專利名稱：光學(xué)掃描設(shè)備和使用該設(shè)備的彩色圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)掃描設(shè)備和使用該設(shè)備的彩色圖像形成設(shè)備。例如，本發(fā)明適合于彩色圖像形成設(shè)備，如激光束打印機(jī)(LBP)、數(shù)字復(fù)印機(jī)、或多功能打印機(jī)，其具有電子照相處理。
背景技術(shù)：
到目前為止，光學(xué)掃描設(shè)備被用于激光束打印機(jī)(LBP)、數(shù)字復(fù)印機(jī)、多功能打印機(jī)等。所述光學(xué)掃描設(shè)備用于掃描光束到至少一個(gè)感光鼓上。所述掃描以剩余在所述感光鼓上的電荷分布的形式生成潛影圖像。所述電荷分布隨后被用于完成所述激光打印。在所述光學(xué)掃描設(shè)備中，光源單元中根據(jù)圖像信號(hào)光學(xué)地調(diào)制并從其中發(fā)射的光束由光學(xué)偏轉(zhuǎn)器周期性地偏轉(zhuǎn)，例如該光學(xué)偏轉(zhuǎn)器由旋轉(zhuǎn)多邊鏡(多邊反射鏡)組成。偏轉(zhuǎn)的光束通過(guò)具有fθ特性的成像光學(xué)系統(tǒng)在光敏記錄媒質(zhì)(感光鼓)表面上以光點(diǎn)形狀聚光。所述光束掃描所述光敏記錄媒質(zhì)表面以執(zhí)行圖像記錄。
圖18是示出常規(guī)光學(xué)掃描設(shè)備的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)的主要部分示意圖。
在圖18中，光源單元201發(fā)射的單個(gè)或多個(gè)發(fā)散光束由準(zhǔn)直透鏡203轉(zhuǎn)換為并行光束。光束由限制器202限制，然后入射到僅在副掃描方向具有有限屈光度的柱面透鏡204上。對(duì)于入射到柱面透鏡204上的并行光束，主掃描方向上的光束從其中退出而沒(méi)有變化。此外，副掃描方向上的光束在包括多邊鏡的光學(xué)偏轉(zhuǎn)器205的偏轉(zhuǎn)表面205a上聚光和成像以形成線圖像。
由光學(xué)偏轉(zhuǎn)器205的偏轉(zhuǎn)表面205a偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)光束被引導(dǎo)到感光鼓表面208，其是通過(guò)具有fθ特性的成像透鏡206被掃描的表面。光學(xué)偏轉(zhuǎn)器205以箭頭“A”指示的方向旋轉(zhuǎn)。因此，在箭頭“B”指示的方向上(主掃描方向)以單個(gè)或多個(gè)光束掃描感光鼓表面208，以執(zhí)行圖像信息記錄。
用于掃描多個(gè)光束以形成圖像的各種各樣的多束光學(xué)掃描設(shè)備已經(jīng)被建議為這種類型的光學(xué)掃描設(shè)備(見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2003-182139)。
在多束光學(xué)掃描設(shè)備中，條紋形狀密度不均勻發(fā)生在第一掃描所掃描的多個(gè)光束的掃描行和第二掃描所掃描的多個(gè)光束的掃描行之間的分界區(qū)域。根據(jù)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2003-182139，為了減少密度不均勻，掃描所述分界區(qū)域周圍的光束量減少到小于掃描所述多個(gè)掃描行的中心的附近的光束量。
根據(jù)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2003-182139的光學(xué)掃描設(shè)備包括減少關(guān)于單色的條紋形狀密度不均勻所必須的各個(gè)元件。
例如，當(dāng)在副掃描方向(副掃描截面)上發(fā)生成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率的大偏差時(shí)，或當(dāng)在副掃描方向上發(fā)生掃描行的調(diào)整間距的大偏差時(shí)，識(shí)別一定數(shù)量的減少效應(yīng)。
但是，完全消除條紋形狀密度不均勻是困難的。
即使關(guān)于單色的密度不均勻不能成為一個(gè)問(wèn)題，但是，例如，當(dāng)青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)、和黑色(Bk)的四色彼此疊加時(shí)，密度不均勻成為一個(gè)大問(wèn)題。
圖19是示出多個(gè)掃描行的狀態(tài)的說(shuō)明圖，其發(fā)生在成像光學(xué)系統(tǒng)的副掃描放大率在圖像的周圍大于在圖像的中心的情況下。
當(dāng)副掃描方向的掃描行間距設(shè)為圖像中心的掃描行間距時(shí)，其中它基于光學(xué)掃描設(shè)備的分辨率確定，在某些情況下在圖像邊緣掃描行相互重疊以僅在疊加區(qū)域增加密度。
圖20是示出多個(gè)掃描行的狀態(tài)的說(shuō)明圖，其發(fā)生在成像光學(xué)系統(tǒng)的副掃描放大率在圖像的周圍小于在圖像的中心的情況下。
當(dāng)副掃描方向的掃描行間距設(shè)為圖像中心的掃描行間距時(shí)，其中它基于光學(xué)掃描設(shè)備的分辨率確定，在某些情況下在圖像邊緣掃描行以一個(gè)或多個(gè)行間距相互分離以僅減少分離區(qū)域的密度。
當(dāng)光束(掃描光束)的數(shù)量增加時(shí)上述的情況顯著地發(fā)生。例如，假定副掃描放大率在圖像的周圍相對(duì)圖像的中心偏離5％。此處，當(dāng)執(zhí)行二光束掃描時(shí)，發(fā)生0.05(＝(2-1)×5/100)像素的移位。當(dāng)執(zhí)行四光束掃描時(shí)，發(fā)生0.15(＝(4-1)×5/100)像素的移位。
當(dāng)執(zhí)行八光束掃描時(shí)，發(fā)生0.35(＝(8-1)×5/100)像素的移位。當(dāng)執(zhí)行32光束掃描時(shí)，發(fā)生1.55(＝(32-1)×5/100)像素的移位。因此，移位量增加。
當(dāng)以600dpi的分辨率執(zhí)行二光束掃描時(shí)，條紋形狀密度不均勻發(fā)生的數(shù)量是11.8每1mm。當(dāng)以600dpi的分辨率執(zhí)行四光束掃描時(shí)，條紋形狀密度不均勻發(fā)生的數(shù)量是5.9每1mm。
如上所述，當(dāng)光束的數(shù)量增加時(shí)條紋形狀密度不均勻的空間頻率變小，從而更容易由人眼在視覺(jué)上識(shí)別條紋形狀密度不均勻。因此，到目前為止，當(dāng)執(zhí)行二光束掃描時(shí)，因?yàn)槠x量小并且空間頻率在高頻帶內(nèi)，其難以由人眼在視覺(jué)上識(shí)別，所以沒(méi)有問(wèn)題發(fā)生。但是，在使用四光束或更多光束的多束光學(xué)掃描設(shè)備的情況下，上述的密度不均勻成為一個(gè)問(wèn)題。
在光學(xué)掃描設(shè)備中，作為光源單元，使用包括一維排列的多個(gè)光源部分的多光束半導(dǎo)體激光器，通過(guò)對(duì)每個(gè)光源部分的光軸的旋轉(zhuǎn)調(diào)整來(lái)調(diào)整副掃描方向的掃描行間距。當(dāng)在副掃描方向上整個(gè)系統(tǒng)的成像放大率是5倍并且相鄰光源部分之間的間隔是100μm時(shí)，在光學(xué)掃描設(shè)備為1200dpi的情況下，如圖21所示，光源部分相對(duì)于主掃描方向以角度θ(＝2.42625°)傾斜。
在實(shí)際情況下，以偏離設(shè)計(jì)傾斜角度α角的角度執(zhí)行調(diào)整。例如，如圖22所示，由于α(＝0.5°)，當(dāng)光源部分以θ+α(＝2.92625°)傾斜時(shí)，副掃描方向上的掃描行間距變成25.53μm(即，1.2行)。因此，即使當(dāng)提供用于在副掃描方向調(diào)整掃描行間距的設(shè)備時(shí)，難以完全消除鄰近掃描行之間分界區(qū)域中的條紋形狀密度不均勻。即使在這種情況下，當(dāng)光束增加時(shí)問(wèn)題發(fā)生是顯而易見(jiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種能夠減少條紋形狀密度不均勻的光學(xué)掃描設(shè)備，以防止整個(gè)彩色圖像的圖像損壞，以及使用該光學(xué)掃描設(shè)備的彩色圖像形成設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光學(xué)掃描設(shè)備，其包括多個(gè)光源單元，每個(gè)光源單元包括四個(gè)或更多光發(fā)射部分，其用于輻射基于圖像數(shù)據(jù)被光學(xué)調(diào)制的光束；一個(gè)偏轉(zhuǎn)單元，用于偏轉(zhuǎn)多個(gè)光源單元的每一個(gè)發(fā)射的多個(gè)光束以用于掃描；和一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，用于成像被所述偏轉(zhuǎn)單元的偏轉(zhuǎn)表面偏轉(zhuǎn)以用于掃描的所述多個(gè)光束到提供給各個(gè)光源單元的將被掃描的多個(gè)表面上，其中所述多個(gè)表面的每一個(gè)被相應(yīng)的一個(gè)光源單元發(fā)射的所述多個(gè)光束同時(shí)掃描，并且多個(gè)掃描行同時(shí)被繪制在將被掃描的多個(gè)表面的每一個(gè)上，其中從所述相應(yīng)的一個(gè)光源單元的四個(gè)或更多光源部分發(fā)射的多個(gè)光束被所述偏轉(zhuǎn)單元的偏轉(zhuǎn)表面同時(shí)偏轉(zhuǎn)以用于掃描；并使在每個(gè)被掃描的表面上的第一掃描行被定義為在相應(yīng)的將被掃描的一個(gè)表面被移動(dòng)的方向上位于最上游側(cè)的掃描行，在所述相應(yīng)的一個(gè)光源單元的至少四個(gè)光源部分發(fā)射的多個(gè)光束形成的多個(gè)掃描行中，對(duì)應(yīng)于所述偏轉(zhuǎn)單元的第k個(gè)掃描操作中被掃描的多個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上的第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)，相對(duì)于對(duì)應(yīng)于所述偏轉(zhuǎn)單元的第k個(gè)掃描操作中被掃描的多個(gè)表面中的另一個(gè)表面上的第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)，移位至少一個(gè)行間距。
根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)能夠減少條紋形狀密度不均勻的光學(xué)掃描設(shè)備以防止整個(gè)彩色圖像的圖像損壞，以及使用該光學(xué)掃描設(shè)備的彩色圖像形成設(shè)備。
從下面示例實(shí)施例的描述本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得顯而易見(jiàn)，參照附圖。


圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例1中圖像數(shù)據(jù)和激光束之間的關(guān)系。
圖2示出了單片多光束半導(dǎo)體激光。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的圖像形成設(shè)備的主要部分的截面圖。
圖4示出了本發(fā)明的實(shí)施例1中圖像數(shù)據(jù)和激光束之間的關(guān)系。
圖5示出了垂直腔表面發(fā)射激光。
圖6是示出垂直腔表面發(fā)射激光的主要部分的透視圖。
圖7示出電鏡(galvano mirror)。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的光學(xué)掃描設(shè)備的副掃描的截面圖。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的光學(xué)掃描設(shè)備的主掃描的截面圖。
圖10是示出光學(xué)掃描設(shè)備的比較示例的主掃描的截面圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的光學(xué)掃描設(shè)備的另一個(gè)示例的副掃描的截面圖。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的光學(xué)掃描設(shè)備的另一個(gè)示例的副掃描的截面圖。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例3的光學(xué)掃描設(shè)備的副掃描的截面圖。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的圖像形成設(shè)備的副掃描的截面圖。
圖15是示出靜電潛像的電勢(shì)的示意圖。
圖16示出重合標(biāo)記。
圖17是示出密度的示意圖。
圖18是示出常規(guī)光學(xué)掃描設(shè)備的主要部分的示意圖。
圖19示出從常規(guī)圖像形成設(shè)備輸出的圖像。
圖20示出從常規(guī)圖像形成設(shè)備輸出的圖像的另一個(gè)示例。
圖21示出單片多光束半導(dǎo)體激光。
圖22示出單片多光束半導(dǎo)體激光的另一個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將根據(jù)附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖1示出了相應(yīng)于青色(C)圖像和品紅色(M)圖像在兩個(gè)掃描表面上圖像數(shù)據(jù)和激光束(光束)之間的關(guān)系，這兩個(gè)掃描表面是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的光學(xué)掃描設(shè)備中的多個(gè)掃描表面的兩個(gè)。
在該實(shí)施例中，光學(xué)掃描設(shè)備包括四個(gè)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)(多束光掃描光學(xué)系統(tǒng))，其使用四個(gè)單片多光束半導(dǎo)體激光(八光束激光)。每個(gè)多光束半導(dǎo)體激光包括八個(gè)光發(fā)射部分，其每一個(gè)用作光源單元并發(fā)射基于圖像數(shù)據(jù)光學(xué)調(diào)制的光束。在光學(xué)掃描設(shè)備中，偏轉(zhuǎn)單元偏轉(zhuǎn)從每個(gè)光源單元發(fā)射的光束以用于掃描。通過(guò)相應(yīng)于將被掃描的四個(gè)表面的每一個(gè)而提供的成像光學(xué)系統(tǒng)，將來(lái)自偏轉(zhuǎn)單元的光束成像到針對(duì)每個(gè)光源單元定位的將被掃描的表面之上。
通過(guò)偏轉(zhuǎn)單元的單個(gè)掃描操作以八光束同時(shí)掃描將被掃描的表面。因此，可以在將被掃描的表面上同時(shí)繪制八個(gè)掃描行。
圖2示出了分別相應(yīng)于四色的單片多光束半導(dǎo)體激光。在圖2中，用于青色(C)組的八個(gè)光發(fā)射部分LD11到LD18以直線排列。用于品紅色(M)組的八個(gè)光發(fā)射部分LD21到LD28以直線排列。用于黃色(Y)組的八個(gè)光發(fā)射部分LD31到LD38以直線排列。用于黑色(Bk)組的八個(gè)光發(fā)射部分LD41到LD48以直線排列。如上所述，在每個(gè)組中，光發(fā)射部分以直線排列并關(guān)于相應(yīng)的成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸(X-軸)旋轉(zhuǎn)(以圖2中箭頭指示的方向)。因此，調(diào)整副掃描方向上的掃描行間距。
圖3是示出使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的光學(xué)掃描設(shè)備的圖像形成設(shè)備的示意圖。在圖3中，從如個(gè)人計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備(未示出)輸出的編碼數(shù)據(jù)Dc輸入到打印控制器101。通過(guò)打印控制器101將編碼數(shù)據(jù)Dc轉(zhuǎn)換為彩色圖像數(shù)據(jù)ID的各自的彩色圖像數(shù)據(jù)(Ci(青色)、Mi(品紅色)、Yi(黃色)和Bki(黑色))。各段彩色圖像數(shù)據(jù)被輸入到各自的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)。下標(biāo)“i”表示與副掃描方向上的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)字。
如圖1中所示，對(duì)于在第k個(gè)掃描中同時(shí)掃描的8條掃描行，定義在一個(gè)方向上位于最上游側(cè)的掃描行為第一掃描行，被掃描的表面在該方向被移動(dòng)(副掃描方向)。基于彩色圖像數(shù)據(jù)ID的第i個(gè)青色圖像數(shù)據(jù)Ci，通過(guò)控制光發(fā)射部分LD11的開(kāi)/關(guān)獲得相應(yīng)于第一掃描行的圖像。基于青色圖像數(shù)據(jù)Ci+1，通過(guò)控制光發(fā)射部分LD12的開(kāi)/關(guān)獲得相應(yīng)于第二掃描行的圖像。分別重復(fù)相同的操作，直到通過(guò)控制相應(yīng)的光發(fā)射部分的開(kāi)/關(guān)而獲得相應(yīng)于第8條掃描行的圖像。
如上所述，當(dāng)在副掃描方向上發(fā)生成像光學(xué)系統(tǒng)的成像放大率的偏差、或在副掃描方向上發(fā)生調(diào)整的掃描行間距的偏差時(shí)，引起第k個(gè)掃描和第(k+1)個(gè)掃描之間的密度不均勻，即，光發(fā)射部分LD18和光發(fā)射部分LD11之間的密度不均勻。同樣地，即使在品紅色圖像的情況下，引起光發(fā)射部分LD28和光發(fā)射部分LD21之間的密度不均勻。
在品紅色(M)圖像的情況下，基于彩色圖像數(shù)據(jù)ID的第(i+2)個(gè)品紅色圖像數(shù)據(jù)Mi+2，通過(guò)控制光發(fā)射部分LD21的開(kāi)/關(guān)獲得相應(yīng)于第k個(gè)掃描中掃描的第一掃描行的圖像。因此，在副掃描方向上青色密度不均勻發(fā)生的位置可以從品紅色密度不均勻發(fā)生的位置移位兩個(gè)行間距。因而，與青色分界區(qū)域和品紅色分界區(qū)域相互重疊的情況相比較，可以減少藍(lán)色(B)圖像情況下的條紋形狀密度不均勻。
如上所述，在每個(gè)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)中，在單個(gè)掃描形成的多個(gè)掃描行中，相應(yīng)于在被掃描的表面被移動(dòng)的方向上(副掃描方向)位于最上游側(cè)的掃描行(第一掃描行)的圖像數(shù)據(jù)在將被掃描表面上移位一個(gè)或多個(gè)行間距。在本實(shí)施例中，所述圖像數(shù)據(jù)移位兩個(gè)行間距。
換句話說(shuō)，為相同的圖像數(shù)據(jù)移位掃描束。在圖3中，從光發(fā)射部分LD11發(fā)射相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)Ci的掃描光束。從光發(fā)射部分LD27發(fā)射相應(yīng)于相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)Mi的掃描光束。從光發(fā)射部分LD35發(fā)射相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)Yi的掃描束。從光發(fā)射部分LD43發(fā)射相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)Bki的掃描束。在圖3中示出以附圖標(biāo)記R表示的方向旋轉(zhuǎn)感光鼓。四個(gè)彩色圖像在中間轉(zhuǎn)印帶被重疊(未示出)。
此時(shí)，各段圖像數(shù)據(jù)Ci，Mi，Yi，和Bki在中間轉(zhuǎn)印帶上的相同位置相互重疊，以形成全色圖像。為了獲得該結(jié)構(gòu)，有如隨后實(shí)施例所述的各種方法。根據(jù)最簡(jiǎn)單的方法，僅需要在副掃描方向相對(duì)于感光鼓21、22、23、和24移動(dòng)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)11、12、13、和14。
因此，可減少當(dāng)青色、品紅色、黃色和黑色四色圖像相互重疊時(shí)引起的條紋形狀密度不均勻。
下面描述在圖像寫(xiě)入開(kāi)始時(shí)控制所述多光束半導(dǎo)體激光。
在第一掃描中，通過(guò)分別發(fā)送所述8個(gè)青色圖像數(shù)據(jù)C1-C8到所述半導(dǎo)體激光LD11-LD18來(lái)控制所述半導(dǎo)體激光LD11-LD18發(fā)出的光束，從而能夠同時(shí)掃描以曝光8個(gè)圖像數(shù)據(jù)。另一方面，至于第一掃描中的品紅色數(shù)據(jù)，僅有半導(dǎo)體激光LD21-LD28中的半導(dǎo)體激光LD27-LD28接收真實(shí)的圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)M1被發(fā)送到半導(dǎo)體激光LD27，圖像數(shù)據(jù)M2被發(fā)送到半導(dǎo)體激光LD28。在第二掃描中，圖像數(shù)據(jù)Mi(其中i＝3或更大)將從相應(yīng)的半導(dǎo)體激光LD21-LD26被發(fā)送。因此，半導(dǎo)體激光LD21-LD26接收空?qǐng)D像數(shù)據(jù)，以強(qiáng)制停止第一掃描中的光束發(fā)射。
類似地控制所述黃色和黑色圖像。如上所述，在第一掃描中(所述圖像寫(xiě)入的開(kāi)始)，所述數(shù)量的空?qǐng)D像數(shù)據(jù)被插入，所述數(shù)量是通過(guò)用所述多光束半導(dǎo)體激光的發(fā)射點(diǎn)的個(gè)數(shù)替換在所述副掃描方向上移位的行的個(gè)數(shù)而獲得的。
通過(guò)上述配置，從第一行形成包括青色、品紅色、黃色和黑色的全色圖像，所述第一行是所述寫(xiě)入的開(kāi)始。此外，在所述掃描的末尾，可通過(guò)增加合適數(shù)量的空數(shù)據(jù)行到各個(gè)顏色，來(lái)形成包括青色、品紅色、黃色和黑色的全色圖像直到最后一行。
如圖4中所示，僅為黑色使用16束(16束激光)，從而光發(fā)射部分的數(shù)量不同于其它光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)的每一個(gè)的數(shù)量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以以大約雙倍于在彩色圖像情況下的打印速度產(chǎn)生單色圖像。
值得注意的是，當(dāng)光發(fā)射部分的數(shù)量(n1)不等于光發(fā)射部分的最小數(shù)量(n2)的整數(shù)倍時(shí)(n1＝n2דa”“a”是正整數(shù))，分界區(qū)域在副掃描方向上的任何位置相互重疊。因此，當(dāng)光發(fā)射部分的最小數(shù)量是八時(shí)，必須以八的整數(shù)倍的光束數(shù)量執(zhí)行掃描，例如16、24、32、40等。
該實(shí)施例有效地作用于包括四個(gè)或更多光源部分的光源單元。通常，基于青色、品紅色、黃色和黑色四色配置彩色圖像形成設(shè)備。因此，可以防止各個(gè)彩色分界區(qū)域相互重疊。在包括淺青色和淺紅色的六彩色的情況下，即使當(dāng)淺青色分界區(qū)域與另一彩色分界區(qū)域重疊時(shí)、或即使當(dāng)淺紅色分界區(qū)域與另一彩色分界區(qū)域重疊時(shí)，條紋形狀密度不均勻仍是難以察覺(jué)的。因?yàn)槿搜蹖?duì)黃色的敏感度低，黃色分界區(qū)域可以與另一彩色分界區(qū)域重疊。
圖5和圖6示出了二維排列的垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)?？紤]到元件結(jié)構(gòu)，容易給多束光學(xué)系統(tǒng)提供垂直腔表面發(fā)射激光器。在最近幾年，垂直腔表面發(fā)射激光器已經(jīng)用作高速和高分辨率打印機(jī)的光源。
相反，在二維排列的情況下，難以通過(guò)光源的旋轉(zhuǎn)調(diào)整在副掃描方向調(diào)整掃描行間距，所以可能在分界區(qū)域引起條紋形狀密度不均勻。因此，當(dāng)所述實(shí)施例應(yīng)用于垂直腔表面發(fā)射激光時(shí)，產(chǎn)生其影響。
如圖7中所示的電鏡(galvano mirror)或如下面實(shí)施例2中所述的旋轉(zhuǎn)光學(xué)多邊鏡等可以用作作為偏轉(zhuǎn)單元的光學(xué)偏轉(zhuǎn)器。
圖7中所示的電鏡92是通過(guò)半導(dǎo)體處理等制造的微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)，并包括偏轉(zhuǎn)表面(橫向掃描表面)94和作為偏轉(zhuǎn)表面94的振動(dòng)中心的軸93。偏轉(zhuǎn)表面94通過(guò)光束部分95與基座部分96連接，所以通過(guò)該結(jié)構(gòu)設(shè)置機(jī)械諧振頻率。在電鏡92中，通過(guò)外部周期力的作用可以使偏轉(zhuǎn)表面94相對(duì)于軸93傾斜。通過(guò)偏轉(zhuǎn)表面94的傾斜可以偏轉(zhuǎn)入射的光束。如電磁力或靜電力的力可以用作外部周期力。
如上所述，電鏡僅包括單個(gè)偏轉(zhuǎn)表面。因此，當(dāng)打印機(jī)產(chǎn)生的打印數(shù)量將要增加時(shí)，光束的數(shù)量變得大于旋轉(zhuǎn)光學(xué)多邊鏡情況下的數(shù)量。所以，當(dāng)電鏡用在該實(shí)施例中時(shí)，產(chǎn)生其影響。
在旋轉(zhuǎn)光學(xué)多邊鏡的情況下，每個(gè)偏轉(zhuǎn)表面的傾斜引起間距不均勻。因此，可能引起密度不均勻，例如，與副掃描方向上的成像放大率的偏差引起密度不均勻相關(guān)聯(lián)的不均勻。所以，即使當(dāng)旋轉(zhuǎn)光學(xué)多邊鏡用于所述光學(xué)掃描設(shè)備時(shí)，產(chǎn)生本發(fā)明的充分影響。
如上所述，在該實(shí)施例中，相應(yīng)于在一個(gè)將被掃描的表面上的第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)相對(duì)于相應(yīng)于在將被掃描的每一個(gè)其它表面上的第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)移位一個(gè)或多個(gè)行間距。因此，可能減少當(dāng)青色、品紅色、黃色和黑色四色圖像相互重疊時(shí)引起的條紋形狀密度不均勻。
(實(shí)施例2)圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的光學(xué)掃描設(shè)備在副掃描方向上的主要部分截面圖(副掃描截面圖)。
在圖8中，作為偏轉(zhuǎn)單元的光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5包括旋轉(zhuǎn)光學(xué)多邊鏡(光學(xué)多邊鏡)，并被兩個(gè)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1和S2共用。
每個(gè)成像光學(xué)元件(成像透鏡)61、62、63、和64，其對(duì)應(yīng)于成像光學(xué)系統(tǒng)的組件，具有fθ特性，并適合用于校正主掃描方向和副掃描方向的每個(gè)上的場(chǎng)彎曲。反射鏡71和72的每一個(gè)是用于彎曲被包括在成像光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)路徑的反射鏡，并具有向下彎曲光束的功能，該光束在副掃描方向上被光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5偏轉(zhuǎn)大約90°用于掃描。在感光鼓21和22的每一個(gè)中，通過(guò)來(lái)自光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1和S2的每個(gè)的光束形成靜電潛像，然后通過(guò)顯影裝置(未示出)可視化為調(diào)色劑圖像。感光鼓21和22的每一個(gè)以圖8中示出的箭頭R表示的方向旋轉(zhuǎn)。中間轉(zhuǎn)印帶103以附圖標(biāo)記T表示的方向移動(dòng)。
首先，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S2形成的調(diào)色劑圖像在轉(zhuǎn)印點(diǎn)P1轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶103。此后，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1形成的調(diào)色劑圖像在轉(zhuǎn)印點(diǎn)P2轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶103。因此，在中間轉(zhuǎn)印帶103上形成彩色圖像。通常，兩個(gè)光學(xué)掃描設(shè)備并行排列以形成具有四色(青色、品紅色、黃色和黑色)的彩色圖像，該兩個(gè)光學(xué)掃描設(shè)備的每一個(gè)是圖8中所示的光學(xué)掃描設(shè)備。
圖9是示出在該實(shí)施例中使用的光學(xué)掃描設(shè)備的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)在主掃描方向上的主要部分截面圖(主掃描截面圖)。
在圖9中，具有四個(gè)光發(fā)射部分的光源單元1(多光束半導(dǎo)體激光)是用于產(chǎn)生光束的紅外光源，其每一個(gè)具有790nm的波長(zhǎng)λ。在該實(shí)施例中，光源單元1包括單個(gè)多光束半導(dǎo)體激光。但是，本發(fā)明不限于此。例如，可以提供兩個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體激光。從半導(dǎo)體激光發(fā)射的光束可以通過(guò)棱鏡等彼此結(jié)合。
用作聚光的光學(xué)系統(tǒng)的聚光透鏡(準(zhǔn)直透鏡)3用于將從光源單元1發(fā)射的發(fā)散光束轉(zhuǎn)換為并行光束。孔徑光闌2用于調(diào)整通過(guò)那里的光束的量以形成它的束形式。
柱面透鏡4僅在副掃描截面(副掃描方向)有一定的折光力(屈光度)，并用于成像光束，其在副掃描截面中的光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面5a通過(guò)聚光透鏡3，從而形成線圖像。
聚光透鏡3和柱面透鏡4可以配置為光學(xué)元件。如上所述的聚光透鏡3、孔徑光闌2、柱面透鏡4等的每一個(gè)是入射光學(xué)系統(tǒng)LA的組件。
作為偏轉(zhuǎn)單元的光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5由例如具有四個(gè)表面的光學(xué)多邊鏡(旋轉(zhuǎn)光學(xué)多邊鏡)組成，并以圖9中示出的箭頭“A”表示的方向通過(guò)如電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元(未示出)恒速旋轉(zhuǎn)。
成像光學(xué)系統(tǒng)(fθ透鏡系統(tǒng))LB具有聚光功能和fθ特性，由第一和第二成像透鏡(fθ透鏡)61和62組成，其每個(gè)由塑料材料制成。
在該實(shí)施例中，成像光學(xué)系統(tǒng)LB由兩個(gè)透鏡組成。但是，本發(fā)明不限于此。例如，成像光學(xué)系統(tǒng)LB可以由單個(gè)透鏡或三個(gè)或多個(gè)透鏡配置。
成像光學(xué)系統(tǒng)LB在將被掃描的感光鼓表面8上成像，所述光束基于圖像信息，其通過(guò)光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面被偏轉(zhuǎn)用于掃描。通過(guò)使光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5的偏轉(zhuǎn)表面5a和感光鼓表面8在副掃描截面中為共軛關(guān)系，成像光學(xué)系統(tǒng)LB實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)表面上的光表面歪斜校正。
每個(gè)入射表面的子午線和每個(gè)成像棱鏡61和62的出口表面的形狀是非球面，其可以用高達(dá)10階的函數(shù)表示。假定原點(diǎn)設(shè)置在成像棱鏡61和62及光軸之間的相交點(diǎn)，光軸的方向設(shè)為X軸，在主掃描截面與光軸正交的軸設(shè)為Y軸。在這種情況下，相應(yīng)于主掃描方向的子午線方向由下式表示。
XY2R1+1-(1+k)(YR)2+B4×Y4+B6×Y6+B8×Y8+B10×Y10......(a)]]>此處R表示子午線的曲率半徑，K，B4，B6，B8，和B10表示非球面系數(shù)。
相應(yīng)于副掃描方向的徑向方向由下式表示。
S-Z2RS*1+1-(ZRS*)2......(b)]]>此處S表示一個(gè)平面中定義的徑向線形狀，該平面包括在子午線方向的每個(gè)位置上的子午線的法線，并與主掃描面正交。
此處，在副掃描方向上的曲率半徑(徑向線曲率半徑)RS*位于與主掃描方向上的光軸相距距離Y的位置，其由下式表示。
RS*＝RS×(1+D2×Y2+D4×Y4+D6×Y6+D8×Y8+D10×Y10)其中RS表示光軸上的徑向線曲率半徑，D2，D4，D6，D8，和D10表示徑向線變化系數(shù)。
盡管在該實(shí)施例中成像棱鏡61和62的表面形狀由上述的表達(dá)式定義，但是表面形狀不限于本發(fā)明。
如圖8中所示，光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1形成的第一行的成像點(diǎn)P4和光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S2形成的第一行的成像點(diǎn)P3之間的距離由附圖標(biāo)記D(mm)表示。感光鼓21和中間轉(zhuǎn)印帶103間的轉(zhuǎn)印點(diǎn)P2及感光鼓22和中間轉(zhuǎn)印帶103間的轉(zhuǎn)印點(diǎn)P1之間的距離由附圖標(biāo)記D’(mm)表示。在該實(shí)施例中，設(shè)置D(mm)以使距離D(mm)長(zhǎng)于距離D’(mm)兩個(gè)行間距。
假定從光學(xué)掃描設(shè)備的分辨率確定的副掃描方向上的掃描行間距由附圖標(biāo)記p(mm)表示，光源單元的光源部分的數(shù)量由附圖標(biāo)記“n”表示，“m”表示正整數(shù)，L表示滿足1≤L≤n-1的整數(shù)。在該實(shí)施例中，反射鏡71傾斜角度γ以滿足D＝(n×m+L)×p。
例如，在分辨率是1200dpi的情況下，如下獲得掃描行間距p(mm)。
p＝25.4/1200＝0.021167mm當(dāng)如上描述提供各個(gè)組件時(shí)，在感光鼓21上形成的第一行調(diào)色劑圖像和在感光鼓22上形成的第一行調(diào)色劑圖像在副掃描方向上彼此移位兩行間距。因此，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1引起的條紋形狀密度不均勻和由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S2引起的條紋形狀密度不均勻在副掃描方向上彼此移位兩行間距。因此，可以使在整個(gè)彩色圖像上條紋形狀密度不均勻不引人注意。
即使在相應(yīng)于每個(gè)色彩的第一行圖像數(shù)據(jù)被移位的情況下，當(dāng)成像點(diǎn)之間的距離D被設(shè)置為滿足D＝(n×m+L)×p時(shí)，基于同一原始圖像數(shù)據(jù)生成的各個(gè)彩色圖像數(shù)據(jù)Yi、Mi、Ci、和Bki可以在中間轉(zhuǎn)印帶同一位置中彼此疊加。
在圖10中示出了一個(gè)比較實(shí)施例。圖10是在副掃描方向上的主要部分截面圖(副掃描截面圖)，示出所述比較的例子。圖10中，與在圖8中示出的那些相同的組件由相同符號(hào)表示。
圖10的比較示例示出這樣一種情況，其中在通過(guò)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)形成的第一行的成像點(diǎn)P3和P4之間的距離D(mm)等于到中間轉(zhuǎn)印帶的轉(zhuǎn)印點(diǎn)P1和P2之間的距離D′(mm)(D＝D′＝(n×m)×p)。在這種情況下，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1形成的第一行和由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S2形成的第一行彼此在副掃描方向上對(duì)齊。因此，發(fā)生條紋形狀的密度不均勻的點(diǎn)在副掃描方向上彼此重合，結(jié)果密度不均勻增加。
盡管沒(méi)有在圖8中示出，然而可以以相同方式通過(guò)反射鏡71的移位來(lái)移位所述成像點(diǎn)。只有光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)的成像點(diǎn)中的一個(gè)可以被移位，或光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)的成像點(diǎn)中的兩個(gè)都被移位。
圖11是在副掃描方向上的主要部分截面圖(副掃描截面圖)，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的光學(xué)掃描裝置的另一個(gè)實(shí)施例。在圖11中，與在圖10中示出的那些相同組件由相同符號(hào)表示。
圖11示出了一種情況，通過(guò)相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸以箭頭S(副掃描方向)指示的方向移位作為成像光學(xué)元件的成像透鏡62，來(lái)移位成像點(diǎn)P4。
注意成像透鏡64并沒(méi)有在副掃描方向上相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸移位。另外，成像透鏡64并沒(méi)有相對(duì)于平行于主掃描方向的軸傾斜，所述軸充當(dāng)轉(zhuǎn)軸。
即使當(dāng)在使用成像透鏡62的情況下，如圖11中示出的，相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸，在箭頭S(副掃描方向)指示的方向上移位成像透鏡62，并且成像透鏡62相對(duì)于平行于主掃描方向的軸傾斜，所述軸充當(dāng)轉(zhuǎn)軸，這樣可以移位所述成像點(diǎn)P4。
即使當(dāng)成像透鏡62沒(méi)有在相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸以箭頭S(副掃描方向)指示的方向上移位，并且成像透鏡62僅相對(duì)于平行于主掃描方向的軸傾斜，所述軸充當(dāng)轉(zhuǎn)軸，可以移位成像點(diǎn)P4。
換句話說(shuō)，在該實(shí)施例中，關(guān)于感光鼓上在副掃描方向上彼此移位成像點(diǎn)P3和P4的位置，相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸的副掃描方向上成像透鏡62的位移量不同于成像透鏡64的位移量。
為了在感光鼓上的副掃描方向上彼此移位成像點(diǎn)P3和P4的位置，相對(duì)于平行于主掃描方向的軸的成像透鏡62的傾斜量，不同于成像透鏡64的傾斜量，所述軸充當(dāng)轉(zhuǎn)軸。
盡管未示出，被包括在入射光學(xué)系統(tǒng)LA中的光學(xué)元件(準(zhǔn)直透鏡3和柱面透鏡4)在相對(duì)于入射光學(xué)系統(tǒng)LA的光軸的副掃描方向上移位時(shí)，或者當(dāng)被包括在入射光學(xué)系統(tǒng)LA中的光學(xué)元件相對(duì)于平行于主掃描方向的軸傾斜時(shí)，可以獲得如以上在實(shí)施例2中描述的相同效果，所述軸充當(dāng)轉(zhuǎn)軸。
例如，即使當(dāng)光源單元1、準(zhǔn)直透鏡3、柱面透鏡4或這些光學(xué)元件的組合如上描述被移位或傾斜時(shí)，可以移位成像點(diǎn)P4。
圖12是在副掃描方向上的主要部分截面圖(副掃描截面圖)，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的光學(xué)掃描設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例。
圖12中，如在圖10中示出的那些的相同組件由相同符號(hào)表示。
圖12示出了轉(zhuǎn)印點(diǎn)P2和轉(zhuǎn)印點(diǎn)P1之間的距離D′(mm)設(shè)置為大于在圖10中示出的比較實(shí)施例中的距離兩行間距(L＝2行間距)的情況，其中轉(zhuǎn)印點(diǎn)P2位于感光鼓21和中間轉(zhuǎn)印帶103之間，轉(zhuǎn)印點(diǎn)P1位于感光鼓22和中間轉(zhuǎn)印帶103之間。
以相同方式，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1形成的第一行的成像點(diǎn)P4和由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S2形成的第一行的成像點(diǎn)P3之間的距離D(mm)設(shè)置為大于在圖10中示出的比較實(shí)施例中的距離兩行間距(L＝2行間距)。
因此，提供光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1和S2是可能的，在其中的每一個(gè)中，成像透鏡、反射鏡等沒(méi)有被移位或傾斜。
即使在這種情況下，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S1引起的條紋形狀密度不均勻和由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)S2引起的條紋形狀密度不均勻可以在副掃描方向上彼此互相移位兩行間距。因此，可以使在整個(gè)彩色圖像上條紋形狀密度不均勻不引人注意。
(實(shí)施例3)圖13是副掃描截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的光學(xué)掃描設(shè)備(包括示出光學(xué)偏轉(zhuǎn)器的主掃描截面圖)。
圖13中，包括在每個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)中的成像透鏡61Bk和62Bk(61Y和62Y；61M和62M；61C和62C)的光學(xué)作用等同于圖9中示出的成像透鏡61和62的光學(xué)作用。
該實(shí)施例不同于實(shí)施例2的地方在于偏轉(zhuǎn)單元5Bk、5Y、5M和5C分別提供給各自光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SBk、SY、SM和SC。
在該實(shí)施例中，并行排列四個(gè)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)，也就是，形成黑色(Bk)圖像的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SBk，形成黃色(Y)圖像的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SY，形成品紅色(M)圖像的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SM，形成青色圖像的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SC。在感光鼓上的第一行的成像點(diǎn)P21到P24形成圖像數(shù)據(jù)的各個(gè)片。
成像點(diǎn)之間的距離D(mm)設(shè)置為滿足D＝(n×m)×p。
轉(zhuǎn)印點(diǎn)P11到P14之間的距離D′被設(shè)置為D′＝(n×m)×p，各個(gè)調(diào)色劑圖像在轉(zhuǎn)印點(diǎn)P11到P14被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶103上。這與在實(shí)施例2描述的比較實(shí)施例(參見(jiàn)圖10)中的情況相對(duì)應(yīng)。
在該實(shí)施例中，當(dāng)偏轉(zhuǎn)單元5Bk、5Y、5M和5C分別提供給各個(gè)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SBk、SY、SM和SC時(shí)，對(duì)于每種顏色，通過(guò)不同于實(shí)施例2中的方法可以移位條紋形狀密度不均勻的位置。
例如，假定當(dāng)通過(guò)如圖13示出的光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SBk畫(huà)出圖像中心時(shí)，光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SY掃描一個(gè)被移位角度θ1的位置。當(dāng)旋轉(zhuǎn)光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5Y從那個(gè)狀態(tài)到相應(yīng)于圖像中心的位置所必需的時(shí)間等于在副掃描方向旋轉(zhuǎn)感光鼓23一個(gè)行間距必需的時(shí)間時(shí)，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SY形成的第一行和由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SBk形成的第一行在副掃描方向上彼此移位一個(gè)行間距。
以相同方式，光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SM掃描一個(gè)被移位角度θ2的位置。旋轉(zhuǎn)光學(xué)偏轉(zhuǎn)器5M從那個(gè)狀態(tài)到相應(yīng)于圖像中心的位置必需的時(shí)間等于在副掃描方向上旋轉(zhuǎn)感光鼓22兩個(gè)行間距必需的時(shí)間。結(jié)果，由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SM形成的第一行和由光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)SBk形成的第一行在副掃描方向上彼此移位兩個(gè)行間距。
因此，在光學(xué)掃描設(shè)備包括分離的偏轉(zhuǎn)單元的情況下，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)單元上執(zhí)行偏轉(zhuǎn)相位控制時(shí)，在副掃描方向上(感光鼓的旋轉(zhuǎn)方向)可以容易地移位第一掃描行。
換句話說(shuō)，被單獨(dú)控制的各個(gè)偏轉(zhuǎn)單元的偏轉(zhuǎn)相位彼此不同，這樣在副掃描方向上(感光鼓的旋轉(zhuǎn)方向)可以容易地移位第一掃描行。
因此，可以在副掃描方向上移位對(duì)于每種顏色發(fā)生密度不均勻的點(diǎn)。因此，可以使在整個(gè)彩色圖像上條紋形狀密度不均勻不引人注意。
即使在相應(yīng)于每種顏色的第一行的圖像數(shù)據(jù)被移位的情況下，當(dāng)偏轉(zhuǎn)相位被調(diào)整為不同于該實(shí)施例時(shí)，基于同一原始圖像數(shù)據(jù)生成的各段彩色圖像數(shù)據(jù)Yi、Mi、Ci和Bki可以在中間轉(zhuǎn)印帶上相同位置上被彼此疊加。
即使如在該實(shí)施例中光學(xué)掃描設(shè)備包括分離的偏轉(zhuǎn)單元的情況下，可以移位或傾斜如在實(shí)施例2中描述的成像透鏡、反射鏡等而不需要偏轉(zhuǎn)相位控制。此外，所述成像透鏡、反射鏡等可以在使用偏轉(zhuǎn)相位控制的同時(shí)被移位或傾斜。
(實(shí)施例4)圖14是在副掃描方向的主要部分截面圖(副掃描截面圖)，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的彩色圖像形成設(shè)備。
圖14中，從諸如個(gè)人電腦的外部設(shè)備102將編碼數(shù)據(jù)Dc輸入到圖像形成設(shè)備100。通過(guò)包括在圖像形成設(shè)備中的打印機(jī)控制器，編碼數(shù)據(jù)Dc被轉(zhuǎn)換為各個(gè)段的青色(Ci)、品紅色(Mi)、黃色(Yi)和黑色(Bki)的彩色圖像數(shù)據(jù)。彩色圖像數(shù)據(jù)段被輸入掃描光學(xué)系統(tǒng)11到14，其中的每一個(gè)具有在實(shí)施例3中描述的結(jié)構(gòu)。從光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)11到14發(fā)射基于圖像數(shù)據(jù)段Ci、Mi、Yi和Bki調(diào)制的光束。在主掃描方向上使用光束掃描感光鼓21到24的感光面。
通過(guò)電動(dòng)機(jī)(未示出)逆時(shí)針(由箭頭R指示的方向)旋轉(zhuǎn)充當(dāng)靜電潛像承載構(gòu)件(光敏構(gòu)件)的感光鼓21到24。
根據(jù)該旋轉(zhuǎn)，相對(duì)于正交于主掃描方向的副掃描方向上的光束而移動(dòng)感光鼓21到24的感光面。
在感光鼓21到24上提供用于均勻充電感光鼓21到24的表面的充電輥(未示出)，使得與其表面接觸。使用光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)11到14以光束照射和掃描通過(guò)充電輥充電的感光鼓21到24的表面。
如先前描述的，基于圖像數(shù)據(jù)段Ci、Mi、Yi和Bki來(lái)調(diào)制光束。使用光束照射感光鼓21到24的表面以在其上形成靜電潛像。通過(guò)在感光鼓21到24的旋轉(zhuǎn)方向的光束使用從照射位置的下游側(cè)上提供的顯影裝置31到34，使得與感光鼓21到24接觸，以將靜電潛像顯影為調(diào)色劑圖像。
通過(guò)顯影裝置31到34顯影的調(diào)色劑圖像被暫時(shí)作為四色調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到在感光鼓21到24下面提供的中間轉(zhuǎn)印帶103上，使得相對(duì)于感光鼓21到24。
在中間轉(zhuǎn)印帶103上形成的彩色調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到充當(dāng)材料的紙108上，通過(guò)傳墨輥104在所述材料上轉(zhuǎn)印圖像。
紙108包括在供紙盒107中，人工供紙也是可以的。
其上轉(zhuǎn)印了未定影的調(diào)色劑圖像的紙108被傳輸?shù)蕉ㄓ霸O(shè)備。定影設(shè)備包括其中提供有定影加熱器(未示出)的定影輥105，和提供為加壓定影輥105的加壓輥106。當(dāng)被所述加壓接觸部分加壓時(shí)，從轉(zhuǎn)印部分傳送的紙108被加熱，該加壓接觸部分由定影輥105和加壓輥106組成，這樣紙108上的未定影調(diào)色劑圖像被定影。在定影輥105的后面提供輸送輥109，定影有圖像的紙108被輸送到圖像形成設(shè)備的外面。
盡管沒(méi)有在圖14中示出，打印機(jī)控制器101不僅僅執(zhí)行早先描述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也執(zhí)行圖像形成設(shè)備的每一部分的控制，以及電動(dòng)機(jī)等的控制以用于旋轉(zhuǎn)包括在光學(xué)掃描設(shè)備中的多邊反射鏡。
電勢(shì)傳感器41到44測(cè)量相應(yīng)于在感光鼓21到24上形成的多個(gè)掃描行的靜電潛影的電勢(shì)。當(dāng)通過(guò)電勢(shì)傳感器41到44讀取靜電潛影的電勢(shì)時(shí)，可以測(cè)量條紋形狀的密度不均勻在副掃描方向的位置和其度量。
圖15是示出了感光鼓21到24上的靜電潛影的電勢(shì)的示意圖，其已經(jīng)由各個(gè)電勢(shì)傳感器41到44讀取。圖15中，橫坐標(biāo)指示在副掃描方向的位置，縱坐標(biāo)指示電勢(shì)。
在該實(shí)施例中，使用四光束激光器。因此，例如，在青色(C)圖像的情況下，當(dāng)電勢(shì)在圖像數(shù)據(jù)段ID1和ID2之間減少時(shí)，電勢(shì)也在相對(duì)其移位四行間距的圖像數(shù)據(jù)段ID5和ID6之間減少。
在品紅(M)圖像的情況下，電勢(shì)在圖像數(shù)據(jù)段ID3和ID4之間減少。在黃色(Y)的情況下，電勢(shì)在圖像數(shù)據(jù)段ID1和ID2之間減少，如青色(C)圖像的情況下。
在黑色(Bk)圖像的情況下，電勢(shì)在圖像數(shù)據(jù)段ID4和ID5之間減少。
因此，測(cè)量了與四種色彩相關(guān)聯(lián)的電勢(shì)。然后，執(zhí)行該測(cè)量以確定在哪個(gè)位置電勢(shì)增加或減少，以與外圍電勢(shì)比較。基于通過(guò)測(cè)量獲得的結(jié)果確定每個(gè)圖像數(shù)據(jù)的位移量。
在這種情況下，在青色(C)圖像情況下電勢(shì)變化的位置與黃色(Y)情況下一致。因此，當(dāng)在該狀態(tài)形成綠色(G)圖像時(shí)，密度不均勻是顯著的。
因此，例如，通過(guò)在副掃描方向移位黃色(Y)圖像一個(gè)行間距，可以使密度不均勻不顯著。圖像數(shù)據(jù)移位方法與實(shí)施例1到3描述的一樣。
(實(shí)施例5)接下來(lái)，將描述本發(fā)明的實(shí)施例5。
圖14中示出的圖像形成設(shè)備包括位置傳感器111，用于測(cè)量調(diào)色劑圖像相應(yīng)于多個(gè)掃描行的位置，和密度傳感器112，用于測(cè)量調(diào)色劑圖像的密度。
例如，如圖16中所示位置傳感器111讀取重合標(biāo)記。因此，在副掃描方向中，與每個(gè)光學(xué)掃描光學(xué)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的第一行被成像的位置可以被測(cè)量。
在圖16中示出的情況，青色(C)圖像情況中的第一行與黃色(Y)圖像情況中的第一行對(duì)齊在一起。品紅(M)圖像情況中的第一行在從青色(C)圖像情況中的第一行移位兩行間距的位置被成像。黑色(Bk)圖像情況中的第一行在從青色(C)圖像情況中的第一行移位三行間距的位置被成像。因此，即使在這種情況下，當(dāng)形成綠色(G)圖像時(shí)，密度不均勻是顯著的。
因此，例如，通過(guò)在副掃描方向移位黃色(Y)圖像一個(gè)行間距可以使密度不均勻不顯著。圖像數(shù)據(jù)移位方法同實(shí)施例1到3中描述的一樣。
密度傳感器112讀取相應(yīng)于多個(gè)掃描行的調(diào)色劑圖像的密度?；谧x取獲得結(jié)果確定光學(xué)掃描設(shè)備中圖像數(shù)據(jù)的位移量。
圖17是示出了在中間轉(zhuǎn)印帶103上的調(diào)色劑圖像密度的示意圖，其已經(jīng)被密度傳感器112讀取。圖17中，橫坐標(biāo)指示副掃描方向的位置，縱坐標(biāo)指示密度。
在該實(shí)施例中，使用四光束激光。因此，例如，當(dāng)青色(C)圖像情況下，密度在圖像數(shù)據(jù)段ID1和ID2之間為高時(shí)，密度在移位四行間距的圖像數(shù)據(jù)段ID5和ID6的之間也為高。
在品紅(M)圖像的情況下，圖像數(shù)據(jù)段ID3和ID4之間密度為低。在黃色(Y)圖像的情況下，電勢(shì)在圖像數(shù)據(jù)段ID1和ID2之間密度為高，如青色(C)圖像的情況下。
在黑色(Bk)圖像情況下，圖像數(shù)據(jù)段ID4和ID5之間密度為高。
因此，與四種色彩關(guān)聯(lián)的密度被測(cè)量。然后，執(zhí)行該測(cè)量以確定哪個(gè)位置密度較高或較低，以與外圍密度相比?；谕ㄟ^(guò)測(cè)量獲得的結(jié)果確定每個(gè)圖像數(shù)據(jù)的位移數(shù)量。在這種情況下，在青色(C)圖像情況下密度改變的位置與黃色(Y)圖像情況下重合。因此，當(dāng)在該狀態(tài)形成綠色(G)圖像時(shí)，密度不均勻是顯著的。
因此，例如，通過(guò)在副掃描方向上移位黃色(Y)圖像數(shù)據(jù)一個(gè)行間距，可以使密度不均勻不顯著。圖像移位方法與實(shí)施例1到3中描述的一樣。
例如，在啟動(dòng)圖像形成設(shè)備的主機(jī)后，立即執(zhí)行如實(shí)施例4中描述的通過(guò)位置傳感器的成像位置測(cè)量，通過(guò)密度傳感器的圖像密度測(cè)量，以及通過(guò)電勢(shì)傳感器的靜電潛像的電勢(shì)的測(cè)量。
在圖像形成設(shè)備在工廠中被裝配的情況下，即使當(dāng)每一個(gè)將被掃描的表面上的第一行相對(duì)于將被掃描的另一表面上第一行移位，以使得密度不均勻不顯著時(shí)，可以通過(guò)傳輸期間振動(dòng)的影響和環(huán)境變化的影響在副掃描方向上移位成像點(diǎn)。
因此，可以說(shuō)在實(shí)際輸出圖像之前，最好檢查當(dāng)前狀態(tài)并移位圖像數(shù)據(jù)，這樣密度不均勻變得最不顯著。
已經(jīng)參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解本發(fā)明不限制于公開(kāi)的示例性實(shí)施例。隨后權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋，以至于包括所有這樣的修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)掃描設(shè)備，包括多個(gè)光源單元，每一個(gè)包括四個(gè)或更多光源部分，用于輻射基于圖像數(shù)據(jù)被光學(xué)地調(diào)制的多個(gè)光束；偏轉(zhuǎn)單元，用于偏轉(zhuǎn)從所述多個(gè)光源單元中的每一個(gè)發(fā)射的所述多個(gè)光束以用于掃描；成像光學(xué)系統(tǒng)，其用于把所述偏轉(zhuǎn)單元的偏轉(zhuǎn)表面所偏轉(zhuǎn)以用于掃描的所述多個(gè)光束成像到為各個(gè)光源單元提供的將被掃描的多個(gè)表面上，其中所述將被掃描的多個(gè)表面的每一個(gè)同時(shí)被從一個(gè)相應(yīng)的光源單元發(fā)射的多個(gè)光束所掃描，并且多個(gè)掃描行同時(shí)被繪制在所述多個(gè)被掃描表面的每一個(gè)上，其中從所述一個(gè)相應(yīng)的光源單元的四個(gè)或多個(gè)光發(fā)射部分發(fā)射的所述多個(gè)光束被所述偏轉(zhuǎn)單元的所述偏轉(zhuǎn)表面同時(shí)偏轉(zhuǎn)以用于掃描，以及其中當(dāng)所述被掃描的表面上的第一掃描行被定義為在相應(yīng)的一個(gè)被掃描表面所被移動(dòng)的方向上位于最上游側(cè)的一個(gè)掃描行時(shí)，在所述一個(gè)相應(yīng)的光源單元的四個(gè)或多個(gè)光發(fā)射部分發(fā)射的多個(gè)光束形成的多個(gè)掃描行之中，相應(yīng)于所述偏轉(zhuǎn)單元的第k個(gè)掃描操作中將被掃描的多個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上的第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)，從相應(yīng)于所述偏轉(zhuǎn)單元的第k個(gè)掃描操作中將被掃描的多個(gè)表面中的另一個(gè)表面上的第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)，移位至少一個(gè)行間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)掃描設(shè)備，其中在所述偏轉(zhuǎn)單元的第k個(gè)掃描操作中，相應(yīng)于在所述被掃描表面上的第一掃描行的各段圖像數(shù)據(jù)被彼此移位至少一個(gè)行間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)掃描設(shè)備，其中，相應(yīng)于多個(gè)被掃描表面的至少一個(gè)而提供的光源單元的光發(fā)射部分的數(shù)量n1不同于相應(yīng)于所述多個(gè)被掃描表面的另一個(gè)而提供的至少另一個(gè)光源單元的光發(fā)射部分的數(shù)量n2，其中n1＝n2×a，并且a是正整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)掃描設(shè)備，其中滿足下式，D＝(n×m+L)×p其中D(mm)表示多個(gè)被掃描表面的相鄰兩個(gè)表面上的第一行的成像點(diǎn)之間的距離，p(mm)表示從所述光學(xué)掃描設(shè)備的分辨率確定的掃描行間距，n表示所述光源單元的光發(fā)射部分的數(shù)量，m表示正整數(shù)，L表示滿足1≤L≤n-1的整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)掃描設(shè)備，其中所述光學(xué)掃描設(shè)備包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)單元，并且其中在偏轉(zhuǎn)單元的第k個(gè)掃描操作中，多個(gè)偏轉(zhuǎn)單元在偏轉(zhuǎn)相位上彼此不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的光學(xué)掃描設(shè)備，其中所述光學(xué)掃描設(shè)備包括多個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，所述多個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)的每一個(gè)包括成像光學(xué)元件，以及其中被包括在所述多個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)中的所述成像光學(xué)元件相對(duì)于所述成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸在副掃描方向上彼此的移位量不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的光學(xué)掃描設(shè)備，進(jìn)一步包括多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，其中所述多個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)的每一個(gè)包括光學(xué)元件，并且其中被包括在所述多個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)中的所述成像光學(xué)元件彼此傾斜量不同，其具有平行于主掃描方向的旋轉(zhuǎn)軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)掃描設(shè)備，其中所述光源單元包括具有多個(gè)光發(fā)射部分的垂直腔表面發(fā)射激光器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的光學(xué)掃描設(shè)備，其中所述光源單元包括具有多個(gè)二維排列的光發(fā)射部分的垂直腔表面發(fā)射激光器。
10.一種彩色圖像形成設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1到9的任何一個(gè)的光學(xué)掃描設(shè)備；位于所述被掃描表面上的多個(gè)光敏構(gòu)件；多個(gè)顯影裝置，用于顯影通過(guò)所述光學(xué)掃描設(shè)備以光束掃描在所述光敏構(gòu)件上形成的靜電潛像為調(diào)色劑圖像；轉(zhuǎn)印裝置，用于將顯影的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到圖像將被轉(zhuǎn)印到其上的材料；以及定影裝置，用于將轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像定影到圖像將被轉(zhuǎn)印到其上的所述材料。
11.一種彩色圖像形成設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1到9的任何一個(gè)的光學(xué)掃描設(shè)備；和打印機(jī)控制器，用于將外部裝置輸入的編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，并將所述圖像信號(hào)輸入到所述光學(xué)掃描設(shè)備。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的彩色圖像形成設(shè)備，進(jìn)一步包括電勢(shì)傳感器，用于測(cè)量在所述光敏構(gòu)件上形成的所述靜電潛像的電勢(shì)，其中對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)掃描行的所述靜電潛像的信息被所述電勢(shì)傳感器讀取，并基于所述讀取獲得的結(jié)果確定所述光學(xué)掃描設(shè)備中的圖像數(shù)據(jù)的位移量。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的彩色圖像形成設(shè)備，進(jìn)一步包括位置傳感器，用于測(cè)量所述顯影的調(diào)色劑圖像的位置，其中所述多個(gè)掃描行的位置信息被所述位置傳感器讀取，并基于所述讀取獲得的結(jié)果確定所述光學(xué)掃描設(shè)備中的圖像數(shù)據(jù)的位移量。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的彩色圖像形成設(shè)備，進(jìn)一步包括密度傳感器，用于測(cè)量對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)掃描行的所述顯影的調(diào)色劑圖像的密度，其中所述調(diào)色劑圖像的密度被所述密度傳感器讀取，并基于所述讀取獲得的結(jié)果確定所述光學(xué)掃描設(shè)備中的圖像數(shù)據(jù)的位移量。
全文摘要
光學(xué)掃描設(shè)備和使用相同設(shè)備的彩色圖像形成設(shè)備，減少其中的條紋形狀密度不均勻以防止圖像損壞同時(shí)以從光源單元發(fā)射的光束掃描每個(gè)掃描表面，并且同時(shí)在掃描表面上繪制掃描行；通過(guò)偏轉(zhuǎn)單元同時(shí)偏轉(zhuǎn)從相應(yīng)的光源單元的至少四個(gè)光發(fā)射部分發(fā)射的光束以用于掃描；對(duì)應(yīng)于第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)，即，所述偏轉(zhuǎn)單元在第k個(gè)掃描中的至少一個(gè)掃描表面上的、位于在所述掃描表面在掃描行中移動(dòng)的方向上的最上游側(cè)的掃描行，從對(duì)應(yīng)于所述第k個(gè)掃描中另一個(gè)掃描表面上的第一掃描行的圖像數(shù)據(jù)，移位至少一個(gè)行間距。
文檔編號(hào)G03G15/04GK101025473SQ200710078940
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
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