JPH06148548A

JPH06148548A - 光ビーム走査光学系及びレーザプリンタ

Info

Publication number: JPH06148548A
Application number: JP30271292A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ono; 理小野; Akiyoshi Hamada; 明佳濱田; Hiroshi Nakamura; 弘中村
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】光源をオンした状態での受光素子の調整時に
調整者の安全性を図ること。【構成】ポリゴンミラー４５で偏向走査された光ビー
ムは光学素子５０，５１，５２，５３を通じてガラス板
５４からプリントヘッドの外部に出射される。シャッタ
板６０は光ビームの光路に進入可能に設置され、カバー
１０２が閉じているとき、シャッタ板６０は光路を開放
する。カバー１０２が開けられると、シャッタ板６０は
光ビームを遮光し、光ビームがプリントヘッド外へ漏れ
ることを防止する。一方、ポリゴンミラー４５で偏向走
査された光ビームの一部はミラー３５で分岐され、ＳＯ
Ｓセンサへ導かれる。シャッタ板６０は光ビームを外部
に対して遮光したとき、ＳＯＳセンサへ導かれる光ビー
ムを遮光することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビーム走査光学系、
詳しくは、光源から一方向に放射された光ビームを偏向
手段にて一平面内で偏向走査し、画像を読み取ったり、
書き込むための光ビーム走査光学系、及びこのような光
学系を備えたレーザプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザプリンタでは、レーザ発光
部とレーザビームの偏向走査部と結像光学素子とをハウ
ジングに一体化に組み込んだレーザビーム走査光学系
（プリントヘッド）を使用し、感光体に対して画像の走
査露光を行っている。このように光学系を一つのユニッ
トとしてレーザプリンタの他の構成部分とは独立させる
と、製造時の調整あるいはメンテナンスが容易になる利
点を有し、特に小型のレーザプリンタでは多く採用され
ている。

【０００３】ところで、レーザプリンタでは、制御部の
全体的な調整を通電状態で行う必要がある。通電状態で
の調整では、レーザ発光部への通電をオフし、レーザビ
ームが調整者の目に入るのを防止している。しかし、何
らかの誤動作によりレーザ発光部に通電されてしまうお
それがある。そこで、プリンタ本体のカバーや枠体を開
放したときにレーザビームがプリントヘッドから漏れる
のを完全に遮断するためのシャッタをプリントヘッド内
に設けることが提案されている（特開昭６１−２１９０
６０号公報参照）。このシャッタは小型化を図るために
レーザ発光部と偏向走査部との間に設けられている。

【０００４】一方、プリントヘッドにあっては、１走査
ラインごとの印字開始位置を検出するための受光素子
（以下、ＳＯＳセンサと記す）の出力等を調整する必要
があり、レーザ発光部への通電状態での調整も不可避で
ある。そこで、前記の如くシャッタを設けたプリントヘ
ッドにあっても、ＳＯＳセンサの出力等の調整時には、
特別な工具を使ってシャッタを強制的に開放状態とし、
レーザビームがハウジングから漏れる状態で危険を冒し
ながら調整を行う必要がある。

【０００５】

【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、受光素子の調整を安全に行うことのできる光ビー
ム走査光学系及びレーザプリンタを提供することにあ
る。以上の目的を達成するため、本発明に係る光ビーム
走査光学系は、偏向手段によって偏向走査された光ビー
ムであって、受光素子へ導かれる光ビーム以外を遮光す
るシャッタ部材を備えている。即ち、発光部へ通電し、
光ビームを発生させても前記シャッタを閉じておけば、
光ビームは光学系の外部へ漏れることがなく、しかし受
光素子へは入射する。即ち、光ビームが外部に漏れるこ
とのない状態で受光素子の出力等の調整を実行でき、調
整者の安全性が確保される。

【０００６】さらに、本発明に係るレーザプリンタは、
偏向手段で走査されたレーザビームであってＳＯＳセン
サへ導かれるレーザビーム以外を遮光する位置と、該遮
光位置から退避した開放位置との間で移動可能なシャッ
タ部材と、プリンタ全体の筐体の開閉部材に設けたシャ
ッタ駆動部材とを備え、開閉部材が閉鎖位置にあるとき
には駆動部材がシャッタ部材を開放位置へ移動させ、開
閉部材が開かれるとシャッタ部材を遮光位置へ移動させ
る。即ち、開閉部材が閉鎖位置にあるときはシャッタ部
材が開放され、この状態でプリンタは正常な印字動作が
可能である。一方、開閉部材を開けるとシャッタ部材が
レーザビームを遮光し、このとき誤動作でレーザ発光部
に通電されてもレーザビームはシャッタ部材で遮光さ
れ、外部に漏れることはない。しかし、このときシャッ
タ部材はＳＯＳセンサへ導かれるレーザビームを遮光す
ることはない。従って、ＳＯＳセンサの出力等の調整を
安全に行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る光ビーム走査光学系及び
レーザプリンタの実施例につき、添付図面を参照して説
明する。図１において、レーザプリンタは、本体フレー
ム１０１内に、プリントヘッド１、シート収容部１１
０、作像カートリッジ１２０、定着器１３０等を組み込
んだものである。本体フレーム１０１の上面にはカバー
１０２（図２参照）がピン１０３を支点として上方へ開
放可能に設置されている。カバー１０２はプリント動作
時の印字シートの排出トレイとして機能し、また、上方
へ開放した状態で内部の調整やメンテナンスが行われ
る。

【０００８】シートは収容部１１０に積載されており、
給紙ローラ１１１の回転によって１枚ずつ給紙され、作
像カートリッジ１２０のシート通路１２０ａへ送り込ま
れる。作像カートリッジ１２０は、感光体ドラム１２
１、転写ローラ１２２、現像器１２３、残留トナーのク
リーナ１２４、残留電荷の除電ブラシ１２５等を一つの
ユニットとして構成したものである。この作像カートリ
ッジ１２０には、以下に詳述するプリントヘッド１から
照射されるレーザビームの導入スリット１２６を有し、
レーザビームによって矢印ｃ方向に回転する感光体ドラ
ム１２１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現
像器１２３で現像され、さらに転写ローラ１２２からの
放電によってシート上に転写される。転写後のシートは
シート通路１２０ｂから定着器１３０へ搬送され、ここ
でトナーの加熱定着を施され、前記カバー１０２上へ排
出される。

【０００９】次にプリントヘッド１について説明する。
図３、図４、図５において、プリントヘッド１は、概
略、樹脂材から一体的に成形したハウジング１０と、光
源ユニット２０と、印字開始位置検出用センサ３０（以
下、ＳＯＳセンサと記す）と、ポリゴンミラー４５と、
トーリックレンズ５０と、トロイダルミラー５３とで構
成されている。

【００１０】光源ユニット２０から放射されたレーザビ
ームは、平面ミラー４０で反射され、シリンドリカルレ
ンズ４１を透過してポリゴンミラー４５へ入射する。ポ
リゴンミラー４５は外周部に四つの反射面を有し、モー
タ４６によって矢印ａ方向に一定の速度で回転駆動され
る。従って、レーザビームは回転するポリゴンミラー４
５の各反射面によって等角速度で一平面内で偏向走査さ
れる。走査されたレーザビームは、トーリックレンズ５
０を透過し、平面ミラー５１，５２で反射され、さらに
トロイダルミラー５３で反射され、ガラス板５４を透過
して前記感光体ドラム１２１上で結像する。感光体ドラ
ム１２１は矢印ｃ方向に回転駆動され、矢印ｂ方向への
レーザビームの主走査と、矢印ｃ方向への感光体ドラム
１２１の回転（副走査）によって感光体ドラム１２１上
に画像が静電潜像として形成される。

【００１１】一方、ポリゴンミラー４５で偏向走査され
たレーザビームのうち主走査方向先端部のレーザビーム
は、平面ミラー５１で反射された後、平面ミラー３５で
反射され、ＳＯＳセンサ３０へ入射する。そして、ＳＯ
Ｓセンサ３０でのレーザビームの検出信号に基づいて感
光体ドラム１２１上への１走査ラインごとの印字開始位
置が決められる。

【００１２】光源ユニット２０は、ケーシングに、図９
に示すレーザ光源としてのレーザダイオード７１、光量
モニタ用のフォトダイオード７２及びレーザビームを集
光するコリメータレンズ（図示せず）を内蔵したもの
で、回路基板２５の裏面に固定されている。また、ＳＯ
Ｓセンサ３０も回路基板２５の裏面に固定されている。
基板２５の表面にはレーザダイオード７１の制御回路７
０を構成する各部品が搭載されている。

【００１３】ところで、前記プリントヘッド１のハウジ
ング１０内には、図４、図６に示すように、ミラー５２
の手前に侵入してレーザビームがガラス板５４から外部
に放射されるのを遮光するシャッタ板６０が設けられて
いる。このシャッタ板６０は、図７に示すように、支軸
６１を有し、ハウジング１０に軸受６３を介して回動自
在に取り付けられている。支軸６１の両端には突起６２
が設けられ、シャッタ板６０は支軸６１の両端部に巻回
したトーションばね６４のばね力により、常時反時計回
り方向に付勢されている。

【００１４】前記カバー１０２の裏面には、突起６２と
対応する位置に、シャッタ駆動板１０４が突設されてい
る。この駆動板１０４はカバー１０２が閉じられている
とき、ハウジング１０の上面部に形成したスリット１９
からハウジング１０内に突入し、突起６２を押圧する。
これにてシャッタ板６０が図４、図６中実線で示す位置
に回動し、レーザビームの光路を開放する。プリント動
作はこの状態で行われる。

【００１５】一方、メンテナンスや組立て段階での調整
は、カバー１０２を開けた状態で行われる。このとき、
駆動板１０４は上方へ退避して突起６２に対する押圧を
解除し、シャッタ板６０はトーションばね６４のばね力
によって、図４、図６中一点鎖線で示す位置へ回動し、
レーザビームの光路を遮光する。スリット１９は突起６
２よりも幅狭く形成されており、カバー１０２の開放時
に、シャッタ板６０は突起６２がハウジング１０の天井
部に当接することにより、遮光位置に保持される。メン
テナンスや調整時には光源ユニット２０に対する通電は
断たれるが、万一誤動作で通電されたとしても、レーザ
ビームはシャッタ板６０で遮光され、ガラス板５４から
外部に放射されることはない。

【００１６】ところで、シャッタ板６０はトーリックレ
ンズ５０とトロイダルミラー５３との間に設けられ、ミ
ラー３５で反射されてＳＯＳセンサ３０へ導かれるレー
ザビームを遮光することはない。従って、カバー１０２
を開放した状態で光源ユニット２０へ通電しても、レー
ザビームが外部に漏れることなく、ＳＯＳセンサ３０の
出力等を調整することができ、調整者に対する安全性が
確保される。

【００１７】また、シャッタ板６０の先端は丸く形成さ
れている。先端が尖っていると欠けたり破損しやすい
が、本実施例の如く先端を丸くしておくと、破損等のお
それがなく、遮光信頼性が高くなる。ここで、光源ユニ
ット２０の制御回路７０と印字開始位置の調整について
説明する。

【００１８】図９において、レーザダイオード７１はＬ
Ｄ駆動回路７３によって強制発光及び変調発光され、そ
のリアビームの光量をモニタするフォトダイオード７２
の出力はＬＤ駆動回路７３にフィードバックされる。画
像データはレーザプリンタ外のホストコンピュータ等か
ら画像メモリ７４に入力され、タイミング発生回路７５
を介してＬＤ駆動回路７３へ入力される。また、タイミ
ング発生回路７５からはポリゴンモータ４６の駆動回路
７６へ制御信号が出力される。

【００１９】ＳＯＳセンサ３０からの出力信号は増幅器
７７で増幅された後、比較器７８でそのしきい値電圧Ｖ
refと比較される。増幅器７７の出力がしきい値電圧Ｖr
efより大きいと比較器７８の出力は「１」になり、しき
い値電圧Ｖref以下であると「０」になる。比較器７８
の出力はタイミング発生回路７５へ入力される。比較器
７８の出力が「０」から「１」に変化した時点から所定
時間Ｔが経過したときに、タイミング発生回路７５は画
像メモリ７４内の画像データを呼び出し、ＬＤ駆動回路
７３が画像データに応じてレーザダイオード７１を駆動
する。ところで、増幅器７７の出力は、ＳＯＳセンサ３
０への入射光量のばらつき、増幅器７７自体の増幅度の
ばらつき等によって個々のプリントヘッド１によって異
なる。

【００２０】例えば、図１０に示すように、増幅器７７
の設計値としての検出出力がＡで、しきい値電圧がＶre
f１であったとする。この場合、タイミング発生回路７
５では時間Ｔだけ遅延したタイミングｔにおいて画像デ
ータの呼出しが開始され、感光体ドラム１２１上ではＰ
点から画像の印字が開始される。しかし、実際上増幅器
７７の検出出力がＡ’であると、画像データの呼出しタ
イミングがＴだけずれ（タイミングｔ’）、感光体ドラ
ム１２１上で印字開始位置がＰ’点へずれてしまう。

【００２１】このずれを補正するには、（１）増幅器７
７のゲインを調整する、（２）しきい値電圧Ｖrefを調
整する、（３）タイマの値Ｔを調整する、及びこれらを
組み合わせて調整することができる。増幅器７７、比較
器７８及びタイミング発生回路７５にはそれぞれ可変抵
抗器８１，８２，８３が付設されており、これらの少な
くとも一つを調整すればよい。例えば、可変抵抗器８２
を調整してしきい値電圧をＶref１からＶref２へ変更す
ることにより、検出出力Ａ’に対して画像データの呼出
しタイミングを正規のタイミングｔへ補正できる。

【００２２】前記制御回路７０の各構成部品は、図８に
示すように、回路基板２５の表面に取り付けられ、ＳＯ
Ｓセンサ３０、増幅器７７、比較器７８、タイミング発
生回路７５の各出力部には波形測定用のテスト端子Ｘ
１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４が設けられている。さらに、タイ
ミング発生回路７５にはテスト用画像信号の入力端子Ｘ
５が設けられている。従って、外部のテスト用画像信号
発生装置を入力端子Ｘ５に接続してテスト用画像信号を
タイミング発生回路７５へ入力しつつレーザダイオード
７１及びポリゴンミラー４５を駆動し、各テスト端子Ｘ
１〜Ｘ４から波形信号をモニタしながら、可変抵抗器８
１，８２，８３を調整する。

【００２３】このとき、カバー１０２は取り外されてい
るが、シャッタ板６０がレーザビームを遮光するため、
レーザビームがハウジング１０の外へ漏れることはな
く、調整者の安全性が保障される。一方、シャッタ板６
０はミラー３５からＳＯＳセンサ３０へ導かれるレーザ
ビームを遮光することはなく、ＳＯＳ信号のタイミング
調整が可能なことは前述のとおりである。

【００２４】なお、本発明に係る光ビーム走査光学系及
びレーザプリンタは前記実施例に限定するものではな
く、その要旨の範囲内で種々に変形することができる。
例えば、シャッタ板６０はＳＯＳセンサ３０へのレーザ
ビーム分岐点からガラス板５４の間のいずれの位置に設
けられてもよい。また駆動板１０４は、本体フレームが
前扉開放タイプであれば前扉に設けてもよく、クラムシ
ェルタイプであれば、クラムシェルに設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光ビーム走査光学系及びレーザプリ
ンタの一実施例を示す。

【図１】レーザプリンタの概略構成図。

【図２】本体フレームのカバーを示す斜視図。

【図３】プリントヘッドの概略構成を示す斜視図。

【図４】各光学素子の配置とレーザビーム光路を示す立
面図。

【図５】各光学素子の配置とレーザビーム光路を示す平
面図。

【図６】シャッタ板とカバーの動作関係を示す断面図。

【図７】シャッタ板の取付け構造を示す斜視図。

【図８】回路基板を示す正面図。

【図９】光源ユニットの制御回路を示すブロック図。

【図１０】ＳＯＳ信号の発生タイミングを示すタイムチ
ャート図。

【符号の説明】

１…プリントヘッド１０…ハウジング２０…光源ユニット２５…回路基板３０…印字開始位置検出用センサ（受光素子）４５…ポリゴンミラー６０…シャッタ板７１…レーザダイオード１０１…本体フレーム１０２…カバー１０４…駆動板１２０…作像カートリッジ１２１…感光体ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村弘大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを一方向に放射する光源と、前記光源から放射された光ビームを一平面内で偏向走査
する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向走査された光ビームを受光す
る受光素子と、前記偏向手段によって偏向走査された光ビームであっ
て、前記受光素子へ導かれる光ビーム以外を遮光するシ
ャッタ部材と、を備えたことを特徴とする光ビーム走査光学系。
【請求項２】画像データに基づいて変調発光されたレ
ーザビームを偏向手段で１ラインごとに走査するレーザ
ビーム走査光学系と、前記レーザビーム走査光学系で走査されたレーザビーム
によって感光体上に画像を形成すると共にその画像をシ
ート上に転写する画像形成手段と、前記レーザビーム走査光学系及び前記画像形成手段を覆
う筐体に設けた開閉部材と、前記レーザビーム走査光学系に設置され、前記偏向手段
で走査されたレーザビームを受光する印字開始位置検出
用センサと、前記レーザビーム走査光学系に設置され、前記偏向手段
で走査されたレーザビームであって前記センサへ導かれ
るレーザビーム以外を遮光する位置と、該遮光位置から
退避した開放位置との間で移動可能なシャッタ部材と、前記開閉部材に取り付けられ、開閉部材が閉鎖位置にあ
るときには前記シャッタ部材を開放位置に移動させ、開
閉部材が開かれるとシャッタ部材を遮光位置へ移動させ
る駆動部材と、を備えたことを特徴とするレーザプリンタ。