CN101346657A - 光扫描装置及具有该光扫描装置的图像形成装置 - Google Patents

光扫描装置及具有该光扫描装置的图像形成装置 Download PDF

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Abstract

在所述光扫描装置中，在对应于黑色、青色、品红色、以及黄色各颜色的四个光束之中，在对应于亮度最低、可见性最高的黑色图像的光束的光路上配置的最后折返镜的反射面的角度最接近于垂直，此外，在对应于亮度最高、可见性最低的黄色图像的光束的光路上配置的最后折返镜的反射面的角度最接近于水平，由此，通过由最后折返镜反射经过修正透镜后的光束，来减小所产生的彩色图像的套色不准。

Description

光扫描装置及具有该光扫描装置的图像形成装置
技术领域
本发明涉及用于打印机、传真机及复印机等图像形成装置的、通过光束扫描来写入并形成图像的光扫描装置，特别涉及适合用于彩色激光打印机及数字彩色复印机等彩色图像形成装置的光扫描装置、以及具有该光扫描装置的图像形成装置。
背景技术
目前，在复印机、打印机等使用电子照相方式的图像形成装置中，设置有光扫描装置，它使按照输入的图像数据调制的光束，对由带电装置均匀带电的感光鼓表面进行扫描，该光扫描装置所形成的静电潜影，由显影装置被显影为调色剂像，然后，通过将该调色剂像转印到记录纸等上，由此形成图像。
随着彩色图像形成装置的高速化，所谓四鼓串列方式的数字复印机或激光打印机已经在实际中应用，它采用例如将四个感光鼓沿记录纸的运送方向排列，用与这些感光鼓对应的多个光扫描装置同时进行曝光，形成静电潜影，通过使用黑色、品红色、青色、黄色等各种不同颜色的显影剂的显影装置，将这些静电潜影显影后，把这些调色剂像顺序重叠转印到同一张记录纸上，得到彩色图像的方式。
在该四鼓串列方式中，由于彩色印刷和黑白印刷都能以相同的速度输出，所以有利于高速打印，但另一方面，由于具有对应四个感光鼓的四个光扫描装置，使用这些装置进行曝光，所以存在装置大型化的倾向。而近年来，根据图像形成装置小型化的要求，也提出了能够实现小型化的光扫描装置，即，将从设置有不同颜色的光源射出的多个光束，用一个偏转器进行偏转，分别导向不同感光体进行曝光扫描(例如，参照专利文献1)。
但是，在专利文献1所提出的光扫描装置中，由于被偏转的多个光束的光路容易分离，所以光束相对于偏转器沿副扫描方向分别以不同角度入射。因此，经偏转器所偏转的光束分别产生不同量的弓形(经偏转器所偏转的光束的扫描线产生弯曲的现象)，由于各光束弓形量不同，所以会发生彩色图像的套色不准。
因此，在专利文献2中提出了一种光扫描装置，在对应于不同颜色显影剂的多个光束之中，通过设定对应于可见性高即亮度低的显影剂的光束向偏转器的入射角小，而对应于可见性低即亮度高的显影剂的光束向偏转器的入射角大，则很难看出因光束发生弓形而引起的彩色图像的套色不准及像弯曲。
但是，在专利文献2所提出的光扫描装置中，为了把光束导向各自的感光体，在光扫描装置内必须配置作为反射构件的多个折返镜。为了不妨碍光束的光路，通过支撑该折返镜的两端部，被配置在光扫描装置内，但由于只是两端部被支撑，所以折返镜因自重而产生挠曲，使反射面发生弯曲，因此被产生挠曲的折返镜反射的光束的扫描线也发生弯曲。
此外，设置在光扫描装置内的多个折返镜，根据光束的光路设定情况，设置成各自不同的角度，由于该设置角度不同，折返镜所产生的挠曲大小也不同，反射面的设置角度越接近水平，产生的挠曲越大，越接近垂直，产生的挠曲越小。因此，在以不同的角度设置的折返镜所反射的光束的扫描线上，分别产生不同大小的弯曲。
这里，通常在光束的各光路中途配置具有镜面倾斜修正功能等的修正透镜，通过使光束经过该修正透镜，来修正如上所述的光束扫描线的弯曲。但是，在经过修正透镜后，由于如上所述的折返镜设置角度不同，在各光束的扫描线上分别产生不同程度弯曲的情况下，由于该弯曲没有被修正就扫描感光鼓，所以在形成的彩色图像上存在因扫描线偏移而产生的套色不准的问题。
专利文献1：特开2000-180750号公报
专利文献2：特开2005-288825号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种光扫描装置，可以减小通过反射经过修正构件后的光束而产生的彩色图像的套色不准，以及提供具有该光扫描装置的图像形成装置。
本发明一种方面涉及的光扫描装置包括：多个光源，射出对应于不同亮度显影剂图像的光束；偏转器，通过将从所述多个光源射出的多个光束沿副扫描方向以不同入射角入射到同一反射面，来偏转所述多个光束；多个修正构件，修正所述由偏转器偏转的多个光束；以及多个最后反射构件，反射所述由多个修正构件修正的光束，并向各不同感光体的表面进行配光，其中，在所述多个最后反射构件之中，设置在对应于亮度最低的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件，该最后反射构件的反射面的设置角度设置成最接近于垂直。
在该光扫描装置中，亮度最低的显影剂图像，可见性最高，图像偏移明显，但通过将设置在对应于该显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件的反射面角度设置成最接近于垂直，则能够使反射面的弯曲最小，扫描线的弯曲也减小，所以形成图像的偏移减小，很难发现彩色图像中的套色不准，通过用最后反射构件反射经过修正构件后的光束，能够减小所产生的彩色图像的套色不准。
附图说明
图1为具有本发明一种实施方式的光扫描装置的图像形成装置的简要结构图。
图2为表示图1所示的光扫描装置构成的简要结构图。
具体实施方式
下面，参照附图对具有本发明一种实施方式的光扫描装置的图像形成装置进行说明。图1为具有本发明一种实施方式的光扫描装置的图像形成装置的简要结构图，此处表示的是四鼓串列方式的彩色图像形成装置。
在彩色图像形成装置1的下部，设置有装入层叠的纸摞的供纸盒等的供纸部2。在供纸部2的一个端部设置有分离输送构件3，用于从最上面的位置一张张地提供层叠的纸P。并且在分离输送构件3的上部形成有送纸通道5，它向上方延伸至在主体上面形成的出纸盘4。沿该送纸通道5，从送纸方向上游开始顺序配置分离输送构件3、运送辊对6、对准辊对7、转印辊8、定影辊对9及出纸辊对10。
在转印辊8的右侧，转动自如地配置有中间转印带11。中间转印带11卷挂在驱动辊12和从动辊13上，并通过驱动辊12的驱动转动绕顺时针转动。此外，驱动辊12隔着中间转印带11与所述转印辊8抵接。此外，绝缘树脂制的薄片被用于中间转印带11，适合采用将两端部互相重合连接形成的环形带、或没有接缝的(无缝的)带。
在中间转印带11的下方，沿转动方向，从图1中的右侧开始顺序地配置，也就是沿中间转印带11的移动方向(副扫描方向)顺序地配置四个图像形成部14K、14C、14M及14Y。这些图像形成部14K～14Y设置成对应不同的四种颜色(黑色、青色、品红色及黄色)的图像，分别通过带电、曝光、显影及转印各工序，依次形成黑色、青色、品红色及黄色图像。
在各图像形成部14K～14Y中配置有承载各种颜色的可见图像(调色剂像)的感光鼓15K、15C、15M及15Y，在转动自如地配置的各感光鼓15K～15Y周围，分别配置有：使感光鼓15K～15Y带电的带电器16、在感光鼓15K～15Y上形成调色剂像的显影单元17、除去残留在感光鼓15K～15Y上的显影剂的清洁部18、隔着中间转印带11与感光鼓15K～15Y抵接的中间转印辊19，此外在感光鼓15K～15Y的下方，配置有对各感光鼓15K～15Y曝光图像信息的光扫描装置20。
下面，对如上所述构成的彩色图像形成装置1的图像形成动作进行说明。如果用户输入图像形成开始，则首先通过驱动各感光鼓15K～15Y转动，由各带电器16使各感光鼓15K～15Y的表面均匀带电。接着，基于输入的图像信号，由光扫描装置20将光束沿主扫描方向(与图1的纸面垂直的方向)扫描并照射，在各感光鼓15K～15Y上形成对应图像信号的静电潜影。
然后，从各显影单元17的图中未表示的补充装置，将填充的黑色、青色、品红色及黄色的各种颜色的显影剂提供给各感光鼓15K～15Y，形成对应于静电潜影的调色剂像。在以规定的转印电压将电场赋予中间转印带11后，由各中间转印辊19将感光鼓15K～15Y上的黑色、青色、品红色及黄色的调色剂像转印到中间转印带11上。
为了形成规定的全彩色图像，要保持预先设定的规定的位置关系来形成这四种颜色的图像。之后，通过各清洁部18除去残留在感光鼓15K～15Y表面的显影剂，以供继续形成新的静电潜影。
此外，如果随着由驱动电动机(图中未表示)驱动的驱动辊12的转动，中间转印带11开始绕顺时针转动，则纸P在规定的时间从对准辊对7被运送到与中间转印带11邻接设置的转印辊8，将全彩色图像转印到纸P上。然后，转印有调色剂像的纸P被运送到定影辊对9，由定影辊对9进行加热及加压，将调色剂像定影在纸P的表面上，形成规定的全彩色图像。纸P在形成全彩色图像后，由排出辊对10排出到出纸盘4上。
下面参照图2对光扫描装置20进一步进行说明。图2为表示如图1所示的光扫描装置20构成的简要结构图，为了便于说明，图中只表示了配置在各图像形成部14K～14Y中的感光鼓15K～15Y。光扫描装置20包括：射出基于图像信号调制的光束21的四个光源29K～29Y；多面反射镜22；fθ透镜23；修正透镜24K～24Y；以及设置在各光路的折返镜25a、25b、26a、26b、27a～27c、28a、28b。此外，在图2中，四个光源29K～29Y的配置是为了作图容易而示意表示的，也可以根据需要沿水平方向适当分散配置。此外，四个光源29K～29Y的配置不受所述例子特别限定，可以根据折返镜及多面反射镜的配置适当决定。
在光扫描装置20中设置有四个光源29K～29Y，分别射出基于黑色、青色、品红色及黄色图像信号调制的光束21K、21C、21M及21Y。多面反射镜22为光束的偏转器，转动自如地配置在光扫描装置20内，通过以转动轴22a为中心转动，可以使入射到反射面的光束21K～21Y等角速度偏转。
fθ透镜23使被多面反射镜22等角速度偏转的光束21匀速偏转，以使得扫描各感光鼓15K～15Y表面的光束21K～21Y沿主扫描方向匀速扫描。
修正透镜24K～24Y为光束21K～21Y的修正构件，具有对由于多面反射镜22的反射面相对转动轴22a发生倾斜而导致被多面反射镜22偏转的光束21K～21Y产生的误差进行修正的镜面倾斜修正功能。
折返镜25a、25b、26a、26b、27a～27c、28a、28b为设置在各光束21K～21Y的光路上的反射构件，分别具有薄板状的反射镜，其两端部(例如，水平方向的两端部)分别被支撑，配置在光扫描装置20内。此外，配置在各光路上的折返镜25a、25b、26a、26b、27a～27c、28a、28b的数目及反射面的设置角度可适当变更。
其中，配置在光扫描装置20内的折返镜25a、25b、26a、26b、27a～27c、28a、28b，由于只有两端部被支撑，所以因自重产生挠曲，反射面发生弯曲，导致所反射的光束21的扫描线发生弯曲。因此，优选的是，修正透镜24K～24Y配置成：使修正后的光束21K～21Y不通过折返镜就入射到感光鼓15K～15Y，但如图2所示，根据布局情况，在所有的光路中，各配置一个作为在经过修正透镜24K～24Y后的最后反射构件的最后折返镜25a、26a、27a、28a。
下面对如上所述构成的光扫描装置20的光束扫描动作进行说明。首先，来自四个光源29K～29Y的光束21K～21Y入射到多面反射镜22的反射面。此时，被多面反射镜22偏转的四个光束21K～21Y的光路容易分离，所以这些光束21K～21Y相对于多面反射镜22的同一反射面，沿副扫描方向SS分别以不同的角度入射。
入射到多面反射镜22的光束21K～21Y被多面反射镜22以等角速度偏转后，由fθ透镜23匀速偏转。然后，被匀速偏转的光束21K～21Y由配置在各光路上的反射构件亦即折返镜25b、26b、27b、27c、28b进行规定次数的折返，在经过修正透镜24K～24Y修正镜面倾斜后，由设置在光路最后的最后折返镜25a～28a进行折返，并向各感光鼓15K～15Y的表面进行配光。
其中，如图2所示，对应于黑色、青色、品红色及黄色各颜色的四个光束21K～21Y之中，对应于亮度最低、可见性最高的黑色图像的光束21K的光路上设置的最后折返镜25a的反射面的角度，比设置在其他光路上的最后折返镜26a、27a及28a更接近于垂直(在本实施方式中，为与副扫描方向SS垂直的方向，即重力方向)。
由此，由于在经过修正透镜24K～24Y后设置的最后折返镜25a～28a所产生的扫描线弯曲没有被修正，所以直接反映到所形成的彩色图像上，但因为设置在对应于可见性高的黑色图像的光束21K光路上的最后折返镜28a的反射面弯曲最小，所以能够使扫描线的弯曲也减小，所形成的黑色图像的偏移减小，则很难发现彩色图像中的套色不准。
此外，如图2所示，在对应于黑色、青色、品红色及黄色各颜色的四个光束21K～21Y之中，对应于亮度最高、可见性最低的黄色图像的光束21Y的光路上设置的最后折返镜28a的反射面的角度，比在其他光路上设置的最后折返镜25a、26a及27a更接近于水平(在本实施方式中，为副扫描方向SS，即与重力方向垂直的方向)。
这样，在反射面最接近于水平设置、反射面的弯曲最大的光路中，光束的扫描线的弯曲也最大，所形成图像上产生的偏移也最大，但通过将扫描线的弯曲最大的光束设定为对应于可见性低的黄色图像的光束21Y，则很难发现彩色图像中的套色不准。
此外，本发明并不限定于所述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种改变。例如，在所述实施方式中，对使用中间转印带的图像形成装置进行了说明，但也可以用于使转印带承载纸、将在多个感光鼓上形成的图像直接重叠在纸上进行转印，以形成彩色图像的图像形成装置中。此外，以上对为得到全彩色图像而使用黄色、品红色、青色及黑色四种颜色的显影剂的图像形成装置进行了说明，但也可以用于具有其他色彩的色料的图像形成装置中、或颜色数目不同的图像形成装置中。
此外，此处只说明了具有一个多面反射镜22的光扫描装置20，但对于例如装置内具有两个多面反射镜，用其中一个多面反射镜偏转黑色及青色的光束21K、21C，用另一个多面反射镜偏转品红色及黄色的光束21M、21Y的光扫描装置也完全同样适用。
如上所述，本发明一种方式涉及的光扫描装置包括：多个光源，射出对应于不同亮度显影剂图像的光束；偏转器，通过将从所述多个光源射出的多个光束沿副扫描方向以不同入射角入射到同一反射面，来偏转所述多个光束；多个修正构件，修正所述由偏转器偏转的多个光束；以及多个最后反射构件，反射所述由多个修正构件修正的光束，并向各不同感光体的表面进行配光，其中，在所述多个最后反射构件之中，设置在对应于亮度最低的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件，该最后反射构件的反射面的设置角度设置成最接近于垂直。
按照所述构成，亮度最低的显影剂图像，可见性最高，图像偏移明显，但通过将设置在对应于该显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件的反射面角度设置成最接近于垂直，则能够使反射面的弯曲最小，扫描线的弯曲也减小，所以形成图像的偏移减小，则很难发现彩色图像中的套色不准，通过用最后反射构件反射经过修正构件后的光束，能够减小所产生的彩色图像的套色不准。
优选的是，在所述多个最后反射构件之中，设置在对应于亮度最高的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件，该最后反射构件的反射面的设置角度设置成最接近于水平。
在这种情况下，设置在对应于亮度最高的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件的反射面设置成最接近于水平，在反射面的弯曲最大的光路上，光束的扫描线的弯曲也最大，所形成图像上产生的偏移也最大，但通过使这样的光束成为对应于可见性最低的显影剂图像的光束，则很难发现彩色图像中的套色不准，通过用最后反射构件反射经过修正构件后的光束，能够减小所产生的彩色图像的套色不准。
优选的是，所述多个修正构件分别修正由于所述偏转器的反射面相对所述偏转器的转动轴发生倾斜而导致各光束产生的误差，所述多个最后反射构件在对应于各光束设置的修正构件与各感光体之间各配置一个。
在这种情况下，当修正了由于偏转器的反射面相对其转动轴发生倾斜而导致各光束产生的误差后，由于各光束只由一个最后反射构件反射并导向各感光体，所以能够将因各最后反射构件的弯曲造成的各光束的弯曲，抑制到必要的最小限度，通过最后反射构件反射经过修正构件后的光束，能够进一步减小所产生的彩色图像的套色不准。
优选的是，所述多个光源包括：第一光源，射出对应于黑色显影剂图像的第一光束；第二光源，射出对应于青色显影剂图像的第二光束；第三光源，射出对应于品红色显影剂图像的第三光束；以及第四光源，射出对应于黄色显影剂图像的第四光束，所述多个最后反射构件包括：第一最后反射构件，反射所述第一光束；第二最后反射构件，反射所述第二光束；第三最后反射构件，反射所述第三光束；以及第四最后反射构件，反射所述第四光束，其中，所述第一最后反射构件的反射面的设置角度比所述第二至第四最后反射构件的反射面的设置角度更接近于垂直。
在这种情况下，尽管亮度最低的黑色显影剂图像可见性最高，图像偏移明显，但通过将设置在对应于该显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件的反射面角度设置成最接近于垂直，则能够使反射面的弯曲最小，黑色扫描线的弯曲也减小，所以形成图像的偏移减小，则很难发现彩色图像中的套色不准。
优选的是，所述第四最后反射构件的反射面的设置角度比所述第一至第三最后反射构件的反射面的设置角度更接近于水平。
在这种情况下，尽管设置在对应于亮度最高的黄色图像的光束的光路上的最后反射构件的反射面最接近于水平设置，且在反射面的弯曲最大的光路上，光束的扫描线的弯曲也最大，所形成图像上产生的偏移也最大，但通过使这样的光束成为对应于可见性最低的黄色图像的光束，则很难发现彩色图像中的套色不准，通过用最后反射构件反射经过修正构件后的光束，能够减小所产生的彩色图像的套色不准。
优选的是，所述第一至第四最后反射构件沿副扫描方向顺序配置。
在这种情况下，由于能够将反射面的设置角度最接近于垂直的黑色用第一最后反射构件配置成最接近偏转器，将反射面的设置角度最接近于水平的黄色用第四最后反射构件配置成最远离偏转器，所以各光路的设定及各构件的配置容易，能够使光扫描装置更小及更薄。
本发明另一种方式涉及的光扫描装置包括：多个光源，射出对应于不同亮度显影剂图像的光束；偏转器，通过将从所述多个光源射出的多个光束沿副扫描方向以不同入射角入射到同一反射面，来偏转所述多个光束；多个修正构件，修正所述由偏转器偏转的多个光束；以及多个最后反射构件，反射所述由多个修正构件修正的光束，并向各不同感光体的表面进行配光，其中，在所述多个最后反射构件之中，设置在对应于亮度最高的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件，该最后反射构件的反射面的设置角度设置成最接近于水平。
按照所述构成，尽管设置在对应于亮度最高的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件的反射面设置成最接近于水平，且在反射面的弯曲最大的光路上，光束的扫描线的弯曲也最大，所形成图像上产生的偏移也最大，但通过使这样的光束成为对应于可见性最低的显影剂图像的光束，则很难发现彩色图像中的套色不准，通过用最后反射构件反射经过修正构件后的光束，能够减小所产生的彩色图像的套色不准。
本发明再一种方式涉及的图像形成装置包括：所述的光扫描装置；以及对应于不同亮度的显影剂图像的多个感光体。
按照所述构成，通过将所述的光扫描装置用于彩色图像形成装置中，利用最后反射构件反射经过修正构件后的光束，则很难发现所产生的彩色图像的套色不准。
工业上的可利用性
本发明可以用作打印机、传真机及复印机等图像形成装置所具有的、通过光束扫描写入而形成图像的光扫描装置，特别适合用作彩色激光打印机及数字彩色复印机等彩色图像形成装置所具有的光扫描装置。

Claims (8)

1.一种光扫描装置，其特征在于包括：
多个光源，射出对应于不同亮度显影剂图像的光束；
偏转器，通过将从所述多个光源射出的多个光束沿副扫描方向以不同入射角入射到同一反射面，来偏转所述多个光束；
多个修正构件，修正所述由偏转器偏转的多个光束；以及
多个最后反射构件，反射所述由多个修正构件修正的光束，并向各不同感光体的表面进行配光，其中，
在所述多个最后反射构件之中，设置在对应于亮度最低的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件，该最后反射构件的反射面的设置角度设置成最接近于垂直。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，在所述多个最后反射构件之中，设置在对应于亮度最高的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件，该最后反射构件的反射面的设置角度设置成最接近于水平。
3.根据权利要求2所述的光扫描装置，其特征在于，
所述多个修正构件，分别修正由于所述偏转器的反射面相对所述偏转器的转动轴发生倾斜而导致各光束产生的误差，
所述多个最后反射构件，在对应于各光束设置的修正构件与各感光体之间各配置一个。
4.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，
所述多个光源包括：
第一光源，射出对应于黑色显影剂图像的第一光束；
第二光源，射出对应于青色显影剂图像的第二光束；
第三光源，射出对应于品红色显影剂图像的第三光束；以及
第四光源，射出对应于黄色显影剂图像的第四光束，
所述多个最后反射构件包括：
第一最后反射构件，反射所述第一光束；
第二最后反射构件，反射所述第二光束；
第三最后反射构件，反射所述第三光束；以及
第四最后反射构件，反射所述第四光束，
其中，所述第一最后反射构件的反射面的设置角度比所述第二至第四最后反射构件的反射面的设置角度更接近于垂直。
5.根据权利要求4所述的光扫描装置，其特征在于，所述第四最后反射构件的反射面的设置角度比所述第一至第三最后反射构件的反射面的设置角度更接近于水平。
6.根据权利要求5所述的光扫描装置，其特征在于，所述第一至第四最后反射构件沿副扫描方向顺序配置。
7.一种光扫描装置，其特征在于包括：
多个光源，射出对应于不同亮度显影剂图像的光束；
偏转器，通过将从所述多个光源射出的多个光束沿副扫描方向以不同入射角入射到同一反射面，来偏转所述多个光束；
多个修正构件，修正所述由偏转器偏转的多个光束；以及
多个最后反射构件，反射所述由多个修正构件修正的光束，并向各不同感光体的表面进行配光，
其中，在所述多个最后反射构件之中，设置在对应于亮度最高的显影剂图像的光束的光路上的最后反射构件，该最后反射构件的反射面的设置角度设置成最接近于水平。
8.一种图像形成装置，其特征在于包括：
光扫描装置，如权利要求1或7所述；以及
多个感光体，对应于不同亮度的显影剂图像。
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