CN100458494C - 光学扫描设备 - Google Patents

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Abstract

一种光学扫描设备、图像形成设备、数据计算设备和获取方法。在将光学扫描设备装入图像形成设备之前，在该光学扫描设备中测量并保持关于光束的偏移的数据。该光学扫描设备包括：光源，用于发出多个光束；光学透镜，用于将多个光束转换为平行光；以及旋转多面镜，用于旋转地偏转多个光束。此外，测量设备测量在为图像形成设备配置的感光鼓部件上多个光束之间的主扫描方向偏移，通过检测来自旋转多面镜和fθ透镜的多个光束，确定该主扫描方向偏移。该光学扫描设备包括：保持单元，用于保持关于偏移的数据。利用从该保持单元直接或者间接输入的关于偏移的数据，装有光学扫描设备的图像形成设备校正该偏移。

Description

光学扫描设备
技术领域
本发明涉及一种光学扫描设备、图像形成设备、数据计算设备以及数据获取方法。
背景技术
通常，在诸如激光束打印机的图像形成设备内，通过使旋转多面镜反射激光二极管照射的激光束来实现激光束的扫描。
最近，对高速打印和高图像质量的要求强烈。为了满足该要求，能通过利用多个光束的一次扫描来印出多行的多光束方法逐渐成为主流。
在该多光束方法中，光斑(spot)在感光部件上的主扫描位置可能因为各种原因而偏离理想位置。
根据日本特开平09-96771号公报，提出了一种通过利用一个光检测器检测对应于各光束的同步信号来确定图像写入位置的方法。还提出了一种通过进一步改善该技术而获得的技术(日本特开2001-228417号公报)。根据日本特开2001-228417号公报，提出了一种根据与从虚拟直线的偏移(misalignment)相对应的位置数据来确定写入位置的方法。在激光二极管的管座(stem)内形成的断流器确定该虚拟直线。
发明内容
然而，根据日本特开2001-228417号公报，在没有考虑到存在fθ透镜或者多面镜(旋转多面镜)的情况下校正偏移。因此，难以精确校正光斑在感光部件上的主扫描位置的任意偏差。通常，激光二极管发出的多个光束具有稍许不同的波长，而且透镜的折射率具有波长依赖性。因此，在不同波长的光束通过透镜时，其发出位置因为折射率间的差异而相对偏移。此外，在光束之间，主扫描方向倍率因为折射率之间存在差异而不是固定的。倍率可能发生变化，这是因为反射镜或者透镜的机械对准误差而引起的。因此，需要考虑到关于倍率的数据来进行发光控制。
还可以设想测量图像形成设备上的偏移。然而，在这种情况下，该测量设备必须安装在全部图像形成设备上，从成本的观点出发，这样没有优势。
考虑到上述情况，本发明的目的是至少解决这种问题和其他问题之一。通过阅读整个说明书，可以理解其他问题。
根据本发明，提供一种光学扫描设备，其装在图像形成设备中，所述光学扫描设备包括：
光源，用于发出多个光束；
旋转多面镜，用于旋转地偏转所述多个光束；
透镜，被旋转偏转的所述多个光束通过所述透镜；以及
保持单元，用于保持关于在为所述图像形成设备设置的感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向偏移的数据，所述数据是在将所述光学扫描设备装入所述图像形成设备之前，通过检测通过所述透镜的所述多个光束事先确定的，
其中，所述保持单元是条形码标签，并且将表示所述关于主扫描方向偏移的数据的数值数据记录在所述条形码标签上。
根据本发明，提供一种光学扫描设备，其装在图像形成设备中，所述光学扫描设备包括：
光源，用于发出多个光束；
旋转多面镜，用于旋转地偏转所述多个光束；
透镜，被旋转偏转的所述多个光束通过所述透镜；以及
保持单元，用于保持关于在为所述图像形成设备设置的感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向偏移的数据，所述数据是在将所述光学扫描设备装入所述图像形成设备之前，通过检测通过所述透镜的所述多个光束事先确定的；其中
所述保持单元是条形码标签，并且将表示所述关于主扫描方向偏移的数据的数值数据记录在所述条形码标签上，并且其中，
当将所述光学扫描设备装入所述图像形成设备时，所述图像形成设备利用所述关于主扫描方向偏移的数据来校正在所述感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向偏移。
因此，其优点还在于不需要设置用于测量全部图像形成设备的偏移量的机构。此外，由于该图像形成设备不测量偏移量，所以减少了停机时间。
根据下面参考附图对典型实施例所做的说明，本发明的其他特征更加显而易见。
附图说明
图1是示出图像形成设备的示意性内部结构的示意图；
图2是示出图像形成设备100的控制电路的配置例子的方框图；
图3是示出图像形成设备的曝光控制单元的详细配置的示意图；
图4是示出根据本申请提供的实施例的半导体激光器的放大图；
图5是示出根据该实施例的光束发出位置的例子的图；
图6是根据该实施例的数据计算设备(工具)的说明性方框图；
图7是示出根据该实施例测量主扫描位置的偏移的图；
图8是示出根据该实施例计算关于偏移的数据的处理的说明性流程图；
图9是示出根据该实施例光斑与光检测器之间关系的图；
图10是根据该实施例从光检测器输出的电信号的例子的图；
图11是示出根据该实施例半导体激光器上的发光斑之间的倍率差异的图；
图12是示出根据该实施例测量倍率差异的处理的图；
图13是示出倍率调节期间产生的主扫描方向偏移的图；
图14是用于说明根据该实施例校正在倍率调节期间产生的主扫描方向偏移的处理的图；以及
图15是示出根据实施例保持有关于偏移的数据的条形码的例子的图。
具体实施方式
现在，根据附图详细说明本发明的优选实施例。
将参考附图详细说明本发明实施例。首先，说明根据本例子的图像形成设备的总体配置。图1是示出该图像形成设备的示意性内部结构的图。数字彩色图像读取器单元(下面称为“读取器单元”)150设置在图像形成设备100的壳体的上部。数字彩色图像打印机单元(下面称为“打印机单元”)170设置在该壳体的下部。原稿给送器180设置在读取器单元150的顶部。例如，将该图像形成设备100配置为具有图像读取功能和图像形成功能的彩色复印机。
对该图像形成设备100添加后处理装置，以对已经完成图像形成的记录材料进行后处理。例如，利用该后处理装置执行在记录材料上打空的打孔处理、装钉各张记录材料的装钉处理、装钉多张记录材料并对其加装封面的装订处理等。
图像形成设备100可以对外部设备(例如，主计算机)发送数据和从外部设备(例如，主计算机)接收数据。例如，图像形成设备100接收从外部设备发送的打印作业并进行图像形成。
读取器单元150设置了稿台玻璃101、扫描器单元102、扫描镜105、扫描镜106、透镜107、全色图像传感器单元108等。扫描器单元102具有原稿照明灯103和扫描镜104。
稿台玻璃101用作放置原稿给送器180给送的原稿或者手动放置的原稿的稿台。电动机(未示出)驱动扫描器单元102，而且该扫描器单元102沿预定方向往复扫描。原稿照明灯103是用于发出施加到原稿的光的光源。原稿照明灯103对原稿发出的光的反射光图像经由扫描镜104至106通过透镜107。此外，该反射光图像形成在与RGB三色分离滤色器一体化形成的全色图像传感器单元108上的CCD传感器上。这样，获得色分离的图像的模拟信号。在下面描述的CCD 201上，在利用放大电路(未示出)对该模拟信号进行放大后，数字化该模拟信号。
打印机单元170设置有图像形成单元110。图像形成单元110设置有曝光控制单元109、感光鼓部件111、清洁装置112、前置曝光灯113和一次充电器114。此外，图像形成单元110还设置有黑色显影装置115、旋转彩色显影装置116、中间转印带117、一次转印充电器118以及清洁装置121。
曝光控制单元109设置有半导体激光源、多面扫描器等(参见图3)，该半导体激光源是光束生成单元。半导体激光源产生根据图像信号调制的激光束(下面称为光束)。彩色图像传感器单元108将该图像信号转换为电信号，在进行该步骤之前，进行预定图像处理。多面扫描器对感光鼓部件111照射光束，该感光鼓部件111是图像承载部件。下面将参考图3更详细地说明曝光控制单元109的配置。
利用电动机(未示出)驱动感光鼓部件111沿该图中的顺时针方向旋转。前置曝光灯113去除感光鼓部件111上的电，然后，一次充电器114将感光鼓部件111均匀充电到预定电位。此后，曝光控制单元109对感光鼓部件111的表面照射光束，以在其上形成静电潜像。通过操作预定显影器以使该静电潜像显影，在感光鼓部件111上形成调色剂图像。该感光鼓部件111具有这样的性质，即，调色剂不附着在光束照射的部分上，而附着在光束未照射的部分上。也就是说，光束照射强度越高，调色剂浓度越低。相反，光束照射强度越低，调色剂浓度越高。
旋转彩色显影装置116配置有分别对应于黄色、品红和青色的显影器122至124。通过利用电动机(未示出)使旋转彩色显影装置110旋转，并选择性地使对应于各分离的颜色的显影器122至124中的预定显影器靠近感光鼓部件111，执行显影彩色图像的处理。随后，利用靠近感光鼓部件111布置的黑色显影装置115显影黑色。这时，仅利用黑色显影装置115执行显影黑白图像的处理。
一次转印充电器118施加的高压使显影在感光鼓部件111上的调色剂图像一次转印到中间转印带117上。在形成彩色图像的情况下，将四色调色剂图像互相重叠地一次转印到中间转印带117上。而在形成黑白图像的情况下，仅将黑色调色剂图像一次转印到中间转印带117上。在一次转印结束时，对清洁装置112设置的刮板(未示出)清洁残留在感光鼓部件111的表面上的调色剂。
打印机单元170还设置有定位辊137、二次转印辊138、输送带139、热辊定影器(下面称为定影器)140以及出纸活舌挡141。此外，打印机单元170还设置有右纸盒125、左纸盒126、上段纸盒127和下段纸盒128。打印机单元170还设置有输送通路147、输送通路142、反向通路143、下部输送通路144、再给纸通路145、再给纸辊146、排出辊148、手动给纸盘160等。
在每个纸盒125至128中，存放形成在图像形成单元110的中间转印带117上的调色剂图像被二次转印到的记录材料。搓纸辊129和给纸辊133给送存放在右纸盒125中的记录材料，然后，定位辊137将它输送到二次转印位置，在该二次转印位置，转印中间转印带117上的调色剂图像。同样，搓纸辊130和给纸辊134给送左纸盒126中的记录材料。搓纸辊131和给纸辊135给送上段纸盒127中的记录材料。搓纸辊132和给纸辊136给送下段纸盒128中的记录材料。定位辊137将这种记录材料中的每一个输送送到二次转印位置。在手动给送纸的情况下，采用手动给纸盘160。
将从任意纸盒125至128输送到定位辊137所在位置的记录材料进一步输送到二次转印辊138所在位置，即，二次转印位置。在此，利用二次转印辊138对该记录材料进行二次转印。该二次转印结束后，利用设置在清洁装置121上的刮板(未示出)清洁残留在中间转印带117上的调色剂。
在该例子中，通过在要求的时间使偏心凸轮(未示出)工作，可以任意调节中间转印带117与二次转印辊138之间的间隙。例如，在形成彩色图像的情况下，当在中间转印带117上互相重叠地形成多种颜色的调色剂图像时提供间隙，而在将调色剂图像转印到记录材料上时消除该间隙。在待机状态下或者在断电时，也提供该间隙。
进行了二次转印的记录材料通过二次转印辊138，然后，由输送带139输送并到达定影器140。定影器140对转印在该记录材料上的调色剂进行加压、加热，从而使该调色剂定影在该记录材料上。此后，通过输送通路147输送该记录材料，然后，由排出辊148排出到设置在该图像形成设备100外部的记录材料排出单元(未示出)上。
出纸活舌挡141将定影了调色剂的记录材料的排出目的地切换到输送通路142或者排出辊148。如果在该记录材料的一侧上形成图像，则将出纸活舌挡141设置在排出辊148侧。如果在记录材料的两侧上形成图像，则将出纸活舌挡141设置在输送通路142侧。通过反向通路143，将输送通路142输送的记录材料输送到下部输送通路144，然后引导到再给纸通路145。通过反向通路143和下部输送通路144，使记录材料反向。如果在反向状态下从图像形成设备100排出记录材料，则将出纸活舌挡141设置在输送通路142侧，以将该记录材料引入反向通路143，然后，反向辊反向旋转，以将该记录材料输送到排出辊148。
原稿给送器180设置有：原稿装载单元，用于装载一束要复制的原稿；给送机构，用于逐一给送装载在该原稿装载单元上的一束原稿等，它们用于自动更换要复制的原稿。
图2是示出根据该实施例的图像形成设备的控制电路的配置例子的方框图。图像形成设备100的控制电路设置有：主体控制单元200、CCD 201、图像处理单元202、图像数据选择器203、曝光控制单元109和图像形成单元110。该曝光控制单元109可以设置有存储器204。该存储器204用作用于保持与偏移有关的数据(例如，校正值)的保持单元。如果操作单元219设置有条形码读取器，则可以省略存储器204。如果可以从该操作单元219输入条形码的内容，则也可以省略该存储器204。
此外，该控制电路还设置有CPU间通信接口(下面称为IF)单元206、图像数据压缩/展开单元207、图像存储器208、功能控制单元209以及CPU间通信IF单元210、HD(硬盘)控制单元211、HD驱动器212、扫描图像转换单元213、打印图像转换单元214、网络通信IF单元215、原稿给送器控制单元216、后处理装置控制单元217、原稿读取单元218以及操作单元219。
主体控制单元200对构成该图像形成设备100的读取器单元150、打印机单元170的图像形成单元110等执行驱动控制。主体控制单元200包括：CPU；RAM，用于对CPU提供工作区；以及ROM，其内存储要由CPU执行的控制程序(未示出)。
在ROM内，存储有用于对该图像形成设备100的各单元进行总体控制的控制程序。具体地说，在该ROM内，存储有利用图像处理单元202将CCD 201从原稿读取的图像数据转换为预定图像数据的控制程序。在该ROM内，还存储有用于切换要将图像数据选择器203收到的图像数据发送到的目的地的控制程序。作为发送目的地，包括曝光控制单元109、图像数据压缩/展开单元207、图像存储器208、功能控制单元209等。在该ROM内，可以存储利用原稿给送器控制单元216控制的原稿给送器180给送原稿的控制程序，或者用于执行在后处理装置控制单元217内设置的预定模式的控制程序。
CCD 201构成设置在读取器单元150上的彩色图像传感器单元108的信号处理单元。CCD 201捕获原稿反射的光，对它进行光电转换，然后，输出通过光电转换获得的图像数据。图像处理单元202对CCD 201输出的图像数据进行预定图像处理。该预定图像处理是对应于通过操作单元219设置的图像处理模式的处理。
通过图像数据总线，图像数据选择器203连接到图像处理单元202、曝光控制单元109、图像数据压缩/展开单元207、图像存储器208、扫描图像转换单元213以及打印图像转换单元214。通过图像数据总线，图像数据选择器203从主体控制单元200接收控制信息，然后，根据收到的控制信息确定图像数据的流动方向。曝光控制单元109是利用光束对设置在该图像形成单元110上的感光鼓部件111进行曝光的光学扫描设备。
CPU间通信IF单元206是用于在主体控制单元200与功能控制单元209之间发送和接收控制信息的接口。当在作为大容量非易失性存储器的HDD 212内累积图像数据时，图像数据压缩/展开单元207对图像数据选择器203输出的图像数据进行压缩。在将图像数据传送到图像数据选择器203时，图像数据压缩/展开单元207展开存储在HDD 212内的图像数据。
图像存储器208是用于临时存储图像数据选择器203发送的图像数据的存储器。在需要时，将存储在图像存储器208内的图像数据发送到图像数据选择器203。由易失性存储器构成该图像存储器208。功能控制单元209与主体控制单元200通信，将从主体控制单元200接收的图像数据控制信息发送到扫描图像转换单元213和打印图像转换单元214。作为图像数据控制信息，可以是用于将图像数据选择器203或者打印图像转换单元214输出的图像数据分别发送到扫描图像转换单元213或者图像数据选择器203的控制信息。
打印图像转换单元214从网络通信IF单元215接收打印图像数据，对收到的图像数据进行预定转换处理，将进行了转换处理的图像数据发送到图像数据选择器203。通过CPU间通信IF单元206，功能控制单元209将通过操作单元219输入的控制信息发送到主体控制单元200。
CPU间通信IF单元210是用于在HD控制单元211与主体控制单元200之间发送和接收关于存储在HDD 212内的图像数据的控制信息的接口。HD控制单元211控制HDD 212，以使HDD 212存储图像数据压缩/展开单元207发送的图像数据。HD控制单元211还控制HDD 212，以读取存储在HDD 212内的图像数据，并将读取的图像数据发送到图像数据压缩/展开单元207。通过CPU间通信IF单元210，从主体控制单元200接收HD控制单元211控制HDD212所需的控制信息。由非易失性存储器构成HDD 212。
扫描图像转换单元213将图像数据选择器203发送的图像数据转换为以PDL(页面描述语言)描述的图像数据。此外，通过网络通信IF单元215，将转换的图像数据传送到与该图像形成设备100相连的主计算机(未示出)。该主计算机可以处理以PDL描述的图像数据。扫描图像转换单元213将PDL图像数据改变为可以使图像形成单元110形成并输出图像的格式的图像数据。根据主体控制单元200的控制执行扫描图像转换单元213的转换处理。
网络通信IF单元215将图像形成设备100连接到网络。根据预定协议，网络通信IF单元215将图像数据或者控制信息发送到与该网络相连的设备(例如，计算机)并从与该网络相连的设备(例如，计算机)接收图像数据或者控制信息。根据主体控制单元200发送的控制信息，原稿给送器控制单元216控制原稿给送器180的操作。根据主体控制单元200发送的控制信息，后处理装置控制单元217控制后处理装置(未示出)的操作。
根据主体控制单元200发送的控制信息，原稿读取单元218控制扫描器单元驱动装置(未示出)。扫描器单元驱动装置驱动扫描器单元102。
在用户对图像形成设备100输入信息时，使用操作单元219。利用对该操作单元219设置的显示单元，对用户显示图像形成设备100的运行状况。将利用对该操作单元219设置的键输入的键信息通知功能控制单元209。功能控制单元209对键信息命令进行分析，然后，通过CPU间通信IF单元206将分析的命令发送到主体控制单元200。从而，将用户输入的控制信息通知主体控制单元200。
图3是示出图像形成设备的曝光控制单元的详细配置的示意图。曝光控制单元109具有多面镜303、多面镜驱动电动机304、fθ透镜305、反折镜306、反射镜307以及光束检测单元308。曝光控制单元109具有激光器驱动单元309、半导体激光源301和准直透镜302。
激光器驱动单元309驱动半导体激光源301，以产生并发射光束。准直透镜302将半导体激光源301发射的光束转换为平行光。多面镜303是设置有多个镜面、用于在水平方向反射光束，以将光束照射到感光鼓部件111的多面镜。多面驱动电动机304使多面镜303旋转。fθ透镜305利用多面镜303反射的光束形成图像。反折镜306将通过fθ透镜305的光束引导到感光鼓部件111的表面。反射镜307是用于检测光束的反射镜。
光束检测单元308检测反射镜307反射的光束，然后，将光束检测信号输出到主体控制单元200。主体控制单元200检测光束检测信号的周期，然后，将加速信号或者减速信号输出到多面驱动电动机304，以使该周期适应预定值。根据主体控制单元200的控制，多面镜驱动电动机304驱动多面镜303。在形成图像时，利用光束检测单元308检测到的图案作为基准，确定图像写入定时。
图4是根据该实施例的半导体激光源的放大图。半导体激光源301具有4个发光斑411至414。可以从这四个发光斑同时发出光束A至D。即，在一次扫描事件中，半导体激光源301可以在感光鼓部件111上形成四条线。例如，在图像形成设备100产生1200dpi的图像时，将感光鼓部件上光束A至D之间的副扫描方向间隔调节为21μm。半导体激光源301中的发光斑之间的间隔是100μm。
图5是示出根据该实施例的光束发出位置的例子的图。根据该例子的光学系统，感光鼓部件111上形成的光斑511至514之间的间隔是400μm，它是发光斑之间的间隔的四倍。光斑之间的主扫描方向间隔是399μm。如上所述，以光束检测单元308检测到的光束A作为基准，确定图像写入定时。通过从检测到该光束开始延迟预定时间段，确定光束B、C和D的每一个的写入定时。例如，假定感光鼓部件111上的光束扫描速度是3.99mm/μs。在利用光束A进行图像形成的定时后100ns，光束B开始形成图像。在利用光束A进行图像形成的定时后200ns和300ns，光束C和D分别开始形成图像。这样，使光束A、B、C和D在主扫描方向上的图像形成位置(写入位置)对准。
如果如图4所示，发光斑之间的全部间隔是100μm，则可以均匀地延迟写入定时。然而，实际上，因为在生产半导体激光源301的过程中存在偏差，所以发光斑间隔存在偏移。此外，因为半导体激光源301输出的光束之间的波长不同，反射系数也可能不同。由于因为这些因素导致主扫描位置偏移，所以感光鼓部件111上的光斑间隔不均匀。
因此，在该例子中，在将作为光学扫描设备的主要单元的曝光控制单元109装入图像形成设备100内之前，检测多面镜(旋转多面镜)303发出的多个光束，计算关于多个光束A至D的主扫描方向偏移的数据。该数据是用于例如校正感光鼓部件111上的各光束的写入位置的偏移的校正值。在利用光束A作为基准进行校正时，计算光束B、C和D的校正值。
计算主扫描方向上的写入定时的偏移的校正值
图6是根据该实施例的数据计算设备(工具)的说明性方框图。CPU 601是用于对该数据计算设备的每个单元进行总体控制的控制电路。存储器602是存储装置，例如，RAM和ROM。例如，驱动信号生成单元603是用于将激光器驱动信号发送到激光器驱动单元309而非上面描述的主体控制单元200的驱动信号生成单元603。驱动信号生成单元603可以将用于使多面镜303旋转的驱动信号发送到多面镜驱动电动机304。检测单元604是用于检测来自多面镜303的光束的检测电路。要求该检测单元604检测通过fθ透镜305的光束，以考虑到多面镜303或者fθ透镜305的影响。数据输出单元605将关于CPU 601计算的偏移的数据输出到包含在曝光控制单元109内的保持单元(例如，存储装置和打印介质)。获取关于偏移的数据的处理无需是计算处理。数据输出单元605是例如存储器写入电路、条形码打印机、显示装置、通信接口电路等。计时器606用于测量时间。
图7是示出根据该实施例测量主扫描位置的偏移的图。在工厂内，当结束诸如光学调节和光强调节的全部调节时，在数据计算设备内设置曝光控制单元109。包括在检测单元604内的光检测器701布置在fθ透镜305的中心位置该透镜的垂直交叉线上。这是因为，该位置是受由于光束之间的波长差异而产生的倍率差异的影响最小的位置。该位置被称为中央图像高度。
图8是示出根据该例子计算关于该偏移的数据的处理的说明性流程图。在步骤S801，CPU 601使驱动信号生成单元603产生用于驱动多面镜303的驱动信号。将该驱动信号送到多面镜驱动电动机304。这样，多面镜303以预定转速旋转。CPU 601还使驱动信号生成单元603产生用于使半导体激光源301发光的驱动信号。在此，发光斑411(光束A)和发光斑412(光束B)发光。在该例子中，在将曝光控制单元109装入图像形成设备100之前，需要获取关于偏移的数据，因此，数据计算设备提供驱动曝光控制单元109所需的信号。
在步骤S802，利用检测单元604的光检测器701，CPU 601检测光束A和B。图9是示出根据该实施例，光斑与光检测器之间关系的示意图。显然，在光束A的光斑511之后，光束B的光斑512通过光检测器701。
图10是根据该实施例从光检测器输出的电信号的例子的图。在收到光束A时，从该光检测器输出第一峰值1000A。然后，在收到光束B时，输出下一个峰值1000B。
在步骤S803，根据检测单元604输出的电信号，CPU 601计算关于偏移的数据。例如，利用计时器606，CPU 601测量从光束A的电信号的上升沿到光束B的电信号的上升沿的时间段ta。根据该时间段ta，确定关于偏移的数据。
在此，假定光检测器701上的光束扫描速度是3.99mm/μs。假定光束A与光束B之间的相对主扫描方向偏移是399μm。假定实际机器的光束扫描速度是3.99mm/μs。在这种情况下，如果在光束检测单元308检测到光束A的时刻之后100ns发出光束B，则预期在感光鼓部件111上不产生主扫描方向偏移。因此，CPU 601将100ns设置为光束B的校正值。对于光束C和D，以光束A作为基准，CPU601计算校正值。如果测量时的扫描速度和实际机器的扫描速度相同，则测量的时间段ta是关于偏移的数据(校正值)。
此后，在步骤S804，CPU 601输出关于光束B至D的偏移的数据。然后，在步骤S805，将关于偏移的数据输入到图像形成设备100内。
计算倍率差异的校正值
图11是示出根据该实施例的半导体激光器上的发光斑之间的倍率差异的图。通常，多个发光斑411至414发出的光束A至D的波长可能相对不同，这是因为半导体激光源301的制造精度偏差所产生的。此外，如上所述，各种透镜(例如，fθ透镜)的折射系数具有波长依赖性。因此，在对感光鼓部件111照射光束A至D时，光束A至D的主扫描倍率相对不同。因此，需要校正该倍率差异。在图11中，未应用本发明。因此，用于驱动光束A(半导体激光源301的发光斑411)的时钟信号的频率(下面称为驱动频率)和光束B的驱动频率互相对应。
图12是示出根据该执行例子测量倍率差异的图。在该例子中，在检测单元604内，在对应于感光鼓部件111的两端的位置，布置光检测器1201和1202。所述两端的位置与fθ透镜305的中心位置距离相等。当然，可以将上面描述的光检测器701设置在该中心位置。
对于曝光控制单元109，假定事先进行扫描线斜度调节、光学调节例如调节倍率、以及对光束A至D的光强调节。接着，在数据计算设备内设置曝光控制单元109作为光学扫描设备。
在步骤S801，多面镜303开始以预定转速旋转。CPU 601点亮光束A。
在步骤S802，利用检测单元604的光检测器1201和1202，CPU 601检测该光束。在步骤S803，利用计时器606，CPU 601测量光检测器1201检测到光束的时刻以及光检测器1202检测到光束的时刻。
在此，假定光检测器1201与光检测器1202之间的距离是399mm。假定感光鼓部件111上的光束扫描速度是3.99mm/μs。假定光束A、B、C和D的测量时间段分别是100μs、98μs、102μs和104μs。在这种情况下，为了使光束A至D的倍率互相对应，对用于驱动半导体激光源301的时钟信号的频率进行调制。
例如，假定光束A、B、C和D的基本驱动频率(半导体激光源301)是50MHz。光束A的驱动频率保持50MHz，因为它是基准光束。关于其他光束，设置如下所述的驱动频率。将基准频率(光束A的驱动频率)乘以要校正的光束的测量时间段。接着，该乘积除以基准测量时间段(光束A的测量时间段)。获取该商作为要校正的光束的驱动频率。下面说明更具体例子。
光束B的驱动频率：50×98/100＝49MHz，
光束C的驱动频率：50×102/100＝51MHz，以及
光束D的驱动频率：50×106/100＝53MHz。
通过这样调制该驱动频率，可以使光束的倍率互相对应。
图13是示出倍率调节期间产生的主扫描方向偏移的图。如果如上所述进行倍率调节，则在主扫描方向，相对于作为基准光束的光束A的写入定时，其他光束B至D的写入定时发生偏移。因此，需要校正该偏移。
图14是用于说明根据该实施例校正在倍率调节期间产生的主扫描方向偏移的处理的图。从该图可以看出，通过在适当时在主扫描方向调节每个光束的写入定时来减小上述偏移。
在步骤S803，CPU 601计算关于偏移的数据。例如，CPU 601将光束检测单元308检测光束后到布置在该中心位置的光检测器701检测到光束为止的时间段乘以驱动时钟周期的增加/减小值。此外，CPU 601将计算的乘积除以初始驱动时钟周期。获得的商是对偏移的校正值。
例如，如果光束检测单元308进行检测的时刻与光检测器701进行检测的时刻之间的时间差是50μs，则可以将光束B的图像形成定时加快1.020μs。因此，光束B的图像写入定时比光束A的图像写入定时早0.995μs。因此，可以使各光束在感光鼓部件111上的写入位置对准。
此后，在步骤S804，CPU 601输出关于光束B至D的偏移的数据。然后，在步骤S805，将关于偏移的数据输入到该图像形成设备100内。
保持关于偏移的数据并将该数据输入到图像形成设备内
更详细地说明上面描述的步骤S804和S805。如果数据输出单元605是存储器写入电路，则数据输出单元605将关于偏移的数据写入存储器204。如果数据输出单元605是条形码打印机，则在标签上打印表示关于偏移的数据的条形码。如果数据输出单元605是显示装置，则显示表示关于偏移的数据的信息。如果数据输出单元605是通信接口电路，则该数据输出单元605将关于偏移的数据发送到图像形成设备100。
图15是示出根据实施例，保持有关于该偏移的数据的条形码的例子的图。在该例子中，除了条形码1500，还在条形码标签上打印校正数据1501至1056，例如数值。
写入定时校正数据1501表示关于光束A与光束B之间的写入定时偏移的数值。写入定时校正数据1502表示关于光束A与光束C之间的写入定时偏移的数值。写入定时校正数据1503表示关于光束A与光束D之间的写入定时偏移的数值。倍率校正数据1504表示光束A与光束B之间的倍率比值。倍率校正数据1505表示光束A与光束C之间的倍率比值。倍率校正数据1506表示光束A与光束D之间的倍率比值。
如果将记录有条形码1500的条形码标签贴在如上所述的曝光控制单元109上，则当在市场上(例如，在办公室内)交换曝光控制单元109时非常方便。例如，在通过操作单元219输入在条形码1500下面印出的数字或者字母时，主体控制单元200可以将输入的数据存储在非易失性存储器内。即，即使服务人员没有条形码读取器时，他仍可以将写入定时校正数据1501至1503或者倍率校正数据1504至1506输入到主体上的存储器内。
可以使用曝光控制单元109的存储器204，而不使用条形码1500。在加电时，通过与曝光控制单元109的连接端，图像形成设备100的主体控制单元200读取存储在存储器204内的关于偏移的数据。此外，主体控制单元200传送该数据，并将该数据存储到设置在主体控制单元200中的主体存储器(未示出)内。
如上所述，在输入了关于偏移的数据时，对于每个光束，主体控制单元200根据存储在该主体存储器内的关于偏移的数据进行发光控制(写入位置调节或者倍率调节)。例如，根据关于偏移的数据，主体控制单元300对半导体激光器301的每个发光斑411至414的时钟信号进行调制。
如上所述，根据本例，在将作为光学扫描设备的曝光控制单元109装入图像形成设备100之前，曝光控制单元109测量并保持关于光束偏移的数据。特别是，在工厂利用作为校正工具之一的数据计算设备测量关于偏移的数据(例如，校正值)。因此，优点是无需对全部图像形成设备提供用于测量关于偏移的数据的机构。因此，由于图像形成设备100不测量关于偏移的数据，所以可以减少进行测量的停机时间(禁止打印时间)。
根据该例子，利用曝光控制单元109作为几乎完整的光学扫描设备来测量关于偏移的数据。即，充分考虑到诸如多面镜303和fθ透镜305的光学系统的误差来获取关于偏移的数据。因此，与测量激光二极管到准直透镜的光束的传统系统相比，根据该例子的本发明可以以较高精度校正偏移。
利用直接或者间接从保持单元输入的关于偏移的数据，装有曝光控制单元109的图像形成设备100的主体控制单元200校正偏移。即，主体控制单元200可以从存储器204直接读取关于偏移的数据。通过操作单元219，该存储器204可以间接获取关于偏移的数据。
关于偏移的数据包括用于校正感光鼓部件111上的多个光束A至D中的主扫描方向偏移的数据。例如，关于偏移的数据可以包括关于写入位置的偏移的数据，该偏移是形成光束A至D的发光斑411至414的位置存在误差而产生的。因此，优选除了诸如多面镜303和fθ透镜305的光学系统的误差，还考虑到半导体激光源301的制造误差的影响来校正写入位置偏移。
此外，例如，关于偏移的数据可以包括用于校正由于光束A至D之间的波长差异而导致的倍率差异的数据。多面镜303或者fθ透镜305的折射系数具有波长依赖性。因此，校正因为波长差异导致的光束A至D之间的倍率差异是重要的。
如上所述，通过将关于偏移的数据保持在曝光控制单元109的存储器204内或者条形码标签上，可以消除麻烦的计算，而且可以从图像形成设备100上去除测量机构。通过在条形码标签上记录表示关于偏移的数据的数值数据，可以将关于偏移的数据间接输入没有设置条形码读取器的图像形成设备100。
随着曝光控制单元109的改善，图像形成设备100也得到改善。即，图像形成设备100设置有用于从安装在曝光控制单元109上的保持单元输入关于偏移的数据的输入单元。可以利用操作单元219的数字键或者条形码读取器实现该输入单元，或者利用用于从存储器204读取数据的电路实现该输入单元。根据关于偏移的输入数据，主体控制单元200对电源进行发光控制，以减小偏移。由于优选这样校正该偏移，所以与安装有传统光学扫描设备的图像形成设备相比，图像形成设备100可以以较高质量形成图像。
例如，主体控制单元200可以优选通过根据包括在关于偏移的数据内的倍率校正数据调制用于驱动光束B至D的时钟信号来减小偏移。
不用说，上述数据计算设备是极好的，它包括检测单元604，用于检测至少通过多面镜303或者fθ透镜305之一到达的光束A至D。这是因为，该设备可以考虑到具有波长依赖性的光学系统的影响计算关于偏移的数据。
如果该数据计算设备设置有存储器写入电路或者条形码读取器作为数据输出单元605，则容易将关于偏移的数据保持在曝光控制单元109内。通过连接到图像形成设备100的网络通信IF单元215，数据计算设备可以将关于偏移的数据直接写入图像形成设备100的非易失性存储器内。
在上述例子中，对假设数据计算设备设置有光检测器701、1201和1202的情况进行了描述。然而，检测单元604可以设置有CCD摄像机。将该CCD摄像机设置在对应于感光鼓部件111的位置。对于利用该CCD摄像机获取的每个光斑，CPU 601测量主扫描方向上的距离。根据该距离，CPU 601可以计算光束B、C和D相对于光束A的写入定时偏移。
其他例子
已经详细说明了各种例子。然而，本发明可以应用于由多个装置构成的系统或者由一个装置构成的设备，例如，扫描仪、打印机、PC、复印机、复合机和传真机。
尽管参考典型实施例对本发明进行了说明，但是，显然，本发明并不局限于所公开的典型实施例。为了包括所有这种修改和等同结构和功能，所附权利要求的范围符合最宽的解释。

Claims (6)

1.一种光学扫描设备(109)，其装在图像形成设备(100)中，所述光学扫描设备(109)包括：
光源(301)，用于发出多个光束；
旋转多面镜(303)，用于旋转地偏转所述多个光束；
透镜(305)，被旋转偏转的所述多个光束通过所述透镜(305)；以及
保持单元(204)，用于保持关于在为所述图像形成设备(100)设置的感光部件(111)上所述多个光束之间的主扫描方向偏移的数据，所述数据是在将所述光学扫描设备(109)装入所述图像形成设备(100)之前，通过检测通过所述透镜(305)的所述多个光束事先确定的，
其中，所述保持单元是条形码标签，并且将表示所述关于主扫描方向偏移的数据的数值数据记录在所述条形码标签上。
2.根据权利要求1所述的光学扫描设备(109)，其特征在于，所述关于主扫描方向偏移的数据包括用于校正在所述感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向上的写入定时的偏移的数据。
3.根据权利要求2所述的光学扫描设备(109)，其特征在于，所述关于主扫描方向偏移的数据包括用于校正在所述感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向上的倍率差异的数据。
4.一种光学扫描设备(109)，其装在图像形成设备(100)中，所述光学扫描设备(109)包括：
光源(301)，用于发出多个光束；
旋转多面镜(303)，用于旋转地偏转所述多个光束；
透镜(305)，被旋转偏转的所述多个光束通过所述透镜(305)；以及
保持单元(204)，用于保持关于在为所述图像形成设备(100)设置的感光部件(111)上所述多个光束之间的主扫描方向偏移的数据，所述数据是在将所述光学扫描设备(109)装入所述图像形成设备(100)之前，通过检测通过所述透镜(305)的所述多个光束事先确定的；其中
所述保持单元是条形码标签，并且将表示所述关于主扫描方向偏移的数据的数值数据记录在所述条形码标签上，并且其中，
当将所述光学扫描设备(109)装入所述图像形成设备(100)时，所述图像形成设备(100)利用所述关于主扫描方向偏移的数据来校正在所述感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向偏移。
5.根据权利要求4所述的光学扫描设备(109)，其特征在于，所述关于主扫描方向偏移的数据包括用于校正在所述感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向上的写入定时的偏移的数据。
6.根据权利要求5所述的光学扫描设备(109)，其特征在于，所述关于主扫描方向偏移的数据包括用于校正在所述感光部件上所述多个光束之间的主扫描方向上的倍率差异的数据。
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