光學(xué)掃描設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】光學(xué)掃描設(shè)備。該光學(xué)掃描設(shè)備包括：多面鏡，其被構(gòu)造成以使得從光源發(fā)射的光束掃描待掃描的構(gòu)件的方式偏轉(zhuǎn)激光束；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其被構(gòu)造成使多面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)；基板，在該基板上安裝多面鏡和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；安裝部，基板被安裝到該安裝部；橡膠構(gòu)件，其被設(shè)置在基板和安裝部之間；以及調(diào)整單元，其被構(gòu)造成相對(duì)于安裝部定位基板，并且被構(gòu)造成通過(guò)使橡膠構(gòu)件變形來(lái)調(diào)整基板相對(duì)于安裝部的傾斜。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光學(xué)掃描設(shè)備
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年10月28日、申請(qǐng)?zhí)枮?01010528479.8、發(fā)明名稱(chēng)為“光學(xué)掃描設(shè)備和圖像形成設(shè)備”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及諸如數(shù)字復(fù)印機(jī)、激光束打印機(jī)或傳真設(shè)備等電子照相圖像形成設(shè)備和安裝于該電子照相圖像形成設(shè)備且適于利用激光束進(jìn)行掃描的光學(xué)掃描設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)地，電子照相圖像形成設(shè)備包括具有多面鏡(polygonal mirror)的光學(xué)掃描設(shè)備，該多面鏡使從構(gòu)成光源的半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光束偏轉(zhuǎn)，使得光束掃描作為感光構(gòu)件的感光鼓。在電子照相圖像形成設(shè)備中，與圖像信息對(duì)應(yīng)的光束被從光學(xué)掃描設(shè)備發(fā)射并且被應(yīng)用至表面帶電的感光鼓，利用該光束在感光鼓上進(jìn)行掃描以在感光鼓上形成靜電潛像。利用顯影劑使形成在感光鼓上的靜電潛像顯影。顯影圖像被轉(zhuǎn)印并定影到諸如紙張片材等記錄介質(zhì)。
[0004]在這樣的光學(xué)掃描設(shè)備中，用于轉(zhuǎn)動(dòng)多面鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以以轉(zhuǎn)動(dòng)軸的期望安裝角度傾斜(以下，該傾斜被稱(chēng)為軸傾斜)。軸傾斜是由于制造精度的限制引起的傾斜。如果多面鏡具有軸傾斜，那么掃描透鏡上的入射位置和入射角都將偏離設(shè)計(jì)值，這將導(dǎo)致諸如感光鼓上的激光束斑形狀的混亂(disturbance)等圖像形成性能的劣化，因此導(dǎo)致圖像品質(zhì)的劣化。
[0005]圖8A和圖8B示出了光學(xué)掃描設(shè)備的傳統(tǒng)構(gòu)造的示例。圖8A是多面鏡及其周?chē)膫?cè)視圖，圖8B是多面鏡及其周?chē)牧Ⅲw圖。
[0006]在圖8A所不的光學(xué)掃描設(shè)備中，用于驅(qū)動(dòng)多面鏡805的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)803具有承載件(bearing)802ο承載件802與設(shè)置在基板801 (以下被稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)基板)中的孔嵌合，在驅(qū)動(dòng)基板801上安裝有用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)803的驅(qū)動(dòng)電路，由此驅(qū)動(dòng)馬達(dá)803被安裝于驅(qū)動(dòng)基板801。另外，承載件802與設(shè)置在光學(xué)掃描設(shè)備的光學(xué)箱807中的定位孔808嵌合，由此實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)803相對(duì)于光學(xué)箱807的定位。承載件802支撐驅(qū)動(dòng)馬達(dá)803的轉(zhuǎn)子部分的軸，并且多面鏡805被安裝于轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)動(dòng)軸804。由板簧等將多面鏡805從上方固定至轉(zhuǎn)子部分。
[0007]通過(guò)使螺釘穿過(guò)設(shè)置于凸臺(tái)809、810、811和812中的螺紋孔以及光學(xué)箱側(cè)的固定孔813、814、815和816并擰緊螺釘，將驅(qū)動(dòng)基板801固定至光學(xué)箱807。
[0008]因?yàn)槌休d件802通過(guò)型鍛(swage)等被安裝于驅(qū)動(dòng)基板801，因此，轉(zhuǎn)動(dòng)軸804相對(duì)于驅(qū)動(dòng)基板801的角度可能由于構(gòu)件的加工精度以及型鍛的精度而變化。另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)基板801由金屬片材形成時(shí)，驅(qū)動(dòng)基板801可能彎曲。然后，其上安裝有多面鏡805的轉(zhuǎn)動(dòng)軸804相應(yīng)地傾斜(軸傾斜)，并且多面鏡805的反射面也傾斜，因此，反射光的副掃描方向的反射角可能偏離理想位置，從而導(dǎo)致光學(xué)特性的劣化。
[0009]另外，也難以嚴(yán)格地安裝光學(xué)箱807的將被加工成平坦面的支承構(gòu)件，并且從理想平坦面的該偏離也導(dǎo)致多面鏡的軸傾斜。
[0010]為了解決這些問(wèn)題，日本特開(kāi)2005-201941號(hào)公報(bào)論述了一種能夠校正軸傾斜的設(shè)備。日本特開(kāi)2005-201941號(hào)公報(bào)中論述的設(shè)備配置有如下機(jī)構(gòu):該機(jī)構(gòu)使驅(qū)動(dòng)基板經(jīng)由彈簧壓靠形成于光學(xué)箱的支承構(gòu)件以改變螺紋緊固量，由此減小軸傾斜。
[0011]然而，如日本特開(kāi)2005-201941號(hào)公報(bào)那樣，在驅(qū)動(dòng)基板經(jīng)由彈簧被固定至光學(xué)掃描設(shè)備的情況下，如果彈簧的反作用力弱，由于多面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)，多面鏡不能相對(duì)于光學(xué)掃描設(shè)備主體牢固地固定在適當(dāng)位置。當(dāng)多面鏡不能被牢固地固定在適當(dāng)位置時(shí)，由于多面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)導(dǎo)致多面鏡振動(dòng)，并且由于振動(dòng)的影響，存在激光束在感光鼓上的圖像形成位置偏離理想位置的擔(dān)心。
[0012]因此，如果多面鏡被以足能承受轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)的力固定至光學(xué)箱，那么必須確保大的彈簧變形量。于是，為了產(chǎn)生大的力，必須增大彈簧的尺寸，這阻礙了光學(xué)掃描設(shè)備的尺寸的減小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]在諸方面中，本發(fā)明旨在提供尺寸小且能夠可靠調(diào)整的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)軸傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種光學(xué)掃描設(shè)備，其包括:多面鏡，其被構(gòu)造成以使得從光源發(fā)射的光束掃描待掃描的構(gòu)件的方式偏轉(zhuǎn)所述光束；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其被構(gòu)造成使所述多面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)；基板，在所述基板上安裝所述多面鏡和所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；安裝部，所述基板被安裝到所述安裝部；橡膠構(gòu)件，其被設(shè)置在所述基板和所述安裝部之間；以及調(diào)整單元，其被構(gòu)造成相對(duì)于所述安裝部定位所述基板，并且被構(gòu)造成通過(guò)使所述橡膠構(gòu)件變形來(lái)調(diào)整所述基板相對(duì)于所述安裝部的傾斜。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種圖像形成設(shè)備，其包括:感光構(gòu)件；掃描單元，其被構(gòu)造成在所述感光構(gòu)件上形成靜電潛像；顯影單元，其被構(gòu)造成利用包括調(diào)色劑的顯影劑將所述靜電潛像顯影為調(diào)色劑圖像；以及轉(zhuǎn)印單元，其被構(gòu)造成將所述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)；其中，所述掃描單元包括:多面鏡，其被構(gòu)造成以使得從光源發(fā)射的光束掃描待掃描的構(gòu)件的方式偏轉(zhuǎn)所述光束；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其被構(gòu)造成使所述多面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)；基板，在所述基板上安裝所述多面鏡和所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；安裝部，所述基板被安裝到所述安裝部；橡膠構(gòu)件，其被設(shè)置在所述基板和所述安裝部之間；及調(diào)整單元，其被構(gòu)造成相對(duì)于所述安裝部定位所述基板，并且被構(gòu)造成通過(guò)使所述橡膠構(gòu)件變形來(lái)調(diào)整所述基板相對(duì)于所述安裝部的傾斜。
[0016]從以下參照附圖對(duì)典型實(shí)施方式的具體說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]包含在說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實(shí)施方式、特征和方面，并且與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備中的感光鼓及其周?chē)氖疽庑越孛鎴D。
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備的內(nèi)部的立體圖。
[0020]圖3的㈧和圖3的⑶分別是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備中的掃描單元及其周?chē)牧Ⅲw圖和平面圖。
[0021]圖4是示出本發(fā)明的典型實(shí)施方式中的軸傾斜調(diào)整時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的波動(dòng)量。
[0022]圖5示出了 O形環(huán)的反作用力和驅(qū)動(dòng)基板的振動(dòng)之間的關(guān)系。
[0023]圖6A至圖6E是示出為了應(yīng)對(duì)O形環(huán)的壓縮變形而設(shè)置的間隙部的圖。
[0024]圖7示出了 O形環(huán)的壓縮量與O形環(huán)的反作用力之間的關(guān)系。
[0025]圖8A和圖SB分別是傳統(tǒng)光學(xué)掃描設(shè)備中的掃描單元及其周?chē)慕孛鎴D和立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下將參照附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的各種典型實(shí)施方式、特征和方面。
[0027]圖1是采用根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備的電子照相復(fù)印機(jī)中的感光鼓及其周?chē)氖疽庑越孛鎴D。將參照?qǐng)D1說(shuō)明圖像形成過(guò)程。從光源(未示出)發(fā)射的激光束(光束)被多面鏡204a(旋轉(zhuǎn)多面鏡)偏轉(zhuǎn)，并且經(jīng)由包括下述透鏡、反射鏡等的多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)被引導(dǎo)至感光鼓101 (作為將被激光束掃描的構(gòu)件的感光構(gòu)件)。充電裝置102使感光鼓101均勻地帶電，然后感光鼓101被暴露于基于輸入圖像數(shù)據(jù)從光學(xué)掃描設(shè)備200中的光源單元的半導(dǎo)體激光器(下面說(shuō)明)發(fā)射的激光束。感光鼓101以固定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且感光鼓101的感光面相對(duì)于光束沿副掃描方向(感光鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)方向)移動(dòng)。這樣，在感光鼓101上形成基于圖像數(shù)據(jù)的靜電潛像。該靜電潛像被調(diào)色劑顯影，該調(diào)色劑是被顯影裝置103保持的顯影劑。之后，對(duì)構(gòu)成轉(zhuǎn)印裝置的轉(zhuǎn)印輥104施加偏壓(bias)，由此將由感光鼓101承載的調(diào)色劑圖像在由轉(zhuǎn)印輥104和感光鼓101形成的轉(zhuǎn)印部T處轉(zhuǎn)印到在輸送路徑105上輸送的轉(zhuǎn)印材料P (記錄介質(zhì))。然后，承載調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印材料P被輸送至定影裝置(未示出)，并且通過(guò)加熱等對(duì)轉(zhuǎn)印材料P上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影處理以獲得形成有圖像的轉(zhuǎn)印材料。
[0028]圖2是通過(guò)上述圖像形成過(guò)程形成圖像的激光打印機(jī)、數(shù)字復(fù)印機(jī)等中使用的光學(xué)掃描設(shè)備200的示例的立體圖。如圖2所示，光學(xué)掃描設(shè)備200包括:光源單元201，其通過(guò)將半導(dǎo)體激光器、準(zhǔn)直透鏡等一體化為一個(gè)單元而形成；圓筒透鏡202，其將其上產(chǎn)生的平行光束形式的激光束轉(zhuǎn)換成沿副掃描方向的會(huì)聚光；以及掃描單兀203,其用于偏轉(zhuǎn)從光源單元201發(fā)射的激光束，使得激光束掃描感光鼓101。掃描單元203具有:多面鏡204a，其具有用于偏轉(zhuǎn)激光束的多個(gè)反射面；多面鏡204a用的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)；基板205 ;以及集成電路(IC)芯片206。光學(xué)掃描設(shè)備200具有:透鏡207，其利用已經(jīng)被多面鏡204a偏轉(zhuǎn)的激光束在感光鼓101的表面上進(jìn)行圖像形成；以及反射鏡208，其將激光束引導(dǎo)至感光鼓101。光學(xué)掃描設(shè)備200的部件被容納在光學(xué)箱209中。
[0029]從光源單元201發(fā)射基于輸入圖像數(shù)據(jù)的激光束。該激光束穿過(guò)準(zhǔn)直透鏡和圓筒透鏡202，然后照射到正在轉(zhuǎn)動(dòng)的多面鏡204a所具有的多個(gè)反射面中的一個(gè)反射面。由于多面鏡204a正在轉(zhuǎn)動(dòng)，激光束在反射之后變成掃描光。之后，由透鏡207在感光鼓101上進(jìn)打圖像形成。在圖2中，標(biāo)記L表不從光源單兀201發(fā)射的激光束。在圖2中，標(biāo)記Ls表示被多面鏡204a掃描的激光束L的路徑。這樣，通過(guò)多面鏡204a的掃描沿感光鼓101的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向(主掃描方向)形成靜電潛像，以及通過(guò)感光鼓101的轉(zhuǎn)動(dòng)沿副掃描方向形成靜電潛像。
[0030]在配置有光學(xué)掃描設(shè)備200的圖像形成設(shè)備中，為了再現(xiàn)高清晰的圖像，在使光路的偏離最小化的狀態(tài)下將激光束引導(dǎo)至感光鼓101使得來(lái)自光源單元201的激光束遵循設(shè)計(jì)時(shí)所期望的光學(xué)路徑是有益的。出于這個(gè)目的，當(dāng)安裝光學(xué)部件時(shí)需要特別注意光學(xué)部件的位置和姿勢(shì)。
[0031]首先，多面鏡204a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的取向影響束斑直徑以及感光鼓101上的掃描線的彎曲，因此，為了維持高的圖像品質(zhì)，必須調(diào)整多面鏡204a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的傾斜。例如，在多面鏡204a被安裝于光學(xué)箱209中的狀態(tài)下，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)定角度傾斜(以下被稱(chēng)為軸傾斜)時(shí)，多面鏡204a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不允許入射光以預(yù)定的角度照射到多面鏡的反射面。于是，反射后的激光束的光路可能偏離預(yù)定光路，使得反射后的光路偏離透鏡207的光學(xué)性能高的部分(即，偏離實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)所期望的性能的部分)。結(jié)果，在感光鼓101上進(jìn)行圖像形成的激光束斑不是所期望的尺寸和形狀。由此，在安裝多面鏡204a時(shí)必須調(diào)整多面鏡204a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的取向，使得不出現(xiàn)軸傾斜(以下，該調(diào)整將被稱(chēng)為軸傾斜調(diào)整)。
[0032]在根據(jù)本典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備中，可以利用不增大設(shè)備尺寸的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸傾斜調(diào)整。在下文中，將具體說(shuō)明光學(xué)掃描設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
[0033]圖3的(A)示出了如何將掃描單元203安裝于根據(jù)本典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備200中。掃描單元203的驅(qū)動(dòng)基板205設(shè)置有多個(gè)用于穿過(guò)螺釘?shù)目?，這些螺釘用于將驅(qū)動(dòng)基板205固定至光學(xué)箱209的安裝部301。調(diào)整螺釘302和303以及固定螺釘304和305穿過(guò)這些孔。以從光學(xué)箱209的安裝部301突出的方式設(shè)置支承構(gòu)件306、307、308和309。在支承構(gòu)件的內(nèi)部形成陰螺紋。通過(guò)將調(diào)整螺釘302和303以及固定螺釘304和305緊固至陰螺紋，驅(qū)動(dòng)基板205被固定至安裝部301。用于多面鏡204a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的承載件208通過(guò)型鍛與設(shè)置在驅(qū)動(dòng)基板205中的嵌合孔嵌合。通過(guò)承載件208與嵌合孔的嵌合，多面鏡204a和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)204c被固定至驅(qū)動(dòng)基板205。承載件208也用作掃描單元203的定位凸臺(tái)，并且與設(shè)置在光學(xué)箱209中的定位孔312嵌合，由此實(shí)現(xiàn)掃描單元203在光學(xué)箱209內(nèi)的定位。
[0034]如圖3的(A)所示，當(dāng)將驅(qū)動(dòng)基板205固定至光學(xué)箱209的安裝部301時(shí)，調(diào)整螺釘302和調(diào)整螺釘303穿過(guò)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)基板205中的孔。另外，O形環(huán)310和311設(shè)置在驅(qū)動(dòng)基板205和安裝部301之間。安裝部301設(shè)置有支承構(gòu)件306和307。支承構(gòu)件設(shè)置有用于容納O形環(huán)310和311的沉孔(凹部，孔口平面(spot facing))。調(diào)整螺釘302穿過(guò)O形環(huán)310的孔，調(diào)整螺釘303穿過(guò)O形環(huán)311的孔。O形環(huán)的高度大于沉孔的深度。于是，通過(guò)緊固調(diào)整螺釘302和303，O形環(huán)310和311被驅(qū)動(dòng)基板205和安裝部301加壓。結(jié)果，在O形環(huán)310和311中產(chǎn)生沿上下方向的反作用力，并且利用該反作用力將驅(qū)動(dòng)基板205固定至安裝部301。另外，通過(guò)調(diào)整調(diào)整螺釘302和303各自的緊固量，可以改變O形環(huán)310和311各自的壓縮量(變形量)，使得可以相對(duì)于安裝部301任意地改變驅(qū)動(dòng)基板205的傾斜(高度)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)基板205的傾斜變化時(shí)，與驅(qū)動(dòng)基板205嵌合(固定到驅(qū)動(dòng)基板205)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的傾斜也變化。于是，通過(guò)調(diào)整調(diào)整螺釘302和303的緊固量，可以調(diào)整軸傾斜。O形環(huán)310被構(gòu)造成使得其內(nèi)徑與調(diào)整螺釘302的公稱(chēng)直徑(外徑)相匹配，O形環(huán)311被構(gòu)造成使得其內(nèi)徑與調(diào)整螺釘303的公稱(chēng)直徑(外徑)相匹配。
[0035]如圖3的(A)所示，調(diào)整螺釘302設(shè)置有用于防止驅(qū)動(dòng)基板205由于O形環(huán)310的變形而翹曲的平墊圈(plain washer)313，調(diào)整螺釘303設(shè)置有用于防止驅(qū)動(dòng)基板205由于O形環(huán)311的變形而翹曲的平墊圈314。圖3的(A)所示的平墊圈313的外徑r小于支承構(gòu)件306的內(nèi)徑R(沉孔的直徑)但是大于O形環(huán)310的直徑Or，圖3的⑷所示的平墊圈314的外徑r小于支承構(gòu)件307的內(nèi)徑R(沉孔的直徑)但是大于O形環(huán)311的直徑Or0
[0036]通過(guò)壓O形環(huán)310和311，能夠調(diào)整驅(qū)動(dòng)基板205相對(duì)于安裝部301的高度。調(diào)整時(shí)，當(dāng)調(diào)整螺釘302和303被緊固時(shí)，在不引起O形環(huán)310和311的異常變形的范圍內(nèi)需要合適的反作用力。該性質(zhì)必須不隨時(shí)間而變化。作為具有該性質(zhì)的材料，由合成橡膠構(gòu)成的橡膠構(gòu)件是優(yōu)異的。該材料的典型示例包括能夠彈性變形的材料，諸如丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠、氟橡膠和丙烯酸橡膠等。
[0037]圖3的(B)是安裝于安裝部301的驅(qū)動(dòng)基板205的從多面鏡204a的轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的方向觀察時(shí)的平面圖。在根據(jù)本典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備200中，激光束L從圖3的(B)所示的方向照射到多面鏡204a而變成掃描光Ls。另外，如圖3的(B)所示，調(diào)整螺釘302和303相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的位置被配置成使得連接調(diào)整螺釘302的位置和多面鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置的線段與連接調(diào)整螺釘303的位置和多面鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置的線段大致互相正交。
[0038]圖4示出了當(dāng)通過(guò)實(shí)際緊固設(shè)置在兩個(gè)位置的調(diào)整螺釘302和303而調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的軸傾斜時(shí)的軸傾斜值(轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b相對(duì)于與光學(xué)箱209的基準(zhǔn)面垂直的的軸線的角度偏差)是如何變化的。橫軸表示沿圖3的(B)中的X方向的軸傾斜，而縱軸表示沿Y方向的軸傾斜，并且以垂直于光學(xué)箱209的基準(zhǔn)面的角度作為原點(diǎn)。在圖4中，線(I)示出了當(dāng)調(diào)整螺釘302被緊固而調(diào)整螺釘303被固定在適當(dāng)位置時(shí)軸傾斜是如何變化的。線(2)示出了當(dāng)調(diào)整螺釘302被松開(kāi)而調(diào)整螺釘303被固定在適當(dāng)位置時(shí)軸傾斜是如何變化的。線(3)示出了當(dāng)調(diào)整螺釘303被緊固而調(diào)整螺釘302被固定在適當(dāng)位置時(shí)軸傾斜是如何變化的。線(4)示出了當(dāng)調(diào)整螺釘303被松開(kāi)而調(diào)整螺釘302被固定在適當(dāng)位置時(shí)軸傾斜是如何變化的。圖4中的繪圖(plot)表示當(dāng)調(diào)整螺釘302和/或調(diào)整螺釘303被轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)軸傾斜值是如何變化的。如圖4所示，根據(jù)調(diào)整螺釘303的緊固量，軸傾斜主要沿Y方向變化。對(duì)于調(diào)整螺釘302，軸傾斜主要沿X方向變化。如圖3的(B)所示，調(diào)整螺釘302和調(diào)整螺釘303相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的位置被配置成使得連接作為一個(gè)調(diào)整螺釘?shù)恼{(diào)整螺釘303和多面鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的線段與連接作為另一個(gè)調(diào)整螺釘?shù)恼{(diào)整螺釘302和多面鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的線段大致互相正交。利用該配置，可以通過(guò)調(diào)整調(diào)整螺釘302和303的緊固量而沿任意方向調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的取向。因此，無(wú)論初始組裝時(shí)如何傾斜，都可以通過(guò)調(diào)整調(diào)整螺釘302和303的緊固量而從兩個(gè)方向可靠地調(diào)整軸傾斜。假設(shè)調(diào)整螺釘302和轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b之間的距離與調(diào)整螺釘303和轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b之間的距離大致相等，通過(guò)以相同的緊固量緊固調(diào)整螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b經(jīng)受大致相同變化量的傾斜波動(dòng)，這對(duì)于操作者或者調(diào)整設(shè)備等是方便的。在本典型實(shí)施方式中，通過(guò)以±0.2mm調(diào)整驅(qū)動(dòng)基板205的高度，可以消除由于部件公差的積累弓I起的軸傾斜。
[0039]O形環(huán)310根據(jù)調(diào)整螺釘302的緊固量而被壓縮，O形環(huán)311根據(jù)調(diào)整螺釘303的緊固量而被壓縮，并且利用O形環(huán)的反作用力使驅(qū)動(dòng)基板205壓靠調(diào)整螺釘302和303。以下將說(shuō)明合適的反作用力大小。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中利用螺釘將驅(qū)動(dòng)基板完全緊固至光學(xué)箱的安裝面，但是在本典型實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，如圖3所示，存在對(duì)驅(qū)動(dòng)基板向上施力的調(diào)整部。通常來(lái)說(shuō)，掃描單元203中使用的高速轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)取決于其平衡而產(chǎn)生大的振動(dòng)，從而期望通過(guò)螺釘緊固將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)完全地固定至容納驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的構(gòu)件。如果通過(guò)使用多面鏡204a以激光束掃描進(jìn)行曝光則更加如此。在圖3的(A)和圖3的(B)所示的根據(jù)本典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備的結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)基板沒(méi)有被完全固定至光學(xué)箱的安裝面，使得抑制振動(dòng)的效果降低。但是，其優(yōu)點(diǎn)在于允許掃描單元203的軸傾斜的調(diào)整。如上所述，在根據(jù)本典型實(shí)施方式的光學(xué)掃描設(shè)備的上述調(diào)整部處，O形環(huán)310和311的反作用力對(duì)驅(qū)動(dòng)基板205向上施力，并且認(rèn)為O形環(huán)310和311的反作用力的大小影響掃描單元203的振動(dòng)的大小。關(guān)于這一點(diǎn)，圖5的圖表示出了 O形環(huán)的反作用力與振動(dòng)的大小之間的關(guān)系。在該圖表中，橫軸表示O形環(huán)310和311的反作用力，縱軸表示驅(qū)動(dòng)基板205的加速度，該加速度被認(rèn)為代表掃描單元的振動(dòng)水平。在該圖表中，點(diǎn)劃線表示當(dāng)利用螺釘將驅(qū)動(dòng)基板完全緊固至光學(xué)箱的安裝面時(shí)的振動(dòng)水平。在圖5中，曲線表示本典型實(shí)施方式中的振動(dòng)水平。從圖5可以看出，為了使本典型實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)基板205的振動(dòng)水平等于或小于螺釘緊固的情況下的振動(dòng)水平，O形環(huán)的反作用力必須至少為大約4kgf至5kgf或更大。因此，如果采用反作用力等于或大于該值的水平，則不易產(chǎn)生振動(dòng)，并且可以調(diào)整軸傾斜。因此，當(dāng)采用本典型實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)時(shí)，以如下方式設(shè)定標(biāo)稱(chēng)壓縮量:即使在調(diào)整螺釘302和303的可能的最大松開(kāi)量的情況下,也能確保O形環(huán)的大約4kgf至5kgf的反作用力。
[0040]例如，當(dāng)采用沿豎直方向的厚度為2.6mm且內(nèi)徑為3.6mm的O形環(huán)時(shí)，當(dāng)公稱(chēng)壓縮量為Imm時(shí)可以以O(shè)形環(huán)的反作用力為Skgf進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且即使由于軸傾斜調(diào)整而允許O形環(huán)的壓縮量變化，也可以以O(shè)形環(huán)的反作用力為5kgf到Ilkgf進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0041]相反地，如日本特開(kāi)2005-201941號(hào)公報(bào)所論述的那樣，當(dāng)通過(guò)使用壓縮彈簧作為彈性構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)以獲得8kgf的反作用力時(shí)，即使彈簧常數(shù)由于壓縮彈簧的尺寸減小而被設(shè)定為高，壓縮彈簧在自由狀態(tài)下的高度也為1mm并且壓縮彈簧在操作過(guò)程中的高度也為大約8mm，這意味著所涉及的尺寸是采用O形環(huán)的結(jié)構(gòu)的情況下的尺寸的大約四倍。另外，因?yàn)閺椥詷?gòu)件在自由狀態(tài)下的高度大，所以當(dāng)將掃描單元組裝到光學(xué)箱時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)掃描單元的定位，從而很難進(jìn)行組裝。
[0042]因此，使用O形環(huán)的軸傾斜調(diào)整系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)尺寸減小，并且優(yōu)于由壓縮彈簧、板簧等組成的彈性構(gòu)件。在工廠出貨前或者服務(wù)工程師維修時(shí)如下進(jìn)行軸傾斜調(diào)整。組裝工人或服務(wù)工程師在光束的光路中安裝夾具，并且借助于設(shè)置在夾具中的電荷耦合器件(CXD)檢測(cè)由多面鏡204a反射的光束。然后，組裝工人或服務(wù)工程師觀察入射到C⑶上的光束的位置來(lái)確定調(diào)整螺釘302和303的緊固量。
[0043]將參照?qǐng)D6A至圖6E以及圖7說(shuō)明本發(fā)明的第二典型實(shí)施方式。第二典型實(shí)施方式與第一典型實(shí)施方式的不同之處在于:設(shè)置有沉孔的支承構(gòu)件306設(shè)置有允許O形環(huán)310變形的凹部，設(shè)置有沉孔的支承構(gòu)件307設(shè)置有允許O形環(huán)311變形的凹部。更具體地，如圖6A、圖6B、圖6C和圖6D所示，凹部601設(shè)置在各支承構(gòu)件306和307的具有沉孔的一部分中。在其它方面，第二典型實(shí)施方式與第一典型實(shí)施方式具有相同或者類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，因此，在以下的說(shuō)明中，以與第一典型實(shí)施方式中的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示與第一典型實(shí)施方式的部分相同或類(lèi)似的部分。
[0044]圖6A、圖6B、圖6C和圖6D是調(diào)整螺釘302、O形環(huán)310和支承構(gòu)件306的示意性截面圖。圖6A、圖6B、圖6C和圖6D示出了當(dāng)調(diào)整螺釘302被實(shí)際緊固以調(diào)整軸傾斜時(shí)O形環(huán)是如何變形的。這里，特征在于，光學(xué)箱209設(shè)置有與O形環(huán)的變形相匹配的間隙構(gòu)造601，其中O形環(huán)的變形是由于O形環(huán)被壓縮所致。另一方面，圖6E示出了在未設(shè)置間隙構(gòu)造的結(jié)構(gòu)中O形環(huán)是如何通過(guò)調(diào)整螺釘?shù)木o固而被壓縮的。調(diào)整螺釘303、0形環(huán)311和支承構(gòu)件307的結(jié)構(gòu)與調(diào)整螺釘302、O形環(huán)310和支承構(gòu)件306的結(jié)構(gòu)類(lèi)似。
[0045]通過(guò)緊固調(diào)整螺釘302，O形環(huán)以沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的方向收縮的方式經(jīng)歷彈性變形并且以沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的徑向(即，沿基板的表面)膨脹的方式經(jīng)歷彈性變形。然而，在圖6E所示的結(jié)構(gòu)中，變形后的O形環(huán)沒(méi)有溢出口(escape)，O形環(huán)被硬化，其柔韌性降低，使得反作用力的線性削弱。于是，調(diào)整螺釘302的緊固扭矩相應(yīng)地增大。如果調(diào)整螺釘被強(qiáng)制推入，由于已經(jīng)收縮且硬化的O形環(huán)的彈性減低，不能與緊固量相匹配地調(diào)整驅(qū)動(dòng)基板205的高度。結(jié)果，軸傾斜調(diào)整的精度下降。為了防止這種情況，可以設(shè)置沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的徑向的大溢出口。但是，在這種情況下，為了防止驅(qū)動(dòng)基板205跟隨O形環(huán)的變形，必須同時(shí)擴(kuò)大平墊圈313，這意味著存在平墊圈與驅(qū)動(dòng)基板205上的部件干涉的可能性。
[0046]考慮到這點(diǎn)，在光學(xué)箱的支承構(gòu)件306、307中設(shè)置當(dāng)O形環(huán)的壓縮量增大至如圖6C和圖6D所示的某一程度時(shí)、即當(dāng)O形環(huán)沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b的徑向極大地膨脹時(shí)允許O形環(huán)變形的間隙構(gòu)造(凹部601)。由于凹部601的設(shè)置，能維持O形環(huán)的反作用力的線性，并且能與緊固量相匹配地調(diào)整驅(qū)動(dòng)基板205的高度，以及能夠高精度地進(jìn)行軸傾斜調(diào)整。通過(guò)改變凹部601的構(gòu)造，能夠設(shè)計(jì)出具有最佳彈簧常數(shù)的輪廓。在本典型實(shí)施方式中，采用環(huán)狀(圓形)的O形環(huán)，使得凹部601被設(shè)置成允許圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸204b沿徑向變形的O形環(huán)經(jīng)歷如圖6D所示的向下變形。
[0047]圖7是以示例的方式示出了 O形環(huán)的壓縮量與O形環(huán)的反作用力之間的關(guān)系的圖。從圖中可以看出，在光學(xué)箱中設(shè)置間隙構(gòu)造(凹部)的情況下，O形環(huán)的壓縮量與O形環(huán)的反作用力之間的關(guān)系可以以一次直線的方式表示，這意味著彈性被維持。另一方面，在如圖6E所示未設(shè)置凹部的情況下，導(dǎo)致如圖7中的線(6)表示的二次曲線形式的曲線，反作用力的線性被削弱。因此，更期望的是為光學(xué)箱設(shè)置具有允許變形后的O形環(huán)溢出的間隙構(gòu)造(凹部)。
[0048]這樣，通過(guò)在容納O形環(huán)的支承構(gòu)件中設(shè)置凹部601，即使O形環(huán)的壓縮量大也可以容易地并且高精度地調(diào)整軸傾斜。
[0049]雖然已經(jīng)參照典型實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的典型實(shí)施方式。所附的權(quán)利要求的范圍符合最寬泛的解釋?zhuān)园凶冃?、等同結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)掃描設(shè)備，其包括: 多面鏡，其被構(gòu)造成以使得從光源發(fā)射的光束掃描待掃描的構(gòu)件的方式偏轉(zhuǎn)所述光束； 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其被構(gòu)造成使所述多面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)； 基板，在所述基板上安裝所述多面鏡和所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)； 第一支承面，其布置于安裝部，并且所述基板安裝于所述第一支承面； 第二支承面，其布置于所述安裝部，并且所述基板安裝于所述第二支承面； 第一橡膠構(gòu)件，其被設(shè)置在所述基板和所述第一支承面之間； 第二橡膠構(gòu)件，其被設(shè)置在所述基板和所述第二支承面之間； 第一調(diào)整螺釘，其被構(gòu)造成使所述基板固定于所述第一支承面；以及 第二調(diào)整螺釘，其被構(gòu)造成使所述基板固定于所述第二支承面； 其中，所述第一調(diào)整螺釘和所述第二調(diào)整螺釘被緊固并且通過(guò)使所述第一橡膠構(gòu)件和所述第二橡膠構(gòu)件變形，調(diào)整所述基板的傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中， 所述第一支承面設(shè)置有用于容納所述第一橡膠構(gòu)件的沉孔， 所述第二支承面設(shè)置有用于容納所述第二橡膠構(gòu)件的沉孔， 所述第一支承面的沉孔設(shè)置有用于當(dāng)所述第一橡膠構(gòu)件由于來(lái)自所述基板和所述第一支承面的壓力而變形時(shí)允許所述第一橡膠構(gòu)件的變形溢出的凹部，并且 所述第二支承面的沉孔設(shè)置有用于當(dāng)所述第二橡膠構(gòu)件由于來(lái)自所述基板和所述第二支承面的壓力而變形時(shí)允許所述第二橡膠構(gòu)件的變形溢出的凹部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其中， 所述第一支承面和所述第二支承面被配置成使得連接所述第一支承面和所述多面鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的線段與連接所述第二支承面和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的線段互相正交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描設(shè)備，其還包括: 光學(xué)構(gòu)件，其用于利用被所述多面鏡偏轉(zhuǎn)的光束在感光構(gòu)件的表面上進(jìn)行圖像形成； 其中，所述第一支承面和所述第二支承面被布置在所述多面鏡和所述光學(xué)構(gòu)件之間。
【文檔編號(hào)】G02B26/12GK104360480SQ201410682930
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2009年11月30日
【發(fā)明者】石館毅洋 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社