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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Farblaserdrucker und,
insbesondere, auf einen Farblaserdrucker, der ein Farbbild erzeugt,
unter Verwendung einer einzelnen Laserabtasteinheit.
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Monochrome
Laserdrucker verwenden eine einzelne Laserabtasteinheit (Laser Scanning
Unit – LSU)
und eine einzelne Trommel mit organischer, fotoleitender Zelle (Organic
Photoconductive Cell – OPC),
da sie nur schwarze Farbe auf ein Papierblatt übertragen. Im Gegensatz dazu
müssen
Laserdrucker vier LSUs und vier OPC-Trommeln haben, um vier Tintenfarben,
wie beispielsweise schwarz (B), magenta (M), gelb (Y) und cyan (C),
auf ein Papierblatt zu übertragen.
Wie in 1A dargestellt ist, umfasst
ein Farblaserdrucker: OPC-Trommeln 100-K, 100-C, 100-M und 100-Y für schwarz,
cyan, magenta und gelb, jeweils; LSUs 102-K, 102-C, 102-M und 102-Y zum
Bilden von elektrostatischen, latenten Bildern durch abtastende
Laserstrahlen über
die Fotoleiter-Trommeln 100-K, 100-C, 100-M und 100-Y,
die elektrisch auf ein vorbestimmtes Potenzial aufgeladen sind;
Entwicklungseinheiten 105-K, 105-C, 105-M und 105-Y zum
Entwickeln von elektrostatischen, latenten Bildern mit vier Farbentwicklungslösungen;
ein Übertragungsband 108 zum Übertragen von
Bildern, entwickelt auf den OPC-Trommeln 100-K, 100-C, 100-M und 100-Y;
eine Übertragungseinheit 115 zum Übertragen
eines Vierfarbbilds, übereinander
gelegt auf dem Übertragungsband 108 auf einem
Papierblatt P; und eine Fixiereinheit 115 zum Fixieren
des übertragenen
Bilds auf dem Papierblatt P durch Aufbringen von Wärme und
Druck. Das Bezugszeichen 104 bezeichnet einen Toner-Behälter.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, verwendet, um ein Farbbild zu erzeugen,
der herkömmliche Farblaserdrucker
die OPC-Trommeln 100-K, 100-C, 100-M und 100-Y für schwarz,
cyan, magenta und gelb, jeweils, und die vier LSUs 102-K, 102-C, 102-M und 102-Y entsprechend
zu den vier Farben.
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Eine
LSU ist eine Vorrichtung, die einen Laserstrahl über ein fotoleitendes Medium,
wie beispielsweise eine OPC-Trommel, abtastet und ein elektrostatisches,
latentes Bild bildet. Wie 1B zeigt,
besteht eine typische LSU aus einer Lichtquelle 107, einem
sich drehenden Polygonspiegel 109, angetrieben durch einen
Motor (nicht dargestellt), um sich zu drehen, und reflektiert einen
Strahl, abgegeben durch die Lichtquelle 107, einer f-θ- Linse 115 zum
Fokussieren des Strahls, reflektiert durch den sich drehenden Polygonspiegel 109 zu
einem Fleck eines geeigneten Durchmessers entlang einer Abtastlinie 118 auf
der Oberfläche
einer fotoleitenden Trommel 110, und einem Reflektor 120,
angeordnet in einem optischen Weg zwischen der f-θ-Linse 115 und
der fotoleitenden Trommel 110, um einen einfallenden Strahl
so zu reflektieren, dass der Strahl, der durch die f-θ-Linse 115 hindurchführt, zu
der fotoleitenden Trommel 110 hin gerichtet wird. Ein vorbestimmtes,
elektrostatisches, latentes Bild wird auf der fotoleitenden Trommel 110 durch
Steuern des Ein/Aus-Status der Lichtquelle 107 gebildet.
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Weiterhin
sind eine Kollimationslinse 122 zum Umwandeln des einfallenden
Strahls in einen Parallelstrahl zu der Achse der Kollimationslinse 122 und
eine zylindrische Linse 135 zum Konvergieren des parallelen
Strahls auf die reflektive Oberfläche des sich drehenden Polygonspiegels 109 entlang
eines optischen Wegs zwischen der Lichtquelle 107 und dem
sich drehenden Polygonspiegel 109 angeordnet. Das Bezugszeichen 125 bezeichnet
einen Sensor zum Erfassen einer Position, wo die Abtastlinie 118 beginnt.
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Hierbei
wird der Strahl, der von der Lichtquelle 107 ankommt, in
einen parallelen Strahl durch die Kollimationslinse 122 umgewandelt
und der parallele Strahl führt
durch die zylindrische Linse 135 hindurch und wird durch
den sich drehenden Polygonspiegel 109 reflektiert. Der
Strahl, der von dem sich drehenden Polygonspiegel 109 weg
reflektiert ist, führt durch
die f-θ-Linse 115 hindurch,
und der Weg des Strahls wird durch den Reflektor 120 so
geändert, dass
der Strahl zu einem Fleck an einem Punkt entlang der Abtastlinie 118 auf
der fotoleitenden Trommel 110 fokussiert wird.
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Der
Farblaserdrucker, der so aufgebaut ist, wie vorstehend, ist bis
jetzt aufgrund der hohen Herstellkosten nicht populär geworden.
Der Preis von LSUs stellt den größten Prozentsatz
der Gesamtkosten eines Farblaserdrucker dar. Deshalb ist eine Art und
Weise, um die Kosten eines Farblaserdruckers zu verringern, diejenige,
die Zahl von LSUs, die darin verwendet ist, zu minimieren.
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Ein
anderes Problem in Verbindung mit diesem Typ eines Farblaserdruckers
ist dasjenige, dass ein Zittern und eine periodische Oszillation,
die von einem Spindelmotor auftreten, der einen sich drehenden Polygonspiegel
für jede
Farbe antreibt, mit jeder LSU variieren. Dies bewirkt, dass die
vier Farben entlang unterschiedlicher Linien gedruckt werden, wenn eine
einzelne Linie auf einem Papierblatt gedruckt wird, was demzufolge
diese Druckqualität
herabsetzt. Um diese Probleme zu lösen, erfordern herkömmliche Farblaserdrucker
eine elektrische, mechanische oder optische Einstellung für das Zittern und
die periodische Oszillation. Allerdings erhöht dieser Vorgang die Herstellkosten.
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In
neuerer Zeit ist, um die Herstellkosten zu verringern, eine Untersuchung,
in Bezug auf eine Minimierung der Anzahl der LSUs, durchgeführt worden.
Ein Beispiel herkömmlicher
Farblaserdrucker, die eine einzelne LSU besitzen, ist in der japanischen,
offengelegten Patentanmeldung No. 2000-43333A offenbart. Wie 2 zeigt,
besteht dieser herkömmliche
Farblaserdrucker aus einem Spindelmotor 142, einem sich
drehenden Polygonspiegel 143 und ersten bis vierten Laserdioden 140a–140d, angeordnet
parallel zueinander so, dass ein Strahl, emittiert von jeder der
Dioden 140a–140d,
den sich drehenden Polygonspiegel 143 unter einem unterschiedlichen
Einfallswinkel trifft.
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In
dem Farblaserdrucker, der so wie vorstehend aufgebaut ist, werden
vier Strahlen durch den sich drehenden Polygonspiegel 143 unter
unterschiedlichen Winkeln reflektiert, was eine f-θ-Linse 145 einer
großen
Dicke erfordert. Allerdings sind, wie ausreichend bekannt ist, f-θ-Linsen
mit großer
Dicke schwieriger herzustellen.
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Weiterhin
besitzen die Strahlen, die von dem sich drehenden Polygonspiegel 143 weg
reflektiert werden, unterschiedliche Fokusabstände in Bezug auf die Reflektoren 144a–144d,
durch die jeder Strahl jeweils reflektiert wird, und in Bezug auf
erste bis vierte fotoleitende Trommeln 147a–147d,
auf die jeder Strahl jeweils fokussiert wird. Aufgrund deren unterschiedlicher
Fokusabstände,
wird ein Fleck für
jede Farbe an einer unterschiedlichen Position auf jeder der fotoleitenden
Trommeln 147a–147d gebildet,
und deshalb sind erste bis vierte Korrekturlinsen 146a–146d getrennt
vorgesehen, um die Bilddifferenzen anzugleichen. Insgesamt erhöht dieser
Aufbau die Herstell- und Montagekosten. Weiterhin besitzt dieser
Farblaserdrucker, wenn er mit einem Farblaserdrucker verglichen
wird, der vier LSUs verwendet, einen begrenzten Vorteil im Hinblick
auf die optischen Charakteristika.
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Ein
anderes Beispiel herkömmlicher
Farblaserdrucker ist in dem U.S.-Patent Nr. 6,061,079 offenbart.
Wie 3A zeigt, besitzt dieser Farblaserdrucker einen ähnlichen
Aufbau in einer gewissen Hinsicht in Bezug auf die japanische, offengelegte Patentanmeldung
No. 2000-43333A, die zuvor zitiert ist. Das bedeutet, dass der Farblaserdrucker
einen Spindelmotor 152, einen sich drehenden Polygonspiegel 153 und
erste bis vierte Laserdioden 150a–150d, angeordnet
parallel zueinander (d. h. in Folge in einer Längsrich tung), umfasst, so dass
ein Strahl, emittiert von jeder der Dioden 150a–150d,
auf den sich drehenden Polygonspiegel 153 unter einem unterschiedlichen
Winkel auftrifft.
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In
dem Farblaserdrucker, dargestellt in 3A, ist
der Abstand zwischen einer f-θ-Linse 155,
durch die die vier Strahlen, reflektiert durch den sich drehenden
Polygonspiegel 153, hindurchführen, und jeder der ersten
bis vierten fotoleitenden Trommeln 160a–160d für unterschiedliche
Farben, auf den die Strahlen fokussiert werden, gleich. Wie in 3B dargestellt
ist, wird jeder der ersten bis vierten Strahlen I, II, III und IV,
reflektiert durch die f-θ-Linse 155,
um so unterschiedliche Wege zu nehmen, durch einen Reflektor 156 vom
Prismen-Typ reflektiert und nahe jeder der fotoleitenden Trommeln 160a–160d,
entsprechend zu jeder Farbe, durch jede der Zylinderlinsen 158a–158d fokussiert.
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Allerdings
ist ein Nachteil des Farblaserdruckers, der so, wie vorstehend,
aufgebaut ist, derjenige, dass die Dicke der f-θ-Linse 155 groß ist, da
jeder der vier Strahlen I, II, III und IV durch die Linse an unterschiedlichen,
vertikalen Positionen hindurchführt. Wie
vorstehend beschrieben ist, gestaltet dies die Herstellung der f-θ-Linse 155 schwierig,
während
die Herstellkosten erhöht
werden. Ein anderer Nachteil entsteht aus der Tatsache, dass getrennte
Zylinderlinsen 158a, 158b, 158c und 158d dazu
verwendet werden, die vier Lichtstrahlen nahe der fotoleitenden Trommeln
zu fokussieren. Folglich bewirken die vier Zylinderlinsen 158a, 158b, 158c und 158d unterschiedliche
Größen einer
Aberration und führen
zu einem Montagefehler, wenn sie kombiniert werden. Als eine Folge
führt,
ungeachtet der Verwendung nur einer LSU, ein Befehl für eine einzelne
Linie dazu, dass vier Farben entlang unterschiedlicher Linien gedruckt
werden, was die Druckqualität
verringert.
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Die
US 5638393 ist als der nächst kommende
Stand der Technik ermittelt worden. Dieses Dokument offenbart einen
herkömmlichen
Farblaserdrucker, der vier oder mehr eng beabstandete Laserquellen,
angeordnet in einer Linie, umfasst. Die Strahlen werden demzufolge
parallel zueinander emittiert, wobei jeder emittierte Strahl auf
einem gedrehten Polygonspiegel unter einem unterschiedlichen Winkel
einfällt.
Die Strahlen werden dann mittels einer f-θ-Linse fokussiert. Die f-θ-Linse muss
von einer ausreichenden Dicke sein, um jedem der vier Strahlen zu
ermöglichen,
durch die Linse an einer unterschiedlichen Position hindurchzuführen. Ein
Separator für
einen polarisierten Strahl separiert dann die Strahlen durch Reflektieren
der Strahlen mit einer ersten Polarisation und Transmittieren der
Strahlen mit einer zweiten Polarisation. Die Strahlen werden zu
jeweiligen Fotorezeptoren mittels weiterer Spiegel und optischer
Filter gerichtet.
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Die
US 4760407 offenbart eine
weitere Laserdruckvorrichtung, die ein Doppelstrahl-Abtastsystem besitzt.
Zwei senkrecht polarisierte Lichtstrahlen werden in ein polarisierendes
Prisma geführt
und kombiniert, um einen einzelnen, optischen Strahl zu bilden.
Der optische Strahl wird von einer fotoempfindlichen Trommel reflektiert,
bevor er durch eine f-θ-Linse direkt
auf eine fotoempfindliche Trommel fokussiert wird.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Farblaserdrucker mit
einem kleinen und kosteneffektiven Aufbau zu schaffen. Ein bevorzugtes
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Farblaserdrucker zu
schaffen, bei dem Laserabtasteinheiten in den Kosten und in der
Komplexität
verringert werden. Ein anderes Ziel von zumindest bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist dasjenige, einen Farblaserdrucker
mit einer verbesserten Druckqualität zu schaffen, insbesondere
um die Ausrichtung jeder Farbe zu verbessern, wenn auf einem Papierblatt
gedruckt wird. Ein besonders bevorzugtes Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, einen Farblaserdrucker zu schaffen, der jedes dieser Probleme
löst und
der keine f-θ-Linse
mit großer
Dicke erfordert.
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Die
vorliegende Erfindung schafft einen Farblaserdrucker, der so aufgebaut
ist, um eine f-θ-Linse
mit einer verringerten Dicke zu verwenden, und zwar durch Anordnen
einer Mehrzahl von Lichtquellen separat und Hindurchführen von
Lichtsignalen durch die f-θ-Linse nach Kombinieren
der Strahlen, emittiert von der Mehrzahl der Lichtquellen durch ein
Polarisationsprisma, um die Längen
der optischen Wege zwischen der f-θ-Linse und einer fotoleitenden
Einheit für
jede Farbe durch Verwendung einer Mehrzahl von den optischen Pfad ändernden
Einheiten gleich zu machen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren, wie sie in
den beigefügten
Ansprüchen
angegeben sind, geschaffen. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden
aus den abhängigen
Ansprüchen
und der Beschreibung, die folgt, ersichtlich werden.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Farblaserdrucker zum
Erzeugen eines Farbbilds unter Verwendung einer einzelnen Laserabtasteinheit
geschaffen. Der Farblaserdrucker umfasst: eine Beleuchtungseinheit,
umfassend eine erste und eine zweite Laserdiode und eine dritte
und eine vierte Laserdiode; einen sich drehenden Polygonspiegel,
der die Strahlen von der Beleuchtungseinheit reflektiert; eine f-θ-Linse, die
die Strahlen, reflektiert durch den sich drehenden Polygonspiegel, fokussiert;
einen ersten und einen zweiten Polarisationsstrahlteiler, wobei
jeder davon die Strahlen, die durch die f-θ-Linse hindurchführen, in
Abhängigkeit von
der Richtung einer Polarisation transmittiert oder reflektiert;
und erste bis vierte fotoleitende Einheiten, auf denen die Strahlen,
reflektiert und transmittiert durch den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler,
einfallen. In dem Farblaserdrucker emittieren die erste und die
zweite Laserdiode Strahlen einer Polarisation, die Beleuchtungseinheit
umfasst weiterhin ein Polarisationsprisma zum Transmittieren oder
Reflektieren von einfallenden Strahlen, in Abhängigkeit von der Richtung einer
Polarisation, und die dritte und die vierte Laserdiode sind in einer
unterschiedlichen Richtung zu der ersten und der zweiten Laserdiode
in Bezug auf das Polarisationsprisma angeordnet; der sich drehende
Polygonspiegel reflektiert die Strahlen, emittiert entlang desselben Wegs
von der Beleuchtungseinheit; die Längen der optischen Wege zwischen
der f-θ-Linse
und jeder der ersten bis vierten fotoleitenden Einheit sind gleich. Der
Farblaserdrucker umfasst weiterhin eine einen optischen Weg ändernde
Einrichtung, die in Wegen angeordnet ist, entlang denen die Strahlen,
transmittiert durch den ersten und zweiten Polarisationsstrahlteiler,
jeweils, laufen.
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch einen Farblaserdrucker zum Erzeugen
eines Farbbilds unter Verwendung einer einzelnen Laserabtasteinheit, aufweisend:
eine Beleuchtungseinheit, umfassend eine erste und zweite Laserdiode
und eine dritte und vierte Laserdiode; einen sich drehenden Polygonspiegel,
der den Strahl, emittiert entlang desselben Wegs von der Beleuchtungseinheit
reflektiert; eine f-θ-Linse,
die den Strahl, reflektiert durch den sich drehenden Polygonspiegel,
fokussiert; eine erste einen optischen Weg ändernde Einrichtung, die die Strahlen,
die durch die f-θ-Linse
hindurchführen,
in einen ersten und zweiten Strahl, die entlang von zwei optischen
Wegen laufen, aufteilt; einen ersten und einen zweiten Polarisationsstrahlteiler,
wobei jeder davon den ersten und den zweiten Strahl, aufgeteilt durch
die den ersten optischen Weg ändernde
Einrichtung, in Abhängigkeit
von der Polarisationsrichtung transmittiert oder reflektiert; und
erste bis vierte fotoleitende Einheiten, auf die die Strahlen, reflektiert und
transmittiert durch den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler,
einfallen. In dem Farblaserdrucker emittieren die erste und die
zweite Laserdiode Strahlen einer Polarisation, die Beleuchtungseinheit
umfasst weiterhin ein Polarisationsprisma zum Transmittieren oder
Reflektieren einfallender Strahlen in Abhängigkeit von der Richtung einer
Polarisation, und die dritte und die vierte Laserdiode sind in einer
unterschiedlichen Richtung zu der ersten und zweiten Laserdiode
in Bezug auf das Polarisationsprisma angeordnet; der sich drehende
Polygonspiegel reflektiert die Strahlen, emittiert entlang desselben
Wegs von der Beleuchtungseinheit; die Längen der optischen Wege zwischen
der f-θ-Linse
und jeder der ersten bis vierten fotoleitenden Einheit sind gleich.
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Weiterhin
umfasst der Farblaserdrucker eine zweite und eine dritte einen optischen
Weg ändernde Einrichtung,
angeordnet in Wegen, entlang denen die Strahlen, reflektiert durch
den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler, jeweils, laufen.
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Der
Drucker umfasst weiterhin Plattengläser vom Transmissions-Typ,
angeordnet zwischen dem ersten Polarisationsstrahlteiler und der
zweiten den optischen Weg ändernden
Einrichtung und zwischen dem zweiten Polarisationsstrahlteiler und
der dritten den optischen Weg ändernden
Eichrichtung. Der Drucker umfasst weiterhin eine vierte und eine
fünfte den
optischen Weg ändernde
Einrichtung, angeordnet in Wegen, entlang denen die Strahlen, transmittiert
durch den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler, jeweils,
laufen.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung und um zu zeigen, wie Ausführungsformen derselben ausgeführt werden
können,
wird nun Bezug, anhand eines Beispiels, auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen
genommen, in denen:
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1A stellt
einen herkömmlichen
Farblaserdrucker dar, der vier Laserabtasteinheiten (LSUs) besitzt;
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1B stellt
den Aufbau einer herkömmlichen
LSU dar;
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2 stellt
ein Beispiel eines herkömmlichen
Farblaserdruckers dar;
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3A stellt
ein anderes Beispiel eines herkömmlichen
Farblaserdruckers dar;
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3B zeigt
eine vergrößerte Ansicht
eines Bereichs "A" der 3A;
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4 stellt
den Aufbau eines Farblaserdruckers gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar;
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5 stellt
eine Beleuchtungseinheit, angewandt in einem Farblaserdrucker gemäß der vorliegenden
Erfindung, dar; und
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6 stellte
den Aufbau eines Farblaserdrucker gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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Wie 4 zeigt,
umfasst ein Farblaserdrucker gemäß einer
ersten, bevorzugten Ausführungsform
eine Beleuchtungseinheit 10, die eine Mehrzahl von Lichtquellen
zum Emittieren von S-polarisierten und P-polarisierten Strahlen
besitzt, einen sich drehenden Polygonspiegel 15 zum Reflektieren
der Strahlen, emittiert von der Beleuchtungseinheit 10, eine
f-θ-Linse 20 zum
Fokussieren der Strahlen, reflektiert durch den sich drehenden Polygonspiegel 15,
und einen ersten und einen zweiten Polarisationsstrahlteiler 21 und 22 zum
Transmittieren oder Reflektieren der Strahlen, die durch die f-θ-Linse 20 hindurchführen, in
Abhängigkeit
von der Richtung einer Polarisation.
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Wie
in 5 dargestellt ist, besteht die Beleuchtungseinheit 10 aus
einer ersten und zweiten Laserdiode 1 und 2 zum
Emittieren von Strahlen einer Polarisation, wie beispielsweise P-polarisierter Strahlen,
eine dritte und eine vierte Laserdiode 3 und 4,
angeordnet separat und in einer unterschiedlichen Richtung zu der
ersten und der zweiten Laserdiode 1 und 2, zum
Emittieren von S-polarisierten Strahlen, und ein Polarisationsprisma 5,
positioniert an der Schnittstelle zwischen optischen Wegen der ersten und
der zweiten Laserdiode 1 und 2 und der dritten und
der vierten Laserdiode 3 und 4, und das einfallende
Strahlen in Abhängigkeit
von der Richtung einer Polarisation transmittiert oder reflektiert.
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Zum
Beispiel kann die erste Laserdiode 1 oberhalb der zweiten
Laserdiode 2 angeordnet werden, wobei beide davon p-polarisierte
Strahlen emittieren. Die dritte Laserdiode 3 kann oberhalb
der vierten Laserdiode 4 angeordnet sein, wobei beide davon
S-polarisierte Strahlen
emittieren.
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Ein
erster und ein zweiter Strahl I und II, emittiert entlang unterschiedlicher,
optischer Wege von der ersten und der zweiten Laserdiode 1 und 2 und
der dritten und der vierten Laserdiode 3 und 4,
jeweils, werden durch das Polarisationsprisma 5 entlang
desselben optischen Wegs zu dem sich drehenden Polygonspiegel 15 hin
gerichtet. Eine Kollimationslinse 7 kann in jedem optischen
Weg zwischen jeder der ersten bis vierten Laserdiode 1, 2, 3,
und 4 und dem Polarisationsprisma 5 vorgesehen
werden, um den Strahl, der von jeder der Laserdioden 1, 2, 3 und 4 ankommt,
in einen parallelen Strahl umzuwandeln. Weiterhin kann eine Zylinderlinse 8 vorgesehen sein,
um den Strahl, der durch das Polarisationsprisma 5 hindurchführt, auf
den sich drehenden Polygonspiegel 15 zu fokussieren.
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P-
und S-polarisierte Strahlen, emittiert von der Beleuchtungseinheit 10,
aufgebaut so, wie vorstehend, werden durch den sich drehenden Polygonspiegel 15 reflektiert
und führen
durch die f-θ-Linse 20 hindurch.
Da der Spindelmotor 14 den sich drehenden Poly gonspiegel 15 dreht,
drehen sich reflektive Oberflächen
kontinuierlich so, dass die Position, wo der Strahl reflektiert
wird, graduell so bewegt wird, um eine Abtastlinie zu erzeugen.
Der S-polarisierte oder P-polarisierte Strahl, fokussiert durch
die f-θ-Linse 20,
tritt in den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler 21 und 22 ein.
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Der
erste und der zweite Polarisationsstrahlteiler 21 und 22 besitzen
vorzugsweise dieselben Charakteristika dahingehend, dass sie entweder den
S-polarisierten oder den P-polarisierten
Strahl reflektieren und den anderen Strahl transmittieren. Zum Beispiel
können
die zwei Polarisationsstrahlteiler 21 und 22 so
ausgelegt sein, um einen S-polarisierten
Strahl zu reflektieren und einen P-polarisierten Strahl zu transmittieren.
Umgekehrt können
sie so ausgelegt sein, um einen P-polarisierten Strahl zu reflektieren
und einen S-polarisierten Strahl zu transmittieren.
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Es
ist bevorzugt, den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler 21 und 22 so
anzuordnen, dass der Strahl, reflektiert durch einen der Polarisationsstrahlteiler 21 und 22,
entlang unterschiedlicher, optischer Wege laufen kann. Zum Beispiel
können der
erste und der zweite Polarisationsstrahlteiler 21 und 22 von
einem Plattentyp sein und in einer V-Form angeordnet sein. Im Gegensatz dazu
können Polarisationsstrahlteiler
vom kubischen Typ eingesetzt werden, um deren Spiegelflächen in
einer V-Form anzuordnen.
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Die
Strahlen, reflektiert in dem ersten und dem zweiten Polarisationsstrahlteiler 21 und 22,
fallen auf fotoleitende Einheiten, wie beispielsweise die erste
und die zweite fotoleitende Trommel 31 und 32, jeweils,
ein. Weiterhin fallen die Strahlen, transmittiert durch den ersten
und den zweiten Polarisationsstrahlteiler 21 und 22,
auf die dritte und die vierte fotoleitende Trommel 33 und 34,
jeweils, auf. Hierbei ist es, wenn die optischen Wege von der f-θ-Linse 20 zu der
ersten bis vierten fotoleitenden Trommel 31, 32, 33,
und 34 als erster, zweiter, dritter und vierter optischer
Weg L1, L2, L3 und L4, jeweils, bezeichnet werden, bevorzugt, die
erste bis vierte fotoleitende Trommel 31, 32, 33 und 34 so
anzuordnen, dass der erste bis vierte optische Weg L1, L2, L3 und
L4 eine gleiche Länge
haben (L1 = L2 = L3 = L4).
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Weiterhin
können
die erste und die zweite den optischen Pfad ändernden Einheiten 35 und 36 zwischen
dem ersten Polarisationsstrahlteiler 21 und der dritten
fotoleitenden Trommel 33 und zwischen dem zweiten Polarisationsstrahlteiler 22 und
der vierten fotoleitenden Trommel 34 vorgesehen sein. Die erste
und die zweite den optischen Pfad ändernden Einheiten 35 und 36 können dazu
verwendet werden, die Längen
des dritten und des vierten optischen Wegs L3 und L4 gleich zu demjenigen
des ersten und des zweiten, optischen Wegs L1 und L2 zu machen. Das
bedeutet, dass die Positionen der ersten und der zweiten den optischen
Weg ändernden
Einheiten 35 und 36 so geändert werden, um die Längen des
ersten bis vierten optischen Wegs L1–L4 gleich zu machen. Hierbei
können
die den optischen Weg ändernden
Einheiten 35 und 36 ein Reflektor oder ein Polarisationsstrahlteiler
sein.
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Ein
Farblaserdrucker gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Der
Farblaserdrucker gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine Beleuchtungseinheit 50,
die eine Mehrzahl von Lichtquellen zum Emittieren von s- und p-polarisierten
Strahlen haben, einen sich drehenden Polygonspiegel 55 zum
Reflektieren der Strahlen, emittiert von der Beleuchtungseinheit 50,
eine f-θ-Linse 60 zum
Fokussieren der Strahlen, reflektiert durch den sich drehenden Polygonspiegel 55,
und eine Mehrzahl von den optischen Weg ändernden Einheiten 65, 75, 76, 77, 78 zum
Reflektieren der Strahlen, die durch die f-θ-Linse 60 hindurchführen, in
unterschiedlichen Richtungen.
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Die
Beleuchtungseinheit 50 besitzt denselben Aufbau wie die
Beleuchtungseinheit 10 in der ersten Ausführungsform
dieser Erfindung, beschrieben vorstehend. Das bedeutet, dass die
Beleuchtungseinheit 50 aus ersten und zweiten Laserdioden 1 und 2 zum
Emittieren von Strahlen in einer Richtung, einer dritten und einer
vierten Laserdiode 3 und 4, angeordnet getrennt
von der ersten und der zweiten Laserdiode 1 und 2,
zum Emittieren von Strahlen, polarisiert unter einem unterschiedlichen
Winkel, und einem Polarisationsprisma 5 zum Transmittieren oder
Reflektieren der Strahlen, die von der ersten bis vierten Lichtquelle 1–4 aus
kommen, in Abhängigkeit von
der Richtung einer Polarisation, so dass die Strahlen entlang desselben,
optischen Wegs laufen, besteht.
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Der
Strahl, der durch die Beleuchtungseinheit 50 entlang desselben
Wegs läuft,
tritt dann in die erste den optischen Weg ändernde Einheit 65 ein,
die eine erste und eine zweite reflektive Oberfläche 65a und 65b besitzt,
nach Hindurchführen
durch den sich drehenden Polygonspiegel 55 und die f-θ-Linse 60. Der
Strahl, der durch die f-θ-Linse 60 hindurchführt, wird
von der ersten und der zweiten reflektiven Oberfläche 65a und 65b wegreflektiert,
um entlang von zwei unterschiedlichen, optischen Wegen zu laufen. Zum
Beispiel kann die erste den optischen Weg ändernde Einheit 65 einen
dreieckigen oder keilförmigen
Querschnitt haben, um die erste und die zweite reflektive Oberfläche 65a und 65b zu
bilden.
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Ein
erster und ein zweiter Polarisationsstrahlteiler 67 und 68 zum
Transmittieren oder Reflektieren von einfallenden Strahlen in Abhängigkeit von
der Polarisationsrichtung sind in den zwei optischen Wegen angeordnet,
entlang denen die Strahlen durch die erste den optischen Weg ändernde
Einheit 65 laufen. Die zwei Strahlen, aufgeteilt durch
die erste den optischen Weg ändernde
Einheit 65, werden durch den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler 67 und 68 transmittiert
und reflektiert und in vier Strahlen aufgeteilt, die entlang erster
bis vierter optischer Wege L1–L4
laufen. Die vier Strahlen, aufgeteilt an dem Polarisationsstrahlteilern 67 und 68,
werden auf die erste bis vierte fotoleitende Trommel 71–74 entsprechend
zu den jeweiligen Strahlen abgetastet. Hierbei ist es bevorzugt,
dass der erste bis vierte optische Pfad L1–L4 von der ersten den optischen
Weg ändernden
Einheit 65 zu der ersten bis vierten fotoleitenden Trommel 71–74,
jeweils, eine gleiche Länge
haben.
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Um
die Längen
des ersten bis vierten optischen Wegs L1–L4 gleich zu machen, kann
die zweite und die dritte den optischen Weg ändernde Einheit 75 und 76 in
optischen Wegen zwischen dem ersten Polarisationsstrahlteiler 67 und
der dritten fotoleitenden Trommel 73 und zwischen dem zweiten
Polarisationsstrahlteiler 68 und der zweiten fotoleitenden Trommel 72 jeweils
vorgesehen werden. Weiterhin können
die vierte und fünfte,
den optischen Weg ändernden
Einheiten 77 und 78 in optischen Wegen zwischen
dem ersten Polarisationsstrahlteiler 67 und der ersten
fotoleitenden Trommel 71 und zwischen dem zweiten Polarisationsstrahlteiler 68 und
der vierten fotoleitenden Trommel 74 jeweils vorgesehen werden.
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Plattengläser 79 und 80 vom
Transmissions-Typ sind vorzugsweise in optischen Wegen zwischen
dem ersten Polarisationsstrahlteiler 67 und der zweiten
den optischen Weg ändernden
Einheit 75 und zwischen dem zweiten Polarisationsstrahlteiler 68 und
der dritten den optischen Weg ändernden
Einheit 76, jeweils, vorgesehen. Die Strahlen, die entlang
des ersten und des vierten optischen Wegs L1 und L4 laufen, sind
durch den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler 67 und 68,
jeweils, transmittiert worden. Unter Berücksichtigung hiervon sind die Plattengläser 79 und 80 vom
Transmissions-Typ so vorgesehen, um die Strahlen, die entlang des
zweiten und des dritten optischen Wegs L2 und L3 laufen, zu transmittierten,
so dass sie dieselben Charakteristika wie die Strahlen haben können, die
entlang des ersten und vierten optischen Wegs L1 und L4 laufen.
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Die
Betriebsweise des Farblaserdruckers, aufgebaut so, wie vorstehend,
wird nun beschrieben. Der Farblaserdrucker gemäß der vorliegenden Erfindung
ist so aufgebaut, dass Strahlen, emittiert in unterschiedlichen
Richtungen von der ersten und der zweiten Lichtquelle 1 und 2 und
der dritten und der vierten Lichtquelle 3 und 4,
angeordnet in unterschiedlichen Richtungen, entlang desselben Wegs durch
das Polarisationsprisma 5 laufen. Dieser Aufbau verringert
den Querschnittsflächenbereich
des gesamten Strahls, wenn die Strahlen, emittiert von der ersten
bis vierten Lichtquelle 1–4, entlang desselben
Wegs durch das Polarisationsprisma 5 laufen. Mit anderen
Worten verringert dies den Strahlquerschnitts-Flächenbereich, verglichen mit
einem herkömmlichen
Aufbau, bei dem erste bis vierte Lichtquellen parallel angeordnet
sind (d. h. sequenziell in einer Richtung). Dies wiederum verringert
den Querschnittsflächenbereich
eines Strahls, der auf die f-θ-Linse 60 einfällt, nachdem
er durch den sich drehenden Polygonspiegel 55 reflektiert
ist. Diese Erfindung ermöglicht
die Verwendung der f-θ-Linse 60,
die eine relativ kleine Dicke hat.
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Wenn
sich die Dicke der f-θ-Linse 60 verringert,
wird es einfacher, sie herzustellen und sie bietet eine bessere
Funktionsweise. Auf diese Art und Weise verringert die Verwendung
einer f-θ-Linse 60,
die einfach herzustellen ist, die Herstellkosten, während die
Produktivität
verbessert wird.
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Der
Strahl, der durch die f-θ-Linse 60 hindurchführt, wird
durch die erste, den optischen Weg ändernde Einheit 65 in
zwei Strahlen aufgeteilt, die entlang der zwei optischen Wege laufen.
Die Strahlen werden durch den ersten und den zweiten Polarisationsstrahlteiler 67 und 68 transmittiert
oder reflektiert, in Abhängigkeit
von der Polarisationsrichtung, und werden in vier Strahlen aufgeteilt,
die entlang des ersten bis vierten optischen Wegs L1–L4 laufen. Dann
sind die zweite bis fünfte,
den optischen Weg ändernden
Einheiten 75–78 in
einer solchen Art und Weise angeordnet, um die Längen des ersten bis vierten
optischen Wegs L1–L4
gleich zu machen. Dies gestaltet die Fokusabstände zwischen der f-θ-Linse 60,
durch die der Stahl hindurchführt,
und den fotoleitenden Trommeln 71, 72, 73 und 74 für jede Farbe,
auf die der Strahl fokussiert wird, letztendlich gleich. Demzufolge
beseitigt dies das Erfordernis nach einer getrennten Korrekturlinse,
um die Fokusabstände
bzw. Brennweiten gleich zu machen.
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Weiterhin
erzielt die f-θ-Linse 60,
die eine sehr geringe Dicke besitzt, eine akkurate Fokussierung
auf die fotoleitenden Trommeln 71, 72, 73 und 74,
was das Erfordernis nach einer gesonderten Einrichtung zum Fokussieren
beseitigt.
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Indem
so, wie vorstehend beschrieben, gearbeitet wird, werden die Strahlen,
abgetastet auf die fotoleitenden Trommeln 71, 72, 73 und 74 für jede Farbe,
sequenziell auf ein Übertragungsband 83 übertragen.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, erzeugt ein Farblaserdrucker gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Farbbild unter Verwendung einer einzelnen LSU, um
dadurch wesentlich die Herstellkosten zu verringern. Weiterhin verwendet
der Farblaserdrucker einen sich drehenden Polygonspiegel und eine
f-θ-Linse,
um dadurch die Montagezeit zu verringern und die Produktivität zu erhöhen. Dies
kommt daher, dass er das Erfordernis nach einer elektrischen, mechanischen
und optischen Einstellung beseitigt, was in einem herkömmlichen
Farblaserdrucker mit vier sich drehenden Polygonspiegeln, verwendet
dazu, ein feines Zittern und eine periodische Oszillation, jeweils, zu
verringern, was von den Spindelmotoren, die die sich drehenden Polygonspiegel
drehen, auftrat, erforderlich war. Zusätzlich führen die minimierten Zittercharakteristika
zu einem Hochgeschwindigkeitsdrucken und zu einer verbesserten Bildqualität.
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Weiterhin
ist die vorliegende Erfindung so aufgebaut, dass eine Mehrzahl von
Lichtquellen zum Emittieren von Strahlen einer Polarisation separat angeordnet
sind, und dass die Strahlen, emittiert von der Mehrzahl der Lichtquellen,
durch ein Polarisationsprisma so kombiniert werden, um in eine f-θ-Linse einzutreten,
was dadurch eine f-θ-Linse mit einer geringeren
Dicke erfordert. Demzufolge gestaltet dies die Herstellung einer
f-θ-Linse
mit einer sehr guten Funktionsweise einfacher.
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Obwohl
ein paar bevorzugte Ausführungsformen
dargestellt und beschrieben worden sind, wird für Fachleute auf dem betreffenden
Fachgebiet ersichtlich werden, dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen vorgenommen werden könnten, ohne den Schutzumfang
der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.