(57)【要約】【課題】高精度な露光処理を実現することができるラインヘッドを提供すること、また、高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】ラインヘッド１３は、結像光学系６０が、湾曲形状をなすレンズ面６２と、レンズ面６２に対して発光素子７４側とは反対側に設けられ、湾曲形状をなすレンズ面６２’とを有し、レンズ面６２の中心とレンズ面６２’の中心とを結ぶ線分（光軸６０１）を含みかつ第１の方向に平行な第１の断面におけるレンズ面６２の曲率をＣ１Ｘとし、第１の断面におけるレンズ面６２’の曲率をＣ２Ｘとし、光軸６０１を含みかつ第１の断面に垂直な第２の断面におけるレンズ面６２の曲率をＣ１Ｙとし、第２の断面におけるレンズ面６２’の曲率をＣ２Ｙとしたとき、これらの曲率の絶対値｜Ｃ１Ｘ｜、｜Ｃ２Ｘ｜、｜Ｃ１Ｙ｜および｜Ｃ２Ｙ｜は、｜Ｃ１Ｘ｜＜｜Ｃ１Ｙ｜かつ、｜Ｃ２Ｘ｜＞｜Ｃ２Ｙ｜なる関係を満たす。【選択図】図５
2010184392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に配された発光素子と、
前記発光素子から放射された光を像面に結像する結像光学系と、を有し、
前記結像光学系は、屈折力を有する第１のレンズ面と、該第１のレンズ面に対して前記発光素子側とは反対側に設けられ、屈折力を有する第２のレンズ面とを備え、
光軸を含む前記第１方向の断面および光軸を含み前記第１方向の断面と直交する第２方向の断面で、前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面の曲率が次の関係を有することを特徴とするラインヘッド。
｜Ｃ１Ｘ｜＜｜Ｃ１Ｙ｜
｜Ｃ２Ｘ｜＞｜Ｃ２Ｙ｜
｜Ｃ１Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ１Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
【請求項２】
前記結像光学系は、前記第１のレンズ面を有する第１のレンズと、前記第２のレンズ面を有する第２のレンズとを有する請求項１に記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記第１のレンズは前記第１のレンズ面の反対側の面は平面である請求項２に記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記第１のレンズの前記第１のレンズ面は発光素子と対向して配設される請求項３に記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記結像光学系の前側焦点面側に、開口絞りが設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のラインヘッド。
【請求項６】
潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体に露光して前記潜像を形成するラインヘッドと、を有し、
前記ラインヘッドは、
第１方向に配された発光素子と、
前記発光素子から放射された光を潜像担持体に結像する結像光学系と、を有し、
前記結像光学系は、屈折力を有する第１のレンズ面と、該第１のレンズ面に対して前記発光素子側とは反対側に設けられ、屈折力を有する第２のレンズ面とを備え、
光軸を含む前記第１方向断面および光軸を含み前記第１方向の断面と直交する第２方向の断面で、前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面の曲率が次の関係を有することを特徴とする画像形成装置。
｜Ｃ１Ｘ｜＜｜Ｃ１Ｙ｜
｜Ｃ２Ｘ｜＞｜Ｃ２Ｙ｜
｜Ｃ１Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ１Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインヘッドおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる複写機、プリンター等の画像形成装置には、回転する感光体の外表面を露光処理して静電潜像を形成する露光手段が備えられている。かかる露光手段としては、複数の発光素子を感光体の回転軸線方向に配列した構造を有するラインヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。
かかるラインヘッドとして、例えば、特許文献１には、複数のＬＥＤアレイチップを一方向に配列した光情報書き込み装置が開示されている。
かかる光情報書き込み装置では、各ＬＥＤアレイチップ毎に対応して凸レンズ要素を設けられており、各ＬＥＤアレイチップに設けられたＬＥＤからの光を凸レンズ要素で結像する。
【０００３】
このような特許文献１に開示されたラインヘッドでは、凸レンズ要素の像面湾曲に起因して、凸レンズ要素の結像性能が光軸から離れるにつれて低下するため、感光体表面において、凸レンズ要素の光軸に対し遠位に設けられたＬＥＤからの光のスポット径が、凸レンズ要素の光軸に対し近位に設けられたＬＥＤからの光のスポット径よりも大きくなってしまう。
そのため、感光体表面に形成される潜像は、凸レンズ要素の光軸に対し近位に設けられたＬＥＤからの光によって形成される画素と、凸レンズ要素の光軸に対し遠位に設けられたＬＥＤからの光によって形成される画素との間でムラが生じ、その結果、最終的に得られる画像に濃度ムラが生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−４５４６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、高精度な露光処理を実現することができるラインヘッドを提供すること、また、高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のラインヘッドは、第１方向に配された発光素子と、
前記発光素子から放射された光を像面に結像する結像光学系と、を有し、
前記結像光学系は、屈折力を有する第１のレンズ面と、該第１のレンズ面に対して前記発光素子側とは反対側に設けられ、屈折力を有する第２のレンズ面とを備え、
光軸を含む前記第１方向の断面および光軸を含み前記第１方向の断面と直交する第２方向の断面で、前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面の曲率が次の関係を有することを特徴とする。
｜Ｃ１Ｘ｜＜｜Ｃ１Ｙ｜
｜Ｃ２Ｘ｜＞｜Ｃ２Ｙ｜
｜Ｃ１Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ１Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
【０００７】
本発明のラインヘッドでは、前記結像光学系は、前記第１のレンズ面を有する第１のレンズと、前記第２のレンズ面を有する第２のレンズとを有することが好ましい。
本発明のラインヘッドでは、前記第１のレンズは前記第１のレンズ面の反対側の面は平面であることが好ましい。
本発明のラインヘッドでは、前記第１のレンズの前記第１のレンズ面は発光素子と対向して配設されることが好ましい。
本発明のラインヘッドでは、前記結像光学系の前側焦点面側に、開口絞りが設けられていることが好ましい。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体に露光して前記潜像を形成するラインヘッドと、を有し、
前記ラインヘッドは、
第１方向に配された発光素子と、
前記発光素子から放射された光を潜像担持体に結像する結像光学系と、を有し、
前記結像光学系は、屈折力を有する第１のレンズ面と、該第１のレンズ面に対して前記発光素子側とは反対側に設けられ、屈折力を有する第２のレンズ面とを備え、
光軸を含む前記第１方向断面および光軸を含み前記第１方向の断面と直交する第２方向の断面で、前記第１のレンズ面と前記第２のレンズ面の曲率が次の関係を有することを特徴とする。
｜Ｃ１Ｘ｜＜｜Ｃ１Ｙ｜
｜Ｃ２Ｘ｜＞｜Ｃ２Ｙ｜
｜Ｃ１Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｘ｜：前記第１方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ１Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第１のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
｜Ｃ２Ｙ｜：前記第２方向の断面における前記第２のレンズ面の光軸上曲率の絶対値
【０００９】
以上のような構成を有する本発明のラインヘッドによれば、結像光学系の像面湾曲量を小さく抑えることができる。そのため、被投影面（受光面）でのスポットサイズの画角による差を小さくし、スポットサイズの不均一を抑制することができる。その結果、本発明のラインヘッドは、高精度な露光処理を実現することができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、前述したような高精度な露光処理を実現することで、濃度ムラを抑えた高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられたラインヘッドの部分断面斜視図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２に示すラインヘッドを平面視したときのレンズと発光素子との位置関係を示す図である。
【図５】図２に示すラインヘッドに備えられた結像光学系を示す断面図（第１の方向に沿った断面）である。
【図６】図５に示す結像光学系における結像点を説明するための図である。
【図７】図５に示す結像光学系の作用を説明するための図である。
【図８】本発明の実施例にかかるラインヘッドに備えられた結像光学系を示す図である。
【図９】本発明の実施例にかかるラインヘッドに備えられた結像光学系の像面湾曲を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のラインヘッドおよび画像形成装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられたラインヘッドの部分断面斜視図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２に示すラインヘッドを平面視したときのレンズと発光素子との位置関係を示す図、図５は、図２に示すラインヘッドに備えられた結像光学系を示す断面図（光軸を含みかつ第１の方向に沿った断面）、図６は、図５に示す結像光学系における結像点を説明するための図、図７は、図５に示す結像光学系の作用を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図１〜図３および図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１２】
（画像形成装置）
図１に示す画像形成装置１は、帯電工程・露光工程・現像工程・転写工程・定着工程を含む一連の画像形成プロセスによって画像を記録媒体Ｐに記録する電子写真方式のプリンターである。本実施形態では、画像形成装置１は、いわゆるタンデム方式を採用するカラープリンターである。
このような画像形成装置１は、図１に示すように、帯電工程・露光工程・現像工程のための画像形成ユニット１０と、転写工程のための転写ユニット２０と、定着工程のための定着ユニット３０と、紙などの記録媒体Ｐを搬送するための搬送機構４０と、この搬送機構４０に記録媒体Ｐを供給する給紙ユニット５０とを有している。
【００１３】
画像形成ユニット１０は、イエローのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｙと、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｍと、シアンのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｃと、ブラックのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｋとの４つの画像形成ステーションを備えている。
各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、それぞれ、静電的な潜像を担持する感光ドラム（感光体）１１を有している。そして、感光ドラム１１の周囲（外周側）には、その回転方向に沿って、帯電ユニット１２、ラインヘッド（露光ユニット）１３、現像装置１４、クリーニングユニット１５が配設されている。なお、各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同じ構成である。
【００１４】
感光体１１は、全体形状が円筒状をなし、その軸線まわりに図１中矢印方向に回転可能となっている。そして、感光体１１の外周面（円筒面）付近には、感光層（図示せず）が設けられている。このような感光体１１の外周面は、ラインヘッド１３からの光Ｌ（出射光）を受光する受光面１１１を有している（図２参照）。
帯電ユニット１２は、コロナ帯電などにより感光体１１の受光面１１１を一様に帯電させるものである。
【００１５】
ラインヘッド１３は、図示しないパーソナルコンピューターなどのホストコンピューターから画像情報を受け、これに応じて、感光体１１の受光面１１１に向けて光Ｌを照射するものである。一様に帯電された感光体１１の受光面１１１に光Ｌが照射されると、その光Ｌの照射パターンに対応した潜像（静電潜像）が受光面１１１上に形成される。なお、ラインヘッド１３の構成については、後に詳述する。
【００１６】
現像装置１４は、トナーを貯留する貯留部（図示せず）を有しており、当該貯留部から、静電的な潜像を担持する感光体１１の受光面１１１にトナーを供給し、付与する。これにより、感光体１１上の潜像がトナー像として可視化（現像）される。
クリーニングユニット１５は、感光体１１の受光面１１１に当接するゴム製のクリーニングブレード１５１を有し、後述する一次転写後の感光体１１上に残存するトナーをクリーニングブレード１５１により掻き落として除去するようになっている。
【００１７】
転写ユニット２０は、前述したような各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光体１１上に形成された各色のトナー像を一括して記録媒体Ｐに転写するようになっている。
各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋでは、それぞれ、感光体１１が１回転する間に、帯電ユニット１２による感光体１１の受光面１１１の帯電と、ラインヘッド１３による受光面１１１の露光と、現像装置１４による受光面１１１へのトナーの供給と、後述する一次転写ローラ２２との圧着による中間転写ベルト２１への一次転写と、クリーニングユニット１５による受光面１１１のクリーニングとが順次行なわれる。
【００１８】
転写ユニット２０は、エンドレスベルト状の中間転写ベルト２１を有し、この中間転写ベルト２１は、複数（図１に示す構成では４つ）の一次転写ローラ２２と駆動ローラ２３と従動ローラ２４とで張架されており、駆動ローラ２３の回転により、図１に示す矢印方向に、感光体１１の周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動される。
各一次転写ローラ２２は、それぞれ、対応する感光体１１に中間転写ベルト２１を介して対向配設されており、感光体１１上の単色のトナー像を中間転写ベルト２１に転写（一次転写）するようになっている。この一次転写ローラ２２は、一次転写時に、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。
【００１９】
中間転写ベルト２１上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのうちの少なくとも１色のトナー像が担持される。例えば、フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト２１上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が中間転写像として形成される。
また、転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１を介して駆動ローラ２３に対向配設される二次転写ローラ２５と、中間転写ベルト２１を介して従動ローラ２４に対向配設されるクリーニングユニット２６とを有している。
【００２０】
二次転写ローラ２５は、中間転写ベルト２１上に形成された単色あるいはフルカラーなどのトナー像（中間転写像）を、給紙ユニット５０から供給される紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐに転写（二次転写）するようになっている。二次転写ローラ２５は、二次転写時に、中間転写ベルト２１に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。このような二次転写時には、駆動ローラ２３は、二次転写ローラ２５のバックアップローラとしても機能する。
クリーニングユニット２６は、中間転写ベルト２１の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード２６１を有し、二次転写後の中間転写ベルト２１上に残存するトナーをクリーニングブレード２６１により掻き落として除去するようになっている。
【００２１】
定着ユニット３０は、定着ローラ３０１と、定着ローラ３０１に圧接される加圧ローラ３０２とを有しており、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２との間を記録媒体Ｐが通過するよう構成されている。また、定着ローラ３０１は、その内側に当該定着ローラの外周面を加熱するヒータが内蔵されており、通過する記録媒体Ｐを加熱および加圧することができる。このような構成の定着ユニット３０より、トナー像の二次転写を受けた記録媒体Ｐを加熱および加圧して、トナー像を記録媒体Ｐに融着させて永久像として定着する。
【００２２】
搬送機構４０は、前述した二次転写ローラ２５と中間転写ベルト２１との間の二次転写部へ給紙タイミングを計りつつ記録媒体Ｐを搬送するレジストローラ対４１と、定着ユニット３０での定着処理済みの記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ローラ対４２、４３、４４とを有している。
このような搬送機構４０は、記録媒体Ｐの一方の面のみに画像形成を行う場合には、定着ユニット３０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを搬送ローラ対４２により挟持搬送して、画像形成装置１の外部へ排出する。また、記録媒体Ｐの両面に画像形成する場合には、定着ユニット３０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを一旦搬送ローラ対４２により挟持した後に、搬送ローラ対４２を反転駆動するとともに、搬送ローラ対４３、４４を駆動して、当該記録媒体Ｐを表裏反転してレジストローラ対４１へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する。
給紙ユニット５０は、未使用の記録媒体Ｐを収容する給紙カセット５１と、給紙カセット５１から記録媒体Ｐを１枚ずつレジストローラ対４１へ向け給送するピックアップローラ５２とを備えている。
【００２３】
（ラインヘッド）
ここで、ラインヘッド１３について詳述する。なお、以下では、説明の都合上、長尺なレンズアレイ６の長手方向（第１の方向）を「主走査方向」と言い、幅方向（第２の方向）を「副走査方向」と言う。
図３に示すように、ラインヘッド１３は、感光体１１の下方に、その受光面１１１に対向して配置されている。このラインヘッド１３は、感光体１１側から、レンズアレイ（第１のレンズアレイ）６’、スペーサ８４、レンズアレイ（第２のレンズアレイ）６、遮光部材（第１の遮光部材）８２、絞り部材（開口絞り）８３、遮光部材（第２の遮光部材）８１および発光素子アレイ７がこの順で配置され、これらの部材がケーシング９内に収納されている。
このラインヘッド１３では、発光素子アレイ７から出射した光Ｌが、絞り部材８３で絞られた後に、レンズアレイ６’およびレンズアレイ６をこの順で通過し、感光体１１の受光面１１１に照射される。
【００２４】
図２に示すように、レンズアレイ６およびレンズアレイ６’は、それぞれ、外形が長尺状をなす板状体で構成されている。
図３に示すように、レンズアレイ６の光Ｌが入射する下面（入射面）には、湾曲形状をなす複数のレンズ面（凸曲面）６２が形成されている。一方、レンズアレイ６の光Ｌが出射する上面（出射面）は、平坦面となっている。
すなわち、レンズアレイ６では、光Ｌの入射側の面を凸曲面とし、光Ｌの出射側の面を平面とする平凸レンズであるレンズ６４が複数配置されている。ここで、レンズアレイ６の各レンズ６４以外の部分は、各レンズ６４を支持する支持部６５を構成する。
【００２５】
同様に、レンズアレイ６’の光Ｌが入射する下面（入射面）には、前述した複数のレンズ面６２に対応して、湾曲形状をなす複数のレンズ面（凸曲面）６２’が形成されている。一方、レンズアレイ６’の光Ｌが出射する上面（出射面）は、平坦面となっている。
すなわち、レンズアレイ６’では、光Ｌの入射側の面を凸曲面とし、光Ｌの出射側の面を平面とする平凸レンズであるレンズ６４’が複数配置されている。ここで、レンズアレイ６’の各レンズ６４’以外の部分は、各レンズ６４’を支持する支持部６５’を構成する。
そして、対応する１対のレンズ６４およびレンズ６４’は、対応する発光素子群７１の各発光素子７４からの光を結像する結像光学系６０を構成する（図５参照）。なお、この結像光学系６０（特にレンズ６４、６４’のレンズ面形状）については、後に詳述する。
【００２６】
以下、レンズ６４の配置について説明する。なお、レンズ６４’の配置（平面視での配置）については、レンズ６４の配置と同様であるので、その説明を省略する。
図４に示すように、レンズ６４は、主走査方向（第１の方向）に複数列配置されるとともに、主走査方向およびレンズ６４の光軸方向のそれぞれに直交する副走査方向（第２の方向）に複数行配置されている。
【００２７】
より具体的には、複数のレンズ６４は、３行ｎ列（ｎは２以上の整数）の行列状に配置されている。なお、以下、１つの列（レンズ列）に属する３つのレンズ６４のうち、中央に位置するレンズ６４を「レンズ６４ｂ」と言い、それに対して図３中左側（図４中上側）に位置するレンズ６４を「レンズ６４ａ」と言い、図３中右側（図４中下側）に位置するレンズ６４を「レンズ６４ｃ」と言う。また、レンズ６４と対をなすレンズ６４’について、レンズ６４ａに対応するレンズ６４’を「レンズ６４ａ’」と言い、レンズ６４ｂに対応するレンズ６４’を「レンズ６４ｂ’」と言い、レンズ６４ｃに対応するレンズ６４’を「レンズ６４ｃ’」と言う。
【００２８】
本実施形態では、１つの列に属する複数のレンズ６４（６４ａ〜６４ｃ）のうち、副走査方向の中心側に最も近い位置のレンズ６４ｂが、感光体１１の受光面１１１に対し、最も近い位置になるようにラインヘッド１３が画像形成装置１に設置される。これにより、複数のレンズ６４の光学的特性の設定が容易となる。
また、図２および図４に示すように、各レンズ列では、それぞれ、レンズ６４ａ〜６４ｃが順に主走査方向（図４中右方向）に等距離ずつずれて配置されている。すなわち、各レンズ列では、それぞれ、レンズ６４ａ〜６４ｃの各レンズ中心同士を結ぶ線が主走査方向および副走査方向に対して所定角度傾斜している。
図３に示す断面でみたときに、１つのレンズ列に属する３つのレンズ６４、すなわちレンズ６４ａ〜６４ｃでは、レンズ６４ａとレンズ６４ｃとは、それらの光軸６０１同士がレンズ６４ｂの光軸６０１を介して対称的に配置さている。また、レンズ６４ａ〜６４ｃは、互いの光軸６０１が平行となるように配置されている。
【００２９】
このようなレンズアレイ６、６’の構成材料としては、前述したような光学特性を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料および／またはガラス材料が好適に用いられる。
この樹脂材料としては、各種樹脂材料を用いることができ、例えば、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリル（メタクリル）、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような樹脂材料の中でも、熱硬化性樹脂や、光硬化性樹脂のような樹脂材料は、屈折率が比較的高いという利点を持つ他、熱膨張係数が比較的低く、熱による膨張（変形）、変性、劣化が発生しにくい材料であるため、好ましい。
【００３０】
また、ガラス材料としては、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス材料等が挙げられるが、後述する発光素子アレイ７の支持板７２がガラス材料で構成されたものである場合、このガラス材料と略等しい線膨張率のガラス材料を用いることによって、温度変動による発光素子と各レンズの相対位置ずれを防止することができる。
【００３１】
また、前述したような樹脂材料およびガラス材料を複合してレンズアレイ６を構成する場合、例えば、後述するように、ガラス材料で構成されたガラス基板を支持部６５とし、その一方の面に、樹脂材料で構成された樹脂層を形成し、その樹脂層のガラス基板とは反対側の面にレンズ面６２を成形してレンズ６４を形成すればよい（図５参照）。また、レンズアレイ６は、例えば、ガラス材料で構成された平板状の部材（基板）の一方の面に、樹脂材料で構成された凸曲面状に突出した複数の凸部を付与することによっても形成することができる。
【００３２】
図２、図３に示すように、レンズアレイ６とレンズアレイ６’との間には、スペーサ８４が設置されている。そして、レンズアレイ６とレンズアレイ６’とは、スペーサ８４を介して接合されている。
スペーサ８４は、レンズアレイ６とレンズアレイ６’との間の距離であるギャップ長を規制する機能を有している。
【００３３】
このスペーサ８４は、レンズアレイ６の外周部とレンズアレイ６’の外周部とにそれぞれ対応するように枠状をなし、これらの外周部のそれぞれに接合されている。なお、スペーサ８４は、前述した機能を発揮することができるものであれば、前述した枠状のものに限定されず、例えば、レンズアレイ６、６’の外周部のうちの互いに対向する１つの辺に対応する部分のみに対応するように１対の部材で構成されていてもよいし、後述する遮光部材８１、８２のように板状部材に光路に対応した貫通孔を形成した構成であってもよい。
このようなスペーサ８４の構成材料としては、前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されず、樹脂材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料などを用いることができる。
【００３４】
図３に示すように、レンズアレイ６の光Ｌの入射側には、遮光部材８２、絞り部材８３および遮光部材８１を介して、発光素子アレイ７が設置されている。発光素子アレイ７は、複数の発光素子群（発光素子グループ）７１と、支持板（ヘッド基板）７２とを有している。
支持板７２は、各発光素子群７１をそれぞれ支持するものであり、外形が長尺状をなす板状体で構成されている。この支持板７２は、レンズアレイ６と平行に配置されている。
また、支持板７２は、その主走査方向の長さがレンズアレイ６の主走査方向の長さよりも長いものである。支持板７２の副走査方向の長さも、レンズアレイ６の副走査方向の長さよりも長く設定されている。
【００３５】
支持板７２の構成材料としては、特に限定されないが、本実施形態のように、支持板７２の裏面側に発光素子群７１を設ける場合（すなわち発光素子７４としてボトムエミッション型の発光素子を用いる場合）、各種ガラス材料や各種プラスチック等の透明性を有する材料が好適に用いられる。なお、発光素子７４としてトップエミッション型の発光素子を用いる場合、支持板７２の構成材料としては、透明性を有する材料に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼のような各種金属材料、各種ガラス材料や各種プラスチック等を単独または組み合わせて用いることができる。支持板７２を各種金属材料や各種ガラス材料で構成した場合には、各発光素子７４の発光により生じる熱を支持板７２を介して効率良く放熱することができる。また、支持板７２を各種プラスチックで構成した場合には、支持板７２の軽量化に寄与する。
【００３６】
また、支持板７２の裏面側には、支持板７２側に開放する箱状の収納部７３が設置されている。この収納部７３には、複数の発光素子群７１やこれらの発光素子群７１（各発光素子７４）に電気的に接続された導線類(図示せず)、または、各発光素子７４を駆動させるための回路(図示せず)が収納されている。
複数の発光素子群７１は、前述した複数のレンズ６４に対応して、互いに離間して、３行ｎ列（ｎは２以上の整数）の行列状に配置されている（例えば、図４参照）。また、各発光素子群７１は、それぞれ、複数（本実施形態では８つ）の発光素子７４で構成されている。
各発光素子群７１を構成する８つの発光素子７４は、図３に示す支持板７２の下面７２１に沿って配置されている。この８つの発光素子７４から発せられた光Ｌは、それぞれ、対応するレンズ６４を経て、感光体１１の受光面１１１上で集光（結像）する。
【００３７】
また、図４に示すように、８つの発光素子７４は、互いに離間して、主走査方向に４列配置され、副走査方向に２行配置されている。このように、８つの発光素子７４は、２行４列の行列状をなしている。１つの列（発光素子列）に属する互いに隣接した２つの発光素子７４同士は、主走査方向にずれて配置されている。
そして、このように２行４列の行列状をなす８つの発光素子７４では、主走査方向に隣接する発光素子７４同士の間を、次の行の１つの発光素子７４で補完している。
【００３８】
８つの発光素子７４を例えばできる限り密に１つの行に配置するのには限界が生じるが、８つの発光素子７４を前述したようにずらして配置することにより、これらの発光素子７４の配置密度をより高いものとすることができる。これにより、画像を記録媒体Ｐに記録した際、その記録媒体Ｐに対する記録密度をより高めることができる。よって、解像度が高く、多階調で、かつ鮮明な画像が担持された記録媒体Ｐが得られる。
なお、１つの発光素子群７１に属する８つの発光素子７４は、本実施形態では２行４列の行列状に配置されているが、これに限定されず、例えば、４行２列の行列状に配置されていてもよい。
【００３９】
前述したように、複数の発光素子群７１は、互いに離間して、３行ｎ列の行列状に配置されている。図４に示すように、１つの列（発光素子群列）に属する３つの発光素子群７１は、主走査方向（図４中右方向）に等間隔にずれて配置されている。
そして、このように３行ｎ列の行列状をなす発光素子群７１では、隣接する発光素子群７１同士の間隔を、次の行の発光素子群７１およびその次の行の発光素子群７１で順次補完している。
【００４０】
複数の発光素子群７１を例えばできる限り密に１つの行に配置するのには限界が生じるが、複数の発光素子群７１を前述したようにずらして配置することにより、これらの発光素子群７１の配置密度をより高いものとすることができる。これにより、１つの発光素子群７１内の８つの発光素子７４がずれて配置されていることと相まって、画像を記録媒体Ｐに記録した際、その記録媒体Ｐに対する記録密度を高めることができる。よって、解像度がより高く、多階調で色再現性が良く、より鮮明な画像が担持された記録媒体Ｐが得られる。
【００４１】
また、各発光素子７４は、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）である。なお、発光素子７４は、ボトムエミッション構造の素子に限定されず、トップエミッション構造の素子であってもよい。この場合、前述したように、支持板７２には、光透過性は要求されない。
各発光素子７４が有機ＥＬ素子であると、発光素子７４同士の間隔（ピッチ）を比較的小さく設定することができる。これにより、画像を記録媒体Ｐに記録した際、その記録媒体Ｐに対する記録密度が比較的高くなる。また、各種成膜法を用いて高精度な寸法および位置で各発光素子７４を形成することができる。よって、より鮮明な画像が担持された記録媒体Ｐが得られる。
【００４２】
本実施形態では、各発光素子７４がいずれも赤色光を発光するように構成されている。ここで、赤色光を発光する発光層の構成材料としては、例えば、（４−ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（パラジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）およびナイルレッド等が挙げられる。なお、各発光素子７４は、赤色光を発光するよう構成されているのに限定されず、他の色の単色光や白色光を発光するよう構成されていてもよい。このように、有機ＥＬ素子では、発光層の構成材料に応じて当該発光層が発する光Ｌを任意の色の単色光に適宜設定することができる。
なお、一般に電子写真プロセスに用いられる感光ドラムの分光感度特性は、半導体レーザーの発光波長である赤色から近赤外の領域でピークを持つように設定されているので、上記のように赤色の発光材料を利用することが好ましい。
【００４３】
図３に示すように、レンズアレイ６と発光素子アレイ７との間には、遮光部材８２、絞り部材８３および遮光部材８１が設置されている。
遮光部材８１、８２は、それぞれ、隣接する発光素子群７１同士間の光Ｌのクロストークを防止するものである。
このような遮光部材８１には、当該遮光部材８１を図３中上下方向（厚さ方向）に貫通する複数の貫通孔（開口部）８１１が形成されている。これらの貫通孔８１１は、それぞれ、各レンズ６４に対応した位置に配置されている。
同様に、遮光部材８２には、当該遮光部材８２を図３中上下方向（厚さ方向）に貫通する複数の貫通孔８２１が形成されている。これらの貫通孔８２１は、それぞれ、前述した各レンズ６４に対応した位置に配置されている。
【００４４】
貫通孔８１１、８２１は、それぞれ、発光素子群７１からそれに対応するレンズ６４までの光路を形成する。また、各貫通孔８１１、８２１は、それぞれ、平面視で円形をなしており、その内側に、当該貫通孔８１１、８２１に対応する発光素子群７１の８つの発光素子７４を包含している。
なお、各貫通孔８１１、８２１は、図３に示す構成では円筒状をなしているが、これに限定されず、例えば、上方に向かって拡がった円錐台状をなしていてもよい。
【００４５】
このような遮光部材８１、８２の間には、絞り部材８３が設置されている。
絞り部材８３は、発光素子群７１からレンズ６４に入射する光Ｌを所定量に制限する開口絞りである。
特に、この絞り部材８３は、結像光学系６０の前側焦点面付近に設けられている。これにより、結像光学系６０が像側テレセントリックとなり、受光面１１１とラインヘッド１３との距離に取付誤差等による誤差があっても、受光面１１１上に投影される発光素子７４ａ、７４ｄ、７４ｂ、７４ｃ（第１の発光素子および第２の発光素子）のそれぞれの像の位置ずれを防止することができる。
【００４６】
絞り部材８３は、板状または層状をなし、当該絞り部材８３を図３中上下方向（厚さ方向）に貫通する複数の貫通孔（開口部）８３１が形成されている。これらの貫通孔８３１は、それぞれ、各レンズ６４に対応した位置（すなわち前述した貫通孔８１１、８２１）に配置されている。
また、絞り部材８３の貫通孔８３１は、平面視で円形をなし、その直径は、前述した遮光部材８１の貫通孔８１１の直径よりも小さくなっている。
【００４７】
このような絞り部材８３は、レンズ６４との距離を比較的短く設定するのが好ましい。これにより、光軸６０１からの距離が異なる発光素子７４間であっても（画角が異なっていても）、レンズ６４の略同じ領域に光を入射させることができる。
このような遮光部材８１、８２および絞り部材８３は、レンズアレイ６と支持板７２との間の距離、位置関係および姿勢を高精度に規定する機能をも有する。
【００４８】
各レンズ６４のレンズ面６２とそれに対応する発光素子群７１との距離は、後述する結像光学系６０の結像点の図３中の上下方向の位置を定める上で重要な条件（要素）である。したがって、前述したように、遮光部材８１、８２および絞り部材８３がレンズアレイ６と発光素子アレイ７との間の距離であるギャップ長を規制するスペーサとしても機能していると、高精度で、信頼性の高い画像形成装置１が得られる。
【００４９】
また、遮光部材８１、８２および絞り部材８３は、それぞれ、少なくとも内周面が黒色、茶褐色、紺色等の暗色となっているのが好ましい。
このような遮光部材８１、８２および絞り部材８３の構成材料としては、それぞれ、光を透過しない材料であれば特に限定されず、例えば、各種着色剤や、クロム、酸化クロム等の金属系材料、カーボンブラックや着色剤を混練した樹脂等が挙げられる。
【００５０】
図２、図３に示すように、前述したレンズアレイ６と発光素子アレイ７とスペーサ８４と遮光部材８１、８２と絞り部材８３とは、一括してケーシング９に収納さている。このケーシング９は、枠部材（ケーシング本体）９１と、蓋部材（裏蓋）９２と、蓋部材９２を枠部材９１に固定する複数のクランプ部材９３とを有している（図３参照）。
図２に示すように、枠部材９１は、全体形状が長尺なものである。
また、枠部材９１は、枠状をなしていて、図３に示すように、枠部材９１には、その上側および下側に開口する内腔部９１１が形成されている。この内腔部９１１の幅は、図３中下方から上方に向かって、段階的に減少している。
【００５１】
内腔部９１１には、レンズアレイ６’とスペーサ８４とレンズアレイ６と遮光部材８２と絞り部材８３と遮光部材８１と発光素子アレイ７とがそれぞれはめ込まれており、これらが例えば接着剤で固定されている。これにより、レンズアレイ６’とスペーサ８４とレンズアレイ６と遮光部材８２と絞り部材８３と遮光部材８１と発光素子アレイ７とが枠部材９１に一括して保持され、レンズアレイ６’とスペーサ８４とレンズアレイ６と遮光部材８２と絞り部材８３と遮光部材８１と発光素子アレイ７との主走査方向および副走査方向の位置決めがなされる。
【００５２】
ここで、発光素子アレイ７の支持板７２の上面７２２は、内腔部９１１の壁面に形成された段差部９１５と、第２の遮光部材８１の下面とにそれぞれ当て付いて（当接して）いる。そして、内腔部９１１には、下方から蓋部材９２がはめ込まれている。
蓋部材９２は、その上部に収納部７３が挿入される凹部９２２を有する長尺部材で構成されている。この蓋部材９２の上端面は、枠部材９１の境界部９１５との間で、発光素子アレイ７の支持板７２の縁部を挟持している。
さらに、各クランプ部材９３によって、蓋部材９２が上方に押し付けられている。これにより、蓋部材９２が枠部材９１に固定される。また、押し付けられた蓋部材９２によって、発光素子アレイ７と遮光部材８１、８２と絞り部材８３とレンズアレイ６との主走査方向、副走査方向および図３中上下方向のそれぞれの位置関係が固定される。
【００５３】
クランプ部材９３は、主走査方向に沿って等間隔に複数配置されているのが好ましい。これにより、枠部材９１と蓋部材９２とを主走査方向に沿って均一に挟持することができる。
クランプ部材９３は、図３に示す断面において、略コ字状をなしていて、金属板を折り曲げ加工することで形成されたものである。このクランプ部材９３の両端部は、それぞれ、内側に曲げられた爪部９３１を形成している。各爪部９３１は、それぞれ、枠部材９１の肩部９１６に係合している。
【００５４】
また、クランプ部材９３の中間部には、上向きにアーチ状に湾曲した湾曲部９３２が形成されている。この湾曲部９３２の頂部は、前述したように各爪部９３１が肩部９１６に係合した状態で、蓋部材９２の下面に圧接している。これにより、湾曲部９３２が弾性変形した状態で、蓋部材９２を上方に付勢する。
なお、枠部材９１と蓋部材９２とを挟持している各クランプ部材９３をそれぞれ取り外した場合には、枠部材９１から蓋部材９２を取り外すことができる。これにより、発光素子アレイ７の交換、修理等のメンテナンスを施すことができる。
【００５５】
また、枠部材９１および蓋部材９２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、支持板７２と同様の構成材料を用いることができる。クランプ部材９３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼が挙げられる。また、クランプ部材９３は、硬質樹脂材料で構成されていてもよい。
さらに、図示しないが、枠部材９１の長手方向での両端部には、それぞれ、上方に突出するスペーサが設けられている。このスペーサは、受光面１１１とレンズアレイ６との距離を規制するものである。
【００５６】
（結像光学系）
ここで、図５〜図７に基づいて、ラインヘッド１３の結像光学系６０について詳述する。
前述したように、ラインヘッド１３では、発光素子群７１に対応する１対のレンズ６４、６４’が光軸方向（第３の方向）に並設されている。そして、図５に示すように、この１対のレンズ６４、６４’は、これに対応する発光素子群７１に属する発光素子７４からの光Ｌを結像する結像光学系６０を構成する。
【００５７】
なお、以下では、光軸６０１を含みかつ主走査方向に平行な断面（第１の断面）を「主方向断面」とも言い、光軸６０１を含みかつ主方向断面に垂直な断面（第２の断面）を「副方向断面」とも言う。また、図５は、各結像光学系６０を主方向断面で見た図を示している。また、以下では、必要に応じて、１対のレンズ６４ａ、６４ａ’で構成される結像光学系６０を「結像光学系６０ａ」と言い、１対のレンズ６４ｂ、６４ｂ’で構成される結像光学系６０を「結像光学系６０ｂ」と言い、１対のレンズ６４ｃ、６４ｃ’で構成される結像光学系６０を「結像光学系６０ｃ」と言う。また、発光素子７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４は、主走査方向（第１の方向）にて互いに異なる位置に設けられており、これらの発光素子７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４のうちの任意の２つの発光素子が第１の発光素子および第２の発光素子を構成する。
この結像光学系６０は、絞り部材８３の貫通孔８３１（絞り開口）を通過した後の光Ｌを感光体１１の受光面１１１付近に結像する（受光面１１１に投影する）。なお、本実施形態では、結像光学系６０は、像側テレセントリックとなっている。
【００５８】
ここで、結像光学系６０は、主走査方向（第１の方向）に垂直な対称面に関して面対称（鏡映対称）であり、かつ、結像光学系６０は、副走査方向（第２の方向）に垂直な対称面に関して面対称（鏡映対称）である。
このように、結像光学系６０は、第１の方向に垂直な第１対称面、および前記第１の方向と直交する第２方向に垂直な第２対称面を有し、第１対称面と第２対称面の交線が定まる。
【００５９】
結像光学系６０が回転対称である場合には、前述の第１対称面と第２対称面の交線は光軸と一致する。結像光学系６０が回転対称でない場合、厳密には結像光学系６０の光軸が定義されない場合があるが、そのような場合に、前述の交線を光軸として取り扱うものとする。
また、前述の面対称とは、発光素子７４から放射され絞り開口８３１を通過した光束が各レンズ面を通過する領域について、レンズ面形状が対称であることを言う。
【００６０】
結像光学系６０は、前述した支持板７２の下面７２１と光軸６０１とが交差する点（物点）から光が出射された場合、この光を結像点ＦＰに結像する。
また、結像光学系６０は、発光素子７４から出射された光Ｌを受光面１１１付近の結像点ＩＦＰに結像する。より具体的には、図６に示すように、結像光学系６０は、発光素子７４から出射された光Ｌを、Ｔ−Ｔ線断面にて結像点ＩＦＰＴに結像し、Ｓ−Ｓ線断面にて結像点ＩＦＰＳに結像する。
ここで、Ｔ−Ｔ線断面は、発光素子７４の発光位置（物点）と光軸６０１とを含む面（子午切断面）である。また、Ｓ−Ｓ線断面は、発光素子７４から放射され結像点ＩＦＰに向かって収束する光束の主光線を含み、かつ、Ｔ−Ｔ線断面（子午切断面）と直交する面（球欠切断面）である。
【００６１】
前述したように、結像光学系６０は、レンズ面（第１のレンズ面）６２と、レンズ面６２に対して発光素子７４側とは反対側に設けられたレンズ面（第２のレンズ面）６２’とを有している。
特に、かかる結像光学系６０では、主方向断面におけるレンズ面６２の光軸上曲率をＣ１Ｘとし、主方向断面におけるレンズ面６２’の光軸上曲率をＣ２Ｘとし、副方向断面におけるレンズ面６２の光軸上曲率をＣ１Ｙとし、副方向断面におけるレンズ面６２’の光軸上曲率をＣ２Ｙとしたとき、
これらの曲率の絶対値｜Ｃ１Ｘ｜、｜Ｃ２Ｘ｜、｜Ｃ１Ｙ｜および｜Ｃ２Ｙ｜は、
｜Ｃ１Ｘ｜＜｜Ｃ１Ｙ｜
かつ、
｜Ｃ２Ｘ｜＞｜Ｃ２Ｙ｜
なる関係を満たしている。なお、本実施形態では、光軸６０１は、レンズ面６２の中心とレンズ面６２’の中心とを結ぶ線分（レンズ面６２の中心とレンズ面６２’の中心とを通る直線）と一致しているものとする。
【００６２】
これにより、結像光学系６０の像面湾曲量を小さく抑えることができる。そのため、被投影面（受光面１１１）でのスポットサイズ（スポット径）の画角による差を小さくし、スポットサイズの不均一を抑制することができる。その結果、ラインヘッド１３は、高精度な露光処理を実現することができる。
より具体的に説明すると、前述したような曲率のレンズ面を有するレンズ６４、６４’で構成された結像光学系６０は、図７に示すように、発光素子７４ａから出射された光Ｌ１を結像点ＩＦＰＴ１、ＩＦＰＳ１に結像し、発光素子７４ｂから出射された光Ｌ２を結像点ＩＦＰＴ２、ＩＦＰＳ２に結像し、発光素子７４ｃから出射された光Ｌ３を結像点ＩＦＰＴ３、ＩＦＰＳ３に結像し、発光素子７４ｄから出射された光Ｌ４を結像点ＩＦＰＴ４、ＩＦＰＳ４に結像する。
【００６３】
ここで、結像点ＩＦＰＴ１、ＩＦＰＴ２、ＩＦＰＴ３、ＩＦＰＴ４は、それぞれ、各画角における前述したＴ−Ｔ線断面（子午切断面）での結像点である。また、結像点ＩＦＰＳ１、ＩＦＰＳ２、ＩＦＰＳ３、ＩＦＰＳ４は、それぞれ、各画角における前述したＳ−Ｓ線断面（球欠切断面）での結像点である。なお、本明細書において結像点とは、結像作用により光のスポットサイズ（Ｔ−Ｔ線断面またはＳ−Ｓ線断面での幅）が最小となる位置を言う。
【００６４】
このような結像点ＩＦＰＴ１、ＩＦＰＴ２、ＩＦＰＴ３、ＩＦＰＴ４は、図７に示すように、発光素子７４側（光源側）を凹とするように湾曲した像面ＩＴ上に位置している。ここで、結像点ＩＦＰＴ１と結像点ＩＦＰＴ４とが光軸６０１を介して対称となるように位置し、結像点ＩＦＰＴ２と結像点ＩＦＰＴ３とが光軸６０１を介して対称となるように位置している。
【００６５】
また、結像点ＩＦＰＳ１、ＩＦＰＳ２、ＩＦＰＳ３、ＩＦＰＳ４は、図７に示すように、発光素子７４側を凹とするように湾曲した像面ＩＳ上に位置している。ここで、結像点ＩＦＰＳ１と結像点ＩＦＰＳ４とが光軸６０１を介して対称となるように位置し、結像点ＩＦＰＳ２と結像点ＩＦＰＳ３とが光軸６０１を介して対称となるように位置している。
なお、像面ＩＳ、ＩＴの湾曲形状は、前述したものに限定されるものではない。また、図７では、説明の便宜上、像面ＩＳ、ＩＴの湾曲状態を誇張して図示している。
結像光学系６０は、前述したような｜Ｃ１Ｘ｜、｜Ｃ２Ｘ｜、｜Ｃ１Ｙ｜および｜Ｃ２Ｙ｜の関係を有することにより、Ｔ−Ｔ線断面およびＳ−Ｓ線断面における像面湾曲量をそれぞれ小さく抑えるとともに、像面ＩＳと像面ＩＴとの間の距離を小さく抑えることができる。
【００６６】
前述したように、発光素子７４ａ、７４ｄ（第２の発光素子）は、主走査方向（第１の方向）にて、発光素子７４ｂ、７４ｃ（第１のの発光素子）に比し、光軸６０１に対して遠位に位置し、画角が大きい。
このような画角の異なる発光素子７４ａ、７４ｄおよび発光素子７４ｂ、７４ｃに関し、結像点ＩＦＰＴ１と結像点ＩＦＰＴ２との光軸方向での距離（結像点ＩＦＰＴ３と結像点ＩＦＰＴ４との光軸方向での距離）ＧＴ、および、結像点ＩＦＰＳ１と結像点ＩＦＰＳ２との光軸方向での距離（結像点ＩＦＰＳ３と結像点ＩＦＰＳ４との光軸方向での距離）ＧＳを小さくすることができる。
また、結像点ＩＦＰＴ１と結像点ＩＦＰＳ１との間の距離、結像点ＩＦＰＴ２と結像点ＩＦＰＳ２との間の距離、結像点ＩＦＰＴ３と結像点ＩＦＰＳ３との間の距離、および、結像点ＩＦＰＴ４と結像点ＩＦＰＳ４との間の距離をそれぞれ小さくすることができる。
このようなことから、各結像点ＩＦＰＴ１〜４（ＩＦＰＴ）および各結像点ＩＦＰＳ１〜４の受光面１１１からの光軸方向でのずれ量のバラツキを小さく抑えることができる。
その結果、受光面１１１における光Ｌ１〜Ｌ４のスポット径およびスポット形状のバラツキを抑え、高精度な露光処理を実現することができる。
【００６７】
ここで、結像光学系６０は、発光素子７４ａ、７４ｄ（第１の発光素子）から出射された光Ｌ１、Ｌ４の受光面１１１における横断面積と、発光素子７４ｂ、７４ｃ（第２の発光素子）から出射された光Ｌ２、Ｌ３の受光面１１１における横断面積とが等しくなるように構成されている。これにより、被投影面（受光面１１１）での発光素子７４ａ、７４ｄによる画素と発光素子７４ｂ、７４ｃによる画素との見かけ上の濃度差を小さくすることができる。
【００６８】
このような特性を有する結像光学系６０は、レンズ６４のレンズ面６２の形状と、レンズ６４’のレンズ面６２’の形状とをそれぞれ下記のように適宜設定することで実現することができる。
レンズ６４は、図５に示すように、例えばガラス材料で構成された支持部６５上に形成されている。そして、レンズ６４は、支持部６５と反対側に、レンズ面６２を有している。
【００６９】
一方、レンズ６４’は、レンズ６４と同様に、例えばガラス材料で構成された支持部６５’上に形成されている。そして、レンズ６４’は、支持部６５’と反対側に、レンズ面６２’を有している。
レンズ６４のレンズ面６２の形状と、レンズ６４’のレンズ面６２’の面形状とを規定する定義式としては、それぞれ、例えば下記の数１で表わされる定義式（ＸＹ多項式面）を用いることができる（より具体的には、後述する実施例参照）。これにより、比較的簡単かつ確実に、前述したような特性を有する結像光学系６０を実現することができる。
【００７０】
【数１】
2010184392.tif 000003
【００７１】
ここで、上記の数１に示される式において、ｒ２＝ｘ２＋ｙ２であり、
ｘ：主走査方向（第１の方向）での座標
ｙ：副走査方向（第２の方向）での座標
ｚ：光軸方向（第３の方向）での座標
ｃ：光軸上曲率
Ｋ：コーニック定数
Ａ〜Ｉ：非球面係数
である。
【００７２】
また、上記の定義式の各係数ｃ、Ｋ、Ａ〜Ｉは、レンズ６４のレンズ面６２およびレンズ６４’のレンズ面６２’の曲率が前述したような関係を有するように適宜設定される。
すなわち、上記の定義式の各係数ｃ、Ｋ、Ａ〜Ｉは、主方向断面におけるレンズ面６２の光軸上曲率をＣ１Ｘとし、主方向断面におけるレンズ面６２’の光軸上曲率をＣ２Ｘとし、副方向断面におけるレンズ面６２の光軸上曲率をＣ１Ｙとし、副方向断面におけるレンズ面６２’の光軸上曲率をＣ２Ｙとしたとき、
これらの曲率の絶対値｜Ｃ１Ｘ｜、｜Ｃ２Ｘ｜、｜Ｃ１Ｙ｜および｜Ｃ２Ｙ｜は、
｜Ｃ１Ｘ｜＜｜Ｃ１Ｙ｜
かつ、
｜Ｃ２Ｘ｜＞｜Ｃ２Ｙ｜
なる関係を満たすように設定される。
また、上記の定義式の係数ｃ、Ｋ、Ａ〜Ｉのうちの少なくとも１つを異ならせることにより、レンズ６４のレンズ面６２とレンズ６４’のレンズ面６２’とで異なる定義式を与えることができる。
【００７３】
以上説明したような結像光学系６０を備えるラインヘッド１３によれば、結像光学系６０の像面湾曲量を小さく抑えることができる。そのため、被投影面（受光面１１１）でのスポットサイズ（スポット径）の画角による差を小さくし、スポットサイズの不均一を抑制することができる。その結果、ラインヘッド１３は、高精度な露光処理を実現することができる。
また、このようなラインヘッド１３を備える画像形成装置１によれば、高精度な露光処理を実現することで、濃度ムラを抑えた高品位な画像を得ることができる。
【００７４】
以上、本発明のラインヘッドおよび画像形成装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ラインヘッドおよび画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、レンズアレイは、複数のレンズが２行ｎ列の行列状に配置さているのに限定されず、例えば、３行ｎ列、４行ｎ列等の行列状に配置されていてもよい。
【００７５】
また、１つの結像光学系は、複数のレンズで構成されていてもよく、また、１つまたは３つ以上のレンズ面で構成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、説明の便宜上、発光素子が１行ｎ列に配列したものを説明したが、これに限定されるものではなく、発光素子が２行ｎ列、３行ｎ列等の行列状に配列されていてもよい。
また、前述した実施形態では、発光素子７４として有機ＥＬを用いた場合を例に説明したが、発光素子７４は、ＬＥＤ（発光ダイオード）であってもよい。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
（実施例）
図８に示すような結像光学系を備えるラインヘッドを作成した。なお、図８は、本発明の実施例にかかるラインヘッドに備えられた結像光学系を示す断面（主方向断面）図である。
【００７７】
本実施例のラインヘッドは、３つの発光素子７４を主走査方向に配列した以外は、図３および図５に示すラインヘッドと同様の構成である。
ここで、主方向断面において、主走査方向に配列された３つの発光素子７４を光軸に対し対称となるように配置した。
また、支持部６５、６５’の構成材料としてガラス材料を用い、レンズ６４、６４’の構成材料として樹脂材料を用いた。
また、ラインヘッドの結像光学系の面構成を表１に示す。
【００７８】
【表１】
2010184392.tif 000004
【００７９】
図８に示すように、表１において、面Ｓ１は、発光素子７４と支持板７２との境界面（光源面）、面Ｓ２は、支持板７２の発光素子７４とは反対側の面（ガラス基材出射面）、面Ｓ３は、絞り部材８３の発光素子７４側の面（開口絞り）、面Ｓ４は、レンズ６４のレンズ面６２（樹脂部入射面）、面Ｓ５は、レンズ６４と支持部６５との境界面（樹脂−ガラス境界面）、面Ｓ６は、支持部６５のレンズ６４とは反対側の面（ガラス基材出射面）、面Ｓ７は、レンズ６４’のレンズ面６２’（樹脂部入射面）、面Ｓ８は、レンズ６４’と支持部６５’との境界面（樹脂−ガラス境界面）、面Ｓ９は、支持部６５’のレンズ６４’とは反対側の面（ガラス基材出射面）、面Ｓ１０は、受光面１１１（被投影面）である。
【００８０】
また、面間隔ｄ１は、面Ｓ１と面Ｓ２との間隔、面間隔ｄ２は、面Ｓ２と面Ｓ３との間隔、面間隔ｄ３は、面Ｓ３と面Ｓ４との間隔、面間隔ｄ４は、面Ｓ４と面Ｓ５との間隔、面間隔ｄ５は、面Ｓ５と面Ｓ６との間隔、面間隔ｄ６は、面Ｓ６と面Ｓ７との間隔、面間隔ｄ７は、面Ｓ７と面Ｓ８との間隔、面間隔ｄ８は、面Ｓ８と面Ｓ９との間隔、面間隔ｄ９は、面Ｓ９と面Ｓ１０との間隔である。
【００８１】
また、参照波長屈折率は、参照波長の光に対する各面での屈折率である。
また、発光素子７４から出射される光の波長（参照波長）と６９０ｎｍとし、物体側開口数を０．１５３とし、物体側画素グループの主走査方向での全幅を１．１５５ｍｍとし、物体側画素グループの副走査方向での全幅を０．１２７ｍｍとし、結像光学系６０の倍率を−０．５０３９とした。
また、レンズ面６２（面Ｓ４）、レンズ面６２’（面Ｓ７）の面形状は、前述した数１に示す定義式において、下記に示すような各係数を用いて規定した。
【００８２】
<レンズ面６２の定義式の係数＞
ｃ＝１／１．４８６８４７
Ｋ＝−０．９８９９５８５
Ａ＝０．０
Ｂ＝０．０２３３３０８
Ｃ＝０．０００４６２０１２
Ｄ＝０．００３０６８７５
Ｅ＝−０．００２５５８０３８
Ｆ＝−０．００１６９１２０６
Ｇ＝−０．００３８２８９６９
Ｈ＝０．００３４９９５９
Ｉ＝０．００４０７１４６
ここで、レンズ面６２の主方向断面での光軸上での曲率Ｃ１Ｘは、
１／１．４８６８４７であり、
レンズ面６２の副方向断面での光軸上での曲率Ｃ１Ｙは、
１／１．３９０３８３であった。
【００８３】
<レンズ面６２’の定義式の係数＞
ｃ＝１／１．２１２１４７
Ｋ＝０．０
Ａ＝０．０
Ｂ＝−０．０４７８２８２
Ｃ＝−０．０６６１１１０７
Ｄ＝−０．１９０５６１０
Ｅ＝−０．０９４６４４４
Ｆ＝−０．０７３４４２２
Ｇ＝−０．２３８３７３７
Ｈ＝−０．２７５９９４
Ｉ＝−０．１１８７３８７
ここで、レンズ面６２’の主方向断面での光軸上での曲率Ｃ２Ｘは、
１／１．２１２１４７であり、
レンズ面６２’の副方向断面での光軸上での曲率Ｃ２Ｙは、
１／１．３７１１２８であった。
【００８４】
（評価）
このようにして得られた実施例の結像光学系は、主方向断面において、図９に示すような像面湾曲を有するものとなった。なお、図９では、横軸は、光軸近傍の結像点近傍を０（基準）としたときに、左側を光源側とし、右側を像側として結像点のずれを示した像面湾曲である。また、球欠切断面（sagittal）での像面（結像点）を実線で示し、子午切断面（tangential）での像面（結像点）を破線で示している。
図９から明らかなように、本実施例では、子午切断面（Ｔ−Ｔ線断面）および球欠切断面（Ｓ−Ｓ線断面）のいずれにおいても、像面湾曲量を小さく抑えることができた。
また、このような実施例のラインヘッドを図１に示すような画像形成装置に組み込んだ実施例にかかる画像形成装置であれば、ムラを抑えた高品位な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１…画像形成装置  ６…第２のレンズアレイ  ６’…第１のレンズアレイ  ６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ…結像光学系  ６０１…光軸  ６２、６２’…レンズ面  ６４、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４’、６４ａ’、６４ｂ’、６４ｃ’…レンズ  ６５、６５’…支持部  ７…発光素子アレイ  ７１…発光素子群（発光素子グループ）  ７２…支持板（ヘッド基板）  ７２１…下面  ７２２…上面  ７３…収納部  ７４、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ…発光素子  ８１…第２の遮光部材  ８１１、８２１、８３１…貫通孔  ８２…第１の遮光部材  ８３…絞り部材  ８４…スペーサ  ９…ケーシング  ９１…枠部材（ケーシング本体）  ９１１…内腔部  ９１５…境界部（段差部）  ９１６…肩部  ９２…蓋部材（裏蓋）  ９２２…凹部  ９３…クランプ部材  ９３１…爪部  ９３２…湾曲部  １０…画像形成ユニット  １０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｙ…画像形成ステーション  １１…感光ドラム（感光体）  １１１…受光面  １２…帯電ユニット  １３…ラインヘッド（露光ユニット）  １４…現像装置  １５…クリーニングユニット  １５１…クリーニングブレード  ２０…転写ユニット  ２１…中間転写ベルト  ２２…一次転写ローラ  ２３…駆動ローラ  ２４…従動ローラ  ２５…二次転写ローラ  ２６…クリーニングユニット  ２６１…クリーニングブレード  ３０…定着ユニット  ３０１…定着ローラ  ３０２…加圧ローラ  ４０…搬送機構  ４１…レジストローラ対  ４２、４３、４４…搬送ローラ対  ５０…給紙ユニット  ５１…給紙カセット  ５２…ピックアップローラ  Ｐ…記録媒体  Ｓ１〜Ｓ１０…面  ＩＦＰＴ１〜ＩＦＰＴ４、ＩＦＰＳ１〜ＩＦＰＳ４、ＩＦＰ、ＦＰ…結像点  ＧＳ、ＧＴ…距離  Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４…光  ＩＳ、ＩＴ…像面
【図１】
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【図２】
2010184392.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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