成像装置的制作方法

1.本公开涉及一种在记录材料上形成图像并使图像定影的成像装置。


背景技术：

2.诸如激光束打印机的成像装置包括许多风扇，其中大多数用于冷却目的。
3.需要冷却的对象的示例包括将来自外部插座的交流(ac)电力转换为要被成像装置使用的电流和电压的电子电路板、产生热的电子部件(例如马达)、驱动单元中由于摩擦产生的热、调色剂定影单元、以及已经通过调色剂定影单元的记录材料。
4.例如，日本专利申请特开no.2017-44817公开了一种用于通过使用风扇向电子电路板发送空气来冷却电子电路板的构造。
5.在为各个单独的目的布置风扇的传统构造中，需要多个风扇来将空气送到成像装置的内部，导致成像装置的尺寸增大。


技术实现要素：

6.根据本公开的一个方面，成像装置包括：成像单元，其构造成在记录材料上形成图像；堆叠单元，通过成像单元在其上形成有图像的记录材料堆叠在所述堆叠单元上；框架，其被构造成支撑成像单元；外表面构件，其相对于框架布置在外侧并且具有通孔；电子电路板，其布置在框架和外表面构件之间；和风扇，其构造成经由通孔从成像装置的外部向成像装置的内部抽吸空气，其中，电子电路板在由风扇在空气中产生的空气流的方向上布置在风扇的上游侧，并且其中，堆叠单元在由风扇产生的空气流的方向上布置在风扇的下游侧。
7.通过下文参考附图对示例性实施例的描述，本公开的其他特征将变得明显。
附图说明
8.图1是示出根据第一示例性实施例的成像装置的剖面图。
9.图2是示出根据第一示例性实施例的成像装置的透视图。
10.图3是示出根据第一示例性实施例的成像装置的水平剖面图。
11.图4是示出根据第一示例性实施例的成像装置的内部的分解透视图。
12.图5是示出根据第一示例性实施例的成像装置的内部的侧视图。
13.图6是示出根据第一示例性实施例的成像装置的内部的局部剖视图。
14.图7是示出根据第一示例性实施例的成像装置的片材排出单元附近的构造的分解透视图。
15.图8示出了根据第一示例性实施例的成像装置中的空气流。
16.图9是示出根据第二示例性实施例的成像装置的分解透视图。
具体实施方式
17.下面将描述本公开的第一示例性实施例。
18.(成像装置)
19.图1是示出彩色激光束打印机(其作为成像装置100的示例)的示意图。在成像装置100的构造中，通过旋转要被打开的盒门100a并将支撑多个盒105的盒支撑构件100b从成像装置100的内部拉出，可以更换盒105。在下面的描述中，成像装置100的布置盒门100a的面被称为前面，与前面相反的面被称为后面，前面和后面彼此相对的方向被称为前后方向。当从面向前面的方向观察成像装置100时，右手侧的侧面被称为右面，而左手侧的侧面被称为左面。
20.成像装置100包括成像单元101、记录材料供应单元102和定影单元103。成像单元101至少包括盒105。在本示例性实施例中，成像单元101包括激光扫描仪104、盒105、中间转印带106和二次转印辊107。激光扫描仪104被构造成用激光束照射每个盒105。
21.盒105包括存储调色剂的调色剂容器108、用来自激光扫描仪104的激光束照射的感光鼓109、给感光鼓109充电的充电辊110、和向感光鼓109施加调色剂的显影辊111。在本示例性实施例中，成像单元101包括四个盒105。四个盒105中的每个盒存储黄色、品红色、青色或黑色的调色剂，并且在竖向上布置在激光扫描仪104的下方。
22.中间转印带106在竖向上布置在四个盒105的下方。中间转印带106是环形带。中间转印带106由布置在中间转印带106内侧的带驱动辊112、初次转印辊113和张紧辊114支撑。中间转印带106由张紧辊114提供张力，并且随着从带驱动辊112传递驱动而能够旋转。四个初次转印辊113隔着中间转印带106以预定的压力与四个盒105的各个感光鼓109接触。二次转印辊107被布置成隔着中间转印带106面对带驱动辊112，并且以预定的压力与中间转印带106接触。
23.记录材料供应单元102包括存储托盘115、供应辊116、分离单元117和输送单元118。作为用于存储记录材料p的存储单元的存储托盘115被构造成可附接至成像装置100以及通过朝前侧拉出而可从成像装置拆卸。存储托盘115设置有根据堆叠的记录材料p的数量上下移动的升降板119。供应辊116布置在隔着堆叠的记录材料p面对存储托盘115的位置处。分离单元117布置在输送引导件120中并布置在供应辊116的下游侧，并且包括输送辊121和分离辊122。输送辊121和分离辊122均在表面上设置有橡胶构件。具有内置的扭矩限制器的分离辊122被构造成产生预定的负载扭矩。分离辊122以预定压力与输送辊121接触。在输送辊121被驱动时，分离辊122被驱动且同时在输送辊121上产生预定的负载扭矩。输送单元118布置在分离单元117的下游侧且布置在二次转印辊107的夹持部分的上游侧。输送单元118包括对准辊对123和挡板构件124。挡板构件124被构造成能够在预定载荷下旋转并且布置在对准辊对123的夹持部分的上游侧。定影单元103包括定影辊125、压力加热构件126和排出辊对127。定影辊125布置在二次转印辊107的下游侧并且以预定的压力与压力加热构件126接触。加压加热构件126包括加热构件128。排出辊对127布置在定影辊125的下游侧。
24.(成像操作)
25.在输入打印信号时，成像装置100开始打印操作。激光扫描仪104根据要打印的图像信息用激光束照射四个感光鼓109的表面。每个感光鼓109的表面被充电辊110充电，并且通过照射的激光束在感光鼓109的表面上形成静电潜像。感光鼓109的表面上的静电潜像被显影辊111供应调色剂，然后被显影以产生调色剂图像。在感光鼓109的表面上产生的调色
剂图像通过被施加至相应的初次转印辊113上的电压而被转印至中间转印带106上。在调色剂图像从盒105转印至中间转印带106的同时，中间转印带106被带驱动辊112驱动并将调色剂图像输送至二次转印辊107的夹持部分。与上述操作并行，记录材料供应单元102中的供应辊116向分离单元117输送堆叠在存储托盘115上的记录材料p。如果多张记录材料p被输送至分离单元117，则在夹持部分处通过分离辊122的负载扭矩分离出一张记录材料p，然后将该张记录材料输送至输送单元118。在输送单元118中，记录材料p的前缘与挡板构件124接触。由于挡板构件124被提供有预定的旋转负载，因此记录材料p借助分离单元117的输送力在形成环状部(loop)的同时将挡板构件124推到一边并进入对准辊对123的夹持部分。如果记录材料p歪斜，则与对准辊对歪斜地接触的记录材料p的前缘在被对准辊对123夹住之前通过形成的弯曲部而相对于挡板构件124变直，因此歪斜得以校正。已经通过对准辊对123的记录材料p以可控的输送速度被输送至形成于二次转印辊107与带驱动辊112之间的夹持部分。在该夹持部分处，由中间转印带106输送的调色剂图像被转印到记录材料p上。转印有调色剂图像的记录材料p被输送至定影辊125与压力加热构件126之间的接触部分。在记录材料p被按压和加热时，调色剂熔融并被固定在记录材料的表面上。然后，记录材料p被排出辊对127排出到装置的外部，然后依次堆叠在布置于装置顶表面上的排出托盘129上。
26.(外表面构件)
27.图2是示出成像装置100的透视图。外表面构件130布置在成像装置100的侧面(右侧面)上。外表面构件130设置有把手、百叶窗137(137a1至137a4)、和入口开口130a。把手在成像装置100的前后方向上的中心附近作为与成像装置100的底表面连续的部分的向内凹入部分形成在外表面构件130上。虽然未示出，但另一把手也类似地布置在位于成像装置100的相反侧的另一外表面构件130上。通过用户将他/她的手指勾到位于成像装置100两侧的把手中，可以提起成像装置100。把手的定位考虑了成像装置100的重心，以便在提起装置时保持装置定向稳定。多个百叶窗137在成像装置100的前后方向上设置在把手的两侧。更具体地，外表面构件130具有经由百叶窗137布置的多个通孔。空气可以通过所述多个通孔抽吸到装置中。使得电源线能够插入成像装置100中的入口开口130a布置在外表面构件130的后面上，该后面与布置有把手和百叶窗137的侧面相邻且正交。入口开口130a被形成为使得布置在电源单元133(下文描述)中的入口138从内部暴露。在连接到商业电源的电源线被插入至入口138中时，成像装置100被供应以电力。
28.下面将参照图3至7描述成像装置100的内部结构和部件的布置。图3是示出成像装置100的水平剖面图。图4是示出在右面、左面和后面的外表面构件130被移除时成像装置100的右前透视图。图5是沿图3中的线a-a截取的示出电源电路板133a附近的竖直剖面图。
29.图6是沿图3中的线b-b截取的示出送风机装置141附近的竖直剖面图。图7是示出在左面和右面的外表面构件130被移除时片材排出口附近的放大图。
30.包括成像单元101、记录材料供应单元102和定影单元103的成像组件136布置在成像装置100的中心处。在成像装置100中，具有右框架132r和左框架132l的框架132被布置成从左右两侧夹持成像组件136以支撑成像组件136。
31.电源单元133和驱动单元134(其包括用于驱动成像组件136的各辊的马达和齿轮)布置在右框架132r的外侧。更具体地，外表面构件130和右框架132r被布置成面对彼此，并且驱动单元134在外表面构件130和右框架132r之间被附接至右框架132r。在右侧的外表面
构件130r上，百叶窗137a1和137a4沿着电源电路板133a的在竖直方向上延伸的两个短边布置并且百叶窗137a2和137a3沿着在水平方向上延伸的下长边布置，以包围电源单元133。因此，外部空气可以经由百叶窗137之间的通孔从成像装置100的外部进入电源单元133的区域。
32.电源单元133包括作为电子电路板的电源电路板133a和电路板支撑构件133b。电源电路板133a是具有基本矩形形状的低压电源电路板。电源电路板133a安装有许多电子元件，包括安装在前表面上的产生热量的大电子元件和安装在后表面上的短电子元件。
33.电源电路板133a是从外部商业电源接收ac电力并将ac电力转换为直流(dc)电力的低压电源电路板。电源电路板133a包括作为大尺寸电子构件的低压电源变压器、热沉和电解电容器。
34.电路板支撑构件133b附接至电源电路板133a的后表面。电源电路板133a经由电路板支撑构件133b固定至右框架132r上，使得电源电路板133a的短边是基本竖直的，长边是基本水平的，并且其后表面面向成像装置100的外侧。
35.驱动单元134设置有作为驱动源的马达和包括齿轮的驱动传递构件(未示出)，以使马达的驱动力能够传递至成像单元101。
36.另一方面，控制各操作的控制电路板135布置在左框架132l的外侧。更具体地，左侧的外表面构件130l和左框架132l被布置成面对彼此，并且控制电路板135在左侧的外表面构件130l和左框架132l之间被附接至左框架132l。
37.包括右框架132r和左框架132l的框架132的外侧以这种方式被外表面构件130覆盖。这样的结构减少了操作声音泄漏到成像装置100的外部，并且防止了发生从除了布置在外表面构件130上的百叶窗137a1至137a4以外的任何地方到成像装置100内部的不希望气流。
38.成像装置100包括隔板构件139，如图4至6所示。通过组合隔板构件139与右侧的外表面构件130r，在右侧的外表面构件130r和右框架132r之间形成了第一管道140。换言之，电源单元133被右框架132r、隔板构件139和右侧的外表面构件130r包围而与成像装置100内部和外部的其他部件分开。
39.第一管道140的一个开口连接至由右框架132r、隔板构件139和右侧的外表面构件130r形成的包围电源单元133的空间。第一管道140的另一开口连接至在竖向上布置在电源单元133上方的送风机装置(送风机风扇)141的吸气端口141a(图4至7)。因此，第一管道140用作连接在包围电源单元133的空间与送风机风扇141之间的密封空气管道。
40.一种离心式风扇被用作根据本示例性实施例的送风机风扇141。送风机风扇141被布置成使得旋转叶片是基本水平的。吸气端口141a沿第一管道140的方向、即竖直向下布置。更具体地，送风机风扇141和电源电路板133a被布置成使得送风机风扇141从竖直方向投射到水平面的图像与电源电路板133a从竖直方向投射到水平面的图像重叠。如图7所示，送风机风扇141的排气端口141b连接至冷却空气出口端口143，空气从该冷却空气出口端口吹向已经通过排出辊对127且即将堆叠在排出托盘129上的记录材料p的成像表面。本示例性实施例包括构成密封空气管道的第二管道142。第二管道142的一端连接至送风机风扇141的排气端口141b，另一端构成冷却空气出口端口143。
41.(成像装置100内部的冷却)
42.在成像装置100中，电源电路板133a具有将商业电力供应转换为预定的电压和电流以操作成像装置100的功能。由于电源电路板133a是在转换时产生热量的热源，因此需要对电源电路板133a进行冷却。
43.同时，由于定影单元103加热调色剂图像以将其定影到记录材料p上，因此记录材料p在刚进行图像定影后是高温的。记录材料p有可能在冷却和固着所定影的调色剂之前被排出并堆叠在排出托盘129上，导致取决于纸张类型和图像条件而发生记录材料p粘连。为了防止这种情况，在排出后需要立即用吹送的空气对记录材料p进行冷却。
44.在本示例性实施例中，通过利用在送风机风扇141的上游侧产生的空气流来冷却电源电路板133a，并且通过利用在送风机风扇141的下游侧产生的空气流来冷却刚进行图像定影后的记录材料p。下面将详细描述用于冷却电源电路板133a和刚进行图像定影后的记录材料p的冷却操作。
45.在成像装置100的电源被接通并且送风机风扇141被驱动时，吸气端口141a的上游侧的吸气侧提供了负压。因此，外部空气从围绕电源单元133布置在外表面构件130上的百叶窗137通过连接至吸气端口141a的第一管道140流入电源单元133附近，如箭头a所示(图6)。外部空气如箭头b所示沿着电源电路板133a的前表面侧流动，以冷却作为第一热源部件的电源电路板133a上的电子元件。如图5所示，百叶窗137a1至137a4布置在电源电路板133a的除上长边以外的三边附近，第一管道140布置在上长边附近。因此，分别从百叶窗137a1至137a4吸入的空气流(由箭头b1、b2、b3和b4表示)平均流动距离较短，使得能够利用空气流有效地冷却整个电源电路板133a。
46.如果电源电路板133a上的电子元件的温度上升是不均匀的，则最好减少与温度上升较小的部分相对应的百叶窗137的开口面积，而增大与温度上升较大的部分相对应的百叶窗137的开口面积。这使得能够调整经由每个百叶窗137吸入的外部空气量，以实现冷却平衡。
47.已经对电源电路板133a进行了冷却的空气如图5和6中的箭头c所示通过第一管道140，然后被送风机风扇141吸走。所吸走的空气被送风机风扇141加速，然后被送到连接至排气侧的第二管道142，该第二管道位于排气端口141b的下游侧。第二管道142的一端连接至送风机风扇141的排气端口141b，另一端构成空气从其排到成像装置100外部的冷却空气出口端口143。此时，在成像装置100的外部，从冷却空气出口端口143排出的空气如箭头d所示被吹到已经经历图像定影并从排出辊对127排出的高温记录材料p的成像表面上，从而冷却记录材料p。
48.从第二管道142的冷却空气出口端口143吹到记录材料p上的空气是已经对电源电路板133a进行了冷却的空气，因此温度比外部空气高。然而，空气的温度充分低于刚被定影单元103加热后的记录材料p的温度和被定影单元103熔融的调色剂的固化温度。因此，空气冷却记录材料p以防止堆叠在排出托盘129上的记录材料p的粘连。
49.这样，将冷却对象布置在送风机风扇141的上游侧的吸气侧和其下游侧的排气侧中的每一侧使得能够通过使用一个风扇来有效地冷却多个冷却对象。这使得能够节省空间和成本，而不需要为多个冷却对象中的每一个都布置风扇，也不需要布置更大且更强劲的风扇且同时布置用于使空气流分流的管道。此外，使用仅一个风扇使得能够降低风扇噪音。通过在风扇前后布置冷却对象，可以确保从布置在成像装置100的外表面构件130上的吸气
部分(经由百叶窗137布置的多个通孔)到要成为噪声源的风扇的距离。这也使得能够减少操作声音泄漏到成像装置100的外部并降低成像装置100的噪音。
50.虽然在第一示例性实施例中在送风机装置141的上游侧和下游侧中的每一侧均布置一个冷却对象，但要布置在上游侧和下游侧中的每一侧的冷却对象不限于一个。进一步地，送风机装置141可以构造成不仅在冷却对象附近而且还在用于其他应用的送风对象附近均发送空气。
51.其他应用的一个示例是通风。在电子照相过程中，感光鼓109被充电以形成电子照相图像。在该过程中，由于电晕放电而产生臭氧，并且在成像装置100中产生诸如氮氧化物(nox)的放电产物且该放电产物可能附着至感光鼓109上。如果放电产物附着至感光鼓109上，则水分倾向于粘附至感光鼓上。结果，感光鼓109上的水分在感光鼓109的表面上引起电荷流，从而导致图像缺陷。
52.因此，在第二示例性实施例中，与第一示例性实施例一样，作为冷却对象的送风对象布置在送风机装置141的上游侧和下游侧，并且感光鼓109作为另一送风对象布置在送风机装置141的下游侧，以防止放电产物的附着和图像缺陷的发生。下面将详细描述第二示例性实施例的构造。
53.下面将参考图8和9描述第二示例性实施例。图8是示出根据第二示例性实施例的成像装置100在去除顶部的外表面构件和激光扫描仪时的俯视图。图9是示出在第二示例性实施例中添加的第三管道附近的放大图。在根据第二示例性实施例的成像装置100中，与第一示例性实施例一样，布置有电源单元133，并且第一管道140和送风机风扇141在竖向上布置在电源单元133的上方。送风机风扇141的排气端口141b与第二管道142相连，该第二管道与根据第一示例性实施例的第二管道不同。与根据第一示例性实施例的第二管道142不同，第二示例性实施例的第二管道142除了冷却空气出口端口143外还设置有分支端口144。分支端口144与第三管道145连接。
54.第三管道145的一端连接至分支端口144，另一端具有构成四个通风空气出口端口146的分支形状。通风空气出口端口146朝四种颜色的盒105的各个感光鼓109定向，并且空气如箭头e所示被吹向感光鼓109。
55.左框架132l在感光鼓109的附近设置有孔(未示出)。布置在左框架132l外侧的左侧外表面构件130l设置有百叶窗(未示出)。
56.(成像装置100内部的冷却)
57.电源电路板133a、用于冷却图像定影后的记录材料p的送风机风扇141、第一管道140和第二管道142的构造和作用与根据第一示例性实施例的相似。
58.在成像装置100的电源被接通并且送风机风扇141被驱动时，吸气端口141a的上游侧的吸气侧提供负压。因此，外部空气从围绕电源单元133布置在外表面构件130上的百叶窗137通过连接至吸气端口141a的第一管道140流入电源单元133附近，如箭头a所示(图6)。外部空气如箭头b所示沿着电源电路板133a的前表面侧流动，以冷却作为第一热源部件的电源电路板133a上的电子元件。
59.已经对电源电路板133a进行了冷却的空气如图5和6中的箭头c所示通过第一管道140，然后被送风机风扇141吸走。被吸走的空气被送风机风扇141加速，然后被送到连接至排气侧的第二管道142，该第二管道位于排气端口141b的下游侧。第二管道142的一端连接
至送风机风扇141的排气端口141b，另一端构成空气从其排到成像装置100外部的冷却空气出口端口143。此时，在成像装置100的外部，从冷却空气出口端口143排出的空气如箭头d所示被吹到已经经历了图像定影并从排出辊对127排出的高温记录材料p的成像表面上，从而冷却记录材料p。
60.在本示例性实施例中，另一方面，第二管道142除了冷却空气出口端口143外还具有分支端口144，并且由送风机风扇141抽吸的空气被送到连接至分支端口144的第三管道145。第三管道145的一端连接至分支端口144，另一端构成四个通风空气出口端口146。空气被吹向四种颜色的盒105的感光鼓109。这使得成像装置100能够防止放电产物附着至感光鼓109上以及防止图像缺陷的发生。
61.由于从第三管道145发送空气的目的是通风，因此即使使用在冷却电源电路板133a后被加热的空气，也可以毫无疑问地获得防止发生图像缺陷的效果。
62.然后，吹向感光鼓109的空气通过在左框架132l中设置的孔，通过左侧的外表面构件130l和左框架132l之间，并且从布置在左侧的外表面构件130l上的百叶窗之间的通孔排出到成像装置100外部。
63.这样，冷却对象布置在送风机风扇141的上游侧的吸气侧和其下游侧的排气侧中的每一侧，送风对象布置在送风机风扇141的下游侧的排气侧。这使得能够有效地利用通过一个风扇产生的空气流。更具体地，这使得能够节省空间和成本，而不需要为多个冷却对象和送风对象中的每一个布置风扇，也不需要布置更大且更强劲的风扇。此外，使用仅一个风扇使得能够降低风扇噪音。通过在风扇前后布置冷却对象和送风对象，可以确保从覆盖成像装置100的开口的百叶窗137到作为噪声源的风扇的距离。这也使得能够减少操作声音泄漏到成像装置100的外部并降低成像装置100的噪音。
64.(改型例)
65.虽然在第一和第二示例性实施例中作为送风机装置141使用了离心风扇类型的送风机风扇，但是送风机装置141不限于此，而是可以为轴流风扇或旋转式风扇。
66.一般来说，轴流风扇可以以比送风机风扇更低的成本引入。然而，由于轴流风扇提供的静压低于送风机风扇，因此需要减少空气管道的压力损失，即空气管道需要宽且短。
67.尽管已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。