CN107976885B - 成像设备 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，其包括：构造成根据图像信息发射光的扫描单元，扫描单元包括光学元件和具有开口部且构造成容纳光学元件的光学箱；和成像设备的外盖；光学箱具有开口部，开口部不覆盖光学元件；光学箱的开口部面向外盖。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及成像设备，例如打印机、复印机或者传真机。

背景技术

在用在电子照相记录式成像设备(例如，激光打印机)中的光学扫描装置中，由光偏转器(例如多面镜)来使根据图像信号从光源发射的激光束偏转，并且用激光束扫描感光构件的表面。近年来需要低成本的高速打印，因而为了满足这种要求需要使多面镜高速旋转。当多面镜高速旋转时，灰尘(尘埃)等沉积在多面镜的镜面上，使得多面镜的反射率降低，结果是感光构件上的光量降低，从而图像密度减小。此外，当灰尘等进入光学扫描装置内部时，灰尘阻挡激光束，使得在某些情况中仅在灰尘阻挡了激光束的部分处缺少图像。

日本特开专利申请(JP-A)Hei 7-68836公开了通过使设置在光学箱上的肋和设置在覆盖光学箱开口的盖构件上的肋相互重叠以便相互接近来将光学箱的内部和外部之间的空气连通抑制到低水平。

在JP-A Hei 7-68836中，为了覆盖光学箱的开口，需要专用的盖构件。然而，为了削减光学扫描装置的成本，要求进行进一步改进。

发明内容

鉴于上述问题完成了本发明。

本发明的主要目的是提供一种抑制了成本的成像设备。

本发明的另一个目的是提供一种成像设备，其中，抑制了因光偏转器的振动而导致的噪音，同时保持光学箱内部的防尘性能。

根据本发明的一方面，提供了一种成像设备，包括：构造成根据图像信息发射光的扫描单元，扫描单元包括光学元件和容纳光学元件的光学箱；和成像设备的外盖，其中，光学箱具有未覆盖光学元件的开口部，并且光学箱的开口部面向外盖。

根据本发明的另一个方面，提供了一种成像设备，其包括：构造成根据图像信息发射光的扫描单元，扫描单元包括光学元件和具有开口部且容纳光学元件的光学箱；和成像设备的外盖，其中，由外盖覆盖光学箱的开口部。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，将明白本发明的其它特征。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例1的成像设备结构的剖视图；

图2是示出了实施例1中光学扫描装置结构的透视图；

图3是图1的局部放大图，示出了实施例1中成像设备的光学扫描装置的外周部的结构；

图4是图3的分解透视图，示出了实施例1中成像设备的光学扫描装置的外周部的结构；

图5是根据本发明实施例2的成像设备的光学扫描装置的外周部的结构的局部放大图；

图6是根据本发明实施例3的成像设备的光学扫描装置的外周部的结构的局部放大图；

图7是示出了实施例3中成像设备的光学扫描装置的外周部的结构的分解透视图；

图8是示出了根据本发明实施例4的成像设备的光学扫描装置的外周部的结构的局部放大图。

具体实施方式

将参照附图描述根据本发明的成像设备的实施例。顺便提及，除非明确说明，否则在以下实施例中描述的构成元件的尺寸、材料、形状、相对布置等并不旨在将本发明的范围局限于此。

(实施例1)

<成像设备>

首先，将参照图1描述根据本发明的成像设备的结构。图1是示出了根据本发明的成像设备的结构的剖视图。图1中示出的成像设备1是用于在记录材料P(例如片材)上形成图像的激光打印机。成像设备1包括：处理盒102，处理盒102是成像器件；和光学扫描装置2，其用于用对应于图像信息的激光束L照射包含在处理盒102中作为图像承载构件的感光鼓103的表面。

通过充电辊3来为感光鼓103的表面均匀充电。之后，通过光学扫描装置2用对应于图像信息的激光束L来对感光鼓103的均匀带电表面进行扫描曝光。结果，在感光鼓103的表面上形成对应于图像信息的静电潜像。

之后，通过设置在显影装置4(显影器件)中的显影辊4a(显影剂承载构件)将显影剂供应到形成在感光鼓103表面上的静电潜像，以使静电潜像显影为调色剂图像。

另一方面，通过进给辊105和分离辊5之间的配合来逐张分开进给容纳在进给盒104中的记录材料P。然后，通过传送辊对106来夹持传送记录材料P，并且记录材料P的自由端部抵接静止的对准辊对6的夹持部，以便通过记录材料P的刚性来沿着对准辊对6的夹持部校正记录材料P的歪斜移动。

之后，对准辊对6在与形成在感光鼓103表面上的调色剂图像移动同步的预定时刻旋转，以便将记录材料P进给到由感光鼓103的表面和转印辊109(转印器件)的表面形成的转印夹持部N。

通过转印偏压源(未示出)将转印偏压施加到转印辊109，以使形成在感光鼓103表面上的调色剂图像转印到记录材料P上。通过清洁器8(清洁器件)来移除及收集残留在感光鼓103表面上的残余调色剂。

通过感光鼓103和转印辊109夹持形成有调色剂图像的记录材料P，并且将其进给到定影装置110(定影器件)。然后，在通过设置在定影装置110中的定影辊和压辊夹持进给记录材料P的过程中，通过加热和加压来热熔调色剂图像，以使调色剂图像热定影在记录材料P上。之后，由排出辊对111夹持进给记录材料P，并且将其排出到设置在成像设备1外部的排出托盘7。

通过一体地组装感光鼓103和能够作用在感光鼓103上的成像处理器件来制备处理盒102，成像处理器件包括充电辊3、显影装置4、清洁器8等。处理盒102能够可拆卸地安装到成像设备1的主组件。

<光学扫描装置>

接下来，将参照图2描述光学扫描装置2的结构。图2是示出了光学扫描装置2的结构的示意图。在图2中，光学扫描装置2包括：半导体层112，它是用于发射激光束L的光源；变形准直透镜113，通过将准直透镜和柱面透镜一体成型制备而成；和孔径光阑114。

光学扫描装置2还包括可旋转多面镜115和用于驱动可旋转多面镜115旋转的光偏转器116。光偏转器116使从半导体激光器(光源)112发射的激光束L偏转，以便用激光束L扫描感光鼓103的表面。在光学扫描装置2中，设置了作为扫描透镜的fθ透镜117。fθ透镜117具有以下透镜特性(fθ特性)：当激光束L以角度θ进入到fθ透镜117中时，形成的图像具有用焦距f乘以角度θ获得的尺寸(f×θ)。光学扫描装置2还包括反射(偏转)镜118和光学箱119。

从图2中示出的半导体激光器112发射的激光束L通过下述方式由变形准直透镜113会聚。在主扫描截面中(沿着感光鼓103的轴向)，激光束L是准直(平行)光束或者弱会聚光(光束)。此外，在副扫描截面中(沿着感光鼓103的周向)，激光束L是会聚光(光束)。

之后，激光束L穿过孔径光阑114，并且限制其光束宽度，以便图像形成为在可旋转多面镜115的反射面上的线图像。这种线图像形成为使得主扫描方向(感光鼓103的轴向)是纵向。

通过使可旋转多面镜115旋转来使在可旋转多面镜115的反射面上形成图像的激光束L偏转，以便扫描感光鼓表面。激光束L被可旋转多面镜115的反射面反射，并且进入BD(光束检测)传感器120。此时，由BD传感器120检测信号，使得该时刻是主扫描方向上写入位置的同步检测时刻。

然后，激光束L进入到fθ透镜117中。fθ透镜117汇集激光束L以便在感光鼓103的表面上形成光斑，并且设计成使得光斑的扫描速度保持匀速(恒速)。为了获得fθ透镜117的这种特性，fθ透镜117用非球面透镜形成。穿过fθ透镜117的激光束L被反射镜118偏转，以便在用感光构件形成的感光鼓103上形成图像。

由图2中示出的fθ透镜117和反射镜118构成为光学元件，用于在感光鼓(感光构件)103的表面上形成图像并且用于利用由光偏转器116偏转的激光束L扫描感光鼓103的表面。光学箱119容纳至少光偏转器116、fθ透镜117和反射镜118(它们为光学元件)。如图1所示，反射镜118把由光偏转器116偏转的激光束L向光学箱119的底板119b反射。

通过可旋转多面镜115的旋转，利用激光束L来偏转扫描感光鼓103的表面，以便在感光鼓103的表面上用激光束L进行主扫描。此外，通过沿着周向驱动感光鼓103旋转来进行副扫描。因此，在感光鼓103的表面上形成对应于图像信息的静电潜像。

<光学扫描装置的外周部的结构>

将参照图3和图4描述光学扫描装置2的外周部的结构。图3是图1的局部放大图，示出了根据本发明的成像设备1的光学扫描装置2的外周部的结构。图4是图3的分解透视图，示出了根据本发明的成像设备1的光学扫描装置的外周部的结构。

<支撑件>

参照图3和图4，支撑件130固定光学扫描装置2。用金属板或者树脂模具来形成支撑件130，并且其截面成U状。支撑件130的功能是作为结构件将光学扫描装置2固定到成像设备1的主组件框架侧板(未示出)。设置在光学箱119的底板119b上的支承面119c定位并且接触支撑件130的固定部130c，并且用固定构件(未示出)固定支承面119c。

结果，光学箱119布置成使得，当从图1中示出的成像设备1的主组件的中央部观察时，开口119t面向外部(图1的右手侧)。此外，支撑件130设置有基本垂直于固定部130c的盖肋(第一盖肋)130a和130b。如图3所示，盖肋130a和130b与光学箱119的侧壁119f和119r重叠，并且设置成以非接触方式覆盖侧壁119f和119r。光学箱119布置成能够夹在设置在支撑件130上的盖肋130a和130b之间。

<盖构件>

如图1所示，开口119t和光学箱119全被前盖131覆盖。前盖131不与光学箱119接触，在光学箱119和前盖131之间存在小间隙Cc和Cd。在除了布置有光学箱119的部分之外的部分处，前盖131固定到成像设备1的主组件框架(未示出)。在这个实施例中，成像设备1中的前盖131和光学箱119之间的间隙Cc是1mm。前盖131和光学箱119之间的间隙Cc和Cd以及支撑件130和前盖131之间的间隙Ca和Cb可以优选地设定在0.5mm至5mm的范围。

前盖131的截面形成为大体U状，并且盖肋(第二盖肋)131a和131b设置在前盖131的内侧。如图3所示，前盖131的盖肋131a和131b设置成基本平行于支撑件130的盖肋130a和130b。结果，如图3所示，盖肋131a布置成进入到光学箱119的侧壁119f和支撑件130的盖肋130b之间。类似地，在另一侧中，盖肋131b布置成进入到光学箱119的侧壁119r和支撑件130的盖肋130b之间。当沿着如图3的箭头A方向(与光学箱119的开口119t的平面平行的方向)观察时，支撑件130的盖肋130a、前盖131的盖肋131a和光学箱119的侧壁119f相互重叠。

此外，类似地，在另一侧中，支撑件130的盖肋130b、前盖131的盖肋131b和光学箱119的侧壁190r相互重叠。

结果，尽管光学箱119的开口119t不是完全被封闭(覆盖)，但是通向光学扫描装置2内部的灰尘进入路径(路线)形成为迷宫结构，从而能够抑制灰尘(尘埃)进入。

如图4所示，除了盖肋131a和131b以外，前盖131还设有布置成基本垂直于盖肋131a和131b的盖肋(第二盖肋)131c和131d。盖肋131c和131d设置有切开部131c1和131d1，以允许例如与光偏转器116相连的电缆等和与半导体激光器112相连的电缆等束线通过。

通过为前盖131设置盖肋131c和131d，相对于光学扫描装置2的主扫描方向(感光鼓103的轴向)也能够以迷宫结构形成通向光学扫描装置2内部的灰尘进入路径。

因此，前盖(盖构件)131包括盖肋(第二盖肋)131a至131d，以便以非接触方式覆盖光学箱119的侧壁119d、119e、119f和119r。此外，如图3所示，光学箱119的侧壁119f和119r、盖肋(第一盖肋)130a和130b以及盖肋(第二盖肋)131a和131b至少部分相互重叠。即，侧壁、第一盖肋和第二盖肋布置成使得至少侧壁的一部分、第一盖肋的一部分和第二盖肋的一部分都相互重叠。

如图4所示，前盖(盖构件)131通过表面板131e和盖肋(第二盖肋)131a至131d来覆盖光学箱119的六个表面中的五个表面(开口119t和侧壁119d、119e、119f和119r)。

因此，前盖131的盖肋131a至131d覆盖了光学扫描装置2的光学箱119在开口119t侧的所有表面。结果，能够防止灰尘等进入到光学箱119中。此外，支撑件130也类似地设置有沿着光学扫描装置2的主扫描方向(感光鼓103的轴向)延伸的盖肋130a和130b，以便能够覆盖光学扫描装置2的外周部，因此能够防止灰尘等进入到光学箱119中。

在这个实施例中，没有设置与光学箱119直接接触地覆盖开口119t的盖。因此，能够降低光学扫描装置2的成本。此外，图4中示出的前盖131的表面板131e和盖肋131a-131d以及支撑件130的盖肋130a和130b通过迷宫结构以预定间隙覆盖光学箱119的外周部。结果，即使在灰尘等进入成像设备1的主组件内部的情况中，灰尘等进入光学箱119内部所需的路径较长并且如迷宫一样复杂。结果，防止了灰尘等进入到光学箱119中，从而能够防止灰尘等沉积在各光学元件上。

此外，光学箱119的底板119b固定到支撑件130的固定部130c。另一方面，侧壁119f、119r、119d和119e与支撑件130的盖肋130a和130b以及前盖131的盖肋131a-131d和表面板131e以预定间隙分开。结果，因光偏转器116失衡而产生的振动不会通过光学箱119传导(传递)到前盖131。因此，能够遏制噪音。

因此，根据本实施例，没有设置直接覆盖光学箱119的盖，从而能够抑制因光偏转器116振动产生的噪音，同时用少量零件(部件)保持了光学箱119内部的防尘性能。

如图1所示，反射镜118把由光偏转器116偏转的激光束L向光学箱119的底板119b反射。如图3所示，由反射镜118反射的激光束L穿过设置在光学箱119的底板119b中的通孔119b1和设置在支撑件130的固定部130c中的通孔131c1，以用激光束L照射感光鼓103的表面。结果，激光束L能够引向光学箱119的底板119b侧，同时避免了覆盖光学箱119外周部的迷宫结构。

(实施例2)

在上述实施例1中，描述了采用低价构造简单保持防尘性能的方法。在实施例2中，将描述用于通过向实施例1的构造添加构件(零件)进一步增强防尘性能的构造。顺便提及，用相同的附图标记表示与上述实施例1的部分(构件)类似的部分(构件)，并且将省略其描述。

在实施例1中，前盖131构造成与支撑件130和光学箱119均不接触，并且布置成提供迷宫结构，但是没有确保完全密封。为了确保完全密封，需要确保前盖131和支撑件130之间的接触以及前盖131和光学箱119之间的接触，但是当这些构件相互直接接触时，如上所述会有光偏转器的振动传导(传递)到盖构件导致产生噪音的可能性。因此，为了在完全防止传递振动的同时确保完全密封，例如，海绵构件132可以优选地塞在支撑件130与前盖131的盖肋131a至131d的自由端部之间，如图5所示。此时，理想的是海绵构件132具有单泡结构，原因在于灰尘等不易通过海绵构件132。此外，为了确保更少的振动传递，还可以用例如橡胶构件的弹性构件替代海绵构件132。或者，海绵构件132还可以由胶带构件替代，以封闭间隙。此外，通过利用上述材料塞堵前盖131的表面板131e与光学箱119的侧壁119f、119r、119d和119e的自由端部之间的间隙可获得类似效果。通过用海绵构件132、弹性构件等塞住间隙，能够进一步增强光学箱119的完全密封性能，同时又不会将振动直接传递到盖构件。

(实施例3)

在上述实施例1中，描述了采用前盖131不与支撑件130和光学箱119接触的构造来保持防尘性能的方法。在实施例3中，将描述用于通过局部主动接触相关构件进一步增强完全密封并且用于抑制因传递光偏转器振动而产生的噪音的构造。在实施例3中的成像设备和光学扫描装置中，用相同的附图标记表示与上述实施例1中的部分类似的部分(构件)，并且将省略其描述。

将参照图6和图7描述本实施例中的结构。图6是根据本实施例的成像设备200的光学扫描装置2的外周部的结构的局部放大剖视图。图7是图6的局部透视图，示出了根据本实施例的成像设备200的光学扫描装置2的外周部的结构。

与实施例1的不同之处在于：支撑件230的固定部230c和前盖231的盖肋231a、231b、231c和231d相互接触。前盖231的盖肋231a至231d密封接触固定部230c，使得在光学扫描装置2的外周部处，除了通孔230c1(它是激光束L的发射(出射)开口)之外形成了基本完全封闭(密封)的空间。前盖231不直接接触光学箱119，从而光偏转器116的振动不易通过光学箱119传递到前盖231，因此能够抑制噪音。

此外，如图7所示，前盖231的盖肋231a-231d的自由端部相互齐平以形成同一表面231s，并且表面231s接触固定部230c，从而提高了完全密封的程度。此外，在盖肋231a-231d的四个角部附近设置了螺丝固定孔233。另一方面，支撑件230在对应于螺丝固定孔233的部分处设置有螺丝孔234，以便利用螺丝235从支撑件侧直接固定支撑件230和前盖231。即，采用了由支撑件230保持(支撑)前盖231的构造。

此外，此时，通过采用支撑件230保持前盖231的构造，能够在一定范围内改变支撑件230构成零件的重量和螺丝固定点，因此自然频率也可偏离光偏转器116的旋转频率和其它驱动零件的频率，从而也能够抑制支撑件230的振动。

(实施例4)

将参照图8描述以不同于实施例1-3的方式抑制因光偏转器振动而产生的噪音同时保持光学箱内部防尘性能的方法。

在前盖331和光学箱119之间设置了盒状盖构件236，盖构件236是与前盖331分开的单独零件(构件)。盖构件236直接固定到支撑件330但不接触光学箱119，并且基本完全封闭(密封)光学箱119的外周部。

此外，吸音(降声)构件施加到盖构件236的内表面上，或者盖构件236由具有声音传递损失大的材料形成，以便能够实现对可旋转多面镜115的风噪声的隔音。

尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解本发明并不局限于公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以便涵盖所有变型以及等同的结构和功能。

Claims (9)

1.一种成像设备，用于在记录材料上形成图像，成像设备包括：

感光构件；

构造成根据图像信息发射光并用光扫描感光构件的扫描单元，扫描单元包括光学元件和容纳光学元件的光学箱；和

成像设备的外盖，

其中，光学箱具有未覆盖光学元件的开口部，并且

其中，光学箱的开口部由外盖覆盖，并且外盖不接触光学箱。

2.根据权利要求1的成像设备，还包括构成了成像设备框架的支撑件，

其中，光学箱在与形成有开口的表面相反的表面处安装到支撑件。

3.根据权利要求1的成像设备，其中，在光学箱的限定了开口的边缘和所述外盖之间的间隙设定于0.5mm以上且3mm以下的范围。

4.根据权利要求2的成像设备，其中，支撑件不与光学箱的侧壁接触，并且支撑件包括覆盖侧壁的第一盖肋，

其中，所述外盖不与光学箱的侧壁接触，并且所述外盖包括覆盖光学箱侧壁的第二盖肋；

其中，侧壁、第一盖肋和第二盖肋设置成不相互接触，并且

其中，侧壁的一部分、第一盖肋的一部分和第二盖肋的一部分相互重叠。

5.根据权利要求4的成像设备，其中，在光学箱和支撑件二者至少之一与第二盖肋之间设置有弹性构件。

6.一种成像设备，用于在记录材料上形成图像，成像设备包括：

感光构件；

构造成根据图像信息发射光并用光扫描感光构件的扫描单元，扫描单元包括光学元件和具有开口部且容纳光学元件的光学箱；和

成像设备的外盖，

其中，光学箱的开口部由外盖覆盖。

7.根据权利要求6的成像设备，还包括构成了成像设备框架的支撑件，

其中，支撑件不与光学箱的侧壁接触，并且支撑件包括覆盖侧壁的第一盖肋；

其中，外盖不与光学箱的侧壁接触，并且外盖包括覆盖侧壁的第二盖肋；

其中，侧壁、第一盖肋和第二盖肋设置成不相互接触，并且

其中，侧壁的一部分、第一盖肋的一部分和第二盖肋的一部分相互重叠。

8.根据权利要求7的成像设备，其中，第二盖肋接触支撑件。

9.根据权利要求7的成像设备，其中，外盖由支撑件保持。

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