光学扫描器 技术领域 本发明涉及一种光学扫描器， 该光学扫描器构造成利用从多个光源发出并且通过 光偏转器偏转的激光束扫描目标表面。
背景技术 在多个光导鼓串联地排列的串联型图像形成设备中， 光学扫描器被设置用于利用 光使光导鼓曝光。 光学扫描器被构造成利用从多个光源发出并且通过诸如多角镜等的光偏 转器偏转的激光束扫描光导鼓的表面。
如日本平开专利公布 No.2007-178605 公开的那样， 这种光学扫描器的实例包含 多个激光源、 构造用来反射从激光源发出的激光束以便偏转主扫描方向的激光束的光偏转 器、 在主扫描方向延伸并且允许相应的激光束经过该激光输出口从光学扫描器的内部朝向 光学扫描器外部的目标表面的多个激光输出口 ( 曝光开口 )、 附接在光学扫描器中的两个 曝光开口之间延伸的区域中的框架、 和附接到框架的光偏转器。
近年来， 为了提高具有光学扫描器的装备的速度， 诸如图像形成设备的打印速度， 已经逐渐地使用能够利用激光束以高速进行扫描操作的光偏转器。然而， 根据上述类型的 光学扫描器， 其中， 光偏转器附接于在两个曝光开口之间的区域中的框架， 由于光偏转器的 高速运转， 两个曝光开口之间的框架的区域会发生共振。
一旦发生这种共振， 光偏转器振动。这会不利地导致通过光偏转器反射的激光束 的光轴不对准， 因此遭遇曝光角的变化。 由于这个缘故， 配备有这个光学扫描器的图像形成 设备会不恰当地曝光光导鼓的表面， 结果， 图像会被以不均匀显影的颜色形成在薄片上。
考虑到上述缺点， 需要提供一种光学扫描器， 光学扫描器其中光偏转器附接于框 架两个曝光开口之间的区域中的框架， 光学扫描器能够限制光偏转器操作期间的共振。
发明内容 根据本发明的一个方面， 如本文所描述和体现的那样， 提供一种用激光束扫描目 标表面的光学扫描器。 光学扫描器包括 ： 第一和第二光源， 第一和第二光源中的每个构造用 来发射激光束 ； 光偏转器， 该光偏转器构造用来反射来自第一和第二光源的激光束， 以便将 所述激光束沿主扫描方向偏转用于扫描所述目标表面 ； 和第一框架， 第一光源和第二光源 以及光偏转器安装在第一框架上。第一框架具有第一曝光开口和第二曝光开口， 第一曝光 开口沿所述主扫描方向延伸并且构造成允许从所述第一光源发出的所述激光束穿过其中， 从所述光学扫描器的内部朝向所述光学扫描器外部的相应的目标表面， 第二曝光开口沿所 述主扫描方向延伸并且构造成允许从所述第二光源发出的所述激光束穿过其中， 从所述光 学扫描器的内部朝向所述光学扫描器外部的相应的目标表面。 所述光偏转器附接于所述第 一框架， 在由所述第一曝光开口、 所述第二曝光开口、 连接所述第一曝光开口的一个端部和 所述第二曝光开口的一个端部的线段以及连接所述第一曝光开口的另一个端部和所述第 二曝光开口的另一个端部的线段所限定的包围区域中。此外， 第二框架在第一框架的光偏
转器所在一侧设置成与第一框架相对， 并且构造成连接第一框架和第二框架的至少一个连 接构件设置在包围区域内。
利用光学扫描器的这种构造， 由于构造用来连接与第一框架相对设置的第二框架 ( 即， 第一框架的光偏转器所在的表面 ) 和第一框架的包围区域的连接构件， 能够提高在第 一框架上的包围区域 ( 即在两个曝光开口之间延伸的区域 ) 的刚度。
因为在两个曝光开口之间延伸的区域的刚度能够通过构造用来连接第一框架和 第二框架的连接构件被提高， 能够在光偏转器的操作期间限制共振。 附图说明 为了更好地理解所要求的发明， 并且为了显示所要求的发明可以被实现， 现在仅 参考附图以举例的方式进行说明， 其中 ：
图 1 是显示配备有根据本发明的一个或更多方面的光学扫描器的图像形成设备 的整体构造的剖视图 ；
图 2 是根据本发明的第一实施例的光学扫描器俯视图 ；
图 3 是根据第一实施例的光学扫描器的侧剖视图 ；
图 4 是显示根据第一实施例的光学扫描器的包围区域周围的构造的放大俯视图 ；
图 5 是说明根据第一实施例的光学扫描器的主要部分的立体图 ；
图 6 是根据本发明的第二实施例的光学扫描器的俯视图 ；
图 7 是说明根据第二实施例的光学扫描器的主要部分的立体图 ；
图 8 是根据本发明的第二实施例的变化例的光学扫描器的俯视图 ；
图 9 是说明根据本发明的第三实施例的光学扫描器的主要部分的立体图 ；
图 10 是根据本发明的第四实施例的光学扫描器的俯视图 ；
图 11 是根据第四实施例的光学扫描器的侧剖视图 ；
图 12A 至 12C 是连接凸起部的说明性视图， 其中， 图 12A 是连接凸起部的不完全剖 视图， 图 12B 是沿图 12A 的 B-B 线的剖视图， 并且图 12C 是沿图 12A 的 C-C 线的剖视图 ； 和
图 13 是根据第四实施例的变化例的光学扫描器的俯视图。
具体实施方式
< 第一实施例 >
参照附图， 描述本发明的第一实施例。 在下文描述中， 首先示意地描述配备有光学 扫描器 40 的彩色打印机 ( 图像形成设备 )1 的整个构造， 然后， 将详细描述光学扫描器 40 的构造。
彩色打印机的整体构造
如图 1 所示， 彩色打印机 1 具有主体外壳 10。在主体外壳 10 中， 彩色打印机 1 包 含薄片馈送单元 20、 图像形成单元 30 和薄片输出单元 90， 薄片馈送单元 20 构造成馈送一 张薄片 P( 在下文中简单地称为 “薄片” P)， 图像形成单元 30 构造成在从薄片馈送单元 20 供 应的薄片 P 上形成图像， 薄片输出单元 90 构造用来从主体外壳 10 排出其上具有图像的薄 片 P。
在下文描述中， 基于使用者在使用彩色打印机 1 期间面向彩色打印机 1 来限定方向。更具体地， 参考图 1， 图纸的左手侧对应于 “前” 侧， 图纸的右手侧对应于 “后” 侧， 朝向 图形的观察者的图纸的前侧对应于 “右″侧， 并且远离观察者的图纸后侧对应于 “左” 侧。 并且， 图纸的向上和向下方向对应于 “竖直” 方向或者 “上 / 下 ( 上 / 下或顶 / 底 )” 方向。
薄片馈送单元 20 布置在主体外壳 10 中的下半部分， 主要地包含构造成存储薄片 P 堆的薄片馈送盘 21 和构造成将薄片 P 从薄片馈送盘 21 传送到图像形成单元 30 的薄片馈 送机构 22。在薄片馈送单元 20 中， 薄片馈送机构 22 分离存储在薄片馈送盘 21 中的薄片 P 堆， 并将薄片 P 逐一地馈送到图像形成单元 30。
图像形成单元 30 主要包含光学扫描器 40、 四个处理单元 50、 转印单元 70 和定影 装置 80。
光学扫描器 40 布置在主体外壳 10 的上部， 并且构造成基于图像数据利用激光束 ( 参见点划线 ) 扫描和曝光每一光导鼓 51 的表面 ( 即目标表面的一个实例 )， 使得静电潜 像形成在每一光导鼓 51 的表面上。光学扫描器 40 的详细构造将稍后描述。
处理单元 50 沿着前后方向串联布置在薄片馈送单元 20 和光学扫描器 40 之间。 每 一处理单元 50 主要包含光导鼓 51、 充电装置 52、 显影辊 53、 供给辊 54、 刮片 55、 和调色剂储 存容器 56。黑色调色剂、 黄色调色剂、 洋红调色剂和青色调色剂存储在相应的处理单元 50 的调色剂储存容器 56 中。 转印单元 70 布置在薄片馈送单元 20 和处理单元 50 之间， 并且主要包含驱动辊 71、 从动辊 72、 环绕在驱动辊 71 和从动辊 72 之间的环状传送带 73 和四个转印辊 74。传送 带 73 具有与光导鼓 51 接触的外表面， 并且转印辊 74 布置在环形输送带 73 内部对应于光 导鼓 51 的位置， 使得传送带 73 保持在光导鼓 51 和转印辊 74 之间。
定影装置 80 布置处理单元 50 和转印单元 70 的后方。定影装置 80 主要包含加热 辊 81 和与加热辊 81 相对定位并且压靠加热辊 81 的压力辊 82。
根据如上所述构造的图像形成单元 30， 每一光导鼓 51 的表面通过相应的充电装 置 52 均匀地充电， 然后被从光学扫描器 40 发出并且高速扫描该表面的激光束曝光， 使得静 电潜像形成在光导鼓 51 的表面。同时， 存储在调色剂储存容器 56 中的调色剂通过供给辊 54 被供应到显影辊 53， 并且在显影辊 53 和刮片 55 之间前进， 使得具有恒定厚度的调色剂 薄层被携带在显影辊 53 上。
携带在显影辊 53 上的调色剂从显影辊 53 被供应到形成在光导鼓 51 上的静电潜 像。因此， 静电潜像被显形， 调色剂图像被形成在光导鼓 51 上。其后， 在供应到传送带 73 上的薄片 P 被沿着传送带 73 在光导鼓 51 和转印辊 74 之间传送的同时， 形成在各个光导鼓 51 上的调色剂图像被相继转印到薄片 P 上。当薄片 P 经过加热辊 81 和压力辊 82 之间时， 薄片 P 上的调色剂图像被加热定影。
薄片输出单元 90 主要包含从定影装置 80 的输出口向上延伸并且改变它的方向以 向前延伸的薄片输出通道 91， 和构造成传送薄片 P 的多个传送辊 92。其上调色剂图像已经 被加热定影的薄片 P 被传送辊 92 沿着薄片输出通道 91 传送， 并且被排出到薄片输出盘 12 上。
光学扫描器的详细构造
将详细描述光学扫描器 40 的构造。在下文描述中， “主扫描方向” 是指沿着其光 导鼓 51 的表面被激光束扫描的方向。根据这个实施例， 主扫描方向对应于左右方向。相反
地， 副扫描方向是与主扫描方向正交的方向 ( 也与激光束的光轴正交 )。
见图 2 和 3， 在光学扫描器 40 的外壳 40A 内， 光学扫描器 40 主要包含作为第一至 第四光源的实例的四个半导体激光器 LD1-LD4、 准直透镜 42、 反射镜 43、 柱面透镜 44、 作为 光偏转器的实例的多角镜， fθ 透镜 46、 反射镜 47、 校正透镜 48 和加固构件 49。
半导体激光器 LD1-LD4 是构造成发射激光束的已知的元件。在本实施例中， 四个 半导体激光器 LD1-LD4 与要被光学扫描器 40 的激光束曝光的四个光导鼓 51 相对应设置。 这些半导体激光器中， 半导体激光器 LD2( 第二光源 ) 和半导体激光器 LD3( 第三光源 ) 彼此 相邻， 在左右方向面对多角镜 45。半导体激光器 LD1( 第一光源 ) 和半导体激光器 LD4( 第 四光源 ) 在前后方向上彼此相对布置， 使得从半导体激光器 LD1、 LD4 发出的激光束 (B1、 B4) 的光轴与从半导体激光器 LD2、 LD3 发出的激光束 (B2、 B3) 的光轴正交。
准直透镜 42 是构造成汇聚从半导体激光器 LD1-LD4 发出的激光束， 以便将它转换 为平行光束的透镜。在本实施例中， 每一准直透镜 42 在来自相应的半导体激光器 LD1-LD4 的激光束的传播方向上设置在半导体激光器 LD1-LD4 的下游。
反射镜 43 是构造成将来自半导体激光器 LD1 或者半导体激光器 LD4 的入射激光 束朝向多角镜 45 反射的镜。每一反射镜设置在被定位在左右方向上的半导体激光器 LD2、 LD3( 准直透镜 42) 和多角镜 45 之间。从半导体激光器 LD2 和 LD3 发出的激光束透过反射 镜 43 并且直接到达多角镜 45。 柱面透镜 44 折射激光束， 用于校正多角镜 45 的光面紊乱误差 (optical face tangle error)。半导体激光器 LD1-LD4 发出的激光束在副扫描方向上由柱面透镜 44 折射 并集中， 然后聚焦于转动的多角镜 45。两个柱面透镜 44 设置在这个实施例中， 每一柱面透 镜 44 定位在半导体激光器 LD2、 LD3( 反射镜 43 中的每一个 ) 和多角镜 45 之间。
多角镜 45 为六边形柱体形状， 在它的侧面具有六个反射镜， 并且被构造成在半导 体激光器 LD1-LD4 发出的激光束通过反射镜反射期间其高速转动， 从而以恒定角速度在主 扫描方向偏转并扫描激光束。如后文详细描述的那样， 多角镜 45 实质上布置于外壳 40A 的 中心部分 ( 即在接收框架 110 的底壁部分 110A 上 ) 或者其附近。
fθ 透镜 46 是构造成将已经通过多角镜 45 以恒定角速度扫描的激光束转换为沿 主扫描方向以恒定速度扫描的光束。两个 fθ 透镜 46 设置在本实施例中， 每一个 fθ 透镜 46 定位在多角镜 45 的前方和后方。
反射镜 47 是用于反射激光束的反射镜。反射镜 47 布置在适当的位置， 使得已经 透过 fθ 透镜 46 的激光束指向校正透镜 48。
校正透镜 48 折射激光束， 用于校正多角镜 45 的光面紊乱误差。激光束在副扫描 方向被校正透镜 48 折射且会聚， 并且从而聚焦到光导鼓 51。四个校正透镜 48 设置在这个 实施例中， 每一个分别定位为靠近稍后描述的四个曝光开口 111-114。
半导体激光器 LD1-LD4 中的每一个发出的激光束首先经过准直透镜 42 和柱面透 镜 44， 然后当通过多角镜 45 反射时， 在主扫描方向上被偏转和扫描。 应当注意， 来自半导体 激光器 LD1， LD4 的激光束首先透过准直透镜 42， 然后通过反射镜 43 朝向柱面透镜 44 反射。 其后， 激光束中的每一个透过 fθ 透镜 46， 并且沿着多个反射镜 47 向校正透镜 48 传播， 同 时通过反射镜 47 反射。每一光导鼓 51 的表面被已经透过校正透镜 48 的激光束扫描且曝 光。
如图 3 所示， 外壳 40A 主要包括作为第一框架的实例的接收框架 110 和作为第三 框架的实例的盖框架 120。
接收框架 110 由树脂制成， 并且是在它的顶部具有开口的开口盒状。诸如半导体 激光器 LD1-LD4( 参见图 2) 和多角镜 45 等部件安装在接收框架 110 中 ( 即在底壁部分 110A 的上表面 )。
如图 2 最佳所示， 接收框架 110( 即底壁部分 110A) 具有四个矩形的曝光开口 111-114。曝光开口 111-114 中的每一个沿主扫描方向 ( 即左右方向 ) 延伸， 允许相应的激 光束从光学扫描器 40 的内部朝向光学扫描器 40 外部的相应的光导鼓 51 的表面 ( 目标表 面 ) 穿过其中。
来自半导体激光器 LD1 的激光束 (B1) 被允许通过第一曝光开口 111， 来自半导体 激光器 LD2 的激光束 (B2) 被允许通过第二曝光开口 112， 第一曝光开口 111 和第二曝光开 口 112 彼此邻接并且沿前后方向布置。进一步， 来自半导体激光器 LD3 的激光束 (B3) 被允 许通过第三曝光开口 113， 来自半导体激光器 LD4 的激光束 (B4) 被允许通过第四曝光开口 114， 第三曝光开口 113 和第四曝光开口 114 被布置为在前后方向使得第一曝光开口 111 和 第二曝光开口 112 位于其间。第三曝光开口 113、 第一曝光开口 111、 第二曝光开口 112 和 第四曝光开口 114 依序从接收框架 110 的前侧排列。 如图 4 所示， 多角镜 45 附接于接收框架 110( 即， 底壁部分 110A)， 实质上在通过第 一曝光开口 111、 第二曝光开口 112、 连接第一曝光开口 111 的左端和第二曝光开口 112 的 左端 ( 即， 第一曝光开口的一端和第二曝光开口的一端 ) 的线段 LS1 以及连接第一曝光开 口 111 的右端和第二曝光开口 112 的右端 ( 即， 第一曝光开口的另一端和第二曝光开口的 另一端 ) 的线段 LS2 所限定的矩形的包围区域 A 的中心部分或者附近。在图 4 中， fθ 透 镜 46、 反射镜 47 和校正反射镜 48 从略。
如图 3 最佳所示， 盖框架 120 由树脂制成， 并且从上方附接于接收框架 110， 以便覆 盖接收框架 110 的上开口。盖框架 120( 即， 上壁部分 120A) 定位成与接收框架 110( 即， 底 壁部分 110A) 相对， 使得加固构件 49( 即， 上框 130) 在竖直方向上被插入盖框架 120 和接 收框架 110 之间。
当从侧面看时， 加固构件 49 是实质上 U 形的构造， 并且包含作为第二框架的实例 的上框 130 和作为至少一个连接构件的实例一对连接壁 140， 上框 130 和一对连接壁 140 互 相为整体并且由树脂构成。
上框 130 在接收框架 110 的底壁部分 110A 的上侧上 ( 即， 在多角镜 45 所在的一 侧 ) 与接收框架 110( 即， 底壁部分 110A) 相对设置。更具体地说， 上框 130 设置成与接收 框架 110( 即， 底壁部分 110A) 相对， 以便在上框 130 和接收框架 110 之间插入多角镜 45。
连接壁 140 是沿主扫描方向延伸的壁， 并且构造成在包围区域 A1( 见图 4) 中连接 接收框架 110 和上框 130。更具体地说， 如图 4 最佳所示， 连接壁 140( 和上框 130) 被设置 成使得其右端部分定位在包围区域 A1 外。因此， 连接壁 140 连接接收框架 110 和上框 130， 同时连接壁 140 的主要部分定位在包围区域 A1 中。
连接壁 140 相对于多角镜 45 分别靠近第一曝光开口 111( 即， 在前侧 ) 和第二曝 光开口 112( 即， 在后侧 ) 设置。进一步， 当沿前后方向看时， 前侧连接壁 140 的稍后描述的 固定位置 F1-F3 中的每一个和第一曝光开口 111 之间的最短距离 D11 小于多角镜 45 和第
一曝光开口 111 之间的最短距离 D12 的一半。类似地， 当沿前后方向看时， 后侧连接壁 140 的固定位置 F1-F3 中的每一个和第二曝光开口 112 之间的最短距离 D21 小于多角镜 45 和 第二曝光开口 112 之间的最短距离 D22 的一半。换句话说， 连接壁 140 中的每一个在包围 区域 A1 内被设置得与多角镜 45 相比更靠近第一曝光开口 111 的边缘或第二曝光开口 112 的边缘。
如图 5 所示， 沿主扫描方向纵向地延伸的矩形开口 141 形成在每个连接壁 140 中。 这个开口 141 允许通过多角镜 45 的激光束 ( 见点划线 ) 透过。在图 5 中， 除了外壳 40A、 多 角镜 45 和加固构件 49 以外的部件从略。
根据本实施例， 任何可选构件， 例如允许激光束传输的透明盖板不设置在连接壁 140 的开口 141 中， 使得由上框 130 和一对连接壁 140 包围的多角镜 45 的安装空间通过开 口 141 直接与外空间连通。加固构件 49 在左侧和右侧开口， 而不设置壁。因此， 根据本实 施例的多角镜 45 不被密封。
每个连接壁 140 在多个位置 ( 即三个位置 ) 通过螺钉 150 被固定到接收框架 110( 即底壁部分 110A)。更具体地说， 一对连接壁 140 在它们的主扫描方向上的两个端部 位置 ( 即总计四个位置 ) 和它的两个端部位置之间的中间位置 ( 即总计两个位置 ) 被固定 到接收框架 110。在下文描述中， 在连接壁 140 通过螺钉 150 被固定到接收框架 110( 即， 底 壁部分 110A) 的位置称为 “固定位置” F1-F3。
如图 4 最佳所示， 在从主扫描方向看位于两端的两个端部固定位置 F1、 F2 中， 左侧 固定位置 F1 位于包围区域 A1 内， 而右侧固定位置 F2 位于包围区域 A1 外部， 在右侧超出连 接第一曝光开口 111 的右端和第二曝光开口 112 的右端的线段 LS2( 即， 在第一和第二曝光 开口 111、 112 的右侧 )。 进一步， 两个在主扫描方向的两端的最外面的固定位置 F1、 F2 之间 的距离 D 大于主扫描方向上的第一曝光开口 111 和第二曝光开口 112 的长度 L 的一半 ( 即 D ＞ L/2)。
因此， 因为在固定位置 F1 和 F2 之间具有充分大的距离 D 的连接壁 140 被固定到 接收框架 110， 共振的振幅较大的包围区域 A1 的中心部分和共振的振幅较小的包围区域 A1 的右侧和左侧部分能够通过连接壁 140 连接。
从副扫描方向 ( 即， 上部 ) 看， 固定位置 F1、 F2 之间的固定位置 F3 位于与从多角 镜 45 反射的激光束所传播的有效扫描区域 A2 重叠。换句话说， 连接壁 140 中的每一个在 从上部看时有效扫描区域 A2 与接收框架 110 重叠的区域被固定到接收框架 110， 也就是说， 在包围区域 A1 的中心部分的附近。术语 “有效扫描区域” 表示在从多角镜 45 反射 ( 偏转 ) 的激光束所扫过的整个扫描区域中利用激光束曝光光导鼓 51 的表面所使用的区域， 也就 是说， 图像形成处理所使用的区域。
多个固定位置 F1-F3 相对于多角镜 45 的中心 ( 即， 转动中心 )45C 不对称地沿第 一曝光开口 111 和第二曝光开口 112 的延伸方向 ( 即， 左右方向 ) 排列。更具体地说， 从上 方看， 多个固定位置 F1-F3 相对于穿过多角镜 45 的中心 45C 并且沿前后方向延伸的参考线 RL 不对称。
光学扫描器的有益效果
根据如上所述构造的光学扫描器 40， 能够预期下列有益的效果。
(1) 由于构造成将与接收框架 110 相对设置的上框 130 和接收框架 110 的包围区域 A1 相连接的一对连接壁 140， 提高了接收框架 110 的刚度， 特别是在多角镜 45 所附接的 包围区域 A1。结果， 在多角镜 45 的 ( 高速转动 ) 工作期间能够限制接收框架 110( 在包围 区域 A1) 的共振。这能够防止图像被以不均匀显影的颜色形成在薄片 P 上， 从而确保彩色 打印机 1 的图像质量。
(2) 因为连接壁 140 设置在外壳 40A 内部 ( 在接收框架 110 和上框 130 之间 )， 与 用于提高刚度的加固构件被设置在外壳 40A 外部的构造相比， 外壳 40A 的尺寸能够被减少。 因此光学扫描器 40 的尺寸， 进而配备有该光学扫描器 40 的彩色打印机 1 的尺寸能够被减 少。
(3) 因为连接壁 140 整体地形成有上框 130， 当连接壁 140 被固定到接收框架 110 时， 与连接壁 140 和上框 130 作为分离部件形成的构造相比， 接收框架 110 的刚度能够被提 高。进一步地说， 与后者结构相比， 用于光学扫描器 40 的装配处理的数量能够被减少， 从而 便于光学扫描器 40 的制造。
(4) 每个连接壁 140 具有用于允许通过多角镜 45 反射的激光束透过的开口 141。 这可以提高接收框架 110 的刚度， 同时保证激光束被允许透过的区域。
(5) 连接壁 140 被固定到接收框架 110 的从多角镜 45 反射的激光束传播通过的 有效扫描区域 A2 与接收框架 110 重叠的区域中 ( 即在包围区域 A1 的中心部分附近 )。与 连接壁 140 仅在与包围区域 A1 在主扫描方向上的两端邻接的两端部分被固定到接收框架 110 上的构造相比， 这能够进一步地提高接收框架 110 的刚度。 (6) 因为连接壁 140 的最外的固定位置 F1、 F2 之间的距离 D 大于第一曝光开口 111 和第二曝光开口 112 的长度 L 的一半， 包围区域 A1 的中心部分和包围区域 A1 的右侧和左 侧部分能够通过连接壁 140 被连接。因此， 可以更可靠的方式限制接收框架 110 的共振， 特 别是在包围区域 A1 的中心部分或其附近。
(7) 因为多个固定位置 F1-F3 在左右方向上相对于多角镜 45 的中心 45C 不对称 地排列， 接收框架 110 和连接壁 140( 即， 加固构件 ) 能够通过作为固定位置 ( 即， 固定位置 F2) 靠近几乎不发生共振的接收框架 110 的侧壁的区域使用而被连接。固定位置 F1-F3 的 这种布置进一步提高接收框架 110 的刚度。
(8) 在多个固定位置 F1-F3 当中， 一个固定位置 F2 位于包围区域 A1 的外部， 也就 是在接收框架 110 的刚度比较高的区域 ( 即底壁部分 110A)。因此， 这个在周围区域 A 外部 的几乎不发生共振的外部区域能够通过连接壁 140 被连接到会发生共振的包围区域 A1 的 中心部分。固定位置 F2 的这种布置进一步地限制接收框架 110 的共振， 特别是在包围区域 A1 的中心部分附近。
(9) 因为盖框架 120 与接收框架 110 相对布置， 以便将上框 130 插入盖框架 120 和 接收框架 110 之间， 并且盖框架 120 和接收框架 110 构成光学扫描器 40 的外壳 40A， 盖框 架 120 和上框 130( 加固构件 49) 能够被设置为分离部件。因此， 加固构件 49( 连接壁 140) 能够被紧固到接收框架 110， 而不影响当盖框架 120 附接于接收框架 110 以便组装外壳 40A 时所引起的公差。结果， 接收框架 110 的刚度能够以更可靠的方式被提高。
(10) 前侧和后侧连接壁 140 在包围区域 A1 中相对于多角镜 45 被设置为更紧靠第 一曝光开口 111 的边缘或第二曝光开口 112 的边缘 ( 此处共振的振幅更大 )。因此， 接收框 架 110 的共振能够被限制， 特别是在第一曝光开口 111 的边缘和第二曝光开口 112 的边缘。
根据上述实施例， 上框 130( 即， 第二框架 ) 和连接壁 140( 即， 连接构件 ) 由树脂 制成。然而， 本发明不局限于此构造。例如， 第二框架和连接构件可以由金属制成。通常， 金属具有比树脂更大的刚度， 从而如果第二框架和连接构件由金属制成， 接收框架 110 的 刚度能够被进一步地提高。
根据上述实施例， 在多个固定位置 F1-F3 之中， 仅一个固定位置 F2 位于包围区域 A1 的外部。 本发明不局限于这种特别的布置， 两个以上固定位置可以定位在包围区域 A1 的 外部。
< 第二实施例 >
在下文中， 将说明本发明的第二示范性的实施例。 在下文描述中， 类似于先前在第 一实施例中所描述的相似部分通过相同的索引标记表示， 并且其详细说明从略。
如图 6 和 7 所最佳所示， 根据第二实施例的光学扫描器 40 在光学扫描器 40 的外 壳 40A 中主要包含半导体激光器 LD1-LD4， 准直透镜 42， 反射镜 43， 柱面透镜 44， 多角镜 45， fθ 透镜 ( 未显示 )， 反射镜 ( 未显示 )， 校正透镜 ( 未显示 ) 和加固构件 49A。
加固构件 49A 包含上框 230 和作为连接构件的实例的两个连接壁 140 以及两个连 接壁 240。上框 230 和连接壁 140、 240 彼此呈整体并且由树脂制成。 上框 230 从上方看是矩形的构造。上框 230 设置成与接收框架 110 的包围区域 A1( 即多角镜 45 所附接的底壁部分 110A 的上表面 )、 第一曝光开口 111 和第三曝光开口 113 之间的区域以及第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域 ( 见图 4) 相对。
与连接壁 140 相同， 连接壁 240 是沿主扫描方向延伸的壁， 并且被构造成在第一曝 光开口 111 和第三曝光开口 113 之间的区域以及第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之 间的区域内连接接收框架 110( 即底壁部分 110A) 和上框 230。换句话说， 两个连接壁 240 沿前后方向布置， 以在其间插入两个连接壁 140。
前侧连接壁 240 在第一曝光开口 111 和第三曝光开口 113 之间的区域内设置成靠 近第三曝光开口 113， 而后侧连接壁 240 在第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区 域内设置成靠近第四曝光开口 114。
沿主扫描方向纵向地延伸的矩形开口 241 形成在每个连接壁 240 中。这个开口 241 允许通过多角镜 45 反射的激光束 ( 见点划线 ) 透过。连接壁 240 的开口 241 在主扫描 方向上的长度比连接壁 140 的开口 141 在主扫描方向上的长度长。
和连接壁 140 一样， 每个连接壁 240 在多个位置 ( 即三个固定位置 F1-F3) 通过螺 钉 150 固定到接收框架 110( 即底壁部分 110A)。
根据在本实施例中如上所述构造的光学扫描器 40， 能够预期与在第一实施例中所 描述的相同的有益效果。
(11) 进一步， 连接构件 ( 即连接壁 240) 也设置在第一曝光开口 111 和第三曝光开 口 113 之间的区域内， 并且在第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域内。因此， 接收框架 110 的刚度能够被进一步提高。
根据第二实施例， 连接壁 240 既设置在第一曝光开口 111 和第三曝光开口 113 之 间的区域内又设置在第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域内。然而， 本发明 不局限于此结构。例如， 如图 8 最佳所示， 连接壁 240 可以仅设置在第一曝光开口 111 和第 三曝光开口 113 之间的区域内。作为替代， 尽管未在附图中显示， 连接壁 240 可以仅设置在
第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域内。
在上述第一和第二实施例中， 固定位置 F1-F3 对于所有的连接壁 140、 240 来说位 于相同的位置。然而， 本发明不局限于此特定的布置。连接壁 140、 240 可以在不同的位置 被固定到接收框架 110， 使得一对连接壁 140 和一对连接壁 240 被固定在不同的固定位置， 或者连接壁 140、 140、 240、 240 中的每一个分别具有不同的固定位置。对于固定位置的数量 来说也是相同的。
在上述第一和第二实施例中， 连接壁 140、 240( 即， 连接构件 ) 被设置成使得两个 连接壁 140 设置在包围区域 A1 内， 并且一个连接壁 240 既设置在第一曝光开口 111 和第三 曝光开口 113 之间的区域内又设置在第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域 内。然而， 本发明不局限于此特定的构造。例如， 两个以上连接壁 240 可以设置在第一曝光 开口 111 和第三曝光开口 113 之间的区域内和 / 或在第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域内。进一步， 两个以上连接壁 140 可以设置在包围区域 A1 内， 例如， 分别在 多角镜 45 的前侧和后侧。连接壁 140 的数量可以在前侧和后侧是不同的。在这种情况下， 多个连接壁 140、 240 可以沿着前后方向串联布置或沿着左右方向成线性布置。
< 第三实施例 > 在下文中， 将说明本发明的第三实施例。
在第一实施例中， 连接壁 140( 即连接构件 ) 与上框 130( 即第二框架 ) 是整体。 然 而， 本发明不局限于此特定的构造。例如， 如图 9 最佳所示， 连接壁 140( 即连接构件 ) 可以 与接收框架 110( 即第一框架 ) 成整体。
作为第二框架的另一实例， 上框 330 是具有中心开口的矩形框架。上框 330 设置 成与多角镜 45 所附接的接收框架 110 的上表面 ( 即， 底壁部分 110A 的上表面 ) 相对。上 框 330 通过螺钉 350 在其前侧部分和后侧部分的多个固定位置被固定到连接壁 140。
根据在本实施例中如上所述构造的光学扫描器， 能够预期与在第一实施例中所描 述的相同的有益效果。
(12) 此外， 因为连接壁 140 与接收框架 110 整体地形成， 与第一实施例相同， 与连 接壁 140、 接收框架 110 和上框 330 形成为分离部件的构造相比， 接收框架 110 的刚度能够 被提高。 进一步地说， 用于光学扫描器的装配处理的数量能够被减少， 从而便于光学扫描器 的制造。
在上述第一到第三实施例中， 连接构件 ( 即连接壁 140) 通过螺钉在多个固定位置 被固定到接收框架 110( 即第一框架 ) 或上框 330( 即第二框架 )。然而， 本发明不局限于此 特定的构造。例如， 整个固定表面 ( 即， 连接壁 140 的下表面或上表面 ) 可以通过粘合被固 定到第一框架或第二框架。
在上述第一到第三实施例中， 连接壁 140( 即连接构件 ) 与上框 130( 即第二框架 ) 或接收框架 ( 即第一框架 ) 整体地形成。然而， 本发明不局限于此特定的构造， 连接构件可 以是分别由第一和第二框架形成的分离部件。
< 第四实施例 >
在下文中， 将说明本发明的第四实施例。
如图 10 和 11 最佳所示， 根据第四实施例的光学扫描器 40 在光学扫描器 40 的外 壳 40A 中主要包含半导体激光器 LD1-LD4， 准直透镜 42， 反射镜 43， 柱面透镜 44， 多角镜 45，
fθ 透镜 46， 反射镜 47， 校正透镜 48。
外壳 40A 主要包括接收框架 410( 即， 第一框架 ) 和作为第二框架的另一实例的盖 框架 420。
接收框架 410 由树脂制成， 并且是在它的顶部具有开口的打开盒状。诸如半导体 激光器 LD1-LD4 和多角镜 45 等部件安装在接收框架 410 中 ( 即， 在底壁部分 410A 的上表 面上 )。接收框架 410 具有四个曝光开口 111-114， 作为连接构件的另一实例的连接凸起部 440 和彼此整体地形成的固定部分 460。
如图 12A 最佳所示， 每个连接凸起部 44 形成为从接收框架 410 的底壁部分 410A 的上表面向上延伸的柱状。连接凸起部 44 的上端通过螺钉 450 被固定到盖框架 420， 使得 接收框架 410 和盖框架 420 连接在一起。
连接凸起部 440 包含主体 441 和四个延伸部 442， 主体 441 为沿副扫描方向 ( 即竖 直方向 ) 延伸的实质上圆柱状， 四个延伸部 442 从主体 441 的下周表面以等距间隔向外延 伸， 使得实质上十字形布置的四个延伸部 442 绕着主体 441 的外周部设置。根据连接凸起 部 440 的这种构造， 如图 12B 和 12C 最佳所示， 当沿着与连接凸起部 440 延伸的方向 ( 即竖 直方向 ) 正交的平面剖切时， 连接凸起部 440 在接收框架 410 侧 ( 即下侧部分 ) 的截面积 S1 比在盖框架 420 侧 ( 即上侧部分 ) 的截面积 S2 大。
如图 10 所示， 多个 ( 即四个 ) 连接凸起部 440 设置在包围区域 A1 内， 但是在从多 角镜 45 反射的激光束 ( 见点划线 ) 所传播的有效扫描区域 A2 的外部。 更具体地说， 两个连 接凸起部 440 中的每一个相对于多角镜 45 分别设置在靠近第一曝光开口 111 的前侧和靠 近第二曝光开口 112 的后侧。此外， 两个右侧连接凸起部 440 靠近有效扫描区域 A2 定位， 而两个左侧连接凸起部 440 靠近包围区域 A1 的左端 ( 即线段 LS1) 定位。
当沿前后方向看时， 每个前侧连接凸起部 440 的固定位置 ( 即中心 ) 和第一曝光 开口 111 之间的最短距离 D41 小于多角镜 45 和第一曝光开口 111 之间的最短距离 D42 的 一半。类似地， 当沿前后方向看时， 每个后侧连接凸起部 440 的固定位置 ( 即中心 ) 和第二 曝光开口 112 之间的最短距离 D43 小于多角镜 45 和第二曝光开口 112 之间的最短距离 D44 的一半。换句话说， 连接凸起部 440 中的每一个在前后方向设置得比多角镜 45 更靠近第一 曝光开口 111 的边缘或第二曝光开口 112 的边缘。
两个固定部分 460 在主扫描方向上设置在接收框架 410 的右侧壁 410R 的内表面 与连接凸起部 440 相对的位置处。每个固定部分 460 具有实质上从底壁部分 410A 向上延 伸的半圆柱状的形状， 螺丝孔 461 形成在固定部分 460 的上端。盖框架 420 通过螺钉 ( 未 显示 ) 被固定到固定部分 460。
如图 11 最佳所示， 盖框架 420 由树脂制成， 并且从上方附接于接收框架 410， 以便 覆盖接收框架 410 的上开口。因此， 盖框架 420 在多角镜 45 所在的接收框架 410 的上侧设 置成与接收框架 410( 即底壁部分 410A) 相对。此外， 盖框架 420 通过螺钉被固定到四个连 接凸起部 440 和两个固定部分 460。 因此， 连接凸起部 440 连接接收框架 410 和盖框架 420。
根据在本实施例中如上所述构造的光学扫描器 40， 能够预期下列有益的效果。
(13) 由于构造成连接与接收框架 410 相对设置的盖框架 420 和接收框架 410 的包 围区域 A1 的连接凸起部 440， 接收框架 410 的刚度能够被提高， 特别是在多角镜 45 所附接 的包围区域 A1。结果， 在多角镜 45 高速转动期间， 接收框架 410 的共振能够被限制。(14) 因为连接凸起部 440 设置在外壳 40A 内部 ( 在接收框架 410 和盖框架 420 之 间 )， 与用于提高刚度的加固构件被设置在外壳 40A 外部的构造相比， 外壳 40A 的尺寸能够 被减少。因此， 光学扫描器 40 的尺寸进而配备有该光学扫描器 40 的彩色打印机 1 的尺寸 能够被减少。
(15) 因为连接凸起部 440 整体地形成有接收框架 410， 当盖框架 420 被固定到连 接凸起部 440 时， 与连接凸起部 440 接收框架 410 形成为分离部件的构造相比， 接收框架 410 的刚度能够被提高。 进一步， 用于光学扫描器 40 的装配处理的数量能够被减少， 从而便 于光学扫描器 40 的制造。
(16) 连接凸起部 440 设置在从多角镜 45 反射的激光束所传播的有效扫描区域 A2 的外部。因此， 接收框架 410 的刚度能够在不干扰激光束的传输的情况下被提高。
(17) 因为多个连接凸起部 440 设置在包围区域 A1 中， 接收框架 410( 即在包围区 域 A1) 的共振能够以有效的和可靠的方式被限制。
(18) 因为接收框架 410 和盖框架 420 构成光学扫描器 40 的外壳 40A， 与接收框架 410 和盖框架 420 之间设置另一个框架并且该另一个框架和接收框架 410 通过连接凸起部 440 连接的构造相比， 接收框架 410 的共振能够通过更简单结构被限制。
(19) 当沿着与竖直方向正交的平面剖切时， 连接凸起部 440 具有在接收框架 410 侧较宽的截面积 S1 和在盖框架 420 侧较窄的截面积 S2。这使得更进一步提高可能共振的 接收框架 410 的刚度成为可能。因此， 接收框架 410 的共振能够以更可靠的方式被限制。
(20) 前侧和后侧连接凸起部 440 在前后方向上被设置为比多角镜 45 更靠近第一 曝光开口 111 的边缘或第二曝光开口 112 的边缘 ( 共振的振幅更大处 )。因此， 接收框架 410 的共振能够被限制， 特别是在第一曝光开口 111 的边缘和第二曝光开口 112 的边缘。
(21) 盖框架 420 不仅固定到连接凸起部 440， 而且固定到设置在接收框架 410 的 右侧壁 410R 的固定部分 460。 因此、 接收框架 410 的刚度能够以可靠的方式被提高， 同时减 少连接凸起部 440 的数量。
在上述实施例中， 连接凸起部 440( 即连接构件 ) 与接收框架 410( 即第一框架 ) 是整体。然而， 本发明不局限于此特定的构造。例如， 连接凸起部 440( 即连接构件 ) 可以 与盖框架 420( 即第二框架 ) 整体形成。更进一步， 连接构件可以是分别由第一和第二框架 分别形成的分离部件。
在上述实施例中， 所有的连接凸起部 440 设置在包围区域 A1 中。然而， 本发明不 局限于该特定的布置， 一些连接凸起部 440 可以设置在包围区域 A1 外部。例如， 固定部分 460 可以替换为连接凸起部 440。
更进一步， 如图 13 所示， 连接凸起部 440 可以构造成在第一曝光开口 111 和第三 曝光开口 113 之间的区域和在第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域连接接收 框架 410 和盖框架 420。利用这种构造， 接收框架 410 的刚度能够被进一步提高。
依据如图 13 所示的这种变化例， 布置在包围区域 A1 中以便插入有效扫描区域 A2 的两个连接凸起部 440 之间在主扫描方向上的距离小于被布置成插入在第一曝光开口 111 和第三曝光开口 113 之间区域中并且在第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域 中的有效扫描区域 A2 的两个连接凸起部 440 之间在主扫描方向上的距离。
利用连接凸起部 440 的这种布置， 连接凸起部 440 被布置成在主扫描方向更靠近包围区域 A1 的中心部分， 并且共振的振幅更大的包围区域 A1 的中心部分能够通过连接凸 起部 440 被连接到盖框架 420。因此， 接收框架 410 的共振能够被限制， 特别是在包围区域 A1 的中心部分或其附近。
在连接凸起部 440 设置在第一曝光开口 111 和第三曝光开口 113 之间的区域以及 第二曝光开口 112 和第四曝光开口 114 之间的区域中的情况下， 连接凸起部 440 可以设置 在如图 13 所示的两个区域中。作为替换， 连接凸起部 440 可以设置在这些区域的一个中。
虽然已经参照上述示范性的实施例详细描述了本发明， 本发明不局限于这些特定 的实施例。 应当理解， 在不背离所附权利要求的范围的情况下， 可以对特定的构造进行各种 的改变和改进。
在上述实施例中， 多个连接构件 ( 即， 连接壁 140 ； 连接凸起部 440) 设置在包围区 域 A1 内。然而， 只要至少一个连接构件设置在包围区域 A1 内即可， 设置在包围区域 A1 内 的连接构件的数量不被特别地限制。
在上述实施例中， 使用壁状连接构件 ( 即， 连接壁 140) 和柱状连接构件 ( 即， 连接 凸起部 440) 中的一个。然而， 本发明不局限于该特定的构造， 可以同时使用壁形状连接构 件和柱状连接构件。 在上述实施例中， 半导体激光器 LD1-LD4 用作光源。然而， 作为替代， 可以使用构 造用来发射激光束的每个光源， 例如激光阵列。
在上述实施例中， 作为光偏转器的一个实例， 设置构造成高速转动的多角镜 45， 以 便在反射面反射激光束， 从而将激光束在主扫描方向偏转， 用于扫描目标表面。然而， 本发 明不局限于此特定的构造。 例如， 多角镜 45 可以替换为振动镜， 该振动镜具有摆动 ( 振动 ) 以便将激光束沿主扫描方向反射和偏转用于扫描的反射面， 例如 MEMS 镜和振动镜。
在上述实施例中， 实质上盒形的接收框架 110、 410 用作第一框架。然而， 第一框架 可以为板状。类似地， 盖框架 120、 420( 即， 第二框架 ； 第三框架 ) 可以为板状， 并且构造成 从上方覆盖盒形的接收框架 110、 410 的上开口。
在上述实施例中， 诸如透镜和反射镜等光学部件的布置仅通过举例的方式说明， 并且本发明不局限于这种布置。 必要时， 在不背离所附的权利要求的范围的情况下， 光学部 件的布置可以更改。
在上述实施例中， 根据本发明的光学扫描器 40 被应用到彩色打印机 1。 然而， 本发 明不局限于此特定的实例。 例如， 本发明可以用于任何其他的图像形成设备， 例如彩色复印 机和彩色多功能装置， 以及其他除了图像形成设备之外的测量设备和测试设备。