CN1532582A - 采用单轴扫描镜的双向激光打印 - Google Patents

Abstract

一种用于供高质量双向打印之间的采用单轴谐振扫描镜的***和方法。该***以一具有选定速度的恒定速率移动光敏介质即打印纸，使得图像的图像线交叠。

Description

采用单轴扫描镜的双向激光打印

技术领域

本发明一般涉及“激光打印机”，更准确地说，涉及一种采用微电子机械***(MEMS)型平面镜(诸如扭转的绞链平面镜)，在横过诸如转动鼓轮的移动的光敏介质上产生谐振双向扫描。该扭转的绞链用于绕一根振荡轴，以每英寸600点或更大的速率，在受控的谐振频率下产生谐振双向扫描。

背景技术

在激光打印机上通常采用转动的多边形扫描镜，在横过诸如转动鼓轮的移动的光敏介质上产生激光光源图像的象“网板”样的扫描。这样的一种***要求光敏鼓轮和转动的多边形鼓轮的转动同步，这样在多边形镜的一个小面通过激光光束时，可使光束(激光光束)横过转动的鼓轮扫掠即扫描。转动的多边形镜的下一个小面产生一相同的扫描即扫掠，它也横过转动的光敏鼓轮而产生一根离前面的图像线一段间距配置即放置的图像线。

在现有技术中也曾尽力采用具有单一反射表面的、角谐振镜那样较便宜的扁平镜来产生扫描光束。例如，可采用一种单轴扫描镜来代替转动的多边形镜产生光束扫掠即扫描。当该“谐振”镜在一个方向上首先在枢轴上旋转即转动以在介质上产生一根打印图像线时，转动的光敏鼓轮和扫描镜是同步的，且该图像线与光敏介质的运动是成直角(即垂直)的。

但是，回扫将横过在移动的光敏鼓轮上的迹线，它与由前面的扫掠引起的打印图像线成角度。于是，根据现有技术，单反射表面谐振镜的采用要求在镜子完成回扫即一个操作过程时，停止反射光束的调制，然后再次在原来的方向上开始扫描。当然，采用只有一个扫掠方向的镜子降低了打印速度。所以，根据现有技术，有效地采用价廉的谐振镜要求连续地且容易地把该镜表面在垂直于扫描的方法上调节，以使该镜在每个方向上的谐振扫掠在移动或转动的光敏鼓轮上所产生的图像总是平行的。这个不断的垂直移动一般是通过双轴扭转镜，即采用一对单轴镜来实现的。当然，这些解决方案中的任何一个方案比采用单一频率扫描镜更复杂，因此花费也较贵。

目前，得克萨斯仪器公司(Texas Insturments)制作了由厚度通常为约100～115微米制造的单片材料(譬如说，诸硅)的扭转单轴模拟镜MEMS装置。虽然通常选用椭圆形的镜子，但是它也可以是任何所想要的形状。呈长椭圆形的镜子与该形状相配，而光束的角度是公认的。作为例子，该镜可具有约为4.0毫米的长轴和约为1.5毫米的短轴。通过直接把该镜绞接到支承结构来制作镜表面。

由此可知，如果可采用单一谐振频率扫描镜来产生双向高质量打印，则可显著地降低制作成本与设备成本。

发明内容

根据本发明的一个实施例，针对上面得到的诸问题，提供一种采用单一频率扫描镜装置作为用来产生扫掠即扫描光束的驱动工具，横过例如象转动鼓轮的光敏介质来提供高质量双向激打印的方法。

更准确地说，本发明的方法包括提供对所述光束灵敏的移动光敏介质的诸步骤。光束在单频率扫描镜的反射表面上折射并再导向以选定的恒束作移动的光敏介质。该扫描镜以该单频率作振荡把再传播的光束横过移动的光敏介质来回地扫掠，并在它来回扫掠时，在两个方向上都产生用于调制光束的数字信号，以便产生各种的双向图像线，这些图像线组合起来以形成所选择的图像。这样来选择垂直象素的大小即图像线间距，使得在最坏的情况下，每根图像线的重复度与在左面和右面界限处的前面图像线或后面图像线融合即部分交叠。要实现这种情况，可编址的象素密度在横过光敏介质上被选定为约每英寸600个可编址的水平象素，而双向图像线的数目，则以每英寸约600个象素或线条的比率来产生。

谐振频率镜装置包括放在可从光源折射光束即激光光束位置上的单个反射表面部分。该镜子器件的反射面由诸如扭转绞链的单个绞链配置支承，用于绕轴作枢轴振荡。镜子器件的这些绕轴的枢轴振荡导致从镜子表面反射来的光束横过光敏介质移动即扫掠。镜装置也包括用于引起横过移动的光敏介质作绕枢轴旋转的振荡或扫掠运动即扫描的驱动器电路。诸如转动鼓轮的移动的光敏介质定位在，当反射的双向调制光束在左、右边缘之间，横过鼓轮即移动的介质扫掠迹线时接收它的地方。光敏介质在一个方向上的转动或移动是使得顺序的图像线即迹线在每英寸至少600个象素或线条的比率下产生。

附图简述

在阅读下面详细的描述并参考附图之后，就会对本发明的其它目的和优点变得明白显然，其中：

图1A，1B和1C示出根据现有技术，用于产生激光打印机扫掠的转动的多边形镜的使用；

图2A，2B，2C和2D示出采用单轴扁平谐振镜来产生激光打印机单方向光束扫掠的现有技术示例；

图3A和3B是单轴非谐振和谐振扫描的扭转绞链镜的实施例；

图4A～4B是示出绕扭转绞链转动即在枢轴上转动的图3的横截面视图；

图5是根据本发明另一实施例的进述，采用诸如示于图3A和3B的一个单轴镜来产生激光打印机单向光束扫掠的透视示意图；

图6示出在光敏介质上激光点的尺寸和相关的象素尺寸；

图7示出根据本发明的象素分辨率和激光点尺寸；

图8示出当每英寸打印率即点子增加时，锯齿形打印线可见度的降低；

图9A和9B分别示出在光束扫描中央和光束扫描端部激光点如何交叠的；以及

图10示出为避免由于锯齿形图像线形成的生成物的最小交叠。

具体实施方式

在本发明的全部各种视图中，在本文所用图中的相同数字是指定相同的元件。图形并不故意要画得成比例，而在某几个例子中，为了说明的目的，可把附图故得在画得不成比例。根据本发明可能的实施例的下列示例，在本领域中的一般技术人员将会理解本发明的许多可能的应用和变化。本发明涉及激光打印机，且主要是对具有可移动反射表面的基本单频率扫描镜装置的使用，而该移动的反射表面适于用来对多速激光光束型打印机或用于以显著不同的打印速度工作的各种型式的单速打印机这两者都产生网格扫描。

现在参考图1A，1B和1C，示出采用转动的多边形镜的现有技术打印机的工作示意图。如图1A所示，在图示中有一具有8个反射面10A～10H的转动多边形镜10。光源12产生诸如激光光束的光束，该光束被聚焦在转动的多边形镜上，使来自光源12的光束被转动的多边形镜10的诸小面10～10H折射。因此，来自光源12的激光光束14A从多边形镜10的小面10A～10H反射到诸如具有转轴20的转动光敏鼓轮18的移动光敏介质16，如图14B的虚线所示。该移动的光敏介质16即鼓轮18在由弧形箭头22所指出的方向上绕轴20转动，使暴露给光束14B的移动光敏介质16即鼓轮18的区域是不断地改变着的。如图1A所示，多边形镜10也绕轴24(在这个视图中该轴与图面垂直)转动，如第二弧形箭头26所指。因此，可以看到，转动的多边形镜10的小面10B的前沿27将是折射来自光源12激光光束14A的小面10B中的首先部分。当镜子10转动时，镜子10的8个小面中的每个小面将依次折射光束14A。在本领域中的技术人员会知道，为了易于理解，省略了聚焦光束的光学，把聚焦平面整平到光敏介质上的透镜***，以及来改变扫描光束方向的任何折合镜。

图示在转动的多边形镜10下面的是当从多边形扫描器看时，光敏介质16即鼓轮18的第二视图。如参考数字30在光敏鼓轮视图18上所示，在小面10B折射光束14A并把它反射到移动的光敏介质16即鼓轮18之后马上就在鼓轮18上有光束14B图像的开始点。

现有参考图1B，除了转动的多边形镜10绕轴24继续它的转动，使得小面10B已转到令它的激光光束14A的折射已快到端部之外，基本上示出如图1A所示的相同配置。正如还是将由本领域中的技术人员知道的那样，由于由镜小面提供给折射光束14A改变的角度，所以反射光束14B将横过转动的鼓轮表面而移动，如图1B中箭头25和虚线26所示。

但是，也将知道，由于转动的鼓轮18正相对于光束14B的扫描运动垂直地移动，如果转动镜的转轴24精确地与转动的光敏鼓轮18的轴20垂直，则在光敏鼓轮上将以很微小的角度记录下扫掠即扫描光束的图像。正如在光敏鼓轮18的下面视图中更为清晰地看到，虚线26指出光束14B本身的轨迹是有一微小的角度，而在光敏鼓轮上代表最后引起的图形实线28是不成角度的，即与光敏介质16的转动或移动垂直。要实现这平行的打印线图像28，通常以相对于转动的光敏鼓轮18的一个很微小的倾斜来安装多边形镜10的转轴24，使得在横过介质16扫掠即扫描时，沿垂直轴32由光束通过的垂直行程即距离的量与光敏介质16即鼓轮18的移动或转动的量是相等的。如果需要，换一种方法也可采用倾斜的折合镜来实现这种倾斜。

图1C示出转动的多边形镜10的小面10B已从光束14B转离，而小面10C已恰好折射光束。因此，重复了对第二图像线的过程。当然连续的转动将在转动镜10的每个小面上引起折射光束14A，从而产生一系列平行的且隔开的图像线，当把它们一起来观看时将形成打印线或其它的图形。

在激光打印技术领域中的技术人员将进一步知道，转动的多边形镜是激光打印机的非常精密的和昂贵的部件即元件，它必须在轴承没有不适当的磨损下，以极高的速度自旋即使对较为低速的打印机亦如此。所以，如果能用较为不复杂的扁平镜，好比说象谐振扁平镜，来代替复杂且又重的多边形扫描镜是会令人满意的。

现在参考图2A，2B，2C和2D，示出了采用单轴振荡镜来产生光束扫描的激光打印机现有技术示例。正如将被本领域中技术人员知道的，并在下面的图中示出的那样，由于由回扫产生的非平行图像线，所以现有技术的努力结果，通常已被限于只采用单方向的振荡光束扫掠。正如图2A，2B，2C和2D所示，除了转动的多边形镜已被带有单个振荡扁平镜34代替之外，其配置基本上与图1A，1B和1C所示的相同。正如相对于图1A的情况一样，图2A示出通过单轴镜34在点30处光束扫掠的开始。同样，图2B中的箭头25和虚线26示出当镜子34基本上完成它的扫描时的光束扫掠方向。参考在光敏鼓轮18下面的视图，根据现有技术实施例，镜子34是以一微小角度安装的，这样，光束扫掠与转动的鼓轮18的移动是同步的，使得在一次扫掠中，介质移动的距离相等于光束移动的垂直距离。正如对图1B的多边形镜的情况那样，如由虚线26所示成微小角度的轨迹在移动的光敏介质16即鼓轮18上导致水平的图像线28。

因此，到目前为止，平表面的单轴扭转振荡镜34显现出它至少应象关于图1A，2B和1C所讨论的转动的多边形镜30工作得同样好。不过，具有现有技术的扫描镜打印机，当振荡镜开始如图2C由虚线26A所示的绕枢轴在相反方向回转时，由于由以一微小角度安装引起的镜子的垂直移动和移动的光敏介质16即转动的鼓轮18的移动是叠加的而不是相减的，所以在回扫的过程中必须关断光束不打印。结果，如果用作打印，则返回光束成角度的轨迹26与转动的鼓轮18的移动相结合将导致打印的图像线28A，它甚至比单由转动的光敏鼓轮18应该引起的角度有更大的角度。当然，这是由光束扫掠返回的事实引起的，它将在向下的方向，而不是向上的方向移动，如箭头36所指出的，而光敏鼓轮移动是在由箭头38所指的向上的方向。因此，如上所述，鼓轮和光束轨迹的移动是累积的。所以，根据现有技术，通过谐振扫描镜打印机要有满意的打印，要知道在扫描的返回轨迹过程中，光束和打印通常是被阻断的和/或停止的。因此，要求振荡镜34完成它的逆扫描，然后如在30A所指的再开始它的正向扫描，在这时，调制的激光再次接通并打印第二根图象线。

图3A和3B示出单轴扭转镜的两个实施例。图3A的镜子包括支承基本上是圆形的镜子即反射表面46的支承部件44，而图3B则示出一种长椭圆镜即反射表面46。每个镜子通过单独的一对转动绞链48A和48B来支承。因此，将知道，如果镜子部分46能通过驱动源被保持在绕轴50的振荡状态中，则该镜子能用来引起扫掠光束横过光敏介质重复地移动。又将知道，单轴镜的另一可替换的实施例可以不要求如在图3A和3B这两图中所示的支承部件即框架44。例如，如图3A所示，扭转绞链48A和48B可简单地延伸到一对绞链固定器52A和52B，如图3A的点线所示。这些类型的绞链固定器也能用于图3B中的呈椭圆形的镜子。根据工作频率，反射表面即镜子部分46的厚度是在110～400微米的数量级，并在它的上表面适宜地抛光以提供反射镜的即镜子的表面。

再参考图3B，它是说明呈随圆形单轴镜装置的顶视图，它特别适用于提供用来产生重复光束扫掠的谐振振荡。发现具有长轴约为4.0毫米和短轴约为1.5毫米这样的呈椭圆形的镜部分46的一个示例是令人满意的。该实施例的功能部件与示于图3A的实施例的功能部件是相同的，所以，附有相同的参考数字，而且，由于单晶硅有利的材料性质，所以基于MEMS的镜子具有非常灵敏的扭转谐振。该扭转谐振的Q值通常在100到超过1000的范围内。这个灵敏的谐振在谐振频率对非谐振频率的比较上导致镜子运动大的力学放大。所以，根据本发明的一实施例，对镜子绕扫描轴、以谐振频率作枢轴旋转可能是有利的。这样会显著地降低保持镜子振荡所需的功率。

有许多可能的驱动机械装置提供沿扫描轴的振荡光束扫掠。镜子在扫描轴上的机械运动通常大于15°且可能到30°。由于绕扫描轴的枢轴转动必须通过大的角度来运动，而图3B中的镜子在那个方向是长的，所以已经发现用于产生绕扫描轴运动，直接的和谐振的驱动方法这两者都是有效的。谐振驱动方法包括在或者靠近镜子的谐振频率直接对钮转地用绞链链接的镜子即反射表面施加小的转动运动，或改为加到整个硅结构上，于是该结构把镜子激发到谐振地绕枢轴转动即绕它的扭转轴振荡。在驱动方法的惯性谐振型中，整个硅结构的一个非常小的运动可激发镜的非常大的转动运动。合适的惯性谐振驱动源包括压电驱动器和静电驱动电路。已经发现一种直接把磁力施加到扭转的、用绞链连接的反射表面部分的磁谐振驱动器特别适用于发生用来产生根据本发明的来加光束扫掠的谐振振荡。

而且，通过仔细地控制绞链48A和48B的大小(即，宽度，长度和厚度)可以制作有基本上与镜子所需的谐振频率相同的固有谐振频率的镜子。因此，通过制作其有谐振频率基本上等于所需振荡频率的镜子，可降低能源负载。

此外，虽然已经发现呈椭圆形的镜子是特别合适的，但是要知道镜子可具有其它的形状，诸如圆形，方形，矩形，或某些基它形状。

除了谐振驱动源之外，镜组件还可采用非谐振电磁驱动源。与图3A一道参考图4A和4B，镜组件42可包括在薄片56A和56B下面的一对串联连接的电线圈54A和54B，分别提供用于光束扫掠的电磁驱动。因此通过用已选定频率的交流正电压和负电压给线圈以能量，则镜子部分46可在那个频率下作出振荡。为了方便电磁驱动，镜子组件也可包括一对装于镜子部分46的薄片56A和56B上、垂直于轴50的永久磁铁62A和62B。永久磁铁组62A和62B关于转轴50对称地分布质量以在冲击和振动下把振荡减到最小。每块永久磁铁62A，62B较佳地包括用诸如粘结剂或铟结合的常规附着技术安装在镜部分46顶表面上的上磁体组以及类似地附着到镜部分46下表面的，对准的下磁体，如图4A和4B所示。每组磁体象图4A所指出的北/南极配置串联地配置着。4组磁体有几种可能的配置，根据所需的磁特性，诸如所有相同的极向上；或两组相同的极向上，两组相同的极向下；或三组相同的极向上，一组相同的极向下。

图3A镜部分46的中央即中间位置示于图4A，它是通过沿着图3A直线3A～3A的组件所取的部段。镜部分46绕轴50的转动示于图4B中，如箭头64所指。

图5示出本发明实施例的透视示意图，该实施例采用绕单轴作枢轴旋转的单镜，诸如示于图3A和3B的单轴镜。单轴镜34的反射表面46接收来自光源12的光束14A，并在界限68和70之间提供从右到左和左到右的谐振光束扫掠14B，如关于图2A，2B，2C和2D所讨论的。该从左到右和从右到左的光束扫掠，在介质18按由箭头76所指的方向移动时，产生平行线72和74。

到目前为止，已讨论了各种采用谐振扫描镜作为激光打印机的驱动工具的方法和配置。也知道了用于更快的高速打印机的多边形镜值得注意的成本差异是在未来采用高速多边形镜作为驱动打印机工具的主要问题。这就是说，对愈来愈高的打印机速度所需的非常高速工作需要的耐用和先进的轴承，除了在最贵的打印机中，可限止它们的使用。

所以，要知道，虽然在本发明的实践中可以使用各类非谐振或谐振的镜子，对愈来愈高打印速度的需要将要求扫描镜愈来愈高的振荡速度。但是，在一次扫描操作过程中，当扫描镜横过光敏介质扫掠激光光束时，扫描镜不变形亦是重要的。为此，一种由直接施加到扭转地用绞链连接的镜子的电磁力驱动的多层谐振振荡镜据信是对本发明是特别适合的。较佳的多层镜具有用于扭转绞链的第一单晶硅层，用于反射表面的第二层以及用于对反射表面提供韧性以防止变形的第三层。

正如在打印机领域中技术人员所知道的那样，基本的办公室用的打印机继续在改进中。例如，在刚过去的时间中，一种每英寸约为300点即象素的可编址象素分辨率被认为对许多打印机是可接受的。但是，打印机技术在不断地改进，使得每英寸约1200个可编址的点即象素是现在的工业标准，而每英寸2400点正在快速地变为工业标准。

当然，在这个每英寸上点子即象素的增加，已要求愈来愈快的光束扫掠。对多边形镜打印机来说，这个增加意味着镜子必须在愈来愈大的速度下自旋，它反过来又要求更为先进的轴承技术来支承连续高速的自旋速率。结果，多边形镜驱动的成本和复杂性也不断增加。不过，已发现愈来愈高的光束扫掠速率的要求对于在高质量打印中谐振扫描镜的使用提供更大的机会。例如，制作具有谐振频率为1500Hz左右或3000Hz左右的谐振扫描镜的成本相差并不非常大。不过，甚至是更为重要，在较快的打印率(即，每英寸点数或条数)时，激光点开始它们自己交叠即重叠。这意味通过用单轴谐振镜的双向打印产生的打印机线条的非平行线条或锯齿图形变得不重要了。

现有参考图6，仅作为例子，它示出单个可编址象素78的示意图，当这象素与其它象素结合时可组成图像。该图也说明了当该可编址象素被“接通”时，可编址象素尺寸与在打印机光敏介质上最后的光束即激光点尺寸的比较。由双头箭80指出的可编址象素78的宽度和由双头箭82指出的象素78的高度也分别说明了在水平方向上相邻象和在垂直方向上相邻象素的重心之间的水平的和垂直的间距。大的区域84代表激光光束在光敏介质上的光点尺寸。关于在这点上应该知道，激光光点实际上将是圆形或椭圆形的，而不是由区域84所指的矩形或正方形的。不过，采用方形区域84来代表激光束光点简化了解释。对一个可编址象素，形成在光敏介质或打印纸上的激光即光束光点通常是可编址象素的三到四倍。在图6的示例中，假设是可编址象素的约四倍，且实际上具有圆或椭圆的形状，而不是由图6中参考数字84或由图7中参考数字86所指出的大体上是矩形的形状，它图示了在采用双向单轴扫描镜的页面中心部位的激光先点图像的图形型式。

更准确地说，如图7所示的，光束光点的水平尺寸X示出为可编址象素水平尺寸的约两倍，而光束光点的垂直尺寸Y也是可编址象素垂直尺寸的约两倍。

假设对图7横过页面(水平的)可编址象素尺寸约为每英寸1200个点，如上面提到的，约为目前的商品标准。商品标准正迅速地发展到每英寸2400个点子。类似地，在图7中，垂直可编址象素尺寸也假设为每英寸约1200个点子或线条。所以，图示出一个相当于9个激光束光点(3个点横宽，由双箭头88、90和92所指，以及3个点垂直，由双箭头94，96和98所指的区域。不过，也如所示的，3个激光点即3X水平尺寸是通过接通在一行中5个水平可编址象素100a，102a，104a，106a和108a用5个激光光点100，102，104，106和108来打印的。类似地，3个激光点即3Y垂直尺寸是通过接通5个垂直可编址象素100a，110a，112a，114a和16a用5个激光光点100，110，112，114和116来打印的。注意，通过激光光点打印的实际面积大于可编址象素的面积。但是，在每英寸1200个象素时，在可编址象素重心间的水平间隔是0.000833英寸。这样，即使激光光点的水平和垂直的尺寸这两者都是可编址象素的尺寸的两倍，则打印的超限在每个方向将不会大于0.000415英寸。

所以，根据本发明，单轴谐振扫描镜可用于提供双向高质量打印，愈来愈高的打印率如何降低锯齿形打印线条产生的进一步说明在图8中提供。

参考图8，它示出了在光敏目标物上以每英寸不同点子率的激光光束路径的实例。要注意这些示例并名成比例的。线条120和122代表左和右的打印界限。在界限线条120和122左面和右面的区域124和126示出了当激光光束转换方向时的光束路径。当一次操作过程被定义为在每个方向上的一次扫描时，不同打印率的5个示例128，130，132，134和136中的每个示例代表8次完全的扫描操作过程。例如，在示例128中，它代表每英寸2.7个垂直点子，其锯齿形光束路径是明显的，因此显然不能用于打印来产生图像。同样，示例130代表每英寸约17个垂直点子，虽然明显地较优了，但是仍可看到线条的锯齿形，结果是不能打印出可接受的图像。示例132代表每英寸约40条线，虽然在没有放大的情况下，不太容易探测到锯齿形线条的形状，但是在图象上即打印的页面上将出现非常明显的锯齿形生成物。

在代表每英寸约100条线的示例134中，激光光点开始融合即稍有交叠。在这每英寸点子即象素率下打印对某些类型的打印是合适的，但仍留下一些显著的锯齿形生成物，因而不能用于高质量的打印。

最后，示例136代表每英寸约600个点子或线条，并认为已接近于在扫描线中锯齿形变得不重要的最低界限。在每英寸600点的可编址象素即线条之间的间距约为0.001666英寸，且由于激光光点可具有的垂直尺寸几乎是可编址象素垂直尺寸的两倍，所以有显著的交叠。而且，这打印线条的0.001666英寸间距即锯齿形发生在标准的页面上超过8 1/2英寸，因而完全地变得不重要了。另外，正如已提到过的，现在的大多数打印机在每英寸1200点即象素率下打印(工业标准)，它的间距仅为0.0008333英寸。当然，当工业标准为每英寸2400点时，间距将是0.000415。

虽然，正如所讨论的，在相邻线条之间的锯齿形线条形在愈来愈高的打印率下变得不显著。对高质量打印，锯齿形图形型式应该在正向扫掠和返回扫掠之间基本上被平衡以致这两根线条对打印窗口的中心线都具有相同的角度。

如上所述，图7示出当对应的可编址象素被“接通”时，在平衡的锯齿形扫描中心处，在光敏介质上，激光光束的图像点或“轨迹”。不过，这样如所示的一致与相等的垂直交叠随着它邻近的线条中的一条而增加，且当扫描光束从中央移向更远处时，就随着其余的变得愈来愈少。例如，再次参考图8，看到了在扫描线140的中心点140a处，离分别由中心点138a和142a指出的前面的扫描线148和下面的扫描线142的距离是相等的。但是，当扫描线148接近界限线120时，它与前面的扫描线138显著地隔开较大的距离，并由点140b和138b所示。另一方面，当扫描线140接近界限线120时，它显著地移到更靠近扫描线142，并由点140b和142b所示。通过参考图9A，9B和10，较佳地示出由于扫描的锯齿形运动，在扫描线的中心点和端点处，图像点垂直交叠的比较，正如关于操作过程的左面端部所讨论的。不过，将知道虽然线条所附带的内容是不同的，但是这讨论也可应用于扫描操作过程的右面端部。

除了激光“轨迹”即图像点被示为圆区域和图像线更为靠近之外，图9A有些类似于关于图7所讨论的内容。而且，为了方便，相对于代表每英寸27条线显示128的8个扫描操作过程讨论扫描线138，140和142。为了易于解释，图9A和9B也使用扫描线138，140和142。不过当大为放大时，激光光点尺寸即“轨迹”和交叠更能反映出代表显示区的每英寸多于600线条或点子显示的8根扫描线，正象它们应呈现出来的那样。

因此，如图9A所示，包括扫描线138，140和142在内的所有扫描线是相等地间隔着的。而且，正如通过光点140a可看到的点图像即“轨迹”或图像线140将在垂直方向与6个其它激光光点的一部分交叠(3根前面的图像线和3根随后的图像线)。

不过，图9B示出了在光束扫描的左面端部处的区域124中，图象线138，140和142的激光光点交叠。可以看到，在垂直方向激光光点趋向于形成对子。因此，在图像线140上的图像点140b几乎在沿着图像线142移动的图像点142b的顶部，但是，离图像线138的间距显示地增加，以致在激光光点140b和138b之间的交叠下降。不过，在这示意图中，交叠仍有50％，而对肉眼没有可见到的间距，所以，锯齿形是显著地不重要了。

所以，将知道只要有图像点的某些交叠，在打印界限线120和122处相邻的图像线条，将看不到图像线的锯齿形。因此，图10示出在左面端部界限线120处关于图像对子144a～146a，148a～150a和152a～154a非常有限的交叠使得看到不图像线的锯齿形。随着如图10所示的非常有限的交叠，将知道，正是扫描的这个端部(左和右)，扫描线的激光光点实际上将是在诸如激光光点144b和146b彼此的顶部。但是，扫描对子与它最近的扫描对子148b和150b完全没有交叠。不过，只要在界限线120和122(在图10中未示出122)处有交叠，就不应看到光束锯齿形线条的锯齿。

采用谐振镜恒定的扫描速度提供除减少不同镜子的设备之外的其它好处。例如，普通的镜驱动器和普通的光学腔体可用于所有的打印速度。另外，对所有的打印机先化学是相同的，且不必要对不同打印机速度作调节。

为了说明和描述，以上进行了本发明特定实施例的描述。因为按照上面的讲述，可有许多修改和变化，所以它们不是详尽的，也不想把本发明限止在揭示的准确形式中。为了最佳地解释本发明的原理和它的实际应用选择并描述了这些实施例，使本领域中其它技术人员能最佳地利用本发明以及使带有各种修改的各种实施例能适用到所设想的特殊用途上。这样，使本发明的范围由这里的权利要求和它们的等价方案来限定。

Claims (14)

1.在采用单扫描镜中，一种使打印速度加倍的方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供光束；

提供对所述光束敏感的移动的光敏介质；

在扫描镜的反射表面上折射所述光束，并把所述光束再传向所述移动的光敏介质；

振荡所述扫描镜，横过所述移动的光敏介质来回扫掠所述光束；

产生用于调制所述双向光束的数字信号，当所述光束扫掠时，横过所述移动的光敏介质来控制包括所述图像的一根图像线的可编址象素；以及

移动基本上垂直于所述振荡调制的光束的所述光敏介质，使得相继的双向图像线条组合起来形成所述所选的图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括定位所述扫描镜，使得横过所述移动的光敏介质，所述光束的来回运动沿着基本上平衡的锯齿形路径追迹。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中调制所述光束来控制包括一根图像线的所述可编址象素的步骤发生在所述光敏介质上左面和右面的界限之内，且其中用于移动垂直于所述光束扫掠的所述光敏介质的速度和所述激光束的光点尺寸要选得使位于所述左面和右面界限之间的相邻图像线的激光光点交叠。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括选择所述光束的步骤，使其具有的一光点面积至少是所述可编址象素面积的三倍，以致邻近“接通”的象素在所述移动的光敏介质上形成交叉叠的光束点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中振荡所述扫描镜的步骤包括以所述镜子的谐振频率振荡所述扫描镜的步骤。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中在扫描镜的反射表面折射所述光束的步骤包括用具有由单晶硅制成的扭转绞链的扫描镜折射所述光束的步骤。

7.一种高质量打印机，其特征在于，包括：

激光光束，用于在光敏介质上产生光点区域；

移动的光敏介质，对所述光束敏感；

扫描镜，用于折射所述光束并把所述光束再传输所述移动的光敏介质；

镜驱动器，用于振荡所述扫描镜，横过所述移动的光敏介质，来回地扫掠所述光束；

电路，当所述光束横过所述光敏介质扫掠时，用于发生供调制所述光束之用的数字信号以控制包括代表所述选图像的图像线的可编址象素，所述数字信号在选定的标准下发生；

电路，用于接收所述发生的数字信号和用于在两个方向都调制所述扫掠光束；以及

驱动源，用于连续地移动基本上垂直于所述扫掠光束的所述光敏介质以在所述选定的比率下产生图像线条。

8.如权利要求12所述的打印机，其特征在于，其中所述扫描镜由一对由单晶硅制成的扭转绞链来支承。

9.如权利要求8所述的打印机，其特征在于，其中所述扫描镜是多层扫描镜。

10.如权利要求7所述的打印机，其特征在于，其中所述扫描镜以镜子谐振频率振荡。

11.如权利要求7所述的打印机，其特征在于，其中所述图像线条是横过所述光敏介质相对于水平线的平衡的锯齿形线。

12.如权利要求7所述的打印机，其特征在于，其中在所述光敏介质上的所述激光光点尺寸具有面积至少是可编址象素面积的三倍。

13.如权利要求7所述的打印机，其特征在于，其中所述图像线在左面和右面的界限之间延伸，而激光光点在依次相连的图像线上交叠。

14.一种用于折射光束并把该光束再导向移动的光敏介质的打印机驱动工具，其特征在于，包括：

扫描镜，具有用于折射所述光束并把所述光束再导向所述移动的光敏介质的反射表面；

镜驱动器，用于振荡所述扫描镜，横过所述移动的光敏介质，来回地扫掠所述光束；

电路，当所述光束横过所述光敏介质扫掠时，用于发生供调制所述光束之用的数字信号以控制包括代表所述图像的图像线的可编地象素，所述数字信号在选定的比率下发生；以及，

电路，用于接收所述发生的数字信号和用于在两个方向都调制所述扫掠光束以在所述移动的光敏介质上产生图像，所述图像的图像线交叠。

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