JPH09146029A - 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な機構で光走査装置の外にレーザビーム
が漏れるのを防ぐことができる光走査装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 回転多面鏡３上に複数個の永久磁石５を
配置し、その上方に僅かな透き間を空けて電磁石６を配
置する。永久磁石５と電磁石６は磁力により引き合うよ
うにし、回転多面鏡３がどの位置で停止しても互いに引
き合い、回転多面鏡３で反射したレーザビームＬが正規
の走査方向とは逆方向へ向かい、光学ハウジングの外へ
ビームが漏れないように回転多面鏡３の位置を保持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光走査装置及びこれ
を遮光装置として用いる電子写真方式の画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】レーザ
ビームを発光する光源部と、光源部からのレーザビーム
を偏向する偏向器と、回転多面鏡を備え偏光器により偏
向走査されたビームを被走査面に結像する光学素子と、
それらを収納する光学ハウジングとからなる光走査装置
の組立工程では、被走査面上の静止光学特性(静止ビー
ム径、静止ビームパワー等)を測定する際に、被走査面
上でレーザビーム光を任意の位直に固定する必要があ
る。通常、光走査装置の偏向器(ポリゴンモータ)は位置
決めをする機能を持っていないが、ボールベアリングを
軸受とする偏向器では回転多面鏡の面を回転させ、レー
ザビームを所定の位置で保持することは難しくなかっ
た。

【０００３】しかしながら、近年における電子写真装置
の高解像度化とともに、偏向器の高回転化も進み、その
軸受も摩擦の少ない動圧(オイル、空気等)タイプの物が
実用化されている。このタイプの軸受では、摩擦が少な
いという特性上、回転多面鏡を所定の位置で保持してお
くことが極めて困難であり、このため被走査面上での静
止ビームの特性を測定する際にビームをある位置で保持
することができず、組立工程での測定及び調整の作業性
が悪化し、また時間的にも損失が大きくなっている。

【０００４】他方、電子写真方式の画像形成装置におい
ては、感光体が停止している状態で通常レーザは発光し
ないが、保守、調整のためサービスマン等が強制的に発
光させることがあり、またレーザの制御板の故障でレー
ザが点灯状態のままとなることもある。この時、停止し
ている感光体にレーザビームが長時間照射されると感光
体に局部的な疲労が生じるという問題や、光走査装置の
ビーム出射用窓からサービスマンやユーザの目にレーザ
ビームが入る恐れもある。これらを防ぐために、光を遮
光する機構が設けられている装置もあるが、電子写真装
置でもコストダウンの要求が高まっており、できるだけ
簡単な機構でコストの安い遮光装置の開発が望まれてい
る。

【０００５】なおこの種の遮光装置としての従来技術を
挙げると、実開平５−２７７１８号公報では光学ユニッ
トの開放時にレーザを遮断する構造が開示されている
が、光学ユニットを本体から外さない場合にはレーザ光
が遮断されないため、誤動作によりレーザ光が点灯した
ままとなったときの感光体疲労や、光学ユニットを外さ
ずにサービスマンが業務を遂行するときに目の被爆の恐
れがあるという問題がある。また実開平５−７９５２４
号に開示の技術においては、レーザプリンタの開閉カバ
ーの開閉に応じてレーザ光を遮断する機構となっている
が、ハウジングの一部をその弾性部として用いているた
め、これを疲労等で破損したときに遮光することができ
なくなるという問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、簡単な機構で光走査装置の外にレーザビーム
が漏れるのを防ぐことができる光走査装置及びこれを用
いた画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１に
係る光走査装置は、上記目的を達成するために、レーザ
ビームを発光する光源部と、該光源部からの光束を偏向
する偏向器と、回転多面鏡を備え該偏光器により偏向走
査された光束を被走査面に結像する光学素子と、それら
を収納する光学ハウジングとからなる光走査装置であっ
て、上記回転多面鏡の上面に少なくとも１個の永久磁石
を配し、その上方に僅かな隙間を空けて電磁石を少なく
とも１個配し、上記永久磁石の上面の極性と上記電磁石
のコイルに通電することで生じる電磁石の極性とを異な
る極性とし、上記電磁石に通電した時に上記永久磁石と
互いの磁力により引き合って上記回転多面鏡を所定の位
置で停止させ得るようにしてなることを特徴とする。即
ち、回転多面鏡の上面に配された永久磁石と、その上方
にある電磁石が引き合う磁力により回転多面鏡を位置決
めし、かつ、その状態を保持する。

【０００８】同請求項２の光走査装置は、上記電磁石と
上記永久磁石の位置関係を、上記光源部から入射し、上
記回転多面鏡の面で反射した光束が被走査面に達し得な
い位置で、かつ上記光学ハウジングの外にレーザ光束が
漏れない位置で上記回転多面鏡を停止させる配置とした
ことを特徴とする。

【０００９】本発明のうち請求項３に係る画像形成装置
は、上記請求項２に記載の走査光学装置を露光器として
搭載した電子写真方式の画像形成装置であって、上記電
磁石のコイルへの通電を、上記偏向器及び感光体駆動用
モータに通電していない状態でのみ行えるようにしてな
ることを特徴とする。即ち、画像形成装置が待機状態の
ときのみ回転多面鏡を所定の位置に位置決めし、被走査
面にレーザビームが達しないようにし、レーザが誤点灯
していても、サービスマンやユーザが画像形成装置内部
を覗くような(装置内部の清掃、点検、ジャム処理等)作
業時に保護すること、また、待機状態における感光体の
局部疲労を防ぐようにしてする。

【００１０】同請求項４に係る画像形成装置は、上記電
磁石のコイルへ通電するか否かを任意に選択できるモー
ドを備えることを特徴とする、即ち、ユーザ及びサービ
スマンが通常の使用状態で回転多面鏡を位置決めさせる
必要がないと判断したときに、回転多面鏡を位置決めす
る機能を解除し、必要のあるときのみ機能を作動させ得
るようにしている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明に係る光走査装置の第
１の実施形態を示す斜視図、図２は同要部の側面図であ
る。図１に示す光走査装置は、レーザビームを発光する
レーザユニット１と、レーザユニット１からのレーザビ
ームＬを偏向する偏向器２と、偏向器２の回転多面鏡３
により偏向走査されたレーザビームＬを被走査面に結像
するｆθレンズ４と、これらを収納する図示せぬ光学ハ
ウジングとからなる。回転多面鏡３上には複数個の永久
磁石５・・・が配置してあり、またその上方には僅かな
透き間を空けて電磁石６が配してある。図中７は電磁石
６の磁性体、８は同コイル、９はコイル８への通電の制
御駆動回路である。

【００１２】これら永久磁石５と電磁石６は磁力により
引き合うように、例えば図示のように永久磁石５の上面
をＮ極、電磁石６の下面をＳ極としてあり、回転多面鏡
３がどの位置で停止しても互いに引き合い、回転多面鏡
３で反射したレーザビームＬが正規の走査方向とは逆方
向へ向かい、光学ハウジングの外へビームが漏れないよ
うにしてある。図１中のビームＬ１が逆方向へ向かうも
の、Ｌ２が通常の走査光である。なお、永久磁石５は１
個でもよいが、バランスが非常に精密な回転多面鏡３が
アンバランスとなるため、偶数個を回転多面鏡３の対角
に配してバランスのとれた位置とすることが望ましい。

【００１３】図３は本発明に係る光走査装置の第２の実
施形態を示す要部斜視図である。この実施形態は、回転
多面鏡３を所定の角度で２ケ所位置決めする例である。
回転多面体３上に異なる極性を上面にして配した永久磁
石５ａ、５ｂの位置が、電磁石６のコイル８に流れる電
流の向きを切り替える度に変わるので、回転多面鏡３の
反射面に対するレーザユニット１からのレーザビームＬ
の入射角が変化し、必要に応じて反射方向を可変でき
る。

【００１４】図４は本発明に係る光走査装置の第３の実
施形態を示す要部斜視図である。この例は、回転多面鏡
３上の永久磁石５を１個のみとし、電磁石６を３個設
け、それぞれ交互に通電することで回転多面鏡３を３ケ
所の異なる位置に位置決めできるようにしてある。もち
ろん、位置決めしたい位置の数だけ電磁石５を配置し、
回転多面鏡３の角度を変えることができる。

【００１５】即ち、被走査面上の所定の位直にレーザビ
ームＬを入射させるには、電磁石と永久磁石６をレーザ
ビームＬの位置に対応して配置すればよく、また被走査
面上でレーザビームＬが入射する位置を数カ所にしたい
ときは、その数だけ電磁石を増し、対応する位置に配置
すればよい。

【００１６】図５は一般的な画像形成装置の構成を示す
断面図、図６は同じく一般的な光走査装置の構成を示す
分解斜視図である。図５中、１０は感光体、１１は現像
器、１２は帯電器、１３は露光器、１４は転写器、１５
は定着器、１６は給紙カセット、１７は給紙トレイ、１
８は電源装置である。露光器１３に設けた光走査装置１
９は、図６に示すように光学ハウジング２０内にレーザ
ユニット１、偏向器（ポリゴンモータ）２、回転多面鏡
３、ｆθレンズ４等が収納してある。

【００１７】この光走査装置１９に、上述の光走査装置
の構成を付加した場合の画像形成装置の動作タイムチャ
ート例を図７に示す。ポリゴンモータ２が通電(駆動)さ
れていない状態では、電磁石６に通電し、遮光装置とし
て機能させ、画像形成時はポリゴンモータ２の回転多面
鏡３の回転の妨げとならないように、電磁石６への通電
を停止して遮光機能を解除する。即ち、図示のようにポ
リゴンモータ２への通電と同時に電磁石６への通電をオ
フとし、回転多面鏡３の回転を妨げないようにする。そ
の後に感光体１０の駆動モータを回転させ、画像の警世
を開始できるようにする。感光体１０の駆動モータを停
止させるときは、それと同時にポリゴンモータ２への通
電をオフとし、かつ電磁石６への通電をオンとし、遮光
機能を復活させる。

【００１８】図８は、電磁石のコイルへ通電するか否か
を選択するモードのフローチャート例を示し、図９は図
８のフローによる動作のタイムチャートを示す。即ち、
操作者が遮光機能を作動させることを選択する（ステッ
プ１）と、偏光器２が作動しているか否かを判断し（ス
テップ２）、作動していなければ、偏光器２への通電
後、すぐに電磁石６へも通電して遮光機能を作動させ、
瞬時に偏光器２への通電を遮断し、その後も遮光状態を
回転多面鏡３の回転停止まで維持させる（ステップ
３）。また、偏光器２が作動していれば、画像形成等の
動作が終了して偏光器２への通電が解除されると同時に
遮光機能を作動させる（ステップ４）。即ち図８のステ
ップ３の動作は、偏向器２が停止し、かつ遮光機能も働
いていないときに電磁石６へ通電しても、電磁石６と永
久磁石５の位置関係が磁力が充分に作用するには遠いこ
とが考えられるので、偏向器２を一瞬駆動し、回転多面
鏡３が惰力で回転しているときに電磁石６に通電して効
果的に機能させることができるようにする。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の光走査装置においては、回転
多面鏡の上面に配した永久磁石と、その上方の電磁石が
引き合う磁力により回転多面鏡を位置決めする構造とし
ているので、電磁石の位置を変えることにより回転多面
鏡の反射面を所定の向きにして停止させることが可能に
なるという効果がある。

【００２０】請求項２の光走査装置においては、光源部
から入射して回転多面鏡の面を反射したレーザビーム
が、被走査面に達し得ない向きに回転多面鏡の反射面を
保持するように、回転多面鏡の永久磁石と電磁石とを配
置しているので、上記請求項１の装置と共通の効果に加
え、偏向器が停止しているときにレーザが発光しても、
簡単な機構で光学ハウジングの外へレーザビームが漏れ
るのを防ぐことが可能であるという効果がある。

【００２１】請求項３の画像形成装置においては、請求
項２の光走査装置を露光器として搭載し、回転多面鏡を
所定に位置決めする機能は、光走査装置の偏向器と感光
体駆動用モータが両方ともに通電状態でないとき、すな
わち画像形成装置が待機状態の時のみ作動させ、被走査
面にレーザビームが達しないようにしているので、この
時レーザが誤点灯していても、サービスマンやユーザが
画像形成装置内部を覗き込むような作業時に保護した
り、また感光体の局部的な疲労を防止することができる
という効果がある。

【００２２】請求項４の画像形成装置においては、待機
状態で、回転多面鏡を位置決めする必要がないときに回
転多面鏡を位置決めする機能の解除を選択できるので、
上記請求項３の装置と共通の効果に加え、回転多面鏡を
位置決めする機能を働かせたときと比べ消費電力量を小
さくすることが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光走査装置の第１の実施形態を示
す斜視図である。

【図２】同要部の側面図である。

【図３】本発明に係る光走査装置の第２の実施形態を示
す要部斜視図である。

【図４】本発明に係る光走査装置の第３の実施形態を示
す要部斜視図である。

【図５】一般的な画像形成装置の構成を示す断面図であ
る。

【図６】一般的な光走査装置の構成を示す分解斜視図で
ある。

【図７】本発明に係る光走査装置の構成を付加した場合
の図６の画像形成装置の動作タイムチャートである。

【図８】本発明に係る光走査装置の構成を付加した場合
の図６の画像形成装置の動作において、電磁石のコイル
へ通電するか否かを選択するモードのフローチャートで
ある。

【図９】図８のフローによる動作のタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１ レーザユニット ２ 偏向器 ３ 回転多面鏡 ４ ｆθレンズ ５、５ａ、５ｂ 永久磁石 ６ 電磁石 ７ 磁性体 ８ コイル ９ 制御駆動回路 １０ 感光体 １１ 現像器 １２ 帯電器 １３ 露光器 １４ 転写器 １５ 定着器 １６ 給紙カセット １７ 給紙トレイ １８ 電源装置 １９ 光走査装置 ２０ 光学ハウジング Ｌ、Ｌ１、Ｌ２ レーザビーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームを発光する光源部と、該光
   源部からの光束を偏向する偏向器と、回転多面鏡を備え
   該偏光器により偏向走査された光束を被走査面に結像す
   る光学素子と、それらを収納する光学ハウジングとから
   なる光走査装置であって、上記回転多面鏡の上面に少な
   くとも１個の永久磁石を配し、その上方に僅かな隙間を
   空けて電磁石を少なくとも１個配し、上記永久磁石の上
   面の極性と上記電磁石のコイルに通電することで生じる
   電磁石の極性とを異なる極性とし、上記電磁石に通電し
   た時に上記永久磁石と互いの磁力により引き合って上記
   回転多面鏡を所定の位置で停止させ得るようにしてなる
   ことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 上記電磁石と上記永久磁石の位置関係
   を、上記光源部から入射し、上記回転多面鏡の面で反射
   した光束が被走査面に達し得ない位置で、かつ上記光学
   ハウジングの外にレーザの光束が漏れない位置で上記回
   転多面鏡を停止させる配置としたことを特徴とする請求
   項１の光走査装置。
3. 【請求項３】 上記請求項２に記載の走査光学装置を露
   光器として搭載した電子写真方式の画像形成装置であっ
   て、上記電磁石のコイルへの通電を、上記偏向器及び感
   光体駆動用モータに通電していない状態でのみ行えるよ
   うにしてなることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記電磁石のコイルへ通電するか否かを
   任意に選択できるモードを備えることを特徴とする請求
   項３の画像形成装置。