JPH0429585A - ポリゴンモータ回転速度制御装置 - Google Patents

ポリゴンモータ回転速度制御装置

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JPH0429585A
JPH0429585A JP2133549A JP13354990A JPH0429585A JP H0429585 A JPH0429585 A JP H0429585A JP 2133549 A JP2133549 A JP 2133549A JP 13354990 A JP13354990 A JP 13354990A JP H0429585 A JPH0429585 A JP H0429585A
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JP
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signal
driver
rotational speed
speed
pixel density
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JP2133549A
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Yukitoshi Kitani
木谷 行利
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画素密度切換可能なレーザ走査型画像形成
装置のポリゴンモータ回転速度制御装置に関する。
〔従来の技術〕
パーソナルコンピュータ、EWS (エンジニアリング
・ワークステーション)9文書作成装置。
デジタル複写機、高速ファクシミリ等のOA機器の外部
あるいは内蔵出力装置として画像形成装置がある。
上記のようなOA機器すなわちホストマシンの処理速度
の向上と高画質画像の要求とに応した画像形成装置とし
て、プリント速度と解像度(画素密度)に優れたレーザ
走査型画像形成装置例えばレーザプリンタ(レーザビー
ムプリンタともいう)の使用が増大している。
このレーザプリンタは、他のドツトプリンタ例えばワイ
ヤートッドプリンタ、あるいはLED(発光ダイオード
)プリンタ、LCA (液晶アレー)プリンタに比べて
、単に得られる最高解像度が高いだけでなく、解像度を
変えることが出来るという大きな長所をもっているため
、目的とコストに応じて解像度の異なる各種の機種やユ
ーザによる解像度切換可能な機種が市販されている。
解像度すなわち画素密度変更にともなう技術として、例
えば特開昭62−162547号公報に示されているよ
うに、画素密度に応じた分周比で基準クロックを分周し
、分周されたクロックによリレーザスポットの(主走査
方向の)走査速度すなわちポリゴンモータの回転速度を
制御する提案等があった。
このように1画素密度切換可能なレーザプリンタにおい
ては、画素密度が高いときはポリゴンモータ(スキャナ
モニタともいう)の回転速度も高く、画素密度が低いと
きは低い回転速度を保持するように制御されている。
したがって、画素密度が切換えられた時には、回転速度
切換手段が作動してポリゴンモータの回転速度も切り換
えられ、所定の回転速度に安定したことを確認してから
プリント動作に移る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、ポリゴンモータの回転子にはポリゴンミ
ラーが一体に結合されているから、それぞれ極力小型軽
量化を計ってその慣性モーメントを小さくしているが、
切換えられた回転速度に安定するまでに時間がかかる。
それでも、回転速度を低速から高速へ切換えたときは比
較的速やかに所定の速度に安定するが、回転速度を高速
から低速に切換えたときは、所定の回転速度に達して安
定するまでに遥かに長い時間を要していた。
そのため、画素密度切換えに要する他のルーチンは瞬時
に完了するにも拘わらず、トータルの切換所要時間が長
くなって、折角高速プリントができるレーザプリンタで
ありながら、画素密度の切換が多い作業の場合はその能
率が低下するという問題があった。
また、画素密度切換えはページ毎に行われるに止まり、
1ページプリントの途中で画素密度切換えが出来るよう
なレーザプリンタはなかった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり1画素
密度切換時間を短縮して、作業能率を向上させることを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、上記の目的を達成するため、画素密度に応
じてポリゴンモータの回転速度を切換える回転速度切換
手段を備えた画素密度切換可能なレーザ走査型画像形成
装置のポリゴンモータ回転制御装置において。
ポリゴンモータの回転速度を減衰させる減速手段と、回
転速度切換手段により高い回転速度から低い回転速度に
切換えた時に減速手段を作動させる減速制御手段とを設
けたものである。
〔作 用〕
このように構成したポリゴンモータ回転速度制御装置は
、回転速度切換手段が高い回転速度から低い回転速度に
切換えられた時に、減速制御手段が減速手段を作動させ
るから、ポリゴンモータの回転速度が急激に減衰して、
低い回転速度に安定するまでの時間が短縮される。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。
第2図は、この発明の一実施例であるレーザプリンタの
内部機構を示す概略構成図である。
矢示したように時計方向に回転する感光体ドラム10の
周辺には、その回転方向順に帯電チャージャ11.光書
込ユニット12.現象ユニット13、転写チャージャ1
4.クリーニングユニット15がそれぞれ配置されてい
る。
感光体ドラム10は、先ず帯電チャージャ11によりそ
の表面を一様に帯電された後、光書込ユニット12から
の画像データにより変調され主走査方向に偏向されたビ
ームが結像するスポットにより主走査され、静電潜像が
形成される。
その静電潜像は、現像ユニット13により現像され、顕
像化したトナー像に変換された後、そのトナー像は転写
チャージャ14によって一点鎖線で示したルート上を搬
送されて来た用紙に転写される。
感光体ドラム10上に残留するトナー及び電荷は、クリ
ーニングユニット15によりそれぞれ除去され、除去さ
れたトナーはクリーニングユニット15に回収される。
その用紙は、給紙カセット17上の用紙スタック18か
ら給紙ローラ19により給紙され、レジストローラ対2
oに当接して一時停止した後、光書込ユニット12によ
り書込まれた感光体ドラム10上の画像に合わせたタイ
ミングをとって、レジストローラ対2oにより転写チャ
ージャ14の位置に搬送されトナー像が転写される。
トナー像が転写された用紙は、定着ユニット21に搬送
され、加圧ローラ21aにより加熱されている定着ロー
ラ21bに圧接され、その熱と圧力とにより定着された
後、排紙ローラ22に搬送されて排紙口23から排紙ト
レー24上に排出される。
第3図は、光書込ユニット12の一例を示す要部斜視図
である。
この光書込ユニット12は、変調光源部であるLD(レ
ーザダイオード)ユニット30、及び第1シリンダレン
ズ31.第1ミラー32.プリオブジェクト型の結像レ
ンズ33と、ポリゴンモータ34とそれにより矢示A方
向に回転駆動されるポリゴンミラー35とからなる回転
偏向器36と、第2ミラー37.第2シリンダレンズ3
8とからなる走査結像光学系、ならびに第3ミラー40
゜受光レンズ41.同期センサ42からなる同期光学系
によって構成されている。
そのLDユニット30は、内部にLDと、このLDから
射出される発散性ビームを平行光ビームにするコリメー
タレンズと、ビームの太さを規制するアパーチャとを一
体に組込んだものである。
LDユニット30から射出された平行光ビームは第1シ
リンダレンズ31を透過し第1ミラー32で反射された
後、結像レンズ33を透過してポリゴンミラー35の反
射面35aに入射する。
結像レンズ33は、入射するビームの平行な主走査方向
成分を後述する感光体ドラム10上に結像させるように
作用し、第1シリンダレンズ31は、結像レンズ33と
の合成パワーによって、平行ビームの副走査方向成分を
ポリゴンミラー35の反射面35a上に一度結像させる
ように作用する。
ポリゴンミラー35により反射され主走査方向に繰返し
偏向されるビームは、第2ミラー37で反射され第2シ
リンダレンズ38を透過して、矢示B方向に回転する感
光体ドラム10に到達する。
第2シリンダレンズ38は、反射面35a上に一度結像
されたビームの副走査方向成分を感光体ドラム10上に
再結像するから、ビームは結像レンズ33によって結像
される主走査方向成分と共にスポットに結像して感光体
ドラム10の主走査線10a上を矢示C方向に主走査す
る。
また、回転偏向器36により偏向されたビームが主走査
線10a上の有効画像領域に入射する直前に、そのビー
ムを第3ミラー40により反射し、受光レンズ41によ
りその受光面に結像させて主走査の同期信号を出力する
同期センサ42も設けられている。
第4図は、このレーザプリンタの制御部の一例を示すブ
ロック図である。
コントローラ50は、メインのマイクロコンピュータ(
以下rMPUJという)51と、そのMPU51が必要
とするプログラム、定数データ。
文字フォント等を格納したROM52と、−時的なデー
タやドツトパターン等をメモリするRAM53と、コマ
ンドやデータの入出力を制御するl1054と、そのl
1054を介しMPU51と接続される操作パネル55
と、内部インタフェース(I/F)56とから構成され
、互にデータバス、アドレスバス等で接続されている。
また、プリント命令や文字データ、画像データを出力す
るホストマシン58も、l1054を介してMPU51
に接続される。
エンジンドライバ60は、サブのマイクロコンピュータ
(以下rCPUJという)61と、そのCPU61が必
要とするプログラム、定数データを格納したROM62
と、−時的なデータをメモリするRAM63と、データ
の入出力を制御するI 1064とから構成され、互に
データバス、アドレスバス等で接続されている。
l1064は、コントローラ50の内部インクフェース
56に接続され、コントローラ50からビデオ信号や操
作パネル55上の各種スイッチの状態を入力したり、画
像クロックやペーパーエンド等のステータス信号をコン
トローラ50へ出力する。
マタ、このI 1064は、それぞれ印字手段であるプ
リンタエンジン65を構成する光書込ユニット12その
他のシーケンス機器群66と、同期センサ42を含む各
種のセンサ類67とも接続されている。
コントローラ5oは、ホストマシン58からプリント命
令や文字コード、画像データを受信して、それらのコー
ド、データを編集し、文字コードならばROM52に記
憶している文字フォントによって画像書込みに必要なド
ツトパターンに変換したのち、それらの文字および画像
(以下まとめて「画像」という)のドツトパターンをR
AM53内のVRAM(ビデオRAM)領域にメモリし
て置く。
エンジンドライバ60からレディ信号と共に画像クロッ
クが入力すると、コントローラ50はVRAM領域内に
メモリされていたドツトパターンを画像クロックに同期
したビデオ信号として、シリアルまたはパラレルにエン
ジンドライバ60に出力する。
エンジンドライバ60は、コントローラ50からのデー
タにより、プリンタエンジン65の光書込ユニット12
およびシーケンス機器群66を制御したり、画像書込み
に必要なビデオ信号をコントローラ50から入力して光
書込ユニット12に出力すると共に、同期センサ43そ
の他のセンサ類67からエンジン各部の状態を示す信号
を入力して処理したり、必要な情報やエラー信号をコン
トローラ50へ出力する。
第1図は、第4図に示した制御部のうち、画素密度に応
じてポリゴンモータ(以下略してrPMJともいう)3
4の回転速度を制御するポリゴンモータ回転速度制御装
置を構成するPM(ポリゴンモータ)ドライバを主とし
たプリンタエンジン65とエンジンドライバ60の制御
系の一例を示す回路図であり、第4図と同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。
プリンタエンジン65は、PM(ポリゴンモータ)34
とそれを制御するPMドライバ70およびMM(メイン
モータ)71とそれを制御するMMドライバ72および
給紙クラッチ(CL)73゜レジストクラッチ(CL)
75とそれらをそれぞれ作動させるCL(クラッチ)ド
ライバ74.76その他からなるシーケンス機器群66
と、光書込ユニット12のLD(レーザダイオード)7
7とそれを能動するLDドライバ78、ならびに同期セ
ンサ42.レジストセンサ79その他からなるセンサ類
67とから構成されている。
プリンタエンジン65を構成する各部分は、それぞれ直
接あるいはドライバを介してエンジンドライバ60に接
続されている。
MMドライバ72は、オンオフ信号MMCを入力して、
プリンタ各部の共通動力源であるMM71の定速回転制
御を行なう。
CLドライバ74は、給紙命令の信号FCがオンになる
と給紙ローラ19とMM71とを結合させるワンウェイ
クラッチである給紙クラッチ73をオンにし、給紙ロー
ラ19により給紙カセット17から給紙された用紙がレ
ジストローラ対20に当接してレジストセンサ79がそ
れを検出すると、エンジンドライバ60は信号FCをオ
フにし。
CLトライバ74は給紙クラッチ73をオフにして給紙
ローラ19を停止させる。
レジストセンサ79の信号により、エンジントライバ6
0がプリントを開始すると、コントロール50から送ら
れる画像信号である信号VIDEOがLDドライバ78
に出力され、LDドライバ78は信号VIDEOに応じ
て光量出力をモニタしながらLD77をオンオフし、変
調されたレーザビームを出力させる。
同期センサ42は1走査ライン毎にレーザ光を受光して
同期信号を出力し、エンジンドライバ60はその同期信
号を検出して走査ライン書込開始のタイミングの基準と
する。
また、エンジンドライバ60は感光体ドラム10への書
込開始からタイミングをとって搬送命令の信号RCをオ
ンにする。
CLドライバ76は、信号RCに応じてレジストローラ
対20とMM71とを結合させるレジストクラッチ75
をオンにし、用紙の長さに応じて信号RCがオフになる
まで、レジストローラ対20を回転して用紙を搬送させ
る。
エンジンドライバ60とPMドライバ70との間は4本
のラインで結ばれ、エンジンドライバ60からは4個の
信号すなわちPM34のスタート/ストップを指示する
信号PMST、コードまたはパルスにより回転速度を指
示する信号PMDI、ブレーキング(減速)を指示する
信号PMBRが出力され、PMドライバ7oからはPM
34の回転速度の安定すなわち基準周波数のパルス信号
に同期したか否かを示す信号PMLKが出力される。
ホストマシン58からコントローラ50を介して画素密
度DPIを指示するコードまたはデータが入力すると、
エンジンドライバ60は直ちにPMドライバ70に信号
PMDIを送って画素密度に対応する回転速度を指示す
る。
PMドライバ70は信号PMSTがオンになるとPM3
4をスタートさせ、指示された回転速度に達して同期状
態になる(ロックされる)と信号PMLKを出力し、エ
ンジンドライバ60はその信号PMLKの有無を検出し
てプリントを開始する。
信号PMBRは、信号PMDIが高速から低速に切換え
られた時に出力され、PMドライバ70はその信号PM
BRがオンの間すなわちブレーキング期間、PM34に
ブレーキをかける。
また、信号PMSTがオフになってPMドライバ70が
PM34を停止させる時に、信号PMBRを出力してブ
レーキをかけてもよいが、特に急速停止させる目的以外
は必要ない。
回転速度を指示する信号PMDIには、例えばコードで
指示するコード方式と、パルス信号の周波数で指示する
周波数方式とがある。
第5図は、第1実施例であるコード方式のPMドライバ
70aの一例を示す回路図である。
このコード方式のPMドライバ70aは、セレクタ80
と3個の発振器81,82.83およびPLL (フェ
ーズロックループ)回路84.アンプ85.MD (モ
ータドライブ)回路86から構成されている。
セレクタ80および発振器81〜83は基準パルス信号
発生部を構成し、発振器81,82.83はそれぞれ例
えば画素密度dpi (ドツト数/インチ)300,4
00,480に対応する周波数のパルス信号をセレクタ
80に出力する。
セレクタ80は、これらのパルス信号のうち、エンジン
ドライバ60から入力する画素密度を示す例えば表に示
すようなコード化された信号PMDIaに対応するパル
ス信号を選択し、基準パルス信号foとしてPLL回路
84に出力する。
表 PLL回路84とアンプ85とMD回路86とは、PM
34およびそれと同軸に結合されて回転数に比例したパ
ルス信号fcを出力するFG(ファンクションジェネレ
ータ)87と一体になってフェーズロックループを形成
し、PM34がセレクタ80からPLL回路84に入力
する基準パルス信号fOと同期して回転するようにフィ
ートバンク制御が行なわれる。
フェーズロックループについてはよく知られているから
詳しい説明は省略するが、PLL回路84はFG87か
ら入力するパルス信号fcと基準パルス信号fOとを比
較し、その差信号をアンプ85を介してMD回路86に
出力する。
また、PLL回路84は2個のパルス信号fo。
fcの同期がとれていない間はオフ、同期すればオンに
なる信号PMLKをエンジンドライバ60に出力する。
MD回路86は4本の呂カラインでPM34と結ばれ、
それぞれエンジントイラバ60から入力する信号PMS
T、PMBRを検出して、信号PMSTがオフの時は出
力なし、オンの時はアンプ85から入力する差信号に応
じて4本の出力ラインに互に位相のずれたパルス電力信
号Di、D2、D3.D4を出力し、2M34を駆動す
る。
2M34と同軸に結合されたFG87は、軸の1回転に
つきN個(例えばN=6)のパルスを発生するから、2
M34の回転数に比例したパルス信号fcをPLL回路
84に出力する。
フェーズロックループは、パルス信号fcの周波数と基
準パルス信号fOの周波数とが一致した時に安定(ロッ
ク)するから、成る画素密度に対応する2M34の回転
数がR(r p m)であるとすれば、基準パルス信号
foの周波数を (RX N / 60 ) Hz に設定する。
第7図は、ブレーキングを指示する信号PMBRがオン
オフした場合のパルス電力信号の一例を示す波形図であ
り、上から順に信号PMBR。
PMLKおよびパルス電力信号Di、D2.D3゜D4
を示している。
信号PMBRがオフで普通に作動している間は、第7図
から明らかなように、信号Di、D2.D3、D4の位
相は順に1/4周期ずつ遅れ、同期を示す信号PMLK
はオンになっている。
高画素密度から低画素密度への切換に応じて2M34の
回転速度が高速から低速に切換られると、減速制御手段
であるエンジンドライバ60が出力する信号PMBRが
オンになり、その立上りで信号D1〜D4はラッチされ
て、信号PMBRがオフになるまでのブレーキング期間
(Tbr)中そのまま保たれる。
同時に基準パルス信号foも低い周波数に切換えられる
から、FG87からの信号fcとの同期が外れて信号P
MLKはオフになる。
パルス電力信号D1〜D4がラッチされると、PM(ポ
リゴンモータ)34には強い制動力となって作用し、そ
の回転速度は急激に減速される。
2M34が減速されてFG87からの信号fcの周波数
が新しい基準パルス信号foの周波数と一致すると、P
LL回路84が出力する信号PMLKがオンになるから
、エンジンドライバ60はその立上りを検出して信号P
MBRをオフにし、2M34は新しい基準パルス信号f
Oと同期して安定する。
ブレーキング期間は、新旧の回転速度の組合せに応じて
実用上それぞれほぼ一定の時間になるから、信号PML
Kの立上りを検出して信号PMBRをオフする代りに、
予め回転速度の組合せに応じたブレーキング期間を設定
して信号PMBRをオンオフしてもよい。
また、以上、電気的に行なう減速手段の例について説明
したが、機械的な減速手段例えばポリゴンモータ34の
軸にブレーキ装置を設け、そのブレーキ装置を信号PM
BRによって制御するようにしてもよい。
第6図は、第2実施例である周波数方式のPMドライバ
70bの一例を示す回路図であり、第5図に示した第1
実施例と同一部分には同一符号を付している。
第6図に示した周波数方式のPMドライバ70bは、画
素密度を示す信号PMDIbとしてエンジンドライバ6
0から直接に画素密度に応じた基準パルス信号foを入
力するため、第1実施例(第5図)における基準パルス
信号発生部が不要になる。
それ以外の部分は、構成も作用も全く同一であるから説
明を省略する。
第8図は、エンジンドライバ60(のCPU61)の画
素密度切換のためのサブルーチンDPIの一例を示すフ
ロー図である。
コントローラ50からエンジンドライバ6oに画素密度
切換えの割込みがかかると、エンジンドライバ60は新
しい画素密度データをメモリに格納すると共に1画素密
度切換フラグFDPIをセットする。
メインルーチンから第8図に示したサブルーチンDPI
にジャンプすると、 ステップ1:フラグFDP Iが立っているが否かを判
定し、否ならばそのままリターンする。
立っていれば、 ステップ2:画像書込中であるか否かを判定し、書込中
であればリターンする。否ならば、ステップ3:新しい
画素密度に応じて基準パルス信号fOの切換えその他(
例えば画像クロックの変更等)の処理を実行したのち、 ステップ4:新しい回転速度が旧の回転速度より低速に
なったか否かを判定し、低速になっていればステップ6
にジャンプする。否ならば、ステップ5:信号PMLK
が立上ったか否かを判定し、否な−らばステップ5を繰
返して立上るのを待機する。(同期がとれて)立上れば
ステップ9にジャンプする。
ステップ6:信号PMBRをオンにして(PM34を減
速させ)、 ステップ7:信号PMLKが立上るのを待機し、立上れ
ば、 ステップ8:信号PMBRをオフにして(減速を解除し
)、 ステップ9:フラグFDP Iをリセットして、リター
ンする。
以上説明したように、画素密度切換えに供なうポリゴン
モータの回転速度の変更において、特に時間を要してい
た高速回転から低速回転に変更する場合に、従来のよう
に単に基準パルス信号を切換えるだけでなく、電気的あ
るいは機械的なブレーキをかけるようにしたから、切換
所要時間が大幅に短縮された。
以上この発明をレーザプリンタに実施した例について説
明したが、この発明はレーザプリンタに限定されるもの
ではなく、デジタル複写機、高速ファクシミリ等のOA
機器に内蔵されたレーザ走査型画像形成装置、あるいは
感光体として写真用フィルム、感光性樹脂等を使用する
レーザ走査型画像形成装置にも適用し得ることはいうま
でもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によるポリゴンモータ回
転速度制御装置は、画素密度切換時間髪短縮して、作業
能率を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるポリゴンモータの回転速度を制
御する制御系の一例を示す回路図、第2図は同じくその
一実施例であるレーザプリンタの内部機構を示す概略構
成図、 第3図は同じくその先書込ユニットの一例を示す要部斜
視図、 第4図は同じくそのレーザプリンタの制御部の一例を示
すブロック図、 第5図及び第6回は同じくそのポリゴンモータドライバ
の第1実施例及び第2実施例を示す回路図、 第7図は同じくその各信号の一例を示す波形図、第8図
は同じくその信号処理のためのサブルーチンの一例を示
すフロー図である。 34・・・ポリゴンモータ(PM) 35・・・ポリゴンミラー  50・・・コントローラ
58・・ホストマシン 60・・・エンジンドライバ(回転速度切換手段、減速
制御手段) 61・・・cpu (マイクロコンピュータ)65・・
・プリンタエンジン 70.70a、70b−PM(ポリゴンモータ)ドライ
バ(回転速度切換手段) 80・・・セレクタ 81.82.83・・・発振器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 画素密度に応じてポリゴンモータの回転速度を切換
    える回転速度切換手段を備えた画素密度切換可能なレー
    ザ走査型画像形成装置のポリゴンモータ回転速度制御装
    置において、 前記ポリゴンモータの回転速度を減衰させる減速手段と
    、 前記回転速度切換手段により高い回転速度から低い回転
    速度に切換えた時に、前記減速手段を作動させる減速制
    御手段とを設けたことを特徴とするポリゴンモータ回転
    速度制御装置。
JP2133549A 1990-05-23 1990-05-23 ポリゴンモータ回転速度制御装置 Pending JPH0429585A (ja)

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