CN101403877B - 行头及使用了行头的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行头及使用了行头的图像形成装置，使按照与矩阵状配置的多个正透镜系的每一个对应的方式配置列状的多个发光元件而成的光写入行头的正透镜系的直径尽可能地小。将包含一列以上在主扫描方向列状配置多个发光元件而成的发光元件列的发光体组、至少在主扫描方向隔开间隔配置多组，而构成发光体阵列(1)，且在发光体阵列(1)的射出侧配置按照与各个发光体组对应分别整齐排列一个正透镜系(5)的方式配置的透镜阵列，并在透镜阵列的成像侧配置写入面(41)，构成透镜阵列的各正透镜系(5)由正折射力的两个透镜组(L1、L2)构成，在其间配置孔径光阑(11)，而在像侧成为大致远心的，像侧透镜(L2)的焦点距离和写入面(41)的发光元件像组的沿着主扫描方向的宽度满足条件式(21)、(24)。

Description

行头及使用了行头的图像形成装置 

技术领域

本发明涉及行头及使用了行头的图像形成装置，特别是涉及使用微透镜阵列在被照射面上投影发光元件列而形成成像点列的行头和使用了行头的图像形成装置。 

背景技术

目前，专利文献1中提案有如下这样的光写入行头、及使其光路反向进行光读取的行头：在LED阵列方向配置多个LED阵列芯片，由对应配置的正透镜将各LED阵列芯片的LED阵列在感光体上放大投影，在感光体上邻接的LED阵列芯片的端部的发光点的像彼此之间以与同一LED阵列芯片的发光点的像间间距相同的间距邻接成像。 

另外，专利文献1的配置的基础上，专利文献2中提案有，由两片透镜构成正透镜，且按照使投影光接近平行光的方式加深焦点深度。 

另外，专利文献3中提案有如下这样的光写入行头，将LED阵列芯片隔开间隔配置两列，使其重复相位错开半周期，使各正透镜与各LED阵列芯片对应，配置两列正透镜阵列，并使感光体上的发光点阵列的像为一列。 

专利文献1：特开平2-4546号公报 

专利文献2：特开平6-344596号公报 

专利文献3：特开平6-278314号公报 

这些现有技术中，当各正透镜的视角增大时，根据cos4乘法法则，周边的光量降低也增大(遮光)。为防止该遮光引起的印字图像的浓度不均，需要将像面的各像素(发光点像)的光量设为一定，但其必须要在每一发光点改变光源(发光点)的光量来修正遮光。但是，由于光源像素(发光点)的发光强度对寿命特性有影响，故当光学系的遮光增大时，即使对每个发光点调节光量并在初期得到均匀的像面光量，随经过时间，也会有发光点间距的光量不均产生，导致特性浓度不均产生。 

另外，在副扫描方向并列配置多个发光点阵列的情况下，当光学系的透镜直径增大时，光写入行头在副扫描方向的宽度增大，而难以将图像形成装置小型化。 

发明内容

本发明是鉴于现有技术的问题点而构成的，其目的在于，在与阵列状地配置的多个正透镜系的各透镜系对应配置列状的多个发光元件而成的光写入行头中，通过将各透镜系的透镜直径设定为尽可能小，可将行头及使用了行头的图像形成装置小型化。 

本发明的其它目的在于，即使写入面在光轴方向变动，基于发光点像的错位的不均也不会产生。 

为实现上述目的，本发明提供一种行头，其特征在于，具有： 

具有两个正折射力的透镜的正透镜系； 

在第一方向及第二方向配置多个所述两个透镜中像侧透镜而成的像侧透镜阵列； 

在所述第一方向及所述第二方向配置多个所述两个透镜中物体侧透镜而成的物体侧透镜阵列； 

在所述正透镜系的物体侧相对于1的所述正透镜系配置了多个发光元件的发光体阵列； 

在所述像侧透镜阵列和所述物体侧透镜阵列之间配置且以在像侧成为远心或大致远心的方式形成孔径光阑的光阑板，在像侧成为远心是指在像空间主光线与光轴平行，在像侧成为大致远心是指在像空间主光线位于光轴的±1°以内， 

设所述像侧透镜阵列向所述第二方向配置的透镜的列数为m、在所述第一方向相邻的两个所述像侧透镜的有效区域的间隔为α、所述正透镜系的像侧孔径角(半角)为θ_i、相对于所述正透镜系的1配置的多个发光元件的像面上的像即多个发光元件像的所述第一方向的宽度(全宽度)为W_i、所述像侧透镜的焦点距离为f₂、从所述像侧透镜的像侧主面到所述像侧的距离为S_i时，具有以下条件： 

f₂≤(mW_i-α)/(2θ_i)              …(21) 

W_i≥2S_iθ_i/(m-1)+α/(m-1)        …(24) 

通过这样构成，即使写入面的位置在光轴方向错开，成像点也不会产生错位，从而可防止形成的图像的劣化，而且，可将孔径光阑的直径设定为与构成透镜阵列的各正透镜系的两片透镜的像侧的透镜的有效直径大致相同或为其以下，进而可将物体侧透镜的有效直径设为与像侧的透镜的有效直径大致相同或为其以下，可避开与相邻的正透镜系的干涉而矩阵状地配置正透镜系。 

该情况下，理想的是，所述多个发光元件像的所述第一方向的宽度(全宽度)W_i具有以下条件。 

W_i≥2S_iθ_i/(m—1)+α/(m—1)　　　　　　　　　　　　…(24)’ 

通过这样构成，在上述作用效果的基础上，可将像侧透镜的有效直径抑制为小。 

本发明还提供一种行头，其特征在于，具有： 

具有两个正折射力的透镜的正透镜系； 

在第一方向及第二方向配置多个所述两个透镜中像侧透镜而成的像侧透镜阵列； 

在所述第一方向及所述第二方向配置多个所述两个透镜中物体侧透镜而成的物体侧透镜阵列； 

在所述正透镜系的物体侧相对于一个所述正透镜系配置了多个发光元件的发光体阵列； 

在所述像侧透镜阵列和所述物体侧透镜阵列之间形成在像侧按照成为远心或大致远心的方式配置的孔径光阑的光阑板， 

所述像侧透镜由像侧的面为平面的凸平透镜构成， 

将所述像侧透镜阵列向所述第二方向配置的透镜的列数设为m、将在所述第一方向相邻的两个所述像侧透镜的有效区域的间隔设为α、将所述正透镜系的像侧孔径角(半角)设为θ_i、将相对于一个所述正透镜系配置的多个发光元件的像面上的像即多个发光元件像的所述第一方向的宽度(全宽度)设为W_i、将所述像侧透镜的焦点距离设为f₂、将从所述像侧透镜的像侧平面到像面的距离设为d₂’、将与一个所述正透镜系对应配置的多个发光元件的像面的像即多个发光元件像的在所述第一方向的端部的发光元件像所聚束的光束的最外光线、入射到所述像侧透镜的物体侧的凸 面的点与所述像侧透镜的像侧的平面的光轴方向的距离设为e_t2、所述像侧透镜的折射率为n₂时，具有以下条件： 

f₂≤(mW_i—α)/(2θ_i)　　　　　　　　　…(21) 

W_i≥2(d₂’+et₂/n₂)θ_i/(m—1)+α/(m—1)　　　　　　　…(27) 

通过这样构成，即使写入面的位置在光轴方向错开，成像点也不会产生错位，从而可防止形成的图像的劣化，而且，可将孔径光阑的直径设定为与构成透镜阵列的各正透镜系的两片透镜的像侧的透镜的有效直径大致相同或为其以下，进而可将物体侧透镜的有效直径设为与像侧的透镜的有效直径大致相同或为其以下，可避开与相邻的正透镜系的干涉而矩阵状地配置正透镜系。 

该情况下，理想的是，所述多个发光元件像的所述第一方向的宽度(全宽度)W_i具有以下的条件。 

W_i＝2(d₂’+e_t2/n₂)θ_i/(m—1)+α/(m—1) 

通过这样构成，在上述作用效果的基础上，可将像侧透镜的有效直径抑制为小。 

以上，理想的是，所述光阑板配置于所述像侧透镜的前侧焦点面。 

通过这样构成，透镜阵列的各正透镜系在像侧成为远心，即使写入面的位置在光轴方向错开，成像点也不会产生错位，可防止形成的图像劣化。 

另外，理想的是，所述光阑板接近所述物体侧透镜配置。 

通过这样构成，可防止物体侧透镜的直径增大。 

另外，可构成具有潜像载体；将该潜像载体带电的带电部；如上所述的行头；将潜像载体显影的显影部的图像形成装置。 

通过这样构成，可构成小型且析像力高并且图像劣化少的打印机等图像形成装置。 

附图说明

图1是与本发明一实施方式的行头的一个微透镜对应的部分的立体图； 

图2是与本发明一实施方式的行头的一个微透镜对应的部分的立体图；

图3是与本发明一实施方式的行头的一个微透镜对应的部分的立体图； 

图4是表示本发明一实施方式的发光体阵列和光学倍率为负的微透镜的对应关系的说明图； 

图5是表示存储有图像数据的行缓冲器的存储表的例子的说明图； 

图6是表示在主扫描方向同列形成由奇数序号和偶数序号的发光元件得到的成像点的样子的说明图； 

图7是表示作为行头所使用的发光体阵列的例子的概略说明图； 

图8是表示图7的构成中利用各发光元件的输出光通过微透镜照射了像载体的曝光面时的成像位置的说明图； 

图9是表示图8中副扫描方向的成像点形成的状态的说明图； 

图10是表示排列了多个微透镜时在像载体的主扫描方向反转形成成像点的例子的说明图； 

图11是表示采用了本发明的电子照相工艺的图像形成装置的一实施例的整体构成的模式剖面图； 

图12是用于说明自一个光源射出并被取入光学系的孔径的光束的图； 

图13是表示在像面的发光元件的图像即成像点的组和与之对应的微透镜的关系的图； 

图14是表示各参数的符号的定义的图； 

图15是用来求取用于使孔径光阑的直径与第二透镜有效直径大致相等的条件的图； 

图16是表示像面像素组的宽度和第二透镜有效直径满足的范围的图； 

图17是用于探讨第一透镜的配置的光路图； 

图18是用于探讨构成微透镜的第二透镜由凸平壁厚透镜形成的情况的图； 

图19是将图18的第二透镜附近放大表示的图； 

图20是将表示本发明一实施例的光写入行头的构成的一部分破断后的立体图； 

图21是沿着图20的副扫描方向的剖面图； 

图22是表示图20的情况中的发光体阵列和微透镜阵列的配置的平面 图； 

图23是表示一个微透镜和与之对应的发光体块的对应关系的图； 

图24是与发光体阵列的发光体块对应配置的光阑板的平面图； 

图25是表示相对于一个发光体块的光阑板的孔径的图； 

图26是在主扫描方向以长的列状配置发光元件并对其中一部分进行发光控制而构成发光体块的情况的、且与图22对应的图； 

图27是由两片微透镜阵列构成微透镜阵列时的沿着主扫描方向的剖面图； 

图28是与实施例1的一个微透镜对应的光学系的主扫描方向、副扫描方向的剖面图； 

图29是与实施例2的一个微透镜对应的光学系的主扫描方向、副扫描方向的剖面图； 

图30是与实施例3的一个微透镜对应的光学系的主扫描方向、副扫描方向的剖面图； 

图31是与实施例4的一个微透镜对应的光学系的主扫描方向、副扫描方向的剖面图； 

图32是在本发明的光写入行头的光学系中与光阑板独立地配置炫光光阑板的例子的沿着主扫描方向的剖面图。 

符号说明 

1发光体阵列；2发光元件；2’与成像点的形成相关的发光元件；2”未发光的发光元件；3发光元件列；3’在主扫描方向连续的长的列状的发光元件列；4发光体块；5微透镜；6微透镜阵列；8、8a、8b成像点；10存储表；11孔径光阑；20玻璃基板；21长条壳体；22支承孔；23背盖；24固定金属件；25定位销；26插入孔；27密封部件；30光阑板；31光阑板的孔径；32炫光光阑板；33炫光光阑板的孔径；34玻璃基板；35透镜面部；41感光体(像载体、像面)；41(K、C、M、Y)感光体鼓(像载体)；42(K、C、M、Y)带电装置(电晕带电器)；44(K、C、M、Y)显影装置；45(K、C、M、Y)一次转印辊；50中间转印带；51驱动辊；52从动辊；53张力辊；61第一微透镜阵列；62第二微透镜阵列；66二次转印辊；71第一衬垫；72第二衬垫；73第三衬垫；80成像点的组；101、 101K、101C、101M、101Y行头(光写入行头)；a、b、c透镜列；O-O’透镜光轴；L1第一透镜；L2第二透镜。 

具体实施方式

在详细说明本发明的行头的光学系统之前，对其发光元件的配置和发光定时进行简单说明。 

图4是表示本发明一实施方式的发光体阵列1和光学倍率为负的微透镜5的对应关系的说明图。该实施方式的行头中，一个微透镜5对应两列发光元件。但是，由于微透镜5为光学倍率为负(倒立成像)的成像元件，故发光元件的位置在主扫描方向及副扫描方向反转。即，图1的构成中，在像载体的移动方向上游侧(第一列)排列有偶数号发光元件(8、6、2、4)，在同下游侧(第二列)排列有奇数号发光元件(7、5、3、1)。另外，在主扫描方向的前头侧排列有序号大的发光元件。 

图1～图3是与该实施方式的行头的一个微透镜对应的部分的立体图。如图2所示，与排列于像载体41下游侧的奇数序号的发光元件2对应的像载体41的成像点8a形成于在主扫描方向反转的位置。R是像载体41的移动方向。另外，如图3所示，与排列于像载体41的上游侧(第一列)的偶数序号的发光元件2对应的像载体41的成像点8b形成于在副扫描方向反转的下游侧的位置。但是，在主扫描方向上，自前头侧起的成像点的位置以发光元件1～8的序号顺序对应。因此，得知该例中通过调节像载体在副扫描方向的成像点形成的定时可在主扫描方向同列地形成成像点。 

图5是表示存储有图像数据的行缓冲器的存储器表10的例子的说明图。图5的存储表10在主扫描方向反转地相对于图4的发光元件的序号存储。图5中，行缓冲器的存储表10中存储的图像数据中，先读出与像载体41的上游侧(第一列)的发光元件对应的第一图像数据(1、3、5、7)，使发光元件发光。其次，在T时间后，读出存储于存储器地址的与像载体41的下游侧(第二列)的发光元件对应的第二图像数据(2、4、6、8)，使发光元件发光。这样，如图6中8的位置所示，像载体上第一列的成像点在主扫描方向与第二列的成像点同列形成。 

图1是概念性表示在图5的定时读出图像数据并形成成像点的例子的 立体图。如参照图5所说明，先使像载体41的上游侧(第一列)的发光元件发光，在像载体41上形成成像点。其次，在经过规定的定时T后，使像载体41的下游侧(第二列)的奇数序号的发光元件发光，在像载体上形成成像点。此时，奇数序号的发光元件的成像点不在图2中说明的8a的位置，而如图6所示，在主扫描方向同列地形成于8的位置。 

图7是表示作为行头使用的发光体阵列的例子的概略说明图。图7中，在发光体阵列1上，沿副扫描方向排列设置多列在主扫描方向排列多个发光元件2而成的发光元件列3，形成发光体块4(参照图4)。图7的例子中，发光体块4在副扫描方向形成有两列在主扫描方向排列了四个发光元件2的发光元件列3(参照图4)。该发光体块4在发光体阵列1上配置有多个，各发光体块4与微透镜5对应配置。 

微透镜5在发光体阵列1的主扫描方向及副扫描方向设置多个，形成微透镜阵列(MLA)6。该MLA6在副扫描方向错开主扫描方向的前头位置排列。这样的MLA6的排列对应在发光体阵列1锯齿状地设置发光元件的情况。图7的例子中，MLA6在副扫描方向配置有三列，但为便于说明，将与MLA6在副扫描方向的三列的各位置对应的各单位块4区分为组A、组B、组C。 

如上所述，在光学倍率为负的微透镜5内配置多个发光元件2，且在副扫描方向配置多列该透镜的情况下，为在像载体41的主扫描方向形成一列并排的成像点，而需要以下这样的图像数据控制。(1)副扫描方向的反转；(2)主扫描方向的反转；(3)透镜内的多列发光元件的发光定时调节；(4)组间的发光元件的发光定时调节。 

图8是说明图7的构成中利用各发光元件2的输出光通过微透镜5照射了像载体的曝光面时的成像位置的说明图。图8中，如图7中所说明，在发光体阵列1中配置有区分为组A、组B、组C的单位块4。将组A、组B、组C的各单位块4的发光元件列分为像载体41的上游侧(第一列)和下游侧(第二列)，并对第一列分配偶数序号的发光元件，对第二列分配奇数序号的发光元件。 

对于组A，如图1～3中所说明，通过使各发光元件2动作，在像载体41上，在通过主扫描方向及副扫描方向反转的位置形成成像点。这样，在 像载体41上以1～8的顺序在主扫描方向的同列形成成像点。下面，使像载体41沿副扫描方向移动规定时间，同样执行组B的处理。另外，通过使像载体41沿副扫描方向移动规定时间来执行组C的处理，以1～24...的顺序在主扫描方向的同列形成基于输入的图像数据的成像点。 

图9是表示图8中副扫描方向的成像点形成的状态的说明图。S是像载体41的移动速度，d1是组A的第一列和第二列发光元件的间隔，d2是组A的第二列发光元件和组B的第二列发光元件的间隔，d3的组B的第二列发光元件和组C的第二列发光元件的间隔，T1是在组A的第二列发光元件发光后到第一列发光元件发光的时间，T2是组A的第二列发光元件的成像位置向组B的第二列发光元件的成像位置移动的时间，T3是组A的第二列发光元件的成像位置向组C的第二列发光元件的成像位置移动的时间。 

T1可如下求取。T2、T3可通过将d1取代为d2、d3来同样求取。 

T1＝|(d1×β)/S| 

在此，各参数如下。 

D1：发光元件的副扫描方向上的距离 

S：成像面(像载体)的移动速度 

β：透镜倍率 

图9中，在组A的第二列发光元件发光的时间经过了T2时间后，使组B的第二列发光元件发光。进而在从T2经过T3时间后，使组C的第二列发光元件发光。各组的第一列发光元件在第二列发光元件发光后再经过T1时间后发光。通过进行这样的处理，如图8所示，可在像载体上将二维配置于发光体阵列1的发光体的成像点形成为一列。图10是表示排列有多个微透镜5的情况下在像载体的主扫描方向将成像点反转形成的例子的说明图。 

使用以上那样的行头可构成图像形成装置。该一实施方式中，用四个行头在四个感光体上曝光，同时形成四色图像，且一个环状中间转印带(中间转印介质)上转印的串行式彩色打印机(图像形成装置)可使用以上那样的行头。图11是表示使用有机EL元件作为发光元件的串行式图像存储装置之一例的纵剖侧面图。该图像形成装置为将同样构成的四个行头 101K、101C、101M、101Y分别配置于同样构成的四个感光体鼓(像载体)41K、41C、41M、41Y的曝光位置而成的装置，作为串行式的图像形成装置构成。 

如图11所示，该图像形成装置设有驱动辊51、从动辊51、张力辊53，且具备通过张力辊53作用张力地张挂且被向图中箭头方向(逆时针方向)循环驱动的中间转印带(中间转印介质)50。在相对于该中间转印带50以规定间隔配置的作为四个像载体的外周面配置具有感光层的感光体41K、41C、41M、41Y。 

上述符号后标记的K、C、M、Y分别是指黑色、氰色、品红、黄色，分别表示的是黑色、氰色、品红、黄色用的感光体。其它部件也相同。感光体41K、41C、41M、41Y与中间转印带50的驱动同步，被驱动向图中箭头方向(顺时针方向)旋转。在各感光体41(K、C、M、Y)的周围分别设有分别使感光体41(K、C、M、Y)的外周面带电相同的带电装置(电晕带电器)42(K、C、M、Y)、和使利用该带电装置42(K、C、M、Y)带电相同的外周面与感光体41(K、C、M、Y)的旋转同步地顺序进行行扫描的本发明的上述那样的行头101(K、C、M、Y)。 

另外，具有，对由该行头101(K、C、M、Y)形成的静电潜像赋予作为显影剂的调色剂作成可视图像(调色剂图像)的显影装置44(K、C、M、Y)；将该显影装置44(K、C、M、Y)显影的调色剂图像顺序转印到作为一次转印对象的中间转印带50上的作为转印装置的一次转印辊45(K、C、M、Y)；在进行转印后将残留于感光体41(K、C、M、Y)的表面的调色剂除去的作为清洗装置的清洗装置46(K、C、M、Y)。 

在此，各行头101(K、C、M、Y)按照行头101(K、C、M、Y)的阵列方向沿着感光体鼓41(K、C、M、Y)的母线的方式设置。而且，各行头101(K、C、M、Y)的发光能量峰值波长和感光体41(K、C、M、Y)的灵敏度峰值波长被设定为大致一定。 

显影装置44(K、C、M、Y)例如使用非磁性一成分调色剂作为显影剂，将该一成分显影剂例如由供给辊输送向显影辊，并由限制板限制附着于显影辊表面的显影剂的膜厚，通过使该显影辊接触感光体41(K、C、M、Y)并对其进行按压，根据感光体41(K、C、M、Y)的电位电平附 着显影剂，由此作为调色剂图像进行显影。 

由这样的四色单色调色剂图像形成位置形成的黑色、氰色、品红、黄色各色调色剂图像通过施加于一次转印辊45(K、C、M、Y)上的一次转印偏压顺序一次转印到中间转印带50上，在中间转印带50上顺序重合而成为全彩色的调色剂图像在二次转印辊66上二次转印于用纸等记录介质P上，通过作为定影部的定影辊对61’，由此在记录介质P上定影，并通过排纸辊62’排出到形成于装置上部的排纸盘68上。 

另外，图11中，63是层叠保持多片记录介质P的给纸盒，64是从给纸盒63一片一片地给送记录介质P的搓纸辊，65是规定记录介质P向二次转印辊66的二次转印部的供给定时的门辊对，66是在与中间转印带50之间形成二次转印部的作为二次转印装置的二次转印辊，67是除去二次转印后残留于中间转印带50的表面的调色剂的作为清洗装置的清洗板。 

另外，本发明涉及如上那样的行头(光写入行头)的光学系。 

首先，对给予了发光元件2的光源光度、像载体41的灵敏度特性、图像装置解析度、微透镜5的光透射效率时的图像侧孔径角进行考察。 

以各发光元件2为光源2，使光源2相对于到微透镜5的距离足够小，并将光源2作为均等点光源进行考察。即，光源光度如下表示。 

I＝Io(＝constant) 

如图12所示，以从光源(像素)2的发光部的微小面积dA射出且被取入光学系(微透镜)5的孔径的光束为dF、以dF的光源侧立体角为Ω_o时， 

dF＝∫IdΩ＝I_oΩ_o

在此，以光源2之后的圆锥状dF的外周面母线和中心光线构成的角为θ_o时， 

Ω_o＝2π{1—cos(θ_o)}＝4π{sin(θ_o/2)}²…(3) 

将其代入式(2)时， 

dF＝4πI_o{sin(θ_o/2)}²　　　　　　　…(4) 

设光源2的半径为R_o时，每1dot(1个发光元件2)的光学系取入光束为F_o， 

F_o＝∫dFdA

＝4π²I_oR_o ²{sin(θ_o/2)}²…(5) 

像面(像载体)41的每1点(与一个发光元件2定影的成像点8)的光束Fi在设光学系(微透镜)5的光透射率为η_lens时， 

F_i＝η_lensF_o　　　…(6) 

设光学系(微透镜)5的横倍率为β时，像面光束聚束角θ_i、像面点径R_i为， 

θ_i＝θ_o/|β|　　　…(7) 

R_i＝|β|R_o　　　…(8) 

另外，在近轴进行考察时， 

sin(θ_o/2)＝θ_o/2…(9) 

若将式(5)、(7)、(8)、(9)代入式(6)进行整理，则 

F_i＝4π²η_lensI_o(R_i/|β|)²·(|β|θ_i/2)²＝π²η_lensI_oR_i ²θ_i ²…(10) 

将其对θ_i求解时， 

θ_i＝{F_i/(π²η_lensI_oR_i ²)}^0.5…(11) 

F_i为由像载体41的灵敏度特性决定的像面光量，I_o为光源(发光元件)2的光度，R_i为为图像形成装置的析像度决定的像面点径，η_lens为由微透镜5的透镜面数及材料决定的值，分别为独自决定的参数。 

式(11)表示决定Fi、I_o、R_i、η_lens时决定像侧孔径角(半角)θ_i。 

但是，本发明中，作为构成微透镜阵列6的微透镜5，以通过由同轴配置的两片正透镜构成的透镜系构成为前提，且以使孔径光阑位于该两片正透镜间即像侧(感光体(像面)41侧)的正透镜L2的前侧焦点位置并在像侧配置远心为前提。这样，通过由两片正透镜构成微透镜5，像差修正的自由度等提高。另外，通过在像侧构成远心，在因感光体的振动等而像面即感光体(像面)41的面在透镜光轴方向前后且在感光体41上的发光体块4的与发光元件2对应的成像点的位置偏差不会产生，其成像点相对在副扫描方向移动描绘的扫描线间的间隔不均(主扫描方向的成像点的间隔不均)不会产生。 

另外，本发明中，为减小微透镜5的直径而需要将各透镜的必要有效直径抑制为小。像侧孔径角(半角)θ_i由式(11)决定时，在像侧远点的光学系中，当决定从构成微透镜5的两片正透镜中的第二透镜L2(像侧正透镜)到像面41的距离、像面像素组的主扫描方向宽度时，虽然第二透镜的必要有效直径确定，但这两个参数不能自由设定，而根据微透镜5和感光体41的干涉、及与阵列状配置的邻接微透镜的干涉等的限制来决定。决定了第二透镜的直径时，首先，使孔径光阑直径与第二透镜的直径相同或比其小为防止微透镜5的直径增大的条件，另外，需要将第一透镜直径抑制在与孔径光阑直径相同或为其以下。

下面，对构成各微透镜5的孔径光阑直径与第二透镜的有效直径相同或为其以下的条件进行考察，其次，对将第二透镜有效直径抑制为小的条件进行考察。 

在此，对用于进行定义。图13是表示像面(像载体)41的发光元件2的图像即成像点8的组(与发光体块4的图像对应)80、与各成像点8的组80对应的微透镜5的关系的图。该图的情况中，以微透镜5为构成要素的微透镜阵列6中，在主扫描方向配置多个微透镜5而成的透镜列a、b、c向副扫描方向并列配置，该透镜列的数量m为三个。该情况下，在主扫描方向配置多个发光体块4而成的发光体块的列A、B、C也分别对应地设置三列。而且，微透镜5的透镜列a、b、c及发光体块的列A、B、C的主扫描方向的重复间隔相位为相邻的透镜列及发光体块的列的m分之一，该例的情况中，只是相互错开三分之一来配置。 

以成像点8的组80为像面像素组、以与其对应的发光体块4中的发光元件2的组为光源像素组，如图13所示，以像面像素组80的主扫描方向的宽度为Wi，另外，以光源像素组的主扫描方向的宽度为W0，以构成微透镜5的两片正透镜中的像侧的第二透镜L2的有效直径的内侧即有效区域和与主扫描方向相邻的其它透镜的有效区域的间隔为α(图13中，有效区域的间隔α如微透镜5的有效区域的间隔那样图示，但严格地说为第二透镜L2的有效区域的间隔)。 

以第二透镜L2前后的近轴式为基础，求取孔径光阑11的直径与第二透镜L2的有效直径相同或为其以下的条件。 

在进行考察前，如图14，对各参数的各符号进行定义。即，由光轴O-O’测得的角度θ以向右旋转为正，由光轴O-O’测得的像高h以上为正，光轴O-O’上的距离以左向右(光线行进的方向)为正，符号后的下标“in” 是指物体侧的参数，符号后的下标“out”是指像面侧的参数。 

首先，参照图15，考虑透镜有效直径为透镜上的最大光线通过高度时，由于孔径光阑11的直径与第二透镜L2的有效直径大致相同，故只要在像面像素组80的端像素成像的光束中在第透镜L2的入射面上距光轴最远的光线与光轴大致平行即可。以此为条件，对第二透镜L2前后建立近轴式。设第二透镜L2的入射光线与光轴O-O’构成的角度为θ_2in、第二透镜L2的射出光线与光轴O-O’构成的角度为θ_2out、第二透镜L2上的光线通过高度为h₂、第二透镜焦点距离为f₂时， 

θ_2out＝θ_2in+h₂/f₂    …(12) 

由于透镜系(微透镜)5在像侧远心(孔径光阑11位于第二透镜L2的前侧焦点面)且在像侧孔径角(半角)θ_i聚束，故θ_2out＝θ_i，因此， 

θ_i＝θ_2in+h₂/f₂    …(13) 

在此，入射光线与光轴O-O’平行，因此θ_2in＝0。另外，由于最外光线的透镜通过高度为透镜的有效径(半径)，故以第二透镜L2有效直径为D₂时，式(13)为， 

θ_i＝0+(D₂/2)/f₂    …(14) 

将其对f₂求解时， 

f₂＝D₂/(2θ_i)        …(15) 

式(15)为向第二透镜L2的入射光线与光轴O-O’平行的条件式、即孔径光阑11的直径与第二透镜L2的有效直径相等的条件。 

f₂小于式(15)右边时，与从式(13)向第二透镜L2的入射光线的光轴构成的角度θ_2in为负。其是指随着光线前进而从光轴O-O’离开，孔径光阑11的直径更小。因此，作为孔径光阑11的直径与第二透镜L2的有效直径大致相同或为其以下的条件，得到下式。 

f₂≤D₂/(2θ_i)        …(16) 

以从第二透镜L2后侧主面到像面41的距离为S_i，在像面41的像面像素组80宽度(全宽度)为W_i，在微透镜阵列6的主扫描方向的透镜列的副扫描方向并列的数为m，以第二透镜L2有效直径为D₂，构成透镜列后求取可取得W_i的范围，进而对将第二透镜L2的必要有效直径抑制为小的条件进行考察。 

透镜列内的透镜间距离表示为(mW_i)(图13)，但若其小于第二透镜L2的有效直径，则不配置透镜阵列(透镜列)，因此， 

mW_i≥D₂…(17) 

在透镜列的制造上，有时在透镜列内邻接的透镜5的有效直径需要余隙。作为该余隙，将α(正数)(图13)加入式(15)时， 

mW_i≥D₂+α…(18) 

将式(16)和式(18)分别对D₂求解时， 

2θ_if₂≤D₂…(19) 

D₂≤mW_i—α…(20) 

将式(19)、式(20)经由D₂联系，对f₂进行整理时， 

f₂≤(mW_i—α)/(2θ_i)…(21) 

其次，对第二透镜能够的有效直径D₂进行考察。与聚束于像面像素组80的端面像素的光束的透镜上的光线高度相比，透镜有效半径必须要大。由于为像侧远点，故 

D₂/2≥2≥W_i/2+S_iθ_i…(22) 

将式(22)的两边乘2， 

D₂≥W_i+2S_iθ_i…(23) 

将式(23)和先导出的式(20)作为横轴W_i、纵轴D₂进行描绘式， 

如图16所示，满足两式的为图16的斜线范围。 

求取式(20)、式(23)表示的图16的两直线的交点，并求取与斜线部对应的W_I的范围时， 

W_i≥2S_iθ_i/(m—1)+α/(m—1)…(23) 

式(24)为用于可将第二透镜L2列状配置的条件，若不满足，则相邻的条件的有效范围彼此干涉。 

通过在满足式(24)的同时根据式(21)决定第二透镜焦点距离f₂，可使孔径光阑11的直径与式(20)确定的第二透镜的有效直径D₂的上限值大致相同或为其以下。 

关于第一透镜L1的配置，自图17的光路图表明，随着第一透镜L1和孔径光阑11的距离增长，第一透镜L1的有效直径比孔径光阑11的直径增大，因此，只要按照第一透镜L1的有效直径不比第二透镜L2的有效 直径大的方式配置从孔径光阑11到第一透镜L1的距离即可，但通过将第一透镜L1配置于孔径光阑11的附近，可将第一透镜L1的有效直径和孔径光阑11的直径差抑制为小，可防止第一透镜L1的直径增大。 

若决定第一透镜L1的配置，则按照光学系(微透镜)5的倍率β成为所希望的值的方式一意地决定第一透镜L1的焦点距离和从光源面(发光体阵列、物体面)1到第一透镜L1的距离。 

另外，自图16表明，要尽可能地减小第二透镜有效面积D₂，只要减小像面像素组宽度W_i即可。通过将W_i在式(24)的范围且设定为相对于由实光线轨迹求取的D₂满足式(20)的最小值，可将第二透镜的有效直径D₂抑制为小。理想的是，在由通过等号连接式(24)的次式决定W_i时，第二透镜有效直径D₂最小。 

W_i＝2S_iθ_i/(m—1)+α/(m—1)…(24)’ 

其次，如图18所示，在由凸平壁厚透镜形成构成微透镜5的第二透镜L2时，着眼于第二透镜L2最外径通过光线，对减小孔径光阑11的直径、第一透镜L1的有效直径的条件进行探讨。 

如图19所示，聚束于像面像素组80的端像素的光束的最外光线通过高度h₂以空气中的折射率为1由下式表示。 

h₂＝W_i/2+d₂’θ_i+e_t2θ_a

＝W_i/2+d₂’θ_i+e_t2θ_b/n₂

＝W_i/2+d₂’θ_i+e_t2θ_i/n₂

＝W_i/2+(d₂’+e_t2/n₂)θ_i…(25) 

在此，d₂’为从第二透镜L2的像侧的平面到像面41的距离，e_t2为聚束于像面像素组80的端像素的光束的最外光线入射到第二透镜L2的物体侧的凸面的点和到第二透镜L2的像侧的平面的光轴O-O’方向的距离(第二透镜有效直径部厚度)，n₂为第二透镜L2的折射率，θ_a、θ_b为其最外光线向第二透镜L2的像侧的平面的各自的入射角、折射角(图19)。 

D₂≥2h₂到 

D₂≥W_i+2(d₂’+e_t2/n₂)θ_i…(26) 

将该式(26)和式(23)比较时，得知S_I和(d₂’+e_t2/n₂)对应。将其用于式(24)并整理时，

W_i≥2(d₂’+e_t2/n₂)θ_i/(m-1)+α/(m-1)    …(27)。 

在设第二透镜L2为凸平壁厚透镜时，用于使孔径光阑11的直径与第二透镜的有效直径D₂大致相同或为其以上的条件由式(21)、式(27)给予。另外，通过将第一透镜L1和孔径光阑11接近配置，将第一透镜L1的有效直径抑制为小。 

理想的是，通过由利用等号连结式(27)的次式给予像面像素组宽度W_i，可将第二透镜有效直径D₂抑制为最小。 

W_i＝2(d₂’+e_t2/n₂)θ_i/(m-1)+α/(m-1)    …(27)’ 

另外，在以上的说明中，由两片正透镜L1、L2构成的透镜系5以主扫描方向和副扫描方向的焦点距离、焦点位置一致的轴对称的透镜系为前提，但构成微透镜阵列6的透镜系5由变形光学系构成，也可以使用主扫描方向和副扫描方向的焦点距离和倍率不同的结构。该情况下，只要在主扫描方向(主扫描截面)按照成为像侧远心的方式将孔径光阑11配置于正透镜L2的前侧焦点位置即可。另外，该情况下，从第二透镜L2的焦点距离f₂、第二透镜L2的后侧主面到像面41的距离S_i等使用主扫描方向截面的值。 

另外，本发明中，像侧远心是指，不限于使孔径光阑11位于构成微透镜5的两片正透镜L1、L2中第二透镜L2的前侧焦点位置，且使入射到像面41的像面像素组80的各像素的主光线与光轴O-O’完全平行的情况，也包含入射到主扫描方向端部的发光元件像的主光线位于光轴O-O’的±1°以内的情况(在像侧大致远心)。 

其次，对应用了这种以上那样的本发明的远离的光写入行头的实施例进行说明。 

图20是将表示该实施例的光写入头的行头的结构的一部分破端后的立体图，图21是沿着该副扫描方向的剖面图。另外，图22是表示该情况的发光体阵列和微透镜阵列的配置的平面图。另外，图23是表示一个微透镜和与之对应的发光体块的对应关系的图。 

本实施例中，与图4、图7的情况相同，将在主扫描方向排列了四个该例中由有机EL元件构成的发光元件2的发光元件列3在副扫描方向形成两列作成一个发光体块4，并将该发光体块4在主扫描方向及副扫描方向设置多个而形成发光体阵列1，发光体块4在副扫描方向错开主扫描方向的前头位置锯齿状配置。图20的例子中，发光体块4在副扫描方向配置有三列。这种发光体阵列1在玻璃基板20的背面上形成，由形成于同玻璃基板20的背面上的驱动电路驱动。另外，玻璃基板20的背面的有机EL元件(发光元件2)由密封部件27密封。 

玻璃基板20嵌入设于长条的壳体21的支承孔22中，并覆盖背盖23，用固定金属件24固定。将设于长条壳体21的两端的定位销25嵌入对置的图像形成装置主体的定位孔内，同时通过设于长条壳体21的两端的螺丝插入孔26将固定螺丝拧入图像形成装置主体的螺丝孔进行固定，由此将光写入行头101固定在规定位置。 

而且，在壳体21的玻璃基板20的表面测，经由第一衬垫71按照发光体阵列1的各发光体块4的中心和正透镜L1整齐排列的方式配置以该正透镜L1为构成要素的第一微透镜阵列61，并在其上经由第二衬垫72按照与发光体阵列1的各发光体块4的中心整齐排列的方式配置设有孔径31(图19、图20)的光阑板30，进而在其上经由第三衬垫73按照发光体阵列1的各发光体块4的中心和正透镜L2整齐排列的方式将以该正透镜L2为构成要素的第二微透镜阵列62固定。 

这样，投影各发光体块4的发光元件列的微透镜5的透镜阵列由第一微透镜阵列61和第二微透镜阵列62的组合构成。 

而且，基于本发明，在构成第二微透镜阵列62的正透镜L2的物体侧(前侧)焦点位置一致地配置光阑板30，且按照满足式(21)的方式设定正透镜L2的焦点距离f₂，并按照满足式(24)的方式设定感光体(像面)41上的发光体块4的图像的沿着主扫描方向的宽度(全宽度)W_i。光阑板30详细示于图24、图25。图24是与发光体阵列1的发光体块4对应配置的光阑板30的平面图，图25是表示相对于一个发光体块4的光阑板30的孔径31的图。在光阑板30上，与由正透镜L1和正透镜L2构成的微透镜5的各自的中心(光轴)和发光体块4的中心整齐排列地设有孔径31，该实施例中，各孔径31的形状为圆形，但也可以为至少限制主扫描方向的孔径的椭圆形、矩形等孔径形状。 

以上的实施例中，为利用使用设于玻璃基板20的背面的有机EL元件 最外发光元件21在该玻璃基板20的表面测发光的光的所谓的底部发射配置的光写入行头101，但也可以使用在基板的表面侧配置发光元件2的EL元件及LED。 

但是，以上的说明中，发光体阵列1如图7、图22所示，将在主扫描方向排列了多个发光元件2的发光元件列3在副扫描方向设置一列或多列而形成发光体块4，并将微透镜5与各发光体块4对应进行设置。但是，将发光元件2在主扫描方向以以微细的间隔连续的长的列状配置，且按照只是使与其中的发光体块4对应的发光元件组发光的方式进行控制，并按照该发光元件组间的发光体元件不发光的方式进行控制，由此，可构成与图7、图22的情况相同的发光体块4。图26表示与该情况的图22对应的图。即，最外发光体阵列1，将发光元件在主扫描方向作为以微细的等间隔连续的长的列状的发光元件列3’进行排列，且通过其中的微透镜5只是对与成像点8的形成相关的发光元件2’(○表示)的组进行发光控制，对该发光元件2’的组之间存在的发光元件2”(●表示)的组不进行发光控制，按照如上方式可构成各发光体块4。图26的情况下，在主扫描方向配置三列微透镜5，按照与微透镜5的各列对应的方式在副扫描方向形成两列发光元件列3’，并将该两列发光元件列3’中的发光元件2配置为锯齿状，按照只是使各发光元件列3’中的四个发光元件2’发光，该四个发光元件2’间的八个发光元件2”不发光的方式进行控制。 

另外，用于本发明的光写入行头101的微透镜61、61无论现有公知的何种结构均能够使用，图27表示将第一微透镜阵列61和第二微透镜阵列62按照各微透镜L1、L2同轴整齐排列的方式组合而构成微透镜5的阵列时的沿着主扫描方向的平面图。该例中，在各微透镜阵列61、62的玻璃基板34的单面(物体侧)整齐排列，并将由透明数值构成的透镜面部35一体成形，构成各微透镜L1、L2。该情况下，通过将第二微透镜阵列62的像侧的面作成平面，例如作为图像形成装置的行头的微透镜阵列使用时，即使显影剂的调色剂飞散并阀罩于微透镜阵列的其平面上，也可以简单地进行清扫，提高清洁性。 

其次，将用于上述实施例的光学系的具体的数值例作为实施例1～4表示。

图28(a)、(b)是与实施例1的一个微透镜5对应的光学系的各自的主扫描方向、副扫描方向的剖面图，是如下这样的例子：不在发光元件2的射出侧配置玻璃基板，而将微透镜5作成由双凸正透镜L1和双凸正透镜L2构成的合成透镜系，并在双凸正透镜L2的物体侧(前侧)焦点配置光阑板30，在像侧设定远心，第二透镜L2的焦点距离f₂满足式(21)，像面像素组宽度W_i满足式(24)，第二透镜L2的有效直径D₂低于由式(20)决定的上限，光阑板30的孔径31的直径被抑制为比第二透镜L2的有效直径D₂小。 

下面表示该实施例的数值数据，从发光体块4侧朝向感光体(像面)41侧按照顺序，r₁、r₂…为各光学面的曲率半径(mm)，d₁、d₂…为各光学面间的间隔(mm)，n_d1、n_d2…为各透明介质的d线的折射率，υ_d1、υ_d2…为各透明介质的阿倍数。另外，r₁、r₂…也表示光学面，光学面r₁为发光体块(物体面)4，光学面r₂、r₃为双凸正透镜L1的物体侧的面、像侧的面、光学面r₄为光阑板30的孔径31，光学面r₅、r₆为双凸正透镜L2的物体侧的面、像侧的面，光学面r₇为感光体(像面)41。 

图29(a)、(b)是与实施例2的一个微透镜5对应的光学系的各自的主扫描方向、副扫描方向的剖面图，是如下这样的例子：不在发光元件2的射出侧配置玻璃基板，而将微透镜5作成由双凸正透镜L1和双凸正透镜L2构成的合成透镜系，并在双凸正透镜L2的物体侧(前侧)焦点配置光阑板30，在像侧设定远心，第二透镜L2的焦点距离f₂满足式(21)，像面像素组宽度W_i满足式(24)，第二透镜L2的有效直径D₂低于由式(20)决定的上限，光阑板30的孔径31的直径被抑制为比第二透镜L2的有效直径D₂小。 

该实施例2将光阑板30之后设为与实施例1相同，按照使双凸正透镜L1接近光阑板30后，使光线倍率与实施例1的相同的方式调节双凸正透镜L1的入射面、射出面曲率及从发光体块4的发光元件2向双凸正透镜L1的入射面的距离。与实施例1相比，第一调节L1的有效直径接近光阑孔径31的直径，为比第二调节L2的有效直径小的值。 

下面表示该实施例的数值数据，从发光体块4侧朝向感光体(像面)41侧按照顺序，r₁、r₂…为各光学面的曲率半径(mm)，d₁、d₂…为各光学 面间的间隔(mm)，n_d1、n_d2…为各透明介质的d线的折射率，υ_d1、υ_d2…为各透明介质的阿倍数。另外，r₁、r₂…也表示光学面，光学面r₁为发光体块(物体面)4，光学面r₂、r₃为双凸正透镜L1的物体侧的面、像侧的面、光学面r₄为光阑板30的孔径31，光学面r₅、r₆为双凸正透镜L2的物体侧的面、像侧的面，光学面r₇为感光体(像面)41。 

图30(a)、(b)是与实施例3的一个微透镜5对应的光学系的各自的主扫描方向、副扫描方向的剖面图，是如下这样的例子：不在发光元件2的射出侧配置玻璃基板，而将微透镜5作成由双凸正透镜L1和双凸正透镜L2构成的合成透镜系，并在双凸正透镜L2的物体侧(前侧)焦点配置光阑板30，在像侧设定远心，第二透镜L2的焦点距离f₂满足式(21)，像面像素组宽度W_i满足式(24)，第二透镜L2的有效直径D₂低于由式(20)决定的上限，光阑板30的孔径31的直径被抑制为比第二透镜L2的有效直径D₂小。 

该实施例3在与实施例2相同的光学系中，为由式(24)’将决定下面像素组整体宽度W_i的值，与实施例2相比，将第二调节L2的有效直径抑制为小。 

下面表示该实施例的数值数据，从发光体块4侧朝向感光体(像面)41侧按照顺序，r₁、r₂…为各光学面的曲率半径(mm)，d₁、d₂…为各光学面间的间隔(mm)，n_d1、n_d2…为各透明介质的d线的折射率，υ_d1、υ_d2…为各透明介质的阿倍数。另外，r₁、r₂…也表示光学面，光学面r₁为发光体块(物体面)4，光学面r₂、r₃为双凸正透镜L1的物体侧的面、像侧的面、光学面r₄为光阑板30的孔径31，光学面r₅、r₆为双凸正透镜L2的物体侧的面、像侧的面，光学面r₇为感光体(像面)41。 

图31(a)、(b)是与实施例4的一个微透镜5对应的光学系的各自的主扫描方向、副扫描方向的剖面图，是如下这样的例子：不在发光元件2的射出侧配置玻璃基板，而将微透镜5作成由双凸正透镜L1和双凸正透镜L2构成的合成透镜系，并在双凸正透镜L2的物体侧(前侧)焦点配置光阑板30，在像侧设定远心，第二透镜L2的焦点距离f₂满足式(21)，像面像素组宽度W_i满足式(24)，第二透镜L2的有效直径D₂低于由式(20)决定的上限，光阑板30的孔径31的直径抑制为比第二透镜L2的有效直 径D₂小。 

如该实施例，通过将第一正透镜L1、第二正透镜L2都设为凸平面透镜，作为微透镜61、62形成的透镜形成面只是成为单面，具有其制造容易的优点。 

另外，通过将第二正透镜L2的像侧的面作成平面，可将构成微透镜5的透镜阵列的第二微透镜阵列62的像侧的整个面作成平面，例如作为图像形成装置的行头的微透镜阵列使用时，即使显影剂的调色剂飞散而附着于微透镜阵列的其平面，也能够简单地进行清扫，提高清洁性。 

下面表示该实施例的数值数据，从发光体块4侧朝向感光体(像面)41侧按照顺序，r₁、r₂…为各光学面的曲率半径(mm)，d₁、d₂…为各光学面间的间隔(mm)，n_d1、n_d2…为各透明介质的d线的折射率，υ_d1、υ_d2…为各透明介质的阿倍数。另外，r₁、r₂…也表示光学面，光学面r₁为发光体块(物体面)4，光学面r₂、r₃为凸平正透镜L1的物体侧的面、像侧的面、光学面r₄为光阑板30的孔径31，光学面r₅、r₆为凸平正透镜L2的物体侧的面、像侧的面，光学面r₇为感光体(像面)41。另外，凸平正透镜L1、凸平正透镜L2的物体侧的面r₂、r₅都为非球面，非球面形状在设距光轴的距离为r时，由 

cr²/[1+√{1—(1+K)c²r²}]+Ar⁴+Br⁶表示。其中，c为光轴上曲率(1/r)，K为科尼克系数，A为四次非球面系数，B为六次非球面系数。下记数值数据中，K₂、K₅分别为凸平正透镜L1的物体侧的面r₂、凸平正透镜L2的物体侧的面r₅的科尼克系数，A₂、A₅分别为凸平正透镜L1的物体侧的面r₂、凸平正透镜L2的物体侧的面r₅的四次非球面系数，B₂、B₅分别为凸平正透镜L1的物体侧的面r₂、凸平正透镜L2的物体侧的面r₅的六次非球面系数。 

实施例1 

r₁＝∞(物体面) d₁＝3.4265 r₂＝1.8293 d₂＝0.4000n_d1＝1.5168 υ_d1＝64.2 r₃＝—2.6200d₃＝0.5000 r₄＝∞(光阑)d₄＝1.5000 

r₅＝0.9310 d₅＝0.4000 n_d2＝1.5168 υ_d2＝64.2 r₆＝—6.1348d₆＝0.8000 r₇＝∞(像面)

使用波长 632.5nm 

像侧孔径角(半角)θ_i  0.1745rad(10deg) 

透镜列数m 3 

第二透镜的有效区域的间隔α   0.1mm以上 

从第二透镜像侧主面到像面间的距离S_i  1.0337mm 

横倍率β  —0.5 

光源像素组全宽度W_o   0.700mm 

像面像素组全宽度W_i   0.350mm 

(代入式(24)时，W_i≥0.2304mm) 

第二透镜焦点距离f₂   1.6mm 

(代入式(24)时，f₂≤2.722mm) 

第一透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₁　　0.778mm 

孔径光阑直径　　0.547mm 

第二透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₂　　　　0.708mm 

(代入式(24)时，D₂≤0.950mm) 

实施例2 

r₁＝∞(物体面) d₁＝2.9909 r₂＝7.3392 d₂＝0.4000n_d1＝1.5168 υ_d1＝64.2 r₃＝—1.1571 d₃＝0.1000 r₄＝∞(光阑)d₄＝1.5000 

r₅＝0.9310 d₅＝0.4000 n_d2＝1.5168　υ_d2＝64.2　r₆＝—6.1348d₆＝0.8000　r₇＝∞(像面) 

使用波长　632.5nm 

像侧孔径角(半角)θ_i　0.1745rad(10deg) 

透镜列数m　3 

第二透镜的有效区域的间隔α　0.1mm以上 

从第二透镜像侧主面到像面间的距离S_i　1.0337mm 

横倍率β　—0.5 

光源像素组全宽度W_o　0.700mm

像面像素组全宽度W_i0.350mm 

(代入式(24)时，W_i≥0.2304mm) 

第二透镜焦点距离f₂1.6mm 

(代入式(24)时，f₂≤2.722mm) 

第一透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₁　　0.609mm 

孔径光阑直径0.542mm 

第二透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₂　　0.709mm 

(代入式(24)时，D₂≤0.95mm) 

实施例3 

r₁＝∞(物体面) d₁＝2.9909 r₂＝7.3392 d₂＝0.4000n_d1＝1.5168 υ_d1＝64.2 r₃＝—1.1571 d₃＝0.1000  r₄＝∞(光阑)d₄＝1.5000 

r₅＝0.9310 d₅＝0.4000 n_d2＝1.5168 υ_d2＝64.2  r₆＝—6.1348d₆＝0.8000 r₇＝∞(像面) 

使用波长  632.5nm 

像侧孔径角(半角)θ_i  0.1745rad (10deg) 

透镜列数m  3 

第二透镜有效区域的间隔α   0.1mm以上 

从第二透镜像侧主面到像面间的距离S_i　　1.0337mm 

横倍率β　　　—0.5 

光源像素组全宽度W_o　　　　0.700mm 

像面像素组全宽度W_i　　　　0.350mm 

(代入式(24)时，W_i≥0.2304mm) 

第二透镜焦点距离f₂　1.6mm 

(代入式(24)时，f₂≤2.722mm) 

第一透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₁　　0.580mm 

孔径光阑直径　0.542mm

第二透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₂　　0.590mm 

(代入式(24)时，D₂≤0.95mm) 

实施例4 

r₁＝∞(物体面)　d₁＝2.8070　r₂＝1.1819　d₂＝1.1000n_d1＝1.5168　υ_d1＝64.2 

K₂＝—1.1448 

A₂＝—0.0204 

B₂＝0.0292 

r₃＝∞　　　　　　　d₃＝0.0500 

r₄＝∞(光阑)　　　　d₄＝1.7254 

r₅＝0.9272(非球面)　　　d₅＝1.1000  n_d2＝1.5168  υ_d2＝64.2 

K₅＝—0.0680 

A₅＝—0.1373 

B₅＝—0.1947 

r₆＝∞               d₆＝0.8000 

r₇＝∞(像面) 

使用波长  632.5nm 

像侧孔径角(半角)θ_i　0.2364　rad(13.54deg) 

透镜列数m　3 

第二透镜有效区域的间隔α　0.1mm 

从第二透镜像侧主面到像面间的距离d₂’　0.8mm 

第二透镜有效直径部厚度e_t2　0.93800mm 

第二透镜折射率n₂　1.5151 

横倍率β　—0.666 

光源像素组全宽度W_O 0.600mm 

像面像素组全宽度W_i　0.400mm 

(代入式(27)时，W_i≥0.385mm) 

第二透镜焦点距离f₂　1.8mm 

(代入式(21)时，f₂≤2.326mm)

第一透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₁　1.074mm 

孔径光阑直径　0.435mm 

第二透镜有效直径(实光线追迹的透镜上最大光线通过高度的二倍)D₂　　1.087mm 

(代入式(20)时，D₂≤1.100mm) 

但是，基于以上本发明的光写入行头的光学系中，为防止入射到微透镜阵列的特定微透镜5的来自发光体块4的光进入相邻的微透镜5的光路中而产生炫光的情况，优选在发光体阵列1和光阑板30之间配置一片或多片炫光光阑板。图32表示沿着该情况下的一例主扫描方向的剖面图。该情况下，将六片炫光光阑板32隔开间隔与光阑板30平行地配置，各炫光光阑板32设有与光阑板30的孔径31对应的孔径33。本发明中有意的孔径光阑是指光阑板30的孔径31，而不是指这样的炫光光阑板32的孔径33。 

以上对本发明的行头及使用了行头的图像形成装置基于其原理和实施例进行了说明，但本发明不限于这些实施例，可进行各种变形。

Claims (8)

1.一种行头，其特征在于，具有：

正透镜系，其具有两个正折射力的透镜；

像侧透镜阵列，其通过所述两个透镜中的像侧透镜在第一方向及第二方向配置多个而成；

物体侧透镜阵列，其通过所述两个透镜中的物体侧透镜在所述第一方向及所述第二方向配置多个而成；

发光体阵列，其在所述正透镜系的物体侧相对于一个所述正透镜系配置了多个发光元件；和

光阑板，其配置在所述像侧透镜阵列和所述物体侧透镜阵列之间，以在像侧成为远心的或大致远心的方式形成孔径光阑，

在像侧成为远心是指在像空间主光线与光轴平行，在像侧成为大致远心是指在像空间主光线位于光轴的±1°以内，

将所述像侧透镜阵列在所述第二方向配置的透镜的列数设为m、在所述第一方向相互邻接的两个所述像侧透镜的在有效区域的间隔设为α、所述正透镜系的像侧孔径角为θ_i、相对于所述一个正透镜系所配置的多个发光元件的像面上的像即多个发光元件像的在所述第一方向的宽度设为W_i、所述像侧透镜的焦点距离设为f₂、从所述像侧透镜的像侧主面到所述像侧的距离设为S_i时，具有以下条件：

f₂≤(mW_i-α)/(2θ_i)         …(21)

W_i≥2S_iθ_i/(m-1)+α/(m-1)   …(24)

并且，所述孔径角是半角，所述宽度是全宽度。

2.如权利要求1所述的行头，其特征在于，所述多个发光元件像的在所述第一方向的宽度W_i具有以下条件：

W_i＝2S_iθ_i/(m-1)+α/(m-1)   …(24)’。

3.一种行头，其特征在于，具有：

正透镜系，其具有两个正折射力的透镜；

像侧透镜阵列，其通过所述两个透镜中的像侧透镜在第一方向及第二方向配置多个而成；

物体侧透镜阵列，其通过所述两个透镜中的物体侧透镜在所述第一方向及所述第二方向配置多个而成；

发光体阵列，其在所述正透镜系的物体侧相对于一个所述正透镜系配置了多个发光元件；和

光阑板，其配置在所述像侧透镜阵列和所述物体侧透镜阵列之间，以在像侧成为远心的或大致远心的方式形成孔径光阑，

在像侧成为远心是指在像空间主光线与光轴平行，在像侧成为大致远心是指在像空间主光线位于光轴的±1°以内，

所述像侧透镜，由像侧的面为平面的凸平透镜构成，

将所述像侧透镜阵列在所述第二方向配置的透镜的列数设为m、将在所述第一方向相互邻接的两个所述像侧透镜的在有效区域的间隔设为α、将所述正透镜系的像侧孔径角设为θ_i、将相对于所述一个正透镜系所配置的多个发光元件的像面上的像即多个发光元件像的在所述第一方向的宽度设为W_i、将所述像侧透镜的焦点距离设为f₂、将从所述像侧透镜的像侧平面到像面的距离设为d₂’、将与所述一个正透镜系对应配置的多个发光元件的像面的像即多个发光元件像的在所述第一方向的端部的发光元件像所聚束的光束的最外光线、入射到所述像侧透镜的物体侧的凸面的点与所述像侧透镜的像侧的平面的光轴方向的距离设为e_t2、将所述像侧透镜的折射率为n₂时，具有以下条件：

f₂≤(mW_i-α)/(2θ_i)                     …(21)

W_i≥2(d₂’+e_t2/n₂)θ_i/(m-1)+α/(m-1)    …(27)，

并且，所述孔径角是半角，所述宽度是全宽度。

4.如权利要求3所述的行头，其特征在于，所述多个发光元件像的所述第一方向的宽度W_i具有以下的条件：

W_i＝2(d₂’+e_t2/n₂)θ_i/(m-1)+α/(m-1)。

5.如权利要求1～4中任一项所述的行头，其特征在于，所述光阑板配置于所述像侧透镜的前侧焦点面。

6.如权利要求1～4中任一项所述的行头，其特征在于，所述光阑板接近所述物体侧透镜而配置。

7.如权利要求5所述的行头，其特征在于，所述光阑板接近所述物体侧透镜而配置。

8.一种图像形成装置，其特征在于，具有：

潜像载体；

将所述潜像载体带电的带电部；

权利要求1～7中任一项所述的行头；和

将所述潜像载体显影的显影部。

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