(57)【要約】【課題】高解像度での露光に対応可能で且つ小型であるレンズアレイを提供する。【解決手段】第１の方向ＬＧＤの長さがＷ1であるとともに第１の方向ＬＧＤに直交もしくは略直交する第２の方向ＬＴＤの長さがＷ2でありＷ1＞Ｗ2を満たす光透過性基板２９９１と、光透過性基板２９９１に配設された第１のレンズＬＳ11と、光透過性基板２９９１に第１のレンズＬＳ11の第２の方向ＬＴＤ側に配設された第２のレンズＬＳ21とを備え、第１のレンズＬＳ11および第２のレンズＬＳ21が接続している。【選択図】図１３
2009193060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向の長さがＷ1であるとともに前記第１の方向に直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有する光透過性基板と、
前記光透過性基板に配設された第１のレンズと、
前記光透過性基板に前記第１のレンズの前記第２の方向側に配設された第２のレンズと、
を備え、
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズが接続していることを特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
前記光透過性基板は前記第１のレンズの前記第１の方向に第３のレンズが配設され、前記第１のレンズおよび前記第３のレンズとの間に隙間が設けられている請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記光透過性基板はガラス部材である請求項２に記載のレンズアレイ。
【請求項４】
前記第１のレンズ、前記第２のレンズおよび前記第３のレンズは樹脂材料により形成される請求項３に記載のレンズアレイ。
【請求項５】
前記樹脂材料は光硬化性樹脂である請求項４に記載のレンズアレイ。
【請求項６】
第１の方向の長さがＷ1であるとともに前記第１の方向に直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有する光透過性基板、前記光透過性基板に配設された第１のレンズ、および前記光透過性基板に前記第１のレンズの前記第２の方向側に配設された第２のレンズを有するレンズアレイと、
前記第１のレンズに光を発光する第１の発光素子、および前記第２のレンズに光を発光する第２の発光素子を有する発光素子基板と、
を備え、
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズが接続していることを特徴とする露光ヘッド。
【請求項７】
前記発光素子基板は前記第１の発光素子および前記第２の発光素子を駆動する駆動回路が、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子の前記第２の方向側に配設されている請求項６に記載の露光ヘッド。
【請求項８】
前記発光素子基板は、前記第１の発光素子と前記駆動回路を接続する第１の配線と、前記第２の発光素子と前記駆動回路とを接続する第２の配線とが配設されている請求項７に記載の露光ヘッド。
【請求項９】
前記駆動回路はＴＦＴにより構成される請求項７または８に記載の露光ヘッド。
【請求項１０】
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は有機ＥＬ素子である請求項６ないし９のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項１１】
前記有機ＥＬ素子はボトムエミッション型である請求項１０に記載の露光ヘッド。
【請求項１２】
第１の方向の長さがＷ1であるとともに前記第１の方向に直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有する光透過性基板と、前記光透過性基板に配設された第１のレンズおよび前記光透過性基板に前記第１のレンズの前記第２の方向側に配設された第２のレンズを有するレンズアレイと、前記第１のレンズに光を発光する第１の発光素子および前記第２のレンズに光を発光する第２の発光素子を有する発光素子基板と、を有する露光ヘッドと、
前記第１の発光素子から前記第１のレンズに入射した光が結像されるとともに、前記第２の発光素子から前記第２のレンズに入射した光が結像される潜像担持体と
を備え、
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズが接続していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記潜像担持体は感光体ドラムであり、前記第１のレンズに入射して結像された光の結像位置および前記第２のレンズに入射して結像された光の結像位置が、前記感光体ドラムの形状に応じて調整されている請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第１のレンズと前記第２のレンズと間の前記第２の方向の間隔が、前記感光体ドラムの直径の２０分の１よりも小さい請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは自由曲面レンズである請求項１３または１４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のレンズを配したレンズアレイ、該レンズアレイを用いた露光ヘッドおよび画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなレンズアレイとしては、例えば特許文献１の図２等に記載されているように、複数のレンズを並べたものが知られている。このレンズアレイでは、各レンズは入射してきた光を結像する。そして、各レンズが結像した光により感光体ドラム等の潜像担持体が露光されて、潜像が形成される。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７８３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、より高解像度での露光に対応するために、複数のレンズを２次元的に並べてレンズアレイを構成することができる。つまり、このレンズアレイでは、長手方向に直交もしくは略直交する幅方向（第２の方向）において互いに異なる位置に複数のレンズを配してレンズ列が構成されるとともに、このレンズ列が長手方向に複数並んでいる。
【０００５】
ところで、露光を良好に行なうとの観点からは、レンズに入射する光の量は多いことが好適である。そこで、例えば、レンズの直径を大きくすることが考えられる。しかしながら、複数のレンズを２次元的に並べたレンズアレイでは、レンズ直径を大きくするために、レンズ列における幅方向へのレンズピッチを大きくする必要が生じる場合があった。その結果、レンズアレイの幅（つまり幅方向の長さ）が広くなってしまい、レンズアレイが大型化してしまう場合があった。
【０００６】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、高解像度での露光に対応可能で且つ小型であるレンズアレイ、該レンズアレイを用いた露光ヘッドおよび画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかるレンズアレイは、上記目的を達成するために、第１の方向の長さがＷ1であるとともに第１の方向に直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有する光透過性基板と、光透過性基板に配設された第１のレンズと、光透過性基板に第１のレンズの第２の方向側に配設された第２のレンズと、を備え、第１のレンズおよび第２のレンズが接続していることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明（レンズアレイ）は、光透過性基板に第１のレンズおよび第２のレンズを配設して構成されている。この光透過性基板は、第１の方向の長さがＷ1であるとともに第１の方向に直交もしくは略直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有しており、つまり、光透過性基板は第１の方向に長尺である。また、第２のレンズは第１のレンズの第２の方向側に配設されており、換言すれば、第１のレンズと第２のレンズとは第２の方向の異なる位置に配設されている。そして、この発明では、これら第１のレンズおよび第２のレンズが接続している。したがって、第１のレンズおよび第２のレンズの間の間隔を広げること無く、第１のレンズおよび第２のレンズにより多くの光を取り込むことが可能となっている。よって、この発明にかかるレンズアレイは、当該レンズアレイの第２の方向への幅を広げることなく多くの光量での露光動作を可能とするものであり、高解像度での露光にも対応可能で且つ小型な構成を備えるものである。
【０００９】
また、光透過性基板は第１のレンズの第１の方向に第３のレンズが配設され、第１のレンズおよび第３のレンズとの間に隙間が設けられているように構成しても良い。後述するように、このような構成は、温度変化等によるレンズアレイの変形を抑制することができ、より良好な露光動作を可能とする。
【００１０】
また、光透過性基板はガラス部材であっても良い。つまり、ガラスは線膨張係数が比較的小さい。したがって、光透過性基板がガラス部材である構成は、温度変化によるレンズアレイの変形を抑制することができ、より良好な露光動作を可能とする。
【００１１】
また、第１のレンズ、第２のレンズおよび第３のレンズは樹脂材料により形成されているように構成しても良い。但し、かかる樹脂材料は、ガラスに対して比較的大きな線膨張係数を有する。したがって、温度変化があると、樹脂材料とガラスとの線膨張係数の差に起因して、レンズアレイが変形してしまうおそれがある。そこで、第１のレンズ、第２のレンズおよび第３のレンズを樹脂材料により形成した構成に対しては、第１のレンズおよび第３のレンズとの間に隙間を設けて、温度変化によるレンズアレイの変形を抑制することが好適である。
【００１２】
また、樹脂材料は光硬化性樹脂であっても良い。この光硬化性樹脂は、光を照射することで硬化する性質を有する。したがって、この光硬化性樹脂によりレンズを形成することで、簡便にレンズアレイを製造することができる。
【００１３】
また、この発明にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、第１の方向の長さがＷ1であるとともに第１の方向に直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有する光透過性基板、光透過性基板に配設された第１のレンズ、および光透過性基板に第１のレンズの第２の方向側に配設された第２のレンズを有するレンズアレイと、第１のレンズに光を発光する第１の発光素子、および第２のレンズに光を発光する第２の発光素子を有する発光素子基板とを備え、第１のレンズおよび第２のレンズが接続していることを特徴としている。
【００１４】
このように構成された発明（露光ヘッド）が備えるレンズアレイは、光透過性基板に第１のレンズおよび第２のレンズを配設して構成されている。この光透過性基板は、第１の方向の長さがＷ1であるとともに第１の方向に直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有しており、つまり、光透過性基板は第１の方向に長尺である。また、第２のレンズは第１のレンズの第２の方向側に配設されており、換言すれば、第１のレンズと第２のレンズとは第２の方向の異なる位置に配設されている。そして、この発明では、これら第１のレンズおよび第２のレンズが接続している。したがって、第１のレンズおよび第２のレンズの間の間隔を広げること無く、第１のレンズおよび第２のレンズにより多くの光を取り込むことが可能となっている。よって、この発明にかかるレンズアレイは、当該レンズアレイの第２の方向への幅を広げることなく多くの光量での露光動作を行なうことが可能であり、高解像度での露光にも対応可能で且つ小型な構成を備えるものである。
【００１５】
このように、第１のレンズと当該第１のレンズの第２の方向側に配された第２のレンズとを接続した構成では、第１のレンズと第２のレンズとの間隔を広げることなく、多くの光量をレンズに取り込むことができる。換言すれば、レンズアレイの第２の方向への幅を抑制することができる。その結果、各レンズに対応して発光素子が配置される領域も、第２の方向において比較的省スペース化することが可能となる。したがって、発光素子が配置される発光素子基板では、第２の方向の両側にスペースを空けることができる。そこで、この空いたスペースに発光素子を駆動する駆動回路を配設すると良い。つまり、発光素子基板は第１の発光素子および第２の発光素子を駆動する駆動回路が、第１の発光素子および第２の発光素子の第２の方向側に配設されているように構成しても良い。
【００１６】
このさい、発光素子基板は第１の発光素子と駆動回路を接続する第１の配線と、第２の発光素子と駆動回路とを接続する第２の配線とが配設されているように構成することができる。そして、このような構成に対しては、第１の発光素子および第２の発光素子の第２の方向側に駆動回路を配設することが特に好適である。なぜなら、駆動回路を発光素子の比較的近くに配置することができるため、配線が短くなって、配線の浮遊容量に起因した鈍りの少ない駆動信号を発光素子に供給して良好な露光動作を実行することができるからである。なお、駆動回路はＴＦＴにより構成することができる。
【００１７】
また、発光素子が有機ＥＬ素子である構成に対しては、本発明を適用することが特に好適である。つまり、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた場合、ＬＥＤ等を用いた場合と比較して発光素子の光量が少ない。特に、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を発光素子として用いた場合はなおさらである。そこで、このような構成に対しては本発明を適用して、レンズに多くの光を取り込むことが好適である。
【００１８】
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、第１の方向の長さがＷ1であるとともに第１の方向に直交もしくは略直交する第２の方向の長さがＷ2であり、Ｗ1＞Ｗ2の関係を有する光透過性基板と、光透過性基板に配設された第１のレンズおよび光透過性基板に第１のレンズの第２の方向側に配設された第２のレンズを有するレンズアレイと、第１のレンズに光を発光する第１の発光素子および第２のレンズに光を発光する第２の発光素子を有する発光素子基板と、を有する露光ヘッドと、第１の発光素子から第１のレンズに入射した光が結像されるとともに、第２の発光素子から第２のレンズに入射した光が結像される潜像担持体とを備え、第１のレンズおよび第２のレンズが接続していることを特徴としている。
【００１９】
このように構成された発明（画像形成装置）が備えるレンズアレイは、光透過性基板に第１のレンズおよび第２のレンズを配設して構成されている。この光透過性基板は、第１の方向の長さがＷ1であるとともに第１の方向に直交もしくは略直交する第２の方向の長さがＷ2でありＷ1＞Ｗ2を満たしており、つまり、光透過性基板は第１の方向に長尺である。また、第２のレンズは第１のレンズの第２の方向側に配設されており、換言すれば、第１のレンズと第２のレンズとは第２の方向の異なる位置に配設されている。そして、この発明では、これら第１のレンズおよび第２のレンズが接続している。したがって、第１のレンズおよび第２のレンズの間の間隔を広げること無く、第１のレンズおよび第２のレンズにより多くの光を取り込むことが可能となっている。よって、この発明にかかるレンズアレイは、当該レンズアレイの第２の方向への幅を広げることなく多くの光量での露光動作を行なうことが可能であり、高解像度での露光にも対応可能で且つ小型な構成を備えるものである。
【００２０】
また、潜像担持体として感光体ドラムを用いることができる。なお、このさい、第１のレンズに入射して結像された光の結像位置および第２のレンズに入射して結像された光の結像位置を、感光体ドラムの形状に応じて調整することで、後述するように、感光体ドラム２１を小径化して画像形成装置の小型化を図りつつ良好な露光を実現することが可能となる。
【００２１】
また、第１のレンズと第２のレンズとの間の第２の方向の間隔が、感光体ドラムの直径の２０分の１よりも小さいように構成しても良い。このように構成することで、第１のレンズと第２のレンズとでレンズ形状を大幅に変更する必要がなく、レンズ設計を簡便化することができる。
【００２２】
また、第１のレンズおよび第２のレンズは自由曲面レンズであっても良い。なぜなら、自由曲面レンズを採用することで、レンズの結像特性が向上して、より良好な露光が実現可能となるからである。
【００２３】
この発明にかかるレンズアレイは、上記目的を達成するために、光透過性のレンズアレイ基板を有し、レンズアレイ基板では第１方向に直交もしくは略直交する第２方向において互いに異なる位置に複数のレンズを配したレンズ列が第１方向に複数並んでおり、レンズ列では隣接するレンズが相互に接続していることを特徴としている。
【００２４】
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、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを複数配したヘッド基板と、光透過性のレンズアレイ基板に対してレンズが発光素子グループ毎に配されているレンズアレイとを備え、レンズアレイ基板では第１方向に直交もしくは略直交する第２方向において互いに異なる位置に複数のレンズを配したレンズ列が第１方向に複数並んでおり、レンズ列では隣接するレンズが相互に接続していることを特徴としている。
【００２５】
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、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを複数配したヘッド基板と、光透過性のレンズアレイ基板に対してレンズが発光素子グループ毎に配されているレンズアレイとを有するラインヘッドと、ラインヘッドにより露光されて潜像が形成される潜像担持体とを備え、レンズアレイ基板では第１方向に直交もしくは略直交する第２方向において互いに異なる位置に複数のレンズを配したレンズ列が第１方向に複数並んでおり、レンズ列では隣接するレンズが相互に接続していることを特徴としている。
【００２６】
このように構成された発明（レンズアレイ、ラインヘッド、画像形成装置）では、光透過性のレンズアレイ基板に複数のレンズが設けられており、このレンズアレイ基板では、第１方向に直交もしくは略直交する第２方向において互いに異なる位置に複数のレンズを配したレンズ列が第１方向に複数並んでいる。そして、レンズ列では隣接するレンズが相互に接続している。したがって、レンズ列における幅方向へのレンズピッチを大きくすることなく、多くの光をレンズに取り込むことが可能となっている。つまり、この発明におけるレンズアレイは、高解像度での露光に対応可能で且つ小型であり、好適である。
【００２７】
また、レンズアレイ基板では、第１方向に隣り合うレンズ列の間に間隔が設けられているように構成しても良い。なんとなれば、このように構成することで、後述するような第１方向に並ぶ複数のレンズが相互に接続されることに起因した不具合の発生を抑制できるからである。
【００２８】
また、レンズアレイ基板はガラスにより形成されても良い。つまり、ガラスは線膨張係数が比較的小さい。したがって、レンズアレイ基板をガラスにより形成することで、温度変化によるレンズアレイの変形を抑制することができ、温度に依らず良好な露光が実現可能となる。
【００２９】
また、レンズは光硬化性樹脂により形成されても良い。つまり、光硬化性樹脂は光を照射することで硬化する。したがって、この光硬化性樹脂によりレンズを形成することで、簡便にレンズアレイを製造することができるため、レンズアレイのコストを抑制することが可能となる。
【００３０】
また、レンズは自由曲面レンズであるように構成しても良い。なぜなら、自由曲面レンズを採用することで、レンズの結像特性が向上して、より良好な露光が実現可能となるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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（「Ａ．用語の説明」の項参照）。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（「Ｂ．実施形態」の項等参照）。
【００３２】
Ａ．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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
Ｂ−１．第１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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
図５は、本実施形態におけ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Ａ−Ａ線部分断面図である。なお、Ａ−Ａ線は後述するレンズ列を構成する各レンズの光軸を含む線であり、図６はＡ−Ａ線を含みレンズの光軸に平行な断面である。上述した通り、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している。後述するように、このラインヘッド２９では、ヘッド基板２９３に複数の発光素子が形成されており、各発光素子は感光体ドラム２１の表面に向けて光ビームを射出する。そこで、本明細書では、長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに直交する方向であって、発光素子から感光体ドラム表面に向う方向を、光ビームの進行方向Ｄoaとする。この光ビームの進行方向Ｄoaは、後述する光軸ＯＡと平行もしくは略平行である。
【００５５】
ラインヘッド２９は、ケース２９１を備えるとともに、かかるケース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。そして更に、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。
【００５６】
ケース２９１の内部には、ヘッド基板２９３、遮光部材２９７、および２枚のレンズアレイ２９９（２９９Ａ，２９９Ｂ）が配置されている。ヘッド基板２９３の表面２９３−hにはケース２９１の内部が当接する一方、ヘッド基板２９３の裏面２９３−t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。
【００５７】
ヘッド基板２９３の裏面２９３−t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２９３−tから表面２９３−h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。このヘッド基板２９３の裏面２９３−tにおける、発光素子の配置の詳細は次の通りである。
【００５８】
図７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。また、図８は、ヘッド基板裏面に設けられた発光素子グループの構成を示す図である。図７に示すように、発光素子グループ２９５は８個の発光素子２９５１をグループ化して構成されている。そして、各発光素子グループ２９５において、８個の発光素子２９５１は次のように配置されている。つまり、図８に示すように、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に発光素子行ピッチＰelrで並んで設けられている。また、各発光素子行２９５１Ｒは長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰelだけ相互にずれており、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。
【００５９】
また、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tでは、このように構成された発光素子グループ２９５が複数配置されている。つまり、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を配置して発光素子グループ列２９５Ｃが構成されるとともに、複数の発光素子グループ列２９５Ｃが長手方向ＬＧＤに沿って並んでいる。各発光素子グループ列２９５Ｃでは、３個の発光素子グループ２９５が長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegだけ互いにずらして配置されており、その結果、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。換言すれば、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tでは、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に発光素子グループピッチＰegだけ互いにずらして配置されており、その結果、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。このように本実施形態では、ヘッド基板２９３において複数の発光素子グループ２９５が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。
【００６０】
このようにしてヘッド基板２９３に形成された各発光素子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。
【００６１】
図５、図６に戻って説明を続ける。ヘッド基板２９３の表面２９３−hには、遮光部材２９７が当接配置されている。遮光部材２９７には、複数の発光素子グループ２９５毎に導光孔２９７１が設けられている（換言すれば、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で複数の導光孔２９７１が設けられている）。各導光孔２９７１は、光ビームの進行方向Ｄoaに貫通する孔として、遮光部材２９７に形成されている。また、遮光部材２９７の上側（ヘッド基板２９３の反対側）には、２枚のレンズアレイ２９９が光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されている。
【００６２】
このように、光ビームＤoaの進行方向において、発光素子グループ２９５とレンズアレイ２９９との間には、発光素子グループ２９５毎に導光孔２９７１を設けた遮光部材２９７が配置されている。したがって、発光素子グループ２９５から出た光ビームは、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１を通過してレンズアレイ２９９へと向う。逆に言うと、発光素子グループ２９５から射出された光ビームのうち、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１以外に向う光ビームは、遮光部材２９７により遮光されることとなる。こうして、１つの発光素子グループ２９５から出た光は全て同一の導光孔２９７１を介してレンズアレイ２９９へ向うとともに、異なる発光素子グループ２９５から出た光ビーム同士の干渉が遮光部材２９７により防止されている。
【００６３】
図９は、本実施形態におけるレンズアレイの平面図であり、像面側（光ビームの進行方向Ｄoa側）からレンズアレイを見た場合に相当する。なお、同図における各レンズＬＳはレンズアレイ基板２９９１の裏面２９９１−tに形成されており、同図はこのレンズアレイ基板裏面２９９１−tの構成を示している。また、同図において、発光素子グループ２９５が記載されているが、これは発光素子グループ２９５とレンズＬＳとの対応関係を示すためであり、レンズアレイ基板裏面２９９１−tに発光素子グループ２９５が設けられていることを示すものではない。レンズアレイ２９９では、発光素子グループ２９５毎にレンズＬＳが設けられている。つまり、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を配置してレンズ列ＬＳＣが構成されるとともに、複数のレンズ列ＬＳＣが長手方向ＬＴＤに沿って並んでいる。各レンズ列ＬＳＣでは、３個のレンズが長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsだけ互いにずらして配置されており、その結果、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。
【００６４】
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にレンズピッチＰlsだけ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いる。なお、同図においては、レンズＬＳの位置は、レンズＬＳの頂点（つまり、サグが最大となる点）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の頂点から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。
【００６５】
そして、図９に示すように本実施形態では、各レンズ列ＬＳＣにおいて、隣接するレンズＬＳは相互に接続している。つまり、各レンズ列ＬＳＣにおいて、上流レンズＬＳ−uと中央レンズＬＳ−mとは相互に接続しており、中央レンズＬＳ−mと下流レンズＬＳ−dとは相互に接続している。また、長手方向ＬＧＤにおいて、各レンズ列ＬＳＣ間には間隔（クリアランス）ＣＬが設けられており、各レンズ列ＬＳＣは互いに離間して配置されている。ここで、上流レンズＬＳ−uは幅方向ＬＴＤにおいて最上流のレンズ行ＬＳＲに属するレンズＬＳであり、中央レンズＬＳ−mは幅方向ＬＴＤにおいて中央のレンズ行ＬＳＲに属するレンズＬＳであり、下流レンズＬＳ−dは幅方向ＬＴＤにおいて最下流のレンズ行ＬＳＲに属するレンズＬＳである。
【００６６】
図１０は、レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図であり、レンズアレイに形成されたレンズＬＳの光軸を含む長手方向断面を示している。レンズアレイ２９９は長手方向ＬＧＤに長尺であって光透過性のレンズアレイ基板２９９１を有している。つまり、レンズアレイ基板２９９１の長手方向ＬＧＤ（第１方向）における長さは、レンズアレイ基板２９９１の幅方向ＬＴＤ（第２方向）における長さ（幅）よりも長い。本実施形態では、このレンズアレイ基板２９９１は、線膨張係数の比較的小さいガラスにより形成されている。レンズアレイ基板２９９１の表面２９９１−hおよび裏面２９９１−tのうち、レンズアレイ基板２９９１裏面２９９１−tにレンズＬＳが形成されている。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ＬＳの形状に応じた凹部を有する金型が、レンズアレイ基板２９９１としてのガラス基板に対して当接される。金型と光透過性基板との間には、光硬化性樹脂が充填される。この光硬化性樹脂に光が照射されると、光硬化性樹脂が硬化して、光透過性基板にレンズＬＳが形成される。そして、光硬化性樹脂が硬化してレンズＬＳが形成されると、金型が離型される。このように本実施形態では、光を照射することで速やかに硬化させることができる光硬化性樹脂によりレンズＬＳが形成される。したがって、簡便にレンズＬＳを形成することができるため、レンズアレイ２９９の作成工程を簡素化して、レンズアレイ２９９のコスト低下可能となっている。また、レンズアレイ基板２９９１が線膨張係数の小さいガラスにより形成されているため、温度変化によるレンズアレイ２９９の変形が抑制されて、温度に依らず良好な露光が実現可能となっている。
【００６７】
このラインヘッド２９では、このような構成を有するレンズアレイ２９９が２枚（２９９Ａ，２９９Ｂ）光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されており、光の進行方向Ｄoaに並ぶ２枚のレンズＬＳ1，ＬＳ2が各発光素子グループ２９５毎に配置されることとなる（図５、図６、図１０）。また、互いに同じ発光素子グループ２９５に対応する第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2それぞれのレンズ中心を通る光軸ＯＡ（図１０二点鎖線）は、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tに直交もしくは略直交している。ここで、光ビームの進行方向Ｄoaの上流側のレンズアレイ２９９ＡのレンズＬＳが第１レンズＬＳ1であり、光ビームの進行方向Ｄoaの下流側のレンズアレイ２９９ＢのレンズＬＳが第２レンズＬＳ2である。このように、本実施形態では、複数のレンズアレイ２９９が光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されているため、光学設計の自由度を向上させることが可能となっている。
【００６８】
このように、ラインヘッド２９は、第１・第２レンズＬＳ1，ＬＳ2を有する光学系を備えている。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は、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2により結像されて、感光体ドラム表面（像面）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。
【００６９】
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。同図に示すように、主走査方向ＭＤに連続する露光領域ＥＲにスポットグループＳＧを形成可能である３個の発光素子グループ２９５は、幅方向ＬＴＤに相互にずらして配置されている。つまり、例えば、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を形成可能である３個の発光素子グループ２９５_1，２９５_2，２９５_3は、幅方向ＬＴＤに相互にずらして配置されている。これら３個の発光素子グループ２９５は発光素子グループ列２９５Ｃを構成し、複数の発光素子グループ列２９５Ｃが長手方向ＬＧＤに沿って並ぶ。その結果、図７の説明の際にも述べたが、３行の発光素子グループ行２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cが幅方向ＬＴＤに並ぶとともに、各発光素子グループ行２９５Ｒ_A等は、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。
【００７０】
つまり、このラインヘッド２９では、複数の発光素子グループ２９５（例えば、発光素子グループ２９５_1，２９５_2，２９５_3）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。そして、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された各発光素子グループ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（例えば、スポットグループＳＧ_1，ＳＧ_2，ＳＧ_3）を形成する。
【００７１】
換言すれば、このラインヘッド２９では、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に複数の発光素子２９５１が配置されている（例えば、発光素子グループ２９５_1に属する発光素子２９５１と、発光素子グループ２９５_2に属する発光素子２９５１とは、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置されている）。そして、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された各発光素子２９５１は、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置にスポットＳＰを形成する（例えば、スポットグループＳＧ_1に属するスポットＳＰと、スポットグループＳＧ_2に属するスポットＳＰとは、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置に形成される）。
【００７２】
このように、発光素子２９５１によって副走査方向ＳＤにおけるスポットＳＰの形成位置が異なる。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。
【００７３】
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７、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。
【００７４】
まず、幅方向ＬＴＤに最上流の発光素子グループ２９５_1，２９５Ａ4等に属する発光素子行２９５１Ｒ（図１１）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。
【００７５】
次に、同発光素子グループ２９５_1，２９５Ａ4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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
上述してきたとおり、本実施形態では、光透過性のレンズアレイ基板２９９１に複数のレンズＬＳが設けられている。このレンズアレイ基板２９９１では、幅方向ＬＴＤ（第２方向）において互いに異なる位置に複数のレンズＬＳを配したレンズ列ＬＳＣが、長手方向ＬＧＤ（第２方向）に複数並んでいる。そして、レンズ列ＬＳＣでは、隣接するレンズＬＳが相互に接続している。つまり、レンズ列ＬＳＣにおいて、隣接するレンズＬＳの間には間隔は存在せず、これら隣接レンズＬＳは相互につながっている。したがって、レンズ列ＬＳＣにおける幅方向ＬＴＤへのレンズピッチ（レンズ行ピッチＰlsrに相当）を大きくすることなく、多くの光をレンズＬＳに取り込むことが可能となっている。つまり、この実施形態におけるレンズアレイ２９９は、高解像度での露光に対応可能で且つ小型であり、好適である。そして、このようなレンズアレイ２９９を用いることで、ラインヘッド２９あるいは画像形成装置１の小型化が可能となる。
【００８１】
また、本実施形態では、レンズアレイ基板２９９１では、長手方向ＬＧＤに隣り合うレンズ列ＬＳＣの間に間隔ＣＬが設けられている。したがって、温度変化によるレンズアレイ２９９の反りの発生が抑制されており、本実施形態は好適である。つまり、長手方向ＬＧＤに隣り合うレンズ列ＬＳＣの間に間隔ＣＬを設けずに、隣接レンズ列ＬＳＣの間でレンズＬＳを相互に接続した場合、長手方向ＬＧＤに並ぶ複数のレンズＬＳが相互に接続されることとなる。このレンズＬＳは光硬化性樹脂により形成されているため、かかる場合、レンズアレイ基板２９９１の上に樹脂が長手方向ＬＧＤに伸びて形成されることとなる。換言すれば、レンズアレイ基板２９９１の上に長手方向ＬＧＤに長尺な樹脂の塊が形成されることとなる。そして、樹脂は、レンズアレイ基板２９９１の基材であるガラスよりも比較的大きな線膨張係数を有している。したがって、温度変化に対して、上述の樹脂の塊が長手方向ＬＧＤに大きく伸縮するのに対して、レンズアレイ基板２９９１の長手方向ＬＧＤにおける伸縮量は比較的小さい。その結果、温度変化があると、レンズアレイ２９９が反ってしまう可能性がある。これに対して、本実施形態は、長手方向ＬＧＤに隣り合うレンズ列ＬＳＣの間に間隔ＣＬを設けることで、このような反りの問題の発生を抑制している。
【００８２】
ところで、上記実施形態では、発光素子２９５１として有機ＥＬ素子が用いられており、この有機ＥＬ素子はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等と比較して光量が少ないため、レンズＬＳに取り込める光量は少なくなる傾向にある。特にボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を用いた場合、有機ＥＬ素子から射出された光ビームの一部はヘッド基板２９３に吸収されるため、レンズＬＳに取り込める光量がなおさら少なくなる。これに対して、上記実施形態では、レンズ列ＬＳＣでは、隣接するレンズＬＳが相互に接続しており、多くの光をレンズＬＳに取り込むことが可能となっている。したがって、発光素子２９５１としてボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を用いた構成においても、良好な露光が可能となっている。
【００８３】
Ｂ−２．第２実施形態
図１３は、第２実施形態にかかるレンズアレイの構成を示す平面図である。このレンズアレイ２９９は、ガラスを基材とするレンズアレイ基板２９９１（光透過性基板）を備える。このように、線膨張係数が比較的小さいガラス材料によりレンズアレイ基板２９９１を構成することで、レンズアレイ２９９の温度変化による変形を抑制している。このレンズアレイ基板２９９１は、長手方向ＬＧＤに長さＷ1を有し、幅方向ＬＴＤに幅Ｗ2（長さＷ2）を有する。また、長さＷ1＞幅Ｗ2の関係が満たされており、レンズアレイ基板２９９１は長手方向ＬＧＤに長尺である。レンズアレイ基板２９９１の表面２９９１−ｈには、上述した金型を用いた方法により光硬化性樹脂（樹脂材料）から複数のレンズＬＳが形成されている。これら複数のレンズＬＳは２次元的に配置されている。つまり、３個のレンズＬＳがレンズ行配列方向Ｄlscに並んで１行のレンズ列ＬＳＣが構成されている。さらに、複数のレンズ列ＬＳＣが長手方向ＬＧＤに並んでいる。なお、長手方向ＬＧＤに隣接するレンズ列ＬＳＣの間には隙間ＣＬが設けられている。このレンズ列ＬＳＣを構成する３個のレンズは、長手方向ＬＧＤに間隔ｐ1（＝Ｐls）だけ相互にずれるとともに、幅方向ＬＴＤに間隔ｐ2（＝Ｐlsr)だけ相互にずれている。そして、この実施形態においても、レンズ行配列方向Ｄlscに互いに隣接するレンズＬＳが相互に接続している。同図では、互いに接続する２つのレンズＬＳの境界に符号ＢＤが付されている。また、レンズＬＳが形成されていない平らな領域が平坦領域Ａpとして示されている。
【００８４】
また、図１３では、レンズアレイ基板表面２９９１−ｈでの位置を示すためにｘ−ｙ座標（ｘ、ｙ）が示されている。ｘ軸は長手方向ＬＧＤに平行もしくは略平行な座標軸であり、ｙ軸は幅方向ＬＴＤに平行もしくは略平行な座標軸であり、ｘ軸とｙ軸とは互いに直交する。また、このｘ−ｙ座標では、同図左上のレンズＬＳ11の頂点Ｌt11（をｘ−ｙ平面に投影した位置）を原点としている。なお、レンズＬＳの頂点Ｌtは、平坦領域ＡpからのレンズＬＳの高さが最高となる位置である。このように、ｘは頂点Ｌt11を原点とする長手方向ＬＧＤの位置を示し、ｙは頂点Ｌt11を原点とする幅方向ＬＴＤの位置を示している。そして、各レンズＬＳのレンズ面は、次のように構成されている。
【００８５】
図１４は、レンズのレンズ面の構成を示す図であり、同図の「平面図」は光ビームの進行方向Ｄoaから平面視した場合に相当し、同図の「断面図」はレンズＬＳの頂点Ｌtを含むレンズ行配列方向Ｄlsc断面図である。同図では、レンズ行配列方向Ｄlscに隣接する２個のレンズＬＳの関係を示すために、レンズＬＳ11とレンズＬＳ21とが代表して示されている。以下、必要に応じて、レンズＬＳ11を「第１のレンズ」と称し、レンズＬＳ21を「第２のレンズ」と称することとする。
【００８６】
同図の「断面図」に示す符号ｈは、各レンズＬＳのレンズ面において、平坦領域Ａpからの高さが最高となる位置（頂点Ｌt）の当該平坦領域Ａpからの高さを示している。つまり、符号ｈは各レンズＬＳのレンズ頂点Ｌtの平坦領域Ａpからの高さであり、各レンズＬＳは同じ高さｈを有している。また、関数ｆ（ｘ、ｙ）は、位置（ｘ、ｙ）のレンズ面から、レンズＬＳの頂点Ｌt（第１の位置）までの高さである。また、同図では、レンズ行配列方向Ｄlscに隣接する２個のレンズＬＳの間隔が間隔ｐ3で示されている。そして、この実施形態では、次式、
ｆ（ｐ1／２、ｐ2／２）＜ｈ
が満たされている。つまり、第１のレンズＬＳ11と第２のレンズＬＳ21とはレンズ行配列方向Ｄlscに相互に接続しており、第１のレンズＬＳ11と第２のレンズＬＳ21との境界ＢＤは平坦領域Ａpから高さΔ（＝ｈ−ｆ（ｐ1／２、ｐ2／２）＞０）を有している。
【００８７】
以上のように、レンズ行配列方向Ｄlscに隣接するレンズＬＳが相互に接続しているため、これらレンズＬＳの間隔ｐ3を広げることなく、より多くの光をレンズＬＳに取り込むことが可能となっている。これについて詳述すると次のとおりである。
【００８８】
図１５は、本発明の効果の説明図である。同図の「未接続」の欄は、レンズ行配列方向Ｄlscにおいて隣接するレンズＬＳが接続されていない場合に相当し、同図の「接続」の欄は、レンズ行配列方向ＤlscにおいてレンズＬＳが接続されている場合（つまり、本発明を適用した場合）に相当する。また、同図の二点鎖線円で囲まれた領域はレンズＬＳの有効領域ＬＳeを示し、同図の実線円はレンズＬＳのレンズ外周ＬＳcを示している。一般に、レンズ外周ＬＳc近傍のレンズ面は面精度の保証ができない。そこで、レンズ外周ＬＳcとレンズＬＳの有効領域ＬＳeとの間には余裕ｄを設ける必要がある。そして、「未接続」の欄に示すように、レンズ行配列方向Ｄlscに隣接するレンズＬＳを接続しない場合は、レンズ外周ＬＳcの全周にわたって余裕ｄを設ける必要がある。これに対して、「接続」の欄に示すように、レンズ行配列方向Ｄlscに隣接するレンズＬＳを相互に接続することにより、レンズ行配列方向Ｄlscには余裕ｄを設ける必要がなくなる。その結果、レンズ間隔ｐ3を変えること無く、レンズ有効領域ＬＳeを拡大して、レンズＬＳにより多くの光を取り込むことが可能となっている。これにより、このレンズアレイ２９９は、当該レンズアレイ２９９の幅方向ＬＴＤへの幅Ｗ2を広げることなく多くの光量での露光動作を可能とするものであり、高解像度での露光にも対応可能で且つ小型な構成を備えるものである。
【００８９】
ところで、図１３に示した構成では、レンズ行配列方向Ｄlscに隣接するレンズＬＳの間隔ｐ3を広げることなく、多くの光量をレンズＬＳに取り込むことができる。換言すれば、レンズアレイ２９９の幅方向ＬＴＤへの幅Ｗ2を抑制することができる。その結果、各レンズＬＳに対応して発光素子グループ２９５が配置される領域（ヘッド基板２９３裏面の領域）も、幅方向ＬＴＤにおいて比較的省スペース化することが可能となる。したがって、発光素子グループ２９５が配置されるヘッド基板２９３では、幅方向ＬＴＤの両側にスペースを空けることができる。そこで、本実施形態では、この空いたスペースに発光素子グループ２９５の各発光素子２９５１を駆動する駆動回路ＤＣを配設している。具体的には、次のとおりである。
【００９０】
図１６は第２実施形態のヘッド基板の裏面の構成を示す平面図である。同図が示すように、ヘッド基板２９３の幅方向ＬＴＤの両側に空いたスペースに、ＴＦＴで構成された駆動回路ＤＣが配置されている。この駆動回路ＤＣは、配線ＷＬにより発光素子２９５１に接続されており、各発光素子２９５１に駆動信号を与える。このように、ヘッド基板２９３の幅方向ＬＴＤの両側に空いたスペースに駆動回路ＤＣを配置することで、駆動回路ＤＣを発光素子２９５１の比較的近くに配置することができる。よって、配線ＷＬを短くすることができ、配線ＷＬの浮遊容量に起因した鈍りの少ない駆動信号を発光素子２９５１に供給して、良好な露光動作を実行することができる。
【００９１】
また、第２実施形態では、長手方向ＬＧＤに隣接するレンズＬＳ（例えば、レンズＬＳ11とレンズＬＳ12）との間に隙間ＣＬが設けられており、レンズアレイ２９９の温度変化による変形が抑制されている。つまり、上述のとおり、レンズアレイ基板２９９１はガラスにより形成される一方レンズＬＳは樹脂により形成されており、レンズアレイ基板２９９１とレンズＬＳとは異なる材質から構成されている。したがって、長手方向ＬＧＤに隣接するレンズＬＳの間に隙間ＣＬを設けない場合、長手方向ＬＧＤに長尺な塊がレンズアレイ基板２９９に形成されることとなる。したがって、温度変化が発生した場合、この塊とレンズアレイ基板２９９との線膨張係数の差に起因して、レンズアレイ２９９が変形してしまうおそれがある。特に、レンズＬＳを樹脂で形成した場合、樹脂は線膨張係数が比較的大きいため、かかる変形が顕著となるおそれがある。そして、レンズアレイ２９９が変形してしまうと、光の結像位置が変動してしまい、良好な露光動作が実行できない場合があった。これに対して、第２実施形態では、長手方向ＬＧＤに隣接するレンズＬＳ（例えば、レンズＬＳ11とレンズＬＳ12）との間に隙間ＣＬが設けられているため、このようなレンズアレイ２９９の変形が抑制されており、良好な露光動作が実行可能となっている。
【００９２】
また、第２実施形態では、レンズＬＳは光硬化性樹脂で構成されている。この光硬化性樹脂は、光を照射することで硬化する性質を有する。したがって、この光硬化性樹脂によりレンズＬＳを形成することで、簡便にレンズアレイ２９９を製造することができる。
【００９３】
Ｃ．その他
このように上記実施形態では、長手方向ＬＧＤおよび主走査方向ＭＤが本発明の「第１の方向」に相当し、幅方向ＬＴＤおよび副走査方向ＳＤが本発明の「第２の方向」に相当し、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当している。また、上記第２実施形態では、レンズＬＳ11と、当該レンズＬＳ11の幅方向ＬＴＤ側に配設されたレンズＬＳ21とが接続しており、レンズＬＳ11が本発明の「第１のレンズ」に相当し、レンズＬＳ21が本発明の「第２のレンズ」に相当している。また、レンズＬＳ11と、当該レンズＬＳ11の長手方向ＬＧＤに配設されたレンズＬＳ12との間に隙間ＣＬが設けられており、レンズＬＳ12が本発明の「第３のレンズ」に相当している。また、ヘッド基板２９３が本発明の「発光素子基板」に相当している。
【００９４】
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、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。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。したがって、次に示すように、発光素子グループ２９５を構成することもできる。
【００９５】
図１７は、発光素子グループの別の構成を示す平面図である。また、図１８は、図１７の発光素子グループを複数配した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１８に示す別の構成では、長手方向ＬＧＤに１５個の発光素子２９５１が並んで発光素子行２９５１Ｒが構成されている。この発光素子行２９５１Ｒにおいて、各発光素子２９５１は素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）の４倍のピッチ（＝０．０８４[ｍｍ]）で並んでいる。そして、このように構成された発光素子行２９５１Ｒが４個（２９５１Ｒ−1，２９５１Ｒ−2，２９５１Ｒ−3，２９５１Ｒ−4）幅方向ＬＴＤに並んでいる。幅方向ＬＴＤにおいて、発光素子行２９５１Ｒ−4と発光素子行２９５１Ｒ−1との間のピッチは０．１１５５[ｍｍ]であり、発光素子行２９５１Ｒ−4と発光素子行２９５１Ｒ−2との間のピッチは０．０８４[ｍｍ]であり、発光素子行２９５１Ｒ−4と発光素子行２９５１Ｒ−3との間のピッチは０．０３１５[ｍｍ]である。また、発光素子グループ２９５の中心（重心）を通って幅方向ＬＴＤに平行な直線を中心線ＣＴＬとしたとき、発光素子行２９５１Ｒ−1および発光素子行２９５１Ｒ−4それぞれと、中心線ＣＴＬとのピッチは０．０５７７５[ｍｍ]である。
【００９６】
また、図１７において、中心線ＣＴＬより上側の２行２９５１Ｒ−1，２９５１Ｒ−2で１つの発光素子行組２９５１ＲＴが構成されるとともに、中心線ＣＴＬより下側の２行２９５１Ｒ−3，２９５１Ｒ−4で１つの発光素子行組２９５１ＲＴが構成されている。発光素子行組２９５１ＲＴそれぞれでは、２つの発光素子行２９５１Ｒが長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）の２倍（＝０．０４２[ｍｍ]）だけ相互にずれている。しかも、２つの発光素子行組２９５１ＲＴは、長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）だけ相互にずれている。したがって、４個の発光素子行２９５１Ｒは、長手方向ＬＧＤに素子ピッチＰel（＝０．０２１[ｍｍ]）だけ相互にずれることとなり、その結果、長手方向ＬＧＤにおいて各発光素子２９５１の位置は異なっている。ここで、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける両端に位置する発光素子２９５１を端部発光素子２９５１ｘとすると、長手方向ＬＧＤにおける端部発光素子２９５１ｘ間のピッチは１．２３９[ｍｍ]であり、長手方向ＬＧＤにおける端部発光素子２９５１ｘと発光素子グループ２９５中心とのピッチは０．６１９５[ｍｍ]となる。
【００９７】
図１８に示す例では、図１７に示した発光素子グループ２９５が２次元的に配置されている。図１８に示すように、長手方向ＬＧＤに複数の発光素子グループ２９５が並んで発光素子グループ行２９５Ｒが構成されている。この発光素子グループ行２９５Ｒにおいて、各発光素子グループ２９５は発光素子グループピッチＰegの３倍のピッチ（＝１．７７８[ｍｍ]）で並んでいる。そして、このように構成された発光素子グループ行２９５Ｒが３個（２９５Ｒ−1，２９５Ｒ−2，２９５Ｒ−3）幅方向ＬＴＤに、発光素子グループ行ピッチＰegr（＝１．７７[ｍｍ]）で並んでいる。また、各発光素子グループ行２９５Ｒは長手方向ＬＧＤにおいて発光素子グループピッチＰeg（約０．５９３[ｍｍ]）だけ相互にずれている。つまり、発光素子グループ行２９５Ｒ−1と発光素子グループ行２９５Ｒ−2とは、長手方向ＬＧＤに０．５９２７５[ｍｍ]だけずれており、発光素子グループ行２９５Ｒ−2と発光素子グループ行２９５Ｒ−3とは、長手方向ＬＧＤに０．５９２５[ｍｍ]だけずれており、発光素子グループ行２９５Ｒ−3と発光素子グループ行２９５Ｒ−1とは、長手方向ＬＧＤに０．５９２７５[ｍｍ]だけずれている。したがって、発光素子グループ行２９５Ｒ−1と発光素子グループ行２９５Ｒ−3とは、長手方向ＬＧＤに１．１８５２５[ｍｍ]だけずれている。
【００９８】
また、上記実施形態では、レンズアレイ２９９は、レンズアレイ基板の裏面２９９１−tにレンズＬＳを形成して構成されている。しかしながら、レンズアレイの構成態様はこれに限られない。つまり、レンズアレイ基板の表面２９９１−hにレンズＬＳを形成してレンズアレイ２９９を構成しても良く、あるいは、レンズアレイ基板の両面２９９１−t，２９９１−hにレンズＬＳを形成してレンズアレイ２９９を構成しても良い。
【００９９】
また、上記実施形態では、３個のレンズ行ＬＳＲが幅方向ＬＴＤに並んでいる。しかしながら、レンズ行ＬＳＲの個数は３個に限られず、例えば１個であっても良い。
【０１００】
また、上記実施形態では、２枚のレンズアレイ２９９が用いられているが、レンズアレイ２９９の枚数はこれに限られない。
【０１０１】
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】
【０１０２】
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。
【０１０３】
以下に説明する本実施例は、画像形成装置の小型化を図りつつ良好な露光を実現するのに有利な構成を備えるものである。つまり、感光体ドラム２１の直径が画像形成装置のサイズを決めるにあたって１つのポイントとなる。そこで、画像形成装置の小型化には、感光体ドラム２１の直径を小さくすることが望まれる。しかしながら、感光体ドラム２１の周囲には、ラインヘッド２９以外に、帯電部２３や現像部２５等の機能部を副走査方向ＳＤに並べて配置する必要がある。したがって、単純に感光体ドラム２１の直径を小さくしてしまうと、これらの機能部を配置できない場合があった。これに対して、上記実施形態に示したように、本発明のラインヘッド２９は幅方向ＬＴＤ（副走査方向ＳＤ）に小型化されている。よって、各機能部を配置するスペースを確保しつつ、感光体ドラム２１の直径を小さくすることができる。
【０１０４】
しかしながら、このように感光体ドラム２１の直径を小さくした場合、次のような別の問題が発生する場合があった。つまり、感光体ドラム２１の直径を小さくした場合、感光体ドラム２１の表面形状の曲率が大きくなる。したがって、上述してきたラインヘッド２９のように幅方向ＬＴＤに複数のレンズＬＳを配設した場合、光の進行方向Ｄoaにおける結像位置を各レンズＬＳで同様に構成してしまうと、感光体ドラム２１の表面から結像位置がずれてしまうレンズＬＳが発生する場合があり、その結果、良好な露光が実行できない場合があった。そこで、以下の実施例では、感光体ドラム２１の直径を小さくしつつも、良好な露光を実現可能とする技術について説明する。
【０１０５】
図１９は実施例における光学系を示す図であり、主走査方向ＭＤにおける断面を示している。この実施例では、光ビームの進行方向Ｄoaにおいて第１レンズＬＳ1の手前に絞りＤＩＡが設けられており、絞りＤＩＡにより絞られた光ビームが第１レンズＬＳ1に入射する。同図では、光軸ＯＡ上の物点ＯＢ0から出て像点ＩＭ0に結像する光ビームの光路と、光軸ＯＡとは異なる物点ＯＢ1から出て像点ＩＭ1に結像する光ビームの光路とが示されている。絞りＤＩＡ以外の構成は、第１実施形態等で示したのと略同様であり、図５、図９等に示したＡ−Ａ線方向において、３つのレンズＬＳ−u，ＬＳ−m，ＬＳ−dが並んでレンズ列を構成するように、各レンズＬＳを含む光学系が並んでいる。
【０１０６】
図２０は、実施例におけるラインヘッドおよび感光体ドラムのＡ−Ａ線部分断面図である。同図が示すように、発光素子グループ２９５、絞りＤＩＡ、およびレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂで構成されるラインヘッドは、感光体ドラム２１に対向配置されている。この感光体ドラム２１は回転軸ＣＣ21を中心とした略円筒形状を有しており、感光体ドラム表面は有限の曲率を有している。ここで、この感光体表面の形状を特に「曲率形状」と称することとする。
【０１０７】
この実施例では、各光学系は図２０における左右方向に等ピッチで並んでいるとともに、中央レンズＬＳ−mを含む光学系の光軸ＯＡは感光体ドラム２１の回転軸ＣＣ21を通る。したがって、各光学系による光ビームの結像位置を感光体ドラム表面に略一致させるためには、光ビームの進行方向Ｄoa（光軸ＯＡ方向）における結像位置を光学系毎に調整する必要がある。図２０に示す例では、上流レンズＬＳ−uを含む光学系と下流レンズＬＳ−dを含む光学系との間では、光ビームの進行方向Ｄoaにおける結像位置ＦＰは互いに等しい。一方、上流レンズＬＳ−u（または下流レンズＬＳ−d）を含む光学系と中央レンズ行ＬＳ−ｍを含む光学系との間では、光ビームの進行方向Ｄoaにおける結像位置ＦＰは距離ΔＦＰだけ異なる。そこで、以下のデータに示すように、この実施例では、レンズＬＳ−u，ＬＳ−dを含む光学系と、レンズＬＳ−mを含む光学系との間で、構成が異なる。
【０１０８】
図２１は実施例における光学系諸元を表す図である。同図に示すように、発光素子から射出される光ビームの波長は６９０[ｎｍ]である。また、感光体の直径は４０[ｍｍ]である。図２２は、中央レンズを含む光学系のデータを示す図である。同図が示すように、中央レンズＬＳ−mを含む光学系では、第１レンズＬＳ1のレンズ面（面番号Ｓ4）および第２レンズＬＳ2のレンズ面（面番号Ｓ7）は何れも自由曲面（ＸＹ多項式面）である。図２３はＸＹ多項式面の定義式を示す図であり、第１レンズＬＳ1のレンズ面形状は同定義式と図２４に示す係数で与えられ、第２レンズＬＳ2のレンズ面形状は同定義式と図２５に示す係数で与えられる。ここで、図２４は中央レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図であり、図２５は中央レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図である。
【０１０９】
図２６は、上流レンズ、下流レンズを含む光学系のデータを示す図である。同図が示すように、上流レンズＬＳ−u，下流レンズＬＳ−dを含む光学系においても、第１レンズＬＳ1のレンズ面（面番号Ｓ4）および第２レンズＬＳ2のレンズ面（面番号Ｓ7）は何れも自由曲面（ＸＹ多項式面）である。第１レンズＬＳ1のレンズ面形状は図２３の定義式と図２７に示す係数で与えられ、第２レンズＬＳ2のレンズ面形状は同定義式と図２８に示す係数で与えられる。ここで、図２７は上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図であり、図２８は上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図である。
【０１１０】
このように、感光体ドラム２１の表面形状に応じて、各レンズＬＳの結像位置を調整している。したがって、感光体ドラム２１を小径化して画像形成装置の小型化を図りつつ、良好な露光を実現することが可能となっている。
【０１１１】
このように上記実施例では、レンズアレイ２９９のレンズＬＳは自由曲面レンズである。ここで、自由曲面レンズとはレンズ面が自由曲面であるレンズである。したがって、レンズの結像特性が向上して、より良好な露光が実現可能となるっている。
【０１１２】
なお、感光体ドラム２１の直径は上述したものに限られず変更することも可能である。したがって、例えば、次の図２９に示すように、感光体ドラム２１の直径を変更しても良い。図２９は、別の数値例を示す図であり、感光体ドラム２１の直径が３６[ｍｍ]の場合に対応する。本発明を適用して、レンズ列配列方向Ｄlscに並ぶレンズＬＳ（換言すれば、幅方向ＬＴＤの異なる位置に配置されたレンズＬＳ）を相互に接続することで、同図に示すようにレンズ行ピッチＰlsrは１．６７[ｍｍ]に抑えられている。
【０１１３】
さらに、直径が３６[ｍｍ]の感光体ドラム２１の形状に応じてレンズＬＳ毎に結像位置ＦＰを調整するため、上流レンズＬＳ−u（または下流レンズＬＳ−d）を含む光学系と中央レンズＬＳ−mを含む光学系とで、結像位置が変更されている。具体的には、距離ΔＦＰ＝０．０７８[ｍｍ]となっている。なお、この別の数値例での距離ΔＦＰは、図２１〜図２８に示した光学系のデータに基づいて求めたものである。
【０１１４】
図３０は、さらに別の数値例を示す図であり、感光体ドラム２１の直径が４５[ｍｍ]の場合に対応する。この数値例では、レンズ行ピッチＰlsrが１．５[ｍｍ]に抑えられている。さらに、直径が４５[ｍｍ]の感光体ドラム２１の形状に応じてレンズ行ＬＳＲ毎に結像位置ＦＰを調整するため、上流レンズＬＳ−u（または下流レンズＬＳ−d）を含む光学系と中央レンズＬＳ−mを含む光学系とで、結像位置が変更されている。具体的には、距離ΔＦＰ＝０．０５[ｍｍ]となっている。
【０１１５】
このように、さらに別の数値例では、上述の別の数値例と比較して距離ΔＦＰが小さく抑えられている。その結果、各レンズＬＳ毎にレンズ特性をそれほど大幅に変更する必要がなく、レンズ設計を簡便化することができる。これは、感光体ドラム２１の直径(＝４５[ｍｍ])に対して、レンズ行ピッチＰlsr（＝１．５[ｍｍ]）を短く設定したことによる。このようにレンズ設計の簡便化を図るに当たっては、レンズ行ピッチＰlsrを、感光体ドラム２１の直径（＝４５[ｍｍ]）の１／２０以下とすれば良い。このようにこの実施例では、レンズ行ピッチＰlsrが本発明の「第１のレンズと第２のレンズとの第２の方向への間隔」に相当している。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【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】本実施形態におけ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Ａ−Ａ線部分断面図。
【図７】ヘッド基板の裏面の構成を示す図。
【図８】ヘッド基板裏面に設けられた発光素子グループの構成を示す図。
【図９】本実施形態におけるレンズアレイの平面図。
【図１０】レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図。
【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】第２実施形態にかかるレンズアレイの構成を示す平面図。
【図１４】レンズのレンズ面の構成を示す図。
【図１５】本発明の効果の説明図。
【図１６】第２実施形態のヘッド基板の裏面の構成を示す平面図。
【図１７】発光素子グループの別の構成を示す平面図。
【図１８】図１７の発光素子グループを複数配したヘッド基板裏面を示す図。
【図１９】実施例における光学系を示す図。
【図２０】実施例におけるラインヘッド等のＡ−Ａ線部分断面図。
【図２１】実施例における光学系諸元を表す図。
【図２２】中央レンズを含む光学系のデータを示す図。
【図２３】ＸＹ多項式面の定義式を示す図。
【図２４】中央レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図。
【図２５】中央レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図。
【図２６】上流レンズ、下流レンズを含む光学系のデータを示す図。
【図２７】上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ４の係数値を示す図。
【図２８】上流レンズ、下流レンズを含む光学系の面Ｓ７の係数値を示す図。
【図２９】別の数値例を示す図。
【図３０】さらに別の数値例を示す図。
【符号の説明】
【０１１７】
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、  ２９９，２９９Ａ，２９９Ｂ…レンズアレイ、  ２９９１…レンズアレイ基板、  ＬＳ，ＬＳ1，ＬＳ2…レンズ、  ＬＳＣ…レンズ列、  ＳＰ…スポット、  Ｌsp…スポット潜像、  ＭＤ…主走査方向（第１の方向），  ＳＤ…副走査方向（第２の方向）、  ＬＧＤ…長手方向（第１の方向）、  ＬＴＤ…幅方向（第２の方向）
【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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