專利名稱：多角鏡組件、采用多角鏡組件的光掃描單元和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及多角鏡組件、采用該多角鏡組件的光掃描單元、和圖像形成裝置，更具體而言，本公開涉及包括塑料多角鏡(polygon mirror)的多角鏡組件、采用該多角鏡組件的光掃描單元、和圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
諸如激光打印機、數(shù)字影印機和傳真機的電子照相圖像形成裝置中采用的光掃描單元使施加有圖像信號的光源發(fā)射的光束偏轉(zhuǎn)，并在圖像載體的主掃描方向上掃描該光束。通過在主掃描方向使用該光掃描單元并通過圖像載體在次掃描方向的移動而將靜電圖像形成在圖像載體上。光掃描單元包括用于在預定方向偏轉(zhuǎn)從光源發(fā)射的光束的多角鏡組件。為了獲得超過85%的反射率，常規(guī)的多角鏡通常使用具有超過99%純度的高純度鋁通過超精度加工而制造。由高純度鋁形成的多角鏡組件具有諸如高制造成本和難以調(diào)節(jié)產(chǎn)量的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本公開提供了一種多角鏡組件、采用該多角鏡組件的光掃描單元、和圖像形成裝置，該多角鏡組件使用塑料多角鏡并可以最小化裝配期間發(fā)生的性能惡化。根據(jù)本公開的方面，提供了一種多角鏡組件，包括多角鏡，由塑料材料形成并具有多個反射表面；和馬達單元，支撐并旋轉(zhuǎn)多角鏡，其中多角鏡通過使用粘合材料耦接到馬達單元。保持器框可以耦接到馬達單元的旋轉(zhuǎn)軸，多角鏡可以通過使用粘合材料耦接到保持器框。多角鏡可以包括孔，保持器框的一部分被插入到多角鏡的該孔中，粘合材料可以被均勻地涂覆在多角鏡的限定該孔的內(nèi)表面和保持器框的接觸該內(nèi)表面的外表面兩者至少之一上。具有容納粘合材料的空間的傾斜防止凹槽可以形成在保持器框中。傾斜防止凹槽可以是形成在位于保持器框的插入到多角鏡的孔中的該部分周圍的保持器框的表面上的凹槽。具有容納粘合材料的空間的傾斜防止臺階可以形成在多角鏡的內(nèi)表面中。傾斜防止臺階可以是形成在多角鏡的內(nèi)表面的下圓周表面上的凹槽。多角鏡可以包括孔，馬達單元的旋轉(zhuǎn)軸可以插入到多角鏡的該孔中，粘合材料可以被均勻地涂覆在多角鏡的限定所述孔的內(nèi)表面和馬達單元的旋轉(zhuǎn)軸兩者至少之一上。粘合材料可以是選自紫外線固化粘合材料、熱固化粘合材料和瞬時粘合材料構(gòu)成的組中的任意一種。 反射層可以形成在多個反射表面的每個上。 根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種光掃描單元，包括光源，發(fā)射光束；多角鏡組件，將從光源發(fā)射的光束沿主掃描方向偏轉(zhuǎn)；成像光學單元，使被多角鏡組件偏轉(zhuǎn)的光束在將被掃描的表面上成像，其中多角鏡組件由塑料材料形成并包括具有多個反射表面的多角鏡和支撐并旋轉(zhuǎn)多角鏡的馬達單元，其中多角鏡通過使用粘合材料耦接到馬達單元。根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種圖像形成裝置，包括光掃描單元，包括發(fā)射光束的光源、將從光源發(fā)出的光束沿主掃描方向偏轉(zhuǎn)的多角鏡組件、使被多角鏡組件偏轉(zhuǎn)的光束在將被掃描的表面上成像的成像光學單元；顯影單元，設(shè)置在從光掃描單元發(fā)射的光束的焦點上，并包括顯影輥和多個光感受器，在每個光感受器上形成靜電潛像，顯影輥用于顯影形成在每個光感受器上的靜電潛像；和轉(zhuǎn)移單元，轉(zhuǎn)移被顯影單元顯影的圖像，其中多角鏡組件由塑料材料形成，并包括具有多個反射表面的多角鏡和支撐并旋轉(zhuǎn)多角鏡的馬達單元，其中多角鏡通過使用粘合材料耦接到馬達單元。多角鏡組件、采用該多角鏡組件的光掃描單元和圖像形成裝置通過使塑料材料形成的多角鏡被裝配時可能發(fā)射的變形最小化而抑制光學性能惡化。


通過參考附圖詳細描述本公開的示范性實施方式，本公開的上述和其他特征和優(yōu)點將變得更為明顯，在附圖中圖1是根據(jù)本公開的實施方式的光掃描單元的示意圖；圖2是圖1中的光掃描單元中采用的多角鏡組件的示意性截面圖；圖3是圖2的多角鏡組件的另一示例；圖4是圖2的多角鏡組件的另一示例；圖5是示出圖2的多角鏡組件的視圖，其中多角鏡由于從圖2的多角鏡組件排出的粘合材料而傾斜；以及圖6是根據(jù)本公開的實施方式的電子照相圖像形成裝置的示意圖。
具體實施例方式在下文，將參考附圖更充分地描述本公開，在附圖中示出了本公開的示范性實施方式。在附圖中，相似的附圖標記指代相似的元件，為了方便和清楚而夸大了每個部件的尺寸。圖1是根據(jù)本公開的實施方式采用多角鏡組件10的光掃描單元的示意圖。圖2 是當前實施方式的多角鏡組件10的示意性截面圖。參考圖1，光掃描單元包括光源1、包括旋轉(zhuǎn)多角鏡11的多角鏡組件10、和掃描透鏡7。光源1發(fā)射光束并可以是用于發(fā)射激光束的半導體激光二極管。光源1可以發(fā)射單個光束或多個光束。圖1示出發(fā)射單個光束的光源1。如果光源1發(fā)射多個光束，則這些光束可以以不同的入射角入射到多個反射表面Ila之一上，或者可以入射到多個反射表面 Ila 上。準直透鏡2可以設(shè)置在光源1與多角鏡11之間的光路上。準直透鏡2使光源1發(fā)射的光準直。圓柱形透鏡4可以進一步設(shè)置在準直透鏡2與多角鏡11之間的光路上。圓柱形透鏡4是僅在次掃描方向上具有預定放大率(power)的光學單元，并把來自準直透鏡2的光束沿次掃描方向聚焦到多角鏡11的反射表面Ila上?？讖焦怅@(aperture stopper) 3 可以進一步設(shè)置在準直透鏡2與圓柱形透鏡4之間以調(diào)節(jié)光束的直徑。準直透鏡2、孔徑光闌3和圓柱形透鏡4構(gòu)成光掃描單元的入射光學單元。掃描透鏡7是具有會聚功能和f θ透鏡特性的成像光學單元，并以恒定速度將由多角鏡11偏轉(zhuǎn)并掃描的光束成像到光感受器9的外周表面上。圖1示出一個掃描透鏡7 作為成像光學單元。然而，成像光學單元可以包括2個或多個透鏡。反射鏡8是改變被掃描的光束的光路的光路改變單元的示例。參考圖2，多角鏡組件10包括多角鏡11、保持器框(holder frame) 12和馬達單元 14。多角鏡11包括形成在多角鏡11的外表面上的四個反射表面Ila和定義形成在多角鏡11的中心部分中的孔的內(nèi)表面lib。多角鏡11的內(nèi)表面lib和保持器框12的接觸該內(nèi)表面lib的外表面通過粘合材料13彼此耦接。多角鏡11可以通過使用注射成型工藝由諸如環(huán)氧樹脂的塑料形成。由于多角鏡11由塑料材料形成，多角鏡11的材料成本可以降低，多角鏡11的批量生產(chǎn)可以容易地執(zhí)行。粘合材料13可以是紫外線(UV)固化的粘合材料、熱固化的粘合材料、瞬時粘合材料(instant adhesive material)等中的任何一個。例如，當粘合材料13是UV固化的粘合材料時，粘合材料13被涂敷在多角鏡11的內(nèi)表面lib 和保持器框12的接觸該內(nèi)表面lib的外表面上，多角鏡11和保持器框12彼此耦接，然后通過使用UV燈將UV光照射到其上以迅速硬化粘合材料13，由此固定多角鏡11和保持器框 12。同時，可以在每個反射表面Ila上附接例如由鋁(Al)或銀(Ag)形成的具有高反射率的金屬層。為了保護該金屬層不受外部環(huán)境的影響并防止金屬層的氧化，例如SiO2層的保護層可以進一步制備在金屬層上。示出的反射表面Ila的數(shù)量僅為示例，本公開不限于四個反射表面11a。而且，多角鏡11的內(nèi)表面lib和保持器框12的接觸該內(nèi)表面lib的外表面可以具有圓柱形形狀以便于裝配，但是本公開不限于此。例如，多角鏡11的內(nèi)表面 lib和保持器框12的接觸內(nèi)表面lib的外表面可以具有多邊形，例如四邊形。同時，馬達單元14包括固定到印刷電路板21的軸承保持器18、設(shè)置在軸承保持器 18的圓周表面上的電磁體19、形成在軸承保持器18中作為旋轉(zhuǎn)軸并能夠旋轉(zhuǎn)的軸17、設(shè)置在軸承保持器18與軸17之間的襯套20、耦接到軸17的轉(zhuǎn)子殼15、和設(shè)置在轉(zhuǎn)子殼15內(nèi)部并面對電磁體19的永久磁體16。然而，在常規(guī)的多角鏡組件中，通過使用板簧將多角鏡固定到保持器框或馬達單元。雖然來自板簧的彈力使多角鏡變形，但是常規(guī)的多角鏡通常由諸如Al的金屬形成，因此由板簧引起的變形可以不顯著。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果多角鏡11由塑料形成，使用板簧附接多角鏡11會在相當大的程度上使多角鏡11變形。換言之，如果由金屬形成的多角鏡通過彈簧插入而附接的話，由于其楊氏模量足夠大，所以變形量不顯著。相反，由塑料材料形成的多角鏡具有小的楊氏模量，所以由彈簧插入引起的變形量大。表1示出由于彈簧插入引起的塑料材料形成的多角鏡的反射表面的變形量。表 權(quán)利要求
1.一種多角鏡組件，包括多角鏡，由塑料材料形成并具有多個反射表面；和馬達單元，支撐并旋轉(zhuǎn)所述多角鏡，其中所述多角鏡通過使用粘合材料耦接到所述馬達單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多角鏡組件，其中保持器框耦接到所述馬達單元的旋轉(zhuǎn)軸， 所述多角鏡通過使用所述粘合材料耦接到所述保持器框。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多角鏡組件，其中所述多角鏡包括孔，所述保持器框的一部分被插入到所述多角鏡的所述孔中，所述粘合材料被均勻地涂覆在所述多角鏡的限定所述孔的內(nèi)表面和所述保持器框的接觸所述內(nèi)表面的外表面兩者至少之一上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多角鏡組件，其中具有容納所述粘合材料的空間的傾斜防止凹槽形成在所述保持器框中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述多角鏡組件，其中所述傾斜防止凹槽是形成在位于所述保持器框的插入到所述多角鏡的所述孔中的所述部分周圍的所述保持器框的表面上的凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多角鏡組件，其中具有容納所述粘合材料的空間的傾斜防止臺階形成在所述多角鏡的所述內(nèi)表面中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多角鏡組件，其中所述傾斜防止臺階是形成在所述多角鏡的所述內(nèi)表面的下圓周表面上的凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多角鏡組件，其中所述多角鏡包括孔，所述馬達單元的旋轉(zhuǎn)軸插入到所述多角鏡的所述孔中，所述粘合材料被均勻地涂覆在所述多角鏡的限定所述孔的內(nèi)表面和所述馬達單元的所述旋轉(zhuǎn)軸兩者至少之一上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多角鏡組件，其中所述粘合材料是選自紫外線固化粘合材料、熱固化粘合材料和瞬時粘合材料構(gòu)成的組中的任意一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多角鏡組件，其中反射層形成在所述多個反射表面的每個上。
11.一種光掃描單元，包括光源，發(fā)射光束；根據(jù)權(quán)利要求1至10的任何一個所述的多角鏡組件，所述多角鏡組件將從所述光源發(fā)射的光束沿主掃描方向偏轉(zhuǎn)；成像光學單元，使被所述多角鏡組件偏轉(zhuǎn)的所述光束在將被掃描的表面上成像。
12.—種圖像形成裝置，包括如權(quán)利要求11所述的光掃描單元；顯影單元，設(shè)置在從所述光掃描單元發(fā)射的光束的焦點上，并包括顯影輥和多個光感受器，在每個光感受器上形成靜電潛像，顯影輥用于顯影形成在每個所述光感受器上的所述靜電潛像；和轉(zhuǎn)移單元，轉(zhuǎn)移被所述顯影單元顯影的圖像。
全文摘要
一種多角鏡組件、采用該多角鏡組件的光掃描單元、以及圖像形成裝置。所述多角鏡組件包括多角鏡，由塑料材料形成并具有多個反射表面；和馬達單元，支撐并旋轉(zhuǎn)所述多角鏡，其中所述多角鏡通過使用粘合材料耦接到所述馬達單元。
文檔編號G02B26/08GK102566043SQ20111037753
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者具鐘旭, 劉載煥, 千真權(quán), 林憲熙 申請人:三星電子株式會社