JPH11231240A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPH11231240A
JPH11231240A JP3758098A JP3758098A JPH11231240A JP H11231240 A JPH11231240 A JP H11231240A JP 3758098 A JP3758098 A JP 3758098A JP 3758098 A JP3758098 A JP 3758098A JP H11231240 A JPH11231240 A JP H11231240A
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mirror
optical
optical member
bracket
scanning device
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JP3758098A
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Hiroto Kanehashi
博人 金橋
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光走査装置の光学部材の過大なストレスを防
止する。 【解決手段】 図5(A)に示すように、ブラケット4
6の一端部を爪53に係合した状態で調整ねじ48をね
じ込むとミラー23が湾曲変形し走査線のボウが調整さ
れる。光走査装置あるいは画像形成装置の物流過程にお
いては、ブラケットロック52を図5(A)の矢印B方
向に変形させ、図5(B)に示すように爪53とブラケ
ット46との係合を解除し、ブラケット46の固定を解
除する。調整ねじ48がミラー23を押圧しなくなり、
ミラー23は自身の弾性で調整前の自由状態へと戻る。
ミラー23に応力が作用しなくなるので、搬送時の振動
や衝撃等によるミラー23の損傷を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機や
レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装
置に係り、特に、光学部材を変形させて走査ビームの調
整を行うことのできる光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像形成装置の光走査装置として、出願
中である特願平8−349715号に記載されている光
装置装置がある。
【0003】この光走査装置には、走査線のボウ(Bo
w:弓状の曲がり)を補正する機構が設けられている。
【0004】図9(A)乃至(D)に示すように、この
光走査装置の光学系の光学部材の一つであるシリンドリ
カルミラー100は、その反射面100A内の母線を含
む反射平面内で、主走査方向(図9(A)及び図9
(B)において、矢印W方向)中央部に配置された光学
部材変形装置102により、シリンドリカルミラー10
0を湾曲変形させて、走査線のボウを補正している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この技術で
は、通常、走査線のボウ補正を、光走査装置或いは画像
形成装置の出荷時に実施し、走査線のボウ補正後は、通
常シリンドリカルミラー1が湾曲した状態にある。
【0006】そのため、光走査装置或いは画像形成装置
の物流過程における過酷な保存環境や衝撃により、シリ
ンドリカルミラー100に過剰なストレスが加わる問題
がある。このストレスが大きいとシリンドリカルミラー
100の破損につながる。
【0007】また、そもそも、走査線のボウを、図10
(A)に示すような中央部にピークをもつ弓状の湾曲と
捉えているため、光学部材の位置や傾き等のバラツキに
よって生じる、例えば、図10(B),(C)に示すよ
うな中央部にピークを持たない弓状の湾曲のプロファイ
ルを持つ走査線(図の実線)のボウに対しては、それを
高精度に補正することができない。
【0008】さらに、シリンドリカルミラー100の断
面形状は、一辺が湾曲した反射面とされた略正方形形
状、或いは、長辺の一方が湾曲した反射面とされた略長
方形形状とされている。
【0009】このシリンドリカルミラー100は、反射
面と交差する方向の一辺(長方形形状の場合には短辺)
を引っ張り、或いは押すことにより湾曲させることによ
り走査線のボウの補正を行っている。
【0010】しかし、シリンドリカルミラー100を湾
曲変形させた際に、図11に示すように反射接平面S
(円弧状の反射面100Aに接する平面であり、長辺に
沿った平面)に垂直な方向の湾曲成分や捩じれ成分を生
じ易く、高精度に安定した走査線のボウ補正を行うこと
ができない問題があった。
【0011】本発明は上記事実を考慮し、シリンドリカ
ルミラー等の光学部材を変形させて走査ビームの調整を
行うことのできる光走査装置において、光学部材の過大
なストレスを防止し、また、高精度に走査線の補正を行
うことのできる光走査装置を提供することが目的であ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の光走査
装置は、走査ビームを反射する光学部材と、前記光学部
材に当接して前記光学部材を変形させる光学部材変形手
段と、前記光学部材変形手段と前記光学部材とを接離さ
せる接離手段とを有することを特徴としている。
【0013】請求項1に記載の光走査装置では、光学部
材変形手段が光学部材に当接して光学部材を変形させる
ことができる。これにより、走査ビームの走査方向の調
整を行うことができる。
【0014】また、接離手段によって、光学部材変形手
段を光学部材に当接させたり離したりすことができるの
で、光学部材を簡単に初期の状態(変形前の状態)と変
形した状態(調整された状態)とに切り換えることがで
きる。
【0015】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の光走査装置において、前記一つの光学部材に対して、
複数の前記光学部材変形手段と接離手段とが設けられて
いることを特徴としている。
【0016】請求項2に記載の光走査装置では、一つの
光学部材に対して、光学部材変形手段と接離手段とが複
数設けられているので、光学部材の異なる複数の部分を
変形させることができ、走査ビームの走査方向の調整を
広範囲に行うことができる。
【0017】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の光学走査装置において、前記光学部材
は、長手方向直角断面形状が略長方形形状とされると共
に一方の短辺側が反射面とされた長尺状の反射部材であ
り、前記反射部材の長辺に対して垂直方向の力を加える
ことにより前記反射部材を湾曲変形させることを特徴と
している。
【0018】請求項3に記載の光走査装置では、長手方
向直角断面形状が略長方形形状とされると共に一方の短
辺側が反射面とされた反射部材を湾曲変形させる際に、
反射部材の長辺に対して垂直方向の力を加えて反射部材
を湾曲変形させるようにしたので、反射部材は短辺の影
響を殆ど受けずに湾曲変形する。このため、短辺の反射
面が、捩じれたり、長辺に沿った方向に変形したりする
ことがなく、例えばボウの補正を高精度に行うことがで
きる。
【0019】
【発明の実施の形態】〔第1の実施形態〕本発明の光走
査装置の第1の実施形態を図1乃至図5にしたがって説
明する。
【0020】図1に示すように、画像形成装置36は、
3本のローラ9,10,11に掛け渡された無端ベルト
12を備えている。
【0021】無端ベルト12は、図示しない駆動モータ
によって図中の矢印A方向に定速で搬送される。
【0022】無端ベルト12の上側の面には、その搬送
方向と直交する方向に向けられた回転軸を有する4つの
感光ドラム13Y,13M,13C,13Kがこれらの
順に矢印A方向に所定間隔で配置されている。
【0023】ここで感光ドラム13Y,13M,13
C,13Kは、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シア
ン色、黒色記録用の感光ドラムである。
【0024】それぞれの感光ドラム13Y,13M,1
3C,13Kの上方には、対応する色の記録を行う為の
光走査装置38が配置されている。
【0025】各光走査装置38の光学系は、イエロー
色、マゼンタ色、シアン色、黒色ともに同一である。
【0026】図2(A),(B)及び図3に示すよう
に、光走査装置38は、レーザビームを出射する半導体
レーザ14、コリメータレンズ15、球面レンズ16、
ミラー17、シリンダレンズ18、ミラー19、ミラー
20、F−θレンズ21、回転多面鏡22、光学部材と
してのミラー23、埃防止用透明板24及び、前記各部
品を設けた筐体40を備えている。
【0027】光走査装置38では、光源である半導体レ
ーザ14から出射したレーザビームLBが、コリメータ
レンズ15、球面レンズ16を透過してミラー17に入
射する。
【0028】ミラー17で反射したレーザビームLB
は、シリンダレンズ18を透過してミラー19,20で
順次反射し、F−θレンズ21を透過して回転多面鏡2
2に入射する。
【0029】回転多面鏡22で反射したレーザビームL
Bは、再びF−θレンズ21を透過してミラー20,2
3を順次反射し、光学部材としてのシリンドリカルミラ
ー1で反射し、埃防止様透明板24を透過して感光ドラ
ム13上に収束する。
【0030】この感光ドラム13上に収束したレーザビ
ームLBは、感光ドラム表面を回転軸方向に沿って走査
される。
【0031】感光ドラム13の外周側には、レーザビー
ムLBの走査位置(ドラム頂部)から時計回り方向側に
現像装置26が配置されている。
【0032】感光ドラム13の下方には、無端ベルト1
2を境にして反対側にトランスファコロトロン27が配
置されている。
【0033】さらに、感光ドラム13の外周側には、ト
ランスファコロトロン27よりも時計回り方向側に、ク
リーニング装置28、チャージコロトロン25が配置さ
れている。
【0034】感光ドラム13は、チャージコロトロン2
5により表面電位を一様に付与される。
【0035】感光ドラム13の表面を光走査装置38の
レーザビームLBが走査することにより、感光ドラム表
面に静電潜像が形成される。
【0036】感光ドラム13の表面に形成された静電潜
像は、現像装置26により現像されてトナー像になる。
【0037】このトナー像は、トランスファコロトロン
27によって感光ドラム13の表面より無端ベルト14
の表面へと転写される。
【0038】転写後に、感光ドラム表面に残ったトナー
は、クリーニング装置28に回収される。
【0039】このようにして、無端ベルト12の表面
に、イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナ
ー像が重ね合わされる。
【0040】そして、ローラ11の近傍で、図示しない
給紙トレーより搬送される用紙Pに、無端ベルト12の
表面に形成されたイエロー色、マゼンタ色、シアン色及
び黒色のトナー像が転写される。
【0041】また、各色のトナー像の転写が行われた用
紙Pは、ローラ11の近傍で無端ベルト12の表面より
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。
【0042】図1に示すように、無端ベルト12の上方
には、感光ドラム13Kよりも用紙搬送方向下流側に、
各色の感光ドラムにより転写された色ずれ検査用パター
ンを検出する色ずれ検知センサ29が配置されている。
【0043】一般に、色ずれの主原因は、画像の傾き
(Skew)、主走査方向の倍率の違い、主走査方
向の違い、副走査方向の違い、走査線のボウ(弓状
の湾曲)に大別される。
【0044】前記色ずれ検知センサ29の色ずれ情報に
基づき、光走査装置38が図示しない制御装置によって
制御され、無端ベルト12の表面の4色の色ずれが最小
限に抑えられる。
【0045】図4に示すように、筐体40の内面には、
支持板41Aと側板41Bとが間隔をおいて平行に取り
付けられている。
【0046】側面41A、41Bには各々矩形孔42が
形成されており、この矩形孔42に長尺状のミラー23
の長手方向両端部分が挿入され支持されている。
【0047】次に、ミラー23の湾曲調整構造を説明す
る。図5(A),(B)に示すように、筐体40の側板
43の内面には一対の軸受44が形成されており、この
軸受44には軸45が回転自在に挿入されている。
【0048】この軸45は、長尺状のブラケット46の
中間部分と連結している。ブラケット46の一端は側板
43に形成された孔47から筐体40の外側へ突出して
いる。
【0049】また、ブラケット46の他端には、調整ね
じ48がねじ込まれている。調整ねじ48には、緩み止
めのための固定用ナット50が取り付けられている。
【0050】側板43の外面には突出部51が形成され
ており、この突出部51の先端には、弾性変形可能なブ
ラケットロック52が形成されている。
【0051】このブラケットロック52の先端部分に
は、ブラケット46の一端部と係合する爪53が形成さ
れている。
【0052】図4及び図5(A)に示すように、ブラケ
ット46の一端部が爪53に係合している状態では、調
整ねじ48の先端がミラー23の反射面側とは反対面を
押圧して弓状に弾性変形させている。
【0053】次に、本実施形態の作用を説明する。走査
線のボウを調整する場合には、図5(A)に示すよう
に、ブラケット46の一端部を爪53に係合した状態で
行う。
【0054】調整ねじ48をねじ込むとミラー23が湾
曲変形し、走査線のボウが調整される。調整後は、固定
用ナット50を締めて調整ねじ48を固定する。なお、
図5(A)において2点鎖線で示すレーザビームLB
は、調整前(ミラー23の変形前)のものである。
【0055】次に、光走査装置38あるいは画像形成装
置36の物流過程においては、ブラケットロック52を
図5(A)の矢印B方向に変形させ、図5(B)に示す
ように爪53とブラケット46との係合を解除し、ブラ
ケット46の固定を解除する。
【0056】これによって、調整ねじ48がミラー23
を押圧しなくなり、ミラー23は自身の弾性で調整前の
自由状態へと戻る。ミラー23に応力作用しなくなるの
で、搬送時の振動や衝撃等によるミラー23の損傷を防
止することができる。
【0057】また、運搬が終了して設置する場合には、
ブラケット46を図5の時計回り方向に回転させ、ブラ
ケット46の一端部を爪53に係合させることにより、
簡単にミラー23を調整状態に戻すことができる。 〔第2の実施形態〕本発明の第2の実施形態を図6にし
たがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成
は同一符号を付しその説明は省略する。
【0058】図6に示すように、本実施形態では、1つ
のミラー23に対して、長手方向に3つのブラケット4
6が等間隔に設けられている。
【0059】第1の実施形態では、1つのミラー23に
対してブラケット46が1つであったため、ミラー23
の長手方向中央部分が最も凸となるうようにしか湾曲変
形出来なかったが、本実施形態では、調整可能な押圧箇
所が3箇所になるため、最も凸となる部分を長手方向端
部側にずらしたり、曲率半径を部分的に異ならせる等、
部分的に変形量を変えることができる、即ち、任意に変
形させることが可能となるので、走査線のボウが左右非
対象な場合でも調整可能となり、第1の実施形態よりも
広範囲な調整を行うことができる。 〔第3の実施形態〕本発明の第3の実施形態を図7
(A),(B)にしたがって説明する。なお、前述した
実施形態と同一構成は同一符号を付しその説明は省略す
る。
【0060】図7(A),(B)に示すように、筐体4
0(図7(A)では図示せず)の内側には、支持板60
Aと支持板60Bとが間隔をおいて平行に設けられてい
る。
【0061】支持板60A,60Bには各々矩形孔61
が形成されており、この矩形孔61に長尺状のシリンド
リカルミラー1の長手方向両端部分が挿入され支持され
ている。
【0062】シリンドリカルミラー1は、断面が略長方
形であり、片側の短辺が凹状に湾曲した反射面1Aとさ
れている。
【0063】シリンドリカルミラー1は、長辺が矩形孔
61に形成された4個の突起61Bに点接触しており、
反射面1Aは突起61Bに点接触している。
【0064】また、筐体40の内部には、シャフト62
がシリンドリカルミラー1と平行に配設されている。シ
ャフト62の両端部は支持板60Aと支持板60Bに固
定されている。
【0065】シャフト62には、間隔を開けて配置され
た2つのブラケット64が回転自在に支持されている。
【0066】ブラケット64は、シリンドリカルミラー
1の長辺と対向する第1部分66と第2部分68とを備
え、第1部分66と第2部分68とが第3部分70で連
結されている。
【0067】第3部分70は、第1部分66及び第2部
分68に対して直交方向に延びており、先端部分には調
整ねじ48がねじ込まれている。
【0068】第1部分66及び第2部分68の先端付近
には、シリンドリカルミラー1に向けて突出する突起7
2が形成されている。
【0069】図7(B)に示すように、ブラケット64
の調整ねじ48は、レバー74の一端付近に当接してい
る。レバー74の中央部分は、軸76、軸受け78を介
して筐体40に支持されており、軸76回りに回転可能
となっている。
【0070】レバー74の他端は、筐体40の孔80を
通過して外側に突出している。筐体40の外面には突出
部82が形成されており、この突出部82の先端には、
弾性変形可能なブラケットロック84が形成されてい
る。
【0071】このブラケットロック84の端部には、レ
バー74の他端部と係合する爪86が形成されている。
【0072】図7(B)の実線で示すように、レバー7
4の他端部が爪86に係合している状態では、調整ねじ
48の先端がレバー74の一端付近に当接し、ブラケッ
ト64の突起72がシリンドリカルミラー1の長辺を押
圧し、シリンドリカルミラー1が反射面の接線方向に沿
って(長辺と直交する方向)に弾性変形され、レーザビ
ームLBの反射方向が調整されている。
【0073】なお、調整ねじ48のねじ込み量によって
シリンドリカルミラー1の変形量を調整することができ
る。調整後は、固定用ナット50を締めて調整ねじ48
を固定する。
【0074】次に、光走査装置38あるいは画像形成装
置36の物流過程においては、ブラケットロック84を
図7(B)の矢印D方向に変形させて、爪86とレバー
74との係合を解除し、ブラケット64の固定を解除す
る。
【0075】これによって、ブラケット64の突起72
がシリンドリカルミラー1を押圧しなくなり、シリンド
リカルミラー1は自身の弾性で調整前の自由状態、即
ち、応力(ストレス)の作用していない状態となるの
で、搬送時の振動や衝撃等によるシリンドリカルミラー
1の損傷(及び塑性変形)を防止することができる。
【0076】また、運搬が終了して設置する場合には、
レバー74を回転させて爪86に係合させることによ
り、簡単にシリンドリカルミラー1を調整状態に戻すこ
とができる。
【0077】本実施形態においては、シリンドリカルミ
ラー1を複数箇所で押圧して変形させるので、シリンド
リカルミラー1の最も凸となる部分を長手方向端部側に
ずらしたり、曲率半径を部分的に異ならせる等、部分的
に変形量を変えることができるので、広範囲な調整を行
うことができる。
【0078】また、本実施形態においては、シリンドリ
カルミラー1の反射面1Aを長方形の短辺とし、長辺を
押圧するようにしたので、短辺の反射面1Aは円弧状の
反射面1Aに接する平面(反射接平面)に沿って変形
し、捩じれたり、長辺に沿った方向に変形したりするこ
とがなく、ボウの補正を高精度に行うことができる。 〔第4の実施形態〕本発明の第4の実施形態を図8にし
たがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成
は同一符号を付しその説明は省略する。
【0079】図8に示すように、本実施形態では、シリ
ンドリカルミラー1に当接る断面略コ字形状の当接部材
90が設けられている。
【0080】なお、シリンドリカルミラー1は、長手方
向が図8の紙面表裏方向となっており、長手方向両端部
が図示しない支持部材に支持されている。
【0081】当接部材90には、モータ92で回転され
るねじ94が螺合している。本実施形態では、ねじ94
をモータ92で回転させ、当接部材90をモータ側に移
動させてシリンドリカルミラー1を湾曲させることがで
きる。
【0082】モータ92には、回転軸の回転位置を検知
するロータリエンコーダが内蔵されている。
【0083】モータ92は制御装置96によって回転が
制御されるようになっている。制御装置96には、少な
くともシリンドリカルミラー1を湾曲させたときの回転
軸の第1の回転位置と、シリンドリカルミラー1が湾曲
していないときの回転軸の第2の回転位置とが記憶され
ており、制御装置96に接続された解除ボタン98のオ
ンオフで、第1の回転位置と第2の回転位置とを切り換
えることができるようになっている。
【0084】光走査装置38あるいは画像形成装置36
の物流過程においては、解除ボタン98を操作し、シリ
ンドリカルミラー1が湾曲する前の状態(回転軸は第2
の回転位置)とする。
【0085】これにより、シリンドリカルミラー1に応
力が作用しなくなるので、搬送時の振動や衝撃等による
シリンドリカルミラー1の損傷(及び塑性変形)を防止
することができる。
【0086】また、運搬が終了して設置する場合には、
解除ボタン98を操作して回転軸を第1の回転位置とす
る。これにより、シリンドリカルミラー1が当接部材9
0によって湾曲させられ、簡単にシリンドリカルミラー
1を調整状態に戻すことができる。
【0087】なお、走査線のボウを補正する必要がある
場合には、予め設定された変形量、或いは色ずれ検知セ
ンサ29の色ずれ情報に基づいてシリンドリカルミラー
1が湾曲変形させられる。
【0088】この実施形態では、当接部材90、モータ
92、ねじ94、制御装置96及び解除ボタン98が本
発明の切換手段に相当している。
【0089】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
光走査装置は上記の構成としたので、光学部材の過大な
ストレスを防止することができる、という優れた効果を
有する。
【0090】請求項2に記載の光走査装置は上記の構成
としたので、高精度に走査線の補正を行うことができ
る、という優れた効果を有する。
【0091】また、請求項3に記載の光走査装置は上記
の構成としたので、長手方向直角断面形状が略長方形形
状とされると共に一方の短辺側が反射面とされた長尺状
の反射部材によって、高精度に走査線の補正を行うこと
ができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光走査装置の適用された画像形成装置
の概略構成を示す斜視図である。
【図2】(A)は光走査装置付近の側面図であり、
(B)は、図2(A)のC矢視図である。
【図3】光走査装置の一部斜視図である。
【図4】ミラーの調整構造を示す斜視図である。
【図5】(A)はミラーの調整状態を示すミラーの調整
構造の断面図であり、(B)はミラーの調整解除状態を
示すミラーの調整構造の断面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る光走査装置のミ
ラー部分の平面図である。
【図7】(A)は本発明の第3の実施形態に係る光走査
装置のミラーの調整構造を示す斜視図であり、(B)は
図7(A)の7(B)−7(B)線断面図である。
【図8】本発明の第4の実施形態に係る光走査装置のミ
ラーの調整構造の構成図である。
【図9】(A)はミラー及びミラーを変形させる光学部
材変形装置の上面図、(B)は図9(A)の9B矢視
図、(C)は図9(A)の9C矢視図、(D)は図9
(B)の9(D)−9(D)線断面図である。
【図10】(A)乃至(C)はボウプロファイルの説明
図である。
【図11】ボウ補正の説明図である。
【符号の説明】
1 シリンドリカルミラー(光学部材、反射部材) 23 ミラー(光学部材) 38 光走査装置 44 軸受(光学部材変形手段) 45 軸(光学部材変形手段) 46 ブラケット(光学部材変形手段) 48 調整ねじ(光学部材変形手段) 51 突出部(光学部材変形手段、切換手段) 52 ブラケットロック(光学部材変形手段、切換手
段) 53 爪(光学部材変形手段、切換手段) 62 シャフト(光学部材変形手段) 64 ブラケット(光学部材変形手段) 74 レバー(光学部材変形手段) 76 軸(光学部材変形手段) 78 軸受(光学部材変形手段) 82 突出部(光学部材変形手段、切換手段) 84 ブラケットロック(光学部材変形手段、切換手
段) 86 爪(光学部材変形手段、切換手段) 90 当接部材(光学部材変形手段、切換手段) 92 モータ(光学部材変形手段、切換手段) 94 ねじ(光学部材変形手段、切換手段) 96 制御装置(光学部材変形手段、切換手段) 98 解除ボタン(光学部材変形手段、切換手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走査ビームを反射する光学部材と、前記
    光学部材を変形させる光学部材変形手段と、前記光学部
    材を、変形前の第1の状態と変形した第2の状態とに切
    り換え可能な切換手段と、を有することを特徴とする光
    走査装置。
  2. 【請求項2】 前記一つの光学部材に対して、複数の前
    記光学部材変形手段と切換手段とが設けられていること
    を特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
  3. 【請求項3】 前記光学部材は、長手方向直角断面形状
    が略長方形形状とされると共に一方の短辺側が反射面と
    された長尺状の反射部材であり、 前記反射部材の長辺に対して垂直方向の力を加えること
    により前記反射部材を湾曲変形させることを特徴とする
    請求項1または請求項2に記載の光学走査装置。
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