ES2347724T3 - Dispositivo de escaneado optico multi-haz y aparato para la formacion de imagenes que lo utiliza. - Google Patents
Dispositivo de escaneado optico multi-haz y aparato para la formacion de imagenes que lo utiliza. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo de escaneado óptico multi-haz que un dispositivo fuente de luz (1) que comprende una serie de elementos emisores de luz (1a, 1b) que tienen una separación en una dirección principal de escaneado; un espejo poligonal rotativo (5) configurado para desviar para el escaneado una serie de haces de luz emitidos desde dichos elementos emisores de luz; un primer sistema óptico (LA) configurado para formar imágenes, en una sección de subescaneado, de la serie de haces de luz procedentes de dicha serie de elementos emisores de luz sobre una superficie deflectora (5a, 5b) de dicho espejo poligonal rotativo; y un segundo sistema óptico (6) configurado para formar imagen de la serie de haces de luz desviados para el escaneado por la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo sobre una superficie (7) a escanear; en el que, en la sección de subescaneado, la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear se encuentran en relación conjugada entre sí, caracterizado porque: cada uno de la serie de haces de luz incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo incide desde una dirección oblicua en la sección de subescaneado, con respecto a un plano perpendicular a un eje de rotación de dicho espejo poligonal rotativo, en el que, cuando una dirección hacia el lado de abajo en una dirección del movimiento de la superficie a escanear se define como dirección más en la dirección de subescaneado, mientras que la dirección hacia el lado de arriba en la dirección de movimiento de la superficie a escanear se define como dirección menos en la dirección de subescaneado, cada uno de la serie de haces de luz incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo incide desde una dirección oblicua menos en la dirección de subescaneado con respecto a un plano perpendicular al eje de rotación de dicho espejo poligonal rotativo, de manera que, bajo las condiciones mencionadas, el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear es mayor que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear en la parte extrema en el lado de inicio del escaneado del haz de luz que escanea la superficie a escanear, y en el que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear es menor que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear en la parte extrema en el lado de terminación del escaneado del haz de luz que escanea la superficie a escanear. comprende:
Description
SECTOR DE LA INVENCIÓN Y TÉCNICAS RELACIONADAS
La presente invención se refiere a un dispositivo de
escaneado óptico multi-haz y a un aparato para la formación de
imágenes que lo utiliza. La presente invención es utilizable de
manera adecuada en un aparato para la formación de imágenes tal
como una impresora con haz de rayos láser (LBP), máquina copiadora
digital o una impresora multifunción que tienen, por ejemplo, un
proceso electrofotográfico. Más particularmente, la presente
invención se refiere a un dispositivo de escaneado óptico multi-haz
que utiliza una serie de fuentes de luz (elementos emisores de luz)
como medios de fuente de luz a efectos de conseguir una mayor
velocidad y mayor densidad de impresión, haciendo referencia
también a un aparato para la formación de imágenes que dispone de
dicho dispositivo de escaneado óptico.
Se han hecho varias propuestas con respecto a
dispositivos de escaneado óptico multi-haz utilizando una serie de
fuentes luminosas (elementos emisores de luz) como medios fuente de
luz (ver documento de Patente 1 y 2).
La figura 45 muestra una vista en sección en la
dirección principal de escaneado (vista en sección de escaneado
principal) de una parte principal de dicho dispositivo de escaneado
óptico multi-haz.
Se ha indicado en el dibujo con el numeral -1-una
fuente de luz (fuente de luz multi-haz) que comprende un láser
semiconductor multi-haz monolítico que tiene una serie de elementos
emisores de luz (puntos de emisión de luz), dos en la figura 45, a
saber, el elemento emisor de luz -A-y elemento emisor de luz -B-.
Cada uno de los haces de luz emitidos desde los
elementos emisores de luz -A-y -B-es transformado en un haz de
luz paralelo por medio de una lente colimadora -2-. A continuación,
convergen, mediante una lente cilíndrica -4-, solamente en la
dirección de subescaneado y, a continuación, es conformado por un
tope de apertura -3-. El haz de luz conformado por el tope de
apertura -3-es proyectado con una forma de línea focal que se
extiende en la dirección principal de escaneado, sobre una
superficie deflectora -5a-de un espejo poligonal -5-, que es un
espejo poligonal rotativo.
Los elementos de la lente colimadora -2-y la lente
cilíndrica -4-descritos en lo anterior son componentes de un
sistema óptico de entrada LA.
Cada uno de los haces de luz desviados para el
escaneado por el espejo poligonal -5-, que es rotativo con una
velocidad angular constante en la dirección de la flecha -5c-del
dibujo, es recogido en forma de punto sobre la superficie a
escanear -7-(tambor fotosensible), por medio de un sistema
formador de imágenes ópticas (sistema de lentes fθ) -6-. La luz escanea la superficie a escanear a una velocidad constante en la dirección de la flecha -7b-según el dibujo.
En este caso, el sistema de lentes fθ -6-está formado por dos conjuntos: primeras lentes fθ -6a-y segundas lentes fθ -6b-.
En un dispositivo de escaneado óptico multi-haz de este
tipo, si una serie de elementos emisores de luz -A-y -B-son
dispuestos verticalmente a lo largo de la dirección de subescaneado
mostrada en la figura 46, la separación (paso) de las líneas de
escaneado sobre la superficie a escanear en la dirección de
subescaneado resulta más ancha que la densidad de impresión.
Teniendo ello en consideración, de manera general, una serie de elementos emisores de luz -A-y -B-son dispuestos diagonalmente tal como se ha mostrado en la figura 47 y, ajustando el ángulo de oblicuidad δ, se ajusta la separación de las líneas de escaneado sobre la superficie a escanear -7-en la dirección de subescaneado para adaptarse de manera precisa a la densidad de impresión. [Documentos de Patentes]
- 1.
- Solicitud de Patente japonesa publicada Nº 2004-302062
- 2.
- Solicitud de Patente japonesa publicada Nº 2004-070108
En aparatos para la formación de imágenes tales como
LBP de color o máquinas copiadoras de color digitales, se utiliza
frecuentemente un dispositivo de escaneado óptico multi-haz tal
como el que se ha descrito para cumplir con las exigencias de una
mayor velocidad.
Además, a efectos de cumplir con la exigencia de
reducción de tamaño, se escanea una serie de superficies a escanear
mediante un espejo poligonal rotativo único, tal como se propone
por el documento de Patente 2 y, con este objetivo, por ejemplo, se
dispone una estructura tal que un haz de luz es incidente sobre una
superficie perpendicular al eje de rotación de la superficie
deflectora del espejo poligonal rotativo oblicuamente en la
dirección de subescaneado (a continuación se hará referencia a ello
como “sistema óptico de escaneado con incidencia oblicua”).
En el dispositivo de escaneado óptico multi-haz que se ha descrito, es importante que el aumento en la formación de la imagen del sistema de lentes fθ en la sección de subescaneado (dirección de subescaneado), entre la superficie deflectora del espejo poligonal rotativo y la superficie de escaneado, resulte uniforme en la totalidad de la zona efectiva de imagen.
La razón de ello es que, si el aumento de la imagen del sistema de lentes fθ en la sección de subescaneado no es uniforme, el paso de la línea de escaneado de múltiples haces sobre la superficie a escanear en la dirección de subescaneado no puede ser regular dentro de la zona de imagen efectiva.
No obstante, si en un sistema óptico de escaneado con incidencia oblicua se utiliza una fuente de luz multi-haz tal como la que se ha descrito y si el aumento en la formación de la imagen del sistema de lentes fθ en la sección de subescaneado se hace constante en la totalidad de la zona efectiva de escaneado, se produce el siguiente problema. A saber, si el aumento de la imagen se hace constante, el paso de la línea de escaneado de varios haces en la dirección de subescaneado sobre la superficie a escanear resulta diferente entre el lado del inicio de escaneado y el lado del final del escaneado.
Esto se explicará a continuación de manera más
detallada, haciendo referencia a los dibujos.
La figura 48 es una vista en sección (vista en sección
de escaneado principal) en la dirección principal de escaneado de
la parte principal de un dispositivo de escaneado óptico multi-haz
que está formado por un sistema óptico de escaneado con incidencia
oblicua que tiene una fuente de luz multi-haz.
Se ha indicado con el numeral -1-en la figura 48 una
fuente de luz que comprende un láser multi-semiconductor (fuente de
luz multi-haz) que tiene dos elementos emisores de luz (fuentes de
luz) -1a-y -1b-.
En la figura 48, la dirección de escaneado principal se
llama un eje Y, y la dirección en la que los rayos de luz emitidos
desde la fuente de luz -1-avanzan (es decir, la dirección en la
que los rayos de luz avanzan en paralelo al eje óptico de la lente
colimadora) se llama un eje X. La dirección de subescaneado que es
perpendicular al eje X y al eje Y se llama eje Z. Cuando se observa
desde la dirección de la flecha -O-, los dos elementos emisores de
luz -1a-y -1b-son tales como los mostrados en la figura 49. En este caso, los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-están dispuestos diagonalmente y, al ajustar el ángulo diagonal δ, la separación de las líneas de escaneado sobre la superficie de escaneado -7-en la dirección de subescaneado se ajusta para adaptarse de manera precisa a la densidad de impresión.
Dos haces de luz emitidos desde los dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-(solamente se ha mostrado un haz de luz
en la figura 48 a efectos de simplicidad) se transforman en haces
de luz paralelos por la lente colimadora -2-, y a continuación
convergen solamente en la dirección de subescaneado por la lente
cilíndrica -4-. Los dos haces de luz, que han convergido solamente
en la dirección de subescaneado por la acción de la lente
cilíndrica -4-, pasan a través del tope de apertura -3-mediante el
cual se ajusta la forma en sección de los mismos. A continuación,
estos haces de luz son transformados en una forma de línea focal
que se prolonga en la dirección de escaneado principal sobre la
superficie deflectora -5a-del espejo poligonal rotativo (espejo
poligonal) -5-que es un dispositivo deflector.
Los elementos de la lente colimadora -2-y de la lente
cilíndrica -4-que se han descrito son componentes de un sistema
óptico de entrada LA.
Además, dos haces de luz desviados para escaneado por
la superficie deflectora -5a-del espejo poligonal rotativo -5-,
que gira a una velocidad angular constante en la dirección de la
flecha -5c-representada en el dibujo, son recogidos con formas
puntuales respectivamente sobre la superficie -7-(superficie del
tambor fotosensible) por medio de un sistema óptico de formación de
imágenes -6-que tiene dos conjuntos de lentes -61-y -62-. A
continuación, la superficie a escanear es escaneada por los dos
haces de luz enfocados sobre la misma, en la dirección de la flecha
-7b-mostrada en los dibujos y a velocidad constante.
A continuación, el sistema óptico de formación de imágenes -6-será designado como “sistema de lentes fθ -6-”, la lente -61-se designará “primera lente fθ”, y la lente -62-se designará como “segunda lente fθ”.
Se ha indicado con el numeral -8-un vidrio protector
contra el polvo dispuesto para impedir que partículas de polvo o de
tóner puedan entrar dentro del dispositivo de escaneado óptico.
En este caso, dentro de la sección principal de
escaneado, el sistema de lentes fθ -6-funciona dirigiendo el haz de luz paralelo sobre la superficie a escanear -7-. Además, dentro de la sección de subescaneado, el sistema de lentes fθ -6-funciona para situar la superficie a escanear -7-y la posición de dirección del haz (posición de la línea focal) sobre la superficie deflectora -5a-en la dirección de subescaneado por la lente cilíndrica -4-, en relación conjugada entre sí, dando lugar de esta manera a un llamado sistema óptico de corrección de inclinación (“tilt”).
Las figuras 50 y 51 son una vista en sección (vista en
sección de subescaneado) en la dirección de subescaneado de una
parte principal de un sistema óptico de escaneado con incidencia
oblicua que tiene una fuente de luz multi-haz. La figura 50 es una
vista en sección de subescaneado de un sistema óptico -6-de
formación de imágenes, desde la superficie deflectora -5a-a la
superficie a escanear -7-. La figura 51 es una vista en sección de
subescaneado de un sistema óptico de entrada LA, desde dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-a la superficie deflectora
-5a-.
El sistema óptico de entrada LA desde los dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-a la superficie deflectora -5a-está
dispuesto oblicuamente por debajo del plano (mostrado por una línea
de trazos en la figura 51) perpendicular al eje de pivotamiento de
la superficie deflectora -5a-, definiendo un ángulo de 2,5 grados
con respecto a dicho plano. Los dos haces de luz emitidos desde los
dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-inciden desde una
posición oblicua inferior con respecto al plano perpendicular al
eje de pivotamiento de la superficie deflectora -5a-, definiendo
simultáneamente un ángulo de 2,5 grados con respecto a dicho plano.
Los dos haces de luz desviados para el escaneado por la
superficie deflectora -5a-son reflejados oblicuamente hacia arriba
con respecto al plano (mostrado por la línea de trazos de la figura
50) perpendicularmente al eje de pivotamiento de la superficie
deflectora -5a-, definiendo un ángulo de 2,5 grados con respecto a
dicho plano. A continuación, estos haces de luz son recogidos en
formas puntuales sobre la superficie a escanear -7-por medio del
sistema de lente fθ -6-.
En este caso, si los dos elementos emisores de luz -1ay -1b-están dispuestos de forma diagonal tal como se ha mostrado
en la figura 49, los dos haces de luz incidentes sobre la
superficie deflectora -5a-son distintos en el ángulo de la
dirección de escaneado principal. Por lo tanto, los dos haces de
luz reflejados por la superficie deflectora -5a-son también
diferentes en el ángulo de reflexión. Esto conduce al hecho de que
se disponen puntos de luz sobre la superficie a escanear -7-en
- posiciones
- separadas entre sí en la dirección de escaneado
- principal.
- Para evitar este efecto, en el dispositivo de escaneado
óptico de la estructura que se ha descrito en lo anterior, los datos de imagen son suministrados con una temporización desplazada en un período de tiempo predeterminado δT de manera que, con la posición en la que se ha dispuesto el haz de luz emitido desde uno de los elementos emisores de luz (elemento emisor de luz de referencia), se registra la posición de imagen del haz de luz emitido desde el otro elemento emisor de luz.
Se debe observar que de manera general el haz de luz
emitido desde el elemento emisor de luz de referencia es el haz de
luz emitido desde el elemento emisor de luz que precede con
respecto a la dirección de escaneado. En la figura 49, el haz de
luz emitido desde el elemento emisor de luz -1a-corresponde a lo
indicado.
La figura 52 es una vista en sección (vista en sección
del escaneado principal) de una parte principal en la dirección de
escaneado principal, mostrando la forma en la que los rayos
principales de los dos haces de luz son reflejados por la
superficie deflectora -5a-cuando en la figura 48 el lado de inicio
de escaneado (lado superior contemplado desde la figura 48) está
siendo escaneado.
Inicialmente, el haz de luz -a-emitido desde el
elemento emisor de luz -1a-(no mostrado) es reflejado por la
superficie deflectora -5a-(mostrado por una línea continua) en la
dirección hacia -a1-, y forma imagen sobre la superficie de
escaneado -7-por el sistema de lentes fθ -6-(no mostrado) que está dispuesto en la dirección de la derecha de la figura 52.
En el mismo, el haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-(no mostrado) es reflejado por la superficie deflectora -5a-(mostrada por una línea continua) en dirección hacia -b1-, y forma imagen sobre la superficie de escaneado -7-por el sistema de lentes fθ -6-(no mostrado) que está dispuesto en la dirección de la derecha de la figura 52.
Los dos haces de luz -a-y -b-después de ser
reflejados por la superficie deflectora -5a-(mostrada por la línea
continua) con la misma temporización son reflejados en diferentes
direcciones hacia -a1-y -b1-, respectivamente. Por lo tanto, los
dos haces de luz a y b emitidos desde los dos elementos emisores de
luz -1a-y -1b-serán proyectados sobre la superficie a escanear
-7-como puntos situados en posiciones separadas entre sí en la
dirección principal de escaneado.
Teniendo en cuenta lo anterior, los datos de imagen son suministrados en un momento de tiempo desplazado en un período de tiempo predeterminado δT (la superficie deflectora en aquel momento ha sido mostrada en -5b-mediante una línea de trazos) de manera tal que, con la posición en la que se forma imagen del haz de luz -a-que precede en la dirección principal de escaneado, se registra la posición de formación de imagen del haz de luz subsiguiente -b-.
En este caso, el haz de luz -b-emitido desde el
elemento emisor de luz -1b-y reflejado por la superficie
deflectora -5b-es reflejado en dirección hacia -b1’-(la misma
dirección que -a1-), y es proyectado sobre la superficie a escanear
-7-en la misma posición en la dirección principal de escaneado tal
como el haz de luz precedente a.
La figura 53 es una vista en sección (vista en sección
de subescaneado) de una parte principal en la dirección de
subescaneado, mostrando la forma en que los rayos principales de
los dos haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie
deflectora -5a-cuando en la figura 48 el lado de inicio del
escaneado (lado superior según se aprecia en la figura 48) está
siendo escaneado.
En este caso, tal como se aprecia en la figura 53, el punto de reflexión del haz de luz -b-desde el elemento emisor de luz -1b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrada por una línea de trazos) cuando el momento de tiempo es desplazado en un período de tiempo predeterminado δT, será el siguiente. A saber, se observa que el punto de reflexión del haz de luz -b-es desviado desde el punto de reflexión en el que el haz de luz -a-procedente del elemento emisor de luz -1a-es reflejado por la superficie deflectora -5a-(mostrado por una línea continua), en la dirección
separada con respecto al sistema de lentes fθ -6-.
En la figura 53, los dos haces de luz -a-y -b-
emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-se
cortan entre sí dentro de la sección de subescaneado, en el tope de
apertura -3-, y se proyectan sobre la superficie deflectora -5a-en
forma de línea focal, en posiciones separadas entre sí en la
dirección de subescaneado en una separación predeterminada.
A continuación, los dos haces de luz -a-y -breflejados al mismo tiempo por la superficie deflectora -5a(mostrada por la línea continua) son proyectados por el sistema de
lentes fθ -6-sobre la superficie de escaneado -7-, en las posiciones -7a-y -7b-que están separadas entre sí con una separación predeterminada.
En este caso, la superficie de escaneado -7-está
siendo desplazada en la dirección de la flecha -A-desde abajo
hacia arriba en la figura 53, y la superficie de escaneado -7-es
escaneada en primer lugar a lo largo de una línea por el haz de luz
precedente -a-y, posteriormente, una zona de la superficie de
escaneado situada justamente por debajo de la línea escaneada por
el haz de luz precedente -a-es escaneada a lo largo de una línea
por el haz de luz subsiguiente -b-.
Con respecto a la separación entre las posiciones -7ay -7b-sobre la superficie de escaneado -7-, si la resolución en la
dirección de subescaneado es de 600 DPI, en general la separación
será
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm
Ello queda determinado por la resolución en la dirección de
subescaneado.
No obstante, si el momento de tiempo es desplazado en un período de tiempo predeterminado δT de manera que la posición de imagen del haz de luz subsiguiente -b-es registrada con la posición en la que el haz de luz -a-que precede en la dirección principal de escaneado es proyectado sobre la superficie de escaneado -7-, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrada por la línea de trazos) en aquel momento será el siguiente. A saber, dado que la superficie deflectora -5ben aquel momento es desviada en una dirección que se separa del
sistema de lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-cuya posición está desviada hacia arriba en la dirección de subescaneado, y es reflejada en la dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie de escaneado -7-,
el haz de luz -b-queda proyectado en una posición -7b’-que está
desviada hacia abajo en dirección de subescaneado con respecto a la
posición -7b-. Por lo tanto, se aprecia que la separación de las
líneas de escaneado sobre la superficie de escaneado -7-se hace
más ancha que la separación determinada por la resolución.
La figura 54 es una vista en sección del escaneado
principal que muestra la forma en la que los rayos principales de
los dos haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie
deflectora -5a-cuando en la figura 48 el lado extremo de escaneado
(lado inferior apreciado en la figura 48) está siendo escaneado.
Inicialmente, el haz de luz -a-emitido desde el
elemento emisor de luz -1a-(no mostrado) es reflejado por la
superficie deflectora -5a-(mostrada por una línea continua) en la
dirección hacia -a1-, y es proyectado sobre la superficie a
escanear -7-por el sistema de lentes fθ -6-(no mostrado) que está dispuesto en la dirección de la derecha de la figura 54.
En el mismo momento, el haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-(no mostrado) es reflejado por la superficie deflectora -5a-(mostrada por la línea continua) en la dirección hacia -b1-, y no se proyecta sobre la superficie a escanear -7-por el sistema de lentes fθ -6-(no mostrado) que está dispuesto en la dirección de la derecha de la figura 54.
Los dos haces de luz -a-y -b-después de ser
reflejados por la superficie deflectora -5a-(mostrada por la línea
continua) en el mismo momento son reflejados en direcciones
distintas hacia -a1-y -b1-respectivamente. De este modo, los dos
haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos elementos emisores de
luz -1a-y -1b-serán proyectados sobre la superficie de escaneado
-7-como puntos en posiciones que están separadas entre sí en la
dirección principal de escaneado.
Teniendo en cuenta lo anterior, los datos de imagen son suministrados en el momento de tiempo desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT (habiéndose mostrado la superficie deflectora en aquel momento en -5b-mediante una línea de trazos) de manera que, con la posición en la que el haz de luz -aprecedente en la dirección de escaneado principal es proyectado, la
- posición
- de proyección del haz subsiguiente de luz -b- es
- registrada.
- En
- este caso, el haz de luz -b- emitido desde el
- elemento
- emisor de luz -1b y reflejado por la superficie
deflectora -5b-es reflejado en dirección hacia -b1’-(la misma
dirección que -a1-), y es proyectado sobre la superficie de
escaneado -7-en la misma posición en la dirección de escaneado
principal que el haz de luz precedente -a-.
La figura 55 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que los rayos principales de los dos
haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora
-5a-cuando en la figura 48 el lado extremo de escaneado (lado
inferior visto en la figura 48) está siendo escaneado.
En este caso, tal como se aprecia en la figura 55, el punto de reflexión del haz de luz -b-desde el elemento emisor de luz -1b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrada por una línea de trazos) cuando el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, será el siguiente. A saber, se observa que el punto de reflexión del haz de luz -b-es desviado desde el punto de reflexión en el que el haz de luz -adel elemento emisor de luz -1a-es reflejado por la superficie deflectora -5a-(mostrada en una línea continua), en la dirección
que se aproxima al sistema de lentes fθ -6-.
En la figura 55, los dos haces de luz -a-y -b-
emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-se
cortan entre sí dentro de la sección de subescaneado, en el tope de
apertura -3-, y se proyectan sobre la superficie deflectora -5-en
forma de línea focal, en posiciones separadas entre sí en la
dirección de subescaneado con una separación determinada.
A continuación, los dos haces de luz -a-y -breflejados en el mismo momento por la superficie deflectora -5a(mostrada en una línea continua) son proyectados por el sistema de
lentes fθ -6-sobre la superficie a escanear -7-, en posiciones -7a-y -7b-separadas entre sí en una separación predeterminada.
En este caso, la superficie a escanear -7-está siendo
desplazada en la dirección de la flecha -A-de abajo a arriba en la
figura 55, y la superficie a escanear -7-es escaneada en primer
lugar a lo largo de una línea por el haz de luz precedente -a-y
posteriormente una zona de la superficie a escanear situada por
debajo de la línea escaneada por el haz de luz precedente -a-es
escaneada a lo largo de una línea por el haz de luz subsiguiente
-b-.
Con respecto a la separación entre las posiciones -7ay -7b-sobre la superficie a escanear -7-, si la resolución en la
dirección de subescaneado es de 600 DPI, en general la separación
será
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello queda determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT de manera que la posición de proyección del haz de luz subsiguiente -b-se registra con la posición en la que el haz de luz -a-que precede en la dirección principal de escaneado es proyectado sobre la superficie a escanear -7-, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b(mostrada por la línea de trazos) en aquel momento, será el siguiente. A saber, dado que la superficie deflectora -5b-en aquel momento está desviada en la dirección que se aproxima al sistema de
lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-, cuya posición es desviada hacia abajo en la dirección de subescaneado, y se refleja en dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-, el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b’-que es desviada
hacia arriba en una dirección de subescaneado con respecto a la
posición -7b-. Por lo tanto, se observa que la separación de líneas
de escaneado sobre la superficie de escaneado -7-pasa a ser más
estrecha que la separación determinada por la resolución.
Como resultado de ello, tal como se ha mostrado en la
figura 56, la separación de las líneas de escaneado sobre la
superficie a escanear -7-definida por los dos haces de luz -a-y
-b-emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-es
más ancha que la separación predeterminada en el lado del inicio
del escaneado, mientras que pasa a ser más estrecha en el lado del
- final del escaneado, provocando
- de esta manera irregularidad de
- paso.
- Se debe observar que
- en la figura 56 la superficie a
escanear -7-se desplaza en la dirección de la flecha -A-, de abajo
a arriba.
Tal como se ha descrito en lo anterior, si la fuente de
luz multi-haz queda dispuesta y utilizada de la manera mostrada en
la figura 49, ello conduce a lo siguiente: si el aumento de
formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se hace constante en la totalidad de la región de
escaneado efectiva, el paso de la línea de escaneado de varios
haces de luz sobre la superficie a escanear en la dirección de
subescaneado resulta diferente entre el lado de inicio del
escaneado y el lado de final del mismo. Particularmente, existe el
inconveniente de que la irregularidad de paso es grave en las
partes extremas en el lado inicial del escaneado y en el lado final
del mismo.
El documento JP 09 021972 A da a conocer un dispositivo
óptico de formación de imágenes que comprende una fuente de luz que
tiene múltiples puntos emisores de luz. El documento EP 0 851 262 A
da a conocer un aparato de escaneado óptico en el que un haz de luz
emitido por una fuente de luz es obligado a incidir de forma
oblicua sobre una superficie deflectora de un deflector óptico en
una sección de subescaneado a través de un dispositivo óptico para
formar una imagen del haz de luz sobre la superficie a escanear. El
documento WO 2007/050086 A da a conocer un aparato que comprende un
conjunto bidimensional de fuentes de luz y un dispositivo de
escaneado dispuesto para escanear la luz emitida desde las fuentes
de luz sobre un soporte. El documento JP 2001/242403 A da a conocer
un escáner óptico multi-haz que puede corregir la desviación del
paso de la línea de escaneado de la línea de escaneado sobre la
superficie a escanear llevando a cabo ajustes en la rotación de las
lentes cilíndricas. El documento EP 1 096 290 A da a conocer un
aparato de escaneado óptico multi-haz capaz de mantener uniforme
las dimensiones del punto en la dirección de subescaneado en la
totalidad del área de escaneado efectiva sobre una superficie a
escanear. El documento US 5 914 800 A da a conocer un sistema de
escaneado óptico con una relación predeterminada entre una serie de
haces y una proporción entre proporciones de aumento en una
dirección de subescaneado. Y el documento US 5 805 199 A da a
conocer un sistema óptico de escritura multi-haz que comprende una
serie de partes emisoras de luz que están desplazadas entre sí en
la dirección de subescaneado y que son controlables
individualmente.
CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal como se define por las
reivindicaciones independientes, da a conocer un dispositivo de
escaneado óptico multi-haz mediante el cual el paso de la línea de
escaneado se hace uniforme y se pueden obtener imágenes de alta
precisión, y se refiere también a un aparato para la formación de
imágenes que utiliza dicho dispositivo de escaneado óptico.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se
da a conocer un dispositivo de escaneado óptico multi-haz que
comprende: una fuente de luz que incluye una serie de elementos
emisores de luz que tienen una determinada separación en una
dirección principal de escaneado; un espejo poligonal rotativo
configurado para desviar a efectos de escaneado una serie de haces
de luz emitidos desde dichos elementos emisores de luz; un primer
sistema óptico configurado para proyectar, en una sección de
subescaneado, la serie de haces de luz procedentes de dicha serie
de elementos emisores de luz sobre una superficie deflectora de
dicho espejo poligonal rotativo; y un segundo sistema óptico
configurado para dirigir la serie de haces de luz desviados a
efectos de escaneado por la superficie deflectora de dicho espejo
poligonal rotativo sobre una superficie a escanear; de manera que
en la sección de subescaneado la superficie deflectora de dicho
espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear se encuentran
en relación conjugada entre sí, de manera que cada uno de la serie
de haces de luz incidentes sobre la superficie deflectora de dicho
espejo poligonal rotativo incide desde una dirección oblicua en la
sección de subescaneado con respecto a un plano perpendicular a un
eje de rotación de la superficie deflectora de dicho espejo
poligonal rotativo, y de manera que dicho dispositivo de escaneado
óptico multi-haz satisface una de las condiciones de (i) que es una
condición de que el aumento de formación de imagen en la sección de
subescaneado de dicho segundo sistema óptico sobre un eje óptico y
entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y
la superficie de escaneado es mayor que el aumento de formación de
imagen en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema
óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo y la superficie a escanear en una parte extrema en el lado
de inicio de escaneado del haz de luz que escanea la superficie a
escanear, y que es menor que el aumento de formación de imagen en
la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la
superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la
superficie a escanear en una parte extrema en el lado extremo de
escaneado del haz de luz que escanea la superficie a escanear, y
(ii) una condición que consiste en que el aumento de formación de
imagen en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema
óptico sobre el eje óptico y entre la superficie deflectora de
dicho espejo poligonal rotativo y la superficie de escaneado es
menor que el aumento de formación de imágenes en la sección de
subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la superficie
deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a
escanear en la parte extrema en el lado de inicio de escaneado del
haz de luz que escanea la superficie a escanear, y es mayor que el
aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de
dicho segundo sistema óptico entre la superficie deflectora de
dicho espejo poligonal rotativo y la superficie de escaneado en la
parte extrema en el lado extremo de escaneado del haz de luz que
escanea la superficie a escanear.
En una forma preferente de este aspecto de la presente
invención, el dispositivo fuente de luz comprende un láser
semiconductor multi-haz monolítico que tiene una serie de elementos
emisores de luz formados sobre el mismo elemento de base.
El dispositivo de fuente de luz puede comprender una
serie de fuentes de luz cada una de las cuales tiene uno o varios
elementos emisores de luz, de manera que dicho primer sistema
óptico incluye un elemento combinador de haces configurado para
dirigir uno o varios haces de luz emitidos desde dicha pluralidad
de unidades de fuente de luz en la misma dirección.
Cuando una dirección hacia un lado de abajo en una
dirección de movimiento de la superficie de escaneado está definida
como dirección más en la dirección de subescaneado mientras que la
dirección hacia el lado de arriba de la dirección de movimiento de
la superficie de escaneado está definida como dirección menos en la
dirección de subescaneado, cada uno de una serie de haces de luz
incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo incide desde una dirección oblicua menos en la dirección
de subescaneado respecto a un plano perpendicular al eje de
rotación de la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo, de manera que, bajo las condiciones anteriores, el
aumento de formación de imagen en la sección de subescaneado de
dicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la
superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la
superficie a escanear es menor que el aumento de formación de
imagen en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema
óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo y la superficie de escaneado en la parte extrema en el
lado de inicio de escaneado del haz de luz que escanea la
superficie a escanear, y es superior que el aumento de formación de
imagen en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema
óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo y la superficie de escaneado en la parte extrema en el
lado de extremo de escaneado del haz de luz que escanea la
superficie a escanear.
Cuando una dirección hacia un lado de arriba en una
dirección de movimiento de la superficie a escanear se define como
dirección más en la dirección de subescaneado mientras que una
dirección hacia un lado de abajo en la dirección de movimiento de
la superficie a escanear se define como dirección menos en la
dirección de subescaneado, cada uno de los múltiples haces de luz
incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo incide desde una dirección oblicua menos en la dirección
de subescaneado con respecto al plano perpendicular al eje de
rotación de la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo, de manera que, de acuerdo con la condición anterior, el
aumento de formación de imagen en la sección de subescaneado de
dicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la
superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la
superficie de escaneado es mayor que el aumento de formación de
imagen en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema
óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo y la superficie de escaneado en la parte extrema en el
lado de inicio de escaneado del haz de luz de escaneado de la
superficie a escanear, y es menor que el aumento de formación de
imagen en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema
óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal
rotativo y la superficie de escaneado en la parte extrema en el
lado extremo de escaneado del haz de luz de escaneado de la
superficie a escanear.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención,
se da a conocer un aparato para la formación de imágenes que
comprende: un dispositivo de escaneado óptico multi-haz tal como se
ha indicado en lo anterior; un elemento fotosensible dispuesto en
la superficie a escanear; un dispositivo de revelado para el
revelado de una imagen electrostática latente formada sobre dicho
elemento fotosensible con un haz de luz desviado a efectos de
escaneado por dicho dispositivo de escaneado óptico para producir
una imagen de tóner; un dispositivo de transferencia para
transferir la imagen de tóner revelada sobre un material de
transferencia; y un dispositivo de fijación para la fijación de la
imagen de tóner transferida sobre el material de transfer.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención,
se da a conocer un aparato para la formación de imágenes que
comprende: un dispositivo de escaneado óptico multi-haz tal como se
ha indicado en lo anterior, y un controlador de una impresora para
convertir datos de código suministrados desde una máquina externa a
una señal de imagen y para introducir la señal de imagen dentro de
dicho dispositivo de escaneado óptico.
Estos y otros objetivos, características y ventajas de
la presente invención quedarán más aparentes de la consideración de
la siguiente descripción de realizaciones preferentes de la
presente invención, realizada con base a los siguientes dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una vista en sección en la dirección de
subescaneado de la parte principal de un dispositivo de escaneado
óptico multi-haz de acuerdo con una primera realización de la
presente invención.
La figura 2 es una vista en sección en la dirección
principal de escaneado de la parte principal del sistema óptico de
la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección en la dirección de
subescaneado de una parte principal de la primera realización de la
presente invención.
La figura 4 es una vista en sección en la dirección de
subescaneado de la primera realización de la presente invención.
La figura 5 es un diagrama que muestra la disposición
de dos elementos emisores de luz en la primera realización de la
presente invención.
La figura 6 es una vista en sección del escaneado
principal mostrando la forma en que dos haces de luz son reflejados
por la superficie deflectora en la primera realización de la
presente invención.
La figura 7 es una vista en sección del subescaneado
que muestra la forma en la que dos haces de luz son reflejados por
la superficie deflectora en la primera realización de la presente
invención.
La figura 8 es una vista en sección del escaneado
principal mostrando la forma en la que dos haces de luz son
reflejados por la superficie deflectora en la primera realización
de la presente invención.
La figura 9 es una vista en sección del subescaneado
mostrando la forma en la que dos haces de luz son reflejados por la
- superficie
- deflectora en la primera realización de la presente
- invención.
- La figura 10
- es un diagrama que muestra un cambio de
separación de las dos líneas de escaneado sobre la superficie a
escanear, en la primera realización de la presente invención.
La figura 11 es un gráfico que muestra el aumento de
subescaneado en la primera realización de la presente invención.
La figura 12 es un gráfico que muestra la uniformidad
del aumento de subescaneado en la primera realización de la
presente invención.
La figura 13 es un gráfico que muestra la uniformidad
de la separación de líneas de escaneado en la dirección de
subescaneado en la primera realización de la presente invención.
La figura 14 es un gráfico que muestra la separación
práctica de las líneas de escaneado en la dirección de subescaneado
en la primera realización de la presente invención.
La figura 15 es un gráfico que muestra el aumento de subescaneado de las lentes fθ entre la superficie deflectora y la superficie a escanear en un ejemplo comparativo.
La figura 16 es un gráfico que muestra la uniformidad
del aumento del subescaneado en la figura 15.
La figura 17 es un gráfico que muestra la uniformidad
de la separación de líneas de escaneado en la dirección de
subescaneado en el ejemplo comparativo.
La figura 18 es un gráfico que muestra la separación
práctica de líneas de escaneado en la dirección de subescaneado en
el ejemplo comparativo.
La figura 19 es una vista en sección del subescaneado
que muestra la forma en la que dos haces de luz son reflejados por
la superficie deflectora en una segunda realización de la presente
invención.
La figura 20 es una vista en sección del subescaneado
mostrando la forma en que dos haces de luz son reflejados por la
superficie deflectora, en una segunda realización de la presente
invención.
La figura 21 es un diagrama que muestra el cambio de
separación de las dos líneas de escaneado sobre la superficie a
escanear, en la segunda realización de la presente invención.
- La
- figura 22 es un diagrama ilustrativo de la
- disposición
- de los dos elementos emisores de luz en la segunda
- realización de la presente invención.
La figura 23 es un gráfico que muestra el aumento de subescaneado de las lentes fθ entre la superficie deflectora y la superficie a escanear en la segunda realización de la presente invención.
La figura 24 es un gráfico que muestra la uniformidad
del aumento del subescaneado en la figura 23.
La figura 25 es un gráfico que muestra la uniformidad
de la separación de las líneas de escaneado en la dirección de
subescaneado, en la segunda realización de la presente invención.
La figura 26 es un gráfico que muestra la separación
práctica de líneas de escaneado en la dirección de subescaneado, en
la segunda realización de la presente invención.
La figura 27 es una vista en sección en la dirección de
subescaneado de un sistema óptico para la formación de imágenes,
desde la superficie deflectora a la superficie a escanear, en una
tercera realización de la presente invención.
La figura 28 es una vista en sección en la dirección de
subescaneado de un sistema óptico de entrada, desde el elemento
emisor de luz a la superficie deflectora, en la tercera realización
de la presente invención.
La figura 29 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que dos haces de luz son reflejados por
la superficie deflectora, en la tercera realización de la presente
invención.
La figura 30 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que dos haces de luz son reflejados por
la superficie deflectora, en la tercera realización de la presente
invención.
La figura 31 es un diagrama que muestra el cambio de
separación de dos líneas de escaneado sobre la superficie a
escanear, en la tercera realización de la presente invención.
La figura 32 es un gráfico que muestra el aumento de subescaneado de las lentes fθ entre la superficie deflectora y la superficie a escanear en la tercera realización de la presente invención.
La figura 33 es un gráfico que muestra la uniformidad
del aumento de subescaneado de la figura 32.
La figura 34 es un gráfico que muestra la uniformidad
de la separación de líneas de escaneado en la dirección de
subescaneado, en la tercera realización de la presente invención.
La figura 35 es un gráfico que muestra la separación
práctica de líneas de escaneado en la dirección de subescaneado, en
la tercera realización de la presente invención.
La figura 36 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que dos haces de luz son reflejados por
la superficie deflectora, en una cuarta realización de la presente
invención.
La figura 37 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que dos haces de luz son reflejados por
la superficie deflectora, en la cuarta realización de la presente
invención.
La figura 38 es un diagrama que muestra el cambio de
separación de dos líneas de escaneado sobre la superficie a
escanear, en la cuarta realización de la presente invención.
La figura 39 es un gráfico que muestra el aumento de subescaneado de la lente fθ entre la superficie deflectora y la superficie a escanear en la cuarta realización de la presente invención.
La figura 40 es un gráfico que muestra la uniformidad
del aumento de subescaneado en la figura 39.
La figura 41 es un gráfico que muestra la uniformidad
de las separaciones de las líneas de escaneado en la dirección de
subescaneado, en la cuarta realización de la presente invención.
La figura 42 es un gráfico que muestra la separación
práctica de líneas de escaneado en la dirección de subescaneado, en
la cuarta realización de la presente invención.
La figura 43 es una vista en sección de la dirección de
subescaneado de la parte principal de un aparato para la formación
de imágenes de acuerdo con una realización de la presente
invención.
La figura 44 es un diagrama esquemático de la parte
principal de un aparato para la formación de imágenes en color de
acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 45 es una vista en sección en la dirección
- principal
- de escaneado de un dispositivo de escaneado óptico
- convencional m
- ulti-haz c on m últi ples fuentes d e luz.
- La
- figura 46 es un diagrama ilustrativo de la
disposición de una serie de elementos emisores de luz cuando se
encuentran colocados verticalmente a lo largo de la dirección de
subescaneado.
La figura 47 es un diagrama ilustrativo de la
disposición de elementos emisores de luz cuando se disponen
diagonalmente varias fuentes de luz.
La figura 48 es un diagrama esquemático de la parte
principal de un sistema óptico de escaneado con incidencia oblicua,
que utiliza una fuente de luz multi-haz, visto desde la dirección
principal de escaneado.
La figura 49 es un diagrama ilustrativo de la
disposición de elementos emisores de luz cuando se disponen
diagonalmente dos fuentes de luz.
La figura 50 es un diagrama esquemático de la parte
principal de un sistema óptico de escaneado de incidencia oblicua
utilizando una fuente de luz multi-haz, visto desde la dirección de
subescaneado.
La figura 51 es un diagrama esquemático de la parte
principal de un sistema óptico de escaneado con incidencia oblicua,
que utiliza una fuente de luz multi-haz, visto desde la dirección
de subescaneado.
La figura 52 es una vista en sección del escaneado
principal que muestra la forma en la que dos haces de luz son
reflejados por la superficie deflectora, en la figura 48.
La figura 53 es una vista en sección del escaneado
principal que muestra la forma en la que dos haces de luz son
reflejados por la superficie deflectora, en la figura 48.
La figura 54 es una vista en sección del escaneado
principal que muestra la forma en la que dos haces de luz son
reflejados por la superficie deflectora, en la figura 48.
La figura 55 es una vista en sección del escaneado
principal que muestra la forma en la que dos haces de luz son
reflejados por la superficie deflectora, en la figura 48.
La figura 56 es un diagrama ilustrativo de un cambio de
separación de líneas de escaneado de dos haces de luz sobre la
superficie a escanear.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES
A continuación se describirán realizaciones preferentes
de la presente invención haciendo referencia a los dibujos
adjuntos.
[Realización 1]
La figura 1 es una vista en sección (vista en sección
de subescaneado) en la dirección de subescaneado de una parte
principal de un dispositivo de escaneado óptico multi-haz de
acuerdo con una primera realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección (vista en sección
de escaneado principal) en la dirección de escaneado principal de
la parte principal de un sistema óptico a través del cual pasa un
haz de luz reflejado oblicuamente hacia arriba por una superficie
deflectora -5a-de un espejo poligonal rotativo en la figura 1 (en
la figura 2, el sistema óptico a través del cual pasa el haz de luz
reflejado por un espejo reflector -B-de la figura 1).
Las figuras 3 y 4 son una vista en sección (vista en
sección de subescaneado) en la dirección de subescaneado de una
parte principal de la figura 2. De manera específica, la figura 3
es una vista en sección de subescaneado de un sistema óptico -6-,
de formación de imágenes desde la superficie deflectora -5a-del
espejo poligonal rotativo -5-a la superficie a escanear -7-, en la
que se ha omitido a efectos ilustrativos la desviación por el
espejo reflector -B-.
La figura 4 es una vista en sección de subescaneado de
un sistema óptico de entrada LA, desde los dos elementos emisores
de luz (puntos de emisión de luz) -1a-y -1b-hacia la superficie
deflectora -5a-, y muestra que los dos haces de luz emitidos desde
los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-inciden sobre la
superficie deflectora -5a-del espejo poligonal rotativo -5-en la
dirección de subescaneado oblicuamente desde abajo.
En la siguiente descripción, la dirección principal de
escaneado (dirección y) se refiere a una dirección en la que el haz
de luz es desviado por escaneado por los elementos o medios
deflectores. La dirección de subescaneado (dirección z) se refiere
a una dirección que es paralela al eje de rotación de los medios
deflectores.
La sección principal de escaneado se refiere a un plano
que tiene una normal al mismo que se extiende en la dirección de
subescaneado (dirección z). La sección de subescaneado se refiere a
un plano que tiene una normal al mismo que se extiende en la
dirección de escaneado principal (dirección y).
En las figuras 1-4, el medio de fuente de luz -1-está
formado por un láser semiconductor multi-haz monolítico (fuente de
luz multi-haz) en el que una serie de elementos emisores de luz
-1a-y -1b-(dos en esta realización), que tienen separación en la
dirección principal de escaneado, están constituidos sobre la placa
de base.
En la figura 2, la dirección de escaneado principal se llama eje Y, y la dirección en la que avanzan los rayos de luz desde la fuente de luz -1-(dirección en la que los rayos de luz avanzan en paralelo al eje óptico de la lente colimadora) se llama eje X. La dirección de subescaneado que es ortogonal al eje X y al eje Y se llama eje Z. Los dos elementos emisores de luz -1a-y -1bcuando se observan desde la dirección de la flecha O son tal como se muestran en la figura 5. En este caso, estos dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-están dispuestos diagonalmente y, al ajustar el ángulo diagonal δ, la separación (paso) de las líneas de escaneado sobre la superficie a escanear -7-en la dirección de subescaneado es ajustada de manera precisa para adaptarse a la densidad de impresión.
Dos haces de luz divergentes emitidos desde la fuente
de luz -1-(solamente se ha mostrado un haz de luz en el dibujo a
efectos de simplicidad de ilustración) son convertidos en haces
paralelos de luz por una lente colimadora -2-, que es un primer
elemento óptico. Después de ello, los haces de luz convergen por la
acción de una lente cilíndrica -4-que es un segundo elemento
óptico, solamente en la dirección de subescaneado.
Si bien el primer elemento óptico -2-de la presente
realización convierte la situación del haz de luz en un haz de luz
paralelo, la presente invención no está limitada a ello. Puede
convertir el haz de luz divergente en un haz de luz divergente que
tiene menor divergencia o un haz de luz convergente.
Los dos haces de luz que convergen solamente en la
dirección de subescaneado por la lente cilíndrica -4-pasan a
través del tope de apertura -3-mediante el cual se ajusta la forma
en sección de los mismos. A continuación, estos haces de luz son
proyectados en forma de línea focal que se alarga en la dirección
de escaneado principal sobre la superficie deflectora -5a-del
espejo poligonal rotativo (espejo poligonal) -5-que es el medio
deflector.
Los elementos de la lente colimadora -2-y de la lente
cilíndrica -4-que se han descrito son componentes de un sistema
óptico de entrada LA como primer sistema óptico.
Se debe observar que el eje óptico del sistema óptico
de entrada LA está dispuesto de manera que forma un ángulo
predeterminado (2,5 grados en la presente realización) que no es
nulo, dentro de la sección de subescaneado, con respecto a un plano
perpendicular al eje de desviación de la superficie deflectora -5adel espejo poligonal rotativo -5-, siendo ésta una estructura
llamada sistema óptico de escaneado con incidencia oblicua.
En otras palabras, cada uno de los haces de luz
incidente sobre la superficie deflectora del espejo poligonal
rotativo -5-es incidente desde una dirección oblicua con respecto
a un plano perpendicular al eje de rotación de la superficie
deflectora del espejo poligonal rotativo -5-dentro de la sección
de subescaneado.
Además, dos haces de luz desviados por escaneado por la
superficie deflectora -5a-del espejo poligonal rotativo -5-que
gira a una velocidad angular constante en la dirección de la flecha
-5c-de los dibujos, son recogidos en forma de puntos,
respectivamente, sobre la superficie a escanear (superficie del
tambor fotosensible) -7-por medio de un sistema óptico de
formación de imágenes -6-(segundo sistema óptico) que tiene dos
lentes -61-y -62-. A continuación, la superficie de escaneado es
escaneada por los dos haces de luz, en la dirección de una flecha
-7b-del dibujo a una velocidad constante.
El sistema óptico de formación de imágenes -6-funciona
colocando la superficie deflectora -5a-del espejo poligonal
rotativo -5-y la superficie a escanear -7-en relación conjugada
entre sí dentro de la sección de subescaneado y para formar imagen
de los dos haces de luz desviados por escaneado por la superficie
deflectora -5a-del espejo poligonal rotativo -5-sobre la
superficie a escanear -7-.
Tal como se ha descrito, el sistema óptico de formación de imágenes -6-se designará como “sistema de lentes fθ -6-“, la
lente -61-será designada como “primera lente fθ” y la lente -62se indicará como “segunda lente fθ”.
Se ha indicado con el numeral -8-un cristal de
protección contra el polvo que está dispuesto para impedir que las
partículas de polvo o de tóner entren dentro del dispositivo óptico
de escaneado.
En este caso, dentro de la sección de escaneado principal, el sistema de lentes fθ -6-funciona para formar imagen del haz de luz paralelo en forma de puntos sobre la superficie a escanear -7-. Además, dentro de la sección de subescaneado, el sistema de lentes fθ -6-funciona llevando la superficie a escanear -7-y la posición de imagen (posición de línea focal) dispuestas sobre la superficie deflectora -5a-en la dirección de subescaneado por la lente cilíndrica -4-, en disposición conjugada entre sí proporcionando de esta manera un sistema óptico de corrección del tipo llamado de desviación (“tilt”).
La presente realización utiliza una estructura tal que
una serie de haces de luz inciden sobre un espejo poligonal
giratorio único -5-y una serie de superficies a escanear
(superficies de tambor fotosensible) -7-1-y -7-2-son escaneadas
ópticamente de forma simultánea.
El haz de luz procedente de las primeras lentes fθ -61y dirigido hacia la superficie a escanear -7-1-es reflejado por el espejo reflector -A-1-y entra en la segunda lente fθ -62-. A continuación el haz de luz es reflejado por el espejo reflector -A-2-y escanea la superficie de escaneado -7-1-.
Por otra parte, el haz de luz procedente de la primera lente fθ -61-y dirigido hacia la superficie a escanear -7-2incide directamente sobre una segunda lente fθ -62-de la misma forma pero montada separadamente. A continuación, el haz de luz es reflejado por el espejo reflector -B-y escanea la superficie a escanear -7-2-.
Se debe observar que ambos haces de luz desviados por la superficie deflectora -5a-pasan a través de la primera lente fθ -61-.
Cuando dos dispositivos ópticos de escaneado multi-haz
según la presente realización están dispuestos en paralelo
lateralmente, se puede conseguir un aparato para la formación de
imágenes en color.
La presente realización se refiere a una estructura tal
que los dos haces de luz emitidos a partir de dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-mostrados en las figuras 3 y 4 inciden
sobre la superficie deflectora -5a-del espejo poligonal giratorio
-5-, oblicuamente desde abajo en la dirección de subescaneado, y
que estos haces de luz son reflejados oblicuamente hacia arriba en
la superficie deflectora -5a-.
Las tablas 1 y 2 muestran las características del
sistema óptico del dispositivo de escaneado óptico multi-haz de la
presente realización.
Si el punto de intersección de cada superficie de lentes con el eje óptico es considerado como origen, la dirección del eje óptico es considerada como eje X, un eje ortogonal al eje óptico dentro de la sección de escaneado principal se toma como eje Y, y un eje octogonal al eje óptico dentro de la sección de subescaneado se toma como eje Z, la forma de la sección de escaneado principal de las superficies de las lentes de las primeras y segundas lentes fθ -61-y -62-, que constituyen el sistema de lentes fθ -6-, tiene una forma de superficie asférica que se puede expresar por la siguiente ecuación:
en la que R es el radio de curvatura, k es la excentricidad y B4 a
B16 son los coeficientes asféricos.
Si el coeficiente es distinto entre el lado más de Y
(lado superior de la figura 2) y el lado menos del mismo (lado
inferior de la figura 2), se añade un subíndice u al coeficiente
del lado más mientras que se añade un sufijo 1 en el coeficiente
del lado menos.
La forma de la segunda lente fθ -62-en el lado del espejo poligonal rotativo -5-en la dirección de escaneado principal es una forma arqueada. Además, la forma de ambas superficies de las lentes de la primera lente fθ -61-y la
superficie de la segunda lente fθ -62-en el lado del espejo poligonal rotativo -5-, en la sección de subescaneado, es una forma arqueada que tiene un radio de curvatura r en la sección de subescaneado.
Con respecto a la forma en la sección de subescaneado
de la superficie de las lentes de la segunda lente fθ -62-en el lado de la superficie a escanear -7-, el radio de curvatura r’ en la sección de subescaneado cambia de manera continua con la coordenada Y de la superficie de la lente y tiene una forma que se pude expresar por la ecuación:
en la que r es el radio de curvatura sobre el eje óptico en la
sección de subescaneado, y D2 a D10 son coeficientes de variación
del radio de curvatura en la sección de subescaneado.
Si el coeficiente es distinto entre el lado más de Y (lado superior de la figura 2) y el lado menos de la misma (lado inferior de la figura 2), se añade un subíndice u al coeficiente del lado más, mientras que se añade un subíndice 1 al coeficiente del lado menos. Tabla 1____________________________________________________________ Longitud de onda de referencia utilizada λ nm 790
Nº de puntos de emisión de luz n
Grosor del vidrio protector del láser
semiconductor grados mm 0,25000
Índice de refracción del cristal de
protección del láser semiconductor n0 1,51052
Punto de emisión de luz a la primera
superficie de la lente colimadora d0 mm 23,35000
Radio de curvatura de la primera superficie
de la lente colimadora R1 mm Infinito
Grosor de la lente colimadora d1 mm 3,00000
Índice de refracción de la lente colimadora n1 1,76467
Radio de curvatura de la segunda superficie de la
lente colimadora R2 mm -19,04573
Primera superficie de la lente colimadora a
primera superficie de la lente cilíndrica d2 mm 11,00000
Radio de curvatura en dirección de subescaneado
de la primera superficie de la lente cilíndrica Rs3 mm 85,51720
Radio de curvatura en dirección de escaneado
principal de la primera superficie de la lente
cilíndrica Rm3 mm Infinito
Grosor de la lente cilíndrica d3 mm 3,00000
Índice de refracción de la lente cilíndrica n3 1,52397
Tabla 1(continuación)______________________________________________
- Radio de curvatura de la segunda superficie de la lente cilíndrica
- R4 mm Infinito
- Segunda superficie de la lente cilíndrica a tope de apertura
- d4 mm 59,37142
- Tope de apertura a superficie reflectora de desviación poligonal
- d5 mm 50,04736
- Superficie reflectora de desviación poligonal a primera superficie de la primera lente f-theta
- d6 mm 26,00000
- Grosor primera lente f-theta
- d7 mm 6,00000
- Índice de refracción primera lente f-theta
- n7 1,52397
- Segunda superficie de la primera lente f-theta a primera superficie de la segunda lente f-theta
- d8 mm 63,00000
- Grosor de la segunda lente f-theta
- d9 mm 4,00000
- Índice de refracción de la segunda lente f-theta
- n9 1,52397
- Segunda superficie de la segunda lente f-theta a Superficie a escanear
- d10 mm 121,00000
- Grosor del cristal protección contra el polvo
- t mm 2,00000
- Índice de refracción del cristal protección contra el polvo
- n 10 1,51052
- Angulo de incidencia del polígono del sistema óptico de entrada
- γ grados 70,00000
- Angulo máximo de escaneado de rayos de luz efectivo
- η grados 35,04795
- Radio del círculo circunscrito al polígono
- r mm 20,00000
- Nº de caras del polígono
- men 6
- Diámetro del tope
- φMxφS mm (elíptico) 4,3x1,16
Tabla 2 (continuación)_______________________________________
A continuación, se explicará de manera específica el
método de escaneado de acuerdo con la presente realización.
La figura 6 es una vista en sección del escaneado
principal que muestra la forma en la que los rayos principales de
dos haces de luz son reflejados por la superficie deflectora -5a
- cuando
- en la figura 2 se está escaneando el lado de inicio de
- escaneado (lado superior según la figura 2).
- Inicialmente,
- el haz de luz -a emitido desde el
- elemento
- emisor de luz -1a (no mostrado) es reflejado por la
superficie deflectora -5a-(mostrada por una línea continua) en la
dirección hacia -a1-y es proyectado sobre la superficie a escanear -7-por el sistema de lentes fθ -6-(no mostrado) que está dispuesto en la parte de la derecha de la figura 6.
Al mismo tiempo, el haz de luz -b-emitido desde el
elemento emisor de luz -1b-(no mostrado) es reflejado por la
superficie deflectora -5a-(mostrado por la línea continua) en
dirección hacia -b1-, y se proyecta sobre la superficie a escanear
-7-por el sistema de lentes fθ -6-(no mostrado) que está dispuesto en la parte de la derecha de la figura 6.
Los dos haces de luz -a-y -b-después de ser
reflejados por la superficie deflectora -5a-(mostrada por una
línea continua) al mismo tiempo son reflejados en diferentes
direcciones hacia -a1-y -b1-, respectivamente. De este modo, los
dos haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-se proyectarán sobre la superficie a
escanear -7-en forma de puntos en posiciones que están separadas
entre sí en la dirección principal de escaneado.
Teniendo en cuenta lo anterior, los datos de imagen son suministrados en el momento de tiempo desplazado por un periodo de tiempo predeterminado δT (la superficie deflectora en aquel momento se ha representado en -5b-por una línea de trazos) de manera tal que, con la posición en la que el haz de luz -a-que precede en la
- dirección
- principal de escaneado es proyectada, se registra la
- posición de imagen de
- l subsiguiente haz de luz -b-.
- En
- este caso, el haz de luz -b- emitido desde el
elemento emisor de luz -1b-y reflejado por la superficie
deflectora -5b-es reflejado en la dirección hacia -b1’-(la misma
dirección que -a1-), y es proyectado sobre la superficie a escanear
-7-en la misma posición en dirección de escaneado principal que el
haz de luz precedente -a-.
La figura 7 es una vista en sección de subescaneado que
muestra la forma en la que los rayos principales de los dos haces
de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora -5acuando en la figura 2 está siendo escaneado el lado de inicio de
escaneado (lado superior según la figura 2).
En este caso, tal como se observa en la figura 7, el
punto de reflexión del haz de luz b desde el elemento emisor de luz
-1b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrada por una
línea de trazos), cuando el momento de tiempo es desplazado en un
periodo de tiempo predeterminado δT, tendrá lugar del modo siguiente. Es decir, se observa que el punto de reflexión del haz de luz -b-es desviado desde el punto de reflexión en el que el haz de luz -a-procedente del elemento emisor de luz -1a-es reflejado por la superficie deflectora -5a-(mostrada mediante una línea continua) en la dirección separada del sistema de lentes fθ -6-.
En la figura 7, los dos haces de luz -a-y -b-emitidos
desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-se cortan entre
sí dentro de la sección de subescaneado, en el tope de apertura
-3-, y son proyectados sobre la superficie deflectora -5a-en forma
de línea focal, en posiciones separadas entre sí distintas en la
dirección de subescaneado por una separación predeterminada.
A continuación, los dos haces de luz -a-y -breflejados en el mismo momento de tiempo por la superficie
deflectora -5a-(mostrada por la línea continua) son proyectados
por el sistema de lentes fθ -6-sobre la superficie a escanear -7-, en las posiciones -7a-y -7b-que están separadas entre sí en una separación predeterminada.
En este caso, la superficie a escanear -7-es
desplazada en la dirección de la flecha -A-desde abajo hacia
arriba en la figura 7 y la superficie de escaneado -7-es escaneada
en primer lugar a lo largo de una línea por el haz de luz
precedente -a-y, posteriormente, una zona de la superficie de
escaneado justamente por debajo de la línea escaneada por el haz de
luz precedente -a-es escaneada a lo largo de una línea por el haz
de luz subsiguiente -b-.
En la figura 7, la dirección hacia abajo del dibujo se
define como dirección menos (lado hacia arriba en la dirección de
movimiento de una superficie de escaneado -7-) en la dirección de
subescaneado, mientras que la dirección hacia arriba en el dibujo
queda definida como dirección más (lado hacia abajo en la dirección
de movimiento de la superficie de escaneado -7-) en la dirección de
subescaneado.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
formación de imagen -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear -7-,
si la resolución en la dirección de subescaneado es de 600 DPI, por
ejemplo, de modo general la separación será de
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello está determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el instante de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT de manera que la posición de formación de imagen del haz de luz subsiguiente -b-es registrado con la posición en la que se ha proyectado el haz de luz -a-precedente en la dirección de escaneado principal sobre la superficie a escanear -7-, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrado por la línea de trazos) en aquel momento tendrá lugar del modo siguiente. Es decir, dado que la superficie deflectora -5b-en aquel momento es desviada en la
dirección de alejamiento del sistema de lentes fθ 6, el haz de luz
-b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora
-5a-que es desviada hacia arriba en la dirección de subescaneado y
se refleja en la dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-, el
haz de luz es proyectado en una posición -7b’-que está desviada
hacia abajo en dirección de subescaneado con respecto a la posición
-7b-.
La figura 8 es una vista en sección del escaneado
principal que muestra la forma en la que los rayos principales de
los dos haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie
deflectora -5a-cuando en la figura 2a el lado de final del
- escaneado (lado inferior en la figura 2) está siendo escaneado.
- Inicialmente,
- el haz de luz -a emitido desde el
- elemento
- emisor de luz -1a (no mostrado) es reflejado por la
- superficie
- deflectora -5a (mostrado en línea continua) en la
dirección hacia -a1-, y se proyecta sobre la superficie a escanear -7-por el sistema de lentes fθ 6 (no mostrado) que está dispuesto en la dirección hacia la derecha de la figura 8.
En el mismo momento de tiempo, el haz de luz -b-
emitido desde el elemento emisor de luz -1b-(no mostrado) es
reflejado por la superficie deflectora -5a-(mostrada por la línea
continua) en dirección hacia -b1-y se proyecta sobre la superficie
a escanear -7-por el sistema de lentes fθ 6 (no mostrado) que está dispuesto en dirección hacia la derecha de la figura 8.
Los dos haces de luz -a-y -b-después de haber sido
reflejados por la superficie deflectora -5a-(mostrada por la línea
continua) en el mismo momento de tiempo son reflejados en
diferentes direcciones hacia -a1-y -b1-, respectivamente. De este
modo, los dos haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-serán proyectados sobre la
superficie a escanear -7-en forma de puntos en posiciones
separadas entre sí en la dirección principal de escaneado.
Teniendo en cuenta lo anterior, los datos de imagen son suministrados en el momento de tiempo desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT (la superficie deflectora en aquel momento se ha mostrado en -5b-por una línea de trazos) de manera tal, que con la posición en la que el haz de luz -a-que es precedente en la dirección principal de escaneado está siendo proyectado, la posición de formación de imagen del haz de luz -b-subsiguiente es registrada.
En este caso, el haz de luz -b-emitido desde el
elemento emisor de luz -1b-y reflejado por la superficie
deflectora -5b-es reflejado en la dirección hacia -b1’-(igual
dirección que -a1-), y es proyectado sobre la superficie a escanear
-7-en la misma posición en la dirección de escaneado principal que
el haz de luz precedente -a-.
La figura 9 es una vista en sección de subescaneado que
muestra la forma en la que los rayos principales de los dos haces
de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora -5acuando en la figura 2 está siendo escaneado el lado de terminación
de escaneado (lado inferior en la figura 2).
En este caso, tal como se aprecia en la figura 9, el punto de reflexión del haz de luz -b-desde el elemento emisor de luz -1b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrada por una línea de trazos), cuando el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, tiene lugar del modo siguiente. Es decir, se aprecia que el punto de reflexión del haz de luz -b-es desviado desde el punto de reflexión en el que el haz de luz -a-procedente del elemento emisor de luz -1a-es reflejado por la superficie deflectora -5a-(mostrada por una línea continua)
en la dirección que se aproxima al sistema de lentes fθ -6-.
En la figura 9 los dos haces de luz -a-y -b-emitidos
desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-se cortan entre
sí dentro de la sección de subescaneado, en el tope de apertura
-3-, y se proyectan sobre la superficie deflectora -5a-en forma de
línea focal en posiciones separadas entre sí, en la dirección de
subescaneado en una separación predeterminada.
A continuación, los dos haces de luz -a-y -breflejados en el mismo momento de tiempo por la superficie
deflectora -5a-(mostrada por la línea continua) se proyectan por
el sistema de lentes fθ -6-sobre la superficie a escanear -7-en posiciones -7a-y -7b-separadas entre sí por una separación predeterminada.
En este caso, la superficie a escanear -7-es
desplazada en la dirección de la flecha -A-desde abajo hacia
arriba en la figura 9, y la superficie a escanear -7-es escaneada
en primer lugar a lo largo de una línea por el haz de luz
precedente -a-y, después de ello, una zona de la superficie a
escanear justamente por debajo de la línea escaneada por el haz de
luz precedente -a-es escaneada a lo largo de una línea por el haz
de luz subsiguiente -b-.
En la figura 9, la dirección hacia abajo en el dibujo
está definida como dirección menos (lado de arriba de la dirección
de movimiento de la superficie a escanear -7-) en la dirección de
subescaneado, mientras que la dirección hacia arriba en el dibujo
se define como dirección más (lado hacia abajo en la dirección de
movimiento de la superficie a escanear -7-) en la dirección de
subescaneado.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
formación de imagen -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear -7-,
si la resolución en la dirección de subescaneado es de 600 DPI, en
general la separación será
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello está determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el momento de tiempo está desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT de manera que la posición de formación de imagen del haz de luz subsiguiente -b-es registrado con la posición en la que el haz de luz -a-que precede a la dirección de escaneado principal es proyectado sobre la superficie a escanear -7-, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrado por la línea de trazos) en aquel momento tendrá lugar del modo siguiente. Es decir, dado que la superficie deflectora -5b-en aquel momento es desviada en la
dirección que se aproxima al sistema de lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-cuya posición es desviada hacia abajo en la dirección de subescaneado y se refleja en la dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-, el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b’-desviada hacia
arriba en la dirección de subescaneado con respecto a la posición
-7b-.
Esto conduce al hecho de que si el aumento en la formación de imagen en la sección de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-es constante en la totalidad de la región de escaneado efectiva, tendrán lugar irregularidades de paso, tal como se ha mostrado en la figura 10. Es decir, la separación de las líneas de escaneado sobre la superficie a escanear -7-definidas por los dos haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-pasa a ser más ancha que la separación
predeterminada en el lado de inicio del escaneado, mientras que
resulta más estrecha en el lado del final del escaneado, lo cual
provoca irregularidades en el paso.
En comparación con ello, en la presente realización, el aumento de la formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado no se mantiene constante en la totalidad de toda la región de escaneado efectivo sino que el aumento de subescaneado βs del sistema de lentes fθ -6-en la región abaxial en el lado de inicio del escaneado (parte final del lado de inicio del escaneado) del haz de luz que efectúa el escaneado de la superficie a escanear, se hace pequeño.
Por el contrario, el aumento de subescaneado βe del sistema de lentes fθ -6-en la región abaxial en el lado del final del escaneado (parte final del lado de terminación del escaneado) del haz de luz que escanea la superficie a escanear, se hace grande.
Es decir, en la presente realización, se cumple la relación βs< βe.
En la figura 10, la superficie a escanear -7-se
desplaza en la dirección de la flecha -A-desde abajo hacia arriba,
tal como se observa en el dibujo.
La figura 11 muestra el aumento de formación de imágenes (aumento de subescaneado) en la sección de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-, entre la superficie deflectora -5a-y la superficie a escanear -7-en la presente realización.
En la figura 11, el eje de abcisas indica la altura de
la imagen a escanear (mm) sobre la superficie a escanear -7-. El
lado más de la altura de la imagen corresponde al lado de inicio de
escaneado (lado superior de la figura 2 y el lado de inicio de
escaneado de la figura 10), mientras que el lado menos de la altura
de la imagen corresponde al lado de final del escaneado (lado
inferior de la figura 2 y lado de final del escaneado de la figura
10.
Tal como se observa en la figura 11, con respecto al
aumento βc de subescaneado en la parte central de escaneado, el aumento de subescaneado βs en el lado de inicio del escaneado (lado más de la altura de la imagen) se hace pequeño, mientras que el
aumento de subescaneado βe en el lado de terminación del escaneado (lado menos de la altura de la imagen) se hace grande. Es decir, en la presente realización, se cumple la relación βs< βc<βe.
La figura 12 muestra la uniformidad del aumento de subescaneado con el aumento de subescaneado βc sobre el eje óptico (parte central de escaneado) que en la figura 11 se ha normalizado
a 1.
Se observa en la figura 12 que, con respecto al aumento de subescaneado βc sobre el eje óptico (parte central de escaneado), el aumento de subescaneado no resulta uniforme en la totalidad de la región a escanear.
De manera específica, la uniformidad del aumento de subescaneado es disminuida de forma tal que el aumento de aumento de subescaneado βs en el lado de inicio del escaneado (lado más de la altura de la imagen) se hace pequeño y, por el contrario, el
aumento de subescaneado βe en el lado de terminación del escaneado (lado menos de la altura de imagen) se hace grande.
La figura 13 muestra la uniformidad de la separación de
líneas de escaneado en la dirección de subescaneado.
En la presente realización, el momento de tiempo es
desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado *T, de manera
que la posición de la imagen del haz de luz -b-emitido desde el
elemento emisor de luz -1b-es registrado con la posición en la que
el haz de luz emitido desde el elemento emisor de luz -1a-es
proyectado sobre la superficie -7-del tambor fotosensible. La
figura 13 muestra la uniformidad de la separación de las líneas de
escaneado en la dirección de subescaneado al proyectarse el haz de
luz -a-emitido desde el elemento emisor de luz -1a-y el haz de
luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-sobre la
superficie del tambor fotosensible -7-en aquel momento (es decir,
cuando el aumento de subescaneado se hace constante).
En este caso, la resolución de la imagen en la
dirección de subescaneado era de 600 DPI, con el equivalente de
42,33 :m en la parte central del escaneado, y 42,33 :m fue
normalizado a 1.
La figura 14 muestra la separación práctica de las
líneas de escaneado en la dirección de subescaneado de la presente
realización.
Se observa que, en comparación con la figura 13, la
uniformidad de la separación de líneas de escaneado en la dirección
de subescaneado se ha mejorado.
De manera específica, la dispersión de la separación de
líneas de escaneado varía de 41,91 :m a 42,59 :m, lo que significa
una dispersión relativamente reducida con referencia a 42,33 :m de
la resolución de imagen de 600 DPI. Por lo tanto, se aprecia que se
consigue un buen rendimiento.
En un dispositivo de escaneado óptico multi-haz que
utiliza una estructura de un sistema óptico de escaneado con
incidencia oblicua, según la presente realización, si se utiliza
una fuente de luz multi-haz y el aumento de formación de imágenes
del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se hace constante en la totalidad de la región de escaneado efectivo, aparece el siguiente problema. A saber, el paso de la línea de escaneado en la dirección de subescaneado de varios haces sobre la superficie a escanear -7-resulta distinta entre el lado de inicio del escaneado y el lado de terminación del escaneado.
Teniendo en cuenta lo anterior, en la presente realización el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6dentro de la región efectiva de escaneado se hace intencionadamente no uniforme, tal como se ha mostrado en la figura 11, y específicamente el aumento de subescaneado βs en la región abaxial en el lado de inicio de escaneado (la parte final del lado de inicio de escaneado) del haz de luz que escanea la superficie a escanear, se hace pequeño. Por el contrario, el aumento de
subescaneado βe del sistema de lentes fθ -6-en la región abaxial en el lado de terminación del escaneado (parte final del lado de terminación del escaneado) del haz de luz que escanea la superficie a escanear, se hace grande.
Al proceder de este modo, la separación de las líneas
de escaneado sobre la superficie a escanear -7-en la dirección de
subescaneado se hace constante de manera segura.
Para indicarlo de modo más preciso, tal como se ha
mostrado en las figuras 7 y 9, la dirección hacia el lado de abajo
en la dirección de movimiento de la superficie a escanear -7-se
define como dirección más en la dirección de subescaneado, mientras
que la dirección hacia el lado de arriba se define como dirección
menos en la dirección de subescaneado. En este caso, el sistema de
entrada óptica LA está dispuesto de manera tal que define un ángulo
- específico,
- no nulo, con la dirección menos en la sección de
- subescaneado,
- con respecto a un plano perpendicu lar al eje de
- desviación de la superficie deflectora.
Además, en este caso, el aumento de formación de
imágenes β del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se lleva a cabo del modo siguiente. Es decir, el aumento de formación de imágenes βs en la parte extrema del lado de inicio de escaneado se hace pequeño en comparación con el aumento de formación de imágenes βc en el eje óptico del sistema de lentes
fθ -6-, mientras que el aumento de formación de imágenes βe en la parte extrema del lado de terminación del escaneado se hace grande.
Al proceder de este modo, la separación de las líneas
de escaneado sobre la superficie a escanear -7-en la dirección de
subescaneado se hace constante de manera segura.
Es decir, en la presente realización se cumple la
relación βs< βc< βe.
Por lo tanto, para un dispositivo de escaneado
multi-haz que tiene una estructura de un sistema óptico de
escaneado con incidencia oblicua, se consigue la realización de un
dispositivo de escaneado multi-haz que posibilita un paso uniforme
de las líneas de escaneado y elevada precisión en la imagen de
salida. Además, se consigue una máquina copiadora de color compacta
LBP o copiadora de color digital que posibilita elevada velocidad y
elevada precisión de la imagen de salida.
A continuación se describirá un ejemplo comparativo de
la presente realización en el que, en el dispositivo de escaneado
óptico multi-haz que utiliza una estructura de un sistema óptico de
escaneado con incidencia oblicua, el aumento de formación de
imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se hace constante en la totalidad de la región de escaneado efectivo.
Las tablas 3 y 4 muestran las características del
sistema óptico del dispositivo de escaneado óptico multi-haz del
ejemplo comparativo.
Tabla 3_____________________________________________________________________________
Longitud de onda de referencia utilizada 8 nm 790
Nº de puntos de emisión de luz n
Grosor del vidrio protector del láser
semiconductor grados mm 0,25000
Tabla 3_(continuación)______________________________________________________________
Índice de refracción del cristal de
protección del láser semiconductor
Punto de emisión de luz a la primera
superficie de la lente colimadora
Radio de curvatura de la primera superficie
de la lente colimadora
Grosor de la lente colimadora
Índice de refracción de la lente colimadora
Radio de curvatura de la segunda superficie de
la lente colimadora
Primera superficie de la lente colimadora a
primera superficie de la lente cilíndrica
Radio de curvatura en dirección de subescaneado
de la primera superficie de la lente cilíndrica
Radio de curvatura en dirección de escaneado
principal de la primera superficie de la lente
cilíndrica
Grosor de la lente cilíndrica
Índice de refracción de la lente cilíndrica
Radio de curvatura de la segunda superficie de
la lente cilíndrica
Segunda superficie de la lente cilíndrica a
tope de apertura
Tope de apertura a superficie reflectora
de desviación poligonal
Superficie reflectora de desviación poligonal
a primera superficie de la lente f-theta
Grosor primera lente f-theta
Índice de refracción primera lente f-theta
Segunda superficie de la primera lente f-theta
a primera superficie de la segunda lente f-theta
Grosor de la segunda lente f-theta
Índice de refracción de la segunda lente f-theta
Segunda superficie de la segunda lente f-theta a
Superficie a escanear
Grosor del cristal protección contra el polvo
Índice de refracción del cristal protección contra
el polvo
Angulo de incidencia del polígono del sistema
óptico de entrada
Angulo máximo de escaneado de rayos de
luz efectivo
Radio del círculo circunscrito al polígono
Nº de caras del polígono
Diámetro del tope
n0
d0
R1
d1
n1
R2
d2
Rs3
Rm3
d3
n3
R4
d4
d5
d6
d7
n7
d8
d9
n9
d10
t
n 10
γ
η
r men φMxφS
1,51052
mm 23,35000
mm Infinito
mm 3,00000
1,76167
mm -19,04573
mm 11,00000
mm 85,51720
mm Infinito
mm 3,00000
1,52397
mm Infinito
mm 59,37142
mm 50,04736
mm 26,00000
mm 6,00000
1,52397
mm 63,00000
mm 4,00000
1,52397
mm 121,00000
mm 2,00000
1,51052
grados 70,00000
grados 35,04795
mm 20,00000
mm 4,3x1,16
(elíptico)
En el ejemplo comparativo, las ecuaciones que especifican las formas de las superficies de las lentes de las primera y segunda lentes fθ -61-y -62-, que constituyen el sistema de lentes fθ -6-, en la sección principal de escaneado así como la ecuación que especifica la forma de la superficie de la segunda lente fθ -62-en el lado de la superficie a escanear -7-en la
sección de subescaneado, son las mismas que las que se han descrito
con referencia a la primera realización de la presente invención.
Se observará que las vistas en sección del ejemplo
comparativo en la dirección de escaneado principal y dirección de
subescaneado muestran disposición similar que las vistas en sección
de la primera realización mostrada en las figuras 1-4, y los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-tienen disposición similar a
la de la primera realización mostrada en la figura 5.
La figura 15 muestra el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-entre la superficie deflectora -5a-y la superficie de escaneado -7-en este ejemplo comparativo.
En la figura 15, el eje de abcisas indica la altura de
la imagen a escanear (mm) sobre la superficie a escanear -7-. El
lado más de la altura de la imagen corresponde al lado de inicio de
escaneado (lado superior de la figura 2 y el lado de inicio de
escaneado de la figura 10), mientras que el lado menos de la altura
de imagen corresponde al lado de terminación del escaneado (lado
inferior de la figura 2 y el lado de final de escaneado en la
figura 10).
Se apreciará de la figura 15 que, en comparación con la
figura 11, el aumento de subescaneado se ha designado de manera
uniforme en la región de escaneado efectivo.
La figura 16 muestra la uniformidad del aumento de subescaneado con el aumento de subescaneado βc en la parte central de escaneado en la figura 15 normalizado a 1.
Se aprecia en la figura 16 que, en comparación con la
figura 12, se asegura una uniformidad satisfactoria del aumento de
subescaneado en la región de escaneado efectivo.
La figura 17 muestra la uniformidad de la separación de
las líneas de escaneado en la dirección de subescaneado en este
ejemplo comparativo.
En el ejemplo comparativo, el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT de manera que la posición de formación de imagen del haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-es registrado con la posición en la que el haz de luz -a-emitido desde el elemento emisor de luz -1a-es proyectado sobre la superficie -7-del tambor fotosensible. La figura 17 muestra la uniformidad de la separación de las líneas de escaneado en la dirección de subescaneado al ser proyectados el haz de luz -a-emitido desde el elemento emisor de luz -1a-y el
haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-sobre
la superficie del tambor fotosensible en aquel momento.
En este caso, la resolución de imagen en la dirección de subescaneado era de 600 DPI correspondiendo a 42,33 µm en la parte central de escaneado y 42,33 µm fue normalizado a 1.
Se observará que, en comparación con la uniformidad del
aumento de subescaneado de la figura 16, la uniformidad de la
separación de líneas de escaneado en la dirección de subescaneado
de la figura 17 ha disminuido notablemente.
La figura 18 muestra la separación práctica de líneas
de escaneado en la dirección de subescaneado del ejemplo
comparativo.
La dispersión específica de la separación de líneas de escaneado estaba comprendida entre 41,27 µm y 43,42 µm, es decir, una dispersión grande con referencia a 42,33 µm de la resolución de imagen de 600 DPI.
En la primera realización de la presente invención que se ha descrito en lo anterior, la dispersión era solamente de P-P0,68 µm variando de 41,91 µm a 42,59 µm. Por lo tanto, se observa que la dispersión aumentó aproximadamente unas 3 veces.
De este ejemplo comparativo se observa que, si se utiliza un sistema óptico de escaneado con incidencia oblicua con fuente de luz multi-haz y si el aumento de formación de imágenes del sistema de lentes fθ en la sección de subescaneado está diseñado para ser constante en la totalidad de la región de escaneado efectivo, se presenta el siguiente problema. A saber, el paso de las líneas de escaneado de los haces múltiples en la dirección de subescaneado sobre la superficie a escanear resulta distinta entre el lado de inicio del escaneado y el lado de terminación del escaneado.
Por lo tanto, si una fuente de luz multi-haz es utilizada, tal como en la presente invención, el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ se haría no uniforme de manera intencionada en la región de escaneado efectiva, tal como se ha mostrado en la figura 11, y específicamente el aumento de subescaneado βs en la parte final del lado de inicio del escaneado se debe hacer reducido, mientras que el aumento de subescaneado βe en la parte final del lado de terminación del escaneado se debe hacer grande. Se apreciará que al proceder de este modo se puede conseguir un resultado significativamente ventajoso al hacer
constante la separación de las líneas de escaneado sobre la
superficie a escanear -7-en la dirección de subescaneado.
Se debe observar que, si bien la presente realización
ha sido descrita con referencia a un ejemplo que utiliza un láser
semiconductor multi-haz monolítico formado por una serie de
elementos emisores de luz (de manera específica, dos elementos
emisores de luz), el número de elementos emisores de luz no está
limitado a 2. Se pueden obtener resultados favorables similares con
la utilización de dos o más elementos emisores de luz.
Además, si bien la presente realización ha sido
descrita con referencia a un ejemplo que utiliza un láser
semiconductor multi-haz monolítico formado por una serie de
elementos emisores de luz (específicamente, dos elementos emisores
de luz), la presente invención no está limitada a ello. Se podrían
utilizar una serie de dispositivos láser de semiconductor multi-haz
teniendo cada uno de ellos un elemento emisor de luz, y los haces
pueden ser combinados utilizando cualquier medio de combinación de
haces de tipo conocido. Cuando los haces de luz son emitidos en la
misma dirección, se pueden obtener, desde luego, resultados
ventajosos similares.
Además, se puede utilizar una serie de dispositivos
láser de semiconductor multi-haz monolíticos (elementos fuente de
luz) formado cada uno de ellos por una serie de elementos emisores
de luz, y los haces de luz se pueden sintetizar utilizando
cualquier medio para la combinación de haces de luz de tipo
conocido. Cuando los haces de luz son emitidos en la misma
dirección, se pueden obtener resultados ventajosos similares.
[Realización 2]
A continuación se explicará una segunda realización de
la presente invención.
Esta realización difiere de la primera realización
descrita en lo anterior en el hecho de que la dirección de
movimiento de la superficie de escaneado -7-se ajusta en dirección
inversa a la primera realización. La estructura y función óptica de
la parte restante son similares a las de la primera realización, y
se obtienen similares resultados ventajosos.
En la segunda realización, el haz de luz incidente
sobre la superficie deflectora del espejo poligonal rotativo -5incide desde una dirección oblicua en la sección de subescaneado
con respecto a un plano perpendicular al eje de rotación de la
superficie deflectora del espejo poligonal rotativo -5-.
Se observará que las vistas en sección de la presente
realización en la dirección de escaneado principal y la dirección
de subescaneado muestran disposiciones similares a las de las
vistas en sección de la primera realización mostradas en las
figuras 1-4.
La figura 19 es una vista en sección de subescaneado
mostrando la forma en la que los rayos principales de los dos haces
de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora -5acuando está siendo escaneado el lado de inicio de escaneado de la
segunda realización (lado superior según la figura 2). En la figura
19, los componentes correspondientes a los de la figura 7 se han
indicado por similares numerales de referencia.
En este caso, la superficie a escanear -7-es
desplazada en la dirección de la flecha -B-desde arriba hacia
abajo en la figura 19, lo cual es contrario a la primera
realización, y la superficie a escanear -7-es escaneada en primer
lugar a lo largo de una línea por el haz de luz precedente -a-y,
después de ello, una zona de la superficie de escaneado justamente
por encima de la línea escaneada por el haz de luz precedente -aes escaneada a lo largo de una línea por el subsiguiente haz de luz
-b-.
Por lo tanto, la relación vertical de los dos haces de
luz -a-y -b-en la dirección de subescaneado emitidos por los
elementos emisores de luz -1a-y -1b-está dispuesta al revés que
en la primera realización.
En la figura 19 la dirección hacia el lado de arriba de
la dirección de movimiento (hacia arriba en la figura 2) es la
dirección más, mientras que la dirección hacia el lado de abajo de
la dirección de movimiento (hacia abajo en la figura 2) es la
dirección menos.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
formación de imágenes -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear
- -7-,
- si la resolución en la dirección de subescaneado es de
- 600 DPI, la separación será en general
- 25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm
- Ello
- está determinado por la resolución en la dirección de
- subescaneado.
No obstante, si el instante de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT de manera que la posición
- de
- formación de imágenes del haz de luz subsiguiente -b- es
- registrado
- con la posición en la que se proyecta sobre la
- superficie
- a escanear -7 el haz de luz -a precedente en la
dirección principal de escaneado, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrado mediante línea de trazos) en aquel momento tendrá lugar del modo siguiente. A saber, dado que la superficie deflectora -5b-en aquel momento es desviada en la dirección de alejamiento desde el sistema de lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-, cuya posición es desviada hacia arriba en la dirección de subescaneado, y es reflejada en la dirección hacia -b1'-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-, el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b'-que está
desviada hacia abajo en la dirección de subescaneado con respecto a
la posición -7b-.
La figura 20 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que los rayos principales de los dos
haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora
-5a-cuando el lado de terminación del escaneado (lado inferior en
la figura 2) está siendo escaneado en la segunda realización. En la
figura 20 los componentes que corresponden a los de la figura 9 se
han indicado con numerales de referencia similares.
En la figura 20, igual que la figura 19, la superficie
a escanear -7-es desplazada en la dirección de la flecha -B-desde
arriba hacia abajo en la figura 20, y la superficie a escanear -7es escaneada en primer lugar a lo largo de una línea por el haz de
luz precedente -a-, y después de ello, una zona de la superficie de
escaneado, justamente por encima de la línea escaneada por el haz
de luz precedente -a-, es escaneada a lo largo de una línea por el
haz de luz -b-subsiguiente.
Por lo tanto, la relación vertical de los dos haces de
luz -a-y -b-en la dirección de subescaneado emitidos desde los
dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-está dispuesta al revés
que en la primera realización.
En la figura 20, la dirección hacia el lado de arriba
de la dirección de movimiento (hacia arriba en la figura 2) es la
dirección más, mientras que la dirección hacia el lado de abajo de
la dirección de movimiento (hacia abajo en la figura 2) es la
dirección menos.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
formación de imágenes -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear
-7-, si la resolución en la dirección de subescaneado es de
600 DPI, de modo general la separación será
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello queda determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, de manera que la posición de formación de imágenes del haz de luz subsiguiente -b-es registrada con la posición en la que es proyectado el haz de luz -a-precedente en la dirección de escaneado principal sobre la superficie a escanear -7-, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrado por la línea de trazos) en aquel momento tendrá lugar del modo siguiente. Es decir, dado que la superficie deflectora -5b-en aquel momento está desviada en la dirección que se aproxima al sistema de lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-que está desviada hacia abajo en la dirección de subescaneado, y se refleja en la dirección hacia -b1'-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-, el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b'-que está
desviada hacia arriba en una dirección de subescaneado con respecto
a la posición -7b-.
Esto conduce al hecho de que si el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-es constante en la totalidad de la región de escaneado efectivo, tienen lugar irregularidades de paso tal como se muestra en la figura 21. Es decir, la separación de las líneas de escaneado sobre la superficie a escanear -7-definidas por los dos haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1ay -1b-resultado más estrecha que la separación predeterminada en el lado de inicio del escaneado, mientras que resulta más ancho en el lado de terminación del escaneado, provocando, por lo tanto, irregularidad de paso.
En comparación con ello, en la presente realización, el aumento de la formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado no se mantiene constante en la totalidad de la región de escaneado efectivo, sino que el aumento de subescaneado βs en la parte final del lado de inicio del escaneado se hace grande y, por el contrario, el aumento de subescaneado βe en la parte final del lado de terminación del escaneado se hace pequeño.
Es decir, en la presente realización se cumple la relación βe<βs.
En la figura 21 la superficie a escanear -7-se
desplaza en la dirección de la flecha -B-desde la parte superior a
la parte inferior, tal como se aprecia en el dibujo.
Las tablas 5 y 6 muestran las características del
sistema óptico del dispositivo de escaneado óptico multi-haz en la
segunda realización de la presente invención.
Tabla 5____________________________________________________________
- Longitud de onda de referencia utilizada
- λ nm 790
- Nº de puntos de emisión de luz
- n 2
- Grosor del vidrio protector del láser semiconductor
- grados mm 0,25000
- Índice de refracción del cristal de protección del láser semiconductor
- n0 1,51052
- Punto de emisión de luz a la primera superficie de la lente colimadora
- d0 mm 23,35000
- Radio de curvatura de la primera superficie de la lente colimadora
- R1 mm Infinito
Grosor de la lente colimadora d1 mm 3,00000
Índice de refracción de la lente colimadora n1 1,76467
Radio de curvatura de la segunda superficie de la
lente colimadora R2 mm -19,04573
Primera superficie de la lente colimadora a
primera superficie de la lente cilíndrica d2 mm 11,00000
Radio de curvatura en dirección de subescaneado
de la primera superficie de la lente cilíndrica Rs3 mm 85,51720
Radio de curvatura en dirección de escaneado
principal de la primera superficie de la lente
cilíndrica Rm3 mm Infinito
Grosor de la lente cilíndrica d3 mm 3,00000
Índice de refracción de la lente cilíndrica n3 1,52397
Radio de curvatura de la segunda superficie de la
lente cilíndrica R4 mm Infinito
Segunda superficie de la lente cilíndrica a
tope de apertura d4 mm 59,37142
Tope de apertura a superficie reflectora
de desviación poligonal d5 mm 50,04736
Superficie reflectora de desviación poligonal
a primera superficie de la primera lente f-theta d6 mm 26,00000
Tabla 5(continuación)______________________________________________
Grosor primera lente f-theta
Índice de refracción primera lente f-theta
Segunda superficie de la primera lente f-theta
a primera superficie de la segunda lente f-theta
Grosor de la segunda lente f-theta
Índice de refracción de la segunda lente f-theta
Segunda superficie de la segunda lente f-theta a
Superficie a escanear
Grosor del cristal protección contra el polvo
Índice de refracción del cristal protección contra
el polvo
Angulo de incidencia del polígono del sistema
óptico de entrada
Angulo máximo de escaneado de rayos de
luz efectivo
Radio del círculo circunscrito al polígono
Nº de caras del polígono
Diámetro del tope
- d7
- mm 6,00000
- n7
- 1,52397
- d8
- mm 63,00000
- d9
- mm 4,00000
- n9
- 1,52397
- d10
- mm 121,00000
- t
- mm 2,00000
- n 10
- 1,51052
- γ
- grados 70,00000
- η
- grados 35,04795
- r
- mm 20,00000
- men
- 6
- φMxφS
- mm 4,3x1,16
- (elíptico)
Tabla 6 (continuación)
Se debe observar que las ecuaciones que especifican las formas de las superficies de las lentes de la primera y segunda lentes fθ -61-y -62-, que constituyen el sistema de lentes -6-, en la sección principal de escaneado, así como la ecuación que especifica la forma de la superficie de las lentes de las segundas
lentes fθ -62-en el lado de la superficie a escanear -7-en la sección de subescaneado, son las mismas que las que se han descrito con referencia a la primera realización de la presente invención.
Además, la disposición de los dos elementos emisores de
luz -1a-y -1b-es invertida de arriba abajo en la dirección de
subescaneado con respecto a la primera realización descrita en lo
anterior, y la figura 22 muestra la disposición.
La figura 23 muestra el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-, entre la superficie deflectora -5a-y la superficie a escanear -7-en la segunda realización de la presente
invención.
En la figura 23, el eje de abscisas indica la altura de
la imagen escaneada (mm) sobre la superficie a escanear -7-. El
lado más de la altura de la imagen corresponde al lado de inicio de
escaneado (lado superior de la figura 2 y lado de inicio del
escaneado de la figura 21), mientras que el lado menos de la altura
de la imagen corresponde al lado de terminación del escaneado (lado
inferior de la figura 2 y lado de terminación del escaneado de la
figura 21).
Tal como se observa en la figura 23, con respecto al aumento de subescaneado βc en la parte central de escaneado, el aumento de subescaneado βs en la parte extrema del lado de inicio del escaneado (lado más de la altura de la imagen) se hace grande, mientras que el aumento de subescaneado βe en la parte extrema del
- lado
- de terminación del escaneado (lado menos de la altura de
- imagen) se hace pequeño.
- Es
- decir, en la presente realización se cumple la
- relación βe<βc<βs.
- La
- figura 24 muestra una uniformidad del aumento de
subescaneado, con el aumento de subescaneado en la parte central de
escaneado en la figura 23 normalizada a 1.
Se observa en la figura 24 que, con respecto al aumento de subescaneado βc en la parte central de escaneado, el aumento de subescaneado no se hace uniforme en la totalidad de la región de escaneado. De modo específico, la uniformidad del aumento de subescaneado es disminuida de manera tal que el aumento de
subescaneado βs en el lado de inicio de escaneado (lado más de la altura de la imagen) se hace grande y, por el contrario, el aumento de subescaneado βe en el lado de terminación del escaneado (lado menos de la altura de la imagen) se hace pequeño.
La figura 25 muestra la uniformidad de la separación de
las líneas de escaneado en la dirección de subescaneado.
En la presente realización, el instante de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, de manera que la posición de formación de imágenes del haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-se registra con la posición en la que se proyecta el haz de luz emitido desde el elemento emisor de luz -1a-sobre la superficie -7-del tambor fotosensible. La figura 25 muestra la uniformidad de la separación de las líneas de escaneado en la dirección de subescaneado al ser proyectados el haz de luz -a-emitido desde el elemento emisor de luz -1a-y el haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-sobre la superficie -7-del tambor fotosensible en aquel momento (es decir, cuando se hace constante el aumento de subescaneado).
En este caso, la resolución de la imagen en la dirección de subescaneado era de 600 DPI, con el objetivo de 42,33 µm en la parte central a escanear, y 42,33 µm se normalizó a
1.
Se observa que, en comparación con la figura 40, la
uniformidad de la separación de las líneas de escaneado en la
dirección de subescaneado de la figura 25 es mejor.
La figura 26 muestra la separación práctica de las
líneas de escaneado en la dirección de subescaneado de la presente
realización.
De manera específica, la dispersión de la separación de las líneas de escaneado es de 42,20 µm a 42,85 µm, que es una dispersión relativamente pequeña con referencia a 42,33 µm de la resolución de imagen de 600 DPI. De este modo, se aprecia que se consigue un satisfactorio rendimiento óptico.
En un dispositivo de escaneado óptico multi-haz que
utiliza una estructura de un sistema óptico de escaneado con
incidencia oblicua de la presente realización, si el aumento de
formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se hace constante en toda la región de escaneado efectivo, se deduce el siguiente problema. A saber, el paso de la línea de escaneado en la dirección de subescaneado de múltiples haces sobre la superficie a escanear -7-resulta distinta entre el lado de inicio de escaneado y el lado de terminación del escaneado.
En consideración de ello, en la presente realización, el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-dentro de la región de escaneado efectivo se hace intencionadamente no uniforme, tal como se ha mostrado en la figura 23, y específicamente el aumento de subescaneado βs en la parte extrema del lado de inicio del escaneado se hace grande, mientras que el aumento de subescaneado βe en la parte extrema del lado de terminación del escaneado se hace pequeño. Al proceder de este modo, la separación de las líneas de escaneado sobre la superficie a escanear -7-en la dirección de subescaneado se hace constante de manear segura.
Para expresarlo de manera más exacta, tal como se ha
mostrado en las figuras 19 y 20, la dirección hacia el lado de
arriba en la dirección de movimiento de la superficie a escanear
-7-se define como dirección más en la dirección de subescaneado,
mientras que la dirección hacia el lado de abajo se define como
dirección menos en la dirección de subescaneado.
En este caso, el sistema óptico de entrada -LA-está
dispuesto de forma tal que define un ángulo específico, que no es
cero, con la dirección menos en la sección de subescaneado, con
- respecto
- al plano perpendicular al eje de desviación de la
- superficie deflectora.
- Además,
- en este caso, el aumento β de formación de
imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado entre la superficie deflectora del espejo poligonal rotativo -5-y la superficie a escanear -7-se realiza del modo siguiente. A saber, el aumento de formación de imágenes βs en la parte extrema del lado de inicio del escaneado se hace mayor en comparación con el aumento de formación de imágenes βc en el eje óptico del sistema
de lentes fθ -6-, mientras que el aumento de formación de imágenes βe en la parte extrema del lado extremo de escaneado se hace reducido.
Al proceder de este modo, la separación de la línea de
escaneado sobre la superficie a escanear -7-en la dirección de
subescaneado se hace constante de manera segura.
Es decir, en la presente realización existe la relación βe<βc<βs.
Por lo tanto, para un dispositivo de escaneado
multi-haz que tiene una estructura de sistema óptico de escaneado
con incidencia oblicua, se consigue un dispositivo que permite un
paso de la línea de escaneado uniforme y elevada precisión de
imagen. Además, se consigue una máquina copiadora de color de tipo
compacto LBP o una copiadora de color digital que posibilita
elevada velocidad y elevada precisión de imagen.
[Realización 3]
Las figuras 27 y 28 son vistas parciales de
subescaneado de una tercera realización de la presente invención.
De manera específica, la figura 27 es una vista en sección de
subescaneado de un sistema óptico de formación de imágenes -6desde la superficie deflectora -5a-del espejo poligonal rotativo
-5-a la superficie a escanear -7-, en la que se ha omitido a
efectos ilustrativos la desviación por el espejo deflector -B-. La
figura 28 es una vista en sección de subescaneado de un sistema
óptico de entrada -LA-desde los dos elementos emisores de luz
(puntos emisores de luz) -1a-y -1b-hacia la superficie deflectora
-5a-y muestra que dos haces de luz emitidos desde los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-inciden sobre la superficie
deflectora -5a-del espejo poligonal rotativo -5-en la dirección
de subescaneado oblicuamente desde abajo. En la figura 27 y 28, los
componentes que corresponden a los de las figuras 7 y 4 se han
indicado mediante numerales de referencia similares.
La presente realización difiere de la primera
realización antes mencionada por el hecho de que los dos haces de
luz emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1binciden oblicuamente desde arriba en la dirección de subescaneado,
definiendo un ángulo de 2,5 grados con el plano perpendicular al
eje de pivotamiento de la superficie deflectora -5a-. La estructura
y función óptica de la parte restante son similares a las de la
primera realización y se obtienen resultados ventajosos similares.
De manera más específica, en la presente realización,
los dos haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-inciden oblicuamente desde arriba en la
dirección de subescaneado en contraste con la primera realización,
definiendo un ángulo de 2,5 grados con el plano perpendicular al
eje de pivotamiento de la superficie deflectora -5a-.
Se debe observar que la dirección de movimiento de la
superficie de escaneado -7-en esta realización es la misma que en
la primera realización.
Además, la vista en sección de la presente realización
en la dirección de escaneado principal tiene una disposición
similar a la vista en sección de la primera realización mostrada en
la figura 2.
Además, los dos elementos emisores de luz -1a-y -1btienen una disposición similar a la de la primera realización
mostrada en la figura 5.
La figura 29 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que los rayos principales de los dos
haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora
-5a-cuando el lado de inicio de escaneado (lado superior, según la
figura 2) es escaneado en la tercera realización de la presente
invención. En la figura 29 los componentes que corresponden a los
de la figura 7 se han indicado por numerales de referencia
similares.
En este caso, la superficie a escanear -7-es
desplazada en la dirección de la flecha -A-desde abajo hacia
arriba en la figura 29 y la superficie a escanear -7-es escaneada
en primer lugar a lo largo de una línea por el haz de luz
precedente -a-y después de ello una zona de la superficie de
escaneado justamente por abajo de la línea escaneada por el haz de
luz precedente -a-es escaneada a lo largo de una línea por el haz
de luz subsiguiente -b-.
En la figura 29, la dirección hacia el lado de arriba
de la dirección de movimiento (hacia arriba en la figura 2) es la
dirección más, mientras que la dirección hacia el lado de abajo de
la dirección de movimiento (hacia abajo en la figura 2) es la
dirección menos.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
formación de imágenes -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear
-7-si la resolución en la dirección de subescaneado es de 600 DPI,
de modo general la separación será de
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello queda determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el instante de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT de manera que la posición de proyección del subsiguiente haz de luz -b-es registrada con la posición en la que se proyecta el haz de luz -a-que precede a la dirección principal de escaneado, sobre la superficie a escanear -7-, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b(mostrada por la línea de trazos) en aquél momento será del modo siguiente. A saber, dado que la superficie deflectora -5b-en aquél momento es desviada en la dirección de alejamiento del sistema de lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-cuya posición es desviada hacia abajo en la dirección de subescaneado y se refleja en la dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-, el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b’-que es desviada
hacia arriba en dirección de subescaneado con respecto a la
posición -7b-.
La figura 30 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que los rayos principales de los dos
haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora
-5a-cuando el lado extremo de escaneado (lado inferior según la
figura 2) está siendo escaneado en la tercera realización de la
presente invención. En la figura 30 los componentes que
corresponden a los de la figura 9 se han designado mediante
numerales de referencia similares.
En este caso, la superficie a escanear -7-es
desplazada en la dirección de la flecha -A-desde abajo hacia
arriba en la figura 30 y la superficie de escaneado -7-es
escaneada en primer lugar a lo largo de una línea por el haz de luz
precedente -a-y después de ello una zona de la superficie a
escanear justo por abajo de la línea escaneada por el haz de luz
precedente -a-es escaneada a lo largo de una línea por el
subsiguiente haz de luz -b-.
En la figura 30, la dirección hacia el lado de arriba
de la dirección de movimiento (hacia arriba en la figura 2) es la
dirección más, mientras que la dirección hacia el lado de abajo de
la dirección de movimiento (hacia abajo en la figura 2) es la
dirección menos.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
formación de imágenes -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear
-7-, si la resolución en la dirección de subescaneado es de
600 DPI, en general la separación será de
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello es determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT de manera que la posición de formación de imágenes del haz de luz subsiguiente -b-es registrada con la posición en la que se proyecta el haz de luz -aprecedente en la dirección principal de escaneado sobre la superficie a escanear -7-, el haz de luz -b’-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrada mediante la línea de trazos) en aquél momento tendrá lugar del modo siguiente. Es decir, dado que la superficie deflectora -5b-en aquél momento es desviada en la dirección que se aproxima al sistema de lente fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-cuya posición es desviada hacia arriba en la dirección de subescaneado y es reflejada en la dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-, el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b’-que está
desviada hacia abajo en dirección de subescaneado con respecto a la
posición -7b-.
Ello conduce al hecho de que si el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-es constante, la totalidad de la zona de escaneado efectiva, se producen irregularidades de paso tal como se muestra en la figura
31. Es decir, la separación de las líneas de escaneado sobre la
superficie a escanear -7-definida por los dos haces de luz -a-y
-b-emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-se
hace más estrecha que la separación predeterminada en el lado de
inicio del escaneado, mientras que resulta más ancha en el lado de
terminación del escaneado, provocando, por lo tanto, irregularidad
de paso.
En la figura 31, la superficie a escanear -7-se
desplaza en la dirección de la flecha -A-desde abajo hacia arriba,
tal como se observa en el dibujo.
En este caso, se observa que en el caso de la figura 21
que se ha explicado con referencia a la segunda realización y el
caso de la figura 31, con respecto a los dos elementos emisores de
luz -1a-y -1b-, la asimetría de las separaciones de la línea de
escaneado sobre la superficie a escanear -7-es la misma si el
aumento de formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección del subescaneado es constante.
Si el aumento de formación de imágenes del sistema de lentes de fθ -6-en la dirección del subescaneado es constante para ambas, la separación de las líneas de escaneado definidas por los haces de luz de los dos elementos emisores de luz -1a-y -1bresulta más estrecha que la separación predeterminada en la parte extrema del lado de inicio del escaneado, mientras que resulta más ancha en la parte final del lado extremo del escaneado.
De manera más específica, en la segunda realización que
se ha descrito, el haz de luz procedente del sistema óptico de
entrada -LA-incide oblicuamente desde abajo en la dirección de
subescaneado y la dirección de movimiento de la superficie a
escanear -7-es ajustada desde arriba hacia abajo tal como se
observa en el dibujo. En comparación con ello, en la presente
realización, el haz de luz desde el sistema óptico de entrada -LAincide oblicuamente desde arriba en la dirección de subescaneado y
la dirección de movimiento de la superficie a escanear -7-es
ajustada desde abajo hacia arriba, tal como se observa en el
dibujo.
En este caso, tanto en la segunda realización como en
la presente realización, la asimetría de las separaciones de las
líneas de escaneado sobre la superficie a escanear -7-de los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-es la misma si el aumento de
formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-es constante en la sección de subescaneado.
Por lo tanto, en la presente realización, el aumento de formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado no se mantiene constante en toda la región de escaneado efectiva sino solamente el aumento βs de subescaneado en la parte extrema del lado de inicio de escaneado se hace grande de manera similar a la segunda realización y, por el contrario, el
- aumento
- de subescaneado βe en la parte extrema del lado de
- terminación del escaneado se hace pequeño.
- Es
- decir, en la presente realización, se cumple la
- relación βe<βs.
Por lo tanto, el dispositivo de escaneado óptico
multi-haz de la presente realización puede utilizar solamente la
estructura del dispositivo de escaneado óptico multi-haz de la
segunda realización.
Por lo tanto, las características del sistema óptico
del dispositivo de escaneado óptico multi-haz de la presente
realización son iguales que los mostrados en las tablas 5 y 6 que
se han mencionado en lo anterior.
Se debe observar que la disposición de los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-es la misma que en la primera
realización y la disposición es tal como la mostrada en la figura
5.
La figura 32 muestra el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-, entre la superficie deflectora -5a-y la superficie a escanear -7-, en la tercera realización de la presente invención.
En la figura 32, el eje de abscisas indica la altura de
la imagen de escaneado (mm) sobre la superficie a escanear -7-. El
lado más de la altura de imagen corresponde al lado de inicio de
escaneado (lado superior de la figura 2 y lado de inicio de
escaneado de la figura 31), mientras que el lado menos de la altura
de imagen corresponde al lado de fin de escaneado (lado inferior de
la figura 2 y lado extremo de escaneado de la figura 31).
Tal como se aprecia en la figura 32, con respecto a la amplificación βc de subescaneado en la parte central de escaneado, el aumento de subescaneado βs en la parte extrema del lado de inicio del escaneado (lado más de la altura de la imagen) se hace grande, mientras que el aumento del subescaneado βe en la parte extrema del lado de terminación del escaneado (lado menos de la
- altura de imagen) se hace pequeño.
- Es
- decir, en la prese nte realización existe la
- relación βe<βc<βs.
- La
- figura 33 muestra la uniformidad del aumento de
subescaneado con el aumento de subescaneado βc en la parte central de escaneado en la figura 32 normalizado a 1.
Se aprecia de la figura 33 que con respecto al aumento de subescaneado βc en una parte central de escaneado, el aumento de subescaneado no se hace uniforme en la totalidad de la región de escaneado. De manera específica, la uniformidad del aumento de subescaneado se disminuye de manera tal que el aumento de subescaneado βs en el lado de inicio de escaneado (lado más de la altura de imagen) se hace grande y, por el contrario, el aumento de subescaneado βe en el lado extremo de escaneado (lado menos de la altura de imagen) se hace pequeño.
La figura 34 muestra la uniformidad de la separación de
la línea de escaneado en la dirección de subescaneado.
En la presente realización, el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, de manera que las posiciones de formación de imágenes del haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-se registra con la posición en la que se proyecta el haz de luz emitido desde el elemento emisor de luz -1a-sobre la superficie -7-del tambor fotosensible. La figura 34 muestra la uniformidad de la separación de la línea de escaneado en la dirección de subescaneado como haz de luz -a-emitido desde el elemento emisor de luz -1a-y el haz de luz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1b-que se proyectan sobre la superficie -7-del tambor fotosensible en aquel momento (es decir, cuando el aumento de subescaneado se hace constante.
En este caso, la resolución de imagen en la dirección de subescaneado era de 600 DPI, equivalente a 42,33 µm en la parte central de escaneado, 42,33 µm se normalizó a 1.
Se observará que, en comparación con la figura 33, la
- uniformidad
- de la separación de la línea de escaneado en la
- dirección de sub
- escaneado mostrada e n la figura 34 es mejor.
- La
- figura 35 muestra la separación de línea de
escaneado práctica en la dirección de subescaneado de la presente
realización.
De manera específica, la dispersión de la separación de la línea de escaneado es de 42,20 µm a 42,85 µm, que es una dispersión relativamente pequeña con referencia a 42,33 µm de la resolución de imagen de 600 DPI. Por lo tanto, se aprecia que se consigue un buen rendimiento.
En un dispositivo de escaneado óptico multi-haz que
utiliza una estructura de un sistema óptico de escaneado con
incidencia oblicua, según la presente realización, si el aumento de
formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se hace constante en la totalidad de la región escaneada efectiva, se produce el siguiente problema. A saber, el paso de la línea de escaneado en la dirección de subescaneado de varios haces sobre la superficie a escanear -7-resulta distinto entre el lado de inicio del escaneado y el lado de terminación del escaneado.
En consideración de ello, en la presente realización el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-dentro de la región de escaneado efectivo se hace intencionadamente no uniforme, tal como se muestra en la figura 32, y de manera específica el aumento de subescaneado βs en la parte extrema del lado de inicio del escaneado se hace grande, mientras que el aumento de subescaneado βe en la parte extrema del lado de terminación del escaneado se hace pequeño. Al proceder de este modo, la separación de la línea de escaneado sobre la superficie a escanear -7-en la dirección de subescaneado se hace constante de manera segura.
En las figuras 29 y 30, tal como se ha descrito en lo
anterior, la dirección descendente apreciada en el dibujo se define
como dirección más (lado ascendente en la dirección de movimiento
de la superficie a escanear -7-). Además, la dirección hacia arriba
es definida como dirección menos (lado descendente de la dirección
de movimiento de la superficie de escaneado -7-). A continuación,
el sistema óptico de entrada -LA-está dispuesto de forma tal que
define un ángulo específico, no nulo, con la dirección menos en la
sección de subescaneado con respecto a un plano perpendicular al
eje de desviación de la superficie deflectora.
Para indicarlo de manera más exacta, tal como se ha
mostrado en las figuras 29 y 30, la dirección hacia el lado de
arriba en la dirección de movimiento de la superficie a escanear
-7-se define como dirección más en la dirección de subescaneado,
mientras que la dirección hacia el lado descendente se define como
dirección menos en la dirección de subescaneado. En este caso, el
sistema de entrada óptica -LA-está dispuesto para definir un
ángulo específico, no nulo, con la dirección menos en la sección de
subescaneado, con respecto a un plano perpendicular al eje de
desviación de la superficie deflectora. En este caso, el aumento de
formación de imágenes β del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se hace del modo siguiente. A saber, el aumento de formación de imágenes βs en la parte extrema del lado de inicio de escaneado se hace grande en comparación con el aumento de formación de imágenes βc en el eje óptico del sistema de lentes fθ -6-,
mientras que el aumento de formación de imágenes βe en la parte extrema del lado del final del escaneado se hace pequeño. Al proceder de este modo, la separación de la línea de escaneado sobre la superficie de escaneado -7-en la dirección de subescaneado se hace constante de manera segura.
Es decir, en la presente realización se cumple la relación βe<βc<βs.
Por lo tanto, para un dispositivo de escaneado
multi-haz que tiene una estructura de sistema óptico de escaneado
con incidencia oblicua, se consigue un dispositivo de escaneado
multi-haz que posibilita un paso uniforme de la línea de escaneado
y elevada precisión de la salida de imagen. Además, se consigue una
máquina copiadora de color compacta LBP o digital que posibilita
una elevada velocidad y precisión de la imagen de salida.
[Realización 4]
A continuación se describirá una cuarta realización de
la presente invención.
La presente realización difiere de la primera
realización antes mencionada por el hecho de que los dos haces de
luz emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b
inciden desde arriba oblicuamente en la dirección de subescaneado,
definiendo al mismo tiempo un ángulo de 2,5 grados con el plano
perpendicular al eje de pivotamiento de la superficie deflectora
-5a-. Adicionalmente, la dirección de movimiento de la superficie a
escanear -7-se dispone inversamente con respecto a la primera
realización. La estructura y función óptica de la parte restante
son similares a las de la primera realización y se consiguen
resultados ventajosos similares.
De manera más específica, en la presente realización,
los dos haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-inciden sobre la superficie deflectora
-5a-oblicuamente desde arriba en la dirección de subescaneado, en
contraste con la primera realización, definiendo un ángulo de 2,5
grados con el plano perpendicular al eje de pivotamiento de la
superficie deflectora -5a-. Esto es lo mismo que se ha descrito en
la tercera realización anterior.
Además, en la presente realización, la dirección de
movimiento de la superficie a escanear -7-se dispone inversamente
a la de la primera realización. Ello es igual que en la segunda
realización descrita en lo anterior.
La vista en sección de la presente realización en la
dirección principal de escaneado tiene una disposición similar a la
de la vista en sección de la primera realización mostrada en la
figura 2. Además, la vista en sección de la presente realización en
la dirección de subescaneado tiene una disposición similar que la
vista en sección de la tercera realización mostrada en las figuras
27 y 28. Los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-tienen una
disposición similar a la de la segunda realización y la disposición
es tal como se ha mostrado en la figura 22.
En la figura 36, se ha mostrado una vista en sección de
subescaneado que muestra la forma en la que los rayos principales
de los dos haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie
deflectora -5a-cuando se efectúa el escaneado del lado de inicio
del escaneado (lado superior según se aprecia en la figura 2) en la
cuarta realización de la presente invención. En la figura 36, los
componentes que corresponden a los de la figura 7 se han indicado
con numerales de referencia similares.
En este caso, la superficie a escanear -7-es
desplazada en la dirección de la flecha -B-desde la parte superior
a la parte inferior de la figura 36, lo cual es opuesto a la de la
primera realización y la superficie a escanear -7-es escaneada en
primer lugar a lo largo de una línea por el haz de luz precedente
-a-y, después de ello, una zona de la superficie a escanear,
justamente por encima de la línea escaneada por el haz de luz
precedente -a-es escaneada a lo largo de una línea por el haz de
luz subsiguiente -b-.
Por lo tanto, la relación vertical de los dos haces de
luz -a-y -b-en la dirección de subescaneado emitida desde los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-está dispuesta al revés que
en la primera realización.
En la figura 36, la dirección hacia el lado de arriba
de la dirección de movimiento (hacia arriba en el dibujo) es la
dirección menos, mientras que la dirección hacia el lado de abajo
de la dirección de movimiento (hacia abajo en el dibujo) es la
dirección más.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
formación de imágenes -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear
-7-, si la resolución en la dirección de subescaneado es de
600 DPI, de modo general la separación será
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello está determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, de manera que la posición de formación de imágenes del haz de luz subsiguiente -b-se registra con la posición en la que se proyecta el haz de luz -aprecedente en la dirección principal de escaneado sobre la superficie a escanear -7-, el haz de luz -b-reflejado por la superficie deflectora -5b-(mostrada por la línea de trazos) en aquel momento tendrá lugar del modo siguiente. Es decir, dado que la superficie deflectora -5b-en aquel momento es desviada en la dirección de alejamiento del sistema de lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-, cuya posición es desviada hacia abajo en la dirección de subescaneado y es reflejada en la dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b’-que está
desviada hacia arriba en la dirección de subescaneado con respecto
a la posición -7b-.
La figura 37 es una vista en sección de subescaneado
que muestra la forma en la que los rayos principales de los dos
haces de luz -a-y -b-son reflejados por la superficie deflectora
-5a-cuando el lado extremo del escaneado (lado inferior según la
figura 2) es escaneado en la cuarta realización de la presente
invención. En la figura 37, los componentes correspondientes a los
de la figura 9 se han indicado mediante numerales de referencia
similares.
En la figura 37, la superficie a escanear -7-es
desplazada en la dirección de la flecha -B-, desde arriba hacia
abajo en la figura 37, igual que en el caso de la figura 36 y la
superficie a escanear -7-es escaneada en primer lugar a lo largo
de una línea por el haz de luz precedente -a-y después de ello,
una zona de la superficie a escanear justamente por encima de la
línea escaneada por el haz de luz precedente -a-es escaneada a lo
largo de una línea por el haz de luz subsiguiente -b-.
Por lo tanto, la relación vertical de los dos haces de
luz -a-y -b-en la dirección de subescaneado emitida desde los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-está dispuesta al revés que
en la primera realización.
Por lo tanto, la relación vertical de los dos haces de
luz -a-y -b-en la dirección de subescaneado emitida desde los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-está dispuesta al revés que
en la primera realización.
En la figura 37, la dirección hacia el lado de arriba
de la dirección de movimiento (hacia arriba en el dibujo) es la
dirección menos, mientras que la dirección hacia el lado de abajo
de la dirección de movimiento (hacia abajo del dibujo) es la
dirección más.
Con respecto a la separación entre las posiciones de
imagen -7a-y -7b-sobre la superficie a escanear -7-, si la
resolución en la dirección de subescaneado es de 600 DPI, en
general la separación será
25,4/600 = 0,04233 mm = 42,33 µm Ello está determinado por la resolución en la dirección de subescaneado.
No obstante, si el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, de manera que la posición de formación de imágenes del haz de luz subsiguiente -b-se
registra con la posición en la que se forma la imagen del haz de
luz -a-precedente en la dirección principal de escaneado, sobre la
superficie a escanear -7-, el haz de luz -b-reflejado por la
superficie deflectora -5b-(mostrada por la línea de trazos) en
aquel momento tendrá lugar del modo siguiente. Es decir, dado que
la superficie deflectora -5b-en aquel momento es desviada en la
dirección que se aproxima al sistema de lentes fθ -6-, el haz de luz -b-es reflejado en una posición sobre la superficie deflectora -5a-, cuya posición es desviada hacia arriba en la dirección de subescaneado y es reflejada en la dirección hacia -b1’-.
Como resultado, sobre la superficie a escanear -7-el
haz de luz -b-es proyectado en una posición -7b’-que está
desviada hacia abajo en la dirección de subescaneado con respecto a
la posición -7b-.
Esto conduce al hecho de que si el aumento en la formación de imágenes en la sección de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-es constante en la totalidad de la región de escaneado efectiva, tienen lugar irregularidades de paso, tal como se muestra en la figura 38. Es decir, la separación de las líneas de escaneado sobre la superficie a escanear -7-, definida por los dos haces de luz -a-y -b-emitidos desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-se hace más ancha que la separación predeterminada en el lado de inicio de escaneado, mientras que resulta más estrecha en el lado de terminación del escaneado, provocando de esta manera irregularidad de paso.
En la figura 38, la superficie a escanear -7-se
desplaza en la dirección de la flecha -B-desde la parte superior a
la parte inferior, tal como se aprecia en el dibujo.
En este caso, se aprecia que en el caso de la figura 10
que se ha explicado con referencia a la primera realización y el
caso de la figura 38, con respecto a los dos elementos emisores de
luz -1a-y -1b-, la asimetría de las separaciones a la línea de
escaneado sobre la superficie a escanear -7-es la misma si el
aumento de formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado es constante.
Si el aumento de formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado es constante para ambos, la separación de las líneas de escaneado definidas por los haces de luz desde los dos elementos emisores de luz -1a-y -1b-se hace más ancha que la separación predeterminada en la parte extrema
del lado de inicio de escaneado, mientras que se hace más estrecha
en la parte extrema del lado del final del escaneado.
De manera más específica, en la primera realización que
se ha descrito anteriormente, el haz de luz procedente del sistema
óptico de entrada -LA-incide desde abajo de forma oblicua en la
dirección de subescaneado y la dirección de movimiento de la
superficie a escanear -7-es dispuesta de abajo hacia arriba, tal
como se observa en el dibujo. En comparación con ello, en la
presente realización, el haz de luz procedente del sistema óptico
de entrada -LA-incide desde arriba oblicuamente en la dirección de
subescaneado y la dirección de movimiento de la superficie de
escaneado -7-es dispuesta desde arriba hacia abajo, tal como se
observa en el dibujo.
En este caso, tanto en la primera realización como en
la presente realización, la asimetría de las separaciones de
escaneado sobre la superficie de escaneado -7-de los dos elementos
emisores de luz -1a-y -1b-es la misma que si el aumento de
formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-de la sección de subescaneado es constante.
Por lo tanto, en la presente realización, el aumento de formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado no se mantiene constante en toda la región de escaneado eficaz, sino que el aumento de subescaneado βs en la parte extrema del lado de inicio del escaneado se hace pequeña igual que en la primera realización y, al contrario, el aumento de subescaneado βe en la parte extrema del lado de terminación del
- escaneado se hace grande.
- Es
- decir, en la presente realización se cumple la
- relación βs<βe.
- Por
- lo tanto, el dispositivo óptico multi-haz de la
presente realización puede utilizar la estructura del dispositivo
de escaneado óptico multi-haz de la primera realización.
Por lo tanto, las características del sistema óptico
del dispositivo de escaneado óptico multi-haz de la presente
realización son las mismas que se han mencionado anteriormente en
las tablas 1 y 2.
Se debe observar que la disposición de los dos
elementos emisores de luz -1a-y -1b-es la misma que en la segunda
realización y la disposición es la mostrada en la figura 22.
La figura 39 muestra el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-, entre la superficie deflectora -5a-y la superficie a escanear -7-, en la cuarta realización de la presente
invención.
En la figura 39, el eje de abscisas indica la altura de
la imagen de escaneado (mm) sobre la superficie a escanear -7-. El
lado más de la altura de la imagen corresponde al lado de inicio de
escaneado (lado superior de la figura 2 y el lado de inicio de
escaneado de la figura 38), mientras que el lado menos de la altura
de la imagen corresponde al lado de terminación del escaneado (lado
inferior de la figura 2 y lado de terminación del escaneado de la
figura 38.
Tal como se aprecia en la figura 39, con respecto al aumento de subescaneado βc en la parte central de escaneado, el aumento de subescaneado βs en la parte final del lado de inicio del escaneado (lado más de la altura de la imagen) se hace pequeño, mientras que el aumento de subescaneado βe en la parte final del lado del fin de escaneado (lado menos de la altura de la imagen) se
hace grande.
Es decir, en la presente realización se cumple la relación βs<βc<βe.
La figura 40 muestra la uniformidad del aumento de subescaneado con el aumento de subescaneado βc sobre el eje óptico (parte central de escaneado) en la figura 39 normalizado a 1.
Se apreciará de la figura 40 que, con respecto al aumento de subescaneado βc en la parte central de escaneado, el aumento de subescaneado no se hace uniforme en la totalidad de la zona de escaneado. De manera específica, la uniformidad del aumento de subescaneado es reducida de forma tal que el aumento de subescaneado βs en el lado de inicio de escaneado (lado más de la altura de la imagen) se hace pequeño y, por el contrario, el
aumento de subescaneado βe en el lado del final del escaneado (lado menos de la altura de la imagen) se hace grande.
La figura 41 muestra la uniformidad de la separación de
la línea de escaneado en la dirección de subescaneado.
En la presente realización, el momento de tiempo es desplazado en un intervalo de tiempo predeterminado δT, de manera que las posiciones de formación de imágenes del haz de luz -b-emitido del elemento emisor de luz -1b-se registran con la
posición en la que se proyecta el haz de luz emitido desde el
elemento emisor de luz -1a-sobre la superficie -7-del tambor
fotosensible. La figura 41 muestra la uniformidad de la separación
de la línea de escaneado en la dirección de subescaneado al
proyectarse el haz de luz -a-emitido desde el elemento emisor de
luz -1a-y el haz -b-emitido desde el elemento emisor de luz -1bson proyectados sobre la superficie -7-del tambor fotosensible en
aquel momento (es decir, cuando se hace constante el aumento de
subescaneado).
En este caso, la resolución de la imagen en la dirección de subescaneado era de 600 DPI significando 42,33 µm en la parte central del escaneado y 42,33 µm se normalizó a 1.
Se observa que en comparación con la figura 40, la
uniformidad de la separación de la línea de escaneado en la
dirección de subescaneado de la figura 41 es mejor.
La figura 42 muestra la separación práctica de la línea
de escaneado en la dirección de subescaneado de la presente
realización.
De manera específica, la dispersión de la separación de la línea de escaneado es de 42,20 µm a 42,85 µm, que es una dispersión relativamente pequeña con referencia a 42,33 µm de la resolución de imagen de 600 DPI. De este modo, se aprecia que se consigue un buen rendimiento.
En un dispositivo de escaneado óptico multi-haz que
utiliza una estructura de sistema óptico de escaneado con
incidencia oblicua, según la presente realización, si el aumento de
formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se hace constante en toda la región de escaneado efectiva, se presenta el siguiente problema. A saber, el paso de la línea de escaneado en la dirección de subescaneado de múltiples haces sobre la superficie a escanear -7-resulta distinta entre el lado de inicio de escaneado y el lado de terminación del escaneado.
En consideración de ello, en la presente realización, el aumento de subescaneado del sistema de lentes fθ -6-dentro de la región de escaneado efectivo se hace no uniforme de manera intencionada, tal como se ha mostrado en la figura 39 y específicamente el aumento de subescaneado βs en la parte extrema del lado de inicio del escaneado se hace pequeño, mientras que el aumento βe de subescaneado en la parte extrema del lado de
terminación del escaneado se hace grande. Al proceder de este modo,
la separación de la línea de escaneado sobre la superficie de
escaneado -7-en la dirección de subescaneado se hace constante de
manera segura.
En las figuras 36 y 37, tal como se ha descrito en lo
anterior, la dirección hacia abajo observada en el dibujo, se
define como dirección más (lado hacia arriba en la dirección de
movimiento de la superficie a escanear -7-). Además, la dirección
hacia arriba está definida como dirección menos (lado hacia abajo
en la dirección de movimiento de la superficie a escanear -7-).
Entonces, el sistema óptico de entrada -LA-es dispuesto de manera
tal que define un ángulo específico, no nulo, con la dirección
menos en la sección de subescaneado con respecto a un plano
perpendicular al eje de desviación de la superficie deflectora.
Para indicarlo de manera más exacta, tal como se ha
mostrado en las figuras 36 y 37, la dirección hacia el lado de
abajo en la dirección de movimiento de la superficie a escanear -7se define como dirección más en la dirección de subescaneado,
mientras que la dirección hacia el lado de arriba se define como
dirección menos en la dirección de subescaneado.
En este caso, el sistema de entrada óptica -LA-está
dispuesto de manera tal que define un ángulo específico, no nulo,
con la dirección menos en la sección de subescaneado, con respecto
a un plano perpendicular al eje de desviación de la superficie
deflectora.
En este caso, el aumento de formación de imágenes del sistema de lentes fθ -6-en la sección de subescaneado se lleva a cabo del modo siguiente. A saber, el aumento de formación de imágenes βs en la parte extrema del lado de inicio de escaneado se hace pequeño en comparación con el aumento de formación de imágenes βc en el eje óptico del sistema de lentes fθ -6-, mientras que el aumento de formación de imágenes βe en la parte extrema del lado del final del escaneado se hace grande.
Al proceder de este modo, la separación de las líneas
de escaneado sobre la superficie de escaneado -7-en la dirección
de subescaneado se hace constante de manera segura.
- Es
- decir, en la presente realización se cumple la
- relación βs<βc<βe.
- Por
- lo tanto, para un dispositivo de escaneado
multi-haz que tiene un sistema óptico de escaneado con incidencia
oblicua, se consigue un dispositivo de escaneado multi-haz que
posibilita un paso uniforme de la línea de escaneado y elevada
precisión de la salida de imagen. Además, se consigue una máquina
copiadora de color compacta LBP o digital que posibilita una
elevada velocidad y elevada precisión de la imagen de salida.
Si bien se han descrito varias realizaciones
preferentes de la presente invención en lo anterior, la presente
invención no está limitada a aquellas. Son posibles diferentes
cambios y modificaciones dentro del ámbito de la presente
invención.
[Realización del aparato para la formación de imágenes]
La figura 43 es una vista esquemática en sección, en la
dirección de subescaneado, de una parte principal de un aparato
para la formación de imágenes de acuerdo con una realización de la
presente invención. En el dibujo se ha indicado de manera general
con el numeral -104-el aparato para la formación de imágenes.
El aparato para la formación de imágenes -104-recibe
datos codificados -Dc-suministrados al mismo desde una máquina
externa -117-tal como un ordenador personal, por ejemplo. Los
datos codificados -Dc-son trasformados por un controlador -111-de
la impresora dentro del aparato en datos de imagen (datos de
puntos) -Di-.
Los datos de imagen -Di-son introducidos en una unidad
de escaneado óptico (dispositivo de escaneado óptico multi-haz)
-100-, que está configurado de acuerdo con cualquiera de las
realizaciones presentes que se han descrito hasta el momento. La
unidad de escaneado óptico -100-produce un haz de luz -103-que ha
sido modulado de acuerdo con los datos de imagen -Di-y con este
haz de luz -103-se efectúa el escaneado de la superficie
fotosensible de un tambor fotosensible -101-en la dirección de
escaneado principal.
El tambor fotosensible -101-que es un elemento que
soporta una imagen electroestática latente (elemento fotosensible)
es obligado a girar, según el sentido de las agujas del reloj por
medio del motor -115-. Mediante esta rotación, la superficie
fotosensible del tambor fotosensible -101-es desplazada con
respecto al haz de luz -103-en la dirección de subescaneado que es
ortogonal a la dirección de escaneado principal.
Dispuesto justamente encima del tambor fotosensible
-101-se encuentra un rodillo de carga -102-que se encuentra en
contacto con la superficie del tambor fotosensible para cargar
electroestáticamente de manera uniforme la superficie del tambor.
Sobre la superficie fotosensible del tambor -101-que se ha cargado
eléctricamente por el rodillo de carga -102-, se proyecta el haz de
luz -103-escaneado por la unidad de escaneado óptico -100-.
Tal como se ha descrito en lo anterior, el haz de luz
-103-ha sido modulado de acuerdo con los datos de imagen -Di-. Por
la irradiación del tambor fotosensible -101-, mediante dicho haz de
luz -103-, se forma una imagen electroestática latente sobre la
superficie de dicho tambor fotosensible -101-. La imagen
electroestática latente formada de este modo es revelada en una
imagen de tóner por medio de un dispositivo de revelado -107-que
está dispuesto en un lugar situado más abajo de la posición de
irradiación del haz de luz -103-con respecto a la dirección de
rotación del tambor fotosensible -101-y que se encuentra en
contacto con dicho tambor fotosensible -101-.
La imagen de tóner revelada de este modo por el
dispositivo de revelado -107-es transferida a una hoja de
transferencia (material de transferencia) -112-situado por abajo
del tambor fotosensible -101-por medio de un rodillo de
transferencia -108-que está dispuesto en oposición al tambor
fotosensible -101-.
Las hojas de transferencia -112-son almacenadas en un
casete de hojas -109-delante del tambor fotosensible (a la
derecha, tal como se observa en la figura 43), pero dichas hojas
pueden ser alimentadas manualmente. Existe un rodillo -110-para el
suministro de hojas en una parte extrema del casete de hojas -109para suministrar cada una de las hojas -112-del casete -109-a la
trayectoria de alimentación de hojas.
La hoja de papel -112-que tiene una imagen de tóner no
revelado transferida a la misma de la forma que se ha descrito, es
desplazada a un dispositivo fijador detrás del tambor fotosensible
-101-(en el lado izquierdo, según la figura 15). El dispositivo
fijador comprende un rodillo fijador -113-que tiene un calentador
de fijación incorporado (no mostrado) y un rodillo de presión -114dispuesto para establecer contacto bajo presión con el rodillo
fijador -113-. La hoja de transferencia -112-suministrada desde la
estación de transferencia de imágenes es calentada a presión en el
área de contacto a presión entre el rodillo de fijación -113-y el
rodillo de presionado -114-, de manera que la imagen del tóner sin
fijar, dispuesta sobre la hoja de transferencia -112-queda fijada
sobre aquél.
Detrás del rodillo de fijación -113-se encuentran
rodillos de descarga de hojas -116-que funcionan descargando las
hojas -112-con la imagen fijada hacia fuera del aparato formador
de imágenes.
Si bien no se ha mostrado en la figura 43, el
controlador de impresión -111-tiene diferentes funciones además de
la función de conversión de datos que se ha descrito en lo
anterior, tal como el control de un motor -115-o cualesquiera
otros componentes situados dentro del aparato de formación de
imágenes así como el motor del espejo poligonal situado dentro de
la unidad de escaneado óptico (que se describirá más adelante).
[Realización del aparato de formación de imágenes en color]
La figura 44 es una vista esquemática de la parte
principal de un aparato para la formación de imágenes en color,
según una realización de la presente invención. Esta realización
está dirigida a un aparato para la formación de imágenes de color
de tipo tándem en el que cuatro dispositivos de escaneado óptico
(dispositivos de escaneado óptico multi-haz) están dispuestos para
imprimir datos de imagen sobre las superficies de correspondientes
tambores fotosensibles (elementos portadores de imagen) que son
paralelos entre sí.
En la figura 44, indicada de manera general con el
numeral -360-, se encuentra un aparato para la formación de
imágenes en color y designado con los numerales -311-, -312-, -313y -314-se encuentran dispositivos ópticos de escaneado que tienen
una estructura, según cualquiera de las realizaciones anteriores.
Se han designado con los numerales -341-, -342-, -343-y -344tambores fotosensibles (elementos portadores de imágenes) y se han
designado como -321-, -322-, -323-y -324-dispositivos reveladores
respectivamente. Una cinta transportadora se ha designado con el
numeral -351-.
En la figura 44, el aparato -360-para la formación de
imágenes en color recibe señales en color -R-(rojo), -G-(verde) y
-B-(azul) suministrados desde una máquina externa -352-tal como
un ordenador personal, por ejemplo. Las señales de color son
transformadas por medio de un controlador -353-de la impresora
situado dentro del aparato de formación de imágenes en datos de
- imagen (datos
- de puntos) correspondientes a -C (ciánico), -M
- (magenta), -Y-(amarillo) y -B-(negro).
- Estos
- datos de imágenes son introducidos en los
dispositivos de escaneado óptico -311-, -312-, -313-y -314-,
respectivamente. Como respuesta, estos dispositivos de escaneado
óptico producen haces de luz -331-, -332-, -333-y -334-que han
sido modulados de acuerdo con los datos de imagen asociados. A
través de estos haces de luz, las superficies fotosensibles de los
tambores fotosensibles -341-, -342-, -343-y -344-son escaneadas
en la dirección de escaneado principal.
En el aparato para la formación de imágenes en color de
esta realización se disponen dos pares de dispositivos de escaneado
óptico -311-, -312-y -313-, -314-y estos corresponden a los
colores -C-(ciánico), -M-(magenta), -Y-(amarillo) y -B-(negro),
respectivamente. Estos dispositivos de escaneado pueden funcionar
en paralelo entre sí para imprimir señales de imagen sobre las
superficies de los tambores fotosensibles -341-, -342-, -343-y
-344-, respectivamente, de manera que se puede imprimir una imagen
en color a elevada velocidad.
Tal como se ha descrito, el aparato para la formación
de imágenes en color, según esta realización, utiliza cuatro
dispositivos de escaneado -311-, -312-, -313-y -314-para producir
imágenes latentes para diferentes colores sobre las superficies de
los correspondientes tambores fotosensibles -341-, -342-, -343-y
-344-, respectivamente, mediante la utilización de haces de luz
basados en datos de imagen correspondientes. Después de ello, estas
imágenes son transferidas de manera superpuesta sobre una hoja de
impresión, de manera que se produce sobre la misma una imagen única
a todo color.
En lo que respecta a la máquina externa -352-se puede
utilizar, por ejemplo, una máquina de lectura de imágenes en color
que tiene un sensor CCD. En este caso, esta máquina para la lectura
de imágenes en color y el aparato -360-para la formación de
imágenes en color, darán lugar a una máquina copiadora digital en
color.
Si bien la invención ha sido descrita con referencia a
las estructuras que se han dado a conocer, no queda limitada a los
detalles que se han indicado, y esta solicitud está destinada a
extenderse a todas las modificaciones o cambios que pueden quedar
dentro del ámbito de las siguientes reivindicaciones.
Claims (6)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de escaneado óptico multi-haz quecomprende:un dispositivo fuente de luz (1) que comprende una serie de elementos emisores de luz (1a, 1b) que tienen una separación en una dirección principal de escaneado;un espejo poligonal rotativo (5) configurado para desviar para el escaneado una serie de haces de luz emitidos desde dichos elementos emisores de luz;un primer sistema óptico (LA) configurado para formar imágenes, en una sección de subescaneado, de la serie de haces de luz procedentes de dicha serie de elementos emisores de luz sobre una superficie deflectora (5a, 5b) de dicho espejo poligonal rotativo; yun segundo sistema óptico (6) configurado para formar imagen de la serie de haces de luz desviados para el escaneado por la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo sobre una superficie (7) a escanear;en el que, en la sección de subescaneado, la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear se encuentran en relación conjugada entre sí,caracterizado porque:cada uno de la serie de haces de luz incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo incide desde una dirección oblicua en la sección de subescaneado, con respecto a un plano perpendicular a un eje de rotación de dicho espejo poligonal rotativo,en el que, cuando una dirección hacia el lado de abajo en una dirección del movimiento de la superficie a escanear se define como dirección más en la dirección de subescaneado, mientras que la dirección hacia el lado de arriba en la dirección de movimiento de la superficie a escanear se define como dirección menos en la dirección de subescaneado, cada uno de la serie de haces de luz incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo incide desde una dirección oblicua menos en la dirección de subescaneado con respecto a un plano perpendicular al eje de rotación de dicho espejo poligonal rotativo,de manera que, bajo las condiciones mencionadas, el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado dedicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear es mayor que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear en la parte extrema en el lado de inicio del escaneado del haz de luz que escanea la superficie a escanear, yen el que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear es menor que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear en la parte extrema en el lado de terminación del escaneado del haz de luz que escanea la superficie a escanear.
-
- 2. Dispositivo
- de escaneado óptico multi-haz, que
- comprende:
- un
- dispositivo fuente de luz (1) que comprende una
- serie
- de elementos emisores de luz (1a, 1b) que tienen una
- separación en una dirección principal de escaneado;
un espejo poligonal rotativo (5) configurado para desviar para el escaneado una serie de haces de luz emitidos desde dichos elementos emisores de luz;un primer sistema óptico (LA) configurado para formar imágenes, en una sección de subescaneado, de la serie de haces de luz procedentes de dicha serie de elementos emisores de luz sobre una superficie deflectora (5a, 5b) de dicho espejo poligonal rotativo; yun segundo sistema óptico (6) configurado para formar imagen de la serie de haces de luz desviados para el escaneado por la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo sobre una superficie (7) a escanear;en el que, en la sección de subescaneado, la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear se encuentran en relación conjugada entre sí,caracterizado porque:cada uno de la serie de haces de luz incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo incidedesde una dirección oblicua en la sección de subescaneado, con respecto a un plano perpendicular a un eje de rotación de dicho espejo poligonal rotativo,en el que, cuando una dirección hacia un lado de arriba en una dirección de movimiento de la superficie a escanear se define como dirección más en la dirección de subescaneado, mientras que en una dirección hacia el lado de abajo en la dirección de movimiento de la superficie a escanear se define como dirección menos en la dirección de subescaneado, cada uno de la serie de haces de luz incidentes sobre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo es incidente desde una dirección oblicua menos en la dirección de subescaneado con respecto a un plano perpendicular al eje de rotación de dicho espejo poligonal rotativo,de manera que, bajo las condiciones mencionadas, el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear es menor que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear en la parte extrema en el lado de inicio del escaneado del haz de luz que escanea la superficie a escanear, yen el que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico sobre el eje óptico y entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear es mayor que el aumento de formación de imágenes en la sección de subescaneado de dicho segundo sistema óptico entre la superficie deflectora de dicho espejo poligonal rotativo y la superficie a escanear en la parte extrema en el lado de terminación del escaneado del haz de luz que escanea la superficie a escanear. -
- 3.
- Dispositivo de escaneado óptico multi-haz, según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho dispositivo fuente de luz comprende un láser semiconductor multi-haz monolítico que tiene una serie de elementos emisores de luz (1a, 1b) formados sobre el mismo elemento de base.
-
- 4.
- Dispositivo de escaneado óptico multi-haz, según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho dispositivo fuente de luz
comprende una serie de unidades fuente de luz cada una de las cuales tiene uno o varios elementos emisores de luz, y en el que dicho primer sistema óptico comprende un elemento de combinación de haces configurado para dirigir uno o varios haces de luz emitidos desde dicha serie de unidades fuente de luz en la misma dirección. - 5. Aparato (104) para la formación de imágenes, quecomprende: un dispositivo de escaneado óptico multi-haz (100),
- según cualquiera de las reivindicaciones 1-4;
- un
- elemento fotosensible (101) dispuesto en la
- superficie a escanear;
- un
- dispositivo de revelado (107) para revelar una
imagen latente electrostática formada sobre dicho elemento fotosensible con un haz de luz (103) deflectado para escaneado por dicho dispositivo de escaneado óptico, para producir una imagen de tóner;un dispositivo de transferencia (108) para transferir la imagen de tóner revelada en un material de transferencia (112); yun dispositivo de fijación (113) para fijar la imagen de tóner, transferida sobre el material de transferencia. - 6. Aparato (104) para la formación de imágenes que comprende: un dispositivo de escaneado óptico multi-haz (100), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4; yun controlador (111) de la impresora para convertir datos de código (Dc) suministrados desde un aparato externo (117) en una señal de imagen (Di) y para introducir la señal de imagen en dicho dispositivo de escaneado óptico.
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Families Citing this family (10)
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| JP5316124B2 (ja) * | 2009-03-13 | 2013-10-16 | 日産自動車株式会社 | レーザー溶接装置 |
| JP5407655B2 (ja) * | 2009-08-20 | 2014-02-05 | 富士ゼロックス株式会社 | レーザ定着装置及び画像形成装置 |
| JP5566068B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2014-08-06 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを備える画像形成装置 |
| JP5943610B2 (ja) * | 2012-01-10 | 2016-07-05 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを備える画像形成装置 |
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| JP6212528B2 (ja) * | 2015-11-06 | 2017-10-11 | キヤノン株式会社 | 光走査装置 |
| JP6496340B2 (ja) * | 2017-03-17 | 2019-04-03 | ファナック株式会社 | スキャナ制御装置、ロボット制御装置及びリモートレーザ溶接ロボットシステム |
| CN113885111A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-04 | 深圳市先地图像科技有限公司 | 一种光阑以及激光器 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0921972A (ja) | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Canon Inc | 光学装置 |
| JP3549666B2 (ja) | 1996-04-03 | 2004-08-04 | 株式会社リコー | マルチビーム書込光学系 |
| JPH09281421A (ja) | 1996-04-15 | 1997-10-31 | Hitachi Koki Co Ltd | 光走査装置 |
| JP3604852B2 (ja) | 1996-12-28 | 2004-12-22 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置及びレーザービームプリンタ |
| US6317244B1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-scanning optical system and image-forming apparatus comprising the same |
| US6362470B1 (en) * | 1999-01-26 | 2002-03-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus and electrophotographic printer using such scanning apparatus |
| US6256132B1 (en) * | 1999-06-16 | 2001-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-beam scanning optical system and image forming apparatus using the same |
| JP3943820B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2007-07-11 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びマルチビーム光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2001242403A (ja) | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Ricoh Co Ltd | マルチビーム光走査装置及び画像形成装置 |
| JP4541523B2 (ja) * | 2000-10-10 | 2010-09-08 | キヤノン株式会社 | マルチビーム光走査光学系及びマルチビーム光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2002287057A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Canon Inc | マルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 |
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