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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-18
(45)【発行日】2022-04-26
(54)【発明の名称】光書込装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/447 20060101AFI20220419BHJP
B41J 2/45 20060101ALI20220419BHJP
G02B 27/18 20060101ALI20220419BHJP
G03G 15/04 20060101ALI20220419BHJP
H04N 1/036 20060101ALI20220419BHJP
【ＦＩ】
B41J2/447 101A
B41J2/45
G02B27/18 A
G03G15/04 111
H04N1/036
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2017043376
(22)【出願日】2017-03-08
(65)【公開番号】P2018144401
(43)【公開日】2018-09-20
【審査請求日】2019-12-25
【審判番号】
【審判請求日】2021-03-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】池田 和樹
(72)【発明者】
【氏名】植村 英生
(72)【発明者】
【氏名】大木 誠
【合議体】
【審判長】藤本 義仁
【審判官】佐々木 創太郎
【審判官】藤田 年彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－６２４６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１３５５４６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
B41J 2/447
B41J 2/45
G02B 27/18
G03G 15/04
H04N 1/036
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の発光素子をグループ化した発光素子群を複数配置した発光基板と、複数の結像レンズを含んで構成され、前記発光素子から出射された光を像担持体上に集光させるレンズアレイと、
を備える光書込装置において、
前記発光素子は、ＯＬＥＤであり、
前記発光素子群は、前記発光素子が、主走査方向及び副走査方向の二次元状に並べられて配置され、
前記発光素子群内の発光素子は、当該発光素子を主走査方向の直線上に射影した際、前記主走査方向に等間隔に配置され、
前記発光素子群の各々は、それぞれ対応する前記結像レンズと正対するように配置され、
前記発光素子群内の発光素子は、発光タイミングごとにチャネルとしてグループ化され、
前記チャネル内の発光素子の重心は、前記主走査方向と平行な直線上に並んでおり、
前記チャネル内の発光素子の重心を結ぶ直線を重心線としたとき、隣接する前記重心線の前記副走査方向の間隔は、前記副走査方向の解像度で決まる間隔の整数倍を前記結像レンズの倍率で割ったものに決定され、
前記発光素子群内の発光素子のうち前記主走査方向に最も離れた２つの発光素子をそれぞれ第１発光素子及び第２発光素子とし、前記結像レンズの重心点を前記発光基板上に射影した点をレンズ重心点としたとき、
前記第１発光素子又は前記第２発光素子は、前記発光素子群内の発光素子のうち最も前記レンズ重心点から離れた位置に配置され、
前記発光素子群内のチャネル数は４又は５であり、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、前記チャネルのうち、最も前記レンズ重心点に近く、発光素子数が奇数であるチャネル内に配置されており、
前記チャネルが前記レンズ重心点から遠ざかるにつれて、当該チャネル内の発光素子数が少なくなることを特徴とする光書込装置。
【請求項2】
前記発光素子は、面積光源であり、前記レンズ重心点を通る前記主走査方向と平行な直線をレンズ重心線とし、前記発光素子の重心点から当該発光素子の発光領域の前記副走査方向端部までの距離を発光距離としたとき、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子を含むチャネルの重心線と前記レンズ重心線との間隔は、前記発光距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の光書込装置。
【請求項3】
前記第１発光素子及び前記第２発光素子を含むチャネルの重心線と前記レンズ重心線とが一致していることを特徴とする請求項２に記載の光書込装置。
【請求項4】
前記発光素子群内のチャネル数は、５であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光書込装置。
【請求項5】
像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部により帯電された前記像担持体に対して光を照射することで前記像担持体上に静電潜像を形成する請求項１～４のいずれか一項に記載の光書込装置と、
前記光を照射された前記像担持体に現像剤を供給することで前記静電潜像を現像剤による像に顕像化する現像部と、
前記現像剤による像を用紙に転写する転写部と、
前記転写部により転写された前記現像剤による像を前記用紙に定着する定着部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光書込装置及び当該光書込装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の発光素子（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode））からなる発光素子群を主走査方向（主方向）及び副走査方向（副方向）にそれぞれ複数配置した発光基板と、上記発光素子群に対して一対一で結像レンズを対向配置したレンズアレイと、を備える光書込装置が知られている（例えば、特許文献１～３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－２０７５４０号公報
【文献】特開２００９－５１１９４号公報
【文献】特開２０１６－１３５５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、発光素子にＯＬＥＤを用いた場合、ＬＥＤを用いた場合と比べ、寿命が短いという課題がある。発光素子の寿命を長く維持しつつ発光量を増やすためには、発光素子の面積を大きくする必要がある。したがって、発光素子にＯＬＥＤを用いた場合、ＬＥＤを用いた場合と比べ、発光素子の大きさ（径）が大きくなる。よって、光書込装置及び当該光書込装置を備える画像形成装置が大型化しやすくなる。そこで、装置の大型化に対する対策として、発光基板において、発光時間に規則性がある順次選択回路を選択することで、発光基板及び回路のサイズダウンが行われている。この順次選択回路方式では、発光時間に規則性を持たせる必要があるため、発光素子の副方向の配置に制約が生じる。
【0005】
しかしながら、ＯＬＥＤを用いた発光素子の径を大きくした場合、それに比例して結像レンズの物体高が広まるため、発光基板だけでなく、結像レンズ及びレンズアレイも大型化してしまう。そのため、光書込装置や画像形成装置の大型化を防ぐためには、レンズアレイも小型化する必要がある。なお、１つの結像レンズに対向する発光素子の数を減らすことで、物体高を狭めて結像レンズを小さくするという方法も考えられるが、画像形成に必要な結像レンズの数が多くなってしまうため、レンズアレイの小型化にはつながらなかった。
【0006】
本発明は、装置の小型化を実現することが可能な光書込装置及び当該光書込装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
複数の発光素子をグループ化した発光素子群を複数配置した発光基板と、
複数の結像レンズを含んで構成され、前記発光素子から出射された光を像担持体上に集光させるレンズアレイと、
を備える光書込装置において、
前記発光素子は、ＯＬＥＤであり、
前記発光素子群は、前記発光素子が、主走査方向及び副走査方向の二次元状に並べられて配置され、
前記発光素子群内の発光素子は、当該発光素子を主走査方向の直線上に射影した際、前記主走査方向に等間隔に配置され、
前記発光素子群の各々は、それぞれ対応する前記結像レンズと正対するように配置され、
前記発光素子群内の発光素子は、発光タイミングごとにチャネルとしてグループ化され、
前記チャネル内の発光素子の重心は、前記主走査方向と平行な直線上に並んでおり、
前記チャネル内の発光素子の重心を結ぶ直線を重心線としたとき、隣接する前記重心線の前記副走査方向の間隔は、前記副走査方向の解像度で決まる間隔の整数倍を前記結像レンズの倍率で割ったものに決定され、
前記発光素子群内の発光素子のうち前記主走査方向に最も離れた２つの発光素子をそれぞれ第１発光素子及び第２発光素子とし、前記結像レンズの重心点を前記発光基板上に射影した点をレンズ重心点としたとき、
前記第１発光素子又は前記第２発光素子は、前記発光素子群内の発光素子のうち最も前記レンズ重心点から離れた位置に配置され、
前記発光素子群内のチャネル数は４又は５であり、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、前記チャネルのうち、最も前記レンズ重心点に近く、発光素子数が奇数であるチャネル内に配置されており、
前記チャネルが前記レンズ重心点から遠ざかるにつれて、当該チャネル内の発光素子数が少なくなることを特徴とする。
複数の発光素子をグループ化した発光素子群を複数配置した発光基板と、
複数の結像レンズを含んで構成され、前記発光素子から出射された光を像担持体上に集光させるレンズアレイと、
を備える光書込装置において、
前記発光素子は、ＯＬＥＤであり、
前記発光素子群は、前記発光素子が、主走査方向及び副走査方向の二次元状に並べられて配置され、
前記発光素子群内の発光素子は、当該発光素子を主走査方向の直線上に射影した際、前記主走査方向に等間隔に配置され、
前記発光素子群の各々は、それぞれ対応する前記結像レンズと正対するように配置され、
前記発光素子群内の発光素子は、発光タイミングごとにチャネルとしてグループ化され、
前記チャネル内の発光素子の重心は、前記主走査方向と平行な直線上に並んでおり、
前記チャネル内の発光素子の重心を結ぶ直線を重心線としたとき、隣接する前記重心線の前記副走査方向の間隔は、前記副走査方向の解像度で決まる間隔の整数倍を前記結像レンズの倍率で割ったものに決定され、
前記発光素子群内の発光素子のうち前記主走査方向に最も離れた２つの発光素子をそれぞれ第１発光素子及び第２発光素子とし、前記結像レンズの重心点を前記発光基板上に射影した点をレンズ重心点としたとき、
前記第１発光素子又は前記第２発光素子は、前記発光素子群内の発光素子のうち最も前記レンズ重心点から離れた位置に配置され、
前記発光素子群内のチャネル数は４又は５であり、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、前記チャネルのうち、最も前記レンズ重心点に近く、発光素子数が奇数であるチャネル内に配置されており、
前記チャネルが前記レンズ重心点から遠ざかるにつれて、当該チャネル内の発光素子数が少なくなることを特徴とする。
【0008】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光書込装置において、
前記発光素子は、面積光源であり、
前記レンズ重心点を通る前記主走査方向と平行な直線をレンズ重心線とし、前記発光素子の重心点から当該発光素子の発光領域の前記副走査方向端部までの距離を発光距離としたとき、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子を含むチャネルの重心線と前記レンズ重心線との間隔は、前記発光距離よりも短いことを特徴とする。
前記発光素子は、面積光源であり、
前記レンズ重心点を通る前記主走査方向と平行な直線をレンズ重心線とし、前記発光素子の重心点から当該発光素子の発光領域の前記副走査方向端部までの距離を発光距離としたとき、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子を含むチャネルの重心線と前記レンズ重心線との間隔は、前記発光距離よりも短いことを特徴とする。
【0009】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光書込装置において、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子を含むチャネルの重心線と前記レンズ重心線とが一致していることを特徴とする。
前記第１発光素子及び前記第２発光素子を含むチャネルの重心線と前記レンズ重心線とが一致していることを特徴とする。
【0010】
請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の光書込装置において、
前記発光素子群内のチャネル数は、５であることを特徴とする。
前記発光素子群内のチャネル数は、５であることを特徴とする。
【0013】
請求項５に記載の発明は、
画像形成装置において、
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部により帯電された前記像担持体に対して光を照射することで前記像担持体上に静電潜像を形成する請求項１～４のいずれか一項に記載の光書込装置と、
前記光を照射された前記像担持体に現像剤を供給することで前記静電潜像を現像剤による像に顕像化する現像部と、
前記現像剤による像を用紙に転写する転写部と、
前記転写部により転写された前記現像剤による像を前記用紙に定着する定着部と、
を備えることを特徴とする。
画像形成装置において、
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部により帯電された前記像担持体に対して光を照射することで前記像担持体上に静電潜像を形成する請求項１～４のいずれか一項に記載の光書込装置と、
前記光を照射された前記像担持体に現像剤を供給することで前記静電潜像を現像剤による像に顕像化する現像部と、
前記現像剤による像を用紙に転写する転写部と、
前記転写部により転写された前記現像剤による像を前記用紙に定着する定着部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、装置の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図2】光書込装置の構成を示す側面図である。
【図3】発光基板の構成を示す平面図である。
【図4】レンズアレイの構成を示す平面図である。
【図5】従来の発光素子群における発光素子の配置パターンの一例を示す図である。
【図6】本実施形態の発光素子群における発光素子の配置パターン及び各チャネルの発光タイミングを説明するタイミングチャートの一例を示す図である。
【図7】従来例及び実施形態における結像レンズの物体高とレンズアレイの副方向のサイズとの関係を示す図である。
【図8】発光素子の配置例（実施例１）を示す図である。
【図9】発光素子の配置例（実施例２）を示す図である。
【図10】発光素子の配置例（実施例３）を示す図である。
【図11】発光素子の配置例（実施例４）を示す図である。
【図12】発光素子の配置例（実施例５）を示す図である。
【図13】発光素子の配置例（実施例６）を示す図である。
【図14】発光素子の配置例（実施例７）を示す図である。
【図15】発光素子の配置例（実施例８）を示す図である。
【図16】発光素子の配置例（実施例９）を示す図である。
【図17】発光素子の配置例（実施例１０）を示す図である。
【図18】発光素子の配置例（実施例１１）を示す図である。
【図19】発光素子の配置例（実施例１２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
［画像形成装置の構成］
本実施形態に係る画像形成装置１０００は、例えば、プリンターやデジタル複写機等として用いられ、図１に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色ごとに設けられた複数の光書込装置１００と、光書込装置１００に対応して設けられた感光体ドラム等の感光体（像担持体）２００と、感光体２００を帯電させる帯電部２１０と、光を照射された感光体２００に現像剤を供給することで静電潜像を現像剤による像に顕像化する現像部２２０と、中間転写ベルト３００と、現像剤による像を用紙Ｐに転写する転写ローラー（転写部）４００と、転写ローラー４００により転写された現像剤による像を用紙Ｐに定着する定着部５００と、を備えて構成されている。
本実施形態に係る画像形成装置１０００は、例えば、プリンターやデジタル複写機等として用いられ、図１に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色ごとに設けられた複数の光書込装置１００と、光書込装置１００に対応して設けられた感光体ドラム等の感光体（像担持体）２００と、感光体２００を帯電させる帯電部２１０と、光を照射された感光体２００に現像剤を供給することで静電潜像を現像剤による像に顕像化する現像部２２０と、中間転写ベルト３００と、現像剤による像を用紙Ｐに転写する転写ローラー（転写部）４００と、転写ローラー４００により転写された現像剤による像を用紙Ｐに定着する定着部５００と、を備えて構成されている。
【0018】
画像形成装置１０００は、光書込装置１００より照射される光によって感光された感光体２００でトナー像を形成し、中間転写ベルト３００上に当該トナー像を転写させる。次に、画像形成装置１０００は、中間転写ベルト３００に転写されたトナー像を転写ローラー４００によって用紙Ｐに押圧して転写させ、定着部５００によって当該用紙Ｐを加熱及び加圧することで、トナー像を用紙Ｐ上に定着する。そして、画像形成装置１０００は、用紙Ｐを排紙ローラー（図示省略）等により搬送してトレイ（図示省略）に排紙することで画像形成処理を行う。
【0019】
光書込装置１００は、図１～図４に示すように、帯電部２１０により帯電された感光体２００に対して光Ｌを照射することで、感光体２００上に静電潜像を形成する装置である。光書込装置１００は、光Ｌを出射させる複数の発光素子１１１をグループ化した発光素子群１１２を複数配置した発光基板１１と、複数の発光素子１１１から出射された光Ｌを感光体２００上に集光させるレンズアレイ１２と、を備えて構成されている。
【0020】
以下の説明では、図２～図４等に示す発光基板１１及びレンズアレイ１２の長手方向（主方向）をＸ方向、短手方向（副方向）をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。また、図２～図４等に示す光書込装置１００において、レンズアレイ１２が配置される側を上側、発光基板１１が配置される側を下側とする。本実施形態では、光書込装置１００の発光基板１１から、Ｚ方向上方に向けて光Ｌが出射されるようになっている。すなわち、Ｚ方向は、光Ｌの光軸方向と一致する。
【0021】
発光基板１１は、図３に示すように、略矩形状に形成され、複数の発光素子群１１２が長手方向（Ｘ方向）に沿って略直線上に複数列（ここでは３列）並べられて配置されている。複数の発光素子群１１２は、発光基板１１の短手方向（Ｙ方向）で重ならないように、Ｘ方向に少しずつずらして配置される。なお、本実施形態では、複数の発光素子群１１２をＹ方向に沿って複数列並べるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の発光素子群１１２を１列並べるように構成してもよい。また、本実施形態では、発光素子１１１として、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）が用いられており、発光基板１１は、線膨張係数の小さいガラス（例えば、無アルカリガラス）により形成されている。また、発光素子１１１は、面積光源である。
【0022】
レンズアレイ１２は、図２～図４に示すように、発光基板１１と感光体２００との間に配置され、複数の結像レンズ１２１が発光基板１１上の複数の発光素子群１１２と対向する位置、すなわち、光軸方向（Ｚ方向）で重なり合う位置に並べられて配置されている（図３及び図４参照）。なお、図３に示す符号１１３は、円形状に形成された複数の結像レンズ１２１を発光基板１１上に射影した際の輪郭に相当する「射影部」を示しており、発光素子群１１２の各々は、対応する射影部１１３内に含まれている。したがって、図３を参照すれば、複数の結像レンズ１２１が、複数の発光素子群１１２と対向する位置に並べられて配置されていることがわかる。すなわち、発光素子群１１２の各々は、それぞれ対応する結像レンズ１２１と正対するように配置されている。複数の結像レンズ１２１の各々は、中心軸、すなわち、光軸での屈折率が低く、中心軸から離れるほど屈折率が高くなるように形成されている。発光基板１１の複数の発光素子１１１から出射された光束は、レンズアレイ１２の複数の結像レンズ１２１を透過し、感光体２００の表面上に微小なスポットとして結像される。
【0023】
［発光素子の配置パターン］
図５に、従来の発光素子群１１２Ａにおける発光素子１１１Ａの配置パターンの一例を示す。また、図６（ａ）に、本実施形態の発光素子群１１２における発光素子１１１の配置パターンの一例を示す。なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す第１発光素子Ｐ１の拡大図である。
発光素子群１１２Ａは、図５に示すように、発光素子１１１Ａが、Ｘ方向（主方向）及びＹ方向（副方向）の二次元状に並べられて配置されている。図５に示す例では、発光素子１１１Ａが、主方向、副方向とも、規則的に配置されている。また、発光素子１１１Ａは、主方向の間隔と副方向の間隔とが略等しくなるように配置されている。
一方、図６（ａ）に示す例においても、発光素子群１１２は、発光素子１１１が、主方向及び副方向の二次元状に並べられて配置され、発光素子１１１が、主方向、副方向とも、規則的に配置されている。ただし、図５に示す発光素子１１１Ａと異なり、発光素子１１１は、主方向の間隔と副方向の間隔とが異なるように配置されている。具体的には、発光素子１１１は、副方向の間隔が主方向の間隔よりも狭くなるように配置されている。また、発光素子群１１２内の発光素子１１１は、当該発光素子１１１を主線（主方向の直線）上に射影した際、主方向に等間隔に配置されている。
図５に、従来の発光素子群１１２Ａにおける発光素子１１１Ａの配置パターンの一例を示す。また、図６（ａ）に、本実施形態の発光素子群１１２における発光素子１１１の配置パターンの一例を示す。なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す第１発光素子Ｐ１の拡大図である。
発光素子群１１２Ａは、図５に示すように、発光素子１１１Ａが、Ｘ方向（主方向）及びＹ方向（副方向）の二次元状に並べられて配置されている。図５に示す例では、発光素子１１１Ａが、主方向、副方向とも、規則的に配置されている。また、発光素子１１１Ａは、主方向の間隔と副方向の間隔とが略等しくなるように配置されている。
一方、図６（ａ）に示す例においても、発光素子群１１２は、発光素子１１１が、主方向及び副方向の二次元状に並べられて配置され、発光素子１１１が、主方向、副方向とも、規則的に配置されている。ただし、図５に示す発光素子１１１Ａと異なり、発光素子１１１は、主方向の間隔と副方向の間隔とが異なるように配置されている。具体的には、発光素子１１１は、副方向の間隔が主方向の間隔よりも狭くなるように配置されている。また、発光素子群１１２内の発光素子１１１は、当該発光素子１１１を主線（主方向の直線）上に射影した際、主方向に等間隔に配置されている。
【0024】
また、図６（ａ）には、さらに、５つのチャネル（Ｃｈ１～Ｃｈ５）と、各チャネルの発光タイミングを説明するタイミングチャートが示されている。ここで、チャネルとは、発光素子群１１２内の発光素子１１１を、発光時間（発光タイミング）ごとにグループ化したもののことである。
図６（ａ）に示す例では、Ｃｈ１～Ｃｈ５の順に、規則的に発光するようになっている。すなわち、本実施形態では、発光素子１１１を副方向に規則的に配置し、発光時間に規則性がある順次選択回路を選択可能な構成とすることで、回路のサイズダウンが可能となり、発光基板１１の小型化を実現している。
図６（ａ）に示す例では、Ｃｈ１～Ｃｈ５の順に、規則的に発光するようになっている。すなわち、本実施形態では、発光素子１１１を副方向に規則的に配置し、発光時間に規則性がある順次選択回路を選択可能な構成とすることで、回路のサイズダウンが可能となり、発光基板１１の小型化を実現している。
【0025】
また、各チャネル（Ｃｈ１～Ｃｈ５）内の発光素子１１１の重心は、主方向と平行な直線（重心線）上に並んでいる。これにより、結像レンズ１２１によって結像される感光体２００上のスポット位置も一直線上に並ぶため、画像品質を向上させることができる。
また、隣接する重心線の副方向の間隔、すなわち、隣接するチャネルの副方向の間隔は、副方向の解像度及び結像レンズ１２１の倍率の整数倍で決定される。例えば、画像の副方向解像度が１２００ｄｐｉ、結像レンズ１２１の倍率が１倍である場合、隣接する重心線の副方向の間隔は、２１．２ｕｍの整数倍となる。
また、隣接する重心線の副方向の間隔、すなわち、隣接するチャネルの副方向の間隔は、副方向の解像度及び結像レンズ１２１の倍率の整数倍で決定される。例えば、画像の副方向解像度が１２００ｄｐｉ、結像レンズ１２１の倍率が１倍である場合、隣接する重心線の副方向の間隔は、２１．２ｕｍの整数倍となる。
【0026】
ここで、発光素子群１１２内の発光素子１１１のうち主方向に最も離れた２つの発光素子１１１をそれぞれ第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２とする。仮に、第１発光素子Ｐ１が第２発光素子Ｐ２よりも「レンズ重心点Ｃ１」から離れた位置に配置された場合、結像レンズ１２１の物体高は、「レンズ重心点Ｃ１」と「第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２」の間隔と等しくなる。「レンズ重心点Ｃ１」とは、結像レンズ１２１の重心点を発光基板１１上に射影した点のことである。
結像レンズ１２１の物体高Ｒは、主方向をｘ軸、副方向をｙ軸、レンズ重心点Ｃ１の座標を（ｘ０，ｙ０）、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の座標を（ｘ１，ｙ１）としたとき、式（１）で表すことができる。
結像レンズ１２１の物体高Ｒは、主方向をｘ軸、副方向をｙ軸、レンズ重心点Ｃ１の座標を（ｘ０，ｙ０）、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の座標を（ｘ１，ｙ１）としたとき、式（１）で表すことができる。
【数1】
【0027】
ここで、レンズ重心点Ｃ１の座標を原点（０，０）と仮定すると、物体高Ｒは、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の座標（ｘ１，ｙ１）のみで求めることができる。したがって、物体高Ｒを狭めるには、ｘ１及びｙ１の値を０に近づければよいことがわかる。
ところで、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の主方向の位置ｘ１は、発光素子数と主方向の解像度で決定されるため、第１発光素子Ｐ１の主方向の配置に自由度はない。そのため、本発明において、結像レンズ１２１の物体高Ｒをより狭める条件とは、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の副方向の位置ｙ１を０に近づけるように、発光素子１１１を配置することである。
ところで、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の主方向の位置ｘ１は、発光素子数と主方向の解像度で決定されるため、第１発光素子Ｐ１の主方向の配置に自由度はない。そのため、本発明において、結像レンズ１２１の物体高Ｒをより狭める条件とは、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の副方向の位置ｙ１を０に近づけるように、発光素子１１１を配置することである。
【0028】
図６（ａ）に示す例では、第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２は、全てのチャネル（Ｃｈ１～Ｃｈ５）のうち最もレンズ重心点Ｃ１に近いチャネル（図６（ａ）ではＣｈ３）内に配置されている。すなわち、第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２は、全てのチャネルのうち最も副方向の位置が０に近いチャネル内に配置されている。これにより、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の副方向の位置ｙ１（第２発光素子Ｐ２の重心点の副方向の位置も同様）を０に近づけることができるので、結果として結像レンズ１２１の物体高Ｒを狭めることができる。したがって、結像レンズ１２１及びレンズアレイ１２のサイズも、結像レンズ１２１の物体高Ｒに比例して小さくすることができる。
【0029】
図７に、従来例（図５参照）及び実施形態（図６（ａ）参照）における結像レンズ１２１の物体高Ｒとレンズアレイ１２の副方向のサイズとの関係を示す。
図７に示すように、実施形態では、従来例と比べ、物体高Ｒ及びレンズアレイ１２の副方向のサイズが小さくなっていることがわかる。
図７に示すように、実施形態では、従来例と比べ、物体高Ｒ及びレンズアレイ１２の副方向のサイズが小さくなっていることがわかる。
【0030】
［実施例］
次に、図８～図１９及び表Ｉを参照して、本発明における発光素子１１１の配置例（実施例１～１２）を説明する。図８～図１９に、発光素子１１１の配置例（実施例１～１２）を示す。また、表Ｉに、各実施例１～１２の配置パラメーターを示す。
次に、図８～図１９及び表Ｉを参照して、本発明における発光素子１１１の配置例（実施例１～１２）を説明する。図８～図１９に、発光素子１１１の配置例（実施例１～１２）を示す。また、表Ｉに、各実施例１～１２の配置パラメーターを示す。
【表1】
【0031】
表Ｉにおいて、「Ｃｈ数」は、発光素子群１１２内のチャネルの数である。「Ｐ１、Ｐ２が存在するチャネルＮ」は、発光素子群１１２内のチャネルのうち第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２が配置されているチャネルである。「チャネル内の発光素子数」は、各チャネル内の発光素子１１１の数及び発光素子群１１２内の発光素子１１１の総数である。「任意のチャネルにおける発光素子の主方向間隔」は、任意のチャネルを副方向からみたときに、発光素子１１１の（主方向の）間隔が均等であるか不均等であるかを示している。「チャネルＮとレンズ重心点の一致」は、チャネルＮとレンズ重心点Ｃ１とが重なっているか否かを示している。「チャネルＮ内の発光素子数」は、チャネルＮ内の発光素子１１１の数が偶数であるか奇数であるかを示している。なお、「チャネルＮ内の発光素子数」が偶数であれば、レンズ重心点Ｃ１とチャネルＮ内のいずれかの発光素子１１１とが重なることはなく、「チャネルＮ内の発光素子数」が奇数であれば、レンズ重心点Ｃ１とチャネルＮ内のいずれかの発光素子１１１とが重なることとなる。
【0032】
ここで、Ｃｈ数（発光素子群１１２内のチャネル数）は、図８～図１５に示す例（実施例１～８）のように、奇数であることがより好ましい。これは、結像レンズ１２１の物体高Ｒを最小化しつつ、発光素子１１１をより多く配置することが可能であるからである。１つの結像レンズ１２１に対向する発光素子の数が多くなれば、その分だけレンズアレイ１２全体の結像レンズ数を削減することができるため、結果として光書込装置１００及び画像形成装置１０００を小型化することが可能となる。
なお、Ｃｈ数（発光素子群１１２内のチャネル数）や発光素子群１１２内の発光素子１１１の総数は、主方向に最も離れた２つの発光素子１１１（第１発光素子Ｐ１、第２発光素子Ｐ２）が、最大物体高である限り、自由に設定することが可能である。
なお、Ｃｈ数（発光素子群１１２内のチャネル数）や発光素子群１１２内の発光素子１１１の総数は、主方向に最も離れた２つの発光素子１１１（第１発光素子Ｐ１、第２発光素子Ｐ２）が、最大物体高である限り、自由に設定することが可能である。
【0033】
図８～図１２に示す例（実施例１～５）では、各チャネル内の発光素子数を同一とした場合において、第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２以外の発光素子１１１の配置の規則性を各々変化させたパターンが示されている。この場合、いずれの例であっても同一の効果を得ることができるため、配線パターンや発光素子１１１における光源の形成条件等に基づいて、配置パターンが決定されることとなる。
【0034】
図１２に示す例（実施例５）では、チャネルがレンズ重心点Ｃ１から遠ざかるにつれて、チャネル内の発光素子数を少なくした場合を示している。このように、レンズ重心点Ｃ１から遠いチャネルほど発光素子数を少なくすることで、発光素子群１１２内において主方向端部に配される発光素子１１１の配置を結像レンズ１２１の外周円形状に倣わせることができるため、結像レンズ１２１の有効域を最大限に活用することが可能となる。
【0035】
図８～図１２及び図１４～図１８に示す例（実施例１～５、７～１１）では、チャネルＮとレンズ重心点Ｃ１とが一致する場合を示している。ここで、レンズ重心点Ｃ１を通る主方向と平行な直線を「レンズ重心線」とし、発光素子１１１の重心点から当該発光素子１１１の発光領域の副方向端部までの距離を「発光距離Ｈ（図６（ｂ）参照）」とする。この場合、第１発光素子Ｐ１を含むチャネルの重心線とレンズ重心線（ｙ＝０）との間隔は、０となっている。すなわち、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の副方向の位置ｙ１が０となるように配置されている。このように、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の副方向の位置ｙ１を０とすることで、結像レンズ１２１の物体高Ｒを最小化することが可能となる。
一方、図１３及び図１９に示す例（実施例６、１２）では、チャネルＮとレンズ重心点Ｃ１とが一致していない場合を示している。このように、製造バラつきや組み立て誤差又は設計上の都合等により、チャネルＮとレンズ重心点Ｃ１との間にズレが生じた場合であっても、結像レンズ１２１の物体高Ｒを抑制する効果を得ることができる。
一方、図１３及び図１９に示す例（実施例６、１２）では、チャネルＮとレンズ重心点Ｃ１とが一致していない場合を示している。このように、製造バラつきや組み立て誤差又は設計上の都合等により、チャネルＮとレンズ重心点Ｃ１との間にズレが生じた場合であっても、結像レンズ１２１の物体高Ｒを抑制する効果を得ることができる。
【0036】
図１６～図１８に示す例（実施例９～１１）では、Ｃｈ数（発光素子群１１２内のチャネル数）が偶数であり、かつ、チャネルＮとレンズ重心点Ｃ１とが一致している場合を示している。この場合、レンズ重心点Ｃ１を中心として副方向プラス側（例えばＣｈ１の方向）のチャネル数と副方向マイナス側（例えばＣｈ４の方向）のチャネル数とが等しくならないため、対称性は崩れてしまうものの、最大物体高を抑制する効果を得ることは可能である。
【0037】
図８～図１１、図１３、図１４及び図１６に示す例（実施例１～４、６、７、９）では、各チャネル内の発光素子１１１が、主方向に等間隔に配置された場合を示している。この場合、各発光素子１１１に対して電気的な配線を通すために必要な間隔を十分に確保することができるので、配線作業を容易に行うことが可能となり、発光基板１１を容易に成形することができる。
【0038】
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１０００の光書込装置１００によれば、発光素子群１１２は、発光素子１１１が、主走査方向及び副走査方向の二次元状に並べられて配置されている。発光素子群１１２内の発光素子１１１は、当該発光素子１１１を主線上に射影した際、主走査方向に等間隔に配置されている。発光素子群１１２の各々は、それぞれ対応する結像レンズ１２１と正対するように配置されている。発光素子群１１２内の発光素子１１１は、発光時間ごとにチャネルとしてグループ化されている。チャネル内の発光素子１１１の重心は、主走査方向と平行な直線上に並んでいる。チャネル内の発光素子１１１の重心を結ぶ直線を重心線としたとき、隣接する重心線の副走査方向の間隔は、副走査方向の解像度及び結像レンズ１２１の倍率に基づいて決定されている。発光素子群１１２内の発光素子１１１のうち主走査方向に最も離れた２つの発光素子１１１をそれぞれ第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２とし、結像レンズ１２１の重心点を発光基板１１上に射影した点をレンズ重心点としたとき、第１発光素子Ｐ１又は第２発光素子Ｐ２は、発光素子群１１２内の発光素子１１１のうち最もレンズ重心点から離れた位置に配置されている。第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２は、チャネルのうち最もレンズ重心点に近いチャネル内に配置されている。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、順次選択回路方式の制約を満足しつつ、１つの結像レンズ１２１に対向する発光素子１１１の数を減らすことなく物体高を狭めることができるので、結像レンズ１２１及びレンズアレイ１２のサイズを小さくすることが可能となり、装置の小型化を実現することができる。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、順次選択回路方式の制約を満足しつつ、１つの結像レンズ１２１に対向する発光素子１１１の数を減らすことなく物体高を狭めることができるので、結像レンズ１２１及びレンズアレイ１２のサイズを小さくすることが可能となり、装置の小型化を実現することができる。
【0039】
また、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２を含むチャネルの重心線とレンズ重心線とが一致している。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、結像レンズ１２１の物体高を最小化することができるので、結像レンズ１２１及びレンズアレイ１２のサイズを最大限小さくすることが可能となり、装置を最大限小さくすることができる。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、結像レンズ１２１の物体高を最小化することができるので、結像レンズ１２１及びレンズアレイ１２のサイズを最大限小さくすることが可能となり、装置を最大限小さくすることができる。
【0040】
また、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、発光素子群１１２内のチャネル数は、奇数である。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、結像レンズ１２１の物体高を最小化しつつ、発光素子１１１をより多く配置することが可能であるので、レンズアレイ１２全体の結像レンズ数を削減することが可能となり、装置の小型化を実現することができる。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、結像レンズ１２１の物体高を最小化しつつ、発光素子１１１をより多く配置することが可能であるので、レンズアレイ１２全体の結像レンズ数を削減することが可能となり、装置の小型化を実現することができる。
【0041】
また、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、チャネルがレンズ重心点から遠ざかるにつれて、当該チャネル内の発光素子数が少なくなる。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、発光素子群１１２内において主方向端部に配される発光素子１１１の配置を結像レンズ１２１の外周円形状に倣わせることができるので、結像レンズ１２１の有効域を最大限に活用することができる。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、発光素子群１１２内において主方向端部に配される発光素子１１１の配置を結像レンズ１２１の外周円形状に倣わせることができるので、結像レンズ１２１の有効域を最大限に活用することができる。
【0042】
また、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、チャネル内の発光素子１１１は、主走査方向に等間隔に配置されている。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、各発光素子１１１に対して電気的な配線を通すために必要な間隔を十分に確保することができるので、配線作業を容易に行うことが可能となり、発光基板１１を容易に成形することができる。
したがって、本実施形態に係る光書込装置１００によれば、各発光素子１１１に対して電気的な配線を通すために必要な間隔を十分に確保することができるので、配線作業を容易に行うことが可能となり、発光基板１１を容易に成形することができる。
【0043】
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0044】
例えば、第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２を含むチャネルの重心線とレンズ重心線との間隔が、発光距離Ｈよりも短くなるように、配置するようにしてもよい。この場合、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の副方向の位置ｙ１が発光距離Ｈよりも短くなるように配置される。このように、第１発光素子Ｐ１の重心点Ｃ２の副方向の位置ｙ１を発光距離Ｈよりも短くすることで、結像レンズ１２１の物体高Ｒを小さくすることが可能となる。
【0045】
以上のように、第１発光素子Ｐ１及び第２発光素子Ｐ２を含むチャネルの重心線とレンズ重心線との間隔を、発光距離Ｈよりも短くすることで、結像レンズ１２１の物体高Ｒをより小さくすることができるので、結像レンズ１２１及びレンズアレイ１２のサイズをより小さくすることが可能となり、装置の小型化を実現することができる。
【0046】
その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0047】
１０００ 画像形成装置
１００ 光書込装置
１１ 発光基板
１１１ 発光素子
１１２ 発光素子群
１１３ 射影部
１２ レンズアレイ
１２１ 結像レンズ
２００ 感光体（像担持体）
２１０ 帯電部
２２０ 現像部
３００ 中間転写ベルト
４００ 転写ローラー（転写部）
５００ 定着部
１００ 光書込装置
１１ 発光基板
１１１ 発光素子
１１２ 発光素子群
１１３ 射影部
１２ レンズアレイ
１２１ 結像レンズ
２００ 感光体（像担持体）
２１０ 帯電部
２２０ 現像部
３００ 中間転写ベルト
４００ 転写ローラー（転写部）
５００ 定着部
【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16】
【図17】
【図18】
【図19】