JP2002019178A - Led書き込み装置 - Google Patents

Led書き込み装置

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JP2002019178A
JP2002019178A JP2000210324A JP2000210324A JP2002019178A JP 2002019178 A JP2002019178 A JP 2002019178A JP 2000210324 A JP2000210324 A JP 2000210324A JP 2000210324 A JP2000210324 A JP 2000210324A JP 2002019178 A JP2002019178 A JP 2002019178A
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Kunio Kudo
邦夫 工藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の発光ダイオードアレイユニットを主走
査方向に配列するとともに副走査方向にずらして配置す
る場合に、画像データの副走査方向のずれ量を正確に調
整する。 【解決手段】 LEDヘッド503−1〜503−3を
主走査方向に配列するとともに副走査方向にずらして配
置した構成において、発光ダイオードアレイユニットの
副走査方向のずれによる画像データのずれ量をラインメ
モリ514−1〜514−3によりライン単位で補正
し、補正した後の1ライン未満のずれをさらにを発光ス
トローブ信号STB−1〜STB−3により補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のLEDアレ
イによる光ビームで印字情報を感光体に書き込むLED
書き込み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、LEDプリンタはレーザプリン
タのポリゴンミラーような可動部がなく高信頼性であ
る。また大判サイズのプリント出力を必要とする広幅機
の場合には、レーザプリンタのように主走査方向に光ビ
ームを走査させるための光学的空間が不要であり、LE
Dアレイとセルフォックレンズ等の光学素子を一体化し
たLEDヘッドを配置すれば良く、装置全体を小型化す
ることができるのでレーザプリンタに置き代わられてい
る。
【0003】ところで、レーザプリンタが10mW程度
の出力の光源1個を発光させてそのビームをポリゴンミ
ラー、fθレンズ等により走査させているのに対し、L
EDプリンタでは1画素毎に1個のLED素子を複数個
主走査方向に並べ、これにおのおの数mA〜10mA程
度の電流を流して発光させている。したがって、プリン
タや複写機が大型化すればそれだけ使用するLED素子
とドライバICが増えて生産の歩留まりが低下し、また
ユニットが長くなり、書き込みビーム配列精度を維持す
るため部品精度を良くするなど、部品単価も小型のプリ
ンタや複写機に比べて非常に高くなる。
【0004】このため、価格の安い小型のプリンタ、複
写機に用いられている発光ダイオードアレイユニットを
複数個の主走査方向に配置して大型機用にする方法が提
案されている。例えば、特開平10−86438号公報
には、LEDヘッド群を、感光体の軸線方向に沿って配
列した複数個のLEDヘッドによって構成し、感光体の
軸線方向の最大感光幅を各LEDヘッドによって分割し
て露光可能にする方法が提案されている。また、感光体
の軸線方向に沿って千鳥状に配列した複数個のLEDヘ
ッドによる露光可能領域の端部を感光体の軸線方向で重
複させたり、LEDヘッドを3個以上の奇数個によって
構成し、その各LEDヘッド群の数が感光体の回動方向
の下流側より上流側の方が多くなるように千鳥状に配列
する方法が提案されている。
【0005】また、複数個のLEDヘッドによって構成
し、感光体の軸線方向の最大感光幅を各LEDヘッドに
よって分割して同時に露光可能にすると電源負担が大き
くなるので、LEDヘッドの中をさらに複数個のブロッ
クに分割し、時間をずらして順次点灯して電源負担を軽
くする方法が考えられる。この場合、LEDヘッドの継
ぎ目での点灯時間差により生ずる印字位置ズレを無くす
方法も考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特開平10−8643
8号公報では、感光体の軸線上に沿って2個や3個のL
EDヘッドを配置して分割露光をしており、A0幅に対
応するにはA3幅用のLEDヘッドを主走査方向に千鳥
状に3本並べて全体でA0幅にして分割露光し、また、
LEDヘッドを感光体の回動方向(副走査方向)にズラ
して配置した分のメモリを用いて画像データを副走査ラ
イン単位で遅延させるようにしている。
【0007】しかしながら、画像データを副走査ライン
単位で遅延させるのでは、発光ダイオードアレイユニッ
トを組み込んだ時の精度が出しにくく、印字画像の繋ぎ
目でどうしても段差が生じてしまうという問題点があ
る。
【0008】本発明は上記従来例の問題点に鑑み、複数
の発光ダイオードアレイユニットを主走査方向に配列す
るとともに副走査方向にずらして配置する場合に、画像
データの副走査方向のずれ量を正確に補正することがで
きるLED書き込み装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の発光ダイオードアレイユニットを
主走査方向に配列するとともに副走査方向にずらして配
置したLED書き込み装置において、前記発光ダイオー
ドアレイユニットの副走査方向のずれによる画像データ
のずれ量をライン単位で補正する第1の補正手段と、前
記第1の補正手段により補正された後の余りである画像
データの1ライン未満のずれ量を補正する第2の補正手
段とを備えたことを特徴とする。
【0010】この場合、前記第2の補正手段は、画像デ
ータの1ライン未満のずれ量を発光ダイオードアレイユ
ニットの点灯タイミングにより補正し、第2の補正手段
はさらに、前記点灯タイミングの有効期間により複数の
発光ダイオードアレイユニット毎の発光光量が同一にな
るように補正する。なお、前記第1の補正手段は、ライ
ンメモリを使用して整数ラインを遅延により補正し、前
記第2の補正手段は、LEDヘッド制御タイミング発生
回路の発光ストローブ信号のタイミングを調整すること
により1ライン未満(小数点以下のライン)を補正す
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明に係るLED
書き込み装置の一実施形態としてデジタル複写機を示す
ブロック図、図2は図1の読み取り装置を示す構成図、
図3は図1の複写装置を示す構成図、図4は図1の操作
装置を示す構成図、図5は図1の印字ヘッドを示す構成
図、図6は図1のLED書き込み制御回路を示すブロッ
ク図、図7は図5のLEDヘッドを示すブロック図、図
8は図7のドライバを示すブロック図、図9は図7の主
要信号を示すタイミングチャートである。
【0012】図1に示すデジタル複写機は概略的に、原
稿を読み取る読取手段としての原稿読取装置100と、
複写装置200と、操作装置400とからなる。複写装
置200は原稿読取装置100により読み取られた原稿
情報を記憶する記憶手段としての画像情報記憶装置30
0と、画像情報記憶装置300に記憶された情報を転写
紙に複写するための一連のプロセスを実行する複写回路
500とからなる。操作装置400は、操作制御回路4
10と操作パネル420を備え、キー入力を行う操作手
段として機能する。
【0013】原稿読取装置100では、図2に示すよう
に、オペレータが原稿を挿入口から挿入すると、原稿は
ローラ1の回転に応じてコンタクトガラス2の上面を搬
送される。搬送中の原稿には蛍光灯4からの光が照射さ
れ、その反射光はレンズ5を介して撮像素子(以下CC
Dという)6上に結像され、原稿情報が読み取られる。
【0014】図1に示すようにCCD6上に結像した原
稿画像は電気信号に変換され、このアナログ信号は同期
制御回路105から出力されるクロックに同期して出力
されて画像増幅回路101で増幅される。A/D変換回
路102は、画像増幅回路101で増幅されたアナログ
画像信号を画素毎の多値デジタル画像信号に変換する。
続くシェーデング補正回路103は、蛍光灯4の光量ム
ラ、コンタクトガラス2の汚れ、CCD6の感度ムラ等
による歪を補正する。この補正されたデジタル画像情報
は、画像処理回路104でデジタル記録画像情報に変換
された後、画像情報記憶装置300に出力され、ページ
メモリである画像メモリ部301に書き込まれる。さら
に、このページメモリ301に書き込まれた画像信号
は、適宜読み出されて複写回路500へ出力され、LE
D書き込み制御回路501、LEDヘッド制御回路50
2を介して、LEDヘッド503で赤外光に変換され
る。
【0015】次に、図3を参照して複写装置200の構
成について説明する。帯電器26は感光体ドラム25を
−850Vに一様に帯電させるグリッド付きのスコロト
ロンチャージャと呼ばれるものである。LEDヘッド5
03は、LEDをアレー状に並べて、その出射光をSL
A(セルフォックレンズアレー)を介して感光体ドラム
25に照射する。
【0016】感光体ドラム25にデジタル画像情報に基
づいたLED光が照射されると、光導電現象により感光
体25の表面の電荷がドラム25のアースに流れて消滅
する。ここで、原稿濃度の淡い部分(2値化信号が非記
録レベル)は、LEDを発光させないようにし、原稿濃
度の濃い部分(2値化信号が記録レベル)は、LEDを
発光さる。これにより感光体ドラム25のレーザ光非照
射部は−850Vの電位に、照射部は−100V程度の
電位になり、画像の濃淡に対応した静電潜像が形成され
る。
【0017】この静電潜像を現像ユニット27によって
現像する。現像ユニット27内のトナーは撹拌により負
に帯電されており、バイアスは−600Vが印加されて
いるためレーザ光照射部分だけにトナーが付着する。一
方、転写紙は3つの給紙台9のうちから選択されてフィ
ードローラ12により繰り出され、次いでカッタ13で
所定の長さに切断された後、レジストローラ24で所定
のタイミングで感光体ドラム25の下部を通過し、この
時に転写チャージャ23によりトナー像を記録紙上に転
写させる。記録紙は次に感光体ドラム25より分離チャ
ージャ28により分離されて搬送ベルト31により搬送
されて定着ユニット30に送られ、そこでトナーが記録
紙に定着される。トナーが定着された記録紙は排紙トレ
イ31に送られて機外に排紙される。29はクリーニン
グユニットである。
【0018】次に図4を参照して操作装置400の構成
について説明する。操作装置400は操作パネル420
と制御回路410とで構成される。操作パネル420に
は、各種機能を指定するキー、例えば用紙サイズキー、
紙種指定キー、給紙段指定キー、テンキー、スタートキ
ー、モードクリアキー、ストップキー、濃度調整キー、
画質調整キー、変倍キー、及びコピー枚数、変倍率等を
表示するディスプレー、原稿挿入可表示が備わってい
る。操作制御回路410については省略する。
【0019】次に図5を参照して感光体25及びLED
ヘッド503の配列の例について説明する。この例で
は、感光体25の軸線方向(主走査方向)には3つのA
3サイズのLEDヘッド503−1、503−2、50
3−3を千鳥状に配列してA0サイズの書き込みを行っ
ている。また、副走査方向の書き込み位置については、
左側のLEDヘッド503−1を基準として中央のLE
Dヘッド503−2が8mm下流に配置され、また、右
側のLEDヘッド503−3が1mm下流に配置されて
いる。
【0020】このため400dpiの場合には、LED
ヘッド503−2の画像データは125.9ライン遅延
させ、LEDヘッド503−の画像データは15.7ラ
イン遅延させて書き込みを行う必要がある。このため、
整数ラインは図6に示すラインメモリ群514−2、5
14−3により遅延して補正し、小数点以下のラインは
LEDヘッド制御タイミング発生部517の発光ストロ
ーブ信号STB1〜STB3のタイミングを調整するこ
とにより補正する。
【0021】次に図6を参照してLED書き込み制御回
路501について説明する。ここで、LEDヘッド50
3−1〜503−3の各々は、主走査方向に4分割され
ているものとする。まず、読み取り装置100より複写
装置200に入力された画像は、複写装置200内部に
ある画像メモリ部301に一旦蓄えられ、そのままで、
あるいはデータ編集・加工された後、同期信号と画像ク
ロックに同期してLED書き込み制御回路501へ入力
される。
【0022】LED書き込み制御回路501において、
画像入力部511には2ライン分(nライン,n+1ラ
イン)の画像データが同時に入力し、この2ライン分の
画像データはそれぞれバッファメモリ512,513に
より、図5に示すように3つのLEDヘッド503−
1、503−2、503−3のために設けられたライン
メモリ群514−1、514−2、514−3に一時格
納される。ラインメモリ群514−1〜514−3に格
納された画像データは、セレクタ515によりLEDヘ
ッド503−1の分が最初にnライン目のデータ、続け
てn+1ライン目のデータが時分割して読み出される。
また、このとき、4つのパラレルデータに変換して出力
される。
【0023】この読み出されたnライン目のデータは、
LEDヘッド制御タイミング発生部517からの同期信
号・画素転送クロック信号からなるLEDヘッド制御タ
イミング信号STB−1と、発光光量制御部518から
の発光光量信号を付加して画像出力部520−1を介し
てLEDヘッド503−1へ転送される。
【0024】n+1ライン目も同様の処理が行われ、こ
の一連の処理はn+2,n+3ライン目が入力されて同
じラインメモリに格納される時間内に行われ、以下この
繰り返しである。同様にLEDヘッド503−2の分
は、副走査方向の書き込み位置の差分だけラインメモリ
群514−2により遅延されてmライン目から読み出さ
れ、また、LEDヘッド503−3の分はlライン目か
ら読み出される。
【0025】制御タイミング発生部516は、図1に示
すプリンタ駆動制御回路504からのLED画像CL
K、同期信号及び条件設定信号を受けてこのLED書き
込み制御回路501の各タイミング信号を発生する、L
EDヘッド制御タイミング発生部517は発生部516
からの信号により各LEDヘッド503−1〜503−
3の内の転送クロック等の制御タイミング信号を発生す
る、発光光量制御部518は感光体ドラム25の感度バ
ラツキ等によりLED書き込みユニット全体の発光光量
を調整する。
【0026】次に、図7を参照してLEDヘッド503
−1〜503−3の構成をLEDヘッド503−1を例
にして説明する。LEDヘッド503−1は内部で4つ
のLEDアレイ523−1〜523−4に分割され、L
EDアレイ523−1にはLED1〜LED1194、
LED523−2にはLED1195〜LED238
8、LED523−3にはLED2389〜LED35
82、LED523−4にはLED3583〜LED4
776が等間隔で配置されている。
【0027】LEDアレイ523−1〜523−4には
それぞれドライバ522−0〜522−3が接続されて
いる。ドライバ522−0〜522−3にはLEDヘッ
ド制御回路502から、それぞれシフトレジスタ521
−0〜521−3から各ドットに対応する画像データ及
びLEDをその時間だけ点灯させるストローブ(ST
B)信号と、シフトレジスタ521−0〜521−3か
らドライバ522−0〜522−3にデータを移動させ
るSET信号と、LEDヘッド全体の明るさを設定する
発光光量信号Vrefなどが入力信号として印加される。
【0028】シフトレジスタ521−0〜521−3に
はそれぞれ4分割の画像データData0〜Data3
が入力され、この画像データData0〜Data3は
クロック入力によりクロック数だけシフトされる。LE
Dヘッド503−1に転送されてきた画像データは、ま
ずLEDヘッド制御回路502を介してシフトレジスタ
521−0〜521−3によりLEDアレイ523−1
〜523−4の各素子LED1〜LED4776(ドッ
ト位置)までクロック信号CLKにより転送され、次い
でSET信号によりシフトレジスタ521−0〜521
−3からドライバ522−0〜522−3に移される。
さらにストローブ信号STBにより画像データに対応し
たLEDが点灯してドラム面上に潜像を形成する。
【0029】次に図8を参照してドライバIC522−
0〜522−3の内部回路及びLED回路をドライバI
C522−0を例にして説明する。LED1〜LED1
194のカソードは共通にグランドGNDに接続され、
各アノードはそれぞれドライバICの中のトランジスタ
533−1〜533−1194の各エミッタに接続され
ている。トランジスタ533−1〜533−1194の
コレクタは全て共通に電源Vccに接続されている、トラ
ンジスタ533−1〜533−1194の各ベースは、
それぞれLED1〜LED1194の電流を設定するア
ンプ532−1〜532−1194の各出力に接続され
ている。
【0030】アンプ532−1〜532−1194の2
つの入力端子の一方の各端子には共通に発光光量信号V
refが印加され、他方の各入力端子はそれぞれANDゲ
ート531−1〜531−1194の出力に接続されて
いる。ANDゲート531−1〜531−1194の2
つの入力端子の一方の各端子には共通に発光ストローブ
信号STBが印加され、他方の各入力端子はそれぞれシ
フトレジスタ521−0の出力端子に接続されている。
【0031】次に図9を参照してLEDヘッド503の
タイミング信号について説明する。ライン同期信号LS
YNCは副走査の各ライン毎に与えられ、これを受けて
SET信号、STB−1〜STB−3信号等のタイミン
グ信号が生成される。はじめにSET信号は通常は画像
データをシフトレジスタ521からドライバ522に移
す為の信号であるが、機械稼動時に1度だけ所定の長さ
以上Hレベルになりこの時にプリンタ駆動制御回路50
4より送られてきた発光光量設定信号POWERを読み
取り、ドライバ522に発光光量補正信号(図示せず)
を出力してLEDへの電流設定を行う。
【0032】SET信号がLレベルになるとライン同期
信号LSYNCのタイミングで画像データの転送を開始
する。1ライン分(nライン目)のデータが送られた後
SET信号にてシフトレジスタ521の画像データをド
ライバ522に移す。次のライン同期信号LSYNCで
シフトレジスタ521にはn+1ライン目の画像データ
が転送され、ドライバ522には発光ストローブ信号S
TBが与えられ、Hレベルになっている間LEDを点灯
させる。各LEDヘッド503−1〜503−3は、図
5に示すように副走査方向にズラして組み付けられてい
るので、LEDヘッド503−1のストローブ信号ST
B−1を基準として、LEDヘッド503−3はずれ量
=8mmに相当する125.9ライン分(m+1ライン
目)遅延させたタイミングでストローブ信号STB−2
が、また、LEDヘッド503−3はずれ量=1mmに
相当する15.7ライン分(l+1ライン目)遅延させ
たタイミングでストローブ信号STB−3が与えられ
る。
【0033】この遅延ライン数はLEDヘッド503−
1〜503−3の組み付け状態に応じて、ラインメモリ
群514にて各LEDヘッド503−1〜503−3毎
に1ライン単位で切替が可能である。さらに1ライン未
満の補正は発光ストローブ信号STB−1〜STB−3
のタイミングにより可能であり、ストローブ信号STB
−1はライン同期信号LSYNCの直後に発生させてい
るが、ストローブ信号STB−2及びSTB−3はライ
ン同期信号LSYNCの直後から図9に示す矢印の分だ
けズラしている。このタイミングは図6に示すLEDヘ
ッド制御タイミング発生部517により生成され、これ
らのずれ量はプリンタ駆動制御回路504内のCPUよ
り各タイミングを発生部516を介して条件設定信号と
して与えられる。
【0034】また発光ストローブ信号STB信号により
Hレベルの幅により発光時間が変わり、発光光量が可変
可能である。本実施形態では図6に示すLEDヘッド制
御タイミング発生部517で3つのLEDヘッド503
−1〜503−3用に各々の幅の発光ストローブ信号S
TB−1〜STB−3をつくることにより3つのLED
ヘッド503−1〜503−3の明るさの調整を行うよ
うにしている。また感光体25のバラツキ、その他機械
間の差による全体の明るさの調整は図6に示す発光光量
制御部518で3つのLEDヘッド503−1〜503
−3全体の明るさ調整を行うようにしている。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、発光ダイオードアレイユニットの副走査方向
のずれによる画像データのずれ量をライン単位で補正
し、さらに補正された後の1ライン未満のずれを補正す
るようにしたので、複数の発光ダイオードアレイユニッ
トを主走査方向に配列するとともに副走査方向にずらし
て配置する場合に、画像データの副走査方向のずれ量を
正確に補正することができる。
【0036】請求項2記載の発明によれば、1ライン未
満のずれ量を発光ダイオードアレイユニットの点灯タイ
ミングにより補正するので、簡単な構成で画像データの
副走査方向のずれ量を正確に補正することができる。
【0037】請求項3記載の発明によれば、点灯タイミ
ングの有効期間により複数の発光ダイオードアレイユニ
ット毎の発光光量が同一になるように補正するので、1
つの点灯タイミング信号により画像データの副走査方向
のずれ量と発光光量の両方を正確に補正することができ
る。
【0038】請求項4記載の発明によれば、第1の補正
手段はラインメモリを使用して遅延により補正するの
で、遅延回路により簡単な構成で整数ライン単位の補正
を行うことができる。
【0039】請求項5記載の発明によれば、第2の補正
手段はLEDヘッド制御タイミング発生回路の発光スト
ローブ信号のタイミングを調整することにより補正する
ので、簡単なタイミング調整で1ライン未満の補正を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るLED書き込み装置の一実施形態
として複写機を示すブロック図である。
【図2】図1の読み取り装置を示す構成図である。
【図3】図1の複写装置を示す構成図である。
【図4】図1の操作装置を示す構成図である。
【図5】図1の印字ヘッドを示す構成図である。
【図6】図1のLED書き込み制御回路を示すブロック
図である。
【図7】図5のLEDヘッドを示すブロック図である。
【図8】図7のドライバを示すブロック図である。
【図9】図7のLEDヘッドの主要信号を示すタイミン
グチャートである。
【符号の説明】
503−1〜503−3 LEDヘッド 514−1〜514−3 ラインメモリ群 517 LEDヘッド制御タイミング発生部 518 発光光量制御部 STB−1〜STB−3 発光ストローブ信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の発光ダイオードアレイユニットを
    主走査方向に配列するとともに副走査方向にずらして配
    置したLED書き込み装置において、 前記発光ダイオードアレイユニットの副走査方向のずれ
    による画像データのずれ量をライン単位で補正する第1
    の補正手段と、 前記第1の補正手段により補正された後の画像データの
    1ライン未満のずれ量を補正する第2の補正手段と、を
    備えたことを特徴とするLED書き込み装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の補正手段は、画像データの1
    ライン未満のずれ量を発光ダイオードアレイユニットの
    点灯タイミングにより補正することを特徴とする請求項
    1記載のLED書き込み装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の補正手段はさらに、前記点灯
    タイミングの有効期間により複数の発光ダイオードアレ
    イユニット毎の発光光量が同一になるように補正するこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のLED書き込み
    装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の補正手段は、ラインメモリを
    使用して補正することを特徴とする請求項1記載のLE
    D書き込み装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の補正手段は、LEDヘッド制
    御タイミング発生回路の発光ストローブ信号のタイミン
    グを調整することにより補正することを特徴とする請求
    項1ないし3のいずれか1項に記載のLED書き込み装
    置。
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