CN102466881A - 光扫描单元以及使用其的电子照相成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光扫描单元以及使用其的电子照相成像装置。该光扫描单元包括：光源单元，发射多个光束；光偏转器，将从光源单元发出的多个光束偏转在主扫描方向上；入射光学系统，使从光源单元发出的多个光束入射在光偏转器的不同反射面上；以及成像光学系统，使被光偏转器偏转的多个光束在不同的扫描面上成像，其中入射光学系统包括至少一个入射光路径改变构件，该至少一个入射光路径改变构件折转多个光束在光源单元与光偏转器之间的光路。

Description

光扫描单元以及使用其的电子照相成像装置

技术领域

本发明总的发明构思涉及光扫描单元和使用该光扫描单元的电子照相成像装置，更具体地，涉及同时扫描多个光束的光扫描单元以及使用该光扫描单元的电子照相成像装置。

背景技术

光扫描单元将激光束扫描到光电导体(photoconductor)上，以在电子照相成像装置诸如激光打印机中形成静电潜像。光扫描单元包括：光偏转器，使从光源发出的光束偏转，并将其扫描到光电导体上；以及成像光学系统，位于光偏转器与光电导体之间，并将偏转光束形成为光电导体上的图像。

在电子照相成像装置中，当光扫描单元将光束扫描到光电导体诸如感光鼓上时，通过光扫描单元进行的主扫描(main-scanning)以及通过光电导体的移动进行的辅助扫描(sub-scanning)，静电潜像形成在光电导体上。通过使用显影剂诸如调色剂，静电潜像被显影以形成显影图像，该显影图像被转印到打印介质上。

近来，正在发展减小成像装置诸如彩色激光打印机的尺寸并降低其制造成本的技术，并且一种这样的发展趋势涉及发展用于减小光扫描单元的尺寸并降低其制造成本的技术。

发明内容

本发明总的发明构思的一个或多个实施例提供一种光扫描单元以及使用该光扫描单元的成像装置，其中该光扫描单元具有一种光学部件的布置，该布置能够使光扫描单元具有紧凑的尺寸并降低光扫描单元的制造成本。

本发明总的发明构思的其它应用、特征和优点将在以下的描述中部分地阐述，并将部分地通过该描述变得显然，或者可以通过实践本发明总的发明构思而习知。

根据本发明总的发明构思的特征和应用，提供一种光扫描单元，该光扫描单元包括：光源单元，发射多个光束；光偏转器，将从光源单元发出的多个光束偏转在主扫描方向上；以及入射光学系统，使得从光源单元发出的多个光束入射在光偏转器的不同反射面上，其中入射光学系统包括至少一个入射光路径改变构件(incident light path changing member)，该至少一个入射光路径改变构件折转(fold)多个光束在光源单元与光偏转器之间的光路。

光源单元可以包括多个光源以分别发射多个光束，多个光源可以安装在单个电路基板上。

光偏转器可以包括至少五个反射面。

光偏转器可以包括N个反射面，其中主扫描入射角是入射到光偏转器上的光束与被光偏转器偏转并朝向扫描面的中心行进的光束之间的角度，并且入射光学系统可以使从光源单元发出的多个光束以360°/N的主扫描入射角入射在光偏转器上。光偏转器可以在关于光偏转器的相反两侧对称地接收入射在第一反射面上的光束和入射在第二反射面上的光束。

光扫描单元还可以包括同步检测传感器，该同步检测传感器检测被光偏转器偏转的多个光束中的任意光束。同步检测传感器可以检测通过光偏转器偏转的多个光束中的任意光束的主扫描线的第一扫描端和第二扫描端之中的第一扫描端。

光扫描单元还可以包括同步光路改变构件，该同步光路改变构件设置在光偏转器与同步检测传感器之间并折转光束的光路以检测同步。

同步检测传感器可以与多个光源一起安装在单个电路基板上。

同步光路改变构件可以与入射光路径改变构件在入射光学系统中形成为一体，该入射光路径改变构件折转光束的路径以检测同步。

光扫描单元还可以包括同步检测透镜，该同步检测透镜设置在光检测器与同步检测传感器之间。

光源单元可以包括分别发射第一至第四光束的第一至第四光源，入射光学系统可以使从第一和第二光源发出的第一和第二光束入射在光偏转器的第一反射面上，并使从第三和第四光源发出的第三和第四光束入射在光偏转器的第二反射面上。

入射在光偏转器的反射面上的光束在辅助扫描方向上的入射角被称为辅助扫描入射角，入射光学系统可以是倾斜光学系统，其使从第一和第二光源发出的第一和第二光束以不同的辅助扫描入射角入射在光偏转器的第一反射面上，并使从第三和第三光源发出的第三和第四光束以不同的辅助扫描入射角入射在光偏转器的第二反射面上。第一至第四光束的辅助扫描入射角可以在从0到10度的范围内。

该至少一个入射光路径改变构件可以包括：第一入射光路径改变构件，折转从第一和第二光源发出的第一和第二光束的光路；以及第二入射光路径改变构件，折转从第三和第四光源发出的第三和第四光束的光路。第一至第四光源可以安装在单个电路基板上。

光偏转器可以在关于光偏转器的相反两侧对称地接收入射在第一反射面上的第一和第二光束和入射在第二反射面上的第三和第四光束。

光扫描单元还可以包括同步检测传感器，该同步检测传感器检测被光偏转器偏转的第一至第四光束中的任意光束。

此外，光扫描单元还可以包括同步光路改变构件，该同步光路改变构件设置在光偏转器与同步检测传感器之间并折转光束的光路以检测同步。

同步光路改变构件可以与入射光路径改变构件在入射光学系统中形成为一体，该入射光路径改变构件折转光束的路径以检测同步。例如，当同步检测传感器检测第三光束时，在入射光学系统中改变第三光束的光路的第二入射光路径改变构件可以同时执行同步光路改变构件的功能。由于在入射光学系统中的光路和在同步检测系统中的光路利用第一和第二入射光路径改变构件适当地改变，所以第一至第四光源和同步检测传感器可以安装在单个电路基板上。

入射光学系统还可以包括准直透镜、柱面透镜和孔径光阑(aperture stop)中的至少一个。准直透镜、柱面透镜和孔径光阑可以为每个光束形成，或者可以对于光束中的一部分被共同地使用。

光扫描单元还可以包括成像光学系统，该成像光学系统使得被光偏转器偏转的多个光束成像在不同的扫描面上。

根据本发明总的发明构思的另一特征和应用，提供一种成像装置，该成像装置包括光扫描单元、显影单元和转印单元。该光扫描单元包括：光源单元，发射多个光束；光偏转器，在主扫描方向上偏转从光源单元发出的多个光束；以及入射光学系统，使得从光源单元发出的多个光束入射在光偏转器的不同反射面上。该显影单元设置在从光扫描单元发出的多个光束的每一个的成像点处，并包括：多个光电导体，相应的静电潜像根据多个光束形成在其上；以及显影辊，显影形成在多个光电导体上的静电潜像。被显影单元显影的图像被转印到转印单元上。其中入射光学系统包括至少一个入射光路径改变构件，该至少一个入射光路径改变构件折转多个光束在光源与光偏转器之间的光路。

根据本发明总的发明构思的另一特征和应用，提供一种光扫描单元，该光扫描单元包括：光源单元，发射多个光束；光偏转器，沿多个主扫描方向偏转多个光束；以及光学系统，具有关于主扫描方向与光源单元相对地设置的至少一个入射光路路径改变构件，以将多个光束引导到光偏转器的不同面。

该至少一个入射光路径改变构件可以设置成具有自光源单元开始并具有第一传播长度的第一传播路径以及自光偏转器开始并具有第二传播长度的第二传播路径，并且第一传播长度可以长于第二传播长度。此外，第一传播路径和第二传播路径之间的角度可以大于0°且小于90°。此外，所发出的光束可以在到达至少一个入射光路径改变构件之前彼此基本平行。所发出的光束在到达至少一个入射光路径改变构件之前经过光偏转器。

光学系统可以包括准直透镜和孔径光阑，该准直透镜对应于各个所发出光束以准直各个所发出光束，该孔径光阑对应于各个所发出的光束以调节各个所发出光束的直径。光学系统还可以包括配置为使从一个或多个孔径光阑发出的光束聚焦的一个或多个柱面透镜。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明总的发明构思的以上和其它特征及优点将变得更加显然，在图中：

图1是示意图，示出根据本发明总的发明构思的实施例的沿光扫描单元的主扫描面的光学部件的布置；

图2A是示出沿图1的光扫描单元的辅助扫描面的光学元件的布置的示意图，图2B是图1的光扫描单元的一侧的透视图；

图3示出根据本发明总的发明构思的实施例的，图1的光扫描单元的成像光学系统布置的示例；

图4是示意图，示出根据本发明总的发明构思的另一实施例的沿主扫描面的光扫描单元的光学部件的布置；

图5示出图4的光扫描单元的成像光学系统的布置的示例；以及

图6是示意性结构图，示出根据本发明总的发明构思的实施例的成像装置。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述本发明总的发明构思，附图中示出了本发明的示例性实施例。现在将详细参照本发明总的发明构思的实施例，其示例在附图中示出，其中相似的附图标记始终表示相似的元件。以下参照附图描述实施例，从而说明本发明总的发明构思。本发明不应被理解为限于在此阐述的实施例，而是，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将本发明的构思充分传达给本领域的普通技术人员。在附图中，为了清晰，层和区域的厚度被夸大。

在本说明书中，主扫描方向指的是光束被光偏转器140或240(图1或图4)偏转的方向，辅助扫描方向指的是垂直于被光偏转器140或240偏转的光束的中央光束CB(见图1和图4)的方向和主扫描方向二者的方向。主扫描面指的是被光偏转器140或240偏转的光束在其上扫过的面，辅助扫描面指的是垂直于主扫描方向的面。光束的光路可以被光路改变构件诸如反射镜折转，因而主扫描方向和辅助扫描方向可以根据光路而变化。

图1是示意图，示出根据本发明总的发明构思的实施例的沿光扫描单元100的主扫描面的光学部件的布置；图2A是示意图，示出沿图1的光扫描单元100的辅助扫描面的光学元件的布置。为了便于示出，在图1中，成像光学系统150以如下方式示出：除了光路被光路改变构件130ab和光偏转器140折转的位置之外，光路没有被折转。此外，图2A中的光扫描单元100的整个光学系统也以光路不折转或不偏转的方式示出。因而，图2A中示出的光学系统是省略了在入射光路径改变构件130ab和光偏转器140处光路的折转的简化版本。图2B是图1的光扫描单元100的左侧的透视图，因而示出了光束L1和L2以及它们相应的入射光学系统120和成像光学系统150。虽然图2A示出没有光束L1和L2的束折转的光路，但是图2B示出光束L1和L2被第一光路改变构件130a和光偏转器140的束折叠(beam folding)。图2B将图1的光扫描单元左侧的部件在透视图中示出，示出光束L1和L2。

参照图1和图2A，光扫描单元100包括光源单元110、入射光学系统120、光偏转器140、成像光学系统150以及同步检测光学系统160。

光源单元110可以包括第一至第四光源110a、110b、110c和110d。第一至第四光源110a、110b、110c和110d发射根据图像信息调制的第一至第四光束L1、L2、L3和L4。作为示例，光束L1、L2、L3和L4可以对应于四种颜色，例如黑色(K)、品红色(M)黄色(Y)和青色(C)，并且可以根据图像信息被调制以产生图像。第一至第四光源110a、110b、110c和110d还可以是例如发射激光束的半导体激光二极管。第一和第二光源110a和110b可以在辅助扫描方向上并排布置，如图2A所示。在图1中，第一和第二光源110a和110b被看作相互重叠。第三和第四光源110c和110d也在辅助扫描方向上并排布置，在图1中被看作相互重叠。换句话说，在图1中，第二光源110b和第四光源110d在平面外的方向(辅助扫描方向)上位于第一光源110a和第三光源110c后面，因此在图1中没有被单独地示出。

由于第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd，第一至第四光源110a、110b、110c和110d可以彼此邻近地放置(这将在随后描述)，因此被安装在单个电路基板180上。根据当前实施例，由四个光源形成的光源单元110设置在单个电路基板180上，因此可以减少光扫描单元100的部件的数量，从而促进光扫描单元100的组装和制造成本的降低。

此外，准直透镜121a、121b、121c和121d可以设置在第一至第四光束L1、L2、L3和L4在光源单元110与光偏转器140之间的光路上。准直透镜121a、121b、121c和121d是使从光源单元110发出的第一至第四光束L1、L2、L3和L4形成为准直光或会聚光的聚光透镜。

柱面透镜125ab和125cd可以位于第一至第四光束L1、L2、L3和L4在准直透镜121a、121b、121c和125cd与光偏转器140之间的光路上。柱面透镜125ab和125cd是在与主扫描方向和/或辅助扫描方向相应的方向上会聚第一至第四光束L1、L2、L3和L4以在光偏转器140的反射面上形成线状图像的变形透镜。如图2A和图2B所示，第一光束L1和第二光束L2可以入射在光偏转器140上，其中第一光束L1和第二光束L2在辅助扫描方向上具有预定距离，同时仍然彼此邻近。因而，一个柱面透镜125ab可以用于第一光束L1和第二光束L2两者。类似地，柱面透镜125cd可以用于第三光束L3和第四光束L4两者。根据情况，柱面透镜125ab和125cd可以分别分离地位于第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路的每个上。

此外，孔径光阑123a、123b、123c和123d可以进一步分别设置在第一至第四光束L1、L2、L3和L4在准直透镜121a、121b、121c和121d与柱面透镜125ab和125cd之间的光路上，以调整第一至第四光束L1、L2、L3和L4的直径。准直透镜121a、121b、121c和121d、孔径光阑123a、123b、123c和123d以及柱面透镜125ab和125cd构成相对于光偏转器140的入射光学系统120。

入射光学系统120还包括第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd，以折转第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路(例如，改变第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路的方向)。具有反射面的反射镜或利用全内反射的棱镜可以用作第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd，使得光路可以通过反射被折转。第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd可以设置在柱面透镜125ab和125cd与光偏转器140之间。如上所述，第一光束L1和第二光束L2入射在光偏转器140上，同时彼此邻近，因此一个第一入射光路径改变构件130ab可以用于第一光束L1和第二光束L2。同样地，一个第二入射光路径改变构件130cd可以用于第三光束L3和第四光束L4。根据情况，入射光路径改变构件可以分别分离地提供在第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路上。

光偏转器140是具有多个反射面的多边形反射镜。在图1所示的示例中，光偏转器140是具有包括第一和第二反射面140a和140b的六个反射面的六边形反射镜，并可以通过驱动单元(未示出)诸如主轴电机以预定速度旋转。光偏转器140可以关于旋转轴C旋转。由于光偏转器140的旋转，第一至第四光束L1、L2、L3和L4被偏转，并在主扫描方向上被扫描到扫描面S1、S2、S3和S4上。

如图2A所示，入射光学系统120使得入射在光偏转器140的第一反射面140a上的第一和第二光束L1和L2以不同的角度倾斜。类似地，入射光学系统120还使得入射在光偏转器140的第二反射面140b上的第三和第四光束L3和L4以不同的角度倾斜。光偏转器140的第一反射面140a不是指预定反射面，而是指位于第一和第二光束L1和L2的入射位置处的光偏转器140的相应的反射面，因为光偏转器140为配置成绕中心轴C旋转的转动的多边形反射镜。第二反射面140b也表示位于第三和第四光束L3和L4的入射位置处的相应的反射面。

入射在光偏转器140的第一或第二反射面140a或140b上的第一至第四光束L1、L2、L3和L4在辅助扫描方向上的入射角被称作辅助扫描入射角Φ(图2)。如果辅助扫描角Φ过小，则会难以在每个光路上布置光学部件。此外，如果辅助扫描角Φ过大，则会难以设计入射光学系统120或成像光学系统150的透镜表面。因而，根据当前实施例，辅助扫描角Φ可以在0到10度的范围内。

如图2A和2B所示，当第一光源110a在辅助扫描方向上位于第二光源110b上方时，被光偏转器140偏转的第一光束L1和第二光束L2的位置颠倒。换句话说，例如，在第一光束L1和第二光束L2被偏转器140偏转之前，第一光束L1在辅助扫描方向上位于第二光束L2上方，但是在被光偏转器140偏转之后，第一光束L1位于第二光束L2下面。在图1中，在括号里表示的附图标记指的是在辅助扫描方向上位于下面的光学构件，当第一光源110a在辅助扫描方向上位于第二光源110b上方并且第四光源110d在辅助扫描方向上位于第三光源110c上方时。因而，如图1及图2A和2B所示，第一至第四光束L1、L2、L3和L4可以被光偏转器在主扫描方向和辅助扫描方向两者上偏转。

同时，由于根据当前实施例的入射光学系统120是如上所述的倾斜光学系统，所以需要在光源单元110与光偏转器140之间提供足够的距离，使得在光路上的各个光学部件光学地和仪器地彼此分离(例如，光路彼此分离并且光学部件彼此分离)。因而，根据传统的方法，该距离会难以允许光扫描单元100具有紧凑的尺寸。根据本发明总的发明构思的当前实施例，入射光学系统120的光路被第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd折转，因此光源单元110与旋转轴C(其是光偏转器140的中心)之间的距离被相对缩短，从而进一步减小光扫描单元100的尺寸。另一方面，在图1中，虚线表示不包括第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd的入射光学系统，因而示出为虚线的光路没有被任何光路改变构件折转。在该情形下，来自光源单元110’的光束传播到达光偏转器140的总距离与光束从光源单元110传播到光偏转器140的总距离相同。然而，因为从光源单元110开始的光路被第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd折转，所以与光源单元110’和旋转轴C之间的距离D2相比，根据图1中的当前实施例的光源单元110与光偏转器140的旋转轴C之间的距离D1相对较短，从而减小了整个入射光学系统的尺寸。

另外，第一光束L1从第一光源110a到第一光路改变构件130ab的第一传播路径(P1)可以具有比第二传播长度TL2长的第一传播长度TL1，该第二传播长度TL2是第一光束L1从第一光路改变构件130ab到光偏转器140的第二传播路径(P2)的长度。此外，第一传播路径P1与第二传播路径P2之间的角度σ可以大于0°且小于90°。

此外，如虚线所示，当不使用光路改变构件时，需要多个电路基板180用于光源单元110’。相反地，根据当前实施例，由于入射光学系统120中的光路被光扫描单元100中的第一和第二入射光路径改变构件130ab和130cd折转，所以第一和第二光源110a和110b以及第三和第四光源110c和110d可以彼此邻近地设置。因此，第一至第四光源110a、110b、110c和110d可以设置在单个电路基板180上，从而降低制造成本和复杂性。

当入射在光偏转器140上的第一至第四光束L1、L2、L3和L4与被光偏转器140偏转并朝向扫描面的中心行进的中央光束CB之间的角度是主扫描入射角θ时，第一至第四光束L1、L2、L3和L4中的每个的主扫描入射角θ可以相对于光偏转器140为约60度，其中光偏转器140是六边形反射镜。当入射光学系统120使第一至第四光束L1、L2、L3和L4以约60度的主扫描入射角θ入射在光偏转器140上时，第一和第二光束L1和L2以及第三和第四光束L3和L4在关于光偏转器140的相反两侧对称地扫描。也就是，第一和第二光束L1和L2沿其被扫描在扫描面S1和S2上的方向以及第三和第四光束L3和L4沿其被扫描在扫描面S3和S4上的方向彼此相反。一般地，如果光偏转器140是具有N个反射面的多边形反射镜，则第一至第四光束L1、L2、L3和L4的每一个的主扫描入射角θ可以被设定为360°/N，从而在相反两侧提供对称的扫描。因而，在具有6个反射面(N＝6)的六角形反射镜中，第一至第四光束L1、L2、L3和L4的每一个的主扫描入射角θ可以被设定为360°/6＝60°。

成像光学系统150是具有会聚功能以及f-θ特征的扫描光学单元，并使得第一至第四光束L1、L2、L3和L4分别在扫描面S1、S2、S3和S4上成像。成像光学系统150可以包括第一成像光学透镜151ab和151cd以及第二成像光学透镜153a、153b、153c和153d。第一成像光学透镜151ab和151cd以及第二成像光学透镜153a、153b、153c和153d每个可以是具有例如两个环曲面的环曲面透镜(torus lens)。如上所述，由于第一光束L1和第二光束L2入射在光偏转器140上，同时彼此邻近，所以邻近光偏转器140的第一成像光学透镜151ab可以被由光偏转器140偏转的第一光束L1和第二光束L2两者使用。同样地，第一成像光学透镜151cd可以被由光偏转器140偏转的第三光束L3和第四光束L4两者使用。根据情况，第一成像光学透镜151ab和151cd可以分离地设置在第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路的每个上。此外，虽然在根据当前实施例的成像光学系统150中，两个透镜位于第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路的每个上时，但是当前实施例不限于此，成像光学系统150可以具有各种形式。例如，在成像光学系统150中，一个透镜或三个或更多透镜可以设置在第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路的每个上。

另外，参照图1，对于扫描面S1、S2、S3和S4，光束L1、L2、L3和L4可以根据光偏转器140的旋转分别在第一扫描端S1a、S2a、S3a和S4a与第二扫描端S1b、S2b、S3b和S4b之间扫描。转动的光偏转器140的位置可以确定光束L1、L2、L3和L4在被光偏转器140偏转时的反射角度。例如，当光偏转器140沿顺时针方向旋转时，光束L3(L4)可以从第一扫描端S3a(S4a)开始扫描到第二扫描端S3b(S4b)，光束L2(L1)可以从第一扫描端S2a(S1a)开始扫描到第二扫描端S2b(S1b)

图3示出根据本发明总的发明构思的实施例的图1的光扫描单元100的成像光学系统的布置的示例。图3中的视图可以是当从光偏转器的上面观看时的俯视图，使得C是光偏转器的旋转轴。光扫描单元100的光学部件被精密地密封在壳体190中，第一至第四光束L1、L2、L3和L4穿过相应的窗口191a、191b、191c和191d扫描到外部。如上所述的光扫描单元100用于将在随后描述的成像装置中，并将第一至第四光束L1、L2、L3和L4分别扫描到感光鼓31的扫描面S1、S2、S3和S4上。由于感光鼓31的位置会受到成像装置中的仪器布置限制，所以成像光学系统150中第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路可以根据感光鼓31的位置被反射镜M1、M2、M3、M4、M5和M6折转。

再参照图1，如上所述，光扫描单元100具有其中第一和第二光束L1和L2以及第三和第四光束L3和L4在关于光偏转器140的相反两侧对称地扫描的结构。因此，通过检测第一至第四光束L1、L2、L3和L4中任何光束的同步信号，可以省略其余光束的同步信号的检测。因此，根据当前实施例的同步检测光学系统160可以通过仅使用一个同步检测传感器161处理关于第一至第四光束L1、L2、L3和L4的同步信号。

具体地，例如，同步检测传感器161可以设置为检测被光偏转器140偏转的第三光束L3的主扫描方向的同步。同步光路改变构件175设置为使得被光偏转器140偏转而形成的第三光束L3的主扫描线的两个扫描端(S3a和S3b)中的第一扫描端(S3a)处的光束，被朝向同步检测传感器161反射。假设图1的光偏转器140顺时针旋转，则在一个间隔期间，被光偏转器140偏转的第三光束L3顺时针(例如，从扫描面S3的第一扫描端S3a到第二扫描端S3b)扫描，因此与主扫描线的第一扫描端S3a相应的第三光束L3的光路邻近从第三光源110c入射在光偏转器140上的光路。因此，根据当前实施例，第二入射光路径改变构件130cd可以与同步光路改变构件175形成为一体，因此也可以执行同步光路改变构件175的功能。此外，用于检测同步的光束(其被同步光路改变构件175(也就是，第二入射光路径改变构件130cd)反射)被朝向邻近第三光源110c的位置引导，因此同步检测传感器161也可以安装在其上安装有光源单元110的电路基板180上。因此，通过将光源单元110和同步检测传感器161安装在单个基板(电路基板180)上，可以省略用于同步检测传感器161的电路基板，从而降低制造成本。

同步检测透镜165可以插设在同步检测传感器161与第二入射光路径改变构件130cd之间，使得用于检测同步的光束被聚焦到同步检测传感器161。在当前实施例中，同步光路改变构件175与第二入射光路径改变构件130cd形成为一体，如图1所示，但是根据情况，同步光路改变构件175和第二入射光路径改变构件130cd也可以分离地形成。

在如上所述的同步检测光学系统160中，同步检测传感器161可以与其上安装有光源单元110的电路基板180形成为一体，并且同步检测透镜165可以在选择其位置上以更高的自由度布置。例如，当不包括第二入射光路径改变构件130cd时，也就是说，在图1的虚线表示的情形下，由于成像光学系统150，会难以提供用于同步检测透镜165’的空间，空间冲突会在电路基板180’与成像光学系统150之间发生，其中同步检测传感器161’附接到电路基板180’。相反地，根据本发明总的发明构思的当前实施例，由于第二入射光路径改变构件130cd，同步检测光学系统160可以在选择其位置上以更高的自由度设置。

图4是示意图，示出根据本发明总的发明构思的另一实施例的光扫描单元200的光学部件沿主扫描面的布置。图5示出图4的光扫描单元200的成像光学系统的布置的示例。

参照图4和图5，光扫描单元200包括光源单元210、入射光学系统220、光偏转器240、成像光学系统250以及同步检测光学系统260。

光源单元210可以包括第一至第四光源210a、210b、210c和210d。第一至第四光源210a、210b、210c和210d发射根据图像信息调制的第一至第四光束L1、L2、L3和L4。入射光学系统220包括准直透镜221a、221b、221c和221d、柱面透镜225ab和225cd、孔径光阑223a、223b、223c和223d以及第一和第二入射光路径改变构件230ab和230cd。光偏转器240是具有多个反射面的多边形反射镜。在图4所示的示例中，光偏转器240是具有包括第一和第二反射面240a和240b的八个反射面的八边形反射镜，并可以使用驱动单元(未示出)诸如主轴电机以预定速度旋转。光偏转器240可以相对于旋转轴C旋转。成像光学系统250可以包括第一成像光学透镜251ab和251cd以及第二成像光学透镜253a、253b、253c和253d。同步检测光学系统260包括同步检测传感器261和同步检测透镜265。

入射光学系统220使得入射在光偏转器240的第一反射面240a上的第一和第二光束L1和L2以不同角度倾斜。类似地，入射光学系统120还使得入射在光偏转器240的第二反射面240b上的第三和第四光束L3和L4以不同角度倾斜。由于光偏转器240是八边形反射镜，所以第一至第四光束L1、L2、L3和L4的主扫描入射角θ可以关于光偏转器240为45度(360°/8＝45°)，其中该光偏转器240是八边形反射镜，因此，第一和第二光束L1和L2以及第三和第四光束L3和L4在关于光偏转器240的相反两侧被对称地扫描。

光扫描单元200具有与光扫描单元100基本相同的光学配置，除了光偏转器240是具有包括第一和第二反射面240a和240b的八个反射面的八边形反射镜之外。

例如，因为由于第一和第二入射光路径改变构件230ab和230cd，光源单元210和同步检测传感器261安装在单个电路基板280上，所以减少了光扫描单元200的部件的数目，从而促进光扫描单元200的组装和制造成本的降低。

此外，当不包括第一和第二入射光路径改变构件230ab和230cd时，如图4中的虚线所示，光源单元210’与光偏转器240的旋转轴C之间的距离D2’增加。相反地，根据图4中的当前实施例，在入射光学系统220中的光路被光扫描单元200中的第一和第二入射光路径改变构件230ab和230cd折转，因此光源单元210与光偏转器240的旋转轴C之间的距离D1’缩短，并且可以进一步减小光扫描单元200的尺寸，其中旋转轴C是光偏转器240的中心。

图5示出在光扫描单元200中的成像光学系统250的布置的具体示例。光扫描单元200的光学部件被紧密地密封在壳体290中，第一至第四光束L1、L2、L3和L4穿过相应的窗口291a、291b、291c和291d扫描到外部。如上所述，感光鼓31的位置会受到成像装置中的仪器布置的限制，因此成像光学系统250中第一至第四光束L1、L2、L3和L4的光路可以根据感光鼓31的位置而被反射镜M1、M2、M3、M4、M5和M6折转。

图6是示意性结构图，示出根据本发明总的发明构思的实施例的成像装置。

参照图6，成像装置包括光扫描单元100或200、多个显影单元300、转印单元400以及定影单元500。

光扫描单元100或200可以是如上所述的光扫描单元100或200。为了打印彩色图像，光扫描单元100或200扫描多个光束，多个显影装置300(每种颜色一个显影装置)可以对应于该多个光束形成。在这点上，光扫描单元100或200可以利用如上参照以上实施例所述(参照图1或图4)的一个转动的多边形反射镜140或240来同时扫描多个光束。例如，光扫描单元100或200可以扫描与黑色(K)、品红色(M)、黄色(Y)和青色(C)相应的四个光束，用于黑色(K)、品红色(M)、黄色(Y)和青色(C)的四个显影单元300a、300b、300c和300d可以形成为与用于黑色(K)、品红色(M)、黄色(Y)和青色(C)的四个光束相对应。如上所述，可以减小光扫描单元100或200的尺寸，因为光扫描单元100或200折转光源单元110或210(如图1或图4所示)与多边形反射镜140或240之间的光路，从而减小光扫描单元100或200的尺寸，并因此减小成像装置的尺寸。

由于显影装置300a、300b、300c和300d除了颜色之外在结构上类似，所以显影单元300a、300b、300c和300d统称为显影单元300。类似地，感光鼓31a、31b、31c和31d统称为感光鼓31，显影辊32a、32b、32c和32d统称为显影辊32，充电辊33a、33b、33c和33d统称为充电辊33。显影单元300包括感光鼓31(也就是其上形成有静电潜像的图像接收体)以及用于显影该静电潜像的显影辊32。

感光鼓31，也就是光接收器件，可以是具有感光层的圆柱形金属管，该感光层具有预定的厚度并形成在圆柱形金属管的外圆周上。虽然这里没有示出，但是可以采用感光带作为光接收器件。感光鼓31的外圆周是将被曝光的表面。充电辊33在将被暴露到光扫描单元100或200的区域的上游部分上设置在感光鼓31的外圆周上。充电辊33是接触感光鼓31并旋转以在感光鼓31的表面上充以均匀电荷的充电单元。充电偏压施加到充电辊33。可以使用电晕充电单元(未示出)来代替充电辊33。

具有与其颜色相应且粘附到其外圆周上的调色剂的显影辊32供应调色剂到感光鼓31。显影偏压施加到显影辊32，以供应调色剂到感光鼓31。虽然在附图中没有示出，但是显影单元300还可以包括：供应辊，用于使容纳在显影单元300中的调色剂粘附到显影辊32；限制单元，限制粘附到显影辊32上的调色剂的量；以及搅拌器，用于将容纳在显影单元300中的调色剂传送到供应辊和/或显影辊32。

转印单元400可以包括纸传送带41以及四个转印辊42。纸传送带41布置成面对感光鼓31的外圆周的从显影单元300暴露的区域。纸传送带41通过被多个支撑辊43、44、45和46支撑地循环。四个转印辊42布置成面对显影单元300a、300b、300c和300d的每一个的感光鼓31a、31b、31c和31d，其中纸传送带41插置在其间。转印偏压施加到每个转印辊42。

现在将描述通过如上配置的电子照相成像装置执行的彩色图像形成过程。

显影单元300的感光鼓31通过施加到充电辊33的充电偏压而被充电至均匀的电势。光扫描单元100或200将与关于其颜色的图像信息相应的光束扫描到感光鼓31。特别地，光扫描单元100或200将与关于青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、以及黑色(K)的图像信息相应的四个光束扫描到显影单元300a、300b、300c和300d的相应的感光鼓31a、31b、31c和31d，从而形成各自的静电潜像。显影偏压被施加到显影辊32a、32b、32c和32d的每一个。然后，粘附到显影辊32a、32b、32c和32d的外圆周上的相应的调色剂粘附到感光鼓31a、31b、31c和31d上的静电潜像，使得青色、品红色、黄色和黑色的调色剂图像可以分别形成在显影单元300a、300b、300c和300d的感光鼓31a、31b、31c和31d上。

最终接收调色剂图像的介质(例如纸P)通过拾取辊61从盒60抽出。纸P被传送辊62传送到纸传送带61。纸P由于静电力而粘附到纸传送带61的表面，并以与纸传送带61的运转线速度相同的速度被传送。

例如，在形成在一个显影单元300的一个感光鼓31的外圆周表面上的青色(C)调色剂图像的前端到达面对转印辊42的转印辊隙的同时，纸P的前端到达转印辊隙。当转印偏压被施加到转印辊42时，形成在感光鼓31a、31b、31c和31d上的调色剂图像被转印到纸P。随着纸P被传送，形成在其它显影单元300a、300b、300c和300d的感光鼓31a、31b、31c和31d上的品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)的调色剂图像被顺序地转印到纸P，从而彼此重叠。因此，彩色调色剂图像形成在纸P上。

转印到纸P的彩色调色剂图像由于静电力而保持在纸P的表面上。定影单元500利用热和压力将彩色调色剂图像定影到纸P上。在经受定影工艺之后，纸P通过排出辊63从成像装置排出。

尽管已经示出并描述了本发明总的发明构思的几个实施例，但是本领域技术人员将理解，可以在这些实施例中进行变化而不脱离本发明总的发明构思的原理和精神，本发明的范围由权利要求书及其等同物限定。

本申请要求于2010年11月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0108389的权益，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (15)

1.一种光扫描单元，包括：

光源单元，发射多个光束；

光偏转器，将从所述光源单元发出的所述多个光束偏转在主扫描方向上；以及

入射光学系统，使得从所述光源单元发出的所述多个光束入射在所述光偏转器的不同反射面上，

其中所述入射光学系统包括至少一个入射光路径改变构件，该至少一个入射光路径改变构件折转所述多个光束在所述光源单元与所述光偏转器之间的光路。

2.根据权利要求1所述的光扫描单元，其中：

所述光源单元包括多个光源以分别发射多个光束；以及

所述多个光源安装在单个电路基板上。

3.根据权利要求1所述的光扫描单元，其中所述光偏转器包括至少五个反射面。

4.根据权利要求3所述的光扫描单元，其中：

所述光偏转器包括N个反射面；

主扫描入射角是入射到所述光偏转器上的光束与被所述光偏转器偏转并朝向扫描面的中心行进的光束之间的角度；以及

所述入射光学系统使得从所述光源单元发出的多个光束以360°/N的主扫描入射角入射在所述光偏转器上。

5.根据权利要求4所述的光扫描单元，其中所述光偏转器在关于所述光偏转器的相对两侧对称地接收入射在第一反射面上的光束和入射在第二反射面上的光束。

6.根据权利要求4所述的光扫描单元，还包括：

同步检测传感器，检测被所述光偏转器偏转的所述多个光束中的任意光束。

7.根据权利要求6所述的光扫描单元，其中所述同步检测传感器检测被所述光偏转器偏转的所述多个光束中的任意光束的主扫描线的第一扫描端和第二扫描端之中的第一扫描端。

8.根据权利要求7所述的光扫描单元，还包括：

同步光路改变构件，设置在所述光偏转器与所述同步检测传感器之间，并折转光束的光路以检测同步。

9.根据权利要求8所述的光扫描单元，其中所述同步检测传感器与所述多个光源一起安装在单个电路基板上。

10.根据权利要求8所述的光扫描单元，其中所述同步光路改变构件与入射光路径改变构件在入射光学系统中形成为一体，该入射光路径改变构件折转所述光束的路径以检测同步。

11.根据权利要求6所述的光扫描单元，还包括：

同步检测透镜，设置在所述光检测器与所述同步检测传感器之间。

12.根据权利要求1所述的光扫描单元，其中：

所述光源单元包括分别发射第一至第四光束的第一至第四光源；以及

所述入射光学系统使从所述第一和第二光源发出的所述第一和第二光束入射在所述光偏转器的第一反射面上，并使从所述第三和第四光源发出的所述第三和第四光束入射在所述光偏转器的第二反射面上。

13.根据权利要求12所述的光扫描单元，其中：

入射在所述光偏转器的反射面上的光束在辅助扫描方向上的入射角被称为辅助扫描入射角；以及

所述入射光学系统使从所述第一和第二光源发出的所述第一和第二光束以不同的辅助扫描入射角入射在所述光偏转器的所述第一反射面上，并使从所述第三和第三光源发出的所述第三和第四光束以不同的辅助扫描入射角入射在所述光偏转器的所述第二反射面上。

14.根据权利要求13所述的光扫描单元，其中所述第一至第四光束的辅助扫描入射角在从0到10度的范围内。

15.一种成像装置，包括：

根据权利要求1至14中任一项所述的光扫描单元；

显影单元，设置在从所述光扫描单元发出的所述多个光束的每一个的成像点处，并包括多个光电导体和显影辊，各个静电潜像根据所述多个光束形成在该多个光电导体上，该显影辊使形成在所述多个光电导体上的所述静电潜像显影；以及

转印单元，被所述显影单元显影的图像被转印到该转印单元上，

其中所述入射光学系统包括至少一个入射光路径改变构件，该至少一个入射光路径改变构件折转所述多个光束在所述光源与所述光偏转器之间的光路。

Images