透镜阵列、曝光头及图像形成装置的制作方法

专利名称：透镜阵列、曝光头及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用透镜使来自发光元件的光成像的透镜阵列、使用了该 透镜阵列的曝光头以及使用了该曝光头的图像形成装置。
背景技术：
作为这种曝光头，巳知有例如专利文献l的图2等所记载的那样，长 度方向上排列有多个大致圆形的透镜的线式头。在该线式头中，在长度方 向上排列有多个透镜，各透镜使从发光元件入射进来的光成像。并且，利 用各透镜成像的光将感光体鼓等的潜像担载体曝光，形成潜像。
专利文献l:特开平6—278314号公报
另外，为了应对更高分辨率下的曝光，可以二维排列多个透镜来构成 透镜阵列。也就是说，在该透镜阵列中，在长度方向(第一方向)上排列 多个透镜的透镜行在与长度方向正交或大致正交的宽度方向(第二方向) 上排列多个。
另外，出于良好进行曝光的观点，入射到透镜的光量较多为好。因此， 例如考虑增大透镜。不过，由于上述现有技术的透镜为大致圆形，所以若 透镜增大，则宽度方向(第二方向)上的透镜之间的间距会变大，有可能 导致线式头大型化。并且，这种线式头的大型化是成本增加等问题的主要 原因。

发明内容
本发明鉴于上述问题而实现，目的在于提供能够在高分辨率下良好曝 光且能够实现线式头(曝光头)的小型化的技术。
为了达到上述目的，本发明的曝光头，包括透镜阵列，其具有配置 在第一方向及与第一方向正交的第二方向侧的透镜；和发光元件基板，其 具有发出由透镜成像的光的发光元件，透镜的第一方向长度L1和透镜的第二方向长度L2具有下式的关系KL1/L2。
另外，为了达到上述目的，本发明的透镜阵列包括配置在第一方向及
与第一方向正交的第二方向侧的透镜，透镜的第一方向长度Ll和透镜的 第二方向长度L2具有下式的关系KL1/L2。
另外，为了达到上述目的，本发明的图像形成装置包括曝光头和由曝
光头曝光形成潜像的潜像担载体，曝光头具有透镜阵列，其具有配置在
第一方向及与第一方向正交的第二方向侧的透镜；和发光元件基板，其具 有发出由透镜成像的光的发光元件，透镜的第一方向长度Ll (第一方向 长度L1)及第一透镜的第二方向长度L2 (第二方向长度L2)具有下式的 关系KL1/L2。
这样构成的发明(曝光头、透镜阵列、图像形成装置)构成为，第一 方向的第一透镜的长度Ll和第二方向的第一透镜的长度L2满足下式 KL1/L2。也就是说，抑制成较短的透镜的第二方向的长度，同时透镜的 第一方向的长度长。因而，能够抑制第二方向的透镜间的间距，且透镜能 够在第一方向上射入更多的光。因而，能够在高分辨率下良好曝光且实现 曝光头的小型化。
另外，也可以构成为，透镜的第一方向长度Ll和透镜的第二方向长 度L2具有下式的关系Ll/L2<1.2。通过这样构成，能够抑制第一方向的 透镜的长度L1和第二方向的透镜的长度L2之差，容易地形成非点像差少 的透镜，简易地实现良好的曝光。
另外，也可以构成为，透镜阵列具有形成透镜的透镜基板。这样，通 过透镜基板和透镜构成透镜阵列，由此能够通过透镜基板和透镜选择其他 基材等透镜阵列构成的自由度提高。因而，能够根据曝光头所要求的规格 适当设计透镜阵列，能够更加简便地实现基于曝光头的良好曝光。
另外，对于具备在发光元件和透镜之间配置的光圈的构成，也能够应 用本发明。再有，如上所述，本发明中，透镜具有能够向第一方向射入很 多光量的特性，另一方面，光圈用于遮挡从发光元件朝向透镜的光的一部 分。因而，从有效利用本发明的透镜的特性的观点来看，为了抑制基于光 圈的不需要的遮光，有效利用来自发光元件的光，光圈的形状适合的是对 于沿第一方向向透镜入射很多光量有利的结构。因此，也可以构成为，第一方向的光圈的长度Lal (光圈的第一方向长度Lal)及第二方向的光圈 的长度La2 (光圈的第二方向长度La2)具有下式的关系KLal/La2。由 此，能够沿第一方向向透镜入射更多的光量，能够良好曝光。
此时，也可以构成为，透镜的第一方向长度Ll、透镜的第二方向长 度L2、光圈的第一方向长度Lal及光圈的第二方向长度La2具有下式的 关系Ll/L2二Lal/La2。由此，能够更加有效地利用来自发光元件的光。
再有，也可以构成为，透镜的形状和光圈的形状相同。由此，能够更 加有效地利用来自发光元件的光。
再有，光圈的形状可以为椭圆形。
另外，也可以构成为，透镜与发光元件对置的对置面为凸面。此时， 通过构成为光圈配置在比透镜的凸面的顶点更靠像面侧，能够更加提高来 自发光元件的光的利用效率。
另外，透镜也可以为自由曲面透镜。原因在于，通过采用自由曲面透 镜，透镜的成像特性提高，能够实现更加良好的曝光。
为了实现上述目的，本发明的线式头包括配置了多个将多个发光元 件组化的发光元件组的头基板和透镜阵列，该透镜阵列具有针对每个发光 元件组设置了透镜的透镜阵列基板，来自发光元件组的光入射到相对于该 发光元件组设置的透镜中，在透镜阵列基板中，在第一方向上排列有多个 透镜的透镜行在与第一方向正交或大致正交的第二方向上排列多个，在将 透镜的第一方向的长度设为L1，将透镜的第二方向的长度设为L2时，满 足下式L1〉L2。
另外，为了实现上述目的，本发明的图像形成装置，包括线式头和由 线式头曝光的潜像担载体，所述线式头包括配置了多个将多个发光元件 组化的发光元件组的头基板和透镜阵列，该透镜阵列具有针对每个发光元 件组设置了透镜的透镜阵列基板，来自发光元件组的光入射到相对于该发 光元件组设置的透镜中，在透镜阵列基板中，在第一方向上排列有多个透 镜的透镜行在与第一方向正交或大致正交的第二方向上排列多个，在将透 镜的第一方向的长度设为L1，将透镜的第二方向的长度设为L2时，满足 下式L1〉L2。
在这样构成的发明(线式头、图像形成装置)中，设置有针对每个发
6光元件组设置了透镜的透镜阵列基板，在该透镜阵列基板中，在第一方向 上排列有多个透镜的透镜行在与第一方向正交或大致正交的第二方向上 排列多个。并且，在将透镜的第一方向的长度设为Ll，将透镜的第二方 向的长度设为L2时，满足下式L1〉L2，以此构成线式头。也就是说，抑 制成较短的透镜的第二方向的长度，同时设定成透镜的第一方向的长度 长。因而，能够抑制第二方向的透镜间的间距，且透镜能够在第一方向上 射入更多的光。因而，在本发明中，能够在高分辨率下良好曝光且实现线 式头的小型化。
再有，在本发明中，透镜阵列具有透镜阵列基板，相对于透镜阵列基 板设置有透镜。因而，能够通过透镜阵列基板和透镜选择其他基材等透镜 阵列构成的自由度提高。因而，能够根据线式头所要求的规格适当设计透 镜阵列，能够更加简便地实现基于线式头的良好曝光。
另外，透镜阵列基板也可以由玻璃形成。也就是说，玻璃的线膨胀系 数比较小。因而，通过由玻璃形成透镜阵列基板，能够抑制因温度变化而 造成的透镜阵列的变形，不依赖于温度而实现良好的曝光。
另外，透镜也可以由光硬化性树脂形成。也就是说，光硬化性树脂通 过照射光而硬化。因而，通过由该光硬化性树脂形成透镜，能够简便地制 造透镜阵列，所以能够抑制线式头的成本。
另外，也可以构成为，透镜为自由曲面透镜。原因在于，通过采用自 由曲面透镜，透镜的成像特性提高，能够实现更加良好的曝光。
另外，对于发光元件为有机EL元件的线式头而言，应用本发明特别 合适。也就是说，作为发光元件使用有机EL元件时，与使用LED等的情 况相比，发光元件的光量少。特别是，作为发光元件使用底部发射型有机 EL元件时尤其显著。因此，从实现良好曝光的观点出发，应用本发明向 透镜入射更多的光较合适。
另外，对于潜像担载体的表面向第二方向移动，线式头的发光元件以 与潜像担载体表面的移动相对应的时机发光，从而将该潜像担载体表面曝 光的图像形成装置而言，应用本发明特别合适。也就是说，如后所述，在 这样的图像形成装置中，有时第二方向的透镜间的间距的增大成为曝光不 良的主要原因。与此相对，在应用了本发明的情况下，能够抑制第二方向的透镜间的间距，实现良好曝光。


图1是本说明书中使用的用语的说明图2是本说明书中使用的用语的说明图3是表示本发明的图像形成装置的一例的图4是表示图3的图像形成装置的电气构成的图5是表示本实施方式的线式头的概略的立体图6是图5所示的线式头的A-A线局部剖视图7是表示头基板的背面的构成的图8是表示头基板背面设置的发光元件组的构成的图9是本实施方式的透镜阵列的俯视图IO是透镜阵列和头基板等的长度方向的剖视图11是用于说明由线式头形成的点的立体图12是表示上述线式头的点形成动作的图13是表示本发明的第二实施方式的局部剖视图14是表示第二实施方式的光圈的构成的局部俯视图15是表示发光元件组的另一构成的俯视图16是表示配置有多个图15的发光元件组的头基板背面的图17是表示另一实施方式的透镜阵列的构成的图18是表示实施例的光学系统的图19是实施例的线式头及感光体鼓的A-A线局部剖视图20是表示实施例的光学系统各部分的图21是表示包括中央透镜的光学系统的数据的图22是表示XY多项式面的定义式的图23是表示包括中央透镜的光学系统的面S4的系数值的图24是表示包括中央透镜的光学系统的面S7的系数值的图25是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的数据的图26是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的面S4的系数值的图27是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的面S7的系数值的
图28是表示另一数值例的图； 图29是表示又一数值例的图。
图中21Y、 21K—感光体鼓(潜像担载体)；29 —线式头；293 —头 基板；295 —发光元件组；2951 —发光元件；299、 299A、 299B —透镜阵 列；2991—透镜阵列基板；LS、 LS1、 LS2—透镜；Ll、 L1—u、 Ll一m、 Ll一d—透镜长度方向长度；L2、 L2—u、 L2—m、 L2 — d—透镜宽度方向
长度；SP—点；Lsp—点潜像；MD —主扫描方向(第一方向)；SD —副扫
描方向(第二方向)；LGD —长度方向(第一方向)；LTD —宽度方向(第 二方向)。
具体实施例方式
以下，首先对本说明书中使用的用语进行说明(参照"A.用语的说明" 一项)。接着该用语的说明，对本发明的实施方式进行说明(参照"B.实 施方式"项等)。
A.用语的说明
图1和图2是本说明书中使用的用语的说明图。在此，利用这些图对 本说明书中使用的用语进行整理。在本说明书中，将感光体鼓21的表面 (像面IP)的输送方向定义为副扫描方向SD,将与该副扫描方向SD正 交或大致正交的方向定义为主扫描方向MD。另外，线式头29按照其长 度方向LGD与主扫描方向MD对应、其宽度方向LTD与副扫描方向SD 对应的方式，相对于感光体鼓21的表面(像面IP)配置。
与透镜阵列299所具有的多个透镜LS —对一的对应关系配置在头基 板293上的多个(图l和图2中为8个)发光元件2951的集合定义为发 光元件组295。也就是说，在头基板293中，由多个发光元件2951构成的 发光元件组295相对于多个透镜LS的每一个配置。另外，来自发光元件 组295的光束由与该发光元件组295对应的透镜LS成像而在像面IP上形 成的多个点SP的集合定义为点组SG。也就是说，能够与多个发光元件组 295 —对一对应地形成多个点组SG。另外，在各点组SG中，将主扫描方
9向MD和副扫描方向SD上最上游的点特别定义为第一点。并且，将与第 一点对应的发光元件2951特别定义为第一发光元件。
另夕卜，如图2的"像面上"一栏所示，定义点组行SGR、点组列SGC。 也就是说，将主扫描方向MD上排列的多个点组SG定义为点组行SGR。 并且，多行点组行SGR以规定的点组行间距Psgr在副扫描方向SD上排 列配置。另外，将在副扫描方向SD上以点组行间距Psgr且在主扫描方向 MD上以点组间距Psg排列的多个(该图中为3个)点组SG定义为点组 列SGC。此外，点组行间距Psgr是副扫描方向SD上相互邻接的两个点组 行SGR各自的几何重心的副扫描方向SD上的距离。另外，点组间距Psg 是主扫描方向MD上相互邻接的两个点组SG各自的几何重心的主扫描方 向MD上的距离。
如该图的"透镜阵列" 一栏所示，定义透镜行LSR、透镜列LSC。也 就是说，将长度方向LGD上排列的多个透镜LS定义为透镜行LSR。并且， 多行透镜行LSR以规定的透镜行间距Plsr在宽度方向LTD上排列配置。 另夕卜，将在宽度方向LTD上以透镜行间距Plsr且在长度方向LGD上以透 镜间距Pis排列的多个(该图中为3个)透镜LS定义为透镜列LSC。此 外，透镜行间距Plsr是宽度方向LTD上相互邻接的两个透镜行LSR各自 的几何重心的宽度方向LTD上的距离。另外，透镜间距Pis是长度方向 LGD上相互邻接的两个透镜LS各自的几何重心的长度方向LGD上的距 离。
如该图的"头基板" 一栏所示，定义发光元件组行295R、发光元件 组列295C。也就是说，将长度方向LGD上排列的多个发光元件组295定 义为发光元件组行295R。并且，多行发光元件组行295R以规定的发光元 件组行间距Pegr在宽度方向LTD上排列配置。另外，将在宽度方向LTD 上以发光元件组行间距Pegr且在长度方向LGD上以发光元件组间距Peg 排列的多个(该图中为3个)发光元件组295定义为发光元件组列295C。 此外，发光元件组行间距Pegr是宽度方向LTD上相互邻接的两个发光元 件组行295R各自的几何重心的宽度方向LTD上的距离。另外，发光元件 组间距Peg是长度方向LGD上相互邻接的两个发光元件组295各自的几 何重心的长度方向LGD上的距离。
10如该图的"发光元件组" 一栏所示，定义发光元件行2951R、发光元
件列2951C。也就是说，在各发光元件组295中，将长度方向LGD上排 列的多个发光元件2951定义为发光元件行2951R。并且，多行发光元件 行2951R以规定的发光元件行间距Pelr在宽度方向LTD上排列配置。另 外，将在宽度方向LTD上以发光元件行间距Pdr且在长度方向LGD上以 发光元件间距Pel排列的多个(该图中为2个)发光元件2951定义为发光 元件列2951C。此外，发光元件行间距Pelr是宽度方向LTD上相互邻接 的两个发光元件行2951R各自的几何重心的宽度方向LTD上的距离。另 外，发光元件间距Pel是长度方向LGD上相互邻接的两个发光元件2951 各自的几何重心的长度方向LGD上的距离。
如该图的"点组" 一栏所示，定义点行SPR、点列SPC。也就是说， 在各点组SG中，将长度方向LGD上排列的多个点SP定义为点行SPR。 并且，多行点行SPR以规定的点行间距Pspr在宽度方向LTD上排列配置。 另外，将在宽度方向LTD上以点行间距Pspr且在长度方向LGD上以点间 距Psp排列的多个(该图中为2个)点定义为点列SPC。此外，点行间距 Pspr是副扫描方向SD上相互邻接的两个点行SPR各自的几何重心的副扫 描方向SD上的距离。另外，点间距Psp是主扫描方向MD上相互邻接的 两个点SP各自的几何重心的长度方向LGD上的距离。
B-l.第一实施方式
图3是表示本发明的装备了作为应用对象的线式头的图像形成装置的 一例的图。另外，图4是表示图3的图像形成装置的电气构成的图。该装 置是能够选择性执行彩色模式和单色模式的图像形成装置，其中，所述彩 色模式是将黑色(K)、蓝绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y) 4种颜色的 调色剂重叠形成彩色图像的模式，所述单色模式是只使用黑色(K)的调 色剂形成单色图像的模式。此外，图3是与彩色模式执行时对应的图。在 该图像形成装置中，在从主机等外部装置向具有CPU和存储器等的主控 制器MC赋予图像形成指令时，该主控制器MC向发动机控制器EC赋予 控制信号等，并且向头控制器HC赋予与图像形成指令对应的视频数据 VD。另外，该头控制器HC基于来自主控制器MC的视频数据VD、来自 发动机控制器EC的垂直同步信号Vsync和参数值控制各种颜色的线式头29。由此，发动机部EG执行规定的图像形成动作，在复印纸、转印纸、
用纸及OHP用透明片等薄片上形成与图像形成指令对应的图像。
在图像形成装置所具有的壳体主体3内设置有电装件箱5，该电装件 箱5内置有电源电路基板、主控制器MC、发动机控制器EC及头控制器 HC。另外，图像形成单元7、转印带单元8和给纸单元11也设置在壳体 主体3内。另外，在图3中，在主体壳体3内右侧配置有2次转印单元12、 定影单元13、薄片引导构件15。再有，给纸单元ll相对于装置主体l拆 装自如地构成。并且，关于该给纸单元11和转印带单元8，能够分别拆下 而进行修理或更换。
图像形成单元7具备形成多种不同颜色的图像的4个图像形成站Y(黄 色用)、M (品红色用)、C (蓝绿色用)、K (黑色用)。另外，各图像形成 站Y、 M、 C、 K设置有在主扫描方向MD上具有规定长度的表面的圆筒 形的感光体鼓21。并且，各图像形成站Y、 M、 C、 K分别在感光体鼓21 的表面形成对应颜色的调色剂像。感光体鼓配置成轴向与主扫描方向MD 大致平行。另外，各感光体鼓21分别与专用的驱动马达连接，被驱动成 向图中箭头D21的方向以规定速度旋转。由此，感光体鼓21的表面向与 主扫描方向MD正交或大致正交的副扫描方向SD输送。另外，在感光体 鼓21的周围沿着旋转方向配置有带电部23、线式头29、显影部25和感 光体清洁器27。并且，利用这些功能部分执行带电动作、潜像形成动作和 调色剂显影动作。因此，在彩色模式执行时，将由所有的图像形成站Y、 M、 C、 K形成的调色剂像重叠到转印带单元8所具有的转印带81上形成 彩色图像，并且在单色模式执行时，只利用由图像形成站K形成的调色剂 像形成单色图像。再有，在图3中，图像形成单元7的各图像形成站的结 构相同，所以为了便于图示，只对一部分图像形成站添加了符号，其他图 像形成站省略了符号。
带电部23具备其表面由弹性橡胶构成的带电辊。该带电辊在带电位 置与感光体鼓21的表面抵接而从动旋转，随着感光体鼓21的旋转动作相 对于感光体鼓21向从动方向以周速从动旋转。另外，该带电辊与带电偏 压产生部(省略图示)连接，接受来自带电偏压产生部的带电偏压的给电， 在带电部23和感光体鼓21抵接的带电位置使感光体鼓21的表面带电。线式头29按照其长度方向与主扫描方向MD对应且其宽度方向与副 扫描方向SD对应的方式相对于感光体鼓21配置，线式头29的长度方向 与主扫描方向MD大致平行。线式头29具备在长度方向上排列配置的多 个发光元件，并且与感光体鼓21分离配置。并且，从这些发光元件向在 带电部23的作用下带电的感光体鼓21的表面照射光，在该表面形成静电 潜像。
显影部25具有在其表面担载调色剂的显影辊251。并且，从与显影辊 251电连接的显影偏压产生部(省略图示)向显影辊251施加显影偏压， 在该显影偏压的作用下，在显影辊251与感光体鼓21抵接的显影位置， 带电调色剂从显影辊251向感光体鼓21移动，使利用线式头29形成的静 电潜像显著化。
这样在上述显影位置显著化的调色剂像，在向感光体鼓21的旋转方 向D21输送后，在后面叙述的转印带81和各感光体鼓21抵接的1次转印 位置TR1， 1次转印到转印带81上。
另外，在该实施方式中，在感光体鼓21的旋转方向D21的1次转印 位置TR1的下游侧且带电部23的上游侧，与感光体鼓21的表面抵接地设 置有感光体清洁器27。该感光体清洁器27通过与感光体鼓的表面抵接来 清洁去除1次转印后残留在感光体鼓21的表面的调色剂。
转印带单元8具备驱动辊82、在图3中配置在驱动辊82的左侧的从 动辊83 (刮板对置辊)和架设在这些辊上且被驱动成向图示箭头D81的 方向(输送方向)循环的转印带81。另外，转印带单元8在转印带81的 内侧具备在感光体盒安装时与各图像形成站Y、 M、 C、 K所具有的感 光体鼓21的每一个一对一地对置配置的4个1次转印辊85Y、 85M、 85C、 85K。这些1次转印辊85分别与1次转印偏压产生部(省略图示)电连接。 并且，如后面所详述，在彩色模式执行时，如图3所示，通过将所有的l 次转印辊85Y、 85M、 85C、 85K定位在图像形成站Y、 M、 C、 K侧，由 此将转印带81压到图像形成站Y、 M、 C、 K分别具有的感光体鼓21上 使其与之抵接，在各感光体鼓21和转印带81之间形成1次转印位置TR1。 并且，以适当的时机从上述1次转印偏压产生部向1次转印辊85施加1 次转印偏压，由此将在各感光体鼓21的表面上形成的调色剂像在分别对应的1次转印位置TR1转印到转印带81表面而形成彩色图像。
另一方面，在单色模式执行时，使4个1次转印辊85中的彩色1次 转印辊85Y、 85M、 85C从分别对置的图像形成站Y、 M、 C离开，并且 只使单色1次转印辊85K与图像形成站K抵接，由此只使单色图像形成 站K与转印带81抵接。其结果，只在单色1次转印辊85K和图像形成站 K之间形成1次转印位置TR1。并且，以适当的时机从所述l次转印偏压 产生部向单色1次转印辊85K施加1次转印偏压，由此将在各感光体鼓 21的表面上形成的调色剂像在1次转印位置TR1转印到转印带81表面而 形成单色图像。
进而，转印带单元8具备在单色1次转印辊85K的下游侧且驱动辊 82的上游侧配置的下游导向辊86。另外，该下游导向辊86在单色1次转 印辊85K与图像形成站K的感光体鼓21抵接而形成的1次转印位置TR1 上的1次转印辊85K和感光体鼓21的共用内接线上与转印带81抵接。
驱动辊82将转印带81向图示箭头D81的方向循环驱动，并且兼作2 次转印辊121的支承辊。在驱动辊82的周面形成有厚度3mm左右、体积 电阻率1000kQ， cm以下的橡胶层，通过金属制的轴接地，由此作为从省 略图示的2次转印偏压产生部经2次转印辊121供给的2次转印偏压的导 电路径。通过这样在驱动辊82上设置具有高摩擦且冲击吸收性的橡胶层， 使得薄片向驱动辊82和2次转印辊121的抵接部分(2次转印位置TR2) 进入时的冲击不易传递到转印带81，能够防止画质的劣化。
给纸单元11具备给纸部，该给纸部具有能够层叠保持薄片的给纸盒 77、从给纸盒77—片一片地供给薄片的支承辊79。在支承辊79作用下从 给纸部供给的薄片，在阻碍辊对80中调节了供给时机后，沿着薄片引导 构件15向2次转印位置TR2供给。
2次转印辊121相对于转印带81脱离、抵接自如地设置，由2次转印 辊驱动机构(省略图示)驱动成脱离或抵接。定影单元13具有内置卤素 加热器等发热体且旋转自如的加热辊131、对该加热辊131按压施力的加 压部132。并且，在其表面2次转印了图像的薄片由薄片引导构件15引导 至加热辊131和加压部132的加压带1323所形成的夹紧部，在该夹紧部 以规定的温度热定影图像。加压部132由两个辊1321、 1322和架设在这些辊上的加压带1323构成。并且，将加压带1323的表面中的由两个辊 1321、 1322展开的带展开面按压向加热辊131的周面，由此加热辊131 和加压辊1323所形成的夹紧部扩张。另外，这样受到了定影处理的薄片 输送到壳体主体3的上面部设置的排纸盘4。
另外，在该装置中，与刮板对置辊83对置地配置有清洁部71。清洁 部71具有清洁板711和废弃调色剂箱713。清洁部71使其前端部经转印 带81与刮板对置辊83抵接，由此去除2次转印后残留在转印带上的调色 剂或纸粉等异物。并且，这样去除的异物回收到废弃调色剂箱713中。另 外，清洁板711和废弃调色剂箱713与刮板对置辊83—体地构成。因此， 如以下所说明那样，在刮板对置辊83移动时，清洁板711和废弃调色剂 箱713与刮板对置辊S3 —起移动。
图5是表示本实施方式的线式头的概略的立体图。另外，图6是图5 所示的线式头的宽度方向局部剖视图，是与透镜的光轴平行的截面。如上 所述，线式头29按照其长度方向LGD与主扫描方向MD对应、其宽度方 向LTD与副扫描方向SD对应的方式，相对于感光体鼓21配置。再有， 长度方向LGD与宽度方向LTD相互正交或大致正交。如后所述，在该线 式头29中，在头基板293上形成有多个发光元件，各发光元件向感光体 鼓21的表面射出光束。为此，在本说明书中，将与长度方向LGD和宽度 方向LTD正交的方向即从发光元件向感光体鼓表面的方向作为光束的行 进方向Doa。该光束的行进方向Doa与后述的光轴OA平行或大致平行。
线式头29具备壳体291，并且，在该壳体291的长度方向LGD的两 端，设置有定位销2911和螺钉插入孔2912。并且，通过将该定位销2911 嵌入在覆盖感光体鼓21且相对于感光体鼓21定位的感光体罩(省略图示) 上贯穿设置的定位孔(省略图示)中，由此线式头29相对于感光体鼓21 定位。并且，通过将固定螺钉经螺钉插入孔2912拧入固定在感光体罩的 螺纹孔(省略图示)中，由此线式头29相对于感光体鼓21定位固定。
在壳体291的内部配置有头基板293、遮光构件297、 2片透镜阵列 299 (299A、 299B)。壳体291的内部与头基板293的表面293—h抵接， 同时，背盖2913与头基板293的背面293—t抵接。该背盖2913由固定器 具2914经头基板293按压在壳体291的内部。也就是说，固定器具2914
15具有将背盖2913向壳体291的内部侧(图6中的上侧)按压的弹性力， 利用该弹性力按压背盖，壳体291的内部光密(换言之，以不从壳体291 的内部露光以及不从壳体291的外部侵入光的方式)地密闭。再有，固定 器具2914在壳体291的长度方向LGD上设有多处。
在头基板293的背面293—t设置有将多个发光元件组化的发光元件组 295。头基板293由玻璃等透光性构件形成，发光元件组295的各发光元 件射出的光束能够从头基板293的背面293—t向表面293—h透过。该发 光元件是底部发射型有机EL (Electro—Luminescence)元件，由密封构件 294覆盖。该头基板293的背面293—t上的发光元件的配置的详细情况如 后所述。
图7是表示头基板的背面的构成的图，相当于从头基板的表面看背面 的情况。另外，图8是表示头基板背面设置的发光元件组的构成的图。如 图7所示，发光元件组295将8个发光元件2951组化而成。并且，在各 发光元件组295中，8个发光元件2951如下配置。也就是说，如图8所示， 在发光元件组295中，沿着长度方向LGD排列4个发光元件2951构成发 光元件行2951R，并且，2个发光元件行2951R在宽度方向LTD上以发光 元件行间距Pelr排列设置。另外，各发光元件行2951R在长度方向LGD 上以元件间距Pel相互错开，各发光元件2951的长度方向LGD上的位置 相互不同。这样构成的发光元件组295在长度方向LGD上具有长度方向 宽度Wegg，并且在宽度方向LTD上具有宽度方向宽度Wegt，长度方向宽 度Wegg比宽度方向宽度Wegt长。
另外，在头基板293的背面293—t，配置有多个这样构成的发光元件 组295。也就是说，在宽度方向LTD上相互不同的位置配置3个发光元件 组295而构成发光元件组列295C，并且，多个发光元件组列295C沿着长 度方向LGD排列。在各发光元件组列295C中，3个发光元件组295在长 度方向LGD上以发光元件组间距Peg相互错开配置，其结果，各发光元 件组295的长度方向LGD上的位置PTE相互不同。换言之，在头基板293 的背面293—t，在长度方向LGD上排列多个发光元件组295而构成发光 元件组行295R，并且，在宽度方向LTD上以发光元件组行间距Pegr排列 3行发光元件组行295R。另外，各发光元件组行295R在长度方向LGD
16上以发光元件组间距Peg相互错开配置，其结果，各发光元件组295的长 度方向LGD上的位置PTE相互不同。这样在本实施方式中，在头基板293 上，二维配置多个发光元件组295。再有，在该图中，发光元件组295的 位置由发光元件组295的重心位置代表，发光元件组295的长度方向LGD 上的位置PTE由从发光元件组295的位置引向长度方向轴LGD的垂线的 点表示。
这样形成在头基板293上的各发光元件2951例如受到TFT(Thin Film Transistor)电路等的驱动，射出相等波长的光束。该发光元件2951的发 光面是所谓的完全扩散面光源，从发光面射出的光束遵守朗伯余弦原则。
回到图5、图6继续说明。在头基板293的表面293—h抵接配置有遮 光构件297。在遮光构件297上，针对多个发光元件组295的每一个设置 有导光孔2971 (换言之，相对于多个发光元件组295 —对一地设有多个导 光孔297D。各导光孔2971作为在光束的行进方向Doa上贯通的孔而形 成在遮光构件297上。另外，在遮光构件297的上侧(头基板293的相反 侧)，在光束的行进方向Doa上排列配置有2片透镜阵列299。
这样，在光束的行进方向Doa上，在发光元件组295和透镜阵列299 之间配置有针对每个发光元件组295都设有导光孔2971的遮光构件297。 因而，从发光元件组295发出的光束，通过与该发光元件组295对应的导 光孔2971而朝向透镜阵列299。换句话说，从发光元件组295射出的光束 中，朝向与该发光元件组295对应的导光孔2971以外的光束，被遮光构 件297遮蔽。这样，从一个发光元件组295发出的光，全部通过同一导光 孔2971而朝向透镜阵列299，并且，利用遮光构件297防止从不同的发光 元件组295发出的光束彼此的干涉。
图9是本实施方式的透镜阵列的俯视图，相当于从像面侧(光束的行 进方向Doa侧)观察透镜阵列的情况。再有，该图中的各透镜LS形成于 透镜阵列基板2991的背面2991—t，该图表示该透镜阵列基板背面2991 一t的结构。另外，该图中，尽管记载有发光元件组295，但这只是为了表 示发光元件组295和透镜LS的对应关系，并不是表示在透镜阵列基板背 面2991—t形成有发光元件组295。如该图所示，在透镜阵列299中，针 对每个发光元件组295都设有透镜LS。也就是说，在透镜阵列299中，配置在宽度方向LTD的不同的位置上配置的3个透镜LS来构成透镜列 LSC,并且沿着长度方向LGD排列多个透镜列LSC。在各透镜列LSC中， 3个透镜在长度方向LGD上以透镜间距Pls相互错开配置，其结果，各透 镜LS的长度方向LGD的位置PTL相互不同。换言之，在透镜阵列299 中，在长度方向LGD上排列多个透镜LS构成透镜行LSR，并且3行透镜 行LSR以透镜行间距Plsr设置在宽度方向LTD上。另外，各透镜行LSR 在长度方向LGD上以透镜间距Pis相互错开配置，各透镜LS的长度方向 LGD的位置PTL相互不同。这样，在透镜阵列299中，多个透镜LS 二维 配置。再有，在该图中，透镜LS的位置由透镜LS的顶点(也就是垂度最 大的点)来代表，透镜LS的长度方向LGD的位置PTL由从透镜LS的顶 点引向长度方向轴LGD的垂线的点表示。
如图9所示，宽度方向LTD上位于最上游的透镜行LSR由上游透镜 LS—u构成。该上游透镜LS—u的外周部由朝向宽度方向LTD的上游侧 呈凸状的圆弧部CAP—u和沿长度方向LGD延伸的直线部LNP—u构成， 大致呈扇状。另外，将上游透镜LS—u的长度方向LGD上的长度设为上 游透镜长度方向长度Ll一u (透镜长度方向长度L1)，将上游透镜LS—u 的宽度方向LTD上的长度设为上游透镜宽度方向长度L2—u(透镜宽度方 向长度L2)时，满足下式Ll一u〉L2—u，以此构成上游透镜LS—u。另 外，与上游透镜LS—u对应设置的导光孔2971的形状也大致为扇状(图 5)。
另夕卜，宽度方向LTD上位于中央的透镜行LSR由中央透镜LS —m构 成。该中央透镜LS—m的外周部由位于长度方向LGD的两端且朝向透镜 LS的外侧呈凸状的圆弧部CAP—m和位于宽度方向LTD的两端且沿长度 方向LGD延伸的直线部LNP—m构成，是在长度方向LGD上长的扁平形 状。另外，将中央透镜LS—m的长度方向LGD上的长度设为中央透镜长 度方向长度Ll一m (透镜长度方向长度L1)，将中央透镜LS的宽度方向 LTD上的长度设为中央透镜宽度方向长度L2—m (透镜宽度方向长度L2) 时，满足下式Ll一m〉L2—m，以此构成中央透镜LS—m。另外，与中 央透镜LS—m对应设置的导光孔2971的形状也与中央透镜LS—m对应 为扁平形状(图5)。
18另外，宽度方向LTD上位于最下游的透镜行LSR由下游透镜LS—d 构成。该下游透镜LS—d的外周部由朝向宽度方向LTD的下游侧呈凸状 的圆弧部CAP—d和沿长度方向LGD延伸的直线部LNP—d构成，大致 呈反扇状。另外，将下游透镜LS—d的长度方向LGD上的长度设为下游 透镜长度方向长度Ll一d (透镜长度方向长度L1)，将下游透镜LS — d的 宽度方向LTD上的长度设为下游透镜宽度方向长度L2—d(透镜宽度方向 长度L2)时，满足下式Ll一d〉L2 —d，以此构成下游透镜LS —d。另夕卜， 与下游透镜LS—d对应设置的导光孔2971的形状也大致为反扇状(图5)。
图10是透镜阵列和头基板等的长度方向的剖视图，表示包括在透镜 阵列上形成的透镜LS的光轴的长度方向截面。透镜阵列299具有长度方 向LGD上长条的透光性的透镜阵列基板2991。在本实施方式中，该透镜 阵列基板2991由线膨胀系数比较小的玻璃形成。在透镜阵列基板2991的 表面2991—h以及背面2991—t中，透镜阵列基板2991的表面2991—h 形成有透镜LS。该透镜阵列299例如利用特开2005—276849号公报等记 载的方法形成。也就是说，具有与透镜LS的形状对应的凹部的模具与作 为透镜阵列基板2991的玻璃基板抵接。在模具和透光性基板之间，填充 光硬化性树脂。若对该光硬化性树脂照射光，则光硬化性树脂硬化，在透 光性棊板上形成透镜LS。并且，使光硬化性树脂硬化而形成透镜LS后， 将模具脱模。
这样，在本实施方式中，由透镜阵列基板2991和透镜LS构成透镜阵 列299。因此，通过透镜阵列基板2991和透镜LS选择其他基材等透镜阵 列299构成的自由度提高。因而，能够根据曝光头29所要求的规格适当 设计透镜阵列299，能够更加简便地实现基于曝光头29的良好曝光。另外， 在本实施方式中，利用通过照射光而能够迅速硬化的光硬化性树脂形成透 镜LS。因而，能够简单地形成透镜LS，所以能够简化透镜阵列299的制 作工序，降低透镜阵列299的成本。另外，由于透镜阵列基板2991由线 膨胀系数小的玻璃形成，所以能够抑制因温度变化而造成的透镜阵列299 的变形，不依赖于温度而实现良好的曝光。
在该线式头29中，具有这种结构的透镜阵列299在光束的行进方向 Doa上排列配置有2个(299A、 299B)。这2个透镜阵列299A、 299B夹
19着基座296对置，该基座296发挥对透镜阵列299A、 299B的间隔进行限 定的功能。这样，在本实施方式中，在光的行进方向Doa上排列的2个透 镜LS1、 LS2针对各发光元件组295配置(参照图5、图6、图10)。另外， 在相互与相同的发光元件组295对应的第一透镜LSI以及第二透镜LS2 各自的透镜中心上通过的光轴OA (图10中的双点划线)与头基板293的 背面293—t正交或大致正交。在此，光束的行进方向Doa的上游侧的透 镜阵列299A的透镜LS为第一透镜LS1，光束的行进方向Doa的下游侧 的透镜阵列299B的透镜LS为第二透镜LS2。在本实施方式中，多个透镜 阵列299在光束的行进方向Doa上排列配置，所以能够提高光学设计的自 由度。
这样，线式头29具备包括第一、第二透镜LS1、 LS2的成像光学系统。 因而，从发光元件组295射出的光束利用第一透镜LS1以及第二透镜LS2 成像，在感光体鼓表面(像面)形成点SP。另一方面，如上所述，感光 体鼓表面在形成点之前已利用带电部23带电。因而，形成了点SP的区域 被去电，形成点潜像Lsp。并且，这样形成的点潜像Lsp由感光体鼓表面 担载的同时被输送向副扫描方向SD的下游侧。并且，如下面所说明，点 SP以与感光体鼓表面的移动对应的时机来形成，形成在主扫描方向MD 上排列的多个点潜像Lsp。
图11是用于说明由线式头形成的点的立体图。再有，图11中省略了 透镜阵列299的记载。如图11所示，各发光元件组295能够在主扫描方 向MD上相互不同的曝光区域ER形成点组SG。在此，点组SG是发光元 件组295的全部发光元件2951同时发光而形成的多个点SP的集合。如该 图所示，能够在主扫描方向MD上连续的曝光区域ER形成点组SG的3 个发光元件组295在宽度方向LTD上相互错开配置。也就是说，例如， 能够在主扫描方向MD上连续的曝光区域ER_1、 ER_2、 ER—3形成点组 SG_1、 SG—2、 SG—3的3个发光元件组295—1、 295_2、 295—3在宽度方向 LTD上相互错开配置。这3个发光元件组295构成发光元件组列295C， 多个发光元件组列295C沿着长度方向LGD排列。其结果，在说明图7时 也已叙述，3行发光元件组行295R_A、 295R—B、 295R—C在宽度方向LTD 上排列，并且，各发光元件组行295R一A等在副扫描方向SD上相互不同的位置形成点组SG。
也就是说，在该线式头29中，多个发光元件组295 (例如，发光元件 组295一1、 295_2、 295_3)配置在宽度方向LTD上相互不同的位置。并且， 配置在宽度方向LTD上相互不同的位置的各发光元件组295在副扫描方 向SD上相互不同的位置形成点组SG (例如，点组SG—1、 SG—2、 SG_3)。
换言之，在该线式头29中，在宽度方向LTD上相互不同的位置配置 有多个发光元件2951 (例如，属于发光元件组295一1的发光元件2951和 属于发光元件组295—2的发光元件2951配置在宽度方向LTD上相互不同 的位置)。并且，配置在宽度方向LTD上相互不同的位置的各发光元件2951 在副扫描方向SD上相互不同的位置形成点SP (例如，属于点组SG—1的 点SP和属于点组SG—2的点SP形成在副扫描方向SD上相互不同的位置)。
这样，因发光元件2951的不同，副扫描方向SD上的点SP的形成位 置有所不同。因而，为了在主扫描方向MD上排列形成多个点潜像Lsp(也 就是说，为了在副扫描方向SD上相同的位置形成多个点潜像Lsp)，需要 考虑所述点形成位置的差异。为此，在该线式头29中，各发光元件2951 以与感光体鼓表面的移动对应的时机来发光。
图12是表示上述线式头的点形成动作的图。以下，利用图7、图ll、 图12对线式头的点形成动作进行说明。概括地说，感光体鼓表面(潜像 担载体表面)沿副扫描方向SD移动，并且头控制模块54 (图4)以与感 光体鼓表面的移动对应的时机来使发光元件2951发光，由此形成在主扫 描方向MD上排列的多个点潜像Lsp。
首先，在宽度方向LTD上属于最上游的发光元件组295J、 295A4等 的发光元件行2951R (图11)中，使宽度方向LTD的下游侧的发光元件 行2951R发光。并且，通过所述发光动作射出的多个光束利用透镜LS成 像，在感光体鼓表面形成点SP。再有，透镜LS具有倒立特性，来自发光 元件2951的光束倒立成像。这样，在图12的"第一次"的影线图案的位 置形成点潜像Lsp。再有，在该图中，白色圆圈表示还未形成而在今后形 成的预定的点潜像。另外，在该图中，用符号295—1 295—4分级的点潜 像表示利用与各自赋予的符号对应的发光元件组295形成的点潜像。
接着，在属于该发光元件组295_1、 295A4等的发光元件行2951R中，使宽度方向LTD的上游侧的发光元件行2951R发光。并且，通过所述发 光动作射出的多个光束利用透镜LS成像，在感光体鼓表面形成点SP。这 样，在图12的"第二次"的影线图案的位置形成点潜像Lsp。在此，从宽 度方向LTD的下游侧的发光元件行2951R开始依次发光是为了与透镜LS 具有倒立特性这一情况相对应。
接着，在属于从宽度方向上游侧数第二个的发光元件组295一2等的发 光元件行2951R中，使宽度方向LTD的下游侧的发光元件行2951R发光。 并且，通过所述发光动作射出的多个光束利用透镜LS成像，在感光体鼓 表面形成点SP。这样，在图12的"第三次"的影线图案的位置形成点潜 像Lsp。
接着，在属于从宽度方向上游侧数第二个的发光元件组295一2等的发 光元件行2951R中，使宽度方向LTD的上游侧的发光元件行2951R发光。 并且，通过所述发光动作射出的多个光束利用透镜LS成像，在感光体鼓 表面形成点SP。这样，在图12的"第四次"的影线图案的位置形成点潜 像Lsp。
接着，在属于从宽度方向上游侧数第三个的发光元件组295—3等的发 光元件行2951R中，使宽度方向LTD的下游侧的发光元件行2951R发光。 并且，通过所述发光动作射出的多个光束利用透镜LS成像，在感光体鼓 表面形成点SP。这样，在图12的"第五次"的影线图案的位置形成点潜 像Lsp。
最后，在属于从宽度方向上游侧数第三个的发光元件组295_3等的发 光元件行2951R中，使宽度方向LTD的上游侧的发光元件行2951R发光。 并且，通过所述发光动作射出的多个光束利用透镜LS成像，在感光体鼓 表面形成点SP。这样，在图12的"第六次"的影线图案的位置形成点潜 像Lsp。这样，通过执行第一 第六次的发光动作，从副扫描方向SD的 上游侧的点SP开始依次形成点SP,形成在主扫描方向MD上排列的多个 点潜像Lsp。
如上所述，在本实施方式中，将透镜LS的长度方向的长度设为LK透 镜长度方向长度)，将透镜的第二方向的长度设为L2 (透镜宽度方向长度) 时，满足下式L1〉L2。也就是说，抑制成较短的透镜LS的宽度方向LTD
22的长度，同时透镜LS的长度方向LGD的长度设定得长。因而，能够抑制 宽度方向LTD的透镜LS间的间距(相当于透镜行间距Plsr)，且透镜LS 能够在长度方向LGD上射入更多的光。因而，在本实施方式中，能够在 高分辨率下良好曝光且实现曝光头29的小型化。
另外，如参照图ll、图12所说明，在上述实施方式中，感光体鼓的 表面(潜像担载体的表面)向副扫描方向SD (第二方向)移动。并且， 线式头29的发光元件2951以与感光体鼓21的表面的移动对应的时机发 光，使该感光体鼓21表面曝光。换言之，从宽度方向LTD (副扫描方向 SD)上游侧的透镜行LSR开始依次使光束成像而形成点潜像Lsp。另外， 由于感光体鼓21的偏心等，有时感光体鼓21的周速度变动。也就是说， 在从某一透镜行LSR形成点潜像Lsp之后到下一透镜行形成点潜像Lsp 期间，有时上述周速度变动。其结果，点潜像Lsp的形成位置在透镜行 LSR之间向宽度方向LTD偏移，存在点潜像Lsp不在主扫描方向MD上 排列形成的情况。并且，透镜行间距Plsr越大，越有点潜像形成位置向宽 度方向LTD的偏移变大的倾向。与此相对，在上述实施方式中，宽度方 向LTD的透镜LS间的间距(相当于透镜行间距Plsr)受到抑制而比较短。 因而，即便存在周速度变动，也能够抑制该周速度变动对潜像形成动作带 来的影响，实现良好曝光及潜像形成动作。
另外，在上述实施方式中，作为发光元件2951使用了有机EL元件， 该有机EL元件与LED (Light Emitting Diode)等相比光量少，所以进入 透镜LS的光量具有变少的倾向。特别是在使用了底部发射型有机EL元 件的情况下，从有机EL元件射出的光束的一部分被头基板293吸收，所 以进入透镜LS的光量进一步减少。与此相对，在本实施方式中，透镜LS 具有在长度方向LGD (第一方向)上长的形状，所以能够在长度方向LGD 上向透镜LS入射更多的光。因而，即便是在作为发光元件2951使用了底 部发射型有机EL元件的结构中，也能够良好曝光。
B—2.第二实施方式
图13是表示本发明的第二实施方式的局部剖视图。在该图中，双点 划线的大圆所表示的结构是将双点划线的小圆所表示的结构放大的结构。 如图13所示，2个透镜阵列299A、 299B所形成的透镜LS1、 LS2均相对
23于发光元件组295形成为凸形。换言之，透镜LS与发光元件组295 (发 光元件2951)对置的面为凸面。再有，在该第二实施方式中，在透镜LS1 和发光元件组295之间设有光圈DIA。该光圈DIA是在光圈用平板298 上开设开口 AP而形成。
光圈DIA和透镜LS (LSI)的光束的行进方向Doa上的位置关系如 下所述。也就是说，光圈DIA配置在光束的行进方向Doa上距透镜LS的 顶点Lt (透镜LS的凸面的顶点)为该透镜LS的垂度Lsg的10%以内的 范围内。采用该图的双点划线的大圆更加具体地说明。首先，将通过透镜 LS的顶点Lt与长度方向LGD平行的直线作为直线L (0)时，该直线L (0)与透镜阵列基板2991的背面2991—t的光束的行进方向Doa上的距 离为透镜LS的垂度Lsg。并且，将光束的行进方向Doa上与透镜阵列基 板背面2991—t的距离为0.9XLsg且与长度方向LGD平行的直线作为直 线L (一O、将光束的行进方向Doa上与透镜阵列基板背面2991—t的距 离为l.lXLsg且与长度方向LGD平行的直线作为直线L ( + 1)时，光圈 DIA在光束的行进方向Doa上配置在直线(一l)和直线(+ 1)之间。特 别是在第二实施方式中，光圈DIA位于比透镜LS的顶点Lt更靠像面侧， 即，光圈DIA在光束的行进方向Doa上配置在直线(0)和直线(一1) 之间。也就是说，以发光元件2951的位置为原点的光束的行进方向Doa 上的顶点Lt的位置Pl和以发光元件2951的位置为原点的光束的行进方 向Doa上的光圈DIA的位置P2满足下式
Pl《P2《Pl + 0. lXLsg。
图14是表示第二实施方式的光圈结构的局部俯视图。在该图中，透 镜LS由虚线来表示，不过，这只是表示透镜LS1和光圈DIA的关系，并 不是表示在光圈用平板298上设有透镜LS1。首先，如下所述说明第二实 施方式中的透镜LS1的俯视结构。透镜LS俯视下具有椭圆形状。另外， 长度方向LGD上的透镜LS1的长度L1 (透镜主扫描宽度L1)和宽度方 向LTD上的透镜LS1的长度L2 (透镜副扫描宽度L2)满足下式
KL1/L2〈1.2。
另外，在长度方向LGD上以透镜间距Pls排列透镜LS，而在宽度方 向LTD上以透镜行间距Plsr排列透镜LS。接着，对光圈的俯视结构进行说明。如图14所示，在光圈用平板298
上与多个透镜LSI —对一对应地设有多个光圈DIA，相互具有对应关系的 透镜LSI和光圈DIA的几何重心一致。并且，在第二实施方式中，长度 方向LGD上的光圈DIA的长度Lal (光圈主扫描直径Lal)和宽度方向 LTD上的光圈DIA的长度La2 (光圈副扫描直径La2)满足下式 KLal/La2。
特别是在第二实施方式中，满足
Ll/L2二Lal/La2。
而且，各光圈DIA具有与对应的透镜LS1相似(相同)的椭圆形状。 这样在第二实施方式中，透镜主扫描宽度Ll和透镜副扫描宽度L2满 足下式的关系 KU/L2。
也就是说，抑制成较短的宽度方向LTD的透镜LS的长度，同时长度 方向LGD的透镜LS的长度构成得长。因而，能够抑制宽度方向LTD的 透镜LS间的间距(透镜行间距Plsr)，且透镜LS能够在长度方向LGD上 射入更多的光。因而，能够在高分辨率下良好曝光且实现线式头29的小 型化。
另外，在第二实施方式中，透镜主扫描宽度L1和透镜副扫描宽度L2 满足下式的关系 Ll/L2<1.2。
通过这样构成，能够抑制透镜主扫描宽度Ll和透镜副扫描宽度L2之 差，容易地形成非点像差少的透镜LS，从而能够简易地实现良好的曝光。 特别是在使用模具形成透镜时，满足式L1/L2〈1.2的结构较合适。也就是 说，在使用模具形成透镜时，通过使透镜LS相对于模具收縮来从模具分 离透镜LS。此时，若透镜主扫描宽度L1和透镜副扫描宽度L2之差大， 则在长度方向LGD (主扫描方向MD)和宽度方向LTD (副扫描方向SD) 上产生透镜收縮程度的差，容易产生非点像差。与此相对，通过构成为满 足式L1/L2〈1.2，能够将非点像差容易抑制到没有问题的程度，能够简易 地实现良好曝光。
另外，在第二实施方式中，光圈主扫描直径Lal和光圈副扫描直径La2满足下式的关系KLal/La2，所以较为合适。也就是说，如上所述， 在第二实施方式中，透镜LS1具有能够在主扫描方向MD(长度方向LGD) 上射入很多光量的特性，而光圈DIA用于遮挡从发光元件2951朝向透镜 LSI的光的一部分。因而，从有效利用本实施方式的透镜特性的观点出发， 为了抑制光圈DIA的不必要的遮光从而有效利用来自发光元件2951的光， 光圈DIA的形状适合的是对于沿主扫描方向MD (长度方向LGD)向透 镜入射很多光量有利的结构。与此相对，在第二实施方式中，由于满足式 KLal/La2，所以能够沿主扫描方向MD (长度方向LGD)向透镜LS1入 射更多的光量，能够良好曝光。
另外，在第二实施方式中，透镜主扫描宽度L1、透镜副扫描宽度L2、 光圈主扫描直径Lal和光圈副扫描直径La2满足下式
Ll/L2=Lal/La2。
因而，能够更加有效地利用来自发光元件2951的光。
再有，在第二实施方式中，透镜LSI的形状和光圈DIA的形状相似 地构成，所以能够更加有效地利用来自发光元件2951的光。
另外，在第二实施方式中，光圈DIA位于距透镜LS1的顶点Lt为透 镜LS的垂度Lsg的10%以内的范围内。因而，能够抑制光圈DIA的不必 要的遮光，能够极为有效地利用来自发光元件2951的光。而且，光圈DIA 位于比透镜LS的顶点Lt更靠像面侧。因而，能够进一步提高来自发光元 件2951的光的利用效率。
C.其他
这样，在上述实施方式中，长度方向LGD与宽度方向LTD相互正交 或大致正交，主扫描方向MD与副扫描方向SD相互正交或大致正交，长 度方向LGD与主扫描方向MD相互平行或大致平行，宽度方向LTD与副 扫描方向SD相互平行或大致平行，所以，长度方向LGD及主扫描方向 MD相当于本发明的"第一方向"，宽度方向LTD及副扫描方向SD相当 于本发明的"第二方向"，并且，透镜LS配置在第一方向和第二方向各自 的方向上。另外，长度L1相当于本发明的"透镜的第一方向长度"，长度 L2相当于本发明的"透镜的第二方向长度"，长度Lal相当于本发明的"光 圈的第一方向长度"，长度La2相当于本发明的"光圈的第二方向长度"。另外，透镜阵列基板2991相当于本发明的"透镜基板"。另外，头基板293 相当于本发明的"发光元件基板"。另外，在将透镜LS1作为本发明的"第 一透镜"时，透镜LS2相当于本发明的"第二透镜"。另外，线式头29相 当于本发明的"曝光头"。另外，感光体鼓21相当于本发明的"潜像担载 体"。
再有，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围 内进行上述以外的各种变更。例如，在上述实施方式中，在发光元件行 2951R中，在长度方向LGD上排列的发光元件2951的个数为4个，在发 光元件组295中，在宽度方向LTD上排列的发光元件行2951R的个数为2 个。不过，构成发光元件行2951R的发光元件2951的个数和构成发光元 件组295的发光元件行2951R的个数并不限定于此。因而，还能够如下所 示构成发光元件组295。
图15是表示发光元件组的另一构成的俯视图。另外，图16是表示配 置了多个图15的发光元件组的头基板背面构成的图，相当于从头基板的 表面观察背面的情况。在图15所示的另一构成中，在长度方向LGD上排 列15个发光元件2951构成发光元件行2951R (也就是说，图15所示的 例子相当于m二15的情况)。在该发光元件行2951R中，各发光元件2951 以元件间距Pel (=0.021[mmp的4倍间距(二0.084[mm])排列。并且， 这样构成的发光元件行2951R在宽度方向LTD上排列4个(2951R—l、 2951R—2、 2951R—3、 2951R—4)(也就是说，图15所示的例子相当于n =4的情况)。在宽度方向LTD上，发光元件行2951 R—4和发光元件行 2951 R—1之间的间距为0.1155[mm]，发光元件行2951 R—4和发光元件 行2951 R—2之间的间距为0.084[mm]，发光元件行2951 R—4和发光元 件行2951 R—3之间的间距为0.0315[mm]。另外，将通过发光元件组295 的中心(重心)并与宽度方向LTD平行的直线设为中心线CTL时，发光 元件行2951 R—l及发光元件行2951 R—4各自与中心线CTL的间距为 0.05775[mm]。
另外，在图15中，由中心线CTL上侧的2行2951 R—1、 2951 R—2 构成一个发光元件行组2951 RT，并且由中心线CTL下侧的2行2951 R 一3、 2951 R—4构成一个发光元件行组2951 RT。在各发光元件行组2951RT中，两个发光元件行2951 R在长度方向LGD上以元件间距Pel (二 0.021[mm〗)的2倍(二0.042[mm])相互错开。而且，两个发光元件行组 2951 RT在长度方向LGD上以元件间距Pel (二0.021[mm])相互错开。因 而，四个发光元件行2951 R在长度方向LGD上以元件间距Pd (= 0.021[mm])相互错开，其结果，在长度方向LGD上各发光元件2951的 位置不同。在此，若将发光元件组295的位于长度方向LGD的两端的发 光元件2951设为端部发光元件2951x，则长度方向LGD的端部发光元件 295lx之间的间距为1.239[mm]，长度方向LGD的端部发光元件295lx和 发光元件组295中心的间距为0.6195[mm]。
在图16所示的例子中，图15所示的发光元件组295 二维配置。如图 16所示，在长度方向LGD上排列多个发光元件组295构成发光元件组行 295R。在该发光元件组行295R中，各发光元件组295以发光元件组间距 Peg的3倍间距(=1.778[mm])排列。并且，这样构成的发光元件组行 295R在宽度方向LTD上以发光元件组行间距Pegr (二1.77[mm])排列3 个(295R—l、 295 R—2、 295R—3)。另外，各发光元件组行295R在长 度方向LGD上以发光元件组间距Peg (约0.593[mm])相互错开。也就是 说，发光元件组行295R—l和发光元件组行295R—2在长度方向LGD上 错开0.59275[mm]，发光元件组行295R—2和发光元件组行295R—3在长 度方向LGD上错开0.5925[mm]，发光元件组行295R—3和发光元件组行 295R—l在长度方向LGD上错开0.59275[mm]。因而，发光元件组行295R 一l和发光元件组行295R—3在长度方向LGD上错开1.18525[mm]。
另外，在上述实施方式中，透镜LS的形状为大致反扇形、大致扇形、 或扁平形状。也就是说，上述实施方式的透镜LS为切断大致圆形的透镜 的端的形状，例如透镜LS—u为沿长度方向LGD切断大致圆形的透镜的 下端的形状，透镜LS—m为沿长度方向LGD切断大致圆形的透镜的上下 端的形状。不过，透镜LS的形状不限定于此。总之，只要透镜长度方向 长度L1大于透镜宽度方向长度L2，就能够发挥本发明的效果。因此，例 如也可以如下构成。
图17是表示本发明的另一实施方式的透镜阵列的结构的图，相当于 从像面侧(光束的行进方向Doa侧)观察透镜阵列的情况。再有，该图中
28的各透镜LS形成于透镜阵列基板2991的背面2991—t，该图表示该透镜 阵列基板背面2991—t的结构。以下，主要说明上述实施方式与另一实施 方式的不同点，对于相同部分省略说明。
如图17所示，各透镜LS具有在长度方向LGD上长的椭圆形状。因 而，透镜长度方向长度Ll和透镜宽度方向长度L2满足下式L1〉L2。 因而，在另一实施方式中，能够抑制宽度方向LTD的透镜LS间的间距(相 当于透镜行间距Plsr)，且透镜LS能够在长度方向LGD上射入更多的光。 因而，在另一实施方式中，能够在高分辨率下良好曝光且实现线式头29 的小型化。
另外，在上述实施方式中，3个透镜行LSR排列在宽度方向LTD上。 不过，透镜行LSR的个数不限定于3个，对于透镜行LSR为2个以上的 结构也能够应用本发明。
另外，在上述实施方式中，透镜阵列299在透镜阵列基板的背面2991 —t上形成透镜LS而构成。不过，透镜阵列的构成方式不限于此。也就是 说，也可以在透镜阵列基板2991的表面2991—h上形成透镜LS而构成透 镜阵列299，或者还可以在透镜阵列基板的两面2991—t 、 2991—h上形 成透镜LS而构成透镜阵列299。
另外，在上述实施方式中，使用了2片透镜阵列299，不过，透镜阵 列299的片数不限于此。
另外，在上述实施方式中，作为发光元件2951使用了有机EL元件。 不过，也可以将有机EL元件以外的元件用作发光元件2951，例如可以将 LED (Light Emitting Diode)用作发光元件2951。
下面表示本发明的实施例，不过，本发明自然不受下述实施例的限制， 能够在适合前后所述宗旨的范围内适当追加变更而加以实施，而这些情况 均包含在本发明的技术范围内。
以下说明的本实施例具备对实现图像形成装置的小型化且实现良好 曝光有利的结构。也就是说，感光体鼓21的直径是确定图像形成装置的 尺寸时的一点。因此，为了图像形成装置的小型化要求减小感光体鼓21 的直径。不过，在感光体鼓21的周围，需要在线式头29之外将带电部23和显影部25等功能部在副扫描方向SD上排列配置。因此，如果只是简单 地减小感光体鼓21的直径，则有时无法配置这些功能部。与此相对，本
发明的线式头29在宽度方向LTD (副扫描方向SD)上小型化。因此，能 够确保配置各功能部的空间且减小感光体鼓21的直径。
不过，在这样减小感光体鼓21的直径时，有时会产生下述其他问题。 也就是说，在减小感光体鼓21的直径时，感光体鼓21的表面形状的曲率 增大。因而，若在如上所述线式头29那样在宽度方向LTD上配置有多个 透镜LS时，将光的行进方向Doa上的成像位置在各透镜LS上同样构成， 则有时会产生成像位置从感光体鼓21的表面偏离的透镜LS，其结果，有 时无法执行良好曝光。因此，在以下的实施例中，对能够减小感光体鼓21 的直径且能够实现良好曝光的技术进行说明。
图18是表示实施例的光学系统的图，表示主扫描方向MD的截面。 在该实施例中，在光束的行进方向Doa上，在第一透镜LS1的跟前设有光 圈DIA，由光圈DIA调整后的光束入射到第一透镜LS1。在该图中，表示 了从光轴OA上的物点OB0发出并在像点IM0成像的光束的光路和从与 光轴OA不同的物点OBI发出并在像点IM1成像的光束的光路。光圈DIA 以外的构成与第一实施方式等中表示的构成大致同样，以在图5等所示的 A-A线方向上三个透镜LS—u、 LS—m、 LS—d排列构成透镜列的方式排 列包括各透镜LS的光学系统。
图19是实施例的线式头及感光体鼓的A-A线局部剖视图。如该图所 示，由发光元件组295、光圈DIA、及透镜阵列299A、 299B构成的线式 头与感光体鼓21对置配置。该感光体鼓21具有以旋转轴CC21为中心的 大致圆筒形状，感光体鼓表面具有有限的曲率。在此，将该感光体表面的 形状特别称作"曲率形状"。
在该实施例中，各光学系统在图19的左右方向上以等间距排列，并 且包括中央透镜LS—m的光学系统的光轴OA通过感光体鼓21的旋转轴 CC21。因而，为了使各光学系统的光束的成像位置与感光体鼓表面大致一 致，需要根据每个光学系统调节光束的行进方向Doa (光轴OA方向)的 成像位置。在图19所示的例子中，在包括上游透镜LS—u的光学系统和 包括下游透镜LS—d的光学系统之间，光束的行进方向Doa上的成像位置FP相互相等。另一方面，在包括上游透镜LS—U (或下游透镜LS—d)的
光学系统与包括中央透镜LS—m的光学系统之间，光束的行进方向Doa 上的成像位置FP存在距离AFP的差异。因此，如以下的数据所示，在该 实施例中，在包括透镜LS—u、 LS — d的光学系统和包括透镜LS—m的光 学系统之间结构不同。
图20是表示实施例的光学系统各部分的图。如该图所示，从发光元 件射出的光束的波长为690[nm]。另外，感光体的直径为40[mm]。图21 是表示包括中央透镜的光学系统的数据的图。如该图所示，在包括中央透 镜LS —m的光学系统中，第一透镜LS1的透镜面(面编号S4)及第二透 镜LS2的透镜面(面编号S7)均为自由曲面(XY多项式面)。图22是表 示XY多项式面的定义式的图，第一透镜LS的透镜面形状由该定义式和 图23所示的系数赋予，第二透镜LS2的透镜面形状由该定义式和图24所 示的系数赋予。在此，图23是表示包括中央透镜的光学系统的面S4的系 数值的图，图24是表示包括中央透镜的光学系统的面S7的系数值的图。
图25是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的数据的图。如该 图所示，在包括上游透镜LS—u、下游透镜LS — d的光学系统中，第一透 镜LS1的透镜面(面编号S4)及第二透镜LS2的透镜面(面编号S7)均 为自由曲面(XY多项式面)。第一透镜LS1的透镜面形状由图22的定义 式和图26所示的系数赋予，第二透镜LS2的透镜面形状由该定义式和图 27所示的系数赋予。在此，图26是表示包括上游透镜、下游透镜的光学 系统的面S4的系数值的图。图27是表示包括上游透镜、下游透镜的光学 系统的面S7的系数值的图。
通过对这样的光学系统应用本发明，使透镜长度方向长度Ll和透镜 宽度方向长度L2满足下式Ll> L2，能够抑制宽度方向LTD的透镜LS 间的间距(透镜行间距Plsr)，且透镜LS能够在长度方向LGD上射入更 多的光。
另外，根据感光体鼓21的表面形状调节各透镜LS的成像位置。因而， 能够将感光体鼓21小径化而实现图像形成装置的小型化且实现良好曝光。
另外，在上述实施例中，透镜阵列299的透镜LS为自由曲面透镜。 因而，透镜的成像特性提高，能够实现更好的曝光。在此，自由曲面透镜
31是指透镜面为自由曲面的透镜。
再有，感光体鼓21的直径不限定于上述情况也可以变更。因而，例
如下面的图28所示，也可以变更感光体鼓21的直径。图28是表示另一 数值例的图，对应于感光体鼓21的直径为30[mm]的情况。如该图所示， 透镜长度方向长度L1 (透镜主扫描宽度L1)为1.7[mm]，与此相对，透 镜宽度方向长度L2 (透镜副扫描宽度L2)抑制为1.5[mm]。其结果，透 镜行间距Plsr抑制为1.54[mm]。另外，透镜间距Pls为1.778[mm]。
再有，根据直径为30[mm]的感光体鼓21的形状，针对每个透镜行LSR 调节成像位置FP，所以在包括上游透镜LS—u (或下游透镜LS — d)的光 学系统与包括中央透镜LS—m的光学系统中变更了成像位置。具体而言， 距离AFP二0.078[mm]。再有，该另一数值例中的距离△ FP基于图19 图 27所示的光学系统的数据而求得。
图29是表示又一数值例的图，对应于感光体鼓21的直径为45[mm] 的情况。在该数值例中，透镜行间距Plsr抑制为1.5[mm]。再有，根据直 径为45[mm]的感光体鼓21的形状，针对每个透镜行LSR调节成像位置 FP，所以在包括上游透镜LS—u (或下游透镜LS—d)的光学系统与包括 中央透镜LS—m的光学系统中变更了成像位置。具体而言，距离AFP二 0.05 [mm]。
这样，在又一数值例中，与上述另一数值例相比距离AFP抑制得更 小。其结果，无需针对各透镜LS都大幅度改变透镜特性，能够简化透镜 设计。这是通过相对于感光体鼓21的直径(=45[mm])较短设定透镜行 间距Plsr ( = 1.5[mm])而得到。在这样实现透镜设计的简化时，只需将透 镜行间距Plsr设为感光体鼓21的直径(=45[mm])的1/20以下即可。
权利要求
1、一种曝光头，包括透镜阵列，其具有配置在第一方向及与所述第一方向正交的第二方向侧的透镜；和发光元件基板，其具有发出由所述透镜成像的光的发光元件，所述透镜的所述第一方向长度L1和所述透镜的所述第二方向长度L2具有下式的关系1＜L1/L2。
2、 根据权利要求l所述的曝光头，其中，所述透镜的所述第一方向长度Ll和所述第二方向上的所述透镜的所 述第二方向长度L2具有下式的关系 L1/L2<1. 2。
3、 根据权利要求1或2所述的曝光头，其中， 所述透镜阵列具有形成所述透镜的透镜基板。
4、 根据权利要求1 3中任一项所述的曝光头，其中， 还包括配置在所述发光元件和所述透镜之间的光圈。
5、 根据权利要求4所述的曝光头，其中，所述光圈的所述第一方向长度Lal和所述光圈的所述第二方向长度 La2具有下式的关系 KLal/La2。
6、 根据权利要求5所述的曝光头，其中，所述透镜的所述第一方向长度Ll、所述透镜的所述第二方向长度L2、 所述光圈的所述第一方向长度Lal和所述光圈的所述第二方向长度La2具有下式的关系Ll/L2=Lal/La2。
7、 根据权利要求6所述的曝光头，其中， 所述透镜的形状和所述光圈的形状相同。
8、 根据权利要求4 7中任一项所述的曝光头，其中， 所述光圈的形状为椭圆形。
9、 根据权利要求4 8中任一项所述的曝光头，其中，所述透镜与所述发光元件对置的对置面为凸面。
10、 根据权利要求9所述的曝光头，其中， 所述光圈配置在比所述透镜的所述凸面的顶点更靠像面侧。
11、 根据权利要求1 10中任一项所述的曝光头，其中， 所述透镜为自由曲面透镜。
12、 一种透镜阵列，包括配置在第一方向及与所述第一方向正交的第 二方向侧的透镜，所述透镜的所述第一方向长度Ll和所述第一透镜的所述第二方向长 度L2具有下式的关系 KL1/L2。
13、 一种图像形成装置，包括曝光头、由所述曝光头曝光而形成潜 像的潜像担载体，所述曝光头具有-透镜阵列，其具有配置在第一方向及与所述第一方向正交的第二方向 侧的透镜；和发光元件基板，其具有发出由所述透镜成像的光的发光元件， 所述透镜的所述第一方向长度L1和所述透镜的所述第二方向长度L2 具有下式的关系 1<L1/L2。
全文摘要
一种曝光头，包括透镜阵列(299)和发光元件基板(293)，所述透镜阵列(299)具有配置在第一方向(LGD/MD)及与第一方向(LGD/MD)正交的第二方向(LTD/SD)侧的透镜(LS)，所述发光元件基板(293)具有发出由透镜(LS)成像的光的发光元件(2951)，透镜(LS)的第一方向长度L1及透镜(LS)的第二方向长度L2具有下式的关系1＜L1/L2。由此，提供能够在高分辨率下良好曝光且能够实现曝光头的小型化的技术。
文档编号B41J2/447GK101491976SQ2009100048
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月21日 优先权日2008年1月25日
发明者宗和健, 小泉龙太, 野村雄二郎 申请人:精工爱普生株式会社