(57)【要約】【課題】濃度ムラによる画質の劣化を低減することができる光学ヘッド及びそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の光学ヘッド２３は、光学ヘッド２３長手方向に複数の発光素子２０２が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループ２０４と、一つの発光素子グループ２０４を構成する全ての発光素子２０２の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、からなり、発光素子グループ２０４の配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループ２０４の一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループ２０４が属すると共に、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向のずれ量を２列以下とするように配置したことを特徴とする。【選択図】図１９
2008221807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、発光素子グループ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループの一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループが属すると共に、隣接する発光素子グループ間の幅方向ずれ量を２列以下とするように配置したことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、発光素子グループ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループ配置の一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループが属すると共に、隣接する発光素子グループ間の幅方向ずれ量を１列とするように配置したことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項３】
長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、レンズ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、レンズ配置の一つの周期には幅方向４列以上のレンズが属すると共に、隣接するレンズ間の幅方向ずれ量を２列以下とするように配置したことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項４】
長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、レンズ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、レンズ配置の一つの周期には幅方向４列以上のレンズが属すると共に、隣接するレンズ間の幅方向ずれ量を１列とするように配置したことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項５】
該レンズが光学倍率マイナス（倒立結像）のマイクロレンズであることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の光学ヘッド。
【請求項６】
該発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の光学ヘッド。
【請求項７】
該発光素子がＬＥＤからなることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の光学ヘッド。
【請求項８】
長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、発光素子グループ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループの一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループが属すると共に、隣接する発光素子グループ間の幅方向ずれ量を２列以下とするように配置した光学ヘッドが搭載されたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、特に、像担持体に静電潜像を形成するための露光手段として用いられる光学ヘッドに関する。また、本発明はそのような光学ヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式のトナー像形成手段は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段とを有している。
【０００３】
カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置としては、上記のようなトナー像形成手段を、中間転写ベルトに対して、複数個（例えば４個）配置する。これら単色トナー像形成手段による感光体上のトナー像を順次中間転写ベルトに転写して、中間転写ベルト上で複数色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒））のトナー像を重ね合わせ、中間転写ベルト上でカラー画像を得る中間転写ベルト形式のものがある。
【０００４】
タンデム方式のカラー画像形成装置（プリンター）において、前記露光手段（ラインヘッド）として発光体アレイを用いる技術が知られている。例えば、特許文献１には、発光体アレイに２次元で配列された発光素子の出力光を単一レンズで拡大して、感光体ドラムに照射し、潜像を形成する例が記載されている。また、特許文献２には、その図５に記載されているように、各色のＬＥＤチップ２０８を２次元に矩形状に配列した光源２０４を設けている。また、その図８（Ａ）には、光源により形成される印字ドット４５１を主走査方向に重複して形成することにより、濃度ムラの発生を抑制することが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−６３１３９号公報
【特許文献２】特許第３７４１８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のラインヘッドを用いる画像形成装置においては、記録媒体にバンディングと称する筋状の濃淡差が生じて画質を劣化することがある。このような濃度ムラは、像担持体（感光体ドラム）の駆動源であるモータの回転変動、像担持体（感光体ドラム）への駆動力伝達系路に使用される歯車による速度変動、画像形成装置本体の振動による像担持体（感光体ドラム）などの回転速度変動などに起因するものであるが、前記の特許文献１、特許文献２には、このような濃度ムラ対策が開示されておらず、画質劣化が解消できない、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、そのために、本発明に係る光学ヘッドは、長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、発光素子グループ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループの一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループが属すると共に、隣接する発光素子グループ間の幅方向ずれ量を２列以下とするように配置したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る光学ヘッドは、長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、発光素子グループ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループ配置の一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループが属すると共に、隣接する発光素子グループ間の幅方向ずれ量を１列とするように配置したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る光学ヘッドは、長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、レンズ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、レンズ配置の一つの周期には幅方向４列以上のレンズが属すると共に、隣接するレンズ間の幅方向ずれ量を２列以下とするように配置したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る光学ヘッドは、長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、レンズ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、レンズ配置の一つの周期には幅方向４列以上のレンズが属すると共に、隣接するレンズ間の幅方向ずれ量を１列とするように配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光学ヘッドは、該レンズが光学倍率マイナス（倒立結像）のマイクロレンズであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る光学ヘッドは、該発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る光学ヘッドは、該発光素子がＬＥＤからなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、長手方向に複数の発光素子が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループと、一つの発光素子グループを構成する全ての発光素子の発光を像担持体上に結像させるレンズの集まりから構成されるレンズアレイと、を有し、発光素子グループ配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループの一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループが属すると共に、隣接する発光素子グループ間の幅方向ずれ量を２列以下とするように配置した光学ヘッドが搭載されたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の光学ヘッドによれば、濃度ムラによる画質の劣化を低減することができる。また、本発明によれば、濃度ムラによる画質の劣化が少ない画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る光学ヘッドを搭載したタンデム型の画像形成装置１の断面を示す図である。本実施形態の画像形成装置１は、ケース本体２と、ケース本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ケース本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。
【００１６】
前記第１の開閉部材３は、ケース本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３'を備えている。ケース本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設される。また、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が設けられている。
【００１７】
転写ベルトユニット９は、ケース本体２の下方に配設されており図示を省略した駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて、前記駆動ローラ１４と従動ローラ１５により、矢視方向（図の例では一次転写部材２１の当接面が下方向）へ循環駆動される中間転写ベルト１６とを備えている。クリーニング手段１７は、中間転写ベルト１６の表面に離間、当接される。
【００１８】
画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４色）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、それぞれ、感光体ドラムからなる感光体（像担持体）２０、感光体（像担持体）２０の周囲に配設された、帯電手段２２、潜像形成手段（露光装置）である光学ヘッド２３及び現像装置１００を有している。各色に対応する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体２０に対向して、板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。駆動ローラ１４に近接した位置には、テストパターンセンサ１８が設置されている。
【００１９】
感光体（像担持体）２０は、矢視方向（時計回り方向）に回転駆動される。帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体（像担持体）２０に対して逆方向（反時計回り方向）で、かつ、感光体（像担持体）２０の２〜３倍の周速度で感光体（像担持体）２０に当接回転して、感光体（像担持体）２０の表面を一様に帯電させる。露光装置である光学ヘッド２３は、複数の有機ＥＬ発光素子を感光体（像担持体）２０の軸方向（主走査方向）及び幅方向（副走査方向）にアレイ状に複数列配列した、有機ＥＬ発光素子アレイを用いている。有機ＥＬ発光素子アレイを用いた光学ヘッド２３は、レーザ走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、しかも、感光体（像担持体）２０に対して近接配置が可能であるので、装置全体を小型化できるという利点を有する。また、レーザ走査光学系のように部品点数が多くないので、構成が簡略化される。なお、本発明の光学ヘッドに用いることができる発光素子としては、このような発光素子に限定されるものではなく、ＬＥＤなども用いることができる。本実施形態においては、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体（像担持体）２０、帯電手段２２及び光学ヘッド２３を１つの感光体ユニット２５としてユニット化している。
【００２０】
次に、現像装置１００の詳細について、画像形成ステーションＫを例として説明する。現像装置１００は、トナー（図のハッチング部）を貯留するケース１０３と、このケース１０３内に形成されたトナー収容部１０１と、トナー収容部１０１内に配設されたアジテータ１１９と、トナー収容部１０１の上部に区画形成されたトナーガイド部材１３３を有している。また、トナーガイド部材１３３の上方に配設された供給ローラ１０５と、トナーガイド部材１３３に設けられ供給ローラ１０５に当接される当接部１４３と、トナーガイド部材１３３及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラ１０７と、現像ローラ１０７に当接される規制ブレード１０９とが設けられている。
【００２１】
次に、記録媒体ＰＰの搬送経路に設けられている部材について説明する。給紙ユニット１０は、記録媒体ＰＰが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体ＰＰを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体ＰＰの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送路１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。記録媒体に両面プリントする場合には、片面に画像データを転写、定着した記録媒体を排紙ローラ対３９の位置から逆送して両面プリント用搬送路４０を搬送し、レジストローラ対３７から再度記録媒体搬送路１３で搬送する。
【００２２】
定着ユニット１２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４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有している。記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００２３】
次に、本発明の光学ヘッドの構成の基礎について説明する。図２は光書き込み光学ヘッドの構成を示す一部を破断した斜視図であり、図３はその副走査方向（幅方向）に沿ってとった断面図である。また、図４はこの場合の発光体アレイとマイクロレンズアレイの配置を示す平面図である。さらに、図５は１個のマイクロレンズとそれに対応する発光素子グループとの対応関係を示す図である。
【００２４】
図２は、光学ヘッド２３を拡大して示す概略の斜視図である。図２乃至図５において、２０１は発光部、２０２は発光素子、２０４は発光素子グループ、２０５はマイクロレンズ、２０６はマイクロレンズアレイ、２２０はガラス基板、２２１はケース、２２２は受け穴、２２４は固定金具、２２５は位置決めピン、２２６はねじ挿入孔、２２７は封止部材、２２８は遮光部材、２２９は透孔をそれぞれ示している。
【００２５】
発光部２０１は、ガラス基板２２０上に発光素子２０２を主走査方向（長手方向）・副走査方向（幅方向）にアレイ状に配列した有機ＥＬ発光素子ラインを有している。この発光部２０１は、主走査方向に長尺状に設けられているケース２２１中に保持されている。
【００２６】
図２においては、感光体ユニットに取り付けられた各感光体（像担持体）２０に対して、光学ヘッド２３を正確に位置決めするために、位置決めピン２２５とねじ挿入孔２２６を設けている。位置決めピン２２５を、図示を省略した光学ヘッド２３のケースの対向する位置決め穴に嵌入させる。位置決めピン２２５と位置決め穴とは主走査方向に若干の隙間を持って嵌入され、光学ヘッド２３の主走査方向への位置調整が可能に設定されている。また、長尺のケース２２１の両端に設けたねじ挿入孔２２６を通して、固定ねじを前記光学ヘッド２３のケースのねじ穴にねじ込んで固定することにより、各ラインヘッド２３が所定位置に固定される。
【００２７】
光学ヘッド２３においては、結像光学系としてマイクロレンズを採用している。ケース２２１は、ガラス基板２２０の周囲を覆い、感光体（像担持体）２０に面した側は開放する。このようにして、光学ヘッド２３から感光体（像担持体）２０に光線を射出する。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態にかかる光学ヘッドの縦断断面図であり、図２の構成を部分的に示している。ガラス基板２２０上に有機ＥＬ発光素子２０２の発光部２０１を載置し、同じガラス基板２２０に形成されたＴＦＴ（不図示）により駆動される。発光部２０１の前面に配置されるマイクロレンズ２０５を通して、出力光が感光体（像担持体）２０へ照射される。ケース２２１は、ガラス基板２２０の周囲を覆い、感光体（像担持体）２０に面した側は開放する。不透明カバーは、発光部２０１の出力光が像担持体への照射面とは反対側に放射されることを防止して発光効率を高めている。
【００２９】
この例では、図２、図５の場合と同様に、主走査方向（光学ヘッド長手方向）に４個のこの例では有機ＥＬ素子からなる発光素子２０２を配列した発光素子群を、副走査方向（光学ヘッド幅方向）に２つ形成して１個の発光素子グループ２０４とし、その発光素子グループ２０４を主走査方向及び副走査方向に複数設けて発光体のアレイが形成されており、発光素子グループ２０４は副走査方向では主走査方向の先頭位置をずらして千鳥状に配列されている。図４の例では、発光素子グループ２０４が副走査方向（光学ヘッド幅方向）に３列配置されている。このような発光体アレイは、ガラス基板２２０の裏面上に形成されており、同じガラス基板２２０の裏面上に形成された駆動回路により駆動される。なお、ガラス基板２２０の裏面の有機ＥＬ素子（発光素子２０２）は封止部材２２７で封止されている。
【００３０】
ガラス基板２２０は長尺のケース２２１に設けられた受け穴２２２中に嵌め込まれ、裏蓋２２３を被せて固定金具２２４により固定される。長尺のケース２２１の両端に設けた位置決めピン２２５を対向する画像形成装置本体の位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のケース２２１の両端に設けたねじ挿入孔２２６を通して固定ねじを画像形成装置本体のねじ穴にねじ込んで固定することにより、光書き込み光学ヘッド２３が所定位置に固定されている。
【００３１】
そして、ケース２２１のガラス基板２２０の表面側には、発光体アレイの各発光素子グループ２０４と整列するように透孔２２９が穿たれたを所定の厚さの遮光部材２２８を介して、マイクロレンズアレイ２０６が固定されている。その際、図５から明らかなように、マイクロレンズアレイ２０６の各マイクロレンズ２０５の光軸が発光素子グループ２０４の中心に整列するようにマイクロレンズアレイ２０６が固定されている。
【００３２】
図７はマイクロレンズアレイの斜視図であり、図８はマイクロレンズアレイの断面を示す図である。
【００３３】
図８は、マイクロレンズアレイ２０６の断面図であり、それを構成する同一のマイクロレンズ２０５が所定方向、図５の場合は、主走査方向（光学ヘッド長手方向）に一定ピッチで列状に配置され、副走査方向（光学ヘッド幅方向）に３個の同様のマイクロレンズ２０５の列が３列配置され、主走査方向の列の先頭位置が３分の１ピッチずつずらして配列されて構成される。
【００３４】
このマイクロレンズアレイ２０６は、ガラス板等からなり所定厚さのレンズ基板２７１の表面に透明樹脂製の所定形状の曲面のレンズ屈折面部７２が、またその裏面に同様の透明樹脂製の所定形状の曲面のレンズ屈折面部２７３が一体に成形されてなるものであり、各レンズ屈折面部２７２、２７３の光軸が対応する各マイクロレンズ２０５の光軸Ｏ−Ｏ’と軸合わせて正確に成形されているものである。レンズ屈折面部２７２とレンズ屈折面部２７３の同一形状であっても異なる形状であってもよい。なお、各々のマイクロレンズ２０５は光学倍率がマイナス（倒立結像）の結像素子である。
【００３５】
次に、発光素子２０２、発光素子グループ２０４、マイクロレンズ２０５、マイクロレンズアレイ２０６、像担持体上に形成されるスポット、スポットグループの配列に係る定義について説明する。
【００３６】
図９乃至図１２は、光学ヘッドの各構成要素の配列の定義のため各構成要素を模式的に示した図である。光学ヘッド２３のガラス基板２２０は矩形形状をしており、図中の矢印Ｃで示される長手方向と、矢印Ｄで示される幅方向を有するものである。
【００３７】
この例では、光学ヘッド２３の長手方向に４個の有機ＥＬ素子からなる発光素子２０２を配列した発光素子群を、幅方向に２つ形成して、１個の発光素子グループ２０４とし、その発光素子グループ２０４を長手方向及び幅方向に複数設けて発光グループのアレイが形成される。発光素子グループ２０４は長手方向では幅方向の先頭位置をずらして千鳥状に配列されている。
【００３８】
ガラス基板２２０に形成される発光素子２０２は複数の発光素子２０２からなる発光素子グループ３０４を形成している。発光素子２０２の発光はマイクロレンズ２０５により結像され感光体（像担持体）２０に照射部を形成する。この照射部のことをスポット３０２として定義する。一つの発光素子グループ３０４を構成する全ての発光素子２０２の発光はマイクロレンズアレイ２０６のうちの一つのマイクロレンズ２０５により結像され感光体（像担持体）２０に一つのスポットグループ３０４を形成する。なお、マイクロレンズ２０５は光学倍率がマイナス（倒立結像）の結像素子であり、発光素子２０２の発光とスポット３０２照射部の関係は、図中の矢印で示されるような関係となる。
【００３９】
マイクロレンズアレイ２０６のレンズは、一つ一つの発光素子グループ３０４と対応するようにレンズ基板２７１に形成されている。ここで、レンズ基板２７１も矩形形状をなしており、長手方向、幅方向を有している。
【００４０】
図において、スポット３０２及びスポットグループ３０４は、感光体（像担持体）２０を透過的にみたときのものが図示されており、以後のスポット３０２及びスポットグループ３０４に係る配列の定義の際も、このような図示に基づき定義されるものとする。ここで、スポット３０２、スポットグループ３０４を定義する際には、以後、主走査方向、副走査方向という語を用いるものとする。感光体（像担持体）２０において、図中矢印Ａで示される方向を主走査方向として、矢印Ｂで示される方向を副走査方向とする。
【００４１】
次に、図１０乃至図１２を参照しつつ、スポット０３２、スポットグループ３０４、マイクロレンズ２０５、発光素子２０２、発光素子グループ２０４の配列の定義について説明する。
【００４２】
図１０は、スポットグループ３０４、一つのスポットグループ３０４におけるスポット３０２の拡大図である。図１０に示されている状態は、スポット３０２及びスポットグループ３０４を、感光体（像担持体）２０を介して透過的にみたものである。
【００４３】
主走査方向に延びるスポットグループの一群をスポットグループの行と定義し、副走査方向に延びるスポットグループの一群をスポットグループの列と定義する。図１０において、左上最上段から主走査方向に延びる一群のスポットグループを第１行目のスポットグループ、左上最上段から副走査方向に延びる一群のスポットグループを第１列目のスポットグループとする。
【００４４】
ｍ行目、ｎ列目のスポットグループの特定を行うような場合、（ｍ，ｎ）スポットグループと表記することとする。図１０に示される左上最上段のスポットグループを（１，１）のスポットグループと定義する。
【００４５】
各スポットグループにおけるスポットの配列も同様に定義する。すなわち、主走査方向に延びるスポットの一群をスポットの行と定義し、副走査方向に延びるスポットの一群をスポットの列と定義する。
【００４６】
また、図１０において、左上最上段から主走査方向に延びる一群のスポットを第１行目のスポット、左上最上段から副走査方向に延びる一群のスポットを第１列目のスポットとする。ｍ行目、ｎ列目のスポットの特定を行うような場合、（ｍ，ｎ）スポットと表記することとする。図１０の拡大図に示される左上最上段のスポットを（１，１）のスポットと定義する。
【００４７】
図１１は、マイクロレンズ２０５の配列の定義を説明するための図である。
レンズ基板２７１長手方向（像担持体２０でいうと主走査方向）に延びるマイクロレンズの一群をマイクロレンズの行と定義し、レンズ基板２７１幅方向（像担持体２０でいうと副走査方向）に延びるマイクロレンズの一群をマイクロレンズの列と定義する。
【００４８】
図１１において、左上最上段から長手方向（像担持体２０でいうと主走査方向）に延びる一群のマイクロレンズを第１行目のマイクロレンズ、左上最上段から１幅方向（像担持体２０でいうと副走査方向）に延びる一群のマイクロレンズを第１列目のマイクロレンズとする。
【００４９】
ｍ行目、ｎ列目のマイクロレンズの特定を行うような場合、（ｍ，ｎ）マイクロレンズと表記することとする。図１１に示される左上最上段のマイクロレンズを（１，１）マイクロレンズと定義する。
【００５０】
図１２は、発光素子グループ２０４、一つの発光素子グループ２０４における発光素子２０２の拡大図である。ガラス基板２２０長手方向（像担持体２０でいうと主走査方向）に延びる発光素子グループの一群を発光素子グループの行と定義し、
ガラス基板２２０幅方向（像担持体２０でいうと副走査方向）に延びる発光素子グループの一群を発光素子グループの列と定義する。
【００５１】
図１２において、左上最上段から長手方向（像担持体２０でいうと主走査方向）に延びる一群の発光素子グループを第１行目の発光素子グループ、左上最上段から幅方向（像担持体２０でいうと副走査方向）に延びる一群の発光素子グループを第１列目の発光素子グループとする。
【００５２】
ｍ行目、ｎ列目の発光素子グループの特定を行うような場合、（ｍ，ｎ）発光素子グループと表記することとする。図１２に示される左上最上段の発光素子グループを（１，１）の発光素子グループと定義する。
【００５３】
各発光素子グループにおける発光素子の配列も同様に定義する。すなわち、長手方向（像担持体２０でいうと主走査方向）に延びる発光素子の一群を発光素子の行と定義し、幅方向（像担持体２０でいうと副走査方向）に延びる発光素子の一群を発光素子の列と定義する。
【００５４】
また、図１２において、左上最上段から主走査方向に延びる一群の発光素子を第１行目の発光素子、左上最上段から副走査方向に延びる一群の発光素子を第１列目の発光素子とする。ｍ行目、ｎ列目の発光素子の特定を行うような場合、（ｍ，ｎ）発光素子と表記することとする。図１２の拡大図に示される左上最上段の発光素子を（１，１）の発光素子と定義する。
【００５５】
次に、発光素子２０２の発光タイミングと、感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成タイミングとの関係について図１３乃至図１８を参照しつつ説明する。図１３乃至図１８は、感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成過程を模式的に示す図である。
【００５６】
図１３乃至図１８では、感光体（像担持体）２０の主走査方向に、（１，１）発光素子グループ、（２，１）発光素子グループ、（３，１）発光素子グループによって、一本のライン状のスポットを形成する場合について説明する。
【００５７】
図１３は、感光体（像担持体）２０の所定箇所がＰ１の位置に到達したときの様子を示している。このとき、（３，１）発光素子グループの（１，１）発光素子、（１，２）発光素子、（１，３）発光素子、（１，４）発光素子が発光し、（３，１）マイクロレンズで結像させて、（３，１）スポットグループに（２，４）スポット、（２，３）スポット、（２，２）スポット、（２，１）スポットの照射部を形成する。
【００５８】
図１４は、感光体（像担持体）２０の先の箇所がＰ２の位置に到達したときの様子を示している。このとき、（３，１）発光素子グループの（２，１）発光素子、（２，２）発光素子、（２，３）発光素子、（２，４）発光素子が発光し、（３，１）マイクロレンズで結像させて、（３，１）スポットグループに（１，４）スポット、（１，３）スポット、（１，２）スポット、（１，１）スポットの照射部を形成する。
【００５９】
図１５は、感光体（像担持体）２０の所定箇所がＰ３の位置に到達したときの様子を示している。このとき、（２，１）発光素子グループの（１，１）発光素子、（１，２）発光素子、（１，３）発光素子、（１，４）発光素子が発光し、（２，１）マイクロレンズで結像させて、（２，１）スポットグループに（２，４）スポット、（２，３）スポット、（２，２）スポット、（２，１）スポットの照射部を形成する。
【００６０】
図１６は、感光体（像担持体）２０の先の箇所がＰ４の位置に到達したときの様子を示している。このとき、（２，１）発光素子グループの（２，１）発光素子、（２，２）発光素子、（２，３）発光素子、（２，４）発光素子が発光し、（２，１）マイクロレンズで結像させて、（２，１）スポットグループに（１，４）スポット、（１，３）スポット、（１，２）スポット、（１，１）スポットの照射部を形成する。
【００６１】
図１７は、感光体（像担持体）２０の所定箇所がＰ５の位置に到達したときの様子を示している。このとき、（１，１）発光素子グループの（１，１）発光素子、（１，２）発光素子、（１，３）発光素子、（１，４）発光素子が発光し、（１，１）マイクロレンズで結像させて、（１，１）スポットグループに（２，４）スポット、（２，３）スポット、（２，２）スポット、（２，１）スポットの照射部を形成する。
【００６２】
図１８は、感光体（像担持体）２０の先の箇所がＰ６の位置に到達したときの様子を示している。このとき、（１，１）発光素子グループの（２，１）発光素子、（２，２）発光素子、（２，３）発光素子、（２，４）発光素子が発光し、（１，１）マイクロレンズで結像させて、（１，１）スポットグループに（１，４）スポット、（１，３）スポット、（１，２）スポット、（１，１）スポットの照射部を形成する。
【００６３】
光学ヘッドにおいては、以上のような発光素子の発光タイミングで各スポットを形成する。
【００６４】
次に、以上のような基本構成を有する光学ヘッドを画像形成装置に使用することによって生じる濃度ムラの問題点についてあらためて説明する。ガラス基板２２０における発光素子グループの配列の仕方、及び発光素子グループにおける発光素子の配列の仕方は任意である。ここで、発光素子グループが第１行〜第４行あり、一つの発光素子グループに１行、８列の発光素子が配される図１９に示される場合について説明する。
【００６５】
図１９は従来の光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図である。この光学ヘッドを搭載した画像形成装置の濃度ムラによる画質の劣化について説明する。
【００６６】
簡単のために感光体（像担持体）２０に主走査方向に１ラインのスポット照射部を形成することを考える。感光体（像担持体）２０に１ラインのスポット照射部を形成するためには、第１行目の全ての発光素子グループ→第２行目の全ての発光素子グループ→第３行目の全ての発光素子グループ→第４行目の全ての発光素子グループ、を順次発光させる、という発光タイミングで、スポットを形成することとなる。ここで、感光体（像担持体）２０に駆動力を伝達する機構部に変調があり、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じると、形成される１ラインのスポット照射部は、真っ直ぐのスポット照射部とはならず、発光素子グループの発光タイミングにつれて、隣接する発光素子グループとの間に段差が生じることとなる。このようなずれが濃度ムラによる画質劣化の原因となる。
【００６７】
図２０は従来の光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。図２０は、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じたときに形成される１ラインのスポットを示している。図２０に示すように、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じると、スポットグループはスポットグループ毎に段差状にずれて形成される。
図２０の場合では、隣接するスポットグループ同士で最も顕著な段差状のずれは、発光タイミング３回分の累積ずれ量となる。このようなスポットグループ同士で最も顕著な段差状のずれは、画像全体で見ると副走査方向に伸びる周期的な筋状の濃度ムラとなり、画質を著しく劣化させてしまう。本発明においては、このような隣接するスポットグループ同士の段差状のずれをなるべく小さくして、濃度ムラによる画質の劣化をなるべく抑制するような光学ヘッドの発光素子グループの配列を提案するものである。なお、このような発光素子グループの配列は、これまで説明してきたように、当然マイクロレンズの配列にも関連するものである。以下の本発明の説明においては、発光素子グループの配列とスポットグループの配列との関係について説明するが、これまで説明してきたように、一つの発光素子グループの発光は一つのマイクロレンズの結像によって、一つのスポットグループ照射部を形成する、という原則は変わらないものであり、スポットグループの配列に応じて、マイクロレンズの配列も変化していることに留意されたい。
【００６８】
本発明の光学ヘッド２３は、光学ヘッドの２３の長手方向に複数の発光素子２０２が直線状に配置されてなる発光素子列を１行以上含む複数の発光素子グループ２０４と、一つの発光素子グループ２０４を構成する全ての発光素子２０２の発光を像担持体上に結像させるマイクロレンズ２０５の集まりから構成されるマイクロレンズアレイ２０６と、からなり、発光素子グループ２０４の配置は幅方向の広がりをもって長手方向に周期を有し、発光素子グループ２０４の一つの周期には幅方向４列以上の発光素子グループ２０４が属すると共に、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向ずれ量を２列以下とするように配置した。また、特に隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向の最大ずれ量を１列としたものも含まれる。さらに、上記の発光素子グループ２０４の配列は、マイクロレンズ２０５の配列とも関係しており、上記の発光素子グループ２０４の配列と同じ、マイクロレンズ２０５の配列も本発明に含まれるものである。このような配列によれば、隣接するスポットグループ同士の段差状のずれは発光タイミングにして２回以下となり、濃度ムラによる画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００６９】
以下、本発明に係る光学ヘッド２３おける具体的な発光素子グループの配列について説明する。図２１は本発明の実施の形態に係る光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図であり、図２２本発明の実施の形態に係る光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。図２１の光学ヘッド２３は、光学ヘッド２３の長手方向に、４列の発光素子グループ２０４からなる周期性を有している。また、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向の最大ずれ量は１列となっている。
【００７０】
図２２は、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じたときに形成される１ラインのスポットを示している。図２２に示すように、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じると、スポットグループはスポットグループ毎に段差状にずれて形成される。図２１の配列によれば、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向の最大ずれ量は１列となっているので、隣接するスポットグループ同士で最も顕著な段差状のずれは、発光タイミング１回分のずれ量となる。このように本発明においては、隣接するスポットグループ同士の段差状のずれが小さくなるので濃度ムラによる画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００７１】
次に、光学ヘッド２３の他の配列例について説明する。図２３は本発明の実施の形態に係る光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図であり、図２４本発明の実施の形態に係る光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。図２３の光学ヘッド２３は、光学ヘッド２３の長手方向に、４列の発光素子グループ２０４からなる周期性を有している。この実施例の光学ヘッド２３においては、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向の最大ずれ量は２列となっている。
【００７２】
図２４は、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じたときに形成される１ラインのスポットを示している。図２４に示すように、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じると、スポットグループはスポットグループ毎に段差状にずれて形成される。図２３の配列によれば、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向の最大ずれ量は２列となっているので、隣接するスポットグループ同士で最も顕著な段差状のずれは、発光タイミング２回分の累積ずれ量となる。このように本発明においては、隣接するスポットグループ同士の段差状のずれが小さくなるので濃度ムラによる画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００７３】
次に、光学ヘッド２３の他の配列例について説明する。図２５は本発明の実施の形態に係る光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図であり、図２６本発明の実施の形態に係る光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。図２５の光学ヘッド２３は、光学ヘッド２３の長手方向に、５列の発光素子グループ２０４からなる周期性を有している。この実施例の光学ヘッド２３においては、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向の最大ずれ量は２列となっている。
【００７４】
図２６は、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じたときに形成される１ラインのスポットを示している。図２６に示すように、感光体（像担持体）２０の回転速度にムラが生じると、スポットグループはスポットグループ毎に段差状にずれて形成される。図２５の配列によれば、隣接する発光素子グループ２０４間の幅方向の最大ずれ量は２列となっているので、隣接するスポットグループ同士で最も顕著な段差状のずれは、発光タイミング２回分の累積ずれ量となる。このように本発明においては、隣接するスポットグループ同士の段差状のずれが小さくなるので濃度ムラによる画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００７５】
以上、本発明の光学ヘッドによれば、濃度ムラによる画質の劣化を低減することができる。また、本発明によれば、濃度ムラによる画質の劣化が少ない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】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態に係る光学ヘッドを搭載したタンデム型の画像形成装置１の断面を示す図である。
【図２】光書き込み光学ヘッドの構成を示す一部を破断した斜視図である。
【図３】図２の副走査方向に沿ってとった断面図である。
【図４】図２の場合の発光体アレイとマイクロレンズアレイの配置を示す平面図である。
【図５】１個のマイクロレンズとそれに対応する発光素子グループとの対応関係を示す図である。
【図６】各発光素子グループを構成する発光素子から、マイクロレンズアレイのマイクロレンズを通る光路を示す光路図である。
【図７】マイクロレンズアレイの斜視図である。
【図８】マイクロレンズアレイの断面を示す図である。
【図９】光学ヘッドの各構成要素の配列の定義のため各構成要素を模式的に示した図である。
【図１０】スポットとスポットグループの配列の定義を示した図である。
【図１１】レンズの配列の定義を示した図である。
【図１２】発光素子と発光素子グループの定義を示した図である。
【図１３】感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成過程を模式的に示す図である。
【図１４】感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成過程を模式的に示す図である。
【図１５】感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成過程を模式的に示す図である。
【図１６】感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成過程を模式的に示す図である。
【図１７】感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成過程を模式的に示す図である。
【図１８】感光体（像担持体）２０におけるスポット照射部の形成過程を模式的に示す図である。
【図１９】従来の光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図である。
【図２０】従来の光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。
【図２３】本発明の実施の形態に係る光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態に係る光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。
【図２５】本発明の実施の形態に係る光学ヘッドにおける発光素子の配列を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態に係る光学ヘッドによって生じる濃度ムラについて説明する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・画像形成装置、２・・・・・・ケース本体、３第１の開閉部材、３'・・・開閉蓋、４・・・第２の開閉部材、５・・・電装品ボックス、６・・・画像形成ユニット、７・・・送風ファン、９・・・転写ベルトユニット、１０・・・給紙ユニット、１１・・・二次転写ユニット、１２・・・定着ユニット、１３・・・記録媒体搬送手段、１４・・・駆動ローラ、１５・・・従動ローラ、１６・・・中間転写ベルト、１７・・・クリーニング手段、１８・・・テストパターンセンサ、２０・・・感光体（像担持体）、２１・・・一次転写部材、２２・・・帯電手段、２３・・・光学ヘッド、３５・・・給紙カセット、３６・・・ピックアップローラ、３７・・・レジストローラ対、３９・・・排紙ローラ対、４０・・・両面プリント用搬送路、４５・・・加熱ローラ、４６・・・加圧ローラ、４７・・・ベルト張架部材、４９・・・耐熱ベルト、１００・・・現像装置、１０１・・・トナー収容部、１０３・・・ケース、１０５・・・供給ローラ、１０７・・・現像ローラ、１０９・・・規制ブレード、１１１・・・板バネ部材、１１２・・・弾性部材、１１３・・・トナー、１１７・・・回転軸、１１９・・・アジテータ、１２１・・・アーム部材、１２３・・・撹拌フィン、１２９・・・トナー案内面、１３１・・・トナー案内空間部、１３３・・・トナーガイド部材、１３５・・・スクレーパ、１３７・・・平坦搬送部、１３９・・・一時貯留部、１４１・・・湾曲部、１４３・・・当接部、１４４・・・スペーサ、２０１・・・発光部、２０２・・・発光素子、２０４・・・発光素子グループ、２０５・・・マイクロレンズ、２０６・・・マイクロレンズアレイ、２２０・・・ガラス基板、２２１・・・ケース、２２２・・・受け穴、２２４・・・固定金具、２２５・・・位置決めピン、２２６・・・ねじ挿入孔、２２７・・・封止部材、２２８・・・遮光部材、２２９・・・透孔、２７１・・・レンズ基板、２７２、２７３・・・レンズ屈折面部、３０２・・・スポット、３０４スポットグループ
【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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