JP2011042039A - 露光ヘッド、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば結像光学系に設計誤差が生じたり、結像光学系と発光素子とがずれて配設されたとしても、露光ムラを抑制して良好な露光を実現可能とする技術を提供する。
【解決手段】被露光面では、第１の結像光学系により結像される第１のスポットと、第１の結像光学系により結像される第３のスポットとが、第１の方向と直交する方向から見て重なる。また、第１の結像光学系により結像される第２のスポットと、第２の結像光学系により結像される第４のスポットとが、第１の方向と直交する方向から見て重なる。また、第１の発光素子および第３の発光素子を同一またはほぼ同一の光量で発光させ、第２の発光素子および第４の発光素子を第１の発光素子の光量より小さい光量で発光させる。
【選択図】図８

Description

この発明は、発光素子からの光を結像光学系により被露光面に結像する露光ヘッドおよび該露光ヘッドを備えた画像形成装置に関する。

従来から、特許文献１に記載のように、レンズアレイの複数の結像レンズに対して１対１の対応関係で設けられた複数の発光素子群（同文献の発光素子グループ）を備えた露光ヘッド（同文献のラインヘッド）が提案されている。つまり、この露光ヘッドの発光素子群では、複数の発光素子が主走査方向に対応する第１の方向（同文献の長手方向）に配設されている。そして、各発光素子は、それぞれ被露光面（同文献の被走査面）の副走査方向の移動に応じたタイミングで発光し、その光が結像レンズにより被露光面の主走査方向に互いに異なる位置に導かれ、その光により被露光面にスポットが形成されて被露光面が露光される。このような露光が発光素子群ごとに行われ、その結果、発光素子群ごとにスポットが被露光面の主走査方向に複数並んで形成されることとなる。特許文献１では、このような発光素子群ごとに形成される複数のスポットをスポットグループと称しており、複数の発光素子群に対応して、複数のスポットグループが形成されることとなる。

ところで、特許文献１で指摘されるとおり、複数のスポットグループの位置関係は種々の原因でずれる場合があり、その一例としては、レンズアレイでのレンズの形成位置が製造誤差の範囲でばらつくことが挙げられる。このようにスポットグループの位置関係が互いにずれた状態で、副走査方向へ被露光面を移動させながら、順次スポットグループを形成し、これを現像してトナー像を形成すると、トナー像のスポットグループ間に対応する位置に副走査方向の縦筋が現れて、画像品質の低下を招いてしまう。そこで、特許文献１では、主走査方向に互いに隣り合って形成されるスポットグループにおいて、部分的に多重露光させている。つまり、第１の方向に隣り合う一方の発光素子群の端部の発光素子からの光によるスポットと、他方の発光素子群の端部の発光素子からの光によるスポットとを、被露光面の主走査方向に互いに重なるようにする。こうして、異なる結像光学系で形成される２つのスポットグループを部分的に重複させている。これによって、スポットグループの位置関係が互いにずれた場合でも、トナー像に縦筋が現れるのを防止している。

特開２００８−１７３８８９号公報

ところが、例えば露光ヘッドの結像光学系に設計誤差が生じたり、結像光学系と発光素子とがずれて配設されると、発光素子からの光によるスポットが主走査方向にずれてしまうことがある。したがって、特許文献１に記載の露光ヘッドにおいて例えば結像光学系と発光素子とがずれて配設されると、多重露光している領域、つまり２個の発光素子からの光による２個のスポットを主走査方向に重なるようにしている領域では、各スポットが主走査方向に互いにずれるため、露光が多少ぼやけてしまうというずれによる影響が現われる。一方、多重露光していない領域、つまりスポットが重なっていない領域では、スポットの重なりがないため、上記のようなずれによる影響が現われない。よって、これらの領域間で、ずれによる影響の有無による差が生じるため、この差が露光ムラとなってしまう。そして、このような露光ヘッドを用いた画像形成装置では、露光ムラに起因するトナー像の濃度ムラが発生することとなる。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、発光素子からの光を結像光学系により被露光面に結像する露光ヘッドおよび該露光ヘッドを備えた画像形成装置において、例えば結像光学系に設計誤差が生じたり、結像光学系と発光素子とがずれて配設されたとしても、露光ムラを抑制して良好な露光を実現可能とする技術の提供を目的とする。

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、被露光面に光を結像する第１の結像光学系と、第１の結像光学系により結像されて第１のスポットを被露光面に形成する光を発光する第１の発光素子と、第１の発光素子の第１の方向に配設されて、第１の結像光学系により結像されて第２のスポットを被露光面に形成する光を発光する第２の発光素子と、第１の結像光学系により結像されて、第１の方向と直交する方向から見て第１のスポットと重なる第３のスポットを被露光面に形成する光を発光する第３の発光素子と、被露光面に光を結像する第２の結像光学系と、第２の結像光学系により結像されて、第１の方向と直交する方向から見て第２のスポットと重なる第４のスポットを被露光面に形成する光を発光する第４の発光素子と、第１の発光素子および第３の発光素子を同一またはほぼ同一の光量で発光させ、第２の発光素子および第４の発光素子を第１の発光素子の光量より小さい光量で発光させる制御部と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された発明では、第１の結像光学系により結像されて第１のスポットが被露光面に形成されるとともに、第１の結像光学系により結像されて、第１の方向と直交する方向から見て第１のスポットと重なる第３のスポットが被露光面に形成される。また、第１の結像光学系により結像されて第２のスポットが被露光面に形成されるとともに、第２の結像光学系により結像されて、第１の方向と直交する方向から見て第２のスポットと重なる第４のスポットが被露光面に形成される。つまり、第１の結像光学系により結像される第２のスポットと第２の結像光学系により結像される第４のスポット、すなわち異なる結像光学系による各スポットが、第１の方向と直交する方向から見て重なるだけではない。第１の結像光学系により結像される第１のスポットと第１の結像光学系により結像される第３のスポットも、第１の方向と直交する方向から見て重なる。すなわち、同じ結像光学系により結像される各スポットも、第１の方向と直交する方向から見て重なっており、いずれにおいても多重露光させている。したがって、例えば結像光学系と発光素子とがずれて配設された場合には、多重露光する２個のスポットが互いにずれることになるため、異なる結像光学系により結像されるスポットおよび同じ結像光学系により結像されるスポットのいずれにおいても、露光が多少ぼやけるというずれによる影響が現われる。このとき、同じ結像光学系による多重露光に比べて、異なる結像光学系による多重露光の方が、結像光学系と発光素子とのずれによる影響が大きいため、ずれ量も大きくなり、露光のぼやけ度合いも大きくなる。すなわち、第２のスポットと第４のスポットのずれ量の方が、第１のスポットと第３のスポットとのずれ量よりも、大きくなる。この理由としては、例えば、同じ結像光学系により導かれて多重露光する第１の発光素子と第３の発光素子との間の距離に比べて、異なる結像光学系により導かれて多重露光する第２の発光素子と第４の発光素子との間の距離の方が大きい場合があるということも、一つの原因として考えられる。そこで、本発明では、制御部により、第１の発光素子および第３の発光素子を同一またはほぼ同一の光量で発光させ、第２の発光素子および第４の発光素子を第１の発光素子の光量より小さい光量で発光させている。すなわち、異なる結像光学系により導かれる第２、第４の発光素子の光量は、同じ結像光学系により導かれる第１、第３の発光素子の光量より小さくなっている。これによって、異なる結像光学系による多重露光のぼやけ度合が抑制され、その結果、ずれによる影響の差が低減されるため、露光ムラが抑制されることとなる。こうして、本発明では、例えば結像光学系と発光素子とがずれて配設されたとしても、露光ムラを抑制して、良好な露光を実現することが可能となっている。

また、第２の発光素子と第４の発光素子との間の距離を第１の発光素子と第３の発光素子との間の距離より大きい値であるとしてもよい。この構成によれば、同じ結像光学系による多重露光に比べて、異なる結像光学系による多重露光の方が、例えば結像光学系と発光素子とのずれによる影響が大きくなる。したがって、重なる各スポットのずれ量も大きくなり、露光のぼやけ度合いも大きくなる。すなわち、第２、第４のスポットのずれ量の方が、第１、第３のスポットのずれ量よりも大きくなる。しかしながら、異なる結像光学系により導かれる第２、第４の発光素子の光量は、同じ結像光学系により導かれる第１、第３の発光素子の光量より小さくなっているため、異なる結像光学系による多重露光のぼやけ度合が抑制される。その結果、ずれによる影響の差が低減されるため、露光ムラが抑制されることとなる。

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、第１の方向と直交する方向に移動する潜像担持体と、潜像担持体に光を結像する第１の結像光学系、第１の結像光学系により結像されて第１の潜像を潜像担持体に形成する光を発光する第１の発光素子、第１の発光素子の第１の方向に配設されて、第１の結像光学系により結像されて第２の潜像を潜像担持体に形成する光を発光する第２の発光素子、第１の結像光学系により結像されて潜像担持体の移動により第１の潜像と重なる第３の潜像を潜像担持体に形成する光を発光する第３の発光素子、潜像担持体に光を結像する第２の結像光学系、及び第２の結像光学系により結像されて潜像担持体の移動により第２の潜像と重なる第４の潜像を潜像担持体に形成する光を発光する第４の発光素子を有する露光ヘッドと、第１の発光素子および第３の発光素子を同一またはほぼ同一の光量で発光させ、第２の発光素子および第４の発光素子を第１の発光素子の光量より小さい光量で発光させる制御部と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された発明では、第１の結像光学系により結像されて第１の潜像が潜像担持体に形成されるとともに、第１の結像光学系により結像されて、潜像担持体の移動により第１の潜像と重なる第３の潜像が被露光面に形成される。また、第１の結像光学系により結像されて第２の潜像が潜像担持体に形成されるとともに、第２の結像光学系により結像されて、潜像担持体の移動により第２の潜像と重なる第４の潜像が潜像担持体に形成される。つまり、第１の結像光学系により結像される第２の潜像と第２の結像光学系により結像される第４の潜像、すなわち異なる結像光学系による各潜像が、潜像担持体の移動により重なるだけではない。第１の結像光学系により結像される第１の潜像と第１の結像光学系により結像される第３の潜像も、潜像担持体の移動により重なる。すなわち、同じ結像光学系により結像される各潜像も、潜像担持体の移動により重なっており、いずれにおいても多重露光させている。したがって、例えば結像光学系と発光素子とがずれて配設された場合には、多重露光する２個の潜像が互いにずれることになるため、異なる結像光学系により結像される潜像および同じ結像光学系により結像される潜像のいずれにおいても、露光が多少ぼやけるというずれによる影響が現われる。このとき、同じ結像光学系による多重露光に比べて、異なる結像光学系による多重露光の方が、結像光学系と発光素子とのずれによる影響が大きいため、ずれ量も大きくなり、露光のぼやけ度合いも大きくなる。すなわち、第２の潜像と第４の潜像のずれ量の方が、第１の潜像と第３の潜像とのずれ量よりも、大きくなる。この理由としては、例えば、同じ結像光学系により導かれて多重露光する第１の発光素子と第３の発光素子との間の距離に比べて、異なる結像光学系により導かれて多重露光する第２の発光素子と第４の発光素子との間の距離の方が大きい場合があるということも、一つの原因として考えられる。そこで、本発明では、制御部により、第１の発光素子および第３の発光素子を同一またはほぼ同一の光量で発光させ、第２の発光素子および第４の発光素子を第１の発光素子の光量より小さい光量で発光させている。すなわち、異なる結像光学系により導かれる第２、第４の発光素子の光量は、同じ結像光学系により導かれる第１、第３の発光素子の光量より小さくなっている。これによって、異なる結像光学系による多重露光のぼやけ度合が抑制され、その結果、ずれによる影響の差が低減されるため、露光ムラが抑制されることとなる。こうして、本発明では、例えば結像光学系と発光素子とがずれて配設されたとしても、露光ムラを抑制して、良好な露光を実現することが可能となっている。

本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図。 図１の画像形成装置が備える電気的構成を示すブロック図。 第１実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図。 厚さ方向からヘッド基板を平面視した部分平面図。 図４のＡ−Ａ線におけるラインヘッドの部分断面図。 ラインヘッドが傾いて配設されたときのスポット形成位置を示す図。 ラインヘッドによる露光動作を示す図。 各発光素子の光量を示す図。

Ａ．実施形態
図１は本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置が備える電気的構成を示すブロック図である。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ーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣはエンジンコントローラー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ーＨＣに与える。このとき、メインコントローラーＭＣは、ヘッドコントローラーＨＣから水平リクエスト信号ＨＲＥＱを受け取る毎に、主走査方向ＭＤに１ライン分のビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。また、このヘッドコントローラーＨＣは、メインコントローラーＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラー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ＥＮＧ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ーＭＣ、エンジンコントローラーＥＣおよびヘッドコントローラー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２１は、軸方向が主走査方向ＭＤに平行もしくは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ー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ー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ーを備えている。この帯電ローラー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、この帯電ローラー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に対して離間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に平行もしくは略平行であるとともに、ラインヘッド２９の幅方向は副走査方向ＳＤに平行もしくは略平行である。このラインヘッド２９は複数の発光素子を備えており、各発光素子はヘッドコントローラーＨＣからのビデオデータＶＤに応じて発光する。そして、帯電した感光体ドラム２１表面に発光素子からの光が照射されることで、感光体ドラム２１表面に静電潜像が形成される。

現像部２５は、その表面にトナーを担持する現像ローラー２５１を有する。そして、現像ローラー２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラー２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラー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ー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、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ー２７が設けられている。この感光体クリーナー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、駆動ローラー８２と、図１において駆動ローラー８２の左側に配設される従動ローラー８３（ブレード対向ローラー）と、これらのローラー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次転写ローラー８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋを備えている。これらの１次転写ローラー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、カラーモード実行時は、図１に示すように全ての１次転写ローラー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次転写ローラー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次転写ローラー８５のうち、カラー１次転写ローラー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次転写ローラー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次転写ローラー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次転写ローラー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次転写ローラー８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラー８２の上流側に配設された下流ガイドローラー８６を備える。また、この下流ガイドローラー８６は、モノクロ１次転写ローラー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次転写ローラー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。

駆動ローラー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次転写ローラー１２１のバックアップローラーを兼ねている。駆動ローラー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次転写ローラー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ー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、駆動ローラー８２と２次転写ローラー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ー７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラー７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラー対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次転写ローラー１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラー駆動機構（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ー１３１と、この加熱ローラー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、加熱ローラー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つのローラー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つのローラー１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラー１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラー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ー８３に対向してクリーナー部７１が配設されている。クリーナー部７１は、クリーナーブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナーブレード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ー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、ラインヘッドの一実施形態の概略を示す斜視図である。同図では、ラインヘッド２９の厚さ方向ＴＫＤの構成を理解しやすくするために、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤの端部（図３の左下端部）が断面で示されている。ここで、厚さ方向ＴＫＤは、長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤに垂直もしくは略垂直な方向であり、後述する発光素子Ｅが光を射出する側（つまり、ラインヘッド２９から感光体ドラム２１に向う側）を向いた方向とする。ラインヘッド２９は、ヘッド基板２９３、遮光部材２９７、第１レンズアレイＬＡ1および第２レンズアレイＬＡ2をこの順番で厚さ方向ＴＫＤに配置するとともに、ヘッド基板２９３の裏面から（厳密には、ヘッド基板２９３に設けられた封止部材２９４の裏面から）剛性部材２９９で、これらの部材を支持した概略構成を備えている。そして、ヘッド基板２９３の発光素子Ｅからの光が、遮光部材２９７の導光孔２９７１を通過して、第１・第２レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2のレンズＬＳ1、ＬＳ2により結像される。次に、各部材の詳細な構成について、図３、図４および図５を用いつつ説明する。なお、実施形態の説明において、厚さ方向ＴＫＤの下流側（図３の上側）を「（厚さ方向ＴＫＤの）一方側」と称し、厚さ方向ＴＫＤの上流側（図３の下側）を「（厚さ方向ＴＫＤの）他方側」と称する。また、基板あるいは平板の一方側の面を表面と称し、基板あるいは平板の他方側の面を裏面と称することとする。

図４は、厚さ方向ＴＫＤからヘッド基板２９３を平面視した部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側（図３の上側）からヘッド基板２９３の裏面２９３−tを透視した場合に相当する。図５は、この実施形態のラインヘッドの図４のＡ−Ａ線における部分断面図であり、該断面を長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤ）から見た場合に相当する。このＡ−Ａ線断面は、長手方向ＬＧＤに距離Ｄgを空けるとともに幅方向ＬＴＤに距離Ｄtを空けて、一列に並ぶ２個の発光素子グループＥＧの各重心（あるいは、２枚のレンズＬＳ1等の各レンズ中心）を通る。また、図４、図５に示す方向Ｄlscは、Ａ−Ａ線に平行な方向である。さらに、図４では、ヘッド基板２９３に形成された発光素子グループＥＧ、第１レンズアレイＬＡ1に形成された第１レンズＬＳ1および第２レンズアレイＬＡ2に形成された第２レンズＬＳ2の位置関係を示すために、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2がそれぞれ一点鎖線で併記されている。ちなみに、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2についての図中記載は、これらの位置関係を示すためのものであり、第１レンズＬＳ1および第２レンズＬＳ2がヘッド基板裏面２９３−t（図５）に形成されていることを示すものではない。また、図５において、光透過性（つまり透明）である部材には、点の集合からなるハッチングが施されている。

ヘッド基板２９３は光を透過するガラス基板（光透過性基板）で構成されており、ヘッド基板裏面２９３−tでは、ボトムエミッション型の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子である発光素子Ｅが複数形成されるとともに、封止部材２９４により封止されている（図３、図５）。これら複数の発光素子Ｅは、互いに同一の発光スペクトルを有しており、光ビームを感光体ドラム２１表面へ向けて射出する。また、図４に示すように、ヘッド基板裏面２９３−tに形成された複数の発光素子Ｅの配置態様は、グループ構造を有している。つまり、３４個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤに２行に配置されて１個の発光素子グループＥＧが構成されており、さらに複数の発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに２行千鳥で離散的に配置されている。

より詳しくは、この配置態様は次のように説明することができる。つまり、グループ間距離Ｐegを空けて複数の発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに沿って離散的に並んで、発光素子グループ行ＧＲa、ＧＲbが構成されている。さらに、２行の発光素子グループ行ＧＲa、ＧＲbが距離Ｄtだけ空けて幅方向ＬＴＤの異なる位置に離散的に配置されており、しかも、発光素子グループ行ＧＲa、ＧＲbは、長手方向ＬＧＤに距離Ｄgだけ相互にシフトされている。こうして、２個の発光素子グループＥＧが、長手方向ＬＧＤに距離Ｄgを空けるとともに幅方向ＬＴＤに距離Ｄtを空けて、方向Ｄlscに一列に並んでいる。

各発光素子グループＥＧ内では、発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤに素子間距離Ｐelで一列に並んだ発光素子行が、幅方向ＬＴＤの異なる位置に２行設けられている。すなわち、発光素子グループ行ＧＲaの各発光素子グループＥＧは発光素子行ＧＲa1、ＧＲa2を有し、発光素子グループ行ＧＲbの各発光素子グループＥＧは発光素子行ＧＲb1、ＧＲb2を有している。そして、発光素子行ＧＲa1は１５個の発光素子Ｅを有し、発光素子行ＧＲa2は１９個の発光素子Ｅを有し、発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置は、発光素子行ＧＲa2の中央の１５個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置と、それぞれ同一になっている。また、発光素子行ＧＲb1は１９個の発光素子Ｅを有し、発光素子行ＧＲb2は１５個の発光素子Ｅを有し、発光素子行ＧＲb2の１５個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置は、発光素子行ＧＲb1の中央の１５個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置と、それぞれ同一になっている。言い換えると、各発光素子グループＥＧでは、長手方向ＬＧＤの位置が互いに同一の２個の発光素子から１対の発光素子対ＥＰが構成されるとともに、この発光素子対ＥＰが長手方向ＬＧＤに１５対並んでいる。

さらに、発光素子行ＧＲa2の１９個の発光素子Ｅのうち、図４中、右端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置は、長手方向ＬＧＤに隣り合う右側の発光素子グループＥＧの発光素子行ＧＲb1の左端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置と、それぞれ同一になっている。例えば、発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa2の右端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置は、発光素子グループＥＧb2の発光素子行ＧＲb1の左端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置と、それぞれ同一になっている。また、発光素子行ＧＲa2の１９個の発光素子Ｅのうち、図４中、左端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置は、長手方向ＬＧＤに隣り合う左側の発光素子グループＥＧの発光素子行ＧＲb1の右端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置と、それぞれ同一になっている。例えば、発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa2の左端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置は、発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb1の右端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置と、それぞれ同一になっている。言い換えると、各発光素子グループＥＧは、長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの発光素子Ｅと、長手方向ＬＧＤの位置が互いに同一の発光素子Ｅを、長手方向ＬＧＤの両端に２個ずつ有している。

また、各発光素子グループＥＧ内において、各発光素子行は、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る長手方向ＬＧＤに平行な線から、それぞれ幅方向ＬＴＤに同一距離Ｄrだけ離れた位置に設けられている。すなわち、発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅと、発光素子行ＧＲa2の中央の１５個の発光素子Ｅとは、上記長手方向ＬＧＤに平行な線に関して線対称になっている。また、発光素子行ＧＲb2の１５個の発光素子Ｅと、発光素子行ＧＲb1の中央の１５個の発光素子Ｅとは、上記長手方向ＬＧＤに平行な線に関して線対称になっている。さらに、各発光素子グループＥＧ内において、各発光素子行は、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る幅方向ＬＴＤに平行な線に関して、線対称になっている。すなわち、発光素子行ＧＲa1、ＧＲb2の１５個の発光素子Ｅの中央の発光素子Ｅが、上記幅方向ＬＴＤに平行な線上に位置しており、発光素子行ＧＲa2、ＧＲb1の１９個の発光素子Ｅの中央の発光素子Ｅが、上記幅方向ＬＴＤに平行な線上に位置している。

ここで、素子間距離Ｐelは、対象となる２個の発光素子Ｅの幾何重心間の長手方向ＬＧＤにおける距離として求めることができる。また、グループ間距離Ｐegは、対象となる２個の発光素子グループＥＧのうち、長手方向ＬＧＤの一方側の発光素子グループＥＧの他方側端部にある発光素子Ｅの幾何重心と、長手方向ＬＧＤの他方側の発光素子グループＥＧの一方側端部にある発光素子Ｅの幾何重心との長手方向ＬＧＤにおける距離として求めることができる。また、距離Ｄgは、長手方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２個の発光素子グループＥＧそれぞれの中心間の長手方向ＬＧＤにおける距離として求めることができる。また、距離Ｄtは、幅方向ＬＴＤにおける位置が隣り合う２個の発光素子グループＥＧそれぞれの中心間の幅方向ＬＴＤにおける距離として求めることができる。また、距離Ｄrは、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る長手方向ＬＧＤに平行な線と、対象となる発光素子行の各発光素子Ｅの幾何重心を通る線との、幅方向ＬＴＤにおける距離として求めることができる。なお、発光素子グループＥＧの中心は、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する位置とする。ここで、上述したように、発光素子グループＥＧ内の各発光素子行は、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る長手方向ＬＧＤに平行な線から、それぞれ幅方向ＬＴＤに同一距離Ｄrだけ離れた位置に設けられるとともに、それぞれ、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る幅方向ＬＴＤに平行な線に関して、線対称になっている。したがって、発光素子グループＥＧの中心は、一方の発光素子行の幾何重心と他方の発光素子行の幾何重心との中点に一致する。なお、発光素子行の幾何重心は、当該発光素子行に配設されている全発光素子Ｅの幾何重心とする。

また、特開２００４−０８２３３０号公報等に記載の技術を応用して、この実施形態は、各発光素子Ｅの光量制御に役立てるために、予め各発光素子Ｅの光量を検出する構成を備えている。具体的には、ヘッド基板裏面２９３−tの幅方向ＬＴＤの両側のそれぞれにおいて、複数の光センサーＳＣが所定間隔で長手方向ＬＧＤに一列に並べられている。こうして、光センサーＳＣの列が、複数の発光素子グループＥＧを挟んで幅方向ＬＴＤの両側に配置される。そして、各光センサーＳＣは発光素子Ｅからの光量を検出した結果をヘッドコントローラーＨＣに出力し、ヘッドコントローラーＨＣは受信した光量信号に基づいて以後の発光素子Ｅの光量を制御する。

このようにヘッド基板２９３の裏面２９３−tには、発光素子グループＥＧおよび光センサーＳＣが配置されている。一方、ヘッド基板２９３の表面２９３−hには、遮光部材２９７が配置されている。遮光部材２９７には厚さ方向ＴＫＤに貫通する導光孔２９７１が形成されており、この導光孔２９７１は厚さ方向ＴＫＤからの平面視において円形状を有しており、その内壁には黒色メッキが施されている。この導光孔２９７１は、発光素子グループＥＧ毎に１個づつ形成されており、すなわち、１個の発光素子グループＥＧに対して１個の導光孔２９７１が開口している。こうして、遮光部材２９７は、導光孔２９７１を発光素子グループＥＧに開口させた状態でヘッド基板表面２９３−hに当接して固定されている。

このような遮光部材２９７を設ける目的は、いわゆる迷光がレンズＬＳ1、ＬＳ2に入射するのを抑制するためである。つまり、各発光素子グループＥＧには、レンズ対ＬＳ1、ＬＳ2の対からなる結像光学系がそれぞれ専用に設けられている。このような構成では、光ビームは、それ自身の射出源である発光素子グループＥＧに設けられた結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2にのみ入射して結像されることが望ましい。しかしながら、光ビームの一部には、その射出源である発光素子グループＥＧに設けられた結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2に向わずに迷光となってしまうものもある。そして、このような迷光が、それ自身の射出源でない発光素子グループＥＧに設けられた結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2に入射してしまうと、いわゆるゴーストが発生してしまうおそれがある。これに対して、この実施形態では、発光素子グループＥＧと結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2との間に遮光部材２９７が設けられている。この遮光部材２９７には、内壁に黒色メッキが施された導光孔２９７１が発光素子グループＥＧに開口して設けられている。したがって、迷光の多くは、導光孔２９７１の内壁で吸収されることとなる。その結果、先ほどのゴーストを抑制して、良好な露光動作の実現が図られる。

また、遮光部材２９７の厚さ方向ＴＫＤの一方側では、第１レンズアレイＬＡ1が該遮光部材２９７と間隔を空けて支持されている。この第１レンズアレイＬＡ1は、ヘッド基板２９３の表面２９３−hに設けられた金属製の第１スペーサーＳＰ1により支持されている。この第１レンズアレイＬＡ1は、長手方向ＬＧＤの両端が斜めに（方向Ｄlscと平行に）カットされた菱形形状のガラス基板ＳＢの裏面に、光硬化性樹脂で形成された複数の第１レンズＬＳ1をアレイ配置した構成を有している。また、これら複数の第１レンズＬＳ1は、対向する発光素子グループＥＧの配置に対応して２行千鳥で配置されている（図４）。なお、ヘッド基板２９３と第１スペーサーＳＰ1、第１スペーサーＳＰ1と第１レンズアレイＬＡ1は、それぞれ接着剤等による方法で固定されている。

さらに、この第１レンズアレイＬＡ1の厚さ方向ＴＫＤの一方側では、第２レンズアレイＬＡ2が該第１レンズアレイＬＡ1と間隔を空けて支持されている。この第２レンズアレイＬＡ1は、第１レンズアレイＬＡ1のガラス基板ＳＢの表面に設けられた金属製の第２スペーサーＳＰ2により支持されている。この第２レンズアレイＬＡ2は、長手方向ＬＧＤの両端が斜めに（方向Ｄlscと平行に）カットされた菱形形状のガラス基板ＳＢの裏面ＳＢ−tに、光硬化性樹脂で形成された複数の第２レンズＬＳ2をアレイ配置した構成を有している。また、これら複数の第２レンズＬＳ2は、対向する第１レンズＬＳ1の配置に対応して２行千鳥で配置されている（図４）。なお、第１レンズアレイＬＡ1と第２スペーサーＳＰ2、第２スペーサーＳＰ2と第２レンズアレイＬＡ2は、それぞれ接着剤等による方法で固定されている。

こうして、第１レンズアレイＬＡ1のレンズＬＳ1と第２レンズアレイＬＡ2のレンズＬＳ2が厚さ方向ＴＫＤに並んで、１つの結像光学系を構成し、各発光素子Ｅからの光を感光体ドラム２１の表面に導いて、該表面にスポットを形成する。この結像光学系は、反転した縮小像を形成するものであり、その倍率は負であるとともに１未満の絶対値を有している。そして、感光体ドラム２１表面の副走査方向ＳＤへの移動に応じて各発光素子Ｅの発光を制御することで、主走査方向ＭＤに延びるライン潜像を形成することができる。

図６は、ラインヘッドが傾いて配設されたときのスポット形成位置を示す図で、（ａ）は、本実施形態のラインヘッド２９が感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに対して角度θだけ傾いて配設されたときのスポット形成位置を示す図、（ｂ）は異なる結像光学系により導かれる各スポットのみ互いに重なる従来のラインヘッド（例えば特許文献１に記載のラインヘッド）が感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに対して角度θだけ傾いて配設されたときのスポット形成位置を示す図である。ここで、「発明が解決しようとする課題」の項で言及した、スポット形成位置がずれることについて、ラインヘッドが傾いて配設されたときを例にとって、図６を参照して説明する。なお、図６では、各発光素子Ｅが同時に点灯したときに感光体ドラム２１の表面に形成される各スポットを示している。また、スポット形成位置のずれは、ラインヘッドが傾いて配設されたときに限られず、発光素子グループＥＧとレンズＬＳ1とがずれたとき、発光素子グループＥＧとレンズＬＳ2とがずれたときや、レンズＬＳ1、ＬＳ2の設計誤差が生じたときなどに発生する。

本実施形態のラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが、感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに対して傾くことなく配設されたときは、図７を用いて後述するように、各スポットは主走査方向ＭＤに、ずれることなく重なる。ところが、図６（ａ）に示すように、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが、感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに対して角度θだけ傾いて配設されると、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成されるスポットＳＰ_1とスポットＳＰ_3とは、主走査方向ＭＤに距離ｄ１だけずれる。同様に、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成されるスポットＳＰ_5とスポットＳＰ_6も、主走査方向ＭＤに距離ｄ１だけずれる。また、互いに異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成されるスポットＳＰ_2とスポットＳＰ_4とは、主走査方向ＭＤに距離ｄ２だけずれる。このように、同じ結像光学系（レンズＬＳ1、ＬＳ2）により導かれて形成される各スポットも、異なる結像光学系（レンズＬＳ1、ＬＳ2）により導かれて形成される各スポットも、互いに重なる各スポットは、距離ｄ１またはｄ２だけ、主走査方向ＭＤにずれることとなる。したがって、いずれも、露光（潜像）が多少ぼやけたものとなるが、露光ムラとしては抑制されることとなる。ここで、ｄ２＞ｄ１となっているが、この点については後述する。

これに対して、図６（ｂ）に示すように、従来のラインヘッドが、主走査方向ＭＤに対して角度θだけ傾いて配設されると、互いに異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成されるスポットＳＰ_11とスポットＳＰ_12とは、主走査方向ＭＤに距離ｄ３だけずれる。一方、スポットＳＰ_13とスポットＳＰ_14とは、他のスポットと重ならないので、主走査方向ＭＤのずれが現われない。したがって、スポットＳＰ_11とスポットＳＰ_12とが重なる部分のみ、露光（潜像）が多少ぼやけたものとなるが、他の部分、すなわちスポットＳＰ_13とスポットＳＰ_14の部分は、露光（潜像）がぼやけたものとはならないので、これらの部分間で、露光ムラが生じることとなる。そして、これらの各部分において、それぞれ１画素相当をトナーにより現像し、その現像される面積を比較すると、多重露光した領域では露光が多少ぼやけているため、（多重露光した領域の１画素）＞（多重露光しない領域の１画素）となる。これによって、トナー像の濃度ムラが発生することとなる。

図７は、本実施形態のラインヘッドによる露光動作を示す図、図８は、各発光素子の光量を示す図である。以下に、図２、図４、図７、図８を用いて本実施形態におけるラインヘッドによる露光動作を説明する。また、発明の理解を容易にするため、ここでは主走査方向ＭＤに延びるライン状の潜像を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（像担持体）の表面（被露光面）を副走査方向ＳＤに搬送しながら、ヘッドコントローラーＨＣにより複数の発光素子Ｅを所定のタイミングで発光させることで、主走査方向ＭＤに延びるライン状の潜像を形成する。

つまり、本実施形態のラインヘッドでは、副走査方向ＳＤに対応する幅方向ＬＴＤに４個の発光素子行ＧＲa1、ＧＲa2、ＧＲb1、ＧＲb2が並べて配置されている（図４）。そこで、本実施形態では、同一の幅方向位置にある発光素子行は、略同一のタイミングで発光させるとともに、異なる幅方向位置にある発光素子行は、互いに異なるタイミングで発光させる。より具体的には、発光素子行ＧＲa2、ＧＲa1、ＧＲb2、ＧＲb1の順番で、発光素子Ｅ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ＳＤに搬送しながら、上述の順番で発光素子Ｅを発光させることで、該表面の主走査方向ＭＤに延びるライン状の潜像を形成する。ここで、感光体ドラム２１の表面の搬送方向が副走査方向ＳＤであるのに対して、幅方向ＬＴＤの下流側の発光素子行から順番に（つまり、発光素子行ＧＲa2、ＧＲa1の順番、発光素子行ＧＲb2、ＧＲb1の順番に）発光させるのは、レンズＬＳ1、ＬＳ2で構成される結像光学系が反転特性を有することに対応するためである。

また、ヘッドコントローラーＨＣは、発光素子行ＧＲa2の長手方向ＬＧＤの一方側および他方側の両端の各２個の発光素子Ｅと、発光素子行ＧＲb1の長手方向ＬＧＤの一方側および他方側の両端の各２個の発光素子Ｅとの光量が、他の発光素子Ｅの光量に比べて小さくなるように、各発光素子Ｅの光量を制御する。すなわち、ヘッドコントローラーＨＣは、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットが感光体ドラム２１の表面で主走査方向ＭＤに互いに重なる、同じ発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅの光量に比べて、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットが感光体ドラム２１の表面で主走査方向ＭＤに互いに重なる、長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅの光量が小さくなるように、各発光素子Ｅの光量を制御する。その理由については後述する。

本実施形態のラインヘッド２９による露光動作では、まず最初に、幅方向ＬＴＤに上流側の発光素子グループＥＧa1，ＥＧa2，…に属する発光素子行のうち下流側の発光素子行ＧＲa2の発光素子Ｅ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、上述の反転縮小特性を有する結像光学系により反転されつつ縮小されて、感光体ドラム表面に導かれる。つまり、図７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ＥＧa1，ＥＧb1，ＥＧa2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ＥＧからの光により形成されるスポットであることを示す。すなわち、１回目では、発光素子グループＥＧa1，ＥＧa2の発光素子行ＧＲa2の発光素子Ｅからの光により、それぞれ１９個のスポットが形成される。このとき、発光素子グループＥＧa1，ＥＧa2の各発光素子行ＧＲa2の中央の１５個の発光素子Ｅは５０％の光量で発光し、各発光素子行ＧＲa2の左右両端の各２個の発光素子Ｅは４４％の光量で発光する。なお、感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量を１００％とする。つまり、従来のように多重露光しない発光素子がある場合の当該発光素子の光量は１００％になる。

次に、同発光素子グループＥＧa1，ＥＧa2，…に属する発光素子行のうち上流側の発光素子行ＧＲa1の発光素子Ｅ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、上述の反転縮小特性を有する結像光学系により反転されつつ縮小されて、感光体ドラム表面に導かれる。これによって、図７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。つまり「１回目」のスポットに重なるように「２回目」のスポットが形成される。すなわち、発光素子グループＥＧa1の発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅからの光により形成されるスポットと、発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅからの光により形成されるスポットとが、それぞれ、１回目に形成されたスポットに重なるように形成される。このとき、各発光素子Ｅは５０％の光量で発光する。したがって、感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量としては、１００％になる。

次に、幅方向ＬＴＤに下流側の発光素子グループＥＧb1，…に属する発光素子行のうち下流側の発光素子行ＧＲb2の発光素子Ｅ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、上述の反転縮小特性を有する結像光学系により反転されつつ縮小されて、感光体ドラム表面に導かれる。これによって、図７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。すなわち、発光素子グループＥＧb1，…の発光素子行ＧＲb2の１５個の発光素子Ｅからの光により１５個のスポットが形成される。このとき、各発光素子Ｅは５０％の光量で発光する。

そして最後に、幅方向ＬＴＤに下流側の発光素子グループＥＧb1，…に属する発光素子行のうち上流側の発光素子行ＧＲb1の発光素子Ｅ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、上述の反転縮小特性を有する結像光学系により反転されつつ縮小されて、感光体ドラム表面に導かれる。これによって、図７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。つまり、「１回目」および「３回目」のスポットに重なるように、「４回目」のスポットが形成される。すなわち、発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb1の発光素子Ｅのうち、長手方向ＬＧＤの一方端および他方端の各２個の発光素子Ｅからの光により、それぞれ１回目に形成されたスポットに重なるように、スポットが形成される。このとき、これら各２個の発光素子Ｅは４４％の光量で発光する。したがって、感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量としては、８８％になる。また、発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb1の発光素子Ｅのうち、長手方向ＬＧＤの中央の１５個の発光素子Ｅからの光により、それぞれ３回目に形成されたスポットに重なるように、スポットが形成される。このとき、これら１５個の発光素子Ｅは５０％の光量で発光する。したがって、感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量としては、１００％になる。

すなわち、図７の部分潜像ＥＸ1は、発光素子グループＥＧa1の発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅからの光と、同じ発光素子グループＥＧa1の発光素子行ＧＲa2の１５個の発光素子Ｅからの光とにより、多重露光されている。また、部分潜像ＥＸ2は、発光素子グループＥＧa1の発光素子行ＧＲa2の２個の発光素子Ｅからの光と、異なる発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb1の２個の発光素子Ｅからの光とにより、多重露光されている。また、部分潜像ＥＸ3は、発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb1の１５個の発光素子Ｅからの光と、同じ発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb2の１５個の発光素子Ｅからの光とにより、多重露光されている。また、部分潜像ＥＸ4は、発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb1の２個の発光素子Ｅからの光と、異なる発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa2の２個の発光素子Ｅからの光とにより、多重露光されている。また、部分潜像ＥＸ5は、発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa2の１５個の発光素子Ｅからの光と、同じ発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅからの光とにより、多重露光されている。このように、１〜４回目までの発光動作を実行することで、主走査方向ＭＤに延びるライン状の潜像が形成される。そして、このライン状の潜像は、２個の発光素子Ｅからの光による各スポットが互いに重なるようにして、形成されている。つまり、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれる各発光素子Ｅからの光で多重露光して部分潜像ＥＸ2、ＥＸ4を形成するだけではなく、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれる各発光素子Ｅからの光で多重露光して部分潜像ＥＸ1、ＥＸ3、ＥＸ5を形成している。

次に、図４、図６（ａ）を用いて、各発光素子Ｅの光量に差を設けている理由について説明する。すなわち、本実施形態では、上述したように、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて多重露光する同じ発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅの光量に比べて、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて多重露光する長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅの光量を小さくしている。以下、その理由について説明する。

図６（ａ）を用いて説明したように、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに対して傾いて配設されると、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットと、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットとのいずれも、主走査方向ＭＤにずれる。すなわち、図６（ａ）に示すように、スポットＳＰ_1とスポットＳＰ_3は、主走査方向ＭＤに距離ｄ１だけずれ、スポットＳＰ_5とスポットＳＰ_6も、主走査方向ＭＤに距離ｄ１だけずれる。また、スポットＳＰ_2とスポットＳＰ_4とは、主走査方向ＭＤに距離ｄ２だけずれる。ここで、ｄ２＞ｄ１になっている。つまり、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１に対して同じ角度θだけ傾いていても、その傾きによる影響は、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットよりも、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットの方に大きく現われる。これは、例えばスポットＳＰ_1とスポットＳＰ_3とを形成する光を発光する各発光素子Ｅ間の距離よりも、スポットＳＰ_2とスポットＳＰ_4とを形成する光を発光する各発光素子Ｅ間の距離の方が大きいことに起因すると考えられる。

すなわち、図４に示すように、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅ間の距離、つまり発光素子行ＧＲa1と発光素子行ＧＲa2との距離、発光素子行ＧＲb1と発光素子行ＧＲb2との距離は２Ｄrである。一方、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅ間の距離、つまり発光素子行ＧＲa2と発光素子行ＧＲb1との距離は（Ｄt−２Ｄr）である。これらの関係は、図４から分かるように、２Ｄr＜（Ｄt−２Ｄr）になっている。このように、多重露光する各発光素子Ｅ間の距離が大きいと、ラインヘッド２９の感光体ドラム２１に対する傾きの影響が大きく現われると考えられる。また、ラインヘッド２９を配設する際には、許容誤差の範囲内において、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが、感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに対して傾くことがある。ところが、その傾きの角度θが許容誤差の範囲内の微小な値であっても、その傾きによる影響が現われて、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットが、主走査方向ＭＤにずれてしまうことがある。一方、傾きの角度θが許容誤差の範囲内の微小な値の場合には、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットは主走査方向ＭＤに殆どずれない。このため、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットによる露光（潜像）のみが、多少ぼやけたものとなることがある。なお、上述したように、スポット形成位置のずれは、ラインヘッドが傾いて配設されたときに限られず、発光素子グループＥＧとレンズＬＳ1とがずれたとき、発光素子グループＥＧとレンズＬＳ2とがずれたときや、レンズＬＳ1、ＬＳ2の設計誤差が生じたときなどに発生する。したがって、例えば発光素子グループＥＧとレンズＬＳ1とが許容誤差の範囲内でずれたときにも、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットによる露光（潜像）のみが、多少ぼやけたものとなることがある。

そこで、本実施形態では、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なるスポットを形成する同じ発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅの光量に比べて、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なるスポットを形成する長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅの光量を小さくしている。すなわち、本実施形態では、感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量を１００％としたときに、前者の各発光素子Ｅを５０％の光量で発光させる一方、後者の各発光素子Ｅを４４％の光量で発光させている。つまり、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれる同じ発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅによる感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量が１００％となるのに対して、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれる長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅによる感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量は８８％となる。これによって、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて形成される各スポットによる露光（潜像）のぼやけ度合を低減している。その結果、露光ムラが抑制されることとなる。

以上のように、本実施形態にかかるラインヘッド２９では、感光体ドラム２１に形成される潜像は、２個の発光素子Ｅからの光による各スポットを主走査方向ＭＤに互いに重なるようにして、形成している。すなわち、互いに異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれる２個の発光素子Ｅからの光による各スポットだけでなく、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれる２個の発光素子Ｅからの光による各スポットも、主走査方向ＭＤに互いに重なるようにしている。したがって、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤが感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに対して傾いて配設された場合には、２個の発光素子Ｅからの光によるスポットが、主走査方向ＭＤに互いにずれるため、露光（潜像）が多少ぼやけたものになるという、ずれによる影響が生じる。しかしながら、全ての部分潜像ＥＸ1〜ＥＸ5において、同様に、ずれによる影響が生じるため、各部分間でのずれによる影響の差が低減される。さらに、ラインヘッド２９の感光体ドラム２１に対する傾きによる影響は、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2による各スポットよりも、互いに異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれる各スポットの方に、大きく現われるため、露光のぼやけ度合も大きくなる。そこで、本実施形態では、互いに異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する各発光素子Ｅの光量を、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する各発光素子Ｅの光量よりも小さくしている。これによって、ずれによる影響の差、すなわち露光のぼやけ度合の差を抑制している。こうして、この実施形態では、ずれによる影響の差による露光ムラを抑制することができ、良好な露光を実現することが可能となっている。ここで、露光ムラが生じた潜像を現像してトナー像を形成したときには濃度ムラが生じるが、人の目にはトナー像の濃度ムラが目立ちやすい。したがって、露光（潜像）が多少ぼやけたものになったとしても、露光ムラを抑制した本実施形態のラインヘッド２９により形成したトナー像は、画像品質の低下を抑制したものとすることができる。

さらに、本実施形態のラインヘッド２９では、各発光素子グループＥＧa1、ＥＧa2、…において、発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅと、発光素子行ＧＲa2の中央の１５個の発光素子Ｅとは、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る長手方向ＬＧＤに平行な線に関して線対称になっている。また、各発光素子グループＥＧb1、ＥＧb2、…において、発光素子行ＧＲb2の１５個の発光素子Ｅと、発光素子行ＧＲb1の中央の１５個の発光素子Ｅとは、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る長手方向ＬＧＤに平行な線に関して線対称になっている。このため、各１５個の発光素子Ｅからの光によるスポットを、それぞれ感光体ドラム２１において主走査方向ＭＤに好適に重ねることができる。

また、本実施形態のラインヘッド２９では、各発光素子グループＥＧは、長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの発光素子Ｅと、長手方向ＬＧＤの位置が互いに同一の発光素子Ｅを、長手方向ＬＧＤの両端に２個ずつ有している。つまり、例えば、発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa2の図４中、右端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置は、発光素子グループＥＧb2の発光素子行ＧＲb1の左端の２個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの位置と、それぞれ同一になっている。しかも、各発光素子グループＥＧ内において、各発光素子行は、対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸に対応する点を通る幅方向ＬＴＤに平行な線に関して、線対称になっている。つまり、例えば発光素子行ＧＲa2、ＧＲb1の１９個の発光素子Ｅの中央の発光素子Ｅが、上記幅方向ＬＴＤに平行な線上に位置している。したがって、発光素子グループＥＧの発光素子Ｅ（例えば発光素子グループＥＧa2の発光素子行ＧＲa2の図４中、右端の２個の発光素子Ｅ）からの光によるスポットと、長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの発光素子Ｅ（例えば発光素子グループＥＧb1の発光素子行ＧＲb1の図４中、左端の２個の発光素子Ｅ）からの光によるスポットとを、反転光学系を構成するレンズＬＳ1、ＬＳ2によって、感光体ドラム２１の主走査方向ＭＤに好適に重ねることができる。

また、本実施形態のラインヘッド２９では、各発光素子グループＥＧa1、ＥＧa2、…は、長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの発光素子Ｅと、長手方向ＬＧＤの位置が互いに同一の発光素子Ｅを、発光素子行ＧＲa1の両端ではなくて発光素子行ＧＲa2の両端に各２個、有している。また、各発光素子グループＥＧb1、ＥＧb2、…は、長手方向ＬＧＤに隣り合う発光素子グループＥＧの発光素子Ｅと、長手方向ＬＧＤの位置が互いに同一の発光素子Ｅを、発光素子行ＧＲb2の両端ではなくて発光素子行ＧＲb1の両端に各２個、有している。したがって、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅ間の距離を小さくすることができ、これによって、ラインヘッド２９の感光体ドラム２１に対する傾きの影響を抑制することができる。

Ｂ．その他
以上のように、上記実施形態では、長手方向ＬＧＤが本発明の「第１の方向」に相当する。また、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当し、感光体ドラム２１の表面が本発明の「被露光面」に相当し、ラインヘッド２９が本発明の「露光ヘッド」に相当し、ヘッドコントローラーＨＣが本発明の「制御部」に相当する。また、発光素子グループＥＧa1、ＥＧa2、…の、発光素子行ＧＲa1の１５個の発光素子Ｅが本発明の「第３の発光素子」に相当し、発光素子行ＧＲa2の中央の１５個の発光素子Ｅが本発明の「第１の発光素子」に相当し、発光素子行ＧＲa2の両端の各２個の発光素子Ｅが本発明の「第２の発光素子」に相当し、発光素子グループＥＧa1、ＥＧa2、…に対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2が本発明の「第１の結像光学系」に相当する。また、発光素子グループＥＧb1、ＥＧb2、…の発光素子行ＧＲb1の両端の各２個の発光素子Ｅが本発明の「第４の発光素子」に相当し、発光素子グループＥＧb1、ＥＧb2、…に対応するレンズＬＳ1、ＬＳ2が本発明の「第２の結像光学系」に相当する。また、スポットＳＰ_1、ＳＰ_2、ＳＰ_3およびＳＰ_4が本発明の「第１、第２、第３および第４のスポット」に相当する。

なお、本発明は上記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に対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、感光体ドラム２１の表面に対する全体の光量を１００％としたときに、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅの光量を５０％としているのに対して、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅの光量を４４％としているが、これに限られない。例えば異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅ間の距離（Ｄt−２Ｄr）の大きさや、感光体ドラム２１の特性などに応じて、４４％より大きくしたり小さくすることができる。要は、異なるレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅの光量が、同じレンズＬＳ1、ＬＳ2により導かれて重なる各スポットを形成する光を発光する各発光素子Ｅの光量より小さければよい。

また、上記実施形態では、発光素子行ＧＲa1、ＧＲa2、ＧＲb1、ＧＲb2を長手方向ＬＧＤに一行に配設した発光素子Ｅにより構成しているが、これに限られない。例えば、４行千鳥に配設した発光素子Ｅにより発光素子行ＧＲa1、ＧＲa2、ＧＲb1、ＧＲb2を構成してもよく、発光素子Ｅの配設態様は任意である。

また、上記実施形態では、発光素子グループＥＧを２行千鳥で配設しているが、これに限られない。例えば、後述する実施例２のように、３行千鳥に発光素子グループを配設してもよく、発光素子グループの配設態様は任意である。同様に、上記実施形態では、各レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2において２行千鳥でレンズが並んでいたが、レンズの配設態様はこれに限られず、発光素子グループＥＧに対応していればよい。

また、上記実施形態では、１５個の発光素子Ｅから発光素子行ＧＲa1、ＧＲb2を構成しており、１９個の発光素子Ｅから発光素子行ＧＲa2、ＧＲb1を構成している。すなわち、各発光素子グループＥＧは、長手方向ＬＧＤの中央に１５対の発光素子対ＥＰを有している。また、その１５対の発光素子対ＥＰを構成する発光素子行ＧＲa2、ＧＲb1の１５個の発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤの一方側に、隣り合う発光素子グループＥＧの発光素子Ｅとスポットが主走査方向ＭＤに重なる２個の発光素子Ｅを有し、他方側に、隣り合う発光素子グループＥＧの発光素子Ｅとスポットが主走査方向ＭＤに重なる２個の発光素子Ｅを有している。しかしながら、発光素子行を構成する発光素子Ｅの個数や、発光素子対ＥＰの対数はこれに限られない。

また、上記実施形態では、発光素子Ｅ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Ｅとして用いても良く、あるいは有機ＥＬ素子以外のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を発光素子Ｅとして用いても良い。

また、上記実施形態のレンズＬＳ1、ＬＳ2で構成される結像光学系は、反転した縮小像を形成するものであり、その倍率は負であるとともに１未満の絶対値を有していたが、結像光学系の倍率はこれに限られず、正であっても良く、１以上の絶対値を有していても良い。

また、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2の裏面にレンズＬＳ1、ＬＳ2が形成されていた。しかしながら、例えば、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2の表面にレンズＬＳ1、ＬＳ2が形成されても良い。

また、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2は、ガラス製の光透過性基板ＳＢに樹脂製のレンズＬＳ1、ＬＳ2を形成したものであった。しかしながら、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2を１つの材料で一体的に構成することもできる。

また、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2の形状や大きさについても種々の変更が可能である。

また、光センサーＳＣの配設態様も上記以外に種々の変更が可能であり、また、光センサーＳＣを備えないように構成しても良い。

２１…感光体ドラム、 ２９…ラインヘッド、 Ｅ…発光素子、 ＥＧ…発光素子グループ、 ＧＲa1、ＧＲa2、ＧＲb1、ＧＲb2…発光素子行、 ＨＣ…ヘッドコントローラー、 ＬＳ1、ＬＳ2…レンズ、 ＬＧＤ…長手方向、 ＬＴＤ…幅方向、 ＭＤ…主走査方向、 ＳＤ…副走査方向、 ＳＰ_1〜ＳＰ_4…スポット

Claims (3)

1. 被露光面に光を結像する第１の結像光学系と、
   前記第１の結像光学系により結像されて第１のスポットを前記被露光面に形成する光を発光する第１の発光素子と、
   前記第１の発光素子の第１の方向に配設されて、前記第１の結像光学系により結像されて第２のスポットを前記被露光面に形成する光を発光する第２の発光素子と、
   前記第１の結像光学系により結像されて、前記第１の方向と直交する方向から見て前記第１のスポットと重なる第３のスポットを前記被露光面に形成する光を発光する第３の発光素子と、
   前記被露光面に光を結像する第２の結像光学系と、
   前記第２の結像光学系により結像されて、前記第１の方向と直交する方向から見て前記第２のスポットと重なる第４のスポットを前記被露光面に形成する光を発光する第４の発光素子と、
   前記第１の発光素子および前記第３の発光素子を同一またはほぼ同一の光量で発光させ、前記第２の発光素子および前記第４の発光素子を前記第１の発光素子の前記光量より小さい光量で発光させる制御部と、
   を備えたことを特徴とする露光ヘッド。
2. 前記第２の発光素子と前記第４の発光素子との間の距離は、前記第１の発光素子と前記第３の発光素子との間の距離より大きい請求項１に記載の露光ヘッド。
3. 第１の方向と直交する方向に移動する潜像担持体と、
   前記潜像担持体に光を結像する第１の結像光学系、前記第１の結像光学系により結像されて第１の潜像を前記潜像担持体に形成する光を発光する第１の発光素子、前記第１の発光素子の前記第１の方向に配設されて、前記第１の結像光学系により結像されて第２の潜像を前記潜像担持体に形成する光を発光する第２の発光素子、前記第１の結像光学系により結像されて前記潜像担持体の移動により前記第１の潜像と重なる第３の潜像を前記潜像担持体に形成する光を発光する第３の発光素子、前記潜像担持体に光を結像する第２の結像光学系、及び前記第２の結像光学系により結像されて前記潜像担持体の移動により前記第２の潜像と重なる第４の潜像を前記潜像担持体に形成する光を発光する第４の発光素子を有する露光ヘッドと、
   前記第１の発光素子および前記第３の発光素子を同一またはほぼ同一の光量で発光させ、前記第２の発光素子および前記第４の発光素子を前記第１の発光素子の前記光量より小さい光量で発光させる制御部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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