JP2008036940A - 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】透明基板の裏面側に並べられた複数の発光素子グループと、透明基板の表面と結像レンズの間に配置され、複数の発光素子グループに対して一対一で穿設された複数の導光孔を有する遮光部材とを備え、複数の発光素子グループの各々について該発光素子グループに属する発光素子のうち隣接開口部までの距離が最短となる最外素子、から該隣接開口部に向けて射出される光ビームが該隣接開口部における透明基板の表面において全反射されるように、透明基板の厚さと屈折率とが設定されている。
【選択図】図１０

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

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、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場合があった。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、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、光ビームを透過可能な透明基板と、それぞれが透明基板の裏面側に形成された発光素子を複数個有するとともに、透明基板の裏面に離散的に並べて配置された複数の発光素子グループと、複数の発光素子グループに対して一対一で対応して配置されるとともに、それぞれが対向する発光素子グループに属する複数の発光素子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、その一方面が透明基板の表面に対向するとともにその他方面が複数の結像レンズに対向するように配置され、更に、複数の発光素子グループに対して一対一で一方面から他方面に貫通して穿設された複数の導光孔を有する遮光部材とを備え、複数の発光素子グループの各々について、該発光素子グループに属する発光素子のうち該発光素子グループに隣り合う隣接発光素子グループに対応する導光孔の一方面における隣接開口部までの距離が最短となる最外素子、から該隣接開口部に向けて射出される光ビームが該隣接開口部における透明基板の表面において全反射されるように、透明基板の厚さと屈折率とが設定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、それぞれ複数の発光素子を有する複数の発光素子グループを、透明基板の裏面に離散的に並べて配置している。そして、これら複数の発光素子グループに対して一対一で対応して複数の結像レンズを配置している。そして、これら複数の結像レンズは、それぞれが対応する発光素子グループに属する複数の発光素子から透明基板を介して射出される光ビームを、被走査面に結像してスポットを形成する。よって、ある発光素子グループに属する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隣り合う隣接発光素子グループに対応する結像レンズにも入射するというクロストークの問題が発生することがある。

かかるクロストークの問題に対して、この発明にかかるラインヘッドは次のように構成している。つまり、その一方面が透明基板の表面に対向するとともにその他方面が複数の結像レンズに対向するように配置された遮光部材を、この発明にかかるラインヘッドは備えている。更に、かかる遮光部材は、複数の発光素子グループに対して一対一でその一方面から他方面に貫通して穿設された複数の導光孔を有している。よって、透明基板を介して発光素子グループから射出される光ビームは、遮光部材に穿設された導光孔によって対応する結像レンズへと導かれる。つまり、結像レンズに入射可能な光ビームは、該結像レンズに対応する導光孔の一方面における開口部を通過した光ビームのみである。そして、この発明にかかるラインヘッドでは、次のように構成することで、導光孔の一方面における開口部を、該開口部に対応する発光素子グループに隣り合う発光素子グループからの光ビームが通過することを抑制している。

つまり、この発明にかかるラインヘッドでは、複数の発光素子グループの各々について、該発光素子グループに属する発光素子のうち該発光素子グループに隣り合う隣接発光素子グループに対応する導光孔の一方面における隣接開口部までの距離が最短となる最外素子、から該隣接開口部に向けて射出される光ビームが該隣接開口部における透明基板の表面において全反射されるように、透明基板の厚さと屈折率とが設定されている。

上述のように構成されたラインヘッドでは、ある発光素子グループに属する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隣り合う隣接発光素子グループに対応する隣接開口部に入射してきた場合、かかる光ビームは、該隣接開口部における透明基板の表面で全反射される。つまり、ある発光素子グループに属する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対する隣接開口部を通過することが抑制されることとなる。したがって、ある発光素子グループに属する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隣り合う隣接発光素子グループに対応する結像レンズにも入射するという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る。

また、透明基板の厚さがｔであるとともに屈折率がｎである場合は、ラインヘッドを次のように構成しても良い。つまり、複数の発光素子グループの各々について、透明基板の表面に平行な面内における最外素子と隣接開口部との距離をａとしたとき、次式
１＋ｔ^２／ａ^２＜ｎ^２
を満たすように構成しても良い。

このように構成することで、ある発光素子グループに属する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対する隣接開口部を通過することが抑制されることとなる。したがって、ある発光素子グループに属する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隣り合う隣接発光素子グループに対応する結像レンズにも入射するという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る。

また、導光孔を結像レンズの光軸に対して軸対称に穿設するとともに、発光素子グループに属する複数の発光素子を光軸に対して対称に配置しても良い。その理由は、対称配置により距離ａが最も大きくなり、上記不等式を満足させるのに有利に作用するからである。

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、ある発光素子グループに属する発光素子から射出された光ビームが、該発光素子に対する隣接開口部を通過することが抑制されることとなる。したがって、ある発光素子グループに属する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隣り合う隣接発光素子グループに対応する結像レンズにも入射するというクロストークの発生が抑制され、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ている。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。つまり、発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から出た光は、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１によって、マイクロレンズアレイ２９９に導かれる。そして、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。

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、発光素子グループ、導光孔及びマイクロレンズの関係を示す図である。同図が示すように、厚さｔ及び屈折率ｎのガラス基板２９３（透明基板）の裏面に、複数の発光素子グループ２９５が離散的に並べて配置されている。そして、これら複数の発光素子グループ２９５に対して、一対一で対応して複数のマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）が配置されている。また、遮光部材２９７は、その一方面がガラス基板の表面に対向するとともにその他方面が複数の結像レンズに対向するように配置されている。そして、該遮光部材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、該遮光部材２９７の一方面から他方面に貫通して穿設されている。また、これら複数の導光孔２９７１は、対応するマイクロレンズＭＬの光軸ＯＡに対して軸対称に穿設されている。

図９が示すように、本実施形態におけるラインヘッドは、複数のマイクロレンズＭＬに対して一対一で穿設された複数の導光孔２９７１を有する遮光部材２９７を備えている。よって、ガラス基板２９３（透明基板）を介して発光素子グループ２９５から射出される光ビームは、遮光部材２９７に穿設された導光孔２９７１によって対向するマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）へと導かれる。つまり、マイクロレンズＭＬに入射可能な光ビームは、該マイクロレンズＭＬに対応する導光孔２９７１の一方面における開口部ＯＰ２９７１を通過した光ビームのみである。

図１０は、発光素子グループと開口部との関係を示す図である。上述の通り、本実施形態では、複数の導光孔２９７１は、対応するマイクロレンズＭＬの光軸ＯＡに対して軸対称に穿設されている。さらに、本実施形態では、同図が示すように、複数の発光素子グループ２９５の各々について、発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１は、対向するマイクロレンズＭＬの光軸ＯＡ（つまり、導光孔の開口部ＯＰ２９７１の中心軸）に対して対称に配置されている。よって、発光素子グループ２９５の幾何重心ＣＧ２９５とマイクロレンズＭＬの光軸ＯＡとは、一致することとなる。

そして、本実施形態におけるラインヘッドでは、複数の発光素子グループ各々について次のように構成している。つまり、本実施形態では、発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１のうち、該発光素子グループ２９５に隣り合う隣接発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１の一方面における隣接開口部ＯＰ２９７１までの距離が最短となる発光素子を最外素子ＯＭ２９５１と定義している。ここで、一方面とは遮光部材２９７が有する面のうち、ガラス基板２９３に対向する面を言う。そして、最外素子２９５１から隣接開口部ＯＰ２９７１に向けて射出される光ビームが、該隣接開口部ＯＰ２９７１におけるガラス基板２９３の表面において全反射されるように、ガラス基板２９３の厚さｔ及び屈折率ｎを設定している。より、具体的には、ガラス基板２９３の表面に平行な面内（つまり、図１０の紙面に平行な面内）における最外素子ＯＭ２９５１と隣接開口部との距離をａとしたとき、次式
１＋ｔ^２／ａ^２＜ｎ^２
を満たすようにラインヘッドを構成している。

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２９では、それぞれ複数の発光素子２９５１を有する複数の発光素子グループ２９５を、ガラス基板２９３（透明基板）の裏面に離散的に並べて配置している。そして、これら複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で対応して複数のマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）を配置している。そして、これら複数のマイクロレンズＭＬは、それぞれが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からガラス基板２９３（透明基板）を介して射出される光ビームを、感光体ドラム表面（被走査面）に結像してスポットを形成する。よって、ある発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子グループ２９５に隣り合う隣接発光素子グループ２９５に対応する結像レンズＭＬにも入射するというクロストークの問題が発生することがある。

かかるクロストークの問題に対して、上述のラインヘッド２９は次のように構成している。つまり、その一方面がガラス基板２９３（透明基板）の表面に対向するとともにその他方面が複数のマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）に対向するように配置された遮光部材２９７を、上述のラインヘッド２９は備えている。更に、かかる遮光部材２９７は、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一でその一方面から他方面に貫通して穿設された複数の導光孔２９７１を有している。よって、ガラス基板２９３を介して発光素子グループ２９５から射出される光ビームは、遮光部材２９７に穿設された導光孔２９７１によって対応するマイクロレンズＭＬへと導かれる。つまり、マイクロレンズＭＬに入射可能な光ビームは、該マイクロレンズＭＬに対応する導光孔２９７１の一方面における開口部ＯＰ２９７１を通過した光ビームのみである。そして、この発明にかかるラインヘッド２９では、次のように構成することで、導光孔２９７１の一方面における開口部ＯＰ２９７１を、該開口部ＯＰ２９７１に対応する発光素子グループ２９５に隣り合う発光素子グループ２９５からの光ビームが通過することを抑制している。

本実施形態では、発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１のうち、該発光素子グループ２９５に隣り合う隣接発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１の一方面における隣接開口部ＯＰ２９７１までの距離が最短となる発光素子２９５１を最外素子ＯＭ２９５１と定義している。ここで、一方面とは遮光部材２９７が有する面のうち、ガラス基板２９３に対向する面である。そして、最外素子２９５１から隣接開口部ＯＰ２９７１に向けて射出される光ビームが、該隣接開口部ＯＰ２９７１におけるガラス基板２９３の表面において全反射されるように（全反射条件を満たすように）、ガラス基板２９３の厚さｔ及び屈折率ｎを設定している。そこで、本実実施形態では全反射条件を満たすべく、ガラス基板２９３の表面に平行な面内における最外素子ＯＭ２９５１と隣接開口部との距離をａとしたとき、次式
１＋ｔ^２／ａ^２＜ｎ^２ …数１
を満たすようにラインヘッド２９を構成している。よって、ある発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子グループ２９５に隣り合う隣接発光素子グループ２９５に対応する隣接開口部ＯＰ２９７１に入射してきた場合、かかる光ビームは、該隣接開口部２９７１におけるガラス基板２９３（透明基板）の表面で全反射される。次に、上記不等式を要求することにより、全反射条件を満たすことができる理由について説明する。

図１２は、数１で表される不等式の根拠を示す図である。上述のクロストーク発生を抑制する条件を求めるには、発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１各々から射出された光ビームの全てが隣接開口部ＯＰ２９７１におけるガラス基板２９３の表面において全反射される条件を求めればよい。つまり、換言すれば、発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１のうち隣接開口部ＯＰ２９７１との距離が最も小さい最外素子ＯＭ２９５１から射出された光ビーム（同図中の矢印）が、隣接開口部ＯＰ２９７１におけるガラス基板２９３表面で全反射される条件を求めればよい。ここで、ガラス基板２９３の屈折率はｎであるから、該条件を満たすためには、次の不等式
ｎ×ｓｉｎθ＞１
を満たす必要がある。ここで、符号θは、最外素子ＯＭ２９５１から隣接開口部ＯＰ２９７１のうち該最外素子ＯＭ２９５１に向う線と、ガラス基板２９３の表面に対する法線とが成す角度である。よって、点ＣＰ２９７１と最外素子ＯＭ２９５１との距離をｋとして、上不等式を変形していくと、
ａ／ｋ＞１／ｎ
両辺を二乗するとともに、両辺の逆数をとると、
ｋ^２／ａ^２＜ｎ^２
となる。また、
ｋ²＝ｔ^２＋ａ^２
であるから、最終的に次式
１＋ｔ^２／ａ^２＜ｎ^２
が得られる。このように、上記数１で表される不等式を満たすことで、ある発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子グループ２９５に隣り合う隣接発光素子グループ２９５に対応する隣接開口部ＯＰ２９７１に入射してきた場合、かかる光ビームは、該隣接開口部２９７１におけるガラス基板２９３（透明基板）の表面で全反射されることが判る。

つまり、本実施形態におけるラインヘッド２９では、ある発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対する隣接開口部ＯＰ２９７１を通過することが抑制されている。したがって、ある発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子グループ２９５に隣り合う隣接発光素子グループ２９５に対応するマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）にも入射するというクロストークの発生が抑制され、良好なスポット形成が実現されている。

また、上記実施形態では、導光孔２９７１をマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）の光軸ＯＡに対して軸対称に穿設するとともに、発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１を光軸ＯＡに対して対称に配置している。よって、かかる対称配置により距離ａが最も大きくなり、上記数１で表される不等式を満足させるのに有利に作用する。したがって、クロストークの発生がより効率的に抑制され、良好なスポット形成が簡易に実現されており好適である。

また、上記実施形態にかかる画像形成装置は、上記ラインヘッドを露光手段として採用している。そして、該露光手段により、感光体ドラム表面（潜像担持体表面）にスポットを形成している。よって、ある発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子２９５１に対する隣接開口部ＯＰ２９７１を通過することが抑制されている。したがって、ある発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光ビームが、該発光素子グループ２９５に隣り合う隣接発光素子グループ２９５に対応するマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）にも入射するというクロストークの発生が抑制され、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っている。

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、透明基板をガラスで構成しているが、透明基板の材質がガラスに限られないことは言うまでもない。つまり、光ビームを透過可能である材質により透明基板を構成することができる。

また、上記実施形態では、式１で表される不等式を満たすように要求することで、全反射条件を満たすように構成している。しかしながら、例えば、透明基板の屈折率が一様でない場合などは、かかる屈折率分布を考慮して全反射条件を満たす不等式求めるとともに、求められた不等式を満たすようにラインヘッドを構成することで、クロストークの防止という本発明の効果を奏することが可能であることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、導光孔２９７１をマイクロレンズＭＬ（結像レンズ）の光軸ＯＡに対して軸対称に穿設するとともに、発光素子グループ２９５に属する複数の発光素子２９５１を光軸ＯＡに対して対称に配置しているが、かかる配置は本発明に必須の要件ではない。但し、このように配置することで、距離ａが最も大きくなり、上記数１で表される不等式を満足させるのに有利に作用し、その結果、良好なスポット形成が簡易に実現されるという点で好適である。

また、上記実施形態では、図７で示すように、複数の発光素子グループを配置している。つまり、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。しかしながら、発光素子グループ２９５を構成する発光素子２９５１の個数や、これら複数の発光素子２９５１の配置方法はこれに限られるものではなく、適宜変更が可能である。ただし、複数の発光素子２９５１の配置については、上記対称配置を採用することで良好なスポット形成が簡易に実現されるという点で好適であるということは、上述の通りである。

また、上記実施形態では、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。しかし、複数の発光素子グループ２９５の配置の態様は、これに限られるものではなく適宜変更が可能である。

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。つまり、倍率（光学倍率）が１未満の縮小光学系や、倍率が略１である等倍光学系を結像レンズとして用いても良い。

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、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。 発光素子グループ、導光孔及びマイクロレンズの関係を示す図。 発光素子グループと開口部との関係を示す図。 ラインヘッドによるスポット形成動作を示す図。 数１で表される不等式の根拠を示す図。

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（隣接発光素子グループ）、 ＣＧ２９５…発光素子グループの幾何重心、 ２９５１…発光素子、 ＯＭ２９５１…最外素子、 ２９３…ガラス基板（透明基板）、 ２９７…遮光部材、 ２９７１…導光孔、 ＯＰ２９７１…開口部（隣接開口部）、 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、 ＸＸ…主走査方向、 ＹＹ…副走査方向

Claims (4)

1. 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、
   光ビームを透過可能な透明基板と、
   それぞれが前記透明基板の裏面側に形成された発光素子を複数個有するとともに、前記透明基板の裏面に離散的に並べて配置された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対して一対一で対応して配置されるとともに、それぞれが対向する前記発光素子グループに属する複数の発光素子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、
   その一方面が前記透明基板の表面に対向するとともにその他方面が前記複数の結像レンズに対向するように配置され、更に、前記複数の発光素子グループに対して一対一で前記一方面から前記他方面に貫通して穿設された複数の導光孔を有する遮光部材と
   を備え、
   前記複数の発光素子グループの各々について、該発光素子グループに属する発光素子のうち該発光素子グループに隣り合う隣接発光素子グループに対応する前記導光孔の前記一方面における隣接開口部までの距離が最短となる最外素子、から該隣接開口部に向けて射出される光ビームが該隣接開口部における前記透明基板の表面において全反射されるように、前記透明基板の厚さと屈折率とが設定されていることを特徴とするラインヘッド。
2. 前記透明基板はその厚さがｔであるとともにその屈折率がｎである請求項１記載のラインヘッドであって、
   前記複数の発光素子グループの各々について、前記透明基板の表面に平行な面内における前記最外素子と前記隣接開口部との距離をａとしたとき、次式
   １＋ｔ^２／ａ^２＜ｎ^２
   を満たすラインヘッド。
3. 前記複数の発光素子グループの各々について、該発光素子グループに対応する前記導光孔は該発光素子グループに対応する前記結像レンズの光軸に対して軸対称に穿設されるとともに、該発光素子グループに属する前記複数の発光素子は前記光軸に対して対称に配置されている請求項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ないし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。
   

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