专利名称：多角镜组件、采用多角镜组件的光扫描单元和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及多角镜组件、采用该多角镜组件的光扫描单元、和图像形成装置，更具体而言，本公开涉及包括塑料多角镜(polygon mirror)的多角镜组件、采用该多角镜组件的光扫描单元、和图像形成装置。
背景技术：
诸如激光打印机、数字影印机和传真机的电子照相图像形成装置中采用的光扫描单元使施加有图像信号的光源发射的光束偏转，并在图像载体的主扫描方向上扫描该光束。通过在主扫描方向使用该光扫描单元并通过图像载体在次扫描方向的移动而将静电图像形成在图像载体上。光扫描单元包括用于在预定方向偏转从光源发射的光束的多角镜组件。为了获得超过85%的反射率，常规的多角镜通常使用具有超过99%纯度的高纯度铝通过超精度加工而制造。由高纯度铝形成的多角镜组件具有诸如高制造成本和难以调节产量的问题。
发明内容
本公开提供了一种多角镜组件、采用该多角镜组件的光扫描单元、和图像形成装置，该多角镜组件使用塑料多角镜并可以最小化装配期间发生的性能恶化。根据本公开的方面，提供了一种多角镜组件，包括多角镜，由塑料材料形成并具有多个反射表面；和马达单元，支撑并旋转多角镜，其中多角镜通过使用粘合材料耦接到马达单元。保持器框可以耦接到马达单元的旋转轴，多角镜可以通过使用粘合材料耦接到保持器框。多角镜可以包括孔，保持器框的一部分被插入到多角镜的该孔中，粘合材料可以被均勻地涂覆在多角镜的限定该孔的内表面和保持器框的接触该内表面的外表面两者至少之一上。具有容纳粘合材料的空间的倾斜防止凹槽可以形成在保持器框中。倾斜防止凹槽可以是形成在位于保持器框的插入到多角镜的孔中的该部分周围的保持器框的表面上的凹槽。具有容纳粘合材料的空间的倾斜防止台阶可以形成在多角镜的内表面中。倾斜防止台阶可以是形成在多角镜的内表面的下圆周表面上的凹槽。多角镜可以包括孔，马达单元的旋转轴可以插入到多角镜的该孔中，粘合材料可以被均勻地涂覆在多角镜的限定所述孔的内表面和马达单元的旋转轴两者至少之一上。粘合材料可以是选自紫外线固化粘合材料、热固化粘合材料和瞬时粘合材料构成的组中的任意一种。 反射层可以形成在多个反射表面的每个上。 根据本公开的另一方面，提供了一种光扫描单元，包括光源，发射光束；多角镜组件，将从光源发射的光束沿主扫描方向偏转；成像光学单元，使被多角镜组件偏转的光束在将被扫描的表面上成像，其中多角镜组件由塑料材料形成并包括具有多个反射表面的多角镜和支撑并旋转多角镜的马达单元，其中多角镜通过使用粘合材料耦接到马达单元。根据本公开的另一方面，提供了一种图像形成装置，包括光扫描单元，包括发射光束的光源、将从光源发出的光束沿主扫描方向偏转的多角镜组件、使被多角镜组件偏转的光束在将被扫描的表面上成像的成像光学单元；显影单元，设置在从光扫描单元发射的光束的焦点上，并包括显影辊和多个光感受器，在每个光感受器上形成静电潜像，显影辊用于显影形成在每个光感受器上的静电潜像；和转移单元，转移被显影单元显影的图像，其中多角镜组件由塑料材料形成，并包括具有多个反射表面的多角镜和支撑并旋转多角镜的马达单元，其中多角镜通过使用粘合材料耦接到马达单元。多角镜组件、采用该多角镜组件的光扫描单元和图像形成装置通过使塑料材料形成的多角镜被装配时可能发射的变形最小化而抑制光学性能恶化。
通过参考附图详细描述本公开的示范性实施方式，本公开的上述和其他特征和优点将变得更为明显，在附图中图1是根据本公开的实施方式的光扫描单元的示意图；图2是图1中的光扫描单元中采用的多角镜组件的示意性截面图；图3是图2的多角镜组件的另一示例；图4是图2的多角镜组件的另一示例；图5是示出图2的多角镜组件的视图，其中多角镜由于从图2的多角镜组件排出的粘合材料而倾斜；以及图6是根据本公开的实施方式的电子照相图像形成装置的示意图。
具体实施例方式在下文，将参考附图更充分地描述本公开，在附图中示出了本公开的示范性实施方式。在附图中，相似的附图标记指代相似的元件，为了方便和清楚而夸大了每个部件的尺寸。图1是根据本公开的实施方式采用多角镜组件10的光扫描单元的示意图。图2 是当前实施方式的多角镜组件10的示意性截面图。参考图1，光扫描单元包括光源1、包括旋转多角镜11的多角镜组件10、和扫描透镜7。光源1发射光束并可以是用于发射激光束的半导体激光二极管。光源1可以发射单个光束或多个光束。图1示出发射单个光束的光源1。如果光源1发射多个光束，则这些光束可以以不同的入射角入射到多个反射表面Ila之一上，或者可以入射到多个反射表面 Ila 上。准直透镜2可以设置在光源1与多角镜11之间的光路上。准直透镜2使光源1发射的光准直。圆柱形透镜4可以进一步设置在准直透镜2与多角镜11之间的光路上。圆柱形透镜4是仅在次扫描方向上具有预定放大率(power)的光学单元，并把来自准直透镜2的光束沿次扫描方向聚焦到多角镜11的反射表面Ila上。孔径光阑(aperture stopper) 3 可以进一步设置在准直透镜2与圆柱形透镜4之间以调节光束的直径。准直透镜2、孔径光阑3和圆柱形透镜4构成光扫描单元的入射光学单元。扫描透镜7是具有会聚功能和f θ透镜特性的成像光学单元，并以恒定速度将由多角镜11偏转并扫描的光束成像到光感受器9的外周表面上。图1示出一个扫描透镜7 作为成像光学单元。然而，成像光学单元可以包括2个或多个透镜。反射镜8是改变被扫描的光束的光路的光路改变单元的示例。参考图2，多角镜组件10包括多角镜11、保持器框(holder frame) 12和马达单元 14。多角镜11包括形成在多角镜11的外表面上的四个反射表面Ila和定义形成在多角镜11的中心部分中的孔的内表面lib。多角镜11的内表面lib和保持器框12的接触该内表面lib的外表面通过粘合材料13彼此耦接。多角镜11可以通过使用注射成型工艺由诸如环氧树脂的塑料形成。由于多角镜11由塑料材料形成，多角镜11的材料成本可以降低，多角镜11的批量生产可以容易地执行。粘合材料13可以是紫外线(UV)固化的粘合材料、热固化的粘合材料、瞬时粘合材料(instant adhesive material)等中的任何一个。例如，当粘合材料13是UV固化的粘合材料时，粘合材料13被涂敷在多角镜11的内表面lib 和保持器框12的接触该内表面lib的外表面上，多角镜11和保持器框12彼此耦接，然后通过使用UV灯将UV光照射到其上以迅速硬化粘合材料13，由此固定多角镜11和保持器框 12。同时，可以在每个反射表面Ila上附接例如由铝(Al)或银(Ag)形成的具有高反射率的金属层。为了保护该金属层不受外部环境的影响并防止金属层的氧化，例如SiO2层的保护层可以进一步制备在金属层上。示出的反射表面Ila的数量仅为示例，本公开不限于四个反射表面11a。而且，多角镜11的内表面lib和保持器框12的接触该内表面lib的外表面可以具有圆柱形形状以便于装配，但是本公开不限于此。例如，多角镜11的内表面 lib和保持器框12的接触内表面lib的外表面可以具有多边形，例如四边形。同时，马达单元14包括固定到印刷电路板21的轴承保持器18、设置在轴承保持器 18的圆周表面上的电磁体19、形成在轴承保持器18中作为旋转轴并能够旋转的轴17、设置在轴承保持器18与轴17之间的衬套20、耦接到轴17的转子壳15、和设置在转子壳15内部并面对电磁体19的永久磁体16。然而，在常规的多角镜组件中，通过使用板簧将多角镜固定到保持器框或马达单元。虽然来自板簧的弹力使多角镜变形，但是常规的多角镜通常由诸如Al的金属形成，因此由板簧引起的变形可以不显著。然而，发明人发现，如果多角镜11由塑料形成，使用板簧附接多角镜11会在相当大的程度上使多角镜11变形。换言之，如果由金属形成的多角镜通过弹簧插入而附接的话，由于其杨氏模量足够大，所以变形量不显著。相反，由塑料材料形成的多角镜具有小的杨氏模量，所以由弹簧插入引起的变形量大。表1示出由于弹簧插入引起的塑料材料形成的多角镜的反射表面的变形量。表 权利要求
1.一种多角镜组件，包括多角镜，由塑料材料形成并具有多个反射表面；和马达单元，支撑并旋转所述多角镜，其中所述多角镜通过使用粘合材料耦接到所述马达单元。
2.根据权利要求1所述的多角镜组件，其中保持器框耦接到所述马达单元的旋转轴， 所述多角镜通过使用所述粘合材料耦接到所述保持器框。
3.根据权利要求2所述的多角镜组件，其中所述多角镜包括孔，所述保持器框的一部分被插入到所述多角镜的所述孔中，所述粘合材料被均勻地涂覆在所述多角镜的限定所述孔的内表面和所述保持器框的接触所述内表面的外表面两者至少之一上。
4.根据权利要求3所述的多角镜组件，其中具有容纳所述粘合材料的空间的倾斜防止凹槽形成在所述保持器框中。
5.根据权利要求4所述多角镜组件，其中所述倾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镜的所述孔中的所述部分周围的所述保持器框的表面上的凹槽。
6.根据权利要求3所述的多角镜组件，其中具有容纳所述粘合材料的空间的倾斜防止台阶形成在所述多角镜的所述内表面中。
7.根据权利要求6所述的多角镜组件，其中所述倾斜防止台阶是形成在所述多角镜的所述内表面的下圆周表面上的凹槽。
8.根据权利要求1所述的多角镜组件，其中所述多角镜包括孔，所述马达单元的旋转轴插入到所述多角镜的所述孔中，所述粘合材料被均勻地涂覆在所述多角镜的限定所述孔的内表面和所述马达单元的所述旋转轴两者至少之一上。
9.根据权利要求1所述的多角镜组件，其中所述粘合材料是选自紫外线固化粘合材料、热固化粘合材料和瞬时粘合材料构成的组中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的多角镜组件，其中反射层形成在所述多个反射表面的每个上。
11.一种光扫描单元，包括光源，发射光束；根据权利要求1至10的任何一个所述的多角镜组件，所述多角镜组件将从所述光源发射的光束沿主扫描方向偏转；成像光学单元，使被所述多角镜组件偏转的所述光束在将被扫描的表面上成像。
12.—种图像形成装置，包括如权利要求11所述的光扫描单元；显影单元，设置在从所述光扫描单元发射的光束的焦点上，并包括显影辊和多个光感受器，在每个光感受器上形成静电潜像，显影辊用于显影形成在每个所述光感受器上的所述静电潜像；和转移单元，转移被所述显影单元显影的图像。
全文摘要
一种多角镜组件、采用该多角镜组件的光扫描单元、以及图像形成装置。所述多角镜组件包括多角镜，由塑料材料形成并具有多个反射表面；和马达单元，支撑并旋转所述多角镜，其中所述多角镜通过使用粘合材料耦接到所述马达单元。
文档编号G02B26/08GK102566043SQ20111037753
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者具钟旭, 刘载焕, 千真权, 林宪熙 申请人:三星电子株式会社