CN1160858A - 光扫描器 - Google Patents
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Abstract
一种光扫描器,它包括光偏转器,该光偏转器包括使光源发射出的激光束发生偏转的多个反射面,上述光扫描器还包括fθ透镜,激光束通过该fθ透镜以便纠正由光偏转器的多个不平的反射面产生的激光束的波动,第1反射镜,该反射镜位于fθ透镜的光轴的第1侧以便反射通过fθ透镜的激光束,第2反射镜,该反射镜位于fθ透镜的光轴中与第1侧相对的第2侧以便反射由第1反射镜反射的激光束并使激光束射向设置于第2侧的感光鼓。
Description
本发明涉及下述的多光束光扫描器,该光扫描器用于图像形成设备,如高速激光打印机,采用多个感光鼓的彩色复印机或数字式彩色复印机中。
在图像形成设备中,比如在彩色打印机或采用多个感光鼓的彩色复印机中设有与分解颜色成份相应的多个图像形成装置。对于上述图像形成装置,采用激光曝光装置,即光扫描器来提供与颜色成份,即多个激光束相应的图像数据。
一般来说,当扫描器具有作为光源的半导体激光器,第1组透镜,该组透镜将激光器发射出的激光束的直径缩小到规定尺寸,光偏转器,该光偏转器以与记录媒体的传送方向相垂直的方向连续地反射由第1组透镜缩小的激光束,第2组透镜,该组透镜在记录媒体等类似物上的规定位置将由光偏转器偏转的激光束聚焦成图像。
人们知道上述类型的图像形成设备包括有两种。一种是其中与相应的图像形成装置相对应地设置多个光扫描器,而另一种是其中设置可形成多束激光束的多光束光扫描器。
如JP特开平5-83485号文献所描述的,作为多光束光扫描器,人们提出了一种实例,该实例采用4套激光器和透镜组,2套光偏转器以便形成4束激光束。
人们还提出了另一实例,该另一实例与上述实例不同,该另一实例中设置有2组fθ透镜,而其中仅仅有1组靠近光偏转器设备,光偏转器所偏转的所有激光束均被采用,同时远离光偏转器的第2fθ透镜组设置有与所有激光束相应的多个透镜。即,在上述实例中,为了形成4束激光束,对于第2fθ透镜组采用4套。
另外在JP特开平1-75239文献中公开了一种方法,该方法通过设置仅仅一套fθ透镜组将所有的激光束射向相同fθ透镜组。
此外,在JP特开平5-34612号文献中公开了一种方法,该方法通过借助多个半反射镜按顺序将4束激光束叠加而使4束激光束导向光偏转器,这样上述4束激光束可基本看作1束激光束。
这样,当采用JP特开平5-83485号文献所描述的多光束光偏转器时,其光扫描器所占空间的尺寸与采用多个光偏转器的情况相比大大降低。然而,作为光扫描器单独装置,因透镜和/或反射镜的数量的增加,以及装配步骤的增加而导致的部件成本,光扫描器单独装置的尺寸和重量却会增加。
另一方面,在JP特开平5-34612号文献所公开的实例中,必须充分地使通过多数半反射镜的激光束的强度(光量)保持不变,结果是,光源变得较大。另外,上述类型的光扫描器具有下述问题,该问题是:位于用于将一个光扫描器扫描的激光束分开的光扫描器后级的光学***变得较大。
当考虑上述方案时,最好对所有的激光束仅仅设置1个fθ透镜,并且通过多个反射镜按顺序使射向感光鼓的激光束通过fθ透镜后折起来,以便降低多光束光扫描器的尺寸和成本。
可是,在激光束射向感光鼓的同时,更为需要的是降低多光束光扫描器和相应的图像形成装置之间的间距。这样就会限制设置于每个图像形成装置中的调色剂盒的尺寸的数量,并可产生下述问题,即调色剂的供给量或调色剂盒的更换增加。
再有,在多数情况下,在采用多光束光扫描器的彩色图像形成装置中,由于单一颜色的图像形成的频率高于彩色图像形成的频率,从而会产生下述问题,即仅仅黑色调色剂盒的更换数量增加。
本发明的目的在于提供一种较薄的多光束光扫描器,它用于可提供彩色图像的图像形成设备。
按照本发明,光扫描包括具有使光源所发射的激光束发生偏转的多个反射面的装置;fθ透镜,上述激光束通过该fθ透镜以便纠正上述偏转装置中的多个不平的反射面产生的激光束的波动;第1反射装置,它设置于fθ透镜的光轴的第1侧以便反射通过fθ透镜的激光束;第2反射装置,它设置于fθ透镜的光轴中的与第1侧相对的第2侧以便将由第1反射装置反射的激光束反射从而使该激光束射向设置于第2侧的感光鼓;设置于第1侧的用来固定上述fθ透镜的装置;与设置于第2侧的第2反射装置相比更靠近fθ透镜的光轴设置的用来将fθ透镜压靠于上述固定部件上的装置。
图1为图像形成设备的剖面示意图,该设备采用作为本发明的一个实施例的多束光扫描器;
图2为设置于图1所示的图像形成设备中的光扫描器中的光学部件布置的平面示意图;
图3为图2所示的光扫描器的局部剖面图,该图是沿第1光源和光偏转器之间的***的光轴线剖开的;
图4为图2所示的光扫描器沿副扫描方向的局部剖面示意图,该图还表示射向光偏转器的第1-4激光束的状态;
图5为图2所示的光扫描器的剖面示意图,该图是在光偏转器的偏转角度为0°的位置剖开的;
图6为表示图2所示的光扫描器的前偏转光学***中的光学部件状态的平面示意图;
图7A为图2所示的光扫描器中的组合激光反射镜装置的平面图;
图7B为图7A所示组合激光反射镜装置的侧面图;
图8为图2所示的光扫描器中的用于探测水平同步的反射镜透视示意图;
图9为图2所示的光扫描器的反射镜调节机构的透视示意图;
图10A为说明定位校正模式的示意图;
图10B为表示图10A所示的定位传感器中的所探测到的定位输出的示意图;
图11为图10A所示的定位传感器的平面示意图;
图12为说明图1所示的图像形成设备的定位校正原理的透视示意图;
图13为图1所示的图像形成设备的图像控制单元的方框图。
下面参照附图对本发明的优选实施例进行具体描述。
图1为作为本发明的实施例的,其内装设有多色光扫描器的4感光鼓式彩色图像形成设备。
图像形成设备100包括第1~4图像形成设备50Y,50M,50C和50B,从而可形成每种分解的颜色成份,即Y=黄色,M=品红色,C=青色,B=黑色的图像。
图像形成装置50Y,50M,50C和50B按50Y,50M,50C和50B的顺序成排地设置于与下述位置相对应的光扫描器1的底部,而从该位置激光束LY,LM,LC和LB通过与颜色成分图像相对应的光扫描器1中的第3反射镜37Y,37M,37C和第1反射镜33B射出。
传送带52设置于图像形成装置50Y,50M,50C和50B的底部从而可传送通过图像形成装置50Y,50M,50C和50B形成的图像。
该传送带52置于带驱动辊56上,该带驱动辊56通过马达(图中未示出)和张力辊54沿箭头方向传送,并且按预定速度沿带驱动辊56的旋转方向转动。
图像形成装置50Y,50M,50C和50B上设有感光鼓58Y,58M,58C和58B,该感光鼓58Y,58M,58C和58B为柱状并可沿箭头方向旋转,其上形成有与待打印的图像数据相对应的静电潜像。
在感光鼓58Y,58M,58C和58B周围的预定位置沿该感光鼓58Y,58M,58C和58B的旋转方向的顺序设置有充电装置60Y,60M,60C和60B,显影装置62Y,62M,62C和62B,转印装置64Y,64M,64C和64B,清洁器66Y,66M,66C和66B以及放电装置68Y,68M,68C和68B。
上述充电装置60Y,60M,60C和60B使感光鼓58Y,58M,58C和58B的表面带有预定的表面电位。
上述显影装置62Y,62M,62C和62B利用相应颜色的调色剂将在感光鼓58Y,58M,58C和58B表面上形成的电潜像显影出来。
上述转印装置64Y,64M,64C和64B位于朝向感光鼓58Y,58M,58C和58B的地方,上述传送带52相应地位于上述两者之间,该转印装置64Y,64M,64C和64B将在相应的感光鼓58Y,58M,58C和58B上形成的调色剂图像转印到传送带52上或通过传送带52传送的纸P上。
上述清洁器66Y,66M,66C和66B在调色剂图像通过上述转印装置64Y,64M,64C和64B转印后将感光鼓58Y,58M,58C和58B上剩余的调色剂清除掉。
上述放电装置68Y,68M,68C和68B在调色剂图像通过上述转印装置64Y,64M,64C和64B转印后将各感光鼓58Y,58M,58C和58B上剩余的电位去除掉。
另外,由光扫描器1中的反光镜37Y,37M,37C和33B导向的上述激光束LY,LM,LC和LB作用于上述充电装置60Y,60M,60C和60B和上述显影装置62Y,62M,62C和62B之间。
在传送带52的底部设置存纸盒70以便盛放记录媒体,即用于转印由图像形成装置50Y,50M,50C和50B形成的图像的纸P。
在存纸盒70的一端并在张力辊54附近设有半圆形纸的排纸辊72以便在某时刻(从顶部)将盛放于存纸盒中的一张纸P取出。在该排纸辊72和张力辊54之间设有与排纸辊72相对齐的辊74。要对该对齐辊74的旋转时间进行控制以便使从存纸盒70中取出的纸张P的前边与相应的感光鼓上形成的色调显影图像的前边相对齐。
邻近张力辊54设置吸辊76,它位于张力辊54的外表面上,上述传送带52置于吸辊76和张力辊54之间。该吸辊76对通过对齐辊74在预定时间传送的纸张P产生静电吸引力。另外,吸辊76与张力辊54的轴线相互保持平行。
在传送带52的一端,在靠近带驱动辊56的外表面附近并在该外表面上设有定位传感器78和80,上述传送带52置于这两个传感器78和80之间。该定位传感器78和80对传送带52或通过传送带传送的纸P上形成的图像位置进行探测。另外,该定位传感器78和80按规定间距沿带驱动辊56的轴线方向设置(由于图1为前剖面图,故它仅仅示出后边的传感器80)。
在与带驱动辊56的外表面相对应的传送带52上设有传送带清洁器82,从而可将粘附于传送带52上的调色剂或纸屑去除掉。
在下述方向设有定影装置84以便将转印到纸P上的调色剂显影图像固定,该方向为在纸P离开张力辊56后进一步对其传送的方向。
图2表示图1所示的彩色图像形成设备中采用的多光束光扫描器。另外,在图1所示的彩色图像形成设备中,一般采用黄色(Y),品红色(M),青色(C)和黑色(B)等4种单色成分图像数据以及形成与上述Y,M,C和B相应的单色成分的图像的4套装置。因此,单色成分的图像数据和形成相应的单色成分图像的装置通过在相应的标号后边再加注Y,M,C和B表示。
如图2所示,多光束光扫描器1仅仅包括作为偏转装置的光偏转器5,它使从作为光源的激光器中发射的激光束以规定的线性速度朝向感光鼓58Y,58M,58C和58B的规定位置偏转。另外,如图所示,通过光偏转器5使激光束发生偏转的方向为主扫描方向。
该光偏转器5包括多面镜5a和马达(图中未示出),该多面镜5a具有呈正多边形布置的多个画,比如8个面的偏转镜,上述马达使该多面镜5a沿上述主扫描方向以规定速度旋转。该多面镜5a由铝等材料形成。另外,在该多面镜5a的反射表面上可通过蒸汽镀膜法形成表面保护层,比如二氧化硅层等等。
在光偏转器5和感光鼓表面,即图像表面之间设有后偏转光学***30,水平同步探测器23和反射镜25。
后偏转光学***30包括第1和第2fθ透镜30a和30b,它使通过光偏转器5的反射表面沿规定方向偏转的激光束具有规定的光学特性。该第1和第2fθ透镜30a和30b具有纠正由于光偏转器5中的不平的反射表面而产生的激光束的波动的功能。
上述水平同步探测器23探测从后偏转光学***30中的第2fθ透镜30b射出的混合激光束LY,LM,LC和LB中的各个激光束是否到达位于写入图像的区域前的规定位置。
反射镜25置于后偏转光学***30和水平探测器23之间以便分别沿朝向水平同步探测器23的主和副扫描方向,将通过后偏转光学***30中的至少一个透镜的混合的2×4激光束LY,LM,LC和LB部分反射。
另外,上述第1和第2fθ透镜30a和30b在两端沿下述区域的主扫描方向通过成对的左右固定件31,31,32a和32a固定,在该区域不接收下述的4束激光束的图像形成部分,该4束激光束是基本沿副扫描方向由光偏转器5的反射表面连续反射得到的。
下面对构成光源的激光器和光偏转器5之间的前偏转光学***进行具体描述。
光扫描器1包括第1和2(N1=N2=N3=N4=2)激光器,该激光器的数量满足Ni个(i为正整数),另外所示光扫描器1还具有第1~4光源,该光源产生与分解成各个颜色成分的图像数据相应的激光束。
第1~第4光源具有第1黄色激光器3Ya和第2黄色激光器3Yb,上述激光器发射与黄色图像相对应的激光束,第1品红色激光器3Ma和第2品红色激光器3Mb,上述激光器发射与品红色图像相对应的激光束,第1青色激光器3Ca和第2青色激光器3Cb,上述激光器发射与青色图像相对应的激光束,第1黑色激光器3Ba和第2黑色激光器3Bb,上述激光器发射与黑色图像相对应的激光束。
另外,成对的第1~第4激光束LYa和LYb,LMa和LMb,LCa和LCb,以及LBa和LBb从相应的激光器射出。
在相应的激光器3Ya,3Ma,3Ca和3Ba与光偏转器5之间设有4套前偏转光学***7Y,7M,7C和7B,这些光学***将从激光器3Ya,3Ma,3Ca和3Ba射出的激光束LYa,LMa,LCa以及Lba的射束点断面形状调节成规定形状。
下面以从第1黄色激光器3Ya射向光偏转器5作为实例对前偏转光学***7Y进行描述。
从第1黄色激光器3Ya射出的漫射激光束由于极限聚焦透镜9Ya的作用而具有规定的聚焦特性,其光束断面的形状由于光阑10Ya的作用而呈规定的形状。通过光阑10Ya的激光束LYa还具有规定的聚焦特性,即它仅仅沿副扫描方向通过复合柱状透镜11Y而导向光偏转器5。
在极限聚焦透镜9Ya和复合柱状透镜11Y之间设置有半反射镜12Y,它与极限聚焦透镜9Ya和由于光阑10Ya之间的光轴成规定角度。
在半反射镜12中,第2黄色激光器3Yb设置于下述表面上,该表面与从第1黄色激光器3Ya所发射的激光束LYa的作用表面相对从而激光束LYb可作用于其上。该激光束LYb沿副扫描方向按规定光束间距作用于激光束LYa。另外,在第1黄色激光器3Yb和半反射镜12Y之间设有极限聚焦透镜9Yb,它使来自第2黄色激光器3Yb和光阑10Yb的激光束LYb具有规定的聚集特性。
激光束LYa和LYb具有规定光束间距,它们沿副扫描方向基本汇合成一条激光束而通过半反射镜12Y,该激光束LYa和LYb通过激光组合反射镜装置13并导向光偏转器5,上述激光组合反射镜装置13将在后面采用图7A和图7B进行描述。
与上述方式相同,对于品红色图像,极限聚焦透镜9Ma,光阑10Ma,组合柱状透镜11M,半反射镜12M,第2品红色激光器3Mb,极限聚焦透镜9Mb和光阑10Mb设置于第1品红色激光器3Ma和组合激光反射镜装置13之间的规定位置。
对于青色图像,极限聚焦透镜9Ca,光阑10Ca,组合柱状透镜11C,半反射镜12C,第2品红色激光器3Cb,极限聚焦透镜9Cb和光阑10Cb设置于第1青色激光器3Ca和组合激光反射镜装置13之间的规定位置。
对于黑色图像,极限聚焦透镜9Ba,光阑10Ba,组合柱状透镜11B,半反射镜12B,第2黑色激光器3Bb,极限聚焦透镜9Bb和光阑10Bb设置于第1黑色激光器3Ba和组合激光反射镜装置13之间的规定位置。
另外,激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Ba和3Bb,前偏转光学***7Y,7M,7C和7B,以及组合激光反射镜装置13通过下述固定部件连接固定,该固定部件可采用铝合金等材料形成。
对于极限聚焦透镜9Ya,9Ma,9Ca,9Ba,9Yb,9Mb,9Cb和9Bb,可采用单独的非球面玻璃透镜或其上粘附有UV刚性塑料非球面玻璃透镜的球面玻璃透镜(图中未示出)。
图3为前偏转光学***7Y的局部剖面图,它表示沿副扫描方向看从激光器3Ya到光偏转器5的反射表面的光程。另外,图3仅仅示出了一个激光束LY(LYa)的部分光学器件。
组合柱状透镜11Y由柱状透镜17Y和玻璃柱状透镜19Y形成,该柱状透镜17Y由塑料,如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等材料制成,上述玻璃柱状透镜19Y在副扫描方向上的曲率基本与上述透镜17Y的相同。柱状透镜17Y的空气接触表面基本为平面。
另外,组合柱状透镜11Y可通过将柱状透镜17K的发射表面和柱状透镜19Y的入射表面粘接,或相对按规定方向将它们放置在定位部件上进行压制而成整体连接。此外,组合柱状透镜11Y可通过在柱状透镜19Y的入射表面上形成柱状透镜17Y的方式成整体连接。
塑料柱状透镜17Y由比如PMMA等材料制成。玻璃柱状透镜19Y由TaSF21这样的材料形成。另外,柱状透镜17Y和19Y可通过与固定部件15成整体连接的定位部分与极限聚焦透镜9保持准确的距离。
下面的表1~3给出了前偏转光学***7的光学数据。
表1
前偏转光学***
角度单位:rad
有效偏移角度:.476
分离角度:.698
光偏转器的反射表面内接圆半径:33
光偏转器反射表面旋转中心:(26,31,20,10)
黄色和黑色
曲率半径 | 厚度 | 材料 | 其它 | |
主扫描 | 副扫描 | 11.882 | 空气 | f=11.55NA=0.33 |
- | - | 52.331 | 空气 | |
平面 | 平面 | 0.1 | PMMA | |
平面 | 2.711E-2 | 5.0 | 玻璃 | n=1.922 |
平面 | 平面 | 65.879 | 空气 |
与光偏转器反射表面上的光轴的偏移量:-3.344
与光偏转器反射表面上的光轴的倾斜值:2.828E-2
朝向柱状透镜17的入射主光线的偏心度:-3.567E-4
(光线b的上述符号相反)
朝向柱状透镜17的入射主光线的倾斜值:-8.436E-5
表2
前偏转光学***
角度单位:rad
有效偏移角度:.476
分离角度:.698
光偏转角的反射表面内接圆半径:33
光偏转器反射表面旋转中心:(26,31,20,10)。
品红色
曲率半径 | 厚度 | 材料 | 其它 | |
主扫描 | 副扫描 | 11.882 | 空气 | f=11.55NA=0.33 |
- | - | 56.664 | 空气 | |
平面 | 平面 | 0.1 | PMMA | |
平面 | 2.711E-2 | 5.0 | 玻璃 | n=1.922 |
平面 | 平面 | 65.802 | 空气 |
与光偏转器反射表面上的光轴的偏移量:-1.562
与光偏转器反射表面上的光轴的倾斜量:1.213E-2
朝向柱状透镜17的入射主光线的偏心度:-3.698E-5
(光线b的与上述符号相反)
朝向柱状透镜17的入射主光线的倾斜值:-8.697E-5
表3
前偏转光学***
角度单位:rad
有效偏移角度:.476
分离角度:.698
光偏转器的反射表面内接圆半径:33
光偏转器反射表面旋转中心:(26,31,20,10)
青色
曲率半径 | 厚度 | 材料 | 其它 | |
主扫描 | 副扫描 | 11.882 | 空气 | f=11.55NA=0.33 |
- | - | 57.728 | 空气 | |
平面 | 平面 | 0.1 | PMMA | |
平面 | 2.711E-2 | 5.0 | 玻璃 | n=1.922 |
平面 | 平面 | 65.790 | 空气 |
与光偏转器反射表面上的光轴的偏移量:-0.537
与光偏转器反射表面上的光轴的倾斜值:3.788E-3
朝向柱状透镜17的入射主光线的偏心度:-4.448E-3
(光线b的与上述符号相反)
朝向柱状透镜17的入射主光线的倾斜值:-9.950E-5
从表1~3显然可知,对于与各颜色成分相应的极限聚焦透镜9和组合柱状透镜11,作为单色的每种颜色成分可采用相同的透镜。另外,与Y(黄色)相对应的前偏转光学***7Y以及与B(黑色)相对应的前偏转光学***7B具有基本相同的透镜结构。与M(品红色)相对应的前偏转光学***7M以及与C(青色)相对应的前偏转光学***7C中的位于极限聚焦透镜9和组合柱状透镜11之间的间距大于前偏转光学***7Y和7B中的相应间距。
图4表示了下述的激光束LY,LM和LC(LY由LYa和LYb构成,LM由LMa和LMb构成,LC由LCa和LCb构成),它沿与光偏转器5(副扫描方向)的反射表面的旋转轴相垂直的方向从组合激光反射镜的反射表面13Y,13M和13C朝向光偏转器5。
从图4显然可看出,激光束LY,LM,LC和LB沿与光偏转器5的反射表面的旋转轴保持平行的方向按相互不同的间距送至光偏转器5。另外,激光束LM和LC按下述方式送向光偏转器5的反射表面,该方式为:它们沿与光偏转器5的反射表面的旋转轴相垂直的方向,并且与反射表面的副扫描方向的中心所在表面相对称,即与位于它们之间的光扫描器1的光轴的所在平面相对称。
此外,位于光偏转器5的反射表面上的激光束LY,LM,LC和LB之间的相互间距是:LY之间的间距为3.2mm,LM和LC之间的间距为2.7mm,LC和LB之间的间距为2.3mm。
图5表示设置于光扫描器1的光偏转器5与感光鼓58之间的光学部件的状态,即上述光偏转器5与下述从副扫描方向所看到的图像表面之间的光学部件的状态,该表面位于上光偏转器5的偏转角度为0°的位置。
如图5所示,在后偏转光学***30中的第2fθ透镜30b和图像表面之间设置有反射通过透镜30b而射向图像表面的2×4激光束LY,LM,LC和LB的第1反射镜33Y,33M,33C和33B,将通过第1反射镜33Y,33M,33C反射的激光束LY,LM,LC进一步反射的第2和第3反射镜35Y,35M,35C,37Y,37M和37C。此外,从图5中容易得知,与B(黑色)图像相应的激光束LB在经第1反射镜33B反射后送向图像表面而不通过其它的反射镜。也就是说,第2反射镜35Y,35M和35C,以及第3反射镜37Y,37M和37C对于4束激光束仅构成3套。再有,在光偏转器5的反射表面反射,沿离开感光鼓58而非第1和第2fθ透镜30a和30b的光轴的方向的第1和第2激光束LY和LM在第2反射镜35Y和35M上反射,它们在相互交叉后通过第3反射镜37Y和37M送向相应的感光鼓58Y和58M。
通过多个固定部件(图中未示出)第1fθ透镜30a,第1反射镜33Y,33M,33C和33B,以及第2反射镜35Y,35M,35C固定于光扫描器1中间底板1a上,该多个固定部件通过固定件31与中间底板1a成整体连接。此外,第3反射镜37Y,37M和37C通过肋和倾斜调节机构至少可沿与反射镜表面相垂直的一个方向移动,该固定肋将在后面通过图10进行描述。
在第3反射镜37Y,37M和37C,第1反射镜33B和图像表面之间的位置,光扫描器1发射经反射镜33B,37Y,37M和37C反射的激光束2×4=8束激光束LY,LM,LC和LB,在该位置设置有尘玻璃39Y,39M,39C,39B以便对光扫描器1的内侧进行防护。
与此相对照,第2fθ透镜30b通过固定件32固定于光扫描器1的外壳内与感光鼓58Y,58M,58C,58B相对的一侧,即位于沿副扫描方向的光偏转器5的反射表面中心和第1反射镜33Y,33M,33C和33B之间的***的光轴O上,并且压靠于位于上述外壳1中的一侧的第1反射镜33Y上。
具体来说,第2fθ透镜30b通过外壳1固定在下述区域,在该区域基本沿副扫描方向的,并且在光偏转器5的反射表面上连续反射的4束激光束的图像部分并没有象参照图2所进行的描述的那样被接收,即第2fθ透镜30b的两端通过一对左右固定件32相对中间底板1a单独固定于外壳1上。
进一步来说,固定件32与外壳1成整体连接,或由下述定位部件32a和压力板型弹簧32b形成,上述定位部件32a在中间底板1a固定于外壳1上之前通过粘接固定于外壳1中的规定位置,上述弹簧32b具有较高的刚度,它由不锈钢或磷青铜等材料制成,该弹簧将第2fθ透镜30b压靠于定位部件32a上。另外,定位部件32a呈下述形状,该形状将第2fθ透镜30b的3个侧面包住,而基本朝向感光鼓58的方向的一侧从其副扫描方向截面看为打开状态。因此,要充分保持用来固定第2fθ透镜30b的固定部件目前可接受的从第2反射镜35M到第3反射镜37M的品红色激光束的距离。
下面给出一个实例,当中间底板1a和固定部件由树脂,比如含有玻璃的聚碳酸酯等材料形成,并且固定部件固定于中间底板1a上时,该中间底板1a的厚度以及固定部件的厚度分别约为4mm。从第2反射镜35M射向第3反射镜37M的品红色激光束与第2fθ透镜30b底部的间距为10mm左右。
与此相对照,由于按上述方式固定于外壳1上的定位部件32a和压力板型弹簧32b的作用,第2fθ透镜30b底部与从第2反射镜35M射向第3反射镜37M的品红色激光束之间的间距减小2mm左右。即,中间底板1a的厚度以及与该中间底板1a成整体连接的固定部件的厚度可基本减小到压力板型弹簧32b的厚度。
在本实施例中,定位部件32a的厚度为4mm,而压力板型弹簧32b的厚度为0.5mm。
另外,不必总使压力板型弹簧32b和从第2反射镜35M射向第3反射镜37M的品红色激光束之间的间距大于前述的间距,这样可减小光扫描器1的厚度。另外还可减小图像形成设备的厚度。
因此,如果图像形成设备的尺寸保持不变,则可增加靠近光扫描器1设置的显影装置62中的调色剂料斗的容量。其结果是,与彩色图像形成频率相比,甚至在经常形成单一黑色图像的情况下,仍可减小黑色调色剂的供给量。
此外,通过下面将要参照图9进行描述的倾斜调节机构和固定肋,第3反射镜37Y,37M,37C可至少沿与反射镜表面相垂直的一个方向移动。
在第3反射镜37Y,37M和37C,第1反射镜33B和图像表面之间的位置,光扫描器1发射经反射镜33B,37Y,37M和37C反射的激光束2×4=8束激光束LY,LM,LC和LB,在该位置设置有防尘玻璃39Y,39M,39C,39B以便对光扫描器1的内侧进行防护。
下面对作为后偏转光学***30的第1和第2fθ透镜30a,30b与组合柱状透镜11之间的光学特性进行具体描述。
后偏转光学***30,即作为2个成套的透镜的第1和2fθ30a和30b由塑料,比如PMMA形成。由此,在周围温度为0~50℃的条件下,可知折射率n在1.4876~1.4789之间变化。在此情况下,通过第1和第2fθ透镜30a和30b的激光束实际发生聚焦的图像形成表面,即,沿副扫描方向的图像形成位置有±12mm左右的波动。
由此可通过在图3所示的前偏转光学***7中添加具有最佳曲率状态的透镜将由于温度变化使折射率改变而造成的图像形成表面的波动控制在±0.5mm的范围内,上述附加的透镜采用下述材料制成,该材料与后偏转光学***30中的透镜所用的材料相同。也就是说,与在前偏转***7采用玻璃透镜以及在后偏转光学***30采用塑料透镜的传统光学***相比,可纠正由于后偏转光学***30中的透镜温度变化使折射率改变而产生的沿副扫描方向的色差。
图6具体表示用于图2所示的前偏转光学***中的激光器的结构。
如上面参照图2所描述的那样,第1~4激光器3Y,3M,3C,3B分别具有两套,即第1和第2黄色激光器3Ya和3Yb,第1和第2品红色激光器3Ma和3Mb,第1和第2青色激光器3Ca和3Cb,第1和第2黑色激光器3Ba和3Bb。另外,所示相应的成对激光器沿副扫描方向按与后面将要描述的图像表面的光束间距相应的规定间距设置。此外,各对激光器,即与颜色成分相对应的成对激光器按下述方式设置,该方式为:从副扫描方向看按下述间距分4层布置,该间距为与图7A和图7B中所示的组合柱状透镜装置13的相应的反射区域相对应的沿副扫描方向的预先确定的间距。
图7A和图7B表示将作为一个激光束的2×4第1~4激光束LY,LM,LC和向光偏转器5的反射表面。
组合柱状透镜装置13包括第1~3反射镜13M,13C和13B,第1~3反射镜支承件13α,13β,13γ以及支承相应的支承件13α,13β,13γ的底板13a,上述反射镜13M,13C和13B的数量比可形成图像的颜色成份的数量(分解颜色的数量)M少于1。此外,底板13a和相应的支承件13α,13β,13γ采用热膨胀系数较小的铝合金成整体连接。
这样,激光束3Y,即第1黄色激光器3Ya和第2黄色激光器3Yb所发射的激光束LY按上述所描述的方式直接射向光偏转器5反射表面。在此场合,激光束LY从侧面,即从通过第1支承件13α固定的反射镜13M和底板13a之间而不是沿光扫描器1的光学***的光轴通过底板13a。
下面对由组合柱状透镜装置13反射的,并一射向光偏转器5的激光束,以及直接射向光偏转器5的激光束LY的光强(光量)进行描述。
由于图7A和图7B所示的组合柱状透镜装置13的作用,激光束LM,LC和LB在下述区域由标准反射镜(13M,13C和13B)反射,在该区域前级的要作用于光偏转器5的反射表面的激光束LM,LC和LB沿副扫描方向分开。因此,经反射表面(13M,13C和13B)反射后的射向多面镜5a的激光束LM,LC和LB的光量保持有极限聚焦透镜9发射的光量的90%。这样,不仅可减小每个激光器的输出,而且还可均匀地纠正到达图像表面上的光的象差,因为象差在倾斜的平行板时不再出现。其结果是,可缩小相应的激光束的范围,进而可获得更为准确的图像。另外,与Y(黄色)相应的激光器直接射向光偏转器5的反射表面而与组合柱状透镜装置13中的任何反射镜无关。由于上述情况,不但可降低激光束的输出量,而且也可消除反射表面入射角度的误差,该误差是由于反射镜(13M,13C和13B)的反射(组合柱状透镜装置中的其它的激光束的反射可产生)所产生的。
下面对光偏转器5中的多棱镜5a所发射的激光束LY,LM,LC和LB,以及通过后偏转光学***30和反射镜33B,37Y,37M和37C射向光扫描器1外侧的激光束LY,LM,LC和LB之间的倾斜关系进行描述。
如上面所述,光偏转器5中的多棱镜5a所发射的,并且由于第1和第2fθ透镜30a和30b的作用而具有一定的色差特性的激光束LY,LM,LC和LB通过第1反射镜33Y,33M,33C和33B沿规定方向反射。
此时,在经过第1反射镜33B的反射后,激光束LB通过防尘玻璃39B并射向感光鼓58b。与此相对照,剩余的激光束LY,LM,LC射向反射镜35Y,35M和35C,它们分别由第2反射镜35Y,35M和35C反射到第3反射镜37Y,37M和37C上。
另外,在经过第3反射镜37Y,37M和37C反射后,上述激光束LY,LM,LC在通过防尘玻璃39Y,39M和39C后按等间距在相应的感光鼓上聚焦形成图像。在此情况下,激光束LB,以及与由第1反射镜33B发射的激光束LB相邻的激光束LC分别在感光鼓58B和58C上聚焦形成图像。
这样,在通过多面镜5a发生偏振,激光束LB仅仅在反射镜33B上发射,并从光扫描器1射向感光鼓58。因此,仅仅通过反射镜33B导向的激光束LB保持不变。
当光程上具有多个反射镜时,在下述情况下激光束LB作为基准光线是有益的,该情况为:由于图像形成表面上的图像的各种象差的波动因上述多个反射镜面(多倍)增加,故要对剩余的激光束L(Y,M和C,作相对地纠正)。
另外,如果在光程上具有多个反射镜,最好上述激光束LY,LM,LC和LB的反射镜的数量为奇数或偶数。即,如图5所示,除了光偏转器5中的多面镜5a以外,与激光束有关的后偏转光学***中的反射镜的数量为1(奇数),除了多面镜5a以外,与激光束LC,LM和LY有关的光偏转器5中的反射镜的数量为3(奇数)。在这里,如果假设考虑到激光束LC,LM和LY的原因而省去第2反射镜35,则由于通过省去该第2反射镜35的光程(反射镜数量为偶数)的激光束的倾斜,主扫描线的弯曲方向与其它的激光束的弯曲方向相反,即由于数量为奇数的反射镜的倾斜,主扫描线产生色偏,在再现规定颜色时这会造成严重问题。
因此,当将2×4激光束LY,LM,LC和LB叠加而再现规定颜色时,激光束LY,LM,LC和LB光程上布置的反射镜的数量要全部为奇数或偶数。
图8具体表示水平同步的反射镜25。
水平同步的反射镜25将复合激光束LY,LM,LC和LB按不同的时间沿主扫描方向朝向水平同步探测器23反射。同时,该反射镜25包括反射镜部件25a和相应的反射镜25Y,25M,25C和25B以便在探测器23上形成相同的高度,上述反射部件25a用来固定在主扫描方向和副扫描方向按不同角度形成的第1~4反射镜表面25Y,25M,25C和25B。
反射镜部件25a可由含有聚碳酸酯等材料形成。另外,反射镜25Y,25M,25C和25B通过蒸气镀膜,如金属,铝等膜按规定角度形成于反射镜部件25a的相应位置。
因此,不仅经过光偏转器5产生偏转的激光束LY,LM,LC和LB可作用于一个探测器23的相同的探测位置,而且可消除下述的水平同步信号的偏差,该偏差是由于探测器灵敏度或位置的偏差造成的,当设置有多个探测器时该偏差会产生问题。此外不言而喻,水平同步反射镜25沿主扫描方向朝向水平同步探测器23每根扫描线作用有4倍的激光束LY,LM,LC和LB,而每根激光束获得2倍的水平同步信号。
图9为表示第3反射镜37Y,37M和37C的支承机构的透视示意图。
通过下述的固定部件41Y,41M和41C,第3反射镜37Y,37M和37C固定于光扫描器1中的中间底板1a的规定位置,该固定部件41Y,41M和41C与中间底板1a和反射镜压力板型弹簧43Y,43M和43C成整体连接,该弹簧43Y,43M和43C与固定部件41Y,41M和41C相对,它们之间设置有相应的反射镜。
成对的固定部件41Y,41M和41C分别设置于反射镜37Y,37M和37C的两端(沿主扫描方向)。在另一固定部件41Y,41M和41C上形成有两个凸部45Y,45M和45C以便在两点固定反射镜37Y,37M和37C。另外,两个凸部45Y,45M和45C上设置有固定螺钉47Y,47M和47C以便沿与反射镜表面相垂直或沿光轴的方向以可旋转的方式支承由凸部45Y,45M和45C固定的反射镜。
如图9所示,相应的反射镜37Y,37M和37C通过作为支承点的凸部45Y,45M和45C沿与反射镜表面相垂直的方向或沿光轴的方向移动。
按照上述的方法,可纠正沿主扫描方向的倾斜,即主扫描的弯曲,但是不能纠正沿复合激光束LY,LM,LC和LB的副扫描方向的间距偏差。因此,上述沿副扫描方向的间距偏差通过改变后面将要描述的定位收正(调节)模式中的水平写入时间来纠正。
下面对定位纠正(调节)模式进行描述。
图12为靠近图1所示的图像形成设备的传送带的提出部分的透视示意图。如上所述,定位传感器78和80按规定间距沿传送带52的横向,即沿主扫描方向H设置,另外,定位传感器78和80的中心连线(虚线)与图像形成装置50Y,50M,50C和50B中的感光鼓58Y,58M和58C和58B的轴线基本保持平行。最好上述定位传感器78和80的中心连线准确地与图像形成装置50B中的感光鼓58B保持平行。
图11为定位传感器78和80(由于传感器78和80基本相同,故在这里仅仅示出定位传感器78)的横截面面示意图。
传感器78(80)包括外壳78a(80a),基准光源78b(80b),凸透镜78c(80c)和光敏感器78d(80d)。
基准光源78b(80b)设置于外壳78a(80a)中的规定位置,它向传送带52上的图像发射至少包括靠近450,500和600nm的规定波长的光。
凸透镜78c(80c)将基准光源78b(80b)所产生的光聚焦在传送带52上的图像上,同时将图像上的反射光聚焦以便在光敏感器78d(80d)上形成图像。
光敏感器78d(80d)探测通过凸透镜78c(80c)聚焦于图像上的光以及该图像反射的光,并将其转换成电信号。
如图10A所示,光敏感器78d(80d)包括分区的PIN二极管,该二极管沿与副扫描方向V相垂直的主扫描方向H包括两个区,即第1和第2光探测区78A(80A)和78B(80B)。
此外,光敏感器78d(80d)所样用的光的波长为吸收青色,黄色和品红色调色剂的波谱范围峰值的波长,并保持不变以便保证对调色剂的探测的灵敏度。另外,凸透镜78c(80c)的横向放大率为-1。
图10A和图10B为通过定位传感器78和80对图像位置进行探测的原理图。
参照图10A,定位传感器78中的光敏感器是78d是这样布置的,即第1和第2探测区78A和78B的边缘刚好与相对传送带52上形成的图像的主扫描方向的基准位置V0对齐。(同样,定位传感器80上的光敏感器80d是这样布置的,即第1和第2探测区80A和80B的边缘刚好与相对传送带52上形成的图像的主扫描方向H的基准位置对齐)。此外,图像按照B,C,M和Y的顺序通过传感器(图像Y省去)。参照图10B,由于凸缘镜78c(80c)的横向放大率为-1,这样在与下述方向相对的一侧可通过上述PIN二极管探测到PIN二极管78A(80A)和78B(80B)所输出的输出电压,而在该方向由于沿主扫描方向和沿图像偏差方向的设计中心V0(Vd)颠倒,上述两个PIN二极管之间的Vd会产生图像偏差。
比如,当图像B基本与主扫描方向H的基准位置V0(Vd)保持直线对称时,相应的PIN二极管78A(80A)和78B(80B)所输出的输出电压基本相同。另一方面,当图像C相对沿主扫描方向的基准位置V0(Vd)而移动到区域B,如图中间的图所示,则相应的PIN二极管78A(80A)和78B(80B)所输出的输出电压关系为:A>B。
在这里,通过求出与相应的图像B和C对应的PIN二极管的输出电压之和,即A+B,以及差值,即A-B,临去监界值TH的超出部分,从而可探测图像B和C的沿主扫描方向H的中心,以及沿副扫描方向V的中心。也就是说,通过探测超临界值TH(比如,TB和TC)的PIN二极管的输出电压之和(A+B)的位置,可探测相应的图像沿副扫描方向V的中心,通过探测PIN二极管的输出电压之差(A-B)的值Ps,因此可探测沿主扫描方向H的中心。
图13表示对图1所示的图像形成设备的图像形成操作进行控制的控制器的方框示意图。
图像形成设备100包括图像控制器110。
该图像控制器110包括图像控制中央处理器111,定时控制器113和多个控制单元,比如与颜色成分相对应的数据控制器115Y,115M,115C和115B。另外,图像控制中央处理器111,定时控制器113和上述数据控制器115Y,115M,115C和115B通过总线线路112互相连接。
此外,图像控制中央处理器111通过总线线路112与主控制器101相连接,该主控制器101对图像形成设备100中的机械部件,如马达,辊的操作进行控制,对电气部件,如充电装置60Y,60M,60C和60B,显影装置62Y,62M,62C和62B,或转印装置64Y,64M,64C,64B的电压或电流进行控制。另外,主控制器101与只读存储器ROM(图中未示出),随机存取存储器102以及固定存储器103相连接,上述只读存储器启动图像形成设备100的原始数据,测试图形及类似数据,上述随机存取存储器RAM102临时存储根据定位传感器78和80的输出电压计算出的输入图像数据或纠正数据,上述非易失存储器103存储在后面将要描述的调节模式中所获得的各种纠正数据及类似数据。
计时控制器113与激光器驱动器116Y,116M,116C和116B,定位纠正运算器117,定时设定器118和振荡频率变化电路(电压控制振荡器,在后面称为VCOs)119Y,119M,119C和119B相连接。
激光器驱动器116Y,116M,116C和116B驱动相应的激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Ba和3Bb以便根据存储于图像存储器114Y,114M,114C和114B中的颜色成份的图像数据将激光束作用于图像形成装置50Y,50M,50C和50B的感光鼓58Y,58M,58C和58B上。
定位纠正运算器117的根据定位传感器78和80给出的信号计算出通过复合激光束LY,LM,LC和LB写入图像的计时纠正值。
定时设定器118根据定位纠正运算器117给出的信号确定图像形成装置50Y,50M,50C和50B,作为光扫描器1中的光源3的激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Ba和3Bb的操作时间。
电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B纠正图像形成装置50Y,50M,50C和50B的实际误差(Solid error)以及副扫描方向中的光路长度的差值所产生的偏差。
定时控制器113为包括可在其内存储纠正数据的随机存取存储器的微处理器,根据单独的规定它可与复杂的集成电路(专用集成电路,后面称为ASIC)等集成在一起。
数据存储器115Y,115M,115C和115B为包括行存储器,多个锁存电路和“或”门的微处理器,同样它可与ASIC等集成在一起。
定位纠正运算器117为包括至少4套比较器和“或”门的微处理器,同样它可与ASIC等集成在一起。
电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B为下述的振荡器,该振荡器在作用有待输出的频率的条件下可根据电压变化其频率变化范围约为±3。对于上述类型的振荡器,可采用谐波振荡器、LC振荡器或模拟阻抗变化的LC振荡器。另外,对于电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B,下述的电路部件也是公知的,该部件具有与其成整体连接的转换器,该转换器可将输出波形从正弦波变为方形波。
此外,在图像存储器114Y,114M,114C和114B中储存有外部存储器(图中未示出)或主机给出的图像数据。另外,光扫描器1中的水平同步探测器的输出信号通过水平同步信号发生器121转换为水平同步信号Hsync,并输入到输入控制器115Y,115M,115C和115B中。
下面参照图1和图13对图像形成设备100的操作进行描述。该图像形成设备100可按2种模式进行操作,即在通过传送带52传送的纸P上形成图像的图像形成(正常)模式,以及直接在传送带52上形成图像的定位纠正(调节)的模式。
在定位纠正的模式中,如图12所示,在传送带52上沿与副扫描方向V相垂直的主扫描方向H,按规定间距形成2套成对的测试图像178(Y,M,C和B)和180(Y,M,C和B)。
根据预先储存于只读存储器中的定位调节图像数据形成一对测试图像178(Y,M,C和B)和180(Y,M,C和B)。随着传送带52的移动,测试图像178和180沿副扫描方向V移动,并通过定位传感器78和80。其结果是,可探测测试图像178和180以及定位传感器78和80之间产生的偏差。另外,在定位纠正的模式中从存纸盒传送纸P的排纸辊72和定影装置84保持不动。
具体来说,在主控制器101的控制下,第1~4图像形成装置50Y,50M,50C和50B启动,在图像形成装置50Y,50M,50C和50B中的感光鼓58Y,58M,58C和58B的表面施加规定的定位。同时,在图像控制器110中的图像控制中央处理器111的控制下光扫描器1中的光偏转器5的多面镜5a按规定速度旋转。
接着,在图像控制中央处理器111的控制下与从只读存储器得到的测试数据相对应的图像数据输入到图像存储器114Y,114M,114C和114B中。之后,根据由定时设定器118所设定的定时数据和定时控制器113中的内部随机存取存储器中所存储的定位纠正数据(在此场合,如果在内部随机存取存储器中没有存储定位纠正数据,可采用只读存储器中存储的原始数据),竖直同步信号Vsync从定时控制器113输出。
定时控制器113所产生的竖直同步信号Vsync送给数据控制器115Y,115M,115C和115B和电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B。
数据控制器115Y,115M,115C和115B根据竖直同步信号Vsync操纵作为副扫描方向的光源3的相应的激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,Ca,3Cb,3Ba和3Bb。水平同步探测器23探测从作为光源的激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Ba和3Bb发射的激光束LY,LM,LC和LB。之后,水平同步信号发生器121输出水平同步信号Hsync。在该水平同步信号Hsync输出后,计算规定时钟(采用存储于只读存储器中存储的原始数据,直至输入定位传感器78和80给出的输出信号),在规定时间输出存储于图像存储器114Y,114M,114C和114B中的图像数据。
同时,作为原始数据存储于只读存储器中的振荡频率数据由电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B送给数据控制器115Y,115M,115C和115B。
接着,在数据控制器115Y,115M,115C和115B的控制下,与图像数据相应的激光驱动信号从激光驱动器116Y,116M,116C和116B输出给作为光源的激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Ba和3Bb,根据图像数据输出强度调制的激光束LYa,LYb,LMa,LMb,LCa,LCb,LBa和LBb。
因此,在与预定电位相应的感光鼓58Y,58M,58C和58B上分别形成与测试图像数据相对应的静电潜像。这些静电潜像通过显影装置62Y由对应的颜色的调色剂显影出来,并转换成4种颜色的测试调色剂图像(两套)。
在感光鼓58Y,58M,58C和58B上形成的两套测试调色剂图像通过转印装置64直接转印到传送带52上并送向定位传感器78和80。
两套测试调色剂图像通过定位传感器78和80时,该定位传感器78和80给出与相对其位置相应的测试调色剂显影图像的位置,即测试调色剂图像偏差相对应的规定输出信号。
定位传感器78和80给出的输出信号输入定位纠正运算器117并用于计算每个测试调色剂图像的偏差。
定位纠正运算器117探测成对的每种测试调色剂图像沿副扫描方向的位置偏差,该每种测试调色剂图像分别沿副扫描方向按规定间距形成,该偏差为178Y和180Y,178M和180M,178C和180C,178B和180B,并计算它们的平均值。根据该平均值和预先设计值的差值,确定输出竖直同步信号Vsync的计时纠正值Vr。因此,光扫描器1中的激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Ba和3Bb的激光束发射时间,即设置好的图像形成设备50Y,50M,50C和50B的间距,以及下述沿副扫描方向的相互间距之间的沿副扫描方向的偏差相互保持一致,而上述的相互间距取决于光扫描器1发射出的第1~4复合激光束LY,LM,LC和LB的相互间距。
另外,在探测一套测试调色剂图像沿主扫描方向的位置偏差,比如178Y,178M,178C和178B后,定位纠正运算器117计算平均值。在输出水平同步信号Hsync之后,根据上述获得的平均值和预定设计值之间的偏差确定计时纠正值Hr。这样。下述的时间,即写入待记录于感光鼓58Y,58M,58C和58B上沿主扫描方向上的图像数据的启动位置保持一致,该时间指根据图像数据对从光扫描器1中的作为光源3的激光器3Y,3M,3C和3B所发射出的激光束LY,LM,LC和LB的强度进行调制的时间。
定位纠正运算器117还探测成对测试图像沿主扫描方向的位置偏差,即178Y和180Y,178M和180M,178C和180C,178B和180B,之后计算它们的平均值。通过计算出上述得出的平均值和预先确定的设计值之间的偏差,根据该偏差值确定电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B待输出的振荡频率的纠正值Fr。因此,从光扫描器1中的作为光源3的激光器3Y,3M,3C和3B向感光鼓58Y,58M,58C和58B所发射出的激光束的每时钟信号沿主扫描方向的长度,即感光鼓58Y,58M,58C和58B上的图像中的待形成的沿主扫描方向的一个线的长度保持一致。
此外,通过定位纠正运算器117计算出的纠正值Vr,Hr,Fr临时存储于计时控制器113中的随机存取存储器中。在此场合,上述纠正值Vr,Hr,Fr可存储于固定存储器103中。另外,当通过控制板(图中未示出)选择纠正模式,打开图像形成设备100的电源开关(图中未示出)或计数器(图中未示出)所计算出的打印张数达到规定张数时,可在规定时间执行上述的纠正操作。
再有,还可通过传送带52的旋转传送调节模式中所采用的传送带52上的测试调色剂图像,并可通过传送带清洁器82将其去除。
下面对图像形成(正常)模式进行描述。
当控制板(图中未示出)或主机给出图像形成开始信号时,图像形成装置50Y,50M,50C和50B在主控制器101的控制下加热,在图像控制中央处理器111的控制下光扫描器1中的光偏转器5中的多面镜5a以规定速度旋转。
接着,在主控制器101的控制下,待打印的图像数据从外部存储器,主机或扫描仪输入到随机存储器RAM102中。在图像控制器110中的图像控制中央处理器111的控制下,输入随机存取存储器102中的部分(或全部)存储于图像存储器114Y,114M,114C和114B中。
另外,在主控制器101的控制下,排纸辊72根据计时控制器113输出的竖直同步信号Vsync在规定时间驱动,这样纸张P从存纸盒70中排出。当调整辊74时,吸辊74使该排出的纸P固定于传送带52上,并随着传送带52的旋转而送向图像形成装置50。
另一方面,在纸P的传送操作的同时,根据定时设定器118所设定的数据,从定时控制器113中的内部随机存取存储器中读出的时钟数据和定位数据,定时控制器113输出竖直同步信号Vsync。
当竖直同步信号Vsync计时控制器113输出时,激光器驱动器116Y,116M,116C和116B分别通过数据控制器115Y,115M,115C和115B驱动。当激光器驱动器116Y,116M,116C和116B驱动时,分别从光源3中的激光器3Ya,3Yb,3Ma,3Mb,3Ca,3Cb,3Ba和3Bb向每个感光鼓58Y,58M,58C和58B发射沿主扫描方向的单线激光束。
在根据该单线激光束输入由水平同步信号发生器121产生的水平同步信号Hsync后,紧接着对电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B的计时值进行计算。当所计算的电压控制振荡器119Y,119M,119C和119B的计时值达到规定值时,分别从图像存储器114Y,114M,114C和114B中读出待打印的图像数据。
之后,在数据控制器115Y,115M,115C和115B的控制下,分别将图像数据转移到激光器驱动器116Y,116M,116C和116B以便改变光源3发射出的激光束LY,LM,LC和LB的强度,这样在感光鼓58Y,58M,58C和58B上分别形成无偏差的图像。
因此,射向感光鼓58Y,58M,58C和58B的激光束LY,LM,LC和LB在感光鼓58Y,58M,58C和58B上准确地聚焦形成图像,而不会受到光源中的激光器3Y,3M,3C和3B与感光鼓58Y,58M,58C和58B之间光程偏差,或由于感光鼓58Y,58M,58C和58B直径的偏差造成的图像表面上的光束点直径的波动的影响。
当根据图像数据改变感光鼓上具有规定值的充电电位时,在相应的感光鼓58Y,58M,58C和58B上聚焦形成图像的第1~4激光束LY,LM,LC和LB分别形成与感光鼓58Y,58M,58C和58B上的图像数据相对应的静电潜像。
静电潜像按相应的颜色通过调色剂显影出来,之后转换成调色剂显影图像。这些调色剂显影图像向下述的纸P移动,该纸P是随着感光鼓58Y,58B,58C和58B的旋转通过传送带52传送的,之后上述图像通过转印装置64在预定时间转印到纸P上。
因此,在纸P上形成其上相互准确叠加4种颜色的调色剂显影图像。另外在调色剂显影图像转印到纸上后,在感光鼓58Y,58M,58C和58B上剩余的调色剂通过清洁器去除。此外,在感光鼓66Y,66M,66C和66B上多余的电位通过放电灯68Y,68M,68C和68B放电,并用于后面的图像形成。
随着传送带52的旋转继续对以静电方式保持有4颜色调色剂显影图像的纸P进行传送,由于驱动辊56的曲率和纸P向前的直线移动之间的差别,上述纸P与传送带52分开,并送向定影装置84。送向定影装置84的纸P上的调色剂定影,这样调色剂显影图像作为彩色图像定影。之后,纸P排到接纸盘上。
另一方面,在供给纸P后,传送带52连续旋转,其表面剩余的不需要的调色剂通过带清洁器82去除,之后该传送带再次用于对由存纸盒70供给的纸P进行传送。
如上所述,按照本发明的光扫描器,下述的第2fθ透镜通过下述的固定件固定,从而它可不与第2和第3反射镜相接触,该第2fθ透镜朝向第2和第3反射镜发射激光束,该第2和第3反射镜基本沿副扫描方向朝向规定位置将4个激光束折射,并将这些激光束射向与相应的激光束对应的感光鼓,上述固定件沿相对副扫描方向离开第2和第3反射镜的方向,因此,可减小第2和第3反射镜与第2fθ透镜之间沿副扫描方向的间距,即光扫描器的厚度。
根据上面所述,如果不改变图像形成设备的尺寸,则可增加靠近光扫描器设置的显影装置中的调色剂装料斗的容量。因此,即使在与彩色图像形成相比,更经常地形成黑调色剂的单色图像的情况下,仍可减少黑色调色剂的供给量。
Claims (12)
1.一种光扫描器,它包括:
具有使光源所发射的激光束发生偏转的多个反射面的装置;
fθ透镜,上述激光束通过fθ透镜以便纠正上述偏转装置中的多个不平的反射面产生的激光束的波动;
第1反射装置,它设置于fθ透镜的光轴的第1侧以便反射通过fθ透镜的激光束;
第2反射装置,它设置于fθ透镜的光轴中与第1侧相对的第2侧以便对将由第1反射装置反射的激光束反射从而使该激光束射向设置于第2侧的感光鼓;
设置于第1侧的用来固定上述fθ透镜的装置;
与设置于第2侧的第2反射装置相比更靠近fθ透镜的光轴设置的用来将fθ透镜压靠于上述固定部件上的装置。
2.根据权利要求1所述的光扫描器,其特征在于上述固定部件具有规定厚度,上述压力装置的厚度小于上述固定部件的厚度。
3.根据权利要求2所述的光扫描器,其特征在于上述压力装置包括具有较高刚度的板型弹簧。
4.一种光扫描器,它包括:
具有使第1和第2光源所发射的第1和第2激光束发生偏转的多个反射面的装置;
fθ透镜,上述第1和第2激光束通过fθ透镜以便纠正上述偏转装置中的多个不平的反射面产生的激光束的波动;
第1反射装置,它设置于fθ透镜的光轴的第1侧以便反射通过fθ透镜的激光束;
第2反射装置,它设置于fθ透镜的光轴中与第1侧相对的第2侧以便对将由第1反射装置反射的激光束反射从而使该激光束射向设置于第2侧的感光鼓;
第3反射装置,它设置于fθ透镜的光轴的第1侧,并位于远离第1反射镜和fθ透镜的位置以便反射通过fθ透镜的第2激光束;
第4反射装置,它设置于第2侧以便反射由第3反射装置反射的第2激光束,该第2激光束与通过第1反射装置反射的并射向第2反射装置的第1激光束相垂直,并使第2激光束射向位于第2侧的第2感光鼓;
设置于第1侧的用来固定fθ透镜的装置;
与设置于第2侧的第2反射装置相比更靠近fθ透镜的光轴设置的用来将fθ透镜压靠于上述固定部件上的装置。
5.根据权利要求4所述的光扫描器,其特征在于上述固定装置具有规定厚度,上述压力装置的厚度小于上述固定部件的厚度。
6.根据权利要求5所述的主扫描器,其特征在于上述压力装置包括具有较高刚度的板型弹簧。
7.一种图像形成设备,它包括:
其上形成图像的图像载体;
对图像载体充电的装置;
具有使光源所发射的激光束发生偏转的多个反射面的装置;
fθ透镜,上述激光束通过fθ透镜以便纠正上述偏转装置中的多个不平的反射面产生的激光束的波动;
第1反射装置,它设置于fθ透镜的光轴的第1侧以便反射通过fθ透镜的第1激光束;
第2反射装置,它设置于fθ透镜的光轴中与第1侧相对的第2侧以便对将由第1反射装置反射的激光束反射从而使该激光束向设置于第2侧的图像载体以在通过充电装置充电的图像载体上形成静电潜像;
设置于第1侧的用来固定上述fθ透镜的装置;
与设置于第2侧的第2反射装置相比更靠近fθ透镜的光轴设置的用来将fθ透镜压靠于上述固定部件上的装置;
将在图像载体上形成的静电潜像显影出来的装置。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于上述固定装置具有规定厚度,上述压力装置的厚度小于上述固定部件的厚度。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于上述压力装置包括具有较高刚度的板型弹簧。
10.一种图像形成设备,它包括;
至少第1和第2图像载体,它们中的每个上面形成图像;
用来对第1和第2图像载体进行充电的第1和第2充电装置;
具有使第1和第2光源所发射的第1和第2激光束发生偏转的多个反射面的装置;
fθ透镜,上述第1和第2激光束通过fθ透镜以便纠正上述偏转装置中的多个不平的反射面产生的激光束的波动;
第1反射装置,它设置于fθ透镜的光轴的第1侧以便反射通过fθ透镜的第1激光束;
第2反射装置,它设置于fθ透镜的光轴中与第1侧相对的第2侧以便对由第1反射装置反射的激光束反射从而使该激光束射向设置于第2侧的图像载体以便在由第1充电装置充电的第1图像载体上形成静电潜像;
第3反射装置,它设置于fθ透镜的光轴的第1侧,并位于远离第1反射镜和fθ透镜的位置以便反射通过fθ透镜的第2激光束;
第4反射装置,它设置于第2侧以便反射由第3反射装置反射的第2激光束,该第2激光束与通过第1反射装置反射的并射向第2反射装置的第1激光束相垂直,并使第2激光束射向位于第2侧的第2图像体以便在由第2充电装置充电的第2图像载体上形成静电潜像;
设置于第1侧的用来固定fθ透镜的装置;
与设置于第2侧的第2反射装置相比更靠近fθ透镜的光轴设置的用来将fθ透镜压靠于上述固定部件上的装置;
第1和第2显影装置,该装置用来将在第1图像载体上形成的静电潜像和在第1图像载体上形成的静电潜像显影出来。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于上述固定装置具有规定厚度,上述压力装置的厚度小于上述固定部件的厚度。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于上述压力装置包括具有较高刚度的板型弹簧。
Priority Applications (1)
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CN 96123886 CN1160858A (zh) | 1995-12-26 | 1996-12-25 | 光扫描器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7869111B2 (en) | 2006-05-31 | 2011-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical scanner, image forming device, optical scanning method |
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- 1996-12-25 CN CN 96123886 patent/CN1160858A/zh active Pending
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