面上一體地形成遮 光性部件而構(gòu)成所述光闌板。
通過(guò)這樣構(gòu)成，通過(guò)在透鏡表面一體形成光闌板，光闌板的位置確 定*組裝變得容易，另外，可以抑制基于熱膨脹的光闌的中心和透鏡光軸 的偏離。
另外，優(yōu)選為，至少所述正透鏡系統(tǒng)的像側(cè)的透鏡的像側(cè)的面由平面 構(gòu)成。
通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠使離像面最近的透鏡的出射面為平面，并能夠簡(jiǎn) 單地清掃附著于該出射面的灰或調(diào)色劑等的異物，提高了清潔性。
另外，優(yōu)選為，所述孔徑光闌的形狀，是至少對(duì)所述第l方向的孔徑 進(jìn)行限制的形狀。
通過(guò)這樣構(gòu)成，可以應(yīng)對(duì)至少軸外的成像光斑的位置偏離成為問(wèn)題的 主掃描方向。
另外，優(yōu)選為，所述多個(gè)發(fā)光元件在與第1方向垂直的第2方向上， 形成多個(gè)地排列的所述發(fā)光元件列。
通過(guò)這樣構(gòu)成，可以與成像光斑的密度較高的圖像形成相對(duì)應(yīng)。 另外，優(yōu)選為，所述多個(gè)發(fā)光元件以形成在第l方向上隔著間隔的發(fā)
光體組的方式配置。
通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠與成像光斑的密度較高的圖像形成相對(duì)應(yīng)。另外， 可以避免各多個(gè)發(fā)光元件內(nèi)的端部發(fā)光點(diǎn)的像由于亇，^的影響而引起 光量降低。
另外，優(yōu)選為，所述發(fā)光元件由有機(jī)EL元件構(gòu)成。 通過(guò)這樣構(gòu)成，可以與面內(nèi)均勻的圖像形成相對(duì)應(yīng)。
另外，優(yōu)選為，所述發(fā)光元件由LED構(gòu)成。
通過(guò)這樣構(gòu)成，也可以與使用LED陣列行掃描頭相對(duì)應(yīng)。
另外，能夠構(gòu)成一種圖像形成裝置，其在像載持體的周圍至少設(shè)置2
個(gè)以上的圖像形成平臺(tái)，在所述圖像形成平臺(tái)配置有帶電機(jī)構(gòu)、以上那樣
的行掃描頭、顯影機(jī)構(gòu)、和轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)這些各圖像形成用的單元，轉(zhuǎn)印介質(zhì)
通過(guò)各平臺(tái)，由此以串聯(lián)方式進(jìn)行圖像形成。
通過(guò)這樣構(gòu)成，可以構(gòu)成小型、分辨率高、圖像的劣化較少的打印機(jī)
等圖像形成裝置。
本發(fā)明也包括如下的行掃描頭，具備
正透鏡系統(tǒng)，其具有正折射能力的兩個(gè)透鏡；
透鏡陣列，其在第1方向配置多個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)；
受光體陣列，其在所述透鏡陣列的像側(cè)相對(duì)于1個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)配
置有多個(gè)受光元件；以及
光闌板，其形成所M透鏡系統(tǒng)的像側(cè)焦點(diǎn)的位置的孔徑光闌； 所述正透鏡系統(tǒng)的像側(cè)的透鏡的像側(cè)的面位于接近于所述像側(cè)焦點(diǎn)
的位置。
通過(guò)這樣構(gòu)成，在光讀取行掃描頭中，即使讀取面的位置在光軸方向 產(chǎn)生偏離，也不會(huì)產(chǎn)生讀取不均的位置偏離，另外，可以縮小從受光元件 向正透鏡系統(tǒng)以逆光路入射的視角，減少陰影的影響，可以防止讀取圖像 的劣化。
另外，構(gòu)成透鏡陣列的各正透鏡系統(tǒng)也可以有正折射能力的2個(gè)透鏡 群構(gòu)成，而成為由該2個(gè)透鏡群構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)。


圖1是與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的行掃描頭的1個(gè)微透鏡相對(duì) 應(yīng)的部分的立體圖。
圖2是與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的行掃描頭的1個(gè)微透鏡相對(duì) 應(yīng)的部分的立體圖。
圖3是與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的行掃描頭的1個(gè)微透鏡相對(duì) 應(yīng)的部分的立體圖。 纟
圖4是表示本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施方式所涉及的發(fā)光體陣列和光學(xué)倍率為
負(fù)的微透鏡的對(duì)應(yīng)關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖5是表示存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的行緩沖區(qū)(line buffer)的存儲(chǔ)表的例子的 說(shuō)明圖。
圖6是表示在主掃描方向基于奇數(shù)序號(hào)和偶數(shù)序號(hào)的發(fā)光元件的成像 光斑在同列形成的狀況的說(shuō)明圖。
圖7是表示作為行掃描頭使用的發(fā)光體陣列的例子的概略的說(shuō)明圖。
圖8是表示在圖7的構(gòu)成中由各發(fā)光元件的輸出光通過(guò)微透鏡來(lái)照射 像載持體的曝光面的情況下的成像位置的說(shuō)明圖。
圖9是表示在圖8中副掃描方向形成成像光斑的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖10是表示多個(gè)排列微透鏡的情況下，在像載持體的主掃描方向翻 轉(zhuǎn)形成成像光斑的例子的說(shuō)明圖。
圖11是示意性地表示使用基于本發(fā)明的電子照相過(guò)程(7°口七7) 的圖像形成裝置的一個(gè)實(shí)施例的整體構(gòu)成的截面圖。
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明的基本原理的圖。
圖13是表示各參數(shù)的符號(hào)的定義的圖。
圖14是表示由第1正透鏡和第2正透鏡構(gòu)成的透鏡系統(tǒng)在像側(cè)遠(yuǎn)心
時(shí)的端部發(fā)光元件的視角的圖。
圖15是表示由薄(薄肉)透鏡系統(tǒng)構(gòu)成基于本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的情 況的構(gòu)成的圖。
圖16是將表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光寫(xiě)入行掃描頭的構(gòu)成的一 部分切斷的立體圖。
圖17是沿著圖16的副掃描方向取得的截面圖。
圖18是表示圖16的情況的發(fā)光體陣列和微透鏡陣列的配置的俯視
圖。
圖19是表示1個(gè)微透鏡和與其對(duì)應(yīng)的發(fā)光體模塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。
圖20是對(duì)應(yīng)于發(fā)光體陣列的發(fā)光體模塊而配置的光闌(絞i9 )板的
圖21是表示與1個(gè)發(fā)光體模塊的光闌板相對(duì)應(yīng)的孔徑的圖。
圖22是將發(fā)光元件在主掃描方向配置成長(zhǎng)—列狀，通過(guò)對(duì)其中一部分
進(jìn)行發(fā)光控制而構(gòu)成發(fā)光體模塊時(shí)的與圖18相對(duì)應(yīng)的圖。
圖23是對(duì)增加構(gòu)成發(fā)光體模塊的發(fā)光元件的數(shù)量而在像載持體上使
相鄰的發(fā)光體模塊的成像光斑的列在端部重疊來(lái)曝光的例子迸行圖示的圖。
圖24是由2枚的微透鏡陣列構(gòu)成微透鏡陣列時(shí)的沿著主掃描方向而 取得的截面圖。
圖25是對(duì)應(yīng)于實(shí)施例1的1個(gè)微透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的主掃描方向、副 掃描方向的截面圖。
圖26是對(duì)應(yīng)于實(shí)施例2的1個(gè)微透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的主掃描方向、副 掃描方向的截面圖。
圖27是對(duì)應(yīng)于實(shí)施例3的1個(gè)微透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的主掃描方向、副
掃描方向的截面圖。
圖28是在實(shí)施例3中構(gòu)成微透鏡的透鏡陣列的第1微透鏡陣列的物
體側(cè)的面上一體地形成光闌的例子的沿著主掃描方向取得的截面圖。
圖29是與實(shí)施例4的1個(gè)微透鏡相對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)的主掃描方向、
副掃描方向的截面圖。
圖30是在本發(fā)明的光寫(xiě)入行掃描頭的光學(xué)系統(tǒng)中，與光闌板分開(kāi)另 外配置的耀斑(7W7)光鬧板的例子的沿著主掃描方向取得的截面圖。
圖中O-O'—透鏡光軸，F(xiàn) —微透鏡的前側(cè)焦點(diǎn)，l一發(fā)光體陣列，2 一發(fā)光元件，2x—端部發(fā)光元件或端部受光元件，2'—與成像光斑的形成 相關(guān)的發(fā)光元件，2〃一不使其發(fā)光的發(fā)光元件，2a—在像載持體上將成像 光斑重疊的發(fā)光元件，3 —發(fā)光元件列，3'—在主掃描方向連續(xù)的長(zhǎng)列狀的 發(fā)光元件列，4一發(fā)光體模塊，5 —微透鏡，6 —微透鏡陣列，8、 8a、 8b— 成像光斑，8x—端部發(fā)光元件的成像光斑，8x'—感光體偏離時(shí)的端部發(fā)光元件的成像光斑的位置，8x〃一發(fā)光元件配置面偏離時(shí)的端部發(fā)光元件的 成像光斑的位置，IO —存儲(chǔ)表，ll一孔徑光闌，12 —主光線，20—玻璃基 板，21 —長(zhǎng)條殼體，22 —接受孔，23 —里蓋，24—固定配件，25 —定位銷， 26 —插入孔，27 —密封構(gòu)件，30 —光闌板(光鬧)，31 —光闌板的孔徑， 32 —耀斑(7 )光闌板，33 —反射光斑光闌板的孔徑，34 —玻璃基板， 35 —透鏡面部，41一感光體(像載持體)或讀取面，41'一感光體(像載持 體)的偏離位置，41 (K、 C、 M、 Y) —感光體鼓(像載持體)，42 (K、 C、 M、 Y) —帶電機(jī)構(gòu)(電暈帶電器)，44 (K、 C、 M、 Y)—顯影裝置， 45 (K、 C、 M、 Y) —一次轉(zhuǎn)印輥，50—中間轉(zhuǎn)印帶，51 —驅(qū)動(dòng)輥，52 — 從動(dòng)輥，53 —張力輥，55 —發(fā)光元件配置面，55'—發(fā)光元件配置面的偏離 位置，61 —第1微透鏡陣列，62 —第2微透鏡陣列，66 — 二次轉(zhuǎn)印輥，71 一第1襯墊，72 —第2襯墊，73 —第3襯墊，101、 IOIK、 IOIC、 IOIM、 IOIY—行掃描頭(光寫(xiě)入行掃描頭)，Ll一第l (正)透鏡，L2—第2(正) 透鏡
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的行掃描頭(，J乂八:y K)的給光學(xué)系統(tǒng)前，先 對(duì)說(shuō)明該發(fā)光元件的配置和發(fā)光時(shí)刻進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是表示本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施方式所涉及的發(fā)光體陣列1和光學(xué)倍率 為負(fù)的微透鏡5的對(duì)應(yīng)關(guān)系的說(shuō)明圖。在這個(gè)實(shí)施方式的行掃描頭中，1 個(gè)微透鏡5對(duì)應(yīng)2列的發(fā)光元件。但是，由于微透鏡5是光學(xué)倍率為負(fù)(倒 立成像)的成像元件，所以發(fā)光元件的位置在主掃描方向以及副掃描方向 翻轉(zhuǎn)。即在圖1的構(gòu)成中，在像載持體的移動(dòng)方向的上游側(cè)(第1歹!J)排 列偶數(shù)序號(hào)的發(fā)光元件(8、 6、 4、 2)，其下游側(cè)(第2列)排列奇數(shù)序 號(hào)的發(fā)光元件(7、 5、 3、 1)。另外，在主掃描方向的最前頭側(cè)排列序號(hào) 較大的發(fā)光元件。
圖1 圖3是與該實(shí)施方式的行掃描頭的1個(gè)的微透鏡的部分相對(duì)應(yīng) 的立體圖。如圖2所示，與排列于像載持體41的下游側(cè)的奇數(shù)序號(hào)的發(fā) 光元件2相對(duì)應(yīng)的像載持體41的成像光斑8a，形成于在主掃描方向翻轉(zhuǎn) 的位置。R為像載持體41的移動(dòng)方向。另外如圖3所示，與排列于像載
持體41的上游側(cè)(第1歹1」)的偶數(shù)序號(hào)的發(fā)光元件2相對(duì)應(yīng)的像載持體 41的成像光斑8b，形成于在副掃描方向翻轉(zhuǎn)的下游側(cè)的位置。但是，在
主掃描方向上，來(lái)自最前頭側(cè)的成像光斑的位置順序?qū)?yīng)發(fā)光元件1 8
的序號(hào)。因此，可知在這個(gè)例子中，通過(guò)調(diào)整像載持體的副掃描方向的成 像光斑形成的時(shí)刻，能夠在主掃描方向在同列形成成像光斑。
瞎5是表示存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的行緩沖區(qū)的存儲(chǔ)表10的例子的說(shuō)明圖。 圖5的存儲(chǔ)表10相對(duì)于圖4的發(fā)光元件的序號(hào)，在主掃描方向翻轉(zhuǎn)地存 儲(chǔ)。在圖5中，從存儲(chǔ)于行緩沖區(qū)的存儲(chǔ)表10的圖像數(shù)據(jù)中，首先，讀 取對(duì)應(yīng)像載持體41的上游側(cè)(第1歹lj)的發(fā)光元件的第1圖像數(shù)據(jù)(1、
3、 5、 7)，使發(fā)光元件發(fā)光。接著，在T時(shí)間后，讀取對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)于存儲(chǔ) 地址的像載持體41的下游側(cè)(第2列)的發(fā)光元件的第2圖像數(shù)據(jù)(2、
4、 6、 8)，使其發(fā)光。這樣，如圖6中8的位置所示，像載持體上的第l 列的成像光斑與第2列的成像光斑在主掃描方向形成于同一列。
圖1是對(duì)在圖5的時(shí)刻讀取圖像數(shù)據(jù)而形成成像光斑的例子概念性地 進(jìn)行表示的立體圖。如參照?qǐng)D5的說(shuō)明，首先使像載持體41的上游側(cè)(第 l歹!j)的發(fā)光元件發(fā)光，在像載持體41形成成像光斑。接著，在經(jīng)過(guò)規(guī)定 的時(shí)刻T后，使像載持體41的下游側(cè)(第2歹ij)的奇數(shù)序號(hào)的發(fā)光體機(jī) 發(fā)光，在像載持體形成成像光斑。這時(shí)，由奇數(shù)序號(hào)的發(fā)光元件產(chǎn)生的成 像光斑不在圖2說(shuō)明的8a的位置，如圖6所示，在主掃描方向同列形成 于8的位置。
圖7是表示作為行掃描頭使用的發(fā)光體陣列的例子的概略的說(shuō)明圖。 在圖7中，在發(fā)光體陣列l(wèi)，將在主掃描方向多個(gè)排列發(fā)光元件2的發(fā)光 元件列3在副掃描方向設(shè)置多個(gè)，而形成發(fā)光體模塊4 (參照?qǐng)D4)。在 圖7的例子中，關(guān)于發(fā)光體模塊4，在主掃描方向上排列4個(gè)發(fā)光元件2 的發(fā)光元件列3在副掃描方向上形成2列(參照?qǐng)D4)。將該多個(gè)發(fā)光體 模塊4配置于發(fā)光體陣列1，各發(fā)光體模塊4對(duì)應(yīng)微透鏡5來(lái)配置。
將多個(gè)微透鏡5設(shè)置于發(fā)光體陣列1的主掃描方向和副掃描方向，形 成微透鏡陣列(MLA) 6。使該MLA6在副掃描方向上錯(cuò)開(kāi)主掃描方向的 最前頭位置而排列。這樣的MLA6的排列與將發(fā)光元件在發(fā)光體陣列1上 設(shè)置成交錯(cuò)狀的情況相對(duì)應(yīng)。在圖7的例子中，雖然MLA6在副掃描方向
配置3歹i」，但為了說(shuō)明的便利，將與MLA6的副掃描方向的3列的各個(gè)位 置相對(duì)應(yīng)的各單位模塊4區(qū)分為組A、組B、組C。
如上述，在光學(xué)倍率為負(fù)的微透鏡5內(nèi)配置有多個(gè)發(fā)光元件2，并且， 在該透鏡在副掃描方向上多個(gè)配置的情況下，為了在像載持體41的主掃 描方向形成排成一列的成像光斑，需要如下的圖像數(shù)據(jù)控制(l)副掃描 方向的翻轉(zhuǎn)，(2)主，3描方向的翻轉(zhuǎn)，(3)透鏡內(nèi)的多列發(fā)光元件的發(fā)光 時(shí)刻調(diào)整，(4)組間的發(fā)光元件的發(fā)光時(shí)刻調(diào)整。
圖8是表示在圖7的構(gòu)成中利用各發(fā)光元件2的輸出光通過(guò)微透鏡5 來(lái)照射像載持體的曝光面的情況下的成像位置的說(shuō)明圖。在圖8中，如在 圖7說(shuō)明，在發(fā)光體陣列l(wèi)，配置有區(qū)分為組A、組B、組C的單位模塊 4。將組A、組B、組C的單位模塊4的各發(fā)光元件列分為像載持體41的 上游側(cè)(第1列)和下游側(cè)(第2列)，在第1列分配偶數(shù)序號(hào)的發(fā)光元 件，在第2列分配奇數(shù)序號(hào)的發(fā)光元件。
對(duì)于組A，通過(guò)如圖1 圖3說(shuō)明使各發(fā)光元件2動(dòng)作，在像載持體 41，在主掃描方向以及副掃描方向翻轉(zhuǎn)的位置形成成像光斑。這樣，在像 載持體41上，在主掃描方向的相同列以1 8的順序形成成像光斑。下面， 使像載持體41在副掃描方向上移動(dòng)規(guī)定的時(shí)間，同樣地執(zhí)行組B的處理。 進(jìn)而，通過(guò)使像載持體41在副掃描方向上移動(dòng)規(guī)定的時(shí)間，執(zhí)行組C的 處理，在主掃描方向的相同列以1 24' '的順序，形成基于輸入的圖
像數(shù)據(jù)的成像光斑。
圖9是在圖8中，表示副掃描方向的成像光斑形成的狀態(tài)的說(shuō)明圖。 S是像載持體的移動(dòng)速度，dl是組A的第1列和第2列的發(fā)光元件的間隔， d2是組A的第2列的發(fā)光元件和組B的第2列發(fā)光元件的間隔，d3是組 B的第2列的發(fā)光元件和組C的第2列的發(fā)光元件的間隔，Tl是組A的 第2列發(fā)光元件的發(fā)光后到第1列的發(fā)光元件發(fā)光為止的時(shí)間，T2是基 于組A的第2列的發(fā)光元件的成像位置移動(dòng)到組B的第2列的發(fā)光元件 的成像位置的時(shí)間，T3是基于組A的第2列的發(fā)光元件的成像位置移動(dòng) 到組C的發(fā)光元件的成像位置的時(shí)間。
Tl可以如下面來(lái)求得。對(duì)于T2、 T3，通過(guò)將dl替換成d2、 d3，同 樣可以求得。
<formula>formula see original document page 13</formula>
這里，各參數(shù)如下所示。
dh發(fā)光元件的副掃描方向的距離；
S:成像面(像載持體)的移動(dòng)速度；
卩透鏡的倍率。
在圖9中，在組A的第2列的發(fā)光元件發(fā)光的時(shí)間的T2時(shí)間后，使 組B的第2列的發(fā)光元件發(fā)光。進(jìn)而，在從T2開(kāi)始到T3時(shí)間后，使組C 的第2列的發(fā)光元件發(fā)光。各組的第1列的發(fā)光元件在從第2列的發(fā)光元 件發(fā)光起到T1時(shí)間后發(fā)光。通過(guò)這樣的處理，如圖8所示，能夠使基于 在發(fā)光體陣列1上二維配置的發(fā)光體的成像光斑在像載持體上形成一列。 圖10是在排列多個(gè)微透鏡5的情況下，對(duì)在像載持體的主掃描方向翻轉(zhuǎn) 形成成像光斑的例子進(jìn)行表示的說(shuō)明圖。
可以利用如以上的行掃描頭來(lái)構(gòu)成圖像形成裝置。在其一個(gè)實(shí)施方式 中，用4個(gè)行掃描頭對(duì)4個(gè)感光體進(jìn)行曝光，同時(shí)形成4色的圖像，可以 在一個(gè)無(wú)端狀中間轉(zhuǎn)印帶(中間轉(zhuǎn)印介質(zhì))轉(zhuǎn)印的串聯(lián)式彩色打印機(jī)(圖 像形成裝置)使用如以上的行掃描頭。圖11是表示使用有機(jī)EL元件作為 發(fā)光元件的串聯(lián)式圖像形成裝置的1個(gè)例子縱斷截面圖。該圖像形成裝置 將同樣的構(gòu)成的4個(gè)行掃描頭IOIK、 IOIC、 IOIM、 101Y分別配置于具 有對(duì)應(yīng)的同樣的構(gòu)成的4個(gè)感光鼓(像載持體)41K、 41C、 41M、 41Y的 曝光位置，作為串聯(lián)方式的圖像形成裝置構(gòu)成。
如圖11所示，該圖像形成裝置設(shè)有驅(qū)動(dòng)輥51、從動(dòng)輥52和張力輥 53，由張力輥53施加張力而張?jiān)O(shè)(張架)，具有向圖示箭頭方向(逆時(shí) 針?lè)较?循環(huán)驅(qū)動(dòng)的中間轉(zhuǎn)印帶(中間轉(zhuǎn)印介質(zhì))50。在作為相對(duì)于中間 轉(zhuǎn)印帶50以規(guī)定的間隔配置的4個(gè)像載持體的外周面，配置有具有感光 層的感光體41K、 41C、 41M、 41Y。
在上述符號(hào)后附加的K、 C、 M、 Y分別意味著黑、青(、乂7乂)、 品紅(7ify夕)、黃，分別表示黑、青、品紅、黃用的感光體。對(duì)于其 他的構(gòu)件也相同。使感光體41K、 41C、 41M、 41Y與中間轉(zhuǎn)印帶50的驅(qū) 動(dòng)同步，向圖示的箭頭方向(時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在各感光體(K、 C、 M、 Y)的周圍，設(shè)有使各個(gè)感光體41 (K、 C、 M、 Y)的外周面同樣 地帶電的帶電機(jī)構(gòu)(電暈帶電器)42 (K、 C、 M、 Y):以及與感光體41 (K、 C、 M、 Y)的旋轉(zhuǎn)同步而依次對(duì)利用該帶電機(jī)構(gòu)42 (K、 C、 M、 Y) 而同樣地帶電的外周面進(jìn)行行掃描的本發(fā)明的上述的行掃描頭10KK、C、 M、 Y)。
另外，具有顯影裝置44 (K、 C、 M、 Y)，其對(duì)由該行掃描頭IOI (K、 C、 M、 Y)形成的靜電潛影賦與作為顯影劑貨調(diào)色劑(toner)而形 成可視像(調(diào)色劑像)； 一次轉(zhuǎn)印輥45 (K、 C、 M、 Y)，其作為將由該 顯影裝置44 (K、 C、 M、 Y)顯影的調(diào)色劑像依次向一次轉(zhuǎn)印對(duì)象即中間 轉(zhuǎn)印帶50轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)；以及清潔裝置46 (K、 C、 M、 Y)，其作為 在轉(zhuǎn)印后將殘留于感光體41 (K、 C、 M、 Y)的表面的調(diào)色劑除去的清潔 機(jī)構(gòu)。
這里，各行掃描頭101 (K、 C、 M、 Y)按照行掃描頭101 (K、 C、 M、 Y)的陣列方向沿著感光體鼓41 (K、 C、 M、 Y)的母線的方式來(lái)設(shè) 置。并且，按照各行掃描頭101 (K、 C、 M、 Y)的發(fā)光能量峰值波長(zhǎng)和 感光體41 (K、 C、 M、 Y)的靈敏度峰值波長(zhǎng)大致一致的方式來(lái)設(shè)定。
顯影裝置44 (K、 C、 M、 Y)，由于例如使用非磁性成分調(diào)色劑來(lái)作 為顯影劑，所以將該l種成分的顯影劑例如由供給輥向顯影輥輸送，可以 由刮刀片(7'^—K: blade)來(lái)限制附著于顯影輥表面的顯影劑的膜厚， 通過(guò)使該顯影輥接觸或壓抵(押厚)到感光體41 (K、 C、 M、 Y)，利用 感光體41 (K、 C、 M、 Y)的電位電平來(lái)使顯影劑附著，從而作為調(diào)色劑 像而顯影。
將由這樣的4色的單色調(diào)色劑像形成平臺(tái)(7亍一、乂3:/: station) 形成的黑、青、品紅、黃的各調(diào)色劑像，通過(guò)施加于一次轉(zhuǎn)印輥45 (K、 C、 M、 Y)的一次轉(zhuǎn)印偏壓，而順次一次性地轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶50上， 在中間轉(zhuǎn)印帶50上依次重疊而成為全色的調(diào)色劑像，在二次轉(zhuǎn)印輥66中 被二次轉(zhuǎn)印到用紙等記錄介質(zhì)P，通過(guò)作為定影部的定影輥61在記錄介質(zhì) P上定影，通過(guò)排紙輥對(duì)62，向形成于裝置上部的排紙托盤(pán)(卜1/Y) 68 上排出。
另外，圖11中，63是將多枚的記錄介質(zhì)P層疊保持的給紙盒，64是 從給紙盒將記錄介質(zhì)P —枚一枚地送給的拾取輥，65是對(duì)向二次轉(zhuǎn)印輥
66的二次轉(zhuǎn)印部供給記錄介質(zhì)P的供給時(shí)刻進(jìn)行規(guī)定的閘輥對(duì)，66是二 次轉(zhuǎn)印輥，其作為在與中間轉(zhuǎn)印帶50之間形成二次轉(zhuǎn)印部的二次轉(zhuǎn)印機(jī) 構(gòu)，67是清潔刮刀，其作為將二次轉(zhuǎn)印后殘留于中間轉(zhuǎn)印帶50的表面的 調(diào)色劑除去的清潔機(jī)構(gòu)。
這樣，本發(fā)明涉及如以上那樣的行掃描頭(光寫(xiě)入行掃描頭)的光學(xué) 系統(tǒng)。首先，從其原理開(kāi)始說(shuō)明。 —-
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明的基本原理的圖。圖12是表示在行掃描頭中， 行狀配置的發(fā)光元件列的端部發(fā)光元件2x和投影該發(fā)光元件列的微透鏡 5以及該發(fā)光元件列所投影的感光體(像載持體)41之間的關(guān)系的圖，(a) 為本發(fā)明的情況，(b)為現(xiàn)有例的情況。在圖12 (b)的現(xiàn)有例中，由于 一般用其外形來(lái)限制微透鏡5的空徑，所以作為端部發(fā)光元件2x的感光 體41上的像的成像光斑8x在通過(guò)端部發(fā)光元件2x和微透鏡5的中心的 直線上成像，所以若由感光體的振動(dòng)等引起像面即感光體41的面在透鏡 光軸O—O'方向前后移動(dòng)，而移動(dòng)到圖的41'的位置，則在感光體41上的 成像光斑8x的位置成為該直線上的位置8x'，產(chǎn)生成像光斑的位置偏離， 在該成像光斑8x相對(duì)地沿副掃描方向移動(dòng)而描繪(描< )的掃描線間的 間距中產(chǎn)生不均(主掃描方向的成像光斑的間距不均)。
因此，在本發(fā)明中，如圖12 (a)所示，在微透鏡5的前側(cè)焦點(diǎn)F的 位置，將孔徑(開(kāi)口)光闌11與光軸O—O'同軸配置。若將這樣的孔徑 光闌11配置于微透鏡5的前側(cè)焦點(diǎn)F位置，則來(lái)自端部發(fā)光元件2x的主 光線12通過(guò)孔徑光闌11的中心，在微透鏡5被折射，與光軸O—O'平行 前進(jìn)，即使感光體41移動(dòng)到光軸O—O'方向的41'的位置，感光體41上 的成像光斑8x的位置仍會(huì)成為由微透鏡5折射后的主光線12的位置8x'， 即使感光體41的位置前后振動(dòng)，也不會(huì)產(chǎn)生成像光斑8x的位置偏離。因 此，不會(huì)產(chǎn)生如現(xiàn)有的主掃描方向的成像光斑8x的間距不均，在成像光 斑8x在副掃描方向移動(dòng)而描繪(描〈)的掃描線間的間距中不產(chǎn)生不均。
艮P，本發(fā)明在主掃描方向以列狀配置有多個(gè)發(fā)光元件，對(duì)應(yīng)于該發(fā)光 元件配置有1個(gè)正透鏡系統(tǒng)，在通過(guò)將該發(fā)光元件的列的像(成像光斑的 陣列)投影到投影面(感光體)上來(lái)形成圖像的行掃描頭中，通過(guò)使該投 影光學(xué)系統(tǒng)在所謂的像側(cè)成為遠(yuǎn)心(亍l^iry卜y 、乂夕)的構(gòu)成，使得投
影面(感光體)的位置即使在光軸方向產(chǎn)生偏離也不會(huì)產(chǎn)生成像光斑的位 置偏離，防止形成的圖像的劣化。
并且，作為孔徑光闌11的功能，由于是至少對(duì)軸外的成像光斑的位 置偏離成為問(wèn)題的方向(主掃描方向)的孔徑進(jìn)行限制的形狀，所以，在 如現(xiàn)有例(專利文獻(xiàn)1、 3)那樣，相對(duì)于1個(gè)正透鏡系統(tǒng)，配置1列的發(fā) 光元件的陣列的情況下，可以是只限制主掃描方向的孔徑的形狀。另外， 如本發(fā)明的上述實(shí)施方式，即使在副掃描方向非常接近地配置2列的陣列 的情況下(圖4)，可以是限制主掃描方向的孔徑的形狀，當(dāng)然也可以是 如限制副掃描方向的孔徑的形狀。因此，可以是圓形、橢圓形、或矩形的 任意的孔徑形狀。
但是，在圖12的說(shuō)明中，雖然是以微透鏡5由1個(gè)正透鏡構(gòu)成為前 提，但是由同軸配置2枚正透鏡而形成的正折射能力的透鏡系統(tǒng)構(gòu)成的一 方，從像差校正的自由度等的觀點(diǎn)來(lái)看，更為優(yōu)選。
這種情況下，考慮構(gòu)成微透鏡5的2枚正透鏡為薄透鏡，對(duì)從在其像 側(cè)遠(yuǎn)心的透鏡系統(tǒng)的端部發(fā)光元件2x放出的光線的視角進(jìn)行考察。
首先，對(duì)于各參數(shù)的符號(hào)，如圖13定義。即，從光軸O — O'測(cè)得的 角度e以右周(右周l9)為正，從光軸O—O'測(cè)得的像高以上為正，從薄 透鏡測(cè)得的光軸O — O'方向的距離以右為正，符號(hào)后的小字"o"意表示 物體側(cè)的參數(shù)，符號(hào)后的小字"i"表示像面?zhèn)鹊膮?shù)。
由于由第1正透鏡Ll和第2正透鏡L2構(gòu)成的透鏡系統(tǒng)(微透鏡)5 是像側(cè)遠(yuǎn)心，所以按照使入射瞳位于透鏡系統(tǒng)5的前側(cè)焦點(diǎn)位置的.方式來(lái) 配置光闌ll。因此，設(shè)透鏡系統(tǒng)合成焦距為ftotal，設(shè)光源(發(fā)光體陣列l(wèi)) 相對(duì)于透鏡系統(tǒng)物體側(cè)主面的位置為S。，設(shè)發(fā)光體模塊4中的端部發(fā)光元 件2x間的發(fā)光元件組寬度(全寬)為W。，參照?qǐng)D14，則端部發(fā)光元件 2x的視角co由下面的式(1)表示。
co二 (W0/2) / (—S0—ftotal) (1)
這里，設(shè)感光體面(像面)41的端部發(fā)光元件2x的像即成像光斑8x 間的成像光斑組寬度(全寬)為Wi，設(shè)橫倍率為卩，設(shè)相對(duì)于透鏡系統(tǒng)像 側(cè)主面的像面位置為Sj，則W。以及S。用如下式(2)表示。
W。二一Wi/(3二一Wi S。/Si (2) 根據(jù)近軸成像式則寫(xiě)成 l/Si=l/S0+l/ftotal 若對(duì)于S。求解，則成為 S。 = Si ftotal/(ftotal — Si)
若將式(1)代入式(2) <formula>formula see original document page 17</formula>
<formula>formula see original document page 17</formula>(3)
<formula>formula see original document page 17</formula>(4)
(4)并整理，則寫(xiě)成
<formula>formula see original document page 17</formula> (5)
這里，若設(shè)第1正透鏡L1的焦距為f,，第2正透鏡L2的焦距為f2， 設(shè)第1正透鏡Ll和第2正透鏡L2之間的距離為d,，則合成焦距ft。^如下 式(6)表示。
<formula>formula see original document page 17</formula> (6)
將式(5)代入式(6)則成為
<formula>formula see original document page 17</formula> (7)
著眼于式(7)的dp則在(f! + f》^d,中，使d!盡可能變大的一方 可以使co變小。由于構(gòu)造的制約等使光闌11的配置被限制于比第1正透 鏡L1更靠近物體側(cè)的情況下，為了達(dá)成像側(cè)遠(yuǎn)心，透鏡間隔dl如下面的 式(8)被限制。
<formula>formula see original document page 17</formula> (8)
在式(8)的范圍，為了使由式(7)表示的視角co盡可能地小，使
d,盡可能地取較大的值就是將d,設(shè)為盡可能接近f2的值。這時(shí)，光闌11
和第1正透鏡L1的間隔接近于0。若將d,二f2代入式(6)并整理，則成
為 。(圖15)
根據(jù)以上，在對(duì)將光闌11配置于比第1正透鏡L1更靠近發(fā)光體陣列 1側(cè)的2枚正透鏡光學(xué)系統(tǒng)5的薄透鏡的研究中，由于像側(cè)遠(yuǎn)心，為了盡 可能減少按照余弦4次方(cos4乗則)規(guī)律而使周圍的光量降低變大的陰 影現(xiàn)象，為了減小該光學(xué)系統(tǒng)的視角，期望在由2枚正透鏡L1、 L2構(gòu)成 的透鏡系統(tǒng)5的前側(cè)焦平面(焦點(diǎn)面)配置光闌11，使第1正透鏡L1接 近于光闌ll而配置，這時(shí)，光闌11和第1正透鏡L1如圖15所示，接近 第2正透鏡L2的前側(cè)焦平面。
以上是作為薄透鏡的研究，但是對(duì)于由實(shí)際構(gòu)成此的厚透鏡系統(tǒng)構(gòu)成 的情況進(jìn)一步研究。
在光闌11配置于比第1正透鏡L1更靠近跟前(物體側(cè))的透鏡系統(tǒng)
5中，即使將2枚正透鏡L1、 L2做成厚透鏡的情況下，為了使透鏡系統(tǒng)5 在像側(cè)遠(yuǎn)心，將光闌11配置于2枚正透鏡Ll、 L2的合成光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè) 焦點(diǎn)位置即可。進(jìn)而，根據(jù)上述的作為薄透鏡的研究結(jié)果，通過(guò)使第1正 透鏡L1和光闌11接近配置，可以減小視角，減小陰影的影響。后述的具 體的數(shù)值例的實(shí)施例1，設(shè)光闌11的面和第1正透鏡L1的物體側(cè)的面的 間隔為0。
迸而，在厚透鏡中，雖然通過(guò)入射面(物體側(cè)面)、出射面(像面?zhèn)?面)的放大率(八。一7— power)分配，主面位置變化，但由于通過(guò)使 第1正透鏡L1為入射面為凸的凸平正透鏡，與雙凸正透鏡相比，第l正 透鏡L1后側(cè)主面移向入射面?zhèn)?，所以，可以更加擴(kuò)大第1正透鏡L1后側(cè) 主面和第2正透鏡L2前側(cè)主面的間隔。另外，在這種情況下，第l正透 鏡L1的透鏡形成面(曲面)為1面，有制造容易的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于實(shí)施例 1，后述的具體的數(shù)值例的實(shí)施例2使第1正透鏡U保持焦距，并且為凸 平正透鏡，最大視角比實(shí)施例1的情況要小。
進(jìn)而，在第1正透鏡L1的入射面為凸面的情況下，按照第1正透鏡 Ll的入射面陷入(食V、込tiO光闌11的孔徑的方式來(lái)配置第1正透鏡L1。 即通過(guò)將第1正透鏡L1的入射面的頂點(diǎn)按照比起光闌11的面更靠近物體 側(cè)的方式來(lái)配置，可以進(jìn)一步擴(kuò)大第1正透鏡Ll的后側(cè)主面和第2正透 鏡L2的前側(cè)主面的間隔(實(shí)施例3)。另外，這種情況下，雖然光闌ll 的配置位置是正透鏡L1、 L2的合成光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)焦點(diǎn)位置，但該前側(cè) 焦點(diǎn)潛入第1正透鏡L1中，在從像側(cè)入射平行光的情況下，在第1正透 鏡L1內(nèi)聚光，此后成為從該聚光點(diǎn)發(fā)散的發(fā)散光，在第1正透鏡L1的入 射面發(fā)散角被減弱，向物體側(cè)射出。雖然從該聚光點(diǎn)(發(fā)散光)的物體側(cè) 看到的像為虛像，但該虛像存在的面為透鏡系統(tǒng)整體的前側(cè)焦平面。因此， 通過(guò)在該前側(cè)焦平面配置光闌11，成為在像側(cè)遠(yuǎn)心的構(gòu)成。
另外，即使光闌11不是第1正透鏡L1的入射面位置，另外，即使沒(méi) 有按照將第1正透鏡L1的入射面陷入光闌11的孔徑內(nèi)的方式而配置，而 是配置于第1正透鏡L1的入射面的極近旁，只要將光闌11配置于由2枚 正透鏡L1、 L2構(gòu)成的透鏡系統(tǒng)5的前側(cè)焦平面，就可以減小該光學(xué)系統(tǒng)
的視角，并可以減少基于余弦4次方規(guī)則的陰影現(xiàn)象(實(shí)施例4)。
如以上那樣，作為微透鏡5，由同軸配置2枚正透鏡而形成的正折射
能力的透鏡系統(tǒng)構(gòu)成，使該合成光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)焦點(diǎn)位于第1正透鏡L1
的入射面附近的位置，通過(guò)將孔徑光鬧11配置于該前側(cè)焦點(diǎn)位置，成為
在像側(cè)遠(yuǎn)心的構(gòu)成，即使投影面(感光體)41的位置在光軸方向產(chǎn)生偏離， 也不會(huì)產(chǎn)生成像光斑的位置偏離，另外，可以極力減巧、透鏡的按照余弦4
次方規(guī)則使周邊的光量降低變大的陰影現(xiàn)象，以行狀在發(fā)光體陣列1配置
的發(fā)光元件列的成像光斑8的濃度不均難以產(chǎn)生。
因此，若將基于以上的本發(fā)明的行掃描頭的光學(xué)系統(tǒng)用于光寫(xiě)入行掃 描頭，則過(guò)去難以的的主掃描方向的成像光斑8的間距不均就不會(huì)產(chǎn)生， 在成像光斑8在副掃描方向移動(dòng)來(lái)描繪的掃描線間的間距中，不會(huì)產(chǎn)生不 均。
另外，基于現(xiàn)有的微透鏡5的陰影的成像光斑8間的濃度不均不易產(chǎn) 生，成像光斑8在副掃描方向移動(dòng)而描繪的掃描線間的濃度不均也不易產(chǎn)生。
另外，在以上，雖然使正透鏡L1、 L2的合成光學(xué)系統(tǒng)的前側(cè)焦點(diǎn)位 置位于接近(近接)第1正透鏡L1的入射面(在附近)的位置，但在本 發(fā)明中，將第1正透鏡L1的入射面位于合成光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距ft。^的 ±10%以內(nèi)的情況，作為接近或位于附近的位置。
但是，在行掃描頭的光學(xué)系統(tǒng)為以上那樣的只在像側(cè)沿主掃描方向配 置1列的遠(yuǎn)心的微透鏡5的構(gòu)成的情況下，為了使基于特定的微透鏡5的 以行狀配置的發(fā)光元件列的端部發(fā)光元件2x的像即成像光斑8x，和基于 相鄰的微透鏡5的相鄰的成像光斑的8x的間隔，與由1個(gè)微透鏡5成像 的成像光斑列的間距相同，端部發(fā)光元件2x的像的成像光斑8x比起成像 光斑列中的其他的成像光斑的光量，由于亇，^的影響，不可避免地會(huì)降 低。為了對(duì)此進(jìn)行避免，如圖1 圖IO所示，通過(guò)在主掃描方向隔著間隔 來(lái)配置發(fā)光體模塊4，并且在副掃描方向使發(fā)光體模塊4成為多個(gè)排列的 構(gòu)成，并且，對(duì)應(yīng)該發(fā)光體模塊4的排列，微透鏡陣列6也是在主掃描方 向以及副掃描方向配置有微透鏡5的二維陣列，可解決這樣的端部發(fā)光元 件2x的像的成像光斑8x的光量降低的問(wèn)題。如上述那樣，本發(fā)明在主掃描方向列狀配置有多個(gè)發(fā)光元件，對(duì)應(yīng)該 多個(gè)發(fā)光元件，配置有1個(gè)正透鏡系統(tǒng)，在將該發(fā)光元件的列的像(成像 光斑的陣列)投影到投影面(感光體)上來(lái)形成圖像的行掃描頭中，用2 枚正透鏡構(gòu)成該投影光學(xué)系統(tǒng)，使其在像側(cè)遠(yuǎn)心，使物體側(cè)的正透鏡的入 射面盡可能地接近孔徑光闌來(lái)配置，由此，即使投影面(感光體)的位置 在光軸方向產(chǎn)生偏離，也不會(huì)產(chǎn)生成像光斑的位置偏離，另外，通過(guò)^E小 成像光斑間的濃度不均，能夠防止形成的圖像的劣化。
并且，作為孔徑光闌11的功能，由于只要是至少對(duì)軸外的成像光斑 的位置偏離成為問(wèn)題的方向(主掃描方向)的孔徑進(jìn)行限制的形狀即可， 所以，對(duì)于如現(xiàn)有例(專利文獻(xiàn)1、 3)那樣針對(duì)1個(gè)正透鏡系統(tǒng)配置1 列的發(fā)光元件的陣列的情況，也可以是只限制主掃描方向的孔徑的形狀。 另外，如本發(fā)明的上述實(shí)施方式那樣，即使在副掃描方向非常接近地配置
2列的陣列的情況下(圖4)，也可以是限制主掃描方向的孔徑的形狀，
當(dāng)然也可以是諸如也限制副掃描方向的孔徑的形狀。因此，可以是圓形、 橢圓形、或矩形的任意的孔徑形狀。
但是，在圖15的說(shuō)明中，雖然構(gòu)成微透鏡5的各個(gè)正透鏡L1、 L2由 1枚透鏡構(gòu)成，但也可以由通過(guò)同軸配置2枚以上的透鏡而成的正折射能 力的透鏡系統(tǒng)構(gòu)成。
另外，在以上的說(shuō)明中，微透鏡5以主掃描方向和副掃描方向的焦距、 焦點(diǎn)位置一致的軸對(duì)稱的透鏡系統(tǒng)為前提，但構(gòu)成微透鏡5的透鏡系統(tǒng)也
可以由變形(:r于千:7^ :y夕)透鏡系統(tǒng)構(gòu)成，使用主掃描方向和副掃描
方向的焦距和倍率不同的系統(tǒng)。這種情況下，也可以構(gòu)成為在主掃描方 向(主掃描截面)中按照成為像側(cè)遠(yuǎn)心的方式配置孔徑光闌11，并且使合 成光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的面位于接近該孔徑光闌1K合成光學(xué)系統(tǒng)的 主掃描方向的前側(cè)焦點(diǎn)位置)。
另外，雖然以上是光寫(xiě)入行掃描頭的光學(xué)系統(tǒng)，但是對(duì)于使光路相逆， 且在主掃描方向列狀配置多個(gè)受光元件，并與該多個(gè)受光元件相對(duì)應(yīng)而配 置一個(gè)正透鏡，且通過(guò)將該受光元件的列的像(讀取光斑的陣列)逆投影 到讀取面而讀取圖像的行掃描頭的情況，也可以實(shí)現(xiàn)用2枚正透鏡構(gòu)成該 投影光學(xué)系統(tǒng)，使其在物體側(cè)遠(yuǎn)心，使像面?zhèn)鹊恼哥R的入射面盡可能地
接近孔徑光闌而配置，由此，即使讀取面的位置在光軸方向產(chǎn)生偏離，也 不會(huì)產(chǎn)生讀取光斑的位置偏離，另外，能夠使讀取間的濃度不均縮小，并 防止形成的讀取圖像的劣化。這種情況下，在圖12 (a)、圖15中，符號(hào)
41成為讀取面，符號(hào)2x成為端部受光元件，其原理與光寫(xiě)入行掃描頭的
光學(xué)系統(tǒng)相同。
接著「對(duì)應(yīng)用這樣的本發(fā)明的原理的1個(gè)實(shí)施方式的光寫(xiě)入行掃描頭 進(jìn)行說(shuō)明。
圖16是將表示該實(shí)施例的光寫(xiě)入行掃描頭的構(gòu)成的一部分剖切后的 立體圖，圖17是沿其副掃描方向取得的截面圖。另外，圖18是表示這種 情況下的發(fā)光體陣列和微透鏡陣列的配置的俯視圖。進(jìn)而，圖19是表示1 個(gè)微透鏡和與其對(duì)應(yīng)的發(fā)光體模塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。
在本實(shí)施例中，和圖4、圖7的情況相同，將在主掃描方向排列4個(gè) 在本例中由有機(jī)EL元件構(gòu)成的發(fā)光元件2的發(fā)光元件列3，在副掃描方 向形成兩列來(lái)作為發(fā)光體模塊4，在主掃描方向和副掃描方向設(shè)置多個(gè)該 發(fā)光體模塊4而形成發(fā)光體陣列1，發(fā)光體模塊4在副掃描方向上將主掃 描方向的最前頭位置錯(cuò)開(kāi)，而排列成交錯(cuò)狀。在圖16的例子中，在副掃 描方向配置有3列發(fā)光體模塊4。這樣的發(fā)光體陣列1形成于玻璃基板20 的背面(裏面)，由形成于同一玻璃基板20的背面上的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)。 另外，玻璃基板20的背面的有機(jī)EL元件(發(fā)光元件2)被密封構(gòu)件27 密封。
玻璃基板20嵌入設(shè)于長(zhǎng)條殼體21的接受孔22中，將里蓋23蓋上， 并由固定配件(金具)24固定。將使設(shè)于長(zhǎng)條殼體21的兩端的定位栓25 嵌入相面對(duì)的圖像形成裝置本體的定位孔，并且，通過(guò)設(shè)于長(zhǎng)條殼體21 的兩端的螺絲插入孔26，將固定螺絲擰入圖像形成裝置本體的螺絲孔而固 定，由此，將光寫(xiě)入行掃描頭101固定在規(guī)定的位置。
另外，在殼體21的玻璃基板20的表面?zhèn)?，通過(guò)第1襯墊(7^—廿) 71，按照與發(fā)光體陣列1的各發(fā)光體模塊4的中心相對(duì)齊(整列)的方式 配置設(shè)有孔徑31 (圖20、圖21)的光闌板30，在其上隔著第2襯墊72， 按照發(fā)光體陣列1的各發(fā)光體模塊4的中心和正透鏡U對(duì)齊(整列)的 方式配置以該正透鏡L1為構(gòu)成要素的第1微透鏡陣列61，進(jìn)而，隔著的
第3襯墊73，按照發(fā)光體陣列1的各發(fā)光體模塊4的中心和正透鏡L2對(duì) 齊的方式固定以該正透鏡L2為構(gòu)成要素的第2微透鏡陣列62。
這樣，對(duì)各發(fā)光元件模塊4的發(fā)光元件列迸行投影的微透鏡5的透鏡 陣列，由第1微透鏡61和第2微透鏡62的組合所構(gòu)成。
另外，根據(jù)本發(fā)明，以與構(gòu)成第l微透鏡陣列61的正透鏡L1和構(gòu)成 第2微透鏡62的正透鏡L'2的合成透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)(前側(cè))焦點(diǎn)位置一 致的方式配置光闌板30，并且，按照微透鏡5 (正透鏡L1 +正透鏡L2) 的物體側(cè)焦點(diǎn)與正透鏡L1的物體側(cè)的面一致甚至接近的方式，來(lái)設(shè)定第 1襯墊71、第2襯墊72和第3襯墊73的厚度。在圖20、圖21表示光闌 板30的詳細(xì)。圖20是與發(fā)光體陣列1的發(fā)光體模塊4相對(duì)應(yīng)而配置的光 闌板30的俯視圖，圖21是表示相對(duì)于1個(gè)發(fā)光體模塊4光闌板30的孔 徑31的圖。在光闌板30使由正透鏡Ll和正透鏡L2構(gòu)成的微透鏡5的各 個(gè)中心(光軸)和發(fā)光體模塊4的中心對(duì)齊(整列)來(lái)設(shè)置孔徑31，在該 實(shí)施例中，各孔徑31的形狀構(gòu)成為，在副掃描方向以上對(duì)各孔徑31的主 掃描方向的孔徑進(jìn)行限制的形狀的大致橢圓形，如上述，也可以是圓形、 橢圓形、矩形等孔徑形狀。
在以上的實(shí)施例中，作為發(fā)光元件2使用設(shè)于玻璃基板20的背面(裏 面)的有機(jī)EL元件，是利用在該玻璃基板20的表面?zhèn)劝l(fā)出的光的所謂底 發(fā)射(bottom emission)配置的光寫(xiě)入行掃描頭101，但也可以在基板的 表面?zhèn)仁褂门渲昧税l(fā)光元件2的EL元件、或LED。
但是，在上述的說(shuō)明中，發(fā)光體陣列1如圖7、圖18所示，在副掃描 方向設(shè)置1列或多列在主掃描方向排列多個(gè)發(fā)光元件2而成的發(fā)光元件列 3，從而形成發(fā)光體模塊4，與各發(fā)光體模塊4對(duì)應(yīng)而配置微透鏡5。但是， 將發(fā)光元件2在主掃描方向上以微細(xì)的間隔配置成較長(zhǎng)的列狀，按照只使 其中的與發(fā)光體模塊4對(duì)應(yīng)的發(fā)光元件群發(fā)光的方式來(lái)控制，通過(guò)按照不 使發(fā)光元件群間的發(fā)光方式進(jìn)行控制，可以構(gòu)成與圖7、圖18的情況相同 的發(fā)光體模塊4。圖22表示與這種情況的圖18對(duì)應(yīng)的圖。即作為發(fā)光體 陣列l(wèi)，使發(fā)光元件2在主掃描方向，作為以微細(xì)的等間隔而連續(xù)的長(zhǎng)列 狀的發(fā)光元件列3，而排列，只對(duì)其中的通過(guò)微透鏡5與成像光斑8的形 成相關(guān)的發(fā)光元件2'(用O表示)的組進(jìn)行發(fā)光控制，不使存在于該發(fā)光
元件2'的組間的發(fā)光元件2〃 (用參表示)的組不發(fā)光，由此能夠構(gòu)成發(fā)光
體模塊4的各部分。在圖22的情況下，在主掃描方向配置3列微透鏡5， 并與微透鏡5的各列相對(duì)應(yīng)地在副掃描方向以2列形成2列的發(fā)光元件列 3'，使該2列的發(fā)光元件列3'中的發(fā)光元件2成為交錯(cuò)狀配置，并以僅使 各發(fā)光元件列3'中的4個(gè)發(fā)光元件2'發(fā)光、該4個(gè)發(fā)光元件2'間的8個(gè)發(fā) 光元件2"不發(fā)光的方式進(jìn)行控制。 —
另外，在以上的說(shuō)明中，在為了描繪在主掃描方向延伸的l根的直線 而對(duì)所有發(fā)光體模塊4中的所有發(fā)光元件2、2'調(diào)整時(shí)刻而點(diǎn)亮的情況下， 在像載持體41上排列(並^)的成像光斑8，以在發(fā)光體模塊4間適當(dāng)?shù)?br> (過(guò)不足&<)相鄰而并排的方式構(gòu)成。但是，也可以按照在構(gòu)成發(fā)光體 模塊4的發(fā)光元件2、 2'間，在像載持體41上重疊成像光斑8的方式，來(lái) 具有冗余性地設(shè)定構(gòu)成發(fā)光體模塊4的發(fā)光元件2、 2'的數(shù)量和位置。由 此，即使例如在發(fā)光體模塊4的端部附近的發(fā)光元件2、 2'的像即成像光 斑8中產(chǎn)生濃度不均，也可以通過(guò)使其相互重疊來(lái)進(jìn)行校正。
圖23是圖示了作為其一個(gè)例子的如下例子的圖，即在發(fā)光體陣列1 為圖22的構(gòu)成的情況下，使構(gòu)成各發(fā)光體模塊4的發(fā)光元件2'增加1個(gè)
(發(fā)光元件2a)成為4X2個(gè)，通過(guò)相鄰的微透鏡5而在像載持體41上并 排的成像光斑8的列，在端部相互以1個(gè)成像光斑8重疊而曝光的例子。 但是，雖然圖23圖示了在發(fā)光體陣列1側(cè)，發(fā)光元件2a在相鄰的發(fā)光體 模塊4的相反側(cè)的端部重疊(點(diǎn)線間的發(fā)光元件)，但在微透鏡5的成像
倍率為一l倍時(shí)，該圖正確。
但是，本發(fā)明的光寫(xiě)入行掃描頭101中所使用的微透鏡陣列61、 62 能夠使用公知技術(shù)的任何構(gòu)成，在圖24，表示了按照使微透鏡L1、 L2同 軸對(duì)齊的方式組合第1微透鏡陣列61和第2微透鏡陣列62來(lái)構(gòu)成微透鏡 5的陣列的情況(圖16、圖17)的沿著主掃描方向而取得的截面圖。在該 例中，在各個(gè)微透鏡陣列6K 62的玻璃基板34的一面(物體側(cè))排列， 與由透明樹(shù)脂構(gòu)成的透鏡面部35—體形成來(lái)構(gòu)成各微透鏡L1、 L2。這種 情況下，由于使第2微透鏡陣列62的像側(cè)的面為平面，提高了即使例如 在作為圖像形成裝置的行掃描頭的微透鏡陣列使用時(shí)因顯影劑的調(diào)色劑 飛散而附著到微透鏡陣列的平面也能夠簡(jiǎn)單地清掃的清潔性。
接著，將上述實(shí)施方式所使用的光學(xué)系統(tǒng)的具體的數(shù)值例作為實(shí)施例
1 4表示。
圖25 (a) 、 (b)是與實(shí)施例1的1個(gè)微透鏡5相對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)的 分別在主掃描方向、副掃描方向的截面圖，是如下的微透鏡5的例子..即 在發(fā)光元件2的出射側(cè)未配置玻璃基板，微透鏡5作為由雙凸正透鏡Ll 和雙凸正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)，將光鬧板30配置于由雙凸正透鏡 Ll和雙凸正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)(前側(cè))焦點(diǎn)，在像側(cè) 成為遠(yuǎn)心，并且，該物體側(cè)的雙凸正透鏡L1的物體側(cè)的透鏡面(凸面) 的面頂與該物體側(cè)焦點(diǎn)一致。
使該實(shí)施例的數(shù)值數(shù)據(jù)如下述所示從發(fā)光體模塊4側(cè)向感光體(像 面)41側(cè)依次r,、 r2'為各光學(xué)面的曲率半徑(mm) ， d,、 d2 *為 各光學(xué)面間的間隔(mm) ， nd1、 nd2 為各透明介質(zhì)的d線的折射率， udl、 Ud2為各透明介質(zhì)的阿貝數(shù)。另外，ri、 r2， '還表示光學(xué)面，光 學(xué)面r,為發(fā)光體模塊(物體面)4，光學(xué)面r2為光闌板30的孔徑31， r3、 r4為雙凸正透鏡Ll的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面rs、 r6為雙凸正透鏡 L的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面f7是感光體(像面)41。另外，雙凸 正透鏡L1的物體側(cè)的面為非球面，關(guān)于非球面形狀，在設(shè)來(lái)自光軸的距 離為r時(shí)，用
Cr2/[1 + ({1— (l+K) cV}]+Ar4 來(lái)表示。其中，c為光軸上的曲率(1/r) ， K為圓錐(3 — 二y夕)系數(shù)， A為4次的非球面。在下述的數(shù)值數(shù)據(jù)中，K3、 As為雙凸正透鏡U的物 體側(cè)的面的各個(gè)圓錐系數(shù)，是4次的非球面系數(shù)。
圖26 (a) 、 (b)是與實(shí)施例2的1個(gè)微透鏡5相對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)的 分別在主掃描方向、副掃描方向的截面圖，是如下那樣的微透鏡5的例子 即在發(fā)光元件2的出射側(cè)未配置玻璃基板，微透鏡5是由凸平正透鏡Ll 和雙凸正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)，將光闌板30配置于由凸正透鏡 L]和雙凸平正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)(前側(cè))焦點(diǎn)而在像 側(cè)成為遠(yuǎn)心，并且，該凸平正透鏡L1的物體側(cè)的透鏡面(凸面)的面頂 與該物體側(cè)焦點(diǎn)一致。
該實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例1，在保持焦距的情況下使第1正透鏡L1為
凸平正透鏡，最大視角比實(shí)施例l小。另外，調(diào)整從發(fā)光體模塊4到光闌 板30為止的距離，從而改善像面的成像狀態(tài)。
這樣，通過(guò)使第1正透鏡U為凸平正透鏡，可以使作為第1微透鏡 陣列61而形成的透鏡形成面成為僅僅單面(片面)，具有制造上變得容 易的優(yōu)點(diǎn)。
使該實(shí)施例的數(shù)值數(shù)據(jù)如下述所示，從發(fā)光體模塊4側(cè)到感光體(像 面)41側(cè)依次n、 r2* '為各光學(xué)面的曲率半徑(mm)，山、d2' *為 各光學(xué)面間的間隔(mm) ， ndl、 nd2 為各透明介質(zhì)的d線的折射率， udl、 Ud2為各透明介質(zhì)的阿貝數(shù)。另外，ri、 r2. '還表示光學(xué)面，光 學(xué)面r,為發(fā)光體模塊(物體面)4，光學(xué)面1"2為光闌板30的孔徑31， r3、 r4為凸平正透鏡Ll的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面rs、 r6為雙凸平正透 鏡L的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面r7是感光體(像面)41。另外，凸 平正透鏡L1的物體側(cè)的面為非球面，非球面形狀在設(shè)來(lái)自光軸的距離為 r時(shí)，用
Cr2/[1+({1— (l+K) c2r2}] + Ar4 來(lái)表示。其中，c為光軸上的曲率(1/r) ， K為圓錐系數(shù)，A為4次的非 球面。在下述的數(shù)值數(shù)據(jù)中，K3、 A3為凸平正透鏡L1的物體側(cè)的面的各 自的圓錐系數(shù)，是4次的非球面系數(shù)。
圖27 (a) 、 (b)是與實(shí)施例3的1個(gè)微透鏡5相對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)的 分別在主掃描方向、副掃描方向的截面圖，是如下那樣的微透鏡5的例子 即在發(fā)光元件2的出射側(cè)未配置玻璃基板，微透鏡5作為由凸平正透鏡 Ll和雙凸正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)，將光闌板30配置于由凸平正 透鏡L1和雙凸正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)(前側(cè))焦點(diǎn)，在 像側(cè)成為遠(yuǎn)心，并且，該凸平正透鏡L1的物體側(cè)的凸面陷入光闌板30的 孔徑31內(nèi)。
艮口，通過(guò)使凸平正透鏡L1的入射面(凸面)的頂點(diǎn)按照比光闌板30 的面更靠近物體側(cè)的方式來(lái)配置，可以進(jìn)一步擴(kuò)大凸平正透鏡Ll的后側(cè) 主面和雙凸正透鏡L2的前側(cè)主面的間隔。另外，這種情況下，雖然光闌 板30的配置位置是凸平正透鏡Ll和雙凸正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng) 的前側(cè)焦點(diǎn)位置，但該前側(cè)焦點(diǎn)潛入凸平正透鏡Ll中，在從像側(cè)入射平
行光的情況下，在凸平正透鏡Ll內(nèi)聚光，之后成為從該聚光點(diǎn)發(fā)散的發(fā) 散光，在凸平正透鏡L1的入射面(凸面)減弱發(fā)散角，向物體側(cè)射出。 雖然從該聚光點(diǎn)(發(fā)散光)的物體側(cè)看到的像為虛像，但該虛像存在的面 為透鏡系統(tǒng)整體的前側(cè)焦平面。因此，通過(guò)在該前側(cè)焦平面配置光闌板30， 而成為在像側(cè)遠(yuǎn)心的構(gòu)成。
使該實(shí)施例的數(shù)值數(shù)據(jù)如下述所示，從發(fā)光體模塊4側(cè)到感光體(像 面)41側(cè)依次有n、 r2 *為各光學(xué)面的曲率半徑(mm) ， d，、 d2 為 各光學(xué)面的間隔(mm) ， ndl、 nd2 為各透明介質(zhì)的d線的折射率， udl、 Ud2為各透明介質(zhì)的阿貝數(shù)。另外，ri、 r2* '還表示光學(xué)面，光 學(xué)面r,為發(fā)光體模塊(物體面)4，光學(xué)面r2為光闌板30的孔徑31， r3、 i"4為凸平正透鏡Ll的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面rs、 r6為雙凸正透鏡 L的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面1"7使感光體(像面)41。另外，凸平 正透鏡Ll的物體側(cè)的面為非球面，非球面形狀在設(shè)離開(kāi)光軸的距離為r 時(shí)，用
CrV[l + ((卜(l+K) cV}]+Ar4 來(lái)表示。但是，c為光軸上的曲率(1/r) ， K為圓錐系數(shù)，A為4次的非 球面。在下述的數(shù)值數(shù)據(jù)中，K3、 A3為凸平正透鏡L1的物體側(cè)的面的各 個(gè)圓錐系數(shù)，是4次的非球面系數(shù)。
另外，對(duì)于實(shí)施例3，即使在透鏡L1內(nèi)部形成孔徑光闌較為困難的 情況下，也可以在第1正透鏡L1的入射面的凸面的周圍的面上一體形成 光闌30。即如圖28所示，在由第1微透鏡陣列61和第2微透鏡陣列62 的組合構(gòu)成的微透鏡5的透鏡陣列(圖16、圖17、圖24)中，通過(guò)例如 沿著該第1微透鏡陣列61的物體側(cè)的第1正透鏡L1的入射面的凸面間的 邊緣(裾)部(谷部)選擇性地涂敷遮光性膜，可以在第1微透鏡陣列61 一體形成光闌30，另外，該實(shí)施例可以盡可能分離第1正透鏡L1的后側(cè) 主面和第2正透鏡L2的前側(cè)主面間的距離，可以說(shuō)在進(jìn)一步縮小視角這 一方面更為理想。
圖29 (a) 、 (b)是與實(shí)施例4對(duì)應(yīng)的1個(gè)微透鏡5的光學(xué)系統(tǒng)的分 別在主掃描方向、副掃描方向的截面圖，是如下那樣的微透鏡5的例子 即在發(fā)光元件2的出射側(cè)未配置玻璃基板，微透鏡5是由凸平正透鏡Ll
和凸平正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)，將光闌板30配置于由凸平正透鏡 Ll和凸平正透鏡L2構(gòu)成的合成透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)(前側(cè))焦點(diǎn)，在像側(cè) 成為遠(yuǎn)心，并且，該凸平正透鏡L1的物體側(cè)的凸面位于從光闌板30稍微 離開(kāi)物體側(cè)的位置。
如該實(shí)施例(實(shí)施例3也相同)，在本發(fā)明中，關(guān)于由第1正透鏡 Ll和第2正透鏡L2構(gòu)成時(shí)合成透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)焦點(diǎn)，不僅第1正透鏡 Ll的物體側(cè)的面的面頂與該物體側(cè)焦點(diǎn)一致，即使位于其附近的位置， 均可以實(shí)現(xiàn)極力減小按照余弦4次方規(guī)則使周邊的光量降低變大的陰影現(xiàn) 象，在發(fā)光體陣列1行狀配置的發(fā)光元件列的成像光斑8的濃度不均不易 產(chǎn)生。
另外，如該實(shí)施例那樣，通過(guò)使第2正透鏡L2的像側(cè)的面為平面， 能夠使構(gòu)成微透鏡5的透鏡陣列的第2微透鏡陣列62的像側(cè)的面整體為 平面，提高了如下那樣的清潔性即例如在作為圖像形成裝置的行掃描頭 的微透鏡陣列使用時(shí)即使因顯影劑的調(diào)色劑飛散而附著到微透鏡陣列的 平面也能簡(jiǎn)單地清掃。
使該實(shí)施例的數(shù)值數(shù)據(jù)如下述所示，從發(fā)光體模塊4側(cè)到感光體(像 面)41側(cè)依次有r,、 r2'為各光學(xué)面的曲率半徑(mm) ， d,、 d2'為 各光學(xué)面間的間隔(mm) , ndl、 nd2 為各透明介質(zhì)的d線的折射率， udl、 "d2為各透明介質(zhì)的阿貝數(shù)。另外，r2* '還表示光學(xué)面，光學(xué) 面n為發(fā)光體模塊(物體面)4，光學(xué)面r2為光闌板30的孔徑31， r3、 r4 為凸平正透鏡L1的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面rs、 r6為雙凸正透鏡L 的物體側(cè)的面、像側(cè)的面，光學(xué)面&是感光體(像面)41。另外，凸平正 透鏡L1的物體側(cè)的面為非球面，非球面形狀在設(shè)來(lái)自光軸的距離為r時(shí)， 用
Cr2/[1+7"{1— (1+K) cV)]+Ar4 來(lái)表示。但是，c為光軸上的曲率(1/r) ，K為圓錐系數(shù)，A為4次的非球 面。在下述的數(shù)值數(shù)據(jù)中，K3、 A3為凸平正透鏡L1的物體側(cè)的面的各個(gè) 圓錐系數(shù)，是4次的非球面系數(shù)。
實(shí)施例1
r,二oo (物體面) 山=6.6460r2=°° (光闌)d2=0.0000
r3 = 3.4613 (非球面)d3 = 1.0000 ndl = 1.5168 udl = 64.2 K3 = 0.0 A3=—0.0195
r4=—3,4613 d4 = 2.4564r5 = 3.3896 d5 = 1.0000
nd2= 1.5168 ud2 = 64,2 r6= —3.3896 d6= 1.5000 r7=°° (像 面) 、 使用波長(zhǎng) 632.5nm 第1透鏡焦距 3.5333mm 第2透鏡焦距 3.4639mm 成像光斑組寬度(全寬) 0.4mm
第1透鏡后側(cè)主面 第2透鏡前側(cè)主面距離 3.1512mm 最大視角3.608°
實(shí)施例2
ri = oo (物體面) 山=6.9201r2=°° (光闌)d2 = 0.0000 r3=1.8200 (非球面)d3 = 1.0000 nd1 = 1.5168 udl=64.2 K3 = 0.0 A3 =— 0,03493
r4=oo d4=2.4564r5 = 3.3896 d5= 1.0000
nd2=1.5168 ud2=64.2r6=—3.3896d6=1.5000 r7 = °° (像面)
使用波長(zhǎng) 632.5nm
第1透鏡焦距 3.5333mm
第2透鏡焦距 3.4639mm
成像光斑組寬度(全寬) 0.4mm
第1透鏡后側(cè)主面 第2透鏡前側(cè)主面距離 3.4639mm 最大視角 3.308° 實(shí)施例3
r，二co (物體面) 山=7.0578r2 = °° (光闌)d2=—0.1300 r3 = 1.8200 (非球面)d3=1.0000 ndl = 1.5168 udl = 64.2 K3 = 0.0
A3 =— 0.0420
r4=" d4=2,5499
nd2 = 1.5168 ud2 = 64,2
r5 = 3.3896 r6=—3.3896
d5 =1.0000
d6 = 1.5000 r7=
(像
面)
使用波長(zhǎng) 632.5nm ^ 第1透鏡焦距 3.5333mm 第2透鏡焦距 3.4639mm 成像光斑組寬度(全寬) 0.4mm
第1透鏡后側(cè)主面 第2透鏡前側(cè)主面距離 3.5740mm 最大視角 3.201° 實(shí)施例4
r=oo (物體面) 山=5.1280 r2= (光闌)d2=0.1817 r3 = 1.3472 (非球面)d3 = 1.0000 ndl = 1.5168 udl=64.2
K3 = 0.0000 A3 =—0.04946 r4=°° d4= 1.9000
r5 =
u d2=64.2
r7 =
(像面)
1.4225 (非球面) 山二0.8500
nd2=1.5168 K3 = 0.0000 A3 =— 0.1123 r6=°° d6=0.7500 使用波長(zhǎng) 632.5nm 第1透鏡焦距 2.6154mm 第2透鏡焦距 2.7616mm 成像光斑組寬度(全寬) 0.4mm 第1透鏡后側(cè)主面 第2透鏡前側(cè)主面距離 最大視角 4.46°
但是，在如以上的基于本發(fā)明的光寫(xiě)入行掃描頭的光學(xué)系統(tǒng)中，為了 防止入射到微透鏡陣列的特定的微透鏡5入射的、來(lái)自發(fā)光體模塊4的 光進(jìn)入相鄰的微透鏡5的光路中而產(chǎn)生耀斑(7P了)，期望在發(fā)光體
2.5600mm
陣列1和光闌板30之間配置1枚或多枚的反射光斑光闌板。在圖30表 示這種情況的一個(gè)例子的沿著主掃描方向取得的截面圖。在這種情況下，
將6枚耀斑光闌板(7P7絞19板)32隔著間隔與光鬧板30平行配置， 各反射光斑光闌板32設(shè)有與光闌板30的孔徑31相對(duì)應(yīng)的孔徑33。本發(fā) 明所指的孔徑光闌指光闌板30的孔徑31，并不是指的這樣的反射光斑光 闌板32的孔徑33。
以上，對(duì)基于本發(fā)明的行掃描頭以及使用其的圖像形成裝置，根據(jù)其 原理和實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例，能夠有各 種的變形。
權(quán)利要求
1.一種行掃描頭，其中，具備正透鏡系統(tǒng)，其具有兩個(gè)正折射力的透鏡；透鏡陣列，其在第1方向配置多個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)；發(fā)光體陣列，其在所述透鏡陣列的物體側(cè)相對(duì)于1個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)配置有多個(gè)發(fā)光元件；以及光闌板，其形成所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)焦點(diǎn)的位置的孔徑光闌，所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)的透鏡的物體側(cè)的面，位于接近于所述物體側(cè)焦點(diǎn)的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的行掃描頭，其特征在于， 所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)的透鏡的物體側(cè)的面，相對(duì)于所述物體側(cè)焦點(diǎn)，位于所述正透鏡系統(tǒng)的合成焦距的±10%的范圍內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的行掃描頭，其特征在于， 所述透鏡由透鏡群構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的行掃描頭，其特征在于， 所述兩個(gè)透鏡中，物體側(cè)的透鏡的像側(cè)的面由平面構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的行掃描頭，其特征在于， 至少所述正透鏡系統(tǒng)的物體側(cè)的透鏡的物體側(cè)的面由凸面構(gòu)成，包括該凸面的面頂?shù)牟糠窒萑胨龉怅@板的孔徑內(nèi)配置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的行掃描頭，其特征在于， 在所述透鏡陣列的物體側(cè)的面上一體地形成遮光性部件而構(gòu)成所述光闌板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任意一項(xiàng)所述的行掃描頭，其特征在于， 至少所述正透鏡系統(tǒng)的像側(cè)的透鏡的像側(cè)的面由平面構(gòu)成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項(xiàng)所述的行掃描頭，其特征在于， 所述孔徑光闌的形狀，是至少對(duì)所述第1方向的孔徑進(jìn)行限制的形狀。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1到8中任意一項(xiàng)所述的行掃描頭，其特征在于， 所述多個(gè)發(fā)光元件在與第1方向垂直的第2方向上，形成多個(gè)地排列 的所述發(fā)光元件列。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1到9中任意一項(xiàng)所述的行掃描頭，其特征在于， 所述多個(gè)發(fā)光元件以形成在第1方向上隔著間隔的發(fā)光體組的方式配置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求i到io中任意一項(xiàng)所述的行掃描頭，其特征在于，所述發(fā)光元件由有機(jī)EL元件構(gòu)成。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1到10中任意一項(xiàng)所述的行掃描頭，其特征在于， 所述發(fā)光元件由LED構(gòu)成。
13、 一種圖像形成裝置，在像載持體的周圍至少設(shè)置2個(gè)以上的圖像 形成平臺(tái)，在所述圖像形成平臺(tái)配置有帶電機(jī)構(gòu)、權(quán)利要求1到12中任 意一項(xiàng)記載的行掃描頭、顯影機(jī)構(gòu)、和轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)這些各圖像形成用的單元， 轉(zhuǎn)印介質(zhì)通過(guò)各平臺(tái)，由此以串聯(lián)方式進(jìn)行圖像形成。
14、 一種行掃描頭，其中， 具備正透鏡系統(tǒng)，其具有正折射能力的兩個(gè)透鏡；透鏡陣列，其在第1方向配置多個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)；受光體陣列，其在所述透鏡陣列的像側(cè)相對(duì)于1個(gè)所述正透鏡系統(tǒng)配置有多個(gè)受光元件；以及光闌板，其形成所述正透鏡系統(tǒng)的像側(cè)焦點(diǎn)的位置的孔徑光闌； 所述正透鏡系統(tǒng)的像側(cè)的透鏡的像側(cè)的面位于接近于所述像側(cè)焦點(diǎn)的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種行掃描頭，包括具有正折射力的兩個(gè)透鏡(L1、L2)的正透鏡系統(tǒng)(5)；透鏡陣列，其在第1方向多個(gè)地配置正透鏡系統(tǒng)(5)；發(fā)光體陣列，其在該透鏡陣列的物體側(cè)相對(duì)于1個(gè)正透鏡系統(tǒng)(5)而配置多個(gè)發(fā)光元件；以及光闌板(11)，其形成正透鏡系統(tǒng)(5)的物體側(cè)焦點(diǎn)的位置的孔徑光闌，使正透鏡系統(tǒng)(5)的物體側(cè)的透鏡(L1)的物體側(cè)的面位于接近物體側(cè)焦點(diǎn)的位置。從而不產(chǎn)生由與陣列狀配置的多個(gè)正透鏡的各透鏡相對(duì)應(yīng)而配置列狀的多個(gè)發(fā)光元件而構(gòu)成的光寫(xiě)入行掃描頭的發(fā)光點(diǎn)像的位置偏離，并且不產(chǎn)生由陰影引起的濃度不均。
文檔編號(hào)G03G15/01GK101372179SQ20081021107
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日
發(fā)明者井熊健, 宗和健, 小泉龍?zhí)? 野村雄二郎 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社