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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Durchlaufvorrichtung
zum Bewirken, dass ein Lichtstrahl auf einer zu durchlaufenden Oberfläche in einer
Hauptdurchlaufrichtung durchläuft,
und eine Bilderzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines elektrostatischen
Bilds unter Verwendung einer solchen optischen Durchlaufvorrichtung.
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Eine
Vorrichtung, die diesen Typ einer optischen Durchlaufvorrichtung
verwendet, ist eine Bilderzeugungsvorrichtung, wie ein Laserdrucker,
eine Kopierermaschine und eine Faksimilemaschine. Bei beispielsweise
der Vorrichtung, die in der
japanischen
Patentanmeldung Offenlegungsgazette Nummer 2003-43393 beschrieben
ist, trifft ein Laserstrahl, der gemäß Bilddaten moduliert wird, über eine
Kollimatorlinse, eine zylindrische Linse und eine Aperturblende
auf einer Ablenkeinrichtung auf und wird daher abgelenkt. Die spezifische
Struktur ist wie folgt.
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Bei
dieser optischen Durchlaufvorrichtung geht der Laserstrahl, der
aus einem Halbleiterlaser emittiert wird, durch die Kollimatorlinse
und die zylindrische Linse und wird demgemäß geformt, so dass die Querschnittsform
des Laserstrahls eine elliptische Form wird, die sich in der Hauptdurchlaufrichtung
ausdehnt. Innerhalb einer Teildurchlauf-Querschnittsoberfläche trifft
dieser Laserstrahl unter einem Winkel in einer Teildurchlaufrichtung
auf einer Ablenkspiegeloberfläche
der Ablenkeinrichtung auf, das heißt, der Laserstrahl vollführt einen
schrägen Einfall
auf der Ablenkspiegeloberfläche.
Zusätzlich verwendet
diese Vorrichtung einen Galvanometerspiegel als die Ablenkeinrichtung,
der in der Hauptdurchlaufrichtung innerhalb eines Durchlaufbereichs zwischen
maximalen Amplituden ±θ max (Ablenkwinkel θ: –θ max bis
0° bis +θ max) wechselseitig
um eine mittige Schwingungsachse schwingt und den auf der Ablenkspiegeloberfläche einfallenden
Laserstrahl ablenkt. Der auf diese Art und Weise abgelenkte Laserstrahl
erzeugt durch eine korrigierte Linse ein Bild auf einer Oberfläche einer
photoempfindlichen Trommel (einer zu durchlaufenden Oberfläche). Es wird
somit auf einer photoempfindlichen Trommel (die dem „Latentbildträger" hierin entspricht)
ein elektrostatisches Bild erzeugt, das Bilddaten reflektiert.
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Nebenbei
bemerkt, bei dem Fall einer Vorrichtung, wie im Vorhergehenden beschrieben,
bei der ein auf einer Ablenkspiegeloberfläche schräg einfallender Lichtstrahl
abgelenkt wird und bewirkt wird, dass derselbe durchläuft, tritt
ein Phänomen
auf, dass ein Strahlenfleck BS, der auf einer zu durchlaufenden
Oberfläche
erzeugt wird, abhängig
von einem Ablenkwinkel θ rotiert
(Strahlenrotationsphänomen), wie
beispielsweise in 11A bis 11C gezeigt ist.
Dies ist dem schrägen
Einfall zuzuschreiben, und wenn der Ablenkwinkel θ null ist,
ist die mittige Achse AXb des Strahlenflecks BS, der auf der zu
durchlaufenden Oberfläche
erzeugt wird, annähernd
parallel zu einer Teildurchlaufrichtung Y (11B).
Wenn andererseits der Ablenkwinkel θ einen maximalen Wert (+θ max) erreicht,
rotiert die mittige Achse AXb des Strahlenflecks BS um einen vorbestimmten
Winkel (+φ)
in der Teildurchlaufrichtung, wie in 11A gezeigt
ist, und wenn der Ablenkwinkel θ einen
maximalen Wert (–θ max) erreicht,
rotiert die mittige Achse AXb des Strahlenflecks BS um einen vorbestimmten Winkel
(–φ) in der
Teildurchlaufrichtung Y, wie in 11C gezeigt
ist. Der Winkel β,
der in 11A bis 11C gezeigt
ist, ist ein Schirmwinkel.
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Bei
dem Fall einer optischen Durchlaufvorrichtung, bei der ein Lichtstrahl
auf einer Ablenkspiegeloberfläche
schräg
einfällt,
rotiert ein Strahlenfleck abhängig
von dem Ablenkwinkel, und somit verschlechtert sich eine Durchlaufcharakteristik.
Als ein Resultat variiert, wenn eine solche optische Durchlaufvorrichtung
als eine Belichtungseinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung verwendet
ist, die Dichte eines Bilds, das auf einer zu durchlaufenden Oberfläche erzeugt
wird, in der Hauptdurchlaufrichtung, was zu einer verminderten Bildqualität führt.
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Die
EP-A-1 339 211 offenbart
eine optische Mehrstrahlen-Durchlaufvorrichtung,
die derart gebildet ist, dass eine Breite in einer Hauptdurchlaufrichtung
von jedem einer Mehrzahl von Lichtstrahlen, die aus einer Lichtquelleneinheit
emittiert werden, breiter als eine Bewegungsfläche in der Hauptdurchlaufrichtung
ist, in der sich eine Ablenkfacette einer Ablenkeinheit bewegen
und existieren kann, wenn die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die aus
der Lichtquelleneinheit emittiert werden, hin zu einer gesamten
effektiven Durchlauffläche
auf der zu durchlaufenden Oberfläche
abgelenkt wird und hin zu der Synchronerfassungseinrichtung, die
außerhalb
der effektiven Durchlauffläche
vorgesehen ist, abgelenkt wird.
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Die
US 2003/0210445 A1 offenbart
ein optisches OFS-Durchlaufsystem,
bei dem ein auf eine Ablenkoberfläche einfallender Lichtstrahl
auf einen Lichtstrahl eingestellt wird, der breiter als die Ablenkoberfläche ist,
und bei dem Winkel, die zwischen den Mittelachsen von emittierten
Verteilungen von Lichtstrahlen aus Licht emittierenden Punkten von
jeweiligen Lasern als Lichtquellen und der optischen Achse des entsprechenden
optischen Systems innerhalb eines Hauptdurchlaufabschnitts erzeugt
werden, und Gesamtwinkelbreiten von Laserstrahl-Strahlungswinkeln
innerhalb des Hauptdurchlaufabschnitts reguliert werden. Eine Symmetrie
und Gleichmäßigkeit
einer Beleuchtungsverteilung eines Abbildungsflecks auf einer zu
durchlaufenden Oberfläche
werden somit verbessert.
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Gemäß der Erfindung
ist eine optische Durchlaufvorrichtung, wie in Anspruch 1 dargelegt, geschaffen.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner eine Bilderzeugungsvorrichtung,
wie in Anspruch 5 dargelegt ist.
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Optionale
Merkmale sind in den anderen Ansprüchen dargelegt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
schafft eine optische Durchlaufvorrichtung, die eine Rotation eines Strahlenflecks
auf einer zu durchlaufenden Oberfläche, die einem schrägen Einfall
eines Lichtstrahls auf einer Ablenkspiegeloberfläche zugeordnet ist, unterdrückt, um
dadurch zu bewirken, dass der Lichtstrahl auf der zu durchlaufenden
Oberfläche
durchläuft, während derselbe
eine ausgezeichnete Durchlaufcharakteristik zeigt, und eine Bilderzeugungsvorrichtung,
die eine solche optische Durchlaufvorrichtung verwendet.
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1 ist
eine Zeichnung, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bilderzeugungsvorrichtung zeigt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die elektrische Struktur der Bilderzeugungsvorrichtung,
die in 1 gezeigt ist, zeigt.
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3 ist
eine Hauptdurchlauf-Querschnittsansicht, die die Struktur einer
Belichtungseinheit zeigt, die in der Bilderzeugungsvorrichtung,
die in 1 gezeigt ist, angeordnet ist.
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4 ist
eine Teildurchlauf-Querschnittsansicht der Belichtungseinheit.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Abbilden eines durchlaufenden
Lichtstrahls zeigt.
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6 und 7 sind
Zeichnungen einer Ablenkeinrichtung, die eine der Komponenten ist,
die die Belichtungseinheit erzeugen.
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8 ist
ein Blockdiagramm, das die Strukturen der Belichtungseinheit und
der Belichtungssteuerung zeigt.
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9A bis 9F sind
Zeichnungen, die zeigen, wie die Ablenkeinheit bewirkt, dass der
Lichtstrahl durchläuft.
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10A bis 10C sind
Zeichnungen, die die Form eines Flecks des einfallenden Lichtstrahls auf
der Ablenkspiegeloberfläche
zeigen.
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11A bis 11C sind
schematische Zeichnungen, die eine Strahlenrotation auf einer zu durchlaufenden
Oberfläche
zeigen.
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1 ist
eine Zeichnung, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bilderzeugungsvorrichtung zeigt. 2 ist
ein Blockdiagramm, das die elektrische Struktur der Bilderzeugungsvorrichtung
zeigt, die in 1 gezeigt ist. Diese Bilderzeugungsvorrichtung
ist ein Farbdrucker des sogenannten 4-Zyklen-Typs. Wenn von einer äußeren Vorrichtung,
wie einem Host-Computer, ansprechend auf eine Bilderzeugungsanfrage
eines Benutzers ein Druckbefehl einer Hauptsteuerung 11 zugeführt wird,
steuert bei dieser Bilderzeugungsvorrichtung eine Motorsteuerung 10 jeweilige
Teile eines Motorteils EG gemäß der Druckanweisung,
die von der Hauptsteuerung 11 einer CPU 111 empfangen
wird, und ein Bild, das der Druckanweisung entspricht, wird auf
einem Blatt erzeugt, das ein Kopierpapier, ein Transferpapier, ein einfaches
Papier oder eine Folie für
einen Overheadprojektor sein kann.
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Bei
dem Motorteil EG ist ein photoempfindliches Glied 2 angeordnet,
so dass das photoempfindliche Glied 2 in der Pfeilrichtung
(Teildurchlaufrichtung), die in 1 gezeigt
ist, frei rotieren kann. Um das photoempfindliche Glied 2 sind
eine Ladereinheit 3, eine Rotationsentwicklereinheit 4 und
ein Reiniger (nicht gezeigt) entlang der Richtung angeordnet, in der
das photoempfindliche Glied rotiert. Eine Ladesteuerung 103 ist
für ein
Anlegen einer vorbestimmten Ladevorspannung an die Ladereinheit 3 mit
der Ladereinheit 3 elektrisch verbunden. Das Anlegen der
Vorspannung lädt
eine Außenumfangsoberfläche des
photoempfindlichen Glieds 2 gleichmäßig auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotenzial.
Das photoempfindliche Glied 2, die Ladereinheit 3 und
der Reiniger erzeugen eine Patrone mit einem integrierten photoempfindlichen
Glied, die als eine integrierte Einheit an einem Hauptabschnitt 5 der
Vorrichtung frei angebracht und von demselben gelöst werden kann.
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Eine
Belichtungseinheit 6 emittiert einen Lichtstrahl L hin
zu der durch die Ladereinheit 3 so geladenen Außenumfangsoberfläche des
photoempfindlichen Glieds 2. Die Belichtungseinheit 6 bewirkt, dass
der Lichtstrahl L auf dem photoempfindlichen Glied 2 basierend
auf einem elektrischen Signal von einer Belichtungssteuerung, die
im Folgenden beschrieben wird, durchläuft, wodurch ein elektrostatisches
Bild erzeugt wird, das ein Bildsignal reflektiert. Die Belichtungseinheit 6 ist
somit eine optische Durchlaufvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel, und die Struktur
und die Operationen der Belichtungseinheit werden im Folgenden detailliert
beschrieben.
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Die
Entwicklereinheit 4 entwickelt ein so erzeugtes elektrostatisches
Latentbild mit einem Toner. Mit anderen Worten, bei diesem Ausführungsbeispiel weist
die Entwicklereinheit 4 einen Halterahmen 40, der
für freie
Rotationen axial angeordnet ist, und ferner einen Gelbentwickler 4Y,
einen Magentaentwickler 4M, einen Cyanentwickler 4C und
einen Schwarzentwickler 4K auf, die einen Toner der jeweiligen Farben
unterbringen und als Patronen erzeugt sind, die an dem Halterahmen 40 frei
anbringbar und von demselben lösbar
sind. Die Entwicklereinheit 4 wird ansprechend auf einen
Steuerbefehl, der von einer Entwicklersteuerung 104 der
Motorsteuerung 10 gegeben wird, in Rotationen getrieben.
Wenn die Entwickler 4Y, 4C, 4M und 4K selektiv
bei einer vorbestimmten Entwicklungsposition positioniert sind,
die an das photoempfindliche Glied 2 angrenzt oder dem photoempfindlichen
Glied 2 über
einen vorbestimmten Zwischenraum zugewandt ist, wird ein Toner der Farbe,
die dem ausgewählten
Entwickler entspricht, durch eine Entwicklerwalze 44, die
den Toner der ausgewählten
Farbe trägt,
auf die Oberfläche
des photoempfindlichen Glieds 2 geliefert. Als ein Resultat
wird das elektrostatische Latentbild auf dem photoempfindlichen
Glied 2 in der ausgewählten
Tonerfarbe sichtbar gemacht.
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Ein
Tonerbild, das durch die Entwicklereinheit 4 auf die vorhergehende
Art und Weise entwickelt wird, wird primär auf einen Zwischentransferriemen 71 einer
Transfereinheit 7 in einer primären Transferregion TR1 transferiert.
Die Transfereinheit 7 weist den Zwischentransferriemen 71,
der über
eine Mehrzahl von Walzen 72, 73 etc. läuft, und
einen Treiber (nicht gezeigt) auf, der die Walze 73 in
Rotationen treibt, um dadurch den Zwischentransferriemen 71 in
einer vorbestimmten Rotationsrichtung rotieren zu lassen.
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Ferner
befinden sich ein Transferriemenreiniger (nicht gezeigt), ein Dichtesensor 76 (2)
und ein Vertikalsynchronisationssensor 77 (2)
in der Nähe
der Walze 72. Von diesen ist der Dichtesensor 76 einer
Oberfläche
des Zwischentransferriemens 71 zugewandt angeordnet und
misst die optische Dichte eines Korrekturbilds (englisch: patch
image), das auf einer Außenumfangsoberfläche des
Zwischentransferriemens 71 erzeugt ist. Unterdessen ist
der Vertikalsynchronisationssensor 77 ein Sensor, der eine Bezugsposition
des Zwischentransferriemens 71 erfasst, und dient als ein
Vertikalsynchronisationssensor zum Erhalten eines Synchronisiersignals,
das in Bezug auf Rotationen des Zwischentransferriemens 71 in
der Teildurchlaufrichtung ausgegeben wird, nämlich eines Vertikalsynchronisiersignals
Vsync. Bei dieser Vorrichtung sind zu dem Zweck eines Ausrichtens
des Zeitpunkts, zu dem die jeweiligen Teile in Betrieb sind, und
eines genauen Überlagerns
von Tonerbildern der jeweiligen Farben übereinander die jeweiligen
Teile der Vorrichtung unter der Steuerung des Vertikalsynchronisiersignals
Vsync in Betrieb.
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Für einen
Transfer von Farbbildern auf Blätter
werden die Tonerbilder der jeweiligen Farben, die auf dem photoempfindlichen
Glied 2 erzeugt werden, einander auf dem Zwischentransferriemen 71 überlagert,
wodurch Farbbilder erzeugt werden, die dann sekundär auf Blätter transferiert
werden, die nacheinander aus einer Kassette 8 herausgenommen
und auf einem Transportweg F zu einer sekundären Transferregion TR2 transportiert
werden.
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In
dieser Stufe wird, um die Bilder, die durch den Zwischentransferriemen 71 getragen
werden, ordnungsgemäß bei einer
vorbestimmten Position auf ein Blatt zu transferieren, der Zeitpunkt
eines Zuführens
des Blatts zu der sekundären
Transferregion TR2 gesteuert. Genauer gesagt, auf dem Transportweg
F ist vor der sekundären
Transferregion TR2 eine Torwalze (englisch: gate roller) 81 angeordnet, und
während
die Torwalze 81 in Synchronisation mit der zeitlichen Steuerung
von Rotationen des Zwischentransferriemens 71 rotiert,
wird das Blatt mit einer vorbestimmten zeitlichen Steuerung in die
sekundäre
Transferregion TR2 zugeführt.
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Das
Blatt, das nun das Farbbild trägt,
wird ferner durch eine Fixiereinheit 9 und eine Entladewalze 82 zu
einem Entladefach-Teil 51 transportiert, das in einem Teil
der obersten Oberfläche
des Hauptabschnitts 5 der Vorrichtung angeordnet ist. Wenn
auf beiden Oberflächen
eines Blatts Bilder zu erzeugen sind, bewegt die Entladewalze 82 das
Blatt, das auf dessen einer Oberfläche ein Bild auf die vorhergehende
Art und Weise lagert, in einer Zurückschaltbewegung. Das Blatt
wird daher entlang einem Rückwärtstransportweg
FR transportiert. Während
das Blatt wieder zurück
zu dem Transportweg F zurückgeführt wird,
bevor dasselbe bei der Torwalze 81 ankommt, ist die Oberfläche des
Blatts, die an den Zwischentransferriemen 71 in der sekundären Transferregion
TR2 angrenzt und ein transferiertes Bild zu empfangen hat, in dieser
Stufe die entgegengesetzte Oberfläche zu der Oberfläche, die
bereits das Bild trägt.
Auf diese Weise ist es möglich,
auf beiden Oberflächen
des Blatts Bilder zu erzeugen.
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In 2 ist
bei 113 ein Bildspeicher, der in der Hauptsteuerung 11 angeordnet
ist, für
eine Speicherung von Bilddaten, die von einer äußeren Vorrichtung, wie einem
Host-Computer, über eine Schnittstelle 112 zugeführt werden,
bezeichnet. Bei 106 ist ein ROM bezeichnet, der ein Berechnungsprogramm,
das durch eine CPU 101 ausgeführt wird, Steuerdaten zum Steuern
des Motorteils EG etc. speichert. Bei 107 ist ein RAM bezeichnet,
der ein Berechnungsresultat, das durch die CPU 101 hergeleitet
wird, andere Daten etc. temporär
speichert.
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3 ist
eine Hauptdurchlauf-Querschnittsansicht, die die Struktur der Belichtungseinheit
zeigt, die in der Bilderzeugungsvorrichtung, die in 1 gezeigt
ist, angeordnet ist. 4 ist eine Teildurchlauf-Querschnittsansicht
der Belichtungseinheit. 5 ist eine perspektivische Ansicht,
die ein Abbilden eines durchlaufenden Lichtstrahls zeigt. 6 und 7 sind
Zeichnungen einer Ablenkeinrichtung, die eine von Komponenten ist,
die die Belichtungseinheit erzeugen. 8 ist ein
Blockdiagramm, das die Strukturen der Belichtungseinheit und der
Belichtungssteuerung zeigt. Die Struktur und die Operationen der
Belichtungseinheit 6 werden nun unter Bezugnahme auf diese
Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Die
Belichtungseinheit 6 weist ein Belichtungsgehäuse 61 auf.
An dem Belichtungsgehäuse 61 ist
eine einzelne Laserquelle 62 fixiert, was die Emission
eines Lichtstrahls aus der Laserquelle 62 zulässt. Die
Laserquelle 62 ist mit einem Lichtquellentreiber 102a einer
Belichtungssteuerung 102 elektrisch verbunden, wie in 8 gezeigt
ist. Der Lichtquellentreiber 102a steuert also ein EIN
und AUS der Laserquelle 62 gemäß Bilddaten, und die Laserquelle 62 emittiert
einen Lichtstrahl, der gemäß den Bilddaten
moduliert wird. Die Laserquelle 62 funktioniert somit als
die „Lichtquelle" des Ausführungsbeispiels.
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Um
zu bewirken, dass der Lichtstrahl aus der Laserquelle 62 die
Oberfläche
des photoempfindlichen Glieds 2 (die zu durchlaufende Oberfläche) durchläuft und
belichtet, sind ferner im Inneren des Belichtungsgehäuses 61 eine
Kollimatorlinse (ein erstes optisches System) 63, ein Spiegel 64,
eine Ablenkeinrichtung 65, eine Durchlauflinse 66 und
ein Rückspiegel 67 angeordnet.
Mit anderen Worten, nachdem der Lichtstrahl aus der Laserquelle 62 durch
die Kollimatorlinse 63 in ein kollimiertes Licht einer
ordnungsgemäßen Größe geformt
wurde, trifft derselbe unter einem spitzen Winkel γ hinsichtlich
einer Bezugsoberfläche
SS, die orthogonal zu einer Drehachse (die der „Treibachse" des Ausführungsbeispiels
entspricht) AX ist, auf eine Ablenkspiegeloberfläche 651 der Ablenkeinrichtung 65 auf,
wie in 4 gezeigt ist.
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Die
Ablenkeinrichtung 65 wird unter Verwendung eines Mikrobearbeitungsverfahrens
hergestellt, das eine Anwendung von Halbleiterfertigungsverfahren
ist und das darauf abzielt, an einem Halbleitersubstrat eine integrierte
Mikromaschine zu erzeugen, und daher ist die Ablenkeinrichtung 65 in
der Lage, einen Lichtstrahl, der durch die Ablenkspiegeloberfläche 651 reflektiert
wird, in der Hauptdurchlaufrichtung X abzulenken. Genauer gesagt,
die Ablenkeinrichtung 65 hat folgende Struktur.
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Wie
in 6 und 7 gezeigt, funktioniert bei
der Ablenkeinrichtung 65 ein Silizium-Einzelkristallsubstrat
(auf das im Folgenden lediglich als ein „Siliziumsubstrat" Bezug genommen ist) 652 als
das „Halteglied" des Ausführungsbeispiels,
und durch teilweises Verarbeiten des Siliziumsubstrats 652 wird eine
bewegbare Platte 653 erhalten. Die bewegbare Platte 653 wird
durch Torsionsfedern 654 elastisch an dem Siliziumsubstrat 652 gehalten
und ist in der Lage, sich frei um die Drehachse AX zu drehen, die
sich in der Teildurchlaufrichtung Y, die annähernd orthogonal zu der Hauptdurchlaufrichtung
X ist, ausdehnt. In einem mittigen Teil der bewegbaren Platte 653 ist ferner
ein Aluminiumfilm oder dergleichen als die Ablenkspiegeloberfläche 651 angeordnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die bewegbare Platte 653 in der Form eines länglichen
Streifens ausgeführt,
der sich in der Hauptdurchlaufrichtung X erstreckt, wie in 6 gezeigt
ist.
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Zusätzlich ist
in einem annähernd
mittigen Teil des Siliziumsubstrats 652 eine Ausnehmung 652a erzeugt,
wie in 7 gezeigt, so dass sich die bewegbare Platte 653 um
die Drehachse AX drehen kann. In der inneren unteren Oberfläche der
Ausnehmung 652a sind Elektroden 658a und 658b an
Orten fixiert, die den beiden Enden der bewegbaren Platte 653 gegenüberliegen
(7). Diese zwei Elektroden 658a und 658b funktionieren
als Elektroden, die zum Treiben der bewegbaren Platte 653 in
den Drehvorgang um die Drehachse AX dienen. Kurz gesagt, die Elektroden 658a und 658b sind
mit einem Drehtreiber 102b der Belichtungssteuerung 102 elektrisch verbunden,
und wenn an die Elektrode eine Spannung angelegt wird, wirkt zwischen
der Elektrode und der Ablenkspiegeloberfläche 651 eine elektrostatische
Adsorptionskraft, so dass ein Randteil der Ablenkspiegeloberfläche 651 hin
zu der Elektrode gezogen wird. Ein abwechselndes Anlegen einer vorbestimmten
Spannung von dem Drehtreiber 102b an die Elektroden 658a und 658b lässt also
die Ablenkspiegeloberfläche 651 wechselseitig
um die Drehachse AX, nämlich
die Torsionsfedern 654, schwingen. Wenn die Treibfrequenz
zum Erhalten der wechselseitigen Schwingungen auf die Resonanzfrequenz der
Ablenkspiegeloberfläche 651 eingestellt
ist, schwingt die Ablenkspiegeloberfläche 651 mit einer großen Amplitude,
und die Randabschnitte der Ablenkspiegeloberfläche 651 werden folglich
zu Positionen verschoben, die sich in der Nähe der Elektroden 658a und 658b befinden.
Während
die Randteile der Ablenkspiegeloberfläche 651 infolge einer
Resonanz die Positionen nahe bei den Elektroden 658a und 658b erreichen,
tragen die Elektroden 658a und 658b ferner zum
Treiben der Ablenkspiegeloberfläche 651 bei,
und die Randteile der Ablenkspiegeloberfläche 651 und die beiden
Elektroden, die auf einer ebenen Oberfläche angeordnet sind, machen
es demgemäß möglich, die
Schwingungen stabiler aufrechtzuerhalten.
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Obwohl
im Vorhergehenden beschrieben wurde, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine
elektrostatische Adsorptionskraft die Ablenkspiegeloberfläche 651 wechselseitig
schwingen lässt,
kann eine elektromagnetische Kraft verwendet sein, um die Ablenkspiegeloberfläche 651 schwingen zu
lassen. Ein Treiben der Ablenkspiegeloberfläche 651 mittels einer
elektromagnetischen Kraft ist bereits ein gut bekanntes Verfahren
und wird also hier nicht beschrieben.
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Die
Belichtungseinheit 6 wird, wieder auf 3 und 4 Bezug
nehmend, weiter beschrieben. Der durchlaufende Lichtstrahl, dessen
Durchlaufen durch die Ablenkeinrichtung 65 wie im Vorhergehenden
beschrieben bewirkt wird, wird von der Ablenkeinrichtung 65 hin
zu dem photoempfindlichen Glied 2 emittiert, und dieser
durchlaufende Lichtstrahl Ls wird auf dem photoempfindlichen Glied 2 über die
Durchlauflinse 66 und den Rückspiegel 67, die
dem „zweiten
optischen System" des
Ausführungsbeispiels
entsprechen, abgebildet, und folglich wird auf der Oberfläche des
photoempfindlichen Glieds ein Fleck des Lichtstrahls Ls erzeugt.
Der durchlaufende Lichtstrahl Ls läuft auf diese Art und Weise
parallel zu der Hauptdurchlaufrichtung X durch, und ein linienartiges
Latentbild, das sich in der Hauptdurchlaufrichtung X ausdehnt, wird
bei einer Durchlaufposition auf dem photoempfindlichen Glied 2 erzeugt,
wie in 5 gezeigt ist.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
lenken Rückspiegel 69a bis 69c bei
dem Start oder Ende des durchlaufenden Lichtstrahls den durchlaufenden Lichtstrahl
von der Ablenkeinrichtung 65 zu dem Synchronisationssensor 60,
wie in 3 gezeigt ist. Kurz gesagt, bei diesem Ausführungsbeispiel
funktioniert der Synchronisationssensor 60 als ein Horizontalsynchronisations-Lesesensor, der zum
Erhalten eines Synchronisiersignals in der Hauptdurchlaufrichtung X,
nämlich
eines Horizontalsynchronisiersignals, dient.
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Eine
spezifische Struktur, die bei diesem Ausführungsbeispiel zu dem Zweck
einer Milderung des Strahlenrotationsphänomens verwendet ist, wird nun
unter Bezugnahme auf 4, 9A bis 9F und 10A bis 10C detailliert
beschrieben. 9A bis 9F sind
Zeichnungen, die zeigen, wie die Ablenkeinrichtung bewirkt, dass
der Lichtstrahl durchläuft,
während 10A bis 10C Zeichnungen
sind, die die Form eines Flecks des einfallenden Lichtstrahls auf
der Ablenkspiegeloberfläche
zeigen. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Lichtstrahl Li, der von der Laserquelle 62 auf
der Ablenkspiegeloberfläche 651 auftrifft,
ein paralleler Fluss, dessen Querschnittsform annähernd oval
ist, und trifft auf der Ablenkspiegeloberfläche 651 von der Vorderseite
auf.
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Es
wird nun eine Beschreibung von Operationen zum Ablenken des Lichtstrahls
gegeben, wie dieselben sind, wenn ein Drehwinkel θ null und
die maximalen Winkel (+θ max)
und (–θ max) wird.
In 9A bis 9F (ferner
in 12A bis 12F und 16A bis 16F,
die im Folgenden beschrieben werden) bezeichnet das Symbol SL eine
Schnittlinie, die erzeugt wird, während die Ablenkspiegeloberfläche 651 die
Bezugsoberfläche
SS bei einer Position eines Einfalls des Lichtstrahls Li auf die
Ablenkspiegeloberfläche 651 schneidet,
nämlich
die „Bezugslinie" des Ausführungsbeispiels.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Richtung, die orthogonal zu der Schnittlinie SL innerhalb
der Ablenkspiegeloberfläche 651 ist,
als eine Spiegelbreitenrichtung definiert.
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Zuerst
wird, wenn der Drehwinkel θ null
ist (wenn die optische Achse OAi des einfallenden Lichtstrahls Li
orthogonal zu der Bezugslinie SL bei diesem Ausführungsbeispiel ist), auf der
Ablenkspiegeloberfläche 651 ein
Strahlenfleck BSi, wie der in 10B gezeigte,
erzeugt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist in der Spiegelbreitenrichtung Y die Größe Hbs des Flecks des einfallenden
Lichtstrahls Li größer als
die Breite Hb der Ablenkspiegeloberfläche 651. Das heißt, die
Ablenkspiegeloberfläche 651 ist mit
dem einfallenden Lichtstrahl Li überfüllt, und
daher wird lediglich ein mittiger Teil des einfallenden Lichtstrahls
Li durch die Ablenkspiegeloberfläche 651 reflektiert
und als der durchlaufende Lichtstrahl Ls zu der Durchlauflinse 66 gelenkt.
Bei diesem Fall (bei dem der Ablenkwinkel θ null ist) fällt ohne
eine Strahlenrotation die mittige Achse CLi des einfallenden Lichtstrahls
Li vollkommen mit der mittigen Achse CLs des abgehenden Lichtstrahls
(des durchlaufenden Lichtstrahls) Ls zusammen, und diese fallen annähernd mit
der Bezugslinie SL zusammen.
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Während sich
die Ablenkspiegeloberfläche 651 dreht
und der Drehwinkel θ wächst, wie
in 9D und 9F gezeigt
ist, reflektiert die Ablenkspiegeloberfläche 651 den mittigen
Teil des einfallenden Lichtstrahls Li bei der gleichen Höhe und der gleichen
Position wie die Bezugsoberfläche
SS, während
dieselbe einen Teil des einfallenden Lichtstrahls Li hauptsächlich bei
einem Abschnitt unter der Bezugsoberfläche SS reflektiert und den
anderen Teil des einfallenden Lichtstrahls Li hauptsächlich bei
einem Abschnitt über
der Bezugsoberfläche
SS reflektiert. Wenn der Drehwinkel θ der maximale Winkel (+θ max) wird,
wie in 10A gezeigt ist, rotiert der Strahlenfleck
BSi des einfallenden Lichtstrahls Li auf der Ablenkspiegeloberfläche 651 größtenteils,
wobei die mittige Achse CLi des einfallenden Lichtstrahls Li hinsichtlich
der Bezugslinie SL stark geneigt ist. Aufgrund dieses Phänomens tritt
eine Strahlenrotation auf. Was diese Einrichtung betrifft, tritt
eine Strahlenrotation ähnlich
auch wegen eines Drehens in der entgegengesetzten Richtung auf (10C).
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Nebenbei
bemerkt, da bei diesem Ausführungsbeispiel
die Fleckgröße Hbs des
einfallenden Lichtstrahls Li größer als
die Breite Hb der Ablenkspiegeloberfläche 651 ist, wenn
der Drehwinkel θ null ist,
wie im Vorhergehenden beschrieben, ist die folgende Beziehung erfüllt, selbst
wenn der Drehwinkel θ etwas
anderes als null ist:
Hbs > Hb
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Infolgedessen
ist die Ablenkspiegeloberfläche 651 mit
dem einfallenden Lichtstrahl Li überfüllt, und
lediglich ein mittiger Teil des einfallenden Lichtstrahls Li wird
durch die Ablenkspiegeloberfläche 651 reflektiert
und als der durchlaufende Lichtstrahl Ls zu der Durchlauflinse 66 gelenkt.
Bei einer Strahlenrotation wird also die mittige Achse CLs des abgehenden Lichtstrahls
(des durchlaufenden Lichtstrahls) Ls nahe bei der mittigen Achse
CLs sein, wie dieselbe ist, wenn der Drehwinkel θ null ist (10B). Mit anderen Worten, wenngleich der einfallende
Lichtstrahl Li größtenteils
rotiert, wird eine Rotation des durchlaufenden Lichtstrahls Ls gemildert.
Dies mildert ferner eine Rotation des Strahlenflecks auf der Oberfläche des
photoempfindlichen Glieds 2.
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Ferner
ist bei diesem Ausführungsbeispiel, selbst
wenn der Drehwinkel θ der
maximale Winkel (+θ max)
oder (–θ max) wird,
die Länge
Has des Flecks des einfallenden Lichtstrahls Li in der Hauptdurchlaufrichtung
X kürzer
als die Länge
Ha der Ablenkspiegeloberfläche 651,
wie in 10A und 10C gezeigt
ist. Es ist also möglich,
sicher zu verhindern, dass sich der einfallende Lichtstrahl Li innerhalb
des Durchlaufbereichs in der Hauptdurchlaufrichtung X außerhalb
der Ablenkspiegeloberfläche 651 ausbreitet,
und also den Lichtstrahl wirksam auf die Oberfläche des photoempfindlichen
Glieds 2 abzulenken. Es ist folglich möglich, über den gesamten Durchlaufbereich
einen hellen Lichtfleck auf der Oberfläche des photoempfindlichen
Glieds zu erzeugen. Zusätzlich
variiert das Volumen des durch die Ablenkspiegeloberfläche 651 reflektierten
Flusses (die schraffierten Flächen
in 10A bis 10C) weniger,
ungeachtet des Werts des Drehwinkels θ, und man erhält also über den
gesamten Durchlaufbereich eine annähernd einheitliche Lichtmenge.
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Wie
im Vorhergehenden beschrieben, läuft bei
diesem Ausführungsbeispiel,
obwohl der Lichtstrahl Li auf die Ablenkspiegeloberfläche 651 schräg einfällt, der
Lichtstrahl, da die Ablenkspiegeloberfläche 651 in der Spiegelbreitenrichtung
Y mit dem einfallenden Lichtstrahl Li überfüllt ist, auf der Oberfläche des
photoempfindlichen Glieds 2 mit einer ausgezeichneten Durchlaufcharakteristik
durch, während
eine Rotation des Strahlenflecks unterdrückt wird. Es wird folglich
ein Latentbild auf der Oberfläche
des photoempfindlichen Glieds 2 stabil erzeugt.
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Um
sicherzustellen, dass die Ablenkspiegeloberfläche 651 in der Spiegelbreitenrichtung
Y kleiner als der Strahlenfleck BSi des einfallenden Lichtstrahls
Li ist, und dadurch den im Vorhergehenden beschriebenen überfüllten Zustand
zu erreichen, ist die bewegbare Platte 653 in der Form
eines länglichen
Streifens ausgeführt,
und die Breite Hb in der Spiegelbreitenrichtung Y ist daher bei
diesem Ausführungsbeispiel
beträchtlich
schmaler als bei herkömmlichen
Vorrichtungen. Bei der Belichtungseinheit 6, die eine solche
Struktur hat, hat also die bewegbare Platte 653 ein geringes
Gewicht und wird demgemäß veranlasst,
sich anders als bei herkömmlichen
Vorrichtungen mit einer hohen Geschwindigkeit auf eine stabile Art
und Weise zu drehen. Der Lichtstrahl läuft somit auf der Oberfläche des
photoempfindlichen Glieds 2 stabil mit einer hohen Geschwindigkeit
durch, wodurch auf eine stabile Art und Weise ein Latentbild erzeugt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel
begrenzt, sondern kann auf verschiedene Art und Weise modifiziert sein.
Die Ablenkeinrichtung 65 kann beispielsweise eine herkömmliche
Ablenkeinrichtung sein, wie ein Galvanometerspiegel und ein Polygonspiegel.
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Obwohl
ferner bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ein Lichtstrahl
von einer Vorderseite der Ablenkspiegeloberfläche 651 auf die Ablenkspiegeloberfläche 651 einfällt, ist
die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Ein Lichtstrahl
kann stattdessen von einer Seite (oder von unten) oder von der anderen
Seite (oder von oben) hinsichtlich der Bezugsoberfläche SS schräg auf die
Ablenkspiegeloberfläche 651 einfallen.
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Obwohl
die optische Durchlaufvorrichtung bei dem Ausführungsbeispiel als eine Belichtungseinheit
einer Farbbilderzeugungsvorrichtung verwendet ist, ist die vorliegende
Erfindung nicht darauf begrenzt. Mit anderen Worten, die optische
Durchlaufvorrichtung kann als eine Belichtungseinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung
verwendet sein, bei der ein Lichtstrahl auf einem Latentbildträger, wie
einem photoempfindlichen Glied, durchläuft, um dadurch ein elektrostatisches
Latentbild zu erzeugen, das elektrostatische Latentbild mit einem
Toner entwickelt wird, und ein Tonerbild erzeugt wird. Die Anwendung
der optischen Durchlaufvorrichtung ist natürlich nicht auf eine Belichtungseinheit,
die bei einer Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet ist, begrenzt,
sondern umfasst allgemein eine beliebige optische Durchlaufvorrichtung,
die bewirkt, dass ein Lichtstrahl auf einer zu durchlaufenden Oberfläche durchläuft.