JPH08146325A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH08146325A
JPH08146325A JP28089694A JP28089694A JPH08146325A JP H08146325 A JPH08146325 A JP H08146325A JP 28089694 A JP28089694 A JP 28089694A JP 28089694 A JP28089694 A JP 28089694A JP H08146325 A JPH08146325 A JP H08146325A
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pressing
light beam
reflection mirror
plane reflection
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Koji Takahashi
宏治 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡易な構成で画像の湾曲を高精度に補
正することのできる画像形成装置を実現する。 【構成】 光ビームを走査して画像を形成する画像形成
装置の光学系の湾曲を補正するため、第2の平面反射ミ
ラー145Yの湾曲の度合いを変化させる。このため、
2つの支持点151に支えられた第2の平面反射ミラー
145Yの両端を押圧手段154によって下向きに押し
ておき、この状態でミラー中央部を他の押圧手段156
で押圧する量を可変にする。カラー記録を行う場合に
は、各色について湾曲の補正を行う。なお補正は中央部
だけの押圧力を変えることでも行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複写機、レーザプリン
タ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に係わり、詳細
には光学像の補正を行う機構を備えた画像形成装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】オフィスや家庭における印刷物、コンピ
ュータ情報のカラー化に伴って、複写機に代表される画
像形成装置についても次第に多色記録あるいはカラー記
録に対する要求が高まっている。しかしながら、一方で
は単色記録を行う通常の画像形成装置の記録速度や解像
度が飛躍的に向上している現在では、多色記録あるいは
カラー記録(以下単にカラー記録という。)に記録方法
を切り換えると、記録速度の低下や解像度の低下を招来
することになり、これが特にオフィスにおける画像形成
装置のカラー化の進展にブレーキをかける大きな要因と
なっている。
【0003】図13は、従来のカラー記録用の画像形成
装置の典型的な構成を表わしたものである。この画像形
成装置では、単一の感光体ドラム11と、これに転接す
る転写ドラム12を備えている。感光体ドラム11の周
囲には、ドラム表面に電荷を一様に付与するためのチャ
ージコロトロン13と、黒(K)、イエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)の順で静電潜像の現像を行
う4つの現像装置14K、14Y、14M、14Cと、
トナー像を順に転写ドラム12上の用紙15に転写する
ためのトランスファコロトロン16と、転写後にドラム
表面に残ったトナーを回収するためのクリーニング装置
17がこの順に配置されている。ここで感光体ドラム1
1はこれらの配置順としての図で時計方向18に定速で
回転するようになっている。また、転写ドラム12に
は、フィードローラ21を介して図示しない給紙トレイ
から用紙15が供給されるようになっており、この用紙
15をカラー画像の転写が終了するまで少なくともその
表面に保持していて、この状態で反時計方向22に感光
体ドラム11と同一の周速で定速回転するようになって
いる。
【0004】このような画像形成装置では、黒(K)、
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順で
1色ずつ画像の形成と転写が行われる。まず第1の現像
サイクルでは、チャージコロトロン13によって帯電さ
れたドラム表面のレーザビーム照射位置23に、黒色の
画像の明暗に対応して変調されたレーザビーム24が照
射され、これに対応した静電潜像が形成される。この静
電潜像は、黒色のトナーを収容した黒色用現像装置14
Kによって現像され、黒色のトナー像がドラム表面に作
成される。このトナー像は転写ドラム12上に保持され
ている用紙15にトランスファコロトロン16によって
転写される。クリーニング装置17は感光体ドラム11
の表面を清掃し、チャージコロトロン13が再びその表
面に電荷を付与して第2サイクルに移行する。
【0005】第2サイクルでは、レーザビーム24がイ
エローの画像の形成のために照射される。そして、イエ
ロー色のトナーを収容したイエロー色用現像装置14Y
によって現像が行われ、イエロー色のトナー像がドラム
表面に作成される。このトナー像は転写ドラム12上に
保持されている用紙15に対して色ずれしないように位
置合わせされた状態でトランスファコロトロン16によ
って転写される。この後、クリーニング装置17によっ
てドラム表面が清掃される。以下同様にして、第3サイ
クルではマゼンタ用現像装置14Mによってマゼンタ色
のトナー像が同一の用紙15に転写され、第4サイクル
ではシアン色のトナー像がシアン色用現像装置14Cに
よって同一の用紙15に転写される。このようにして4
色のトナー像が転写されると、用紙15は転写ドラム1
2から剥離され、図示しない定着装置でトナー像の定着
が行われる。そして、カラー画像の定着が終了した用紙
は図示しない排出トレイに排出されることになる。
【0006】このように図13に示した従来の画像形成
装置では、トナー像の形成と転写が4サイクル繰り返さ
れることになるので、黒色1色の記録あるいは単色記録
を行う画像形成装置と比べて画像の作成に何倍もの時間
を必要とするという問題がある。
【0007】図14は、このような問題を解決するため
にカラー画像の記録を単色記録とほぼ等しい時間で行う
ことのできる画像形成装置の要部を表わしたものであ
る。このような装置は、例えば特開平1−142671
号公報で開示されている。
【0008】この画像形成装置は、比較的長尺の無端の
搬送ベルト31を備えている。搬送ベルト31は図で矢
印32方向に定速で搬送されるようになっている。搬送
ベルト31の上側の平面状の部分には、4つの感光体ド
ラム34K、34Y、34M、34Cが所定の間隔を置
いてそれぞれ搬送ベルト31の搬送方向とこれらのドラ
ム軸が直角となる方向に並設されている。それぞれの感
光体ドラム34K、34Y、34M、34Cの周囲に
は、チャージコロトロン35K、35Y、35M、35
Cと、現像装置36K、36Y、36M、36Cと、ト
ランスファコロトロン37K、37Y、37M、37C
と、クリーニング装置38K、38Y、38M、38C
がこれらの順にそれぞれ配置されている。また、チャー
ジコロトロン35Kと黒色用現像装置36Kの間の所定
のドラム表面には、黒色記録用のレーザビーム39Kが
照射されるようになっている。同様にイエロー色記録用
のレーザビーム39Y、マゼンタ色記録用のレーザビー
ム39M、シアン色記録用のレーザビーム39Cがそれ
ぞれ対応する感光体ドラム34Y、34M、34Cの同
様の位置に照射されるようになっている。
【0009】図14に示したこの画像形成装置では、図
示しない給紙トレイからフィードローラ41によって用
紙42が搬送ベルト31の感光体ドラム34K側の端部
に供給されるようになっている。この用紙42は、搬送
ベルト31の移動と共に図で左方向に搬送され、順に感
光体ドラム34Kとトランスファコロトロン37Kの
間、感光体ドラム34Yとトランスファコロトロン37
Yの間、感光体ドラム34Mとトランスファコロトロン
37Mの間、および感光体ドラム34Cとトランスファ
コロトロン37Cの間を通過していく。そして、それぞ
れの場所で黒色トナー像、イエロー色トナー像、マゼン
タ色トナー像、シアン色トナー像を順に転写される。こ
のようにして4色のトナー像が重ねて転写された用紙4
2は、その後の所定位置で搬送ベルト31から剥離さ
れ、図示しない定着装置でトナー像の定着が行われて、
同じく図示しない排出トレイ上に排出されることにな
る。このように図14に示した画像形成装置では、4色
分の画像処理がほぼ時間的に並行して行われる結果とし
て、高速の画像処理が可能になる。
【0010】ところで、一般にカラー画像の記録を行う
画像形成装置では、複数色の画像を用紙の全面で精度よ
く位置合わせを行う必要がある。すでに説明したように
白黒画像に限らずカラー画像でも高精細な画質が求めら
れており、色ずれの防止が極めて高い精度で要求されて
いる。画像形成装置で問題となる色ずれの原因を大別す
ると、(イ)画像の傾き(以下単にスキューという。)
によるもの、(ロ)主走査倍率の違いによるもの、
(ハ)主走査位置の違いによるもの、(ニ)副走査位置
の違いによるもの、および(ホ)像の湾曲によるものに
分けることができる。
【0011】図15は、説明を簡単にするために2つの
色についての色ずれの状態を各原因別に表わしたもので
ある。この図では横軸方向が主走査方向であり、縦軸方
向が副走査方向となっている。同図(イ)はスキューに
よる色ずれの一例を示している。スキューによる色ずれ
は、感光体上における走査線の方向が各色によって微妙
にずれることによるものであり、A色のライン51Aと
これとは異なるB色のライン51Bは副走査方向が異な
るために色ずれを生じている。このような色ずれは、各
色の記録部の光学系のミラーの傾きが微妙に異なってい
るような場合発生する。
【0012】同図(ロ)は主走査方向の倍率の違いによ
る色ずれの一例を示している。両者が同一ライン上に位
置決めされていたとしても、A色のライン52Aとこれ
とは異なるB色のライン52Bは主走査方向の倍率が異
なるために1ラインの長さが異なる。したがって、一般
に主走査方向の端の方ほど色ずれがひどくなる。このよ
うな色ずれは、例えば1ラインの走査に際しての光学系
における倍率が2つの記録部で異なっているときに発生
する。
【0013】同図(ハ)は主走査位置の違いによる色ず
れの一例を表わしたものである。A色のライン53Aと
B色のライン53Bはそれぞれのライン長は同じである
が、それぞれの始点がずれている。したがって、例えば
2色を重ね合わせたラインを記録すると、両端にそれぞ
れの色が1色ずつ色ずれとして現われることになる。こ
のような色ずれは、例えば画像の書き出し位置がずれた
ときに発生する。
【0014】同図(ニ)は副走査方向の位置の違いによ
る色ずれの一例を示している。A色のライン54AとB
色のライン54Bは、副走査方向の始点がずれている。
したがって、例えば2色を重ね合わせたラインを記録す
ると、この図のように色ずれとして現われることにな
る。このような色ずれは、例えば2つの感光体ドラムの
位置が微妙に異なる場合に発生する。
【0015】同図(ホ)は像の湾曲による色ずれの一例
を示している。A色のライン55Aは湾曲が発生してい
ないが、B色のライン55Bは湾曲が図で上向きに発生
している。このため、この例では2つのライン55A、
55Bのほぼ中央で色ずれが顕著になる。このような色
ずれは、2つの記録部の光学レンズの少なくとも一方に
湾曲が発生している場合に生じる。
【0016】これらの色ずれは図13に示した画像形成
装置よりも図14に示した画像形成装置の方が遙に発生
しやすい。図13に示した装置では、感光体ドラム11
やレーザビーム24の光学系を共通して使用するのに対
して、図14に示した装置では各色の記録部がそれぞれ
独立しているので、それぞれの感光体ドラム34K、3
4Y、34M、34Cの径や回転速度が微妙に異なり、
また、レーザビーム39K、39Y、39M、39Cの
ための回転多面鏡、fθレンズ等からなる光学系の特性
も完全に同一となることはあり得ないからである。
【0017】図16は、湾曲による色ずれを補正するも
のとして特開昭52−49850号公報に開示された補
正機構を表わしたものである。この補正機構では、所定
の平面ミラー61の4隅を図示しないフレーム等に固定
しておき、中央部にスクリュー62を直接押しつけるよ
うにしている。そして、このスクリュー62の押圧力を
変化させることで平面ミラー61の反射によって画像形
成面63上に形成される画素列を破線64で示す湾曲状
態から太線65で示す湾曲の補正された状態に調整する
ようにしている。
【0018】湾曲による色ずれを補正する技術として
は、特開平2−289816号公報に開示された前記と
同様の手法や、特開平3−42612号公報に示したよ
うに光路中に透明並行平板部材を挿入して回転させるも
のや、特公平4−55282号公報のように光路中に平
行でない透明光学部材を配置するものなどがある。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図16に示
したように平面ミラーの四隅を固定しておいて中央部を
スクリューで押圧する形式の機構では、中央部の押圧に
よって平面ミラーの4隅の部分に変形が生じ、複雑な画
像の歪みが発生してしまう。したがって、この複雑な画
像の歪みが各色の記録部ごとに異なって発生すると、微
細な色ずれが主走査方向の複数の箇所で発生することに
なり、高画質、高精細な画像を再現することができなく
なる。
【0020】また、その他の湾曲補正のための先行技術
では光路中に特殊な光学部品を挿入することになるの
で、構成が大がかりで装置のコストアップにつながるお
それがある他、想定された湾曲特性以外の複雑な湾曲状
態に対しては調整を完全に行うことができず、結局、微
細な色ずれが残存することになって、高画質、高精細な
画像を再現することができないという問題があった。
【0021】そこで本発明の目的は、比較的簡易な構成
で画像の湾曲を高精度に補正することのできる画像形成
装置を提供することにある。
【0022】本発明の他の目的は、異なった2色以上の
色で画像の記録を行う場合に、色ずれを有効に補正する
ことのできる画像形成装置を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)光ビームの走査光学系の一部を構成しその面
の第1の位置からこれとは異なる第2の位置に向けて光
ビームが繰り返し入射し反射される平面反射ミラーと、
(ロ)この平面反射ミラーの光ビームが入射される面と
接触しこの面の第1の位置と第2の位置を結ぶ走査区域
を所定の間隔を置いて挟む2か所の位置でこれを支持す
るミラー支持手段と、(ハ)平面反射ミラーの両端のミ
ラー支持手段で支持されていない側の面を押圧する第1
の押圧手段と、(ニ)平面反射ミラーのミラー支持手段
によって支持されている箇所よりも中央に寄った位置で
光ビームが走査される面と対向する面を押圧する第2の
押圧手段と、(ホ)光学系の湾曲の程度に応じてこの第
2の押圧手段による押圧力を調整する押圧力調整手段と
を画像形成装置に具備させる。
【0024】すなわち請求項1記載の発明では、光ビー
ムの走査光学系の一部を構成する所定の平面反射ミラー
の光ビームの入射側の面を2点で支持すると共に、第1
の押圧手段によってその両端の部分を入射側の面と反対
の面側から押し付け、円弧状に撓ませる。そして、これ
によって出っ張った側を第2の押圧手段によって押圧力
を調整しながら押圧を行うことで、撓みの度合いを変
え、画像の湾曲を精度よく補正するようにする。
【0025】請求項2記載の発明では、(イ)光ビーム
の走査光学系の一部を構成しその面の第1の位置からこ
れとは異なる第2の位置に向けて光ビームが繰り返し入
射し反射される平面反射ミラーと、(ロ)この平面反射
ミラーの光ビームが入射される面と接触しこの面の第1
の位置と第2の位置を結ぶ走査区域を所定の間隔を置い
て挟む2か所の位置でこれを支持するミラー支持手段
と、(ハ)平面反射ミラーのミラー支持手段によって支
持されている箇所よりも中央に寄った位置で光ビームが
走査される面と対向する面を押圧する押圧手段と、
(ニ)光学系の湾曲の程度に応じてこの押圧手段による
押圧力を調整する押圧力調整手段とを画像形成装置に具
備させる。
【0026】すなわち請求項2記載の発明では、光ビー
ムの走査光学系の一部を構成する所定の平面反射ミラー
の光ビームの入射側の面を2点で支持すると共に、支持
手段で支持されている箇所よりも中央に寄った位置を押
圧し、かつこの押圧力を可変にすることで平面反射ミラ
ーの撓みを所望の度合いにして、画像の湾曲を精度よく
補正するようにする。
【0027】請求項3記載の発明では、(イ)光ビーム
の走査光学系の一部を構成しその面の第1の位置からこ
れとは異なる第2の位置に向けて光ビームが繰り返し入
射し反射される平面反射ミラーと、(ロ)この平面反射
ミラーの光ビームが入射される面と接触しこの面の第1
の位置と第2の位置を結ぶ走査区域を所定の間隔を置い
て挟む2か所の位置でこれを支持するミラー支持手段
と、(ハ)平面反射ミラーのミラー支持手段によって支
持されている箇所よりも中央に寄った第1の位置で光ビ
ームが走査される面と対向する面を押圧する第1の押圧
手段と、(ニ)平面反射ミラーのミラー支持手段によっ
て支持されている箇所よりも中央に寄った位置であって
第1の位置とは異なる第2の位置で光ビームが走査され
る面と対向する面を押圧する第2の押圧手段と、(ホ)
光学系の湾曲の程度に応じて第2の押圧手段による押圧
力を調整する押圧力調整手段とを画像形成装置に具備さ
せる。
【0028】すなわち請求項3記載の発明では、請求項
2記載の発明とは異なり、支持手段で支持されている箇
所よりも中央に寄った位置を第1および第2の押圧手段
によって押圧する。このうちの第2の押圧手段はその押
圧力を調整することができるので、第1の押圧手段で予
め設定した撓み量を正確に補正して、画像の湾曲を精度
よく補正することができる。
【0029】請求項4記載の発明では、(イ)光ビーム
の走査光学系における光学系の主走査方向における湾曲
の度合いを検出する検出手段と、(ロ)光ビームの走査
光学系の一部を構成しその同一面の第1の位置からこれ
とは異なる第2の位置に向けて光ビームが繰り返し入射
し反射される平面反射ミラーと、(ハ)この平面反射ミ
ラーの同一面の所定の位置を2点で支持するミラー支持
手段と、(ニ)この平面反射ミラーの支持された側の面
と対向する面の所定箇所を押圧する押圧手段と、(ホ)
検出手段の検出した湾曲の度合いに応じて押圧手段の押
圧力を調整する押圧力調整手段とを画像形成装置に具備
させる。
【0030】すなわち請求項4記載の発明では、検出手
段によって光学系の主走査方向における湾曲の度合いを
検出し、2点で支持された平面反射ミラーに対して加え
る押圧力をこれに応じて変化させることで、画像の湾曲
を自動的に精度よく調整するようにしている。
【0031】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0032】画像形成装置の全体的な構成
【0033】図1は、本発明の一実施例における画像形
成装置の要部を示したものである。この画像形成装置
は、3本のローラ101、102、103にかけ渡され
た透明な無端ベルト104を備えている。無端ベルト1
04は、図示しない駆動モータによって図で矢印105
方向に定速で搬送されるようになっている。無端ベルト
104の上側の面には、その搬送方向と直交する方向に
ドラム軸を有する4つの感光体ドラム106K、106
Y、106M、106Cがこれらの順に所定間隔で配置
されている。ここで、感光体ドラム106Kは黒色記録
用のドラムであり、感光体ドラム106Yはイエロー色
記録用のドラムであり、感光体ドラム106Mはマゼン
タ色記録用のドラムであり、感光体ドラム106Cはシ
アン色記録用のドラムである。それぞれの感光体ドラム
106K、106Y、106M、106Cの上方には、
対応する色の記録を行うためのポリゴンミラー107
K、107Y、107M、107Cと、これらから反射
されたレーザビームを対応する感光体ドラム106K、
106Y、106M、106Cにそれぞれ照射するため
の反射ミラー108K、108Y、108M、108C
が配置されている。
【0034】無端ベルト104の上面の図で左端近傍に
は、ベルト面を挟むようにして2組の透過式の光学セン
サ1111 、1112 、1121 、1122 が配置され
ている。このうちの受光側の光学センサ1111 、11
1 はそれぞれCCD等の1次元イメージセンサによっ
て構成されている。これらの光学センサ1111 、11
1 は、画像の検査時のみに限って無端ベルト104上
に転写された各感光体ドラム106K、106Y、10
6M、106Cの色ずれ検査用パターン113を検出し
て、前記したような各種の色ずれを検出するようになっ
ている。
【0035】なお、このような画像の検査時以外の場合
には、図示しない供給トレイから送られてきた図示しな
い用紙は、図14で説明したように第3のローラ103
の近傍から無端ベルト104の上面に送り込まれ、各感
光体ドラム106K、106Y、106M、106Cの
下を順に通過して、このときそれぞれの色のトナー像を
転写されることになる。各色のトナー像の転写が行われ
た用紙は、第1のローラ101の近傍で無端ベルト10
4の表面から剥離され、図示しない定着装置で定着され
た後、同じく図示しない排紙トレイ上に排出されること
になる。各感光体ドラム106K、106Y、106
M、106Cによる画像の形成される原理は、すでに図
14で説明した各感光体ドラム34K、34Y、34
M、34Cの場合と同様であるので、ここではその説明
を省略する。
【0036】図2は、この画像形成装置の1つの光学系
としてイエロー色記録用の光学系についてその構成の概
要を表わしたものである。他の光学系の構成も同一であ
るのでそれらの説明は省略する。イエロー色記録用のポ
リゴンミラー107Yは、図示しないポリゴンミラー回
転モータによって高速で回転するようになっている。半
導体レーザ121Yから射出されたレーザビーム123
Yは、光学レンズ124Yによって集束され、ポリゴン
ミラー107Yの1つの面に入射する。この面の反射光
は、fθレンズ125Yを経て感光体ドラム106Yの
表面を繰り返し主走査方向に走査することになる。感光
体ドラム106Yの走査開始位置のわずか手前のレーザ
ビームの通過する経路上には、走査開始位置検知センサ
127Yが配置されている。この画像形成装置は、走査
開始位置検知センサ127Yがレーザビームの検出を行
ってからクロック信号のカウントを行い、所定のカウン
ト値のカウントが行われた段階で、感光体ドラム106
Y上におけるそのラインの画像の記録の開始を行うよう
になっている。
【0037】本実施例の画像形成装置では、図1に示し
た色ずれ検査用パターン113を使用してスキュー等の
各種補正を自動的に行うようになっているが、本発明で
解決する湾曲補正については、これとは無関係に工場出
荷の段階で治具を用いて調整を行うようになっている。
もちろん、色ずれ検査用パターン113を主走査方向の
中央部にも配置してこれを独自に検出できるようにすれ
ば、湾曲の検出も可能になる。
【0038】湾曲の補正
【0039】図3は、図2に示したイエロー光学系にお
ける各反射ミラーの配置関係を表わしたものである。他
の光学系の構成も同一であるのでそれらの説明は省略す
る。図示しない半導体レーザや図2に示したポリゴンミ
ラー107Yやfθレンズ125Yを収容した光学ユニ
ット141Yから出力されるレーザビーム142Yは、
第1の平面反射ミラー143Yとシリンダミラー144
Yおよび第2の平面反射ミラー145Yで順に反射され
て感光体ドラム106Y上に到達する。本実施例で像の
湾曲補正を行うのは第2の平面反射ミラー145Yであ
る。
【0040】今、第2の平面反射ミラー145Yのある
部分が撓みによって図で破線147で示す位置に存在し
たとする。この面で反射したレーザビーム148は撓ん
でない面によって感光体ドラム106Yに到達するレー
ザビーム142Yとは副走査方向(感光体ドラム106
Yの回転方向)に所定量だけずれることになる。本実施
例の装置では、第2の平面反射ミラー145Yの撓み量
と、感光体ドラム106Y上における像のずれはほぼ等
しくなる。4色のカラー画像の記録で、感光体ドラム1
06Y上での各色の湾曲の最大値が20μm以下になる
ようにすると、視覚的に実用上色ずれが発生しない。そ
こで、このためには第2の平面反射ミラー145Yにお
ける湾曲撓みの最大量を20μm以下に抑える必要があ
る。
【0041】図4は、本実施例の第2の平面反射ミラー
による湾曲補正の原理を表わしたものである。第2の平
面反射ミラー145Yはその端部近傍をそれぞれ支持点
151によって支持されている。また、両端部はフレー
ム153に一端を固定した押圧手段154によってそれ
ぞれ下向きに押圧されている。これにより、第2の平面
反射ミラー145Yはその長手方向に円弧を描くように
湾曲している。第2の平面反射ミラー145Yは図で下
側の面がミラー面となっている。なお、本実施例の第2
の平面反射ミラー145Yは厚さが8mmの厚さのガラ
ス板を使用しており、2か所の押圧手段154による湾
曲は実際には微々たるものである。
【0042】第2の平面反射ミラー145Yの中央部分
は、フレーム153に一端を取り付けた可変押圧手段1
56が接触し同じく下向きに押圧している。この結果、
第2の平面反射ミラー145Yは、2つの支持点151
によって支持された状態で合計3つの押圧手段154、
156の押圧の状態に従って緊張状態を保ちながら所定
の湾曲を行うことになる。この緊張状態によって、第2
の平面反射ミラー145Yは非緊張状態で固定されてい
る場合と比べて、その表面の撓みの形状が円弧の一部を
なすような単純なものとなる。そして、合計3つの押圧
手段154、156の押圧状態によって、すなわち可変
押圧手段156の押圧の程度によって、きわめて直線に
近い任意の直径の円弧を形成することになる。
【0043】図5は、第2の平面反射ミラーを感光体ド
ラムの軸方向と直交する装置の側面から見た図である。
第2の平面反射ミラー145Yの両端部近傍には、フレ
ーム153に平面ミラー支持部材161の上端部がネジ
162によってそれぞれ固定されている。これらの平面
ミラー支持部材161は第2の平面反射ミラー145Y
を支持しており(図6参照)、それぞれの下端部には断
面がほぼコ字状をした金属製の事前湾曲弾性部材164
の一端がそれぞれネジ165で固定されている。事前湾
曲弾性部材164の他端は第2の平面反射ミラー145
Yの端部を下から上に回り込むようにして、これらの端
部を上の面から所定の圧力で押さえつけるようになって
いる。したがって、平面ミラー支持部材161が図4に
示した支持点151を構成し、これと事前湾曲弾性部材
164が押圧手段154を構成していることになる。
【0044】第2の平面反射ミラー145Yの中央部に
は、フレーム153に固定された取付部材166の所定
箇所を支点にした調整ネジ167によって押圧力を可変
とした湾曲調整弾性部材168がその上方から圧接し、
図4に示した可変押圧手段156を構成している。
【0045】図6は、第2の平面反射ミラーの図5の矢
印A−Aで示す箇所を切断した横断面図である。フレー
ム153には、合計2か所に配置されたネジ171によ
って台座部分166Aが固定された取付部材166が配
置されている。この取付部材166は台座部分166A
の両端に互いに同一形状で対向した2つの側壁166B
が立設しており、これらの対向する2つの孔173には
ピン174がかけ渡されている。帯状でほぼL字状に折
り曲げられ、その中央部分近傍に小さな曲率のC字状の
支点部168Aを取り付けた湾曲調整弾性部材168
は、その支点部168Aにピン174を回動自在に貫通
させている。湾曲調整弾性部材168の図で下方の端部
に開けられた孔には、調整ネジ167が差し込まれてお
り、ネジが刻まれた部分は取付部材166の前記した台
座部分と螺合するようになっている。また、湾曲調整弾
性部材168の他端部に配置された凸部175は、第2
の平面反射ミラー145Yの中央部の上面と接触するよ
うになっている。
【0046】したがって、調整ネジ167を押し込む方
向に回転させると、湾曲調整弾性部材168はその支点
部168Aを中心として図で反時計方向に回転する力が
与えられ、第2の平面反射ミラー145Yはその中央部
が下向きにより大きな力で押圧されることになる。
【0047】第2の平面反射ミラー145Yは、平面ミ
ラー支持部材161の開口部の2つの突起によってその
反射面としての下面と一方の側部が支持されている。な
お、この第2の平面反射ミラー145Yは2つの平面ミ
ラー支持部材161(支持点151)間をレーザビーム
の反射領域として用いているので、ミラー支持部材16
2によって画像が蹴られることはない。
【0048】図7は、第2の平面反射ミラーの調整によ
る湾曲補正の作業の様子を表わしたものである。この図
で実線181で示しているのは、第2の平面反射ミラー
145Yの両端部に何らの押圧力も作用していない状態
である。図5に示した事前湾曲弾性部材164が両端部
に作用したときで図6に示す湾曲調整弾性部材168に
よる押圧力が作用していない状態で、第2の平面反射ミ
ラー145Yの中央部の撓み量d1 は例えば50μm程
度となる。調整作業者は、治具を用いて検査しながら調
整ネジ167を調整し湾曲調整弾性部材168の押圧力
を変化させて、調整後は第2の平面反射ミラー145Y
の中央部の撓み量d2 を例えば20±10μmに設定す
る。
【0049】このような調整作業は、イエローの光学系
だけでなく、黒色、シアン、マゼンタの各光学系につい
ても行う。この結果、4色の光学系の各主走査ライン
は、それぞれの感光体ドラム106K、106Y、10
6M、106Cにおいて共に中央部で20±10μmの
撓みをもつ湾曲形状を有することになる。これは完全な
直線とは相違するが、共に微細な同程度の湾曲を有して
いる限り、色ずれは発生しない。また、記録紙の最大幅
の長さの線分において、その中央部で数十μm程度の湾
曲が発生していても、これは直線として十分認識される
ものであり、何らの不都合も発生させるものではない。
【0050】第1の変形例
【0051】実施例では支点を中心として見たとき、平
面反射ミラーの両端部と中央部とで湾曲を起こさせる方
向の力とこれを矯正する方向の力という互いに逆方向の
力を作用させることにしたが、これに限るものではな
い。先に説明したように湾曲が微細なものであれば各色
について同一の程度の湾曲を生じさせているかぎり、色
ずれは発生しないからである。
【0052】図8は、先の実施例の図4に対応するもの
でこの変形例での第2の平面反射ミラーによる湾曲補正
の原理を表わしたものである。この変形例で先の実施例
と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明
を適宜省略する。第2の平面反射ミラー145Yはその
端部近傍をそれぞれ支持点151によって支持されてい
る。また、その中央部近傍の2点は、フレーム153に
一端を固定した押圧手段201によってそれぞれ下向き
に押圧されている。これにより、第2の平面反射ミラー
145Yはその長手方向に円弧を描くように湾曲してい
る。この湾曲の方向は先の実施例と逆である。この変形
例の場合にも、第2の平面反射ミラー145Yは図で下
側の面がミラー面となっている。また、この変形例でも
第2の平面反射ミラー145Yは厚さが8mmの厚さの
ガラス板を使用しており、2か所の押圧手段201によ
る湾曲は実際には微々たるものである。
【0053】第2の平面反射ミラー145Yの中央部分
は、フレーム153に一端を取り付けた可変押圧手段1
56が接触し同じく下向きに押圧している。この結果、
第2の平面反射ミラー145Yは、合計3つの押圧手段
156、201の押圧の状態に従って緊張状態を保ちな
がら所定の湾曲を行うことになる。この緊張状態によっ
て、第2の平面反射ミラー145Yは非緊張状態で固定
されている場合と比べて、その表面の撓みの形状が円弧
の一部をなすような単純なものとなる。そして、合計3
つの押圧手段156、201の押圧状態によって、円弧
の径を微妙に変更できるようになっている。
【0054】図9は、第2の平面反射ミラーを感光体ド
ラムの軸方向と直交する装置の側面から見た図であり、
先の実施例の図5と対応するものである。フレーム15
3には図5で示した取付部材166が固定されており、
第2の平面反射ミラー145Yの中央部分は凸部175
によって上側から押圧されている。この押圧の度合い
は、調整ネジ167によって変更できるようになってい
る。この取付部材166の上方にはこれを左右に跨ぐよ
うな形で事前湾曲弾性部材211が配置されており、そ
の両下端部にそれぞれ配置された凸部212は凸部17
5の両側等距離の位置で第2の平面反射ミラー145Y
を上側から押圧している。事前湾曲弾性部材211の上
端には左右2つの突起211Aが突出しており、これは
フレーム153に設けられた孔から上方に突出してい
る。事前湾曲弾性部材211と2つの凸部212がこの
変形例における押圧手段201を構成している。また、
第2の平面反射ミラー145Yの端部近傍の2つの平面
ミラー支持部材161が支持点151をそれぞれ構成し
ている。
【0055】図10は、第2の平面反射ミラーの図9の
矢印B−Bで示す箇所を切断した横断面図である。フレ
ーム153には、合計2か所に配置されたネジ171に
よって台座部分166Aが固定された取付部材166が
配置されている。この取付部材166は台座部分166
Aの両端に互いに同一形状で対向した2つの側壁166
Bが立設しており、これらの対向する2つの孔173に
はピン174がかけ渡されている。帯状でほぼL字状に
折り曲げられ、その中央部分近傍に小さな曲率のC字状
の支点部168Aを取り付けた湾曲調整弾性部材168
は、その支点部168Aにピン174を回動自在に貫通
させている。湾曲調整弾性部材168の図で下方の端部
に開けられた孔には、調整ネジ167が差し込まれてお
り、ネジが刻まれた部分は取付部材166の前記した台
座部分と螺合するようになっている。また、湾曲調整弾
性部材168の他端部に配置された凸部175は、第2
の平面反射ミラー145Yの中央部の上面と接触するよ
うになっている。
【0056】したがって、調整ネジ167を押し込む方
向に回転させると、湾曲調整弾性部材168はその支点
部168Aを中心として図で反時計方向に回転する力が
与えられ、第2の平面反射ミラー145Yはその中央部
が下向きにより大きな力で押圧されることになる。
【0057】第2の平面反射ミラー145Yは、平面ミ
ラー支持部材161の開口部の2つの突起によってその
反射面としての下面と一方の側部が支持されている。
【0058】図11は、第2の平面反射ミラーの調整に
よる湾曲補正の作業の様子を表わしたものである。この
図で実線181で示しているのは、第2の平面反射ミラ
ー145Yの両端部に何らの押圧力も作用していない状
態である。図9に示した事前湾曲弾性部材211が両端
部に作用したときで湾曲調整弾性部材168による押圧
力が作用していない状態では、第2の平面反射ミラー1
45Yの中央部の撓み量d3 は例えば20μm程度とな
る。調整作業者は、治具を用いて検査しながら調整ネジ
167を調整し湾曲調整弾性部材168の押圧力を変化
させて、調整後は第2の平面反射ミラー145Yの中央
部の撓み量d4 を例えば30±10μmに設定する。
【0059】このような調整作業は、イエローの光学系
だけでなく、黒色、シアン、マゼンタの各光学系につい
ても行う。この結果、4色の光学系の各主走査ライン
は、それぞれの感光体ドラム106K、106Y、10
6M、106Cにおいて共に中央部で30±10μmの
撓みをもつ湾曲形状を有することになる。これは完全な
直線とは相違するが、共に微細な同程度の湾曲を有して
いる限り、色ずれは発生しない。また、記録紙の最大幅
の長さの線分において、その中央部で数十μm程度の湾
曲が発生していても、これは直線として十分認識される
ものであり、何らの不都合も発生させるものではない。
【0060】第2の変形例
【0061】図12は本発明の第2の変形例における画
像形成装置のトナー像転写用の無端ベルトに転写された
主走査ラインのトナー像と各センサの配置を表わしたも
のである。無端ベルト104には、一例としてイエロー
色の1本の主走査ラインのトナー像301が転写されて
いる。ここでは像の湾曲を誇張して表現している。無端
ベルト104の所定箇所には、その幅方向を3分割する
ように第1〜第3の1次元イメージセンサ3021 〜3
023 がそれぞれ矢印105で示す無端ベルト104の
搬送方向に配置されている。
【0062】この第2の変形例では画像形成装置の調整
段階で例えばイエロー色の記録部が主走査ラインのトナ
ー像301を作成し、無端ベルト104に転写する。第
1〜第3の1次元イメージセンサ3021 〜3023
これを同一タイミングで読み取って、主走査方向の3点
での副走査方向(図の矢印105方向)における画像の
ずれを検出する。これにより、主走査ラインの傾きの検
出が可能であると共に、湾曲の程度を検出することがで
きる。
【0063】したがって、検出された湾曲の量に応じて
実施例の図6あるいは第1の変形例の図10で示した調
整ネジ167の調整をステッピングモータの回転によっ
て行うようにすれば、湾曲を自動的に補正することがで
きる。このような補正は、同一の記録色について繰り返
し行うことで、補正量を目標とする湾曲量(零も含む)
に収斂させることができ、可能な限り高精度の補正を行
うことができる。
【0064】なお、実施例では第2の平面反射ミラー1
45Yを使用して光学系の湾曲の補正を行うようにした
が、他のミラーを使用して同様の補正を行うことができ
ることはもちろんである。また、実施例では4色のカラ
ー記録を行う画像形成装置について説明したが、湾曲の
補正自体は1色あるいは4色以外の複数の色で記録を行
う他の画像形成装置にも同様に適用することができる。
更に実施例では感光体ドラムに形成されたトナー像を転
写ベルトあるいは無端ベルト上の用紙に順次転写して画
像の記録を行う画像形成装置を例に説明したが、これ以
外の方式で画像の記録を行う装置、例えば感光体ベルト
を使用して画像の記録を行う装置に対しても本発明を適
用することができる。
【0065】また実施例では4色それぞれについて湾曲
の補正を行うようにしたが、1つの基準となる色の湾曲
に対して残りの色の湾曲を一致させるような補正を行う
ようにしてもよい。この場合には、1色分の湾曲補正が
不要になる分だけ調整に要する作業を短縮することがで
きる。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように請求項1〜請求項4
記載の発明によれば、光ビームの走査光学系の一部を構
成する所定の平面反射ミラーの2点を支持すると共に、
所定の位置を押圧してこのミラーを撓ませ、所定の緊張
状態に保つことにしたので、平面反射ミラーの各隅が固
定されている場合と比べて複雑な形状の撓みが発生せ
ず、光ビームの湾曲を高精度に補正することができる。
【0067】また、請求項1記載の発明によれば、第1
の押圧手段によって平面反射ミラーの湾曲した側の湾曲
の度合いを少なくする方向に第2の押圧手段で押圧力を
作用させることにしたので、微細な量の湾曲でもこれを
相殺する方向で良好な補正を行うことができる。
【0068】更に、請求項2記載の発明によれば支持手
段で支持されている箇所よりも中央に寄った位置を押圧
手段によって押圧するだけで湾曲の補正を行うので、補
正機構の構成が簡単になるという長所がある。
【0069】また、請求項3記載の発明によれば、請求
項2記載の発明と異なり、支持手段で支持されている箇
所よりも中央に寄った位置を第1および第2の押圧手段
によって押圧し、このうちの第2の押圧手段はその押圧
力を調整することができるようにした。したがって、第
1の押圧手段で予め設定した撓み量を正確に補正して、
画像の湾曲を像ごとに精度良く合わせ、色ずれを精度よ
く補正することができる。
【0070】更に、請求項4記載の発明によれば、検出
手段によって光学系の主走査方向における湾曲の度合い
を検出し、2点で支持された平面反射ミラーに対して加
える押圧力をこれに応じて変化させることで、画像の湾
曲を自動的に調整するようにしたので、画像形成装置の
工場出荷時の調整を不要にすることができる他、運搬等
のように装置または光学系に外力が作用した際にも装置
の色ずれ等の湾曲に起因するトラブルを未然に解消する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例における画像形成装置の要
部を示した斜視図である。
【図2】 この画像形成装置のイエロー色記録用の光学
系の概要を表わした斜視図である。
【図3】 図2に示したイエロー光学系における各反射
ミラーの配置関係を表わした概略構成図である。
【図4】 実施例における第2の平面反射ミラーの湾曲
補正原理を示した原理図である。
【図5】 実施例における第2の平面反射ミラーおよび
その近傍を示した側面図である。
【図6】 図4のA−A方向から見た第2の平面反射ミ
ラーおよびその近傍の断面図である。
【図7】 第2の平面反射ミラーの調整による湾曲補正
の作業前と作業終了時のミラー面の状態を示す説明図で
ある。
【図8】 第1の変形例における第2の平面反射ミラー
による湾曲補正の原理を示した説明図である。
【図9】 第1の変形例における第2の平面反射ミラー
およびその近傍を示した側面図である。
【図10】 第2の平面反射ミラーの図9の矢印B−B
で示す箇所を切断した横断面図である。
【図11】 第1の変形例における第2の平面反射ミラ
ーの調整による湾曲補正の作業前と作業終了時のミラー
面の状態を示す説明図である。
【図12】 本発明の第2の変形例における画像形成装
置のトナー像転写用の無端ベルトに転写された主走査ラ
インのトナー像と各センサの配置を表わした平面図であ
る。
【図13】 従来のカラー記録用の画像形成装置の要部
を示した側面図である。
【図14】 カラー画像の記録を高速で行うことのでき
る従来の画像形成装置の要部を示す側面図である。
【図15】 2つの色についての色ずれの状態を各原因
別に表わした説明図である。
【図16】 湾曲による色ずれを補正するために提案さ
れた従来の光学系の一例についてその要部を示す斜視図
である。
【符号の説明】
104…無端ベルト、106K、106Y、106M、
106C…感光体ドラム、107、107K、107
Y、107M、107C…ポリゴンミラー、108K、
108Y、108M、108C…反射ミラー、111、
112…光学センサ、121Y…半導体レーザ、123
Y、142Y…レーザビーム、141Y…光学ユニッ
ト、143Y…第1の反射ミラー、144Y…シリンダ
ミラー、145Y…第2の反射ミラー、151…支持
点、153…フレーム、154、156、201…押圧
手段、161…平面ミラー支持部材、164、211…
事前湾曲弾性部材、166…側壁、167…調整ネジ、
175、212…凸部、301…主走査ラインのトナー
像、3021 〜3023 …第1〜第3の1次元イメージ
センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 7/198

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ビームの走査光学系の一部を構成しそ
    の面の第1の位置からこれとは異なる第2の位置に向け
    て光ビームが繰り返し入射し反射される平面反射ミラー
    と、 この平面反射ミラーの光ビームが入射される面と接触し
    この面の前記第1の位置と第2の位置を結ぶ走査区域を
    所定の間隔を置いて挟む2か所の位置でこれを支持する
    ミラー支持手段と、 前記平面反射ミラーの両端の前記ミラー支持手段で支持
    されていない側の面を押圧する第1の押圧手段と、 前記平面反射ミラーの前記ミラー支持手段によって支持
    されている箇所よりも中央に寄った位置で前記光ビーム
    が走査される面と対向する面を押圧する第2の押圧手段
    と、 光学系の湾曲の程度に応じてこの第2の押圧手段による
    押圧力を調整する押圧力調整手段とを具備することを特
    徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 光ビームの走査光学系の一部を構成しそ
    の面の第1の位置からこれとは異なる第2の位置に向け
    て光ビームが繰り返し入射し反射される平面反射ミラー
    と、 この平面反射ミラーの光ビームが入射される面と接触し
    この面の前記第1の位置と第2の位置を結ぶ走査区域を
    所定の間隔を置いて挟む2か所の位置でこれを支持する
    ミラー支持手段と、 前記平面反射ミラーの前記ミラー支持手段によって支持
    されている箇所よりも中央に寄った位置で前記光ビーム
    が走査される面と対向する面を押圧する押圧手段と、 光学系の湾曲の程度に応じてこの押圧手段による押圧力
    を調整する押圧力調整手段とを具備することを特徴とす
    る画像形成装置。
  3. 【請求項3】 光ビームの走査光学系の一部を構成しそ
    の面の第1の位置からこれとは異なる第2の位置に向け
    て光ビームが繰り返し入射し反射される平面反射ミラー
    と、 この平面反射ミラーの光ビームが入射される面と接触し
    この面の前記第1の位置と第2の位置を結ぶ走査区域を
    所定の間隔を置いて挟む2か所の位置でこれを支持する
    ミラー支持手段と、 前記平面反射ミラーの前記ミラー支持手段によって支持
    されている箇所よりも中央に寄った第1の位置で前記光
    ビームが走査される面と対向する面を押圧する第1の押
    圧手段と、 前記平面反射ミラーの前記ミラー支持手段によって支持
    されている箇所よりも中央に寄った位置であって第1の
    位置とは異なる第2の位置で前記光ビームが走査される
    面と対向する面を押圧する第2の押圧手段と、 光学系の湾曲の程度に応じて第2の押圧手段による押圧
    力を調整する押圧力調整手段とを具備することを特徴と
    する画像形成装置。
  4. 【請求項4】 光ビームの走査光学系における光学系の
    主走査方向における湾曲の度合いを検出する検出手段
    と、 前記光ビームの走査光学系の一部を構成しその同一面の
    第1の位置からこれとは異なる第2の位置に向けて光ビ
    ームが繰り返し入射し反射される平面反射ミラーと、 この平面反射ミラーの同一面の所定の位置を2点で支持
    するミラー支持手段と、 この平面反射ミラーの支持された側の面と対向する面の
    所定箇所を押圧する押圧手段と、 前記検出手段の検出した湾曲の度合いに応じて押圧手段
    の押圧力を調整する押圧力調整手段とを具備することを
    特徴とする画像形成装置。
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