專利名稱：光學(xué)掃描設(shè)備及包括該光學(xué)掃描設(shè)備的圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于諸如電子照相復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等圖像形成設(shè)備的光學(xué)掃描設(shè)備
和包括該光學(xué)掃描設(shè)備的圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
包括在電子照相圖像形成設(shè)備中的光學(xué)掃描設(shè)備包括光源，該光源用于曝光感 光鼓；和旋轉(zhuǎn)多面鏡(下文稱為多面鏡)，該多面鏡用于偏轉(zhuǎn)從光源發(fā)出的激光束并用該激 光束掃描。從光源發(fā)出的激光束由旋轉(zhuǎn)多面鏡偏轉(zhuǎn)以用于掃描。由多面鏡偏轉(zhuǎn)以用于掃描 的激光束被用于沿與感光鼓的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向掃描感光鼓。利用掃描激光束，在由充 電單元充電的感光鼓上形成靜電潛像。靜電潛像由調(diào)色劑顯影，并且感光鼓上的調(diào)色劑圖 像被轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上從而在記錄介質(zhì)上形成圖像。 當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生穩(wěn)定的氣流。大體上存在兩種氣流。 一種是離開多面鏡的 氣流，另一種是指向多面鏡的氣流。離開多面鏡的氣流的示例包括通過多面鏡的反射面擠 壓空氣而產(chǎn)生的氣流和由于空氣的粘度而在多面鏡的周圍朝向多面鏡產(chǎn)生和帶動的氣流。 氣流分別指向多面鏡的外接圓的徑向和切向。
另一方面，朝向多面鏡的氣流流入如下空間在該空間中，離開多面鏡的氣流使該
空氣流出并且氣壓降低。如上所述，當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時，多面鏡周圍的空氣隨著氣流離開多面
鏡而流出。產(chǎn)生從多面鏡的上方指向多面鏡的氣流以補充已經(jīng)流出的空氣。
當(dāng)驅(qū)動多面鏡旋轉(zhuǎn)時，在馬達(dá)或用于使多面鏡旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置的集成電路(IC)
中產(chǎn)生熱。該熱使離開多面鏡的氣流被加熱。被加熱的氣流將熱施加到配置在多面鏡附近
的光學(xué)構(gòu)件(下文中稱為光學(xué)透鏡)。因此，光學(xué)透鏡受熱變形，并且使該光學(xué)透鏡的光學(xué)
性能惡化。 另一方面，日本特開2007-79515號公報討論了一種光學(xué)掃描設(shè)備，該光學(xué)掃描 設(shè)備用于通過盡可能地防止離開多面鏡的氣流沖擊光學(xué)透鏡來減小光學(xué)透鏡的熱膨脹。 在日本特開2007-79515中，具有用于供激光束穿過的開口的空氣屏蔽構(gòu)件(air shield member)被設(shè)置在多面鏡和光學(xué)透鏡之間。這防止了由多面鏡的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流沖擊除開 口以外的光學(xué)透鏡，由此減小透鏡的變形。 然而，當(dāng)小型化時，日本特開2007-79515號公報討論的光學(xué)掃描設(shè)備顯示出了下 面的問題。為了使該設(shè)備小型化，必須減小安裝在光學(xué)箱(optical box)中的構(gòu)件之間的 距離。作為一個示例，可以減小多面鏡和光學(xué)透鏡之間的距離。在這種情況下，光學(xué)透鏡被 配置在用于供激光束穿過的開口附近。如日本特開2007-79515號公報的那樣，在這種設(shè)備 中，能夠通過在多面鏡和光學(xué)透鏡之間設(shè)置壁(空氣流屏蔽構(gòu)件)來隔斷氣流。然而，熱氣 在已經(jīng)穿過開口的氣流的溫度降低之前沖擊光學(xué)透鏡。因此，穿過開口的熱氣使光學(xué)透鏡 變形。 如果多面鏡和光學(xué)透鏡之間的距離較大，已經(jīng)穿過開口的氣流在沖擊光學(xué)透鏡之 前被冷卻到某種程度。因此，由于熱氣的影響所引起的光學(xué)透鏡的變形量較小。然而，當(dāng)多面鏡和光學(xué)透鏡之間的距離較短時，如在上述的設(shè)備中那樣，氣流在冷卻之前沖擊光學(xué)透 鏡，并且流出開口的氣流難以通過光學(xué)透鏡的附近。因此，光學(xué)透鏡的熱變形量增加并且不 能忽略其對圖像品質(zhì)的影響。 當(dāng)光學(xué)透鏡熱變形時，激光束的斑直徑(spot diameter)被干擾，并且激光束在感 光鼓上的圖像形成位置移位，從而使圖像品質(zhì)惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在使用多面鏡旋轉(zhuǎn)時在多面鏡周圍產(chǎn)生的氣流來減小光學(xué)透鏡的熱變
形，以降低圖像品質(zhì)的惡化。 根據(jù)本發(fā)明的一方面， 一種光學(xué)掃描設(shè)備，其包括光源，被構(gòu)造成發(fā)射光束；旋 轉(zhuǎn)多面鏡，被構(gòu)造成偏轉(zhuǎn)和掃描從光源發(fā)射的光束；驅(qū)動單元，被構(gòu)造成驅(qū)動旋轉(zhuǎn)多面鏡以 使旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)；光學(xué)構(gòu)件，被構(gòu)造成將由旋轉(zhuǎn)多面鏡所掃描的光束引導(dǎo)至待掃描的構(gòu) 件；收納構(gòu)件，被構(gòu)造成在收納構(gòu)件內(nèi)容納旋轉(zhuǎn)多面鏡和光學(xué)構(gòu)件；壁，被構(gòu)造成將收納構(gòu) 件內(nèi)部的空間分隔成第一空間和第二空間，在第一空間內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)多面鏡，在第二空間內(nèi) 安裝光學(xué)構(gòu)件，其中，壁具有空氣能夠穿過的開口 ，并且開口被構(gòu)造成由旋轉(zhuǎn)多面鏡掃描的 光束通過開口 ，壁具有通氣口 ，通氣口與開口不同并且被構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)時使已 經(jīng)穿過開口的空氣的至少一部分通入到第一空間，并且沿光束的掃描方向通氣口的寬度比 開口的寬度小。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖像形成設(shè)備，其包括根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)掃描設(shè)備， 圖像形成設(shè)備包括感光構(gòu)件，通過從光學(xué)掃描設(shè)備發(fā)射的激光束在感光構(gòu)件上形成靜電 潛像；以及圖像形成單元，圖像形成單元被構(gòu)造成通過調(diào)色劑顯影感光構(gòu)件上的靜電潛像， 并且將感光構(gòu)件上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種光學(xué)掃描設(shè)備，其包括光源，被構(gòu)造成發(fā)射光束； 旋轉(zhuǎn)多面鏡，被構(gòu)造成偏轉(zhuǎn)和掃描從光源發(fā)射的光束；驅(qū)動單元，被構(gòu)造成驅(qū)動旋轉(zhuǎn)多面鏡 以使旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)；光學(xué)構(gòu)件，被構(gòu)造成將由旋轉(zhuǎn)多面鏡所掃描的光束引導(dǎo)至待掃描的 構(gòu)件；收納構(gòu)件，被構(gòu)造成在收納構(gòu)件內(nèi)容納旋轉(zhuǎn)多面鏡和光學(xué)構(gòu)件；壁，被構(gòu)造成將收納 構(gòu)件內(nèi)部的空間分隔成第一空間和第二空間，在第一空間內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)多面鏡，在第二空間 內(nèi)安裝光學(xué)構(gòu)件，其中，壁具有空氣能夠穿過的開口，并且開口被構(gòu)造成由旋轉(zhuǎn)多面鏡掃描 的光束通過，壁具有通氣口 ，通氣口與開口不同并且被構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)時使已經(jīng) 穿過開口的空氣的至少一部分通入到第一空間。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖像形成設(shè)備，其包括根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)掃描設(shè)備， 圖像形成設(shè)備包括感光構(gòu)件，通過從光學(xué)掃描設(shè)備發(fā)射的激光束在感光構(gòu)件上形成靜電 潛像；以及圖像形成單元，被構(gòu)造成通過調(diào)色劑顯影感光構(gòu)件上的靜電潛像，并且將感光構(gòu) 件上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。 從下面參考附圖對典型實施方式的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的其它特性和方面將變得 明顯。


包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實施方式、
5特征和方面，并與說明一起用于闡釋本發(fā)明的原理。 圖1是第一典型實施方式中的圖像形成設(shè)備的剖視圖。 圖2是包括在第一典型實施方式的圖像形成設(shè)備中的光學(xué)掃描設(shè)備的立體圖。 圖3是第一典型實施方式的光學(xué)掃描設(shè)備中的多面鏡及其周圍配置的放大圖。 圖4是第一典型實施方式中的光學(xué)掃描設(shè)備的俯視圖。 圖5是光學(xué)掃描設(shè)備的剖視圖，示出多面鏡周圍的氣流。 圖6示出第一典型實施方式中的光學(xué)掃描設(shè)備的另一種形式。 圖7A和7B分別是傳統(tǒng)光學(xué)掃描設(shè)備的立體圖和俯視圖，示出多面鏡周圍的氣流。 圖8是傳統(tǒng)光學(xué)掃描設(shè)備的剖視圖，示出多面鏡周圍的氣流。
具體實施例方式
以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各種典型實施方式、特征和方面。
圖l示出了第一典型實施方式中的圖像形成設(shè)備l。本典型實施方式中的圖像形成設(shè)備1是串聯(lián)式圖像形成設(shè)備，該圖像形成設(shè)備包括用于各顏色、即黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色(K)的圖像形成單元12(12Y、12M、12C和12K)，并且該圖像形成設(shè)備將由各圖像形成單元12形成的調(diào)色劑圖像疊印在中間轉(zhuǎn)印帶13上。在本說明書中，附圖標(biāo)記后面的尾標(biāo)(suffix)Y、 M、 C和K分別表示黃色、品紅色、青色和黑色。本典型實施方式中的圖像形成設(shè)備1包括光學(xué)掃描設(shè)備ll，在該光學(xué)掃描設(shè)備11中，分別與上述顏色對應(yīng)的光源被安裝至光學(xué)箱20。光學(xué)掃描設(shè)備11的殼體(收納構(gòu)件)包括光學(xué)箱20和用于密封光學(xué)箱20的蓋構(gòu)件21。在本典型實施方式中，光學(xué)箱20由玻璃增強樹脂材料注射成型。分別與各顏色對應(yīng)的圖像形成單元12包括感光鼓14(待掃描的構(gòu)件14Y、14M、14C和14K);充電裝置15(15Y、15M、15C和15K);和顯影裝置16 (16Y、 16M、 16C和16K)。
從圖1可以看到，根據(jù)本典型實施方式的圖像形成設(shè)備1采用了通過光學(xué)掃描設(shè)備11在圖像形成單元12的下面利用光束來曝光圖像形成單元12的系統(tǒng)。該光學(xué)掃描設(shè)備11向配置在光學(xué)掃描設(shè)備11上方的感光鼓14照射光束。然而，光學(xué)掃描設(shè)備11和圖像形成單元12之間的位置關(guān)系并不限于這種構(gòu)造。例如，圖像形成單元12可以被配置在光學(xué)掃描設(shè)備ll的下方。 將參考圖2說明本典型實施方式中的光學(xué)掃描設(shè)備11。圖2中示出的光學(xué)掃描設(shè)備11包括分別與各顏色對應(yīng)的多個光源Ly、 Lm、 Lc和Lk。根據(jù)圖像數(shù)據(jù)從各光源Ly、Lm、 Lc和Lk的發(fā)射激光束。從各光源Ly、 Lm、 Lc和Lk照射出的激光束用于通過用作偏轉(zhuǎn)器(deflector)的多面鏡22(旋轉(zhuǎn)多面鏡)沿與感光鼓14的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向掃描感光鼓14。多面鏡22由包括馬達(dá)的驅(qū)動裝置23驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。由多面鏡22偏轉(zhuǎn)用以掃描的激光束被入射至用作光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)透鏡24(24a、24b)和25 (25a、25b、25c、25d)，并且被引入到感光鼓14上。各光學(xué)透鏡24和25具有在將激光束聚焦到待掃描的構(gòu)件的狀態(tài)下進(jìn)行恒速掃描的光學(xué)特性。 作為光學(xué)透鏡，不僅可以配置具有聚光(focusing light)功能的透鏡，還可以配置具有散光(diffusing light)功能的透鏡。安裝具有基于該圖像形成設(shè)備的構(gòu)造的功能的光學(xué)透鏡。雖然在本典型實施方式中，光學(xué)透鏡包括多個第一光學(xué)透鏡24和多個第二光學(xué)透鏡25，形成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的數(shù)目并不局限于此。
兩個第一光學(xué)透鏡24a和24b被分別在與黃色和品紅色對應(yīng)的光束之間、以及與 青色及黑色對應(yīng)的光束之間共用，并且第二光學(xué)透鏡25被分別為各顏色配置。折疊式反射 鏡(foldingmirror)26(26a至26h)被分別配置在光束的光路中用于將已被偏轉(zhuǎn)用以掃描 的激光束引入到各感光鼓上。折疊式反射鏡26g被配置在折疊式反射鏡26b的下方，并將 已經(jīng)穿過光學(xué)透鏡24a的與品紅色相對應(yīng)的激光束引入到折疊式反射鏡26b。類似地，折疊 式反射鏡26h被配置在折疊式反射鏡26e的下方，并將已經(jīng)穿過光學(xué)透鏡24b的與青色相 對應(yīng)的激光束引入到折疊式反射鏡26e。折疊式反射鏡26分別被固定到光學(xué)箱20中的構(gòu) 件安裝部。 圖3是圖2中示出的光學(xué)掃描設(shè)備11中的多面鏡22及其周圍配置的放大圖。如 圖3所示，用于防止由多面鏡22的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱氣沖擊第一光學(xué)透鏡24的壁27(27a、 27b)圍繞多面鏡22設(shè)置。壁27分別被設(shè)置成面對第一光學(xué)透鏡24的激光入射面。壁27 將光學(xué)箱20的內(nèi)部分隔成容納多面鏡22的空間和容納光學(xué)透鏡24的空間。壁27分別設(shè) 置有第一開口 28(28a、28b，下文稱為激光通過開口 )。指向第一光學(xué)透鏡24的激光束穿過 激光通過開口28。激光通過開口 28是允許空氣通過的開口。可以在開口中安裝透明構(gòu)件 從而能夠防止熱氣沖擊第一光學(xué)透鏡24a和24b。然而，如果灰塵附著到透明構(gòu)件，則灰塵 阻止了激光束的通過并惡化了圖像品質(zhì)。因此，激光通過開口 28可以是允許空氣通過的開 □。 如圖2所示，根據(jù)本典型實施方式的光學(xué)掃描設(shè)備11利用從不同的光源發(fā)射的激 光束在相對于多面鏡22的兩個方向上偏轉(zhuǎn)和掃描。因此，存在多個具有類似功能的部分和 構(gòu)件，例如，壁27a和27b、以及光學(xué)透鏡24a和24b。然而，本發(fā)明不限于包括用于利用激 光束在兩個方向上偏轉(zhuǎn)和掃描的系統(tǒng)的上述光學(xué)掃描設(shè)備。因此，以不將字母附加到附圖 標(biāo)記的方式說明具有類似功能的部分和構(gòu)件(例如，壁27a和27b將被說明為壁27，光學(xué)透 鏡24a和24b將被說明為光學(xué)透鏡24)，以簡化說明。 壁27也具有保證光學(xué)掃描設(shè)備11的剛度的功能。為了穩(wěn)定地在感光鼓14上掃描 激光束，必須增加多面鏡22的周圍配置的剛度。因此，壁27設(shè)置為圍繞多面鏡22從光學(xué) 箱20的底面豎直向上，從而增加光學(xué)箱20的剛度以抑制光學(xué)箱20的變形。壁27具有使 它的上表面與蓋構(gòu)件21接觸的高度。這也能夠抑制由于熱變形引起的蓋構(gòu)件21的變形。
壁27具有防止如下激光束穿過激光通過開口 28并返回至多面鏡22的功能，該激 光束已經(jīng)被多面鏡22偏轉(zhuǎn)用以掃描并且已經(jīng)在光學(xué)透鏡24的表面被反射。這防止了被光 學(xué)透鏡24反射的激光束再次被多面鏡22反射而曝光感光鼓14。 雖然在本典型實施方式中，已經(jīng)穿過激光通過開口 28的激光束首先入射至的光 學(xué)構(gòu)件是光學(xué)透鏡24，然而該光學(xué)構(gòu)件并不限于該光學(xué)透鏡。例如，諸如折疊式反射鏡等的 反射鏡可以配置在激光通過開口 28的附近，并且已經(jīng)穿過激光通過開口 28的激光束首先 入射至的光學(xué)構(gòu)件可以是反射鏡。 雖然在本典型實施方式中示出的光學(xué)掃描設(shè)備11具有如下系統(tǒng)該系統(tǒng)用于利 用分別與各顏色相對應(yīng)的從面對多面鏡22的方向入射到多面鏡22的多個激光束進(jìn)行掃 描。然而，該系統(tǒng)不必包括一個掃描用多面鏡。例如，如圖6所示，光學(xué)掃描設(shè)備11可以具 有為各顏色的感光鼓14設(shè)置多面鏡22并且利用激光束獨立地曝光感光鼓14的系統(tǒng)。
將說明根據(jù)本典型實施方式的圖像形成設(shè)備中的圖像形成過程。光學(xué)掃描設(shè)備11中的光源基于輸入圖像數(shù)據(jù)發(fā)射激光束。發(fā)射的激光束被多面鏡22偏轉(zhuǎn)以沿預(yù)定的方向 掃描，從而在由充電裝置15均勻充電的感光鼓14(感光構(gòu)件)上形成靜電潛像。顯影裝置 16使用調(diào)色劑使靜電潛像可視化。轉(zhuǎn)印裝置(未示出)將感光鼓14上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印 到一次轉(zhuǎn)印單元T(Ty、Tm、Tc和Tk)處的中間轉(zhuǎn)印帶13上。轉(zhuǎn)印裝置(未示出)在二次轉(zhuǎn) 印單元t處將中間轉(zhuǎn)印帶13上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到從紙進(jìn)給單元17輸送的諸如紙等記錄 介質(zhì)上。轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像由定影裝置18加熱并定影到記錄介質(zhì)上，并且將 記錄介質(zhì)排出到紙排出單元19。 將說明多面鏡22旋轉(zhuǎn)時在光學(xué)箱20中產(chǎn)生的氣流和由于氣流造成光學(xué)透鏡24 的變形而引起的圖像品質(zhì)的劣化。因為多面鏡22高速(20000RPM至30000RPM)旋轉(zhuǎn)，在多 面鏡周圍產(chǎn)生較高速的氣流。光學(xué)箱20具有下面的密封結(jié)構(gòu)由蓋構(gòu)件21覆蓋并且考慮 到防塵而用防塵構(gòu)件填充蓋構(gòu)件21和光學(xué)箱之間的間隙。因此，氣流基本上在光學(xué)箱20 內(nèi)循環(huán)。 多面鏡22旋轉(zhuǎn)時在多面鏡22周圍產(chǎn)生的氣流大體上分為兩種。 一種是離開多面 鏡22的氣流，另一種是指向多面鏡22的氣流。由于多面鏡22的旋轉(zhuǎn)而帶動多面鏡22周 圍的氣流，離開多面鏡22的氣流指向多面鏡22的外側(cè)。特別地，多面鏡22的法線是多面 鏡22的旋轉(zhuǎn)軸線的面的附近的空氣被多面鏡22的旋轉(zhuǎn)帶動并形成離開多面鏡22的氣流。
將參考圖7A和圖7B說明傳統(tǒng)的光學(xué)掃描設(shè)備。圖7A是傳統(tǒng)光學(xué)掃描裝設(shè)備71 中的多面鏡72及其周圍配置的立體圖，圖7B是傳統(tǒng)光學(xué)掃描裝設(shè)備71中的多面鏡72及 其周圍配置的俯視圖。多面鏡72由驅(qū)動裝置73驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。如圖7A所示，用于防止熱氣沖 擊第一光學(xué)透鏡74的壁75圍繞多面鏡72設(shè)置。壁75設(shè)置有供被多面鏡72偏轉(zhuǎn)用以掃 描的激光束穿過的激光通過開口 76。在圖7B中，多面鏡72的旋轉(zhuǎn)方向是逆時針方向，指向 多面鏡72的外側(cè)的氣流隨著多面鏡72的旋轉(zhuǎn)而沿該逆時針方向產(chǎn)生。已經(jīng)穿過設(shè)置于壁 75的激光通過開口 76的部分氣流沖擊光學(xué)透鏡74。 另一方面，在多面鏡72上方的氣流在與多面鏡72的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上流入 由于氣流離開多面鏡72所引起的多面鏡72周圍的低壓部。圖8是傳統(tǒng)光學(xué)掃描設(shè)備71 的剖視圖。當(dāng)多面鏡72旋轉(zhuǎn)時，沿箭頭標(biāo)示的方向產(chǎn)生氣流，從而使空氣循環(huán)。多面鏡72 的上面部的氣壓由于多面鏡72的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流而降低。周圍的空氣流入低壓部。
當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時，離開多面鏡的氣流被多面鏡驅(qū)動馬達(dá)的產(chǎn)生的熱加熱。氣流的 溫度比光學(xué)箱外側(cè)的大氣的溫度高5度到10度。被加熱的氣流(下文稱作熱空氣)穿過 供激光束通過的開口，并沖擊配置在開口附近的光學(xué)透鏡，以使光學(xué)透鏡熱變形。因為相對 于壁75在多面鏡的相反側(cè)配置在開口的附近的第一光學(xué)透鏡由塑料制成，第一光學(xué)透鏡 由溫度變化而熱變形，從而改變了透鏡的折射率。如果透鏡由普通塑料材料制成，則如果透 鏡是10mm長，溫度變化IO度將使透鏡的折射率改變O. 06X并且使透鏡的長度改變6i!m。 長度的改變使在感光鼓上的圖像形成位置從理想位置移位，從而使圖像品質(zhì)惡化。
光學(xué)性能的示例包括由圖像形成點的焦點移位引起的斑直徑的改變；由所形成 的圖像高度位置的移動而引起的主掃描放大率的改變；以及在副掃描方向上的照射位置的 改變。特別地，在串聯(lián)式光學(xué)掃描設(shè)備中，當(dāng)在M和Y側(cè)的透鏡與在C和K側(cè)的透鏡產(chǎn)生彼 此不同的改變時，最終發(fā)生圖像的色移(colorshift)。透鏡表面的溫度改變的示例包括 當(dāng)光學(xué)掃描設(shè)備從停止?fàn)顟B(tài)啟動時的瞬間溫度改變；以及隨后的穩(wěn)定的溫度改變。當(dāng)用于
8加熱M和Y側(cè)的透鏡的空氣量與用于加熱C和K側(cè)的透鏡的空氣量之間的啟動特性的差異 的因素增加時，瞬間溫度改變對色移的影響變得顯著。 將參考圖3說明下面的體現(xiàn)本典型實施方式的光學(xué)掃描設(shè)備11的特征的構(gòu)造在 該構(gòu)造中，通過設(shè)置用于允許壁27兩側(cè)的空氣通過的第二開口 (通氣口 )，使沖擊光學(xué)透鏡 24的熱氣容易通過。第二開口允許配置光學(xué)構(gòu)件的空間(第二空間)中的空氣穿過到達(dá)配 置旋轉(zhuǎn)多面鏡的空間(第一空間)。根據(jù)該構(gòu)造，能夠防止由于熱氣流引起的光學(xué)透鏡24 的熱變形。 如圖3所示，本典型實施方式中的光學(xué)掃描設(shè)備11中的光學(xué)透鏡24設(shè)置在激光 通過開口 28的附近。由于光學(xué)透鏡24配置在靠近激光通過開口 28的位置，熱氣難以在光 學(xué)透鏡24的周圍通過。然而，為了使設(shè)備小型化，必須減小光學(xué)箱20中的構(gòu)件之間的距離。
在根據(jù)本典型實施方式的光學(xué)掃描設(shè)備ll中，壁27(27a和27b)分別設(shè)置有作為 切口的第二開口 29a和29b(下文稱為第二開口 29)。壁27的除切口之外的上表面與蓋構(gòu) 件21接觸，并且空氣除穿過激光通過開口 28和第二開口 29之外不能穿過壁27。因此，多 面鏡22和光學(xué)透鏡24的側(cè)的空氣僅能夠穿過激光通過開口 28和第二開口 29。第二開口 29能夠貫穿壁27。 第二開口 29設(shè)置成使得當(dāng)多面鏡22旋轉(zhuǎn)時，固定了光學(xué)透鏡24的空間中的空氣 流入固定了多面鏡22的空間。 將參考圖5說明設(shè)置有第二開口 29的壁27周圍的氣流。如圖5所示，當(dāng)多面鏡 22旋轉(zhuǎn)時，多面鏡22附近的氣流被多面鏡22帶動，并且該氣流的一部分穿過激光通過開口 28。由于該穿過，多面鏡22附近部分的氣壓降低。多面鏡22上方空間中的空氣作為朝向 多面鏡22的向下氣流流入該低壓部。在固定了光學(xué)透鏡24的空間內(nèi)的空氣穿過第二開口 29流入多面鏡22上方的氣壓由于向下氣流而降低的空間。結(jié)果，光學(xué)透鏡24上方的部分 的氣壓降低。穿過激光通過開口 28的空氣流入該低壓部。因此，流入光學(xué)透鏡24的氣流 易于通過光學(xué)透鏡24的附近。這樣通過流入光學(xué)透鏡24附近的氣流降低了施加到光學(xué)透 鏡24的熱量，從而能夠減小光學(xué)透鏡24的表面的溫升。 第二開口29被設(shè)置于在與多面鏡22的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上相對于激光通過開 口 28與光學(xué)箱20的安裝多面鏡22的安裝面(光學(xué)箱20的底面)相反的一側(cè)。在圖3中， 第二開口 29設(shè)置在激光通過開口 28的上方。第二開口 29可以被設(shè)置在光學(xué)箱20的安裝 面相對于激光通過開口 28的同一側(cè)。更具體地，第二開口 29可以被設(shè)置在圖3中的激光 通過開口 28的下方。 將說明第二開口 29的在激光掃描方向上的寬度。在本典型實施方式中，如圖4所 示，當(dāng)從與多面鏡22的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向觀察壁27時，第二開口 29被設(shè)置成使得第二 開口 29的開口寬度與激光通過開口 28的寬度完全重疊。 第二開口 29的寬度能夠如下被進(jìn)一步有效地設(shè)定。如果熱氣在激光掃描方向上 均勻地沖擊光學(xué)透鏡24，則光學(xué)透鏡24均勻地全部變形。但是，由于在實際的設(shè)備中，熱氣 不均勻地沖擊光學(xué)透鏡24，在光學(xué)透鏡24中在激光掃描方向上產(chǎn)生溫度分布。溫度分布引 起光學(xué)透鏡24的變形量的差異，因此，由于光學(xué)特性的不均勻，在各圖像高度位置上產(chǎn)生 局部性能惡化。 第二開口29的沿激光掃描方向的寬度被設(shè)定為與光學(xué)透鏡24的溫度顯著升高的區(qū)域相對應(yīng)的寬度。從與多面鏡22的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向看，第二開口 29以朝向溫度顯著升高的區(qū)域的方式被設(shè)置在壁27內(nèi)。因此，在光學(xué)透鏡24的在激光掃描方向上溫度特別升高的上方區(qū)域產(chǎn)生低壓部，并且使已經(jīng)穿過激光通過開口 28的熱氣流向低壓部，從而能夠減小光學(xué)透鏡24中的溫度分布。根據(jù)激光通過開口沿激光掃描方向的長度、多面鏡的反射面的數(shù)目、多面鏡的轉(zhuǎn)速、多面鏡和光學(xué)透鏡之間的距離，實驗上發(fā)現(xiàn)光學(xué)透鏡24的溫升區(qū)域為該設(shè)備的固有的值。在根據(jù)本典型實施方式的光學(xué)掃描設(shè)備11中，如圖4所示的光學(xué)透鏡24上的熱氣集中沖擊的陰影部分由實驗具體地確定。為了使陰影部分的氣流容易通過，基于實驗結(jié)果在沿激光掃描方向朝向陰影部分的位置處，第二開口 29以具有比陰影部分的長度稍大的長度的方式被設(shè)置于壁27。在圖4中，激光通過開口28具有開口寬度m，并且第二開口 29具有開口寬度n。 在本典型實施方式中，如圖4所示，第二開口 29被設(shè)置成使得，當(dāng)從與多面鏡22的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向觀察壁27時，第二開口 29的開口寬度n落在激光通過開口 28的寬度m內(nèi)。根據(jù)多面鏡22、壁27、激光通過開口 28和光學(xué)透鏡24之間的安裝位置關(guān)系，熱氣施加到光學(xué)透鏡24的熱量在激光掃描方向上不同。然而，根據(jù)上述的構(gòu)造，可以減小光學(xué)透鏡24的由熱氣施加了大量的熱的區(qū)域和被施加了相對少量的熱的區(qū)域之間的溫度差(沿光學(xué)透鏡的長度方向產(chǎn)生的溫度分布)?；谏鲜龅膶嶒?，壁27可以設(shè)置有第二開口29以使當(dāng)從與多面鏡22的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向觀察壁27時，激光通過開口 28的一部分與第二開口 29的一部分重疊。 第二開口 29沿激光掃描方向的最大長度被設(shè)定成光學(xué)透鏡24的具有光學(xué)性能的長度1。更具體地，第二開口 29的長度被制成小于光學(xué)透鏡24的具有光學(xué)性能(功能有效區(qū)域)的長度。具有光學(xué)性能的長度指的是作為透鏡的能夠提供設(shè)計上所希望的功能的部分的長度、或者作為反射鏡的能夠提供設(shè)計上所希望的反射功能的部分的長度。
如上所述，在根據(jù)本典型實施方式的光學(xué)掃描設(shè)備11中，用于供空氣通過的第二開口 29被設(shè)置在壁27的激光通過開口 28的上方，該壁27設(shè)置在多面鏡22和光學(xué)透鏡24之間。當(dāng)多面鏡22旋轉(zhuǎn)時，第二開口 29允許光學(xué)透鏡24側(cè)的空氣穿過第二開口 29到達(dá)多面鏡22，從而在光學(xué)透鏡24的上方產(chǎn)成低壓部。光學(xué)透鏡24側(cè)的空氣穿過光學(xué)透鏡24和壁27之間的間隙流入低壓部。因此，穿過激光通過開口 28沖擊光學(xué)透鏡24的熱氣能夠容易地從光學(xué)透鏡24和壁27之間的間隙逃逸。因此，能夠減小由于熱氣的影響所引起的光學(xué)透鏡24的熱變形，并且能夠減小圖像品質(zhì)的惡化。 雖然已經(jīng)參考典型實施方式說明了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施方式。所附的權(quán)利要求書的范圍符合最寬泛的解釋，以包含所有這些變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。
10
權(quán)利要求
一種光學(xué)掃描設(shè)備，其包括光源，被構(gòu)造成發(fā)射光束；旋轉(zhuǎn)多面鏡，被構(gòu)造成偏轉(zhuǎn)和掃描從所述光源發(fā)射的光束；驅(qū)動單元，被構(gòu)造成驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)多面鏡以使所述旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)；光學(xué)構(gòu)件，被構(gòu)造成將由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡所掃描的光束引導(dǎo)至待掃描的構(gòu)件；收納構(gòu)件，被構(gòu)造成在所述收納構(gòu)件內(nèi)容納所述旋轉(zhuǎn)多面鏡和所述光學(xué)構(gòu)件；壁，被構(gòu)造成將所述收納構(gòu)件內(nèi)部的空間分隔成第一空間和第二空間，在所述第一空間內(nèi)安裝所述旋轉(zhuǎn)多面鏡，在所述第二空間內(nèi)安裝所述光學(xué)構(gòu)件，其中，所述壁具有空氣能夠穿過的開口，并且所述開口被構(gòu)造成由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡掃描的光束通過所述開口，所述壁具有通氣口，所述通氣口與所述開口不同并且被構(gòu)造成在所述旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)時使已經(jīng)穿過所述開口的空氣的至少一部分通入到所述第一空間，并且沿所述光束的掃描方向所述通氣口的寬度比所述開口的寬度小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其特征在于所述壁被設(shè)置成面對所述光學(xué)構(gòu)件，所述通風(fēng)口與所述光學(xué)構(gòu)件的溫度由于在驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)多面鏡而使所述旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱氣而升高的區(qū)域?qū)?yīng)地設(shè)置于所述壁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其特征在于所述通氣口被設(shè)置于在與所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上相對于所述開口與所述收納構(gòu)件的安裝所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的面相反的一側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其特征在于所述收納構(gòu)件包括用于封閉所述收納構(gòu)件內(nèi)部的蓋構(gòu)件，并且所述通氣口由所述蓋構(gòu)件和形成于所述壁的切口形成。
5. —種圖像形成設(shè)備，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，所述圖像形成設(shè)備包括感光構(gòu)件，通過從所述光學(xué)掃描設(shè)備發(fā)射的激光束在所述感光構(gòu)件上形成靜電潛像；以及圖像形成單元，所述圖像形成單元被構(gòu)造成通過調(diào)色劑顯影所述感光構(gòu)件上的所述靜電潛像，并且將所述感光構(gòu)件上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
6. —種光學(xué)掃描設(shè)備，其包括光源，被構(gòu)造成發(fā)射光束；旋轉(zhuǎn)多面鏡，被構(gòu)造成偏轉(zhuǎn)和掃描從所述光源發(fā)射的光束；驅(qū)動單元，被構(gòu)造成驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)多面鏡以使所述旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)；光學(xué)構(gòu)件，被構(gòu)造成將由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡所掃描的光束引導(dǎo)至待掃描的構(gòu)件；收納構(gòu)件，被構(gòu)造成在所述收納構(gòu)件內(nèi)容納所述旋轉(zhuǎn)多面鏡和所述光學(xué)構(gòu)件；壁，被構(gòu)造成將所述收納構(gòu)件內(nèi)部的空間分隔成第一空間和第二空間，在所述第一空間內(nèi)安裝所述旋轉(zhuǎn)多面鏡，在所述第二空間內(nèi)安裝所述光學(xué)構(gòu)件，其中，所述壁具有空氣能夠穿過的開口 ，并且所述開口被構(gòu)造成由所述旋轉(zhuǎn)多面鏡掃描的光束通過，所述壁具有通氣口 ，所述通氣口與所述開口不同并且被構(gòu)造成在所述旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)時使已經(jīng)穿過所述開口的空氣的至少一部分通入到所述第一空間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其特征在于 沿所述光束的掃描方向所述通氣口的寬度比所述開口的寬度小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其特征在于所述壁被設(shè)置成面對所述光學(xué)構(gòu)件，所述通風(fēng)口與所述光學(xué)構(gòu)件的溫度由于在驅(qū)動所 述旋轉(zhuǎn)多面鏡而使所述旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱氣而升高的區(qū)域?qū)?yīng)地設(shè)置于所述壁。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其特征在于所述通氣口被設(shè)置于在與所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向上相對于所述開口 與所述收納構(gòu)件的安裝所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的面相反的一側(cè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其特征在于所述收納構(gòu)件包括用于封閉所述收納構(gòu)件內(nèi)部的蓋構(gòu)件，并且所述通氣口由所述蓋構(gòu) 件和形成于所述壁的切口形成。
11. 一種圖像形成設(shè)備，其包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)掃描設(shè)備，所述圖像形成設(shè)備包括感光構(gòu)件，通過從所述光學(xué)掃描設(shè)備發(fā)射的激光束在所述感光構(gòu)件上形成靜電潛像；以及圖像形成單元，被構(gòu)造成通過調(diào)色劑顯影所述感光構(gòu)件上的所述靜電潛像，并且將所 述感光構(gòu)件上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
全文摘要
光學(xué)掃描設(shè)備及包括該光學(xué)掃描設(shè)備的圖像形成設(shè)備。一種光學(xué)掃描設(shè)備包括光源，其發(fā)射光束；旋轉(zhuǎn)多面鏡，其偏轉(zhuǎn)并掃描從光源發(fā)射的光束；驅(qū)動單元，其驅(qū)動旋轉(zhuǎn)多面鏡以使旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)；光學(xué)構(gòu)件，其將由旋轉(zhuǎn)多棱鏡所掃描的光束引導(dǎo)至待掃描的構(gòu)件；收納構(gòu)件，其在收納構(gòu)件內(nèi)容納旋轉(zhuǎn)多面鏡和光學(xué)構(gòu)件；壁，壁將收納構(gòu)件內(nèi)的空間分隔成安裝旋轉(zhuǎn)多面鏡的第一空間和安裝光學(xué)構(gòu)件的第二空間，其中，壁具有空氣能夠穿過的開口，開口被構(gòu)造成由旋轉(zhuǎn)多面鏡掃描的光束通過開口，壁具有與開口不同的通氣口，通氣口在旋轉(zhuǎn)多面鏡旋轉(zhuǎn)時將已經(jīng)穿過開口的空氣的至少一部分送至第一空間，沿光束的掃描方向通氣口的寬度比開口的寬度小。
文檔編號G02B26/12GK101738725SQ200910223098
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者夘月和男 申請人:佳能株式會社