CN104977714B - 光学扫描装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学扫描装置和图像形成装置。光学扫描装置具备：壳体、多面镜和马达。多面镜设于壳体内，一边旋转一边对入射的光进行反射。马达设于壳体内，使多面镜进行旋转。在壳体内，形成有对壳体的内部进行冷却的冷却通路。冷却通路配置成在与主扫描方向正交的截面视图中，相对于马达的旋转轴为非对称。

Description

光学扫描装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种光学扫描装置和图像形成装置。

背景技术

有些图像形成装置中，利用与四种颜色对应的四个感光鼓在片材上形成彩色图像。图像形成装置中，为了实现光学设计的容易性和成本的降低，相对于四个感光鼓而具备两个激光扫描单元(LSU)。因此，一个LSU被分配到两个感光鼓。每个LSU具备一个多面镜和一个马达。每个LSU中，马达使一个多面镜进行旋转，在两个感光鼓上使用激光进行扫描，在两个感光鼓上分别形成静电潜像。

由于驱动马达而产生热，因此LSU的壳体内部温度上升，可能引起光学部件和周边部件产生热变形。因此，基于在四个感光鼓上形成的四个静电潜像的四色调色剂像可能出现移位重叠。也就是说，可能产生图像的色彩偏移。

尤其是，利用一个多面镜在两个感光鼓上进行光扫描的情况下，相对于两个感光鼓中的一个的扫描方向与相对于另一个的扫描方向是相反的。因此，由于色彩的偏移方向是相反的，所以与色彩的偏移方向相同的情况相比较，图像的色彩偏移变大。

于是，LSU在马达的上下具有冷却通路，对壳体内部的温度上升进行抑制。其结果，能够对图像各颜色的偏移量进行抑制。冷却通路配置成在截面视图中相对于马达的旋转轴对称。

然而，在壳体内部，不能形成以马达为中心的均匀温度分布，温度分布依赖于马达的旋转方向而不均。在冷却通路相对于马达的旋转轴对称配置的情况下，由于不能对温度分布偏差进行抑制，因此图像的各颜色偏移量可能不均等。也就是说，图像色彩偏移变大。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供一种光学扫描装置和图像形成装置，能够对壳体内部的温度分布偏差进行抑制。

本发明第一观点所涉及的光学扫描装置通过在被扫描物体上沿主扫描方向进行光扫描，在所述被扫描物体上形成像。光学扫描装置具备：壳体、多面镜和马达。多面镜设在所述壳体内，一边旋转一边对入射的光进行反射。马达设在所述壳体内，使所述多面镜进行旋转。所述壳体内，形成有对所述壳体的内部进行冷却的第一冷却通路。所述第一冷却通路配置成在与所述主扫描方向正交的截面视图中，相对于所述马达的旋转轴为非对称。

本发明的第二观点所涉及的图像形成装置具备：上述第一观点所涉及的光学扫描装置、图像形成部。图像形成部基于由所述光学扫描装置在所述被扫描物体上形成的所述像，在片材上形成图像。

根据本发明，第一冷却通路配置成相对于马达的旋转轴为非对称。其结果，能够对马达的旋转所引起的壳体内部温度分布偏差进行抑制。

附图说明

图1是表示本发明实施方式所涉及的图像形成装置的内部结构的剖面图。

图2是表示本发明实施方式所涉及的激光扫描单元的内部结构的俯视图。

图3是表示本发明实施方式所涉及的激光扫描单元的俯视图。

图4是表示本发明实施方式所涉及的激光扫描单元的剖面图。

图5是表示本发明实施方式所涉及的激光扫描单元的布局的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明实施方式进行说明。另外，对于图中同样或者相当的部分附上同样的附图标记，而不再重复说明。

图1是表示本发明实施方式所涉及的图像形成装置100的内部结构的剖面图。图像形成装置100在本实施方式中是打印机。图像形成装置100具备：进给部10、输送部15、图像形成部20、写入部30、定影部70和排出部80。输送部15包含输送通路15A和逆向输送通路15B。

进给部10含有匣盒12，将匣盒12中收纳的片材向输送通路15A进给。输送部15将片材经由输送通路15A输送到图像形成部20。

图像形成部20包含：感光鼓21BK(被扫描物体)、感光鼓21Y(被扫描物体)、感光鼓21C(被扫描物体)和感光鼓21M(被扫描物体)，以及单元20BK、单元20Y、单元20C和单元20M。单元20BK～单元20M的每一个包含带电器、显影器、除电器和清洁器。单元20BK～单元20M的带电器分别使感光鼓21BK～感光鼓21M成带电状态。

写入部30包含：本发明实施方式所涉及的激光扫描单元1A(光学扫描装置)(以下，记载为“LSU1A”。)和激光扫描单元1B(光学扫描装置)(以下，记载为“LSU1B”。)。LSU1A配置成与感光鼓21BK和感光鼓21Y相对应，LSU1B配置成与感光鼓21C和感光鼓21M相对应。

LSU1A通过在带电状态的感光鼓21BK上沿主扫描方向进行激光(光)扫描，从而在感光鼓21BK上形成静电潜像(像)。LSU1A通过在带电状态的感光鼓21Y上沿主扫描方向进行激光(光)扫描，从而在感光鼓21Y上形成静电潜像(像)。

LSU1B通过在带电状态的感光鼓21C上沿主扫描方向进行激光(光)扫描，从而在感光鼓21C上形成静电潜像(像)。LSU1B通过在带电状态的感光鼓21M上沿主扫描方向进行激光(光)扫描，从而在感光鼓21M上形成静电潜像(像)。

对于感光鼓21BK～感光鼓21M的主扫描方向分别平行于感光鼓21BK～感光鼓21M的旋转轴。

单元20BK、单元20Y、单元20C和单元20M的显影器分别对感光鼓21BK、感光鼓21Y、感光鼓21C和感光鼓21M的周面上形成的静电潜像进行显影，在感光鼓21BK、感光鼓21Y、感光鼓21C和感光鼓21M的周面上形成黑色、黄色、青色和品红色的调色剂像。

图像形成部20还包含一次转印带24和二次转印辊23。感光鼓21BK～感光鼓21M上形成的调色剂像重叠转印到一次转印带24上，在一次转印带24上形成彩色的图像。二次转印辊23在其与一次转印带24之间夹着片材，将一次转印带24上形成的图像转印到片材上。

以上，图像形成部20基于由LSU1A和LSU1B在感光鼓21BK～感光鼓21M上形成的静电潜像，在片材上形成图像。

输送部15将形成了图像的片材经由输送通路15A输送到定影部70。定影部70对片材进行加热及加压，使图像定影在片材上。输送部15将图像已定影的片材输送到排出部80。排出部80将片材排出到排出托盘。

在片材的两面形成图像的情况下，排出部80将片材的一面上形成了图像的片材经由逆向输送通路15B从输送通路15A的下流端输送到上流端。再进一步，输送部15将片材经由输送通路15A输送到图像形成部20。图像形成部20在片材的另一面上形成图像。两面上形成了图像的片材经由输送通路15A被输送到定影部70和排出部80，然后被排出到排出托盘。

以下，参照图1～图4，对LSU1A和LSU1B进行详细说明。另外，由于LSU1B的结构与LSU1A的结构相同，因此省略其说明。也就是说，对于LSU1B来说，将LSU1A的说明中的LSU1A换成LSU1B，感光鼓21BK换成感光鼓21C，感光鼓21Y换成感光鼓21M。

如图1所示，LSU1A具备：壳体37、多面镜31、马达33、出射光学系统35A和出射光学系统35B。多面镜31设于壳体37内，一边旋转一边对激光(光)进行反射。马达33设于壳体37内，使多面镜31进行旋转。

出射光学系统35A和出射光学系统35B设于壳体37内，分别将多面镜31反射的激光向感光鼓21BK和感光鼓21Y出射。

图2是表示LSU1A的内部结构的俯视图。壳体37包含基部37M。在基部37M的大致中央区域，配置有多面镜31和马达33。两个fθ透镜47以夹着多面镜31的方式配置在基部37M上。两个fθ透镜47分别构成出射光学系统35A的一部分和出射光学系统35B的一部分。

LSU1A还具备入射光学系统39A(第一光学系统)和入射光学系统39B(第二光学系统)。入射光学系统39A和入射光学系统39B配置在基部37M上，相对于马达33的旋转轴AX对称。入射光学系统39A配置成与出射光学系统35A的fθ透镜47对应，入射光学系统39B配置成与出射光学系统35B的fθ透镜47对应。入射光学系统39A和入射光学系统39B各自对多面镜31进行激光照射。

具体来说，入射光学系统39A和入射光学系统39B各自包含：激光二极管41、准直透镜43和柱面透镜45。激光二极管41射出激光。准直透镜43使激光二极管41出射的激光成平行光。柱面透镜45使从准直透镜43入射来的平行光在多面镜31上成像为线状。

多面镜31沿旋转方向R1进行旋转。具体来说，马达33以如下方式使多面镜31进行旋转，该方式为：多面镜31的反射面中与入射光学系统39A的柱面透镜45相对的反射面沿最短路径实现与入射光学系统39B的柱面透镜45相对。

多面镜31使从入射光学系统39A入射来的激光发生偏转，向出射光学系统35A的fθ透镜47出射。然后，fθ透镜47使偏转了的激光在感光鼓21BK上的扫描速度一定。同时，多面镜31使从入射光学系统39B入射来的激光发生偏转，向出射光学系统35B的fθ透镜47出射。然后，fθ透镜47使偏转了的激光在感光鼓21Y上的扫描速度一定。

马达33的旋转轴AX固定在多面镜31上。因此，马达33一沿旋转方向R1进行旋转，多面镜31也就沿旋转方向R1进行旋转。从出射光学系统35A的fθ透镜47出射的激光在感光鼓21BK上的主扫描方向是第一方向S1。另一方面，从出射光学系统35B的fθ透镜47出射的激光在感光鼓21Y上的主扫描方向是与第一方向S1相反的第二方向S2。另外，第一方向S1和第二方向S2统称为主扫描方向。

对壳体37的内部温度分布进行说明。温度分布依赖于马达33的旋转方向。具体来说，在马达33沿旋转方向R1旋转的情况下，配置入射光学系统39B的区域的温度往往比配置入射光学系统39A的区域的温度高。也就是说，由于多面镜31的旋转，导致配置入射光学系统39B的区域相对于配置入射光学系统39A的区域来说是高温区域。

因此，为了抑制配置入射光学系统39A的区域与配置入射光学系统39B的区域的温度差，如图3和图4所示，使LSU1A具有相对于马达33的旋转轴AX非对称配置的冷却通路49U(第一冷却通路)。也就是说，在壳体37内，形成有对壳体37的内部进行冷却的冷却通路49U。

图3是表示LSU1A的俯视图。LSU1A还具备风扇50(送风部)。壳体37还包含上盖37U(盖子)。上盖37U的底面形成有冷却通路49U。冷却通路49U沿主扫描方向延伸。风扇50配置成与冷却通路49U的一端相对，将气体(本实施方式中，空气)送入冷却通路49U。

冷却通路49U配置在离入射光学系统39B比离入射光学系统39A更近的位置。也就是说，冷却通路49U配置成靠近温度容易变高的区域。因此，能够对配置入射光学系统39A和入射光学系统39B的区域的温度分布偏差进行抑制。还有，冷却通路49U对壳体37的内部温度上升进行抑制。

图4是沿着图3的IV-IV线的剖面图。上盖37U从上方盖着基部37M。壳体37还包含下盖37L。下盖37L从下方盖着基部37M。因此，壳体37的内部空间至少被分成第一空间59U和第二空间59L。也就是说，上盖37U盖着第一空间59U，下盖37L盖着第二空间59L。本实施方式中，形成了一个第一空间59U和两个第二空间59L。

马达33固定在基部37M的顶面，配置在第一空间59U。冷却通路49U配置成在与主扫描方向正交的截面视图中，相对于马达33的旋转轴AX(轴线61)为非对称。

壳体37内形成有冷却通路49L(第二冷却通路)。冷却通路49L和冷却通路49U配置成夹着马达33。冷却通路49L对壳体37的内部温度上升进行抑制。冷却通路49L由基部37M的底面和下盖37L形成，沿主扫描方向延伸。冷却通路49L配置成在与主扫描方向正交的截面视图中，相对于旋转轴AX(轴线61)对称。风扇50(参照图3)将气体(本实施方式中，空气)送入冷却通路49L。由于冷却通路49U和冷却通路49L共有风扇50，因此能够降低成本。

LSU1A还具备散热器57。散热器57配置在冷却通路49L中，与马达33相对并固定在基部37M的底面。因此，能够提高马达33的冷却效果。

另外，由于马达33配置在第一空间59U，因此第一空间59U的温度相对于第二空间59L的温度来说容易上升。而且，入射光学系统39A和入射光学系统39B(参照图2)配置在第一空间59U。因此，为了有效地对配置入射光学系统39A和入射光学系统39B的区域的温度分布偏差进行抑制，将冷却通路49U和冷却通路49L中的冷却通路49U配置成更靠近入射光学系统39B。

LSU1A还具备透明或半透明的板状的两个防尘部件56。防尘部件56沿主扫描方向延伸，对上盖37U上形成的开口进行覆盖。防尘部件56对配置在壳体37内部的光学部件的粉尘污染进行抑制，并允许激光透过。另外，图3中省略了防尘部件56。

在基部37M的顶面，出射光学系统35A的fθ透镜47和反射镜51与出射光学系统35B的fθ透镜47和反射镜51相对于旋转轴AX(轴线61)对称配置。在基部37M的底面，出射光学系统35A的反射镜53和反射镜55与出射光学系统35B的反射镜53和反射镜55相对于旋转轴AX(轴线61)对称配置。另外，图2中省略了反射镜51～反射镜55。

入射光学系统39A和入射光学系统39B配置在第一空间59U。由多面镜31反射的来自入射光学系统39A的激光，通过出射光学系统35A的fθ透镜47和反射镜51～反射镜55及防尘部件56，照射到感光鼓21BK(参照图1)。由多面镜31反射的来自入射光学系统39B的激光，通过出射光学系统35B的fθ透镜47和反射镜51～反射镜55及防尘部件56，照射到感光鼓21Y。

以上，如参照图3和图4进行的说明，根据本实施方式，冷却通路49U配置成相对于马达33的旋转轴AX为非对称。因此，能够将冷却通路49U配置成靠近温度容易变高的入射光学系统39B。其结果，能够对马达33旋转引起的壳体37内部的温度分布偏差进行抑制，从而能够对片材上形成的图像的各颜色的偏移量不均等进行抑制。而且，由于壳体37内部的温度上升被冷却通路49U和冷却通路49L抑制，因此能够降低片材上形成的图像的各颜色的偏移量。

还有，本实施方式中，如图5所示，入射光学系统39B配置在比入射光学系统39A离输送通路15A更远的位置。图5表示LSU1A和LSU1B的布局。在片材的两面形成图像的情况下，被定影部70加热过的片材经由逆向输送通路15B，回到输送通路15A。也就是说，经过加热处理且图像已定影的片材在输送通路15A上进行输送。因此，温度比较高的片材经过输送通路15A。

在输送通路15A的侧面，配置有LSU1A，还有与LSU1A并排配置的LSU1B。也就是说，LSU1A以被输送通路15A和LSU1B夹着的方式，配置在输送通路15A的侧面。LSU1A和LSU1B的每一个中，配置入射光学系统39B的区域的温度依赖于马达33的旋转方向R1，往往比配置入射光学系统39A的区域的温度高。

因此，LSU1A和LSU1B的每一个中，入射光学系统39B配置在比入射光学系统39A离温度比较高的片材通过的输送通路15A更远的位置。因此，配置入射光学系统39A和入射光学系统39B的区域的温度分布偏差被抑制。而且，由于冷却通路49U配置得离入射光学系统39B比离入射光学系统39A更近，因此配置入射光学系统39A和入射光学系统39B的区域的温度分布偏差进一步被抑制。

以上，参照附图(图1～图5)对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离其要旨的范围内进行各种方式的实施(例如，下述的(1)～(3))。附图中，为了便于理解，在主体中示意性地表示各结构要素，为了方便作图，图示各结构要素的厚度、长度、个数等可能与实际有出入。还有，上述实施方式所示的各结构要素的形状、尺寸等只是一个例子，不是特别限定，可以在实质上不脱离本发明效果的范围内进行各种变更。

(1)本实施方式中，如图2所示，马达33沿旋转方向R1进行旋转，但也可以沿与旋转方向R1相反的旋转方向R2进行旋转。马达33一沿旋转方向R2进行旋转，配置入射光学系统39A的区域的温度就变得比配置入射光学系统39B的区域的温度高。因此，冷却通路49U配置在离入射光学系统39A比离入射光学系统39B更近的位置。也就是说，冷却通路49U配置在基于马达33的旋转方向而确定的位置。因此，在温度分布偏差依赖于马达33的旋转方向而变化的情况下，合理地配置冷却通路49U，能够有效地对配置入射光学系统39A和入射光学系统39B的区域的温度分布偏差进行抑制。

(2)可以在确定冷却通路49U的布局之后，再确定马达33的旋转方向。或者，也可以在确定马达33的旋转方向之后，再确定冷却通路49U的布局。

(3)图像形成装置100在本实施方式中是打印机，不过也可以是复印机、传真机或者多功能一体机。多功能一体机具备复印机、打印机和传真机中的至少2种机器。

本发明可利用于光学扫描装置和配备光学扫描装置的图像形成装置的领域。

Claims (7)

1.一种光学扫描装置，通过在被扫描物体上沿主扫描方向进行光扫描，在所述被扫描物体上形成像，具备：

壳体；

多面镜，其设于所述壳体内，一边旋转一边对入射的光进行反射；

马达，其设于所述壳体内，使所述多面镜进行旋转；

第一光学系统，其对所述多面镜进行光照射；和

第二光学系统，其对所述多面镜进行光照射，

在所述壳体内，形成有对所述壳体的内部进行冷却的第一冷却通路，

所述第一冷却通路配置成在与所述主扫描方向正交的截面视图中，相对于所述马达的旋转轴为非对称，

所述壳体具有第一空间，

所述马达配置在所述第一空间，

所述壳体包含盖着所述第一空间的盖子，

所述第一冷却通路形成在所述盖子上，

所述第一光学系统和所述第二光学系统相对于所述马达的所述旋转轴为对称配置，

所述马达以所述多面镜的反射面中与所述第一光学系统相对的反射面沿最短路径实现与所述第二光学系统相对的方式，使所述多面镜进行旋转，

所述第一冷却通路配置在离所述第二光学系统比离所述第一光学系统更近的位置。

2.根据权利要求1所述的光学扫描装置，其特征在于，

所述第一冷却通路配置在基于所述马达的旋转方向而确定的位置。

3.根据权利要求1所述的光学扫描装置，其特征在于，

所述第二光学系统配置在比所述第一光学系统离片材的输送通路更远的位置，

经过加热处理而使图像定影了的所述片材在所述输送通路上进行输送。

4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的光学扫描装置，其特征在于，

所述壳体的内部空间至少分成所述第一空间和第二空间，

所述第一冷却通路沿所述主扫描方向延伸。

5.根据权利要求4所述的光学扫描装置，其特征在于，

还具备送风部，

所述壳体内，形成有对所述壳体的内部进行冷却的第二冷却通路，

所述第二冷却通路配置成在与所述主扫描方向正交的所述截面视图中，相对于所述马达的所述旋转轴对称，

所述第一冷却通路和所述第二冷却通路配置成夹着所述马达，

所述送风部由所述第一冷却通路和所述第二冷却通路共用，将气体送入所述第一冷却通路和所述第二冷却通路。

6.一种图像形成装置，具备：

权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的光学扫描装置；和

图像形成部，其基于由所述光学扫描装置在所述被扫描物体上形成的所述像，在片材上形成图像。

7.一种图像形成装置，具备：

权利要求1所述的光学扫描装置；和

图像形成部，其基于由所述光学扫描装置在所述被扫描物体上形成的所述像，在片材上形成图像，

具有用于对经过加热处理而使所述图像定影了的所述片材进行输送的输送通路，

具备两个所述光学扫描装置，

所述两个光学扫描装置中的一个光学扫描装置以被所述输送通路和所述两个光学扫描装置中的另一个光学扫描装置夹着的方式，配置在所述输送通路的侧面，

所述两个光学扫描装置的每一个中，所述第二光学系统配置在比所述第一光学系统离所述输送通路更远的位置。