JP5448035B2 - 湾曲補正機構、光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、請求項2の発明は、請求項1の湾曲補正機構において、上記反射鏡の鏡面または裏面の長手方向の両端部でそれぞれ、該反射鏡を支持部で支えながら前記支持部の支持位置と前記反射鏡の長手方向異なる位置、かつ前記反射鏡の支持部が支持する支持面と反対側の面を押圧部材によって押圧することで、該反射鏡を前記強制湾曲手段の湾曲方向とは逆方向に強制的に湾曲させた状態で保持するように、上記保持体を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の湾曲補正機構において、前記振動抑制部材は、前記保持体に接合される接合面と、前記接合面に対して折り曲げられた屈曲部とを有することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の湾曲補正機構において、前記振動抑制部材を、弾性部材を介して前記保持体に接合させたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4の湾曲補正機構において、前記保持体は、コの字状の断面形状を有しており、前記振動抑制部材は、前記保持体の一面に接合される第1接合面と、前記保持体の前記一面と隣接する面に接合される第2接合面とを有することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項3乃至5いずれかの湾曲補正機構において、前記振動抑制部材を金属製としたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6いずれかの湾曲補正機構において、前記振動抑制部材として振動吸収部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7いずれかの湾曲補正機構において、前記保持体に複数の振動抑制部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの湾曲補正機構において、前記振動抑制部材を前記保持体の長手方向中央に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれかの湾曲補正機構において、前記振動抑制部材を前記保持体の前記反射鏡と対向する面に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至9いずれかの湾曲補正機構において、前記振動抑制部材を前記保持体の前記反射鏡と対向する面と反対側の面に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、光ビーム発射手段と、前記光ビーム発射手段から発射された光ビームを主走査方向に偏向せしめる偏向手段と、前記光ビームを反射させる反射鏡と、走査対象物の表面上における主走査線の湾曲を補正する湾曲補正手段とを備え、前記光ビームによって前記走査対象物を光走査する光走査装置において、前記湾曲補正手段として、請求項1乃至11いずれかの湾曲補正機構を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項12の光走査装置において、前記反射鏡の姿勢を変化させて前記走査対象物の表面上における主走査線の傾きを調整する傾き調整手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項12または13の光走査装置において、前記強制湾曲手段を前記保持体に保持したことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項12乃至14いずれかの光走査装置において、前記偏向手段によって主走査線方向に偏向せしめられた光ビームは、複数枚の反射鏡に反射されて走査対象物の表面上走査させるものであって、前記湾曲補正手段を前記走査対象物に最も近い反射鏡に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項12乃至15いずれかの光走査装置において、前記ビーム発射手段として、それぞれ異なる走査対象物を光走査するための前記光ビームを発射する複数のものを設けるとともに、前記反射鏡として、それらビーム発射手段にそれぞれ個別に対応する複数のものを設け、且つ、前記湾曲補正機構をそれらビーム発射手段よりも1つ少ない個数だけ設け、ビーム発射手段に対応する湾曲補正手段が設けられていない主走査線の湾曲を基準にして残りの主走査線の湾曲を前記湾曲補正手段によって補正することを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、潜像を担持する複数の潜像担持体と、光走査によってそれら潜像担持体の表面にそれぞれ潜像を形成する光走査手段と、それら潜像担持体に担持された潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、前記光走査手段として、請求項16の光走査装置を用い、黒色の可視像を担持する潜像担持体上に走査される光ビーム以外の光ビームを前記湾曲補正手段によって補正することを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、前記光走査手段として、請求項12乃至15いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項19の発明は、潜像を担持する複数の潜像担持体と、光走査によってそれら潜像担持体の表面にそれぞれ潜像を形成する光走査手段と、それら潜像担持体に担持された潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、前記光走査手段として、請求項12乃至15いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とするものである。
図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、筐体1と、この筐体1から引き出し可能な給紙カセット2とを備えている。筐体1の中央部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色のトナー像(可視像)を形成するための作像ステーション3Y,3C,3M,3Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
図1及び図2に示すように、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、図中矢印A方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体10Y,10C,10M,10Kを備えている。感光体10Y,10C,10M,10Kは、直径40[mm]のアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばOPC(有機光半導体)感光層とから構成されている。各作像ステーション3Y,3C,3M,3Kは、それぞれ、感光体10Y,10C,10M,10Kの周囲に、感光体を帯電する帯電装置11Y,11C,11M,11Kを備えている。また、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置12Y,12C,12M,12K、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置13Y,13C,13M,13Kも感光体の周囲に備えている。
まず、作像ステーション3Y,3C,3M,3Kにおいて、感光体10Y,10C,10M,10Kが帯電装置11Y,11C,11M,11Kによって一様に帯電される。その後、画像情報に基づいて生成された書込光Lによって走査露光されて、感光体10Y,10C,10M,10Kの表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像装置12Y,12C,12M,12Kの現像ローラ15Y,15C,15M,15K上に担持された各色のトナーによって現像されて、Y,C,M,Kトナー像となる。感光体10Y,10C,10M,10K上のY,C,M,Kトナー像は、各1次転写ローラ24Y,24C,24M,24Kの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト20上に順次重ねて1次転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト20上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト20の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
図3は、本第1実施形態に係るプリンタおける光書込ユニット4を、4つの感光体とともに示す概略構成図である。この光書込ユニット4は、正多角柱構造の形状からなる2つのポリゴンミラー41a,41bを備えている。これらポリゴンミラー41a,41bは、その6つの側面に反射鏡を有しており、互いに正多角柱の中心を重ねるようにして上下方向に接続されている。そして、図示しないポリゴンモータによって同一回転軸線上で高速回転する。これにより、その側面にレーザーダイオード(光源)からの書込光(レーザー光)が入射すると、この書込光が偏向・走査される。なお、ポリゴンミラー41aは、それに対して互いに反対方向から進んでくるC,M用の書込光Lc,Lmを主走査方向に偏向せしめるものである。また、ポリゴンミラー41bは、それに対して互いに反対方向から進んでくるY,K用の書込光Ly,Lkを主走査方向に偏向せしめるものである。
また、第3反射鏡46Yよりも長手方向の長さが短く第3反射鏡46Yよりも剛性の高い第2反射鏡45Yや第1反射鏡44Yを湾曲補正のための反射鏡として用い、第3反射鏡46Yの厚みを厚くすることで、第3反射鏡46Yの振動を抑制することも考えられる。しかしながら、第1、第2反射鏡で湾曲補正を行うと、光路長の影響が大きくなり、湾曲補正後の走査線のスポット径などの変動が大きくなってしまい好ましくない。
補強部材70Yは、断面形状がL字状となっており、第1接合面71Yと、第1接合面71Yに対して反射鏡側に屈曲した屈曲部たる第2接合面73Yとからなっている。第1接合面71Yの長手方向中央部には、曲がり調整ネジ68Yが貫通するための切り欠き部74Yが形成されている。補強部材70Yは、板金を折り曲げ加工などによって形成されたもので、ホルダー52Yと同材質で形成されている。
このため、補強部材70Yをホルダー52Yと同材質で形成するのが好ましい。これにより、光書込ユニット内が温度上昇しても、補強部材70Yがホルダー52Yから剥がれることがなく、経時にわたり、ホルダー52Yを補強部材70Yで補強することができる。
さらに、この屈曲部を第2接合面73Yとしてホルダー52Yに接合させることで、さらにホルダー52Yの剛性を高めることができるとともに、ホルダー52Yと補強部材70Yとの接合強度を高めることができる。
一方、本実施形態においては、補強部材70Yを貼り付けることで、ホルダー52Yの剛性を高めるので、ホルダー52Yの厚みを従来と同程度に留めることができ、ホルダー52Yの剛性を高め、かつ、ホルダー52Yを容易に加工できる。また、補強部材70Yの貼り付け位置や、補強部材の形状などを変えるだけで、第3反射鏡とホルダーとからなる振動系の共振周波数(固有振動数)を任意に変更することができ、第3反射鏡46Yとホルダー52Yとからなる振動系の共振周波数(固有振動数)を、ハウジングに伝播される低周波の振動との共振を避けるのに最も有効な共振周波数(固有振動数)にすることができる。
図13は、変形例の湾曲補正機構を用いたY用の第3反射鏡46Yとその周囲構成とを、第3反射鏡46Yの鏡面側から示す斜視図である。また、図14は、変形例の湾曲補正機構を用いたY用の第3反射鏡46Yの縦断面と、その周囲構成とを示す構成図である。図15は、変形例の湾曲補正機構を用いたY用の第3反射鏡46Yの上面と、その周囲構成とを示す構成図である。これらの同図において、第3反射鏡46Yの長手方向の一端部裏面に当接しているのは、傾き補正機構である。
この変形例の湾曲補正機構も、コの字状の断面形状を有するホルダー152Yを有し、第3反射鏡46Yを保持している。
図16に示すように、ホルダー152Yの長手方向中央部には、第3反射鏡46Yの裏面に対して傾斜する面を有する調整ネジ取り付け面152fYが設けられている。この調整ネジ取り付け面152fYにはネジ穴(不図示)が設けられており、このネジ穴に強制湾曲手段たる曲がり調整ネジ68Yが螺合し、曲がり調整ネジ68Yの先端が第3反射鏡46Yの長手方向の中央部裏面に当接している。すなわち、この変形例の湾曲補正機構においても、強制湾曲手段たる曲がり調整ネジ68Yが、保持体たるホルダーに保持されている。
図24は、図示しない調整装置の載置台上に載せて保持された状態の光書込ユニット4を感光体軸方向から見たときの構成を示す説明図である。
本実施形態では、光書込ユニット4を調整装置の載置台上に載せるとき、その光書込ユニット4が本プリンタの装置本体1に搭載されるときの姿勢(図1参照)とほぼ同じ姿勢となるようにする。このような姿勢で光書込ユニット4を調整装置の載置台上に載せた後、その光書込ユニット4の使用時すなわちその光書込ユニット4を本プリンタの装置本体1に搭載した時に、各感光体10Y,10C,10M,10Kが光書込ユニット4に対して位置決めされる位置に対応した箇所にCCD等から構成される光検出器201Y,201C,201M,201Kをそれぞれ配置する。光検出器201Y,201C,201M,201Kは、各色ごとに、それぞれ感光体軸方向に対応する方向(図中紙面法線方向)に沿って、感光体表面上における感光体軸方向中央部に対応する箇所と感光体軸方向両端部に対応する箇所の3箇所にそれぞれ1つずつ配置される。なお、各色ごとに配置する光検出器の数や配置箇所はこれに限られない。
本実施形態のように、湾曲補正機構をY,C,M用の反射光学系に設けている場合は、K色の走査線の湾曲量に基準にして、各色の湾曲量を調整する。このように、K色を基準とすることで、湾曲調整を行うための作業がY、C,Mの3色で済み、4色について湾曲調整するものに比べて、湾曲調整の作業時間を短縮することが可能となる。
次に、変形例1の光走査装置について説明する。
この変形例1の光走査装置の基本構成は、実施形態の光走査装置と同じなので、以下の説明では、実施形態の光走査装置と異なる点のみを説明する。
感光体上での主走査線の湾曲調整は、本プリンタの出荷時に行われ、その後は、主走査線の湾曲調整は行わない。このため、主走査線の湾曲調整後において、第3反射鏡46Yの剛性が増して、第3反射鏡46Yが湾曲し難くなっても何ら問題がない。よって、この変形例1の光走査装置においては、湾曲補正後の第3反射鏡46Yに振動抑制部材たる補強部材70Yを貼り付けて、第3反射鏡46Yの共振周波数(固有振動数)を高めている。
湾曲補正後の第3反射鏡46Yは、図28、図29に示すように湾曲している。なお、図28、図29は、第3反射鏡46Yの湾曲状態がわかりやすいように、第3反射鏡46Yの湾曲量を拡大して表している。第3反射鏡46Yの上面とホルダー52Yとの間には、補強部材70Yの厚み以上の隙間が設けられている。そして、図30、図31に示すように、湾曲した第3反射鏡46Yの鏡面と直交する面(図中上面)に接着剤や両面テープを用いて補強部材70Yを固定する。
このような構成を有する湾曲補正機構において、ホルダーに反射鏡の振動を抑制する振動抑制部材たる補強部材を設けることで、ホルダーの剛性を高めることができ、ホルダーと一体的に振動するホルダーと反射鏡との一体物の固有振動数を高めることができる。その結果、ハウジングに伝播するモータなどからの低周波の振動からホルダーと反射鏡との一体物の固有振動数を離すことができ、ホルダーと反射鏡との一体物の共振を抑制することができる。これにより、反射鏡の振動を抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
また、振動抑制部材たる重量部材を設けて、ホルダーの重量を重くすることでも、ホルダーと一体的に振動するホルダーと反射鏡との一体物の固有振動数を高めることができ、反射鏡の振動を抑制することができる。
振動抑制部材として重量部材を用いた場合においても、ホルダーの最も振動しやすい長手方向中央に設けて、ホルダーの長手方向中央を重くすることで、ホルダーの長手方向中央の振動を抑制することができ、ホルダーの振動を効率よく抑制することができる。
5:中間転写ユニット
10Y,C,M,K:感光体
12Y,C,M,K:現像装置
20:中間転写ベルト
41a,b:ポリゴンミラー
44Y,C,M,K:第1反射鏡
45Y,C,M,K:第2反射鏡
46Y,C,M,K:第3反射鏡
52Y,152Y:ホルダー
54Y,152bY:板バネ部材
56Y:傾き調整パルスモータ
57Y:モータホルダ
58Y:傾き調整アジャスタ
68Y:曲がり調整ネジ
70Y:補強部材
72Y:ゴム部材
Claims (19)
- 光ビーム発射手段と、該光ビーム発射手段から発射された光ビームを主走査方向に偏向せしめる偏向手段と、該光ビームを反射させる反射鏡とを有し、該光ビームによって走査対象物を光走査する光走査装置に用いられ、
前記反射鏡を保持する保持体と
前記保持体に保持された反射鏡を鏡面と直交する方向に押し込んで強制湾曲させる強制湾曲手段とを具備し、
前記強制湾曲手段による押込量の調整によって前記走査対象物表面上での主走査線の湾曲を補正する湾曲補正機構において、
前記保持体に前記反射鏡の振動を抑制するための振動抑制部材を取り付け、
前記振動抑制部材を前記保持体と同一材質で形成したことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項1の湾曲補正機構において、
上記反射鏡の鏡面または裏面の長手方向の両端部でそれぞれ、該反射鏡を支持部で支えながら前記支持部の支持位置と前記反射鏡の長手方向異なる位置、かつ前記反射鏡の支持部が支持する支持面と反対側の面を押圧部材によって押圧することで、該反射鏡を前記強制湾曲手段の湾曲方向とは逆方向に強制的に湾曲させた状態で保持するように、上記保持体を構成したことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項1または2の湾曲補正機構において、
前記振動抑制部材は、前記保持体に接合される接合面と、前記接合面に対して折り曲げられた屈曲部とを有することを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項3の湾曲補正機構において、
前記振動抑制部材を、弾性部材を介して前記保持体に接合させたことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項3または4の湾曲補正機構において、
前記保持体は、コの字状の断面形状を有しており、
前記振動抑制部材は、前記保持体の一面に接合される第1接合面と、前記保持体の前記一面と隣接する面に接合される第2接合面とを有することを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項3乃至5いずれかの湾曲補正機構において、
前記振動抑制部材を金属製としたことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項1乃至6いずれかの湾曲補正機構において、
前記振動抑制部材として振動吸収部材を用いたことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項1乃至7いずれかの湾曲補正機構において、
前記保持体に複数の振動抑制部材を設けたことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項1乃至8いずれかの湾曲補正機構において、
前記振動抑制部材を前記保持体の長手方向中央に設けたことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項1乃至9いずれかの湾曲補正機構において、
前記振動抑制部材を前記保持体の前記反射鏡と対向する面に設けたことを特徴とする湾曲補正機構。 - 請求項1乃至9いずれかの湾曲補正機構において、
前記振動抑制部材を前記保持体の前記反射鏡と対向する面と反対側の面に設けたことを特徴とする湾曲補正機構。 - 光ビーム発射手段と、前記光ビーム発射手段から発射された光ビームを主走査方向に偏向せしめる偏向手段と、前記光ビームを反射させる反射鏡と、走査対象物の表面上における主走査線の湾曲を補正する湾曲補正手段とを備え、前記光ビームによって前記走査対象物を光走査する光走査装置において、
前記湾曲補正手段として、請求項1乃至11いずれかの湾曲補正機構を用いたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項12の光走査装置において、
前記反射鏡の姿勢を変化させて前記走査対象物の表面上における主走査線の傾きを調整する傾き調整手段を備えたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項12または13の光走査装置において、
前記強制湾曲手段を前記保持体に保持したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項12乃至14いずれかの光走査装置において、
前記偏向手段によって主走査線方向に偏向せしめられた光ビームは、複数枚の反射鏡に反射されて走査対象物の表面上走査させるものであって、
前記湾曲補正手段を前記走査対象物に最も近い反射鏡に設けたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項12乃至15いずれかの光走査装置において、
前記ビーム発射手段として、それぞれ異なる走査対象物を光走査するための前記光ビームを発射する複数のものを設けるとともに、前記反射鏡として、それらビーム発射手段にそれぞれ個別に対応する複数のものを設け、且つ、前記湾曲補正機構をそれらビーム発射手段よりも1つ少ない個数だけ設け、
ビーム発射手段に対応する湾曲補正手段が設けられていない主走査線の湾曲を基準にして残りの主走査線の湾曲を前記湾曲補正手段によって補正することを特徴とする光走査装置。 - 潜像を担持する複数の潜像担持体と、光走査によってそれら潜像担持体の表面にそれぞれ潜像を形成する光走査手段と、それら潜像担持体に担持された潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、
前記光走査手段として、請求項16の光走査装置を用い、
黒色の可視像を担持する潜像担持体上に走査される光ビーム以外の光ビームを前記湾曲補正手段によって補正することを特徴とする画像形成装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、光走査によって該潜像担持体の表面に潜像を形成する光走査手段と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
前記光走査手段として、請求項12乃至15いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 潜像を担持する複数の潜像担持体と、光走査によってそれら潜像担持体の表面にそれぞれ潜像を形成する光走査手段と、それら潜像担持体に担持された潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と、それぞれの潜像担持体上で現像された可視像をそれぞれ転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、
前記光走査手段として、請求項12乃至15いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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