光束扫描装置及图像形成装置制造方法及图纸

一种光束扫描装置，包括：单个光偏转装置；偏转前光学系统，其使得从光源发出的光束入射到光偏转装置；以及偏转后光学系统，其使得从光偏转装置反射的光束成像在扫描面上，其中，偏转后光学系统包括一个或多个设置为在副扫描横截面中相对于来自光偏转装置的光束的中心光向下倾斜的扫描线弯曲校正件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像形成装置，例如激光打印机和数字复印机，以及一种用于该图像形成装置的光束扫描装置，具体地，涉及一种顶照型(overillumination)扫描光学系统，其入射到多角镜(polygon mirror)的光通量在主扫描方向上的宽度宽于多角镜在主扫描方向上的平面宽度。
技术介绍
光束扫描装置用在激光打印装置、数字复印机等静电复印类图像形成装置中，其中，利用激光束形成静电潜像，并且通过显影静电潜像获得可视(显影)图像。在光束扫描装置中，将待输出的图像(原像)分解到第一方向和与第一方向垂直的第二方向上，然后基于在各自的第一或第二方向上的图像数据，以基本线性形状以预定的时间间隔重复输出光强度变化的光束，即，进行光束扫描。在一线(one-line)光束扫描与下一线光束扫描之间的时间间隔期间或在一线扫描期间，通过在垂直于扫描光束的方向上以恒定速度移动记录介质或潜像载体，以获得对应于原像的图像。在光束扫描装置中，通常称光束扫描的第一方向为主扫描方向。通常称垂直于第一方向的第二方向为副扫描方向。在图像形成装置中，副扫描方向对应于转印材料(transfer material)的传送方向，以及主扫描方向对应于转印材料平面中垂直于传送方向的方向。在图像形成装置中，图像表面对应于转印材料表面，以及成像表面对应于光束实际成像的表面。在上述图像形成装置和光束扫描装置中，通常在图像处理速度(例如，诸如纸或潜像载体的记录介质的传送速度)、图像分辨率、电机转速、以及多角镜的平面数之间保持以下关系P×R=25.4×Vr×N60---(1)]]>其中P(mm/s)处理速度(薄片(sheet)传送速度)，R(dpi)图像分辨率(点数每英寸)，Vr(rpm)多角电机(polygon motor)的转数，以及N多角镜的平面数。从等式(1)可以看出，处理速度(即，打印速度)和图像分辨率与多角镜面数和多角电机的转数成正比。因此，为了实现图像形成装置的速度提高和高分辨率，需要增加多角镜面数以及增加多角电机的转数。在目前许多图像形成装置中使用的底照型(underillumination)(与顶照型相比较时的专业术语)光束扫描装置中，限制入射到多角镜的光束(光通量)的主扫描方向上的宽度(截面光束直径，或当主扫描方向宽度不同于副扫描方向时的光束直径)，使得小于在多角镜的任意反射面的主扫描方向上的宽度。因此，使引导至多角镜每个反射面的光束被反射面完全反射。另一方面，引导至记录介质或潜像载体(图像表面)的光束的截面光束直径(当主扫描方向和副扫描方向的直径不同时在主扫描方向上的光束直径)与成像光学系统的光圈数Fn成正比。这里，光圈数Fn可表达为Fn＝f/D，其中，f是成像光学系统的焦距，D是在多角镜的任一反射面中光束主扫描方向上的直径。因此，为了提高分辨率，当光束在扫描对象(图像表面)(即，记录介质或潜像载体)上的截面光束直径减小时，有必要增加在多角镜的每个反射面中的主扫描方向上的截面光束直径。因此，当多角镜的每个反射面的面宽和反射面数目都增加时，多角镜就变大。当该大多角镜以高速旋转时，就需要具有大扭矩的大电机，这就导致了电机成本的增加、噪声和振动的增加、和热量的产生。因此，需要能够解决这些问题的对策。相反地，在顶照型光束扫描装置中，设置照射多角镜的每个反射面的光束的主扫描方向上的宽度，使得大于在多角镜的每个反射面的主扫描方向上的宽度，从而可以通过每个反射面的整个平面反射光束。因此，可以增加多角镜反射面数、图像形成速度、和图像分辨率，而不用增加多角镜尺寸，尤其是不必增加直径。进一步而言，在顶照型光束扫描装置中，可以减小多角镜本身的总直径，以及可以增加反射面数。因此，在顶照型光束扫描装置中，多角镜的形状接近于圆形，减小了空气阻力，使得与底照型装置相比时，减小了多角镜负载、抑制了噪声和振动、以及降低了热量产生。此外，由于可以免除降低噪声和振动所需的处理部件诸如玻璃，或者可以减少处理部件的数目，所以顶照型光束扫描装置还有降低成本的效果。另外，可以实现高能率循环(high-duty cycle)。例如，在LaserScanning Notebook(Leo Beiser，SPIE OPTICAL ENGINEERINGPRESS)中描述了该顶照型扫描光学系统。与顶照型装置相同，在入射有光束的光束扫描装置中存在扫描线弯曲的问题，即从多角镜反射面所反射的扫描线是弯曲的，其中光束是从在副扫描方向与多角镜反射面之间形成的角度的位置处入射的。一般来说，光束扫描装置中的成像光学系统使用多个透镜、具有一定曲率的镜等来校正该扫描线弯曲。然而，当使用多个光学元件执行校正时，通过在主扫描方向上提供具有负放大倍数(negative power)的光学元件，可以扩大视角以及可以缩短光程长度。然而，在使用一个成像透镜的结构中，或在主扫描方向仅具有正放大倍数(positive power)的成像光学系统中，光程长度变长。多角镜每一平面的扫描角度随着多角镜面数的增加而减小，因此光程长度变长。具体来说，在顶照型光束扫描装置中，光程长度由于多角镜面数的增加而变长。因而，扫描线弯曲随着光程长度变长而增加。在这种情况下，很难仅使用成像透镜来校正扫描线弯曲。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于校正光束扫描装置所扫描的光通量的扫描线弯曲。本专利技术的一种光束扫描装置包括单个光偏转装置；偏转前(pre-deflection)光学系统，其使从光源发射的光束入射到光偏转装置；以及偏转后光学系统，其将从光偏转装置所反射的光束成像到扫描面上，其中，偏转后(post-deflection)光学系统具有一个或多个设置为在副扫描横截面中相对于来自光偏转装置的光束的中心光向下倾斜(declined)的扫描线弯曲校正件。从而，使入射到扫描线弯曲校正件的光通量偏移，并从不同于入射位置的位置输出，使得能够以高精度校正扫描线弯曲。本专利技术的一种图像形成装置包括光束扫描装置；感光体，其中通过光束扫描装置所扫描的光束形成图像；以及显影装置，其显影感光体上形成的图像，其中，光束扫描装置包括单个光偏转装置；偏转前光学系统，其使得从光源发射的光束入射到光偏转装置；以及偏转后光学系统，其将从光偏转装置反射的光束成像到扫描表面上，并且，偏转后光学系统具有一个或多个设置为在副扫描横截面中相对于来自光偏转装置的光束的中心光向下倾斜的扫描线弯曲校正件。从而，可以校正扫描线弯曲，并可以改善图像质量。附图说明图1是具有一个实施例的光束扫描装置的图像形成装置的示意性剖视图；图2是示出该实施例的光束扫描装置构造的示意图；图3是示出在该实施例图像形成装置中的驱动电路的构造实例的示意性框图；图4是示出当在光束扫描装置中不存在偏转后光学系统时扫描线弯曲量的曲线图；图5是通过该实施例的校正件来解释扫描线弯曲校正原理的示意图；图6是示出当该实施例的校正件中的折射率是1.48时，构件倾角与扫描线弯曲量之间关系的曲线图； 图7是示出当该实施例的校正件中的折射率是1.51时，构件倾角与扫描线弯曲量之间关系的曲线图；图8是示出当该实施例的校正件中的折射率是1.9时，构件倾角与扫描线弯曲量之间关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光束扫描装置，包括：光偏转装置；偏转前光学系统，其使得从光源发射的光束入射到所述光偏转装置；以及偏转后光学系统，其将从所述光偏转装置反射的光束成像到扫描面上，其中，所述偏转后光学系统包括一个或多个扫描线弯 曲校正件，所述扫描线弯曲校正件设置为在副扫描横截面中相对于来自所述光偏转装置的光束的中心光向下倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口雅夫，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝泰格有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]