(57)【要約】【課題】第１方向において互いに異なる位置に配された複数の発光素子グループのスポットグループ形成位置の違いに起因した露光不良の発生を抑制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発光素子グループを複数配したヘッド基板と、発光素子グループの発光素子が射出する光を結像して第１方向に移動する像面にスポットを形成する結像光学系を、発光素子グループ毎に配した光学系アレイとを備え、ヘッド基板では複数の発光素子グループが第１方向の互いに異なる位置に配されており、発光素子グループが発光してスポットの集合であるスポットグループが像面に形成され、第１方向に互いに異なる位置に配された複数の発光素子グループは第１方向に互いに異なる位置にスポットグループを形成し、発光素子の光量は、該発光素子が属する発光素子グループの第１方向における位置に応じて調整されている。【選択図】図１５
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【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複数配したヘッド基板と、
前記発光素子グループの前記発光素子が射出する光を結像して第１方向に移動する像面にスポットを形成する結像光学系を、前記発光素子グループ毎に配した光学系アレイと
を備え、
前記ヘッド基板では複数の前記発光素子グループが前記第１方向の互いに異なる位置に配されており、
前記発光素子グループが発光して前記スポットの集合であるスポットグループが前記像面に形成され、前記第１方向に互いに異なる位置に配された複数の前記発光素子グループは前記第１方向に互いに異なる位置に前記スポットグループを形成し、
前記発光素子の光量は、該発光素子が属する前記発光素子グループの前記第１方向における位置に応じて調整されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
前記像面は前記スポットにより形成されるスポット潜像を担持する潜像担持体表面であり、前記各発光素子グループが前記像面の移動に応じたタイミングで前記発光素子を発光させることで、前記第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に並ぶ複数の前記スポット潜像が形成される請求項１記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記第１方向に異なる位置に前記スポットグループを形成する２個の前記発光素子グループのうち、前記第１方向において上流側に前記スポットグループを形成する発光素子グループを上流側発光素子グループとするとともに下流側に前記スポットグループを形成する発光素子グループを下流側発光素子グループとしたとき、前記上流側発光素子グループの発光素子の光量は前記下流側発光素子グループの発光素子の光量よりも少ない値に調整されている請求項２記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記像面は前記第１方向の断面において曲率形状を有するとともに前記スポットにより形成されるスポット潜像を担持する潜像担持体表面である請求項１記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記発光素子グループの重心点と、該発光素子グループにより形成されるスポットグループの重心点との距離を素子スポットグループ間距離としたとき、前記第１方向に互いに異なる位置に前記スポットグループを形成して前記素子スポットグループ間距離が互いに異なる２個の前記発光素子グループのうち、前記素子スポットグループ間距離が長い前記発光素子グループの前記発光素子の光量は前記素子スポットグループ間距離の短い前記発光素子グループの前記発光素子の光量よりも少ない値に調整されている請求項４記載のラインヘッド。
【請求項６】
表面が第１方向に移動する潜像担持体と、
複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを複数配したヘッド基板と、前記発光素子グループの前記発光素子が射出する光を結像して前記潜像担持体表面にスポットを形成する結像光学系を前記発光素子グループ毎に配した光学系アレイとを有するラインヘッドと
を備え、
前記ヘッド基板では複数の前記発光素子グループが前記第１方向の互いに異なる位置に配されており、
前記発光素子グループが発光して前記スポットの集合であるスポットグループが前記像面に形成され、前記第１方向に互いに異なる位置に配された複数の前記発光素子グループは前記第１方向に互いに異なる位置に前記スポットグループを形成し、
前記発光素子の光量は、該発光素子が属する前記発光素子グループの前記第１方向における位置に応じて調整されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記潜像担持体表面に形成される前記各スポットグループよりも前記第１方向に下流側の現像位置で、前記潜像担持体表面の前記スポット潜像を現像する現像手段を備え、
前記発光素子の光量は、該発光素子が属する前記発光素子グループが形成する前記スポットグループと前記現像位置との前記第１方向における距離に応じて調整されている請求項６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、発光素子からの光を結像してスポットを形成するラインヘッド、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】
従来、副走査方向に移動する像面に対してラインヘッドによりスポットを形成して、像面を露光する技術が知られている。また、このようなラインヘッドとしては、例えば特許文献１記載のラインヘッドのように、副走査方向に直交もしくは略直交する主走査方向に、複数の発光素子が並べて配置されたものを用いることができる。つまり、このようなラインヘッドを用いた露光動作では、該ラインヘッドが有する複数の発光素子が発光して、主走査方向に並ぶ複数のスポットが像面に形成される。そして、かかるスポット形成動作が繰り返し実行されて、像面全体が露光される。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−４５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、さらなる高解像度化を達成するために、次のような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、複数の発光素子をグループ化して発光素子グループが構成されるとともに、複数の発光素子グループが像面の移動方向（第１方向）において互いに異なる位置に配されている。そして、発光素子グループが発光すると、スポットの集合であるスポットグループが形成される。しかしながら、かかるラインヘッドでは、第１方向に互いに異なる位置に配された各発光素子グループは、該第１方向において互いに異なる位置にスポットグループを形成することとなる。そして、このような第１方向におけるスポットグループ形成位置の違いに起因して、様々な露光不良が発生する場合があった。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、第１方向において互いに異なる位置に配された複数の発光素子グループのスポットグループ形成位置の違いに起因した露光不良の発生を抑制する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかるラインヘッドは、上記目的を達成するために、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、発光素子グループの発光素子が射出する光を結像して第１方向に移動する像面にスポットを形成する結像光学系を、発光素子グループ毎に配した光学系アレイとを備え、ヘッド基板では複数の発光素子グループが第１方向の互いに異なる位置に配されており、発光素子グループが発光してスポットの集合であるスポットグループが像面に形成され、第１方向に互いに異なる位置に配された複数の発光素子グループは第１方向に互いに異なる位置にスポットグループを形成し、発光素子の光量は、該発光素子が属する発光素子グループの第１方向における位置に応じて調整されていることを特徴としている。
【０００７】
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、表面が第１方向に移動する潜像担持体と、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループを複数配したヘッド基板と、発光素子グループの発光素子が射出する光を結像して潜像担持体表面にスポットを形成する結像光学系を発光素子グループ毎に配した光学系アレイとを有するラインヘッドとを備え、ヘッド基板では複数の発光素子グループが第１方向の互いに異なる位置に配されており、発光素子グループが発光してスポットの集合であるスポットグループが像面に形成され、第１方向に互いに異なる位置に配された複数の発光素子グループは第１方向に互いに異なる位置にスポットグループを形成し、発光素子の光量は、該発光素子が属する発光素子グループの第１方向における位置に応じて調整され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（ラインヘッド、画像形成装置）では、発光素子の光量は、該発光素子が属する発光素子グループの第１方向における位置に応じて調整されている。したがって、第１方向において互いに異なる位置に配された複数の発光素子グループのスポットグループ形成位置の違いに起因した露光不良の発生を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。
【０００９】
また、像面はスポットにより形成されるスポット潜像を担持する潜像担持体表面であり、各発光素子グループが像面の移動に応じたタイミングで発光素子を発光させることで、第１方向に直交もしくは略直交する第２方向に並ぶ複数のスポット潜像が形成される構成に対しては、本発明を適用することが特に好適である。
【００１０】
つまり、上述のラインヘッドでは、第１方向に互いに異なる位置に複数の発光素子グループが配されている。したがって、複数のスポット潜像を第２方向に並べて形成するために、各発光素子グループは像面の移動に応じたタイミングで発光素子を発光させる。これにより、第１方向の上流側の発光素子グループから順番にスポットを形成して、第２方向に並ぶ複数のスポット潜像が形成される。しかしながら、このスポット潜像は時間経過とともに大きくなる傾向を有する。したがって、第２方向に並んで形成された複数スポット潜像のうち、第１方向の上流側の発光素子グループにより形成されたスポット潜像は、第１方向の下流側の発光素子グループにより形成されたスポット潜像よりも、形成されてからの時間が長いために、大きくなってしまう場合があった。その結果、第２方向に並んで形成された複数のスポット潜像の大きさにばらつきが発生する場合があった。これに対して、本発明を適用した場合、発光素子の光量は、該発光素子が属する発光素子グループの第１方向における位置に応じて調整されているため、かかるスポット潜像の大きさのばらつきが抑制されて、良好な露光が実現可能となる。
【００１１】
このとき、第１方向に異なる位置にスポットグループを形成する２個の発光素子グループのうち、第１方向において上流側にスポットグループを形成する発光素子グループを上流側発光素子グループとするとともに下流側にスポットグループを形成する発光素子グループを下流側発光素子グループとしたとき、上流側発光素子グループの発光素子の光量は下流側発光素子グループの発光素子の光量よりも少ない値に調整されているように構成しても良い。このように構成した場合、時間経過に伴うスポット潜像の広がりに依らず、第２方向に並んで形成された複数のスポット潜像のばらつきを抑制することができ、良好な露光が実現可能となる。
【００１２】
また、潜像担持体表面に形成される各スポットグループよりも第１方向に下流側の現像位置で、潜像担持体表面のスポット潜像を現像する現像手段を備える構成においては、次のような問題が発生する場合がある。つまり、第１方向に異なる位置に形成される各スポットグループの間では、該スポットグループと現像位置との第１方向における距離が異なる。したがって、第１方向において上流側のスポットグループにより形成されたスポット潜像と下流側のスポットグループにより形成されたスポット潜像とが、現像位置において大きさ等が異なる場合があり、換言すれば、現像位置においてスポット潜像の大きさ等がばらつく場合があった。そこで、発光素子の光量は、該発光素子が属する発光素子グループが形成するスポットグループと現像位置との第１方向における距離に応じて調整されているように構成しても良い。なぜなら、このように構成することで、現像位置におけるスポット潜像のばらつきが抑制されるとともに、このようにばらつきの少ないスポット潜像を現像することで良好な画像形成が可能となるからである。
【００１３】
また、像面は第１方向の断面において曲率形状を有するとともにスポットにより形成されるスポット潜像を担持する潜像担持体表面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、上述の通り、本発明のラインヘッドでは、第１方向に異なる位置に配置された各発光素子グループは潜像担持体表面の第１方向に互いに異なる位置にスポットグループを形成する。したがって、像面が曲率形状を有する場合、第１方向に異なる位置に配置された各発光素子グループの間で、発光素子グループと該発光素子グループが形成するスポットグループとの距離が異なる場合がある。しかしながら、後述するように、このスポットグループにより形成されるスポット潜像は、素子スポットグループ間距離が長いほど広がる傾向を示す場合がある。ここで、素子スポットグループ間距離は、発光素子グループの重心点と、該発光素子グループにより形成されるスポットグループの重心点との距離である。その結果、第１方向において互いに異なる位置のスポットグループにより形成されたスポット潜像の間で、大きさにばらつきが発生する場合があった。これに対して、本発明を適用した場合、発光素子の光量は該発光素子が属する発光素子グループの第１方向における位置に応じて調整されているため、スポット潜像の大きさのばらつきが抑制されて、良好な露光が実現可能となる。
【００１４】
このとき、第１方向に互いに異なる位置にスポットグループを形成して素子スポットグループ間距離が互いに異なる２個の発光素子グループのうち、素子スポットグループ間距離が長い発光素子グループの発光素子の光量は素子スポットグループ間距離の短い発光素子グループの発光素子の光量よりも少ない値に調整されているように構成しても良い。このように構成した場合、素子スポットグループ間距離に依らず、スポットの大きさのばらつきを抑制することができ、良好な露光が実現可能となる。
【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、本発明の実施形態について説明する。
【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。上述の通り、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、ラインヘッド２９は感光体ドラム２１に対して配置されている。なお、長手方向ＬＧＤと幅方向ＬＴＤは、互いに直交もしくは略直交する。ラインヘッド２９は、ケース２９１を備えるとともに、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。
【００３９】
ケース２９１は、感光体ドラム２１の表面に対向する位置にレンズアレイ２９９を保持するとともに、その内部に、該レンズアレイ２９９に近い順番で、遮光部材２９７及びヘッド基板２９３を備えている。ヘッド基板２９３は、光ビームを透過可能な材料（例えばガラス）により形成されている。また、ヘッド基板２９３の裏面（ヘッド基板２９３が有する２つの面のうちレンズアレイ２９９と逆側の面）には、後述するように、複数の発光素子２９５１をグループ化した発光素子グループ２９５が複数配置されている。また、各発光素子２９５１はボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子である。そして、各発光素子グループ２９５から射出された光ビームは、ヘッド基板２９３の裏面から表面へと透過して、遮光部材２９７へ向う。
【００４０】
遮光部材２９７には、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が穿設されている。また、かかる導光孔２９７１は、ヘッド基板２９３の法線と平行な線を中心軸として遮光部材２９７を貫通する略円柱状の孔として穿設されている。したがって、発光素子グループ２９５から射出された光ビームのうち、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により防止される。そして、遮光部材２９７に穿設された導光孔２９７１を通過した光ビームはレンズアレイ２９９により結像されて、感光体ドラム２１の表面にスポットが形成されることとなる。
【００４１】
図６に示すように、固定器具２９１４によって、裏蓋２９１３がヘッド基板２９３を介してケース２９１に押圧されている。つまり、固定器具２９１４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、及び、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２９１４は、ケース２９１の長手方向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。
【００４２】
図７は、レンズアレイの概略を示す斜視図である。また、図８は、レンズアレイの長手方向ＬＧＤの断面図である。レンズアレイ２９９は、レンズ基板２９９１有する。そして、該レンズ基板２９９１の裏面２９９１ＢにレンズＬＳの第１面ＬＳＦfが形成されるとともに、レンズ基板２９９１の表面２９９１ＡにレンズＬＳの第２面ＬＳＦsが形成される。そして、互いに対向するレンズの第１面ＬＳＦfと第２面ＬＳＦsと、これら２面に挟まれるレンズ基板２９９１とで、１つのレンズＬＳとして機能する。なお、レンズＬＳの第１面ＬＳＦfおよび第２面ＬＳＦsは、例えば樹脂により形成することができる。
【００４３】
レンズアレイ２９９は、複数のレンズＬＳをそれぞれの光軸ＯＡが互いに略平行となるように配置している。また、レンズアレイ２９９は、レンズＬＳの光軸ＯＡがヘッド基板２９３の裏面（発光素子２９５１が配置されている面）に略直交するように配置されている。レンズＬＳは発光素子グループ２９５に対して一対一で設けられており、後述する発光素子グループ２９５の配置に対応して、複数のレンズＬＳが２次元的に配置されている。つまり、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に３個のレンズＬＳを配置したレンズ列ＬＳＣが、長手方向ＬＧＤに沿って複数並んでいる。
【００４４】
図９はヘッド基板の裏面の構成を示す図であり、ヘッド基板の表面から裏面を見た場合に相当する。図１０は各発光素子グループにおける発光素子の配置を示す図である。なお、図９において、レンズＬＳが二点鎖線で示されているが、これはレンズＬＳに対して発光素子グループ２９５が一対一で設けられていることを示すためのものであり、レンズＬＳがヘッド基板裏面に配置されていることを示すものではない。図９に示すように、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に３個の発光素子グループ２９５を配置した発光素子グループ列２９５Ｃが、長手方向ＬＧＤに沿って複数並んでいる。換言すれば、長手方向ＬＧＤに沿って複数の発光素子グループ２９５を並べた発光素子グループ行２９５Ｒが、発光素子グループ行ピッチＰegr（＝１．７[ｍｍ]）で幅方向ＬＴＤに３行並んでいる。このとき、長手方向ＬＧＤにおいて各発光素子グループ２９５が互いに重ならないように、各発光素子グループ行２９５Ｒは長手方向ＬＧＤに相互にずれている。ここで、３行の発光素子グループ行に対して、幅方向ＬＧＤの上流側から順番に符号２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cを付した。
【００４５】
各発光素子グループ２９５において、長手方向ＬＧＤに沿って４個の発光素子２９５１を並べた発光素子行２９５１Ｒが、発光素子行ピッチＰelr（＝６３．５[μｍ]）で幅方向ＬＴＤに２行並んでいる（図１０）。このとき、長手方向ＬＧＤにおいて各発光素子２９５１が互いに重ならないように、各発光素子行２９５１Ｒは長手方向ＬＧＤに相互にずれている。その結果、８個の発光素子２９５１が千鳥状に配置されている。また、図１０に示すように、各発光素子グループ２９５は、対応するレンズＬＳの光軸ＯＡに対して軸対称に配置さている。つまり、発光素子グループ２９５を構成する８個の発光素子２９５１は、光軸ＯＡに対して対称に配置されている。したがって、光軸ＯＡから比較的離れた発光素子２９５１からの光ビームも、収差の少ない状態で結像することが可能となっている。
【００４６】
各発光素子グループ行２９５Ｒ_A，２９５Ｒ_B，２９５Ｒ_Cに対応して、駆動回路ＤＣ_A（各発光素子グループ行２９５Ｒ_A用），ＤＣ_B（各発光素子グループ行２９５Ｒ_B用），ＤＣ_C（各発光素子グループ行２９５Ｒ_C用）が設けられており、これらの駆動回路ＤＣ_A等は例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）により構成される（図９）。各駆動回路ＤＣ_A等は対応する発光素子グループ２９５Ｒ_A等の幅方向ＬＴＤの一方側に配置されて、該発光素子グループ２９５Ｒ_A等の発光素子２９５１と配線ＷＬにより接続されている。駆動回路ＤＣ_A等が各発光素子２９５１に駆動信号を与えると、各発光素子２９５１は互いに等しい波長の光ビームを射出する。この発光素子２９５１の発光面はいわゆる完全拡散面光源であり、発光面から射出される光ビームはランバートの余弦則に従う。
【００４７】
発光素子２９５１が発光した光ビームはレンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム２１の表面（感光体ドラム表面）にスポットＳＰが形成される。一方、上述のとおり、感光体ドラム表面は、スポット形成に先立って帯電部２３により帯電されている。したがって、スポットＳＰが形成された領域は除電されて、スポット潜像Ｌspが形成される。そして、このように形成されたスポット潜像Ｌspは感光体ドラム表面に担持されながら、副走査方向ＳＤの下流側へと搬送される。そして、次に「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。
【００４８】
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９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。
【００４９】
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い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。
【００５０】
このように、発光素子グループ２９５によって副走査方向ＳＤにおけるスポットグループＳＧ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）、かかるスポットグループ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、各発光素子グループ２９５は、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。
【００５１】
図１２は、上述のラインヘッドによるスポット形成動作を示す図である。以下に、図９、図１１、図１２を用いてラインヘッドによるスポット形成動作を説明する。概略的には、感光体ドラム表面（潜像担持体表面）が副走査方向ＳＤに移動するとともに、ヘッド制御モジュール５４（図４）が感光体ドラム表面の移動に応じたタイミングで発光素子２９５１を発光させることで、主走査方向ＭＤに並ぶ複数のスポット潜像Ｌspが形成される。
【００５２】
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１０）のうち、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒを発光させる。そして、かかる発光動作により射出される複数の光ビームは、レンズＬＳにより結像されて、感光体ドラム表面にスポットＳＰが形成される。なお、レンズＬＳは倒立特性を有し、発光素子２９５１からの光ビームは倒立して結像される。こうして、図１２の「１回目」のハッチングパターンの位置にスポット潜像Ｌspが形成される。なお、同図において、白抜きの丸印は、未だ形成されておらず今後形成される予定のスポット潜像を表す。また、同図において、符号２９５_1〜２９５_4でラベルされたスポット潜像は、それぞれに付された符号に対応する発光素子グループ２９５により形成されるスポット潜像であることを示す。
【００５３】
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。
【００５４】
次に、幅方向上流側から２番目の発光素子グループ２９５_2等に属する発光素子行２９５１Ｒのうち幅方向ＬＴＤの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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
ところで、かかるラインヘッド２９では、幅方向ＬＴＤに互いに異なる位置に配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を形成する（図１１）。そして、このような副走査方向ＳＤにおけるスポットグループ形成位置の違いに起因して、様々な露光不良が発生する場合があった。
【００５９】
具体的には、例えば第１・第２実施形態に示すように、感光体ドラム表面は図１３に示すような明減衰特性を有するために、スポット潜像は時間経過とともに大きくなる傾向を有する。したがって、副走査方向ＳＤに並んで形成された複数スポット潜像Ｌspのうち、副走査方向ＳＧの上流側のスポットグループＳＧにより形成されたスポット潜像Ｌspは、副走査方向ＳＤの下流側のスポットグループＳＧにより形成されたスポット潜像Ｌspよりも、形成されてからの時間が長いために、大きくなってしまう場合があった。その結果、主走査方向ＭＤに並んで形成された複数スポット潜像Ｌspの大きさにばらつきが発生する場合があった。
【００６０】
あるいは、第３実施形態に示すように、感光体ドラム表面は、副走査方向断面（副走査断面）において曲率形状を有する。したがって、幅方向ＬＴＤに異なる位置に配置された各発光素子グループ２９５の間で、発光素子グループ２９５と該発光素子グループ２９５が形成するスポットグループＳＧとの距離（素子スポットグループ間距離）が異なる場合がある。しかしながら、後述するように、このスポットグループＳＧにより形成されるスポット潜像は、素子スポットグループ間距離が長いほど広がる傾向を示す場合がある。その結果、副走査方向ＳＤに互いに異なる位置のスポットグループＳＧにより形成されるスポット潜像の間で、大きさにばらつきが発生する場合があった。
【００６１】
これに対して、以下の実施形態に示すラインヘッド２９では、発光素子２９５１の光量は、該発光素子２９５１が属する発光素子グループ２９５の幅方向ＬＴＤにおける位置に応じて調整されている。したがって、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された複数の発光素子グループ２９５のスポットグループ形成位置の違いに起因した露光不良の発生を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。
【００６２】
Ｄ−１．第１実施形態
図１３は、感光体ドラム表面の明減衰特性を示す図であり、横軸は時間[秒]を表し、縦軸は感光体ドラム表面の電位[V]を表す。ここで明減衰特性とは、感光体ドラムの表面電位の時間経過に対する変化を表す特性である。同図が示すように、時間０[秒]において、所定の負電位に帯電していた感光体ドラムの表面電位が、時間経過とともに増大している。このように、感光体ドラム表面は一定の表面電位を維持することはできず、表面電位は時間経過とともに増大する。
【００６３】
一方、図１１、図１２を示しながら説明したとおり、幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子グループから順番にスポットＳＰを形成して、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。したがって、主走査方向ＭＤに並んで形成された複数スポット潜像Ｌspのうち、幅方向ＬＴＤの上流側の発光素子グループ２９５により形成されたスポット潜像Ｌspは、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子グループ２９５により形成されたスポット潜像Ｌspよりも、形成されてからの時間が長いために大きくなってしまい、形成されるスポット潜像にばらつきが発生する場合があった。
【００６４】
図１４は、スポット潜像のばらつきを模式的に示す図である。同図では、発光素子グループ２９５_1，２９５_2，２９５_3の各発光素子２９５１により形成されるスポット潜像が模式的に示されている。上述の説明から判るとおり、発光素子グループ２９５_1は、発光素子グループ２９５_2，２９５_3よりも副走査方向ＳＤにおける上流側にスポットグループＳＧを形成する。また、発光素子グループ２９５_2は、発光素子グループ２９５_3よりも副走査方向ＳＤにおける上流側にスポットグループＳＧを形成する。このとき、同図の「光量の大小関係」の欄に示すように、発光素子グループ２９５に依らず各発光素子２９５１の光量を一定とすると、同図の「スポット潜像」の欄に示すようなスポット潜像Ｌspが主走査方向ＭＤに並んで形成される。ここで、各スポット潜像Ｌspのハッチングパターンは、図１２のハッチングパターンと同様の意味を有する。
【００６５】
つまり、副走査方向ＳＤにおいて上流側の発光素子グループ２９５により形成されたスポット潜像Ｌspは、下流側の発光素子グループ２９５により形成されたスポット潜像Ｌspよりも大きい。より具体的に見ると、発光素子グループ２９５_1により形成されるスポット潜像Ｌsp_1は、発光素子グループ２９５_2，２９５_3により形成されるスポット潜像Ｌsp_2，Ｌsp_3よりも大きい。また、発光素子グループ２９５_2により形成されるスポット潜像Ｌsp_2は、発光素子グループ２９５_3により形成されるスポット潜像Ｌsp_3よりも大きい。特に同図の例では、スポット潜像Ｌsp_1，Ｌsp_2，Ｌsp_3の主走査方向ＭＤにおける直径Ｄlm_1，Ｄlm_2，Ｄlm_3の大小関係は、
Ｄlm_1＞Ｄlm_2＞Ｄlm_3
となっている。そこで、このような問題に対応するために、第１実施形態では、次のように発光素子２９５１の光量が調整されている。
【００６６】
図１５は、第１実施形態における発光素子光量の調整態様の一例を模式的に示した図である。同図が示すように、第１実施形態では、上流側にスポットグループＳＧを形成する発光素子グループ２９５の発光素子２９５１ほど、その光量が少なく（小さく）設定されている。具体的には、発光素子グループ２９５_1の発光素子２９５１の光量は、発光素子グループ２９５_2，２９５_3の発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されており、発光素子グループ２９５_2の発光素子２９５１の光量は、発光素子グループ２９５_3の発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されている（同図の「光量の大小関係」の欄参照）。その結果、同図の「スポット潜像」の欄に示すように、スポット潜像Ｌsp_1，Ｌsp_2，Ｌsp_3のばらつきが抑制されており、スポット潜像Ｌsp_1，Ｌsp_2，Ｌsp_3の主走査方向ＭＤにおける直径Ｄlm_1，Ｄlm_2，Ｄlm_3のばらつきも緩和されている。
【００６７】
上述の通り第１実施形態では、発光素子２９５１の光量は、該発光素子２９５１が属する発光素子グループ２９５の幅方向ＬＴＤにおける位置に応じて調整されている。したがって、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された複数の発光素子グループ２９５のスポットグループ形成位置の違いに起因した露光不良の発生を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。
【００６８】
また、第１実施形態では、副走査方向ＳＤに異なる位置にスポットグループＳＧを形成する２個の発光素子グループ２９５のうち、副走査方向ＳＤにおいて上流側にスポットグループＳＧを形成する発光素子グループ２９５を上流側発光素子グループとするとともに下流側にスポットグループＳＧを形成する発光素子グループ２９５を下流側発光素子グループとしたとき、上流側発光素子グループの発光素子２９５１の光量は下流側発光素子グループの発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されている。具体的に説明すると、発光素子グループ２９５_1の発光素子２９５１（上流側発光素子）の光量は、発光素子グループ２９５_2の発光素子２９５１（下流側発光素子）の光量よりも少ない値に調整されている。また、発光素子グループ２９５_2の発光素子２９５１（上流側発光素子）の光量は、発光素子グループ２９５_3の発光素子２９５１（下流側発光素子）の光量よりも少ない値に調整されている。したがって、時間経過に伴うスポット潜像Ｌspの広がりに依らず、主走査方向ＭＤに並んで形成される複数のスポット潜像Ｌspのばらつきを抑制することができ、良好な露光が実現可能となる。
【００６９】
Ｄ−２．第２実施形態
図１６は第２実施形態における画像形成装置の説明図である。以下、同図を用いて第２実施形態について説明する。上述のようなラインヘッド２９を装備した画像形成装置１においては、帯電部２３により帯電された感光体ドラム表面に対して、ラインヘッド２９がスポットＳＰを形成すると、このスポットＳＰが形成された領域が除電されて、スポット潜像Ｌspが形成される。そして、このスポット潜像Ｌspは、現像位置ＤＰにおいて現像部２５によりトナー現像される。ここで、現像位置ＤＰはスポット潜像Ｌspがトナー現像される位置であり、この実施形態では現像ローラ２５１と感光体ドラム２１とが当接する位置が現像位置ＤＰに相当する。
【００７０】
一方、スポットグループＳＧと現像位置ＤＰとの副走査方向ＳＤにおける距離をスポットグループ現像間距離ＤＴgとしたとき、上記ラインヘッド２９では、副走査方向ＳＤに異なる位置に形成される各スポットＳＰの間で、スポット現像間距離ＤＴgが異なる。つまり、発光素子グループ２９５_1により形成されるスポットグループＳＧの副走査方向ＳＤにおける位置を位置ＬＣg_1とし、発光素子グループ２９５_2により形成されるスポットグループＳＧの副走査方向ＳＤにおける位置を位置ＬＣg_2とし、発光素子グループ２９５_3により形成されるスポットグループＳＧの副走査方向ＳＤにおける位置を位置ＬＣg_3としたとき、各位置ＬＣg_1，ＬＣg_2，ＬＣg_3と現像位置ＤＰとの副走査方向ＳＤにおける距離ＤＴg_1，ＤＴg_2，ＤＴg3（スポット現像間距離ＤＴg）は互いに異なり、次のような大小関係
ＤＴg_1＞ＤＴg_2＞ＤＴg3
を有する（図１６参照）。なお、スポットグループＳＧの位置は、スポットグループＳＧの重心点として求めることができる。つまり、スポットグループＳＧを構成する各スポットＳＰについて光量分布がピークとなる位置をスポットＳＰのピーク位置として求め、さらに、これらピーク位置の幾何重心をスポットグループＳＧの位置として求めることができる。
【００７１】
したがって、副走査方向ＳＤにおいて上流側のスポットグループＳＧにより形成されたスポット潜像Ｌspの電位と、下流側のスポットグループＳＧにより形成されたスポット潜像Ｌspの電位とが、現像位置ＤＰにおいて異なる場合があった。より具体的なシミュレーション結果を示して説明すると、現像位置ＤＰにおけるスポット潜像Ｌsp_1，Ｌsp_2，Ｌsp_3それぞれの電位を電位ＶＴ_1，ＶＴ_2，ＶＴ_3としたとき、
ＶＴ_1＝−１０５．９[Ｖ]
ＶＴ_2＝−１０２．４[Ｖ]
ＶＴ_3＝−９９．３[Ｖ]
と、各電位がばらつく場合があった。なお、かかるシミュレーションは、感光体ドラム径＝４０[mm]、感光体線速＝２１２mm／秒、露光現像間角度ＡＧ＝６８°、発光素子グループ行ピッチＰegr＝１．７[mm]の条件で行なった。なお、露光現像間角度ＡＧは、感光体ドラム２１の回転軸ＣＰ21から発光素子グループ２９５_2のスポットグループ形成位置ＬＣg_2に伸びる直線と、回転軸ＣＰ21から現像位置ＤＰに伸びる直線とが交差してできる角度である（図１６）。また、感光体ドラム表面は、図１３に示した明減衰特性を有するものとする。
【００７２】
したがって、副走査方向ＳＤにおいて上流側のスポットグループＳＧにより形成されたスポット潜像Ｌspと下流側のスポットＳＰにより形成されたスポット潜像Ｌspとが、現像位置ＤＰにおいて大きさ等が異なる場合があり、換言すれば、現像位置ＤＰにおいてスポット潜像Ｌspの大きさ等がばらつく場合があった。そこで、かかる問題に対応するために、第２実施形態では、次のように発光素子２９５１の光量が調整されている。
【００７３】
図１７は、第２実施形態における発光素子光量の調整態様の一例を模式的に示した図である。同図が示すように、スポットグループＳＧの位置ＬＣg_1，ＬＣg_2，ＬＣg_3と現像位置ＤＰまでの距離ＤＴgが長い（大きい）発光素子グループ２９５の発光素子２９５１ほど、その光量が少なく（小さく）設定されている。具体的には、発光素子グループ２９５_1の発光素子２９５１の光量は、発光素子グループ２９５_2，２９５_3の発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されており、発光素子グループ２９５_2の発光素子２９５１の光量は、発光素子グループ２９５_3の発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されている（同図の「光量の大小関係」の欄参照）。その結果、同図の「現像位置ＤＰでのスポット潜像」の欄に示すように、現像位置ＤＰにおけるスポット潜像Ｌsp_1，Ｌsp_2，Ｌsp_3のばらつきが抑制されており、例えば、スポット潜像Ｌsp_1，Ｌsp_2，Ｌsp_3の主走査方向ＭＤにおける直径Ｄlm_1，Ｄlm_2，Ｄlm_3のばらつきも抑制されている。
【００７４】
上述の通り第２実施形態においても、発光素子２９５１の光量は、該発光素子２９５１が属する発光素子グループ２９５の幅方向ＬＴＤにおける位置に応じて調整されている。したがって、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された複数の発光素子グループ２９５のスポットグループ形成位置の違いに起因した露光不良の発生を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。
【００７５】
また、第２実施形態では、発光素子２９５１の光量は、該発光素子２９５１が属する発光素子グループ２９５が形成するスポットグループＳＧと現像位置ＤＰとの副走査方向ＳＤにおける距離ＤＴgに応じて調整されている。したがって、現像位置ＤＰにおけるスポット潜像Ｌspのばらつきを抑制して、良好な画像形成が可能となっている。
【００７６】
Ｄ−３．第３実施形態
ところで、感光体ドラム２１の表面は、副走査方向ＳＤの断面（副走査断面）において曲率形状を有する（図１８等）。なお、本明細書において、円筒形の周表面の形状を「曲率形状」と定義する。しかも、上述の通り、ラインヘッド２９では、幅方向ＬＴＤに異なる位置に配置された各発光素子グループ２９５は、感光体ドラム表面の副走査方向ＳＤに互いに異なる位置にスポットグループＳＧを形成する。したがって、幅方向ＬＴＤに異なる位置に配置された各発光素子グループ２９５の間で、発光素子グループ２９５と該発光素子グループ２９５が形成するスポットグループＳＧとの距離（素子スポットグループ間距離Ｌesg）が異なる場合がある。ここで、素子スポットグループ間距離Ｌesgは、発光素子グループ２９５の重心点と、該発光素子グループ２９５により形成されるスポットグループＳＧの重心点との距離である。また、発光素子グループ２９５の重心点は、該発光素子グループ２９５が有する複数の発光素子２９５１の幾何重心として求めることができ、図１０に示したように、光軸ＯＡに対して８個の発光素子２９５１を対称に配置した発光素子グループ２９５の重心点は、対称中心（換言すれば光軸ＯＡ）と一致することとなる。また、スポットグループＳＧの重心点は次のようにして求めることができる。つまり、スポットグループＳＧを構成する各スポットＳＰについて、光量分布がピークとなる位置をスポットＳＰのピーク位置として求め、さらに、これらピーク位置の幾何重心をスポットグループＳＧの重心点として求めることができる。
【００７７】
しかしながら、このスポットＳＰにより形成されるスポット潜像Ｌspは、素子スポットグループ間距離Ｌesgが長いほど広がる傾向を示す場合がある。つまり、感光体ドラム表面の曲率形状に起因して、光ビームの結像位置が感光体ドラム表面からずれてしまう場合があり、素子スポットグループ間距離Ｌesgが短い発光素子グループ２９５の光ビームは感光体ドラム表面に結像される一方、素子スポットグループ間距離Ｌesgが長い発光素子グループ２９５の光ビームは感光体ドラム表面からずれた位置に結像される場合がある。かかる場合、素子スポットグループ間距離Ｌesgが長い発光素子グループ２９５により感光体ドラム表面に形成されうるスポットグループＳＧの各スポットＳＰは広がってしまうこととなる。その結果、副走査方向ＳＤにおいて互いに異なる位置のスポットグループＳＧにより形成された複数のスポット潜像Ｌspの間で、大きさにばらつきが発生する場合があった。
【００７８】
図１８は、スポット潜像のばらつきを模式的に示す図である。同図の「ラインヘッドの側面図」の欄に示すように、素子スポットグループ間距離Ｌesgが、発光素子グループ２９５の間で異なっている。具体的には、発光素子グループ２９５_1と、該発光素子グループ２９５のスポットグループ形成位置ＬＣg_1との距離を素子スポットグループ間距離Ｌesg_1とするとともに、発光素子グループ２９５_2と、該発光素子グループ２９５のスポットグループ形成位置ＬＣg_2との距離を素子スポットグループ間距離Ｌesg_2としたとき、各素子スポットグループ間距離Ｌesg_1，Ｌesg_2の大小関係は、次式
Ｌesg_1＞Ｌesg_2
となっている。なお、スポットグループ形成位置ＬＣgは、該スポットグループＳＧの重心点に相当する。その結果、発光素子グループ２９５_1により形成されるスポット潜像Ｌsp_1が、発光素子グループ２９５_2により形成されるスポット潜像Ｌsp_2よりも大きくなっている（同図の「感光体ドラム表面の平面図」の欄参照）。特に同図の例では、スポット潜像Ｌsp_1の副走査方向ＳＤにおける径Ｄls_1が、スポット潜像Ｌsp_2の副走査方向ＳＤにおける径Ｄls_2よりも大きくなっている。なお、第３実施形態において、発光素子グループ２９５_3と、該発光素子グループ２９５_3のスポットグループ形成位置ＬＣg_3との距離は、発光素子グループ２９５_1に対応する素子スポットグループ間距離Ｌesg_1と略等しい。そして、このようなスポット潜像のばらつきに対応するために、第３実施形態では、次のように発光素子２９５１の光量が調整されている。
【００７９】
図１９は、第３実施形態における発光素子光量の調整態様の一例を模式的に示した図である。第３実施形態では、素子スポットグループ間距離Ｌesgが長い発光素子グループ２９５の発光素子ほど、その光量が少なく（小さく）設定されている。具体的には、発光素子グループ２９５_1（２９５_3）の発光素子２９５１の光量は、発光素子グループ２９５_2の発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されている。その結果、図１９の「感光体ドラム表面の平面図」に示すように、スポット潜像Ｌsp_1の副走査方向ＳＤにおける径Ｄls_1と、スポット潜像Ｌsp_2の副走査方向ＳＤにおける径Ｄls_2とは略等しく、図１８で示したようなスポット潜像のばらつきが抑制されている。
【００８０】
上述の通り第３実施形態では、発光素子２９５１の光量は、該発光素子２９５１が属する発光素子グループ２９５の幅方向ＬＴＤにおける位置に応じて調整されている。したがって、幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に配置された複数の発光素子グループ２９５のスポットグループ形成位置の違いに起因した露光不良の発生を抑制して、良好な露光が実現可能となっている。
【００８１】
特に第３実施形態では、副走査方向ＳＤに互いに異なる位置にスポットグループＳＧを形成して素子スポットグループ間距離Ｌesgが互いに異なる２個の発光素子グループ２９５のうち、素子スポットグループ間距離Ｌesgが長い発光素子グループ２９５の発光素子２９５１の光量は素子スポットグループ間距離Ｌesgの短い発光素子グループ２９５の発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されているように構成されている。具体的に説明すると、発光素子グループ２９５_1の発光素子２９５１の光量は、発光素子グループ２９５_2の発光素子２９５１の光量よりも少ない値に調整されている。したがって、素子スポットグループ間距離Ｌesgに依らず、スポット潜像Ｌspの大きさのばらつきを抑制することができ、良好な露光が実現可能となっている。
【００８２】
Ｅ．その他
このように上記実施形態では、副走査方向ＳＤおよび幅方向ＬＴＤが本発明の「第１方向」に相当し、主走査方向ＳＤおよび長手方向ＬＧＤが本発明の「第２方向」に相当し、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当し、感光体ドラム２１の表面が本発明の「像面」に相当し、レンズＬＳが本発明の「結像光学系」に相当し、レンズアレイ２９９が本発明の「光学系アレイ」に相当している。
【００８３】
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。上記実施形態では、３行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の行数は３行に限られず、例えば２行であっても良い。
【００８４】
また、上記実施形態では、発光素子グループ２９５は、２行の発光素子行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の行数は２行に限られず、例えば１行であっても良い。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
また、上記実施形態では、現像ローラ２５１を感光体ドラム表面に当接させた接触現像方式によりトナー現像が実行されている。しかしながら、トナー現像の方式はこれに限られず、感光体ドラム表面から現像ローラを離間配置するとともに現像ローラから感光体ドラム表面にトナーを飛翔させて現像を行なう、非接触現像方式によりトナー現像を実行しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本明細書で用いる用語の説明図。
【図２】本明細書で用いる用語の説明図。
【図３】本発明にかかる画像形成装置の一例を示す図。
【図４】図３の画像形成装置の電気的構成を示す図。
【図５】本発明にかかるラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図６】図５に示したラインヘッドの幅方向断面図。
【図７】レンズアレイの概略を示す斜視図。
【図８】レンズアレイの長手方向ＬＧＤの断面図。
【図９】ヘッド基板の裏面の構成を示す図。
【図１０】各発光素子グループにおける発光素子の配置を示す図。
【図１１】スポット形成動作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】感光体ドラム表面の明減衰特性を示す図。
【図１４】スポット潜像のばらつきを模式的に示す図。
【図１５】第１実施形態における発光素子光量の調整態様の一例を模式的に示した図。
【図１６】第２実施形態における画像形成装置の説明図。
【図１７】第２実施形態における発光素子光量の調整態様の一例を模式的に示した図。
【図１８】スポット潜像のばらつきを模式的に示す図。
【図１９】第３実施形態における発光素子光量の調整態様の一例を模式的に示した図。
【符号の説明】
【００８９】
２１Ｙ、２１Ｋ…感光体ドラム（潜像担持体）、  ２５…現像部（現像手段）、  ２５１…現像ローラ、  ２９…ラインヘッド、  ２９３…ヘッド基板、  ２９５…発光素子グループ、  ２９５１…発光素子、  ２９９…レンズアレイ、  ＬＳ…レンズ、  ＳＰ…スポット、  Ｌsp…スポット潜像、  ＭＤ…主走査方向（第２方向），  ＳＤ…副走査方向（第１方向）、  ＬＧＤ…長手方向（第２方向）、  ＬＴＤ…幅方向（第１方向）、  ＤＰ…現像位置
【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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