專利名稱：光掃描單元及使用該單元的成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將來自光源的光掃描到一物體上的光掃描單元、以及使用該單元的成像裝置。具體而言，本發(fā)明涉及可防止來自多邊形反射鏡的漫反射和防止多邊形反射鏡被污染的一種光掃描單元以及使用該光掃描單元的成像裝置。
背景技術(shù)：
通常，光掃描單元被使用在諸如激光打印機、數(shù)字式復(fù)印機、條形碼讀卡機和傳真機等設(shè)備中，它通過由光束偏轉(zhuǎn)器實現(xiàn)的主掃描和由物體運動實現(xiàn)的次掃描在物體上形成潛像。
如圖1所示，通常的光掃描單元包括用于產(chǎn)生光的光源1、用于偏轉(zhuǎn)入射光以便從光源1發(fā)出的光束可以照射到物體15上的光束偏轉(zhuǎn)器7、和用于矯正被光束偏轉(zhuǎn)器7偏轉(zhuǎn)的光束中的像差的f-θ透鏡11。此外，用于會聚來自光源1的發(fā)散光束的準直透鏡3和用于調(diào)準光束的柱面透鏡5可被設(shè)置于光源1和光束偏轉(zhuǎn)器7之間的光路中。用于改變掃描光束方向的反射鏡13可被設(shè)置于f-θ透鏡11和物體15之間。
光束偏轉(zhuǎn)器7包括一驅(qū)動源9和被該驅(qū)動源9驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的多邊形反射鏡8。此外，多邊形反射鏡8的旋轉(zhuǎn)改變了來自光源1的光束的方向，從而決定了它的掃描方向。因此，當(dāng)多邊形反射鏡8轉(zhuǎn)動時，入射到多邊形反射鏡8上的光束就可以沿著箭頭A所示的方向掃描感光介質(zhì)15。
具有這種結(jié)構(gòu)的光掃描單元對外界污染非常敏感。多邊形反射鏡8必須保證極為清潔，否則光掃描質(zhì)量將會下降。因此，需要防止外界的污染。
關(guān)于該問題，題為“激光光束打印機”并于1993年3月26日公開的日本早期公開專利公報No.H5-72495公開了用于防止多邊形反射鏡被污染的護罩。所公開的該護罩獨立于包含光掃描單元的光學(xué)盒設(shè)置，并被設(shè)置于光學(xué)盒內(nèi)以封閉多邊形反射鏡。該護罩在一側(cè)有一個用玻璃密封的凹槽，光束可穿過該凹槽。這樣的護罩可以防止多邊形反射鏡的表面在操作的過程中被污染。
然而，由于上面的結(jié)構(gòu)為防止多邊形反射鏡被污染需要一個獨立的護罩，額外的零件提高了制造的成本，并且使裝配和生產(chǎn)過程變的復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有改進結(jié)構(gòu)的光掃描單元和采用該光掃描單元的成像裝置，以在不需要其他額外元件的情況下，基本防止對多邊形反射鏡的污染和來自多邊形反射鏡的漫反射。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，光掃描單元包括用于產(chǎn)生光的一光源、用于將來自光源的光束沿物體的主掃描方向偏轉(zhuǎn)并掃描的一光束偏轉(zhuǎn)器、用于封閉光源和光束偏轉(zhuǎn)器的一外殼、以及與外殼一體形成以封閉光束偏轉(zhuǎn)器的一帽形構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，成像裝置包括一顯影單元和一成像部分，其中顯影單元包括容納預(yù)定顏色墨粉的一墨粉容器，而成像部分利用該墨粉容器供給的墨粉來進行成像。光掃描單元將光掃描在成像部分上以形成靜電潛像。該光掃描單元具有用于產(chǎn)生光的一光源。光束偏轉(zhuǎn)器將來自光源的光沿物體的主掃描方向偏轉(zhuǎn)并掃描。外殼封閉了光源和光束偏轉(zhuǎn)器。帽形構(gòu)件優(yōu)選與外殼一體形成以封閉光束偏轉(zhuǎn)器。轉(zhuǎn)印單元對應(yīng)于成像部分，用于將成像部分形成的潛像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上。定影單元則將轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的像定影。
通過以下結(jié)合附圖公開了本發(fā)明優(yōu)選實施例的具體描述，與本發(fā)明有關(guān)的其他物體、優(yōu)點和明顯特征將變的顯而易見。


通過參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的這些以及其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見。
圖1是傳統(tǒng)光掃描單元的光學(xué)結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光掃描單元的分解透視圖。
圖3是圖2中的光掃描單元在分開情況下的橫截面視圖。
圖4是圖2中的光掃描單元在組裝情況下的橫截面視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的光掃描單元的分解透視圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的成像裝置的橫截面示圖。
整個附圖中，相似標號被認為表示相似元件、部件和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
如圖2至4，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光掃描單元包括一光源21以及用于偏轉(zhuǎn)和掃描從光源21照射來的光的一光束偏轉(zhuǎn)器30。一外殼40封閉光源21和光束偏轉(zhuǎn)器30。一帽形構(gòu)件45優(yōu)選與外殼40一體形成。
調(diào)制光源21，使它發(fā)出的光選擇性地照射物體，例如，照射感光介質(zhì)163(圖6)的某一部分，在該處形成一潛像。光源21包括一半導(dǎo)體激光器或者一LED(發(fā)光二極管)。此處，光源21的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員非常了解的，因此關(guān)于它的詳細描述就被省略了。
將來自光源21的光沿物體主掃描方向偏轉(zhuǎn)并掃描的光束偏轉(zhuǎn)器30，包括一驅(qū)動源33和一多邊形反射鏡31，其中多邊形反射鏡31以相對于驅(qū)動源33可旋轉(zhuǎn)的方式被安裝。多邊形反射鏡31包括多個反射面31a(圖3)，這些反射面形成在其不同的側(cè)面上并在反射鏡旋轉(zhuǎn)的時候偏轉(zhuǎn)和掃描入射光。
外殼40包括一基板41和用于覆蓋基板41的一覆板構(gòu)件43，該外殼40封閉光源21和光束偏轉(zhuǎn)器30，使光掃描單元成為一個獨立的單元。
光源21和光束偏轉(zhuǎn)器30被安裝于外殼40的內(nèi)部。同時，在外殼40一側(cè)的某個預(yù)定位置40a，即掃描光束的輸出路徑，是敞開的。所以，被光束偏轉(zhuǎn)器30偏轉(zhuǎn)和掃描的光就可以通過這個敞開位置40a(開口)被引導(dǎo)至外殼40的外部。
帽形構(gòu)件45優(yōu)選與外殼40的內(nèi)部，即在覆板構(gòu)件43的內(nèi)側(cè)一體形成，它基本防止了對光束偏轉(zhuǎn)器30的污染和來自反射面31a的漫反射。帽形構(gòu)件45包括一罩46和處于罩46一部分中的一開口47，其中的罩46具有接收光束偏轉(zhuǎn)器30的一空間。
罩46從帽形構(gòu)件45的內(nèi)表面向外延伸，它將多邊形反射鏡31封閉，以基本防止污染物從外部進入，從而保持多邊形反射鏡31的清潔。此外，通過防止自多邊形反射鏡31被掃描的光被其他光學(xué)單元反射后又返回多邊形反射鏡31，基本防止了漫反射。如圖所示，罩46可以是例如六邊形的多邊形結(jié)構(gòu)、圓形或者其他任意適合的多邊形形狀。
開口47形成在罩46上，以便于來自光源21的光和被光束偏轉(zhuǎn)器30掃描的光能輸入和輸出。與沒有設(shè)置罩46的情況相比，罩46減少了通過開口到達多邊形反射鏡的污染物的量。此外，罩46中的開口47基本不受污染。
同時，優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光掃描單元還包括一個被放置于光束偏轉(zhuǎn)器30和物體之間的光路上的f-θ透鏡27。該f-θ透鏡27通過以相對于主掃描方向和次掃描方向的不同放大倍數(shù)矯正從光束偏轉(zhuǎn)器30被偏轉(zhuǎn)的光，將該光聚焦到物體上。此處，次掃描方向是物體的移動方向，而主掃描方向是物體的軸向方向，也就是光束被光束偏轉(zhuǎn)器30偏轉(zhuǎn)的方向。
優(yōu)選，在光源21和光束偏轉(zhuǎn)器30之間的光路上，光掃描單元具有一準直透鏡23以及至少一柱面透鏡25。準直透鏡23將發(fā)自光源的光束聚焦為平行光束或者會聚光束。柱面透鏡25沿主掃描方向和次掃描方向不同地會聚入射光，使入射光束能聚焦到光束偏轉(zhuǎn)器30上。
如圖5，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的光掃描單元包括一光源21、用于偏轉(zhuǎn)和掃描來自光源21的光的一光束偏轉(zhuǎn)器30、用于封閉光源21和光束偏轉(zhuǎn)器30的一外殼40、以及優(yōu)選與外殼40一體形成的一帽形構(gòu)件45。此處，因為光源21、光束偏轉(zhuǎn)器30和外殼40與以前描述的基本一致，因此關(guān)于它們的重復(fù)描述就被省略了。
帽形構(gòu)件45包括一罩46、處于罩46一部分中的一開口47、以及一覆蓋玻璃49，其中罩46具有接收光束偏轉(zhuǎn)器30的一空間，覆蓋玻璃49被放置于開口47處以透射入射光。覆蓋玻璃49與上面提到的罩46一起，進一步防止了污染物從外部到達多邊形反射鏡31。
參照圖6，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的成像裝置包括一機柜110和安裝在機柜內(nèi)的一顯影單元160。光掃描單元170形成了一靜電潛像，轉(zhuǎn)印單元轉(zhuǎn)印顯影單元160形成的像。定影單元則將轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的圖像定影。
機柜110限定了成像裝置的外部形貌，它具有裝載被排出的打印介質(zhì)M的一排出單元180。另外，用于裝載打印介質(zhì)M的一供給單元120以可拆卸的方式連接至機柜110。供給單元120供給的打印介質(zhì)M通過傳輸路徑131在顯影單元160的方向上傳輸。
供給單元120包括用于自動供給打印介質(zhì)M的第一供給部分121和用于手動供給打印介質(zhì)M的第二供給部分125。置于機柜內(nèi)部的第一供給部分121利用第一饋送輥122的旋轉(zhuǎn)供給所裝載的打印介質(zhì)M?；局糜跈C柜外部的第二供給部分利用第二饋送輥126的旋轉(zhuǎn)將打印介質(zhì)M供給到傳輸路徑131上。
傳輸路徑131被置于機柜110內(nèi)部，實現(xiàn)對供給單元120所供給的打印介質(zhì)M的傳輸，它包括多個傳輸輥133和135。傳輸路徑131中只有對應(yīng)第一供給部分121和第二供給部分125的部分被分成兩個部分，而用于形成成像和放電路徑的部分則形成單一路徑。
顯影單元160包括用于容納預(yù)定顏色的墨粉T的一墨粉容器161和用于利用墨粉容器161供給來的墨粉T進行成像的一成像部分。
成像部分包括響應(yīng)從光掃描單元170被掃描的光束L的一感光介質(zhì)163、和用于以預(yù)定電勢對感光介質(zhì)163充電的一充電單元165。顯影輥167被設(shè)置成與感光介質(zhì)163相對，用于相對于感光介質(zhì)163上形成靜電潛像的區(qū)域顯影墨粉。供給輥169將墨粉供給至顯影輥167。
通過在感光介質(zhì)163上的光掃描，光掃描單元170在感光介質(zhì)163上形成了靜電潛像。光掃描單元包括一光源(參照圖2中的標號21)、一光束偏轉(zhuǎn)器30、用于封閉這些部件的一外殼40、和用于封閉光束偏轉(zhuǎn)器30且優(yōu)選與外殼40一體形成的一帽形構(gòu)件45。通過使用如上所述的與外殼40一體形成的帽形構(gòu)件45，基本防止了光束偏轉(zhuǎn)器30被外界物質(zhì)污染，并且基本防止了來自光束偏轉(zhuǎn)器的漫反射。此處，因為光掃描單元170的結(jié)構(gòu)與參照圖2至圖5描述的根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的光掃描單元非常類似，所以關(guān)于它的重復(fù)描述被省略。
轉(zhuǎn)印單元173與感光介質(zhì)163相對放置，同時沿著傳輸路徑131傳輸?shù)拇蛴〗橘|(zhì)M插入它們之間，該轉(zhuǎn)印單元173將感光介質(zhì)上形成的圖像轉(zhuǎn)印到所供給的打印介質(zhì)M上。被轉(zhuǎn)印單元173轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的圖像被定影單元175所定影。
如上所述，光掃描單元和使用該單元的成像裝置基本防止了對光束偏轉(zhuǎn)器的污染，并通過將光束偏轉(zhuǎn)器封閉在一帽形構(gòu)件中，來為光束偏轉(zhuǎn)器遮擋雜散光，從而防止漫反射。此外，由于帽形構(gòu)件優(yōu)選與外殼一體形成，所以不再需要額外的獨立元件，從而減少了生產(chǎn)成本并簡化了裝配。
盡管這里參照本發(fā)明的示例性實施例具體示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明在所附權(quán)利要求中限定的精神和范圍的情況下，在本發(fā)明中可以做出很多形式和細節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一光掃描單元，其包括用于產(chǎn)生光的一光源；用于將來自所述光源的光沿物體的主掃描方向偏轉(zhuǎn)并掃描的一光束偏轉(zhuǎn)器；用于封閉所述光源和光束偏轉(zhuǎn)器的一外殼；和與所述外殼一體形成以封閉所述光束偏轉(zhuǎn)器的外周的一帽形構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描單元，其中所述帽形構(gòu)件從所述外殼的內(nèi)表面向外凸出，而且具有適于接收所述光束偏轉(zhuǎn)器的一空間；并且所述帽形構(gòu)件的一部分中的一開口允許來自所述光源的光和從所述光束偏轉(zhuǎn)器被掃描的光輸入和輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光掃描單元，其中一覆蓋玻璃被安裝在所述帽形構(gòu)件的開口中，以透射入射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描單元，其中所述光束偏轉(zhuǎn)器有一驅(qū)動源；而且一多邊形反射鏡以相對于所述驅(qū)動源可旋轉(zhuǎn)的方式被安裝，用于偏轉(zhuǎn)和掃描入射光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一個所述的光掃描單元，其中所述帽形構(gòu)件從所述外殼的內(nèi)表面向外凸出，而且具有適于接收所述光束偏轉(zhuǎn)器的一空間；并且所述帽形構(gòu)件的一部分中的一開口允許來自所述光源的光和從所述光束偏轉(zhuǎn)器被掃描的光輸入和輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光掃描單元，其中一覆蓋玻璃被安裝在所述帽形構(gòu)件的開口中，以透射入射光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一個所述的光掃描單元，其中一f-θ透鏡通過以相對于所述主掃描方向和次掃描方向的不同放大倍數(shù)矯正從所述光束偏轉(zhuǎn)器被偏轉(zhuǎn)的光，將該光聚焦到物體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光掃描單元，其中一帽形構(gòu)件從外殼的內(nèi)表面向外凸出，而且具有適于接收所述光束偏轉(zhuǎn)器的一空間；并且所述帽形構(gòu)件的一部分中的一開口允許來自所述光源的光和從所述光束偏轉(zhuǎn)器被掃描的光輸入和輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光掃描單元，其中一覆蓋玻璃被安裝在所述帽形構(gòu)件的開口中，以透射入射光。
10.一成像裝置，其包括一顯影單元，其具有用于容納預(yù)定顏色的墨粉的一墨粉容器和適于從墨粉容器接收的墨粉的一成像部分；一光掃描單元，用于在所述成像部分上進行光掃描以形成一靜電潛像，其具有用于產(chǎn)生光的一光源、用于將來自所述光源的光沿物體的主掃描方向偏轉(zhuǎn)并掃描的一光束偏轉(zhuǎn)器、用于封閉所述光源和光束偏轉(zhuǎn)器的一外殼、和與所述外殼一體形成以封閉所述光束偏轉(zhuǎn)器的外周的一帽形構(gòu)件；一轉(zhuǎn)印單元，其對應(yīng)于所述成像部分，用于將所述成像部分形成的圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上；以及一定影單元，用于定影被轉(zhuǎn)印到所述打印介質(zhì)上的圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成像裝置，其中一帽形構(gòu)件從外殼的內(nèi)表面向外凸出，而且具有接收所述光束偏轉(zhuǎn)器的一空間；并且所述帽形構(gòu)件的一部分中的一開口允許來自所述光源的光和從所述光束偏轉(zhuǎn)器被掃描的光輸入和輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像裝置，其中一覆蓋玻璃被安裝在所述帽形構(gòu)件的開口中，以透射入射光。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成像裝置，其中所述光束偏轉(zhuǎn)器具有一驅(qū)動源；而且一多邊形反射鏡以相對于所述光束偏轉(zhuǎn)器可旋轉(zhuǎn)的方式被安裝，用于偏轉(zhuǎn)和掃描入射光。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任意一個所述的成像裝置，其中一帽形構(gòu)件從外殼的內(nèi)表面向外凸出，而且具有適于接收所述光束偏轉(zhuǎn)器的一空間；并且所述帽形構(gòu)件的一部分中的一開口允許來自所述光源的光和從所述光束偏轉(zhuǎn)器被掃描的光輸入和輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像裝置，其中一覆蓋玻璃被安裝在所述帽形構(gòu)件的開口中，以透射入射光。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任意一個所述的成像裝置，其中一f-θ透鏡通過以相對于所述主掃描方向和次掃描方向的不同放大倍數(shù)矯正從所述光束偏轉(zhuǎn)器被偏轉(zhuǎn)的光，將該光聚焦到物體上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像裝置，其中一帽形構(gòu)件從外殼的內(nèi)表面向外凸出，而且具有適于接收所述光束偏轉(zhuǎn)器的一空間；并且所述帽形構(gòu)件的一部分中的一開口允許來自所述光源的光和從所述光束偏轉(zhuǎn)器被掃描的光輸入和輸出。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的成像裝置，其中一覆蓋玻璃被安裝在所述開口中，以透射入射光。
19.一光掃描單元，其包括用于產(chǎn)生光的一光源；用于偏轉(zhuǎn)和掃描來自光源的光的一光束偏轉(zhuǎn)器；用于封閉所述光源和光束偏轉(zhuǎn)器的一外殼；和連接至所述外殼以封閉所述偏轉(zhuǎn)器的外周的一帽形構(gòu)件；以及所述帽形構(gòu)件中的一開口，其允許來自所述光源的光和從所述光束偏轉(zhuǎn)器被掃描的光輸入和輸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光掃描單元，其中所述帽形構(gòu)件與外殼一體形成。
全文摘要
一種光掃描單元及使用該單元的成像裝置基本防止了來自多邊形反射鏡的漫反射和對多邊形反射鏡的污染。光掃描單元包括一個產(chǎn)生光的光源。光束偏轉(zhuǎn)器將來自光源的光沿物體的主掃描方向偏轉(zhuǎn)并掃描。一個外殼封閉了光源和光束偏轉(zhuǎn)器。一個優(yōu)選與外殼一體形成的帽形構(gòu)件封閉光束偏轉(zhuǎn)器的外周。
文檔編號G02F1/07GK1690768SQ200510068909
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者樸哲賢 申請人:三星電子株式會社