CN1900758A

CN1900758A - 激光扫描单元及具有该激光扫描单元的成像设备

Info

Publication number: CN1900758A
Application number: CNA2006101214145A
Authority: CN
Inventors: 朴得春; 李泰庚; 朴哲贤
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2007-01-24
Also published as: KR20070010787A; KR100694144B1; US20070019265A1

Abstract

本发明公开了激光扫描单元及具有该激光扫描单元的成像设备。激光扫描单元包括：产生光的光源；多角镜，其包括多个具有多边形水平横截面的反射镜，并且该多角镜旋转以在主扫描方向上扫描来自光源的光束；和光遮断构件，其在关闭位置和打开位置之间摆动，以根据多角镜是否工作而选择地阻挡或打开通向多角镜的光路。光遮断构件在多角镜工作期间产生的气压的作用下摆动到打开位置，并在多角镜停止旋转时在回复力的作用下返回到关闭位置。该激光扫描单元和使用该激光扫描单元的成像设备包括激光束遮断结构，以防止在维护和修理期间对操作员的身体伤害，并减少额外的制造成本和安装空间。

Description

激光扫描单元及具有该激光扫描单元的成像设备

技术领域

本发明涉及一种激光扫描单元(LSU)及一种具有该激光扫描单元的成像设备，更具体地，涉及一种LSU及一种包括用于防止给进行维护和修理的操作员带来伤害的简单的激光束遮断结构的成像设备。

背景技术

通常，激光扫描单元(LSU)用于激光打印机、数字复印机、条码读取器和传真机中。该LSU通过利用光束偏转器进行扫描以及通过感光体的旋转进行副扫描来形成潜像。

图1示出在韩国专利申请2004-6350中公开的传统成像设备50。该成像设备50包括彼此相对的显影单元10和LSU 20。该LSU 20将光束扫描到显影单元10上以形成潜像。形成LSU 20和显影单元10之间的边界的激光束遮断装置30选择地打开或阻挡LSU 20的透射开口20′。光遮断构件30选择地阻挡LSU 20的透射开口20′，并包括在LSU 20内升起和降落的突起杆25、引导突起杆25升起和降落的倾斜滑块21、以及形成在显影单元10上的用于接触和移动突起杆25的操作单元15。当安装显影单元10时，显影单元10上部的操作单元15沿着倾斜滑块21推动突起杆25，使得连接到突起杆25的遮断板23打开LSU 20的透射开口20′。当移去支撑突起杆25的显影单元10时，突起杆25在其自重的作用下沿着倾斜滑块21落下，从而遮断板23关闭透射开口20′。因此，该成像设备设计成，使得在移去显影单元10或安装显影单元10时防止从LSU 20发出的激光束排出到外部。

根据传统的成像设备，需要在显影单元10上设置操作单元15以驱动LSU 20的遮断板23升起和降落。此外，由于透射开口20′仅在没有安装显影单元10时关闭，所以在安装显影单元10时透射开口20′不能阻止激光束逸出到外部。

发明内容

本发明提供一种激光扫描单元(LSU)，其具有简化的激光束遮断结构以降低生产成本且简化LSU，以及一种具有LSU的成像设备。

本发明也提供一种LSU，不论显影单元从成像设备上卸下还是附接到成像设备，当LSU停止时激光束都被遮断。

本发明的其它方面和应用将部分地在以下的说明书中阐述，部分地从说明书显而易见，或可从本发明的实践中了解到。

本发明的前述和/或其他方面和应用可通过提供一种LSU实现，该LSU包括：产生光的光源；多角镜，其包括多个具有多边形水平横截面的反射镜，其旋转以在主扫描方向上扫描来自光源的光束；和光遮断构件，其在关闭位置和打开位置之间摆动，以根据多角镜是否工作而选择地阻挡或打开通向多角镜的光路，其中，光遮断构件在多角镜工作期间产生的气压(airpressure)的作用下摆动到打开位置，并在多角镜停止旋转时在回复力的作用下返回到关闭位置。

LSU还可包括：壳体，其具有限定内部空间的区域，用以容纳光源、多角镜和光遮断构件；以及盖件，其与壳体联接以密封内部空间。光遮断构件可连接到盖件的内部区域以能够进行摆动。

光遮断构件还可包括：附接于盖件的内表面的联接单元；摆动单元，其从联接单元的一端垂直地延伸并在由多角镜引起的气压的作用下摆动；和屏蔽单元，其从摆动单元的侧端水平地延伸以遮断通向多角镜的光。

光遮断构件还可包括可根据气压而弯曲的弹性体。

可在联接单元和盖件之间设置粘合介质，以将联接单元联接到盖件。摆动单元可为平面的，且摆动单元的主表面可垂直于多角镜的周向。屏蔽单元可为平面的，且摆动单元的主表面可垂直于光源和多角镜之间的光路。

光遮断构件可在光遮断构件的弹力和重力的作用下返回到关闭位置。

光遮断构件还可包括：可旋转地支撑在盖件的内表面上的铰链轴；摆动单元，其从铰链轴垂直地延伸以在由多角镜引起的气压的作用下摆动；和屏蔽单元，其从摆动单元的侧端水平地延伸以遮断通向多角镜的光路。

摆动单元可为平面的，且摆动单元的主表面可垂直于多角镜的周向。

屏蔽单元可以是平面的，且摆动单元的主表面可垂直于光源和多角镜之间的光路。

LSU还可包括连接到盖件内部的铰链支架以支撑铰链轴旋转。

屏蔽单元可以从摆动单元的一侧延伸，并可以从摆动单元不对称地延伸。屏蔽单元也可从摆动单元的两侧延伸，并可以关于摆动单元对称。

本发明的前述和/或其它方面和应用可通过提供一种成像设备实现，该成像设备包括：激光扫描单元，其将光信号扫描到光敏鼓上以形成潜像；和显影单元，其将形成在光敏鼓上的潜像显影成打印介质上的可见图像，该激光扫描单元包括：产生光的光源；多角镜，其包括多个具有多边形水平横截面的反射镜，其旋转以在主扫描方向上扫描来自光源的光束；和光遮断构件，其在关闭位置和打开位置之间摆动，以根据多角镜是否工作而选择地阻挡或打开通向多角镜的光路，其中，光遮断构件在多角镜工作期间产生的气压的作用下摆动到打开位置，并在多角镜停止时在回复力的作用下返回到关闭位置。

本发明的前述和/或其它方面和应用可通过提供一种可用于成像单元中的激光扫描单元实现，该激光扫描单元包括：壳体；光源，其设置于壳体内以产生光；镜单元(mirror unit)，其设置于壳体内以在一方向上引导光；和光阻挡构件，其在光源和镜单元之间设置于壳体内，以根据镜单元的操作而选择地阻挡光。

本发明的前述和/或其它方面和应用可通过提供一种成像设备实现，该成像设备包括：显影单元，其形成潜像并利用显影剂显影该潜像；以及激光扫描单元，其对应于该潜像扫描光，该激光扫描单元包括：壳体；光源，其设置于壳体内以产生光；镜单元，其设置于壳体内以在一方向上引导光；和光阻挡构件，其在光源和镜单元之间设置于壳体内，以根据镜单元的操作而选择地阻挡光。

本发明的前述和/或其它方面和应用可通过提供一种成像设备实现，该成像设备包括：光源，其在第一方向上产生光；镜单元，其在第二方向上引导光；和光阻挡构件，其根据由镜单元的操作而产生的气压来阻挡来自光源的光。

附图说明

通过结合附图并从以下实施例的描述中，本发明的这些和/或其它方面和应用将变得显而易见且更容易理解，附图中：

图1示出传统成像设备；

图2示出根据本发明实施例的成像设备；

图3是示出根据本发明实施例的图2的成像设备的激光扫描单元(LSU)的透视图；

图4和图5是示出图3的LSU的光遮断构件的透视图；

图6是示出光遮断构件的操作的沿图4的线VI-VI的横截面图；

图7是示出根据本发明另一实施例的用于LSU中的光遮断构件的透视图；以及

图8是示出根据本发明另一实施例的用于LSU中的光遮断构件的透视图。

具体实施方式

现在详细说明本发明的实施例，附图中说明其示例，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。为了解释本发明，下面参照附图描述实施例。

图2示出根据本发明实施例的成像设备100。参照图2，激光扫描单元(LSU)200将光信号L扫描到显影单元110中并扫描到显影单元110的光敏鼓111上，从而在由充电辊119充电到预定电势的光敏鼓111上形成潜像。显影单元110包括：由LSU 200在其圆周表面上形成潜像的光敏鼓111、供应调色剂T到光敏鼓并对应于潜像在光敏鼓111上显影调色剂图像的显影辊113、以及靠近显影辊113设置以将调色剂箱117内容纳的调色剂供应到显影辊113的供应辊115。

其上形成有调色剂图像的光敏鼓111以预定量的压力与转印辊130接触，打印介质M在光敏鼓111与转印辊130之间。因此，光敏鼓111上的调色剂图像转印到在光敏鼓111和转印辊130之间通过且沿转印路径P而行的打印介质M。打印介质M堆叠在第一供应托盘171或第二供应托盘173内，然后由第一拾取辊151或第二拾取辊153一张接一张地拾取，并供应给转印辊130。纸对准器155位于第一拾取辊151和转印辊130之间。纸对准器155供应并对齐打印介质，使得调色剂图像可转印到打印介质M的期望点上。

定影器140包括彼此紧密接触并彼此以相反方向旋转的加热辊141和压力辊142。当打印介质M在加热辊141和压力辊142之间通过时，附着到打印介质M的调色剂颗粒被预定量的热和压力热熔化。其上定影有可见图像的打印介质M在一对供给辊160之间通过，并从外壳101中排出到面朝下的托盘102上。

图3是示出LSU 200的透视图。参照图3，LSU 200包括彼此相对且联接到一起以提供内部空间G的壳体201和盖件280、以及容纳在内部空间G中的光学构件。壳体201包括将光束扫描到光敏鼓111上以形成线性潜像的扫描光学系统，并使光学构件与外界环境屏蔽。通常，壳体201可通过注模制成，但它的生产方法不限于此。壳体201的上部由对应于壳体201形成的盖件280封闭，其密封内部空间G。根据本发明的实施例，光遮断构件230位于盖件280内的预定位置处，这在以后详细描述。

光源单元210位于壳体201的一侧以提供规则形状的光束。光源单元210包括透镜支架215安装在其中的支架导向件213和结合到支架导向件213后部上的电路基板211。开口217和柱面透镜219依次设置于支架导向件213前面。发射光束的发光装置(图4的212)安装到发光电路基板211上。发光装置212可以是发光二极管(LED)或激光二极管(LD)。从发光装置发出的光束入射到安装在支架导向件213上的透镜支架215的一侧。透镜支架215近似中空圆柱，准直透镜(未示出)固定在其中。准直透镜将发光装置发出的发散光校准成平行光。

由准直透镜校准的平行光穿过沿光路布置的开口217，并在主扫描方向上成形为宽光束。然后平行光通过邻接开口217设置的柱面透镜219，并在副扫描方向上会聚且聚焦在多角镜221上，这在以后描述。主扫描方向表示光束被多角镜221扫描到光敏鼓111上的方向，副扫描方向表示光敏鼓111的旋转方向。

其上安装有多角镜221的第二电路基板225位于壳体201的面对光源单元210的预定区域内。多角镜221具有多个反射表面，并安装在驱动电机223的转子上以高速旋转。入射到多角镜221上的光束由高速旋转的反射表面反射。光束被偏转并在主扫描方向上扫描，并通过扫描光学透镜240(也称为f-θ透镜)，从而以不同的放大率聚焦在主扫描方向上。因此，入射光聚焦在光敏鼓111上以形成线性潜像。为此目的，扫描光学透镜240的形状沿主扫描方向改变。通过扫描光学透镜240聚焦的光束由反射镜251向光敏鼓111反射。在壳体201下表面上设置近似矩形的窗口270。光束通过窗口270发射并被扫描到LSU 200外部的光敏鼓111上。此外，同步镜261和接收由同步镜261反射的光束的光传感器263可设置在扫描光学透镜240和反射镜251之间。

当盖件280联接到壳体201的顶部时，由粘合介质281附着于盖件280下表面的光遮断构件230设置在光源单元210和多角镜221之间的光路R上。图4和5是示出图3的光遮断构件230的透视图。参照图4，光遮断构件230沿着光路R在预定位置附着于盖件280的下表面，以根据多角镜221的操作清理或阻挡光路R，从而防止光束意外逸出。在本发明的实施例中，光遮断构件230是曲板。光遮断构件230可包括附着于盖件280的下表面的联接单元231、从联接单元231弯曲且从联接单元281的下表面垂直延伸的摆动单元233、以及从摆动单元233的一端水平延伸的屏蔽单元235。摆动单元233的主表面垂直于多角镜221的周边。摆动单元233的主表面可平行于光路R。由于围绕多角镜221旋转轴的循环气流W，摆动单元233沿着多角镜221的周向摆动。屏蔽单元235放置于发光装置212和多角镜221之间的光路R上，并选择地清理或阻断光路R。光遮断构件230可由弹性材料制成，使得它能通过弹性变形和回复至其自然状态而在打开位置B(图6)和关闭位置A(图6)之间摆动。构成光遮断构件230的弹性材料可根据多角镜221工作期间产生的气压和摆动单元233的面积来选择，且可作为选择标准给出弹性模量。

图6是示出光遮断构件230的操作的沿图4的线VI-VI的横截面图。当驱动激光扫描单元200时，沿着高速旋转的多角镜221的周边产生气流W，并且气流W推动光遮断构件230的摆动单元233，并使光遮断构件230从关闭位置A摆动到打开位置B。摆动单元具有用于接收气流作用力的具有宽度的表面。光遮断构件230在其自身弹力的作用下返回到关闭点B，并能围绕轴C摆动，轴C在联接单元231和摆动单元233之间形成边界。即，当多角镜221不旋转时，不产生气流W，从而作用在摆动单元233上的气流作用力被去除。当连接发光装置212和多角镜221的光路R通过将光遮断构件230移动到开口位置B而从光路R中移去屏蔽单元233而打开时，从发光装置212发出的光束入射到旋转多角镜221上并被扫描到光敏鼓111上以形成潜像。摆动单元233可与屏蔽单元235成一角度，使得屏蔽单元235在与光路R成一角度的方向上移动，并且摆动单元233设置于接收力的方向上。

当多角镜221停止工作时，光遮断构件230在光遮断构件自身的弹力和重力的作用下返回到关闭位置A处的直立姿势，并阻断发光装置212和多角镜221之间的光路R。即，当多角镜221停止旋转时，围绕多角镜221的气流W停止，并且光遮断构件230在其自身的弹力和重力的作用下移动到关闭点A。由于光遮断构件230根据多角镜221是否工作而选择地清理和阻断光路，所以防止了因在附接或拆卸显影单元110以对成像设备进行维护和维修时暴露于激光束而引起的伤害。尤其是，在本发明的实施例中，在多角镜221停止时激光束被遮断，因此相对于仅在移去显影单元110时遮断激光束的现有技术可满足更高的安全标准。此外，由于相对于现有技术简化了光束遮断结构，因此降低了制造成本并可简化整个成像设备。摆动单元233和屏蔽单元235可形成为单一体。

图7是示出根据本发明另一实施例的用于LSU中的光遮断构件330的透视图。参照图7，光遮断构件330包括铰链轴331、从铰链轴331向下垂直延伸的摆动单元333、以及从摆动单元333的一端水平延伸的屏蔽单元335。该铰链轴331可旋转地支撑在盖件280上，并且光遮断构件330绕铰链轴331旋转。铰链支架381联接到盖件280的内表面上。螺丝孔381″形成在铰链支架381中，并且螺丝构件(未示出)穿过螺丝孔381″且联接到盖件280。铰链轴331插入到在铰链支架381中形成的铰链孔381′中以可旋转。本实施例的光遮断构件330围绕盖件内的铰链轴331枢转，因此可以是刚性体，以取代弹性体。此外，在操作光遮断构件期间不需要弹性变形，因此，即使由多角镜产生的气压相对较低时，也能平稳地操作光遮断构件330。

图8是示出根据本发明另一实施例的用于LSU 200的光遮断构件430的透视图。该光遮断构件430包括铰链轴431、从铰链轴431向下垂直延伸的摆动单元433、以及从摆动单元433的一端水平延伸的屏蔽单元435。铰链支架481联接到盖件280的内表面上。螺丝孔481″形成在铰链支架481中，螺丝构件(未示出)穿过螺丝孔481″且联接到盖件280。铰链轴431插入在形成于铰链支架481中的铰链孔481′中以可旋转。由于本发明的该实施例中的屏蔽单元435关于摆动单元433对称地延伸，所以当多角镜221停止工作时，光遮断构件430降低到因其对称性而使其平衡的垂直位置，并遮断光路R。光路R贯穿光遮断构件430的中心，并保证足够余量以将光遮断构件430与连接发光装置212和多角镜221的光路R对准。因此，不需要光遮断构件430的精确对准，从而对准可以更容易。

本发明的激光扫描单元和成像设备包括光遮断构件，其根据多角镜的操作而选择地遮断激光束，以防止因多角镜停止工作时暴露于激光束而引起的对使用者的伤害。尤其是，由于在多角镜停止时遮断激光束，因此与仅在显影单元移去时遮断激光束的现有技术相比满足了更高的安全标准。此外，激光束遮断构件的结构简单，因此降低了生产成本并简化了整个成像设备。

尽管已示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域普通技术人员应了解，在不脱离本发明的原理和精神、以及由所附权利要求和它们的等同物限定的本发明的范围的条件下，可以对这些实施例作出改变。

本申请要求于2005年7月20向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2005-0065672的优先权，在此结合其全部作为参考。

Claims

1、一种激光扫描单元，包括：

产生光的光源；

多角镜，其包括多个具有多边形水平横截面的反射镜，其旋转以在主扫描方向上扫描来自光源的光束；和

光遮断构件，其在关闭位置和打开位置之间摆动，以根据多角镜是否工作而选择地阻挡或打开通向多角镜的光路，

其中，光遮断构件在多角镜工作期间产生的气压的作用下摆动到打开位置，并在多角镜停止旋转时在回复力的作用下返回到关闭位置。

2、根据权利要求1的激光扫描单元，还包括：

壳体，其包括限定内部空间的区域，用以容纳所述光源、所述多角镜和所述光遮断构件，以及

盖件，其与壳体联接以密封内部空间。

3、根据权利要求2的激光扫描单元，其中光遮断构件连接到盖件的内部区域以能够进行摆动。

4、根据权利要求2的激光扫描单元，其中光遮断构件包括：

附接于盖件的内表面的联接单元；

摆动单元，其从联接单元的一端垂直地延伸并在由多角镜引起的气压的作用下摆动；和

屏蔽单元，其从摆动单元的侧端水平地延伸以遮断通向多角镜的光。

5、根据权利要求4的激光扫描单元，其中光遮断构件包括可根据气压而弯曲的弹性体。

6、根据权利要求4的激光扫描单元，其中屏蔽单元是平面的，且摆动单元的主表面垂直于光源和多角镜之间的光路。

7、根据权利要求4的激光扫描单元，其中光遮断构件在光遮断构件的弹力和重力的作用下返回到关闭位置。

8、根据权利要求2的激光扫描单元，其中光遮断构件包括：

可旋转地支撑在盖件的内表面上的铰链轴；

摆动单元，其从铰链轴垂直地延伸以在由多角镜引起的气压的作用下摆动；和

屏蔽单元，其从摆动单元的侧端水平地延伸以遮断通向多角镜的光路。

9、根据权利要求8的激光扫描单元，其中屏蔽单元是平面的，且摆动单元的主表面垂直于光源和多角镜之间的光路。

10、根据权利要求8的激光扫描单元，还包括连接到盖件内部区域的铰链支架以支撑铰链轴旋转。

11、根据权利要求8的激光扫描单元，其中屏蔽单元从摆动单元的一侧延伸，并从摆动单元不对称地延伸。

12、根据权利要求8的激光扫描单元，其中屏蔽单元从摆动单元的两侧延伸，并关于摆动单元对称。

13、根据权利要求8的激光扫描单元，其中光遮断构件在其自身重力的作用下返回到关闭位置。

14、一种成像设备，包括：

激光扫描单元，其将光信号扫描到光敏鼓上以形成潜像；和

显影单元，其将形成在光敏鼓上的潜像显影成打印介质上的可见图像，该激光扫描单元包括：

产生光的光源；

其中，光遮断构件在多角镜工作期间产生的气压的作用下摆动到打开位置，并在多角镜停止时在回复力的作用下返回到关闭位置。

15、根据权利要求14的成像设备，还包括：

壳体，其具有限定内部空间的区域，用以容纳所述光源、所述多角镜和所述光遮断构件；以及

盖件，其与壳体联接以密封内部空间，

其中光遮断构件连接到盖件的内部以能够进行摆动。

16、根据权利要求14的成像设备，其中光遮断构件包括：

附接于盖件的内表面的联接单元；

摆动单元，其从联接单元的一端垂直地延伸，以在由多角镜引起的气流的作用下摆动；和

17、根据权利要求14的成像设备，其中光遮断构件包括：

可旋转地支撑在盖件的内表面上的铰链轴；

18、一种可用于成像单元的激光扫描单元，包括：

壳体；

光源，其设置于壳体内以产生光；

镜单元，其设置于壳体内以在一方向上引导光；和

光阻挡构件，其在光源和镜单元之间设置于壳体内，以根据镜单元的操作而选择地阻挡光。

19、根据权利要求18的激光扫描单元，其中光阻挡构件根据镜单元的移动，在阻挡光的第一位置和允许光通过的第二位置之间移动。

20、根据权利要求18的激光扫描单元，其中光阻挡构件根据由镜单元的移动而产生的气流阻挡光。

21、一种成像设备，包括：

显影单元，其形成潜像并利用显影剂显影该潜像；和

激光扫描单元，其对应于该潜像扫描光，该激光扫描单元包括：

壳体；

光源，其设置于壳体内以产生光；

镜单元，其设置于壳体内以在一方向上引导光；和

22、一种成像设备，包括：

光源，其在第一方向上产生光；

镜单元，其在第二方向上引导光；和

光阻挡构件，其根据由镜单元的操作而产生的气压来阻挡来自光源的光。

23、根据权利要求22的成像设备，其中光阻挡构件包括：摆动单元，该摆动单元具有在第三方向上的用于接收气流的气压的第一表面；以及屏蔽单元，其具有在第四方向上从第一表面延伸的第二表面，用于阻挡或打开光的光路。

24、根据权利要求23的成像设备，其中屏蔽单元根据摆动单元的移动在不同于第一方向的第五方向上移动。