专利名称：成像装置的制作方法
技术领域：
本公开总的涉及成像装置，特别是涉及在成像单元和图像读取单元之间包括纸张排出空间的成像装置。
背景技术：
成像装置设置成包括从文件读取图像信息的图像读取单元、将所读取的图像信息的图像形成在复制纸张/片材上的成像单元、供给复制纸张的纸张供送部分、以及将图像形成在其上的复制纸张排出到成像装置之外的纸张排出部分。从上述类型的成像装置中，已经提出一些成像装置用于改进紧凑性和节省空间。 例如，参考日本专利3981230号、日本特许专利公开09-015923号和日本专利观46435号。 在这种改进的成像装置中，纸张供送部分容纳在成像单元的下部，图像读取单元设置在成像单元的上部上方，并且在成像单元和图像读取单元之间提供纸张排出空间。在根据现有技术的上面所述的成像装置中，图像读取单元设置在安装部分中并且由安装部分支撑。该安装部分由若干个组成部件以组合形式形成，包括从设置在成像单元后部中的支撑部分延伸到成像单元的前部的臂。困难的是保持图像读取单元安装在其上的安装部分的表面具有很好的平面精度。图像读取单元的安装部分容易从水平位置变形。结果，由图像读取单元读取的图像精度将受到影响并且转印到复制纸张的图像质量将变差。而且，要求设置在成像装置中的操作单元的方向能够调节到任意的旋转角度，并且能够稳定地保持调节之后的操作单元的旋转位置。
发明内容
在一个方面中，本公开提供一种设置有支撑单元的成像装置，该支撑单元被形成为沿着不同的方向围绕纸张排出空间的至少两侧，以便支撑单元将图像读取单元稳定地支撑在成像单元上方。在解决或减少一个或更多个上述问题的实施例中，本公开提供一种成像装置，该成像装置包括成像单元、设置在该成像单元上部上方的图像读取单元；在该成像单元和图像读取单元之间的纸张排出空间；以及设置在该成像单元的上部上以沿着不同的方向围绕该纸张排出空间的至少两侧的支撑单元，其中，该图像读取单元通过该支撑单元固定于该成像单元的上部。当结合附图阅读下面的详细描述时，本公开的其他目的、特征和优点将变得更加清楚。
图1是从斜左位置观察时本公开实施例的成像装置的透视图。图2是从斜右位置观察时本实施例的成像装置的透视图。图3是示出图像读取单元安装在其上的成像单元的内部结构的透视图。
图4是示出图像读取单元从其上移除的成像单元的内部结构的透视图。
图5是支撑单元的俯视图。
图6是图像读取单元安装在其上的成像单元的俯视图。
图7是支撑单元的透视图。
图8是支撑单元的俯视图。
图9是在支撑单元中的空气通道的俯视图。
图10是在支撑单元中的空气通道的透视图。
图IlA是当从斜上位置观察时后竖直框架前侧的透视图。
图IlB是当从斜下位置观察时后竖直框架前侧的透视图。
图IlC是当从斜上位置观察时后竖直框架后端侧的透视图。
图IlD是后竖直框架的俯视图。
图12是当从斜下位置观察时成像单元的框架结构的透视图。
图13是当从斜后位置观察时操作单元的支撑装置的透视图。
图14是当从斜后位置观察时操作单元的支撑装置的分解透视图。
图15A是操作单元的支撑装置的俯视图。
图15B是示出当操作单元朝左转动时支撑装置的操作的俯视图。
图15C是示出当操作单元朝右转动时支撑装置的操作的俯视图。
图16A是当从右手侧位置观察时操作单元的支撑装置侧视图。
图16B是示出当操作单元向上旋转90度时操作单元的状况的侧视图。
图17是各铰链的分解透视图，该铰链沿着竖直和水平方向的任何一个方向可旋转地支撑操作单元。
图18A是第一转矩铰链的放大的透视图，该第一转矩铰链沿着竖直方向可旋转地支撑操作单元。
图18B是第二转矩铰链的放大的透视图，该第二转矩铰链沿着水平方向可旋转地支撑操作单元。
图19A示出第一转矩铰链的安装结构的剖视图，该第一转矩铰链沿着竖直方向可旋转地支撑操作单元。
图19B是沿着图19A的Y-Y线截取的第一转矩铰链的安装结构的竖直剖视图。
图20是当支撑操作单元的铰链变形时用于说明缺陷操作的示意图。
图21是支撑装置的固定结构的竖直剖视图。
图22是支撑装置的固定结构的修改样式(modification)的竖直剖视图。
图23A是成像装置的支撑单元加强部分的透视图。
图2 是支撑单元加强部分的放大俯视图。
图M是操作单元的支撑装置的修改样式的放大俯视图。
图25A是是支撑单元加强部分的修改样式的透视图。
图25B是是支撑单元加强部分的修改样式的放大俯视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本公开的实施例
图1是从斜左位置观察时本公开实施例的成像装置的透视图。图2是从斜右位置观察时本实施例的成像装置的透视图。在图1和图2中示出整个成像装置的外形结构，而构成该成像装置的各构成部件的详细结构将在后面说明。如图1和图2所示，本实施例的成像装置10包括图像读取单元20、成像单元30、 纸张排出空间40、以及支撑单元50。该图像读取单元20包括从文献读取图像信息的扫描部件，并且该扫描部件的顶表面由盖M打开和关闭。该成像单元30将对应于所读取的图像信息的墨粉转印给复制纸张并且将该碳粉图像定影在该复制纸张上。该纸张排出空间40是其中形成有图像信息的复制纸张排出的空间。纸张排出空间40提供在图像读取单元20和成像单元30之间。该支撑单元50设置在成像单元30的上部上，并且支撑单元50的顶表面固定于图像读取单元20的下部。支撑单元50用成像单元30的壳体(盖元件)盖住，并且支撑单元50的存在从外面是看不见的。图像读取单元20构造成使得其沿着左/右方向(X方向)的宽度尺寸和沿着其前 /后方向(Y方向)的深度尺寸分别小于成像单元30上部的宽度和深度尺寸。图像读取单元20的安装位置向后并向右偏移。即，图像读取单元20设置成使得该图像读取单元20后端面和右手侧面分别与成像单元30的后端面和右手侧面对齐。因此，在图像读取单元20左手侧面和成像单元20的顶表面之间形成台阶部分并且在图像读取单元20前端表面和成像单元30的顶表面之间形成台阶部分。由于存在台阶部分，排出到纸张排出空间40的复制纸张是容易可识别的。这使操作者容易识别排出到纸张排出空间40的复制纸张并且从纸张排出空间40取出该复制纸张。操作单元60连接于成像单元30上部的前部。例如，操作单元60构造成包括诸如电源开关的开关，和触摸面板式液晶面板。图3是示出图像读取单元20安装在其上的成像单元30的内部结构的透视图。图 4是示出图像读取单元20从其上拆去的成像单元的30内部结构的透视图。在图3和图4 中，成像单元30的壳体被拆去并且露出成像单元30的内部结构。如图3和图4所示，图像读取单元20设置在支撑单元50的上部上并且固定在其上。当从上部位置观察时支撑单元50形成为具有大致L形形状的结构。支撑单元50形成为沿着不同的方向(在这个实施例中是右手侧和后端侧)围绕纸张排出空间40的至少两个侧面。图像读取单元20构造成使得其沿着X方向的其宽度尺寸和沿着Y方向的其深度尺寸分别小于成像单元30的上部的宽度尺寸和深度尺寸，并且图像读取单元20的安装位置向后和向右偏移。因此图像读取单元20由支撑单元50稳定地支撑。支撑单元50在水平状态下支撑图像读取单元20，并且支撑单元50沿着X方向和 Y方向的相应的侧面形成纸张排出空间40的右手侧和后端侧的边界线。可替换地，支撑单元50可以形成为叉形结构(或]形形状)以沿着三个不同的方向围绕纸张排出空间40的左手侧、右手侧和后端面。而且，支撑单元50构成成像单元30的框架主体70的一部分。除了上面所述的支撑单元50之外，该框架主体70还包括前竖直框架72和后竖直框架74、左手侧板式框架76 和右手侧板式框架78。该前竖直框架72和后竖直框架74支撑图像读取单元20和支撑单元50的载荷。在前竖直框架72和后竖直框架74中形成多个安装孔79，以保持成像单元 30的相应的构成部件(例如碳粉容器)。
电线盒80连接于后竖直框架74的后端面(后侧)。控制电路的相应的电子元件制造在其上的印刷电路板容纳在该电线盒80中。
图5是支撑单元50的俯视图。如图5所示，该支撑单元50是用树脂材料形成的整体的模制部件。支撑单元50包括沿着X方向延伸的第一支撑部分52和沿着垂直于第一支撑部分52的方向的Y方向延伸的第二支撑部分M。
该第一支撑部分52具有沿着前/后方向(Y方向)的宽度Li，该宽度Ll大于沿着左右方向(X方向)的第二支撑部分M的宽度L2(L1>L2)。第一支撑部分52能够将图像读取单元20的载荷稳定地支撑在其顶表面上。
凹槽55形成在第二支撑部分M的顶表面中，并且用金属材料形成的加强元件100 嵌入该凹槽阳中。该加强元件100包括沿着Y方向的直线形成的许多金属撑条(stay)部件，并且该金属撑条部件通过利用诸如螺钉的紧固件固定于形成在凹槽阳中的许多螺纹孔。因此，支撑单元50被加强元件100加强，以便防止支撑单元50的诸如扭曲或扭转的变形，并且增强刚性。图像读取单元20可以由支撑单元50支撑以保持图像读取单元20的良好的平面精度。
连接部分102形成在加强元件100的后端，并且该连接部分102设置成用螺钉固定电线盒80。通过用螺钉将电线盒80固定于加强元件100的连接部分102，容纳在电线盒 80中的印刷电路板的接地端(GND)电连接于金属材料的加强元件100。
连接部分104形成在加强元件100的前端，并且该连接部分104连接于操作单元 60。通过用螺钉将操作单元60的金属撑条部件固定于加强元件100的连接部分104，容纳在操作单元60中的印刷电路板的接地端(GND)电连接于金属材料的加强元件100。因此， 操作单元60和电线盒80之间的电连接以及图像读取单元20和电线盒80之间的电连接通过加强元件100实现，并且操作单元60、电线盒80和图像读取单元20被接地。
图6是图像读取单元20安装在其上的成像单元30的俯视图。如图6所示，图像读取单元20包括设置在上面放有文件的扫描表面22下面的扫描装置，并且盖M可旋转地连接于该扫面表面22的后部。
图像读取单元20的底表面面积的大约四分之三与支撑部件50的第一支撑部分52 和第二支撑部分M的顶表面(安装表面)接触，并且图像读取单元20被支撑而不引起沿着X和Y方向的扭曲或扭转。图像读取单元20的重心G位于第一支撑部分52中，并且图像读取单元20被支撑单元50稳定地支撑。图像读取单元20被第一支撑部分52支撑，其中载荷位于在后部，防止由于重力引起的扭曲或扭转，并且保持良好的平面精度。将提高图像读取的精度并且也将提高成像的质量。
下面将描述支撑部件50的结构。
图7是支撑单元50的透视图。图8是支撑单元的俯视图。
如图7所示，支撑单元50包括设置在该支撑单元50底侧上的第一接触部分51和第二接触部分53，并且该第一接触部分51和第二接触部分53与成像单元30的上部接触。 该第一接触部分51形成为从第一支撑部分52的底表面伸出，而第二接触部分53形成为从第二支撑部分M的底表面伸出。下面将描述第一接触部分51和第二接触部分53的外形结构。
用于固定加强元件100的许多螺钉孔5 和用于固定可旋转地支撑操作单元60的固定部件(将在下面说明)的许多螺钉孔55b，形成在支撑单元50的顶表面中的凹槽55中。如图7和图8所示，支撑单元50是用树脂材料形成的整体模制的部件。能够减少支撑单元50的重量并且提高图像读取单元的安装表面(顶表面)的平面精度。在支撑单元50中，固定凹槽56a形成在第一支撑部分52的左侧端部，并且该固定凹槽56a用螺钉固定于壳体的后侧板。在第一支撑部分52的右侧上，形成固定凹槽5 和56c并且固定凹槽5 和56c 用螺钉固定在壳体的后侧板。固定凹槽57形成在第二支撑部分M的前侧端部，并且固定凹槽57用螺钉固定于壳体的前侧板上。固定突起物58形成在第一支撑部分52的左侧端部，以从其顶表面伸出，并且该固定突起物58被固定于图像读取单元20。固定凹槽59形成在第二支撑部分M的右侧端部， 并且该固定凹槽59被固定于图像读取单元20。安装点IlOa-IlOe形成为圆柱形突起物或类似物，图像读取单元20在安装点处安装在支撑单元50的顶表面上。例如，安装点IlOa-IlOe布置在第一支撑部分52左侧端部的顶表面、第一支撑部分52右侧角落的顶表面、第二支撑部分M前侧部分的顶表面。该安装点IlOa-IlOe用来将图像读取单元20的载荷支撑在形成为L形形状结构的支撑单元50 的顶表面上。因此，例如，通过左侧安装点IlOa和IlOb以及右侧安装点IlOc和IlOe防止图像读取单元20绕Y轴的滚动力矩。例如，通过后端安装点IlOa和IlOc以及前端安装点 IlOd和IlOe防止图像读取单元20绕X轴的俯仰力矩。因此，图像读取单元20的扭曲和扭转通过支撑单元50的支撑结构防止，并且平面精度保持高精度。因此，将改善由图像读取单元20读取的图像读取精度并提高成像质量。而且，正如由图8的点划线所示出的，支撑单元50由框架主体70的前竖直框架72 和后竖直框架74支撑。用于将支撑单元50固定于成像单元的30上部的固定凹槽56a-56c 和57形成在基本与框架主体70的前竖直框架72和后竖直框架74分别重合的位置。因此， 支撑单元50接收顶表面侧上的安装点IlOa-IlOe上的图像读取单元20的载荷，并且支撑单元50由设置在底表面侧上的固定凹槽56a-56c和57附近的前竖直框架72和后竖直框架74支撑。因此，图像读取单元20的载荷和支撑单元50由前竖直框架72和后竖直框架74 稳定地支撑。也就是，图像读取单元20由支撑单元50和前后竖直框架72和74之间的相对位置稳定地支撑。防止扭曲和扭转，并且将平面精度保持在高精度。因此，改善由图像读取单元20读取的图像读取精度并提高成像质量。图9是支撑单元50的空气通道的俯视图。图10是在支撑单元50的空气通道的透视图。如图9和图10所示，支撑单元50包括在底表面上的第一接触部分51和第二接触部分53。该第一接触部分51和第二接触部分53是形成为图9中的阴部分表示的壁部分。 空气通道120形成在第一接触部分51和第二接触部分53之间，并且纸张排出空间40经由该空气通道120与外面连通。空气通道120的一端对纸张排出空间40敞开，而空气通道 120的另一端通过支撑单元50的右手侧面对外部敞开。支撑单元50设置成包括空气通道120，用于将纸张排出空间40中的空气交换到外面。不必在支撑单元500中另外提供通风管。因此，能够减少支撑单元50的构成部件并且减少制造成本。
图IlA是当从斜上位置观察时后竖直框架74前侧的透视图。图IlB是当从斜下位置观察时后竖直框架74前侧的透视图。图IlC是当从斜上位置观察时后竖直框架74后侧的透视图。图IlD是后竖直框架74的俯视图。
如图11A-11C所示，后竖直框架74包括竖直壁7 和顶表面74b、左手侧面74c、底表面74d和右手侧面74e，它们通过将该竖直壁7 的四个侧面弯曲成直角分别形成。凹进部分74f形成在后竖直框架74的后侧，并且这个凹进部分74f被顶表面74b、左手侧面74c、 底表面74d和右手侧面74e围绕。在竖直壁74a中，形成台阶部分77和多个安装孔19，并且右手侧板式框架78 —端固定在在台阶部分77。
后竖直框架74是用金属板材形成的部件并且包括顶表面74b、左手侧面74c、底表面74d和右手侧面74e，它们通过将该竖直壁7 的四个侧面弯曲成直角分别形成。因此后竖直框架74具有足够的强度，用于支撑图像读取单元20的载荷和支撑单元50，并且能够减小后竖直框架74的重量。
弹性部件130用橡胶材料形成并且固定在后竖直框架74的底表面74d。该弹性部件130具有良好的粘弹性用于吸收振动和外力。
图IlD所示，固定孔74bl在在支撑单元50的各角落附近形成在后竖直框架74的顶表面74b中，并且提供固定孔74b 1用于固定支撑单元50。
前竖直框架72具有与上面所述的后竖直框架74基本相同的结构，并且其说明将被略去。
图12是当从斜下位置观察时成像单元30的框架结构70的透视图。如图12所示， 多个弹性部件130连接于前竖直框架72和后竖直框架74的底表面。
每个弹性部件130连接于成像装置10的底部并且接触该成像装置安放在其上的安放表面(地板表面)。因此，成像装置10的全部载荷通过前竖直框架72和后竖直框架 74由弹性部件130支撑。如果根据该成像装置的振动特性(固有振动特性)合适地选择形成该弹性部件130的橡胶材料的合适的粘弹系数，能够有效地衰减对成像装置的不期望的振动影响。
例如，当操作者的重量通过其手放置在图像读取单元20上时，由于该载荷引起的变形被弹性部件130的弹性变形吸收，并且框架结构70不变形。图像读取单元20不产生扭曲和扭转，并且防止图像读取精度变差。因此即便当外力作用在成像装置10上时，也能够保持成像质量。
图13是当从斜后位置观察时操作单元60的支撑装置200的透视图。图14是当从斜后位置观察时操作单元60的支撑装置200的分解透视图。如图13和图14所示，支撑装置200固定在成像单元30的上安装部分32，并且操作单元60由该支撑装置200可旋转地支撑。该支撑装置200沿着竖直方向(θ χ方向)和水平方向(θ ζ方向)的任何一个可旋转地支撑操作单元60的后表面。而且支撑装置200设置成将该操作单元60保持在任意的旋转位置。
具体说，该支撑装置200包括支撑部分(第一固定部分)210、固定底板(第二固定部分)220和铰链单元230。该支撑部分210包括固定在该操作单元60的后端面的一对臂部件210A和210B。这些臂部件210A和210B从该操作单元60的后端面彼此平行地伸出。 轴承孔212A和212B形成在臂部件210A和210B的彼此面对的端部中，并且轴承孔212A和 212B沿着X方向分别穿过臂部件2IOA和210B。固定底板220的底表面设置在成像单元内30的上安装部分32上。四个固定螺钉 221安装在支撑单元50的螺钉孔55b中，并且固定底板220固定于成像单元30。四个固定孔222形成在固定底板220顶表面的角落部分中。非圆形的凹槽2 形成在固定底板220 的顶表面的中心，并且用于固定铰链单元230的一对螺钉孔2 形成在固定底板220的顶
表面中。铰链单元230包括第一铰链230A和第二铰链230B。该第一铰链230A连接于臂部件210A和210B，以沿着竖直方向(θ χ方向)旋转，而第二铰链230Β连接于固定底板220 以沿着水平方向(θζ方向)旋转。第一铰链230Α设置在臂部件2IOA和2IOB之间，并且一对第一转矩铰链240沿着 X方向从左侧和右侧位置安装在设置在之间的第一铰链230Α中。第二铰链230Β设置在固定底板220的顶表面上，并且第二转矩铰链250从上部位置安装在第二铰链230Β中。转矩铰链240和250每个都包括转矩产生部分，该转矩产生部分通过转矩铰链的内圆周部分和外圆周部分之间的相对位移产生用于将操作单元60保持在其旋转位置的转矩，这将在后面说明。而且，铰链单元230包括配合部分232和旋转限制部分234。该配合部分232配合在第二转矩铰链250的外圆周部分。该旋转限制部分234形成在该配合部分232的圆周上并且沿着水平方向(θ ζ方向)延伸。第二转矩铰链250的外圆周部分具有非圆形的结构 (例如，椭圆形等等的形状)，并且配合部分232的壁部分233形成具有非圆形的结构，该非圆形的结构对应于第二转矩铰链250的外圆周部分的非圆形的结构。第二转矩铰链250的下端通过配合部分232并且配合在固定底板220的非圆形凹槽224中。该旋转限制部分234包括一对弧形形状的通孔236和237，通孔236和237以同心圆的形状与配合部分232的圆周同轴地形成。螺钉238和239从上部位置插入该弧形形状的通孔236和237中，并且铰链单元230沿着水平方(θ ζ方向)的转动范围根据该弧形形状的通孔236和237以及螺钉238和239之间的相对位置而被限制。因此，铰链单元230 可以转动直到弧形形状的通孔236和237之一的端部接触螺钉238和239中对应的一个。螺钉238和239在相对于固定底板220的中心线对称的位置安装于固定底板220， 并且铰链单元230的后侧被固定于该固定底板220而不从该固定底板上升。铰链单元230 沿着水平方(θ ζ方向)的可旋转范围被限制在相对于固定底板220的中心线的两侧以预定的角度相等的位置处。图15Α是操作单元60的支撑装置200的俯视图。如图15Α所示，该操作单元60 由该支撑装置支撑并且沿着水平方(θ ζ方向)可绕作为转动中心的第二转矩铰链250(其安装于铰链单元230)旋转。当操作单元60面向前面的位置时，螺钉238和239大多数情况下分别位于该弧形通孔236和237的中间点。螺钉238和239每个的头部都具有大于该弧形通孔236和237的中的每一个的宽度的大直径(major diameter)，并且当铰链单元230沿着水平方向旋转时，螺钉238和239 在圆周方向上沿着该弧形通孔236和237被引导。同时，防止铰链单元230沿着竖直方向(θ χ方向)位移到上部位置。
铰链单元230通过用于将螺钉238和239固定于固定底板220的紧固转矩被固定，并且通过该铰链单元230的顶表面和该固定底板220的顶表面之间的一定间隙被可转动地支撑该固定底板220上。因此，操作单元60被支撑以沿着围绕Z轴线的方向ΘΖ可以转动。
图15Β是当操作单元60朝左转动时示出支撑装置200的操作的俯视图。如图15Β 所示，当操作单元60顺时针旋转时，铰链单元230绕第二转矩铰链250沿着+ θ ζ的方向旋转。
当操作单元60顺时针(沿着+ θ ζ的方向)旋转时，通过第二转矩铰链250的圆柱形部分侧(旋转侧)和轴侧(固定侧)之间的相对位移产生转矩，并且通过该转矩防止操作单元60的水平晃动/卡塔声(rattling)。因此当操作单元60沿着+ θ z的方向旋转时操作单元60被稳定地保持在任意旋转位置。
当操作单元60向左旋转(顺时针旋转)时，铰链单元230的左手侧上的弧形通孔 236的左手侧端部与左手侧螺钉238接触，并且操作单元60的顺时针旋转被规制。在操作单元60顺时针旋转的状态，通过螺钉238和239与弧形通孔236和237的接合铰链单元 230被保持以能够相对于固定底板220旋转。
图15C是当操作单元60朝右转动时示出支撑装置200的操作的俯视图。如图15C 所示，当操作单元60向右(逆时针)旋转时，铰链单元230绕第二转矩铰链250沿着-θ z 的方向旋转。
当操作单元60逆时针(沿着-Θ Z的方向)旋转时，由第二转矩铰链250的圆柱形部分侧(旋转侧)和轴侧(固定侧)之间的相对位移产生转矩，并且通过该转矩防止操作单元60的水平晃动。因此当操作单元60沿着-θ ζ的方向旋转时操作单元60被稳定地保持在任意旋转位置。
当操作单元向右(逆时针)转动时，铰链单元230的右手侧上的弧形通孔237的右手侧端部与右手侧螺钉239接触，并且操作单元60的逆时针旋转被规制。在操作单元60 逆时针旋转的状态下，通过螺钉238和239与弧形通孔236和237的接合铰链单元230被保持以能够相对于固定底板220旋转。
铰链单元230能够绕第二转矩铰链250沿着θ ζ的方向旋转，并且当操作单元60 沿着水平方向(θ ζ方向)顺时针或逆时针旋转时，通过第二转矩铰链250的圆柱形部分侧 (旋转侧)和轴侧(固定侧)之间相对位移产生转矩，并且防止操作单元60的水平旋转操作的晃动。并且由铰链单元230支撑的操作单元60沿着水平方(θ ζ方向)的转动范围根据螺钉238和239以及弧形形状通孔236和237之间的相对位置来被规制。
图16Α是当从右手侧位置观察时操作单元60的支撑装置200的侧视图。如图16Α 所示，操作单元60被安装在臂部件210Α和210Β的轴承孔212Α和212Β中的第一转矩铰链 240支撑以便能够沿着竖直方向(沿着Ox的方向)转动。
在这个实施例中，操作单元60能够从竖直状态(在这种状态中其前操作表面处于竖直状态)转动到上部位置(沿着+ θχ的方向)。但是，臂部件210Α和210Β的底表面接触固定底板220，并且操作单元60从竖直状态到下部位置(沿着-ΘΧ的方向)的向下转动被限制。11
第一转矩铰链240的圆形侧安装在臂部件210A和210B的轴承孔212A和212B的每一个中，并且第一转矩铰链240的轴侧安装在铰链单元230的第一铰链230A的每个接合凹槽231中。因此，操作单元60的位置可以沿着竖直方向被调节到操作者期望的任意旋转位置。通过第一转矩铰链MO的圆柱形部分侧(旋转侧)和轴侧(固定侧)之间的相对位移产生转矩，并且防止操作单元60沿着竖直方向的晃动。图16B是当操作单元60向上旋转90度时示出操作单元60的状态的侧视图。操作单元60的支撑装置200可以旋转，使得操作单元60的操作表面面向上，如图16B所示。在这种情况下，当操作单元60沿着竖直方向(沿着ΘΧ的方向)转动时，通过第一转矩铰链MO的圆柱形部分侧和轴侧之间相对位移产生沿着竖直方向的转矩，并且操作单元60被沿着竖直方向稳定地保持在任意旋转位置。图17是用于沿着竖直和水平方向可旋转地支撑操作单元60的相应铰链的分解透视图。如图17所示，该支撑装置200包括沿着θ χ的方向成为旋转中心的第一转矩铰链 Μ0，和沿着θ ζ的方向成为旋转中心的第二转矩铰链250。图18Α是第一转矩铰链MO的放大的透视图，该第一转矩铰链240沿着竖直方向可旋转地支撑操作单元60。如图18Α所示，第一转矩铰链240包括由树脂材料制造的圆柱形壳体Μ2，和压配合在穿过该树脂外壳242的空心孔中的轴侧的金属轴Μ4。该树脂外壳 242具有沿着径向从该外壳的外圆周伸出的突起物Μ3。连接部分246形成在该金属轴244 的端部，并且该连接部分具有矩形横截面。该树脂外壳242的突起物243配合在在臂部件210Α和210Β的轴承孔212Α和212Β 中的每个锁紧槽214Α和214Β中并且用定位螺钉固定在其上，这将在后面说明。金属轴244 的连接部分具有矩形横截面(非圆形结构)并且配合在铰链单元230的第一铰链230Α的左右侧面中的每个接合凹槽231中，因此该轴244相对于铰链单元230的旋转被规制。第一转矩铰链240包括当操作单元60沿着竖直方向(沿着θ χ的方向)旋转时通过金属轴244和树脂壳体242之间的摩擦产生转矩的转矩产生部分。因此，当操作单元 60沿着竖直方向转动时，第一转矩铰链240产生转矩，以防止操作单元60沿着θ χ的方向的晃动。图18Β是第二转矩铰链250放大的透视图，该第二转矩铰链250沿着水平方向可旋转地支撑操作单元60。如图18Β所示，第二转矩铰链250包括在该铰链250的圆柱形部分侧上的树脂壳体252、压配合在穿过该树脂壳体252的空心孔中的铰链250的轴侧上的金属轴254、以及与该树脂壳体252的外圆周整体地形成的椭圆形防护部分256。在该金属轴 254的下端，形成具有椭圆形横截面(非圆结构)的连接部分258。第二转矩铰链250包括通过该树脂壳体252的内圆周表面和该金属轴2Μ的外圆周表面之间的相对位移产生转矩的转矩产生部分。在第二转矩铰链250中，树脂壳体252的防护部分256固定于该铰链单元230的配合部分232，并且金属轴254的连接部分258固定在该固定底板220的非圆形凹槽224中。 因此，当操作单元60沿着水平方向(沿着ΘΖ的方向)转动时，树脂壳体252和金属轴254 之间产生相对位移。当操作单元60沿着水平方向转动时，第二转矩铰链250产生转矩并且防止操作单元60沿着Oz的方向的晃动。图19Α示出第一转矩铰链MO的安装结构的水平剖视图，该第一转矩铰链240沿着竖直方向可旋转地支撑操作单元60。图19B是沿着图19A的Y-Y线截取的第一转矩铰链 240的竖直剖视图。
如图19A和19B所示，第一转矩铰链240沿着X方向上的两侧插入操作单元60的后端面上的臂部件210A和210B的孔212A和212B中，并且在每个第一转矩铰链MO的金属轴M4的端部的连接部分246配合在铰链单元230的第一铰链230A的侧面中的矩形接合凹槽231中。
每个第一转矩铰链MO的金属轴244与铰链单元230的第一铰链230A接合。金属轴M4的连接部分M6由从上部安装的定位螺钉沈0固定在第一铰链230A，并且通过定位螺钉沈0防止金属轴244与第一铰链230A分开。
第一转矩铰链240的树脂壳体242的突起物M3由安装在臂部件2IOA和2IOB轴承孔212A和212B中的定位螺钉沈0固定。因此，第一转矩铰链240的树脂壳体242与操作单元60的臂部件210A和210B接合。
当操作单元60沿着竖直方向(沿着θ x的方向)转动时，第一树脂壳体242相对转矩铰链240的金属轴244转动，并且在该金属轴Μ4的外圆周表面和该树脂壳体242的内圆周表面之间产生转矩。因此，当操作单元60沿着竖直方向转动时，第一转矩铰链240 防止操作单元60沿着竖直的方向的晃动，因此操作单元60能够沿着竖直方向被保持在预定的旋转位置。
如图19Β所示，第二转矩铰链250插入铰链单元230的第二铰链230Β中，并且在金属轴254的下端的连接部分258安装在固定底板220的底部的非圆形凹槽224中。该连接部分258用侧面安装的定位螺钉270固定于该固定底板220，并且通过定位螺钉270防止连接部分258与固定底板220分开。
第二转矩铰链250的金属轴2Μ与固定底板220接合。在该固定底板220的非圆形凹槽224的外圆周上的顶表面和铰链单元230的底表面之间形成一定间隙。
第二转矩铰链250的树脂壳体252的防护部分256插入铰链单元230的配合部分 232中并且用从该配合部分232的一侧安装的定位螺钉270固定于该配合部分232。第二转矩铰链250的树脂壳体252与铰链单元230接合。
当操作单元60沿着水平方向转动时，铰链单元230转动该固定底板220。第二转矩铰链250的树脂壳体252和金属轴2Μ沿着θ ζ的方向相对于彼此转动，并且该金属轴 254的外圆周表面和树脂壳体252的内圆周表面之间产生转矩。因此，当操作单元60沿着水平方向转动时第二转矩铰链250防止操作单元60晃动，使得操作单元60能够保持在预定的旋转位置。
下面将说明用于防止第二转矩单元250变形的结构。
图20是当支撑操作单元60的铰链变形时用于说明缺陷操作的示意图。如图20 所示，操作单元60从竖直状态到下部位置(沿着-ΘΖ的方向)的向下转动受到支撑装置 200的结构的限制。臂部件210Α和210Β接触固定底板220。但是，如果施加外力以向下转动操作单元60 (沿着-θ ζ的方向)，根据杠杆原理巨大的力作用在第二转矩铰链250上，并且存在第二转矩铰链250变形的可能性。
在支撑装置200中，设置固定结构300以防止操作单元60由于第二转矩铰链250 的变形而倾斜。
图21是支撑装置200的固定结构300的竖直剖视图。如图21所示，该固定结构 300包括一对上支撑部分310和一对螺钉孔320。该上支撑部分310从固定底板220的顶表面伸出并且可旋转地支撑铰链单元230。每个螺钉孔320沿着向下的竖直方向形成在每个上支撑部分310的顶表面中。而且，该固定结构300包括从固定底板220的底表面向下伸出的一对下支撑部分340。该下支撑部分340位于上支撑部分310的下面并且安装在上安装部分32的孔33中。具有防护部分的一对螺钉(紧固件)330安装在上支撑部分310的螺钉孔320中。 该上支撑部分310安装在铰链单元230的圆弧形通孔236和237中。每个螺钉的防护部分 332具有大于每个圆弧形通孔236和237的宽度的大直径，并且每个螺钉的330的螺纹部分 334配合在该支撑部分310的螺纹孔320中。铰链单元230通过一定的固紧转矩由具有防护部分的螺钉330保持。铰链单元230由螺钉330的防护部分保持在支撑部分310上，并且在铰链单元230 的底表面和固定底板220的顶表面之间形成一定间隙S。操作单元60由螺钉330的防护部分保持，并且操作单元60的载荷不作用在插入铰链单元230的第二铰链230B中的第二转矩铰链250上。因此，即便施加外力以向下转动操作单元60，该力由螺钉330的防护部分支撑，以防止第二转矩铰链250变形。图22是支撑装置200的固定结构300的修改样式的竖直剖视图。如图22所示， 在该修改的固定结构300中，一对填隙销(calking pin)(紧固件)350插入圆弧形通孔236 和237中，每个填隙销350头部352具有大于每个圆弧形通孔的236和237的宽度的大直径，并且每个填隙销350的下端部3M被铆缝(calked)，在此处填隙销的直径以锥形方式变大。铰链单元230被填隙销350的头部352和下端3M之间的固定转矩保持，并且在铰链单元230的底表面和固定底板220的顶表面之间形成一定间隙S。操作单元60被填隙销350保持，并且操作单元60的载荷不作用在插入该铰链单元230的第二铰链230B中的第二转矩铰链250上。因此，即便施加外力以向下转动操作单元60，该力由填隙销350支撑，以防止第二转矩铰链250变形。图23A是成像装置的支撑单元加强部分的透视图。图2 是支撑单元加强部分的放大俯视图。如图23A和2 所示，一对支撑单元加强部分400A和400B形成在该支撑单元50的第二接触部分53中。每个支撑单元加强部分400A和400B都与该支撑单元50的第二接触部分53整体地形成，并且包括从支撑单元50的端部沿着Y方向向前伸出并且具有U形形状的或矩形的横截面的多个突起物。这个实施例的每个支撑单元加强部分400A和400B包括从该第二接触部分53的前端壁(前侧)伸出的一对竖直壁410，和将该竖直壁410的底部连接在一起的水平连接部分420。该竖直壁410形成为沿着竖直方向(Z方向)延伸，并且以平行的方式设置成在该竖直壁410之间具有预定间隔。该水平连接部分420沿着水平方向(X方向)延伸，接触框架主体70的前竖直框架72的上部，并且将竖直壁410的下端连接在一起。当从成像装置的前面观察时每个支撑加强部分400形成为具有U形形状的横截面，并且在该竖直的突起物410之间形成沿着竖直方向延伸的狭槽430。可替换地，当从成像装置的前面观察时，通过由附加的水平连接部分420连接该竖直壁410的上端，可以形成具有矩形横截面的支撑单元加强部分。
每个支撑单元加强部分400A和400B都包括竖直壁410，竖直壁410从该支撑单元50的前端侧壁(端面)向下延伸的并且当从成像装置的前面观察时具有L形形状的横截面。底部上的水平连接部分420由诸如带螺纹的螺钉的固定螺钉440固定在前竖直框架 72的上部。
支撑单元加强部分400A和400B将支撑单元50支撑在水平状态中，并且即便压应力或拉伸应力施加于该支撑单元50，也能防止该支撑单元50的变形。即便由于载荷变化产生的应力或当连接于支撑单元50的顶表面的图像读取单元20进行读取操作时产生的反作用力作用于该支撑单元50上，该支撑单元50的刚度由于支撑单元加强部分400A和400B 而增强，并且图像读取单元20能够以水平状态被支撑。
因此，在图像读取单元操作期间由于载荷变化引起的支撑单元50的变形通过利用支撑单元加强部分400A和400B来防止。因此，能够稳定地保持图像读取单元20的水平状态并且提高图像读取精度。
图M是操作单元的支撑装置的修改样式的放大俯视图。如图M所示的，通过沿着X方向延伸穿过操作单元60的后侧的臂部件210A和210B的横向延伸的轴450，操作单元60被支撑成沿着竖直向是可以转动的。
该轴450由沿着垂直于X方向的Y方向延伸的固定元件460保持。该固定元件460 在该轴450的前后侧上的前后位置具有固定孔，其中四个固定螺钉(紧固件)470安装在该固定孔中。上面所述固定孔的位置与形成在支撑单元50的凹槽55中的螺钉孔55b (参考图7和图8)是一致的，并且四个孔106设置在加强元件100中，如图2 所示。
由于利用固定元件460，在沿着Y方向的轴450的前后侧每侧上的两个位置的紧固件(总共4个紧固件470)安装并固定于支撑单元50的螺钉孔55b。即使当操作单元60 向上转动时施加外力以升高转动操作单元60的前侧(朝后的力矩)，该轴450也能够被保持而不晃动。
图25A是支撑单元加强部分的修改样式的透视图。图25B是支撑单元加强部分的修改样式的放大俯视图。如图25A和25B所示，这个修改样式的支撑单元加强部分500与该支撑单元50的第二接触部分53整体地形成，并且包括从该支撑单元50的端部向前侧伸出并且具有U形形状的或矩形形状的横截面的多个竖直突起物。
该支撑单元加强部分500包括从第二接触部分53的前端向外伸出的一对竖直壁 510、和将该竖直壁510的下端连接在一起的水平连接部分520。该竖直壁510形成为在该竖直壁510之间具有预定的间隔并且沿着竖直方向延伸。
该水平连接部分520被形成为沿着水平方向延伸，以便水平连接部分520接触框架主体70的前竖直框架72的上部并且将该竖直壁510的下端连接在一起。当从成像装置的前面观察时，该支撑单元加强部分500行成为具有U形形状的横截面，并且具有矩形形状的凹槽部分530形成在该树脂的突起物510之间。可替换地，当从成像装置的前面观察时， 具有矩形横截面的支撑单元加强部分可以通过用附加的水平连接部分520连接该竖直壁 510的上端形成。
在支撑单元加强部分500中，竖直壁510从支撑单元50的前端面向下延伸。当从成像装置的侧面位置观察时，该支撑单元加强部分500具有L形形状的结构。利用紧固件(例如固定螺钉M0)，该水平连接部分520固定于前竖直框架72的上部。支撑单元加强部分500将该支撑单元50支撑在水平状态中。如果压应力或拉伸应力作用在支撑单元50上， 该支撑单元加强部分500防止该支撑单元50变形。如果由于载荷变化的影响和当连接于顶表面的图像读取单元20进行读取操作时支撑单元50产生的反作用力而施加压应力或拉伸应力，该支撑单元50的刚度由于支撑单元加强部分500而增强，并且图像读取单元20能够被支撑在水平状态中。因此，在图像读取单元20的读取操作期间由于载荷的变化引起的支撑单元50的变形通过支撑单元加强部分500而被防止，并且由此稳定地保持图像读取单元20的水平状态并且提高图像读取精度。前面所述实施例的成像装置能够应用于复印机、传真机和具有复印机、传真机、扫描机等等的多项功能的多功能外围设备。根据本公开，该成像装置可以以稳定的状态被支撑，能够提高由图像读取单元读取的图像读取精度，并且能够提高转印到复印纸张的图像质量。根据本公开，操作单元能够沿着竖直方向和水平方向中的任何一个方向被调节到任意旋转位置，并且能够将操作单元稳定地保持在旋转位置。本公开不限于具体公开的实施例，并且在不脱离本公开范围的情况下能够做出多种变型和修改样式。本申请基于2010年12月24日提交的日本专利申请2010-287893号、2011年2 月16日提交的日本专利申请2011-030625号和2011年3月观日提交的日本专利申请 2011-071099号，并要求这些专利申请优先权，这些申请的整个内容通过引用结合于此。
权利要求
1.一种成像装置，该成像装置包括 成像单元；设置在所述成像单元的上部的上方的图像读取单元； 所述成像单元和所述图像读取单元之间的纸张排出空间；以及支撑单元，该支撑单元设置在所述成像单元的所述上部上以沿着不同的方向围绕所述纸张排出空间的至少两侧，其中所述图像读取单元通过所述支撑单元固定于所述成像单元的所述上部。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述支撑单元包括 设置成沿着竖直方向接收所述成像单元的载荷的竖直框架；沿着平行于所述纸张排出空间的一侧的第一方向延伸的第一支撑部分；和沿着垂直于所述第一方向并且平行于所述纸张排出空间的另一侧的第二方向延伸的第二支撑部分，其中所述第一支撑部分和所述第二支撑部分设置在所述竖直框架上。
3.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述图像读取单元在尺寸上小于所述成像单元的所述上部，并且在偏移到所述成像单元后端的位置固定于所述支撑单元。
4.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述支撑单元用树脂材料形成。
5.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述支撑单元是整体模制部件。
6 根据权利要求1所述的成像装置，其中所述支撑单元包括用金属材料形成的加强元件。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述支撑单元包括使所述纸张排出空间能够与外面连通的空气通道。
8.根据权利要求2所述的成像装置，其中所述成像单元包括设置在所述竖直框架的下部的弹性元件。
9.根据权利要求1所述的成像装置，还包括 用于接收输入操作的操作单元；支撑装置，该支撑装置设置在所述成像单元的上部以沿着竖直和水平方向中的任何一个方向能够旋转地支撑所述操作单元；用于将所述操作单元保持在任意旋转位置的转矩产生部件。
10.根据权利要求9所述的成像装置，其中所述支撑装置包括 固定于所述操作单元的后端面的第一固定部分；固定于所述成像单元的上部的第二固定部分；以及铰链单元，所述铰链单元连接于所述第一固定部分和所述第二固定部分，以能够沿着竖直和水平方向中的任何一个方向旋转。
11.根据权利要求10所述的成像装置，其中所述铰链单元包括第一铰链，所述第一铰链连接于所述第一固定部分以能够沿着竖直方向旋转；和第二铰链，所述第二铰链连接于所述第二固定部分以能够沿着水平方向旋转。
12.根据权利要求11所述的成像装置，其中所述第一铰链包括沿着水平方向穿过所述第一固定部分的第一轴，并且所述第一铰链通过所述第一轴沿着水平方向可旋转地支撑所述铰链单元。
13.根据权利要求11所述的成像装置，其中所述第二铰链包括沿着竖直方向穿过所述第二固定部分的第二轴，并且第二铰链通过所述第二轴沿着水平方向可旋转地支撑所述铰链单元。
14.根据权利要求11所述的成像装置，其中所述铰链单元设置成在所述第二固定部分的顶表面和所述第二铰链的底表面之间提供间隔。
15.根据权利要求11所述的成像装置，还包括紧固件，从而将所述铰链单元固定于所述第二固定部分的顶表面，以便所述铰链单元由所述紧固件保持。
16.根据权利要求11所述的成像装置，其中所述第一铰链和所述第二铰链中的每一个都包括所述转矩产生部件，并且当所述操作单元运动到旋转位置时，所述铰链单元将所述操作单元保持在所述旋转位置。
17.根据权利要求1所述的成像装置，还包括接收输入操作的操作单元；支撑装置，所述支撑装置设置在所述成像单元的上部上从而可旋转地支撑所述操作单元；和支撑单元加强部分，所述支撑单元加强部分设置在所述支撑单元的端部，以接触所述成像单元的框架的上部，以便防止由于作用在所述支撑单元上的载荷引起的所述支撑单元的扭曲。
18.根据权利要求17所述的成像装置，其中所述支撑单元加强部分与所述支撑单元整体地形成并且包括多个竖直的突起物，每个突起物都具有U形形状的或矩形形状的横截
19.根据权利要求17所述的成像装置，其中所述支撑单元加强部分包括 从所述支撑单元的端面伸出的一对竖直壁；和将所述一对竖直壁连接在一起的水平连接部分。
20.根据权利要求17所述的成像装置，还包括用多个紧固件固定于所述支撑单元的所述顶表面的固定元件，其中所述操作单元由横向延伸的轴可旋转地支撑在所述支撑单元的所述顶表面上，所述固定元件沿着垂直于所述轴的方向延伸，并且所述多个紧固件分别在所述轴的前侧和后侧的前后位置将所述固定元件固定于所述支撑单元。
全文摘要
本发明公开一种成像装置，该成像装置包括成像单元、设置在该成像单元上部上方的图像读取单元、该成像单元和图像读取单元之间的纸张排出空间、以及支撑单元，该支撑单元设置在该成像单元上部上以沿着不同的方向围绕该纸张排出空间的至少两侧。该图像读取单元通过该支撑单元固定于该成像单元的上部。
文档编号H04N1/00GK102547038SQ20111045822
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月23日 优先权日2010年12月24日
发明者北条航, 吉冈理, 太田佳秀, 竹本英行 申请人:株式会社理光