JPH07178958A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JPH07178958A
JPH07178958A JP32726393A JP32726393A JPH07178958A JP H07178958 A JPH07178958 A JP H07178958A JP 32726393 A JP32726393 A JP 32726393A JP 32726393 A JP32726393 A JP 32726393A JP H07178958 A JPH07178958 A JP H07178958A
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JP
Japan
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frequency dividing
image
rotation
circuit
density
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JP32726393A
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English (en)
Inventor
Hideto Iwama
秀人 岩間
Satoru Akiyama
哲 秋山
Masaharu Tsukada
雅晴 塚田
Akira Nakatani
亮 中谷
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像密度が切換えられてスキャナの回転数が
変動してもスキャナモータを速度むらなく所望の速度で
回転駆動させることができる。 【構成】 指定される解像度に基づいてDCコントロー
ラ118が分周回路236の分周比を切り換えた状態
で、分周回路236から出力される分周パルスに基づい
てスキャナモータドライバ125がスキャナモータ12
6の駆動を制御する構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に係り、
例えばホストコンピュータがインタフェ−ス回路を通し
て転送された情報を画像情報に展開し、画像情報を電子
写真プロセス等を用いて記録用紙に印刷する画像形成装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置における画
像形成方法は、印刷情報をホストコンピュータで作成
し、インタフェ−ス回路を通して転送し、ビデオコント
ローラで画像情報に展開し、その展開された画像情報を
電子写真プロセス等を用いて記録用紙に印刷する。電子
写真プロセスは感光ドラムを露光させる前に一次帯電
し、画像情報の水平方向(主走査方向)のデータ列に対
応してレーザ素子を点滅し、得たレーザビームを水平方
向に振り、感光ドラムを露光し、露光された部分に潜像
を生じさせている。
【0003】感光ドラムの潜像をトナーを用いて現像
し、現像後のトナーを記録用紙に転写し、転写されたト
ナーを熱定着などを用いて記録用紙に定着することによ
り画像情報を印刷する。該画像情報を印刷するための画
像形成装置は、ホストコンピュータから印刷情報を受け
取るホストインタフェ−ス回路部と、印刷情報を画像情
報に展開するビデオコントローラ部と、電子写真プロセ
スを行うために必要なレーザ素子・スキャナモータ・紙
搬送用メインモータ・高圧制御回路・定着ヒータ・各種
センサ・これらに電圧を供給する低圧電源等で構成され
るエンジン部を備えている。
【0004】エンジン部内のメインモータドライバは、
記録用紙を搬送するための記録用紙搬送ローラ、電子写
真プロセスに必要な感光ドラム、および定着ローラを回
転させるメインモータを制御する。
【0005】レーザドライバは画像信号に応じてレーザ
素子を発光させる光量を調整し、画像情報に対応してレ
ーザ素子を点滅する。スキャナモータドライバは感光ド
ラムの主走査方向にレーザ光を反射させるためのポリゴ
ンミラー(多面鏡)を回転させるスキャナモータを制御
する。
【0006】主走査方向の同期をとるためにファイバを
用い、レーザ光を導き、ビーム検知を行うために受光素
子でレーザ光を電気信号に変換する。 また、定着ヒー
タはトナーを熱定着にて定着するための定着器の熱源で
ある。その温度制御を行うためにサーミスタにより温度
を検知し、電気信号で変換する。高圧制御回路は、電子
写真プロセスの一次帯電器・現像・転写・分離を行うた
めに必要な高電圧を発生し、それを制御する。紙有無セ
ンサが給紙トレイの記録用紙の有無を検知し、給紙セン
サが給紙時に用紙の先端を検知し、排紙センサが用紙の
排紙状態を検知する。給紙ソレノイドは給紙トレイ上の
記録用紙を給紙するためのクラッチである。
【0007】これらの種々の機能を制御する印刷シーケ
ンスは、DCコントローラ内のROMに記憶させたプロ
グラムにより行う。ビデオコントローラとDCコントロ
ーラはビデオインタフェ−スで接続される。
【0008】以下、この種の画像形成装置における印刷
動作を説明する。
【0009】先ず、ビデオコントローラは、画像情報を
展開した後ビデオインタフェ−スの印刷要求信号に基づ
いてDCコントローラに印刷準備を行うように指示す
る。DCコントローラは、メインモータとスキャナモー
タを回転し、レーザドライバを制御してレーザ光量を調
整し、定着ヒータを温め定着可能温度に調整し、高圧制
御回路の一次帯電電圧、現像電圧、転写電圧を発生さ
せ、給紙ソレノイドをONして記録用紙を給紙する。記
録用紙の先端が給紙センサに達した時点でビデオコント
ローラに対して信号を発生する。
【0010】ビデオコントローラは、この信号をもとに
画像信号を発生する。DCコントローラは、スキャナモ
ータで回転するポリゴンミラーで反射されたレーザ光を
主走査方向の定められたポイントに設けられた受光素子
で、ファイバを介して検出しビーム検知信号を発生す
る。
【0011】次に、DCコントローラは画像信号でレー
ザ素子を点滅し感光ドラムに潜像を作る。トナーで現像
された画像を記録用紙に転写し、定着器でトナーを定着
する。定着後記録用紙が排紙センサを通過することによ
り、DCコントローラは正常に排紙が行われていること
を認識する。用紙の後端が排紙センサを通過することに
よりDCコントローラは印刷制御を終了する。ホストコ
ンピュータまたは操作パネルなどによって印刷する画像
の密度を切換える機能を有する画像形成装置は、画像信
号の幅を変えることによって主走査方向の画像密度を切
り換え、搬送速度またはスキャナモータ回転数またはそ
の両方を切り換えること(プロセススピードを変える)
によって副走査方向の画像密度の切り換えを行い、所定
の印刷密度で画像を出力する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のような用紙の搬送速度を一定にしてスキャナモー
タの回転数を変化させ画像密度を切り換える画像形成装
置において、高速回転(高印刷密度例えば600dp
i)から低速回転(低印刷密度例えば240dpi)を
同一のスキャナモータで対応する場合、広範囲の回転域
にわたって回転ムラ(ジッタ)を小さく速度制御を行う
ことは難しい。
【0013】また、スキャナモータドライブICの動作
周波数の制限によりモータ内に設けられた回転検出用の
タコジェネレータの極数も小さく制限されてしまう。こ
のため、回転ムラ(ジッタ)は高速回転においては保証
できるのであるが、低速回転においては保証できず、低
速回転側での回転に制限が生じる等の問題点があった。
【0014】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、スキャナの回転に伴って発生するパル
スを指定された画像密度に基づいて分周し、該分周され
たパルスに応じてスキャナを駆動するスキャナモータの
駆動を制御することにより、画像密度が切換えられてス
キャナの回転数が変動してもスキャナモータを速度むら
なく所望の速度で回転駆動させることができる画像形成
装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は、入力される画像情報に基づいて変調される光ビー
ムを感光体に走査する走査手段と、記録媒体の搬送速度
を一定とした状態で、指定される画像密度に基づいて異
なる回転数で前記走査手段を回転させる回転手段と、前
記回転手段の回転に応じて発生するパルスを検出して回
転数を検出する検出手段と、前記検出手段から出力され
る前記パルスを分周する分周手段と、指定される解像度
に基づいて前記分周手段の分周比を切り換える切換え手
段と、前記分周手段から出力される分周パルスに基づい
て前記回転手段の駆動を制御する回転駆動手段とを有す
るものである。
【0016】また、分周制御手段は、指定される画像密
度の高/低に基づいて分周手段の分周比を高/低に切り
換え制御するように構成したものである。
【0017】
【作用】本発明においては、指定される解像度に基づい
て切換え手段が分周手段の分周比を切り換えた状態で、
分周手段から出力される分周パルスに基づいて回転駆動
手段が回転手段の駆動を制御するので、画像密度が高密
から低密に切り換えられても、速度ムラなく回転手段の
回転速度を切り換えることが可能となる。
【0018】また、分周制御手段は、指定される画像密
度の高/低に基づいて分周手段の分周比を高/低に切り
換え制御するので、画像密度が高密から低密に切り換え
られてても、回転駆動手段に入力される分周パルスの周
波数を回転手段の全回転数においてほぼ一定とすること
が可能となる。
【0019】
【実施例】図1,図2は本発明の一実施例を示す画像形
成装置の制御構成を示すブロック図であり、以下、構成
及び動作について説明する。
【0020】先ず、ホストI/F回路121はホストコ
ンピュータ等の外部装置との受け渡し制御を行うもので
あり、RS232C仕様あるいはセントロニクス仕様等
の相手接続装置に合わせた公知のインタフェ−スによっ
て外部装置に接続される。
【0021】印刷情報を画像情報に展開するビデオコン
トローラ部120は、外部装置から送られた印刷情報を
画像情報に変換するとともに、エンジン部130の印刷
制御を行うもので、CPU120a,RAM120b,
ROM120c、画像情報を蓄えるバッファ120d、
ビデオI/F回路120eで構成される。
【0022】操作パネル122は画像形成装置の動作状
態を表示し使用者が動作モードに設定を行うためのもで
ある。
【0023】ビデオコントローラ部120が出力する画
像情報を記録用紙に印刷するためにVIDEOI/F1
19を通してエンジン部130を制御する。
【0024】エンジン部130は次のようなユニットで
構成される。
【0025】即ち、用紙の搬送をしながら電子写真プロ
セスを行うための搬送ローラ、一次帯電器、感光ドラ
ム、現像スリーブ、定着ローラ、加圧ローラ等を図示し
ていない各種ローラを回転駆動するためのメインモータ
128と、これを駆動制御するメインモータドライバ1
27、主走査方向にレーザ光を反射させるためのポリゴ
ンミラー(図示しない)を回転するスキャナモータ12
6とこれを駆動制御するスキャナモータドライバ125
を備える。
【0026】また更に、感光ドラムに画像を書き込むた
めのレーザ光を発生させるレーザ素子124とこれをO
N/OFF及び光量制御するレーザドライバ123、主
走査方向の同期信号であるビーム検知信号を生成する為
の受光素子115およびビーム検知信号発生回路115
a、記録用紙の有無を検出するための紙有無センサ10
5、用紙先端を検知し、副走査方向の同期信号を生成す
るための給紙センサ110、印刷が終了した記録用紙が
排紙したことを監視するための排紙センサ112、用紙
を給紙するためのピックアップソレノイド107、熱定
着を行うための熱源となる定着ヒータ108、定着ヒー
タ108の温度を検出するためのサーミスタ109、一
次帯電器・現像・転写・分離を行うために必要な高電圧
を発生する高圧制御回路117、および装置内部の温度
上昇を低減するためのファンモータ113およびファン
モータドライバ114などにより構成される。
【0027】以上の構成を備えるエンジン部130の各
ユニットを制御するDCコントローラ部118は、CP
U118a,RAM118b,ROM118c,ビデオ
I/F回路118dなどを含む構成である。
【0028】また、画像形成装置の各ユニットのために
必要な電圧を供給する低圧電源104、一次帯電器、感
光ドラム、現像スリーブ、トナーを一体化したトナーカ
ートリッジ116を備える。上記のようなユニット等で
構成された画像形成装置において、電源スイッチ102
をONすると、低圧電源104から各ユニットに指定さ
れた電圧が供給され、起動制御を行う。ビデオコントロ
ーラ120は自己診断処理を行い、各機能が正常に動作
することを確認する。
【0029】一方、エンジン部130は、まず最初にD
Cコントローラ118の自己診断を行い、正常であれば
エンジン部130の各センサの状態を判断し、用紙が紙
搬送路上に残っていないかどうかチェックする。続いて
定着ヒータ108の温度制御を開始し、スタンバイ温度
を基準に温度調整制御を行う。同時にビデオコントロー
ラ120とのインタフェ−スが正常であることを確認す
るためにビデオコントローラ120との間で通信を行
う。これらの制御が正常に行われた時、エンジン部13
0のDCコントローラ118はビデオコントローラ12
0にビデオI/F回路118dを通じて印刷可能を通知
する。
【0030】そして、画像形成装置が印刷可能状態であ
る時、ホストI/F回路121からの印刷情報を受け付
け可能となる。ホストI/F回路121から印刷情報が
送られてくると、これを受け取り、ビデオコントローラ
120で画像情報に展開する。
【0031】ビデオコントローラ120は画像展開を終
了するとVIDEOI/F回路119を介して印刷要求
信号を発行する。エンジン部130は、印刷要求信号を
受け取ると、用紙印刷開始制御を開始し、印刷可能状態
に対する定着ヒータ108の温度制御、メインモータ1
28の回転制御、高圧制御回路117の制御等を行う。
【0032】また、印刷開始までレーザ素子124の光
量調整制御を行う。また、スキャナモータ126とスキ
ャナドライバ125は、印刷密度に対応した規定回転数
に制御され一定回転を保つ。なお、236は分周回路で
ある。そして、以上の制御により印刷可能状態になる
と、エンジン部130は用紙を給紙する。用紙先端のタ
イミングを検出すると、副走査方向の同期信号と主走査
の同期信号のビーム検知信号を発生する。
【0033】一方、ビデオコントローラ部120は、主
走査方向・副走査方向の同期信号に同期して画像信号を
出力する。エンジン部130は、このビデオコントロー
ラ部120より画像信号によりレーザ素子124を点滅
する。ポリゴンミラー(図示しない)で反射されたレー
ザ光は結像レンズ(図示しない)を通して感光ドラム上
に像を結ぶ。この感光ドラムの潜像をトナーで現像し、
用紙に転写し、定着ヒータ108等で構成される定着器
にて定着することにより印刷する。そして、用紙を排出
する処理に移行する。エンジン部130は、用紙の後端
を排紙センサ112で検出したら、印刷動作を終了する
ために定着ヒータ108の温度調整制御、高圧制御回路
117、メインモータ128の回転制御、スキャナモー
タ126の回転制御を終了する。
【0034】なお、エンジン部130において、101
はノイズフィルタ、102は電源スイッチ、103はフ
ューザ制御回路、106はドアセンサ、111はカート
リッジセンサである。
【0035】なお、本実施例の画像形成装置には、画像
情報を電子プロセスを用いて記録媒体に記録する画像印
刷手段と記録媒体に画像情報を記録するために記録媒体
を搬送する搬送手段と搬送速度を変えることなく複数の
印刷密度で印刷可能な印刷手段を備えおり、スキャナモ
ータ内に設けられた回転検出用の速度発電機(タコジェ
ネレータ)出力を分周回路で受けた構成とし印刷密度に
より分周回路の分周比を切換える切換手段を備える。
【0036】なお、後述するが切換手段は高印刷密度時
には分周比を大とし、低印刷密度時には分周比を小とし
た切換手段を該スキャナモータ回転駆動手段内にもうけ
てもよい。
【0037】以上の構成とし広範囲の回転の回転ムラ
(ジッタ)性能を向上させる場合について詳述する。
【0038】次に上述スキャナモータ126、スキャナ
モータドライバ125に用いられる3相ブラシレスドラ
イブ回路を図3に基づいて説明する。
【0039】図3は、図2に示したスキャナモータドラ
イバ125の一例を示す回路図である。以下、構成及び
動作について説明する。
【0040】ホール素子203,204,205は、ブ
ラシレスモータのロータの位置を検出し、抵抗器20
1,202と上述低圧電源104から供給された電圧V
ccとロータからの磁束とホール素子の感度で決まる電
圧を発生する。
【0041】差動アンプ206,207,208は、前
記ホール電圧を増幅しLOGIC回路209に入力され
る。LOGIC回路209は、差動アンプ206,20
7,208の出力に対応して最適な励磁パターンを出力
ドライバ210,211,212に出力する。218は
抵抗器である。
【0042】出力ドライバ210,211,212は、
モータのステータコイル216をLOGIC回路209
の出力に準じて切れ間なく励磁する。これによりモータ
のロータは回転する。この回転に比例したモータ発電機
の周波数235が発生し、発生した交流電圧がコンデン
サ234を通して差動アンプ230に入力する。差動ア
ンプ230で増幅された交流電圧はヒステリシスコンバ
レータ231へ入力されゼロクロス付近のノイズ・チャ
タリングを取り除きパルス出力を出す。
【0043】ヒステリシスコンバレータ231のパルス
出力は、分周回路236を通して速度デイスクリ回路2
32へ入力される。速度ディスクリ回路232では、前
述のDCコントローラ118内のCPU118aからの
画像密度に対応した周波数信号(B信号)を基に、ヒス
テリシスコンバレータ231から出力されるパルス出力
の周期を測定し、遅いと判断した時には加速パルスを、
速いと判断した時は減速パルスをその差分に比例しただ
け出力する。
【0044】速度ディスクリ回路232からの周波数の
偏差情報はオペアンプ224と基準電圧225と抵抗器
226,229、コンデンサ227,228でアナログ
電圧として出力する。
【0045】速度ディスクリ回路232からの周波数の
偏差情報はオペアンプ224と基準電圧225と抵抗器
226,229,コンデンサ227,228でアナログ
電圧として出力される。
【0046】オペアンプ224からの出力は、オペアン
プ220でモータ電流に比例した抵抗器222の両端電
圧と比較され、加速度コントロールされる。オペアンプ
220の出力には加速度ループの発振防止用コンデンサ
223が接続されている。
【0047】上述DCコントローラ118内のCPU1
18aからのモータON・OFF信号(A信号)と、サ
ーマルシャットダウン回路(TSD)221がモータO
N状態になっていれば、ゲート219はオペアンプ22
0の出力をLOGIC回路209に送出する。
【0048】LOGIC回路209は、前述の相の切換
動作と同時に、出力ドライブ210,211,212を
通じてオペアンプ220の出力に応じてステータコイル
216の両端電圧をコントロールする。
【0049】これによりモータは画像密度に対応した定
速回転で回転する。ステータコイル216に接続されて
いるコンデンサ213,214,215はステータコイ
ル216をホール素子203,204,205の位置情
報に対応して相切換えを行う時のインダクタンス成分に
よるスパイク電圧を吸収する為のものである。
【0050】この様に構成された画像形成装置におい
て、指定される解像度に基づいてDCコントローラ11
8が分周回路236の分周比を切り換えた状態で、分周
回路236から出力される分周パルスに基づいてスキャ
ナモータドライバ125がスキャナモータ126の駆動
を制御するので、画像密度が高密から低密に切り換えら
れても、速度ムラなく回転手段の回転速度を切り換える
ことが可能となる。
【0051】また、スキャナモータドライバ125は、
指定される画像密度の高/低に基づいて分周回路236
の分周比を高/低に切り換え制御するので、画像密度が
高密から低密に切り換えられても、回転駆動手段に入力
される分周パルスの周波数をスキャナモータ126の全
回転数においてほぼ一定とすることが可能となる。
【0052】本実施例に特有な前記分周回路236は、
上述DCコントローラ118内のCPU118aから画
像密度切換信号(C信号)によって分周比が切換えるよ
うになっている。これは高画像密度時は分周比を大と
し、低画像密度時は小とし、回転数を考慮した速度制御
系への入力として前記モータ発電機の周波数を増減させ
広範囲な回転数に対して回転ムラ(ジッタ)の低下を図
ることを達成しようとしている。
【0053】本実施例の分周回路の一例を図4を参照し
ながら説明する。
【0054】図4は、図3に示した分周回路236の一
例を示す回路図であり、図3と同一のものには同一の符
号を付してある。
【0055】この図に示すように、分周回路236はJ
Kフリップフロップ237,238と抵抗器239等で
構成されている。
【0056】C信号は高画像密度(ここでは600〜3
60dpi)で高電位(H信号)、低画像密度(ここで
は300〜240dpi)で低電位(L信号)となると
すると、高画像密度時は4分周,低画像密度時は2分周
となる。
【0057】本実施例では画像密度に対して高・低と二
つの切換えしか記載してないが、画像密度切換の全ての
モードに対して複数切換えることも可能である。
【0058】また、画像密度切換信号(C信号)を画像
密度に対応した周波数信号(B信号)から検知して切換
えることも可能である。
【0059】以上説明したように本実施例によれば、画
像密度によって速度ディスクリに入力される周波数を回
転数が低くなったら高め、回転数が高くなったら低く
し、全回転数に対してほぼ同じ値として、広範囲な回転
数に対して回転ムラ(ジッタ)の性能を向上させる効果
がある。
【0060】図5は、図2に示したスキャナモータドラ
イバ125の他の例を示す回路図である。以下、構成及
び動作について説明する。
【0061】この図に示すように、本実施例の場合に
は、分周回路236がスキャナドライブIC中に内蔵し
たものである。
【0062】基本的な動作については上述した説明と同
一なので省略する。
【0063】また、他の実施例においても、前実施例と
同様に画像密度全てのモードにわたって切換えることは
可能である。また、画像密度切換信号(C信号)を画像
密度に対応した周波数信号(B信号)から検知し切換え
ることも可能であり、ICの端子減少にもつながること
になる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指定される解像度に基づいて切換え手段が分周手段の分
周比を切り換えた状態で、分周手段から出力される分周
パルスに基づいて回転駆動手段が回転手段の駆動を制御
するので、画像密度が高密から低密に切り換えられて
も、速度ムラなく回転手段の回転速度を切り換えること
ができる。
【0065】また、分周制御手段は、指定される画像密
度の高/低に基づいて分周手段の分周比を高/低に切り
換え制御するので、画像密度が高密から低密に切り換え
られても、回転駆動手段に入力される分周パルスの周波
数を回転手段の全回転数においてほぼ一定とすることが
できる。
【0066】従って、画像密度が切換えられてスキャナ
の回転数が変動してもスキャナモータを速度むらなく所
望の速度で回転駆動させることができる等の効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す画像形成装置の制御構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例を示す画像形成装置の制御構
成を示すブロック図である。
【図3】図2に示したスキャナモータドライバの一例を
示す回路図である。
【図4】図3に示した分周回路の一例を示す回路図であ
る。
【図5】図2に示したスキャナモータドライバの他の例
を示す回路図である。
【符号の説明】
118 DCコントローラ 125 スキャナモータドライバ 126 スキャナモータ 236 分周回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 亮 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される画像情報に基づいて変調され
    る光ビームを感光体に走査する走査手段と、記録媒体の
    搬送速度を一定とした状態で、指定される画像密度に基
    づいて異なる回転数で前記走査手段を回転させる回転手
    段と、前記回転手段の回転に応じて発生するパルスを検
    出して回転数を検出する検出手段と、前記検出手段から
    出力される前記パルスを分周する分周手段と、指定され
    る解像度に基づいて前記分周手段の分周比を切り換える
    切換え手段と、前記分周手段から出力される分周パルス
    に基づいて前記回転手段の駆動を制御する回転駆動手段
    とを有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 分周制御手段は、指定される画像密度の
    高/低に基づいて分周手段の分周比を高/低に切り換え
    制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装
    置。
JP32726393A 1993-12-24 1993-12-24 画像形成装置 Pending JPH07178958A (ja)

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