专利名称：曝光装置及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及复印机、打印机等图像形成装置中使感光体曝光的曝光装置、以及具有该曝光装置的图像形成装置。
背景技术：
光扫描装置(LSU激光扫描单元)作为复印机、打印机等电子照相方式的图像形成装置的曝光装置，已为公众所知。该LSU将根据图像信息从激光源射出的光，通过透镜射到由多棱电动机(polygon motor)带动高速转动的多棱镜(polygon mirror，转动多面镜)上，其反射光通过其他透镜照射到均匀带电后的感光鼓表面，对感光鼓表面进行扫描曝光。由此，在感光鼓表面上形成对应于图像信息的静电潜影。
由于多棱电动机及多棱镜进行高速转动，这种LSU产生噪音或发热。并且，噪音持续会导致办公环境恶化，另一方面，发热会使多棱镜转动不均匀，或使透镜等光学元件产生应变，所以会引起曝光不良。
因此，提出了用两层盖覆盖多棱电动机或多棱镜、通过风扇引起的空气流动来冷却多棱电动机和多棱镜的装置(例如，特开2000-194250号公报)、或者用液体来冷却的装置(例如，特开2005-31160号公报)。
但是，尽管所述用两层盖覆盖多棱电动机等的方式确实能够降低噪音，但由于温度升高而在内壳体的内部充满了热量，反而不利。此外，用空气或液体冷却的方式要带来构成变复杂的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供构成简单、而且能够防止噪音及温度升高的曝光装置、光扫描装置、及具有该曝光装置(光扫描装置)的图像形成装置。
为实现该目的，本发明一方面涉及的曝光装置包括光源，按照图像信息射出光；转动多面镜，将从所述光源射出的光进行反射，并对所述感光体表面进行扫描；驱动机构，使所述转动多面镜驱动转动；内壳体，至少覆盖所述驱动机构及转动多面镜；以及外壳体，从外侧覆盖所述内壳体，其中，在所述内壳体中的对着所述转动多面镜的部分上，设置有使所述内壳体的内部与外部连通的通气孔。
本发明另一方面涉及的图像形成装置包括感光体；带电装置，使所述感光体表面均匀带电；曝光装置，基于图像信息使带电后的所述感光体表面曝光，形成静电潜影；显影装置，把所述静电潜影作为调色剂像显影；以及转印装置，把所述调色剂像转印到被转印构件上，其中，所述曝光装置具有以上所述的构成。
此外，本发明再一方面涉及的光扫描装置包括光源，射出光；多棱镜，反射从所述光源射出的光，并使其照射到规定的扫描面上；多棱电动机，使所述多棱镜驱动转动；第一壳体，至少覆盖所述多棱电动机及多棱镜；以及第二壳体，从外侧覆盖所述第一壳体，其中，在所述第一壳体中的对着所述多棱镜的部分上，设置有使所述第一壳体的内部与外部连通的通气孔。
按照本发明，可以得到构成简单、而且能够防止噪音及温度升高的曝光装置以及光扫描装置，可以得到发出的噪音较小且温度上升较低的图像形成装置。
图1为本发明一种实施方式的图像形成装置的外观立体图。
图2为表示从图1中的箭头X方向(左侧)看图像形成装置时的纵剖示意图。
图3为表示整个曝光装置的立体图，是表示拆下相对于壳体主体为上盖的外盖状态的立体图。
图4为表示拆下外盖状态的立体图。
图5为表示拆下外盖，且拆下内盖状态的立体图。
图6为表示从斜下方看的整个曝光单元的立体图。
图7为表示沿曝光单元的前后方向的纵剖面图。
图8为表示通气孔的变形实施方式的俯视图。
图9为表示通气孔的变形实施方式的俯视图。
图10为表示通气孔的变形实施方式的剖面图。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的最佳实施方式。此外，在各附图中，带有相同附图标记的构件等表示同一构成的部件，所以适当省略对它们的重复说明。此外，在各附图中，对说明中不需要的构件等适当在图中省略表示。
首先，简要说明具有本发明的曝光装置13的图像形成装置10的构成及动作，然后，对曝光装置13进行详细说明。此外，作为图像形成装置10可以是复印机、打印机、传真机、及它们的复合机等。
图1、图2表示本实施方式的图像形成装置10。其中图1为表示图像形成装置10总体外观的图，是从前侧的左斜上方看的立体图。其中，在以下的说明中，只要没有特别注明，将在该图中的右上部用箭头表示的方向，分别称为图像形成装置10的前后左右上下。此外，图2为表示从图1中的箭头X方向(左侧)看图像形成装置10时的纵剖示意图。
此外，图2表示在图像形成装置主体M的规定的位置(转印部T)安装有中间转印单元20的状态。这些图所表示的图像形成装置10为电子照相方式、且为中间转印方式的四色全彩色的图像形成装置(打印机)，中间转印单元20相对于图像形成装置主体M可自如安装拆卸。此处，所谓图像形成装置主体M是指从图像形成装置10总体上去除安装拆卸自如的单元、例如中间转印单元20等的部分。这大体等于框架及相对于该框架固定配置的构件等。
如图2所示，在图像形成装置10的图像形成装置主体M的大体中央部位，配置作为像载体的鼓形电子照相感光体(以下称为“感光鼓”。)11。感光鼓11由驱动机构(图中未表示)沿箭头R11方向驱动转动，并由带电辊12使其表面(外周面)以规定的极性和电位均匀带电。然后由激光扫描器等曝光装置13对带电后的感光鼓11的表面照射基于图像信息的激光L，除去曝光部分的电荷，在感光鼓11的表面形成静电潜影。此外，为了抑制噪音，曝光装置13装在壳主体50及作为其上盖的外盖51的内侧，关于这些曝光装置13、壳主体50、外盖51将在后面详细叙述。
由显影装置14使静电潜影显影。显影装置14包括可以转动的轮转器14a以及搭载在该轮转器14a上的四个显影器，即第一种颜色黄色(Y)、第二种颜色品红色(M)、第三种颜色青色(C)、第四种颜色黑色(K)的显影器14Y、14M、14C、14K。显影装置14配置在供形成于感光鼓11表面的静电潜影显影的显影器、在图2的例子中为第一种颜色的黄色显影器14Y，通过轮转器14a沿箭头R14方向的转动，与感光鼓11的表面相对的显影位置。配置在显影位置的黄色显影器14Y，使黄色调色剂附着在感光鼓11表面的静电潜影上，作为黄色调色剂像进行显影。
该黄色调色剂像转印到作为带构件的中间转印带15上。中间转印带15形成环形，卷挂在四根辊，即张力辊16、一次转印辊(转印装置)17、导向辊18、及驱动辊19上。在本实施方式中，驱动辊19成为把中间转印带15夹在与后述的二次转印辊22之间的二次转印对向辊。
由一次转印辊17从中间转印带15的内侧向感光鼓11按压，由此在感光鼓11和中间转印带15之间形成沿左右方向长的带状的一次转印夹缝N1。随着驱动辊19由驱动机构(图中未表示)沿箭头R19方向驱动转动，中间转印带15沿箭头R15方向转动(环形移动)。以上所述的在感光鼓11表面上形成的黄色调色剂像，利用施加在一次转印辊17上的一次转印偏压，在一次转印夹缝N1中一次转印到中间转印带15的表面，并由其承载。
此外，以上所述的中间转印带15、张力辊16、一次转印辊17、导向辊18、驱动辊19等都组装入中间转印外壳39内，作为一个整体构成中间转印单元20。该中间转印单元20作为一个单元单位，相对于图像形成装置主体M可以安装或拆卸。
感光鼓11在调色剂像的一次转印后，由清洁装置21除去一次转印残留调色剂、即一次转印时没有转印到中间转印带15上而残留在感光鼓11表面的调色剂，然后，准备第二种颜色即品红色的图像形成。
除黄色以外的剩余三种颜色即品红色、青色、黑色也依次进行所述的图像形成过程，即带电、曝光、显影、一次转印、清洁一系列的过程。由此，以黄色、品红色、青色、黑色四种颜色的调色剂像重叠的状态承载在中间转印带15的表面。
若四种颜色的调色剂像向中间转印带15表面一次转印结束，则这些调色剂像转印到从配置在图像形成装置主体M下部的供纸盒23运送来的纸P上。供纸盒23相对于图像形成装置主体M，能够沿前后方向安装或拆卸。纸P装在供纸盒23内，通过供纸辊24、输送辊25、减速辊(retardroller)26一张张地供纸。此外，纸P通过大直径辊27、运送辊28和29等运送到正停止的对准辊对30，进行斜行矫正。
然后，配合中间转印带15表面上的四种颜色的调色剂像的时机，使对准辊对30转动，将纸P提供到二次转印夹缝N2。通过对二次转印辊22施加二次转印偏压，四种颜色的调色剂像一并被二次转印到这样提供到二次转印夹缝N2的纸P上。此外，二次转印辊22除了在调色剂像的二次转印时以外，都离开中间转印带15的表面。
由带清洁器31除去在调色剂像二次转印后中间转印带15上没有转印到纸P上而残留在其表面的调色剂(二次转印残留调色剂)，以准备后续调色剂像的一次转印及二次转印。
另一方面，调色剂像二次转印后的纸P，被运送到定影装置32，在此由定影辊33及加压辊34进行加热和加压，以将调色剂像定影在纸P表面。调色剂像定影后的纸P，通过运送辊35和36、切换挡板38、运送辊对40、排出辊对41，排出到图像形成装置主体M上面的出纸盘42上。到此为止，对一张纸P的单面(正面)的四种颜色全彩色图像形成结束。
而在对纸P的双面(正面及反面)进行图像形成的情况下，正面已定影调色剂像的纸P，在其后端经过运送辊35、36时，通过切换挡板38进行切换，进而运送辊对40反向转动，运送辊36、37被转动，将纸P导入到再供纸路径43，使其正反面翻转。然后，由再供纸辊对44、再运送辊对45运送到所述的对准辊对30，与单面(正面)的情况一样，将调色剂像二次转印到反面上，并在定影后排出到出纸盘42上。到此为止，对一张纸P双面的四种颜色全彩色图像形成结束。
此外，在图像形成装置主体M右侧的大直径辊27的上方，配置有在进行手动供纸时使用的手动供纸辊46。在手动供纸时，用户将图1所示的开关盖47以其下端一侧的支点47a为中心向前方拉其上端一侧，使其打开。由此，将开关盖47的上面作为手动供纸盘，能够引导纸P的反面。此外，该开关盖47在中间转印单元20相对于图像形成装置主体M安装或拆卸时、更换后述的调色剂补充容器48(参照图2)时等、以及卡纸(夹纸)处理时等也打开或关闭。
在中间转印单元20的上方配置调色剂补充容器48。调色剂补充容器48分别单独装入要补充给显影装置14的各种颜色显影器14Y、14M、14C、14K的各种颜色的调色剂。根据需要，这些各种颜色的调色剂由调色剂补充装置49补充给各种颜色的显影器14Y、14M、14C、14K。此外，在以上所述的图像形成装置10中，由感光鼓11、带电辊12、曝光装置13、显影装置14、中间转印单元20、清洁装置21等构成图像形成部。到此为止，图像形成装置10的总体构成及动作的简要说明结束。
接下来，参照图3～图7，对曝光装置13(光扫描装置)进行详细说明。在本实施方式中，曝光装置13为包括壳体及装入该壳体内的光学仪器的曝光单元。在所述的图3～图7中，图3为表示整个曝光装置13的立体图，是表示拆下相对于壳主体50为上盖的外盖51状态的立体图；图4为表示拆下外盖51状态的立体图；图5为表示拆下外盖51，且拆下内盖52状态的立体图；图6为表示从斜下方看的整个曝光装置13的立体图；此外，图7为沿曝光装置13的前后方向(副扫描方向)的纵剖面图。
如这些图所示，曝光装置13包括高速转动的多棱电动机(驱动机构)53、配置在多棱电动机53上方并由它带动而高速转动的多棱镜(转动多面镜)54、以及半导体激光器(光源)55。
基于图像信息从半导体激光源55射出的光，经过准直仪透镜56、圆柱透镜57，照射到高速转动的多棱镜54上。由多棱镜54反射的光经过复曲面透镜(toric lens)58、成像透镜60，还被反射镜61反射。之后，反射光经过防尘玻璃62对均匀带电后的感光鼓11的表面进行扫描曝光。构成这些曝光装置13的光学仪器都装在壳主体50内。
壳主体50包括底部63、在底部63的周向边缘部直立设置的外周壁64、在外周壁64内侧的底部63的一部分上直立设置的内周壁65、从上方覆盖整个外周壁64的外盖51、以及从上方覆盖整个内周壁65的内盖52。
外壳体66包括底部63、外周壁64及外盖51。此外，内壳体67包括底部63的由内周壁65向内侧的部分、内周壁65及内盖52。这样，成为外壳体66从外侧覆盖内壳体67的状态。在内壳体67的内盖52和外壳体66的外盖51之间，形成板状的空间R。此外，内周壁65的一部分由所述的复曲面透镜58构成。
在所述的光学仪器中，多棱电动机53和多棱镜54配置在内壳体67内，除此以外的光学仪器配置在内壳体67的外侧、但在外壳体66的内侧。
如图4～图7所示，在壳主体50的底部63中，对应于内壳体67的部分上，配置长方形的散热板68。该散热板68的一部分延伸设置到外壳体66的更外侧，在该延伸设置部分上直立设置多个(多数)散热片69。散热板68从下方支撑多棱电动机53及基板72，将它们产生的热量通过散热板68自身及散热片69散发到外部。
在本实施方式中，构成内壳体67的一部分(上部)的内盖52，在与所述多棱镜54相对的位置、即位于多棱镜54上方的部分形成有通气孔70。该通气孔70使内壳体67的内部与所述空间R连通。在本实施方式中，通气孔70配置在作为多棱镜54的转动中心的转动轴71的正上方，并且比具有多边形俯视形状的多棱镜54的内切圆小。
在本实施方式中，多棱电动机53及多棱镜54装在内壳体67内，此外，整个内壳体67装在外壳体66内。也就是，多棱电动机53及多棱镜54由内壳体67及外壳体66被双层覆盖。因此，从多棱电动机53及多棱镜54发出的噪音难以泄漏到外壳体66的外部。
此外，内壳体67内的空气由于多棱电动机53及多棱镜54高速转动而温度升高，该空气在多棱镜54的附近与它同方向转动。由于通气孔70设置在多棱镜54的转动轴71的正上方，所以温度升高的空气在通过通气孔70时，边转动边顺畅地通过通气孔70。此外，从内壳体67经过通气孔70排出的空气，由于内盖52与外盖51之间的空间R狭小而滞留在两者之间，但如所述那样排出的空气，由于转动而不产生滞留地顺畅流动，所以排热效率提高。
此外，由于通气孔70比多棱镜54的内切圆小，多棱电动机53产生的噪音被多棱镜54遮挡，不会直接从通气孔70发出。因此，能够降低该部分噪音。
在所述实施方式中，说明了通气孔70为一个的情况，但本发明不限于此，例如，也可以在内盖52(内壳体67)中，在对应于多棱镜54的内切圆的区域内，设置多个通气孔70。这种情况下，通气孔70的大小和排列可以通过实验等适当设定，以使得噪音小、且防止升温效果好。此外，通气孔70的孔的大小，通常从防止噪音的观点出发小一些为好，而另一方面，从防止升温的观点出发则大一些为好。因此，根据使哪方面优先，通气孔70的大小和排列会不同。
图8为表示变形实施方式的通气孔70A的俯视图。在图8中，表示了多个小孔701呈放射状排列的通气孔70A。在内盖52的、对应于多棱镜54的内切圆C的区域内穿透设置多个小孔701。
图9表示其他变形实施方式的通气孔70B的俯视图。在图9中，表示了由在相当于转动轴71正上方的中心位置上设置的一个圆形通气孔702、及在该圆形通气孔702的周围设置的四个扇形通气孔703组成的通气孔70B。在内盖52的、对应于多棱镜54的内切圆C的区域内穿透设置圆形通气孔702及扇形通气孔703。
此外，如图10所示，通气孔70可以形成在内盖52(内壳体67)的厚度方向具有锥形部704的形状。该锥形部704为从下方朝向上方减小通气孔70直径的锥形。在这种情况下，也能够使从通气孔70排出的空气顺畅流动。
如上所述，按照本发明，可以抑制多棱电动机及多棱镜的高速转动引起的噪音及温度升高。但本发明不限定于此，通常也可以广泛应用于抑制噪音及温度升高的其他情况。此外，也可以应用于使用多棱电动机及多棱镜的、除曝光装置以外的其他光扫描装置。
此外，在所述的具体实施方式
中主要包括以下发明本发明一方面涉及的曝光装置，使带电后的感光体表面曝光，它包括光源，按照图像信息射出光；转动多面镜，将从所述光源射出的光进行反射，并对所述感光体表面进行扫描；驱动机构，使所述转动多面镜驱动转动；内壳体，至少覆盖所述驱动机构及转动多面镜；以及外壳体，从外侧覆盖所述内壳体，其中，在所述内壳体中的对着所述转动多面镜的部分上，设置有使所述内壳体的内部与外部连通的通气孔。
采用这种曝光装置，通过用内壳体和外壳体覆盖驱动机构及转动多面镜，可以降低由驱动机构及转动多面镜产生并泄漏到外部的噪音。此外，在内壳体中的与转动多面镜对着的部分上设置通气孔，使内壳体与外壳体连通。因此，虽然构成简单，但将驱动机构及转动多面镜产生的热量通过通气孔从内壳体扩散到内壳体与外壳体之间，可以抑制温度升高。此外，通气孔的位置由于是与转动多面镜对着的位置，所以能够使内壳体内温度升高的空气高效扩散。
在所述构成中，优选的是，所述通气孔形成在对应于所述转动多面镜的转动中心的位置上。采用此结构，可以使内壳体内温度升高的空气更有效地扩散。
在这种情况下，优选的是，所述通气孔比所述转动多面镜的内切圆小。采用这种构成，位于相对于转动多面镜与通气孔相反一侧的驱动机构发出的噪音，由于被转动多面镜遮挡，不会从通气孔直接发出。可以降低该部分噪音。
在所述构成中，优选的是，所述驱动机构为电动机，该电动机的转动轴与所述转动多面镜的转动中心连接，所述电动机配置在所述转动多面镜的转动轴上，而且相对于该转动多面镜来说，配置在所述通气孔的相反一侧位置上。
在所述构成中，优选的是，在比所述转动多面镜的内切圆小的区域内，形成有多个所述通气孔。
此外，优选的是，所述通气孔沿所述内壳体的厚度方向形成为锥形。采用这种构成，可以使从通气孔排出的空气流顺畅，提高内壳体内的排热效果。
本发明另一方面涉及的光扫描装置包括光源，射出光；多棱镜，反射从所述光源射出的光，并使其照射到规定的扫描面上；多棱电动机，使所述多棱镜驱动转动；第一壳体，至少覆盖所述多棱电动机及多棱镜；以及第二壳体，从外侧覆盖所述第一壳体，其中，在所述第一壳体中的对着所述多棱镜的部分上，设置有使所述第一壳体的内部与外部连通的通气孔。
本发明再一方面涉及的图像形成装置包括感光体；带电装置，使所述感光体表面均匀带电；曝光装置，基于图像信息使带电后的所述感光体表面曝光，形成静电潜影；显影装置，把所述静电潜影作为调色剂像显影；以及转印装置，把所述调色剂像转印到被转印构件上，所述曝光装置具有以上所述的构成。
采用这种构成，由于曝光装置为以上所述的曝光装置，所以在图像形成装置中，能够降低从曝光装置发出的噪音。此外，能够抑制由于曝光装置温度升高引起的图像形成装置主体内的温度升高。
权利要求
1.一种曝光装置，使带电后的感光体表面曝光，其特征在于包括光源，按照图像信息射出光；转动多面镜，将从所述光源射出的光进行反射，并对所述感光体表面进行扫描；驱动机构，使所述转动多面镜驱动转动；内壳体，至少覆盖所述驱动机构及转动多面镜；以及外壳体，从外侧覆盖所述内壳体，其中，在所述内壳体中的对着所述转动多面镜的部分上，设置有使所述内壳体的内部与外部连通的通气孔。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述通气孔形成在对应于所述转动多面镜的转动中心的位置上。
3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，所述通气孔比所述转动多面镜的内切圆小。
4.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，所述驱动机构为电动机，该电动机的转动轴与所述转动多面镜的转动中心连接，所述电动机配置在所述转动多面镜的转动轴上，而且相对于该转动多面镜来说，配置在所述通气孔的相反一侧位置上。
5.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，在比所述转动多面镜的内切圆小的区域内，形成有多个所述通气孔。
6.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述通气孔沿所述内壳体的厚度方向形成为锥形。
7.一种光扫描装置，其特征在于包括光源，射出光；多棱镜，反射从所述光源射出的光，并使其照射到规定的扫描面上；多棱电动机，使所述多棱镜驱动转动；第一壳体，至少覆盖所述多棱电动机及多棱镜；以及第二壳体，从外侧覆盖所述第一壳体，其中，在所述第一壳体中的对着所述多棱镜的部分上，设置有使所述第一壳体的内部与外部连通的通气孔。
8.根据权利要求7所述的光扫描装置，其特征在于，所述通气孔形成为以所述多棱电动机的转动轴为中心的圆形。
9.根据权利要求8所述的光扫描装置，其特征在于，所述通气孔比所述多棱镜的内切圆小，所述多棱电动机配置在所述多棱镜的转动轴上，而且相对于该多棱镜来说，配置在所述通气孔的相反一侧位置上。
10.一种图像形成装置，包括感光体；带电装置，使所述感光体表面均匀带电；曝光装置，基于图像信息使带电后的所述感光体表面曝光，形成静电潜影；显影装置，把所述静电潜影作为调色剂像显影；以及转印装置，把所述调色剂像转印到被转印构件上，其特征在于，所述曝光装置为权利要求1至6中任意一项所述的曝光装置。
全文摘要
本发明提供一种曝光装置及具有该曝光装置的图像形成装置。目的在于使构成简单、而且能够防止噪音及温度升高。所述曝光装置使带电后的感光体表面曝光，它包括光源，按照图像信息射出光；转动多面镜，将从所述光源射出的光进行反射，并对所述感光体表面进行扫描；驱动机构，使所述转动多面镜驱动转动；内壳体，至少覆盖所述驱动机构及转动多面镜；以及外壳体，从外侧覆盖所述内壳体。在所述内壳体中的对着所述转动多面镜的部分上，设置有使所述内壳体的内部与外部连通的通气孔。
文档编号G03G15/00GK101071285SQ20071009738
公开日2007年11月14日 申请日期2007年5月11日 优先权日2006年5月12日
发明者川崎浩太郎 申请人:京瓷美达株式会社