光扫描装置和图像形成设备

摘要

公开的光扫描装置包括配置为发射激光束的光源单元；配置为偏转来自光源单元的激光束的摆动镜；配置为将偏转的激光束聚焦在目标面上的扫描/成像光学系统；以及配置为在激光束的扫描区域中接收激光束的多个光接收元件，摆动镜的位置被调节为以致各个光接收元件的输出信号中的输出脉冲之间的时间间隔变为在光接收元件之间大致相同和/或输出脉冲的宽度变为在光接收元件之间大致相同。本发明还提供包括如上所述的光扫描装置的图像形成设备。

权利要求

1.一种光扫描装置，其特征在于，包含：

配置为发射激光束的光源单元；

配置为偏转来自所述光源单元的激光束的摆动镜；

配置为将偏转的激光束聚焦在目标面上的扫描/成像光学系统；以及配置为在所述激光束的扫描区域中接收所述激光束的多个光接收元件，摆动镜的位置被调节使得各个光接收元件的输出信号中的输出脉冲之间的时间间隔变得在所述光接收元件之间大致相同和/或所述输出脉冲的宽度变得在所述光接收元件之间大致相同。

2.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，更进一步包含：控制单元，所述控制单元被配置为基于所述光接收元件的所述输出信号控制所述摆动镜使得所述摆动镜的摆幅波形的振幅变为常数，所述摆动镜的摆幅波形的振幅被所述控制单元保持恒定，同时调节所述摆动镜的位置。

3.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，更进一步包含：配置为测量各个光接收元件的所述输出信号中的所述输出脉冲之间的时间间隔和/或所述输出脉冲的宽度两次以上并且平均所测量的时间间隔和/或所测量的宽度的运算单元。

4.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，在基于所述光接收元件的所述输出信号调节所述摆动镜的位置之后，调节所述扫描/成像光学系统的位置。

5.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，所述光源单元包括多个光源；

所述摆动镜被配置为偏转所述多个光源发出的多个激光束以扫描对应的多个目标面；

并且

所述光接收元件被安置在对应于所述目标面之一的所述扫描/成像光学系统中。

6.如权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，所述摆动镜被配置为令所述激光束通过所述扫描/成像光学系统进入所述光接收元件。

7.一种彩色图像形成设备，所述彩色图像形成设备用于通过光学地扫描潜像载体以形成潜像并且通过显现所述潜像来记录图像，其特征在于，包含：如权利要求1到6的任何一个所述的光扫描装置。

说明书

光扫描装置和图像形成设备

技术领域

[0001] 本发明一般地涉及光扫描装置和包括所述光扫描装置的图像形成设备。

背景技术

[0002] 为用激光彩色图像形成设备实现高速打印和高图像质量，一般地必须以高达25000rpm以上的速度精确地转动多边形扫描器。同时，为减少激光束的直径并且从而提高图像质量，必须增加在多边形扫描器的多角镜的主扫描方向的内径或者长度。为此，激光图像形成设备中的多边形扫描器的工作负荷正在变得越来越高。

[0003] 此高工作负荷也增加多边形扫描器的电力消耗并且作为结果而发生的热不利地影响例如扫描透镜的光学元件。例如，热增加了位于最靠近多边形扫描器的扫描透镜的温度。来自多边形扫描器的热通过经由光学外壳传导或者通过向扫描透镜辐射而被传递。

[0004] 扫描透镜不被均匀地加热。代之以，由于与热源(多边形扫描器)距离的差异，材料的热膨胀系数的差异，或者气流，被加热的扫描透镜特别地在主扫描方向或者长度方向趋向具有温度分布。

[0005] 在主扫描方向的温度分布影响扫描透镜的形状精度和折射率，从而改变激光束光斑的位置，因此降低图像质量。此问题在由高热膨胀系数的塑料构成的扫描透镜中是特别突出的。

[0006] 在激光彩色图像形成设备中，使用对应于各个颜色(黄色，品红，青色，和黑色)的多个激光束。所以，除扫描透镜的温度分布之外，对应于各个颜色的光学扫描系统之间的温差也可能造成问题。该温差影响对应于各个颜色的激光束光斑的相对位置并且从而引起图像的色移。

[0007] 此外，由高负荷的多角镜所引起的升温引起旋转体(特别地，具有高质量比的多角镜)的组件的微小的移动，改变旋转体的平衡，并且从而引起振动。如果旋转体的组件(例如，多角镜，其上固定转子磁铁的凸缘，以及轴)的热膨胀系数是不同的，或者如果没有适当地管理和检验组件的耐受性和固定方法，则在高温，高速的转动过程中出现组件的微小的移动(在旋转体的平衡方面的变化)，并且结果，振动增加。更进一步，振动被放大并传送到光扫描装置中的光学元件(例如，反光镜)，并引起条纹(banding)，图像质量下降，和噪声。

[0008] 为解决以上问题，已经提议使用采用谐振现象的摆动镜，代替多角镜偏转器(参见，例如，专利文件1到4)。摆动镜消耗较少电力，因此使用摆动镜减少用于光扫描装置的扫描透镜的升温。这随即减少光扫描装置的振动并减少激光彩色图像形成设备中的光学扫描系统之间的温差。

[0009] 然而，因为摆动镜使用扭矩梁的谐振现象以获得实际的摆幅或角度，摆动镜的可移动镜的尺寸很小并且面积大约相关技术多角镜的1/10到1/5。可移动镜的这个小尺寸难以减少激光束斑点的直径。

[0010] 此外，难以精确地调节可移动镜相对于光学外壳的其上安装扫描成像透镜的基准面的位置。在相关技术的多角镜中，因为机械加工的部件和轴承被形成为单个的单元，所以加工精确度决定多角镜的精度。同时，摆动镜的可移动镜一般地通过半导体加工工艺制造并且被安装在分离地制造的支架上。当它被安装在该支架上时，可移动镜的定位精度趋向减少。

[0011] 具有使用这样的摆动镜的相关技术的光扫描装置，难以实现对应于多角镜的光学特性。例如，难以实现在目标面上足够小(在主和副扫描方向小于80μm：峰值光强度的1/2
e)以形成600dpi或更高的分辨率的高质量图像的期望的激光束直径。这是由摆动镜的小面积和低定位精度所引起。也就是说，用这样的摆动镜，来自光源的激光束可能在可移动镜上被掩蔽，并且可移动镜的摆幅中心和扫描透镜的中心可能变得未对准。因而，以相关技术的摆动镜，难以实现在光学设计方面需要的精度。

[0012] [专利文献1]日本专利申请公开号2005-202321

[0013] [专利文献2]日本专利申请公开号2007-058205

[0014] [专利文献3]日本专利申请公开号2007-171854

[0015] [专利文献4]日本专利申请公开号2007-233235

[0016] 在典型的彩色图像形成设备中，对应于彩色图像的黑色，黄色，品红，和青色成分的潜像被形成在对应的光导鼓上，以对应的颜色的色粉显现潜像以形成色粉图像，并且色粉图像被叠加在例如纸的记录介质上并且定影(fuse)到记录介质上以形成彩色图像(参见，例如，专利文献5)。在这些年中，这样的图像形成设备已经变得被普遍地用作用于低价的(或小规模的)打印的立即响应(on-demand)打印系统。相应地，有增加的对提高生产率和提高图像质量的图像形成设备的需要。

[0017] [专利文献5]日本专利申请公开号2004-286852

[0018] 在如上所述的图像形成设备中，通过包括多个光学元件的光学系统令光源发出的激光束落在偏转器的偏转表面上，并且由偏转器偏转的激光束通过包括多个光学元件例如扫描透镜的扫描光学系统被聚焦在目标面上。为使用该图像形成设备形成没有例如色移的缺陷的高分辨率图像，必须精确地调节包括光源和偏转器的光学元件与目标面之间的光学位置关系，并且从而令激光束精确地落在目标面上。此外，因为图像形成设备的光学特性受制造误差，安装误差，和包括光学元件的组件的老化变质的影响，必须在组装图像形成设备时或在常规检查过程中作对该图像形成设备独特的调节以维持光学特性。

发明内容

[0019] 本发明的各个方面提供解决或减少由相关技术的限制和不利所引起的一或多个问题的光扫描装置和图像形成设备。

[0020] 根据本发明的一个方面，光扫描装置包括配置为发射激光束的光源单元；配置为偏转来自光源单元的激光束的摆动镜；配置为将偏转的激光束聚焦在目标面上的扫描/成像光学系统；以及配置为接收激光束的扫描区域中的激光束的多个光接收元件，摆动镜的位置被调节为以致各个光接收元件的输出信号中的输出脉冲之间的时间间隔变为在光接收元件之间大致相同和/或输出脉冲的宽度变为在光接收元件之间大致相同。

[0021] 本发明的另一方面提供用于以主扫描方向用激光束扫描目标面的光扫描装置。该光扫描装置包括配置为发射激光束的光源；包括配置为围绕与主扫描方向正交的第一轴转动并且偏转光源发出的激光束的偏转表面的偏转器；以及配置为支持偏转器以能够围绕平行于主扫描方向的第二轴转动的支持部件。

[0022] 本发明的又一个方面提供包括如上所述的光扫描装置的图像形成设备。

附图说明

[0023] 图1是图解根据本发明的实施例的光扫描装置的构造的立体图；

[0024] 图2A到2C是图解摆动镜的构造的图；

[0025] 图3是摆动镜的分解立体图；

[0026] 图4是摆动镜单元的分解立体图；

[0027] 图5是图解光扫描装置从摆动镜到光电导体的部分的示意图；

[0028] 图6是图解光扫描装置中的摆动镜的摆幅波形，光接收元件的输出信号，以及基准相位时钟的图；

[0029] 图7是图解光接收元件的输出波形和比较器电路的输出波形之间的关系的图；

[0030] 图8A到8C是显示摆动镜的摆幅波形的振幅偏差，偏移量，以及相移的曲线图；

[0031] 图9是图解用于控制摆动镜的操作的控制单元的方框图；

[0032] 图10是图解光接收元件和扫描激光束之间的关系的图；

[0033] 图11是图解根据本发明的实施例的彩色图像形成设备的构造的示意图；

[0034] 图12是图解根据本发明的实施例的图像形成设备的图；

[0035] 图13是图解光扫描装置的组件的示意布局的立体图；

[0036] 图14是图解光扫描装置的组件的示意布局的侧视图；

[0037] 图15是图解激光阵列的平面图；

[0038] 图16是偏转单元的立体图；

[0039] 图17是偏转单元的分解立体图；

[0040] 图18是座的立体图；

[0041] 图19是图解光扫描装置的光学布局的图；以及

[0042] 图20是图解扫描区域的中心和摆动镜的摆动中心之间的位置关系的图。

具体实施方式

[0043] 以下参考附图说明本发明的最优方案。

[0044] 以下说明根据本发明的实施例的光扫描装置的示例性结构。图1是图解根据本发明的实施例的光扫描装置5的构造的立体图。

[0045] 此实施例的光扫描装置5将被放置在包括图11所示的图像形成设备的包括四个光电导体3Y，3M，3C，和3K(Y，M，C，和K分别地表示黄色，品红，青色，和黑色)的图像形成单元的上方。光扫描装置5包括与各个颜色相对应的四个光源10，用于偏转和扫描来自光源10的激光束的光偏转单元(摆动镜)11，以及用于将激光束引导到光电导体3的表面上的扫描/成像光学系统。光扫描装置5的这些组件被容纳在光学外壳(未显示)中。

[0046] 每一个光源10(10Y，10M，10C，以及10K)包括半导体激光器以及耦合透镜。光源10的半导体激光器发射对应的激光束以写入图像的黄色，品红，青色，以及黑色颜色成分。每一半导体激光器发出的激光束被耦合透镜转换为适合于下游光学系统的激光束(准直的激光束或稍微发散或收敛的激光束)。然后，转换的激光束被反光镜13偏转并且由柱面透镜12在副扫描方向上聚焦以在用作偏转/扫描单元的摆动镜11的偏转表面附近形成线图像(line image)，该线图像在主扫描方向上是长的。

[0047] 激光束透射部件(未显示)被配备在摆动镜11的光入射侧附近。来自光源10的激光束穿过激光束透射部件进入摆动镜11。四个颜色相对应的四个激光束通过摆动镜11的摆动以相同方向被偏转，从而被使得经过构成扫描/成像光学系统的扫描透镜组的一部分的第一透镜14。

[0048] 与黑色成分相对应的激光束(其，例如，经过第一透镜14靠近它的上端)由镜16K反射，并且被构成扫描透镜组的一部分的第二透镜17K聚焦，以在鼓形的光电导体3K上形成光点，并且从而沿箭头方向扫描光电导体3K的表面(目标面)。第一透镜14和第二透镜17K是，例如，由廉价的塑料构成，并且可以容易地形成为非球面的形状。例如，更可取地使用聚碳酸酯(polycarbonate)或主要由聚碳酸酯组成的合成树脂，其具有低吸水率，高透光度，和高可塑性。

[0049] 类似地，黄色，品红，和青色成分相对应的激光束由镜反射并且由透镜聚焦以在对应的光电导体3Y，3M，和3C上形成光点，从而沿箭头方向扫描光电导体3Y，3M，和3C的表面。作为由激光束扫描的结果，对于颜色成分的静电潜像被形成在对应的光电导体3上。在图1中，类似于为黑色成分而配备的那些的光学元件也为黄色，品红，和青色成分而配备。然而，为了简便起见，除黑色成分以外的颜色成分相对应的光学元件的标号从略。

[0050] 形成的静电潜像被显影单元以对应颜色的色粉显现(显影)，并且显影的色粉图像被传递到中间转印带2上。在此处理中，色粉图像被重叠以形成彩色图像。彩色图像被转印到薄片状的记录介质上并且定影到该记录介质。在彩色图像被转印以后，中间转印带2被清洁单元清洁。

[0051] 如上所述，图1的光扫描装置5包括用于以相同方向偏转和扫描与彩色图像的两个或更多颜色成分相对应的光源发出的激光束的摆动镜11(偏转/扫描单元)，共同地用于激光束的第一透镜14，以及为各个颜色成分而配备的并且包括用于将激光束聚焦在对应的目标面上的第二透镜(例如，用于黑色成分的透镜17K)。第一透镜14以及光学扫描系统构成扫描/成像光学系统的至少一部分。

[0052] 在此实施例中，与颜色成分相对应的激光束以相对于副扫描方向的一个角度入射在摆动镜11的偏转表面上(即，倾斜入射)。例如，光扫描装置5被配置为以致激光束的最大入射角变为小于或等于5°。如果激光束的入射角大于5°，则激光束在目标面上的扫描线被极大地弯曲并且激光束光斑的直径增加。结果，图像质量降低。另一方面，如果激光束的入射角是0°，则增加偏转表面的在副扫描方向上的宽度成为必须。这反过来增加摆动镜11的负荷并且使得难以增加摆动镜11的振动频率。

[0053] 接下来，说明摆动镜11的细节。

[0054] 图2A到2C是图解此实施例的摆动镜11的构造的附图；图3是摆动镜11的分解立体图。图4是图解将要安装在光学外壳上的摆动镜单元470的图。

[0055] 摆动镜11包括在前侧具有镜面并且起着摆动器作用的可移动镜部件441，支持可移动镜部件441并且起着转动轴作用的扭矩梁(torsion beam)442，以及起着支持部件作用并且通过蚀刻从Si基底切割出的框架446。

[0056] 在此实施例中，使用通过经由氧化膜层叠具有60μm(第一基底462)以及140μm(第二基底461)的厚度的两个基底形成的，被称作SOI基底的晶片制造摆动镜11。
首先，通过例如等离子腐蚀的干法处理，从第二基底461的表面直到所述氧化膜，蚀刻第二基底461除扭矩梁442，在其上将形成平面线圈的摆动板443，用作可移动镜部件441的框架的加固梁444，以及框架446相对应的那些以外的部分。其次，通过例如KOH的各向异性刻蚀，从第一基底462的表面直到所述氧化膜，蚀刻第一基底462除可移动镜部件441和框架447相对应的那些以外的部分。然后，可移动镜部件441周围的氧化膜被除去以形成摆动镜结构(图2A和3)。在此实施例中，扭矩梁442和加固梁444的宽度被设置在40和
60μm之间的范围之内。

[0057] 摆动器的惯性力矩I更可取地为小以实现大摆动角。同时，惯性力使镜面变形。所以，在此实施例中，在加固梁444中形成孔以减少活动部分的重量。铝薄膜被沉积在第一基底462的前表面上以形成偏转表面。在第二基底461的前表面上，以铜薄膜形成线圈图案463和经由扭矩梁442连接到线圈图案463的端子464，并且片(patch)465用于修整(trimming)(图2A和2B)。替代地，可以在摆动板443上配备薄膜永磁体，并且可以在框架
447上形成平面线圈。

[0058] 在安装基底448上配备有，在其上将安装框架447的框状的基座466以及形成以环绕可移动镜部件441的轭449。用于产生与转动轴正交的方向的磁场的一对永磁铁450附于轭449以致S极和N极互相面对并且也面对可移动镜部件441的对应端(图3)。

[0059] 摆动镜结构以镜面向外被安装在基座466上。当在端子464之间施加电流时，洛伦兹力产生在与转动轴平行的线圈图案463侧。洛伦兹力扭转扭矩梁442，即，产生转动可移动镜部件441的转动力矩T。当电流关闭时，可移动镜部件441由于扭矩梁442的弹力回到原始的水平位置。

[0060] 因而，可以通过交替地切换流过线圈图案463的电流的方向令可移动镜部件441振动。可以通过将转换电流方向的频率设置在接近其中扭矩梁442用作转动轴的第一振动模式的自然频率，即，共振频率f0的值，增加摆动幅度或摆动角度。

[0061] 图4所示的摆动镜单元470包括摆动镜11，用于固定摆动镜11的位置并且包括将要被电连接到摆动镜11的电极455的电极473的支架471，以及用于固定支架471并且将要安装在光学外壳(未显示)上的基底472。基底472包括电连接器474。通过调节支架471的位置(朝向，倾角，等等)调节摆动镜11的安装位置。

[0062] 摆动镜11的活动部分(可移动镜部件441)的质量和惯性远小于相关技术的多角镜。以这个特征以及非常高效的磁电路的效果，摆动镜11的电力消耗远低于相关技术的多角镜(例如，多角镜的电力消耗的十分之一)。低电耗有可能减少发热并且从而充分地防止扫描光学系统的光学元件和外壳的温度升高。这也有可能防止扫描透镜(尤其由树脂构成的扫描透镜)的局部温度分布，防止用于形成彩色图像的激光束的扫描位置的变化，并且从而防止图像的色移。

[0063] 此外，因为活动部分的质量和惯性小，所以在活动部分的摆动过程中传送到外面的振动(由质量的不平衡所引起的振动)小(振动加速度为多角镜的百分之一或更小)。换句话说，以上构造有可能充分地消除传送到扫描光学系统的光学元件的振动，并且从而防止由图像形成过程中反光镜的振动所引起的条纹(在副扫描方向的密度变化)。

[0064] 同时，摆动镜11的可移动镜部件441的尺寸很小，并且这使得难以精确地定位(精确使可移动镜部件的摆动(转动)轴与副扫描方向上的轴对准)。在此实施例中，通过如下所述调节摆动镜11的安装位置，解决这个问题。

[0065] 图5是图解图1所示的光扫描装置5的一部分的示意图。为了说明目的，图5包括仅一个光电导体3和对应组件。在图5中，通过如下参考号识别由摆动镜11偏转和扫描的激光束60的扫描位置：

[0066] 摆动镜11的最大摆动角处的扫描位置60a，在其处激光束60进入安置在最大摆动角之内的光接收元件PD1和PD2的扫描位置60b，以及在其处激光束60扫描光电导体3上的图像区域的边缘的扫描位置60c。

[0067] 图6(a)显示图5中的摆动镜11相对于时间的摆幅(摆动镜11的摆动角的变化度)。摆动镜使用谐振现象产生高水平的摆动。所以，当时间过去之时，摆动镜的摆幅按照类似正弦波的线变化，并且偏转的激光束的扫描速度取决于扫描位置而不同(如果没有配备扫描透镜)。为使扫描速度为常数，扫描透镜14和17具有f-反正弦的特性。

[0068] 如下所述调节摆动镜单元470的位置。首先，从光源10K发射激光束(开启多束光源之一)并且摆动镜11被驱动以令激光束扫描光接收元件PD1和PD2。当接收激光束时，光接收元件PD1和PD2分别地输出如图6(b)和(c)所示的信号。然后，图4所示的摆动镜单元470的支架471的位置在围绕可移动镜部件441的摆动轴转动的方向被调节以致光接收元件PD1的输出信号中的两个输出脉冲之间的时间间隔A(A1，A2，...An)匹配光接收元件PD2的输出信号中的两个输出脉冲之间的时间间隔B(B1，...Bn)。用于扫描光接收元件PD1和PD2的激光束由构成扫描/成像光学系统的一部分的扫描透镜14和17K聚焦。

[0069] 这里，如果在上述调节以后，扫描透镜在主扫描方向的中心和摆动镜11的摆动中心没有对准，则光接收元件PD1和PD2上的激光束的直径增加并且还变得互相不同。在这种情况下，图6(b)所示的光接收元件PD1的输出信号中的第一脉冲的脉冲宽度PA11(或第二脉冲的脉冲宽度PA12)变得不同于图6(c)所示的光接收元件PD2的输出信号中的第一脉冲的脉冲宽度PB11(或第二脉冲的脉冲宽度PB12)。所以，摆动镜单元470的支架471的位置被更进一步调节以使脉冲宽度PA11匹配脉冲宽度PB11。

[0070] 同时，当激光束的扫描速度和强度为常数时，脉冲宽度随着激光束直径变化而变化(图7)。图7是图解当光接收元件PD1(或PD2)被激光束扫描时，由光接收部件(随后描述)输出的波形(光接收部件输出波形)和由比较器电路(随后描述)输出的波形(比较器输出波形)之间的关系的图。在图7中，由实线代表的脉冲70表示当激光束具有期望的直径时输出的脉冲。在这种情况下，比较器输出脉冲80。当扫描光接收部件的激光束具有更大的直径时，光强随着时间过去而逐渐改变，并且光接收部件输出如虚线表示的逐渐上升的脉冲71。在这种情况下，比较器输出有更大的脉冲宽度的脉冲81。因而，如果预先找出激光束直径和光接收元件的输出信号的脉冲宽度之间的关系，则有可能基于测量的脉冲宽度确定激光束直径。为了这个目的，激光束的扫描速度和强度被更可取地设置为匹配光扫描装置的实际使用条件。

[0071] 如上所述，在光接收元件PD1的输出信号的脉冲宽度PA11和PA12和激光束直径之间有关联。为维持这个关联，必须至少控制摆动镜11的操作以将它的摆幅波形的振幅保持为常数(并且将光强保持为常数)以致扫描光接收元件PD1的速度变为常数(以0.02％或更低的扫描抖动)。如果不控制摆动镜11的操作，则扫描光接收元件PD1的速度变为不定的(并且光强变为不定的)并且这令光接收元件PD1的输出信号的脉冲宽度PA11和PA12变化。结果，脉冲宽度PA11和PA12以及激光束直径之间的关联丢失。这也适用于光接收元件PD2。根据上述理由，更可取的是在控制摆动镜11的操作以使它的摆幅波形的振幅为常数以后，调节摆动镜单元470的支架471的位置。

[0072] 如果通过调节支架471的位置，光接收元件PD1和PD2的输出信号中的脉冲宽度未变为大致相等，或者当希望使脉冲宽度精确地匹配并且从而将激光束直径减少到设计极限时(即，当希望比单独地用调节摆动镜11的方法可能的更精细地调节光扫描装置时)，可以通过在主扫描方向(沿图1所示的扫描透镜14上的箭头方向)移动扫描透镜14的位置作更进一步的调节，因为扫描透镜14决定f-反正弦特性。

[0073] 因为摆动镜11的扫描速度根据大致的正弦波而改变，所以扫描透镜14被设计为具有f-反正弦特性以使扫描速度为常数。然而，如果扫描透镜14和摆动镜11不放置在设计的位置，则f-反正弦特性的效果被减少并且扫描速度和激光束直径偏离设计值。

[0074] 同时，当光源10K发出的激光束经由光学元件进入摆动镜11的可移动镜部件441时，取决于光源10K的位置，激光束可能被掩蔽。这个问题是因为可移动镜部件441的面积小(在这种情况下，在主扫描方向)而造成并且可以通过在调节摆动镜11的位置之后在围绕平行于副扫描方向的轴转动的方向(沿图1中附于光源10K的箭头的方向)调节光源10K的位置而解决。因为掩蔽令激光束直径改变(增加激光束直径)，所以调节光源10K的位置的结果也可以通过测量如上所述的脉冲宽度被确认。

[0075] 来自光接收元件PD1和PD2的输出信号中的脉冲的时间间隔(图6(b)和(c)所示的A和B)和脉冲宽度(图6(b)和(c)所示的PA和PB)更可取地是多次测量并由运算单元平均；并且摆动镜11的位置更可取地是基于均值(时间间隔A和B，以及脉冲宽度PA和PB)调节。使用均值有可能减少由抖动和来自光接收元件PD1和PD2的输出信号上的突然的电噪声所引起的扫描速度变化的影响，并且从而有可能提高调节精度。

[0076] 为利用摆动镜11，必须如下所述控制摆动镜11的操作。即使当使用具有如上所述的f-反正弦特性的扫描透镜14和17，扫描透镜也不能完全地抵消如图8A到8C中所示的在摆动镜11的摆动过程中的变化。例如，当摆动镜11的(驱动信号的)频率是常数时，摆动镜11的摆幅应该显示理想摆幅波形(正弦波形)。然而，实际上，摆动镜11的摆幅显示偏离如图8A到8C所示的理想摆幅波形的摆幅波形。这样的偏差导致激光束的扫描位置的变化并且使图像质量劣化。

[0077] 图8A显示其中实际的摆幅大于(或者小于)理想摆幅的摆幅偏差。为沿箭头方向修正实际的摆幅以匹配理想摆幅，摆动镜11被控制以致基于光接收元件PD1的输出信号中的两个输出脉冲之间的时间间隔A(A1，A2，...An)和光接收元件PD2的输出信号中的两个输出脉冲之间的时间间隔B(B1，...Bn)(图6(b)和(c))计算的控制值变为常数。例如，摆动镜11被控制以致“n”个均值(A1+B1)/2，(A2+B2)/2，...和(An+Bn)/2的总平均匹配基于谐振频率唯一地决定的控制目标值。

[0078] 图8B显示实际的摆幅波形的摆幅中心和摆动镜11的扫描区域(理想摆幅波形)的中心之间的关系。在图8B中，在实际的摆幅波形和理想摆幅波形之间有偏移量。为消除如由箭头表示的偏移量，摆动镜11被控制以致基于光接收元件PD1输出信号中的两个输出脉冲之间的时间间隔A(A1，A2，...An)和光接收元件PD2的输出信号中的两个输出脉冲之间的时间间隔B(B1，...Bn)(图6(b)和(c))计算的控制值变为常数。例如，摆动镜11被控制以致“n”个差A1-B1，A2-B2，...，以及An-Bn的平均值匹配控制目标值“0”。

[0079] 图8C显示摆动镜11的摆动波形的相移。在图8C中，在实际的摆幅波形和理想摆幅波形之间有相移(在时间轴方向)。为沿箭头方向修正实际的摆幅波形的相位以匹配理想摆幅波形的相位，摆动镜11被控制以致用于产生驱动摆动镜11的信号的基准相位时钟和光接收元件PD1的输出信号之间的时间间隔C(相移)(图6(b)和(d))变为常数。例如，摆动镜11被控制以致多个时间间隔C1，C2，...的平均值匹配控制目标值“0”。时间间隔C更可取地基于光接收元件PD1的输出信号中的，刚好在摆幅波形进入图像区域以前(在时间间隔A的末端)输出的，两个输出脉冲的后一个而被测量。如果在时间间隔A开始时输出的输出脉冲用于这个目的，则在图像形成过程中的相位精度由于时间间隔A过程中的相移而被减少。所以，更可取的是使用刚好在图像扫描开始以前(在时间间隔A的末端)输出的输出脉冲修正实际的摆幅波形的相位以提高图像形成过程中的相位精度。

[0080] 图8A和8B所示的摆幅偏差或者偏移量表示，令扫描位置在主扫描方向转移的实际的扫描速度与理想扫描速度的偏差。扫描位置的转移也随即在彩色和单色图像两者中引起图像质量下降，例如在主扫描方向抖动(垂直抖动)和在主扫描方向的放大错误。同时，图8C所示的相移尤其在彩色图像形成中引起问题。在如图1所示的光扫描装置5中，根据来自对应于各个颜色成分的光源的图像信号发射的激光束被为各个颜色成分而配备的光电导体之上的一个摆动镜11偏转和扫描。在这种情况下，如果相移发生，则激光束的偏转/扫描位置转移。偏转/扫描位置的转移导致在图像的副扫描方向的转移(在中间转印带上)并引起色移或者脱色。

[0081] 图9是图解用于控制光扫描装置5的摆动镜11的操作以修正摆幅偏差，偏移量，和相移的控制单元的方框图。

[0082] 在图9所示的控制单元中，当由激光束扫描时从光接收元件PD1和PD2输出的信号的时间间隔A和B由计数器111和112测量。然后，运算单元113将“(A+B)/2”值的平均值与目标幅值比较，将“A-B”值的平均值与目标偏移量值(在此实施例中“0”)比较，并且输出该比较结果到控制器114。这里，均值用来减少，例如，突然的电噪声的影响并且从而防止控制单元基于不正确的信息控制摆动镜11。每个平均值是更可取地通过两个到十个值的平均而获得。使用超过十个值会延迟修正时刻并且增加控制误差。

[0083] 控制器114计算用于修正摆幅偏差的修正值以及基于比较结果的偏移量，令用于驱动摆动镜11的驱动电路(放大器)110放大具有修正的正弦波的驱动信号，并且从而控制摆动镜11。以上控制回路代表摆幅和偏移量控制回路。

[0084] 在摆幅和偏移量被如上所述控制以匹配或者变为接近目标值之后，执行相位控制回路以消去根据基于基准相位时钟(基准时钟)产生的驱动信号被驱动的摆动镜11的摆动角的理想摆幅波形和实际的摆幅波形之间的相移。和摆幅和偏移量控制对比，必须以高精度进行相位控制。如果同时进行摆幅和偏移量控制和相位控制，则它们互相干涉。这随即也增加驱动信号的变化和在所有的控制值被限制在目标值之内以前所需要的时间。所以，更可取的是首先进行摆幅和偏移量控制的粗调，在摆幅和偏移量控制之后进行相位控制的精调以减少在控制值被限制在目标值之内以前所需要的时间。

[0085] 在相位控制中，光接收元件PD1的输出信号和基准相位时钟之间的相移(图6(d)中的时间间隔C)由相位比较器115检测并且由计数器116测量。测量的相移由低通滤波器(LPF)117和积分器118转换为对应的直流电压并且进行控制处理以根据直流电压移动摆幅波形的相位以致基准相位时钟(基准时钟)和光接收元件PD1的输出信号之间的相移(时间间隔C)变为常数(即，进行锁相环路(PLL)控制)。在控制处理中，产生具有对应于预定相移等级(分辨度)的水平的合适的相位的正弦波信号。然后，基于该正弦波信号修正用于摆动镜11的驱动信号并且根据修正的驱动信号控制摆动镜11以消去摆动镜11的摆动角的实际的摆幅波形和理想摆幅波形之间的相移。

[0086] 用于产生用于相位控制的正弦波信号的信号生成分辨率更可取地为高于控制极限。然而，增加信号生成分辨率增加需要的存储量，因此增加光扫描装置的成本。所以，在此实施例中，用于正弦波信号的信号生成分辨度定在视觉上可察觉为副扫描方向色移的大约50μm(或者更小)。

[0087] 图10为图解光接收元件PD1和扫描激光束之间的关系的图。如图1所示，光接收元件PD1被放置在其处扫描光接收元件PD1的激光束变为与扫描光电导体的激光束光学地相等(在激光束直径和扫描速度方面)的位置。光接收元件PD1更可取地放置在从光电导体上的扫描线延伸的线上。然而，如果由于布局限制而不可能如此，光接收元件PD1可以放置在任何其它位置并且激光束可以由反光镜偏转以进入光接收元件PD1。

[0088] 如图10(a)所示，光接收元件PD1包括用PIN型光电二极管实现的光接收部件402a，以及电路402b，其包括用于放大来自光接收部件402a的输出信号的放大器电路以及用于为输出信号的波形整形的比较器电路。这些组件被封装为IC并且被由树脂构成的激光束透射材料覆盖。光接收元件PD1还包括IC引脚402c。当扫描激光束穿过光接收部件
402a时，电路402b输出如图10(c)所示的比较器输出信号。

[0089] 图10(a)中的光接收部件402a的左侧上的虚线表示其中光源关闭(或者光强被减少到这样的水平以致闪光不变得足够强以影响光接收元件或者以在光电导体上形成潜像)的区域。如果光源在摆动镜11的最大摆动角和靠近光接收元件PD1的位置之间的区域中开启，则来自光源的光被安置在光扫描装置5中的光学元件散射并且散射光引起幻像。幻像引起从光接收元件PD1和PD2输出的信号中的噪声并且从而影响时间间隔A，B，和C以及脉冲宽度。这也使得难以适当地和稳定地控制摆动镜11并且降低调节摆动镜11的位置的精度。在此实施例中，为防止或者减少此问题，当图10所示的时刻，光源被关闭(或者光强被减少到这样的水平以致幻像变得不足够强到影响光接收元件或者以在光电导体上形成潜像)。如上所述关闭光源或者减少光强也有可能延长服务寿命并且减少光源的温升。在以上说明中，“靠近光接收元件PD1的位置”表示其中光源被开启的位置。在该位置，光源发出的光不影响比较器输出信号并且可能正确地测量时间间隔A，B，和C。

[0090] 同时，如果光学元件的反射率或者透射率由于经久老化而减小，则到达光接收元件的光强度减小并且来自光接收部件的输出信号到决定比较器输出脉冲的阈电压(图10)的上升时间增加(输出信号的倾角减小)。结果，检测的比较器输出脉冲变得不准确。在此实施例中，为防止或者减少此问题，光源被控制以致扫描光接收元件PD1(或者PD2)的激光束的光强变为常数。

[0091] 在以上实施例中，使用有正弦波的驱动信号。然而，产生正弦波需要大量用于DA转换的位以及大量内存。所以，可以以低成本使用晶体振荡器产生的矩形波代替正弦波被使用。同样在以上实施例中，摆动镜11被驱动以来回扫描光电导体。换句话说，光电导体被扫描以致扫描位置当它向最大摆动角的极限移动之时在副扫描方向移动(即，光电导体被以锯齿形扫描)。以此方法，字符可能变得不清楚并且在图像区域的端附近可能出现密度不规则。在这种情况下，可能仅以单向(一个方向)扫描光电导体。

[0092] 根据本发明的实施例的彩色图像形成设备的示例性结构描述如下。

[0093] 图11显示包括以上实施例的光扫描装置5以及并联排布的光电导体3Y，3M，3C，以及3K的串联彩色图像形成设备的构造。由上至下，光扫描装置5，显影单元6(6Y，6M，6C，以及6K)，光电导体3(3Y，3M，3C，以及3K)，中间转印带2，定影单元7，以及馈纸盒1被排布在彩色图像形成设备中。

[0094] 光电导体3Y，3M，3C，以及3K对应于颜色成分并且以规则的间隔安置在中间转印带2上方。光电导体3Y，3M，3C，以及3K具有大致相同的直径。在光电导体3Y，3M，3C，以及3K周围，根据电子照相的处理中的步骤顺序排布其它组件。以光电导体3Y为例。在光电导体3Y周围，以所提及的顺序排布充电器(未显示)，显影单元6Y，转印充电器(未显示)，以及清洁单元(未显示)。由光扫描装置5发出的激光束L1根据图像信号扫描光电导体3Y。
类似的组件也排布在各个光电导体3M，3C，以及3K周围。因而，在此实施例中，光扫描装置
5发出激光束L1，L2，L3，以及L4以扫描对应于颜色成分的光电导体3Y，3M，3C，以及3K(目标面)。

[0095] 光电导体3Y被充电器均匀地充电并且沿图11中的箭头A方向转动以致它被激光束L1以副扫描方向扫描。结果，静电潜像形成在光电导体3Y上。显影单元6Y被安置在激光束L1的扫描位置相对于光电导体3Y的转动的方向的下游并且提供黄色色粉到光电导体3Y。从显影单元6Y提供的黄色色粉附着于光电导体3Y上形成静电潜像的区域并且结果，形成黄色色粉图像。以类似的方式，品红，青色，以及黑色单色的色粉图像被分别地形成在光电导体3M，3C，以及3K上。中间转印带2被安置在显影单元6Y相对于转动的方向的下游。

[0096] 中间转印带2被伸展跨过辊2a，2b，以及2c并且被马达(未显示)沿箭头B方向转动。随着转动，中间转印带2上的点以此顺序通过光电导体3Y，3M，3C，和3K下。光电导体3Y，3M，3C，和3K上显影的单色图像被转印到并且重叠在中间转印带2上以形成彩色图像。然后，彩色图像沿箭头C方向被转印到从馈纸托盘1传送的纸上。转印的彩色图像被定影单元7定影到该纸上并且有彩色图像的纸被排出。

[0097] 本发明的实施例提供包括用于激光光栅扫描光学系统的摆动镜的光扫描装置以及包括该光扫描装置的彩色图像形成设备。摆动镜具有低电耗并且有可能减少扫描透镜的温度升高以及光扫描装置中的振动并且减少彩色图像形成设备中光学扫描系统之间的温差。根据本发明实施例的光扫描装置有可能形成小直径斑点的激光束并且从而有可能当利用摆动镜的以上优点时改进图像质量。

[0098] 根据本发明的实施例，光扫描装置包括被配置为发射激光束的光源单元；配置为偏转来自光源单元的激光束的摆动镜；配置为将偏转的激光束聚焦在目标面上的扫描/成像光学系统；以及配置为接收激光束的扫描区域中的激光束的多个光接收元件。摆动镜的位置被调节以致各个光接收元件的输出信号中的输出脉冲之间的时间间隔变为在光接收元件之间大致相同和/或输出脉冲的宽度变为在光接收元件之间大致相同。此构造有可能当利用摆动镜的优点(低电耗以及低噪声)时形成直径足够小以形成分辨率600dpi或者更高的高质量图像的激光束斑点。

[0099] 根据本发明的另一个实施例，光扫描装置更进一步包括控制单元并且当摆动镜的摆幅波形的振幅由控制单元保持恒定时，调节摆动镜的位置。此配置有可能减少光接收元件的输出信号上的抖动的影响，以提高调节精度，并且从而稳定地形成小直径激光束斑点。

[0100] 根据本发明的另一个实施例，光扫描装置更进一步包括配置为测量各个光接收元件的输出信号中的输出脉冲之间的时间间隔和/或输出脉冲的宽度两次以上并且平均测量的时间间隔和/或测量的宽度的运算单元。此配置有可能减少光接收元件的输出信号上的突然的电噪声的影响，以提高调节精度，并且从而稳定地形成小直径激光束斑点。

[0101] 根据本发明的另一个实施例，在调节摆动镜的位置之后调节扫描/成像光学系统的位置。这有可能更精细地调谐光扫描装置并且从而有可能更精确地形成小直径激光束斑点。

[0102] 根据本发明的实施例，摆动镜被配置为偏转多个光源发出的多个激光束以扫描对应的目标面；并且光接收元件被安置在对应于目标面之一的扫描/成像光学系统中。此配置有可能减少光扫描装置的尺寸和电力消耗。

[0103] 图12是图解根据本发明的实施例的图像形成设备10的结构的示意图。

[0104] 图像形成设备10是用于通过在纸上重叠，例如，黑色，黄色，品红，和青色的色粉图像，打印彩色图像的串联彩色打印机。如图12所示，图像形成设备10包括光扫描装置100，四个光导鼓30A，30B，30C，和30D，转印带40，馈纸托盘60，馈纸辊54，第一阻挡辊56，第二阻挡辊52，定影辊50，排纸辊58，用于控制其它组件的控制单元(未显示)，以及用于容纳以上组件的外壳12。

[0105] 外壳12是形状像立方体的中空部件。在外壳12的上侧，形成纸收集盘12a以汇集打印的纸。

[0106] 光扫描装置100以基于从高阶的装置(例如个人计算机)提供的图像信息调制的激光束扫描光导鼓30。更具体地说，光扫描装置100以对应于黑色成分的激光束扫描光导鼓30A，以对应于青色成分的激光束扫描光导鼓30B，以对应于品红成分的激光束扫描光导鼓30C，以及以对应于黄色成分的激光束扫描光导鼓30D。随后说明光扫描装置100的构造。

[0107] 每一个光导鼓30都是具有当由激光束照射时变为导电的感光层的圆柱形部件。光导鼓30在光扫描装置100的下面在X轴方向上以规则的间隔安置。

[0108] 光导鼓30A被安置在外壳12中的-X端以致它的纵向变为平行于Y轴方向并且由旋转机构(未显示)在图12中顺时针方向(沿图12所示的箭头)方向转动。在光导鼓30A周围，充电器32A安置在十二点钟(在上侧)，色粉筒33A安置在两点钟，以及清洁盒31A安置在10点钟。

[0109] 充电器32A以它的表面和光导鼓30A的表面之间的预定余隙安置在光导鼓30A上方以致它的纵向变为平行于Y轴方向。充电器32A以预定电压对光导鼓30A的表面充电。

[0110] 色粉筒33A包括以黑色色粉填充的盒本体以及由具有与光导鼓30A的相反的极性的电压充电的显影辊。色粉筒33A经由显影辊向光导鼓30A的表面提供盒本体中的色粉。

[0111] 清洁盒31A包括在Y轴方向长的矩形清理片并且安置为以致清理片的一端接触光导鼓30A的表面。附着于光导鼓30A的表面的色粉当光导鼓30A转动之时由清理片除去，并且被放进清洁盒31A。

[0112] 光导鼓30B到30D具有与光导鼓30A的大致相同的结构，并且在光导鼓30A的+X侧以间隔排布。在各个光导鼓30B到30D周围，以类似于光导鼓30A的情况的位置关系排布充电器32B到32D，色粉筒33B到33D，以及清洁盒31B到31D。

[0113] 充电器32B到32D具有与充电器32A的大致相同的构造并且分别地以预定电压对光导鼓30B到30D的表面充电。

[0114] 色粉筒33B到33D分别地包括填充有青色，品红，以及黄色色粉的盒本体，以及由具有与光导鼓30B到30D的相反的极性的电压充电的显影辊。色粉筒33B到33D经由显影辊向对应的光导鼓30B到30D的表面提供盒本体中的色粉。

[0115] 清洁盒31B到31D具有与清洁盒31A的大致相同的结构并且以类似的方式运行。

[0116] 在这之后，光导鼓30A，充电器32A，色粉筒33A，和清洁盒31A被合称为第一站(station)；光导鼓30B，充电器32B，色粉筒33B，和清洁盒31B被合称为第二站；光导鼓30C，充电器32C，色粉筒33C，和清洁盒31C被合称为第三站；以及光导鼓30D，充电器32D，色粉筒33D，和清洁盒31D被合称为第四站。

[0117] 转印带40是环形带并且伸展跨过安置在光导鼓30A的下面的从动辊40a，安置在光导鼓30D下面的从动辊40c，以及放置在稍微低于从动辊40a以及40c的位置的驱动辊40b，以致转印带40的上表面接触光导鼓30A到30D的下部表面。当驱动辊40b在图12中逆时针方向转动时，转印带40逆时针方向转动(沿图12中的箭头方向)。转印充电器48被安置在转印带40的+X端附近。具有与充电器32A到32D的相反的极性的电压被施加于转印充电器48。

[0118] 纸馈送托盘60被安置在转印带40下面。纸馈送托盘60形状像立方体并且包含大量用作记录介质的纸张61。矩形的纸馈送开口被形成在纸馈送托盘60的+X端附近的上壁中。

[0119] 纸张61从送纸托盘60被纸馈送辊54逐张馈送入包括一对辊的第一阻挡辊56之间的空隙。每张纸张61被第一阻挡辊56更进一步传送入转印带40和转印充电器48之间的空隙。

[0120] 包括一对辊的定影辊50加热并向打印的纸张61加压并且经由第二阻挡辊52将纸张61传送到纸排出辊58。

[0121] 纸排出辊58包括一对辊并且将纸张61排出到纸收集盘12a上。

[0122] 光扫描装置100的示例性构造描述如下。图13和14是图解光扫描装置100的组件的示意的布局的附图。如图13和14所示，光扫描装置100包括安置在光导鼓30A的大致上方(在其+Z侧)的偏转单元104；以此顺序排布在偏转单元104的+X侧的第一扫描透镜105和反射镜106A，106B，106C，和106D；安置在反射镜106D的对应侧的一对同步传感器120A和120B；安置在第一扫描透镜105下面的第二扫描透镜107A；以此顺序安置在第二扫描透镜107A的+X侧的第二扫描透镜107B，107C，和107D；安置在对应的光导鼓30A，30B，和30C的大致上方的反射镜108A，108B，和108C；以及排布在从偏转单元104延伸并且与X轴成δ角的线上的第二面透镜103，第一柱面透镜102，以及光源单元130。

[0123] 以下，xy坐标系用于说明光源单元130的光源131。该xy坐标系是通过将XY坐标系围绕Z轴转动δ角获得的。

[0124] 光源单元130包括用于发射多个激光束的光源131(参见图15)以及用于将光源131发出的激光束整形为大致平行的激光束的耦合透镜132(参见图19)。

[0125] 光源131是表面发射的半导体激光器阵列。如图15所示，16个光发射区域排布在光源131的-y表面上以形成4x4矩阵，其中行相对于X轴成θ角并且列平行于Z轴。以下，第一行中的四个光发射区域被称作第一光发射区域组G1，第二行中的四个光发射区域被称作第二光发射区域组G2，第三行中的四个光发射区域被称作第三光发射区域组G3，以及第四行中的四个光发射区域被称作第四光发射区域组G4。

[0126] 在光源单元130中，来自光源131的各个光发射区域的激光束由耦合透镜132大致准直并且被以-y方向(向偏转单元104)发射。

[0127] 如图13所示，第一柱面透镜102和第二柱面透镜103被安置在光源单元130和偏转单元104之间。第一柱面透镜102使光源单元130发出的激光束整形为预定形状以及第二柱面透镜103将来自第一柱面透镜102的激光束聚焦在偏转单元104的偏转表面上。

[0128] 图16是偏转单元104的立体图以及图17是偏转单元104的分解立体图。如图16和17所示，偏转单元104包括具有用于偏转激光束的偏转表面的摆动镜150，用于支持摆动镜150以致摆动镜150能够围绕平行于Z轴的轴转动的支持部件140，以及用于保持支持部件140的座160。

[0129] 参照图17，摆动镜150被做成在Y轴方向较长的椭圆盘的形状。摆动镜150的+X侧用作平行于Z-Y平面的偏转表面。柱形摆动轴150a被形成在摆动镜150的上下端。在此实施例中，该一对摆动轴150a对准通过摆动镜150的偏转表面的中心并且平行于Z轴的轴。

[0130] 支持部件140被做成像在Y轴方向较长的矩形板形状。柱状的突出部140c形成在支持部件140的+Y和-Y表面的中心。突出部140c在Y轴方向较长并且被安置在平行于Y轴的轴S2上。在Y轴方向较长的矩形的凹口140a被形成在支持部件140的+X表面的中心部分。同样，轴承140b被形成在凹口140a的上下壁(+Z和-Z内表面)中。轴承140b在Z轴方向较长并且被安置在平行于Z轴的轴S1上。在此实施例中，支持部件140的突出部140c和轴承140b是在平行于Z-Y平面的同一个平面中。

[0131] 通过将摆动轴150a插入在支持部件140的凹口140a中形成的对应的轴承140b，摆动镜150附于支持部件140。具有该构造，摆动镜150由支持部件140支持以能够围绕轴S1转动。

[0132] 如图17和18所示，座160被做成类似在Y轴方向较长并且具有椭圆形开口160c的矩形板的形状。在-X方向突出的U形的框架160a沿+Y，-Y，和-Z边缘被形成在座160的-X表面上。通孔160d被形成为在Y轴方向通过框架160a的+Y和-Y壁。转动轴160b附于框架160a的下表面的中心。框架160a由转动轴160b支持以能够围绕轴S3转动。在此实施例中，在框架160a的侧壁中形成的通孔160d是在包括轴S3并且平行于Z-Y平面的同一个平面中。

[0133] 通过将突出部140c插入在座160的框架160a中形成的对应的通孔160d，支持部件140附于座160。具有该构造，支持部件140由座160支持以能够围绕轴S2转动。

[0134] 参照图17和18，两个纹状螺丝孔160e，开口160c的+Z和-Z侧各一个，被形成为在X轴方向通过座160。两个定位螺钉180A和180B从+X侧被旋入对应的通的纹状螺丝孔160e。根据此实施例，通过围绕轴S2转动支持部件140至期望的角度并且通过用座160的纹状螺丝孔160e中的定位螺钉180A和180B固定该位置，支持部件140可以被相对于座160定位。定位螺钉180A和180B被转动以接触支持部件140的+X表面以固定它的位置。

[0135] 如上所述配置的偏转单元104被用由支持部件(未显示)支持的转动轴160b固定在光扫描装置100的光学外壳中。围绕偏转单元104的轴S3转动的位置是通过使得在X轴方向可移动的一对定位部件170A和170B的-X端与如图16所示的座160的+X表面接触而确定的。举例来说，定位部件170A和170B是用旋入光扫描装置100中的某一部件(未显示)的螺钉实现的。

[0136] 光源单元130发出的激光束经由第一柱面透镜102和第二柱面透镜103进入偏转单元104。更具体地说，激光束穿过座160的开口160c并且落在由支持部件140支持的摆动镜150的偏转表面的中心(入射点)上。当摆动镜150被以“+”和“-”方向围绕轴S1周期地转动(被使得摆动)时，入射在摆动镜150上的激光束被以+Y和-Y方向周期地偏转和扫描。在此实施例中，如图14中的点划线所示，激光束是以相对于X-Y面预定角度入射在摆动镜150的偏转表面上。

[0137] 参照图13和14，激光束被偏转单元104周期地偏转和扫描。结果，由第一扫描透镜105产生的激光束的像平面沿Y轴以匀速移动。

[0138] 反射镜106A到106D在Y轴方向较长，并且将来自第一扫描透镜105的激光束反射并引导到对应的第二扫描透镜107A到107D。

[0139] 第二扫描透镜107A到107C在Y轴方向较长，并且经由在Y轴方向较长的反射镜108A，108B，和108C，将由反射镜106A到106C反射的激光束聚焦在对应的光导鼓30A到30C的表面上。第二扫描透镜107D在Y轴方向较长并且将由反射镜106D反射的激光束聚焦在光导鼓30D的表面上。

[0140] 同步传感器120A和120B被分别地安置在反射镜106D的-Y和+Y侧上，并且输出对应于输入的激光束的强度的光电转换信号。

[0141] 图19显示图解如上所述配置的光扫描装置100中的激光束的光路的光学布局。

[0142] 光扫描装置100和图像形成设备10的示例性操作参考图19描述如下。由耦合透镜132使得光发射区域组G1，G2，G3，和G4发出的激光束交叉，其由第一柱面透镜102在副扫描方向互相隔开，并且进入第二柱面透镜103。第二柱面透镜103将激光束聚焦在构成偏转单元104的一部分的摆动镜150的偏转表面的中心上。由偏转单元104偏转的激光束互相远离地移动并且进入第一扫描透镜105。

[0143] 从光发射区域组G1进入第一扫描透镜105的激光束被反射镜106D反射并且进入第二扫描透镜107D。然后，激光束由第二扫描透镜107D聚焦在光导鼓30D的表面上。

[0144] 从光发射区域组G2到G4进入第一扫描透镜105的激光束分别地由反射镜106C，106B，和106A反射，并且进入对应的第二扫描透镜107C，107B，和107A。然后，激光束由第二扫描透镜107C，107B，和107A经由反射镜108C，108B，和108A聚焦在对应的光导鼓30C，
30B，和30A上。

[0145] 来自光发射区域组G1，G2，G3，和G4的激光束的聚焦的斑点通过摆动镜150的摆动被使得在对应的光导鼓30A到30D的表面上以Y轴方向来回移动。换句话说，光导鼓30A到30D的表面被来自四个光发射区域组的激光束以Y轴方向(主扫描方向)扫描。

[0146] 同时，形成光导鼓30A到30D的表面的感光层被充电器32A到32D以预定电压充电以具有均匀的电荷密度分布。当光导鼓30A到30D被如上所述扫描时，感光层的被扫描部分变为导电的并且被扫描部分的电势变为0。因而，有可能通过基于图像信息并且与来自同步传感器120A和120B的输出信号的变化同步，调制入射在按图12中的箭头方向转动的光导鼓30A到30D的表面上的激光束，在光导鼓30A到30D的表面上形成由电荷分布限定的静电潜像。

[0147] 在形成静电潜像之后，色粉通过图12所示的对应的色粉筒33A到33D的显影辊被提供给光导鼓30A到30D的表面。因为色粉筒33A到33D的显影辊被用极性与光导鼓30A到30D的相反的电压充电，所以显影辊上的色粉被充电成与光导鼓30A到30D的相同的极性。相应地，色粉仅附着到光导鼓30A到30D的表面的被扫描的部分(被放电的部分)而不附着于被充电的部分。结果，静电潜像由色粉显现并且色粉图像被形成在光导鼓30A到30D的表面上。形成的色粉图像被转印到转印带40上。

[0148] 因而，在图像形成设备10中，当从高阶的装置收到图像信息时，光源单元130的光源131根据基于图像信息产生的调制数据被驱动，并且对应于各个颜色成分的色粉图像由第一到第四站形成并且叠加在转印带40上。

[0149] 形成在转印带40上的叠加的色粉图像(彩色图像)被转印充电器48转印到从纸馈送托盘60馈送的纸张61上并且被如图12所示的定影辊50定影到纸张61。形成有图像的纸张61被纸排出辊58排出到纸收集盘12a上。

[0150] 如上所述，在此实施例的偏转单元104中，摆动镜150的摆动轴150a被排布在(或者与之对准)穿过摆动镜150的偏转表面的中心的轴上。此外，支持部件140的突出部140c和轴承140b被排布在同一个平面中。具有该构造，图17所示的轴S1和轴S2在摆动镜150的偏转表面的中心相交成直角并且处于与偏转表面相同的平面中。此外，在座160的框架160a的侧壁中形成的通孔160d是处于包括轴S3的相同的平面中。所以，轴S3通过轴S1和S2的交点，与支持部件140相对于轴S2的转动角无关。

[0151] 换句话说，在此实施例中，通过相对于座160转动支持部件140，摆动镜150可以围绕平行于Y轴的轴S2转动，而不必移动偏转表面的中心。同样，通过相对于转动轴160b转动座160，摆动镜150可以围绕平行于Z轴的轴S3转动，而不必移动偏转表面的中心。

[0152] 此构造使得可以容易地对准摆动镜150的摆动中心的光学位置以及在光导鼓30A到30D的表面上限定的扫描区域的主扫描方向的中心的光学位置。

[0153] 图20显示在光导鼓30A上由虚线(双点划线)限定并且在主扫描方向具有宽度D1的扫描区域。在图20中，点划线表示在主扫描方向的范围(以下称作主扫描范围)，由摆动镜扫描的激光束斑点在其之内移动。如上所述，此实施例的以上构造使可通过围绕轴S3转动座160，将在光导鼓30A上限定的扫描区域的主扫描方向的中心与激光束的主扫描范围的中心对准。

[0154] 此外在此实施例中，如图13所示，同步传感器120A和120B被安置在反射镜106D的端部附近。这有可能基于同步传感器120A和120B的输出信号连续地或者有规则地调节座160围绕轴S3的转动角。

[0155] 更进一步，以上实施例有可能通过相对于座160转动支持部件140以及借此围绕轴S2转动摆动镜150，容易地在副扫描方向调节在光导鼓30A到30D上激光束的入射位置。

[0156] 因而，此实施例的光扫描装置100有可能使得激光束精确地落在光导鼓30A到30D上限定的扫描区域上并且从而有可能精确地扫描光导鼓30A到30D。此外，此实施例的图像形成设备10能够基于精确地形成在光导鼓30A到30D的表面上的潜像，在纸张61上形成高质量图像。

[0157] 根据此实施例，光扫描装置100包括设置为发射多个激光束的光源131。替代地，光扫描装置100可以包括多个激光二极管或者边缘发射激光器，其每一个发射一个激光束。此外，光扫描装置100可以被配置为用一个激光束扫描光导鼓30A到30D。

[0158] 在以上实施例中，图像形成设备10被配置为用于形成彩色图像的彩色打印机。替代地，图像形成设备10可以被配置为用于形成单色图像的单色打印机。

[0159] 在以上实施例中，假定的是光扫描装置100用于打印机。然而，光扫描装置100也可以用于其它类型的图像形成设备，例如复印机，传真机，以及包括它们的功能的多功能复印机。

[0160] 本发明的实施例提供有可能容易地调节它的光学特性并且精确地扫描目标面的光扫描装置。

[0161] 本发明的另一个实施例提供能够精确地形成高分辨率图像的图像形成设备。

[0162] 本发明的实施例提供用于以主扫描方向用激光束扫描目标面的光扫描装置。该光扫描装置包括配置为发射激光束的光源；包括配置为围绕与主扫描方向正交的第一轴转动并且偏转光源发出的激光束的偏转表面的偏转器；以及配置为支持偏转器以能够围绕平行于主扫描方向的第二轴转动的支持部件。

[0163] 此构造使更容易调节偏转器围绕第二轴的转动位置并且从而有可能精确地扫描目标面。

[0164] 本发明不局限于具体公开的实施例，并且如果没有脱离本发明的范围，可以作出变化和修改。

[0165] 本申请基于2007年12月13日提交的2007-321562号日本的优先申请以及2008年3月12日提交的2008-062137号日本的优先申请，因此其全部内容通过引用被结合在这里。