JP2004038109A - 走査光学装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でレーザ光を遮蔽できる走査光学装置および画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】レーザ光遮蔽手段４０を、レーザ発光手段２とレーザ光偏光手段７のレーザ光路上に配置し、また、レーザ光を遮蔽する規定位置とレーザ光を通過させる規定位置との間で移動可能にし、該移動方向が遮蔽するレーザ光の光軸に対して傾斜していることを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に複写機、レーザビームプリンタ等で使用されている走査光学装置および該走査光学装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、レーザビームプリンタ等で使用されている走査光学装置においては、感光体を偏向器により偏向された光束で走査し、静電潜像を形成する。この静電潜像は現像装置によってトナー像に顕像化され、このトナー像が記録紙に転写され、前記トナー像転写後の記録紙に定着装置によってトナーが加熱定着されることによってプリントが行われる。
【０００３】
図５は、特開平９−２０３８７８号公報によって開示されたレーザビームプリンタにおいて用いられ、感光体を光束によって走査する従来の走査光学装置の構成を示す平面図であり、主に偏向面（偏向器の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面）での機能を説明するための図である。
【０００４】
また、走査光学装置は、スキャナ本体（光学箱）内に収納されており、図５はその蓋体を取り除いた平面図でもある。
【０００５】
走査光学装置は、半導体レーザ２１、前記半導体レーザ２１から放射する光束を平行光束にするコリメータレンズ２２、前記コリメータレンズ２２からの平行光束を線状に集光するシリンドリカルレンズ２３、前記シリンドリカルレンズ２３によって集光されて出来る光束の線像の近傍に偏向反射面２５ａを有する回転多面鏡２５、前記回転多面鏡２５を回転駆動するモータ２４、ｆθレンズ２６、光束の向きを感光体（不図示）の方向に変えるための表面反射鏡２７、レーザシャッタ２８等を含んで構成されている。
【０００６】
偏向反射面２５ａにおいて偏向反射された光束は、ｆθレンズ２６、表面反射鏡２７を介して光学箱２０のレーザビームの出射する開口部（不図示）を通過し、感光体を照射する。
【０００７】
ｆθレンズ２６は、偏向反射面２５ａにおいて反射される光束が感光体上においてスポットを形成するように集光され、また前記スポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。回転多面鏡２５の回転によって、感光体においては光束による主走査が行われ、また感光体がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体の表面には静電潜像が形成される。
【０００８】
本構成においては半導体レーザ２１から出射するレーザビームの光軸と、回転多面鏡によって偏向走査される主走査方向の光軸とは略垂直に設定されている。
【０００９】
そして、このようなレーザビームプリンタ等で使用されている走査光学装置においては、電源投入状態で装置のメンテナンスを行う時等のようにレーザビームを遮蔽する必要がある場合がある。
【００１０】
この為本構成に於いては、半導体レーザ２１から回転多面鏡２５に向かう光路上に遮蔽部３２を持つレーザシャッタ２８が主走査方向と直角方向に摺動可能に配置されている。また、レーザシャッタ２８の摺動方向はレーザの光軸に対して垂直で、遮蔽部３２もレーザを光軸に対して垂直に遮蔽する。
【００１１】
レーザシャッタ２８は、通常使用状態では、プリンタ本体前カバー、あるいはトナーカートリッジ等に設けられた押圧部材２９によって、シャッタアームの押圧部３０が押圧されることによって、レーザシャッタが図５の右方向に移動し、レーザシャッタ上のレーザ光遮蔽部３２が、レーザ光路から隔たったレーザ光を通過させる規定位置に保持される事によって、遮蔽動作を行わない。
【００１２】
カートリッジ交換、ジャム処理等で、本体前カバーを開けると、押圧部材２９の押圧が解除される。レーザシャッタは、戻しバネ３３により左方向に移動し、係止部３５が、光学箱２０の突出部に突き当たったレーザ光遮蔽位置に保持される。このときレーザシャッタ上のレーザ遮蔽部３２はレーザ光路上に位置し、遮蔽動作となる。この状態が、図５で示す位置である。
【００１３】
この状態で万一レーザが発光する事があっても、レーザビームは、シャッタにより遮蔽されるため、外部にレーザが放射されることは防止される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、走査光学装置は高速化が著しく促進され、高速化に伴って図１で示すように反射鏡を介してレーザ光を回転多面鏡の方へ鋭角に反射する構成の走査光学装置が提案されている。
【００１５】
図１で示すような構成の走査光学装置に、上記従来例で示したようなレーザ光路に対して垂直に移動し、光路を垂直に遮蔽するレーザシャッタを配置しようとすると図４のような構成となる。
【００１６】
図４においては、レーザシャッタ６０は、半導体レーザ２と回転多面鏡７の方へ鋭角に反射する第一反射鏡６との間に、レーザ光軸に対して垂直方向に移動可能に光学箱１上に保持されていて、レーザシャッタ上に設けられた遮蔽部６１がレーザ光と相対する位置で、遮蔽動作を行う。
【００１７】
図４で示す走査光学装置が複写機本体に取り付けられているとき、一般に図の下側が装置本体の前カバー側となる為、前カバー側にレーザシャッタの押圧部材７０が設けられると、押圧部材７０の移動方向は図４のＡ方向となる。
【００１８】
したがって、レーザシャッタ６０の移動方向はＢ方向となる為、動作方向を変換するリンク部材６５等が追加部品として必要となる。
【００１９】
また、図４で示すレーザシャッタは、レーザ光軸に対して垂直で、主走査方向に対して斜めに設置されていることにより、その長さＬ１が長くなるという欠点を有する。
【００２０】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡単な構成でレーザ光を遮蔽することができる走査光学装置および画像形成装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、レーザ光を放射するレーザ発光手段と、該レーザ発光手段から放射されたレーザ光を偏向するレーザ光偏向手段と、前記レーザ発光手段から放射されたレーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽手段と、を備えた走査光学装置において、前記レーザ光遮蔽手段は、前記レーザ発光手段と前記レーザ光偏向手段のレーザ光路上に配置され、レーザ光を遮蔽する規定位置とレーザ光を通過させる規定位置との間で移動可能で、該移動方向が遮蔽するレーザ光の光軸に対して傾斜していることを特徴とする。
【００２２】
また、前記レーザ光遮蔽手段上に設けられたレーザ光遮蔽部は、レーザ光の光軸に対してレーザ光を斜めに遮蔽することは好適である。
【００２３】
また、レーザ光を放射するレーザ発光手段と、該レーザ発光手段から放射されたレーザ光を偏向するレーザ光偏向手段と、前記レーザ発光手段から放射されたレーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽手段と、を備えた走査光学装置において、前記レーザ光遮蔽手段は、前記レーザ発光手段と前記レーザ光偏向手段のレーザ光路上に配置され、レーザ光を遮蔽する規定位置とレーザ光を通過させる規定位置との間で移動可能で、該移動方向は、走査光学装置の主走査方向と略一致していることを特徴とする。
【００２４】
また、画像形成装置であって、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走査光学装置と、該走査光学装置において走査された原稿の画像をシートに形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態の構成を説明するための平面図である。図２、図３は図１の断面指示部分における断面図である。
【００２７】
図１の装置は、光学箱１、レーザ光を放射するレーザ発光手段である半導体レーザ２、前記半導体レーザ２が放射する光束を平行光束にするコリメータレンズ３、絞り４、前記コリメータレンズ３からの光束を線状に集光するシリンドリカルレンズ５、前記シリンドリカルレンズ５からの光束をレーザ光偏向手段である回転多面鏡７の中心方向に反射する第一反射鏡６、シリンドリカルレンズによって集光されて出来る光束の線像の近傍に偏向反射面を有する回転多面鏡７、前記回転多面鏡７を回転駆動するモータ８、回転多面鏡によって偏向走査される光束のｆθ補正を行う第一結像レンズ９、第二結像レンズ１０、光束の向きを光学箱下面の方向に変えるための第二反射鏡１１、第三反射鏡（図示せず）、その他光学箱裏面に設置される（図示しない）長尺シリンドリカルレンズ、第四反射鏡、レーザシャッタ４０等から構成されている。
【００２８】
半導体レーザ２から出射するレーザビームは、コリメータレンズ３で平行光とされ、絞り４、シリンドリカルレンズ５を経て第一反射鏡６に至る。第一反射鏡６で反射されたレーザビームは第一結像レンズ９、第二結像レンズ１０の中央部を通過して回転多面鏡７に向うが、回転多面鏡７の中心に向かうレーザビームの光束は微小な迎角をもっていて回転多面鏡７の偏向反射面で反射後、感光体上において走査速度が等速に保たれるよう所謂ｆθ補正を行うように設計されている第一結像レンズ９，第二結像レンズ１０に再び入射する。その後走査光は第一反射鏡６の上方を通過して第二反射鏡１１に到達し、第三反射鏡（不図示），長尺シリンドリカルレンズ（不図示），第四反射鏡（不図示）を介して光学箱裏面のカバーに設けられたレーザビームの出射する開口部（不図示）を通過し、感光体（不図示）を照射する。
【００２９】
回転多面鏡７の回転によって、第二反射鏡１１の長手方向と略平行に配置された不図示の感光体においては光束による主走査が行われ（主走査方向は第二反射鏡１１の長手方向と略平行であり、図１においては上下方向となる）、また感光体がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体の表面には静電潜像が形成される。
【００３０】
また、半導体レーザ２から出射するレーザビームの光軸方向と、回転多面鏡７によって偏向走査される主走査の光軸中心方向とは傾斜角θに設定されている。
【００３１】
本構成において、半導体レーザ２から第一反射鏡６に向かう光路上に遮蔽部４２（図２参照）を有し光軸に対して斜めの方向に角度αで移動可能に光学箱１上に保持されたレーザ光遮蔽手段であるレーザシャッタ４０が配置されている。図２に示すようにレーザシャッタ４０は押圧部４１、レーザ遮蔽部４２、係止部４３、封止壁面４４、バネ保持部４５等から構成される樹脂性の一体成形部品である。
【００３２】
本構成の走査光学装置が複写機に装着される場合、複写機の紙送り方向は複写機正面に対して左右方向であるので、紙送り方向と略垂直である走査光学装置の主走査方向は前後方向となる。つまり、図１においては複写機正面は下側となる。
【００３３】
また、本構成において、レーザシャッタ４０の移動方向は、図１の上下方向となり主走査方向と略平行方向であるので、押圧部４１の押圧位置を複写機の本体前カバー側と一致させることができ、押圧方向も該カバーの開閉方向と一致させることができる。
【００３４】
即ち、複写機の本体前カバーの開閉に連動させて本体前カバー側から押圧部４１を押しレーザシャッタを移動させるためには、図４で示したリンク機構６５等の補助部品を必要としない。
【００３５】
そして、レーザシャッタ４０は、機器の通常使用状態では、本体前カバー、あるいはトナー補給部材等の本体構成部品に設けられた押圧部材５０によって、シャッタアームの押圧部４１が押圧されることによって、レーザシャッタが図１の上方向に移動し、レーザシャッタ上のレーザ遮蔽部４２が、レーザ光路から隔たったレーザ光を通過させる規定位置に保持される事によって、遮蔽動作を行わない。この状態が、図３に示す位置である。
【００３６】
そして、カートリッジ交換、ジャム処理等で、本体前カバーを開けるか、またはその後本体部品の一部を除去すると、本体前カバーあるいはトナー補給部材等の本体構成部品に設けられた押圧部材５０の押圧が解除される。レーザシャッタは、戻しバネ５１により下方向に移動し、係止部４３が、光学箱１の突出部に突き当たったレーザ光を遮蔽する規定位置に保持される。このときレーザシャッタ上のレーザ遮蔽部４２はレーザ光路上に位置し、遮蔽動作となる。この状態が、図１，２に示す位置である。
【００３７】
この状態で万一レーザが発光する事があっても、レーザビームは、シャッタにより遮蔽されるため、レーザが外部に放射されることを防止することができる。
【００３８】
このように、本実施の形態は、反射鏡を介してレーザ光を回転多面鏡の方へ鋭角に反射する走査光学装置においても、レーザシャッタ４０の移動方向を、本体前カバー開閉方向と一致させることができ、複写機の本体前カバー側から押圧部４１を押してレーザシャッタを移動させるのにリンク機構等の補助部品を必要としないので、簡単な構成でレーザ光を遮蔽することができる。
【００３９】
また、レーザシャッタ４０はレーザ遮蔽部を含めて一体成形部品であり、バネを使用して本体の押圧部材に応じて移動するような簡単な構成としているため、低廉にレーザ光を遮蔽することができる。
【００４０】
また、本実施の形態でのレーザシャッタの長さＬ２は、図４で示すレーザシャッタの長さＬ１と比較すると、Ｌ２＜Ｌ１であり部品サイズの最適化も図っている。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る走査光学装置によれば、レーザ光を発生するレーザ発光手段と、該レーザ発光手段から発生されたレーザ光の向きを変えるレーザ光偏向手段と、前記レーザ発光手段から発生されたレーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽手段と、を備えた走査光学装置において、前記レーザ光遮蔽手段は、前記レーザ発光手段と前記レーザ光偏向手段のレーザ光路上に配置され、レーザ光を遮蔽する規定位置とレーザ光を通過させる規定位置との間で移動可能で、該移動方向が遮蔽するレーザ光の光軸に対して傾斜しているので、該走査光学装置を備えた複写機等に対するレーザ光の光軸の方向によらず、簡単な構成でレーザ光を遮蔽することができる。
【００４２】
また、前記レーザ光遮蔽手段上に設けられたレーザ光遮蔽部は、レーザ光の光軸に対してレーザ光を斜めに遮蔽することで、該走査光学装置を備えた例えば複写機等に対するレーザ光の光軸の方向によらず、簡単な構成でレーザ光を遮蔽することができる。
【００４３】
また、レーザ光を放射するレーザ発光手段と、該レーザ発光手段から放射されたレーザ光を偏向するレーザ光偏向手段と、前記レーザ発光手段から放射されたレーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽手段と、を備えた走査光学装置において、前記レーザ光遮蔽手段は、前記レーザ発光手段と前記レーザ光偏向手段のレーザ光路上に配置され、レーザ光を遮蔽する規定位置とレーザ光を通過させる規定位置との間で移動可能で、該移動方向は、走査光学装置の主走査方向と略一致しているので、例えば複写機等の本体前カバー等の開閉に応じてレーザ光遮蔽手段を移動させることができ、簡単な構成でレーザ光を遮蔽することができる。
【００４４】
また、本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る走査光学装置と、該走査光学装置において走査された原稿の画像をシートに形成する画像形成部と、を備えることにより、画像形成装置に対するレーザ光の光軸の方向によらず、本体前カバー等の開閉に応じてレーザ光遮蔽手段を移動させることができるので、簡単な構成でレーザ光を遮蔽することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を説明するための平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るレーザ光遮蔽手段がレーザ光を遮蔽する位置にある時の断面説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るレーザ光遮蔽手段がレーザ光を通過させる位置にある時の断面説明図である。
【図４】従来のレーザ光遮蔽手段の構造を適用した場合の平面図である。
【図５】従来の走査光学装置の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１　光学箱
２　半導体レーザ
３　コリメータレンズ
４　絞り
５　シリンドリカルレンズ
６　第一反射鏡
７　回転多面鏡
８　モータ
９　第一結像レンズ
１０　第二結像レンズ
１１　第二反射鏡
２８　レーザシャッタ
３０，４１　押圧部
３２，４２　遮蔽部
４０，６０　レーザシャッタ

Claims (4)

1. レーザ光を放射するレーザ発光手段と、
   該レーザ発光手段から放射されたレーザ光を偏向するレーザ光偏向手段と、
   前記レーザ発光手段から放射されたレーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽手段と、を備えた走査光学装置において、
   前記レーザ光遮蔽手段は、前記レーザ発光手段と前記レーザ光偏向手段のレーザ光路上に配置され、レーザ光を遮蔽する規定位置とレーザ光を通過させる規定位置との間で移動可能で、該移動方向が遮蔽するレーザ光の光軸に対して傾斜していることを特徴とする走査光学装置。
2. 前記レーザ光遮蔽手段上に設けられたレーザ光遮蔽部は、レーザ光の光軸に対してレーザ光を斜めに遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. レーザ光を放射するレーザ発光手段と、
   該レーザ発光手段から放射されたレーザ光を偏向するレーザ光偏向手段と、
   前記レーザ発光手段から放射されたレーザ光を遮蔽するレーザ光遮蔽手段と、を備えた走査光学装置において、
   前記レーザ光遮蔽手段は、前記レーザ発光手段と前記レーザ光偏向手段のレーザ光路上に配置され、レーザ光を遮蔽する規定位置とレーザ光を通過させる規定位置との間で移動可能で、該移動方向は、走査光学装置の主走査方向と略一致していることを特徴とする走査光学装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走査光学装置と、
   該走査光学装置により走査された原稿の画像をシートに形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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