光扫描装置以及图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及光扫描装置和图像形成装置，其目的在于提供一种能够进一步小型化及高速化、但不会降低图像质量的光扫描装置。本发明的光扫描装置在用同步检测传感器(2115B)进行同步检测时，从光源(2200B)射出的扫描开始之前的光束同时入射转动多面镜第一面和与该第一面相邻的第六面，受到第一面反射的光束入射同步检测传感器(2115B)。在正交于Z轴的平面上正投影时，受到第六面反射的光束即邻接面虚幻光的行进方向与基准轴向(P)之间的角度小于从光源(2200B)射出后入射转动多面镜的光束的入射方向与基准轴向(P)之间的角度。
【专利说明】光扫描装置以及图像形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光扫描装置以及图像形成装置，具体涉及用光束扫描被扫描面的光扫描装置以及具备该光扫描装置的图像形成装置。
【背景技术】
[0002]在电子照相的图像记录中广泛使用利用激光的图像形成装置。图像形成装置通常具备光扫描装置，该光扫描装置用激光扫描具有感光性能的感光鼓表面，在感光鼓表面形成潜像。
[0003]上述光扫描装置具有光源、偏转器前光学系统、转动多面镜、以及扫描光学系统等。光源发射的激光光束经由偏转器前光学系统入射转动多面镜，在受到转动多面镜的反射面的偏转后，被引导经由扫描光学系统射往感光鼓。在此，将转动多面镜的反射面称为偏转反射面。
[0004]通常有UF (Under Field)和OF (Over Field)两种激光入射转动多面镜方式。
[0005]UF方式为,平行主扫描方向的入射光的光束宽度小于上述偏转反射面的长度(参见专利文献I JP特开2005-92129号公报)。此时，所有入射光都被引导到感光鼓上。
[0006]OF方式为,平行主扫描方向的入射光的光束宽度大于上述偏转反射面的长度(参见专利文献2 JP特开平10-206778号公报)。此时，入射光的外周部分未被引导到感光鼓上。
[0007]另一方面，近年来要求图像形成装置进一步小型化以及图像形成高速化。为此，要求光扫描装置也进一步小型化及高速化。
[0008]而对于现有的光扫描装置来说，如果要保持图像质量，则难以进一步小型化和高速化。
【发明内容】
[0009]本发明旨在解决上述现有技术中的问题，提供一种能够进一步小型化及高速化、但不会降低图像质量的光扫描装置。
[0010]为了达到上述目的，本发明提供一种光扫描装置，其用从光源射出后经过具有多个反射面的转动多面镜反射的光束，沿着主扫描方向，扫描被扫描面的扫描区域，其特征在于，扫描开始之前的光束同时入射所述转动多面镜的第一反射面以及与该第一反射面相邻的第二反射面，其中具备受光器，受到所述第一反射面反射的光束入射该受光器，在与所述转动多面镜的转动轴正交的平面上正投影时，受到所述第一反射面反射的光束的行进方向与入射所述转动多面镜的入射光束的入射方向之间的角度、大于受到所述转动多面镜反射后射往所述扫描区域的光束的行进方向与入射所述转动多面镜的入射光束的入射方向之间的角度，且受到所述第二反射面反射的光束的行进方向与入射所述转动多面镜的入射光束的入射方向之间的角度、小于该受到所述第二反射面反射的光束的行进方向与正交于所述主扫描方向的轴向之间的角度。
[0011]本发明的效果在于，能够在保持图像质量的同时，使光扫描装置进一步小型化及高速化。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的一种实施方式涉及的复合机2000的结构示意图。
[0013]图2是光扫描装置结构示意图(其一)。
[0014]图3是光扫描装置结构示意图(其二)。
[0015]图4是光扫描装置结构示意图(其三)。
[0016]图5是光扫描装置结构示意图(其四)。
[0017]图6是用于说明扫描区域中的扫描开始位置和扫描结束位置的示意图。
[0018]图7是用于说明入射光偏转器的光束的行进方向(入射方向)与基准轴方向之间的角度Θ in的示意图。
[0019]图8是用于说明入射光偏转器的光束的宽度的示意图。
[0020]图9是用于说明转动多面镜的内接圆的示意图。
[0021]图10是用于说明从光源2200B射出后经过光偏转器偏转的光束在射往同步检测传感器2115B时入射转动多面镜的入射光束和同步光束Ld的示意图。
[0022]图11是用于说明从光源2200B射出后经过光偏转器偏转的光束在射往感光鼓扫描区域中的扫描开始位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束的示意图。
[0023]图12是用于说明从光源2200B射出后经过光偏转器偏转的光束在射往感光鼓扫描区域中心位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束的示意图。
[0024]图13是用于说明从光源2200B射出后经过光偏转器偏转的光束在射往感光鼓扫描区域中的扫描结束位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束的示意图。
[0025]图14是用于说明扫描画角的示意图。
[0026]图15是用于说明I Θ in I+ Θ BD与转动多面镜的镜面数量N之间关系的示意图。
[0027]图16是具体例I的示意图。
[0028]图17是比较例I的示意图。
[0029]图18是从光源2200B射出后经过光偏转器2104偏转的扫描开始前的光束在入射同步检测传感器2115B时，邻接面虚幻光的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向以及扫描区域三者之间关系的示意图。
[0030]图19是从光源2200A射出后受到光偏转器偏转的光束在射往同步传感器2115A时入射转动多面镜的入射光束与同步光束La的示意图。
[0031]图20是用于说明从光源2200A射出后经过光偏转器偏转的光束在射往感光鼓扫描区域中的扫描开始位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束的示意图。
[0032]图21是用于说明从光源2200A射出后经过光偏转器偏转的光束在射往感光鼓扫描区域中心位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束的示意图。
[0033]图22是用于说明从光源2200A射出后经过光偏转器偏转的光束在射往感光鼓扫描区域中的扫描结束位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束的示意图。
[0034]图23是从光源2200A射出后经过光偏转器2104偏转的扫描开始前的光束在入射同步检测传感器2115A时，邻接面虚幻光的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向以及扫描区域三者之间关系的示意图。
[0035]图24是具体例2的示意图。
[0036]图25是比较例2的示意图。
【具体实施方式】
[0037]以下利用图1至图23详述本发明的实施方式。图1是本发明的一种实施方式涉及的复合机2000的结构示意图。
[0038]复合机2000具有复印、打印、以及传真功能，具备主机装置1001、读取装置1002、以及自动稿件输送装置1003等。
[0039]主机装置1001是重合黑色、蓝色、红色、黄色四种颜色形成彩色图像的串接方式彩色打印机，具备光扫描装置2010、四个感光鼓(2030a、2030b、2030c、2030d)、4个清洁单元(2031a、2031b、2031c、2031d)、四台充电装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、四根显影辊(2033a,2033b,2033c,2033d)、中间转印带 2040、转印辊 2042、定影辊 2050、输纸辊 2054、排纸辊2058、供纸盘2060、排纸盘20、通信控制装置2080、以及在整体上控制上述各部的打印控制装置2090。
[0040]读取装置1002即所谓扫描装置，位于主机装置1001上方，用来读取稿件。在此读取的稿件的图像信息被送往主机装置1001的打印控制装置2090。
[0041]自动稿件输送装置1003通常被简称为ADF(Auto Document Feeder),位于读取装置1002的上方，用于将放置在其中的稿件送往读取装置1002。
[0042]通信控制装置2080用来控制经由网络与上游装置如个人计算机等进行双向通信、以及经由公共通信线路与其他装置进行双向通信。
[0043]打印控制装置2090具有CPU、用来保存CPU能够解读的编码叙述的程序以及执行该程序时使用的各种数据的ROM、用以作为作业用存储器的RAM、以及将模拟信号转换成数字信号的A/D转换电路。打印控制装置2090将来自读取装置1002的图像信息或经由通信控制装置2080的图像信号送往光扫描装置2010。
[0044]感光鼓2030a、充电装置2032a、显影辊2033a、以及清洁单元2031a作为单元使用，构成形成黑色图像的图像形成组件(以下称为K组件)。
[0045]感光鼓2030b、充电装置2032b、显影辊2033b、以及清洁单元203 Ib作为单元使用，构成形成红色图像的图像形成组件(以下称为M组件)。
[0046]感光鼓2030c、充电装置2032c、显影辊2033c、以及清洁单元2031c作为单元使用，构成形成蓝色图像的图像形成组件(以下称为C组件)。
[0047]感光鼓2030d、充电装置2032d、显影辊2033d、以及清洁单元2031d作为单元使用，构成形成黄色图像的图像形成组件(以下称为Y组件)。
[0048]感光鼓表面均形成感光层，在未图示转动机构的驱动下，按照图1所示的箭头方向转动。
[0049]各充电装置向对应的感光鼓充电，是感光鼓表面均勻带电。
[0050]光扫描装置2010用基于来自打印控制装置2090的各色图像信息(黑色图像信息、蓝色图像信息、红色图像信息、黄色图像信息)调制的各色光，扫描对应的带电感光鼓表面，在各感光鼓表面形成与图像信息对应的潜像。换言之，感光鼓表面均为被扫描面，同时也是像载置体。在此形成的潜像随着感光鼓的转动，向对应的显影装置方向移动。关于光扫描装置2010将在以下详述。
[0051]各感光鼓中受到光扫描的区域被称为“扫描区域”，扫描区域中写入图像信息的区域被称为“有效扫描区域”、“图像形成区域”、“有效图像区域”等。与各感光鼓的转动轴平行的方向为“主扫描方向”，感光鼓的转动方向为“副扫描方向”。
[0052]调色剂卡盒中的显影剂随着显影辊的转动在对应的显影辊表面涂敷，形成薄而均匀的涂层。各显影辊表面的调色剂在接触到感光鼓表面后向该表面受到光照射的部分移动并吸附在该部分上。换言之，各显影辊上的调色剂吸附到感光体表面形成的潜像上进行显影。而该吸附了调色剂的像(调色剂图像)随着感光鼓的转动，向中间转印带2040方向移动。
[0053]黄色、红色、蓝色、黑色调色剂图像按规定时刻依次转印到中间转印带2040上重合，形成彩色图像。
[0054]记录纸被放置在供纸盘2060中。供纸盘2060附近设有供纸辊2054，用于从供纸盘2060中一页一页地取出记录纸。记录纸在规定时刻被送往中间转印带2040与转印棍2042之间的间隙。这样，中间转印带2040上的彩色图像被转印到记录纸上。而后，经过彩色图像转印的记录纸被送往定影辊2050。
[0055]定影辊2050对记录纸加热加压，使得调色剂固定到记录纸上而得以定影。经过定影的记录纸通过排纸辊2058被送往排纸盘2070，并依次堆栈在排纸盘2070上。
[0056]各清洁辊用来去除留在对应的感光鼓表面的残留调色剂。残留调色剂被去除后，感光鼓表面再次返回到与充电装置相对的位置。
[0057]以下说明上述光扫描装置2010的构成。
[0058]图2至图5显示一例光扫描装置2010。如图所示，光扫描装置2010具备两个光源(2200A、2200B)、四片耦合透镜(2201a、2201b、2201c、2201d)、四片开口板(2202a,2202b,2202c、2202d)、四片柱型透镜(2204a、2204b、2204c、2204d)、光偏转器2104、四片扫描透镜(2105a、2105b、2105c、2105d)、八片反射镜(2106A、2106B、2107a、2107b、2107c、2107d、2108a,2108b)、两个同步检测传感器(2115A、2115B)、两个同步光学系统(2116A、2116B)、以及未图示扫描控制装置等。这些元件均被组装在光学框体中规定位置上。
[0059]在此，设XYZ立体正交坐标系统中，Y轴平行于各感光体的长度方向(转动轴方向)，z轴平行于光偏转器2104的转动轴方向。在以下的说明中将各光学部件中平行于主扫描方向的方向称为主扫描对应方向，并将平行于副扫描方向的方向称为副扫描对应方向。
[0060]光源2200A和2200B在X轴向上分开设置。各光源均具有两个发光部，至少发射在Z轴向上分开的两束光束。
[0061]在此,光源2200A发射的两束光束中位于+Z —方的光束被称为光束La,位于-Z一方的光束被称为光束Lb。光源2200B发射的两束光束中位于+Z —方的光束被称为光束Lc,位于-Z —方的光束被称为光束Ld。
[0062]耦合透镜2201a位于从光源2200A射出的光束La的光路上，光束La基本上是平行光束。耦合透镜2201b位于从光源2200A射出的光束Lb的光路上，光束Lb基本上是平行光束。耦合透镜2201c位于从光源2200B射出的光束Lc的光路上，光束Lc基本上是平行光束。耦合透镜2201d位于从光源2200B射出的光束Ld的光路上，光束Ld基本上是平行光束。
[0063]柱形透镜2204a位于光束La的光路上，与光源2200A之间夹着耦合透镜2201a，用于在Z轴向上会聚光束。柱形透镜2204b位于光束Lb的光路上，与光源2200A之间夹着耦合透镜2201b,用于在Z轴向上会聚光束。柱形透镜2204c位于光束Lc的光路上，与光源2200B之间夹着耦合透镜2201c，用于在Z轴向上会聚光束。柱形透镜2204d位于光束Ld的光路上，与光源2200B之间夹着耦合透镜2201d，用于在Z轴向上会聚光束。
[0064]开口板2202a具有开口部，对经过柱形透镜2204a的光束La进行整形。开口板2202b具有开口部，对经过柱形透镜2204b的光束Lb进行整形。开口板2202c具有开口部，对经过柱形透镜2204c的光束Lc进行整形。开口板2202d具有开口部，对经过柱形透镜2204d的光束Ld进行整形。
[0065]光束通过开口部后入射光偏转器2104。
[0066]位于各光源与光偏转器2104之间光路上的光学系统也被称之为偏转器前光学系统。
[0067]光偏转器2104构成为具有上下两层转动多面镜。转动多面镜上形成六个镜面,均为偏转反射面。光束Lb和Lc在下层转动多面镜上受到偏转，光束La和Ld在上层转动多面镜上受到偏转。各转动多面镜按照图2所示的箭头Ml方向转动。
[0068]光束La和Lb偏往光偏转器2104的+X —方，光束Lc和Ld偏往光偏转器2104的-X —方。
[0069]扫描透镜2105a和2105b位于光偏转器2104的+X —方，扫描透镜2105a和2105b位于光偏转器2104的-X —方。
[0070]扫描透镜2105a和2105b沿Z轴向层积，扫描透镜2105a面对第二层转动多面镜，扫描透镜2105b面对第一层转动多面镜。扫描透镜2105c和2105d沿Z轴向层积,扫描透镜2105d面对第二层转动多面镜，扫描透镜2105c面对第一层转动多面镜。
[0071]光束La受到光偏转器2104偏转后，经由扫描透镜2105a、反射镜2106A、反射镜2107a、以及反射镜2108a照射感光鼓2030a。
[0072]光束Lb受到光偏转器2104偏转后，经由扫描透镜2105b、反射镜2106A、反射镜2107b照射感光鼓2030b。
[0073]光束Lc受到光偏转器2104偏转后，经由扫描透镜2105c、反射镜2106B、反射镜2107c照射感光鼓2030c。
[0074]光束Ld受到光偏转器2104偏转后，经由扫描透镜2105d、反射镜2106B、反射镜2107d、以及反射镜2108d照射感光鼓2030d。
[0075]各感光鼓上的光点随着转动多面镜的转动沿着主扫描方向移动。感光鼓2030a以及2030b上实行-Y轴向的光扫描，感光鼓2030c以及2030d上实行+Y轴向的光扫描(参见图6)。
[0076]在与Z轴正交的平面上进行正投影时，受到光偏转器2104偏转后射往同步检测传感器2115A的光束的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向之间的角度小于受到光偏转器2104偏转后射往扫描区域的光束的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向之间的角度。
[0077]另一方面，在与Z轴正交的平面上进行正投影时，受到光偏转器2104偏转而射往同步检测传感器2115B的光束的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向之间的角度大于受到光偏转器2104偏转而射往扫描区域的光束的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向之间的角度。
[0078]位于光偏转器2104与各感光鼓之间的光路上的光学系统也称为扫描光学系统。
[0079]同步检测传感器2115A被设置在经过光偏转器2104偏转之后且开始在感光鼓2030a上写入之前的光束La入射的位置上。以下，上述入射同步检测传感器2115A的光束也称之为同步光束La。
[0080]同步光学系统2116A位于光偏转器2104与同步检测传感器2115A之间的同步光束La的光路上，用于会聚同步光束La。
[0081]同步检测传感器2115B被设置在经过光偏转器2104偏转之后且开始在感光鼓2030d上写入之前的光束Ld入射的位置上。以下，上述入射同步检测传感器2115B的光束也称之为同步光束La。
[0082]同步光学系统2116B位于光偏转器2104与同步检测传感器2115B之间的同步光束Ld的光路上，用于会聚同步光束Ld。
[0083]各同步检测传感器向扫描控制装置输出与受光光量对应的信息。扫描控制装置根据同步检测传感器2115A的输出信号求出在感光鼓2030a和2030b上写入开始时刻。扫描控制装置根据同步检测传感器2115B的输出信号求出在感光鼓2030c和2030d上写入开始时刻。
[0084]如图7所示，在与Z轴向正交的平面上正投影时，从光源发射之后入射光偏转器2104的光束的行进方向(入射方向)与基准轴向P形成的角度为0in。基准轴通过各转动多面镜的转动中心且平行于与主扫描方向正交的方向。在此，基准轴方向P与X轴向相同。
[0085]如图8所示，用din表示在与Z轴向正交的平面上正投影时通过各开口板的开口部的光束宽度。该光束入射光偏转器2104。在此设定din = 3.8mm。din小于一个偏转反射面的宽度(主扫描对应方向上的长度)。
[0086]各转动多面镜的内接圆(参见图9)直径为18mm。从各转动多面镜的转动中心M到各偏转反射面的垂线的长度为9mm。在需要区别各转动多面镜的六个偏转反射面时，将各转动反射面按照与转动方向相反方向依次设为第一面、第二面、第三面、第四面、第五面、第六面。
[0087]其次，参考图10至图13，详述从光源2200B射出后入射光偏转器2104的光束和受到光偏转器偏转的光束。在此，设转动多面镜第一面反射的光束射往同步检测传感器2115B以及对应的感光鼓的扫描区域。
[0088]图10显示经过光偏转器2104偏转的光束在射往同步检测传感器2115B时入射转动多面镜的入射光束和同步光束Ld。此时，设定不是入射光偏转器2104的光束的全部都入射转动多面镜的第一面，其中的一部分入射第六面。也就是说，此时光偏转器2104上，入射光束中的一部分光束“被踢出去”。
[0089]用Θ BD表示受到转动多面镜第一面反射的光束的行进方向与基准轴向P之间的角度。
[0090]图11显不经过光偏转器2104偏转的光束在射往对应感光鼓的扫描区域中的扫描开始位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束。此时，设定不是入射光偏转器2104的光束的全部都入射转动多面镜的第一面，其中的一部分入射第六面。受到转动多面镜的第一面反射后射往对应感光鼓的扫描开始位置的光束的宽度ds小于入射光偏转器2104的光束的宽度din。也就是说，此时在光偏转器2104上入射光束中的一部分光束“被踢出去”。
[0091]用Θ s此时表示受到转动多面镜第一面反射的光束的行进方向与基准轴向P之间的角度。
[0092]图12显不经过光偏转器2104偏转的光束在射往对应感光鼓的扫描区域中心位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束。设定此时入射光偏转器的光束全部入射转动多面镜的第一面。受到转动多面镜的第一面反射后射往对应感光鼓的扫描区域中心位置的光束的宽度dc与入射光偏转器2104的光束的宽度din相同。也就是说，此时在光偏转器2104上没有入射光束“被踢出去”。
[0093]图13显不经过光偏转器2104偏转的光束在射往在对应感光鼓的扫描区域中的扫描结束位置时转动多面镜上的入射光束和反射光束。此时，此时，设定不是入射光偏转器2104的光束全部都入射转动多面镜的第一面，其中的一部分入射第二面。受到转动多面镜的第一面反射后射往对应感光鼓的扫描结束位置的光束的宽度de小于入射光偏转器2104的光束的宽度din。也就是说，此时在光偏转器2104上入射光束中的一部分光束“被踢出去”。
[0094]用Θ e表示此时受到转动多面镜第一面反射的光束的行进方向与基准轴向P之间的角度。
[0095]I Θ s| + | Θ e对应所谓的扫描画角(参见图14)。| Θ s|和| Θ e|也被称为扫描半画角。
[0096]在感光鼓扫描区域中，主扫描方向上的扫描开始位置是该扫描区域的-Y—方端部,扫描结束位置是+Y —方端部。
[0097]在此，考虑如图15所示的情况，即光源2200B发射的光束入射内角为α的转动多面镜的第一偏转反射面和第二偏转反射面，受到第二偏转反射面反射的光束成为同步光束Ld，并且光源2200Β发射的光束的入射方向与第二偏转反射面正交。此时，第二偏转反射面反射的光束成为返回光源2200B的回返光。为了方便起见，设I 0in| + | Θ BD为A。
[0098]在这种情况下，下式(I)成立。
[0099]α + β +Α+90 = 360 (I)
[0100]图15中的角度β用以下的式⑵表示。
[0101]β = (180-A)/2 (I)
[0102]当转动多面镜具有N各偏转反射面时，图15中的角度α用以下的式(3)表示。
[0103]α = (180-(N — 2))/N (3)
[0104]将上述式⑵和式(3)代入式(I)，可以得到以下式⑷。
[0105]A = 720/N (4)
[0106]当I 0in| + | 0BD的值成为720/N时，被光偏转器2104 “踢出去”的光束返回到光源2200B。为此，需要I 0in| + | Θ BD关720/N成立。
[0107]在增加扫描视角时优选较大的I Θ in I以及I Θ BD|。对此，在本实施方式中设定满足以下式(5)。在这种情况下，“被踢出去”的光束的行进方向与基准轴方向P之间的角度小于I θ s I。
[0108]I Θ in I+ I Θ BD I > 720/N 式(5)
[0109]进而，本实施方式设定满足以下式￠)，使得被光偏转器2104 “踢出去”的光束不会射往扫描区域。
[0110]I Θ BD I+ I Θ e < 720/N 式(6)
[0111]图16中的(A)至(C)显示一具体例子。在该例子中，I Θ in| = 70。，| Θ BD | =60°，I Θ s| = 50。，I θ e| = 50。。
[0112]此时，720/N= 120，| Θ in | + Θ BD = 130。，| Θ BD | + Θ e = 110。，满足上述式
(5)。
[0113]经过光偏转器2104偏转的光束射往同步检测传感器2115B时，被光偏转器2104 “踢出去”的光，即受到邻接偏转反射面反射的不需要的光(以下称为邻接面虚幻光)的行进方向与基准轴方向之间的角度9g为60°。换言之，存在0e< Θ g < 0in的关系，邻接面虚幻光不会成为返回光源的返回光或射往扫描区域。
[0114]将同步检测传感器2115B设置为满足以下式(7)，从而能够满足上述式(5)和式
(6)。
[0115]720/N-1 Θ in | < | Θ BD | < 720/N-1 Θ e (7)
[0116]图17中的(A)至(C)显示比较例I。在比较例I中，I Θ in = 55°，| Θ BD | =50°，I Θ s| = 40。，I Θ e| = 40。。
[0117]此时，720/N= 120，| Θ in | + Θ BD = 105。，| θ BD H θ e = 90。，虽然满足上式(6)，但未满足上述式(5)。
[0118]经过光偏转器2104偏转的光束射往同步检测传感器2115B时，受到邻接偏转反射面反射的不需要的光(邻接面虚幻光)的行进方向与X轴之间的角度Qg为70°。即0g> Θ in。
[0119]上述具体例I的I Θ S I和I Θ e I大于比较例I的I Θ S |和| Θ e |，可以缩短光偏转器2104与感光鼓之间的光路长度,有助于光扫描装置的小型化。
[0120]如果邻接面虚幻光成为返回光源的返回光，则难以稳定控制光源的光里;。而如果邻接面虚幻光的反射角大于入射角，则扫描画角减小，从而需要增加光偏转器2104与感光鼓之间的光路长度。
[0121]图18显示在本实施方式中，从光源2200B射出并经过光偏转器2104偏转的扫描开始前的光束在入射同步检测传感器2115B时，邻接面虚幻光的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向以及扫描区域三者之间的关系。
[0122]以下参考图19至图22详述从光源2200A射出后入射光偏转器2104的光束和受到光偏转器2104偏转的光束。在此，设定受转动多面镜的第一面反射的光束射往同步检测传感器2115A以及对应的感光鼓的扫描区域。
[0123]图19显示受到光偏转器2104偏转的光束在射往同步传感器2115A时入射转动多面镜的入射光束与同步光束La。此时，设并不是入射光偏转器2104的光束全部都入射转动多面镜的第一面，其中的一部分入射第六面。也就是说，此时在光偏转器2104上入射光束中的一部分光束“被踢出去”。
[0124]图20显不经过光偏转器2104偏转的光束在射往在对应感光鼓的扫描区域中的扫描开始位置时该转动多面镜的入射光束和反射光束。此时，设定不是入射光偏转器2104的光束全部都入射转动多面镜的第一面，其中的一部分入射第六面。在此，受到转动多面镜的第一面反射后射往对应感光鼓的扫描开始位置的光束的宽度ds小于入射光偏转器2104的光束的宽度din。也就是说，此时在光偏转器2104上入射光束中的一部分光束“被踢出去”。
[0125]图21显不经过光偏转器2104偏转的光束在射往对应感光鼓的扫描区域的中心位置时，该转动多面镜的入射光束和反射光束。设定此时入射光偏转器的光束全部入射转动多面镜的第一面。受到转动多面镜的第一面反射后射往对应感光鼓的扫描区域中心位置的光束的宽度dc与入射光偏转器2104的光束的宽度din相同。也就是说，此时在光偏转器2104上没有入射光束“被踢出去”。
[0126]图22显不经过光偏转器2104偏转的光束在射往在对应感光鼓的扫描区域中的扫描结束位置时该转动多面镜的入射光束和反射光束。此时，此时，设定不是入射光偏转器2104的光束全部都入射转动多面镜的第一面，其中的一部分入射第二面。受到转动多面镜的第一面反射后射往对应感光鼓的扫描结束位置的光束的宽度de小于入射光偏转器2104的光束的宽度din。也就是说，此时在光偏转器2104上入射光束中的一部分光束“被踢出去”。
[0127]从光源2200A射出后入射光偏转器2104的光束的入射角度| Θ in |与从光源2200B射出后入射光偏转器2104的光束的入射角度I Θ in相同。对此，在上述具体例I的情况下，从光源2200A射出后入射光偏转器2104的光束的入射角度| Θ in |也是70°。
I Θ s I = 50。，I Θ e I = 50。。
[0128]图23显示在本实施方式中，从光源2200A射出并经过光偏转器2104偏转的扫描开始前的光束在入射同步检测传感器2115A时，邻接面虚幻光的行进方向与入射光偏转器2104的光束的入射方向以及扫描区域三者之间的关系。
[0129]而现有的UF性光扫描装置为了实现高速图像形成以及大像素密度，需要增加偏转反射面在主扫描对应方向上的长度，为此，需要减少转动多面镜的偏转反射面数量，或者加大转动多面镜内接圆直径。
[0130]但是，转动多面镜的偏转反射面数量的减少会带来需要提高转动多面镜转动速度的问题。而内接圆直径的增加则将使得转动多面镜受到的风损增加，从而增加电力消费。另外还可以考虑增加光源数量，增加在一个偏转反射面上受到偏转的光束数量，但是光源数量增加将使光源驱动电路加大，从而成本上升。
[0131]在现有的OF型光扫描装置中，为了应对高速图像形成和大像素密度，需要使用具有10各以上的偏转反射面的转动多面镜，为此扫描画角小，存在光扫描装置大型化的问题。另外，因不使用光束外周部分，因而还存在光利用效率低的问题。
[0132]对此，本实施方式的光扫描装置2010相对于现有的UF型光扫描装置，能够使得转动多面镜进一步小型化，从而抑制电力消费增加，有利于转动多面镜的高速转动。另外还能够避免增加光源数量。也就是说，本实施方式能够在不提高成本的情况下，实现图像形成高速化和大像素密度化。
[0133]另外，本实施方式的光扫描装置2010相对于现有的OF型光扫描装置，能够增加扫描画角。为此，本实施方式能够在不引起大型化的情况下，实现图像形成高速化和大像素密度化。
[0134]如上所述，本实施方式的光扫描装置2010具备两个光源(2200A、2200B)、偏转器前光学系统、具有转动多面镜的光偏转器2104、两个同步检测传感器(2115A、2115B)、两个同步光学系统(2116A、2116B)、以及扫描控制装置等。
[0135]受到转动多面镜反射后射往同步检测传感器2115B的光束的行进方向与入射转动多面镜的光束的入射方向之间的角度大于受到转动多面镜反射而射往扫描区域的光束的行进方向与入射转动多面镜的光束的入射方向之间的角度。
[0136]在同步检测传感器2115B进行同步检测时，从光源2200B射出并在开始扫描之前的光束同时入射转动多面镜的第一面(第一反射面)和该地一面相邻的第六面(第二反射面)，受到第一面反射的光束入射同步检测传感器2115B。
[0137]进而设定，在同步检测传感器2115B进行同步检测时，在垂直于Z轴的平面上正投影时，受到第六面反射的光束即邻接面虚幻光的行进方向与基准轴向之间的角度小于从光源2200B射出后入射转动多面镜的光束的入射方向与基准轴向之间的角度。
[0138]而后设定，从光源2200B射出后入射光偏转器2104的光束的入射方向与基准轴向P之间的角度I Qin 1、以及经过转动多面镜反射后射往同步检测传感器2115B的光束的行进方向与基准轴向P之间的角度I 9BD|满足上式(5)。此时，设定I 0BD|与经过转动多面镜反射后射往扫描结束位置的光束的行进方向与基准方向M之间的角度I Θ e|满足上式
(6)。
[0139]在这种情况下，光扫描装置2010能够在同步检测传感器2115B进行同步检测时，避免经过转动多面镜反射的光束中的一部分光束返回光源2200B。而且能够避免经过转动多面镜反射的光束中的一部分光束射往对应的感光鼓。进而还能够加大扫描画角。这样，扫描装置2010能够在不降低图像品质的情况下实现小型化和高速化。
[0140]另外设定,经过光偏转器2104偏转的光束,在射往对应感光鼓上的扫描区域中心部分时,入射转动多面镜的所有光束受到某个偏转反射面的反射,而在射往对应感光鼓上的扫描区域两端端部时，入射转动多面镜的光束则受到上述某个偏转反射面和与该偏转反射面相邻的另一个偏转反射面的反射。
[0141]在这种情况下，能够在使得转动多面镜小型化的同时，进一步加大扫描画角。
[0142]而复合机2000因具备光扫描装置2010，因而能够在避免降低图像质量的同时，实现小型化和高速化。
[0143]以上详细描述了射往扫描区域中的开始位置和结束位置的入射光束在光偏转器2104上“被踢出去”的实施方式，但是本发明并不受到该实施方式的限制，也可以是射往扫描区域中的开始位置和结束位置双方中有一方的光束在光偏转器2104上“被踢出去”。
[0144]在上述实施方式中设转动多面镜的内接圆直径为18mm，但是本发明并不受此限制，可以根据扫描半画角来设定转动多面镜内接圆直径。
[0145]在上述实施方式中转动多面镜具有六个镜面，但是本发明并不受此限制，例如转动多面镜也可以有七个镜面。
[0146]图24的(A)至(C)显示具有七个镜面的转动多面镜的具体例2。其中，| Θ in =60°，I Θ BD I = 50。，I Θ s I = 40。，| θ e | = 40。。
[0147]此时，720/N^ 102.9，| Θ in | + Θ BD = 110。，| θ BD H θ e = 90。，满足上式
(5)和⑶。
[0148]经过光偏转器2104偏转的光束射往同步检测传感器2115B时，受到邻接偏转反射面反射的邻接面虚幻光的行进方向与X轴之间的角度0g为52.9°。即0e< Θ g< Θ in关系成立，邻接面虚幻光不会返回光源2200B或射往扫描区域。
[0149]图25的(A)至(C)显示具有七个镜面的转动多面镜的比较例2。其中，| Θ in =55°，I Θ BD I = 40。，I Θ s I = 30。，| θ e | = 30。。
[0150]此时，720/N?120，I Θ in I+ I Θ BD| = 95。，| Θ BD | + | Θ e | = 70。，虽然满足上式(6)，但未满足上述式(5)。
[0151]经过光偏转器2104偏转的光束射往同步检测传感器2115B时，受到邻接偏转反射面反射的邻接面虚幻光的行进方向与X轴之间的角度0g为92.9°。即0g> 0in。
[0152]上述具体例2的I Θ s I和I Θ e |大于比较例2的| Θ s |和| Θ e |，可以缩短光偏转器2104与感光鼓之间的光路长度,有助于光扫描装置的小型化。
[0153]上述实施方式中还可以用单片式边发射激光阵列或面发射激光阵列作为光源。
[0154]上述实施方式中的两个光源均具有两个发光部，但是，本发明并不受此限制，例如可以用四个光源，每个光源各具一个发光部。另外还可以用两个光源，每个光源各具有一个发光部，从各个光源射出的光束被分为两束光束。
[0155]上述实施方式中用复合机作为图像形成装置，但是本发明并不受此限制。图像形成装置也可以是单独的复印机、打印机、以及传真装置。
[0156]还可以使用用激光直接媒体(例如记录纸)的图像形成装置，该媒体是受到激光照射后能够发色的媒体。
[0157]还可以用以用银盐胶片作为像载置体的图像形成装置。此时通过光扫描在银盐胶片上形成潜像，该潜像能够通过相当于普通银盐照相处理的显影处理来进行可视化处理。而后通过相当于银盐照相处理的曝光处理来转印到印画纸上。这类图像形成装置有光制版装置以及绘制CT扫描图像等光绘制装置。
【权利要求】
1.一种光扫描装置，其用从光源射出后经过具有多个反射面的转动多面镜反射的光束，沿着主扫描方向，扫描被扫描面的扫描区域，其特征在于， 扫描开始之前的光束同时入射所述转动多面镜的第一反射面以及与该第一反射面相邻的第二反射面， 其中具备受光器，受到所述第一反射面反射的光束入射该受光器， 在与所述转动多面镜的转动轴正交的平面上正投影时，受到所述第一反射面反射的光束的行进方向与入射所述转动多面镜的入射光束的入射方向之间的角度、大于受到所述转动多面镜反射后射往所述扫描区域的光束的行进方向与入射所述转动多面镜的入射光束的入射方向之间的角度，且受到所述第二反射面反射的光束的行进方向与入射所述转动多面镜的入射光束的入射方向之间的角度、小于该受到所述第二反射面反射的光束的行进方向与正交于所述主扫描方向的轴向之间的角度。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，所述转动多面镜具有N个反射面，当设定入射所述转动多面镜的光束的入射方向与所述轴向之间的角度为Θ in，受到所述第一反射面反射的光束的行进方向与所述轴向之间的角度为Θ BD时，满足以下关系:Θ in I+ Θ BD > 720/No
3.根据权利要求2所述的光扫描装置，其特征在于，在与所述转动多面镜的转动轴正交的平面上正投影时，射往所述扫描区域中的扫描结束位置的光束在所述转动多面镜受到反射时的反射方向与入射所述转动多面镜的光束的入射方向之间的角度、小于射往所述扫描区域中的扫描开始位置的光束在所述转动多面镜受到反射时的反射方向与入射所述转动多面镜的光束的入射方向之间的角度，且射往所述扫描区域中的扫描结束位置的光束在所述转动多面镜受到反射时的反射方向与所述轴向之间的角度Ge、和所述Θ BD之间满足以下关系:I Θ BD I+ I Θ e < 720/No
4.根据权利要求3所述的光扫描装置，其特征在于，受到所述第二反射面反射的光束的行进方向与所述轴向之间的角度大于所述Ge。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的光扫描装置，其特征在于，受到所述转动多面镜反射的光束，在射往所述扫描区域中的中心部分时，入射该转动多面镜的光束的全部受到一个反射面的反射，而在射往所述扫描区域的两端端部中至少一端端部时，入射该转动多面镜的光束受到所述一个反射面和与该一个反射面相邻的另一个反射面反射。
6.一种图像形成装置，其中具备像载置体和光扫描装置，该光扫描装置用基于图像信息调制的光束扫描该像载置体，其特征在于，所述光扫描装置为权利要求1至5中任意一项所述的光扫描装置。
【文档编号】G02B26/12GK104238113SQ201410273510
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2013年6月19日
【发明者】伊丹幸男, 宫武直树, 渡边直人, 横山悠久 申请人:株式会社理光