[发明专利]光扫描设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在诸如复印机、打印机、传真机的成像设备和其多功能外围设备中使用的光扫描设备。

背景技术

作为在电子照相成像设备中使用的光扫描设备，一种具有以下构造的光扫描设备是众所周知的。具体地，已知一种光扫描设备，其构造成通过旋转多角镜而使得从光源发射的光束偏转，并且通过诸如透镜和镜的光学部件将偏转的光束引导到感光构件的感光表面上，以便在感光构件上形成潜像。成像光学系统由至少一个fθ透镜形成。fθ透镜具有以非球面为特征的特殊的透镜有效表面，以增强扫描特征。此外，由于诸如确保形状自由度、减重和价格降低的优势，由树脂模制形成构造成支撑并且固定光学系统的构件的壳体(在下文中，称作“光学盒”)。特别地，在串联式成像设备中使用由树脂制成的光学盒具有极大优势，原因在于使用大量光学部件以及支撑和固定光学部件的安装方向和安装方法不一致。另一方面，与金属制成的光学盒相比，由树脂制成的光学盒在温度升高的情况下具有更大的热膨胀系数。此外，与由金属制成的光学盒相比，由树脂制成的光学盒具有更低的导热系数。因此，当使用由树脂制成的光学盒时，在包含热源的光扫描设备中，温度分布变得不均匀，并且局部出现热部分和冷部分。结果，在光学盒中沿着不同方向发生翘曲和局部扭曲。

在光扫描设备中经常使用诸如旋转多角镜的偏转构件，所述偏转构件具有多个偏转反射表面。当驱动偏转构件时，因诸如电动机的驱动部分产生的热量而致使温度升高。如果连续长时间实施光扫描，则旋转多角镜的旋转轴接收部分和安装在构造成驱动旋转多角镜的电动机部分上的集成电路芯片被加热到较高温度。此外，即使在短时间实施光扫描的情况中，在电动机开始旋转之后温度也立即呈对数波动并且上升。因此，光学盒因光扫描设备中温度不均匀地升高而发生极大扭曲和变形。构成光扫描设备的透镜、旋转多角镜和镜容纳在光学盒中，因此光学盒的变形改变了诸如透镜和镜的光学部件的位置，结果光束通过的路径和反射方向随着时间而发生改变。

主要因为以下两个原因发生光学盒的变形。第一个原因是热气流，第二个原因是辐射热。作为第一原因的热气流如下产生。旋转多角镜以高速旋转并且因此产生风，风吸收在偏转器的外周上产生的热量而变成热气流。偏转器的外周由肋所包围，所述肋垂直于光学盒的底壁设置，以保持光学盒的强度，并且肋堵塞热气流的途径，使得热气流停滞在偏转器周围。由此，偏转器的外周上的温度升高大于光学盒的其它部分中的温度升高。结果，光学盒的温度局部升高，这导致光学盒发生诸如翘曲和扭曲的变形。此外，作为第二原因的辐射热如下发生。旋转多角镜以高速旋转，因此装配在光学盒中以便定位偏转器的旋转多角镜的旋转轴接收部分达到高温度。此外，安装在电动机部分上的集成电路芯片也产生热量。因而，紧邻旋转轴接收部分下方的部分和安装有集成电路芯片的位置因辐射热而局部变热，结果光学盒膨胀且发生变形。

如上所述，因光学盒的变形，光束的方向和数量在不同颜色的站中发生变化，使得待扫描的表面上的聚光位置改变，并且因此水平方向、竖直方向或者图像扫描线的放大率出现波动，从而导致图像质量下降。特别地，在串联式成像设备中，每种颜色的光束位置均发生波动，因此当相应颜色的调色剂图像叠置时发生颜色失准。为了解决上述问题，已经提出了一种光扫描设备，在所述光扫描设备中，垂直于壳体主体的底部部分设置的肋倾斜，使得从旋转多角镜等产生的热气流沿着倾斜的肋扩散。(日本专利No.4170736)。

然而，根据传统方法，虽然针对上述造成光学盒变形的第一原因获得了一定效果，但是存在这样的风险，即，可能没有获得针对第二原因的效果。即，从偏转器产生的热气流能够扩散到外周；然而，将热气流吹送到光学盒的倾斜部分，这导致整个光学盒因倾斜部分的膨胀和变形导致的扭曲而发生极大扭曲。光学盒的倾斜部分具有直线形状，因此其膨胀使得整个光学盒发生扭曲。此外，旋转多角镜的旋转轴接收部分的局部变形和从旋转轴接收部分的中心至其外周的膨胀的变形不能被形成为直线形状的倾斜部分所吸收，这导致整个光学盒发生变形。

发明内容

在上述情况下已经实现了本发明，并且本发明的目的是利用简单构造减小光学盒的变形。