(57)【要約】【課題】温度変化によってレンズアレイが伸縮しても、画像形成装置の印刷画像にバンディングが発生しないレンズユニット、露光装置、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】レンズユニット５０は、複数の第１レンズ素子１１を含む第１レンズアレイ１０を備え、第１レンズアレイ１０は、複数の第１レンズ素子１１の内の、互いに隣接する第１レンズ素子１１の光軸の第１方向の間隔をＰ１とし、第１の温度における第１レンズアレイ１０の中心位置から第１レンズアレイ１０の端部位置までの第１方向の長さである第１の長さＷＥ１と、第１の温度より３０℃高い温度である第２の温度における前記第１レンズアレイ１０の中心位置から第１レンズアレイ１０の端部位置までの第１方向の長さである第２の長さＷＥ２との差の絶対値である位置ずれ量をＤ１としたとき、Ｄ１≦０．２５・Ｐ１を満たすように構成されたことを特徴とする。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に配列された複数の第１レンズ素子を含む第１レンズアレイを備え、
前記第１レンズアレイは、
前記複数の第１レンズ素子の内の、互いに隣接する第１レンズ素子の光軸の前記第１方向の間隔をＰ１とし、
第１の温度における前記第１レンズアレイの中心位置から前記第１レンズアレイの端部位置までの前記第１方向の長さである第１の長さと、前記第１の温度より３０℃高い温度である第２の温度における前記第１レンズアレイの中心位置から前記第１レンズアレイの端部位置までの前記第１方向の長さである第２の長さとの差の絶対値である位置ずれ量をＤ１としたとき、
Ｄ１≦０．２５・Ｐ１
を満たすように構成されたことを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記第１の温度は、２５℃であり、
前記第２の温度は、５５℃である
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記第１レンズアレイの線膨張係数をＥＸとし、
前記第１方向における前記第１レンズアレイの長さをＷＥとし、
前記第１の温度を、ＴＳとし、
前記第２の温度を、ＴＨとしたときに、
前記間隔Ｐ１は、
Ｐ１≧ＥＸ・ＷＥ（ＴＨ−ＴＳ）／０．５
を満たすように設定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記間隔Ｐ１は、１．１４ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記複数の第１レンズ素子は、千鳥配列されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記複数の第１レンズ素子は、直線状に配列されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項７】
前記複数の第１レンズ素子にそれぞれ対応する複数の第１の開口を有する第１の遮光部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項８】
前記複数の第１レンズ素子の配列と同じに配列された複数の第２レンズ素子を含む第２レンズアレイをさらに備え、
前記第２レンズアレイは、
前記複数の第２レンズ素子の内の、互いに隣接する第２レンズ素子の光軸の前記第１方向の間隔をＰ２とし、
前記第１の温度における前記第２レンズアレイの中心位置から前記第２レンズアレイの端部位置までの前記第１方向の長さである第３の長さと、前記第２の温度における前記第２レンズアレイの中心位置から前記第２レンズアレイの端部位置までの前記第１方向の長さである第４の長さとの差の絶対値である位置ずれ量をＤ２としたとき、
Ｄ２≦０．２５・Ｐ２
を満たすように構成されたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項９】
前記複数の第２レンズ素子にそれぞれ対応する複数の第２の開口を有する第２の遮光部材をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のレンズユニット。
【請求項１０】
複数の発光素子を有する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイから出射された光を収束させる請求項１から９のいずれか１項に記載のレンズユニットと
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露光装置と、
前記露光装置により露光されて、静電潜像が形成される像担持体と
を有すること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、レンズアレイを含むレンズユニット、レンズユニットを含む露光装置、及び露光装置を含む画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置の露光装置（光プリントヘッド）として、ＬＥＤ（発光ダイオード）プリントヘッドが使用されている（例えば、特許文献１参照）。ＬＥＤプリントヘッドは、基板上に配列された複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイと、複数のＬＥＤから出射された光を収束させる複数のレンズ素子（マイクロレンズ）を含むレンズアレイと、ＬＥＤアレイが備えられた基板とレンズアレイを含むレンズユニットとを保持するレンズホルダとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レンズアレイの長手方向の線膨張係数は、複数のＬＥＤが配列された基板の長手方向の線膨張係数と異なるため、温度変化によって複数のＬＥＤ（ＬＥＤアレイ）と複数のレンズ素子（レンズアレイ）との間の相対的な位置ずれが生じる。そして、この位置ずれにより、レンズアレイによるＬＥＤアレイの結像状態（感光体ドラム上に結像する光の形状及び光量）が変化し、印刷画像に複数のレンズ素子の配列間隔に対応するバンディング（周期的な縦スジ）が現われることがあるという問題がある。
【０００５】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、温度変化によってレンズアレイが伸縮しても画像形成装置の印刷画像にバンディングが発生しないレンズユニット、露光装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るレンズユニットは、第１方向に配列された複数の第１レンズ素子を含む第１レンズアレイを備え、前記第１レンズアレイは、前記複数の第１レンズ素子の内の、互いに隣接する第１レンズ素子の光軸の前記第１方向の間隔をＰ１とし、第１の温度における前記第１レンズアレイの中心位置から前記第１レンズアレイの端部位置までの前記第１方向の長さである第１の長さと、前記第１の温度より３０℃高い温度である第２の温度における前記第１レンズアレイの中心位置から前記第１レンズアレイの端部位置までの前記第１方向の長さである第２の長さとの差の絶対値である位置ずれ量をＤ１としたとき、Ｄ１≦０．２５・Ｐ１を満たすように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の態様に係る露光装置は、複数の発光素子を有する発光素子アレイと、前記発光素子アレイから出射された光を収束させる上記レンズユニットとを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の態様に係る画像形成装置は、上記露光装置と、上記露光装置により露光されて、静電潜像が形成される像担持体とを有すること特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、温度変化によってレンズアレイが伸縮しても、画像形成装置の印刷画像にバンディングが発生しないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプリンタの概略的な構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るＬＥＤヘッドの概略的な構成を示す側面図である。
【図３】実施の形態１に係るＬＥＤヘッドの概略的な構成（図２をIII−III線で切る断面構造）を示す断面図である。
【図４】実施の形態１に係るＬＥＤヘッドの概略的な構成を示す斜視図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、実施の形態１に係るレンズユニットをホルダに固定した状態を示す平面図である。
【図６】実施の形態１に係るレンズユニットをＺ方向に分解した分解斜視図である。
【図７】実施の形態１に係る第１レンズアレイの概略的な構成を示す上面図である。
【図８】実施の形態１に係るレンズユニットの概略的な構成を示す断面図である。
【図９】実施の形態１に係るレンズユニットの概略的な構成を示す断面図である。
【図１０】実施の形態１に係るマスクの概略的な構成を示す上面図である。
【図１１】実施の形態１に係る遮光板の概略的な構成を示す上面図である。
【図１２】実施の形態１に係るＬＥＤヘッドの概略的な構成を示す断面図である。
【図１３】比較例に係るレンズユニットをＺ方向に分解した分解斜視図である。
【図１４】比較例に係るレンズアレイの概略的な構成を示す上面図である。
【図１５】比較例に係るマスクの概略的な構成を示す上面図である。
【図１６】比較例に係る遮光板の概略的な構成を示す上面図である。
【図１７】実施の形態１に係る光像測定機であるフォトセンサと被検体であるＬＥＤヘッドの概略的な構成を示す斜視図である。
【図１８】実施の形態１に係る光像測定機であるスリットセンサと被検体であるＬＥＤヘッドの概略的な構成を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態１に係る光像測定機を用いたスリット補正の動作を示すフローチャートである。
【図２０】（ａ）は、図１９のフローチャートのステップＳ２で測定される、ＬＥＤ素子のスリット波形を示す図であり、（ｂ）は、スリット波形で幅ＷＳとなる波形の高さが同じとなるような、ＬＥＤ素子のスリット波形を示す図である。
【図２１】（ａ）から（ｃ）は、印刷画像の評価試験において、点灯させているＬＥＤを白丸で、点灯させていないＬＥＤをハッチングで表示した図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係るプリンタの概略的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
《１》実施の形態１
《１−１》構成
以下に、本発明の実施の形態１に係るレンズユニット、露光装置、及び画像形成装置を、図を参照しながら説明する。図には、図相互の関係を理解し易くするために、ＸＹＺ直交座標系が示されている。図において、Ｘ軸は、露光装置の長手方向（主走査方向）に平行な座標軸として示されている。また、図において、Ｙ軸は、露光装置の短手方向（副走査方向）に平行な座標軸として示されている。また、図において、Ｚ軸は、露光装置の高さ方向に平行な座標軸として示されている。
【００１２】
実施の形態１の画像形成装置としてのプリンタ１００の構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るプリンタ１００の概略的な構成を示す図である。プリンタ１００は、色材としての顔料を含む樹脂からなる現像剤としてのトナーにより、印字媒体上に画像データに基づく画像を形成する画像形成装置である。
【００１３】
図１に示されるように、プリンタ１００には、印字媒体としての用紙１０２を収容する給紙カセット６０が装着される。プリンタ１００には、用紙１０２を給紙カセット６０から取り出す給紙ローラ６１が備えられ、用紙１０２を搬送する搬送ローラ６２、６３が配置される。
【００１４】
実施の形態１に係るプリンタ１００は、カラー電子写真方式のプリンタである。プリンタ１００内には、イエロー、マセンダ、シアン、ブラックの画像形成部８１，８２，８３，８４が、用紙１０２の搬送経路に沿って順に配置されている。画像形成部８１，８２，８３，８４の各々は、画像を形成する静電潜像担持体としての感光体ドラム５と、感光体ドラム５に形成された静電潜像を前記トナーにより現像しトナー像を形成する現像部としての現像器６５と、現像器６５にトナーを供給するトナーカートリッジ６６とを備える。
【００１５】
また、画像形成部８１，８２，８３，８４の各々には、感光体ドラム５の表面に電荷を供給して表面を一様帯電させる帯電部としての帯電ローラ６７と、一様帯電された感光体ドラム５の表面に画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する露光装置としてのＬＥＤヘッド９０とが備えられる。
【００１６】
さらに、プリンタ１００には、用紙１０２を搬送する転写ベルト６８と、トナーにより静電潜像を可視化（顕像化）することによって感光体ドラム５上に形成されたトナー像を用紙１０２上に転写する転写部としての転写ローラ６９とが備えられている。転写ローラ６９は、転写位置で転写ベルト６８を挟むように、感光体ドラム５に対向して配置される。
【００１７】
さらに、プリンタ１００には、トナー像が用紙１０２に転写された後に感光体ドラム５の表面に残留したトナーを除去する（掻き落とす）クリーニングブレード７０が、感光体ドラム５に接触して配置される。そして、プリンタ１００には、用紙１０２上に形成されたトナー像を熱及び圧力で定着させる定着器７１が配置される。さらに、プリンタ１００には、定着器７１を通過した用紙１０２を搬送する搬送ローラ７２と、画像が形成された用紙１０２が積載される排出部７３と、排出部７３に用紙１０２を排出する排出ローラ７４とが配置される。
【００１８】
また、帯電ローラ６７及び転写ローラ６９には、図示しない電圧供給部としての電源により所定の電圧が印加される。そして、転写ベルト６８、感光体ドラム５及び上記した各ローラは、図示しないモータなどの駆動力発生部と、駆動力発生部で発生した駆動力を伝達するギヤなどの駆動力伝達機構と、から駆動力を受け取り、回転する。
【００１９】
さらに、プリンタ１００は、現像器６５と、ＬＥＤヘッド９０と、定着器７１と、これらを駆動させるモータなどの駆動力発生部と、これらに電力を供給する電力供給部（電源部）と、プリンタ１００の全体の動作を制御する制御部としての制御装置とを有している。また、プリンタ１００は、外部装置から印刷データを受信する又は外部装置に情報を送信するための外部インターフェースを有している。
【００２０】
次に、実施の形態１に係る露光装置としてのＬＥＤヘッド９０の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係るＬＥＤヘッド９０の概略的な構成を示す側面図である。図２に示されるように、ＬＥＤヘッド９０は、複数の発光素子を有する発光素子アレイとしてのＬＥＤアレイ４と、ＬＥＤアレイ４から出射された光を収束させるレンズユニット５０とを有する。
【００２１】
また、ＬＥＤヘッド９０は、レンズユニット５０を保持するホルダ１と、回路基板３とを有していてもよい。ＬＥＤアレイ４は、複数のＬＥＤ素子２が略直線状に配列されて構成される。ＬＥＤアレイ４における複数のＬＥＤ素子２の配列方向は、第１方向としてのＸ方向（図２における横方向）である。ＬＥＤ素子２は、例えば、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）を利用した発光素子である。
【００２２】
図２に示されるように、ＬＥＤアレイ４は、回路基板３上に配置される。Ｘ方向におけるＬＥＤアレイ４の寸法は、ＷＥである。レンズユニット５０は、長尺形状を有し、レンズユニット５０の長手方向が、ＬＥＤアレイ４のＬＥＤ素子２の配列方向（Ｘ方向）と平行になるように配置される。
【００２３】
図２におけるレンズユニット５０の上側（＋Ｚ方向）には、静電潜像を形成する感光体ドラム５が配置される。２点鎖線５ａは、感光体ドラム５の回転中心位置を示す軸線（回転軸）である。感光体ドラム５は、感光体ドラム５の回転軸５ａが、ＬＥＤアレイ４の長手方向と平行になるように、レンズユニット５０に対向するように配置される。
【００２４】
図３は、実施の形態１に係るＬＥＤヘッド９０の概略的な構成（図２をIII−III線で切る断面構造）を示す断面図である。ＬＥＤ素子２の配列方向は、図３におけるＸ方向であり、ＬＥＤ素子２から放出される光の光軸方向は、図３におけるＺ方向（図３における縦方向）である。また、レンズユニット５０のＹ方向の中心位置を通る中心線（Ｚ方向の直線）をＣＬとする。レンズユニット５０の中心線ＣＬ上に、ＬＥＤ素子２及び感光体ドラム５の回転軸５ａが配置される。
【００２５】
図３に示されるように、ＬＥＤ素子２は、回路基板３上に配置される。回路基板３は、ベース９により支持される。ＬＥＤ素子２からレンズユニット５０のレンズ面（後述するレンズ面３３）までの面間隔は、ＬＯに設定される。レンズユニット５０のレンズ面（後述するレンズ面１２）から感光体ドラム５までの面間隔は、ＬＩに設定される。ここで、ＬＩ＝ＬＯである。
【００２６】
図４は、実施の形態１に係るＬＥＤヘッド９０の概略的な構成を示す斜視図である。図４に示されるように、ＬＥＤヘッド９０の上部（＋Ｚ方向側）には、レンズユニット５０が配置される。レンズユニット５０は、レンズユニット５０に光線が入射及び出射する方向がＺ方向（図４における縦方向）となるようにホルダ１により支持され固定される。ホルダ１とレンズユニット５０との間には、ホルダ１とレンズユニット５０との間に生じた隙間を埋めるために、シール部材８が配置される。
【００２７】
実施の形態１においては、ＬＥＤヘッド９０の解像度は、１２００［ｄｐｉ］である。すなわち、ＬＥＤアレイ４のＬＥＤ素子２は、１インチ当たり１２００個配置される。言い換えれば、ＬＥＤ素子２の配列間隔は、０．０２１１６７［ｍｍ］である。また、ＬＥＤ素子２の発光波長の中心値は、７７０［ｎｍ］である。
【００２８】
次に、図５（ａ）から（ｃ）を用いて、レンズユニット５０のホルダ１への固定方法について説明する。図５（ａ）は、実施の形態１に係るレンズユニット５０をホルダ１に固定した状態を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＸ方向の端部におけるレンズユニット５０及びホルダ１の拡大平面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）のＸ方向の中央部におけるレンズユニット５０及びホルダ１の拡大平面図である。
【００２９】
図５（ａ）及び（ｃ）に示されるように、レンズユニット５０は、その中央部において、接着剤７によりホルダ１に固定される。すなわち、レンズユニット５０の中央部に接着剤７の一端が接着されており、接着剤７の他端はホルダ１に接着されている。また、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、レンズユニット５０の端部に接着剤７ａの一端が接着されているが、接着剤７ａの他端はホルダ１の摺動部（摺動面）６に摺動可能、すなわち、摺動部６に沿って移動可能に、摺動部６に当接している。摺動部６は、例えば、ホルダ１に潤滑剤を塗布することにより形成される。一方、図５（ｃ）に示されるように、レンズユニット５０の中央部において、レンズユニット５０とホルダ１との間には、摺動部６は形成されていない。図５（ａ）から（ｃ）において、シール部材８は図示していない。
【００３０】
以上のように、レンズユニット５０の端部（両端部）に摺動部６が形成され、中央部に摺動部６が形成されないことにより、レンズユニット５０の中央部は、ホルダ１に強固に固定され、レンズユニット５０の中央部は、ホルダ１に対して動かない。しかし、レンズユニット５０の両端部は、ホルダ１の摺動部６によって、レンズユニット５０の長手方向であるＸ方向（図５における縦方向）に可動である。レンズユニット５０の両端部で、温度変化によってレンズユニット５０上のレンズアレイがＸ方向（図５における上側の端部は＋Ｘ方向、下側の端部は−Ｘ方向）に変位（伸縮）することが可能となる。また、摺動部６が摺動する構成とすることで、温度変化によるレンズユニット５０の伸縮量とホルダ１の伸縮量の違いによる、レンズユニット５０及びホルダ１の反りの発生を抑制することができる。
【００３１】
次に、実施の形態１に係るレンズユニット５０の構成について説明する。図６は、実施の形態１に係るレンズユニット５０をＺ方向に引き離すように分解した分解斜視図である。図６に示されるレンズユニット５０は、レンズアレイのレンズの光軸が図６における縦方向（Ｚ方向）となるように配置される。図６において、レンズユニット５０の下側（−Ｚ方向側）にＬＥＤ素子２が配置され、上側（＋Ｚ方向側）にＬＥＤ素子２の像が形成される。
【００３２】
図６に示されるように、レンズユニット５０は、上から、第１レンズアレイ１０、第１の遮光部材としての遮光板２０、第２レンズアレイ３０、及び第２の遮光部材としてのマスク４０を、この順に重ねて構成される。第１レンズアレイ１０には、第１レンズ素子としてのレンズ１１が千鳥配列（Ｙ方向の異なる位置に配列された２列のレンズ群を有する配列）され、第２レンズアレイ３０には、第２レンズ素子としてのレンズ３１が千鳥配列される。レンズ３１は、対応するレンズ１１と光軸が一致するように配置される。ただし、複数のレンズ１１及び複数のレンズ３１の配列方式は、千鳥配列には限定されない。例えば、複数のレンズ１１及び複数のレンズ３１は、直線状に配列されていてもよい。
【００３３】
レンズ１１は、図６における上側（＋Ｚ方向側）の面であるレンズ面１２及び、下側（−Ｚ方向側）の面であるレンズ面１３を有する。また、レンズ３１は、図６における上側（＋Ｚ方向側）の面であるレンズ面３２及び、下側（−Ｚ方向側）の面であるレンズ面３３を有する。
【００３４】
第１レンズアレイ１０及び第２レンズアレイ３０は、光線を透過する素材で形成される。第１レンズアレイ１０は、一体に形成された複数のレンズ１１を有する。また、第２レンズアレイ３０は、一体に形成された複数のレンズ３１を有する。
【００３５】
遮光板２０及びマスク４０は、ＬＥＤアレイ４の像を形成する光線以外の光線である迷光及びフレア光を遮光する遮光部材である。遮光板２０には、開口２１が千鳥配列され、マスク４０には、開口４１が千鳥配列される。レンズ１１と、開口２１と、レンズ３１と、開口４１とは、互いに対応するように配置される。１組のレンズ１１、開口２１、レンズ３１、及び開口４１によって、１つの正立等倍結像部が構成される。通常、レンズ１１と、開口２１と、レンズ３１と、開口４１のＸ方向及びＹ方向における中心位置は、一致するように配置される。
【００３６】
図７を用いて、第１レンズアレイ１０の形状について説明する。図７は、実施の形態１に係る第１レンズアレイ１０の概略的な構成を示す上面図である。図７における縦方向（Ｘ方向）が第１レンズアレイ１０の長手方向である。図７に示されるように、第１レンズアレイ１０では、複数のレンズ１１が千鳥配列（Ｙ方向の異なる位置に配列された２列のレンズ群を有する配列）される。隣接するレンズ１１のＸ方向の配列間隔は、Ｐ１であり、レンズ１１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ１である。また、隣接するレンズ１１の図７における横方向（Ｙ方向）の配列間隔は、ＰＹである。レンズ１１の半径は、ＲＬである。第１レンズアレイ１０のレンズ１１が形成されない部分は、例えば、平坦面である。
【００３７】
第２レンズアレイ３０は、第１レンズアレイ１０と上下（Ｚ方向）対称の構成とすることができる。したがって、第２レンズアレイ３０は、図７に示される形状と同様の形状を有する。第２レンズアレイ３０では、複数のレンズ３１が千鳥配列される。隣接するレンズ３１の配列間隔は、Ｐ２（Ｐ２＝Ｐ１）であり、レンズ３１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ２である。また、隣接するレンズ３１のＹ方向（図７における横方向）の配列間隔は、ＰＹである。レンズ３１の半径は、ＲＬである。
【００３８】
図８は、実施の形態１に係るレンズユニット５０の概略的な構成を示す断面図である。図８における左側（−Ｚ方向側）にＬＥＤアレイ４が配置され、図８における右側（＋Ｚ方向側）に像が形成される。
【００３９】
図８に示されるように、ＬＥＤアレイ４からレンズ面３３までの長さ（距離）は、ＬＯである。レンズ面３２とレンズ面３３との間の長さ（厚さ）は、ＬＴである。レンズ面３２とレンズ面１３との間の長さ（距離）は、ＬＧである。レンズ面１２とレンズ面１３との間の長さ（厚さ）は、ＬＴである。レンズ面１２とＬＥＤアレイ４の像が形成される面（結像面）との間の長さ（距離）は、ＬＩである。ＬＥＤアレイ４とマスク４０の下面（−Ｚ方向を向いた面）との間の長さ（距離）は、ＬＦＭである。レンズ面３２と遮光板２０の下面（−Ｚ方向を向いた面）との間の長さ（距離）は、ＬＦＳである。マスク４０の厚さは、ＭＴである。遮光板２０の厚さは、ＳＴである。
【００４０】
図９は、実施の形態１に係るレンズユニット５０の概略的な構成を示す断面図である。図９において、レンズ面３３の光軸は、図９における縦方向（Ｚ方向）である。ＬＥＤアレイ４は、図９におけるレンズユニット５０の下側（−Ｚ方向側）に配置され、レンズユニット５０による結像は、図９における上側（＋Ｚ方向側）に形成される。図９において、レンズユニット５０のレンズ１１，３１の光軸を１点鎖線で示す。また、ＬＥＤアレイ４から放出される光の光軸を破線で示す。
【００４１】
図９に示されるように、レンズ１１の光軸ＡＸ１１のＹ方向の位置及びレンズ３１の光軸ＡＸ３１のＹ方向の位置は、ＬＥＤアレイ４のＬＥＤ素子の光軸（中心光線）ＡＸ４の位置からＰＹ／２の長さＹ方向（＋Ｙ方向及び−Ｙ方向）にずれている。また、開口２１のＹ方向の位置と開口４１のＹ方向の位置とは、レンズ１１の光軸のＹ方向の位置及びレンズ３１の光軸のＹ方向の位置に一致する（略一致する）。
【００４２】
図１０を用いて、マスク４０の形状について説明する。図１０は、実施の形態１に係るマスク４０の概略的な構成を示す上面図である。図１０は、マスク４０の第２レンズアレイ３０に対向する面で、マスク４０を第２レンズアレイ３０から−Ｚ方向に見た形状を示す。図１０における縦方向（Ｘ方向）がマスク４０の長手方向である。マスク４０には、開口４１が千鳥配列される。ただし、開口４１の配列方式は千鳥配列には限定されない。例えば、直線状に配列されていてもよい。
【００４３】
図１０に示されるように、隣接する開口４１のＸ方向の配列間隔は、Ｐ３（Ｐ３＝Ｐ１）であり、開口４１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ３である。また、隣接する開口４１のＹ方向の配列間隔は、ＰＹである。開口４１は、円錐台を逆さにした形状であり、第２レンズアレイ３０に対向する面及びＬＥＤアレイ４に対向する面を有する。開口４１の第２レンズアレイ３０に対向する面の開口径は、ＲＡ２である。開口４１のＬＥＤアレイ４に対向する面の開口径は、ＲＡ１である。図１０に示されるように、開口径ＲＡ２よりも開口径ＲＡ１の径が小さい。言い換えれば、開口４１の開口径は、第２レンズアレイ３０に近づくほど大きくなる。
【００４４】
図１１を用いて、遮光板２０の形状について説明する。図１１は、実施の形態１に係る遮光板２０の概略的な構成を示す上面図である。図１１は、遮光板２０の第１レンズアレイ１０に対向する面であり、遮光板２０を第１レンズアレイ１０の方向に見た形状を示す。図１１における縦方向（Ｘ方向）が遮光板２０の長手方向である。遮光板２０には、開口２１が千鳥配列されている。ただし、開口２１の配列方式は千鳥配列には限定されない。例えば、直線状に配列されていてもよい。
【００４５】
図１１に示されるように、隣接する開口２１のＸ方向の配列間隔は、Ｐ４（Ｐ４＝Ｐ１）であり、開口２１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ４である。また、隣接する開口２１のＹ方向の配列間隔は、ＰＹである。開口２１は、円錐台を逆さにした形状であり、第１レンズアレイ１０に対向する面及び第２レンズアレイ３０に対向する面を有する。第１レンズアレイ１０に対向する面の開口径は、ＲＡ４である。開口２１の第２レンズアレイ３０に対向する面の開口径は、ＲＡ３である。図１１に示されるように、開口径ＲＡ４よりも開口径ＲＡ３の径が小さい。言い換えれば、開口２１の開口径は、第１レンズアレイ１０に近づくほど大きくなる。
【００４６】
図１２を用いてレンズユニット５０の伸縮に伴うＬＥＤ素子２と第１レンズアレイ１０との位置ずれ量について説明する。図１２は、実施の形態１に係るＬＥＤヘッド９０の概略的な構成を示す断面図である。図１２において、ＬＥＤアレイ４及びレンズユニット５０の長手方向が図１２における縦方向（Ｘ方向）となるように示される。ＬＥＤアレイ４は、図１２における左側（−Ｚ方向側）に配置され、ＬＥＤアレイ４による結像は、図１２における右側（＋Ｚ方向側）に形成される。
【００４７】
ＬＥＤアレイ４の長手方向の両端にあるＬＥＤ素子をＬＥＤ素子４００，４０１で示す。図１２の上半分（−Ｘ方向側）には、ＬＥＤヘッド９０の一方の端部を示し、図１２の下半分（＋Ｘ方向側）には、ＬＥＤヘッド９０の他方の端部を示している。ＬＥＤヘッド９０のＸ方向における中央部分は記載を省略している。
【００４８】
図１２において、点線で示したレンズアレイは、第１の温度としての基準温度ＴＳでの第１レンズアレイ１０及び第２レンズアレイ３０を示す。実線で示したレンズアレイは、第２の温度としての上限温度ＴＨで伸長（熱膨張）した第１レンズアレイ１０００及び第２レンズアレイ３０００を示す。図１２において、上限温度ＴＨで伸長した第１レンズアレイ１０００のレンズの光軸は、１点鎖線で示される。ＬＥＤ素子４００，４０１のＸ方向の位置は、２点鎖線で示される。ここで、「基準温度ＴＳ」とは実施の形態１に係るレンズユニット５０を有する画像形成装置（例えば、プリンタ１００）が置かれる通常の雰囲気温度においてＬＥＤヘッド９０の初期の温度を想定しており、「上限温度ＴＨ」とはプリンタ１００の動作保証の上限の雰囲気温度において印刷が連続的に実行された場合のＬＥＤヘッド９０の上昇時の温度を想定している。この温度変化は３０℃であり、この範囲でのレンズアレイの伸びを考慮することにより、プリンタ１００の動作可能な温度範囲内においてレンズの伸縮の影響による印刷画像のバンディングを抑制することができる。
【００４９】
図１２に示されるように、基準温度ＴＳでの第１レンズアレイ１０の中心位置から第１レンズアレイ１０の端部位置までのＸ方向の長さを第１の長さＷＥ１とし、上限温度ＴＨでの第１レンズアレイ１０の中心位置から第１レンズアレイ１０の端部位置までのＸ方向の長さを第２の長さＷＥ２としたとき、第１の長さＷＥ１と第２の長さＷＥ２との間には、位置ずれ量Ｄ１が生じている。この位置ずれ量Ｄ１は、第１レンズアレイ１０の（Ｘ方向の）線膨張係数ＥＸとＬＥＤアレイ４の長さＷＥから、次式（１）で示される。
Ｄ１＝ＥＸ・ＷＥ（ＴＨ−ＴＳ）／２                      （１）
【００５０】
実施の形態１において、第１レンズアレイ１０は、位置ずれ量Ｄ１がレンズ１１の配列間隔Ｐ１の２５％以下となるように構成される。すなわち、第１レンズアレイ１０は、次式（２）を満たすように構成される。
Ｄ１≦０．２５・Ｐ１                                    （２）
【００５１】
式（２）に式（１）を代入し、Ｐ１について表記すると、次式（３）が得られる。
Ｐ１≧ＥＸ・ＷＥ（ＴＨ−ＴＳ）／０．５０                （３）
【００５２】
実施の形態１に係る第１レンズアレイ１０は、レンズ１１の配列間隔Ｐ１が式（３）を満たすように構成される。実施の形態１のＬＥＤアレイ４の長さＷＥは、２８８［ｍｍ］、ＬＥＤヘッド９０の使用温度範囲の上限より上限温度ＴＨは、５５［℃］、基準温度ＴＳは、２５［℃］、第１レンズアレイ１０の熱膨張係数ＥＸ＝６６×１０−６［／℃］を式（３）に代入して得られるレンズ１１の配列間隔Ｐ１は、１．１４［ｍｍ］以上に設定される。実施の形態１のレンズ１１の配列間隔Ｐ１は、例えば、１．２［ｍｍ］で作成した。
【００５３】
また、式（３）をＥＸについて表記すると、次式（４）が得られる。
ＥＸ≦０．５・Ｐ１／ＷＥ（ＴＨ−ＴＳ）                  （４）
【００５４】
以上のように、実施の形態１に係るレンズユニット５０は、第１レンズアレイ１０の線膨張係数ＥＸが式（４）を満たすように構成される。
【００５５】
第２レンズアレイ３０の構成は、レンズ面の向きを除いて第１レンズアレイ１０の構成と同じである。基準温度ＴＳでの第２レンズアレイ３０の中心位置から第２レンズアレイ３０の端部位置までのＸ方向の長さを第３の長さＷＥ３とし、上限温度ＴＨでの第２レンズアレイ３０の中心位置から第２レンズアレイ３０の端部位置までのＸ方向の長さを第４の長さＷＥ４としたとき、第３の長さＷＥ３と第４の長さＷＥ４との間には、位置ずれ量Ｄ２が生じている。第２レンズアレイ３０とＬＥＤ素子４００，４０１との位置ずれ量をＤ２とすると、位置ずれ量Ｄ２がレンズ３１の配列間隔Ｐ２の２５％以下となるように構成される。すなわち、次式（５）を満たす。
Ｄ２≦０．２５・Ｐ２                  （５）
【００５６】
《比較例》
次に、比較例に係るレンズユニット５１の構成について説明する。図１３は、比較例に係るレンズユニット５１をＺ方向に分解した分解斜視図である。図１３に示されるように、比較例に係るレンズユニット５１はレンズアレイに形成されるレンズの大きさ形状、及び配列間隔、並びに遮光板及びマスクに形成される開口の大きさ、形状、及び配列間隔が実施の形態１に係るレンズユニット５０と異なる。他の構成については、実施の形態１に係るレンズユニット５０と同じであるため、記載を一部省略する。
【００５７】
図１３に示されるように、レンズユニット５１は、レンズアレイ３１０、遮光板３２０、レンズアレイ３３０、及びマスク３４０を、この順に重ねて配置して構成される。レンズアレイ３１０は、複数のレンズ３１１を有し、複数のレンズ３１１の各々は、レンズ面３１２及びレンズ面３１３を有する。レンズアレイ３３０は、複数のレンズ３３１を有し、複数のレンズ３３１の各々は、レンズ面３３２及びレンズ面３３３を有する。
【００５８】
図１４を用いて、比較例に係るレンズアレイ３１０の形状について説明する。図１４は、比較例に係るレンズアレイ３１０の概略的な構成を示す上面図である。図１４における縦方向（Ｘ方向）がレンズアレイ３１０の長手方向である。レンズアレイ３１０には、レンズ３１１が千鳥配列される。
【００５９】
図１４に示されるように、隣接するレンズ３１１のＸ方向の配列間隔は、Ｐ５であり、レンズ３１１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ５である。後述する表１の通り、Ｐ５はＰ１よりも小さい数値である。また、隣接するレンズ３１１のＹ方向（図１４における横方向）の配列間隔は、ＰＹである。レンズ３１１の半径は、ＲＬである。比較例に係るレンズアレイ３１０においては、配列間隔Ｐ５がレンズ半径ＲＬより小さく、隣接するレンズ３１１の境界部分が直線状である。レンズアレイ３１０のレンズ３１１が形成されない部分は、平坦面である。
【００６０】
レンズアレイ３３０の構成は、レンズ面のＸ方向の向きを除いてレンズアレイ３１０の構成と同じである。隣接するレンズ３３１の配列間隔は、Ｐ６（Ｐ６＝Ｐ５）であり、レンズ３３１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ６である。また、隣接するレンズ３３１のＹ方向（図１４における横方向）の配列間隔は、ＰＹである。レンズ３３１の半径は、ＲＬである。
【００６１】
図１５を用いて、マスク３４０の形状について説明する。図１５は、比較例に係るマスク３４０の概略的な構成を示す上面図である。図１５は、マスク３４０のレンズアレイ３１０に対向する面で、マスク３４０をレンズアレイ３１０の方向に見た形状を示す。図１４における縦方向（Ｘ方向）がマスク３４０の長手方向である。マスク３４０には、開口３４１が千鳥配列される。
【００６２】
図１５に示されるように、隣接する開口３４１のＸ方向の配列間隔は、Ｐ７（Ｐ７＝Ｐ５）であり、開口３４１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ７である。また、隣接する開口３４１のＹ方向の配列間隔は、ＰＹである。開口３４１は、一部が円形状であり、レンズアレイ３３０に対向する面及びＬＥＤアレイ４に対向する面を有する。開口３４１のレンズアレイ３３０に対向する面の開口径は、ＲＡ２であり、Ｘ方向の長さはＡＸ２である。開口３４１のＬＥＤアレイ４に対向する面の開口径は、ＲＡ１であり、Ｘ方向の長さはＡＸ１である。図１５に示されるように、開口径ＲＡ２よりも開口径ＲＡ１の径が小さい。また、ＡＸ１よりＡＸ２の方が長い。
【００６３】
図１６を用いて、遮光板３２０の形状について説明する。図１６は、比較例に係る遮光板３２０の概略的な構成を示す上面図である。図１６は、遮光板３２０のレンズアレイ３１０に対向する面であり、遮光板３２０をレンズアレイ３１０の方向に見た形状を示す。図１６における縦方向（Ｘ方向）が遮光板３２０の長手方向である。遮光板３２０には、開口３２１が千鳥配列されている。
【００６４】
図１６に示されるように、隣接する開口３２１のＸ方向の配列間隔は、Ｐ８（Ｐ８＝Ｐ５）であり、開口３２１の１列当りの配列間隔は、２×Ｐ８である。また、隣接する開口３２１のＹ方向の配列間隔は、ＰＹである。開口３２１は、一部が円形状であり、レンズアレイ３１０に対向する面及びレンズアレイ３３０に対向する面を有する。開口３２１のレンズアレイ３１０に対向する面の開口径は、ＲＡ４であり、Ｘ方向の長さはＡＸ４である。開口３２１のレンズアレイ３３０に対向する面の開口径は、ＲＡ３であり、Ｘ方向の長さはＡＸ３である。図９及び１０に示されるように、開口径ＲＡ４よりも開口径ＲＡ３の径が小さい。また、ＡＸ３よりＡＸ４の方が長い。
【００６５】
なお、レンズのＸ方向の配列間隔Ｐ１からＰ８の各々は、ＰＸとも表記され、Ｄ１、Ｄ２、及び比較例に係るレンズアレイの位置ずれ量の各々は、ＤＸとも表記される。また、第１レンズアレイ１０、第２レンズアレイ３０、レンズアレイ３１０、及びレンズアレイ３３０は、レンズアレイとも表記される。
【００６６】
《１−２》動作
まず、上記構成の画像形成装置としてのプリンタ１００の動作について図１を用いて説明する。感光体ドラム５の表面は、電圧が印加された帯電ローラ６７によって、電荷を付与されて一様帯電する。続いて、回転する感光体ドラム５の表面は、ＬＥＤヘッド９０によって露光され、感光体ドラム５の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器６５により現像され、感光体ドラム５の表面にトナー像が形成される。一方、給紙カセット６０にセットされた用紙１０２が給紙ローラ６１によって給紙カセット６０から取り出され、搬送ローラ６２、６３により、転写ローラ６９及び転写ベルト６８の付近に搬送される。そして、感光体ドラム５が回転することによって、現像によって得られた感光体ドラム５の表面上のトナー像が転写ローラ６９及び転写ベルト６８の付近に到達すると、電圧が印加される転写ローラ６９と転写ベルト６８によって、感光体ドラム５の表面上のトナー像は、用紙１０２上に転写される。続いて、表面にトナー像が形成された用紙１０２は、転写ベルト６８の回転によって、定着器７１に搬送される。用紙１０２上のトナー像は、定着器７１により、加圧しながら過熱することにより溶融し、用紙１０２上に固定される。さらに、用紙１０２は、搬送ローラ７２及び排出ローラ７４により、排出部７３に排出され、プリンタ１００の動作が終了する。
【００６７】
次に、ＬＥＤヘッド９０の動作について図３を用いて説明する。画像データをもとにプリンタ１００の制御装置によりＬＥＤヘッド９０の制御信号が発信されると、任意の光量でＬＥＤ素子２が発光する。ＬＥＤ素子２からの光線は、レンズユニット５０に入射し、感光体ドラム５上に結像される。
【００６８】
図８において、レンズ面３３の光軸近傍のＬＥＤ素子２から発せられる光線は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で示される。また、光軸から離れたＬＥＤ素子２から発せられる光線は、Ｒ４のように示される。ＬＥＤアレイ４の光線は、レンズ面３３に入射し、レンズ面３２とレンズ面１３との中間の位置にＬＥＤアレイ４の縮小倒立像が形成される。さらに、ＬＥＤアレイ４の光線は、レンズ面１３に入射し、結像位置にＬＥＤアレイ４の縮小倒立像の拡大倒立像が形成される。つまり、レンズユニット５０によって結像位置にＬＥＤアレイ４の正立等倍像が形成される。
【００６９】
次に、実施の形態１に係るレンズユニット５０及び比較例に係るレンズユニット５１の寸法等の詳細について説明する。実施の形態１に係るレンズユニット５０及び比較例に係るレンズユニット５１のレンズアレイ（第１レンズアレイ１０、第２レンズアレイ３０、レンズアレイ３１０、レンズアレイ３３０）の線膨張係数は、共に６６×１０−６［／℃］であった。ここで、レンズアレイの線膨張係数は、シリコンコードヒーターを用いて２５［℃］から５５［℃］まで昇温し、これら温度におけるレンズアレイの長手方向の全長を測定顕微鏡で測定することで算出した。
【００７０】
実施の形態１のレンズアレイ（第１レンズアレイ１０、第２レンズアレイ３０）と比較例のレンズアレイ（レンズアレイ３１０、レンズアレイ３３０）は共に、Ｘ方向の３００［ｍｍ］に亘って配列された複数のレンズを有する。第１レンズアレイ１０、第２レンズアレイ３０、レンズアレイ３１０、及びレンズアレイ３３０は、例えば、シクロオレフィン樹脂である「ゼオネックスＥ４８Ｒ」（日本ゼオン社製、ゼオネックスは、日本ゼオン社の登録商標）で作成された。この素材の、ＬＥＤ素子２の発光波長である７７０［ｎｍ］における屈折率は、１．５２４７である。遮光板２０及びマスク４０並びに遮光板３２０及びマスク３４０は、ポリカーボネート樹脂である「タフロンＧＺＫ３１００」（出光興産製であり、タフロンは登録商標である）で作成した。その他の寸法は、表１の通りである。
【００７１】
【表１】
2017161612.tif 000003
【００７２】
次に、実施の形態１のレンズアレイ（第１レンズアレイ１０、第２レンズアレイ３０）と比較例のレンズアレイ（レンズアレイ３１０、レンズアレイ３３０）のレンズ面形状について、表２を用いて説明する。レンズ面は、回転非球面形状で、曲率半径と４次と６次と８次の非球面係数によって示される。なお、レンズ面１２は、レンズ面３３と同形状で、レンズ面の配列方向を回転軸に１８０度回転した形状である。また、レンズ面１３は、レンズ面３２と同形状で、レンズ面の配列方向を回転軸に１８０度回転した形状である。レンズ面３１２は、レンズ面３３３と同形状で、レンズ面の配列方向を回転軸に１８０度回転した形状である。また、レンズ面３１３は、レンズ面３３２と同形状で、レンズ面の配列方向を回転軸に１８０度回転した形状である。
【００７３】
【表２】
2017161612.tif 000004
【００７４】
次に、実施の形態１の効果を示す印刷評価結果について説明する。実施の形態１及び比較例のレンズアレイを解像度１２００［ｄｐｉ］、ＬＥＤアレイ４の長さＷＥ＝２８８［ｍｍ］であるＡ３サイズのＬＥＤヘッド９０に実装し、さらに、カラーＬＥＤプリンタに実装し、基準温度ＴＳ＝２５［℃］において、光量補正を行い、温度ＴＨ＝５５［℃］において印刷評価を実施した。
【００７５】
実施の形態１に係るレンズユニット５０を実装したカラーＬＥＤプリンタの印刷画像においては、良好な印刷が得られたが、比較例に係るレンズユニット５１を実装したカラーＬＥＤプリンタにおいては、レンズアレイ３１０，３３０の長手方向の両端部に対応する、印刷画像の両端部において、レンズ面配列間隔Ｐ５＝Ｐ６＝Ｐ７＝Ｐ８＝０．６［ｍｍ］に等しい周期のバンディング（周期的な縦スジ）が発生した。
【００７６】
次に、ＬＥＤヘッド９０の光量補正を行う光像測定機について図１７と図１８を用いて説明する。
【００７７】
図１７は、実施の形態１に係る光像測定機である光検出器としてのフォトセンサ８０４と被検体であるＬＥＤヘッド９０の概略的な構成を示す斜視図である。図１７に示されるように、ＬＥＤヘッド９０の結像位置付近（図１７におけるＬＥＤヘッド９０の上側）には、フォトセンサ８０４が配置される。フォトセンサ８０４は、ＬＥＤヘッド９０のレンズユニット５０の結像面上、すなわち、感光体ドラム５側のレンズ面１２から距離ＬＩ離れた結像位置の光量を、ＬＥＤ素子２の各々について測定する。フォトセンサ８０４は、ＬＥＤヘッド９０の長手方向（Ｘ方向）に沿って走査される（移動する）。また、フォトセンサ８０４は、フォトセンサ８０４のＸ方向における位置と、ＬＥＤヘッド９０の点灯するＬＥＤ素子２の位置とが一致するように動作する。
【００７８】
図１８は、実施の形態１に係る光像測定機である光検出器としてのスリットセンサ８００と被検体であるＬＥＤヘッド９０の概略的な構成を示す斜視図である。図１８に示されるように、ＬＥＤヘッド９０の結像位置付近（図１７におけるＬＥＤヘッド９０の上側）には、スリットセンサ８００が配置される。スリットセンサ８００は、スリット８０１を備えた遮光板８０２と、スリット８０１を通過する光を検出する光検出器としてのフォトセンサ８０３とを有する。スリット８０１は、複数のＬＥＤ素子２の配列方向であるＸ方向に対して垂直な方向であるＹ方向に長尺な孔である。スリット８０１を通過した光線は、フォトセンサ８０３で検出され、フォトセンサ８０３は受光した光量に応じた値（電流値又は電圧値又は電荷量）の電気信号を出力する。スリットセンサ８００はＸ方向に走査され（移動し）、ＬＥＤ素子２の各々についての像の光量分布（例えば、後述する図２０（ａ）に示される）が測定される。
【００７９】
次に、複数のＬＥＤ素子２の駆動電流の設定方法を、図１９と図２０（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図１９は、実施の形態１に係る光像測定機を用いたスリット補正の動作を示すフローチャートである。図１９に示されるように、ステップＳ１において、始めにＬＥＤヘッド９０のＬＥＤ素子２を同じ電流値の駆動電流で点灯させ、フォトセンサ８０４をＸ方向に移動させてＬＥＤ素子２の発光光量（光量値）を１ドットずつフォトセンサ８０４で測定する。測定したＬＥＤ素子２の光量値を元に、複数のＬＥＤ素子２の光量値が互いに同じ値になるような、ＬＥＤ素子２の駆動電流の電流値を算出する。
【００８０】
次に、ステップＳ２において、算出された電流値を、補正された駆動電流値とし、ＬＥＤヘッド９０のＬＥＤ素子２を補正された駆動電流値で点灯させ、ＬＥＤ素子の結像の波形であるスリット波形をスリットセンサ８００で測定する（例えば、後述の図２０（ａ））。
【００８１】
次に、ステップＳ３において、ステップＳ２で測定したスリット波形から全てのＬＥＤ素子２のスリット波形の断面積が同じになるような、ＬＥＤ素子２の駆動電流の電流値を算出し、これをスリット補正された電流値とする。そして、ステップＳ４において、スリット補正された電流値をＬＥＤヘッド９０の情報記憶素子であるＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）に書き込む。
【００８２】
図２０（ａ）は、図１９のステップＳ２で測定される、ＬＥＤ素子２のスリット波形の一例を示す図である。ＬＥＤ素子２は、同一の光量となるように光量補正値で制御される。図２０（ａ）に示されるように、ＬＥＤ素子に対応するスリット波形のＸ方向に対応する方向の幅がＷＳとなる波形の高さ（光量）は、図２０（ａ）に破線で示されるように、一定の値ではない、すなわち、ＬＥＤ素子によって異なる。
【００８３】
図２０（ｂ）は、ＬＥＤ素子に対応するスリット波形のＸ方向に対応する方向の幅がＷＳとなる波形の高さ（光量）が一定値Ａ０となるような、補正後のＬＥＤ素子２のスリット波形の一例を示す図である。図２０（ｂ）に示されるように、補正後のスリット波形は、スリット波形で幅ＷＳとなる波形の高さが同じとなっている。実施の形態１と比較例のＬＥＤヘッド９０では、スリット波形の幅ＷＳが６０［μｍ］であるときの、高さ（光量）が等しくなるようにスリット補正された電流値を算出した。
【００８４】
次に、実施の形態１の画像形成装置の印刷評価試験の方法について図２１（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。図２１（ａ）から（ｃ）は、印刷評価試験において、点灯させているＬＥＤ素子９０２を白丸で、点灯させていないＬＥＤ素子９０１をハッチングで表示したものである。なお、複数のＬＥＤ素子の配列間隔はＰＥである。
【００８５】
印刷評価試験は、１２００［ｄｐｉ］の解像度であるＬＥＤヘッド９０を搭載したカラーＬＥＤプリンタを用い、図２１（ａ）に示したＬＥＤ素子を２ドット連続点灯、２ドット連続消灯させて形成した印刷画像、図２１（ｂ）に示した用紙１０２の搬送方向であるＹ方向に縦細線を形成する画像、図２１（ｃ）に示したＬＥＤ素子２の配列方向であるＸ方向に縦細線を形成する画像を印刷し、縦スジ（バンディング）や濃度ムラがないものを良好と判断した。
【００８６】
さらに、印刷評価試験の詳細について説明する。印刷評価試験においては、実施の形態１及び比較例に係るレンズアレイの解像度を１２００［ｄｐｉ］とし、ＬＥＤアレイ４の長さをＷＥ＝２８８［ｍｍ］とし、基準温度ＴＳ＝２５［℃］において、光量補正を行い、回路基板３をＬＥＤ素子２の配列方向に移動して、レンズ面とＬＥＤ素子２との位置ずれ量ＤＸを意図的に発生させ、基準温度ＴＳ＝２５［℃］における印刷評価結果を測定した。
【００８７】
次に、印刷評価試験の結果について表３を用いて説明する。印刷評価試験では、位置ずれ量ＤＸが大きいと、印刷画像全体に亘って、レンズアレイのレンズ面の配列間隔ＰＸに一致する周期でバンディング（縦スジ）が発生した。このバンディングが発生した場合を、表３には、バツ印「×」を記し、発生しなかった場合には、丸印「○」を記した。
【００８８】
【表３】
2017161612.tif 000005
【００８９】
表３に示されるように、実施の形態１のレンズユニット５０において、位置ずれ量ＤＸの値が０．０９［ｍｍ］から０．３０［ｍｍ］では、バンディングが発生せず、０．３６［ｍｍ］でバンディングが発生した。比較例のレンズユニット５１において、位置ずれ量ＤＸの値が０．０９［ｍｍ］から０．１５［ｍｍ］では、バンディングが発生せず、０．１８［ｍｍ］から０．３６［ｍｍ］でバンディングが発生した。
【００９０】
また、位置ずれ量ＤＸとレンズ面の配列間隔ＰＸの値から、（ＤＸ／ＰＸ）×１００（％）の値を算出してみると、実施の形態１及び比較例のいずれにおいても、（ＤＸ／ＰＸ）×１００（％）の値が２５％以下では、バンディングが発生せず、３０％以上では、バンディングが発生することが分かった。すなわち、ＬＥＤ素子２とレンズアレイとの位置ずれ量ＤＸが複数のレンズのＸ方向の配列間隔ＰＸの２５％以下であればバンディングが発生しないことが分かった。
【００９１】
以上の印刷評価試験の結果により、実施の形態１に係るレンズユニット５０と比較例に係るレンズユニット５１とでは、レンズアレイの複数の配列間隔ＰＸが異なるだけでなく、光学特性が大幅に異なるにもかかわらず、ＬＥＤ素子２とレンズアレイとの位置ずれ量ＤＸが複数のレンズのＸ方向の配列間隔ＰＸの２５％以下であればバンディングが発生しないことが分かった。したがって、バンディングが発生しない条件が光学特性に依存せず、複数のレンズのＸ方向の配列間隔ＰＸにのみ依存することが分かった。
【００９２】
また、実施の形態１に係るレンズユニット５０と比較例に係るレンズユニット５１とでは、配列間隔ＰＹが異なるにもかかわらず、ＬＥＤ素子２とレンズアレイとの位置ずれ量ＤＸが複数のレンズのＸ方向の配列間隔ＰＸの２５％以下であればバンディングが発生していないことから、バンディングが発生しない条件が配列間隔ＰＹに依存せず、配列間隔ＰＸにのみ依存することが分かった。
【００９３】
すなわち、実施の形態１の効果の検証で実施の形態１と比較例のレンズアレイは、レンズを千鳥配列したレンズアレイについて検証したが、複数のレンズを１列に直線状に配列したレンズアレイにおいても、ＬＥＤ素子２とレンズ面との位置ずれ量ＤＸが複数のレンズのＸ方向の配列間隔ＰＸの２５％以下であればバンディングが発生していないと言え、バンディングが発生しない条件が光学特性に依存せず、配列間隔ＰＸにのみ依存すると言える。
【００９４】
《１−３》効果
実施の形態１に係るレンズユニット５０によれば、ＬＥＤ素子２とレンズアレイとの位置ずれ量ＤＸをＸ方向に隣り合うレンズの配列間隔ＰＸの２５％以下とすることで、温度変化によるレンズアレイの伸縮による印刷不良（バンディングの発生等）を抑制することができる。実施の形態１に係るレンズアレイ１０，３０の構成は、レンズ１１，３１の配列間隔を所定の値より大きくすることで温度変化によるレンズアレイ１０，３０の伸縮による印刷不良を抑制することができる。また、レンズアレイ１０，３０の線膨張率を所定の値より小さくすることで印刷不良を抑制することができる。
【００９５】
《２》実施の形態２
《２−１》構成
実施の形態２に係る画像形成装置としてのプリンタ１０１の構成について図２２を用いて説明する。図２２は、実施の形態２に係るプリンタ１０１の概略的な構成を示す図である。実施の形態２のプリンタ１０１には、冷却装置としての送風ユニット５００が配置される。送風ユニット５００は、プリンタ１０１の外部から空気を取り込み、ＬＥＤヘッド９０の周囲に送風することで、ＬＥＤヘッド９０及びその周囲の温度を低下させることができる。
【００９６】
《２−２》動作
実施の形態２においては、ＬＥＤ素子２とレンズアレイとの位置ずれ量が配列間隔ＰＸの２５％以内に収まるように、プリンタ１０１の動作の上限温度ＴＨが式（７）を満たすようにする。実施の形態１に示した式（１）を上限温度ＴＨについて整理すると、次式（６）が得られる。
【００９７】
ＴＨ＝｛２・ＤＸ／（ＥＸ・ＷＥ）｝＋ＴＳ                  （６）
【００９８】
式（６）より位置ずれ量ＤＸをレンズの配列間隔ＰＸの２５％以下とする上限温度ＴＨは、次式（７）で示される。
ＴＨ≦｛０．５・ＰＸ／（ＥＸ・ＷＥ）｝＋ＴＳ            （７）
実施の形態２のプリンタ１０１においては、式（７）を満たすように送風ユニット５００を動作させる。
【００９９】
《２−３》効果
実施の形態２に係るプリンタ１０１によれば、レンズアレイの温度の上限を設定することで、ＬＥＤ素子２とレンズアレイとの位置ずれ量をレンズの配列間隔ＰＸの２５％以下に抑えることができ、印刷画像にバンディングが発生することを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  ホルダ、  ２  ＬＥＤ素子、  ３  回路基板、  ４  ＬＥＤアレイ、  ５  感光体ドラム、  ５ａ  回転軸、  ６  摺動部、  ７  接着剤、  ８  シール部材、  ９  ベース、  １０  第１レンズアレイ、  １１  レンズ、  １２，１３  レンズ面、  ２０  遮光板、  ２１  開口、  ３０  第２レンズアレイ、  ３１  レンズ、  ３２，３３  レンズ面、  ４０  マスク、  ４１  開口、  ５０  レンズユニット、  ６０  給紙カセット、  ６１  給紙ローラ、  ６２，６３，６４  搬送ローラ、  ６５  現像器、  ６６  トナーカートリッジ、  ６７  帯電ローラ、  ６８  転写ベルト、  ６９  転写ローラ、  ７０  クリーニングブレード、  ７１  定着器、  ７２  搬送ローラ、  ７３  排出部、  ７４  排出ローラ、  ９０  ＬＥＤヘッド、  １００，１０１  プリンタ、  １０２  用紙（印字媒体）、  ５００  送風ユニット、  ＴＨ  上限温度、  ＴＳ  基準温度、  ＲＡ１，ＲＡ２，ＲＡ３，ＲＡ４  開口径、  ＬＦＭ，ＬＦＳ，Ｌ０，ＬＴ，ＬＧ，ＬＩ  面間隔（距離）、  ＭＴ  マスクの厚さ、  ＳＴ  遮光板の厚さ、  ＰＸ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８  Ｘ方向の配列間隔、  ＰＹ  Ｙ方向の配列間隔、  ＤＸ  位置ずれ量、  ＣＬ  中心線、  Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４  光線、  ＷＥ１  第１の長さ、  ＷＥ２  第２の長さ  ＷＥ３  第３の長さ、  ＷＥ４  第４の長さ。
【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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