JP3036149B2 - レーザプリンタ及び該レーザプリンタを用いた情報処理装置 - Google Patents

レーザプリンタ及び該レーザプリンタを用いた情報処理装置

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JP3036149B2
JP3036149B2 JP3234405A JP23440591A JP3036149B2 JP 3036149 B2 JP3036149 B2 JP 3036149B2 JP 3234405 A JP3234405 A JP 3234405A JP 23440591 A JP23440591 A JP 23440591A JP 3036149 B2 JP3036149 B2 JP 3036149B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ及び該
レーザプリンタを用いた情報処理装置に係り、特に、レ
ーザプリンタの印字線密度変換と該印字線密度変換を実
行して印字密度を変化させながら印字することが可能な
情報処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真技術を利用したレーザプリンタ
は、感光体ドラムを所定の速度で回転させながら、該感
光体ドラムの表面を一様に帯電し、該感光体ドラムの回
転方向と直角方向に繰返し偏向走査されるレーザビーム
を印字すべき画像に対応したビデオデータに従って断続
制御することにより該感光体ドラム表面に静電潜像を形
成するような露光制御を行ない、該露光によって該感光
体ドラム表面に形成された静電潜像を現像してトナー像
を形成し、該トナー像を用紙に転写して定着する構成で
ある。
【0003】図9はこのようなレーザプリンタの構成を
示しており、5は半導体レーザダイオード、4は該半導
体レーザダイオードの駆動電流をスイッチングするレー
ザスイッチング回路、42は該半導体レーザダイオード
4から出射されるレーザビームを平行光に変換するカッ
プリングレンズ、43は該レーザビームを偏向走査する
ポリゴンミラー、44は該ポリゴンミラー43を回転さ
せるスキャナモータ、45は前記レーザビームが感光体
ドラム上を等速で直線走査するように速度変換するf−
θレンズ、46はポリゴンミラー43の面倒れによるレ
ーザビームの振れを補正するシリンダレンズ、47は感
光体ドラム、48は該感光体ドラム47を回転させるメ
インモータ、49は用紙、50は反射ミラー、7は該反
射ミラー50で反射した該レーザビームが所定の位置を
通過するのを検知するピンフォトダイオード、8は該ピ
ンフォトダイオード7に該レーザビームが照射されるこ
とによって流れる電流を検出するBDT検出器である。
【0004】このようなレーザプリンタにおいて、画像
の変倍(拡大,縮小)や線密度の異なるデータを作成す
る多種類のホストシステムとの接続の容易化(汎用化)
を目的として、レーザプリンタの印字線密度を可変制御
する方法が種々提案されている。レーザプリンタで印字
線密度を可変制御する際に、特に問題となるのは、レー
ザビーム走査方向(主走査方向)と直角な副走査方向の
線密度の可変制御である。該副走査方向の線密度可変方
法としては、特開昭60−77571 号公報に記載のようにB
DT信号を分周して異なる周期の複数のBDT信号を得
てその1つを選択的に使用する方法や、特開昭60−1206
58号公報に記載のようにポリゴンミラーを回転させるス
キャナモータや感光体ドラムを回転させるメインモータ
の回転速度を可変制御する方法がある。また、このよう
に線密度変換制御を行なう場合は、線密度に適したレー
ザビームのスポット径、すなわちレーザ光量を制御する
レーザ光量制御が必要となる。
【0005】このような印字線密度変換機能を備えたレ
ーザプリンタを用いて情報処理装置を構成する場合、線
密度変換制御を実行するためには、ホストシステムとレ
ーザプリンタの間で何らかの情報通信を行なう必要があ
る。その1つの方法として、ホストシステムが印字要求
信号送出時に線密度情報信号を送出し、レーザプリンタ
は該線密度情報信号を線密度判定装置により判定してB
DT周期変換装置及びレーザ光量制御装置を制御する制
御信号を作成し、BDT周期変換装置及びレーザ光量制
御装置で該制御信号に従った調整を行ない、印字準備完
了状態になった時点でホストシステムにデータ要求信号
を返す方法が考えられる。
【0006】この方法は、レーザプリンタが印字開始前
にホストシステムからの線密度情報信号を解析してその
調整制御を行なつてから印字を開始する構成であるの
で、ある頁の印字途中でホストシステムから線密度変換
指示を送出しても、該印字頁内で線密度変換は行なわれ
ない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来技術
は、印字開始前にホストシステムから送信されてくる印
字線密度情報信号をレーザプリンタの線密度判定装置で
解析してBDT周期変更制御及びレーザ光量調整を行な
つた後に印字を開始するので、当該印字頁内で線密度変
換を行なうことが困難であった。
【0008】本発明の目的は、印字頁内で印字線密度変
換を行なえるレーザプリンタ及び該レーザプリンタを用
いた情報処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明であるレーザ
プリンタは、半導体レーザ装置より出射されるレーザビ
ームを所定の周期で繰返し偏向して回転する感光体表面
を露光走査する偏向装置と、前記レーザビームの偏向走
査方向の所定の位置通過を検出して主走査方向の書き出
し位置基準信号(BDT信号)を発生させるBDT信号
発生装置と、前記BDT信号に同期してホストシステム
より送信されてくるビデオデータに従って前記半導体レ
ーザ装置を制御して前記感光体表面に静電潜像を形成す
る露光制御装置と、感光体表面上に形成された静電潜像
を現像してトナー像を形成する現像装置と、該トナー像
を用紙に転写する転写装置と、該用紙に転写された該ト
ナー像を該用紙に定着する定着装置を備えたレーザプリ
ンタにおいて、前記BDT信号の周期をn倍に分周して
異なる周期の複数の2次BDT信号を発生させるBDT
周期変換装置と、該BDT周期変換装置で発生した複数
の2次BDT信号の任意の1つをホスト側から直接選択
できるBDT周期外部選択応動装置を備えたBDT周期
選択装置と、レーザ光量をホスト側から直接制御できる
レーザ光量外部制御応動装置を備えたレーザ光量制御装
置を設けたことを特徴とし、第2の発明である情報処理
装置は、階調パターン情報及び/または文字パターン情
報からなるビデオデータを発生する装置を備えたホスト
システムと、該ホストシステムから与えられる前記ビデ
オデータに基づいて半導体レーザ装置を制御し、印字プ
ロセス実行装置を制御して画像を形成するレーザプリン
タとを備えた情報処理装置において、前記レーザプリン
タに、レーザビーム偏向走査における書き出し基準位置
信号(BDT信号)に基づいて周期の異なる複数の2次
BDT信号を発生するBDT周期変換装置と、該BDT
周期変換装置で発生した複数の2次BDT信号の任意の1
つをホスト側から直接選択できるBDT周期外部選択応
動装置を備えたBDT周期選択装置と、レーザ光量をホ
スト側から直接制御できるレーザ光量外部制御応動装置
とを設け、前記ホストシステムに、異なる周期のビデオ
データを選択的に発生するビデオデータ発生装置と、前
記BDT周期外部選択応動装置とレーザ光量外部制御応
動装置を制御するBDT周期選択信号及び該レーザ光量
制御信号を発生する装置とを設けたことを特徴とする。
【0010】
【作用】レーザプリンタは、複数の2次BDT信号の選
択とレーザ光量制御をホスト側からの直接の指示に応動
して実行するので、印字開始前及び印字中を問わずに印
字線密度変換が可能となる。また、ホストシステムは、
このようなレーザプリンタの線密度変換の実行を指示す
ると共にそれに応じた周期のビデオデータを出力するの
で、印字画像の線密度を自由に制御できる情報処理装置
となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明になる情報処理装置における制
御回路のブロック図である。ホストシステム1は、図2
に示すように、プログラムROM23に格納されたプロ
グラムに従ってデータ処理及び制御処理を実行するCP
U21と、該CPU21の制御機能指示及び文字データ
を与えるキーボード20と、該CPU21の制御のもと
に絵画を読み取って階調データを発生させるイメージス
キャナ22と、前記階調データを64階調のディザ階調
データに変換してメモリ25の所定の位置に記憶させる
階調ディザパターン変換回路24と、前記キーボード2
0から入力指示された文字データ(キャラクターコー
ド)を文字パターンドットデータに変換してメモリ28
の所定の位置に記憶させるためのCG−ROM27と、
CPU21の指示により前記メモリ25,28から出力
されるデータを、複数の周期のビデオクロックを発生す
ることができるビデオクロック発生回路29から発生す
るビデオクロックに同期させてビデオデータVideo DA
TAとしてレーザプリンタ2側に送出する位相同期回路
26を備え、また、CPU21はレーザプリンタ2側の
BDT周期選択回路10及びレーザ光量制御回路3を制
御するBDT周期選択信号及びレーザ光量制御信号を出力
する。
【0012】レーザプリンタ2は、図示を省略している
が、前記ホストシステム1とインターフェイスを介して
接続されている。19はCPU、18はプログラムRO
M、17は外部RAM、3は外部制御応動装置を備えた
レーザ光量制御回路、4は前記レーザ光量制御回路3か
ら出力されるビデオデータに従い半導体レーザダイオー
ド駆動電流をスイッチングするレーザスイッチング回
路、5は半導体レーザダイオード、6はレーザの状態を
管理するモニタ回路、7はレーザビームの所定位置通過
を検知するピンフォトダイオード、8はピンフォトダイ
オード7の電流を検出して1次BDT信号を発生するB
DT検出器、9は1次BDT信号を分周して異なる周期
の複数の2次BDT信号に変換するBDT周期変換回
路、10は外部選択応動機能をもつBDT周期選択回
路、13はI/Oドライバー、11は感光体ドラムを駆
動するメインモータ、12はポリゴンミラーを駆動する
スキャナモータ、16は高圧電源、14は感光体ドラム
表面を一様に帯電する帯電器、15はトナー像を用紙に
転写する転写器である。
【0013】次に、BDT周期制御及びレーザ光量制御
について説明する。
【0014】図3は、BDT周期変換回路9及びBDT
周期選択回路10の内部構成を具体的に示している。信
号Sa,SbはBDT周期選択信号であり、ホストシス
テム1が表1に示すような信号を送出することによって
セレクタ32を直接制御してBDT周期を選択できるよ
うにされる。
【0015】
【表1】
【0016】NAND素子33a〜33dとインバータ
34で構成された回路系は、BDT周期の選択をホスト
システム1が直接行なうかレーザプリンタ2のCPU1
9が行なうか切換える回路で、該切換え指示はレーザプ
リンタ2のCPU19が実行する。レーザプリンタ2の
初期調整及び印字頁間での選択権は該レーザプリンタ2
のCPU19がもち、その後はホストシステム1側に開
放する構成である。
【0017】BDT周期変換回路9は、ピンフォトダイ
オード7にレーザビームが照射されたときに流れる電流
を検出するBDT検出器8から出力される1次BDT信
号を、そのまま通過させる回路と、2進カウンタ30を
介して通過させる回路と、3進カウンタ31を介して通
過させる回路とを備えて異なる周期をもつ3種類の2次
BDT信号を発生する。図示の実施例では3種類とした
が、これは3種類に制約されるものではなくカウンタを
増設して種類数を増やすこともできる。3種類の2次B
DT信号はセレクタ32に入力され、表1のようなホス
トシステム1からのBDT周期選択信号に従ってその1
つが選択されてCPU19に入力される。CPU19は
入力された該2次BDT信号に基づいて水平同期信号を
発生してホストシステム1に送出する。
【0018】このようにホストシステム1側がBDT周
期を直接選択できる構成としたため、図4に示すよう
に、印字頁内での印字線密度変換が可能となった。左側
のビデオデータ信号は右図の円で囲まれた部分の信号の
様子を表している。(a)は文字を印字する文字パター
ンドットデータ部分と絵画を印字するデイザ階調データ
部分がレーザビーム走査方向と平行に分かれている場
合、(b)は文字印字部分と絵画印字部分がレーザビー
ム走査方向と直角に分かれている場合である。文字印字
部分と絵画印字部分が混在している走査ライン上の印字
は、絵画印字のための線密度となるようにレーザプリン
タ2を設定し、文字印字部分は1走査ライン置きにビデ
オデータを送るような制御を行なう。1走査ライン上の
ビデオデータの変換は、出力するメモリ25,28の選
択とビデオクロック発生回路29から出力するビデオク
ロックの周期変更(切換え)によって行なう。
【0019】図5はレーザ光量制御回路3とレーザスイ
ッチング回路4の内部構成を具体的に示している。NA
ND素子37a〜37dとインバータ36で構成された
回路系は外部制御モードと内部制御モードを切り換える
ためのもので、レーザ光量を初期調整したり印字頁間で
調整するときにはレーザ光量制御回路3をCPU19で
制御できる内部制御モードとし、その後はホストシステ
ム1から制御できる外部制御モードに移行する。
【0020】外部制御モードにおいて、該レーザ光量制
御回路3はホストシステム1から送られてくる、表2に
示すような、レーザ光量制御信号La,Lbにより制御
される。
【0021】
【表2】
【0022】レーザ光量制御信号La,Lbはデコーダ
38と通電時間制御回路35を制御する。ビデオデータ
は通電時間制御回路35で指示された信号幅に変換され
てデコーダ38の出力と3つのAND素子39a〜39
cで論理積がとられ、デコーダ38側の信号が“H”状
態にあるAND素子39a〜39cのところのビデオデ
ータが該AND素子39a〜39cを通過してレーザス
イッチング回路4に入力される。該信号はトランジスタ
40a〜40cの1つをオン・オフ制御して定電流源4
1a〜41cの1つから半導体レーザダイオード5に流
れる駆動電流をスイッチングし、該半導体レーザダイオ
ード5を発光させる。このように、駆動電流を供給する
トランジスタ41a〜41cを変えて定電流源41a〜
41cを選択することにより、半導体レーザダイオード
5に流れる電流の大きさを変えてレーザ光量を制御す
る。
【0023】なお、内部制御モードにおけるレーザ光量
調整に係るモニタ回路及び調整回路の図示を省略する
が、該レーザ光量調整手段は特開平2−98457号公報に詳
述された技術を参照して構成することができる。すなわ
ち、半導体レーザダイオード5が発生するレーザ光量を
フオトダイオードで検出し、該検出量が所定のレーザ光
量かどうかを比較器で判定し、該判定結果に基づいてレ
ーザスイッチング回路4における定電流源41a〜41
cの設定電流値を調整するようにすればよい。この設定
電流の調整は、例えば、先ずCPU19がトランジスタ
40aをオンさせるような制御信号を発生し、この状態
でレーザ光量の判定結果に基づいて該レーザ光量が所定
値となるように定電流源41aの電流値を設定し、次い
でトランジスタ40bをオンさせるような制御信号を発
生し、この状態でレーザ光量の判定結果に基づいて該レ
ーザ光量が所定値となるように定電流源41bの電流値
を設定し、最後にトランジスタ40cをオンさせるよう
な制御信号を発生し、この状態でレーザ光量の判定結果
に基づいて該レーザ光量が所定値となるように定電流源
41cの電流値を設定する。このときの各定電流源41
a〜41cの設定電流値は、最適ビームスポット径を形
成するビーム光量に相応させる。
【0024】図6は、線密度変換とレーザ光量制御を説
明する図である。(a)は最高線密度印字時のドットを
示しており、Dpはビデオデータ(ビデオクロック)の
周期、Tm は1次BDT信号の周期である。(b)は
(a)の1/2の中線密度印字時のドットを示してお
り、副走査方向は2次BDT信号周期を2倍に変換し、
主走査方向にはビデオデータの周期を2倍にすると共に
レーザ光量を制御してドットを大きくしている。黒丸は
最高線密度印字のドットを該中線密度印字のドットと比
較するために描いたものである。
【0025】なお、最低線密度印字を(a)の1/3の
印字線密度で行なう場合には、副走査方向は2次BDT
信号周期を3倍に変換し、主走査方向にはビデオデータ
の周期を3倍にすると共にレーザ光量を制御してドット
を大きくすればよい。
【0026】図7はレーザプリンタ2のCPU19が実
行する制御処理フローチャートである。レーザプリンタ
2の電源が入るとCPU19はイニシャル処理701を
行ない、次にホストシステム1からの印字要求信号の到
来を監視する監視処理702を行なう。印字要求信号を
受信するとBDT周期選択回路10及びレーザ光量制御
回路3を内部制御モードにして最長周期の2次BDT信
号を選択するような設定処理703を行なう。この状態
で前記したレーザ光量調整処理704を実行し、該処理
を終了するとBDT周期選択回路10及びレーザ光量制
御回路3を外部制御モードに設定する処理705を実行
して印字動作準備を完了する。次いで、印字データ要求
信号と2次BDT信号を送出し、入来するビデオデータ
に従つた印字を実行する印字動作処理706に移る。こ
の印字動作処理中は、BDT周期選択回路10及びレー
ザ光量制御回路3を外部制御モードにしているので、印
字に使用する2次BDT信号の周期とレーザ光量はホス
トシステムからの制御信号で選択される。そして1頁分
のデータ印字が終了すると処理702に戻る。
【0027】図8はホストシステム1のCPU21が実
行する制御処理フローチャートである。該ホストシステ
ム1のCPU21はキーボード20から入力されるデー
タ印字命令の有無を監視する監視処理801を行ない、
データ印字命令が入力されると印字要求信号をレーザプ
リンタ2に向けて送出する印字要求信号送出処理802を
行なう。これによりレーザプリンタ2は、前述したよう
な印字のための印字動作準備処理に移り、該準備処理を
終了するとデータ要求信号を発生するので、CPU21
は印字要求信号を送出した後はデータ要求信号監視処理
803に移る。そしてデータ要求信号を受信すると、印
字データの線密度に相応した周期の2次BDT信号とす
るようなBDT周期選択信号Sa,Sbを送出する処理
804を実行し、印字データ送出処理805に移る。該
印字データ送出処理805では、メモリ25,28から
読出した印字データをレーザプリンタ2から送られてく
る2次BDT信号を水平同期信号とし且つ線密度に相応
したビデオクロックを使用してビデオデータとして送出
すると共に該印字データの線密度に相応したレーザ光量
とするようなレーザ光量制御信号La,Lbを送出する
処理を実行する。処理804,805は1走査線毎に行
ない、頁終了判定処理806を経て当該頁の印字データ
がなくなるまで繰り返す。当該頁の印字データ送出処理
が終了するると処理807で次頁印字データの有無を確
認し、印字データがあれば処理802に戻り、印字デー
タがなければ該データ印字命令に基づく印字処理を終了
して処理801に戻る。
【0028】
【発明の効果】以上のような情報処理装置によれば、レ
ーザプリンタは水平同期信号として使用する2次BDT
信号の周期及びレーザ光量をホストシステムから直接制
御できる構成であるため、ホストシステムは送出する印
字データの線密度に応じて当該印字頁内での印字線密度
変更を制御することができ、従つて高品質な画像印字を
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる情報処理装置の制御回路のブロッ
ク図である。
【図2】該情報処理装置におけるホストシステムの制御
回路のブロック図である。
【図3】該情報処理装置におけるレーザプリンタのBD
T周期変換回路及びBDT選択回路を示す図である。
【図4】該情報処理装置における頁内線密度変換説明図
である。
【図5】該情報処理装置におけるレーザプリンタのレー
ザ制御回路及びレーザスイッチング回路を示す図であ
る。
【図6】線密度変換時のレーザ光量制御を説明する図で
ある。
【図7】該情報処理装置におけるレーザプリンタのCP
Uが実行する処理フローチャートである。
【図8】該情報処理装置におけるホストシステムのCP
Uが実行する処理フローチャートである。
【図9】レーザプリンタの原理構成を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1…ホストシステム、2…レーザプリンタ、3…レーザ
光量制御回路、4…レーザスイッチング回路、5…半導
体レーザダイオード、6…モニタ回路、7…ピンフォト
ダイオード、8…BDT検出器、9…BDT周期変換回
路、10…BDT周期選択回路、17…メモリーRA
M、18…プログラムROM、19…CPU、20…キ
ーボード、21…CPU、23…プログラムROM、2
4…階調ディザパターン変換回路、25…メモリ、26
…位相同期回路、27…CG−ROM、28…メモリ、
29…ビデオクロック発生回路、30…2進カウンタ、
31…3進カウンタ、32…セレクタ、33a〜33d
…NAND素子、35…通電時間制御回路、37a〜3
7d…NAND素子、38…デコーダ、39a〜39c
…AND素子、40a〜40c…トランジスタ、41…
定電流源、43…ポリゴンミラー、45…f−θレン
ズ、47…感光体ドラム、49…用紙。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 G02B 26/10 G03G 15/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レーザ装置より出射されるレーザビ
    ームを所定の周期で繰返し偏向して回転する感光体表面
    を露光走査する偏向装置と、前記レーザビームの偏向走
    査方向の所定の位置通過を検出して主走査方向の書き出
    し位置基準信号(BDT信号)を発生させるBDT信号発
    生装置と、前記BDT信号に同期してホストシステムよ
    り送信されてくるビデオデータに従って前記半導体レー
    ザ装置を制御して前記感光体表面に静電潜像を形成する
    露光制御装置と、感光体表面上に形成された静電潜像を
    現像してトナー像を形成する現像装置と、該トナー像を
    用紙に転写する転写装置と、該用紙に転写された該トナ
    ー像を該用紙に定着する定着装置を備えたレーザプリン
    タにおいて、 前記BDT信号の周期をn倍に分周して異なる周期の複
    数の2次BDT信号を発生させるBDT周期変換装置
    と、該BDT周期変換装置で発生した複数の2次BDT
    信号の任意の1つをホスト側から直接選択できるBDT
    周期外部選択応動装置を備えたBDT周期選択装置と、
    レーザ光量をホスト側から直接制御できるレーザ光量外
    部制御応動装置を備えたレーザ光量制御装置を備えたこ
    とを特徴とするレーザプリンタ。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記BDT周期選択装
    置及びレーザ光量制御装置は、ホスト側から送信される
    BDT周期選択信号及びレーザ光量制御信号に応動して
    BDT周期及びレーザ光量を制御することを特徴とするレ
    ーザプリンタ。
  3. 【請求項3】階調パターン情報及び/または文字パター
    ン情報からなるビデオデータを発生する装置を備えたホ
    ストシステムと、該ホストシステムから与えられる前記
    ビデオデータに基づいて半導体レーザ装置を制御し、印
    字プロセス実行装置を制御して画像を形成するレーザプ
    リンタとを備えた情報処理装置において、 前記レーザプリンタは、レーザビーム偏向走査における
    書き出し基準位置信号(BDT信号)に基づいて周期の
    異なる複数の2次BDT信号を発生するBDT周期変換
    装置と、該BDT周期変換装置で発生した複数の2次B
    DT信号の任意の1つをホスト側から直接選択できるB
    DT周期外部選択応動装置を備えたBDT周期選択装置
    と、レーザ光量をホスト側から直接制御できるレーザ光
    量外部制御応動装置とを備え、 前記ホストシステムは、異なる周期のビデオデータを選
    択的に発生するビデオデータ発生装置と、前記BDT周
    期外部選択応動装置とレーザ光量外部制御応動装置を制
    御するBDT周期選択信号及び該レーザ光量制御信号を
    発生する装置とを備えたことを特徴とする情報処理装
    置。
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