CN101676112B

CN101676112B - 光学扫描装置

Info

Publication number: CN101676112B
Application number: CN200910177726.1A
Authority: CN
Inventors: 清水广平; 中嶋充
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: US8717656B2; CN101676112A; US20100067080A1

Abstract

光学扫描装置利用多道激光束扫描对象，并且包括：光源，用于在预定方向上发射多道平行的激光束，并且光源具有躯干部分，该躯干部分具有第一凹槽；和支撑部分，该支撑部分具有开口，光源与该开口嵌合，以便可在与多道光束平行的轴上旋转，支撑部分还具有第二凹槽，该第二凹槽位于开口的一部分上以便在光源与第一开口嵌合时与第一凹槽重叠。通过将开槽螺丝刀等插入到两个凹槽形成的空间并旋转螺丝刀，可以调节光源的角度，由此可以调节激光束的间距。

Description

光学扫描装置

技术领域

本发明涉及利用光束扫描对象的光学扫描装置。此外，本发明还涉及使用该光学扫描装置的图像形成设备。

背景技术

使用卡尔森(Carlson)处理的图像形成设备通常执行以下处理：

(1)利用光束扫描旋转的光导鼓(photoreceptor drum)来在其上形成静电潜像。

(2)利用包括调色剂的显影剂显影静电潜像来在光导鼓上形成调色剂图像。

(3)将调色剂图像转印到接收材料上；和

(4)将调色剂图像定影在接收材料上，从而形成复印件。

近来，这些图像形成设备已经用于即期(on-demand)打印系统(即，用于简易印刷)。因此，需要能够高速产生高密度图像的图像形成设备。

为了尝试满足需要，已经提出了一种图像形成设备，所述图像形成设备具有能够发射多道光束的光源(诸如多激光束二极管)以及其中多个发光区域被二维整体布置的光源(如，垂直共振腔面射型激光(VCSEL))。图像形成设备可以利用光源发射的多道激光束扫描对象，即，可以同时执行多线扫描。

光学扫描装置用于这样的图像形成设备，其中在该光学扫描装置中，发射多道光束的光源在装置的扫描光学系统的光轴上旋转来调节所发射的光束的光束间距(beam pitch)。在这点上，已经针对光束间距调节提出了各种建议，例如公开了的待审查日本专利申请(下面称为JP-A)No.2001-13432和2002-182141。

当通过使用JP-A 2001-13432中公开的技术旋转光源单元来调节激光束的光束间距时，容易出现以下问题：当使用螺钉固定光源时，该单元不必要地移动(旋转)，导致偏离光源单元的理想位置。偏离光源单元的理想位置引起在副扫描方向上光束(光点)的位置的偏移，从而导致光学扫描装置的扫描精度的劣化。

具体地，在两个部分A和B经受位置调节，然后利用螺钉固定该部分的情况下，通常使用以下方法。也就是，该方法通常包括以下步骤：(1)固定部分之一(例如，部分A)；(2)另一部分B被夹具(chuck)保持，所述夹具具有调节装置，并且例如将地面与被固定的部分A连接，然后通过旋转部分B调节部分B的位置；(3)在调节了位置之后，固定部分B，然后从部分B释放夹具，由此固定部分A和B。

在这种情况下，由于部分B(作为结构的一部分)被该结构的部分以外的组件(如，夹具)保持，因此由于固定部分B的力和夹具的力引起干扰，由此当释放夹具时产生变化，从而导致固定的部分A和B的位置的变化。此外，当执行固定操作时，由于螺钉的扭矩导致两个部分A和B相对移动，从而导致固定部分的位置的变化。

此外，在调节两个部分A和B的位置，同时部分被松弛地固定(下面称为临时固定)的情况下，在开始固定操作时，部分可以相对移动。在这点上，随着部分A和B被固定，部分细微地进入固定状态。因此，不可避免地出现两个部分的位置变化(相对位置)。为了减少这样的变化，在临时固定状态(部分可以相对移动)中最好尽可能强地固定两个部分，然后执行位置调节操作。然而，由于更强地固定两个部分，因此在位置调节操作中较难移动部分。

在这样的情况下，如果牢固地固定的两个部分不满足理想的位置关系，再次松开部分，然后再次执行调节操作。执行这些操作直到两个部分满足理想的位置关系为止。因此，调节操作占用很长的时间，从而导致生产率的下降。

在2002-182141中公开的技术中，光源单元被线材保持，并且未使用螺钉夹钳机构，以防止光源单元的位置偏移问题的出现。然而，为了使光源单元旋转，需要在光源单元和结构之间形成微小间隙。在这种情况下，容易出现如下问题：即使在位置调节操作之后，由于振动等原因，光束间距也偏移与间隙对应的量。

另一方面，JP-A 2000-98278、2000-75227、2007-28509和2001-228418公开了其中发射一道或多道激光束的激光二极管被支架(holder)保持的光学扫描装置。可以经由支架容易地旋转光源单元。此外，通过在与光学系统的光轴垂直的方向上移动，光源单元可以容易地接受位置调节。然而，很难布置两个或多个光源单元，使得光源单元在副扫描方向上相互紧邻。这是因为与用于光源单元的激光二极管相比，所使用的支架相对较大。因此，当以激光二极管相互靠近的方式布置光源单元时，在旋转激光二极管时其支架相互干扰。因此，在用于具有多个光感受器的串联型图像形成设备的光学扫描装置中，必须在主扫描方向上分离多个光源，从而导致图像形成设备的体积变大。

由于上述原因，需要可以容易地、精准地执行光束间距调节的小型光学扫描装置。

发明内容

作为本发明的一方面，提供光学扫描装置。该光学扫描装置利用多道激光束扫描对象，并且包括：

光源，配置来在预定方向上发射多道平行的激光束，其中光源具有躯干(stem portion)，所述躯干部分具有第一凹槽；支撑部分，其具有开口，所述光源与所述开口嵌合，以便可在与多道光束平行的轴上旋转，所述支撑部分还具有第二凹槽，其位于开口的一部分上以便在光源与开口相连时与第一凹槽部分重叠；和保持组件，配置来将光源按压到所述支撑部分，其中所述保持组件具有开口，通过所述开口可到达重叠的所述第一和第二凹槽，从而沿平行于所述多道光束的方向通过所述开口插入所述第一凹槽和第二凹槽形成的空间以调节所述光源相对平行于所述多道光束的轴的旋转角度。

替代地，光学扫描装置可以包括：

光源，配置来在预定方向上发射多道平行的激光束，其中光源具有躯干部分，所述躯干部分具有第一嵌合部分；和支撑部分，配置来支撑光源，使得光源可在与多道光束平行的轴上旋转，其中支撑部分具有第一凹槽；保持组件，其附连到支撑部分，并且具有第二凹槽和第二嵌合部分，其中保持组件保持光源，同时第二嵌合部分与光源的躯干部分的第一嵌合部分嵌合，其中当保持组件附连到支撑部分时，定位支撑部分的第一凹槽和保持组件的第二凹槽，以便相互重叠，从而沿平行于所述多道光束的方向插入所述第一凹槽和所述第二凹槽形成的空间以调节所述光源相对平行于所述多道光束的轴的旋转角度。

替代地，光学扫描装置可以包括：

光源，配置来在预定方向上发射多道平行的激光束；

光学系统，配置来整形多道激光束；

基部组件，配置来保持光源和光学系统，其中基部组件具有第一凹槽；和

支撑部分，配置来支撑基部组件，其中支撑部分具有第二凹槽，定位第二凹槽以便在基部组件被支撑部分支撑时与第一凹槽重叠，从而沿平行于所述多道光束的方向插入所述第一凹槽和所述第二凹槽形成的空间以调节所述光源相对平行于所述多道光束的轴的旋转角度。

本发明的另一方面，提供图像形成设备。图像形成设备包括：光感受器，配置来在其上载置静电潜像；上述光学扫描装置，其利用多道激光束扫描光感受器的表面来在光感受器的表面上形成静电潜像；显影装置，配置来利用包含调色剂的显影剂显影静电潜像，以在光感受器上形成调色剂图像；转印装置，配置来将调色剂图像转印到接收材料上；和定影装置，配置来将调色剂图像定影在接收材料上。

结合附图考虑本发明的优选实施例的描述，本发明的这些以及其它目标、特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是图解本发明的图像形成设备的示例的示意图；

图2是图解图1所示的图像形成设备的光学扫描装置的光学系统的透视图；

图3是图2所示的光学系统的分解图；

图4是图解图2所示的光学系统的核心单元的平面图；

图5图解在图4所示的核心单元的外壳上设置的嵌合部分的图；

图6是用在图2所示的光学系统中的光源的透视图；

图7是用于解释将光源附连到核心单元的外壳的图；

图8是用于解释如何旋转光源的图；

图9A和9B是用于解释调节激光束的方式的图；

图10A和10B是用于解释附连保持组件的方式的图；

图11是图解扫描光学系统的外形的图

图12图解本发明的光学扫描装置的第二示例的嵌合部分；

图13是图解光学扫描装置的第二示例的保持组件的平面图；

图14是用于解释在光学扫描装置的第二示例中如何旋转光源的图；

图15是图解本发明的光学扫描装置的第三示例的部分(基部组件)的透视图；

图16和17图解光学扫描装置的第三示例的基部组件的修改版本；

图18是图解光学系统的核心单元的另一示例的平面图；

图19是用于解释将光源的第二示例附连到图18所示的核心单元的外壳的方式的图；

图20A和20B是用于解释将保持组件附连到图18所示的、已经附连了光源的第二示例的核心单元的外壳的方式的图；

图21是图解附连到图18所示的核心单元的外壳的第二示例光源和保持组件的图；和

图23是图解用于光源的第二示例的调节机构的透视图。

具体实施方式

首先，参照图1到11解释本发明的第一实施例。

图1是图解根据本发明的示例的图像形成设备500的示意图。

图像形成设备500是串联型彩色打印机，其通过在诸如纸状物之类的接收材料上转印黑、黄、洋红和青色调色剂图像以便彩色调色剂图像相互重叠来产生多色图像。如图1所示，图像形成设备500包括光学扫描装置100、四个光导鼓30A、30B、30C和30D、转印带40、接收材料盘60、馈送辊54、第一对准辊56、第二对准辊52、定影辊50、排出辊58、控制上述装置的控制器(未示出)、在其中包含装置的外壳501等。

外壳501的上表面形成排出盘501a来接收用于在其上载置打印图像、并被排出辊58排出的接收材料纸状物。光扫描装置100位于排出盘501a之下。

光学扫描装置100发射由从主机装置(诸如，个人计算机)提供的图像信息的黑色图像数据调制的激光束来利用激光束扫描光导鼓30A。此外，光学扫描装置发射分别由青、洋红和黄色图像数据调制的激光束来利用激光束扫描光导鼓30B、30C和30D。在下面详细解释光学扫描装置100的结构。

光感受器30A-30D是在其上具有感光层的圆柱组件，并且以规定间隔布置在X方向上。当光学扫描装置100利用相应的激光束扫描光感受器30A-30D时，光感受器的感光层的被照射部分变为导电性，从而在相应的光感受器上形成与黑、青、洋红和黄色图像对应的静电潜像。

如图1所示，在X方向上，光导鼓30A位于图像形成设备500的一端，并且在Y方向(即光感受器30A的纵向方向与Y方向平行)上延伸。通过旋转机构在箭头指示的方向上旋转光导鼓30A。在光导鼓30A周围，以顺时针方向布置配置来充电光导鼓的表面的充电器32A(位于12点时钟位置)、配置来利用包括调色剂的显影剂显影光导鼓上的静电潜像来在其上形成调色剂图像的显影装置33A(位于2点钟位置)以及配置来清洁光感受器的表面的清洁器31A(位于10点钟位置)。

充电器32A在Y方向上延伸，并且布置来使得在光感受器30A的表面和充电器的表面之间形成预定的间隙(clearance)。充电器32A通过向其施加预定的电压来充电光导鼓。

显影装置33A包括调色剂盒(在其中包含黑色调色剂)、显影辊等，其中向显影辊施加具有与施加到光感受器30A的电压的极性相反的极性的电压。在这点上，经由显影辊将调色剂提供给光感受器30A的表面。

清洁器31A包括在Y方向上延伸的清洁刮板(cleaning blade)，以刮板的尖端与光导鼓30A的表面接触的方式布置清洁刮板。通过刮板从光导鼓移除甚至在调色剂图像被转印到接收材料之后还在光导鼓30A的表面上残余的调色剂粒子。所收集的调色剂粒子包含在清洁器31A。

光导鼓30B、30C和30D具有与光导鼓30A相同的配置，并且以规则的间隔在X方向上并排设置。在光导鼓30B、30C和30D周围，布置相应的充电器32B、32C和32D、显影装置33B、33C和33D以及清洁器31B、31C和31D。充电器32B、32C和32D、显影装置33B、33C和33D以及清洁器31B、31C和31D的功能分别与充电器32A、显影装置33A以及清洁器31A的功能相同。

下面，将光感受器30A、充电器32A、显影装置33A和清洁器31A被称为第一工作站(station)。类似地，光感受器30B(30C或30D)、充电器32B(32C或32D)、显影装置33B(33C或33D)和清洁器31B(31C或31D)被称为第二(第三或第四)工作站。

转印带40是无限组件，其位于光感受器30A-30D之下，并且被驱动辊40b和位于驱动辊之上的被驱动辊40a和40c旋转，同时被这三个辊轴紧紧地拉伸。转印带40在箭头指示的方向上旋转，同时转印带的上表面与四个光感受器的表面接触。转印充电器48设置在转印带的右端来施加具有与施加到充电器32的电压的极性相反的极性的电压，使得容易地将转印带40上的彩色调色剂图像转印到接收材料纸状物上。

接收材料盘60具有矩形形状，并且布置在转印带40之下。盘60包括接收材料的纸状物61。在+X方向上，盘60具有矩形开口，通过该开口将纸状物61馈送到第一对准辊56。

经由第一对准辊56，馈送辊54将纸状物61从盘60逐一馈送到由转印带40和转印充电器48形成的夹持(转印夹持)上。在转印夹持上，在转印带40上的彩色调色剂图像(即，组合彩色调色剂图像)被转印到纸状物之一上。

然后，在其上载置组合彩色调色剂图像的纸状物61被馈送到定影辊50。定影辊50加热纸状物61，同时向其施加压力，从而在纸状物61上定影调色剂图像。然后，通过第二对准辊52将在其上载置打印图像的纸状物61馈送到排出辊58。然后，通过排出辊58(其为一对辊轴)将在其上载置打印图像的纸状物61馈送到排出盘501a，从而在排出盘上堆叠接收材料纸状物61(复印纸状物)。

接下来，将解释光学扫描装置100的结构。

图2是图解光学扫描装置100的光学系统的透视图，而图3是光学系统的分解图。如图2和3所示，光学扫描装置100包括核心单元120，其中光源70A/70B和70C/70D附连到用作支撑部分的、核心单元120的外壳；以及副单元110，其包括光学系统，用于将核心单元120发射的激光束引导到光导鼓30。

图4是图解核心单元120的平面图。参照图4，核心单元120由铝制模具铸件(aluminum die casting)制成，该铝制模具铸件包括第一部分，包括用作偏转组件的多面镜以及一对扫描透镜105A和105B；以及第二部分，包括光学单元102A和102B。核心单元120具有两个外壁120a和120b，其相对于X-Z平面倾斜30°角。光源70A和70B附连到外壁120a，并且光源70C和70D附连到外壁120b。

下面，通过将外部120b的一般方向定义为y轴方向来解释光学扫描装置。

图5图解核心单元120的外壁120a的图。参照图5，外壁120a具有嵌合部分121，该嵌合部分121在副扫描方向(即，z轴方向)上并排设置，并且光源70a和70b分别与之嵌合。每个嵌合部分121包括圆形的段阶(stepped)开口121a和在+x和-x方向上形成在圆形开口121a的端部的T形凹槽。

图6是图解光源70A的透视图。光源70A和70B中的每一个都是发射两道平行激光束的多束激光二极管。光源70A和70B中的每一个均具有圆柱部分70a(该圆柱部分70a的直径小于段阶圆形开口121a的内径)、躯干部分70b(具有与段阶圆形开口121a的较大直径几乎相同的直径)以及四个在-y方向上延伸的引线端子(lead terminal)。在+x和-x方向上，躯干部分70b在其端部具有V形凹槽70d。

如图7所示，光源70A和70B从-y侧附连到外壁120a，使得光源的躯干部分70b插入到相应的段阶圆形开口121a中。在这种情况下，光源的躯干部分70b与开口121a的段阶部分接触。

当如图8所示，光源70A和70B附连到相应的嵌合部分121时，定位凹槽70d，以便与嵌合部分121的对应凹槽121b重叠。在这种情况下，例如，通过将开槽的螺丝刀90插入到凹槽70d和凹槽121d形成的空间，并且旋转螺丝刀，可以调节光源对平行于y轴的轴的角度。通过调节光源70A和70B的每一个的角度，可以调节每个光源发射的激光束的间距。

下面将解释用于调节由光源70A发射的激光束的间距的方法(用于调节光源70B发射的激光束的间距的方法与之相同)。

图9A和9B从+y侧图解光源70A。如图9A所示，两个发光部分70e和70e形成在通过光源的中心的线上，其中两个发光部分和中心之间的长度相同(即，d1/2)。在该实施例中，通过在与y轴平行的轴(旋转轴)上旋转光源70A，在副扫描方向上可以调节两个激光束之间的距离，从而调节激光束的间距。例如，当如图9B所示，光源70A被逆时针旋转角度α时，在副扫描方向上，两个发光部分70e和70e之间的距离从d1变为d2。

在该实施例中，在光源70A和70B附连到核心单元120的外壁120a之后，保持器72附连到外壁120a。如图10A和10B所示，保持器72是在x方向上延伸的矩形板。每个保持器72具有开口72a以及在其两端部分上的两个圆孔72c和72c。此外，四个扇形锁止组件72b形成在开口72a的周围。

如图10B所示，在保持器72的开口与光源70A嵌合之后，使用螺钉73和73将保持器72固定到外壁120a，其中螺钉73通过圆孔72c和72c与外壁嵌合。在这种情况下，用锁止组件72b锁止光源70A的躯干部分70b，由此由锁止组件和外壁120a夹住躯干部分。因此，光源70A相对于核心单元120具有预定的位置。

相对于图4所示的y轴，这样附连到核心单元120的光源70A和70B发射的激光束以预定的角度(在该实施例中为30°)入射到多面镜104。

类似于光源70A和70B，光源70C和70D附连到核心单元120的外壁120b。此外，相对于图4所示的y轴，这样附连到核心单元120的光源70C和70D发射的激光束以预定的角度(在该实施例中为-30°)入射到多面镜104。

如图4所示，光学单元102A和102B分别位于光源70A/70B和70C/70D发射的激光束的光路上。光学单元102A和102B的每一个包括多个光学元件(诸如配置来整形入射激光束的耦合透镜)，使得将输入激光束的分散角(divergence angle)改变为预定的分散角；光圈(aperture)，配置来整形激光束，使得激光束具有预定的横截面；和圆柱透镜，配置来将激光束聚焦在多面镜104的偏转面。然后，在Y方向上，将被整形并入射到多面镜104的激光束通过多面镜接受偏转扫描。

如图4所示，多面镜104位于核心单元120的中心，并且在与Z轴平行的轴上旋转。多面镜104具有两个四角柱(quadratic prism)，该四角柱在Z方向上并排地设置，并且其每一个在其侧表面上具有偏转面，其中两个四角柱之一的偏转面与两个四角柱的另一个的偏转面的相差为45°角。通过旋转机构(未示出)在与Z轴平行的轴上旋转多面镜104。

光源70A发射并入射到多面镜104的上四角柱的激光束以及光源70B发射并入射到多面镜104的下四角柱的激光束在+Y方向上通过相应的四角柱接受偏转扫描，同时激光束的相位相互不同。类似地，光源70C发射并入射到多面镜104的上四角柱的激光束以及光源70D发射并入射到多面镜104的下四角柱的激光束在-Y方向上通过相应的四角柱接受偏转扫描，同时激光束的相位相互不同。

扫描透镜105A和105B分别位于多面镜104的-X和+X侧。每个扫描透镜105A和105B具有与被偏转的激光束的入射角成比例的像高，并且配置来相对于Y轴以恒定的速度移动被多面镜偏转的激光束，以便具有预定的角速度。在与XY面平行的方向上，从核心单元120的外壳的侧表面上形成的开口辐射通过扫描透镜的激光束。

图3所示的副单元的示例包括一对侧板111和112(其在X方向上延伸，并且由金属片处理方法(或类似方法)制备)以及连接侧板111和112的五个连接组件113。

例如，通过将金属板经受金属片处理制成的侧板111和112中的每一个均具有多个开口。此外，如图3所示，侧板112在其中心具有矩形凹入部分，并且矩形凹入部分的一部分被折叠来形成折叠部分112a，该部分在与侧板112垂直的方向上延伸。

连接组件113具有U形截面，并且组件的端点在其纵向方向上分别固定在侧板111和112上。因此，连接侧板111和112以便相互平行。

如图11所示，具有这样的外壳的副单元110包括四个扫描透镜307A-307D以及多个镜子M。如图2和3所示，核心单元120与副单元110合并。具体地，核心单元120的下表面由侧板112的折叠部分112a支撑，并且使用螺丝钉等将核心单元的-Y侧固定到侧板111。

图11图解扫描光学系统，该系统将多面镜104反射的激光束引导到光导鼓30。在该实施例中，通过合并核心单元120和副单元110，建立扫描光学系统。在该扫描光学系统中，光源70A发射并然后被多面镜104反射的激光束LB₁通过第一扫描透镜105A、第二扫描透镜307B和镜子M聚焦在光导鼓30B的表面。类似地，光源70B发射并然后被多面镜104反射的激光束LB₂通过第一扫描透镜105A、第二扫描透镜307A和镜子M聚焦在光导鼓30A的表面。光源70C发射并然后被多面镜104反射的激光束LB₃通过第一扫描透镜105B、第二扫描透镜307C和镜子M聚焦在光导鼓30C的表面。此外光源70D发射并然后被多面镜104反射的激光束LB₄通过第一扫描透镜105B、第二扫描透镜307D和镜子M聚焦在光导鼓30D的表面。

接下来，将解释配有包含上述结构的光学扫描装置100的图像形成设备500。由于第一到第四工作站执行的图像形成处理相同，因此将解释彩色图像形成处理之一，并且从附图标记中省略后缀A、B、C和D。

当从主机装置将图像信息发送到图像形成设备时，光源70发射激光束。激光束通过光学单元102入射到多面镜104的偏转面，以便经受偏转扫描。然后，通过扫描光学系统将所偏转的激光束聚焦在光感受器30上。

光感受器30具有感光层。当充电器32通过向光感受器30施加电压来充电光感受器30时，感光层具有均匀充电密度的电荷。当利用上述激光束扫描光感受器30时，感光层的被照射部分变为导电，因此被照射的部分具有接近零的电势。由于利用基于图像信息调制的激光束扫描光导鼓30，同时以图1的箭头指示的方向旋转光导鼓30，在光导鼓30上形成静电潜像，其中根据照射感光层的光量改变电势。

通过由显影装置33的显影辊提供给光感受器的调色剂显影光感受器30上形成的静电潜像。在这点上，将具有与光感受器30上的电荷的极性相反的极性的电压施加到显影辊，并且附着到显影辊的调色剂具有与光感受器上的电荷的极性相同极性的电荷。因此，调色剂不附着到具有高电势的非照射部分，从而在光感受器30上形成调色剂图像。

在第一到第四工作站中的光导鼓30A-30D上形成的彩色调色剂图像被逐一转印到转印带40上，并且重叠，从而形成组合的彩色调色剂图像。然后，通过转印充电器48将转印带40上的组合颜色的图像转印到从接收材料盘60馈送的接收材料的纸状物61上。然后，通过定影辊50将组合颜色的调色剂图像固定到接收材料纸状物61上。然后，通过排出辊58将在其上承载定影图像的接收材料纸状物排出到排出盘501a。

如参照图8所述，在该实施例中，光源70A-70D中的每一个均附连到核心单元120的外壳，使得在光源的躯干部分70b上形成的凹槽70d与核心单元120的外壳的嵌合部分121上形成的凹槽121b重叠。在这种情况下，通过将开槽的螺丝刀90插入到凹槽70d和凹槽121d形成的空间，并且旋转螺丝刀，可以调节与嵌合部分121嵌合的光源的角度。因此，可以利用激光束扫描光导鼓30，其中该激光束的光束间距被很好地调节，从而很好地再现静电潜像(即，形成高分辨率静电潜像)。

在该实施例中，在光源70A-70D附连到核心单元120的外壳，并且调节了每个光源的角度之后，将保持组件72附连到外壳。在这种情况下，可以通过保持组件72的开口72a到达光源70A-70D的躯干部分70b的凹槽70d以及嵌合部分121的凹槽121b。因此，甚至在保持组件72附连到核心单元120之后，通过将开槽的螺丝刀90通过开口72a插入到由凹槽70d和凹槽121b形成的空间来调节每个光源的角度。在这种情况下，如果需要的话，松动螺钉73。

此外，在该实施例中，凹槽121b通过外壁120a，但是只要凹槽可以锁止开槽的螺丝刀的尖端，则凹槽的形状不限于此。例如，凹槽121b不必须通过外壁120a。

此外，在该实施例中，在嵌合部分121和躯干部分70b的每一个上形成两个凹槽，凹槽的数量不限于2。可以在其上形成一个或多个凹槽。

接下来，参照图12-14解释第二实施例。在这点上，用于第一实施例的部分在第二实施例中具有相同的附图标记，并且不解释或简单解释这些部分。

图12图解核心单元120的外壳和附连到核心单元120的外壳的光源70A和70B。如图12所示，核心单元120的外壳具有段阶嵌合部分121，其中光源70A和70B的躯干部分70b插入到该嵌合部分121，核心单元120的外壳还具有T形凹槽122，其形成在嵌合部分121的两侧。此外，具有矩形形状(与第一实施例中的凹槽70d的V形形状不同)的凹槽70d形成在每一个躯干部分70b上。

图13是图解用于第二实施例的保持组件72的图。与用于第一实施例的保持组件不同，矩形凹槽72d在+x和-x方向上形成在保持组件72的两端。此外，在保持组件72的每个开口72a上形成凸起72e，以便与光源70的躯干70b的凹槽70d嵌合。如图14所示，以凸起72e与躯干部分70b的凹槽70d嵌合，并且躯干部分70b被插入到保持组件72的开口72a的方式将保持组件72用螺钉73附连到核心单元120的外壳。

在该第二实施例中，保持组件72附连到核心单元120的外壳，同时与光源70嵌合。因此，如图14所示，在保持组件72上形成的凹槽72d与对应的T形凹槽122重叠。通过将开槽的螺丝刀90插入到凹槽72d和凹槽122形成的空间，并且旋转螺丝刀，可以经由保持组件72调节光源70的角度。因此，光学扫描装置可以利用激光束扫描光导鼓30A-30D，其中精确地调节激光束的间距。

接下来，参照图15和16解释本发明的图像形成设备的第三实施例。如图15所示，光源70A(即，每个光源70A-70D)由基部组件(base member)75以及用于整形光源发射的激光束的光学元件支撑。

基部组件75附连到核心单元120的外壳。

如图16所示，基部组件75具有段阶的圆孔75a。以躯干部分70b插入到孔75a的方式，将光源70附连到基部组件75。此外，如图15所示，利用螺钉将保持组件72附连到基部组件75，该保持组件72具有与用于第二实施例的保持组件72的形状不同的形状，但是具有与用于第二实施例的保持组件72相同的功能。

在该第三实施例中，当保持组件72附连到基部组件时，在保持组件72上形成的凹槽72d和在基部组件75上形成的T形凹槽75b在x-y平面上重叠。在这种情况下，通过将开槽的螺丝刀插入到凹槽72d和凹槽75b形成的空间，并且旋转螺丝刀，可以经由基部组件75调节光源70的角度。因此，光学扫描装置可以利用激光束扫描光导鼓30A-30D，其中精确地调节激光束的间距。

在该第三实施例中，光源70和基部组件75之间的关系可以与光源70和核心单元120之间的关系相同。也就是，第三实施例可以具有直接相对于基部组件75旋转的结构。

在该第三实施例中，可以在基部组件75的两端上形成凹槽75b，使得基部组件75和核心单元120的外壳之间的关系与保持组件72和核心单元120的外壳之间的关系相同。在这种情况下，通过将开槽的螺丝刀90插入到基部组件75的凹槽75b和和核心单元120的外壳的凹槽122形成的空间，并且旋转螺丝刀，可以经由基部组件75调节光源70的角度。

在该第三实施例中，已经解释了只有一个光源附连到基部组件75的情况。然而，如图17所示，对于第三实施例，可以有两个或多个光源以及相应的光学元件76附连到一个基部组件75。

此外，在上述实施例中，保持组件72的开口72a的表面靠近光源70的前端70c。为了防止出现光源由于接触保持组件72的前端70c而损伤光源的问题的出现，最好保持组件72由绝缘材料制成。

此外，在上述实施例中，光源70、保持组件72和基部组件75附连到核心单元120的外壳。然而，可以将光源70、保持组件72和基部组件75附连到核心单元120以外的支撑组件。

接下来，解释光学扫描装置的第四实施例。

图18是图解核心单元120的另一示例的平面图。参照图18，核心单元120由铝制模具铸件制成，该铝制模具铸件包括第一部分，该第一部分包括多面镜104以及一对扫描透镜105A和105B；以及第二部分，包括光学单元102A和102B。核心单元120具有两个外壁120a和120b，其每一个相对于X-Z平面倾斜30°角。通过使用保持组件172，光源70A和70B中的每一个附连到外壁120a，并且光源70C和70D的每一个附连到外壁120b。

下面，通过将外部120b的一般方向定义为y轴方向来解释光学扫描装置的第四实施例。

光源70A和70B中的每一个都是发射两道平行激光束的多束激光二极管。如图19所示，光源70A和70B中的每一个均具有圆柱主体部分70a、盘形躯干部分70b以及从躯干部分-y侧到躯干的+y侧延伸的引线端子。如图19所示，以光源的躯干部分70b被插入到相应的段阶圆形开口221a和221a的方式将光源70A和70B附连到外壁120，以便可以在与y轴平行的轴上旋转，其中在外壁120a上形成开口221a以便在z方向上(副扫描方向)相互相邻。

例如，保持组件172由诸如片簧(plate spring)之类的弹性材料制成。如图20A所示，保持组件172是在与x轴平行的方向上延伸的组件。保持组件172具有第一圆形开口172a，其具有小于躯干部分70b的外径的直径；第二开口172c，其具有稍微小于第一圆形开口172a的直径的直径，并且在+x方向和-x方向上形成在保持组件172的两端部分；以及第三圆形开口172b，其具有最小的直径，并且位于第一圆形开口172a和第二圆形开口172c之间。

可以从图20A和20B容易地理解，以光源70A和70B的引线端子70c插入到对应的开口172a，同时引线端子70c不相互干扰，然后用螺钉173将保持组件172附连到外壁120a的方式，将保持组件172附连到核心单元120的外壳，其中将该螺钉173通过开口172b从-y侧插入到外壁中。由此，如图21所示，可以相对于核心单元120精确地定位光源70的躯干部分70b，同时由开口221的段阶部分和保持组件172将躯干部分70b夹住。

如图2和18所示，由光源70A和70B以相对于Y轴的预定角度(在该实施例中，为30°)发射光束，然后将光束照射到多面镜104。

此外，调节机构80最好附连到光源70A和70B来相对于核心单元120定位。在图22中示出了调节机构80的示例。图22所示的调节机构80在x方向上延伸，并且具有基部组件81(其具有一对开口81)、在+y方向上从基部组件81的两端部分延伸的圆柱管脚(cylindrical pin)83以及位于两个管脚之间的插口(socket)82。插口82具有四个孔，在其+y侧表面上将四个引线端子插入到这四个孔中；以及凸起82a，其在+y方向上从其+y侧表面的中心延伸。

从图20和22可以容易地理解，以管脚83插入到保持组件172的圆形开口172c，并且光源70A和70B的引线端子插入到插口82的孔中的方式，将调节机构80附连到每个光源70A和70B(其中保持组件172在二者之间)。在这种情况下，光源70A和70B与驱动系统电连接，其向光源供电。此外，由插口82上形成的凸起82a在+y方向上按压光源70A和70B。

与光源70a和70B类似，光源70C和70D附连到外壁120b，同时在副扫描方向(即，z轴方向)上并排设置该光源70C和70D。如图2和18所示，由光源70C和70D以相对于Y轴的预定角度(在该实施例中，为-30°)发射光束，然后将光束照射到多面镜104。

如第一实施例所述，将如此发射的激光束引导到光感受器。

接下来，将解释用于在使用光学扫描装置100的第四实施例的图像形成设备500中调节光束间距的方法。

如上参照图9A和9B所述，通过在与y轴平行的轴上旋转光源70，可以将两个发光部分70e和70e之间的距离从d1变为d2。通过使用该方法，可以在该实施例中调节光束间距。

通过使用诸如CCD照相机和位置传感器之类的工具测量光源70之一发射的激光束的间距来执行角度调节。该处理如下。首先，松动用于将保持组件172固定到核心单元120的外壳的螺钉73。具体地，将螺丝刀插入到基部组件81的开口81a来旋转(松动)螺钉。接下来，旋转调节机构80的基部组件81，同时利用工具测量光源70发射的激光束的光束间距，使得光束间距落入预定的范围。在这点上，经由插口82旋转光源70。接下来，拧紧螺钉73来确保将保持组件172固定到核心单元120的外壳。因此，固定光源70，同时调节其角度。

对每个光源70执行角度调节，从而完成图像形成设备的光束间距调节。

如上所述，当从主机向图像形成设备输入图像信息时，光源发射具有合适的光束间距的激光束来利用该激光束扫描光导鼓30，从而在光感受器上形成具有高精度的静电潜像。在第四实施例中的图像形成方法与上述第一实施例的方法相同。

如上所述，在该第四实施例中，光源70A和70B附连到核心单元120的外壁120a，同时被布置来在副扫描方向(即，z轴方向)上相互相邻，而光源70C和70D附连到核心单元120的外壁120b，同时被布置来在副扫描方向上相互相邻。因此，光学扫描装置100在主扫描方向上具有小尺寸。此外，可以相对于外壁独立地旋转光源70A-70D中的每一个。因此，光源70A/70B和光源70C/70D可以相互靠近地布置，从而小型化光学扫描装置100。

此外，在该第四实施例中，光源70A-70D直接附连到核心单元120的外壳。因此，不需要使用支撑光源的支撑组件，由此减少部件的数量，从而简化光学扫描装置。

在该第四实施例中，可以经由插口82旋转光源70A-70D，由此可以容易地旋转附连到核心单元120的光源。

当附连调节机构80时，由插口82的凸起82a将光源70A-70D按压到核心单元120的外壳，由此可以确保合适地定位光源，并且可以稳定地维持合适的位置。

在通过利用插口(该插口不包含将光源按压到外壁的凸起82a)按压保持组件172来将光源70A-70D固定到核心单元120的外壁120a和120b的情况下，容易出现以下问题：由于光源、核心单元和保持组件的形状变化导致光源的光发射面相对于外壁的平行度变差。当在这样的不适当情况下，光源70A-70D经受角度调节操作时，改变平行度(理想平行度)，由此光源的光发射面和外壁之间的角度在光源70A-70D被固定之前和之后变化，从而导致光束间距的变化。

相反，在第四实施例中，利用凸起82a将光源70A-70D的后侧(backside)的中心部分按压到外壁120a和120b，由此将光源70A-70D均匀地按压到外壁120a和120b。因此，光源的光发射面和外壁之间的角度在光源被固定之前和之后不发生变化，从而防止光束间距在光源被固定之前和之后发生变化(即，实现高精度的角度调节)。

此外，在第四实施例中，保持组件172的圆形开口172a的表面靠近光源70的引线端子70c。为了防止由于引线端子70c与保持组件172接触而损伤光源的事故的出现，最好保持组件由绝缘材料制成。

在上述四个实施例中，每个光源70具有两个发光部分，但是光源不限于此。每个光源70可以具有三个或更多个发光部分。

此外，在上述四个实施例中，光学扫描装置100分别包括核心单元120和副单元110。然而，光学扫描装置100可以具有其中集成了核心单元120和副单元110的组合单元，即，核心单元120和副单元110的组合单元的外壳。

在上述图像形成设备500中，通过光源70A-70D发射的激光束将静电潜像形成在光导鼓30A-30D上(其中在每个光源中很好地调节激光束的间距)，并且根据静电潜像在光导鼓(和接收材料61)上形成可视图像(调色剂图像)。因此，可以在接收材料上形成高分辨率图像。

在上述实施例中，可以小型化光学扫描装置100，由此可以小型化图像形成设备500。

在上述实施例中，图像形成设备500使用多个光导鼓30A-30D产生多色图像。然而，图像形成设备不限于此，并且具有一个光感受器的图像形成设备还可以用于本发明。在这种情况下，利用多道激光束扫描光感受器来形成静电潜像，并且利用彩色调色剂或调色剂显影静电潜像来产生彩色图像或单色图像。

在上述实施例中，本发明的光学扫描装置100用于打印机。然而，光学扫描装置100可以用于诸如复印机、传真机和具有复印、传真和打印功能中的两种或更多种功能的多功能图像形成设备。

根据上述教学可以进行本发明的其它修改和变型。因此，可以理解，在所附权利要求的范围内，可以以与这里具体描述的方式不同的方式实践本发明。

本发明要求于2008年9月17日提交的日本专利申请No.2008-237781和2008-237784的优先权，通过引用将其全部内容合并在此。

Claims

1.一种光学扫描装置，所述光学扫描装置利用多道激光束扫描对象，并且包括：

光源，配置来在预定方向上发射多道平行的激光束，其中所述光源具有躯干部分，所述躯干部分具有第一凹槽；

支撑部分，所述支撑部分具有开口，所述光源与所述开口嵌合，以便能够在与所述多道光束平行的轴上旋转，所述支撑部分还具有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述开口的一部分上以便与所述第一凹槽重叠；和

保持组件，配置来将光源按压到所述支撑部分，其中所述保持组件具有开口，通过所述开口可到达重叠的所述第一和第二凹槽，从而沿平行于所述多道光束的方向通过所述开口插入所述第一凹槽和第二凹槽形成的空间以调节所述光源相对平行于所述多道光束的轴的旋转角度。

2.如权利要求1所述的光学扫描装置，进一步包括：

扫描光学系统，包括配置来在主扫描方向上偏转所述多道激光束的偏转组件；和

外壳，用于在其中容纳所述扫描光学系统，

其中所述支撑部分是所述外壳。

3.如权利要求1所述的光学扫描装置，进一步包括：

光学系统，配置来整形所述多道激光束，

其中所述支撑部分支撑所述光学系统。

4.如权利要求1所述的光学扫描装置，其中利用螺钉将所述保持组件附连到所述支撑部分。

5.如权利要求1所述的光学扫描装置，其中所述保持组件本质上由绝缘材料组成。

6.一种利用多道激光束扫描对象的光学扫描装置，包括：

光源，配置来在预定方向上发射多道平行的激光束，其中所述光源具有躯干部分，所述躯干部分具有第一嵌合部分；

支撑部分，配置来支撑所述光源，使得所述光源能在与所述多道光束平行的轴上旋转，其中所述支撑部分具有第一凹槽；和

保持组件，所述保持组件附连到所述支撑部分，并且具有第二凹槽和第二嵌合部分，其中所述保持组件保持所述光源，同时所述第二嵌合部分与所述光源的所述躯干部分的所述第一嵌合部分嵌合，

其中定位所述支撑部分的所述第一凹槽和所述保持组件的所述第二凹槽，以便相互重叠，从而沿平行于所述多道光束的方向插入所述第一凹槽和所述第二凹槽形成的空间以调节所述光源相对平行于所述多道光束的轴的旋转角度。

7.如权利要求6所述的光学扫描装置，进一步包括：

外壳，用于在其中容纳所述扫描光学系统，

其中所述支撑部分是所述外壳。

8.如权利要求6所述的光学扫描装置，进一步包括：

光学系统，配置来整形所述多道激光束，

其中所述支撑部分支撑所述光学系统。

9.如权利要求6所述的光学扫描装置，其中利用螺钉将所述保持组件附连到所述支撑部分。

10.如权利要求6所述的光学扫描装置，其中所述保持组件本质上由绝缘材料组成。

11.一种利用多道激光束扫描对象的光学扫描装置，包括：

光源，配置来在预定方向上发射多道平行的激光束；

光学系统，配置来整形所述多道激光束；

基部组件，配置来保持光源和光学系统，其中所述基部组件具有第一凹槽；和

支撑部分，配置来支撑所述基部组件，其中所述支撑部分具有第二凹槽，定位所述第二凹槽以便与所述第一凹槽重叠，从而沿平行于所述多道光束的方向插入所述第一凹槽和所述第二凹槽形成的空间以调节所述光源相对平行于所述多道光束的轴的旋转角度。

12.如权利要求11所述的光学扫描装置，进一步包括：

外壳，用于在其中容纳所述扫描光学系统，

其中所述支撑部分是所述外壳。

13.如权利要求11所述的光学扫描装置，其中利用螺钉将所述基部组件附连到支撑部分。