專利名稱：光掃描裝置和成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光掃描裝置以及使用所述光掃描裝置的成像裝置。
背景技術(shù)：
作為通過諸如激光等的光來掃描待掃描物體的光掃描裝置，傳統(tǒng)上 存在這樣一種多光束光源掃描裝置，該多光束光源掃描裝置在諸如感光 鼓等的待掃描物體上掃描從多個光源發(fā)出的光束(參見日本專利申請?zhí)?br> 開2001-10107號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種成像裝置，該成像裝置抑制了由具有多個光源的 光掃描裝置的溫度變化而引起的光束位置的波動以及相對位置的波動， 并且在該成像裝置中，圖像幾乎沒有顏色偏差，本發(fā)明還提供了一種用 在所述成像裝置中的光掃描裝置。
本發(fā)明的一個方面是一種光掃描裝置，該光掃描裝置包括殼體； 設(shè)置在所述殼體處的光偏轉(zhuǎn)器，該光偏轉(zhuǎn)器使其偏轉(zhuǎn)表面圍繞轉(zhuǎn)動軸線 轉(zhuǎn)動，從而使光束偏轉(zhuǎn)；設(shè)置在所述殼體處的多個光源，所述光源沿著 與所述光偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)動軸線相交的方向發(fā)出所述光束；設(shè)置在所述 殼體處的成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)使由所述光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)的所述 多個光束中的每個光束聚焦在待掃描表面上；以及設(shè)置在所述殼體處的 光路改變件，該光路改變件將沿著與所述光偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)動軸線相交的所 述方向入射的所述光束的光路改變到包括所述光偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)動軸線 的平面內(nèi)。
本方面的光掃描裝置還可以包括多個反射鏡，所述多個反射鏡分別 反射從所述多個光源發(fā)出的所述多個光束，并且使所述光束入射在所述
光路改變件上。
本方面的光掃描裝置可以構(gòu)造成這樣，即，所述殼體具有基座部分， 并且通過所述光路改變件的所述多個光束的光路被改變到從所述基座部 分離開(分離)的方向，所述光偏轉(zhuǎn)器安裝在所述基座部分處。
本方面的光掃描裝置可以構(gòu)造成這樣，即，所述殼體具有從所述基 座部分升起的側(cè)壁，并且所述多個光源設(shè)置在所述側(cè)壁處。
在本方面的光掃描裝置中，所述多個反射鏡可以安裝在距包括從所 述光源發(fā)出的所述多個光束的平面的距離相等的位置處。
在本方面的光掃描裝置中，所述光路改變件可以通過組合具有多個 反射表面的光學(xué)元件而構(gòu)成。
在本方面的光掃描裝置中，所述光路改變件可以是棱鏡。
在本方面的光掃描裝置中，由所述多個反射鏡反射的所述多個光束 可以相互平行。
本方面的光掃描裝置還可包括至少一個光源驅(qū)動電路基板，其中所 述多個光源布置在同一光源驅(qū)動電路基板處。
本發(fā)明的另一方面為一種成像裝置，該成像裝置包括上述方面的 光掃描裝置；多個感光體，通過所述光掃描裝置在所述多個感光體上形 成靜電潛像；以及成像部分，該成像部分將所述靜電潛像作為調(diào)色劑圖 像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本方面的光掃描裝置的結(jié)構(gòu)，與光源沿著平行于所述光偏轉(zhuǎn)器 的所述轉(zhuǎn)動軸線的方向布置的情況相比，即使所述殼體熱變形，也可以 使所述多個光源的姿勢波動量的相對差較小，因此，可以使所述光束光 路的相對位置波動較小。
另外，所述多個光束光路之間的間隔可以任意地設(shè)定，所述光路可 設(shè)定為使得所述多個光束在通過所述多個反射鏡之后接近。這樣，可以 使得所述光路改變件緊湊，從而可以減小由于熱而對尺寸變化的影響。 因此，可以使得所述光束的光路位置的波動較小。
另外，由于其中在光束通過所述光路改變件之后光路被改變到從所 述殼體的所述基座部分更遠(yuǎn)離(分離)的方向的結(jié)構(gòu)，因此所述多個光
源可布置在所述殼體的所述基座部分的附近。因此，可以使得所述多個 光源本身由于所述殼體的熱變形而引起的姿勢的波動量較小，從而可以 使得所述光束的光路位置的波動較小。
通過在所述側(cè)壁處設(shè)置所述多個光源，不需要與所述殼體分離的保 持件。由于所述光源保持在所述同一殼體處，可以使得所述多個光源的 姿勢波動量的相對差較小，因此，可以使得所述光束光路的相對位置波 動較小。
通過將所述多個反射鏡安裝在距離所述光束的排列的平面相等距離 的位置處，即使所述殼體熱變形，所述多個反射鏡的姿勢波動也基本上 相同。因此，可以使得所述光束光路的相對位置波動較小。
通過由例如多個反射鏡構(gòu)成所述光路改變件，則可以通過組合廉價 的反射鏡而獲得這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，沿著主掃描方向排列的光束 的排列通過所述光路改變件而轉(zhuǎn)變成副掃描方向。因此，可以使得各光 源距離基座部分的距離相等，從而，即使所述殼體熱變形，也可以使得 所述多個光源的姿勢波動量的相對差較小。因此，可以使得所述光束的 光路位置波動較小。
通過由棱鏡構(gòu)成所述光路改變件，可以增加各光學(xué)表面的位置精度， 并且可以使得由于所述各光學(xué)表面的溫度波動而引起的姿勢相對波動較 小，從而可以使得所述光束光路的相對位置波動較小。
由于所述多個反射鏡平行地(即沿著相同方向)反射入射光束，因 此即使所述殼體熱變形，也可以使得所述多個光源的姿勢的波動量的相 對差較小，因此，可以使得所述光束光路的相對位置波動較小。
通過將所述多個光源直接地設(shè)置在同一光源驅(qū)動電路基板處，可以 使得所述多個光源的溫度升高的影響一致。因此，可以使得由于從所述 各光源發(fā)出的光束的波長的差而引起的光學(xué)特征的變化較小。
與不具有本結(jié)構(gòu)的情況相比，使用這種光掃描裝置的成像裝置的結(jié) 構(gòu)可使照射在所述各感光體上的光束的相對位置波動較小，從而可使顏 色偏差較小。


將基于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例，其中 圖1為示出關(guān)于本發(fā)明第一示例性實施例的光掃描裝置的立體圖； 圖2為示出關(guān)于本發(fā)明第一示例性實施例的光掃描裝置的平面圖； 圖3為示出關(guān)于本發(fā)明第一示例性實施例的光掃描裝置的剖視圖； 圖4為示出關(guān)于本發(fā)明第一示例性實施例的光路改變光學(xué)系統(tǒng)的立
體圖5為示出關(guān)于本發(fā)明第二示例性實施例的光路改變光學(xué)系統(tǒng)的立
體圖6為示出關(guān)于本發(fā)明第三示例性實施例的光路改變光學(xué)系統(tǒng)的立
體圖7為示出關(guān)于本發(fā)明示例性實施例的光掃描裝置的剖視圖8為示出關(guān)于本發(fā)明第四示例性實施例的成像裝置的剖視圖；以
及
圖9A為示出關(guān)于本發(fā)明示例性實施例的光掃描裝置的光源的剖視 圖，并且為其中光束基本上平行的光束排列的示例，而圖9B為示出其中 光束基本上不平行的光束排列的示例的剖視圖。
具體實施方式
〈裝置的概要〉
以下將參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例進(jìn)行描述。
在圖1至圖3中示出了關(guān)于本發(fā)明第一示例性實施例的光掃描裝置。
圖1為示出關(guān)于本示例性實施例的光掃描裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。
如圖1所示，在光掃描裝置10處，在形成光學(xué)盒的殼體12中設(shè)置 有光學(xué)基座14，該光學(xué)基座14用作底板部分，在該底板部分處設(shè)置有光 學(xué)件的安裝部分。在光學(xué)基座14上設(shè)置有多角鏡24，該多角鏡24由于 偏轉(zhuǎn)表面24A繞著轉(zhuǎn)動軸線24B轉(zhuǎn)動而沿著主掃描方向(沿著圖中的方 向X)偏轉(zhuǎn)入射光束L。
光學(xué)基座14的邊緣升起，使得直立部分14A形成殼體12的側(cè)壁。 多個發(fā)出光束的光源16沿著基本上垂直于多角鏡24的轉(zhuǎn)動軸線24B的 平面設(shè)置在直立部分14A處，即設(shè)置在圖1中的光學(xué)基座14上方的預(yù)定 間隔處。這里，"基本上垂直"是指偏離與轉(zhuǎn)動軸線24B以90度角相交 的平面大約3度的角度范圍。
如圖2所示，多個光源16被直接設(shè)置在同一光源驅(qū)動電路基板16A上。
轉(zhuǎn)動軸線24B的方向(即，副掃描方向)為圖中的方向Y，與該方 向Y垂直的方向(即，主掃描方向)為圖中的方向X。
從多個光源16發(fā)出的光束L在各孔徑光闌17處變窄為所需直徑， 隨后被反射鏡18反射，并且入射到光路改變件20上。反射鏡18被固定 到設(shè)置在光學(xué)基座14上的固定件19上，使得其沿著Y方向的位置是相 同的。在反射鏡18處反射的各光束L采取沿著相同方向的光路，并且入 射到光路改變件20上。
這時，從光源16發(fā)出的光束L基本上彼此平行，并且以相同的角度 入射到反射鏡18而由該反射鏡18反射。這里，"基本上平行"是指，例 如，存在一個平面P，在該平面P中，從光源16發(fā)出的光束L在到達(dá)反 射鏡18之前既沒有散開也沒有相交，并且該平面P與主掃描平面(X平 面)平行，并且包括用于如圖9A所示的多個(在此作為示例為四個)光 源16的安裝基準(zhǔn)平面16B (圖9A中的陰影部分)。相反，在其中不存在 平行于主掃描平面(X平面)并包括例如在圖9B中示出的四個光源16的 安裝基準(zhǔn)平面16B的平面(X平面)的情況在本申請中被認(rèn)為"基本上不 平行"。
光路改變件20包括多個反射表面，并且反射入射光束L。如圖3所 示，入射到光路改變件20上的光束L的光路通過與光學(xué)基座14相隔距 離Dl的位置，并且從光路改變件20發(fā)出的光束L的光路通過與光學(xué)基 座14相隔距離D2的位置。這里，D1〈D2。
入射到光路改變件20上的各光束L被沿著與沿著X方向排列的光源 16相同的排列方向(主掃描方向)排列。從光路改變件20發(fā)出的各光束
L的排列方向變成Y方向(副掃描方向)，并且光束L被入射到具有沿著
副掃描方向聚焦的功能的柱面透鏡22。
從柱面透鏡22發(fā)出的光束L被鏡23反射，并且入射到多角鏡24上， 并且通過繞著轉(zhuǎn)動軸線24B轉(zhuǎn)動的偏轉(zhuǎn)表面24A而沿著主掃描方向(X方 向)偏轉(zhuǎn)。
這時，各光束L被沿著Y方向(副掃描方向)排列在偏轉(zhuǎn)表面24A 上。這里，例如，"沿著副掃描方向排列"是指，在多角鏡24的偏轉(zhuǎn)表 面24A處，存在沿著副掃描方向(Y方向)的平面，該平面包括轉(zhuǎn)動軸線 24B和預(yù)定光束直徑的四個光束L (從光軸中心強度到大約-13.5%的強 度范圍被限定為光束直徑)。
偏轉(zhuǎn)光束L通過成像光學(xué)系統(tǒng)26成形，并穿過具有沿著副掃描方向 聚焦功能的柱面鏡28和防塵窗口 29，并且被聚焦為在感光鼓30 (待掃 描表面)上的聚束光。
〈光路改變件〉
在圖4中示出了關(guān)于本發(fā)明第一示例性實施例的光路改變件。
如圖4所示，光路改變件20具有多個鏡21A和21B。首先，鏡21A 反射入射光束L，然后鏡21B反射光束L，使得光路改變到使光束L入射 到柱面透鏡22上的方向。
以與光源16相同的方式，入射光束L的光路被沿著基本上垂直于多 角鏡24的轉(zhuǎn)動軸線24B的平面排列(即，沿著X方向排列)，并且在鏡 21B處反射之后沿著副掃描方向(圖中的Y方向)排列。
圖5中示出了關(guān)于本發(fā)明第二示例性實施例的光路改變件。
如圖5所示，光路改變件20為具有多個反射表面21C、 21D的棱鏡。 首先，反射表面21C反射入射光束L，然后反射表面21D反射光束L，使 得光路被改變到使光束L入射到柱面棱鏡22上的方向。
以與光源16相同的方式，入射光束L的光路被沿著基本上垂直于多 角鏡24的轉(zhuǎn)動軸線24B的平面排列(即沿著X方向排列)，并且在反射 表面21D處反射之后沿著副掃描方向(圖中的Y方向)排列。
圖6中示出了關(guān)于本發(fā)明第三示例性實施例的光路改變件。
如圖6所示，光路改變件20具有多個鏡21A、 21B。首先，鏡21A 反射入射光束L，然后鏡21B反射光束L，使得光路改變到使光束L入射 到柱面棱鏡22上的方向。
鏡21A、 21B被一體地固定到框架21E上。將鏡21A、 21B和框架21E 組合在一起的光路改變件20可被認(rèn)為是單個件。光路改變件20在安裝 部分21F處安裝至設(shè)置在光學(xué)基座14上的安裝部分24C上。
以與光源16相同的方式，入射光束L的光路沿著基本上垂直于多角 鏡24的轉(zhuǎn)動軸線24B的平面排列(即，沿著X方向排列)，并且在鏡21B 處反射之后沿著副掃描方向(圖中的Y方向)排列。
〈殼體的變形，光源的位置〉
圖7中示出了關(guān)于本發(fā)明示例性實施例的光掃描裝置。
圖7為示出關(guān)于本示例性實施例的光掃描裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
如圖7所示，在光掃描裝置10處，光學(xué)基座14設(shè)置在形成光學(xué)箱 的殼體12中。在光學(xué)基座14處設(shè)有多角鏡24，該多角鏡24由于繞著轉(zhuǎn) 動軸線24B轉(zhuǎn)動的偏轉(zhuǎn)表面24A而沿著主反射方向(圖中的X方向)偏 轉(zhuǎn)入射光束L。
由于在光掃描裝置10的外部和內(nèi)部中存在熱源效應(yīng)，因此殼體12 由于熱而從圖7中虛線示出的初始狀態(tài)變形到由實線示出的結(jié)構(gòu)。
在光源16設(shè)置在殼體12的側(cè)壁處的情況下，如果光源16位于遠(yuǎn)離 光學(xué)基座14的位置處(光源位置高)，則從光源16B發(fā)出的光束LB的 光軸因為由于熱而導(dǎo)致的殼體12的變形而引起的側(cè)壁的角度和波動，而 變成如圖7所示。
在光源16設(shè)置在殼體12的側(cè)壁處的情況下，如果光源16位于靠近 光學(xué)基座14的位置處(光源位置低)，則從光源16A發(fā)出的光束LA的 光軸因為殼體12的熱變形對側(cè)壁角度的波動影響很小，而變成如圖7所 示。
〈成像裝置〉
圖8中示出了關(guān)于本發(fā)明第四示例性實施例的成像裝置。
圖8為表示關(guān)于本示例性實施例的成像裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
如圖8所示，成像裝置9的主要部分由顯影裝置31Y至31K、用來 均勻充電的充電輥和光掃描裝置10構(gòu)成，顯影裝置31Y至31K分別具有 黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C)和黑色(K)顏色的感光鼓30Y至30K， 所述充電輥與感光鼓30Y至30K接觸，光掃描裝置10照射根據(jù)黃色(Y)、 洋紅色(M)、青色(C)和黑色(K)的各顏色的圖像信號調(diào)制出的光束。 可采用在上述各個示例性實施例中描述的光掃描裝置作為光掃描裝置 10。
成像裝置9s為所謂的串聯(lián)彩色打印機，其中感光鼓30Y、 30M、 30C 和30K被以均勻的間隔設(shè)置，以便具有公共接觸(切線)平面。對應(yīng)于 黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C)和黑色(K)的各顏色的光束L由作 為曝光裝置的光掃描裝置10照射到感光鼓30Y至30K的其上已經(jīng)施加有 表面電位的表面上，從而在該表面上形成對應(yīng)于各顏色的輸入圖像信息 的靜電潛像。
在顯影輥33上施加顯影偏壓，顯影輥33上的調(diào)色劑被轉(zhuǎn)印到形成 在感光鼓30Y至30K上的靜電潛像上。這樣，形成了黃色(Y)、洋紅色 (M)、青色(C)和黑色(K)的各顏色的調(diào)色劑圖像。
形成在各感光鼓30Y至30K上的黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C) 和黑色(K)的各顏色的調(diào)色劑圖像被記錄在紙張P上，并且轉(zhuǎn)印到其上， 以便彼此重疊。這樣，在紙張P上形成作為四色圖像的最終全色調(diào)色劑 圖像，其中洋紅色(M)、青色(C)和黑色(K)被重疊在Y單色圖像上。
上面己經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明并不局限于 上述示例性實施例，當(dāng)然，可以在不脫離本發(fā)明的本質(zhì)的情況下以多種 方式實現(xiàn)本發(fā)明。
例如，作為示例，上述示例性實施例描述了四色全色激光束打印機。 然而，本發(fā)明并不局限于此，例如，可以使用少于等于三種顏色或多于 等于五種顏色的打印機。
另外，即使使用了多角鏡作為所述偏轉(zhuǎn)元件，然而可以改為使用超 高速掃描器或檢電鏡。
權(quán)利要求
1、一種光掃描裝置，該光掃描裝置包括殼體；光偏轉(zhuǎn)器，該光偏轉(zhuǎn)器設(shè)置在所述殼體處，并且使其偏轉(zhuǎn)表面圍繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，從而使光束偏轉(zhuǎn)；多個光源，所述多個光源設(shè)置在所述殼體處，并且沿著與所述光偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)動軸線相交的方向發(fā)出所述光束；成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述殼體處，用來使由所述光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)的所述多個光束中的每個光束聚焦在待掃描表面上；以及光路改變件，該光路改變件設(shè)置在所述殼體處，并且將沿著與所述光偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)動軸線相交的所述方向入射的所述光束的光路改變到包括所述光偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)動軸線的平面內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其中，該光掃描裝置還包括 多個反射鏡，所述多個反射鏡分別反射從所述多個光源發(fā)出的所述多個 光束，并且使得所述光束入射到所述光路改變件上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光掃描裝置，其中， 所述殼體包括基座部分，并且通過所述光路改變件的所述多個光束的光路被改變到從所述基座部 分離開的方向上，即從所述基座部分分離的方向上，所述光偏轉(zhuǎn)器安裝 在所述基座部分處。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光掃描裝置，其中，所述殼體包括從所述基座部分升起的側(cè)壁，并且 所述多個光源設(shè)置在所述側(cè)壁處。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光掃描裝置，其中，所述多個反射鏡安裝 在距離包括從所述光源發(fā)出的所述多個光束的平面相等距離的位置處。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其中，所述光路改變件通過 組合包括多個反射表面的光學(xué)元件而構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其中，所述光路改變件為棱 鏡。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光掃描裝置，其中，由所述多個反射鏡反 射的所述多個光束彼此平行。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其中，該光掃描裝置還包括 至少一個光源驅(qū)動電路基板，其中，所述多個光源布置在同一光源驅(qū)動電路基板處。
10、 一種成像裝置，該成像裝置包括權(quán)利要求1所述的光掃描裝置；多個感光體，通過所述光掃描裝置在所述多個感光體上形成靜電潛 像；以及成像部分，該成像部分將所述靜電潛像作為調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄 介質(zhì)上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光掃描裝置和成像裝置，該光掃描裝置包括殼體；光偏轉(zhuǎn)器，該光偏轉(zhuǎn)器設(shè)置在所述殼體處，并且使其偏轉(zhuǎn)表面圍繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，從而使光束偏轉(zhuǎn)；多個光源，所述多個光源設(shè)置在所述殼體處，并沿著與所述光偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)動軸線相交的方向發(fā)出光束；成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述殼體處，用來使由所述光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)的所述多個光束中的每個光束聚焦在待掃描表面上；以及光路改變件，該光路改變件設(shè)置在所述殼體處，并將沿著與所述光偏轉(zhuǎn)器的所述轉(zhuǎn)動軸線相交的所述方向入射的所述光束的光路改變到包括所述光偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)動軸線的平面內(nèi)。
文檔編號G03G15/00GK101114052SQ20071009638
公開日2008年1月30日 申請日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者山本喜博 申請人:富士施樂株式會社