JPH11337859A - 光偏向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザーがレーザ光にさらされる危険性を排
除する。 【解決手段】 レーザ光を発生する半導体レーザ１と回
転多面鏡３の間にレーザシャッタ１１を設けるととも
に、折り返しミラー５の手前に長尺のレーザシャッタ１
２を設ける。２つのレーザシャッタ１１，１２を、回転
ドラムＤ₁ を含むカートリッジの着脱等に連動させて開
閉することで、ユーザーの安全性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザビームプリン
タやレーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる
光偏向装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリ等の画像形成装置に用いられる光偏向装置は、高速
回転する回転多面鏡によってレーザビーム等の光ビーム
を反射させてこれを偏向走査し、得られた走査光を回転
ドラム上の感光体に結像させて静電潜像を形成する。次
いで、感光体の静電潜像を現像装置によってトナー像に
顕像化し、これを記録紙等の記録媒体に転写して定着装
置へ送り、記録媒体上のトナーを加熱定着させることで
印刷（プリント）が行なわれる。

【０００３】図７は一従来例による光偏向装置を示すも
ので、半導体レーザ１０１から発生されたレーザ光をコ
リメータレンズ１０１ａによって平行化し、アパーチャ
によってビーム形状を整えたうえで、シリンドリカルレ
ンズ１０２によって線状の光束に集光し、回転多面鏡１
０３によって主走査方向に偏向走査し、結像レンズ系１
０４と折り返しミラー１０５を経て回転ドラムＤ₀ 上の
感光体に結像させる。感光体に結像する光束は、回転多
面鏡１０３の回転による主走査と、回転ドラムＤ₀ の回
転による副走査に伴なって静電潜像を形成する。

【０００４】このようにして回転ドラムＤ₀ の感光体に
画像情報を書き込む走査を繰り返すものであるが、回転
多面鏡１０３の反射面の分割誤差のために、回転ドラム
Ｄ₀上の書き出し位置がずれるおそれがある。そこで、
回転多面鏡１０３の走査光Ｌ₀ を、その走査面の一端に
おいて信号検知ミラーによって前記走査面の下方へ分離
して信号検知センサに導入し、コントローラにおいて走
査開始信号に変換して半導体レーザ１０１に送信する。
半導体レーザ１０１は走査開始信号を受信したうえで書
き込み変調を開始する。

【０００５】結像レンズ系１０４は、球面レンズ１０４
ａとトーリックレンズ１０４ｂからなり、回転多面鏡１
０３によって等角速度で走査される走査光Ｌ₀ を、回転
ドラムＤ₀ 上においてその軸方向に等速度で走査する走
査光に変換するいわゆるｆθ機能を有する。

【０００６】半導体レーザ１０１、シリンドリカルレン
ズ１０２、回転多面鏡１０３、結像レンズ系１０４等は
光学箱１１０の底壁１１０ａや側壁１１０ｂに取り付け
られる。回転ドラムＤ₀ は光学箱１１０の外側に配設さ
れており、光学箱１１０の底壁１１０ａには、走査光Ｌ
₀ を光学箱１１０から回転ドラムＤ₀ に向かって取り出
すための窓が設けられている。なお、光学箱１１０の上
部開口は図示しないふた部材によって閉塞される。

【０００７】回転多面鏡１０３を回転駆動するモータ１
０３ａは、光学箱１１０の底壁１１０ａに支持されたモ
ータ基板１０３ｂと、該モータ基板１０３ｂ上の駆動回
路の駆動電流によって励磁されるステータおよびこれに
対向するロータ等からなる磁気回路によって構成され
る。

【０００８】半導体レーザ１０１から発生するレーザ光
は一般的に不可視であり、人体に対して悪影響を与える
ものであるため、ユーザーが何らかのアクシデントでレ
ーザ光にさらされることがあってはならない。そこで通
常は、半導体レーザ１０１とシリンドリカルレンズ１０
２の間にレーザシャッタ１１１を配設し、回転ドラムＤ
₀ を含むカートリッジの着脱や、このとき開閉される画
像形成装置の本体カバーの開閉動作に連動してレーザシ
ャッタ１１１を駆動するように構成されている。すなわ
ち、カートリッジが画像形成装置に装着されていないと
きや、カートリッジの着脱等の目的で画像形成装置の本
体カバーを開けたときに、レーザシャッタ１１１がレー
ザ光の光路を遮ることで、ユーザーがレーザ光にさらさ
れるのを防ぐものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、レーザシャッタの位置や形状によって
は、半導体レーザから予期せぬ散乱光などが放射されて
いる場合があり、レーザシャッタで遮光しきれない散乱
光が光学箱内を迷光となってさまよい、光学箱の窓（出
射口）等から外へ漏れると、ユーザーがレーザ光にさら
される危険性がある。

【００１０】また、レーザシャッタの駆動部にある光学
箱の開口部が、ユーザーの指が入るような形状や寸法で
あれば、ユーザーがカートリッジ着脱の際などに不用意
にレーザシャッタの駆動部材に触れるおそれがあり、こ
のとき、何らかのトラブルで半導体レーザからレーザ光
が照射されていた場合には、ユーザーがレーザ光にさら
されて大変危険である。

【００１１】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、何らかのトラブルで不使
用時に半導体レーザからレーザ光が照射された場合でも
ユーザーがレーザ光にさらされる危険のない極めて安全
性の高い光偏向装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の光偏向装置は、光源から発生されたレー
ザ光を偏向走査して走査光に変換する走査手段と、前記
走査光を感光体に結像させるレンズと折り返しミラーを
備えた結像光学系と、該結像光学系および前記走査手段
を収容する光学箱と、前記折り返しミラーの近傍で前記
走査光を遮光するためのレーザシャッタと、前記光学箱
の外側の外部部品に連動して前記レーザシャッタを開閉
するように構成された駆動手段を備えていることを特徴
とする。

【００１３】光学箱が、いかなる部位においても内接円
径９ｍｍ以下の開口寸法を有する開口部を備えており、
該開口部から外部部品が前記光学箱内に挿入自在である
とよい。

【００１４】駆動手段が、レーザシャッタの長手方向の
一端に配設されているとよい。

【００１５】

【作用】何らかのトラブルによって、装置の不使用時に
半導体レーザ等が発光していると、ユーザーがレーザ光
にさらされて大変危険である。そこで、折り返しミラー
の近傍でその全長に沿って走査光を遮光する長尺のレー
ザシャッタを配設し、該レーザシャッタを、感光体を含
む現像プロセス用のカートリッジの着脱に連動して開閉
することで、画像形成装置の本体カバーを開けたときに
ユーザーがレーザ光にさらされる危険性を排除する。レ
ーザシャッタを、画像形成装置の本体カバーの開閉に連
動させて開閉するように構成してもよい。これによっ
て、ユーザーがレーザ光にさらされる危険性がなく、作
業の安全性の高い光偏向装置を実現できる。

【００１６】レーザシャッタを駆動するための外部部品
が挿入される開口部の開口寸法が、いかなる部位におい
ても内接円径９ｍｍ以下であれば、ユーザーの指が誤っ
て光学箱内に入りこんでレーザシャッタが開く等の事故
を回避できる。これによって、作業の安全性がより一層
向上する。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１８】図１は一実施の形態による光偏向装置を示
すもので、光源である半導体レーザ１から発生されたレ
ーザ光はコリメータレンズ１ａによって平行化され、シ
リンドリカルレンズ２によって線状の光束に集光され
て、走査手段である回転多面鏡３の反射面に入射する。
その反射光は、回転多面鏡３の回転によって偏向走査さ
れて、走査光Ｌ₁ となり、結像光学系である結像レンズ
系４と折り返しミラー５を経て回転ドラムＤ₁ 上の感光
体に結像する。感光体に結像する光束は、回転多面鏡３
の回転による主走査と、回転ドラムＤ₁ の回転による副
走査に伴なって静電潜像を形成する。

【００１９】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電する帯電装置、感光体の表面に形成される静電潜像
をトナー像に顕像化するための顕像化装置、前記トナー
像を記録紙等の記録媒体に転写する転写装置等が配置さ
れており、これらの働きによって、半導体レーザ１が発
生する光束に対応する記録情報が記録紙等にプリントさ
れる。

【００２０】半導体レーザ１やシリンドリカルレンズ
２、回転多面鏡３、結像レンズ系４等は、合成樹脂製の
光学箱１０の底壁１０ａや側壁１０ｂに取り付けられ
る。回転ドラムＤ₁ は光学箱１０の外側に配設されてお
り、光学箱１０の底壁１０ａには走査光Ｌ₁ を光学箱１
０から回転ドラムＤ₁ に向かって取り出すための窓が設
けられている。また、光学箱１０の上部開口は、図２に
示すふた部材２０によって閉塞される。

【００２１】結像レンズ系４は、球面レンズ４ａとトー
リックレンズ４ｂの２枚のレンズからなり、回転多面鏡
３によって等角速度で走査される走査光を回転ドラムＤ
₁ 上においてその軸方向に等速度で走査する走査光に変
換するいわゆるｆθ機能を有する。

【００２２】回転多面鏡３を回転駆動するモータ３ａ
は、光学箱１０の底壁１０ａに支持されたモータ基板３
ｂ上の駆動回路と、該駆動回路の駆動電流によって励磁
されるステータおよびこれに対向するロータ等からなる
磁気回路によって構成される。

【００２３】半導体レーザ１から発生するレーザ光は一
般的に不可視であり、人体に対して悪影響を与えるもの
であるため、ユーザーが何らかのアクシデントでレーザ
光にさらされることがあってはならない。そこで通常
は、半導体レーザ１とシリンドリカルレンズ２の間にレ
ーザシャッタ１１を配設し、回転ドラムＤ₁ を含む現像
プロセスを行なうカートリッジの着脱や、このとき開閉
される画像形成装置の本体カバーの開閉動作に連動して
レーザシャッタ１１を駆動するように構成されている。
すなわち、カートリッジが画像形成装置に装着されてい
ないときや、カートリッジの着脱等の目的で画像形成装
置の本体カバーを開けたときに、レーザシャッタ１１が
レーザ光の光路を遮ることで、ユーザーがレーザ光にさ
らされるのを防ぐものである。

【００２４】ところが、レーザシャッタ１１の位置や形
状によっては、半導体レーザ１から予期せぬ散乱光が放
射されている場合があり、レーザシャッタ１１で遮光し
きれない散乱光が光学箱１０内を迷光となってさまよ
い、光学箱１０の窓（出射口）から外へ漏れると、ユー
ザーがレーザ光にさらされる危険性がある。

【００２５】このような危険性を排除してより一層安全
な画像形成装置にするために、折り返しミラー５の近傍
でレーザ光を遮光するための長尺のレーザシャッタ１２
を設ける。このレーザシャッタ１２は折り返しミラー５
の全長を覆うような形状をしており、折り返しミラー５
の両端付近に支持部１２ａを有し、両者を結ぶ直線に沿
った回転軸１３のまわりに回動自在である。レーザシャ
ッタ１２の配設位置は折り返しミラー５と結像レンズ系
４の間で折り返しミラー５の手前であるのが望ましい。
レーザシャッタ１２の一方の支持部１２ａには駆動手段
である駆動部材１２ｂが設けられており、該駆動部材１
２ｂは、図示しないバネ等によって、レーザシャッタ１
２がレーザ光を遮る姿勢に付勢されている。

【００２６】光学箱１０の底壁１０ａには、駆動部材１
２ｂに係合する外部部品であるカートリッジの係合部が
充分入る形状の溝１０ｃが設けられている。この溝１０
ｃの幅寸法が大きすぎると作業中のユーザーの指が誤っ
て光学箱１０内に侵入して駆動部材１２ｂに触れる危険
性があるため、不用意にレーザシャッタ１２を開かない
ように、溝１０ｃの開口寸法はいずれの箇所においても
内接円径９ｍｍ以下とし、ユーザーの指がレーザシャッ
タ１２の駆動部材１２ｂに触れることのないようにす
る。

【００２７】なお、溝１０ｃの形状はカートリッジの係
合部が充分入る形状で、内接円径９ｍｍ以下であればど
のような形状でもよい。

【００２８】画像形成装置にカートリッジを装着する際
には、カートリッジの係合部が光学箱１０の溝１０ｃに
入りレーザシャッタ１２の駆動部材１２ｂを押すことに
より、レーザシャッタ１２が開動され、レーザ光（走査
光）Ｌ₁ が折り返しミラー５で折り返され回転ドラムＤ
₁ の感光体へ到達する。カートリッジが装着されていな
い場合は、レーザシャッタ１２の駆動部材１２ｂに係合
するものは何もなく、レーザシャッタ１２は前述のバネ
等によってレーザ光を遮る姿勢に保たれる。

【００２９】従って、カートリッジが装着されている場
合は、レーザ光は回転ドラムＤ₁ の感光体上に照射され
るが、カートリッジが装着されていない場合はレーザシ
ャッタ１２によって折り返しミラー５の手前でレーザ光
を遮蔽しており、何らかのトラブルで半導体レーザ１か
らレーザ光が照射されていた場合や迷光が存在している
場合でも、光学箱１０の外へレーザ光が漏れることはな
く、ユーザーがレーザ光にさらされる危険はない。

【００３０】通常は折り返しミラー５の長さは回転ドラ
ムＤ₁ 上の感光体の長手方向の幅よりも狭いため、光学
箱１０の折り返しミラー５の両端に近接する部分は開き
スペースとなっている。このような場所に溝１０ｃを設
けることにより、開きスペースを有効活用することがで
きるため、レーザシャッタ１２を付加することによって
画像形成装置が大形化する等の心配はない。

【００３１】図４は第１の変形例を示す。これは、レー
ザシャッタ２２の一端にくの字に曲げた形状の駆動部材
２２ｂを設けたものである。くの字形状の駆動部材２２
ｂはカートリッジの係合部に押されてレーザシャッタ２
２を開動する部分とその開動位置を保つ曲部とで構成さ
れる。

【００３２】このような形状にすれば、カートリッジの
係合部がレーザシャッタ２２の駆動部材２２ｂに係合し
て、レーザシャッタ２２がレーザ光を遮らない位置まで
開動させたとき、カートリッジの係合部がレーザシャッ
タ２２の駆動部材２２ｂのくの字の曲部に係合する状態
となり、それ以上は開動せず、そのままの位置を保持す
る。従って、ユーザーがカートリッジを装着する際にカ
ートリッジの係合部がレーザシャッタ２２の駆動部材２
２ｂを押し過ぎることがなく、このような押し過ぎによ
ってレーザシャッタ２２が光学箱１０のふた部材２０に
衝突してもとの位置に戻らなくなる等のトラブルを回避
できる。また、くの字形状の駆動部材２２ｂはカートリ
ッジの係合部が駆動部材２２ｂを押し足りないことによ
ってレーザシャッタ２２の開動が不充分になるのを回避
できる安定した形状でもある。

【００３３】図５および図６は第２の変形例を示す。こ
れは、レーザシャッタ３２の駆動部材３２ｂをレーザシ
ャッタ３２の長手方向の中央部に設けたものである。光
学箱１０の溝１０ｄは図２と同様な形状である。

【００３４】レーザシャッタの駆動部材をレーザシャッ
タの長手方向端部に設けられない場合はこのような構成
でもよい。

【００３５】さらに、第１の変形例と同様にレーザシャ
ッタ３２の駆動部材３２ｂがくの字形状をしているた
め、前述と同様の効果を期待できる。

【００３６】なお、以上はレーザシャッタの駆動部材を
カートリッジの着脱に連動させて駆動してレーザシャッ
タを開閉させていたが、カートリッジカバー等カートリ
ッジ着脱の際に開閉する本体カバーに連動させてもよ
い。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００３８】画像形成装置のメンテナンス等を行なうと
きにユーザーがレーザ光にさらされる危険性を排除し
て、作業の安全性を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による光偏向装置を示す模式平面
図である。

【図２】図１の装置の一部分を示す部分断面図である。

【図３】図１の装置の光学箱の一部分を拡大して示す拡
大部分平面図である。

【図４】第１の変形例を示す部分断面図である。

【図５】第２の変形例を示す模式平面図である。

【図６】図５の装置の一部分を示す部分断面図である。

【図７】一従来例を示す模式平面図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ３ 回転多面鏡 ３ａ モータ ４ 結像レンズ系 ５ 折り返しミラー １０ 光学箱 １１，１２，２２，３２ レーザシャッタ １２ｂ，２２ｂ，３２ｂ 駆動部材 ２０ ふた部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から発生されたレーザ光を偏向走査
   して走査光に変換する走査手段と、前記走査光を感光体
   に結像させるレンズと折り返しミラーを備えた結像光学
   系と、該結像光学系および前記走査手段を収容する光学
   箱と、前記折り返しミラーの近傍で前記走査光を遮光す
   るためのレーザシャッタと、前記光学箱の外側の外部部
   品に連動して前記レーザシャッタを開閉するように構成
   された駆動手段を備えていることを特徴とする光偏向装
   置。
2. 【請求項２】 光学箱が、いかなる部位においても内接
   円径９ｍｍ以下の開口寸法を有する開口部を備えてお
   り、該開口部から外部部品が前記光学箱内に挿入自在で
   あることを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
3. 【請求項３】 駆動手段が、レーザシャッタの長手方向
   の一端に配設されていることを特徴とする請求項１また
   は２記載の光偏向装置。
4. 【請求項４】 外部部品が、感光体を含むカートリッジ
   または該カートリッジ着脱時に開閉される本体カバーと
   一体であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
   １項記載の光偏向装置。
5. 【請求項５】 駆動手段が、くの字形状を有する駆動部
   材であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１
   項記載の光偏向装置。
6. 【請求項６】 光源と走査手段の間で光ビームを遮光す
   るための第２のレーザシャッタが設けられていることを
   特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の光偏向
   装置。