JP2008036937A - ラインヘッド及び該ラインヘッドを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子グループを並べて配置するとともに該複数の発光素子グループに対して一対一で複数の結像レンズを配置するラインヘッドにおいて、クロストークの発生を抑制して、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。
【解決手段】主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されているラインヘッドにおいて、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成することで、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制して良好なスポット形成を実現する。
【選択図】図１２

Description

この発明は、被走査面に対して光ビームを走査するラインヘッド及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。

この種のラインヘッドとしては、例えば特許文献１に記載のように、複数の発光素子を配列して構成される発光素子グループ（同特許文献における「発光素子アレイ」）を用いたものが提案されている。さらに、特許文献１記載のラインヘッドでは、複数の発光素子グループを並べて配置するとともに、該複数の発光素子グループに対して一対一で複数の結像レンズを対向配置している。そして、発光素子グループの発光素子から射出された光ビームは、該発光素子グループに対向する結像レンズにより結像されて、被走査面にスポットが形成される。

特開２０００−１５８７０５号公報

ところで、上述のようなラインヘッドにおいては、発光素子グループの発光素子から射出された光ビームが、該発光素子グループに対向する結像レンズにのみ入射することが好適である。しかしながら、かかるラインヘッドでは、複数の発光素子グループを並べて配置するとともに該複数の発光素子グループに対して一対一で対向して複数の結像レンズを配置しているため、いわゆるクロストークが発生する場合があった。即ち、ある発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対向する結像レンズに隣り合う結像レンズにも入射することがあった。そして、その結果、良好なスポット形成が実現できないという問題が発生する場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の発光素子グループを並べて配置するとともに該複数の発光素子グループに対して一対一で複数の結像レンズを配置するラインヘッドにおいて、クロストークの発生を抑制して、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。

この発明にかかるラインヘッドは、主走査方向に略直交する副走査方向に搬送される被走査面に光ビームを結像してスポットを形成するラインヘッドであって、上記目的を達成するために、それぞれが複数の発光素子を有する複数の発光素子グループと、該複数の発光素子グループに一対一で対応して配置されるとともに各々がそれに対応する発光素子グループに属する複数の発光素子各々から射出される光ビームを被走査面に結像する複数の結像レンズと備え、複数の発光素子グループの各々では、主走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇxが副走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇyよりも大きくなるように、２個以上の発光素子を主走査方向に並べた発光素子列が副走査方向に複数並べられて複数の発光素子が２次元配置され、しかも、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyよりも大きくなるように、２個以上の発光素子グループを主走査方向に主走査グループピッチＰxで並べたグループ列が副走査方向に副走査グループピッチＰyで複数並べられて複数の発光素子グループが２次元配置されていることを特徴としている。

このように構成されたラインヘッドでは、複数の発光素子により構成される発光素子グループが複数個設けられている。また、各発光素子グループに対応して結像レンズが配置されている。つまり、発光素子グループと同一個数の結像レンズが設けられ、複数の発光素子グループと複数の結像レンズとが互いに一対一の対応関係で配置されている。そして、複数の発光素子グループの各々では、２個以上の発光素子を主走査方向に並べた発光素子列が副走査方向に複数並べられて複数の発光素子が２次元配置されている。また、これらの発光素子から光ビームが射出されると、該発光素子グループに対応する結像レンズにより光ビームが被走査面に結像されてスポットが形成される。特に、本発明では、発光素子グループおよび発光素子は次のように配置されている。すなわち、発光素子グループは主走査方向に主走査グループピッチＰxで並べられてグループ列が複数個形成されている。しかも、これらのグループ列は副走査方向に副走査グループピッチＰyで並べられている。このような配列を採用することで複数の発光素子グループが２次元配置されている。

また、各発光素子グループでは、主走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇxが副走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇyよりも大きくなっている。したがって、各発光素子グループは主走査方向を長軸とする扁平配列構造を有している。その結果、主走査方向におけるクロストークが発生する可能性が生じている。というのも、上記のような配置構成を有するラインヘッドでは、発光素子グループの一方端側発光素子と、該発光素子に隣接する発光素子グループに対応する結像レンズと距離Δ（後の図１２参照）が小さくなる傾向にあるからである。

そこで、本発明では、グループ列を構成する複数の発光素子グループ間のピッチ、つまり主走査グループピッチＰxがグループ列のピッチ、つまり副走査グループピッチＰyよりも大きくなるように構成されている。このため、主走査方向において互いに隣接する発光素子グループ間の間隔が十分に確保される。その結果、上記距離Δが十分に確保される。したがって、発光素子グループ端部に位置する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズにも入射するという、主走査方向へのクロストークを抑制することが可能となり、良好なスポット形成の実現が可能となる。

ところで、上記ラインヘッドは、発光素子グループの発光素子から射出された光ビームを結像レンズにより結像することで、被走査面にスポットを形成する。この際、ラインヘッドは、所定の解像度を実現するように被走査面にスポットを形成する。換言すれば、被走査面で互いに隣接するスポット間の距離は、予め設定された解像度を実現するように設定されている。よって、結像レンズは、かかるスポット間距離を実現すべく、発光素子グループが有する複数の発光素子から射出される光ビームを所定の倍率で拡大・縮小して、被走査面にスポットを形成する。

ここで、結像レンズが拡大光学系（倍率の絶対値が１より大きい結像レンズ）である場合と縮小光学系（倍率の絶対値が１より小さい結像レンズ）である場合とで、上述のような解像度実現のために求められる発光素子グループの構成について考える。結像レンズが拡大光学系の場合、主走査方向に隣り合う２個の発光素子から射出された光ビームは、拡大されながら被走査面に２個のスポットとして形成される。つまり、これら２個の発光素子間距離に比べて、被走査面の２個のスポット間距離は大きい。一方、結像レンズが縮小光学系の場合における発光素子間距離とスポット間距離との関係は、拡大光学系の場合と逆となる。つまり、２個の発光素子間距離に比べて、被走査面の２個のスポット間距離は小さい。よって、同じ解像度を実現するにあたっては、拡大光学系を用いた場合は、主走査方向に隣り合う発光素子間距離は小さいことが求められるのに対して、縮小光学系を用いた場合は、主走査方向に隣り合う発光素子間距離は大きいことが求められる。その結果、拡大光学系を用いた場合は、主走査グループ幅が小さい発光素子グループが求められるのに対して、縮小光学系を用いた場合は、主走査グループ幅が大きい発光素子グループが求められることとなる。

そこで、結像レンズの倍率の絶対値を１より大きい値に設定しても良い。なんとなれば、このように構成することで、上述のような、発光素子グループ端部に位置する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向へのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となるからである。つまり、上述の議論が示すとおり、結像レンズとして拡大光学系を用いた場合、発光素子グループの主走査グループ幅を小さくすることができる。よって、主走査方向における発光素子グループの端部に位置する発光素子と、該発光素子に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズとの距離を大きくすることが可能となる。したがって、発光素子グループ端部に位置する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向へのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となる。

また、１つの発光素子グループにおいて、発光素子グループの位置に対して該発光素子グループに属する複数の発光素子が対称に配置されている場合、該発光素子グループの位置が対応する結像レンズの光軸上にあるように構成しても良い。なんとなれば、発光素子グループ端部に位置する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向へのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となるからである。なお、この理由については後述する。

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、その表面が副走査方向に搬送される潜像担持体と、潜像担持体の表面を被走査面として該潜像担持体表面にスポットを形成する上記ラインヘッドと同一構成を有する露光手段とを備えることを特徴としている。よって、発光素子グループ端部に位置する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズにも入射するという、主走査方向へのクロストークを抑制することが可能となり、良好なスポットにより画像形成を実行することが可能となる。

図１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２は図１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１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。

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１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。

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１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。

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。

ラインヘッド２９は、感光体ドラム２１の軸方向（図１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。

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Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。

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。

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。

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。

転写ベルトユニット８は、駆動ローラ８２と、図１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１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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図３は、本発明にかかるラインヘッド（露光手段）の一実施形態の概略を示す斜視図である。また、図４は、本発明にかかるラインヘッド（露光手段）の一実施形態の副走査方向の断面図である。本実施形態におけるラインヘッド２９は、主走査方向ＸＸ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。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。

ケース２９１は、感光体ドラム２１の表面に対向する位置に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、該マイクロレンズアレイ２９９に近い順番で、遮光部材２９７及びガラス基板２９３を備えている。また、ガラス基板２９３の裏面（ガラス基板２９３が有する２つの面のうちマイクロレンズアレイ２９９と逆側の面）には、複数の発光素子グループ２９５が設けられている。即ち、複数の発光素子グループ２９５は、ガラス基板２９３の裏面に、主走査方向ＸＸ及び副走査方向ＹＹ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。ここで、複数の発光素子グループ２９５の各々は、複数の発光素子を２次元的に配列して構成されるが、これについては後に説明する。また、本実施形態では、発光素子として有機ＥＬ（Electro-Luminescence）を用いる。つまり、本実施形態では、ガラス基板２９３の裏面に有機ＥＬを発光素子として配置している。そして、複数の発光素子それぞれから感光体ドラム２１の方向に射出される光ビームは、ガラス基板２９３を介して遮光部材２９７へ向うこととなる。

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、ガラス基板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。よって、１つの発光素子グループ２９５に属する発光素子から出た光は全て同一の導光孔２９７１を介してマイクロレンズアレイ２９９へ向うとともに、異なる発光素子グループ２９５からで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、マイクロレンズアレイ２９９により、感光体ドラム２１の表面にスポットとして結像されることとなる。なお、マイクロレンズアレイ２９９の具体的構成、及び、該マイクロレンズアレイ２９９による光ビームの結像状態については、後に詳述する。

図４に示すように、固定器具２９１４によって、裏蓋２９１３がガラス基板２９１３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２９３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。

図５は、マイクロレンズアレイの概略を示す斜視図である。また、図６は、マイクロレンズアレイの主走査方向の断面図である。マイクロレンズアレイ２９９は、ガラス基板２９９１を有するとともに、該ガラス基板２９９１を挟むように一対一で配置された２枚のレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂにより構成されるレンズ対を複数有している。なお、これらレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂは樹脂により形成することができる。

つまり、ガラス基板２９９１の表面２９９１Ａには複数のレンズ２９９３Ａが配置されるとともに、複数のレンズ２９９３Ａに一対一で対応するように、複数のレンズ２９９３Ｂがガラス基板２９９１の裏面２９９１Ｂに配置されている。また、レンズ対を構成する２枚のレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂは、相互に光軸ＯＡを共通にする。また、これら複数のレンズ対は、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、一対一の対を成すレンズ対２９９３Ａ，２９９３Ｂと、かかるレンズ対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ＭＬ」と称することとする。そして、これら複数のレンズ対（マイクロレンズＭＬ）は、発光素子グループ２９５の配置に対応して、主走査方向ＸＸ及び副走査方向ＹＹ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。

図７は、複数の発光素子グループの配置を示す図である。本実施形態では、主走査方向ＸＸに４個の発光素子２９５１を所定間隔毎に並べて構成される発光素子列Ｌ２９５１を、副走査方向ＹＹに２個並べて、１つの発光素子グループ２９５を構成している。つまり、同図の２点鎖線で示されるマイクロレンズＭＬに対応して８個の発光素子２９５１が、発光素子グループ２９５を構成している。そして、複数の発光素子グループ２９５は次のように配置されている。

つまり、主走査方向ＸＸに発光素子グループ２９５を所定個数（２個以上）並べて構成される発光素子グループ列Ｌ２９５（グループ列）が副走査方向ＹＹに３個並ぶように、発光素子グループ２９５は２次元的に配置されている。また、全ての発光素子グループ２９５は、互いに異なる主走査方向位置に配置されている。更に、主走査方向位置が隣り合う発光素子グループ（例えば、発光素子グループ２９５Ｃ１と発光素子グループ２９５Ｂ１）の副走査方向位置が互いに異なるように、複数の発光素子グループ２９５は配置されている。なお、本明細書において、発光素子２９５１の幾何重心点を発光素子２９５１の位置とする。よって、２個の発光素子の間の距離は、各発光素子の幾何重心間距離を意味する。また、本明細書において「発光素子グループの幾何重心」とは、同一の発光素子グループ２９５に属する全ての発光素子位置の幾何重心を意味する。また、主走査方向位置及び副走査方向位置とはそれぞれ注目する位置の主走査方向成分及び副走査方向成分を意味する。

そして、かかる発光素子グループ２９５の配置に対応して、遮光部材２９７に導光孔２９７１が穿設されるとともに、レンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂで構成されるレンズ対が配置される。つまり、本実施形態においては、発光素子グループ２９５の重心位置と、導光孔２９７１の中心軸と、レンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂで構成されるレンズ対の光軸ＯＡとは、略一致するように構成されている。そして、発光素子グループ２９５の発光素子２９５１から射出された光ビームは、対応する導光孔２９７１を介してマイクロレンズアレイ２９９に入射するとともに、該マイクロレンズアレイ２９９により感光体ドラム２１の表面にスポットとして結像される。

図８は、本実施形態におけるマイクロレンズアレイの結像状態を示す図である。また、同図では、マイクロレンズアレイ２９９の結像特性を示すために、発光素子グループ２９５の幾何重心Ｅ0と、該幾何重心Ｅ0より所定間隔だけ離れた位置Ｅ1，Ｅ2とから射出された光ビームの軌跡を表している。かかる軌跡が示すように、各位置から射出された光ビームは、ガラス基板２９３の裏面に入射した後、該ガラス基板２９３の表面から射出される。そして、ガラス基板２９３の表面から射出された光ビームはマイクロレンズアレイ２９９を介して感光体ドラム表面（被走査面）に到達する。

図８が示すように、発光素子グループの幾何重心位置Ｅ0から射出される光ビームは、感光体ドラム２１の表面とレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡとの交点Ｉ0に結像される。これは、上述の通り、本実施形態では、発光素子グループ２９５の幾何重心位置Ｅ0（発光素子グループ２９５の位置）がレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡの上に在ることに起因するものである。また、位置Ｅ1，Ｅ2から射出される光ビームは、それぞれ感光体ドラム２１の表面の位置Ｉ1，Ｉ2に結像される。つまり、位置Ｅ1から射出される光ビームは、主走査方向ＸＸにおいてレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡを挟んで逆側の位置Ｉ1に結像されるとともに、位置Ｅ2から射出される光ビームは、主走査方向ＸＸにおいてレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂの光軸ＯＡを挟んで逆側の位置Ｉ2に結像される。即ち、互いに光軸を共通にするレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板２９９１とで構成された結像レンズは、反転特性を有するいわゆる反転光学系である。

また、同図が示すように、位置Ｅ1，Ｅ0の間の距離と比較して、光ビームが結像される位置Ｉ1，Ｉ0の間の距離は長い。即ち、本実施形態における上記光学系の倍率（光学倍率）の絶対値は１より大きい。つまり、本実施形態における上記光学系は、拡大特性を有するいわゆる拡大光学系である。このように本実施形態では、互いに光軸を共通にするレンズ２９９３Ａ，２９９３Ｂから成るレンズ対と、該レンズ対に挟まれるガラス基板２９９１とで構成された光学系であるマイクロレンズＭＬが、本発明における「結像レンズ」として機能している。

図９は、本実施形態における発光素子の配置の詳細を示す図である。同図において符号ＣＧ２９５１は、発光素子２９５１の幾何重心（発光素子２９５１の位置）を表す。また、符号ＣＧ２９５は、発光素子グループ２９５に属する８個の発光素子２９５１各々の位置全ての幾何重心（発光素子グループ２９５の幾何重心）を表す。同図が示すように、本実施形態では、主走査方向ＸＸに所定間隔毎に４個の発光素子を並べて構成される発光素子列Ｌ２９５１が副走査方向ＹＹに２個並ぶように、８個の発光素子２９５１が２次元的に配置されている。そして、同一の発光素子グループ内において、８個の発光素子２９５１の主走査方向ＸＸの位置がそれぞれ異なるとともに、主走査方向ＸＸの位置が隣り合う２個の発光素子２９５１が互いに異なる発光素子列Ｌ２９５１に属するように、これら２つの発光素子列Ｌ２９５１を副走査方向ＹＹに並べている。このように、本実施形態では、同一の発光素子グループに属する８個の発光素子２９５１が、本発明における「複数の発光素子」に相当する。

また、図９において、符号Ｇxは、１つの発光素子グループ２９５における、主走査方向ＸＸに最上流の発光素子２９５１と最下流の発光素子２９５１との距離（主走査グループ幅）を表す。また、符号Ｇyは、１つの発光素子グループ２９５における、副走査方向ＹＹに最上流の発光素子２９５１の位置と最下流の発光素子２９５１の位置との距離（副走査グループ幅）を表す。そして、同図が示すように、本実施形態では、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されている。つまり、各発光素子グループ２９５は主走査方向ＸＸを長軸とする扁平配列構造を有している。具体的には、本実施形態では、Ｇx＝０．１４８ｍｍ、Ｇy＝０．０２１ｍｍに設定されている。

図１０は、本実施形態における、隣り合う発光素子グループ間の関係を示す図である。同図において、符号Ｐxは、主走査方向ＸＸの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心ＣＧ２９５の間の距離（主走査グループピッチ）を表している。また、符号Ｐyは、副走査方向ＹＹの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心ＣＧ２９５の間の距離（副走査グループピッチ）を表している。そして、同図が示すように、本実施形態では、主走査グループピッチＰxは副走査グループピッチＰyよりも大きく設定されている。具体的には、本実施形態では、Ｐx＝１．０１６ｍｍ、Ｐy＝０．９ｍｍに設定されている。

図１１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２、図７、図１１を用いて本実施形態におけるラインヘッドによるスポット形成動作を説明する。また、発明の理解を容易にするため、ここでは主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する場合について説明する。本実施形態では、感光体ドラム２１（潜像担持体）の表面（被走査面）を副走査方向ＹＹに搬送しながら、ヘッド制御モジュール５４により複数の発光素子を所定のタイミングで発光させることで、主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。

つまり、本実施形態のラインヘッドでは、副走査方向位置Ｙ１〜Ｙ６の各位置に対応して、副走査方向ＹＹに６個の発光素子列Ｌ２９５１が並べて配置されている（図７）。そこで、本実施形態では、同一の副走査方向位置にある発光素子列Ｌ２９５１は、略同一のタイミングで発光させるとともに、異なる副走査方向位置にある発光素子列Ｌ２９５１は、互いに異なるタイミングで発光させる。より具体的には、副走査方向位置Ｙ１〜Ｙ６の順番で、発光素子列Ｌ２９５１を発光させる。そして、感光体ドラム２１の表面を副走査方向ＹＹに搬送しながら、上述の順番で発光素子列Ｌ２９５１を発光させることで、該表面の主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。

かかる動作を、図７，１１を用いて説明する。まず最初に、副走査方向ＹＹに最上流の発光素子グループ２９５Ａ１，２９５Ａ２，２９５Ａ３，…に属する副走査方向位置Ｙ１の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１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、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「１回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。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を表す。また、同図において、符号２９５Ｃ１，２９５Ｂ１，２９５Ａ１，２９５Ｃ２でラベルされたスポットは、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であることを示す。

次に、同発光素子グループ２９５Ａ１，２９５Ａ２，２９５Ａ３，…に属する副走査方向位置Ｙ２の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１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、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「２回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。ここで、感光体ドラム２１の表面の搬送方向が副走査方向ＹＹであるのに対して、副走査方向ＹＹの下流側の発光素子列Ｌ２９５１から順番に（つまり、副走査方向位置Ｙ１，Ｙ２の順番に）発光させたのは、「結像レンズ」が反転特性を有することに対応するためである。

次に、副走査方向上流側から２番目の発光素子グループ２９５Ｂ１，２９５Ｂ２，２９５Ｂ３，…に属する副走査方向位置Ｙ３の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１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、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「３回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。

次に、同発光素子グループ２９５Ｂ１，２９５Ｂ２，２９５Ｂ３，…に属する副走査方向位置Ｙ４の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１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、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「４回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。

次に、副走査方向最下流の発光素子グループ２９５Ｃ１，２９５Ｃ２，２９５Ｃ３，…に属する副走査方向位置Ｙ５の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１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、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「５回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。

そして最後に、同発光素子グループ２９５Ｃ１，２９５Ｃ２，２９５Ｃ３，…に属する副走査方向位置Ｙ６の発光素子列Ｌ２９５１の発光素子２９５１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、上述の反転拡大特性を有する「結像レンズ」により、反転されつつ拡大されて感光体ドラム表面に結像される。つまり、図１１の「６回目」のハッチングパターンの位置にスポットが形成される。このように、１〜６回目までの発光動作を実行することで、主走査方向ＸＸに伸びる直線上に複数のスポットを並べて形成する。

このように、本実施形態におけるラインヘッドでは、それぞれが複数の発光素子２９５１を有する複数の発光素子グループ２９５と、該複数の発光素子グループ２９５に一対一で対応して配置されるとともに各々がそれに対応する発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１各々から射出される光ビームを感光体ドラム表面（被走査面）に結像する複数のマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）とを備える。そして、複数の発光素子グループ２９５及び複数の発光素子２９５１は、次のように配置されている。つまり、複数の発光素子グループ２９５は、２個以上の発光素子グループ２９５を主走査方向ＸＸに並べて成るグループ列Ｌ２９５が副走査方向ＹＹに複数並ぶように２次元的に配置されている。また、同一の発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１は、２個以上の発光素子２９５１を主走査方向ＸＸに並べて構成される発光素子列Ｌ２９５１が副走査方向ＹＹに複数並ぶように２次元的に配置されている。

また、上記ラインヘッド２９は、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きくなるように構成されている。かかるラインヘッド２９では、発光素子グループ２９５が主走査方向ＸＸを長軸とする扁平配列構造を有しているため、主走査方向へのクロストークが発生する可能性がある。つまり、このように発光素子グループ２９５が構成された場合、主走査方向ＸＸにおける発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１と、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズとの距離Δが小さくなる傾向にある。よって、かかる発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向に隣り合う結像レンズにも入射するという、主走査方向ＸＸへのクロストークが発生する可能性がある。そして、かかるクロストークが発生すると、良好なスポット形成が実現できない可能性がある。次に、かかる課題と該課題の解決手段について図を用いて説明する。

図１２は、本発明の原理を示す模式図である。同図において、実線円２９９３Ｂ及び２９９３ＢＴは、マイクロレンズＭＬ（結像レンズ）の構成部材の１つであるレンズ２９９３Ｂを表している。なお上述の通り、該レンズ２９９３Ｂは発光素子グループ２９５に対応して配置されている。本実施形態のラインヘッドのように、発光素子グループ２９５が主走査方向ＸＸを長軸とする扁平配列構造を有する場合においては、主走査方向ＸＸへのクロストークが発生する可能性がある。つまり、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔ（図１２）から射出された光ビームが、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにもレンズ２９９３ＢＴを介して入射する可能性がある。これに対して、上記ラインヘッドは次のように構成している。つまり、主走査方向ＸＸの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心ＣＧ２９５の間の距離を主走査グループピッチＰxと、副走査方向ＹＹの位置が隣り合う２個の発光素子グループ２９５それぞれの幾何重心の間の距離を副走査グループピッチＰyと定義したとき、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成されている。よって、主走査方向位置が隣り合う２個の発光素子グループの間の距離Ｐxが十分に確保される。その結果、主走査方向ＸＸにおける発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔと、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズとの距離Δも十分に確保されることとなる。したがって、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔから射出された光ビームが、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制することが可能となり、良好なスポット形成の実現が可能となる。

ところで、上記ラインヘッド２９は、発光素子グループ２９５の発光素子２９５１から射出された光ビームをマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）により結像することで、被走査面にスポットを形成する。この際、ラインヘッド２９は、所定の解像度を実現するように被走査面にスポットを形成する。換言すれば、被走査面で互いに隣接するスポット間の距離は、予め設定された解像度を実現するように設定されている。よって、結像レンズは、かかるスポット間距離を実現すべく、発光素子グループ２９５が有する複数の発光素子２９５１から射出される光ビームを所定の倍率（光学倍率）で被走査面にスポットとして結像する。そして、上記実施形態にかかるラインヘッド２９では、結像レンズとして、倍率の絶対値が１より大きい拡大光学系を用いている。よって、主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となる。この理由について説明する。

まず、上記理由を説明するにあたり、結像レンズが拡大光学系（倍率の絶対値が１より大きい結像レンズ）である場合と縮小光学系（倍率の絶対値が１より小さい結像レンズ）である場合とで、上述のような解像度実現のために求められる発光素子グループ２９５の構成について考える。結像レンズが拡大光学系の場合、主走査方向ＸＸに隣り合う２個の発光素子２９５１から射出された光ビームは、拡大されながら感光体表面（被走査面）に２個のスポットとして形成される。つまり、これら２個の発光素子間距離に比べて、感光体表面の２個のスポット間距離は大きい。一方、結像レンズが縮小光学系の場合における発光素子間距離とスポット間距離との関係は、拡大光学系の場合と逆となる。つまり、２個の発光素子間距離に比べて、感光体表面の２個のスポット間距離は小さい。よって、同じ解像度を実現する（つまり、同じスポット間距離を実現する）にあたっては、拡大光学系を用いた場合は、主走査方向ＸＸに隣り合う発光素子間距離は小さいことが求められるのに対して、縮小光学系を用いた場合は、主走査方向ＸＸに隣り合う発光素子間距離は大きいことが求められる。その結果、拡大光学系を用いた場合は、主走査グループ幅Ｇxが小さい発光素子グループ２９５が求められるのに対して、縮小光学系を用いた場合は、主走査グループ幅Ｐxが大きい発光素子グループが求められることとなる。

そこで、上記実施形態におけるラインヘッドでは、結像レンズの倍率の絶対値を１より大きい値に設定している。なんとなれば、このように構成することで、上述のような、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔから射出された光ビームが、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となるからである。つまり、上述の議論が示すとおり、結像レンズとして拡大光学系を用いた場合、発光素子グループ２９５の主走査グループ幅Ｇxを小さくすることができる。よって、主走査方向ＸＸにおける発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１Ｔと、該発光素子２９５１Ｔに対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズとの距離Δを大きくすることが可能となる。したがって、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となる。

また、上記実施形態では、１つの発光素子グループ２９５において、発光素子グループ２９５の幾何重心ＣＧ２９５に対して該発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１が対称に配置されている。そして、上記実施形態では、発光素子グループ２９５の位置が対応する結像レンズの光軸ＯＡの上にあるように構成している。なんとなれば、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となるからである。この理由について説明する。

図１３は、発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致している場合を示す図であり、図１４は、発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致していない場合を示す図である。発光素子グループ２９５は、主走査方向ＸＸの両端部それぞれに発光素子２９５１を有する。また、上述ように構成されたラインヘッド２９では、発光素子グループ２９５の位置を対称軸として複数の発光素子２９５１を対称配置するとともに、結像レンズの光軸ＯＡ（レンズ２９９３Ｂの光軸）と該対称軸とを一致させている。なお、図１３，１４において結像レンズの光軸ＯＡは、各レンズ２９９３Ｂの略中央に位置しており、縦横に伸びる２つの１点鎖線の交点に位置している。よって、上記実施形態のように構成されたラインヘッド２９では、結像レンズの光軸ＯＡから主走査方向両端部の各発光素子２９５１ＴＤ，２９５１ＴＵまでの距離は、互いに等しくなる（図１３）。よって、主走査方向他方端部の発光素子２９５１ＴＵからレンズ２９９３ＢＵまでの距離ΔＵと、主走査方向一方端部の発光素子２９５１ＴＤからレンズ２９９３ＢＤまでの距離ΔＤとは等しい。

一方、発光素子グループ２９５の対称軸と結像レンズの光軸とが一致せずに、対称軸が光軸に対して主走査方向の何れかにずれているような場合、即ち、図１４のような場合は、上記距離関係が異なってくる。図１４では、発光素子グループの幾何重心ＣＧ２９５が、結像レンズの光軸ＯＡ（レンズ２９９３の光軸）に対して主走査方向ＸＸの上流側にずれている。よって、主走査方向他方端部の発光素子２９５１ＴＵからレンズ２９９３ＢＵまでの距離ΔＵが、主走査方向一方端部の発光素子２９５１ＴＤからレンズ２９９３ＢＤまでの距離ΔＤより小さい。つまり、発光素子２９５１ＴＵと結像レンズとの距離が短くなる。その結果、発光素子２９５１ＴＵから射出された光ビームが、レンズ２９９３ＢＵに入射する可能性が高くなる。つまり、上述の主走査方向ＸＸへのクロストークの発生する可能性が高くなる。

上述の議論が示すように、発光素子グループの幾何重心ＣＧ２９５が、対応する結像レンズの光軸ＯＡと一致しない場合、主走査方向ＸＸへのクロストークの発生する可能性が高くなる。これに対して上記実施形態では、発光素子グループ２９５の位置が対応する結像レンズの光軸ＯＡの上にあるように構成している。よって、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという主走査方向ＸＸへのクロストークを、より効果的に抑制することが可能となり、より良好なスポット形成の実現が可能となっている。

また、上述してきたラインヘッドを用いる本実施形態の画像形成装置は、上記ラインヘッドを用いて感光体ドラム表面（潜像担持体表面）にスポットを形成する。つまり、クロストークを抑制しながら、感光体ドラム表面に潜像を形成することができる。よって、良好な画像形成を実現することが可能となり好適である。

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。つまり、上記実施形態では、図７に示すように発光素子グループ２９５を構成しているが、発光素子グループ２９５の構成の態様としてはこれに限られない。要は、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されているラインヘッドにおいて、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成することで、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制して良好なスポット形成を実現することが可能となる。したがって、例えば、次に説明するように発光素子グループを構成しても良い。

図１５は、本発明の別の実施形態における発光素子グループの構成を示す図である。同図では、主走査方向ＸＸに６個の発光素子２９５１を所定間隔毎に並べて構成される発光素子列Ｌ２９５１を、副走査方向ＹＹに２個並べて、１つの発光素子グループ２９５を構成している。そして、複数の発光素子グループ２９５は次のように配置されている。つまり、主走査方向ＸＸに発光素子グループ２９５を所定個数（２個以上）並べて構成される発光素子グループ列Ｌ２９５（グループ列）が副走査方向ＹＹに２個並ぶように、発光素子グループ２９５は２次元的に配置されている。

また、図１５に示す実施形態においても、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されている。つまり、発光素子グループ２９５は主走査方向ＸＸを長軸とする扁平配列構造を有している。具体的には、本実施形態では、Ｇx＝０．３１０ｍｍ、Ｇy＝０．０３２ｍｍに設定されている。また、同図が示すように、主走査グループピッチＰxは副走査グループピッチＰyよりも大きく設定されている。具体的には、本実施形態では、Ｐx＝１．０１６ｍｍ、Ｐy＝０．８４７ｍｍに設定されている。

このように、図１５に示す実施形態においても、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きい、即ち、発光素子グループ２９５は主走査方向ＸＸを長軸としている。よって、上述したような、主走査方向へのクロストークが発生する可能性がある。しかしながら、かかる問題に対して図１５に示す実施形態では、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成されている。よって、主走査方向位置が隣り合う２個の発光素子グループの間の距離Ｐxが十分に確保される。したがって、図１５に示す実施形態においても、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対応する結像レンズに主走査方向ＸＸに隣り合う結像レンズにも入射するという、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制することが可能となり、良好なスポット形成の実現が可能となっている。

また、上記実施形態では、距離Ｇx，Ｇy，Ｐx，Ｐyの具体的な値を示しているが、これら各距離が上記の値に限定されないことは言うまでも無い。要は、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されているラインヘッドにおいて、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成することで、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制して良好なスポット形成を実現することが可能となる。

また、上記実施形態では、結像レンズとして拡大光学系を採用したが、これは本発明に必須の要件ではない。要は、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されているラインヘッドにおいて、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成することで、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制して良好なスポット形成を実現することが可能となる。但し、結像レンズとして拡大光学系を採用した場合、上述した通り、主走査方向へのクロストークをより効果的に抑制することが可能になるという点で好適である。

また、上記実施形態では、発光素子グループ２９５において複数の発光素子２９５１を該発光素子グループ２９５の幾何重心に対して対称に配置するとともに、発光素子グループ２９５の幾何重心が結像レンズの光軸ＯＡと一致するように構成しているが、これは本発明に必須の要件ではない。要は、主走査グループ幅Ｇxが副走査グループ幅Ｇyより大きく設定されているラインヘッドにおいて、主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyより大きくなるように構成することで、主走査方向ＸＸへのクロストークを抑制して良好なスポット形成を実現することが可能となる。但し、結像レンズの光軸ＯＡに対して複数の発光素子を対称配置した場合、上述のように主走査方向へのクロストークをより効果的に抑制することが可能になるという点で好適である。

また、上記実施形態では、本発明にかかるラインヘッドを用いて、図１１に示すような主走査方向ＸＸに直線状に複数個のスポットを並べて形成している。しかしながら、かかるスポット形成動作は、本発明にかかるラインヘッドの動作の一例を示すものであり、該ラインヘッドが実行可能な動作はこれに限られるものではない。つまり、形成されるスポットは、主走査方向ＸＸに並んで直線状に形成される必要は無く、例えば、主走査方向ＸＸに所定の角度を有するように並べて形成しても良いし、ジグザグ状或いは波状に形成しても良い。

また、上記実施形態では、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。

図１６は、本発明にかかるラインヘッド（露光手段）の別の実施形態の副走査方向の断面図である。つまり、図１６のラインヘッドでは発光素子としてＬＥＤを用いている。発光素子として有機ＥＬを用いた図４記載のラインヘッドとの主な違いは、発光素子の配置場所である。つまり、図４に示すように、発光素子として有機ＥＬを用いたラインヘッドでは、ガラス基板２９３の裏面に発光素子（発光素子グループ２９５）が配置されている。これに対して、発光素子としてＬＥＤを用いた図１６記載のラインヘッドでは、基板２９３の表面に発光素子を配置している。また、その他の構成は、図４、図１６記載のラインヘッドは互いに共通するため、相当符号を付して説明を省略する。なお、基板２９３の面内における発光素子２９５１の配置態様としては、有機ＥＬの場合と同様の配置態様をＬＥＤの場合においても採用できる。

また、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。

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。 図１の画像形成装置の電気的構成を示す図。 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。 本発明にかかるラインヘッドの一実施形態の副走査断面図。 マイクロレンズアレイの概略を示す斜視図。 マイクロレンズアレイの主走査断面図。 複数の発光素子グループの配置を示す図。 マイクロレンズアレイの結像状態を示す図。 発光素子の配置の詳細を示す図。 隣り合う発光素子グループ間の関係を示す図。 ラインヘッドによるスポット形成動作を示す図。 本発明の原理を示す模式図。 発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致する場合を示す図。 発光素子グループの位置が結像レンズの光軸と一致しない場合を示す図。 本発明の別の実施形態における発光素子グループの構成を示す図。 ラインヘッドの別の実施形態の副走査方向の断面図。

符号の説明

２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ…感光体ドラム（潜像担持体）、 ２９…ラインヘッド（露光手段）、 ２９５…発光素子グループ、 Ｌ２９５…グループ列、 ＣＧ２９５…発光素子グループの位置、 ２９５１…発光素子、 Ｌ２９５１…発光素子列、 ＣＧ２９５１…発光素子の位置、 ２９３…基板，ガラス基板（結像レンズ）、 ２９９…マイクロレンズアレイ、 ２９９１…ガラス基板、 ２９９３Ａ，２９９３Ｂ…レンズ、 ＭＬ…マイクロレンズ（結像レンズ）、 ＯＡ…光軸、 Ｇx…主走査グループ幅、 Ｇy…副走査グループ幅、 Ｐx…主走査グループピッチ、 Ｐy…副走査グループピッチ、 ＸＸ…主走査方向、 ＹＹ…副走査方向

Claims (4)

1. 主走査方向に略直交する副走査方向に搬送される被走査面に光ビームを結像してスポットを形成するラインヘッドにおいて、
   それぞれが複数の発光素子を有する複数の発光素子グループと、
   前記複数の発光素子グループに一対一で対応して配置されるとともに、各々がそれに対応する前記発光素子グループに属する前記複数の発光素子各々から射出される光ビームを前記被走査面に結像する複数の結像レンズと
   を備え、
   前記複数の発光素子グループの各々では、前記主走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇxが前記副走査方向における最上流の発光素子と最下流の発光素子との距離Ｇyよりも大きくなるように、２個以上の前記発光素子を前記主走査方向に並べた発光素子列が前記副走査方向に複数並べられて前記複数の発光素子が２次元配置され、しかも、
   主走査グループピッチＰxが副走査グループピッチＰyよりも大きくなるように、２個以上の前記発光素子グループを前記主走査方向に前記主走査グループピッチＰxで並べたグループ列が前記副走査方向に前記副走査グループピッチＰyで複数並べられて前記複数の発光素子グループが２次元配置されていることを特徴とするラインヘッド。
2. 前記結像レンズの倍率の絶対値は１より大きい請求項１記載のラインヘッド。
3. 前記発光素子グループの幾何重心に対して該発光素子グループに属する前記複数の発光素子が対称に配置されており、且つ、該発光素子グループの幾何重心はそれに対応する前記結像レンズの光軸上にある請求項１または２記載のラインヘッド。
4. その表面が副走査方向に搬送される潜像担持体と、
   前記潜像担持体の表面を被走査面として該潜像担持体表面にスポットを形成する請求項１乃至３いずれか記載のラインヘッドと同一構成を有する露光手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

Images