(57)【要約】【課題】レーザ光の記録媒体送り方向への角度誤差を小さく抑えることが可能な液滴吐出状態検出装置を提供する。【解決手段】複数のヘッド１０１列の一方の端部に配置されて、ノズル列方向に沿ってレーザ光２００を射出する発光手段２０１と、ヘッド列１０１の他方の端部に配置されて、レーザ光２００が液滴に当たって生じる散乱光を受光する受光手段２０３を備えて、ノズル列からの液滴吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置において、隣り合う少なくとも２列のヘッド１０１列からの滴吐出状態を検出するための、発光手段２０１または受光手段２０３あるいは発光手段２０１と受光手段２０３を一体にユニット化したことを特徴とする。【選択図】  図４
2012192552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズル列を設けた複数のヘッドを配列して形成した複数のヘッド列の一方の端部に配置されて、前記ノズル列方向に沿ってレーザ光を射出する発光手段と、
前記ヘッド列の他方の端部に配置されて、前記レーザ光が前記液滴に当たって生じる散乱光を受光する受光手段を備えて、前記ノズル列からの液滴吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置において、
隣り合う少なくとも２列のヘッド列からの滴吐出状態を検出するための、発光手段または受光手段あるいは発光手段と受光手段を一体とした、発光手段ユニットまたは受光手段ユニットあるいは発光手段／受光手段ユニットを用いることを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出状態検出装置において、
前記ヘッド列は、ベース部材上に２列以上のヘッド列単位で千鳥状に配置されていることを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液滴吐出状態検出装置において、
前記レーザ光の光束が平行光であることを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の液滴吐出状態検出装置において、
前記レーザ光の光束が発散光であることを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の液滴吐出状態検出装置において、
前記レーザ光の光束が収束光であることを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液滴吐出状態検出装置において、
前記発光手段はレーザ光源と回転非対称なレンズを有し、前記レーザ光は互いに直交する方向で発散の程度が異なることを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項７】
ベース部材上に配列された複数のヘッド列と、
そのヘッド列の一方の端部に配置されて、前記ノズル列方向に沿ってレーザ光を射出する発光手段と、前記ヘッド列の他方の端部に配置されて、前記レーザ光が前記液滴に当たって生じる散乱光を受光する受光手段を備えて、前記ノズル列からの液滴吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置と
を備えたヘッドアレイユニットにおいて、
前記液滴吐出状態検出装置が請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液滴吐出状態検出装置であることを特徴とするヘッドアレイユニット。
【請求項８】
記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
その記録媒体搬送手段によって搬送されてきた記録媒体に対してインクの液滴を吐出して印字するヘッドアレイユニットを
備えた画像形成装置において、
前記ヘッドアレイユニットが請求項７に記載のヘッドアレイユニットである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、液滴吐出状態検出装置に係り、特にノズル列の一方の端部に配置されて、ノズル列方向に沿ってレーザ光を射出する発光手段と、ノズル列の他方の端部に前記発光手段と対向するように配置されて、レーザ光が液滴に当たって生じる散乱光を受光する受光手段を備えた液滴吐出状態検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらを組み合わせた複合機などの画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。
【０００３】
この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送されてきた用紙に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する）を行うものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００４】
このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう）においては、記録ヘッドは、インクをノズルから用紙に吐出させて記録を行う関係上、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などにより吐出不良が発生すると、画像品質が低下することになる。
【０００５】
そこで、記録ヘッドからの液滴吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置として、従来から、ヘッドのノズル列の一方側からノズル列に沿ってレーザ光を射出し、他方側にレーザ光を直接受ける受光手段を配置して液滴吐出の有無を検出する直接光方式のもの（下記特許文献１）と、ヘッドのノズル列の一方側からノズル列に沿ってレーザ光を射出し、他方側にレーザ光の光軸からずれた位置に液滴で反射される散乱光を受光する受光手段を配置して液滴吐出の有無を検出する前方散乱光方式のもの（下記特許文献２、３）が知られている。
【０００６】
ところで、前記ライン型画像形成装置においては、用紙幅相当分のノズル列長さを有するフルライン型ヘッドと、複数の短尺ヘッドを用紙幅方向（ノズル配列方向）に複数個並べて配置した（アレイ化した）もの（以下「ヘッドアレイユニット」という。）がある。
【０００７】
このヘッドアレイユニットしては、同じ色の液滴を吐出する少なくとも２つのヘッド列を千鳥状に配置して１ライン（又はその半分相当）分のノズル列を構成するようにしている。
【０００８】
前述した前方散乱光方式で液滴吐出状態の検出を行う場合、受光手段が発光手段からのレーザ光軸に近いと直接光を拾うため、受光手段を光軸から離す必要がある。また散乱光は前方への指向性が強いことから、液滴に対して角度を小さくするため、受光手段はノズル列端からノズル配列方向に所定距離以上離して配置する必要がある。
【０００９】
そのため前述したように、少なくとも２つのヘッド列を千鳥状に配置したヘッドアレイユニットの液滴吐出状態を前方散乱光方式で検出する場合において、直接光方式で液滴吐出状態を検出する場合と同様に、複数のヘッド列の一端部側に発光手段を、他端部側に受光手段を配置する構成を採用すると、液滴吐出状態検出装置、ヘッドアレイユニットないし画像形成装置が大型化するという課題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
複数のヘッド列の一端部側に発光手段を、他端部側に受光手段を配置する構成では、対応用紙幅が広いほど発光手段から受光手段の距離、および受光手段側ノズル列端までの距離が必然的に長くなる。そのため、必要な強度の散乱光を得るためにはレーザ光の角度誤差を小さく抑え、発光手段から遠い液滴に対しても確実にレーザ光を当てる構成が必要となり、設計に裕度がない。
【００１１】
本発明の目的は、このような背景に基づいてなされたものであって、レーザ光の記録媒体送り方向への角度誤差を小さく抑えることが可能な液滴吐出状態検出装置、ヘッドアレイユニットおよび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】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、
液滴を吐出するノズル列を設けた複数のヘッドを配列して形成した複数のヘッド列の一方の端部に配置されて、前記ノズル列方向に沿ってレーザ光を射出する発光手段と、
前記ヘッド列の他方の端部に配置されて、前記レーザ光が前記液滴に当たって生じる散乱光を受光する受光手段を備えて、前記ノズル列からの液滴吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置において、
隣り合う少なくとも２列のヘッド列からの滴吐出状態を検出するための、発光手段または受光手段あるいは発光手段と受光手段を一体とした、発光手段ユニットまたは受光手段ユニットあるいは発光手段／受光手段ユニットを用いることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の手段は前記第1の手段において、
前記ヘッド列は、ベース部材上に２列以上のヘッド列単位で千鳥状に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第３の手段は前記第1または第２の手段において、前記レーザ光の光束が平行光であることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第４の手段は前記第1または第２の手段において、前記レーザ光の光束が発散光であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第５の手段は前記第1または第２の手段において、前記レーザ光の光束が収束光であることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第６の手段は前記第1または第２の手段において、
前記発光手段はレーザ光源と回転非対称なレンズを有し、前記レーザ光は互いに直交する方向で発散の程度が異なることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第７の手段は、
ベース部材上に配列された複数のヘッド列と、
そのヘッド列の一方の端部に配置されて、前記ノズル列方向に沿ってレーザ光を射出する発光手段と、前記ヘッド列の他方の端部に配置されて、前記レーザ光が前記液滴に当たって生じる散乱光を受光する受光手段を備えて、前記ノズル列からの液滴吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置とを備えたヘッドアレイユニットにおいて、
前記液滴吐出状態検出装置が前記第１ないし第６のいずれかの手段の液滴吐出状態検出装置であることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第８の手段は、
記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
その記録媒体搬送手段によって搬送されてきた記録媒体に対してインクの液滴を吐出して印字するヘッドアレイユニットを備えた画像形成装置において、
前記ヘッドアレイユニットが前記第７の手段のヘッドアレイユニットであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は前述のような構成になっており、レーザ光の記録媒体送り方向への角度誤差を小さく抑えることが可能な液滴吐出状態検出装置、ヘッドアレイユニットおよび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】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】ヘッドアレイユニットの一例を示す平面図である。
【図３】ヘッド１列に対してＬＤユニットとＰＤユニットをそれぞれ１個配置した比較例を示す図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施例１における液滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの正面説明図、（ｂ）はヘッドアレイユニットの平面説明図である。
【図５】レーザ光の角度誤差について説明する平面図である。
【図６】レーザ光の角度誤差について説明する正面図である。
【図７】ＬＤ／ＰＤユニットの構成を説明するための図で、（ａ）はＬＤ／ＰＤユニットの平面図、（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線上の断面図、（ｃ）は同図（ａ）のｃ−ｃ線上の断面図ある。
【図８】本発明の実施例２における液滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの平面図である。
【図９】本発明の実施例３におけるレーザ光の角度誤差について説明するための液滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの平面図である。
【図１０】本発明の実施例３におけるレーザ光の角度誤差について説明するための液滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの正面図である。
【図１１】本発明の実施例３における拡散光の発生を示す説明図である。
【図１２】ＬＤ／ＰＤユニットの位置決め部の間隔と検知可能な液滴距離の関係を示す図である。
【図１３】ＬＤ−コリメータレンズ間隔とレーザ光束径の関係を示す図である。
【図１４】シリンドリカルレンズを用いて、用紙送り方向によるレーザ光束径を変えた場合のＬＤ−コリメータレンズ間隔とレーザ光束径の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
前記第１の手段では、隣り合う少なくとも２列のヘッド列からの滴吐出状態を検出するための、発光手段または受光手段あるいは発光手段と受光手段を一体とした、発光手段ユニットまたは受光手段ユニットあるいは発光手段／受光手段ユニットを用いている。そのためヘッドアレイユニットに対する位置決め部の間隔を広くとることで、発光手段から記録媒体幅相当分の距離にある液滴位置からレーザ光が外れないようにするために必要な角度精度を確保することができるので、散乱光方式で液滴吐出状態の検出ができる。
【００２３】
前記第４の手段ではレーザ光束が発散光であるから、後述のようにレーザ光束径φｗを大きくすることにより、液滴にレーザ光を当てるための許容角度誤差θが大きくなり、前記ユニットから液滴までの距離Ｗの最大値Ｗｍａｘが大きくできる。
【００２４】
前記第５の手段ではレーザ光束が収束光であるから、レーザパワーを強くすることができる。
【００２５】
前記第７ならびに第８の手段では本発明に係る滴吐出状態検出装置を備えているので、ノズルからの吐出不良を精確に検出することができ、そのために画像品質の向上が図れる。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図、図２はヘッドアレイユニットの一例を示す平面図である。
【００２８】
この画像形成装置は、用紙Ｐを搬送する搬送部４と、その搬送部４によって搬送されてきた用紙Ｐに対してインクの液滴を吐出して印字するヘッドアレイユニット（記録ヘッド）で構成されたヘッド部５と、そのヘッド部５の維持回復機構であるヘッドメンテナンス部６を備えている。
【００２９】
このメンテナンス部６は、搬送部４の上方で用紙搬送方向（Ｙ方向）に沿ってスライド可能に配置され、ヘッドメンテナンス時にはヘッド部５が上昇した後ヘッド部５の下部に移動して、印字中は図１の位置に退避する。
【００３０】
前記ヘッド部５は図２に示すように、ベース部材５２上に一列に複数個（この例では５個）のヘッド１０１を有し、８つのヘッド列５１Ａ〜５１Ｈでヘッドアレイユニット（記録ヘッド）５０を構成している。
【００３１】
前記ヘッド１０１は、液滴を吐出する複数のノズル１０２がノズル面１０４に２列配列されている。そして、ヘッド列５１Ａ、５１Ｂの各ヘッド１０１の２つのノズル列でブラック（Ｋ）の液滴を吐出し、ヘッド列５１Ｃ、５１Ｄの各ヘッド１０１の２つのノズル列でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、ヘッド列５１Ｅ、５１Ｆの各ヘッド１０１の２つのノズル列で各他方のノズル列でシアン（Ｃ）の液滴を吐出し、ヘッド列５１Ｇ、５１Ｈの２つのノズル列でイエロー（Ｙ）の液滴を吐出する。
【００３２】
つまり、ヘッド部５は４ノズル列で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成され、２つのヘッド列５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている。なお、各色のライン構成は、これに限るものではなく、各色の配置は特に限定はない。また、ヘッド部の構成も、この例に限るものではない。
【００３３】
次に、この画像形成装置における液滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニット５０について図３（ａ），（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図３はヘッド１列に対してＬＤユニットとＰＤユニットをそれぞれ１個配置した比較例を示す図で、（ａ）はヘッドアレイユニットの正面説明図、（ｂ）はヘッドアレイユニットの平面説明図である。図４（ａ）は実施例１における液滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの正面説明図、（ｂ）はヘッドアレイユニットの平面説明図である。
【００３４】
以下では図示を簡略化するため、図３（ｂ）ならびに図４（ｂ）に示すように、１つのヘッド列は３個のヘッド１０１で構成されている。また、ヘッドアレイユニット５０は、ベース部材５２に８個のヘッド列５１Ａ〜５１Ｈを配置し、互いに隣り合うヘッド列をノズル配列方向に位置をずらして互いに補間するように千鳥状に配置している。
【００３５】
図３（ａ），（ｂ）に示す比較例では、各ヘッド列５１の一方の側１列単位で、ノズル配列方向に沿ってレーザ光２００を射出する発光手段であるレーザーダイオード（以下「ＬＤ」という。）２０１を含むＬＤユニット２０２を、ベース部材５２に取り付けている。
【００３６】
また、液滴によって生じるレーザ光２００の散乱光を受光する受光手段であるフォトダイオード（以下「ＰＤ」という。）２０３を含むＰＤユニット２０４を、１列単位でベース部材５２に取り付けている。
【００３７】
ここでは１個のＬＤユニット２０２に１列のヘッド１０１、２つのノズル列に対応する２つのＬＤ２０１を、１個のＰＤユニット２０４に１列のヘッド１０１、すなわち２つのノズル列に対応する２つのＰＤ２０３を備えている。
【００３８】
これに対して、図４（ａ），（ｂ）に示す配置では、各ヘッド列５１の一方の側に対して２列単位で、ＬＤ２０１およびＰＤ２０３を含むＬＤ／ＰＤユニット２０５をベース部材５２に取り付けて配置している。なお、１個のＬＤ／ＰＤユニット２０５に、それぞれ２列のヘッド、すなわち４つのノズル列に対応して２つのＬＤ２０１および２つのＰＤ２０３を備えている。
【００３９】
各ヘッド列５１の他方の側に対しても同様に２列単位で、ＬＤ／ＰＤユニット２０５をベース部材５２に取り付けて配置している。
【００４０】
この点について具体的に説明する。図５および図６はレーザ光の角度誤差について説明する平面図および正面図である。
【００４１】
まず、液滴吐出状態検出を散乱光方式で行う場合、図５および図６に示すように、ベース部材５２の一方の側に配置されたＬＤ／ＰＤユニット２０５にあるＬＤ２０１の射出光をレンズ２１１およびアパーチャ２１２を通してレーザ光２００として、液滴３００に向けて出射される。
【００４２】
そして、ベース部材５２の他方の側に配置されたＬＤ／ＰＤユニット２０５にあり、レーザ光２００から離間した位置に配置されたＰＤ２０３によって、レーザ光２００が液滴３００に当たって生じる散乱光３０１を受光することで、液滴３００が吐出されているか否かなどを検出する。
【００４３】
ここでＬＤ／ＰＤユニット２０５からのレーザ光２００が傾き誤差を持つと、液滴３００から外れ、散乱光３０１が発生しなくなり、吐出検知ができなくなる。ＬＤ／ＰＤユニット２０５から液滴３００までの距離、より正確にはアパーチャ２１２から液滴３００までの距離をＷとおき、距離Ｗにおけるレーザ光束径をφｗ、レーザ光の傾き誤差をθとすると、液滴３００にレーザ光２００が入射する条件は式１となる。
【００４４】
[式１]
Ｗθ≦φｗ／２
ＬＤ／ＰＤユニット２０５におけるヘッドアレイユニット５０の取り付け位置の平面度をΔｚ、取り付け位置の間隔をＬとして整理すると式２となる。
【００４５】
[式２]
Ｗ／Ｌ≦φｗ／（２Δｚ）
この式２を満足するＷの最大値をＷｍａｘとして、式２を整理すると式３になる。
【００４６】
[式３]
Ｗｍａｘ＝Ｌφｗ／（２Δｚ）
この式３において、φｗはコリメータレンズの口径、またΔＺは加工精度で一定の限界値があるため、これらを一定値とする条件においては、ＬとＷは反比例の関係に有る。
【００４７】
ここで、Φｗ＝１．５ｍｍ，３ｍｍ、ΔＺ＝０．１ｍｍとして、ＬとＷの関係を図１２に示す。この図から、Ｌを大きく取ることでよりＷを大きく、すなわちＬＤから遠い液滴の検出を可能とすることが分かる。
【００４８】
図３（ａ）に示すように、隣接ヘッドによる配置上の制限を受けない液滴の吐出方向（Ｘ方向とする）においては、ＬＤ／ＰＤユニット２０５の形状を最適化することで、Ｌ（図４（ａ）のＬ３で示す）を大きく取ることは比較的容易である。
【００４９】
一方、用紙搬送方向（Ｙ方向）は隣接するヘッド１０１間隔で制限される。そのため、図４（ｂ）に示すように、２つのヘッド１０１列に対して一体のＬＤ／ＰＤユニット２０５を用いることで、Ｌ（図４（ｂ）のＬ２で示す）を大きくとることができる。
【００５０】
次に、前述したＬＤ／ＰＤユニット２０５の一例について図７を参照して説明する。図７はＬＤ／ＰＤユニット２０５の構成を説明するための図で、同図（ａ）はＬＤ／ＰＤユニット２０５の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線上の断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のｃ−ｃ線上の断面図である。
【００５１】
図７に示すＬＤ／ＰＤユニット２０５は、駆動回路を実装した回路基板２２１に半田付けされたレーザーダイオード（ＬＤ）２０１、コリメートレンズ２１１、アパーチャ２１２が配置されている。また、フォトダイオード（ＰＤ）２０３は増幅回路を実装した回路基板２２１に対し直接半田付けされている。回路基板２３１は、アパーチャ２１２およびＰＤ２０３の露出部を除き、インクを吐出するときに発生する余分なミストが入って機能を損なわないように、また、ノイズの影響を除去するため、金属製のカバー２２２、２２３で覆われている。
【００５２】
本実施例に係る画像形成装置は、前述のような液滴吐出状態検出装置ならびにヘッドアレイユニットを備えているため、液滴の吐出不良を精確に検出することができ、画像品質の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００５３】
前記実施例１では、隣り合うヘッド列が千鳥状にヘッド列の並び方向に交互に配置されている場合を示したが、図８に示す実施例２のように、２列以上の単位で千鳥状に配置されてもよい。その場合には一方の端部に４個のＬＤ２０１を含むＬＤユニット２０６、他方の端部に４個のＰＤ２０３を含むＰＤユニット２０７を配置する。
【実施例３】
【００５４】
前記実施例１および２では、レーザ光束径φｗがアパーチャからの距離Ｗに依らず均一な、すなわち平行なレーザ光としているが、図９および図１０に示す実施例３のように、レーザ光束を発散光としてφｗを拡大させてもよい。図９および図１０は、本発明の実施例３におけるレーザ光の角度誤差について説明するための液滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの平面図および正面図である。
【００５５】
図９および図１０から分かるに、レーザ光束径φｗを大きくすると液滴３００にレーザ光２００を当てるための許容角度誤差θが大きくなり、そして前記式２および図１２を用いて説明したようにＷｍａｘが大きくなる。
【００５６】
ここで、ＬＤ２０１、コリメータレンズ２１１、アパーチャ２１２を図１１に示すような配置とする。図１１は、この実施例３における拡散光の発生を示す説明図である。
【００５７】
アパーチャ２１２から距離Ｗにおけるレーザ光束径φｗは、コリメータレンズ透過レーザ光の像点位置をｂとして、４式で与えられる。ｂはレーザ光が発散の場合（−）の値となる。
【００５８】
［式４］
φｗ＝［（ｌ２−ｂ＋Ｗ）／（ｌ２−ｂ）］φａｐ
また、ｂはコリメータレンズ２１１の焦点距離をｆ、ＬＤ２０１からコリメータレンズ主点までの距離をｌ１として、５式で与えられる。ここで、コリメータレンズ２１１は薄肉レンズとして扱い、物点側と像点側の主点間隔は無視している。
【００５９】
［式５］
ｂ＝１／［１／ｆ−（１／ｌ１）］
前記式４および式５において、ｆ＝８ｍｍ，ｌ２＝８ｍｍ，Ｗ＝５００ｍｍ，φａｐ＝１．５および３ｍｍ，として、ｌ１＝７．９〜８ｍｍに変化させた場合のφｗの値を図１３に示す。ここでｌ１＝８ｍｍであればｆ＝ｌ１となりレーザ光束が平行光束となるので、φｗ＝φａｐとなる。一方、ｌ１＜ｆであればレーザ光束が発散光束となるので、φｗ＞φａｐとなる。
【００６０】
本実施例では、コリメータレンズ２１１を１枚のレンズで示したが、複数枚のレンズで構成されていてもよい。さらに、本実施例では、コリメータレンズ２１１を回転対称なレンズを想定して、吐出方向（Ｘ）と用紙搬送方向（Ｙ）でレーザ光束径φｗを同様としているが、回転非対称なレンズを用いて、吐出方向と用紙搬送方向で夫々に異なる焦点距離を定めて５式を適用して、レーザ光束径を夫々に定めても良い。
【００６１】
回転非対称なレンズは回転対称なレンズとシリンドリカルレンズなどの回転非対称なレンズの組み合わせ、あるいは回転非対称なトーリックレンズの単玉レンズなどが考えられる。
【００６２】
例えば、コリメータレンズの焦点距離をｆ＝８ｍｍ、シリンドリカルレンズの吐出方向（Ｘ）の焦点距離をｆＣＹＬ−Ｘ＝−３００ｍｍ、コリメータレンズとシリンドリカルレンズの主点間隔をＨ＝５ｍｍとすると、コリメータレンズとシリンドリカルレンズの用紙送り方向の合成した焦点距離ｆＴＸは６式で与えられるので、ｆＴＸ＝８．０８ｍｍとなる。
【００６３】
［式６］
ｆＴＸ＝１／（１／ｆ＋１／ｆＣＹＬ−Ｘ  −Ｈ＊１／ｆ＊１／ｆＣＹＬ−Ｘ  ）
一方、シリンドリカルレンズは用紙送り方向（Ｙ）に作用しない、すなわち焦点距離ｆＣＹＬ−Ｙ無限大なので、ｆＴＹ＝ｆ＝８ｍｍとなる。
【００６４】
ｆＴＸ＝８．０８ｍｍ，ｆＴＹ＝８ｍｍ，ｌ２＝８ｍｍ，Ｗ＝５００ｍｍ，φａｐ＝１．５ｍｍとして、ｌ１＝７．９〜８ｍｍに変化させた場合のφｗの値を図１４に示す。
【００６５】
ここでｌ１＝８ｍｍであればｆＴＹ＝ｌ１となりレーザ光束が平行光束となるので、φｗＹ＝φａｐとなる。一方、ｌ１＜ｆＴＸ，ｆＴＹであればレーザ光束が発散光束となるので、φｗＸ，φｗＹ＞φａｐとなる。図１４から分かるように、同じｌ１においてｗ＝５００ｍｍにおける吐出方向のレーザ光束径φｗｘと用紙送り方向のレーザ光束径φｗＸ，φｗＹを異ならせることができる。
【００６６】
なお、前記実施例では平行光または発散光を用いたが、収束光を用いることも可能である。収束光とするとレーザ光束の角度許容誤差が小さくなるが、レーザパワーが強くなる。例えば、吐出方向と用紙送り方向の一方を発散、他方を収束とするなど、夫々独立に最適化することも可能である。
【００６７】
また、本発明では隣り合う２列のヘッド列を一単位としたユニットを形成したが、ヘッド列を３列以上にしてもよい。但し、一体とするヘッド列の数を多くするとＬの距離が大きくなり角度精度は向上するというメリットを得る一方、ユニット自体の製造工程が複雑になり、ユニットが故障して取り替える場合の損失が大きくなる等のデメリットも生じるため、これらを鑑みてヘッド例の数を特定するとよい。
【００６８】
なお、本発明において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体にインクを着弾させて画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、樹脂、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。
【００６９】
また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、前述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いている。また、また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれるものである。
【符号の説明】
【００７０】
４：搬送部
５：ヘッド部
６：メンテナンス部
５０：ヘッドアレイユニット
５１、５１Ａ〜５１Ｈ：ヘッド列
５２：ベース部材
１０１：ヘッド
１０２：ノズル
１０４：ノズル面
２００：レーザ光
２０１：レーザーダイオード（ＬＤ）
２０２：ＬＤユニット
２０３：フォトダイオード（ＰＤ）
２０４：ＰＤユニット
２０５：ＬＤ／ＰＤユニット
２０６：ＬＤユニット
２０７：ＰＤユニット
２１１：コリメータレンズ
２１２：アパーチャ
３０１：散乱光
Ｐ：用紙
Ｙ：用紙搬送方向。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２００７−１１８２６４号公報
【特許文献２】特開２００９−１３２０２５号公報
【特許文献３】特開２００９−１１３２２５号公報
【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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