线式头用透镜阵列、线式头及图像形成装置.pdf

本发明涉及一种线式头用透镜阵列、线式头及图像形成装置。一种线式头用透镜阵列，其特征在于，具有多个发光元件组化成的发光元件组的线式头的发光元件组发出的光所入射的透镜在第一方向上排列多个而形成透镜行，该透镜行在与第一方向正交或大致正交的第二方向上配置多个，沿第三方向朝向与该透镜对置的像面射出入射光，透镜的透镜面具有自由曲面形状，透镜面在第三方向上具有多个焦点。由此，提供一种即使在多个透镜行之间且在达到像面的距离上产生差值的情况下也能够在像面上形成良好点的技术。

1、  一种线式头，具备：
头基板，其具有第一发光元件和第二发光元件；以及
透镜阵列，其具有使从所述第一发光元件发出的光在规定面上成像的第一正透镜和使从所述第二发光元件发出的光在所述规定面上成像的第二正透镜，
所述第一正透镜及所述第二正透镜具有自由曲面形状的透镜面，
该透镜面具有焦点距离不同的焦点。

2、  一种图像形成装置，具备：
形成潜像的潜像担载体；
头基板，其具有第一发光元件和第二发光元件；以及
透镜阵列，其具有使从所述第一发光元件发出的光在所述潜像担载体上成像的第一正透镜和使从所述第二发光元件发出的光在所述潜像担载体上成像的第二正透镜，
所述第一正透镜及所述第二正透镜具有自由曲面形状的透镜面，
该透镜面具有焦点距离不同的焦点。

3、  一种线式头用透镜阵列，具备：
使从发光元件发出的光在规定面上成像的第一正透镜；以及
使从与所述发光元件不同的发光元件发出的光在所述规定面上成像的第二正透镜，
所述第一正透镜及所述第二正透镜具有自由曲面形状的透镜面，
该透镜面具有焦点距离不同的焦点。

4、  根据权利要求3所述的线式头用透镜阵列，其中，
与所述第一正透镜及所述第二正透镜不同的透镜，配置在与配置所述第一透镜及所述第二透镜的第一方向正交或大致正交的第二方向上。

5、  根据权利要求3或4所述的线式头用透镜阵列，其中，
所述第一正透镜及所述第二正透镜具有相同的透镜形状的所述透镜面。

6、  根据权利要求3～5中任一项所述的线式头用透镜阵列，其中，
所述第一正透镜及所述第二正透镜由光硬化性树脂形成。

7、  根据权利要求3～6中任一项所述的线式头用透镜阵列，其中，
所述透镜阵列在玻璃基板上形成所述第一正透镜及所述第二正透镜。

线式头用透镜阵列、线式头及图像形成装置
技术领域
本发明涉及分别利用第一透镜及第二透镜使从第一发光元件及第二发光元件发出的光在规定面上成像的线式头、使用了该线式头的图像形成装置及应用于线式头的透镜阵列。
背景技术
例如专利文献1所记载，排列有多个透镜的透镜阵列以往就已提出，所述透镜阵列能够用于将来自发光元件的光束在像面上成像的线式头(专利文献1的光信息写入装置)。也就是说，在该专利文献的线式头中，针对将多个发光元件组化的发光元件组的每一个均设置透镜，使从发光元件组入射到透镜的光成像，在像面上形成点。
专利文献1：特开平2—4546号公报
不过，在专利文献1所述的装置中，构成线式头的透镜阵列在与感光体对置的同时接近配置。因此，在透镜阵列和感光体的间隔偏离预先设定的值时，难以在感光体表面良好地形成点。另外，在构成透镜阵列的透镜之间，达到感光体表面的距离相互不同时，即便能够良好地形成一部分点，也难以良好地形成剩余的点。另外，在使用这样的线式头进行图像形成时，会导致图像品质的劣化。
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规定面上良好地形成多个点的线式头、能够利用该线式头形成高品质的图像的图像形成装置以及应用于该线式头的线式头用透镜阵列。
为了达到上述目的，本发明的线式头，具备：头基板，其具有第一发光元件和第二发光元件；透镜阵列，其具有使从所述第一发光元件发出的光在规定面上成像的第一正透镜和使从所述第二发光元件发出的光在所述规定面上成像的第二正透镜，所述第一正透镜及所述第二正透镜具有自由曲面形状的透镜面，该透镜面具有焦点距离不同的焦点。
另外，为了达到上述目的，本发明的图像形成装置，具备：形成潜像的潜像担载体；头基板，其具有第一发光元件和第二发光元件；透镜阵列，其具有使从所述第一发光元件发出的光在所述潜像担载体上成像的第一正透镜和使从所述第二发光元件发出的光在所述潜像担载体上成像的第二正透镜，所述第一正透镜及所述第二正透镜具有自由曲面形状的透镜面，该透镜面具有焦点距离不同的焦点。
再有，为了达到上述目的，本发明的线式头用透镜阵列，具备：使从发光元件发出的光在规定面上成像的第一正透镜；使从与所述发光元件不同的发光元件发出的光在所述规定面上成像的第二正透镜，所述第一正透镜及所述第二正透镜具有自由曲面形状的透镜面，该透镜面具有焦点距离不同的焦点。
在这样构成的发明(线式头用透镜阵列、线式头、图像形成装置)中，分别利用第一正透镜及第二正透镜使从第一发光元件及第二发光元件发出的光在潜像担载体表面等规定面上成像。这样在规定面上形成多个点。不过，有时透镜阵列和规定面的距离产生变动或者第一正透镜及第二正透镜和规定面的距离之间产生差值。并且，在与现有技术同样用单焦点透镜构成第一正透镜及第二正透镜时，若产生上述的距离变动或距离之差，则点位置和形状等变化从而无法在规定面上良好地形成点。与之相对，在本发明中，第一正透镜及第二正透镜具有自由曲面形状的透镜面，且各透镜面具有相互不同的多个焦点。因而，从各发光元件发出的光在规定面附近的多个位置成像。其结果，即使在产生上述的距离变动或距离之差时，也能够在规定面上形成良好的点。
在此，也可以按照与所述第一正透镜及所述第二正透镜不同的透镜在与配置所述第一透镜及所述第二透镜的第一方向正交或大致正交的第二方向上配置的方式构成透镜阵列。通过这样二维配置透镜，能够使多个点在规定面上密集成像，能够以更高的分辨率进行曝光处理。
另外，也可以按照所述第一正透镜及所述第二正透镜具有相同的透镜形状的所述透镜面的方式构成线式头用透镜阵列。原因在于能够实现线式头用透镜阵列的结构的简化或者低成本化。
另外，也可以使所述第一正透镜及所述第二正透镜由光硬化性树脂形成。也就是说，光硬化性树脂通过照射光来硬化。因而，通过由该光硬化性树脂形成透镜，能够简单地制造线式头用透镜阵列，所以能够抑制线式头用透镜阵列的成本。
另外，也可以在玻璃基板上形成第一正透镜及第二正透镜。也就是说，玻璃的线膨胀系数比较小。因而，通过在玻璃基板上形成第一正透镜及第二正透镜，能够抑制温度变化造成的透镜阵列的变形，能够不依赖于温度实现良好曝光。
附图说明
图1是本说明书中使用的用语的说明图；
图2是本说明书中使用的用语的说明图；
图3是表示本发明的图像形成装置的一例的图；
图4是表示图3的图像形成装置的电气构成的图；
图5是表示本实施方式的线式头的概略的立体图；
图6是图5所示的线式头的A-A线局部剖视图；
图7是表示头基板的背面的构成的图；
图8是表示头基板背面设置的发光元件组的构成的图；
图9是本实施方式的透镜阵列的俯视图；
图10是透镜阵列和头基板等的长度方向的剖视图；
图11是表示第一透镜的结构的图；
图12是表示第一透镜的焦点的位置的图；
图13是用于说明利用线式头形成的点的立体图；
图14是表示线式头的点形成动作的图；
图15是表示发光元件组的另一构成的俯视图；
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构成的图；
图17是表示本发明的线式头的另一实施方式的立体图；
图18是图17所示的线式头的宽度方向局部剖视图；
图19是表示实施例的成像光学系统的图；
图20是实施例的线式头及感光体鼓的A-A线局部剖视图；
图21是表示实施例的光学系统各部分的图；
图22是表示包括中央透镜的光学系统的数据的图；
图23是表示非球面的定义式的图；
图24是表示XY多项式面的定义式的图；
图25是表示包括中央透镜的光学系统的面S4的系数值的图；
图26是表示包括中央透镜的光学系统的面S7的各系数值的图；
图27是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的数据的图；
图28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29是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的面S7的各系数值的图；
图30是表示实施例的成像光学系统的成像位置附近的图；
图31是表示实施例的成像光学系统所形成的点的大小的图。
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；LR、LR1、LR2、LR3—区域；FP、FP1、FP2、FP3—焦点；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)；Doa—光束的行进方向(第三方向)。
具体实施方式
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一对一的对应关系配置在头基板293上的多个(图1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295一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。
另外，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。另外，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Pls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Pls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。
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Pelr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.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11相对于装置主体1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1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1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1000kΩ·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77一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83一体地构成。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83一起移动。
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Pe1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 FilmTransistor)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295一对一地设有多个导光孔2971)。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Doa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—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。这样设置的多个透镜行LSR分别在副扫描方向SD上与感光体鼓表面的相互不同的位置对置。另外，各透镜行LSR在长度方向LGD上以透镜间距Pls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。
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的背面2991—t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，在透光性基板上形成透镜LS。并且，使光硬化性树脂硬化而形成透镜LS后，将模具脱模。再有，在透镜阵列299上形成的各透镜LS具有相互相同的结构。
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，能够根据线式头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线式头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LS1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，在本实施方式中，第一透镜LS1是物点侧或发光元件侧透镜，第二透镜LS2是像侧透镜。
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。相对于该成像光学系统，在光束的行进方向Doa(换言之成像光学系统和像面的对置方向)上感光体鼓21表面(像面)与之对置，各透镜LS朝向感光体鼓表面射出光束。因而，从发光元件组295射出的光束利用第一透镜LS1及第二透镜LS2成像，在感光体鼓表面(像面)形成点SP。并且，在本实施方式中，第二透镜LS2是具有单一焦点的单焦点透镜，而第一透镜LS1是具有焦点距离相互不同的三个焦点的透镜。也就是说，第一透镜LS1的透镜面LSF具有多个区域LR，该多个区域LR各自的焦点FP的位置在光束的行进方向Doa(第三方向)上相互不同。
图11是表示第一透镜的结构的图，该图上段的“剖视图”一栏相当于包括光轴OA的第一透镜LS1的剖视图，该图下段的“俯视图”一栏相当于从光束的行进方向Doa的上游侧观察第一透镜LS1时的俯视图。该第一透镜LS1的透镜面LSF具有自由曲面形状，该透镜面LSF在光束的行进方向Doa上具有多个焦点FP。具体如下所述。如图11所示，第一透镜LS1具有相对于光轴OA旋转对称的形状。另外，第一透镜LS1的透镜面LSF分割成三个区域LR。具体而言，在透镜面LSF上设置位于中央的第一区域LR1、位于该第一区域LR1的外侧的第二区域LR2和进一步位于上述第一、第二区域LR1、LR2的外侧的第三区域LR3。该第一区域LR1是以光轴OA为中心的圆形区域。另外，第二区域LR2是围绕第一区域LR1与第一区域LR1同心的圆环区域(环状区域)。再有，第三区域LR3是围绕第一及第二区域LR1、LR2与第一区域LR1(及第二区域LR2)同心的圆环区域(环状区域)。如该图的“剖视图”一栏所示，按照第一区域LR1、第二区域LR2、第三区域LR3的顺序而具有更厚的透镜厚度。也就是说，第一区域LR1具有最厚的透镜厚度，第三区域LR3有最薄的透镜厚度。并且，各区域LR1～LR3具有相互不同的焦点FP。
图12是表示第一透镜的焦点的位置的图，表示相对于第一透镜LS1入射了平行光(也就是说，来自无限远方的物点的光)的情况。如该图所示，入射到第一透镜LS1之前的光束LB相互平行。然而，入射到第一透镜LS1之后的光束LB的轨迹根据光束LB入射到透镜面LSF的哪个区域LR而有所不同。也就是说，入射到第一区域LR1的第一光束LB1在第一区域LR1的焦点FP1成像，入射到第二区域LR2的第二光束LB2在第二区域LR2的焦点FP2成像，入射到第三区域LR3的第三光束LB3在第三区域LR3的焦点FP3成像。并且，各焦点FP1～FP3的位置在光束的行进方向Doa上相互不同，按照焦点FP2、焦点FP1、焦点FP3的顺序在光束的行进方向Doa上排列成直线状或大致直线状。
也就是说，第一透镜LS1作为具有焦点距离相互不同的多个焦点FP1～FP3的多焦点透镜而发挥功能。其结果，包括多焦点透镜LS1的成像光学系统具有多个成像位置IFP。结合图10进行说明，入射到第一区域LR1的第一光束LB1在成像位置IFP1成像，入射到第二区域LR2的第二光束LB2在成像位置IFP2成像，入射到第三区域LR3的第三光束LB3在成像位置IFP3成像。并且，各成像位置IFP1～IFP3在光束的行进方向Doa上相互不同，按照成像位置IFP2、成像位置IFP1、成像位置IFP3的顺序在光束的行进方向Doa上排列成直线状或大致直线状。这样，利用成像的成像光束在感光体鼓表面形成点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13是用于说明由线式头形成的点的立体图。再有，图13中省略了透镜阵列299的记载。如图13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_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_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_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14是表示上述线式头的点形成动作的图。以下，利用图7、图13、图14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295_1、295A4等的发光元件行2951R(图13)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14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14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成像光学系统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_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14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_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14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14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14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，第一透镜LS1是具有焦点距离相互不同的多个焦点的多焦点透镜。即，第一透镜的透镜面LSF具有多个区域LR，多个区域LR各自的焦点FP的位置在光束的行进方向Doa上相互不同。因而，入射到各区域LR的光分别在光束的行进方向Doa上相互不同的成像位置IFP1～IFP3成像(图10)。因而，即便感光体鼓表面的位置在光束的行进方向Doa上变动，利用成像光束在感光体鼓表面形成的点的形状的变动也能够得到抑制。
如本实施方式所述，在将二维排列有多个透镜LS的透镜阵列299用于线式头29时，有时会产生如下的问题。也就是说，由于线式头29及图像形成装置的组装精度上存在一定的公差，所以有时透镜阵列299相对于感光体鼓21表面倾斜安装。这种情况下，有可能在透镜LS之间，在光束的行进方向Doa上达到感光体鼓21表面的距离(工件距离)上产生差值。另外，在圆筒状的感光体鼓21的表面(周面)成像点时，如图13所示，感光体鼓21的表面具有有限的曲率。此时，有可能在多个透镜行之间产生上述的距离差。或者，在使用了感光体鼓的图像形成装置中，能够使感光体鼓表面沿着与宽度方向平行或大致平行的副扫描方向移动的同时执行点形成动作，不过，在这种结构中终究会由于感光体鼓的偏心等有可能在多个透镜行之间产生上述的距离差。并且，由于上述各种原因，在透镜行LSR之间，在光束的行进方向Doa上达到感光体鼓21表面的距离上产生差值，由此有时无法在感光体鼓21表面形成良好的点SP。这样，有时会产生上述问题之一或复合产生多个问题。
与此相对，在本实施方式中，即使在透镜LS和感光体鼓21表面的距离不同于规定值或者透镜LS之间达到感光体鼓21表面的距离不同的情况下，也能够在感光体鼓21表面良好地成像点SP。对此，结合图10进行说明。如该图所示，按照成像位置IFP2、成像位置IFP1、成像位置IFP3的顺序，各成像位置IFP在光束的行进方向Doa上排列。因而，只要在成像位置IFP2～成像位置IFP3的范围(成像范围)或者包括成像范围而比该成像范围稍大的范围内存在感光体鼓表面，就能够在感光体鼓表面形成良好的点SP。
也就是说，例如在第一透镜LS1是单焦点透镜且成像光学系统只具有单一的成像位置IFP1时，若感光体鼓表面偏离成像位置IFP1，则点SP变大而模糊。与此相对，在第一透镜LS1是具有焦点距离不同的多个焦点的多焦点透镜且成像光学系统具有多个成像位置IFP的本实施方式中，感光体鼓表面位置的变动所造成的点SP的模糊得到抑制。原因在于，在感光体鼓21表面接近透镜阵列299时，能够利用在成像位置IFP2成像的成像光束形成良好的点SP，并且，在感光体鼓表面远离透镜阵列299时，能够利用在成像位置IFP3成像的成像光束形成良好的点SP。
这样，在本实施方式中，由于第一透镜LS1是具有焦点距离不同的多个焦点的多焦点透镜，所以即使在感光体鼓21表面和透镜阵列299的距离(工件距离)产生变动时，也能够形成良好的点SP。因而，即使在由于已经叙述的各种理由而在多个透镜行LSR之间产生了工件距离之差时，也不会在各透镜行LSR所形成的点SP的形状上产生大的差值，能够在感光体鼓表面形成良好的点SP。
另外，如上述实施方式所述，在发光元件组295具有图8所示的结构时，特别适合应用本发明。也就是说，从发光元件组295射出的光束利用成像光学系统成像后以规定的视场角入射到感光体鼓21表面。不过，如图8所示，在发光元件组295中，多个发光元件2951沿着长度方向LGD排列配置。因而，从位于长度方向LGD的端部的发光元件2951(端部发光元件)射出的光束以比较大的视场角入射到感光体鼓21表面。因而，利用来自端部发光元件的光束形成的点容易受到工件距离的变动。与此相对，在应用了本发明时，能够抑制相对于所述工件距离的变动的点SP的变动，可实现良好的点形成。
另外，在本实施方式中，由于第一透镜LS1所具有的多个焦点FP1～FP3在光束的行进方向Doa上排列成直线状或大致直线状，所以能够在感光体鼓表面形成更良好的点SP。以下对此进行说明。焦点FP1～FP3在行进方向Doa上没有排列成直线状或大致直线状，而是排列成锯齿形时，成像位置IFP1～IFP3也排列成锯齿形。在此，图10中，考虑成像位置IFP2相对于第一成像位置IFP1向长度方向LGD(或者宽度方向LTD)偏离的情况。此时，利用第一光束LB1形成的点SP和利用第二光束LB2形成的点SP形成在长度方向LGD(或者宽度方向LTD)上不同的位置。因而，若感光体鼓表面的位置在光束的行进方向Doa上产生变动，则点SP的形成位置在长度方向LGD(或者宽度方向LTD)上产生变动。与此相对，在本实施方式中，由于多个焦点FP1～FP3在光束的行进方向Doa上排列成直线状或大致直线状，所以成像位置IFP1～IFP3也在光束的行进方向Doa上排列成直线状或大致直线状。因而，能够不依赖于感光体鼓表面的位置变动，使点SP的形成位置在长度方向LGD及宽度方向LTD上大致恒定，实现更良好的点形成动作。
另外，在本实施方式中，多个区域LR中的一区域(第一区域LR1)为圆形区域，该一区域以外的其他区域(第二区域LR2、第三区域LR3)为围绕圆形区域并与圆形区域同心的环状区域。因而，第一透镜LS1的透镜面LSF的形状是以圆形区域及环状区域的同心为中心的旋转对称形状。因而，能够简单地构成透镜LS1，实现透镜阵列299A的结构的简化或者低成本化。
另外，如上所述，在本实施方式中，能够不依赖于多个透镜行LSR之间的工件距离之差而形成一样的点SP。换言之，能够在不考虑多个透镜行LSR之间的工件距离之差的情况下构成各透镜LS。因此，有效利用所述优点以透镜阵列299A的各透镜LS具有同一结构的方式构成透镜阵列299A。也就是说，本实施方式能够实现透镜阵列299A的结构的简化或者低成本化，故作为优选。
C.其他
这样，在上述实施方式中，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”，光束的行进方向Doa相当于本发明的“第三方向”。另外，透镜阵列299A相当于本发明的“线式头用透镜阵列”。并且，构成该透镜阵列299A的第一透镜LS1相当于本发明的“透镜”，长度方向LGD上排列的两个透镜LS1之一相当于本发明的“第一正透镜”，另一个相当于本发明的“第二正透镜”。另外，感光体鼓21相当于本发明的“潜像担载体”，其表面相当于本发明的“潜像担载体的表面”及“规定面”。
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。在该发光元件行2951R中，各发光元件2951以元件间距Pel(＝0.021[mm])的4倍间距(＝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—1、2951R—2、2951R—3、2951R—4)。在宽度方向LTD上，发光元件行2951R—4和发光元件行2951R—1之间的间距为0.1155[mm]，发光元件行2951R—4和发光元件行2951R—2之间的间距为0.084[mm]，发光元件行2951R—4和发光元件行2951R—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2951R—1及发光元件行2951R—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2951R—1、2951R—2构成一个发光元件行组2951RT，并且由中心线CTL下侧的2行2951R—3、2951R—4构成一个发光元件行组2951RT。在各发光元件行组2951RT中，两个发光元件行2951R在长度方向LGD上以元件间距Pel(＝0.021[mm])的2倍(＝0.042[mm])相互错开。而且，两个发光元件行组2951RT在长度方向LGD上以元件间距Pel(＝0.021[mm])相互错开。因而，四个发光元件行2951R在长度方向LGD上以元件间距Pel(＝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2951x之间的间距为1.239[mm]，长度方向LGD的端部发光元件2951x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(＝1.77[mm])排列3个(295R—1、295R—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—1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—1在长度方向LGD上错开0.59275[mm]。因而，发光元件组行295R—1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，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1个以上的结构也能够应用本发明。例如，参照图17及图18对透镜行LSR为1行的实施方式进行说明。
图17是表示本发明的线式头的另一实施方式的立体图。另外，图18是图17所示的线式头的宽度方向局部剖视图，是与透镜LS的光轴OA平行的截面。以下，主要说明结合图5等说明的实施方式与另一实施方式的不同点，对共同点赋予相当符号省略说明。
在另一实施方式中，设置配置有发光元件组295的头基板293，并且在光束的行进方向Doa上排列设置有两个透镜阵列299A、299B。在头基板293中，在长度方向LGD上排列配置有多个发光元件组295。在各透镜阵列299A、299B中，针对每个发光元件组295都设有透镜LS，多个透镜LS在长度方向LGD上以透镜间距Pls排列而构成一个透镜行LSR。在该另一实施方式中，在各透镜阵列299A、299B中，透镜LS形成在透镜阵列基板2991的背面2991—t。
这样，在采用了一列配置透镜LS的透镜阵列的线式头29中，例如相对于感光体鼓21表面倾斜安装透镜阵列299时，与上述实施方式同样，有可能在透镜LS之间，在光束的行进方向Doa上达到感光体鼓21表面的距离(工件距离)上产生差值。不过，通过在该实施方式中应用本发明，也就是说构成透镜LS的透镜面为自由曲面形状且具有焦点距离相互不同的多个焦点而构成，由此能够不依赖于感光体鼓21表面的位置，使点SP的形成位置大致恒定，实现更良好的点形成动作。
另外，在上述实施方式中，具有焦点距离相互不同的多个焦点的多焦点透镜LS1，在透镜阵列基板的背面2991—t上形成透镜LS而构成。不过，也可以在透镜阵列基板2991的表面2991—h上形成具有焦点距离相互不同的多个焦点的多焦点透镜LS1而构成透镜阵列299A。
另外，在上述实施方式中，在构成成像光学系统的多个透镜LS中，第一透镜LS1由具有焦点距离相互不同的多个焦点的多焦点透镜构成，不过，也可以由多焦点透镜构成第二透镜LS2。不过，如在后面说明的实施例(图19、图20)所说明那样，在光轴OA上配置光圈的情况下，优选相对于光圈位于像侧(感光体鼓21表面侧)的透镜面特别是在像侧最接近光圈的透镜面具有焦点距离相互不同的多个焦点而构成。
另外，在上述实施方式中，透镜LS1具有3个焦点，不过，透镜LS1的焦点的个数不限于3个，只要是2个以上即可。也就是说，作为多焦点透镜，能够采用具有焦点距离相互不同的多个焦点的透镜。
另外，在上述实施方式中，第一透镜LS1具有相对于光轴OA旋转对称的形状。不过，第一透镜LS1的形状相对于光轴OA旋转对称并不是本发明必须的要件。
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，在透镜阵列基板2991上形成透镜LS而构成透镜阵列299。也就是说，透镜阵列基板2991和透镜LS分体构成。不过，也可以用同一材料一体构成透镜阵列基板2991和透镜LS。
另外，在上述实施方式中，透镜阵列299A的各透镜LS1具有相互相同的结构，不过，这些透镜LS1具有同一结构并不是本发明必须的要件。因而，也可以在各透镜LS1之间以不同的结构构成。
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。
[实施例]
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。
图19是表示实施例的成像光学系统的图，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OB1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排列构成透镜列的方式排列包括各透镜LS的光学系统。
图20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。
在该实施例中，各光学系统在图20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。在图20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，工件距离相互相等。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上的工件距离存在距离ΔWD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21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22是表示包括中央透镜的光学系统的数据的图，面间隔的单位为[mm]。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)分割成3份，具有与图11所示的结构同样的三个区域LR1、LR2、LR3。各区域LR1～LR3为非球面。图23是表示非球面的定义式的图，第一透镜LS1的透镜面形状由该定义式和图25所示的系数赋予。另外，第二透镜LS2的透镜面(面编号S7)为自由曲面(XY多项式面)。图24是表示XY多项式面的定义式的图，第二透镜LS2的透镜面形状由该定义式和图26所示的系数赋予。在此，图25是表示包括中央透镜的光学系统的面S4的系数值的图，
表示第一区域LR1、第二区域LR2、第三区域LR3各自的各系数。另外，图26是表示包括中央透镜的光学系统的面S7的各系数值的图。
图27是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的数据的图，面间隔的单位为[mm]。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)分割成3份，具有与图11所示的结构同样的三个区域LR1、LR2、LR3。各区域LR1～LR3为非球面，第一透镜LS1的透镜面形状由图23的定义式和图28所示的系数赋予。另外，第二透镜LS2的透镜面(面编号S7)为自由曲面(XY多项式面)，第二透镜LS2的透镜面形状由图24的定义式和图29所示的系数赋予。在此，图28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，表示第一区域LR1、第二区域LR2、第三区域LR3各自的各系数。另外，图29是表示包括上游透镜、下游透镜的光学系统的面S7的各系数值的图。
如上所述，各成像光学系统的第一透镜LS1的透镜面具有第一区域LR1～第三区域LR3，各区域LR1～LR3具有相互不同的焦点。因而，本实施例的成像光学系统具有下述的成像特性。
图30是表示实施例的成像光学系统的成像位置附近的图。如该图所示，入射到第一区域LR1的第一光束LB1在成像位置IFP1成像，入射到第二区域LR2的第二光束LB2在成像位置IFP2成像，入射到第三区域LR3的第三光束LB3在成像位置IFP3成像。并且，成像位置IFP1～IFP3在光束的行进方向Doa上排列成直线状或大致直线状。因而，如下面的图31所示，相对于光束的行进方向Doa上的感光体鼓表面位置的变动，点大小的变动受到抑制。
图31是表示实施例的成像光学系统所形成的点的大小(点尺寸)的图。该图的横轴所表示的“散焦(defocus)”相当于光束的行进方向Doa上的感光体鼓表面的变动量，纵轴表示点尺寸。也就是说，该图表示相对于感光体鼓表面的变动的点尺寸的变化。该图的附以“SLA”的曲线表示作为透镜使用了称作所谓的SLA(日本板硝子株式会社的注册商标)的折射率分布型杆透镜的成像光学系统所形成的点的大小。该图的附以“MLA0°”的曲线表示本实施例的成像光学系统的成像特性，表示利用视场角为0°的成像光束形成的点的尺寸。该图的附以“MLA7°”的曲线表示本实施例的成像光学系统的成像特性，表示利用视场角为7°的成像光束形成的点的尺寸。如图31所示，在使用了SLA的成像光学系统中，散焦变动±15[μm]使得点尺寸变动3[μm]。另一方面，在本实施例的成像光学系统中判断出，不依赖于成像光束的视场角，即使散焦变动±15[μm]，点尺寸也大致恒定。这样，本实施例相对于感光体鼓表面位置的移动能够抑制点大小的变动，故作为优选。