(57)【要約】【課題】  低コストであり、階調表現が安定した画像形成装置を提供する。【解決手段】  露光部３０は、第１の方向に配列された複数のレンズを有するレンズ群３１０と、レンズ群３１０と対向して配置され、基板３０５上に第１の方向と平行に配列された複数の有機ＥＬ素子３０２を有する素子アレイ３０１と、を備え、基板３０５には、有機ＥＬ素子３０２の単位時間当たりの輝度を制御するためのＴＦＴ回路３０６を複数有する駆動回路３０３が配置され、面積階調法によって作成された信号に基づき、ＴＦＴ回路３０６は有機ＥＬ素子３０２の輝度を制御する。【選択図】  図３
2015009431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体を帯電する帯電部と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像部と、前記トナー像を被転写材に転写する転写部と、前記転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置であって、
前記露光部は、第１の方向に配列された複数のレンズを有するレンズ群と、前記レンズ群と対向して配置され、基板の上に前記第１の方向と平行に配列された複数の有機ＥＬ素子を有する素子アレイと、を備え、
前記素子アレイの基板には、前記複数の有機ＥＬ素子の単位時間当たりの輝度をそれぞれ制御するための複数のトランジスタ回路を有する駆動回路が配置され、
面積階調法によって作成された信号に基づき、前記トランジスタ回路は前記有機ＥＬ素子の前記輝度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動回路によって、前記露光部が形成する前記静電潜像の単位セルのうち、階調制御画素に対応する機ＥＬ素子の単位時間当たりの輝度が最大輝度あるいは最低輝度以外の値に設定され、前記階調制御画素ではない画素に対応する有機ＥＬ素子の単位時間当たりの輝度が最大輝度あるいは最低輝度の値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トランジスタ回路は前記有機ＥＬ素子に流れる電流値を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記レンズ群は、前記第１の方向に垂直な断面内においては倒立結像系であり、かつ前記第１の方向と各レンズの光軸方向とに対して垂直な第２の方向に垂直な断面内においては正立等倍結像系であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記レンズ群は、前記第１の方向と各レンズの光軸方向とに対して垂直な第２の方向に配列された複数のレンズ列を有し、
前記複数のレンズ列を構成する複数のレンズそれぞれの光軸は、隣り合うレンズどうしにおいて、前記第１の方向に離間し、かつ同一ライン上に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記レンズ群は、各レンズの光軸方向に離間された第１光学系と第２光学系を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１光学系と前記第２光学系とは、前記レンズが有する中間結像面に対して対称な形状であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記レンズ群は、前記第１の方向と各レンズの光軸方向とに対して垂直な第２の方向に垂直な断面内において、前記第１光学系を通過して前記第２光学系に入射する光束の一部を遮光する遮光部材を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスなどを用いたプリンタ等の画像形成装置に用いられる、感光体を選択的に露光するための露光ヘッドとしては、特許文献１のように、発光素子アレイとマイクロレンズアレイとを備えた構成が提案されている。発光素子は、Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ）素子や有機Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ）素子などが用いられる。特に、有機ＥＬ素子アレイを露光ヘッドに用いる場合には、ＬＥＤ素子アレイのように高精度に発光素子を並べる必要が無く、モノリシックに基板上に形成できるため、コストを低減することができる。
【０００３】
一方、発光素子アレイの各画素の画像信号は、ハーフトーン画像の階調表現において、ディザ法や誤差拡散法といった面積階調法によって決定される。特許文献２では、多値の面積階調法で画像信号を作成することについて提案されている。
【０００４】
各発光素子の階調制御の代表的な方法として、露光時間を制御するパルス幅変調が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１０７６２号公報
【特許文献２】特開２００２−１６８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パルス幅変調を行うためには、周辺回路あるいは画素回路の要素の一つである薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の数が向上し、歩留まりの低下やＴＦＴの作製される全領域の面積の増加に伴う基板面積の増加が生じ、コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、低コストであり、階調表現が安定した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電部と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像部と、前記トナー像を被転写材に転写する転写部と、前記転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置であって、前記露光部は、第１の方向に配列された複数のレンズを有するレンズ群と、前記レンズ群と対向して配置され、基板の上に前記第１の方向と平行に配列された複数の有機ＥＬ素子を有する素子アレイと、を備え、前記素子アレイの基板には、前記複数の有機ＥＬ素子の単位時間当たりの輝度をそれぞれ制御するための複数のトランジスタ回路を有する駆動回路が配置され、面積階調法によって作成された信号に基づき、前記トランジスタ回路は前記有機ＥＬ素子の前記輝度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストであり、階調表現が安定した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略図
【図２】本実施形態に係る画像形成装置に用いる露光ヘッドの概略図
【図３】本実施形態に係る露光ヘッドの素子アレイの一例を示す概略図
【図４】振幅変調を行う場合の有機ＥＬ素子を駆動するための回路の概略図
【図５】パルス幅変調を行う場合の有機ＥＬ素子を駆動するための回路の概略図
【図６】本実施形態に係る画像形成装置の画像処理を説明するための概略図
【図７】パルス幅変調を行う場合の面積階調法を説明する図
【図８】パルス幅変調を行う場合の階調変化を説明する図
【図９】振幅変調を行う場合の面積階調法を説明する図
【図１０】振幅変調を行う場合の階調変化を説明する図
【図１１】パルス幅変調による階調別露光分布断面図
【図１２】輝度変調による階調別露光分布断面図
【図１３】パルス幅変調と輝度変調における階調と線幅変化量との関係図
【図１４】本実施形態の露光ヘッドのレンズ群の一例を示す図
【図１５】本実施形態のレンズ群の結像系を説明する図
【図１６】本実施形態に係るレンズ群の主配列断面図及び副配列断面図
【図１７】比較例のレンズ群の各発光点位置からの結像光束を示す主配列断面図
【図１８】本実施形態に係るレンズ群の各発光点位置からの結像光束を示す主配列断面図
【図１９】比較例に係るレンズ群を用いた場合の発光点位置と結像光量比との関係図
【図２０】本実施形態のレンズ群を用いた場合の発光点位置と結像光量比との関係図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明における実施形態について図面に則して詳しく説明する。
【００１２】
［電子写真画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１の概略断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。
【００１３】
画像形成装置１は、画像情報にしたがって、記録紙１００（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置１に接続された不図示の画像読み取り装置、或いは画像形成装置１に通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置１に入力される。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施形態では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、水平方向に一列に配置されている。なお、本実施形態では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。以下、特に区別を要しない場合は、図１においていずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００１４】
本実施形態では、画像形成装置１は複数の像担持体として、水平方向に並設された４個のドラム型の電子写真感光体、すなわち、感光体ドラム１０を有する。感光体ドラム１０は、図示矢印方向（時計回り方向）に図示しない駆動部（駆動源）により回転駆動される。
【００１５】
まず、感光体ドラム１０の周囲には、帯電部としての帯電ローラ４０が配置されている。この帯電ローラ４０により、感光体ドラム１０の表面を均―に負極性に帯電する。
【００１６】
次に、画像信号に基づき光を照射して感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する露光部としての露光ヘッド３０が配置されている。露光ヘッド３０により感光体ドラム１０上の所定の箇所が露光され、感光体ドラム１０の所定の箇所の帯電が減衰する。
【００１７】
更に、感光体ドラム１０の周囲には、静電像をトナー像として現像する現像部としての現像ユニット２０が配置される。なお、本実施形態では、現像ユニット２０は、現像剤として非磁性一成分現像剤、すなわち、トナーを用いる。又、本実施形態では、現像ユニット２０は、現像剤担持体としての現像ローラ２１を感光体ドラム１０に対して接触させて現像を行うものである。すなわち、本実施形態では、現像ユニット２０内の現像ローラ２１に感光体ドラム１０の帯電極性と同極性（本実施形態では負極性）の電圧を印可する。このため、現像ローラ２１とアースに繋がれた感光体ドラム１０との間に電界を発生させて、負極性に帯電したトナーを感光体ドラム１０上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像を現像する。
【００１８】
更に、４個の感光体ドラム１０に対向して、感光体ドラム１０上のトナー像を記録紙１００に転写するための中間転写体（被転写材）としての中間転写ベルト５０が配置されている。ここで、中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５０は、全ての感光体ドラム１０に当接し、図示矢印方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト５０は、複数の支持部材、一次転写ローラ５１、二次転写対向ローラ５５、従動ローラ５３、駆動ローラ５４に掛け渡されている。中間転写ベルト５０の内周面側には、各感光体ドラム１０に対向するように、一次転写部としての、４個の一次転写ローラ５１が並設されている。一次転写ローラ５１は、中間転写ベルト５０を感光体ドラム１０に向けて押圧し、中間転写ベルト５０と感光体ドラム１０とが当接する一次転写部を形成する。そして、一次転写ローラ５１に、図示しない一次転写バイアス印加部としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１０上のトナー像が中間転写ベルト５０上に転写（一次転写）される。
【００１９】
また、中間転写ベルト５０の外周面側において二次転写対向ローラ５５に対向する位置には、二次転写部としての二次転写ローラ５２が配置されている。二次転写ローラ５２は中間転写ベルト５０を介して二次転写対向ローラ５５に圧接し、中間転写ベルト５０と二次転写ローラ５２とが当接する二次転写部を形成する。そして、二次転写ローラ５２に、図示しない二次転写バイアス印加部としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５０上のトナー像が給紙ユニットから給送された記録紙１００に転写（二次転写）される。
【００２０】
更に、転写後の感光体ドラム１０の表面に残ったトナー（転写残トナー）をクリーニングするクリーニング部９０が配置されている。
【００２１】
このように感光体ドラム１０の回転方向において、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの順に行われる。
【００２２】
最後に、トナー像が転写された記録紙１００は、定着部としての定着装置８０に搬送される。定着装置８０において記録紙１００に熱及び圧力を加えられることで、記録紙１００にトナー像が定着される。
【００２３】
また、二次転写工程後に中間転写ベルト５０上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置５６によって清掃される。
【００２４】
なお、画像形成装置１は、所望の単独又はいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
【００２５】
ここまで説明した画像形成装置構成については、本実施形態を説明するために一例を示したものであり、本発明の主旨からして限定されるものではない。
【００２６】
次に、露光ヘッド３０について説明する。図２（ａ）は、露光ヘッド３０の組図を示し、図２（ｂ）には露光ヘッド３０の分解図を示している。図２（ｂ）に示すように、露光ヘッド３０は、有機ＥＬ素子を複数配置された素子アレイ３０１、枠体３６０、レンズ群３１０から構成される。素子アレイ３０１とレンズ群３１０は、レンズ群３１０の焦点位置で定められる適正な位置にアライメントされ、枠体３６０に位置決め固定される。
【００２７】
素子アレイ３０１の詳細図を図３に示す。図３において、素子アレイ３０１は、基板３０５と、基板３０５に配置された複数の有機ＥＬ素子３０２と、複数の有機ＥＬ素子３０２を駆動するための駆動回路３０３と、コネクタ３０４とを備えている。具体的には、駆動回路３０３と複数の有機ＥＬ素子３０２が基板３０５上にモノリシックに形成されている。
【００２８】
本実施形態では、有機ＥＬ素子３０２はボトムエミッション型であり、基板３０５を介して光が射出される。また、複数の有機ＥＬ素子３０２は、封止部材（不図示）により封止されている。図３に示すように、複数の有機ＥＬ素子３０２は基板３０５上でＹ方向に千鳥状に配置されている。駆動回路３０３により各有機ＥＬ素子３０２の発光タイミングを制御することによって、各有機ＥＬ素子３０２により露光されるスポットが、感光体ドラム１０上で直線上に並ぶようにしている。このとき、感光体ドラム１０上の各スポットがわずかに重なり合うように、有機ＥＬ素子３０２の配置位置、レンズ群３１０の位置、形状などが設計されている。なお、有機ＥＬ素子３０２は千鳥状に配列されずに一列で配置されていてもよい。
【００２９】
コネクタ３０４は、配線によって駆動回路３０３と電気的に接続されており、不図示の画像形成装置の本体側の制御基板（不図示）とケーブルにより接続される。本体側の制御基板からコネクタ３０４を介して入力されるデータ信号に応じて、有機ＥＬ素子３０２が発光する。具体的には、画像信号に応じて、駆動回路３０３にて各有機ＥＬ素子３０２に流れる電流値を制御することで、所望の輝度で選択的に有機ＥＬ素子３０２を発光させる。
【００３０】
図４に、図３に示した駆動回路３０３を構成するＴＦＴ回路（トランジスタ回路）３０６を示す。複数ここでいうＴＦＴ回路３０６とは、１つの有機ＥＬ素子３０２を駆動し、その発光を制御するための回路である。駆動回路３０３は、ＴＦＴ回路３０６を有機ＥＬ素子の個数有している。なお、信号線、参照電圧線、電源線は、各ＴＦＴ回路３０６に共通で接続されている。
【００３１】
ＴＦＴ回路３０６はＴＦＴ素子を５個有している。そして、５個のＴＦＴ素子が図４の如く接続されることにより、信号線で送られるデータ信号に応じて有機ＥＬ素子３０２に流れる電流値を制御している。そして、有機ＥＬ素子３０２はＴＦＴ回路から供給される電流値に応じた輝度で発光する。このような構成により、この有機ＥＬ素子３０２は、画像信号に対応した輝度で発光する。図４で示すように、本実施形態のＴＦＴ回路３０６は、階調表現のために、有機ＥＬ素子３０２の単位時間あたりの輝度（以下、振幅という）、具体的には有機ＥＬ素子３０２に流れる電流値を制御する構成である。この構成を振幅変調という。
【００３２】
一方、図５で示すＴＦＴ回路３１６（太線で囲まれた部分）は、一般的なレーザースキャナと同じく、有機ＥＬ素子３０２の発光時間を制御する構成である。この構成をパルス幅変調という。図５で示すように、ＴＦＴ回路３１６は、図４で示したＴＦＴ回路３０６の構成と同様の定電流源回路が必要である。その上、ＴＦＴ回路３１６は、定電流源回路を時分割で駆動するために、ＥＶ−ＰＷＭ回路及びＯＤ−ＰＷＭ回路が必要となる。このため、パルス幅変調を行うためのＴＦＴ回路３１６は、回路規模が大きくなる。具体的には、ＴＦＴ回路３１６のＴＦＴ素子の数は、図４で示したＴＦＴ回路３０６と比して約４倍の２１個必要となる。
【００３３】
つまり、本実施形態のような振幅変調を行うＴＦＴ回路３０６であれば、パルス幅変調を行うＴＦＴ回路３１６よりも、ＴＦＴ素子の数を減らすことができる。このため、本実施形態であれば、駆動回路３０３が形成される面積を小さくすることができ、基板３０５の面積を小さくすることができる。この基板３０５の面積が小さくなると、１つの大盤の基板から取れる、素子アレイ３０１の取り個数を増やすことができ、コストを低減させることができる。
【００３４】
また、ＬＥＤ素子を発光素子で用いる場合には、本実施形態のように、複数の発光素子が配置された素子アレイと同一の基板の上に、有機ＥＬ素子３０２の単位時間あたりの輝度を制御するトランジスタ回路を形成することは困難である。これは、ＬＥＤ素子が形成される基板が一般的にＧａＡｓ基板やＧａＮ基板であるため、トランジスタ回路を構成しにくいためである。このため、ＬＥＤ素子を発光素子とする場合には、後述するメインコントローラやヘッドコントローラなどの外部回路が大きくなってしまう。これに対して、本実施形態のように、有機ＥＬ素子３０２と駆動回路３０３（ＴＦＴ回路３０６）を同一のガラス基板やＳｉ基板に形成すると、外部回路を小さくすることができ、コストを低減させることができる。
【００３５】
次に、有機ＥＬ素子３０２を発光する際に入力されるデータ信号について説明するために、外部から入力される画像信号の処理経路を図６に示す。ホストコンピュータなどの外部機器から入力された画像信号３５０は、ＣＰＵやメモリを有するメインコントローラ３５１に保持される。その後、メインコントローラ３５１は、画像形成装置１を動かす制御信号を送るとともに、画像信号３５０をヘッドコントローラ３５２に与える。ヘッドコントローラ３５２では、補正メモリ３５３内の光量補正データを参照しつつ、面積階調法により画像信号３５０を各色用の露光ヘッド３０Ｋ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙに対応した多値の面積階調信号へと変換・作成する。このあと、有機ＥＬ素子３０２が千鳥配置であることを考慮して、感光体ドラム１０上で直線上に露光されるように信号の書き込み順を調整する処理が行われ、各色に配置されている露光ヘッド３０Ｋ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙへと面積階調信号を送信する。この面積階調信号に基づき、駆動回路３０３は各ＴＦＴ回路３０６に接続された信号線に各有機ＥＬ素子に対応するデータ信号を送り、そのデータ信号に基づいて各有機ＥＬ素子の単位時間当たりの輝度を制御する。
【００３６】
次に、本実施形態の画像形成装置は、多値の面積階調法として２値の面積階調法と振幅変調法とを組み合わせてハーフトーン画像の階調表現を行っている。以下に、本実施形態の階調表現について説明する。なお、多値の面積階調法として２値の面積階調法とパルス幅変調法とを組み合わせた階調表現との比較を行うことで、２値の面積階調法と振幅変調法とを組み合わせる効果についても説明する。
【００３７】
まず、図７を用いて、２値の面積階調法とパルス幅変調法とを組み合わせた階調表現を説明する。図７（ｂ）において、露光ヘッドが形成する静電潜像の単位セル６００内に存在する９個のブロック要素を画素（６０１〜６０９）と称する。このように、３×３（２００線の６００ｄｐｉ相当）の単位セル６００を１つの単位として用いて、この単位セル６００の複数の集まりで図７（ａ）のようなハーフトーン画像を形成する。なお、単位セル６００内の列方向に並んだ３つの画素は同じ有機ＥＬ素子３０２の露光位置に対応するもので、感光体ドラム１０の回転に合わせ感光体ドラム１０上で露光する位置が異なっている。さらに、図７（ａ）の同じ列に並んだ１２個の画素も同様に同じ有機ＥＬ素子３０２の露光位置に対応するものである。
【００３８】
また、単位セル６００内のうち画素６０５は、パルス幅変調を行う画素であり、階調制御画素と称する。ただし、階調制御画素は単位セル６００内の画素のうちから選ばれた少なくとも一つの画素であり、面積階調法であるディザ法や誤差拡散法によって適宜決定される。
【００３９】
図７（ｂ）の黒色部が露光箇所であり、白色部は非露光箇所である。つまり、図７（ｂ）の単位セル６００では、画素６０１，６０２，６０４が露光状態にあり、画素６０３，６０６，６０７，６０８，６０９は露光状態ではない。また、画素６０５は、画素の一部、具体的には、その中央から紙面の上下方向に広がるような露光状態にあり、その他の部分は露光されていない状態である。
【００４０】
階調制御画素を有さない構成の場合、つまり２値の面積階調法のみで階調を表現する場合には、画素一つは、露光状態、非露光状態である２値のパターンしかもたず、単位セルにおいて、３×３＝９階調しか表現できない。
【００４１】
しかし、上記のように単位セル６００内に階調制御画素６０５を有する構成とした場合には、以下の発光制御が可能となる。すなわち、各画素に、露光状態、非露光状態の他に、一部が露光された状態でかつその他の部分が露光されていない状態である中間状態を作ることができる。この結果、例えば、各画素に対応する有機ＥＬ素子３０２に４ｂｉｔのデータ信号を割り当てることができ、露光時間を制御することによって、３×３×２４＝１４４階調の階調表現を得ることができる。
【００４２】
階調制御画素６０５について、図８を用いてより詳しく説明する。図８（ａ）は、１４４階調のうち階調４８のときの単位セル６００の面積階調信号に対応した露光状態を表している。図８（ａ）の面積階調信号から階調を二つ上げると、図８（ｂ）の状態になる。具体的には、図８（ｂ）は、その画素だけで表現できる最大階調値に対応する露光時間を１（＝１６／１６）としたときに、階調制御画素６０５の露光時間が、図８（ａ）に比べ２／１６だけ増加した場合である。そして、図８（ｂ）は、単位セル６００が５０の階調に対応する露光状態を表している。同様に、図８（ｃ）〜（ｉ）の順に２階調ずつ増やした状態を表している。つまり、図８（ａ）〜（ｉ）は、順に階調４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４のときのハーフトーン画像パターンを示している。
【００４３】
そして、階調６５から８０までは、図８（ｉ）において、画素６０３を階調制御画素として、その露光時間を制御することで表現することができる。このようにして１から１４４までの階調を表現することができる。
【００４４】
なお、図８では、階調制御画素６０５の中央から両端に向かって広がるように露光時間を制御した中央成長型のパルス幅変調法を示した。この他に、階調制御画素６０５の一方の端から他方の端に向かって広がるように露光時間を制御した端部成長型のパルス幅変調法がある。
【００４５】
次に、図９を用いて、２値の面積階調法と振幅変調法とを組み合わせた階調表現を説明する。上述したパルス幅変調法を用いる方法と同じく、図９（ｂ）において、露光ヘッド３０が形成する静電潜像の単位セル７００内に存在する９個のブロック要素を画素（７０１〜７０９）で、１つの単位セル７００の階調を表現する。そして、単位セル７００の複数の集まりで図９（ａ）のようなハーフトーン画像を形成する。なお、単位セル７００内の列方向に並んだ３つの画素は同じ有機ＥＬ素子３０２の露光位置に対応するもので、感光体ドラム１０の回転に合わせ感光体ドラム１０上で露光する位置が異なっている。さらに、図９（ａ）の同じ列に並んだ１２個の画素も同様に同じ有機ＥＬ素子３０２の露光位置に対応するものである。
【００４６】
また、単位セル７００内に階調制御画素７０５を設けることにより、表現できる階調数を増やしている。具体的には、階調制御画素７０５は、その単位時間当たりの発光輝度値が複数の値を採りうるように、階調制御画素７０５に対応する有機ＥＬ素子３０２の電流量が制御されている。この構成により、階調制御画素７０５は、単位時間当たりの輝度が複数の値を採ることになる。この構成でも、各画素に対応する有機ＥＬ素子３０２に４ｂｉｔのデータ信号を割り当てることができ、露光時間を制御することによって、２００線の６００ｄｐｉ相当で、３×３×２４＝１４４階調の階調表現を得ることができる。
【００４７】
図９（ｂ）は、階調１４４のうち５６の面積階調信号に対応する露光状態について表している。図９（ｂ）の黒色の箇所は、最大輝度値で露光された箇所であり、灰色の箇所は最大輝度値の半分で露光された箇所である。このようにパルス幅変調法とは異なり、階調制御画素７０５は、露光状態、非露光状態が混合した状態ではなく、階調制御画素７０５は全体が露光状態であるが、露光量が画素７０１に比べて小さくなっている。単位セル７００のうち階調制御画素７０５に対応する機ＥＬ素子３０２の単位時間当たりの輝度が最大輝度あるいは最低輝度以外の値に駆動回路３０３によって設定される。その一方で、階調制御画素７０５ではない画素（例えば７０１や７０９など）に対応する有機ＥＬ素子３０２の単位時間当たりの輝度が最大輝度あるいは最低輝度の値に駆動回路３０３によって設定される。
【００４８】
ただし、パルス幅変調法と同様に、階調制御画素７０５は単位セル７００内の画素のうちから選ばれた少なくとも一つの画素であり、面積階調法であるディザ法や誤差拡散法によって決定される。
【００４９】
階調制御画素７０５について、図１０を用いて詳しく説明する。図１０（ａ）は階調４８のときの単位セル７００の面積階調信号に対応した露光状態を表している。図１０（ａ）の面積階調信号から階調を二つ上げると、図１０（ｂ）の状態になる。具体的には、図１０（ｂ）は、その画素だけで表現できる最大階調値に対応する最大振幅値を１（＝１６／１６）としたときに、階調制御画素７０５の振幅値が、図１０（ａ）に比べ２／１６だけ増加した場合である。そして、単位セル７００の階調が５０の階調になる。同様に、図１０（ｃ）〜（ｉ）の順に２階調ずつ増やした状態を表している。つまり、図１０（ａ）〜（ｉ）は、順番に階調４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４のときのハーフトーン画像パターンを示している。
【００５０】
そして、階調６５から８０までは、図１０（ｉ）において、画素７０３を階調制御画素として、その露光量（振幅値）を制御することで表現することができる。このようにして１から１４４までの階調を表現することができる。
【００５１】
多値面積階調法として、２値の面積階調法に、中央成長型のパルス幅変調法または振幅変調法をそれぞれ組み合わせた場合の露光シミュレーション結果を比較する。
【００５２】
図１１は、図７で示した方法を用いた階調パターンに従って露光した際の図８の単位セル６００のＢ−Ｂ断面における露光分布断面のシミュレーション結果を示している。図１１の横軸は位置、縦軸は輝度を示している。図１１の線６３０〜６３８は、順番に図８（ａ）〜（ｉ）の露光分布断面に対応している。
【００５３】
一方、図１２は、図９で示した本実施形態の方法を用いた階調パターンに従って露光した際の図１０の単位セル７００のＣ−Ｃ断面における露光分布断面のシミュレーション結果を示している。図１２の線７３０〜７３８は、順番に図１０（ａ）〜（ｉ）の露光分布断面に対応している。
【００５４】
上記の露光シミュレーションは、後述するレンズ群３１０透過後のスポット形状を、任意の面積階調信号に対応して入力させたときの出力としての露光分布を計算したものである。具体的には、入力のスポット形状と面積階調信号による露光画像パターンを高速フーリエ変換し、コンボリューションしたものである。入力時のスポット形状はベタ露光時の単位画素あたりの積算光量で規格化している。有機ＥＬ素子３０２の発光領域を４２μｍ×４２μｍにしてシミュレーションを行った。
【００５５】
図１１と図１２を比較することで、本実施形態の振幅変調法を用いる多値の面積階調法の方が中央成長型のパルス幅変調法を用いる多値の面積階調法よりも、環境変動に対して安定した画像を形成することが分かる。以下にその理由を述べる。
【００５６】
図１１、図１２において、閾値となる所定の輝度値における露光分布の変化について説明する。星印（☆）は輝度値０．２５、０．５、０．７５における図１１の曲線６３０、図１２の曲線７３０との交点を示している。同様に、図１１の曲線６３１〜曲線６３８、図１２の曲線７３１〜７３８と、各輝度値０．５、０．２５、０．７５とのそれぞれの交点を丸印（○）、四角印（□）、三角印（△）で示している。各印（○、□、△）と、☆印と間の距離を線幅の変化量として、各階調別に線幅の変化量を評価する。以下に、図１１、図１２における☆印と各印（○、□、△）間の距離を線幅の変化量と規定した理由について述べる。
【００５７】
電子写真画像形成装置では、画像信号に基づき光を照射して感光体ドラム１０上に静電潜像を形成している。そのため、照射された感光体ドラム１０上の露光分布が変われば、感光体ドラム１０上の潜像電位も変化する。そこで、露光分布の変化を考えれば、感光体ドラム１０上の潜像電位の変化について予測することができる。ここで示した露光分布の輝度値０．５は上述した現像ローラ２１に印可する電圧値に対応する。そして、輝度値０．５よりも大きい部分、つまり、図１１、図１２の一点鎖線よりも露光分布断面に対応する曲線が上にある場合、その露光位置にトナーが付着し、現像部分となる。輝度値０．５よりも小さい部分、つまり、図１１、図１２の一点鎖線よりも露光分布断面に対応した曲線が下にある場合、その露光位置にはトナーが付着されず、非現像部分となる。すなわち、輝度値が現像部分と非現像部分の閾値となっている。そのため、閾値である輝度値と露光分布断面に対応する曲線の交点の線幅変化量（図１１、図１２の☆と○印間の距離）を画像の変化量として評価することができる。その変化量の変化率により階調表現の安定性を知ることができる。
【００５８】
また、輝度値０．７５や輝度値０．２５は、高温高湿環境下や低温低湿環境下における現像バイアスの変動を表現している。この輝度値０．７５や０．２５における線幅変化量（図１１、図１２の☆と□印または△印との間の距離）の変動を比較することによって、環境変動下における階調表現の安定性を評価することができる。
【００５９】
図１３は、振幅変調を用いた階調又は中央成長型のパルス幅変調の階調と線幅変化量とのを示している。点線は、図１１で示した中央成長型のパルス幅変調における線幅変化量と階調の関係を示したものである。より具体的には、輝度値が０．５のときの線幅変化量と階調の関係を点線６５０、輝度値が０．７５のときの線幅変化量と階調の関係を点線６５１、輝度値が０．２５のときの線幅変化量と階調の関係を点線６５２で示している。一方、実線は、図１２で示した振幅変調における線幅変化量と階調の関係を示したものである。より具体的には、輝度値０．５のときの線幅変化量と階調の関係を実線７５０、輝度値が０．７５のときの線幅変化量と階調の関係を実線７５１、輝度値が０．２５のときの線幅変化量と階調の関係を実線７５２で示している。
【００６０】
図１３で示されているように、点線６５０と実線７５０では、実線７５０の方が傾きの変化（線幅変化量の変化）が小さく、相対的に一定の傾きに近い。このため、輝度値０．５において、振幅変調法を用いた場合の方がパルス幅変調法を用いた場合よりも、安定した階調表現を行うことができる。
【００６１】
また、環境変動に伴い、輝度値が０．２５あるいは０．７５になった場合には、その階調表現の違いによる差が生じる。中央成長型のパルス幅変調では、輝度値が０．２５，０．７５での線幅変化量の差分が最も大きくなるのは、階調５４のときで、その差分の値は２９μｍである。一方、振幅変調のそれは、階調５６のときで２１μｍである。この結果は、中央成長型のパルス幅変調より振幅変調の方が、閾値の輝度値の変動に対して線幅変化量が少ないことを意味している。つまり、環境変動に対して、振幅変調の方がパルス幅変調よりも安定的に階調表現が可能な方法と言える。
【００６２】
また、図１３の点線６５１は、階調４８から５４まで線幅変化量がゼロである。そして、階調５６から線幅変化量でゼロでない値をとっている。このため、環境変動に伴い、閾値の輝度値が０．７５となった場合、階調４８から５４までの階調は階調４８で現像されることになり、階調が抜ける、つまり、トーンジャンプが発生してしまい、形成された画像に不良が生じてしまう。これに対して、実線７５１は階調４８から５４間でも線幅変化量があり、階調が抜けることがない。この点でも、環境変動に対して中央成長型のパルス幅変調を用いた場合に比べて、振幅変調を用いた場合は安定的に画像を形成することができる。
【００６３】
これは、図１１で示した中央成長型のパルス幅変調による階調別の静電潜像の露光分布断面に対応する曲線が段状部分を有しているためである。この段状部分で線幅が急激に変化する。図１１の曲線６３２（階調５２の曲線）上の四角印を見るとわかるように、曲線６３１（階調５０の曲線）上の四角印よりも大きく離れている。これは、曲線６３２（階調５２の曲線）の段状部分６３９の位置で曲線が大きく変化し、図１１の右側に大きく広がるためである。図１１において、曲線６３１から曲線６３６で、輝度が０より大きい１未満の範囲で、段状部分を有するため、閾値が変わると線幅変化量が大きく変化する箇所がある。このため、閾値の設定、あるいは環境変動によってトーンジャンプが生じてしまう。一方で、図１２に示すように、振幅変調においては、露光分布断面に対応する曲線はいずれも、段状部分を有しておらず、トーンジャンプは生じにくくなる。
【００６４】
ここでは、１例として４８から６４までの階調について示したが、これ以外の全ての階調においても、振幅変調の方がパルス幅変調よりも安定性が高くなっていることは確認済みである。
【００６５】
このように、露光ヘッド３０の階調表現として、２値の面積階調に振幅変調を組み合わせることで、低コストで環境変動に対する安定性が高い画像形成装置を実現することができる。
【００６６】
次に、本実施形態に係るレンズ群３１０について説明する。図１４は、本実施形態に係るレンズ群３１０の構成を示している。レンズ群３１０は、Ｘ方向に配列された第１のレンズアレイ３２０と第２のレンズアレイ３４０とを有している。また第２のレンズアレイ３４０は、Ｚ方向に配列された第１のレンズ列３４３と第２のレンズ列３４４とを有している。なお、第１のレンズアレイ３２０も同様の構成である。第１のレンズ列３４３、第２のレンズ列３４４はそれぞれ、Ｙ方向に配列された複数のレンズを有している。
【００６７】
本実施形態では、Ｘ方向を光軸方向、Ｙ方向を主配列方向、Ｚ方向を副配列方向という。主配列方向は、素子アレイ３０１において有機ＥＬ素子３０２が１次元的に配列された長手方向と平行である。また、副配列方向は、感光体ドラム１０の回転方向に対応する方向である。
【００６８】
また、第１のレンズアレイ３２０と第２のレンズアレイ３４０との間には、複数の遮光部材３３０が配置されている。遮光部材３３０は、主配列断面内において、第１のレンズアレイ３２０内のレンズを通過して、第２のレンズアレイ３４０内のレンズに入射する光束の一部（結像に寄与しない迷光）を遮光する役割を果たしている。
【００６９】
第２のレンズアレイ３４０に含まれる複数のレンズそれぞれの光軸が成す列（光軸列）は、第２のレンズアレイ３４０内の第１のレンズ列３４３と第２のレンズ列３４４と間にある面内に含まれる同一ライン上に位置している。また、第１のレンズアレイ３２０も同様の構成である。さらに、第１のレンズアレイ３２０に含まれる複数のレンズそれぞれの光軸が成す列（光軸列）は、第２のレンズアレイ３４０内の第１のレンズ列３４３と第２のレンズ列３４４との間にある面内に含まれる同一ライン上にも位置している。これにより、主配列方向に垂直な断面（以下では、主配列断面、という）であるＺＸ断面内において物体を倒立結像する系とした上で、段ずらし配列（千鳥配列）を実現している。以下、物体を正立等倍結像する系を正立等倍結像系とし、物体を倒立結像する系を倒立結像系とする。
【００７０】
なお、本実施形態における「段ずらし配列（千鳥配列）」とは、以下のように定義する。すなわち、１つのレンズアレイが複数のレンズ列を有する構成において、複数のレンズ列それぞれに含まれる複数のレンズそれぞれの光軸が、副配列方向で隣り合うレンズどうしで一致せずに、主配列方向に離間し、同一ライン上に位置している構成のことである。ここで、副配列方向で隣り合うレンズどうしとは、副配列方向において最も近いレンズどうしのことを指している。すなわち、隣り合うとは、副配列方向に配列されたレンズどうしが接する構成も、中間物を介して配列された構成も含む。
【００７１】
次に、本発明で用いたレンズ群３１０について、図１５、図１６を用いて、具体的な数値を示して詳細に説明する。図１５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るレンズ群３１０の要部概略図である。図１５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、レンズ群３１０のＸＹ断面、ＺＸ断面（主配列断面）、ＹＺ断面（以下、副配列断面という）を表している。
【００７２】
図１５（ａ）に示すように、素子アレイ３０１上の１つの発光点から出射して各レンズを通過した光束は、感光体ドラム１０上の一点に集光される。例えば、素子アレイ３０１上の発光点Ｐ１からの光束はＰ１’に集光し、発光点Ｐ２からの光束はＰ２’に集光しており、この構成により、素子アレイ３０１上の発光点の発光状態に対応した露光が可能となる。なお、素子アレイ３０１上の発光点は、主配列方向に等間隔に配列された複数の発光点を有しており、隣接する発光点どうしの間隔は数十μｍであるとしている。すなわち、隣り合う発光点どうしの間隔は主配列方向に隣り合うレンズどうしの間隔（数百μｍ以上）に比べて十分小さいため、以下、各発光点は略連続的に存在するとみなせる。
【００７３】
素子アレイ３０１上の各発光点は、図１５（ａ）に示す主配列断面内においては正立等倍結像し、図１５（ｂ）に示す副配列断面内においては倒立結像している。また、図１５（ｃ）に示すように、各レンズアレイ（例えば、第２のレンズアレイ３２０）は副配列方向に、上段列（第１のレンズ列３４３）及び下段列（第２のレンズ列３４４）の２列のレンズ列を有している。上段列に含まれるレンズのそれぞれの光軸を黒丸（●）で示し、下段列に含まれるレンズのそれぞれの光軸を逆三角印（▽）で示している。なお、レンズ列内の各レンズの主配列方向の配列ピッチｐは、上段列、下段列ともに０．７６ｍｍである。
【００７４】
ここで、図１５（ｃ）に示すように、上段列の各光軸と下段列の各光軸とは同一ライン３４５（光軸列）上に位置している。この同一ラインをＺ＝０とすると、Ｚ＝−１．２２ｍｍ〜０ｍｍの範囲に下段列のレンズ面が、Ｚ＝０ｍｍ〜１．２２ｍｍの範囲に上段列のレンズ面がある。さらに、上段列及び下段列を互いに主配列方向にΔＹだけずらすことにより、それぞれの光軸どうしを主配列方向に離間させて千鳥状に配置している。ここで、上段列の光軸と下段列の光軸との最短距離ΔＹは、主配列方向において下段列の１つのレンズの光軸を基準と、その光軸に最も近い上段列のレンズの光軸までの最短距離である。本実施形態では、最短距離ΔＹをレンズの主配列方向の配列ピッチｐの半分であり、ΔＹ＝ｐ／２＝０．３８ｍｍとなる。
【００７５】
また、図１５に示す第１のレンズアレイ３２０及び第２のレンズアレイ３４０の各レンズの入射面及び射出面のそれぞれ（３２１、３２２、３４１、３４２）はアナモフィック非球面で構成されている。ここで、レンズアレイの各レンズ面と光軸（Ｘ軸）との交点を原点とし、主配列方向において光軸と直交する軸をＹ軸、副配列方向において光軸と直交する軸をＺ軸とすると、そのアナモフィック非球面の形状ＳＨは以下に示す式（１）で表わされる。ここで、Ｃｉ，ｊ（ｉは０以上の整数，ｊは０以上の整数）は非球面係数である。
【００７６】
ＳＨ＝ΣＣｉ，ｊＹｉＺｊ      ・・・（１）
各レンズの光学設計値を表１に示す。表１で、Ｇ１とは、第１のレンズアレイ３２０に含まれるレンズを指し、Ｒ１はレンズの光入射面とそのレンズの光軸とが交わる点を指す。Ｒ２はレンズの光射出面とそのレンズの光軸とが交わる点を指す。つまり、Ｇ１Ｒ１とは、第１のレンズアレイ３２０に含まれるレンズの光入射面３２１とそのレンズの光軸とが交わる点を表している。また、Ｇ１Ｒ２とは、第１のレンズアレイ３２０に含まれるレンズの光射出面３２２とそのレンズの光軸とが交わる点を表している。Ｇ２Ｒ１，Ｇ２Ｒ２も同様である。
【００７７】
【表１】
2015009431.tif 000003
【００７８】
表１に示したように、本実施形態では、各レンズの主配列断面内での中間結像倍率β（詳細は後述）を−０．４５と設定しているが、主配列方向において正立等倍光学系となる範囲であれば、βは如何なる値も取り得る。
【００７９】
図１６（ａ）は第１のレンズアレイ３２０の上段列３２３、第２のレンズアレイの上段列（第１のレンズ列３４３）とで構成される上段列のレンズ光学系の主配列断面図及び副配列断面図を示している。一方、図１６（ｂ）は、第１のレンズアレイ３２０の下段列３２４、第２のレンズアレイの上段列（第２のレンズ列３４４）とで構成される下段列のレンズ光学系の主配列断面図及び副配列断面図を示している。
【００８０】
図１６（ａ）、（ｂ）を比較するとわかるように、上段列のレンズ光学系と下段列のレンズ光学系は、主配列断面内においては同じ構成であり、光線経路も同じである。一方、副配列断面内においては、それらのレンズ光学系は、光軸に対して対称な構成となっている。上段列及び下段列を構成するレンズ光学系それぞれは、同一の光軸上に配置された、第１光学系（第１のレンズアレイ３２０のレンズ）及び第２光学系（第２のレンズアレイ３４０のレンズ）を有している。ここで、素子アレイ３０１上の各発光点の中間像を形成する光学系を第１光学系とし、第１光学系が中間像を形成する面を中間結像面１７とする。また、中間結像面１７に形成された中間像を感光体ドラム１０上に結像する光学系を第２光学系とする。本実施形態では、第１光学系は第１のレンズアレイ３２０内のレンズのみで構成され、第２光学系は第２のレンズアレイ３４０内のレンズのみで構成されている。
【００８１】
次に、レンズに付随する効果について以下に追記する。まず本実施形態のレンズアレイの構成である段ずらし配列（千鳥配列）の効果について説明する。比較するために、レンズアレイが副配列方向に複数の列を有さない、一列のみ配列されたレンズアレイ光学系を考える。なお、比較例において、上記以外の構成（光学設計値等）は本実施形態に係るレンズ群と同一であるものとする。
【００８２】
図１７は、比較例のレンズ群の副配列断面を示す図であり、図１７（ａ）〜（ｃ）は異なる発光位置から出射する光束によりなる結像光束の様子を示している。図１７（ａ）で示すように、発光位置Ａからの結像光束は、一つのレンズ光学系の物体高０のレンズ光束のみで構成されている。図１７（ｂ）で示すように、発光点位置Ｂからの結像光束は、一つのレンズ光学系の物体高ｐ／４のレンズ光束と、それに隣り合うレンズ光学系の物体高３ｐ／４のレンズ光束とにより構成されている。図１７（ｃ）で示すように、発光点位置Ｃからの結像光束は、隣り合う２つのレンズ光学系のそれぞれの物体高ｐ／２のレンズ光束２つで構成されている。このように、比較例では、発光点位置毎の結像光束を構成するレンズ光束が少ないため、１つのレンズ光束の発光点位置どうしにおける光量差が、結像光量の差に大きく影響してしまう。
【００８３】
図１８は、本実施形態のレンズ群の副配列断面を示す図であり、図１８（ａ）〜（ｃ）それぞれは、図１７（ａ）〜（ｃ）と同じ発光位置から出射する光束によりなる結像光束の様子を示している。本実施形態に係るレンズ群によれば、第１のレンズアレイ３２０、第２のレンズアレイ３４０ともに段ずらし配列を適用したことにより、結像光束を構成するレンズ光束の数及び種類（物体高の違い）を増やすことができる。これにより、発光点位置毎の結像光束を平均化することが可能となり、結像光量ムラ及び結像性能のムラを低減するという効果が得られる。特に、本実施形態では、ΔＹ＝ｐ／２としているため、発光点位置Ａと発光点位置Ｃとにおける結像光束を等しくすることができる。
【００８４】
次に、結像光量ムラを評価するために、各発光点位置に対応した結像光量の比を図１９、２０に示す。図１９は、比較例のレンズ群を用いた場合の結像光量の比を示し、図２０は、本実施形態のレンズ群を用いた場合の結像光量の比を示している。なお、各発光点位置の結像光量は、結像光束を構成するレンズ光束の光利用効率の積算に比例するものとし、あるレンズ光学系の光軸上の発光点位置の結像光量を１００％として正規化している。
【００８５】
図１９に示すように、比較例では、結像光量比の最大値と最小値との差が６．２％生じている。一方、図２０より、本実施形態では、結像光量比の最大値と最小値との差が１．０％に収まっている。つまり、本実施形態に係るレンズ群の方が比較例のレンズ群よりも結像光量ムラが小さいできることがわかる。
【００８６】
図１５に示しているように、主配列断面内において、素子アレイ３０１上の発光点から出射した光束は、第１のレンズアレイ３２０を通過した後、中間結像面１７において中間像を形成し、第２のレンズアレイ３４０を通過して感光体ドラム１０上に正立等倍像を形成する。この時、第１のレンズアレイ３２０の中間結像面１７での近軸結像倍率を中間結像倍率βとする。一方、副配列断面内においては、素子アレイ３０１上の発光点から出射した光束は、第１のレンズアレイ３２０を通過した後に、中間結像せずに第２のレンズアレイ３４０を通過して感光体ドラム１０上に倒立結像する。このように、本実施形態に係るレンズ群３１０は、副配列方向において倒立結像系としたことにより、結像性能を保ったまま光の取込み角度を大きくすることができ、結像光量及び結像性能の両立を達成している。
【００８７】
なお、レンズ群３１０は、第１のレンズアレイ３２０と第２のレンズアレイ３４０の２つのレンズアレイで構成される例を示したが、これに限られない。つまり、レンズ群３１０はＸ方向に配列された３つ以上のレンズアレイを有する構成でもよい。その場合、上述したように、第１光学系及び第２光学系の少なくとも一方を２つのレンズで構成してもよい。ただし、各レンズアレイを３つ以上で構成すると部品点数が増加してしまうため、レンズ群３１０は２つのレンズアレイで構成する方が好ましい。
【００８８】
また、レンズ群３１０を構成するレンズ光学系のそれぞれを、第１光学系と第２光学系とに分割せずに１つのレンズアレイにより構成してもよい。その場合にも、１枚のレンズアレイを主配列断面内においては正立等倍結像系、副配列断面内においては倒立結像系となるように構成することで、上述したような効果を奏すると考える。
【００８９】
また、本実施形態では、上段列を構成するレンズ、下段列を構成するレンズのそれぞれの形状が、１つのレンズ光学系を光軸を含む主配列断面で切断して分割したそれぞれの形状に対応した構成となっている。すなわち、主配列方向において、下段列のレンズの光軸を基準とした時のその光軸に最も近い上段列のレンズの光軸までの最短距離ΔＹを、仮に０とした時（千鳥状に配列しない時）、隣り合う上段列のレンズ及び下段列のレンズのレンズ面どうしが同一の式で表現できる形状となるように構成されている。なお、上段列と下段列とが中間物を介して配列されている場合においても、そのレンズ面どうしを同一の式で表現できる形状とすれば、成形を容易にすることができる。
【００９０】
また図１５に示すように、上段列のレンズ光学系、下段列のレンズ光学系について、第１光学系（第１のレンズアレイ３２０のレンズ）と第２光学系（第２のレンズアレイ３４０のレンズ）とが、中間結像面１７に対して対称となるように構成されている。このような構成にすることにより、両光学系に同一部材を用いることが可能となる。また、レンズ群３１０を構成するレンズ全てのレンズ面の開口は矩形形状とすることが望ましい。すなわち、第１光学系及び第２光学系の軸上物体高光束の開口面を矩形とすることで、各レンズ面をできるだけ隙間無く配置することができ、光利用効率を向上させることができる。なお、ここでの矩形形状とは、矩形を構成する各辺のうちの少なくとも１辺を曲線にしたものや、各頂点をなくして略円形状又は略楕円形状にしたようなもの等を含んでいる。
【００９１】
なお、本実施形態においては、各レンズ列のレンズ全ての光軸が同一ライン上に位置する構成について説明した。ここで、画像形成装置における発光部の各発光点の副配列方向のサイズをＨ、各レンズ列の光軸列どうしの副配列方向における最大離間量をΔとするとき、下記の条件式（２）を満たす場合に、各光軸が同一ライン上に位置していると定義する。
【００９２】
Δ＜（１／２）Ｈ      ・・・（２）
各光軸どうしの副配列方向における離間量がこの条件式（２）の範囲内であれば、各レンズ列の像どうしが離間しないため、本発明の効果を十分に得ることができる。なお、発光部の各発光点の副配列方向のサイズＨが２５．３μｍである。よって、全てのレンズにおいて、互いの光軸どうしの副配列方向についての最大離間量Δが、（１／２）Ｈ＝（１／２）×４２．３μｍ＝２１．７μｍよりも小さければ、本発明の効果を十分に得ることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１０  感光体
２０  現像部
３０  露光部
４０  帯電部
８０  定着部
３０１  素子アレイ
３０２  有機ＥＬ素子
３０３  駆動回路
３０６  ＴＦＴ回路
３１０  レンズ群
【図１】
2015009431.tif 000004
【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】
2015009431.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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