JP2000307186A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2000307186A
JP2000307186A JP11524599A JP11524599A JP2000307186A JP 2000307186 A JP2000307186 A JP 2000307186A JP 11524599 A JP11524599 A JP 11524599A JP 11524599 A JP11524599 A JP 11524599A JP 2000307186 A JP2000307186 A JP 2000307186A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置において、LDのAPCの光量
設定用電圧が不定になるのを回避し、LDの劣化を防止
する。 【解決手段】 CPUからの信号IN1(光量切り替え
の指示)により、アナログスイッチ部22の各スイッチ
(光量設定用スイッチ)SW1a,SW1bのうち、必
要な1個のスイッチをONにした後、今までONになっ
ていた他のスイッチをOFFにし、各可変抵抗(光量設
定用抵抗)VR1,VR2のいずれかに切り替えた後、
その切り替えられた可変抵抗とPD(光量検出素子)2
1とによってLD2の光量を自動的に調整し(APCを
行ない)、LD2の光量切り替えを行なう。また、LD
2に流れる駆動電流をコンデンサC1又はC2の容量に
よりホールドする。さらに、同期検知信号の周期に応じ
てLD2に流れる駆動電流をホールドする容量値を変更
する(コンデンサC1,C2の切り替えを行なう)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光を用い
て画像の書き込みを行なうレーザプリンタ,デジタル複
写機,普通紙ファクシミリ装置等の画像形成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】上記のような画像形成装置では、半導体
レーザ(以下「LD」ともいう)からのレーザ光をポリ
ゴンモータによって回転される回転多面鏡(以下「ポリ
ゴンスキャナ」ともいう)によって周期的に偏向させ、
副走査される感光体面(予め帯電された面)を主走査方
向に走査してその感光体面に画像(静電潜像)の書き込
みを行なっている。
【0003】このような画像形成装置では、LDの光量
を検出する光量検出素子と、複数の光量設定用抵抗と、
その各光量設定用抵抗のいずれかに切り替えるための複
数の光量設定用スイッチとを有し、光量切り替えの指示
により、各光量設定用スイッチをON/OFF制御して
各光量設定用抵抗のいずれかに切り替えた後、その切り
替えられた光量設定用抵抗と光量検出素子とによってL
Dの光量を自動的に調整し、そのLDの光量切り替えを
行なうようにしている。
【0004】なお、上述したLDの光量を自動的に調整
する制御のことを、APC(Automatic Power Contro
l) という。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の画像形成装置では、光量切り替えの指示により
各光量設定用スイッチをON/OFF制御するとき、今
までONになっていた光量設定用スイッチをOFF(オ
ープン)にすることにより、全ての光量設定用スイッチ
がオープンになる場合がある。この場合、LDのAPC
の光量設定(光量調整)用電圧が不定になるため、LD
が過発光する恐れがあり、LDを劣化させてしまう要因
となっていた。
【0006】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、画像形成装置において、LDのAPCの光
量設定用電圧が不定になるのを回避し、LDの劣化を防
止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、LDからの
レーザ光を回転多面鏡によって周期的に偏向させ、副走
査される感光体面を主走査方向に走査する光走査手段
と、感光体面に対する主走査書込領域外のレーザ光を検
知して主走査方向の書込開始位置を規定するための同期
検知信号を生成して出力する同期検知信号生成手段と、
LDの光量を検出する光量検出素子と、複数の光量設定
用抵抗と、その各光量設定用抵抗のいずれかに切り替え
るための複数の光量設定用スイッチと、光量切り替えの
指示により、各光量設定用スイッチをON/OFF制御
して各光量設定用抵抗のいずれかに切り替えた後、その
切り替えられた光量設定用抵抗と光量検出素子とによっ
てLDの光量を自動的に調整し、LDの光量切り替えを
行なう光量切替手段とを有する画像形成装置において、
上記の目的を達成するため、以下のようにしたことを特
徴とする。
【0008】請求項1の発明は、光量切替手段を、各光
量設定用スイッチをON/OFF制御する際、必要な1
個の光量設定用スイッチをONにした後、今までONに
なっていた他の光量設定用スイッチをOFFにするよう
にしたものである。請求項2の発明は、請求項1の画像
形成装置において、光量切替手段を、画素密度に応じた
光量切り替えの指示により、LDの光量切り替えを行な
うようにしたものである。
【0009】請求項3の発明は、請求項1又は2の画像
形成装置において、LDに流れる駆動電流を容量により
ホールドする駆動電流ホールド手段を設けたものであ
る。請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置におい
て、同期検知信号生成手段から出力される同期検知信号
の周期に応じて、駆動電流ホールド手段がLDに流れる
駆動電流をホールドする容量値を変更する容量値変更手
段を設けたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図2は、この発明を実施
した画像形成装置におけるLD走査光学系の概略構成例
を示す図である。
【0011】このLD走査光学系では、LD制御部1上
のLD2より前方に射出されるレーザ光は、コリメート
レンズ3で並行光となり、図示しないポリゴンモータに
よって回転されるポリゴンスキャナ(光走査手段)4で
周期的に偏向され、fθレンズ5により、感光体ドラム
6の図示しない帯電器で一様に帯電された表面(感光体
面)に結像されて、その結像スポットがポリゴンスキャ
ナ4の回転で感光体ドラム6の軸方向である主走査方向
に反復して移動走査されると同時に、図示しないメイン
モータによって感光体ドラム6が回転する(副走査され
る)。
【0012】なお、レーザ光の照射によって感光体ドラ
ム6の表面には静電潜像が形成される(書き込まれ
る)。この静電潜像は図示しない現像器からのトナーに
よって現像され、トナー画像が形成される。このトナー
画像は、図示しない給紙部から給紙される転写紙に図示
しない転写器によって転写される。
【0013】感光体ドラム6の表面を走査する直前のレ
ーザ光は、感光体ドラム6の表面に対する主走査書込領
域外(所定主走査幅の外)に設けられたフォトセンサ
(受光素子)を有する同期検知発生部(同期検知信号生
成手段)7を通過するため、その同期検知発生部7がそ
のレーザ光を検知して主走査方向の書込開始位置を規定
する(位置合わせを行なう)ための同期検知信号を生成
して出力する。
【0014】図3は、図2の同期検知発生部7の構成例
を示す回路図である。この同期検知発生部7において、
フォトセンサ11がレーザ光を受光することによって電
流Iが流れ、コンパレータ12の一方の入力端子に電圧
Vが発生する。そして、その電圧Vが基準電圧Vref
より大きくなると、コンパレータ12からパルス信号で
ある同期検知信号(XDETP)が出力される。
【0015】図4は、同期検知発生部7から出力される
同期検知信号(XDETP)の一例を示すタイミングチ
ャートである。この図4を見て分かるように、同期検知
発生部7からは幅T1の同期検知信号(XDETP)が
1ライン周期T2に1回出力される。
【0016】図1は図2のLD制御部1の構成例を示す
回路図であり、その各部が請求項1,2の光量切替手段
としての機能を果たす。LD2より後方に射出されるレ
ーザ光は、フォトセンサ(以下「PD」という)21に
入射される。PD21は、LD2の光量(光強度)を検
出する光量検出素子であり、レーザ光を受光することに
よってモニタ電流Imが流れる。
【0017】PD21に流れるモニタ電流Imは、図示
しないCPU(マイクロコンピュータ)から出力される
信号IN1(光量切り替えの指示)によるアナログスイ
ッチ部22の動作により、VR1にいくラインとVR2
にいくラインに切り替えられる。VR1,VR2は、L
D2の光量設定用の可変抵抗(光量設定用抵抗)であ
る。
【0018】モニタ電流ImがVR1にいくと、コンパ
レータ23の一方の入力端子の電位V2(LD2のAP
Cの光量設定用電圧)は、V2=Im×VR1になり、
モニタ電流ImがVR2にいくと、電位V2は、V2=
Im×VR2になる。
【0019】コンパレータ23の他方の入力端子の基準
電位V1(Vref1,Vref2)は、CPUから出
力される信号IN2によるアナログスイッチ部24の動
作(スイッチSW2の切り替え)により、切り替えられ
る。
【0020】電位V2が基準電位V1より小さい時は、
コンパレータ23の出力端子の電位V3がハイレベル
“H”になり、コントロール回路25の動作によってア
ナログスイッチ部26のスイッチSW4がON(クロー
ズ)になり、充電用定電流源27によってスイッチSW
4およびアナログスイッチ部28のスイッチSW3を介
してコンデンサC1またはC2に電流が供給され、誤差
増幅器29の一方の入力端子の電位V4が上昇する。
【0021】電位V2が基準電位V1より大きい時は、
コンパレータ23の出力端子の電位V3がローレベル
“L”になり、コントロール回路25の動作によってア
ナログスイッチ部30のスイッチSW5がONになり、
放電用定電流源31によってスイッチSW5およびアナ
ログスイッチ部28のスイッチSW3を介してコンデン
サC1またはC2の電荷が放電され、誤差増幅器29の
一方の入力端子の電位V4が下降する。
【0022】アナログスイッチ部28は、請求項4の容
量値変更手段に相当するものであり、CPUからの信号
IN3(同期検知信号発生部7から出力される同期検知
信号の周期に応じた信号)に応じてスイッチSW3の切
り替え動作を行ない、コンデンサ(請求項3の駆動電流
ホールド手段に相当する)C1,C2の切り替えを行な
う(LD2に流れる駆動電流をホールドする容量値を変
更する)。コントロール回路25は、CPUからの信号
S/H(サンプル/ホールド信号)によってサンプリン
グモードとホールドモードの切り替えを行なう。
【0023】すなわち、信号S/Hが“L”の時は、サ
ンプリングモードに切り替え、上述したように電位V3
のレベル(“H”又は“L”)によってアナログスイッ
チ部26のスイッチSW4あるいはアナログスイッチ部
30のスイッチSW5のいずれかをONに(クローズ)
するが、信号S/Hが“H”の時は、ホールドモードに
切り替え、スイッチSW4,SW5をともにOFFに
(オープン)し、誤差増幅器29の一方の入力端子の電
位V4を一定値にホールドする。
【0024】電位V4は、誤差増幅器29によって基準
電位Vref3と誤差増幅されることにより、トランジ
スタTr1のコレクタ電流が増減する。それによって、
LD2に流れる駆動電流が増減し、LD2の光量が設定
値に保たれる(ホールドされる)。LD2の光量が設定
値より少ない時は、LD2に流れる駆動電流が増加し、
LD2の光量が設定値より多い時は、LD2に流れる駆
動電流が減少する。
【0025】ここで、画素密度(例えば600dpiと
1200dpi)の切り替えを行なう場合、1200d
pi時は、ポリゴンモータの回転数が高速になり、ビデ
オクロック周波数が高速になるので、線速(感光体ドラ
ム6の回転速度)を600dpi時の1/2にする場合
がある。この場合、LD2の光量も600dpi時の1
/2にする。つまり、画素密度に応じた信号IN1によ
り(光量切り替えの指示により)LD2の光量切り替え
を行なう。
【0026】VR1を1Kオーム(Ω)、VR2を2K
オームにすると、600dpiでVR1をセレクト(選
択)し、1200dpiでVR2をセレクトするように
すれば、V2=V1になるように制御されるので、12
00dpi時のLD2の光量は、600dpi時のLD
2の光量の1/2になる。
【0027】PD21に流れるモニタ電流Imの値は、
LD2によって大きくばらつく。モニタ電流Imが小さ
い場合は、VR1,VR2の値を大きくする必要がある
が、VR1,VR2の値をあまり大きくすると、モニタ
電流Imが大きい場合に、LD2の光量の設定精度が悪
くなる。
【0028】この場合、コンパレータ23の基準電位V
1の値を小さくすれば、VR1,VR2の値をあまり大
きくしないで済む。例えば、Vref1を1(V)、V
ref2を2(V)とすれば、モニタ電流Imが小さい
場合はVref1を、モニタ電流Imが大きい場合はV
ref2をそれぞれセレクトすればよい。
【0029】VR1またはVR2セレクト用のアナログ
スイッチ部22のスイッチは、常開(a)接点のスイッ
チ(光量設定用スイッチ)SW1aと常閉(b)接点の
スイッチ(光量設定用スイッチ)SW1bとによって構
成されている。なお、3個以上のスイッチによって構成
することもできる。そして、スイッチSW1bがVR1
に接続され、スイッチSW1aがVR2に接続されてい
る。
【0030】SW1a,SW1bのスイッチ用入力信号
が、CPUから出力される信号IN1である。アナログ
スイッチ部22は、信号IN1が“L”の時は、SW1
bをONにし、SW1aをOFFにする。信号IN1が
“H”の時は、SW1aをONにし、SW1bをOFF
にする。よって、CPUが信号IN1を“L”にすれ
ば、VR1がセレクトされ、信号IN1を“H”にすれ
ば、VR2がセレクトされる。
【0031】このとき、この発明に係わる動作として、
一方のSW1aまたはSW1bをONにした(クローズ
した)後、もう他方のSW1bまたはSW1aをOFF
にする(オープンする)。したがって、SW1a,SW
1bがともにオープンになるモードがないため、電位V
2(Im×VR1またはIm×VR2)が不定になるこ
とがなく、LD2の過発光を防止することができる。
【0032】一方、コントロール回路25によるホール
ドモード時は、アナログスイッチ部26のスイッチSW
4,アナログスイッチ部30のスイッチSW5はともに
オープンなので、誤差増幅器29の電位V4は、コンデ
ンサC1またはC2によってホールドされる。
【0033】ここで、セレクトされたコンデンサC1ま
たはC2の容量値が大きい場合は、電位V4が長い時間
一定にホールドされる。但し、容量値が小さい場合は、
電位V4が設定値に充電される時間が短くて済むという
利点がある。例えば、C1を1μF、C2を0.1μF
とし、コントロール回路25への信号S/Hとして同期
検知信号を使用する場合、同期検知信号の周期が長い場
合はC1を、同期検知信号の周期が短い場合はC2をそ
れぞれセレクトすればよい。
【0034】C2をセレクトすれば、短い時間でLD2
の光量が設定値に達するが、LD2の光量が一定にホー
ルドされる時間は短い。C1をセレクトすれば、LD2
の光量が設定値に達するまでの時間が長くかかるが、L
D2の光量が一定にホールドされる時間は長い。そし
て、PD21に流れるモニタ電流Imが設定電流に一致
するようにAPCを行なうので、LDの光量が一定値に
保たれる。
【0035】図5は図1のアナログスイッチ部22の構
成例を示す回路図、図6はその動作を示すタイミングチ
ャートである。ディレイ回路41は、オフディレイ回路
であり、CPUからの入力信号IN1が“H”から
“L”に変化した時にのみ、その入力信号IN1に対し
て出力信号IN1Aを時間T4だけディレイさせる。
【0036】ディレイ回路42は、オンディレイ回路で
あり、CPUからの入力信号IN1が“L”から“H”
に変化した時にのみ、その入力信号IN1に対して出力
信号IN1Bを時間T3だけディレイさせる。ここで、
出力信号IN1AはスイッチSW1aをON/OFFす
るための信号であり、出力信号IN1BはスイッチSW
1bをON/OFFするための信号である。
【0037】このアナログスイッチ部22において、C
PUからの入力信号IN1が“L”から“H”に変わる
と、出力信号IN1Aが“H”になり、時間T3だけデ
ィレイした後、出力信号IN1Bも“H”になる。ま
た、入力信号IN1が“H”から“L”に変わると、出
力信号IN1Bが“H”から“L”になり、時間T4だ
けディレイした後、出力信号IN1Aも“H”から
“L”になる。
【0038】出力信号IN1Aが“L”の時、スイッチ
SW1aはOFF(オープン)状態である。また、出力
信号IN1Aが“H”の時、スイッチSW1aはON
(クローズ)状態である。また、出力信号IN1Bが
“L”の時、スイッチSW1bはON状態である。ま
た、出力信号IN1Bが“H”の時、スイッチSW1b
はOFF状態である。
【0039】よって、図6のタイミングチャートからも
分かるように、スイッチSW1a,SW1bがともにO
FFになるモードは存在しないので、電位V2(LD2
のAPCの光量設定用電圧)が不定になる恐れがない。
【0040】このように、この実施形態では、CPUか
らの信号IN1(光量切り替えの指示)により、アナロ
グスイッチ部22の各スイッチ(光量設定用スイッチ)
SW1a,SW1bをON/OFF制御する際、必要な
1個のスイッチをONにした後、今までONになってい
た他のスイッチをOFFにして、各可変抵抗(光量設定
用抵抗)VR1,VR2のいずれかに切り替えた後、そ
の切り替えられた可変抵抗とPD(光量検出素子)21
とによってLD2の光量を自動的に調整し(APCを行
ない)、LD2の光量切り替えを行なうので、LD2の
APCの光量設定用電圧が不定になるのを回避し、LD
の劣化を防止することができる。
【0041】また、画素密度に応じた信号IN1によ
り、LD2の光量切り替えを行なうことにより、高品質
な画像を得ることができる。さらに、APCをCPU等
の制御回路によって行なうと、回路が大きくなり、部品
点数が多くなるが、LD2に流れる駆動電流、つまりL
D2の光量をコンデンサC1又はC2の容量によりホー
ルドすることにより、シンプルな構成でAPCを行なう
ことができる。しかも、精度よくAPCを行なうことが
できるので、濃度変動の少ない画像を得ることができ
る。
【0042】さらにまた、コントロール回路25への信
号S/H(サンプル/ホールド信号)として同期検知信
号を使用するために、同期検知信号の周期に応じてLD
2に流れる駆動電流をホールドする容量値を変更する
(コンデンサC1,C2の切り替えを行なう)ことによ
り、よりシンプルな構成でAPCを行なうことができ
る。しかも、より精度よくAPCを行なうことができる
ので、一層高品質な画像を得ることができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1の発
明の画像形成装置によれば、光量切り替えの指示によ
り、複数の各光量設定用スイッチをON/OFF制御す
る際、必要な1個の光量設定用スイッチをONにした
後、今までONになっていた他の光量設定用スイッチを
OFFにして、各光量設定用抵抗のいずれかに切り替え
た後、その切り替えられた光量設定用抵抗と光量検出素
子とによってLDの光量を自動的に調整し(APCを行
ない)、LDの光量切り替えを行なうので、LDのAP
Cの光量設定用電圧が不定になるのを回避し、LDの劣
化を防止することができる。
【0044】請求項2の発明の画像形成装置によれば、
画素密度に応じた光量切り替えの指示により、上述と同
様にLDの光量切り替えを行なうので、請求項1の発明
と同様な効果に加え、高品質な画像を得ることができ
る。
【0045】請求項3の発明の画像形成装置によれば、
請求項1又は2の発明と同様な制御を行なうと共に、L
Dに流れる駆動電流を容量によりホールドするので、請
求項1又は2の発明と同様な効果に加え、シンプルな構
成でAPCを行なうことができる。しかも、精度よくA
PCを行なうことができるので、濃度変動の少ない画像
を得ることができる。
【0046】請求項4の発明の画像形成装置によれば、
請求項3の発明と同様な制御を行なうと共に、同期検知
信号の周期に応じてLDに流れる駆動電流をホールドす
る容量値を変更するので、よりシンプルな構成でAPC
を行なうことができる。しかも、より精度よくAPCを
行なうことができるので、一層濃度変動の少ない高品質
な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のLD制御部1の構成例を示す回路図であ
る。
【図2】この発明を実施した画像形成装置におけるLD
走査光学系の概略構成例を示す図である。
【図3】図2の同期検知発生部7の構成例を示す回路図
である。
【図4】図3に示した同期検知発生部7から出力される
同期検知信号(XDETP)の一例を示すタイミング図
である。
【図5】図1のアナログスイッチ部22の構成例を示す
回路図である。
【図6】図5に示したアナログスイッチ部22の動作を
示すタイミング図である。
【符号の説明】
1:LD制御部 2:LD(半導体レーザ) 11,21:フォトセンサ(PD) 12,23:コンパレータ 22,24,26,28,30:アナログスイッチ部 25:コントロール回路 27:充電用定電流源 29:誤差増幅器 31:放電用定電流源 41,42:ディレイ回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザからのレーザ光を回転多面
    鏡によって周期的に偏向させ、副走査される感光体面を
    主走査方向に走査する光走査手段と、前記感光体面に対
    する主走査書込領域外のレーザ光を検知して主走査方向
    の書込開始位置を規定するための同期検知信号を生成し
    て出力する同期検知信号生成手段と、前記半導体レーザ
    の光量を検出する光量検出素子と、複数の光量設定用抵
    抗と、その各光量設定用抵抗のいずれかに切り替えるた
    めの複数の光量設定用スイッチと、光量切り替えの指示
    により、前記各光量設定用スイッチをON/OFF制御
    して前記各光量設定用抵抗のいずれかに切り替えた後、
    その切り替えられた光量設定用抵抗と前記光量検出素子
    とによって前記半導体レーザの光量を自動的に調整し、
    該半導体レーザの光量切り替えを行なう光量切替手段と
    を有する画像形成装置において、 前記光量切替手段が、前記各光量設定用スイッチをON
    /OFF制御する際、必要な1個の光量設定用スイッチ
    をONにした後、今までONになっていた他の光量設定
    用スイッチをOFFにするようにしたことを特徴とする
    画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記光量切替手段が、画素密度に応じた
    光量切り替えの指示により、前記半導体レーザの光量切
    り替えを行なうようにしたことを特徴とする請求項1記
    載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の画像形成装置にお
    いて、 前記半導体レーザに流れる駆動電流を容量によりホール
    ドする駆動電流ホールド手段を設けたことを特徴とする
    画像形成装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の画像形成装置において、 前記同期検知信号生成手段から出力される同期検知信号
    の周期に応じて、前記駆動電流ホールド手段が前記半導
    体レーザに流れる駆動電流をホールドする容量値を変更
    する容量値変更手段を設けたことを特徴とする画像形成
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013110212A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Panasonic Industrial Devices Sunx Co Ltd レーザ光源駆動装置、レーザ発振器及びレーザ加工装置
WO2024070709A1 (ja) * 2022-09-28 2024-04-04 三菱電機株式会社 発光素子駆動回路

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