光学扫描设备及使用其的图像形成装置

摘要

光学扫描设备及使用其的图像形成装置，包括：具有N(N是不小于2的整数)个发光构件的光源设备，发光构件相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜；使从发光构件发射的N个光束扫描地偏转的偏转设备；将来自光源设备的光束定向到偏转设备的输入光学系统；将偏转的光束定向到待扫描表面的成像光学系统；同步信号检测设备，其检测由偏转表面扫描地偏转的光束的一部分并产生待扫描表面上的光束的写入开始时序信号；和同步检测光学系统，其将偏转的光束定向到同步信号检测设备，其中同步信号检测设备检测N个发光构件中除发射当入射到同步信号检测装置设备上时提供最少光量的光束的发光构件之外的发光构件所发射的光束以确定写入开始时序信号。

权利要求

1.一种光学扫描设备，包括：

光源装置，其具有数量为N的多个发光构件，所述多个发光构件被部署为相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜，其中N是不小于2的整数；

偏转装置，其具有偏转表面，并且被配置为：使得从所述数量为N的发光构件发射的数量为N的光束以扫描方式偏转；

输入光学系统，其被配置为：将从所述光源装置发射的数量为N的光束定向到所述偏转装置；

成像光学系统，其被配置为：将由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的数量为N的光束定向到待扫描表面；

同步信号检测装置，其被配置为：检测由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的光束的一部分，并且产生用于待扫描表面上的数量为N的光束的写入开始时序信号；

以及

同步检测光学系统，其被配置为：将来自所述偏转装置的数量为N的光束定向到所述同步信号检测装置；

其中，由所述偏转装置的所述偏转表面所偏转的并入射到所述同步信号检测装置上的所述数量为N的光束中的至少一个光束由所述偏转表面部分地遮蔽，其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件中除了发射如下光束的发光构件之外的发光构件所发射的光束，其中，所述光束当其入射在所述同步信号检测装置上时提供最少光量；以及确定写入开始时序信号，以及其中，参照用于检测写入开始时序信号的光束的写入开始时序信号，预先确定不用于检测写入开始时序信号的那些光束的写入开始时序信号。

2.如权利要求1所述的光学扫描设备，其中，所述偏转装置包括：旋转多面镜，其具有多个偏转表面，并且其中，基于在来自数量为N的发光构件的光束之中检测到来自对所述待扫描表面进行扫描的发光构件的、相对于主扫描方向在最后的光束，确定写入开始时序信号。

3.如权利要求1所述的光学扫描设备，其中，当以下情况时：用于检测在待扫描表面上当被转换时所述同步检测光学系统的写入开始时序的图像高度由YBD表示，在所述主扫描方向上的所述光源装置的数量为N的发光构件的最大距离由W来表示，在主扫描截面中的所述输入光学系统的焦距由fcol来表示，在主扫描截面中的所述成像光学系统的焦距由ffθ来表示，并且待扫描表面上的有效图像宽度由YW来表示，满足条件：|YBD|≥W×ffθ/fcol+|YW/2|。

4.如权利要求1所述的光学扫描设备，其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中发射对所述同步信号检测装置提供最大光量的光束的发光构件所发射的光束，由此确定写入开始时序信号。

5.如权利要求1所述的光学扫描设备，其中，在所述主扫描截面中，在所述偏转装置的所述偏转表面上入射的光束比在所述主扫描方向上的所述偏转装置的所述偏转表面的宽度更宽。

6.一种图像形成装置，包括：

如权利要求1至5中的任意一项所述的光学扫描设备；

感光构件，其被部署在待扫描表面处；

显影设备，其用于对通过由所述光学扫描设备以扫描方式偏转的光束形成在所述感光构件上的静电潜像进行显影，以产生调色剂图像；

转印设备，其用于将显影的调色剂图像转印到转印材料上；以及

定影设备，其用于在所述转印材料上对转印的调色剂图像进行定影。

7.一种图像形成装置，包括：

如权利要求1至5中的任意一项所述的光学扫描设备；以及

打印机控制器，其用于将从外部机器提供的代码数据转换为影像信号，并且将所述影像信号输入到所述光学扫描设备。

8.一种光学扫描设备，包括：

数量为M的多个光源装置，所述多个光源装置中的每一个具有数量为N的多个发光构件，所述多个发光构件被部署为相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜，其中M是不小于2的整数，以及N是不小于2的整数；

偏转装置，其具有偏转表面，并且被配置为：使得从所述数量为NxM的发光构件发射的数量为NxM的光束以扫描方式偏转；

输入光学系统，其被配置为：将从所述光源装置发射的数量为NxM的光束定向到所述偏转装置；

成像光学系统，其被配置为：将由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的数量为NxM的光束定向到待扫描表面；

同步信号检测装置，其被配置为：检测由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的光束的一部分，并且产生用于待扫描表面上的数量为NxM的光束的写入开始时序信号；以及同步检测光学系统，其被配置为：将来自所述偏转装置的数量为NxM的光束定向到所述同步信号检测装置；

其中，由所述偏转装置的所述偏转表面所偏转的并入射到所述同步信号检测装置上的所述数量为N的光束中的至少一个光束由所述偏转表面部分地遮蔽，其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中从除了发射如下光束的发光构件之外的发光构件所发射的光束，其中，所述光束当其入射在所述同步信号检测装置上时提供最少光量；以及确定写入开始时序信号，以及其中，参照用于检测写入开始时序信号的光束的写入开始时序信号，预先确定不用于检测写入开始时序信号的那些光束的写入开始时序信号。

9.如权利要求8所述的光学扫描设备，其中，所述偏转装置包括：旋转多面镜，其具有多个偏转表面，并且其中，基于在来自数量为N的发光构件的光束之中检测到来自对所述待扫描表面进行扫描的发光构件的、相对于主扫描方向在最后的光束，确定写入开始时序信号。

10.如权利要求8所述的光学扫描设备，其中，当以下情况时，即：用于当在待扫描表面上被转换时检测所述同步检测光学系统的写入开始时序的图像高度由YBD表示，在所述主扫描方向上的所述光源装置的数量为N的发光构件的最大距离由W来表示，在主扫描截面中的所述输入光学系统的焦距由fcol来表示，在主扫描截面中的所述成像光学系统的焦距由ffθ来表示，并且待扫描表面上的有效图像宽度由YW来表示，满足条件：|YBD|≥W×ffθ/fcol+|YW/2|。

11.如权利要求8所述的光学扫描设备，其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中发射对所述同步信号检测装置提供最大光量的光束的发光构件所发射的光束，由此确定写入开始时序信号。

12.如权利要求8所述的光学扫描设备，其中，在所述主扫描截面中，在所述偏转装置的所述偏转表面上入射的光束比在所述主扫描方向上的所述偏转装置的所述偏转表面的宽度更宽。

13.一种图像形成装置，包括：

如权利要求8至12中的任意一项所述的光学扫描设备；

感光构件，其被部署在待扫描表面处；

显影设备，其用于对通过由所述光学扫描设备以扫描方式偏转的光束形成在所述感光构件上的静电潜像进行显影，以产生调色剂图像；

转印设备，其用于将显影的调色剂图像转印到转印材料上；以及

定影设备，其用于在所述转印材料上对转印的调色剂图像进行定影。

14.一种图像形成装置，包括：

如权利要求8至12中的任意一项所述的光学扫描设备；以及

打印机控制器，其用于将从外部机器提供的代码数据转换为影像信号，并且将所述影像信号输入到所述光学扫描设备。

15.一种光学扫描设备，包括：

光源装置，其包括数量为S的多个光源单元，所述多个光源单元沿着副扫描方向被部署，并且所述光源单元中的每一个具有数量为N的多个发光构件，所述多个发光构件被部署为相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜，其中S是不小于2的整数，以及N是不小于2的整数；

偏转装置，其具有偏转表面，并且被配置为：使得从所述数量为NxS的发光构件发射的数量为NxS的光束以扫描方式偏转；

输入光学系统，其被配置为：将从所述光源装置发射的数量为NxS的光束定向到所述偏转装置；

成像光学系统，其被配置为：将由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的数量为NxS的光束定向到待扫描表面；

同步信号检测装置，其被配置为：检测由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的光束的一部分，并且在待扫描表面上产生用于数量为NxS的光束的写入开始时序信号；以及同步检测光学系统，其被配置为：将来自所述偏转装置的数量为NxS的光束定向到所述同步信号检测装置；

其中，由所述偏转装置的所述偏转表面所偏转的并入射到所述同步信号检测装置上的所述数量为N的光束中的至少一个光束由所述偏转表面部分地遮蔽，其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中除了发射如下光束的发光构件之外的发光构件所发射的光束，其中，所述光束当其入射在所述同步信号检测装置上时提供最少光量；以及确定写入开始时序信号，以及其中，参照用于检测写入开始时序信号的光束的写入开始时序信号，预先确定不用于检测写入开始时序信号的那些光束的写入开始时序信号。

16.如权利要求15所述的光学扫描设备，其中，所述偏转装置包括：旋转多面镜，其具有多个偏转表面，并且其中，基于在来自数量为N的发光构件的光束之中检测到来自对所述待扫描表面进行扫描的发光构件的、相对于主扫描方向在最后的光束，确定写入开始时序信号。

17.如权利要求15所述的光学扫描设备，其中，当以下情况时，即：用于当在待扫描表面上被转换时检测所述同步检测光学系统的写入开始时序的图像高度由YBD表示，在所述主扫描方向上的所述光源装置的数量为N的发光构件的最大距离由W来表示，在主扫描截面中的所述输入光学系统的焦距由fcol来表示，在主扫描截面中的所述成像光学系统的焦距由ffθ来表示，并且待扫描表面上的有效图像宽度由YW来表示，满足条件：|YBD|≥W×ffθ/fcol+|YW/2|。

18.如权利要求15所述的光学扫描设备，其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中发射对所述同步信号检测装置提供最大光量的光束的发光构件所发射的光束，由此确定写入开始时序信号。

19.如权利要求15所述的光学扫描设备，其中，在所述主扫描截面中，在所述偏转装置的所述偏转表面上入射的光束比在所述主扫描方向上的所述偏转装置的所述偏转表面的宽度更宽。

20.一种图像形成装置，包括：

如权利要求15至19中的任意一项所述的光学扫描设备；

感光构件，其被部署在待扫描表面处；

显影设备，其用于对通过由所述光学扫描设备以扫描方式偏转的光束形成在所述感光构件上的静电潜像进行显影，以产生调色剂图像；

转印设备，其用于将显影的调色剂图像转印到转印材料上；以及

定影设备，其用于在所述转印材料上对转印的调色剂图像进行定影。

21.一种图像形成装置，包括：

如权利要求15至19中的任意一项所述的光学扫描设备；以及

打印机控制器，其用于将从外部机器提供的代码数据转换为影像信号，并且将所述影像信号输入到所述光学扫描设备。

说明书

光学扫描设备及使用其的图像形成装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光学扫描设备和使用所述光学扫描设备的图像形成装置。本发明可合适地使用在例如具有电子照相处理的图像形成装置(例如激光光束打印机、数字复印机或多功能打印机)中。

背景技术

[0002] 已经对光学扫描设备进行了多种提议，在所述光学扫描设备中，来自具有多个发光构件(发光点)的光源装置(多光束光源)的多个光束在感光鼓(感光构件)表面上被聚焦为光斑，所述感光鼓表面是待扫描表面。

[0003] 关于在扫描表面上在主扫描方向上检测(同步检测)写入开始位置的方法，通常存在以下两种方法：

[0004] (a)通过使用从全部发光构件发射的光束来执行同步检测的方法(见以下的专利文献1和2)；以及

[0005] (b)通过在来自全部发光构件的多个光束之中使用从被部署在扫描上游侧(扫描开始侧)的仅一个发光构件发射的光束来执行同步检测的方法(见以下的专利文献3)。

[0006] 在所述方法(a)和(b)中的任意一种中，对于用于在扫描表面上在主扫描方向上检测写入开始位置的同步检测光束，需要使用被定向到图像有效区域外部的光束。

[0007] 因此，需要扩大作为光偏转器的旋转多面镜(多角镜)的直径，从而同步检测光束不被旋转多面镜的偏转表面所遮蔽(eclipse)。

[0008] 结果，在使用多光束光源的光学扫描设备中，难以减小设备的大小。

[0009] 如果同步检测光束的遮蔽量较大，则同步检测传感器(同步信号检测装置)的检测操作的开始和结束特性根据光量减少而恶化，如专利文献1所讨论的那样，这导致了分散的检测时序的问题。

[0010] 如上所述，如果同步检测光束的光量减少，则这导致在被扫描表面上在主扫描方向上打印位置偏差。这导致了图像质量的降级(例如波纹(moire)或抖动)。

[0011] 更进一步地，在多个不同图像彼此层叠以执线图像形成的彩色图像形成装置中，打印位置偏差出现在每一色彩中，从而导致了被称为色彩漂移的现象。

[0012] [专利文献]

[0013] 1.日本专利申请公开2000-235154

[0014] 2.日本专利申请公开2004-233824

[0015] 3.日本专利公布62-59506

[0016] 在专利文献1和2中所公开的其中根据方法(a)来执行同步检测的技术具有例如以下一些缺点。

[0017] (1)由于通过使用多光束中的全部光束来执行同步检测，因此，如果多光束光源在主扫描方向上具有较大光束间隔，则需要扩大旋转多面镜(多角镜)的大小，以减少同步检测光束的遮蔽。

[0018] (2)如果多光束光源在主扫描方向上具有较大光束间隔，则对于甚至具有大遮蔽的这种光束也需要执行同步检测。因此，将要在同步检测传感器上入射的光束量降低，并且打印位置偏差变得更大。为了避免这个问题，应该使用具有最高精度的昂贵的同步检测传感器。

[0019] (3)关于光源装置的发光构件的部署或同步检测光学系统的放大率，应该有某种限制，从而确保多个光束不会同时入射到同步检测传感器上。这导致了对于光学系统设计的较小的自由度。

[0020] 另一方面，如果通过仅使用处于主扫描方向上的上游的光束来执行同步检测，根据上述方法(b)，存在例如以下的不便性。

[0021] (1)为了执行高清晰度图像形成，需要扩大旋转多面镜(多角镜)的直径，以避免同步检测光束的遮蔽。

[0022] (2)为了实现较宽的场角扫描，需要通过使用大遮蔽量的光束来执行同步检测。

[0023] 因此，必须如上所述地扩大整个光学扫描设备的尺寸，或者，必须使用具有高精度的昂贵同步检测传感器。

发明内容

[0024] 本发明提供一种简单结构的光学扫描设备，通过所述光学扫描设备，可以明显减少扫描表面上主扫描方向上的打印位置偏差，并且可以形成高清晰度图像。本发明在其另一方面中提供一种图像形成装置，所述图像形成装置具有所述光学扫描设备。

[0025] 根据本发明一方面，提供一种光学扫描设备，包括：光源装置，其具有数量为N(N是不小于2的整数)的多个发光构件，所述多个发光构件被部署为相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜；偏转装置，其具有偏转表面，并且被配置为：使得从所述数量为N的发光构件发射的数量为N的光束以扫描方式偏转；输入光学系统，其被配置为：将从所述光源装置发射的数量为N的光束定向到所述偏转装置；成像光学系统，其被配置为：将由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的数量为N的光束定向到待扫描表面；同步信号检测装置，其被配置为：检测由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的光束的一部分，并且在待扫描表面上产生用于数量为N的光束的写入开始时序信号；以及同步检测光学系统，其被配置为：将来自所述偏转装置的数量为N的光束定向到所述同步信号检测装置；其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中除了发射如下光束的发光构件之外的发光构件所发射的光束，所述光束当其在所述同步信号检测装置上入射时提供最少光量，以及确定写入开始时序信号。

[0026] 在本发明的该方面的一个优选形式中，所述偏转装置包括：旋转多面镜，其具有多个偏转表面，并且其中，基于在来自数量为N的发光构件的光束之中检测到来自对所述待扫描表面最后进行扫描的发光构件的光束，确定所述写入开始时序信号。

[0027] 其中，在以下情况下，即：用于当在待扫描表面12上被转换时检测所述同步检测光学系统的写入开始时序的图像高度由YBD表示，在所述主扫描方向上的所述光源装置的数量为N的发光构件的最大距离由W来表示，在主扫描截面中的所述输入光学系统的焦距由fcol来表示，在主扫描截面中的所述成像光学系统的焦距由ffθ来表示，并且待扫描表面上的有效图像宽度由YW来表示，满足条件：|YBD|≥W×ffθ/fcol+|YW/2|。

[0028] 所述同步信号检测装置可以被布置为：检测由数量为N的发光构件之中发射如下光束的发光构件所发射的光束，以及确定写入开始时序信号，其中，所述光束当其在所述同步信号检测装置上入射时提供最大光量。

[0029] 可以参照用于检测所述写入开始时序信号所利用的光束的写入开始时序信号，预先确定不用于所述写入开始时序信号的检测的那些光束的写入开始时序信号。

[0030] 在所述主扫描截面中，在所述偏转装置的所述偏转表面上入射的光束可以比在所述主扫描方向上的所述偏转装置的所述偏转表面的宽度更宽。

[0031] 根据本发明另一方面，提供一种图像形成装置，包括：如上所述的光学扫描设备；感光构件，其被部署在待扫描表面处；显影设备，其用于对通过由所述光学扫描设备以扫描方式偏转的光束形成在所述感光构件上的静电潜像进行显影，以产生调色剂图像；转印设备，其用于将显影的调色剂图像转印到转印材料上；以及定影设备，其用于在所述转印材料上对转印的调色剂图像进行定影。

[0032] 根据本发明另一方面，提供一种图像形成装置，包括：如上所述的光学扫描设备；以及打印机控制器，其用于将从外部机器提供的代码数据转换为影像信号，并且将所述影像信号输入到所述光学扫描设备。

[0033] 根据本发明又一方面，提供一种光学扫描设备，包括：数量为M(M是不小于2的整数)的多个光源装置，所述多个光源装置中的每一个具有数量为N(N是不小于2的整数)的多个发光构件，所述多个发光构件被部署为相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜；偏转装置，其具有偏转表面，并且被配置为：使得从所述数量为N×M的发光构件发射的数量为N×M的光束以扫描方式偏转；输入光学系统，其被配置为：将从所述光源装置发射的数量为N×M的光束定向到所述偏转装置；成像光学系统，其被配置为：将由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的数量为N×M的光束定向到待扫描表面；同步信号检测装置，其被配置为：检测由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的光束部分，并且在待扫描表面上产生用于数量为N×M的光束的写入开始时序信号；以及同步检测光学系统，其被配置为：将来自所述偏转装置的数量为N×M的光束定向到所述同步信号检测装置；其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中除了发射如下光束的发光构件之外的发光构件所发射的光束，其中，所述光束当其在所述同步信号检测装置上入射时提供最少光量，以及确定写入开始时序信号。

[0034] 根据本发明再一方面，提供一种光学扫描设备，包括：光源装置，其包括数量为S(S是不小于2的整数)的多个光源单元，所述多个光源单元沿着副扫描方向被部署，并且所述光源单元中的每一个具有数量为N(N是不小于2的整数)的多个发光构件，所述多个发光构件被部署为相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜；偏转装置，其具有偏转表面，并且被配置为：使得从所述数量为N×S的发光构件发射的数量为N×S的光束以扫描方式偏转；输入光学系统，其被配置为：将从所述光源装置发射的数量为N×S的光束定向到所述偏转装置；成像光学系统，其被配置为：将由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的数量为N×S的光束定向到待扫描表面；同步信号检测装置，其被配置为：检测由所述偏转装置的所述偏转表面以扫描方式偏转的光束的一部分，并且在待扫描表面上产生用于数量为N×S的光束的写入开始时序信号；以及同步检测光学系统，其被配置为：将来自所述偏转装置的数量为N×S的光束定向到所述同步信号检测装置；其中，所述同步信号检测装置被布置为：检测由数量为N的发光构件之中除了发射如下光束的发光构件之外的发光构件所发射的光束，其中，所述光束当其在所述同步信号检测装置上入射时提供最少光量，以及确定写入开始时序信号。

[0035] 通过结合附图考虑本发明优选实施例的以下描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

[0036] 图1是本发明第一实施例的主扫描截面图。

[0037] 图2是示出本发明第一实施例的光源装置的示图。

[0038] 图3是本发明第一实施例的主要部分的放大视图。

[0039] 图4是本发明第一实施例中用于写入开始位置确定的时序图。

[0040] 图5是示出本发明第一实施例的写入开始位置测量方法的示意图。

[0041] 图6是本发明第二实施例主扫描截面图。

[0042] 图7是本发明第二实施例的输入光学系统的示意图。

[0043] 图8是用于解释本发明第二实施例中的耦合的示图。

[0044] 图9是示出在本发明第二实施例的图像高度处的光量的示图。

[0045] 图10是本发明第二实施例的输入光学系统的放大视图。

[0046] 图11是本发明第三实施例的主扫描截面图。

[0047] 图12是本发明第三实施例的光源装置的放大视图。

[0048] 图13是本发明第三实施例的主要部分的放大视图。

[0049] 图14是本发明第三实施例中用于写入开始位置确定的时序图。

[0050] 图15是本发明第四实施例的主扫描截面图。

[0051] 图16是示出本发明第四实施例的光源装置的示图。

[0052] 图17是本发明第四实施例的主要部分的放大视图。

[0053] 图18是本发明第四实施例的副扫描截面图。

[0054] 图19是示出本发明的图像形成装置的实施例的副扫描截面图。

[0055] 图20是根据本发明实施例的彩色图像形成装置的主要部分的示意图。

[0056] 图21是根据本发明实施例的彩色图像形成装置的主要部分的示意图。

具体实施方式

[0057] 现将参照附图来描述本发明优选实施例。

[0058] [实施例1]

[0059] 图1是沿着主扫描方向的本发明第一实施例的主要部分的截面图(主扫描截面图)。

[0060] 在以下描述中，术语“主扫描方向”(Y方向)指的是垂直于偏转装置的轴以及成像光学系统的光轴(X方向)的方向，也就是由偏转装置以反射方式偏转(以扫描方式偏转)光束的方向。

[0061] 术语“副扫描方向”(Z方向)指的是平行于偏转装置的轴的方向。

[0062] 术语“主扫描截面”指的是包含主扫描方向和成像光学系统的光轴的平面。

[0063] 术语“副扫描截面”指的是垂直于主扫描截面的截面。

[0064] 在示图中，在1处所表示的是光源装置，其包括VCSEL(平面发射激光器)，所述VCSEL具有数量为N(N是不小于2的整数)的发光构件(发光点)，所述发光构件沿着直线方向(一维方向)被部署为分别相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜。

[0065] 如以下将要描述的图2所示，该实施例的光源装置1包括十六个发光构件(1)-(16)，其沿着直线方向被布置为分别相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜。

[0066] 在2处所表示的是第一孔径光阑，其用于仅相对于副扫描方向上的光束宽度调整从光源装置1发射的数量为N(在该实施例中是16)的光束。

[0067] 在3处所表示的是准直透镜，其用于将穿过孔径光阑2的数量为N的光束转换为既相对于主扫描方向又相对于副扫描方向的平行光。

[0068] 在4处所表示的是圆柱透镜，其具有仅在副扫描方向上的屈光力。

[0069] 在5处所表示的是第二孔径光阑，其在主扫描方向上调整光束宽度。它具有在副扫描方向上的孔径宽度，该孔径宽度比光束宽度更宽。

[0070] 第一孔径光阑2、准直透镜3、圆柱透镜4和第二孔径光阑5是输入光学系统LA的组件，输入光学系统LA运行为第一光学装置。

[0071] 可以由单个光学元件(变形透镜)来提供准直透镜3和圆柱透镜4。

[0072] 在6处所表示的是作为偏转装置的光偏转器，其包括旋转多面镜(多角镜)。其通过包括马达的驱动装置(未示出)在图中箭头A的方向上以恒定速度旋转。

[0073] 在LB处所表示的是成像光学系统(f-θ透镜系统)，其包括具有f-θ特性的第一成像透镜11a和第二成像透镜11b。

[0074] 如此构造成像光学系统LB，从而在副扫描截面中，在光偏转器的偏转表面6a和感光鼓表面12(扫描表面)之间提供共轭关系。采用这种布置，实现了对光偏转器的表面倾斜补偿。在12处所表示的是作为记录介质的感光构件。

[0075] 在7处所表示的是用于同步检测的反射镜(下文中，“同步检测镜”)，其用于将同步检测的光束(下文中，“同步检测光束”)反射到以下将要描述的同步信号检测装置10侧。

[0076] 提供这个同步检测镜7，以折转被定向到同步信号检测装置10的光束，由此减少系统的整体大小。

[0077] 在8处所表示的是用于同步检测的成像透镜(下文中，“同步检测透镜”)，其运行为：既在主扫描截面中又在副扫描截面中，在稍后将要描述的同步检测狭缝9表面上，对同步检测光束成像，以用于确定感光鼓表面12上的扫描开始点的时序。

[0078] 更具体地说，在主扫描截面内，同步检测透镜8运行为：在同步检测狭缝9表面上对光束成像，而在副扫描截面内，其用于提供光偏转器6的偏转表面6a和同步检测狭缝9表面之间的共轭关系，通过该共轭关系，补偿了光偏转器6的偏转表面6a的任意表面倾斜。

[0079] 在9处所表示的是作为同步检测确定装置的用于同步检测的狭缝(下文中，“同步检测狭缝”)。它被部署在同步检测透镜7的成像位置。

[0080] 同步检测狭缝9在其端部分具有刀刃形状，并且确定由同步检测透镜8成像且在主扫描方向上被扫描的光斑在同步信号检测装置10的表面上入射的位置。

[0081] 这里应注意，同步检测狭缝9的端部分形成为刀刃形状，并且这是出于这样的缘故：当由同步检测狭缝9的刀刃隐蔽同步检测光束时，同步检测精度比当由同步信号检测装置10的光接收表面的端部分隐蔽同步检测光束时更高。

[0082] 然而，即使没有使用同步检测狭缝9，但是使用了同步信号检测装置10的端部分来代替同步检测狭缝9，也仍然可得到本发明的有利效果。

[0083] 在10处所表示的是作为同步信号检测装置的光传感器(下文中，“同步检测传感器”)，其运行为：检测由光偏转器6以扫描方式偏转的光束的一部分，以产生写入开始时序信号(同步信号)，以用于扫描表面12上的数量为N(16)的光束。

[0084] 在此，同步检测镜7、同步检测透镜8和同步检测狭缝9是同步检测光学系统LC(第二光学装置)的组件，并且它们用于将来自光偏转器6的十六个光束定向到同步检测传感器10。

[0085] 在该实施例中，根据影像信息由光源装置1光学调制并且从光源装置1所发射的十六个光束入射在孔径光阑2上，光束的截面大小受限于孔径光阑2。其后，由准直透镜3将这些光束转换为平行光，所述平行光其后入射在圆柱透镜4上。

[0086] 在主扫描截面内，入射在圆柱透镜4上的光束朝外行进，而不被改变。

[0087] 如此设置这里的平行光的光束宽度，从而在主扫描方向上充分地宽于光偏转器6的偏转表面6a的面宽度(过场光学系统(over-fieldoptical system，OFS))。

[0088] 更进一步地，在副扫描截面内，光束被会聚，并且光束的截面大小受限于孔径光阑5。由此，光束在光偏转器6的偏转表面6a上成像为线性图像(线图像在主扫描方向上被拉长)。

[0089] 其后，由光偏转器6的偏转表面6a以反射方式偏转的十六个光束被第一成像透镜11a和第二成像透镜11b在感光鼓表面12上成像为光斑形状。

[0090] 其后，通过在箭头A的方向上旋转光偏转器6，在箭头B的方向(主扫描方向)上以恒定速度光学扫描感光鼓表面12。

[0091] 按照该方式，对作为记录介质的感光鼓表面12进行图像记录。

[0092] 在此，为了在开始感光鼓表面12的光学扫描之前确定感光鼓表面12上的扫描开始位置的时序，通过同步检测透镜8并且通过同步检测镜7在同步检测狭缝9上收集由光偏转器6以反射方式偏转的光束。

[0093] 其后，基于通过检测来自同步检测传感器10的输出信号所获得的同步信号，确定用于在感光鼓表面12上的图像记录的扫描开始位置的时序信号。

[0094] 图2是其中从准直透镜3侧观看该实施例的光源装置1的放大示图。

[0095] 在图2中，由平面发射激光器(VCSEL)来提供发光构件(1)-(16)，平面发射激光器具有按相等距离沿着直线部署的十六个发光构件。这些发光构件具有60μm的间隔，并且被部署为相对于Y轴倾斜15度，从而在感光鼓表面上在副扫描方向上以1200dpi(21.2μm)的间隔来定位来自这些发光构件的光束。

[0096] 图3是以放大比例示出本发明第一实施例的光偏转器周围部分的主扫描截面图。具体地说，其示出定向到同步检测传感器的光束和光偏转器的偏转表面之间的关系。

[0097] 在图3中，相似的标号被分配给与图1的标号对应的组件。

[0098] 在图3中，在201处所表示的是准直透镜3的光轴，在202处所表示的是从发光构件(1)发射的光束的主射线(即穿过第二孔径光阑5的光线)。在203处所表示的是从发光构件(16)发射的光束。

[0099] 在204处所表示的是在准直透镜3的光轴201和成像光学系统LB的光轴之间的交点。下文中，该点被称为“轴偏转点”。

[0100] 在205处所表示的是成像光学系统LB的光轴，它是平行于光束主射线的直线，指向图像中心。

[0101] 在标号210处所示出的是使得光束偏转朝向图像中心前进的偏转表面的状态。

[0102] 在标号211处所示出的是使得光束偏转朝向同步检测狭缝9的中心前进的偏转表面6a的状态。

[0103] 在该实施例中，在从发光构件(1)和发光构件(16)发射的光束的主射线和准直透镜3的光轴201之间的角度θ等于1度。

[0104] 根据下式，可以基于在主扫描方向上的从发光构件(1)到发光构件(16)的宽度W以及准直透镜3的焦距fcol来计算角度θ：

[0105]

[0106] 从发光构件(1)发射的光束和从发光构件(16)发射的光束在入射角(在准直透镜3的光轴201和成像光学系统LB的光轴205之间定义的角)上彼此不同。

[0107] 因此，在扫描表面12上，从发光构件(1)发射的光束是相对于扫描方向的上游侧光束，而从发光构件(16)发射的光束是相对于扫描方向的下游侧光束。

[0108] 以光轴201为基准，从发光构件(1)发射的光束203在与从发光构件(16)发射的光束202相反的方向上具有1度角。因此，其在偏转表面6a处被遮蔽。

[0109] 如果朝向同步检测传感器10前进的光束的宽度变得比从发光构件(1)发射的光束的宽度更窄，则在同步检测狭缝9上的光斑直径变大，并且光量减少。因此，同步检测精度恶化。

[0110] 有鉴于此，在该实施例中，基于从发光构件(16)发射的光束来进行同步检测。

[0111] 光束200从光源装置1发射到同步检测镜7，并且如此配置系统，从而在箭头A的方向上旋转的光偏转器6的偏转表面6a刚好处于在211处所示的状态时，光束被偏转54度扫描角射向同步检测狭缝9的中心。

[0112] 在此，扫描角是在光束200的主射线和成像光学系统LB的光轴205之间定义的角。

[0113] 应注意，该实施例的第二孔径光阑5被部署在离开轴偏转点204(准直透镜3的光轴201和成像光学系统LB的光轴205之间的交点)22.5mm的位置处。

[0114] 以下在表1中示出根据该实施例的的光学扫描设备的设计值。

[0115] [表1]

[0116] 表1

[0117]

[0118]

[0119] [0120]图4是示出同步信号和扫描开始位置的时序之间的关系的时序图。

[0120] 在该实施例中，从发光构件(16)发射的光束入射在同步检测传感器10上，并且基于所述光束来确定写入开始时序信号(写入开始位置)，发光构件(16)没有被旋转多面镜(多角镜)6的偏转表面6a遮蔽(光束宽度不减少)。

[0121] 在图4中，“同步信号”是当光束入射在同步检测传感器10上时产生的信号。

[0122] 在图4中，在从发光构件(16)发射的光束在主扫描方向上穿过同步检测狭缝9并且同步信号进入状态Lo之后的时间t1(秒)逝去之后，与从发光构件(1)发射的光束对应的影像信号“打开”，并且开始图像写入。

[0123] 相似地，与从发光构件(2)发射的光束对应的影像信号在时间t2(秒)逝去之后“打开”，并且发起图像写入。

[0124] 同样的情况应用于其余光束，并且仅基于从发光构件(16)发射的光束的同步信号来确定用于全部光束的图像写入开始时序信号。

[0125] 接下来，以下将解释确定时间t1-t16的方法。

[0126] 在该实施例中，在工厂出货之前测量并且预先确定直到光束的影像信号被打开的时间t1-t16。

[0127] 更具体地说，基于用于检测写入开始时序信号的光束的写入开始时序信号，预先确定不用于检测写入开始时序信号的这些光束的写入开始时序信号。

[0128] 图5是用于测量该实施例中的扫描开始位置的时序的测量光学系统在主扫描方向上的示意图。

[0129] 在图5中，相似的标号被分配给与图1的组件对应的组件。

[0130] 检测光学系统15被部署在成像光学系统LB的光轴L处，光学系统15包括：具有刀刃的狭缝13和光电检测器(PD)14，成像光学系统LB处于与扫描表面对应的位置。

[0131] 其后，相对于从发光构件(16)发射的光束的同步信号，测量分别从发光构件(1)至(15)发射并且穿过检测光学系统15的光束的时间差t1至t15。

[0132] 其后，将值t1-t16存储在存储器(未示出)中，以确保全部光束的写入开始位置彼此一致。

[0133] 由于光电检测器14与成像光学系统LB的光轴对准，因此可以由图像写入开始侧和图像写入结束侧来分摊成像光学系统LB的放大率色差的影响，从而可以减少由于波长差而导致的打印位置偏差。

[0134] 由t1-t16来表示从检测在发光构件(16)处的同步信号到开始由每一光束进行写入的时间。

[0135] 由于各种部件制造误差(例如发光构件的位置误差、光源的波长差、偏转表面的表面精度等)或当部件被安装在光学设备上时的组装误差，时间t1-t16将偏离于基于扫描速度和光束间隔而计算的理论值。

[0136] 在该实施例中，在工厂出货之前，预先测量从通过使用发光构件(16)的光束所检测到的同步信号到写入开始触发的延时t1-t16。因此，可以有效减少上述误差的影响，并且可以确保高精度打印位置精确性。

[0137] 在该实施例中，如上所述，通过检测十六个发光构件(1)-(16)之中除了发射如下光束的发光构件(1)之外的一个发光构件(在该实施例中，发光构件(16))的光束来确定写入开始时序信号，其中，所述发光构件(1)发射的光束当入射在同步检测传感器10上时提供最少光量。

[0138] 换句话说，通过检测在来自在十六个发光构件(1)-(16)的光束之中来自最后对扫描表面12进行扫描的发光构件(16)的光束，确定写入开始时序信号。

[0139] 在该实施例中，用于检测所述同步检测光学系统LC当被转换时的写入开始时序的在扫描表面12上的图像高度由YBD来表示，在主扫描方向上的数量为N的发光构件的最大距离由W来表示。

[0140] 更进一步地，在主扫描截面中的输入光学系统LA的焦距由fcol来表示，在主扫描截面中的成像光学系统LB的焦距由ffθ来表示，并且扫描表面12上的有效图像宽度由YW来表示。

[0141] 在此，满足以下条件：

[0142] |YBD|≥W×ffθ/fcol+|YW/21 ...(1)

[0143] 条件表达式(1)是用于确保配准图像写入开始位置的条件。

[0144] 如果不满足条件表达式(1)，则在从发光构件(16)发射的光束在同步检测传感器10上入射之前，从发光构件(1)发射的光束到达图像写入开始位置，从而不再能够配准写入开始位置。

[0145] 在此，如果定向到同步检测狭缝9的中心的光束距离光轴的角由θBD来表示，则图像高度YBD可以由下式来表达：

[0146] YBD＝ffθ×θBD

[0147] 接下来，将描述该实施例中上述条件表达式(1)的参数的数值示例。

[0148] θBD＝54度

[0149] ffθ＝200mm

[0150] W＝0.87mm

[0151] fcol＝25mm

[0152] YW＝335mm

[0153] 从上述参数可见，在条件表达式(1)的左手边的图像高度|YBD|以及在其右手边的值W×ffθ/fcol+|YW/2|是：

[0154] 左手边＝200×54×π/180＝188.5

[0155] 右手边＝0.87×200/25+335/2＝174.46

[0156] 这满足了上述条件表达式(1)。

[0157] 更优选地是，最好如下设置上述条件表达式(1)：

[0158] |YBD|≥W×ffθ/fcol+|YW/2|+|YW/10| ...(1a)

[0159] 应注意，虽然在该实施例中可以分离地提供同步检测透镜8，但可以将成像光学系统LB的一部分用于其。

[0160] 在使用了成像光学系统LB的一部分的情况下，通常，同步检测狭缝9可以被部署在与感光鼓表面对应的位置处。

[0161] 更进一步地，虽然该实施例使用可以容易地提供多个光束的VCSEL光源，但如果使用其它类型的半导体激光器，则可获得相似的有利结果。

[0162] 在上述该实施例中，在使用具有如上所述的十六个发光构件的光源装置1的光学扫描设备中，基于从一个发光构件发射的光束来确定写入开始时序信号。

[0163] 更进一步地，如此配置输入光学系统LA的组件，从而在同步检测传感器10上入射的光束的光量被保持在比预定水平更高的水平。

[0164] 采用这种布置，本实施例实现了一种光学扫描设备，通过所述光学扫描设备，即使通过使用小直径旋转多面镜来执行宽场角扫描，也避免了在主扫描方向上的打印位置偏差，并且因此可获得高清晰度图像。

[0165] 更进一步地，当设备被合并到彩色图像形成装置中时，该实施例提供一种彩色图像形成装置，通过所述彩色图像形成装置，可获得没有色彩漂移的高清晰度彩色图像。

[0166] 在此应注意，虽然在该实施例中成像光学系统LB包括两个透镜，但本发明不限于此。其可以包括单个透镜或多于三个的透镜。

[0167] 更进一步地，可以通过在成像光学系统中使用衍射光学元件来构成所述成像光学系统。

[0168] 更进一步地，虽然在该实施例中通过使用来自发光构件(16)的光束来进行同步检测，但本发明不限于此。可以通过检测来自除了发射当光束在同步检测传感器10上入射时提供最少光量的光束的发光构件之外的任意发光构件的光束，而确定写入开始时序信号。

[0169] [实施例2]

[0170] 图6是在本发明第二实施例的主要部分的主扫描方向上的截面图(主扫描截面图)。

[0171] 在图6中，相似的标号被分配给与图1的组件对应的组件。

[0172] 该实施例在以下几点上不同于上述第一实施例：

[0173] (1)光源装置的结构；

[0174] (2)图像的打印方向；以及

[0175] (3)输入光学系统(第一光学装置)的结构

[0176] 其它结构和光学功能与第一实施例相似，并且，基于这点，可获得相似的有利效果。

[0177] 该实施例使用数量为M(M是不小于2的整数)的光源装置，每一光源装置具有数量为N(N是不小于2的整数)的多个发光构件，所述多个发光构件沿着直线方向被部署，并且被部署为分别相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜。具体地说，在该实施例中，存在两个光源装置801和802(M＝2)，每一光源装置具有八个发光构件(N＝8)。

[0178] 光源装置801和802包括VCSEL(平面发射激光器)，其包括单片多半导体激光器。

[0179] 在图6中，在803和804处所表示的是准直透镜，其运行为：将来自光源装置801或802的发散光转换为平行光束、发散光束或者可选地会聚光束。

[0180] 在805处所表示的是光束组合棱镜，其运行为：组合从光源装置801和光源装置802分别发射的光束，从而沿着相同的光路径将光线定向到光偏转器810。

[0181] 在806处所表示的是球形透镜，其用于：在主扫描方向上扩展光束宽度，同时确保扫描表面820上的焦点位置的可调节性。

[0182] 在807处所表示的是光阑，其用于：在副扫描方向上调节光束宽度。

[0183] 在808处所表示的是圆柱透镜，其具有在副扫描方向上的屈光力，从而，相对于副扫描方向，其运行为：在偏转表面810a上产生焦点线(线图像)。

[0184] 在809处所表示的是反射镜，其反射穿过圆柱透镜808的光束，并且将该光束定向到光偏转器810，从而使得所述光学扫描设备紧致。

[0185] 下面将要描述的光源装置801和802、准直透镜803和804、球形透镜806、圆柱透镜808以及第一成像透镜811a和第二成像透镜811b是输入光学系统LA(第一光学装置)的组件。

[0186] 在810处所表示的是作为光偏转器的旋转多面镜(多角镜)，其在箭头A的方向上以恒定速度旋转。

[0187] 由于光束充分地宽于旋转多面镜的偏转表面(平面)，因此朝向光偏转器810定向的光束入射在旋转多面镜上。因此，该系统是被称为过场类型扫描系统(OFS)的系统。这样将实现较高的速度和较大的密度。

[0188] 在LB处所表示的是成像光学系统，其包括第一成像透镜(f-θ透镜)811a和第二成像透镜(f-θ透镜)811b。

[0189] 第一成像透镜811a和第二成像透镜811b包括球形表面和圆柱表面，以玻璃材料制成。

[0190] 成像光学系统LB基于由光偏转器810以扫描方式偏转的光束在作为扫描表面的感光鼓表面820上形成潜像。此外，其运行为：补偿光偏转器的偏转表面的表面倾斜。

[0191] 更进一步地，第一成像透镜811a和第二成像透镜811b还是输入光学系统LA的组件。

[0192] 在该实施例中，将要在光偏转器810上入射的光束(入射光通量)穿过第一成像透镜811a和第二成像透镜811b，并且由光偏转器810以偏转方式反射的光束在第一成像透镜811a和第二成像透镜811b上再次入射(即双路径结构)。

[0193] 更进一步地，将要在副扫描截面中的偏转表面810a上入射的光束以相对于对偏转表面810a法线的预定角在倾斜方向上入射，输入的光束和偏转的光束通过偏转表面810而分离(倾斜入射光学系统)。

[0194] 在811c处所表示的是以塑料制成的长透镜，其具有主要在副扫描方向上的屈光力。它拥有具有在副扫描方向上的曲率的表面，所述曲率根据在主扫描方向上的高度(Y)而连续改变。这样确保了在副扫描方向上的成像放大率的均匀性以及在副扫描方向上的场曲率。

[0195] 在812处所表示的是同步检测镜，其朝向以下将要描述的同步信号检测装置814侧来反射同步检测光束。同步检测镜812用于：折转被定向到同步信号检测装置814的光束，并且，提供同步检测镜812，以减少系统的总体大小。

[0196] 在813处所表示的是同步检测狭缝，其被部署在成像光学系统LB的成像位置处。这个同步检测狭缝813具有以刀刃形状形成的端部分，并且其确定光斑在同步信号检测装置814上入射的位置，所述光斑由成像光学系统LB成像并且在主扫描方向上被扫描。

[0197] 在814处所表示的是作为同步信号检测装置的同步检测传感器，其检测由光偏转器810以扫描方式偏转的光束的一部分，以产生写入开始时序信号，以用于扫描表面820上的数量为N(8)的光束。

[0198] 同步检测镜812和同步检测狭缝813是作为第二光学装置的同步检测光学系统LC的组件。

[0199] 图7是在副扫描方向上本发明第二实施例的输入光学系统的主要部分的截面图(副扫描截面图)。

[0200] 在图7中，相似的标号被分配给与图1的组件对应的组件。

[0201] 在该实施例中，光源装置801和光源装置802中的每一个包括八个发光构件(A)-(H)，所述八个发光构件被部署为分别相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜。此外发光构件(A)-(H)被部署为离开主扫描方向达到距离W。

[0202] 为了方便，图7仅示出光源装置801的发光构件。然而，实际上，光源装置802具有与光源装置801相似的结构。

[0203] 更进一步地，虽然仅已经关于发光构件(A)和(H)描述了发光构件，但其余发光构件(B)-(G)出现在发光构件(A)和发光构件(H)之间。

[0204] 来自光源装置801的八个光束穿过准直透镜803、球形透镜806以及第一成像透镜811a和第一成像透镜811b，由准直透镜803、球形透镜806以及第一成像透镜811a和第一成像透镜811b将主扫描方向上的光束转换为平行光束，并且其后，光束入射在光偏转器810上。

[0205] 从发光构件(A)-(H)发射的八个光束的光束强度提供了如图8所示的高斯形状的分布。

[0206] 光束的强度中心301在准直透镜803、球形透镜806以及第一成像透镜811a和第一成像透镜811b的后焦点位置处与入射光轴204相交。

[0207] 其后，在偏转表面810a上，从发光构件(A)发射的光束的峰值强度以及从发光构件(H)发射的光束的峰值强度彼此空间分离达到距离ΔL2。

[0208] 该实施例的偏转表面810a上的距离ΔL2可以使用下文中描述的参数，并且，此外，从第一成像透镜811a到后焦点位置的距离由fins来表示，从后焦点位置到偏转表面810a的距离由X来表示。于是，给出关系式：

[0209] ΔL2＝X·W/fins＝4.39mm

[0210] 因此，如图8所示，在偏转表面810a从位置57d移动到位置57f的情况下，朝向扫描表面820前进的发光构件(A)的光束的光量改变。在扫描表面820上，其出现改变，如图9所示。

[0211] 由于发光构件(H)相对于光轴204被部署在发光构件(A)的对面一侧，因此扫描表面820上的光量的改变与图9所示的发光构件(A)的改变相反。因此，光量在负侧上图像高度上升。

[0212] 图10是示出该实施例在偏转表面上光束的光量的改变的示意图。在图10中，相似的标号被分配给与图8的组件对应的组件。

[0213] 在图10中，入射光通量830具有如光束强度40P所描述的高斯形状的强度分布。出于上述原因，其强度峰值位置经过在空间上离开光轴204达到距离(ΔL2/2)的位置。

[0214] 由于偏转表面57的运动，以扫描方式偏转的光束的光束强度40P在扫描开始侧45-46和扫描结束侧41-42之间是不同的。

[0215] 在该实施例中，与发光构件(H)相比，在发光构件(A)的扫描开始侧处的光束的光量是低的。因此，基于从发光构件(H)发射的光束来检测同步信号。

[0216] 关于发光构件(A)-(G)，根据从设计光束间隔所计算的时间(t1-t7)来确定图像写入开始位置。

[0217] 如果该实施例的光源装置801的FFP(半最大全角，full-anglehalf-maximum)等于10度，则从ΔL2＝4.39mm可见，与从发光构件(A)发射的光束相比，在图像高度处将要从发光构件(H)发射的光束的光量高出24％。

[0218] 采用这种布置，与基于从发光构件(A)发射的光束进行检测的情况相比，实现了更稳定的同步检测。

[0219] 应注意，在该实施例中，光量最好被设置在从最大光量的40％到最大光量的99％的范围内。

[0220] 更优选地是，光量可以处于从60％至99％的范围内，然而更加期望的是，光量可以处于从70％至99％的范围内。

[0221] 关于光源装置802，相似地，通过来自发光构件(H)的光束来进行同步检测，发光构件(H)的光量在进行同步检测的负图像高度侧上增长，根据从设计光束间隔所计算的时间(t1-t7)来确定发光构件(A)-(G)的图像写入开始位置。

[0222] 在该实施例中，通过使用同步检测传感器814来进行光源装置801和光源装置802的同步检测。

[0223] 在该实施例中，如上所述，通过检测八个发光构件(A)-(H)之中除了发射如下光束的发光构件(A)之外的一个发光构件(该实施例中是发光构件(H))的光束而确定写入开始时序信号，所述光束当其入射在同步检测传感器814上时提供最少光量。

[0224] 换句话说，通过检测来自八个发光构件(A)-(H)的光束之中最后对扫描表面820进行扫描的发光构件(H)的光束来确定写入开始时序信号。

[0225] 以下将在表2中示出根据该实施例的光学扫描设备的设计值。

[0226] [表2]

[0227] 表2

[0228]

[0229]

[0230] [0232][0233]接下来，将描述该实施例中的条件表达式(1)的参数的数值示例。

[0231] θBD＝28度

[0232] ffθ＝345mm

[0233] W＝0.8mm

[0234] fcol＝110.2mm

[0235] YW＝310mm

[0236] 从上述参数可见，在条件表达式(1)的左手边的图像高度|YBD|以及在其右手边的值w×ffθ/fcol+|YW/2|是：

[0237] 左手边＝345×28×π/180＝168.6

[0238] 右手边＝1×345/110.2+310/2＝158.1

[0239] 这满足了上述条件表达式(1)。

[0240] 在上述该实施例中，在具有数量8×2的发光构件的光学扫描设备中，基于两个光束来确定写入开始时序信号，并且基于于在同步检测传感器上入射的光束之中的具有最大光量的光束来进行同步检测。

[0241] 采用这种布置，该实施例实现了具有数量为N×M的发光构件的光学扫描设备，通过所述光学扫描设备，避免了主扫描方向上的打印位置偏差，并且可获得高清晰度图像。

[0242] 更进一步地，当设备被合并到彩色图像形成装置中时，该实施例提供一种彩色图像形成装置，通过所述彩色图像形成装置，可获得没有色彩漂移的高清晰度彩色图像。

[0243] [实施例3]

[0244] 图11是主扫描方向上本发明第一实施例的主要部分的截面图(主扫描截面图)。图12是图11的光源装置的放大示意图。

[0245] 在图11和图12中，相似的标号被分配给与图1的组件对应的组件。

[0246] 该实施例在以下几点上不同于上述第一实施例。

[0247] (1)光源装置的结构；

[0248] (2)旋转多面镜的表面的数量及其外切圆直径；以及

[0249] (3)图像的打印方向。

[0250] 其它结构和光学功能与第一实施例相似，并且，基于这点，可获得相似的有利效果。

[0251] 以下在表3中示出根据该实施例的光学扫描设备的设计值。

[0252] [表3]

[0253] 表3

[0254]

[0255]

[0256] [0260]该实施例的光学扫描设备包括两个成像光学系统196a和196b，其被部署为将光偏转器(旋转多面镜)95夹在它们之间。数量为N(在该实施例中是64)的多个光束入射在这些成像光学系统196a和196b中的每一个上，并且同时通过同样的一个光偏转器95以偏转方式反射数量为N的光束。

[0257] 其后，数量为N的光束被定向到关联的感光鼓表面99a和99b，由此以光学方式扫描感光鼓表面99a和99b(即级联类型光学扫描设备)。

[0258] 在图中S1和S2处所表示的是第一扫描单元和第二扫描单元(下文中，每一个扫描单元将被称为“站”或“扫描光学系统”)。

[0259] 将主要参照第一扫描单元S1的组件来描述第一扫描单元S1和第二扫描单元S2的组件。关于第二扫描单元S2的组件，将在括号中提及与第一扫描单元S1的组件对应的组件。

[0260] 第一(第二)扫描单元S1(S2)具有：准直透镜92a(92b)，其将来自光源装置91a(91b)的发散光束转换为平行光束；以及圆柱透镜93a(93b)，其具有仅在副扫描方向上的屈光力。

[0261] 更进一步地，第一(第二)扫描单元S1(S2)包括：孔径光阑94a(94b)，其调节入射光通量；一个光偏转器95，作为偏转装置；以及成像光学系统196a(196b)，其用于将来自光偏转器95的光束聚焦成扫描表面99a(99b)上的光斑。

[0262] 该实施例中的光源装置91a(91b)包括：VCSEL(表面发射激光器)，所述VCSEL具有数量为S(S是不小于2的整数)的多个光源单元U，每一光源单元包括数量为N(N是不小于2的整数)的多个发光构件，其被部署为相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜。

[0263] 如图12所示，该实施例的光源装置91a(91b)具有主扫描方向上的数量八个以及副扫描方向上的数量八个(也就是总共数量64)的发光构件，所述发光构件二维地部署为分别相对于副扫描方向和主扫描方向倾斜。

[0264] 更进一步地，在该实施例中，准直透镜92a(92b)、孔径光阑和圆柱透镜93a(93b)全部被垂直于主射线而部署。

[0265] 更具体地说，准直透镜92a(92b)、孔径光阑和圆柱透镜93a(93b)被部署为在副扫描截面中倾斜2.2度。

[0266] 成像光学系统196a(196b)既具有光收集功能，又具有f-θ特性，并且其包括第一成像透镜96a和第二成像透镜96b(96c和96d)。

[0267] 第一成像透镜96a和第二成像透镜96b(96c和96d)运行为：提供副扫描方向上的焦点校正(场曲率校正)以及成像透镜的副扫描方向上的放大率的均匀性(由于图像高度而导致的光斑直径的改变)的校正。

[0268] 为此，在最接近于扫描表面99a(99b)侧的第二成像透镜96b(96d)的扫描表面99a(99b)侧处的表面(表面r4)的副扫描方向上的曲率半径连续改变。

[0269] 通常，至少两个表面的副扫描方向的曲率半径被改变，以实现所述两个表面两者的校正。然而，在该实施例中，由于基于主扫描方向上的形状来校正放大率的均匀性，因此通过改变仅一个表面来校正场曲率。

[0270] 该实施例的第一成像透镜96a和第二成像透镜96b(96c和96d)以塑料透镜制成，并且在扫描开始侧和扫描结束侧之间使得主扫描方向上的形状对称，这是为了便于制模。

[0271] 更进一步地，关于副扫描方向上的曲率半径，曲率至少一个表面被连续改变，以校正场曲率、波前偏差和光斑直径的偏移。

[0272] 更进一步地，在该实施例中，通过G2透镜96b(96d)的偏心(Z方向上2.74mm的偏移)来校正可能由副扫描方向上的偏转表面上的光束的入射而导致的扫描行弯曲和波前偏差的恶化。

[0273] 在97处所表示的是同步检测透镜，其运行为：使得用于确定感光鼓表面99a(99b)上的扫描开始位置的时序的同步检测光束成像在主扫描截面和副扫描截面内的同步检测狭缝98表面上。

[0274] 该实施例的同步检测透镜97包括变形透镜，其具有分别在主扫描方向和副扫描方向上的不同屈光力。

[0275] 在198处所表示的是作为同步信号检测装置的同步检测传感器，其检测由光偏转器95以扫描方式偏转的光束部分，并且产生用于扫描表面99a(99b)上的数量64的光束的写入开始时序信号。

[0276] 在该实施例中，第一扫描单元S1和第二扫描单元S2一起使用相同光偏转器95，但更具体地说，第一扫描单元S1和第二扫描单元S2使用由光偏转器95的不同偏转表面以扫描方式偏转的光束。

[0277] 更进一步地，在该实施例中，基于通过同步检测传感器198对来自光偏转器95的偏转表面的光束的检测，检测对于作为扫描表面的第一(第二)扫描单元S1(S2)的感光鼓表面99a(99b)的写入开始时序。

[0278] 其后，通过使用来自同步检测传感器198的信号，确定对于感光鼓表面99a(99b)的写入开始时序。

[0279] 在该实施例中，首先，在第一站S1中，已经根据影像信息而由光源装置91a光学调制的数量64的光束被准直透镜92a转换为平行光束，并且其后，它们入射在圆柱透镜93a上。

[0280] 在主扫描截面内，在圆柱透镜93a上入射的光束地朝外行进而没有改变，并且其后，其受孔径光阑94a调节。

[0281] 更进一步地，在副扫描截面内，光束被会聚，并且其受孔径光阑94a调节。其后，光束以2.2度角从倾斜方向在光偏转器95的偏转表面5a上入射(倾斜入射)，由此其被成像为线图像(线性图像在主扫描方向上被拉长)。

[0282] 其后，通过成像光学系统196a，由光偏转器95的偏转表面以反射方式偏转的数量64的光束在感光鼓表面99a上被成像为光斑形状。

[0283] 其后，通过在箭头A的方向上旋转光偏转器95，在箭头B的方向(主扫描方向)上以恒定速度以光学方式扫描感光鼓表面99a。

[0284] 按照该方式，对作为记录介质的感光鼓表面99a进行图像记录。

[0285] 在此，为了在开始感光鼓表面99a的光学扫描之前调整感光鼓表面99a上的扫描开始位置的时序，通过同步检测透镜97在同步检测狭缝98表面上收集由光偏转器95的偏转表面以反射方式偏转的光束的一部分(同步检测光束)。

[0286] 之后，在同步检测狭缝98上收集的光束被定向到同步检测传感器198。

[0287] 其后，通过使用通过检测来自同步检测传感器198的输出信号所获得的写入开始位置检测信号(同步信号)，调整感光鼓表面99a上的图像记录的扫描开始点的时序。

[0288] 在第二站S2中，从光源装置91b发射的数量64的光束从与第一扫描单元S1中的入射方向相同的方向在光偏转器95的偏转表面上入射。

[0289] 其后，通过成像光学系统196b，由偏转表面以反射方式偏转的数量64的光束在感光鼓表面99b上被成像为光斑形状，由此进行光学扫描。

[0290] 按照该方式，在两个感光鼓表面99a和99b上定义扫描线，由此进行图像记录。

[0291] 接下来，将解释该实施例的同步检测。

[0292] 由群组Gr1来执行该实施例中的同步检测，群组Gr1包括八个发光构件，所述八个发光构件沿着副扫描方向被部署，如图12所示。

[0293] 群组Gr1具有八个发光构件，其沿着副扫描方向被部署在单个阵列中，并且因此，来自群组Gr1内部的所述八个发光构件的光束同时移过同步检测狭缝98。

[0294] 在此，同时对群组Gr1的全部发光构件提供能量，以发射光。

[0295] 采用这种布置，与通过仅使用一个发光构件进行同步检测的情况相比，可以产生更大的光量。

[0296] 更进一步地，与基于群组Gr8进行检测的情况相比，在偏转表面上的光束的遮蔽的量是小的。因此，可以更稳定地进行同步检测。

[0297] 图13是以放大比例示出本发明第三实施例的光偏转器周围部分的主扫描截面图。具体地说，其示出朝向同步检测光学系统LC定向的光束和光偏转器的偏转表面之间的关系。

[0298] 在图13中，相似的标号被分配给与图11的组件对应的组件。

[0299] 在图13中，第二孔径光阑94a被部署在离开轴偏转点95k有50mm的位置处。第二孔径光阑运行为：将主扫描方向上的光束宽度调节到4.8mm，并且如此部署孔径光阑94a，从而防止多个光束在偏转表面上在主扫描方向上彼此分离。

[0300] 图13的标号95g处所示出的是光偏转器95在其刚好使得沿着成像光学系统LB的光轴穿过的光线偏转时的偏转的状态。此外，在95h处所示出的偏转表面在其刚好使得光线朝向同步检测透镜97和同步检测狭缝98偏转时的状态。

[0301] 来自群组Gr1的光束相对于准直透镜92a的光轴在主扫描方向上仅具有1.15度角，该光束朝向偏转表面95h的端部分95J前进。

[0302] 因此，与由群组Gr8进行同步检测的情况相比，降低了光线的遮蔽的量，并且因此，可以用最高光量来执行同步检测。因此，确保了稳定的同步检测。

[0303] 图14是该实施例的时序图。具体地说，图14示出同步信号和扫描开始位置之间的关系。

[0304] 在工厂出货之前测量该实施例的同步时序，类似于第一实施例。

[0305] 由于各种部件制造误差(例如发光构件的位置误差、光源的波长差、偏转表面的表面精度等)或当部件被安装在光学设备上时的组装误差，将偏离于基于扫描速度和光束间隔而计算的理论时间t1-t16。

[0306] 在该实施例中，可以预先通过在出货之前测量时间t2-t8的值来消除这些误差，并且因此实现较高精度的打印位置精确性。

[0307] 在该实施例中，通过检测来自八个群组Gr1-Gr8之中除了发射当光束入射在同步检测传感器上时提供最少光量的光束的群组(Gr8)之外的一个群组(在该实施例中是Gr1)的光束来确定写入开始时序信号。

[0308] 换句话说，通过检测来自八个群组(Gr1)至(Gr8)中的在这些群组Gr1-Gr8的光束之中最后对扫描表面198进行扫描的一个群组(Gr1)的光束来确定写入开始时序信号。

[0309] 接下来，将描述该实施例中上述条件表达式(1)的参数的数值示例。

[0310] θBD＝57度

[0311] ffθ＝213mm

[0312] W＝1mm

[0313] fcol＝25mm

[0314] YW＝310mm

[0315] 从上述参数可见，在条件表达式(1)的左手边的图像高度|YBD|以及在其右手边的值w×ffθ/fcol+|YW/2|是：

[0316] 左手边＝213×57×π/180＝211.9

[0317] 右手边＝1×213/25+310/2＝155.84

[0318] 这满足了上述条件表达式(1)。

[0319] 如果不满足条件表达式(1)，则在从群组Gr1发射的光入射在同步检测传感器198上之前，从群组Gr8的发射的光束到达图像写入开始位置，从而不再能够配准写入开始位置。

[0320] 在上述该实施例中，在使用具有如上所述被二维地部署的六十四个发光构件的光源装置的光学扫描设备中，基于包括沿着副扫描方向部署的八个发光构件的一个群组来确定写入开始时序信号。

[0321] 更进一步地，如此配置输入光学系统LA的组件，从而在同步检测传感器198上入射的光束的光量被保持在比预定水平更高的水平。

[0322] 采用这种布置，该实施例实现了一种光学扫描设备，通过所述光学扫描设备，即使通过使用小直径旋转多面镜来执行宽场角扫描，也避免了在主扫描方向上的打印位置偏差，并且因此可获得高清晰度图像。

[0323] 更进一步地，当设备被合并到彩色图像形成装置中时，该实施例提供一种彩色图像形成装置，通过所述彩色图像形成装置，可获得没有色彩漂移的高清晰度彩色图像。

[0324] 在此应注意，该实施例的光源装置不限于在此所公开的光源装置。其可以是参照第一实施例或第二实施例描述的光源装置。

[0325] 反之，该实施例的光源装置可以被合并到第一实施例或第二实施例。

[0326] [实施例4]

[0327] 图15是沿着主扫描方向的本发明第四实施例的主要部分的截面图(主扫描截面图)。图16是图15所示的光源装置51的示意图。

[0328] 在图15和图16中，相似的标号被分配给与图1的组件对应的组件。

[0329] 该实施例在以下几点上不同于上述第一实施例：

[0330] (1)旋转多面镜的表面的数量；

[0331] (2)图像的打印方向；以及

[0332] (3)光源装置的结构。

[0333] 其它结构和光学功能与第一实施例相似，并且，基于这点，可获得相似的有利效果。

[0334] 以下将在表4中示出根据该实施例的光学扫描设备的设计值。

[0335] [表4]

[0336] 表4

[0337]

[0338]

[0339] [0344]在图15和图16中，在51处所表示的是光源装置，其包括VCSEL(平面发射激光器)，所述VCSEL具有六光束半导体激光器，所述六光束半导体激光器具有六个发光构件(511)-(516)。

[0340] 六个发光构件(511)-(516)被部署在六边形的顶点处，并且全部六个发光构件(511)-(516)以离开准直透镜的光轴(穿过点0并且垂直于图的纸张的轴)等距离而被放置。

[0341] 这种布置在于确保：构成光学系统的透镜相对于全部光束的偏差的影响变成使得更少地产生任何不对称。

[0342] 在52处所表示的是准直透镜，其运行为：将从光源装置51发射的光束转换为平行光束。

[0343] 在53处所表示的是圆柱透镜，它仅在主扫描截面中有预定屈光力。它提供了扫描表面50上的焦点位置的可调节性。

[0344] 在54处所表示的是变形透镜，其具有主扫描截面中的负(凹入)屈光力，并且，还具有副扫描截面中的正(凸出)屈光力。

[0345] 变形透镜54运行为：在副扫描截面中的旋转多面镜56的偏转表面上定义焦点线(线图像)。此外，其用于：放大主扫描截面中的光束宽度，并且校正波前像差，并且更进一步用于：良好地校正扫描表面50上的光斑形状。

[0346] 在55处所表示的是反射镜，其用于使得整个系统紧致。其用于：相对于主扫描方向，使得穿过变形透镜54的光束偏转，以将其定向到旋转多面镜56。

[0347] 准直透镜52、圆柱透镜53、变形透镜54以及以下将要描述的第一成像透镜57a是作为第一光学装置的输入光学系统LA的组件。

[0348] 在56处所表示的是作为偏转装置的旋转多面镜(多角镜)，其具有十个偏转表面。通过包括马达的驱动装置(未示出)，其在图中箭头A的方向上以恒定速度旋转。

[0349] 在LB处所表示的是成像光学系统(f-θ透镜系统)，其包括第一成像透镜(作为变形透镜的f-θ透镜)57a和第二成像透镜(作为变形透镜f-θ透镜)57b，第一成像透镜57a和第二成像透镜57b具有主扫描截面中的非球形表面形状。

[0350] 成像光学系统LB运行为：在主扫描截面内，将由旋转多面镜56以偏转方式反射并且基于影像信息的光束成像为感光鼓表面50(扫描表面)上的光斑。

[0351] 更进一步地，成像光学系统LB被如此构造，从而，在副扫描截面中，在光偏转器56和感光鼓表面50之间提供光学共轭关系，采用这种布置，实现了对光偏转器的表面倾斜补偿。第一成像透镜57a构成成像光学系统LA的一部分。

[0352] 更进一步地，在该实施例中，将要在旋转多面镜56上入射的光束(入射光通量)穿过第一成像透镜57a，并且由旋转多面镜56以偏转方式反射的光束在第一成像透镜57a上再次入射(即双路径结构)。

[0353] 在50处所表示的是感光鼓表面，其是待扫描表面。

[0354] 在该实施例中，由准直透镜52将光学调制的并且从半导体激光器51发射的数量为N的光束转换为平行光束。其后，由圆柱透镜53将光束转换为会聚光束，其后它们入射在变形透镜54上。

[0355] 在副扫描截面内，在变形透镜54上入射的光束被会聚，并且其穿过第一成像透镜57a(双路径结构)，并在旋转多面镜56的偏转表面上入射。因此，线图像(线性图像在主扫描方向上被拉长)形成在偏转表面上。

[0356] 在此，在副扫描截面中，将要在偏转表面上入射的光束以相对于旋转多面镜56的偏转表面的法线的预定角沿着倾斜方向入射(倾斜入射光学系统)。

[0357] 另一方面，在主扫描截面中，六个光束被发散，并且穿过第一成像透镜57a，通过第一成像透镜57a，它们被转换为平行光束。其后，光束从偏转角的中心在旋转多面镜56的偏转表面上入射(前入射)。

[0358] 在此，如此将平行光的光束宽度设置为在主扫描方向上充分地宽于旋转多面镜56的偏转表面的面宽度(过场光学系统(OFS))。

[0359] 其后，通过第一成像透镜57a和第二成像透镜57b将由偏转表面以偏转方式反射的六个光束定向到感光鼓表面50。通过在箭头A的方向上旋转旋转多面镜56，在箭头B的方向(主扫描方向)上光学扫描感光鼓表面50。

[0360] 按照该方式，对作为记录介质的感光鼓表面50进行图像记录。

[0361] 在此，为了在开始感光鼓表面50的光学扫描之前确定感光鼓表面50上的扫描开始位置的时序，通过同步检测透镜60并且经由同步检测镜57在同步检测狭缝61上收集由光偏转器6以反射方式偏转的光束。

[0362] 其后，在同步检测狭缝61上收集的同步检测光束被定向到同步检测传感器62。

[0363] 其后，基于通过检测来自同步检测传感器62的输出信号所获得的同步信号，确定用于感光鼓表面50上的图像记录的扫描开始位置的时序信号。

[0364] 图17是以放大比例示出本发明第四实施例的光偏转器周围部分的主扫描截面图。具体地说，其示出定向到同步检测传感器的光束和光偏转器的偏转表面之间的关系。

[0365] 在图17中，在400处所表示的是输入光学系统LA的光轴。来自输入光学系统LA的光束在主扫描方向上以大于光偏转器56的偏转表面的宽度的宽度入射。

[0366] 在401处所表示的是来自光源装置51的发光构件(1)的光束。在402处所表示的是同步检测光束，其具有5.0mm的光束宽度(光线402a和光线402b的宽度)。

[0367] 更进一步地，同步检测光束402的偏转角是35.82度。

[0368] 如上面的图16所示，同步检测光束402经由同步检测镜59和同步检测透镜60行进，并且其在同步检测狭缝61上成像。

[0369] 在该实施例中，基于来自具有最少光量减少的发光构件(511)的光束来检测同步，类似于以上描述的第二实施例。由与先前描述的第一实施例相似的结构来确定检测时序。

[0370] 更具体地说，通过使用来自发光构件(511)的光束来进行同步检测，发光构件(511)位于主扫描方向上的最尾部。

[0371] 在该实施例的偏转表面上，如下给出在从发光构件(511)发射的光束的峰值强度以及从发光构件(514)发射的光束的峰值强度之间的距离ΔL2：

[0372] ΔL2＝X·W/fins＝13.53mm

[0373] 如果光源装置51的FFP(半最大全角)等于10度，则在图像高度处将要从发光构件(511)发射的光束的光量是将要从发光构件(514)发射的光束的5.8倍。因此，与基于从发光构件(514)发射的光束进行检测的情况相比，实现了稳定的同步检测。

[0374] 接下来，将描述该实施例中的条件表达式(1)的参数的数值示例。

[0375] θBD＝35.82度

[0376] ffθ＝275.46mm

[0377] W＝2mm

[0378] fcol＝71.7mm

[0379] YW＝304mm

[0380] 从上述参数可见，在条件表达式(1)的左手边的图像高度|YBD|以及在其右手边的值w×ffθ/fcol+|YW/2|是：

[0381] 左手边＝275.46×35.82×π/180＝172.21

[0382] 右手边＝2×275.46/71.7+304/2＝159.7

[0383] 这满足了上述条件表达式(1)。

[0384] 如果不满足条件表达式(1)，则在从发光构件511发射的光在同步检测传感器62上入射之前，从发光构件514发射的光束到达图像写入开始位置，从而不再能够配准写入开始位置。

[0385] 在上述该实施例中，在使用具有如上所述的六个发光构件的光源装置51的光学扫描设备中，发光构件被离开光轴等距离地部署，并且被排列为使得这些发光构件的光学特性均匀。基于具有最低光量减少的光束来进行同步检测。

[0386] 更进一步地，如此配置输入光学系统LA的组件，从而在同步检测传感器62上入射的光束的量被保持在比预定水平更高的水平。

[0387] 采用这种布置，该实施例实现了一种光学扫描设备，通过所述光学扫描设备，即使通过使用小直径旋转多面镜来执行宽场角扫描，也避免了在主扫描方向上的打印位置偏差，并且因此可获得高清晰度图像。

[0388] 更进一步地，当设备被合并到彩色图像形成装置中时，该实施例提供一种彩色图像形成装置，通过所述彩色图像形成装置，可获得没有色彩漂移的高清晰度彩色图像。

[0389] 在此应注意，该实施例的光源装置不限于在此所公开的光源装置。其可以是参照第一实施例、第二实施例或第三实施例描述的光源装置。

[0390] 反之，该实施例的光源装置可以被合并到第一实施例第二实施例或第三实施例。

[0391] 图18是在图像形成装置(彩色图像形成装置)的副扫描方向上的截面图(副扫描截面图)，所述图像形成装置使用图15所示的多个光学扫描设备。

[0392] 该实施例的图像形成装置包括一个相同的旋转多面镜56和四个光学扫描设备(站)S1、S2、S3和S4，其中，旋转多面镜56由四个光学扫描设备(站)S1、S2、S3和S4中的两个来共享。

[0393] 通过相同的旋转多面镜56，对感光鼓表面50a、50b、50c和50d(不同的扫描表面)进行扫描，并且基于多重显影来产生彩色图像。

[0394] 虽然图18示出两个旋转多面镜56，但旋转多面镜56包括两个梯阶(step)(上部梯阶和下部梯阶)，从而旋转多面镜56的不同偏转表面中的每一个以偏转方式反射六个光束。

[0395] 在图18中，56所表示的是作为公共偏转装置的旋转多面镜(多角镜)，其通过例如马达的驱动装置(未示出)在预定方向上以恒定速度旋转。

[0396] 在57a处所表示的是在每一站处提供的第一成像透镜，在57b处所表示的是在每一站处相似地提供的第二成像透镜。

[0397] 在该实施例中，这两个成像透镜(即第一成像透镜57a和第二成像透镜57b)构成每一站S1、S2、S3和S4的成像光学系统。

[0398] 在58a处所表示的是在站S1处提供的反射镜。在58b和58c处所表示的是在站S2处提供的反射镜。在58d处所表示的是在站S3处提供的反射镜，在58e处所表示的是在站S4处提供的反射镜。

[0399] 这些反射镜58a-58f被部署在从旋转多面镜56到扫描表面50a-50d的光路径处以及第二成像透镜57b面对旋转多面镜56侧的一侧处。

[0400] 在50a、50b、50c和50d处分别表示的是分别作为与站S1、S2、S3和S4对应的扫描表面的感光鼓表面。

[0401] 该实施例的图像形成装置包括多个站(光学扫描设备)，并且如此对其进行配置，从而通过在旋转多面镜的面上副扫描方向上分割光束，穿过第一成像透镜57a的光束可被容易地划分，并且射向不同的扫描表面。

[0402] 更进一步地，由于第一成像透镜57a由两个站S1和S2(S3和S4)共享，因此可以减少透镜元件的数量，并且确保了整个系统的简化。

[0403] 如果在该实施例，将多光束光源用在已经参照第二实施例描述的OFS光学系统中，则输入光学系统LA的光轴和光束的强度中心位置将彼此分离，并且分离的量将与从输入光学系统的后焦点位置到偏转表面的距离成比例地增加。

[0404] [图像形成装置的实施例]

[0405] 图19是在副扫描方向上根据本发明实施例的图像形成装置的主要部分的示意性截面图。通常在图中104处所表示的是图像形成装置。

[0406] 例如，图像形成装置104接收从外部机器117(例如个人计算机)提供至其的代码数据Dc。其后由装置内部的打印机控制器111将代码数据Dc变换为影像数据(点数据)Di。

[0407] 影像数据Di其后被输入到光学扫描单元100，根据在此之前所描述的前面的实施例中的任意一个来配置光学扫描单元100。光学扫描单元100产生已经根据影像数据Di调制的光束103，并且，采用这个光束103，在主扫描方向上扫描感光鼓101的感光表面。

[0408] 通过马达115顺时针来旋转作为静电潜像承载构件(感光构件)的感光鼓101。通过这种旋转，感光鼓101的感光表面在与主扫描方向正交的副扫描方向上相对光束103移动。

[0409] 刚好部署在感光鼓101之上的是充电辊102，其与感光鼓表面接触，从而以电方式均匀地对鼓表面充电。由光学扫描单元100扫描的光束103被投射到充电辊102已经以电方式充电的感光鼓101表面。

[0410] 如上所述，已经根据影像数据Di调制了光束103。通过以这个光束103照射感光鼓101，在感光鼓101表面上形成静电潜像。通过显影设备107，由此形成的静电潜像其后被显影为调色剂图像，相对于感光鼓101的旋转方向在光束103的照射位置的位置下游处提供显影设备107，并且显影设备107与感光鼓101接触。

[0411] 通过转印辊108，由此由显影设备107所显影的调色剂图像被转印到感光鼓101下面的转印片材(转印材料)112，转印辊108被部署为与感光鼓101相对。

[0412] 转移片材112被存储于在感光鼓前面的片材盒109中(在图19示出的右手边)，但是可以手动地提供转移片材112。在片材盒109的端部分存在供纸辊110，以用于将盒109中的每一片材112提供给片材提供路径。

[0413] 具有以上述方式转印至其的未定影调色剂图像的片材112被输送到感光鼓101后面的定影设备(在图19示出的左手边)。所述定影设备包括：定影辊113，其具有内置定影加热器(未示出)；以及压制辊114，其被部署为与定影辊113压制接触。从图像转印站提供的转印片材112在定影辊113和压制辊114之间的压制接触区域处在压力下被加热，由此将转印片材112上的未定影调色剂图像定影在其上。

[0414] 在定影辊113后面，存在片材排出辊116，其运行为：将图像定影的片材112排出图像形成装置。

[0415] 虽然在图19中未示出，但打印机控制器111具有除了在此之前所描述的数据转换功能之外的各种功能，例如用于控制马达115或图像形成装置内部的任意其它组件以及光学扫描设备内部的多面马达(稍后描述)。

[0416] 不存在关于在本发明中所使用的图像形成装置的记录密度的特定限制。然而，由于记录密度越高，所需的图像质量就越高，因此当将根据本发明第一实施例和第二实施例的结构引入分辨率1200dpi或更高的图像形成装置时，它们将更加有效。

[0417] [图像形成装置的实施例]

[0418] 图20是根据本发明实施例的彩色图像形成装置的主要部分的示意图。该实施例关注级联类型的彩色图像形成装置，其中，提供四个光学扫描设备，从而彼此平行地在对应的感光鼓(图像承载构件)的表面上记录影像数据。

[0419] 在图20中，分别地，通常在560处所表示的是彩色图像形成装置，在561、562、563和564处所表示的是具有根据第一实施例或第二实施例的结构的光学扫描设备。在521、522、523和524处所表示的是感光鼓(图像承载构件)，在531、532、533和534处所表示的是显影设备。在551处所表示的是传送带。

[0420] 虽然在图20中未示出，但图像形成装置进一步包括：转印设备，其用于将由显影设备显影的调色剂图像转印到转印材料；以及定影设备，其用于将转印的调色剂图像定影在转印片材上。

[0421] 在图20中，例如，彩色图像形成装置560接收从外部机器552(例如个人计算机)提供至其的彩色信号R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)。通过图像形成装置内部的打印机控制器553来将这些彩色信号转换为对应于C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)和B(黑色)的影像数据(点数据)。

[0422] 这些影像数据被分别输入到光学扫描设备561、562、563和564。响应于此，这些光学扫描设备产生已经根据关联的影像数据而调制的光束541、542、543和544。通过这些光束，在主扫描方向上扫描感光鼓521、522、523和524的感光表面。

[0423] 在该实施例的彩色图像形成装置中，提供四个光学扫描设备561、562、563和564，并且它们分别与彩色C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)和B(黑色)对应。这些扫描设备可彼此并行地操作，以分别在感光鼓521、522、523和524的表面上记录影像信号，从而可以高速打印彩色图像。

[0424] 如所描述的那样，通过使用基于各个图像数据的光束，该实施例的彩色图像形成装置使用四个光学扫描设备561、562、563和564分别在对应的感光鼓521、522、523和524的表面上产生不同色彩的潜像。在此之后，这些图像被层叠地转印到记录片材，由此在其上产生单个全彩色图像。

[0425] 关于外部机器552，可以使用例如具有CCD传感器的彩色图像读取机器。在此情况下，所述彩色图像读取机器和彩色图像形成装置560将提供彩色数字复印机。

[0426] [彩色图像形成装置的实施例]

[0427] 图21是根据本发明另一实施例的彩色图像形成装置的主要部分的示意图。

[0428] 在图21中，相似的标号被分配给与图20的组件对应的组件。

[0429] 在图21中，在511处所表示的是具有根据本发明第四实施例的结构的光学扫描设备。

[0430] 图21所示的图像形成装置包括：图像转印设备(未示出)，其用于将由显影设备显影的调色剂图像转印到转印片材；以及定影设备(未示出)，其用于将调色剂图像定影在转印片材上。

[0431] 在图21中，分别地，通常在560处所表示的是彩色图像形成装置，在561、562、563和564处所表示的是具有根据第一实施例或第二实施例的结构的光学扫描设备。在521、522、523和524处所表示的是感光鼓(图像承载构件)，在531、532、533和534处所表示的是显影设备。在551处所表示的是传送带。

[0432] 虽然在图21中未示出，但图像形成装置进一步包括：转印设备，其用于将由显影设备显影的调色剂图像转印到转印材料；以及定影设备，其用于将转印的调色剂图像定影在转印片材上。

[0433] 在图21中，例如，彩色图像形成装置560接收从外部机器552(例如个人计算机)提供至其的彩色信号R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)。通过图像形成装置内部的打印机控制器553来将这些彩色信号转换为对应于C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)和B(黑色)的影像数据(点数据)。

[0434] 这些影像数据被分别输入到光学扫描设备511。响应于此，光学扫描设备产生已经根据关联的影像数据而调制的光束541、542、543和544。通过这些光束，在主扫描方向上扫描感光鼓521、522、523和524的感光表面。

[0435] 在该实施例的彩色图像形成装置中，结合彩色C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)和B(黑色)使用单个光学扫描设备。所述扫描设备运行为：分别在感光鼓521、522、523和524的表面上记录影像信号，从而可以高速打印彩色图像。

[0436] 如所描述的那样，通过使用基于各个图像数据的光束，该实施例的彩色图像形成装置使用单个光学扫描设备511分别在对应的感光鼓521、522、523和524的表面上产生不同色彩的潜像。在此之后，这些图像被层叠地转印到记录片材，由此在其上产生单个全彩色图像。

[0437] 关于外部机器552，可以使用例如具有CCD传感器的彩色图像读取机器。在此情况下，所述彩色图像读取机器和彩色图像形成装置560将提供彩色数字复印机。

[0438] 虽然已经参照在此所公开的结构描述了本发明，但其并不限于所阐述的细节，并且本申请意欲覆盖落入所附权利要求的范围或改进的目的之内的修改或改变。