[發(fā)明專利]掃描單元及圖像形成設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710186835.0
• 申請日: 2007-11-22
• 公開（公告）號: CN101187731A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林善紀(jì);渡邊直人;市井大輔;久保信秋
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社理光
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;B41J2/47;G03G15/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許靜

本申請要求2006年11月24日于日本申請的日本優(yōu)先權(quán)文件2006-316751的優(yōu)先權(quán)，并將該文件的全部內(nèi)容并入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及掃描單元，具體涉及光學(xué)掃描單元。

背景技術(shù)

使用激光的圖像形成設(shè)備正被廣泛用于打印電子圖像。該種圖像形成設(shè)備通常包括掃描單元和感光鼓。掃描單元包括朝著感光鼓偏轉(zhuǎn)激光的多邊形掃描器(例如，多面鏡)，多邊形掃描器是旋轉(zhuǎn)的，從而用激光掃描感光鼓的表面。由于該掃描，在感光鼓的表面上形成潛像。在圖像形成設(shè)備中，必須增加圖像密度以具有較好的圖像質(zhì)量，并且必須快速輸出圖像以具有較好的操作性能。

增加圖像密度和輸出速度的一種方法是快速旋轉(zhuǎn)多邊形掃描器。然而，如果高速旋轉(zhuǎn)多邊形掃描器，則噪音和能量消耗增大，并且多邊形掃描器的耐用性降低。

另一種方法是從光源發(fā)出的光通量產(chǎn)生多重光束。如日本專利申請No.2005-250319和日本專利申請No.2004-287292所揭示的，下面的三個方案可用于實現(xiàn)多重光束：

(1)結(jié)合多個面(facet)發(fā)射激光器；

(2)使用一維陣列的面發(fā)射激光器；

(3)使用二維陣列的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。

在方案(1)中，由于可以使用通用目的的激光器，因此可以實現(xiàn)較低的價格，但是使用多個光束以穩(wěn)定的保持激光器和耦合透鏡之間的相對位置關(guān)系是困難的，并且掃描目標(biāo)表面上形成的多個掃描線之間的間隔(下文稱為“掃描線間隔”)有可能變得不均勻。而且，在方案(1)中，實際光源的數(shù)量有限，并且密度增長和速度的增加也有限。在方案(2)中，可以形成均勻的掃描線間隔，但是該方案具有增加部件能量消耗的缺點。另外，當(dāng)光源的數(shù)量極大地增加時，每一個光束距光學(xué)系統(tǒng)的光軸的位移量增加，并且可能降低所謂的光束質(zhì)量。

另一方面，在方案(3)中，能量消耗比面發(fā)射激光器的能量消耗小一位數(shù)，并且可以二維地結(jié)合更多光源。

日本公開的專利申請No.2005-250319揭示了一種光發(fā)射設(shè)備，該設(shè)備包括以二維陣列布置多個獨立和可調(diào)整的發(fā)光元件的多個光源，以及耦合從發(fā)光元件發(fā)出的發(fā)散光束的耦合透鏡。將該光發(fā)射設(shè)備安裝在依次裝配在圖像形成設(shè)備中的掃描單元上。

日本公開的專利申請No.2004-287292揭示了一種掃描單元(該掃描單元包括表面發(fā)射激光器的陣列)以及裝配該掃描單元的圖像形成設(shè)備。

在傳統(tǒng)的掃描單元中，目標(biāo)表面上副掃描方向的光束的光束間隔(下文稱為“副掃描光束間隔”)偏離預(yù)定的光束間隔。隨著高密度圖像形成技術(shù)的日益提高，必須防止由于副掃描光束間隔的偏離而損害圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是至少部分地解決傳統(tǒng)技術(shù)中的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種掃描單元，其通過使用光通量掃描掃描目標(biāo)表面，所述掃描單元包括：光源，其具有多個面發(fā)射激光器，每一個激光器發(fā)出光束；耦合透鏡，其接收來自光源的光束并使光束成為實質(zhì)地平行光；孔，其接收所述平行光并限定所述平行光的直徑，從而獲得限定直徑的平行光；圖像形成透鏡，其接收所述限定直徑的平行光并在副掃描方向上形成圖像；以及光偏轉(zhuǎn)器，其布置于接近圖像形成透鏡的焦點處，并接收圖像的光束且將光束偏轉(zhuǎn)以掃描目標(biāo)表面；其中副掃描方向上圖像形成透鏡的焦距等于或小于圖像形成透鏡和孔之間的光路長度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種圖像形成設(shè)備，包括：至少一個單元的圖像載體；以及至少一個單元的用于掃描圖像載體的上述掃描單元。

結(jié)合附圖，通過閱讀本發(fā)明當(dāng)前最佳實施例的以下詳細說明，可以更好的理解本發(fā)明的上述和其它的目的、特征、優(yōu)點及技術(shù)和產(chǎn)業(yè)意義。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光打印機的示意圖；

圖2是圖1所示掃描單元的詳細示意圖；

圖3是圖2所示光源中包括的二維陣列的垂直腔面發(fā)射激光器的示意圖；

圖4是解釋圖3所示二維陣列中的VCSEL的編號方式的圖；

圖5是圖3所示二維陣列中的VCSEL的橫截面示圖；

圖6是圖5所示部分VCSEL的放大示圖；

圖7是解釋圖2所示掃描單元的部件之間的位置關(guān)系的示圖；

圖8是圖2所示孔板的放大的前視圖；

圖9是由第1發(fā)光元件發(fā)出的光束的光路和由圖像形成透鏡的第40發(fā)光元件發(fā)出的光束的光路的曲線圖，如圖2所示的該圖像形成透鏡在副掃描方向上具有等于或小于圖像形成透鏡和孔板之間的光路長度的焦距；