JP2005249933A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】感光体ドラムに対する露光走査手段の位置決めが確実且つ容易に行え、サービスメンテナンスにおいてもサービスオペレータが容易且つ確実に露光手段の位置修正を行うことができる電子写真画像形成装置を提供すること。
【解決手段】電子写真画像形成装置において、電子写真感光体と、露光手段とを有し、前記露光手段若しくはその支持手段に複数設けた第1の位置決め穴と、露光手段の支持手段若しくは装置本体フレームに複数設けた第2の位置決め穴と、該第1及び第2の位置決め穴に係合し、前記露光手段と前記電子写真感光体との相対位置を設定する軸と、第1の複数の位置決め穴には、第2の複数の位置決め穴が個々に対応し、第1の複数の位置決め穴の相対位置と、第2の複数の位置決め穴の相対位置とが所定量異なり、該軸を係合させる穴毎に感光体に対する露光手段の相対位置を所定量変化させる手段を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、一般的には、電子写真方式の画像形成装置に係り、限定するものではないが、複写機を始め、ファクシミリやコンピュータ等の出力部を構成する記録装置等種々に用いて好適であり、詳しくは感光体を露光する露光手段の位置決め手段に関するものである。
従来より電子写真を採用した画像形成装置においては、像担持体としての感光体を帯電器により帯電し、この感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像して得た現像像をシート材等に転写して画像を形成することが行われている。このような画像形成装置で光照射を行う手段は、レーザビームを偏向し感光体上に結像するレーザスキャナユニットやLEDラインヘッド等の光走査ユニットが、感光体と所定の位置関係を保つことで実現しており、感光体と光照射手段の位置関係が損なわれると、シート材上の画像位置や、サイズ大小、歪み、ぼけ等の画像不良を生じることがある。
特許文献1,2は、光走査ユニットの装置本体フレームに対する位置決め調整方法に関するもので、それぞれ図10に電子写真装置の平面図、図11にデジタルカラー複写機が備えるレーザスキャナユニットの斜視図を示す。特許文献1,2は光走査ユニットを支持する支持部材208及び300a〜300dを、一端側を回転軸として回動可能に支持する手段を設け回動させることで、光走査ユニットの走査線を感光ドラムの母線に平行となるよう調整されるものである。
ところで、上記のような電子写真装置、或はデジタルカラー複写機は設置する床等の平面性により、設置後にフレームに歪みが生じ、結果としてシート材上の画像位置や歪み等の画像不良を生じてしまうこともあり、このような場合は、サービスオペレータが光走査ユニットの位置を調整して修正することが行われている。特に、光走査ユニットで感光体表面上を走査する走査線に傾きが生じている場合は、電気的な調整手段等で改善することは難しいため、光走査ユニットの位置を調整することが必須となっている。
特開平7−323238号公報 特開2001−322311号公報
しかしながら、上記の従来例では、感光体と光走査ユニットの相対位置を調整する場合、調整に際して支持部材を回動させる回転角度が一般に±0.2°未満等と小さく、生産時やサービスメンテナンス時の作業性が悪い問題がある。特許文献2では、図12に示すように、調整用ボルト302とバネ304を用いて微小な調整を可能としているが、作業者の経験に頼るところがあり、又、特に生産時においては、生産時間の削減、或は簡略化が重要な課題であるのに対して、上記従来例では初期位置決めをするために、必ず工具を用いた工程を必要とする問題があった。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、感光体ドラムに対する露光走査手段の位置決めが確実且つ容易に行え、生産時の基準位置決めが治工具等を用いず容易に行え、更に、サービスメンテナンスにおいてもサービスオペレータが容易且つ確実に露光手段の位置修正を行うことができる電子写真画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、記録媒体に画像形成可能な電子写真画像形成装置において、電子写真感光体と、画像データに基づき前記電子写真感光体に静電潜像を形成する露光手段とを有し、前記露光手段若しくはその支持手段に複数設けた第1の位置決め穴と、露光手段の支持手段若しくは装置本体フレームに複数設けた第2の位置決め穴と、該第1及び第2の位置決め穴に係合し、前記露光手段と前記電子写真感光体との相対位置を設定する軸と、第1の複数の位置決め穴には、第2の複数の位置決め穴が個々に対応し、第1の複数の位置決め穴の相対位置と、第2の複数の位置決め穴の相対位置とが所定量異なり、該軸を係合させる穴毎に感光体に対する露光手段の相対位置を所定量変化させる手段を有することを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記露光手段は、光源と偏向手段及び結像手段を内蔵したレーザ走査ユニットであることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記軸は、装置本体のサービスオペレーションのアクセス方向に抜き差し可能であることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記該露光手段は、複数の感光体に対応して複数設けられており、該位置決め手段が各露光手段毎に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、ピンの差込み位置を選択することで、感光体ドラムに対する露光走査手段の位置決め及び変更が、定量的、確実且つ容易に行え、又、生産時においては、基準となる位置にピンを差し込む構成で初期の基準位置決めが精度良く、治工具等を用いず容易に行え、サービスメンテナンスにおいても、サービスオペレータのアクセス方向に位置決めピンの挿抜が行えることにより、サービスオペレータが容易に露光手段の位置修正を行うことができる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
<実施の形態1>
図1はレーザプリンターが備え、レーザスキャナーを支持するステイ(以下、スキャナステイ)の位置決め及び固定手段を示す概略図で、図4はそのスキャナーステイ支持部を側方から見た概略図である。又、図2はレーザプリンターの概略図で、図5はレーザスキャナーの構成を示す概略図である。
ここでは、説明の順序としてレーザスキャナー及び画像形成プロセスによるレーザプリンターの全体構成について説明し、次にスキャナステイの位置決め及び固定手段について説明する。
図5において、122は半導体レーザを内蔵し、その発光駆動部とレーザ光をコリメートする光学手段を備えたレーザユニットで、レーザユニットから出射されるビーム光は、モータ手段の回転軸に設けられた回転ポリゴンミラー121により偏向され、fθレンズ123,124により結像位置で所定のスポットサイズとなるように整えられ、感光体ドラムの表面に照射される。又、126〜128は感光ドラム上にレーザ光を走査する際のライン毎の基準信号を作成する手段である。
次に、図2において画像形成プロセスを説明する。
50はレーザプリンター5の制御及び画像データを制御するコントローラで、予め帯電ローラ53により一様の電位に帯電された感光ドラム51の表面に対し、コントローラ50からの画像信号に基づき前記レーザスキャナーにより潜像を形成し、現像剤であるトナーにより現像手段54でトナー像形成を行う。そして、前記トナー像と同期して、記録媒体S1を転写材カセット63から給紙ローラ62、搬送ローラ対61,60、レジストローラ対59等から成る搬送手段で搬送し、電圧を印加した転写ローラ55において、前記感光体ドラムに形成したトナー像を転写し、その後、ヒータが内蔵された定着ローラ対56に送り込み、熱及び圧力を印加することで画像の定着を行う。そして、この記録媒体S1は、搬送ローラ対57及び排紙コロ58により排紙トレイ65上へと排出される。
一方、記録媒体にトナー像を転写した後の感光ドラム表面は、クリーニング手段64において残留トナーが除去され、再度帯電ローラ53により帯電され、潜像形成が行われる。
次に、スキャナステイの位置決め及び固定手段について説明する。
図1及び図4において、2はレーザスキャナー1を位置決め支持するスキャナーステイで、レーザプリンター本体に対してフロントフレーム3とリアフレーム7に渡すように水平に取り付けられるものである。図1ではスキャナーステイ2とフロントフレーム3との間の位置決め及び固定手段のみ示しているが、スキャナーステイ2とリアフレーム7との間も、図1に示すものと同様の構成が対象に設けられているものである。
スキャナーステイ2のフロントフレーム3との取り付け部には、長穴から成る5つの位置決め穴22a〜22eと、丸穴から成る5つの位置決め穴23a〜23eがそれぞれ水平に等間隔で整列し、又、25a〜25cはネジ止め用の雌ネジで、26a〜26bはフロントフレーム3の外側からスキャナステイ2を操作できるようにした把手部である。
フロントフレーム3には、前記位置決め穴22a〜22eと、23a〜23eに一対一に対応するように、位置決め用の丸穴32a〜32eと、33a〜33eが設けられ、35a〜35cはネジ固定用の穴で、36a、36bはスキャナステイの把手部26a,26bの窓部である。ここで、位置決め用の丸穴32a〜32e(33a〜33eは同等)について図3の詳細配置図を用いて説明すると、32a〜32e穴は、水平方向には前記スキャナステイの位置決め長穴22a〜22eと等間隔に並べられ、鉛直方向には0.3mmずつシフトして設けられている。又、各位置決め穴の上部には、それぞれ1〜5の文字が刻印がされている。
スキャナステイの位置決めは、位置決めピン42a,42bがそれぞれ設けられた位置決め部材41a,41bを初期位置として、フロントフレーム3のそれぞれ32cと33cの穴及びスキャナステイ2のそれぞれ22c、23cに差し込み、位置決め部材41a,41bをネジ43a,43bで雌ネジ37a,37bに締結することで行い、スキャナステイの固定は、ネジ44a〜44cでスキャナステイ2をフロントフレーム3に確実に締結することで行うものである。
レーザプリンターの生産時においては、大半が上記初期位置での位置決めにて画像に問題を生じることはなく、そのまま完成することができる。ところが、部品精度のばらつき等により、特に感光体ドラム51に対して、レーザ露光の走査線の傾きが大きく生じた場合については、前記41a,41b、43a〜43cのネジ緩めるか外し、傾いている量に対して必要な修正量だけ位置決め部材41a及び41bの差込み位置を変更し、前記同様にネジを再固定することを行ってその修正を行う。修正の再は把手部26a,26bを持って位置決め部材を挿入することで、操作性を向上している。
又、レーザプリンターを同様に量産する過程において、部品のロット毎の傾向として、露光位置に決まったズレの傾向が生じた場合は、4箇所の位置決めピンの差込み位置を管理することで、精度良いレーザスキャナユニットの位置決めが可能となる。
ここで、本実施の形態のレーザプリンターにおいて、例えばフロントフレーム側からのみ走査線の傾き修正する場合について、その修正の概略構成を図7に示す。
図7において、初期位置のドラム表面上でのレーザスキャナーの走査線L1に対して、位置決め部材41a,41bの差込み位置を同期して、32a〜32e及び33a〜33eについて左右に1つ移動する毎に、走査線の相対位置はL2又はL4と移動し、0.24mmの傾きが変化する。尚、修正と同時に32a〜32eの位置決め穴を左右に1つ移動する毎に0.12mmの走査線の位置がシフトするが、本実施の形態のレーザプリンターにおいては、画像の書き出しの電気タイミングを変更することで、問題なく修正することができる。又、2段階以上の走査線傾き修正については、フロントフレーム側とリアフレーム側を逆方向に移動させることで、前記シフト量を小さくすることができる。
尚、本実施の形態では、傾きの修正手段についてのみ説明したが、本実施の形態においては、全4箇所に設けたスキャナステイの調整手段を用いることにより、照射角度を変えることなく、レーザスキャナユニットの感光体への走査線の高さ方向に移動することも可能である。
<実施の形態2>
図8は本発明の実施の形態2を示すレーザスキャナーの位置決め及び固定手段を示す概略図で、図9は本実施の形態を用いた高速フルカラー複写機の概略図である。
本実施の形態においても、順序として画像形成プロセスによる高速フルカラープリンターの全体構成について説明し、次にスキャナステイの位置決め及び固定手段について説明する。
先ず、図9において、110は高速フルカラープリンターで、110の高速フルカラープリンターには4つの画像ステーションPa,Pb,Pc,Pdが配置され、各画像形成ステーションは像担持体として感光ドラム102a,102b,102c,102dを有する。
又、その周りには専用の帯電手段103a,103b,103c,103d、画像情報に応じた光を感光ドラムに照射するためのレーザスキャナユニット101a,101b,101c,101d、現像手段105a,105b,105c,105d、ドラムクリーニング手段104a,104b,104c,104d、転写手段106a,106b,106c,106dがそれぞれ配置されている。ここで、画像形成ステーションPa,Pb,Pc,Pdはそれぞれシアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像、ブラック画像を形成するところである。
一方、各画像形成ステーションPa〜Pdを通過する態様で感光ドラム102a,102b,102c,102dの下方に無端ベルト状の中間転写ベルト161が配置され、その中間転写ベルト161は駆動ローラ162と従動ローラ163及び165に張架され、更に、その表面を清掃するクリーニング手段160が設けられている。
斯かる構成において、先ず第1画像形成ステーションPaの帯電手段103a、レーザスキャナユニット101aによる露光等の公知の電子写真プロセス手段により感光ドラム102a上に画像情報のシアン成分の潜像を形成した後、該潜像は現像手段105aでシアントナーを有する現像剤によりシアントナー像として可視像化され、転写手段106aでシアントナー像が中間転写ベルト161の表面に転写される。
一方、上記シアントナー像が中間転写ベルト161上に転写されている間に第2の画像形成ステーションPbでは、マゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像手段105bでマゼンタトナーによるトナー像が得られ、先の第1画像形成ステーションPaで転写が終了した中間転写ベルト161に転写手段106bにて精度良くマゼンタトナー像が重ねて転写される。
以下、イエロー像、ブラック像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト161に4色のトナー像の重ね合せが終了すると、中間転写ベルト上の4色トナー像は、2次転写ローラ166にて給紙カセット170内にあって給紙ローラ171及び搬送ローラ対172、レジストローラ対173によりタイミングを合せて搬送されたシート材S4上に再び転写(2次転写)される。そして、2次転写が終了したシート材S4は、定着ローラ対174で転写されたトナー像が加熱定着され、シート材Sにフルカラー画像が得られる。
尚、転写が終了したそれぞれの感光ドラム102a〜102dはクリーニング手段104a〜104dで各ドラムから残留トナーが除去され、引き続き行われる像形成に備えられる。
次に、スキャナステイの位置決め及び固定手段について説明する。
図8において、101aは実施の形態1と同様な基本構成から成るレーザスキャナユニットを鉛直に配置させたもので、図9のレーザスキャナユニット101a〜101dは図8に示す同じ構成で本体に位置決め固定され、レーザスキャナユニット101aは、レーザプリンター本体に対して、直接フロントフレーム131とリアフレーム132に取り付けられるものである。
リアフレーム132において、135a,135bは位置決め穴で、それぞれレーザスキャナユニット101aの位置決めボス145aと145bが係合してレーザスキャナユニットを位置決めするものであり、136a,136bはレーザスキャナユニット101aをリアフレーム132に固定するためのネジ固定穴であり、レーザスキャナユニットには対応した位置に不図示の雌ネジ穴が設けられている。
又、フロントフレーム131において、133はレーザスキャナユニットを回動させる際に用いるレーザスキャナユニットの把手部141の窓部で、134a〜134eは、鉛直方向に一定間隔で、水平方向に0.2mm毎にシフトさせて設けた長丸穴であり、各穴の近傍には1〜5の文字の刻印が施されている。142a〜142eはレーザスキャナユニット101aのフロントフレーム側に設けられた雌ネジ部で、前記位置決め穴134a〜134eの鉛直方向の間隔と等しく鉛直に一線上に配置されている。本実施の形態では、各画像ステーションの画像の傾きを、前記フロントフレーム131の位置決め穴134a〜134eに係合する段ビス137を差込み、レーザスキャナユニットのネジ穴にねじ込むことで、感光体ドラム102aに対し、レーザスキャナユニットをリアフレームを回動中心として回動させ、レーザ光の走査線の傾きを所定量ピッチで変更することを可能としている。本実施の形態では、感光体に対するレーザ光の走査線の傾きを調整する手段のみが可能であるが、本実施の形態のような所謂タンデム方式のフルカラープリンターにおいては、特に電気的には修正することが困難な項目であるので、十分な効果を得ることができる。
<その他の実施例>
以上に説明した実施の形態1,2では、全てフロントフレーム、若しくはリアフレームにてスキャナ位置の調整を行うものについて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、図10に示すように、レーザスキャナユニットの位置をスキャナステイ上に位置決めする手段に用いても良い。
ここで、図10の構成について説明すると、スキャナステイ150上にレーザスキャナユニット151を位置決めする手段において、レーザスキャナケース152のレーザ光出射窓近傍に設けた位置決め穴154a〜154eと、スキャナステイ150に設けた位置決め穴158a〜158e(158cは図中154cと一致)に、少なくとも154a〜154e穴に軽圧入する位置決めボス159を持った位置決め部材を用いて、スキャナーケースのボス155を中心に、スキャナーユニットが図中R方向に回動し、画像の左右の倍率異常の修正を可能としたものである。
又、露光手段としてレーザスキャナ装置についてのみ説明したが、これに限るものではなく、例えばLEDアレイを用いた露光手段についても有効な手段である。
本発明の実施の形態1を示すスキャナステイの位置決め及び固定手段を示す概略図である。 本発明の実施の形態1を用いたレーザプリンターの概略図である。 本発明の実施の形態1の本体メインフレームのスキャナーステイ位置決め穴の詳細配置を示す図である。 本発明の実施の形態1のプリンターのスキャナステイ支持部を側面方向から見た概略図である。 本発明の実施の形態1のレーザスキャナユニット内の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態1の走査線の傾き修正の概略構成を示す図 本発明の実施の形態2を示すレーザスキャナユニットの位置決め及び固定手段を示す概略図である。 本発明の実施の形態2を用いた高速フルカラープリンターの概略図である。 その他の実施例を示すレーザスキャナユニットの位置決め手段を示す概略図である。 特開平7−325238号公報の走査装置の支持形態を示す図である。 特開2001−322311号公報の画像形成装置であるデジタルカラー複写機が備えるレーザ露光装置を示す概略図である。 特開2001−322311号公報の走査装置の支持形態を示す図である。
符号の説明
1,101a〜d,151,327a〜d レーザスキャナユニット
2,150 スキャナ支持ステイ
3,131,202,351a フロントフレーム
5 プリンター
7,132,203,351b リアフレーム
22a〜e,23a〜e,134a〜e,154a〜e 位置決め穴
25a〜c M3タップ穴
26a〜d,141 把手
32a〜e,33a〜e,149,158a〜e 位置決め穴
35a〜c ネジ止め穴
36a〜b,133 把手窓
37a〜b M3タップ穴
38a〜e 刻印
41a〜b 位置決め部材
42a〜d,159 位置決めピン
43a〜d,44a〜c ネジ
50,199 コントローラ
51,214 感光体ドラム
53 帯電ローラ
54 現像器
55 転写ローラ
56,174 定着ローラ対
57,60,61,172,175 搬送ローラ対
58,176 排紙コロ
59,173 レジストローラ対
62,171 給紙ローラ
63 転写材カセット
64 ドラムクリーナー
65,179 排紙トレイ
102a〜d 感光体ドラム
103a〜d 帯電器
104a〜d ドラムクリーナ
105a〜d 現像器
106a〜d 転写ブレード
110 高速フルカラープリンタ
120,152 スキャナーケース
120−1〜3,152a〜c 固定足
121 ポリゴンミラー
122 レーザユニット
123,124 fθレンズ
126 BDミラー
127 BDレンズ
128 BDセンサ
135a〜b 位置決め穴
136a〜b ネジ固定穴
137 段付きビス
142a〜e ネジ穴
145a〜b,155 位置決めボス
148 レーザ光軸
153a〜c ネジ固定
156a〜c M3タップ
157 位置決め部材
158a〜e 位置決め長穴
160 ベルトクリーナー
161 中間転写ベルト
162 ベルト駆動ローラ
163 転写内ローラ
164 従動ローラ
166 転写ローラ
169 レジ検知ユニット
170 給紙カセット
171 給紙ローラ
172 搬送ローラ
213 光走査ユニット
206 トッププレート
207,208 シャフト
221,222,223 保持部材
224 ボス
300,300a〜d 支持部材
302 調整ボルト
304 バネ
310,351 複写機
L1〜L5 走査線修正の設計値
F1,R1 画像端部の走査線修正位置
S1〜S4 転写材

Claims (4)

  1. 記録媒体に画像形成可能な電子写真画像形成装置において、
    電子写真感光体と、画像データに基づき前記電子写真感光体に静電潜像を形成する露光手段とを有し、前記露光手段若しくはその支持手段に複数設けた第1の位置決め穴と、露光手段の支持手段若しくは装置本体フレームに複数設けた第2の位置決め穴と、該第1及び第2の位置決め穴に係合し、前記露光手段と前記電子写真感光体との相対位置を設定する軸と、第1の複数の位置決め穴には、第2の複数の位置決め穴が個々に対応し、第1の複数の位置決め穴の相対位置と、第2の複数の位置決め穴の相対位置とが所定量異なり、該軸を係合させる穴毎に感光体に対する露光手段の相対位置を所定量変化させる手段を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
  2. 前記露光手段は、光源と偏向手段及び結像手段を内蔵したレーザ走査ユニットであることを特徴とする請求項1記載の電子写真画像形成装置。
  3. 前記軸は、装置本体のサービスオペレーションのアクセス方向に抜き差し可能であることを特徴とする請求項1記載の電子写真画像形成装置。
  4. 前記該露光手段は、複数の感光体に対応して複数設けられており、該位置決め手段が各露光手段毎に設けられていることを特徴とする請求項1記載の電子写真画像形成装置。
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