专利名称：多角形镜面反射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括由塑料材料制成的多角形镜的多角形镜面反射装置(polygon mirror apparatus)，更确切地是，涉及一种将转子框架和多角形镜形成一整体的多角形镜面反射装置。
背景技术：
多角形镜面反射装置通常用在激光扫描单元(LSU)中，该激光扫描单元用在诸如激光打印机、数字复印机、条码阅读器和传真机这样的设备中，多角形镜面反射装置在主扫描方向使用转动的多角形镜扫描从LSU的光源中发射出的光束。
随着技术的发展，使用LSU的设备的打印速度已经增加。因此需要多角形镜面反射装置高速转动多角形镜并长时间运行。此外，还需要多角形镜有高于85％的反射率以增加扫描光束的功效。为了满足这些需求，传统的多角形镜面反射装置使用通过执行纯度至少为99％的铝的微加工制成的多角形镜。
参照图1，传统的多角形镜面反射装置包括基部11、固定在基部11上的轴承13以及安装在轴承13上以旋转的转轴15。转子框架17与转轴15连接。该装置还包括驱动源20和安装在转子框架17上的多角形镜30。
驱动源20被安装在轴承13的外圆周上并在转轴15处，以使用电磁力旋转转轴15。驱动源20包括定子铁芯21、转子座23和磁铁25。定子铁芯21固定在轴承13的外圆周上，并包括绕线线圈22。转子座23连接在转子框架17上，并包围定子铁芯21。
多角形镜30由驱动源20旋转，从而偏转和扫描入射到设置于多角形镜30侧面上的反射镜31的光束。多角形镜30连接到转子框架17的外圆周上，并用固定元件35固定于其上。多角形镜30用高纯度铝材料制成。多角形镜包括用金属显微机械加工而成的多个反射镜。
由于传统的多角形镜面反射装置中多角形镜30用昂贵的铝材料制成，所以制造成本高。而且，由于将复杂的金属显微加工应用到生产多角形镜30中，因此生产率低。此外，用的是单独的转子框架，用单独的固定元件将多角形镜固定到转子框架上。这样，装配过程复杂而且零件的数目增加。
发明内容
本发明提供了一种多角形镜面反射装置，其具有用改进材料制成的多角形镜的改进连接结构，可以使转子座和多角形镜形成一整体。
根据本发明的一方面，多角形镜面反射装置包括基部、连接基部的轴承和位于轴承上以旋转的转轴。多角形镜连接在转轴上以偏转和扫描入射光。驱动源用电磁力旋转多角形镜。定子安置在轴承上，转子安置在定子周围以旋转。转子的一部分嵌在多角形镜中，其通过夹物模压被插入到多角形镜中。
本发明的其他方面或者优点，部分地将在下面的描述中提出，其中一部分从描述中显而易见，或是从本发明的实践中得知。
结合下面的附图，本发明的这些或者其他方面和优点将在接下来的实施例描述中变得显而易见和更容易接受。
图1示出了传统多角形镜面反射装置的剖面图；图2A示出了根据本发明第一实施例的多角形镜面反射装置的局部剖视分解图；图2B示出了根据本发明第一实施例的多角形镜面反射装置的剖视图；图3示出了根据本发明第二实施例的多角形镜面反射装置的剖视图；图4示出了根据本发明第三实施例的多角形镜面反射装置的剖视图；图5示出了根据本发明第四实施例的多角形镜面反射装置的剖视图；和图6示出了根据本发明第五实施例的多角形镜面反射装置的剖视图。
具体实施例方式
现具体说明本发明的实施例，在附图所描述的例子中相同的附图标记始终表示相同的元件。通过参考图形，下面说明本发明的实施例。
参考图2A和2B，根据本发明第一实施例的多角形镜面反射装置包括基部110、位于基部110上的轴承120和安置在轴承120上以旋转的转轴125。驱动源140旋转转轴125。多角形镜150被模压以与驱动源140直接连接。
轴承120包括轴承箱121和形成于轴承箱121中的第一孔122。轴承120支承插入到第一孔122中的转轴125，以由液动压和气动压转动。
驱动源140安装在轴承箱121和转轴125上，通过电磁力转动转轴125。驱动源140包括定子和转子，定子固定在轴承120上。定子147包括固定在轴承箱121的外圆周上的定子铁芯141，以及围绕在定子铁芯141上的线圈142。转子148包括转子座143和磁铁145。
转子座143通过夹物模压连接在多角形镜150上，以围绕定子铁芯141。转子座143包括嵌入到多角形镜150中的插入部分143a和围绕定子147的壳体部分143b。
磁铁145安装在转子座143的内表面上，更确切地，在壳部分143b的内表面上以朝向定子铁芯141。
插入部分143a从壳部分143b中延伸出来，包括至少一个通孔144。因此，当多角形镜150被模压至转子座143上时，多角形镜150的一部分在第一通孔144内。从而，多角形镜150不易与转子座143分离，即使是当多角形镜150高速旋转时。
多角形镜150通过驱动源140而围绕转轴125转动，从而偏转和扫描入射到设置在多角形镜150侧面上的反射镜153上的光束。一实例多角形镜150主要由塑料材料制成，并模压与转子座143相连，如通过夹物模压。从而，多角形镜150被固定在转子座143上，而不需要传统装置中的独立的固定元件(参见图1中固定元件35)。
多角形镜150包括带有第二孔151a的多角形镜主体151。多角形镜主体151的侧面被涂上一层可光固化的(photocurable)树脂，反射镜153置于该可光固化的树脂上。
第二孔151a的直径与转轴125的直径相符。转轴125和第二孔151a用如推入配合的方式安装而连接在一起，这样多角形镜主体151就被固定在转轴125上。根据本发明的一个实施例，多角形镜150用夹物模压的方法而整体成形，以使其与转轴125对齐。
在塑料多角形镜主体的成型中会发生变形。可光固化的树脂可使多角形镜主体151变平。由于可光固化的树脂使多角形镜150的侧面变平，因此在夹物模压过程中由加工误差引起的反射镜153的变形将减小到最小。反射镜153通过用金属覆盖可光固化的树脂，金属如铝(Al)或银(Ag)，而具有高反射率。
根据本发明的第二实施例，陶瓷层代替可光固化的树脂，形成于多角形镜150上，而反射镜153形成于陶瓷层上。陶瓷层加强了多角形镜主体151侧面的强度。结果，由于多角形镜150的强度得到加强，因此即使当多角形镜150高速(如高于10,000转/秒)旋转时，多角形镜150能更好地抵挡运转作用产生的张力载荷。
多角形镜面反射装置还包括阻止油飞溅到轴承120外面的防油飞溅盖160。防油飞溅盖160的一部分通过夹物模压位于多角形镜150内，其另一部分部分地环绕着转轴125露在轴承120外面的一部分。防油飞溅盖160位于多角形镜150中的那部分包括至少一个第二通孔161。因此，当多角形镜150被模压时，多角形镜150塑料材料的一部分将在第二通孔161中。这样，当多角形镜150高速旋转时，防油飞溅盖160就不易与多角形镜150分离。防油飞溅盖不限于该第一实施例，其可以有其它的例如图5和6中示出的结构。
传统的转子框架可以被移除，代之以根据本发明实施例的转子座143。该转子座由塑料材料制成，通过用夹物模压使多角形镜150成型的方法连接于多角形镜150上。本发明提供了一多角形镜面反射装置，其性能等于或优于传统多角形镜面反射装置的性能，并且其具有简化的结构。所以根据本发明，许多装配程序得到简化，制造成本降低。
在下面描述的本发明第二到第五实施例中，基部、轴承、转轴和驱动源的结构和配置都与根据本发明第一实施例在图2A和2B中示出的多角形镜面反射装置中的基部110、轴承120、转轴125和驱动源140的结构和配置基本相同。因此关于以上这些的详细描述将被省略。
参考图3，根据本发明第二实施例的多角形镜面反射装置包括多角形镜250和转轴125之间的联接结构。
多角形镜250包括孔251，其直径大于转轴125的直径。另外，轴套170被放入孔251a和转轴125之间。轴套170是金属材料，在多角形镜250用夹物模压成型时，轴套170被插入到多角形镜250中。轴套170是环形的，例如，其被配合推入转轴125上，从而将多角形镜250固定到转轴125上。位于多角形镜250和转轴125之间的轴套170帮助防止多角形镜250与转轴125分离和在高速旋转期间开裂。
参考图4，根据本发明第三实施例的多角形镜面反射装置包括轴套181和与之形成一整体的防油飞溅盖185。
如图4所示，当轴套181和防油飞溅盖185形成一整体时，不需要形成一第二通孔(图3中所示的通孔161)，就可以防止由夹物模压成型的多角形镜350在高速旋转期间与防油飞溅盖185分离。此外，许多装配过程得到简化。
参考图5，除了转子座243的结构，根据本发明第四实施例的多角形镜面反射装置与根据本发明第一到第三实施例的多角形镜面反射装置基本相同。
转子座243包括位于多角形镜350中的插入部分243a和环绕定子的壳体部分243b。插入部分243a从壳体部分243b延伸出来，包括插入部分端部的末端处的成角部分244。因此，当多角形镜350对于转子座243被模压时，多角形镜350塑料材料的一部分存在于成角部分244周围。因此，即使在高速旋转时多角形镜350也不易与转子座243分离。
此外，根据第四实施例的多角形镜面反射装置还可以包括防油飞溅盖260。该防油飞溅盖260的端部261被弯成一角度置于多角形镜350中。因此，多角形镜350不易与防油飞溅盖260分离。防油飞溅盖260不限于第四实施例中描述的，其可以有其它的结构，例如图2A到4和图6中示出的。
此外，根据第四实施例的多角形镜面反射装置还可以包括放入到多角形镜350和转轴125之间的轴套170。该轴套170已在上面描述过，因此关于它的详细描述将被省略。
参考图6，除了转子座343的结构，根据本发明第五实施例的多角形镜面反射装置与根据本发明第一到第三实施例的多角形镜面反射装置基本相同。
转子座343包括插入到多角形镜450中的插入部分343a和环绕定子的壳体部分343b。插入部分343a从壳体部分343b延伸出来，包括头部344，头部的端部相对于插入部分343a中其它部分要粗。因此，当多角形镜450对于转子座343被模压时，多角形镜450塑料材料的一部分存在于头部344的周围，使得即使在高速旋转时多角形镜450也不易与转子座343分离。另外，根据本发明的实施例，插入部分可在端部弯曲成一角度，并且相对粗一些。
此外，根据第五实施例的多角形镜面反射装置还包括防油飞溅盖360。该防油飞溅盖360有一端部361，该端部相对于防油飞溅盖360其他部分粗一些，并置于多角形镜450中。因此，多角形镜450不易与防油飞溅盖360分离。该防油飞溅盖360不限于第五实施例中的，其可以有其它结构，例如图2A到5中示出的。
此外，根据第五实施例的多角形镜面反射装置还可以包括放置于多角形镜450和转轴125之间的轴套170。该轴套170已在上面描述过，因此关于它的详细描述将被省略。
正如上面所描述的，在根据本发明实施例的多角形镜面反射装置中，多角形镜是由塑料材料制成，并进行夹物模压，因此使得其相对于使用金属材料的传统多角形镜易于低成本大量生产。此外，由于转子座直接与多角形镜连接而不需要转子框架，所以装配步骤和零件数量减少。而且通过使用防油飞溅盖，可以防止多角形镜的反射表面在旋转中被污染。此外，由于在转轴上安装多角形镜时使用了轴套，因此即使是在高速旋转中多角形镜也能可靠地工作。
虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本技术领域的技术人员明白在不偏离本发明的原理和精神，以及在权利要求书和等同文件中说明的范围的条件下，可以在这些实施例中作修改。
权利要求
1.多角形镜面反射装置，包括基部；连接于基部的轴承；安装在轴承上以旋转的转轴；连接于转轴以偏转和扫描入射光的多角形镜；和使用电磁力使多角形镜旋转的驱动源，该驱动源包括位于轴承上的定子，和安装在定子周围以旋转的转子，其中该转子的一部分嵌入在多角形镜中。
2.如权利要求1的多角形镜，其中转子包括转子座，其包括位于多角形镜中的插入部分，和环绕定子的壳体部分；和安装在壳体部分内壁以朝向定子的磁铁。
3.如权利要求2的多角形镜面反射装置，其中插入部分从壳体部分延伸出来，并包括一通孔，多角形镜的一部分位于该通孔中，防止多角形镜与转子分离。
4.如权利要求2的多角形镜面反射装置，其中插入部分从壳体部分延伸出来，并在其端部包括一成角部分，多角形镜的一部分围绕该成角部分，从而防止多角形镜与转子分离。
5.如权利要求2的多角形镜面反射装置，其中插入部分从壳体部分延伸出来，并包括相对于插入部分中其他部分较粗的头部，多角形镜的一部分围绕该头部，从而防止多角形镜与转子分离。
6.如权利要求1的多角形镜面反射装置，其中多角形镜包括用塑料材料制成的多角形镜主体；覆盖在多角形镜主体的侧面使该侧面变平的可光固化的树脂；和形成于可光固化的树脂上的反射镜。
7.如权利要求6的多角形镜面反射装置，其中通过用铝或银覆盖可光固化的树脂形成反射镜。
8.如权利要求1的多角形镜面反射装置，其中多角形镜包括由塑料材料制成的多角形镜；形成于多角形镜主体的侧面用于加强侧面强度的陶瓷层；和形成于陶瓷层上的反光镜。
9.如权利要求8的多角形镜面反射装置，其中反射镜是通过用铝或银覆盖陶瓷层形成的。
10.如权利要求1的多角形镜面反射装置，还包括一防油飞溅盖，其部分位于多角形镜中，其余部分环绕转轴露在轴承外面的部分，从而防止油从轴承中飞溅出来。
11.如权利要求10的多角形镜面反射装置，其中防油飞溅盖的一部分位于多角形镜中，并包括一通孔，从而防止多角形镜与防油飞溅盖分离。
12.如权利要求10的多角形镜面反射装置，其中防油飞溅盖被插入到多角形镜中的那部分包括一端部，该端部被弯成一角度，比该部分中其他部分粗，或者被弯成一角度且比其他部分粗，因此在多角形镜被模压后，多角形镜不会与防油飞溅盖分离。
13.如权利要求1的多角形镜面反射装置，其中多角形镜中心包括一直径基本与转轴直径相同的孔，转轴可以插到该孔中。
14.如权利要求1的多角形镜面反射装置，其中多角形镜中心包括一直径大于转轴直径的孔，多角形镜面反射装置还包括置于孔和转轴之间的轴套。
15.如权利要求14的多角形镜面反射装置，还包括防油飞溅盖，其部分位于多角形镜中，其余部分环绕转轴露在轴承外面的部分，以防止油从轴承中飞溅出来。
16.如权利要求15的多角形镜面反射装置，其中防油飞溅盖的一部分位于多角形镜中，并包括一通孔，其防止在多角形镜被模压后多角形镜与防油飞溅盖分离。
17.如权利要求15的多角形镜面反射装置，其中防油飞溅盖位于多角形镜中的部分包括一端部，其被弯成一角度，比该部分中的其他部分粗，或者被弯成一角度且比该部分中的其他部分粗，因此在多角形镜被模压后，多角形镜不会与防油飞溅盖分离。
18.如权利要求15的多角形镜面反射装置，其中轴套与防油飞溅盖是整体形成的。
19.如权利要求1的多角形镜面反射装置，其中转子位于多角形镜中的部分通过夹物模压嵌入。
20.如权利要求1的多角形镜面反射装置，其中多角形镜基本上由塑料材料制造。
21.如权利要求10的多角形镜面反射装置，其中防油飞溅盖通过夹物模压被插入到多角形镜中。
22.用于激光扫描单元的多角形镜面反射装置，包括多角形镜；和部分嵌入多角形镜中的转子。
23.如权利要求22的多角形镜面反射装置，其中多角形镜由塑料材料制成，转子通过夹物模压部分地嵌入多角形镜中。
24.如权利要求22的多角形镜，还包括防油飞溅盖，其一部分嵌入多角形镜中，另一部分环绕转轴的一部分。
全文摘要
本发明公开了一种多角形镜面反射装置，其用于防止多角形镜与转子分离，其具有与多角形镜整体成型的转子座。该多角形镜面反射装置包括基部、与基部连接的轴承以及安装在轴承上以旋转的转轴。多角形镜与转轴连接以偏转和扫描入射光。驱动源利用电磁力使多角形镜旋转。定子安置于轴承上，转子围绕定子安装以旋转，其部分地通过夹物模压被插入多角形镜中。
文档编号H02K7/08GK1690769SQ20051006593
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月15日 优先权日2004年4月19日
发明者金玄石 申请人:三星电子株式会社