露光装置及び画像形成装置
【課題】露光装置に対し垂直な方向に回折光を集光させると共に、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに被露光面に到達する不要光を低減することができる露光装置と、当該露光装置を用いた画像形成装置とを提供する。
【解決手段】発光点から基板の法線方向に光を射出する少なくとも１つの発光素子と、基板上に配置された記録層に発光素子の各々と組を成すように記録され、発光素子から射出された光を回折して、被露光面上で且つ発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に収束させる少なくとも１つのホログラム素子と、複数の組の各々に対して設けられ、ホログラム素子で回折される光が光阻害部の外側を通過して集光点に収束するように、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されて、ホログラム素子で回折されずに発光点から集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する少なくとも１つの光阻害部と、を備えた露光装置とする。
【解決手段】発光点から基板の法線方向に光を射出する少なくとも１つの発光素子と、基板上に配置された記録層に発光素子の各々と組を成すように記録され、発光素子から射出された光を回折して、被露光面上で且つ発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に収束させる少なくとも１つのホログラム素子と、複数の組の各々に対して設けられ、ホログラム素子で回折される光が光阻害部の外側を通過して集光点に収束するように、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されて、ホログラム素子で回折されずに発光点から集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する少なくとも１つの光阻害部と、を備えた露光装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像を多数の微小な画素に分割し、一つもしくは複数の光源から各画素の濃度に対応した強度の光束を射出し、当該光束による輝点を、閾値以上の光量密度の光が照射されることにより、感光して表面電位変化や化学的変化等の潜像が形成される、又は感光して濃度変化を持つ画像が形成される画像記録媒体の上に走査して、各画素領域を順次感光させることにより画像を書込む光書込み装置において、前記光源と前記画像記録媒体との間であって光源側から順に、光束を集束させる光集束素子部と、光束が集束する位置に設けられた微小な光学的開口部と、該光学的開口部より射出した光束をおおむね平行な光束とするコリメータ部と、光束を複数の方向へ分解して放射すると共に複数の光束をおおむね同一の平面上に集束させるホログラム素子と、を配列された一つのユニットを、主走査方向に画素数と同数のアレイ状に配置したことを特徴とする光書込み装置が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、光源基板上に配列された複数の発光素子と、透過する光を回折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶ複数の回折正レンズを有する第１レンズアレイと、複数のレンズを有し、前記複数の発光素子の各々との間に前記第１レンズアレイを挟む第２レンズアレイとを備え、前記複数の回折正レンズの各々は、前記光源基板に垂直な方向において前記複数の発光素子の各々に重なっていることを特徴とする露光装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３００５８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、露光装置に対し垂直な方向に回折光を集光させると共に、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに被露光面に到達する不要光を低減することができる露光装置と、当該露光装置を用いた画像形成装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために各請求項に記載の発明は、下記構成を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板上に配置され且つ発光点から前記基板の法線方向に光を射出する少なくとも１つの発光素子と、前記基板上に配置された記録層に前記発光素子の各々と組を成すように記録され、前記発光素子から射出された光を回折して、被露光面上で且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に収束させる少なくとも１つのホログラム素子と、複数の組の各々に対して設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記ホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する少なくとも１つの光阻害部と、を備えた露光装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記光阻害部は、入射した光を遮断するか又は減衰させて、前記０次光の透過を阻害する、請求項１に記載の露光装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記光阻害部は、前記記録層の光入射側又は光出射側に隣接して配置される、請求項１又は２に記載の露光装置である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と平行になるように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と交差するように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、各々の回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と異なる角度で交差するように、前記発光素子と組を成す複数のホログラム素子が記録された、請求項５に記載の露光装置である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記ホログラム素子を記録する信号光と参照光との重なりが大きくなるように、前記記録層を前記基板に対し傾けて配置した、請求項５又は６に記載の露光装置である。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、前記光阻害部は、入射した光を吸収する光吸収体、入射した光を反射する反射体、入射した光を複数の方向に拡散させる拡散体、入射した光を予め定めた方向に偏向させる偏向素子、又は入射した光を予め定めた方向に回折する回折格子である、請求項１から７までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、発光点から当該基板の法線方向に光を射出する複数の発光素子が第１の方向に並ぶように配列された基板と、前記基板上に配置された記録層であって、前記複数の発光素子の各々から射出された光が、対応するホログラム素子により回折され且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に集光されて、被露光面上に前記第１の方向に並ぶ集光点列が形成されるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラム素子が多重記録された記録層と、前記複数の発光素子に対して前記第１の方向に延びるように設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記対応するホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する１つの光阻害部と、を備えた露光装置である。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９までの何れか１項に記載の露光装置と、前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、画像が書き込まれる感光体と、を含む画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の各請求項に記載の発明によれば、以下の効果がある。
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、露光装置に対し垂直な方向（基板の法線方向）に回折光を集光させると共に、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに被露光面に到達する不要光を低減することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されない０次光を遮断又は減衰させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、光阻害部の位置決めが容易になり、本発明の構成を備えない場合に比べて、被露光面に到達する不要光を確実に低減することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ホログラム素子を同軸で記録できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、ホログラム素子で回折される光の光路を避けて、光阻害部を配置することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、光阻害部の両側から回折光を集光することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、本発明の構成を備えない場合に比べて、より大きなホログラム素子を記録することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、光阻害部は、吸収、反射、拡散、偏向、回折等の作用により０次光の透過を阻害することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、複数の発光素子に対して、１個の光阻害部を設ければよい。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、露光装置に対し垂直な方向に回折光を集光させると共に、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに感光体の被露光面に到達する不要光を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図３】（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図である。（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向に沿った断面図である。（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。
【図４】第１の実施の形態でホログラムが記録される様子を示す模式的な断面図である。
【図５】第１の実施の形態でホログラムが再生される様子を示す模式的な断面図である。
【図６】光阻害部が配置される光軸上の他の位置を示す模式的な断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｆ）は光阻害部の具体例を示す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図９】第２の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態でホログラムが記録される様子を示す模式的な断面図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態でホログラムが再生される様子を示す模式的な断面図である。
【図１２】ホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの変形例の構成を示す模式的な断面図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの他の変形例の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００３０】
＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この装置は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置（ＬＥＤプリントヘッド、略称「ＬＰＨ」）を搭載している。ＬＥＤプリントヘッドは、機械的な駆動が不要という利点を有する。
【００３１】
また、この画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部としての画像形成プロセス部１０、画像形成装置の動作を制御する制御部３０、及び画像読取装置３と例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２等の外部装置とに接続され、これらの装置から受信された画像データに対して予め定めた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。
【００３２】
画像形成プロセス部１０は、一定の間隔で並列に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。なお、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを、適宜「画像形成ユニット１１」と総称する。
【００３３】
各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。
【００３４】
従来のＬＰＨは、ＬＥＤアレイとロッドレンズアレイとで構成されていた。ロッドレンズアレイには、セルフォック（登録商標）など、屈折率分布型のロッドレンズが用いられていた。各ＬＥＤから射出された光は、ロッドレンズにより集光されて、感光体ドラム上に正立等倍像が結像される。本実施の形態に係る画像形成装置は、「ロッドレンズ」に代えて「ホログラム素子」を用いたＬＰＨを備えている。
【００３５】
ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の軸線方向の長さと略同じ長さの長尺状のプリントヘッドである。ＬＰＨ１４には、長さ方向に沿って複数のＬＥＤがアレイ状（列状）に配列されている。ＬＰＨ１４は、その長さ方向が感光体ドラム１２の軸線方向を向くように、感光体ドラム１２の周囲に配置されている。
【００３６】
本実施の形態のＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の表面から作動距離だけ離間して配置されている。本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨに比べて作動距離が長い。また、本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨと同様に、ＬＰＨ１４に対し垂直な方向（後述するＬＥＤ基板５８の法線方向）に光を射出する。従って、本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨと同様に、ＬＰＨ１４の光出射面が感光体ドラム１２と対向するように配置されている。このため、感光体ドラム１２の周方向における占有幅が小さく、感光体ドラム１２の周囲の混雑が緩和されている。
【００３７】
また、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト２１、各画像形成ユニット１１の各色トナー像を中間転写ベルト２１に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール２２、中間転写ベルト２１上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール２３、及び二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器２５を備えている。
【００３８】
次に上記画像形成装置の動作について説明する。
まず、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置３やＰＣ２から入力された画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット１１に供給される。
【００３９】
例えば、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により予め定めた電位で一様に帯電された感光体ドラム１２の表面が、画像処理部４０から得られた画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。即ち、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤが画像データに基づいて発光することで、感光体ドラム１２の表面が主走査されると共に、感光体ドラム１２が回転することで副走査されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。
【００４０】
各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回転動作する中間転写ベルト２１上に、一次転写ロール２２により順次静電吸引されて転写される（一次転写）。中間転写ベルト２１上には、重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト２１の移動に伴って二次転写ロール２３が配設された領域（二次転写部）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。
【００４１】
そして、二次転写部にて二次転写ロール２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される（二次転写）。重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２１から剥離され、搬送ベルト２４により定着器２５まで搬送される。定着器２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙トレー（不図示）に排出される。
【００４２】
＜第１の実施の形態＞
（ＬＥＤプリントヘッド）
図２は本発明の第１の実施の形態に係る露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図３（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図である。図３（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図である。図３（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。
【００４３】
図２に示すように、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ）１４は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤアレイ５２と、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して設けられた複数のホログラム素子５４を備えたホログラム素子アレイ５６と、を備えている。
【００４４】
図２に示す例では、ＬＥＤアレイ５２は１２個のＬＥＤ５０１〜５０１２を備え、ホログラム素子アレイ５６は１２個のホログラム素子５４１〜５４１２を備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０１〜５０１２を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４１〜５４１２を「ホログラム素子５４」と総称する。
【００４５】
複数のＬＥＤ５０の各々は、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。複数のＬＥＤ５０が配列されたＬＥＤチップ５３は、ＬＥＤ５０の各々を駆動する駆動回路（図示せず）と共に、長尺状のＬＥＤ基板５８上に実装されている。ＬＥＤチップ５３は、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように位置合せをして、ＬＥＤ基板５８上に配置されている。これにより、ＬＥＤ５０の各々は、感光体ドラム１２の軸線方向と平行な方向に沿って配列される。
【００４６】
ＬＥＤ５０の配列方向が「主走査方向」である。また、ＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０（発光点）の主走査方向の間隔（発光点ピッチ）が一定間隔となるように配列されている。また、感光体ドラム１２の回転により副走査が行われるが、「主走査方向」と直交する方向を「副走査方向」として図示している。また、以下では、ＬＥＤ５０の配置される位置を、適宜「発光点」と称する。
【００４７】
複数のＬＥＤ５０の各々は、対応するホログラム素子５４側に光を射出するように、発光面をホログラム素子５４側に向けて、ＬＥＤチップ５３上に配置されている。ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、ＬＥＤ５０からＬＥＤ基板５８と直交する方向（法線方向）に射出される光の光軸である。ＬＥＤ基板５８は、ＬＥＤ５０や駆動回路が実装される側の表面が「主面」である。この主面の法線方向が、ＬＥＤ基板５８の法線方向である。従って、ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、ＬＥＤ基板５８の法線方向を向いている。図示した通り、発光光軸は、上記の主走査方向及び副走査方向の各々とも直交する。
【００４８】
なお、図２においては、数個のＬＥＤ５０が１列に配列された１個のＬＥＤチップ５３で構成されたＬＰＨ１４を、概略的に図示しているに過ぎない。実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて、数百個のＬＥＤチップ５３を配列することで、数千個のＬＥＤ５０が配列されている。例えば、Ａ３幅まで印字可能な画像形成装置において、１インチ当たり１２００スポットの解像度を得るためには、ＬＥＤ基板５８上には、１４８４８個のＬＥＤ５０が２１μｍの間隔で配列される。
【００４９】
また、複数のＬＥＤチップ５３は、１次元状に配置してもよく、複数列に分けて２次元状に配置してもよい。例えば千鳥状に配置する場合には、複数のＬＥＤチップ５３は、主走査方向に並ぶように一列に配置されると共に、副走査方向に一定間隔ずらして二列に配置される。複数のＬＥＤチップ５３単位に分けられていても、複数のＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が、略一定の間隔となるように配列されている。
【００５０】
ＬＥＤチップ５３としては、複数の自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Self-scanning LED）が配列されたＳＬＥＤチップを用いてもよい。ＳＬＥＤチップは、スイッチのオン・オフを二本の信号線によって行い、各ＳＬＥＤを選択的に発光させて、データ線を共通化する。このＳＬＥＤチップを用いることで、基板上での配線数が少なくて済む。
【００５１】
ＬＥＤ基板５８上には、ホログラム記録層６０が配置されている。ホログラム素子アレイ５６は、ホログラム記録層６０内に形成されている。ホログラム記録層６０は、ＬＥＤチップ５３から予め定めた高さだけ離間された位置に、図示しない保持部材によって保持されている。
【００５２】
ＬＥＤ５０とホログラム記録層６０との間には、ホログラム素子５４で回折されない０次光成分の透過を阻害する光阻害部６４が配置されている。ここで、後述するスポット６２を集光点とすると、０次光成分は、ホログラム素子５４で回折されずに、発光点から集光点に向かって直進する。従って、光阻害部６４は、０次光成分の光路上、即ち、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されている。
【００５３】
光阻害部６４は、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されていればよい。例えば、ホログラム記録層６０の光入射側及び光出射側の何れに配置してもよい。本実施の形態では、光阻害部６４は、ホログラム記録層６０の光入射面側に隣接するように配置されている。ホログラム記録層６０に隣接するように配置する場合には、光阻害部６４の位置決め及び取り付けが容易になる。後述する通り、光阻害部６４は、ホログラム記録層６０の光出射面側に隣接するように配置してもよい（図６参照）。
【００５４】
また、ＬＥＤ５０とホログラム記録層６０との間（又は、ＬＥＤ５０と光阻害部６４との間）には、空気や透明樹脂等、ＬＥＤ５０から射出される光に透明な材料で構成された離間層を配置してもよい。
【００５５】
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４が形成されている。ホログラム素子５４の各々は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に回折光を射出するように記録されている。ホログラム素子５４の各々は、互いに隣接する２つのホログラム素子５４の主走査方向の間隔（中心点の間隔）が、上記のＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と、略同じ間隔となるように配列されている。即ち、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が互いに重なり合うように、径の大きいホログラム素子５４が多重記録されている。また、複数のホログラム素子５４の各々は、互いに異なる形状を有していてもよい。
【００５６】
ホログラム記録層６０は、ホログラムを永続的に記録保持することが可能な高分子材料から構成されている。このような高分子材料としては、いわゆるフォトポリマーを用いてもよい。フォトポリマーは、光重合性モノマーのポリマー化による屈折率変化を利用してホログラムを記録する。
【００５７】
光阻害部６４は、０次光成分の透過を阻害する機能を有する部材であれば特に制限はない。光阻害部６４としては、入射した０次光成分を遮断するか又は減衰させる光学素子が用いられる。例えば、光阻害部６４としては、入射した光を吸収する光吸収体、入射した光を反射する反射体、入射した光を複数の方向に拡散させる拡散体、入射した光を予め定めた方向に偏向（屈折）させる偏向素子、入射した光を予め定めた方向に回折する回折格子等が用いられる。各光学素子の具体例については後述する。
【００５８】
図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）を参照すれば分かるように、本実施の形態では、主走査方向に延びる１本の帯状の光阻害部６４が、ホログラム記録層６０の光入射面の幅方向の中央部分を覆うように配置されている。帯状の光阻害部６４は、複数のＬＥＤ５０の各々から射出された光のうち、対応するホログラム素子５４で回折されない０次光成分がホログラム記録層６０を透過するのを阻害する。換言すれば、ホログラム素子５４で回折される光が、光阻害部６４の外側を通過してホログラム素子５４に入射するように、光阻害部６４は、ホログラム記録層６０の光入射面の一部分だけを覆うように配置されている。
【００５９】
なお、図示は省略するが、ＬＰＨ１４は、ホログラム素子５４で生成された回折光が感光体ドラム１２の方向に射出されるように、ハウジングやホルダー等の保持部材により保持されて、図１に示す画像形成ユニット１１内の予め定めた位置に取り付けられている。本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨと同様に、感光体ドラム１２と対向するように配置されるので、従来のＬＰＨの代替部品として取り付けてもよい。露光装置に対し垂直な方向に感光体を配置することができれば、感光体と露光装置のアライメントを容易にするとともに、感光体周りの占有領域を小さくすることができる。低コストで小型な画像形成装置のために、有利となる。
【００６０】
また、ＬＰＨ１４は、調整ネジ（図示せず）等の調整手段により、回折光の光軸方向に移動するように構成されていてもよい。ホログラム素子５４による結像位置(焦点面)が、感光体ドラム１２表面上に位置するように、上記の調整手段により調整する。また、ホログラム記録層６０上に、カバーガラスや透明樹脂等で保護層が形成されていてもよい。保護層によりゴミの付着を防止する。
【００６１】
また、ホログラム記録層６０は、ガラスや樹脂等で構成された容器内に収納されていてもよい。例えば、ホログラム記録層６０を、容器内に封入されたホログラム記録材料で構成してもよい。容器内に収納されたホログラム記録層６０は、取り扱いが容易である。また、容器は保護層としても機能する。ホログラム記録層６０が容器内に収納されている場合には、光阻害部６４を容器の一部として形成してもよい。
【００６２】
（ＬＥＤプリントヘッドの動作）
ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光（インコヒーレント光）は、発光点からホログラム径まで拡がる拡散光の光路を通る。ＬＥＤ５０の発光により、ホログラム素子５４に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。
【００６３】
図２に示すように、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えたＬＰＨ１４では、１２個のＬＥＤ５０１〜５０１２の各々から射出された各光は、光阻害部６４で０次光成分が遮断又は減衰されて、対応するホログラム素子５４１〜５４１２のいずれかに入射する。ホログラム素子５４１〜５４１２は、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子５４１〜５４１２の各々で生成された各回折光は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に射出される。
【００６４】
感光体ドラム１２は、ＬＰＨ１４に対向するように配置されている。ＬＥＤ基板５８の法線方向に射出された各回折光は、感光体ドラム１２の方向に収束して、数ｃｍ先の焦点面に配置された感光体ドラム１２の表面で結像される。即ち、複数のホログラム素子５４の各々は、対応するＬＥＤ５０から射出された光を回折して集光し、感光体ドラム１２表面に結像させる光学部材として機能する。
【００６５】
感光体ドラム１２の表面には、各回折光による微小なスポット６２１〜６２１２が、主走査方向に一列に配列されるように形成される。換言すれば、ＬＰＨ１４により、感光体ドラム１２が主走査される。なお、各々を区別する必要がない場合には、スポット６２１〜６２１２を「スポット６２」と総称する。例えば、上述した通り、１４８４８個のＬＥＤ５０を２１μｍの間隔で配列した場合には、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、２１μｍの間隔で主走査方向に一列に配列されるように、１４８４８個のスポット６２が形成される。
【００６６】
一般に、インコヒーレント光（非干渉性の光）を射出するＬＥＤを用いるＬＰＨでは、コヒーレンス性が低下してスポットぼけ（いわゆる色収差）が生じ、微小スポットを形成することは容易ではない。これに対して、本実施の形態のＬＰＨ１４は、ホログラム素子５４の入射角選択性及び波長選択性が高いため、微小スポットが容易に得られ、ロッドレンズを用いた従来のＬＰＨに比べて長い作動距離が得られる。
【００６７】
また、ＬＥＤ５０の各々から射出され、ホログラム素子５４で回折されずに透過した不要光が、感光体１２に到達すると、バックグラウンドノイズ（背景雑音）が増加してコントラストが低下する。これに対して、本実施の形態のＬＰＨ１４では、光阻害部６４で０次光成分が遮断又は減衰されて、感光体１２に到達する不要光が低減される。
【００６８】
上記の通り、本実施の形態では、ホログラム素子５４の微小スポットへの集光性能と長い作動距離、光阻害部６４による不要光の低減とにより、信号光が精度よく再生されて、輪郭の鮮明な微小スポット６２（集光点）が形成される。
【００６９】
（ホログラム素子の形状）
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、一般に厚いホログラム素子と称される体積ホログラムである。上述した通り、ホログラム素子は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折光の出射角度（回折角）を高精度で制御して、輪郭の鮮明な微小スポットを形成する。回折角の精度はホログラムの厚さが厚いほど高くなる。
【００７０】
ホログラム素子５４の各々は、ホログラム記録層６０の表面側を底面とし、ＬＥＤ５０側に向かって収束する円錐台状に形成されている。この例では円錐台状のホログラム素子について説明するが、ホログラム素子の形状はこれには限定されない。例えば、円錐、楕円錐、楕円錐台等の形状としてもよい。円錐台状のホログラム素子５４の直径は、底面で最も大きくなる。この円形の底面の直径を「ホログラム径ｒＨ」とする。なお、「ホログラム厚さｈＨ」は、ホログラム素子５４の厚さである。
【００７１】
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０に対応する複数のホログラム素子５４が、主走査方向に並ぶように多重記録されている。ホログラム素子５４の各々は、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔よりも大きな「ホログラム径ｒＨ」を有している。例えば、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔は３０μｍであり、ホログラム径ｒＨは２ｍｍ、ホログラム厚さｈＨは２５０μｍである。従って、互いに隣接する２つのホログラム素子５４は、互いに大幅に重なり合うように形成されている。
【００７２】
（ＬＥＤプリントヘッドの作製方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドの作製方法について説明する。図４は、第１の実施の形態でホログラムが記録される様子、即ち、ホログラムを記録する前のホログラム記録層６０Ａに、ホログラム素子５４が形成される様子を示す模式的な断面図である。感光体ドラム１２の図示は省略し、結像面である表面１２Ａだけを図示する。
【００７３】
図４に示すように、表面１２Ａに集光点を形成する回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点から所望のホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。コヒーレント光の照射には、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。
【００７４】
信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（ＬＥＤ基板５８が配置される側）から照射される。また、信号光と参照光とは、信号光の光軸と参照光の光軸とが一致するように、同じレンズを用いて同軸で照射される。図４に示すように、ホログラム素子５４による回折光をＬＥＤ基板５８の法線方向に射出する場合には、発光点からＬＥＤ基板５８の法線方向に延びる直線上に集光点が存在する。
【００７５】
信号光と参照光とを同軸で照射する「同軸記録方式」の場合には、発光点と集光点とを通る直線（点線で図示）は、回折光の光軸と平行になる。従って、「同軸記録方式」の場合には、同一のレンズを介して信号光と参照光を形成することも可能であり、この場合には記録装置の構造が簡素化して、露光装置の低コスト化が図られる。また、信号光と参照光との角度を有して交差させる「二光波記録方式」と比較して、ホログラム素子５４を記録する参照光の拡がり（開口数ＮＡ）を大きくすることができ、ホログラム素子５４に入射する光の利用効率が向上する。
【００７６】
信号光と参照光との干渉により得られる干渉縞（強度分布）が、ホログラム記録層６０Ａの厚さ方向にわたって記録される。ここでは、複数のＬＥＤ５０に対応して、複数の透過型のホログラム素子５４が記録される。ホログラム記録層６０には、ホログラム素子アレイ５６が形成される。ホログラム素子５４の各々は、面方向及び厚さ方向に干渉縞の強度分布が記録された体積ホログラムである。
【００７７】
次に、ホログラム記録層６０の光入射側の表面に、光入射面の幅方向の中央部分を覆うように、帯状の光阻害部６４が設けられる。例えば、光阻害部６４が黒色樹脂等の光吸収体で構成される場合には、光入射面の一部に黒色樹脂を塗布して光阻害部６４が形成される。光阻害部６４が設けられたホログラム記録層６０を、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けることで、図２及び図３に示すＬＰＨ１４が作製される。
【００７８】
また、光阻害部６４を容器の一部として形成する場合には、ホログラム記録層６０ＡをＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、位相共役記録によりホログラムを記録してもよい。ホログラム記録層６０Ａを取り付けた後でホログラムを記録するので、ＬＥＤ５０と対応するホログラム素子５４との距離が確保されると共に、ＬＥＤ５０と対応するホログラム素子５４との高い位置決め精度は不要になる。位相共役記録では、上記と同じ光路を通る信号光と参照光とが、ＬＥＤ基板５８等が配置されていない側、即ち、ホログラム記録層６０Ａの表面側（図面の上側）から照射される。この場合も同様に、透過型のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０が得られる。
【００７９】
更に、上述したように、光阻害部６４はホログラムを記録する前に形成されていてもよい。信号光と参照光を照射する側と光阻害部６４の種類とに応じて、光阻害部６４で影響を受けた光による不要なホログラム形成を防止するように、光阻害部６４を配置する位置を選択してもよい。例えば、光阻害部６４が拡散体や偏向素子、回折格子等である場合のように、光阻害部６４透過後の領域において光の減衰が小さい場合には、記録光を照射する側と反対側に光阻害部６４を配置してもよい。また、光阻害部６４が吸収体や反射体等である場合のように、光阻害部６４透過後の領域において光の減衰が大きい場合には、記録光を照射する側に光阻害部６４を配置してもよい。これにより、微小スポット６２の形成に不要なホログラム記録を防止することができ、集光強度が高くバックグランドノイズの低い露光装置が得られる。
【００８０】
（ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法について説明する。図５は、ホログラムが再生される様子、即ち、ホログラム記録層６０に記録されたホログラム素子５４から、回折光が取り出される様子を示す模式的な断面図である。図５に示すように、インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光は発散して拡がる。この現象は「ランバーシアン配光」と称される。同じくインコヒーレント光源である電界発光素子（ＥＬ）においても、同様の現象が観測される。
【００８１】
ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光の一部は、参照光の光路を通る。参照光の光路を通る光の大部分は、光阻害部６４の外側を通過して、ホログラム記録層６０に入射する。これにより、ホログラム記録層６０に記録されたホログラム素子５４に読み出し用の参照光（以下、「再生用参照光」という。）が照射されたのと略同じ状況となる。点線で図示する再生用参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４から信号光と同じ光が再生され、回折光として射出される。射出された回折光は収束して、数ｃｍの作動距離で感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される。表面１２Ａにはスポット６２が形成される。
【００８２】
一方、参照光の光路を通る光には、ホログラム素子５４で回折されずに、発光点から集光点に向かって直進する０次光成分が含まれる。参照光の光路を通る光の一部は、０次光成分の光路上に配置された光阻害部６４により遮断又は減衰される。従って、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分が低減される。なお、「ホログラム素子５４で回折されない０次光」に対して、参照光の光路を通る光の内、光阻害部６４の外側を通過してホログラム記録層６０に入射する光を「ホログラム素子５４で回折される光」と称する。「ホログラム素子５４で回折される光」には、ホログラム記録層６０に入射する光と、ホログラム素子５４で回折されてホログラム記録層６０から射出される光と、が含まれる。つまり、光阻害部６４は、ホログラム素子５４に入射する光とホログラム素子５４から回折されて射出される光の内、少なくとも一方の光を遮断又は減衰することとなる。
【００８３】
（光阻害部の変形例）
次に、光阻害部の変形例について説明する。まず、光阻害部６４を配置する光軸上の位置については、上記の通り、発光点と集光点とを結ぶ直線上のどの位置に配置されていてもよい。光阻害部６４を配置する光軸上の位置は、ホログラム記録層６０とＬＥＤ５０との間の範囲としてもよい。この範囲に配置する場合には、ホログラム素子５４からの回折光を阻害しないという利点がある。また、光阻害部６４を配置する光軸上の位置は、ホログラム記録層６０の集光点側表面からＬＥＤ側表面の範囲としてもよい。この範囲に配置する場合には、更に光阻害部６４を配置するための新たな支持部材等を必要としないという利点がある。
【００８４】
ホログラム記録層６０に隣接するように配置する場合には、光阻害部６４の位置決め及び取り付けが容易となる。例えば、図６に示すように、ホログラム記録層６０の光出射面側に隣接するように光阻害部６４を配置してもよい。なお、発光点と集光点とを通る直線を点線で図示する。図６に示す例でも、ＬＥＤ５０から射出され且つ参照光の光路を通る光の大部分は、光阻害部６４の外側を通過してホログラム素子５４により回折されるが、参照光の光路を通る光の一部（０次光成分）は、光阻害部６４により遮断又は減衰される。
【００８５】
また、光阻害部６４を配置する面内の位置、即ち、光阻害部６４を平面視したときの形状・面積は、光阻害部６４の外側を通過する再生参照光が多くなると共に、光阻害部６４の形成が容易になるように定められる。例えば、図２に示す例では、主走査方向に延びる１本の帯状の光阻害部６４を配置する例について説明したが、複数のホログラム素子５４の各々に対して点状の光阻害部６４を配置してもよい。なお、１本の帯状の光阻害部６４を配置する形態では、第一の方向に対する位置決めが容易となり、第１の方向に離散して光阻害部を配置した場合と比較して、被露光面に到達する不要光を確実に低減することが期待できる。
【００８６】
また、図２に示す例において、帯状の光阻害部６４の幅は、集光点における副走査方向の遮光幅の設計に基づき、ＬＥＤ５０からに光阻害部６４までの距離と光阻害部６４から集光点までの距離に応じて定められる。例えば、集光点における副走査方向の遮光幅を５〜１０ｍｍとするとき、ＬＥＤ５０からに光阻害部６４までの距離が２ｍｍ、光阻害部６４から集光点までの距離が１．８ｃｍでは、帯状の光阻害部６４の幅は５００μｍ〜１ｍｍと定められる。
【００８７】
また、光阻害部６４は、光吸収体、反射体、拡散体、偏向素子、回折格子等、種々の光学素子としてもよい。図７（Ａ）〜（Ｆ）は光阻害部の具体例を示す模式図である。図７（Ａ）に示す例では、光阻害部６４Ａは光吸収体又は反射体である。光吸収体は、０次光成分を吸収して、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。反射体は、０次光成分を感光体ドラム１２とは異なる方向に反射させて、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。
【００８８】
光吸収体は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を吸収する色素や顔料を含有した樹脂等で構成されている。反射体は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を反射する金属や屈折率の異なる材料を積層した干渉膜等で構成されている。反射率の高い金属としては、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等が挙げられる。図７（Ａ）に示すように、黒色樹脂等の材料を塗布する、金属等を蒸着する等により、隣接する部材の表面に成膜されて、光吸収体又は反射体からなる光阻害部６４Ａが形成される。
【００８９】
図７（Ｂ）〜（Ｅ）に示す例では、光阻害部６４Ｂ〜光阻害部６４Ｅの各々は偏向素子である。偏向素子は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を予め定めた方向に偏向（屈折）させる凸部又は凹部である。偏向素子は、０次光成分を感光体ドラム１２とは異なる方向に偏向させて、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。ここでは、１つの凸部又は凹部を図示しているが、マイクロプリズムアレイ等、複数の凸部又は凹部が周期的に配列された凹凸構造としてもよい。複数の凸部又は凹部が周期的に配列された凹凸構造は、１つの凸部又は凹部と同様に偏向素子として機能する。
【００９０】
図７（Ｂ）及び（Ｄ）に示す例では、光阻害部６４Ｂ及び光阻害部６４Ｄは、２つの斜面を備えた凸状のプリズムである。光阻害部６４Ｂの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し同じ角度で且つ異なる方向に傾けられている。光阻害部６４Ｄの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し異なる角度で且つ異なる方向に傾けられている。図７（Ｃ）及び（Ｅ）に示す例では、光阻害部６４Ｃ及び光阻害部６４Ｅは、２つの斜面を備えた凹状の切り欠き部である。光阻害部６４Ｃの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し同じ角度で且つ異なる方向に傾けられている。光阻害部６４Ｅの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し異なる角度で且つ異なる方向に傾けられている。
【００９１】
凸状のプリズムや凹状の切り欠き部は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を屈折させる光学材料で構成されている。空気層より光が入射する場合、光学材料としては、空気より屈折率の高いガラスや透明樹脂等が挙げられる。凸状のプリズムや凹状の切り欠き部は、ホログラム記録層６０の表面に設けてもよく、ホログラム記録層６０を保護する保護層の表面に設けてもよい。また、ホログラム記録層６０を容器内に収納する場合には、容器の一部として設けてもよい。凸状のプリズムや凹状の切り欠き部は、樹脂の射出成形やガラスや樹脂の表面加工等により、ホログラム記録層６０や保護層の表面に作り込まれる。
【００９２】
図７（Ｆ）に示す例では、光阻害部６４Ｆは拡散体である。拡散体は、０次光成分を複数の方向に拡散させて、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。拡散体は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を拡散する拡散板等で構成されている。拡散体は、複数の凸部又は複数の凹部が不規則に配列された微細な凹凸構造を有している。従って、微細な凹凸面を透過する透過光や、微細な凹凸面で反射される反射光は、規則的な特性を持たずに各方向に散らばる拡散光となる。
【００９３】
図７（Ｆ）に示すように、ホログラム記録層６０の表面に微細な凹凸構造を形成して、拡散体からなる光阻害部６４Ｆとしてもよい。微細な凹凸構造は、ホログラム記録層６０を保護する保護層の表面に設けてもよく、ホログラム記録層６０を容器内に収納する場合には容器の一部として設けてもよい。微細な凹凸構造は、ホログラム記録層６０等の表面を粗面化することにより形成される。表面の粗面化には、サンドブラスト加工等、従来公知の粗面化技術を用いてもよい。
【００９４】
＜第２の実施の形態＞
（ＬＥＤプリントヘッド）
図８は本発明の第２の実施の形態に係る露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図９はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図である。１個のＬＥＤ５０に対応して２個のホログラム素子５４Ａ及びホログラム素子５４Ｂを形成し、光阻害部６４をホログラム記録層６０の光出射側に配置した以外は、第１の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドと同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００９５】
図８に示すように、ＬＰＨ１４Ａは、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えている。ＬＥＤアレイ５２は、１２個のＬＥＤ５０１〜５０１２を備えている。ホログラム素子アレイ５６は、１２個のホログラム素子５４Ａ１〜５４Ａ１２と、１２個のホログラム素子５４Ｂ１〜５４Ｂ１２とを備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０１〜５０１２を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４Ａ１〜５４Ａ１２を「ホログラム素子５４Ａ」と総称し、ホログラム素子５４Ｂ１〜５４Ｂ１２を「ホログラム素子５４Ｂ」と総称する。
【００９６】
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４Ａが形成されると共に、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４Ｂが形成されている。例えば、１個のＬＥＤ５０１と２個のホログラム素子５４Ａ１及びホログラム素子５４Ｂ１とが一組になるように、ＬＥＤ５０とホログラム素子５４とが対応付けられて、複数のホログラム素子５４Ａ、５４Ｂがホログラム記録層６０に記録されている。
【００９７】
ホログラム記録層６０の光出射側には、ホログラム素子５４で回折されない０次光成分の透過を阻害する光阻害部６４が配置されている。光阻害部６４は、０次光成分の光路上、即ち、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されている。本実施の形態では、主走査方向に延びる１本の帯状の光阻害部６４が、ホログラム記録層６０の光出射面の幅方向の中央部分を覆うように配置されている。換言すれば、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂで回折される光が光阻害部６４の両側を通過するように、光阻害部６４は、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂを避けて、ホログラム素子５４Ａとホログラム素子５４Ｂとの間に配置されている。
【００９８】
なお、上記では光阻害部６４をホログラム記録層６０の光出射側に配置する例について説明したが、第１の実施の形態と同様に、光阻害部６４は発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されていればよい。
【００９９】
（ＬＥＤプリントヘッドの動作）
図８に示すように、第２の実施の形態に係るＬＰＨ１４Ａでは、ＬＥＤ５０の各々から射出された各光は、光阻害部６４で０次光成分が遮断又は減衰されて、対応するホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂに入射する。ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂは、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々で生成された各回折光は、感光体ドラム１２に向けて射出される。
【０１００】
感光体ドラム１２は、ＬＰＨ１４Ａに対向するように配置されている。ＬＰＨ１４Ａから射出された各回折光は、感光体ドラム１２の方向に収束して、数ｃｍ先の焦点面に配置された感光体ドラム１２の表面で結像される。即ち、複数のホログラム素子５４の各々は、対応するＬＥＤ５０から射出された光を回折して集光し、感光体ドラム１２表面に結像させる。
【０１０１】
感光体ドラム１２の表面には、ＬＥＤ５０１〜５０１２の各々に対応して、各回折光による微小なスポット６２１〜６２１２が、主走査方向に一列に並ぶように形成される。例えば、１個のＬＥＤ５０１から射出された光は、対応するホログラム素子５４Ａ１及び５４Ｂ１により回折及び集光されて１個のスポット６２１を形成する。なお、各々を区別する必要がない場合には、スポット６２１〜６２１２を「スポット６２」と総称する。
【０１０２】
本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの高い集光性能と、光阻害部６４による不要光の低減とにより、信号光が精度よく再生されて、輪郭の鮮明な微小スポット６２（集光点）が形成される。
【０１０３】
（ＬＥＤプリントヘッドの作製方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドの作製方法について説明する。図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の実施の形態でホログラムが記録される様子、即ち、ホログラムを記録する前のホログラム記録層６０Ａに、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂが形成される様子を示す模式的な断面図である。感光体ドラム１２の図示は省略し、結像面である表面１２Ａだけを図示する。
【０１０４】
図１０（Ａ）に示すように、ホログラム素子５４Ａを記録する場合には、光阻害部６４の外側（図面では左側）を通過して表面１２Ａに集光点を形成する回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点からホログラム素子５４Ａのホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。この参照光も、光阻害部６４の外側（図面では左側）を通過する。なお、コヒーレント光の照射には、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。
【０１０５】
また、図１０（Ｂ）に示すように、ホログラム素子５４Ｂを記録する場合には、光阻害部６４の外側（図面では右側）を通過して表面１２Ａに集光点を形成する回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点からホログラム素子５４Ｂのホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。この参照光も、光阻害部６４の外側（図面では右側）を通過する。
【０１０６】
ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂのいずれを記録する場合にも、信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（ＬＥＤ基板５８が配置される側）から照射される。また、信号光と参照光とは、信号光の光軸と参照光の光軸とが交差するように照射される。これにより、ホログラム記録層６０には、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂが記録される。
【０１０７】
第２の実施の形態に係るＬＰＨ１４Ａにおいても、発光点からＬＥＤ基板５８の法線方向に延びる直線上に集光点が存在する。従って、発光点と集光点とを通る直線（点線で図示）は、回折光の光軸と交差する。ホログラム素子５４Ａによる回折光の光軸とホログラム素子５４Ｂによる回折光の光軸とは、上記直線と異なる角度で交差する。これにより、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに被露光面に到達する不要光だけを低減することが見込める。
【０１０８】
次に、ホログラム記録層６０の光出射側の表面に、光出射面の幅方向の中央部分を覆うように、帯状の光阻害部６４が設けられる。例えば、光阻害部６４が黒色樹脂等の光吸収体で構成される場合には、光出射面の一部に黒色樹脂を塗布して光阻害部６４が形成される。光阻害部６４が設けられたホログラム記録層６０を、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けることで、第２の実施の形態に係るＬＰＨ１４Ａが作製される。
【０１０９】
また、第２の実施の形態においても、光阻害部６４が予め形成されたホログラム記録層６０Ａに、ホログラムを記録してもよい。この場合は、ホログラム記録層６０ＡをＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、位相共役記録によりホログラムを記録する。位相共役記録では、上記と同じ光路を通る信号光と参照光とが、ＬＥＤ基板５８等が配置されていない側、即ち、ホログラム記録層６０Ａの表面側（図面の上側）から照射される。この場合も同様に、透過型のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０が得られる。
【０１１０】
（ホログラム記録装置）
次に、第２の実施の形態に係るＬＰＨの作製に用いられるホログラム記録装置について簡単に説明する。図１２はホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。図１２に示すように、ホログラム記録装置は、ビームスプリッタ７０と、ビームスプリッタ７０から射出された記録光をホログラム記録層６０Ａに照射する照明光学系８２とを備えている。
【０１１１】
ホログラム記録層６０Ａには、記録光として信号光ＬＳ、参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２が照射される。ビームスプリッタ７０は半透鏡面７０Ａを備えており、半透鏡面７０Ａに対し図面左側から入射した信号光ＬＳの一部を反射し、半透鏡面７０Ａに対し図面上側から入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２の一部を透過する。このようにして、ビームスプリッタ７０は参照光と信号光を同一のレンズに導く。
【０１１２】
ビームスプリッタ７０の信号光入射側には、レンズ７２とレンズ７４とが配置されている。レンズ７２に入射した信号光ＬＳは、レンズ７２によりリレーされてレンズ７４に入射し、レンズ７４により集光されてビームスプリッタ７０に入射する。ビームスプリッタ７０に入射した信号光ＬＳは、半透鏡面７０Ａで反射されて高ＮＡのレンズ８２に入射する。レンズ８２に入射した信号光ＬＳは、集光点で焦点を結ぶようにレンズ８２により集光されて、ホログラム記録層６０Ａに照射される。
【０１１３】
ビームスプリッタ７０の参照光入射側には、レンズ７６とレンズ７８とが配置されている。レンズ７６とレンズ７８との間には、開口部８０Ａを有する遮光部材８０が配置されている。遮光部材８０は、レンズ７６の焦点位置に配置されている。開口部８０Ａは、レンズ７６により集光された光のビームウエストの位置に設けられている。レンズ７６に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、レンズ７６により集光されて遮光部材８０に照射される。遮光部材８０に照射された参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２の一部は、開口部８０Ａを通過して、レンズ７８に入射する。
【０１１４】
レンズ７８に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、レンズ７８により平行光化されて、ビームスプリッタ７０に入射する。ビームスプリッタ７０に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、半透鏡面７０Ａを透過してレンズ８２に入射する。レンズ８２に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、発光点に収束するようにレンズ８２により集光されて、信号光ＬＳと同時にホログラム記録層６０Ａに照射される。これにより、第２の実施の形態のＬＰＨ１４Ａのように、１個のＬＥＤに対応して２個のホログラム素子が形成される。
【０１１５】
なお、レンズ７８は、発光点の位置に焦点を結ぶために、集光方向及びその直交平面方向に移動するように構成されている。発光点からの光が開口部８０Ａを通過するように調整することで、発光点のばらつきに応じた参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２の光路調整を行うことができる。また、レンズ７６に入射させる参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、光軸に直交する断面の形状が略円形であるが、光利用効率の向上と多重度との兼ね合いから、当該形状はレンズ７６の上流側にマスク等を配置するなどして、適宜変更してもよい。
【０１１６】
（ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法について説明する。図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラムが再生される様子、即ち、ホログラム記録層６０に記録されたホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂから、回折光が取り出される様子を示す模式的な断面図である。
【０１１７】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光の一部は、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々を記録した参照光の光路を通る。これにより、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂに再生用参照光が照射されたのと略同じ状況となる。点線で図示する再生用参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々から回折光が射出される。射出された回折光の各々は、光阻害部６４の外側を通過して収束し、感光体ドラム１２の表面１２Ａにはスポット６２が形成される。
【０１１８】
一方、ＬＥＤ５０から射出された光の一部（即ち、０次光成分）は、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂに入射でせずに、発光点から集光点に向かって直進する。ＬＥＤ５０から射出され且つホログラム記録層６０を通過した０次光成分は、０次光成分の光路上に配置された光阻害部６４により遮断又は減衰される。従って、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分が低減される。
【０１１９】
（ホログラム記録層の他の配置形態）
次に、ホログラム記録層の配置形態が異なる変形例について説明する。図１３（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＰＨの変形例の構成を示す模式的な断面図である。また、図１４（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＰＨの他の変形例の構成を示す模式的な断面図である。
【０１２０】
上述した通り、第２の実施の形態では、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々は、光阻害部６４の外側を通過する信号光及び参照光により記録され、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの回折光の各々は、光阻害部６４の外側を通過して集光する。即ち、光阻害部６４は、信号光及び参照光の光路を避けて配置される。
【０１２１】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光阻害部６４をホログラム記録層６０の幅方向の中央部分に配置すると共に、ホログラム記録層６０を幅方向の中央部分で折り曲げた構造としてもよい。ホログラム記録層６０は、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、幅方向の中央部分が稜となるように２つ折りにしてもよく、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、幅方向の中央部分を中心に湾曲させてもよい。
【０１２２】
光阻害部６４の両側において、ホログラム記録層６０は発光点に近付くように折り曲げられている。参照光は、発光点からホログラム素子５４Ａ又は５４Ｂのホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通る。従って、記録前のホログラム記録層６０Ａが折り曲げられていることで、参照光のホログラム記録層６０Ａへの入射角が浅く（小さく）なる。換言すれば、折り曲げない場合に比べ、より大きなホログラムが記録されて、光利用効率も向上する。
【０１２３】
＜その他の変形例＞
なお、上記では、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤプリントヘッドを備える例について説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）、レーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。発光素子の特性に応じてホログラム素子を設計すると共に、インコヒーレント光による不要露光を低減することで、インコヒーレント光を射出するＬＥＤやＥＬを発光素子として用いた場合でも、コヒーレント光を射出するＬＤを発光素子として用いた場合と同様に、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。
【０１２４】
また、複数のホログラム素子を多重記録する方式は、所望の回折光が得られる多重方式であれば特に制限はない。また、複数種類の多重方式を併用しても良い。多重方式としては、球面波シフト多重記録、参照光の入射角度を変えながら記録する角度多重記録、参照光の波長を変えながら記録する波長多重記録、参照光の位相を変えながら記録する位相多重記録等が挙げられる。なお、複数のホログラム素子の各々は、同一波長で記録してもよく、複数の波長を組み合わせて（波長多重）記録してもよい。
【０１２５】
また、上記では、画像形成装置がタンデム型のデジタルカラープリンタであり、その各画像形成ユニットの感光体ドラムを露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドについて説明したが、露光装置により感光性の画像記録媒体を像様露光することで画像が形成される画像形成装置であればよく、上記の応用例には限定されない。例えば、画像形成装置は、電子写真方式のデジタルカラープリンタには限定されない。銀塩方式の画像形成装置や光書込み型電子ペーパー等の書き込み装置等にも本発明の露光装置を搭載してもよい。また、感光性の画像記録媒体は、感光体ドラムには限定されない。シート状の感光体や写真感光材料、フォトレジスト、フォトポリマー等の露光にも、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
２ ＰＣ
３ 画像読取装置
１０ 画像形成プロセス部
１１ 画像形成ユニット
１２ 感光体ドラム
１２Ａ 表面
１３ 帯電器
１４ ＬＥＤプリントヘッド
１５ 現像器
１６ クリーナ
２１ 中間転写ベルト
２２ 一次転写ロール
２３ 二次転写ロール
２４ 搬送ベルト
２５ 定着器
３０ 制御部
４０ 画像処理部
５０ ＬＥＤ
５２ ＬＥＤアレイ
５３ ＬＥＤチップ
５４ ホログラム素子
５４Ａ ホログラム素子
５４Ｂ ホログラム素子
５６ ホログラム素子アレイ
５８ ＬＥＤ基板
６０ ホログラム記録層
６０Ａ ホログラム記録層
６２ スポット
６４ 光阻害部
７０ ビームスプリッタ
７０Ａ 半透鏡面
７２ レンズ
７４ レンズ
７６ レンズ
７８ レンズ
８０ 遮光部材
８０Ａ 開口部
８２ レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像を多数の微小な画素に分割し、一つもしくは複数の光源から各画素の濃度に対応した強度の光束を射出し、当該光束による輝点を、閾値以上の光量密度の光が照射されることにより、感光して表面電位変化や化学的変化等の潜像が形成される、又は感光して濃度変化を持つ画像が形成される画像記録媒体の上に走査して、各画素領域を順次感光させることにより画像を書込む光書込み装置において、前記光源と前記画像記録媒体との間であって光源側から順に、光束を集束させる光集束素子部と、光束が集束する位置に設けられた微小な光学的開口部と、該光学的開口部より射出した光束をおおむね平行な光束とするコリメータ部と、光束を複数の方向へ分解して放射すると共に複数の光束をおおむね同一の平面上に集束させるホログラム素子と、を配列された一つのユニットを、主走査方向に画素数と同数のアレイ状に配置したことを特徴とする光書込み装置が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、光源基板上に配列された複数の発光素子と、透過する光を回折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶ複数の回折正レンズを有する第１レンズアレイと、複数のレンズを有し、前記複数の発光素子の各々との間に前記第１レンズアレイを挟む第２レンズアレイとを備え、前記複数の回折正レンズの各々は、前記光源基板に垂直な方向において前記複数の発光素子の各々に重なっていることを特徴とする露光装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３００５８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、露光装置に対し垂直な方向に回折光を集光させると共に、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに被露光面に到達する不要光を低減することができる露光装置と、当該露光装置を用いた画像形成装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために各請求項に記載の発明は、下記構成を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板上に配置され且つ発光点から前記基板の法線方向に光を射出する少なくとも１つの発光素子と、前記基板上に配置された記録層に前記発光素子の各々と組を成すように記録され、前記発光素子から射出された光を回折して、被露光面上で且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に収束させる少なくとも１つのホログラム素子と、複数の組の各々に対して設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記ホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する少なくとも１つの光阻害部と、を備えた露光装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記光阻害部は、入射した光を遮断するか又は減衰させて、前記０次光の透過を阻害する、請求項１に記載の露光装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記光阻害部は、前記記録層の光入射側又は光出射側に隣接して配置される、請求項１又は２に記載の露光装置である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と平行になるように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と交差するように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、各々の回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と異なる角度で交差するように、前記発光素子と組を成す複数のホログラム素子が記録された、請求項５に記載の露光装置である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記ホログラム素子を記録する信号光と参照光との重なりが大きくなるように、前記記録層を前記基板に対し傾けて配置した、請求項５又は６に記載の露光装置である。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、前記光阻害部は、入射した光を吸収する光吸収体、入射した光を反射する反射体、入射した光を複数の方向に拡散させる拡散体、入射した光を予め定めた方向に偏向させる偏向素子、又は入射した光を予め定めた方向に回折する回折格子である、請求項１から７までの何れか１項に記載の露光装置である。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、発光点から当該基板の法線方向に光を射出する複数の発光素子が第１の方向に並ぶように配列された基板と、前記基板上に配置された記録層であって、前記複数の発光素子の各々から射出された光が、対応するホログラム素子により回折され且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に集光されて、被露光面上に前記第１の方向に並ぶ集光点列が形成されるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラム素子が多重記録された記録層と、前記複数の発光素子に対して前記第１の方向に延びるように設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記対応するホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する１つの光阻害部と、を備えた露光装置である。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９までの何れか１項に記載の露光装置と、前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、画像が書き込まれる感光体と、を含む画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の各請求項に記載の発明によれば、以下の効果がある。
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、露光装置に対し垂直な方向（基板の法線方向）に回折光を集光させると共に、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに被露光面に到達する不要光を低減することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されない０次光を遮断又は減衰させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、光阻害部の位置決めが容易になり、本発明の構成を備えない場合に比べて、被露光面に到達する不要光を確実に低減することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ホログラム素子を同軸で記録できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、ホログラム素子で回折される光の光路を避けて、光阻害部を配置することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、光阻害部の両側から回折光を集光することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、本発明の構成を備えない場合に比べて、より大きなホログラム素子を記録することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、光阻害部は、吸収、反射、拡散、偏向、回折等の作用により０次光の透過を阻害することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、複数の発光素子に対して、１個の光阻害部を設ければよい。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、露光装置に対し垂直な方向に回折光を集光させると共に、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに感光体の被露光面に到達する不要光を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図３】（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図である。（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向に沿った断面図である。（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。
【図４】第１の実施の形態でホログラムが記録される様子を示す模式的な断面図である。
【図５】第１の実施の形態でホログラムが再生される様子を示す模式的な断面図である。
【図６】光阻害部が配置される光軸上の他の位置を示す模式的な断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｆ）は光阻害部の具体例を示す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図９】第２の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態でホログラムが記録される様子を示す模式的な断面図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態でホログラムが再生される様子を示す模式的な断面図である。
【図１２】ホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの変形例の構成を示す模式的な断面図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドの他の変形例の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００３０】
＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。この装置は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたＬＥＤ方式の露光装置（ＬＥＤプリントヘッド、略称「ＬＰＨ」）を搭載している。ＬＥＤプリントヘッドは、機械的な駆動が不要という利点を有する。
【００３１】
また、この画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部としての画像形成プロセス部１０、画像形成装置の動作を制御する制御部３０、及び画像読取装置３と例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２等の外部装置とに接続され、これらの装置から受信された画像データに対して予め定めた画像処理を施す画像処理部４０を備えている。
【００３２】
画像形成プロセス部１０は、一定の間隔で並列に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各々は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。なお、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを、適宜「画像形成ユニット１１」と総称する。
【００３３】
各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。
【００３４】
従来のＬＰＨは、ＬＥＤアレイとロッドレンズアレイとで構成されていた。ロッドレンズアレイには、セルフォック（登録商標）など、屈折率分布型のロッドレンズが用いられていた。各ＬＥＤから射出された光は、ロッドレンズにより集光されて、感光体ドラム上に正立等倍像が結像される。本実施の形態に係る画像形成装置は、「ロッドレンズ」に代えて「ホログラム素子」を用いたＬＰＨを備えている。
【００３５】
ＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の軸線方向の長さと略同じ長さの長尺状のプリントヘッドである。ＬＰＨ１４には、長さ方向に沿って複数のＬＥＤがアレイ状（列状）に配列されている。ＬＰＨ１４は、その長さ方向が感光体ドラム１２の軸線方向を向くように、感光体ドラム１２の周囲に配置されている。
【００３６】
本実施の形態のＬＰＨ１４は、感光体ドラム１２の表面から作動距離だけ離間して配置されている。本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨに比べて作動距離が長い。また、本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨと同様に、ＬＰＨ１４に対し垂直な方向（後述するＬＥＤ基板５８の法線方向）に光を射出する。従って、本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨと同様に、ＬＰＨ１４の光出射面が感光体ドラム１２と対向するように配置されている。このため、感光体ドラム１２の周方向における占有幅が小さく、感光体ドラム１２の周囲の混雑が緩和されている。
【００３７】
また、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト２１、各画像形成ユニット１１の各色トナー像を中間転写ベルト２１に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール２２、中間転写ベルト２１上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール２３、及び二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器２５を備えている。
【００３８】
次に上記画像形成装置の動作について説明する。
まず、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、画像読取装置３やＰＣ２から入力された画像データは、画像処理部４０によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット１１に供給される。
【００３９】
例えば、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により予め定めた電位で一様に帯電された感光体ドラム１２の表面が、画像処理部４０から得られた画像データに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。即ち、ＬＰＨ１４の各ＬＥＤが画像データに基づいて発光することで、感光体ドラム１２の表面が主走査されると共に、感光体ドラム１２が回転することで副走査されて、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。
【００４０】
各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回転動作する中間転写ベルト２１上に、一次転写ロール２２により順次静電吸引されて転写される（一次転写）。中間転写ベルト２１上には、重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト２１の移動に伴って二次転写ロール２３が配設された領域（二次転写部）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。
【００４１】
そして、二次転写部にて二次転写ロール２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される（二次転写）。重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２１から剥離され、搬送ベルト２４により定着器２５まで搬送される。定着器２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙トレー（不図示）に排出される。
【００４２】
＜第１の実施の形態＞
（ＬＥＤプリントヘッド）
図２は本発明の第１の実施の形態に係る露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図３（Ａ）はホログラム素子の概略形状を示す斜視図である。図３（Ｂ）はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図である。図３（Ｃ）はＬＥＤプリントヘッドの主走査方向に沿った断面図である。
【００４３】
図２に示すように、ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ）１４は、複数のＬＥＤ５０を備えたＬＥＤアレイ５２と、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して設けられた複数のホログラム素子５４を備えたホログラム素子アレイ５６と、を備えている。
【００４４】
図２に示す例では、ＬＥＤアレイ５２は１２個のＬＥＤ５０１〜５０１２を備え、ホログラム素子アレイ５６は１２個のホログラム素子５４１〜５４１２を備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０１〜５０１２を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４１〜５４１２を「ホログラム素子５４」と総称する。
【００４５】
複数のＬＥＤ５０の各々は、ＬＥＤチップ５３上に配列されている。複数のＬＥＤ５０が配列されたＬＥＤチップ５３は、ＬＥＤ５０の各々を駆動する駆動回路（図示せず）と共に、長尺状のＬＥＤ基板５８上に実装されている。ＬＥＤチップ５３は、複数のＬＥＤ５０が主走査方向に並ぶように位置合せをして、ＬＥＤ基板５８上に配置されている。これにより、ＬＥＤ５０の各々は、感光体ドラム１２の軸線方向と平行な方向に沿って配列される。
【００４６】
ＬＥＤ５０の配列方向が「主走査方向」である。また、ＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０（発光点）の主走査方向の間隔（発光点ピッチ）が一定間隔となるように配列されている。また、感光体ドラム１２の回転により副走査が行われるが、「主走査方向」と直交する方向を「副走査方向」として図示している。また、以下では、ＬＥＤ５０の配置される位置を、適宜「発光点」と称する。
【００４７】
複数のＬＥＤ５０の各々は、対応するホログラム素子５４側に光を射出するように、発光面をホログラム素子５４側に向けて、ＬＥＤチップ５３上に配置されている。ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、ＬＥＤ５０からＬＥＤ基板５８と直交する方向（法線方向）に射出される光の光軸である。ＬＥＤ基板５８は、ＬＥＤ５０や駆動回路が実装される側の表面が「主面」である。この主面の法線方向が、ＬＥＤ基板５８の法線方向である。従って、ＬＥＤ５０の「発光光軸」は、ＬＥＤ基板５８の法線方向を向いている。図示した通り、発光光軸は、上記の主走査方向及び副走査方向の各々とも直交する。
【００４８】
なお、図２においては、数個のＬＥＤ５０が１列に配列された１個のＬＥＤチップ５３で構成されたＬＰＨ１４を、概略的に図示しているに過ぎない。実際の画像形成装置では、主走査方向の解像度に応じて、数百個のＬＥＤチップ５３を配列することで、数千個のＬＥＤ５０が配列されている。例えば、Ａ３幅まで印字可能な画像形成装置において、１インチ当たり１２００スポットの解像度を得るためには、ＬＥＤ基板５８上には、１４８４８個のＬＥＤ５０が２１μｍの間隔で配列される。
【００４９】
また、複数のＬＥＤチップ５３は、１次元状に配置してもよく、複数列に分けて２次元状に配置してもよい。例えば千鳥状に配置する場合には、複数のＬＥＤチップ５３は、主走査方向に並ぶように一列に配置されると共に、副走査方向に一定間隔ずらして二列に配置される。複数のＬＥＤチップ５３単位に分けられていても、複数のＬＥＤ５０の各々は、互いに隣接する２つのＬＥＤ５０の主走査方向の間隔が、略一定の間隔となるように配列されている。
【００５０】
ＬＥＤチップ５３としては、複数の自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Self-scanning LED）が配列されたＳＬＥＤチップを用いてもよい。ＳＬＥＤチップは、スイッチのオン・オフを二本の信号線によって行い、各ＳＬＥＤを選択的に発光させて、データ線を共通化する。このＳＬＥＤチップを用いることで、基板上での配線数が少なくて済む。
【００５１】
ＬＥＤ基板５８上には、ホログラム記録層６０が配置されている。ホログラム素子アレイ５６は、ホログラム記録層６０内に形成されている。ホログラム記録層６０は、ＬＥＤチップ５３から予め定めた高さだけ離間された位置に、図示しない保持部材によって保持されている。
【００５２】
ＬＥＤ５０とホログラム記録層６０との間には、ホログラム素子５４で回折されない０次光成分の透過を阻害する光阻害部６４が配置されている。ここで、後述するスポット６２を集光点とすると、０次光成分は、ホログラム素子５４で回折されずに、発光点から集光点に向かって直進する。従って、光阻害部６４は、０次光成分の光路上、即ち、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されている。
【００５３】
光阻害部６４は、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されていればよい。例えば、ホログラム記録層６０の光入射側及び光出射側の何れに配置してもよい。本実施の形態では、光阻害部６４は、ホログラム記録層６０の光入射面側に隣接するように配置されている。ホログラム記録層６０に隣接するように配置する場合には、光阻害部６４の位置決め及び取り付けが容易になる。後述する通り、光阻害部６４は、ホログラム記録層６０の光出射面側に隣接するように配置してもよい（図６参照）。
【００５４】
また、ＬＥＤ５０とホログラム記録層６０との間（又は、ＬＥＤ５０と光阻害部６４との間）には、空気や透明樹脂等、ＬＥＤ５０から射出される光に透明な材料で構成された離間層を配置してもよい。
【００５５】
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４が形成されている。ホログラム素子５４の各々は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に回折光を射出するように記録されている。ホログラム素子５４の各々は、互いに隣接する２つのホログラム素子５４の主走査方向の間隔（中心点の間隔）が、上記のＬＥＤ５０の主走査方向の間隔と、略同じ間隔となるように配列されている。即ち、互いに隣接する２つのホログラム素子５４が互いに重なり合うように、径の大きいホログラム素子５４が多重記録されている。また、複数のホログラム素子５４の各々は、互いに異なる形状を有していてもよい。
【００５６】
ホログラム記録層６０は、ホログラムを永続的に記録保持することが可能な高分子材料から構成されている。このような高分子材料としては、いわゆるフォトポリマーを用いてもよい。フォトポリマーは、光重合性モノマーのポリマー化による屈折率変化を利用してホログラムを記録する。
【００５７】
光阻害部６４は、０次光成分の透過を阻害する機能を有する部材であれば特に制限はない。光阻害部６４としては、入射した０次光成分を遮断するか又は減衰させる光学素子が用いられる。例えば、光阻害部６４としては、入射した光を吸収する光吸収体、入射した光を反射する反射体、入射した光を複数の方向に拡散させる拡散体、入射した光を予め定めた方向に偏向（屈折）させる偏向素子、入射した光を予め定めた方向に回折する回折格子等が用いられる。各光学素子の具体例については後述する。
【００５８】
図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）を参照すれば分かるように、本実施の形態では、主走査方向に延びる１本の帯状の光阻害部６４が、ホログラム記録層６０の光入射面の幅方向の中央部分を覆うように配置されている。帯状の光阻害部６４は、複数のＬＥＤ５０の各々から射出された光のうち、対応するホログラム素子５４で回折されない０次光成分がホログラム記録層６０を透過するのを阻害する。換言すれば、ホログラム素子５４で回折される光が、光阻害部６４の外側を通過してホログラム素子５４に入射するように、光阻害部６４は、ホログラム記録層６０の光入射面の一部分だけを覆うように配置されている。
【００５９】
なお、図示は省略するが、ＬＰＨ１４は、ホログラム素子５４で生成された回折光が感光体ドラム１２の方向に射出されるように、ハウジングやホルダー等の保持部材により保持されて、図１に示す画像形成ユニット１１内の予め定めた位置に取り付けられている。本実施の形態のＬＰＨ１４は、従来のＬＰＨと同様に、感光体ドラム１２と対向するように配置されるので、従来のＬＰＨの代替部品として取り付けてもよい。露光装置に対し垂直な方向に感光体を配置することができれば、感光体と露光装置のアライメントを容易にするとともに、感光体周りの占有領域を小さくすることができる。低コストで小型な画像形成装置のために、有利となる。
【００６０】
また、ＬＰＨ１４は、調整ネジ（図示せず）等の調整手段により、回折光の光軸方向に移動するように構成されていてもよい。ホログラム素子５４による結像位置(焦点面)が、感光体ドラム１２表面上に位置するように、上記の調整手段により調整する。また、ホログラム記録層６０上に、カバーガラスや透明樹脂等で保護層が形成されていてもよい。保護層によりゴミの付着を防止する。
【００６１】
また、ホログラム記録層６０は、ガラスや樹脂等で構成された容器内に収納されていてもよい。例えば、ホログラム記録層６０を、容器内に封入されたホログラム記録材料で構成してもよい。容器内に収納されたホログラム記録層６０は、取り扱いが容易である。また、容器は保護層としても機能する。ホログラム記録層６０が容器内に収納されている場合には、光阻害部６４を容器の一部として形成してもよい。
【００６２】
（ＬＥＤプリントヘッドの動作）
ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光（インコヒーレント光）は、発光点からホログラム径まで拡がる拡散光の光路を通る。ＬＥＤ５０の発光により、ホログラム素子５４に参照光が照射されたのと略同じ状況となる。
【００６３】
図２に示すように、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えたＬＰＨ１４では、１２個のＬＥＤ５０１〜５０１２の各々から射出された各光は、光阻害部６４で０次光成分が遮断又は減衰されて、対応するホログラム素子５４１〜５４１２のいずれかに入射する。ホログラム素子５４１〜５４１２は、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子５４１〜５４１２の各々で生成された各回折光は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に射出される。
【００６４】
感光体ドラム１２は、ＬＰＨ１４に対向するように配置されている。ＬＥＤ基板５８の法線方向に射出された各回折光は、感光体ドラム１２の方向に収束して、数ｃｍ先の焦点面に配置された感光体ドラム１２の表面で結像される。即ち、複数のホログラム素子５４の各々は、対応するＬＥＤ５０から射出された光を回折して集光し、感光体ドラム１２表面に結像させる光学部材として機能する。
【００６５】
感光体ドラム１２の表面には、各回折光による微小なスポット６２１〜６２１２が、主走査方向に一列に配列されるように形成される。換言すれば、ＬＰＨ１４により、感光体ドラム１２が主走査される。なお、各々を区別する必要がない場合には、スポット６２１〜６２１２を「スポット６２」と総称する。例えば、上述した通り、１４８４８個のＬＥＤ５０を２１μｍの間隔で配列した場合には、感光体ドラム１２の表面１２Ａには、２１μｍの間隔で主走査方向に一列に配列されるように、１４８４８個のスポット６２が形成される。
【００６６】
一般に、インコヒーレント光（非干渉性の光）を射出するＬＥＤを用いるＬＰＨでは、コヒーレンス性が低下してスポットぼけ（いわゆる色収差）が生じ、微小スポットを形成することは容易ではない。これに対して、本実施の形態のＬＰＨ１４は、ホログラム素子５４の入射角選択性及び波長選択性が高いため、微小スポットが容易に得られ、ロッドレンズを用いた従来のＬＰＨに比べて長い作動距離が得られる。
【００６７】
また、ＬＥＤ５０の各々から射出され、ホログラム素子５４で回折されずに透過した不要光が、感光体１２に到達すると、バックグラウンドノイズ（背景雑音）が増加してコントラストが低下する。これに対して、本実施の形態のＬＰＨ１４では、光阻害部６４で０次光成分が遮断又は減衰されて、感光体１２に到達する不要光が低減される。
【００６８】
上記の通り、本実施の形態では、ホログラム素子５４の微小スポットへの集光性能と長い作動距離、光阻害部６４による不要光の低減とにより、信号光が精度よく再生されて、輪郭の鮮明な微小スポット６２（集光点）が形成される。
【００６９】
（ホログラム素子の形状）
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ホログラム素子５４の各々は、一般に厚いホログラム素子と称される体積ホログラムである。上述した通り、ホログラム素子は、入射角選択性及び波長選択性が高く、回折光の出射角度（回折角）を高精度で制御して、輪郭の鮮明な微小スポットを形成する。回折角の精度はホログラムの厚さが厚いほど高くなる。
【００７０】
ホログラム素子５４の各々は、ホログラム記録層６０の表面側を底面とし、ＬＥＤ５０側に向かって収束する円錐台状に形成されている。この例では円錐台状のホログラム素子について説明するが、ホログラム素子の形状はこれには限定されない。例えば、円錐、楕円錐、楕円錐台等の形状としてもよい。円錐台状のホログラム素子５４の直径は、底面で最も大きくなる。この円形の底面の直径を「ホログラム径ｒＨ」とする。なお、「ホログラム厚さｈＨ」は、ホログラム素子５４の厚さである。
【００７１】
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０に対応する複数のホログラム素子５４が、主走査方向に並ぶように多重記録されている。ホログラム素子５４の各々は、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔よりも大きな「ホログラム径ｒＨ」を有している。例えば、ＬＥＤ５０の主走査方向の間隔は３０μｍであり、ホログラム径ｒＨは２ｍｍ、ホログラム厚さｈＨは２５０μｍである。従って、互いに隣接する２つのホログラム素子５４は、互いに大幅に重なり合うように形成されている。
【００７２】
（ＬＥＤプリントヘッドの作製方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドの作製方法について説明する。図４は、第１の実施の形態でホログラムが記録される様子、即ち、ホログラムを記録する前のホログラム記録層６０Ａに、ホログラム素子５４が形成される様子を示す模式的な断面図である。感光体ドラム１２の図示は省略し、結像面である表面１２Ａだけを図示する。
【００７３】
図４に示すように、表面１２Ａに集光点を形成する回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点から所望のホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。コヒーレント光の照射には、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。
【００７４】
信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（ＬＥＤ基板５８が配置される側）から照射される。また、信号光と参照光とは、信号光の光軸と参照光の光軸とが一致するように、同じレンズを用いて同軸で照射される。図４に示すように、ホログラム素子５４による回折光をＬＥＤ基板５８の法線方向に射出する場合には、発光点からＬＥＤ基板５８の法線方向に延びる直線上に集光点が存在する。
【００７５】
信号光と参照光とを同軸で照射する「同軸記録方式」の場合には、発光点と集光点とを通る直線（点線で図示）は、回折光の光軸と平行になる。従って、「同軸記録方式」の場合には、同一のレンズを介して信号光と参照光を形成することも可能であり、この場合には記録装置の構造が簡素化して、露光装置の低コスト化が図られる。また、信号光と参照光との角度を有して交差させる「二光波記録方式」と比較して、ホログラム素子５４を記録する参照光の拡がり（開口数ＮＡ）を大きくすることができ、ホログラム素子５４に入射する光の利用効率が向上する。
【００７６】
信号光と参照光との干渉により得られる干渉縞（強度分布）が、ホログラム記録層６０Ａの厚さ方向にわたって記録される。ここでは、複数のＬＥＤ５０に対応して、複数の透過型のホログラム素子５４が記録される。ホログラム記録層６０には、ホログラム素子アレイ５６が形成される。ホログラム素子５４の各々は、面方向及び厚さ方向に干渉縞の強度分布が記録された体積ホログラムである。
【００７７】
次に、ホログラム記録層６０の光入射側の表面に、光入射面の幅方向の中央部分を覆うように、帯状の光阻害部６４が設けられる。例えば、光阻害部６４が黒色樹脂等の光吸収体で構成される場合には、光入射面の一部に黒色樹脂を塗布して光阻害部６４が形成される。光阻害部６４が設けられたホログラム記録層６０を、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けることで、図２及び図３に示すＬＰＨ１４が作製される。
【００７８】
また、光阻害部６４を容器の一部として形成する場合には、ホログラム記録層６０ＡをＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、位相共役記録によりホログラムを記録してもよい。ホログラム記録層６０Ａを取り付けた後でホログラムを記録するので、ＬＥＤ５０と対応するホログラム素子５４との距離が確保されると共に、ＬＥＤ５０と対応するホログラム素子５４との高い位置決め精度は不要になる。位相共役記録では、上記と同じ光路を通る信号光と参照光とが、ＬＥＤ基板５８等が配置されていない側、即ち、ホログラム記録層６０Ａの表面側（図面の上側）から照射される。この場合も同様に、透過型のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０が得られる。
【００７９】
更に、上述したように、光阻害部６４はホログラムを記録する前に形成されていてもよい。信号光と参照光を照射する側と光阻害部６４の種類とに応じて、光阻害部６４で影響を受けた光による不要なホログラム形成を防止するように、光阻害部６４を配置する位置を選択してもよい。例えば、光阻害部６４が拡散体や偏向素子、回折格子等である場合のように、光阻害部６４透過後の領域において光の減衰が小さい場合には、記録光を照射する側と反対側に光阻害部６４を配置してもよい。また、光阻害部６４が吸収体や反射体等である場合のように、光阻害部６４透過後の領域において光の減衰が大きい場合には、記録光を照射する側に光阻害部６４を配置してもよい。これにより、微小スポット６２の形成に不要なホログラム記録を防止することができ、集光強度が高くバックグランドノイズの低い露光装置が得られる。
【００８０】
（ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法について説明する。図５は、ホログラムが再生される様子、即ち、ホログラム記録層６０に記録されたホログラム素子５４から、回折光が取り出される様子を示す模式的な断面図である。図５に示すように、インコヒーレント光源であるＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光は発散して拡がる。この現象は「ランバーシアン配光」と称される。同じくインコヒーレント光源である電界発光素子（ＥＬ）においても、同様の現象が観測される。
【００８１】
ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光の一部は、参照光の光路を通る。参照光の光路を通る光の大部分は、光阻害部６４の外側を通過して、ホログラム記録層６０に入射する。これにより、ホログラム記録層６０に記録されたホログラム素子５４に読み出し用の参照光（以下、「再生用参照光」という。）が照射されたのと略同じ状況となる。点線で図示する再生用参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４から信号光と同じ光が再生され、回折光として射出される。射出された回折光は収束して、数ｃｍの作動距離で感光体ドラム１２の表面１２Ａに結像される。表面１２Ａにはスポット６２が形成される。
【００８２】
一方、参照光の光路を通る光には、ホログラム素子５４で回折されずに、発光点から集光点に向かって直進する０次光成分が含まれる。参照光の光路を通る光の一部は、０次光成分の光路上に配置された光阻害部６４により遮断又は減衰される。従って、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分が低減される。なお、「ホログラム素子５４で回折されない０次光」に対して、参照光の光路を通る光の内、光阻害部６４の外側を通過してホログラム記録層６０に入射する光を「ホログラム素子５４で回折される光」と称する。「ホログラム素子５４で回折される光」には、ホログラム記録層６０に入射する光と、ホログラム素子５４で回折されてホログラム記録層６０から射出される光と、が含まれる。つまり、光阻害部６４は、ホログラム素子５４に入射する光とホログラム素子５４から回折されて射出される光の内、少なくとも一方の光を遮断又は減衰することとなる。
【００８３】
（光阻害部の変形例）
次に、光阻害部の変形例について説明する。まず、光阻害部６４を配置する光軸上の位置については、上記の通り、発光点と集光点とを結ぶ直線上のどの位置に配置されていてもよい。光阻害部６４を配置する光軸上の位置は、ホログラム記録層６０とＬＥＤ５０との間の範囲としてもよい。この範囲に配置する場合には、ホログラム素子５４からの回折光を阻害しないという利点がある。また、光阻害部６４を配置する光軸上の位置は、ホログラム記録層６０の集光点側表面からＬＥＤ側表面の範囲としてもよい。この範囲に配置する場合には、更に光阻害部６４を配置するための新たな支持部材等を必要としないという利点がある。
【００８４】
ホログラム記録層６０に隣接するように配置する場合には、光阻害部６４の位置決め及び取り付けが容易となる。例えば、図６に示すように、ホログラム記録層６０の光出射面側に隣接するように光阻害部６４を配置してもよい。なお、発光点と集光点とを通る直線を点線で図示する。図６に示す例でも、ＬＥＤ５０から射出され且つ参照光の光路を通る光の大部分は、光阻害部６４の外側を通過してホログラム素子５４により回折されるが、参照光の光路を通る光の一部（０次光成分）は、光阻害部６４により遮断又は減衰される。
【００８５】
また、光阻害部６４を配置する面内の位置、即ち、光阻害部６４を平面視したときの形状・面積は、光阻害部６４の外側を通過する再生参照光が多くなると共に、光阻害部６４の形成が容易になるように定められる。例えば、図２に示す例では、主走査方向に延びる１本の帯状の光阻害部６４を配置する例について説明したが、複数のホログラム素子５４の各々に対して点状の光阻害部６４を配置してもよい。なお、１本の帯状の光阻害部６４を配置する形態では、第一の方向に対する位置決めが容易となり、第１の方向に離散して光阻害部を配置した場合と比較して、被露光面に到達する不要光を確実に低減することが期待できる。
【００８６】
また、図２に示す例において、帯状の光阻害部６４の幅は、集光点における副走査方向の遮光幅の設計に基づき、ＬＥＤ５０からに光阻害部６４までの距離と光阻害部６４から集光点までの距離に応じて定められる。例えば、集光点における副走査方向の遮光幅を５〜１０ｍｍとするとき、ＬＥＤ５０からに光阻害部６４までの距離が２ｍｍ、光阻害部６４から集光点までの距離が１．８ｃｍでは、帯状の光阻害部６４の幅は５００μｍ〜１ｍｍと定められる。
【００８７】
また、光阻害部６４は、光吸収体、反射体、拡散体、偏向素子、回折格子等、種々の光学素子としてもよい。図７（Ａ）〜（Ｆ）は光阻害部の具体例を示す模式図である。図７（Ａ）に示す例では、光阻害部６４Ａは光吸収体又は反射体である。光吸収体は、０次光成分を吸収して、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。反射体は、０次光成分を感光体ドラム１２とは異なる方向に反射させて、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。
【００８８】
光吸収体は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を吸収する色素や顔料を含有した樹脂等で構成されている。反射体は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を反射する金属や屈折率の異なる材料を積層した干渉膜等で構成されている。反射率の高い金属としては、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等が挙げられる。図７（Ａ）に示すように、黒色樹脂等の材料を塗布する、金属等を蒸着する等により、隣接する部材の表面に成膜されて、光吸収体又は反射体からなる光阻害部６４Ａが形成される。
【００８９】
図７（Ｂ）〜（Ｅ）に示す例では、光阻害部６４Ｂ〜光阻害部６４Ｅの各々は偏向素子である。偏向素子は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を予め定めた方向に偏向（屈折）させる凸部又は凹部である。偏向素子は、０次光成分を感光体ドラム１２とは異なる方向に偏向させて、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。ここでは、１つの凸部又は凹部を図示しているが、マイクロプリズムアレイ等、複数の凸部又は凹部が周期的に配列された凹凸構造としてもよい。複数の凸部又は凹部が周期的に配列された凹凸構造は、１つの凸部又は凹部と同様に偏向素子として機能する。
【００９０】
図７（Ｂ）及び（Ｄ）に示す例では、光阻害部６４Ｂ及び光阻害部６４Ｄは、２つの斜面を備えた凸状のプリズムである。光阻害部６４Ｂの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し同じ角度で且つ異なる方向に傾けられている。光阻害部６４Ｄの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し異なる角度で且つ異なる方向に傾けられている。図７（Ｃ）及び（Ｅ）に示す例では、光阻害部６４Ｃ及び光阻害部６４Ｅは、２つの斜面を備えた凹状の切り欠き部である。光阻害部６４Ｃの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し同じ角度で且つ異なる方向に傾けられている。光阻害部６４Ｅの２つの斜面は、ＬＥＤ基板５８の法線方向に対し異なる角度で且つ異なる方向に傾けられている。
【００９１】
凸状のプリズムや凹状の切り欠き部は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を屈折させる光学材料で構成されている。空気層より光が入射する場合、光学材料としては、空気より屈折率の高いガラスや透明樹脂等が挙げられる。凸状のプリズムや凹状の切り欠き部は、ホログラム記録層６０の表面に設けてもよく、ホログラム記録層６０を保護する保護層の表面に設けてもよい。また、ホログラム記録層６０を容器内に収納する場合には、容器の一部として設けてもよい。凸状のプリズムや凹状の切り欠き部は、樹脂の射出成形やガラスや樹脂の表面加工等により、ホログラム記録層６０や保護層の表面に作り込まれる。
【００９２】
図７（Ｆ）に示す例では、光阻害部６４Ｆは拡散体である。拡散体は、０次光成分を複数の方向に拡散させて、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分を遮断又は減衰させる。拡散体は、ＬＥＤ５０から射出される波長の光を拡散する拡散板等で構成されている。拡散体は、複数の凸部又は複数の凹部が不規則に配列された微細な凹凸構造を有している。従って、微細な凹凸面を透過する透過光や、微細な凹凸面で反射される反射光は、規則的な特性を持たずに各方向に散らばる拡散光となる。
【００９３】
図７（Ｆ）に示すように、ホログラム記録層６０の表面に微細な凹凸構造を形成して、拡散体からなる光阻害部６４Ｆとしてもよい。微細な凹凸構造は、ホログラム記録層６０を保護する保護層の表面に設けてもよく、ホログラム記録層６０を容器内に収納する場合には容器の一部として設けてもよい。微細な凹凸構造は、ホログラム記録層６０等の表面を粗面化することにより形成される。表面の粗面化には、サンドブラスト加工等、従来公知の粗面化技術を用いてもよい。
【００９４】
＜第２の実施の形態＞
（ＬＥＤプリントヘッド）
図８は本発明の第２の実施の形態に係る露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。図９はＬＥＤプリントヘッドの副走査方向の断面図である。１個のＬＥＤ５０に対応して２個のホログラム素子５４Ａ及びホログラム素子５４Ｂを形成し、光阻害部６４をホログラム記録層６０の光出射側に配置した以外は、第１の実施の形態に係るＬＥＤプリントヘッドと同じ構成であるため、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００９５】
図８に示すように、ＬＰＨ１４Ａは、ＬＥＤアレイ５２とホログラム素子アレイ５６とを備えている。ＬＥＤアレイ５２は、１２個のＬＥＤ５０１〜５０１２を備えている。ホログラム素子アレイ５６は、１２個のホログラム素子５４Ａ１〜５４Ａ１２と、１２個のホログラム素子５４Ｂ１〜５４Ｂ１２とを備えている。なお、各々を区別する必要がない場合には、ＬＥＤ５０１〜５０１２を「ＬＥＤ５０」と総称し、ホログラム素子５４Ａ１〜５４Ａ１２を「ホログラム素子５４Ａ」と総称し、ホログラム素子５４Ｂ１〜５４Ｂ１２を「ホログラム素子５４Ｂ」と総称する。
【００９６】
ホログラム記録層６０には、複数のＬＥＤ５０の各々に対応して、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４Ａが形成されると共に、主走査方向に沿って複数のホログラム素子５４Ｂが形成されている。例えば、１個のＬＥＤ５０１と２個のホログラム素子５４Ａ１及びホログラム素子５４Ｂ１とが一組になるように、ＬＥＤ５０とホログラム素子５４とが対応付けられて、複数のホログラム素子５４Ａ、５４Ｂがホログラム記録層６０に記録されている。
【００９７】
ホログラム記録層６０の光出射側には、ホログラム素子５４で回折されない０次光成分の透過を阻害する光阻害部６４が配置されている。光阻害部６４は、０次光成分の光路上、即ち、発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されている。本実施の形態では、主走査方向に延びる１本の帯状の光阻害部６４が、ホログラム記録層６０の光出射面の幅方向の中央部分を覆うように配置されている。換言すれば、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂで回折される光が光阻害部６４の両側を通過するように、光阻害部６４は、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂを避けて、ホログラム素子５４Ａとホログラム素子５４Ｂとの間に配置されている。
【００９８】
なお、上記では光阻害部６４をホログラム記録層６０の光出射側に配置する例について説明したが、第１の実施の形態と同様に、光阻害部６４は発光点と集光点とを結ぶ直線上に配置されていればよい。
【００９９】
（ＬＥＤプリントヘッドの動作）
図８に示すように、第２の実施の形態に係るＬＰＨ１４Ａでは、ＬＥＤ５０の各々から射出された各光は、光阻害部６４で０次光成分が遮断又は減衰されて、対応するホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂに入射する。ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂは、入射された光を回折して回折光を生成する。ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々で生成された各回折光は、感光体ドラム１２に向けて射出される。
【０１００】
感光体ドラム１２は、ＬＰＨ１４Ａに対向するように配置されている。ＬＰＨ１４Ａから射出された各回折光は、感光体ドラム１２の方向に収束して、数ｃｍ先の焦点面に配置された感光体ドラム１２の表面で結像される。即ち、複数のホログラム素子５４の各々は、対応するＬＥＤ５０から射出された光を回折して集光し、感光体ドラム１２表面に結像させる。
【０１０１】
感光体ドラム１２の表面には、ＬＥＤ５０１〜５０１２の各々に対応して、各回折光による微小なスポット６２１〜６２１２が、主走査方向に一列に並ぶように形成される。例えば、１個のＬＥＤ５０１から射出された光は、対応するホログラム素子５４Ａ１及び５４Ｂ１により回折及び集光されて１個のスポット６２１を形成する。なお、各々を区別する必要がない場合には、スポット６２１〜６２１２を「スポット６２」と総称する。
【０１０２】
本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの高い集光性能と、光阻害部６４による不要光の低減とにより、信号光が精度よく再生されて、輪郭の鮮明な微小スポット６２（集光点）が形成される。
【０１０３】
（ＬＥＤプリントヘッドの作製方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドの作製方法について説明する。図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の実施の形態でホログラムが記録される様子、即ち、ホログラムを記録する前のホログラム記録層６０Ａに、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂが形成される様子を示す模式的な断面図である。感光体ドラム１２の図示は省略し、結像面である表面１２Ａだけを図示する。
【０１０４】
図１０（Ａ）に示すように、ホログラム素子５４Ａを記録する場合には、光阻害部６４の外側（図面では左側）を通過して表面１２Ａに集光点を形成する回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点からホログラム素子５４Ａのホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。この参照光も、光阻害部６４の外側（図面では左側）を通過する。なお、コヒーレント光の照射には、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられる。
【０１０５】
また、図１０（Ｂ）に示すように、ホログラム素子５４Ｂを記録する場合には、光阻害部６４の外側（図面では右側）を通過して表面１２Ａに集光点を形成する回折光の光路を通るコヒーレント光が、信号光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。同時に、ホログラム記録層６０Ａを通過する際に、発光点からホログラム素子５４Ｂのホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通るコヒーレント光が、参照光としてホログラム記録層６０Ａに照射される。この参照光も、光阻害部６４の外側（図面では右側）を通過する。
【０１０６】
ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂのいずれを記録する場合にも、信号光と参照光とは、ホログラム記録層６０Ａに対し、同じ側（ＬＥＤ基板５８が配置される側）から照射される。また、信号光と参照光とは、信号光の光軸と参照光の光軸とが交差するように照射される。これにより、ホログラム記録層６０には、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂが記録される。
【０１０７】
第２の実施の形態に係るＬＰＨ１４Ａにおいても、発光点からＬＥＤ基板５８の法線方向に延びる直線上に集光点が存在する。従って、発光点と集光点とを通る直線（点線で図示）は、回折光の光軸と交差する。ホログラム素子５４Ａによる回折光の光軸とホログラム素子５４Ｂによる回折光の光軸とは、上記直線と異なる角度で交差する。これにより、発光素子から射出され且つホログラム素子で回折されずに被露光面に到達する不要光だけを低減することが見込める。
【０１０８】
次に、ホログラム記録層６０の光出射側の表面に、光出射面の幅方向の中央部分を覆うように、帯状の光阻害部６４が設けられる。例えば、光阻害部６４が黒色樹脂等の光吸収体で構成される場合には、光出射面の一部に黒色樹脂を塗布して光阻害部６４が形成される。光阻害部６４が設けられたホログラム記録層６０を、ＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けることで、第２の実施の形態に係るＬＰＨ１４Ａが作製される。
【０１０９】
また、第２の実施の形態においても、光阻害部６４が予め形成されたホログラム記録層６０Ａに、ホログラムを記録してもよい。この場合は、ホログラム記録層６０ＡをＬＥＤアレイ５２が実装されたＬＥＤ基板５８上に取り付けた後に、位相共役記録によりホログラムを記録する。位相共役記録では、上記と同じ光路を通る信号光と参照光とが、ＬＥＤ基板５８等が配置されていない側、即ち、ホログラム記録層６０Ａの表面側（図面の上側）から照射される。この場合も同様に、透過型のホログラム素子５４が形成されたホログラム記録層６０が得られる。
【０１１０】
（ホログラム記録装置）
次に、第２の実施の形態に係るＬＰＨの作製に用いられるホログラム記録装置について簡単に説明する。図１２はホログラム記録装置の構成の一例を示す概略図である。図１２に示すように、ホログラム記録装置は、ビームスプリッタ７０と、ビームスプリッタ７０から射出された記録光をホログラム記録層６０Ａに照射する照明光学系８２とを備えている。
【０１１１】
ホログラム記録層６０Ａには、記録光として信号光ＬＳ、参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２が照射される。ビームスプリッタ７０は半透鏡面７０Ａを備えており、半透鏡面７０Ａに対し図面左側から入射した信号光ＬＳの一部を反射し、半透鏡面７０Ａに対し図面上側から入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２の一部を透過する。このようにして、ビームスプリッタ７０は参照光と信号光を同一のレンズに導く。
【０１１２】
ビームスプリッタ７０の信号光入射側には、レンズ７２とレンズ７４とが配置されている。レンズ７２に入射した信号光ＬＳは、レンズ７２によりリレーされてレンズ７４に入射し、レンズ７４により集光されてビームスプリッタ７０に入射する。ビームスプリッタ７０に入射した信号光ＬＳは、半透鏡面７０Ａで反射されて高ＮＡのレンズ８２に入射する。レンズ８２に入射した信号光ＬＳは、集光点で焦点を結ぶようにレンズ８２により集光されて、ホログラム記録層６０Ａに照射される。
【０１１３】
ビームスプリッタ７０の参照光入射側には、レンズ７６とレンズ７８とが配置されている。レンズ７６とレンズ７８との間には、開口部８０Ａを有する遮光部材８０が配置されている。遮光部材８０は、レンズ７６の焦点位置に配置されている。開口部８０Ａは、レンズ７６により集光された光のビームウエストの位置に設けられている。レンズ７６に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、レンズ７６により集光されて遮光部材８０に照射される。遮光部材８０に照射された参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２の一部は、開口部８０Ａを通過して、レンズ７８に入射する。
【０１１４】
レンズ７８に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、レンズ７８により平行光化されて、ビームスプリッタ７０に入射する。ビームスプリッタ７０に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、半透鏡面７０Ａを透過してレンズ８２に入射する。レンズ８２に入射した参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、発光点に収束するようにレンズ８２により集光されて、信号光ＬＳと同時にホログラム記録層６０Ａに照射される。これにより、第２の実施の形態のＬＰＨ１４Ａのように、１個のＬＥＤに対応して２個のホログラム素子が形成される。
【０１１５】
なお、レンズ７８は、発光点の位置に焦点を結ぶために、集光方向及びその直交平面方向に移動するように構成されている。発光点からの光が開口部８０Ａを通過するように調整することで、発光点のばらつきに応じた参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２の光路調整を行うことができる。また、レンズ７６に入射させる参照光ＬＲ１及び参照光ＬＲ２は、光軸に直交する断面の形状が略円形であるが、光利用効率の向上と多重度との兼ね合いから、当該形状はレンズ７６の上流側にマスク等を配置するなどして、適宜変更してもよい。
【０１１６】
（ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法）
次に、ＬＥＤプリントヘッドによる露光方法について説明する。図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、ホログラムが再生される様子、即ち、ホログラム記録層６０に記録されたホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂから、回折光が取り出される様子を示す模式的な断面図である。
【０１１７】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ５０を発光させると、ＬＥＤ５０から射出された光の一部は、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々を記録した参照光の光路を通る。これにより、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂに再生用参照光が照射されたのと略同じ状況となる。点線で図示する再生用参照光の照射により、実線で図示するように、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々から回折光が射出される。射出された回折光の各々は、光阻害部６４の外側を通過して収束し、感光体ドラム１２の表面１２Ａにはスポット６２が形成される。
【０１１８】
一方、ＬＥＤ５０から射出された光の一部（即ち、０次光成分）は、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂに入射でせずに、発光点から集光点に向かって直進する。ＬＥＤ５０から射出され且つホログラム記録層６０を通過した０次光成分は、０次光成分の光路上に配置された光阻害部６４により遮断又は減衰される。従って、感光体ドラム１２の表面１２Ａに到達する０次光成分が低減される。
【０１１９】
（ホログラム記録層の他の配置形態）
次に、ホログラム記録層の配置形態が異なる変形例について説明する。図１３（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＰＨの変形例の構成を示す模式的な断面図である。また、図１４（Ａ）及び（Ｂ）は第２の実施の形態に係るＬＰＨの他の変形例の構成を示す模式的な断面図である。
【０１２０】
上述した通り、第２の実施の形態では、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの各々は、光阻害部６４の外側を通過する信号光及び参照光により記録され、ホログラム素子５４Ａ及び５４Ｂの回折光の各々は、光阻害部６４の外側を通過して集光する。即ち、光阻害部６４は、信号光及び参照光の光路を避けて配置される。
【０１２１】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光阻害部６４をホログラム記録層６０の幅方向の中央部分に配置すると共に、ホログラム記録層６０を幅方向の中央部分で折り曲げた構造としてもよい。ホログラム記録層６０は、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、幅方向の中央部分が稜となるように２つ折りにしてもよく、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、幅方向の中央部分を中心に湾曲させてもよい。
【０１２２】
光阻害部６４の両側において、ホログラム記録層６０は発光点に近付くように折り曲げられている。参照光は、発光点からホログラム素子５４Ａ又は５４Ｂのホログラム径ｒＨまで拡がる拡散光の光路を通る。従って、記録前のホログラム記録層６０Ａが折り曲げられていることで、参照光のホログラム記録層６０Ａへの入射角が浅く（小さく）なる。換言すれば、折り曲げない場合に比べ、より大きなホログラムが記録されて、光利用効率も向上する。
【０１２３】
＜その他の変形例＞
なお、上記では、複数のＬＥＤを備えたＬＥＤプリントヘッドを備える例について説明したが、ＬＥＤに代えて電界発光素子（ＥＬ）、レーザダイオード（ＬＤ）等、他の発光素子を用いてもよい。発光素子の特性に応じてホログラム素子を設計すると共に、インコヒーレント光による不要露光を低減することで、インコヒーレント光を射出するＬＥＤやＥＬを発光素子として用いた場合でも、コヒーレント光を射出するＬＤを発光素子として用いた場合と同様に、輪郭が鮮明な微小スポットが形成される。
【０１２４】
また、複数のホログラム素子を多重記録する方式は、所望の回折光が得られる多重方式であれば特に制限はない。また、複数種類の多重方式を併用しても良い。多重方式としては、球面波シフト多重記録、参照光の入射角度を変えながら記録する角度多重記録、参照光の波長を変えながら記録する波長多重記録、参照光の位相を変えながら記録する位相多重記録等が挙げられる。なお、複数のホログラム素子の各々は、同一波長で記録してもよく、複数の波長を組み合わせて（波長多重）記録してもよい。
【０１２５】
また、上記では、画像形成装置がタンデム型のデジタルカラープリンタであり、その各画像形成ユニットの感光体ドラムを露光する露光装置としてのＬＥＤプリントヘッドについて説明したが、露光装置により感光性の画像記録媒体を像様露光することで画像が形成される画像形成装置であればよく、上記の応用例には限定されない。例えば、画像形成装置は、電子写真方式のデジタルカラープリンタには限定されない。銀塩方式の画像形成装置や光書込み型電子ペーパー等の書き込み装置等にも本発明の露光装置を搭載してもよい。また、感光性の画像記録媒体は、感光体ドラムには限定されない。シート状の感光体や写真感光材料、フォトレジスト、フォトポリマー等の露光にも、上記応用例に係る露光装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
２ ＰＣ
３ 画像読取装置
１０ 画像形成プロセス部
１１ 画像形成ユニット
１２ 感光体ドラム
１２Ａ 表面
１３ 帯電器
１４ ＬＥＤプリントヘッド
１５ 現像器
１６ クリーナ
２１ 中間転写ベルト
２２ 一次転写ロール
２３ 二次転写ロール
２４ 搬送ベルト
２５ 定着器
３０ 制御部
４０ 画像処理部
５０ ＬＥＤ
５２ ＬＥＤアレイ
５３ ＬＥＤチップ
５４ ホログラム素子
５４Ａ ホログラム素子
５４Ｂ ホログラム素子
５６ ホログラム素子アレイ
５８ ＬＥＤ基板
６０ ホログラム記録層
６０Ａ ホログラム記録層
６２ スポット
６４ 光阻害部
７０ ビームスプリッタ
７０Ａ 半透鏡面
７２ レンズ
７４ レンズ
７６ レンズ
７８ レンズ
８０ 遮光部材
８０Ａ 開口部
８２ レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置され且つ発光点から前記基板の法線方向に光を射出する少なくとも１つの発光素子と、
前記基板上に配置された記録層に前記発光素子の各々と組を成すように記録され、前記発光素子から射出された光を回折して、被露光面上で且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に収束させる少なくとも１つのホログラム素子と、
複数の組の各々に対して設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記ホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する少なくとも１つの光阻害部と、
を備えた露光装置。
【請求項２】
前記光阻害部は、入射した光を遮断するか又は減衰させて、前記０次光の透過を阻害する、請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光阻害部は、前記記録層の光入射側又は光出射側に隣接して配置される、請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と平行になるように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と交差するように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
各々の回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と異なる角度で交差するように、前記発光素子と組を成す複数のホログラム素子が記録された、請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記ホログラム素子を記録する信号光と参照光との重なりが大きくなるように、前記記録層を前記基板に対し傾けて配置した、請求項５又は６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記光阻害部は、入射した光を吸収する光吸収体、入射した光を反射する反射体、入射した光を複数の方向に拡散させる拡散体、入射した光を予め定めた方向に偏向させる偏向素子、又は入射した光を予め定めた方向に回折する回折格子である、請求項１から７までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
発光点から当該基板の法線方向に光を射出する複数の発光素子が第１の方向に並ぶように配列された基板と、
前記基板上に配置された記録層であって、前記複数の発光素子の各々から射出された光が、対応するホログラム素子により回折され且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に集光されて、被露光面上に前記第１の方向に並ぶ集光点列が形成されるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラム素子が多重記録された記録層と、
前記複数の発光素子に対して前記第１の方向に延びるように設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記対応するホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する１つの光阻害部と、
を備えた露光装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか１項に記載の露光装置と、
前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、画像が書き込まれる感光体と、
を含む画像形成装置。
【請求項１】
基板上に配置され且つ発光点から前記基板の法線方向に光を射出する少なくとも１つの発光素子と、
前記基板上に配置された記録層に前記発光素子の各々と組を成すように記録され、前記発光素子から射出された光を回折して、被露光面上で且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に収束させる少なくとも１つのホログラム素子と、
複数の組の各々に対して設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記ホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する少なくとも１つの光阻害部と、
を備えた露光装置。
【請求項２】
前記光阻害部は、入射した光を遮断するか又は減衰させて、前記０次光の透過を阻害する、請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光阻害部は、前記記録層の光入射側又は光出射側に隣接して配置される、請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と平行になるように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記発光素子と組を成すホログラム素子は、回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と交差するように記録された、請求項１から３までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
各々の回折光の光軸が前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線と異なる角度で交差するように、前記発光素子と組を成す複数のホログラム素子が記録された、請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記ホログラム素子を記録する信号光と参照光との重なりが大きくなるように、前記記録層を前記基板に対し傾けて配置した、請求項５又は６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記光阻害部は、入射した光を吸収する光吸収体、入射した光を反射する反射体、入射した光を複数の方向に拡散させる拡散体、入射した光を予め定めた方向に偏向させる偏向素子、又は入射した光を予め定めた方向に回折する回折格子である、請求項１から７までの何れか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
発光点から当該基板の法線方向に光を射出する複数の発光素子が第１の方向に並ぶように配列された基板と、
前記基板上に配置された記録層であって、前記複数の発光素子の各々から射出された光が、対応するホログラム素子により回折され且つ前記発光点から前記法線方向に延びる直線上に在る集光点に集光されて、被露光面上に前記第１の方向に並ぶ集光点列が形成されるように、前記複数の発光素子の各々に対応する複数のホログラム素子が多重記録された記録層と、
前記複数の発光素子に対して前記第１の方向に延びるように設けられ、前記ホログラム素子で回折される光が当該光阻害部の外側を通過して前記集光点に収束するように、前記発光点と前記集光点とを結ぶ直線上に配置されて、前記対応するホログラム素子で回折されずに前記発光点から前記集光点に向かって直進する０次光の透過を阻害する１つの光阻害部と、
を備えた露光装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか１項に記載の露光装置と、
前記露光装置と作動距離だけ離間して配置されると共に、前記露光装置に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に相対移動され、前記露光装置により画像データに応じて走査露光されて、画像が書き込まれる感光体と、
を含む画像形成装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１９２６８９（Ｐ２０１２−１９２６８９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９６８５（Ｐ２０１１−５９６８５）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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