專利名稱：激光掃描光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備掃描透鏡的激光掃描光學(xué)裝置，該掃描透鏡具有光學(xué)各向異性。
背景技術(shù)：
在全彩的復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等圖像形成裝置中，與Y (黃)、M (品紅)、C (青)、K (黑)各顏色對應(yīng)地將四個感光體并列配置，將形成在各感光體上的各色圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶并進(jìn)行合成的串聯(lián)方式成為主流。并且，在串聯(lián)方式的圖像形成裝置中搭載有使用偏光裝置(多面反射鏡)將4根光束同時在各感光體上掃描來描繪圖像的激光掃描光學(xué)裝置。以往，為了抑制激光掃描光學(xué)裝置中的明暗度(光量不勻)提出了各種方法。在例如日本特開2001-188188號公報所公開的方法中，明暗度特性不同的光源由偏光棱鏡合成。由此，均勻的光量分布得以平滑化，實現(xiàn)高畫質(zhì)。并且，為了修正光量不勻，在日本特開2005-157325號公報中公開了在主掃描方向上具有高度不同的凹凸形狀的光量分布控制兀件。通過使用這種光量分布控制元件，能夠抑制多種顏色間的光量不勻的差。然而，激光掃描光學(xué)裝置有時具備具有光學(xué)各向異性(雙折射)的掃描透鏡。光束透過該掃描透鏡時，由于雙折射，透過光束的偏光狀態(tài)發(fā)生變化，因此反射率、透射率沿著掃描透鏡的主掃描方向產(chǎn)生不勻，其結(jié)果是在感光體上產(chǎn)生光量不勻。特別是在串聯(lián)方式的情況下，存在如下問題如圖10所示，不僅產(chǎn)生沿著主掃描方向的光量不勻，在各個顏色的光路間也產(chǎn)生光量不勻的差，因此導(dǎo)致合成了各色圖像的圖像的品質(zhì)降低。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種激光掃描光學(xué)裝置，能夠抑制光路間的光量不勻的差。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的一個方式是一種激光掃描光學(xué)裝置，使光束沿主掃描方向在按照多個顏色的每個顏色設(shè)置的感光體的被掃描面上掃描，該激光掃描光學(xué)裝置具有多個光源，射出來自多個發(fā)光點的光束；偏轉(zhuǎn)裝置，入射有來自各上述光源的光束時，通過多面反射鏡將入射光束偏轉(zhuǎn)；以及掃描光學(xué)系統(tǒng)，使由上述偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)了的光束在上述多個顏色的每個顏色的被掃描面上成像。在此，來自各上述光源的射出光束中預(yù)定的成對的光束以與上述多面反射鏡的中心軸正交且通過該多面反射鏡的副方向中心的水平面為基準(zhǔn)對稱并以相同的傾角入射到該多面反射鏡。并且，上述掃描光學(xué)系統(tǒng)包括共用掃描透鏡，入射有被上述多面反射鏡偏光了的成對的光束，具有光學(xué)各向異性；以及第一及第二單個掃描透鏡，分別入射有透過了上述共用掃描透鏡的成對的光束中的一方及另一方，具有光學(xué)各向異性。另外，將包括上述多個發(fā)光點的面作為偏光面時，該偏光面相對于上述水平面的角度為除0°和90°以外的角度，射出上述成對的光束的光源配置成各自的偏光面相對于上述水平面對稱。另外，上述第一及上述第二單個掃描透鏡配置成相對于上述水平面對稱。上述共用掃描透鏡具有以包含自身的光軸且與上述水平面平行的面為基準(zhǔn)在上述副方向上對稱的形狀。另外，各上述單個掃描透鏡具有以包含自身的光軸且與上述水平面平行的面為基準(zhǔn)在上述副方向上不對稱的形狀。


圖1是一個實施方式涉及的激光掃描光學(xué)裝置的外觀立體圖。圖2A是表示圖1的各光源的立體圖。圖2B是圖1的各光源的發(fā)光面的主視圖。圖3A是表示Y、M的光源中的偏光面和水平面的關(guān)系的示意圖。圖3B是表示C、K的光源中的偏光面和水平面的關(guān)系的示意圖。圖4是將圖1的激光掃描光學(xué)裝置的主要部分沿X軸方向展開的示意圖。圖5是沿著單個掃描透鏡的ZX平面的剖視圖。圖6是表示示出了共用掃描透鏡的雙折射量的等高線的示意圖。圖7是表示本實施方式中的各顏色在被掃描面上的光量不勻的圖。圖8是變形例涉及的激光掃描光學(xué)裝置的外觀立體圖。圖9是表示圖8的激光掃描裝置中的光束的傾角的示意圖。圖10是表示現(xiàn)有例中的各顏色在被掃描面上的光量不勻的圖。
具體實施例方式(實施方式)以下參照附圖，對本發(fā)明的實施方式涉及的激光掃描光學(xué)裝置進(jìn)行說明。(激光掃描光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu))首先，對圖1所示的X軸、Y軸、Z軸進(jìn)行說明。Y軸是光束B在各感光鼓40的表面上進(jìn)行掃描的方向(以下稱為主掃描方向)。Z軸表不副方向。X軸表不與Y軸及Z軸雙方正交的方向。激光掃描光學(xué)裝置10優(yōu)選為全彩的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)或者它們的復(fù)合機(jī)。大致上，在按照Y、M、C、K每個顏色設(shè)置的感光鼓40 (40y、40m、40c、40k)上掃描光束B (By、Bm、Bc、Bk)。在此，參考標(biāo)記右側(cè)的后綴y、m、C、k表示黃、品紅、青、黑。例如，感光鼓40y表示黃色的感光鼓40。激光掃描光學(xué)裝置10包括:光源11 (I ly、11m、I lc、I lk)、準(zhǔn)直透鏡12 (12y、12m、12c、12k)、光圈 13 (13y、13m、13c、13k)、合成反射鏡 14 (14y、14m、14c、14k)、反射鏡 15、圓筒透鏡 16、偏轉(zhuǎn)器 17、掃描透鏡組 20、反射鏡 24 (24y、24m、24c、24k)、25 (25y、25m、25c)、26 (26m、26c)以及防塵窗27 (27y、27m、27c、27k)。其中，至少由掃描透鏡組20和反射鏡24構(gòu)成掃描光學(xué)系統(tǒng)。光源I ly、I lm、I lc、I Ik按照從上到下的順序配置，射出光束By、Bm、Be、Bk。以下參照圖2、圖3對各光源11進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，在圖2中，X’軸表示各光源11的光軸Ao的方向。另外，Y’軸和V軸表示在主視圖中各光源11的發(fā)光面的左右方向和上下方向。各光源11如圖2A、圖2B所示，例如是多光束激光二極管。另外，各光源11在自身的發(fā)光面(Y’ V平面)上至少具有兩個發(fā)光點El、E2，從各發(fā)光點El、E2射出與光軸Ao(X’軸)平行的光束B。在此，以下將包括連接了兩個發(fā)光點El、E2的線段以及光軸Ao的平面稱為偏光面Fs。光源lly、llm分別如圖3A所不配置成,在正視發(fā)光面時，偏光面Fsa和X’ Y’平面以預(yù)定角度9a ( 0a=44. 43° )交叉。并且，光源11c、Ilk分別如圖3B所示配置成，在正視發(fā)光面時，偏光面Fsb和X’Y’平面以預(yù)定角度0b (0b=135. 57° )交叉。在此，光源Ily的偏光面Fsa和光源Ilk的偏光面Fsb以后述的水平面Fl (參照圖4)為基準(zhǔn)對稱。并且，光源Ilm的偏光面Fsa和光源Ilc的偏光面Fsb以水平面Fl為基準(zhǔn)對稱。Θ a、Θ b均選擇除0°和90°以外的值。再次參照圖1。準(zhǔn)直透鏡12y、12m、12c、12k分別與光源lly、11m、11c、Ilk對應(yīng)地設(shè)置，將光束By、Bm、Be、Bk變換為平行光。光圈13y、13m、13c、13k分別將平行的光束By、Bm、Be、Bk整形為在Z軸方向(副方向)上具有預(yù)定寬度。合成反射鏡14y、14m、14c分別起到合成裝置的作用，反射光束By、Bm、Be，使光束By、Bm、Be的行進(jìn)方向與合成反射鏡14k所反射的光束Bk的行進(jìn)方向一致。反射鏡15對通過合成反射鏡14使得行進(jìn)方向一致的光束By、Bm、Be、Bk進(jìn)行反射。圓筒透鏡16將光束By、Bm、Be、Bk在Z軸方向(副方向)上聚光。更詳細(xì)來說，圓筒透鏡16以使光束By、Bm、Be、Bk在偏轉(zhuǎn)器17的多面反射鏡的反射面附近成像為線狀的方式將光軸By、Bm、Be、Bk在Z軸方向上聚光。偏轉(zhuǎn)器17由多面反射鏡以及馬達(dá)(未圖示)構(gòu)成，將光束By、Bm、Be、Bk向Y軸方向(主掃描方向)偏轉(zhuǎn)。 在此參照圖4。在圖4中，多面反射鏡中的Z軸方向的中心(以下稱為副方向中心)為Pi。另外，將與多面反射鏡的中心軸Ac (參照圖1)正交并且包含副方向中心Pi的水平面作為F1。光束By、Bk以水平面Fl為基準(zhǔn)對稱且以傾角θ P1入射到偏轉(zhuǎn)器17 (斜入射光學(xué)系統(tǒng))。光束Bm、Be以水平面Fl為基準(zhǔn)對稱且以傾角ΘΡ2 (O < θ ρ2 < θρ1)入射到偏轉(zhuǎn)器17。以下，將相互共用傾角ΘΡ1的光束By、Bk稱為第一對，將共用傾角ΘΡ2的光束Bm、Be稱為第二對。另外，在本實施方式中，Θ pi例如是2. 19°，θρ2例如是O. 73°。再次參照圖1。掃描透鏡組20使被偏轉(zhuǎn)器17偏轉(zhuǎn)了的光束By、Bm、Bc、Bk在感光鼓40y、40m、40c、40k的周面(被掃描面)上成像。更詳細(xì)來說，掃描透鏡組20具有使感光鼓40y、40m、40c、40k上的光束By、Bm、Be、Bk的掃描速度恒定并且使光束By、Bm、Be、Bk的光束直徑均勻的光學(xué)特性。并且，掃描透鏡組20包括各個顏色共用的共用掃描透鏡21、22和按照每個顏色設(shè)置的單個掃描透鏡23 (23y、23m、23c、23k)。掃描透鏡21、22、23從光束B的行進(jìn)方向的上游(光源11側(cè))向著下游(感光鼓40)按照該順序設(shè)置。反射鏡24 (24y、24m、24c、24k)、25 (25y、25m、25c)、26 (26m、26c)將透過了共用掃描透鏡22的光束By、Bm、Be、Bk反射，引導(dǎo)到感光鼓40y、40m、40c、40k。更詳細(xì)來說，光束By被反射鏡24y反射，透過第一單個掃描透鏡23y，進(jìn)而被反射鏡25y反射，穿過防塵窗27y而在感光鼓40y上成像。光束Bm被反射鏡24m、25m反射，透過第三單個掃描透鏡23m，進(jìn)而被反射鏡26m反射，穿過防塵窗27m而在感光鼓40m上成像。光束Be被反射鏡24c反射，透過第四單個掃描透鏡23c，進(jìn)而被反射鏡25c、26c反射，穿過防塵窗27c而在感光鼓40c上成像。光束Bk透過第二單個掃描透鏡23k，被反射鏡24k反射，穿過防塵窗27k而在感光鼓40k上成像。在此詳細(xì)說明共用掃描透鏡21、22以及各單個掃描透鏡23的詳細(xì)情況。各透鏡2Γ23均是由例如聚碳酸酯這樣的具有光學(xué)各向異性(雙折射)的樹脂成形而成的透鏡。更具體而言，各透鏡21 23具有40 X IO-12PAl以上的光彈性系數(shù)。并且，共用掃描透鏡21、22分別具有以包含自身的光軸且與上述水平面Fl平行的面為基礎(chǔ)在Z軸方向(副方向)上對稱的形狀。共用掃描透鏡21、22例如具有下述表I所示的結(jié)構(gòu)。另外,面編號1、2是共用掃描透鏡21中的光束B的入射面、出射面，面編號3、4是共用掃描透鏡22中的入射面、出射面。表I表1:共用掃描透鏡結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種激光掃描光學(xué)裝置，使光束沿主掃描方向在按照多個顏色的每個顏色設(shè)置的感光體的被掃描面上掃描，其特征在于， 該激光掃描光學(xué)裝置具有 多個光源，射出來自多個發(fā)光點的光束； 偏轉(zhuǎn)裝置，當(dāng)來自各上述光源的光束入射到偏轉(zhuǎn)裝置時，通過多面反射鏡將入射光束偏轉(zhuǎn)；以及 掃描光學(xué)系統(tǒng)，使被上述偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)后的光束在上述多個顏色的每個顏色的被掃描面上成像， 來自各上述光源的射出光束中預(yù)定的成對的光束以與上述多面反射鏡的中心軸正交且通過該多面反射鏡的副方向中心的水平面為基準(zhǔn)對稱并以相同的傾角入射到該多面反射鏡， 上述掃描光學(xué)系統(tǒng)包括 共用掃描透鏡，具有光學(xué)各向異性，并且被上述多面反射鏡偏光后的成對的光束入射到該共用掃描透鏡；以及 第一及第二單個掃描透鏡，具有光學(xué)各向異性，并且透過了上述共用掃描透鏡的成對的光束中的一方及另一方分別入射到該第一及第二單個掃描透鏡， 當(dāng)將包括上述多個發(fā)光點的面作為偏光面時，該偏光面相對于上述水平面的角度為除0°和90°以外的角度，射出上述成對的光束的光源配置成各自的偏光面相對于上述水平面對稱， 上述第一及第二單個掃描透鏡配置成相對于上述水平面對稱， 上述共用掃描透鏡具有以包含自身的光軸且與上述水平面平行的面為基準(zhǔn)在上述副方向上對稱的形狀， 各上述單個掃描透鏡具有以包含自身的光軸且與上述水平面平行的面為基準(zhǔn)在上述副方向上不對稱的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光掃描光學(xué)裝置，其特征在于， 上述第一及上述第二單個掃描透鏡是通過相同模具制造的相同形狀的樹脂成形品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光掃描光學(xué)裝置，其特征在于， 各上述單個掃描透鏡具有以由自身的光軸方向和上述副方向構(gòu)成的平面為基準(zhǔn)在上述主掃描方向上對稱的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光掃描光學(xué)裝置，其特征在于， 上述共用掃描透鏡和上述第一及第二單個掃描透鏡由光彈性系數(shù)為40 X KT12Pf1以上的材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光掃描光學(xué)裝置，其特征在于， 上述多個光源是4個， 來自上述4個光源的射出光束中構(gòu)成第一對的光束以上述水平面為基準(zhǔn)對稱地以相同的傾角Θ pi入射到上述多面反射鏡， 來自上述4個光源的射出光束中構(gòu)成第二對的光束以上述水平面為基準(zhǔn)對稱地以相同的傾角ΘΡ2入射到上述多面反射鏡， 構(gòu)成上述第一對及上述第二對的光束入射到上述共用掃描透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光掃描光學(xué)裝置，其特征在于， 上述掃描光學(xué)系統(tǒng)還包括多個反射裝置，該多個反射裝置使被上述偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)后的光束在上述多個顏色的每個顏色的被掃描面上成像， 上述多個反射裝置實施了多層鍍膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光掃描光學(xué)裝置，抑制光路間的光量不勻的差。形成有光束(By、Bk)的第一光路對和光束(Bm、Bc)的第二光路對。在各光路對中，兩個光源(11y、11k)以偏光面(Fsa、Fsb)相對于水平面(F1)相互對稱的方式配置。進(jìn)而，各光路對的光束(By、Bk)以相對于水平面(F1)對稱的傾角(θp1)入射到多面反射鏡。其后，光束(By、Bk)均透過相對于水平面(F1)具有對稱形狀的共用掃描透鏡(21、22)。其后，光束(By、Bk)透過相對于水平面F1對稱配置的單個掃描透鏡(23y、23k)。
文檔編號G02B26/12GK103033934SQ20121037074
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月3日
發(fā)明者植村英生, 大木誠, 妹尾涉 申請人:柯尼卡美能達(dá)商用科技株式會社