JP2009069717A - 光学走査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置構成を簡素化し、装置全体を小型化させること。
【解決手段】複数の半導体レーザ11と、複数の半導体レーザ11をそれぞれ保持する複数の光源保持部材13と、半導体レーザ11から出射した光束Lを偏向走査する偏向走査手段20と、を有する光学走査装置において、複数の光源保持部材13のうち、第1の光源保持部材13M(13C)と第2の光源保持部材13Y(13K)は偏向走査手段20の回転軸20a方向に並設されており、第1の光源保持部材13M(13C)が第2の光源保持部材13Y(13K)を接触保持する保持部10M2(10C2)を有していることを特徴とする光学走査装置。
【選択図】 図5
【解決手段】複数の半導体レーザ11と、複数の半導体レーザ11をそれぞれ保持する複数の光源保持部材13と、半導体レーザ11から出射した光束Lを偏向走査する偏向走査手段20と、を有する光学走査装置において、複数の光源保持部材13のうち、第1の光源保持部材13M(13C)と第2の光源保持部材13Y(13K)は偏向走査手段20の回転軸20a方向に並設されており、第1の光源保持部材13M(13C)が第2の光源保持部材13Y(13K)を接触保持する保持部10M2(10C2)を有していることを特徴とする光学走査装置。
【選択図】 図5
Description
本発明は、カラーレザービームプリンタやカラーデジタル複写機等の画像形成装置に使用される光学走査装置に関するものである。
従来、光学走査装置は、画像信号に応じて光変調されて光源から出射した光束を、例えば回転多面鏡等の光偏向器によって周期的に偏向走査させ、fθ特性を有する結像光学系によって感光体上の結像面にスポット状に集束させる。光学走査装置を有する画像形成装置は、偏向器による主走査と、感光体の回転による副走査に伴って静電潜像を形成し、画像記録を行っている。
タンデム式のカラーレーザプリンターにおいては、複数の感光体に対応する数の光束を感光体上に照射し、各色を重ね合わせることによりカラー画像を形成している。
タンデム式のカラーレーザプリンターにおいては、複数の光源が使用され、それら光源を光学走査装置内に保持する一例が特許文献1に記載されている。
しかしながら、上記のような従来技術の場合に、光源を保持する複数の光源保持部材を副走査方向に配設すると、副走査方向に配設された光源保持部材を固定するための固定部を光学箱に形成する必要がある。また、その光源保持部材を光学箱に固定するための固定部材も更に取り付けることとなる。この結果、副走査方向に配設された光源同士を近接させることが困難になる。このため、装置本体が大型化してしまうという問題が発生する。
また、副走査方向に配設された光源を近接することが出来ないと、斜入射である場合には、回転多面鏡への入射角度が大きくなる。このため、光学的性能を劣化させるという問題も発生する。
本発明は従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装置構成を簡素化し、装置全体を小型化させることにある。
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、
複数の光源と、
前記複数の光源をそれぞれ保持する複数の光源保持部材と、
前記光源から出射した光束を反射し偏向走査する偏向走査手段と、
を有する光学走査装置において、
前記複数の光源保持部材のうち、第1の光源保持部材と第2の光源保持部材は前記偏向走査手段の回転軸方向に並設されており、前記第1の光源保持部材が前記第2の光源保持部材を接触保持する保持部を有していることを特徴とする光学走査装置。
複数の光源と、
前記複数の光源をそれぞれ保持する複数の光源保持部材と、
前記光源から出射した光束を反射し偏向走査する偏向走査手段と、
を有する光学走査装置において、
前記複数の光源保持部材のうち、第1の光源保持部材と第2の光源保持部材は前記偏向走査手段の回転軸方向に並設されており、前記第1の光源保持部材が前記第2の光源保持部材を接触保持する保持部を有していることを特徴とする光学走査装置。
以上説明したように、本発明によれば、副走査方向(偏向走査手段の回転軸方向)に並設された2つの光源保持部材のうち、一方の光源保持部材に他方の光源保持部材を保持する保持部を設ける。これにより、光源部の副走査方向の距離を抑制することができ、装置の小型化が可能となる。
本発明に係る光学走査装置の一実施形態について、図を用いて説明する。
(画像形成装置)
図1は本実施形態に係る光学走査装置を具備したカラー画像形成装置の構成図である。図1に示すように、本実施形態のカラー画像形成装置Dは、光学走査装置S1を有するものである。画像情報に基づいて各々光変調された光束LY〜LK(LY、LM、LC、LK)が、画像形成装置本体の筐体300に設置された光学走査装置S1から出射する。出射された光束LY〜LKは、各々対応する感光体40Y〜40Kの表面上に照射されて静電潜像を形成する。感光体40Y〜40Kの表面は、各々対応する一次帯電器43Y〜43Kによって一様に帯電される。
図1は本実施形態に係る光学走査装置を具備したカラー画像形成装置の構成図である。図1に示すように、本実施形態のカラー画像形成装置Dは、光学走査装置S1を有するものである。画像情報に基づいて各々光変調された光束LY〜LK(LY、LM、LC、LK)が、画像形成装置本体の筐体300に設置された光学走査装置S1から出射する。出射された光束LY〜LKは、各々対応する感光体40Y〜40Kの表面上に照射されて静電潜像を形成する。感光体40Y〜40Kの表面は、各々対応する一次帯電器43Y〜43Kによって一様に帯電される。
感光体40Y〜40Kの表面上に形成された静電潜像は、現像手段である現像器44Y〜44Kに収納される現像剤又はトナーによって、各々、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKのトナー像に可視像化される。一方、給送トレイに載置された転写材Pが給送ローラ45により給送され、転写ベルト49と感光体40Y〜40Kとのニップ部へ搬送される。可視像化されたイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKのトナー像は、各ニップ部において順に転写材P上に転写されてカラー画像が形成される。
駆動ローラ41は、転写ベルト49の送りを精度良く行っており、回転ムラの小さな駆動モータ(図示せず)と接続している。カラー画像が形成された転写材Pは、定着器47によってトナー像が熱定着された後、排出ローラ48などによって装置外に排出される。
(光学走査装置)
図を用いて光学走査装置S1について説明する。図2は本実施形態に係る光学走査装置S1の斜視図である。図3は偏向走査手段20で偏向された光束の経路を示す図である。図4は偏向走査手段20に入射する光束の経路を示す断面図である。
図を用いて光学走査装置S1について説明する。図2は本実施形態に係る光学走査装置S1の斜視図である。図3は偏向走査手段20で偏向された光束の経路を示す図である。図4は偏向走査手段20に入射する光束の経路を示す断面図である。
図2乃至図4に示すように、光学走査装置S1は、複数の光源となる半導体レーザ11Y〜11Kを有する。また、図4に示すように、半導体レーザ11を保持する光源保持部材13Y〜13Kを有する。また、半導体レーザ11から出射した光束を偏向走査する偏向走査手段20を有する。
光学走査装置S1は、偏向走査手段20の回転軸20aに対し両側に配設され、偏向走査手段20により偏向走査された光束Lを、光束ごとに別個の感光体40上に結像走査する複数の走査光学系を有する。また、光学走査装置S1は、図2に示すように、光源保持部材13と偏向走査手段20と前記複数の走査光学系とを内包するハウジング部材30を有する。
図2に示す光学走査装置S1は、タンデム方式のカラー画像形成装置に搭載されるユニットである。光学走査装置S1は、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色に対応した感光体40Y〜40Kに対して光走査を行う。以下の説明において、便宜上、各色に対応した走査光学系について、Yステーション、Mステーション、Cステーション、Kステーションと呼ぶこととする。
図2及び図4に示すように、光学走査装置S1は、光源ユニット10Y〜10K、偏向走査手段20、ハウジング部材30を有する。図3に示すように、光学走査装置S1は、偏向走査手段20の回転軸20aに対して左側と右側に走査光学系を有する。
図4に示すように、光源ユニット10Y〜10Kは、半導体レーザ(光源)11Y〜11K、コリメータレンズ12Y〜12K、光源保持部材13Y〜13Kを有する。また、光源ユニット10Y〜10Kは、円筒形状の側面14Y〜14Kを有する(図5及び図6参照)。
半導体レーザ11Y〜11Kは、画像情報に応じて独立して発光制御される4つの光源である。コリメータレンズ12Y〜12Kは、各々の半導体レーザ11Y〜11Kに対応している。光源保持部材13Y〜13Kは、半導体レーザ11Y〜11K、レンズ12Y〜12Kを精度よく保持する。
図2及び図4に示すように、偏向走査手段20は、半導体レーザ11Y〜11Kが出射した光束を走査レンズ側に反射する回転多面鏡21と、回転多面鏡21を回転させるモータ部20bを有する。
走査光学系は、図2及び図3に示すように、第一走査レンズ23、24、第二走査レンズ25Y〜25K、折り返しミラー(光束折り返し手段)26Y1〜26K1、26M2、26C2、シリンドリカルレンズ27を有する。
ハウジング部材30は、偏向走査手段20、走査レンズ23、24、25Y〜25K、折り返しミラー26Y1〜26K1、26M2、26C2を収納可能に構成される。ハウジング部材30は、光源ユニット10M、10Cの円筒形状の側面14M、14Cを受けて接触保持するV字形状の保持部31M、31Cを有している(図5参照)。
以上の構成により、光源から出射した光束が感光体に照射される。ここで、Yステーションにおける光束を例示して説明する。まず、図4に示すように、半導体レーザ11Yから出射された光束LYは、レンズ12Yにより略平行光化され、シリンドリカルレンズ27を通過し、偏向走査手段20により偏向される。次に、図3に示すように、偏向された光束LYは、第一走査レンズ23、第二走査レンズ25Yを通過した後、平面鏡の折り返しミラー26Y1によって感光体40Yに導かれ、走査線を描画する。
(光源ユニット10)
続いて各ステーションに対応する光源ユニット10について具体的に説明する。図5は光源ユニット取り付け部の構成図、図6は各光源ユニットが組みあげられた状態の図である。
続いて各ステーションに対応する光源ユニット10について具体的に説明する。図5は光源ユニット取り付け部の構成図、図6は各光源ユニットが組みあげられた状態の図である。
光源ユニット10M、10Cは、ハウジング部材30に設けられたV字形状の保持部31M、31Cが光源ユニット10M、10Cの円筒形状の側面14M、14Cを受けて副走査方向(偏向走査手段20の回転軸20a方向)において固定される。光軸方向、回転方向に対しては、光源ユニット10M、10Cの突出部10M1、10C1が、ハウジング部材30に形成される穴である規制部(嵌合穴)30aに挿入、嵌合されることにより規制される。最終的には、光源ユニット10M、10Cは、円筒形状の側面14M、14Cを保持部31M、31Cに突き当てた状態で、例えば紫外線硬化型の接着剤を用いてハウジング部材30に固定される。
光源ユニット10Y、10Kは、光源ユニット10M、10Cに設けられたV字形状の保持部10M2、10C2が円筒形状の側面14Y、14Kを受けて、副走査方向(偏向走査手段20の回転軸20a方向)において固定される。光軸方向、回転方向に対しては、光源ユニット10Y、10Kの突出部10Y1、10K1が、光源ユニット10M、10Cに穴状に形成される規制部(嵌合穴)10Ma、10Caに挿入、嵌合されることにより、光源保持部材13Y、13Kの動作が規制される。最終的には、光源ユニット10Y、10Kは、円筒形状の側面14Y、14Kを保持部10M2、10C2に突き当てた状態で、例えば紫外線硬化型の接着剤を用いて、各々、光源ユニット10M、10Cに固定される。
以上説明したように、本実施形態においては、第1の光源保持部材13M、13Cが副走査方向(偏向走査手段20の回転軸20a方向)に各々並設された第2の光源保持部材13Y、13Kを保持する保持部10M1、10C1を有している。すると、2つの光源保持部材間に上側の光源保持部材(第2の光源保持部材)を保持、固定するためのスペースを別途設ける必要がなくなる。これにより、光源部のスペースを小さくすることが可能になり、その結果、装置全体の小型化がなされる。
(斜入射光学系への適用)
また、光源ユニット10を予め角度をもたせ偏向走査手段20に入射する斜入射光学系においても、本実施形態は有効である。以下図7を用いて説明する。図7は光源ユニット10を予め角度をもたせ偏向走査手段20に入射する斜入射光学系の説明図である。
また、光源ユニット10を予め角度をもたせ偏向走査手段20に入射する斜入射光学系においても、本実施形態は有効である。以下図7を用いて説明する。図7は光源ユニット10を予め角度をもたせ偏向走査手段20に入射する斜入射光学系の説明図である。
図7に示すように、斜入射光学系は、光源ユニット10を予め角度をもたせて偏向走査手段20に入射させている。そして、光源ユニット10間に別途固定スペースを持たせるためには、入射角度θを大きくするか、偏向走査手段から光源ユニットを光軸方向に離す必要がある。
入射角度θを大きくすると、転写材上の搬送方向の画像周期ムラを抑えるために、偏向走査手段の回転偏心と面倒れを抑制することが必要となり、偏向走査手段のコストUPになる。一方、入射角度θを小さくするために、光源ユニットを偏向走査手段から光軸方向に離すと、装置全体が大型化してしまう。
以上に説明したように、本実施形態では、2つの半導体レーザ11Y、11M(または、11C、11K)が、偏向走査手段20の回転軸20a方向に距離をもって配置される。また、半導体レーザ11Y、11M(11C、11K)からの光束が所定の角度をもって同一反射面に入射する斜入射光学系においても、光源ユニット間に別途固定スペースを設ける必要がない。このため、入射角度を大きくすることや、光源ユニットを偏向走査手段から離すこともないので、偏向走査手段のコストUPもなく、装置全体の小型化がなされる。
(回転調整機構)
また、本実施構成においては、光源が複数の光束を発するマルチビーム光源である。このマルチビーム光源を用いる際に、光源ユニットを光軸周りに回転させて感光体上を走査する複数本の光束の副走査方向における間隔を規定の間隔に調整する回転調整も容易に行うことができる。以下図8乃至図10を用いて説明する。図8及び図9は光源ユニット10M、10Cの回転調整を説明する図であり、図10は光源ユニット10K、10Yの回転調整を説明する図である。
また、本実施構成においては、光源が複数の光束を発するマルチビーム光源である。このマルチビーム光源を用いる際に、光源ユニットを光軸周りに回転させて感光体上を走査する複数本の光束の副走査方向における間隔を規定の間隔に調整する回転調整も容易に行うことができる。以下図8乃至図10を用いて説明する。図8及び図9は光源ユニット10M、10Cの回転調整を説明する図であり、図10は光源ユニット10K、10Yの回転調整を説明する図である。
図8に示すように、光源ユニット10M、10Cは、その円筒形状の側面14M、14Cを、ハウジング部材30に設けられたV字形状の保持部31M、31Cと接触させる。このようにして、光源ユニット10M、10Cは、保持部31M、31Cにおいて、光軸15M、15C回りに回転可能な状態で保持される。
光軸方向は、光源ユニット10M、10Cの突出部10M1、10C1が、ハウジング部材30の規制部30aに挿入、嵌合されることにより規制される。尚、ハウジング部材30の規制部30aは、回転調整に必要な量だけ、光源ユニット10M、10Cが回転したとしても、光源ユニットの突出部10M1、10C1がハウジング部材30に干渉しないだけのクリアランス(間隙)を持った大きさとしている。
回転調整の際には、ハウジング部材30から突出した突出部10M1、10C1に、外部からの工具クランプXの先端を嵌め合わせる。そして、工具クランプXを矢印Y方向に動かすことにより光源ユニット10M、10Cを回転させる。回転調整後、工具クランプXで突出部10M1、10C1を保持した状態で、光源ユニット10M、10Cの円筒形状の側面14M、14Cを、例えば紫外線硬化型の接着剤を用いてハウジング部材30に固定する。
続いて図10を用いて光源ユニット10K、10Yの回転調整を説明する。尚、光源ユニット10Yは、光源ユニット10Kと同様の調整方法であるので、調整方法の説明を省略する。
光源ユニット10Kは、光源ユニット10Cに設けられたV字形状の保持部10C2が、光源ユニット10Kの円筒形状の側面14Kを受けて光軸15K回りに回転可能な状態で接触している。光軸方向は、光源ユニット10Kの突出部10K1が、光源ユニット10Cの規制部10Caに挿入、嵌合されることにより規制される。尚、光源ユニット10Cの規制部10Caは、回転調整に必要な量だけ光源ユニット10Kが回転したとしても、光源ユニット10Kの突出部10K1が光源ユニット10Cに干渉しないクリアランスを持った大きさとしている。
回転調整の際には、光源ユニット10Kのクランプ部16Kに、外部からの工具クランプXの先端を嵌め合わせて、工具クランプXを矢印Y方向に動かすことにより光源ユニット10Kを回転させる。回転調整後、工具クランプXでクランプ部16Kを保持した状態で、光源ユニット10Kの円筒形状の側面14Kを、例えば紫外線硬化型の接着剤を用いて、光源ユニット10Cに固定する。
上述のように、光源ユニット10Yも光源ユニット10Kと同様の調整方法であるので省略する。尚、光源ユニット10Yが固定される対象は、光源ユニット10Mである。
以上説明したように、光源がマルチビームである場合においても、本実施形態によれば、回転調整のためのスペースを光源ユニット間に設ける必要がなく、装置全体の小型化がなされる。また、マルチビームであるので、画像形成装置の高速化、画像の高密度化にもなる。
〔他の実施形態〕
前述の実施形態においては、副走査方向に2段の光源ユニットを重ねる場合を例示したが、これに限るものではない。図11は他の実施形態に係る偏向走査手段20で偏向された光束の経路を示す図であり、図12は他の実施形態に係るハウジング部材30の斜視図である。
前述の実施形態においては、副走査方向に2段の光源ユニットを重ねる場合を例示したが、これに限るものではない。図11は他の実施形態に係る偏向走査手段20で偏向された光束の経路を示す図であり、図12は他の実施形態に係るハウジング部材30の斜視図である。
図11に示すように、3つ以上(図11では4つ)の光束を偏向走査手段20の回転軸に対して、片側に偏向走査する光学走査装置においても、適用することができる。この場合、図12に示すように、ハウジング部材30に固定する光源ユニット10を図中上方に重ねていくように構成すればよい。尚、図11、12において前述した例示と同様の機能を有する箇所には同様の記号を付記している。
尚、前述の実施形態においては、保持部31、10Y2〜10K2により保持される、光源ユニット10の側面14を円筒形状としたが、これに限るものではない。即ち、少なくとも光源ユニット10の保持される部分である被保持部が、円弧形状であればよい。
L…光束、S1…光学走査装置、10…光源ユニット、10Y2、10M2、10C2、10K2…保持部、11…半導体レーザ、13…光源保持部材、14…側面、20…偏向走査手段、20a…回転軸、20b…モータ部、21…回転多面鏡
Claims (4)
- 複数の光源と、
前記複数の光源をそれぞれ保持する複数の光源保持部材と、
前記光源から出射した光束を偏向走査する偏向走査手段と、
を有する光学走査装置において、
前記複数の光源保持部材のうち、第1の光源保持部材と第2の光源保持部材は前記偏向走査手段の回転軸方向に並設されており、前記第1の光源保持部材が前記第2の光源保持部材を接触保持する保持部を有していることを特徴とする光学走査装置。 - 前記保持部はV字形状で、前記保持部が接触保持する前記光源保持部材の被保持部は円弧形状であり、前記第2の光源保持部材は前記第1の光源保持部材の側に突出した突出部を有し、前記突出部が前記第1の光源保持部材の嵌合穴に嵌合することを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
- 前記2つの光源保持部材によって保持される2つの光源は、前記偏向走査手段の回転軸方向に距離をもって配置され、前記2つの光源から出射した光束が所定の角度をもって前記偏向走査手段の同一反射面に入射することを特徴とする請求項1または2に記載の光学走査装置。
- 前記光源は複数の光束を発するマルチビーム光源であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の走査光学装置。
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Cited By (2)
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FR2999728A1 (fr) * | 2012-12-13 | 2014-06-20 | Canon Kk | Appareil de balayage optique et appareil de formaton d'image le comportant |
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US9405117B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus including the same |
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