JP2006153956A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 高精度で前記偏向ミラーの配置(向き)の初期設定,もしくは初期設定からのズレが生じた場合等の配置(向き)の調節を,外部からの手動操作により行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】 受力駆動部12は,画像形成装置の外装に設けられた開口より挿入された+ドライバの先端部と契合され,前記+ドライバの回転操作に伴って回転駆動される。また,前記受力駆動部12の回転駆動に伴い,変位機構13の有する偏心カム20が回転されることにより,偏向ミラーの向きが変更される。
【選択図】 図3

Description

本発明は画像形成装置に関するものであり,特に,像担持体に対する静電潜像書き込み用の光の光路に配置された偏向ミラーの向きを,手動操作により調節可能に構成された画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置では,トナー(現像剤の典型例)像を形成する感光体ドラム(像担持体の典型例)に静電潜像を書き込むのに,レーザー光等のビームが用いられる。前記ビームは,一又は複数の偏向ミラー,レンズ(fθレンズ),ポリゴンミラー(回転多面鏡)等を有する光走査ユニット(若しくは光走査装置)により,前記ビームを照射するビーム源から前記感光体ドラムに誘導される。
前記感光体ドラム上における前記ビームの照射位置の精度が低いと,同時に前記トナー像の形成精度も低下され,画像ムラ,画像歪み等の,形成される画像の質を低下させる不具合が生じる。また,各色の前記トナー像を独立に形成し,それらを重ね合わせて用紙に転写する多色刷りの(例えば,ブラック,マゼンダ,イエロー,シアンの4色のトナー像を独立に形成し,それらを重ね合わせるタンデム方式等の)画像形成装置(即ち,カラー画像形成装置)においては,上述の照射位置の精度,とりわけスキューの精度が低いと,画像ムラ,画像歪みなどに加えて,各色の前記トナー像が転写される位置に相対的なズレが生じ,形成される画像の質を際立って低下させる。
従って,前記感光体ドラムに前記ビームを誘導する偏向ミラーの配置には,極めて高い精度が要求される。そこで,前記偏向ミラーの向きを検出し,自動で前記スキューを補正するものとして,特許文献1に記載の技術が知られている。
特許文献1に記載の偏向ミラー制御装置は,偏向ミラーの両端が偏心カムの外周により支持されており,前記偏向ミラーのホームポジションからのズレを演算した結果に基づいて前記偏心カムを駆動制御し,これにより前記偏向ミラーの配置を補正するものである。
特開平9−269455号公報
しかしながら,上述の特許文献1に開示されている技術では,偏向ミラーの配置を補正する偏心カムを駆動させるアクチュエータ(特許文献1の例ではステッピングモータ)が必要になるので,装置全体の構成が複雑化する上にコストを上昇させる原因となる。また,前記偏向ミラーの配置(ホームポジションからのズレ)等を検出する検出器(特許文献1の例では,走査線のパターンを検知するパターン検知センサ)も必要となるほか,その検出誤差により確実な補正が阻害されるという問題点も生じる。
このように,前記偏向ミラーについて,自動でその配置を調節することは必ずしも望ましいものではなく,むしろ手動による配置の調節に精度,コスト上の利点が多い。
また,特許文献1に開示されている技術は,前記偏向ミラーのホームポジションが適切に調節されている(即ち,初期設定が適切に行われている)上で前記偏向ミラーの向きの補正を行うものであり,前記偏向ミラーのホームポジションを精度良く簡単に調節するための構成,方法は何ら開示されていない
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,高精度で前記偏向ミラーの配置(向き)の初期設定,もしくは初期設定からのズレが生じた場合等の配置(向き)の調節を,外部からの手動操作により行うことが可能な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に本発明は,像担持体(典型的には,感光体ドラム)に対する静電潜像書き込み用の光路上に配置された偏向ミラーの支持部を変位されることにより前記偏向ミラーの向きを調節可能とする画像形成装置であり,当該画像形成装置の外部からの操作により力を受けて駆動される受力駆動部,及び前記受力駆動部の駆動に連動して前記偏向ミラーの前記支持部を変位させる変位機構と,を備えたことを特徴とする画像形成装置として構成される。
このような構成とすることで,前記受力駆動部を外部操作による力により駆動させ,それに連動して変位する前記変位機構が前記偏向ミラーの向きを変化させるので,外部からの手動操作により,前記偏向ミラーの向きを調節することが可能となる。
ここで,前記受力駆動部が,当該画像形成装置の外装に設けられた開口に対向する内部位置に配置されており,また,前記外装の外側から前記開口を通じて挿入される所定の器具(例えば,ドライバ等と考えられる)と係合する係合部を備えており,前記所定の器具の回転操作により受力し,駆動されるものであることが考えられる。
これにより,前記受力駆動部が当該画像形成装置の外装の内部に設けられるので,前記受力駆動部を誤って操作し駆動させる危険性が少なく,且つ前記受力部が当該画像形成装置の美観を損なうことがない。
また,前記受力駆動部が外部からの操作により回転駆動される場合,前記受力駆動部を予め定められた複数段階の角度位置各々において保持する機構を設けておくことも考えられる。
これにより,一端外部からの操作により前記受力駆動部の角度が定められると,摂動的に作用する力(例えば,振動の原因で作用する力)に対して,前記受力駆動部の角度の変動が生じにくい構成となる。
更に,前記偏向ミラーが,一端付近の2点で固定支持部により支持されると共に,他端付近の1点で前記変位機構により変位される支持部により支持される構成とすることが考えられる。
一方,前記一端の上辺付近,前記他端の下辺付近の2点を固定支持し,前記他端の上部付近を前記支持部で支持する構成とすることにより,前記変位機構の変位により前記偏向ミラーはねじれの方向に回転されるので,これにより前記偏向ミラーの向きの調節を行うことも考えられる。
また,前記変位機構が,外周部の一部で前記偏向ミラーを支持する偏心カムと,外部操作により回転駆動される前記受力駆動部に連動させて前記偏心カムを回転駆動させるウォームギア機構と,を具備してなることが考えられる。
このように,前記偏向ミラーの向きの調節を前記偏心カムを介して行うことで,前記受力駆動部の一定の駆動量に対する前記偏向ミラーの向きの変化を小さくとることが可能であり,従って前記受力駆動部の操作性を損なうことなく,かつ高精度で前記偏向ミラーの向きを調節することができる。
本発明によれば,受力駆動部を外部操作による力により駆動させ,それに連動して変位する前記変位機構が前記偏向ミラーの向きを変化させるので,前記偏向ミラーの向きの初期設定,もしくは初期設定からのズレが生じた場合等の向きの調節を,外部からの手動操作により行うことが可能である。また,前記偏向ミラーを偏心カムにより支持させ,該偏心カムの回転駆動により前記偏向ミラーの向きが調節される構成とすれば,前記受力駆動部の一定の駆動量に対する前記偏向ミラーの向き(即ち,光路の補正量)の変化を小さくとることが可能であり,前記光路を微細に調節することができる。
また,タンデム方式のように複数の感光体ドラムを用いる場合,前記感光体ドラム各々に対する前記光路は異なっており,前記受力駆動部の一定の駆動量に対する前記光路の補正量の比率(以下,調節感度)は前記光路各々で異なる。しかし,前記偏心カムを用いることで,予め前記偏心カムの径方向における支持位置を調節するという簡単な操作により前記調節感度を前記光路毎に均一にすることが可能である。
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに,図1はタンデム方式の画像形成装置(プリンタ)における印字部,給紙部,排紙部の概略構成図,図2はタンデム方式の画像形成装置における光走査ユニットの斜視図,図3は本発明の実施形態に係るプリンタの有する受力駆動部の正面図,図4は受力駆動部,変位機構を含む偏向ミラー周辺を示す図,図5は本発明の実施形態に係るプリンタの有する受力駆動部,変位機構の斜視図である。
図1はブラック(BK),マゼンダ(M),イエロー(Y),シアン(C),の4色のトナーを用いるタンデム方式の画像形成装置(プリンタ)における印字部,給紙部,排紙部の概略構成図である。
まず,以下に図1を参照しつつ,タンデム方式のプリンタの概略構成について説明する。
図1に示されるプリンタAは,トナー像を形成し,印刷用紙に印字を行う印字部α1,前記印刷用紙を前記印字部α1に供給する給紙部α2,印字の行われた前記印刷用紙を排紙する排紙部α3を有する。不図示の外部入力インターフェースを通じて,当該プリンタAに接続された外部機器(典型的にはパーソナルコンピュータ)から印字要求を表す所定の印字要求信号及び画像情報を表す画像情報信号が入力される。不図示の画像処理制御装置により,該画像情報信号に基づいて前記画像情報が読み取られ,ブラック(BK),マゼンダ(M),イエロー(Y),シアン(C)の4色各々に対する濃淡値情報に変換される。
前記印字部α1は,上記4色各々に対応する感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C,光走査ユニットX1,各色に対応する現像装置6BK,6M,6Y,6C,中間転写ベルト7,搬送ローラ8,定着装置9等を有して概略構成される。
前記画像処理制御装置は,前記濃淡値情報に基づいて,ブラック(BK),マゼンダ(M),イエロー(Y),シアン(C)の4色に対応した感光体ドラム1(ブラック用感光体ドラム1BK,マゼンダ用感光体ドラム1M,イエロー用感光体ドラム1Y,シアン用感光体ドラム1C)各々に光を照射する4つのビーム源(図2参照,ブラック用ビーム源2BK,マゼンダ用ビーム源2M,イエロー用ビーム源2Y,シアン用ビーム源2C)を制御し,ビームを照射させる。
前記ビームは,詳しくは後述するような複数の偏向ミラー3,ポリゴンミラー4(回転多面鏡),各種のレンズ5等を有する光走査ユニットX1により,上述の各感光体ドラムに誘導され,これにより,前記感光体ドラム1各々の表面には静電潜像が形成される。
また,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に対応する現像装置6(ブラック用現像装置6BK,マゼンダ用現像装置6M,イエロー用現像装置6Y,シアン用現像装置6C)に設けられた現像ローラ上のトナーが,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々の面上に引き寄せられ,前記静電潜像は前記トナーにより,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々と前記現像ローラ各々との電位ギャップ(現像バイアス)に応じてトナー像として顕像化される。
前記給紙部α2は,給紙カセット10,給紙ローラ11等を有して概略構成される。前記給紙カセット10には,予め印刷用紙が載置されている。ユーザによる印字要求(例えば,前記プリンタAの外装に設けられた操作パネルによる操作入力)に基づいて,前記画像処理制御部の制御により前記給紙ローラ11が回転駆動され,これにより前記給紙カセット10に載置されている前記印刷用紙が,前記印字部α1に搬送される。
前記給紙部α2からの前記印刷用紙は,前記搬送ローラ8により搬送される。一方,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々上で形成された前記トナー像は,前記中間転写ベルト7に転写され,その中間転写ベルト7の駆動により,前記搬送ローラ8により搬送された前記印刷用紙に転写される。そして,前記トナー像が転写された前記印刷用紙は前記定着装置9に搬送され,例えば熱ローラ等により前記印刷用紙に定着される。前記トナー像が定着された前記印刷用紙は,前記排紙部α3に搬送され,排紙される。
ところで,前記光走査ユニットX1は,前記ビーム源2BK,2M,2Y,2Cによる前記ビーム各々を,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1Cに誘導するものである。
前記光走査ユニットX1は,前述の4色各々に対応する1又は複数の偏向ミラー(前記ブラック用感光体ドラム1BKに対応する偏向ミラー3BK1,前記マゼンダ用感光体ドラム1Mに対応する偏向ミラー3M1,3M2,3M3前記イエロー用感光体ドラム1Yに対応する偏向ミラー3Y1,3Y2,及び前記シアン用感光体ドラム1Cに対応する偏向ミラー3C1,3C2)及びポリゴンミラー4,また,前記4色各々に対応するレンズ5BK,5M,5Y,5Cなどを有しており,これらの構成により前記ビームを前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に導く光路が形成される。
前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1Cに対する前記ビームの照射位置の精度,つまり前記トナー像の形成精度,或いは用紙に印字される画像の品質は,上述の各偏向ミラー各レンズの配置の精度に依存している。特に,各色の前記トナー像の相対位置に反映されるスキュー,つまり感光体ドラム上における前記ビームの走査方向(主走査方向)の精度は,前記感光体ドラム1BK,1M,1Y,1C各々に直接反射光を照射する前記偏向ミラー3BK1,3M1,3Y1,3C1各々の向きの精度に依存する。
図2に示されるのは,本実施形態に係るプリンタAの有する光走査ユニットX1の斜視図である。以下,図2を参照しつつ前記光走査ユニットX1(及び当該プリンタA)の特徴点について説明する。
当該プリンタA(画像形成装置の一例)の有する前記光走査ユニットX1は,以下に述べる2点の特徴点を有する。まず,一点目は,各色,即ちブラック(BK),マゼンダ(M),イエロー(Y),シアン(C)の4色各々に対応するビーム源2BK,2M,2Y,2Cから照射された静電潜像書き込み用のビームを反射し,感光体ドラム(像担持体の典型例)1BK,1M,1Y,1C各々(図1参照)へと誘導する(つまり,前記感光体ドラム各々への光路を形成する)偏向ミラーのうち,図1及び図2に示される前述の偏向ミラー3M1,3Y1,3C1の向きを,手動操作により調節可能とした点であり,これにより手動操作でのスキュー補正が可能である。
また,2点目は,そのような前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C1の向きの手動による調節が,当該プリンタAの外部からなされる点である。これにより,前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C1の向きを調節する際に,一端前記プリンタAを解体する必要がなくなる。
尚,スキュー補正において,偏向ミラー3BK1は,他の3つの偏向ミラー3M1,3Y1,3C1の向きの基準として固定されることが多い。従って,本実施形態においては一例として前記偏向ミラー3BK1を上述のような手動調節の対象としない例を開示するが,他の3つの偏向ミラーと同様に手動調節を可能としたものであっても何ら別段の支障はない。
上述の2点の特徴を実現するために,前記光走査ユニットX1の外面には当該プリンタ(画像形成装置の一例)Aの外部からの操作により加えられる力を受けて駆動される受力駆動部12,及び,前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C1各々の一点を支持する支持部としての役割を兼ねるものであり,該受力駆動部12に連動して変位する変位機構13とを具備する。
前記受力駆動部12は,前記光走査ユニットX1の外箱に回動可能に保持されている。
一方,前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C1各々は,図2に示されるように,固定支持部14M,14Y,14Cによりその一方の端部付近の2つの固定支持点15a,15b(図4参照,図4では陰になっている面側における点)を固定支持されており,他方の端部の一点を,前記変位機構13の有する,詳しくは後述の偏心カム(支持部の一例)20(図3参照)により支持されている。また,外部からの手動操作による前記受力駆動部12の駆動に伴い,前記変位機構13も連動して変位する構成となっており,これにより,前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C1各々は固定された2点(15a,15b)を結ぶ直線を軸として,その向きが調節可能なものとなっている。
図3は本発明の実施形態に係るプリンタAの有する受力駆動部12の正面図,図4は受力駆動部12,変位機構13を含む前記偏向ミラーの周辺図,図5は本発明の実施形態に係るプリンタAの有する受力駆動部12,変位機構13の斜視図である。以下,図3〜図5を用いて前記受力駆動部12,前記変位機構13の構造,及び前記受力駆動部12の駆動,前記受力駆動部12の駆動に連動する前記変位機構13の変位,等について詳細に説明する。
図3,図5に示されるように,前記受力駆動部12は外周部に等間隔に複数の凹部16が設けられた略円筒形のハンドルである。また,前記受力駆動部12は中央部に+ドライバ(所定の器具の一例)の先端部と係合する十字形窪み(係合部の一例)17を有している。更に,当該プリンタAの外装(不図示)には複数の開口が設けられており,その開口に対向する位置に前記十字形窪み17は配置されている。
このような構造により,前記開口から前記+ドライバが挿入されると,前記+ドライバの先端部と前記十字形窪み17が係合する。また,前記+ドライバを回転操作すると,該+ドライバに前記十字形窪みを介して係合されている前記受力駆動部12が,前記光走査ユニットX1の外箱によりその位置を保持されつつ回転駆動される。
前記光走査ユニットX1の外箱には前記凹部16と係合するラッチ18が設けられており,これにより,前記受力駆動部12の回転駆動時には間欠的なクリック感が得られる。即ち,前記ラッチ18と前記凹部16との係合により,前記+ドライバを用いた外部操作による前記受力駆動部12の回動位置は,予め定められた複数段階の角度位置各々において保持される。尚,前凹部16及び前記ラッチ18が段階的保持手段の一例である。
一方,前記受力駆動部12は,図4に示されるように該受力駆動部12の回転軸上に設けられたウォームギア19と一体であり,前記受力駆動部12の回転駆動に伴い前記ウォームギア19も回転する。
ところで,前記変位機構13は,その外周部の一部で前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C1各々を支持する偏心カム20と,該偏心カム20と同軸一体で前記ウォームギア19と噛合されるように設けられたウォームホイール21とを有する。前記ウォームホイール21は,前記ウォームギア19との噛合により前記受力駆動部12の回転駆動に伴い回転される。同様に,前記ウォームホイール21と一体の前記偏心カム20も回転される。
前記偏心カム20が回動されると,前記偏心カム20の外周上における前記偏向ミラー3M1,3Y1,3Cとの接触部,つまり支持部が変位する。これにより,前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C各々の向きが変化される。
以上のように,当該プリンタAでは,外部からの前記+ドライバを用いた手動操作により,前記偏向ミラー3M1,3Y1,3C各々の向きを調節可能に構成されている。
上述の実施形態では,画像形成装置の一例としてプリンタを例に挙げて本発明の説明を行ったが,これに限られるものではなく複写機,ファクシミリ装置等にも当然適用可能であるし,また,これらの装置各々の機能を有する複合機にも適用が可能である。
また,上述の実施形態では,4つの感光体ドラムを持つタンデム方式のプリンタを例に挙げて説明を行ったが,これに限られるものではなく,4サイクル方式における感光体ドラム各々に対してビームを照射する光路を調節するのにも用いることが可能であるし,1つの感光体ドラムを有する単色刷りのプリンタ等にも適用することが可能である。
更に,上述の実施形態では,偏向ミラーの一端を2点支持し,他端を偏心カムを用いて支持することにより,2つの支持点を結ぶ直線を回転軸として前記偏向ミラーの向きを調節する例に付いて示したが,これに限られるものではない。
例えば,前記偏向ミラーの一端における上辺付近,他端における下辺付近各々,つまり,略長方形状の形状を有する前記偏向ミラーの一組の対角付近各々を固定支持し,前記偏心カムにより前記他端における前記上辺付近が支持されるものとする。この場合,前記偏心カムの回転に伴い,前記偏向ミラーは前記対角各々を結ぶ直線を軸として,ねじれの方向に向きを変化させるので,これにより光路の調整を行うものとしてもよい。
タンデム方式の画像形成装置(プリンタ)における印字部,給紙部,排紙部の概略構成図。 タンデム方式の画像形成装置における光走査ユニットの斜視図。 本発明の実施形態に係るプリンタの有する受力駆動部の正面図。 受力駆動部,変位機構を含む偏向ミラー周辺を示す図。 本発明の実施形態に係るプリンタの有する受力駆動部,変位機構の斜視図。
符号の説明
A…本発明の実施形態に係るプリンタ(画像形成装置の一例)
X1…本発明の実施形態に係るプリンタAの具備する光走査ユニット
1BK…ブラック用感光体ドラム
1M…マゼンダ用感光体ドラム
1Y…イエロー用感光体ドラム
1C…シアン用感光体ドラム
2BK…ブラック用ビーム源
2M…マゼンダ用ビーム源
2Y…イエロー用ビーム源
2C…シアン用ビーム源
3BK1…ブラック用感光体ドラム1BKに対応する偏向ミラー
3M1,3M2,3M3…マゼンダ用感光体ドラム1Mに対応する偏向ミラー
3Y1,3Y2…イエロー用感光体ドラム1Yに対応する偏向ミラー
3C1,3C2…シアン用感光体ドラム1Cに対応する偏向ミラー
4…ポリゴンミラー
5BK,5M,5Y,5C…レンズ
6BK…ブラック用現像装置
6M…マゼンダ用現像装置
6Y…イエロー用現像装置
6C…シアン用現像装置
7…中間転写ベルト
8…搬送ローラ
9…定着装置
10…給紙カセット
11…給紙ローラ
12…受力駆動部
13…変位機構
14M,14Y,14C…固定支持部
15a,15b…固定支持点
16…凹部
17…十字形窪み
18…ラッチ
19…ウォームギア
20…偏心カム
21…ウォームホイール

Claims (5)

  1. 像担持体に対する静電潜像書き込み用の光路上に配置された偏向ミラーの支持部を変位させることにより前記偏向ミラーの向きを調節可能に構成された画像形成装置であって,
    当該画像形成装置の外部からの操作により加えられる力を受けて駆動される 受力駆動部と,
    外部操作により駆動される前記受力駆動部に連動して前記偏向ミラーの支持部を変位させる変位機構と,
    を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記受力駆動部が,当該画像形成装置の外装に設けられた開口に対向する内側の位置に配置されるとともに前記外装の外側から前記開口を通じて挿入される所定の器具の先端部と係合する係合部を備え,前記所定の器具の回転操作により回転駆動されるものである請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 外部操作により回転駆動される前記受力駆動部を,予め定められた複数段階の角度位置各々において保持する段階的保持手段を具備してなる請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。
  4. 前記偏向ミラーが,その一方の端部付近の2点で固定支持部により支持されるとともに,他方の端部付近の1点で前記変位機構により変位される支持部により支持されてなる請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記変位機構が,外周部の一部で前記偏向ミラーを支持する偏心カムと,外部操作により回転駆動される前記受力駆動部に連動させて前記偏心カムを回転駆動させるウォームギア機構と,を具備してなる請求項4に記載の画像形成装置。
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