JP2009196346A - レンズアレイ、露光ヘッドおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度での良好な露光を可能としつつ露光ヘッドの小型化を可能とする技術を提供する。
【解決手段】第１の方向ＬＧＤ／ＭＤ及び第１の方向ＬＧＤ／ＭＤに直交する第２の方向ＬＴＤ／ＳＤ側に配設されたレンズＬＳを有するレンズアレイ２９９と、ＬＳレンズにより結像される光を発光する発光素子２９５１を有する発光素子基板２９３と、を備え、レンズＬＳの第１の方向長さＬ1およびレンズＬＳの第２の方向長さＬ2が、次式
１＜Ｌ1／Ｌ2
の関係を有する。
【選択図】図９

Description

この発明は、発光素子からの光をレンズを用いて結像するレンズアレイ、該レンズアレイを用いた露光ヘッドおよび該露光ヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。

このような露光ヘッドとしては、例えば特許文献１の図２等に記載されているように、略円形のレンズを長手方向に複数並べたラインヘッドが知られている。このラインヘッドでは、長手方向に複数のレンズが並んでおり、各レンズは発光素子から入射してきた光を結像する。そして、各レンズが結像した光により感光体ドラム等の潜像担持体が露光されて、潜像が形成される。

特開平６−２７８３１４号公報

また、より高解像度での露光に対応するために、複数のレンズを２次元的に並べてレンズアレイを構成することができる。つまり、このレンズアレイでは、長手方向（第１の方向）に複数のレンズが並ぶレンズ行が、長手方向に直交もしくは略直交する幅方向（第２の方向）に複数並んでいる。

ところで、露光を良好に行なうとの観点からは、レンズに入射する光の量は多いことが好適である。そこで、例えば、レンズを大きくすることが考えられる。しかしながら、上記従来技術のレンズは略円形であるため、レンズが大きくなると、幅方向（第２の方向）におけるレンズ間のピッチが大きくなってしまい、ラインヘッドが大型化してしまう可能性があった。そして、このようなラインヘッドの大型化は、コストの増大等の問題の要因となる。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、高解像度での良好な露光を可能としつつラインヘッド（露光ヘッド）の小型化を可能とする技術の提供を目的とする。

この発明にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、第１の方向及び第１の方向に直交する第２の方向側に配設されたレンズを有するレンズアレイと、レンズにより結像される光を発光する発光素子を有する発光素子基板と、を備え、レンズの第１の方向長さＬ1およびレンズの第２の方向長さＬ2が、次式
１＜Ｌ1／Ｌ2
の関係を有することを特徴としている。

またこの発明にかかるレンズアレイは、上記目的を達成するために、第１の方向及び第１の方向に直交する第２の方向側に配設されたレンズを備え、レンズの第１の方向長さＬ1および第１のレンズの第２の方向長さＬ2が、次式
１＜Ｌ1／Ｌ2
の関係を有することを特徴としている。

また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、第１の方向及び第１の方向に直交する第２の方向側に配設されたレンズを有するレンズアレイ、およびレンズにより結像される光を発光する発光素子を有する発光素子基板を有する露光ヘッドと、露光ヘッドにより露光されて潜像が形成される潜像担持体とを備え、レンズの第１の方向長さＬ1（第１の方向長さＬ1）および第１のレンズの第２の方向長さＬ2（第２の方向長さＬ2）が、次式
１＜Ｌ1／Ｌ2
の関係を有することを特徴としている。

このように構成された発明（露光ヘッド、レンズアレイ、画像形成装置）は、第１の方向への第１のレンズの長さＬ1および第２の方向への第１のレンズの長さＬ2が、次式
１＜Ｌ1／Ｌ2を
満たすように構成されている。つまり、レンズの第２の方向における長さは短く抑えられている一方、レンズの第１の方向における長さは長く構成されている。したがって、第２の方向におけるレンズ間のピッチを抑制しつつ、第１の方向にはより多くの光をレンズは取り込みことができる。よって、高解像度での良好な露光を可能としつつ露光ヘッドの小型化が可能となっている。

また、レンズの第１の方向長さＬ1およびレンズの第２の方向長さＬ2が、次式
Ｌ1／Ｌ2＜１．２
の関係を満たすように構成しても良い。このように構成することで、第１の方向へのレンズの長さＬ1と第２の方向へレンズの長さＬ2との差を抑制して非点収差の少ないレンズを容易に形成できるため、良好な露光を簡便に実現することができる。

また、レンズアレイはレンズが形成されるレンズ基板を有するように構成しても良い。このように、レンズ基板とレンズとでレンズアレイを構成することで、レンズ基板とレンズとで別の基材を選択することが可能になる等、レンズアレイの構成の自由度が向上する。したがって、露光ヘッドに求められる仕様に応じて、レンズアレイを適切に設計することが可能となり、露光ヘッドによる良好な露光がより簡便に実現することができる。

また、発光素子とレンズとの間に配設された絞りを備える構成に対しても、本発明を適用することができる。なお、上述のとおり、本発明ではレンズは第１の方向に多くの光量を取り込むことができる特性を備える一方、絞りは発光素子からレンズに向かう光の一部を遮光するものである。したがって、本発明のレンズの特性を効果的に活かすとの観点からは、絞りによる不要な遮光を抑制して発光素子からの光を有効利用すべく、絞りの形状は第１の方向に多くの光量をレンズに取り込むのに有利なものであることが好適である。そこで、第１の方向への絞りの長さＬa1（絞りの第１の方向長さＬa1）および第２の方向への絞りの長さＬa2（絞りの第２の方向長さＬa2）が、次式
１＜Ｌa1／Ｌa2
の関係を満たすように構成すると良い。これにより、第１の方向により多くの光量をレンズに取り込むことができ、良好な露光が可能となる。

このとき、レンズの第１の方向長さＬ1、レンズの第２の方向長さＬ2、絞りの第１の方向長さＬa1、および絞りの第２の方向長さＬa2が、次式
Ｌ1／Ｌ2＝Ｌa1／Ｌa2
を満たすように構成しても良い。これにより、発光素子からの光をより有効に利用することが可能となる。

さらには、レンズの形状と絞りの形状とは同一であるように構成しても良い。これにより、発光素子からの光をさらに有効に利用することが可能となる。

なお、絞りの形状は楕円形とすることができる。

また、レンズは発光素子との対向面が凸面であるように構成することができる。この際、絞りはレンズの凸面の頂点よりも像面側に配設されるように構成することで、発光素子からの光の利用効率をより向上させることができる。

また、レンズは自由曲面レンズであっても良い。なぜなら、自由曲面レンズを採用することで、レンズの結像特性が向上して、より良好な露光が実現可能となるからである。

この発明にかかるラインヘッドは、上記目的を達成するために、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを複数配したヘッド基板と、発光素子グループ毎にレンズが設けられるレンズアレイ基板を有し、発光素子グループからの光が当該発光素子グループに対して設けられたレンズに入射するレンズアレイとを備え、レンズアレイ基板では、第１方向に複数のレンズを並べたレンズ行が、第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数並んでおり、レンズの第１方向における長さをＬ1とし、レンズの第２方向における長さをＬ2としたとき、次式Ｌ1＞Ｌ2が満たされることを特徴としている。

また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを複数配したヘッド基板と、発光素子グループ毎にレンズが設けられるレンズアレイ基板を有し、発光素子グループからの光が当該発光素子グループに対して設けられたレンズに入射するレンズアレイとを有するラインヘッドと、ラインヘッドにより露光される潜像担持体とを備え、レンズアレイ基板では、第１方向に複数のレンズを並べたレンズ行が、第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数並んでおり、レンズの第１方向における長さをＬ1とし、レンズの第２方向における長さをＬ2としたとき、次式Ｌ1＞Ｌ2が満たされることを特徴としている。

このように構成された発明（ラインヘッド、画像形成装置）では、発光素子グループ毎にレンズが設けられるレンズアレイ基板が設けられており、このレンズアレイ基板では、第１方向に複数のレンズを並べたレンズ行が、第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数並んでいる。そして、レンズの第１方向における長さをＬ1とし、レンズの第２方向における長さをＬ2としたとき、次式Ｌ1＞Ｌ2が満たされるようにラインヘッドは構成されている。つまり、レンズの第２方向における長さは短く抑えられている一方、レンズの第１方向における長さは長く設定されている。したがって、第２方向におけるレンズ間のピッチを抑制しつつ、第１方向にはより多くの光をレンズは取り込みことができる。よって、本発明では、高解像度での良好な露光を可能としつつラインヘッドの小型化が可能となっている。

さらに、この発明では、レンズアレイはレンズアレイ基板を有し、レンズアレイ基板に対してレンズが設けられている。したがって、レンズアレイ基板とレンズとで別の基材を選択することが可能になる等、レンズアレイの構成の自由度向上が図られている。よって、ラインヘッドに求められる仕様に応じて、レンズアレイを適切に設計することが可能となり、ラインヘッドによる良好な露光がより簡便に実現することができる。

また、レンズアレイ基板はガラスにより形成されても良い。つまり、ガラスは線膨張係数が比較的小さい。したがって、レンズアレイ基板をガラスにより形成することで、温度変化によるレンズアレイの変形を抑制することができ、温度に依らず良好な露光が実現可能となる。

また、レンズは光硬化性樹脂により形成されても良い。つまり、光硬化性樹脂は光を照射することで硬化する。したがって、この光硬化性樹脂によりレンズを形成することで、簡便にレンズアレイを製造することができるため、ラインヘッドのコストを抑制することが可能となる。

また、レンズは自由曲面レンズであるように構成しても良い。なぜなら、自由曲面レンズを採用することで、レンズの結像特性が向上して、より良好な露光が実現可能となるからである。

また、発光素子が有機ＥＬ素子であるラインヘッドに対しては、本発明を適用することが特に好適である。つまり、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた場合、ＬＥＤ等を用いた場合と比較して発光素子の光量が少ない。特に、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を発光素子として用いた場合はなおさらである。そこで、良好な露光を実現するとの観点から、本発明を適用して、より多くの光をレンズに取り込むことが好適である。

また、潜像担持体の表面は第２方向に移動し、ラインヘッドの発光素子は潜像担持体表面の移動に応じたタイミングで発光して、当該潜像担持体表面を露光する画像形成装置に対しては、本発明を適用することが特に好適である。つまり、後述するように、このような画像形成装置においては、第２方向におけるレンズ間のピッチの増大は露光不良の要因となる場合があった。これに対して本発明を適用した場合、第２方向におけるレンズ間のピッチが抑制されて、良好な露光が可能となる。

以下では、最初に本明細書で用いる用語について説明する（「Ａ．用語の説明」の項参照）。この用語の説明に続いて、本発明の実施形態について説明する（「Ｂ．実施形態」の項等参照）。

Ａ．用語の説明
図１および図２は、本明細書で用いる用語の説明図である。ここで、これらの図を用いて本明細書において用いる用語について整理する。本明細書では、感光体ドラム２１の表面（像面ＩＰ）の搬送方向を副走査方向ＳＤと定義し、該副走査方向ＳＤに直交あるいは略直交する方向を主走査方向ＭＤと定義している。また、ラインヘッド２９は、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応し、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、感光体ドラム２１の表面（像面ＩＰ）に対して配置されている。

レンズアレイ２９９が有する複数のレンズＬＳに一対一の対応関係でヘッド基板２９３に配置された、複数（図１および図２においては８個）の発光素子２９５１の集合を、発光素子グループ２９５と定義する。つまり、ヘッド基板２９３において、複数の発光素子２９５１からなる発光素子グループ２９５は、複数のレンズＬＳのそれぞれに対して配置されている。また、発光素子グループ２９５からの光ビームが該発光素子グループ２９５に対応するレンズＬＳにより結像されて、像面ＩＰに形成される複数のスポットＳＰの集合を、スポットグループＳＧと定義する。つまり、複数の発光素子グループ２９５に一対一で対応して、複数のスポットグループＳＧを形成することができる。また、各スポットグループＳＧにおいて、主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤに最上流のスポットを、特に第１のスポットと定義する。そして、第１のスポットに対応する発光素子２９５１を、特に第１の発光素子と定義する。

また、図２の「像面上」の欄に示すように、スポットグループ行ＳＧＲ、スポットグループ列ＳＧＣを定義する。つまり、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポットグループＳＧをスポットグループ行ＳＧＲと定義する。そして、複数行のスポットグループ行ＳＧＲは、所定のスポットグループ行ピッチＰsgrで副走査方向ＳＤに並んで配置される。また、副走査方向ＳＤにスポットグループ行ピッチＰsgrで且つ主走査方向ＭＤにスポットグループピッチＰsgで並ぶ複数（同図においては３個）のスポットグループＳＧをスポットグループ列ＳＧＣと定義する。なお、スポットグループ行ピッチＰsgrは、副走査方向ＳＤに互いに隣接する２つのスポットグループ行ＳＧＲそれぞれの幾何重心の、副走査方向ＳＤにおける距離である。また、スポットグループピッチＰsgは、主走査方向ＭＤに互いに隣接する２つのスポットグループＳＧそれぞれの幾何重心の、主走査方向ＭＤにおける距離である。

同図の「レンズアレイ」の欄に示すように、レンズ行ＬＳＲ、レンズ列ＬＳＣを定義する。つまり、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数のレンズＬＳをレンズ行ＬＳＲと定義する。そして、複数行のレンズ行ＬＳＲは、所定のレンズ行ピッチＰlsrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤにレンズ行ピッチＰlsrで且つ長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsで並ぶ複数（同図においては３個）のレンズＬＳをレンズ列ＬＳＣと定義する。なお、レンズ行ピッチＰlsrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つのレンズ行ＬＳＲそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、レンズピッチＰlsは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つのレンズＬＳそれぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

同図の「ヘッド基板」の欄に示すように、発光素子グループ行２９５Ｒ、発光素子グループ列２９５Ｃを定義する。つまり、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の発光素子グループ２９５を発光素子グループ行２９５Ｒと定義する。そして、複数行の発光素子グループ行２９５Ｒは、所定の発光素子グループ行ピッチＰegrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤに発光素子グループ行ピッチＰegrで且つ長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegで並ぶ複数（同図においては３個）の発光素子グループ２９５を発光素子グループ列２９５Ｃと定義する。なお、発光素子グループ行ピッチＰegrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つの発光素子グループ行２９５Ｒそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、発光素子グループピッチＰegは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つの発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

同図の「発光素子グループ」の欄に示すように、発光素子行２９５１Ｒ、発光素子列２９５１Ｃを定義する。つまり、各発光素子グループ２９５において、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の発光素子２９５１を発光素子行２９５１Ｒと定義する。そして、複数行の発光素子行２９５１Ｒは、所定の発光素子行ピッチＰelrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤに発光素子行ピッチＰelrで且つ長手方向ＬＧＤに発光素子ピッチＰelで並ぶ複数（同図においては２個）の発光素子２９５１を発光素子列２９５１Ｃと定義する。なお、発光素子行ピッチＰelrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つの発光素子行２９５１Ｒそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、発光素子ピッチＰelは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つの発光素子２９５１それぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

同図の「スポットグループ」の欄に示すように、スポット行ＳＰＲ、スポット列ＳＰＣを定義する。つまり、各スポットグループＳＧにおいて、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数のスポットＳＰをスポット行ＳＰＲと定義する。そして、複数行のスポット行ＳＰＲは、所定のスポット行ピッチＰsprで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤにスポットピッチＰsprで且つ長手方向ＬＧＤにスポットピッチＰspで並ぶ複数（同図においては２個）のスポットをスポット列ＳＰＣと定義する。なお、スポット行ピッチＰsprは、副走査方向ＳＤに互いに隣接する２つのスポット行ＳＰＲそれぞれの幾何重心の、副走査方向ＳＤにおける距離である。また、スポットピッチＰspは、主走査方向ＭＤに互いに隣接する２つのスポットＳＰそれぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。

Ｂ−１．第１実施形態
図３は本発明の適用対象であるラインヘッドを装備した画像形成装置の一例を示す図である。また、図４は図３の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。なお図３は、カラーモード実行時に対応する図面である。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリなどを有するメインコントローラＭＣに与えられると、このメインコントローラＭＣはエンジンコントローラＥＣに制御信号などを与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータＶＤをヘッドコントローラＨＣに与える。また、このヘッドコントローラＨＣは、メインコントローラＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラＥＣからの垂直同期信号Ｖsyncおよびパラメータ値とに基づき各色のラインヘッド２９を制御する。これによって、エンジン部ＥＧが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。

画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラＭＣ、エンジンコントローラＥＣおよびヘッドコントローラＨＣを内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット７、転写ベルトユニット８および給紙ユニット１１もハウジング本体３内に配設されている。また、図３においてハウジング本体３内右側には、２次転写ユニット１２、定着ユニット１３、シート案内部材１５が配設されている。なお、給紙ユニット１１は、装置本体１に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット１１および転写ベルトユニット８については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。

画像形成ユニット７は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンダ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、主走査方向ＭＤに所定長さの表面を有する円筒形の感光体ドラム２１を設けている。そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれは、対応する色のトナー像を、感光体ドラム２１の表面に形成する。感光体ドラムは、軸方向が主走査方向ＭＤに略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。これにより感光体ドラム２１の表面が、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに搬送されることとなる。また、感光体ドラム２１の周囲には、回転方向に沿って帯電部２３、ラインヘッド２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作及びトナー現像動作が実行される。したがって、カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成されたトナー像を転写ベルトユニット８が有する転写ベルト８１に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、モノクロモード実行時は、画像形成ステーションＫで形成されたトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する。なお、図３において、画像形成ユニット７の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。

帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って感光体ドラム２１に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を帯電させる。

ラインヘッド２９は、その長手方向が主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向が副走査方向ＳＤに対応するように、感光体ドラム２１に対して配置されており、ラインヘッド２９の長手方向は主走査方向ＭＤと略平行となっている。ラインヘッド２９は、長手方向に並べて配置された複数の発光素子を備えるとともに、感光体ドラム２１から離間配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に対して光が照射されて、該表面に静電潜像が形成される。

現像部２５は、その表面にトナーが担持する現像ローラ２５１を有する。そして、現像ローラ２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラ２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラ２５１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ２５１から感光体ドラム２１に移動してラインヘッド２９により形成された静電潜像が顕在化される。

このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１に搬送された後、後に詳述する転写ベルト８１と各感光体ドラム２１が当接する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１に１次転写される。

また、この実施形態では、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１の１次転写位置ＴＲ1の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで１次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。

転写ベルトユニット８は、駆動ローラ８２と、図３において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ８３（ブレード対向ローラ）と、これらのローラに張架され図示矢印Ｄ８１の方向（搬送方向）へ循環駆動される転写ベルト８１とを備えている。また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを備えている。これらの１次転写ローラ８５は、それぞれ１次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。そして、後に詳述するように、カラーモード実行時は、図３に示すように全ての１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に位置決めすることで、転写ベルト８１を画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させて、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に１次転写位置ＴＲ1を形成する。そして、適当なタイミングで上記１次転写バイアス発生部から１次転写ローラ８５に１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写してカラー画像を形成する。

一方、モノクロモード実行時は、４個の１次転写ローラ８５のうち、カラー１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃをそれぞれが対向する画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃから離間させるとともにモノクロ１次転写ローラ８５Ｋのみを画像形成ステーションＫに当接させることで、モノクロ画像形成ステーションＫのみを転写ベルト８１に当接させる。その結果、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋと画像形成ステーションＫとの間にのみ１次転写位置ＴＲ1が形成される。そして、適当なタイミングで前記１次転写バイアス発生部からモノクロ１次転写ローラ８５Ｋに１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写してモノクロ画像を形成する。

さらに、転写ベルトユニット８は、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラ８２の上流側に配設された下流ガイドローラ８６を備える。また、この下流ガイドローラ８６は、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋが画像形成ステーションＫの感光体ドラム２１に当接して形成する１次転写位置ＴＲ1での１次転写ローラ８５Ｋと感光体ドラム２１との共通内接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。

駆動ローラ８２は、転写ベルト８１を図示矢印Ｄ８１の方向に循環駆動するとともに、２次転写ローラ１２１のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ８２の周面には、厚さ３mm程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１２１を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ８２と２次転写ローラ１２１との当接部分（２次転写位置ＴＲ２）へのシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８１に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。

給紙ユニット１１は、シートを積層保持可能である給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対８０において給紙タイミングが調整された後、シート案内部材１５に沿って２次転写位置ＴＲ２に給紙される。

２次転写ローラ１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ１３１と、この加熱ローラ１３１を押圧付勢する加圧部１３２とを有している。そして、その表面に画像が２次転写されたシートは、シート案内部材１５により、加熱ローラ１３１と加圧部１３２の加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部１３２は、２つのローラ１３２１，１３２２と、これらに張架される加圧ベルト１３２３とで構成されている。そして、加圧ベルト１３２３の表面のうち、２つのローラ１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラ１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラ１３１と加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。

また、この装置では、ブレード対向ローラ８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８１を介してブレード対向ローラ８３に当接することで、２次転写後に転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラ８３と一体的に構成されている。したがって、次に説明するようにブレード対向ローラ８３が移動する場合は、ブレード対向ローラ８３と一緒にクリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３も移動することとなる。

図５は、本実施形態におけるラインヘッドの概略を示す斜視図である。また、図６は、図５に示したラインヘッドの幅方向部分断面図であり、レンズの光軸に平行な断面である。上述した通り、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、ラインヘッド２９は感光体ドラム２１に対して配置されている。なお、長手方向ＬＧＤと幅方向ＬＴＤは、互いに直交もしくは略直交している。後述するように、このラインヘッド２９では、ヘッド基板２９３に複数の発光素子が形成されており、各発光素子は感光体ドラム２１の表面に向けて光ビームを射出する。そこで、本明細書では、長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに直交する方向であって、発光素子から感光体ドラム表面に向う方向を、光ビームの進行方向Ｄoaとする。この光ビームの進行方向Ｄoaは、後述する光軸ＯＡと平行もしくは略平行である。

ラインヘッド２９は、ケース２９１を備えるとともに、かかるケース２９１の長手方向ＬＧＤの両端には、位置決めピン２９１１とねじ挿入孔２９１２が設けられている。そして、かかる位置決めピン２９１１を、感光体ドラム２１を覆うとともに感光体ドラム２１に対して位置決めされた感光体カバー（図示省略）に穿設された位置決め孔（図示省略）に嵌め込むことで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して位置決めされる。そして更に、ねじ挿入孔２９１２を介して固定ねじを感光体カバーのねじ孔（図示省略）にねじ込んで固定することで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して位置決め固定される。

ケース２９１の内部には、ヘッド基板２９３、遮光部材２９７、および２枚のレンズアレイ２９９（２９９Ａ，２９９Ｂ）が配置されている。ヘッド基板２９３の表面２９３−hにはケース２９１の内部が当接する一方、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tには裏蓋２９１３が当接している。この裏蓋２９１３は、固定器具２９１４によりヘッド基板２９３を介してケース２９１内部に押圧されている。つまり、固定器具２９１４は、裏蓋２９１３をケース２９１内部側（図６における上側）に押圧する弾性力を有しており、かかる弾性力により裏蓋が押圧されることで、ケース２９１の内部が光密に（換言すれば、ケース２９１内部から光が漏れないように、及び、ケース２９１の外部から光が侵入しないように）密閉される。なお、固定器具２９１４は、ケース２９１の長手方向ＬＧＤに複数箇所設けられている。

ヘッド基板２９３の裏面２９３−tには、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループ２９５が設けられている。ヘッド基板２９３はガラス等の光透過性部材で形成されており、発光素子グループ２９５の各発光素子が射出した光ビームは、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tから表面２９３−hへと透過可能である。この発光素子はボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子であり、封止部材２９４により覆われている。このヘッド基板２９３の裏面２９３−tにおける、発光素子の配置の詳細は次の通りである。

図７はヘッド基板の裏面の構成を示す図であり、ヘッド基板の表面から裏面を見た場合に相当する。また、図８は、ヘッド基板裏面に設けられた発光素子グループの構成を示す図である。図７に示すように、発光素子グループ２９５は８個の発光素子２９５１をグループ化して構成されている。そして、各発光素子グループ２９５において、８個の発光素子２９５１は次のように配置されている。つまり、図８に示すように、発光素子グループ２９５では、長手方向ＬＧＤに沿って４個の発光素子２９５１を並べて発光素子行２９５１Ｒが構成されるとともに、２個の発光素子行２９５１Ｒが幅方向ＬＴＤに発光素子行ピッチＰelrで並んで設けられている。また、各発光素子行２９５１Ｒは長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰelだけ相互にずれており、各発光素子２９５１の長手方向ＬＧＤにおける位置は互いに異なる。このように構成された発光素子グループ２９５は、長手方向ＬＧＤに長手方向幅Ｗeggを有するとともに、幅方向ＬＴＤに幅方向幅Ｗegtを有しており、長手方向幅Ｗeggは幅方向幅Ｗegtよりも長い。

また、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tでは、このように構成された発光素子グループ２９５が複数配置されている。つまり、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に３個の発光素子グループ２９５を配置して発光素子グループ列２９５Ｃが構成されるとともに、複数の発光素子グループ列２９５Ｃが長手方向ＬＧＤに沿って並んでいる。各発光素子グループ列２９５Ｃでは、３個の発光素子グループ２９５が長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegだけ互いにずらして配置されており、その結果、各発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＥは互いに異なる。換言すれば、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tでは、長手方向ＬＧＤに複数の発光素子グループ２９５を並べて発光素子グループ行２９５Ｒが構成されるとともに、３行の発光素子グループ行２９５Ｒが幅方向ＬＴＤに発光素子グループ行ピッチＰegrで並んでいる。また、各発光素子グループ行２９５Ｒは長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegだけ互いにずらして配置されており、その結果、各発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＥは互いに異なる。このように本実施形態では、ヘッド基板２９３において複数の発光素子グループ２９５が２次元的に配置されている。なお、同図においては、発光素子グループ２９５の位置は発光素子グループ２９５の重心位置で代表されており、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＥは、発光素子グループ２９５の位置から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。

このようにしてヘッド基板２９３に形成された各発光素子２９５１は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路等からの駆動を受けて、互いに等しい波長の光ビームを射出する。この発光素子２９５１の発光面はいわゆる完全拡散面光源であり、発光面から射出される光ビームはランバートの余弦則に従う。

図５、図６に戻って説明を続ける。ヘッド基板２９３の表面２９３−hには、遮光部材２９７が当接配置されている。遮光部材２９７には、複数の発光素子グループ２９５毎に導光孔２９７１が設けられている（換言すれば、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で複数の導光孔２９７１が設けられている）。各導光孔２９７１は、光ビームの進行方向Ｄoaに貫通する孔として、遮光部材２９７に形成されている。また、遮光部材２９７の上側（ヘッド基板２９３の反対側）には、２枚のレンズアレイ２９９が光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されている。

このように、光ビームＤoaの進行方向において、発光素子グループ２９５とレンズアレイ２９９との間には、発光素子グループ２９５毎に導光孔２９７１を設けた遮光部材２９７が配置されている。したがって、発光素子グループ２９５から出た光ビームは、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１を通過してレンズアレイ２９９へと向う。逆に言うと、発光素子グループ２９５から射出された光ビームのうち、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１以外に向う光ビームは、遮光部材２９７により遮光されることとなる。こうして、１つの発光素子グループ２９５から出た光は全て同一の導光孔２９７１を介してレンズアレイ２９９へ向うとともに、異なる発光素子グループ２９５から出た光ビーム同士の干渉が遮光部材２９７により防止されている。

図９は、本実施形態におけるレンズアレイの平面図であり、像面側（光ビームの進行方向Ｄoa側）からレンズアレイを見た場合に相当する。なお、同図における各レンズＬＳはレンズアレイ基板２９９１の裏面２９９１−tに形成されており、同図はこのレンズアレイ基板裏面２９９１−tの構成を示している。また、同図では、発光素子グループ２９５が記載されているが、これは発光素子グループ２９５とレンズＬＳとの対応関係を示すためであり、発光素子グループ２９５がレンズアレイ基板裏面２９９１−tに形成されているわけではない。同図が示すように、レンズアレイ２９９では、発光素子グループ２９５毎にレンズＬＳが設けられている。つまり、レンズアレイ２９９では、幅方向ＬＴＤの異なる位置に配された３個のレンズＬＳを配置してレンズ列ＬＳＣが構成されるとともに、複数のレンズ列ＬＳＣが長手方向ＬＴＤに沿って並んでいる。各レンズ列ＬＳＣでは、３個のレンズが長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsだけ互いにずらして配置されており、その結果、各レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＬは互いに異なる。換言すれば、レンズアレイ２９９では、長手方向ＬＧＤに複数のレンズＬＳを並べてレンズ行ＬＳＲが構成されるとともに、３行のレンズ行ＬＳＲが幅方向ＬＴＤにレンズ行ピッチＰlsrで設けられている。また、各レンズ行ＬＳＲは長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsだけ互いにずらして配置されており、各レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＬは互いに異なる。このように、レンズアレイ２９９において複数のレンズＬＳは２次元的に配置されている。なお、同図においては、レンズＬＳの位置は、レンズＬＳの頂点（つまり、サグが最大となる点）で代表されており、レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＬは、レンズＬＳの頂点から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。

図９に示すように、幅方向ＬＴＤにおいて最上流にあるレンズ行ＬＳＲは、上流レンズＬＳ−uにより構成されている。この上流レンズＬＳ−uの外周部は、幅方向ＬＴＤの上流側に向って凸の円弧部ＣＡＰ−uと、長手方向ＬＧＤに伸びる直線部ＬＮＰ−uとから構成されており、略扇状である。また、上流レンズＬＳ−uの長手方向ＬＧＤにおける長さを上流レンズ長手方向長さＬ1−u（レンズ長手方向長さＬ1）とし、上流レンズＬＳ−uの幅方向ＬＴＤにおける長さを上流レンズ幅方向長さＬ2−u（レンズ幅方向長さＬ2）としたとき、次式
Ｌ1−u＞Ｌ2−u
が満たされるように、上流レンズＬＳ−uは構成されている。また、上流レンズＬＳ−uに対応して設けられた導光孔２９７１の形状も略扇状である（図５）。

また、幅方向ＬＴＤにおいて中央にあるレンズ行ＬＳＲは、中央レンズＬＳ−mにより構成されている。この中央レンズＬＳ−mの外周部は、長手方向ＬＧＤの両端に位置してレンズＬＳの外側に向かって凸の円弧部ＣＡＰ−mと、幅方向ＬＴＤの両端に位置して長手方向ＬＧＤに伸びる直線部ＬＮＰ−ｍとから構成されており、長手方向ＬＧＤに長い扁平形状である。また、中央側レンズＬＳ−mの長手方向ＬＧＤにおける長さを中央レンズ長手方向長さＬ1−m（レンズ長手方向長さＬ1）とし、中央レンズＬＳの幅方向ＬＴＤにおける長さを中央レンズ幅方向長さＬ2−m（レンズ幅方向長さＬ2）としたとき、次式
Ｌ1−m＞Ｌ2−m
が満たされるように、中央レンズＬＳ−mは構成されている。また、中央レンズＬＳ−mに対応して設けられた導光孔２９７１の形状も、中央レンズＬＳ−mに対応して扁平形状である（図５）。

また、幅方向ＬＴＤにおいて最下流にあるレンズ行ＬＳＲは、下流レンズＬＳ−dにより構成されている。この下流レンズＬＳ−dの外周部は、幅方向ＬＴＤの下流側に向って凸の円弧部ＣＡＰ−dと、長手方向ＬＧＤに伸びる直線部ＬＮＰ−dとから構成されており、略逆扇状である。また、下流レンズＬＳ−dの長手方向ＬＧＤにおける長さを下流レンズ長手方向長さＬ1−d（レンズ長手方向長さＬ1）とし、下流レンズＬＳ−dの幅方向ＬＴＤにおける長さを下流レンズ幅方向長さＬ2−d（レンズ幅方向長さＬ2）としたとき、次式
Ｌ1−d＞Ｌ2−d
が満たされるように、下流レンズＬＳ−dは構成されている。また、下流レンズＬＳ−dに対応して設けられた導光孔２９７１の形状も略逆扇状である（図５）。

図１０は、レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図であり、レンズアレイに形成されたレンズＬＳの光軸を含む長手方向断面を示している。レンズアレイ２９９は長手方向ＬＧＤに長尺であって光透過性のレンズアレイ基板２９９１を有している。本実施形態では、このレンズアレイ基板２９９１は、線膨張係数の比較的小さいガラスにより形成されている。レンズアレイ基板２９９１の表面２９９１−hおよび裏面２９９１−tのうち、レンズアレイ基板２９９１表面２９９１−hにレンズＬＳが形成されている。このレンズアレイ２９９は、例えば特開２００５−２７６８４９号公報等に記載の方法により形成される。つまり、レンズＬＳの形状に応じた凹部を有する金型が、レンズアレイ基板２９９１としてのガラス基板に対して当接される。金型と光透過性基板との間には、光硬化性樹脂が充填される。この光硬化性樹脂に光が照射されると、光硬化性樹脂が硬化して、光透過性基板にレンズＬＳが形成される。そして、光硬化性樹脂が硬化してレンズＬＳが形成されると、金型が離型される。

このように本実施形態では、レンズアレイ基板２９９１とレンズＬＳとでレンズアレイ２９９が構成されている。したがって、レンズアレイ基板２９９１とレンズＬＳとで別の基材を選択することが可能になる等、レンズアレイ２９９の構成の自由度が向上する。よって、ラインヘッド２９に求められる仕様に応じて、レンズアレイ２９９を適切に設計することが可能となり、ラインヘッド２９による良好な露光がより簡便に実現することができる。また、本実施形態では、光を照射することで速やかに硬化させることができる光硬化性樹脂によりレンズＬＳが形成される。したがって、簡便にレンズＬＳを形成することができるため、レンズアレイ２９９の作成工程を簡素化して、レンズアレイ２９９のコスト低下が可能となっている。さらに、レンズアレイ基板２９９１は線膨張係数の小さいガラスにより形成されているため、温度変化によるレンズアレイ２９９の変形が抑制されて、温度に依らず良好な露光が実現可能となっている。

このラインヘッド２９では、このような構成を有するレンズアレイ２９９が２枚（２９９Ａ，２９９Ｂ）光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されている。これら２枚のレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂは台座２９６を挟んで対向しており、この台座２９６はレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂの間隔を規定する機能を果たしている。このように、本実施形態では、光の進行方向Ｄoaに並ぶ２枚のレンズＬＳ1，ＬＳ2が各発光素子グループ２９５毎に配置されることとなる（図５、図６、図１０）。また、互いに同じ発光素子グループ２９５に対応する第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2それぞれのレンズ中心を通る光軸ＯＡ（図１０二点鎖線）は、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tに直交もしくは略直交している。ここで、光ビームの進行方向Ｄoaの上流側のレンズアレイ２９９ＡのレンズＬＳが第１レンズＬＳ1であり、光ビームの進行方向Ｄoaの下流側のレンズアレイ２９９ＢのレンズＬＳが第２レンズＬＳ2である。本実施形態では、複数のレンズアレイ２９９が光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されているため、光学設計の自由度を向上させることが可能となっている。

このように、ラインヘッド２９は、第１・第２レンズＬＳ1，ＬＳ2を有する結像光学系を備えている。したがって、発光素子グループ２９５から射出された光ビームは、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2により結像されて、感光体ドラム表面（像面）にスポットＳＰが形成される。一方、上述のとおり、感光体ドラム表面は、スポット形成に先立って帯電部２３により帯電されている。したがって、スポットＳＰが形成された領域は除電されて、スポット潜像Ｌspが形成される。そして、このように形成されたスポット潜像Ｌspは感光体ドラム表面に担持されながら、副走査方向ＳＤの下流側へと搬送される。そして、次に説明するように、スポットＳＰは感光体ドラム表面の移動に応じたタイミングで形成されて、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポット潜像Ｌspが形成される。

図１１はラインヘッドにより形成されるスポットを説明するための斜視図である。なお、図１１においてレンズアレイ２９９の記載は省略されている。図１１に示すように、各発光素子グループ２９５は、主走査方向ＭＤにおいて互いに異なる露光領域ＥＲにスポットグループＳＧを形成可能である。ここで、スポットグループＳＧは、発光素子グループ２９５の全発光素子２９５１が同時発光して形成される複数のスポットＳＰの集合である。同図に示すように、主走査方向ＭＤに連続する露光領域ＥＲにスポットグループＳＧを形成可能である３個の発光素子グループ２９５は、幅方向ＬＴＤに相互にずらして配置されている。つまり、例えば、主走査方向ＭＤに連続する露光領域ＥＲ_1，ＥＲ_2，ＥＲ3にスポットグループＳＧ_1，ＳＧ2，ＳＧ3を形成可能である３個の発光素子グループ２９５_1，２９５_2，２９５_3は、幅方向ＬＴＤに相互にずらして配置されている。これら３個の発光素子グループ２９５は発光素子グループ列２９５Ｃを構成し、複数の発光素子グループ列２９５Ｃが長手方向ＬＧＤに沿って並ぶ。その結果、図７の説明の際にも述べたが、３行の発光素子グループ行２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cが幅方向ＬＴＤに並ぶとともに、各発光素子グループ行２９５Ｒ_A等は、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置にスポットグループＳＧを形成する。

つまり、このラインヘッド２９では、複数の発光素子グループ２９５（例えば、発光素子グループ２９５_1，２９５_2，２９５_3）は、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置されている。そして、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された各発光素子グループ２９５は、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置にスポットグループＳＧ（例えば、スポットグループＳＧ_1，ＳＧ_2，ＳＧ_3）を形成する。

換言すれば、このラインヘッド２９では、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に複数の発光素子２９５１が配置されている（例えば、発光素子グループ２９５_1に属する発光素子２９５１と、発光素子グループ２９５_2に属する発光素子２９５１とは、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置されている）。そして、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された各発光素子２９５１は、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置にスポットＳＰを形成する（例えば、スポットグループＳＧ_1に属するスポットＳＰと、スポットグループＳＧ_2に属するスポットＳＰとは、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置に形成される）。

このように、発光素子２９５１によって副走査方向ＳＤにおけるスポットＳＰの形成位置が異なる。したがって、複数のスポット潜像Ｌspを主走査方向ＭＤに並べて形成するためには（つまり、複数のスポット潜像Ｌspを副走査方向ＳＤにおいて同じ位置に形成するためには）、かかるスポット形成位置の違いを考慮する必要がある。そこで、このラインヘッド２９では、各発光素子２９５１は感光体ドラム表面の移動に応じたタイミングで発光する。

図１２は、上述のラインヘッドによるスポット形成動作を示す図である。以下に、図７、図１１、図１２を用いてラインヘッドによるスポット形成動作を説明する。概略的には、感光体ドラム表面（潜像担持体表面）が副走査方向ＳＤに移動するとともに、ヘッド制御モジュール５４（図４）が感光体ドラム表面の移動に応じたタイミングで発光素子２９５１を発光させることで、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポット潜像Ｌspが形成される。

まず、幅方向ＬＴＤに最上流の発光素子グループ２９５_1，２９５Ａ4等に属する発光素子行２９５１Ｒ（図１１）のうち、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、レンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。なお、レンズＬＳは倒立特性を有し、発光素子２９５１からの光ビームは倒立して結像される。こうして、図１２の「１回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。なお、同図において、白抜きの丸印は、未だ形成されておらず今後形成される予定のスポット潜像を表す。また、同図において、符号２９５_1〜２９５_4でラベルされたスポット潜像は、それぞれに付された符号に対応する発光素子グループ２９５により形成されるスポット潜像であることを示す。

次に、同発光素子グループ２９５_1，２９５Ａ4等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち、幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「２回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。ここで、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒから順番に発光させたのは、レンズＬＳが倒立特性を有することに対応するためである。

次に、幅方向上流側から２番目の発光素子グループ２９５_2等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「３回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。

次に、幅方向上流側から２番目の発光素子グループ２９５_2等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「４回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。

次に、幅方向上流側から３番目の発光素子グループ２９５_3等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「５回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。

そして最後に、幅方向上流側から３番目の発光素子グループ２９５_3に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「６回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。このように、１〜６回目までの発光動作を実行することで、副走査方向ＳＤの上流側のスポットＳＰから順番にスポットＳＰが形成されて、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポット潜像Ｌspが形成される。

上述してきたとおり、本実施形態では、レンズＬＳの長手方向における長さをＬ1（レンズ長手方向長さ）とし、レンズの第２方向における長さをＬ2（レンズ幅方向長さ）としたとき、次式
Ｌ1＞Ｌ2
が満たされるように構成されている。つまり、レンズＬＳの幅方向ＬＴＤにおける長さは短く抑えられている一方、レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける長さは長く設定されている。したがって、幅方向ＬＴＤにおけるレンズＬＳ間のピッチ（レンズ行ピッチＰlsrに相当）を抑制しつつ、長手方向ＬＧＤにはより多くの光をレンズＬＳは取り込みことができる。よって、本実施形態では、高解像度での良好な露光を可能としつつラインヘッド２９の小型化が可能となっている。

また、図１１、図１２を用いて説明したとおり、上記実施形態では、感光体ドラムの表面（潜像担持体の表面）は副走査方向ＳＤ（第２方向）に移動している。そして、ラインヘッド２９の発光素子２９５１は感光体ドラム２１の表面の移動に応じたタイミングで発光して、当該感光体ドラム２１表面を露光する。換言すれば、幅方向ＬＴＤ（副走査方向ＳＤ）に上流側のレンズ行ＬＳＲから順番に、光ビームを結像してスポット潜像Ｌspを形成する。ところで、感光体ドラム２１の偏心等に起因して、感光体ドラム２１の周速度が変動する場合がある。つまり、あるレンズ行ＬＳＲがスポット潜像Ｌspを形成してから、次のレンズ行がスポット潜像Ｌspを形成するまでの間に、上記周速度が変動する場合がある。その結果、スポット潜像Ｌspの形成位置がレンズ行ＬＳＲ間で幅方向ＬＴＤにずれてしまい、スポット潜像Ｌspが主走査方向ＭＤに並んで形成されない場合があった。そして、レンズ行ピッチＰlsrが大きいほど、スポット潜像形成位置の幅方向ＬＴＤへのずれは大きくなる傾向にある。これに対して、上記実施形態では、幅方向ＬＴＤにおけるレンズＬＳ間のピッチ（レンズ行ピッチＰlsrに相当）は抑制されており比較的短い。したがって、仮に周速度変動があったとしても、この周速度変動が潜像形成動作に与える影響を抑制することが可能となっており、良好な露光・潜像形成動作が実現されている。

ところで、上記実施形態では、発光素子２９５１として有機ＥＬ素子が用いられており、この有機ＥＬ素子はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等と比較して光量が少ないため、レンズＬＳに取り込める光量は少なくなる傾向にある。特にボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を用いた場合、有機ＥＬ素子から射出された光ビームの一部はヘッド基板２９３に吸収されるため、レンズＬＳに取り込める光量がなおさら少なくなる。これに対して、本実施形態では、レンズＬＳは長手方向ＬＧＤ（第１方向）に長い形状を有しているため、長手方向ＬＧＤにより多くの光をレンズＬＳにとりこ込むことが可能となっている。したがって、発光素子２９５１としてボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を用いた構成においても、良好な露光が可能となっている。

Ｂ−２．第２実施形態
図１３は、本発明の第２実施形態を示す部分断面図である。同図において、二点鎖線の大きい円に示された構成は、二点鎖線の小さい円に示された構成を拡大したものである。図１３に示すように、２枚のレンズアレイ２９９Ａ、２９９Ｂに形成されたレンズＬＳ1、ＬＳ2は、いずれも発光素子グループ２９５に対して凸である。換言すれば、レンズＬＳの発光素子グループ２９５（発光素子２９５１）に対向する面が凸面である。さらに、この第２実施形態では、レンズＬＳ1と発光素子グループ２９５との間に絞りＤＩＡが設けられている。この絞りＤＩＡは、絞り用平板２９８に開口ＡＰを開けて形成される。

絞りＤＩＡとレンズＬＳ（ＬＳ1）との光ビームの進行方向Ｄoaにおける位置関係は次のとおりである。つまり、絞りＤＩＡは、光ビームの進行方向ＤoaにおいてレンズＬＳの頂点Ｌt（レンズＬＳの凸面の頂点）から当該レンズＬＳのサグＬsgの１０％以内の範囲に配置されている。同図の二点鎖線の大きい円を用いてより具体的に説明する。まず、レンズＬＳの頂点Ｌtを通って長手方向ＬＧＤに平行な直線を直線Ｌ(0)としたとき、当該直線Ｌ(0)とレンズアレイ基板２９９１の裏面２９９１−tとの光ビームの進行方向Ｄoaにおける距離が、レンズＬＳのサグＬsgとなる。そして、光ビームの進行方向Ｄoaにおいてレンズアレイ基板裏面２９９１−tとの距離が０．９×Ｌsgであって長手方向ＬＧＤに平行な直線を直線Ｌ(-1)とし、光ビームの進行方向Ｄoaにおいてレンズアレイ基板裏面２９９１−tとの距離が１．１×Ｌsgであって長手方向ＬＧＤに平行な直線を直線Ｌ(+1)としたとき、絞りＤＩＡは、光ビームの進行方向Ｄoaにおいて直線(-1)と直線(+1)との間に配置されている。特に、第２実施形態では、絞りＤＩＡはレンズＬＳの頂点Ｌtよりも像面側にあり、すなわち、絞りＤＩＡは、光ビームの進行方向Ｄoaにおいて直線(0)と直線(-1)との間に配置されている。つまり、発光素子２９５１の位置を原点とする光ビームの進行方向Ｄoaへの頂点Ｌtの位置Ｐ1と、発光素子２９５１の位置を原点とする光ビームの進行方向Ｄoaへの絞りＤＩＡの位置Ｐ2とは、次式
Ｐ1≦Ｐ2≦Ｐ1＋０．１×Ｌsg
を満たす。

図１４は、第２実施形態の絞りの構成を示す部分平面図である。同図において、レンズＬＳ１が破線で示されているが、これはレンズＬＳ1と絞りＤＩＡとの関係を示すものであり、絞り用平板２９８にレンズＬＳ1が設けられていることを示すものではない。まず、第２実施形態でのレンズＬＳ1の平面視における構成を説明すると次のとおりである。レンズＬＳは、平面視において楕円形状を有している。また、長手方向ＬＧＤへのレンズＬＳ1への長さＬ1（レンズ主走査幅Ｌ1）および幅方向ＬＴＤへのレンズＬＳ1の長さＬ2（レンズ副走査幅Ｌ2）は、次式
１＜Ｌ1／Ｌ2＜１．２
を満たす。また、長手方向ＬＧＤにレンズＬＳはレンズピッチＰlsで配列される一方、幅方向ＬＴＤにレンズＬＳはレンズ行ピッチＰlsrで配列される。

次に、絞りの平面視における構成を説明する。図１４に示すように、絞り用平板２９８には、複数のレンズＬＳ1に一対一で対応して複数の絞りＤＩＡが設けられており、互いに対応関係にあるレンズＬＳ1と絞りＤＩＡとの幾何重心が一致している。そして、第２実施形態では、長手方向ＬＧＤへの絞りＤＩＡの長さＬa1（絞り主走査直径Ｌa1）および幅方向ＬＴＤへの絞りＤＩＡの長さＬa2（絞り副走査直径Ｌa2）が、次式
１＜Ｌa1／Ｌa2
を満たす。特に、第２実施形態では、
Ｌ1／Ｌ2＝Ｌa1／Ｌa2
となっている。しかも、各絞りＤＩＡは対応するレンズＬＳ1と相似（同一）である楕円形状を有している。

このように第２実施形態では、レンズ主走査幅Ｌ1およびレンズ副走査幅Ｌ2が、次式
１＜Ｌ1／Ｌ2
の関係を満たしている。つまり、幅方向ＬＴＤにおけるレンズＬＳの長さは短く抑えられている一方、長手方向ＬＧＤにおけるレンズＬＳの長さは長く構成されている。したがって、幅方向ＬＴＤにおけるレンズ間のピッチ（レンズ行ピッチＰlsr）を抑制しつつ、長手方向ＬＧＤにはより多くの光をレンズＬＳは取り込みことができる。よって、高解像度での良好な露光を可能としつつラインヘッド２９の小型化が可能となっている。

また、第２実施形態では、レンズ主走査幅Ｌ1およびレンズ副走査幅Ｌ2が、次式
Ｌ1／Ｌ2＜１．２
の関係を満たすように構成している。このように構成することで、レンズ主走査幅Ｌ1とレンズ副走査幅Ｌ2との差を抑制して非点収差の少ないレンズＬＳを容易に形成できるため、良好な露光を簡便に実現することができる。特に、金型を用いてレンズを形成する場合、式 Ｌ1／Ｌ2＜１．２を満たす構成は好適である。つまり、金型によるレンズ形成では、金型に対してレンズＬＳを収縮させることで金型からレンズＬＳを離型する。このとき、レンズ主走査幅Ｌ1とレンズ副走査幅Ｌ2との差が大きいと、長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤ）と幅方向ＬＴＤ（副走査方向ＳＤ）とでレンズの収縮の程度に差が生じてしまい、非点収差が発生しやすい。これに対して、式 Ｌ1／Ｌ2＜１．２を満たすように構成することで、非点収差を問題の無いレベルにまで容易に抑制することができ、良好な露光が簡便に実現できる。

また、第２実施形態は、絞り主走査直径Ｌa1と絞り副走査直径Ｌa2とが、次式、
１＜Ｌa1／Ｌa2
の関係を満たしており、好適である。つまり、上述のとおり、第２実施形態ではレンズＬＳ1は主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に多くの光量を取り込むことができる特性を備える一方、絞りＤＩＡは発光素子２９５１からレンズＬＳ1に向かう光の一部を遮光するものである。したがって、本実施形態のレンズ特性を効果的に活かすとの観点からは、絞りＤＩＡによる不要な遮光を抑制して発光素子２９５１からの光を有効利用すべく、絞りＤＩＡの形状は主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に多くの光量をレンズに取り込むのに有利なものであることが好適である。これに対して第２実施形態は、式 １＜Ｌa1／Ｌa2を満たしているため、主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）により多くの光量をレンズＬＳ1に取り込むことができ、良好な露光が可能となる。

また、第２実施形態は、レンズ主走査幅Ｌ1、レンズ副走査幅Ｌ2、絞り主走査直径Ｌa1、および絞り副走査直径Ｌa2が、次式
Ｌ1／Ｌ2＝Ｌa1／Ｌa2
を満たすように構成している。したがって、発光素子２９５１からの光をより有効に利用することが可能となっている。

さらに第２実施形態は、レンズＬＳ1の形状と絞りＤＩＡの形状とは相似であるように構成しており、発光素子２９５１からの光をより有効に利用することが可能となる。

また、第２実施形態では、絞りＤＩＡはレンズＬＳ1の頂点ＬtからレンズＬＳのサグＬsgの１０％以内の範囲にあるように構成している。したがって、絞りＤＩＡによる不要な遮光を抑制して、発光素子２９５１からの光を極めて有効に利用することができる。しかも、絞りＤＩＡはレンズＬＳの頂点Ｌtよりも像面側に位置している。したがって、発光素子２９５１からの光の利用効率をより向上させることが可能となっている。

Ｃ．その他
このように上記実施形態では、長手方向ＬＧＤと幅方向ＬＴＤとが互いに直交もしくは略直交しており、主走査方向ＭＤと副走査方向ＳＤとが互いに直交もしくは略直交しており、長手方向ＬＧＤと主走査方向ＭＤとが互いに平行もしくは略平行であり、幅方向ＬＴＤの副走査方向ＳＤとが互いに平行もしくは略平行であることから、長手方向ＬＧＤおよび主走査方向ＭＤが本発明の「第１の方向」に相当し、幅方向ＬＴＤおよび副走査方向ＳＤが本発明の「第２の方向」に相当している。そして、レンズＬＳが第１の方向および第２の方向のそれぞれの方向に配設されている。また、長さＬ1が本発明の「レンズの第１の方向長さ」に相当し、長さＬ2が本発明の「レンズの第２の方向長さ」に相当し、長さＬa1が本発明の「絞りの第１の方向長さ」に相当し、長さＬa2が本発明の「絞りの第２の方向長さ」に相当する。また、レンズアレイ基板２９９１が本発明の「レンズ基板」に相当している。また、ヘッド基板２９３が本発明の「発光素子基板」に相当している。また、レンズＬＳ1を本発明の「第１のレンズ」としたとき、レンズＬＳ2が本発明の「第２のレンズ」に相当する。また、ラインヘッド２９が本発明の「露光ヘッド」に相当している。また、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、発光素子行２９５１Ｒにおいて長手方向ＬＧＤに並ぶ発光素子２９５１の個数は４個であり、発光素子グループ２９５において幅方向ＬＴＤに並ぶ発行素子行２９５１Ｒの個数は２個である。しかし、発光素子行２９５１Ｒを構成する発光素子２９５１の個数、および発光素子グループ２９５を構成する発光素子行２９５１Ｒの個数はこれに限られない。したがって、次に示すように、発光素子グループ２９５を構成することもできる。

図１５は、発光素子グループの別の構成を示す平面図である。また、図１６は、図１５の発光素子グループを複数配したヘッド基板の裏面の構成を示す図であり、ヘッド基板の表面から裏面を見た場合に相当する。図１５に示す別の構成では、長手方向ＬＧＤに１５個の発光素子２９５１が並んで発光素子行２９５１Ｒが構成されている（つまり、図１５に示す例はｍ＝１５の場合に相当する）。この発光素子行２９５１Ｒにおいて、各発光素子２９５１は素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）の４倍のピッチ（＝０．０８４[ｍｍ]）で並んでいる。そして、このように構成された発光素子行２９５１Ｒが４個（２９５１Ｒ−1，２９５１Ｒ−2，２９５１Ｒ−3，２９５１Ｒ−4）幅方向ＬＴＤに並んでいる（つまり、図１５に示す例はｎ＝４の場合に相当する）。幅方向ＬＴＤにおいて、発光素子行２９５１Ｒ−4と発光素子行２９５１Ｒ−1との間のピッチは０．１１５５[ｍｍ]であり、発光素子行２９５１Ｒ−4と発光素子行２９５１Ｒ−2との間のピッチは０．０８４[ｍｍ]であり、発光素子行２９５１Ｒ−4と発光素子行２９５１Ｒ−3との間のピッチは０．０３１５[ｍｍ]である。また、発光素子グループ２９５の中心（重心）を通って幅方向ＬＴＤに平行な直線を中心線ＣＴＬとしたとき、発光素子行２９５１Ｒ−1および発光素子行２９５１Ｒ−4それぞれと、中心線ＣＴＬとのピッチは０．０５７７５[ｍｍ]である。

また、図１５において、中心線ＣＴＬより上側の２行２９５１Ｒ−1，２９５１Ｒ−2で１つの発光素子行組２９５１ＲＴが構成されるとともに、中心線ＣＴＬより下側の２行２９５１Ｒ−3，２９５１Ｒ−4で１つの発光素子行組２９５１ＲＴが構成されている。発光素子行組２９５１ＲＴそれぞれでは、２つの発光素子行２９５１Ｒが長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）の２倍（＝０．０４２[ｍｍ]）だけ相互にずれている。しかも、２つの発光素子行組２９５１ＲＴは、長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）だけ相互にずれている。したがって、４個の発光素子行２９５１Ｒは、長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）だけ相互にずれることとなり、その結果、長手方向ＬＧＤにおいて各発光素子２９５１の位置は異なっている。ここで、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける両端に位置する発光素子２９５１を端部発光素子２９５１ｘとすると、長手方向ＬＧＤにおける端部発光素子２９５１ｘ間のピッチは１．２３９[ｍｍ]であり、長手方向ＬＧＤにおける端部発光素子２９５１ｘと発光素子グループ２９５中心とのピッチは０．６１９５[ｍｍ]となる。

図１６に示す例では、図１５に示した発光素子グループ２９５が２次元的に配置されている。図１６に示すように、長手方向ＬＧＤに複数の発光素子グループ２９５が並んで発光素子グループ行２９５Ｒが構成されている。この発光素子グループ行２９５Ｒにおいて、各発光素子グループ２９５は発光素子グループピッチＰegの３倍のピッチ（＝１．７７８[ｍｍ]）で並んでいる。そして、このように構成された発光素子グループ行２９５Ｒが３個（２９５Ｒ−1，２９５Ｒ−2，２９５Ｒ−3）幅方向ＬＴＤに、発光素子グループ行ピッチＰegr（＝１．７７[ｍｍ]）で並んでいる。また、各発光素子グループ行２９５Ｒは長手方向ＬＧＤにおいて発光素子グループピッチＰeg（約０．５９３[ｍｍ]）だけ相互にずれている。つまり、発光素子グループ行２９５Ｒ−1と発光素子グループ行２９５Ｒ−2とは、長手方向ＬＧＤに０．５９２７５[ｍｍ]だけずれており、発光素子グループ行２９５Ｒ−2と発光素子グループ行２９５Ｒ−3とは、長手方向ＬＧＤに０．５９２５[ｍｍ]だけずれており、発光素子グループ行２９５Ｒ−3と発光素子グループ行２９５Ｒ−1とは、長手方向ＬＧＤに０．５９２７５[ｍｍ]だけずれている。したがって、発光素子グループ行２９５Ｒ−1と発光素子グループ行２９５Ｒ−3とは、長手方向ＬＧＤに１．１８５２５[ｍｍ]だけずれている。

また、上記実施形態では、レンズＬＳの形状は、略逆扇形状、略扇形状、あるいは扁平形状であった。つまり、上記実施形態のレンズＬＳは、略円形のレンズの端を切断したような形状となっており、例えば、レンズＬＳ−uは略円形のレンズの下端を長手方向ＬＧＤに切断した形状となっており、レンズＬＳ−ｍは略円形のレンズの上下端を長手方向ＬＧＤに切断した形状となっている。しかしながら、レンズＬＳの形状はこれらに限られない。要するに、レンズ長手方向長さＬ1がレンズ幅方向長さＬ2より大きければ、本発明の効果を奏することが可能である。そこで、例えば次のように構成することもできる。

図１７は、本発明の別の実施形態におけるレンズアレイの構成を示す図であり、像面側（光ビームの進行方向Ｄoa側）からレンズアレイを見た場合に相当する。なお、同図における各レンズＬＳはレンズアレイ基板２９９１の裏面２９９１−tに形成されており、同図はこのレンズアレイ基板裏面２９９１−tの構成を示している。以下では、上記実施形態と別の実施形態との差異点について主に説明することとし、共通部分については説明を省略する。

図１７に示すように、各レンズＬＳは、長手方向ＬＧＤに長い楕円形状を有している。したがって、レンズ長手方向長さＬ1およびレンズ幅方向長さＬ2は、次式
Ｌ1＞Ｌ2
を満たしている。したがって、別の実施形態においても、幅方向ＬＴＤにおけるレンズＬＳ間のピッチ（レンズ行ピッチＰlsrに相当）を抑制しつつ、長手方向ＬＧＤにはより多くの光をレンズＬＳは取り込みことができる。よって、別の実施形態では、高解像度での良好な露光を可能としつつラインヘッド２９の小型化が可能となっている。

また、上述してきた実施形態では、３個のレンズ行ＬＳＲが幅方向ＬＴＤに並んでいる。しかしながら、レンズ行ＬＳＲの個数は３個に限られず、レンズ行ＬＳＲが２個以上の構成に対して、本発明を適用可能である。

また、上記実施形態では、レンズアレイ２９９は、レンズアレイ基板の裏面２９９１−tにレンズＬＳを形成して構成されている。しかしながら、レンズアレイの構成態様はこれに限られない。つまり、レンズアレイ基板２９９１の表面２９９１−hにレンズＬＳを形成してレンズアレイ２９９を構成しても良いし、あるいは、レンズアレイ基板の両面２９９１−t，２９９１−hにレンズＬＳを形成してレンズアレイ２９９を構成しても良い。

また、上記実施形態では、２枚のレンズアレイ２９９が用いられているが、レンズアレイ２９９の枚数はこれに限られない。

また、上記実施形態では、発光素子２９５１として有機ＥＬ素子が用いられている。しかしながら、有機ＥＬ素子以外のものを発光素子２９５１として用いても良く、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光素子２９５１として用いても良い。

次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記の実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合しうる範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

以下に説明する本実施例は、画像形成装置の小型化を図りつつ良好な露光を実現するのに有利な構成を備えるものである。つまり、感光体ドラム２１の直径が画像形成装置のサイズを決めるにあたって１つのポイントとなる。そこで、画像形成装置の小型化には、感光体ドラム２１の直径を小さくすることが望まれる。しかしながら、感光体ドラム２１の周囲には、ラインヘッド２９以外に、帯電部２３や現像部２５等の機能部を副走査方向ＳＤに並べて配置する必要がある。したがって、単純に感光体ドラム２１の直径を小さくしてしまうと、これらの機能部を配置できない場合があった。これに対して、本発明のラインヘッド２９は幅方向ＬＴＤ（副走査方向ＳＤ）に小型化されている。よって、各機能ぶを配置するスペースを確保しつつ、感光体ドラム２１の直径を小さくすることができる。

しかしながら、このように感光体ドラム２１の直径を小さくした場合、次のような別の問題が発生する場合があった。つまり、感光体ドラム２１の直径を小さくした場合、感光体ドラム２１の表面形状の曲率が大きくなる。したがって、上述してきたラインヘッド２９のように幅方向ＬＴＤに複数のレンズＬＳを配設した場合、光の進行方向Ｄoaにおける結像位置を各レンズＬＳで同様に構成してしまうと、感光体ドラム２１の表面から結像位置がずれてしまうレンズＬＳが発生する場合があり、その結果、良好な露光が実行できない場合があった。そこで、以下の実施例では、感光体ドラム２１の直径を小さくしつつも、良好な露光を実現可能とする技術について説明する。

図１８は実施例における光学系を示す図であり、主走査方向ＭＤにおける断面を示している。この実施例では、光ビームの進行方向Ｄoaにおいて第１レンズＬＳ1の手前に絞りＤＩＡが設けられており、絞りＤＩＡにより絞られた光ビームが第１レンズＬＳ1に入射する。同図では、光軸ＯＡ上の物点ＯＢ0から出て像点ＩＭ0に結像する光ビームの光路と、光軸ＯＡとは異なる物点ＯＢ1から出て像点ＩＭ1に結像する光ビームの光路とが示されている。絞りＤＩＡ以外の構成は、第１実施形態等で示したのと略同様であり、図５等に示したＡ−Ａ線方向において、３つのレンズＬＳ−u，ＬＳ−m，ＬＳ−dが並んでレンズ列を構成するように、各レンズＬＳを含む光学系が並んでいる。

図１９は、実施例におけるラインヘッドおよび感光体ドラムのＡ−Ａ線部分断面図である。同図が示すように、発光素子グループ２９５、絞りＤＩＡ、およびレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂで構成されるラインヘッドは、感光体ドラム２１に対向配置されている。この感光体ドラム２１は回転軸ＣＣ21を中心とした略円筒形状を有しており、感光体ドラム表面は有限の曲率を有している。ここで、この感光体表面の形状を特に「曲率形状」と称することとする。

この実施例では、各光学系は図１９における左右方向に等ピッチで並んでいるとともに、中央レンズＬＳ−mを含む光学系の光軸ＯＡは感光体ドラム２１の回転軸ＣＣ21を通る。したがって、各光学系による光ビームの結像位置を感光体ドラム表面に略一致させるためには、光ビームの進行方向Ｄoa（光軸ＯＡ方向）における結像位置を光学系毎に調整する必要がある。図１９に示す例では、上流レンズＬＳ−uを含む光学系と下流レンズＬＳ−dを含む光学系との間では、光ビームの進行方向Ｄoaにおける結像位置ＦＰは互いに等しい。一方、上流レンズＬＳ−u（または下流レンズＬＳ−d）を含む光学系と中央レンズＬＳ−mを含む光学系との間では、光ビームの進行方向Ｄoaにおける結像位置ＦＰは距離ΔＦＰだけ異なる。そこで、以下のデータに示すように、この実施例では、レンズＬＳ−u，ＬＳ−dを含む光学系と、レンズＬＳ−mを含む光学系との間で、構成が異なる。

図２０は実施例における光学系諸元を表す図である。同図に示すように、発光素子から射出される光ビームの波長は６９０[ｎｍ]である。また、感光体の直径は４０[ｍｍ]である。図２１は、中央レンズを含む光学系のデータを示す図である。同図が示すように、中央レンズＬＳ−mを含む光学系では、第１レンズＬＳ1のレンズ面（面番号Ｓ4）および第２レンズＬＳ2のレンズ面（面番号Ｓ7）は何れも自由曲面（ＸＹ多項式面）である。図２２はＸＹ多項式面の定義式を示す図であり、第１レンズＬＳ1のレンズ面形状は同定義式と図２３に示す係数で与えられ、第２レンズＬＳ2のレンズ面形状は同定義式と図２４に示す係数で与えられる。ここで、図２３は中央レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図であり、図２４は中央レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図である。

図２５、上流レンズ、下流レンズを含む光学系のデータを示す図である。同図が示すように、上流レンズＬＳ−u，下流レンズＬＳ−dを含む光学系においても、第１レンズＬＳ1のレンズ面（面番号Ｓ4）および第２レンズＬＳ2のレンズ面（面番号Ｓ7）は何れも自由曲面（ＸＹ多項式面）である。第１レンズＬＳ1のレンズ面形状は図２２の定義式と図２６に示す係数で与えられ、第２レンズＬＳ2のレンズ面形状は同定義式と図２７に示す係数で与えられる。ここで、図２６は上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図であり、図２７は上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図である。

このような光学系に対しても本発明を適用して、レンズ長手方向長さＬ1およびレンズ幅方向長さＬ2が、次式
Ｌ1＞Ｌ2
を満たすように構成することで、幅方向ＬＴＤにおけるレンズＬＳ間のピッチ（レンズ行ピッチＰlsrに相当）を抑制しつつ、長手方向ＬＧＤにはより多くの光をレンズＬＳは取り込みことができる。

また、感光体ドラム２１の表面形状に応じて、各レンズＬＳの結像位置を調整している。したがって、感光体ドラム２１を小径化して画像形成装置の小型化を図りつつ、良好な露光を実現することが可能となっている。

また、上記実施例では、レンズアレイ２９９のレンズＬＳは自由曲面レンズである。したがって、レンズの結像特性が向上して、より良好な露光が実現可能となるっている。ここで、自由曲面レンズとはレンズ面が自由曲面であるレンズである。

なお、感光体ドラム２１の直径は上述したものに限られず変更することも可能である。したがって、例えば、次の図２８に示すように、感光体ドラム２１の直径を変更しても良い。図２８は、別の数値例を示す図であり、感光体ドラム２１の直径が３０[ｍｍ]の場合に対応する。同図に示すように、レンズ長手方向長さＬ1（レンズ主走査幅Ｌ1）が１．７[ｍｍ]であるのに対して、レンズ幅方向長さＬ2（レンズ副走査幅Ｌ2）は１．５[ｍｍ]に抑えられている。その結果、レンズ行ピッチＰlsrは１．５４[ｍｍ]に抑えられている。また、レンズピッチＰlsは１．７７８[ｍｍ]である。

さらに、直径が３０[ｍｍ]の感光体ドラム２１の形状に応じてレンズ行ＬＳＲ毎に結像位置ＦＰを調整するため、上流レンズＬＳ−u（または下流レンズＬＳ−d）を含む光学系と中央レンズＬＳ−mを含む光学系とで、結像位置が変更されている。具体的には、距離ΔＦＰ＝０．０７８[ｍｍ]となっている。なお、この別の数値例での距離ΔＦＰは、図１９〜図２７に示した光学系のデータに基づいて求めたものである。

図２９は、さらに別の数値例を示す図であり、感光体ドラム２１の直径が４５[ｍｍ]の場合に対応する。この数値例では、レンズ行ピッチＰlsrが１．５[ｍｍ]に抑えられている。さらに、直径が４５[ｍｍ]の感光体ドラム２１の形状に応じてレンズ行ＬＳＲ毎に結像位置ＦＰを調整するため、上流レンズＬＳ−u（または下流レンズＬＳ−d）を含む光学系と中央レンズＬＳ−mを含む光学系とで、結像位置が変更されている。具体的には、距離ΔＦＰ＝０．０５[ｍｍ]となっている。

このように、さらに別の数値例では、上述の別の数値例と比較して距離ΔＦＰが小さく抑えられている。その結果、各レンズＬＳ毎にレンズ特性をそれほど大幅に変更する必要がなく、レンズ設計を簡便化することができる。これは、感光体ドラム２１の直径(＝４５[ｍｍ])に対して、レンズ行ピッチＰlsr（＝１．５[ｍｍ]）を短く設定したことによる。このようにレンズ設計の簡便化を図るに当たっては、レンズ行ピッチＰlsrを、感光体ドラム２１の直径（＝４５[ｍｍ]）の１／２０以下とすれば良い。

本明細書で用いる用語の説明図。 本明細書で用いる用語の説明図。 本発明にかかる画像形成装置の一例を示す図。 図３の画像形成装置の電気的構成を示す図。 本実施形態におけるラインヘッドの概略を示す斜視図。 図５に示したラインヘッドのＡ−Ａ線分断面図。 ヘッド基板の裏面の構成を示す図。 ヘッド基板裏面に設けられた発光素子グループの構成を示す図。 本実施形態におけるレンズアレイの平面図。 レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図。 ラインヘッドにより形成されるスポットを説明するための斜視図。 上述のラインヘッドによるスポット形成動作を示す図。 本発明の第２実施形態を示す部分断面図。 第２実施形態の絞りの構成を示す部分平面図。 発光素子グループの別の構成を示す平面図。 図１５の発光素子グループを複数配したヘッド基板裏面を示す図。 別の実施形態におけるレンズアレイの構成を示す図。 実施例における光学系を示す図。 実施例におけるラインヘッドおよび感光体ドラムのＡ−Ａ線部分断面図。 実施例における光学系諸元を表す図。 中央レンズを含む光学系のデータを示す図。 ＸＹ多項式面の定義式を示す図。 中央レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図。 中央レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図。 上流レンズ、下流レンズを含む光学系のデータを示す図。 上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図。 上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図。 別の数値例を示す図。 さらに別の数値例を示す図。

符号の説明

２１Ｙ、２１Ｋ…感光体ドラム（潜像担持体）、 ２９…ラインヘッド、 ２９３…ヘッド基板、 ２９５…発光素子グループ、 ２９５１…発光素子、 ２９９，２９９Ａ，２９９Ｂ…レンズアレイ、 ２９９１…レンズアレイ基板、 ＬＳ，ＬＳ1，ＬＳ2…レンズ、 Ｌ1，Ｌ1−u，Ｌ1−m，Ｌ1−d…レンズ長手方向長さ、 Ｌ2，Ｌ2−u，Ｌ2−m，Ｌ2−d…レンズ幅方向長さ、 ＳＰ…スポット、 Ｌsp…スポット潜像、 ＭＤ…主走査方向（第１の方向）， ＳＤ…副走査方向（第２の方向）、 ＬＧＤ…長手方向（第１の方向）、 ＬＴＤ…幅方向（第２の方向）

Claims (13)

1. 第１の方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向側に配設されたレンズを有するレンズアレイと、
   前記レンズにより結像される光を発光する発光素子を有する発光素子基板と、
   を備え、
   前記レンズの前記第１の方向長さＬ1および前記レンズの前記第２の方向長さＬ2が、次式
   １＜Ｌ1／Ｌ2
   の関係を有することを特徴とする露光ヘッド。
2. 前記レンズの前記第１の方向長さＬ1および前記第２の方向への前記レンズの前記第２の方向長さＬ2が、次式
   Ｌ1／Ｌ2＜１．２
   の関係を有する請求項１に記載の露光ヘッド。
3. 前記レンズアレイは前記レンズが形成されるレンズ基板を有する請求項１または２に記載の露光ヘッド。
4. 前記発光素子と前記レンズとの間に配設された絞りを備える請求項１ないし３のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
5. 前記絞りの前記第１の方向長さＬa1および前記絞りの前記第２の方向長さＬa2が、次式
   １＜Ｌa1／Ｌa2
   の関係を有する請求項４に記載の露光ヘッド。
6. 前記レンズの前記第１の方向長さＬ1、前記レンズの前記第２の方向長さＬ2、前記絞りの前記第１の方向長さＬa1、および前記絞りの前記第２の方向長さＬa2が、次式
   Ｌ1／Ｌ2＝Ｌa1／Ｌa2
   の関係を有する請求項５に記載の露光ヘッド。
7. 前記レンズの形状と前記絞りの形状とは同一である請求項６に記載の露光ヘッド。
8. 前記絞りの形状は楕円形である請求項４ないし７のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
9. 前記レンズは、前記発光素子との対抗面が凸面である請求項４ないし８のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
10. 前記絞りは、前記レンズの前記凸面の頂点よりも像面側に配設される請求項９に記載の露光ヘッド。
11. 前記レンズは自由曲面レンズである請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
12. 第１の方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向側に配設されたレンズを備え、
    前記レンズの前記第１の方向長さＬ1および前記第１のレンズの前記第２の方向長さＬ2が、次式
    １＜Ｌ1／Ｌ2
    の関係を有することを特徴とするレンズアレイ。
13. 第１の方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向側に配設されたレンズを有するレンズアレイ、および前記レンズにより結像される光を発光する発光素子を有する発光素子基板を有する露光ヘッドと、
    前記露光ヘッドにより露光されて潜像が形成される潜像担持体と
    を備え、
    前記レンズの前記第１の方向長さＬ1および前記第１のレンズの前記第２の方向長さＬ2が、次式
    １＜Ｌ1／Ｌ2
    の関係を有することを特徴とする画像形成装置。

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