(57)【要約】【課題】複数の発光素子を用いるラインヘッドおよび画像形成装置において、良好なスポット形成の実現を可能にする。【解決手段】第１方向に配された第ｉの結像光学系（ｉは正の整数）および第ｉ+１の結像光学系と、第ｉの結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と、第ｉ+１の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子とを備え、第１方向の第ｉの結像光学系と第ｉ+１の結像光学系との結像光学系間距離Ｐｉが次式  ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）を満たす。【選択図】図１２
2009078538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に配された第１の結像光学系および第２の結像光学系と、
前記第１の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と、
前記第２の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と
を備え、
前記第１の結像光学系と前記第２の結像光学系との前記第１方向の結像光学系間距離Ｐ1が次式
ｍ1Ｌ1＋ｍ２Ｌ２＞２Ｐ1−（ｍ1ｄｐ1＋ｍ2ｄｐ2）
（ここで、
ｍ1は前記第１の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ1は前記第１の結像光学系により結像される複数の発光素子の前記第１方向の幅、
ｄｐ1は前記第１の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の前記第１方向の発光素子間ピッチ、
ｍ2は前記第２の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ2は前記第２の結像光学系により結像される複数の発光素子の前記第１方向の幅、
ｄｐ2は前記第２の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の前記第１方向の発光素子間ピッチ、を示す）
の関係を有することを特徴とする露光ヘッド。
【請求項２】
前記第１の結像光学系は前記複数の発光素子からの光が入射する曲面を有し、前記第２の結像光学系は前記複数の発光素子からの光が入射する曲面を有し、前記第１の結像光学系の前記曲面と、前記第２の結像光学系の前記曲面とが、光を透過するアレイ基板に配されてレンズアレイが構成されている請求項１記載の露光ヘッド。
【請求項３】
前記第１の結像光学系は第１の曲面と第２の曲面とを含む複数の前記曲面を有し、前記第２の結像光学系は第３の曲面と第４の曲面とを含む複数の前記曲面を有し、前記第１の曲面と前記第３の曲面とで構成される前記レンズアレイと、前記第２の曲面と前記第４の曲面とで構成される前記レンズアレイとが異なる請求項２記載の露光ヘッド。
【請求項４】
前記アレイ基板はガラスを基材とする請求項２または３記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記曲面は光透過性基板に設けられており、前記光透過性基板が前記アレイ基板に配されている請求項２ないし４のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項６】
前記第１の結像光学系の前記曲面と前記第２の結像光学系の前記曲面とは、異なる前記光透過性基板に設けられている請求項５記載の露光ヘッド。
【請求項７】
前記第１の結像光学系により結像される複数の発光素子と、前記第２の結像光学系により結像される複数の発光素子とは、異なる素子基板に設けられている請求項１記載の露光ヘッド。
【請求項８】
前記第１の結像光学系及び第２の結像光学系とを少なくとも含む複数の結像光学系が設けられており、
前記複数の結像光学系を前記第１方向に配した結像光学系行がＮ行（Ｎは３以上の整数）配されており、
前記第１の結像光学系は第１の結像光学系行に属し、前記第２の結像光学系は第Ｎの結像光学系行に属している請求項１記載の露光ヘッド。
【請求項９】
値（ｍ１ｄｐ１）と値（ｍ２ｄｐ２）は同一である請求項１ないし８のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項１０】
前記結像光学系と前記結像光学系より結像される光を発光する複数の発光素子との間に、開口絞りを配する請求項１ないし９のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項１１】
前記結像光学系と前記結像光学系より結像される光を発光する複数の発光素子との間に、遮光部材を配するとともに、前記遮光部材は、前記複数の発光素子から前記結像光学系に向う光を通過させる導光孔を設ける請求項１ないし９のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項１２】
前記第１の結像光学系の光学倍率の絶対値ｍ1、前記第２の結像光学系の光学倍率の絶対値ｍ2は、
ｍ1＜１、ｍ2＜１
の関係を有する請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項１３】
前記第１の結像光学系および前記第２の結像光学系は、倒立像を形成する請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項１４】
潜像担持体と、
前記潜像担持体の表面に潜像を形成する露光ヘッドとを備え、
前記露光ヘッドは、
第１方向に配された第１の結像光学系および第２の結像光学系と、
前記第１の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と、
前記第２の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と
を備え、
前記第１の結像光学系と前記第２の結像光学系との前記第１方向の結像光学系間距離Ｐ1が次式
ｍ1Ｌ1＋ｍ２Ｌ２＞２Ｐ1−（ｍ1ｄｐ1＋ｍ2ｄｐ2）
（ここで、
ｍ1は前記第１の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ1は前記第１の結像光学系により結像される複数の発光素子の前記第１方向の幅、
ｄｐ1は前記第１の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の前記第１方向の発光素子間ピッチ、
ｍ2は前記第２の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ2は前記第２の結像光学系により結像される複数の発光素子の前記第１方向の幅、
ｄｐ2は前記第２の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の前記第１方向の発光素子間ピッチ、を示す）
の関係を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
第１方向に配された第ｉの結像光学系（ｉは正の整数）および第ｉ+１の結像光学系と、
前記第ｉの結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と、
前記第ｉ+１の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と
を備え、
前記第１方向の前記第ｉの結像光学系と前記第ｉ+１の結像光学系との結像光学系間距離Ｐｉが次式
ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）
（ここで、
ｍｉは前記第ｉの結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌｉは前記第ｉの結像光学系により結像される複数の発光素子の前記第１方向の幅、
ｄｐｉは前記第ｉの結像光学系により結像される複数の発光素子中の前記第１方向の発光素子間ピッチ、
ｍｉ＋１は前記第ｉ+１の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌｉ＋１は前記第ｉ+１の結像光学系により結像される複数の発光素子の前記第１方向の幅、
ｄｐｉ＋１は前記第ｉ+１の結像光学系により結像される複数の発光素子中の前記第１方向の発光素子間ピッチ、を示す）
を満たすことを特徴とする露光ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の発光素子を有し、各発光素子から射出された光ビームを像面に結像する露光ヘッド及び該露光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】
この種の露光ヘッドとしては、例えば特許文献１に記載のように、発光素子アレイを用いたものが提案されている。この発光素子アレイでは、主走査方向に対応する長手方向において複数の発光素子が一定のピッチで直線状に配列されている。また、このように構成された発光素子アレイが複数個設けられるとともに、各発光素子アレイに１対１で対応してレンズが配置されている。そして、各発光素子アレイでは、該アレイが有する複数の発光素子それぞれから光ビームが射出され、さらに該光ビームが該アレイに対応して配置されたレンズにより像面に結像される。これによって像面にスポットが主走査方向にライン状に形成される。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５８７０５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、発光素子アレイ毎に、複数の発光素子により像面に一群のスポットが形成されてスポットグループが形成される。そして、これらのスポットグループにより像面に像が形成される。したがって、像の品質を高めるためには、複数のスポットグループを所定の位置関係で形成することが非常に重要となってくる。しかしながら、種々の要因により主走査方向に互いに隣接するスポットグループが相対的にずれてしまい、スポットグループ間に隙間が発生してしまうことがあった。特に、このような問題を有する露光ヘッドを用いて感光体上に潜像を形成するとともに、該潜像を現像してトナー像を形成する画像形成装置では、トナー像に縦筋が現れて画像品質の低下を招いてしまう。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の発光素子を用いる露光ヘッドおよび画像形成装置において、良好なスポット形成の実現を可能にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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方向に配された第１の結像光学系および第２の結像光学系と、第１の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と、第２の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子とを備え、第１の結像光学系と第２の結像光学系との第１方向の結像光学系間距離Ｐ1が次式
ｍ1Ｌ1＋ｍ２Ｌ２＞２Ｐ1−（ｍ1ｄｐ1＋ｍ2ｄｐ2）  …式（１）
（ここで、
ｍ1は第１の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ1は第１の結像光学系により結像される複数の発光素子の第１方向の幅、
ｄｐ1は第１の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の第１方向の発光素子間ピッチ、
ｍ2は第２の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ2は第２の結像光学系により結像される複数の発光素子の第１方向の幅、
ｄｐ2は第２の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の第１方向の発光素子間ピッチ、を示す）
の関係を有す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、潜像担持体と、潜像担持体の表面に潜像を形成する露光ヘッドとを備え、露光ヘッドは、第１方向に配された第１の結像光学系および第２の結像光学系と、第１の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と、第２の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子とを備え、第１の結像光学系と第２の結像光学系との第１方向の結像光学系間距離Ｐ1が次式
ｍ1Ｌ1＋ｍ２Ｌ２＞２Ｐ1−（ｍ1ｄｐ1＋ｍ2ｄｐ2）  …式（１）
（ここで、
ｍ1は第１の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ1は第１の結像光学系により結像される複数の発光素子の第１方向の幅、
ｄｐ1は第１の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の第１方向の発光素子間ピッチ、
ｍ2は第２の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌ2は第２の結像光学系により結像される複数の発光素子の第１方向の幅、
ｄｐ2は第２の結像光学系により結像される複数の発光素子中の隣り合う２の発光素子の第１方向の発光素子間ピッチ、を示す）
の関係を有することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明（露光ヘッドおよび画像形成装置）では、第１の結像光学系および第２の結像光学系が設けられており、第１および第２の結像光学系それぞれに対して複数の発光素子が設けられている。そして、第１および第２の結像光学系それぞれは、複数の発光素子からの光を結像して、複数のスポット（スポットグループ）を形成することができる。しかも、第１および第２の結像光学系は、式（１）を満たすように構成されている。したがって、スポットグループ間での隙間の発生を抑制して、良好なスポット形成を行うことができる。また、このような露光ヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【０００９】
また、第１の結像光学系は複数の発光素子からの光が入射する曲面を有し、第２の結像光学系は複数の発光素子からの光が入射する曲面を有し、第１の結像光学系の曲面と、第２の結像光学系の曲面とが、光を透過するアレイ基板に配されてレンズアレイが構成されても良い。
【００１０】
また、第１の結像光学系は第１の曲面と第２の曲面とを含む複数の曲面を有し、第２の結像光学系は第３の曲面と第４の曲面とを含む複数の曲面を有し、第１の曲面と第３の曲面とで構成されるレンズアレイと、第２の曲面と第４の曲面とで構成されるレンズアレイとが異なるように構成しても良い。つまり、この構成では２枚以上のレンズアレイが配されることとなるため、レンズ設計の自由度が向上して、良好なスポット形成を行うことができる。
【００１１】
また、アレイ基板はガラスを基材としても良い。なぜなら、ガラスは比較的線膨張係数が小さいため、温度変化による曲面の位置の変動を抑制するのに有利だからである。
【００１２】
また、曲面は光透過性基板に設けられており、光透過性基板がアレイ基板に配されているように構成しても良い。
【００１３】
このとき、第１の結像光学系の曲面と第２の結像光学系の曲面とは、異なる光透過性基板に設けられても良い。この場合、第１の結像光学系の曲面が設けられた光透過性基板と、第２の結像光学系の曲面が設けられた光透過性基板とを組み合わせて露光ヘッドが構成される。しかしながら、組付誤差などにより、組合せ位置を挟む第１の結像光学系と第２の結像光学系とが相対的にずれることがある。その結果、第１の結像光学系によるスポットグループと第２の結像光学系によるスポットグループとの間に隙間が生じる場合がある。そこで、かかる構成に対しては、上記式（１）を満たすように露光ヘッドを構成することで、スポットグループ間での隙間の発生を抑制することが極めて好適である。これにより良好なスポット形成が可能となる。
【００１４】
また、第１の結像光学系により結像される複数の発光素子と、第２の結像光学系により結像される複数の発光素子とは、異なる素子基板に設けられているように構成することができる。この場合、第１の結像光学系に結像される光を発光する複数の発光素子が設けられた素子基板と、第２の結像光学系に結像される光を発光する複数の発光素子が設けられた素子基板とを組み合わせて露光ヘッドが構成される。しかしながら、組付誤差などにより、第１の結像光学系によるスポットグループと第２の結像光学系によるスポットグループとの間に隙間が生じる場合がある。そこで、かかる構成に対しては、上記式（１）を満たすように露光ヘッドを構成することで、スポットグループ間での隙間の発生を抑制することが極めて好適である。これにより良好なスポット形成が可能となる。
【００１５】
また、第１の結像光学系及び第２の結像光学系とを少なくとも含む複数の結像光学系が設けられており、複数の結像光学系を第１方向に配した結像光学系行がＮ行（Ｎは３以上の整数）配されるように構成することができる。しかしながら、このようにＮ行の結像光学系行が配された構成では、第１の結像光学系行に属する結像光学系と、第Ｎの結像光学系行に属する結像光学系との間は広く離れている。したがって、製造誤差などの理由により、これら結像光学系同士が相対的にずれて、上述したようなスポットグループの隙間が発生してしまう場合がある。そこで、上記式（１）を満たすように、すなわち、第１の結像光学系は第１の結像光学系行に属し、第２の結像光学系は第Ｎの結像光学系行に属しているように構成することで、スポットグループ間での隙間の発生を抑制することが極めて好適である。これにより良好なスポット形成が可能となる。
【００１６】
また、値（ｍ１ｄｐ１）と値（ｍ２ｄｐ２）が同一となるように構成すると、像面に形成されるスポットピッチが等しくなり、スポット形成をより良好に行うことができる。また、このような露光ヘッドを用いて画像形成を行うことで高品質な画像が得られる。
【００１７】
また、結像光学系と結像光学系より結像される光を発光する複数の発光素子との間に、開口絞りを配するように構成しても良い。このように構成することで、良好な光学特性でもってスポット形成を実行することができる。
【００１８】
また、結像光学系と結像光学系より結像される光を発光する複数の発光素子との間に、遮光部材を配するとともに、遮光部材は、複数の発光素子から結像光学系に向う光を通過させる導光孔を設けるように構成しても良い。このように構成することで、クロストークの発生を抑えた良好なスポット形成が可能となる。
【００１９】
また、第１の結像光学系の光学倍率の絶対値ｍ1、第２の結像光学系の光学倍率の絶対値ｍ2は、ｍ1＜１、ｍ2＜１の関係を有するように構成しても良い。このような構成は、発光素子からの光を縮小して結像するため、高精細なスポット形成に有利である。
【００２０】
また、第１の結像光学系および第２の結像光学系は、倒立像を形成するように構成しても良い。このような構成は、第１の結像光学系および第２の結像光学系を比較的簡素化することができるため、露光ヘッドの低コスト化等の観点から有利である。
【００２１】
また、この発明の別の態様にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、第１方向に配された第ｉの結像光学系（ｉは正の整数）および第ｉ+１の結像光学系と、第ｉの結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子と、第ｉ+１の結像光学系により結像される光を発光する複数の発光素子とを備え、第１方向の第ｉの結像光学系と第ｉ+１の結像光学系との結像光学系間距離Ｐｉが次式
ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）  …式（２）
（ここで、
ｍｉは第ｉの結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌｉは第ｉの結像光学系により結像される複数の発光素子の第１方向の幅、
ｄｐｉは第ｉの結像光学系により結像される複数の発光素子中の第１方向の発光素子間ピッチ、
ｍｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系の光学倍率の絶対値、
Ｌｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系により結像される複数の発光素子の第１方向の幅、
ｄｐｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系により結像される複数の発光素子中の第１方向の発光素子間ピッチ、を示す）
を満たすことを特徴としている。
【００２２】
このように構成された発明（露光ヘッド）では、第ｉの結像光学系および第ｉ＋１の結像光学系が設けられており、第ｉおよび第ｉ＋１の結像光学系それぞれに対して複数の発光素子が設けられている。そして、第ｉおよび第ｉ＋１の結像光学系それぞれは、複数の発光素子からの光を結像して、複数のスポット（スポットグループ）を形成することができる。しかも、第ｉおよび第ｉ＋１の結像光学系は、式（２）を満たすように構成されている。したがって、スポットグループ間での隙間の発生を抑制して、良好なスポット形成を行うことができる。また、このような露光ヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００２３】
この発明のさらに別の態様にかかるラインヘッドは、上記目的を達成するため、発光素子グループ毎にグループ化して設けられた複数の発光素子と、発光素子グループに対向して発光素子グループから射出された光ビームを像面に結像してスポットグループを形成するレンズを、発光素子グループ毎に有するレンズアレイとを備え、複数の発光素子グループは第１方向に設けられ、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対のうち少なくとも１つのレンズ対について、当該レンズ対を構成するレンズのレンズ間距離Ｐｉが次式
【００２４】
ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）  …式（２）
ｍｉは一方のレンズの光学倍率であり、
Ｌｉは一方のレンズに対向する発光素子グループの第１方向の幅であり、
ｄｐｉは一方のレンズに対向する発光素子グループでの第１方向における発光素子のピッチであり、
ｍｉ＋１は他方のレンズの光学倍率であり、
Ｌｉ＋１は他方のレンズに対向する発光素子グループの第１方向の幅であり、
ｄｐｉ＋１は他方のレンズに対向する発光素子グループでの第１方向における発光素子のピッチである、
を満たすことを特徴としている。
【００２５】
また、この発明のさらに別の態様にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、表面が所定の搬送方向に搬送される潜像担持体と、潜像担持体の表面に潜像を形成するラインヘッドとを備え、ラインヘッドは、発光素子グループ毎にグループ化して設けられた複数の発光素子と、発光素子グループに対向して発光素子グループから射出された光ビームを潜像担持体に結像してスポットグループを形成するレンズを、発光素子グループ毎に有するレンズアレイとを備え、複数の発光素子グループは第１方向に設けられ、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対のうち少なくとも１つのレンズ対について、当該レンズ対を構成するレンズのレンズ間距離Ｐｉが次式
【００２６】
ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）  …式（２）
ｍｉは一方のレンズの光学倍率であり、
Ｌｉは一方のレンズに対向する発光素子グループの第１方向の幅であり、
ｄｐｉは一方のレンズに対向する発光素子グループでの第１方向における発光素子のピッチであり、
ｍｉ＋１は他方のレンズの光学倍率であり、
Ｌｉ＋１は他方のレンズに対向する発光素子グループの第１方向の幅であり、
ｄｐｉ＋１は他方のレンズに対向する発光素子グループでの第１方向における発光素子のピッチである、
を満たすことを特徴としている。
【００２７】
このように構成された発明（ラインヘッドおよび画像形成装置）では、複数の発光素子グループが第１方向に設けられている。また、各発光素子グループでは、発光素子グループから射出された光ビームは当該発光素子グループに対向するレンズにより潜像担持体などの像面に結像されてスポットグループが形成される。このため、複数のスポットグループが第１方向に対応する方向に形成される。したがって、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが相対的にずれると、スポットグループ間に隙間が発生してしまう。しかしながら、本発明は、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対のうち少なくとも１つのレンズ対について、当該レンズ対を構成するレンズのレンズ間距離Ｐｉが上記関係式（２）を満たすように構成しているため、当該スポットグループは部分的に重なる。その結果、これらのスポットグループが相対的にずれたとしても、スポットグループ間に隙間が生じることがなく、良好なスポット形成を行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００２８】
レンズアレイとしては、レンズを有するレンズ基板が複数個組み合わされたものを用いることができる。しかしながら、このように構成されたレンズアレイでは、レンズ基板の組付誤差などによりレンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズが相対的にずれることがある。そして、それらのレンズ対のうち第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう。そこで、このようなレンズアレイを採用したラインヘッドや画像形成装置では、当該レンズ対を構成するレンズのレンズ間距離Ｐｉが上記関係式（２）を満たすように構成するのが望ましく、これによって縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００２９】
また、発光素子グループを有する素子基板が複数個組み合わされる場合にも、複数のレンズ基板を組み合わせたレンズアレイの場合と同様の問題が発生することがある。そこで、素子基板の組み合わせ位置を挟んで対をなす発光素子グループ対に対向するレンズ対のうち、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、当該レンズ対を構成するレンズのレンズ間距離Ｐｉが上記関係式（２）を満たすように構成するのが望ましい。これによって、縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００３０】
また、レンズアレイを次のように構成するラインヘッドにおいても上記と同様の問題が発生することがある。すなわち、第１方向にレンズを複数個並べたレンズ行を、Ｎ列（Ｎは３以上の整数）第１方向と異なる第２方向に設けたレンズアレイでは、第２方向における第１番目のレンズ行を構成するレンズと第２方向における第Ｎ番目のレンズ行を構成するレンズとは第２方向に広く離れている。したがって、製造誤差などにより、第２方向における第１番目のレンズ行を構成するレンズと第２方向における第Ｎ番目のレンズ行を構成するレンズとが相対的にずれることがある。そして、それらのレンズにより構成されるレンズ対のうち第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう。そこで、このようなレンズアレイを採用したラインヘッドや画像形成装置では、当該レンズ対を構成するレンズのレンズ間距離Ｐｉが上記関係式（２）を満たすように構成するのが望ましく、これによって縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００３１】
上記発明では第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対の少なくとも１つについて上記関係式（２）が満たされているが、全てについて上記関係式（２）が満たされるように構成してもよい。
【００３２】
さらに、値（ｍｉｄｐｉ）と値（ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）は同一となるように構成すると、像面に形成されるスポットピッチが等しくなり、スポット形成をより良好に行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで高品質な画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
Ａ．用語の説明
本発明の実施形態を説明する前に、本明細書で用いる用語について説明する。
【００３４】
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。
【００３５】
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からの光ビームを該発光素子グループ２９５に対応するレンズＬＳにより像面ＩＰに向けて結像することで、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。
【００３６】
なお、図１および図２は、発光素子グループ２９５とレンズＬＳとスポットグループＳＧとの対応関係が理解しやすいように、像面が静止した状態でスポットＳＰを形成した場合を表した。したがって、スポットグループＳＧにおけるスポットＳＰの形成位置は、発光素子グループ２９５における発光素子２９５１の配置位置に略相似する。しかしながら、後述するように、実際のスポット形成動作は、像面ＩＰ（感光体ドラム２１の表面）を副走査方向ＳＤに搬送しつつ実行する。その結果、ヘッド基板２９３が有する複数の発光素子２９５１により形成されるスポットＳＰは、主走査方向ＭＤに略平行な直線上に形成される。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
Ｂ．実施形態
図３は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。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。
【００４３】
この実施形態にかかる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。
【００４４】
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ＳＴＹ（イエロー用）、ＳＴＭ（マゼンダ用）、ＳＴＣ（シアン用）、ＳＴＫ（ブラック用）を備えている。また、各画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。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Ｄ２１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ＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫ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ＳＴＫ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。
【００４５】
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。
【００４６】
ラインヘッド２９は、感光体ドラム２１の軸方向（図３の紙面に対して垂直な方向）に配列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の表面に対して光を照射して該表面に潜像を形成する。なお、この実施形態では、各色のラインヘッド２９を制御するためにヘッドコントローラＨＣが設けられ、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からの信号とに基づき各ラインヘッド２９を制御している。すなわち、この実施形態では、画像形成指令に含まれる画像データがメインコントローラＭＣの画像処理部５１に入力される。そして、該画像データに対して種々の画像処理が施されて各色のビデオデータＶＤが作成されるとともに、該ビデオデータＶＤがメイン側通信モジュール５２を介してヘッドコントローラＨＣに与えられる。また、ヘッドコントローラＨＣでは、ビデオデータＶＤはヘッド側通信モジュール５３を介してヘッド制御モジュール５４に与えられる。このヘッド制御モジュール５４には、上記したように潜像形成に関連するパラメータ値を示す信号と垂直同期信号ＶsyncがエンジンコントローラＥＣから与えられている。そして、これらの信号およびビデオデータＶＤなどに基づきヘッドコントローラＨＣは各色のラインヘッド２９に対して素子駆動を制御するための信号を作成し、各ラインヘッド２９に出力する。こうすることで、各ラインヘッド２９において発光素子の作動が適切に制御されて画像形成指令に対応する潜像が形成される。
【００４７】
そして、この実施形態においては、各画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を感光体カートリッジとしてユニット化している。また、各感光体カートリッジには、該感光体カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラＥＣと各感光体カートリッジとの間で無線通信が行われる。こうすることで、各感光体カートリッジに関する情報がエンジンコントローラＥＣに伝達されるとともに、各メモリ内の情報が更新記憶される。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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ＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫが有する感光体ドラム２１各々に対して１対１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ＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫ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ＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫ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。
【００５２】
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ＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ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ＳＴＫに当接させることで、モノクロ画像形成ステーションＳＴＫ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ＳＴＫ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。
【００５３】
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ＳＴＫ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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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の先端部が転写ベルト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。
【００５８】
図５は本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の概略を示す斜視図である。また、図６は本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の幅方向の断面図である。本実施形態においては、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤと平行となるとともに、長手方向ＬＧＤとほぼ直交する幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤと平行となるように、ラインヘッド２９は感光体ドラム表面に対向して配置されている。つまり、この実施形態では、感光体ドラム２１側における主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤがそれぞれラインヘッド２１側における長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに対応している。なお、本実施形態では、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、主走査方向ＭＤが本発明の「第１方向に対応する方向」に相当している。
【００５９】
図５において、ラインヘッド２９は、主走査方向ＭＤと平行な方向を長手方向とするケース２９１を備えるとともに、かかるケース２９１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。かかる位置決めピン２９１１を、図示しない感光体カバーに穿設された位置決め孔に嵌め込むことで、ラインヘッド２９が、図３に示した感光体ドラム２１に対して位置決めされている。感光体カバーは、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ている。また、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ている。
【００６０】
図５および図６において、ケース２９１は、感光体ドラム２１の表面２１１に対向する位置に結像レンズが配列されたマイクロレンズアレイ２９９を保持するとともに、その内部に、マイクロレンズアレイ２９９に近い順番で、遮光部材２９７および基板としてのヘッド基板２９３を備えている。ヘッド基板２９３は透明なガラス基板である。また、ヘッド基板２９３の裏面２９３２（ヘッド基板２９３が有する２つの面のうち遮光部材２９７に対向する表面２９３１とは逆側の面）には、複数の発光素子グループ２９５が設けられている。複数の発光素子グループ２９５は、ヘッド基板２９３の裏面２９３２に、図５に示すように、長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに互いに所定間隔だけ離れて２次元的に、離散的に並べて配置されている。ここで、発光素子グループ２９５は、図５中の円で囲んだ部分に示すように、複数の発光素子２９５１を２次元的に配列することによって構成されている。なお、それらの配置については後で詳述する。
【００６１】
本実施形態では、発光素子として有機ＥＬを用いる。つまり、本実施形態では、ヘッド基板２９３の裏面２９３２に有機ＥＬを発光素子２９５１として配置している。そして、複数の発光素子２９５１のそれぞれから感光体ドラム２１の方向に射出される光は、ヘッド基板２９３を介して遮光部材２９７へ向かう。なお、本実施形態では、各発光素子から射出される光の波長が互いに等しくなるように全ての発光素子は構成されている。また、発光素子２９５１として有機ＥＬを用いたが、発光素子２９５１の具体的構成はこれに限られるものではなく、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光素子２９５１として用いても良い。この場合、基板２９３はガラス基板でなくてもよく、ＬＥＤは基板２９３の表面２９３１に設けることができる。
【００６２】
図５および図６において、遮光部材２９７は、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で対応する複数の導光孔２９７１を備えている。そして、発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光は、該発光素子グループ２９５に一対一で対応する導光孔２９７１によって、マイクロレンズアレイ２９９に導かれる。そして、導光孔２９７１を通過した光は、２点鎖線で示すように、マイクロレンズアレイ２９９により、感光体ドラム２１の表面２１１にスポットとして結像される。
【００６３】
図６に示すように、固定器具２９４１によって、裏蓋２９１３はヘッド基板２９３を介してケース２９１に押圧されている。つまり、固定器具２９４１は、裏蓋２９１３をケース２９１側に押圧する弾性力を有するとともに、かかる弾性力により裏蓋２９１３を押圧することで、ケース２９１の内部を光密に（つまり、ケース２９１内部から光が漏れないように、および、ケース２９１の外部から光が侵入しないように）密閉している。なお、固定器具２９４１は、図５に示すケース２９１の長手方向ＬＧＤに複数箇所設けられている。また、発光素子グループ２９５は、封止部材２９４により覆われている。
【００６４】
図７はマイクロレンズアレイの概略部分斜視図である。図８は長手方向におけるマイクロレンズアレイの部分断面図である。また、図９はマイクロレンズアレイの平面図である。図７および図８において、マイクロレンズアレイ２９９は、透明基板としてのガラス基板２９９１と複数（この実施形態では８枚）のプラスチックレンズ基板２９９２を備えている。これらの図は部分図なので、すべての部品を現しているわけではない。
【００６５】
図７および図８において、プラスチックレンズ基板２９９２はガラス基板２９９１の両面に設けられている。すなわち、ガラス基板２９９１の一方面には、図９に示すように、４枚のプラスチックレンズ基板２９９２が一直線状に組み合わされて接着剤２９９４により接着される。マイクロレンズアレイ２９９を平面視した場合の形状は、長方形である。これに対し、プラスチックレンズ基板２９９２の形状は平行四辺形であり、４枚のプラスチックレンズ基板２９９２の間には、すき間部２９９５が形成されている。また、図８および図９に示すように、すき間部２９９５には、光吸収材２９９６が充填されていてもよく、光吸収材２９９６としては、発光素子２９５１から射出された光ビームを吸収する特性を有する材料を広く用いることができ、例えばカーボンの微粒子を含んだ樹脂等を用いることができる。なお、図９中の円内には、すき間部２９９５付近の拡大図が図示されている。
【００６６】
レンズ２９９３は、マイクロレンズアレイ２９９の長手方向ＬＧＤに３つのレンズ行ＬＳＲ1〜ＬＳＲ3を形成するように配列されている。各行は、長手方向ＬＧＤに少しずれて配置され、レンズ列ＬＳＣはマイクロレンズアレイ２９９を平面視した場合の長方形の短辺に対し、斜めに配列されている。そして、すき間部２９９５は、レンズ列ＬＳＣに沿ってレンズ列ＬＳＣ間に形成されており、本発明の「組み合わせ位置」に相当している。
【００６７】
各すき間部２９９５は、レンズ２９９３のレンズ有効範囲ＬＥにかからないように形成されている。レンズの有効範囲ＬＥとは、発光素子グループ２９５から射出された光が透過する領域である。すき間部２９９５をレンズの有効範囲ＬＥにかからないように形成する方法としては、予めプラスチックレンズ基板のすき間部２９９５を形成する端面をレンズの有効範囲ＬＥにかからないように成形する方法と、複数のプラスチックレンズ基板を一体で成形し、その後、レンズの有効範囲ＬＥにかからないように切断する方法がある。
【００６８】
また、他方面側にも４枚のプラスチックレンズ基板２９９２が上記４枚のレンズ基板２９９２に対応して接着剤２９９４により接着される。こうして、ガラス基板２９９１を挟むように一対一で配置された２枚のレンズ２９９３により両凸レンズが結像レンズとして構成されている。なお、プラスチックレンズ基板２９９２およびレンズ２９９３については、型を用いた樹脂の射出成形により一体で形成することができる。
【００６９】
結像レンズを構成する２枚のレンズ２９９３は、相互に図中一点鎖線で示した光軸ＯＡを共通にする。また、これら複数のレンズは、図５に示した複数の発光素子グループ２９５に一対一で配置されている。なお、この明細書では、２枚のレンズ２９９３と、かかるレンズ２９９３によって挟まれたガラス基板２９９１とから成る光学系を「マイクロレンズＬＳ」と称することとする。結像レンズとしてのマイクロレンズＬＳは、発光素子グループ２９５の配置に対応して、長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤに対応する方向）および幅方向ＬＴＤ（副走査方向ＳＤに対応する方向）に互いに所定間隔だけ離れて２次元的に配置されている。
【００７０】
上記のようにすき間部２９９５を設けた場合、つまり複数のレンズ基板２９９２を組み合わせてレンズアレイ２９９を形成する場合には、レンズ基板２９９２を設計通りに組み合わせることは困難であり、すき間部２９９５を挟んで配置されたレンズＬＳにおいて相対的な位置ずれが発生することがある。そこで、本実施形態では、複数の発光素子グループ２９５を上記のように配置されたマイクロレンズＬＳに対して１対１の対応関係で配置しつつも、レンズ基板２９９２を組み合わせている近傍（組み合わせ位置の近傍）と、それ以外とで装置構成を相違させている。以下、それぞれに分けて装置構成および動作について説明する。
【００７１】
図１０はレンズ基板上のマイクロレンズと該マイクロレンズに対応する発光素子グループの配置関係を示す図である。このラインヘッドでは、所定個数の発光素子グループ２９５が長手方向ＬＧＤにおいて相互に離間しながら配列されて発光素子グループ行（図２中の符号２９５Ｒ）が形成されている。また、これらの発光素子グループ行が幅方向ＬＴＤに複数列（本実施形態では「３」列）配列されて複数の発光素子グループ２９５が千鳥状に配置されている。そして、長手方向ＬＧＤにおいて互いに隣接する発光素子グループ２９５の離間距離はマイクロレンズＬＳの光軸間距離と一致している。例えば、図１０に示すように、長手方向ＬＧＤにおいて、第１番目のレンズＬＳ１と第２番目のレンズＬＳ２とは距離Ｐ１、第２番目のレンズＬＳ２と第３番目のレンズＬＳ３とは距離Ｐ２、…は同一値を有している。また、レンズＬＳ１〜ＬＳ３に対応する発光素子グループ２９５間の長手方向ＬＧＤの距離もそれらに一致している。
【００７２】
発光素子グループ２９５は、後述する特別レンズ対に関連する発光素子グループを除き、８個の発光素子２９５１を有しており、発光素子２９５１は以下のように配置されている。すなわち、各発光素子グループ２９５では、４個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに所定間隔（＝素子ピッチｄｐｉの２倍）毎に並べられて発光素子行（図１中の符号２９５１Ｒ）が形成されている。また、発光素子行は幅方向ＬＴＤに２列並べられている。しかも、長手方向ＬＧＤにおける発光素子行のシフト量は素子ピッチｄｐｉとなっている。このため、各発光素子グループ２９５では、全ての発光素子グループ２９５は互いに異なる長手方向位置に素子ピッチｄｐｉで配置されている。したがって、各発光素子グループ２９５では８個の発光素子２９５１から射出される光ビームがマイクロレンズＬＳにより主走査方向ＭＤにおいて互いに異なる位置で感光体ドラム２１の表面（以下「感光体表面」という）上に結像される。これによって、８個のスポットが主走査方向ＭＤに並んで形成されてスポットグループＳＧが形成される。より具体的には、次のようにしてスポットグループＳＧの形成が行われる。
【００７３】
図１１はラインヘッドにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図であり、２つの発光素子グループ、例えば図１０中の第１番目のレンズＬＳ１に対応する発光素子グループ２９５_1と、第２番目のレンズＬＳ２に対応する発光素子グループ２９５_2とによりスポットが形成される様子を模式的に示している。なお、同図中の「スポットグループＳＧ１」は上流側（図１０の左手側）の発光素子グループ２９５_1により形成されたスポットＳＰの一群を示す一方、「スポットグループＳＧ２」は下流側（図１０の右手側）の発光素子グループ２９５_2により形成されたスポットＳＰの一群を示している。なお、同図の上段に示すように、発光素子２９５１を同時に点灯させると、感光体表面に形成されるスポットグループＳＧ１、ＳＧ２も二次元配置されてしまう。
【００７４】
そこで、本実施形態では、同図の下段に示すように、発光素子行の各々では、感光体ドラム２１の回転移動に応じたタイミングで該発光素子行を構成する発光素子２９５１が発光するように構成している。つまり、発光素子グループ２９５を構成する発光素子列の点灯タイミングを次のように感光体ドラム２１の回転移動に対応して相違させている。
【００７５】
(a)タイミングＴ1：発光素子グループ２９５_1の上段発光素子行の点灯、
(b)タイミングＴ2：発光素子グループ２９５_1の下段発光素子行の点灯、
(c)タイミングＴ3：発光素子グループ２９５_2の上段発光素子行の点灯、
(d)タイミングＴ4：発光素子グループ２９５_2の下段発光素子行の点灯、
このため、このタイミング調整のみにより上段発光素子行により形成されるスポットＳＰと下段発光素子行により形成されるスポットＳＰとを主走査方向ＭＤに並んで形成することができる。このように、簡単な発光タイミング調整によりスポットＳＰを主走査方向ＭＤに一列に形成することができる。
【００７６】
図１２は組み合わせ位置近傍でのマイクロレンズと発光素子グループの配置関係を示す図である。この組み合わせ位置近傍においても、基本的には、マイクロレンズと発光素子グループの配置関係および動作は図１１に示すそれと同一である。つまり、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成するために複数のレンズ対、例えば図１２中のレンズＬＳｉ−１とレンズＬＳｉは同一のレンズ基板２９９２に形成されており、これらのレンズ対によりレンズ対（レンズＬＳ１、ＬＳ２）と同様にしてスポットグループが形成される。しかしながら、すき間部２９９５を挟んで対をなし、しかも主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対（以下「特別レンズ対」という）、例えば図１２中のレンズＬＳｉとレンズＬＳｉ＋１で構成されるレンズ対については、図１０に示すレンズ対（以下「通常レンズ対」という）と異なる構成を有している。すなわち、図１２に示すように、レンズＬＳｉに対応する発光素子グループ２９５では、発光素子２９５１が２個余分に設けられている。すなわち、発光素子グループ２９５_iでは、５個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに所定間隔（＝素子ピッチｄｐｉの２倍）毎に並べられて発光素子行（図２中の符号２９５１Ｒ）が形成されている。また、発光素子行は幅方向ＬＴＤに２列並べられている。しかも、長手方向ＬＧＤにおける発光素子行のシフト量は素子ピッチｄｐｉとなっている。
【００７７】
図１３は特別レンズ対と該レンズ対に対応する発光素子グループにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図である。この実施形態では、特別レンズ対を構成するレンズＬＳｉ、ＬＳｉ＋１のレンズ間距離Ｐｉは次式
【００７８】
ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）  …式（２）
ｍｉはレンズＬＳｉの光学倍率の絶対値であり、
ＬｉはレンズＬＳｉに対向する発光素子グループの長手方向ＬＧＤの幅であり、
ｄｐｉはレンズＬＳｉに対向する発光素子グループでの長手方向ＬＧＤにおける発光素子２９５１のピッチであり、
ｍｉ＋１はレンズＬＳｉ＋１の光学倍率の絶対値であり、
Ｌｉ＋１はレンズＬＳｉ＋１に対向する発光素子グループの長手方向ＬＧＤの幅であり、
ｄｐｉ＋１はレンズＬＳｉ＋１に対向する発光素子グループでの長手方向ＬＧＤにおける発光素子２９５１のピッチであり、
を満たしている。なお、ピッチｄｐｉ、ｄｐｉ＋１は予め設計した値や実測値の平均ピッチなどを用いることができる。
【００７９】
ここで、レンズ間距離Ｐｉについて説明しておく。図１４はレンズ間距離の説明図であり、レンズアレイ２９９を幅方向ＬＴＤから見た側面図に対応する。なお、同図では、レンズアレイ２９９が有する２つの面のうち一方面に設けられたレンズ面のみが示されている。また、符号ＳＦはレンズＬＳのレンズ面（曲面）を表しており、例えばレンズ面ＳＦｉはレンズＬＳｉのレンズ面である。また、符合ＣＴはレンズ面ＳＦの中心を表しており、例えばレンズ面中心ＣＴｉはレンズ面ＳＦｉの中心である。この中心ＣＴとはサグ量が最大となる点であり、同じレンズＬＳを構成する２枚のレンズ面ＳＦの中心ＣＴは何れも光軸ＯＡ上にある。本明細書では、この中心ＣＴを「レンズ面中心」あるいは単に「レンズ中心」と称することとする。同図に示すように、レンズ間距離Ｐｉとは、主走査方向ＭＤに隣接してスポットグループＳＧを形成するレンズＬＳｉとレンズＬＳｉ＋１との長手方向ＬＧＤにおける距離であり、各レンズＬＳｉ、ＬＳｉ＋１のレンズ中心ＣＴｉ、ＣＴｉ＋１間の長手方向ＬＧＤにおける距離として与えられる。
【００８０】
また、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤの幅Ｌｉ等は、例えば、長手方向ＬＧＤにおいて両端にある２個の発光素子２９５１の重心間距離として求めることができる。また、ピッチｄｐｉ等は、対象となる２個の発光素子２９５１の長手方向ＬＧＤにおける重心間距離として求めることができる。
【００８１】
このように構成された特別レンズ対によりスポットを形成した際には、主走査方向ＭＤにおいて互いに隣接して形成されるスポットグループＳＧｉ、ＳＧｉ＋１は互いに部分的に重なり合い、重複スポット領域ＯＲが形成される。すなわち、この重複スポット領域ＯＲでは、レンズＬＳｉに対応する発光素子グループ２９５によるスポットの一部（図１３中のスポットＳＰａ、ＳＰｂ）と、レンズＬＳｉ＋１に対応する発光素子グループ２９５によるスポットの一部（図１３中のスポットＳＰａａ、ＳＰｂｂ）とが重なり合う。なお、この明細書では、重複スポット領域ＯＲを構成するスポットＳＰａ、ＳＰｂ、ＳＰａａ、ＳＰｂｂを「重複スポット」と称する。
【００８２】
このように構成されたラインヘッド２９を用いて感光体表面を露光すると、図１５に示すような２次元潜像ＬＩが得られる。すなわち、互いに隣接するスポットグループは部分的に重なり合って重複スポット領域ＯＲを形成している。よって、次の作用効果が得られる。すなわち、レンズアレイ２９９を製造する際に、レンズ基板２９９２の組付誤差などによりレンズ基板２９９２の組み合わせ位置（すき間部２９９５）を挟んで対をなすレンズＬＳｉ、ＬＳｉ＋１が相対的にずれることがある。そして、特別レンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう（同図（ａ））。これに対し、本実施形態では、上記関係式（２）を満足するように特別レンズ対を構成しているため、これらの問題を発生させることなく、スポットを形成することができる（同図（ｂ））。そして、このような構成されたラインヘッド２９を露光手段として用いた画像形成装置では、高品質な画像を形成することができる。
【００８３】
以上のように、第１実施形態によれば、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧを形成するレンズ対（レンズＬＳｋとレンズＬＳｋ＋１：ただし、ｋ＝１，２，３，…）のうち特別レンズ対（図１２中のレンズＬＳｉとレンズＬＳｉ＋１）について、当該レンズ対を構成するレンズＬＳｉ、ＬＳｉ＋１のレンズ間距離Ｐｉが上記関係式（２）を満たすように構成している。したがって、特別レンズ対の間に相対的な位置ずれが発生したとしても、スポットグループＳＧｉ、ＳＧｉ＋１の間に隙間が生じるのを防止することができる。したがって、このようなレンズアレイ２９９を採用した画像形成装置では、縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００８４】
すなわち上記実施形態では、本発明の露光ヘッドとしてのラインヘッド２９は、第１方向（長手方向ＬＧＤ）に配された第ｉの結像光学系（レンズＬＳｉ）および第ｉ+１の結像光学系（レンズＬＳｉ+１）と、第ｉの結像光学系ＬＳｉにより結像される光を発光する複数の発光素子（発光素子グループ２９５）と、第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１により結像される光を発光する複数の発光素子（発光素子グループ２９５）とを備え、第１方向ＬＧＤの第ｉの結像光学系ＬＳｉと第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１との結像光学系間距離Ｐｉ（レンズ間距離Ｐｉ）が次式
ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）  …式（２）
（ここで、
ｍｉは第ｉの結像光学系ＬＳｉの光学倍率の絶対値、
Ｌｉは第ｉの結像光学系ＬＳｉにより結像される複数の発光素子の第１方向ＬＧＤの幅、
ｄｐｉは第ｉの結像光学系ＬＳｉにより結像される複数の発光素子中の第１方向ＬＧＤの発光素子間ピッチ、
ｍｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１の光学倍率の絶対値、
Ｌｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１により結像される複数の発光素子の第１方向ＬＧＤの幅、
ｄｐｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１により結像される複数の発光素子中の第１方向ＬＧＤの発光素子間ピッチ、を示す）
を満たしている。
【００８５】
このように構成されたラインヘッドでは、第ｉの結像光学系ＬＳｉおよび第ｉ＋１の結像光学系ＬＳｉ+１が設けられており、第ｉおよび第ｉ＋１の結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ+１それぞれに対して複数の発光素子が設けられている。そして、第ｉおよび第ｉ＋１の結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ+１それぞれは、複数の発光素子（発光素子グループ２９５）からの光を結像して、複数のスポット（スポットグループ）を形成することができる。しかも、第ｉおよび第ｉ＋１の結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ+１は、式（２）を満たすように構成されている。したがって、スポットグループ間での隙間の発生を抑制して、良好なスポット形成を行うことができる。また、このような露光ヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００８６】
換言すれば、上記実施形態では、本発明の露光ヘッドとしてのラインヘッド２９は、第１方向（長手方向ＬＧＤ）に配された第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）および第２の結像光学系（レンズＬＳｉ＋１）と、第１の結像光学系ＬＳｉにより結像される光を発光する複数の発光素子（発光素子グループ２９５）と、第２の結像光学系ＬＳｉ＋１により結像される光を発光する複数の発光素子（発光素子グループ２９５）とを備え、第１方向の第１の結像光学系ＬＳｉと第２の結像光学系ＬＳｉ＋1との結像光学系間距離Ｐ1（レンズ間距離Ｐｉ）が次式
ｍ1Ｌ1＋ｍ２Ｌ２＞２Ｐ1−（ｍ1ｄｐ1＋ｍ2ｄｐ2）  …式（１）
（ここで、
ｍ1は第１の結像光学系ＬＳｉの光学倍率の絶対値、
Ｌ1は第１の結像光学系ＬＳｉにより結像される複数の発光素子の第１方向の幅、
ｄｐ1は第１の結像光学系ＬＳｉにより結像される複数の発光素子中の第１方向ＬＧＤの発光素子間ピッチ、
ｍ2は第２の結像光学系ＬＳｉ＋１の光学倍率の絶対値、
Ｌ2は第２の結像光学系ＬＳｉ＋１により結像される複数の発光素子の第１方向ＬＧＤの幅、
ｄｐ2は第２の結像光学系ＬＳｉ＋１により結像される複数の発光素子中の第１方向の発光素子間ピッチ、を示す）
を満たしている。
【００８７】
このように構成されたラインヘッドでは、第１の結像光学系ＬＳｉおよび第２の結像光学系ＬＳｉ＋１が設けられており、第１および第２の結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ＋１それぞれに対して複数の発光素子（発光素子グループ２９５）が設けられている。そして、第１および第２の結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ＋１それぞれは、複数の発光素子からの光を結像して、複数のスポット（スポットグループ）を形成することができる。しかも、第１および第２の結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ＋１は、式（１）を満たすように構成されている。したがって、スポットグループ間での隙間の発生を抑制して、良好なスポット形成を行うことができる。また、このような露光ヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、曲面（レンズ面ＳＦｉ、ＳＦｉ＋１）は光透過性基板（光透過性レンズ基板、プラスチックレンズ基板２９９２）に設けられており、光透過性基板（プラスチックレンズ基板２９９２）がアレイ基板（光透過性アレイ基板、ガラス基板２９９１）に配されている。しかも、第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）の曲面（レンズ面ＳＦｉ）と第２の結像光学系（レンズＬＳｉ+１）の曲面（レンズ面ＳＦｉ+１）とが、異なる光透過性基板（プラスチックレンズ基板２９９２、２９９２）に設けられている（図８、図１２）。つまり、第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）の曲面（レンズ面ＳＦｉ）が設けられた光透過性基板（プラスチックレンズ基板２９９２）と、第２の結像光学系（レンズＬＳｉ+１）の曲面（レンズ面ＳＦｉ+１）が設けられた光透過性基板（プラスチックレンズ基板２９９２）とを組み合わせてラインヘッド２９（露光ヘッド）が構成されている。しかしながら、組付誤差などにより、組合せ位置を挟む第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）と第２の結像光学系（レンズＬＳｉ+１）とが相対的にずれることがある。その結果、第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）によるスポットグループと第２の結像光学系（レンズＬＳｉ+１）によるスポットグループとの間に隙間が生じる場合がある。これに対して上記実施形態では、第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）と第２の結像光学系（レンズＬＳｉ+１）とが上記式（１）を満たすようにラインヘッド２９を構成することで、スポットグループ間での隙間の発生を抑制することが極めて好適である。これにより良好なスポット形成が可能となる。
【００８９】
また、上記実施形態では、アレイ基板２９９１はガラスを基材としており、好適である。なぜなら、かかるガラスは比較的線膨張係数が小さいため、温度変化による曲面（レンズ面ＳＦｉ、ＳＦｉ+１）の位置の変動を抑制するのに有利だからである。
【００９０】
また、上記実施形態では、全スポットグループＳＧｋ（ｋ＝１，２，３，…）において、値（ｍｋｄｐｋ）と値（ｍｋ＋１ｄｐｋ＋１）が同一となるように構成しているので、各スポットグループＳＧでのスポットピッチＰspが等しくなり、スポット形成をより良好に行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで高品質な画像が得られる。
【００９１】
また、上記実施形態では、結像光学系（レンズ２９９３）と結像光学系２９９３より結像される光を発光する複数の発光素子（発光素子グループ２９５）との間に、遮光部材２９７が配されている。この遮光部材２９７は、複数の発光素子（発光素子グループ２９５）から結像光学系２９９３に向う光を通過させる導光孔２９７１を設けている。このような構成では、発光素子２９５１からの光は導光孔２９７１を抜けて対応する結像光学系２９９３に入射する。したがって、発光素子２９５１の光が対応しない結像光学系２９９３に入射するとのクロストークの発生が抑制され、良好なスポット形成が可能となっている。
【００９２】
Ｃ．その他
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、特別レンズ対のみについて関係式（２）が成立するように構成しているが、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧを形成するレンズ対（レンズＬＳｋとレンズＬＳｋ＋１：ただし、ｋ＝１，２，３，…）の全てについて関係式（２）が成立するように構成してもよい。この場合、互いに隣接するスポットグループＳＧの間に重複スポット領域ＯＲが形成される。また、上記実施形態では、重複スポット領域ＯＲを形成するために、発光素子グループ２９５_iを構成する発光素子２９５１の個数を２個増やして重複スポット領域ＯＲを形成している。ここで、特別レンズ対を構成する他方レンズＬＳｉ＋１に対応する発光素子グループ２９５_i+1の発光素子数を２個増やしたり、図１６に示すように発光素子グループ２９５_i、２９５_i+1において１個ずつ増やしてもよい。また、重複させる発光素子２９５１の個数は「２」に限定されるものではなく、任意である。
【００９３】
また、上記実施形態では、４枚のレンズ基板２９９２を一直線状に組み合わしてレンズアレイ２９９を構成しているが、複数枚のレンズ基板を任意の形態で組み合わせてレンズアレイを形成したラインヘッド全般に本発明を適用することができる。つまり、複数のレンズ基板を組み合わしたラインヘッドにおいて、レンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズ対のうち、長手方向（第１方向）ＬＧＤに対応する方向（主走査方向ＭＤ）に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、式（２）が満たされるように構成することができる。このように構成されたラインヘッドや画像形成装置においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００９４】
また、上記実施形態では、レンズアレイ２９９を分割・組立方式で構成しているが、ヘッド基板２９３を分割・組立方式で構成してもよく、このヘッド基板を用いたラインヘッドおよび画像形成装置に対して本発明を適用することができる。例えば、図１７に示すように、発光素子グループ２９５が形成された素子基板２９３３、２９３４を組み合わせてヘッド基板２９３を構成してもよい。この場合、両素子基板２９３３、２９３４の組み合わせ位置２９３５では組付誤差などにより分割・組立方式によりレンズアレイを構成した場合と同様の問題が発生することがある。つまり、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループの間で縦筋が発生することがある。したがって、このように構成されたラインヘッドや画像形成装置において、次のように構成することによって上記実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、素子基板２９３２の組み合わせ位置２９３５を挟んで対をなす発光素子グループ対に対向するレンズ対のうち、長手方向（第１方向）ＬＧＤに対応する主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成する特別レンズ対（レンズＬＳｉ、ＬＳｉ＋１）について、式（２）が満たされるように構成する。これによって、組み合わせ位置２９３５での発光素子グループの位置ずれが発生したとしても、良好なスポット形成を行うことができ、縦筋の発生を確実に防止することができる。
【００９５】
つまり、図１７に示すラインヘッドでは、第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）により結像される複数の発光素子（発光素子グループ２９５）と、第２の結像光学系（レンズＬＳｉ＋１）により結像される複数の発光素子（発光素子グループ２９５）とは、異なる素子基板２９３３、２９３４に設けられている。つまり、第１の結像光学系ＬＳｉに結像される光を発光する複数の発光素子が設けられた素子基板２９３３と、第２の結像光学系ＬＳｉ＋１に結像される光を発光する複数の発光素子が設けられた素子基板２９３４とを組み合わせてラインヘッド２９が構成される。したがって、組付誤差などにより、第１の結像光学系ＬＳｉによるスポットグループと第２の結像光学系ＬＳｉ+１によるスポットグループとの間に隙間が生じる場合がある。このような問題に対して、上記式（２）（あるいは式（１））を満たすようにラインヘッド２９は構成されており、スポットグループ間での隙間の発生が抑制されている。これにより良好なスポット形成が可能となっている。
【００９６】
また、本発明は分割・組立方式を採用せずに製造されたレンズアレイ２９９およびヘッド基板２９３を用いたラインヘッドおよび画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。例えば、図１８に示す装置では、マイクロレンズアレイ２９９の長手方向ＬＧＤに３つのレンズ行ＬＳＲ1〜ＬＳＲ3が形成されるように、レンズＬＳが配列されている。このような配列を有するレンズアレイ２９９では、上記実施形態と同様の問題が発生することがある。つまり、幅方向（第２方向）ＬＴＤにおける第１番目のレンズ行ＬＳＲ1を構成するレンズと第３番目のレンズ行を構成するレンズとは幅方向ＬＴＤに離れている。したがって、製造誤差などにより両レンズが相対的にずれることがある。そして、それらのレンズにより構成されるレンズ対のうち長手方向ＬＧＤに対応する主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対、例えば同図中のレンズＬＳｉとレンズＬＳｉ＋１で構成されるレンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう。そこで、このようなレンズアレイを採用したラインヘッドや画像形成装置では、レンズＬＳｉとレンズＬＳｉ＋１のレンズ間距離Ｐｉが上記した式（２）を満たすように構成するのが望ましく、これによって縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。
【００９７】
つまり、図１８に示すラインヘッド２９では、第１の結像光学系（レンズＬＳｉ）及び第２の結像光学系（レンズＬＳｉ＋１）とを少なくとも含む複数の結像光学系が設けられており、複数の結像光学系を第１方向（長手方向ＬＧＤ）に配した結像光学系行（レンズ行ＬＳＲ1等）がＮ行（Ｎは３以上の整数）配されている。しかしながら、このようにＮ行の結像光学系行ＬＳＲ1〜ＬＳＲ3が配された構成では、第１の結像光学系行ＬＳＲ1に属する結像光学系ＬＳｉと、第Ｎの結像光学系行ＬＳＲ3に属する結像光学系ＬＳｉ＋１との間は広く離れている。したがって、製造誤差などの理由により、これら結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ＋１同士が相対的にずれて、上述したようなスポットグループの隙間が発生してしまう場合がある。これに対して、上記式（２）（あるいは式（１））を満たすようにラインヘッド２９を構成することで、スポットグループ間での隙間の発生が抑制され、良好なスポット形成が可能となっている。
【００９８】
また、上記実施形態では、長手方向ＬＧＤに所定間隔毎に４個や５個の発光素子２９５１を並べて構成される発光素子行２９５１Ｒを、幅方向ＬＴＤに２列並べている。しかしながら、発光素子行２９５１Ｒの構成及び配置の態様（換言すれば、複数の発光素子の配置態様）は、これに限られるものではない。要は、複数の発光素子２９５１の配置態様としては、長手方向ＬＧＤの位置がそれぞれ異なるように配置すればよい。
【００９９】
また、上記実施形態では、感光体ドラム２１の表面を本発明の「像面」としているが、この発明の適用対象がこれに限定されない。例えば感光体ベルトを用いた装置に対しても本発明を適用可能である。
【０１００】
さらに、上記実施形態では、カラー画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、いわゆる単色画像を形成するモノクロ画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
【０１０１】
また、上記実施形態のラインヘッド２９は１枚のレンズアレイ２９９を備えていたが、レンズアレイ２９９の枚数は１枚に限られず、次に説明する別構成に示すように２枚以上であっても良い。図１９はラインヘッドの別構成の概略を示す斜視図である。図２０は、図１９に示したラインヘッドの幅方向断面図である。以下では、先に説明したラインヘッドとの差異点について主に説明することとし、共通点については相当符号を付して説明を省略する。
【０１０２】
図１９および図２０に示すように、ヘッド基板２９３に対しては、絞り板２９８が台座２９６Ａを介して対向配置される。この絞り板２９８には発光素子グループ２９５毎に開口絞り２９８１が設けられており、発光素子グループ２９５から射出された光ビームは、この開口絞り２９８１により絞られる。このように開口絞り２９８１を設けることで、レンズに対する不要な光ビームの入射が抑制され、良好な光学特性でもってスポット形成を実行することができる。
【０１０３】
絞り板２９８の光ビームの進行方向Ｄoa側には、２枚のレンズアレイ２９９が並んで配置されている。つまり、レンズアレイ２９９Ａが台座２９６Ｂを介して絞り板２９８に対向配置されており、さらに、レンズアレイ２９９Ｂが台座２９６Ｃを介してレンズアレイ２９９Ａに対向配置されている。これら２枚のレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂそれぞれはガラス基板２９９１（アレイ基板）を有しており、このガラス基板２９９１には発光素子グループ２９５毎にレンズ面ＳＦが設けられている。したがって、発光素子グループ２９５からの光ビームは各レンズ面ＳＦ1、ＳＦ2（結像光学系）に入射する。つまり、ガラス基板２９９１が光透過性のアレイ基板（光透過性アレイ基板）として機能している。このように、ラインヘッド２９では、ヘッド基板２９３、絞り板２９８、レンズアレイ２９９Ａおよびレンズアレイ２９９Ｂの各部材が、この順番で光ビームの進行方向Ｄoaに並んで配置されており、各部材の間に台座２９６が設けられている。なお、光ビームの進行方向Ｄoa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であり、光軸ＯＡと平行もしくは略平行である。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。
【０１０４】
このように図１９、図２０に示す構成では、光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置された複数のレンズ面ＳＦで１つの結像光学系が構成されており、例えば、レンズ面ＳＦ1（第１の曲面）とレンズ面ＳＦ2（第２の曲面）とで１つの結像光学系が構成され、レンズ面ＳＦ3（第３の曲面）とレンズ面ＳＦ4（第４の曲面）とで１つの結像光学系が構成されている。また、レンズ面ＳＦ1（第１の曲面）とレンズ面ＳＦ3（第３の曲面）とで構成されるレンズアレイ２９９Ａと、レンズ面ＳＦ2（第２の曲面）とレンズ面ＳＦ4（第４の曲面）とで構成されるレンズアレイ２９９Ｂとが異なるっている。そして、このような複数のレンズアレイ２９９Ａ、２９９Ｂを備えた構成に対しても本発明を適用することができる。つまり、例えば、レンズ面ＳＦ1とレンズ面ＳＦ2とで構成される結像光学系（第１の結像光学系）と、レンズ面ＳＦ3とレンズ面ＳＦ4とで構成される結像光学系（第２の結像光学系）とが、主走査方向ＭＤに隣接してスポットグループを形成するような場合には、これら２つの結像光学系について、上記式（１）（あるいは式（２））を満たすように構成することで、隙間の発生を抑制した良好な露光動作が可能となる。
【実施例】
【０１０５】
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。
【０１０６】
図２１は、実施例における光学系のデータを示す図である。図２１において、主走査方向座標ｘは主走査方向ＭＤにおける座標軸であり、副走査方向座標ｙは副走査方向ＳＤにおける座標軸であり、ｘ−ｙ座標の原点は光軸ＯＡを通過する。図２２は、実施例における光学系の主走査方向（長手方向）における断面図であり、図２３は、実施例における光学系の副走査方向（幅方向）における断面図であり、図２２および図２３はいずれも光学系の光軸ＯＡを含んでいる。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表として示す図である。
【０１０７】
これらの図から判るように、本実施例は、２枚のレンズアレイ２９９を用いた場合に相当する。図２２、図２３が示すように、物体面Ｓ1はガラス基材の裏面に相当しており、この実施例はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を発光素子２９５１として用いた場合に相当する。また、図２４に示すように、この発光素子２９５１が発光する光の波長は、６９０[nm]である。
【０１０８】
第１レンズ面ＳＦ1および第２レンズ面ＳＦ2は何れもガラス基材の裏面に形成されている。また、図２１の面番号Ｓ4、Ｓ7に示すように、各レンズ面ＳＦ1、ＳＦ2は自由曲面（ｘｙ多項式面）である。また、像側開口数は０．２９９６０である。
【０１０９】
図２２に示すように、光軸ＯＡ上の物点ＯＢm0は、結像光学系により光軸ＯＡ上の像点ＩＭm0に結像される。また、物点ＯＢm1、ＯＢm2のそれぞれは、結像光学系により反転されて像点ＩＭm1、ＩＭm2に結像される。また、図２３に示すように、物点ＯＢs1、ＯＢs2のそれぞれは、結像光学系により反転されて像点ＩＭs1、ＩＭs2に結像される。つまり、結像光学系は倒立像を形成する。また、結像光学系の光学倍率の絶対値ｍは１より小さく（つまり、ｍ＜１）、結像光学系は縮小して像を結像する。
【０１１０】
図２５は、図２１〜図２４に示した結像光学系を備えたラインヘッド２９に対して本発明を適用する場合における、各種値を表として例示した図である。上述してきた実施形態と同様、結像光学系ＬＳｉ、ＬＳｉ+１は主走査方向ＭＤに隣接してスポットグループＳＧを形成する。そして、同図に示すように、第１方向ＬＧＤの第ｉの結像光学系ＬＳｉと第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１との結像光学系間距離Ｐｉ（レンズ間距離Ｐｉ）は次式
ｍｉＬｉ＋ｍｉ＋１Ｌｉ＋１＞２Ｐｉ−（ｍｉｄｐｉ＋ｍｉ＋１ｄｐｉ＋１）  …式（２）
を満たしている。なお、図２５においても、
ｍｉは第ｉの結像光学系ＬＳｉの光学倍率の絶対値、
Ｌｉは第ｉの結像光学系ＬＳｉにより結像される複数の発光素子の第１方向ＬＧＤの幅、
ｄｐｉは第ｉの結像光学系ＬＳｉにより結像される複数の発光素子中の第１方向ＬＧＤの発光素子間ピッチ、
ｍｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１の光学倍率の絶対値、
Ｌｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１により結像される複数の発光素子の第１方向ＬＧＤの幅、
ｄｐｉ＋１は第ｉ+１の結像光学系ＬＳｉ+１により結像される複数の発光素子中の第１方向ＬＧＤの発光素子間ピッチ、
を示す。したがって、上述のような隙間の発生を抑制して、良好なスポット形成が実現可能となっている。
【０１１１】
また、第１の結像光学系の光学倍率の絶対値ｍｉ（ｍ1）、第２の結像光学系の光学倍率の絶対値ｍｉ＋１（ｍ2）は、ｍｉ＜１、ｍｉ＋１＜１（ｍ1＜１、ｍ2＜１）の関係を有するように構成されており、好適である。なぜなら、発光素子２９５１からの光を縮小して結像するため、高精細なスポット形成に有利であるからである。
【０１１２】
また、第１の結像光学系および第２の結像光学系は、倒立像を形成するように構成されており、第１の結像光学系および第２の結像光学系を比較的簡素化することが可能となっている。つまり、ラインヘッド２９（露光ヘッド）は、低コスト化等の観点から有利な構成を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【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実施形態を示す図。
【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一実施形態の概略を示す斜視図。
【図６】本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の幅方向の断面図。
【図７】マイクロレンズアレイの概略部分斜視図。
【図８】長手方向におけるマイクロレンズアレイの部分断面図。
【図９】マイクロレンズアレイの平面図。
【図１０】マイクロレンズと発光素子グループの配置関係を示す図。
【図１１】ラインヘッドにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図。
【図１２】組み合わせ位置近傍でのレンズと発光素子グループの配置関係を示す図。
【図１３】感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図。
【図１４】レンズ間距離の説明図。
【図１５】重複スポット領域の機能を示す図。
【図１６】本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。
【図１７】本発明にかかる画像形成装置の別の実施形態を示す図。
【図１８】本発明にかかる画像形成装置のさらに別の実施形態を示す図。
【図１９】ラインヘッドの別構成の概略を示す斜視図。
【図２０】図１９に示したラインヘッドの幅方向断面図。
【図２１】実施例における光学系のデータを示す図。
【図２２】実施例における光学系の主走査方向（長手方向）における断面図。
【図２３】実施例における光学系の副走査方向（幅方向）における断面図。
【図２４】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。
【図２５】本発明を適用する場合における各種値を表として例示した図。
【符号の説明】
【０１１４】
２１…感光体ドラム（潜像担持体）、  ２９…ラインヘッド、  ２９３…ヘッド基板、  ２９３３，２９３４…素子基板、  ２９５…発光素子グループ、  ２９５１…発光素子、  ２９５Ｒ…発光素子グループ行、  ２９９…マイクロレンズアレイ、  ２９９１…ガラス基板、  ２９９２…プラスチックレンズ基板、  ２９９３…レンズ、  ２９９５…すき間部（組み合わせ位置）、  Ｄ２１…搬送方向、  ＩＰ…像面、  ＬＧＤ…長手方向（第１方向）、  ＬＳ…マイクロレンズ、  ＬＳＲ…レンズ行、  ＬＴＤ…幅方向（第２方向）、  ＭＤ…主走査方向、  Ｐｉ…レンズ間距離、  ＳＤ…副走査方向（搬送方向）、  ＳＧ…スポットグループ、  ＳＰ…スポット、  ｄｐｉ…素子ピッチ
【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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