專利名稱：光學(xué)掃描裝置和具備該裝置的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠適用于數(shù)字復(fù)印機(jī)或打印機(jī)、傳真裝置等圖像形成裝置的光 學(xué)掃描裝置和圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
目前，這種光學(xué)掃描裝置被裝載于數(shù)字復(fù)印機(jī)或打印機(jī)、傳真裝置等圖像形成裝 置，廣泛用作這些圖像形成裝置中的光寫入機(jī)構(gòu)。在具備這樣的光學(xué)掃描裝置的圖像形成裝置中，例如，在通過電子照相方式的圖 像形成步驟進(jìn)行圖像形成的情況下，使作為被掃描體起作用的像載持體(例如感光體等) 的表面帶電，在其帶電區(qū)域根據(jù)圖像信息，在光學(xué)掃描裝置中一邊對(duì)來自光源的光束進(jìn)行 調(diào)制一邊使該光束向旋轉(zhuǎn)多面鏡(也稱為多角鏡(polygon mirror))照射，由此在掃描方 向上對(duì)像載持體的表面進(jìn)行掃描而形成靜電潛像(寫入)。光學(xué)掃描裝置從光源向具有繞旋轉(zhuǎn)軸沿旋轉(zhuǎn)方向配置的多個(gè)反射面的旋轉(zhuǎn)多面 鏡照射光束，使從該光源向旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面入射的入射光束在旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面反 射(出射)，并經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面反射，利用反射形成的出射光束對(duì)被掃描體的被掃描 面進(jìn)行掃描。作為光學(xué)掃描裝置的光學(xué)系統(tǒng)，已知分為從光源僅向旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面的一 部分照射光束的未滿(underfill)光學(xué)系統(tǒng)；和使來自光源的光束比旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面 的旋轉(zhuǎn)方向的寬度寬并使該光束向旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面照射的溢出(overfill)光學(xué)系統(tǒng) 這兩種光學(xué)系統(tǒng)。其中，在具備溢出光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)掃描裝置中，在使來自光源的光束比旋轉(zhuǎn)多面 鏡的反射面的旋轉(zhuǎn)方向的寬度寬并使該光束向旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面照射這一性質(zhì)方面，大 多構(gòu)成為使入射光束以相對(duì)于與被掃描面垂直且與出射光束的掃描方向垂直的假想垂直 面平行的狀態(tài)向旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面入射。在具備這種溢出光學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)有光學(xué)掃描裝置中，具有如下的不良情況。

圖17是表示具備溢出光學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)有光學(xué)掃描裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖17所示的光學(xué)掃描裝置包括光源311d、準(zhǔn)直透鏡312d、凹透鏡313d、開口板 314d、柱面透鏡315d、折返鏡316d、旋轉(zhuǎn)多面鏡320d、f θ透鏡331d、柱面透鏡332d和像載 持體等的被掃描體21。在圖17所示的光學(xué)掃描裝置中，使來自光源311d的光束L經(jīng)折返鏡316d反射， 將入射光束Li形成得比旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a的旋轉(zhuǎn)方向(圖示例中為順時(shí)針 方向Z)上的寬度寬，使形成的入射光束Li向旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a入射，經(jīng)反射射形成的出射光束Lo對(duì)被掃描體21的被掃描面21a進(jìn)行掃描。這時(shí)， 入射光束Li以相對(duì)于與被掃描面21a垂直且與出射光束Lo的掃描方向X垂直的假想垂直 面α平行的狀態(tài)，向旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a入射。圖18是表示光量(光強(qiáng)度)相對(duì)于從光源31 Id向旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a 入射的入射光束Li的寬度方向H上的距離(距入射光束Li的中心C的距離)的分布(光 量(光強(qiáng)度)分布)β0的曲線圖。如圖18所示，從光源31 Id向旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a入射的入射光束Li， 顯示出光強(qiáng)度在寬度方向H的中心C最強(qiáng)，隨著從寬度方向H的中心C接近兩外側(cè)而逐漸 減少的正態(tài)分布(高斯分布)。在具備圖17所示的溢出光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)掃描裝置中，當(dāng)使圖18所示的入射光束 Li向旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a入射時(shí)，在利用經(jīng)反射面320a出射的出射光束Lo對(duì) 被掃描面21a進(jìn)行掃描時(shí)，盡管在被掃描面21a的掃描方向X上的任一掃描位置都需要使 光量均勻，但是，光量不均勻。圖19(a) 圖19(c)是用于說明在圖17所示的光學(xué)掃描裝置中，光量在被掃描面 21a中的掃描方向X上的掃描區(qū)域R變得不均勻的說明圖，與光量相對(duì)于入射光束Li的寬 度方向H的距離的分布(光量分布)β 0 一起，表示針對(duì)旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的入射光束Li的 入射狀態(tài)和出射光束Lo的出射狀態(tài)。圖19(a)表示出射光束Lo從旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反 射面320a向以假想垂直面α為基準(zhǔn)的掃描方向X的上游側(cè)出射的狀態(tài)。圖19(b)表示出 射光束Lo從旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a與假想垂直面a平行地出射的狀態(tài)。圖19(c) 表示出射光束Lo從旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a向以假想垂直面α為基準(zhǔn)的掃描方向 X的下游側(cè)出射的狀態(tài)。在此，入射光束Li的與出射光束Lo對(duì)應(yīng)的區(qū)域β 1、β 2、β 3越靠近入射光束Li 的中央，出射光束Lo的光強(qiáng)度越大。另外，入射光束Li的與出射光束Lo對(duì)應(yīng)的光束寬度 h(入射光束面積)越大，出射光束Lo的光強(qiáng)度越變大。而且，入射光束Li相對(duì)于反射面 320a的入射角Φ越小，出射光束Lo相對(duì)于入射光束Li的比例即反射面320a對(duì)入射光束 Li的反射率越大。根據(jù)這些特征，如圖19 (a)所示，在出射光束Lo從旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a 向以假想垂直面α為基準(zhǔn)的掃描方向X的上游側(cè)(圖中左側(cè))出射時(shí)，在入射光束Li的 與出射光束Lo對(duì)應(yīng)的區(qū)域β 1中，光強(qiáng)度隨著接近假想垂直面α而增強(qiáng)。并且，在該狀態(tài) 下，入射角度Φ 1隨著出射光束Lo接近假想垂直面α而變小。另外，向掃描對(duì)象的反射面 320a入射的入射光束Li的與出射光束Lo對(duì)應(yīng)的光束寬度hi (入射光束面積)，隨著出射 光束Lo接近假想垂直面α而變大。相對(duì)于此，如圖19(b)所示，出射光束Lo從旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a與假 想垂直面α平行地出射時(shí)，在入射光束Li的與出射光束Lo對(duì)應(yīng)的區(qū)域β 2中，達(dá)到最強(qiáng) 的光強(qiáng)度，并且，入射光束Li的與出射光束Lo對(duì)應(yīng)的光束寬度h2 (入射光束面積)，與圖 19(a)的狀態(tài)相比變大。另一方面，如圖19(c)所示，出射光束Lo從旋轉(zhuǎn)多面鏡320d的反射面320a向以 假想垂直面α為基準(zhǔn)的掃描方向X的另一側(cè)(圖中右側(cè))出射時(shí)，在入射光束Li的與出 射光束Lo對(duì)應(yīng)的區(qū)域β 3中，隨著遠(yuǎn)離假想垂直面α，光強(qiáng)度減弱。并且，在該狀態(tài)下，入射角度Φ 3隨著出射光束Lo遠(yuǎn)離假想垂直面α而變大。另外，向掃描對(duì)象的反射面320a 入射的入射光束Li的與出射光束Lo對(duì)應(yīng)的光束寬度h3 (入射光束面積)，隨著出射光束 Lo遠(yuǎn)離假想垂直面α而變小。圖20是表示在圖17所示的光學(xué)掃描裝置中，被掃描體21的被掃描面21a中光量 (光強(qiáng)度)相對(duì)于掃描方向X的距離(距出射光束L0變得與假想垂直面α平行的掃描位 置RO的距離)的分布(光量(光強(qiáng)度)分布)Yd的曲線圖。如圖20所示，在被掃描面21a中的出射光束Lo的掃描區(qū)域R中，在圖19(a)所示 的狀態(tài)下，如圖20的附圖標(biāo)記Yl所示，顯示出光量(光強(qiáng)度)隨著出射光束Lo接近與假 想垂直面α平行的掃描位置RO而逐漸增加的傾向。另外，在圖19(b)所示的狀態(tài)下，在被 掃描面21a中的出射光束Lo的掃描區(qū)域R，如圖20的附圖標(biāo)記、2所示，光量(光強(qiáng)度) 在掃描位置RO最強(qiáng)。另外，在圖19(c)所示的狀態(tài)下，在被掃描面21a中的出射光束Lo的 掃描區(qū)域R，如圖20的附圖標(biāo)記Y 3所示，顯示出光量(光強(qiáng)度)隨著遠(yuǎn)離掃描位置RO而 逐漸減少的傾向。S卩，被掃描面21a中的掃描方向X的光量分布Yd為山形形狀。歸納這些特征，示于以下的表1。表 權(quán)利要求
1.一種光學(xué)掃描裝置，其特征在于具備溢出光學(xué)系統(tǒng)，所述溢出光學(xué)系統(tǒng)使來自光源的光束比旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面的旋 轉(zhuǎn)方向上的寬度寬，使由此而得的入射光束向所述反射面入射，并經(jīng)所述反射面反射，利用 反射形成的出射光束對(duì)被掃描體的被掃描面進(jìn)行掃描，使所述入射光束以相對(duì)于與所述被掃描面垂直且沿著與所述出射光束的掃描方向垂 直的方向的假想垂直面具有角度的狀態(tài)向所述反射面入射，根據(jù)表示利用所述出射光束對(duì)所述被掃描面進(jìn)行掃描時(shí)所述被掃描面中光量相對(duì)于 掃描方向上的位置的變化比例的直線的斜率，對(duì)所述被掃描面中光量相對(duì)于掃描方向上的 位置的分布進(jìn)行修正。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于根據(jù)所述直線的斜率控制所述光源的發(fā)光量。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于，包括在所述被掃描面的掃描開始側(cè)探測(cè)所述出射光束的光量的掃描開始側(cè)光量探測(cè)部；和 在所述被掃描面的掃描終止側(cè)探測(cè)所述出射光束的光量的掃描終止側(cè)光量探測(cè)部。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于使所述旋轉(zhuǎn)多面鏡從所述入射光束的入射側(cè)向與該入射側(cè)相反一側(cè)的所述出射光束 的出射側(cè)旋轉(zhuǎn)，隨著對(duì)所述被掃描面實(shí)施的掃描的進(jìn)行，使所述光源的發(fā)光量增加。
5.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于使所述旋轉(zhuǎn)多面鏡從所述出射光束的出射側(cè)向與該出射側(cè)相反一側(cè)的所述入射光束 的入射側(cè)旋轉(zhuǎn)，隨著對(duì)所述被掃描面實(shí)施的掃描的進(jìn)行，使所述光源的發(fā)光量減少。
6.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于使所述光源的發(fā)光量逐漸地或階段性地變化。
7.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于基于所述直線的斜率對(duì)所述光源的發(fā)光量進(jìn)行的控制，通過利用脈沖寬度調(diào)制改變對(duì) 所述光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的脈沖信號(hào)的占空比來進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于所述光學(xué)掃描裝置設(shè)置有根據(jù)輸入基準(zhǔn)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述光源的光源驅(qū)動(dòng)部，基于所述直線的斜率對(duì)所述光源的發(fā)光量進(jìn)行的控制，通過利用功率調(diào)制改變所述輸 入基準(zhǔn)信號(hào)來進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于在所述光源與所述被掃描體之間的光路上設(shè)置有光量修正用濾光片，所述光量修正用 濾光片形成為光透過率分布成為基于所述直線的斜率的光透過率分布。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于所述光量修正用濾光片形成為所述光透過率分布的光透過率隨著從所述入射光束的 入射側(cè)接近與該入射側(cè)相反一側(cè)的所述出射光束的出射側(cè)而增加。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于所述光透過率分布逐漸地或階段性地增加。
12.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于所述光量修正用濾光片是通過利用蒸鍍法將遮光性材料成膜在光透過性部件上而得 的濾光片。
13.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于所述光量修正用濾光片設(shè)置在所述光源與所述反射面之間的光路上。
14.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于所述光量修正用濾光片設(shè)置在所述反射面與所述掃描體之間的光路上。
15.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描裝置，其特征在于所述直線是在表示利用所述出射光束對(duì)所述被掃描面進(jìn)行掃描時(shí)所述被掃描面中光 量相對(duì)于掃描方向的位置的變化比例的平面上，連結(jié)與所述被掃描面中的掃描方向的一端 部和另一端部上的光量對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)的直線。
16.一種圖像形成裝置，其特征在于 包括權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的圖像形成裝置，其特征在于 還包括由來自所述光學(xué)掃描裝置的出射光束掃描的感光體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)掃描裝置和具備該裝置的圖像形成裝置。本發(fā)明的光學(xué)掃描裝置的一個(gè)實(shí)施方式是具備溢出光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)掃描裝置，上述溢出光學(xué)系統(tǒng)使來自光源的光比旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面的旋轉(zhuǎn)方向上的寬度寬，使由此而得的入射光束向上述反射面入射，并經(jīng)上述反射面反射，利用反射形成的出射光束對(duì)被掃描體的被掃描面進(jìn)行掃描，使入射光束以與被掃描面垂直且與出射光束的掃描方向垂直的假想垂直面具有角度的狀態(tài)向旋轉(zhuǎn)多面鏡的反射面入射，根據(jù)表示利用出射光束對(duì)被掃描面進(jìn)行掃描時(shí)被掃描面中光量相對(duì)于掃描方向上的位置的變化比例的直線的斜率，對(duì)被掃描面中光量相對(duì)于掃描方向的位置的分布進(jìn)行修正。
文檔編號(hào)G03G15/00GK102087410SQ201010578828
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者元山貴晴, 白井伸弘 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社