光掃描設備及使用該光掃描設備的圖像形成設備制造技術

本發明專利技術提供一種光掃描設備及使用該光掃描設備的圖像形成設備。光掃描設備包括：光源；偏轉器，用于偏轉來自所述光源的光束；以及成像光學系統，用于將在所述偏轉器處偏轉的光束引導至掃描面。由單個成像光學元件構成所述成像光學系統，其中，在所述成像光學系統的光軸上，滿足條件0.15≤T2/Sk≤0.3和0.03≤d/K≤0.08。當通過Y＝(K/B)×tan(B×θ)表示由所述偏轉器在掃描角度θ處偏轉的光束在所述掃描面上的主掃描方向上的會聚位置Y時，在掃描角度θ最大的會聚位置Y處，滿足條件0.3≤B≤0.6。

【技術實現步驟摘要】
光掃描設備及使用該光掃描設備的圖像形成設備本申請是申請日為2014年8月1日、申請號為201410378211.9、專利技術名稱為“光掃描設備及使用該光掃描設備的圖像形成設備”的申請的分案申請。
本專利技術涉及一種適用于諸如激光束打印機(LBP)、數字復印機和多功能打印機等的圖像形成設備的光掃描設備。
技術介紹
存在減小光掃描裝置及使用該光掃描裝置的圖像形成裝置的尺寸和成本的需求。US2011/0080624提出了為了降低光掃描設備中所包括的成像光學系統的成本而僅使用一個成像透鏡(成像光學元件)來構成成像光學系統。US2007/0127105公開了在僅具有一個成像透鏡的光掃描設備中，將掃描面上的掃描速度配置成非勻速，從而能夠在通過校正像場彎曲(像面彎曲)實現良好成像性能的同時，減小成像透鏡的厚度。然而，US2011/0080624和US2007/0127105中的光掃描設備要求成像透鏡距離偏轉器足夠遠，以實現良好的成像性能，所以成像透鏡的寬度大。因此，不能明顯降低光掃描設備的尺寸，并且每一成像透鏡的制造成本也高。
技術實現思路
發現期望提供一種具有成像光學系統的光掃描設備，該成像光學系統被配置成僅包括一個成像光學元件，在從該成像光學元件實現良好的成像性能的同時，能夠降低尺寸和成本。根據本專利技術的一個方面，一種光掃描設備，其包括：光源；偏轉器，用于偏轉來自所述光源的光束；以及成像光學系統，用于將在所述偏轉器處偏轉的光束引導至掃描面，其特征在于，所述成像光學系統由單個成像光學元件構成，當在所述成像光學系統的光軸上，從所述偏轉器的偏轉面到所述成像光學元件的出射面的距離為T2，從所述成像光學元件的出射面到所述掃描面的距離為Sk，所述成像光學元件的厚度為d，且所述成像光學元件的成像系數為K時，滿足以下條件：0.15≤T2/Sk≤0.3，0.03≤d/K≤0.08，其中，在由Y＝(K/B)×tan(B×θ)表示由所述偏轉器在掃描角度θ處所偏轉的光束在所述掃描面上的主掃描方向上的會聚位置Y的情況下，在所述掃描角度θ最大的會聚位置Y處，滿足以下條件：0.3≤B≤0.6，其中，B是掃描特性系數。根據本專利技術的另一方面，一種圖像形成設備，其包括：根據上述的光掃描設備；感光構件，其設置在所述掃描面上；顯影器，用于將所述光掃描設備在所述感光構件的感光面上所形成的靜電潛像，顯影為調色劑圖像；轉印單元，用于將所顯影的調色劑圖像轉印至轉印材料上；以及定影裝置，用于將所轉印的調色劑圖像定影至所述轉印材料上。通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本專利技術的其他特征將顯而易見。附圖說明圖1A和1B是根據第一實施例的光掃描設備的主要部分的斷面圖。圖2是示出第一實施例中對于Y＝Kθ的局部倍率偏移的圖。圖3是示出第一實施例中電校正之后的局部倍率偏移的圖。圖4是示出第一實施例中各圖像高度處的點剖面的圖。圖5是示出第一實施例中在各圖像高度處在主掃描方向上的線擴展函數(LSF)直徑的圖。圖6A和6B是示出第一實施例中掃描面上的像面彎曲的圖。圖7是用于說明第一實施例中會聚值和成像性能之間的關系的圖。圖8是示出第二實施例中對于Y＝Kθ的局部倍率偏移的圖。圖9是示出第二實施例中電校正之后的局部倍率偏移的圖。圖10是示出第二實施例中在各圖像高度處在主掃描方向上的LSF直徑的圖。圖11A和11B是示出第二實施例中掃描面上的像面彎曲的圖。圖12A和12B是根據第三實施例的光掃描設備的主要部分的斷面圖。圖13是示出第三實施例中對于Y＝Kθ的局部倍率偏移的圖。圖14是示出第三實施例中電校正之后的局部倍率偏移的圖。圖15是示出第三實施例中在各圖像高度處在主掃描方向上的LSF直徑的圖。圖16A和16B是示出第三實施例中掃描面上的像面彎曲的圖。圖17是示出第四實施例中對于Y＝Kθ的局部倍率偏移的圖。圖18是示出第四實施例中電校正之后的局部倍率偏移的圖。圖19是示出第四實施例中在各圖像高度處在主掃描方向上的LSF直徑的圖。圖20A和20B是示出第四實施例中掃描面上的像面彎曲的圖。圖21是示出第五實施例中對于Y＝Kθ的局部倍率偏移的圖。圖22是示出第五實施例中電校正之后的局部倍率偏移的圖。圖23是示出第五實施例中在各圖像高度處在主掃描方向上的LSF直徑的圖。圖24A和24B是示出第五實施例中掃描面上的像面彎曲的圖。圖25A和25B是根據比較例的光掃描設備的主要部分的斷面圖。圖26是示出根據本專利技術實施例的圖像形成設備的主要部分的示意圖。具體實施方式參考附圖，詳細說明本專利技術的實施例。以相同附圖標記表示附圖中相同的構件，并且省略重復說明。可以單獨實現下述本專利技術的各實施例，或者在必要時、或在將各個實施例的要素或特征組合在單個實施例中是有利的情況下，可以作為多個實施例或者及其特征的組合來實現下述本專利技術的各實施例。注意，在下面的說明中，術語“主掃描方向”是指與偏轉器的轉動軸和成像光學系統的光軸垂直的方向(通過偏轉器偏轉光束的方向)，并且術語“副掃描方向”是指與偏轉器的轉動軸平行的方向。另外，術語“主掃描斷面”是指包括主掃描方向和成像光學系統的光軸方向的斷面(與副掃描方向垂直的斷面)，并且術語“副掃描斷面”是指與主掃描方向垂直的斷面。第一實施例詳細說明根據本專利技術第一實施例的光掃描設備。圖1A和1B是根據第一實施例的光掃描設備的主要部分的斷面圖。圖1B示出主掃描斷面，并且圖1A示出副掃描斷面。在本實施例中，從光源1發射的光束在開口光圈2處形成橢圓形，并且入射至耦合透鏡3。穿過耦合透鏡3的光束被大體變換成平行光，并且入射至變形透鏡4。注意，大體平行光包括弱會聚光和弱發散光。變形透鏡4在主掃描截面上具有正折射率，并且在主掃描截面處將入射光束變換成會聚光。變形透鏡4的副掃描截面使光束在偏轉器5的偏轉面5a附近會聚光束，從而在主掃描方向上形成長線圖像。通過偏轉器5的偏轉面5a處的反射，使得穿過變形透鏡4的光束偏轉，并且入射至用作為成像光學元件的成像透鏡6。根據本實施例的成像光學系統被配置成包括單個成像光學元件(成像透鏡6)。將穿過成像透鏡6的光束引導至掃描面(感光面)7。此時，成像透鏡6的主掃描截面和副掃描截面在掃描面7附近形成點狀圖像。根據本實施例的光掃描設備運行，從而使得通過未示出的驅動單元，在箭頭A的方向上以恒定速度轉動偏轉器5，以沿主掃描方向在掃描面7上掃描光，從而在掃描面7上形成靜電潛像。例如，可以使用半導體激光器作為光源1，并且半導體激光器可以具有一個或者多個光發射器。盡管使用橢圓光圈作為根據本實施例的開口光圈2，但是這不是限制，并且可以使用矩形光圈等。另外，盡管在本實施例中，分別提供用于構成入射光學系統的耦合透鏡3和變形透鏡4，但是入射光學系統可以被配置成包括具有它們兩者的光學功能的單個光學元件。具有四個偏轉面的旋轉多棱鏡用作根據本實施例的偏轉器5，但是這不是限制，并且面的數量可以是四個以上。成像透鏡6具有入射面(第一面)6a和出射面(第二面)6b兩個光學面(透鏡面)，其被配置成根據特定期望的掃描特性，在主掃描截面處，通過利用偏轉面5a偏轉的光束來掃描掃描面7。由于偏轉面5a的附近和掃描面7的附近處于共軛關系，成像透鏡6實現光學面傾斜誤差(opticalfacetangleerror，面倒本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光掃描設備，其包括：光源；偏轉器，用于偏轉來自所述光源的光束；成像光學系統，用于將在所述偏轉器處偏轉的光束引導至掃描面；以及控制單元，用于基于所述成像光學系統的局部倍率偏移，控制所述光源的發光，其中，在由Y＝(K/B)×tan(B×θ)表示由所述偏轉器在掃描角度θ處所偏轉的光束所進入的所述掃描面上的主掃描方向上的圖像高度Y的情況下，在所述掃描角度θ最大的圖像高度Y處，滿足以下條件：0.3≤B≤0.6，其中，K表示所述成像光學系統的光軸上的成像系數，并且B表示掃描特性系數。

【技術特征摘要】
2013.08.02 JP 2013-1613291.一種光掃描設備，其包括：光源；偏轉器，用于偏轉來自所述光源的光束；成像光學系統，用于將在所述偏轉器處偏轉的光束引導至掃描面；以及控制單元，用于基于所述成像光學系統的局部倍率偏移，控制所述光源的發光，其中，在由Y＝(K/B)×tan(B×θ)表示由所述偏轉器在掃描角度θ處所偏轉的光束所進入的所述掃描面上的主掃描方向上的圖像高度Y的情況下，在所述掃描角度θ最大的圖像高度Y處，滿足以下條件：0.3≤B≤0.6，其中，K表示所述成像光學系統的光軸上的成像系數，并且B表示掃描特性系數。2.根據權利要求1所述的光掃描設備，其中，所述控制單元控制所述光源的發光，以使所述局部倍率偏移保持在所述成像光學系統的所有圖像高度的2％內。3.根據權利要求1所述的光掃描設備，其中，所述控制單元基于tan2(B×θ)控制所述光源的發光。4.根據權利要求1所述的光掃描設備，其中，滿足以下條件：0.8≤Sk/fm≤1.2，其中，Sk表示所述光軸上從所述成像光學系統到所述掃描面的距離，并且fm表示所述成像光學系統在主掃描截面上的焦距。5.根據權利要求4所述的光掃描設備，其中，滿足以下條件：0.9≤Sk/fm≤1.1。6.根據權利要求1所述的光...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石原和幸，富岡雄一，黑川周一，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP