JP2009255519A - 露光ヘッドおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一の結像光学系に対して複数の発光素子が配された構成においても、良好なスポット形成を実行可能とする技術を提供する。
【解決手段】第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第３の発光素子を有する基板と、第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子の光を結像する結像光学系と、を備え、第１の発光素子および第２の発光素子は第１の方向に第１の距離で配設され、第２の発光素子および第３の発光素子は第１の方向に第１の距離と異なる第２の距離で配設されている。
【選択図】図２９

Description

この発明は、複数の発光素子からの光を結像する露光ヘッドおよ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。

このような露光ヘッドとしては、例えば特許文献１に記載されているように、複数の光学レンズ系（結像光学系）を並べて配置したラインヘッドが知られている。各光学レンズ系に対しては、複数の発光ドット（発光素子）がグループ化されて対向配置されている。これら複数の発光ドットは所定方向（第１方向）に並べて配置されており、各発光ドットから射出された光ビームが光学レンズ系により結像されると、所定方向（第１方向）に並んで複数のスポットが形成される。そして、このスポットにより露光された部分に潜像が形成される。

特開平２−４５４６号公報

ところで、上述のラインヘッドでは、一の結像光学系に対して複数の発光素子が第１の方向に配されており、各発光素子の間で結像光学系との位置関係が異なっている。したがって、結像光学系に歪曲収差が存在すると、本来第１の方向に等ピッチで並んで形成されるべき複数のスポットが等ピッチで形成されず、第１の方向におけるピッチがばらついてしまう場合があった。

また、上記問題以外に、次のような問題が発生する場合があった。つまり、発光素子は駆動発光されることで発熱する。したがって、複数の発光素子の中央付近（換言すれば、複数の発光素子の重心付近）では熱が溜まりやすく、中央付近に配された発光素子の熱劣化が加速してしまう傾向があった。その結果、各発光素子間で熱劣化の程度に差が生じてしまい、良好な潜像形成（スポット形成）が実行できない場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、上述の結像光学系の歪曲収差がスポット形成に与える影響を抑制して良好なスポット形成を可能とする第１の目的、および上述の発光素子の熱劣化の程度差の発生を抑制して良好なスポット形成を可能とする第２の目的のうち少なくとも１つの目的を達成する技術を提供する。

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の発光素子、第１の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第３の発光素子を有する基板と、第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子の光を結像する結像光学系と、を備え、第１の発光素子および第２の発光素子は第１の方向に第１の距離で配設され、第２の発光素子および第３の発光素子は第１の方向に第１の距離と異なる第２の距離で配設されていることを特徴としている。

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、潜像を担持する潜像担持体と、第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第３の発光素子を有する基板と、第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子の光を潜像担持体に結像する結像光学系と、を有する露光ヘッドと、を備え、第１の発光素子および第２の発光素子は第１の方向に第１の距離で配設され、第２の発光素子および第３の発光素子は第１の方向に第１の距離と異なる第２の距離で配設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発明（露光ヘッド、画像形成装置）は、第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第２の発光素子、および第２の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第３の発光素子を基板に設けている。そして、第１の発光素子および第２の発光素子は第１の方向に第１の距離で配設され、第２の発光素子および第３の発光素子は第１の方向に第１の距離と異なる第２の距離で配設されている。つまり、第１の発光素子および第２の発光素子の第１の方向への距離と、第２の発光素子および第３の発光素子の第１の方向への距離が異なっている。したがって、後述するように、結像光学系の歪曲収差がスポット形成に与える影響を抑制して良好なスポット形成を可能とする第１の目的、および上述の発光素子の熱劣化の程度差の発生を抑制して良好なスポット形成を可能とする第２の目的のうち少なくとも１つの目的を達成することができる。

つまり、第１の目的を達成するためには、結像光学系の第１の方向の歪曲収差に応じて、第１の距離と第２の距離とを異ならせるように構成すると良い。具体的には、第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子が、結像光学系の光軸の第１の方向の一方側に配設される構成においては、次のように構成すれば良い。

つまり、結像光学系は、光軸から第１の方向に離れた光ほど、第１の方向に大きな絶対値の光学倍率で結像する第１の収差を第１の方向の歪曲収差として有している場合は、第２の距離は第１の距離よりも短いように構成することで、第１の収差によらず良好にスポットを形成することが可能となり、第１の目的を達成することができる。

あるいは、結像光学系は、光軸から第１の方向に離れた光ほど、第１の方向に小さな絶対値の光学倍率で結像する第２の収差を第１の方向の歪曲収差として有している場合は、第２の距離は第１の距離よりも長いように構成することで、第２の収差によらず良好にスポットを形成することが可能となり、第１の目的を達成することができる。

なお、第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子は、第１の方向に直線状に並ぶ必要はなく、第２の発光素子は、第１の発光素子および第３の発光素子に対して第１の方向に直交する第２の方向側に配設されても良い。ただし、結像光学系が第２の方向に歪曲収差を有する場合は、次のように構成することが好ましい。

つまり、第１の発光素子および第２の発光素子は第２の方向に第３の距離で配設され、第２の発光素子および第３の発光素子は第２の方向に第３の距離と異なる第４の距離で配設されるように構成すると良い。このように、第１の発光素子および第２の発光素子の第２の方向への距離と、第２の発光素子および第３の発光素子の第２の方向への距離を異ならせることで、第２の方向の歪曲収差がスポット形成に与える影響を抑制して、良好にスポットを形成することができる。

つまり、結像光学系の第２の方向の歪曲収差に応じて、第３の距離と第４の距離とを異ならせるように構成すると良い。より具体的には、結像光学系は、光軸から第１の方向に離れた光ほど、第２の方向に大きな絶対値の光学倍率で結像する第３の収差を第２の方向の歪曲収差として有している場合は、第４の距離は第３の距離よりも短いように構成すると良い。あるいは、結像光学系は、光軸から第１の方向に離れた光ほど、第２の方向に小さな絶対値の光学倍率で結像する第４の収差を第２の方向の歪曲収差として有している場合は、第４の距離は第３の距離よりも長いように構成すると良い。

また、基板は、第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子を含む発光により発熱する４個以上の発光素子が配設されている場合には、上述したように、各発光素子間で熱劣化の程度に差が生じてしまい、良好なスポット形成が実行できないおそれがある。そこで、結像光学系は４個以上の発光素子の光を結像し、第１の発光素子、第２の発光素子および第３の発光素子は、４個以上の発光素子の第１の方向の一方側に配設され、第１の距離は第２の距離よりも長いように構成すると良い。このように構成することで、上述の発光素子の熱劣化の程度差の発生を抑制して良好にスポット形成を行うことが可能となり、第２の目的を達成することができる。

また、発光素子は基板に形成された有機ＥＬ素子であっても良い。あるいは、発光素子はＬＥＤ素子であり、基板はＬＥＤが形成された半導体チップであり、半導体チップが平板に配設されているように構成しても良い。

また、第１の方向に第１の距離で配設された２個の発光素子で構成される第１の発光素子対、および第１の方向に第１の距離と異なる第２の距離で配設された２個の発光素子で構成され、第１の発光素子対の第１の方向側に配設された第２の発光素子対を有する基板と、第１の発光素子対を構成する発光素子からの光および第２の発光素子対を構成する発光素子からの光を結像する結像光学系と、を備えるように、露光ヘッドを構成しても良い。このように第１の発光素子対と第２の発光素子対とで第１の方向への距離を異ならせることで、上記第１の目的および上記第２の目的の少なくとも１つの目的を達成することができる。

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、第１方向の互いに異なる位置に配された３個以上の発光素子を有する基板と、３個以上の発光素子に対して配されて発光素子からの光を結像する結像光学系とを備え、３個以上の発光素子において第１方向における位置が隣り合う２つの発光素子の対を隣接発光素子対とし、当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子の間の第１方向におけるピッチを発光素子ピッチとしたとき、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配していることを特徴としている。

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、第１方向の互いに異なる位置に配された３個以上の発光素子を有する基板と、３個以上の発光素子に対して配された結像光学系とを有するラインヘッドと、潜像担持体とを備え、ラインヘッドは、発光素子からの光を結像光学系により結像して、潜像担持体の表面を露光し、３個以上の発光素子において第１方向における位置が隣り合う２つの発光素子の対を隣接発光素子対とし、当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子の間の第１方向におけるピッチを発光素子ピッチとしたとき、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配していることを特徴としている。

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、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配している。したがって、上述した結像光学系の歪曲収差に起因する問題や、発光素子の発熱に起因する問題の影響を軽減することができ、良好な潜像形成が実行可能となっている。

また、結像光学系は歪曲収差を有しており、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれは、歪曲収差に応じて互いに異なる発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配しているように構成しても良いこのように構成することで、結像光学系の歪曲収差に起因する問題を効率的に抑制することができ、良好な潜像形成が実行可能となる。

つまり、結像光学系は、当該結像光学系の光軸から第１方向に離れた発光素子の光ほど、第１方向に関して大きな絶対値の光学倍率で結像する第１収差を歪曲収差として有しており、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれでは、光軸から第１方向に離れた隣接発光素子対ほど、狭い発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配しているように構成しても良い。あるいは、結像光学系は、当該結像光学系の光軸から第１方向に離れた発光素子の光ほど、第１方向に関して小さな絶対値の光学倍率で結像する第２収差を歪曲収差として有しており、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれでは、光軸から第１方向に離れた隣接発光素子対ほど、広い発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配しているように構成しても良い。このように構成することで、結像光学系は歪曲収差に起因する問題を効率的に抑制して、良好な潜像形成が実行可能となる。

また、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれでは、３個以上の発光素子の重心に第１方向において近い隣接発光素子対ほど、広い発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配しているように構成しても良い。このように構成することで、後述するように、発光素子の発熱に起因した問題を効率的に抑制することが可能となり、良好な潜像形成が実行可能となる。

また、発光素子は、有機ＥＬ素子であってもよい。つまり、このように有機ＥＬ素子で発光素子を構成する場合は、発光素子が設けられた基板に有機ＥＬ材料を塗布する必要がある。この際、各発光素子の発光特性を均一にするためには、有機ＥＬ材料の塗りむらが小さいことが望ましい。これに対して、本発明では、少なくとも２個の隣接発光素子対のそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチで当該隣接発光素子対を構成する２つの発光素子を配している。したがって、本発明は塗りむらが小さい状態で有機ＥＬ材料を塗布するのに有利な構成を有している。

以下では、まず、本発明を適用可能なラインヘッド、および該ラインヘッドを装備した画像形成装置の基本構成について説明する。そして、基本構成の説明に続いて、本発明の実施形態について説明することとする。

基本構成
図１は本発明を適用可能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。

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、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。

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。

図３は、本発明を適用可能であるラインヘッドの概略を示す斜視図である。また、図４は、図３に示したラインヘッドのＡ−Ａ線部分断面図であり、レンズの光軸に平行な断面である。なお、Ａ−Ａ線は、後述する発光素子グループ列２９５Ｃやレンズ列ＬＳＣと平行もしくは略平行である。上述した通り、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに対応するとともに、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに対応するように、ラインヘッド２９は感光体ドラム２１に対して配置されている。つまり、長手方向ＬＧＤは主走査方向ＭＤに平行もしくは略平行であり、幅方向ＬＴＤは副走査方向ＳＤに平行もしくは略平行である。なお、長手方向ＬＧＤと幅方向ＬＴＤは、互いに直交もしくは略直交している。後述するように、このラインヘッド２９では、ヘッド基板２９３に複数の発光素子が形成されており、各発光素子は感光体ドラム２１の表面に向けて光ビームを射出する。そこで、本明細書では、長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに直交する方向であって、発光素子から感光体ドラム表面に向う方向を、光ビームの進行方向Ｄoaとする。この光ビームの進行方向Ｄoaは、後述する光軸ＯＡと平行もしくは略平行である。

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。

ケース２９１の内部には、ヘッド基板２９３、遮光部材２９７、および２枚のレンズアレイ２９９（２９９Ａ，２９９Ｂ）が配置されている。ヘッド基板２９３の表面２９３−hにはケース２９１の内部が当接する一方、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tには裏蓋２９１３が当接している。この裏蓋２９１３は、固定器具２９１４によりヘッド基板２９３を介してケース２９１内部に押圧されている。つまり、固定器具２９１４は、裏蓋２９１３をケース２９１内部側（図４における上側）に押圧する弾性力を有しており、かかる弾性力により裏蓋が押圧されることで、ケース２９１の内部が光密に（換言すれば、ケース２９１内部から光が漏れないように、及び、ケース２９１の外部から光が侵入しないように）密閉される。なお、固定器具２９１４は、ケース２９１の長手方向ＬＧＤに複数箇所設けられている。

ヘッド基板２９３の裏面２９３−tには、複数の発光素子をグループ化した発光素子グループ２９５が設けられている。ヘッド基板２９３はガラス等の光透過性部材で形成されており、発光素子グループ２９５の各発光素子が射出した光ビームは、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tから表面２９３−hへと透過可能である。この発光素子はボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子であり、封止部材２９４により覆われている。

図５は、発光素子の構造を示す図であり、発光素子の縦構造を示す部分断面図（図５の上段「断面図」）と、発光素子の平面構造を示す平面図（図５の下段「平面図」）とが併記されている。同図に示すように、ヘッド基板２９３の裏面には、配線層２６１が形成されている。図示は省略するが、配線層２６１は、導電層と絶縁層とが積層した構成を有している。導電層は、発光素子２９５１の光量を制御する能動素子（トランジスタ）や各種の信号を伝送する配線などを有する層である。絶縁層は、各導電層を電気的に絶縁するようにして積層されている。配線層の表面には、第１電極２６２が形成されている。この第１電極２６２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性の導電材料によって形成され、発光素子２９５１の陽極として機能する。

配線層２６１および第１電極２６２に対して積層するようにして、絶縁層２６３が形成されている。絶縁層２６３は絶縁性の膜体である。この絶縁層２６３には、光の進行方向Ｄoaから見て第１電極２６２と重なる領域に開口部２６４が設けられている。この開口部２６４は、絶縁層２６３を厚さ方向に貫通する孔として、第１電極２６２毎に形成されている。第１電極２６２および絶縁層２６３は、有機ＥＬ材料からなる発光層２６５に覆われている。発光層２６５は、スピンコート法などの成膜技術によって、複数の発光素子２９５１にわたって連続して形成される。なお、発光層２６５は複数の発光素子２９５１に連続して形成されるものの、第１電極２６２は発光素子２９５１毎に独立して形成される。したがって、発光素子２９５１の光量は、第１電極２６２から供給される電流に応じて、発光素子２９５１毎に個別に制御される。もっとも、例えば液滴吐出法（インクジェット法）などの印刷技術によって、発光素子２９５１毎に発光層２６５を形成しても良い。

発光層２６５に積層するようにして、第２電極２６７が形成されている。第２電極２６７は光反射性の導電膜であり、複数の発光素子２９５１にわたって連続して形成される。このように、発光層２６５は、第１電極２６２と第２電極２６７とで縦方向に挟まれており、第１電極２６２から第２電極２６７に流れる駆動電流に応じた強度で発光する。発光層２６５から第１電極２６２側へ射出される射出光と、第２電極２６７の表面で反射された反射光とは、図５の白抜の矢印で示すように、第１電極２６３とヘッド基板２９３とを透過して後述する結像光学系へと射出される。第１電極２６２と第２電極２６７との間であって絶縁層２６３が介在する領域には電流は流れないため、発光層２６５のうち絶縁層２６３と重なり合う部分は発光しない。すなわち、図５に示すように、第１電極２６２、発光層２６５および第２電極２６７から成る積層構造のうち、開口部２６４の内側に位置する部分が発光素子２９５１として機能する。したがって、光の進行方向Ｄoaから平面視したときの発光素子２９５１の位置や形態（サイズ、形状）は開口部２６４の位置や形態に応じて決まる（同図の「平面図」の欄を参照）。よって、本明細書の図では、光の進行方向Ｄoaから平面視した場合の発光素子２９５１は、開口部２６４で代表して表されている。また、本明細書では、必要に応じて発光素子２９５１の位置との表現を用いるが、発光素子２９５１の位置Ｔeとは、平面視したときの発光素子２９５１（の開口部２６４）の重心とする。

また、本明細書では、必要に応じて発光素子間距離との表現を用いるが、発光素子間距離とは、発光素子の重心の間の距離である。さらに、本明細書では、「重心」とは「幾何重心」を意味するものとする。

このようにしてヘッド基板２９３に形成された各発光素子２９５１は、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。

図６はヘッド基板の裏面の構成を示す平面図であり、ヘッド基板の表面側から裏面を見た場合に相当する。なお、同図では、レンズＬＳが二点差線で示されているが、これは発光素子グループ２９５とレンズＬＳとの対応関係を示すためのものであり、ヘッド基板裏面２９３−tにレンズＬＳが形成されていることを示すものではない。同図に示すように、１５個の発光素子２９５１をグループ化して１つの発光素子グループ２９５が構成されており、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tには、複数の発光素子グループ２９５が配置されている。同図に示すように、ヘッド基板２９３において、複数の発光素子グループ２９５は２次元的に配置されている。詳細は次の通りである。

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を配置して発光素子グループ列２９５Ｃが構成されている。各発光素子グループ列２９５Ｃでは、３個の発光素子グループ２９５が長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegだけ互いにずらして配置されている。そして、複数の発光素子グループ列２９５Ｃが発光素子グループ列ピッチ（＝Ｐeg×３）で長手方向ＬＧＤに並んでいる。こうして、各発光素子グループ２９５は長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegで設けられており、各発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置Ｔegは互いに異なっている。

別の見方をすると、発光素子グループ２９５は次のように配置されているとも言える。つまり、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tでは、長手方向ＬＧＤに複数の発光素子グループ２９５を並べて発光素子グループ行２９５Ｒが構成されるとともに、３個の発光素子グループ行２９５Ｒが幅方向ＬＴＤの互いに異なる位置に設けられている。これら３個の発光素子グループ行２９５Ｒは幅方向ＬＴＤに発光素子グループ行ピッチＰegrで並んでいる。しかも、各発光素子グループ行２９５Ｒは長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegだけ相互にずれている。したがって、複数の発光素子グループ２９５が長手方向ＬＧＤに発光素子グループピッチＰegで設けられることとなり、各発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置Ｔegは互いに異なっている。

ここで、発光素子グループ２９５の位置は、光の進行方向Ｄoaから見た場合における発光素子グループ２９５の重心として求めることができる。発光素子グループ２９５の重心は、光の進行方向Ｄoaから発光素子グループ２９５を構成する複数の発光素子２９５１を見た場合における、当該複数の発光素子２９５１の重心として求めることができる。また、長手方向ＬＧＤにおける位置Ｔegが隣り合う２つ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）の長手方向ＬＧＤにおける各位置Ｔegの間隔として、発光素子グループピッチＰegは求めることができる。なお、図６において、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤにおける位置Ｔegは、発光素子グループ２９５の位置から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。

図３、図４に戻って説明を続ける。ヘッド基板２９３の表面２９３−hには、遮光部材２９７が当接配置されている。遮光部材２９７には、複数の発光素子グループ２９５毎に導光孔２９７１が設けられている（換言すれば、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で複数の導光孔２９７１が設けられている）。各導光孔２９７１は、光ビームの進行方向Ｄoaに貫通する孔として、遮光部材２９７に形成されている。また、遮光部材２９７の上側（ヘッド基板２９３の反対側）には、２枚のレンズアレイ２９９が光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されている。

このように、光ビームの進行方向Ｄoaにおいて、発光素子グループ２９５とレンズアレイ２９９との間には、発光素子グループ２９５毎に導光孔２９７１を設けた遮光部材２９７が配置されている。したがって、発光素子グループ２９５から出た光ビームは、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１を通過してレンズアレイ２９９へと向う。逆に言うと、発光素子グループ２９５から射出された光ビームのうち、該発光素子グループ２９５に対応する導光孔２９７１以外に向う光ビームは、遮光部材２９７により遮光されることとなる。こうして、１つの発光素子グループ２９５から出た光は全て同一の導光孔２９７１を介してレンズアレイ２９９へ向うとともに、異なる発光素子グループ２９５から出た光ビーム同士の干渉が遮光部材２９７により防止されている。

図７は、レンズアレイの構成を示す平面図であり、像面側（光ビームの進行方向Ｄoa側）からレンズアレイを見た場合に相当する。なお、同図における各レンズＬＳはレンズアレイ基板２９９１の裏面２９９１−tに形成されており、同図はこのレンズアレイ基板裏面２９９１−tの構成を示している。図６等にも示したとおり、レンズアレイ２９９では、発光素子グループ２９５毎にレンズＬＳが設けられている。つまり、各レンズアレイ２９９において、複数のレンズＬＳは２次元的に配置されている。詳細は次の通りである。

幅方向ＬＴＤにおいて互いに異なる位置に３個のレンズＬＳを配置してレンズ列ＬＳＣが構成されている。各レンズ列ＬＳＣでは、３個のレンズＬＳが長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsだけ互いにずらして配置されている。そして、複数のレンズ列ＬＳＣがレンズ列ピッチ（＝Ｐls×３）で長手方向ＬＧＤに並んでいる。こうして、各レンズＬＳは長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsで設けられており、各レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置Ｔlsは互いに異なっている。

別の見方をすると、レンズＬＳは次のように配置されているとも言える。つまり、長手方向ＬＧＤに複数のレンズＬＳを並べてレンズ行ＬＳＲが構成されるとともに、３個のレンズ行ＬＳＲが幅方向ＬＴＤの互いに異なる位置に設けられている。これら３個のレンズ行ＬＳＲは幅方向ＬＴＤにレンズ行ピッチＰlsrで並んでいる。しかも、各レンズ行ＬＳＲは長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsだけ相互にずれている。したがって、複数のレンズＬＳが長手方向ＬＧＤにレンズピッチＰlsで設けられることとなり、各レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置Ｔlsは互いに異なっている。

なお、同図においては、レンズＬＳの位置は、レンズＬＳの頂点（つまり、サグが最大となる点）で代表されており、レンズＬＳの長手方向ＬＧＤにおける位置Ｔlsは、レンズＬＳの頂点から長手方向軸ＬＧＤに下ろした垂線の足で表されている。

図８は、レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図であり、レンズアレイに形成されたレンズＬＳの光軸を含む長手方向断面を示している。レンズアレイ２９９は長手方向ＬＧＤに長尺であって光透過性のレンズアレイ基板２９９１を有している。このレンズアレイ基板２９９１は、線膨張係数の比較的小さいガラスにより形成されている。レンズアレイ基板２９９１の表面２９９１−hおよび裏面２９９１−tのうち、レンズアレイ基板２９９１の裏面２９９１−tにレンズＬＳが形成されている。レンズＬＳは例えば光硬化性樹脂により形成することができる。

このラインヘッド２９では、光学設計の自由度向上を図るべく、このような構成を有するレンズアレイ２９９が２枚（２９９Ａ，２９９Ｂ）光ビームの進行方向Ｄoaに並べて配置されている。これら２枚のレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂは台座２９６を挟んで対向しており（図３、図４）、この台座２９６はレンズアレイ２９９Ａ，２９９Ｂの間隔を規定する機能を果たしている。こうして、光ビームの進行方向Ｄoaに並ぶ２枚のレンズＬＳ1，ＬＳ2が各発光素子グループ２９５毎に配置されることとなる（図３、図４、図８）。ここで、光ビームの進行方向Ｄoaの上流側のレンズアレイ２９９ＡのレンズＬＳが第１レンズＬＳ1であり、光ビームの進行方向Ｄoaの下流側のレンズアレイ２９９ＢのレンズＬＳが第２レンズＬＳ2である。

発光素子グループ２９５から射出された光ビームＬＢは、当該発光素子グループ２９５に対向配置された２枚のレンズＬＳ1、ＬＳ2により結像されて、感光体ドラム表面（潜像形成面）にスポットＳＰが形成される。つまり、２枚のレンズＬＳ1、ＬＳ2により結像光学系が構成されており、各発光素子グループ２９５毎にこの結像光学系が対向配置されている。結像光学系の光軸ＯＡは光の進行方向Ｄoaと平行であり、発光素子グループ２９５の重心位置を通る。この結像光学系はいわゆる反転拡大の光学特性を有している。すなわち、結像光学系は倒立像を結像し、結像光学系の光学倍率の絶対値は１より大きい。

図９は、発光素子グループの構成、および当該発光素子グループによるスポット形成動作を示す平面図である。まず、同図の「発光素子グループ」の欄を参照しつつ、発光素子グループの構成について説明する。なお、同欄において、第１直線ＡＬ_mdは、光軸ＯＡを通り主走査方向ＭＤに平行な直線であり、第２直線ＡＬ_sdは、光軸ＯＡを通り副走査方向ＳＤに平行な直線である。これら第１直線ＡＬ_mdおよび第２直線ＡＬ_sdは、発光素子２９５１が形成されたヘッド基板裏面２９３−t上にあるものとする。

発光素子グループ２９５では、１５個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤにおいて互いに異なる位置に発光素子ピッチＰelで配置されている。発光素子ピッチＰelは、主方向位置Ｔe1が隣り合う２つの発光素子２９５１（例えば、発光素子ＥＬ_1、ＥＬ_2）間の長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤ）におけるピッチ（例えば、主方向位置Ｔe1_1、Ｔe1_2間距離が当該ピッチに相当する）である。また、同図において、主方向位置Ｔe1は、注目する発光素子２９５１の位置Ｔeから長手方向軸ＬＧＤ（主走査方向軸ＭＤ）に下ろした垂線の足で表されている。なお、本明細書では、発光素子ＥＬ_1、ＥＬ_2のように、主方向位置Ｔe1が隣り合う関係にあって長手方向ＬＧＤに発光素子ピッチＰelで並ぶ２つの発光素子２９５１の対を「隣接発光素子対ＥＬＰ」と称する。同図においては、各隣接発光素子対ＥＬＰは、互いに等しい発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配置している。

この発光素子グループ２９５は、発光素子行２９５１Ｒを構成するように配置されている。この発光素子行２９５１Ｒは、２個以上の発光素子２９５１を長手方向ＬＧＤの互いに異なる位置に配置して構成されている。詳述すると、長手方向ＬＧＤに８個の発光素子２９５１を発光素子ピッチＰelの２倍のピッチで並べて発光素子行２９５１Ｒ_1が構成されるとともに、長手方向ＬＧＤに７個の発光素子２９５１を発光素子ピッチＰelの２倍のピッチで並べて発光素子行２９５１Ｒ_2が構成されている。

各発光素子行２９５１Ｒでは、複数の発光素子２９５１は直線的に並んでいる。同欄では、このような発光素子２９５１の配列態様を示すために、配列線ＬＮ（仮想線）が併記されている。換言すれば、各発光素子行２９５１Ｒでは、複数の発光素子２９５１は、幅方向ＬＴＤにおいて互いに同じ位置に配置されている。したがって、発光素子行２９５１Ｒ_1を用いて例示するように、幅方向ＬＴＤにおける発光素子２９５１と第１直線ＡＬ_mdとの距離ΔＥＬ（副方向素子光軸間距離ΔＥＬ）は、各発光素子２９５１の間で等しい。なお、副方向素子光軸間距離ΔＥＬは、発光素子２９５１の位置Ｔeと第１直線ＡＬ_mdとの幅方向ＬＴＤにおける距離として求めることができる。

これら発光素子行２９５１Ｒ_1、２９５１Ｒ_2は、幅方向ＬＴＤに発光素子行ピッチＰelrで配置されており、いわば幅方向ＬＴＤの互いに異なる位置に並べて配置されている。しかも、各発光素子行２９５１Ｒ_1、２９５１Ｒ_2は、長手方向ＬＧＤに発光素子ピッチＰelだけ互いにずらして配置されている。こうして、発光素子グループ２９５では、１５個の発光素子２９５１が２次元的に配置されている。また、各発光素子２９５１は長手方向ＬＧＤにおいて互いに異なる位置に発光素子ピッチＰelで配置されている。しかも、長手方向ＬＧＤに発光素子ピッチＰelで配置された２つの発光素子２９５１は、幅方向ＬＴＤに発光素子行ピッチＰelrだけ互いにずれている。

このように構成された発光素子グループ２９５は、発光素子グループ幅Ｗeg＝（１５−１）×Ｐelを有することとなる。ここで、発光素子グループ幅Ｗegは、長手方向ＬＧＤにおいて発光素子グループ２９５の両端にある発光素子２９５１の各位置Ｔeの間の距離である。そして、発光素子グループ２９５は、第２直線ＡＬ_sdに対して対称となるように配置されている。

次に、図９の「スポットグループ」の欄を参照しつつ、発光素子グループによるスポット形成動作について説明する。同欄において、第１投影直線ＰＪ（ＡＬ_md）は、第１直線ＡＬ_mdを光の進行方向Ｄoaから感光体ドラム表面に投影した直線であり、第２投影直線ＰＪ（ＡＬ_sd）は、第２直線ＡＬ_sdを光の進行方向Ｄoaから感光体ドラム表面に投影した直線である。

発光素子行２９５１Ｒ_1の各発光素子２９５１が発光した光は、結像光学系により反転結像されて、スポット行ＳＰＲ_1が形成される。このスポット行ＳＰＲ_1は、主走査方向ＭＤに８個のスポットＳＰをスポットピッチＰspの２倍のピッチで並べたものである。また、発光素子行２９５１Ｒ_2の各発光素子２９５１が発光した光は、結像光学系により反転結像されて、スポット行ＳＰＲ_2が形成される。このスポット行ＳＰＲ_2は、主走査方向ＭＤに７個のスポットＳＰをスポットピッチＰspの２倍のピッチで並べたものである。このように、各発光素子行２９５１Ｒは、複数の発光素子２９５１を同時に発光させて、主走査方向ＭＤに複数のスポットＳＰが並ぶスポット行ＳＰＲを形成可能である。

また、各スポット行ＳＰＲでは、複数のスポットＳＰは、副走査方向ＳＤにおいて互いに同じ位置に配置されている。したがって、スポット行ＳＰＲ_1を用いて例示するように、副走査方向ＳＤにおけるスポットＳＰと第１投影直線ＰＪ（ＡＬ_md）との距離ΔＳＰ（副方向スポット光軸間距離ΔＳＰ）は、各発光素子２９５１の間で等しい。なお、副方向スポット光軸間距離ΔＳＰは、スポットＳＰの重心と第１投影直線ＰＪ（ＡＬ_md）との副走査方向ＳＤにおける距離として求めることができる。

そして、これらスポット行ＳＰＲ_1、ＳＰＲ_2は副走査方向ＳＤの互いに異なる位置に並べて形成されている。しかも、各スポット行ＳＰＲ_1、ＳＰＲ_2は、長手方向ＬＧＤにスポットピッチＰspだけ互いにずらして形成されている。こうして、１５個のスポットＳＰが２次元的に配置されたスポットグループＳＧが形成されるとともに、同スポットグループＳＧにおいて各スポットＳＰは主走査方向ＭＤの互いに異なる位置に、スポットピッチＰspで形成される。つまり、例えば、隣接発光素子対を構成する発光素子ＥＬ1、ＥＬ2により、主走査方向ＭＤにおいてスポットピッチＰspで並ぶスポットＳＰ_1、ＳＰ_2が形成される。また、同欄は、結像光学系は歪曲収差が無い場合に相当しており、各スポットＳＰは主走査方向ＭＤにおいて互いに等しいスポットピッチＰspで形成される。なお、スポットピッチＰspは、主方向位置Ｔs1が隣り合う２つのスポット（例えば、スポットＳＰ_1、ＳＰ_2）間の主走査方向ＭＤにおけるピッチ（例えば、主方向位置Ｔs1_1、Ｔs1_2間距離が当該ピッチに相当する）である。また、同図において、主方向位置Ｔs1は、注目するスポットの重心から主走査方向軸ＭＤに下ろした垂線の足で表されている。

ところで上述した通り、ラインヘッド２９では、複数の発光素子グループ２９５が２次元的に配置されている。そこで、ラインヘッド２９による潜像形成動作は、各発光素子グループ２９５の発光を以下のように制御して実行される。図１０は、ラインヘッドによるスポット潜像形成動作を示す図である。以下に、図６、図９、図１０を参照しつつラインヘッドによるスポット潜像形成動作を説明する。概略としては、各発光素子グループ２９５は、互いに異なる露光領域ＥＲにスポットを形成して潜像形成を実行する。かかる潜像形成動作では、感光体ドラム２１の表面を副走査方向ＳＤに搬送しながら、ヘッド制御モジュール５４により各発光素子２９５１を所定のタイミングで発光させることで、主走査方向ＭＤに複数のスポットＳＰを並べて形成する。以下に、詳細について説明する。

まず最初に、幅方向ＬＴＤに最上流の発光素子グループ行２９５Ｒ_Aに属する発光素子グループ２９５（２９５_1、２９５_4等）の発光素子行２９５１Ｒ_2が発光すると、スポット行ＳＰＲが形成される。こうして、各スポットＳＰが形成された領域が露光されて、図１０の「１回目」のハッチングパターンで示す７個のスポット潜像が形成される。なお、図１０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_2，２９５_3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潜像であることを示す。

発光素子行２９５１Ｒ_2に続いて発光素子行２９５１Ｒ_1が発光して、図１０の「２回目」のハッチングパターンで示す８個のスポット潜像が形成される。このように、長手方向ＬＧＤに発光素子ピッチＰelで配置された２つの発光素子２９５１は、主走査方向ＭＤに並んで隣接する２つのスポット潜像（例えば、スポット潜像Ｌsp1、Ｌsp2）を形成することができる。ここで、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行２９５１Ｒから順番に発光したのは、結像光学系が倒立特性を有することに対応するためである。

次に、幅方向ＬＴＤにおいて発光素子グループ行２９５Ｒ_Aの下流側の発光素子グループ行２９５Ｒ_Bに属する発光素子グループ２９５（２９５_2等）が、上述の発光素子グループ行２９５Ｒ_Aと同様の発光動作を行なって、図１０の「３回目」〜「４回目」のハッチングパターンで示すスポット潜像が形成される。また、幅方向ＬＴＤにおいて発光素子グループ行２９５Ｒ_Bの下流側の発光素子グループ行２９５Ｒ_Cに属する発光素子グループ２９５（２９５_3等）が、上述の発光素子グループ行２９５Ｒ_Aと同様の発光動作を行なって、図１０の「５回目」〜「６回目」のハッチングパターンで示すスポット潜像が形成される。このように、１〜６回目までの発光動作が実行されることで、主走査方向ＭＤに複数のスポット潜像が並べて形成される。

第１実施形態
ところで、上記基本構成は、結像光学系に歪曲収差が無いことを前提とした。しかしながら、実際には、歪曲収差が無い結像光学系を作成することは困難であり、結像光学系には一定の歪曲収差が存在する。

図１１は、第１実施形態における結像光学系の主走査方向断面を示す断面図である。図１２は、第１実施形態における結像光学系の副走査方向断面を示す断面図である。図１３は、第１実施形態における結像光学系のレンズデータを表として示す図である。図１４は、第１実施形態における結像光学系の光学系諸元を表として示す図である。図１１〜図１３から判るように、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2は何れも非球面レンズである。また、物体面Ｓ1と非球面Ｓ2（第１レンズＬＳ1）との間には絞り２９８２が配置されている。

図１１において、物点ＯＪm0は光軸ＯＡ上に位置しており、物点ＯＪm0から射出される光は光軸ＯＡ上に像ＩＭm0として結像される。光軸ＯＡ上に無い物点ＯＪm1、ＯＪm2から射出される光は、それぞれ像ＩＭm1、ＩＭm2として反転結像される。また、図１２に示すように、光軸ＯＡ上の物点ＯＪs0から射出される光は、光軸ＯＡ上に像ＩＭs0として結像される。なお、図１１、図１２に示す光路をシミュレーションにより求めるにあたり、光の波長は６８５．５[ｎｍ]とした（図１４）。

図１５は、第１実施形態における結像光学系が有する歪曲収差を示す図であり、同図の横軸は発光素子主方向位置[ｍｍ]を示し、同図の縦軸は主方向局所倍率[倍]を表す。ここで、発光素子主方向位置は、発光素子２９５１と光軸ＯＡとの主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における距離である。主方向局所倍率は、横軸に示された位置から射出された光ビームを結像する際における、副走査方向ＳＤに関する結像倍率である。なお、横軸と縦軸とが交わる原点を光軸ＯＡは通る。

同図が示すように、発光素子主方向位置が大きくなるほど（つまり、発光素子２９５１の位置が光軸ＯＡから離れるにしたがって）、主方向局所倍率の絶対値は大きくなっている。つまり、第１実施形態の結像光学系は、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、主走査方向ＭＤに関して大きな絶対値の光学倍率で結像する「第１収差」を歪曲収差として有している。したがって、基本構成に示したように、発光素子グループ２９５において、各発光素子２９５１を長手方向ＬＧＤに互いに等しい発光素子ピッチＰelで配置した場合、次のような問題が発生する場合があった。

図１６は、結像光学系が第１収差を有する場合に発生しうる問題を示す図である。同図の横軸は発光素子またはスポットの主方向位置[ｍｍ]を示す。同図の縦軸は、発光素子ピッチＰel（同図＋印）およびスポットピッチＰsp（同図○印）を示す。図１６に示すように、各発光素子２９５１について、発光素子ピッチＰelは何れも約０．０２８[ｍｍ]で互いに等しい。これに対して、結像光学系は図１５に示した第１収差を有する。したがって、図１６に示すように、光軸ＯＡから離れるに連れてスポットピッチＰspが広くなるようなスポットグループＳＧが形成されてしまう。そこで、第１実施形態では、かかる問題に対応すべく次のように発光素子グループ２９５が構成されている。

図１７は、第１実施形態における発光素子グループの構成を示す平面図である。また、図１８は、第１実施形態における発光素子グループの構成および当該発光素子グループが奏する効果を示す図である。図１８の横軸は発光素子またはスポットの主方向位置[ｍｍ]を示す。図１８の縦軸は、発光素子ピッチＰel（同図＋印）およびスポットピッチＰsp（同図○印）を示す。

図１７に示すように、発光素子グループ２９５では、１７個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに並べて配置されている。また、第１実施形態では、各発光素子２９５１の発光素子ピッチＰelが予め調整されている（図１７、図１８）。つまり、光軸ＯＡから長手方向ＬＧＤに離れた隣接発光素子対ＥＬＰほど、狭い発光素子ピッチで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配している。例えば、図１７では、長手方向ＬＧＤにおいて光軸ＯＡから近い順に隣接発光素子対ＥＬＰ_1、ＥＬＰ_2、ＥＬＰ_3が配置されており、隣接発光素子対ＥＬＰ_1、ＥＬＰ_2、ＥＬＰ_3それぞれの発光素子ピッチＰel_1、Ｐel_2、Ｐel_3は次の大小関係
Ｐel_1＞Ｐel_2＞Ｐel_3
を満たしている。つまり、第１実施形態では、結像光学系が有する第１収差を打ち消すように、発光素子ピッチＰelは調整されている。したがって、図１８に示すように、主方向位置によらず、各スポットＳＰは互いに等しいスポットピッチＰsp（＝約０．０４２[ｍｍ]）で形成されている。

このように第１実施形態の発光素子グループ２９５では、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＰＬのそれぞれは、歪曲収差に応じて互いに異なる発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＰＬを構成する２つの発光素子２９５１を配している。したがって、結像光学系の歪曲収差に起因する問題を効率的に抑制することができ、良好な潜像形成が実行可能となっている。

つまり、発光素子グループ２９５において、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＰＬのそれぞれでは、光軸ＯＡから長手方向ＬＧＤに離れた隣接発光素子対ＥＰＬほど、狭い発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＰＬを構成する２つの発光素子２９５１を配している。したがって、結像光学系が有する第１収差を打ち消して、発光素子グループ２９５は複数のスポットＳＰを主走査方向ＭＤに互いに略等しいスポットピッチＰspで形成することができ、良好な潜像形成が実行可能となっている。

第２実施形態
図１９は、第２実施形態における結像光学系の主走査方向断面を示す断面図である。図２０は、第２実施形態における結像光学系の副走査方向断面を示す断面図である。図２１は、第２実施形態における結像光学系のレンズデータを表として示す図である。図２２は、第２実施形態における結像光学系の光学系諸元を表として示す図である。以下では、既に上述した構成と第２実施形態の構成との差異部分について主に説明することとし、共通する部分については、相当符号を付して適宜説明を省略する。

図１９〜図２１から判るように、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2は何れも非球面レンズである。また、面Ｓ3と非球面Ｓ5（第２レンズＬＳ2）との間には絞り２９８２が配置されている。図１９において、物点ＯＪm0は光軸ＯＡ上に位置しており、物点ＯＪm0から射出される光は光軸ＯＡ上に像ＩＭm0として結像される。光軸ＯＡ上に無い物点ＯＪm1、ＯＪm2から射出される光は、それぞれ像ＩＭm1、ＩＭm2として反転結像される。また、図２０に示すように、光軸ＯＡ上に無い物点ＯＪs1、ＯＪs2から射出される光は、それぞれ像ＩＭs1、ＩＭs2として反転結像される。なお、図１９、図２０に示す光路をシミュレーションにより求めるにあたり、光の波長は６８５．５[ｎｍ]とした（図２２）。

図２３は、第２実施形態における結像光学系が有する歪曲収差を示す図であり、同図の横軸は発光素子主方向位置[ｍｍ]を示し、同図の縦軸は主方向局所倍率[倍]を表す。同図が示すように、発光素子主方向位置が大きくなるほど（つまり、発光素子２９５１の位置が光軸ＯＡから離れるほど）、主方向局所倍率の絶対値は小さくなっている。つまり、第２実施形態の結像光学系は、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、主走査方向ＭＤに関して小さな絶対値の光学倍率で結像する「第２収差」を歪曲収差として有している。したがって、基本構成で示したように、発光素子グループ２９５において、各発光素子２９５１を長手方向ＬＧＤに互いに等しい発光素子ピッチＰelで配置した場合、次のような問題が発生する場合があった。

図２４は、結像光学系が第２収差を有する場合に発生しうる問題を示す図である。同図の横軸は発光素子またはスポットの主方向位置[ｍｍ]を示す。同図の縦軸は、発光素子ピッチＰel（同図＋印）およびスポットピッチＰsp（同図○印）を示す。図２４に示すように、各発光素子２９５１について、発光素子ピッチＰelは何れも約０．０２８[ｍｍ]で互いに等しい。これに対して、結像光学系は図２３に示した第２収差を有する。したがって、図２４に示すように、光軸ＯＡから離れるに連れてスポットピッチＰspが狭くなるようなスポットグループＳＧが形成されてしまう。そこで、第２実施形態では、かかる問題に対応すべく次のように発光素子グループ２９５が構成されている。

図２５は、第２実施形態における発光素子グループの構成を示す平面図である。また、図２６は、第２実施形態における発光素子グループの構成および当該発光素子グループが奏する効果を示す図である。図２６の横軸は発光素子またはスポットの主方向位置[ｍｍ]を示す。図２６の縦軸は、発光素子ピッチＰel（同図＋印）およびスポットピッチＰsp（同図○印）を示す。

図２５に示すように、発光素子グループ２９５では、１７個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに千鳥状に並べて配置されている。また、第２実施形態では、各発光素子２９５１の発光素子ピッチＰelが予め調整されている（図２５、図２６）。つまり、光軸ＯＡから長手方向ＬＧＤに離れた隣接発光素子対ＥＬＰほど、広い発光素子ピッチで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配している。例えば、図２５では、長手方向ＬＧＤにおいて光軸ＯＡから近い順に隣接発光素子対ＥＬＰ_1、ＥＬＰ_2、ＥＬＰ_3が配置されており、隣接発光素子対ＥＬＰ_1、ＥＬＰ_2、ＥＬＰ_3それぞれの発光素子ピッチＰel_1、Ｐel_2、Ｐel_3は次の大小関係
Ｐel_1＜Ｐel_2＜Ｐel_3
を満たしている。つまり、第２実施形態では、結像光学系が有する第２収差を打ち消すように、発光素子ピッチＰelは調整されている。したがって、図２６に示すように、主方向位置によらず、各スポットＳＰは互いに等しいスポットピッチＰsp（＝約０．０４２[ｍｍ]）で形成されている。

このように第２実施形態の発光素子グループ２９５では、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＰＬのそれぞれは、歪曲収差に応じて互いに異なる発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＰＬを構成する２つの発光素子２９５１を配している。したがって、結像光学系の歪曲収差に起因する問題を効率的に抑制することができ、良好な潜像形成が実行可能となっている。

つまり、発光素子グループ２９５において、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＰＬのそれぞれでは、光軸ＯＡから長手方向ＬＧＤに離れた隣接発光素子対ＥＰＬほど、広い発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＰＬを構成する２つの発光素子２９５１を配している。したがって、結像光学系が有する第２収差を打ち消して、発光素子グループ２９５は複数のスポットＳＰを主走査方向ＭＤに互いに略等しいスポットピッチＰspで形成することができ、良好な潜像形成が実行可能となっている。

第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、第１・第２実施形態とは異なる問題を解決することを目的としている。つまり、上述した基本構成では、複数の発光素子を長手方向ＬＧＤに並べて用いている。しかしながら、発光素子２９５１は駆動発光されることで発熱する。したがって、発光素子グループ２９５の中央付近（換言すれば、発光素子グループ２９５の重心付近）では熱が溜まりやすく、当該中央付近に配された発光素子２９５１の熱劣化が加速してしまう傾向があった。その結果、各発光素子間２９５１で熱劣化の程度に差が生じてしまい、良好な潜像形成が実行できない場合があった。

図２７は、複数の発光素子を互いに等しい発光素子ピッチで配した構成において発生しうる問題を示す図である。同図の「発光素子グループ内温度分布」の欄は、第１直線ＡＬ_md上の温度を示しており、横軸は主方向位置を表し、縦軸は温度を表している。なお、同欄における主方向位置は、第１直線ＡＬ_md上の主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における位置であり、光軸ＯＡを原点とする。また、同図の「発光素子グループ」の欄は、平面視における発光素子グループ２９５の構成を示している。

「発光素子グループ」の欄に示すように、発光素子グループ２９５は、その重心位置が光軸ＯＡと重なるように配置されている。この発光素子グループ２９５を構成する複数の発光素子２９５１は、長手方向ＬＧＤに互いに等しい発光素子ピッチＰelで千鳥状に配置されている。そして、このように各発光素子２９５１が配置された結果、「発光素子グループ内温度分布」の欄に示すような温度分布が、発光素子グループ２９５内に発生してしまっている。同欄に示すように、主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）において、発光素子グループ２９５の重心付近（つまり、光軸ＯＡ付近）では温度が高く、重心から離れた場所では温度が低くなっており、発光素子グループ２９５の重心付近と端部との間で温度差ΔＴ1が発生している。その結果、重心付近の発光素子２９５１の熱劣化が進んで、各発光素子２９５１間で熱劣化の程度に差が生じてしまう場合があった。そこで、第３実施形態は、次のように発光素子グループ２９５を構成している。

図２８は、第３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。同図の「発光素子グループ内温度分布」の欄は、第１直線ＡＬ_md上の温度を示しており、横軸は主方向位置を表し、縦軸は温度を表している。また、同図の「発光素子グループ」の欄は、平面視における発光素子グループ２９５の構成を示している。発光素子グループ２９５はその重心位置が光軸ＯＡと重なるように配置されているという点では、図２７の発光素子グループと図２８の発光素子グループとは共通する。しかしながら、これらは次の点で異なる。つまり、図２８の「発光素子グループ」の欄に示すように、長手方向ＬＧＤにおいて発光素子グループ２９５の重心（同欄においては光軸ＯＡ）に近い隣接発光素子対ＥＬＰほど、広い発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配している。例えば、図２８では、長手方向ＬＧＤにおいて光軸ＯＡから近い順に隣接発光素子対ＥＬＰ_1、ＥＬＰ_2、ＥＬＰ_3が配置されており、隣接発光素子対ＥＬＰ_1、ＥＬＰ_2、ＥＬＰ_3それぞれの発光素子ピッチＰel_1、Ｐel_2、Ｐel_3は次の大小関係
Ｐel_1＞Ｐel_2＞Ｐel_3
を満たしている。

したがって、発光素子グループ２９５の重心付近において、発光素子２９５１の密度が疎となり、発光素子グループ２９５内の光軸ＯＡ付近の放熱が効率的に促進されている。その結果、「発光素子グループ内温度分布」の欄に示すように、発光素子グループ２９５内の温度分布が平準化されている。具体的には、図２８に示す温度差ΔＴ2は、図２７に示した温度差ΔＴ1より小さくなっている。したがって、各発光素子２９５１間で熱劣化の程度も略同様となり、良好な潜像形成動作が実行可能となっている。

第４実施形態
図２９は、第４実施形態における発光素子グループの構成（同図上段）および当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（同図下段）を示す平面図である。第４実施形態においても、発光素子グループ２９５の各発光素子はヘッド基板裏面２９３−tに形成された有機ＥＬ素子であり、同図上段の「発光素子グループ」の欄はヘッド基板裏面２９３−tを示している。また、同図下段の「スポットグループ」の欄は感光体ドラム２１表面を示している。なお、各欄において、レンズＬＳが示されているが、これは発光素子グループ２９５またはスポットグループＳＧとレンズＬＳとの対応関係を示すためのものであり、ヘッド基板裏面２９３−tまたは感光体ドラム２１表面にレンズＬＳが配設されているわけではない。また、第４実施形態の結像光学系は、第２実施形態の結像光学系と同じ構成を有している。したがって、第４実施形態の結像光学系は、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、主走査方向ＭＤに関して小さな絶対値の光学倍率で結像する「第２の収差」を歪曲収差として有している。

同図上段の「発光素子グループ」の欄に示すように、１７個の発光素子２９５１（ＥＬ_1等）が２行千鳥で長手方向ＬＧＤに配置されている。その結果、２行の発光素子行２９５１Ｒ_1、２９５１Ｒ_2が幅方向ＬＴＤに並んでいる。なお、同欄では、第２直線ＡＬ_sd上に配置された発光素子に符号ＥＬ_1が付されている。また、発光素子ＥＬ_1の長手方向ＬＧＤの同欄右側（一方側）に、発光素子ＥＬ_1と主方向位置が隣り合うように配置された発光素子に符号ＥＬ_2が付されている。さらに、発光素子ＥＬ_2の長手方向ＬＧＤの同欄右側に、発光素子ＥＬ_2と主方向位置が隣り合うように配置された発光素子に符号ＥＬ_3が付されるとともに、発光素子ＥＬ_3の長手方向ＬＧＤの同欄右側に、発光素子ＥＬ_3と主方向位置が隣り合うように配置された発光素子に符号ＥＬ_4が付されている。

また、発光素子ＥＬ_1および発光素子ＥＬ_2の主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における重心間の距離に符号Ｐel_1（主方向発光素子間距離Ｐel_1）が付されている。さらに、発光素子ＥＬ_2および発光素子ＥＬ_3の主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における重心間の距離に符号Ｐel_2（主方向発光素子間距離Ｐel_2）が付されており、発光素子ＥＬ_3および発光素子ＥＬ_4の主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）における重心間の距離に符号Ｐel_3（主方向発光素子間距離Ｐel_3）が付されている。このように、主方向位置が互いに隣り合う２個の発光素子の主走査方向ＭＤにおける重心間距離が、主方向発光素子間距離Ｐelとして定義される。なお、主方向発光素子間距離は、第１〜第３実施形態における発光素子ピッチＰelに相当する。

また、発光素子ＥＬ_1および発光素子ＥＬ_2の副走査方向ＳＤ（幅方向ＬＴＤ）における重心間の距離に符号Ｐels_1（副方向発光素子間距離Ｐels_1）が付されている。さらに、発光素子ＥＬ_2および発光素子ＥＬ_3の副走査方向ＳＤ（幅方向ＬＴＤ）における重心間の距離に符号Ｐels_2（副方向発光素子間距離Ｐels_2）が付されており、発光素子ＥＬ_3および発光素子ＥＬ_4の副走査方向ＳＤ（幅方向ＬＴＤ）における重心間の距離に符号Ｐels_3（副方向発光素子間距離Ｐels_3）が付されている。このように、主方向位置が互いに隣り合う２個の発光素子の副走査方向ＳＤにおける重心間距離が、副方向発光素子間距離Ｐelsとして定義される。

そして、この発光素子グループ２９５の各発光素子が発光することで、「スポットグループ」の欄に示すスポットグループＳＧが形成される。「スポットグループ」の欄において、発光素子ＥＬ_1〜ＥＬ_4で形成されるスポットに符号ＳＰ_1〜ＳＰ_4が付されている。また、スポットＳＰ_1およびスポットＳＰ_2の主走査方向ＭＤにおける重心間の距離に符号Ｐsp_1（主方向スポット間距離Ｐsp_1）が付されているとともに、同様にして、主方向スポット間距離に符号Ｐsp_2、Ｐsp_3が付されている。このように、主方向位置が互いに隣り合う２個のスポットＳＰの主走査方向ＭＤにおける重心間距離が、主方向スポット間距離Ｐspとして定義される。さらに、スポットＳＰ_1およびスポットＳＰ_2の副走査方向ＳＤにおける重心間の距離に符号Ｐsps_1（副方向スポット間距離Ｐsps_1）が付されているとともに、同様にして、副方向スポット間距離に符号Ｐsps_2、Ｐsps_3が付されている。このように、主方向位置が互いに隣り合う２個のスポットの副走査方向ＳＤにおける重心間距離が、副方向スポット間距離Ｐspsとして定義される。

そして、第４実施形態の結像光学系は、上述の通り第２の収差を有する（図２３）。そこで、第２の収差によらず、主方向スポット間距離Ｐspを一定にするために、光軸ＯＡから遠い発光素子ほど、より大きい主方向発光素子間距離Ｐelで並べて配置されている。例えば、発光素子ＥＬ_1〜ＥＬ_4は、主方向発光素子間距離Ｐelが次式、
Ｐel_1＜Ｐel_2＜Ｐel_3
を満たすように並べられている。したがって、スポットＳＰ_1〜ＳＰ_4は、主走査方向ＭＤに等しい主方向スポット間距離Ｐspで並んで形成される。

ところで、第４実施形態の結像光学系は、主走査方向ＭＤのみならず、副走査方向ＳＤにも歪曲収差を有する。図３０は、第４実施形態の結像光学系が有する副走査方向への歪曲収差を示す図であり、同図の横軸は発光素子主方向位置[ｍｍ]を示し、同図の縦軸は副方向局所倍率[倍]を表す。ここで、副方向局所倍率は、横軸に示された位置から射出された光ビームを結像する際における、副走査方向ＳＤに関する結像倍率である。なお、横軸と縦軸とが交わる原点を光軸ＯＡは通る。同図が示すように、発光素子の主方向位置が大きくなるほど（つまり、発光素子２９５１の位置が光軸ＯＡから離れるほど）、副方向局所倍率の絶対値は小さくなっている。つまり、第４実施形態の結像光学系は、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、副走査方向ＳＤに関して小さな絶対値の光学倍率で結像する「第４の収差」を歪曲収差として有している。したがって、発光素子グループ２９５において、各発光素子２９５１を互いに等しい副方向発光素子間距離Ｐelsで配置した場合、次のような問題が発生する場合があった。

図３１は、結像光学系が第４の収差を有する場合に発生しうる問題を示す図である。同図の横軸は発光素子またはスポットの主方向位置[ｍｍ]を示す。同図の縦軸は、副方向発光素子間距離Ｐels（同図＋印）および副方向スポット間距離Ｐsps（同図○印）を示す。図３１に示すように、各発光素子２９５１について、副方向発光素子間距離Ｐelsは何れも約０．０４２[ｍｍ]で互いに等しい。これに対して、結像光学系は図３０に示した第４の収差を有する。したがって、図３１に示すように、光軸ＯＡから離れるに連れて副方向スポット間距離Ｐspsが狭くなるようなスポットグループＳＧが形成されてしまう。換言すれば、スポットグループＳＧは、第２直線ＡＬ_sd付近の中央部で膨らんで両端部ですぼんだような樽型形状に形成されてしまう。その結果、図１０に示したようなライン潜像を形成しようとしても、ライン潜像が、がたついてしまうおそれがあった。

そこで、第４実施形態では、かかる問題に対応すべく、図２９、図３２に示すように発光素子グループ２９５が構成されている。ここで、図３２は第４実施形態の構成および効果を示す図であり、同図の横軸は発光素子またはスポットの主方向位置[ｍｍ]を示す。図３２の縦軸は、副方向発光素子間距離Ｐels（同図＋印）および副方向スポット間距離Ｐsps（同図○印）を示す。図２９、図３２に示すように、第４の収差によらず、副方向スポット間距離Ｐspsを一定にするために、光軸ＯＡから遠い発光素子ほど、より大きい副方向発光素子間距離Ｐelsで並べて配置されている（図２９、図３２）。例えば、図２９に示す発光素子ＥＬ_1〜ＥＬ_4は、副方向発光素子間距離Ｐelsが次式、
Ｐels_1＜Ｐels_2＜Ｐels_3
を満たすように並べられている。したがって、スポットＳＰ_1〜ＳＰ_4は、副走査方向ＳＤに等しい副方向スポット間距離Ｐspsで並んで形成される。つまり、第４実施形態では、結像光学系が有する第４収差を打ち消すように、副方向発光素子間距離Ｐelsは調整されている。したがって、図３２に示すように、主方向位置によらず、スポットＳＰは互いに等しい副方向スポット間距離Ｐsps（＝約０．０６３[ｍｍ]）で形成されている。

このように、第４実施形態にかかるラインヘッド２９（露光ヘッド）は、発光素子グループ２９５の各発光素子２９５１の主方向発光素子間距離Ｐelを、結像光学系の主走査方向ＭＤへの歪曲収差に応じて調整している。したがって、結像光学系の歪曲収差がスポット形成に与える影響を抑制して、等しい主方向スポット間距離Ｐspで各スポットを形成することができ、良好なスポット形成が実現されている。

例を挙げて説明すると、第４実施形態では、発光素子ＥＬ_1（第１の発光素子）および発光素子ＥＬ_2（第２の発光素子）は重心間の主走査方向ＭＤ（第１の方向）への距離が距離Ｐel_1（第１の距離）で配設され、第２の発光素子ＥＬ_2（第２の発光素子）および発光素子ＥＬ_3（第３の発光素子）は重心間の主走査方向ＭＤへの距離が距離Ｐel_2（第２の距離）で配設されている。そして、結像光学系の主走査方向ＭＤへの第２の収差に応じて、距離Ｐel_1およびＰel_2を異ならせている（Ｐel_1＜Ｐel_2）。したがって、発光素子ＥＬ_1〜ＥＬ_3により形成される各スポットＳＰは等しい主方向スポット間距離Ｐspで主走査方向ＭＤに並ぶこととなり、良好なスポット形成が実現されている。

さらに、上記実施形態では、発光素子グループ２９５の各発光素子２９５１の副方向発光素子間距離Ｐelsを、結像光学系の副走査方向ＳＤへの歪曲収差に応じて調整している。したがって、等しい副方向スポット間距離Ｐspsで各スポットを形成することができ、良好なスポット形成が実現されている。

例を挙げて説明すると、第４実施形態では、発光素子ＥＬ_2（第２の発光素子）は、発光素子ＥＬ_1（第１の発光素子）および発光素子ＥＬ_3（第３の発光素子）の副走査方向ＳＤ（幅方向ＬＴＤ）側に配設されている。しかも、発光素子ＥＬ_1（第１の発光素子）および発光素子ＥＬ_2（第２の発光素子）は重心間の副走査方向ＳＤ（第２の方向）への距離が距離Ｐels_1（第３の距離）で配設され、発光素子ＥＬ_2（第２の発光素子）および発光素子ＥＬ_3（第３の発光素子）は重心間の副走査方向ＳＤへの距離がＰels_2（第４の距離）で配設されている。そして、結像光学系の第４の収差に応じて、距離Ｐels_1とＰels_2とを異ならせている（Ｐels_1＜Ｐels_2）。したがって、発光素子ＥＬ_1〜ＥＬ_3により各スポットＳＰは等しい副方向スポット間距離Ｐspsで形成されるため、上述のようなライン潜像のがたつきを抑制可能な良好なスポット形成が実現されている。

その他
このように上記実施形態では、長手方向ＬＧＤおよび主走査方向ＭＤが本発明の「第１の方向」に相当し、幅方向ＬＴＤおよび副走査方向ＳＤが本発明の「第２の方向」に相当する。また、レンズＬＳ1、ＬＳ2が本発明の「結像光学系」として機能している。また、発光素子グループ２９５が本発明の「４個以上の発光素子」に相当する。また、ヘッド基板２９３が本発明の「基板（substrate)」に相当している。また、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当している。また、ラインヘッド２９が本発明の「露光ヘッド」に相当している。また、第１〜第３実施形態では、例えば、発光素子ピッチＰel_1で並ぶ２個の発光素子が本発明の「第１の発光素子対」を構成し、発光素子ピッチＰel_2で並ぶ２個の発光素子が本発明の「第２の発光素子対」を構成する。

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、第１、第２実施形態では、結像光学系の歪曲収差に起因する問題を改善するために、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＬＰのそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配している。また、第３実施形態では、発光素子２９５１の発熱に起因する問題の影響を軽減するために、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＬＰのそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配している。しかしながら、これら以外の問題（例えば、結像光学系のシェーディング等）を改善するために、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＬＰのそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配するように構成しても良い。

また、上記第１・第２実施形態では、結像光学系２９５が有する第１・第２収差を打ち消して、複数のスポットＳＰが主走査方向ＭＤに互いに等しいスポットピッチＰspに並べられており、いわばスポットピッチＰspのばらつき（換言すれば、誤差）が略完全に抑えられている。しかしながら、要求される画質等から判断してスポットピッチＰspのばらつきがある程度許容できる場合は、かかる許容レベルまでにスポットピッチＰspのばらつきが緩和されるように構成すれば良い。

つまり、長手方向ＬＧＤに互いに等しい発光素子ピッチＰelで複数の発光素子２９５１を配した発光素子グループ２９５からの光ビームを歪曲収差を有する結像光学系で結像してできるスポットグループＳＧにおけるスポットピッチＰspのばらつきと比較して、本発明を適用した発光素子グループ２９５からの光ビームを当該結像光学系で結像してできるスポットグループＳＧにおけるスポットピッチＰspのばらつきが緩和されていれば、本発明の効果が奏されていると判断できる。

さらに、このように、少なくとも２個の隣接発光素子対ＥＬＰのそれぞれは互いに異なる発光素子ピッチＰelで当該隣接発光素子対ＥＬＰを構成する２つの発光素子２９５１を配した構成は、上記の作用効果以外に、次のような作用効果を奏する。つまり、上記実施形態のように、有機ＥＬ素子で発光素子２９５１を構成する場合は、発光素子２９５１が設けられたヘッド基板２９３に有機ＥＬ材料を塗布する必要がある。この際、各発光素子２９５１の発光特性を均一にするためには、有機ＥＬ材料の塗りむらが小さいことが望ましい。これに対して、上述のように発光素子２９５１を配置した構成は、塗りむらが小さい状態で有機ＥＬ材料を塗布するのに有利である。

また、上記第３実施形態の図２８において、発光素子ピッチＰel_1で配設される２個の発光素子の同図右側の発光素子と、発光素子ピッチＰel_2で配設される２個の発光素子の同図左側の発光素子との間の発光素子ピッチＰelについては特筆しなかった。しかしながら、当該発光素子ピッチＰel（第２の距離）を発光素子ピッチＰel_1（第１の距離）より小さく、かつ発光素子Ｐel_2より大きくすることで、発光素子グループ２９５の重心付近（同図では光軸ＯＡ付近）に溜まる熱の放熱を促進して、発光素子間の劣化程度の差を抑制することができる。その結果、良好なスポット形成が可能となる。この場合、例えば、当該発光素子ピッチＰelで配置される２個の発光素子のうち同図右側の発光素子が本発明の「第３の発光素子」に相当する。また、発光素子ピッチＰel_1で配置される２個の発光素子のうち、同図左側の発光素子が本発明の「第１の発光素子」に相当し、同図右側の発光素子が本発明の「第２の発光素子」に相当する。

また、上記第４実施形態では、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、主走査方向ＭＤに関して小さな絶対値の光学倍率で結像する「第２の収差」を歪曲収差として有している場合について説明した。しかしながら、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、主走査方向ＭＤに関して大きな絶対値の光学倍率で結像する「第１の収差」を歪曲収差として有している場合に対しても本発明を適用可能である。この場合、第１の収差に応じて、主方向発光素子間距離Ｐelを調整する場良い。例を挙げると、第１の収差に応じて、距離Ｐel_1と距離Ｐel_2とを異ならせる（Ｐel_1＞Ｐel_2）ことで、発光素子ＥＬ_1〜ＥＬ_3により各スポットＳＰは等しい主方向スポット間距離Ｐspで良好に形成されることとなる。

また、上記第４実施形態では、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、副走査方向ＳＤに関して小さな絶対値の光学倍率で結像する「第４の収差」を結像光学系が有している場合について説明した。しかしながら、光軸ＯＡから主走査方向ＭＤ（長手方向ＬＧＤ）に離れた発光素子２９５１の光ほど、副走査方向ＳＤに関して大きな絶対値の光学倍率で結像する「第３の収差」を結像光学系が有している場合に対しても本発明を適用可能である。この場合、第３の収差に応じて、副方向発光素子間距離Ｐelsを調整すれば良い。例を挙げると、第３の収差に応じて距離Ｐels_1とＰels_2とを異ならせる（Ｐels_1＞Ｐels_2）ことで、発光素子ＥＬ_1〜ＥＬ_3により各スポットＳＰは等しい副方向スポット間距離Ｐspsで形成されるため、上述のようなライン潜像のがたつきを抑制可能な良好なスポット形成を実現することができる。

また、上記実施形態では、発光素子２９５１は円形であったが、発光素子の形状はこれに限られず、長方形であっても良いし、楕円形であってもよい。また、何れの形状においても、発光素子２９５１の位置は、平面視における発光素子２９５１の重心として求めることができる。

また、発光素子グループ２９５における発光素子２９５１の個数、あるいは、発光素子行２９５１Ｒの個数等も適宜変更可能である。また、発光素子行２９５１Ｒを構成する発光素子２９５１の個数についても適宜変更可能である。

また、発光素子グループ行２９５Ｒあるいはレンズ行ＬＳＲの個数も適宜変更可能である。

また、上記実施形態では、２枚のレンズアレイ２９９が用いられているが、レンズアレイ２９９の枚数はこれに限られない。

また、上記実施形態では、発光素子２９５１としてボトムエミッション型の有機ＥＬ素子が用いられている。しかしながら、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を発光素子２９５１として用いても良く、あるいは、ＬＥＤ（Light Emitting
Diode）を発光素子２９５１として用いても良い。

図３３は、ＬＥＤ素子を発光素子として用いた構成の平面図であり、実装ボード２９２の表面２９２−hの構成を平面視した場合に相当する。なお、同図において、レンズＬＳが示されているが、これはレンズＬＳと発光素子グループ２９５との関係を示すためのものであり、実装ボード表面２９２−hにレンズＬＳが形成されているわけではない。また、図３４は、ＬＥＤ素子を発光素子として用いた構成の長手方向における部分断面図である。図３４では、発光素子グループ２９５の長手方向ＬＧＤの中央部および両端部それぞれから射出された光ビームの軌跡が、二点鎖線あるいは破線で示されている。これらの図が示すように、発光素子２９５１としてのＬＥＤ素子は半導体チップＣＰに形成されている。この半導体チップＣＰには、複数（８個）の発光素子２９５１をグループ化した発光素子グループ２９５が、当該半導体チップの長軸方向に３個並んで形成されている。そして、複数の半導体チップＣＰが、平板状の実装ボード２９２の表面２９２−hに実装されている。このとき、各半導体チップＣＰの長軸方向は、長手方向ＬＧＤと平行となっている。そして、このようなＬＥＤ素子を発光素子として用いたラインヘッド２９に対しても、上述の実施形態と同様にして主方向発光素子間距離Ｐelを調整することで、本発明の効果を奏することができる。このように、図３３、図３４に示した構成では、半導体チップＣＰが本発明の「基板（substrate）」に相当し、実装ボード２９２が本発明の「平板（board）」に相当する。なお、この構成においては、１個の半導体チップＣＰに対して３個の発光素子グループ２９５を形成したが、１個の半導体チップＣＰに対して形成される発光素子グループ２９５の個数はこれに限られない。

また、上記実施形態では、結像光学系として、反転拡大の光学特性を有するものを用いたが、結像光学系はこれに限られず、正転の光学特性を有するものや、縮小の光学特性を有するものを用いることもできる。

本発明を適用可能であるラインヘッドを装備した画像形成装置を示す図。 図１の画像形成装置の電気的構成を示す図。 本発明を適用可能であるラインヘッドの概略を示す斜視図。 図３に示したラインヘッドのＡ−Ａ線部分断面図。 発光素子の構造を示す図。 ヘッド基板の裏面の構成を示す平面図。 レンズアレイの構成を示す平面図。 レンズアレイおよびヘッド基板等の長手方向の断面図。 発光素子グループの構成および動作を示す平面図。 ラインヘッドによるスポット潜像形成動作を示す図。 第１実施形態における結像光学系の主走査方向断面を示す断面図。 第１実施形態における結像光学系の副走査方向断面を示す断面図。 第１実施形態における結像光学系のレンズデータを表として示す図。 第１実施形態における結像光学系の光学系諸元を表として示す図。 第１実施形態における結像光学系が有する歪曲収差を示す図。 結像光学系が第１収差を有する場合に発生しうる問題を示す図。 第１実施形態における発光素子グループの構成を示す平面図。 第１実施形態における発光素子グループの構成等を示す図。 第２実施形態における結像光学系の主走査方向断面を示す断面図。 第２実施形態における結像光学系の副走査方向断面を示す断面図。 第２実施形態における結像光学系のレンズデータを表として示す図。 第２実施形態における結像光学系の光学系諸元を表として示す図。 第２実施形態における結像光学系が有する歪曲収差を示す図。 結像光学系が第２収差を有する場合に発生しうる問題を示す図。 第２実施形態における発光素子グループの構成を示す平面図。 第２実施形態における発光素子グループの構成等を示す図。 等しい発光素子ピッチで配した構成において発生しうる問題を示す図。 第３実施形態における発光素子グループの構成を示す図。 第４実施形態における発光素子グループの構成を示す図。 第４実施形態の結像光学系が有する副走査方向への歪曲収差を示す図。 結像光学系が第４の収差を有する場合に発生しうる問題を示す図。 第４実施形態の構成および効果を示す図。 ＬＥＤ素子を発光素子として用いた構成の平面図。 ＬＥＤ素子を発光素子として用いた構成の長手方向における部分断面図。

符号の説明

２１Ｙ、２１Ｋ…感光体ドラム（潜像担持体）、 ２９…ラインヘッド、 ２９３…ヘッド基板（基板）、 ２９５…発光素子グループ（３個以上の発光素子）、 ２９５１…発光素子、 ２９５１Ｒ…発光素子行、 ２９９，２９９Ａ，２９９Ｂ…レンズアレイ、 ＬＳ1、ＬＳ2…レンズ（結像光学系）、 ＳＰ…スポット、 ＳＰＲ…スポット行、 ＳＧ…スポットグループ、 ＭＤ…主走査方向（第１方向）、 ＳＤ…副走査方向（第２方向）、 ＬＧＤ…長手方向（第１方向）、 ＬＴＤ…幅方向（第２方向）、 ＯＡ…光軸、 Ｄoa…光ビームの進行方向、 ＥＬＰ…隣接発光素子対、 Ｐel…発光素子ピッチ、 Ｐsp…スポットピッチ

Claims (15)

1. 第１の発光素子、前記第１の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第２の発光素子、および前記第２の発光素子の前記第１の方向の前記一方側に配設された第３の発光素子を有する基板と、
   前記第１の発光素子、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子の光を結像する結像光学系と、
   を備え、
   前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は前記第１の方向に第１の距離で配設され、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子は前記第１の方向に前記第１の距離と異なる第２の距離で配設されることを特徴とする露光ヘッド。
2. 前記結像光学系の前記第１の方向の歪曲収差に応じて、前記第１の距離と前記第２の距離とを異ならせる請求項１に記載の露光ヘッド。
3. 前記第１の発光素子、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子は、前記結像光学系の光軸の前記第１の方向の前記一方側に配設される請求項２に記載の露光ヘッド。
4. 前記結像光学系は、前記光軸から前記第１の方向に離れた光ほど、前記第１の方向に大きな絶対値の光学倍率で結像する第１の収差を前記第１の方向の歪曲収差として有しており、前記第２の距離は前記第１の距離よりも短い請求項３に記載の露光ヘッド。
5. 前記結像光学系は、前記光軸から前記第１の方向に離れた光ほど、前記第１の方向に小さな絶対値の光学倍率で結像する第２の収差を前記第１の方向の歪曲収差として有しており、前記第２の距離は前記第１の距離よりも長い請求項３に記載の露光ヘッド。
6. 前記第２の発光素子は、前記第１の発光素子および前記第３の発光素子に対して前記第１の方向に直交する第２の方向側に配設される請求項３ないし５のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
7. 前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は前記第２の方向に第３の距離で配設され、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子は前記第２の方向に前記第３の距離と異なる第４の距離で配設される請求項６に記載の露光ヘッド。
8. 前記結像光学系の前記第２の方向の歪曲収差に応じて、前記第３の距離と前記第４の距離とを異ならせる請求項７に記載の露光ヘッド。
9. 前記結像光学系は、前記光軸から前記第１の方向に離れた光ほど、前記第２の方向に大きな絶対値の光学倍率で結像する第３の収差を前記第２の方向の歪曲収差として有しており、前記第４の距離は前記第３の距離よりも短い請求項８に記載の露光ヘッド。
10. 前記結像光学系は、前記光軸から前記第１の方向に離れた光ほど、前記第２の方向に小さな絶対値の光学倍率で結像する第４の収差を前記第２の方向の歪曲収差として有しており、前記第４の距離は前記第３の距離よりも長い請求項８に記載の露光ヘッド。
11. 前記基板は、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子を含む発光により発熱する４個以上の発光素子が配設され、前記結像光学系は前記４個以上の発光素子の光を結像し、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子は、前記４個以上の発光素子の前記第１の方向の一方側に配設され、前記第１の距離は前記第２の距離よりも長い請求項１に記載の露光ヘッド。
12. 前記発光素子は前記基板に形成された有機ＥＬ素子である請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
13. 前記発光素子はＬＥＤ素子であり、前記基板は前記ＬＥＤが形成された半導体チップであり、前記半導体チップが平板に配設されている請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
14. 第１の方向に第１の距離で配設された２個の発光素子で構成される第１の発光素子対、および第１の方向に前記第１の距離と異なる第２の距離で配設された２個の発光素子で構成され、前記第１の発光素子対の前記第１の方向側に配設された第２の発光素子対を有する基板と、
    前記第１の発光素子対を構成する発光素子からの光および前記第２の発光素子対を構成する発光素子からの光を結像する結像光学系と、
    を備えたことを特徴とする露光ヘッド。
15. 潜像を担持する潜像担持体と、
    第１の発光素子、前記第１の発光素子の第１の方向の一方側に配設された第２の発光素子、および前記第２の発光素子の前記第１の方向の前記一方側に配設された第３の発光素子を有する基板と、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子の光を前記潜像担持体に結像する結像光学系と、を有する露光ヘッドと、
    を備え、
    前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は前記第１の方向に第１の距離で配設され、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子は前記第１の方向に前記第１の距離と異なる第２の距離で配設されることを特徴とする画像形成装置。

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