专利名称：光扫描装置以及使用它的彩色图象形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光扫描装置以及使用它的彩色图象形成装置，尤其适合于做到使从多个光源设备射出的多个光束经由单一的多面体偏转器(多面镜)在对应的被扫面面上扫描后进行图象形成的，例如激光束打印机、数字复制机和多功能打印机等图象形成装置。
背景技术：
目前，使从多个光源设备射出的光束经由1个多面镜在多个感光鼓上扫描，在不同的2面以上的偏转面上进行偏转扫描的光扫描装置大致上用以下2种方法检测感光鼓面的写出位置。
①象特开平5-19586号公报那样具备多个写出位置检测设备，并根据用各自的写出位置检测设备所得到的检测信息决定向感光鼓面的写出位置。
② 象图11所示的特开平4-313776号公报那样用1个写出位置检测设备进行写出位置检测，在多个偏转面中间，根据1个偏转面的写出位置信息决定其他的写出位置。
就是说，如该图所示那样，4个不同的站S1～S4以站S1(图中右边的站)的写出位置检测信号(BD信号)801为基础，所有的站S1～S4根据各自的图象信号同时开始写。
此处，图12是表示在图11的彩色图象形成装置中写出位置检测设备检测写出位置检测信号后图象被写出的定时的时序图。如该图所示那样，以站S1的BD信号为基础，所有的站S1～S4根据各自的图象信号同时开始写。
但是，用上述所示的现有的写出位置方法存在以下表示的问题。
在上述①的方法中，为了具有多个写出位置检测设备，各自需要光学元件、光受光元件(受光传感器)以及电路底座等，因而使整个装置复杂化，并成为成本增高的因素。而且，需要用于控制多面体偏转器的旋转的装置，因此，难以谋求整个装置的小型化。
在上述②的方法中，产生由多面镜的偏转面的分割误差等制造误差所引起的写出位置偏移(抖动)，使图象劣化，难以获得高精度的图象质量。而且，在将本装置用于彩色图象形成装置的场合，由于各色的主扫描方向的写出位置不同，因而存在着产生彩色边纹的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低由多面体偏转器的偏转面分割误差产生的抖动，具有高精度、简易构成的光扫描装置。
另外，本发明的目的在于提供在将本光扫描装置用于彩色图象形成装置的场合能够得到无彩色边纹的高精度的彩色图象的彩色图象形成装置。
方案1的发明的光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及使在该多面体偏转器中被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个扫描单元并用同一多面体偏转器，并且，该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的不同的偏转面上反射偏转的光束，向该2个以上的扫描单元的被扫描面的写出定时是使用1个写出位置检测设备分别检测来自该多面体偏转器的不同偏转面的光束，并使用来自该1个写出位置检测设备的信号来决定。
方案2的发明的光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及使在该多面体偏转器上反向偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且，该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的不同偏转面上反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个在该偏转面的面数为3时，对于旋转方向检测经由2面前的偏转面的光束，并得到光束写出位置检测信号。
方案3的发明的光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及使在该多面体偏转器上反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且，该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器没有相互对置的偏转面上反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个，在该偏转面的面数为4时，对于旋转方向检测经由3面前的偏转面的光束，并得到射束写出位置检测信号。
方案4的发明的光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及使在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且，该2个以上的扫描单元使用在多面体偏转器的偏转面上反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个在该偏转面的面数为4时，对于旋转方向检测经由3面前或4面前的偏转面的光束，并得到射束写出位置检测信号。
方案5的发明的光扫描装置，具有多个扫描单元，该单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转面的多面体偏转器；以及使在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且，该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的没有相互对置的偏转面上反射的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个在该偏转面的面数为6时，对于旋转方向检测经由4面前的偏转面的光束，并得到射束写出位置检测信号。
方案6的发明的光扫描，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及使在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且，该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的没有相互对置的偏转面上反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个在该偏转面的面数为8时，对于旋转方向检测经由6面前的偏转面的光束，并得到射束写出位置检测信号。
方案7的发明的光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及使在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且，该2个以上的扫描单元使用在对该多面体偏转器的旋转轴对置的偏转面上反射偏转的光束，2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个在该偏转面的面数为N(N为2以上的偶数)时，对于旋转方向检测经由(N-N/2)面前的偏转面的光束，并得到写出位置检测信号。
方案8的发明，其特征在于，在方案1的发明中，所述多个扫描单元包含光束入射到对所述多面体偏转器没有相互对置的面上的2个以上的扫描单元。
方案9的发明，其特征在于，在方案1的发明中，所述多个扫描单元包含光束入射到对所述多面体偏转器、对该多面体偏转器的旋转轴对置的面上的2个以上的扫描单元。
方案10的发明，其特征在于，在方案1的发明中，在所述多个扫描单元的光源设备中间，至少2个被配置在同一基片上。
方案11的发明，其特征在于，在方案1的发明中，入射到所述多面体偏转器的偏转面上的光束的主扫描方向的光束宽度比该偏转面的主扫描方向的宽度更宽。
方案12的发明，其特征在于，在方案1的发明中，具有用于检测所述被扫描面的写出定时用的光束的写出位置检测设备，该写出位置检测设备具有同步检测元件，该同步检测元件至少与所述多个扫描单元中的光源设备配置在同一基片上。
方案13的发明，其特征在于，在方案1的发明中，具有用于检测所述被扫描面的写出定时用的光束的写出位置检测设备，经由所述多面体偏转器向所述写出位置检测设备前进的光束不通过所述扫描透镜系统。
方案14的发明，其特征在于，在方案1的发明中，将从所述光源设备射出的光束在主扫描方向作为长线象被成象的光学系统通过塑料模型成形。
方案15的发明的彩色图象形成装置，其特征在于，它具有多个在方案1～7中的任何一项中记载的扫描单元，并具有配置在各个扫描单元的被扫描面上，形成相互不同颜色图象的像载体。
方案16的发明，其特征在于，在方案15的发明中，具有将从外部设备输入的彩色信号变换成不同颜色的图象数据后使输入到各个扫描单元的打印机控制器。
图1是本发明的实施形态1的主扫描断面图。
图2是本发明的实施形态1的副扫描断面图。
图3是本发明的实施形态1的写出位置检测设备的主要部分断面图。
图4是表示本发明的实施形态1的决定写出位置的定时的时序图。
图5是本发明的实施形态的彩色图象形成装置的主要部分概略图。
图6是本发明的实施形态2的主扫描断面图。
图7是本发明的实施形态3的主扫描断面图。
图8是本发明的实施形态3的副扫描断面图。
图9是表示本发明的实施形态3的决定写出位置的定时的时序图。
图10是本发明的实施形态4的主扫描断面图。
图11是现有的彩色图象形成装置的主要部分概略图。
图12是表示现有的决定写出位置的定时的时序图。
图13是表示入射到多面体偏转器(6面)的光束的状态的说明图。
图14是表示入射到多面体偏转器(8面)的光束的状态的说明图。
图15是表示入射到多面体偏转器(4面)的光束的状态的说明图。
图16是表示入射到多面体偏转器(6面)的光束的状态的说明图。
图17是表示入射到多面体偏转器(8面)的光束的状态的说明图。
图18是表示入射到多面体偏转器(3面)的光束的状态的说明图。
图19是表示入射到多面体偏转器(5面)的光束的状态的说明图。
图20是表示入射到多面体偏转器(5面)的光束的状态的说明图。
具体实施例方式图1是本发明的实施形态1的主扫描方向的主要部分断面图(主扫描断面图)，图2是本发明的实施形态1的副扫描方向的主要部分断面图(副扫描断面图)。图3(A)、(B)分别是写出位置检测设备(BD光学系统)的主要断面图，在多面体偏转器的偏转面上被反射偏转的一部分光束(BD光束)只展开表示向同步检测元件前进的光程，该图(A)是主扫描断面图，该图(B)是副扫描断面图。
此外，在本说明书中将形成扫描透镜系统的光轴和由光偏转器偏转的光束的面定义为主扫描断面，将包含扫描透镜系统的光轴，并与主扫描端面成正交的面定义为副扫描断面。
图中，S1、S2分别是第1、第2扫描单元(以下，也称做“站”)。第1、第2扫描单元S1、S2具有分别将来自光源设备(1a、1b)的光束变换成其他光束的第1光学元件(2a、2b)，在主扫描方向作为长线象成象的第2光学元件(3a、3b)，作为限制光束的孔径光阑(4a、4b)，作为偏转设备的多面体偏转器5，以及使来自该多面体偏转器的光束在被扫描面上形成光点的扫描透镜系统(6a、6b)。
在本实施形态中，第1、第2扫描单元S1、S2并用同一多面体偏转器，并且，第2扫描单元S1、S2使用在该多面体偏转器的不同的偏转面上反射偏转的光束。
另外，在本实施形态中，用1个写出位置检测设备(BD光学系统)64分别检测来自各多面体偏转器5的不同的偏转面的光束，并使用来自该1个写出位置检测设备64的信号来决定向作为第1、第2扫描单元S1、S2的被扫描面的感光鼓面(7a、7b)的写出定时。
另外，第1、第2扫描单元S1、S2被构成，以便使光束对多面体偏转器5从同一方向入射。
另外，多面体偏转器5的偏转面的使用方法示出2个光束没有使用对置面的场合。
此外，在第1、第2扫描单元S1、S2中，光源设备1a、1b各自由半导体激光(光源)构成，另外，光源设备1a和光源设备1b被配置在同一平面基片上。此外，光源设备1a和光源设备1b也可以各自独立地配置。
第1光学元件2a、2b各自由准直仪透镜构成，并将从光源设备1a、1b射出的光束变换成大致平行光束，或发散光束，或聚束光束。
第2光学元件3a、3b各自由柱面透镜构成，用塑料模型成形，并只在副扫描方向具有规定的折射力。
孔径光阑4a、4b使从柱面透镜3a、3b射出的光束成形为所希望的最合适的射束形状。
此外，光源设备(1a、1b)，准直仪透镜(2a、2b)，柱面透镜(3a、3b)，孔径光阑(4a、4b)等各要素构成入射光学设备(8a、8b)的一个要素。
多面体偏转器5，例如由多面镜构成，该多面镜由偏转面数为4面所构成，通过马达等驱动设备(未图示)在图中箭头A方向以恒定速度旋转。在本实施形态中，如上述那样第1、第2扫描单元S1、S2并用该多面体偏转器5，并且，第1、第2扫描单元S1、S2使用在该多面体偏转器5的不同的偏转面上反射偏转的光束。
扫描透镜系统由单一的扫描透镜6a、6b构成，将由多面体偏转器5反射偏转的光束在被扫描面7a、7b上成象为光点形状。扫描透镜6a、6b通过在副扫描端面内使光偏转器5的偏转面附近和被扫描面7a、7b附近之间成为共轭关系，具有面歪斜修正功能。
64是写出检测设备(BD光学系统)，具有同步检测用的同步检测透镜(以下，记作“BD”透镜)61，缝隙(以下，记作“BD缝隙”)62，以及同步检测元件(以下，记作“BD传感器”)63，并决定向各扫描单元S1、S2的被扫描面7a、7b的写出定时。
BD透镜61由主扫描方向的曲率和副扫描方向的曲率相互不同的艾奈莫尔弗象变透镜构成，主扫描方向、副扫描方向都使BD光束在BD缝隙62面上成象，在主扫描端面内在BD缝隙62上扫描，在副扫描锻炼内由于偏转面和BD缝隙62是大致共轭，因此变成偏转面的面歪斜修正系统。
BD缝隙62决定图象的写出位置。该BD缝隙62的端部变成刀口形状，由向主扫描方向扫描的BD透镜61大略成象的光点决定入射到BD传感器63面的位置，因此，用BD缝隙62的刀口拒绝BD光束比在BD传感器63的受光面端部拒绝BD光束更能提高BD检测精度。
此外，在本实施形态中的BD传感器63与光源设备1a、1b独立地配置，但也可以与该光源设备1a、1b配置在同一基片上。
在BD光学系统64的光程中，例如也可以配置将折回反射镜等的光束折回的构件，若依据它，就具有能使光扫描装置小型化的优点。另外，象本实施形态那样，也可以个别地设置BD透镜61，但也可以使用第1扫描单元S1的扫描透镜6a的一部分。在使用扫描透镜6a的一部分的场合，通常，BD缝隙62被配置在与感光鼓面7a在光学上等价的位置上。
另外，由于BD光束的主扫描方向、副扫描方向都在BD缝隙62面上成象，所以做到在BD传感器面上的光点直径比该BD缝隙面上的直径变得更大。因此，难以造成BD传感器的制造误差引起的灵敏度不均匀和灰尘等附着物引起的灵敏度不均匀。
在本实施形态中，首先在第1站S1，按照图象信息，通过准直仪透镜将从光源设备1a经光调制并射出的光束变换成大致平行光束或聚束光束，然后入射到柱面透镜3a。在入射到柱面透镜3a的光束中间，在主扫描断面内，以其原来状态射出后通过孔径光阑4a(一部分被遮光)。另外，在副扫描断面内，聚束后通过孔径光阑4a(一部分被遮光)在多面体偏转器5的偏转面5a上大致作为线象(在主扫描方向上的纵向线象)成象。然后，在多面体偏转器5的偏转面5a上被反射偏转的光束通过扫描透镜6a在感光鼓面7a上成象为光点形状，通过在箭头A方向使该多面体偏转器5旋转，使该感光鼓面7a在箭头B方向(主扫描方向)以等速进行光扫描。由此在作为记录媒体的感光鼓面7a上进行图象记录，这时，为了在感光鼓面7a上进行光扫描之前调整该感光鼓面7a上的扫描起始位置的定时，通过BD透镜61将在多面体偏转器5的偏转面5a上被反射偏转的光束的一部分(BD光束)聚光在BD缝隙62面上之后，导光到BD传感器63。然后使用检测来自BD传感器63的输出信号所得到的写出位置检测信号(BD信号)调整向感光鼓面7a上的图象记录的扫描起始位置的定时。
在第2站S2中，从光源设备1b射出的光束从与第1扫描单元S1的入射方向同一方向入射到多面体偏转器5的偏转面5b，在该偏转面5b上被反射偏转的光束由扫描透镜6b在感光鼓面7b上成象为光点形状后进行光扫描。
这时，为了在感光鼓面7b上进行光扫描之前，调整该感光鼓面7b上的扫描起始位置的定时，将在用于第1站S1的扫描的偏转面5a的3面前的偏转面5b上被反射偏转的光束的一部分(BD光束)通过BD透镜61在BD缝隙62面上聚光后导光到BD传感器63。然后使用检测来自BD传感器63的输出信号所得到的写出位置检测信息(BD信号)调整向感光鼓面7b上的图象记录的扫描起始位置的定时。
通常，若将多面体偏转器的偏转面数规定为4，那么在从象本实施形态那样的同一方向入射到多面体偏转器的光学配置中，第2站S2的写出定时根据在第1站S1的扫描中使用的偏转面的3面前的射束写出位置检测信号被决定。
此处，偏转面的面数的计算方法在用箭头表示的方向计算后显示为几面前。
即，在偏转面的面数为4时，第2站S2的写出定时对旋转方向用BD光学系统64检测经由3面前的偏转面的BD光束，得到射束写出位置检测信号。
图4是表示在本实施形态中从BD光学系统检测BD信号之后写出图象定时的时序图。
在本实施形态中，从第1站S1的光源设备1a发出的光束经过BD光程在BD传感器63中受光。如图4所示那样，从BD信号上升起经过规定时间(规定时钟)后根据第1站S1的图象信号在感光鼓面7a上形成图象。
第2站S2在第1站S1内的BD光学系统64中根据在3面前检测的BD信号经过规定时间(规定时钟)后使光源设备1b发光，并在第2站S2的图象信号基础上在感光鼓面7b上形成图象。
这样，在本实施形态中，如上述那样，通过使用1个BD光学系统(写出位置检测设备)检测向感光鼓面7a、7b的BD信号(写出位置检测信号)，就能减少由多面体偏转器5的偏转面的分割误差所产生的抖动，构成具有无彩色边纹的高精度、简易构成的光扫描装置。
此外，在本实施形态中，在2色的图象形成装置中的场合，可以只使用1个本装置，如后述那样，在用于4色的彩色图象装置的场合，使用2个本装置也可以形成图象。
另外，在本实施形态中，各自独立地设置了第1、第2扫描单元S1、S2的柱面透镜3a、3b，但并不受此限制，例如也可以用塑料模型等一体地成形。另外，在第1、第2扫描单元S1、S2中也可以不使用准直仪透镜(2a、2b)和柱面透镜(3a、3b)等，直接经由孔径光阑(4a、4b)将来自光源设备(1a、1b)的光束导光到多面体偏转器5。另外，在第1、第2扫描单元S1、S2中，用1块透镜构成扫描透镜系统(6a、6b)，但也可以不受此限制，例如由2块以上的透镜构成。
此外，在本实施形态中，在多面镜的偏转面数为6、8面(偶数面)时，当2个光束在使用该多面镜的偏转面中的没有对置的面时，如图13、图14所示那样，对于旋转方向检测经由4、6面前的偏转面的光束后得到射束写出位置检测信号。
另外，在本实施形态中，在多面镜的偏转面数为4、6、8(偶面数)时，当使用该多面镜的偏转面中的对置的面时，如图15、图16、图17所示那样，对于旋转方向检测经由2、3、4面前的偏转面的光束后得到射束写出位置检测信号。
即，在2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个在该偏转面的面数为N(N是2以上的偶数)时，对于旋转方向检测经由(N-N/2)面前的偏转面的光束后得到射束写出位置检测信号。
另外，在本实施形态中，在多面镜的偏转面数为3时，当使用相互不同的偏转面时，如图18那样，检测经由2个面前的的偏转面的光束后得到射束写出位置检测信号。
另外，在本实施形态中，在多面镜的偏转面数为5面时，当使用多面镜的偏转面中的不同的偏转面时，如图19、图20那样，对于旋转方向检测经由3面或4面前的偏转面的光束后得到射束写出位置检测信号。
本实施形态因此能得到与上述实施例1同样的效果。
图5是本发明的实施形态的彩色图象形成装置的主要部分概略图。本实施形态是使2个光扫描装置排列、各自并行后在作为像载体的感光鼓面上记录图象信息的串联型的彩色图象形成装置。
在图5中，60是彩色图象形成装置，11、12是各自具有实施形态1的构成的光扫描装置，21、22、23、24分别是作为像载体的感光鼓，31、32、33、34分别是显象器，51是传送带。
在图5中，在彩色图象形成装置中从个人计算机等外部设备52输入R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色信号。这些彩色信号通过装置内的打印机控制器53变换成C(青绿)、M(品红)、Y(黄)、B(黑)的各图象数据(点数据)。这些图象数据分别输入光扫描装置11、12。然后，从这些光扫描装置射出按照各图象数据调制的光射束41、42、43、44，感光鼓21、22、23、24的感光面通过这些光射束在主扫描方向上被扫描。
本实施形态中的彩色图象形成装置使2个光扫描装置(11、12)并排，各自与C(青绿)、M(品红)、Y(黄)、B(黑)的各色对应、各自平行后在感光鼓21、22、23、24面上记录图象信号(图象信息)，并高速度地打印彩色图象。
本实施形态中的彩色图象形成装置，如上述那样由2个光扫描装置11、12使用基于各自的图象数据的光射束在各自对应的感光鼓21、22、23、24面上形成各色的潜像。之后，多重复制在记录材料上后形成1张全彩色图象。
作为所述外部设备52，例如也可以使用具备了CCD传感器的彩色图象读取装置。在这种场合，用该彩色图象读取装置和彩色图象形成装置构成彩色数字复制机。
图6是本发明的实施形态2的主扫描方向的主要部分断面图(主扫描断面图)。在该图中，在与图1所示的要素相同的要素上附加相同的符号。
在本实施形态中与所述的实施形态1不同点如下使用偏转面数是6面的多面体偏转器，2个入射光学设备78a、78b在主扫描断面内相对于多面体偏转器75配置在对置的位置上，以及由具备能各自独立地调制2个光源设备71a、71b的2个发光点的单片式多激光构成。其他的构成和光学作用与实施形态1大致相同，因此能得到同样的效果。
即，在该图中，78a、78b分别是入射光学设备，并在主扫描断面内相对于多面体偏转器75配置在对置的位置上。入射光学设备78a、78b分别具有由单片式多激光构成的光源设备71a、71b，准直仪透镜72a、72b，柱面透镜73a、73b，以及孔径光阑74a、74b等。
75是多面体偏转器，由偏转面数为6面构成的多面镜组成，通过马达等驱动设备(未图示)在图中箭头A方向以规定速度旋转。在本实施形态中，与实施形态1相同，第1、第2的2个扫描单元(站)S1、S2并用该多面体偏转器75，并且，第1、第2扫描单元S1、S2使用在该多面体偏转器75的不同的偏转面上反射偏转的光束。
象本实施形态那样，分别将入射光学设备78a、78b配置在对于多面体偏转器75对置的位置上，并用具有偶数面的偏转面N(N为2以上)的多面镜构成，并且使用对置的偏转面，在这样的光学配置中，第2站S2的写出定时根据在第1站S1的扫描中使用的偏转面的(N-N/2)面前的写出位置检测信号决定。
即，在第2站S2中，使用在用于第1站S1的扫描的偏转面75的3面前的偏转面75a上被反射偏转的光束的一部分(BD光束)调整扫描起始位置的定时。
这样，在本实施形态中用6面的多面镜构成多面体偏转器75，并且通过用单片式多激光构成2个光源设备71a、71b，实现比所述实施形态1更高速的光扫描装置。
图7是本发明的实施形态3的主扫描方向的主要部分断面图(主扫描断面图)，图8是副扫描方向的主要部分断面图(副扫描断面图)。在图7、图8中在与图1所示的要素相同的要素上附上相同的符号。
在本实施形态中与所述实施形态1不同点是使用偏转面在副扫描断面内由2级构成的多面体偏转器85，由第1、第2、第3、第4的4个扫描单元(站)S1～S4构成本装置，以及被构成使从各扫描单元S1～S4的光源设备81a、81b射出的4个光束向多面体偏转器85入射的入射角度变成70°。其他的构成和光学作用与实施形态1大致相同，因此得到同样的效果。
即，在该图中，S1、S3是第1、第3扫描单元(以下，也称做“站”)。第1、第3扫描单元S1、S3具有将从在副扫描方向使2个光源并列放置构成的光源设备81射出的2个光束变换成其他光束的准直仪透镜82a，在主扫描方向上作为长线象成象的柱面透镜83a，限制光束的孔径光阑84a，多面体偏转器85，以及将在该多面体偏转器85上被反射偏转的2个光束在作为被扫描面的感光鼓面87a上形成光点的扫描透镜86a。
S2、S4是第2、第4扫描单元(以下也称做“站”)。第2、第4扫描单元S2、S3具有将从在副扫描方向使2个光束并列放置而构成的光源设备81b射出的2个光束变换成其他光束的准直仪透镜82b，在主扫描方向作为长线象成象的柱面透镜83b，限制光束的孔径光阑84b，多面体偏转器85，以及将用该多面体偏转器85反射偏转的2个光束在作为被扫描面的感光鼓面87b上形成光点的扫描透镜86b。
本实施形态中的各扫描单元S1～S4并用同一多面体偏转器85，并且各扫描单元S1～S4使用在该多面体偏转器85的不同的偏转面上被反射偏转的光束。
另外，在本实施形态中，用1个写出位置检测设备(BD光学系统)分别检测来自多面体偏转器85的不同的偏转面的光束，并使用来自该1个写出位置检测设备的信号决定向各扫描单元S1～S4的感光鼓面87a～87b的写出定时。
扫描透镜86a、86b分别使并置在副扫描方向上的2个透镜成为一体而成型，并使由多面体偏转器85反射偏转的4个光束分别在对应的第1～第4扫描单元S1～S4的感光鼓面87a～87d上成象为光点形状。另外，扫描透镜86b、86b通过在副扫描断面内使光偏转器85的偏转面附近和感光鼓面附近之间成成共轭关系，具有歪斜修正功能。
在本实施形态中，从第1～第4扫描单元S1～S4内的光源设备81a、81b射出的4个光束共同以70°入射角入射到不同的偏转面那样地构成。此处，所谓入射角是从光源设备81a、81b射出的光束的主光线和扫描透镜86a、86b的光轴形成的角度。因此比实施形态1更能减少间距不均匀，实现更高精度的光扫描装置。
在从本实施形态那样的各光源设备81a、81b射出的4个光束从同一方向入射到多面体偏转器的光学配置中，向第2、第4站S2、S4的感光鼓的写出定时根据在第1、第3的站S1、S3的扫描中使用的偏转面的(N-1)面前的射束写出位置检测信号被决定。
即，在第2、第4站S2、S4中，使用在用于第1、第3站的扫描中的偏转面的3面前的偏转面被反射偏转的光束的一部分(BD光束)，调整感光鼓面87b、87d上的扫描起始位置的定时。
如图8所示那样，多面体偏转器85的偏转面在副扫描方向被配置成2级，从各光源设备81a、81b射出的4个光束入射到2级多面镜的各自对应的偏转面。由于本实施形态中的2级多面镜85的偏转面在加工时同时被加工，并且是同一平面，因此BD光学系统64可以只检测在图纸上侧的偏转面85a、85b上偏转反射的光束。即，第3、第4的站S1、S2可以使用在第1、第2站S1、S2中得到的BD信号进行扫描起始位置定时的调整。
另外，在各扫描透镜86a、86b中，在图纸上，上下(副扫描方向)透镜(86a1、86a2·86b1、86b2)各自一体地成型，由于具有同一的光学性能，因此为了使向各感光鼓面87a～87d的光程长度一致，配置了多块折回反射镜。
此外，折回反射镜的配置可以这样配置，以便使向各感光鼓面87a～87d的光程长度相等，使用其他配置也能完全得到同样的效果。
图9是在本实施形态中在BD光学系统检测写出位置检测信号之后示出图象被写出的定时的时序图。
在本实施形态中，从第1站S1的光源发出的光束通过BD光程在BD传感器63中受光。从BD信号上升起，在规定时间(规定时钟)之后，根据第1站S1的图象信号在感光鼓面87a上形成图象。第3站S3与第1站相同，从BD信号上升起，在规定时间(规定时钟)之后，根据第3站S3的图象信号在感光鼓面87c上形成图象。
第2站S2在第1站S1内的BD光学系统64中，根据3面前的检测的BD信号，在规定时间(规定时钟)后发出光源，并根据第2站S2的图象信号在感光鼓面87b上形成图象。第4站S4与第2站S2相同，根据第4站的图象信号在感光鼓面87d上形成图象。
这样，在本实施形态中，如上述那样，通过使从各扫描单元S1～S4的光源射出的光束向多面体偏转器85入射的入射角变成70°那样地构成，就能比实施形态1更减少间距不均匀，能实现更高精度的光扫描装置。另外，通过使用在副扫描方向具有2级偏转面的多面镜构成多面体偏转器85，就能用1个光扫描装置实现4色的彩色图象形成装置。
图10是本发明的实施形态4的主扫描方向的主要部分断面图(主扫描断面图)。在该图中，在与图6所示的要素相同的要素上附加相同符号。
在本实施形态中与所述的实施形态2不同点是由超场(overfield)光学系统(OFS光学系统)构成第1、第2的2个扫描单元(站)S1、S2。其他构成和光学作用与实施形态1大致相同，因此得到同样的效果。
即，在本实施形态中，首先在第1站S1处，从光源设备91a射出的光束通过准直仪透镜92a变换成大致平行光束或发散光束后入射到柱面透镜93a。在入射到该柱面透镜93a的光束中间，在副扫描断面内的光束被聚束后用孔径光阑94a限制，经由折回反射镜99a入射到多面体偏转器95的偏转面95a，在该偏转面附近大致作为线象(在主扫描方向上的长线象)成象。这时，入射到偏转面95a的光束从包含多面体偏转器95的旋转轴和扫描透镜96a的光轴的副扫描断面内从斜方向对与该多面体偏转器95的旋转轴垂直的平面(多面体偏转器的旋转平面)入射。另外，主扫描断面内的光束从多面体偏转器95的偏转角的大致中心入射到偏转面95a。这时的光束的光束宽度设定为在主扫描方向对偏转面的平面宽度充分宽。然后在多面体偏转器95上被偏转反射的光束通过经由扫描透镜96a导光到感光鼓面97a，并在图中箭头A方向使该多面体偏转器95旋转，沿箭头B方向(主扫描方向)在该感光鼓面96a上进行光扫描。因此在作为记录媒体的感光鼓面7a上进行图象记录。
这时，在感光鼓面97a上进行光扫描之前，为调整该感光鼓面97a上的扫描起始位置的定时，通过BD透镜61使在多面体偏转器95的偏转 95a上被反射偏转的光束的一部分(BD光束)在BD缝隙62面上聚光后导光到BD传感器63。然后，使用检测来自BD传感器63的输出信号所得到的写出位置检测信号(BD信号)64，调整向感光鼓面97a上的图象记录的扫描起始位置的定时。
在第2站S2，与第1站S1相同，从光源设备1b射出的光束从与第1扫描单元S1的入射方向对置的方向，从正面入射到多面体偏转器95的偏转面95b，在该偏转面95b上被反射偏转的光束通过扫描透镜96b在对应的感光鼓面97b上成象为光点形状，并进行光扫描。
这时，在感光鼓面97b上进行光扫描之前，为调整该感光鼓面97b上的扫描起始位置的定时，在通过BD透镜61使在用于第1站S1的扫描的偏转面95a的3面前的偏转面95b上被反射偏转的光束的一部分(BD光束)在BD缝隙62面上聚光后，导光到BD传感器63。然后，使用检测来自BD传感器63的输出信号所得到的写出位置检测信号(BD信号)调整向感光鼓面97b上的图象记录的扫描起始位置的定时。
在本实施形态中也与所述实施形态2相同，第2站S2的写出定时根据在第1站S1的扫描中使用的偏转面的(N-N/2)面前的写出位置检测信号被决定。
即，在第2站S2中，使用在用于第1站S1的扫描的偏转面95a的3面前的偏转面95b上被反射偏转的光束的一部分(BD光束)调整扫描起始位置的定时。
这样，在本实施形态中，如上述那样，通过由OFS光学系统构成第1、第2扫描单元S1、S2，并使用1个写出位置检测设备64检测向2个感光鼓面97a、97b的写出位置检测信号，减小由多面体偏转器95的偏转面的分割误差所产生的抖动，实现高精度、简易构成的光扫描装置。
若依据本发明，通过使用1个写出位置检测设备分别检测来自多面体偏转器的不同的偏转面的光束，并使用来自该1个写出位置检测设备的信号决定向2个以上的扫描单元的被扫描面的写出定时，就能够减小由多面体偏转器的偏转面的分割误差产生的抖动，因此，能够实现高精度、简易构成的光扫描装置。
另外，若依据本发明，如上述那样，在彩色图象形成装置中当使用本光扫描装置时，能够实现得到没有彩色边纹的高精度的彩色图象的彩色图象形成装置。
权利要求
1.一种光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及将在该多面体偏转器中被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的不同的偏转面上被反射偏转的光束，使用1个写出位置检测设备分别检测来自该多面体偏转器的不同的偏转面的光束，并且使用来自该1个写出位置检测设备的信号来决定向该2个以上的扫描单元的被扫描面的写出定时。
2.一种光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及将在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且该2个以上的扫描单元使用在该多偏转器的不同的偏转面上被反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个，当该偏转面的面数为3时，对于旋转方向检测经由2面前的偏转面的光束，并得到光束写出位置检测信号。
3.一种光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及将在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的没有相互对置的偏转面上反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个，当该偏转面的面数为4时，对于旋转方向检测经由3面前的偏转面的光束，并得到光束写出位置检测信号。
4.一种光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及将在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的偏转面上被反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个，当该偏转面的面数为5时，对于旋转方向检测经由3面前或4面前的偏转面的光束，并得到光束写出位置检测信号。
5.一种光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及将在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的相互没有对置的偏转面上被反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个，当该偏转面的面数为6时，对于旋转方向检测经由4面前的偏转面的光束，并得到光束写出位置检测信号。
6.一种光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及将在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且该2个以上的扫描单元使用在该多面体偏转器的相互没有对置的偏转面上反射偏转的光束，该2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个，当该偏转面的面数为8时，对于旋转方向检测经由6面前的偏转面的光束，并得到光束写出位置检测信号。
7.一种光扫描装置，具有多个扫描单元，该扫描单元具有作入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器；以及将在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，其特征在于，在该多个扫描单元中间，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且该2个以上的扫描单元使用在对该多面体偏转器的旋转轴对置的偏转面上反射偏转的光束，2个以上的扫描单元的各个写出定时中的1个，当该偏转面的面数为N(N是2以上的偶数)时，对于旋转方向检测经由(N-N/2)面前的偏转面的光束，并得到光束写出位置检测信号。
8.如权利要求1记载的光扫描装置，其特征在于，所述多个扫描单元包含光束入射到相对所述多面体偏转器，相互不对置的面的2个以上的扫描单元。
9.如权利要求1记载的光扫描装置，其特征在于，所述多个扫描单元包含光束入射到相对所述多面体偏转器，相对于该多面体偏转器的旋转轴对置的面的2个以上的扫描单元。
10.如权利要求1记载的光扫描装置，其特征在于，在所述多个扫描单元的光源中间，至少有2个配置在同一基片上。
11.如权利要求1记载的光扫描装置，其特征在于，入射到所述多面体偏转器的偏转面的光束的主扫描方向的光束宽度比该偏转面的主扫描方向的宽度宽。
12.如权利要求1记载的光扫描装置，其特征在于，它具有用于检测所述被扫描面的写出定时用的光束的写出位置检测设备，该写出位置检测设备具有同步检测元件，该同步检测元件至少与所述多个扫描单元中的光源设备配置在同一基片上。
13.如权利要求1记载的光扫描装置，其特征在于，它具有用于检测所述被扫描面的写出定时用的光束的写出位置检测设备，经由所述多面体偏转器向所述写出位置检测设备前进的光束并不通过所述扫描透镜系统。
14.如权利要求1记载的光扫描装置，其特征在于，将从所述光源设备射出的光束在主扫描方向作为长线象而成象的光学系统注塑成型的。
15.一种彩色图象形成装置，具有多个权利要求1～7中任何一项记载的 扫描单元，并具有被配置在各个扫描单元的被扫描面上并形成相互不同颜色图象的多个像载体。
16.如权利要求15记载的彩色图象形成装置，其特征在于，它具有将从外部设备输入的彩色信号变换成不同颜色的图象数据后将其输入到各个扫描单元的打印机控制器。
全文摘要
提供能够减小由多面体偏转器的偏转面的分割误差产生的抖动，具有高精度、简易构成的光扫描装置和使用它的彩色图象形成装置。该光扫描装置具有多个扫描单元，该扫描单元具有作为入射从光源设备射出的光束的偏转设备的多面体偏转器，及将在该多面体偏转器上被反射偏转的光束在被扫描面上形成光点的扫描光学系统，在这样的光扫描装置中，2个以上的扫描单元并用同一多面体偏转器，并且2个以上的扫描单元使用在多面体偏转器的不同的偏转面上反射偏转的光束，通过使用1个写出位置检测设备分别检测来多面体偏转器的不同的偏转面的光束，并使用来自1个写出位置检测信号来决定向2个以上的扫描单元的被扫描面的写出定时。
文档编号G02B26/10GK1428661SQ0215719
公开日2003年7月9日 申请日期2002年12月19日 优先权日2001年12月19日
发明者工藤源一郎 申请人:佳能株式会社