专利名称：成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有隔音层的多层结构的外部部件以及一种在装置内部具有热源的成像装置。
背景技术：
通常，成像装置(例如复印机)使用多个部件，例如激光扫描仪、马达、螺线管和离合器，它们在成像时间歇或稳定地工作。这些部件在工作时产生很大的噪音。而且，这些部件通常使得周围部件共振，且不仅通过它们产生的噪音而发出噪音，而且通过这些部件产生的振动而产生噪音。而且，尽管成像装置传送片材(例如记录材料)，当传送片材时，也通过片材的摩擦、弯折、插入等而产生噪音。因此，为了适应这种情况，目前已经采取了很多措施来通过抑制装置内部产生的噪音或防止装置内部产生的噪音向装置外部泄漏而降低噪音。
通常，通过外盖采取措施以防止噪音泄漏至装置外部。传播至装置外部的声音包括从外盖和放热孔(louver)等之间的接缝泄漏的泄漏声音以及传递给外盖的传递的声音。通常，对于泄漏的声音，有一种处理该情况的方法是填充外盖的接缝。另一方面，对于传递的声音，已知多层结构的外盖的隔音效果很好，该多层结构使固体层和空气层交替层叠。在装置内部产生的声波通过作为中间介质的空气来传递。不过，当将固体层(例如外盖)放入时，在气体以及液体和固体中的一个之间的边界表面上有大量的阻抗变化。因此，在该边界表面中，近似100％反射声音能量，且声音能量几乎不会以声波形式进入边界表面的前面。换句话说，传递给外盖的声音(外部可听见)以下列方式产生，即，外盖的固体层通过由声波承载的机械力而振动，且通过该振动，在相对侧的空气层也振动。因此，当传递的声音传递给固体层时，根据固体层的类型而产生传递损失。该传递损失与固体层的材料无关，而是只由它的质量来确定。因此，当使用高密度材料时，传递给固体层的声音将衰减，且使得相对侧的空气层振动的能量也衰减，从而使得传递的声音变小。而且，甚至当多孔隔音材料用于固体层时，传递的声音也变小。因此，根据日本专利申请公开No.H06-348079公开的内容，多层结构的外盖使用金属板和树脂用于内壁和外壁，以便提高隔音效果，并使用空气层和隔音材料用于在两个壁之间的中间层。而且，根据日本专利申请公开No.H11-109976公开的内容，还有这样的结构，其中，与隔音措施类似，真空层形成于外壁和内壁之间，以便切断噪音；且根据日本专利申请公开No.H11-324707公开的内容，还有这样的结构，其中，柴油发动机的声音通过隔音盖材料被切断，该隔音盖材料是在结构材料(外壁)和漫反射材料(内壁)之间的隔音材料和声绝缘材料形成的层。
如上所述，因为多层结构的外盖具有很高的隔音效果，因此它作为隔音措施非常有效。不过同时，空气层和隔音材料作为绝热材料。当成像装置有加热体例如定影装置和电源时，必须将不需要的热量排出至装置外部。通常，通过使用冷却风扇的强制排热和从外盖表面等的自然散热来进行排热。因为如上所述多层结构的外盖进行隔音和绝热，因此不能期待从外盖表面自然散热。为了补偿从外盖表面自然散热的这种排热部分，可以设想通过使用冷却风扇来提高强制排热能力。为了通过使用冷却风扇来提高强制排热能力，已经有增大风扇尺寸、增加风扇转数、增大外盖的开口部分(例如放热孔)等方法。不过，在这些方法中，可能降低通过上述外盖来隔音的效果。而且，尽管日本实用新型申请公开No.6-34955公开了一种结构，其中，导热部件布置在外盖的一部分中，但是在盖的一部分中设置导热部件对于装置内部的散热来说是不够的，且热量容易聚集在远离导热部件的位置处。
发明内容
本发明的目的是抑制装置内部的温度升高，同时通过多层结构的外盖保持隔音效果。
本发明的另一目的是提供一种外盖，该外盖安装在成像装置上，该成像装置包括定影单元，用于通过热量来定影形成于记录材料上的调色剂图像；隔音部件，用于阻止声音；导热部件，该导热部件的导热系数高于隔音部件；以及表面层，该表面层覆盖隔音部件。
本发明的另一目的将由下面的详细说明和附图可知。
本发明的另一目的将由下面参考附图对示例实施例的说明可知。
图1是表示多层结构的外盖的示意剖视图。
图2是具有多层结构外盖的成像装置的主剖视图。
图3是表示外盖和热源的布局的一个实例的倾斜展开图。
图4是表示外盖的另一实例的倾斜展开图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细介绍本发明的示例实施例。不过应当知道，在下面的实施例中所述的部件的尺寸、材料、形状和相对布局可根据本发明所应用的装置的结构和各种情况而适当变化。因此，除非另外特别说明，本发明的范围并不只局限于上述实施例。
第一实施例下面将利用图1至3介绍第一实施例的成像装置。首先将参考图2简要介绍成像装置的示意结构，然后参考图1和3详细介绍成像装置的外部部件。
在图2中，复印机表示为成像装置。如图2中所示，当用户将原件放置在原件玻璃201上并按下复印按钮时，曝光装置202沿箭头标记a的方向运动，并在照射原件的同时扫描原件的整个表面。由曝光装置202照射原件的光通过第二和第三反射镜203而返回，并通过透镜而在CCD 204上形成图像。由CCD 204读出的原件信息转变成图像处理单元中的电信号，并传递给作为图像曝光装置的激光扫描仪50。作为图像承载部件(包括成像部分)的感光鼓通过充电部件54被充电。由激光扫描仪50发出的、与图像信息相对应的激光束扫描已充电的感光鼓51，以便形成图像，从而在感光鼓51的表面上形成静电潜像。该静电潜像通过显影装置52而显影。因此，感光鼓51形成有调色剂图像。
记录材料放置在片材供给盒1中，并储存在光复印机主体25内部。当片材供给盒1放置在主体内部时，记录材料通过未示出的提升器马达而在片材供给盒1内部升高，并进入能够供给片材的状态。记录材料通过片材供给辊2的旋转而开始运动，并通过一对分离辊3和4而一张张地分离，且通过一对上游侧传送辊5和6而传送给一对对齐辊7和8以及传送至传送通路9。
通过一对对齐辊7和8而对齐的记录材料通过一对传送辊21和22而传送给成像部分，且已经通过显影装置52而显影的调色剂图像在感光鼓51和作为转印部件的转印辊之间进行转印。传送给成像部分的记录材料通过未示出的记录材料通过检测装置来检测记录材料的通过，并与调色剂图像的位置对齐地适时供给到成像部分。
将转印有调色剂图像的记录材料从感光鼓51上剥离，并供给定影装置11，该定影装置11是利用热对在通过传送通路10的记录材料上的调色剂图像进行定影的定影单元。在本实施例中，定影装置设置为可拆卸地安装在成像装置上的单元。记录材料在定影装置11中通过热量来使调色剂图像定影，并通过一对片材排出辊12和13而被排出至装置外部，且装载在片材排出盘14上。因此，复印机24完成了记录材料的一面复印操作。当图像形成于记录材料的两面上时，离开定影装置11的记录材料进行转回传送，然后通过反向通路31，并再次被供给成像部分。记录材料在成像部分中在相对表面上形成图像。随后的操作与一面复印操作相同。下面将简单介绍定影单元的结构。它设有定影膜110(定影带)，该定影膜110是调色剂图像定影在记录材料上之前与该调色剂图像接触的定影部件。定影膜的内表面有加热器11，该加热器11是发热部件。加热器设有控制单元，用于根据温度检测部件的输出而控制向加热器供给的电量，该温度检测部件用于检测加热器的温度。通过该控制单元控制加热器的温度。而且，设有按压辊112，该按压辊112是用于通过接触定影膜而夹住和传送记录材料的按压部件。
下面将详细介绍作为成像装置中的外部部件的外盖。
外盖通常安装在四个侧表面和一个上表面的所有五个表面上(除了成像装置的底部)。而且，外盖优选是分开的，以适于在记录材料在装置内部堆积时进行处理或适于供给消耗件，例如调色剂和记录材料。
在本实施例中，多层结构(其中，作为表面层的金属层或者树脂层和隔音层交替层叠)的外盖用于全部五个表面上。具体地说，如图1中所示，多层结构的外盖100使用由金属板形成的内壁101和外壁102作为金属层，且在这两个壁101和102之间的中间层103使用隔音材料作为隔音层。
顺便说明，金属层是由金属形成的层，它并不局限于金属板，也不局限于金属层，它可以是由树脂形成的层(树脂层)。
这里，用于中间层103的隔音材料具有用于吸收声音的吸音特性，同时在一些情况下还有绝热性。因此，当多层结构的外盖100用于发热体(热源)例如定影装置11和电源(未示出)附近时，几乎不能希望从外盖表面(外壁102表面)自然散热。因此，在该发热体附近，更加需要使用冷却单元(例如风扇)来进行强制排热。不过，因为通过使用风扇来强制排热将产生风扇自身的噪音以及从用于排热的开口泄漏的声音，因此隔音效果降低。
因此，在本实施例中，如图1和4所示，布置在热源的投影(projection)表面上的外盖100有导热部件104，用于从热源向外壁102传导热量。也就是，外盖100有对着定影单元的较大区域，或者它是用于定影单元的沿记录材料传送方向侧的侧板100。具体地说，如图3所示，位于作为发热体的定影装置11附近的外盖100(沿水平方向的投影表面)将在中间层103中局部布置导热部件104。该导热部件104局部布置于中间层103中，以便与内壁101和外壁102接触。顺便说明，在装置内部由发热体加热的空气从发热体的水平方向向上聚集。因此，发热体的投影表面不仅包括沿水平方向的投影表面，还包括在沿发热体水平方向的投影表面上方的部分或者沿发热体的垂直方向的投影表面。布置在这些投影表面中的至少一个上的外盖100的中间层103局部设有导热部件104。下面将更详细地说明。
在很多情况下，普通成像装置的外盖并不是上述多层结构的外盖，而是采用由树脂例如ABS形成的单层结构的外盖。很多树脂例如ABS的导热系数为大约0.2(W·m-1·K-1)。与此相反，用于多层结构的外盖的中间层103的隔音材料通常使用泡沫材料例如聚氨酯和聚乙烯。这些泡沫材料的导热系数为大约0.02(W·m-1·K-1)，它是树脂的导热系数的大约1/10，因此，中间层103最终作为绝热层。与此相反，包括内壁和外壁的金属的导热系数为大约200(W·m-1·K-1)(当为铝时)和大约45(W·m-1·K-1)(当为铁时)。对于隔音材料，除了上面所述，也可以使用模制成板形的细纤维，例如玻璃棉和矿物棉。
这里，已知通过外盖从装置内部向装置外部的排热量具有以下关系式(1)，它根据傅立叶定律来建立，假定热量为Q(J)，导热系数为k(W/m·K)，在高温侧的温度为Th(K)，在低温侧的温度为Tl(K)，接触面积为A(m2)，外盖的厚度为a(m)，且时间为t(s)。
关系式1Q＝k·(Th-Tl)·A·t·a-1(1)也就是，假定外盖的厚度相同，使用隔音材料的多层结构的外盖的导热系数是由普通树脂制成的单层结构外盖的约1/10，因此，显然散热效率比普通外盖差10倍。
因此，本实施例设置成通过多层结构的外盖来保持隔音效果，并获得与树脂制造的外壳相等或比它更大的自然散热效果。
在装置内部由热源例如定影装置11加热的空气从热源的水平方向向上聚集。因此，从热源沿水平方向的投影表面或者从热源水平方向的投影表面向上的部分或者布置在热源的沿垂直方向的至少一个投影表面上的外盖100局部设有多个导热部件104，如图1中所示。该导热部件104设置得穿透隔音材料，并设置成与内壁和外壁接触，以便提高从内壁向外壁的热传导。
由傅立叶定律可建立下面的关系式(2)，假定在外盖中热源的投影表面的投影面积为A(m2)，多个导热部件的总面积为B(m2)，且导热部件的导热系数为k。
在单层树脂盖的情况下热量为Q1＝k1(Th-Tl)Ata^(-1)，考虑到它是树脂单层盖，k1＝0.2。相反，当使用有相同厚度的隔音部件时，本发明更加提高了导热性。也就是，本发明的热量Q2表示如下Q2＝k2(Th-Tl)Bta^(-1)+k3(Th-Tl)(A-B)ta^(-1)这时，假定隔音层的厚度与前面相同。这里，对于隔音部件，因为k3＝0.02，因此输入它的值。
因此，尽管在相同厚度的情况下隔音性能比普通单层树脂盖更好，但是为了提高导热性，建立下面的关系式。
关系式2k·B+0.02·(A-B)≥0.2·A(2)(k＝k3)也就是，多层结构的外盖100的中间层(隔音层)103可以布置有导热部件104，以便满足上述关系式(2)。因此，即使它是多层结构的外盖，也能够获得与树脂制造的外盖相等或比它更大的自然散热效果，同时保持它的隔音效果。也就是，通过多层结构的外盖来保持隔音效果，同时提高从外盖表面的自然散热效果，且装置内部产生的热量有效发散至装置外部，从而能够抑制装置内部的温度升高。
而且，在图1所示的多层结构的外盖100中，与内壁101和外壁102的导热系数相比，中间层103(隔音层)的导热系数大约为1/10，因此，几乎不能期待通过该中间层103来获得散热效果。因此，考虑到这种情况，当进一步简化关系式(2)时，形成下面的关系式(3)。
关系式(3)B≥0.2A/k (3)(k＝k3)其中，与隔音部件相比，当铁用作具有高导热系数的导热部件时，如上所述，因为铁的导热系数为大约45(W/m·k)，上述关系式(3)变成如下。
关系式4B≥0.2A/45B≥0.004A(m2)其中，例如当内壁101和外壁102通过利用大约M3的铁制螺钉(该螺钉作为导热部件104)来固定以便通过该螺钉来导热时，一个或多个螺钉可以布置在中间层的大约42mm×42mm的区域中。因此，来自发热体的热量能够通过布置在中间层103中的导热部件104而从内壁101传递给外壁102，从而能够提高外壁103的自然散热效果。在本实施例中，内壁101和外壁102假定为1mm厚的金属板，且中间层103的厚度假定为2mm。与2mm至3mm厚的普通树脂盖相比，即使总厚度大约相同，隔音特性提高，同时能够提高导热性。也就是，即使它是多层结构外盖，也将保持隔音效果，同时能够预料散热效果与树脂制造的单层结构外盖相等或比它更高，且在装置内部产生的热量能够有效发散至装置外部，且能够抑制装置内部的温度升高。
其它实施例在上述实施例中，尽管所示的位于发热体例如定影装置和电源附近的多层结构的外盖示出了使该外盖的隔音层布置有导热部件的结构，但是本发明并不局限于该结构。其结构也可以是这样的，即，导热部件从内部盖或外部盖暴露。
例如，如图4中所示，它可以是具有相对较大面积的外部盖，例如后表面盖。该外部盖的隔音层可以布置有多个相对较小的导热部件104，这些导热部件104以预定间隔间开。通常，发热体例如电源布置在主体后表面侧，而且，发热体例如马达也通常分散地布置在主体后表面侧。特别是，马达不仅是发热体，而且还是噪音源。在这种情况下，作为外部部件的后表面盖需要有隔音效果和散热效果。如上所述，后表面盖的隔音层以预定间隔布置有多个导热部件，这样，使得后表面盖能够有隔音效果和散热效果。
而且，在上述实施例中，作为由金属层或树脂层以及隔音层层叠的多层结构的外部部件，尽管已经示出了具有在金属层或树脂层之间的中间层(该中间层作为隔音层)的多层结构的外部部件，但是本发明并不局限于此。当它是由金属层或树脂层以及隔音层层叠的多层结构的外部部件时，它可以是其它多层结构的外部部件，例如它可以是隔音层层叠在金属层或树脂层的装置内表面侧的多层结构的外部部件。
而且，在上述实施例中，尽管所示的金属层为导热性高于隔音层的导热部件，但是本发明并不局限于此。例如，散热部件(导热系数大约为1至5W/m·K)例如硅和导热脂可以用于电部件的散热。
而且，在上述实施例中，尽管所示的发热体例如定影装置、电源和马达为热源，但是本发明并不局限于这些部件，其它发热体例如离合器和螺线管也可以考虑。通过将本发明用于在这些发热体附近的多层结构的外部部件上，可以预料有相同效果。
如上所述，当通过本发明的多层结构的外盖来保持隔音效果时，也提高了外盖表面的自然散热，且在装置内部产生的热量有效发散至装置外部，因此能够抑制装置内部的温度升高。
尽管已经这样介绍了本发明的实施例，但是应当知道，本发明决不局限于上述实施例，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对它们进行多种变化和改变。
尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是应当知道，本发明并不局限于所述示例实施例。下面的权利要求的范围将根据最广义的解释，以便包含所有这些变化以及等效结构和功能。
权利要求
1.一种成像装置，包括定影单元，用于通过热量来对形成于记录材料上的调色剂图像进行定影；以及外盖，该外盖安装在成像装置上，并包括隔音部件，用于阻止声音；导热部件，该导热部件的导热系数高于隔音部件；以及表面层，该表面层覆盖隔音部件。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述外盖有多个导热部件，且当定影单元的投射表面的面积为A(m2)、所述多个导热部件的总投影面积为B(m2)，且导热部件的导热系数为k(W/m·K)时，它们之间的关系满足B≥0.2A/k。
3.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述外盖布置在所述定影单元的沿记录材料传送方向的下游侧。
4.根据权利要求1所述的成像装置，其中导热部件穿透一吸音部件。
5.根据权利要求1所述的成像装置，其中导热部件是金属。
6.根据权利要求1所述的成像装置，其中表面层是金属部件。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其中表面层是树脂部件。
全文摘要
一种成像装置，包括定影单元，用于通过热量来定影形成于记录材料上的调色剂图像；以及外盖，该外盖设置为中间层的多层结构，具有金属制成的壁和用于吸收声音的吸音部件，且中间层有外盖，该外盖具有导热性高于吸音部件的导热部件。
文档编号G03G15/00GK101078904SQ200710104578
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月25日 优先权日2006年5月26日
发明者铃木孝行, 井上博慈, 牧野裕一, 川口大辅 申请人:佳能株式会社