[发明专利]具有级联扫描光学系统的扫描设备

说明书

本发明涉及一种级联扫描光学系统，此系统具有一对沿主扫描方向设置的激光扫描光学系统，这一对系统通过控制而互相同步动作从而实现宽扫描线。更具体而言，本发明涉及的是具有这样一种级联扫描光学系统的扫描设备，在该系统中一个激光扫描光学系统的多面反射镜的转动与另一激光扫描光学系统的多面反射镜的转动同步以便防止由一对激光扫描光学系统分别生成的扫描线对在主扫描方向上互相错位。

具有多个沿主扫描方向设置的激光扫描光学系统以实现宽扫描线的级联扫描光学系统已为业界所公知。此种扫描光学系统披露于1986年1月20日出版的日本公开专利No.61-11720中。该专利文献中披露一种具有一对激光扫描光学系统的级联扫描光学系统，其中的一对激光扫描光学系统各有一个激光束发射器、一个用作偏转装置的多面反射镜、一个fθ透镜等等。这一对激光扫描光学系统通过同步驱动而分别向光导电鼓的光导电面(扫描平面)上的一条平行于光导电鼓的轴向方向的公共线发射激光束。这一对扫描激光束分别扫描光导电面上的两个邻接区域以便在宽的区域内在主扫描方向上扫描光导电鼓的光导电面。

在此种级联扫描光学系统中有一个根本的问题需要克服。就是如何才能使级联扫描光学系统的一个激光扫描光学系统所发射的扫描激光束在光导电鼓上产生的扫描线准确地与级联扫描光学系统的另一个激光扫描光学系统所发射的扫描激光束在光导电鼓上产生的另一条扫描线对齐，以使两条扫描线在主扫描方向上既不会分开也不会重叠，也就是要利用两条单独的扫描线形成一条连续的扫描直线。

一对激光扫描光学系统中的每一个所提供的fθ透镜或透镜组经常是用塑料制作以降低生产成本。业界公知塑料透镜容易由于温度和湿度等的变化而发生变形或造成折射本领的改变。因此，在温度和湿度等发生这种变化的情况下，由相应的多面反射镜转动一规定的转角(即经过一预定的时间间隔)所产生的扫描线的长度，即使在多面反射镜以固定速度转动时，也会发生改变。当扫描线出现这种长度变化时，上述的须要对齐而形成连续的扫描直线的扫描线对会在主扫描方向上互相分开或重叠。在图2中，由多面反射镜24A和24B偏转用于扫描鼓10(鼓10的光导电面)的各扫描激光束分别由实线1、点划线2和虚线3代表。实线1所描绘的扫描激光束是在各fθ透镜不发生变形或折射本领改变的情况下的扫描激光束，因而产生一条连续扫描直线而扫描线对不会在主扫描方向(图2中的水平方向)上互相分开或互相重叠。由点划线2描绘的扫描激光束是在扫描线对中的每条扫描线的长度由于各fθ透镜中的变形而减小并因而生成不连续的扫描线使扫描线在主扫描方向上互相分开时的扫描激光束。由虚线3描绘的扫描激光束是在扫描线对中的每条扫描线的长度由于各fθ透镜中的变形而增加并因而生成连续的扫描线使扫描线在主扫描方向上互相重叠时的扫描激光束。

本发明的首要目的是提供一种具有级联扫描光学系统的扫描设备，在该系统中一对激光扫描光学系统中的一个所发射的扫描激光束产生的扫描线与另一激光扫描光学系统所产生的另一扫描线可以避免在扫描面的主扫描方向上互相错位。

为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种具有级联扫描光学系统的扫描设备。此扫描设备包括：一第一激光扫描光学系统，用于偏转第一扫描激光束以使其扫描扫描面并在根据第一给定图象数据对第一扫描激光束进行调制时生成第一扫描线；一第二激光扫描光学系统，用于偏转第二扫描激光束以使其扫描扫描面并在根据第二给定图象数据对第二扫描激光束进行调制时生成第二扫描线，其中第一和第二激光扫描光学系统的设置使得第一扫描线和第二扫描线在主扫描方向上在其接触点对齐并形成一条单一的扫描线；一固定于一个位置用来在第一扫描激光束开始生成第一扫描线之前检测第一扫描激光束的第一激光束检测器；一固定于一个位置用来在第一扫描激光束完成生成第一扫描线之后检测第一扫描激光束的第二激光束检测器；用于测量第一激光束检测器的检测时间和第二激光束检测器的检测时间之间的时间间隔的测量装置；用于比较此时间间隔的对应值与预定值以便确定第一激光束检测器的检测时间和第一扫描线开始生成的时间之间的延时间隔的确定装置；以及一个用于根据该延时间隔调节第一扫描线开始生成时间的调节装置。