CN1896795A - 激光扫描单元和具有该激光扫描单元的成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光扫描单元和具有该激光扫描单元的成像装置。激光扫描单元包括具有多个光束源的第一光学系统。第一光学偏转器沿不同方向分别偏转从光束源发射的光束。多个扫描透镜校正从第一光学偏转器偏转的光束的误差。多个反射镜分别将透过扫描透镜的光束反射到多个待扫描表面。第二光学系统具有多个光束源。第二光学偏转器沿不同方向分别偏转从第二光学系统的光束源发射的光束。多个扫描透镜校正从第二光学偏转器偏转的光束的误差。多个反射镜分别将透过扫描透镜的光束反射到多个待扫描表面。至少第一和第二光学系统的第一和第二光学偏转器分别设置在彼此不同的平面上。

Description

激光扫描单元和具有该激光扫描单元的成像装置
技术领域
本发明涉及一种用在成像装置(例如，打印机或复印机)中的激光扫描单元。更具体地，本发明涉及一种激光扫描单元(在下文中称为“LSU”)以及具有该激光扫描单元的成像装置，该激光扫描单元具有用于在多个感光体(例如，感光鼓)的表面上同时扫描激光束以在感光体上形成图像的多个光束源。
背景技术
通常，串联彩色成像装置包括具有多个显影装置的成像单元、具有多个并行设置的光学系统的LSU、以及多个感光体，成像单元在该多个感光体的表面上形成彼此颜色不同的显影剂图像。
与通过使一个感光体旋转多次来形成彩色图像的普通彩色成像装置相比，串联彩色成像装置通过使多个感光体仅旋转一次来形成彩色图像。因此，存在可以快速获得所期望的彩色图像的优点。因此，目前普遍地使用串联彩色成像装置。
图1表示传统的串联彩色成像装置1。串联彩色成像装置1包括LSU 8和四个鼓形的感光体1C、1M、1Y和1BK。
LSU 8具有平行设置成两行的第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30，用于在各个感光体1C、1M、1Y和1BK的表面上扫描激光束。第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30整体地容纳在光学盒(optical case)17中。
如图2A和2B所示，第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30在主扫描方向上在光学盒17的两端连接到连接部件19。直通空间11设置在连接部件19之间的中心部分。直通空间11形成为，通过防止因扫描时温度升高而产生的第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30的元件的结构变形，使得第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30的光学性能维持在初始状态。光学盒17的四个边缘部分分别用四个固定装置18固定。
在每个第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30中，从半导体激光器11a和11b发射的激光束在基于图像信息被光学调制后，分别被多面镜(polygonal mirror)12沿不同方向扫描。多面镜12具有四个反射表面，并在电机16的作用下旋转。多面镜12和电机16形成光学偏转器。
由多面镜12扫描的每束激光束B1和B2透过一片第一扫描透镜13a或13b，并被反射镜14a或14b改变方向。接下来，每束激光束B1和B2透过两片第二扫描透镜或F-θ透镜15a或15b，然后在每个感光体1C、1M、1Y或1BK的表面上形成图像。
以这种方式构造的传统串联彩色成像装置1具有这样的结构，其中LSU8使用两个多面镜12，并在每个多面镜12上扫描两束激光束，从而减少多面镜12的数量。
但是，串联彩色成像装置1具有这样的缺点，第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30在主扫描方向上在光学盒17两端连接到连接部件19，直通空间11设置在连接部件19之间的中心部分。因此，LSU 8的宽度变得更宽，感光体1C、1M、1Y和1BK与第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30之间的距离变得更远。因此，LSU 8的尺寸变得更大，从而不能实现紧凑的串联彩色成像装置1。
此外，因为串联彩色成像装置1具有这样的结构，即，使用用于改变第一扫描透镜13a和13b与第二扫描透镜15a和15b之间的光路的反射镜14a和14b，形成图像的性能取决于表面精度。因此，当使用具有极佳表面精度的反射镜14a和14b来增加表面精度时，存在制造成本增加的缺点。
此外，在串联彩色成像装置1中，因为第一扫描光学系统9和第二扫描光学系统30使用均具有四个反射表面的多面镜12，因此即使提高多面镜的旋转速度以提高扫描速度，扫描速度的提高也是有限的。
因此，需要一种具有改进的激光扫描单元的成像装置，其使图像质量的下降最小化，同时减小激光扫描单元的尺寸。
发明内容
因此，本发明的一方面是提供一种激光扫描单元以及具有该激光扫描单元的成像装置，该激光扫描单元通过分别将第一和第二扫描光学系统的第一和第二光学偏转器设置在彼此不同的平面上，从而能够减小LSU的宽度和尺寸。
本发明的另一方面是提供一种激光扫描单元以及具有该激光扫描单元的成像装置，该激光扫描单元通过分别将第一和第二扫描光学系统的反射镜设置在扫描透镜与感光体之间，从而能够使因反射镜的表面精度而引起的图像质量下降最小化。
本发明的又一方面是提供一种激光扫描单元和具有该激光扫描单元的成像装置，通过使从第一和第二扫描光学系统的光束源入射到第一和第二光学偏转器的激光束的角度和光束源的安装角度满足预定的条件，能够简化该激光扫描单元的结构并提高生产率。
激光扫描单元包括第一光学系统，第一光学系统具有多个光束源以及第一光学偏转器，第一光学偏转器用于沿不同方向分别偏转从光束源发射的光束。多个扫描透镜校正从第一光学偏转器偏转的光束的误差，多个反射镜用于分别将透过扫描透镜的光束反射到多个待扫描表面。第二光学系统具有多个光束源以及第二光学偏转器，第二光学偏转器用于沿不同方向分别偏转从光束源发射的光束。多个扫描透镜校正从第二光学偏转器偏转的光束的误差。多个反射镜分别将透过扫描透镜的光束反射到多个待扫描表面。至少第一和第二光学系统的第一和第二光学偏转器分别设置在彼此不同的平面上。
根据本发明的示例性实施，光束从第一和第二光学系统发射，多个待扫描表面中三个相邻的待扫描表面的中心之间的间隔(2×P)设定为大于从第一与第二光学系统之一到待扫描表面的距离(L)和第一与第二光学偏转器的中心之间的间隔(C)中至少一个。第一和第二光学系统中至少之一可以包括至少一个用于改变光路的光路改变反射镜，使得待扫描表面的中心之间的间隔(P)基本上彼此相同。
根据本发明的示例性实施，第一光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从所述多个相应的光束源发射的每一光束，使得从所述多个相应的光束源发射的光束到第一光学偏转器的入射角之间的角度(A)变为第一光学偏转器的一个分开反射表面(one divided reflection surface)的角度的大约两倍。优选地，第二光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从所述多个相应的光束源发射的每一光束，使得从所述多个相应的光束源发射的光束到第二光学偏转器的入射角之间的角度(A)变为第二光学偏转器的一个分开反射表面的角度的大约两倍。至少一个入射校正镜可设置在第一和第二光学系统的多个光束源中每一光束源与第一和第二光学偏转器之间。
根据本发明的示例性实施，第一和第二光学系统的多个光束源设置成，使得多个光束源的扫描方向的设置角度基本上相互平行。
根据本发明的示例性实施，第一和第二光学系统的多个光束源中每个光束源具有至少一个光束发射点。
第一和第二光学系统的多个扫描透镜中每个都具有一片塑料非对称球面透镜。
根据本发明的另一示例性实施例，成像装置包括多个感光体，在每个感光体上形成静电潜像。激光扫描单元具有第一光学系统，该第一光学系统包括多个光束源以及用于沿不同方向分别偏转从光束源发射的光束的第一光学偏转器。多个扫描透镜校正从第一光学偏转器偏转的光束的误差。多个反射镜分别将透过扫描透镜的光束反射到多个感光体中的第一组感光体上。第二光学系统包括多个光束源以及用于沿不同方向分别偏转从光束源发射的光束的第二光学偏转器。多个扫描透镜校正从第二光学偏转器偏转的光束的误差。多个反射镜分别将透过扫描透镜的光束反射到多个感光体中的第二组感光体上。至少第一和第二光学系统的第一和第二光学偏转器分别设置在彼此不同的平面上。
根据本发明的示例性实施，所述多个感光体中三个相邻的感光体的中心之间的间隔(2×P)设定为大于从第一与第二光学系统之一到感光体的距离(L)和第一与第二光学偏转器的中心之间的间隔(C)中至少一个。第一和第二光学系统中至少之一可以具有至少一个用于改变光路的光路改变反射镜，使得待扫描表面的中心之间的间隔(P)基本上彼此相同。
根据本发明的示例性实施，第一光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从多个相应的光束源发射的每一光束，使得从多个相应的光束源发射的光束到第一光学偏转器的入射角之间的角度(A)变为第一光学偏转器的一个分开反射表面的角度的大约两倍。优选地，第二光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从多个相应的光束源发射的每一光束，使得从多个相应的光束源发射的光束到第二光学偏转器的入射角之间的角度(A)变为第二光学偏转器的一个分开反射表面的角度的大约两倍。至少一个入射校正镜可设置在第一和第二光学系统的多个光束源中每一光束源与第一和第二光学偏转器之间。
根据本发明的示例性实施，第一和第二光学系统的多个光束源设置成，使得多个光束源的扫描方向的设置角度基本上相互平行。
根据本发明的示例性实施，第一和第二光学系统的多个光束源中每一光束源具有至少一个光束发射点。
根据本发明的示例性实施，第一和第二光学系统的多个扫描透镜中每个扫描透镜可具有一片塑料非对称球面透镜。
对于本领域的技术人员来讲，本发明的其它目的、优点和显著的特点将从下面结合附图公开本发明示例性实施例的详细描述中变得明显。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述方面和其它特点将变得更加明显，附图中：
图1是表示传统串联彩色成像装置的示意图；
图2A和2B是表示图1的传统成像装置的激光扫描单元的平面图和截面图；
图3是根据本发明示例性实施例的串联彩色成像装置的示意图；
图4A和4B是图3的成像装置的激光扫描单元的侧视图和俯视图。
在所有附图中，相同的附图标记将理解为是指相同的元件、部件和结构。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
说明书中限定的内容，例如具体的结构和元件，旨在帮助全面地理解本发明。因此，很显然本发明可以在没有这些限定内容的条件下实施。此外，省略了公知的功能或结构，以提供清晰且简明的描述。
图3是根据本发明示例性实施例的具有激光扫描单元的成像装置的示意图。
根据本发明示例性实施例的成像装置是串联彩色电子照相打印机100，其通过在内部处理从计算机(未示出)、扫描仪(未示出)等传输来的图像信息来打印。
如图3所示，本发明示例性实施例的串联电子照相打印机100包括供纸单元110、成像单元120、转印单元140、纸导向单元160、定影单元180、排纸单元190和清洁单元195。
供纸单元110供给诸如纸张的图像接收介质(S)，并具有供纸盒111、拾取辊112、对齐辊(register roller)114和传送辊116。供纸盒111附接在装置主体101的下部。堆叠在供纸盒111中的图像接收介质(S)由拾取辊112一张接一张地拾取，然后传送到对齐辊114和传送辊116。
成像单元120设置在供纸单元110的上部，并形成呈现预定颜色(即分别为青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(BK))的显影剂图像。
成像单元120具有第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK。第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK面向转印单元140的随动(following)图像转印带141平行布置。第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK是OPC鼓(有机光电导鼓)，每个OPC鼓具有涂敷在铝圆筒的圆周面上的有机光电导层，并受到支撑，使得圆筒的两端可以通过凸缘旋转。第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK通过第一转印辊144、145、146和147与图像转印带141接触，以在恒定的压力下形成辊隙(nip)，并在接收从驱动电机(未示出)传输来的动力的齿轮系(未示出)的作用下顺时针旋转。
在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的附近分别设置第一、第二、第三和第四充电单元123C、123M、123Y和123BK；第一、第二、第三和第四显影装置125C、125M、125Y和125BK；第一、第二、第三和第四擦除单元122C、122M、122Y和122BK；以及第一、第二、第三和第四清洁单元127C、127M、127Y和127BK。
每个第一、第二、第三和第四充电单元123C、123M、123Y和123BK均设置有导电辊。第一、第二、第三和第四充电单元123C、123M、123Y和123BK的表面分别与相应的第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面接触。在控制单元(未示出)的控制下，固定的充电偏压从充电偏压电源单元(未示出)施加到导电辊，以在相应的第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上形成固定的充电电势。
第一、第二、第三和第四显影装置125C、125M、125Y和125BK分别将相应颜色的显影剂附着在其上形成有静电潜像的相应的第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上，以将这些静电潜像显影成可见的显影剂图像。每个第一、第二、第三和第四显影装置125C、125M、125Y和125BK均设置有显影剂容纳部件126、显影辊130和显影剂供应辊128。
显影剂存储部件126存储具有一定极性的青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(BK)的显影剂，例如调色剂。
显影辊130将显影剂附着在通过LSU 200而形成在第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK的表面上的静电潜像上，以显影该静电潜像，并在与相应的第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK接合的同时进行旋转。显影辊130接触第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK的表面，并彼此分离固定的间隔，并且在与驱动感光体121C、121M、121Y和121BK的齿轮系连接的动力传输齿轮(未示出)的作用下顺时针旋转。比显影剂供应辊128的偏压低的固定显影偏压在控制单元的控制下从显影偏压电源单元(未示出)施加到显影辊130。
显影剂供应辊128利用显影剂供应辊128与显影辊130之间的电势差将显影剂供应给显影辊130。显影剂供应辊的表面与显影辊130一侧的底面接触，以在其间形成辊隙。青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(BK)的显影剂由搅拌辊129传送到显影器内形成在显影剂供应辊128与显影辊130的底面之间的空间中。
此外，比显影剂供应辊130的偏压高的固定的显影剂供应偏压在控制单元的控制下从显影偏压电源单元(未示出)施加到显影剂供应辊128。因此，形成在显影剂供应辊128与显影辊130的底面之间的空间内的显影剂在接收到由显影剂供应辊128注入的电荷时被充电，并附着到电势相对较低的显影辊130的表面上，然后运动到显影剂供应辊128与显影辊130之间形成的辊隙中。
每个擦除单元122C、122M、122Y和122BK均具有擦除灯，用于擦除在第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK的表面上所充的充电电势。
每个第一、第二、第三和第四清洁单元127C、127M、127Y和127BK均具有用于感光体的清洁刮板131和感光体废显影剂接收单元132，用于在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK旋转一个周期之后清除残留在相应的第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK的表面上的残余显影剂。
用于感光体的清洁刮板131安装成在基本恒定的压力下与相应的第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK的表面接触。
用于感光体的废显影剂接收单元132存储由用于感光体的清洁刮板131从相应的感光体121C、121M、121Y或121BK上清除下来的废显影剂。用于感光体的废显影剂接收单元132具有用隔壁(未示出)分隔开的相应的第一、第二、第三或第四充电单元123C、123M、123Y或123BK以及相应的第一、第二、第三和第四擦除单元122C、122M、122Y和122BK。
第一、第二、第三和第四感光单元121C、121M、121Y和121BK；第一、第二、第三和第四充电单元123C、123M、123Y和123BK；第一、第二、第三和第四显影装置125C、125M、125Y和125BK；第一、第二、第三和第四擦除单元122C、122M、122Y和122BK；以及第一、第二、第三和第四清洁单元127C、127M、127Y和127BK在主体中分别被模块化成为附接到装置主体101或与装置主体101分开的四个处理盒。
LSU 200设置在模块化的四个处理盒下面。
LSU 200根据从计算机、扫描仪等输入的图像信号，将激光束照射在被第一、第二、第三和第四充电单元123C、123M、123Y和123BK充电到固定电势的第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上，然后以低于充电电势的固定电势形成具有低电势部分的静电潜像。
LSU 200包括安装到光学盒210的第一和第二扫描光学系统230和280。
如图4A和4B所示，第一扫描光学系统230根据图像信号在第一和第三感光体121C和121Y的表面上形成静电潜像。第一扫描光学系统230包括第一和第二半导体激光器231和233、第一和第二准直透镜235和237、第一和第二柱面镜240和242、第一光学偏转器247、第一和第二扫描或F-θ透镜250和252、第一和第二反射镜255和257(图4B中的点划线)。
第一扫描光学系统230设置成，第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK中三个相邻感光体的中心之间的间隔(2×P)变得大于从第一平面249到感光体121C、121M、121Y和121BK的距离(L)，其中在第一平面249上设置有第一扫描光学系统的元件(其中有第一光学偏转器247)，如下式：
    2×P＞L    ……(1)
第一和第二半导体激光器231和233用作光束源，发射含有图像信号的激光束。第一和第二半导体激光器231和233设置在基本垂直于光学盒210安装的印刷电路板234上，彼此分开固定间隔。每个第一和第二半导体激光器231和233均具有一个激光二极管(LD)。或者，每个第一和第二半导体激光器231和233具有多个LD。
第一和第二准直透镜235和237使从第一和第二LD 231和233发射的激光束成为基本平行于光轴的光束。第一和第二准直透镜235和237分别用固定架236和238固定到光学盒210。
第一和第二柱面镜240和242使从第一和第二准直透镜235和237发射的基本平行的光束成为基本平行于副扫描方向的线性光束。第一和第二柱面镜240和242分别用固定架241和243固定到光学盒210。
透过第一和第二柱面镜240和242的各水平线性光束通过第一和第二入射角校正镜244和245入射到第一光学偏转器247中以形成角度(A)，如下面详细的描述。
第一光学偏转器247具有第一多面镜248和第一扫描电机350。
第一多面镜248以恒定的线速度同时偏转透过第一和第二柱面镜240和242的水平线性光束。为了提高打印速度，第一多面镜248具有例如六个反射表面，并且外径小于约40mm。第一扫描电机350设置在第一多面镜248底部的下面，以使第一多面镜248以基本恒定的线速度旋转，如图4A所示。
如图4B所示，为了使透过第一和第二柱面镜240和242的水平线性光束偏转成相对于主扫描方向的平面基本上相互对称，水平线性光束经由第一和第二入射角校正镜244和245入射在第一多面镜248上的入射角之间的角度(A)设定为第一多面镜248的一个反射表面248a的角度的大约两倍，如下式：
    A＝(360/N)×2           ……(2)
其中N是第一多面镜248的反射表面248a的数量。
也就是说，如果反射表面248a的数量是6，如图4B的示例性实施例的第一多面镜248所示，则水平线性光束经由第一入射角校正镜244和第二入射角校正镜245入射在第一多面镜248上的入射角之间的角度(A)是120度。
第一扫描透镜250和第二扫描透镜252分别用固定架251和253固定到光学盒210。
每个第一和第二扫描透镜250和252均形成为相对于光轴具有恒定折射率的一片塑料非对称球面透镜，以减少元件的数量并使LSU 200的尺寸最小。
在折射沿主扫描方向从多面镜248反射的激光束并校正从多面镜248反射的激光束的像差之后，第一扫描透镜250和第二扫描透镜252分别对第一感光体121C和第三感光体121Y的表面调整焦距，上述表面是要被扫描的表面。
第一反射镜255和第二反射镜257反射沿某一方向从F-θ透镜125透过第一扫描透镜250和第二扫描透镜252的激光束，以在第一感光体121C和第三感光体121Y的表面上扫描激光束。第一反射镜255和第二反射镜257分别用固定架256和258(图4A)支撑到光学盒210。
第一水平同步反射镜259和第二水平同步反射镜260将透过第一扫描透镜250和第二扫描透镜252的激光束沿水平方向反射到第一同步信号检测传感器261和第二同步信号检测传感器262。第一水平同步反射镜259和第二水平同步反射镜260分别用固定架259a和260a支撑到光学盒210。
第一同步信号检测传感器261和第二同步信号检测传感器262分别用固定架261a和262a固定到光学盒210。第一同步信号检测传感器261和第二同步信号检测传感器262接收从第一同步反射镜259和第二同步反射镜260反射的激光束，然后将检测信号输出到安装在印刷电路板234或单独的印刷电路板(未示出)上的LSU控制电路(未示出)。从第一同步信号检测传感器261和第二同步信号检测传感器262输出的检测信号用于通过LSU控制电路调节第一半导体激光器231和第二半导体激光器232的扫描同步。
根据第一多面镜248的表面角度，从第一多面镜248以某一角度反射的激光束沿主扫描方向入射到第一感光体121C和第三感光体121Y的表面上，从而在第一感光体121C和第三感光体121Y的表面上形成一定颜色(即，青色(C)和黄色(Y))的静电潜像。在第一感光体121C和第三感光体121Y旋转的同时，对应于视频信号的多根扫描线沿与主扫描方向相交成直角的副扫描方向形成。
这时，第一同步信号检测传感器261和第二同步信号检测传感器262分别接收从第一水平同步反射镜259和第二水平同步反射镜260反射的激光束，并将检测信号输出到LSU控制电路。此外，LSU控制电路根据检测信号调整第一半导体激光器231和第二半导体激光器233的水平同步，使得每根扫描线的开始点基本保持不变。
第二扫描光学系统280根据图像信号在第二感光体121M和第四感光体121BK的表面上形成静电潜像。第二扫描光学系统280包括第三半导体激光器281和第四半导体激光器283、第三准直透镜285和第四准直透镜287、第三柱面镜290和第四柱面镜292、第二光学偏转器297、第三扫描透镜300和第四扫描透镜302、第三反射镜305和第四反射镜306、第三入射角校正镜294和第四入射角校正镜295、以及第三水平同步反射镜309和第四水平同步反射镜310。
第二扫描光学系统280的部件的构造基本上与第一扫描光学系统230的相同。
但是，如图4A所示，第二扫描光学系统280设置在第二平面中，在第二平面上，第二光学偏转器297、第三扫描透镜300和第四扫描透镜302、以及第三反射镜305和第四反射镜306沿主扫描方向与第一平面相互分开固定的间隔，以减小LSU 200的宽度。
此外，第二扫描光学系统280设置成，第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK中三个相邻感光体的中心之间的间隔(2×P)变得大于第一光学偏转器247和第二光学偏转器297的中心之间的间隔(C)，如下式：
     2×P＞C                 ……(3)
此外，第二扫描光学系统280还包括用于改变光路的第一光路改变反射镜313和第二光路改变反射镜315。第一光路改变反射镜313和第二光路改变反射镜315使相邻的第三和第四感光体121Y和121BK的中心之间的间隔(P)基本上与其它的第一、第二和第三感光体121C、121M和121Y的中心之间的间隔相同。
如上所述，本发明示例性实施例的LSU 200使分别设置在平面249和308上的第一和第二扫描光学系统230和280的第一和第二光学偏转器247和297彼此不同，从而不仅减小了LSU 200的整个宽度，而且减小了LSU与感光体121C、121M、121Y和121BK之间的间隔。因此，由于这些原因，可以减小LSU 200的尺寸和打印机100的尺寸。
此外，在本发明示例性实施例的LSU 100中，第一扫描光学系统230和第二扫描光学系统280的第一、第二、第三和第四反射镜255、257、305和306中每一个均设置在一片第一、第二、第三或第四扫描透镜250、252、300或302与第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK之间，从而使因反射镜255、257、305和306的表面精度造成的图像质量下降最小化。
此外，本发明示例性实施例的LSU 100设置成，从第一扫描光学系统230的第一半导体激光器231和第二半导体激光器233以及第二扫描光学系统280的第三半导体激光器281和第四半导体激光器283分别入射到第一光学偏转器247和第二光学偏转器297中的激光束的入射角之间的角度(A)设定为变成第一光学偏转器247和第二光学偏转器297的第一多面镜248和第二多面镜298的一个反射表面248a和298a之间的角度的约两倍大，并且通过在第一、第二、第三和第四柱面镜240、242、290和292与第一和第二光学偏转器247和297之间分别设置第一、第二、第三和第四入射角校正镜244、245、294和295，第一、第二、第三和第四半导体激光器231、233、281和283的扫描方向设置角度基本上相互平行，从而简化了结构，进而提高了生产率。
再参照图3，转印单元140将形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的显影剂图像转印到图像接收介质(S)上。转印单元140设置有图像转印带141、四个第一转印辊144、145、146和147以及第二转印辊149。
图像转印带141将形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的显影剂图像传送到图像接收介质(S)。图像转印带141安装成，使得转印辊141可以在驱动辊143和从动辊144的作用下沿介质传送方向(图3中逆时针方向)旋转。
有机光电导层涂敷在图像转印带141的表面上，使得形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的显影剂图像可以被转印到其上。
第一转印辊144、145、146和147分别设置成相对于相应的第一、第二、第三或第四感光体121C、121M、121Y或121BK在图像转印带141的内侧以基本恒定的压力对图像转印带141加压，从而可以使形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的显影剂图像转印到图像转印带141上。此外，受控制单元控制的转印偏压电源单元(未示出)将固定的第一转印偏压施加给第一转印辊144、145、146和147。
第二转印辊149将转印在图像转印带141上的显影剂图像转印到图像接收介质(S)上。第二转印辊149设置成相对于驱动辊143以固定的压力对图像接收介质(S)加压。此外，受控制单元控制的转印偏压电源单元将固定的第二转印偏压施加给第二转印辊149。
纸导向单元160具有传送导向单元161，当图像接收介质(S)通过供纸单元110的传送辊116进入转印单元140时，传送导向单元161用于将图像接收介质(S)引导到图像转印带141与第二转印辊149之间的辊隙中。传送导向单元161固定到安装在用于支撑第二转印辊149的轴149a的移动架150上的固定架上(未示出)。
定影单元180具有加热辊181和加压辊183，用于定影转印在图像接收介质(S)上的显影剂图像。加热器(未示出)安装在加热辊181内，从而借助高温热量将显影剂图像定影在图像接收介质(S)上。加压辊183安装成用于由弹性压力机构(未示出)对图像接收介质(S)加压。
排纸单元190具有排纸辊191和支承辊193，用于将显影剂图像已定影在其上的图像接收介质(S)排到排纸盘194中。
清洁单元195设置在图像转印带141的一侧，并设置有带清洁刮板196和带废显影剂接收部件197。
带清洁刮板196安装成用于在从动辊144一侧以基本恒定的压力对图像转印带141施加压力。在旋转一个周期(回转)后，带清洁刮板196清洁并清除残留在图像转印带141表面上的废显影剂。带废显影剂接收部件197接收并存储从图像转印带141清除的废显影剂。
尽管示出并描述了根据本发明示例性实施例的成像装置的LSU 200应用于串联电子照相打印机100，在串联电子照相打印机100中，形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的显影剂图像不直接转印到图像接收介质(S)上，而是通过图像转印带141转印到图像接收介质(S)上，但是本发明不限于这种实施例。即，根据本发明另一示例性实施例的成像装置的LSU 200可以应用于另一成像装置，例如串联彩色成像装置(未示出)，在串联彩色成像装置中，形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的显影剂图像直接转印到图像接收介质(S)上。
此外，尽管示出并描述了根据本发明示例性实施例的成像装置的LSU200仅应用于在纸的单面进行打印的串联电子照相打印机100，但显而易见，LSU 200可以应用于在纸的两面进行打印的串联彩色成像装置(未示出)。
下面参照图3、4A和4B，详细描述根据本发明示例性实施例的串联电子照相打印机100的操作。
首先，当打印指令通过计算机或控制面板输入时，控制单元根据从外部设备(例如，计算机或扫描仪)输入的图像信号将控制信号输出给LSU控制电路，使得通过第一、第二、第三和第四半导体激光器231、233、281和283发射激光束。
通过第一、第二、第三和第四半导体激光器231、233、281和283发射的激光束分别通过第一、第二、第三和第四准直透镜235、237、285和287；第一、第二、第三和第四柱面镜240、242、290和292；第一和第二光学偏转器247和297；第一、第二、第三和第四扫描透镜250、252、300和302；以及第一、第二、第三和第四反射镜255、257、305和306，然后沿主扫描方向基本同时入射在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上。由此，在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上形成用于形成青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(BK)的显影剂图像的静电潜像。
随后，形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的静电潜像通过第一、第二、第三和第四显影装置125C、125M、125Y和125BK分别显影成可见图像，即青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(BK)的显影剂图像。
当第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK以及图像转印带141旋转时，形成在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的静电潜像传送到第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK与图像转印带141之间的辊隙中，然后借助固定的压力以及由第一转印辊144、145、146和147施加到图像转印带141的第一转印偏压而被反复转印到图像转印带141上。
在显影剂图像被转印后，第一、第二、第三和第四清洁单元127C、127M、127Y和127BK的清洁刮板131将残留在第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK的表面上的显影剂清除。被清除的显影剂被接收在各感光体的废显影剂接收部件132中。然后，调色剂已被清除的第一、第二、第三和第四感光体121C、121M、121Y和121BK分别被第一、第二、第三和第四充电单元123C、123M、123Y和123BK充以固定电势，以形成接下来的图像。
堆叠在供纸盒111中的图像接收介质(S)由拾取辊112一张接一张地顺序拾取，然后与图像信号输出的时间选择同步，通过对齐辊114和传送辊116将其传送到图像转印带141与第二转印辊149之间的辊隙中。
当图像接收介质(S)通过图像转印带141与第二转印辊149之间的辊隙时，借助施加给第二转印辊149的第二转印偏压反复转印到图像转印带141上的显影剂图像被转印到图像接收介质S上。
在显影剂图像被转印后，残留在图像转印带141的表面上的显影剂由清洁单元195的带清洁刮板196清除。当图像转印带141旋转时，被清除的显影剂被接收在带废显影剂接收部件197中。
然后，当图像接收介质(S)到达定影单元180时，已转印在图像接收介质(S)上的显影剂图像借助由定影单元180的加热辊181和加压辊183施加的固定的热量和压力被定影为永久图像。
在显影剂图像被定影为永久图像之后，图像接收介质(S)被排纸单元190的排纸辊191排到排纸盘194中。
如上所述，在根据本发明示例性实施例的激光扫描单元和具有该激光扫描单元的成像装置中，第一和第二扫描光学系统的第一和第二光学偏转器分别设置在彼此不同的平面上，从而不仅减小LSU的整体宽度，而且减小感光体与LSU之间的间隔。因此，根据这个原因，可以减小LSU和成像装置的尺寸。
此外，在根据本发明示例性实施例的激光扫描单元和具有该激光扫描单元的成像装置中，第一和第二扫描光学系统的第一、第二、第三和第四反射镜分别设置在一片第一、第二、第三和第四扫描透镜与第一、第二、第三和第四感光体之间，从而减小由于反射镜的表面精度降低造成的图像质量下降。
此外，在根据本发明示例性实施例的激光扫描单元和具有该激光扫描单元的成像装置中，LSU构造成，从第一扫描光学系统的第一和第二半导体激光器以及第二扫描光学系统的第三和第四半导体激光器分别入射到第一和第二光学偏转器的激光束的入射角之间的角度(A)设定为第一和第二光学偏转器的第一和第二多面镜的一个反射表面之间的角度的约两倍大。通过分别将第一、第二、第三和第四入射角校正镜布置在第一、第二、第三和第四柱面镜与第一和第二光学偏转器之间，第一、第二、第三和第四半导体激光器的扫描方向布置角度基本上相互平行，从而简化了结构，进而提高了生产率。
虽然已经参照一些示例性实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下，可以作各种形式和细节上的变化。

Claims (18)

1.一种激光扫描单元，包括：
第一光学系统，其包括
第一多个光束源；
第一光学偏转器，用于沿不同方向分别偏转从所述第一多个光束源发射的光束；
第一多个扫描透镜，用于校正从所述第一光学偏转器偏转的光束的误差；和
第一多个反射镜，用于分别将透过所述第一多个扫描透镜的光束反射到第一多个待扫描表面；以及
第二光学系统，其包括
第二多个光束源；
第二光学偏转器，用于沿不同方向分别偏转从所述第二多个光束源发射的光束；
第二多个扫描透镜，用于校正从所述第二光学偏转器偏转的光束的误差；和
第二多个反射镜，用于分别将透过所述第二多个扫描透镜的光束反射到第二多个待扫描表面；
其中至少所述第一和第二光学系统的所述第一和第二光学偏转器分别设置在彼此不同的平面上。
2.如权利要求1所述的激光扫描单元，其中
所述第一和第二多个待扫描表面中三个相邻的待扫描表面的中心之间的间隔(2×P)大于从所述第一与第二光学系统之一到所述待扫描表面的距离(L)和所述第一与第二光学偏转器的中心之间的间隔(C)中至少一个，其中P是两个相邻待扫描表面的中心之间的距离。
3.如权利要求2所述的激光扫描单元，其中
所述第一和第二光学系统中至少之一具有至少一个用于改变光路的光路改变反射镜，使得所述待扫描表面的中心之间的间隔(P)基本上彼此相同。
4.如权利要求1所述的激光扫描单元，其中
所述第一光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从所述多个相应的光束源发射的每一光束，使得从所述多个相应的光束源发射的光束到所述第一光学偏转器的入射角之间的角度(A)为所述第一光学偏转器的一个分开反射表面的角度的大约两倍。
5.如权利要求4所述的激光扫描单元，其中
所述第二光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从所述多个相应的光束源发射的每一光束，使得从所述多个相应的光束源发射的光束到所述第二光学偏转器的入射角之间的角度(A)为所述第二光学偏转器的一个分开反射表面的角度的大约两倍。
6.如权利要求5所述的激光扫描单元，其中
至少一个入射校正镜设置在所述第一和第二光学系统的多个光束源中每一光束源与所述第一和第二光学偏转器之间。
7.如权利要求1所述的激光扫描单元，其中
所述第一和第二光学系统的所述第一和第二多个光束源设置成，使得所述第一和第二多个光束源的扫描方向的设置角度基本上相互平行。
8.如权利要求1所述的激光扫描单元，其中
所述第一和第二光学系统的每个所述第一和第二多个光束源具有至少一个光束发射点。
9.如权利要求1所述的激光扫描单元，其中
所述第一和第二光学系统的每个所述第一和第二多个扫描透镜包括一片塑料非对称球面透镜。
10.一种成像装置，包括
多个感光体，在每个感光体上形成静电潜像；以及
激光扫描单元，该激光扫描单元包括
第一光学系统，该第一光学系统包括
第一多个光束源；
第一光学偏转器，用于沿不同方向分别偏转从所述第一多个光束源发射的光束；
第一多个扫描透镜，用于校正从所述第一光学偏转器偏转的光束的误差；和
第一多个反射镜，用于分别将透过所述第一多个扫描透镜的光束反射到所述多个感光体中第一组感光体上；以及
第二光学系统，该第二光学系统包括
第二多个光束源；
第二光学偏转器，用于沿不同方向分别偏转从所述第二多个光束源发射的光束；
第二多个扫描透镜，用于校正从所述第二光学偏转器偏转的光束的误差；和
第二多个反射镜，用于分别将透过所述第二多个扫描透镜的光束反射到所述多个感光体中第二组感光体上；
其中至少所述第一和第二光学系统的所述第一和第二光学偏转器分别设置在彼此不同的平面上。
11.如权利要求10所述的成像装置，其中
所述多个感光体中三个相邻的感光体的中心之间的间隔(2×P)大于从所述第一与第二光学系统之一到待扫描感光体的距离(L)和所述第一与第二光学偏转器的中心之间的间隔(C)中至少一个，其中P是两个相邻感光体的中心之间的距离。
12.如权利要求11所述的成像装置，其中
所述第一和第二光学系统中至少之一具有至少一个用于改变光路的光路改变反射镜，使得所述待扫描表面的中心之间的间隔(P)基本上彼此相同。
13.如权利要求10所述的成像装置，其中
所述第一光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从所述第一多个相应的光束源发射的每一光束，使得从所述第一多个相应的光束源发射的光束到所述第一光学偏转器的入射角之间的角度(A)为所述第一光学偏转器的一个分开反射表面的角度的大约两倍。
14.如权利要求13所述的成像装置，其中
所述第二光学偏转器沿不同方向基本同时偏转从所述第二多个相应的光束源发射的每一光束，使得从所述第二多个相应的光束源发射的光束到所述第二光学偏转器的入射角之间的角度(A)为所述第二光学偏转器的一个分开反射表面的角度的大约两倍。
15.如权利要求14所述的成像装置，其中
至少一个入射校正镜设置在所述第一和第二光学系统的每个第一和第二多个光束源与所述第一和第二光学偏转器之间。
16.如权利要求10所述的成像装置，其中
所述第一和第二光学系统的所述第一和第二多个光束源设置成，使得所述第一和第二多个光束源的扫描方向的设置角度基本上相互平行。
17.如权利要求10所述的成像装置，其中
所述第一和第二光学系统的每个所述第一和第二多个光束源具有至少一个光束发射点。
18.如权利要求10所述的成像装置，其中
所述第一和第二光学系统的每个所述第一和第二多个扫描透镜具有一片塑料非对称球面透镜。
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