光学扫描设备和使用该设备的彩色图像形成设备制造技术

光学扫描设备和使用相同设备的彩色图像形成设备，减少其中的条纹形状密度不均匀以防止图像损坏：同时以从光源单元发射的光束扫描每个扫描表面，并且同时在扫描表面上绘制扫描行；通过偏转单元同时偏转从相应的光源单元的至少四个光发射部分发射的光束以用于扫描；对应于第一扫描行的图像数据，即，所述偏转单元在第ｋ个扫描中的至少一个扫描表面上的、位于在所述扫描表面在扫描行中移动的方向上的最上游侧的扫描行，从对应于所述第ｋ个扫描中另一个扫描表面上的第一扫描行的图像数据，移位至少一个行间距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学扫描设备和使用该设备的彩色图像形成设备。例如，本专利技术适合于彩色图像形成设备，如激光束打印机(LBP)、数字复印机、或多功能打印机，其具有电子照相处理。
技术介绍
到目前为止，光学扫描设备被用于激光束打印机(LBP)、数字复印机、多功能打印机等。所述光学扫描设备用于扫描光束到至少一个感光鼓上。所述扫描以剩余在所述感光鼓上的电荷分布的形式生成潜影图像。所述电荷分布随后被用于完成所述激光打印。在所述光学扫描设备中，光源单元中根据图像信号光学地调制并从其中发射的光束由光学偏转器周期性地偏转，例如该光学偏转器由旋转多边镜(多边反射镜)组成。偏转的光束通过具有fθ特性的成像光学系统在光敏记录媒质(感光鼓)表面上以光点形状聚光。所述光束扫描所述光敏记录媒质表面以执行图像记录。图18是示出常规光学扫描设备的光学扫描光学系统的主要部分示意图。在图18中，光源单元201发射的单个或多个发散光束由准直透镜203转换为并行光束。光束由限制器202限制，然后入射到仅在副扫描方向具有有限屈光度的柱面透镜204上。对于入射到柱面透镜204上的并行光束，主扫描方向上的光束从其中退出而没有变化。此外，副扫描方向上的光束在包括多边镜的光学偏转器205的偏转表面205a上聚光和成像以形成线图像。由光学偏转器205的偏转表面205a偏转的偏转光束被引导到感光鼓表面208，其是通过具有fθ特性的成像透镜206被扫描的表面。光学偏转器205以箭头“A”指示的方向旋转。因此，在箭头“B”指示的方向上(主扫描方向)以单个或多个光束扫描感光鼓表面208，以执行图像信息记录。用于扫描多个光束以形成图像的各种各样的多束光学扫描设备已经被建议为这种类型的光学扫描设备(见日本专利申请公开号2003-182139)。在多束光学扫描设备中，条纹形状密度不均匀发生在第一扫描所扫描的多个光束的扫描行和第二扫描所扫描的多个光束的扫描行之间的分界区域。根据日本专利申请公开号2003-182139，为了减少密度不均匀，扫描所述分界区域周围的光束量减少到小于扫描所述多个扫描行的中心的附近的光束量。根据日本专利申请公开号2003-182139的光学扫描设备包括减少关于单色的条纹形状密度不均匀所必须的各个元件。例如，当在副扫描方向(副扫描截面)上发生成像光学系统的成像放大率的大偏差时，或当在副扫描方向上发生扫描行的调整间距的大偏差时，识别一定数量的减少效应。但是，完全消除条纹形状密度不均匀是困难的。即使关于单色的密度不均匀不能成为一个问题，但是，例如，当青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、和黑色(Bk)的四色彼此叠加时，密度不均匀成为一个大问题。图19是示出多个扫描行的状态的说明图，其发生在成像光学系统的副扫描放大率在图像的周围大于在图像的中心的情况下。当副扫描方向的扫描行间距设为图像中心的扫描行间距时，其中它基于光学扫描设备的分辨率确定，在某些情况下在图像边缘扫描行相互重叠以仅在叠加区域增加密度。图20是示出多个扫描行的状态的说明图，其发生在成像光学系统的副扫描放大率在图像的周围小于在图像的中心的情况下。当副扫描方向的扫描行间距设为图像中心的扫描行间距时，其中它基于光学扫描设备的分辨率确定，在某些情况下在图像边缘扫描行以一个或多个行间距相互分离以仅减少分离区域的密度。当光束(扫描光束)的数量增加时上述的情况显著地发生。例如，假定副扫描放大率在图像的周围相对图像的中心偏离5％。此处，当执行二光束扫描时，发生0.05(＝(2-1)×5/100)像素的移位。当执行四光束扫描时，发生0.15(＝(4-1)×5/100)像素的移位。当执行八光束扫描时，发生0.35(＝(8-1)×5/100)像素的移位。当执行32光束扫描时，发生1.55(＝(32-1)×5/100)像素的移位。因此，移位量增加。当以600dpi的分辨率执行二光束扫描时，条纹形状密度不均匀发生的数量是11.8每1mm。当以600dpi的分辨率执行四光束扫描时，条纹形状密度不均匀发生的数量是5.9每1mm。如上所述，当光束的数量增加时条纹形状密度不均匀的空间频率变小，从而更容易由人眼在视觉上识别条纹形状密度不均匀。因此，到目前为止，当执行二光束扫描时，因为偏离量小并且空间频率在高频带内，其难以由人眼在视觉上识别，所以没有问题发生。但是，在使用四光束或更多光束的多束光学扫描设备的情况下，上述的密度不均匀成为一个问题。在光学扫描设备中，作为光源单元，使用包括一维排列的多个光源部分的多光束半导体激光器，通过对每个光源部分的光轴的旋转调整来调整副扫描方向的扫描行间距。当在副扫描方向上整个系统的成像放大率是5倍并且相邻光源部分之间的间隔是100μm时，在光学扫描设备为1200dpi的情况下，如图21所示，光源部分相对于主扫描方向以角度θ(＝2.42625°)倾斜。在实际情况下，以偏离设计倾斜角度α角的角度执行调整。例如，如图22所示，由于α(＝0.5°)，当光源部分以θ+α(＝2.92625°)倾斜时，副扫描方向上的扫描行间距变成25.53μm(即，1.2行)。因此，即使当提供用于在副扫描方向调整扫描行间距的设备时，难以完全消除邻近扫描行之间分界区域中的条纹形状密度不均匀。即使在这种情况下，当光束增加时问题发生是显而易见的。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种能够减少条纹形状密度不均匀的光学扫描设备，以防止整个彩色图像的图像损坏，以及使用该光学扫描设备的彩色图像形成设备。根据本专利技术的一个方面，提供一种光学扫描设备，其包括多个光源单元，每个光源单元包括四个或更多光发射部分，其用于辐射基于图像数据被光学调制的光束；一个偏转单元，用于偏转多个光源单元的每一个发射的多个光束以用于扫描；和一个成像光学系统，用于成像被所述偏转单元的偏转表面偏转以用于扫描的所述多个光束到提供给各个光源单元的将被扫描的多个表面上，其中所述多个表面的每一个被相应的一个光源单元发射的所述多个光束同时扫描，并且多个扫描行同时被绘制在将被扫描的多个表面的每一个上，其中从所述相应的一个光源单元的四个或更多光源部分发射的多个光束被所述偏转单元的偏转表面同时偏转以用于扫描；并使在每个被扫描的表面上的第一扫描行被定义为在相应的将被扫描的一个表面被移动的方向上位于最上游侧的扫描行，在所述相应的一个光源单元的至少四个光源部分发射的多个光束形成的多个扫描行中，对应于所述偏转单元的第k个扫描操作中被扫描的多个表面中的至少一个表面上的第一扫描行的图像数据，相对于对应于所述偏转单元的第k个扫描操作中被扫描的多个表面中的另一个表面上的第一扫描行的图像数据，移位至少一个行间距。根据本专利技术，可实现能够减少条纹形状密度不均匀的光学扫描设备以防止整个彩色图像的图像损坏，以及使用该光学扫描设备的彩色图像形成设备。从下面示例实施例的描述本专利技术的进一步的特征将变得显而易见，参照附图。附图说明图1示出了本专利技术的实施例1中图像数据和激光束之间的关系。图2示出了单片多光束半导体激光。图3是示出根据本专利技术的实施例1的图像形成设备的主要部分的截面图。图4示出了本专利技术的实施例1中图像数据和激光束之间的关系。图5示出了垂直腔表面发射激光。图6是示出垂直腔表面发射激光的主要部分的透视图。图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学扫描设备，包括：多个光源单元，每一个包括四个或更多光源部分，用于辐射基于图像数据被光学地调制的多个光束；偏转单元，用于偏转从所述多个光源单元中的每一个发射的所述多个光束以用于扫描；成像光学系统，其用于把所述偏 转单元的偏转表面所偏转以用于扫描的所述多个光束成像到为各个光源单元提供的将被扫描的多个表面上，其中所述将被扫描的多个表面的每一个同时被从一个相应的光源单元发射的多个光束所扫描，并且多个扫描行同时被绘制在所述多个被扫描表面的每一个上， 其中从所述一个相应的光源单元的四个或多个光发射部分发射的所述多个光束被所述偏转单元的所述偏转表面同时偏转以用于扫描，以及其中当所述被扫描的表面上的第一扫描行被定义为在相应的一个被扫描表面所被移动的方向上位于最上游侧的一个扫描行时，在 所述一个相应的光源单元的四个或多个光发射部分发射的多个光束形成的多个扫描行之中，相应于所述偏转单元的第ｋ个扫描操作中将被扫描的多个表面中的至少一个表面上的第一扫描行的图像数据，从相应于所述偏转单元的第ｋ个扫描操作中将被扫描的多个表面中的另一个表面上的第一扫描行的图像数据，移位至少一个行间距。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：下村秀和，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]