DE69934265T2

DE69934265T2 - Optische Abtasteinrichtung und elektrophotographischer Drucker, der die Abtasteinrichtung verwendet

Info

Publication number: DE69934265T2
Application number: DE69934265T
Authority: DE
Inventors: c/o Canon K. K. Keiichiro Ishihara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2007-06-28
Also published as: EP1022599B1; EP1491934B1; DE69926212T2; DE69934265T8; EP1022599A3; DE69926212D1; EP1491934A1; DE69934265D1; EP1022599A2; US6185029B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen optischen Scanner, der von einem optischen Überfeldsystem Gebrauch macht, insbesondere betrifft sie einen optischen Scanner, der zwischen einem Polygonspiegel (einem Lichtablenker) und einer abgetasteten Fläche einen Reflektor besitzt, um die Lichtmengenverteilung des Abtastlichts auf der abgetasteten Fläche zu vergleichmäßigen. Der optische Scanner gemäß der Erfindung eignet sich für elektrophotographische Drucker wie zum Beispiel Laserstrahldrucker (LBP) und digitale Kopiergeräte.
Einschlägiger Stand der Technik
Der optische Scanner von herkömmlichen Laserstrahldruckern oder ähnlichen Druckern führt eine Bildaufzeichnung durch mit Hilfe der Schritte des optischen Modulierens eines Lichtstroms (Lichtstrahlbündels), der von einer Lichtquelle abhängig von Bildsignalen emittiert wird; des periodischen Ablenkens mittels eines Lichtablenkers, zum Beispiel eines Polygonspiegels, des optisch modulierten Lichts; des Kondensierens des Lichts zu einem Fleck auf einer Fläche eines photoempfindlichen Aufzeichnungsmediums mit einem Bildfokussiersystem einer vorbestimmten fθ-Charakteristik, und des Abtastens der Fläche des photoempfindlichen Aufzeichnungsmediums mit dem Lichtfleck.
1 ist eine schematische perspektivische Darstellung des Hauptteils eines herkömmlichen optischen Scanners.
In 1 wird ein von einer Lichtquelle 91 emittierter Lichtstrom im wesentlichen durch eine Kondensorlinse 92 kollimiert. Die Lichtmenge des Lichtstroms wird begrenzt durch eine Aperturblende 93, und der Lichtstrom wird in eine Zylinderlinse 94 vorbestimmter Brechkraft ausschließlich in Nebenabtastrichtung eingeleitet. Der im wesentlichen kollimierte Lichtstrom, der in die Zylinderlinse 94 eingeleitet wird, wird im kollimierten Zustand in der Richtung der Hauptabtastebene emittiert, wohingegen der Lichtstrom in der Nebenabtastrichtung auf eine Ablenkfläche (im folgenden auch gelegentlich als „Facette" bezeichnet) 96 des Lichtablenkers 95 fokussiert wird, gebildet durch einen drehenden Polygonspiegel, um im wesentlichen ein Zeilenbild zu erzeugen.
Der von der Ablenkfläche 96 des optischen Ablenkers 95 abgelenkte Lichtstrom wird über eine Fokussieroptik 97 vorbestimmter fθ-Charakteristik und über einen Rücklaufspiegel 98 auf eine photoempfindliche Trommelfläche 99, die eine abgetastete Fläche darstellt, gelenkt. Der Lichtstrom kann die photoempfindliche Trommelfläche 99 in Pfeilrichtung (Hauptabtastrichtung) abtasten, indem der optische Ablenker oder Deflektor 95 in Pfeilrichtung A gedreht wird, um Bildinformation aufzuzeichnen.
In den vergangenen Jahren wurde eine höhere Geschwindigkeit für das optische Abtastsystem gefordert. Beispielsweise wird erneut über ein optisches Überfeld-Abtastsystem (bezeichnet als OFS von Over-Field Scanning System) nachgedacht, bei dem ein Lichtstrom mit größerem Umfang als die Lichtablenkfläche entlang der Hauptabtastrichtung eingeleitet wird.
2 ist eine schematische Grundrißansicht des Hauptteils eines optischen Deflektors dieser Art von optischem Überfeld-Abtastsystem.
In 2 wird einfallender Lichtstrom 82 von einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Lichtquelle in einem Bereich, der breiter ist in der Hauptabtastrichtung der Facette 96 des Polygonspiegels als der Lichtdeflektor 95, eingebracht. Der Winkel zwischen dem einfallenden Lichtstrom und der Normalen der Facettenfläche wird im folgenden als θ; dargestellt. Ein Teil des einfallenden Lichtstroms 82 wird von der Facette 96 abgelenkt, um als abgelenkter Lichtstrom 85 auf eine abgetastete Fläche (in der Zeichnung nicht dargestellt) zu fallen. Der Umfang des abgelenkten Lichtstroms 85 in der Hauptabtastrichtung schwankt abhängig vom Ablenkwinkel aufgrund der Reflexion am Polygonspiegel 95. In anderen Worten: die F-Zahl schwankt mit dem Betrachtungswinkel. Weil die Intensität des abgelenkten Lichtstroms 85 im Verhältnis zu der F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms 85 variiert, führt der einfallende Lichtstrom 82, der eine flache Gauß-Verteilung der Intensität hat, zu einer ungleichmäßigen Lichtmengenverteilung (Lichtmengenverteilung in dem Linienbild) auf der abgetasteten Fläche (der Fläche der photoempfindlichen Trommel).
Um das obige Problem zu lösen, schlägt die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 8-160338 einen optischen Scanner (Abtaster) vor, bei dem die Ungleichmäßigkeit der Lichtmengenverteilung aufgrund einer Schwankung der F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms dadurch korrigiert wird, daß ein Filter mit einer Lichtdurchlaßverteilung auf dem optischen Weg zwischen der Lichtquelleneinrichtung und dem Lichtdeflektor angeordnet wird. Allerdings hat die in der oben genannten Offenlegungsschrift offenbarte Vorrichtung Nachteile insofern, als die Lichtdurchlässigkeit sich nicht nach Wunsch ohne weiteres variieren läßt und die Toleranz in dem Bereich eng ist, weil der Lichtstromumfang zwischen der Lichtquelle und dem Lichtablenker gering ist. Darüber hinaus kann mit einem Filter mit diskontinuierlicher Durchlaßverteilung die Lichtmengenverteilung auf der abgetasteten Fläche nicht glatt korrigiert werden, so daß die Neigung zur Streifenbildung im Ausgangsbild vorhanden ist, was einen Nachteil darstellt.
Bei weiteren Beispielen wird die Lichtmengenverteilung auf der abgetasteten Fläche im wesentlichen zu gleichförmiger Verteilung in einem optischen Unterfeldsystem korrigiert, in welchem der Lichtstrom mit geringerem Umfang als die Facette in einen Lichtablenker eingegeben wird. Beispielsweise zeigt die japanische Patentanmeldungs-Offeniegungsschrift Nr. 9-80334 einen optischen Scanner, bei dem die Schwankung der Lichtmenge mit Lichtemissions-Zeit dadurch korrigiert wird, daß das Reflexionsvermögen eines Rücklaufspiegels so variiert wird, daß die Lichtmengenverteilung auf der abgetasteten Fläche im wesentlichen gleichförmig gemacht wird.
In einem Beispiel praxistauglicher optischer Scanner wird der Abfall der Lichtmenge am Umfangsbereich durch Variieren der Durchlässigkeit des optischen Fokussiersystems dadurch korrigiert, daß die Reflexionsvermögen zweier Rücklaufspiegel so variiert werden, daß die Lichtmengenverteilung auf der abgetasteten Fläche im wesentlichen gleichförmig gemacht wird.
Bei den obigen Beispielen wird allerdings nicht der Abfall der Lichtmenge berücksichtigt, der durch Variieren der F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms und des Gradienten der Gauß-Verteilung der Lichtintensität verursacht wird, wobei diese Einflüsse typisch für das OFS-System sind. In dem OFS-System wird die Ungleichmäßigkeit der Lichtmengenverteilung auf der Abtastfläche viel stärker hervorgerufen durch den Abfall der Lichtmenge aufgrund des Variierens der F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms und des Gradienten der Gauß-Verteilung der Intensität als durch die zeitliche Länge der Lichtemission und das Variieren der Lichtdurchlässigkeit des optischen Fokussiersystems.
Weitere optische Scanner sind bekannt aus der US-A-5 706 116; US-A-5 757 535 und der EP 0 599 076 A .
Die vorliegende Erfindung beruht auf eingehender Berücksichtigung des Lichtmengenabfalls am Umfangsbereich aufgrund des Variierens der F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms und des Gradienten der Gauß-Verteilung der Lichtintensität in dem OFS-System.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung soll einen optischen Scanner für das OFS-System schaffen, der die obigen Probleme im Stand der Technik löst und in der Lage ist, die Lichtmengenverteilung auf der abgetasteten Fläche mit einem einfachen Aufbau im wesentlichen zu vergleichmäßigen.
Die vorliegende Erfindung soll außerdem einen elektrophotographischen Drucker schaffen, der von dem optischen Scanner Gebrauch macht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein optischer Scanner mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrophotographischer Drucker mit den Merkmalen des Anspruchs 7 geschaffen.
Die übrigen Ansprüche beziehen sich auf Weiterbildungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines Hauptteils eines herkömmlichen optischen Scanners.
2 ist eine schematische Draufsicht auf den Hauptteil eines optischen Deflektors und des dazugehörigen Teils eines herkömmlichen OFS-Systems.
3 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 1 der Erfindung entlang der Hauptabtastrichtung.
4 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 1 der Erfindung entlang der Nebenabtastrichtung.
5 ist eine schematische Schnittansicht des Hauptteils von dem Halbleiterlaser zum Polygonspiegel entlang der Hauptabtastrichtung der Ausführungsform 1 der Erfindung.
6 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 2 der Erfindung entlang der Hauptabtastrichtung.
7 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 2 der Erfindung entlang der Nebenabtastrichtung.
8 ist eine schematische Schnittansicht des Hauptteils von dem Halbleiterlaser zum Polygonspiegel entlang der Hauptabtastrichtung der Ausführungsform 2 der Erfindung.
9 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 3 der Erfindung entlang der Hauptabtastrichtung.
10 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 3 der Erfindung entlang der Nebenabtastrichtung.
11 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 4 der Erfindung entlang der Hauptabtastrichtung.
12 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 4 der Erfindung entlang der Nebenabtastrichtung.
13 ist eine Schnittansicht des Aufbaus eines Hauptteils eines elektrophotographischen Druckers, der von einem optischen Scanner gemäß der Erfindung Gebrauch macht, betrachtet entlang der Hauptabtastrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Ausführungsform 1]
3 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 1 der Erfindung entlang der Hauptabtastrichtung (Hauptabtast-Schnittansicht). 4 ist eine Schnittansicht des optischen Scanners der Ausführungsform 1 der Erfindung entlang der Nebenabtastrichtung (Nebenabtastungs-Schnittansicht). In dieser Beschreibung bezeichnet die Hauptabtastrichtung diejenige Richtung, in der der Lichtstrom (das Lichtstrahlbündel) aus der Lichtquelle kommend von einer Ablenkeinrichtung abgelenkt werden kann, während die Nebenabtastrichtung die Richtung rechtwinklig zur Laufrichtung des Lichtstroms (des Lichtstrahlbündels) und der Hauptabtastrichtung bezeichnet.
In den 3 und 4 ist die Lichtquelle 1 ein Halbleiterlaser oder dergleichen. Eine Kondensorlinse 2 (Kollimatorlinse) bündelt den streuenden Lichtstrom, damit er weniger auseinanderläuft. Eine Aperturblende 3 wandelt den durch die Kondensorlinse 2 gehenden Lichtstrom in eine passende Strahlform um. Eine Zylinderlinse 4 besitzt eine vorbestimmte Brechkraft (Refraktivität) in der Nebenabtastrichtung und fokussiert den Lichtstrom, der durch die Aperturblende 3 gelangt, in der Nebenabtastungs-Schnittebene (in ein linienförmiges Bild, welches sich in Hauptabtastrichtung erstreckt). Die Kollimatorlinse 2, die Aperturblende 3 und die Zylinderlinse 4 bilden die Elemente des ersten optischen Systems 27.
Der Lichtablenker oder -deflektor 5 enthält als Ablenkeinrichtung einen Polygonspiegel oder ein ähnliches mit konstanter Drehzahl in Pfeilrichtung A drehendes Element gemäß 4, angetrieben von einer Antriebseinrichtung wie einem Motor (in der Zeichnung nicht dargestellt). In dieser Ausführungsform gelangt der durch das erste optische System 27 gelaufene Lichtstrom an den Polygonspiegel 5 an der Vorderseite in Hauptabtastrichtung (etwa in der Mitte des Ablenkwinkels des Polygonspiegels 5, das heißt etwa in der Mitte des Abtastbereichs in Hauptabtastrichtung), und wird in Nebenabtastrichtung schräg nach oben geleitet. Der durch das erste optische System 27 gelangte Lichtstrom wird mit einem Umfang größer als der Umfang der Ablenkfläche 6 (der Facette) des Polygonspiegels 5 in Hauptabtastrichtung aufgebracht. Das heißt, es handelt sich um das oben angesprochene OFS. Ein zweites optisches Systems 7 zur Bilderzeugung besitzt eine vorbestimmt fθ-Charakteristik und enthält eine Linse 7a mit negativer Brechkraft und eine Linse 7b mit einer in Hauptabtastrichtung und in Nebenabtastrichtung unterschiedlichen Brechkraft.
Das zweite optische System 7 enthält einen Teil des ersten optischen Systems 27. Die Kondensorlinse 2 und die Elemente des optischen Bilderzeugungssystems 7 enthalten einen Teil des optischen Lichteinleitsystems. In anderen Worten: ein Teil des Aufbaus des zweiten optischen Systems ist mit dem ersten optischen System gemein.
Ein zylindrischer Spiegel 8, der ein reflektierendes Element (Rücklaufspiegel) besitzt, besitzt eine vorbestimmte Brechkraft in Nebenabtastrichtung. Das Reflexionsvermögen variiert von der Mitte in Richtung der Peripherie.
In anderen Worten: bei dieser Ausführungsform ist der zylindrische Spiegel 8 derart ausgebildet, daß sein Reflexionsvermögen kontinuierlich zunimmt mit ansteigendem Einfallwinkel des auf den zylindrischen Spiegel 8 gelangenden Lichtstroms, und das Reflexionsvermögen der polarisierten Lichtkomponente ist derart ausgestaltet, daß die Menge der Reflexion von polarisiertem Licht mit einer stärkeren polarisierten Lichtkomponente (zum Beispiel P-Komponente) auf der Achse kleiner ist als die Summe des reflektierten Lichts der Polarisationskomponente (P-Komnponente) außerhalb der Achse und der anderen polarisierten Lichtkomponente (zum Beispiel der S-Komponente).
Bezugszeichen 9 bezeichnet die Fläche einer photoempfindlichen Trommel (Aufzeichnungsmediumfläche) als abgetastete Fläche.
Bei dieser Ausführungsform wird der divergierende Lichtstrom, der von der Lichtquelle 1 emittiert wird, von der Kondensorlinse 2 weniger divergent gemacht, er wird im wesentlichen von dem bilderzeugenden optischen System 7 gebündelt und mit einem optischen Flußumfang auf den Polygonspiegel 5 gegeben, der in Hauptabtastrichtung größer ist als die Breite der Facette 6. Ein Teil des auf den Polygonspiegel 5 gelangenden Lichtstroms wird reflektiert und von der Facette 6 abgelenkt, anschließend von dem bilderzeugenden optischen System 7 erneut reflektiert und über den zylindrischen Spiegel 8 auf die abgetastete Fläche 9 geleitet. Durch Drehen des Polygonspiegels 5 in Pfeilrichtung A in der Zeichnung wird die abgetastete Fläche 9 optisch in Hauptabtastrichtung B abgetastet. Andererseits ist in der Nebenabtastrichtung der weniger divergente Lichtstrom von der Kondensorlinse 2 begrenzt durch die Aperturblende 3. Hierdurch wird von der zylindrischen Linse 4 in der Nähe der Facette 6 ein linienförmiges Bild erzeugt, welches in der Hauptabtastrichtung verläuft. Der von dem Polygonspiegel 5 reflektierte und abgelenkte Lichtrom wird von dem zylindrischen Spiegel 8 auf die abgetastete Fläche 9 fokussiert. Die abgetastete Fläche 9 wird optisch mit dem Lichtstrom zur Bildaufzeichnung abgetastet.
5 ist eine schematische Schnittansicht des Hauptteils von dem Halbleiterlaser 1 zum Polygonspiegel 5 entlang der Hauptabtastrichtung dieser Ausführungsform. In 5 dienen gleiche Bezugszeichen wie in 3 für entsprechende Elemente.
In 5 wird der von dem Halbleiterlaser 1 emittierte Lichtstrom von dem optischen Lichteinleitsystem 11, welches aus einer Kondensorlinse und dem Bilderzeugungssystem besteht, zu einem zusammenhängenden Lichtstrom 12 kollimiert und dann über einen Bereich hinweg, der breiter ist als der Umfang der Facette 6, auf den Polygonspiegel 5 geleitet. Der abgelenkte Lichtstrom 15, gebildet durch Reflexion und Ablenkung eines Teils des einfallenden Lichtstroms 12 mit der Facette 6 des Polygonspiegels 5, tastet eine abzutastende, in 5 nicht dargestellte Fläche ab.
Im vorliegenden Fall gilt die folgende Beziehung: Fa = 2 × Rp × sin(π/M) (1)wobei Rp der Radius des Umkreises des Polygonspiegels 5, M die Anzahl der Facetten und Fa die Breite der Fläche der Facette 6 in der Hauptabtastrichtung ist.
In dem OFS-System hängt, da ein Teil des einfallenden Lichtstroms 12 von dem Polygonspiegel 5 reflektiert und abgelenkt wird, der Umfang oder die Breite des reflektierten Lichtstroms 15 (im folgenden als „abgelenkte Lichtstrombreite" bezeichnet) von der scheinbaren Breite der Facette 6 ab, betrachtet aus der Richtung des einfallenden Lichtstroms 12.
Außerdem gilt folgende Beziehung: Wθi = Fa × cosθi (2)wobei Wθ_i die Ablenk-Lichtbreite, Fa de Breite der Fläche der Facette 6 in Hauptabtastrichtung, θ_i (14) ein planarer Einfallwinkel des von dem Halbleiterlaser 1 auf die Facette 6 geleiteten Lichtstroms (der Winkel zwischen dem einfallenden Lichtstrom 12 und der Normal-Ebene 13 der Facette) ist.
Aus den Beziehungen (1) und (2) versteht sich, daß die Ablenklichtstrombreite kleiner als cosθ_i der Breite des einfallenden Lichtstroms 12 ist. Das heißt: die F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms 15 hängt ab vom Betrachtungswinkel. Die Intensität des Lichts in dem abgelenkten Lichtstrom 15, die proportional zu der abgelenkten Lichtstrombreite variiert, nimmt mit zunehmendem planaren Einfallwinkel θ_i ab und führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Lichtmenge auf der abgetasteten Fläche.
Bei dieser Ausführungsform beträgt der Radius Rp des Umkreises des Polygonspiegels 40 mm, die Anzahl M der Facetten beträgt 12, und die Breite Fa der Facette 6 in Hauptabtastrichtung beträgt 10,35 mm.
In 3 wird der zu der Achse gerichtete Lichtstrom (der zu der Mitte der effektiven Abtastzone der abgetasteten Fläche 9 gerichtete Lichtstrom) unter einem planaren Einfallwinkel θ_i = 0° auf die Facette 6 gegeben. Gemäß der obigen Gleichung (1) ist die Breite des abgelenkten Lichtstrom W0° gleich Fa. Der auf die Außenseite der Achse gelenkte Lichtstrom (zum Umfangsbereich der effektiven Abtastzone der abgetasteten Fläche 9 gelenkte Lichtstrom) gelangt auf die Facette 6 unter einem Einfallwinkel θ_i von 13,5°, und die Breite des abgelenkten Lichtstrom W13,5° beträgt Fa × cos13,5°. Dementsprechend verringert sich die Lichtstrombreite außerhalb der Achse auf 97,2 % der Lichtstrombreite auf der Achse.
Dementsprechend verringert sich die Lichtmenge des abgelenkten Lichtstroms 15, die im Verhältnis zur abgelenkten Lichtstrombreite variiert, außerhalb der Achse in ähnlicher Weise auf 97,2 % der Lichtmenge des Lichtstroms auf der Achse. In diesem Fall beträgt der Emissionswinkel 10 (α: halbe Breite) 17°, und die effektive F-Zahl des optischen Lichteinleitsystems 11 entspricht einem dunklen Wert F = 22. Aus diesem Grund läßt sich die Gauß-Verteilung der Intensität mühelos als praktisch flach bezeichnen.
Bei dieser Ausführungsform variiert das Reflexionsvermögen des zylindrischen Spiegels 8 von der Mitte zum Umfangsbereich hin, wie es oben erläutert wurde, so daß die Lichtmengenverteilung dadurch vergleichmäßigt wird, daß ihre Ungleichmäßigkeit auf der abgetasteten Fläche 9 aufgehoben wird, welche verursacht wird durch die Änderung der Menge des abgelenkten Lichtstroms 15. Die Tabelle 1 zeigt das Reflexionsvermögen des zylindrischen Spiegels 8 dieser Ausführungsform.
In Tabelle 1 bedeutet „relative Lichtmenge des abgelenkten Lichtstroms" ein Verhältnis der Lichtmenge unter einem spezifischen Betrachtungswinkel zu der Lichtmenge auf der Achse und ist gemäß Darstellung in einem Bereich von ± 5 % angesiedelt. Dadurch wird die Lichtmengenverteilung der abgetasteten Fläche so korrigiert, daß sie im wesentlichen gleichförmig ist und es in der Praxis bei dieser Ausführungsform zu keinem Problem kommt. Der Begriff „im wesentlichen gleichförmig" bedeutet, daß die Lichtmengenschwankung im Bereich von ± 5 % der Lichtmenge auf der Achse über dem gesamten effektiven Abtastbereich liegt. In anderen Worten: die Verteilung der Lichtintensität des die abgetastete Fläche abtastenden Lichtstroms liegt in dem Bereich von ± 5 % in bezug auf die Lichtmenge auf der Achse, die zu 100 % angenommen wird, und zwar an jeder Stelle im gesamten effektiven Abtastbereich.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Reflexionsvermögen des zylindrischen Spiegels 8 in dem optischen Weg zwischen dem Lichtablenker 5 und der photoempfindlichen Trommel variiert zwischen dem Mittelbereich hin zu dem Umfangsbereich, um den Abfall der Lichtmenge im Umfangsbereich zu korrigieren, der verursacht wird durch das Variieren der F-Zahl des abgelenkten Lichts in dem OFS-System, in welchem die Intensitätsschwankungen durch eine Änderung des Betrachtungswinkels hervorgerufen wird. Dadurch läßt sich die Lichtintensitätsverteilung über die gesamte Abtastfläche 9 hinweg ohne Verminderung der Lichtmenge vergleichmäßigen. Bei dieser Ausführungsform braucht die Anzahl der Teile nicht erhöht zu werden, was Kostenvorteile hat.
[Ausführungsform 2]
6 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des optischen Abtasters der Ausführungsform 2 der Erfindung in der Hauptabtastrichtung (Hauptabtastrichtungs-Schnittansicht). 7 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des optischen Scanners der Ausführungsform 2 der Erfindung in der Nebenabtastrichtung (Nebenabtastungs-Schnittansicht). In den 6 und 7 sind gleiche Bezugszeichen wie in den 3 und 4 für entsprechende Elemente verwendet.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 dadurch, daß die Brechkraft der Kondensorlinse erhöht ist und der Abstand zwischen dem Halbleiterlaser und der Kondensorlinse verringert ist, damit zu einer helleren effektiven F-Zahl von bis zu F = 6 gekommen wird und ein flacher Spiegel als reflektierendes Element verwendet wird. Im übrigen ist der Aufbau ebenso wie die optische Arbeitsweise nahezu die gleiche wie bei der Ausführungsform 1, wodurch ähnliche Effekte erzielbar sind.
In den 6 und 7 wird ein flacher Spiegel 18 (Rücklaufspiegel) als reflektierendes Element mit einem Reflexionsvermögen verwendet, welches von dem Mittelbereich in Richtung des Umfangsbereichs variiert.
Damit besitzt bei dieser Ausführungsform der flache Spiegel 18 ein Reflexionsvermögen, welches kontinuierlich zunimmt bei größer werdendem Einfallwinkel des zu dem flachen Spiegel gelangenden Lichtstroms, wobei das Reflexionsvermögen für polarisiertes Licht einer stärkeren Ablenkungskomponente geringer ist als für die andere Ablenkungskomponente des polarisierten Lichts. Außerdem ist die Relation der Reflexionsvermögen an der Achse und außerhalb der Achse so eingestellt, daß die Gleichungen (3) bis (6) erfüllt sind, auf die später eingegangen wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Brechkraft der Kondensorlinse 2 erhöht, und der Abstand zwischen dem Halbleiterlaser 1 und der Kondensorlinse 2 ist verringert, um zu der helleren effektiven F-Zahl auf der Seite des Halbleiterlasers 1 des Lichteinleitsystems bis hin zu F = 6 zu gelangen, viel heller als bei der obigen Ausführungsform 1 (mit einem Wert F von 22). Die „effektive F-Zahl" kennzeichnet eine F-Zahl innerhalb des Bereichs, in welchem der Lichtstrom tatsächlich fließt, wobei der Lichtstrom in 8 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
Eine höhere effektive F-Zahl steigert die eingebrachte Lichtmenge, um die erforderliche Ausgangsleistung der Lichtquelle zu vermindern, was Kostenvorteile hat.
8 ist eine schematische Schnittansicht des Hauptteils von dem Halbleiterlaser 1 hin zum Polygonspiegel 5 entlang der Hauptabtastrichtung dieser Ausführungsform. In 8 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in 5 entsprechende Elemente.
Wie in 8 gezeigt ist, variiert aufgrund einer helleren effektiven F-Zahl für den Emissionswinkel 10 des Halbleiterlasers auf der Seite des Halbleiterlasers 1 des optischen Lichteinleitsystems 11 die Lichtmenge des abgelenkten Lichtstroms 15, der von der Facette 6 reflektiert und abgelenkt wird, in Abhängigkeit des Betrachtungswinkels deutlich. Verursacht wird dies nicht nur durch eine Schwankung der Breite des abgelenkten Lichtstroms 15, sondern auch durch den Effekt des größeren Gradienten der Gauß-Verteilung 16 der Intensität des Einfall-Lichtstroms 12.
In dem OFS-System wird bei dieser Ausführungsform der reflektierte und abgelenkte Teil 15 des einfallenden Lichtstroms 12 abhängig vom Betrachtungswinkel geändert. Außerdem wird in dem optischen Lichteinleitsystem 11, dessen effektive F-Zahl auf der Seite des Halbleiterlasers 1 auf einen Wert größerer Helligkeit eingestellt ist, der Gradient der Gauß-Verteilung 16 der Intensität des einfallenden Lichtstroms 12 größer, wodurch sich die Lichtmenge vom mittleren Bereich aus zum Umfangsbereich hin verringert. Damit bewirkt die Schwankung der Lichtstrombreite des abgelenkten Lichtstroms 15 sowie die größere Schwankung des Gradienten der Gauß-Verteilung 16 der Intensität des einfallenden Lichtstroms 12 eine starke Schwankung der Lichtmenge in Abhängigkeit des Betrachtungswinkels, was zu einer unvorteilhaften Ungleichmäßigkeit der Lichtmenge auf der abgetasteten Fläche führt.
Der Halbleiterlaser 1 dient zum Emittieren von S-polarisiertem Licht bei minimalem Emissionswinkel von 23° in Hauptabtastrichtung. In diesem Fall nimmt die Lichtmenge im Umfangsbereich auf 94,9 % desjenigen Werts im mittleren Bereich ab, bedingt durch die Gauß-Verteilung der Intensität des einfallenden Lichtstroms und die Schwankung der F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms.
Um die Abnahme der Lichtmenge im Umfangsbereich zu korrigieren, wird das Reflexionsvermögen des flachen Spiegels 18 gesteigert, um dadurch die Lichtmengenverteilung auf der abgetasteten Fläche 9 zu vergleichmäßigen. Insbesondere werden die jeweiligen Elemente so ausgebildet, daß folgende Formeln (3) bis (6) erfüllt sind:
wobei R0 des Reflexionsvermögen auf der Achse des flachen Spiegels 18 ist, Rθ das Reflexionsvermögen außerhalb der Achse des flachen Spiegels 18 ist, M die Anzahl der Facetten des Polygonspiegels ist, D der Abtastwirkungsgrad, L der effektive Abtastbereich, F die effektive F-Zahl auf der Lichtquellen-Seite des ersten optischen Systems ist, α der Emissionswinkel der Lichtquelle entsprechend der halben Breite ist, und C der fθ-Koeffizient ist.
Tabelle 2 zeigt das Reflexionsvermögen des flachen Spiegels 18 dieser Ausführungsform. Der flache Spiegel 18 wird gebildet durch eine zweilagige Folie, um die Anzahl von Schichten zu vermindern und so die Filmdicken-Toleranz bei der Massenfertigung zu erreichen.
In dem OFS mit dem Lichteinleitsystem der effektiven F-Zahl entsprechend einer Helligkeit von F = 6 wie bei dieser Ausführungsform läßt sich der Abfall der Lichtmenge im Umfangsbereich zugunsten einer im wesentlichen gleichförmigen Verteilung der Lichtmenge auf der Abtastfläche 9 korrigieren.
Bei dieser, oben beschriebenen Ausführungsform wird das Reflexionsvermögen des flachen Spiegels 18 ausgehend vom mittleren Bereich in Richtung des Umfangsbereichs variiert, insbesondere deshalb, damit die Gleichungen (3) bis (6) für das Reflexionsvermögen auf der Achse und außerhalb der Achse erfüllt werden. Dies korrigiert die Schwankung der F-Zahl des abgelenkten Lichtstroms und den Abfall der Lichtmenge im Umfangsbereich des OFS-Systems für jeden Betrachtungswinkel. Hierdurch läßt sich die Lichtmengenverteilung im wesentlichen innerhalb des OFS-Systems vergleichmäßigen, ohne daß ein Abfall der Lichtmenge auf der Abtastfläche verursacht wird.
Bei dieser Ausführungsform wird das Reflexionsvermögen des flachen Spiegels 18 geändert, der keinen Anteil an der Bilderzeugung des optischen Systems hat. Deshalb kann der Spiegel ungeachtet von Bilderzeugungs-Relationen des optischen Systems mit weniger Beschränkungen bei der Einstellung von Winkel und Position ausgestaltet werden, und der Film läßt sich deshalb leicht herstellen, weil die mit dem dielektrischen Film zum Festlegen der Reflexionseigenschaften zu beschichtende Fläche flach ist.
[Ausführungsform 3]
9 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des optischen Scanners der Ausführungsform 3 gemäß der Erfindung entlang der Hauptabtastrichtung (Hauptabtastungs-Schnittansicht). 10 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des optischen Scanners der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung entlang der Nebenabtastrichtung (Nebenabtastungs-Schnittansicht). In den 9 und 10 sind gleiche Bezugszeichen wie in den 3 und 4 für entsprechende Elemente verwendet.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform 2 dadurch, daß die effektive F-Zahl des optischen Lichteinleitsystems in Richtung größerer Helligkeit nach F = 4 geändert wurde, und dementsprechend zwei Flachspiegel als Reflexionsvermögen änderndes reflektierendes Element verwendet werden. Im übrigen sind Aufbau und optische Arbeitsweise nahezu die gleichen wie bei der Ausführungsform 2, so daß gleiche Effekte erzielt werden.
Insbesondere besitzen in den 9 und 10 ein erster und ein zweiter flacher Spiegel 28a, 28b (Rücklaufspiegel) als reflektierendes Element mit variierendem Reflexionsvermögen ausgehend vom mittleren Bereich hin zum Umfangsbereich ausgestattet.
Bei diese Ausführungsform haben folglich der erste und der zweite flache Spiegel 28a, 28b ein Reflexionsvermögen, welches kontinuierlich zunimmt mit einer Zunahme des Einfallwinkels des Lichtstroms an den flachen Spiegeln 28a, 28b, wobei das Reflexionsvermögen für polarisiertes Licht einer größeren Ablenkungskomponente auf der Achse kleiner ist als für die andere Ablenkungskomponente von polarisiertem Licht. Außerdem ist die Relation zwischen dem Produkt der Reflexionsvermögen auf der Achse und dem Produkt der Reflexionsvermögen außerhalb der Achse so eingestellt, daß die unten näher erläuterten Formeln (4) bis (7) erfüllt sind. Dabei sind die Formeln (4) bis (6) die gleichen wie bei der Ausführungsform 2.
Bei der obigen Ausführungsform 2 wird das Verhältnis der außerhalb der Achse geltenden Reflexionsvermögen um etwa 6 % durch Verwendung eines zweilagigen Films auf dem flachen Spiegel 18 angehoben, was zu einem absoluten Reflexionsvermögen auf der Achse von nur 33,5 % führt. Bei dieser Ausführungsform ist der maximale Abtastwinkel nur 27° groß. In diesem Fall kann die Lichtmengenverteilung nicht ohne weiteres in ausreichendem Maß mit nur einem Spiegel korrigiert werden, indem die effektive F-Zahl in Richtung heller gewählt wird (F = 4). Außerdem fällt in diesem Fall das absolute Reflexionsvermögen ab, so daß die absolute Lichtmenge auf der abgetasteten Fläche 9 unzureichend wird.
Aus diesem Grund werden bei dieser Ausführungsform der erste und der zweite Flachspiegel 28a, 28b mit jeweils variierendem Reflexionsvermögen zur Korrektur verwendet, um einen Abfall der Lichtmenge zu verhindern und die Lichtmengenverteilung im wesentlichen zu vereinheitlichen.
In dieser Ausführungsform werden die Elemente so ausgebildet, daß die folgenden Bedingungen gemäß den Gleichungen (4) bis (7) erfüllt sind:
wobei R'0 das Produkt der Reflexionsvermögen auf der Achse des ersten und des zweiten Flachspiegels 28a, 28b ist, R'θ das Produkt der Reflexionsvermögen außerhalb der Achse des ersten und des zweiten Spiegels 28a, 28b ist, M die Anzahl von Ablenkflächen des Polygonspiegels ist, D der Abtastwirkungsgrad ist, L der effektive Abtastbereich ist, F die effektive F-Zahl auf der Lichtquellenseite des ersten optischen Systems ist, α der Emissionswinkel der Lichtquelle entsprechend der halben Breite ist und C der fθ-Koeffizient ist.
Tabelle 3 zeigt die Reflexionsvermögen des ersten und des zweiten Flachspiegels 28a, 28b.
Bei dieser Ausführungsform wird das Verhältnis des Reflexionsvermögens auf der Achse zu demjenigen außerhalb der Achse des zweiten Flachspiegels 28b höher gewählt als das Verhältnis des ersten Flachspiegels 28a. Insbesondere bei dieser Ausführungsform wird das Reflexionsvermögen außerhalb der Achse erhöht durch Ausnutzung der Abhängigkeit des Reflexionsvermögens von der Richtung der Lichtpolarisation. Zu diesem Zweck wird die Differenz des Reflexionsvermögens zwischen P-polarisiertem Licht und S-polarisiertem Licht in dem zweiten Flachspiegel 28b größer gemacht als bei dem ersten Flachspiegel 28a. Bei dieser Ausführungsform wird insbesondere das Reflexionsvermögen außerhalb der Achse erhöht durch Ausnutzung der Abhängigkeit des Reflexionsvermögens von der Richtung des polarisierten Lichts. Zu diesem Zweck wird die Reflexionsvermögen-Differenz zwischen P-polarisiertem und S-polarisiertem Licht in dem zweiten Flachspiegel 28b größer gemacht als im ersten Flachspiegel 28a. Bei dieser Ausführungsform ist die Polarisationsrichtung des Lichts, welches zu dem ersten und dem zweiten Flachspiegel 28a, 28b geleitet wird, die P-Polarisationsrichtung, und der erste und der zweite Flachspiegel 28a, 28b sind beide so ausgelegt, daß sie ein größeres Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht als für P-polarisiertes Licht haben. Hierdurch ist der optische Scanner so ausgebildet, daß er eine im wesentlichen gleichförmige Lichtmengenverteilung auf der Abtastfläche 9 bei einfacher Konstruktion auch dann liefert, wenn die effektive F-Zahl in Richtung Helligkeit auf der Seite des Halbleiterlasers 1 des Lichteinleitsystems 11 gemacht ist, um den Wirkungsgrad der Ausgangsleistung des Halbleiterlasers 1 auszunutzen.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Korrektur für das Verhältnis der Lichtmenge des polarisierten Lichts auf der Achse zu jener im äußersten Bereich entfernt von der Achse, allerdings bedeutet dies keine Beschränkung. Beispielsweise ist der gleiche Effekt dadurch erzielbar, daß man das Lichtmengenverhältnis zumindest für einen Betrachtungswinkel zwischen der Achse und dem am weitesten außen liegenden Bereich, wo die Lichtmengenschwankung groß ist, korrigiert.
Wie oben ausgeführt wurde, werden die Reflexionsvermögen der beiden Flachspiegel 28a, 28b ausgehend vom mittleren Bereich zum Umfangsbereich hin variiert. Insbesondere werden das Produkt der Reflexionsvermögen auf der Achse des ersten und des zweiten Flachspiegels 28a, 28b und das Produkt der Reflexionsvermögen außerhalb der Achse des ersten und des zweiten Flachspiegels 28a, 28b so einjustiert, daß die Gleichungen (4) bis (7) erfüllt sind. In dem OFS-System wird also der Abfall der Lichtmenge, der verursacht wird durch die Schwankung der F-Zahl im abgelenkten Lichtstrom und den Gradienten der Gauß-Verteilung der Intensität des einfallenden Lichtstroms, korrigiert. Hierdurch wird die Lichtverteilung auf der abgetasteten Fläche im wesentlichen vergleichmäßigt. Da bei dieser Ausführungsform außerdem der Korrektureffekt stärker ausfallen kann, läßt sich der von der Lichtquelle 1 emittierte Lichtstrom wirksamer ausnutzen, so daß die Lichtmenge auf der Abtastfläche 9 gesteigert wird. Außerdem läßt sich die Ausgangslichtmenge der Lichtquelle 1 verringern, was Kostenvorteile mit sich bringt. Bei dieser Ausführungsform wird die Differenz der Reflexionsvermögen in Polarisationsrichtung an der Stelle maximiert, an der eine andere Polarisationskomponente als diejenige auf der Achse an dem zweiten Flachspiegel 28b, der der Abtastfläche 9 am nächsten liegt, zu einem Maximum wird, wodurch die Lichtintensitätskorrektur in höchst effizienter Weise vorgenommen werden kann durch Ausnutzung der Differenz der Reflexionsvermögen in der Richtung der Lichtpolarisation.
[Ausführungsform 4]
11 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des optischen Scanners der Ausführungsform 4 der Erfindung entlang der Hauptabtastrichtung (Hauptabtastungs-Schnittansicht). 12 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des optischen Scanners der Ausführungsform 4 gemäß der Erfindung entlang der Nebenabtastrichtung (Nebenabtastungs-Schnittansicht). In den 11 und 12 werden die gleichen Bezugszeichen wie in den 9 und 10 für entsprechende Elemente verwendet.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform 3 dadurch, daß der erste und der zweite Flachspiegel als reflektierendes Element aus Flachspiegeln bestehen, die die gleiche Schichtstruktur besitzen. Im übrigen sind Aufbau und Arbeitsweise nahezu die gleichen wie bei der Ausführungsform 3, wodurch die gleichen Effekte erzielt werden.
Insbesondere besitzen in den 11 und 12 der erste und der zweite Flachspiegel 38a, 38b (Rücklaufspiegel) als reflektierendes Element ein Reflexionsvermögen, welches ausgehend vom mittleren Bereich zum Umfangsbereich hin variiert.
Bei dieser Ausführungsform besitzen der erste und der zweite Flachspiegel 38a, 38b ein Reflexionsvermögen, welches mit zunehmendem Einfallwinkel des auf die Flachspiegel 38a, 38b treffenden Lichtstroms kontinuierlich zunehmen, wobei das Reflexionsvermögen für polarisiertes Licht einer stärkeren Ablenkungskomponente geringer ist als für die andere Ablenkungskomponente des polarisierten Lichts.
Darüber hinaus ist die Relation zwischen dem Produkt der Reflexionsvermögen auf der Achse und dem Produkt der Reflexionsvermögen außerhalb der Achse so eingestellt, daß die obigen Gleichungen (4) bis (7) erfüllt sind.
Tabelle 4 zeigt die Reflexionsvermögen des ersten und des zweiten Flachspiegels 38a, 38b.
Bei dieser Ausführungsform besitzen der erste und der zweite Flachspiegel 38a, 38b eine Charakteristik, gemäß der das Reflexionsvermögen als Funktion des Einfallwinkels variiert, außerdem als Funktion der Richtung der Lichtpolarisation.
Der erste und der zweite Flachspiegel 38a, 38b haben keinen Anteil an der Bildfokussierung, so daß die Einfallwinkel des zugeführten Lichtstroms ohne Beschränkung im Hinblick auf das Reflexionsvermögen eingestellt werden können. Der von dem ersten Flachspiegel 38a reflektierte Lichtstrom gelangt zu dem zweiten Flachspiegel 38b mit derjenigen Polarisationsrichtung des Lichtstroms, die durch die Reflexion hervorgerufen wurde. Aus diesem Grund läßt sich der Abfall der Lichtmenge im Umfangsbereich wirksamer dadurch korrigieren, daß man die Abhängigkeit des Reflexionsvermögens von der Polarisation steigert. Weil das einfallende Licht und die Polarisationsrichtung des Lichtstroms sich kontinuierlich mit dem Betrachtungswinkel ändern, lassen sich die Reflexionsvermögen des ersten und des zweiten Flachspiegels 38a, 38b kontinuierlich variieren. Bei dieser Ausführungsform werden die Einfallwinkel für das Licht zum ersten und zum zweiten Flachspiegel 38a, 38b so eingestellt, daß das vorgeschriebene Reflexionsvermögen entsprechend den oben angesprochenen beiden Reflexions-Charakteristika entspricht.
Wie oben ausgeführt wurde, läßt sich bei dieser Ausführungsform die Lichtmengenverteilung auf der abgetasteten Fläche so steuern, daß sie einen in der Praxis akzeptierbaren Wert auch dann hat, wenn zwei Flachspiegel gleicher Schichtstruktur als reflektierendes Element verwendet werden. Derartige Spiegel können mit ein und derselben Anlage zur Schichterzeugung hergestellt werden, durch Aufdampfen unter gleichen Bedingungen für Ausgestaltung, Produktion und Lagerung, was einen beträchtlichen Kostenvorteil darstellt.
Der optische Scanner gemäß der Erfindung, wie er oben beschrieben wurde, ist nützlich bei elektrophotographischen Druckern wie zum Beispiel Laserdruckern (LBP) und digitalen Kopiergeräten. Dies wird anhand der 13 erläutert.
13 ist eine in Nebenabtastrichtung gesehene schematische Schnittansicht des Aufbaus eines Hauptbestandteils eines elektrophotographischen Druckers, der von einem erfindungsgemäßen optischen Scanner Gebrauch macht. In 13 bezeichnet Bezugszeichen 100 einen optischen Scanner gemäß einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 4, 101 bezeichnet eine photoempfindliche Trommel zum Halten eines elektrostatisch latenten Bilds. Eine Elektrifizierungswalze 102 wird in Berührung mit der photoempfindlichen Trommel 101 gebracht, um diese gleichmäßig zu elektrifizieren. Ein Lichtstrahl 103 wird projiziert und dazu gebracht, die elektrifizierte Fläche mit Hilfe des optischen Scanners 100 auf der stromabwärtigen Seite der Drehrichtung der photoempfindlichen Trommel abzutasten.
Der Lichtstrahl 103 wird abhängig von Bilddaten modifiziert. Das latente Bild wird erzeugt durch Projizieren des Lichtstrahls 103 auf die photoempfindliche Trommel 101. Dieses elektrostatische, latente Bild wird als Tonerbild von der Entwicklungsvorrichtung 107 entwickelt, die in Berührung mit der photoempfindlichen Trommel 101 auf der stromabwärtigen Seite der Projektionsstelle mit dem Lichtstrahl 103 in Drehrichtung der Trommel 102 vorgesehen ist. Das Tonerbild wird von einer Transferwalze 108 gegenüber und unterhalb der photoempfindlichen Trommel 101 auf einen Transfer-Aufnahmepapierbogen 112 übertragen. Der Papierbogen 112 wird in der Papierkassette 109 vor der photoempfindlichen Trommel 109 gelagert (rechts in 13). Der Papierbogen kann auch von Hand eingeführt werden. An dem Endbereich der Kassette 109 gibt es eine Papiertransportwalze 110, die Papierbögen in den Papiertransportweg einleitet.
Der Papierbogen 112 mit dem darauf befindlichen, nicht fixierten Tonerbild wird nach dem Transfer weiter in eine Fixiereinrichtung hinter der photoempfindlichen Trommel (auf der linken Seite in 13) transportiert. Die Fixiereinrichtung besteht aus einer Fixierwalze 113 mit einer Fixierheizung (in der Zeichnung nicht dargestellt) im Inneren, und einer Andrückwalze 114 in Berührung mit der Fixierwalze 113. Der von dem Transferteil gelieferte Papierbogen wird am Fixierteil von der Fixierwalze 113 und der Andrückwalze 114 angedrückt und erhitzt, um das Tonerbild auf dem Papierbogen 112 zu fixieren. Der Papierbogen 112 wird aus dem Drucker mit Hilfe einer Papieraustragwalze 116 ausgetragen, die sich hinter der Fixierwalze 113 befindet.
Die vorliegende Erfindung läßt sich in verschiedener Weise zusätzlich zu den oben erläuterten Ausführungsbeispielen modifizieren. Die Erfindung deckt sämtliche von den Ansprüchen abgedeckte Modifikationen ab.

Claims

Optischer Scanner, umfassend eine Lichtquelle (1), einen Polygonspiegel (5) mit einer Mehrzahl Lichtablenkflächen (6) zum Ablenken eines von der Lichtquelle emittierten Lichtflusses, ein erstes optisches System (2, 3, 4, 7a, 7b, 27) zum Einführen des von der Lichtquelle emittierten Lichtflusses in den Polygonspiegel und ein zweites optisches System (7a, 7b, 28, 28b; 38a; 38b) zum Bündeln des vom Polygonspiegel abgelenkten Lichtflusses auf eine abzutastende Fläche; wobei der in den Polygonspiegel eingeführte Lichtfluss eine Breite in Hauptabtastrichtung aufweist, die größer als die Breite einer der Lichtablenkflächen in der Haupttastrichtung ist, und das zweite optische System ein Reflexionselement (8; 18; 28a, 28b; 38a, 38b) zum Reflektieren und Einführen des Lichtflusses auf die abgetastete Fläche aufweist; wobei das Reflexionselement ein Reflexionsvermögen aufweist, das in Hauptabtastrichtung von der Mitte in Richtung der Peripherie variiert, um eine Verteilung der Lichtmenge in Hauptabtastabrichtung des Lichtflusses auf der abgetasteten Fläche im wesentlichen gleichmäßig zu machen; wobei der Lichtfluss, der das erste optische System passiert hat, in den Polygonspiegel schräg zur Nebenabtastrichtung und von der Mitte des Abtastbereiches aus in Hauptabtastrichtung eingeführt wird; und bei dem die nachstehenden Formeln erfüllt sind:

worin bedeuten: R0 das Reflexionsvermögen auf der Achse des Reflexionselementes, Rθ das Reflexionsvermögen außerhalb der Achse des Reflexionselementes, M die Anzahl Licht-Ablenkflächen des Polygonspiegels, D der Abtastwirkungsgrad, L der effektive Abtastbereich, F die effektive lichtquellenseitige F-Zahl des ersten optischen Systems, α der Emissionswinkel der durch die Halbbreite dargestellten Lichtquelle, und C der fθ-Koeffizient.
Optischer Scanner gemäß Anspruch 1, bei dem das zweite optische System einen dem ersten optischen Systems gemeinsamen Teil (7a, 7b) für seinen Aufbau benutzt, so dass der Lichtfluss diesen Teil (7a, 7b) auf seinem Weg vom Polygonspiegel (5) zur abzutastenden Fläche passiert.
Optischer Scanner gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das Reflexionsvermögen des Reflexionselements kontinuierlich mit zunehmendem Einfallswinkel des in das Reflexionselement eingeführten Lichtflusses ansteigt.
Optischer Scanner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Reflexionselement dadurch gekennzeichnet ist, dass das Reflexionsvermögen für eine polarisierte Lichtkomponente auf der Achse niedriger ist als für die andere dazu senkrecht polarisierte Lichtkomponente.
Optischer Scanner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Reflexionselement einen Flachspiegel (18) umfasst.
Optischer Scanner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Reflexionselement einen zylindrischen Spiegel (8) umfasst.
Elektrophotographischer Drucker, umfassend den optischen Scanner nach einem der Ansprüche 1 bis 6; ein photoempfindliches Glied (101), das auf der durch den optischen Scanner abzutastenden Fläche platziert ist; eine Entwicklungsvorrichtung (107) zum Entwickeln eines durch Abtasten des photoempfindlichen Gliedes mit einem Lichtfluss (103) gebildeten elektrostatischen latenten Bildes in ein Tonerbild; eine Transfervorrichtung (108) zum Transferieren des entwickelten Tonerbildes auf ein Papierblatt, und eine Fixiervorrichtung (113) zum Fixieren des transferierten Tonerbildes auf dem Papierblatt.