JPH10181091A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH10181091A
JPH10181091A JP34958296A JP34958296A JPH10181091A JP H10181091 A JPH10181091 A JP H10181091A JP 34958296 A JP34958296 A JP 34958296A JP 34958296 A JP34958296 A JP 34958296A JP H10181091 A JPH10181091 A JP H10181091A
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JP34958296A
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Michihiro Inoue
道浩 井上
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学走査系をもつ書込み装置の解像度の2倍
の解像度で精度良く形成する。 【解決手段】 感光体上に画像情報を書き込む光学走査
装置の解像度の2倍の解像度の画像データを供給する画
像情報源101と、この画像情報源101から入力する
画像データの副走査方向のパターンを判断する画像パタ
ーン判断手段102と、画像パターンに応じて画像デー
タの1/2の解像度の光学走査装置で上記画像情報を再
現するための光ビーム点灯信号と光ビーム強度信号を出
力する露光制御手段103と、露光制御手段103から
の光ビーム点灯信号と光ビーム強度信号に基づいて光ビ
ームを変調する変調露光手段104とを備え、変調露光
手段104で変調された光ビームで走査される感光体1
05を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、副走査方向に移動
する感光性の被露光面上を画像データに応じて強度変調
した光ビームにより主走査して2次元の可視画像を形成
させる画像形成装置に係り、特に主走査線密度よりも高
密度の画像を再現できる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザプリンタ、LEDプリンタあるい
はデジタル方式の複写機、もしくはファクシミリ等の画
像形成装置においては、画像情報で変調したレーザー光
等の光ビーム(以下、単にレーザー光とも称する)を感
光性の被走査媒体(以下、被露光面とも称する)を主走
査し、当該被露光面の回転または移動で副走査を行うこ
とで2次元の潜像を形成し、これをトナーを用いて現像
したトナー像を記録媒体に直接、あるいは中間転写体を
介して記録媒体に転写して上記画像情報を再現する。
【0003】図5は本発明を適用する画像形成装置の一
例であるレーザープリンタの概略構成を説明する模式図
である。同図において、10は画像データの書込み部で
あるレーザー書込み部で、光ビームLを出射するレーザ
ー11と、集束光学系12と回転多面鏡13および照射
光学系14等の光学要素からなり、画像データ(濃度デ
ータ)で変調された光ビームLで感光体ドラム16の表
面をその軸方向に平行な方向の主走査を行う。
【0004】100は書込み制御部、200は画像処理
制御部であり、画像処理制御部200からの画像データ
に基づいて書込み制御部100がレーザー書込み部10
を制御して感光体ドラム16への潜像の書込みを行う。
感光体ドラム16の周囲には帯電器19、現像器20、
ドラムクリーナー22、除電器23等の潜像形成および
トナー像形成部材が配置され、また中間転写ベルト24
が対向する一次転写位置に一次転写器21が設けてあ
る。
【0005】中間転写ベルト24はバックアップロール
25を含む複数のロールに架張されて矢印方向に回転
し、バックアップロール25に対して中間転写ベルト2
4を介して押接するように二次転写ロール26が接離自
在に設置されている。また、中間転写ベルト24の二次
転写位置の下流にはベルトクリーナー27や剥離爪28
が配置されている。
【0006】一方、記録媒体36は記録媒体トレイ29
からピックアップロール30で枚ずつ取り出され、送り
出しロール31で二次位置に給送される。レジロール3
2は二次転写ロール26の上流側で記録媒体36を保持
し、中間転写ベルト24に担持されたトナー像が当該二
次転写位置に到達するタイミングで記録媒体36を二次
転写位置に送給する。
【0007】上記の各要素からなる作像部のプロセスコ
ントロールは作像制御部300により実行される。感光
体ドラム16は帯電器19で表面を所定の極性で一様に
帯電され、この帯電表面にレーザー光Lによる画像デー
タの書込みが行われ、潜像が形成される。感光体ドラム
16に書き込まれた潜像は、当該感光体ドラム16の矢
印方向の回転で現像器20に設置位置に到り、所定のト
ナーで現像されてトナー像として顕像化されて担持され
る。
【0008】感光体ドラム16に担持されたトナー像は
一次転写器21が設置された中間転写ベルト24との対
向位置に到り、感光体ドラム16と中間転写ベルト24
の対向領域に一次転写器21にトナー像の帯電極性と逆
極性の電界を印加することで当該トナー像が中間転写ベ
ルト24に一次転写される。一次転写後の感光体ドラム
16はドラムクリーナー27で残留トナーの除去がなさ
れ、次の作像サイクルのために再び帯電器19で帯電が
なされる。
【0009】中間転写ベルト24はバックアップロール
25を含む複数のロールに架張されて矢印方向の回転で
二次転写ロール16が配置された二次転写位置に到る。
一方、記録媒体トレイ29に収納した用紙等の記録媒体
36はピックアップロール30で一枚ずつ取り出され、
送り出しロール31でレジロール32に搬送される。レ
ジロール32は中間転写ベルト24に担持されたトナー
像が二次転写ロール26とバックアップロール25の対
向位置に到達するタイミングに合わせて記録媒体36を
上記対向位置に給送する。
【0010】バックアップロール25と二次転写ロール
26で中間転写ベルト24と記録媒体36とを挟持搬送
しながら二次転写ロール26とバックアップロール25
の間に二次転写電界を印加することにより、中間転写ベ
ルト24に担持された未現像トナー像が記録媒体36上
に転写される。二次転写後の記録媒体36は剥離爪28
で中間転写ベルト24から剥離され、搬送ベルト33に
より定着器34を通してトナー像を加熱加圧して定着す
る。定着された記録媒体36は排出トレイ35に排出さ
れる。
【0011】上記は一色のトナーのみを使用した単色画
像の形成についての説明であるが、多色トナーを用いた
所謂カラー画像を形成するものでは、現像器20として
多色トナーをもつカラー現像器を用い、感光体ドラム1
6の複数回の回転で所要の数のカラートナー像を中間転
写ベルト24に重ね転写した後、記録媒体に一括して転
写する。
【0012】図6は図5に示した画像形成装置における
画像データの書込み光学系の構成の一例を詳細に説明す
る模式図である。同図において、画像データで強度変調
可能なレーザーダイオード(LD)を光源とし、その光
ビームLをコリメータレンズ12a、シリンダーレンズ
12b,12cおよび折り返しミラー12dで回転多面
鏡(ポリゴンミラー)13の反射面に入射する。回転多
面鏡13で反射された光ビームLはf−θレンズ14
a,14bを通してシリンダーレンズ14で折り返しミ
ラー14dで感光体ドラム16の表面を照射する。な
お、ウインドウガラス15は書込み光学系と感光体ドラ
ム16の間に挿入して塵埃等が感光体ドラム15に付着
するのを防止する保護部材である。
【0013】この光ビームLの照射で感光体ドラム16
上に走査線Sが形成され、この走査線で潜像が形成され
る。このような書込み光学系で画像を再現する画像表示
装置では、その主走査方向ピッチ(主走査線間隔)より
も高密度の画像を得る要求がなされている。従来から、
実質的な解像度向上の1手段として、主走査方向と直交
する副走査方向の走査線間に画像のエッジを配置するた
めに、例えば特開平5−284289号公報に開示され
たように、走査線を形成する光ビームのスポットを副走
査方向に一部重ね合わせて感光体を露光するオーバーラ
ップドスキャン露光方式と称する技術が知られている。
このオーバーラップドスキャン露光方式は、画像エッジ
部の光ビームの光量を調整することにより、画像エッジ
位置を所定の位置に制御するものである。
【0014】また、副走査方向の光ビーム走査位置以外
に走査光ビームスポツトのピーク位置を配置するため、
特開昭61−212818号公報や特開平6−1151
55号公報、あるいは特開平6−202021号公報に
記載されているように、複数の光ビームスポツトを副走
査方向に重ねて一つの合成スポツトとし、この合成スポ
ツトで感光体を走査する技術が知られている。
【0015】さらに、特開平4−336859号公報お
よび特表平6−504004号公報に示されているよう
に、通常の光ビーム強度よりも弱い強度の光ビームを重
ね書きすることにより、走査線位置以外の位置にドット
を形成し、光学走査の解像度以上の解像度で画像を形成
する技術が知られている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たオーバーラップドスキャン露光方式により光学走査の
解像度以上の、例えば二倍の解像度で画像を形成する場
合、副走査方向で隣接する走査線の中間にドットを形成
するためには、隣接する走査線位置のそれぞれを弱い強
度の光ビームで露光する必要がある。
【0017】すなわち、任意の主走査位置で副走査方向
に画像なし→画像あり→画像なし(以下、画像なしをO
FF、画像ありをONと示し、この場合OFF−ON−
OFFと表記する)の順に光ビームの走査間隔で並んだ
パターンの画像を形成するには、感光体を露光する光ビ
ームの点灯パターンは上記のOFF−ON−OFFとな
る。
【0018】ONとしたい位置が隣接走査位置の中間で
ある場合、弱い光ビームで隣接する2ビームを点灯させ
る必要があるため、露光する光ビームの点灯パターンは
OFF−ON(強度弱)−ON(強度弱)−OFFとな
る。ここで、画像のパターンをOFF−ON−OFF−
ON−OFFとし、ONとしたい位置が隣接する走査位
置の中間である場合、光ビームの点灯パターンはOFF
−ON(強度弱)−ON(強度弱)−ON(強度弱)−
ON(強度弱)−OFFとなる。
【0019】しかし、実際にこの点灯パターンで露光を
行うと、本来OFFにしたい部分にも画像が形成されて
しまう。図7は光ビームの点灯パターンと感光体上に形
成されるドット形状の説明図であって、Oラインは光ビ
ームの強度レベルの基準(OFFのレベル)でこのOラ
インの上方のカーブは光ビームのプロファイル(ビーム
プロファイル)、下方に示した楕円は形成されるドット
を示す。なお、同図では走査線の露光位置を走査位置と
して示している。
【0020】そして、(a)は隣接する3本の走査位置
1、2、3を露光する光ビームをそれぞれの走査位置上
にOFF−ON(通常強度=強度A=単独でドットの潜
像が形成される強度)−OFFとした場合で、ドット形
成はON(強度A)とした走査位置2上に形成される。
(b)では、走査位置2と3を露光する光ビームをON
(強度弱=強度B=ドットの潜像が形成される閾値レベ
ル上の強度)としたOFF−ON(強度B)−ON(強
度B)−OFFのパターンで走査した場合で、ドット形
成は「走査位置1と2上に画像なし−走査位置2と3の
中間に画像あり−走査位置3と4上にがぞうなしとな
り、走査位置2と3の中間にドットが形成される。
【0021】(c)では、走査位置1、2、3、4を露
光する光ビームをON(強度B)−ON(強度C=ドッ
トの潜像が形成される閾値レベル以下の強度)−ON
(強度C)−OFF(強度B)のパターンで走査した場
合で、ドット形成は「走査位置1上に画像なし−走査位
置1と2の中間に画像あり−走査位置2上に画像なし−
走査位置2と3の中間に画像なし−走査位置3上に画像
なし−走査位置3と4の中間に画像あり−走査位置4上
に画像なし」となり、走査位置1と2、および走査位置
3と4の中間にドットが形成される。
【0022】(d)では、走査位置1、2、3、4を露
光する光ビーム全てをON(強度B)とした場合で、
「走査位置1上に画像なし−走査位置1と2の中間、走
査位置2上、走査位置2と3の中間、走査位置3上、走
査位置3と4の中間を連続してドットが形成される本発
明は上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、画像パターンを光ビーム間隔でOFF−O
N−OFF−ON−OFFとし、ONしたい位置が隣接
走査位置の中間である場合、ONとONとの中間部に画
像を形成せず、かつON部画像の副走査方向幅を減少さ
せることなく高解像度の画像を形成可能とした画像形成
装置を提供することにある。
【0023】
【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、図1に示したように、感光体上に画像情
報を書き込む光学走査装置の解像度の2倍の解像度の画
像データを供給する画像情報源101と、この画像情報
源101から入力する画像データの副走査方向のパター
ンを判断する画像パターン判断手段102と、画像パタ
ーンに応じて画像データの1/2の解像度の光学走査装
置で上記画像情報を再現するための光ビーム点灯信号と
光ビーム強度信号を出力する露光制御手段103と、露
光制御手段103からの光ビーム点灯信号と光ビーム強
度信号に基づいて光ビームを変調する変調露光手段10
4とを備え、変調露光手段104で変調された光ビーム
で走査される感光体105を備えた。
【0024】すなわち、請求項1に記載の第1の発明
は、感光体表面を光ビームで走査することにより画像を
形成する画像形成装置であって、前記露光制御手段は、
1つの光ビームにより走査位置に前記ピッチ幅と略々同
等のドットまたは細線を形成する強度を第1の強度、1
つの光ビームで前記ピッチ幅よりも小さいドットまたは
細線を形成する強度の2つの光ビームを隣接する走査位
置に重ね合わせて露光することにより隣接する走査位置
の中間に前記第1の強度の光ビームにより形成されるド
ットまたは細線と略々同等の幅のドットまたは細線を形
成する強度を第2の強度、隣接する走査位置に同じ強度
の2つの光ビームを重ね合わせて露光したときに画像が
形成されない強度を第3の強度とした少なくとも3種の
強度変調が可能であり、前記走査位置上への画像形成時
は、前記第1の強度で露光し、隣接する走査位置の中間
に前記走査ピッチ幅と略々同等の幅のドットまたは細線
を形成すると共に当該ドットまたは細線の副走査方向の
両側に前記ピッチ幅より大きな幅の非画像部を形成する
時は、前記ドットまたは細線の中心の副走査方向両側に
相当する2つの光ビームを前記第2の強度で露光し、隣
接する走査位置の中間に前記ピッチ幅と略々同等の幅の
ドットまたは細線を形成すると共に副走査方向の一方の
片側に前記ピッチ幅より大きな幅の非画像部と副走査方
向の他方の片側に前記ドットまたは細線に近い順に、
略々前記ピッチ幅と同等の幅の非画像部、走査位置の
中間に位置する略々前記ピッチ幅と同等の幅のもう1つ
のドットまたは細線、前記ピッチ幅より大きな幅の非
画像部を形成する時は、2つのドットまたは細線と前記
中間の非画像部を4つの光ビームで露光し、その外側の
2つの光ビームの強度を前記第2の強度で、内側の2つ
の光ビームを前記第3の強度で露光する光ビーム強度信
号を出力することを特徴とする。
【0025】図2は本発明の構成による効果を説明する
光ビーム点灯パターンと感光体上に形成されるドット形
状の関係の説明図である。同図は、前記図7で説明した
オーバーラップドスキャン露光方式により、副走査方向
に隣接する2つの走査位置を同強度の2ビームで露光し
た場合の光ビーム強度と形成されるドット幅の関係を示
したものである。すなわち、光ビームの強度A(第1の
強度)は1つの光ビームにより任意の走査位置を中心に
ピッチ幅と略々同一幅のドットまたは細線を形成できる
強度であり、強度B(第2の強度)は1つの光ビームで
は1画素の幅よりも小さいドットまたは細線を形成する
が2つの光ビームを隣合う走査位置に重ね合わせて露光
することにより隣合う走査位置の中間を中心にピッチ幅
と略々同幅のドットまたは細線を形成できる強度であ
り、強度C(第3の強度)は隣合う走査位置に同じ強度
の2つの光ビームを重ね合わせて露光しても画像を形成
できない強度である。
【0026】ここで、前記図7で説明したように、図1
の画像パターン判断手段102により判断された画像パ
ターンを再現するために望ましい光ビーム点灯パターン
が、 OFF−ON−OFF等のパターンであり、ONに相
当する部分が走査位置上にある場合は、前記露光制御手
段103からの出力信号により強度Aの光ビームで露光
を行う。
【0027】OFF−ON−OFFのパターンであ
り、ONに相当する部分が隣接走査位置の中間にある場
合は、同様に光ビーム強度Bの2つの光ビームで露光を
行う。 OFF−ON−OFF−ON−OFFのパターンであ
り、ONとしたい位置が隣接走査位置の中間である場
合、光ビームの点灯パターンはOFF−ON(強度B)
−ON(強度C)−ON(強度C)−ON(強度B)−
OFFで露光を行う。
【0028】以上より、隣接走査位置の中間をONとす
るON−OFF−OFF−ON−OFFの光ビーム点灯
パターンによる画像を光学走査系をもつ書込み装置の解
像度の2倍の解像度で精度良く形成することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図3は本
発明による画像形成装置の1実施例を説明するブロック
図であって、201はシリアル画像データを出力する画
像出力装置、202はデータ変換部、203は光ビーム
書込み装置である。この画像形成装置の最小再現画像幅
は画像データの2画素分とする。
【0030】同図において、画像出力装置201からシ
リアル画像データがデータ変換部202に送信される。
データ変換部202では、送信された画像データをシリ
アル/パラレル変換回路202aでパラレル変換されて
メモリ202bに記憶される。メモリ202bからは複
数の走査ライン単位で画像データが画像パターン判断装
置202cに読み出される。画像パターン判断装置20
2cは注目画素とこの注目画素に対し副走査方向に相当
する方向の前後8画素の16の画素データ、計17の画
素データに基づいて画像パターンを判断する。注目画素
データが画像有りの場合はON、画像無しの場合はOF
Fと表記すると、判断するパターンは図4に示したよう
になる。
【0031】図4は画素データパターンと対応する点灯
パターンの説明図であって、画素データのパターンによ
り、下記のような光ビームの点灯が行われる。 画素データパターン(a):画素データがOFF−OF
F−ON−ON−OFF−OFFなどの画素データON
−ONの中間が光ビーム走査位置に相当する場合。
【0032】画素データパターン(b):画素データが
OFF−OFF−OFF−ON−ON−OFF−OFF
−OFFで画素データON−ONの中間が2つの光ビー
ム走査位置の中間に相当する場合。 画素データパターン(c):画素データがOFF−OF
F−OFF−ON−ON−OFF−OFF−ON−ON
−OFF−OFF−OFFで画素データON−ONの中
間が2つの光ビーム走査位置の中間に相当する場合。
【0033】以上の3通りで光ビームの点灯が行われ
る。この画像パターンを基に、図3のパターン幅/強度
変調制御回路202dは、画像データパターンが(a)
の場合は画素データON−ONの中間に相当する位置に
前記強度Aで光ビーム露光を行い、画像データパターン
が(b)の場合は画素データON−ONの両端に相当す
る2つの位置に前記強度Bで光ビーム露光を行い、画像
データパターンが(c)の場合は画素データ中のON−
ON−OFF−OFF−ON−ONの両端に相当する2
つの位置に前記強度Bで光ビーム露光を行うと共に前記
画素データ中のON部の中間のOFF−OFF部の両端
に相当する2つの位置に前記強度Cで光ビーム露光を行
う。
【0034】上記のような強度信号とビーム点灯信号を
光ビーム書込み装置203のパルス幅/強度変調LD駆
動回路203aに与える。このパルス幅/強度変調LD
駆動回路203aによる駆動電流パルスでレーザーダイ
オード(LD)203bを点灯駆動して得られた光ビー
ムを光学系203c(結像光学系)、ポリゴンミラー2
03d、光学系203e(投射光学系)で感光体203
fの表面を露光して走査する。
【0035】このように、本実施例により、光学走査系
をもつ書込み装置の解像度の2倍の解像度で精度良く形
成することができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像ONに相当する部分が隣接光ビームの走査位置の中
間にあり、任意の主走査位置で副走査方向にOFF−O
N−OFF−ON−OFFの順に光ビーム走査間隔で並
んだ画像パターンを光学走査系の解像度の2倍の精度で
再現可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の基本構成を説明するブロック図であ
る。
【図2】 本発明の構成による効果を説明する光ビーム
点灯パターンと感光体上に形成されるドット形状の関係
の説明図である。
【図3】 本発明による画像形成装置の1実施例を説明
するブロック図である。
【図4】 画素データパターンと対応する点灯パターン
の説明図である。
【図5】 本発明を適用する画像形成装置の一例である
レーザープリンタの概略構成を説明する模式図である。
【図6】 図5に示した画像形成装置における画像デー
タの書込み光学系の構成の一例を詳細に説明する模式図
である。
【図7】 光ビームの点灯パターンと感光体上に形成さ
れるドット形状の説明図である。
【符号の説明】
101・・・・画像情報源、102・・・・画像パター
ン判断手段、103・・・・露光制御手段、104・・
・・変調露光手段、105・・・・感光体、201・・
・・画像出力装置、202・・・・データ変換部、20
3・・・・光ビーム書込み装置、202a・・・・シリ
アル/パラレル変換回路、202b・・・・メモリ、2
02d・・・・パルス幅/強度変調制御信号回路、20
2c・・・・画像パターン判断装置、203a・・・・
パルス幅/強度変調LD駆動回路、203b・・・・L
D、203c・・・・光学系、203d・・・・ポリゴ
ンミラー、203e・・・・光学系、203f・・・・
感光体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体表面を光ビームで走査することに
    より画像を形成する画像形成装置であって、 前記露光制御手段は、1つの光ビームにより走査位置に
    前記ピッチ幅と略々同等のドットまたは細線を形成する
    強度を第1の強度、1つの光ビームで前記ピッチ幅より
    も小さいドットまたは細線を形成する強度の2つの光ビ
    ームを隣接する走査位置に重ね合わせて露光することに
    より隣接する走査位置の中間に前記第1の強度の光ビー
    ムにより形成されるドットまたは細線と略々同等の幅の
    ドットまたは細線を形成する強度を第2の強度、隣接す
    る走査位置に同じ強度の2つの光ビームを重ね合わせて
    露光したときに画像が形成されない強度を第3の強度と
    した少なくとも3種の強度変調が可能であり、 前記走査位置上への画像形成時は、前記第1の強度で露
    光し、 隣接する走査位置の中間に前記走査ピッチ幅と略々同等
    の幅のドットまたは細線を形成すると共に当該ドットま
    たは細線の副走査方向の両側に前記ピッチ幅より大きな
    幅の非画像部を形成する時は、前記ドットまたは細線の
    中心の副走査方向両側に相当する2つの光ビームを前記
    第2の強度で露光し、 隣接する走査位置の中間に前記ピッチ幅と略々同等の幅
    のドットまたは細線を形成すると共に副走査方向の一方
    の片側に前記ピッチ幅より大きな幅の非画像部と副走査
    方向の他方の片側に前記ドットまたは細線に近い順に、
    略々前記ピッチ幅と同等の幅の非画像部、走査位置
    の中間に位置する略々前記ピッチ幅と同等の幅のもう1
    つのドットまたは細線、前記ピッチ幅より大きな幅の
    非画像部を形成する時は、2つのドットまたは細線と前
    記中間の非画像部を4つの光ビームで露光し、その外側
    の2つの光ビームの強度を前記第2の強度で、内側の2
    つの光ビームを前記第3の強度で露光する光ビーム強度
    信号を出力することを特徴とする画像形成装置。
JP34958296A 1996-12-27 1996-12-27 画像形成装置 Pending JPH10181091A (ja)

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