CN108427250B - 光扫描设备和成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光扫描设备和成像设备。光扫描设备包括：第一保持器，该第一保持器附接至壳体上并且构造成保持第一激光源；第二保持器，该第二保持器附接至壳体上并且构造成保持第二激光源；以及激光首先入射至的透镜，其中，第一保持器和第二保持器在旋转多面镜的旋转轴线方向上和透镜的光轴方向上的相互不同的位置处附接至壳体上，使得从第一激光源至旋转多面镜的第一入射光路位于从第二激光源至旋转多面镜的第二入射光路与透镜之间，并且第一保持器和第二保持器在该旋转轴线方向上相互重叠。

Description

光扫描设备和成像设备

技术领域

本发明涉及在成像设备(例如复印机、打印机、传真机或多功能外围设备)中使用的光扫描设备。

背景技术

作为在电子照相打印方法的成像设备中使用的光扫描设备，具有以下构造的光扫描设备在本领域中是已知的。即，通过利用旋转多面镜使从光源发射的激光偏转并且利用成像光学系统将激光会聚到感光部件上，在感光部件的表面上形成光斑。光斑在感光部件的表面上扫描，从而在感光部件的表面上形成潜像。

在光扫描设备内部，设置具有旋转多面镜的偏转器，用于通过使从半导体激光器装置发射的激光偏转来进行扫描。通过与感光部件的操作相关地使用旋转多面镜用激光在感光部件上扫描并且反复打开和关闭半导体激光器装置，在感光部件上获得预定的潜像。

日本专利申请特开No.2013-125041讨论了一种光扫描设备，其中多个半导体激光器装置沿着旋转多面镜的旋转轴线方向平行地布置，以将多个用作光源的半导体激光器装置安装在单个壳体中。

为了应对高图像质量和高生产率的要求，要求光扫描设备的单个光源提供多个光发射点(下文称为“多光束”)。多光束增大了光源的尺寸。假若如在日本专利申请特开No.2013-125041中讨论的，多个多光束光源沿着旋转多面镜的旋转轴线方向平行地布置，则在旋转多面镜的旋转轴线方向上，光扫描设备的尺寸也增大。

发明内容

鉴于这样的情况，本发明的目的是使光扫描设备在旋转多面镜的旋转轴线方向上小型化。

根据本发明的一个方面，提供了一种光扫描设备，包括：

多个光学元件，所述多个光学元件包括反射镜和透镜；

壳体，所述壳体构造成在其中容纳所述多个光学元件；

第一激光源，所述第一激光源具有多个光发射点，以发射用于使第一感光部件曝光的激光；

第一保持器，所述第一保持器附接至壳体上并且构造成保持第一激光源；

第二激光源，所述第二激光源具有多个光发射点，以发射用于使第二感光部件曝光的激光；

第二保持器，所述第二保持器附接至壳体上并且构造成保持第二激光源；

旋转多面镜，所述旋转多面镜构造成旋转并且设置有多个反射面，从第一激光源和第二激光源中的每个激光源发射的激光被所述多个反射面偏转；和

所述多个光学元件中的透镜，从第一激光源和第二激光源中的每个激光源发射并被旋转多面镜偏转的激光首先入射至所述透镜，

其中，从第一激光源和第二激光源中的每个激光源发射的激光在未被反射镜反射的情况下入射至旋转多面镜，

其中，第一保持器和第二保持器在旋转多面镜的旋转轴线方向上和所述透镜的光轴方向上的相互不同的位置处附接至壳体上，并且

其中，第一保持器和第二保持器附接至壳体上，使得从第一激光源发射并入射至旋转多面镜的激光的第一入射光路位于从第二激光源发射并入射至旋转多面镜的激光的第二入射光路和透镜之间，并且第一保持器的一部分和第二保持器的一部分在所述旋转轴线方向上相互重叠。

参照附图，根据下文对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出了根据第一实施例的成像设备的示意图。

图2是示出了根据第一实施例的光扫描设备的透视图。

图3是示出了根据第一实施例的光扫描设备中的激光的光路的透视图。

图4是示出了根据第一实施例的光扫描设备中的激光的光路的剖视图。

图5是示出了根据第一实施例的光扫描设备的主要部分的透视图。

图6是示出了根据第一实施例在光源的主扫描方向上的角度β的图。

图7是示出了根据第一实施例在光源的副扫描方向上的角度γ的图。

图8是示出了根据第一实施例从壳体的外侧来看的光源单元附近的分解图。

图9是示出了根据第一实施例从壳体的外侧来看的光源单元附近的分解图。

图10是示出了根据第一实施例从旋转多面镜侧来看的光源单元和电路板的透视图。

图11是示出了根据第一实施例从壳体的侧面侧来看的光源单元附近的分解图。

图12A、12B和12C是示出了根据第一实施例的光源单元和光接收传感器的布置的透视图。

图13是示出了根据第二实施例的光扫描设备的主要部分的透视图。

图14是示出了根据第二实施例从壳体的外侧来看的光源单元附近的图。

图15是示出了根据第二实施例从壳体的侧面侧来看的光源单元附近的分解图。

具体实施方式

现在将根据附图详细地描述本发明的实施例。在下面的说明中，下文描述的旋转多面镜42的旋转轴线方向将被称为“Z轴方向”，光学元件的纵向方向将被称为“Y轴方向”，垂直于Y轴方向和Z轴方向的方向将被称为“X轴方向”。此外，旋转多面镜42的旋转方向将被称为主扫描方向，垂直于主扫描方向的方向将被称为副扫描方向。在这种情况下，主扫描方向可以与Y轴或X轴平行，而副扫描方向可以与Z轴平行。

第一实施例

<成像设备的构造>

将描述根据第一实施例的成像设备的构造。图1是示出了根据第一实施例的级联型彩色激光束打印机的整体构造的示意图。激光束打印机(下文简称为“打印机”)具有四个成像引擎10Y、10M、10C和10Bk(由单点划线表示)，用于形成黄色Y、品红色M、青色C和黑色Bk中的每种颜色的调色剂图像。此外，打印机具有作为转印接收部件的中间转印带20，调色剂图像从成像引擎10Y、10M、10C和10Bk转印到所述转印接收部件上。此外，多重地转印至中间转印带20上的调色剂图像被转印到作为记录介质的记录片材P上以形成全色图像。在下文描述中，除非有必要，否则将省略表示每种颜色的附图标记，例如Y、M、C和Bk。

中间转印带20形成为环状并且围绕一对带传送辊21和22环绕。当中间转印带20沿着箭头方向H旋转时，由成像引擎10形成的调色剂图像被转印。此外，通过插置中间转印带20，二次转印辊30与一个带传送辊21相对地布置。记录片材P插入在相互按压的二次转印辊30和中间转印带20之间，从而从中间转印带20上转印调色剂图像。上述四个成像引擎10Y、10M、10C和10Bk相互平行地布置在中间转印带20的下方，使得匹配每种颜色的图像信息地形成的调色剂图像被转印到中间转印带20上(下文称为“一次转印”)。四个成像引擎10沿着中间转印带20的旋转方向(箭头方向H)按照黄色成像引擎10Y、品红色成像引擎10M、青色成像引擎10C和黑色成像引擎10Bk的顺序布置。

在成像引擎10的下方布置有光扫描设备40，用于根据图像信息而使设置在每个成像引擎10中的作为感光部件的感光鼓50曝光。感光鼓50Y、50M、50C和50Bk分别用作第一感光部件、第二感光部件、第三感光部件和第四感光部件。注意，在图1中没有具体示出光扫描设备40，将参照图2至4更详细地描述光扫描设备40。光扫描设备40由所有的成像引擎10Y、10M、10C和10Bk共用，并且具有用于发射根据每种颜色的图像信息调制的激光的四个半导体激光器装置(未示出)。此外，光扫描设备40具有偏转器，该偏转器设置有旋转多面镜42和扫描器马达41，所述旋转多面镜快速地旋转以偏转每束激光，从而沿着感光鼓50的旋转轴线方向(Y轴方向)扫描四条光路的激光，所述扫描器马达构造成使旋转多面镜42旋转。偏转器具有旋转多面镜42、用作驱动单元以驱动用来使旋转多面镜42旋转的马达的扫描器马达41、以及该马达和扫描器马达41安装在其上的板。由旋转多面镜42扫描的每束激光在被设置于光扫描设备40中的光学元件引导的同时沿着预定路径传播。此外，沿着预定路径传播的每束激光用于通过设置在光扫描设备40的上部部分中的每个照射孔(未示出)而使每个成像引擎10的每个感光鼓50曝光。

每个成像引擎10具有感光鼓50和用于将感光鼓50充电至均匀的背景电压的充电辊12。此外，每个成像引擎10具有显影装置13，该显影装置构造成使通过激光的曝光而形成在感光鼓50(感光部件)上的静电潜像显影，以形成调色剂图像。显影装置13根据每种颜色的图像信息而在作为感光部件的感光鼓50上形成调色剂图像。显影装置13Y、13M、13C和13Bk分别用作第一显影装置、第二显影装置、第三显影装置和第四显影装置。

通过插置中间转印带20，一次转印辊15布置成面对每个成像引擎10的感光鼓50。通过施加预定的转印电压，一次转印辊15将感光鼓50上的调色剂图像转印至中间转印带20上。一次转印辊15Y、15M、15C和15Bk分别用作第一转印部件、第二转印部件、第三转印部件和第四转印部件。

同时，记录片材P从容纳在打印机壳体1的下部部分中的进给盒2供应到打印机的内部，具体地供应到打印机内部的其中中间转印带20和二次转印辊30相互抵靠的二次转印位置。拾取辊24和进给辊25并置在进给盒2的上部部分中以拾取存储于进给盒2中的记录片材P。用于防止重叠传送记录片材P的延迟辊26布置成面对进给辊25。打印机内的记录片材P的传送路径27沿着打印机壳体1的右侧面大致竖直地设置。从定位在打印机壳体1的底部处的进给盒2中取出的记录片材P被沿着传送路径27提升并且被进给至对准辊29，所述对准辊控制记录片材P进入二次转印位置的进入时刻。然后，在二次转印位置中，调色剂图像被转印至记录片材P上，然后记录片材被进给到设置在传送方向的下游侧的定影单元3(由虚线表示)。具有由定影单元3定影的调色剂图像的记录片材P通过排出辊28而排出到排出托盘1a上，所述排出托盘设置在打印机壳体1的上部部分中。在使用以这种方式构造的彩色激光束打印机形成全色图像时，首先，光扫描设备40根据每种颜色的图像信息在预定时刻使每个成像引擎10的感光鼓50曝光。

<光扫描设备>

图2是通过移除光扫描设备40的上盖69(参照图4)并暴露出旋转多面镜42或其它光学部件来示出光扫描设备40的透视图。例如，根据第一实施例，单个成像引擎10设置有作为光源的单个光源51。具体地，成像引擎10Y与作为第一激光源的光源51a相对应，成像引擎10M与作为第二激光源的光源51b相对应。成像引擎10C与作为第三激光源的光源51c相对应，成像引擎10Bk与作为第四激光源的光源51d相对应。在下文描述中，除非有必要，否则将省略后标“a”至“d”。光源51与驱动光源51的激光器驱动器(未示出)一起安装在电路板45上。电路板45附接至从壳体101的底面竖立的侧壁部分101d上。具体地，一对光源51a和51b安装在电路板45a上，并且一对光源51c和51d安装在电路板45b上。光源51a和51b安装成使得在主扫描方向和副扫描方向上在从光源51a和51b发射的每束激光的光路之间产生角度差(参照图6和7)。如图2中所示，一对电路板45a和45b附接至壳体101的侧壁部分101d上。作为上述光接收部分的光接收传感器55安装在电路板45a上。光接收传感器55产生同步信号。

使从光源51发射的激光偏转的旋转多面镜42和使旋转多面镜42旋转的扫描器马达41安装在壳体101的底面上。从光源51发射的激光被旋转多面镜42反射，而被旋转多面镜42反射的激光被引导至用作待扫描表面的感光鼓50。此外，从光源51a发射的激光被旋转多面镜42反射并且被引导至安装在电路板45上的光接收传感器55。

需要恒定地保持从光接收传感器55接收到激光的时刻起直到开始通过激光在感光鼓50上形成潜像为止经过的时间。光接收传感器55设置成恒定地保持这个时间。即，光接收传感器55用于确定从光源51a至51d发射激光的时刻。光接收传感器55布置在光源51a(芯片保持器46a)的正上方(在+Z方向上)(参照图12A)。被引导至光接收传感器55的激光和从光源51a发射的激光在主扫描方向上不具有角度差。同时，光扫描设备40设置有多个光源51。例如，光源51a和51b以及光源51c和51d相对于包括旋转多面镜42的旋转轴线的YZ平面设置在-X侧和+X侧。例如，从一侧处的一对光源51a、51b发射的激光的光路在主扫描方向上具有角度差β(参照图6)。出于以下原因，从一对光源51a、51b发射的激光的光路在主扫描方向上具有角度差。具体地，一对激光的光路在主扫描方向具有角度差是为了即使在下面描述的芯片保持器46a和46b的尺寸增大时也减小芯片保持器46a和46b的在副扫描方向上的倾斜入射角。

当电路板45附接至光扫描设备40的侧壁部分101d上时，芯片保持器46a和46b向光扫描设备40的内部突出(参照图5)。为此，壳体101具有成形为覆盖光源51的分隔壁(下文称为“管状部分101b”)。壳体101的附接电路板45的侧壁部分101d设置有开口101c，以将从光源51发射的激光引导至旋转多面镜42。开口101c将光扫描设备40的外部和内部相互连接。即，光扫描设备40外侧的外部空气可以通过开口101c而进入光扫描设备40的内部。为此，开口101c需要借助用于密封开口101c的密封部件而密封。根据第一实施例，柱面透镜65用作用于密封开口101c的密封部件。开口101c设置在其中可以容易地安装密封部件的管状部分101b的末端中。管状部分101b是用于使光扫描设备40的内部和外部相互分隔的分隔壁。开口101c设置成允许从光源51a发射的激光从壳体101的外部传到壳体101的内部。此外，开口101c还设置成允许激光从壳体101的内部传到壳体101的外部，以允许光接收传感器55接收通过旋转多面镜42反射的激光。管状部分101b设置有安置面70d或70g，光学元件安装在所述安置面上。

<激光的光路>

图3是示出了光扫描设备40内的激光的光路的图，其中出于简化的目的未示出附图标记。图3示出了四种颜色的激光在主扫描方向上在图像区域的两个端部部分和中央部分中的光路。图4是示出了光学元件所附接的光扫描设备40的整个图像的示意性剖视图。光扫描设备40设置有作为光学元件的用于将每束激光引导至感光鼓50并使激光聚焦的光学透镜60a至60f、和作为光学元件的反射镜62a至62f。壳体101在内部容纳旋转多面镜42和反射镜62a至62f。将参照图4描述如何通过光学透镜60a至60f和反射镜62a至62h来将激光引导至感光鼓50。从光源51a发射并与感光鼓50Y匹配的激光LY被旋转多面镜42偏转并且入射至光学透镜60a。穿过光学透镜60a的激光LY入射至光学透镜60b，穿过光学透镜60b，然后被反射镜62a反射。被反射镜62a反射的激光LY穿过透明窗口(未示出)并扫描感光鼓50Y。

从光源51b发射并与感光鼓50M匹配的激光LM被旋转多面镜42偏转并且入射至光学透镜60a。穿过光学透镜60a的激光LM被反射镜62b和62c反射，入射至光学透镜60e，穿过光学透镜60e，然后被反射镜62d反射。被反射镜62d反射的激光LM穿过透明窗口(未示出)并扫描感光鼓50M。光学透镜60a是从多个光学元件中的光源51a和51b发射并被旋转多面镜42偏转的激光所初始入射的透镜。

从光源51c发射并与感光鼓50C匹配的激光LC被旋转多面镜42偏转并且入射至光学透镜60c。穿过光学透镜60c的激光LC被反射镜62e和62f反射并且入射至光学透镜60f，穿过光学透镜60f的激光LC被反射镜62g反射。被反射镜62g反射的激光LC穿过透明窗口(未示出)并扫描感光鼓50C。

从光源51d发射并与感光鼓50Bk匹配的激光LBk被旋转多面镜42偏转并且入射至光学透镜60c。穿过光学透镜60c的激光LBk入射至光学透镜60d，穿过光学透镜60d，然后被反射镜62h反射。被反射镜62h反射的激光LBk穿过透明窗口(未示出)并扫描感光鼓50Bk。光学透镜60c是从多个光学元件中的光源51c和51d发射并被旋转多面镜42偏转的激光所初始入射的透镜。

<光源单元>

图5是通过移除一些元件(例如壳体101)来示出光扫描设备40的主要部分的示意图。安装有发射激光的光源51的光源单元47布置在光扫描设备40的侧壁部分101d上。光扫描设备40在内部设置有光学透镜60和反射镜62、反射及偏转激光的旋转多面镜42，这些镜对于将激光引导至待扫描的表面并且在所述表面上形成激光图像而言是必须的。在图5中省略了一些附图标记，这类似地适用于下面的附图。

被旋转多面镜42偏转和扫描的激光穿过在主扫描方向上具有较强光功率的光学透镜60a和60c，然后被引导至在副扫描方向上具有较强光功率的光学透镜60b、60d、60e和60f(参照图4)。然后，被反射镜62反射至少一次的激光被引导至作为待扫描部件的感光鼓50，并且聚焦在感光鼓50的作为待扫描表面的表面上。

一对光源单元47a和47b设置在壳体101的侧壁部分101d上。具体地，光源单元47a具有与感光鼓50Y匹配的光源51a和与感光鼓50M匹配的光源51b，而光源单元47b具有与感光鼓50C匹配的光源51c和与感光鼓50Bk匹配的光源51d。在下文中，除非有必要，否则将省略后标“a”和“b”。一对光源单元47相对于穿过旋转多面镜42的旋转轴线并与YZ平面平行的平面对称地设置。单个光源51具有多个光发射点(例如八个(或四个)光发射点)，并且从单个光源发射八束(或四束)激光。为此，与例如具有单个光发射点的光源相比，光源51的尺寸增大。即使在发射的激光的数量增大时，激光的光发射点也可以减小到等于或小于1mm。然而，由用于驱动多个光发射点的电连接部分组成的部件的尺寸增大。为此，具有多个光发射点的光源的包装尺寸因此增大。

<光源的布置>

为了尽可能地减小壳体101的尺寸，光扫描设备40如下所述地构造。壳体101的尺寸这样地确定，使得反射镜62的长度被设定为必要且足够的长度，以便反射镜62将激光引导至待扫描的表面；并且使得壳体101的尺寸具有容纳反射镜62所需的最小尺寸。光源51布置成与具有这种尺寸的壳体101中的侧壁部分101d相匹配。结果，可以紧凑地减小整个光扫描设备40的尺寸。图6是示出了从光扫描设备40的上侧(+Z方向)来看的光扫描设备40的示意图。光源51被保持在芯片保持器46中。如图6中所示，芯片保持器46布置在壳体101的侧壁部分101d中。

根据第一实施例，例如，光源51具有八个外径为Φ11.6的光发射点。为了将光源51布置在壳体101的侧壁部分101d上，需要增大光源51对之间的角度差。这是因为当布置在同一光源单元47中的一对光源51之间的角度差仅沿着副扫描方向(Z轴方向)设置时，可以防止光源单元47对之间的干涉。这里，从光源51a发射的激光的光路将被称为作为第一光路的光路511a，从光源51b发射的激光的光路将被称为作为第二光路的光路511b。光源51对之间的角度差是指光路511a、511b之间的角度。随着该对光源51的光路511a、511b之间在副扫描方向上的角度差增大，旋转多面镜42的反射面变得远离理想位置。因此，激光到达感光鼓50上的位置的误差增大。结果，图像质量劣化。例如，由于旋转多面镜42的表面偏心度，激光在感光鼓50上的照射位置偏移。

为了减小光源51a和51b的光路511a和511b之间在副扫描方向上的角度差，假定使光源单元47布置成远离旋转多面镜42。于是，需要使其中设置光扫描设备40的光源单元47的侧壁部分101d与旋转多面镜42分开。即，壳体101在Y轴方向上的尺寸增大。因此，为了在保证足够的必要图像质量的同时尽可能地减小光扫描设备40的尺寸，光源单元47布置成以还在主扫描方向上提供角度差的方式发射激光。结果，能够使壳体101的侧壁部分101d更靠近旋转多面镜42并减小壳体101在Y轴方向上的尺寸。图6所示的作为第二角度的角度β是指安装在同一光源单元47上的芯片保持器46a(其作为第一保持器)和芯片保持器46b(其作为第二保持器)之间在主扫描方向上的角度差。主扫描方向上的角度β是光路511a(虚线)与光路511b(虚线)之间在主扫描方向上的角度。

图7是示出了从X轴方向来看的旋转多面镜42以及安装在同一光源单元47a上的芯片保持器46a和46b的示意图。光源单元47a具有一对芯片保持器46a和46b。芯片保持器46a具有光源51a，而芯片保持器46b具有光源51b。下面将更详细地描述光源单元47a。为了使光扫描设备40小型化，从四个光源51发射的四束激光被单个旋转多面镜42偏转。从光源51a和51b发射的激光以及从光源51c和51d发射的激光相对于穿过旋转多面镜42的旋转轴线并与YZ平面平行的平面被沿着相反的方向扫描。光源51a和51b通过使用旋转多面镜42而沿着相同的方向扫描。垂直于旋转多面镜42的旋转轴线并穿过旋转多面镜42的反射面的虚拟平面被设定为虚拟平面Sp(单点划线)。例如，光源51a布置成使得从光源51a发射的激光相对于虚拟平面Sp从下侧入射至旋转多面镜42的反射面。例如，光源51b布置成使得从光源51b发射的激光相对于穿过虚拟平面Sp的平面从上侧入射至旋转多面镜42的反射面。作为第一角度的角度γ是光路511a、511b之间在副扫描方向上的角度。光源51a、51b相对于虚拟平面Sp布置在相互不同的两侧，所述虚拟平面Sp横穿多个反射面并将旋转多面镜42的旋转轴线设定为法线。

作为第一保持器的芯片保持器46a和作为第二保持器的芯片保持器46b在旋转多面镜42的旋转轴线方向上和透镜的光轴方向上附接至相互不同的位置。芯片保持器46a相对于芯片保持器46b布置在壳体101的底面侧。芯片保持器46a和46b附接至壳体101上，使得从光源51a发射并入射至旋转多面镜42的激光的第一入射光路(第一光路511a)位于从光源51b发射并入射至旋转多面镜42的激光的第二入射光路(第二光路511b)与光学透镜60a之间。此外，芯片保持器46a和46b附接至壳体101上，使得芯片保持器46a的一部分和芯片保持器46b的一部分在旋转多面镜42的旋转轴线方向上相互重叠。具体地，芯片保持器46a的上端的一部分和芯片保持器46b的下端的一部分在旋转多面镜42的旋转轴线方向上相互重叠。至少在旋转多面镜42的旋转轴线方向上，芯片保持器46a的透镜筒部分的上端的一部分和芯片保持器46b的透镜筒部分的下端的一部分相互重叠。透镜筒部分是将用于保持准直透镜53a(53b)的部分和用于保持光源51a(51b)的部分互相连接的管状部分。即，芯片保持器46a和46b相对于旋转多面镜42的旋转轴线倾斜地布置。为此，与一对芯片保持器在旋转多面镜42的旋转轴线方向上并置的光扫描设备相比，光扫描设备40可以设计成在旋转多面镜42的旋转轴线方向上具有较小的尺寸。

光源51a设置在虚拟平面Sp的下方，使得在副扫描方向(Z轴方向)上相对于虚拟平面Sp具有角度γ/2。光源51b设置在虚拟平面Sp的上方，使得在副扫描方向(Z轴方向)上相对于虚拟平面Sp具有角度γ/2。角度γ/2例如设计成等于或小于3°，以使壳体101小型化并减小旋转多面镜42的表面偏心度。即，角度γ例如设计为大于0°且等于或小于6°。注意，角度γ根据应用可以设定为“0°”，在这种情况下，在图7中，光路511a、511b变得相互平行。为此，需要使用具有位于光路511a和511b上的反射面的旋转多面镜。此外，需要针对其中由旋转多面镜偏转的激光的光路被设定为零(γ＝0°)的情况进行设计。在γ＝0°的情况下，反射面可以具有两级构造，使得可以采用具有位于光路511a和511b上的不同反射面的旋转多面镜，或者可以采用具有位于光路511a和511b上的同一反射面的旋转多面镜。

在安装于同一光源单元47a上的一对光源51a和51b中，芯片保持器46a和46b布置成具有以下位置关系。芯片保持器46a具有光源51a，该光源51a相对于旋转多面镜42发射被引导至布置在光扫描设备40外部的感光鼓50Y上的激光。芯片保持器46a与另一芯片保持器46b相比布置在与从光扫描设备40指向感光鼓50Y的方向(+Z方向)相反的方向(-Z方向)上。

被引导至多个感光鼓50中的布置在成像设备的宽度方向(X方向)的中心附近的一对感光鼓50M和50C上的激光被光扫描设备40内部的反射镜62d和62g最终反射。反射镜62d、62g布置在旋转多面镜42附近。此外，反射镜62d、62g设置在安置面70d、70g上(参照图2)。为了抑制由因增大反射镜62d和66g的固有频率导致的反射镜62d和62g的振动所引起的图像劣化，安置面70d和70g设置在具有高刚度的壳体101的侧壁部分101d侧中。此外，在与光扫描设备40的安装面垂直的方向(Z方向)上，反射镜62的安置面70d布置在光源单元47a的附近。特别地，更靠近+Z方向布置的芯片保持器46b变得在Z方向上更靠近反射镜62d的安置面70d。

被引导至感光鼓50的激光不垂直于光扫描设备40的安装面(不平行于Z方向)。如上文结合图4所描述的，从反射镜62d引导至感光鼓50M的激光LM的方向与光扫描设备40的安装平面之间的角度为角度α(如图1中所示)，在所述反射镜62d处，激光在光扫描设备40内被最终反射。根据第一实施例，角度α被设定为小于90°(0<α<90°)。例如，如果角度α变为90°，则成像引擎10设置在设置于光扫描设备40中的透明窗口(未示出)的正上方，使得调色剂可能从成像引擎10上掉落，并且透明窗口(未示出)可能容易被污染。相比之下，如果角度α被设定为具有范围0<α<90°，则调色剂不掉落到透明窗口(未示出)上，从而能够解决当从光扫描设备40发射的激光与调色剂碰撞时可能产生的成像故障。

这样，从光扫描设备40发射的激光LM和LC基本以相同的角度α照射到感光鼓50M和50C上。为此，在光扫描设备40的宽度方向(X方向)上，反射镜62d(在所述反射镜62d处激光LM在光扫描设备40内被最终反射)的安置面70d相对于反射镜62g的安置面70b变得更靠近芯片保持器46。

<光源单元的构造>

图8是示出了光源单元47a的构造的分解透视图。图9是从不同角度来看的图8的分解透视图。图10是示出了从旋转多面镜42侧来看的激光器保持器44a、44b附接至电路板45a、45b上的状态的透视图。图11是示出了从壳体101的外部来看的光扫描设备40的壳体101、激光器保持器44a和44b以及电路板45a和45b的分解透视图。图8的左侧为光扫描设备40的外部，而图8的右侧为旋转多面镜42侧。光源51a和51b是具有例如八个(或四个)光发射点的激光器芯片。光源51a和51b分别被按压插入至由树脂形成的芯片保持器46a和46b中。芯片保持器46a和46b分别在光源51a和51b被按压插入的那侧处具有作为第一突起的调节突起48a和作为第二突起的调节突起48b。调节突起48a和48b是在芯片保持器46a和46b旋转时被抓持的突起。调节突起48a和48b例如在工厂中用于根据图像分辨率来控制从光源51a和51b的每个光发射点发射的激光在感光鼓50上的扫描位置之间的间隔。芯片保持器46a和46b在光源51a和51b被按压插入的那侧处具有固定部分49a和49b。固定部分49a和49b用于将芯片保持器46a和46b固定至激光器保持器44a上。激光器保持器44a具有接收部分54a和54b。芯片保持器46a的固定部分49a结合并固定至激光器保持器44a的接收部分54a上。芯片保持器46b的固定部分49b结合并固定至激光器保持器44a的接收部分54b上。在芯片保持器46a和46b中，准直透镜53a和53b附接至与其中光源51a和51b被按压插入的端部部分相反的端部部分上。

安装有光源51a和51b以及准直透镜53a和53b的芯片保持器46a和46b附接至单个激光器保持器44a上。芯片保持器46a和46b从准直透镜53a和53b侧插入至设置在激光器保持器44a中的开口43a和43b内。板簧52a插在附接至激光器保持器44a上的芯片保持器46a和46b之间。芯片保持器46a和46b借助板簧52a的弹性力而固定至激光器保持器44a上，以使得不在激光器保持器44a内移动。注意，虽然在本实施例中芯片保持器46a和46b附接至与壳体101分离的激光器保持器44a上，但是芯片保持器46a和46b可以直接附接至壳体101上。如果芯片保持器46a和46b直接附接至壳体101上，则在壳体101的侧壁上一体地形成有例如图8所示的激光器保持器44a的结构(与芯片保持器46a和46b的附接有关的部分)。

如图11中所示，一对芯片保持器46a和46b所附接的激光器保持器44a使用螺丝等附接在壳体101和电路板45a之间。芯片保持器46a和46b的光源51a和51b的引线通过焊接电连接至电路板45a上。注意，这类似地适用于光源51c和51d、芯片保持器46c和46d以及激光器保持器44b的附接，并且将不再对其重复描述。然而，芯片保持器46c布置在虚拟平面Sp(参照图7)的上方，并使得在X轴方向上相对于芯片保持器46d远离旋转多面镜42。此外，芯片保持器46d布置在虚拟平面Sp的下方，并使得在X轴方向上相对于芯片保持器46c更靠近旋转多面镜42。芯片保持器46c和46d附接至壳体101上，使得从光源51c发射并入射至旋转多面镜42的激光的第三入射光路位于从光源51d发射并入射至旋转多面镜42的激光的第四入射光路与光学透镜60c之间。此外，芯片保持器46c和46d附接至壳体101上，使得芯片保持器46c的一部分和芯片保持器46d的一部分在旋转多面镜42的旋转轴线方向上相互重叠。从旋转多面镜42侧来看，根据第一实施例的光源51a至51d布置成匹配平行四边形的四个角部。

<光接收传感器的布置>

图12A、12B和12C是示出了根据第一实施例的光源单元和光接收传感器的布置的透视图。电路板45a是安装用于驱动光源51a和51b以及光接收传感器55的电气部件的板。为了紧凑且廉价地实现光扫描设备40，根据第一实施例的光扫描设备40使用同一电路板45a来驱动光源51a和51b以及光接收传感器55。光接收传感器55布置在其中从光源51a发射的激光被旋转多面镜42反射、直线地行进并且然后到达的位置。例如，当被旋转多面镜42反射并且然后被另一反射镜反射的激光被引导至光接收传感器时，壳体101可能由于热的影响而变形，并且入射至光接收传感器55的激光的光路可能改变。在这种情况下，开始在感光鼓50上形成潜像的位置(下文称为潜像开始位置)可能改变。为此，根据第一实施例，被旋转多面镜42反射的激光不被反射镜反射，而是被直接引导至光接收传感器55。

旋转多面镜42的旋转方向或光接收传感器55的布置这样地确定，使得被旋转多面镜42反射的激光由光接收传感器55接收，并且然后照射到感光鼓50上。根据激光到达光接收传感器55的时刻来确定开始在各个感光鼓50上形成潜像的时刻(下文称为“写入时刻”)。结果，能够对准感光鼓50上的潜像开始位置。光接收传感器55布置成满足这些条件。

由于被旋转多面镜42反射的激光入射至光接收传感器55，因此需要防止布置在光接收传感器55附近的芯片保持器46与激光干涉。芯片保持器46具有调节突起48和固定部分49。调节突起48和固定部49布置成使得容纳在单个光源单元47中的一对光源51相互远离。具体地，芯片保持器46a布置成使得调节突起48a远离芯片保持器46b，并且固定部分49a远离芯片保持器46b。芯片保持器46b布置成使得调节突起48b远离芯片保持器46a，并且固定部分49b远离芯片保持器46a。即，芯片保持器46a和46b如图12A、12B或12C中所示地布置。这类似地适用于芯片保持器46c和46d。

出于以下两个原因，调节突起48和固定部分49以这种方式布置。首先，利用这种布置，能够设计用于将芯片保持器46的固定部分49结合至激光器保持器44上的接收部分54。其次，利用这种布置，能够在借助工具操纵调节突起48(该调节突起用于控制激光在副扫描方向上的间隔)时确保用于操纵工具的空间。

这里，假定的是光扫描设备40构造成使得从芯片保持器46发射的激光由光接收传感器55接收。从光源51a发射并被旋转多面镜42反射的激光必须在不与芯片保持器46a的调节突起48a和固定部分49a碰撞的情况下入射至光接收传感器55。

图12A至12C示出了当从芯片保持器46a发射并被旋转多面镜42反射的激光由光接收传感器55接收时的光源单元47。图12C是示出了如下情况的图：其中，光接收传感器55在副扫描方向上大致布置在与芯片保持器46a的调节突起48a的位置相同的位置处，并且在主扫描方向上布置成远离芯片保持器46a。如图12C中所示，为了将光接收传感器55布置成使得到达光接收传感器55的激光不与调节突起48a碰撞，需要增大光源51a与光接收传感器55之间在主扫描方向上的距离。

图12A是示出了如下情况的图：其中，光接收传感器55在副扫描方向上布置在芯片保持器46a的光源51a的上方(芯片保持器46a的上方)，并且在主扫描方向上大致布置在与芯片保持器46a的位置相同的位置处。如图12A中所示，光接收传感器55布置在芯片保持器46a的光源51a的正上方。光接收传感器55在主扫描方向上大致布置在与光源51a的位置相同的位置处。通过如图12A中所示地布置光接收传感器55，能够防止调节突起48a和固定部分49a与由光接收传感器55接收的激光碰撞。为此，能够减少芯片保持器46a与光接收传感器55之间的距离。结果，在光接收传感器55和芯片保持器46a布置于电路板45a中时，能够提高自由度。即，由于从光源51a发射并被旋转多面镜42反射的激光直接到达光接收传感器55，因此能够使光扫描设备40小型化。

在图12A中，光接收传感器55在主扫描方向上大致设置在与光源51a的位置相同的位置处。作为替代，例如，光接收传感器55可以布置成在主扫描方向上远离光源51a的位置。图12B是示出了从芯片保持器46a发射的激光被光接收传感器55接收的情况的图。图12B示出了如下情况：其中，光接收传感器55在副扫描方向上布置在芯片保持器46a的调节突起48a的上方，而在主扫描方向上大致布置在与调节突起48a的位置相同的位置处。如图12B中所示，即使在光接收传感器55相对于芯片保持器46a布置在斜上方时，也可获得与图12A的效果相同的效果。注意，即使在从芯片保持器46b的光源51b发射的激光由如图12A和12B中所示地布置的光接收传感器55接收时，也可获得相同的效果。根据第一实施例，能够使光扫描设备在旋转多面镜的旋转轴线方向上小型化。

第二实施例

在第一实施例中，青色光源单元47c在副扫描方向(Z轴方向)上布置在比黑色光源单元47d的位置更高的位置处。在第一实施例中，通过连接四个芯片保持器46a至46d而获得的虚拟线呈平行四边形形状。根据第二实施例，芯片保持器46a和46b以及光接收传感器55与第一实施例类似地布置。然而，根据第二实施例，芯片保持器46c和46d与第一实施例中的芯片保持器46c和46d相反地布置，并且芯片保持器46d布置成在副扫描方向(Z轴方向)上高于芯片保持器46c。根据第二实施例，四个芯片保持器46a至46d以展开的扇形形状布置。

<光源的布置>

图13是通过移除壳体101等来示出光扫描设备40的主要部分的示意图。芯片保持器46a和46b与第一实施例中的芯片保持器46a和46b类似地布置，但是芯片保持器46c和46d在副扫描方向上的竖直位置与第一实施例中的不同。图14是示出了从外部来看的光扫描设备40的示意图，并且仅示出了主要部分。图15是示出了从光扫描设备40的外部来看的光扫描设备40的壳体101、激光器保持器44和电路板45的分解透视图。如图14中所示，从壳体101的外部来看，芯片保持器46a至46d以展开的扇形形状布置。即，芯片保持器46a和46b以及芯片保持器46c和46d相对于穿过旋转多面镜42的旋转轴线并与YZ平面平行的平面相互平面对称地布置。具体地，芯片保持器46c布置在虚拟平面Sp的下方，并且在X轴方向上相对于芯片保持器46d远离旋转多面镜42。芯片保持器46d布置在虚拟平面Sp的上方，并且在X轴方向上相对于芯片保持器46c更靠近旋转多面镜42。

如上所述，根据第二实施例，一对光源51保持在单个光源单元47中，并且一对光源单元47相对于穿过旋转多面镜42的旋转轴线并且与YZ平面平行的平面对称地布置于壳体101的侧壁部分101d。单个光源单元47的该对光源51中的在主扫描方向上具有较大入射角的那个光源在竖直方向上定位在另一光源51的下方。结果，根据第二实施例，能够使光扫描设备在旋转多面镜的旋转轴线方向上小型化。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。

Claims (17)

1.一种光扫描设备，包括：

多个光学元件，所述多个光学元件包括反射镜和透镜；

壳体，所述壳体构造成在其中容纳所述多个光学元件；

第一保持器，所述第一保持器附接至壳体上并且构造成保持第一激光源和第一准直透镜，所述第一激光源具有多个光发射点以发射用于使第一感光部件曝光的激光，从所述第一激光源发射的第一激光穿过所述第一准直透镜，其中所述第一保持器构造成具有第一透镜筒部分，所述第一透镜筒部分将用于保持第一激光源的部分和用于保持第一准直透镜的部分连接；

第二保持器，所述第二保持器附接至壳体上并且构造成保持第二激光源和第二准直透镜，所述第二激光源具有多个光发射点以发射用于使第二感光部件曝光的激光，从所述第二激光源发射的第二激光穿过所述第二准直透镜，其中所述第二保持器构造成具有第二透镜筒部分，所述第二透镜筒部分将用于保持第二激光源的部分和用于保持第二准直透镜的部分连接；

旋转多面镜，所述旋转多面镜构造成旋转并且设置有多个反射面，从第一激光源发射的激光和从第二激光源发射的第二激光被所述多个反射面偏转；和

所述多个光学元件中的透镜，从第一激光源发射并被旋转多面镜偏转的第一激光以及从第二激光源发射并被旋转多面镜偏转的第二激光中的各个激光首先入射至所述透镜，

其中，从第一激光源发射的第一激光和从第二激光源发射的第二激光在未被反射镜反射的情况下在一虚拟平面上方和下方以倾斜的相应角度入射至旋转多面镜的反射面，所述虚拟平面垂直于所述旋转多面镜的旋转轴线并穿过所述多个反射面；

其中，当在旋转多面镜的旋转轴线方向上从所述虚拟平面上方观察所述第一保持器和第二保持器时，第一保持器和第二保持器附接至壳体，使得入射至旋转多面镜的第一激光的第一入射光路位于入射至旋转多面镜的第二激光的第二入射光路和所述透镜之间，并且

其中，当沿着与从第一激光源朝向第一准直透镜发射的第一激光的光路和所述旋转轴线方向垂直的方向观察第一透镜筒部分和第二透镜筒部分时，第一透镜筒的一部分和第二透镜筒的一部分相互重叠。

2.根据权利要求1所述的光扫描设备，还包括光接收部分，所述光接收部分接收从第一激光源发射并被旋转多面镜偏转的第一激光，以产生同步信号，

其中，光接收部分在所述旋转轴线方向上布置在与第一保持器的位置不同的位置处，并且

其中，当沿所述旋转轴线方向从所述虚拟平面上方观察所述光接收部分时，光接收部分布置在用于接收第一激光的位置处，所述第一激光从第一激光源发射并被旋转多面镜偏转以在第二入射光路和所述透镜之间进行扫描、并且未被反射镜反射。

3.根据权利要求2所述的光扫描设备，其中，光接收部分在所述旋转轴线方向上与第一透镜筒部分并排地布置。

4.根据权利要求3所述的光扫描设备，还包括电路板，第一激光源和第二激光源安装在所述电路板上，

其中，第一保持器具有第一突起，当旋转第一保持器以调节从第一激光源的所述多个光发射点发射的第一激光在第一感光部件上的扫描位置之间在第一感光部件的旋转方向上的间隔时，所述第一突起被抓持，

其中，第二保持器具有第二突起，当旋转第二保持器以调节从第二激光源的所述多个光发射点发射的第二激光在第二感光部件上的扫描位置之间在第二感光部件的旋转方向上的间隔时，所述第二突起被抓持，

其中，第一保持器安装在电路板上，使得第一突起定位成远离第二保持器，并且

其中，第二保持器安装在电路板上，使得第二突起定位成远离第一保持器。

5.根据权利要求4所述的光扫描设备，其中，光接收部分安装在电路板上。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光扫描设备，还包括：

第三保持器，所述第三保持器附接至壳体上并且构造成保持第三激光源和第三准直透镜，所述第三激光源具有多个光发射点以发射用于使第三感光部件曝光的激光，从所述第三激光源发射的第三激光穿过所述第三准直透镜，其中所述第三保持器构造成具有第三透镜筒部分，所述第三透镜筒部分将用于保持第三激光源的部分和用于保持第三准直透镜的部分连接；

第四保持器，所述第四保持器附接至壳体上并且构造成保持第四激光源和第四准直透镜，所述第四激光源具有多个光发射点以发射用于使第四感光部件曝光的激光，从所述第四激光源发射的第四激光穿过所述第四准直透镜，其中所述第四保持器构造成具有第四透镜筒部分，所述第四透镜筒部分将用于保持第四激光源的部分和用于保持第四准直透镜的部分连接；和

所述多个光学元件中的另一透镜，从第三激光源发射并被旋转多面镜偏转的第三激光以及从第四激光源发射并被旋转多面镜偏转的第四激光中的各个激光首先入射至所述另一透镜，

其中，从第三激光源发射的第三激光和从第四激光源发射的第四激光在未被反射镜反射的情况下在所述虚拟平面上方和下方以倾斜的相应角度入射至旋转多面镜的反射面，所述虚拟平面垂直于所述旋转多面镜的旋转轴线并穿过所述多个反射面，

其中，当在所述旋转轴线方向上从所述虚拟平面上方观察所述第三保持器和第四保持器时，第三保持器和第四保持器附接至壳体上，使得入射至旋转多面镜的第三激光的第三入射光路位于入射至旋转多面镜的第四激光的第四入射光路与所述另一透镜之间，并且

其中，当沿着与从第三激光源朝向第三准直透镜发射的第三激光的光路和所述旋转轴线方向垂直的方向观察第三透镜筒部分和第四透镜筒部分时，第三透镜筒部分的一部分和第四透镜筒部分的一部分相互重叠。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的光扫描设备，其中，第一激光源和第二激光源相对于与旋转多面镜的所述旋转轴线垂直并穿过所述多个反射面的所述虚拟平面布置在相互不同的两侧。

8.根据权利要求7所述的光扫描设备，其中，第一保持器和第二保持器附接至壳体上，使得第一入射光路与虚拟平面之间的角度以及第二入射光路与虚拟平面之间的角度大于0°且等于或小于3°。

9.根据权利要求7所述的光扫描设备，其中，第一保持器相对于第二保持器布置在壳体的底面侧。

10.根据权利要求6所述的光扫描设备，其中，第一激光源和第二激光源相对于虚拟平面布置在相互不同的两侧，并且

其中，第三激光源和第四激光源相对于虚拟平面布置在相互不同的两侧。

11.根据权利要求10所述的光扫描设备，其中，第一保持器、第二保持器、第三保持器和第四保持器附接至壳体上，使得第一入射光路与虚拟平面之间的角度、第二入射光路与虚拟平面之间的角度、第三入射光路与虚拟平面之间的角度以及第四入射光路与虚拟平面之间的角度大于0°且等于或小于3°。

12.根据权利要求1所述的光扫描设备，其中，在透镜的光轴方向上，第一透镜筒部分和第二透镜筒部分布置成在其间具有空间并且彼此偏移。

13.根据权利要求6所述的光扫描设备，其中，在透镜的光轴方向上，第三透镜筒部分和第四透镜筒部分布置成在其间具有空间并且彼此偏移。

14.一种成像设备，包括：

第一感光部件；

第二感光部件；

光扫描设备，其包括：

多个光学元件，所述多个光学元件包括反射镜和透镜；

壳体，所述壳体构造成在其中容纳所述多个光学元件；

第一保持器，所述第一保持器附接至壳体上并且构造成保持第一激光源和第一准直透镜，所述第一激光源具有多个光发射点以发射第一激光从而在第一感光部件上形成潜像，从所述第一激光源发射的第一激光穿过所述第一准直透镜，其中所述第一保持器构造成具有第一透镜筒部分，所述第一透镜筒部分将用于保持第一激光源的部分和用于保持第一准直透镜的部分连接；

第二保持器，所述第二保持器附接至壳体上并且构造成保持第二激光源和第二准直透镜，所述第二激光源具有多个光发射点以发射第二激光从而在第二感光部件上形成潜像，从所述第二激光源发射的第二激光穿过所述第二准直透镜，其中所述第二保持器构造成具有第二透镜筒部分，所述第二透镜筒部分将用于保持第二激光源的部分和用于保持第二准直透镜的部分连接；

旋转多面镜，所述旋转多面镜构造成旋转并且设置有多个反射面，从第一激光源发射的第一激光和从第二激光源发射的第二激光被所述多个反射面偏转；和

所述多个光学元件中的透镜，从第一激光源发射并被旋转多面镜偏转的第一激光以及从第二激光源发射并被旋转多面镜偏转的第二激光首先入射至所述透镜，

其中，从第一激光源发射的第一激光和从第二激光源发射的第二激光在未被反射镜反射的情况下在一虚拟平面上方和下方以倾斜的相应角度入射至旋转多面镜的反射面，所述虚拟平面垂直于所述旋转多面镜的旋转轴线并穿过所述多个反射面；

其中，当在旋转多面镜的旋转轴线方向上从所述虚拟平面上方观察所述第一保持器和第二保持器时，第一保持器和第二保持器附接至壳体，使得入射至旋转多面镜的第一激光的第一入射光路位于入射至旋转多面镜的第二激光的第二入射光路和所述透镜之间，并且

其中，当沿着与从第一激光源朝向第一准直透镜发射的第一激光的光路和所述旋转轴线方向垂直的方向观察第一透镜筒部分和第二透镜筒部分时，第一透镜筒的一部分和第二透镜筒的一部分相互重叠，

所述成像设备还包括：

第一显影装置，所述第一显影装置构造成使形成在第一感光部件上的潜像显影以形成调色剂图像；

第二显影装置，所述第二显影装置构造成使形成在第二感光部件上的潜像显影以形成调色剂图像；

第一转印部件，所述第一转印部件构造成将通过第一显影装置形成的调色剂图像转印至转印接收部件上；和

第二转印部件，所述第二转印部件构造成将通过第二显影装置形成的调色剂图像转印至转印接收部件上。

15.根据权利要求14所述的成像设备，其中，从第一激光源发射并且被从光扫描设备引导至第一感光部件的第一激光与光扫描设备所安装的安装面之间的角度小于90°，并且

其中，从第二激光源发射并且被从光扫描设备引导至第二感光部件的第二激光与所述安装面之间的角度小于90°。

16.根据权利要求14所述的成像设备，还包括光接收部分，所述光接收部分接收从第一激光源发射并被旋转多面镜偏转的第一激光，以产生同步信号，

其中，光接收部分在所述旋转轴线方向上布置在与第一保持器的位置不同的位置处，并且

其中，当沿所述旋转轴线方向从所述虚拟平面上方观察所述光接收部分时，光接收部分布置在用于接收第一激光的位置处，所述第一激光从第一激光源发射并被旋转多面镜偏转以在第二入射光路和所述透镜之间进行扫描、并且未被反射镜反射。

17.根据权利要求14所述的成像设备，其中，在透镜的光轴方向上，第一透镜筒部分和第二透镜筒部分布置成在其间具有空间并且彼此偏移。

Images