JP2008201121A - 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】複数の発光素子を用いるラインヘッドおよび画像形成装置において、良好なスポット形成の実現を可能にする技術を提供する。
【解決手段】各発光素子グループでは、複数の発光素子が長手方向において互いに異なる位置に配置されるとともに、該発光素子グループの発光素子はそれぞれ感光体表面の副走査方向Ｙの移動に応じたタイミングで発光し、該発光素子グループの発光素子から射出される光ビームが主走査方向Ｘにおいて互いに異なる位置で感光体表面に結像されて複数のスポットＳＰが主走査方向Ｘに並んで形成されてスポットグループＳＧ1、ＳＧ2を形成する。しかも、主走査方向Ｘにおいて隣接するスポットグループＳＧ1、ＳＧ2が互いに部分的に重なり合って重複スポット領域ＯＲが形成される。
【選択図】図８

Description

この発明は、複数の発光素子を有し、各発光素子から射出された光ビームを像面に結像する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、発光素子アレイを用いたものが提案されている。この発光素子アレイでは、主走査方向に対応する長手方向において複数の発光素子が一定のピッチで直線状に配列されている。また、このように構成された発光素子アレイが複数個設けられるとともに、各発光素子アレイに１対１で対応してレンズが配置されている。そして、各発光素子アレイでは、該アレイが有する複数の発光素子それぞれから光ビームが射出され、さらに該光ビームが該アレイに対応して配置されたレンズにより像面に結像される。これによって像面にスポットが主走査方向にライン状に形成される。

特開２０００−１５８７０５号公報（図１）

ところで、発光素子アレイを構成する発光素子により像面に一群のスポットが形成されてスポットグループが形成される。このスポットグループにおいてはスポットの相対位置関係は一定となっている。しかしながら、特許文献１のラインヘッドでは、複数の発光素子アレイを主走査方向に対応する方向に配列しているため、発光素子の位置がアレイ単位でずれてしまうことがあった。そして、この位置ずれが発生すると、スポットグループ間でスポット位置が相対的にずれてしまい、スポットグループ間に隙間が発生してしまう。特に、このような問題を有するラインヘッドを用いて感光体上に潜像を形成するとともに、該潜像を現像してトナー像を形成する画像形成装置では、トナー像に縦筋が現れて画像品質の低下を招いてしまう。また、特許文献１のラインヘッドでは、各レンズは一体的に構成されていないため、各レンズの相対的な位置誤差は大きい。そのため、各スポットグループ間で像面上のスポット位置がずれてしまい、上記したと同様の問題が生じることがあった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の発光素子を用いるラインヘッドおよび画像形成装置において、良好なスポット形成の実現を可能にする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、上記目的を達成するため、発光素子グループ毎にグループ化して設けられた複数の発光素子と、発光素子グループに対向して発光素子グループから射出された光ビームを像面に結像してスポットグループを形成するレンズを、発光素子グループ毎に有するレンズアレイとを備え、複数の発光素子グループを互いに異なる第１方向および第２方向にＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは２以上の整数）の配列で設け、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが第２方向に対応する方向において部分的に重なるように像面に形成され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、表面が所定の搬送方向に搬送される潜像担持体と、潜像担持体の表面に潜像を形成するラインヘッドとを備え、ラインヘッドは、発光素子グループ毎にグループ化して設けられた複数の発光素子と、発光素子グループに対向して発光素子グループから射出された光ビームを潜像担持体に結像してスポットグループを形成するレンズを、発光素子グループ毎に有するレンズアレイとを備え、複数の発光素子グループを互いに異なる第１方向および第２方向にＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは２以上の整数）の配列で設け、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが第２方向に対応する方向において部分的に重なるように潜像担持体に形成されることを特徴としている。

このように構成された発明（ラインヘッドおよび画像形成装置）では、複数の発光素子グループが第１方向に設けられている。また、各発光素子グループでは、発光素子グループから射出された光ビームは当該発光素子グループに対向するレンズにより潜像担持体などの像面に結像されてスポットグループが形成される。このため、複数のスポットグループが第１方向に対応する方向に形成される。したがって、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが相対的にずれると、スポットグループ間に隙間が発生してしまう。しかしながら、本発明は、第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを第２方向に対応する方向において部分的に重なるように像面に形成している。その結果、これらのスポットグループが相対的にずれたとしても、スポットグループ間に隙間が生じることがなく、良好なスポット形成を行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

ここで、発光素子の発光タイミングを制御することによって複数のスポットを第１方向に対応する方向に並んで形成してスポットグループを形成することができる。この場合、第１方向に対応する方向において隣接するスポットグループが互いに部分的に重なって重複スポット領域を形成するように構成してもよい。このように重複スポット領域を形成することによって発光素子グループやレンズの相互位置関係が多少ずれたとしてもスポットグループ間に隙間が生じることがなく、良好なスポット形成を行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

また、複数の発光素子のうち重複スポット領域を形成する発光素子の素子径が残りの発光素子の素子径よりも小さくなるように構成してもよい。各発光素子グループを構成する複数の発光素子のうち重複スポット領域を形成する発光素子は該発光素子グループの端部側に配置されるため、該発光素子から射出される光ビームのレンズに対する画角は大きくなる。その結果、該光ビームにより形成されるスポット径は増大する。そこで、上記のように素子径を設定することで重複スポット領域とそれ以外とでスポット径が大きく相違するのを防止することができる。つまり、スポット径の均一化を図ることができる。

また、複数の発光素子のうち重複スポット領域を形成する発光素子の発光光量が残りの発光素子の発光光量よりも小さくなるように構成してもよい。重複スポット領域では、２つのスポットが重なり合うために重複スポット領域の光量が増大してしまう。そこで、上記のように発光素子の発光光量を設定することで重複スポット領域の光量がそれ以外の光量に比べて大きくなるのを抑制することができる。つまり、光量の均一化を図ることができる。

また、第１方向に対応する方向において隣接する３つのスポットグループのうち中央のスポットグループでは、該中央スポットグループの一部が上流側のスポットグループと重なり合うとともに残りが下流側のスポットグループと重なり合って該中央スポットグループの全体が重複スポット領域となるように構成してもよい。この場合、重複スポット領域が中央スポットグループと一致することとなり、位置ずれや倍率誤差が大きくなった場合にも縦筋の発生を確実に防止することができる。

また、第１方向に対応する方向において互いに隣接するスポットグループの組み合わせは複数存在するが、それらの組み合わせの一部についてスポットグループが第２方向に対応する方向において部分的に重なるように像面に形成されるように構成してもよい。この場合においても、発光素子グループやレンズの相互位置関係が第１方向に多少ずれたとしてもスポットグループ間に隙間が生じることがなく、良好なスポット形成を行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

レンズアレイとしては、レンズを有するレンズ基板が複数個組み合わされたものを用いることができる。しかしながら、このように構成されたレンズアレイでは、レンズ基板の組付誤差などによりレンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズが相対的にずれることがある。そして、それらのレンズ対のうち第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう。そこで、このようなレンズアレイを採用したラインヘッドや画像形成装置では、レンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズ対により第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが第２方向に対応する方向に重なるように像面に形成されるように構成するのが望ましく、これによって縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

また、発光素子グループを有する素子基板が複数個組み合わされる場合にも、複数のレンズ基板を組み合わせたレンズアレイの場合と同様の問題が発生することがある。そこで、素子基板の組み合わせ位置を挟んで対をなす発光素子グループ対により第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが第２方向に対応する方向に重なるように像面に形成されるように構成するのが望ましい。これによって、縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

また、レンズアレイを次のように構成するラインヘッドにおいても上記と同様の問題が発生することがある。すなわち、第１方向にレンズを複数個並べたレンズ行を、Ｎ列（Ｎは３以上の整数）第１方向と異なる第２方向に設けたレンズアレイでは、第２方向における第１番目のレンズ行を構成するレンズと第２方向における第Ｎ番目のレンズ行を構成するレンズとは第２方向に広く離れている。したがって、製造誤差などにより、第２方向における第１番目のレンズ行を構成するレンズと第２方向における第Ｎ番目のレンズ行を構成するレンズとが相対的にずれることがある。そして、それらのレンズにより構成されるレンズ対のうち第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう。そこで、このようなレンズアレイを採用したラインヘッドや画像形成装置では、第２方向における第１番目のレンズ行を構成するレンズと第２方向における第Ｎ番目のレンズ行を構成するレンズとのレンズ対により第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが第２方向に対応する方向に重なるように像面に形成されるように構成するのが望ましく、これによって縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

また、複数の発光素子のうち重なり領域を形成する発光素子の素子径が残りの発光素子の素子径よりも小さくなるように構成してもよい。各発光素子グループを構成する複数の発光素子のうち重なり領域を形成する発光素子は該発光素子グループの端部側に配置されるため、該発光素子から射出される光ビームのレンズに対する画角は大きくなる。その結果、該光ビームにより形成されるスポット径は増大する。そこで、上記のように素子径を設定することで重なり領域とそれ以外とでスポット径が大きく相違するのを防止することができる。つまり、スポット径の均一化を図ることができる。

また、複数の発光素子のうち重なり領域を形成する発光素子の発光光量が残りの発光素子の発光光量よりも小さくなるように構成してもよい。重なり領域では、２つのスポットが形成されるために重なり領域の光量が増大してしまう。そこで、上記のように発光素子の発光光量を設定することで重なり領域の光量がそれ以外の光量に比べて大きくなるのを抑制することができる。つまり、光量の均一化を図ることができる。

また、第１方向に対応する方向において隣接する３つのスポットグループのうち中央のスポットグループでは、該中央スポットグループの一部が上流側のスポットグループと重なり合うとともに残りが下流側のスポットグループと重なり合って該中央スポットグループの全体が重なり領域となるように構成してもよい。この場合、重なり領域が中央スポットグループと一致することとなり、位置ずれや倍率誤差が大きくなった場合にも縦筋の発生を確実に防止することができる。

第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループの組み合わせの全てが第２方向に対応する方向において部分的に重なるように像面に形成されるように構成してもよい。

また、発光素子グループおよびレンズの構成については、それら全部を同一構成としてもよいが、レンズの倍率が相互に異なるように構成してもよい。このような構成を採用することで、レンズの配置を任意に設定することができ、設計自由度を高めることができ、例えば配線スペースを容易に確保することができるなどの作用効果が得られる。

また、各発光素子グループにおける発光素子の配置については、次の態様を採用することができる。すなわち、複数の発光素子グループの各々において、発光素子を複数個第１方向に配列した発光素子列が第２方向に複数配列されて該発光素子グループを構成する発光素子が千鳥状に配置されるように構成してもよい。この場合、 複数の発光素子列の各々では、第２方向に対応する方向に像面が移動するのに応じたタイミングで該発光素子列を構成する複数の発光素子が発光して複数のスポットを第１方向に対応する方向に並んで形成することができる。したがって、発光タイミング調整が簡略化できるため好適である。

また、レンズアレイでは、レンズを第１方向にＭ個並べたレンズ列がＮ個第２方向に配列されて複数のレンズが千鳥状に配置されるように構成してもよい。これによって、レンズおよび発光素子グループを効率的に、高い設計自由度で配置することができる。

さらに、第１方向に対応する方向における、像面に形成されるスポットのピッチが同一となるように構成すると、像面に形成されるスポットピッチが等しくなり、スポット形成をより良好に行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで高品質な画像が得られる。

Ａ．用語の説明
本発明の実施形態を説明する前に、本明細書で用いる用語について説明する。

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。

レンズアレイ２９９が有する複数のレンズＬＳに一対一の対応関係でヘッド基板２９３に配置された、複数（図１および図２においては８個）の発光素子２９５１の集合を、発光素子グループ２９５と定義する。つまり、ヘッド基板２９３において、複数の発光素子２９５１からなる発光素子グループ２９５は、複数のレンズＬＳのそれぞれに対して配置されている。また、発光素子グループ２９５からの光ビームを該発光素子グループ２９５に対応するレンズＬＳにより像面ＩＰに向けて結像することで、像面ＩＰに形成される複数のスポットＳＰの集合を、スポットグループＳＧと定義する。つまり、複数の発光素子グループ２９５に一対一で対応して、複数のスポットグループＳＧを形成することができる。また、各スポットグループＳＧにおいて、主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤに最上流のスポットを、特に第１のスポットと定義する。そして、第１のスポットに対応する発光素子２９５１を、特に第１の発光素子と定義する。

なお、図１および図２は、発光素子グループ２９５とレンズＬＳとスポットグループＳＧとの対応関係が理解しやすいように、像面が静止した状態でスポットＳＰを形成した場合を表した。したがって、スポットグループＳＧにおけるスポットＳＰの形成位置は、発光素子グループ２９５における発光素子２９５１の配置位置に略相似する。しかしながら、後述するように、実際のスポット形成動作は、像面ＩＰ（感光体ドラム２１の表面）を副走査方向ＳＤに搬送しつつ実行する。その結果、ヘッド基板２９３が有する複数の発光素子２９５１により形成されるスポットＳＰは、主走査方向ＭＤに略平行な直線上に形成される。

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。

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。

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。

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。

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。

Ｂ．第１実施形態
図３は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図４は図３の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。なお図３は、カラーモード実行時に対応する図面である。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリなどを有するメインコントローラＭＣに与えられると、このメインコントローラＭＣはエンジンコントローラＥＣに制御信号などを与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータＶＤをヘッドコントローラＨＣに与える。また、このヘッドコントローラＨＣは、メインコントローラＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラＥＣからの垂直同期信号Ｖsyncおよびパラメータ値とに基づき各色のラインヘッド２９を制御する。これによって、エンジン部ＥＧが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。

この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラＭＣ、エンジンコントローラＥＣおよびヘッドコントローラＨＣを内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット７、転写ベルトユニット８および給紙ユニット１１もハウジング本体３内に配設されている。また、図３においてハウジング本体３内右側には、２次転写ユニット１２、定着ユニット１３、シート案内部材１５が配設されている。なお、給紙ユニット１１は、装置本体１に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット１１および転写ベルトユニット８については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。

画像形成ユニット７は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーションＳＴＹ（イエロー用）、ＳＴＭ（マゼンダ用）、ＳＴＣ（シアン用）、ＳＴＫ（ブラック用）を備えている。また、各画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。これにより感光体ドラム２１の表面が副走査方向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ＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫで形成されたトナー像を転写ベルトユニット８が有する転写ベルト８１に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、モノクロモード実行時は、画像形成ステーションＳＴＫで形成されたトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する。なお、図３において、画像形成ユニット７の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。

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３の紙面に対して垂直な方向）に配列された複数の発光素子を備えるとともに、感光体ドラム２１から離間配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に対して光を照射して該表面に潜像を形成する。なお、この実施形態では、各色のラインヘッド２９を制御するためにヘッドコントローラＨＣが設けられ、メインコントローラＭＣからのビデオデータＶＤと、エンジンコントローラＥＣからの信号とに基づき各ラインヘッド２９を制御している。すなわち、この実施形態では、画像形成指令に含まれる画像データがメインコントローラＭＣの画像処理部５１に入力される。そして、該画像データに対して種々の画像処理が施されて各色のビデオデータＶＤが作成されるとともに、該ビデオデータＶＤがメイン側通信モジュール５２を介してヘッドコントローラＨＣに与えられる。また、ヘッドコントローラＨＣでは、ビデオデータＶＤはヘッド側通信モジュール５３を介してヘッド制御モジュール５４に与えられる。このヘッド制御モジュール５４には、上記したように潜像形成に関連するパラメータ値を示す信号と垂直同期信号ＶsyncがエンジンコントローラＥＣから与えられている。そして、これらの信号およびビデオデータＶＤなどに基づきヘッドコントローラＨＣは各色のラインヘッド２９に対して素子駆動を制御するための信号を作成し、各ラインヘッド２９に出力する。こうすることで、各ラインヘッド２９において発光素子の作動が適切に制御されて画像形成指令に対応する潜像が形成される。

そして、この実施形態においては、各画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を感光体カートリッジとしてユニット化している。また、各感光体カートリッジには、該感光体カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラＥＣと各感光体カートリッジとの間で無線通信が行われる。こうすることで、各感光体カートリッジに関する情報がエンジンコントローラＥＣに伝達されるとともに、各メモリ内の情報が更新記憶される。

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３において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ８３（ブレード対向ローラ）と、これらのローラに張架され図示矢印Ｄ８１の方向（搬送方向）へ循環駆動される転写ベルト８１とを備えている。また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫが有する感光体ドラム２１各々に対して１対１で対向配置される、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを備えている。これらの１次転写ローラ８５は、それぞれ１次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。そして、後に詳述するように、カラーモード実行時は、図３に示すように全ての１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫ側に位置決めすることで、転写ベルト８１を画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させて、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に１次転写位置ＴＲ1を形成する。そして、適当なタイミングで上記１次転写バイアス発生部から１次転写ローラ８５に１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写してカラー画像を形成する。

一方、モノクロモード実行時は、４個の１次転写ローラ８５のうち、カラー１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃをそれぞれが対向する画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣから離間させるとともにモノクロ１次転写ローラ８５Ｋのみを画像形成ステーションＳＴＫに当接させることで、モノクロ画像形成ステーションＳＴＫのみを転写ベルト８１に当接させる。その結果、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋと画像形成ステーションＳＴＫとの間にのみ１次転写位置ＴＲ1が形成される。そして、適当なタイミングで１次転写バイアス発生部からモノクロ１次転写ローラ８５Ｋに１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写してモノクロ画像を形成する。

さらに、転写ベルトユニット８は、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラ８２の上流側に配設された下流ガイドローラ８６を備える。また、この下流ガイドローラ８６は、モノクロ１次転写ローラ８５Ｋが画像形成ステーションＳＴＫの感光体ドラム２１に当接して形成する１次転写位置ＴＲ1での１次転写ローラ８５Ｋと感光体ドラム２１との共通内接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。

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の先端部が転写ベルト８１を介してブレード対向ローラ８３に当接することで、２次転写後に転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラ８３と一体的に構成されている。したがって、次に説明するようにブレード対向ローラ８３が移動する場合は、ブレード対向ローラ８３と一緒にクリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３も移動することとなる。

図５は本発明にかかるラインヘッドの第１実施形態の概略を示す斜視図である。また、図６は本発明にかかるラインヘッドの第１実施形態の幅方向の断面図である。本実施形態においては、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤと平行となるとともに、長手方向ＬＧＤとほぼ直交する幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤと平行となるように、ラインヘッド２９は感光体ドラム表面に対向して配置されている。つまり、この実施形態では、感光体ドラム２１側における主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤがそれぞれラインヘッド２１側における長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに対応している。なお、本実施形態では、長手方向ＬＧＤが本発明の「第１方向」に相当し、幅方向ＬＴＤが本発明の「第２方向」に相当し、主走査方向ＭＤが本発明の「第１方向に対応する方向」に相当している。

このラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤと平行に延設されたケース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、ケース２９１の長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤ互いに所定間隔だけ離れて２次元的（Ｍ×Ｎ）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、発光素子としてボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子を用いる。つまり、本実施形態では、ガラス基板２９３の裏面に有機ＥＬ素子を発光素子として配置している。そして、同ガラス基板２９３に形成された駆動回路（図示省略）によって各発光素子が駆動されると、該発光素子から感光体ドラム２１の方向に光ビームが射出される。この光ビームは、ガラス基板２９３を介して遮光部材２９７へ向うこととなる。なお、本実施形態では、各発光素子から射出される光の波長が互いに等しくなるように全ての発光素子は構成されている。

遮光部材２９７には、複数の発光素子グループ２９５に対して１対１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６に示すように、固定器具２９１４によって、裏蓋２９１３がガラス基板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。

図７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８は、マイクロレンズアレイの長手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有するとともに、該ガラス基板２９９１を挟むように１対１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は例えば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１対１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１対１で配置されている。つまり、これら複数のレンズ対は、発光素子グループ２９５の配置に対応して、長手方向ＬＧＤ及び幅方向ＬＴＤに互いに所定間隔だけ離れて２次元的（Ｍ×Ｎ）に配置されている。より詳しく説明すると、このマイクロレンズアレイ２９９では、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とで構成されたマイクロレンズＬＳが本発明の「レンズ」に相当している。そして、これらのマイクロレンズＬＳを長手方向ＬＧＤに複数個並べたレンズ行ＬＳＲが幅方向ＬＴＤに複数列（本実施形態では「３」列）配列されて複数のマイクロレンズＬＳが千鳥状で、しかも互いに異なる長手方向位置に配置されている。特に、この実施形態では、長手方向ＬＧＤにおける光軸間距離Ｐが一定となるようにマイクロレンズＬＳが配置されている。（図７）。また、全てのマイクロレンズＬＳは同一構成であり、同一の倍率ｍを有している。なお、この実施形態では、倍率ｍが負の値を有するマイクロレンズＬＳを用いているが、もちろん倍率ｍを正の値に設定してもよいことは言うまでもない。

図９はラインヘッドにおける発光素子グループおよびマイクロレンズの配置関係を示す図である。このラインヘッドでは、同一構成を有する複数の発光素子グループ２９５が上記のように配置されたマイクロレンズＬＳに対して１対１の対応関係で配置されている。すなわち、所定個数の発光素子グループ２９５が長手方向ＬＧＤにおいて相互に離間しながら配列されて発光素子グループ行２９５Ｒが形成されている。また、これらの発光素子グループ行２９５Ｒが幅方向ＬＴＤに複数列（本実施形態では「３」列）配列されて複数の発光素子グループ２９５が千鳥状に配置されている。そして、長手方向ＬＧＤにおいて互いに隣接する発光素子グループ２９５の離間距離はマイクロレンズＬＳの光軸間距離Ｐと一致している。

また、各発光素子グループ２９５は１０個の発光素子２９５１を有しており、発光素子２９５１は以下のように配置されている。すなわち、各発光素子グループ２９５では、５個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに所定間隔（＝素子ピッチｄｐの２倍）毎に並べられて発光素子行２９５１Ｒが形成されている。また、発光素子行２９５１Ｒは幅方向ＬＴＤに２列並べられている。しかも、長手方向ＬＧＤにおける発光素子行２９５１Ｒのシフト量は素子ピッチｄｐ（＝Pel）となっている。このため、各発光素子グループ２９５では、全ての発光素子グループ２９５は互いに異なる長手方向位置に素子ピッチｄｐで配置されている。したがって、各発光素子グループ２９５では１０個の発光素子２９５１から射出される光ビームがマイクロレンズＬＳにより主走査方向ＭＤにおいて互いに異なる位置で感光体ドラム２１の表面（以下「感光体表面」という）上に結像される。これによって、１０個のスポットが主走査方向ＭＤに並んで形成されてスポットグループが形成される。

さらに、この実施形態では、ラインヘッド２９は、主走査方向ＭＤにおいて互いに隣接して形成されるスポットグループが互いに部分的に重なり合うように構成されている。特に、この実施形態でマイクロレンズＬＳの倍率ｍが（−１）に設定され、しかも長手方向ＬＧＤにおいて各発光素子グループ２９５の両端部が隣接する発光素子グループ２９５の端部と重複するように配置されている。ここで、図９を参照しつつ、長手方向ＬＧＤにおいて隣接する３つの発光素子グループ２５９Ａ〜２５９Ｃに着目し、上記配置関係について詳述する。発光素子グループ２９５Ｂに対して上流側（同図の左手側）に発光素子グループ２９５Ａが位置する一方、下流側（同図の右手側）に発光素子グループ２９５Ｃが位置している。そして、同図の破線で示すように、長手方向ＬＧＤにおいて、発光素子グループ２９５Ｂを構成する１０個の発光素子２９５１のうち最上流側の２個が発光素子グループ２９５Ａの下流側端部に位置する２個の発光素子と重複するように配置されている。一方、最下流側の２個が発光素子グループ２９５Ｃの上流側端部に位置する２個の発光素子と重複するように配置されている。

図１０はラインヘッドにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図であり、２つの発光素子グループ、例えば図９中の発光素子グループ２９５Ａ、２９５Ｂによりスポットが形成される様子を模式的に示している。なお、同図中の「スポットグループＳＧa」は上流側（図９の左手側）の発光素子グループ２９５Ａにより形成されたスポットＳＰの一群を示す一方、「スポットグループＳＧb」は下流側（図９の右手側）の発光素子グループ２９５Ｂにより形成されたスポットＳＰの一群を示している。なお、同図の上段に示すように、発光素子２９５１を同時に点灯させると、感光体表面に形成されるスポットグループＳＧa、ＳＧbも二次元配置されてしまう。

そこで、本実施形態では、同図の下段に示すように、発光素子行２９５１Ｒの各々では、感光体ドラム２１の回転移動に応じたタイミングで該発光素子行２９５１Ｒを構成する発光素子２９５１が発光するように構成している。つまり、発光素子グループ２９５Ａ、２９５Ｂを構成する発光素子行２９５１Ｒの点灯タイミングを次のように感光体ドラム２１の回転移動に対応して相違させている。

(a)タイミングＴ1：発光素子グループ２９５Ａの上段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(b)タイミングＴ2：発光素子グループ２９５Ａの下段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(c)タイミングＴ3：発光素子グループ２９５Ｂの上段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(d)タイミングＴ4：発光素子グループ２９５Ｂの下段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
このため、このタイミング調整のみにより上段発光素子列により形成されるスポットＳＰと下段発光素子列により形成されるスポットＳＰとを主走査方向ＭＤに並んで形成することができる。このように、簡単な発光タイミング調整によりスポットＳＰを主走査方向ＭＤに一列に形成することができる。

ここで、さらに注目すべき点は、本実施形態では主走査方向ＭＤにおいて互いに隣接して形成されるスポットグループＳＧa、ＳＧbは互いに部分的に重なり合い、重複スポット領域ＯＲが形成される点である。すなわち、この重複スポット領域ＯＲでは、発光素子グループ２９５Ａによるスポットの一部（図１０中のスポットＳＰa1、ＳＰa2）と、発光素子グループ２９５Ｂによるスポットの一部（図１０中のスポットＳＰb1、ＳＰb2）とが重なり合っている。なお、この明細書では、重複スポット領域ＯＲを構成するスポットＳＰa1、ＳＰa2、ＳＰb1、ＳＰb2を「重複スポット」と称する。

このように構成されたラインヘッド２９を用いて感光体表面を露光すると、図１１に示すような２次元潜像ＬＩが得られる。すなわち、互いに隣接するスポットグループは部分的に重なり合って重複スポット領域ＯＲを形成している。よって、位置ずれや倍率誤差が発生しない場合（同図（ａ））がもちろんのこと、発光素子グループ２９５やマイクロレンズＬＳの相互位置関係が多少ずれたり、マイクロレンズＬＳの倍率誤差が生じたとしてもスポットグループＳＧ間に隙間が生じるのを防止することができ、良好なスポット形成を行うことができる。また、このようなラインヘッド２９を用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

図１２はラインヘッドの比較例を示す図である。また、図１３および図１４は図１２の比較例により形成されるスポットの様子を示す図である。ここでは、これらの図面を用いて上記構成を採用したことによる作用効果を説明する。

この比較例では、図１２の下段に示すように、各発光素子グループ２９５では、４個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに所定間隔（＝素子ピッチｄｐの２倍）毎に並べられて発光素子行２９５１Ｒが形成されている。また、発光素子行２９５１Ｒは幅方向ＬＴＤに２列並べられている。しかも、長手方向ＬＧＤにおける発光素子行２９５１Ｒのシフト量は素子ピッチｄｐとなっている。また比較例では、発光素子２９５１を点灯させると、同図の上段から明らかなように全てのスポットＳＰは主走査方向ＭＤにおいて互いに異なる位置に、しかもスポットピッチ（ｍ・ｄｐ）で形成される。

よって、比較例にかかるラインヘッドによりスポットＳＰを感光体表面に形成すると、位置ずれや倍率誤差が発生しない場合には隣い合うスポットグループが連続的に繋がり良好なスポット形成が行われる（図１３（ａ）や図１４（ａ）参照）。しかしながら、発光素子グループ２９５やマイクロレンズＬＳの相互位置関係が多少ずれて位置ずれが発生すると、図１３（ｂ）に示すようにスポットグループＳＧ1、ＳＧ2が相互に離間して縦筋が発生してしまう。また、マイクロレンズアレイ２９９に倍率誤差が発生した場合にも、図１４（ｂ）に示すようにスポットグループＳＧ1〜ＳＧ3が相互に離間して縦筋が発生してしまう。

これに対し、上記したように、本実施形態によれば、重複スポット領域ＯＲを形成するようにラインヘッド２９を構成しているため、これらの問題を発生させることなく、スポットを形成することができる。そして、このような構成されたラインヘッド２９を露光手段として用いた画像形成装置では、高品質な画像を形成することができる。

Ｃ．第２実施形態
ところで、発光素子グループ２９５の端部に位置する発光素子２９５１からの光ビームについてのマイクロレンズＬＳに対する画角は大きくなるため、マイクロレンズＬＳの収差悪化によりスポットＳＰの径が増大し、しかも光量も低下してしまうことがある。このような問題を考慮する必要がある場合には、各発光素子グループ２９５を次のように構成するのが望ましい。

図１５はこの発明にかかるラインヘッドの第２実施形態を示す図である。この実施形態では、発光素子グループ２９５を構成する発光素子が互いに異なる２種類の発光素子に分けられている。その１つは発光素子グループ２９５の端部に位置して重複スポットを形成する発光素子２９５１ｂである。もう１つは残りの発光素子２９５１ａであり、それぞれ独立スポットを形成する発光素子である。そして、この実施形態では、発光素子２９５１ｂの素子径が発光素子２９５１ａの素子径よりも小さくなっている。

このように構成された発光素子グループ２９５を用いた場合には、マイクロレンズＬＳが収差悪化することで、発光素子２９５１ｂにより形成されるスポット、つまり重複スポットの径は増大する。そのため、重複スポットの径は発光素子２９５１ａにより形成されるスポットＳＰとほぼ同じとなり、スポット径の均一化を図ることができる。また、各発光素子２９５１ｂの素子径を小さくしたことにより各重複スポットの光量も小さくなる。しかしながら、重複スポット領域ＯＲでは、長手方向ＬＧＤにおいて隣接する発光素子グループ（例えば同図中の発光素子グループ２９５Ａ、２９５Ｂ）の発光素子２９５１ｂ、つまり２つの発光素子２９５１ｂにより形成される重複スポットが重ね合わされる。これによって、発光素子２９５１ａにより形成されるスポットＳＰと同程度の光量が得られる。したがって、マイクロレンズＬＳの収差悪化による光量低下も解消することができる。

以上のように、この実施形態にかかるラインヘッドによれば、マイクロレンズＬＳの収差が悪化している場合であっても、スポット径および光量の均一化を図ることができる。また、マイクロレンズＬＳの設計に対して極めて厳格な光学特性を要求する必要がなくなり、比較的大きな設計自由度を得るとともに、マイクロレンズアレイ２９９のコストを低減することができる。なお、このような構成については、後で詳述する第５〜第８実施形態における重複スポット領域ＯＲや重なり領域ＷＲを形成する装置にも適用することができ、同様の作用効果が得られる。

Ｄ．第３実施形態
また、重複スポット領域ＯＲでの光量がそれ以外の領域での光量よりも増大するという問題については、次のように構成するのが望ましい。以下、図１６を参照しながら説明する。

図１６はこの発明にかかるラインヘッドの別の実施形態を示す図である。この実施形態においても、図１５に示す実施形態と同様に、発光素子グループ２９５が重複スポットを形成する発光素子２９５１ｂと、独立スポットを形成する発光素子２９５１ａとを有している。そして、この実施形態では、発光素子２９５１ｂの発光光量が発光素子２９５１ａの発光光量よりも小さくなっている。したがって、重複スポット領域ＯＲでは、２つの発光素子２９５１ｂにより形成される重複スポットが重ね合わされるが、重複スポット領域ＯＲでの光量をそれ以外の領域（発光素子２９５１ａによりスポットが形成される領域）での光量とほぼ同程度となる。したがって、重複スポット領域ＯＲを設けたとしても、感光体表面での光量の均一化を図ることができる。なお、このような構成については、後で詳述する第５〜第８実施形態における重複スポット領域ＯＲや重なり領域ＷＲを形成する装置にも適用することができ、同様の作用効果が得られる。

上記実施形態では発光素子グループ２９５を構成する発光素子の一部が重複スポットを形成するための発光素子として機能しているが、図１７に示すように全部が重複スポットを形成するための発光素子として機能してもよい。

図１７はこの発明にかかるラインヘッドの第３実施形態を示す図である。この実施形態では、各発光素子グループ２９５は１６個の発光素子２９５１を有している。より具体的には、各発光素子グループ２９５では、８個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに所定間隔（＝素子ピッチｄｐの２倍）毎に並べられて発光素子行２９５１Ｒが形成されている。また、発光素子行２９５１Ｒは幅方向ＬＴＤに２列並べられている。しかも、長手方向ＬＧＤにおける発光素子行２９５１Ｒのシフト量は素子ピッチｄｐとなっている。このため、各発光素子グループ２９５では、全ての発光素子グループ２９５は互いに異なる長手方向位置に素子ピッチｄｐで配置されている。もちろん、この実施形態においても、図１８に示すように動作して全ての発光素子２９５１が重複スポットを形成する。

図１８は図１７のラインヘッドにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図である。同図では、図１７に示された３つの発光素子グループ２９５Ａ〜２９５Ｃにより形成されるスポットＳＰが示されている。これら３つの発光素子グループ２９５Ａ〜２９５Ｃは、図１７に示すように、互いに隣接する３つのマイクロレンズＬＳに対応して設けられたものであり、それらも長手方向ＬＧＤにおいて互いに隣接している。このため、発光素子グループ２９５Ａ〜２９５Ｃはそれぞれ本発明の「上流側の発光素子グループ」、「中央発光素子グループ」および「下流側の発光素子グループ」に相当している。

そして、発光素子行２９５１Ｒの各々では、感光体ドラム２１の回転移動に応じたタイミングで該発光素子行２９５１Ｒを構成する発光素子２９５１が発光するように構成している。つまり、発光素子グループ２９５Ａ〜２９５Ｃを構成する発光素子行２９５１Ｒの点灯タイミングを次のように感光体ドラム２１の回転移動に対応して相違させている。

(a)タイミングＴ1：発光素子グループ２９５Ａの上段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(b)タイミングＴ2：発光素子グループ２９５Ａの下段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(c)タイミングＴ3：発光素子グループ２９５Ｂの上段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(d)タイミングＴ4：発光素子グループ２９５Ｂの下段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(e)タイミングＴ5：発光素子グループ２９５Ｃの上段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
(f)タイミングＴ6：発光素子グループ２９５Ｃの下段発光素子行２９５１Ｒの点灯、
このため、このタイミング調整のみにより上段発光素子列により形成されるスポットＳＰと下段発光素子列により形成されるスポットＳＰとを主走査方向ＭＤに並んで形成することができる。このように、簡単な発光タイミング調整によりスポットＳＰを主走査方向ＭＤに一列に形成することができる。また、このようにして形成された重複スポット領域ＯＲは発光素子グループ２９５Ｂによるスポット領域と一致する。さらに、この実施形態では、重複スポット領域ＯＲが第１実施形態などに比べて広がり、位置ずれや倍率誤差が大きくなった場合にも縦筋の発生を確実に防止することができる。なお、このような構成については、後で詳述する第５〜第８実施形態における重複スポット領域ＯＲや重なり領域ＷＲを形成する装置にも適用することができ、同様の作用効果が得られる。

Ｅ．第４実施形態
また、上記実施形態では、発光素子グループ２９５を同一構成とし、またマイクロレンズＬＳも同一構成としている。しかしながら、例えば図１９に示すように、マイクロレンズＬＳ毎に倍率を相互に相違させてもよい。同図に示す実施形態では、幅方向ＬＴＤにおける最上段と最下段のマイクロレンズＬＳの倍率ｍを「−２倍」に設定する一方、中段のマイクロレンズＬＳの倍率ｍを「−１倍」に設定している（図中のカッコ内は倍率ｍを示している）。このように、マイクロレンズＬＳの倍率ｍが相互に異なる、マイクロレンズＬＳを設けてもよく、このようなラインヘッドにおいても、重複スポット領域を形成するように構成することによって、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。しかも、このようにマイクロレンズＬＳの倍率ｍを任意に設定することができる。その結果、設計自由度を高めることができ、例えばガラス基板２９３上に形成する配線を引き回すのに適したスペースを容易に確保することができる。なお、マイクロレンズＬＳ毎に倍率ｍを変更する場合には、同図に示すように、倍率ｍを考慮して発光素子２９５１の素子径を変更するのが望ましい。つまり、倍率ｍの絶対値が小さいほど素子径を大きくするのが望ましい。これは感光体表面上でのスポット径を揃えるためである。なお、このような構成については、後で詳述する第５〜第８実施形態における重複スポット領域ＯＲや重なり領域ＷＲを形成する装置にも適用することができ、同様の作用効果が得られる。

Ｆ．第５実施形態
ところ、上記実施形態では、互いに隣接するスポットグループＳＧの組み合わせの全部について重複スポット領域ＯＲを形成しているが、次に説明するように、位置ずれ等が特に問題となる組み合わせのみに重複スポット領域ＯＲを形成するようにしてもよい。例えばレンズアレイとして、レンズを有するレンズ基板が複数個組み合わされたものを用いた場合、レンズ基板の組付誤差などによりレンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズが相対的にずれることがある。そして、それらのレンズ対のうち長手方向ＬＧＤに互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループＳＧ間に隙間が生じてしまう。そこで、このようなレンズアレイを採用したラインヘッドや画像形成装置では、当該レンズ対を構成するレンズのレンズ間距離Ｐｉが後述する関係式（１）を満たすように構成して重複スポット領域ＯＲを形成するのが望ましい。以下、図２０〜図３０を参照しつつ説明する。

図２０は本発明にかかるラインヘッドの第５実施形態の概略を示す斜視図である。また、図２１は本発明にかかるラインヘッドの第５実施形態の幅方向の断面図である。本実施形態においては、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤと平行となるとともに、長手方向ＬＧＤとほぼ直交する幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤと平行となるように、ラインヘッド２９は感光体ドラム表面に対向して配置されている。つまり、この実施形態では、感光体ドラム２１側における主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤがそれぞれラインヘッド２１側における長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに対応している。なお、本実施形態のラインヘッド２９が第１実施形態のそれと大きく相違する点は、以下の２点である。つまり、第１点目は、複数のレンズ基板を組み合わせた分割レンズ構成を採用している点である。また、第２点目は、レンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズ対により主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループが副走査方向ＳＤに重なるように感光体表面（像面）に形成している点である。なお、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、相違点を中心に説明する。

図２０において、ラインヘッド２９は、主走査方向ＭＤと平行な方向を長手方向とするケース２９１を備えるとともに、かかるケース２９１の両端には、位置決めピン２９１１とねじ挿入孔２９１２が設けられている。かかる位置決めピン２９１１を、図示しない感光体カバーに穿設された位置決め孔に嵌め込むことで、ラインヘッド２９が、図３に示した感光体ドラム２１に対して位置決めされている。感光体カバーは、感光体ドラム２１を覆うとともに感光体ドラム２１に対して位置決めされている。また、ねじ挿入孔２９１２を介して固定ねじを感光体カバーのねじ孔（図示省略）にねじ込んで固定することで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して位置決め固定されている。

図２０および図２１において、ケース２９１は、感光体ドラム２１の表面２１１に対向する位置に結像レンズが配列されたマイクロレンズアレイ２９９を保持するとともに、その内部に、マイクロレンズアレイ２９９に近い順番で、遮光部材２９７および基板としてのヘッド基板２９３を備えている。ヘッド基板２９３は透明なガラス基板である。また、ヘッド基板２９３の裏面２９３２（ヘッド基板２９３が有する２つの面のうち遮光部材２９７に対向する表面２９３１とは逆側の面）には、複数の発光素子グループ２９５が設けられている。複数の発光素子グループ２９５は、ヘッド基板２９３の裏面２９３２に、図２０に示すように、長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに互いに所定間隔だけ離れて２次元的に、離散的に並べて配置されている。ここで、発光素子グループ２９５は、図２０中の円で囲んだ部分に示すように、複数の発光素子２９５１を２次元的に配列することによって構成されている。なお、それらの配置については後で詳述する。

本実施形態では、発光素子として有機ＥＬを用いる。つまり、本実施形態では、ヘッド基板２９３の裏面２９３２に有機ＥＬを発光素子２９５１として配置している。そして、複数の発光素子２９５１のそれぞれから感光体ドラム２１の方向に射出される光は、ヘッド基板２９３を介して遮光部材２９７へ向かう。なお、本実施形態では、各発光素子から射出される光の波長が互いに等しくなるように全ての発光素子は構成されている。また、発光素子２９５１として有機ＥＬを用いたが、発光素子２９５１の具体的構成はこれに限られるものではなく、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光素子２９５１として用いても良い。この場合、基板２９３はガラス基板でなくてもよく、ＬＥＤは基板２９３の表面２９３１に設けることができる。

図２０および図２１において、遮光部材２９７は、複数の発光素子グループ２９５に対して一対一で対応する複数の導光孔２９７１を備えている。そして、発光素子グループ２９５に属する発光素子２９５１から射出された光は、該発光素子グループ２９５に一対一で対応する導光孔２９７１によって、マイクロレンズアレイ２９９に導かれる。そして、導光孔２９７１を通過した光は、２点鎖線で示すように、マイクロレンズアレイ２９９により、感光体ドラム２１の表面２１１にスポットとして結像される。

図２１に示すように、固定器具２９４１によって、裏蓋２９１３はヘッド基板２９３を介してケース２９１に押圧されている。つまり、固定器具２９４１は、裏蓋２９１３をケース２９１側に押圧する弾性力を有するとともに、かかる弾性力により裏蓋２９１３を押圧することで、ケース２９１の内部を光密に（つまり、ケース２９１内部から光が漏れないように、および、ケース２９１の外部から光が侵入しないように）密閉している。なお、固定器具２９４１は、図２０に示すケース２９１の長手方向ＬＧＤに複数箇所設けられている。また、発光素子グループ２９５は、封止部材２９４により覆われている。

図２２はマイクロレンズアレイの概略部分斜視図である。図２３は長手方向におけるマイクロレンズアレイの部分断面図である。また、図２４はマイクロレンズアレイの平面図である。図２２および図２３において、マイクロレンズアレイ２９９は、透明基板としてのガラス基板２９９１と複数（この実施形態では８枚）のプラスチックレンズ基板２９９２を備えている。これらの図は部分図なので、すべての部品を現しているわけではない。

図２２および図２３において、プラスチックレンズ基板２９９２はガラス基板２９９１の両面に設けられている。すなわち、ガラス基板２９９１の一方面には、図２４に示すように、４枚のプラスチックレンズ基板２９９２が一直線状に組み合わされて接着剤２９９４により接着される。マイクロレンズアレイ２９９を平面視した場合の形状は、長方形である。これに対し、プラスチックレンズ基板２９９２の形状は平行四辺形であり、４枚のプラスチックレンズ基板２９９２の間には、すき間部２９９５が形成されている。また、図２３および図２４に示すように、すき間部２９９５には、光吸収材２９９６が充填されていてもよく、光吸収材２９９６としては、発光素子２９５１から射出された光ビームを吸収する特性を有する材料を広く用いることができ、例えばカーボンの微粒子を含んだ樹脂等を用いることができる。なお、図２４中の円内には、すき間部２９９５付近の拡大図が図示されている。

レンズ２９９３は、マイクロレンズアレイ２９９の長手方向ＬＧＤに３つのレンズ行ＬＳＲ1〜ＬＳＲ3を形成するように配列されている。各行は、長手方向ＬＧＤに少しずれて配置され、レンズ列ＬＳＣはマイクロレンズアレイ２９９を平面視した場合の長方形の短辺に対し、斜めに配列されている。そして、すき間部２９９５は、レンズ列ＬＳＣに沿ってレンズ列ＬＳＣ間に形成されており、本発明の「組み合わせ位置」に相当している。

各すき間部２９９５は、レンズ２９９３のレンズ有効範囲ＬＥにかからないように形成されている。レンズの有効範囲ＬＥとは、発光素子グループ２９５から射出された光が透過する領域である。すき間部２９９５をレンズの有効範囲ＬＥにかからないように形成する方法としては、予めプラスチックレンズ基板のすき間部２９９５を形成する端面をレンズの有効範囲ＬＥにかからないように成形する方法と、複数のプラスチックレンズ基板を一体で成形し、その後、レンズの有効範囲ＬＥにかからないように切断する方法がある。

また、他方面側にも４枚のプラスチックレンズ基板２９９２が上記４枚のレンズ基板２９９２に対応して接着剤２９９４により接着される。こうして、ガラス基板２９９１を挟むように一対一で配置された２枚のレンズ２９９３により両凸レンズが結像レンズとして構成されている。なお、プラスチックレンズ基板２９９２およびレンズ２９９３については、型を用いた樹脂の射出成形により一体で形成することができる。

結像レンズを構成する２枚のレンズ２９９３は、相互に図中一点鎖線で示した光軸ＯＡを共通にする。また、これら複数のレンズは、図２０に示した複数の発光素子グループ２９５に一対一で配置されている。なお、この明細書では、２枚のレンズ２９９３と、かかるレンズ２９９３によって挟まれたガラス基板２９９１とから成る光学系を「マイクロレンズＬＳ」と称することとする。結像レンズとしてのマイクロレンズＬＳは、発光素子グループ２９５の配置に対応して、長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤに対応する方向）および幅方向ＬＴＤ（副走査方向ＳＤに対応する方向）に互いに所定間隔だけ離れて２次元的（Ｍ×Ｎ）に配置されている。

上記のようにすき間部２９９５を設けた場合、つまり複数のレンズ基板２９９２を組み合わせてレンズアレイ２９９を形成する場合には、レンズ基板２９９２を設計通りに組み合わせることは困難であり、すき間部２９９５を挟んで配置されたレンズＬＳにおいて相対的な位置ずれが発生することがある。そこで、本実施形態では、複数の発光素子グループ２９５を上記のように配置されたマイクロレンズＬＳに対して１対１の対応関係で配置しつつも、レンズ基板２９９２を組み合わせている近傍（組み合わせ位置の近傍）と、それ以外とで装置構成を相違させている。以下、それぞれに分けて装置構成および動作について説明する。

図２５はレンズ基板上のマイクロレンズと該マイクロレンズに対応する発光素子グループの配置関係を示す図である。このラインヘッドでは、所定個数の発光素子グループ２９５が長手方向ＬＧＤにおいて相互に離間しながら配列されて発光素子グループ行（図２中の符号２９５Ｒ）が形成されている。また、これらの発光素子グループ行が幅方向ＬＴＤに複数列（本実施形態では「３」列）配列されて複数の発光素子グループ２９５が千鳥状に配置されている。そして、長手方向ＬＧＤにおいて互いに隣接する発光素子グループ２９５の離間距離はマイクロレンズＬＳの光軸間距離と一致している。例えば、図２５に示すように、長手方向ＬＧＤにおいて、第１番目のレンズＬＳ_１と第２番目のレンズＬＳ_２とは距離Ｐ_１、第２番目のレンズＬＳ_２と第３番目のレンズＬＳ_３とは距離Ｐ_２、…は同一値を有している。また、レンズＬＳ_１〜ＬＳ_３に対応する発光素子グループ２９５間の長手方向ＬＧＤの距離もそれらに一致している。

発光素子グループ２９５は、後述する特別レンズ対に関連する発光素子グループを除き、８個の発光素子２９５１を有しており、発光素子２９５１は以下のように配置されている。すなわち、各発光素子グループ２９５では、４個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに所定間隔（＝素子ピッチｄｐ_ｉの２倍）毎に並べられて発光素子行（図１中の符号２９５１Ｒ）が形成されている。また、発光素子行は幅方向ＬＴＤに２列並べられている。しかも、長手方向ＬＧＤにおける発光素子行のシフト量は素子ピッチｄｐ_ｉとなっている。このため、各発光素子グループ２９５では、全ての発光素子グループ２９５は互いに異なる長手方向位置に素子ピッチｄｐ_ｉ（＝Pel）で配置されている。したがって、各発光素子グループ２９５では８個の発光素子２９５１から射出される光ビームがマイクロレンズＬＳにより主走査方向ＭＤにおいて互いに異なる位置で感光体ドラム２１の表面（以下「感光体表面」という）上に結像される。これによって、８個のスポットが主走査方向ＭＤに並んで形成されてスポットグループＳＧが形成される。より具体的には、次のようにしてスポットグループＳＧの形成が行われる。

図２６はラインヘッドにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図であり、２つの発光素子グループ、例えば図２５中の第１番目のレンズＬＳ_１に対応する発光素子グループ２９５_1と、第２番目のレンズＬＳ_２に対応する発光素子グループ２９５_2とによりスポットが形成される様子を模式的に示している。なお、同図中の「スポットグループＳＧ_１」は上流側（図２５の左手側）の発光素子グループ２９５_1により形成されたスポットＳＰの一群を示す一方、「スポットグループＳＧ_２」は下流側（図２５の右手側）の発光素子グループ２９５_2により形成されたスポットＳＰの一群を示している。なお、同図の上段に示すように、発光素子２９５１を同時に点灯させると、感光体表面に形成されるスポットグループＳＧ_１、ＳＧ_２も二次元配置されてしまう。

そこで、本実施形態では、同図の下段に示すように、発光素子行の各々では、感光体ドラム２１の回転移動に応じたタイミングで該発光素子行を構成する発光素子２９５１が発光するように構成している。つまり、発光素子グループ２９５を構成する発光素子列の点灯タイミングを次のように感光体ドラム２１の回転移動に対応して相違させている。

(a)タイミングＴ1：発光素子グループ２９５_1の上段発光素子行の点灯、
(b)タイミングＴ2：発光素子グループ２９５_1の下段発光素子行の点灯、
(c)タイミングＴ3：発光素子グループ２９５_2の上段発光素子行の点灯、
(d)タイミングＴ4：発光素子グループ２９５_2の下段発光素子行の点灯、
このため、このタイミング調整のみにより上段発光素子行により形成されるスポットＳＰと下段発光素子行により形成されるスポットＳＰとを主走査方向ＭＤに並んで形成することができる。このように、簡単な発光タイミング調整によりスポットＳＰを主走査方向ＭＤに一列に形成することができる。

図２７は組み合わせ位置近傍でのマイクロレンズと発光素子グループの配置関係を示す図である。この組み合わせ位置近傍においても、基本的には、マイクロレンズと発光素子グループの配置関係および動作は図２６に示すそれと同一である。つまり、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成するために複数のレンズ対、例えば図２７中のレンズＬＳ_ｉ−１とレンズＬＳ_ｉは同一のレンズ基板２９９２に形成されており、これらのレンズ対によりレンズ対（レンズＬＳ_１、ＬＳ_２）と同様にしてスポットグループが形成される。しかしながら、すき間部２９９５を挟んで対をなし、しかも主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対（以下「特別レンズ対」という）、例えば図２７中のレンズＬＳ_ｉとレンズＬＳ_ｉ＋１で構成されるレンズ対については、図２５に示すレンズ対（以下「通常レンズ対」という）と異なる構成を有している。すなわち、図２７に示すように、レンズＬＳ_ｉに対応する発光素子グループ２９５では、発光素子２９５１が２個余分に設けられている。すなわち、発光素子グループ２９５_iでは、５個の発光素子２９５１が長手方向ＬＧＤに所定間隔（＝素子ピッチｄｐ_ｉの２倍）毎に並べられて発光素子行（図２中の符号２９５１Ｒ）が形成されている。また、発光素子行は幅方向ＬＴＤに２列並べられている。しかも、長手方向ＬＧＤにおける発光素子行のシフト量は素子ピッチｄｐ_ｉとなっている。

図２８は特別レンズ対と該レンズ対に対応する発光素子グループにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図である。この実施形態では、特別レンズ対を構成するレンズＬＳ_ｉ、ＬＳ_ｉ＋１のレンズ間距離Ｐ_ｉは次式

ｍ_ｉはレンズＬＳ_ｉの光学倍率であり、
Ｌ_ｉはレンズＬＳ_ｉに対向する発光素子グループの長手方向ＬＧＤの幅であり、
ｄｐ_ｉはレンズＬＳ_ｉに対向する発光素子グループでの長手方向ＬＧＤにおける発光素子２９５１のピッチであり、
ｍ_ｉ＋１はレンズＬＳ_ｉ＋１の光学倍率であり、
Ｌ_ｉ＋１はレンズＬＳ_ｉ＋１に対向する発光素子グループの長手方向ＬＧＤの幅であり、
ｄｐ_ｉ＋１はレンズＬＳ_ｉ＋１に対向する発光素子グループでの長手方向ＬＧＤにおける発光素子２９５１のピッチであり、
を満たしている。なお、ピッチｄｐ_ｉ、ｄｐ_ｉ＋１は予め設計した値や実測値の平均ピッチなどを用いることができる。

このように構成された特別レンズ対によりスポットを形成した際には、主走査方向ＭＤにおいて互いに隣接して形成されるスポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１は互いに部分的に重なり合い、重複スポット領域ＯＲが形成される。すなわち、この重複スポット領域ＯＲでは、レンズＬＳ_ｉに対応する発光素子グループ２９５によるスポットの一部（図２８中のスポットＳＰ_ａ、ＳＰ_ｂ）と、レンズＬＳ_ｉ＋１に対応する発光素子グループ２９５によるスポットの一部（図２８中のスポットＳＰ_ａａ、ＳＰ_ｂｂ）とが重なり合う。なお、この明細書では、重複スポット領域ＯＲを構成するスポットＳＰ_ａ、ＳＰ_ｂ、ＳＰ_ａａ、ＳＰ_ｂｂを「重複スポット」と称する。

このように構成されたラインヘッド２９を用いて感光体表面を露光すると、図２９に示すような２次元潜像ＬＩが得られる。すなわち、互いに隣接するスポットグループは部分的に重なり合って重複スポット領域ＯＲを形成している。よって、次の作用効果が得られる。すなわち、レンズアレイ２９９を製造する際に、レンズ基板２９９２の組付誤差などによりレンズ基板２９９２の組み合わせ位置（すき間部２９９５）を挟んで対をなすレンズＬＳ_ｉ、ＬＳ_ｉ＋１が相対的にずれることがある。そして、特別レンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう（同図（ａ））。これに対し、本実施形態では、上記関係式（１）を満足するように特別レンズ対を構成しているため、これらの問題を発生させることなく、スポットを形成することができる（同図（ｂ））。そして、このような構成されたラインヘッド２９を露光手段として用いた画像形成装置では、高品質な画像を形成することができる。

以上のように、第５実施形態によれば、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧを形成するレンズ対（レンズＬＳ_ｋとレンズＬＳ_ｋ＋１：ただし、ｋ＝１，２，３，…）のうち特別レンズ対（図２７中のレンズＬＳ_ｉとレンズＬＳ_ｉ＋１）について、当該レンズ対を構成するレンズＬＳ_ｉ、ＬＳ_ｉ＋１のレンズ間距離Ｐ_ｉが上記関係式（１）を満たすように構成している。これによって、特別レンズ対により主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１が副走査方向ＳＤに部分的に重なるように感光体表面（像面）に形成されて重複スポット領域ＯＲが形成される。したがって、特別レンズ対の間に相対的な位置ずれが発生したとしても、スポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１の間に隙間が生じるのを防止することができる。したがって、このようなレンズアレイ２９９を採用した画像形成装置では、縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

また、上記実施形態では、全スポットグループＳＧ_ｋ（ｋ＝１，２，３，…）において、値（ｍ_ｋｄｐ_ｋ）と値（ｍ_ｋ＋１ｄｐ_ｋ＋１）が同一となるように構成しているので、各スポットグループＳＧでのスポットピッチＰspが等しくなり、スポット形成をより良好に行うことができる。また、このようなラインヘッドを用いて画像形成を行うことで高品質な画像が得られる。

なお、ここでは、特別レンズ対のみについて関係式（１）が成立するように構成しているが、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧを形成するレンズ対（レンズＬＳ_ｋとレンズＬＳ_ｋ＋１：ただし、ｋ＝１，２，３，…）の全てについて関係式（１）が成立するように構成してもよい。この場合、第１実施形態と同様に、互いに隣接するスポットグループＳＧの間に重複スポット領域ＯＲが形成される。

また、第５実施形態では、重複スポット領域ＯＲを形成するために、発光素子グループ２９５_iを構成する発光素子２９５１の個数を２個増やして重複スポット領域ＯＲを形成している。ここで、特別レンズ対を構成する他方レンズＬＳ_ｉ＋１に対応する発光素子グループ２９５_i+1の発光素子数を２個増やしたり、図３０に示すように発光素子グループ２９５_i、２９５_i+1において１個ずつ増やしてもよい。また、重複させる発光素子２９５１の個数は「２」に限定されるものではなく、任意である。

また、上記第５実施形態では、４枚のレンズ基板２９９２を一直線状に組み合わしてレンズアレイ２９９を構成しているが、複数枚のレンズ基板を任意の形態で組み合わせてレンズアレイを形成したラインヘッド全般に本発明を適用することができる。つまり、複数のレンズ基板を組み合わしたラインヘッドにおいて、レンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズ対のうち、長手方向（第１方向）ＬＧＤに対応する方向（主走査方向ＭＤ）に互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対について、式（１）が満たされるように構成することができる。これにより、特別レンズ対により主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧが副走査方向ＳＤに部分的に重なるように感光体表面（像面）に形成されて重複スポット領域ＯＲが形成される。したがって、このように構成されたラインヘッドや画像形成装置においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

Ｇ．第６実施形態
上記第５実施形態では、レンズアレイ２９９を分割・組立方式で構成しているが、ヘッド基板２９３を分割・組立方式で構成してもよく、このヘッド基板を用いたラインヘッドおよび画像形成装置に対して本発明を適用することができる。例えば、図３１に示すように、発光素子グループ２９５が形成された素子基板２９３３、２９３４を組み合わせてヘッド基板２９３を構成してもよい。この場合、両素子基板２９３３、２９３４の組み合わせ位置２９３５では組付誤差などにより分割・組立方式によりレンズアレイを構成した場合と同様の問題が発生することがある。つまり、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループの間で縦筋が発生することがある。したがって、このように構成されたラインヘッドや画像形成装置において、次のように構成することによって上記実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、素子基板２９３２の組み合わせ位置２９３５を挟んで対をなす発光素子グループ対に対向するレンズ対のうち、長手方向（第１方向）ＬＧＤに対応する主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成する特別レンズ対（レンズＬＳ_ｉ、ＬＳ_ｉ＋１）について、式（１）が満たされるように構成する。これによって、特別レンズ対により主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１が副走査方向ＳＤに部分的に重なるように感光体表面（像面）に形成されて重複スポット領域ＯＲが形成される。したがって、組み合わせ位置２９３５での発光素子グループの位置ずれが発生したとしても、良好なスポット形成を行うことができ、縦筋の発生を確実に防止することができる。

Ｈ．第７実施形態
本発明は分割・組立方式を採用せずに製造されたレンズアレイ２９９およびヘッド基板２９３を用いたラインヘッドおよび画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。例えば、図３２に示す装置では、マイクロレンズアレイ２９９の長手方向ＬＧＤに３つのレンズ行ＬＳＲ1〜ＬＳＲ3が形成されるように、レンズＬＳが配列されている。このような配列を有するレンズアレイ２９９では、上記実施形態と同様の問題が発生することがある。つまり、幅方向（第２方向）ＬＴＤにおける第１番目のレンズ行ＬＳＲ1を構成するレンズと第３番目のレンズ行を構成するレンズとは幅方向ＬＴＤに離れている。したがって、製造誤差などにより両レンズが相対的にずれることがある。そして、それらのレンズにより構成されるレンズ対のうち長手方向ＬＧＤに対応する主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループを形成するレンズ対、例えば同図中のレンズＬＳ_ｉとレンズＬＳ_ｉ＋１で構成されるレンズ対について、相対的な位置ずれが発生すると、スポットグループ間に隙間が生じてしまう。そこで、このようなレンズアレイを採用したラインヘッドや画像形成装置では、レンズＬＳ_ｉとレンズＬＳ_ｉ＋１のレンズ間距離Ｐ_ｉが上記した式（１）を満たすように構成して、特別レンズ対により主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１が副走査方向ＳＤに部分的に重なるように感光体表面（像面）に形成されて重複スポット領域ＯＲを形成するのが望ましい。これによって縦筋を発生させることなく高品質なトナー像を形成することができる。

なお、この実施形態では、レンズ行が３列である、つまりＮ＝３の装置に対して本発明を適用しているが、４列以上の装置に対して本発明を適用することができる。すなわち、幅方向ＬＴＤにおける第１番目のレンズ行を構成するレンズと幅方向ＬＴＤにおける第Ｎ番目のレンズ行を構成するレンズとのレンズ対により主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループが副走査方向ＳＤに重なるように感光体表面（像面）に形成することで上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

Ｉ．第８実施形態
上記実施形態では、主走査方向ＭＤにおいて隣接するスポットグループＳＧを構成するスポットＳＰが重複スポット領域ＯＲで重なり合うように構成しているが、副走査方向ＳＤにずれた状態でスポットＳＰを形成しても上記と同様の作用効果が得られる。例えばスクリーン処理された階調パターンを従来技術（比較例）により形成すると、図３３に示す潜像ＬＩが感光体表面（像面）に形成される。つまり、位置ずれ等が発生しない場合には、同図（ａ）に示すように、主走査方向ＭＤに互いに隣接するスポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１は連続的に形成される。しかしながら、位置ずれ等が発生すると、同図（ｂ）に示すように、スポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１が相互に離間して縦筋が発生してしまう。

これに対し、本発明の第８実施形態では、主走査方向ＭＤにおいて隣接するスポットグループの組み合わせのうちの一部または全部についてスポットグループが副走査方向ＳＤにおいて部分的に重なるように感光体表面に形成される。これによって、図３４に示すように、スポットグループＳＧ_ｉ、ＳＧ_ｉ＋１の間に重なり領域ＷＲが形成される。よって、位置ずれや倍率誤差が発生しない場合（同図（ａ））がもちろんのこと、発光素子グループ２９５やマイクロレンズＬＳの相互位置関係が多少ずれたり、マイクロレンズＬＳの倍率誤差が生じたとしてもスポットグループＳＧ間に隙間が生じるのを防止することができ、良好なスクリーン処理された潜像ＬＩを形成することができる。また、このようなラインヘッド２９を用いて画像形成を行うことで縦筋を発生させることなく良好な階調画像を形成することができる。

Ｊ．その他
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、長手方向ＬＧＤに所定間隔毎に４個、５個や８個の発光素子２９５１を並べて構成される発光素子行２９５１Ｒを、幅方向ＬＴＤに２個並べている。しかしながら、発光素子行２９５１Ｒの構成及び配置の態様（換言すれば、複数の発光素子の配置態様）は、これに限られるものではない。要は、複数の発光素子２９５１の配置態様としては、長手方向ＬＧＤの位置がそれぞれ異なるように配置すればよい。

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。

また、上記実施形態では、感光体ドラム２１の表面を本発明の「像面」としているが、この発明の適用対象がこれに限定されない。例えば図３５に示すように感光体ベルトを用いた装置に対しても本発明を適用可能である。

図３５は本発明にかかるラインヘッドを装備した画像形成装置を示す模式図である。この実施形態が図３の実施形態と大きく相違する点は、感光体の態様である。すなわち、この実施形態では、感光体ドラム２１の代わりに感光体ベルト２１Ｂが用いられている。なお、その他の構成は上記実施形態と同様であるため、同一構成については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。

この実施形態では、主走査方向ＭＤに伸びる２本のローラ２８に感光体ベルト２１Ｂが張架されている。この感光体ベルト２１Ｂは図示を省略する駆動モータによって所定の回転方向Ｄ２１に回転移動される。また、この感光体ベルト２１Ｂの周囲には、回転方向Ｄ２１に沿って帯電部２３、ラインヘッド２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作及びトナー現像動作が実行される。

この実施形態では、ラインヘッド２９は感光体ベルト２１Ｂがフラットになる位置に対応して配置されている。したがって、ラインヘッド２９からの露光用の光ビームは感光体ベルト２１Ｂに表面に垂直照射されてスポットが形成される。したがって、スポットは常にフラットな感光体の表面に照射されることとなり、スポット形成をさらに良好なものとすることができる。というのも、感光体ドラム２１を被走査面とする場合には感光体表面が曲率面を有しているため、スポットＳＰの変形は避けられない。これに対し、感光体ベルト２１Ｂを用いた装置では、感光体表面はフラットとなり、スポットＳＰの変形を防止することができ、より良好なスポット形成が可能となる。

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。

本明細書で用いる用語の説明図。 本明細書で用いる用語の説明図。 本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図。 図３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第１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第１実施形態の幅方向の断面図。 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および構成を示す図。 ラインヘッドにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図。 ラインヘッドにより感光体表面に形成される２次元潜像を示す図。 ラインヘッドの比較例を示す図。 図１２の比較例により形成されるスポットの様子を示す図。 図１２の比較例により形成されるスポットの様子を示す図。 この発明にかかるラインヘッドの第２実施形態を示す図。 この発明にかかるラインヘッドの別の実施形態を示す図。 この発明にかかるラインヘッドの第３実施形態を示す図。 図１７のラインヘッドにより形成されるスポットの位置を示す図。 この発明にかかるラインヘッドの第４実施形態を示す図。 本発明にかかるラインヘッドの第５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第５実施形態の幅方向の断面図。 マイクロレンズアレイの概略部分斜視図。 長手方向におけるマイクロレンズアレイの部分断面図。 マイクロレンズアレイの平面図。 マイクロレンズと発光素子グループの配置関係を示す図。 ラインヘッドにより感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図。 組み合わせ位置近傍でのレンズと発光素子グループの配置関係を示す図。 感光体表面に形成されるスポットの位置を示す図。 重複スポット領域の機能を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の第６実施形態を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の第７実施形態を示す図。 従来の画像形成装置で形成されるスクリーンパターンを示す図。 本発明の第８実施形態で形成されるスクリーンパターンを示す図。 本発明にかかるラインヘッドを装備した画像形成装置を示す模式図。

符号の説明

２１…感光体ドラム（潜像担持体）、 ２９…ラインヘッド、 ２９３…ヘッド基板、 ２９３３，２９３４…素子基板、 ２９５…発光素子グループ、 ２９５１…発光素子、 ２９５Ｒ…発光素子グループ行、 ２９９…マイクロレンズアレイ、 ２９９１…ガラス基板、 ２９９２…プラスチックレンズ基板、 ２９９３…レンズ、 ２９９５…すき間部（組み合わせ位置）、 Ｄ２１…搬送方向、 ＩＰ…像面、 ＬＧＤ…長手方向（第１方向）、 ＬＳ…マイクロレンズ、 ＬＳＲ…レンズ行、 ＬＴＤ…幅方向（第２方向）、 ＭＤ…主走査方向、 ＳＤ…副走査方向（搬送方向）、 ＳＧ…スポットグループ、 ＳＰ…スポット

Claims (20)

1. 発光素子グループ毎にグループ化して設けられた複数の発光素子と、
   前記発光素子グループに対向して前記発光素子グループから射出された光ビームを像面に結像してスポットグループを形成するレンズを、前記発光素子グループ毎に有するレンズアレイとを備え、
   前記複数の発光素子グループを互いに異なる第１方向および第２方向にＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは２以上の整数）の配列で設け、
   前記第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが前記第２方向に対応する方向において部分的に重なるように前記像面に形成されることを特徴とするラインヘッド。
2. 各スポットグループでは、前記発光素子の発光タイミングを制御することによって複数のスポットが前記第１方向に対応する方向に並んで形成され、
   前記第１方向に対応する方向において隣接する前記スポットグループが互いに部分的に重なって重複スポット領域を形成する請求項１記載のラインヘッド。
3. 前記複数の発光素子のうち前記重複スポット領域を形成する発光素子の素子径は残りの発光素子の素子径よりも小さい請求項２記載のラインヘッド。
4. 前記複数の発光素子のうち前記重複スポット領域を形成する発光素子の発光光量は残りの発光素子の発光光量よりも小さい請求項２記載のラインヘッド。
5. 前記第１方向に対応する方向において隣接する３つの前記スポットグループのうち中央のスポットグループでは、該中央スポットグループの一部が上流側のスポットグループと重なり合うとともに残りが下流側のスポットグループと重なり合って該中央スポットグループの全体が重複スポット領域となっている請求項２ないし４のいずれか一項に記載のラインヘッド。
6. 前記第１方向に対応する方向において互いに隣接する前記スポットグループの組み合わせのうちの一部についてスポットグループが前記第２方向に対応する方向において部分的に重なるように前記像面に形成される請求項１記載のラインヘッド。
7. 前記レンズアレイでは、前記レンズを有するレンズ基板が複数個組み合わされており、
   前記レンズ基板の組み合わせ位置を挟んで対をなすレンズ対により前記第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが前記第２方向に対応する方向に重なるように前記像面に形成される請求項６記載のラインヘッド。
8. 前記発光素子グループを有する素子基板が複数個組み合わされており、
   前記素子基板の組み合わせ位置を挟んで対をなす発光素子グループ対により前記第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが前記第２方向に対応する方向に重なるように前記像面に形成される請求項６記載のラインヘッド。
9. 前記レンズアレイでは、前記第１方向に前記レンズをＭ個並べたレンズ行が、Ｎ列（Ｎは３以上の整数）前記第２方向に設けられ、
   前記第２方向における第１番目のレンズ行を構成するレンズと前記第２方向における前記第Ｎ番目のレンズ行を構成するレンズとのレンズ対により前記第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが前記第２方向に対応する方向に重なるように前記像面に形成される請求項６記載のラインヘッド。
10. 前記スポットグループが前記第２方向に対応する方向において部分的に重なる領域を重なり領域とすると、
    前記複数の発光素子のうち前記重なり領域を形成する発光素子の素子径は残りの発光素子の素子径よりも小さい請求項６ないし９のいずれか一項に記載のラインヘッド。
11. 前記スポットグループが前記第２方向に対応する方向において部分的に重なる領域を重なり領域とすると、
    前記複数の発光素子のうち前記重なり領域を形成する発光素子の発光光量は残りの発光素子の発光光量よりも小さい請求項６ないし９のいずれか一項に記載のラインヘッド。
12. 前記スポットグループが前記第２方向に対応する方向において部分的に重なる領域を重なり領域とすると、
    前記第１方向に対応する方向において隣接する３つの前記スポットグループのうち中央のスポットグループでは、該中央スポットグループの一部が上流側のスポットグループと重なり合うとともに残りが下流側のスポットグループと重なり合って該中央スポットグループの全体が重なり領域となっている請求項６ないし９のいずれか一項に記載のラインヘッド。
13. 前記第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループの組み合わせの全てが前記第２方向に対応する方向において部分的に重なるように前記像面に形成される請求項１記載のラインヘッド。
14. 前記複数のレンズでは、前記レンズの倍率が相互に異なる、前記レンズが設けられている請求項１ないし１３のいずれか一項に記載のラインヘッド。
15. 前記複数の発光素子グループの各々では、前記発光素子を複数個前記第１方向に配列した発光素子列が前記第２方向に複数配列されて該発光素子グループを構成する前記発光素子が千鳥状に配置され、
    前記複数の発光素子列の各々では、前記第２方向に対応する方向に前記像面が移動するのに応じたタイミングで該発光素子列を構成する前記複数の発光素子が発光する請求項１ないし１４のいずれか一項に記載のラインヘッド。
16. 前記レンズアレイでは、前記レンズを前記第１方向にＭ個並べたレンズ列がＮ個前記第２方向に配列されて前記複数のレンズが千鳥状に配置されている請求項１ないし１５のいずれか一項に記載のラインヘッド。
17. 前記第１方向に対応する方向における、前記像面に形成されるスポットのピッチは同一である請求項１ないし１６のいずれか一項に記載のラインヘッド。
18. 表面が所定の搬送方向に搬送される潜像担持体と、
    前記潜像担持体の表面に潜像を形成するラインヘッドとを備え、
    前記ラインヘッドは、
    発光素子グループ毎にグループ化して設けられた複数の発光素子と、
    前記発光素子グループに対向して前記発光素子グループから射出された光ビームを前記潜像担持体に結像してスポットグループを形成するレンズを、前記発光素子グループ毎に有するレンズアレイとを備え、
    前記複数の発光素子グループを互いに異なる第１方向および第２方向にＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは２以上の整数）の配列で設け、
    前記第１方向に対応する方向に互いに隣接するスポットグループが前記第２方向に対応する方向において部分的に重なるように前記潜像担持体に形成されることを特徴とする画像形成装置。
19. 各スポットグループでは、前記発光素子の発光タイミングを制御することによって複数のスポットが前記第１方向に対応する方向に並んで形成され、
    前記第１方向に対応する方向において隣接する前記スポットグループが互いに部分的に重なって重複スポット領域を形成する請求項１８記載の画像形成装置。
20. 前記第１方向に対応する方向において互いに隣接する前記スポットグループの組み合わせのうちの一部についてスポットグループが部分的に前記第２方向に対応する方向において部分的に重なるように前記潜像担持体に形成される請求項１８記載の画像形成装置。

Images