CN1908728A - 光学扫描装置和成像装置 - Google Patents

Abstract

一种偏转部件，其独立地偏转从多个光束发射部件中的每一个光束发射部件中发射出来的光束，以扫描待扫描的不同主体的表面。多个光接收部件中的每一个光束发射部件，在偏转方向上的一个预定位置，接收被偏转的扫描光束。对于所有的光接收部件，所述偏转光束相对于一个扫描线(在光接收部件的光接收表面上的扫描方向上延伸出来的扫描线)的入射角，被设置成完全相同的。

Description

光学扫描装置和成像装置

相关申请交叉参考

【0001】本文件结合引用2005年8月3号提交的日本优先权文件2005-225004的全部内容。

技术领域

【0002】本发明涉及一种光学扫描装置，其独立地偏转从多个光束发射部件发射出来的光线，从而扫描待扫描的不同对象表面，并且其包括一个光接收部件，用于在偏转方向上的一个预定位置接收每一个被偏转的扫描光束。

背景技术

【0003】传统上，光学扫描装置被广泛的应用于数字成像装置中。光学扫描装置包括一个光束发射部件和一个光束偏转部件。光束发射部件包括激光二极管等，并且发射光束。光束偏转部件是，例如，旋转的多面镜(polygon mirror)或前后振动的振动镜。光束偏转部件偏转从光束发射部件发出的光束，并施加该光束至光电导体，从而光学扫描该光电导体的表面。光束被偏转，因此其在光电导体表面形成的束斑能够以这样一个方向移动，即与光电导体移动的方向基本上成直角。在光电导体表面上的束斑移动的方向被称为主扫描方向。如果光电导体根本就不移动，则光束将沿着同样的与光电导体移动方向成直角延伸的直线，仅仅重复扫描光电导体表面。由于光电导体表面与主扫描方向基本上成直角移动，光束也同样沿着这个方向扫描光电导体。这个方向(潜像载体移动的方向)被称为副扫描方向。随着光电导体表面在主扫描方向和副扫描方向都进行扫描，一个静电潜像被写入光电导体上。这样写入的静电潜像通过一个合并在成像装置中的显影部件被显影成一个可见图像。

【0004】执行光学扫描以完成所谓串联成像(tandem imageformation)的光学扫描装置是公知的，举例来说就像在日本专利申请公开号2003-98454和日本专利申请公开号2004-271763中所公开的。串联成像是一种执行电子照相的成像方法，其在光电导体表面并行形成可见图像。可见光图像被从光电导体转印至转印记录介质上，并由此被彼此叠加，从而提供一个多色图像。在日本专利申请公开号2003-98454和日本专利申请公开号2004-271763中所公开的光学扫描装置内，从光束发射部件发射出来的光束被独立地偏转，并分别扫描不同的光电导体。也就是说，光电导体是被并行扫描的。在这种并行扫描中，一个被设置于扫描线一端的反射镜偏转所述光束。一个光接收部件，例如一个光接收元件，接收被这样反射的光束，并从光束产生同步信号。驱动光束发射部件的定时由所述同步信号确定。根据这样确定的定时，来调整驱动光束发射部件的定时，从而最小化在转印记录介质上的各可见图像的相互位移。

【0005】即使驱动光束发射部件的定时被如此调整了，在某些情况中，可见图像的位移还是不能被充分减小。本发明人进行了深入研究，以找出为什么这种位移不能充分减小的原因。这个研究揭示如下。如图15所示，一个光接收传感器200包括一个比激光束L的直径还要宽的光接收表面201。从光电二极管或类似器件发射出来的激光束L，被一个诸如多面镜的光束偏转部件(未示出)偏转。随着这样被偏转后的激光束L在光接收表面201上以箭头方向(扫描方向)移动，其由光接收传感器200检测。

【0006】取决于激光束L的入射角，光接收传感器200相对于激光束L的光敏度(photosensitivity)是不一样的，即使激光束L在强度上保持不变。例如，光接收传感器200对于如图16所示的垂直或者以几乎等于0°的入射角施加于光接收表面201上的激光束L表现出相对高的光敏度。光接收传感器200的这种输出电压特性在图17中示出。如图17所示，光接收传感器200接收的光量越大，光接收传感器200的输出电压越高。在光接收传感器200开始接收在扫描方向上移动的激光束时，只有一部分束斑照射到光接收表面201。因此，当光接收传感器200开始接收激光束L时，如图17所示，光接收传感器200的输出电压以一个斜率逐步降低。一段时间后，输出电压被稳定在一个最小值。输出电压下降相对地快，因为激光束L被几乎垂直地施加于光接收表面201上。在时刻t1，当电压下降到一个预设阈值以下时，光接收传感器200被认为已经接收到激光束L了。此时光接收传感器200所产生的输出被用作光学扫描装置的控制部件中的同步信号。

【0007】通过比较，光接收传感器200对于如图18所示的非常倾斜地施加到光接收表面201的激光束L具有相对弱的光敏度。在这种情况下，当光接收传感器200开始接收激光束L时，输出电压如图19所示下降，比向光接收表面201垂直施加激光束L的情况要更缓慢。因此在时刻t之后一段时间的时刻t2产生一个同步信号。因此，同步信号将会在不同时刻被检测，如果针对各个彩色图像的激光束是以不同入射角施加的话。这些同步信号的相位不能被高精度地检测，这使得难以最小化可见图像的位移。

发明内容

【0008】本发明的一个目的是，至少部分解决传统技术中的问题。

【0009】根据本发明的一方面的一个光学扫描装置包括：多个光束发射部件，其中每一个光束发射部件发射一个光束；一个偏转部件，其独立地偏转每一个光束发射部件发射的光束，以扫描待扫描的不同主体的表面；以及多个光接收部件，每一个光接收部件在偏转方向上的一个预定位置接收被偏转的光束。对于所有的光接收部件，被偏转光线相对于扫描线(延伸于光接收部件的光接收表面上的扫描方向)的入射角被设置成相同的。

【0010】根据本发明的另一方面的一个成像装置，其包括多个用于形成潜像的光电导体；一个光学扫描装置，其独立地光学扫描光电导体，以在光电导体上形成潜像；一个显影部件，其独立地显影光电导体上形成的潜像；以及一个转印(transfer)部件，其以叠加的方式转印在光电导体上通过显影潜像所得到的可见图像给转印介质。光学扫描装置包括多个光束发射部件，其中每一个光束发射部件发射一个光束；一个偏转部件，其独立地偏转由每一个光束发射部件发射的光束，以扫描待扫描的不同主体的表面；以及多个光接收部件，其中每一个光接收部件在偏转方向上的一个预定位置接收被偏转的光束。对于所有的光接收部件，被偏转光束相对于扫描线(延伸于光接收部件的光接收表面上的扫描方向)的入射角被设置成是相同的。

【0011】本发明的上述的和其他的目的、特征、优点以及技术的和工业的重要性，通过阅读下面的对本发明的当前优选实施例的详细描述并且结合参考附图时，可以得到更好的理解。

附图说明

【0012】图1是一个根据本发明的一个实施例的打印机的示意结构图；

【0013】图2是一个处理部件和一个显影部件的放大结构图，二者都是针对打印机中所用的Y的；

【0014】图3是打印机中所用的一个光学扫描装置和四个光电导体的放大结构图；

【0015】图4是光学扫描装置中的一个M光学系统和一个K光学系统的放大结构图；

【0016】图5是当从上方斜视观察时所述四个光电导体和所述光学扫描装置的透视图；

【0017】图6是当从上方斜视观察时所述光学扫描装置中所用的M光学系统以及K光学系统的透视图；

【0018】图7是当从右上方观察时这些光学系统左侧部分的俯视图；

【0019】图8是当从C光电导体处观察时这些光学系统的透视图，其中没有示出所述光学系统的左侧部分；

【0020】图9是当从K光电导体处观察时这些光学系统的透视图，其中没有示出所述光学系统的左侧部分；

【0021】图10是描述了当从所述打印机的主部件的右上方观察时，在一个光学扫描装置中，一个激光束怎样被施加到KM左侧光接收传感器上的一个放大的示意图；

【0022】图11是当从侧面观察时所述KM左侧光接收传感器的一个示意图；

【0023】图12是当从侧面观察时在一个改进装置中所用的KM左侧光接收传感器的一个示意图；

【0024】图13是所述KM左侧光接收传感器和K激光束斑的一个示意前视图；

【0025】图14是一个相比较例子中的左侧光接收传感器KM一个示意前视图(同时示出了激光束斑K)；

【0026】图15是普通光接收传感器和在那附近接收到的激光束的一个示意俯视图；

【0027】图16是一个以相对于扫描线成直角θ1被施加到所述光接收传感器的激光束的示意俯视图；

【0028】图17是一个当激光束以相对于扫描线成直角θ1被施加到所述光接收传感器时，所述光接收传感器所表现的输出电压特性图；

【0029】图18是一个相对于扫描线成锐角θ1被施加到所述光接收传感器的激光束的示意俯视图；

【0030】图19是一个当激光束相对于扫描线成锐角θ1被施加到所述光接收传感器时，所述光接收传感器所表现的输出电压特性图。

具体实施方式

【0031】本发明的典型实施例将参考附图在下面详细说明。

【0032】图1是一个电子照相类打印机(以下称为“打印机”)的示意结构图。如图1所示，所述打印机包括处理筒(process cartridge)1Y、1C、1M、和1K，以及显影部件20Y、20C、20M、20K。处理筒1Y、1C、1M、和1K中分别含有黄色调色剂、青色调色剂、品红色调色剂、及黑色调色剂。显影部件20Y、20C、20M、20K被分别用于显影黄色图像、青色图像、品红色图像、及黑色图像。但是，所述四个筒是同样结构的，并且所述四个显影部件20Y、20C、20M、20K也是同样结构的。当它们的使用期限到期时，可以用新的来替代。例如，含有Y调色剂的处理筒1Y包括一个鼓状光电导体2Y、一个鼓清洁部件3Y、一个放电灯(未示出)、一个充电器10Y，等等。例如，利用所述Y调色剂的显影部件20Y包括，一个外壳21Y、一个显影套筒22Y，一个磁辊23Y、一个第一供应螺旋装置24Y、一个第二供应螺旋装置25Y、一个调色剂浓度传感器26Y，等等。

【0033】在显影部件20Y的外壳21Y中，形似空心圆柱的显影套筒22Y被布置为可旋转的，并且有一周边部分通过形成于外壳21Y上的一个开口而暴露在外。磁辊23Y包括多个间隔分开于圆周方向上的磁极。磁辊23Y被固定在显影套筒22Y中，这样，当显影套筒22Y旋转时，它可以不旋转。在外壳21Y中，一个调色剂搅拌/供应部件28Y被设置在包含显影套筒22Y和磁辊23Y的显影部件27Y下方。显影部件27Y包含Y显影剂(未示出)，其中该显影剂包含磁性载体和Y调色剂。调色剂搅拌/供应部件28Y被一个隔离壁29Y分割成一个第一供应部件和一个第二供应部件。第一供应部件装有第一供应螺旋装置24Y。第二供应部件装有第二供应螺旋装置25Y。隔离壁29Y包括一个位于供应螺旋装置24Y和25Y的对向端的开口(未示出)。通过这个开口，所述第一和第二供应部件彼此连通。

【0034】设置在所述第一供应部件中的第一供应螺旋装置24Y被一个驱动器部件(未示出)驱动。随着它被驱动，第一供应螺旋装置24Y搅拌Y调色剂，并在第一供应部件中，在垂直于图1平面的方向上从前往后供应所述调色剂。通过第一供应螺旋装置24Y被这样馈送至显影部件20Y的后面部分的Y调色剂，经过隔离壁29Y上的开口(未示出)，进入第二供应部件，到达它后半部附近的位置。

【0035】在所述第二供应部件中，当它被一个驱动器部件(未示出)驱动时，第二供应螺旋装置25Y搅拌Y调色剂，并在第一供应部件中，在垂直于图1中的平面的方向从后往前供应所述调色剂。当Y显影剂在所述第二供应部件中被这样搅拌和馈送后，借助于磁辊23Y的调色剂供应磁极(未示出)所产生的磁力，Y显影剂的一部分被施加到逆时针方向(见图1)旋转的显影套筒22Y的表面上。当第二供应螺旋装置25Y旋转时，还未施加到显影套筒22Y上的Y显影剂的剩余部分，被馈送到第二供应部件的前端附件位置。于是Y显影剂的这一部分通过隔离壁29Y上的开口(未示出)进入到所述第一供应部件中。因此，当它在所述第一和第二供应部件之间被前后馈送时，调色剂在调色剂搅拌/供应部件28Y中经历摩擦充电。

【0036】由显影套筒22Y施加的Y显影剂形成一个厚度受到刮片30Y调节的涂层，该刮片与显影套筒22Y位置相对并且与显影套筒22Y间隔开一个预定距离。随着显影套筒22Y旋转，Y显影剂被转印至与光电导体2Y相对的显影区域。Y调色剂被施加到光电导体2Y上形成的静电潜像。因此所述潜像被显影为一个Y调色剂图像。当显影套筒22Y返回到显影部件27Y中时Y显影剂越过所述显影区域。然后它进入外壳21Y中提供的显影部件27Y中。Y显影剂受到被置于磁辊23Y上并且相互排斥的两个磁极所产生的相斥磁场的影响。结果，Y显影剂从显影套筒22Y的表面上移动。然后Y显影剂返回到调色剂搅拌/供应部件28Y的第二供应部件中。

【0037】作为磁导率传感器的调色剂浓度传感器26Y被固定在调色剂搅拌/供应部件28Y的第一供应部件的顶壁上。调色剂浓度传感器26Y输出一个对应于瞬间穿过其下的Y显影剂的磁导率的电压。任何含有调色剂和磁性载体的双组分显影剂显示出磁导率在某种程度上与调色剂浓度相关。因此，调色剂浓度传感器26Y输出的电压是与Y调色剂的浓度相应的电压。一个代表输出电压值的信号被提供给一个调色剂补给(toner-replenishing)控制器(未示出)。所述调色剂补给控制器包括一个只读存储器(RAM)，其存储针对调色剂浓度传感器26Y所输出的输出电压的一个目标值Y-Vtref。所述RAM还存储针对装在其他三个显影部件上的调色剂浓度传感器所输出的输出电压的目标值C-Vtref、M-Vtref、及K-Vtref。目标值Y-Vtref被用来控制Y调色剂供应部件(未示出)。更具体地，调色剂补给控制器驱动和控制Y调色剂供应部件(该Y调色剂供应部件向调色剂搅拌/供应部件28Y的第一供应部件中提供所述Y调色剂)，因此，从调色剂浓度传感器26Y输出的电压可以接近目标值Y-Vtref。因为Y调色剂是这样补给的，在所述Y显影剂中的Y调色剂的浓度被维持在一个预设范围内。在其他显影部件中，所述C显影剂供应部件、M显影剂供应部件、及所述K显影剂供应部件分别受到控制，从而补充C调色剂、M调色剂、以及K调色剂。

【0038】在处理筒1Y中，通过一个驱动器部件(未示出)，光电导体2Y以图1中的顺时针方向旋转。充电器10Y均匀地在这样旋转的光电导体2Y的表面上充电。然后该表面被一个用于形成Y图像的激光束Ly扫描。从而，一个Y静电潜像在光电导体2Y上形成。所述Y静电潜像被显影成一个Y调色剂图像。所述Y调色剂图像被转印到中间转印带41上，该转印带将在后面说明。

【0039】鼓清洁部件3Y包括一个清洁刮片4Y、一个采集螺旋装置5Y、一个硬脂酸锌块6Y、一个弹簧7Y、一个涂层刷8Y，等等。清洁刮片4Y的末端可以紧靠到光电导体2Y，以移除在所述主要图像转印步骤之后留在光电导体2Y表面上的调色剂。被移除的调色剂掉落在采集螺旋装置5Y上。采集螺旋装置5Y旋转，把所述调色剂供应至它的一端。所述调色剂通过一个排放口(未示出)从鼓清洁部件3Y中排放。然后，所述调色剂被供应到一个废调色剂瓶(未示出)中，并且将会被丢弃。涂层刷8Y处于所述清洁刮片4Y紧靠光电导体2Y的位置的下游，相对于光电导体2Y的旋转方向。涂层刷8Y包括一个轴以及安装在轴上的细丝。涂层刷8Y旋转，而所述细丝保持紧靠在光电导体2Y上。压迫硬脂酸锌块6Y的弹簧7Y被压到涂层刷8Y上。当它旋转时，涂层刷8Y刮擦硬脂酸锌块6Y，并把硬脂酸锌块作为润滑剂施加到光电导体2Y的表面上。

【0040】放电灯(未示出)以电子方式使涂覆着润滑剂的光电导体2Y的表面放电。然后，充电器10Y均匀地充电光电导体2Y的表面。如图1所示，充电器10Y是一个充电辊11Y，其被设置成摩擦接触光电导体2Y或者与光电导体2Y间隔开，以均匀地电子充电光电导体2Y。代替地，充电器10Y可以是电晕发射装置类型(corotron)或超电晕发射装置类型(scorotron-type)的。

【0041】如图1所示，光学扫描装置100被布置在处理筒1Y、1C、1M、及1K下方。光学扫描装置100由一个光学写电路(未示出)来控制。所述光学写电路基于从个人计算机(未示出)或类似装置发送过来的图像信息控制光学扫描装置100。

【0042】光学扫描装置100利用激光束，分别光学扫描处理筒1Y、1C、1M以及1K中的光电导体，所述激光束是根据光学写电路所提供的控制信号产生的。所述光学扫描分别在光电导体2Y、2C、2M、及2K上形成Y、C、M、及K电子潜像。光学扫描装置100向所述光电导体施加激光束，其中每一个激光束都是从激光振荡器发射出来的，然后被由一个电动机驱动的多面镜所偏转，被引导穿过多个光学透镜并被反射镜所反射。

【0043】如图1所示，一个转印部件40被布置在处理筒1Y、1C、1M以及1K的上方。转印部件40包括中间转印带41，即被拉长并且作为转印构件的环形带。转印部件40除了中间转印带41之外，还包括一个清洁部件42。转印部件40进一步包括四个主偏压辊43Y、43C、43M、及43K、二级转印备份辊44、清洁备份辊45、压力辊46、被动辊47，等等。中间转印带41缠绕在这八个辊上并且当这些辊中至少一个旋转时，被逆时针方向(见图1)环形驱动。主偏压辊43Y、43C、43M、及43K与光电导体2Y、2C、2M、及2K一起，支撑中间转印带41，形成主转印辊隙(primary transfer nip)。所述主偏压辊施加转印偏压至背面(所述环的内侧面)。所述转印偏压(例如正偏压)与所述调色剂极性相反。除了主偏压辊43Y、43C、43M以及43K外的所有辊都是电子接地的。当所述中间转印带41，即环形带，经过主转印辊隙时，Y调色剂图像、C调色剂图像、M调色剂图像以及K调色剂图像分别通过光电导体2Y、2C、2M、及2K转印到它。因此，不同颜色的四个调色剂图像即被叠加在中间转印带41上，从而在所述中间转印带41上形成一个具有四个叠加颜色的调色剂图像(在下文中称为“四色调色剂图像”)。

【0044】在转印部件40中的八个辊都被布置在由中间转印带41所形成的环的内部。除了这八个辊，转印部件40还包括二级转印辊48。二级转印辊48与二级转印备份辊44一起，支撑中间转印带41。因此，二级转印辊48以及二级转印备份辊44形成一个二级转印辊隙(secondary transfer nip)。在所述二级转印辊隙处，施加有一个二级转印电场，该电场包括施加于二级转印辊48上的二级转印偏压以及在二级转印备份辊44上的电位差。

【0045】如图1所示，一个纸储藏部件被布置在光学扫描装置100的下部。所述纸储藏部件包括一个纸储藏盒50以及一个纸馈送辊51。纸储藏盒50贮备一叠转印纸P。最上面的转印纸P与纸馈送辊51相接触。当纸馈送辊51被一个驱动器部件(未示出)驱动而逆时针旋转(见图1)时，所述最上面的转印纸P即被馈送至薄片馈送通道52。

【0046】在薄片馈送通道52的末端附近，布置了一对定位辊53。这两个定位辊53一起旋转以夹持所述转印纸P。一旦它们夹持薄片P，它们即停止旋转。其后经过一个合适的定时，它们又开始旋转，向上述二级转印辊隙馈送薄片P。在所述二级转印辊隙处，依靠所述二级转印电场和施加在所述二级转印辊隙上的压力，在中间转印带14上形成的不同颜色的四个调色剂图像，被一起一次转印至所述转印纸P，一个在另一个之上。一个叠加在另一个上的所述四调色剂图像与所述转印纸的白色表面一起，形成一个全色调色剂图像。所述转印纸P被馈送至一个定影部件60。定影部件60定影在所述转印纸P上的全色调色剂图像。

【0047】残留调色剂，即那些没有转印至转印纸P上的调色剂，粘贴于已经通过所述第二转印辊隙的中间转印纸P的表面上。通过与清洁备份辊45一起夹持中间转印带41的清洁部件42，把残留调色剂从中间转印带41上移除。这样被清除的残留调色剂被提供至所述废调色剂瓶中。

【0048】定影部件60结合一个热源例如卤素灯，并且包括一个定影辊61和一个定影带部件62。定影辊61是按图1中的顺时针方向旋转的。定影带部件62与一个压力施加(pressure-applying)辊64以及一个被动辊65协同，向定影带63(其为环形带)上施加一个压力，并以逆时针方向(见图1)驱动定影带63。压力施加辊64以及定影辊61在一个预定压力下相互紧靠，而定影带63插入它们中间。因此，提供了一个定影辊隙(fixing nip)，在该定影辊隙处，定影辊61与定影带63的正面接触。馈送进入定影部件60的转印纸P被压在定影辊隙中，同时它的调色剂图像携带表面与定影辊61相接触。形成调色剂图像的调色剂颗粒在它们收到热量和压力时软化。结果，全色图像被定影在所述转印纸P上。

【0049】转印纸P，其上面的全色图像已经在定影部件60中被定影，被从定影部件60中馈送出来。然后它被馈送通过一个薄片颠倒通道70，以及一对薄片放电辊71。最后，薄片P被放置位于打印机箱的上表面上的堆叠部件72中。

【0050】一个瓶子支撑部件被布置在转印部件40和堆叠部件72之间。所述瓶子支撑部件分别支撑包含Y调色剂、C调色剂、M调色剂、及K调色剂的调色剂瓶73Y、73C、73M、及73K。通过每一种调色剂的调色剂提供部件(未示出)，Y调色剂、C调色剂、M调色剂、及K调色剂分别从调色剂瓶73Y、73C、73M、及73K中，被提供到显影部件20Y、20C、20M、及20K中。调色剂瓶73Y、73C、73M、及73K被可移动地固定在打印机的主要部件上，独立于处理筒1Y、1C、1M、及1K。

【0051】图3是光学扫描装置100的一个放大结构图，其展示了四个光电导体2Y、2C、2M、及2K。光学扫描装置100包括一个旋转镜部件150、各种反射镜、各种透镜，以及类似器件。旋转镜部件150被布置在一个中点的正下方，该中点是以提到的顺序从左边开始排列的四个光电导体2Y、2C、2M、及2K中的第二和第三个光电导体之间的中点。也就是说，旋转镜部件150处于光电导体2C和光电导体2M之间。旋转镜部件150包括固定在多面镜的电动机轴(未示出)上的一个上多面镜151和一个下多面镜152。这些多面镜每一个都是规则六面体，具有六个反射面。它们被固定在电动机的垂直延长的电动机轴上，并且在垂直方向上对齐。所述上多面镜151处于下多面镜152上方。这些多面镜是同样大小的规则六面体。这些多面镜被固定在电动机轴上，其中一个多面镜相对于另一个多面镜有一个旋转相位位移。这样配置的旋转镜部件150被一个隔音玻璃153包围。

【0052】如图3所示，在所述光学扫描装置100中，一个M光学系统和一个K光学系统被布置在旋转镜部件150的右侧。图4是这两个光学系统的一个放大结构图。图4展示了从一侧观察到的光学扫描装置100，而图3展示了从相反侧观察到的光学扫描装置100。

【0053】在K光学系统中，从一个激光振荡器(未示出)，即激光发射部件，发射出来的激光束Lk，通过K圆柱透镜。然后激光束Lk通过隔音玻璃153并进入旋转镜部件150的内部。激光束Lk被上多面镜151的六个反射面之一反射，其中该多面镜是被驱动并旋转着的。此时，K激光束Lk的反射角由于反射面绕着电动机轴旋转而逐渐变化。因此K激光束Lk的光学通道在主扫描方向被偏转。受到上多面镜151的反射面的偏转，K激光束Lk再一次通过隔音玻璃153，并且从旋转镜部件150中出来。然后，激光束Lk首先通过一个K第一扫描透镜103K，然后通过一个K第二扫描透镜104K。然后激光束Lk被K第一反射镜105K、K第二反射镜106K、及K第三反射镜107K反射。最后，激光束Lk通过一个被置于光学扫描装置100的外壳顶壁上的K防尘玻璃120K到达K光电导体2K。

【0054】在M光学扫描系统中，从一个m激光二极管(未示出)发射出来的激光束Lm，通过M圆柱透镜102m，且随后通过隔音玻璃153并进入旋转镜部件150的内部。激光束Lm被下多面镜152的六个反射面之一反射，其中下多面镜是被驱动并旋转着的。此时，M激光束Lm的反射角由于反射面绕着电动机轴旋转而逐渐变化。因此M激光束Lm的光学通道在主扫描方向被偏转。受到下多面镜152的反射面的偏转，M激光束Lm再一次通过隔音玻璃153，并且从旋转镜部件150中出来。然后，激光束Lm首先通过一个M第一扫描透镜103M，并且被第一M反射镜105M的表面反射。然后激光束Lm通过一个M第二扫描透镜104M。激光束Lm进一步被一个M第二反射镜106M、及M第三反射镜107M反射。最后，激光束Lm通过一个被置于光学扫描装置100的外壳顶壁上的M防尘玻璃120M到达M光电导体2M。

【0055】如图3所示，一个Y光学系统和一个C光学系统被设置在旋转镜部件150的左侧。Y光学系统与C光学系统关于一个点对称，多角电动机轴的轴线通过该点。此外，C光学系统与M光学系统关于多面电动机轴(polygon motor shaft)的轴线通过的一个点对称。

【0056】图5是当从上方斜视观察时，四个光电导体2Y、2C、2M、2K、及光学扫描装置100的一个透视图。在四个光电导体2Y、2C、2M、及2K被布置的方向上，Y光电导体2Y处于该打印机的前面板处。在所述光电导体的轴向上，所述打印机箱的左侧面板和右侧面板分别处于图5的左侧和右侧。在光学扫描装置100中，分别对应于C、Y、K、及M的激光振荡器101C、101Y、101K、及101M被布置在所述打印机箱的左侧面板附近。这些激光振荡器101各自包括两个布置在主扫描方向上的激光二极管，且因此而同时发射两个激光束。所以在这种打印机中，在每一次任意一个激光振荡器101被驱动时，可以形成两个点潜像。在下文中，一组同时发射而且被并排布置在扫描方向上的激光束被称为是多光束。在这个打印机中，一个包括两个激光束的多光束被光学写到光电导体上，从而形成一个单色图像。在图5和随后的附图中，根据需要，每一个多光束被表示为一个点划线。尽管对应于Y、C、M、和K发射出来的光束是多光束，其中每一个都包括两个激光束，为方便起见，它们将被称为激光束Ly、Lc、Lm、和Lk。

【0057】图6是从上方观察时，光学扫描装置100中的M光学系统和K光学系统的一个透视图。图7是从右上方观察时，这些光学系统的左侧部分的一个俯视图。图8是从C光电导体上观察时，这些光学系统的一个透视图(未示出这些光学系统的左侧部分)。图9是从K光电导体上观察时，这些光学系统的一个透视图(未示出这些光学系统的左侧部分)。

【0058】如上述各图所示，从K激光振荡器101K的激光二极管发射出来的激光束Lk被顺时针旋转的上多面镜151偏转。这样被偏转后，激光束Lk在反射镜(105K、106K、及107K)的表面上移动，并且是在这些镜子(主扫描方向)的纵向从左至右移动。当光束到达打印机箱的右侧面板(未示出)附近位置时，它被上多面镜151的下一个反射镜面反射。束斑立刻在主扫描方向上移动，从右侧面板附近位置移动到左侧面板附近位置。然后，束斑开始在镜子的纵向上从左至右移动。

【0059】一旦激光束Lk的斑点从所述上多面镜的一个反射面移动到它的另一个反射面后，所述斑点从第二反射镜106K的左端的左侧退出。当K激光束Lk从所述位置向右移动一段距离后，它在第二反射镜106K的表面上反射。

【0060】在K第二反射镜106K的左侧，布置了一个K左前同步检测镜108K。一旦所述激光束Lk的斑点从上多面镜151的一个反射面移动到它的另一个反射面上后，左前同步检测镜108K即反射在其表面上向K第二反射镜106K移动的K激光束Lk。然后激光束Lk向一个K左后同步检测镜109K移动，并且在左后同步检测镜109K的表面上被反射。然后，激光束Lk通过一个KM左聚光透镜111，并被一个KM左光接收传感器112接收。KM左光接收传感器112为所述K激光束Lk产生一个左同步信号。

【0061】在K第一反射镜105K的右侧，布置了一个K右同步检测镜113K。激光束Lk在K第一反射镜105K的表面上移动，并且是在所述第一反射镜105K的纵向上从左至右移动。最后，它进一步从第一反射镜105K的右端移动到右边。然后，位于K第一反射镜105K右端的右侧的右同步检测镜113K，反射K激光束Lk。然后，激光束Lk通过一个KM右聚光透镜114，并被一个KM右光接收传感器115接收。右光接收传感器115为所述K激光束Lk产生一个右同步信号。

【0062】另一方面，从M激光振荡器101M的激光二极管中发射出来的M激光束Lm，被顺时针旋转的下多面镜152偏转。这样偏转的激光束Lm在反射镜(105M、106M、及107M)表面上以与K激光束Lk一样的方式，在反射镜的纵向方向上从左至右的移动。激光束Lm再次从左至右移动。

【0063】一个M左同步检测镜110M被布置在M第三反射镜107M的左侧，并且是在斜线上。一旦所述激光束Lm的斑点从所述下多面镜152的一个反射面上移动至它的下一个反射面上后，M激光束Lm的斑点处于左同步检测镜110M上。然后，激光束Lm在左同步检测镜110M的表面上反射，通过KM左聚光透镜110M，并且被KM左光接收传感器112接收。左光接收传感器112为M激光束Lm产生一个左同步信号。

【0064】一个M右前同步检测镜116M被布置在M第三扫描透镜107M的右侧，并且是在斜线上。在所述第三反射镜107M的表面上移动，并在其纵向方向上从左至右移动的M激光束Lm，最终离开第三反射镜107M的端点。然后，激光束Lm在右前同步检测镜116M表面上反射。此外，激光束Lm在一个M右后同步检测镜117M的表面上反射。然后，激光束Lm通过KM右聚光透镜114并被KM右光接收传感器115接收。所述右光接收传感器115为M激光束Lm产生一个右同步信号。

【0065】虽然没有详细的显示或说明，在C光学系统中，右同步信号和左同步信号是利用与M光学系统一样的方式，为C激光束Lc产生的。同样在Y光学系统中，右同步信号和左同步信号也是利用与K光学系统一样的方式，为激光束Ly产生的。包括专用集成电路(ASIC)及类似装置的光学写电路对于不同颜色的图像调节驱动激光振荡器101Y、101C、101M以及101K的定时。这样在所述主转印辊隙上使得不同颜色可见图像的位移最小化。

【0066】在这个打印机的例子中，激光束在被施加到每一个光电导体之前，它们被聚集以使其在所述扫描方向上具有约48微米的直径，且在所述扫描方向的直角方向上具有约52微米的直径，以便能够形成一个具有600每英寸点数(dpi)分辨率的图像。包括两个激光束的多光束是一次发射的，并且这两个激光束在一端互相重叠。因此，所述多光束在主扫描方向上形成一个85微米到90微米宽的束斑。

【0067】而且，在这个打印机的例子中，所述四个光接收传感器是这种类型的：当它接收光线时，它的输出电压从5伏特减少到1伏特。在这些光接收传感器中，所述同步检测电压范围被设置为1.6伏特或更小。

【0068】此外，在这个打印机的例子中，在任何图像区域中，每一个激光束(多光束)在极端短间隔内被重复施加(打开和关闭)，以便在每一个光电导体的轴向上(所述主扫描方向)清楚的形成斑点。但是，在任何图像区域外面，激光束是连续地施加的。在同步信号产生之时，每一个激光束的施加被停止。更准确地说，当所述激光束位于这样一个位置，即其在所述光接收传感器的光接收表面上，并且在任何图像区域中的扫描方向上适合的位置上时，如果所述同步信号被检测到，则在激光束到达所述光接收表面上的扫描线后端附近位置时，所述激光束的施加被停止。

【0069】如上所述，光学扫描装置100包括KM左光接收传感器112和KM右光接收传感器115，在K光学系统和M光学系统中，它们被用作光接收传感器，即光接收部件。光学扫描装置100进一步包括一个YC左光接收传感器和对应于Y光学系统和C光学系统的右光接收传感器，尽管没有在图6至图9中指定任何参考数字。因此，光学扫描装置100总共包括四个光接收传感器。在这个打印机中，扫描光束被以相对于扫描线来说相同的入射角施加到所述四个光接收传感器上，其中所述扫描线是延伸于每一个光接收传感器的光接收表面上的扫描方向的扫描线(在下文中，这个入射角将被称为扫描线入射角θ1)。因此，如果所述光束以不同的入射角施加到光接收传感器上，对应于Y、C、M、及K的同步信号在不同时刻就按需要被防止检测。这样使得在转印纸P上的不同颜色的可见图像的位移最小化。

【0070】在任何类似这个打印机的多光束式打印机中，激光束组成每一个多光束的位置，与每一个激光束到达任何光接收传感器的光接收表面的位置，有些微的不同。从而，它们在扫描线入射角θ1上也有些微的不同。但是，每一个多光束的扫描线入射角θ1可以是，作为一个整体，与任何其他多光束的扫描线入射角相同的。任何一个多光束的扫描线入射角θ1是否与任何其他多光束的扫描线入射角θ1相等，可以按照下面所述的来确定。也就是说，它有能力确定一条特殊线相交于所述光接收传感器的角，其中所述特殊线关于光接收传感器的光接收表面上的多光束形成的斑点中心，平分两个激光束的轴线之间的角，其中所述两个激光束分别处于扫描线的上方和下方。这个角可以被认为是作为一个整体的多光束的扫描线入射角θ1。

【0071】根据本发明，所述扫描线入射角θ1、正交的扫描线入射角θ2(以后将要说明)各自可以有一个能够被表示为整数的有效值范围。因此，角度θ1和θ2可以是相同的，如果它们在小数点附近。

【0072】图10是一个放大的示意图，描述了当从所述打印机的主部件的右上方观察时，在光学扫描装置中，一个激光束是怎样被施加到左侧光接收传感器KM上的。如图10所示，K激光束Lk，其已经被K左后同步检测镜109K反射，通过KM右聚光透镜114，并到达KM左光接收传感器112的光接收表面112a。这时，激光束Lk是以与扫描线方向成90°的扫描线入射角θ1被施加的，即图10中所示的箭头S方向。在图10中，只示出了施加到左光接收传感器112的激光束。但是，其他激光束同样以90°的扫描线入射角θ1被施加到KM右光接收传感器115、YC左光接收传感器、YC右光接收传感器。由于所述激光束是以同样的90°的扫描线入射角θ1施加到这些光接收传感器上的，在每一个光接收传感器上接收到的光量可以增加到最大值。因此，每一个光接收传感器可以很快的检测任何施加于它的激光束，即使它是具有弱响应的相对廉价的传感器。在图10中，M激光束Lm在垂直方向上，在K激光束Lk下方移动。因此，激光束Lm和Lk并不会相互干扰。

【0073】每一个激光束(多光束)被围绕在多角电动机的轴线左右(反之亦然)偏转。因此，在微电平测量中，光束被施加到光接收表面112a的一端的扫描线入射角θ1与光束被施加到光接收表面112a的另一端的扫描线入射角θ1有少许的不同。在这个打印机中，在所有光接收传感器中，在光接收表面112a一端的扫描线入射角θ1是恒等的，在光接收表面112a另一端的扫描线入射角θ1也是恒等的。

【0074】不同颜色的激光束(多光束)可以被不同的光接收传感器检测到。但是，如果这样，则需要一个相对大的空间来容纳所述光接收传感器。考虑到这一点，所述四个光接收传感器中的每一个，接收分别从两个激光振荡器上发出的两个激光束(两个多光束)。为了执行这样的光接收，一个光接收传感器即将接收的两个激光束的光学通道在一个平面方向上(在下文中，表述为“扫描正交方向”)相互移动，其中所述平面方向以直角与扫描方向相交。至于KM左光接收传感器112，例如，K激光束Lk的光学通道被设置在M激光束Lm的上方，如图11所示。在这种结构中，一个光接收传感器接收两个激光束(两个多光束)，由此，与所有激光束都被不同光接收传感器分别接收的情况相比，节省了空间。

【0075】如上所述，为了使每一个光接收传感器接收两个以上激光束，这些光束的光学通道在扫描正交方向上必须彼此移位，以便防止激光束相互干扰。如果所述光学通道这样移位了，所述光接收传感器的大小应该在所述扫描正交方向上相对增加，这样，所述传感器就能够可靠的接收所述激光束了。激光接收传感器的大小的增加必然会妨碍空间节省，并导致传感器的制造成本的增加。考虑到这一点，在这个打印机中，在每一个光接收传感器正前方布置一个聚光透镜，以在同一方向上聚焦所述两个光束。因此，两个光束是在光接收传感器的光接收表面上的扫描正交方向上的同一位置施加的。这样可以抑制光接收传感器大小的增加，和它的制造成本的增加。

【0076】在这个打印机的例子中，所述聚光透镜造成两个激光束(两个多光束)施加在扫描正交方向上的相同位置。虽然如此，由于以下的原因，这两个光束并不会聚焦在一个点上。在这个打印机中，所述四个调色剂图像在布置于薄片馈送方向上的四个主转印辊隙上必须是各自同步的，因此所述激光束应该在扫描相位上不同。为了使激光束在扫描相位上不同，所述两个激光束在不同的定时被施加到所述光接收表面上。

【0077】为了减少所述光接收传感器大小的增加，可以为所述两个激光束(两个多光束)分别提供两个聚光透镜，这样，在所述光接收传感器的光接收表面上，这些激光束可以被施加于扫描正交方向上的同一位置或两个接近位置。但是，如果提供两个聚光透镜，所用透镜的数目会增加，必然会使得所述装置结构复杂。考虑到这一点，它被配置成一个聚光透镜聚集所述两个激光束。

【0078】如果所述聚光透镜是一个在所述扫描方向上聚集光束的透镜，当光束在扫描方向上移动时，所述聚光透镜可以极大的改变光束的直径。在这种情况下，所述光接收传感器将难以对实现具有稳定强度的光束进行可靠的检测。因此，检测所述光束的定时可能偏离。因此，在这个打印机中，所述光接收前(pre-light-reception)聚光透镜是一个只在两个扫描光束被布置的方向上聚集这两个扫描光束的透镜。这种类型的聚光透镜可以解决上面提到的那个问题。注意到一个在主扫描方向上聚集光束的透镜，会由于以下原因改变所述光束的直径，例如：所述透镜的周围环境温度的变化、所述透镜的热变形、或者由于处理错误所述透镜的表面偏离理想表面了。

【0079】不同颜色的激光束可以分别被不同光接收透镜检测。但是，在这种情况下，需要一个相对大的空间来容纳所述光接收传感器。考虑到这一点，所述四个光接收传感器中的每一个都接收分别由两个激光振荡器发射出来的两个激光束(两个多光束)。为了实现这种光接收，一个光接收传感器将要接收的两个激光束的光学通道在扫描正交方向上彼此移位。在这个结构中，一个光接收传感器接收两个激光束，由此，与所有激光束都分别通过不同光接收传感器检测的情况相比，节省了空间。

【0080】一般来说，装在激光振荡器上的光接收元件(照相机IC)具有根据施加给它的光量而改变的响应。光量越小，响应越弱。为了获得理想的响应特性，所述光接收元件可以具有对应于所接收到的光量的电路常量。如果一个光接收传感器接收到的两个激光束(两个多光束)在光量方面不同，装在所述光接收传感器上的光接收元件就不会具有优化电路常量。因此，检测一个光束的定时将偏离于检测其他光束的定时。

【0081】已经接收两个光束的光接收传感器，在其光接收表面上的两个光束(两个多光束)之间，在光量方面不同的主要原因可能是，所述光束被所述反射镜反射的次数不同，或者由于重复反射而造成的光损失不同。因此，在这个打印机中，当从所述激光振荡器传播到所述光接收传感器上时，这两个激光束被偏转相同数目的次数。例如，K激光束Lk和M激光束Lm在它们到达KM左光接收传感器112之前被三个反射镜反射。更具体地说，K激光束Lk被这样三个反射镜反射，即K第一反射镜105K、K左前同步检测镜108K、及K左后同步检测镜109K。M激光束Lm同样被三个反射镜反射，即第一反射镜105M、第二M反射镜106M、及左同步检测镜110M。

【0082】在一个根据本实施例的打印机的改进例子中，所述四个光接收传感器不包括聚光透镜。利用这种结构，如图12所示，在扫描正交方向上的彼此相对较远的两个位置上，两个激光束被施加在每一个光接收传感器的光接收表面上。因此，在扫描正交方向上传感器的大小需要增加。这确实是不利的，但带来下述优点。由于所述两个激光束(两个多光束)没有被聚集在所述光接收传感器的正前方的扫描垂直线上，它们对于扫描正交方向的入射角(以下称之为“扫描正交入射角”)可被设为0°(此后这一角度将被称为扫描正交入射角)。因此，所述光接收传感器在扫描正交方向上接收的光量可以被最大化。因此所述传感器能够快速检测任何施加于它的任何激光束，即使它是一个具有弱响应的相对廉价的传感器。

【0083】而且，在根据本实施例的打印机的改进例子中，施加于所述四个光接收传感器的扫描光束被聚集到这样的点，即每一个光束形成一个束斑，其直径等于在所述相应光电导体上光斑所能够拥有的最小直径。也就是说，在每一个对应于一种颜色的光学系统，从激光振荡器发射出来并到达所述光接收传感器的激光束的光学通道，与在光电导体上的特殊扫描位置上形成最小直径束斑的激光束的光学通道相比，是一样长的。因此，如图13所示，激光束(这些激光束构成一个多光束)被聚集，以使其所具有的直径类似于将要形成和施加到光电导体的接收表面上的束斑的直径。在这种结构中，所述激光束被施加于所述光接收传感器，同时被聚集以使其具有与所述光电导体的表面上所能形成的最小束斑的直径几乎相等的直径。由此，所述光接收传感器接收的光量在扫描方向和扫描正交方向上都增加。这样便使所述光接收传感器能够立即检测激光束，即使这个传感器是具有弱响应的相对廉价的传感器。

【0084】相比之下，具有相对大直径的激光束可以如图14所示施加。在这种情况下，所述光接收传感器接收的光量较小。因此，所述传感器不能快速检测激光束，除非它是具有强响应的昂贵的传感器。如果所述传感器是个昂贵传感器，所述装置的制造成本就增加了。

【0085】这样进一步说明的是多光束类型的光学扫描装置100。但是，本发明同样可以应用于一个单光束类型的光学扫描装置，其中一个光束被发射并施加到每一个光电导体上。

【0086】根据本实施例，在所使用的任何光接收传感器的光接收表面上的一个预定位置上，光束是以扫描线入射角θ1被施加的。因此，任何所使用的光接收传感器能够快速的检测施加于它的光束，即使它是具有弱响应的相对廉价的传感器。

【0087】而且，根据本实施例，每一个光接收传感器分别接收从两个激光振荡器发射出来的两个扫描光束。因此，可以极大的节省空间，不同于所有的激光束(多光束)分别被不同光接收传感器接收的情况。

【0088】根据本实施例的改进型，所述正交的扫描线入射角θ2被设置为0°，其中所述入射角θ2是扫描光束相对于这样一条线被施加的入射角：这条线垂直于在任何光接收传感器上的扫描线。因此，光接收传感器可以快速地检测施加于它的激光束，即使它是具有弱响应的相对廉价的传感器。

【0089】而且，根据本实施例的改进型，施加于所述四个光接收传感器的四个激光束具有不同的焦距，因此，它们能够形成与最小束斑(在任何光电导体上的扫描线上能够形成的最小束斑)的直径相同的束斑。在这种结构中，所述光接收传感器能够快速检测施加于它的激光束，即使它是具有弱响应的相对廉价的传感器。

【0090】根据本实施例，由一个光接收传感器接收的两个激光束(两个多光束)被一个聚光透镜(例如，KM左聚光透镜111)聚集于所述扫描正交方向。这样就抑制了所述光接收传感器的大小和制造成本的增加。而且，由于所述两个扫描光束被一个聚光透镜聚集，空间也能够比两个聚光透镜分别聚集两个扫描光束的情况节省更多。

【0091】而且，根据本实施例，每一个所用的聚光透镜只在所述两个激光束被布置的方向上(本实施例中的垂直方向)聚集所述两个入射激光束(两个多光束)。这样就防止了检测一个光束的定时偏离于检测另一个光束的定时，否则这种偏离会由于扫描光束被聚集在扫描方向上而发生。

【0092】此外，根据本实施例，从两个激光振荡器中分别发射出来的两个激光束(多光束)，在它们到达所述光接收传感器之间反射相同次数。这样就防止了一个传感器接收的光量与另一个传感器接收的光量不同，这不同于所述光束被不同数目的反射镜反射并必然在光量损失上不同的情况。因此，所述光接收传感器，可以分别对于所述两个激光束被设置到优化的电路常量。因此，可以抑制检测一个光束的定时偏离于检测另一个光束的定时。

【0093】根据本发明的一个实施例，由多个光束发射部件发射出来的光束是以与扫描线相同的入射角施加的，其中该扫描线延伸于在光接收部件的光接收表面上的扫描方向上。检测一个光束的定时，由于不同入射角而产生的与检测另一个光束的定时的偏离，即因此而被消除了。因此，与传统的成像装置相比，能够更多的抑制在转印记录介质上的可见图像的位移。

【0094】虽然为了完整清楚的公开，已经就特定实施例描述了本发明，但不应这是限定所附权利要求的，而应认为以上描述具体表达了对本领域技术人员来说可能出现的，显然落入本说明书所提出的基本讲授内容中的所有改进和替代性结构。

Claims (9)

1.一种光学扫描装置，包括：

多个光束发射部件，其中每个光束发射部件发射一光束；

一偏转部件，其独立地偏转每一所述光束发射部件发射的光束，以扫描待扫描的不同主体的表面；以及

多个光接收部件，其中每个光接收部件在所述偏转方向的预定位置接收被偏转光束；其中

对于所有所述光接收部件，被偏转光束对于扫描线的入射角被设置成是相同的，其中所述扫描线延伸于所述光接收部件的光接收表面上的扫描方向上。

2.根据权利要求1所述的光学扫描装置，其中：

所述入射角被设置成垂直于所述光接收表面上的扫描线。

3.根据权利要求1所述的光学扫描装置，其中：

从不同光束发射部件上发射的两个或更多个光束入射到一个光接收部件上。

4.根据权利要求3所述的光学扫描装置，其中：

所述两个或更多个光束的入射角被设置成垂直于一扫描垂直线，该扫描垂直线垂直于所述光接收表面上的扫描线。

5.根据权利要求2所述的光学扫描装置，其中：

对于所有所述光接收部件，每个被偏转光束的焦距被设置成，使得每个被偏转光束的束斑尺寸与能够从每个待扫描主体的扫描线上获得的最小束斑尺寸相同。

6.根据权利要求3所述的光学扫描装置，进一步包括：

一聚光透镜，其在垂直于扫描方向的表面的方向上，聚集被所述一光接收部件接收的两个或更多个光束中的每个光束。

7.根据权利要求6所述的光学扫描装置，其中：

所述聚光透镜在其中布置有多个入射光束的方向上具有聚光能力。

8.根据权利要求3所述的光学扫描装置，其中：

所述光束通过反射镜而从所述光束发射部件被路由至所述光接收部件，对于被所述一个光接收部件接收的所有两个或更多个光束，所述反射镜的数目是相同的。

9.一种成像装置，其包括：

多个用于形成潜像的光电导体；

一光学扫描装置，其独立地光学扫描所述光电导体，以在所述光电导体上形成潜像；

一显影部件，其独立地显影在所述光电导体上形成的潜像；以及

一转印部件，其以叠加方式转印通过显影所述光电导体上的潜像获得的可见图像至转印介质；其中

所述光学扫描装置包括：

多个光束发射部件，其中每个光束发射部件发射一光束；

一偏转部件，其独立地偏转每一所述光束发射部件发射的光束，以扫描待扫描的不同主体的表面；以及

多个光接收部件，其中每个光接收部件在所述偏转方向的预定位置接收被偏转光束；且

对于所有所述光接收部件，被偏转光束对于扫描线的入射角被设置成是相同的，其中所述扫描线延伸于所述光接收部件的光接收表面上的扫描方向上。

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