露光ヘッド、画像形成装置
【課題】複数のレンズアレイを用いた露光ヘッドにおいて、発光素子の発熱の影響に依らず良好な露光を実現可能とする技術を提供する。
【解決手段】第１のレンズアレイと、第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、発光素子基板と、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を備え、第１の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第３の支持部材は、第２のレンズアレイを支持する。
【解決手段】第１のレンズアレイと、第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、発光素子基板と、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を備え、第１の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第３の支持部材は、第２のレンズアレイを支持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のレンズアレイを配設して用いた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。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に記載のように、レンズアレイを用いた露光ヘッド（同文献のラインヘッド）が提案されている。つまり、この露光ヘッドでは、長手方向にアレイ状に配列された複数のレンズを有するレンズアレイが、発光素子基板に対向して配設される。一方、発光素子基板では、レンズアレイでのレンズ配列に対応して複数の発光素子が配設されている。そして、発光素子基板の発光素子から射出された光が、レンズアレイのレンズを透過して被露光面に収束される。こうして被露光面に形成された収束光（スポット）により、該被露光面が露光される。
【０００３】
ところで、露光ヘッドは、用途に応じた範囲を露光可能であることが求められ、その結果、レンズアレイは、用途に応じた長さを備えている必要がある。例えば、画像形成装置内で感光体に潜像を形成するために露光ヘッドを用いる場合には、潜像の幅に応じた範囲を露光するために、レンズアレイは一定以上の長さを備える必要がある。こうした要求がある一方で、長尺なレンズアレイを一体的な構成で実現することは難しい。そこで、特許文献２では、比較的短尺なレンズアレイを長手方向に複数並べて用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０３６９３７号公報
【特許文献２】特開２００９−０３７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ただし、複数のレンズアレイを並べて用いるにあたっては、長手方向に並ぶこれらのレンズアレイを、発光素子基板に対して位置決めしつつ支持する機構が必要となる。かかる支持機構としては、例えば、長手方向に長尺なフレームを発光素子基板に配設して、この長尺フレームにより複数のレンズアレイを支持する機構が考えられる。しかしながら、この長尺フレームによる支持機構を採用した場合、発光素子基板の発光素子の発熱が問題となる場合があった。つまり、発光素子は発光に伴なって発熱するが、この熱がフレームに伝わると、フレームの長さが伸縮し、この伸縮量はフレームが長いほど大きくなる。そして、フレームの長さが大きく伸縮すると、このフレームに支持される複数のレンズアレイの位置関係が長手方向に大きく変動して、その結果、露光ヘッドによる露光範囲も大きく変動するといった露光不良が発生するおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のレンズアレイを用いた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、発光素子の発熱の影響に依らず良好な露光を実現可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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のレンズアレイと、第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を備え、第１の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第３の支持部材は、第２のレンズアレイを支持することを特徴としている。
【０００８】
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、像担持体と、像担持体を露光する露光ヘッドと、を備え、露光ヘッドは、第１のレンズアレイと、第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を有し、第１の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第３の支持部材は、第２のレンズアレイを支持することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（露光ヘッド、画像形成装置）は、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材とを備え、これらの支持部材により、第１のレンズアレイおよび第２のレンズアレイを支持している。つまり、この発明は、長尺なフレームで複数のレンズアレイを支持するのではなく、第１の方向に隙間（第１の隙間、第２の隙間）を空けて配設された複数の支持部材により複数のレンズアレイを支持している。このようなレンズアレイ支持機構では、各支持部材の（第１の方向への）長さを短くすることができるため、発光素子からの熱による（第１の方向への）支持部材の長さの変動を小さく抑えることができる。したがって、これらの支持部材により複数のレンズアレイを支持することで、複数のレンズアレイの位置関係の（第１の方向への）変動を抑制することができる。また仮に、発光素子からの発熱が過大であるために、支持部材の（第１の方向への）長さが多少変動したとしても、各支持部材の間には隙間（第１の隙間、第２の隙間）が設けられているため、支持部材の長さの変動が複数のレンズアレイの位置関係に与える影響を緩和することができる。こうして、本発明では、発光素子の発熱の影響に依らず、露光ヘッドによる露光範囲の変動を抑えて、良好な露光を実現することが可能となっている。
【００１０】
さらに、本発明では、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持しており、これにより次のような効果を奏することが可能となっている。つまり、本発明の露光ヘッドでは、第１の発光素子および第２の発光素子が発光素子基板に配設されており、第１の発光素子は第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光するとともに、第２の発光素子は第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する。ところが、各発光素子の発光状態によっては、例えば、第１の発光素子が第２の発光素子に比べて頻繁に発光して、第１の発光素子近傍の温度が局所的に高くなる場合がある。このような場合、第１の発光素子近傍の熱により第１のレンズアレイが暖められて、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとで温度差が発生し、その結果、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとでレンズの光学特性に差異が発生するおそれがあった。これに対して、本発明では、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持しているため、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとの間での熱伝導が、この第２の支持部材を介して促進される。したがって、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとでの温度差を抑制して、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとでのレンズの光学特性を均質化することができるため、発光素子の発光状態に依らず安定した良好な露光が可能となる。
【００１１】
また、第１の支持部材、第２の支持部材および第３の支持部材は、第１の発光素子および第２の発光素子から、第１の方向に直交する第２の方向の一方側に外れた位置に配設されるように構成しても良い。これにより、第１の発光素子および第２の発光素子からの光と各支持部材との干渉を抑制して、第１のレンズアレイ・第２のレンズアレイのレンズに十分な光量の光を入射させることができる。
【００１２】
ところで、発光素子基板の各発光素子（第１の発光素子、第２の発光素子）の光量制御等に役立てるために、予め各発光素子の光量を検出することが考えられる。そこで、発光素子基板を光透過性基板としたうえで、次のように構成しても良い。
【００１３】
つまり、受光部で受光した光を検出する光センサーを備え、光センサーは、第１の隙間あるいは第２の隙間に配設され、受光部は発光素子基板に面するように構成しても良い。このような構成では、各発光素子から発光されて光透過性基板の内部を透過してきた光を、光センサーにより検出することができる。また、支持部材間の隙間（第１の隙間、第２の隙間）に光センサーを配設しているため、露光ヘッドの第２の方向への幅を抑制して、露光ヘッドを小型化することが可能となっている。
【００１４】
あるいは、第１の支持部材、第２の支持部材および第３の支持部材に対して、第１の発光素子および第２の発光素子の反対側に配設された光センサーを備え、第１の支持部材、第２の支持部材あるいは第３の支持部材は光を透過する光透過性支持部材であり、受光部は光透過性支持部材に面するように構成しても良い。このような構成では、各発光素子から発光されて光透過性基板および光透過性支持部材の内部を透過してきた光を、光センサーにより検出することができる。
【００１５】
また、第１の発光素子および第２の発光素子は、第１の支持部材、第２の支持部材および第３の支持部材が配設された発光素子基板の表面とは反対側の発光素子基板の裏面に配設されているように構成しても良い。このような構成では、光透過性基板の表裏面で反射されながら該光透過製基板の内部を透過してきた光を、光センサーにより検出することができる。
【００１６】
また、第１の発光素子および第２の発光素子から、第２の方向の一方側と逆の他方側に外れた位置で、第１の方向に隙間を空けて配設された第４の支持部材、第５の支持部材および第６の支持部材を備え、第４の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第５の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第６の支持部材は、第２のレンズアレイを支持するように構成しても良い。このような構成では、第２の方向の両側から第１のレンズアレイおよび第２のレンズアレイを支持するため、これらのレンズアレイをしっかりと支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図。
【図２】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。
【図３】第１実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図４】厚さ方向からヘッド基板を平面視した部分平面図。
【図５】第１実施形態でのラインヘッドのＡ−Ａ線における部分断面図。
【図６】第１実施形態のヘッド基板等の各部材の関係を示す部分平面図。
【図７】第２実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図８】第２実施形態でのラインヘッドのＡ−Ａ線における部分断面図。
【図９】図８中の一点鎖線円内の拡大図。
【図１０】第２実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図。
【図１１】第３実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図１２】第３実施形態でのラインヘッドのＡ−Ａ線における部分断面図。
【図１３】図１２中の一点鎖線円内の拡大図。
【図１４】第３実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図。
【図１５】レンズアレイの別の支持態様を示す部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ−１．第１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やメモリー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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
図３は、第１実施形態のラインヘッド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。
【００３４】
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、第１実施形態でのラインヘッドの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３個の発光素子グループＥＧ（あるいは、３枚のレンズＬＳ1等）の各重心（あるいは、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。
【００３５】
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、１５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤに２行千鳥で配置されて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３行千鳥で離散的に配置されている。
【００３６】
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、各発光素子グループＥＧ内では、１５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤの互いに異なる位置に配置されており、しかも長手方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２つの発光素子Ｅ、Ｅの長手方向ＬＧＤへの距離は素子間距離Ｐelとなっている（言い換えれば、各発光素子グループＥＧ内では、１５個の発光素子ＥがピッチＰelで長手方向ＬＧＤに配置されている）。そして、素子間距離Ｐelよりも長いグループ間距離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、１行の発光素子グループ行ＧＲa等が構成されている。さらに、３行の発光素子グループ行ＧＲa、ＧＲb、ＧＲc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、ＧＲcのそれぞれは、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、３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に一列に並ぶ。
【００３７】
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、距離Ｄtは、幅方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２個の発光素子グループＥＧそれぞれの幾何重心間の幅方向ＬＴＤにおける距離として求めることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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の支持態様について、図３〜図５および図６を用いて説明する。
【００４２】
図６は、第１実施形態のヘッド基板、第１スペーサーおよび第１レンズアレイの関係を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。図３、図６に示すように、ヘッド基板表面２９３−ｈでは、複数の第１スペーサーＳＰ1が、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて一列に並んでいる。なお、各隙間ＣＬ1の長手方向ＬＧＤへの長さは互いに等しい。また、この第１スペーサーＳＰ1の列は、幅方向ＬＴＤの両側に設けられている。こうして、厚さ方向ＴＫＤからの平面視において、第１スペーサーＳＰ1の列が、複数の発光素子グループＥＧ（が配置されている領域）を挟んで２列配置される（換言すれば、遮光部材２９７を挟んで２列配置されている）。なお、ヘッド基板２９３と第１スペーサーＳＰ1とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４３】
こうして２列に配置された第１スペーサＳＰ1には、第１レンズアレイＬＡ1が幅方向ＬＴＤに架設されており、これにより、第１レンズアレイＬＡ1がヘッド基板２９３に対して位置決めされた状態で対向する。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３行千鳥で配置されている（図４）。
【００４４】
この実施形態では、複数の第１レンズアレイＬＡ1が長手方向ＬＧＤに一列に並んでいる。そして、これら第１レンズアレイＬＡ1を、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて一列に並ぶ第１スペーサーＳＰ1が支持している。この際、１個の第１スペーサーＳＰ1が、境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1を長手方向ＬＧＤに跨いで支持している。こうして長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の第１レンズアレイＬＡ1から１つの長尺レンズアレイＬ−ＬＡ1が構成される。なお、第１スペーサーＳＰ1と第１レンズアレイＬＡ1とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４５】
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。図３に示すように、第１レンズアレイＬＡ1の表面では、複数の第２スペーサーＳＰ2が、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ2を空けて一列に並んでいる。なお、各隙間ＣＬ2の長手方向ＬＧＤへの長さは互いに等しい。また、この第２スペーサーＳＰ2の列は、幅方向ＬＴＤの両側に設けられている。こうして、厚さ方向ＴＫＤからの平面視において、第２スペーサーＳＰ1の列が、複数の発光素子グループＥＧ（が配置されている領域）を挟んで２列配置される（換言すれば、遮光部材２９７を挟んで２列配置されている）。なお、第１レンズアレイＬＡ1と第２スペーサーＳＰ2とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４６】
こうして２列に配置された第２スペーサＳＰ2の列には、第２レンズアレイＬＡ2が幅方向ＬＴＤに架設されており、これにより、第２レンズアレイＬＡ2が第１レンズアレイＬＡ1に対して位置決めされた状態で対向する。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３行千鳥で配置されている（図４）。
【００４７】
そして、この実施形態では、複数の第２レンズアレイＬＡ2が長手方向ＬＧＤに一列に並んでおり、これら第２レンズアレイＬＡ2を、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ2を空けて一列に並ぶ第２スペーサーＳＰ2が支持している。この際、１個の第２スペーサーＳＰ2が、境界ＢＤ2を挟んで隣接する２枚の第２レンズアレイＬＡ2を長手方向ＬＧＤに跨いで支持している。こうして長手方向ＬＧＤに並ぶ第２レンズアレイＬＡ2から１つの長尺レンズアレイが構成される。なお、第２スペーサーＳＰ2と第２レンズアレイＬＡ1とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４８】
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、特開２００８−０３６９３７号公報の図１１等に記載のように、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に伸びるライン潜像を形成することができる。
【００４９】
以上のように第１実施形態にかかるラインヘッド２９は、長尺なフレームで複数のレンズアレイＬＡ1を支持するのではなく、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて配設された複数のスペーサーＳＰ1により複数のレンズアレイＬＡ1を支持している。このようなレンズアレイ支持機構では、各スペーサーＳＰ1の（長手方向ＬＧＤへの）長さを短くすることができるため、発光素子Ｅからの熱による（長手方向ＬＧＤへの）スペーサーＳＰ1の長さの変動を小さく抑えることができる。したがって、これらのスペーサーＳＰ1により複数のレンズアレイＬＡ1を支持することで、複数のレンズアレイＬＡ1の位置関係の（長手方向ＬＧＤへの）変動を抑制することができる。また仮に、発光素子Ｅからの発熱が過大であるために、スペーサーＳＰ1の（長手方向ＬＧＤへの）長さが多少変動したとしても、各スペーサーＳＰ1の間には隙間ＣＬ1が設けられているため、スペーサーＳＰ1の長さの変動が複数のレンズアレイＬＡ1の位置関係に与える影響を緩和することができる。こうして、第１実施形態では、発光素子Ｅの発熱の影響に依らず、ラインヘッド２９による露光範囲の変動を抑えて、良好な露光を実現することが可能となっている。
【００５０】
さらに、第１実施形態のラインヘッド２９では、１個の第１スペーサーＳＰ1が、境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1を長手方向ＬＧＤに跨いで支持しており、これにより次のような効果を奏することが可能となっている。つまり、本実施形態のラインヘッド２９では、複数の発光素子Ｅがヘッド基板２９３に配設されている。ところが、各発光素子Ｅの発光状態によっては、例えば、一のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅが、他のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅに比べて頻繁に発光して、一のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅ近傍の温度が局所的に高くなる場合がある。このような場合、一のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅ近傍の熱により該一のレンズアレイＬＡ1が温められて、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とで温度差が発生し、その結果、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とでレンズＬＳ1の光学特性に差異が発生するおそれがあった。これに対して、第１実施形態では、スペーサーＳＰ1は、境界ＢＤ1を挟んで隣接する一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とを長手方向ＬＧＤに跨いで支持しているため、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1との間での熱伝導が、スペーサーＳＰ1を介して促進される。したがって、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とでの温度差を抑制して、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とでのレンズＬＳ1の光学特性を均質化することができるため、発光素子Ｅの発光状態に依らず安定した良好な露光が可能となる。
【００５１】
また、第１実施形態では、幅方向ＬＴＤの両側のそれぞれに、長手方向ＬＧＤに一列に隙間ＣＬ1を空けて並ぶスペーサーＳＰ1を配置しており、これらのスペーサーＳＰ1によって幅方向ＬＴＤの両側から複数のレンズアレイＬＡ1を支持している。したがって、これらのレンズアレイＬＡ1をしっかりと支持することが可能となっている。
【００５２】
また、第１実施形態では、スペーサーＳＰ1は、発光素子Ｅ（が設けられた領域）から、幅方向ＬＴＤの一方側（あるいは他方側）に外れた位置に配設されている。したがって、各発光素子Ｅからの光とスペーサーＳＰ1との干渉を抑制して、レンズアレイＬＡ1のレンズＬＳ1に十分な光量の光を入射させることが可能となっている。
【００５３】
Ａ−２．第２実施形態
第１実施形態では、光センサーＳＣをヘッド基板２９３の裏面２９３−tに配置していた。しかしながら、光センサーＳＣを配置する位置はこれに限られず、第２実施形態に示す位置に光センサーＳＣを配置することもできる。なお、第２実施形態は、光センサーＳＣの位置以外の部分で第１実施形態と共通する構成を備えるものであり、当該共通する構成を備えることで第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
図７は、第２実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図である。図８は、第２実施形態でのラインヘッドの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。図８において、光透過性（つまり透明）である部材（ヘッド基板２９３等）には、点の集合からなるハッチングが施されている。図９は、図８中の一点鎖線円内の拡大図である。図１０は、第２実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。以下では、第１実施形態との差異点について主に説明することとし、第１実施形態との共通部分については相当符号を付して説明を適宜省略する。
【００５５】
第２実施形態では、光センサーＳＣは、長手方向ＬＧＤに隣接する第１スペーサーＳＰ1の各隙間ＣＬ1に配置されており、光センサーＳＣの受光面ＲＳはヘッド基板２９３の表面２９３−ｈに面している。そして、光センサーＳＣは、ヘッド基板裏面２９３−tに形成された発光素子Ｅからの光をこの受光面ＲＳで検出する。この検出動作の詳細が図９の拡大図に示されている。同図では、発光素子ＥからレンズＬＳ1に向かう光（斜線）と、発光素子Ｅから発光した後にヘッド基板表面２９３−hで反射されてヘッド基板内部を進行する光（ジグザグ線）とが併記されており、本実施形態の光センサーＳＣは後者の光を検出する。つまり、ヘッド基板２９３の表面２９３−hと裏面２９３−tの間で反射を繰り返して、光センサーＳＣの受光面ＲＳに到達した光を、光センサーＳＣは検出する。なお、受光面ＲＳとヘッド基板表面２９３−hとは透明接着剤により接着されており、これらの界面での光の反射損失が軽減されている。
【００５６】
このように第２実施形態では、スペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に光センサーＳＣを配設しているため、ラインヘッド２９の幅方向ＬＴＤへの幅を抑制して、ラインヘッド２９を小型化することが可能となっている。
【００５７】
Ａ−３．第３実施形態
第２実施形態では、光センサーＳＣをスペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に配設して、ラインヘッド２９の小型化を図っていた。ただし、このような構成では、光センサーＳＣの長さを隙間ＣＬ1の長さよりも短くする必要があるため、受光面ＲＳの面積が制限される。そこで、第３実施形態に示すようにスペーサーＳＰ1を配置しても良い。なお、第３実施形態は、光センサーＳＣの配置態様以外の部分で第１実施形態と共通する構成を備えるものであり、当該共通する構成を備えることで第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５８】
図１１は、第３実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図である。図１２は、第３実施形態でのラインヘッドの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。図１２において、光透過性（つまり透明）である部材（ヘッド基板２９３、第１スペーサーＳＰ1等）には、点の集合からなるハッチングが施されている。図１３は、図１２中の一点鎖線円内の拡大図である。図１４は、第３実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。以下では、第１実施形態との差異点について主に説明することとし、第１実施形態との共通部分については相当符号を付して説明を適宜省略する。
【００５９】
第３実施形態では、光センサーＳＣは、第１スペーサーＳＰ1に対して発光素子グループＥＧ（が設けられた領域）の反対側に配置されている。しかも、第１スペーサーＳＰ1は、ガラスや樹脂等で形成された光透過性スペーサーＳＰ1であり、光センサーＳＣの受光面ＲＳが第１スペーサーＳＰ1に面している。より詳しくは、幅方向ＬＴＤにおける第１スペーサーＳＰ1の二側面のうち、発光素子グループＥＧ（が設けられた領域）の反対側の側面に受光面ＲＳは面している。そして、光センサーＳＣは、ヘッド基板裏面２９３−tに形成された発光素子Ｅからの光をこの受光面ＲＳで検出する。この検出動作の詳細が図１３の拡大図に示されている。同図では、発光素子ＥからレンズＬＳ1に向かう光（斜線）と、発光素子Ｅから発光した後にヘッド基板表面２９３−hで反射されてヘッド基板内部を進行する光（ジグザグ線）とが併記されており、本実施形態の光センサーＳＣは後者の光を検出する。つまり、ヘッド基板２９３の表面２９３−hと裏面２９３−tの間で反射を繰り返して、さらに第１スペーサーＳＰ1を透過した後に、光センサーＳＣの受光面ＲＳに到達した光を、光センサーＳＣは検出する。なお、ヘッド基板表面２９３−hと第１スペーサーＳＰ1とが透明接着剤により接着されるとともに、第１スペーサーＳＰ1と受光面ＲＳとが透明接着剤により接着されており、それぞれの界面での光の反射損失が軽減されている。
【００６０】
このように第３実施形態では、スペーサーＳＰ1の側面に光センサーＳＣを配置しているため、光センサーＳＣの受光面ＲＳの面積を、スペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に依らず十分大きくとることができる。したがって、光量検出を高精度に実行することが可能となっている。また、別の見方をすれば、第３実施形態による構成では、スペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に光センサーＳＣを配設しなくてすむため、スペーサーＳＰ1の長さを自在に変更可能である。したがって、ラインヘッド２９に比較的強い強度が求められるような場合（例えば、振動源の近くでラインヘッド２９が用いられるような場合）には、スペーサーＳＰ1を長くしてラインヘッド２９の強度向上を図ることも可能となっている。
【００６１】
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」に相当し、幅方向ＬＴＤが本発明の「第２の方向」に相当する。また、感光体ドラム２１が本発明の「像担持体」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、ヘッド基板２９３が本発明の「発光素子基板」に相当する。また、長手方向ＬＧＤに一列に並ぶ３つの第１スペーサーＳＰ1が本発明の「第１の支持部材」「第２の支持部材」「第３の支持部材」に相当し、これら３つの第１スペーサーＳＰ1の間の隙間ＣＬ1が本発明の「第１の隙間」「第２の隙間」に相当し、これら３つの第１スペーサーＳＰ1により支持されて境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1が本発明の「第１のレンズアレイ」「第２のレンズアレイ」に相当し、これら２枚の第１レンズアレイＬＡ1それぞれに対向する各発光素子Ｅが本発明の「第１の発光素子」「第２の発光素子」に相当する。また、受光面ＲＳが本発明の「受光部」に相当する。
【００６２】
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、図６に示すように、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1の幅方向ＬＴＤの一端は、長手方向ＬＧＤに並ぶ２個のスペーサーＳＰ1に支持されている。しかしながら、レンズアレイＬＡ1の幅方向ＬＴＤの一端を支持するスペーサーＳＰ1の個数はこれに限られず、例えば、図１５に示すように、レンズアレイＬＡ1の幅方向ＬＴＤの一端を、長手方向ＬＧＤに並ぶ３個のスペーサーＳＰ1に支持するように構成しても良い。
【００６３】
図１５は、レンズアレイの別の支持態様を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。図１５に示すラインヘッド２９においても、長尺なフレームで複数のレンズアレイＬＡ1を支持するのではなく、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて配設された複数のスペーサーＳＰ1により複数のレンズアレイＬＡ1を支持している。したがって、第１実施形態と同様に、ラインヘッド２９による露光範囲の変動を抑えて、良好な露光を実現することが可能となっている。さらに、図１５に示すラインヘッドにおいても、１個の第１スペーサーＳＰ1が、境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1を長手方向ＬＧＤに跨いで支持している。したがって、第１実施形態と同様に、発光素子Ｅの発光状態に依らず安定した良好な露光が可能となっている。
【００６４】
また、上記実施形態では、長手方向ＬＧＤに一列に並ぶ第１スペーサーＳＰ1の各隙間ＣＬ1は互いに等しかったが、これらの隙間ＣＬ1を互いに異ならせても良い。
【００６５】
また、各第１スペーサーＳＰ1の形状やサイズ等の構成も適宜変更可能であり、全第１スペーサーＳＰ1の構成を同一に構成しても良いし、あるいは、第１スペーサー毎にＳＰ1の形状・サイズを異ならせても良い。また、第２スペーサーＳＰ2についても同様の変更が可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、長手方向ＬＧＤに一列に並ぶ第２スペーサーＳＰ2により第２レンズアレイＬＡ2を支持していた。しかしながら、第２レンズアレイＬＡ2の支持態様はこれに限られない。つまり、第１レンズアレイＬＡ1を支持する部材は、ヘッド基板２９３に直接配置されるため、発光素子Ｅの発熱の影響を受けやすいが、第２レンズアレイＬＡ2を支持する部材はそうではない。したがって、第２レンズアレイＬＡ2については、長手方向ＬＧＤに長尺なフレームにより支持することもできる。
【００６７】
また、上記実施形態の結像光学系は、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。
【００６８】
また、上記実施形態では、各レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2において３行千鳥でレンズが並んでいたが、レンズの配置態様はこれに限られない。
【００６９】
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。
【００７０】
また、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2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。
【００７１】
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。
【００７２】
また、上記第１実施形態では、複数の発光素子グループＥＧは３行千鳥で配置されていたが、複数の発光素子グループＥＧの配置態様はこれに限られない。
【００７３】
また、上記実施形態では、１５個の発光素子Ｅから発光素子グループＥＧが構成されている。しかしながら、発光素子グループＥＧを構成する発光素子Ｅの個数はこれに限られない。
【００７４】
また、上記実施形態では、発光素子グループＥＧ内において、複数の発光素子Ｅが２行千鳥で配置されていたが、発光素子グループＥＧ内での複数の発光素子Ｅの配置態様はこれに限られない。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【符号の説明】
【００７７】
ＬＧＤ…長手方向、 ＬＴＤ…幅方向、 ＴＫＤ…厚さ方向、 ２１…感光体ドラム、 ２９…ラインヘッド、 ２９３…ヘッド基板、 ２９３-h…ヘッド基板表面、 ２９３-t…ヘッド基板裏面、 Ｅ…発光素子、 ＥＧ…発光素子グループ、 ２９７…遮光部材、 ２９７１…導光孔、 ＣＬ1，ＣＬ2…隙間、 Ｌ-ＬＡ1…長尺レンズアレイ、 ＬＡ1…レンズアレイ、 ＬＡ2…レンズアレイ、 ＢＤ1，ＢＤ2…境界、 ＳＢ…ガラス基板、 ＬＳ1…レンズ、 ＬＳ2…レンズ、 ＳＰ1…スペーサー、 ＳＰ2…スペーサー、 ＳＣ…光センサー、 ＲＳ…受光面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のレンズアレイを配設して用いた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。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に記載のように、レンズアレイを用いた露光ヘッド（同文献のラインヘッド）が提案されている。つまり、この露光ヘッドでは、長手方向にアレイ状に配列された複数のレンズを有するレンズアレイが、発光素子基板に対向して配設される。一方、発光素子基板では、レンズアレイでのレンズ配列に対応して複数の発光素子が配設されている。そして、発光素子基板の発光素子から射出された光が、レンズアレイのレンズを透過して被露光面に収束される。こうして被露光面に形成された収束光（スポット）により、該被露光面が露光される。
【０００３】
ところで、露光ヘッドは、用途に応じた範囲を露光可能であることが求められ、その結果、レンズアレイは、用途に応じた長さを備えている必要がある。例えば、画像形成装置内で感光体に潜像を形成するために露光ヘッドを用いる場合には、潜像の幅に応じた範囲を露光するために、レンズアレイは一定以上の長さを備える必要がある。こうした要求がある一方で、長尺なレンズアレイを一体的な構成で実現することは難しい。そこで、特許文献２では、比較的短尺なレンズアレイを長手方向に複数並べて用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０３６９３７号公報
【特許文献２】特開２００９−０３７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ただし、複数のレンズアレイを並べて用いるにあたっては、長手方向に並ぶこれらのレンズアレイを、発光素子基板に対して位置決めしつつ支持する機構が必要となる。かかる支持機構としては、例えば、長手方向に長尺なフレームを発光素子基板に配設して、この長尺フレームにより複数のレンズアレイを支持する機構が考えられる。しかしながら、この長尺フレームによる支持機構を採用した場合、発光素子基板の発光素子の発熱が問題となる場合があった。つまり、発光素子は発光に伴なって発熱するが、この熱がフレームに伝わると、フレームの長さが伸縮し、この伸縮量はフレームが長いほど大きくなる。そして、フレームの長さが大きく伸縮すると、このフレームに支持される複数のレンズアレイの位置関係が長手方向に大きく変動して、その結果、露光ヘッドによる露光範囲も大きく変動するといった露光不良が発生するおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のレンズアレイを用いた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、発光素子の発熱の影響に依らず良好な露光を実現可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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のレンズアレイと、第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を備え、第１の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第３の支持部材は、第２のレンズアレイを支持することを特徴としている。
【０００８】
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、像担持体と、像担持体を露光する露光ヘッドと、を備え、露光ヘッドは、第１のレンズアレイと、第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を有し、第１の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第３の支持部材は、第２のレンズアレイを支持することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（露光ヘッド、画像形成装置）は、発光素子基板に配設された第１の支持部材と、第１の支持部材の第１の方向に第１の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第２の支持部材と、第２の支持部材の第１の方向に第２の隙間を空けて、発光素子基板に配設された第３の支持部材とを備え、これらの支持部材により、第１のレンズアレイおよび第２のレンズアレイを支持している。つまり、この発明は、長尺なフレームで複数のレンズアレイを支持するのではなく、第１の方向に隙間（第１の隙間、第２の隙間）を空けて配設された複数の支持部材により複数のレンズアレイを支持している。このようなレンズアレイ支持機構では、各支持部材の（第１の方向への）長さを短くすることができるため、発光素子からの熱による（第１の方向への）支持部材の長さの変動を小さく抑えることができる。したがって、これらの支持部材により複数のレンズアレイを支持することで、複数のレンズアレイの位置関係の（第１の方向への）変動を抑制することができる。また仮に、発光素子からの発熱が過大であるために、支持部材の（第１の方向への）長さが多少変動したとしても、各支持部材の間には隙間（第１の隙間、第２の隙間）が設けられているため、支持部材の長さの変動が複数のレンズアレイの位置関係に与える影響を緩和することができる。こうして、本発明では、発光素子の発熱の影響に依らず、露光ヘッドによる露光範囲の変動を抑えて、良好な露光を実現することが可能となっている。
【００１０】
さらに、本発明では、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持しており、これにより次のような効果を奏することが可能となっている。つまり、本発明の露光ヘッドでは、第１の発光素子および第２の発光素子が発光素子基板に配設されており、第１の発光素子は第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光するとともに、第２の発光素子は第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する。ところが、各発光素子の発光状態によっては、例えば、第１の発光素子が第２の発光素子に比べて頻繁に発光して、第１の発光素子近傍の温度が局所的に高くなる場合がある。このような場合、第１の発光素子近傍の熱により第１のレンズアレイが暖められて、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとで温度差が発生し、その結果、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとでレンズの光学特性に差異が発生するおそれがあった。これに対して、本発明では、第２の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持しているため、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとの間での熱伝導が、この第２の支持部材を介して促進される。したがって、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとでの温度差を抑制して、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとでのレンズの光学特性を均質化することができるため、発光素子の発光状態に依らず安定した良好な露光が可能となる。
【００１１】
また、第１の支持部材、第２の支持部材および第３の支持部材は、第１の発光素子および第２の発光素子から、第１の方向に直交する第２の方向の一方側に外れた位置に配設されるように構成しても良い。これにより、第１の発光素子および第２の発光素子からの光と各支持部材との干渉を抑制して、第１のレンズアレイ・第２のレンズアレイのレンズに十分な光量の光を入射させることができる。
【００１２】
ところで、発光素子基板の各発光素子（第１の発光素子、第２の発光素子）の光量制御等に役立てるために、予め各発光素子の光量を検出することが考えられる。そこで、発光素子基板を光透過性基板としたうえで、次のように構成しても良い。
【００１３】
つまり、受光部で受光した光を検出する光センサーを備え、光センサーは、第１の隙間あるいは第２の隙間に配設され、受光部は発光素子基板に面するように構成しても良い。このような構成では、各発光素子から発光されて光透過性基板の内部を透過してきた光を、光センサーにより検出することができる。また、支持部材間の隙間（第１の隙間、第２の隙間）に光センサーを配設しているため、露光ヘッドの第２の方向への幅を抑制して、露光ヘッドを小型化することが可能となっている。
【００１４】
あるいは、第１の支持部材、第２の支持部材および第３の支持部材に対して、第１の発光素子および第２の発光素子の反対側に配設された光センサーを備え、第１の支持部材、第２の支持部材あるいは第３の支持部材は光を透過する光透過性支持部材であり、受光部は光透過性支持部材に面するように構成しても良い。このような構成では、各発光素子から発光されて光透過性基板および光透過性支持部材の内部を透過してきた光を、光センサーにより検出することができる。
【００１５】
また、第１の発光素子および第２の発光素子は、第１の支持部材、第２の支持部材および第３の支持部材が配設された発光素子基板の表面とは反対側の発光素子基板の裏面に配設されているように構成しても良い。このような構成では、光透過性基板の表裏面で反射されながら該光透過製基板の内部を透過してきた光を、光センサーにより検出することができる。
【００１６】
また、第１の発光素子および第２の発光素子から、第２の方向の一方側と逆の他方側に外れた位置で、第１の方向に隙間を空けて配設された第４の支持部材、第５の支持部材および第６の支持部材を備え、第４の支持部材は、第１のレンズアレイを支持し、第５の支持部材は、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを第１の方向に跨いで支持し、第６の支持部材は、第２のレンズアレイを支持するように構成しても良い。このような構成では、第２の方向の両側から第１のレンズアレイおよび第２のレンズアレイを支持するため、これらのレンズアレイをしっかりと支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図。
【図２】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。
【図３】第１実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図４】厚さ方向からヘッド基板を平面視した部分平面図。
【図５】第１実施形態でのラインヘッドのＡ−Ａ線における部分断面図。
【図６】第１実施形態のヘッド基板等の各部材の関係を示す部分平面図。
【図７】第２実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図８】第２実施形態でのラインヘッドのＡ−Ａ線における部分断面図。
【図９】図８中の一点鎖線円内の拡大図。
【図１０】第２実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図。
【図１１】第３実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図。
【図１２】第３実施形態でのラインヘッドのＡ−Ａ線における部分断面図。
【図１３】図１２中の一点鎖線円内の拡大図。
【図１４】第３実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図。
【図１５】レンズアレイの別の支持態様を示す部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ−１．第１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やメモリー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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
図３は、第１実施形態のラインヘッド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。
【００３４】
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、第１実施形態でのラインヘッドの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３個の発光素子グループＥＧ（あるいは、３枚のレンズＬＳ1等）の各重心（あるいは、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。
【００３５】
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、１５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤに２行千鳥で配置されて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３行千鳥で離散的に配置されている。
【００３６】
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、各発光素子グループＥＧ内では、１５個の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤの互いに異なる位置に配置されており、しかも長手方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２つの発光素子Ｅ、Ｅの長手方向ＬＧＤへの距離は素子間距離Ｐelとなっている（言い換えれば、各発光素子グループＥＧ内では、１５個の発光素子ＥがピッチＰelで長手方向ＬＧＤに配置されている）。そして、素子間距離Ｐelよりも長いグループ間距離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、１行の発光素子グループ行ＧＲa等が構成されている。さらに、３行の発光素子グループ行ＧＲa、ＧＲb、ＧＲc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、ＧＲcのそれぞれは、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、３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に一列に並ぶ。
【００３７】
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、距離Ｄtは、幅方向ＬＧＤにおける位置が隣り合う２個の発光素子グループＥＧそれぞれの幾何重心間の幅方向ＬＴＤにおける距離として求めることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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の支持態様について、図３〜図５および図６を用いて説明する。
【００４２】
図６は、第１実施形態のヘッド基板、第１スペーサーおよび第１レンズアレイの関係を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。図３、図６に示すように、ヘッド基板表面２９３−ｈでは、複数の第１スペーサーＳＰ1が、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて一列に並んでいる。なお、各隙間ＣＬ1の長手方向ＬＧＤへの長さは互いに等しい。また、この第１スペーサーＳＰ1の列は、幅方向ＬＴＤの両側に設けられている。こうして、厚さ方向ＴＫＤからの平面視において、第１スペーサーＳＰ1の列が、複数の発光素子グループＥＧ（が配置されている領域）を挟んで２列配置される（換言すれば、遮光部材２９７を挟んで２列配置されている）。なお、ヘッド基板２９３と第１スペーサーＳＰ1とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４３】
こうして２列に配置された第１スペーサＳＰ1には、第１レンズアレイＬＡ1が幅方向ＬＴＤに架設されており、これにより、第１レンズアレイＬＡ1がヘッド基板２９３に対して位置決めされた状態で対向する。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３行千鳥で配置されている（図４）。
【００４４】
この実施形態では、複数の第１レンズアレイＬＡ1が長手方向ＬＧＤに一列に並んでいる。そして、これら第１レンズアレイＬＡ1を、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて一列に並ぶ第１スペーサーＳＰ1が支持している。この際、１個の第１スペーサーＳＰ1が、境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1を長手方向ＬＧＤに跨いで支持している。こうして長手方向ＬＧＤに並ぶ複数の第１レンズアレイＬＡ1から１つの長尺レンズアレイＬ−ＬＡ1が構成される。なお、第１スペーサーＳＰ1と第１レンズアレイＬＡ1とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４５】
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。図３に示すように、第１レンズアレイＬＡ1の表面では、複数の第２スペーサーＳＰ2が、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ2を空けて一列に並んでいる。なお、各隙間ＣＬ2の長手方向ＬＧＤへの長さは互いに等しい。また、この第２スペーサーＳＰ2の列は、幅方向ＬＴＤの両側に設けられている。こうして、厚さ方向ＴＫＤからの平面視において、第２スペーサーＳＰ1の列が、複数の発光素子グループＥＧ（が配置されている領域）を挟んで２列配置される（換言すれば、遮光部材２９７を挟んで２列配置されている）。なお、第１レンズアレイＬＡ1と第２スペーサーＳＰ2とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４６】
こうして２列に配置された第２スペーサＳＰ2の列には、第２レンズアレイＬＡ2が幅方向ＬＴＤに架設されており、これにより、第２レンズアレイＬＡ2が第１レンズアレイＬＡ1に対して位置決めされた状態で対向する。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３行千鳥で配置されている（図４）。
【００４７】
そして、この実施形態では、複数の第２レンズアレイＬＡ2が長手方向ＬＧＤに一列に並んでおり、これら第２レンズアレイＬＡ2を、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ2を空けて一列に並ぶ第２スペーサーＳＰ2が支持している。この際、１個の第２スペーサーＳＰ2が、境界ＢＤ2を挟んで隣接する２枚の第２レンズアレイＬＡ2を長手方向ＬＧＤに跨いで支持している。こうして長手方向ＬＧＤに並ぶ第２レンズアレイＬＡ2から１つの長尺レンズアレイが構成される。なお、第２スペーサーＳＰ2と第２レンズアレイＬＡ1とは接着剤等による方法で固定されている。
【００４８】
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、特開２００８−０３６９３７号公報の図１１等に記載のように、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に伸びるライン潜像を形成することができる。
【００４９】
以上のように第１実施形態にかかるラインヘッド２９は、長尺なフレームで複数のレンズアレイＬＡ1を支持するのではなく、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて配設された複数のスペーサーＳＰ1により複数のレンズアレイＬＡ1を支持している。このようなレンズアレイ支持機構では、各スペーサーＳＰ1の（長手方向ＬＧＤへの）長さを短くすることができるため、発光素子Ｅからの熱による（長手方向ＬＧＤへの）スペーサーＳＰ1の長さの変動を小さく抑えることができる。したがって、これらのスペーサーＳＰ1により複数のレンズアレイＬＡ1を支持することで、複数のレンズアレイＬＡ1の位置関係の（長手方向ＬＧＤへの）変動を抑制することができる。また仮に、発光素子Ｅからの発熱が過大であるために、スペーサーＳＰ1の（長手方向ＬＧＤへの）長さが多少変動したとしても、各スペーサーＳＰ1の間には隙間ＣＬ1が設けられているため、スペーサーＳＰ1の長さの変動が複数のレンズアレイＬＡ1の位置関係に与える影響を緩和することができる。こうして、第１実施形態では、発光素子Ｅの発熱の影響に依らず、ラインヘッド２９による露光範囲の変動を抑えて、良好な露光を実現することが可能となっている。
【００５０】
さらに、第１実施形態のラインヘッド２９では、１個の第１スペーサーＳＰ1が、境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1を長手方向ＬＧＤに跨いで支持しており、これにより次のような効果を奏することが可能となっている。つまり、本実施形態のラインヘッド２９では、複数の発光素子Ｅがヘッド基板２９３に配設されている。ところが、各発光素子Ｅの発光状態によっては、例えば、一のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅが、他のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅに比べて頻繁に発光して、一のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅ近傍の温度が局所的に高くなる場合がある。このような場合、一のレンズアレイＬＡ1に対向する発光素子Ｅ近傍の熱により該一のレンズアレイＬＡ1が温められて、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とで温度差が発生し、その結果、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とでレンズＬＳ1の光学特性に差異が発生するおそれがあった。これに対して、第１実施形態では、スペーサーＳＰ1は、境界ＢＤ1を挟んで隣接する一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とを長手方向ＬＧＤに跨いで支持しているため、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1との間での熱伝導が、スペーサーＳＰ1を介して促進される。したがって、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とでの温度差を抑制して、一のレンズアレイＬＡ1と他のレンズアレイＬＡ1とでのレンズＬＳ1の光学特性を均質化することができるため、発光素子Ｅの発光状態に依らず安定した良好な露光が可能となる。
【００５１】
また、第１実施形態では、幅方向ＬＴＤの両側のそれぞれに、長手方向ＬＧＤに一列に隙間ＣＬ1を空けて並ぶスペーサーＳＰ1を配置しており、これらのスペーサーＳＰ1によって幅方向ＬＴＤの両側から複数のレンズアレイＬＡ1を支持している。したがって、これらのレンズアレイＬＡ1をしっかりと支持することが可能となっている。
【００５２】
また、第１実施形態では、スペーサーＳＰ1は、発光素子Ｅ（が設けられた領域）から、幅方向ＬＴＤの一方側（あるいは他方側）に外れた位置に配設されている。したがって、各発光素子Ｅからの光とスペーサーＳＰ1との干渉を抑制して、レンズアレイＬＡ1のレンズＬＳ1に十分な光量の光を入射させることが可能となっている。
【００５３】
Ａ−２．第２実施形態
第１実施形態では、光センサーＳＣをヘッド基板２９３の裏面２９３−tに配置していた。しかしながら、光センサーＳＣを配置する位置はこれに限られず、第２実施形態に示す位置に光センサーＳＣを配置することもできる。なお、第２実施形態は、光センサーＳＣの位置以外の部分で第１実施形態と共通する構成を備えるものであり、当該共通する構成を備えることで第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
図７は、第２実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図である。図８は、第２実施形態でのラインヘッドの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。図８において、光透過性（つまり透明）である部材（ヘッド基板２９３等）には、点の集合からなるハッチングが施されている。図９は、図８中の一点鎖線円内の拡大図である。図１０は、第２実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。以下では、第１実施形態との差異点について主に説明することとし、第１実施形態との共通部分については相当符号を付して説明を適宜省略する。
【００５５】
第２実施形態では、光センサーＳＣは、長手方向ＬＧＤに隣接する第１スペーサーＳＰ1の各隙間ＣＬ1に配置されており、光センサーＳＣの受光面ＲＳはヘッド基板２９３の表面２９３−ｈに面している。そして、光センサーＳＣは、ヘッド基板裏面２９３−tに形成された発光素子Ｅからの光をこの受光面ＲＳで検出する。この検出動作の詳細が図９の拡大図に示されている。同図では、発光素子ＥからレンズＬＳ1に向かう光（斜線）と、発光素子Ｅから発光した後にヘッド基板表面２９３−hで反射されてヘッド基板内部を進行する光（ジグザグ線）とが併記されており、本実施形態の光センサーＳＣは後者の光を検出する。つまり、ヘッド基板２９３の表面２９３−hと裏面２９３−tの間で反射を繰り返して、光センサーＳＣの受光面ＲＳに到達した光を、光センサーＳＣは検出する。なお、受光面ＲＳとヘッド基板表面２９３−hとは透明接着剤により接着されており、これらの界面での光の反射損失が軽減されている。
【００５６】
このように第２実施形態では、スペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に光センサーＳＣを配設しているため、ラインヘッド２９の幅方向ＬＴＤへの幅を抑制して、ラインヘッド２９を小型化することが可能となっている。
【００５７】
Ａ−３．第３実施形態
第２実施形態では、光センサーＳＣをスペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に配設して、ラインヘッド２９の小型化を図っていた。ただし、このような構成では、光センサーＳＣの長さを隙間ＣＬ1の長さよりも短くする必要があるため、受光面ＲＳの面積が制限される。そこで、第３実施形態に示すようにスペーサーＳＰ1を配置しても良い。なお、第３実施形態は、光センサーＳＣの配置態様以外の部分で第１実施形態と共通する構成を備えるものであり、当該共通する構成を備えることで第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５８】
図１１は、第３実施形態のラインヘッドの概略を示す斜視図である。図１２は、第３実施形態でのラインヘッドの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。図１２において、光透過性（つまり透明）である部材（ヘッド基板２９３、第１スペーサーＳＰ1等）には、点の集合からなるハッチングが施されている。図１３は、図１２中の一点鎖線円内の拡大図である。図１４は、第３実施形態での光センサーの位置を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。以下では、第１実施形態との差異点について主に説明することとし、第１実施形態との共通部分については相当符号を付して説明を適宜省略する。
【００５９】
第３実施形態では、光センサーＳＣは、第１スペーサーＳＰ1に対して発光素子グループＥＧ（が設けられた領域）の反対側に配置されている。しかも、第１スペーサーＳＰ1は、ガラスや樹脂等で形成された光透過性スペーサーＳＰ1であり、光センサーＳＣの受光面ＲＳが第１スペーサーＳＰ1に面している。より詳しくは、幅方向ＬＴＤにおける第１スペーサーＳＰ1の二側面のうち、発光素子グループＥＧ（が設けられた領域）の反対側の側面に受光面ＲＳは面している。そして、光センサーＳＣは、ヘッド基板裏面２９３−tに形成された発光素子Ｅからの光をこの受光面ＲＳで検出する。この検出動作の詳細が図１３の拡大図に示されている。同図では、発光素子ＥからレンズＬＳ1に向かう光（斜線）と、発光素子Ｅから発光した後にヘッド基板表面２９３−hで反射されてヘッド基板内部を進行する光（ジグザグ線）とが併記されており、本実施形態の光センサーＳＣは後者の光を検出する。つまり、ヘッド基板２９３の表面２９３−hと裏面２９３−tの間で反射を繰り返して、さらに第１スペーサーＳＰ1を透過した後に、光センサーＳＣの受光面ＲＳに到達した光を、光センサーＳＣは検出する。なお、ヘッド基板表面２９３−hと第１スペーサーＳＰ1とが透明接着剤により接着されるとともに、第１スペーサーＳＰ1と受光面ＲＳとが透明接着剤により接着されており、それぞれの界面での光の反射損失が軽減されている。
【００６０】
このように第３実施形態では、スペーサーＳＰ1の側面に光センサーＳＣを配置しているため、光センサーＳＣの受光面ＲＳの面積を、スペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に依らず十分大きくとることができる。したがって、光量検出を高精度に実行することが可能となっている。また、別の見方をすれば、第３実施形態による構成では、スペーサーＳＰ1間の隙間ＣＬ1に光センサーＳＣを配設しなくてすむため、スペーサーＳＰ1の長さを自在に変更可能である。したがって、ラインヘッド２９に比較的強い強度が求められるような場合（例えば、振動源の近くでラインヘッド２９が用いられるような場合）には、スペーサーＳＰ1を長くしてラインヘッド２９の強度向上を図ることも可能となっている。
【００６１】
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」に相当し、幅方向ＬＴＤが本発明の「第２の方向」に相当する。また、感光体ドラム２１が本発明の「像担持体」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、ヘッド基板２９３が本発明の「発光素子基板」に相当する。また、長手方向ＬＧＤに一列に並ぶ３つの第１スペーサーＳＰ1が本発明の「第１の支持部材」「第２の支持部材」「第３の支持部材」に相当し、これら３つの第１スペーサーＳＰ1の間の隙間ＣＬ1が本発明の「第１の隙間」「第２の隙間」に相当し、これら３つの第１スペーサーＳＰ1により支持されて境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1が本発明の「第１のレンズアレイ」「第２のレンズアレイ」に相当し、これら２枚の第１レンズアレイＬＡ1それぞれに対向する各発光素子Ｅが本発明の「第１の発光素子」「第２の発光素子」に相当する。また、受光面ＲＳが本発明の「受光部」に相当する。
【００６２】
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、図６に示すように、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1の幅方向ＬＴＤの一端は、長手方向ＬＧＤに並ぶ２個のスペーサーＳＰ1に支持されている。しかしながら、レンズアレイＬＡ1の幅方向ＬＴＤの一端を支持するスペーサーＳＰ1の個数はこれに限られず、例えば、図１５に示すように、レンズアレイＬＡ1の幅方向ＬＴＤの一端を、長手方向ＬＧＤに並ぶ３個のスペーサーＳＰ1に支持するように構成しても良い。
【００６３】
図１５は、レンズアレイの別の支持態様を示す部分平面図であり、厚さ方向ＴＫＤの一方側から見た場合に相当する。図１５に示すラインヘッド２９においても、長尺なフレームで複数のレンズアレイＬＡ1を支持するのではなく、長手方向ＬＧＤに隙間ＣＬ1を空けて配設された複数のスペーサーＳＰ1により複数のレンズアレイＬＡ1を支持している。したがって、第１実施形態と同様に、ラインヘッド２９による露光範囲の変動を抑えて、良好な露光を実現することが可能となっている。さらに、図１５に示すラインヘッドにおいても、１個の第１スペーサーＳＰ1が、境界ＢＤ1を挟んで隣接する２枚の第１レンズアレイＬＡ1を長手方向ＬＧＤに跨いで支持している。したがって、第１実施形態と同様に、発光素子Ｅの発光状態に依らず安定した良好な露光が可能となっている。
【００６４】
また、上記実施形態では、長手方向ＬＧＤに一列に並ぶ第１スペーサーＳＰ1の各隙間ＣＬ1は互いに等しかったが、これらの隙間ＣＬ1を互いに異ならせても良い。
【００６５】
また、各第１スペーサーＳＰ1の形状やサイズ等の構成も適宜変更可能であり、全第１スペーサーＳＰ1の構成を同一に構成しても良いし、あるいは、第１スペーサー毎にＳＰ1の形状・サイズを異ならせても良い。また、第２スペーサーＳＰ2についても同様の変更が可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、長手方向ＬＧＤに一列に並ぶ第２スペーサーＳＰ2により第２レンズアレイＬＡ2を支持していた。しかしながら、第２レンズアレイＬＡ2の支持態様はこれに限られない。つまり、第１レンズアレイＬＡ1を支持する部材は、ヘッド基板２９３に直接配置されるため、発光素子Ｅの発熱の影響を受けやすいが、第２レンズアレイＬＡ2を支持する部材はそうではない。したがって、第２レンズアレイＬＡ2については、長手方向ＬＧＤに長尺なフレームにより支持することもできる。
【００６７】
また、上記実施形態の結像光学系は、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。
【００６８】
また、上記実施形態では、各レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2において３行千鳥でレンズが並んでいたが、レンズの配置態様はこれに限られない。
【００６９】
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。
【００７０】
また、上記実施形態では、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2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。
【００７１】
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。
【００７２】
また、上記第１実施形態では、複数の発光素子グループＥＧは３行千鳥で配置されていたが、複数の発光素子グループＥＧの配置態様はこれに限られない。
【００７３】
また、上記実施形態では、１５個の発光素子Ｅから発光素子グループＥＧが構成されている。しかしながら、発光素子グループＥＧを構成する発光素子Ｅの個数はこれに限られない。
【００７４】
また、上記実施形態では、発光素子グループＥＧ内において、複数の発光素子Ｅが２行千鳥で配置されていたが、発光素子グループＥＧ内での複数の発光素子Ｅの配置態様はこれに限られない。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【符号の説明】
【００７７】
ＬＧＤ…長手方向、 ＬＴＤ…幅方向、 ＴＫＤ…厚さ方向、 ２１…感光体ドラム、 ２９…ラインヘッド、 ２９３…ヘッド基板、 ２９３-h…ヘッド基板表面、 ２９３-t…ヘッド基板裏面、 Ｅ…発光素子、 ＥＧ…発光素子グループ、 ２９７…遮光部材、 ２９７１…導光孔、 ＣＬ1，ＣＬ2…隙間、 Ｌ-ＬＡ1…長尺レンズアレイ、 ＬＡ1…レンズアレイ、 ＬＡ2…レンズアレイ、 ＢＤ1，ＢＤ2…境界、 ＳＢ…ガラス基板、 ＬＳ1…レンズ、 ＬＳ2…レンズ、 ＳＰ1…スペーサー、 ＳＰ2…スペーサー、 ＳＣ…光センサー、 ＲＳ…受光面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズアレイと、
前記第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、
前記第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および前記第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、
前記発光素子基板に配設された第１の支持部材と、
前記第１の支持部材の前記第１の方向に第１の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第２の支持部材と、
前記第２の支持部材の前記第１の方向に第２の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第３の支持部材と、
を備え、
前記第１の支持部材は、前記第１のレンズアレイを支持し、
前記第２の支持部材は、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとを前記第１の方向に跨いで支持し、
前記第３の支持部材は、前記第２のレンズアレイを支持することを特徴とする露光ヘッド。
【請求項２】
前記第１の支持部材、前記第２の支持部材および前記第３の支持部材は、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子から、前記第１の方向に直交する第２の方向の一方側に外れた位置に配設される請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
前記発光素子基板は、光透過性基板である請求項２に記載の露光ヘッド。
【請求項４】
受光部で受光した光を検出する光センサーを備え、
前記光センサーは、前記第１の隙間あるいは前記第２の隙間に配設され、
前記受光部は前記発光素子基板に面する請求項３に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記第１の支持部材、前記第２の支持部材および前記第３の支持部材に対して、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子の反対側に配設された光センサーを備え、
前記第１の支持部材、前記第２の支持部材あるいは前記第３の支持部材は光を透過する光透過性支持部材であり、
前記受光部は前記光透過性支持部材に面する請求項３に記載の露光ヘッド。
【請求項６】
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の支持部材、前記第２の支持部材および前記第３の支持部材が配設された前記発光素子基板の表面とは反対側の前記発光素子基板の裏面に配設されている請求項４または５に記載の露光ヘッド。
【請求項７】
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子から、前記第２の方向の前記一方側と逆の他方側に外れた位置で、前記第１の方向に隙間を空けて配設された第４の支持部材、第５の支持部材および第６の支持部材を備え、
前記第４の支持部材は、前記第１のレンズアレイを支持し、
前記第５の支持部材は、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとを前記第１の方向に跨いで支持し、
前記第６の支持部材は、前記第２のレンズアレイを支持する請求項２ないし６のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項８】
像担持体と、
前記像担持体を露光する露光ヘッドと、
を備え、
前記露光ヘッドは、第１のレンズアレイと、前記第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、前記第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および前記第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、前記発光素子基板に配設された第１の支持部材と、前記第１の支持部材の前記第１の方向に第１の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第２の支持部材と、前記第２の支持部材の前記第１の方向に第２の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を有し、
前記第１の支持部材は、前記第１のレンズアレイを支持し、
前記第２の支持部材は、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとを前記第１の方向に跨いで支持し、
前記第３の支持部材は、前記第２のレンズアレイを支持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
第１のレンズアレイと、
前記第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、
前記第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および前記第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、
前記発光素子基板に配設された第１の支持部材と、
前記第１の支持部材の前記第１の方向に第１の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第２の支持部材と、
前記第２の支持部材の前記第１の方向に第２の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第３の支持部材と、
を備え、
前記第１の支持部材は、前記第１のレンズアレイを支持し、
前記第２の支持部材は、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとを前記第１の方向に跨いで支持し、
前記第３の支持部材は、前記第２のレンズアレイを支持することを特徴とする露光ヘッド。
【請求項２】
前記第１の支持部材、前記第２の支持部材および前記第３の支持部材は、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子から、前記第１の方向に直交する第２の方向の一方側に外れた位置に配設される請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
前記発光素子基板は、光透過性基板である請求項２に記載の露光ヘッド。
【請求項４】
受光部で受光した光を検出する光センサーを備え、
前記光センサーは、前記第１の隙間あるいは前記第２の隙間に配設され、
前記受光部は前記発光素子基板に面する請求項３に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記第１の支持部材、前記第２の支持部材および前記第３の支持部材に対して、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子の反対側に配設された光センサーを備え、
前記第１の支持部材、前記第２の支持部材あるいは前記第３の支持部材は光を透過する光透過性支持部材であり、
前記受光部は前記光透過性支持部材に面する請求項３に記載の露光ヘッド。
【請求項６】
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の支持部材、前記第２の支持部材および前記第３の支持部材が配設された前記発光素子基板の表面とは反対側の前記発光素子基板の裏面に配設されている請求項４または５に記載の露光ヘッド。
【請求項７】
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子から、前記第２の方向の前記一方側と逆の他方側に外れた位置で、前記第１の方向に隙間を空けて配設された第４の支持部材、第５の支持部材および第６の支持部材を備え、
前記第４の支持部材は、前記第１のレンズアレイを支持し、
前記第５の支持部材は、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとを前記第１の方向に跨いで支持し、
前記第６の支持部材は、前記第２のレンズアレイを支持する請求項２ないし６のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項８】
像担持体と、
前記像担持体を露光する露光ヘッドと、
を備え、
前記露光ヘッドは、第１のレンズアレイと、前記第１のレンズアレイに対して第１の方向に配設された第２のレンズアレイと、前記第１のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第１の発光素子および前記第２のレンズアレイのレンズに入射する光を発光する第２の発光素子が配設された発光素子基板と、前記発光素子基板に配設された第１の支持部材と、前記第１の支持部材の前記第１の方向に第１の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第２の支持部材と、前記第２の支持部材の前記第１の方向に第２の隙間を空けて、前記発光素子基板に配設された第３の支持部材と、を有し、
前記第１の支持部材は、前記第１のレンズアレイを支持し、
前記第２の支持部材は、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイとを前記第１の方向に跨いで支持し、
前記第３の支持部材は、前記第２のレンズアレイを支持することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−３１４１９（Ｐ２０１１−３１４１９Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７７６０２（Ｐ２００９−１７７６０２）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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