特開 2022-182580 光学装置、露光装置、受光装置、画像形成装置、画像読取装置、撮像装置およびラインスキャンカメラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022182580

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】光学装置、露光装置、受光装置、画像形成装置、画像読取装置、撮像装置およびラインスキャンカメラ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/26 20060101AFI20221201BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20221201BHJP

   G03G 15/04 20060101ALI20221201BHJP

   B41J 2/447 20060101ALI20221201BHJP

   B41J 2/45 20060101ALI20221201BHJP

   G03B 27/54 20060101ALI20221201BHJP

   H04N 1/04 20060101ALI20221201BHJP

   H04N 1/10 20060101ALI20221201BHJP

   H04N 1/191 20060101ALI20221201BHJP

   H04N 1/036 20060101ALI20221201BHJP

   H04N 1/028 20060101ALI20221201BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20221201BHJP

【ＦＩ】

G02B13/26

G02B3/00 A

G03G15/04 111

B41J2/447 101C

B41J2/45

G03B27/54 A

H04N1/12 Z

H04N1/10

H04N1/191

H04N1/036

H04N1/028 Z

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021090215

(22)【出願日】2021-05-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116964

【弁理士】

【氏名又は名称】山形 洋一

(74)【代理人】

【識別番号】100120477

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 賢改

(74)【代理人】

【識別番号】100135921

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100123375

【弁理士】

【氏名又は名称】半田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】山村 明宏

【テーマコード（参考）】

2C162

2H076

2H087

2H109

5C051

5C072

【Ｆターム（参考）】

2C162AE04

2C162AE21

2C162AE28

2C162AE40

2C162AE47

2C162FA04

2C162FA17

2C162FA70

2H076AB42

2H076AB51

2H076AB53

2H087KA08

2H087KA18

2H087LA01

2H087LA27

2H087NA18

2H087PA02

2H087PA17

2H087PB02

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA14

2H087QA21

2H087QA34

2H087QA41

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA26

2H087RA34

2H087RA37

2H087RA44

2H087RA45

2H087UA01

2H109AA13

2H109AA26

2H109AA92

5C051AA01

5C051AA02

5C051BA04

5C051CA08

5C051DA03

5C051DB01

5C051DB02

5C051DB04

5C051DB08

5C051DB22

5C051DB29

5C051DC04

5C051DC07

5C051FA01

5C072AA01

5C072DA03

5C072DA25

5C072EA07

5C072LA01

5C072LA07

5C072MA01

5C072MB01

5C072NA01

5C072NA04

5C072XA01

(57)【要約】

【課題】結像面に到達する迷光の低減を目的とする。
【解決手段】撮像装置としてのＬＥＤヘッド３は、レンズユニット１０と、レンズユニット１０を保持する保持部材としてのホルダ４０とを備える。レンズユニット１０は、複数のレンズＬ２を配列した第１のレンズアレイとしてのレンズ板１４と、各レンズＬ２と光軸が一致する複数のレンズＬ１を配列した第２のレンズアレイとしてのレンズ板１１と、レンズ板１１，１４の間に配置されて複数の開口部２０を配列した遮光板２１とを備える。レンズ板１４は、その長手方向に複数配列されたレンズＬ２ａ，Ｌ２ｂを有する。ホルダ４０は、レンズ板１４と対向する位置に、レンズ板１４を通過する光線を遮光する対向部４１と、光線を通過させる開口としてのスリット４２とを有する。スリット４２の短手方向の幅Ｗ_Ｓは、同方向におけるレンズＬ２ａ，Ｌ２ｂの互いに離れた側の端部間の距離Ｗ_Ｄよりも狭い。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のレンズを配列した第１のレンズアレイと、前記第１のレンズアレイの各レンズと光軸が一致する複数のレンズを配列した第２のレンズアレイと、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとの間に配置されて複数の開口部を配列した遮光部材とを備えたレンズユニットと、
前記レンズユニットを保持する保持部材と
を備え、
前記第１のレンズアレイは、前記第１のレンズアレイの長手方向に複数配列された第１のレンズと第２のレンズとを有し、
前記保持部材は、前記第１のレンズアレイと対向する位置に、前記第１のレンズアレイを通過する光線を遮光する遮光部と、前記第１のレンズアレイを通過する光線を通過させる開口とを有し、
前記第１のレンズアレイの前記長手方向および前記光軸に直交する方向を短手方向とすると、前記開口の前記短手方向の幅は、前記短手方向における前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの互いに離れた側の端部間の距離よりも狭い
ことを特徴とする光学装置。

【請求項2】

前記遮光部材は、前記長手方向に複数配列された第１の開口部と第２の開口部とを有し、
前記第１の開口部および前記第２の開口部の各半径をＲ_ｍとし、
前記第１の開口部と前記第２の開口部との前記短手方向の中心間距離をＷ_ｍとし、
前記第１のレンズと前記第２のレンズとの前記短手方向の中心間距離をＷ_Ｌとし、
前記開口の前記短手方向の幅をＷ_Ｓとし、
前記第１のレンズアレイから、前記保持部材の前記遮光部の結像面側の面までの前記光軸の方向の距離をＬＳとし、
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの各レンズ面から、前記遮光部材までの前記光軸の方向の距離をＬＦＳとすると、

【数9】

が成立することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項3】

前記第１のレンズおよび前記第２のレンズの前記結像面側のレンズ面の半径をＲ_Ｌとし、
前記第１のレンズアレイから前記結像面までの前記光軸の方向の距離をＬＩとし、
前記第１のレンズアレイから、前記保持部材の前記遮光部の前記結像面側の面までの前記光軸の方向の距離をＬＳとすると、

【数10】

が成立することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。

【請求項4】

前記短手方向における前記開口の幅Ｗ_Ｓが、
０．９０６［ｍｍ］≦Ｗ_Ｓ≦１．８８０［ｍｍ］
であることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の光学装置。

【請求項5】

前記遮光部材は、前記光軸の方向における前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとの中間位置よりも前記第２のレンズアレイに近い側に配置されている
ことを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の光学装置。

【請求項6】

前記遮光部材は、第１の遮光部材であり、
前記第２のレンズアレイに対して前記第１の遮光部材と反対の側に、第２の遮光部材を有する
ことを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の光学装置。

【請求項7】

請求項１から６までの何れか１項に記載の光学装置を有し、
前記光学装置の前記レンズユニットに、複数の発光素子を配列した基板が対向配置されている
ことを特徴とする露光装置。

【請求項8】

請求項７に記載の露光装置と、
前記露光装置に対向配置された像担持体と、
前記露光装置によって前記像担持体に形成された像を現像する現像部と、
前記現像部によって現像された像を媒体に転写する転写部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。

【請求項9】

請求項１から６までの何れか１項に記載の光学装置を有し、
前記光学装置の前記レンズユニットに、複数の受光素子を配列した基板が対向配置されている
ことを特徴とする受光装置。

【請求項10】

請求項９に記載の受光装置と、
前記受光装置に対向する位置で原稿を保持する原稿台と
を備えたことを特徴とする画像読取装置。

【請求項11】

請求項９に記載の受光装置を備えたことを特徴とする撮像装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の撮像装置と、
前記撮像装置に対向する位置を通過するように撮像対象物を搬送する搬送部と
を備えたことを特徴とするラインスキャンカメラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光学装置、露光装置、受光装置、画像形成装置、画像読取装置、撮像装置およびラインスキャンカメラに関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置の露光装置（例えばＬＥＤヘッド）は、一方向に配列された複数のレンズを有するレンズアレイと、レンズと同じ間隔で配置された複数の開口部を有する遮光部材とを備える（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－３４７９５号公報（要約参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の露光装置では、遮光部材の開口部の内面で反射した迷光（フレア光）が結像面に到達することを十分に低減することができず、画像品質の向上が難しい。

【0005】

本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、結像面に到達する迷光の低減を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の光学装置は、複数のレンズを配列した第１のレンズアレイと、第１のレンズアレイの各レンズと光軸が一致する複数のレンズを配列した第２のレンズアレイと、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとの間に配置されて複数の開口部を配列した遮光部材とを備えたレンズユニットと、レンズユニットを保持する保持部材とを備える。第１のレンズアレイは、第１のレンズアレイの長手方向に複数配列された第１のレンズと第２のレンズとを有する。保持部材は、第１のレンズアレイと対向する位置に、第１のレンズアレイを通過する光線を遮光する遮光部と、第１のレンズアレイを通過する光線を通過させる開口とを有する。第１のレンズアレイの長手方向および光軸に直交する方向を短手方向とすると、開口の短手方向の幅は、短手方向における第１のレンズおよび第２のレンズの互いに離れた側の端部間の距離よりも狭い。

【0007】

本開示の露光装置は、上記の光学装置を有する。光学装置のレンズユニットには、複数の発光素子を配列した基板が対向配置されている。また、本開示の画像形成装置は、上記の露光装置と、露光装置に対向配置された像担持体と、露光装置によって像担持体に形成された像を現像する現像部と、現像部によって現像された像を媒体に転写する転写部とを備える。

【0008】

本開示の受光装置は、上記の光学装置を有する。光学装置のレンズユニットには、複数の受光素子を配列した基板が対向配置されている。また、本開示の画像読取装置は、上記の受光装置と、受光装置に対向する位置で原稿を保持する原稿台とを備える。

【0009】

本開示の撮像装置は、上記の受光装置を備える。また、本開示のラインスキャンカメラは、上記の撮像装置と、撮像装置に対向する位置を通過するように撮像対象物を搬送する搬送部とを備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、遮光部材の開口部で反射されて結像面に向かう光線を、保持部材の遮光部で遮光することができる。そのため、結像面に到達する迷光を低減し、画像品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施の形態の画像形成装置の全体構成を示す図である。

【図2】第１の実施の形態のＬＥＤヘッドと感光体ドラムとの位置関係を示す図である。

【図3】図２に示した線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。

【図4】第１の実施の形態のＬＥＤヘッドを示す断面図である。

【図5】第１の実施の形態のＬＥＤヘッドを示す部分断面斜視図である。

【図6】第１の実施の形態のレンズユニットを拡大して示す分解斜視図である。

【図7】第１の実施の形態のレンズユニットを示す断面図である。

【図8】第１の実施の形態のレンズユニットのレンズ板のレンズ面の配列を示す図である。

【図9】第１の実施の形態のマスクの開口部の配列を示す図である。

【図10】第１の実施の形態の遮光板の開口部の配列を示す図である。

【図11】第１の実施の形態のマスクおよびレンズ板における光線の進行状態を示す模式図である。

【図12】第１の実施の形態（Ａ）および比較例（Ｂ）のＬＥＤヘッドにおける光線の進行状態を示す模式図である。

【図13】第１の実施の形態の遮光板、レンズ板およびホルダのスリットの寸法関係を示す図である。

【図14】第１の実施の形態のレンズ板およびホルダのスリットの寸法関係を示す図である。

【図15】第２の実施の形態の画像読取装置を示す斜視図（Ａ）、および読取ヘッドを示す断面図（Ｂ）である。

【図16】第３の実施の形態のラインスキャンカメラを示す模式図（Ａ）、および撮像装置を示す断面図（Ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

第１の実施の形態．
＜画像形成装置の構成＞
まず、第１の実施の形態の光学装置（露光装置）としてのＬＥＤヘッド３を備えた画像形成装置１について説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示す図である。画像形成装置１は、電子写真法によって画像を形成するものであり、ここではカラープリンタである。

【0013】

画像形成装置１は、印刷用紙等の媒体Ｐを供給する媒体供給部７と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）のトナー像を形成する画像形成ユニットとしてのプロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、トナー像を媒体Ｐに転写する転写ユニット６と、トナー像を媒体Ｐに定着する定着ユニット８と、媒体Ｐを排出する媒体排出部９とを備える。これらの構成要素は、画像形成装置１の筐体１Ａに収容されている。また、筐体１Ａの上部には、開閉可能なカバー１Ｂが設けられている。

【0014】

媒体供給部７は、媒体Ｐを積層状態で収納する媒体カセット７０と、媒体カセット７０から媒体Ｐを取り出す給紙ローラ７１と、給紙ローラ７１によって取り出された媒体Ｐを搬送路に沿って搬送する２対の搬送ローラ対７２，７３とを有する。

【0015】

プロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、媒体Ｐの搬送路に沿って上流側から下流側（ここでは右側から左側）に配列されている。プロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、特に区別する必要がない場合には、プロセスユニット５と総称する。

【0016】

プロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの各感光体ドラム５１（後述）に対向するように、露光装置としてのＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが配置されている。ＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、特に区別する必要がない場合には、ＬＥＤヘッド３と総称する。

【0017】

プロセスユニット５は、像担持体としての感光体ドラム５１と、帯電部材としての帯電ローラ５２と、現像剤担持体（現像部）としての現像ローラ５３と、供給部材としての供給ローラ５４と、クリーニング部材としてのクリーニングブレード５６とを有する。

【0018】

感光体ドラム５１は、円筒状の導電性支持体の表面に感光層を形成したものであり、図中時計回りに回転する。帯電ローラ５２は、感光体ドラム５１の表面に当接するように配置され、感光体ドラム５１の回転に追従して回転する。帯電ローラ５２は、帯電電圧を付与され、感光体ドラム５１の表面を一様に帯電させる。

【0019】

ＬＥＤヘッド３は、画像データに基づいて感光体ドラム５１の表面に光線を照射して、感光体ドラム５１の表面に静電潜像を形成する。ＬＥＤヘッド３の具体的な構成については、後述する。

【0020】

現像ローラ５３は、感光体ドラム５１の表面に当接するように配置され、感光体ドラム５１の回転方向とは反対方向（図中反時計回り）に回転する。現像ローラ５３は、現像電圧を付与され、感光体ドラム５１の表面の静電潜像をトナーにより現像する。供給ローラ５４は、現像ローラ５３の表面に当接するように配置され、現像ローラ５３にトナーを供給する。プロセスユニット５の上部には、トナーを補給するための現像剤収容体としてのトナーカートリッジ５５が取り付けられている。

【0021】

転写ユニット６は、表面に媒体Ｐを保持して搬送する無端状の転写ベルト６２と、この転写ベルト６２が架け渡された駆動ローラ６３および従動ローラ６４と、転写ベルト６２を介して各感光体ドラム５１に対向配置された４つの転写ローラ６１と、転写ベルト６２に付着したトナーを除去するクリーニングブレード６５とを備える。

【0022】

駆動ローラ６３は、図中反時計回りに回転し、転写ベルト６２を矢印Ｂで示す方向に走行させる。従動ローラ６４は、転写ベルト６２に張力を付与する。転写ベルト６２は、表面に媒体Ｐを静電吸着して搬送する。転写ローラ６１は、転写電圧を付与され、感光体ドラム５１の表面のトナー像を、転写ベルト６２上の媒体Ｐに転写する。クリーニングブレード６５は、転写ローラ６１の表面に接触するように配置され、転写ベルト６２に付着したトナーを掻き取る。

【0023】

定着ユニット８は、定着ローラ８１と加圧ローラ８２とを備える。定着ローラ８１は、ハロゲンランプ等の熱源を内蔵する。加圧ローラ８２は、定着ローラ８１に押圧され、定着ローラ８１との間との間で定着ニップを形成する。定着ローラ８１および加圧ローラ８２は、媒体Ｐに転写されたトナー像を、熱および圧力を加えて媒体Ｐに定着させる。

【0024】

媒体排出部９は、定着ユニット８を通過した媒体Ｐを搬送する排出する２対の排出ローラ対９１，９２を有する。画像形成装置１のカバー１Ｂには、排出された媒体Ｐを載置するスタッカ部９３が設けられている。

【0025】

図１において、感光体ドラム５１の回転軸の方向を、Ｘ方向とする。媒体Ｐがプロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを通過する際の媒体Ｐの移動方向を、Ｙ方向とする。Ｘ方向およびＹ方向の両方に直交する方向を、Ｚ方向とする。Ｚ方向は、ここでは鉛直方向である。

【0026】

また、Ｙ方向については、媒体Ｐがプロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを通過する際の媒体Ｐの進行方向（図中右から左に向かう方向）を＋Ｙ方向とし、その反対方向を－Ｙ方向とする。Ｚ方向については、ＬＥＤヘッド３から感光体ドラム５１に向かう方向（図１における下方）を＋Ｚ方向とし、その反対方向を－Ｚ方向とする。Ｘ方向については、図１の手前に向かう方向を＋Ｘ方向とし、奥に向かう方向を－Ｘ方向とする。

【0027】

＜ＬＥＤヘッドの構成＞
図２は、ＬＥＤヘッド３および感光体ドラム５１を、＋Ｙ側から見た図である。図２では、＋Ｚ方向が上方であり、－Ｚ方向が下方である（図１とは上下が逆である）。感光体ドラム５１は、図２に矢印ｒ１で示す方向に回転する。

【0028】

ＬＥＤヘッド３は、レンズユニット１０と、発光素子としてのＬＥＤ素子３１が実装された基板３０と、これらを保持する保持部材としてのホルダ４０とを備える。ホルダ４０は、レンズユニット１０と基板３０とを保持し、感光体ドラム５１に対して所定の位置関係に保持する。レンズユニット１０は、基板３０と感光体ドラム５１との間に位置する。

【0029】

基板３０は、回路基板３２と、回路基板３２上に１列に配列された複数のＬＥＤ素子３１（発光素子）を有する。回路基板３２は、接着剤４６（図３）によりホルダ４０に固定されている。ＬＥＤ素子３１の配列方向は、Ｘ方向（主走査方向）である。６００ｄｐｉの場合、１インチ（約２５．４ｍｍ）につき、６００個のＬＥＤ素子３１が配置される。基板３０のＬＥＤ素子３１の配列長さＷ_Ｅは、例えば２０８ｍｍである。

【0030】

図３は、図２に示す線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図３に示すように、レンズユニット１０のＹ方向の中心を、ＣＬとする。中心ＣＬは、ＸＺ面に平行な仮想面である。ＬＥＤ素子３１および感光体ドラム５１の回転軸５１ａは、レンズユニット１０のＹ方向の中心ＣＬ上に位置している。

【0031】

レンズユニット１０は、ＬＥＤ素子３１からの光線の進行方向に沿って、第２の遮光部材としてのマスク２３と、第２のレンズアレイとしてのレンズ板１１と、第１の遮光部材としての遮光板２１と、第１のレンズアレイとしてのレンズ板１４とを備える。

【0032】

マスク２３、レンズ板１１、遮光板２１およびレンズ板１４の積層方向は、Ｚ方向である。ホルダ４０は、レンズ板１４が感光体ドラム５１に対向するようにレンズユニット１０を保持している。レンズ板１４の感光体ドラム５１側は、カバー部材３５で覆われている。

【0033】

レンズ板１１，１４は、ＬＥＤ素子３１から発せられた光線を透過する材料で構成される。一方、遮光板２１およびマスク２３は、ＬＥＤ素子３１から発せられた光線を透過しない材料で構成される。

【0034】

図４は、ＬＥＤヘッド３を拡大して示す断面図である。図４を参照して、ＬＥＤヘッド３のマスク２３、レンズ板１１、遮光板２１およびレンズ板１４について、順に説明する。

【0035】

図４に示すように、マスク２３は、Ｘ方向に配列された複数の開口部２４を有する。開口部２４は、ＬＥＤ素子３１から発せられた光線を通過させる。マスク２３は、－Ｚ側の第１面２３ａと、＋Ｚ側の第２面２３ｂとを有し、開口部２４は第１面２３ａから第２面２３ｂまで貫通している。

【0036】

マスク２３の第１面２３ａのＹ方向両側には、－Ｚ方向に突出する当接部２３ｃが形成されている。当接部２３ｃは基板３０に当接し、基板３０とマスク２３とのＺ方向の距離を規定する。

【0037】

レンズ板１１は、－Ｚ側の第１面１１ａと、＋Ｚ側の第２面１１ｂとを有する。第１面１１ａには、複数のレンズ面１２がＸ方向に配列されている。第２面１１ｂには、複数のレンズ面１３がＸ方向に配列されている。レンズ板１１のレンズ面１２，１３は、マスク２３の開口部２４を通過した光線を通過させる。

【0038】

レンズ板１１の第１面１１ａのＹ方向両側には、－Ｚ方向に突出する当接部１１ｃが形成されている。当接部１１ｃはマスク２３に当接し、マスク２３とレンズ板１１とのＺ方向の距離を規定する。

【0039】

レンズ板１１の第２面１１ｂのＹ方向両側には、＋Ｚ方向に突出する当接部１１ｄが形成されている。当接部１１ｄは遮光板２１に当接し、レンズ板１１と遮光板２１とのＺ方向の距離を規定する。

【0040】

遮光板２１は、Ｘ方向に配列された複数の開口部２２を有する。開口部２２は、レンズ板１１を通過した光線を通過させる。遮光板２１は、－Ｚ側の第１面２１ａと、＋Ｚ側の第２面２１ｂとを有し、開口部２２は第１面２１ａから第２面２１ｂまで貫通している。

【0041】

遮光板２１の第１面２１ａのＹ方向両側には、＋Ｚ方向に突出する当接部２１ｃが形成されている。当接部２１ｃはレンズ板１４に当接し、遮光板２１とレンズ板１４とのＺ方向の距離を規定する。

【0042】

レンズ板１４は、－Ｚ側の第１面１４ａと、＋Ｚ側の第２面１４ｂとを有する。第１面１４ａには、複数のレンズ面１５がＸ方向に配列されている。第２面１４ｂには、複数のレンズ面１６がＸ方向に配列されている。レンズ板１４のレンズ面１５，１６は、遮光板２１の開口部２２を通過した光線を通過させる。

【0043】

レンズ板１４の第１面１４ａのＹ方向両側には、－Ｚ方向に突出する当接部１４ｃが形成されている。当接部１４ｃは遮光板２１に当接し、レンズ板１４と遮光板２１とのＺ方向の距離を規定する。

【0044】

レンズ板１４の第２面１４ｂのＹ方向両側には、＋Ｚ方向に突出する当接部１４ｄが形成されている。当接部１４ｄには、レンズ板１４を覆うようにカバー部材３５が取り付けられている。

【0045】

カバー部材３５は、レンズユニット１０への異物の付着を防止するためのものである。カバー部材３５は、ＬＥＤ素子３１の光線を透過する材料、例えば、透明のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で形成されている。カバー部材３５は、ホルダ４０のスリット４２（後述）を塞ぐように、接着剤４５によりホルダ４０の対向部４１に固定されている。

【0046】

図５は、ＬＥＤヘッド３を示す部分断面斜視図である。図５に示すように、レンズユニット１０は長尺であり、その長手方向がＸ方向となるように、ホルダ４０に保持されている。すなわち、レンズユニット１０の長手方向、および基板３０上のＬＥＤ素子３１の配列方向は、いずれもＸ方向である。

【0047】

レンズユニット１０を保持するホルダ４０は、＋Ｚ方向の端部に位置する対向部４１と、Ｙ方向の両端に位置する２つの側壁部４３とを有する。ホルダ４０の－Ｚ方向の端部は開放されている。ホルダ４０は、液晶ポリマー等の樹脂で構成される。

【0048】

ホルダ４０の対向部４１は、ＸＹ面に平行な板状部分であり、感光体ドラム５１に対向する。対向部４１には、Ｘ方向に長いスリット４２が形成されている。スリット４２は、図４に示すように、対向部４１の＋Ｚ側の面４１ａから－Ｚ側の面４１ｂまで貫通している。スリット４２は、レンズユニット１０を透過した光線を通過させる開口である。対向部４１のうちスリット４２以外の部分は、レンズユニット１０を透過した光線を遮光する遮光部を構成する。

【0049】

図６は、レンズユニット１０を示す分解斜視図である。マスク２３、レンズ板１４、遮光板２１およびレンズ板１１は、いずれもＸ方向に長い長尺部材である。マスク２３、レンズ板１４、遮光板２１およびレンズ板１１は、この順にＺ方向に積層されている。

【0050】

図７は、レンズユニット１０を、レンズ面１２，１３，１５，１６の各面頂点を通りＸＺ面に平行な面で切断した断面図である。図７に示すように、レンズ板１１のレンズ面１２，１３により、レンズＬ１が構成される。また、レンズ板１４のレンズ面１５，１６により、レンズＬ２が構成される。

【0051】

レンズ板１１のレンズＬ１の光軸Ａｘと、レンズ板１４のレンズＬ２の光軸Ａｘとは、互いに一致する。光軸Ａｘの方向は、Ｚ方向である。

【0052】

マスク２３の開口部２４の中心は、レンズ板１１，１４の光軸Ａｘ上にある。同様に、遮光板２１の開口部２２の中心は、レンズ板１１，１４の光軸Ａｘ上にある。

【0053】

基板３０のＬＥＤ素子３１からレンズ板１１のレンズ面１２までの距離を、距離ＬＯとする。レンズ板１１のレンズ面１２とレンズ面１３との間隔（すなわちレンズ厚）を、面間隔ＬＴとする。

【0054】

レンズ板１１のレンズ面１３とレンズ板１４のレンズ面１５の間隔を、面間隔ＬＧとする。レンズ板１４のレンズ面１５とレンズ面１６との間隔（すなわちレンズ厚）を、面間隔ＬＴとする。レンズ板１４のレンズ面１６と感光体ドラム５１の表面（結像面）との距離を、距離ＬＩとする。

【0055】

また、基板３０のＬＥＤ素子３１とマスク２３との間隔を、面間隔ＬＦＭとする。レンズ板１４のレンズ面１５と遮光板２１との間隔を、面間隔ＬＦＳとする。マスク２３の厚さを、厚さＭＴとする。遮光板２１の厚さを、厚さＳＴとする。

【0056】

ＬＥＤ素子３１からレンズ板１１のレンズ面１２までの距離ＬＯと、レンズ板１４のレンズ面１６から感光体ドラム５１の表面までの距離ＬＩとは、等距離である（すなわちＬＩ＝ＬＯ）。また、レンズ板１１，１４は、レンズ面１３とレンズ面１５との間で主光線が平行となるテレセントリックな構成を有する。

【0057】

また、遮光板２１は、レンズ板１１のレンズ面１３とレンズ板１４のレンズ面１５との中間位置に対して、レンズ面１３に近い側に配置されている。レンズ板１４のレンズ面１５と遮光板２１との面間隔ＬＦＳは、レンズ板１１，１４のレンズ面１３，１５の面間隔ＬＧの１／２、すなわちＬＦＳ＝ＬＧ／２となっている。

【0058】

なお、ＬＦＳ＜ＬＧ／２とした場合であっても、レンズ面１３から距離ＬＧ／２の位置に開口部２２の内壁が配置されていれば、ＬＥＤ素子３１からの光線の反射光が低減され、本実施の形態の効果が得られる。

【0059】

図８は、レンズ板１４のレンズ面１６の配列を＋Ｚ側から見た図である。レンズ板１４の＋Ｚ側の第２面１４ｂには、レンズ面１６が千鳥状に２列に配列され、各列はそれぞれＸ方向に延在している。隣接するレンズ面１６のＸ方向の間隔（中心間距離）をＰ_Ｘとすると、各列におけるレンズ面１６のＸ方向の配列間隔は、２×Ｐ_Ｘである。

【0060】

レンズ面１６の中心（面頂点）は、レンズ板１４のＹ方向中心（すなわちレンズユニット１０のＹ方向中心）ＣＬから、Ｐ_Ｙの距離にある。レンズ面１６の半径は、Ｒ_Ｌである。

【0061】

レンズ板１４の２列のレンズ面１６の互いに離れた側の最外側端縁を通り、ＸＺ面に平行な面を、基準面ＳＬと定義する。この基準面ＳＬは、図４に示したように、レンズ板１４のレンズ面１５のＹ方向の最外側端縁も通り、レンズ板１１のレンズ面１２，１３のＹ方向の最外側端縁も通る。

【0062】

レンズ板１４のレンズ面１５（図４）は、ＸＹ面内においてレンズ面１６と同様に配列されている。すなわち、レンズ面１５は千鳥状に２列に配列され、各列はそれぞれＸ方向に延在している。隣接するレンズ面１５のＸ方向の間隔はＰ_Ｘであり、各列におけるレンズ面１５のＸ方向の配列間隔は２×Ｐ_Ｘである。レンズ面１５の中心は、レンズ板１４のＹ方向の中心ＣＬからＰ_Ｙの距離にある。レンズ面１５の半径は、Ｒ_Ｌである。レンズ面１５のＹ方向の外側端縁も、図８に示した基準面ＳＬ上にある。

【0063】

上記の通り、レンズ板１４の相対するレンズ面１５，１６により、レンズＬ２（図７）が構成される。ここでは、２列に配列されたレンズＬ２のうち、一方の列に配列されたレンズＬ２をレンズＬ２ａ（第１のレンズ）と称し、他方の列に配列されたレンズＬ２をレンズ２Ｌｂ（第２のレンズ）と称する。

【0064】

レンズ板１１（図４）は、レンズ板１４と同一形状を有する。レンズ板１１は、レンズ板１４に対して、Ｙ方向中心を通るＸ方向の回転軸を中心として１８０度反転した位置関係にある。レンズ板１１のレンズ面１２，１３のＸＹ面内における配置は、レンズ板１４のレンズ面１５，１６のＸＹ面内における配置と同様である。

【0065】

図９は、マスク２３の開口部２４の配列を＋Ｚ側から見た図である。マスク２３には、複数の開口部２４が千鳥状に２列に配列され、各列はそれぞれＸ方向に延在している。隣接する開口部２４のＸ方向の間隔（中心間距離）はＰ_Ｘであり、各列における開口部２４のＸ方向の配列間隔は２×Ｐ_Ｘである。開口部２４は円形状であり、基板３０（図４）に対向する面の開口半径Ｒ_ｍ１は、レンズ板１１（図４）に対向する面の開口半径Ｒ_ｍ２より小さい。すなわち、開口部２４は、＋Ｚ方向に進むほど開口半径が大きくなる形状を有する。

【0066】

図１０は、遮光板２１の開口部２２の配列を＋Ｚ側から見た図である。遮光板２１には、複数の開口部２２が千鳥状に２列に配列され、各列はそれぞれＸ方向に延在している。隣接する開口部２２のＸ方向の間隔（中心間距離）はＰ_Ｘであり、各列における開口部２２のＸ方向の配列間隔は２×Ｐ_Ｘである。開口部２２は円形状であり、開口半径Ｒ_ｍを有する。開口部２２の開口半径Ｒ_ｍは、Ｚ方向に一定である。

【0067】

図１１は、基板３０のＬＥＤ素子３１から出射され、マスク２３の開口部２４を通過して、レンズ板１１の内部で散乱して出射される光線を説明するための図である。ＬＥＤ素子３１から出射されてマスク２３の開口部２４を通過した光線のうち、多くの光線はレンズ板１１のレンズ面１２に入射してレンズ面１３から出射される。

【0068】

しかしながら、一部の光線は、レンズ面１２の周囲から入射し、あるいは、レンズ面１２から入射してレンズ板１１の内部で反射する。これらの光線はレンズ板１１の各面で反射を繰り返し、その一部がレンズ面１３から出射される。また、レンズ板１１の第２面１１ｂのレンズ面１３以外の部分から出射される光線もある。

【0069】

図１２（Ａ）は、本実施の形態のＬＥＤヘッド３における光線の進行状態を示す図である。図１２（Ｂ）は、比較例のＬＥＤヘッド３Ｃにおける光線の進行状態を示す図である。

【0070】

図１２（Ａ）に示すように、本実施の形態のＬＥＤヘッド３では、ホルダ４０のスリット４２が、レンズ板１１のレンズ面１２のＹ方向の最外側端部を通る２つの基準面ＳＬよりも、Ｙ方向において内側に位置する。すなわち、スリット４２の幅Ｗ_Ｓが、２つの基準面ＳＬの間隔Ｗ_Ｄよりも狭い。

【0071】

一方、図１２（Ｂ）に示すように、比較例のＬＥＤヘッド３Ｃでは、ホルダ４０のスリット４２が、レンズ板１１のレンズ面１２のＹ方向の最外側端部を通る２つの基準面ＳＬよりもＹ方向外側まで広がっている。すなわち、スリット４２の幅Ｗ_Ｓが、２つの基準面ＳＬの間隔Ｗ_Ｄよりも狭い。

【0072】

図１２（Ａ），（Ｂ）のいずれにおいても、レンズ板１１の内部で反射され当該レンズ板１１の第２面１１ｂ（レンズ面１３を含む）から出射された迷光があり、その迷光はレンズ板１４を通過して結像位置に向かう。

【0073】

このとき、図１２（Ｂ）に示した比較例では、レンズ板１４を通過した迷光が、スリット４２を通過して結像面（すなわち感光体ドラム５１の表面）に到達する。その結果、ＬＥＤ素子３１の像Ｉに隣接して、迷光によって像Ｊが結像されてしまう。感光体ドラム５１の表面に迷光による像Ｊが結像されると、画像の鮮明度が低下する。

【0074】

一方、図１２（Ａ）に示した本実施の形態では、レンズ板１４を通過した迷光を、ホルダ４０の対向部４１のスリット４２のＹ方向両側で遮光し、これにより結像面に到達する迷光を低減することができる。

【0075】

このように、本実施の形態１では、ホルダ４０のスリット４２を、レンズ板１４のレンズ面１６のＹ方向端部を通る２つの基準面ＳＬよりもＹ方向内側に形成することで、結像面（すなわち感光体ドラム５１の表面）に到達する迷光を低減している。これにより、画像の鮮明度を向上し、画像品質を高めることができる。

【0076】

ここで、スリット４２の幅Ｗ_Ｓ（Ｙ方向の寸法）が広いほど、結像面に到達する迷光が増加する。以下では、結像面に到達する迷光を低減可能なスリット４２の幅Ｗ_Ｓの最大値について説明する。

【0077】

図１３は、遮光板２１、レンズ板１４およびホルダ４０のスリット４２の寸法関係を示す図である。上記の通り、遮光板２１からレンズ板１４のまでの距離は、ＬＦＳである。また、遮光板２１の開口部２２の半径は、Ｒ_ｍである。

【0078】

レンズ板１４からスリット４２の結像面側の面までの距離は、ＬＳとする。レンズ板１４の２列のレンズ面１６のＹ方向の間隔を、Ｗ_Ｌとする。また、遮光板２１の２列の開口部２４のＹ方向の間隔（中心間距離）を、Ｗ_ｍとする。なお、間隔Ｗ_Ｌおよび間隔Ｗ_ｍは、いずれも距離Ｐ_Ｙ（図８、図１０）の２倍であるが（Ｗ_Ｌ＝Ｗ_ｍ＝２×Ｐ_Ｙ）、ここではＷ_Ｌ，Ｗ_ｍを用いて説明する。

【0079】

遮光板２１の２列の開口部２２のうち、レンズＬ２ａに対向する開口部２２を開口部２２ａとし、レンズＬ２ｂに対向する開口部２２を開口部２２ｂとする。ここでは、左側の開口部２２ａの右側の内壁で反射して右側のレンズＬ２ｂに入射する光線Ｒ５を考える。

【0080】

遮光板２１の開口部２２ａの右側の内壁からレンズ２Ｌｂに入射した光線Ｒ５が、スリット４２の内壁に入射するように構成すれば、光線Ｒ５がスリット４２を通過して結像面に到達することを防止できる。

【0081】

遮光板２１の開口部２２ａの右側の内壁とレンズＬ２ｂの光軸ＡｘとのＹ方向の距離は、Ｗ_ｍ－Ｒ_ｍである。また、遮光板２１の第２面２１ｂからレンズＬ２ｂまでの光軸方向（Ｚ方向）の距離は、ＬＦＳである。

【0082】

レンズＬ２ｂの光軸Ａｘから、ホルダ４０の対向部４１の結像面側の面４１ａにおける光線Ｒ５の入射位置までの距離をＤとすると、Ｄ：（Ｗ_ｍ－Ｒ_ｍ）＝ＬＳ：ＬＦＳが成り立つ。そのため、当該距離Ｄは、以下の式（１）で表すことができる。

【数1】

【0083】

スリット４２の幅Ｗ_Ｓが最大幅である場合には、レンズＬ２ｂの中心から出射された光線Ｒ５が、スリット４２の内壁の結像面側（＋Ｚ方向）の端縁に入射する。

【0084】

ここで、レンズＬ２ｂの光軸Ａｘからレンズユニット１０の中心ＣＬまでの距離はＷ_Ｌ／２であり、レンズユニット１０の中心ＣＬからスリット４２の右側の壁までの距離は（Ｗ_Ｓ／２である。よって、レンズＬ２ｂの光軸Ａｘからスリット４２の右側の壁までの距離Ｄは、（Ｗ_Ｓ－Ｗ_Ｌ）／２となる。そのため、式（１）から、以下の式（２）が成立する。

【数2】

【0085】

上記の式（２）をＷｓについて整理すると、以下の式（３）が得られる。

【数3】

【0086】

上記の式（３）はスリット４２の幅Ｗ_Ｓの最大値を表しているため、スリット４２の幅Ｗ_Ｓは、以下の式（４）で表すことができる。

【数4】

【0087】

一方、スリット４２の幅Ｗｓが狭すぎると、レンズ板１１，１４を通過した通常光（迷光以外の光）もスリット４２を通過できなくなり、光量の低下を招く。以下では、光量の低下を回避可能なスリット４２の幅Ｗ_Ｓの最小値について説明する。

【0088】

図１４は、レンズ板１４およびホルダ４０のスリット４２の寸法関係を示す図である。レンズ板１４から結像面（感光体ドラム５１の表面）までの距離は、図７を参照して説明したとおり、ＬＩである。レンズＬ２ｂから出射された光は、レンズＬ２ｂから距離ＬＩの点に結像する。

【0089】

ここでは、レンズＬ２ｂのＹ方向の最外側端部から当該点に向かう光線Ｒ６を考える。中心ＣＬからレンズＬ２ｂのＹ方向の最外側端部までの距離は、Ｗ_Ｌ／２＋Ｒ_Ｌである。光線Ｒ６が、レンズＬ２ｂから光軸方向に距離ＬＳで、中心ＣＬから以下の式（５）で表される距離Ｈの点を通過する。

【数5】

【0090】

スリット４２が光線Ｒ６を遮らない最少の幅Ｗｓを有する場合、幅Ｗｓの１／２が距離Ｈと同じになる。そのため、式（５）から、スリット４２の幅Ｗｓの最小値は、以下の式（６）で表される。

【数6】

【0091】

上記の式（６）はスリット４２の幅Ｗ_Ｓの最小値を表しているため、スリット４２の幅Ｗ_Ｓは、以下の式（７）で表すことができる。

【数7】

【0092】

上記の式（４）と式（７）とから、スリット４２の幅Ｗｓの最も望ましい範囲は、以下の式（８）で表される。

【数8】

【0093】

＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１による画像形成動作（すなわち印刷動作）について、図１、図３および図７を参照して説明する。画像形成動作が開始されると、給紙ローラ７１が回転し、媒体カセット７０に収容された媒体Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出す。さらに、搬送ローラ対７２、７３が、搬送路に送り出された媒体Ｐを転写ベルト６２まで搬送する。転写ベルト６２は、駆動ローラ６３の回転によって矢印Ｂで示す方向に走行し、媒体Ｐを吸着保持して搬送する。

【0094】

一方、プロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋでは、感光体ドラム５１の表面が、帯電ローラ５２によってそれぞれ一様に帯電される。

【0095】

さらに、ＬＥＤヘッド３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが、色毎のイメージデータに応じて光線を出射する。図３に示したように、各ＬＥＤヘッド３では、基板３０上のＬＥＤ素子３１から出射された光線が、マスク２３の開口部２４、レンズ板１１のレンズ面１２，１３、遮光板２１の開口部２２、レンズ板１４のレンズ面１５，１６、およびカバー部材３５を通過し、結像面である感光体ドラム５１の表面に集光する。感光体ドラム５１の表面の感光層では露光部分の電荷が減衰し、静電潜像が形成される。

【0096】

感光体ドラム５１の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ５３によってトナーで現像されてトナー像となる。感光体ドラム５１の表面のトナー像は、感光体ドラム５１と転写ローラ６１との間を通過する転写ベルト６２上の媒体Ｐに転写される。転写ベルト６２の走行に伴い、媒体Ｐは、プロセスユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの各感光体ドラム５１と転写ローラ６１との間を通過し、各色のトナー像が媒体Ｐに転写される。

【0097】

トナー像が転写された媒体Ｐは、定着ユニット８に送られる。定着ユニット８では、定着ローラ８１および加圧ローラ８２によりトナー像が加熱および加圧され、トナー像が媒体Ｐに定着する。トナー像が定着された媒体Ｐは、排出ローラ対９１，９２によって画像形成装置１の外部に排出され、スタッカ部９３に積載される。これにより画像形成動作が完了する。

【0098】

図７において、光軸Ａｘの近傍のＬＥＤ素子３１から出射される光線は、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で示される。光軸Ａｘから離れたＬＥＤ素子３１から出射される光線は、Ｒ４で示される。Ｒ１は、光軸Ａｘ近傍のＬＥＤ素子３１から発せられる光線の主光線である。Ｒ４は、光軸Ａｘから離れたＬＥＤ素子３１から発せられた光線の主光線である。

【0099】

レンズ板１１のレンズ面１２，１３によって、物体（すなわちＬＥＤ素子３１）の倒立縮小像である中間像が形成され、レンズ板１４のレンズ面１５，１６によって、中間像の倒立拡大像（すなわち物体の正立等倍像）が形成される。

【0100】

上記の通り、レンズ板１１，１４は、レンズ面１３とレンズ面１５との間で主光線が平行となるテレセントリックな構成を有する。この構成は、レンズ板１１のレンズＬ１とレンズ板１４のレンズＬ２とを略同一形状とし、物体からレンズ板１１までの距離ＬＯと、レンズ板１４から結像面までの距離ＬＩとを略等しくすることで実現される。

【0101】

＜数値実施例＞
次に、第１の実施の形態のＬＥＤヘッド３の具体的な数値実施例について説明する。表１には、第１の実施の形態のＬＥＤヘッド３の各部の寸法を示す。

【0102】

【表1】

【0103】

また、表２には、レンズ板１１のレンズ面１２，１３の形状を示す。レンズ板１１のレンズ面１２，１３およびレンズ板１４のレンズ面１５，１６は、いずれも回転非球面形状であり、曲率半径と４次、６次および８次の非球面係数とで表される。

【0104】

レンズ面１６は、レンズ面１２をＹ方向の回転軸を中心として１８０度回転させた形状である。レンズ面１５は、レンズ面１３をＹ方向の回転軸を中心として１８０度回転させた形状である。レンズ面１２，１３およびレンズ面１５，１６は、いずれも、Ｘ方向に２１２ｍｍに亘って配列されている。

【0105】

【表2】

【0106】

レンズ板１１，１４は、例えばシクロオレフィン樹脂で構成される。ここでは、シクロオレフィン樹脂の一例として、三井化学株式会社製「アペル（登録商標）ＡＰＬ５５１３ＴＬ」を用いる。この樹脂の温度２５℃での波長７７０ｎｍの光線に対する屈折率は、１．５３７３である。

【0107】

レンズ板１１，１４は、いずれも焦点距離ｆが１．１６６ｍｍであり、バックフォーカスが０．６１４ｍｍである。レンズ板１１のレンズ面１２から第１主平面までの距離は、０．５５２ｍｍである。レンズ板１４のレンズ面１６から第２主平面までの距離も同様である。

【0108】

マスク２３および遮光板２１は、例えばポリカーボネートで構成される。ここでは、ポリカーボネートの一例として、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製の「ユーピロン（登録商標）Ｈ－４０００」を用いる。

【0109】

このＬＥＤヘッド３において、ＬＥＤ素子３１を順次点灯させ、レンズユニット１０により形成されるＬＥＤ素子３１の像を観察した。その結果、ＬＥＤ素子３１以外に光っている部分は観察されなかった。すなわち、遮光板２１およびマスク２３の開口部２２，２４での反射による反射像は観察されなかった。

【0110】

さらに、ＬＥＤヘッド３を搭載した画像形成装置１（図１）としてのカラーＬＥＤプリンタを用い、ブラックのプロセスユニット１２Ｋを用いて印刷試験を行った。媒体ＰとしてはＡ４サイズの普通紙を用い、印刷環境は、温度２２℃、相対湿度５０％とした。印刷試験で得られた印刷物を目視で観察した結果、鮮明な印刷画像が得られていることが分かった。

【0111】

表１に示したＬＥＤヘッド３の各部の寸法を式（８）に代入すると、次の式（９）が得られる。
０．９０６［ｍｍ］≦Ｗ_Ｓ≦１．８８０［ｍｍ］ … （９）

【0112】

本実施の形態では、スリット４２の幅Ｗｓが１．６［ｍｍ］であるため、式（９）の条件を満足している。

【0113】

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、第１の実施の形態の光学装置（露光装置）としてのＬＥＤヘッド３は、レンズユニット１０と、これを保持するホルダ（保持部材）４０とを備える。レンズユニット１０は、複数のレンズＬ２を有するレンズ板１４（第１のレンズアレイ）と、レンズ板１１の各レンズＬ２と光軸が一致する複数のレンズＬ１を有するレンズ板１１（第２のレンズアレイ）と、これらの間に配置されて複数の開口部２２を有する遮光板（遮光部材）２１とを備える。レンズ板１４は、その長手方向に複数配列されたレンズＬ２ａ（第１のレンズ）およびレンズＬ２ｂ（第２のレンズ）とを有する。ホルダ４０は、レンズ板１４と対向する位置に、レンズ板１４を通過した光線を遮光する対向部４１と、当該光線を通過させるスリット（開口）４２とを有する。スリット４２のＹ方向の幅Ｗ_Ｓは、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂの互いに離れた側の端部間（すなわち２つの基準面ＳＬ間）のＹ方向の距離Ｗ_Ｄよりも狭い。

【0114】

このように構成されているため、ホルダ４０の対向部４１のスリット４２の両側（遮光部）で迷光を遮光し、感光体ドラム５１の表面（結像面）に到達する迷光を低減することができる。これにより迷光に起因する画像品質の低下を抑制し、鮮明な画像を形成することができる。

【0115】

なお、上記のレンズユニット１０は、マスク２３、レンズ板１１、遮光板２１およびレンズ板１４を有していたが、マスク２３を有さない構成も可能である。すなわち、レンズユニット１０は、第１のレンズアレイとしてのレンズ板１４と、第２のレンズアレイとしてのレンズ板１１と、これらの間に配置された遮光部材としての遮光板２１とを備えていればよい。

【0116】

第２の実施の形態
第２の実施の形態は、第１の実施の形態で説明したＬＥＤヘッド３（光学装置）を受光装置に適用した読取ヘッド２０１と、読取ヘッド２０１を備えた画像読取装置２００に関する。

【0117】

図１５（Ａ）は、画像読取装置２００を示す斜視図である。画像読取装置２００は、例えばフラットベッド型のイメージスキャナである。画像読取装置２００は、筐体２０２と、筐体２０２の上面に設けられた原稿台（支持台）２０３と、原稿台２０３の下側に配置された読取ヘッド２０１（コンタクトイメージセンサヘッド）と、原稿台２０３の上側を覆う蓋２０４とを備える。原稿台２０３は、可視光を透過するガラス等の材料で構成されており、その表面に読取対象物である原稿Ｍが載置される。

【0118】

読取ヘッド２０１をＹ方向（副走査方向）に案内するため、原稿台２０３に沿って一対のガイド２０５が設けられている。また、読取ヘッド２０１は、駆動ベルト２０６に連結されており、この駆動ベルト２０６は、ステッピングモータ２０７に連結されている。また、読取ヘッド２０１は、フレキシブルフラットケーブル２０８を介して制御回路２１０に接続されている。

【0119】

図１５（Ｂ）は、読取ヘッド２０１の構成を示す断面図である。読取ヘッド２０１は、ＬＥＤ素子３１がＸ方向に配列された基板３０（図２）の代わりに、複数の受光素子３７がＸ方向に配列された基板３６を備える。読取ヘッド２０１は、基板３０を基板３６に置き換えたことを除き、ＬＥＤヘッド３と同様に構成されている。

【0120】

すなわち、読取ヘッド２０１は、ホルダ４０、基板３６、マスク２３、レンズ板１１、遮光板２１、レンズ板１４、およびカバー部材３５を有する。また、マスク２３、レンズ板１１、遮光板２１およびレンズ板１４は、レンズユニット１０を構成する。

【0121】

読取ヘッド２０１は、出射側（すなわちレンズ板１４側）を原稿台２０３に対向させるように配置されている。原稿台２０３に載せられた原稿Ｍからの光は、ホルダ４０のスリット４２、レンズ板１４のレンズ面１５，１６、遮光板２１の開口部２２ａ、レンズ板１１のレンズ面１２，１３、およびマスク２３の開口部２４を通って、受光素子３７に集光する。

【0122】

画像読取装置２００の基本動作は、以下の通りである。原稿台２０３上に原稿Ｍを設置し、スキャンボタン等のスイッチを押下すると、読取ヘッド２０１に取り付けられた光源（図示せず）が点灯して原稿Ｍを照明する。読取ヘッド２０１は、ステッピングモータ２０７によって駆動される駆動ベルト２０６によってＹ方向に移動しながら、原稿Ｍの表面で反射された光線を受光する。読取ヘッド２０１は、受光した光信号を電気信号に変換する。

【0123】

ホルダ４０のスリット４２が、レンズ板１４のレンズ面１６のＹ方向の最外側端部よりも内側に形成されているため、基板３６の受光素子３７に到達する迷光を低減することができる。これにより、読取精度を向上することができる。

【0124】

なお、上記のように読取ヘッド２０１を移動させる代わりに、原稿台２０３上の所定の読取位置を通過するようにＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）で原稿Ｍを搬送し、当該読取位置に停止した読取ヘッド２０１で原稿Ｍの画像を読み取ってもよい。

【0125】

第３の実施の形態
第３の実施の形態は、第１の実施の形態で説明したＬＥＤヘッド３（光学装置）を受光装置に適用した撮像装置３０１と、撮像装置３０１を備えたラインスキャンカメラ３００に関する。

【0126】

図１６（Ａ）は、ラインスキャンカメラ３００を示す模式図である。ラインスキャンカメラ３００は、例えば自動品質検査システム等で用いられる。ラインスキャンカメラ３００は、撮像装置３０１と、撮像対称物Ｂを搬送する搬送ベルト３０２と、搬送ベルト３０２を駆動するモータ３０３とを有する。

【0127】

搬送ベルト３０２は、撮像装置３０１による撮像位置をＹ方向（副走査方向）に通過するように、撮像対称物Ｂを搬送する。搬送ベルト３０２およびモータ３０３は、撮像対称物Ｂを搬送する搬送部を構成する。なお、搬送部は、搬送ベルト３０２およびモータ３０３に限定されるものではなく、撮像対称物ＢをＹ方向に搬送できるものであればよい。

【0128】

図１６（Ｂ）は、撮像装置３０１を示す断面図である。撮像装置３０１は、ＬＥＤ素子３１がＸ方向に配列された基板３０（図２）の代わりに、複数の受光素子３７がＸ方向に配列された基板３６を備える。すなわち、撮像装置３０１は、実施の形態２の受光装置である読取ヘッド２０１と同様に構成されている。

【0129】

読取ヘッド２０１は、出射側（すなわちカバー部材３５側）を、搬送ベルト３０２に対向させるように配置されている。搬送ベルト３０２上の撮像対称物からの光は、ホルダ４０のスリット４２、レンズ板１４のレンズ面１５，１６、遮光板２１の開口部２２ａ、レンズ板１１のレンズ面１２，１３、およびマスク２３の開口部２４を通って、受光素子３７に集光する。

【0130】

ラインスキャンカメラ３００の基本動作は、以下の通りである。搬送ベルト３０２上に撮像対称物Ｂを設置し、スタートボタン等のスイッチを押下すると、搬送ベルト３０２がモータ３０３によってＹ方向に移動する。撮像装置３０１は、撮像対称物Ｂからの光線を受光し、受光した光信号を電気信号に変換する。

【0131】

ホルダ４０のスリット４２が、レンズ板１４のレンズ面１６のＹ方向の最外側端部よりも内側に形成されているため、基板３６の受光素子３７に到達する迷光を低減することができる。これにより、読取精度を向上することができる。

【0132】

なお、ここでは撮像装置３０１と搬送部（搬送ベルト３０２およびモータ３０３）とを組み合わせてラインスキャンカメラ３００を構成したが、撮像装置３０１を単体で使用してもよい。

【0133】

以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、各種の改良または変形を行なうことができる。

【0134】

画像形成装置としては、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置および複合機などがある。画像読取装置としては、例えば、スキャナおよび複合機などがある。

【符号の説明】

【0135】

１ 画像形成装置、 ３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ ＬＥＤヘッド（光学装置、露光装置）、 １０ レンズユニット、 ５，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ プロセスユニット（画像形成ユニット）、 ２４ 開口部、 １１ レンズ板（第２のレンズアレイ）、 １２，１３ レンズ面、 １４ レンズ板（第１のレンズアレイ）、 １５，１６ レンズ面、 ２１ 遮光板（遮光部材、第１の遮光部材）、 ２２ 開口部、 ２２ａ 第１の開口部、 ２２ｂ 第２の開口部、 ２３ マスク（第２の遮光部材）、 ２４ 開口部、 ３０，３６ 基板、 ３１ ＬＥＤ素子（発光素子）、 ３５ カバー、 ３７ 受光素子、 ２６ カバー部材、 ４０ ホルダ（保持部材）、 ４１ 対向部（遮光部）、 ４２ スリット（開口）、 ５１ 感光体ドラム（像担持体）、 ５２ 帯電ローラ（帯電部）、 ５３ 現像ローラ（現像剤担持体）、 ５４ 供給ローラ（現像剤供給部材）、 ５５ トナーカートリッジ（現像剤収容体）、 ６ 転写ユニット、 ６１ 転写ローラ（転写部材）、 ６２ 搬送ベルト、 ７ 媒体供給部、 ８ 定着ユニット、 ９ 媒体排出部、 ２００ 画像読取装置、 ２０１ 読取ヘッド（光学装置、受光装置）、 ２０３ 原稿台、 ３００ ラインスキャンカメラ（光学装置、撮像装置）、 ３０１ 撮像装置、 ３０２ 搬送ベルト（駆動部）、 Ｌ１ レンズ、 Ｌ２ レンズ、 Ｌ２ａ 第１のレンズ、 Ｌ２ｂ 第２のレンズ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】