CN1677260A - 图像形成装置和扫描单元 - Google Patents

Abstract

在图像形成装置中，越过扫描单元放置的用于构成外壳的刚体板同时作为扫描单元的上盖，扫描单元悬挂在刚体板上从图像形成装置的外壳上部的顶盖向内部的位置。这样做排除了在扫描单元和感光构件之间设置用于安装扫描单元的刚体板或类似部件的必要性，从而缩短了扫描单元和感光构件之间的距离。

Description

图像形成装置和扫描单元

                            技术领域

本发明涉及图像形成装置和扫描单元，更具体地说，涉及配备通过发射光束扫描和曝光作为扫描目标的感光构件的表面的扫描单元的图像形成装置，以及涉及扫描单元。

                            背景技术

诸如激光打印机的光电图像形成装置通过以下方法形成图像：通过诸如多角镜的偏转器偏转从包括诸如半导体激光器等的光源的光发射部分发射的光束；扫描和曝光感光构件的均匀充电的表面而形成潜像；用色粉使潜像可见；将色粉图像转印在诸如记录纸等的记录媒体上。

通过发射光束曝光和扫描感光构件的表面的扫描装置要求相对于诸如半导体激光器的光源的光发射位置，以及向感光构件引导光束的多角镜的位置和光学扫描系统等的位置的高精确的装配。

如JP-A-2004-163463(参看图1)所述，当扫描单元被安装在图像形成装置上时，一个诸如钢板的刚体板被设置成在垂直于纸张传输方向的方向上越过配备感光鼓或类似元件的处理单元，因此将扫描单元安置于刚体板上方。

                            发明内容

如果打印机可以被设置在一个不是很大的空间，例如在办公桌上的空间中，则可以给普通家庭环境中的打印机使用者带来方便。因此，对缩小诸如激光打印机这样的图像形成装置提出很强烈的要求。但是，如结合JP-A-2004-163463所述，考虑到越过图像形成装置内部安装刚体板的必要性，当扫描单元被设置在刚体板上时，在缩短扫描单元和感光构件之间的距离上就遭遇到了难题。这个难题又使给定装置的小型化(特别是在缩短高度方面)变得困难。

本发明提供了可更进一步小型化的图像形成装置和扫描单元。

根据本发明的一个方面提供的图像形成装置包括：感光构件；通过发射光束曝光和扫描感光构件表面的扫描单元，该扫描单元包括有具有开口的基座部分和在基座部分边缘周围的外围壁的单元框；设置在基座部分上并发射光束的光发射部分；设置在基座部分上并将从光发射部分发射的光束偏转至在基座部分上方位置的外围壁的偏转器；将已经被偏转器偏转并射向外围壁的光束通过开口朝基座部分下方的位置反射的第一反射光学元件；设置在基座部分下方的位置上并且将经反射的光束引向感光构件的第二反射光学元件；一对互相相对并且扫描单元和感光构件位于其间的框架；和连接该框架上部的刚体板；其中，单元框固定在刚体板的下部，而整个由外围壁限定的开口用该刚体板覆盖。

根据本发明的另一个方面提供一种通过发射光束扫描扫描目标的扫描单元，该扫描单元包括：包括具有开口的基座部分和在基座部分边缘周围的外围壁的单元框；设置在基座部分上并发射光束的光发射部分；设置在基座部分上并将从光发射部分发射的光束偏转至在基座部分上方位置的外围壁的偏转器；将已经被偏转器偏转并射向外围壁的光束通过开口朝基座部分下方的位置反射的第一反射光学元件；设置在基座部分的下方的位置上并且将经反射的光束引向感光构件的第二反射光学元件；和设置在基座部分上表面的众多位置上的螺栓孔支座。

图像形成装置和扫描单元具有这样的结构，此结构使覆盖扫描单元上部的盖也有构成图像形成装置外壳上部的刚体板的功能；以及使扫描单元被悬挂在刚体板下方的位置。因此，在扫描单元和设置在其下方的感光构件之间就没有必要放置诸如钢板的刚体板，这又产生对于通过缩短感光构件和扫描单元之间的距离(特别是缩短装置的高度或者使装置尺寸变小)使装置小型化的能力的进一步的优点。

                            附图说明

通过参考附图本发明将可以更容易描述：

图1是显示被用作为根据本发明的实施例的图像形成装置的实例的激光打印机的外观的透视图；

图2是激光打印机的侧截面示意图；

图3是用于描述扫描单元结构的顶视图；

图4是扫描单元的截面示意图；

图5是用于描述单元框被固定在刚体板的情况的透视图；

图6是用于描述后盖如何附接于单元框背面的透视图；以及

图7是用于描述圆柱透镜附接于基座部分背面的情况的透视图。

                            具体实施方式

在设置在根据本发明的实施例的图像形成装置中的一对框架上面延伸的刚体板也作为一个盖子盖住位于扫描单元上方的开口，该扫描单元悬挂在刚体板的下方。因此，就没有必要在扫描单元和设置于扫描单元下方的感光构件之间插入刚体板。图像形成装置可以做得更加紧凑，减少相应于被减少厚度的数量，而成本的减少也可以实现。

而且，通过第一反射光学元件和第二反射光学元件的方法，可以保证充分的光学路径的长度，因此，保证扫描单元和感光构件之间的距离的尝试也可以被实现。这使让图像形成装置小型化的尝试也可以被实现(特别是在使装置外形更小的方面)。

反射光学元件的数量不限制在两个。通过使用两个反射光学元件对于装置的小型化有利。甚至当在第一反射光学元件和第二反射光学元件之间设置附加的反射光学元件时，也可以有产生装置小型化的优点的情况，这都归因于取消了扫描单元下面的诸如钢板的刚体板。

在基座部分面对刚体板的上表面上的多个区域可设置螺栓孔支座，在刚体板上形成螺栓被插入其中的孔；通过在刚体板上形成的孔的方式可以让螺栓从上方进入螺栓孔支座，因此刚体板和单元框在从外围壁向内部的位置被紧固在一起。当设置在图像形成装置上方的刚体板被当做覆盖在扫描单元的外围壁上方的整个开口的盖子时，这一结构是更可取的。组成图像形成装置的外壳的刚体板必须要有相当的强度并且通过例如注射模制的方法形成。在螺栓孔设置在与基座部分相比精度差的外围壁的情况下，当外围壁实际上用螺栓紧固时，扫描单元的整个外形很有可能出现扭曲变形。通过用螺栓紧固基座部分可以防止扭曲变形的发生，此紧固位于外围壁的内部，比紧固在外围壁上的精确度相对更高。

在盖住扫描单元上方的开口的盖子被构造成为具有位于图像形成装置内部的刚体板的功能的情况下，由以高速扫描光束的偏转器(特别是多角镜)诱发的振动成为一个问题。为了解决该问题，螺栓孔支座最好设置在基座部分上偏转器附近的多个位置；螺栓最好经由在刚体板上附加形成的孔从上方插入螺栓孔支座。更具体地说，偏转器包括安装在基座部分上的多角镜电机，多角镜依靠多角镜电机驱动旋转；在多角镜电机的驱动轴周围至少三个位置设置螺栓孔支座。这一结构可以是在多角镜的使用方面的一个优选

实施例。

当然，螺栓孔支座最好设置在使由偏转器偏转并射向第一反射光学元件的光束不受阻碍的位置。更具体地说可以采用这样的结构，fθ透镜被设置在沿从偏转器到第一反射光学元件的路径的任意位置，在fθ透镜不利用的区域附近设置一个或两个螺栓孔支座。

多角镜电机安装在和单元框分离设置的衬底的表面上；在基座部分上安装多角镜电机和多角镜的区域形成一个开口；多角镜处于基座部分上方的位置；所述衬底处于基座部分下方的位置；以及该衬底通过从基座部分下方插入的螺栓的方法紧固。这个结构在使扫描单元变薄上是非常有效的。当进行使图像形成装置更小巧的尝试时，在上述位置设置螺栓孔支座和通过螺栓紧固所述衬底是更可取的。

具有允许由第二反射光学元件反射的光束射向感光构件的开口的下盖最好附接到单元框的下部；且下盖最好由硬板制成，该硬板比刚体板更薄。这样做的原因是使下盖的强度比刚体板弱，可有效地防止扫描单元外形的扭曲变形，否则在安装扫描单元时就会引起这样的变形。强度低于刚体板的所述硬板不限于钢板而可用树脂模制而成。当下盖用钢板制作时，其基本要求是使下盖比刚体板厚。

本发明可被应用于输出已经通过感光构件下方的位置并且在其上形成图像的记录媒体的纸张输出盘设置在刚体板上方的位置的情况。将对缩小这种类型的图像形成装置的尺寸尤其有效。

偏转器包括安装在基座部分上的多角镜电机；和可通过多角镜电机驱动旋转的多角镜；多角镜电机安装在和单元框分离设置的衬底上；在基座部分设置多角镜电机和多角镜的区域形成一个开口；多角镜处于基座部分前侧的位置；所述衬底处于基座部分背后的位置；所述衬底通过从基座部分后方插入的螺栓紧固。这样的结构对缩小扫描单元有效。

设置在基座部分上侧的螺栓孔支座设置在多角镜电机驱动轴周围的至少三个位置上。这种结构可以防止本发明的扫描单元设置在其上的物体受到多角镜电机的高速旋转所产生的振动的不利影响。

本发明的实施例将参考附图进行描述。

(1)激光打印机的全部结构

图1是显示根据图像形成装置的实施例的激光打印机1的外观的透视图。

如图1所示的激光打印机1有一个成为上表面的顶盖18和四个侧表2a，2b，2c，2d(侧表面2c，2d在图1中处于不可见的位置)。顶盖18的一部分退缩入外壳2中以形成出纸盘72。能够安放大量张数诸如记录纸的记录媒介的进纸盒6可拆卸地设置在外壳2的下部，以便从外壳2的前侧表面2a拉出。人工进给盘部分11用于个别地放置记录媒介，并且可重新盖紧的前盖16设置在前侧表面2a中。

如图1中的虚线所示，一对侧框架190b和190d设置在相互面对的内侧表面2b和2d上，并且诸如钢板的刚体板190设置在侧框架190b和190d之间作为外壳2的上表面的顶盖18下面的位置。每个侧框架190b和190d都由钢板形成或由诸如聚苯乙烯或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的树脂模塑形成。

激光打印机1的结构将参考图2进行更详细的描述。

图2是当从侧表面2d看的激光打印机1的侧截面示意图。

在具有作为上表面的顶盖18，设置在前侧表面2a上的前盖16和设置在后侧表面2c上的后盖60的外壳2中，所述激光打印机1包括：用于进给作为记录媒介的记录纸等的进纸部分3，用于形成在进给的记录媒介上是可见的图像的色粉图像的处理盒4，用于在记录媒介上定影形成在其上的色粉图像的定影单元5，以及用于输出通过定影单元5的记录媒介的纸张输出部分70。在本说明书中，在外壳2的四个侧表面2a到2d中，其上安装前盖16的侧表面(即图2中的右侧表面)被作为前侧表面2a，相对于前侧表面的侧表面被作为后侧表面2c。前侧表面2a和后侧表面2c位于记录媒介传输方向上的两侧。

进纸部分3包括进纸盒6，设置在进纸盒6中堆叠的记录媒介在记录媒介传输方向上的前端(前侧)上方位置的进纸辊7、8，以及进纸垫9。进纸路径10形成在进纸部分3中，其中所述进纸路径是对从进纸盒6进给的记录媒介进行翻转并将记录媒介传输到处理盒4下部的记录媒介传输路径。进纸部分3配备一对面向进纸路径10的套准辊12。除了被装入进纸盒6的记录媒介之外，安置在人工进给盘部分11中的记录媒介(记录纸等)也被进给到进纸路径10。在另一种情况下，由一对套准辊12临时停止后，记录媒介在处理盒4的图像形成时间被提供到处理盒4的图像形成部分。

进纸盒6设置在处理盒4和定影单元5的下方，并且可拆卸地从外壳2的前侧表面2a附接。压纸板13和弹簧14设置在进纸盒6中。压纸板13能使记录媒介分层堆叠，并且压纸板13远离进纸辊7的一端以可枢轴转动的方式支撑，而接近进纸辊7的一端可垂直移动。而且，弹簧14设置成向上推动压纸板13靠近进纸辊7一端的后表面。因此，随着记录媒介堆叠量的增加，当压纸板13远离进纸辊7的端部作为支点时，压纸板13反抗弹簧14的恢复力向下枢轴转动。

进纸辊8和进纸垫9设置成彼此面对，并且通过设置在进纸垫9背面的弹簧15的方法，进纸垫9压靠住进纸辊8。通过压纸板13背面的弹簧14，堆叠在压纸板13上的记录媒介顶部的纸张接触并压靠住进纸辊7。顶部的记录媒介被夹在进纸辊8和进纸垫9之间，并且通过进纸辊8和进纸垫9的方法，作为进纸辊8旋转的结果，顶部的记录媒介以单张纸为基础被分离。记录媒介被进给到进纸路径10。

由进纸盒6或人工进纸盘部分11提供的记录媒介被提供到一对设置在进纸辊7等上方位置的套准辊12。在套准进给的记录媒介后，该对套准辊12将记录媒介传输到处理盒4中的图像形成位置(即，感光鼓37和转印辊39保持彼此接触的位置)。外壳2的前侧表面2a配备前盖16。前盖16设置成可以相对于外壳2开启和关闭。通过当前盖16开启时出现的开口，处理盒4可拆装地被插入。

设置在处理盒4上方位置的扫描单元100包括发射激光束的激光二极管271(见图3)；通过多角镜电机112的方法高速旋转并对激光束进行偏转的多角镜110(见图4)；在多角镜110的扫描方向(主扫描方向)聚集激光束且在感光鼓37上提供恒定的扫描速度的fθ透镜(第一扫描透镜)120；在垂直于主扫描方向的次扫描方向(感光鼓37的旋转方向)聚集激光束的圆柱透镜(第二扫描透镜)140；第一反射镜130；以及第二反射镜131。

基于图像信息调制且从激光二极管271发射出的激光束按照如点划线所示的顺序从多角镜110、fθ透镜120、第一反射镜130、圆柱透镜140、第二反射镜131穿过或经过反射，因此对感光鼓37的表面进行曝光和扫描。

构成外壳2的上表面的刚体板(本实施例中为钢板)190放置在形成外壳2的侧表面2b的侧框架190b和形成外壳2的侧表面2d的侧框架190d之间(见图1)顶盖18下面的内部位置。该刚体板190还作为扫描单元100的上盖。

处理盒4包括鼓盒35和显影盒36。感光鼓37、充电装置38以及转印辊39设置在鼓盒35中。如前所述，通过在前盖16开启时出现的开口的方式，处理盒4可拆装地附接在外壳2的内部。显影盒36可拆装地附接在鼓盒35中、并且具有显影辊40、层厚度调节片41、进给辊42以及色粉斗43。

安放在色粉斗43中的色粉通过搅拌器45的旋转而被搅拌，该搅拌器45被如箭头方向上的旋转轴44所支撑，色粉从形成在色粉斗43一侧的色粉提供口46排出。进给辊42可旋转地设置在色粉提供口46旁。显影辊40可旋转地设置成面对进给辊42。进给辊42和显影辊40在以某种程度的互相压缩这样的状态彼此保持接触。

显影辊40由用导电橡胶材料组成的辊体覆盖金属辊轴形成，且在图2中箭头的方向旋转(逆时针方向)。显影偏压被施加到显影辊40。层厚度调节片41设置在靠近显影辊40的位置。在层厚度调节片41中，截面成半圆轮廓且由绝缘硅橡胶组成的按压部分设置在由金属弹簧片材料形成的片主体的末端。层厚度调节片41由显影盒36支撑在显影辊40附近，并且使按压部分通过片主体的弹力的方法压靠接触显影辊40。

通过进给辊42旋转的方法，从色粉提供口46排出的色粉提供到显影辊40。在这个时候，色粉就受到进给辊42和显影辊40之间的正向摩擦起电。在进给辊42上提供的色粉随着显影辊40的旋转进入层厚度调节片41的按压部分和显影辊40之间，这样色粉被显影辊40携带为给定厚度的薄层。

感光鼓37被鼓盒35所支撑，可在显影辊40旁的位置以和显影辊40相对的状态在箭头所指的方向(顺时针方向)旋转。该感光鼓37的鼓主体接地，并且感光鼓37的表面由聚碳酸酯等制成的可充正电的感光层所形成。

充电装置38位于感光鼓37的上左方，并且和感光鼓相隔预定的间隙而和感光鼓37面对。该充电装置38是导致诸如钨的起电丝实现电晕放电的正向起电目的的栅控式电晕充电的类型。该充电装置38构型成对感光鼓37的表面均匀充以正电。

转印辊39设置在感光鼓37下面的位置和感光鼓37面对，并被鼓盒25所支撑，可在箭头的方向(逆时针方向)旋转。转印辊39通过用导电橡胶材料构成的辊体覆盖金属辊轴构成。在转印的时候，转印偏压被施加到转印辊39。

随着感光鼓37的旋转，感光鼓37的表面被充电装置38均匀充以正电。然后，感光鼓的表面被扫描单元100输出的激光束曝光，因此形成静电潜像。接着，当感光鼓37面对显影辊40并且被显影辊40携带并充正电的色粉面对并接触感光鼓37时，通过施加在显影辊40的显影偏置，静电潜像通过施加到显影辊40的显影偏压形成在感光鼓37的表面；也就是，色粉被提供到感光鼓37被均匀正向充电表面被激光束曝光且电势较低的区域，并被选择性地携带因此而形成色粉图像(反转显影)。

接着，当记录媒介通过感光鼓37和转印辊39之间时，通过施加到转印辊39的转印偏压的方法，被感光鼓38的表面携带的色粉图像被转印到记录媒介上。

定影单元5设置在进纸盒6上方处理盒4的旁边且在记录媒介传输方向的处理盒4的下游的位置。定影单元5包括作为定影辊的有内部加热器的加热辊51和面对加热辊51设置且加压以按压加热辊的按压辊52。

当记录媒介通过加热辊51和按压辊52之间时，定影单元5对通过处理盒4转印到记录媒介的可见图像的色粉图像进行热定影。接着，记录媒介被进给到出纸路径76，该出纸路径76是形成在出纸部分70的记录媒介传输路径。

出纸部分70包括联合构成出纸路径76的内导向构件71和外导向构件62；构成一对设置在用于将记录媒介输出到设置在顶盖18上的出纸盘72的出口的出纸辊的下出纸辊73和上出纸辊75；以及具有构成出纸盘72的一部分的盘构件74。

构成出纸路径76的外导向构件62构型成与设置在外壳2的后表面2c上的后盖60的开启/关闭动作同步朝外壳2的后表面侧枢轴转动。当通过铰链61的方式被可枢轴转动地附接的后盖60开启时，外导向构件62的上部与后盖60的开启动作同步朝后盖的后表面侧枢轴转动。这样，通过作为后盖60开启的结果形成在外壳2的后侧表面2c的开口的方式可看见出纸路径76。

当从上方看时，出纸盘72有基本矩形盘的形状，且其结构是盘的后表面侧端部凹进以形成一个凹进的部分，这样后表面侧端部大体上从后表面侧端部朝前侧有逐渐向上的斜度。出纸盘72的从后侧端部到向上倾斜部分上任意点延伸的区域由盘构件74形成。盘构件74的前侧(记录媒介传输方向的前端侧)前端部的上表面接触顶盖18的盘构件74的侧边缘部分的下表面。

通过定影单元5且传输到出纸路径76的记录媒介的纸张传输方向，通过内导向构件71和外导向构件62的方法被反转并朝上移动。记录媒介被传送到一对出纸辊。通过该对出纸辊(73和75)的方式，记录媒介被朝前方输出到出纸盘72上。刚体板190被设置成越过在构成顶盖18的出纸盘72的区域的正下方的位置延伸。

(2)扫描单元100的详细结构

下面将详细描述本实施例的扫描单元100的结构。

图3是描述扫描单元100的结构的顶视图，图4是截面示意图。

扫描单元100有一个开口223，激光束经由该开口从第一反射镜130安装的区域(即前侧)射到第二反射镜131安装的另一个区域(即后侧)。扫描单元100进一步包括一个安装有诸如多角镜110和fθ透镜120的个别部分的平板状基座部分220；和具有形成围绕基座部分220的外围侧的外围壁的边缘部分210的单元框200(图3)。单元框200可通过例如注射模塑玻璃纤维浸透树脂而整体成形制作。

在用于安装旋转多角镜110的多角镜电机112(图4)的基座部分220上的区域形成开口222(图3)。上面安装多角镜112的衬底260被从开口222下方用螺栓261紧固，从而使扫描单元100减小尺寸(图4)。

在基座部分220的安装fθ透镜120和圆柱透镜140的区域中形成开口223，用于使激光束从基座部分220的上侧(即基座部分220的面对刚体板190的部分)射到基座部分220的下侧(即基座部分220的面对感光鼓37的部分)。通过将fθ透镜120和圆柱透镜140设置成从来自多角镜110的激光束的传送方向看时在开口223附近重叠，扫描单元100也可以制成很小。

进一步安装在基座部分220的是用于发射激光束的激光二极管271、用于将发射的激光束准直成平行光的准直透镜272、以及配备具有用于形成平行光的狭缝的狭缝板273的LD支架270(图3)。用于控制驱动激光二极管271的LD控制衬底275安装在衬底附接部分225上，衬底附接部分225设置成从基座部分220朝来自基座部分220的边缘部分210内部向上突出(图3)。衬底附接部分225通过喷射模塑的方法与基座部分220形成为一体。

从激光二极管271发射的激光束被多角镜110偏转以穿过fθ透镜120并在第一反射镜130被反射，因此通过开口223射向基座部分220的下方(朝下侧)。接着，激光束穿过圆柱透镜140并在第二反射镜131被反射，以穿过附接到形成在扫描单元100的下盖250中的开口的玻璃板252，从而对感光鼓37的表面进行曝光(图4)。

设置成越过顶盖18内部延伸并构成外壳2的上表面的刚体板190也作为扫描单元100的上盖，并且单元框200设置成从刚体板190向下悬挂。

图5是描述单元框200固定到刚体板190的状态的透视图。

形成在刚体板190两侧的孔188和189用于固定图1所示的刚体板190和侧框架190b之间的位置关系。尽管图5中没有显示，类似的孔也形成在侧框架190d。

孔181到187设置在刚体板190中相应于形成在单元框200的螺栓孔支座281到287的区域。通过将螺栓181a到187a从上方插入到刚体板190的方法，刚体板190和单元框200紧固在一起。

设置在单元框200上的螺栓孔支座281到287位于基座部分220上的从边缘部分210更向内部的位置。根据常规，螺栓孔通常形成在边缘部分210中。但是在本实施例中，螺栓孔支座281到284形成在基座部分220上。

每个螺栓孔支座281到287都有基本圆柱形的外形，并且螺栓孔支座281到287设置成在刚体板190的方向突出到稍微高于边缘部分210(在图4中显示螺栓孔支座285和286)。如前所述，通过将螺栓孔支座281等设置在基座部分220上的位于从边缘部分210更向内部的位置，单元框200可防止整个单元框200的变形，否则当单元框200紧固到刚体板190时会产生变形。

单元框220通过注射模塑的方法形成。单元框的边缘部分210的上边缘形成时通常可能精确度很差并变成波浪形。但是，圆柱形螺栓孔支座的精确度相对较高，因此圆柱形螺栓孔支座可容易地使其彼此齐平。所以，圆柱形螺栓孔支座制作成高于边缘部分210，并且螺栓被啮合到螺栓孔支座中。由此，当与螺栓孔形成在边缘部分的情况相比，固定位置更接近作为振动源的多角镜，因此阻止振动的发生。

当单元框200被紧固到刚体板190时，海绵(图未示)被插入边缘部分210和刚体板190之间，所以可防止灰尘侵入扫描单元100。

螺栓孔支座281到287的螺栓孔的边缘制作成和诸如边缘部分210和基座部分220的个别部分的厚度基本完全相同。当单元框20在注射塑模后冷却时，使冷却各个部分需要的时间彼此基本相同，所以可提高单元框200的批量生产率。

三个螺栓孔支座285到287设置在用于驱动多角镜110的多角镜电机112周围。在该实施例中，为了使单元框200变小，开口222被设置在设置基座部分220的多角镜电机112的位置(图3)。其上安装多角镜112的衬底260被螺栓261和262从开口222下方紧固(图4)。在这种情况下，尤其是可归因于多角镜112的振动而出现了问题。当刚体板190被紧固到单元框200时，至少有3个螺栓孔支座设置在多角镜112的周围，因此抑制了振动。

设置在多角镜112周围的三个区域的螺栓孔支座285到287最好位于多角镜电机112的驱动轴(多角镜110的旋转轴)周围的位置，且相应于三个设置螺栓孔支座的区域的三个点形成三角形的图形。但是，当然不希望被多角镜110的反射表面偏转且射向fθ透镜120和反射镜130的激光束的路径受到阻碍。因此，设置在fθ透镜120方向的螺栓孔支座285被设置在fθ透镜120不使用的区域附近(该透镜的没有激光束穿过的区域)。

当多角镜110被用作偏转器时，如果多角镜110和螺栓孔支座285到287之间的距离太短，在多角镜110高速旋转期间多角镜110和螺栓孔支座285之间可能出现哨鸣声。设置螺栓孔支座的位置最好确定在没有这种声音出现的范围内。从防止振动的观点来看，设置螺栓孔支座285到287的位置最好和多角镜电机112的驱动轴基本等距离相隔，更类似于等边三角形。

图6是描述后盖250如何附接到单元框200的背面上的透视图。

这个图描述了怎样通过螺栓261和262以及螺栓261a和262a从基座部分220的背面紧固其上安装多角镜电机112的衬底260。

通过注射塑模的方法，用于安装圆柱透镜140的一对附接部分141a、141b在开口223的邻近部位与单元框200形成一体。通过附接夹片142a、142b的方法安装圆柱透镜140。

后盖250有一个通过其光束射向感光鼓27的开口，并且玻璃板252附接在该开口上。后盖250由比刚体板190薄的刚性板形成(本实施例中为钢板)。如上所述，否则将会在单元框被紧固到刚体板190时出现的单元框200的变形也可通过使后盖250的强度低于刚体板190的强度来防止。后盖250不必用钢板制成。由例如树脂构成的盖也可用作后盖，只要这个盖的强度低于刚体板190即可。

在本实施例的扫描单元100中，在进入第一反射镜130的激光束和从第一反射镜130反射的激光束之间的角度(下面称为“反射角”)是大约30°的锐角(图4)。通过使反射角变小的方法，从第一反射镜130反射的激光束被直接引导到第二反射镜131，因此减小了扫描单元。反射角可以设置成约10°到30°。较小的反射角对减小扫描单元100有利。

第一反射镜130和第二反射镜131设置在外围壁附近。第二反射镜131构型成经由基座部分220设置在多角镜110下面的位置。更具体地说，多角镜110和第二反射镜131设置在基座部分220的两个相互相对端中的一个之上，第一反射镜130设置在该两端的另一端上，且开口223插入它们之间。

假定从主扫描方向的光束中心的多角镜110的反射表面到第一反射镜130的反射表面的光学路径长度设为“a”；从第一反射镜130的反射表面到第二反射镜131的反射表面的另一个光学路径长度设为“b”；从第二反射镜131的反射表面到感光构件37的表面的还有一个光学路径长度设为“c”，且满足a＜b和c＜b的关系。通过将第二反射镜131放置在多角镜110下方的位置的方法，从第一反射镜130的反射表面到第二反射镜131的反射表面的光学路径长度“b”可确保较长。因此，确保长光学路径长度“b”对缩短扫描单元100和感光鼓37之间的距离是有效的。这就有助于小型化整个图像形成装置。

为了减小扫描单元100，圆柱透镜140在次扫描方向的厚度被减小到约6mm。当从多角镜110到第一反射镜130的方向看时，fθ透镜120和圆柱透镜140被设置成在平行于多角镜110的旋转轴轴线的方向上彼此部分重叠这样的位置关系(图4)。如上所述，在开口223的区域中(特别是比fθ透镜120更靠近第一反射镜130的位置)设置圆柱透镜140也有助于减小圆柱透镜140。由于圆柱透镜140位于更靠近感光鼓37的位置，圆柱透镜140在次扫描方向的厚度被增加，因此在减小圆柱透镜时出现困难。

图7是描述圆柱透镜140如何被附接到单元框200后表面的透视图。

用于附接圆柱透镜140的一对附接部分141a、141b形成在开口223的附近并通过注射塑模的方法与单元框200形成整体。圆柱透镜140通过附接夹片142a、142b的方法附接。

附接夹片142a有形成作为腿部1421a的弹簧片外形的部分，且附接夹片142b有形成作为腿部1421b的弹簧片外形的部分。随着圆柱透镜140的各个端松动地附接到附接部141a、141b，附接夹片142a和142b的腿部1421a和1421b在圆柱透镜140的各个端插入附接部分141a、141b之间，因此将圆柱透镜140固定到基座部分220的背面。

圆柱透镜140通过注射塑模由树脂构成。当透镜从塑模模具移去时浇口部分144留在接触树脂注射部分的一端上。同时，用于对圆柱透镜140进行定位的定位部分145设置在形成在和浇口部分144的位置相对的位置的附接部分141a中。作为和浇口部分144相对的端部设置成与定位部分145接触的结果，圆柱透镜140被定位。

一般，圆柱透镜140设置在与主扫描方向相关的中心。在本实施例的扫描单元100中，为了小型化的目的，开口223形成在基座部分220上附接圆柱透镜140的位置。这就使将圆柱透镜140定位到与主扫描方向相关的中心位置变得困难。相反，当定位部分设置在两端时，就会出现一种担忧，即当透镜由于吸湿、温度升高或类似的原因而膨胀时圆柱透镜的特性会变坏。

在该实施例中，圆柱透镜140仅仅通过和浇口部分144相对的端部的方法定位，因此在透镜被定位的同时透镜膨胀的影响被减至最小。用于紧固圆柱透镜140的附接夹片142b采取允许透镜在主扫描方向上膨胀的形状(由于膨胀或类似情况造成的变形不被弹簧片1421b所抑止)。通过附接夹片142b的形状的方法可防止透镜特性的下降以及透镜的破裂。

如上所述，本实施例的扫描单元可在所需的光学路径长度确保在扫描单元内的同时进行小型化扫描单元的尝试。通过缩短扫描单元和作为扫描目标的感光构件之间的距离，可进行减小扫描单元并小型化图像形成装置的尝试。在该实施例的扫描单元中，当从侧面看时，周边壁呈现基本上是楔形的几何形状。如图2所示，扫描单元100的前盖16一侧被进一步减小。因此，当前盖16打开时，能使处理盒4通过的空间很容易形成在扫描单元100的下部，也就可进行减小图像形成装置的尝试。

(变化例)

尽管对本发明的实施例做了这样的描述，但是不用说，本发明并不限于联系实施例所述的特定例子中。例如，也可执行下面的变化。

(1)实施例中已经描述了设置在多角镜电机112周围的三个螺栓孔支座285到287设置在多角镜电机112周围的三个位置的结构。但是，可以采用任何数量的位置，只要该数量等于3或更多。而且，该实施例还描述了一个螺栓孔支座285设置在多角镜电机周围靠近fθ透镜120的位置上的结构。但是，也可以有两个螺栓孔支座设置在多角镜电机周围靠近fθ透镜120的的位置上。在这种情况下，当然该两个螺栓孔支座设置在fθ透镜120未使用的区域(即，也就是当从fθ透镜120的光轴看时的左右位置的两个位置)上。

(2)该实施例描述了使从第一反射镜130反射的激光束直接进入设置在基座部分220背面的第二反射镜131的结构。采用这样的光学路径适合于小型化扫描单元100。但是，也可以采用在第一反射镜130和第二反射镜131之间插入附加的反射镜的结构。

(3)在该实施例中，开口222形成在基座部分220上安装多角镜110和多角镜电机112的位置。尽管这个结构适合于减小扫描单元100，但是在其上安装多角镜电机112的衬底也可以设置在基座部分220不形成开口222的前侧。即使当衬底被设置在基座部分220的前侧上时，也可产生由于从刚体板190悬挂扫描单元而得到的小型化的优点。

而且，即使当衬底被设置在基座部分220的前侧上时，也可通过使用第一反射镜130和第二反射镜131而将激光束的光学路径形成为如图4所示的形状的方法产生小型化的优点。

(4)尽管上述实施例中使用了多角镜110和多角镜电机112作为偏转激光束的偏转器，但是偏转器并不限于此。例如，电流镜等也可用作偏转器。在这种情况下，扫描透镜并不单单限于fθ透镜120，也可想象使用另一种光学特性的透镜。

(5)上述实施例描述了圆柱透镜140的附接。当然，相似的附接方法也可以应用到fθ透镜120。更具体地说，用于附接fθ透镜120两端的附接部分设置在单元框200的前侧。fθ透镜120两端和附接部分之间的间隔可以通过使用附接金属元件来固定。

本发明可应用于配备发射光束并对诸如感光构件的扫描目标进行扫描的扫描单元的图像形成装置，以及应用于扫描单元。

Claims (14)

1.一种图像形成装置包括：

感光构件；

通过发射光束对感光构件的表面进行曝光和扫描的扫描单元，所述扫描单元包括有具有开口的基座部分和在基座部分边缘周围的外围壁的单元框；

设置于基座部分上并发射光束的光发射部分；

设置于基座部分上并将从光发射部分发射的光束偏转向基座部分上方位置的外围壁的偏转器；

用于将被偏转器偏转并射向外围壁的光束经过开口反射向基座部分下方位置的第一反射光学元件；

设置于基座部分下方位置并将被反射的光束引导向感光构件的第二反射光学元件；

一对互相相对的框架，扫描单元和感光构件位于它们之间；和

连接所述框架上部的刚体板；

其中单元框固定到刚体板的下部，由外围壁限定的整个开口用刚体板覆盖。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，其中螺栓孔支座设置于基座部分表面上面对刚体板的多个区域中，螺栓插入其中的孔形成于刚体板上；和

螺栓从上方穿过刚体板上形成的孔插入螺栓孔支座中。

3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，其中螺栓孔支座设置于基座部分上靠近偏转器的多个位置。

4.如权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，其中螺栓孔支座设置于不妨碍被偏转器偏转并射向第一反射光学元件的光束的位置。

5.如权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，其中偏转器包括具有驱动轴和安装在基座部分上的多角镜电机和由多角镜电机驱动旋转的多角镜；

螺栓孔支座设置在多角镜电机的驱动轴周围至少三个位置上。

6.如权利要求5所述的图像形成装置，还包括一个fθ透镜，该透镜设置于沿从偏转器到第一反射光学元件的光路上的任意位置；

其中一个或两个螺栓孔支座设置于fθ透镜不使用的区域附近。

7.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，其中多角镜电机安装在与单元框分离设置的衬底上；

在基座部分安装多角镜电机和多角镜的区域上形成开口；

多角镜位于基座部分上方的位置，所述衬底位于基座部分下方的位置，衬底通过从基座部分下方插入的螺栓紧固。

8.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，其中螺栓孔支座朝向刚体板的高度高于外围壁的高度。

9.如权利要求1所述的图像形成装置，还包括一个具有开口的下盖，该开口允许被第二反射光学元件反射的光束射向感光构件，下盖被附接到单元框的下部，并用比刚体板薄的硬板制成。

10.如权利要求1所述的图像形成装置，还包括用于输出已经通过感光构件下方的位置并且在其上形成图像的记录媒体的纸张输出盘，该纸张输出盘设置于刚体板上方的位置。

11.一种发射光束扫描扫描目标的扫描单元包括：

包括有开口的基座部分和围绕基座部分边缘的外围壁的单元框；

设置于基座部分上并发射光束的光发射部分；

设置于基座部分上并将从光发射部分发出的光束偏转向基座部分上方位置上的外围壁的偏转器；

将被偏转器偏转并射向外围壁的光束经过开口反射向基座部分下方的位置的第一反射光学元件；

设置于基座部分下方的位置并将经反射的光束引导向感光构件的第二反射光学元件；

设置于基座部分的上表面上的多个位置的螺栓孔支座。

12.如权利要求11所述的扫描单元，其特征在于，其中偏转器包括：

和单元框分离设置并位于基座部分的背表面一侧的衬底，所述衬底由从基座部分的背表面一侧插入的螺栓紧固；

通过所述衬底安装到基座部分上的多角镜电机；

通过多角镜电机驱动旋转并位于基座部分的上表面一侧的多角镜；和

形成于基座部分的设置多角镜电机和多角镜的区域中的开口。

13.如权利要求12所述的扫描单元，其特征在于，其中在多角镜电机的驱动轴周围至少三个位置上设置螺栓孔支座。

14.如权利要求12所述的扫描单元，其特征在于，其中多角镜通过基座部分上的开口穿过基座部分。

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