(57)【要約】 【課題】  回転多面鏡の偏向面数を減らすことなく、その回転多面鏡への光ビームの入射角度を大きくすることが可能な光ビーム走査装置等を提供する。【解決手段】  レーザ光Ｌの走査方向の有効走査範囲２３ｂを、その中央位置Ｘが、ｆθレンズ２１ａの光軸Ｃから走査方向に沿って距離βずらした構成とした。これにより、ポリゴンミラー２０の偏向面２０ａのレーザ光Ｌの光束中心とｆθレンズ２１ａの光軸Ｃとのなす入射角度αを、（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）以上、（４π／Ｎ）−｛（Ｗ−β）／Ｄ}未満に設定することができる。【選択図】  図５
2005234048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源部と、
複数の偏向面を有し、回転軸を中心に回動させることにより前記偏向面に入射した前記光ビームを偏向させる回転多面鏡と、
前記回転多面鏡で偏向された光ビームを被走査面上に結像させつつ走査させ前記被走査面上に潜像を形成させる結像光学系とを備えた光ビーム走査装置において、
前記被走査面上で前記潜像を形成すべき、前記光ビームの有効走査範囲の走査方向における中央位置が、前記結像光学系の光軸から前記走査方向に沿って距離βずれるように設定され、
かつ、前記回転多面鏡の偏向面に入射する光ビームの光束中心と、前記結像光学系の光軸とのなす角度αが、次の関係式を満たすように設定され前記有効走査範囲から外れた領域にゴースト像を形成させることを特徴とする光ビーム走査装置。
（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）≦｜α｜＜（４π／Ｎ）−｛（Ｗ−β）／Ｄ}
ただし、Ｎ：前記回転多面鏡の偏向面数
Ｄ：前記結像光学系の像側主点から前記被走査面までの光学的距離
Ｗ：前記有効走査範囲の前記走査方向の幅の２分の１
【請求項２】
前記有効走査範囲の中央位置は、前記結像光学系の光軸よりも前記光源部側にずれていることを特徴とする請求項１記載の光ビーム走査装置。
【請求項３】
前記距離βは、次の関係式を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ビーム走査装置。
β＜Ｄγ−Ｗ
ただし、γ：前記結像光学系の光軸と、当該結像光学系の結像可能な有効領域において前記光源部側に最も近い位置を通過する光ビームの光束中心とがなす角度
【請求項４】
前記結像光学系と前記被走査面との間には、前記有効走査範囲から外れた領域に前記ゴースト像を形成させる光ビームの光路上において当該光ビームを遮光する遮光手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
【請求項５】
前記回転多面鏡の偏向面で反射した光ビームを受光しその受光タイミングに基づき前記光源部からの前記光ビームの出射タイミングを補正するための検出手段が設けられ、
前記検出手段に受光される光ビームの光路は、前記光源部からの光ビームの光路と、前記結像光学系との間に配されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
【請求項６】
前記有効走査範囲の中央位置は、前記結像光学系の光軸よりも前記光源部側にずれており、
前記回転多面鏡の偏向面で反射した光ビームを受光しその受光タイミングに基づき前記光源部からの前記光ビームの出射タイミングを補正するための検出手段が設けられ、
前記検出手段に受光される光ビームの光路は、前記有効走査範囲に対して前記光源部とは反対側に外れた領域に向かう光ビームの光路とされていることを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
【請求項７】
上記請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光ビーム走査装置と、
前記光ビーム走査装置からの光ビームにより前記潜像が形成される前記被走査面を有する像担持体と、
前記潜像が形成された前記像担持体に現像剤を付着させる現像手段と、
前記現像手段によって前記像担持体に付着された現像剤を被記録媒体に転写して画像を形成する転写手段とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び光ビーム走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としてのレーザプリンタに備えられたレーザ走査装置（光ビーム走査装置に相当）は、例えば図８に示すような構成になっている。即ち、レーザ光源１から出射されたレーザ光Ｌ（同図では実線矢印で図示）は、シリンドリカルレンズ２を介してポリゴンミラー３の一偏向面３ａに入光する。そして、この偏向面３ａで反射したレーザ光Ｌは、結像光学系４，５を介して像担持体としての感光ドラム表面６に結像スポットＰｓを形成するよう構成され、この結像スポットＰｓが上記ポリゴンミラー３の回動に伴って感光ドラム表面６上で走査されるようになっている。
【０００３】
ここで、感光ドラム表面６上に入射したレーザ光Ｌは、この感光ドラム表面６上で拡散反射し、この拡散反射光Ｌａ（同図では点線矢印で図示）は結像光学系４，５を透過して再びポリゴンミラー３側に戻ってくる。このとき、上記拡散反射光Ｌａの一部の光は、上記偏向面３ａに隣接する偏向面（以下、「隣接偏向面３ｂ」）で上記レーザ光Ｌとは異なる反射角度で反射し、この反射光Ｌｅは結像光学系４，５を透過し感光ドラム表面６上の点Ｐｇに入光する。なお、上記反射光Ｌｅは、ポリゴンミラー３の偏向面３ａに対するレーザ光Ｌの入射角度にかかわらず常に点Ｐｇに集中する。
従って、この反射光Ｌｅによって感光ドラム表面６上に本来の静電潜像とは異なるゴースト像が形成され画像形成の品質低下を招くことがあった。
【０００４】
そこで、下記特許文献１には、ポリゴンミラー３の偏向面３ａへのレーザ光Ｌの光束中心と、結像光学系４，５の光軸Ｃとのなす角度α（以下、レーザ光Ｌのポリゴンミラー３への「入射角度α」という）が、次の関係式（以下、「関係式Ａ」という）を満たすように設定することで、感光ドラム表面６のうち上記本来の静電潜像を形成すべき有効走査範囲（画像形成に使用される範囲）から外れた位置にゴースト像を形成させる技術が開示されている。
｜α｜＜（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）
ただし、Ｎ：ポリゴンミラー３の偏向面数
Ｄ：結像光学系５（ｆθレンズ）の焦点距離
Ｗ：有効走査範囲の走査方向の幅の２分の１
なお、この関係式Ａについては後述する「発明を実施するための最良の形態」の欄で詳説する。
【特許文献１】特公平３−５５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年レーザプリンタは更に小型化される傾向にある。このために、結像光学系５と感光ドラム表面６との距離を近づける方法が考えられる。しかし、結像光学系５の焦点距離Ｄはそのレンズ特性によって決まるから、レーザ光Ｌの結像スポットを感光ドラム表面６上に形成させるには、結局、結像光学系５と感光ドラム表面６とを略焦点距離Ｄだけ離間させる必要がある。
そうすると、小型化を図るには、結像光学系４，５とポリゴンミラー３との距離を近づけることになる。しかし、結像光学系４，５とポリゴンミラー３との距離を近づければ近づけるほど、レーザ光Ｌが結像光学系４の端に当たらないようにレーザ光Ｌのポリゴンミラー３への入射角度αを大きくせざるを得なくなる。
【０００６】
ここで、上記有効走査範囲は被記録媒体となる用紙のサイズによって決まってしまう。従って、Ｗ，Ｄを変えることはできず、上記関係式Ａを満たしつつ角度αを大きくするには、ポリゴンミラー３の偏向面数Ｎを減らすしか方法がない。しかしながら、その偏向面数Ｎを減少させると、ポリゴンミラー３の１回転当たりの走査回数（走査効率）が減少し、ポリゴンミラー３を更に高速回転しない限り印刷速度が低下してしまうという問題が生じる。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、回転多面鏡の偏向面数を減らすことなく、その回転多面鏡への光ビームの入射角度を大きくすることが可能な光ビーム走査装置及び画像形成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】
【０００８】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、光ビームを出射する光源部と、複数の偏向面を有し、回転軸を中心に回動させることにより前記偏向面に入射した前記光ビームを偏向させる回転多面鏡と、前記回転多面鏡で偏向された光ビームを被走査面上に結像させつつ走査させ前記被走査面上に潜像を形成させる結像光学系とを備えた光ビーム走査装置において、前記被走査面上で前記潜像を形成すべき、前記光ビームの有効走査範囲の走査方向における中央位置が、前記結像光学系の光軸から前記走査方向に沿って距離βずれるように設定され、かつ、前記回転多面鏡の偏向面に入射する光ビームの光束中心と、前記結像光学系の光軸とのなす角度αが、次の関係式を満たすように設定され前記有効走査範囲から外れた領域にゴースト像を形成させることを特徴とする光ビーム走査装置。
（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）≦｜α｜＜（４π／Ｎ）−｛（Ｗ−β）／Ｄ}
ただし、Ｎ：前記回転多面鏡の偏向面数
Ｄ：前記結像光学系の像側主点から前記被走査面までの光学的距離
Ｗ：前記有効走査範囲の前記走査方向の幅の２分の１
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記有効走査範囲の中央位置は、前記結像光学系の光軸よりも前記光源部側にずれていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記距離βは、次の関係式を満たすように設定されていることを特徴とする。
β＜Ｄγ−Ｗ
ただし、γ：前記結像光学系の光軸と、当該結像光学系の結像可能な有効領域において前記光源部側に最も近い位置を通過する光ビームの光束中心とがなす角度
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記結像光学系と前記被走査面との間には、前記有効走査範囲から外れた領域に前記ゴースト像を形成させる光ビームの光路上において当該光ビームを遮光する遮光手段が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記回転多面鏡の偏向面で反射した光ビームを受光しその受光タイミングに基づき前記光源部からの前記光ビームの出射タイミングを補正するための検出手段が設けられ、前記検出手段に受光される光ビームの光路は、前記光源部からの光ビームの光路と、前記結像光学系との間に配されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１、請求項３、請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記有効走査範囲の中央位置は、前記結像光学系の光軸よりも前記光源部側にずれており、前記回転多面鏡の偏向面で反射した光ビームを受光しその受光タイミングに基づき前記光源部からの前記光ビームの出射タイミングを補正するための検出手段が設けられ、前記検出手段に受光される光ビームの光路は、前記有効走査範囲に対して前記光源部とは反対側に外れた領域に向かう光ビームの光路とされていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明に係る画像形成装置は、上記請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光ビーム走査装置と、前記光ビーム走査装置からの光ビームにより前記潜像が形成される前記被走査面を有する像担持体と、前記潜像が形成された前記像担持体に現像剤を付着させる現像手段と、前記現像手段によって前記像担持体に付着された現像剤を被記録媒体に転写して画像を形成する転写手段とを備えたことを特徴とする。
なお、本発明の「像担持体」には、感光ドラムだけでなく、感光ベルトも含まれる。
【発明の効果】
【００１５】
＜請求項１，７の発明＞
本構成によれば、光ビームの走査方向の有効走査範囲（画像形成に使用される範囲）を、その中央位置が、結像光学系の光軸から走査方向に沿ってずらした構成になっている。これにより、回転多面鏡の偏向面への光ビームの光束中心と結像光学系の光軸とのなす角度αを、（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）以上、（４π／Ｎ）−｛（Ｗ−β）／Ｄ}未満に設定することができる。つまり、ゴースト像を有効走査範囲から除去できるとともに、上記特許文献１の構成に対し、回転多面鏡の偏向面数を減らすことなくその偏向面への光ビームの入射角度αを大きくすることが可能になる。そして、この入射角度αを大きくとれる分だけ回転多面鏡と結像光学系との距離を近づけて装置の小型化を図ることができる。
【００１６】
＜請求項２の発明＞
上記請求項１の具体的構成として、有効走査範囲は、その中央位置が、走査方向において結像光学系の光軸から光源部側にずらして構成している。
【００１７】
＜請求項３の発明＞
有効走査範囲の中央位置と結像光学系の光軸とのずれ幅（距離β）は、Ｄγ−Ｗより小さい範囲に限定される。
【００１８】
＜請求項４の発明＞
たとえ有効走査範囲からゴースト像を除去できたとしても、被走査面上（像担持体表面上）のうち有効走査範囲側方部分にゴースト像が形成されてしまうと、例えば、このゴースト像にもトナーが付着され、その分だけ余分なトナーが消費されてしまう。そこで、本構成では、回転多面鏡の偏向面で反射し、被走査面上（像担持体表面上）のうち有効走査範囲に対して光源部側とは反対側の方向に反れた位置に向かうレーザ光を遮光するための遮光手段を設けて、被走査面上（像担持体表面上）にゴースト像が形成されることを防止する構成とした。
【００１９】
＜請求項５の発明＞
回転多面鏡の回動に伴って偏向されるレーザ光を所定の位置で受光し、その受光タイミングに基づき前記光源部からの前記光ビームの出射タイミングを補正するために利用される検出手段として、例えば回転多面鏡の偏向面で反射し、結像光学系のうち光源部側の端部を通過した光ビームを受光する構成のものがある。しかし、この構成では、上記検出手段に利用されるレーザ光の光路の分だけ上記有効走査範囲が狭くなるという問題が生じる。
これに対して、本構成では、上記入射角度αを大きくすることにより光源部と結像光学系との間にある程度のスペースを確保でき、検出手段を、回転多面鏡の偏向面で反射した光ビームのうち、結像光学系に対して光源部側に反れた光ビームを受光する構成とした。これにより、結像光学系の有効領域を十分に使用した被走査面上（像担持体表面上）の有効走査範囲を広く確保することができるとともに、結像光学系の小型化を図ることも可能となる。
【００２０】
＜請求項６の発明＞
本構成によれば、有効走査範囲を、その中央位置が走査方向において結像光学系の光軸から光源部側にずれた位置になるよう設定されることにより、被走査面上（像担持体表面上）のうち光源部とは反対側の端部から有効走査範囲のまでのスペースが確保される。そこで、検出手段を、回転多面鏡の偏向面で反射したレーザ光のうち、有効走査範囲に対してレーザ光源側とは反対側の方向に反れた位置に向かうレーザ光を受光する構成とした。これにより画像形成に利用されないレーザ光を有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。
１．レーザプリンタの全体構成
図１は、本発明が適用された画像形成装置としてのレーザプリンタ１の構成を表す要部側断面図である。本実施の形態のレーザプリンタ１は、電子写真方式により画像を形成するもので、本体ケーシング２内に、被記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成する画像形成部５等を備えている。
【００２２】
（１）フィーダ部
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着された給紙トレイ６と、給紙トレイ６の一端側端部に設けられた給紙機構部７と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板８と、給紙機構部７に対し用紙３の搬送方向下流側（以下、用紙３の搬送方向下流側または上流側を、単に、下流側または上流側という場合がある。）に設けられた後述の第１搬送部９及び第２搬送部１０と、第１搬送部９及び第２搬送部１０の下流側に設けられたレジストローラ１１とを備えている。
【００２３】
給紙トレイ６は、用紙３を収容し得る上面が開放された箱型形状を有し、本体ケーシング２の底部に対して水平方向に着脱可能とされている。給紙機構部７は、給紙ローラ１２とその給紙ローラ１２に対向する分離パット１３とを備えている。分離パット１３は、支持フレーム１３ａとパット部材１３ｂとバネ１３ｃとを備えている。
【００２４】
支持フレーム１３ａは、給紙ローラ１２の下方において対向する平板状の部材と、その平板部材の一端側から略直交方向下向きに屈曲形成された支持部材とからなる断面略Ｌ字状に形成され、支持部材の下端部は揺動可能に支持されている。そして、その給紙ローラ１２に対向する上記平板部材の表面にパット部材１３ｂが埋設されると共に、その裏面には、バネ１３ｃが配設され、そのバネ１３ｃは給紙ローラ１２にパット部材１３ｂが押圧されるように付勢している。
【００２５】
用紙押圧板８は、給紙トレイ６内において用紙３を積層状にスタック可能に構成され、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙機構部７に対して遠い方の端部を支点として下向きに揺動する。そして、用紙押圧板８は裏側から図示しないバネによって給紙ローラ１２に向かって押圧され、用紙押圧板８上の最上位にある用紙３は、その給紙ローラ１２の回転により給紙ローラ１２とパット部材１３ｂとで挟まれた後、それらの協働により１枚毎に分離されて給紙される。
【００２６】
給紙された用紙３は、給紙機構部７と画像形成部５との間の給紙搬送経路３８において、第１搬送部９及び第２搬送部１０によってレジストローラ１１に送られる。第１搬送部９は、第１搬送ローラ９ａと第１紙粉取りローラ９ｂとを備え、両者の間に用紙３を挟んで搬送すると共に、第１紙粉取りローラ９ｂによって用紙３上の紙粉を静電気的に吸着する。第１紙粉取りローラ９ｂに付着した紙粉は、第１スポンジ部材９ｃによって掻き取られる。同様に、第２搬送部１０は、第２搬送ローラ１０ａと第２紙粉取りローラ１０ｂとを備え、両者の間に用紙３を挟んで搬送すると共に、第２紙粉取りローラ１０ｂによって用紙３上の紙粉を静電気的に吸着する。第２紙粉取りローラ１０ｂに付着した紙粉は、第２スポンジ部材１０ｃによって掻き取られる。レジストローラ１１は、一対のローラから構成されており、用紙３を所定のレジスト後に画像形成部５へ送る。
【００２７】
（２）画像形成部
画像形成部５は、光ビーム走査装置（スキャナ装置）としてのスキャナ部１７、プロセス部１８、定着部１９等を備えている。
（ａ）スキャナ部
スキャナ部１７は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、ポリゴンミラー２０、ｆθレンズ２１ａ、シリンドリカルレンズ２１ｂ、折り返しミラー２２等を備えている。このスキャナ部１７の構成については後に詳述するが、スキャナ部１７は、レーザ光Ｌをプロセス部１８の感光ドラム２３の表面に高速走査にて照射する。
【００２８】
（ｂ）プロセス部
プロセス部１８は、スキャナ部１７の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるように構成されている。このプロセス部１８は、感光体としての感光ドラム２３と、現像カートリッジ２４と、転写手段の一例としての転写ローラ２５と、帯電手段の一例としてのスコロトロン型帯電器３７とを備えている。現像カートリッジ２４は、プロセス部１８に対して着脱自在に装着されており、トナー収容部２６、現像手段としての現像ローラ２７、層厚規制ブレード２８、トナー供給ローラ２９等を備えている。
【００２９】
トナー収容部２６には、現像剤の一例として、正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが充填されており、そのトナーが、トナー供給ローラ２９によって現像ローラ２７に供給され、更に、層厚規制ブレード２８の摺擦によって一定厚さの薄層として現像ローラ２７に担持される。一方、感光ドラム２３は、現像ローラ２７と対向して回転可能に配設されており、ドラム本体が接地されると共に、その表面がポリカーボネート等から構成される正帯電性の感光層により形成されている。
【００３０】
そして、感光ドラム２３の表面は、感光ドラム２３の矢印方向への回転に伴って、スコロトロン型帯電器３７により一様に正帯電された後、スキャナ部１７からのレーザ光Ｌの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ２７と対向したときに、現像ローラ２７上に担持されかつ正帯電されているトナーが、その感光ドラム２３の表面に形成された静電潜像を可視化する。すなわち、一様に正帯電された感光ドラム２３の表面の内、レーザ光Ｌに露光されて電位が下がっている部分にトナーが供給され、選択的に担持されることによって、反転現像が形成される。
【００３１】
転写ローラ２５は、感光ドラム２３の下方において、この感光ドラム２３に対向するように配置されている。この転写ローラ２５は、金属製のローラ軸に導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ドラム２３に対して所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２３上に担持された可視像（トナー像）は、用紙３が感光ドラム２３と転写ローラ２５との間を通る間に用紙３に転写される。可視像が転写された用紙３は、搬送ベルト３０を介して、定着部１９に搬送される。
【００３２】
（ｃ）定着部
定着部１９は、プロセス部１８の側方下流側に配設され、加熱ローラ３１、加熱ローラ３１を押圧する押圧ローラ３２、及び、これら加熱ローラ３１，押圧ローラ３２の下流側に設けられる搬送ローラ３３を備えている。加熱ローラ３１は金属製で、加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセス部１８において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３１と押圧ローラ３２との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を定着部１９の搬送ローラ３３によって、本体ケーシング２に設けられた搬送ローラ３４及び排紙ローラ３５に搬送するようにしている。搬送ローラ３４に送られた用紙３は、その後、排紙ローラ３５によって排紙トレイ３６上に排紙される。
【００３３】
また、このレーザプリンタ１では、転写ローラ２５によって用紙３に転写された後に感光ドラム２３の表面上に残存する残存トナーを現像ローラ２７によって回収する、いわゆるクリーナレス現像方式によって残存トナーを回収している。このようなクリーナレス現像方式によって残存トナーを回収すれば、ブレードなどの残存トナーを除去するための格別の部材及び廃トナー貯留部が不要となり、装置構成の簡略化を図ることができる。
【００３４】
（３）両面画像形成のための構成
なお、このレーザプリンタ１は、用紙３の両面に画像を形成するための再搬送ユニット４１を備えている。この再搬送ユニット４１は、反転機構部４２と再搬送トレイ４３とによって一体的に構成されている。反転機構部４２は本体ケーシング２における後部側から外付けされ、再搬送トレイ４３はフィーダ部４の上方に挿入されるような状態で、着脱自在に装着されている。
【００３５】
本体ケーシング２の後壁に外付けされた反転機構部４２は、略断面矩形状のケーシング４４に、フラッパ４５、反転ローラ４６、及び再搬送ローラ４７を備えると共に、上端部から反転ガイドプレート４８を上方に向かって突設されている。フラッパ４５は、本体ケーシング２の後部において回動可能に支持されており、搬送ローラ３３の下流側近傍に配置されている。このフラッパ４５は、図示しないソレノイドの励磁また非励磁により、一方の面に画像が形成され搬送ローラ３３によって搬送されてきた用紙３を、搬送ローラ３４に向かう方向（実線の状態）と、次に述べる反転ローラ４６に向かう方向（仮想線の状態）とに選択的に切り替えることができるように揺動可能に設けられている。
【００３６】
反転ローラ４６は、フラッパ４５の下流側であって、ケーシング４４の上部に配置され、１対のローラからなり、正方向及び逆方向に回転の切り換えができるように構成されている。この反転ローラ４６は、先ず正方向に回転して用紙３を反転ガイドプレート４８に向けて搬送し、その後、逆方向に回転して用紙３を反転方向に搬送する。再搬送ローラ４７は、反転ローラ４６の下流側であってケーシング４４における反転ローラ４６のほぼ真下に配置され、１対のローラからなり、反転ローラ４６によって反転された用紙３を再搬送トレイ４３に搬送する。
【００３７】
そして、用紙３の両面に画像を形成する場合には、用紙３を反転ローラ４６に向かわせる方向にフラッパ４５を揺動させ、一方の面に画像が形成された用紙３を反転機構部４２に受け入れる。反転ローラ４６は用紙を挟んで正回転し、用紙３を反転ガイドプレート４８に沿って外側上方に向けて搬送し、用紙３の後端を挟んだときに正回転を停止する。続いて、反転ローラ４６は逆回転し、用紙３を前後逆向きの状態でほぼ真下に向かうようにして再搬送ローラ４７に搬送する。
【００３８】
なお、反転ローラ４６を正回転から逆回転に切り換えるタイミングは、定着部１９の下流側における用紙通過センサ５６が用紙３の後端を検知したときから、所定時間を経過したときとなるように制御される。また、フラッパ４５は、用紙３の反転ローラ４６への搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ３３から送られる用紙３を搬送ローラ３４に送る状態に切り換えられる。
【００３９】
再搬送ローラ４７に逆向きに搬送されてきた用紙３は、その再搬送ローラ４７によって、次に述べる再搬送トレイ４３に搬送される。再搬送トレイ４３は、用紙３が供給される用紙供給部４９、トレイ本体５０、及び、斜行ローラ５１を備えている。用紙供給部４９は、反転機構部４２の下側において本体ケーシング２の後部に外付けされ、湾曲形状の用紙案内部材５２を備えている。この用紙供給部４９では、再搬送ローラ４７から送られてくる用紙３を用紙案内部材５２によって略水平方向に向けて案内し、トレイ本体５０に送り出す。トレイ本体５０は、略矩形板状をなし、その下流側端部は再搬送経路５３を介して、第２搬送部１０に用紙３を案内するために給紙搬送経路３８の途中に接続されている。
【００４０】
トレイ本体５０の用紙３の搬送方向途中には、斜行ローラ５１が所定の間隔を隔てて２つ配置されている。各斜行ローラ５１は、トレイ本体５０の幅方向一端部に設けられる図示しない基準板の近傍に配置され、その軸線が用紙３の搬送方向と略直交する方向に配置される斜行駆動ローラ５４と、その斜行駆動ローラ５４との間に用紙３を挟んで対向し、その軸線が用紙３を上記基準面に向けて斜行させる方向に配置される斜行従動ローラ５５とを備えている。
【００４１】
そして、用紙供給部４９からトレイ本体５０に送り出された用紙３は、表裏面が反転され、斜行ローラ５１によって幅方向一端縁を上記基準面に揃えた状態で、再び画像形成部５に向けて搬送される。画像形成部５に搬送された用紙３はその裏面が感光ドラム２３と対向接触され、可視像が転写された後、定着部１９において定着され、両面に画像が形成された状態で排紙トレイ３６に排紙される。
【００４２】
（４）スキャナ部の具体的構成
続いて、スキャナ部１７の構成について説明する。図２はスキャナ部１７の構成を表す斜視図であり、図３はそのＡ−Ａ線断面図である。なお、図３では、説明の便宜上、ポリゴンミラー２０の図示を省略してその中心線のみを一点鎖線で図示した。また、図３では、fθレンズ２１ａ及びシリンドリカルレンズ２１ｂも省略しているので、図１を参照されたい。
【００４３】
図２，図３に示すように、スキャナ部１７は、略平板状の底板６０ａの周囲に側壁６０ｂを立設してなる上向き開放型の箱型の筐体６０を備えており、底板６０ａの表面には、側壁６０ｂに固定されたレーザ発光部６１（光源部に相当）が発生したレーザ光Ｌの光路を構成する光学部材として、コリメートレンズ組６３、回転多面鏡の一例としてのポリゴンミラー２０、ｆθレンズ２１ａ、及び折り返しミラー２２が固定されている。
【００４４】
この構成によって、レーザ発光部６１が発生したレーザ光Ｌをポリゴンミラー２０によって所定の走査方向に偏向させ、折り返しミラー２２で折り返すことによって、筐体６０の底面に形成した開口部６０ｃ（図３参照）から照射することができる。なお、開口部６０ｃには、図１に示すように、折り返しミラー２２で反射されたレーザ光Ｌが通過するシリンドリカルレンズ２１ｂと、図３に示すように、開口部６０ｃを下方から覆うカバーガラス６５とが設けられている。
【００４５】
また、折り返しミラー２２の一端側手前には、図２に示すように第１ＢＤミラー６７が設けられ、上記偏向されたレーザ光Ｌの感光ドラム２３へ向かう光路から外れた位置に設けられた第２ＢＤミラー６８との共働によって、上記走査の原点に対応する方向のレーザ光ＬａをＢＤセンサ６９（本発明の「検出手段」に相当）に向けて反射している。この構成により、ＢＤセンサ６９がレーザ光Ｌａを検出したタイミングに応じてレーザ発光部６１のＯＮ／ＯＦＦタイミングを設定することによって、レーザ光Ｌの照射方向を正確に規定することができる。
【００４６】
２．スキャナ部１７におけるゴースト像除去のための構成
次に、スキャナ部１７におけるゴースト像除去のための構成について説明する。
（１）従来の構成
ここで、前述の「背景技術」の欄で述べた従来構成における関係式Ａについて図４及び図８を参照して説明する。なお、この従来構成では、結像光学系４，５の光軸Ｃと感光ドラム表面６との交点と、上記有効走査範囲（走査方向において長さ２Ｗ）の中央位置Ｘとが一致するよう構成されている。また、図４で一点鎖線Ｃ’，Ｃ”は、結像光学系４，５の光軸Ｃと平行をなす直線を示す。また、図４中、符号３はポリゴンミラーであり本実施形態のポリゴンミラー２０に相当し、符号３ａ，３ｂは偏向面であり本実施形態の偏向面２０ａ、隣接偏向面２０ｂにそれぞれ相当する。
【００４７】
＜数１＞
｜α｜＜（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）    ・・・関係式Ａ
ただし、Ｎ：ポリゴンミラー３の偏向面数
Ｄ：結像光学系５（ｆθレンズ）の焦点距離
Ｗ：有効走査範囲の走査方向の幅の２分の１
まず、結像光学系４，５はｆθ特性を有しており、この結像光学系４，５の光軸Ｃ（中心軸）に対し角度θをなして入射した光の感光ドラム表面６上における結像スポットＰｓは、上記光軸Ｃから距離Ｄθ離れた位置に形成される。従って、有効走査範囲からゴースト像を除去するためには、次の式を満たす必要がある。
【００４８】
＜数２＞
Ｗ＜Ｄθ
ただし、θ：隣接偏向面３ｂで反射した反射光Ｌｅの光束中心と、結像光学系４，５の光軸Ｃとのなす角度
次に有効走査範囲外にゴースト像を形成させるための条件は次のように求めることができる。即ち、感光ドラム表面６上での拡散反射光Ｌａは、ポリゴンミラー３の隣接偏向面３ｂに対して角度θ’で常に入射する。
ここで、図４に示すように、隣接偏向面３ｂの垂線と結像光学系４，５の光軸Ｃとのなす角度φは、次の式で求めることができる。
【００４９】
＜数３＞
φ＝（２π／Ｎ）−φ’
ただし、φ’：偏向面３ａの垂線と、結像光学系４，５の光軸Ｃとのなす角度
また、角度φ’は次の式で表すことができる。
【００５０】
＜数４＞
φ’＝θ’＋（α−θ’）／２＝（α＋θ’）／２
従って、上記数式３，４より角度φは次の式で表すことができる。
【００５１】
＜数５＞
φ＝（２π／Ｎ）−（α＋θ’）／２
次に、角度θを求める。拡散反射光Ｌａは、隣接偏向面３ｂに対して角度θ’＋φで入射して、同じく角度θ’＋φで反射する。従って、θ’＋θ＝２（θ’＋φ）なる関係式が成り立つ。これにより、角度θは、次の式で表すことができる。
【００５２】
＜数６＞
θ＝θ’＋２φ
そして、数式５及び数式６より角度θ’は次の式で表すことができる。
【００５３】
＜数７＞
θ＝θ’＋（４π／Ｎ）−（α＋θ’）＝（４π／Ｎ）−α
なお、この数式より、角度θは、拡散反射光Ｌａの隣接偏向面３ｂに対する入射角度θ’に依存しないことがわかる。即ち、前述したように、反射光Ｌｅは、ポリゴンミラー３の偏向面３ａに対するレーザ光Ｌの入射角度θ’にかかわらず常に点Ｐｇに集中するのである。
そして、上記数式２に数式７を代入することにより上記数式１に示す関係式が求まる。つまり、レーザ光Ｌのポリゴンミラー３への入射角度αを、（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）よりも小さく設定することにより有効走査範囲からゴースト像を除去することができるのである。
【００５４】
（２）本実施形態の構成
さて、次に本実施形態の構成について図５を参照しつつ説明する。
図中、符号６１は上記レーザ発光部であり、符号６３は上記コリメートレンズ組であり、符号２０はポリゴンミラーである。また、符号２１ａは従来構成の結像光学系４，５に相当する上記ｆθレンズであり、符号Ｄはこのｆθレンズの像側（感光ドラム２３側）の主点Ｈから感光ドラム表面２３ａまでの光学的距離である。更に、符号２３ａは感光ドラム２３の表面（被走査面）であり、符号２３ｂが上記感光ドラム表面２３ａ上における有効走査範囲の領域（走査方向における全長は２Ｗ）を示す。なお、有効走査範囲とは、感光ドラム表面２３ａのうち画像形成すべき画像に対応した正規の潜像を形成するために使用される領域をいう。
【００５５】
このような構成により、従来構成と同様、レーザ発光部６１から出射されたレーザ光Ｌ（同図では実線矢印で図示）は、コリメートレンズ組６３を介してポリゴンミラー２０の一偏向面２０ａに入光する。そして、この偏向面２０ａで反射したレーザ光Ｌは、ｆθレンズ２１ａを介して感光ドラム２３ａに結像スポットＰｓを形成するよう構成され、この結像スポットＰｓが上記ポリゴンミラー２０の回動に伴って感光ドラム表面２３ａ上で走査される。
ここで、本実施形態では、上記有効走査範囲は、その中央位置Ｘがｆθレンズ２１ａの光軸Ｃと感光ドラム表面２３ａとの交点Ｙに対し、レーザ発光部６１側（図５で紙面下方）に距離βずれた位置になるように構成されている。
【００５６】
そして、このような構成により、有効走査範囲の２分の１の距離Ｗを、Ｄθ＋β未満とし、レーザ光Ｌのポリゴンミラー２０への入射角度αを、次の関係式を満たす角度に設定することができる。
【００５７】
＜数８＞
（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）≦｜α｜＜（４π／Ｎ）−｛（Ｗ−β）／Ｄ}
ただし、Ｎ：ポリゴンミラー２０の偏向面数
Ｄ：ｆθレンズ２１ａの像側主点Ｈから感光ドラム表面２３ａまでの光学的距離
Ｗ：有効走査範囲２３ｂの走査方向の幅の２分の１
また、有効走査範囲２３ｂの中央位置Ｘとｆθレンズ２１ａの光軸Ｃとのずれ幅（距離β）は、Ｄγ−Ｗより小さい範囲に設定されている。なお、γは、ｆθレンズ２１ａの光軸Ｃと、当該ｆθレンズ２１ａの結像可能な有効領域においてレーザ発光部６１側に最も近い位置を通過するレーザ光Ｌの光束中心とがなす角度である。
【００５８】
また、本実施形態では、図５に示すように、ｆθレンズ２１ａと感光ドラム表面２３ａとの間には、隣接偏向面２０ｂで反射した反射光Ｌｅ、つまり、有効走査範囲から外れた領域にゴースト像を形成する反射光Ｌｅの光路途中に遮光部材６０ｃが介在させてある。これは、例えば筐体６０の底板６０ａから起立形成された壁部で構成されている。
【００５９】
３．本実施形態の効果
（１）本実施形態によれば、レーザ光Ｌの走査方向の有効走査範囲２３ｂを、その中央位置Ｘが、ｆθレンズ２１ａの光軸Ｃから走査方向に沿って距離βずらした構成になっている。これにより、ポリゴンミラー２０の偏向面２０ａのレーザ光Ｌの光束中心とｆθレンズ２１ａの光軸Ｃとのなす入射角度αを、（４π／Ｎ）−（Ｗ／Ｄ）以上、（４π／Ｎ）−｛（Ｗ−β）／Ｄ}未満に設定することができる。つまり、ゴースト像を有効走査範囲２３ｂから除去できるとともに、上記従来構成の構成に対し、ポリゴンミラー２０の偏向面数を減らすことなく入射角度αを大きくすることが可能になる。そして、この入射角度αを大きくとれる分だけポリゴンミラー２０とｆθレンズ２１ａとの距離を近づけて装置の小型化を図ることができる。
【００６０】
例えば、有効走査範囲Ｗを１０５mm、ｆθレンズ２１ａの像側主点Ｈから感光ドラム表面２３ａまでの光学的距離Ｄを１５０mm、距離βを１０mmとして、ポリゴンミラー２０の偏向面数を４から８まで変化させたときの、上記入射角度αは次の表のようになる。同表からもわかるように、本実施形態では、ポリゴンミラー２０の偏向面数が４から８のいずれの場合においても、入射角度αを従来構成に比べて略３．８２度大きくすることができる。
【００６１】
【表１】
2005234048.tif 000003
【００６２】
（２）また、たとえ有効走査範囲２３ｂからゴースト像を除去できたとしても、ゴースト像が感光ドラム表面２３ａ上のうち有効走査範囲２３ｂ側方部分に形成されてしまうと、例えば、このゴースト像にもトナーが付着され、その分だけ余分なトナーが消費されてしまう。そこで、本実施形態では、ポリゴンミラー２０の隣接偏向面２０ｂで反射し、感光ドラム表面２３ａのうち有効走査範囲２３ｂに対してレーザ発光部６１とは反対側の方向に反れた位置に向かうレーザ光Ｌｅを遮光するための遮光部材６０ｃが設けられている。これにより、感光ドラム表面２３ａにゴースト像が形成されることを確実に防止して無駄なトナー消費を抑えることができる。
【００６３】
＜実施形態２＞
図６は（請求項５の発明に対応する）実施形態２を示す。前記実施形態１との相違点は、ＢＤセンサ６９に受光させるレーザ光の光路の配置にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
【００６４】
１．本実施形態の構成
上記実施形態１では、レーザ発光部６１から出射されポリゴンミラー２０の偏向面２０ａで反射しｆθレンズ２１ａの端部（有効領域の端部）を透過したレーザ光をＢＤミラー６７，６８を介してＢＤセンサ６９に受光させる構成とした。これに対して、本実施形態では、図６に示すように、ＢＤセンサ６９に受光されるレーザ光の光路は、レーザ発光部６１からのレーザ光Ｌの光路と、ｆθレンズ２１ａとの間に配されている。換言すれば、ポリゴンミラー２０の偏向面２０ａで反射した光のうち、ｆθレンズ２１ａに対して上記レーザ発光部６１側に反れたレーザ光ＬｇをＢＤセンサ６９に受光させる構成とした。
【００６５】
具体的には、偏向面２０ａで反射しｆθレンズ２１ａに対してレーザ発光部６１側に反れたレーザ光Ｌｇを、結像レンズ７０で収束させ反射ミラー７１で反射させてｆθレンズ２３ａの光軸Ｃを跨いで反対側に位置するＢＤセンサ６９側に導く。そして、ＢＤセンサ６９の前方に配されたスリット板７２を介してＢＤセンサ６９に受光される構成になっている。なお、このスリット板７２は、上記レーザ光Ｌｇ以外の外乱光がＢＤセンサ６９に受光されることを防止する役目を果たす。
【００６６】
２．本実施形態の効果
上記実施形態１のような構成では、ＢＤセンサ６９に利用されるレーザ光の光路の分だけ上記有効走査範囲２３ｂが狭くなるという問題が生じる。これに対して、本実施形態では、上記入射角度αを大きくすることによりレーザ発光部６１とｆθレンズ２１ａとの間にある程度のスペースを確保でき、このレーザ発光部６１とｆθレンズ２１ａとの間を通過するレーザ光ＬｇをＢＤセンサ６９に受光させる構成とした。これにより、ｆθレンズ２１ａの有効領域を十分に使用して感光ドラム表面２３ａ上の有効走査範囲２３ｂを広く確保することができる。逆に言えば、ｆθレンズ２１ａは、ＢＤセンサ６９に受光させるレーザ光を透過させる領域を確保する必要がない分だけ小型化を図ることができる。
【００６７】
＜実施形態３＞
図７は（請求項６の発明に対応する）実施形態２を示す。前記実施形態１との相違点は、やはりＢＤセンサ６９に受光させるレーザ光の光路の配置にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
【００６８】
１．本実施形態の構成
本実施形態では、ＢＤセンサ６９に受光されるレーザ光の光路は、有効走査範囲２３ｂに対してレーザ発光部６１とは反対側に外れた領域に向かうレーザ光、つまり、感光ドラム表面２３ａ上にゴースト像を形成する上記レーザ光Ｌｅの光路とされている。換言すれば、上記上記レーザ光ＬｅをＢＤセンサ６９に受光させる構成とした。
【００６９】
具体的には、偏向面２０ａまたは２０ｂで反射し有効走査範囲２３ｂに対してレーザ発光部６１とは反対側に外れた領域に向かうレーザ光Ｌｅを、反射ミラー８１で反射させてｆθレンズ２３ａの光軸Ｃを跨いで反対側に位置するＢＤセンサ６９側に導く。そして、ＢＤセンサ６９の前方に配されたスリット板８２を介してＢＤセンサ６９に受光される構成になっている。なお、このスリット板８２は、やはり上記レーザ光Ｌｅ以外の外乱光がＢＤセンサ６９に受光されることを防止する役目を果たす。
【００７０】
２．本実施形態の効果
本実施形態によれば、有効走査範囲２３ｂを、その中央位置Ｘが走査方向においてｆθレンズ２３ａの光軸Ｃからレーザ発光部６１側にずれた位置になるよう設定されることにより、感光ドラム表面２３ａのうちレーザ発光部６１とは反対側の端部から有効走査範囲２３ｂのまでのスペースが確保される。そこで、ＢＤセンサ６９に受光されるレーザ光の光路は、有効走査範囲２３ｂに対してレーザ発光部６１とは反対側に外れた領域に向かうレーザ光Ｌｅの光路とした。これにより画像形成に利用されないレーザ光を有効に利用することができる。
【００７１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記各実施形態では、本発明のレーザプリンタ１に内蔵されるスキャナ部１７に適用した例を説明したが、スキャナ部１７のようなレーザ光を走査するものに限られず、ある程度指向性のある光ビームであればその光ビームを走査する装置にも適用することが可能である。
【００７２】
（２）本発明は、上記プリンタ（レーザプリンタ）だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機など他の画像形成装置についても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザプリンタの構成を表す要部側断面図
【図２】そのレーザプリンタのスキャナ部の構成を表す斜視図
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】従来構成の関係式を説明するための模式図
【図５】スキャナ部の構成を示す模式図
【図６】実施形態２のスキャナ部の構成を示す模式図
【図７】実施形態３のスキャナ部の構成を示す模式図
【図８】従来のレーザ走査装置の構成を示す模式図
【符号の説明】
【００７４】
１…レーザプリンタ（画像形成装置）
１７…スキャナ部（光ビーム走査装置）
２０…ポリゴンミラー（回転多面鏡）
２０ａ，２０ｂ…偏向面
２１ａ…ｆθレンズ（結像光学系）
２３…感光ドラム（像担持体）
２３ａ…感光ドラム表面（被走査面、像担持体表面）
２３ｂ…有効走査範囲
２４…現像カートリッジ（現像手段）
２５…転写ローラ（転写手段）
６０ｃ…遮光部材（遮光手段）
６１…レーザ発光部（光源部）
６９…ＢＤセンサ（検出手段）
Ｃ…光軸
Ｄ…焦点距離
Ｈ…像側主点
Ｌ，Ｌａ，Ｌｅ，Ｌｇ…レーザ光（光ビームの光束中心）
Ｘ…中央位置
α…入射角度
β…ずれ幅
【図１】
2005234048.tif 000004
【図２】
2005234048.tif 000005
【図３】
2005234048.tif 000006
【図４】
2005234048.tif 000007
【図５】
2005234048.tif 000008
【図６】
2005234048.tif 000009
【図７】
2005234048.tif 000010
【図８】
2005234048.tif 000011