專利名稱：圖像形成裝置及用于該圖像形成裝置中的掃描單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用于圖像形成裝置中的掃描單元，尤其涉及一種具有用于掃描光束的多角鏡的掃描單元，所述多角鏡具有多個(gè)反射面，多束光束從不同的位置沿副掃描方向傾斜地入射到所述的發(fā)射面上。
背景技術(shù)：
在激光打印機(jī)中或其他電子照相圖像形成裝置中，光源例如半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光束被多角鏡或其他反射部件反射到感光構(gòu)件上，感光構(gòu)件的表面具有均勻的電荷，通過在感光構(gòu)件上進(jìn)行光束掃描，使得在感光構(gòu)件的表面上形成靜電潛像。然后所述潛像通過色粉被顯影成可視圖像，該色粉圖像被轉(zhuǎn)印到記錄媒體上，如紙張的，以便在記錄媒體上形成圖像。
傳統(tǒng)的圖像形成裝置通過疊加青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)和黑色(K)的色粉圖像來形成彩色圖像。使用串聯(lián)系統(tǒng)的彩色圖像形成裝置具有多個(gè)圖像攜帶構(gòu)件(感光鼓等)，一個(gè)圖像攜帶構(gòu)件用于一種顏色。根據(jù)相應(yīng)于每個(gè)彩色圖像的圖像數(shù)據(jù)用光束曝光每一個(gè)圖像攜帶構(gòu)件的表面，隨后形成被色粉顯影的潛像。然后，每種顏色的色粉圖像被連續(xù)地轉(zhuǎn)印和疊加到中間轉(zhuǎn)印媒介、紙張或其他記錄媒體上，以形成彩色圖像。
當(dāng)圖像形成裝置包括多個(gè)圖像攜帶構(gòu)件以便在串聯(lián)系統(tǒng)中(或在不同的曝光位置掃描單一的圖像攜帶構(gòu)件)通過連續(xù)地疊加每種顏色的色粉圖像來形成彩色圖像時(shí)，當(dāng)用于每個(gè)顏色的掃描線的形狀不匹配時(shí)可能出現(xiàn)顏色配準(zhǔn)的問題，結(jié)果導(dǎo)致圖像質(zhì)量的損失。當(dāng)發(fā)射光束以至光束傾斜地入射到多角鏡的反射面時(shí)顏色配準(zhǔn)就變得特別困難，因?yàn)楣馐鴱姆瓷涿鎮(zhèn)鞑サ絝θ透鏡的距離與光束不傾斜地入射的距離是不同的，因此產(chǎn)生一彎曲的掃描線。
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)10-221617描述一種相應(yīng)于每種顏色使用多角鏡反射從光源發(fā)射的多束光束的光學(xué)掃描裝置。在這樣的技術(shù)中，光學(xué)掃描裝置使用兩個(gè)多角鏡、發(fā)射光束使其傾斜地入射到每個(gè)多角鏡的前表面和后表面?zhèn)?。相?yīng)于被多角鏡的反射面反射后的多束光束中的每一束的光學(xué)反射系統(tǒng)被設(shè)置成反射鏡或其他反射的光反射元件用于導(dǎo)向各自的光束到相應(yīng)的圖像攜帶構(gòu)件上從而曝光圖像攜帶構(gòu)件的表面。
在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)10-221617描述的技術(shù)中，調(diào)整構(gòu)成每個(gè)光學(xué)反射系統(tǒng)的反射的光反射元件的數(shù)量使得所有的光束從相同側(cè)曝光感光構(gòu)件以便產(chǎn)生均勻的掃描線曲線。
然而，近年來對(duì)生產(chǎn)更加緊湊的圖像形成裝置有許多要求，例如所述利用多個(gè)圖像攜帶構(gòu)件形成彩色圖像的串聯(lián)型彩色圖像形成裝置。這里，如日本專利申請(qǐng)公開號(hào)10-221617中所描述的利用兩個(gè)多角鏡沒有對(duì)更加緊湊的裝置的生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，本發(fā)明的目的是提供一種圖像形成裝置及設(shè)置在該圖像形成裝置中的掃描單元，所述圖像形成裝置和掃描單元發(fā)射光束使其傾斜地入射到多角鏡的反射面上，實(shí)現(xiàn)更加緊湊的尺寸。
為了達(dá)到上述的以及其他的目的，提供一種掃描單元，該掃描單元包括多角鏡；第一多個(gè)光源，第二多個(gè)光源；第一fθ透鏡；第二fθ透鏡；以及第一到第四光學(xué)反射系統(tǒng)。所述多角鏡繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并具有包括第一和第二反射面的多個(gè)反射面，以及具有虛構(gòu)平面。所述虛構(gòu)平面與旋轉(zhuǎn)軸正交，與多個(gè)反射面相交，并劃分一空間區(qū)域，在該空間區(qū)域中所述多角鏡被設(shè)置成第一部分和第二部分。
所述第一多個(gè)光源被設(shè)置在第一部分中并向第二部分對(duì)角地發(fā)射一束或多束光束照射到多角鏡的第一和第二反射面的每一個(gè)反射面。所述第二多個(gè)光源被設(shè)置在第二部分中，并向第一部分對(duì)角地發(fā)射一束或多束光束照射到多角鏡的第一和第二反射面的每一個(gè)反射面。所述第一fθ透鏡傳送被第一反射面反射后的光束，第二fθ透鏡傳送被第二反射面反射后的光束。所述第一光學(xué)反射系統(tǒng)包括沿第一fθ透鏡和第一位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件。所述第二光學(xué)反射系統(tǒng)包括沿第一fθ透鏡和第二位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件。所述第三光學(xué)反射系統(tǒng)包括沿第二fθ透鏡和第三位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件。所述第四光學(xué)反射系統(tǒng)包括沿第二fθ透鏡和第四位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件。
從第一多個(gè)光源發(fā)射出的并被照射到多角鏡的第一反射面上的光束被入射到第一fθ透鏡上。從第二多個(gè)光源發(fā)射出的并被照射到多角鏡的第一反射面的光束被入射到第一fθ透鏡上。從第一多個(gè)光源發(fā)射出的并被照射到多角鏡的第二反射面的光束被入射到第二fθ透鏡上。從第二多個(gè)光源發(fā)射出的并被照射到多角鏡的第二反射面的光束被入射到第二fθ透鏡上。如果第一光學(xué)反射系統(tǒng)包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，則第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)中的每一個(gè)都包括偶數(shù)個(gè)光反射元件，以及第四光學(xué)反射系統(tǒng)包括奇數(shù)個(gè)光反射元件。相反，如果第一光學(xué)反射系統(tǒng)包括偶數(shù)個(gè)光反射元件，則第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)中的每一個(gè)都包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，以及第四光學(xué)反射系統(tǒng)包括偶數(shù)個(gè)光反射元件。
根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置包括上述的掃描單元和多個(gè)感光構(gòu)件，所述多個(gè)感光構(gòu)件包括第一到第四感光構(gòu)件，其中，所述第一到第四感光構(gòu)件被分別設(shè)置在第一到第四位置。
根據(jù)本發(fā)明，由于用單個(gè)多角鏡掃描多束光束，因此可能生產(chǎn)更加緊湊的圖像形成裝置。進(jìn)一步，通過調(diào)節(jié)光反射元件的數(shù)量(將他們設(shè)置成奇數(shù)或偶數(shù))可使所有光束的掃描線的彎曲方向相等，所述光反射元件組成與多束光束中的每一束相對(duì)應(yīng)的光學(xué)反射系統(tǒng)。尤其，當(dāng)使用奇數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成引導(dǎo)光束沿向下的方向入射到第一fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)時(shí)，然后同樣使用奇數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成引導(dǎo)光束沿向上的方向入射到第二fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)，同時(shí)剩余的光學(xué)反射系統(tǒng)由偶數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成。
相反，當(dāng)使用偶數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成引導(dǎo)光束沿向下的方向入射到第一fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)時(shí)，然后同樣使用偶數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成引導(dǎo)光束沿向上的方向入射到第二fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)，同時(shí)剩余的光學(xué)反射系統(tǒng)由奇數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成。
如上所述，通過調(diào)節(jié)光反射元件的數(shù)量，在感光構(gòu)件的表面上形成的掃描線可以沿相同的方向彎曲，從而，在實(shí)現(xiàn)緊湊裝置的同時(shí)限制了配準(zhǔn)誤差。為了提高當(dāng)多束光束豎直地從不同方向傾斜地入射到多角鏡的反射面時(shí)的圖像質(zhì)量，這些不同的光束所形成的角度要較小。然而，當(dāng)不同光束之間的角度被設(shè)置得較小時(shí)，在光束被多角鏡反射后，為了引導(dǎo)光束到適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)反射系統(tǒng)，很難分離所述光束。
當(dāng)在用于引導(dǎo)光束傾斜入射到多角鏡的反射面上的第二和/或第四光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置處設(shè)置的并且被向上反射的光反射元件(第一光反射元件)被設(shè)置成比在引導(dǎo)被多角鏡的相同反射面向下反射的其他光束的光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置處的光反射元件(第二光反射元件)更接近反射面時(shí)，最好，所述第一光反射元件被設(shè)置成不干擾其他光束的通路，因?yàn)楫?dāng)被第一和第四光學(xué)反射系統(tǒng)反射時(shí)，其他光束會(huì)產(chǎn)生雜散光。
如上所述，本發(fā)明的圖像形成裝置和掃描單元具有單個(gè)多角鏡來掃描多束光束，并且在感光構(gòu)件的表面上形成掃描線，使得掃描線沿相同的方向彎曲。因此，本發(fā)明的圖像形成裝置和掃描單元可以變得緊湊，同時(shí)抑制顏色配準(zhǔn)誤差。


本發(fā)明的詳細(xì)特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他目的將結(jié)合附圖在下面的描述中出現(xiàn)。
圖1是顯示彩色激光打印機(jī)的垂直剖面圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的掃描單元的示意側(cè)視圖；
圖3是顯示圖2中的掃描單元的示意俯視圖；以及圖4是顯示一種變型的掃描單元的示意側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彩色激光打印機(jī)將參考附圖被描述。下面的描述中，術(shù)語“向上”，“向下”，“上部”，“下部”，“上方”，“下方”等被用在說明書中用于假設(shè)彩色激光打印機(jī)被安置在想要被使用的方向。在使用中，打印機(jī)被安置成如圖1所示。
圖1是顯示作為本發(fā)明的彩色圖像形成裝置的彩色激光打印機(jī)結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖。
彩色激光打印機(jī)1是一種串聯(lián)型彩色圖像形成裝置，用于在例如記錄紙張P的記錄媒體上形成彩色圖像。彩色激光打印機(jī)1包括對(duì)應(yīng)于顏色黃(Y)，品紅(M)，青(C)和黑(K)的感光鼓3Y，3M，3C和3K(以下都被稱作“感光鼓3”)。當(dāng)記錄紙張P被傳送到紙張傳送帶60上時(shí)，感光鼓3把他們各自顏色的色粉圖像連續(xù)地添加到記錄紙張P上。
彩色激光打印機(jī)1也包括色粉圖像形成單元4，定影單元8，紙張供給單元9，卸紙盤10，以及掃描單元100。紙張供給單元9供給多張記錄紙張P到色粉圖像形成單元4，色粉圖像形成單元4在記錄紙張P上形成彩色圖像。然后，定影單元8將圖像定影到記錄紙張P上，記錄紙張P被排出到卸紙盤10上。
紙張供給單元9被安置在彩色激光打印機(jī)1的最下的部分，包括用于容納記錄紙張P或其他記錄媒體的紙張盒91，以及用于傳送多張記錄紙張P到紙張傳送路徑上的供應(yīng)輥92。以與色粉圖像形成單元4中的部件同步的預(yù)定時(shí)間驅(qū)動(dòng)供應(yīng)輥92供給記錄紙張P。被從紙張供給單元9供給的記錄紙張P通過一對(duì)傳送輥99被傳送到紙張傳送帶60。
當(dāng)記錄紙張P被傳送到紙張傳送帶60上時(shí)，色粉圖像形成單元4隨后在從紙張供給單元9供給的記錄紙張P上形成每種顏色的色粉圖像。紙張傳送帶60繞驅(qū)動(dòng)輥62和從動(dòng)輥63成環(huán)。驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(未顯示)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥62旋轉(zhuǎn)使得紙張傳送帶60沿圖1中箭頭A的指示方向移動(dòng)。色粉圖像形成單元4被設(shè)置成用于每種顏色的分離單元，然后以他們各自的色彩將圖像轉(zhuǎn)印到紙張傳送帶60傳送來的記錄紙張P上，以便在記錄紙張P上形成彩色圖像。
清潔單元6被安置在紙張傳送帶60的下側(cè)。清潔單元6包括用于刮擦保留在紙張傳送帶60的表面的色粉的刮擦構(gòu)件65，以及用于收集從紙張傳送帶60上被刮擦部件65刮擦下來的色粉的殘留色粉盒66。
除了上述的感光鼓3外，色粉形成單元4還包括在相應(yīng)的色粉圖像形成單元中的相應(yīng)于色粉顏色黃，品紅，青，黑的每一個(gè)的充電器71Y，71C，71M以及71K(下面被稱為“充電器71”)和顯影單元51Y，51C，51M以及51K(下面被稱為“顯影單元51”)。下面，顏色黃，品紅，青，黑將被用字母Y，M，C，K代替，并且與每個(gè)顏色相關(guān)的部件將用字母Y，M，C，K添加在他們的標(biāo)號(hào)后，用來指示相應(yīng)的色彩。
構(gòu)成色粉圖像形成單元4的每種色彩的單元從紙張傳送路徑的上游側(cè)開始，被一個(gè)接一個(gè)的安置在紙張傳送帶60上，為了以黃，紫，青，黑的順序形成色粉圖像。
接著，設(shè)置色粉圖像形成單元4的單元結(jié)構(gòu)將被描述。感光鼓3被形成鋁基材料的圓柱形，其表面被涂覆陽極感光層。鋁基材料作為基層。齒輪31Y，31M，31C，31K(“齒輪31”)被分別設(shè)置在感光鼓3Y，3M，3C，3K的側(cè)端表面，并分別和驅(qū)動(dòng)齒輪31的齒輪32Y，32M，32C，32K(“齒輪32”)嚙合。用于驅(qū)動(dòng)齒輪31的齒輪32被各自單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(未顯示)驅(qū)動(dòng)，從而以相同的角速度同步旋轉(zhuǎn)。因此，感光鼓3被驅(qū)動(dòng)而以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
充電器71是設(shè)置在各自的感光鼓3下面的柵控電暈式充電器，使得其相對(duì)但是不接觸感光鼓3的表面。充電器71在感光鼓3的表面形成均勻的陽極電荷。顯影單元51具有用于容納色粉的殼體55Y，55M，55C，55K(“殼體55”)。顯影單元51也包括各自的顯影輥52Y，52M，52C，52K(“顯影輥52”)，供給輥53Y，53M，53C，53K(“供給輥53”)，以及包括厚度調(diào)節(jié)片54Y，54M，54C，54K(“厚度調(diào)節(jié)片54”)。
顯影輥52是圓柱形并且由彈性基材料構(gòu)成，例如傳導(dǎo)硅橡膠或傳導(dǎo)氨基橡膠(conductiveurethane rubber)，其表面涂覆含有氟的樹脂或橡膠材料。供給輥53由傳導(dǎo)海綿輥形成，并且被設(shè)置成在海綿輥的彈性力施加的壓力的作用下與顯影輥52接觸。供給輥53可由傳導(dǎo)硅橡膠，三元乙丙橡膠(EPDM)或氨基橡膠制成的適當(dāng)?shù)呐菽瓨?gòu)件構(gòu)成。
每一個(gè)厚度調(diào)節(jié)片54具有一由不銹鋼等制成的盤狀基端，該基端與各自的殼體55固定，并且具有一由含有氟的絕緣硅橡膠或絕緣橡膠或合成樹脂制成的自由端。所述厚度調(diào)節(jié)片54的自由端在壓力作用下與各自的顯影輥52接觸。
顯影單元51中的供給輥53將容納在各自殼體55中的色粉供給各自的顯影輥52。厚度調(diào)節(jié)片54調(diào)節(jié)顯影輥52的表面上的色粉，因而顯影輥52的表面上攜帶均勻厚度的色粉層。因此，在掃描單元100通過對(duì)感光鼓3的表面進(jìn)行激光光束掃描在感光鼓3的表面上形成靜電潛像后，根據(jù)逆顯影方法，顯影輥52用色粉顯影靜電潛像。
彩色激光打印機(jī)1也包括設(shè)置在各自的感光鼓3下方和紙張傳送帶60的內(nèi)部的轉(zhuǎn)印輥61Y，61M，61C，61K(“轉(zhuǎn)印輥61”)，因而紙張傳送帶60被穿插在感光鼓3和轉(zhuǎn)印輥61之間。轉(zhuǎn)印輥61提供轉(zhuǎn)印偏壓，導(dǎo)致顯影在感光鼓3的表面上的色粉圖像被連續(xù)地轉(zhuǎn)印到被傳送到紙張傳送帶60的頂面上的記錄紙張P上。
定影單元8具有加熱輥81，以及壓力輥82，壓力輥82被設(shè)置成使得其在壓力作用下接觸加熱輥81的整個(gè)長度。在每個(gè)顏色Y，C，M，K的色粉圖像被轉(zhuǎn)印到記錄紙張P之后，當(dāng)記錄紙張P通過加熱輥81和壓力輥82之間時(shí)，加熱輥81用熱量將色粉圖像定影到記錄紙張P上。在通過定影單元8之后，記錄紙張P被排出到設(shè)置在彩色激光打印機(jī)1的頂面上的卸紙盤10。
(2)掃描單元100的結(jié)構(gòu)接著，根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例掃描單元100的結(jié)構(gòu)將被描述。圖2是闡明從側(cè)面看的掃描單元100結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3顯示當(dāng)從上面看時(shí)，組成掃描單元100的以及感光鼓3的部件。圖3中，反射鏡被用虛線表示，每個(gè)感光鼓3上的掃描曲線的方向被顯示為實(shí)線。掃描單元100由圖2中安裝在模塑樹脂的框架(未顯示)上的不同的部件組成。
掃描單元100具有多個(gè)(圖3的例子中為六個(gè))反射面。多角鏡110相對(duì)水平的設(shè)置在掃描單元100的中心區(qū)域。多角鏡發(fā)動(dòng)機(jī)112被設(shè)置用來驅(qū)動(dòng)多角鏡110以高速旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，光發(fā)射單元180A和180B被設(shè)置在多角鏡110的每一側(cè)的兩側(cè)，每個(gè)光發(fā)射單元發(fā)射激光光束到多角鏡110的反射面上，使得光束傾斜地入射到反射面。這里傾斜入射表示激光光束從與多角鏡110的旋轉(zhuǎn)軸正交的平面的不同側(cè)面被對(duì)角地向上和向下照射到多角鏡110的反射面上。與多角鏡110的旋轉(zhuǎn)軸相正交的平面表示與圖3中紙張的表面平行的虛構(gòu)平面。多角鏡110的每一側(cè)上的一個(gè)光源被放置在這個(gè)平面的上方，其另一個(gè)在這個(gè)平面的下方。放置在上方的光源以一角度向下照射光，使得對(duì)角地向下傳到多角鏡的反射面，此時(shí)放置在下方的光源以向上的角度照射。虛構(gòu)平面與多角鏡110的反射面相交并且劃分空間區(qū)域，在該空間區(qū)域中多角鏡110被設(shè)置在上面部分和下面部分中。因此，從多角鏡110的對(duì)角下方位置向上照射入射到其反射面的激光光束被反射面(圖2中LBM和LBK)反射離開后繼續(xù)向上，此時(shí)，從多角鏡110的對(duì)角上方位置向下照射入射到其反射面的激光光束被反射面(圖2中LBY和LBC)反射離開后繼續(xù)向下。
圖2中，相應(yīng)于被感光鼓3Y掃描的激光光束LBY和被感光鼓3M掃描的激光光束LBM的光學(xué)掃描系統(tǒng)被設(shè)置在多角鏡110的右側(cè)，相應(yīng)于被感光鼓3C掃描的激光光束LBC和被感光鼓3K掃描的激光光束LBK的光學(xué)掃描系統(tǒng)被設(shè)置在多角鏡110的左側(cè)。所述光學(xué)掃描系統(tǒng)包括當(dāng)在主要掃描方向中匯聚激光光束時(shí)，分別以不變的速度掃描各自的感光構(gòu)件的fθ透鏡120A和120B。透鏡120A被激光光束LBY和LBM共享，透鏡120B被激光光束LBC和LBK共享。
在最佳實(shí)施例中，柱面透鏡140Y，140M，140C，140K(柱面透鏡140)被提供對(duì)于每種顏色，用于在垂直于主掃描方向的副掃面方向(感光鼓的旋轉(zhuǎn)方向)上會(huì)聚各自的激光光束。反射鏡130Y，130M，130C，130K，131Y，131M，131C，131K，132M，132C被用來引導(dǎo)每種顏色的激光光束，因此在從多角鏡110的表面反射并且通過透鏡120A和120B中的一個(gè)后，激光光束通過各自的柱面透鏡140并且傳到各自的感光鼓3的表面。
因此，本發(fā)明的彩色激光打印機(jī)具有光學(xué)反射系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置有用于引導(dǎo)各種顏色的激光光束到各自的感光鼓的反射鏡。尤其，最佳實(shí)施例的光學(xué)反射系統(tǒng)設(shè)置有用于引導(dǎo)激光光束LBY到感光鼓3Y的反射鏡130Y和131Y；用于引導(dǎo)激光光束LBM到感光鼓3M的反射鏡130M，131M和132M；用于引導(dǎo)激光光束LBC到感光鼓3C的反射鏡130C，131C和132C；以及用于引導(dǎo)激光光束LBK到感光鼓3K的反射鏡130K和131K。
在最佳實(shí)施例中，在激光光束LBY被多角鏡110的表面以對(duì)角向下的方向反射并通過透鏡120A后引導(dǎo)激光光束LBY到感光鼓3Y的光學(xué)反射系統(tǒng)被稱為第一光學(xué)反射系統(tǒng)；在激光光束LBM被多角鏡110的表面以對(duì)角向上的方向反射并通過透鏡120A后引導(dǎo)激光光束LBM到感光鼓3M的光學(xué)反射系統(tǒng)被稱為第二光學(xué)反射系統(tǒng)；在激光光束LBC被多角鏡110的表面以對(duì)角向下的方向反射并通過透鏡120B后引導(dǎo)激光光束LBC到感光鼓3C的光學(xué)反射系統(tǒng)被稱為第三光學(xué)反射系統(tǒng)；在激光光束LBK被多角鏡110的表面以對(duì)角向上的方向反射并通過透鏡120B后引導(dǎo)激光光束LBK到感光鼓3K的光學(xué)反射系統(tǒng)被稱為第四光學(xué)反射系統(tǒng)。因此，第一和第三光學(xué)反射系統(tǒng)引導(dǎo)被向下反射的激光光束，第二和第四光學(xué)反射系統(tǒng)引導(dǎo)被向上反射的激光光束。
當(dāng)將多束激光光束傾斜地照射到多角鏡110的相同的反射面時(shí)，如在最佳實(shí)施例的掃描單元110中，激光光束在被多角鏡110反射后傳播到fθ透鏡120的距離不同于主掃描方向中的中心區(qū)域和主掃描方向中的末端區(qū)域之間的距離。因此，通過激光光束到達(dá)各自第一反射鏡130的時(shí)刻，由激光光束形成的掃描線是曲線形狀。
圖2中，弧形符號(hào)被包括靠近每個(gè)反射鏡用來指示彎曲的掃描線的方向。所述弧形符號(hào)表示沿激光光束的傳播方向觀看反射鏡時(shí)掃描線的形狀。例如，當(dāng)激光光束通過fθ透鏡120A或120B并且到達(dá)各自的反射鏡130M或130K時(shí)，在被多角鏡110反射后繼續(xù)向上的激光光束LBM和LBK形成朝主掃描方向的末端向上彎曲的掃描線。相反，在被多角鏡110反射后繼續(xù)向下的激光光束LBY和LBC形成朝主掃描方向的末端向下彎曲的掃描線。
如果這些彎曲的掃描線的方向在所有的感光鼓上都不相同，在記錄媒體上形成的彩色圖像可能會(huì)出現(xiàn)配準(zhǔn)問題，導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降。為了避免這一問題，在最佳實(shí)施例中，給每束激光光束設(shè)置有奇數(shù)個(gè)或偶數(shù)個(gè)反射鏡，以便在感光鼓上得到彎曲掃描線的相同轉(zhuǎn)向。
尤其，當(dāng)構(gòu)成第一光學(xué)反射系統(tǒng)的光反射元件的數(shù)量是奇數(shù)時(shí)，則采用偶數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)，并采用奇數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成第四光學(xué)反射系統(tǒng)。當(dāng)構(gòu)成第一光學(xué)反射系統(tǒng)的光反射元件的數(shù)量是偶數(shù)時(shí)，則采用奇數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)，并采用偶數(shù)個(gè)光反射元件構(gòu)成第四光學(xué)反射系統(tǒng)。
由于相應(yīng)于在圖2的例子中的激光光束LBY的第一光學(xué)反射系統(tǒng)由兩個(gè)(偶數(shù))反射鏡構(gòu)成，因此相應(yīng)于激光光束LBM和LBC的第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)由三個(gè)(奇數(shù))反射鏡構(gòu)成，此時(shí)相應(yīng)于激光光束LBK的第四光學(xué)反射系統(tǒng)由兩個(gè)(偶數(shù))反射鏡構(gòu)成。通過這種結(jié)構(gòu)，在感光鼓3上形成的彎曲的掃描線都具有相同的方向。然而，第一光學(xué)反射系統(tǒng)也可以由奇數(shù)個(gè)反射鏡構(gòu)成。為了在這種情況中產(chǎn)生具有相同方向的彎曲掃描線，第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)由偶數(shù)個(gè)反射鏡構(gòu)成，第四光學(xué)反射系統(tǒng)由奇數(shù)個(gè)反射鏡構(gòu)成。
當(dāng)多束激光光束被照射使得傾斜入射到多角鏡110的相同反射面時(shí)，激光光束之間形成的角度應(yīng)該較小，以便得到高的圖像質(zhì)量。一般角度最好在3°或更小(例如，參考日本專利申請(qǐng)公開號(hào)2004-21133)。然而，例如當(dāng)在激光光束LBM和LBY之間形成小角度時(shí)，設(shè)置在第二光學(xué)反射系統(tǒng)的第一反射鏡(實(shí)施例中的反射鏡130M)干擾激光光束LBY的前進(jìn)，除非采取一些方法，因?yàn)闉榱吮３制教沟姆瓷涿?，反射鏡必須具有一定的厚度。
在圖2的例子中，反射鏡130C被提供給透鏡120B側(cè)的下部激光光束，因此與激光光束LBK不沖突。然而，透鏡120A側(cè)的反射鏡130M必須被提供給上部的激光光束，以便在感光鼓上產(chǎn)生具有相同方向的彎曲掃描線。因此，除非采取一些方法，激光光束LBY將被反射鏡130M反射。
在實(shí)施例中，如圖2中所示，第二光學(xué)反射系統(tǒng)的反射鏡130M的一部分被切掉，使得不干擾激光光束LBY的通過。
然而，允許激光光束LBY通過的方法不限于如圖2中所示的切除結(jié)構(gòu)。例如，如圖4中所示，反射鏡130M可以是這樣一種光反射元件，所述的這種光反射元件只有上部區(qū)域用于反射激光光束LBM，而其下部區(qū)域是允許激光光束LBY通過的傳播區(qū)域。
雖然更好的是提供涂層給反射鏡130M，從而提高透鏡的下部區(qū)域的傳播能力，防止當(dāng)激光光束LBY到達(dá)感光鼓3M時(shí)的圖像質(zhì)量的損失，但是很難提供可以充分提高傳播能力從而防止反射鏡130M對(duì)激光光束LBY的所有反射的涂層。然而，在有些情況中，依靠感光鼓的靈敏度，激光光束LBY的微小反射不會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量的降低。在這些情況中，提供涂層以提高下部區(qū)域的傳播能力是非常好的。
如圖4的例子，柱面透鏡140被安置成使得他們的光學(xué)軸以與激光光束的主掃描方向正交的副掃描方向相同地傾斜。這種結(jié)構(gòu)可以降低掃描線中的彎曲(弓形)大小，并且對(duì)于減少色彩配準(zhǔn)中的問題是很好的。當(dāng)彎曲掃描線的方向相同時(shí)，如最佳實(shí)施例中，雖然明顯想要提供用于分別調(diào)節(jié)每個(gè)柱面透鏡140的傾斜度的機(jī)構(gòu)，也可能提供單個(gè)的機(jī)構(gòu)，用于同時(shí)調(diào)節(jié)所有四個(gè)柱面透鏡的傾斜度。
雖然本發(fā)明參考具體實(shí)施例被描述，但是顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的精神時(shí)可能有許多修改和變化，其范圍被所附的權(quán)利要求所限定。
同樣可以想到用半反半透鏡作為反射鏡130M。在這種情況中，激光光束LBY被反射鏡130M反射。然而，通過調(diào)節(jié)反射鏡131M和132M的位置和角度，以至激光光束LBY不能到達(dá)感光鼓3M，可能可以防止圖像質(zhì)量的損失。也可能調(diào)節(jié)激光光束的波長，以至只有一束激光光束的反射被提高。
本發(fā)明可以被使用在具有多角鏡或其他具有多束激光光束可以被傾斜地入射的反射面的反射部件的圖像形成裝置中，設(shè)置在圖像形成裝置中的掃描單元等。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，其特征在于，包括多個(gè)感光構(gòu)件，包括第一到第四感光構(gòu)件；多角鏡，繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并具有包括第一和第二反射面的多個(gè)反射面，以及具有與所述旋轉(zhuǎn)軸正交的虛構(gòu)平面，所述虛構(gòu)平面與所述多個(gè)反射面相交并劃分空間區(qū)域，在該空間區(qū)域中所述多角鏡被設(shè)置在第一部分和第二部分；第一多個(gè)光源，設(shè)置在第一部分中，并向第二部分對(duì)角地發(fā)射一束或多束光束照射到多角鏡的第一和第二反射面的每一個(gè)反射面；第二多個(gè)光源，設(shè)置在第二部分中，并向第一部分對(duì)角地發(fā)射一束或多束光束照射到多角鏡的第一和第二反射面的每一個(gè)反射面；第一fθ透鏡，傳送被第一反射面反射后的光束；第二fθ透鏡，傳送被第二反射面反射后的光束；第一光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第一fθ透鏡和第一感光構(gòu)件之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；第二光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第一fθ透鏡和第二感光構(gòu)件之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；第三光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第二fθ透鏡和第三感光構(gòu)件之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；第四光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第二fθ透鏡和第四感光構(gòu)件之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；其中，從第一多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第一反射面上的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第一fθ透鏡上，從第二多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第一反射面的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第一fθ透鏡上，從第一多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第二反射面的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第二fθ透鏡上，從第二多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第二反射面的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第二fθ透鏡上；其中，如果第一光學(xué)反射系統(tǒng)包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，則第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)的每一個(gè)都包括偶數(shù)個(gè)光反射元件，以及第四光學(xué)反射系統(tǒng)包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，相反，如果第一光學(xué)反射系統(tǒng)包括偶數(shù)個(gè)光反射元件，則第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)的每一個(gè)都包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，以及第四光學(xué)反射系統(tǒng)包括偶數(shù)個(gè)光反射元件。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，設(shè)置在第二和第四光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件中至少一個(gè)要比設(shè)置在引導(dǎo)另一光束通過相同fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件更接近多角鏡的反射面，并且具有切掉部分使得不會(huì)妨礙該另一光束的通過。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，設(shè)置在第二和第四光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件中至少一個(gè)要比設(shè)置在引導(dǎo)另一光束通過相同fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件更接近多角鏡的反射面，并且具有用于傳送該另一光束的傳送區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，設(shè)置在第二和第四光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件中至少一個(gè)是部分透射部分反射鏡，該部分透射部分反射鏡要比設(shè)置在引導(dǎo)另一光束通過相同fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件更接近多角鏡的反射面，并且構(gòu)成包括部分透射部分反射鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的剩余光反射元件被布置在這樣的位置和角度上以使得經(jīng)部分透射部分反射鏡反射后的該另一光束不會(huì)到達(dá)與具有部分透射部分反射鏡的該光學(xué)反射系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的感光構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)掃描透鏡，所述多個(gè)掃描透鏡的數(shù)量等于指向多個(gè)感光構(gòu)件的光束的數(shù)量，多個(gè)掃描透鏡具有各自的光軸并在對(duì)相應(yīng)的感光構(gòu)件進(jìn)行光束掃描的同時(shí)會(huì)聚各自的光束，其中，多個(gè)掃描透鏡被傾斜布置以便使多個(gè)掃描透鏡的光軸具有與副掃描方向基本相同的方向，所述副掃描方向與光束的主掃描方向正交。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于，多個(gè)掃描透鏡的每一個(gè)包括柱面透鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述第一和第二反射面是多角鏡上的相反表面。
8.一種用于圖像形成裝置的掃描單元，其特征在于，包括多角鏡，繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并具有包括第一和第二反射面的多個(gè)反射面，以及具有與所述旋轉(zhuǎn)軸正交的虛構(gòu)平面，所述虛構(gòu)平面與所述多個(gè)反射面相交并劃分空間區(qū)域，在該空間區(qū)域中所述多角鏡被設(shè)置成第一部分和第二部分；第一多個(gè)光源，設(shè)置在第一部分中，并向第二部分對(duì)角地發(fā)射一束或多束光束照射到多角鏡的第一和第二反射面的每一個(gè)反射面；第二多個(gè)光源，設(shè)置在第二部分中，并向第一部分對(duì)角地發(fā)射一束或多束光束照射到多角鏡的第一和第二反射面的每一個(gè)反射面；第一fθ透鏡，傳送被第一反射面反射后的光束；第二fθ透鏡，傳送被第二反射面反射后的光束；第一光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第一fθ透鏡和第一位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；第二光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第一fθ透鏡和第二位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；第三光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第二fθ透鏡和第三位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；第四光學(xué)反射系統(tǒng)，包括沿第二fθ透鏡和第四位置之間的光路連續(xù)地設(shè)置的預(yù)定數(shù)量的光反射元件；其中，從第一多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第一反射面上的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第一fθ透鏡上，從第二多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第一反射面的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第一fθ透鏡上，從第一多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第二反射面的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第二fθ透鏡上，從第二多個(gè)光源發(fā)射的并照射到多角鏡的第二反射面的一個(gè)或多個(gè)光束入射到第二fθ透鏡上；其中，如果第一光學(xué)反射系統(tǒng)包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，則第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)的每一個(gè)都包括偶數(shù)個(gè)光反射元件，以及第四光學(xué)反射系統(tǒng)包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，相反，如果第一光學(xué)反射系統(tǒng)包括偶數(shù)個(gè)光反射元件，則第二和第三光學(xué)反射系統(tǒng)的每一個(gè)都包括奇數(shù)個(gè)光反射元件，以及第四光學(xué)反射系統(tǒng)包括偶數(shù)個(gè)光反射元件。
9.如權(quán)利要求8所述的掃描單元，其特征在于，設(shè)置在第二和第四光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件中至少一個(gè)要比設(shè)置在引導(dǎo)另一光束通過相同fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件更接近多角鏡的反射面，并且具有切掉部分使得不會(huì)妨礙該另一光束的通過。
10.如權(quán)利要求8所述的掃描單元，其特征在于，設(shè)置在第二和第四光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件中至少一個(gè)要比設(shè)置在引導(dǎo)另一光束通過相同fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件更接近多角鏡的反射面，并且具有用于傳送該另一光束的傳送區(qū)域。
11.如權(quán)利要求8所述的掃描單元，其特征在于，設(shè)置在第二和第四光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件中至少一個(gè)是部分透射部分反射鏡，該部分透射部分反射鏡要比設(shè)置在引導(dǎo)另一光束通過相同fθ透鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的初始位置的光反射元件更接近多角鏡的反射面，并且構(gòu)成包括部分透射部分反射鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)的剩余光反射元件被布置在這樣的位置和角度上以使得經(jīng)部分透射部分反射鏡反射后的該另一光束不會(huì)到達(dá)與具有部分透射部分反射鏡的光學(xué)反射系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的感光構(gòu)件。
12.如權(quán)利要求8所述的掃描單元，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)掃描透鏡，所述多個(gè)掃描透鏡的數(shù)量等于指向第一到第四位置的光束的數(shù)量，多個(gè)掃描透鏡具有各自的光軸并在掃描光束的同時(shí)會(huì)聚各自的光束，其中，多個(gè)掃描透鏡被傾斜布置以便使多個(gè)掃描透鏡的光軸具有與副掃描方向基本相同的方向，所述副掃描方向與光束的主掃描方向正交。
13.如權(quán)利要求12所述的掃描單元，其特征在于，多個(gè)掃描透鏡的每一個(gè)包括柱面透鏡。
14.如權(quán)利要求8所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述第一和第二反射面是多角鏡上的相反表面。
全文摘要
一種使用在圖像形成裝置中的掃描單元，包括發(fā)射相應(yīng)于黃、品紅、青和黑的光束的四個(gè)光源。采用單個(gè)多角鏡和每一個(gè)都包括反射鏡的四個(gè)光學(xué)反射系統(tǒng)，對(duì)相應(yīng)的感光鼓進(jìn)行光束掃描。通過調(diào)節(jié)反射鏡的數(shù)量可使四束光束在感光鼓上的掃描線的彎曲方向相同，電就是說把反射鏡的數(shù)量設(shè)為偶數(shù)或奇數(shù)。
文檔編號(hào)B41J2/435GK1725056SQ200510084
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者田丸靖 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社