[發明專利]光學掃描裝置以及使用該裝置的圖像形成裝置

有效

• 申請號: 02141317.7
• 申請日: 2002-07-05
• 公開（公告）號: CN1396475A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發明（設計）人: 石原圭一郎;佐藤浩;加藤學;下村秀和
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G03G15/04;G02B13/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

技術領域

本發明涉及光學掃描裝置以及使用該裝置的圖像形成裝置，特別涉及利用作為光偏轉裝置的多邊形反射鏡使經光源裝置進行過光調制并出射的光束反射偏轉，并經由光學掃描系統在被掃描面上進行光學掃描來記錄圖像信息的、如適用于具有電子照相處理的激光光束打印機或數字復印機等裝置的光學掃描裝置，

特別是相對于構成光學掃描系統的單透鏡的偏心旋轉，能夠總是得到降低了掃描線彎曲的靈敏度的良好的圖像的光學掃描裝置以及使用該裝置的圖像形成裝置。

此外，還涉及使用多個光學掃描裝置并由對應各種顏色的多個圖像承載體組成的彩色圖像形成裝置。

背景技術

在現有的激光光束打印機(LBP)等光學掃描裝置中，利用如由旋轉多面鏡(多邊形反射鏡)構成的光偏轉器對應圖像信號周期地偏轉經光源裝置進行過光調制并出射的光束，并通過具有fθ特性的成像掃描光學系統在感光性的記錄介質(感光磁鼓)面上會聚成點狀，在其面上掃描，進行圖像記錄。

圖20是現有的光學掃描裝置的要部概略圖。

同圖中，從光源裝置171出射的發散光束經平行光透鏡172被變換成近似平行光束，通過光闌173限制該光束，入射到只在副掃描方向具有規定折射能力的柱面透鏡174上。入射到柱面透鏡174的近似平行光束中，在主掃描斷面內(光束)以其原來的狀態射出。在副掃描斷面內則會聚并大致成為線圖像地成像在由多邊形反射鏡組成的光偏轉器175的偏轉面(反射面)175a上。

進而，經由具有fθ特性的成像掃描光學系統176將被光偏轉器175的偏轉面175a偏轉的光束引導到作為被掃描面的感光磁鼓面178上，通過使偏轉裝置175在箭頭A方向上旋轉，可以在該感光磁鼓面178上光學掃描箭頭B方向，進行圖像信息的記錄。

在這樣的光學掃描裝置中，為了進行高精度的圖像信息的記錄，必須在整個被掃描面良好地校正像面彎曲，必須在視場角θ和像高Y之間具有伴隨等速性的畸變特性(fθ特性)，必須像面上的光點直徑在各像高上是均一等。目前已提出有多種滿足這樣的光學特性的光學掃描裝置和成像掃描光學系統。

另一方面，伴隨著激光光束打印機或數字復印機裝置的集成化或低價格化，對光學掃描裝置也提出了同樣的要求。

作為滿足這樣的期望的構成，在特開平4-50908號公開專利或特開平9-33850號公開專利等中提出了由1片fθ透鏡構成了成像掃描光學系統的光學掃描裝置。

在特開平4-50908號公開專利中，在fθ透鏡的主掃描方向上使用高次的非球面，可以較良好地校正像差特性，但由于偏轉裝置和被掃描面之間的副掃描方向的倍率不恒定，故存在副掃描方向的光點直徑因像高而變化的傾向。

另一方面，在特開平9-33850號公開專利中，提出了在光學掃描裝置上，通過在fθ透鏡的透鏡面中至少在2個面上利用fθ透鏡的有效部沿主掃描方向連續地、且獨立于主掃描方向的曲率地變化副掃描方向的曲率，由2個面的彎曲來控制副掃描方向的主平面的位置，使各像高處的副掃描倍率為恒定來實現光點直徑恒定的方法。

但是，在上述提案中，為了使副掃描倍率恒定，需要至少使2個面彎曲，以控制主平面的位置使倍率為恒定，故雖然可以完全獨立地設定主掃描和副掃描的形狀，但卻存在根據將透鏡的壁厚壓縮到較小的要求，需要主掃描方向的透鏡形狀具有較大的非球面量的情況。

在上述這樣的主掃描方向的非球面量較大的透鏡中，因各透鏡面以及透鏡的配置誤差，將產生較大的光學性能的劣化。在光學性能的劣化中，特別是副掃描方向的掃描線彎曲因掃描線高度的偏差或掃描線的傾斜等而不同，用裝置主體配置的反射鏡等的調整不能校正將成為較大的問題。為此，為了抑制掃描線彎曲使之較小，需要按照設計值精度良好地配置各透鏡面以及透鏡的配置，或者在透鏡上設置調整機構進行調整，以使之達到設計上的配置。

進而，在使用4根感光體(感光磁鼓)分別配置光學掃描裝置并利用激光光形成潛像，在各自的感光體面上形成分別對應Y(黃色)、M(品紅)、C(氰)、Bk(黑)各種顏色的原稿圖像的彩色圖像形成裝置的場合，由于是將形成在各感光體面上的Y、M、C、Bk4種顏色的圖像重合在紙張等復印體上，故如果對應各感光體的光學掃描裝置的掃描線發生彎曲，則4種顏色間的掃描線的形狀將產生誤差，在復印體上的圖像中將產生顏色偏差，所以存在導致顯著的圖像性能劣化的問題。

發明內容