(57)【要約】【課題】複数のレンズを２次元的に配置したレンズアレイの離型性向上を可能とする技術を提供する。【解決手段】複数の発光素子をグループ化したヘッド基板と、レンズを発光素子グループ毎に設けたレンズアレイと、発光素子グループ毎に開口絞りが設けられた絞り部材とを備え、レンズにおいて、レンズおよび開口絞りを含む結像光学系の光軸から所定距離以内の領域をレンズ内周領域とし、当該光軸から所定距離より離れた領域をレンズ外周領域としたとき、結像光学系の光軸を含むレンズの断面において、レンズ外周領域の曲率は、レンズ中心の曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心の曲率よりも小さい絶対値を有しており、結像光学系の光軸方向から見て、レンズ内周領域は開口絞りの開口の内部に含まれる。【選択図】図１６
2009172771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを第１方向に複数並べた、発光素子グループ行が前記第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したヘッド基板と、
レンズを前記発光素子グループ毎に設けたレンズアレイと、
前記発光素子グループ毎に開口絞りが設けられた絞り部材と
を備え、
前記発光素子から射出された光は当該発光素子グループに対応して設けられた前記レンズおよび前記開口絞りを含む結像光学系により結像され、
前記レンズにおいて、前記結像光学系の光軸から所定距離以内の領域をレンズ内周領域とし、当該光軸から所定距離より離れた領域をレンズ外周領域としたとき、
前記結像光学系の光軸を含む前記レンズの断面において、前記レンズ外周領域の曲率は、レンズ中心の曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心の曲率よりも小さい絶対値を有しており、
前記結像光学系の光軸方向から見て、前記レンズ内周領域は前記開口絞りの開口の内部に含まれることを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
前記レンズの直径は、０．５[mm]以上である請求項１記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記レンズは、当該レンズの光軸を回転対称軸とする回転対称レンズである請求項１または２記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記レンズは光硬化性樹脂で形成されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記発光素子は、有機ＥＬ素子である請求項１ないし４のいずれか一項に記載のラインヘッド。
【請求項６】
前記有機ＥＬ素子は、ボトムエミッション型である請求項５に記載のラインヘッド。
【請求項７】
複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを第１方向に複数並べた、発光素子グループ行が前記第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したヘッド基板と、レンズを前記発光素子グループ毎に設けたレンズアレイと、前記発光素子グループ毎に開口絞りが設けられた絞り部材とを有するラインヘッドと、
前記ラインヘッドの前記発光素子が射出する光により露光される潜像担持体と
を備え、
前記発光素子から射出された光は当該発光素子グループに対応して設けられた前記レンズおよび前記開口絞りを含む結像光学系により結像され、
前記レンズにおいて、前記結像光学系の光軸から所定距離以内の領域をレンズ内周領域とし、当該光軸から所定距離より離れた領域をレンズ外周領域としたとき、
前記結像光学系の光軸を含む前記レンズの断面において、前記レンズ外周領域の曲率は、レンズ中心の曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心の曲率よりも小さい絶対値を有しており、
前記結像光学系の光軸方向から見て、前記レンズ内周領域は前記開口絞りの開口の内部に含まれ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一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。そして、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おり、発光素子グループはレンズに向けて光ビームを射出する。
【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、より高精細な露光動作等を目的として、複数の発光素子グループを長手方向（第１方向）に並べて発光素子グループ行を構成するとともに、複数の発光素子グループ行を幅方向（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、このラインヘッドでは、発光素子グループが２次元的に配置されている。また、このような発光素子グループの配置に対応して、レンズアレイにおいてレンズも２次元的に配置されることとなり、その結果、レンズアレイは２次元的な凹凸形状を有することとなる。
【０００５】
しかしながら、このように２次元的な凹凸形状を有するレンズアレイを作成するにあたっては、次のような問題が発生する場合があった。つまり、レンズアレイの作成は、レンズ形状に応じて凹部が形成された、いわゆる金型を用いて行なうことができる。詳述すると、例えば特許文献２では、ガラス基板と金型（同文献の型１１２）とを当接させた状態で凹部に光硬化性樹脂が充填されるとともに、光硬化性樹脂が光照射により固められることで、ガラス基板にレンズが形成される。そして、光硬化性樹脂が固まったところで、金型がレンズおよびガラス基板から離される（離型）。このような工程を経て、複数のレンズを設けたレンズアレイが形成される。これに対して、レンズアレイが２次元的な凹凸形状を有していると、金型を離型する際にレンズアレイが金型から適切に離れずに、レンズアレイの離型性が悪化する場合があった。
【０００６】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数のレンズを２次元的に配置したレンズアレイの離型性向上を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】
【０００７】
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第１方向に複数並べた、発光素子グループ行が第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したヘッド基板と、レンズを発光素子グループ毎に設けたレンズアレイと、発光素子グループ毎に開口絞りが設けられた絞り部材とを備え、発光素子から射出された光は当該発光素子グループに対応して設けられたレンズおよび開口絞りを含む結像光学系により結像され、レンズにおいて、結像光学系の光軸から所定距離以内の領域をレンズ内周領域とし、当該光軸から所定距離より離れた領域をレンズ外周領域としたとき、結像光学系の光軸を含むレンズの断面において、レンズ外周領域の曲率は、レンズ中心の曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心の曲率よりも小さい絶対値を有しており、結像光学系の光軸方向から見て、レンズ内周領域は開口絞りの開口の内部に含まれることを特徴としている。
【０００８】
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第１方向に複数並べた、発光素子グループ行が第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に複数配したヘッド基板と、レンズを発光素子グループ毎に設けたレンズアレイと、発光素子グループ毎に開口絞りが設けられた絞り部材とを有するラインヘッドと、ラインヘッドの発光素子が射出する光により露光される潜像担持体とを備え、発光素子から射出された光は当該発光素子グループに対応して設けられたレンズおよび開口絞りを含む結像光学系により結像され、レンズにおいて、結像光学系の光軸から所定距離以内の領域をレンズ内周領域とし、当該光軸から所定距離より離れた領域をレンズ外周領域としたとき、結像光学系の光軸を含むレンズの断面において、レンズ外周領域の曲率は、レンズ中心の曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心の曲率よりも小さい絶対値を有しており、結像光学系の光軸方向から見て、レンズ内周領域は開口絞りの開口の内部に含まれることを特徴としている。
【０００９】
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、結像光学系の光軸を含むレンズの断面において、レンズ外周領域の曲率は、レンズ中心の曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心の曲率よりも小さい絶対値を有している。したがって、レンズ外周部における接線角度が小さく抑えられており、各レンズは金型から離れやすい形状を有している。その結果、レンズアレイの離型性の向上が可能となっている。
【００１０】
さらに上記発明では、結像光学系の光軸方向から見て、レンズ内周領域は開口絞りの開口の内部に含まれる。したがって、多くの光をレンズに取り込むことができ、良好な露光が実現可能となっている。
【００１１】
また、レンズの直径が０．５[mm]以上であるラインヘッドに対しては、本発明を適用することが特に好適である。なぜなら、このラインヘッドでは、レンズアレイは０．５[ｍｍ]以上と比較的大きなレンズを有することとなり、離型性が悪化する可能性がある。そこで、本発明を適用して、レンズアレイの離型性の向上を図ることが好適であるからである。
【００１２】
また、レンズは、当該レンズの光軸を回転対称軸とする回転対称レンズであるように構成しても良い。なぜなら、レンズ構成の簡素化が可能となるからである。
【００１３】
また、レンズは光硬化性樹脂で形成されても良い。なんとなれば、光硬化性樹脂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。したがって、簡便にレンズを形成することができるため、レンズアレイの作成工程を簡素化して、レンズアレイのコスト低下可能となるからである。
【００１４】
また、発光素子が有機ＥＬ素子であるラインヘッドに対しては、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。したがって、十分な光をレンズに取り込むためにレンズ直径を大きくする必要が生じる場合がある。しかしながら、レンズ直径を大きくしたことで、上述のような離型性が悪化する可能性があった。これに対して本発明を適用した場合、レンズ外周部における接線角度が小さく抑えられて、各レンズは金型から離れやすい形状を有することとなる。その結果、レンズ直径を大きくした場合であっても、レンズアレイの離型性の向上が可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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基本構成（「Ｂ．基本構成」の項参照）、および該ラインヘッドの基本動作（「Ｃ．基本動作」の項参照）について説明する。そして、これらの基本構成および基本動作の説明に続いて、本実施形態にかかるラインヘッドのレンズアレイに求められる構成（「Ｄ．レンズアレイに求められる構成」の項参照）について説明するとともに、本発明の実施形態におけるレンズアレイが備える構成（「Ｅ．本実施形態におけるレンズアレイの構成」の項参照）について説明する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
Ｂ．基本構成
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。なお、図７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。そして、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に長手発光素子グループ幅Ｗ295gmを有するとともに、幅方向ＬＴＤに幅発光素子グループ幅Ｗ295gsを有しており、長手発光素子グループ幅Ｗ295gmは、幅発光素子グループ幅Ｗ295gsよりも大きい。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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に貫通する略円柱状の孔として、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。
【００４６】
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。
【００４７】
図９は、レンズアレイの平面図であり、像面側（図６における上側）からレンズアレイを見た場合に相当する。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、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の中心で代表されており、レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置ＰＴＬは、レンズＬＳの中心から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。
【００４８】
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は表面２９９−hおよび裏面２９９−tとを有しており、表面２９９−hには発光素子グループ２９５毎にレンズＬＳが形成されている。したがって、表面２９９−hには、レンズＬＳが形成されて有限の曲率を有する部分と、レンズＬＳが形成されずに無限大の曲率を有する平端部ＰＬとが存在することになる。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、レンズ基板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、光構成樹脂が硬化して、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が形成されると、金型が離型される。このようにして、金型を用いてレンズアレイ２９９を形成することができる。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。
【００４９】
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の上流側のラインヘッド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の下流側のラインヘッド２９９Ａ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。
【００５０】
また、図５、図６では記載が省略されているが、光ビームの進行方向Ｄoaにおいてレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂの間には、絞り板２９８（絞り部材）が設けられており、この絞り板２９８には開口２９８１（絞り開口２９８１）が発光素子グループ２９５毎に穿設されている。なお、絞り板２９８において、開口２９８１およびその周縁部分を「開口絞り２９８２」あるいは単に「絞り２９８２」と称することとするつまり、この開口絞り２９８２は発光素子グループ２９５毎に設けられている。
【００５１】
このように、ラインヘッド２９は、第１・第２レンズＬＳ1，ＬＳ2および開口絞り２９８２を有する結像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を通過した後、絞り２９８２（絞り板２９８）により絞られて第２レンズＬＳ2へと入射する。こうして、光ビームは第１・第２レンズＬＳ1，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、次の「Ｃ．基本動作」の項で説明するように、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。
【００５２】
Ｃ．基本動作
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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ＬＴＤ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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
Ｄ．レンズアレイに求められる構成
上述の通り、レンズアレイ２９９では、複数のレンズＬＳが２次元的に配置されている。そこで、このようなレンズアレイ２９９に求められる構成について考える。一般的に知られているように、光の回折の影響から、エアリーディスク強度がゼロとなる直径ａは、次式、
ａ＝１．２２×λ／ＮＡimg
＝１．２２×λ／ｓｉｎ（θ）  …式１
に従って決まる。ここで、λは光ビームの波長であり、ＮＡimgは像側開口数であり、θは開口角（半角）である。よって、像面でのスポットＳＰの形状には、光源としての発光素子２９５１の形状および光学系の収差から決まる形状に加えて、回折の影響による太りが生じる。この式１によると、開口角（半角）が８[°]かつ波長が６３０[ｎｍ]の場合における、スポットＳＰの太りは５．５[μｍ]程度となる。これは解像度が１２００ｄｐｉ（dots per inch）の場合における画素ピッチ（換言すれば隣接して形成されるスポット潜像Ｌsp間のピッチ）の２５％以上に相当する。したがって、高解像度の光書込を行なうとの観点からは、スポット形状に対する回折の影響が、これ以上大きくならないことが望まれる。すなわち、像側開口角（半角）を８[°]程度よりも大きくすることで、回折によるスポットＳＰの太りを抑制することが好適である。
【００６４】
また、ラインヘッド２９は、像面（被照射面）に近接して使用されるが、部品の干渉や放電等の不具合を避けるために、最低限のクリアランスＳ（ラインヘッド２９と像面との間隔）が必要となる。感光体ドラム２１の表面の振れ等により生じるクリアランスＳの変動により書込位置変動（感光体ドラム表面におけるスポットＳＰの位置の変動）が発生し難いように像側テレセントリックな光学系を採用した場合、次式
Ｗlpm≧２×Ｓ×ｔａｎ（θ）×ｍ／（ｍ−１）  …式２
が満たされる必要がある。ここで、ｍはレンズ行ＬＳＲの個数（行数）である。また、Ｗlpmは、光学系最終面での光線通過領域ＬＰの主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における幅である。なお、光学系最終面とは最も非像面側にある光学面であり、図１０に示した光学系においては第２レンズＬＳ2のレンズ面が光学系最終面に相当する。また、光線通過領域ＬＰとは、注目する光学面において光ビームが通過する範囲である。なお、式２の導出については後述する。
【００６５】
実際のレンズアレイ製造時において、レンズ外周近傍は面の精度が出しづらい傾向にある。したがって、レンズ直径ＤＭは、光線通過領域幅ＬＰに数１０[μｍ]程度の余裕を持たせた大きさであることが望まれる。ここで、レンズ直径の余裕をαとすると、主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）におけるレンズ直径ＤＭｍ（主走査レンズ直径ＤＭm）は、次式、
ＤＭｍ＝Ｗlpm＋α  …式３
で与えられる。さらに、レンズアレイ２９９において隣接するレンズＬＳ間での干渉を抑制するためには、主走査レンズ直径ＤＭｍに対して、主走査方向ＭＤにおけるスポットグループＳＧの幅Ｗsgm（主走査スポットグループ幅Ｗsgm）は、次式、
Ｗsgm＞ＤＭm／ｍ  …式４
で定められる範囲に設定される必要がある。したがって、像側開口角θが８[°]であり、クリアランスＳが１[ｍｍ]であり、レンズ直径の余裕αが０．１[ｍｍ]であるとすると、レンズ直径および主走査スポットグループ幅Ｗsgmは次のようになる。すなわち、レンズ行ＬＳＲの行数ｍ＝２の場合は、ＤＭm＞０．６６[ｍｍ]、かつ、Ｗsgm＞ＤＭm／２＝０．３３[ｍｍ]となる必要がある。また、レンズ行ＬＳＲの行数ｍ＝３の場合は、ＤＭm＞０．５２[ｍｍ]、かつ、Ｗsgm＞ＤＭm／３＝０．１７３[ｍｍ]となる必要がある。また、レンズ行ＬＳＲの行数ｍ＝４の場合は、ＤＭm＞０．４７[ｍｍ]、かつ、Ｗsgm＞ＤＭm／４＝０．１１７５[ｍｍ]となる必要がある。このように、レンズ直径は０．５[ｍｍ]程度以上のレンズを２次元的に配置した構成を、レンズアレイ２９９は備える必要がある。
【００６６】
ここで、式２を導出しておく。この式２は、スポットグループとレンズ径とが満たすべき関係から導出される。そこで、図１３を用いてスポットグループに関する量について説明した後に、図１４、図１５を用いて式２の導出を行なう。図１３は、像面に形成されるスポットグループを示す図である。図１３に示すように、スポットグループＳＧは、主走査方向ＭＤに主走査スポットグループ幅Ｗsgmを有するとともに、副走査方向ＳＤに副走査スポットグループ幅Ｗsgsを有する。図１３に示すように、この主走査スポットグループ幅Ｗsgmは、隣接する露光領域ＥＲに形成される２つのスポットグループＳＧ（例えば、図１１におけるスポットグループＳＧ１、ＳＧ２）それぞれの第１スポットＳＰ1の間のピッチとして求めることができる。ここで、第１スポットＳＰ1は、各スポットグループＳＧにおいて主走査方向ＭＤの最上流にあるスポットＳＰである。
【００６７】
図１４は、スポットグループとレンズ径等との関係を示す図であり、図１５は、スポットグループと光学系最終面の光線通過領域との関係を示す図である。図１４の「レンズアレイ」の欄では、レンズＬＳと、レンズＬＳにおける光線通過領域ＬＰとの関係が示されている。また、レンズＬＳの主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における直径が主走査レンズ径ＤＭmとして表されるとともに、レンズＬＳの副走査方向ＳＤ（幅方向ＬＴＤ）における直径が副走査レンズ径ＤＭsとして表されている。さらに、光線通過領域ＬＰの主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における幅が主走査通過領域幅Ｗlpmとして表されるとともに、光線通過領域ＬＰの副走査方向ＳＤ（幅方向ＬＴＤ）における幅が副走査通過領域幅Ｗlpsとして表されている。なお、図８に示したように、発光素子グループ２９５において、長手発光素子グループ幅Ｗ295gmは幅発光素子グループ幅Ｗ295gsよりも大きい。したがって、これに対応して、主走査通過領域幅Ｗlpmは副走査通過領域幅Ｗlpsよりも大きい。また、図１４の「感光体ドラム表面」の欄では、感光体ドラム表面（像面）に形成されるスポットグループＳＧが表される。なお、同欄の二点差線は、各スポットグループを形成するレンズＬＳを感光体ドラム表面に投影したものである。
【００６８】
レンズ行ＳＧＲにおいて隣接するレンズＬＳ間のピッチ（行内レンズピッチ）は、（ｍ×Ｗsgm）と表せる。レンズＬＳを配列するためには、この行内レンズピッチは、各レンズにおける光線通過領域ＬＰの主走査方向ＭＤの幅Ｗlpmよりも大きい必要があるので、次式
Ｌ≦ｍ×Ｗsgm  …式５
が満たされる必要がある。また、像面（被照射面）とラインヘッド２９との距離の変動に起因した、スポットＳＰの形成位置（ビームスポットＳＰの入射位置）の変動を抑制するために、像側が略テレセントリックとなるように光学系を構成した場合、次式、
Ｗlpm／２≧Ｗsgm／２＋Ｓ×ｔａｎ（θ）
が成立する。この式の両辺を２倍すると、次式、
Ｗlpm≧Ｗsgm＋２×Ｓ×ｔａｎ（θ）  …式６
が得られる。横軸Ｗsgm、縦軸Ｗlpmとして式５と式６をプロットすると、図１５に示すようになり、両式を満たすのは図１５の斜線範囲となる。そして、図１５における２線の交点を求め、斜線部に対応するＷlpmの取りうる範囲を求めると、次式、
Ｗlpm≧２×Ｓ×ｔａｎ（θ）×ｍ／（ｍ−１）  …式２
が導出される。
【００６９】
Ｅ．本実施形態におけるレンズアレイの構成
以上の検討より、グループ化された発光素子グループ２９５毎に１つのレンズＬＳを設けるとともに、このレンズＬＳを２次元的に配置したレンズアレイ２９９を構成するためには、レンズ直径は０．５[ｍｍ]程度以上とする必要がある。つまり、レンズアレイ２９９においては、０．５[ｍｍ]というマイクロレンズとしては比較的大きなレンズ直径を有するレンズＬＳが２次元的に配置されこととなり、凹凸形状が密に並ぶこととなる。このように、凹凸形状が密に並んだレンズアレイ２９９は、レンズアレイ形成に際して金型の離型性が低下する傾向にある。その結果、金型の離型時にレンズＬＳのレンズ面が欠損するような問題が発生する場合があり、レンズＬＳの面精度が損ねられるおそれがあった。
【００７０】
そこで、本実施形態では、結像光学系の光軸ＯＡを含むレンズＬＳの断面において、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率は、レンズ中心ＣＴの曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心ＣＴの曲率よりも小さい絶対値を有する。ここで、「レンズ外周領域ＯＴＲ」は、レンズＬＳにおいて当該レンズＬＳを含む結像光学系の光軸ＯＡから所定距離より離れた領域である。また、後の説明のために、レンズＬＳにおいて当該レンズＬＳを含む結像光学系の光軸ＯＡから所定距離以内の領域を「レンズ内周領域ＩＮＲ」と定義しておく。また、特に断らない限り、「レンズ断面」あるいは「レンズの断面」とは何れも、光軸ＯＡを含むレンズＬＳの断面を表すものとする。そして、本実施形態では、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率が上記の通り設定されているため、レンズ外周部ＯＣにおける接線角度が小さく抑えられており、各レンズＬＳは金型から離れやすい形状を有している。その結果、レンズアレイの離型性の向上が可能となっている。これについて図面を用いつつ説明する。
【００７１】
図１６は、レンズのレンズ中心を含む断面を示す図である。同図に示すレンズＬＳbあるいはレンズＬＳcが、本発明にかかるレンズに相当する。レンズＬＳaは、本発明にかかるレンズとの比較のために記載されている。レンズＬＳa，ＬＳb，ＬＳcは、いずれもレンズアレイ表面２９９−hに形成されている。同図において、レンズＬＳa，ＬＳb，ＬＳcは、それぞれのレンズ中心が一致するように重ねて記載されており、レンズＬＳa，ＬＳb，ＬＳcは互いに等しい大きさのサグを有する。また、各レンズＬＳa，ＬＳb，ＬＳcは、レンズ中心ＣＴにおいて互いに等しい曲率半径Ｒaを有する。
【００７２】
同図において、レンズＬＳaの曲率中心ＣＣは曲率中心ＣＣaとして表されており、レンズＬＳbの曲率中心ＣＣは曲率中心ＣＣbとして表されており、レンズＬＳcの曲率中心ＣＣは曲率中心ＣＣcとして表されている。また、本明細書における曲率ＣＶは、次のように定義できる（図１６の四角囲み参照）。つまり、曲率ＣＶ（ＣＶa，ＣＶb，ＣＶc）の絶対値は曲率半径Ｒ（Ｒa，Ｒb，Ｒc）の逆数である。また、レンズＬＳのレンズ面よりも光ビームの進行方向Ｄoaの先の空間（方向Ｄoaの下流側）に曲率中心ＣＣある場合は、該曲率中心ＣＣで与えられる曲率ＣＶは正である。一方、レンズＬＳのレンズ面よりも光ビームの進行方向Ｄoaの手前側（方向Ｄoaの上流側）に曲率中心ＣＣある場合は、該曲率中心ＣＣで与えられる曲率ＣＶは負である。
【００７３】
同図に示すように、各レンズＬＳa，ＬＳb，ＬＳcそれぞれにおいて、光軸ＯＡから所定距離（＝Ｄinr／２）以内の領域がレンズ内周領域ＩＮＲであり、光軸ＯＡから所定距離（＝Ｄinr／２）より離れた領域がレンズ外周領域ＯＴＲである。ここで、距離Ｄinrは、レンズ内周領域ＩＮＲの直径に相当する。さらに、同図において、レンズＬＳaの外周部ＯＣには符合ＯＣaが付されており、レンズＬＳbの外周部ＯＣには符合ＯＣbが付されており、レンズＬＳcの外周部ＯＣには符合ＯＣcが付されている。なお、本明細書において、レンズＬＳの外周部ＯＣは、次のように定義される。つまり、平端部ＰＬを含む平坦な平坦面ＰＬＳとレンズＬＳとの境界がレンズ外周部である。なお、後にレンズ外周部における接線角度を用いた説明を行なう。そこで、この接線角度について定義しておく。
【００７４】
図１７は、レンズ外周部における接線角度の定義図面であり、レンズ中心を含む断面を示している。まず、レンズ外周部ＯＣにおけるレンズ面ＬＳＦに対する接線をＴＬとする。次に、レンズＴＬと平坦面ＰＬＳとが交差してできる角度のうち、レンズ側にできる角度を角度β1、β2とする。そして、これらの角度β1，β2のうち、レンズ中心側にできる角度β1が接線角度である。このとき、角度β1は、次式、
０°＜β1＜９０°
の範囲の値をとりうる。また、接線傾きはｔａｎ（β1）で与えられるものとする。
【００７５】
そして、図１６に示すように、レンズＬＳaでは、レンズ内周領域ＩＮＲかレンズ外周領域ＯＴＲかに依らず曲率は一様（＝ＣＶa）であり、レンズＬＳaはいわゆる球面レンズである。これに対して、レンズＬＳcでは、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率と逆の符号を有しており、また、レンズＬＳbでは、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率よりも小さい絶対値を有している。レンズ外周領域ＯＴＲの代表としてレンズ外周部ＯＣについて具体的に見てみると、レンズＬＳaでは、レンズ中心ＣＴにおける曲率とレンズ外周部ＯＣaにおける曲率は何れも曲率ＣＶa＝−１／Ｒaである。これに対して、レンズＬＳbにおいては、レンズ外周部ＯＣbの曲率ＣＶb＝−１／Ｒbは、レンズ中心ＣＴの曲率ＣＶa＝−１／Ｒaよりも小さい絶対値を有する。また、レンズＬＳcにおいては、レンズ外周部ＯＣcの曲率ＣＶc＝１／Ｒcは、レンズ中心の曲率ＣＶa＝−１／Ｒaと逆の符号を有する。このように、レンズＬＳb、ＬＳcは構成されているため、レンズ外周部ＯＣb，ＯＣcにおける接線角度は、レンズＬＳaのレンズ外周部ＯＣaの接線角度よりも小さく抑えることが可能となっている。つまり、各レンズＬＳb，ＬＳcは金型から離れやすい形状を有しており、その結果、このようなレンズＬＳb，ＬＳcを配列したレンズアレイは良好な離型性を有することとなる。
【００７６】
さらに本実施形態では、このレンズ内周領域ＩＮＲに対して絞り２９８２は次の図１８に示すように構成されている。ここで、図１８はレンズ内周領域と絞りとの関係を示す図であり、レンズＬＳを含む結像光学系の光軸ＯＡ方向（光ビームの進行方向Ｄoa）から見た場合の平面図に相当する。同図が示すように、絞り２９８２の開口２９８１は、レンズＬＳの光軸ＯＡを中心とした円状である。また、レンズＬＳの直径ＤＭと、開口の直径Ｄ2981と、レンズ内周領域ＩＮＲ（同図破線内部の領域）の直径Ｄinrとは、次式
ＤＭ＞Ｄ2981＞Ｄinr
を満たす。つまり、本実施形態では、結像光学系の光軸ＯＡ方向から見て、レンズ内周領域ＩＮＲは絞り２９８２の開口２９８１の内部に含まれている。したがって、多くの光ビームをレンズＬＳに取り込むことができ、良好な露光が実現可能となっている。
【００７７】
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。このような場合、十分な光をレンズＬＳに取り込むためにレンズ直径を大きくすることが考えられる。しかしながら、従来では、レンズ直径を大きくすることで離型性が悪化するおそれがあった。これに対して、上記実施形態では、各レンズＬＳb，ＬＳcは金型から離れやすい形状を有しているため、離型性を悪化させること無く容易にレンズ直径を大きくすることができる。よって、レンズＬＳに十分な光ビームを取り込んで良好な露光が実行可能となっている。
【００７８】
Ｆ．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ＳＤが本発明の「第１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。
【００７９】
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、表面２９９−hにレンズＬＳが形成されたレンズアレイ２９９を用いて光学系が構成されている。しかしながら、光学系の構成態様はこれに限られない。
【００８０】
図１９は、別の結像光学系における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。なお、以下の説明では、別の結像光学系の特徴部分について述べることとし、既に上述した結像光学系との共通部分については相当符号を付して説明を省略する。図１９に示すように、別の結像光学系においては、レンズアレイ２９９の裏面２９９−tにレンズＬＳが形成されている。したがって、裏面２９９−tには、レンズＬＳが形成されて有限の曲率を有する部分と、レンズＬＳが形成されずに無限大の曲率を有する平端部ＰＬとが存在することになる。
【００８１】
同図に示す光学系では、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。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１９二点鎖線）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。また、光ビームの進行方向Ｄoaにおいてヘッド基板２９３とレンズアレイ２９９Ａとの間には、絞り板２９８が設けられており、この絞り板２９８には開口２９８１が発光素子グループ２９５毎に穿設されている。
【００８２】
このように、別の結像光学系は、絞り２９８２および第１・第２レンズＬＳ1，ＬＳ2を有している。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、絞り２９８２（絞り板２９８）により絞られた後、第１・第２レンズＬＳ1，ＬＳ2により結像される。
【００８３】
そして、別の光学系においても、結像光学系の光軸を含むレンズ断面において、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率は、レンズ中心ＣＴの曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心ＣＴの曲率よりも小さい絶対値を有している。したがって、レンズ外周部ＯＣにおける接線角度が小さく抑えられており、各レンズＬＳは金型から離れやすい形状を有している。これについて詳述する。
【００８４】
図２０は、レンズのレンズ中心を含む断面を示す図である。図２０は、レンズアレイ２９９の裏面２９９−tにレンズＬＳが形成されている点においてのみ図１６と異なり、その他の部分については図２０は図１６と同様である。したがって、以下では、図１６との差異点について主に説明することとし、共通部分については説明を省略する。
【００８５】
図１６の場合と同様に、図２０に示すレンズＬＳbあるいはレンズＬＳcが本発明にかかるレンズに相当し、レンズＬＳaは本発明にかかるレンズとの比較のために記載されている。そして、図２０に示すように、レンズＬＳaでは、レンズ内周領域ＩＮＲかレンズ外周領域ＯＴＲかに依らず曲率は一様（＝ＣＶa）であり、レンズＬＳaはいわゆる球面レンズである。これに対して、レンズＬＳcでは、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率と逆の符号を有しており、また、レンズＬＳbでは、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率よりも小さい絶対値を有している。レンズ外周領域ＯＴＲの代表としてレンズ外周部ＯＣについて具体的に見てみると、レンズＬＳaおいては、レンズ中心ＣＴにおける曲率とレンズ外周部ＯＣaにおける曲率は何れも曲率ＣＶa＝１／Ｒaである。これに対して、レンズＬＳbにおいては、レンズ外周部ＯＣbの曲率ＣＶb＝１／Ｒbは、レンズ中心ＣＴの曲率ＣＶa＝１／Ｒaよりも小さい絶対値を有する。また、レンズＬＳcにおいては、レンズ外周部ＯＣcの曲率ＣＶc＝−１／Ｒcは、レンズ中心の曲率ＣＶa＝１／Ｒaと逆の符号を有する。このように、レンズＬＳb、ＬＳcは構成されているため、レンズ外周部ＯＣb，ＯＣcにおける接線角度は、レンズＬＳaのレンズ外周部ＯＣaの接線角度よりも小さく抑えることが可能となっている。つまり、各レンズＬＳb，ＬＳcは金型から離れやすい形状を有しており、その結果、このようなレンズＬＳb，ＬＳcを配列したレンズアレイは良好な離型性を有することとなる。
【００８６】
また、別の光学系においても、レンズ内周領域ＩＮＲに対して絞り２９８２は図１８に示したように構成されており、結像光学系光軸ＯＡ方向から見て、レンズ内周領域ＩＮＲは絞り２９８２の開口２９８１の内部に含まれている。したがって、多くの光ビームをレンズＬＳに取り込むことができ、良好な露光が実現可能となっている。
【００８７】
また、上述の実施形態では、レンズＬＳは、レンズアレイ２９９の表面２９９−hあるいは裏面２９９−tのいずれか一方面にのみ設けられているが、レンズアレイ２９９の両面にレンズＬＳが形成されるように構成しても良い。
【００８８】
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。
【００８９】
また、上記実施形態では、レンズ基板としての光透過性基板に対してレンズＬＳ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、このような形成方法においても、レンズＬＳのレンズ中心ＣＴを含むレンズ断面において、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率は、レンズ中心ＣＴの曲率と逆の符号を有する、あるいは、レンズ中心ＣＴの曲率よりも小さい絶対値を有するように、レンズＬＳを構成することで、レンズアレイの良好な離型性を実現することが可能となる。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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】
【００９４】
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。
【００９５】
以下では、本発明の効果を示すために、レンズ内周領域ＩＮＲかレンズ外周領域ＯＴＲかに依らず曲率が一様（＝ＣＶa）であるレンズを用いた比較例を示したあとに、本発明にかかるレンズを用いた実施例を示すこととする。
【００９６】
比較例
図２１は、比較例における光学系のデータを示す図であり、図２２は、比較例における光学系の主走査方向における断面図であり、図２３は、比較例における副走査方向における断面図である。図２４は、図２２および図２３に示す光路をシミュレーションにより求めるにあたり用いた条件を示す図である。図２４に示すように、比較例において主走査スポットグループ幅Ｗsgmは０．２６[ｍｍ]である。これに対応して、図２２では、像ＩＭm0，ＩＭm1，ＩＭm2を結ぶ光路が示されている。つまり、像ＩＭm0は、光軸上にできる（換言すれば主走査方向ＭＤにおける像高が０[mm]である）像であり、像ＩＭm1は、主走査方向ＭＤにおける像高が０．１３[ｍｍ]（＝Ｗsgm／２）にできる像であり、像ＩＭm2は、主走査方向ＭＤにおける像高が−０．１３[ｍｍ]（＝−Ｗsgm／２）にできる像である。また、図２３では、像ＩＭs0を結ぶ光路が示されている。つまり、像ＩＭs0は、光軸上にできる（換言すれば副走査方向ＳＤにおける像高が０[mm]である）像である。また、同図に示すように、比較例での倍率は−１．０である。
【００９７】
図２５は、比較例におけるスポットダイアグラムを示す図である。図２５において、スポットの位置は、主走査方向ＭＤにおける像高で表されている。つまり、例えば、図２５において最上にあるスポットダイアグラムは、主走査方向ＭＤにおいて像高＝０．１３[ｍｍ]にできるスポットのスポットダイアグラムである。また、同図における入射角ＩＲ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。
【００９８】
図２６は、比較例における第１レンズのレンズデータを示す図である。同図に示すように、第１レンズＬＳ1のレンズ直径ＤＭは０．６０[ｍｍ]（＝主走査通過領域幅Ｗlpm+０．０９６[ｍｍ]）となっている。そして、この比較例では、第１レンズＬＳ1において、レンズ中心ＣＴでの曲率およびレンズ外周領域ＯＴＲでの曲率は何れも−１．４２５である。つまり、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率と等しい。その結果、レンズ外周部ＯＣは、接線傾き（＝０．４７３）を有する。
【００９９】
図２７は、比較例における第２レンズのレンズデータを示す図である。同図に示すように、第２レンズＬＳ1のレンズ直径は０．７０[ｍｍ]（＝主走査通過領域幅Ｗlpm+０．０６[ｍｍ]）となっている。この比較例では、第２レンズＬＳ2において、レンズ中心ＣＴでの曲率およびレンズ外周領域ＯＴＲでの曲率は何れも−１．３１８である。つまり、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率と等しい。その結果、レンズ外周部ＯＣは、接線傾き（＝０．５１９）を有する。
【０１００】
図２８は、比較例における絞りの開口の直径を示す図である。同図が示すように、比較例では、開口２９８１（絞り開口２９８１）の直径Ｄ2981は０．４４[ｍｍ]である。
【０１０１】
実施例
図２９は、実施例における光学系のデータを示す図である。図２９に示すように、実施例では、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2のいずれにおいても、レンズ内周領域ＩＮＲの直径Ｄinrは０．３[ｍｍ]である。また、第１レンズＬＳ1において、レンズ内周領域Ｒinrは一様な曲率半径Ｒinr3＝−０．７０２[ｍｍ]を有するとともに、レンズ外周領域Ｒotrは一様な曲率半径Ｒotr3＝−０．７７０[ｍｍ]を有する。さらに、第２レンズＬＳ2において、レンズ内周領域Ｒinrは一様な曲率半径Ｒinr3＝−０．７５９[ｍｍ]を有するとともに、レンズ外周領域Ｒotrは一様な曲率半径Ｒotr3＝−０．８５０[ｍｍ]を有する。
【０１０２】
図３０は、実施例における光学系の主走査方向における断面図であり、図３１は、実施例における副走査方向における断面図である。図３２は、図３０および図３１に示す光路をシミュレーションにより求めるにあたり用いた条件を示す図である。図３２に示すように、実施例において主走査スポットグループ幅Ｗsgmは０．２６[ｍｍ]である。これに対応して、図３０では、像ＩＭm0，ＩＭm1，ＩＭm2を結ぶ光路が示されている。つまり、像ＩＭm0は、光軸上にできる（換言すれば主走査方向ＭＤにおける像高が０[mm]である）像であり、像ＩＭm1は、主走査方向ＭＤにおける像高が０．１３[ｍｍ]（＝Ｗsgm／２）にできる像であり、像ＩＭm2は、主走査方向ＭＤにおける像高が−０．１３[ｍｍ]（＝−Ｗsgm／２）にできる像である。また、図３１では、像ＩＭs0を結ぶ光路が示されている。つまり、像ＩＭs0は、光軸上にできる（換言すれば副走査方向ＳＤにおける像高が０[mm]である）像である。また、同図に示すように、実施例での倍率は−１．０である。
【０１０３】
図３３は、実施例におけるスポットダイアグラムを示す図である。図３３において、スポットの位置は、主走査方向ＭＤにおける像高で表されている。つまり、例えば、図３３において最上にあるスポットダイアグラムは、主走査方向ＭＤにおいて像高＝０．１３[ｍｍ]にできるスポットのスポットダイアグラムである。また、同図における入射角ＩＲ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。比較例における図２５との比較から判るように、実施例では良好な結像特性が実現されている。つまり、入射角が互いに等しいスポットダイアグラムを比較した場合、図３３に示す実施例でのスポットダイアグラムは、図２５に示す比較例でのスポットダイアグラムよりも小さくまとまっており収差が改善していることが分かる。
【０１０４】
図３４は、実施例における第１レンズのレンズデータを示す図である。同図に示すように、第１レンズＬＳ1のレンズ直径ＤＭは０．６０[ｍｍ]（＝主走査通過領域幅Ｗlpm+０．０９８[ｍｍ]）となっている。ここで注目すべきは、第１レンズＬＳ1において、レンズ中心での曲率は−１．４２５であるのに対して、レンズ外周領域ＯＴＲでの曲率は−１．２９９である点である。つまり、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率よりも絶対値において小さい。その結果、比較例における第１レンズＬＳ1と比較して、実施例における第１レンズＬＳ1では、レンズ外周部ＯＣでの接線傾き（０．４４８）が小さく抑えられており、レンズアレイの離型性が改善されている。
【０１０５】
図３５は、実施例における第２レンズのレンズデータを示す図である。同図に示すように、第２レンズＬＳ2のレンズ直径ＤＭは０．７０[ｍｍ]（＝主走査通過領域幅Ｗlpm+０．０４８[ｍｍ]）となっている。ここで注目すべきは、第２レンズＬＳ2において、レンズ中心での曲率は−１．３１８であるのに対して、レンズ外周領域ＯＴＲでの曲率は−１．１７６である点である。つまり、レンズ外周領域ＯＴＲの曲率はレンズ中心ＣＴの曲率よりも絶対値において小さい。その結果、比較例における第２レンズＬＳ2と比較して、実施例における第２レンズＬＳ2では、レンズ外周部ＯＣでの接線傾き（０．４８０）が小さく抑えられており、レンズアレイの離型性が改善されている。
【０１０６】
図３６は、実施例における絞りの開口の直径を示す図である。図２９〜図３１から判るように、光ビームの進行方向Ｄoaにおいて第２レンズＬＳ2の手前には絞り２９８２が配置されており、第２レンズＬＳ2に向う光ビームは絞り２９８２により絞られる。そして、この実施例では、図３６に示すように、開口２９８１（絞り開口２９８１）の直径Ｄ2981は０．４４[ｍｍ]であり、第２レンズＬＳ2のレンズ内周領域ＩＮＲの直径０．３[ｍｍ]よりも大きい。つまり、この実施例では、レンズＬＳの光軸ＯＡ方向から見て、レンズ内周領域ＩＮＲは絞り２９８２の開口２９８１の内部に含まれている。したがって、多くの光ビームを第２レンズＬＳ2に取り込むことができ、良好な露光が実現可能となっている。
【０１０７】
また、図２９の光学系のデータから判るように、実施例における第１・第２レンズＬＳ1，ＬＳ2は、当該レンズの光軸ＯＡを回転対称軸とする回転対称レンズである。したがって、実施例では、レンズ構成の簡素化が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【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】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】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】上述のラインヘッドによるスポット潜像形成動作を示す図。
【図１３】像面に形成されるスポットグループを示す図。
【図１４】スポットグループとレンズ径等との関係を示す図。
【図１５】スポットグループと光学系最終面の光線通過領域との関係を示す図。
【図１６】レンズのレンズ中心を含む断面を示す図。
【図１７】レンズ外周部における接線角度の定義図。
【図１８】レンズ内周領域と絞りとの関係を示す図。
【図１９】別の光学系における長手方向の断面図。
【図２０】レンズのレンズ中心を含む断面を示す図。
【図２１】比較例における光学系のデータを示す図。
【図２２】比較例における光学系の主走査方向における断面図。
【図２３】比較例における副走査方向における断面図。
【図２４】図２２および図２３に示す光路を求めるにあたり用いた条件を示す図。
【図２５】比較例におけるスポットダイアグラムを示す図。
【図２６】比較例における第１レンズのレンズデータを示す図。
【図２７】比較例における第２レンズのレンズデータを示す図。
【図２８】比較例における絞りの開口の直径を示す図。
【図２９】実施例における光学系のデータを示す図。
【図３０】実施例における光学系の主走査方向における断面図。
【図３１】実施例における副走査方向における断面図。
【図３２】図３０および図３１に示す光路を求めるにあたり用いた条件を示す図。
【図３３】実施例におけるスポットダイアグラムを示す図。
【図３４】実施例における第１レンズのレンズデータを示す図。
【図３５】実施例における第２レンズのレンズデータを示す図。
【図３６】実施例における絞りの開口の直径を示す図。
【符号の説明】
【０１０９】
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、  ＬＳ…レンズ、  ＣＴ…レンズ中心、  ＯＣ…レンズ外周部、  ＳＰ…スポット、  Ｌsp…スポット潜像、  ＭＤ…主走査方向（第１方向），  ＳＤ…副走査方向（第２方向）、  ＬＧＤ…長手方向（第１方向）、  ＬＴＤ…幅方向（第２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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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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