DE602005000545T2

DE602005000545T2 - Optische Abtasteinrichtung

Info

Publication number: DE602005000545T2
Application number: DE602005000545T
Authority: DE
Inventors: Ryota Nagoya Kato; Taizo Nagoya Matsuura; Toshio Nagoya Sakai
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2025-04-01
Also published as: US7410313B2; HK1077882A1; HK1077880B; EP1586934B1; DE602005002174T2; DE602005002174D1; US7312808B2; US20050105953A1; HK1077880A1; EP1582907A1; CN1677260A; CN100373211C; US20070217851A1; CN1677160A; DE602005010589D1; DE602005000545D1; CN100421033C; US20050220494A1; US20050221907A1; EP1777574A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung und eine Abtasteinheit, und insbesondere, eine Bilderzeugungsvorrichtung, die mit einer Abtasteinheit ausgerüstet ist, die die Oberfläche eines lichtempfindlichen Teils mittels Emittieren eines Lichtstrahls abtastet und belichtet, sowie eine Abtasteinheit, die in der Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet ist.
Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
Eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung wie ein Laserdrucker bildet ein Bild mittels: Ablenken eines Lichtstrahls, der von einem lichtemittierenden Abschnitt, der eine Lichtquelle, wie einen Halbleiterlaser oder dergleichen, beinhaltet, emittiert wird, durch einen Deflektor, wie z. B. einen polygonalen Spiegel; Abtasten und Belichten einer einheitlich aufgeladenen Oberfläche des lichtempfindlichen Teils, um somit ein latentes Bild zu erzeugen; Sichtbarmachen des latenten Bildes mit einem Toner; und Übertragen eines Tonerbildes auf ein Aufzeichnungsmedium, wie ein Aufzeichnungsblatt oder dergleichen.
Eine Abtastvorrichtung, die die Oberfläche des lichtempfindlichen Teils durch Emittieren eines Lichtstrahls belichtet und abtastet, erfordert eine hoch akkurate Anordnung in Bezug auf die lichtemittierende Position einer Lichtquelle, wie einen Halbleiterlaser, die Position eines polygonalen Spiegels und die Position eines optischen Abtastsystems oder dergleichen, welche einen Lichtstrahl zu einem lichtempfindlichen Teil führt.
Wie z. B. in der JP-A-2004-163463 beschrieben ist, wird, wenn eine herkömmliche Abtasteinheit auf einer Bilderzeugungsvorrichtung befestigt ist, eine Starrkörperplatte wie eine Stahlplatte üblicherweise über einer Prozesseinheit angeordnet, die mit einer lichtempfindlichen Trommel oder dergleichen in einer Richtung senkrecht zur Papiertransportrichtung ausgerüstet ist, um somit die Abtasteinheit über der Starrkörperplatte zu platzieren. In vielen Fällen wird der durch den Deflektor, wie z. B. einen polygonalen Spiegel, abgelenkte Lichtstrahl durch drei Rückleitspiegel reflektiert und zur Oberfläche des lichtempfindlichen Teils geführt.
US 4,731,623 offenbart eine Abtasteinheit gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn ein Drucker an einem nicht sehr großen Platz angeordnet werden kann, z. B. auf einem Schreibtisch, bereitet dies Vorteile für den einen Drucker in einem gewöhnlichen Haushalt anwendenden Benutzer. Somit ist die Nachfrage nach einer verkleinerten Bilderzeugungsvorrichtung, wie z. B. einem Laserdrucker, erheblich angewachsen. Wie in Verbindung mit der JP-A-2004-163463 beschrieben ist, steht man jedoch bezüglich der Verkleinerung (insbesondere der Verschlankung) der Abtasteinheit auf eine gegebene Größe einem Problem gegenüber, wenn der Lichtstrahl durch Verwendung von drei Rückleitspiegeln zu dem lichtempfindlichen Teil geführt wird. Dies wiederum stellt bei der Verkleinerung (insbesondere der Reduzierung der Höhe von) einer Vorrichtung ein Problem dar.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Bilderzeugungsvorrichtung und eine Abtasteinheit, die deutlich verkleinert werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 geschaffen.
Diese Anordnung erfordert nur zwei optische Reflexionselemente wie z. B. Rückleitspiegel. Es wird bewirkt, dass der zwischen dem Lichtstrahl, der in das erste optische Reflexionselement eintritt, und dem Lichtstrahl, der von dem ersten optischen Reflexionselement hin zu dem zweiten optischen Reflexionselement reflektiert wird, gebildete Winkel zu einem spitzen Winkel wird, und die optische Weglänge von dem ersten optischen Reflexionselement zu dem zweiten optischen Reflexionselement wird lang ausgebildet. Dadurch kann auch eine ausreichende optische Weglänge sichergestellt werden. Dementsprechend kann auch versucht werden, den Abstand zwischen der Abtasteinheit und dem lichtempfindlichen Teil zu kürzen, um dadurch die Bilderzeugungsvorrichtung zu verkleinern (und insbesondere deren Höhe zu reduzieren).
Gemäß der Bilderzeugungsvorrichtung und der Abtasteinheit wird der optische Weg des Lichtstrahls in der Abtasteinheit zu einer im Wesentlichen keilförmigen Geometrie ausgebildet. Dadurch sind nur zwei optische Reflexionselemente wie Rückleitspiegel erforderlich. Dies ist folglich bei der Verkleinerung und Verschlankung der gesamten Abtasteinheit von Vorteil. Ferner wird die optische Weglänge zwischen dem ersten optischen Reflexionselement und dem zweiten optischen Reflexionselement verlängert, so dass eine ausreichende optische Weglänge innerhalb der Abtasteinheit sichergestellt werden kann. Somit kann versucht werden, den Abstand zwischen der Abtasteinheit und dem lichtempfindlichen Teil zu kürzen, wodurch sich wiederum ein Vorteil bezüglich der Möglichkeit einer Verkleinerung der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung ergibt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung kann ohne Weiteres unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert werden:
1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild eines Laserdruckers darstellt, der als eine beispielhafte, im Stand der Technik bekannte Bilderzeugungsvorrichtung verwendet wird;
2 ist eine schematische Seitenquerschnittsansicht des Laserdruckers;
3 ist eine Draufsicht zur Beschreibung der Konfiguration einer Abtasteinheit;
4 ist eine schematische Querschnittsansicht des Abtasteinheit;
5 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung eines Falls wo ein Einheit-Rahmen an einer Starrkörperplatte befestigt ist;
6 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung wie eine hintere Abdeckung an der Rückseite des Einheit-Rahmens angebracht ist; und
7 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung eines Falls, wo eine zylindrische Linse an der Rückseite eines Basisabschnitts angebracht ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Deflektor in einer Ausführungsform der Erfindung ist an einem von zwei einander gegenüberliegenden Enden von einer oberen Oberfläche eines Basisabschnitts angeordnet, und ein erstes optisches Reflexionselement ist an dem anderen Ende der beiden Enden angeordnet. Ferner ist ein zweites optisches Reflexionselement über den Basisabschnitt an einem Ende der beiden Enden und einer Position unterhalb des Deflektors angeordnet. Diese Konfiguration ist bezüglich der Verkleinerung der gesamten Abtasteinheit wirksam.
Die Abtasteinheit kann eine erste Abtastlinse beinhalten, die zwischen dem Deflektor und dem ersten optischen Reflexionselement angeordnet ist; und eine zweite Abtastlinse, die zwischen dem ersten optischen Reflexionselement und dem zweiten optischen Reflexionselement angeordnet ist. Insbesondere weist der Deflektor vorzugsweise eine Konfiguration auf, so dass ein Lichtstrahl infolge dessen abgelenkt wird, dass die Reflexionsoberfläche sich um eine Drehwelle dreht; eine Öffnung vorzugsweise in einem Bereich ausgebildet ist, in dem die erste Abtastlinse und die zweite Abtastlinse angeordnet sind; und die erste Abtastlinse und die zweite Abtastlinse vorzugsweise so bereitgestellt sind, dass sie einander in der Öffnung entlang einer Richtung der Drehwelle teilweise überlappen. Wenn bewirkt wird, dass die zweite Abtastlinse sich dem lichtempfindlichen Teil nähert; insbesondere, wenn die zweite Abtastlinse eine zylindrische Linse ist, die einen Lichtstrahl in einer Teilabtastrichtung sammelt, die die Hauptabtastrichtung schneidet, muss die Breite der zweiten Abtastlinse in der Teilabtastrichtung erhöht werden, was bei der Verkleinerung der Abtasteinheit von Vorteil ist. Ein Plazieren der Abtastlinse an der vorstehend beschriebenen Position ist zur Verkleinerung der Abtasteinheit mittels Verschlankung der Abtastlinse wirksam.
Die Dicke der zylindrischen Linse in der Teilabtastrichtung kann auf etwa 6 mm oder weniger eingestellt werden. Ferner kann ein Winkel zwischen dem Lichtstrahl, der in das erste optische Element eines Reflexionssystems eintritt, und dem Lichtstrahl, der von dem ersten optischen Element eines Reflexionssystems reflektiert wird, auf etwa 10° bis 30° eingestellt werden. Der kleinere Winkel ist bezüglich der Verschlankung der Abtasteinheit wirksam.
Die beiden Enden der zweiten Abtastlinse können jeweils an den beiden Anbringungsabschnitten, die auf einer unteren Oberfläche des Basisabschnitts angeordnet sind, mittels Anbringungselementen angebracht werden. Es kann versucht werden, die die Abtasteinheit zu verschlanken, indem nicht die Mitte der zweiten Abtastlinse, sondern beide Enden derselben an den Anbringungsabschnitten angebracht werden.
Ein Positionierungsabschnitt der zweiten Abtastlinse wird vorzugsweise auf einem der beiden Anbringungsabschnitte platziert. Dieser dient dazu, eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern, die ansonsten verursacht werden würde, wenn die zweite Abtastlinse infolge einer Zunahme von Feuchtigkeit oder Temperatur anschwillt. Die zweite Abtastlinse wird mittels Spritzgießen aus einem Harz gebildet. Wenn ein Gatter-Abschnitt, der in einem Harzeinspritzabschnitt nach dem Formvorgang freigelassen worden ist, an einem Ende der zweiten Abtastlinse angeordnet wird, wird der Positio nierungsabschnitt vorzugsweise auf einem Anbringungsabschnitt vorgesehen, an dem ein Ende gegenüber dem einen Ende angebracht werden soll.
Die Abtasteinheit nimmt vorzugsweise eine im Wesentlichen keilförmige Geometrie an, deren Teil, der sich nahe an dem Deflektor befindet, länger ist als ein Teil, der sich nahe dem ersten optischen System des Reflexionssystems in einer Höhenrichtung befindet, wenn ein Randabschnitt des Einheit-Rahmens von der Seite betrachtet wird.
Die Bilderzeugungsvorrichtung beinhaltet vorzugsweise ferner folgende Merkmale:
eine Prozesseinheit, die das lichtempfindliche Element und eine Entwicklungsvorrichtung zum Sichtbarmachen eines latenten Bildes, das mittels Belichten und Abtasten des lichtempfindlichen Teils gebildet wird, beinhaltet. Wenn eine wiederverschließbare Abdeckung auf der Seitenoberfläche eines Gehäuses gegenüber dem ersten optischen Element eines Reflexionssystems vorgesehen ist, kann eine Raum, durch den die Prozesseinheit hindurchgelangt, ohne Weiteres mittels der im Wesentlichen keilförmigen Geometrie sichergestellt werden. Dabei wird ein Anbringen und Entfernen der Prozesseinheit an der und von der Bilderzeugungsvorrichtung mittels einer Öffnung, die entsteht, wenn die Abdeckung geöffnet wird, erleichtert.
Es erfolgt eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
(1) Gesamtkonfiguration eines Laserdruckers
1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild eines im Stand der Technik bekannten Laserdruckers darstellt.
Der Laserdrucker 1, der in 1 gezeigt ist, weist eine obere Abdeckung 18 auf, die eine obere Oberfläche werden soll, und vier Seitenoberflächen 2a, 2b, 2c und 2d (Seitenoberflächen 2c und 2d befinden sich in Positionen, wo sie in 1 unsichtbar bleiben). Ein Bereich der oberen Abdeckung 18 ist in Bezug auf ein Gehäuse 2 mit einer Ausnehmung ausgebildet, um so ein Blattausgabefach 72 zu bilden. Eine Papierzuführkassette 6, die in der Lage ist, eine Mehrzahl von Blättern eines Aufzeichnungsmediums aufzunehmen, wie z. B. Aufzeichnungspapier, ist in einem unteren Teil des Gehäuses 2 lösbar angeordnet, so dass sie von einer vorderen Seitenoberfläche 2a des Gehäuses herausgezogen werden kann. Ein manueller Zuführfachabschnitt 11, der für eine individuelle Einstellung eines Aufzeichnungsmediums verwendet werden soll, und eine wiederverschließbare Vorderabdeckung 16 sind an der vorderen Seitenoberfläche 2a vorgesehen.
Wie durch Phantomlinien in 1 angezeigt ist, ist ein Paar von seitlichen Rahmen 190b und 190d auf einander gegenüberliegenden inneren Seitenoberflächen 2b und 2d vorgesehen, und eine Starrkörperplatte 190 wie eine Stahlplatte ist zwischen den Seitenrahmen 190b und 190d an einer Position unterhalb der oberen Abdeckung 18 angeordnet, die als eine obere Oberfläche des Gehäuses 2 dient. Jeder der Seitenrahmen 190b, 190d ist aus einer Stahlplatte gebildet oder aus einem Harz, wie z. B. Polystyrol oder ABS (Acrylonitril-Butadien-Styrol), geformt.
Die Konfiguration des Laserdruckers 1 wird unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben.
2 ist eine schematische seitliche Querschnittsansicht des Laserdruckers 1 aus der Sicht der seitlichen Oberfläche 2d.
Der Laserdrucker 1 beinhaltet innerhalb des Gehäuses 2, bei dem die obere Abdeckung 18 als eine obere Oberfläche dient, die vordere Abdeckung 16 auf der vorderen Seitenoberfläche 2a vorgesehen ist und eine hintere Abdeckung 60 auf der hinteren Seitenoberfläche 2c vorgesehen ist, einen Papierzuführabschnitt 3 zum Zuführen eines Aufzeichnungspapiers, das als Aufzeichnungsmedium dient, oder dergleichen, eine Prozesspatrone 4 zum Bilden eines Tonerbildes, das ein sichtbares Bild auf dem zugeführten Aufzeichnungsmedium ist, eine Fixiereinheit 5 zum Fixieren auf dem Aufzeichnungsmedium des Tonerbildes, das auf demselben gebildet ist, und einen Papierabgabeabschnitte 70 zum Ausgeben des Aufzeichnungsmediums, das durch die Fixiereinheit 5 gelangt ist. Bei der Spezifikation wird von den vier Seitenoberflächen 2a bis 2d des Gehäuses 2 eine Seitenoberfläche, auf der die vordere Abdeckung 16 befestigt werden soll (d. h. eine rechte Oberfläche in 2), als die vordere Seitenoberfläche 2a verwendet, und eine Seitenoberfläche gegenüber der vorderen Seitenoberfläche wird als die hintere Seitenoberfläche 2c verwendet. Die vordere Seitenoberfläche 2a und die hintere Seitenoberfläche 2c sind auf beiden Seiten in der Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums angeordnet.
Der Papierzuführabschnitt 3 beinhaltet die Papierzuführkassette 6, Papierzuführwalzen 7, 8, die an Positionen über dem vorlaufenden (vorderseitigen) Ende der Aufzeichnungsmedien, die in der Papierzuführkassette 6 in der Transportrichtung der Aufzeichnungsmedien gestapelt sind, angeordnet sind, und einen Papierzuführfeld 9. Ein Papierzuführweg 10 ist in dem Papierzuführabschnitt 3 ausgebildet, wobei der Papierzuführweg ein Transportweg des Aufzeichnungsmediums ist, der das Aufzeichnungsmedium, das von der Papierzuführkassette 6 zugeführt wird, umkehrt und das Aufzeichnungsmedium zu einem unteren Abschnitt der Prozesspatrone 4 transportiert. Der Papierzuführabschnitt 3 ist mit einem Paar von Ausrichtungswalzen 12 versehen, die dem Papierzuführweg 10 zugewandt sind. Neben dem in die Papierzuführkassette 6 geladenen Aufzeichnungsmedium wird ein Aufzeichnungsmedium (Aufzeichnungspapier oder dergleichen), das in den manuellen Zuführfachabschnitt 11 gelegt worden ist, ebenfalls dem Papierzuführweg 10 zugeführt. In beiden Fällen wird das Aufzeichnungsmedium, nachdem es durch die Ausrichtungswalzen vorübergehend angehalten worden ist, einem Bilderzeugungsabschnitt der Prozesspatrone 4 bei einer Bilderzeugungszeitsteuerung der Prozesspatrone 4 bereitgestellt.
Die Papierzuführkassette 6 ist unterhalb der Prozesspatrone 4 und der Fixiereinheit 5 angeordnet und von der vorderen Seitenoberfläche 2a des Gehäuses 3 abnehmbar angebracht. Eine Papierpressplatte 13 und eine Feder 14 sind innerhalb der Papierzuführkassette 6 angeordnet. Die Papierpressplatte 13 ermöglicht ein geschichtetes Stapeln der Aufzeichnungsmedien, und ein Ende der Papierpressplatte 13, das sich von der Papierzuführwalze 7 entfernt befindet, ist drehbar gelagert, und ein Ende derselben, das sich nahe der Papierzuführwalze 7 befindet, ist vertikal beweglich. Ferner ist die Feder 14 so angeordnet, dass die hintere Oberfläche des Endes der Papierpressplatte 13, die sich nahe der Papierzuführwalze 7 befindet, mittels Spannkraft nach oben bewegt wird. Daher wird mit einer Zunahme der Menge der gestapelten Aufzeichnungsmedien die Papierpressplatte 13 gegen die Rückstellkraft der Feder 14 nach unten geschwenkt, während der Endabschnitt der Papierpressplatte 13, der sich von der Papierzuführwalze 7 entfernt befindet, als Drehpunkt genutzt wird.
Die Papierzuführwalze 8 und das Papierzuführfeld 9 sind so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen, und das Papierzuführfeld 9 wird mittels einer Feder 15, die auf der Rückseite des Papierzuführfelds 9 angeordnet ist, gegen die Papierzuführwalze 8 gepresst. Das obere Blatt der Aufzeichnungsmedien, die auf der Papierpressplatte 13 gestapelt sind, gelangt mittels der Feder 14 von der Rückseite der Papierpressplatte 13 mit der Papierzuführwalze 7 in Kontakt und wird gegen diese gepresst. Das obere Aufzeichnungsmedium 15 wird zwischen der Papierzuführwalze 8 und dem Papierzuführfeld 9 an der Spitze erfasst und mittels der Papierzuführwalze 8 und dem Papierzuführfeld infolge einer Drehung der Papierzuführwalze 8 auf einer Pro-Blatt-Basis abgesondert. Das Aufzeichnungsmedium wird dem Papierzuführweg 10 zugeführt.
Das Aufzeichnungsmedium, das von der Papierzuführkassette 6 oder dem manuellen Zuführfachabschnitt 11 bereitgestellt wird, wird dem Paar von Ausrichtungswalzen 12 bereitgestellt, die an den Positionen über der Papierzuführwalze 7 oder dergleichen angeordnet sind. Nachdem es das zugeführte Aufzeichnungsmedium ausgerichtet hat, transportiert das Paar von Ausrichtungswalzen 12 das Aufzeichnungsmedium zu der Bilderzeugungsposition (d. h. einer Position, wo eine lichtempfindliche Trommel 37 und eine Übertragungswalze 39 miteinander in Kontakt verbleiben) innerhalb der Prozesspatrone 4. Die vordere Seitenoberfläche 2a des Gehäuses 2 ist innerhalb der Vorderabdeckung 16 angeordnet. Die vordere Abdeckung 16 so angeordnet, dass sie in Bezug auf das Gehäuse 2 geöffnet und geschlossen werden kann. Die Prozesspatrone 4 wird durch eine Öffnung, die sichtbar wird, wenn die Vorderabdeckung 16 geöffnet wird, herausnehmbar eingefügt.
Eine Abtasteinheit 100, die an der Position über der Prozesspatrone 4 angeordnet ist, beinhaltet eine Laserdiode 271, die einen Laserstrahl emittiert (siehe 3); einen polygonalen Spiegel 110, der mittels eines polygonalen Elektromotors 112 bei hoher Geschwindigkeit gedreht wird (siehe 4) und den Laserstrahl ablenkt; eine fθ-Linse (eine erste Abtastlinse) 120, die den Laserstrahl in der Hauptabtastrichtung des polygonalen Spiegels 110 sammelt und eine Abtastgeschwindigkeit über der lichtempfindlichen Trommel 37 zu einem konstanten Wert aufbereitet; eine zylindrische Linse (eine zweite Abtastlinse) 140, die den Laserstrahl in einer Teilabtastrichtung (der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 37) senkrecht zur Hauptabtastrichtung sammelt; einen ersten Rückleitspiegel 130; und einen zweiten Rückleitspiegel 131.
Der Laserstrahl, der auf Basis der Bildinformationen moduliert worden ist und von der Laserdiode 271 emittiert wird, wird einer Reflexion in der Reihenfolge des polygonalen Spiegels 110, der fθ-Linse 120, des ersten Rückleitspiegels 130, der zylindrischen Linse 140 und des zweiten Rückleitspiegels 131 unterzogen oder gelangt durch dieselben hindurch, wie durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist, wodurch die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 37 belichtet und abgetastet wird.
Die Starrkörperplatte 190 (eine Stahlplatte in der Ausführungsform), die die obere Oberfläche des Gehäuses 2 bildet, wird zwischen dem Seitenrahmen 190b, der die Seitenoberfläche 2b ausbildet, und dem Seitenrahmen 190d, der die Seitenoberfläche 2d des Gehäuses 2 ausbildet (siehe 1), an einer inneren Position unterhalb der oberen Abdeckung 18 platziert. Diese Starrkörperplatte 190 dient auch als die obere Abdeckung der Abtasteinheit 100.
Die Prozesspatrone 4 beinhaltet eine Trommelpatrone 35 und eine Entwicklungspatrone 36. Die lichtempfindliche Trommel 37, eine Aufladevorrichtung 38 und die Übertragungswalze 39 sind innerhalb der Trommelpatrone 35 vorgesehen. Wie zuvor erwähnt, ist die Prozesspatrone 4 an der Innenseite des Gehäuses 2 mittels der Öffnung, die sichtbar wird, wenn die Vorderabdeckung 16 geöffnet wird, lösbar angebracht. Die Entwicklungspatrone 36 ist an der Trommelpatrone 35 lösbar angebracht und weist eine Entwicklungswalze 40, eine Lagendicke-Regulierungsklinge 41, eine Zuführwalze 42 und einen Tonertrichter 43.
Der in dem Tonertrichter 43 aufgenommene Toner wird mittels einer Drehbewegung einer Rührvorrichtung 45, die durch eine Drehwelle 44 gelagert wird, in der Pfeilrichtung gedreht und von einer Tonervorratsöffnung 46, die seitlich im Tonertrichter 43 ausgebildet ist, abgeführt wird. Die Zuführwalze 42 ist neben der Tonervorratsöffnung 46 drehbar angeordnet. Die Entwicklungswalze 40 ist derart drehbar angeordnet, das sie der Zuführwalze 42 gegenüberliegt. Die Zuführwalze 42 und die Entwicklungswalze 40 verbleiben miteinander in einem derartigen Zustand in Kontakt, in dem sie einander bis zu einem gewissen Grad komprimieren.
Die Entwicklungswalze 40 wird durch Bedecken einer Metallwalzenwelle mit einer Walze gebildet, die aus einem leitfähigen Gummimaterial gefertigt ist und in 2 in Pfeilrichtung (Richtung gegen den Uhrzeigersinn) gedreht wird. Eine Entwicklungsvorspannkraft wird an die Entwicklungswalze 40 angelegt. Die Lagendicken-Regulierungsklinge 41 ist in der Nähe der Entwicklungswalze 40 angeordnet. Bei der Lagendicken-Regulierungsklinge 41 ist ein Pressabschnitt, der ein halbkreisförmiges Querschnittsprofil aufweist und aus einem isolierenden Siliziumgummi gefertigt, an der äußeren Seite eines Klingenhauptkörpers angeordnet, der aus einem Metallblatterfeder-Material gefertigt ist. Die Lagendicken-Regulierungsklinge 41 wird durch die Entwicklungspatrone 36 in der Nähe der Entwicklungswalze 40 gelagert, und der Pressabschnitt wird in Bezug auf die Entwicklungswalze 40 mittels einer elastischen Kraft des Klingenhauptkörpers in einen Presskraftkontakt gebracht.
Der von der Tonervorratsöffnung 46 abgeführte Toner wird der Entwicklungswalze 40 mittels einer Drehbewegung der Zuführwalze 42 bereitgestellt. Dabei wird der Toner einer positiven Reibungselektrifizierung zwischen der Zuführwalze 42 und der Entwicklungswalze 40 ausgesetzt. Der über der Zuführwalze 40 bereitgestellte Toner gelangt zwischen den Pressabschnitt der Lagendicken-Regulierungsklinge 41 und der Entwicklungswalze 40 in Verbindung mit einer Drehbewegung der Entwicklungswalze 40, wodurch der Toner durch die Entwicklungswalze 40 als eine dünne Lage einer gegebenen Dicke getragen wird.
Die lichtempfindliche Trommel 37 wird durch die Trommelpatrone 35 gelagert, so dass sie in der Pfeilrichtung (einer Richtung im Uhrzeigersinn) an einer Position neben der Entwicklungswalze 40 in einem dieser gegenüberliegenden Zustand gelagert wird. Der Trommelhauptkörper dieser lichtempfindlichen Trommel 37 ist geerdet, und die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 37 ist aus einer positiv aufladbaren, lichtempfindlichen, aus Polykarbonat oder dergleichen gefertigten Lage gebildet.
Die Aufladevorrichtung 38 befindet sich über und links von der lichtempfindlichen Trommel 37 und ist um ein vorbestimmtes Intervall von der lichtempfindlichen Trommel beabstandet, so dass sie derselben gegenüberliegt. Bei dieser Aufladevorrichtung 38 handelt es sich um eine Aufladevorrichtung des Scoroton-Typs für positive Elektrifizierungszwecke, die bewirkt, dass ein Elektrifizierungsdraht, z. B. ein Wolframdraht, eine Glimmentladung erfolgen lässt. Die Aufladevorrichtung 38 ist so konfiguriert, dass auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 37 eine einheitliche positive Aufladung übertragen wird.
Die Übertragungswalze 39 ist an einer Position unter der lichtempfindlichen Trommel 37 angeordnet, so dass sie derselben gegenüberliegt, und wird durch die Trommelpatrone 35 so gelagert, dass sie in Pfeilrichtung (einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn) drehbar ist. Die Übertragungswalze 39 wird durch Bedecken einer Metallwalzenwelle mit einer einem leitfähigen Gummimaterial gefertigten Walze gebildet. Zum Übertragungszeitpunkt wird eine Übertragungsvorspannkraft auf die Übertragungswalze 39 ausgeübt.
In Verbindung mit einer Drehung der lichtempfindlichen Trommel 37 wird durch die Aufladevorrichtung 38 auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 37 eine einheitliche positive Ladung übertragen. Anschließend wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel durch einen Laserstrahl belichtet, der von der Abtasteinheit 100 abgegeben wird, wodurch ein elektrostatisches, latentes Bild gebildet wird. Wenn anschließend die lichtempfindliche Trommel 37 der Entwicklungswalze 40 gegenüberliegt und wenn der Toner, der durch die Entwicklungswalze 40 getragen wird und positiv aufgeladen ist, der lichtempfindlichen Trommel 37 gegenüberliegt und mit ihr in Kontakt gelangt, wird das elektrostatische, latente Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 37 durch die Entwicklungsvorspannkraft, die an der Entwicklungswalze 40 anliegt, gebildet; d. h. dass der Toner den Bereichen auf der Oberfläche der einheitlich positiv aufgeladenen, lichtempfindlichen Trommel 37 zugeführt wird, die durch den Laserstrahl belichtet werden und deren elektrisches Potential reduziert ist, und selektiv getragen wird, um somit ein Tonerbild zu erzeugen (umgekehrte Entwicklung).
Anschließend wird das durch die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 38 getragene Tonerbild mittels der Übertragungsvorspannkraft, die an der Übertragungswalze 39 anliegt, auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen, während das Aufzeichnungsmedium zwischen die lichtempfindliche Trommel 37 und die Übertragungswalze 39 gelangt.
Die Fixiereinheit 5 ist an einer Position über der Papierzuführkassette 6, neben der Prozesspatrone 4, und stromab der Prozesspatrone 4 in der Transportrichtung eines Aufzeichnungsmediums angeordnet. Die Fixiereinheit 5 beinhaltet als Fixierwalzen eine Heizwalze 51 mit einer internen Heizvorrichtung und Presswalzen 52, die gegenüber der Heizwalze 51 angeordnet sind und auf die eine Kraft ausgeübt wird, so dass sie an die Heizwalze gepresst wird.
Die Fixiereinheit 5 nimmt eine thermische Fixierung des Tonerbildes vor, bei dem es sich um ein sichtbares Bild handelt, das durch die Prozesspatrone 4 auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird, während das Aufzeichnungsmedium zwischen die Heizwalze 51 und die Presswalze 52 hindurchgelangt. Anschließend wird das Aufzeichnungsmedium einem Papierabgabeweg 76 zugeführt, bei dem es sich um einen Aufzeichnugsmedien-Transportweg handelt, der in dem Papierabgabeabschnitt 70 ausgebildet ist.
Der Papierabgabeabschnitt 70 beinhaltet ein inneres Führungselement 71 und ein äußeres Führungselement 62, das zusammen den Papierabgabeweg 76 ausbilden; eine untere Papierabgabewalze 73 und eine obere Papierabgabewalze 75, die ein Paar von Papierabgabewalzen bilden, die an einer Auslassöffnung angeordnet sind, die zum Ausgeben des Aufzeichnungsmediums an das Blattabgabefach 72 verwendet wird, das in der oberen Abdeckung 18 bereitgestellt ist; und ein Fachelement 74 mit einem Bereich, der einen Bereich des Blattabgabefachs 72 ausbildet.
Das äußere Führungselement 62, das den Papierabgabeweg 76 bildet, ist so konfiguriert, dass es in Richtung einer hinteren Oberflächenseite des Gehäuses 2 synchron mit einem Öffnungs-/Schließvorgang der hinteren Abdeckung 60 schwenkt, die auf der hinteren Oberfläche 2c des Gehäuses 2 angeordnet ist. Wenn die hintere Abdeckung 60, die mittels eines Scharniers 61 drehbar angebracht ist, geöffnet wird, schwenkt der oberen Bereich des äußeren Führungselements 62 in Richtung der hinteren Oberflächenseite desselben synchron mit dem Öffnungsvorgang der hinteren Abdeckung 60. Daher wird der Papierabgabeweg 76 mittels einer Öffnung sichtbar, die in der hinteren Seitenoberfläche 2c des Gehäuses 2 infolge des Öffnens der hinteren Abdeckung 60 entsteht.
Das Blattabgabefach 72 weist die Form einer im Wesentlichen rechteckigen Platte auf, wenn es von oben betrachtet wird, und ist derart konfiguriert, dass in dem Endabschnitt der hinteren Oberflächenseite des Fachs eine Ausnehmung ausgebildet ist, um somit einen mit einer Ausnehmung versehenen Bereich zu bilden und derart, dass der Endabschnitt der hinteren Oberflächenseite sich ab eben dem Endabschnitt der hinteren Oberflächenseite allmählich zur Vorderseite nach oben ansteigt. Ein Bereich des Blattabgabefachs 72, der sich von dem Endabschnitt der hinteren Seite zu einem beliebigen Punkt auf dem sich nach aufwärts neigenden Bereich erstreckt, ist aus dem Fachelement 74 gebildet. Die obere Oberfläche des führenden Endabschnitts des Fachelements 74 an der Vorderseite (der führenden Endseite in der Transportrichtung eines Aufzeichnungsmediums) kontaktiert eine untere Oberfläche des seitlichen Kantenbereichs des Fachelements 74 der oberen Abdeckung 18.
Die Papierbewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums, das durch die Fixiereinheit 5 gelangt ist und zu dem Papierabgabeweg 76 geliefert worden ist, wird umgedreht und mittels des inneren Führungselements 71 und des äußeren Führungselements 62 umgekehrt und nach oben bewegt. Das Aufzeichnungsmedium wird an das Paar von Papierabgabewalzen geliefert. Das Aufzeichnungsmedium wird auf das Blattabgabefach 72 mittels des Paars von Papierabgabewalzen (73 und 75) hin zur Vorderseite abgegeben. Die Starrkörperplatte 190 ist derart angeordnet, dass sie sich über einer Position unmittelbar unter dem Bereich des Blattabgabefachs 72, das aus der oberen Abdeckung 18 besteht, erstreckt.
(2) Ausführliche Konfiguration der Abtasteinheit 100
Es erfolgt nun eine ausführliche Beschreibung der Konfiguration der Abtasteinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform.
3 ist eine Draufsicht zur Beschreibung der Konfiguration der Abtasteinheit 100, und 4 ist eine schematische Querschnittsansicht.
Die Abtasteinheit 100 weist eine Öffnung 223 auf, mittels der der Laserstrahl von einem Bereich, wo der erste Rückleitspiegel 130 befestigt ist (d. h. die Vorderseite), zu einem anderen Bereich, wo der zweite Rückleitspiegel 131 befestigt ist (d. h. die Rückseite), wandert. Die Abtasteinheit 100 weist ferner einen Basisabschnitt 220 in der Art einer flachen Platte auf, auf dem individuelle Abschnitte, wie der polygonale Spiegel 110 und die fθ-Linse, befestigt sind; und einen Einheit-Rahmen 200 mit einem Randbereich 210, der eine äußere Umfangswand bildet, die eine äußere Umfangsseite des Basisabschnitts 220 ausbildet (3). Der Einheit-Rahmen 200 kann durch einstückiges Ausbilden, von z. B. einem mit Glasfaser imprägnierten Harz, durch Spritzgießen hergestellt werden.
Eine Öffnung 222 ist in einem Bereich auf dem Basisabschnitt 220 ausgebildet, wo der polygonale Elektromotor 112 (4) zum Drehen des polygonalen Spiegels 110 befestigt werden soll (3). Ein Substrat 260, auf dem der polygonale Spiegel 112 befestigt werden soll, wird durch Schrauben 261 und 262 von unterhalb der Öffnung 222 befestigt, wodurch die Abtasteinheit 100 verschlankt wird (4).
In dem Bereich des Basisabschnitts 220, wo die fθ-Linse 120 und die zylindrische Linse 140 befestigt werden sollen, ist die Öffnung 223 ausgebildet, um zu bewirken, dass der Laserstrahl von der oberen Seite des Basisabschnitts 220 (d. h. dem Teil des Basisabschnitts 220, der der Starrkörperplatte 190 gegenüberliegt) zur unteren Seite des Basisabschnitts 220 (dem Teil des Basisabschnitts 220, der der lichtempfindlichen Trommel 37 gegenüberliegt) gelangt. Die Abtasteinheit 100 wird ebenfalls verschlankt, indem die fθ-Linse 120 und die zylindrischen Linse 140 so angeordnet werden, dass sie einander in der Nähe der Öffnung 223 aus Sicht der Bewegungsrichtung des Laserstrahls von dem polygonalen Spiegel 110 überlappen.
Ferner ist auf dem Basisabschnitt 220 die Laserdiode 271 zum Emittieren eines Laserstrahls, eine Kollimatorlinse 272 zum Kollimieren des emittierten Laserstrahls zu einem Parallellicht und eine LD-Haltevorrichtung 270, die mit eine Schlitzplatte 273 mit Schlitzen zum Formen des Parallellichts ausgestattet ist (3). Ein LD-Steuerungssubstrat 275 zum Steuern der Ansteuerung der Laserdiode 271 ist auf einem Substratanbringungsabschnitt 225 befestigt, der so angeordnet ist, dass er von dem Basisabschnitt 220 zur Innenseite des Randabschnitts 210 von dem Basisabschnitt 220 (3) nach oben absteht. Der Substratanbringungsabschnitt 225 wird mittels Spritzgießen einstückig mit dem Basisabschnitt 220 ausgebildet.
Der von der Laserdiode 271 emittierte Laserstrahl wird durch den polygonalen Spiegel 110 abgelenkt, um durch die fθ-Linse 120 zu gelangen, und wird einer Reflexion auf dem ersten Rückleitspiegel 130 unterzogen, um somit abwärts (zur unteren Seite) des Basisabschnitts 220 mittels der Öffnung 223 zu wandern. Anschließend gelangt der Laserstrahl durch die zylindrische Linse 140 und wird einer Reflexion auf dem zweiten Rückleitspiegel 131 ausgesetzt, um durch eine Glasplatte 252 zu gelangen, die an der Öffnung angebracht ist, die in einer unteren Abdeckung 250 der Abtasteinheit 100 ausgebildet ist, wodurch die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 37 belichtet wird (4).
Die Starrkörperplatte 190, die so angeordnet ist, dass sie sich über der Innenseite der oberen Abdeckung 18 erstreckt und die obere Oberfläche des Gehäuses 2 ausbildet, dient ebenfalls als die obere Abdeckung der Abtasteinheit 100, und der Einheit-Rahmen 200 ist so angeordnet, dass er von der Starrkörperplatte 190 herabhängt.
5 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung des Falls, in dem der Einheit-Rahmen 200 an der Starrkörperplatte 190 befestigt ist.
Die Löcher 188 und 189, die an den Seiten der Starrkörperplatte 190 ausgebildet sind, sind zur Verwendung beim Fixieren einer Positionsbeziehung zwischen dem Starrkörper 190 und dem seitlichen Rahmen 190b, die in 1 gezeigt sind. Obwohl er in 5 nicht gezeigt ist, sind in dem seitlichen Rahmen 190d auch ähnliche Löcher ausgebildet.
Die Löcher 181 und 187 sind in den Bereichen der Starrkörperplatte 190, die den Schraublochaufnahmesockel 281 bis 287 entsprechen, angeordnet, welche in dem Einheit-Rahmen 200 ausgebildet sind. Mittels der Schrauben 181a bis 187a, die in die Starrkörperplatte 190 von oben eingefügt werden, werden die Starrkörperplatte 190 und der Einheit-Rahmen 200 aneinander befestigt.
Die Schraublochaufnahmesockel 281 bis 287, die auf dem Einheit-Rahmen 200 angeordnet sind, befinden sich an Positionen auf dem Basisabschnitt 220, die weiter innen von dem Randabschnitt 210 entfernt angeordnet sind. Herkömmlicherweise sind die Schraublöcher häufig in dem Randabschnitt 210 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Schraublochaufnahmesockel 281 bis 284 jedoch auf dem Basisabschnitt 220 ausgebildet.
Jeder der Schraublochaufnahmesockel 281 bis 287 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, und die Schraublochaufnahmesockel 281 bis 287 sind so angeordnet, dass etwas höher als der Randabschnitt 210 in Richtung der Starrkörperplatte 190 abstehen (die Schraublochaufnahmesockel 285 und 286 sind in 4 dargestellt). Wie zuvor erwähnt, verhindert der Einheit-Rahmen 200 mittels der Schraublochaufnahmesockel 281 oder dergleichen, die an Positionen auf dem Basisabschnitt 220 angeordnet sind, die weiter einwärts von dem Randabschnitt 210 vorgesehen sind, eine Verformung des gesamten Einheit-Rahmens 200, die ansonsten bewirkt werden würde, wenn der Einheit-Rahmen 200 an der Starrkörperplatte 190 befestigt wäre.
Der Einheit-Rahmen 220 wird mittels Spritzgießen ausgebildet. Die obere Kante des Randbereichs 210 des Einheit-Rahmens würde normalerweise mit verminderter Präzision gebildet werden und somit Wellen ausbilden. Die Präzision der zylindrischen Schraublochaufnahmesockel ist verhältnismäßig hoch, und somit werden die zylindrischen Schraublochaufnahmesockel problemlos bündig miteinander ausgerichtet. Dementsprechend sind die Schraublochaufnahmesockel höher angeordnet als der Randabschnitt 210, und die Schrauben stehen in Eingriff mit den Schraublochaufnahmesockeln. Im Vergleich zu einem Fall, in dem die Schraublöcher in dem Randabschnitt ausgebildet sind, gelangen die feststehenden Positionen näher an den polygonalen Spiegel heran, der als eine Vibrationsquelle dient, wodurch ein Auftreten von Vibrationen verhindert wird.
Wenn der Einheit-Rahmen 200 an der Starrkörperplatte 190 befestigt wird, wird ein Schwamm (nicht gezeigt) zwischen dem Randabschnitt 210 und der Starrkörperplatte 190 angeordnet, wodurch ein Eindringen von Staub in die Abtasteinheit 100 verhindert wird.
Die Ränder der Schraublöcher der Schraublochaufnahmesockel 218 bis 287 sind im Wesentlichen so gefertigt, dass sie die gleiche Dicke aufweisen wie die individuellen Bereiche, wie z. B. der Randbereich 210 und der Basisabschnitt 220. Wenn der Einheit-Rahmen 200 nach dem Spritzgießen abkühlt, werden die Zeiträume, die zum Abkühlen der individuellen Abschnitte erforderlich sind, so angesetzt, dass sie einander im Wesentlichen entsprechen, wodurch die Massenproduktivität des Einheit-Rahmen 200 verbessert wird.
Die drei Schraublochaufnahmesockel 285 bis 387 sind um den polygonalen Elektromotor 112 zum Ansteuern des polygonalen Spiegels 110 herum angeordnet. In der Ausführungsform ist zur Verschlankung des Einheit-Rahmens 200 die Öffnung 222 in der Position angeordnet, in der der polygonale Elektromotor 112 des Basisabschnitts 220 angeordnet ist (3). Das Substrat 260, auf dem der polygonale Spiegel 112 befestigt ist, wird durch Schrauben 261 bis 262 aus einer Richtung unterhalb der Öffnung 222 befestigt (4). Insbesondere in einem solchen Fall stellen die dem polygonalen Spiegel 112 zugeschriebenen Vibrationen ein Problem dar. Wenn die Starrkörperplatte 190 an dem Einheit-Rahmen 200 befestigt ist, sind zumindest drei Schraublochaufnahmesockel um den polygonalen Spiegel 112 herum angeordnet, wodurch eine Vibration unterdrückt wird.
Die Schraublochaufnahmesockel 285 bis 287, die an drei Bereichen um den polygonalen Spiegel 112 herum angeordnet sind, befinden sich vorzugsweise an Positionen, die die Antriebswelle (die Drehwelle des polygonalen Spiegels 110) des polygonalen Elektromotors 112 umgeben, in einem dreieckigen Muster, das aus den drei Punkten gebildet ist, die den drei Bereichen entsprechen, wo die Schraublochaufnahmesockel angeordnet sind. Natürlich ist eine Behinderung des Wegs des Laserstrahls, der durch die Reflexionsoberfläche des polygonalen Spiegels 110 abgelenkt worden ist und der sich in Richtung der fθ-Linse 120 und des Rückleitspiegels 130 bewegt, nicht zu bevorzugen. Daher ist der Schraublochaufnahmesockel 285, der in der Richtung der fθ-Linse 120 angeordnet ist, in der Nähe des Nichtverwendungsbereichs der fθ-Linse 120 angeordnet (des Bereichs der Linse, durch den kein Laserstrahl gelangt).
Wenn der polygonale Spiegel 110 als ein Deflektor verwendet wird, wenn der Abstand zwischen dem polygonalen Spiegel 110 und den Schraublochaufnahmesockeln 285 bis 287 zu kurz ist, kann ein pfeifendes Geräusch zwischen dem polygonalen Spiegel 110 und dem Schraublochaufnahmesockekl 285 während einer Hochgeschwindigkeitsdrehung des polygonalen Spiegels 110 entstehen. Die Stellen, wo die Schraublochaufnahmesockel angeordnet sein sollen, werden vorzugsweise innerhalb des Bereichs bestimmt, wo kein Geräusch entsteht. Vom Standpunkt der Verhinderung einer Vibration aus betrachtet, sind die Positionen, wo die Schraublochaufnahmesockel 285 bis 287 angeordnet werden sollen, vorzugsweise in im Wesentlichen gleichen Abständen von der Antriebswelle des polygonalen Elektromotors 112 entfernt, um eher mit einem gleichschenkeligen Dreieck analog zu werden.
6 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung, wie die hintere Abdeckung 250 an der hinteren Seite des Einheit-Rahmens 200 angebracht ist.
Diese Zeichnung stellt dar, wie das Substrat 260, auf dem der polygonale Elektromotor 112 befestigt werden soll, von der Rückseite des Basisabschnitts 220 mittels der Schrauben 261 und 262 und der Schrauben 261 aund 262a befestigt wird.
Ein Paar von Anbringungsabschnitten 141a, 141b, die zum Befestigen der zylindrischen Linse 140 verwendet werden sollen, werden mittels Spritzgießverfahren einstückig mit dem Einheit-Rahmen 200 in der Nähe der Öffnung 223 ausgebildet. Die zylindrische Linse 140 wird mittels von Befestigungsklammerstücken 142a und 142b befestigt.
Die hintere Abdeckung 250 weist eine Öffnung auf, durch die der Lichtstrahl in Richtung der lichtempfindlichen Trommel 37 gelangt, und die Glasplatte 252 ist an der Öffnung angebracht. Die hintere Öffnung 250 ist aus einer starren Platte (einer Stahlplatte in der Ausführungsform) gebildet, die dünner ist als die Starrkörperplatte 190. Wie vorstehend erwähnt, wird eine Verformung des Einheit-Rahmens 200, die ansonsten entstehend würde, wenn der Einheit-Rahmen an der Starrkörperplatte 190 befestigt wäre, ebenfalls verhindert, indem die Festigkeit der hinteren Abdeckung 250 im Vergleich zu der der Starrkörperplatte 190 verringert wird. Die hintere Abdeckung 250 ist nicht unbedingt aus einer Stahlplatte gebildet. Eine aus beispielsweise Harz gebildete Abdeckung kann ebenfalls als hintere Abdeckung verwendet werden, solange die Abdeckung eine geringere Festigkeit aufweist als die Starrkörperplatte 190.
In der Abtasteinheit 100 der vorliegenden Ausführangsform handelt es sich bei einem Winkel a (der nachstehend als „Rückleitwinkel" bezeichnet wird) zwischen dem Laserstrahl, der in den ersten Rückleitspiegel 130 eindringt, und dem Laserstrahl, der von dem ersten Rückleitspiegel 130 reflektiert wird, um einen spitzen Winkel von etwa 30° (4). Indem der Rückleitwinkel klein gemacht wird, wird der Laserstrahl, der von dem ersten Rückleitspiegel 130 abgelenkt wird, direkt zu dem zweiten Rückleitspiegel 131 geführt, wodurch die Abtasteinheit verschlankt wird. Der Rückleitwinkel kann auf etwa 10 bis 30° eingestellt werden. Der kleinere Rückleitwinkel ist bei der Verschlankung der Abtasteinheit 100 von Vorteil.
Der erste Rückleitspiegel 130 und der zweite Rückleitspiegel 131 sind in der Nähe der äußeren Umfangswand angeordnet. Der zweite Rückleitspiegel 131 ist so konfiguriert, das er mittels des Basisabschnitts 220 an einer Position unterhalb des polygonalen Spiegels 110 angeordnet ist. Insbesondere sind der polygonale Spiegel 110 und der zweite Rückleitspiegel 131 an einem von zwei einander gegenüberliegenden Ende des Basisabschnitts 220 angeordnet, und der erste Rückleitspiegel 130 ist an dem anderen Ende der beiden Enden mit der dazwischen angeordneten Öffnung 223 angeordnet.
Angenommen, dass eine optische Weglänge von einer Reflexionsoberfläche des polygonalen Spiegels 110 in der Mitte des optischen Strahls in einer Hauptabtastrichtung zu einer Reflexionsoberfläche des ersten Rückleitspiegels 130 als „a" genommen wird; eine weitere optische Weglänge von der Reflexionsoberfläche des ersten Rückleitspiegels 130 zu einer Reflexionsoberfläche des zweiten Rückleitspiegels 131 als „b" genommen wird; und noch eine weitere optische Weglänge von der Reflexionsoberfläche des zweiten Rückleitspiegels 131 zur Oberfläche des lichtempfindlichen Teils 37 als „c" genommen wird, wird eine Beziehung von a<b und eine weitere Beziehung von c<b erfüllt. Durch Plazieren des zweiten Rückleitspiegels 131 an einer Position unterhalb des polygonalen Spiegels 110 kann die optische Weglänge „b" von der Reflexionsoberfläche des ersten Rückleitspiegels 130 zur Reflexionsoberfläche des zweiten Rückleitspiegels 131 lange sichergestellt werden. Daher ist eine Sicherstellung der langen optischen Weglänge „b" zur Verkürzung eines Abstands zwischen der Abtasteinheit 100 und der lichtempfindlichen Trommel 37 wirksam. Dies kann zu einer Verkleinerung der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung beitragen.
Zur Verschlankung der Abtasteinheit 100 wird die Dicke der zylindrischen Linse 140 in der Teilabtastrichtung auf etwa 6 mm verschlankt. Aus einer Richtung des polygonalen Spiegels 110 zu dem ersten Rückleitspiegel 130 betrachtet, sind die fθ-Linse 120 und die zylindrische Linse 140 in einer derartigen Positionsbeziehung angeordnet, dass sie einander teilweise in einer Richtung parallel zur Achse der Drehwelle des polygonalen Spiegels 110 überlappen (4). Wie vorstehend erwähnt, trägt eine Anordnung der zylindrischen Linse 140 in dem Bereich der Öffnung 223 (insbesondere einer Position, die näher am ersten Rückleitspiegel 130 ist als zur fθ-Linse 120) ebenfalls zu einer Verschlankung der zylindrischen Linse 140 bei. Da die zylindrische Linse 140 näher an der lichtempfindlichen Trommel 37 befindlich ist, wird die Dicke der zylindrischen Linse 140 in der Teilabtastrichtung vergrößert, was zu Schwierigkeiten bei der Verschlankung der zylindrischen Linse führt.
7 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung, wie die zylindrische Linse 140 an der hinteren Oberfläche des Einheit-Rahmens 200 angebracht ist.
Ein Paar von Anbringungsabschnitten 141a, 141b, die zum Anbringen der zylindrischen Linse 140 verwendet werden sollen, sind in der Nähe der Öffnung 223 ausgebildet und werden mittels Spritzgießen einstückig mit dem Einheit-Rahmen 200 ausgebildet. Die zylindrische Linse 140 wird mit Hilfe von Befestigungsklammerstücken 142a, 142b angebracht.
Die Befestigungsklammer 142a weist einen Abschnitt, der zur Form einer Blattfeder gebildet ist, als einen Schenkelabschnitt 1421a auf, und die Befestigungsklammer 142b weist einen Abschnitt, der zur Form einer Blattfeder gebildet ist, als einen Schenkelabschnitt 1421b auf. Die Schenkelabschnitte 1421a, 1421b der Befestigungsklammerstücke 142a, 142b sind zwischen den Anbringungsbereichen 141a, 141b an den jeweiligen Enden der zylindrischen Linse 140 angeordnet, wobei die jeweiligen Enden der zylindrischen Linse 140 an den Anbringungsabschnitten 141a, 141b lose angebracht sind, wodurch die zylindrische Linse 140 an der Rückseite des Basisabschnitts 220 befestigt wird.
Die zylindrische Linse wird durch Spritzgießen aus einem Harz gebildet. Ein Gatterabschnitt 144 wird an einem Ende freigelassen, das mit dem Harzeinspritzbereich in Kontakt gelangt, wenn die Linse einer Gießform entnommen wird. In der Zwischenzeit wird ein Positionierungsabschnitt 145, der zur Positionierung der zylindrischen Linse 140 verwendet werden soll, an einem Befestigungsabschnitt 141a angeordnet, der in der Position gegenüber der des Gatterabschnitts 144 ausgebildet ist. Infolgedessen, dass das Ende gegenüber dem Gatterabschnitt 144 so angeordnet ist, dass es mit dem Positionierungsabschnitt 145 in Kontakt gelangt, wird die zylindrische Linse positioniert.
Im Allgemeinen ist die zylindrische Linse 140 bisher in der Mitte in Bezug auf die Hauptabtastrichtung positioniert worden. In der Abtasteinheit 100 der Ausführungsform wird zu Verkleinerungszwecken eine Öffnung 223 in einer Position auf dem Basisabschnitt 220 ausgebildet, wo die zylindrische Linse 140 angebracht werden soll. Dadurch qies die Positionierung der zylindrischen Linse 140 in der Mitte in Bezug auf die Hauptabtastrichtung erschwert. Wenn im Gegensatz dazu die Positionierungsabschnitte an beiden Enden angeordnet sind, entstehen Bedenken, dass sich die Eigenschaften der zylindrischen Linse verschlechtern, wenn sich die Linse aus Gründen der Feuchtigkeitsabsorption, einer Temperaturerhöhung oder dergleichen aufbläht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die zylindrische Linse 140 mit Hilfe von nur dem Endabschnitt gegenüber dem Gatterabschnitt 144 positioniert, wobei die Linse positioniert wird, während der Einfluss der Aufblähung der Linse minimiert wird. Die Befestigungsklammer 142b, die zum Befestigen der zylindrischen Linse 140 verwendet wird, nimmt eine Form an, die ein Aufblähen der Linse 140 in der Hauptabtastrichtung erlaubt (eine Verformung der Linse aufgrund einer Aufblähung oder dergleichen wird durch eine Blattfeder 1421b nicht verhindert). Eine Verschlechterung der Eigenschaften der Linse und ein Bruch der Linse kann mittels der Form der Befestigungsklammer 142b verhindert werden.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ermöglicht die vorliegende Ausführungsform den Versuch, die Abtasteinheit zu verkleinern, während die notwendigen optischen Weglängen innerhalb der Abtasteinheit sichergestellt werden. Es kann versucht werden, die Abtasteinheit zu verschlanken und die Bilderzeugungsvorrichtung mittels einer Verkürzung des Abstands zwischen der Abtasteinheit und dem lichtempfindlichen Teil, bei dem es sich um ein abzutastendes Objekt handelt, zu verkleinern. In der Abtasteinheit der vorliegenden Ausführungsform nimmt eine Umfangswand, seitlich betrachtet, eine im Wesentlichen keilförmige Geometrie an. Wie in 2 gezeigt ist, wird die Seite der vorderen Abdeckung 16 der Abtasteinheit 100 weiter verschlankt. Daher wird, wenn die vordere Abdeckung 16 geöffnet wird, in einem unteren Bereich der Abtasteinheit 100 ohne Weiteres ein Raum ausgebildet, der einen Durchführen der Prozesspatrone 4 ermöglicht, wodurch versucht werden kann, die Bilderzeugungsvorrichtung zu verschlanken.
(Modifizierung)
Obwohl bis zu dieser Stelle eine Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt ist, ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf das spezifische Beispiel beschränkt, das in Verbindung mit dieser Ausführungsform beschrieben wurde. Die nachstehende Modifizierung kann z. B. ebenfalls ausgeführt werden.

(1) Mit der Ausführungsform ist eine Konfiguration beschrieben worden, bei der die drei Schraublochaufnahmesockel 285 bis 287, die um den polygonalen Elektromotor 112 herum angeordnet sein sollen, an drei Positionen um den polygonalen Elektromotor 112 herum angeordnet sein sollen. Es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Positionen angewendet werden, solange die Anzahl gleich drei oder mehr ist. Außerdem ist mit dieser Ausführungsform auch eine Konfiguration beschrieben worden, bei der ein Schraublochaufnahmesockel 285 an einer Position um den polygonalen Elektromotor in der Nähe der fθ-Linse 120 angeordnet ist. Die beiden Schraublochaufnahmesockel können auch an um den polygonalen Elektromotor in der Nähe der fθ-Linse 120 angeordnet sein. In diesem Fall sind natürlich die beiden Schraublochaufnahmesockel in einem Nichtverwendungsbereich der fθ-Linse 120 angeordnet (d. h. an zwei Standorten; d. h. rechten und linken Positionen von der optischen Achse der fθ-Linse 120 aus betrachtet).
(2) Mit der Ausführungsform ist eine Konfiguration beschrieben worden, bei der bewirkt wird, dass der Laserstrahl, der von dem ersten Reflexionsspiegel 130 reflektiert worden ist, direkt in den zweiten Rückleitspiegel 131 eintritt, der auf der Rückseite des Basisabschnitts 220 angeordnet ist. Die Verwendung eines solchen optischen Wegs eignet sich zur Verkleinerung der Abtasteinheit 100. Es kann jedoch eine Konfiguration verwendet werden, bei der ein zusätzlicher Rückleitspiegel zwischen dem ersten Rückleitspiegel 130 und dem zweiten Rückleitspiegel 131 angeordnet ist.
(3) Bei der Ausführungsform ist die Öffnung 222 in der Position auf dem Basisabschnitt 220 ausgebildet, wo der polygonale Spiegel 110 und der polygonale Spiegel 112 befestigt sind. Obwohl diese Konfiguration zur Verschlankung der Abtasteinheit 100 geeignet ist, kann das Substrat, auf dem der polygonale Elektromotor 112 befestigt werden soll, auf der vorderen Seite des Basisabschnitts 220 ohne Ausbildung der Öff nung 222 angeordnet sein. Selbst wenn das Substrat auf der vorderen Seite des Basisabschnitts 220 angeordnet ist, kann sich daraus ein Verkleinerungsvorteil ergeben, was eine Folge daraus ist, dass die Abtasteinheit 100 von der Starrkörperplatte 190 herabhängt. Selbst wenn das Substrat auf der Vorderseite des Basisabschnitts 220 vorgesehen ist, kann sich ein Verkleinerungsvorteil mittels einer Ausbildung des optischen Wegs des Laserstrahls zu einer Form, die in 4 gezeigt ist, durch Verwendung des ersten Rückleitspiegels 130 und des zweiten Rückleitspiegels 131 ergeben.
(4) Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der polygonale Spiegel 110 und der polygonale Elektromotor 112 als Deflektor zum Ablenken eines Laserstrahls verwendet wird, ist der Deflektor nicht auf diese beschränkt. Als Deflektor kann beispielsweise ein Galvanospiegel oder dergleichen verwendet werden. In diesem Fall ist die Abtastlinse nicht ausschließlich auf die fθ-Linse 120 beschränkt, sondern es ist auch die Verwendung einer Linse mit anderen optischen Eigenschaften vorstellbar.
(5) Bei der vorstehenden Ausführungsform ist ein Anbringen einer zylindrischen Linse 140 beschrieben worden. Natürlich kann das gleiche Anbringungsverfahren auch auf die fθ-Linse 120 angewendet werden. Insbesondere ist ein Anbringungsabschnitt, der zum Anbringen von beiden Ende der fθ-Linse 120 verwendet werden soll, auf der vorderen Seite des Einheit-Rahmens 200 angeordnet. Ein Raum zwischen beiden Enden der fθ-Linse 120 und dem Anbringungsabschnitt kann durch Verwendung der Anbringungs-Elemente fixiert werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, die mit einer Abtasteinheit ausgestattet ist, die einen Laserstrahl emittiert und ein abzutastendes Objekt, wie z. B. ein lichtempfindliches Element, abtastet, sowie auf eine Abtasteinheit angewendet werden.

Claims

Abtasteinheit (100), die ein Objekt zum Abtasten durch Emittieren eines Lichtstrahls belichtet und abtastet, wobei die Einheit folgende Merkmale aufweist: einen Einheit-Rahmen (200), der einen Basisabschnitt (220) mit einer Öffnung (223) und eine äußere Umfangswand aufweist, die einen Rand (210) des Basisabschnitts umgibt; einen Deflektor (110), der auf einer oberen Oberflächenseite des Basisabschnitts angeordnet ist und den Lichtstrahl in Richtung der äußeren Umfangswand ablenkt; ein erstes optisches Reflexionselement (130); und ein zweites optisches Reflexionselement (131), das den Lichtstrahl reflektiert, der sich, nachdem er durch das erste optische Reflexionselement reflektiert worden ist, in Richtung des lichtempfindlichen Teils bewegt, wobei der Winkel zwischen dem Lichtstrahl, der in das erste optische Reflexionselement eintritt, und dem Lichtstrahl, der von dem ersten optischen Reflexionselement reflektiert wird, ein spitzer Winkel ist; dadurch gekennzeichnet, dass: das erste optische Reflexionselement angeordnet ist, wobei die Öffnung zwischen dem ersten optischen Reflexionselement und dem Deflektor angeordnet ist und den Lichtstrahl, der durch den Deflektor abgelenkt worden ist und sich in Richtung der äußeren Umfangswand bewegt, in Richtung einer Position unter dem Basisabschnitt reflektiert; und das zweite optische Reflexionselement auf einer unteren Oberflächenseite des Basisabschnitts angeordnet ist und den Lichtstrahl, nachdem er durch die Öffnung gelangt ist, reflektiert; und die Ungleichung a<b erfüllt ist, wenn „a" die optische Weglänge von einer Reflexionsoberfläche des Deflektors (110) zu einer Reflexionsoberfläche des ersten optischen Reflexionselements (130) und „b" eine andere optische Weglänge von der Reflexionsoberfläche des ersten optischen Reflexionselements (130) zu einer Reflexionsoberfläche des zweiten optischen Reflexionselements (131) ist.
Abtasteinheit nach Anspruch 1, wobei der Deflektor an einem von zwei gegenüberliegenden Enden der oberen Oberfläche des Basisabschnitts angeordnet ist; wobei das erste optische Reflexionselement an dem anderen Ende der zwei Enden angeordnet ist; und das zweite optische Reflexionselement über dem Basisabschnitt an dem einen Ende der zwei Enden und einer Position unterhalb des Deflektors angeordnet ist.
Abtasteinheit nach Anspruch 1, wobei die Abtasteinheit folgende Merkmale aufweist: eine erste Abtastlinse (fθ-Linse 120), die zwischen dem Deflektor und dem ersten optischen Reflexionselement angeordnet ist; und eine zweite Abtastlinse (140), die zwischen dem ersten optischen Reflexionselement und dem zweiten optischen Reflexionselement angeordnet ist.
Abtasteinheit nach Anspruch 3, wobei der Deflektor eine Drehwelle aufweist, um die sich die Reflexionsoberfläche des Deflektors dreht, um den Lichtstrahl abzulenken; wobei die Öffnung in einem Bereich ausgebildet ist, wo die erste Abtastlinse und die zweite Abtastlinse angeordnet sind; und die erste Abtastlinse und die zweite Abtastlinse so vorgesehen sind, dass sie einander teilweise in der Öffnung entlang einer Richtung der Drehwelle überlappen.
Abtasteinheit nach Anspruch 3, wobei die zweite Abtastlinse eine zylindrische Linse ist, die einen Lichtstrahl in einer Teilabtastrichtung sammelt, die eine Hauptabtastrichtung schneidet.
Abtasteinheit nach Anspruch 5, wobei eine Dicke der zylindrischen Linse in der Teilabtastrichtung etwa 6 mm oder weniger beträgt.
Abtasteinheit nach Anspruch 1, wobei ein Winkel zwischen dem Lichtstrahl, der in das erste optische Reflexionselement eintritt, und dem Lichtstrahl, der von dem ersten optischen Reflexionselement reflektiert worden ist, etwa 10° bis 30° beträgt.
Abtasteinheit nach Anspruch 4, wobei beide Enden der zweiten Abtastlinse jeweils an zwei Anbringungsabschnitten angebracht sind, die auf einer unteren Oberfläche des Basisabschnitts durch Anbringungselemente angeordnet sind.
Abtasteinheit nach Anspruch 8, wobei ein Positionierungsabschnitt der zweiten Abtastlinse auf einem der beiden Anbringungsabschnitte angeordnet ist.
Abtasteinheit nach Anspruch 9, wobei die zweite Abtastlinse aus einem Harz durch Spritzgießen gebildet ist und einen Gatter-Abschnitt aufweist, der in einem Harzspritzteil belassen wird, nachdem der Formvorgang an einem Ende der zweiten Abtastlinse ausgeführt worden ist; und wobei der Positionierungsabschnitt auf dem Anbringungsabschnitt bereitgestellt ist, an dem ein Ende gegenüber dem einen Ende der zweiten Abtastlinse angebracht werden soll.
Abtasteinheit nach Anspruch 1, wobei die Abtasteinheit eine im Wesentlichen keilförmige Geometrie aufweist, deren Teil nahe an dem Deflektor länger ist als ein Teil in der Nähe des ersten optischen Reflexionselements in einer Höhenrichtung in einer Seitenansicht eines Randbereichs des Einheit-Rahmens.
Abtasteinheit nach Anspruch 1, wobei die optische Weglänge „a" eine Länge von einer Reflexionsoberfläche des Deflektors ist, der in einer Mitte des optischen Strahls in einer Hauptabtastrichtung zu einer Reflexionsoberfläche des ersten optischen Elements des Reflexionssystem positioniert ist.
Bilderzeugungsvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: ein lichtempfindliches Element (37); eine Abtasteinheit (100) nach Anspruch 1, die als ein Objekt zum Abtasten eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements belichtet und abtastet, wobei wobei die Ungleichung c<b ferner erfüllt ist, wenn „c" eine andere optische Weglänge von der Reflexionsoberfläche des zweiten optischen Reflexionselements (131) zu der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils (37) ist.
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 13, die ferner eine Prozesseinheit (4) einschließlich des lichtempfindlichen Elements und eine Entwicklungsvorrich tung (36) zum Sichtbarmachen eines latenten Bildes umfasst, das durch Belichten und Abtasten des lichtempfindlichen Elements gebildet wird; und eine Abdeckung (16), die in der Lage ist, geöffnet und geschlossen zu werden, die auf einer Seitenoberfläche eines Gehäuses auf einer Seite des ersten optischen Reflexionselements angeordnet ist; wobei die Prozesseinheit an der Bilderzeugungsvorrichtung durch eine Öffnung, die entsteht, wenn die Abdeckung geöffnet wird, abnehmbar angebracht ist.