(57)【要約】【課題】各光の被露光面への入射角を小さくして各光の被露光面への入射位置を安定させることで、良好な露光を実行可能とする技術を提供する。【解決手段】回転軸で回転する像担持体ドラムと、第１の発光素子、第１の発光素子が発光した光を結像する第１の光学系、第１の発光素子の像担持体ドラムの回転方向に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子が発光した光を結像する第２の光学系を有する露光ヘッドと、を有し、第１の光学系を通過した第１の光、および第２の光学系を通過した第２の光を像担持体ドラムの回転軸もしくは回転軸の近傍に出射させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸で回転する像担持体ドラムと、
第１の発光素子、前記第１の発光素子が発光した光を結像する第１の光学系、前記第１の発光素子の前記像担持体ドラムの回転方向に配設された第２の発光素子、および前記第２の発光素子が発光した光を結像する第２の光学系を有する露光ヘッドと、を有し、
前記第１の光学系を通過した第１の光、および前記第２の光学系を通過した第２の光を前記像担持体ドラムの前記回転軸もしくは前記回転軸の近傍に出射させることをを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転軸で前記像担持体ドラムを回転駆動させるモーターを備える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
回転軸で回転するローラーと、
前記ローラーに巻きかけられた像担持体ベルトと、
第１の発光素子、前記第１の発光素子が発光した光を結像する第１の光学系、前記第１の発光素子の前記ローラーの回転方向に配設された第２の発光素子、および前記第２の発光素子が発光した光を結像する第２の光学系を有する露光ヘッドと、を有し、
前記第１の光学系を通過した第１の光、および前記第２の光学系を通過した第２の光を前記ローラーの前記回転軸もしくは前記回転軸の近傍に出射させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
回転軸で回転する像担持体ドラムと、
第１の発光素子、前記第１の発光素子が発光した光を結像する第１の光学系、前記第１の発光素子の前記像担持体ドラムの回転方向に配設された第２の発光素子、および前記第２の発光素子が発光した光を結像する第２の光学系を有する露光ヘッドと、を有し、
前記第１の光学系を通過した第１の光、および前記第２の光学系を通過した第２の光を前記像担持体ドラムの前記回転軸もしくは前記回転軸の近傍に出射させることを特徴とする像担持体ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、像担持体と当該像担持体を露光する露光ヘッドを備えた像担持体ユニットおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光素子とレンズとを用いて感光体ドラム等の像担持体に光を収束させる露光ヘッドが提案されている。例えば、特許文献１記載の露光ヘッド（同文献のラインヘッド）では、ガラス基板の両面それぞれに複数枚のレンズがアレイ配置されており、厚さ方向からガラス基板を挟む２枚のレンズが対を成している。また、各レンズ対には、発光素子が所定個数毎にグループ化されて対向配置されており、各発光素子は対向するレンズ対に向けて光を射出する。そして、発光素子からレンズ対に入射した光が、このレンズ対を構成する各レンズの光学的作用を受けて、像担持体に収束する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０３６９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の画像形成装置では、像担持体として感光体ドラムが用いられ、露光ヘッドは感光体ドラムの周面を露光する。この感光体ドラムの周面は主走査方向に平行な回転軸を中心として回転し、その結果、主走査方向に直交する副走査方向へと移動する。しかしながら、この回転軸が感光体ドラムの中心に対して若干ずれたり（つまり、偏心したり）、あるいは感光体ドラムの断面が完全な真円でなかったりする等の理由により、感光体ドラムの回転に伴なって、感光体ドラム周面と露光ヘッドとの間隔が変動する場合がある。このとき、収束光（の主光線）の感光体ドラム周面への入射角が大きいと、この感光体ドラム周面と露光ヘッドの間隔変動に応じて、収束光の感光体ドラム周面への入射位置が大きく変動することとなる。そこで、収束光の感光体ドラム周面への入射位置を安定させるという観点からは、収束光の感光体ドラム周面への入射角は極力小さいことが望まれる。
【０００５】
しかしながら、上記露光ヘッドでは、この収束光の入射角を小さく抑えることが難しい場合があった。つまり、この露光ヘッドでは、副走査方向への位置が互いに異なるようにして、複数（同特許文献では３）のレンズ対が配設されており、これらレンズ対のそれぞれが副走査方向に異なる位置へ光を収束させる。換言すれば、この露光ヘッドによる露光では、複数の収束光が互いに副走査方向に異なる位置で、感光体ドラム周面へと入射する。しかも、この露光ヘッドによる各収束光（の主光線）は互いに平行であるか、あるいは互いに僅かに傾いている程度であった。これに対して、感光体ドラム周面は副走査方向に有限の曲率半径を有している（換言すれば、副走査方向断面において湾曲している）。そのため、複数の収束光のうちの全部あるいは一部の収束光が、副走査方向断面において感光体ドラム周面の法線に対して傾いてしまい、比較的大きな入射角で感光体ドラム周面へ入射してしまう場合があった。その結果、光の入射位置が安定せずに、露光を良好に実行できないおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、像担持体に複数の光を入射させる像担持体ユニットおよび画像形成装置において、各光の入射角を小さくして各光の入射位置を安定させることで、良好な露光を実行可能とする技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、回転軸で回転する像担持体ドラムと、第１の発光素子、第１の発光素子が発光した光を結像する第１の光学系、第１の発光素子の像担持体ドラムの回転方向に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子が発光した光を結像する第２の光学系を有する露光ヘッドと、を有し、第１の光学系を通過した第１の光、および第２の光学系を通過した第２の光を像担持体ドラムの回転軸もしくは回転軸の近傍に出射させることをを特徴としている。
【０００８】
このように構成された画像形成装置では、第１の光学系および第２の光学系のいずれもが像担持体ドラム（像担持体）の回転軸もしくは回転軸近傍へ向けて光を射出する。したがって、第１の光学系の射出光および第２の光学系の射出光それぞれの像担持体ドラムへの入射角を小さくすることができ、光の入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となっている。
【０００９】
また、回転軸で像担持体ドラムを回転駆動させるモーターを備えるように構成しても良い。このようなモーターを備えることで、像担持体ドラムを所定速度で適切に回転駆動することができる。
【００１０】
また、この発明の第２態様にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、回転軸で回転するローラーと、ローラーに巻きかけられた像担持体ベルトと、第１の発光素子、第１の発光素子が発光した光を結像する第１の光学系、第１の発光素子のローラーの回転方向に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子が発光した光を結像する第２の光学系を有する露光ヘッドと、を有し、第１の光学系を通過した第１の光、および第２の光学系を通過した第２の光をローラーの回転軸もしくは回転軸の近傍に出射させることを特徴としている。
【００１１】
このように構成された画像形成装置では、ローラーに巻きかけられた像担持体ベルト（像担持体）に露光ヘッドが光を入射させる。したがって、上述した感光体ドラムと同様に、ローラーの回転軸が偏心したりローラーの断面が完全な真円でなかったりすることで、像担持体ベルトと露光ヘッドとの間隔が変動して、像担持体ベルトへの光の入射位置が安定しないおそれがある。これに対して、この画像形成装置では、第１の光学系および第２の光学系のいずれもが像ローラーの回転軸もしくは回転軸近傍へ向けて光を射出する。したがって、第１の光学系の射出光および第２の光学系の射出光それぞれの像担持体ベルトへの入射角を小さくすることができ、光の入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となっている。
【００１２】
また、この発明にかかる像担持体ユニットは、上記目的を達成するために、回転軸で回転する像担持体ドラムと、第１の発光素子、第１の発光素子が発光した光を結像する第１の光学系、第１の発光素子の像担持体ドラムの回転方向に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子が発光した光を結像する第２の光学系を有する露光ヘッドと、を有し、第１の光学系を通過した第１の光、および第２の光学系を通過した第２の光を像担持体ドラムの回転軸もしくは回転軸の近傍に出射させることを特徴としている。
【００１３】
このように構成された像担持体ユニットでは、第１の光学系および第２の光学系のいずれもが像担持体ドラム（像担持体）の回転軸もしくは回転軸近傍へ向けて光を射出する。したがって、第１の光学系の射出光および第２の光学系の射出光それぞれの像担持体ドラムへの入射角を小さくすることができ、光の入射位置を安定させて、良好な露光を実現することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかか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。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】感光体ドラムの概略構成を示す斜視図。
【図４】ラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図５】厚さ方向からヘッド基板を平面視した部分平面図。
【図６】図５に示すＡ−Ａ線におけるラインヘッドの階段断面図。
【図７】第１レンズアレイおよび第２レンズアレイの位置関係を示した図。
【図８】Ａ−Ａ線階段断面においてラインヘッドによる収束光を示した図。
【図９】複数の収束光を被露光面に入射させる際に発生しうる問題の説明図。
【図１０】第１実施形態のラインヘッドの効果を具体例を挙げて説明する図。
【図１１】Ａ−Ａ線階段断面で第２実施形態のラインヘッドを部分的に示した図。
【図１２】Ａ−Ａ線階段断面で第３実施形態のラインヘッドを部分的に示した図。
【図１３】ラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図１４】図５のＡ−Ａ線に相当する階段線でのラインヘッドの階段断面図。
【図１５】図５のＡ−Ａ線に相当する階段線での開口絞り等の位置関係を示した図。
【図１６】図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面での収束光を示した図。
【図１７】図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面においてラインヘッドを示した図。
【図１８】第５実施形態のラインヘッドでの開口絞りの配置を説明するための斜視図。
【図１９】図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面においてラインヘッドを示した図。
【図２０】像担持体ユニットの副走査方向の部分断面図。
【図２１】図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面においてラインヘッドを示した図。
【図２２】第８実施形態の画像形成装置が備える構成の部分断面図。
【図２３】感光体ドラムの回転中心の近傍を向く光を説明するための概念図。
【図２４】実施例のラインヘッドを部分的に示した図。
【図２５】上流側光学系の光学系諸元を表としてまとめた図。
【図２６】中央光学系の光学系諸元を表としてまとめた図。
【図２７】下流側光学系の光学系諸元を表としてまとめた図。
【図２８】副走査方向断面における上流側光学系の光線図。
【図２９】副走査方向断面における中央光学系の光線図。
【図３０】副走査方向断面における下流側光学系の光線図。
【図３１】主走査方向断面における光線図。
【図３２】上流側光学系および下流側光学系のレンズデータを表として示す図。
【図３３】図３２のレンズデータのＳ5面のデータを表として示す図。
【図３４】図３２のレンズデータのＳ8面のデータを表として示す図。
【図３５】中央光学系のレンズデータを表として示す図。
【図３６】図３５のレンズデータのＳ5面のデータを表として示す図。
【図３７】図３６のレンズデータのＳ8面のデータを表として示す図。
【図３８】ＸＹ多項式面の定義式を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１実施形態
図１は本発明の第１実地形態にかか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２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。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１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やメモリーなどを有するメインコントローラーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣはエンジンコントローラー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ーＨＣに与える。このとき、メインコントローラーＭＣは、ヘッドコントローラーＨＣから水平リクエスト信号ＨＲＥＱを受け取る毎に、主走査方向ＭＤに１ライン分のビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。また、このヘッドコントローラーＨＣは、メインコントローラーＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラー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ＥＮＧ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。
【００１６】
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ーＭＣ、エンジンコントローラーＥＣおよびヘッドコントローラー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１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。
【００１７】
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に所定長さの周面（表面）を有する円筒形の感光体ドラム２１を有している。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の周面に形成する。
【００１８】
図３は、感光体ドラムの概略構成を示す斜視図である。同図に示すように、感光体ドラム２１には、ドラム軸棒ＲＳ21が設けられている。より詳しくは、このドラム軸棒ＲＳ21は、感光体ドラム２１の円筒形中心を貫通するようにして形成されており、その一端が感光体ドラム２１の側面から突出している。そして、ドラム軸棒ＲＳ21が主走査方向ＭＤに平行となるように、感光体ドラム２１は配置されている。また、各色の感光体ドラム２１にはそれぞれ専用の駆動モーターＭＭ（Ｙ）、ＭＭ（Ｍ）、ＭＭ（Ｃ）、ＭＭ（Ｋ）が設けられており（図２）、この駆動モーターは感光体ドラム２１のドラム軸棒ＲＳ21に直接あるいはギアを介して接続されている。そして、この駆動モーターがドラム軸棒ＲＳ21に回転駆動力を与えると、感光体ドラム２１がドラム軸棒ＲＳ21と共に図中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転する。これにより感光体ドラム２１の周面が、主走査方向ＭＤに直交する副走査方向ＳＤに搬送されることとなる。このようなモーターＭＭ（Ｙ）、ＭＭ（Ｍ）、ＭＭ（Ｃ）、ＭＭ（Ｋ）を備えることで、感光体ドラム２１を所定速度で適切に回転駆動することができる。そして、この副走査方向ＳＤに有限の曲率半径（あるいは曲率）を有する（換言すれば、副走査方向ＳＤの断面において有限の曲率半径（あるいは曲率）を有する）感光体ドラム２１周面を被露光面として、ラインヘッド２９は露光を行なう。なお、感光体ドラム２１の曲率中心は円筒形状の中心線で与えられ、ラインヘッド２９に対して感光体ドラム２１周面（被露光面）の逆側にある。
【００１９】
また、感光体ドラム２１の周囲（外周側）には、回転方向Ｄ21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ー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１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。
【００２０】
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ーを備えている。この帯電ローラー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、この帯電ローラー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。
【００２１】
ラインヘッド２９は感光体ドラム２１に対して離間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に平行であるとともに、ラインヘッド２９の幅方向は副走査方向ＳＤに平行である。このラインヘッド２９は複数の発光素子を備えており、各発光素子はヘッドコントローラーＨＣからのビデオデータＶＤに応じて発光する。そして、帯電した感光体ドラム２１表面に発光素子からの光が照射されることで、感光体ドラム２１表面に静電潜像が形成される。
【００２２】
現像部２５は、その表面にトナーを担持する現像ローラー２５１を有する。そして、現像ローラー２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラー２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラー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ー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。
【００２３】
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、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。
【００２４】
また、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ー２７が設けられている。この感光体クリーナー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。
【００２５】
転写ベルトユニット８は、駆動ローラー８２と、図１において駆動ローラー８２の左側に配設される従動ローラー８３（ブレード対向ローラー）と、これらのローラー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次転写ローラー８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを備えている。これらの１次転写ローラー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、カラーモード実行時は、図１に示すように全ての１次転写ローラー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次転写ローラー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。
【００２６】
一方、モノクロモード実行時は、４個の１次転写ローラー８５のうち、カラー１次転写ローラー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次転写ローラー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次転写ローラー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次転写ローラー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。
【００２７】
さらに、転写ベルトユニット８は、モノクロ１次転写ローラー８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラー８２の上流側に配設された下流ガイドローラー８６を備える。また、この下流ガイドローラー８６は、モノクロ１次転写ローラー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次転写ローラー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。
【００２８】
駆動ローラー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次転写ローラー１２１のバックアップローラーを兼ねている。駆動ローラー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次転写ローラー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ー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、駆動ローラー８２と２次転写ローラー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。
【００２９】
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ー７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラー７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラー対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。
【００３０】
２次転写ローラー１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラー駆動機構（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ー１３１と、この加熱ローラー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、加熱ローラー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つのローラー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つのローラー１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラー１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラー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。
【００３１】
また、この装置では、ブレード対向ローラー８３に対向してクリーナー部７１が配設されている。クリーナー部７１は、クリーナーブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナーブレード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ー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。
【００３２】
図４は、ラインヘッドの概略を示す斜視図である。同図では、ラインヘッド２９の厚さ方向ＴＫＤの構成を理解しやすくするために、ラインヘッド２９の一部が断面で示されている。ここで、厚さ方向ＴＫＤは、長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに垂直な方向であり、後述する発光素子Ｅが光を射出する側（つまり、ラインヘッド２９から感光体ドラム２１に向う側）を向いた方向とする。ラインヘッド２９は長手方向ＬＧＤに長尺なヘッドフレーム２９１を備えている。そして、ヘッドフレーム２９１の長手方向ＬＧＤの両端に設けられた位置決めピン２９９１およびネジ挿入孔２９１２によって、ラインヘッド２９を感光体ドラム２１に対して位置決めして固定することができる。つまり、感光体ドラム２１を覆う感光体カバー（図示省略）は、感光体ドラム２１に対して位置決めされているとともに、位置決め孔を有している。したがって、ヘッドフレーム２９１の位置決めピン２９９１を感光体カバーの位置決め孔に嵌め込むことで、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。さらに、ネジ挿入孔２９１２を介して固定ネジを感光体カバーのネジ孔にねじ込むことで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に固定される。
【００３３】
また、ヘッドフレーム２９１の内部には、ヘッド基板２９３、遮光部材２９７、第１レンズアレイＬＡ1および第２レンズアレイＬＡ2がこの順番で厚さ方向ＴＫＤに配置されている。次に、これらの各部材について、図４、図５および図６を用いつつ説明する。なお、この実施形態の説明において、厚さ方向ＴＫＤの下流側（図４の上側）を「（厚さ方向ＴＫＤの）一方側」と称し、厚さ方向ＴＫＤの上流側（図４の下側）を「（厚さ方向ＴＫＤの）他方側」と称する。また、基板あるいは平板の一方側の面を表面と称し、基板あるいは平板の他方側の面を裏面と称することとする。
【００３４】
図５は、厚さ方向からヘッド基板２９３を平面視した部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの下流側（図４の上側）からヘッド基板２９３の裏面２９３−tを透視した場合に相当する。図６は、図５に示すＡ−Ａ線におけるラインヘッドの階段断面図であり、当該断面を長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤ）から見た場合に相当する。なお、図５では、ヘッド基板２９３に形成された発光素子グループＥＧ、第１レンズアレイＬＡ1に形成された第１レンズＬＳ1（ＬＳa1、ＬＳb1、ＬＳc1）、および第２レンズアレイＬＡ2に形成された第２レンズＬＳ2（ＬＳa2、ＬＳb2、ＬＳc2）の位置関係を示すために、第１レンズおよび第２レンズが一点鎖線で示されている。なお、第１レンズおよび第２レンズについての図中記載は、これらの位置関係を示すためのものであり、第１レンズおよび第２レンズがヘッド基板裏面２９３−t（図６）に形成されていることを示すものではない。
【００３５】
ヘッド基板２９３は光を透過するガラス基板で構成されており、ヘッド基板裏面２９３−tにはボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子である発光素子Ｅが複数形成されている。これら複数の発光素子Ｅは、互いに同一波長の光ビームを感光体ドラム２１表面へ向けて射出する。また、図５に示すように、ヘッド基板裏面２９３−tに形成された複数の発光素子Ｅの配置態様は、グループ構造を有している。つまり、１５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤに３行千鳥で配置されて１個の発光素子グループＥＧが構成されており、さらに複数の発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに３行千鳥で離散的に配置されている。
【００３６】
より詳しくは、この配置態様は次のように説明することができる。つまり、各発光素子グループＥＧ内では、１５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤの互いに異なる位置に配置されており、しかも長手方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２つの発光素子Ｅ、Ｅの長手方向ＬＧＤへの距離は素子間距離Ｐelとなっている（言い換えれば、各発光素子グループＥＧ内では、１５個の発光素子ＥがピッチＰelで長手方向ＬＧＤに配置されている）。さらに言えば、各発光素子グループＥＧでは、５個の発光素子Ｅが主走査方向ＭＤに沿って直線的に並んで１個の発光素子行が構成されるとともに、３行の発光素子行ＥＲa、ＥＲb、ＥＲcが主走査方向ＭＤに素子間距離Ｐelだけ互いにシフトしながら副走査方向ＳＤに異なる位置へ配置されている。
【００３７】
そして、素子間距離Ｐelよりも長いグループ間距離Ｐegを空けて複数の発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに沿って離散的に並んで、１行の発光素子グループ行ＧＲa等が構成されている。さらに、３行の発光素子グループ行ＧＲa、ＧＲb、ＧＲcが距離Ｄtだけ空けて幅方向ＬＴＤの異なる位置に離散的に配置されており、しかも、発光素子グループ行ＧＲa、ＧＲb、ＧＲcのそれぞれは、長手方向ＬＧＤに距離Ｄgだけ相互にシフトされている。
【００３８】
ここで、素子間距離Ｐelは、対象となる２個の発光素子Ｅの幾何重心間の長手方向ＬＧＤにおける距離として求めることができる。また、グループ間距離Ｐegは、対象となる２個の発光素子グループＥＧのうち、長手方向ＬＧＤの一方側の発光素子グループＥＧの他方側端部にある発光素子Ｅの幾何重心と、長手方向ＬＧＤの他方側の発光素子グループＥＧの一方側端部にある発光素子Ｅの幾何重心との長手方向ＬＧＤにおける距離として求めることができる。また、距離Ｄgは、長手方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２個の発光素子グループＥＧそれぞれの幾何重心間の長手方向ＬＧＤにおける距離として求めることができる。また、距離Ｄtは、幅方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２個の発光素子グループＥＧそれぞれの幾何重心間の幅方向ＬＴＤにおける距離として求めることができる。
【００３９】
このようにヘッド基板２９３の裏面２９３−tには、複数の発光素子グループＥＧが離散的に配置されている。一方、図６に示すように、ヘッド基板２９３の表面２９３−hには、遮光部材２９７が配置されている。なお、遮光部材２９７の他方側は、ヘッド基板表面２９３−hに接着剤により固定されている。遮光部材２９７には厚さ方向ＴＫＤに貫通する導光孔２９７１が形成されており、この導光孔２９７１は厚さ方向ＴＫＤからの平面視において円形状を有している。また、各導光孔２９７１の内壁には黒色メッキが施されている。そして、遮光部材２９７には、この導光孔２９７１が発光素子グループＥＧ毎に１個づつ形成されており、すなわち、１個の発光素子グループＥＧに対して１個の導光孔２９７１が開口している。
【００４０】
このような遮光部材２９７を設ける目的は、いわゆる迷光がレンズＬＳ1、ＬＳ2に入射するのを抑制するためである。つまり、後述するように、各発光素子グループＥＧにはそれぞれ専用のレンズＬＳ1、ＬＳ2が設けられている。このような構成では、光ビームは、それ自身の射出源である発光素子グループＥＧに設けられたレンズＬＳ1、ＬＳ2にのみ入射して結像されることが望ましい。しかしながら、光ビームの一部には、その射出源である発光素子グループＥＧに設けられたレンズＬＳ1、ＬＳ2に向わずに迷光となってしまうものもある。そして、このような迷光が、それ自身の射出源でない発光素子グループＥＧに設けられたレンズＬＳ1、ＬＳ2に入射してしまうと、いわゆるゴーストが発生してしまうおそれがある。これに対して、発光素子グループＥＧとレンズＬＳ1、ＬＳ2との間には遮光部材２９７が設けられており、この遮光部材２９７には、内壁に黒色メッキが施された導光孔２９７１が発光素子グループＥＧに開口して設けられている。したがって、迷光の多くは、導光孔２９７１の内壁で吸収されることとなる。こうして、ゴーストの抑制が図られている。
【００４１】
遮光部材２９７の厚さ方向ＴＫＤの一方側には、第１レンズアレイＬＡ1が配置されている。この第１レンズアレイＬＡ1は長手方向ＬＧＤに長尺な略平板形状を有しており、幅方向ＬＴＤからヘッドフレーム２９１により狭持されている。また、第１レンズアレイＬＡ1の裏面には、第１レンズＬＳ1（図４）が各発光素子グループＥＧに対して一枚づつ形成されており、すなわち１個の発光素子グループＥＧに対して１枚の第１レンズＬＳ1（図４）が対向している。こうして、第１レンズアレイＬＡ1では、複数の第１レンズＬＳ1が３行千鳥で並んでおり、換言すれば、主走査方向ＭＤにおける位置が隣り合う３枚の第１レンズＬＳ1（ＬＳa1、ＬＳb1、ＬＳc1）は、副走査方向ＳＤにおける位置が互いに異なる。そこで、図５、図６においては、第１レンズＬＳ1を副走査方向ＳＤの位置に応じて区別して記載している。つまり、副走査方向ＳＤにおいて最上流にある第１レンズＬＳ1に対しては符号ＬＳa1が付され、副走査方向ＳＤにおいて中央にある第１レンズＬＳ1に対しては符号ＬＳb1が付され、副走査方向ＳＤにおいて最下流にある第１レンズＬＳ1に対しては符号ＬＳc1が付されている。
【００４２】
さらに、この第１レンズアレイＬＡ1の厚さ方向ＴＫＤの一方側では、第２レンズアレイＬＡ2が第１レンズＬＡ1から離間した状態で対向している。この第２レンズアレイＬＡ2は長手方向ＬＧＤに長尺な略平板形状を有しており、幅方向ＬＴＤからヘッドフレーム２９１により狭持されている。また、第２レンズアレイＬＡ2の裏面には、第２レンズＬＳ2（図４）が各発光素子グループＥＧに対して一枚づつ形成されており、すなわち１個の発光素子グループＥＧに対して１枚の第２レンズＬＳ2（図４）が対向している。こうして、第２レンズアレイＬＡ2では、複数の第２レンズＬＳ2が３行千鳥で並んでおり、換言すれば、主走査方向ＭＤにおける位置が隣り合う３枚の第２レンズＬＳ2（ＬＳa2、ＬＳb2、ＬＳc2）は、副走査方向ＳＤにおける位置が互いに異なる。そこで、図５、図６においては、第２レンズＬＳ2を副走査方向ＳＤの位置に応じて区別して記載している。つまり、副走査方向ＳＤにおいて最上流にある第２レンズＬＳ2に対しては符号ＬＳa2が付され、副走査方向ＳＤにおいて中央にある第２レンズＬＳ2に対しては符号ＬＳb2が付され、副走査方向ＳＤにおいて最下流にある第２レンズＬＳ2に対しては符号ＬＳc2が付されている。なお、こうして同一の発光素子グループＥＧに対向する２枚のレンズＬＳ1、ＬＳ2は、協働して縮小した倒立像を結像する。
【００４３】
このように、ラインヘッド２９では、１個の発光素子グループＥＧに対して、導光孔２９７１、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2が１セットづつ対向して配置されている。したがって、発光素子グループＥＧからの光ビームは、導光孔２９７１を通過した後に第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2へと入射する。また、この第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2は協働して１つの結像光学系（ＬＳ1、ＬＳ2）を構成しているため、発光素子グループＥＧの発光素子Ｅが発光すると、感光体ドラム２１の周面にスポットが形成される。したがって、このラインヘッド２９は、特開２００８−０３６９３７の図１１に記載されている露光動作と同様にして、感光体ドラム２１の周面に潜像を形成することができる。つまり、感光体ドラム２１周面の副走査方向ＳＤへの移動に応じたタイミングで、各発光素子Ｅを発光させることで、複数のスポットを主走査方向ＭＤに並べて形成することができる。
【００４４】
ところで、かかる露光動作では、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2の光学的作用を受けた収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcが、副走査方向ＳＤに異なる位置で感光体ドラム２１周面に入射する。そして、第１実施形態のラインヘッド２９は、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcが感光体ドラム２１に入射する位置を安定させるために、以下に説明する構成を備えている。
【００４５】
図７は、Ａ−Ａ線階段断面における第１レンズアレイおよび第２レンズアレイの位置関係を示した図である。以下必要に応じて、副走査方向ＳＤにおいて第１レンズアレイＬＡ1の最上流端に位置する第１レンズＬＳa1を「上流側第１レンズＬＳa1」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第１レンズアレイＬＡ1の中央に位置する第１レンズＬＳb1を「中央第１レンズＬＳb1」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第１レンズアレイＬＡ1の最下流端に位置する第１レンズＬＳc1を「下流側第１レンズＬＳc1」と称することとする。さらに、副走査方向ＳＤにおいて第２レンズアレイＬＡ2の最上流端に位置する第２レンズＬＳa2を「上流側第２レンズＬＳa2」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第２レンズアレイＬＡ2の中央に位置する第２レンズＬＳb2を「中央第２レンズＬＳb2」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第２レンズアレイＬＡ2の最下流端に位置する第２レンズＬＳc2を「下流側第２レンズＬＳc2」と称することとする。
【００４６】
同図に示すように、第１レンズアレイＬＡ1はガラス製の第１光透過性基板ＳＢ1を有しており、この第１光透過性基板ＳＢ1の裏面ＳＢ1−tには樹脂製の第１レンズＬＳa1、ＬＳb1、ＬＳc1が形成されている。また同様に、第２レンズアレイＬＡ2はガラス製の第２光透過性基板ＳＢ2を有しており、この第２光透過性基板ＳＢ2の裏面ＳＢ2−tには樹脂製の第２レンズＬＳa2、ＬＳb2、ＬＳc2が形成されている。そして、それぞれのレンズアレイＬＡ1、ＬＡ2において、これらのレンズは、副走査方向ＳＤへ所定のレンズ間距離で配置されている。なお、副走査方向ＳＤへのレンズ間距離とは、各レンズの中心線の副走査方向ＳＤへの距離とする。具体的には次のとおりである。
【００４７】
上流側第１レンズＬＳa1と中央第１レンズＬＳb1との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、上流側第１レンズＬＳa1の中心線Ｃa1と中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃb1との副走査方向ＳＤへの距離として求められ、第１距離Ｄls1である。
【００４８】
中央第１レンズＬＳb1と下流側第１レンズＬＳc1との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃb1と下流側第１レンズＬＳc1の中心線Ｃc1との副走査方向ＳＤへの距離として求められ、第１距離Ｄls1である。
【００４９】
上流側第２レンズＬＳa2と中央第２レンズＬＳb2との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、上流側第２レンズＬＳa2の中心線Ｃa2と中央第２レンズＬＳb2の中心線Ｃb2との副走査方向ＳＤへの距離として求められ、第２距離Ｄls2である。
【００５０】
中央第２レンズＬＳb2と下流側第２レンズＬＳc2との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、中央第２レンズＬＳb2の中心線Ｃb2と下流側第２レンズＬＳc2の中心線Ｃc2との副走査方向ＳＤへの距離として求められ、第２距離Ｄls2である。
【００５１】
そして、図７に示すように、中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃb1と中央第２レンズＬＳb2の中心線Ｃb2とは互いに一致している。また、これら中心線Ｃb1、Ｃb2（の延長線）が、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy（図８）と交差するように、中央第１レンズＬＳb1および中央第２レンズＬＳb2は配置されている。このような中央のレンズＬＳb1、ＬＳb2の位置関係に対して、上流側のレンズＬＳa1、ＬＳa2および下流側のレンズＬＳc1、ＬＳc2の位置関係は異なっている。つまり、上流側第１レンズＬＳa1の中心線Ｃa1に対して上流側第２レンズＬＳa2の中心線Ｃa2は副走査方向ＳＤの下流側に距離ΔＤlsだけ偏心している。また、下流側第１レンズＬＳc1の中心線Ｃc1に対して下流側第２レンズＬＳb2の中心線Ｃa2は副走査方向ＳＤの上流側に距離ΔＤlsだけ偏心している。そのため、第２レンズアレイＬＡ2でのレンズ間距離Ｄls2は、第１レンズアレイＬＡ1でのレンズ間距離Ｄls1よりも短くなっている。そして、このように構成することで、上流側結像光学系（ＬＳa1、ＬＳa2）による収束光ＬＢa、中央結像光学系（ＬＳb1、ＬＳb2）による収束光ＬＢb、および下流側結像光学系（ＬＳc1、ＬＳc2）による収束光ＬＢc（の主光線）を互いに傾けることが可能となっている。
【００５２】
図８は、Ａ−Ａ線階段断面においてラインヘッドによる収束光を示した図である。なお、同図で示される３つの収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcは、次のとおりである。つまり、上流側収束光ＬＢaは、上流側第１レンズＬＳa1の中心線Ｃa1上にある発光素子Ｅから射出されて上流側第１レンズＬＳa1および上流側第２レンズＬＳa2の光学的作用を受けた収束光である。また、中央収束光ＬＢbは、中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃb2上にある発光素子Ｅから射出されて中央第１レンズＬＳb1および中央第２レンズＬＳb2の光学的作用を受けた収束光である。さらに、下流側収束光ＬＢcは、下流側第１レンズＬＳc1の中心線Ｃc1上にある発光素子Ｅから射出されて下流側第１レンズＬＳc1および下流側第２レンズＬＳc2の光学的作用を受けた収束光である。また、同図において各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcには、一点鎖線で主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲcが併記されている。
【００５３】
図８に示すように、上流側結像光学系（ＬＳa1、ＬＳa2）、中央結像光学系（ＬＳb1、ＬＳb2）および下流側結像光学系（ＬＳc1、ＬＳc2）はいずれも光ビームを収束させる光学的作用を有する。さらに、上流側結像光学系（ＬＳa1、ＬＳa2）および下流側結像光学系（ＬＳc1、ＬＳc2）は、光ビームの主光線を感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に曲げる光学的作用も有する。つまり、上流側第１レンズＬＳa1に対して上流側第２レンズＬＳa2は回転中心Ｃcy側（副走査方向ＳＤの下流側）に距離ΔＤlsだけ偏心しているため、上流側結像光学系を構成する上流側第１レンズＬＳa1および上流側第２レンズＬＳa2は、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に光ビームの主光線を曲げながら、当該光ビームを収束させる。また、下流側第１レンズＬＳc1に対して下流側第２レンズＬＳc2は回転中心Ｃcy側（副走査方向ＳＤの上流側）に距離ΔＤlsだけ偏心しているため、下流側結像光学系を構成する下流側第１レンズＬＳc1および下流側第２レンズＬＳc2は、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に光ビームの主光線を曲げながら、当該光ビームを収束させる。
【００５４】
このような各結像光学系の光学的作用により、上流側収束光ＬＢaの主光線ＰＲaと中央収束光ＬＢbの主光線ＰＲbとは角度θabだけ互いに傾くとともに、中央収束光ＬＢbの主光線ＰＲbと下流側収束光ＬＢcの主光線ＰＲcとは角度θbcだけ傾いている。その結果、上流側収束光ＬＢaの主光線ＰＲaは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に傾くとともに、下流側収束光ＬＢcの主光線ＰＲcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に傾いている。
【００５５】
特に、第１実施形態では、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcのいずれもが、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いて、感光体ドラム２１周面に入射している（換言すれば、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcのいずれもが、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyに出射されている）。ここで、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲcの延長線ＶＬa、ＶＬb、ＶＬcが、感光体ドラムの回転中心Ｃcyと交差するとき、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcが回転中心Ｃcyを向いている（回転中心Ｃcyに出射されている）とする。
【００５６】
以上のように、第１実施形態では、感光体ドラム２１周面（被露光面）は副走査方向ＳＤに有限の曲率半径（あるいは曲率）を有しており、ラインヘッド２９は、副走査方向ＳＤに異なる位置で収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcを感光体ドラム２１周面に入射させる。したがって、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢc（の主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲc）が互いに平行であるか、あるいは互いに僅かに傾いている程度であると、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの全部あるいは一部が大きな入射角で被露光面へ入射してしまい、当該収束光の被露光面への入射位置が安定しない場合があった。かかる問題について詳述する。
【００５７】
図９は、副走査方向に異なる位置で複数の収束光を被露光面に入射させる際に発生しうる問題の説明図である。同図では、各収束光の主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲcは互いに平行である。また、同図下段は感光体ドラム２１周面とラインヘッド２９との間隔変動が無い場合を示し、同図上段は感光体ドラム２１周面とラインヘッド２９との間隔変動がある場合を示している。つまり、上述したとおり、感光体ドラム２１周面とラインヘッド２９との間隔は時間的に変動する場合があり、同図上段はかかる場合を示している。
【００５８】
まず、同図下段の間隔変動が無い場合から説明する。この場合、上流側収束光ＬＢaは、位置ＳIaで感光体ドラム２１周面に入射する（左側の欄）。また、下流側収束光ＬＢcは、位置ＳIｃで感光体ドラム２１周面に入射する（右側の欄）。このように、感光体ドラム２１とラインヘッド２９との間隔に変動が無い場合には、予め設計された位置ＳIa、ＳIcで収束光ＬＢa、ＬＢcは感光体ドラム２１周面に入射することができる。
【００５９】
一方、同図上段に示すように、感光体ドラム２１周面が実線曲線から二点鎖線曲線へと位置変動して、感光体ドラム２１とラインヘッド２９との間隔が変動すると、収束光ＬＢa、ＬＢcの入射位置が変動してしまう。つまり、左側の欄に示すように、上流側収束光ＬＢa（の主光線ＰＲa）は感光体ドラム２１周面の法線ＮＬに対して傾いており、言わば、大きな入射角で感光体ドラム２１周面に入射する。したがって、本来は位置ＳIaで感光体ドラム２１周面に入射するはずの上流側収束光ＬＢaが、位置ＳIaから周方向に距離ｄだけずれた位置Ｓraで感光体ドラム２１周面に入射している。また、同様のことが下流側収束光ＬＢcについても発生している。つまり、右側の欄に示すように、下流側収束光ＬＢc（の主光線ＰＲc）は感光体ドラム２１周面の法線ＮＬに対して傾いており、言わば、大きな入射角で感光体ドラム２１周面に入射する。したがって、本来は位置ＳIcで感光体ドラム２１周面に入射するはずの下流側収束光ＬＢcが、位置ＳIcから周方向に距離ｄだけずれた位置Ｓrcで感光体ドラム２１周面に入射している。
【００６０】
このような問題に対して、第１実施形態では、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているようにラインヘッド２９を構成している。これにより、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射角を小さくすることができ、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。かかる効果について具体例を挙げて説明すると次のとおりである。
【００６１】
図１０は、第１実施形態のラインヘッドの効果を具体例を挙げて説明するための図である。図１０においても図９と同様に、実線曲線はラインヘッド２９との間隔変動の無い感光体ドラム２１周面を表しており、二点鎖線曲線はラインヘッド２９との間隔変動のある感光体ドラム２１周面を表している。図１０のラインヘッド２９では図９のラインヘッドと異なり、上流側収束光ＬＢaは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているため、上流側収束光ＬＢa（の主光線ＰＲa）は法線ＮＬと概ね一致しており、極めて小さい入射角で感光体ドラム２１周面に入射している（左側の欄）。したがって、感光体ドラム２１の周方向において本来の入射位置ＳIaと実際の入射位置Ｓraとを略一致させることができ、上流側収束光ＬＢaの入射位置を安定させることが可能となっている。また、同様に、下流側収束光ＬＢc（の主光線ＰＲc）は感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているため、法線ＮＬと概ね一致しており、極めて小さい入射角で感光体ドラム２１周面に入射している（右側の欄）。したがって、感光体ドラム２１の周方向において本来の入射位置ＳIcと実際の入射位置Ｓrcとを略一致させることができ、下流側収束光ＬＢcの入射位置を安定させることが可能となっている。こうして、良好な露光が図られている。
【００６２】
第２実施形態
図１１は、Ａ−Ａ線階段断面において第２実施形態のラインヘッドを部分的に示した図である。以下、第１実施形態と第２実施形態との差異点について主に説明し、両実施形態で共通する部分については共通符号を付して説明を適宜省略する。
【００６３】
第１実施形態に対する第２実施形態の主な違いは、上流側第１レンズＬＳa1、中央第１レンズＬＳb1、下流側第１レンズＬＳc1、上流側第２レンズＬＳa2、中央第２レンズＬＳb2および下流側第２レンズＬＳc2を１枚のレンズアレイＬＡの表裏面に配設している点である。つまり、上流側第１レンズＬＳa1、中央第１レンズＬＳb1および下流側第１レンズＬＳc1はレンズアレイＬＡの裏面ＬＡ−tに配設される一方、上流側第２レンズＬＳa2、中央第２レンズＬＳb2および下流側第２レンズＬＳc2は、レンズアレイＬＡの表面ＬＡ−hに配設される。
【００６４】
そして、第１実施形態と同様に第２実施形態においても、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているようにラインヘッド２９を構成している。これにより、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射角を小さくすることができ、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。
【００６５】
第３実施形態
図１２は、Ａ−Ａ線階段断面において第３実施形態のラインヘッドを部分的に示した図である。以下、第１実施形態と第３実施形態との差異点について主に説明し、両実施形態で共通する部分については共通符号を付して説明を適宜省略する。
【００６６】
第１実施形態に対する第３実施形態の主な違いは、第３レンズアレイＬＡ3が、第２レンズアレイと発光素子Ｅとの間に設けられている点である。この第３レンズアレイＬＡ3は第２レンズアレイＬＡ2と同じ構成を備えており、つまり、第３レンズアレイＬＡ3の裏面には上流側第３レンズＬＳa3、中央第３レンズＬＳb3および下流側第３レンズＬＳc3が副走査方向ＳＤに異なる位置に配置され、しかも、上流側第３レンズＬＳa3、中央第３レンズＬＳb3および下流側第３レンズＬＳc3の副走査方向ＳＤへの距離は第１距離Ｄls1である。したがって、上流側収束光ＬＢaは３枚のレンズＬＳa3、ＬＳa1、ＬＳa2の光学的作用を受けた収束光であり、中央収束光ＬＢbは３枚のレンズＬＳb3、ＬＳb1、ＬＳb2の光学的作用を受けた収束光であり、下流側収束光ＬＢcは３枚のレンズＬＳc3、ＬＳc1、ＬＳc2の光学的作用を受けた収束光である。
【００６７】
そして、第１実施形態と同様に第３実施形態においても、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているようにラインヘッド２９を構成している。これにより、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射角を小さくすることができ、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。
【００６８】
第４実施形態
図１３は、ラインヘッドの概略を示す斜視図である。以下では、第１実施形態と第４実施形態との差異部分について主に説明することとし、共通する部分については相当符号を付して説明を適宜省略する。同図では、ラインヘッド２９の厚さ方向ＴＫＤの構成を理解しやすくするために、ラインヘッド２９の一部が断面で示されている。第４実施形態のラインヘッド２９のヘッドフレーム２９１の内部には、ヘッド基板２９３、遮光部材２９７、絞り平板２９５、第１レンズアレイＬＡ1および第２レンズアレイＬＡ2がこの順番で厚さ方向ＴＫＤに配置されている。次に、これらの各部材について、図１３、図１４を用いつつ説明する。
【００６９】
図１４は、図５のＡ−Ａ線に相当する階段線でのラインヘッドの階段断面図であり、当該断面を長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤ）から見た場合に相当する。図１３、図１４に示すように、第４実施形態のラインヘッド２９では、遮光部材２９７の厚さ方向ＴＫＤの一方側には、絞り平板２９５が配置されている。この絞り平板は、幅方向ＴＫＤの両端に設けられたスペーサー２９５１を介して遮光部材２９７の一方側に配置されており、幅方向ＬＴＤの両側からヘッドフレーム２９１により狭持されている。絞り平板２９５には、厚さ方向ＴＫＤに貫通する開口絞りＤＡ（図４）が、各発光素子グループＥＧ毎に１個づつ形成されており、すなわち１個の発光素子グループＥＧに対して１個の開口絞りＤＡが開口している。また、図４に示すように平面透視において、開口絞りＤＡは、レンズよりも小さい口径の円形状を有しており、レンズの内部にすっぽりと納まるように配設されている。この開口絞りＤＡは、レンズＬＳ1、ＬＳ2が所望の結像作用を発揮できるようにすることを目的として設けられている。つまり、開口絞りＤＡは、第１レンズＬＳ1に入射する光の量を制限して、最終的に形成されるスポットＳＰの大きさ、形状、あるいはスポット形成に供する光の量を調整する。
【００７０】
こうして、絞り平板２９５では、複数の開口絞りＤＡが３行千鳥で並んでおり、換言すれば、主走査方向ＭＤにおける位置が隣り合う３枚の第１開口絞りＤＡ（ＤＡa、ＤＡb、ＤＡc）は、副走査方向ＳＤにおける位置が互いに異なる。そこで、図１４においては、開口絞りＤＡを副走査方向ＳＤの位置に応じて区別して記載している。つまり、副走査方向ＳＤにおいて最上流にある開口絞りＤＡに対しては符号ＤＡaが付され、副走査方向ＳＤにおいて中央にある開口絞りＤＡに対しては符号ＤＡbが付され、副走査方向ＳＤにおいて最下流にある開口絞りに対しては符号ＤＡcが付されている。
【００７１】
図１５は、図５のＡ−Ａ線に相当する階段線での開口絞りＤＡ、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2の位置関係を示した図である。以下必要に応じて、副走査方向ＳＤにおいて絞り平板２９５の最上流端に位置する開口絞りＤＡaを「上流側開口絞りＤＡa」と称し、副走査方向ＳＤにおいて絞り平板２９５の中央に位置する開口絞りＤＡbを「中央開口絞りＤＡb」と称し、副走査方向ＳＤにおいて絞り平板２９５の最下流端に位置する開口絞りＤＡcを「下流側開口絞りＤＡc」と称することとする。また、副走査方向ＳＤにおいて第１レンズアレイＬＡ1の最上流端に位置する第１レンズＬＳa1を「上流側第１レンズＬＳa1」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第１レンズアレイＬＡ1の中央に位置する第１レンズＬＳb1を「中央第１レンズＬＳb1」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第１レンズアレイＬＡ1の最下流端に位置する第１レンズＬＳc1を「下流側第１レンズＬＳc1」と称することとする。さらに、副走査方向ＳＤにおいて第２レンズアレイＬＡ2の最上流端に位置する第２レンズＬＳa2を「上流側第２レンズＬＳa2」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第２レンズアレイＬＡ2の中央に位置する第２レンズＬＳb2を「中央第２レンズＬＳb2」と称し、副走査方向ＳＤにおいて第２レンズアレイＬＡ2の最下流端に位置する第２レンズＬＳc2を「下流側第２レンズＬＳc2」と称することとする。
【００７２】
同図に示すように、絞り平板２９５には、厚さ方向ＴＫＤに貫通して開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡcが形成されている。また、第１レンズアレイＬＡ1はガラス製の第１光透過性基板ＳＢ1を有しており、この第１光透過性基板ＳＢ1の裏面ＳＢ1−tには樹脂製の第１レンズＬＳa1、ＬＳb1、ＬＳc1が形成されている。同様に、第２レンズアレイＬＡ2はガラス製の第２光透過性基板ＳＢ2を有しており、この第２光透過性基板ＳＢ2の裏面ＳＢ2−tには樹脂製の第２レンズＬＳa2、ＬＳb2、ＬＳc2が形成されている。そして、絞り平板２９５において、開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡcが副走査方向ＳＤへ所定の開口絞り間距離で配置されているとともに、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2において、レンズＬＳa1、ＬＳb1、ＬＳc1、ＬＳa2、ＬＳb2、ＬＳc2が、副走査方向ＳＤへ所定のレンズ間距離で配置されている。なお、副走査方向ＳＤへの開口絞り間距離とは、各開口絞りの中心線の副走査方向ＳＤへの距離とし、副走査方向ＳＤへのレンズ間距離とは、各レンズの中心線の副走査方向ＳＤへの距離とする。具体的には次のとおりである。
【００７３】
上流側開口絞りＤＡaと中央開口絞りＤＡbとの副走査方向ＳＤへの開口絞り間距離は、上流側開口絞りＤＡaの中心線Ｃdaaと中央開口絞りＤＡbの中心線Ｃdabとの副走査方向ＳＤへの距離として求められ、距離Ｄdaである。
【００７４】
中央開口絞りＤＡbと下流側開口絞りＤＡcとの副走査方向ＳＤへの開口絞り間距離は、中央開口絞りＤＡbの中心線Ｃdabと下流側開口絞りＤＡcの中心線Ｃdacとの副走査方向ＳＤへの距離として求められ、距離Ｄdaである。
【００７５】
上流側第１レンズＬＳa1と中央第１レンズＬＳb1との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、上流側第１レンズＬＳa1の中心線Ｃaと中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃbとの副走査方向ＳＤへの距離として求められ、距離Ｄlsである。
【００７６】
中央第１レンズＬＳb1と下流側第１レンズＬＳc1との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃbと下流側第１レンズＬＳc1の中心線Ｃcとの副走査方向ＳＤへの距離として求められ、第１距離Ｄlsである。
【００７７】
また、上流側第１レンズＬＳa1と上流側第２レンズＬＳa2のレンズ中心線は同じ中心線Ｃaを有し、中央第１レンズＬＳb1と中央第２レンズＬＳb2のレンズ中心線は同じ中心線Ｃbを有し、下流側第１レンズＬＳc1と下流側第２レンズＬＳc2のレンズ中心線は同じ中心線Ｃcを有している。したがって、第２レンズアレイＬＡ2は、次に示すように、第１レンズアレイＬＡ1と同様の構成を備える。
【００７８】
上流側第２レンズＬＳa2と中央第２レンズＬＳb2との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、上流側第２レンズＬＳa2の中心線Ｃaと中央第２レンズＬＳb2の中心線Ｃbとの副走査方向ＳＤへの距離として求められ、距離Ｄlsである。
【００７９】
中央第２レンズＬＳb2と下流側第２レンズＬＳc2との副走査方向ＳＤへのレンズ間距離は、中央第２レンズＬＳb2の中心線Ｃbと下流側第２レンズＬＳc2の中心線Ｃcとの副走査方向ＳＤへの距離として求められ、第２距離Ｄlsである。
【００８０】
そして、図１５に示すように、中央開口絞りＤＡbの中心線Ｃdabと、中央第１・第２レンズＬＳb1、ＬＳb2の中心線Ｃｂとは互いに一致している。また、これらの中心線Ｃadb、Ｃb（の延長線）が感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy（図１６）と交差するように、中央開口絞りＤＡbおよび中央第１・第２レンズＬＳb1、ＬＳb2は配置されている。このような中央開口絞りＤＡbおよび中央第１・第２レンズＬＳb1、ＬＳb2の位置関係に対して、上流側の開口絞りＤＡa、レンズＬＳa1、ＬＳa2および下流側の開口絞りＤＡc、レンズＬＳc1、ＬＳc2の位置関係は異なっている。つまり、上流側の第１・第２レンズの中心線Ｃａに対して上流側開口絞りＤＡaの中心線Ｃdaaは副走査方向ＳＤの上流側に距離ΔＤdlだけ偏心している。また、下流側の第１・第２レンズの中心線Ｃcに対して下流側開口絞りＤＡcの中心線Ｃdacは副走査方向ＳＤの下流側に距離ΔＤdlだけ偏心している。そのため、レンズ間距離Ｄlsは、開口絞り間距離Ｄdaよりも短くなっている。そして、このように構成することで、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）による収束光ＬＢa、中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）による収束光ＬＢb、および下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）による収束光ＬＢc（の主光線）を互いに傾けることが可能となっている。
【００８１】
図１６は、図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面でのラインヘッドによる収束光を示した図である。なお、同図で示される３つの収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcは、次のとおりである。つまり、上流側収束光ＬＢaは、上流側第１レンズＬＳa1の中心線Ｃa1上にある発光素子Ｅから射出されて、上流側開口絞りＤＡa、上流側第１レンズＬＳa1および上流側第２レンズＬＳa2の光学的作用を受けた収束光である。また、中央収束光ＬＢbは、中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃb2上にある発光素子Ｅから射出されて、中央開口絞りＤＡb、中央第１レンズＬＳb1および中央第２レンズＬＳb2の光学的作用を受けた収束光である。さらに、下流側収束光ＬＢcは、下流側第１レンズＬＳc1の中心線Ｃc1上にある発光素子Ｅから射出されて、下流側開口絞りＤＡc、下流側第１レンズＬＳc1および下流側第２レンズＬＳc2の光学的作用を受けた収束光である。また、同図において各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcには、一点鎖線で主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲcが併記されている。
【００８２】
図１６に示すように、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）、中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）および下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）はいずれも光ビームを収束させる光学的作用を有する。さらに、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）および下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）は、光ビームの主光線を感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に曲げる光学的作用も有する。つまり、上流側第１・第２レンズＬＳa1、ＬＳa2に対して上流側開口絞りＤＡaは回転中心Ｃcy逆側（副走査方向ＳＤの上流側）に距離ΔＤdlだけ偏心しているため、上流側光学系を構成する上流側開口絞りＤＡa、上流側第１レンズＬＳa1および上流側第２レンズＬＳa2は、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に光ビームの主光線を曲げながら、当該光ビームを収束させる。また、下流側第１・第２レンズＬＳc1、ＬＳc2に対して下流側開口絞りＤＡcは回転中心Ｃcy逆側（副走査方向ＳＤの下流側）に距離ΔＤdlだけ偏心しているため、下流側光学系を構成する下流側開口絞りＤＡc、下流側第１レンズＬＳc1および下流側第２レンズＬＳc2は、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に光ビームの主光線を曲げながら、当該光ビームを収束させる。
【００８３】
このような各光学系の光学的作用により、上流側収束光ＬＢaの主光線ＰＲaと中央収束光ＬＢbの主光線ＰＲbとは角度θabだけ互いに傾くとともに、中央収束光ＬＢbの主光線ＰＲbと下流側収束光ＬＢcの主光線ＰＲcとは角度θbcだけ傾いている。その結果、上流側収束光ＬＢaの主光線ＰＲaは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に傾くとともに、下流側収束光ＬＢcの主光線ＰＲcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcy側に傾いている。
【００８４】
特に、第４実施形態では、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcのいずれもが、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いている。なお上述のとおり、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲcの延長線ＶＬa、ＶＬb、ＶＬcが、感光体ドラムの回転中心Ｃcyと交差するとき、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcが回転中心Ｃcyを向いているとする。
【００８５】
以上のように、第１実施形態と同様に第４実施形態においても、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているようにラインヘッド２９を構成している。これにより、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射角を小さくすることができ、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。
【００８６】
第５実施形態
図１７は、図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面において第５実施形態のラインヘッドを部分的に示した図である。図１８は、第５実施形態のラインヘッドでの開口絞りの配置を説明するための斜視図である。なお、図１８では、感光体ドラム２１と開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡc以外のレンズ等の記載は省略されており、感光体ドラム２１は主走査方向ＭＤの一部分だけが図示されている。第４実施形態に対する第５実施形態の主な違いは、開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡcを回転中心Ｃcyの共役な位置に配置した点である。それ以外の構成は、第４実施形態と第５実施形態とは共通するため、以下では、共通部分については相当符号を付して説明を適宜省略し、差異点を中心に説明をすることとする。
【００８７】
第５実施形態においても、絞り平板２９５に配設された開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡcの副走査方向ＳＤへの開口絞り間距離Ｄdaよりも、第１レンズアレイＬＡ1に配設された第１レンズＬＳa1、ＬＳa2、ＬＳa3の副走査方向ＳＤへのレンズ間距離Ｄlsは短い。このように、第４実施形態のラインヘッド２９と共通する構成を備える第５実施形態のラインヘッド２９は、上述した第４実施形態のラインヘッド２９の効果と同様の効果を奏することができる。
【００８８】
さらには、第５実施形態のラインヘッド２９は、開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡcを感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyの共役な位置に配置している。これについて、図１８を用いてより詳しく説明する。同図では、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyの３個の所定位置Ｖta、Ｖtb、Ｖtcが主走査方向ＭＤにこの順番で並んで示されている。さらに、所定位置Ｖta、Ｖtb、Ｖtcを通り回転中心Ｃcyに直交する３本の仮想直線Ｖpa、Ｖpb、Ｖpcが示されている。そして、同図に示すように、上流側開口絞りＤＡaは、回転中心Ｃcyの所定の位置Ｖtaを通る仮想垂線Ｖpa上の共役な位置に配置され、中央開口絞りＤＡbは、回転中心Ｃcyの所定の位置Ｖtbを通る仮想垂線Ｖpb上の共役な位置に配置され、下流側開口絞りＤＡcは、回転中心Ｃcyの所定の位置Ｖtcを通る仮想垂線Ｖpc上の共役な位置に配置されている。
【００８９】
第５実施形態のラインヘッドは、このような構成を備えるため、次のような効果も奏することができる。つまり、このように開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡcを配置した場合、発光素子Ｅの副走査方向ＳＤへの位置に拘わらず、各発光素子Ｅからの光を感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyに向けることができる。具体的には、図１７では、発光素子グループＥＧa、ＥＧb、ＥＧcのそれぞれにおいて、副走査方向ＳＤに異なる３個の発光素子Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3が配置されている。ここで、発光素子グループＥＧaで代表して、これら３個の発光素子Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3から射出された光の軌跡を見てみると、発光素子Ｅ1からの光を上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）で収束した収束光の主光線ＰＲa1は回転中心Ｃcyを向いており、また、発光素子Ｅ2からの光を上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）で収束した収束光の主光線ＰＲa2は回転中心Ｃcyを向いており、さらに、発光素子Ｅ3からの光を上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）で収束した収束光の主光線ＰＲa3は回転中心Ｃcyを向いている。このように、副走査方向ＳＤに異なる３個の発光素子Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3からの光が全て回転中心Ｃcyを向いている。また、中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）および下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）についても同様である。このように第５実施形態のラインヘッド２９は、発光素子Ｅの副走査方向ＳＤへの位置に拘わらず、収束光を確実に回転中心Ｃcyへ向わせることができるため、良好な露光の実現に有利と言える。
【００９０】
第６実施形態
図１９は、図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面において第６実施形態のラインヘッドを部分的に示した図である。以下、第４実施形態と第６実施形態との差異点について主に説明し、両実施形態で共通する部分については共通符号を付して説明を適宜省略する。
【００９１】
第４実施形態に対する第６実施形態の主な違いは、遮光部材２９７の構成である。つまり、第６実施形態では、複数（５枚）の遮光板２９７３を厚さ方向ＴＫＤに並べて１個の遮光部材２９７が構成されている。より詳しくは、各遮光板２９７３には、発光素子グループＥＧ毎に１個の貫通孔２９７５が形成されている。そして、５枚のうちの１枚の遮光板２９７３はヘッド基板２９３に載置されるとともに、残りの４枚の遮光板２９７３は厚さ方向ＴＫＤに間隔を空けて配置されている。そして、これら５枚の遮光板２９７３と第１レンズアレイＬＡ1との間に絞り平板２９５が配置されている。なお、これら遮光板２９７３および絞り平板２９５はヘッドフレーム２９１により狭持されている。
【００９２】
そして、第６実施形態のラインヘッド２９においても、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcが感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているようにラインヘッド２９を構成している。これにより、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射角を小さくすることができ、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。
【００９３】
第７実施形態
上記実施形態では、画像形成装置に対して本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明の適用対象は画像形成装置に限られず、像担持体ユニットであっても良い。
【００９４】
図２０は、像担持体ユニットの副走査方向の部分断面図である。同図に示すように、像担持体ユニット３は、画像形成装置に対して着脱自在なユニットケース３２を備えており、ユニットケース３２の内部に、感光体ドラム２１、帯電部２３およびクリーナーブレード２７が保持されている。感光体ドラム２１は、回転方向Ｄ21に回転自在であり、回転方向Ｄ21にクリーナーブレード２７、帯電部２３およびラインヘッド２９がこの順番で配置されている。
【００９５】
クリーナーブレード２７は、回転方向Ｄ21のカウンター方向から感光体ドラム２１周面に当接して、感光体ドラム２１周面の残留トナーを除去する。こうして除去されたトナーは、自重により廃トナー貯蔵部３８に回収される。帯電部２３は、残留トナーが除去された感光体ドラム２１周面に当接して帯電ローラー２３１と、帯電ローラー２３１をクリーニングするクリーニングローラー２３２とを有している。そして、帯電ローラー２３１により所定電位に帯電された感光体ドラム２１周面がラインヘッド２９により露光される。また、回転方向Ｄ21のラインヘッド２９の下流側では、現像用開口部３６が設けられており、画像形成装置に像担持体ユニット３のユニットケース３２が装着された状態において、現像用開口部３６を介して現像ローラー２５１が感光体ドラム２１に当接する。
【００９６】
そして、第７実施形態においても、図２１に示すように、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているようにラインヘッド２９を構成している。ここで、図２１は、図５のＡ−Ａ線に相当する階段線の断面において第７実施形態のラインヘッドを部分的に示した図である。これにより、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射角を小さくすることができ、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの感光体ドラム２１周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。
【００９７】
第８実施形態
上記実施形態では、像担持体として感光体ドラム２１を用いた構成に対して本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限られず、像担持体として感光体ベルト４１を用いることもできる。
【００９８】
図２２は、第８実施形態の画像形成装置が備える構成の部分断面図である。同図に示すように、無端状の感光体ベルト４１が、バックアップローラー４２および張架ローラー４３に掛け渡されている。バックアップローラー４２の両端からはローラー軸棒４２が突出しており、このローラー軸棒４２を中心にバックアップローラー４２は回転自在である。また、張架ローラー４３も同様の構成を備えている。そして、これらのローラー４２、４３が回転方向Ｄ41、Ｄ43に回転することで、感光体ベルト４１の表面が搬送される。また、感光体ベルト４１がバックアップローラー４２に巻きかけられて形成される巻きかけ部分にラインヘッド２９は、収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcを入射させる。
【００９９】
ところで、このような構成では、上述した感光体ドラム２１と同様に、バックアップローラー４２の回転中心が偏心したりバックアップローラー４２の断面が完全な真円でなかったりすることで、感光体ベルト４１とラインヘッド２９との間隔が変動して、感光体ベルト４１への光の入射位置が安定しないおそれがある。これに対して、第８実施形態では、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcがバックアップローラー４２の回転中心Ｃcy42を向くようにラインヘッド２９を構成している。これにより、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcの感光体ベルト４１表面への入射角を小さくすることができ、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcの感光体ベルト４１表面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。
【０１００】
第９実施形態
上記実施形態では、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcは、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyあるいはバックアップローラー４２の回転中心Ｃcy42を向いている。しかしながら、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcが回転中心Ｃcy、Ｃcy42を正確に向いている必要は無く、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcが回転中心Ｃcy、Ｃcy42の近傍を向く（換言すれば、各収束光ＬＢa、ＬＢb、ＬＢcが回転中心Ｃcy、Ｃcy42の近傍に出射する）ようにラインヘッド２９を構成しても良い。具体的に、感光体ドラム２１で代表して説明する。
【０１０１】
図２３は、感光体ドラムの回転中心の近傍を向く光を説明するための概念図である。同図の距離Ｄyは、異なる光学系に対応した発光素子Ｅの間の副走査方向ＳＤへの距離（つまり、上流側結像光学系（ＬＳa1、ＬＳa2）に対応する発光素子Ｅと中央光学系（ＬＳb1、ＬＳb2）に対応する発光素子Ｅとの間の副走査方向ＳＤへの距離、あるいは中央結像光学系（ＬＳb1、ＬＳb2）に対応する発光素子Ｅと下流側光学系（ＬＳc1、ＬＳc2）に対応する発光素子Ｅとの間の副走査方向ＳＤへの距離）である。換言すれば、距離Ｄyは、２個の発光素子グループＥＧの副走査方向ＳＤへの距離Ｄt（図５）に相当し、特に図５に例示したような発光素子グループＥＧの幾何重心に発光素子Ｅが存在する構成では、２個の発光素子グループＥＧの幾何重心にある発光素子Ｅそれぞれの間の副走査方向ＳＤへの距離Ｄtとして求めることができる。
【０１０２】
そして、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyからの距離が距離Ｄyより短い（距離Ｄy未満の）範囲が、感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyの近傍となる。したがって、回転中心Ｃcyから距離Ｄyより短い距離範囲を主光線の延長線が通過する光は、回転中心Ｃcyの近傍を向いて感光体ドラム２１周面に入射している（換言すれば、回転中心Ｃcyの近傍に出射している）。具体的には、主光線の延長線が一点鎖線ＶＬ1_1、ＶＬ_2である光は、回転中心Ｃcyの近傍を向いて感光体ドラム２１周面に入射している。一方で、主光線の延長線が一点鎖線ＶＬ1_3、ＶＬ_4である光は、回転中心Ｃcyの近傍を向いていない。
【０１０３】
そして、収束光が感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyの近傍を向くようにラインヘッド２９を構成することで、収束光の感光体ドラム２１周面への入射角を抑制することができ、収束光の感光体ドラム２１周面への入射位置を安定させて、良好な露光の実現を図ることができる。
【０１０４】
その他
以上のように、上記実施形態では、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、上流側光学系を本発明の「第１の光学系」としたとき中央光学系が本発明の「第２の光学系」に相当する。あるいは、中央光学系を本発明の「第１の光学系」としたとき下流側光学系が本発明の「第２の光学系」に相当し、収束光ＬＢaが本発明の「第１の光」に相当し、収束光ＬＢbが本発明の「第２の光」に相当する。また、感光体ドラム２１が本発明の「像担持体ドラム」に相当し、感光体ベルト４１が本発明の「像担持体ベルト」に相当している。また、回転中心Ｃcyが本発明の「回転軸」に相当している。
【０１０５】
また、上記実施形態では、各レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2において３行千鳥でレンズが並んでいたが、レンズの配置態様はこれに限られない。したがって、例えば、２行千鳥等の他の配置態様でレンズを並べても良い。
【０１０６】
また、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2の裏面にレンズＬＳ1、ＬＳ2が形成されていた。しかしながら、例えば、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2の表面にレンズＬＳ1、ＬＳ2が形成されても良い。
【０１０７】
また、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2ガラス製の光透過性基板ＳＢ1、ＳＢ2に樹脂製のレンズＬＳa1、ＬＳa2等を形成したものであった。しかしながら、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2を１つの材料で一体的に構成することもできる。
【０１０８】
また、上記実施形態では、複数の発光素子グループＥＧは３行千鳥で配置されていたが、複数の発光素子グループＥＧの配置態様はこれに限られない。
【０１０９】
また、上記実施形態では、１５個の発光素子Ｅから発光素子グループＥＧが構成されている。しかしながら、発光素子グループＥＧを構成する発光素子Ｅの個数はこれに限られない。
【０１１０】
また、上記実施形態では、発光素子グループＥＧ内において、複数の発光素子Ｅが３行千鳥で配置されていたが、発光素子グループＥＧ内での複数の発光素子Ｅの配置態様はこれに限られない。
【０１１１】
また、上記実施形態では、発光素子Ｅとしてボトムエミッション型の有機ＥＬ素子が用いられている。しかしながら、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を発光素子Ｅとして用いても良く、あるいは有機ＥＬ素子以外のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を発光素子Ｅとして用いても良い。
【０１１２】
また、上記実施形態では、感光体ドラム２１あるいはバックアップローラー４２を軸棒ＲＳ21、ＲＳ42により回転自在に支持していた。しかしながら、感光体ドラム２１等の回転支持機構はこれに限られず、例えば、特開２００１−３０５９１１号公報のようなフランジを用いた機構であっても良い。
【実施例】
【０１１３】
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。
【０１１４】
図２４は、Ａ−Ａ線階段断面において実施例のラインヘッドを部分的に示した図である。実施例のラインヘッドは、第５実施形態のラインヘッドと略同じ構成を有する。以下、像面の曲率半径を２０[ｍｍ]（Ｒ21＝２０[mm]）とするとともに、その他の光学系諸元を図２５、図２６、図２７に示す値として求めた、各光学系の光線図およびレンズデータを示す。
【０１１５】
図２５は、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）の光学系諸元を表としてまとめた図である。図２６は、中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）の光学系諸元を表としてまとめた図である。図２７は、下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）の光学系諸元を表としてまとめた図である。図２４および図２５〜図２７の各表では、中央光学系の中心（換言すれば、レンズ中心線Ｃbあるいは中央光学系の光軸）を原点として、副走査方向ＳＤにおける位置が示されており、図２４の右向きに負方向がとられ、図２４の左向きに正方向がとられている。
【０１１６】
まず、図２５の表を用いて上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）の光学系諸元について説明する。副走査方向ＳＤにおける上流側第１レンズＬＳa1および上流側第２レンズＬＳa2の中心位置は１．７[mm]であり（項目「副走査方向におけるレンズ位置」）、上流側第１レンズＬＳa1に対する上流側開口絞りＤＡaの副走査方向ＳＤへの偏心量ΔＤdlは０．１５４[mm]である（項目「副走査方向絞り偏心量」）。また、この上流側開口絞りＤＡaは、主走査方向ＭＤへの幅が１．２[mm]であるとともに副走査方向ＳＤへの幅が０．５[mm]である矩形を有しており、実質的に副走査方向ＳＤへのみ光量制限機能を有する（項目「副走査方向絞り幅（矩形  主×副）」）。各レンズＬＳa1、ＬＳa2のレンズ径は１．６６[mm]である（項目「レンズ径」）。さらに、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）による収束光の主光線ＰＲaの傾きθabは−４．６５°であり（項目「θab」）、主光線ＰＲaは回転中心ＣＴ21（＝Ｃcy）を向いている（つまり、主光線ＰＲaの延長線ＶＬaは回転中心ＣＴ21と交差する）。そして、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）の副走査方向ＳＤにおける結像位置は１．７７[mm]である（項目「副走査方向における結像位置」）。また、発光素子Ｅは、上流側第１レンズＬＳa1の中心線Ｃa1上にあり（項目「物体高（副走査方向）」）にあり、波長６９０[nm]の光を射出する（項目「波長」）。さらに、実施例での上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）は、開口絞りＭdaを備えており（図３１）。この開口絞りＭdaは、主走査方向ＭＤへの幅が０．８[mm]であるとともに副走査方向ＳＤへの幅が１．２[mm]である矩形を有しており、実質的に主走査方向ＭＤへのみ光量制限機能を有する（項目「主走査方向絞り幅（矩形  主×副）」）。また、この開口絞りＭdaは、結像光学系（ＬＳa1、ＬＳa2）の前側焦点位置に配置されており、主走査方向ＭＤにおいて像側テレセントリックが実現されている。
【０１１７】
次に、図２６の表を用いて中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）の光学系諸元について説明する。副走査方向ＳＤにおける中央第１レンズＬＳb1、中央第２レンズＬＳb2の中心位置は０[mm]であり（項目「副走査方向におけるレンズ位置」）、中央第１レンズＬＳb1に対する中央開口絞りＤＡbの副走査方向ＳＤへの偏心量は０[mm]である。各レンズＬＳb1、ＬＳb2のレンズ径は１．６６[mm]であり（項目「レンズ径」）、開口絞りＤＡの径は０．８[mm]である（項目「絞り径」）。さらに、中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）による収束光の主光線ＰＲbは回転中心ＣＴ21を向いている（つまり、主光線ＰＲbの延長線ＶＬbは回転中心ＣＴ21と交差する）。そして、中央光学系（ＤＡa、ＬＳb1、ＬＳb2）の副走査方向ＳＤにおける結像位置は０[mm]である（項目「副走査方向における結像位置」）。また、発光素子Ｅは、中央第１レンズＬＳb1の中心線Ｃb1上にあり（項目「物体高（副走査方向）」）にあり、波長６９０[nm]の光を射出する（項目「波長」）。
【０１１８】
最後に、図２７の表を用いて下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）の光学系諸元について説明する。副走査方向ＳＤにおける下流側第１レンズＬＳc1および下流側第２レンズＬＳc2の中心位置は−１．７[mm]であり（項目「副走査方向におけるレンズ位置」）、下流側第１レンズＬＳc1に対する下流側開口絞りＤＡcの副走査方向ＳＤへの偏心量ΔＤdlは−０．１５４[mm]である（項目「副走査方向絞り偏心量」）。また、この下流側開口絞りＤＡcは、主走査方向ＭＤへの幅が１．２[mm]であるとともに副走査方向ＳＤへの幅が０．５[mm]である矩形を有しており、実質的に副走査方向ＳＤへのみ光量制限機能を有する（項目「副走査方向絞り幅（矩形  主×副）」）。各レンズＬＳc1、ＬＳc2のレンズ径は１．６６[mm]である（項目「レンズ径」）。さらに、下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）による収束光の主光線ＰＲcの傾きθbcは４．６５°であり（項目「θbc」）、主光線ＰＲcは回転中心ＣＴ21を向いている（つまり、主光線ＰＲcの延長線ＶＬcは回転中心ＣＴ21と交差する）。そして、下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）の副走査方向ＳＤにおける結像位置は−１．７７[mm]である（項目「副走査方向における結像位置」）。また、発光素子Ｅは、下流側第１レンズＬＳc1の中心線Ｃc1上にあり（項目「物体高（副走査方向）」）にあり、波長６９０[nm]の光を射出する（項目「波長」）。さらに、実施例での下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）は、開口絞りＭdaを備えており（図２１）。この開口絞りＭdaは、主走査方向ＭＤへの幅が０．８[mm]であるとともに副走査方向ＳＤへの幅が１．２[mm]である矩形を有しており、実質的に主走査方向ＭＤへのみ光量制限機能を有する（項目「主走査方向絞り幅（矩形  主×副）」）。また、この開口絞りＭdaは、結像光学系（ＬＳc1、ＬＳc2）の前側焦点位置に配置されており、主走査方向ＭＤにおいて像側テレセントリックが実現されている。
【０１１９】
以上の光学系諸元を満たすように、各結像光学系の光線図およびレンズデータを求めたところ、次のようになった。図２８は、副走査方向断面における上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）の光線図である。図２９は、副走査方向断面における中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）の光線図である。図３０は、副走査方向断面における下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）の光線図である。図３１は、主走査方向断面における光線図である。この主走査方向断面における光線図は、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）、中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）および下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）で共通する。図３２は、上流側光学系（ＤＡa、ＬＳa1、ＬＳa2）および下流側光学系（ＤＡc、ＬＳc1、ＬＳc2）のレンズデータを表として示す図である。図３３は、図３２のレンズデータのＳ5面のデータを表として示す図である。図３４は、図３２のレンズデータのＳ8面のデータを表として示す図である。図３５は、中央光学系（ＤＡb、ＬＳb1、ＬＳb2）のレンズデータを表として示す図である。図３６は、図３５のレンズデータのＳ5面のデータを表として示す図である。図３７は、図３６のレンズデータのＳ8面のデータを表として示す図である。図３８は、ＸＹ多項式面の定義式を示す図である。
【０１２０】
このように本実施例においても、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcは感光体ドラム２１の回転中心Ｃcyを向いているようにラインヘッド２９を構成している。したがって、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcそれぞれの主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲcは法線ＮＬと略完全に一致しており、上流側収束光ＬＢa、中央収束光ＬＢbおよび下流側収束光ＬＢcそれぞれ（の主光線ＰＲa、ＰＲb、ＰＲc）の感光体ドラム２１周面への入射角を極めて小さくすることができ、入射位置を十分に安定させて、良好な露光の実現を確実に図ることが可能となっている。
【０１２１】
また、本実施例では、開口絞りＤＡa、ＤＡb、ＤＡcを回転中心Ｃcyの共役な位置に配置しており、発光素子Ｅの副走査方向ＳＤへの位置に拘わらず、収束光を確実に回転中心Ｃcyへ向わせることができるため、良好な露光の実現に有利と言える。
【符号の説明】
【０１２２】
２１…感光体ドラム、  ２９…ラインヘッド、  ２９１…ヘッドフレーム、  ２９３…ヘッド基板、  ２９５…絞り平板、  ＤＡ…開口絞り、  ２９７…遮光部材、  ２９７１…導光孔、  ＣＴ21…回転中心（回転軸）、  Ｄ21…回転方向、  Ｅ…発光素子、  ＥＧ…発光素子グループ、  ２９５…絞り平板、  ＤＡ…開口絞り、  ＤＡa…上流側開口絞り、  ＤＡb…中央開口絞り、  ＤＡc…下流側開口絞り、  ＬＡ1…第１レンズアレイＬＡ1、  ＬＡ2…第２レンズアレイ、  ＬＡ…レンズアレイ、  ＬＳ1…第１レンズ、  ＬＳ2…第２レンズ、  ＬＳa1…上流側第１レンズ、  ＬＳb1…中央第１レンズＬＳb1、  ＬＳc1…下流側第１レンズ、  ＬＳa2…上流側第２レンズ、  ＬＳb2…中央第２レンズ、  ＬＳc2…下流側第２レンズ、  ＬＢa…上流側収束光、  ＬＢb…中央収束光、  ＬＢc…下流側収束光、  Ｄls…第１距離、  Ｄda…距離、  ＬＧＤ…長手方向ＬＧＤ、  ＬＴＤ…幅方向、  ＭＤ…主走査方向、  ＳＤ…副走査方向、  ＮＬ…法線、  ＲＳ21…ドラム軸棒、  Ｃcy…回転中心（回転軸）、  ＳＢ1…第１光透過性基板、  ＳＢ2…第２光透過性基板
【図１】
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【図２】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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