專利名稱：激光掃描單元和具有該單元的彩色激光打印機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光掃描單元和具有該單元的成像裝置。更特別地，本發(fā)明涉及這樣一種激光掃描單元和具有該激光掃描單元的成像裝置，即，在所述激光掃描單元中，通過根據(jù)在副掃描方向上的傾斜入射掃描光學(xué)系統(tǒng)的各光路而形成在相同方向的掃描行偏轉(zhuǎn)，使掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差得到減少。
背景技術(shù)：
在激光打印機中，激光掃描單元通過把激光束掃描到感光鼓上來形成靜電潛像。黑白激光打印機把黑色墨熔凝在紙張上。因此，黑白激光打印機中僅使用一個激光掃描單元和一個有機光電導(dǎo)單元(OPC)。因為彩色激光打印機把具有四種顏色例如黑色(K)、品紅色(M)、黃色(Y)和青色(C)的墨轉(zhuǎn)移到紙張上，所以彩色激光打印機需要四個激光掃描單元和四個OPC感光鼓。然而，在彩色激光打印機的制造成本中占最大分量的組件是激光掃描單元。因此，盡可能減少激光掃描單元的數(shù)量是降低彩色激光打印機成本的一種方法。另外，彩色激光打印機存在用于轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)多面鏡的心軸電機內(nèi)依據(jù)每種顏色產(chǎn)生顫動的問題，因此具有不同性能的四個激光掃描單元中的每個出現(xiàn)定期的搖動。為克服彩色激光打印機內(nèi)的此問題，可使用電力、機械或光學(xué)方法來調(diào)節(jié)微小顫動和定期搖動。此過程導(dǎo)致組裝性能降低，并導(dǎo)致制造成本增加。因此，為降低彩色激光打印機的制造成本并提高圖畫質(zhì)量，已實現(xiàn)采用一個激光掃描單元的彩色圖像。
圖1表示在日本專利公報特開No.2004-070108中公開的光學(xué)掃描器。光學(xué)掃描器包括光源裝置1、偏轉(zhuǎn)從該光源裝置1發(fā)出的光通量的偏轉(zhuǎn)裝置5、設(shè)在光源裝置1與偏轉(zhuǎn)裝置5之間的多個鏡2、3和4、以及使利用偏轉(zhuǎn)裝置5偏轉(zhuǎn)的光通量在被掃描表面8上成像的掃描光學(xué)系統(tǒng)6。從光源裝置1發(fā)出的兩個光通量沿副掃描方向朝向偏轉(zhuǎn)裝置5的轉(zhuǎn)軸的垂直面以一定的傾斜入射角傾斜入射，并在被掃描表面8上成像。光學(xué)掃描器當(dāng)處于球面像差被補償?shù)膮^(qū)域內(nèi)時盡管存在傾斜入射角但總是在掃描光學(xué)元件的光軸上成像，且使成像位置在沿主掃描方向的有效掃描界限內(nèi)傾斜入射的兩個光通量的被掃描表面上沿副掃描方向重合或近似重合，從而減小掃描行偏轉(zhuǎn)。
圖2A是傳統(tǒng)縱列式激光掃描單元的主掃描方向的剖視圖，其中，圖1所示的傾斜入射掃描光學(xué)系統(tǒng)被設(shè)置成相對于偏轉(zhuǎn)裝置5兩側(cè)對稱。圖2B是圖2A所示傳統(tǒng)縱列式激光掃描單元的副掃描方向的剖視圖。
參照圖2A和2B，一個偏轉(zhuǎn)裝置5用于第一至第四光源1a、1b、1c和1d，且多個反射鏡2a、2b、2c、2d、3a、3b、3c、3d、4a和4b設(shè)在第一至第四感光鼓8a、8b、8c和8c中，第一至第四感光鼓8a、8b、8c和8c中的每個對應(yīng)于第一至第四光源1a、1b、1c和1d中的每個。反射鏡在第一至第四感光鼓8a、8b、8c和8c中的每個上形成靜電潛像。投射到偏轉(zhuǎn)裝置5上且從該偏轉(zhuǎn)裝置5反射的光束沿副掃描方向朝向該偏轉(zhuǎn)裝置5的轉(zhuǎn)軸的垂直面傾斜一定的傾斜入射角。
需要注意掃描光學(xué)系統(tǒng)6前后的反射鏡的排列形狀。類似于現(xiàn)有技術(shù)，在縱列式激光掃描單元中，投射到偏轉(zhuǎn)裝置上且從該偏轉(zhuǎn)裝置反射的光束沿副掃描方向以一定的傾斜入射角傾斜入射，以當(dāng)該偏轉(zhuǎn)裝置薄時利用位于該偏轉(zhuǎn)裝置后面的光路上的反射鏡使光束相互分離，由此，出現(xiàn)沿副掃描方向相對于光路對稱的掃描行偏轉(zhuǎn)，而與掃描光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)量或者排列無關(guān)。也就是說，從沿上下方向設(shè)置的光源發(fā)出的光束掃描過偏轉(zhuǎn)裝置，并形成對稱的掃描行偏轉(zhuǎn)。如圖2B和3A所示，來自第一光源1a的第一偏轉(zhuǎn)光通量BMa和來自第二光源1b的第二偏轉(zhuǎn)光通量BMb被對稱地偏轉(zhuǎn)，且第一掃描行偏轉(zhuǎn)Ba和第二掃描行偏轉(zhuǎn)Bb朝向相反方向偏轉(zhuǎn)。另外，來自第三光源1c的第三偏轉(zhuǎn)光通量BMc和來自第四光源1d的第四偏轉(zhuǎn)光通量BMd被對稱地偏轉(zhuǎn)，且第三掃描行偏轉(zhuǎn)Bc和第四掃描行偏轉(zhuǎn)Bd朝向相反方向偏轉(zhuǎn)。
參照圖2B和3B，第一掃描行偏轉(zhuǎn)Ba經(jīng)由設(shè)在偏轉(zhuǎn)裝置5后面的第一和第二鏡7a和7c反射兩次并在第一感光鼓8a上成像，同時該第一掃描行偏轉(zhuǎn)Ba的方向不改變。第二掃描行偏轉(zhuǎn)Bb經(jīng)由設(shè)在偏轉(zhuǎn)裝置5后面的第三鏡7b反射一次并在第二感光鼓8b上成像，同時該第二掃描行偏轉(zhuǎn)Bb的方向改變。第三掃描行偏轉(zhuǎn)Bc經(jīng)由設(shè)在偏轉(zhuǎn)裝置5后面的第四和第五鏡7d和7f反射兩次并在第三感光鼓8c上成像，同時該第三掃描行偏轉(zhuǎn)Bc的方向不改變。第四掃描行偏轉(zhuǎn)Bd經(jīng)由設(shè)在偏轉(zhuǎn)裝置5后面的第六鏡7e反射一次并在第四感光鼓8d上成像，同時該第四掃描行偏轉(zhuǎn)Bd的方向改變。結(jié)果，如圖3B所示，在第一至第四感光鼓8a、8b、8c和8c中的每個上成像的第一至第四掃描行偏轉(zhuǎn)Ba、Bb、Bc和Bd相對于副掃描方向沿著垂直相反的方向形成。
當(dāng)形成彩色圖像時，重要的是補償單色的掃描行偏轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)各個單色相互結(jié)合時出現(xiàn)的掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差導(dǎo)致更嚴重的問題。因此，已提出各種用于補償每種顏色的掃描行偏轉(zhuǎn)以使之具有相同方向和相同量的方法和構(gòu)造。在現(xiàn)有技術(shù)中，基于具有最大掃描行偏轉(zhuǎn)的光路來補償其余三條光路的掃描行偏轉(zhuǎn)，以補償掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差。然而，因為各個掃描行偏轉(zhuǎn)的方法并不相同，所以對掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差的補償受到限制。
因此，需要一種具有可減小掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差的改進激光掃描單元的成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示范實施例提供這樣一種激光掃描單元及具有該激光掃描單元的成像裝置，其中，通過依據(jù)沿副掃描方向的傾斜入射掃描光學(xué)系統(tǒng)的每條光路朝向相同方向形成掃描行偏轉(zhuǎn)來減小該掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，激光掃描單元包括對稱設(shè)置的多個光源以及用于偏轉(zhuǎn)從該多個光源起沿副掃描方向?qū)ΨQ的傾斜入射光束的可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)器。第一和第二f-θ透鏡把利用偏轉(zhuǎn)器反射的光束集中在多個感光鼓上的掃描行上，且相對于該偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置。鏡朝向相應(yīng)的感光鼓引導(dǎo)已通過第一和第二f-θ透鏡的光束。該鏡相對于偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸不對稱地設(shè)置，以使形成在相應(yīng)感光鼓上的掃描行朝向相同的方向偏轉(zhuǎn)。
設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的多個光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的多個光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量都等于變量n。設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的多個光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的多個光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量都等于變量m。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種激光掃描單元包括對稱設(shè)置且輻射第一、第二、第三和第四光束的第一、第二、第三和第四光源以及用于偏轉(zhuǎn)從每個該光源起沿副掃描方向?qū)ΨQ的傾斜入射光束的可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)器。第一f-θ透鏡把利用偏轉(zhuǎn)器反射的第一和第二光束集中在第一和第二感光鼓上的掃描行上。第二f-θ透鏡把利用偏轉(zhuǎn)器反射的第三和第四光束集中在第三和第四感光鼓上的掃描行上，且相對于第一f-θ透鏡和偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置。鏡朝向相應(yīng)的感光鼓引導(dǎo)已通過第一和第二f-θ透鏡的光束。經(jīng)偏轉(zhuǎn)的光束分別朝向偏轉(zhuǎn)器的左上部、左下部、右上部和右下部前進。設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量都等于變量n。設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的多個鏡的數(shù)量都等于變量m。變量n與m相互不同。
變量n和m是1、2和3中任一個。
變量n與m的差為1。
設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的鏡和設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的鏡相隔預(yù)定間距G。設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的鏡和設(shè)在從朝向偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的光源中輻射的光束路徑上的鏡相隔預(yù)定間距G。
偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸與感光鼓的中心線相隔間距G的1/2，以使范圍為從每個光源至每個相應(yīng)感光鼓的光路長度基本相等。
自以下結(jié)合附圖公開本發(fā)明示范實施例的詳細說明，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和顯著特征將變得明顯。


通過參照附圖詳細說明本發(fā)明的示范實施例，本發(fā)明的以上及其它特征和優(yōu)點將變得更明顯，其中圖1表示在日本專利公報特開No.2004-070108中公開的光學(xué)掃描器；圖2A是傳統(tǒng)縱列式激光掃描單元的主掃描方向的剖視圖；圖2B是圖2A所示傳統(tǒng)縱列式激光掃描單元的副掃描方向的剖視圖；圖3A表示在圖2A所示傳統(tǒng)縱列式激光掃描單元中光束從偏轉(zhuǎn)器反射后形成的掃描行偏轉(zhuǎn)；圖3B表示在圖2A所示傳統(tǒng)縱列式激光掃描單元中光束從設(shè)在每條光路上的鏡反射后形成的掃描行偏轉(zhuǎn)；
圖4是依據(jù)本發(fā)明示范實施例的激光掃描單元的局部側(cè)視圖；圖5是圖4所示激光掃描單元的前視圖；圖6A和6B表示用在圖4所示激光掃描單元中的f-θ透鏡；圖7表示在圖4所示激光掃描單元中光束從偏轉(zhuǎn)器反射后形成的掃描行偏轉(zhuǎn)與光束從設(shè)在每條光路上的反射鏡反射后形成的掃描行偏轉(zhuǎn)的比較；圖8是一幅前視圖，其中，偏轉(zhuǎn)器的位置被調(diào)節(jié)以使圖5所示激光掃描單元中范圍為從光源至每個感光鼓的每條光路的長度基本相等；圖9是依據(jù)本發(fā)明另一示范實施例的激光掃描單元的前視圖；以及圖10是具有依據(jù)本發(fā)明一種示范實施例的激光掃描單元的成像裝置的示意圖。
在所有附圖中，相同參考標記將被理解為指代相同部件、組件和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照表示本發(fā)明示范實施例的附圖更充分地說明本發(fā)明。
依據(jù)本發(fā)明一種示范實施例的激光掃描單元包括多個兩側(cè)對稱設(shè)置的光源；以及用于偏轉(zhuǎn)從該多個光源起沿副掃描方向兩側(cè)對稱且以一定傾斜入射角傾斜入射的光束的偏轉(zhuǎn)器。為形成彩色圖像，在感光鼓上形成靜電潛像。光束傾斜入射到偏轉(zhuǎn)器上并從該偏轉(zhuǎn)器反射，以在被掃描表面上形成掃描行偏轉(zhuǎn)。設(shè)在偏轉(zhuǎn)器與被掃描表面之間的鏡相對于該偏轉(zhuǎn)器不對稱地設(shè)置，以使掃描行偏轉(zhuǎn)的方向基本相同。也就是說，調(diào)節(jié)鏡的數(shù)量和排列，使形成在各個感光鼓上的掃描行偏轉(zhuǎn)的方向基本相同，以便易于減小該掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差。
圖4是依據(jù)本發(fā)明示范實施例的激光掃描單元100的局部側(cè)視圖。激光掃描單元100包括沿上下方向設(shè)置的第一和第二光源101和102、基本平行于該第一和第二光源101和102設(shè)置的第三和第四光源103和104、以及用于偏轉(zhuǎn)從第一至第四光源101、102、103和104發(fā)出的光束的偏轉(zhuǎn)器140。第一至第四光源101、102、103和104可以是用于輻射具有不同波長的第一至第四光束L1、L2、L3和L4的激光二極管。偏轉(zhuǎn)器140可以是利用電機142轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)多面鏡。第一至第四光束L1、L2、L3和L4依據(jù)偏轉(zhuǎn)器140的轉(zhuǎn)動而被反射，并掃描到與該第一至第四光束L1、L2、L3和L4對應(yīng)的第一至第四感光鼓171、172、173和174的被掃描表面上，如圖5所示。第一至第四光源101、102、103和104被開關(guān)控制以在暴露表面上形成靜電潛像。在本發(fā)明的一種示范實施例中，一個偏轉(zhuǎn)器140共用于第一至第四光源101、102、103和104。
第一準直透鏡111和第一柱面透鏡131設(shè)在第一光源101和偏轉(zhuǎn)器140之間。第二準直透鏡112和第二柱面透鏡132設(shè)在第二光源102和偏轉(zhuǎn)器140之間。第三準直透鏡113和第三柱面透鏡133設(shè)在第三光源103和偏轉(zhuǎn)器140之間。第四準直透鏡114和第四柱面透鏡134設(shè)在第四光源104和偏轉(zhuǎn)器140之間。第一至第四準直透鏡111、112、113和114把從第一至第四光源101、102、103和104輻射的光束聚集成基本平行光束，且第一至第四柱面透鏡131、132、133和134使該平行光束在偏轉(zhuǎn)器140上聚焦。另外，第一至第四孔121、122、123和124分別設(shè)在第一至第四準直透鏡111、112、113和114與第一至第四柱面透鏡131、132、133和134之間。圖4表示了這樣一例，其中，不包括光束偏轉(zhuǎn)器的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)在每條光路上。然而，第一和第二光源101和102可使用公共光學(xué)系統(tǒng)，以及第三和第四光源103和104可使用公共光學(xué)系統(tǒng)。
圖5表示設(shè)在第一至第四感光鼓171、172、173和174與偏轉(zhuǎn)器140之間的鏡的排列。第一f-θ透鏡151用于把從第一和第二光源101和102發(fā)出的第一光束L1和第二光束L2分別集中到第一感光鼓171和第二感光鼓172上。第二f-θ透鏡152用于把從第三和第四光源103和104發(fā)出的第三光束L3和第四光束L4分別集中到第三感光鼓173和第四感光鼓174上。第一和第二光源101和102共用第一f-θ透鏡151，第三和第四光源103和104共用第二f-θ透鏡152。
第一光束L1和第二光束L2沿副掃描方向傾斜入射到偏轉(zhuǎn)器140上并從該偏轉(zhuǎn)器140反射，然后，該第一光束L1和第二光束L2的上下方向改變。也就是說，第一光束L1朝向偏轉(zhuǎn)器140的右下部前進，第二光束L2朝向該偏轉(zhuǎn)器140的右上部前進。
基于偏轉(zhuǎn)器140，第三光束L3和第四光束L4的上下方向改變。因此，第三光束L3朝向偏轉(zhuǎn)器140的左下部前進，第四光束L4朝向該偏轉(zhuǎn)器140的左上部前進。
從第一光源101起設(shè)在光束路徑中的鏡的數(shù)量以及從第四光源104起設(shè)在光束路徑中的鏡的數(shù)量被指定為同一數(shù)n。另外，從第二光源102起設(shè)在光束路徑中的鏡的數(shù)量以及從第三光源103起設(shè)在光束路徑中的鏡的數(shù)量被指定為同一數(shù)m。變量m和n優(yōu)選為不同數(shù)。設(shè)在朝向偏轉(zhuǎn)器140的右下部的光束路徑上的鏡的數(shù)量和設(shè)在朝向偏轉(zhuǎn)器140的左上部的光束路徑上的鏡的數(shù)量都等于n，設(shè)在朝向偏轉(zhuǎn)器140的右上部的光束路徑上的鏡的數(shù)量和設(shè)在朝向偏轉(zhuǎn)器140的左下部的光束路徑上的鏡的數(shù)量都等于m，這里變量m和n優(yōu)選相互不同。
例如，變量m和n可以是1、2和3之一，n和m之間的差可以是1。具體的，n可以為2且m可以為1，或者n可以為3且m可以為2。變量n為2且變量m為1的布置表示在圖5中，以及變量n為3且變量m為2的布置表示在圖9中。
第一和第二鏡161a和161b設(shè)在第一光束L1的路徑上。第三鏡162設(shè)在第二光束L2的路徑上。第四鏡164設(shè)在第三光束L3的路徑上。第五鏡163a和第六鏡163b設(shè)在第四光束L4的路徑上。
第一f-θ透鏡151和第二f-θ透鏡152一體形成為一個透鏡，如圖6A所示。選擇性地，第一f-θ透鏡151和第二f-θ透鏡152由包括上透鏡151a和下透鏡151b的兩片透鏡形成，如圖6B所示。第一f-θ透鏡151和第二f-θ透鏡152可以是塑料非球面透鏡。
當(dāng)f-θ透鏡由包括上透鏡151a和下透鏡151b的兩片透鏡形成時，第二光束L2經(jīng)由上透鏡151a集中，第一光束L1經(jīng)由下透鏡151b集中。當(dāng)光軸方向為X軸以及垂直于光軸的方向為Y軸且光束前進方向為正時，第一和第二f-θ透鏡151和152的非球面形狀可用方程1來表示Z=Y2Rdy1+1-(yRdy)2+Σm=310AmYm+x2c(1+Σm=310BmYm)1+(1+K(1+Σm=310DmYm){xc(1+Σm=310BmYm)}2+Σm=310CmYm···(1),]]>這里，x是透鏡頂點至光軸方向的距離；y是垂直于光軸的距離；K是二次曲線常數(shù)；Am、Bm、Cm和Dm是非球面系數(shù)；以及c是透鏡頂點處的曲率半徑的倒數(shù)(1/R)。且Y=y2,X=x2.]]>以下描述利用圖5，6A和6B所示的鏡排列沿相同方向在第一至第四感光鼓171、172、173和174上形成掃描行偏轉(zhuǎn)的作用。圖7表示分別從第一至第四光源101、102、103和104輻射的第一至第四光束L1、L2、L3和L4處于已從偏轉(zhuǎn)器140反射、但還未通過鏡的位置與分別從第一至第四光源101、102、103和104輻射的光束L1、L2、L3和L4處于已從偏轉(zhuǎn)器140反射、且已通過鏡的位置的比較。參照圖7，在利用從第一光源101輻射的第一光束L1形成且利用偏轉(zhuǎn)器140偏轉(zhuǎn)的第一掃描行偏轉(zhuǎn)LB1和利用從第二光源102輻射的第二光束L2形成且利用偏轉(zhuǎn)器140偏轉(zhuǎn)的第二掃描行偏轉(zhuǎn)LB2通過鏡之前，從該第一光源101輻射的第一光束L1和從該第二光源102輻射的第二光束L2形成為朝向相反方向。另外，在利用從第三光源103輻射的第三光束L3形成且利用偏轉(zhuǎn)器140偏轉(zhuǎn)的第三掃描行偏轉(zhuǎn)LB3和利用從第四光源104輻射的第四光束L4形成且利用偏轉(zhuǎn)器140偏轉(zhuǎn)的第四掃描行偏轉(zhuǎn)LB4通過鏡之前，從該第三光源103輻射的第三光束L3和從該第四光源104輻射的第四光束L4形成為朝向相反方向。
第一光束L1經(jīng)由第一和第二鏡161a和161b反射兩次并形成在第一感光鼓171上，同時第一掃描行偏轉(zhuǎn)LB1的方向不改變。第二光束L2經(jīng)由第三鏡162反射一次并形成在第二感光鼓172上，同時第二掃描行偏轉(zhuǎn)LB2的方向改變?yōu)橄喾捶较?。第三光束L3經(jīng)由第四鏡164反射一次并形成在第三感光鼓173上，同時第三掃描行偏轉(zhuǎn)LB3的方向改變?yōu)橄喾捶较?。第四光束L4經(jīng)由第五和第六鏡163a和163b反射兩次并形成在第四感光鼓174上，同時第四掃描行偏轉(zhuǎn)LB4的方向不改變。在圖5中，附圖標記a指示當(dāng)光束基本垂直于偏轉(zhuǎn)器140地入射到該偏轉(zhuǎn)器140上時不偏轉(zhuǎn)掃描的光線，b指示當(dāng)光束傾斜入射到偏轉(zhuǎn)器140上時偏轉(zhuǎn)掃描的光線。
結(jié)果，第一至第四掃描行偏轉(zhuǎn)LB1、LB2、LB3和LB4形成為朝向相同方向。由此，在本發(fā)明的一種示范實施例中，調(diào)節(jié)設(shè)在每條光路上的鏡的數(shù)量，使掃描行偏轉(zhuǎn)的方向簡單地相互一致，從而減小該掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差。
圖8表示偏轉(zhuǎn)器140的位置被調(diào)節(jié)以使圖5所示激光掃描單元100中范圍為從每個光源至每個感光鼓的每條光路的長度基本相等的一例。
設(shè)在第二光束L2的路徑上的第三鏡162與設(shè)在第三光束L3的路徑上的第四鏡164相隔預(yù)定間距G。設(shè)在第一光束L1的路徑上的第一鏡161a與設(shè)在第四光束L4的路徑上的第四鏡163a隔開。
第一光束L1的路徑和第四光束L4的路徑相隔第二鏡161b與第六鏡163b之間的間距，第二光束L2的路徑和第三光束L3的路徑相隔第三鏡162與第四鏡164之間的間距。當(dāng)間距為G時，偏轉(zhuǎn)器140的轉(zhuǎn)軸d基于第一至第四感光鼓171、172、173和174之間的中心線c移動G/2，且各條光路的長度近似相等。偏轉(zhuǎn)器140朝向光路長度較大的方向移動。在圖8中，偏轉(zhuǎn)器140基于中心線c向左移動G/2。
也可改變設(shè)在每條光路上的鏡的位置而不改變偏轉(zhuǎn)器140的位置，使每條光路的長度基本相等。
圖9表示一種設(shè)在每條光路上的鏡的數(shù)量與圖5不同的激光掃描單元100’的一例。三個鏡261a、261b和261c以及264a、264b和264c分別設(shè)在第一光束L1和第四光束L4中每個的光路上。兩個鏡262a和262b以及263a和263b分別設(shè)在第二光束L2和第三光束L3的光路上。利用第一光束L1形成的掃描行偏轉(zhuǎn)經(jīng)由三個反射鏡反射、朝向與初始偏轉(zhuǎn)方向相反的方向偏轉(zhuǎn)、并形成在第一感光鼓171上。利用第二光束L2形成的掃描行偏轉(zhuǎn)經(jīng)由兩個鏡反射并形成在第二感光鼓172上，同時偏轉(zhuǎn)方向不變。另外，利用第三光束L3形成的掃描行偏轉(zhuǎn)經(jīng)由兩個鏡反射并形成在第三感光鼓173上，同時偏轉(zhuǎn)方向不變。利用第四光束L4形成的掃描行偏轉(zhuǎn)經(jīng)由三個鏡反射、朝向與初始偏轉(zhuǎn)方向相反的方向偏轉(zhuǎn)、并形成在第四感光鼓174上。結(jié)果，第一至第四掃描行偏轉(zhuǎn)形成為朝向相同方向。
因此，在本發(fā)明的一種示范實施例中，調(diào)節(jié)設(shè)在偏轉(zhuǎn)器后面的每條光路上的鏡的數(shù)量，使掃描行偏轉(zhuǎn)的方向簡單地相互一致，從而減小該掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差。
圖10是通過包括依據(jù)本發(fā)明一種示范實施例的激光掃描單元100和100’來形成彩色圖像的成像裝置的示意圖。
在此成像裝置中，光束被開關(guān)控制且從激光掃描單元100和100’輻射。光束經(jīng)由偏轉(zhuǎn)器140輻射到第一、第二、第三和第四感光鼓171、172、173和174上以形成靜電潛像。形成在每個感光鼓上的掃描行經(jīng)由設(shè)在每條光路上的鏡朝向相同方向偏轉(zhuǎn)。因此，掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差減小。從與第一、第二、第三和第四感光鼓171、172、173和174對應(yīng)的第一、第二、第三和第四感光鼓181、182、183和184供應(yīng)顯影劑，并對靜電潛像進行顯影。每種顏色的顯影圖像按順序轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移介質(zhì)190上以形成彩色圖像。從第一感光鼓171轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移介質(zhì)190上的第一行、從第二感光鼓172轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移介質(zhì)190上的第二行、從第三感光鼓173轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移介質(zhì)190上的第三行以及從第四感光鼓174轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移介質(zhì)190上的第四行按順序疊加，以形成彩色圖像且隨后把該彩色圖像熔凝在紙張上。按照使掃描行方向形成為朝向相同方向的方式來形成彩色圖像。因此，掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差最小化，并提供良好質(zhì)量的彩色圖像。
如上所述，在依據(jù)本發(fā)明示范實施例的激光掃描單元和成像裝置中，設(shè)在每條光路上的鏡相對于偏轉(zhuǎn)器不對稱地設(shè)置，以使得在從多個光源輻射的光束通過該偏轉(zhuǎn)器時形成的掃描行偏轉(zhuǎn)的方向基本相等。由此，掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差減小，并形成良好質(zhì)量的彩色圖像。另外，掃描行偏轉(zhuǎn)的方向簡單地相互一致而無需采用額外部件來減少傳統(tǒng)構(gòu)造中的掃描行偏轉(zhuǎn)的數(shù)量，由此從經(jīng)濟觀點來看是有利的。另外，具有此激光掃描單元的成像裝置提供良好質(zhì)量的圖像，其中，掃描行偏轉(zhuǎn)的相對誤差最小化。
盡管已參照本發(fā)明的示范實施例具體表示且描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的是，可在形式和細節(jié)上對這些實施例做出各種變化而不脫離如以下權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍。
本申請基于35U.S.C§119(a)要求享有2006年5月3日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請No.10-2006-0040118的權(quán)益，在此引入該申請的全部公開內(nèi)容以供參考。
權(quán)利要求
1.一種激光掃描單元，包括多個光源，對稱設(shè)置；可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)器，用于偏轉(zhuǎn)從所述多個光源起沿副掃描方向?qū)ΨQ的傾斜入射光束；第一和第二f-θ透鏡，用于把利用所述偏轉(zhuǎn)器反射的所述光束集中在多個感光鼓上的掃描行上，且相對于所述偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置；以及多個鏡，用于朝向相應(yīng)的所述感光鼓引導(dǎo)已通過所述第一和第二f-θ透鏡的所述光束，其中，所述多個鏡相對于所述偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)軸不對稱地設(shè)置，以使形成在所述相應(yīng)感光鼓上的所述掃描行朝向基本相同的方向偏轉(zhuǎn)。
2.權(quán)利要求1所述的激光掃描單元，其中設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量n；以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量m。
3.權(quán)利要求2所述的激光掃描單元，其中，所述變量n與m的差為1。
4.權(quán)利要求2所述的激光掃描單元，其中，設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的第一光源中輻射的光束路徑上的第一鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的第二光源中輻射的光束路徑上的第二鏡相隔預(yù)定間距G，以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的第三光源中輻射的光束路徑上的第三鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的第四光源中輻射的光束路徑上的第四鏡相隔預(yù)定間距G。
5.權(quán)利要求4所述的激光掃描單元，其中，所述偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)軸與所述多個感光鼓的中心線相隔所述間距G的1/2，以使范圍為從所述多個光源中每個至所述相應(yīng)感光鼓中每個的光路長度基本相等。
6.權(quán)利要求1所述的激光掃描單元，其中，所述第一和第二f-θ透鏡分別為一個或兩個塑料非球面透鏡。
7.權(quán)利要求1所述的激光掃描單元，其中，準直透鏡和柱面透鏡分別設(shè)在所述多個光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間的每條光路上。
8.權(quán)利要求1所述的激光掃描單元，其中，公共的第一準直透鏡和公共的第一柱面透鏡設(shè)在位于所述多個光源中左邊的所述光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間，以及公共的第二準直透鏡和公共的第一柱面透鏡設(shè)在位于所述多個光源中右邊的所述光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間。
9.一種激光掃描單元，包括第一、第二、第三和第四光源，對稱設(shè)置且分別輻射第一、第二、第三和第四光束；可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)器，用于偏轉(zhuǎn)從每個所述光源起沿副掃描方向?qū)ΨQ的傾斜入射光束；第一f-θ透鏡，用于把利用所述偏轉(zhuǎn)器反射的所述第一和第二光束分別集中在第一和第二感光鼓上的掃描行上；第二f-θ透鏡，用于把利用所述偏轉(zhuǎn)器反射的所述第三和第四光束分別集中在第三和第四感光鼓上的掃描行上，且相對于所述第一f-θ透鏡和所述偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置；以及多個鏡，用于朝向相應(yīng)的所述感光鼓引導(dǎo)已通過所述第一和第二f-θ透鏡的所述光束，其中，所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)的光束分別朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部、左下部、右上部和右下部前進，且設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量n，以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量m，所述變量n與m相互不同。
10.權(quán)利要求9所述的激光掃描單元，其中，所述變量n和m是1、2和3中任一個。
11.權(quán)利要求9所述的激光掃描單元，其中，所述變量n與m的差為1。
12.權(quán)利要求9所述的激光掃描單元，其中，設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡相隔預(yù)定間距G，以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡相隔預(yù)定間距G。
13.權(quán)利要求12所述的激光掃描單元，其中，所述偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)軸與所述感光鼓的中心線相隔所述間距G的1/2，以使范圍為從每個所述光源至每個所述相應(yīng)感光鼓的光路長度基本相等。
14.權(quán)利要求9所述的激光掃描單元，其中，所述第一和第二f-θ透鏡分別為一個或兩個塑料非球面透鏡。
15.權(quán)利要求9所述的激光掃描單元，其中，準直透鏡和柱面透鏡分別設(shè)在所述多個光源中的每個與所述偏轉(zhuǎn)器之間的每條光路上。
16.權(quán)利要求9所述的激光掃描單元，其中，第一準直透鏡和第一柱面透鏡設(shè)在所述第一和第二光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間，以及第二準直透鏡和第一柱面透鏡設(shè)在所述第一和第四光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間。
17.一種成像裝置，包括激光掃描單元，其包括多個光源，對稱設(shè)置；可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)器，用于偏轉(zhuǎn)從所述多個光源起沿副掃描方向?qū)ΨQ的傾斜入射光束；第一和第二f-θ透鏡，用于把利用所述偏轉(zhuǎn)器反射的所述光束集中在多個感光鼓上的掃描行上，且相對于所述偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置；以及多個鏡，用于朝向相應(yīng)的所述感光鼓引導(dǎo)已通過所述第一和第二f-θ透鏡的所述光束，所述鏡相對于所述偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)軸不對稱地設(shè)置，以使形成在所述相應(yīng)感光鼓上的所述掃描行朝向基本相同的方向偏轉(zhuǎn)；感光鼓，來自所述激光掃描單元的光束輻射于其上，且靜電潛像形成于其上；以及顯影單元，用于顯影所述靜電潛像。
18.權(quán)利要求17所述的成像裝置，其中設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量n；以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的所述多個光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量m。
19.權(quán)利要求18所述的成像裝置，其中，所述變量n與m的差為1。
20.權(quán)利要求18所述的成像裝置，其中，設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的第一光源中輻射的光束路徑上的第一鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的第二光源中輻射的光束路徑上的第二鏡相隔預(yù)定間距G，以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的第三光源中輻射的光束路徑上的第三鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的第四光源中輻射的光束路徑上的第四鏡相隔預(yù)定間距G。
21.權(quán)利要求20所述的成像裝置，其中，所述偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)軸與所述多個感光鼓的中心線相隔所述間距G的1/2，以使范圍為從所述多個光源中每個至所述相應(yīng)感光鼓中每個的光路長度基本相等。
22.權(quán)利要求17所述的成像裝置，其中，所述第一和第二f-θ透鏡分別為一個或兩個塑料非球面透鏡。
23.權(quán)利要求17所述的成像裝置，其中，準直透鏡和柱面透鏡分別設(shè)在所述多個光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間的每條光路上。
24.權(quán)利要求17所述的成像裝置，其中，公共的第一準直透鏡和公共的第一柱面透鏡設(shè)在位于所述多個光源中左邊的所述光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間，以及公共的第二準直透鏡和公共的第一柱面透鏡設(shè)在位于所述多個光源中右邊的所述光源與所述偏轉(zhuǎn)器之間。
25.一種成像裝置，包括激光掃描單元，其包括第一、第二、第三和第四光源，對稱設(shè)置且輻射第一、第二、第三和第四光束；可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)器，用于偏轉(zhuǎn)從所述第一至第四光源起沿副掃描方向?qū)ΨQ的傾斜入射光束；第一f-θ透鏡，用于把利用所述偏轉(zhuǎn)器反射的所述第一和第二光束集中在第一和第二感光鼓上的掃描行上；第二f-θ透鏡，用于把利用所述偏轉(zhuǎn)器反射的所述第三和第四光束集中在第三和第四感光鼓上的掃描行上，且相對于所述第一f-θ透鏡和所述偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置；多個鏡，用于朝向相應(yīng)的所述感光鼓引導(dǎo)已通過所述第一和第二f-θ透鏡的所述光束，其中，所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)的光束分別朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部、左下部、右上部和右下部前進，且設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量n，以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述多個鏡的數(shù)量都等于變量m，所述變量n與m相互不同；感光鼓，來自所述激光掃描單元的光束輻射于其上，且靜電潛像形成于其上；以及顯影單元，用于顯影所述靜電潛像。
26.權(quán)利要求25所述的成像裝置，其中，所述變量n和m是1、2和3中任一個。
27.權(quán)利要求25所述的成像裝置，其中，所述變量n與m的差為1。
28.權(quán)利要求25所述的成像裝置，其中，設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡相隔預(yù)定間距G，以及設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的右上部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡和設(shè)在從朝向所述偏轉(zhuǎn)器的左下部設(shè)置的所述光源中輻射的光束路徑上的所述鏡相隔預(yù)定間距G。
29.權(quán)利要求28所述的成像裝置，其中，所述偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)軸與所述感光鼓的中心線相隔所述間距G的1/2，以使范圍為從每個所述光源至每個所述相應(yīng)感光鼓的光路長度基本相等。
30.權(quán)利要求25所述的成像裝置，其中，所述第一和第二f-θ透鏡分別為一個或兩個塑料非球面透鏡。
31.權(quán)利要求25所述的成像裝置，其中，準直透鏡和柱面透鏡分別設(shè)在所述多個光源中的每個與所述偏轉(zhuǎn)器之間的每條光路上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光掃描單元和具有該激光掃描單元的成像裝置。激光掃描單元包括對稱設(shè)置的多個光源以及用于偏轉(zhuǎn)從該多個光源起沿副掃描方向?qū)ΨQ的傾斜入射光束的可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)器。第一和第二f－θ透鏡把利用偏轉(zhuǎn)器反射的光束集中在多個感光鼓上的掃描行上，且相對于該偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置。鏡朝向相應(yīng)的感光鼓引導(dǎo)已通過第一和第二f－θ透鏡的光束。該鏡相對于偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸不對稱地設(shè)置，以使形成在相應(yīng)感光鼓上的掃描行朝向相同的方向偏轉(zhuǎn)。
文檔編號G03G15/00GK101067733SQ20061017256
公開日2007年11月7日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月3日
發(fā)明者金亨洙 申請人:三星電子株式會社