(57)【要約】【課題】複数のレンズを２次元的に配したレンズアレイへの異物付着を抑制して、良好な露光を実現可能とする技術を提供する。【解決手段】入射面から入射した光を射出面から射出するレンズを第１方向に複数並べた、レンズ行を第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したレンズアレイと、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループをレンズ毎に対応して設けたヘッド基板とを備え、ヘッド基板では、発光素子グループは対応するレンズの入射面に対向して設けられるとともにレンズの入射面に向けて光を射出し、レンズの入射面は凸面であるとともにレンズの射出面は平面である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面から入射した光を射出面から射出するレンズを第１方向に複数並べた、レンズ行を前記第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したレンズアレイと、
複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを前記レンズ毎に対応して設けたヘッド基板と
を備え、
前記ヘッド基板では、前記発光素子グループは対応する前記レンズの前記入射面に対向して設けられるとともに前記レンズの入射面に向けて光を射出し、
前記レンズの前記入射面は凸面であるとともに前記レンズの前記射出面は平面であることを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
前記入射面は、非球面である請求項１記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記入射面は、前記レンズの光軸を回転対称軸とする回転対称面である請求項１または２記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記入射面の前記第１方向における断面形状と、前記入射面の前記第２方向における断面形状とが異なる請求項１または２に記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記発光素子グループは、複数の発光素子を前記第１方向に並べた発光素子行を有する請求項４記載のラインヘッド。
【請求項６】
前記レンズの前側焦点に絞りが設けられている請求項１ないし５のいずれか一項に記載のラインヘッド。
【請求項７】
入射面から入射した光を射出面から射出するレンズを第１方向に複数並べた、レンズ行を前記第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したレンズアレイと、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを前記レンズ毎に対応して設けたヘッド基板とを有するラインヘッドと、
前記ラインヘッドの前記レンズの前記射出面に対向して、前記射出面から射出された光により露光される潜像担持体と
を備え、
前記ヘッド基板では、前記発光素子グループは対応する前記レンズの前記入射面に対向して設けられるとともに前記レンズの入射面に向けて光を射出し、
前記レンズの前記入射面は凸面であるとともに前記レンズの前記射出面は平面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】
この発明は、発光素子グループ毎に設けられたレンズを複数配したレンズアレイを備えたラインヘッド、および該ライン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】
このようなラインヘッドとしては、複数の発光素子に対して１つのレンズを設けるとともに、発光素子からの光をレンズにより結像して、潜像担持体表面等の像面を露光するラインヘッドが知られている。例えば、特許文献１に記載のラインヘッドでは、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループ（同特許文献における発光ダイオード素子アレイに設けられた複数の発光ダイオードに相当）が、長手方向に複数並べられている。一方、レンズアレイでは各発光素子グループ毎にレンズが設けられている。したがって、発光素子グループから射出された光ビームはレンズの入射面に入射するとともに、レンズは入射してきた光ビームを結像しつつ、その射出面から射出する。こうして、像面が露光される。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０１８３８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レンズ口径を大きく取って口径食を抑制すること等を目的として、複数のレンズを長手方向（第１方向）に並べてレンズ行を構成するとともに、複数のレンズ行を幅方向（第２方向）に並べたラインヘッドを用いることができる。つまり、このラインヘッドは複数のレンズを２次元的に配置している。したがって、レンズの射出面が凸面であると、レンズアレイにおいてレンズの射出面が並ぶ領域は、２次元的な凹凸形状を有することとなる。しかしながら、このレンズの射出面が並ぶ領域は像面に対向して配置されるため、当該領域が２次元的な凹凸形状を有すると、像面から飛散したトナーや埃等の異物がレンズアレイに付着するとの問題が発生する場合があった。その結果、良好な露光動作が実行できない場合があった。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数のレンズを２次元的に配したレンズアレイへの異物付着を抑制して、良好な露光を実現可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかるラインヘッドは、上記目的を達成するために、入射面から入射した光を射出面から射出するレンズを第１方向に複数並べた、レンズ行を第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したレンズアレイと、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループをレンズ毎に対応して設けたヘッド基板とを備え、ヘッド基板では、発光素子グループは対応するレンズの入射面に対向して設けられるとともにレンズの入射面に向けて光を射出し、レンズの入射面は凸面であるとともにレンズの射出面は平面であることを特徴としている。
【０００７】
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、入射面から入射した光を射出面から射出するレンズを第１方向に複数並べた、レンズ行を第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したレンズアレイと、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループをレンズ毎に対応して設けたヘッド基板とを有するラインヘッドと、ラインヘッドのレンズの射出面に対向して、射出面から射出された光により露光される潜像担持体とを備え、ヘッド基板では、発光素子グループは対応するレンズの入射面に対向して設けられるとともにレンズの入射面に向けて光を射出し、レンズの入射面は凸面であるとともにレンズの射出面は平面であることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明（ラインヘッド、画像形成装置）では、レンズアレイが有する複数のレンズそれぞれの射出面は平面である。したがって、レンズアレイにおいてレンズの射出面が並ぶ領域は凹凸形状を有さない。よって、レンズアレイへの異物付着が抑制されて、良好な露光が実現可能となっている。
【０００９】
また、入射面は非球面であってもよい。なぜなら、入射面を非球面で構成することで、レンズの結像特性が向上して良好な露光が可能となるからである。
【００１０】
また、入射面は、レンズの光軸を回転対称軸とする回転対称面であるように構成しても良い。このように入射面を回転対称面で構成することで、レンズ構成の簡素化が可能となる。
【００１１】
また、入射面の第１方向における断面形状と、入射面の前記第２方向における断面形状とが異なるように構成しても良い。このように入射面を構成した場合、第１方向と第２方向とでレンズの結像特性を変更することができるため、ラインヘッドの構成等に応じてレンズの結像特性を適切に調整することが可能となる。
【００１２】
特に、発光素子グループは複数の発光素子を第１方向に並べた発光素子行を有するラインヘッドに対しては、入射面の第１方向における断面形状と入射面の前記第２方向における断面形状とが異なるように構成することが好適である。なぜなら、発光素子グループの構成に応じて、レンズの結像特性を適切に調整することが可能となるからである。
【００１３】
また、レンズの前側焦点に絞りが設けられているように構成しても良い。このように構成することで、像側がテレセントリックとなる。したがって、像面に位置変動が生じたとしても、この位置変動が像に与える影響を抑制することができ、良好な露光が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下では、最初に本明細書で用いる用語について説明する。この用語の説明に続いて、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
用語の説明
図１および図２は、本明細書で用いる用語の説明図である。ここで、これらの図を用いて本明細書において用いる用語について整理する。本明細書では、感光体ドラム２１の表面（像面ＩＰ）の搬送方向を副走査方向ＳＤと定義し、該副走査方向ＳＤに直交あるいは略直交する方向を主走査方向ＭＤと定義している。また、ラインヘッド２９は、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応し、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、感光体ドラム２１の表面（像面ＩＰ）に対して配置されている。
【００１６】
レンズアレイ２９９が有する複数のレンズＬＳに一対一の対応関係でヘッド基板２９３に配置された、複数（図１および図２においては８個）の発光素子２９５１の集合を、発光素子グループ２９５と定義する。つまり、ヘッド基板２９３において、複数の発光素子２９５１からなる発光素子グループ２９５は、複数のレンズＬＳのそれぞれに対して配置されている。また、発光素子グループ２９５からの光ビームが該発光素子グループ２９５に対応するレンズＬＳにより結像されて、像面ＩＰに形成される複数のスポットＳＰの集合を、スポットグループＳＧと定義する。つまり、複数の発光素子グループ２９５に一対一で対応して、複数のスポットグループＳＧを形成することができる。また、各スポットグループＳＧにおいて、主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤに最上流のスポットを、特に第１のスポットと定義する。そして、第１のスポットに対応する発光素子２９５１を、特に第１の発光素子と定義する。
【００１７】
また、図２の「像面上」の欄に示すように、スポットグループ行ＳＧＲ、スポットグループ列ＳＧＣを定義する。つまり、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポットグループＳＧをスポットグループ行ＳＧＲと定義する。そして、複数行のスポットグループ行ＳＧＲは、所定のスポットグループ行ピッチＰsgrで副走査方向ＳＤに並んで配置される。また、副走査方向ＳＤにスポットグループ行ピッチＰsgrで且つ主走査方向ＭＤにスポットグループピッチＰsgで並ぶ複数（同図においては３個）のスポットグループＳＧをスポットグループ列ＳＧＣと定義する。なお、スポットグループ行ピッチＰsgrは、副走査方向ＳＤに互いに隣接する２つのスポットグループ行ＳＧＲそれぞれの幾何重心の、副走査方向ＳＤにおける距離である。また、スポットグループピッチＰsgは、主走査方向ＭＤに互いに隣接する２つのスポットグループＳＧそれぞれの幾何重心の、主走査方向ＭＤにおける距離である。
【００１８】
同図の「レンズアレイ」の欄に示すように、レンズ行ＬＳＲ、レンズ列ＬＳＣを定義する。つまり、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数のレンズＬＳをレンズ行ＬＳＲと定義する。そして、複数行のレンズ行ＬＳＲは、所定のレンズ行ピッチＰlsrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤにレンズ行ピッチＰlsrで且つ長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsで並ぶ複数（同図においては３個）のレンズＬＳをレンズ列ＬＳＣと定義する。なお、レンズ行ピッチＰlsrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つのレンズ行ＬＳＲそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、レンズピッチＰlsは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つのレンズＬＳそれぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。
【００１９】
同図の「ヘッド基板」の欄に示すように、発光素子グループ行２９５Ｒ、発光素子グループ列２９５Ｃを定義する。つまり、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の発光素子グループ２９５を発光素子グループ行２９５Ｒと定義する。そして、複数行の発光素子グループ行２９５Ｒは、所定の発光素子グループ行ピッチＰegrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤに発光素子グループ行ピッチＰegrで且つ長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegで並ぶ複数（同図においては３個）の発光素子グループ２９５を発光素子グループ列２９５Ｃと定義する。なお、発光素子グループ行ピッチＰegrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つの発光素子グループ行２９５Ｒそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、発光素子グループピッチＰegは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つの発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。
【００２０】
同図の「発光素子グループ」の欄に示すように、発光素子行２９５１Ｒ、発光素子列２９５１Ｃを定義する。つまり、各発光素子グループ２９５において、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の発光素子２９５１を発光素子行２９５１Ｒと定義する。そして、複数行の発光素子行２９５１Ｒは、所定の発光素子行ピッチＰelrで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤに発光素子行ピッチＰelrで且つ長手方向ＬＧＤに発光素子ピッチＰelで並ぶ複数（同図においては２個）の発光素子２９５１を発光素子列２９５１Ｃと定義する。なお、発光素子行ピッチＰelrは、幅方向ＬＴＤに互いに隣接する２つの発光素子行２９５１Ｒそれぞれの幾何重心の、幅方向ＬＴＤにおける距離である。また、発光素子ピッチＰelは、長手方向ＬＧＤに互いに隣接する２つの発光素子２９５１それぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。
【００２１】
同図の「スポットグループ」の欄に示すように、スポット行ＳＰＲ、スポット列ＳＰＣを定義する。つまり、各スポットグループＳＧにおいて、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数のスポットＳＰをスポット行ＳＰＲと定義する。そして、複数行のスポット行ＳＰＲは、所定のスポット行ピッチＰsprで幅方向ＬＴＤに並んで配置される。また、幅方向ＬＴＤにスポットピッチＰsprで且つ長手方向ＬＧＤにスポットピッチＰspで並ぶ複数（同図においては２個）のスポットをスポット列ＳＰＣと定義する。なお、スポット行ピッチＰsprは、副走査方向ＳＤに互いに隣接する２つのスポット行ＳＰＲそれぞれの幾何重心の、副走査方向ＳＤにおける距離である。また、スポットピッチＰspは、主走査方向ＭＤに互いに隣接する２つのスポットＳＰそれぞれの幾何重心の、長手方向ＬＧＤにおける距離である。
【００２２】
実施形態
図３は本発明の適用対象であ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４は図３の画像形成装置の電気的構成を示す図である。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３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やメモリなどを有するメインコントローラＭＣに与えられると、このメインコントローラＭＣはエンジンコントローラ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ＨＣに与える。また、このヘッドコントローラＨＣは、メインコントローラＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラ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ＥＧ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。
【００２３】
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ＭＣ、エンジンコントローラＥＣおよびヘッドコントローラ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３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。
【００２４】
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に所定長さの表面を有する円筒形の感光体ドラム２１を設けている。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の表面に形成する。感光体ドラムは、軸方向が主走査方向ＭＤに略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。これにより感光体ドラム２１の表面が、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに搬送されることとなる。また、感光体ドラム２１の周囲には、回転方向に沿って帯電部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３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。
【００２５】
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を備えている。この帯電ローラ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。
【００２６】
ラインヘッド２９は、その長手方向が主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向が副走査方向ＳＤに対応するように、感光体ドラム２１に対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と略平行となっている。ラインヘッド２９は、長手方向に並べて配置された複数の発光素子を備えるとともに、感光体ドラム２１から離間配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に対して光が照射されて、該表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
現像部２５は、その表面にトナーが担持する現像ローラ２５１を有する。そして、現像ローラ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２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラ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。
【００２８】
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、後に詳述する転写ベルト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。
【００２９】
また、この実施形態では、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２７が設けられている。この感光体クリーナ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。
【００３０】
転写ベルトユニット８は、駆動ローラ８２と、図３において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ８３（ブレード対向ローラ）と、これらのローラ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８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを備えている。これらの１次転写ローラ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、後に詳述するように、カラーモード実行時は、図３に示すように全ての１次転写ローラ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。
【００３１】
一方、モノクロモード実行時は、４個の１次転写ローラ８５のうち、カラー１次転写ローラ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。
【００３２】
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８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラ８２の上流側に配設された下流ガイドローラ８６を備える。また、この下流ガイドローラ８６は、モノクロ１次転写ローラ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。
【００３３】
駆動ローラ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１２１のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ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８２と２次転写ローラ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。
【００３４】
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７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ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。
【００３５】
２次転写ローラ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１３１と、この加熱ローラ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１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラ１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラ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。
【００３６】
また、この装置では、ブレード対向ローラ８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード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。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラ８３と一体的に構成されている。したがって、次に説明するようにブレード対向ローラ８３が移動する場合は、ブレード対向ローラ８３と一緒にクリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３も移動することとなる。
【００３７】
図５は、本発明にかかるラインヘッドの概略を示す斜視図である。また、図６は、図５に示したラインヘッドの幅方向断面図である。上述の通り、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、ラインヘッド２９は感光体ドラム２１に対して配置されている。なお、長手方向ＬＧＤと幅方向ＬＴＤは、互いに直交もしくは略直交する。ラインヘッド２９はケース２９１を備えており、このケース２９１の長手方向ＬＧＤの両端には、位置決めピン２９１１とねじ挿入孔２９１２が設けられている。そして、かかる位置決めピン２９１１を、感光体ドラム２１を覆うとともに感光体ドラム２１に対して位置決めされた感光体カバー（図示省略）に穿設された位置決め孔（図示省略）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。そしてさらに、ねじ挿入孔２９１２を介して固定ねじを感光体カバーのねじ孔（図示省略）にねじ込んで固定することで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して位置決め固定される。
【００３８】
ケース２９１の内部には、ヘッド基板２９３、絞り板２９８およびレンズアレイ２９９が配置されている。ヘッド基板２９３の表面２９３Aにはケース２９１の内側が当接する一方、ヘッド基板２９３の裏面２９３Bには裏蓋２９１３が当接している。この裏蓋２９１３は、固定器具２９１４によりヘッド基板２９３を介してケース２９１内部に押圧されている。つまり、固定器具２９１４は、裏蓋２９１３をケース２９１内部側（図６における上側）に押圧する弾性力を有しており、かかる弾性力により裏蓋が押圧されることで、ケース２９１の内部が光密に（換言すれば、ケース２９１内部から光が漏れないように、及び、ケース２９１の外部から光が侵入しないように）密閉される。なお、固定器具２９１４は、ケース２９１の長手方向ＬＧＤに複数箇所設けられている。
【００３９】
ヘッド基板２９３の裏面２９３Bには、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループ２９５が設けられている。ヘッド基板２９３はガラス等の光透過性部材で形成されており、発光素子グループ２９５の各発光素子が射出した光ビームは、ヘッド基板２９３の裏面２９３Bから表面２９３Aへと透過可能である。この発光素子はボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子であり、封止部材２９４により覆われている。
【００４０】
ヘッド基板２９３と絞り板２９８とは台座２９６Aを介して対向配置されるとともに、絞り板２９８とレンズアレイ２９９とは台座２９６Bを介して対向配置されている。つまり、図６において、ヘッド基板表面２９３Aの上に台座２９６Aが配置されるとともに、この台座２９６Aの上に絞り板２９８が配置されている。また、絞り板２９８の上には台座２９６Bが配置されるとともに、この台座２９６Bの上にレンズアレイ２９９が配置されている。レンズアレイ２９９には、発光素子グループ２９５からの光ビームを結像するレンズＬＳが、発光素子グループ２９５毎に設けられている。また、ヘッド基板２９３とレンズアレイ２９９との間にある絞り板２９８には、発光素子グループ２９５毎に絞り開口２９８１が穿設されている。したがって、発光素子グループ２９５から射出された光ビームのうち、絞り開口２９８１を通過した光ビームがレンズＬＳに入射する。
【００４１】
図７は、レンズアレイおよび絞り板等の長手方向の断面図であり、レンズＬＳの光軸ＯＡを含む長手方向断面を示している。レンズアレイ２９９は、レンズ基板２９９１と、レンズ基板２９９１の裏面２９９１Bに設けられた複数のレンズ面ＬＳＦから構成される。各レンズ面ＬＳＦは凸面であり、曲率を有している。このレンズアレイ２９９は、例えば特開２００５−２７６８４９号公報等に記載の方法により形成される。つまり、レンズ面ＬＳＦの凸形状に応じた凹部を有する金型が、レンズ基板２９９１としての光透過性基板に対して当接される。この光透過性基板としては例えばガラス基板を用いることができる。金型と光透過性基板との間に光硬化性樹脂が充填されると、この光硬化性樹脂に光が照射されて、光透過性基板にレンズ面ＬＳＦが形成される。そして、光硬化性樹脂が硬化したタイミングで金型が離型される。
【００４２】
このように本実施形態では、１つのレンズ面ＬＳＦと、当該レンズ面ＬＳＦが形成されたレンズ基板２９９１とで、１つのレンズＬＳが構成されており、換言すれば、レンズＬＳは射出面が平面の凸平レンズである。そして、同図の破線に示すように、レンズＬＳは、レンズ面ＬＳＦ（入射面）から入射してきた光ビームをレンズ基板表面２９９１Ａ（射出面）から射出する。そして、レンズ基板表面２９９１Ａは感光体ドラム表面に対向する。こうして、発光素子グループ２９５から射出された光ビームは、レンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面（像面）が露光される。
【００４３】
図８は、レンズアレイの平面図であり、像面側（図７における上側）からレンズアレイを見た場合に相当する。同図が示すように、レンズアレイ２９９では、幅方向ＬＴＤの異なる位置に配された３個のレンズＬＳからなるレンズ列ＬＳＣが、長手方向ＬＴＤに複数並んでいる。換言すれば、レンズアレイ２９９では、長手方向ＬＧＤに複数のレンズＬＳを並べてレンズ行ＬＳＲが構成されるとともに、３行のレンズ行ＬＳＲが幅方向ＬＴＤに設けられている。また、各レンズ行ＬＳＲは長手方向ＬＧＤに互いにずらして配置されており、各レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＬは互いに異なる。このように、レンズアレイ２９９において複数のレンズＬＳは２次元的に配置されており、レンズアレイはレンズＬＳ（凸平レンズＬＳ）をアレイ状に配置して構成されている。なお、同図においては、レンズＬＳの位置は、レンズＬＳのレンズ面ＬＳＦの頂点で代表されており、レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＬは、レンズＬＳの位置から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。
【００４４】
図９はヘッド基板の裏面の構成を示す図であり、ヘッド基板の表面から裏面を見た場合に相当する。図１０は各発光素子グループにおける発光素子の配置を示す図である。なお、図９において、レンズＬＳが二点鎖線で示されているが、これはレンズＬＳに対して発光素子グループ２９５が一対一で設けられていることを示すためのものであり、レンズＬＳがヘッド基板裏面に配置されていることを示すものではない。図９に示すように、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に３個の発光素子グループ２９５を配置した発光素子グループ列２９５Ｃが、長手方向ＬＧＤに沿って複数並んでいる。換言すれば、長手方向ＬＧＤに複数の発光素子グループ２９５を並べて発光素子グループ行２９５Ｒが構成されるとともに、３行の発光素子グループ行２９５Ｒが幅方向ＬＴＤに設けられている。また、各発光素子グループ行２９５Ｒは長手方向ＬＧＤに互いにずらして配置されており、各発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＥは互いに異なる。このように、ヘッド基板２９３において複数の発光素子グループ２９５は２次元的に配置されている。なお、同図においては、発光素子グループ２９５の位置は発光素子グループ２９５の重心位置で代表されており、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＥは、発光素子グループ２９５の位置から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。
【００４５】
発光素子グループ２９５では、長手方向ＬＧＤに沿って４個の発光素子２９５１を並べて発光素子行２９５１Ｒが構成されるとともに、２個の発光素子行２９５１Ｒが幅方向ＬＴＤに設けられている（図１０）。各発光素子行２９５１Ｒは長手方向ＬＧＤに相互にずれており、各発光素子２９５１の長手方向ＬＧＤにおける位置は互いに異なる。このように構成された発光素子グループ２９５は、長手方向ＬＧＤに発光素子グループ幅Ｗ295を有する。この発光素子グループ幅Ｗ295は、次のように定義される。つまり、長手方向ＬＧＤにおいて両端部に位置する発光素子２９５１を端部発光素子２９５１Ｘとしたとき、発光素子グループ幅Ｗ295は、端部発光素子２９５１Ｘの長手方向ＬＧＤにおけるピッチである。
【００４６】
こうして、ヘッド基板２９３に設けられた各発光素子２９５１は、例えばＴＦＴ（Thin
Film Transistor）回路等からの駆動を受けて、互いに等しい波長の光ビームを射出する。この発光素子２９５１の発光面はいわゆる完全拡散面光源であり、発光面から射出される光ビームはランバートの余弦則に従う。
【００４７】
発光素子２９５１が発光した光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム２１の表面（感光体ドラム表面）にスポットＳＰが形成される。一方、上述のとおり、感光体ドラム表面は、スポット形成に先立って帯電部２３により帯電されている。したがって、スポットＳＰが形成された領域は除電されて、スポット潜像Ｌspが形成される。そして、このように形成されたスポット潜像Ｌspは感光体ドラム表面に担持されながら、副走査方向ＳＤの下流側へと搬送される。そして、次に説明するように、スポットＳＰは感光体ドラム表面の移動に応じたタイミングで形成されて、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポット潜像Ｌspが形成される。
【００４８】
図１１はラインヘッドにより形成されるスポットを説明するための斜視図である。なお、図１１においてレンズアレイ２９９の記載は省略されている。図１１に示すように、各発光素子グループ２９５は、主走査方向ＭＤにおいて互いに異なる露光領域ＥＲにスポットグループＳＧを形成可能である。ここで、スポットグループＳＧは、発光素子グループ２９５の全発光素子２９５１が同時発光して形成される複数のスポットＳＰの集合である。また、同図が示すように、互いに異なる発光素子グループ行２９５Ｒに属する３個の発光素子グループ２９５（換言すれば、幅方向ＬＴＤに互いにずらして配置された３個の発光素子グループ２９５）により、主走査方向ＭＤに連続する３個の露光領域ＥＲにスポットグループＳＧが形成される。つまり、互いに異なる発光素子グループ行２９５Ｒに属する発光素子グループ２９５_1，２９５_2，２９５_3により、主走査方向ＭＤに連続する露光領域ＥＲ_1，ＥＲ_2，ＥＲ3にスポットグループＳＧ_1，ＳＧ2，ＳＧ3が形成される。
【００４９】
ところで、図９にも示したとおり、３個の発光素子グループ行２９５Ｒは、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置されている。したがって、互いに異なる発光素子グループ行２９５Ｒに属する発光素子グループ２９５は、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置にスポットグループＳＧを形成する。したがって、複数のスポット潜像Ｌspを主走査方向ＭＤに並べて形成するためには（つまり、複数のスポット潜像Ｌspを副走査方向ＳＤにおいて同じ位置に形成するためには）、かかるスポット形成位置の違いを考慮する必要がある。そこで、このラインヘッド２９では、各発光素子２９５１は感光体ドラム表面の移動に応じたタイミングで発光する。
【００５０】
図１２は、上述のラインヘッドによるスポット形成動作を示す図である。以下に、図９、図１１、図１２を用いてラインヘッドによるスポット形成動作を説明する。概略的には、感光体ドラム表面（潜像担持体表面）が副走査方向ＳＤに移動するとともに、ヘッド制御モジュール５４（図４）が感光体ドラム表面の移動に応じたタイミングで発光素子２９５１を発光させることで、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポット潜像Ｌspが形成される。
【００５１】
まず、幅方向ＬＴＤに最上流の発光素子グループ２９５_1，２９５_4等に属する発光素子行２９５１Ｒ（図１０）のうち、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、レンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。なお、レンズＬＳは倒立特性を有し、発光素子２９５１からの光ビームは倒立して結像される。こうして、図１２の「１回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。なお、同図において、白抜きの丸印は、未だ形成されておらず今後形成される予定のスポット潜像を表す。また、同図において、符号２９５_1〜２９５_4でラベルされたスポット潜像は、それぞれに付された符号に対応する発光素子グループ２９５により形成されるスポット潜像であることを示す。
【００５２】
次に、同発光素子グループ２９５_1，２９５_4等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち、幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「２回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。ここで、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒから順番に発光させたのは、レンズＬＳが倒立特性を有することに対応するためである。
【００５３】
次に、幅方向上流側から２番目の発光素子グループ２９５_2等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「３回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。
【００５４】
次に、幅方向上流側から２番目の発光素子グループ２９５_2等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「４回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。
【００５５】
次に、幅方向上流側から３番目の発光素子グループ２９５_3等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「５回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。
【００５６】
そして最後に、幅方向上流側から３番目の発光素子グループ２９５_3に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。こうして、図１２の「６回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。このように、１〜６回目までの発光動作を実行することで、副走査方向ＳＤの上流側のスポットＳＰから順番にスポットＳＰが形成されて、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポット潜像Ｌspが形成される。
【００５７】
このように本実施形態にかかるラインヘッド２９では、レンズ基板２９９１の表面２９９１Ａが、本発明における「レンズの射出面」として機能しており、レンズアレイ２９９が有する複数のレンズＬＳそれぞれの射出面（２９９１Ａ）は平面である。したがって、レンズアレイ２９９においてレンズＬＳの射出面が並ぶ領域は凹凸形状を有さない。よって、レンズアレイ２９９への異物付着が抑制されて、良好な露光が実現可能となっている。
【００５８】
また、仮にレンズアレイ２９９においてレンズＬＳの射出面が並ぶ領域に異物が付着したとしても、この領域の形状は平面形状であり凹凸形状では無いため、簡便に異物を取り除くことが可能となっている。
【００５９】
また、本実施形態にかかるラインヘッド２９は、複数（３個）のレンズ行ＬＳＲを幅方向ＬＴＤに並べている。したがって、本実施形態にかかるラインヘッド２９は、レンズ行ＬＳＲを１個しか有していないラインヘッド２９と比較して、レンズＬＳによる口径食を抑制することができ、良好な露光が可能となっている。つまり、レンズＬＳによる口径食がある場合、レンズＬＳを通過する光ビームにケラレが発生する。その結果、レンズＬＳから射出される光ビームの主光線の像面への入射角が大きくなってしまう場合があった。
【００６０】
そこで、本実施形態は、複数（３個）のレンズ行ＬＳＲを幅方向ＬＴＤに並べて、レンズＬＳの口径を大きく取ることを可能としている。つまり、レンズ行ＬＳＲにおいて長手方向ＬＧＤに隣り合うレンズＬＳ間のピッチをピッチΔlsとしたとき、図１３に示すように、１個のレンズ行ＬＳＲを有するラインヘッドよりも、３個のレンズ行ＬＳＲを有するラインヘッドの方が、ピッチΔlsを大きく取ることができる。ここで、図１３は、３個のレンズ行を有するラインヘッドと、１個のレンズ行を有するラインヘッドとを比較した図である。したがって、レンズＬＳによる口径食を抑制することができ、良好な露光が可能となっている。
【００６１】
また、本実施形態では、ヘッド基板２９３、絞り板２９８およびレンズアレイ２９９の３個の部材を、台座２９６Ａ，２９６Ｂ介して重ね合わせることで、ラインヘッド２９は構成されている。したがって、発光素子グループ２９５、絞り開口２９８１およびレンズＬＳの位置関係の調整は、これら３個の部材の配置を合わせるだけで簡便に実行可能であり、ラインヘッド２９の組立性が向上されている。
【００６２】
その他
このように上記実施形態では、長手方向ＬＧＤが本発明の「第１方向」に相当し、幅方向ＬＴＤが本発明の「第２方向」に相当し、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当し、感光体ドラム２１の表面が本発明の「像面」に相当している。また、レンズ面ＬＳＦが本発明の「入射面」に相当し、レンズ基板表面２９９１Ａが本発明の「射出面」に相当している。
【００６３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、レンズ基板２９９１としての光透過性基板に対してレンズ面ＬＳＦとしての光硬化性樹脂を形成することで、レンズアレイ２９９は形成される。しかしながら、レンズアレイ２９９の形成方法はこれに限られず、特開２００５−２７６８４９号公報等に記載のある次のような方法でレンズアレイ２９９を形成しても良い。この形成方法では、熱可塑性樹脂からなる基板（樹脂基板）が転移温度以上の温度に保たれた状態で、樹脂基板に金型が加圧密着される。そして、樹脂基板および金型が、樹脂基板の転移温度以下にまで冷却されたタイミングで、樹脂基板から金型が離型される。つまり、同公報記載の形成方法により本発明におけるレンズアレイを形成する場合は、樹脂基板の裏面にのみ金型を加圧密着することで、樹脂基板裏面にのみレンズ面ＬＳＦを形成すれば良い。なぜなら、このように構成されたレンズアレイ２９９のレンズＬＳの射出面（樹脂基板の表面）は平面であるため、レンズアレイ２９９においてレンズＬＳの射出面が並ぶ領域は凹凸形状を有さない。よって、レンズアレイ２９９への異物付着が抑制されて、良好な露光が実現可能となるからである。
【００６４】
また、上記実施形態では、３個の発光素子グループ行２９５Ｒが幅方向ＬＴＤに並んでいる。しかしながら、発光素子グループ行２９５Ｒの個数は３個に限られず、２個以上であれば良い。
【００６５】
また、上記実施形態では、発光素子グループ２９５は、２個の発光素子行２９５１Ｒから構成されている。しかしながら、発光素子グループ２９５を構成する発光素子行２９５１Ｒの個数は２個に限られず、例えば１個であっても良い。
【００６６】
また、上記実施形態では、発光素子行２９５１Ｒは４個の発光素子２９５１から構成されている。しかしながら、発光素子行２９５１Ｒを構成する発光素子２９５１の個数は４個に限られない。
【００６７】
また、上記実施形態では、発光素子２９５１として有機ＥＬ素子が用いられている。しかしながら、有機ＥＬ素子以外のものを発光素子２９５１として用いても良く、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光素子２９５１として用いても良い。
【実施例】
【００６８】
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。
【００６９】
上記実施形態では、レンズアレイは、凸平レンズＬＳをアレイ状に配置して構成されている。そこで、以下に示す実施例は、凸平レンズＬＳを採用した光学系のデータを示すとともに、凸平レンズの結像特性について評価を行なう。
【００７０】
実施例１
図１４は、実施例１にかかる光学系のデータを示す図である。図１５は、実施例１にかかる光学系の光路図であり、レンズＬＳの光軸を含む主走査方向断面を表している。図１６は、実施例１にかかる光学系のスポットダイアグラムを示す図である。
【００７１】
図１５では、レンズＬＳの光軸上にある物点ＯＰ0から射出される光ビーム（同図の実線）と、長手方向ＬＧＤにおいて物点ＯＰ0から０．２１[mm]（＝発光素子グループ幅Ｗ295／２）だけ離れた物点ＯＰ1から射出される光ビーム（同図の破線）の光路図が示されている。つまり、図１５は、発光素子グループ２９５の幅Ｗ295が０．４２[mm]である場合に相当し、物点ＯＰ1から射出される光ビームは、発光素子グループ２９５の長手方向端部にある発光素子２９５１から射出される光ビームに相当する。なお、物点ＯＰ0および物点ＯＰ1は、何れもレンズＬＳの光軸を含む主走査方向断面の上に存在する物点である。
【００７２】
また、図１６では、像面におけるスポットの位置は主走査方向ＭＤに対応する像高で表されている。また、同図における入射角は、スポットを形成する光ビームの主光線の入射瞳に対する入射角を示している。
【００７３】
また、光学系の焦点距離は１．１０４３[mm]であるのに対して、絞りＤＩＡからレンズＬＳの入射面ＬＳＦまでの距離は１．１０３７５３[mm]である。したがって、絞りＤＩＡは略前側焦点に配置されており、像側が略テレセントリックとなっている（図１５）。具体的には、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける端部からでた光ビーム（図１５の破線）の主光線の像面に対する入射角（端部入射角）は０．３[度]程度である。この光学系においては、絞りＤＩＡの位置と前側焦点とのずれを、焦点距離の１０％程度に抑えることで、端部入射角を１[度]程度に抑えることができる。このとき、例えば像面が±５０μｍずれたとしても、スポットの位置のずれは０．９μｍ程度であり、実用上問題の無いレベルである。つまり、本実施形態において、絞りＤＩＡの位置と前側焦点とのずれが焦点距離の１０％以内である場合、実質的に絞りＤＩＡは前側焦点に設けられていると言える。
【００７４】
図１４、図１５が示すように、レンズＬＳは射出面が平面の凸平レンズであり、レンズＬＳの入射面に相当する面番号Ｓ3の面は凸面であり曲率を有する一方、レンズＬＳの射出面に相当する面番号Ｓ4は平面である。したがって、実施例１におけるレンズＬＳをアレイ状に配置してレンズアレイ２９９を構成することで、レンズアレイ２９９への異物付着を抑制することが可能となっている。
【００７５】
また、実施例１では、レンズＬＳの入射面ＬＳＦは非球面であるため、簡便に端部入射角を略０[度]とすることができ、良好な結像特性が実現可能となっている。
【００７６】
また、実施例1では、図１４の非球面定義式から判るように、レンズＬＳの入射面ＬＳＦは、レンズＬＳの光軸ＯＡを回転対称軸とする回転対称面であり、レンズ構成の簡素化が可能となっている。
【００７７】
実施例２
図１７は、実施例２にかかる光学系のデータを示す図である。図１８は、実施例２にかかる光学系の光路図であり、レンズＬＳの光軸を含む主走査方向断面を表している。図１９は、実施例２にかかる光学系のスポットダイアグラムを示す図である。図１７において、座標ｘは主走査方向ＭＤに対応し、座標ｙは副走査方向ＳＤに対応する。
【００７８】
図１８では、レンズＬＳの光軸上にある物点ＯＰ0から射出される光ビーム（同図の実線）と、長手方向ＬＧＤにおいて物点ＯＰ0から０．２１[mm]（＝発光素子グループ幅Ｗ295／２）だけ離れた物点ＯＰ1から射出される光ビーム（同図の破線）の光路図が示されている。つまり、図１７は、発光素子グループ２９５の幅Ｗ295が０．４２[mm]である場合に相当し、物点ＯＰ1から射出される光ビームは、発光素子グループ２９５の長手方向端部にある発光素子２９５１から射出される光ビームに相当する。なお、物点ＯＰ0および物点ＯＰ1は、何れもレンズＬＳの光軸を含む主走査方向断面の上に存在する物点である。この実施例2において、光学系の焦点距離は１．１１８５[mm]である。
【００７９】
また、図１９では、像面におけるスポットの位置は主走査方向ＭＤに対応する像高で表されている。また、同図における入射角は、スポットを形成する光ビームの主光線の入射瞳に対する入射角を示している。
【００８０】
図１７、図１８が示すように、レンズＬＳは射出面が平面の凸平レンズであり、レンズＬＳの入射面に相当する面番号Ｓ3の面は凸面であり曲率を有する一方、レンズＬＳの射出面に相当する面番号Ｓ4は平面である。したがって、実施例２におけるレンズＬＳをアレイ状に配置してレンズアレイ２９９を構成することで、レンズアレイ２９９への異物付着を抑制することが可能となっている。
【００８１】
また、実施例２では、図１７の非球面定義式から判るように、入射面ＬＳＦは非回転対称非球面であり、入射面ＬＳＦの主走査方向ＭＤ（または長手方向ＬＧＤ）における断面形状と、入射面の副走査方向ＳＤ（または幅方向ＬＴＤ）における断面形状とが異なる。したがって、主走査方向ＭＤと副走査方向ＳＤとでレンズＬＳの結像特性を変更することができるため、ラインヘッド２９の構成等に応じてレンズＬＳの結像特性を適切に調整することが可能となっている。
【００８２】
特に、上記実施形態のように、発光素子グループ２９５が複数の発光素子２９５１を長手方向ＬＧＤに並べた発光素子行２９５１Ｒを有する場合、入射面ＬＳＦの長手方向ＬＧＤにおける断面形状と入射面ＬＳＦの幅方向ＬＴＤにおける断面形状とが異なるように構成することが好適である。なぜなら、発光素子グループ２９５の構成に応じて、レンズＬＳの結像特性を適切に調整することが可能となるからである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本明細書で用いる用語の説明図。
【図２】本明細書で用いる用語の説明図。
【図３】本発明にかかる画像形成装置の一例を示す図。
【図４】図３の画像形成装置の電気的構成を示す図。
【図５】本発明にかかるラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図６】図５に示したラインヘッドの幅方向断面図。
【図７】レンズアレイおよび絞り板等の長手方向の断面図。
【図８】レンズアレイの平面図。
【図９】ヘッド基板の裏面の構成を示す図。
【図１０】発光素子グループにおける発光素子の配置を示す図。
【図１１】ラインヘッドにより形成されるスポットを説明するための斜視図。
【図１２】ラインヘッドによるスポット形成動作を示す図。
【図１３】３個のレンズ行を有する構成と１個のレンズ行を有する構成との比較図。
【図１４】実施例１にかかる光学系のデータを示す図。
【図１５】実施例１にかかる光学系の光路図。
【図１６】実施例１にかかる光学系のスポットダイアグラムを示す図。
【図１７】実施例２にかかる光学系のデータを示す図。
【図１８】実施例２にかかる光学系の光路図。
【図１９】実施例２にかかる光学系のスポットダイアグラムを示す図。
【符号の説明】
【００８４】
２１Ｙ、２１Ｋ…感光体ドラム（潜像担持体）、  ２９…ラインヘッド、  ２９３…ヘッド基板、  ２９５…発光素子グループ、  ２９５１…発光素子、  ２９９…レンズアレイ、  ＬＳ…レンズ、  ＬＳＦ…入射面、  ２９９１…レンズ基板、  ＭＤ…主走査方向，  ＳＤ…副走査方向、  ＬＧＤ…長手方向（第１方向）、  ＬＴＤ…幅方向（第２方向）
【図１】
2009160740.tif 000003
【図２】
2009160740.tif 000004
【図３】
2009160740.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009160740.tif 000009
【図８】
2009160740.tif 000010
【図９】
2009160740.tif 000011
【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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