(57)【要約】【課題】本発明は、組立て時や搬送中に逆さまになっても、流体が漏れることがなく、一定の軸受性能を担保できる走査光学装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る走査光学装置の代表的な構成は、半導体レーザユニット101と、半導体レーザユニット101からの光束を偏向走査する回転多面鏡３と、回転多面鏡３を保持して回転駆動するロータ５と、を有する走査光学装置において、ロータ５のスラスト方向の移動をロックするロック位置と、ロータ５のロックを解除するロック解除位置に移動可能なレーザシャッタ２を有することを特徴とする。【選択図】      図１
2006126610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、該光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を保持して回転駆動する回転部材と、を有する走査光学装置において、
前記回転部材のスラスト方向の移動をロックするロック位置と、前記回転部材のロックを解除するロック解除位置に移動可能なロック部材を有することを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記ロック部材は走査光学装置外部の部材によりロック解除位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記ロック部材は、プロセスカートリッジの装着又は、画像形成装置の設置に連動してロック解除位置に移動することを特徴とする請求項２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記ロック部材は、前記ロック位置で前記回転部材を付勢することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項５】
前記ロック部材は、前記光源部から回転多面鏡へ進む光束を遮光する遮光手段を有することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項６】
前記ロック部材は、前記光源部から回転多面鏡へ進む光束の直径を制限する開口絞りを有することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転多面鏡を保持して回転駆動する回転部材を有する走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の走査光学装置は、小型化、低コスト化が要求されており、回転多面鏡を保持して回転駆動する回転部材の軸受に流体軸受が多く使用されている。流体軸受はロータのスラスト方向の抜け止めが必要であり、安価な構成としてロータフレームに対して抜け止めを設ける構成が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８２２８７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ロータが回転するために、ロータフレームと抜け止めとの間にスラスト方向において隙間を設ける必要がある。このため、走査光学装置を画像形成装置に組付ける際や、画像形成装置を出荷する際に、走査光学装置が逆さま（ロータ部が軸受部より下側の姿勢）になって振動や衝撃が加わり、前記隙間内でロータが変動し、流体軸受の流体（例えばオイル）が外部に漏れ、軸受性能に障害を生じる懸念がある。
【０００５】
また、逆さまの姿勢ではなくても、外乱による振動や落下による衝撃が繰り返し生じた場合は、上記隙間内でのロータの繰り返し変動により、流体軸受の流体が外部に漏れる恐れがある。
【０００６】
そこで本発明は、組立て時や搬送中に逆さまになっても、流体が漏れることがなく、一定の軸受性能を担保できる走査光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る走査光学装置の代表的な構成は、光源部と、該光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を保持して回転駆動する回転部材と、を有する走査光学装置において、前記回転部材のスラスト方向の移動をロックするロック位置と、前記回転部材のロックを解除するロック解除位置に移動可能なロック部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、組立て時や搬送中に逆さまになっても、流体の漏れを抑制でき、一定の軸受性能を担保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
[第一実施形態]
本発明に係る走査光学装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。走査光学装置は、レーザビームプリンタやレ−ザファクシミリ等の画像形成装置に用いられる。
【００１０】
（走査光学装置の構成、動作）
図６は本実施形態にかかる走査光学装置の構成図である。図６に示すように、走査光学装置は、光源部である半導体レーザユニット101からレーザ光束Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）を発生させる。レーザ光束Ｌ１の光路上にはシリンドリカルレンズ１、ロック部材であるレーザシャッタ２、回転多面鏡３、回転多面鏡３を回転駆動する偏向走査装置４が順次に配列されている。回転多面鏡３の反射方向の光路上には、Ｆθレンズ105、折り返しミラー106、感光体ドラム107が配列されている。
【００１１】
また、感光体ドラム107の有効画像領域外に偏向走査されるレーザ光束Ｌ２の一部を反射する信号検知ミラー108が配置され、信号検知ミラー108の反射方向の光路上には結像レンズ109と信号検知センサ110が設けられている。上記光学部材（シリンドリカルレンズ１等）は光学箱６と蓋７等により密閉された空間に収容されている。
【００１２】
半導体レーザユニット101から発生させたレーザ光束Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）は、シリンドリカルレンズ１によって、レーザシャッタ２のレーザ通過部２ａを通過して、回転多面鏡３上に線像を結像する。そして、レーザ光束Ｌ１は、偏向走査装置４の回転部材であるロータ５により回転多面鏡３を回転させることによって偏向され、Ｆθレンズ105によって、折り返しミラー106で反射され感光体ドラム107上に結像走査される。
【００１３】
Ｆθレンズ105は、回転多面鏡３において反射される光束が感光体ドラム107上においてスポットを形成するように集光され、また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。このようなＦθレンズ105の特性を得るために、Ｆθレンズ105は球面レンズまたはトーリックレンズ105ａ、105ｂの２つのレンズで構成されている。
【００１４】
また、偏向されたレーザ光束Ｌ２は、画像領域外の部分を利用して信号検知ミラー108によって反射され、結像レンズ109を介して、信号検知センサ110に導かれて検知され、書き出し位置調整が行われる。すなわち、レーザ光束Ｌ２により書き出し位置、タイミングを調整した後、レーザ光束Ｌ１により結像走査が行われる。
【００１５】
回転多面鏡３の回転によって、感光体ドラム107においては光束による主走査が行われ、また感光体ドラム107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。
【００１６】
（レーザシャッタ２）
次に、レーザシャッタ２によるロータ５のスラスト方向の移動のロックについて説明する。図１はレーザシャッタ２によるロータ５のスラスト方向の移動をロックした状態における走査光学装置の部分拡大図である。図１（ａ）は上視図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、シリンドリカルレンズ１と回転多面鏡３との間には、レーザシャッタ２が設けられている。レーザシャッタ２は、レーザ通過部２ａ、ロック部２ｂ、板バネ部２ｃ、係合部２ｄから形成されている。
【００１８】
ロータ５は、偏向走査装置４に流体軸受を介して回転可能に設けられている。ロータ５は、外周下部に張り出したロータつば部５ａを形成している。
【００１９】
レーザシャッタ２は、光学箱６に保持されており上下方向に移動可能である。蓋７を光学箱６に組付けると、付勢手段である板バネ部２ｃが蓋７に当接して、レーザシャッタ２が下側へ付勢され、ロータ５のスラスト方向の移動をロックするロック位置へ移動する。
【００２０】
付勢されたレーザシャッタ２は、ロック部２ｂをロータ５のロータつば部５ａに突き当て、ロータ５を下方へ付勢する。ロック部２ｂがロータつば部５ａを付勢している状態において、レーザ光束Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）はレーザシャッタ２（レーザ通過部２ａの上の遮光手段である遮光部２ｅ）によって遮光される。
【００２１】
レーザシャッタ２の付勢力Ｆ（Ｎ）は、Ｆ＞（９．８＋Ａ）Ｍで設定する。ここで、Ｍ（ｋｇ）：ロータの重さ、Ａ（ｍ／ｓ２）：組立て時の繰り返し衝撃加速度または搬送中の繰り返し衝撃加速度、である。この付勢力Ｆにより偏向走査装置４が逆さまの状態であっても、ロータ５がスラスト方向に変動することはない。例えば、付勢力Ｆは、ロータの重さを０．０２（ｋｇ）、繰り返し衝撃加速度を30（ｍ／ｓ２）とすると、Ｆ＞０．８（Ｎ）で設定すればよい。
【００２２】
このように、レーザシャッタ２は、ロック位置でロータ５を付勢することで、ロック位置の位置精度を厳密にすることなく、バネの付勢力により簡易な構成で確実にロータ５をロックすることができる。
【００２３】
次に、図２はレーザシャッタ２によるロータ５のスラスト方向の移動のロックを解除した状態（レーザシャッタ２が上側へ持ち上がった状態）における走査光学装置の部分拡大図である。図２（ａ）は上視図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は斜視図である。
【００２４】
図２に示すように、画像形成装置にプロセスカートリッジが装着されると、プロセスカートリッジの一部もしくは、プロセスカートリッジの装着に連動して動作する連動部材等に、係合部２ｄが係合し、レーザシャッタ２が上側へ持ち上げられ、ロータ５のスラスト方向の移動のロックを解除するロック解除位置に移動する。
【００２５】
ロック解除位置において、ロック部２ｂによるロータつば部５ａへの付勢が解除され、ロータ５は回転可能となる。付勢が解除された時のロック部２ｂとロータつば部５ａとの隙間は、従来の抜け止めと同等に設定しており、ロータ回転中のロータ５の抜けを防止する構成としている。
【００２６】
また、通過部２ａがレーザ光束Ｌ１、Ｌ２の光路に移動し、シリンドリカルレンズ１を透過したレーザ光束Ｌ１、Ｌ２が通過部２ａを通過し、回転多面鏡３の反射面で反射される。
【００２７】
なお、ロック部２ｂの付勢箇所はロータつば部５ａに限らず、ロータ５の一部であればよい。また、ロック部２ｂはレーザシャッタ２と一体としたが、レーザシャッタの機能は持たずロータ５のスラスト方向の付勢のみを行う部材でもよい。
【００２８】
また、ロック部２ｂの移動方向は、ラジアル方向に限定されるものではなく、その他の方向からロータ５に当接してもよい。例えば、図３はロック部２ｂをラジアル方向（ロータ５の半径方向）からロータつば部５ａに当接させ、ロータ５をスラスト方向へ付勢する構成を示している。図３に示すように、ロック部２ｂのロータ５側の先端の下面に斜面２ｂ１を設け、ロック部２ｂをラジアル方向に移動してロータ５をロックしてもよい。
【００２９】
ロック部２ｂをラジアル方向からロータ５側に移動することで、斜面２ｂ１がロータつば部５ａに突き当たる。更にロック部２ｂをラジアル方向へ付勢すると、ロック部２ｂは斜面２ｂ１に沿って、ロック部２ｂの底面２ｂ２とロータつば部５ａの上面とが当接した状態となる。この状態でロータつば部５ａはロック部２ｂによってスラスト方向へ付勢された状態となる。
【００３０】
また、ロック位置においてロック部２ｂがロータつば部５ａを付勢する場合について説明したが、寸法のバラツキによりロック部２ｂとロータつば部５ａとがほとんど無負荷の状態で接しているか、もしくは当接していない状態でも良い。この場合、ロータ５にスラスト方向の振動が加わると、ロータ５はロック部２ｂに当接し付勢力が発生する位置まで変動する。ここで、ロック部２ｂのバネ定数を大きく設定しておけば、微小の変位で大きな付勢力を発生させることができるため、ロータ５のスラスト方向の変動を微小に抑えることができる。
【００３１】
また、上記のような寸法バラツキにより、ロック解除位置では、ロック部２ｂとロータつば部５ａとのスラスト方向の隙間は、従来の抜け止めの場合よりも広くなることがある。この場合、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、従来と同様に、別途、ロータの抜けを防止する抜け止め８を付けても良い。抜け止め８は従来形状に限らず、光学箱６や蓋７に設けてもよい。
【００３２】
また、ロック部２ｂの移動をプロセスカートリッジの挿抜に連動させたが、その他の手段でロック部２ｂの付勢を解除してもよい。例えば、図５に示すように、画像形成装置10が正規の姿勢で設置されたときに、ロック部２ｂの付勢が解除される構成でもよい。ロック部２ｂ部に連動した突起部11は、画像形成装置10が設置されると画像形成装置10の内部に移動する。これに連動してロック部２ｂがロック解除位置に移動する。この場合、ロック部２ｂとレーザシャッタ２は一体でない構成とする。
【００３３】
これにより、画像形成装置10にプロセスカートリッジが同梱されて搬送される場合でも、画像形成装置10の梱包材を突起部11と当接しない梱包形状にしておけば、画像形成装置10の搬送中はロータ５をロックできる。また、画像形成装置の電源を入れたときに、プロセスカートリッジ等が移動し、プロセスカートリッジ等の移動に連動してロック部２ｂがロック解除位置へ移動する構成でもよい。
【００３４】
上述の構成により、走査光学装置の組付けや搬送、画像形成装置の搬送中には、レーザシャッタ２がロータ５をスラスト方向へ付勢するロック位置にあり、プロセスカートリッジを装着した使用時にロック解除位置に移動する。
【００３５】
これにより、ロータ５が逆さまの状態で、走査光学装置、画像形成装置の組付けや搬送等による繰り返し振動による衝撃がロータ５に加わっても、ロータ５はスラスト方向へ変動することがなく、流体軸受内の流体の漏れを抑制でき、一定の軸受性能を担保できる。
【００３６】
また、ロック部２ｂをレーザシャッタ２と一体の構成とすることにより、別部材で構成していた従来の抜け止めを廃止し、コストダウン及び装置の小型軽量化を図ることができる。
【００３７】
また、ロック部材は走査光学装置外部の部材によりロック解除位置に移動するよう構成したことにより、使用時に別途、ロックを解除する操作を行う必要がなく、簡単な構成で流体軸受内の流体の漏れを抑制でき、一定の軸受性能を担保できる。
【００３８】
[第二実施形態]
次に本発明に係る走査光学装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図７は本実施形態にかかるレーザシャッタ12によるロータ５のスラスト方向の移動をロックした状態における走査光学装置の部分拡大図である。図７（ａ）は上視図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は斜視図である。
【００３９】
図７に示すように、本実施形態にかかる走査光学装置は、上記第一実施形態のレーザシャッタ２に変えて、レーザシャッタ12を設けたものである。ロック部材であるレーザシャッタ12は、絞り部12ａ、ロック部12ｂ、板バネ部12ｃ、係合部12ｄ、当接面12ｅにて形成されている。すなわち、レーザシャッタ12は、レーザシャッタ２のレーザ通過部２ａに変えて絞り部12ａを設け、さらに蓋７に突き当たる当接面12ｅを追加したものである。
【００４０】
絞り部12ａは、半導体レーザユニット101から回転多面鏡３へ進むレーザ光束Ｌ３の直径を制限する開口絞りである。
【００４１】
光源部に２ビームなどの複数発光点を用いる場合、シリンダレンズ１と回転多面鏡３の間に開口絞りを設ける構成が好ましい（特登録２５２４５６７）。また、開口絞り12ａとロック部12ｂを一体とすることにより、ロータ５の周辺に別部材としてロック部を設ける必要がなく、省スペース、コストダウンを図ることができる。
【００４２】
図８は係合部12ｄがプロセスカートリッジの装着などに連動してロック部12ｂによるロックが解除された状態を示す図である。図８に示すように、開口絞り12ａは高精度な位置精度が必要なため、蓋７に当接面12ｅが突き当たる構成となっている。蓋７に当接面12ｅが突き当たることで、蓋７を基準として絞り部12ａがレーザ光束Ｌ３を絞る位置に配置される。
【００４３】
この際、係合部12ｄに係合するプロセスカートリッジの係合部Ｐのオーバーストロークは、他の弾性手段によって吸収される構成とする。例えば、プロセスカートリッジ係合部Ｐ自身が弾性変形する部材でもよい。
【００４４】
このように、ロック部12ｂを開口絞り12ａと一体に形成することにより、２ビームなどのレーザ光束源を使用した走査光学装置内の少ないスペースでもロック部12ｂを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第一実施形態にかかるレーザシャッタ２によるロータ５のスラスト方向の移動をロックした状態における走査光学装置の部分拡大図である。
【図２】レーザシャッタ２によるロータ５のスラスト方向の移動のロックを解除した状態における走査光学装置の部分拡大図である。
【図３】ロック部２ｂをラジアル方向（ロータ５の半径方向）からロータつば部５ａに当接させ、ロータ５をスラスト方向へ付勢する構成の走査光学装置の部分拡大図である。
【図４】抜け止めを設けた走査光学装置の部分拡大図である。
【図５】画像形成装置によりロック部がロック解除位置に移動する画像形成装置の側面図である。
【図６】走査光学装置の構成図である。
【図７】第二実施形態にかかるレーザシャッタ２によるロータ５のスラスト方向の移動をロックした状態における走査光学装置の部分拡大図である。
【図８】係合部12ｄがプロセスカートリッジの装着などに連動してロック部12ｂによるロックが解除された状態における走査光学装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｌ…レーザ光束、Ｐ…係合部、１…シリンドリカルレンズ、２、12…レーザシャッタ（ロック部材に対応）、２ａ…レーザ通過部、２ｂ、12ｂ…ロック部、２ｂ１…斜面、２ｂ２…底面、２ｃ、12ｃ…板バネ部（付勢手段に対応）、２ｄ、12ｄ…係合部、２ｅ…遮光部（遮光手段に対応）、３…回転多面鏡、４…偏向走査装置、５…ロータ（回転部材に対応）、５ａ…ロータつば部、６…光学箱、７…蓋、８…抜け止め、10…画像形成装置、12ａ…絞り部（開口絞りに対応）、12ｅ…当接面、101…半導体レーザユニット（光源部に対応）、105…Ｆθレンズ、105ａ、105ｂ…トーリックレンズ、106…折り返しミラー、107…感光体ドラム、108…信号検知ミラー、109…結像レンズ、110…信号検知センサ
【図１】
2006126610.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006126610.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006126610.tif 000007
【図６】
2006126610.tif 000008
【図７】
2006126610.tif 000009
【図８】
2006126610.tif 000010