KR100247985B1

KR100247985B1 - Laser scanning system of printer

Info

Publication number: KR100247985B1
Application number: KR1019970041629A
Authority: KR
Inventors: 엄윤섭
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990018453A

Abstract

인쇄기의 광주사시스템을 개시한다. 감광매체상에 광을 주사하도록 광원, 회전다면경, 렌즈유니트를 갖는 광주사유니트와, 광원으로의 전력을 공급 및 차단 하되 상기 광원으로의 전력공급에 관계된 변수를 입력되는 변수조정신호에 따라 조정할 수 있도록 된 광원 구동드라이브와; 인쇄기내의 소정 위치에 설치되어 온도 정보를 검출하는 온도정보 검출수단과; 상기 온도정보를 입력받아 상기 광원에서 출사되는 광의 파우어가 주위 온도변화에 관계없이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 온도에 따른 광원 구동드라이브의 변수 조정정보에 해당하는 상기 변수조정신호를 상기 광원구동드라이브에 출력하는 시스템제어부;를 구비한다. 이러한 광주사시스템에 의하면, 시스템 내부의 온도변화에 관계없이 일정한 광출력 파우어로 광이 출사될 수 있어 동일광량에 의한 노광으로부터 인쇄농도 변동이 억제된다.The optical scanning system of the printing press is started. The optical scanning unit having a light source, a rotating mirror, and a lens unit to scan light on the photosensitive medium, and supplies and cuts power to the light source, and adjusts a variable related to the power supply to the light source according to an input variable adjustment signal. A light source driving drive configured to be enabled; Temperature information detecting means provided at a predetermined position in the printing machine and detecting temperature information; The variable adjustment signal corresponding to the variable adjustment information of the light source drive drive according to the temperature is input to the light source drive drive so that the power of the light emitted from the light source is kept constant regardless of the change in the ambient temperature. And a system control unit for outputting. According to such an optical scanning system, light can be emitted with a constant light output power regardless of a temperature change inside the system, so that variation in printing concentration can be suppressed from exposure by the same amount of light.

Description

Laser scanning system of printer

본 발명은 인쇄기의 광주사시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 온도변화에 따라 그 임피던스 특성이 변하는 광원의 광출력 파우어가 주위 온도변화에 관계없이 일정하게 유지될 수 있도록 된 인쇄기의 광주사시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an optical scanning system of a printing press, and more particularly, to an optical scanning system of a printing press such that an optical output power of a light source whose impedance characteristic changes with temperature change can be kept constant irrespective of changes in ambient temperature. will be.

도 1은 일반적인 컬러 인쇄기를 나타내보인 도면이다.1 is a view showing a general color printing machine.

도면을 참조하면, 삼각형상으로 배치된 3개의 롤러(11)(12)(13)들에 의해 순환운동하는 감광벨트(14)의 순환궤도 경로상에 순차적으로 리셋장치(15), 컬러별로 마련된 복수개의 광주사유니트(16)와 현상기(17), 건조장치(18), 전사장치(20)가 배치되어 있다.Referring to the drawings, the reset device 15, which is arranged for each color, is sequentially provided on the circulation trajectory path of the photosensitive belt 14 which is circulated by the three rollers 11, 12 and 13 arranged in a triangle shape. A plurality of optical scanning unit 16, a developing device 17, a drying device 18, and a transfer device 20 are arranged.

인쇄과정을 살펴보면 먼저, 리셋장치(15)를 거쳐 궤도진행되는 감광벨트(14)에 입력된 화상에 대응되는 광을 광주사유니트(16)가 주사한다. 이과정을 통해 감광벨트(14)에는 정전잠상이 형성된다. 정전 잠상이 형성되어 있는 감광벨트(14)에 고체상태의 현상물질인 토너 또는 액체상태의 현상액을 현상기(17)가 공급하여 화상을 형성시킨 후, 그 감광벨트(14)와 접촉되어 회전하는 전사롤러(21)와 이를 가압하고 있는 가압롤러(22) 사이로 용지(23)를 통과시킴으로써 원하는 화상을 인쇄할 수 있도록 되어있다.Looking at the printing process, first, the optical scanning unit 16 scans the light corresponding to the image input to the photosensitive belt 14 orbiting through the reset device (15). Through this process, the electrostatic latent image is formed on the photosensitive belt 14. After the developer 17 supplies the toner or liquid developer in a solid state to the photosensitive belt 14 having the electrostatic latent image formed thereon to form an image, and is transferred to contact with the photosensitive belt 14 to rotate. The desired image can be printed by passing the sheet 23 between the roller 21 and the pressing roller 22 pressing the same.

위와 같은 인쇄과정을 수행할 수 있도록 된 종래의 인쇄기에 있어서, 상기 광주사유니트에 채용되는 광원 예컨데, 반도체 레이저 다이오드는 온도변화등에 의한 주위 환경조건에 따라 광출력특성을 결정짓는 내부변수 예컨데 고유 임피던스가 변동한다. 종래에는 이러한 광원의 온도에 따른 내부변수특성이 고려되지 않고, 설정된 정전압원을 통해 광원으로의 전력공급 및 차단이 이루어지도록 되어 있어 주위온도변화에 의해 광원으로 유입되는 전력이 변동되게 되고, 결과적으로 광원의 광출력 파우어가 주위온도에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 변동된다.In a conventional printing machine capable of performing the above printing process, a light source employed in the optical fiber unit, for example, an internal variable for determining a light output characteristic according to ambient environmental conditions caused by temperature change, for example, an intrinsic impedance Fluctuates. In the related art, the internal variable characteristics according to the temperature of the light source are not considered, and the power is supplied to and disconnected from the light source through the set constant voltage source, so that the power flowing into the light source is changed by the ambient temperature change. The light output power of the light source varies as shown in FIG. 2 in accordance with the ambient temperature.

특히, 시스템 내부의 발열온도가 상승하게 되면 그에 따라 광원의 광출력이 저하되고, 그 결과 감광벨트상에 결상되는 광량저하에 의해 현상단계에서 인쇄농도가 떨어져 인쇄능력저하를 야기시키는 문제점을 안고 있었다.In particular, when the heat generation temperature inside the system increases, the light output of the light source decreases accordingly, and as a result, the print density is lowered in the developing step due to a decrease in the amount of light formed on the photosensitive belt. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 주위온도변화에 관계없이 일정한 광출력이 유지될 수 있도록 광원으로의 전력공급계통을 조절하여 인쇄능력 저하를 억제하는 인쇄기의 광주사시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to improve the above problems, and adjusts the power supply system to the light source to maintain a constant light output irrespective of changes in ambient temperature to reduce the printing capacity of the optical scanning system of the printer The purpose is to provide.

도 1은 종래의 인쇄기를 나타내보인 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a conventional printing press,

도 2는 도 1의 광주사유니트에 채용된 반도체 레이저 다이오드의 온도 대 광파우어의 출력특성을 일예로 나타내보인 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the output characteristics of the optical power versus the temperature of the semiconductor laser diode employed in the optical scanning unit of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 인쇄기의 광주사시스템을 나타내보인 블록도이고,3 is a block diagram showing an optical scanning system of the printing machine according to the present invention,

도 4 및 도 5는 도 3의 광원 구동드라이브에서의 전력공급 변수조정 원리를 설명하기 위한 회로도이고,4 and 5 are circuit diagrams for explaining the principle of power supply parameter adjustment in the light source driving drive of FIG.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of reference numerals for the main parts of the drawings>

11, 12, 13: 롤러 14, 35: 감광벨트11, 12, 13: roller 14, 35: photosensitive belt

15: 리셋장치 16: 광주사유니트15: Reset device 16: Gwangju company unit

17: 현상기 18: 건조장치17: developing unit 18: drying apparatus

20: 전사장치 21: 전사롤러20: transfer device 21: transfer roller

22: 가압롤러 23: 용지22: pressure roller 23: paper

30: 광주사유니트 31: 광원30: Gwangju company unit 31: Light source

32: 회전다면경 33: 렌즈유니트32: rotating face mirror 33: lens unit

34: 모터 40: 온도정보 검출수단34: motor 40: temperature information detecting means

41: 온도 검출센서 42: 증폭기41: temperature sensor 42: amplifier

43: A/D 변환기 50: 광원 구동드라이브43: A / D converter 50: light source drive drive

51: 전압원 52: 스위치 소자51: voltage source 52: switch element

55: 가변저항소자 60: 시스템제어부55: variable resistance element 60: system control unit

70: 모터 드라이브70: motor drive

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄기의 광주사시스템은 감광매체상에 광을 주사하도록 광원, 회전다면경, 렌즈유니트를 갖는 광주사유니트와; 상기 광원으로의 전력을 공급 및 차단 하되 상기 광원의 온도변화에 따른 임피던스 변동에 대응하여 상기 광원으로의 전력공급에 관계된 변수를 입력되는 변수조정신호에 따라 조정할 수 있도록 된 광원 구동드라이브와; 인쇄기내의 소정 위치에 설치되어 온도 정보를 검출하는 온도정보 검출수단과; 상기 광원 구동드라이브를 제어하는 것으로서 상기 온도정보를 입력받아 상기 광원에서 출사되는 광의 파우어가 주위 온도변화에 관계없이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 온도에 따른 상기 광원구동드라이브의 변수 조정정보에 해당하는 상기 변수조정신호를 상기 광원구동드라이브에 출력하는 시스템제어부;를 구비한다.In order to achieve the above object, the optical scanning system of the printing machine according to the present invention comprises: a optical scanning unit having a light source, a rotating mirror, and a lens unit to scan light onto a photosensitive medium; A light source driving drive configured to supply and cut power to the light source, and adjust a variable related to power supply to the light source according to an input variable adjustment signal in response to an impedance change caused by a temperature change of the light source; Temperature information detecting means provided at a predetermined position in the printing machine and detecting temperature information; The variable corresponding to the variable adjustment information of the light source drive drive according to the temperature so as to control the light source drive drive to receive the temperature information so that the power of the light emitted from the light source is kept constant regardless of the ambient temperature change And a system controller for outputting a variable adjustment signal to the light source driving drive.

바람직하게는 상기 온도정보 검출수단은 온도센서와; 상기 온도센서에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 시스템 제어부에 제공하는 A/D변환기;를 포함한다.Preferably the temperature information detecting means comprises a temperature sensor; And an A / D converter for converting an analog signal output from the temperature sensor into a digital signal and providing the same to the system controller.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인쇄기의 광주사시스템을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the optical scanning system of the printing press according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 인쇄기의 광주사시스템을 나타내보인 블록도이다.3 is a block diagram showing an optical scanning system of the printing press according to the present invention.

도면을 참조하면, 광주사시스템은 광주사유니트(30), 온도정보검출수단(40), 광원 구동드라이브(50), 시스템제어부(60)를 구비한다.Referring to the drawings, the optical scanning system includes a optical scanning unit 30, a temperature information detecting means 40, a light source driving drive 50, the system control unit 60.

상기 광주사유니트(30)는 감광매체인 감광벨트(35)상에 광을 주사하는 것으로서, 광원(31), 회전다면경(32), 회전다면경(32)을 구동하는 구동수단인 모터(34), 렌즈유니트(33)를 갖는다. 상기 모터(34)는 시스템제어부(60)에 의해 제어되는 모터드라이브(70)에 의해 구동된다.The optical fiber unit 30 scans light onto the photosensitive belt 35, which is a photosensitive medium, and includes a motor as a driving means for driving the light source 31, the rotating mirror 32, and the rotating mirror 32. 34) and a lens unit 33. The motor 34 is driven by a motor drive 70 controlled by the system controller 60.

도시되지는 않았지만, 광원(31)과, 회전다면경(32) 사이에는 입사되는 발산광빔을 평행하게 바꾸어주는 콜리메이팅 렌즈와, 주주사방향성분의 광빔을 직진통과 시키고 부주사방향(감광벨트의 전진방향) 성분의 광빔은 수렴시키는 실린드리컬 렌즈등이 광경로상에 배치될 수 있다. 상기 렌즈유니트(33)는 적어도 한 매 이상의 f-θ렌즈를 갖고, 회전다면경(32)에서 편향된 각 광빔의 광로에 따른 광로차를 보상하고, 입사된 광빔을 집속시킨다.Although not shown, a collimating lens for converting the divergent light beam incident in parallel between the light source 31 and the rotating polyhedron 32, and the light beam of the main scanning direction component pass through the sub-scanning direction (advancing of the photosensitive belt). Direction) component can be disposed on the optical path such as a cylindrical lens for converging. The lens unit 33 has at least one f-θ lens, and compensates the optical path difference according to the optical path of each light beam deflected by the rotating polygon mirror 32 and focuses the incident light beam.

온도정보검출수단(40)은 온도검출센서(41), 증폭기(42), A/D변환기(43)를 구비한다.The temperature information detecting means 40 includes a temperature detecting sensor 41, an amplifier 42, and an A / D converter 43.

온도검출센서(41)는 광원(31)에 근접된 위치에 배치되어, 검출된 주위 온도에 대응하는 아날로그형태의 전기적 신호를 출력한다. 온도검출센서(41)의 예로서는 써미스터(thermister)와 같은 감열소자를 이용하여 온도변화에 따른 저항값 변동특성에 의해 써미스터의 전압강하레벨신호를 직접 또는 그에 연동되는 전압신호로 출력하게 할 수 있다.The temperature detection sensor 41 is disposed at a position close to the light source 31 and outputs an analog signal in an analog form corresponding to the detected ambient temperature. As an example of the temperature detection sensor 41, by using a thermosensitive element such as a thermistor, the voltage drop level signal of the thermistor may be output as a voltage signal directly or interlocked by the resistance value fluctuation characteristic according to the temperature change.

증폭기(42)는 온도검출센서(41)의 출력신호가 미약할 경우에 채용되는 것으로서, 입력된 신호를 증폭하여 A/D변환기(40)에 출력한다.The amplifier 42 is employed when the output signal of the temperature detection sensor 41 is weak, and amplifies the input signal and outputs it to the A / D converter 40.

A/D변환기(43)는 아날로그 상의 신호를 디지털 신호로 변환하여 시스템제어부(60)에 온도정보를 제공한다.The A / D converter 43 converts an analog signal into a digital signal and provides temperature information to the system controller 60.

시스템제어부(60)는 입력된 화상데이터에 따라 광원(31)의 온/오프 스위칭 구동이 이루어질 수 있도록 입력받은 화상데이터에 대응한 온/오프 제어신호를 광원 구동드라이브(50)에 출력하고, A/D 변환기(43)를 통해 입력받은 디지털신호로부터 해당 온도에 대응하는 광원 구동드라이브(50)의 구동조건에 관련된 변수조정신호를 다른 경로를 통해 광원 구동드라이브(50)에 제공한다. 변수조정신호는 온도별로 광원(31)의 전력공급에 관련된 변수의 대응값을 룩업테이블(미도시)에 저장시키고, 이를 참조할 수 있도록 시스템 제어부(60)가 구성되어도 된다. 이러한 변수조정신호에 의해 제어되는 광원 구동드라이브(50)는 일정한 전력이 광원(31)에 공급될 수 있도록 그 전력공급계통의 상기 변수가 조정된다.The system controller 60 outputs an on / off control signal corresponding to the input image data to the light source driving drive 50 so that the on / off switching driving of the light source 31 can be performed according to the input image data. From the digital signal input through the / D converter 43, a variable adjustment signal related to the driving condition of the light source driving drive 50 corresponding to the temperature is provided to the light source driving drive 50 through another path. The variable control signal may be configured to store a corresponding value of a variable related to power supply of the light source 31 in a look-up table (not shown) for each temperature, and refer to the system control unit 60 to refer to the variable adjustment signal. The light source driving drive 50 controlled by the variable adjustment signal is adjusted to the above variable of the power supply system so that constant power can be supplied to the light source 31.

즉, 광원구동드라이브(50)는 시스템제어부(60)로부터 화상데이터에 대응하는 온/오프의 이진 비트형태로 입력되는 온/오프 제어신호에 의해 광원(31)으로의 전력공급 및 차단이 이루어질 수 있도록 되어 있고, 상기 광원(31)의 온도변화에 따른 임피던스 변동에 대응하여 광원(31)으로의 전력공급에 관계된 변수를 입력되는 변수조정신호에 따라 조정할 수 있도록 되어 있다.That is, the light source driving drive 50 may be powered and cut off to the light source 31 by an on / off control signal input in the form of an on / off binary bit corresponding to the image data from the system controller 60. The variable related to the power supply to the light source 31 can be adjusted according to the input variable adjustment signal in response to the impedance variation caused by the temperature change of the light source 31.

광원 구동드라이브(50)내에서의 상기 전력공급에 관계된 변수는 적용되는 광원(31) 특성 및 그 구동메카니즘에 따라 다양한 양태가 있을 수 있고, 광원 구동드라이브(50)에서의 전력공급 변수조정 원리의 예를 도 4 및 도 5를 통해 설명한다.The variable related to the power supply in the light source drive drive 50 may have various aspects depending on the characteristics of the light source 31 to be applied and its driving mechanism. An example will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4 및 도 5에서 광원(31)은 그 등가회로로 온도에 따라 그 저항값이 변동하는 저항소자(31a)(R(T))와 발광다이오드(31b) 심볼로서 표시된다.In Fig. 4 and Fig. 5, the light source 31 is represented as a symbol of resistance elements 31a (R (T)) and light emitting diodes 31b whose resistance values fluctuate with temperature in an equivalent circuit thereof.

먼저, 도 4를 참조하여 전력공급 변수조정 원리의 예를 설명하면, 광원 구동드라이브(50)는 저항소자(31a)와 발광다이오드(31b)로의 전력공급원인 전압원(51)의 전압레벨이 시스템제어부(60)로부터의 변수조정신호에 의해 가변조정될 수 있도록 되어 있다. 전압원(51)과 발광다이오드(31b) 사이에 접속된 스위치소자(52)는 시스템 제어부(60)로부터의 온/오프 제어신호에 따라 발광다이오드(31b)로의 전류를 도통 및 차단할 수 있게 접속되어 있다. 온도상승에 의해 광원(31)의 저항값이 상승하게 되면 발광다이오드(31b)로의 도통전류값이 줄어들게 되지만, 이때 변수조정신호에 의해 설정된 전력이 광원(31)에 공급될 수 있도록 변수가 되는 전압원(51)의 전압레벨이 상향조정되면 온도변화에 관계없이 광원(31)에 동일한 전력이 공급될 수 있다.First, an example of a power supply variable adjustment principle will be described with reference to FIG. 4. In the light source driving drive 50, the voltage level of the voltage source 51, which is the power supply source to the resistor 31a and the light emitting diode 31b, is a system controller. The variable adjustment signal from 60 makes it possible to adjust variably. The switch element 52 connected between the voltage source 51 and the light emitting diode 31b is connected so as to conduct and cut off the current to the light emitting diode 31b according to the on / off control signal from the system controller 60. . When the resistance value of the light source 31 rises due to the temperature rise, the conduction current value to the light emitting diode 31b decreases, but at this time, the voltage source that becomes a variable so that the power set by the variable adjustment signal can be supplied to the light source 31. When the voltage level of 51 is adjusted upward, the same power can be supplied to the light source 31 regardless of the temperature change.

다른 예로서 적용된 도 5를 참조하면, 광원(31)의 전력공급원인 전압원(51) 그 전압레벨이 가변되지 않는 정전압원이고, 광원(31)과 전압원(51) 사이에 접속된 가변저항소자(55)의 저항값을 시스템제어부(60)의 변수조정신호에 의해 조정될 수 있도록 광원 구동드라이브(50)가 구성되어 있다. 따라서, 광원(31)의 등가 저항소자(31a)(R(T))의 저항값이 온도에 따라 변동되더라도, 변수가 되는 가변저항소자(55)의 저항값의 조정에 의해 광원(31)에 동일한 전력이 공급되도록 할 수 있다.Referring to FIG. 5 applied as another example, the voltage source 51, which is the power supply source of the light source 31, is a constant voltage source whose voltage level is not variable, and is connected to the variable resistor element connected between the light source 31 and the voltage source 51. The light source driving drive 50 is configured so that the resistance value of 55 may be adjusted by the variable adjustment signal of the system controller 60. Therefore, even if the resistance value of the equivalent resistance element 31a (R (T)) of the light source 31 fluctuates with temperature, the light source 31 is controlled by adjusting the resistance value of the variable resistance element 55 which becomes a variable. The same power can be supplied.

이러한 전력공급 변수조정 방법외에도 다양한 전력공급 조정방법의 적용이 가능하고, 선택된 전력공급 변수조정 방법에 따라 광원 구동드라이브(50)의 회로망을 구성하게 되면 광원(31)의 온도변화에 관계없이 동일한 전력공급이 이루어질 수 있게된다.In addition to the power supply variable adjustment method, various power supply adjustment methods may be applied, and when the circuit of the light source driving drive 50 is configured according to the selected power supply variable adjustment method, the same power may be used regardless of the temperature change of the light source 31. Supply can be made.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄기의 광주사시스템에 의하면, 시스템 내부의 온도변화에 관계없이 일정한 광출력 파우어로 광이 출사될 수 있어 동일광량에 의한 노광으로부터 인쇄농도 변동이 억제된다.As described so far, according to the optical scanning system of the printing press according to the present invention, light can be emitted with a constant light output power irrespective of the temperature change inside the system, so that the print concentration fluctuation is suppressed from the exposure by the same amount of light.

Claims

A light scanning unit having a light source, a rotating mirror, and a lens unit to scan light onto the photosensitive medium;

A light source driving drive configured to supply and cut power to the light source, and adjust a variable related to power supply to the light source according to an input variable adjustment signal in response to an impedance change caused by a temperature change of the light source;

Temperature information detecting means provided at a predetermined position in the printing machine and detecting temperature information;

The variable corresponding to the variable adjustment information of the light source drive drive according to the temperature so as to control the light source drive drive to receive the temperature information so that the power of the light emitted from the light source is kept constant regardless of the ambient temperature change And a system control unit for outputting a variable adjustment signal to the light source driving drive.

The method of claim 1, wherein the temperature information detecting means

A temperature sensor;

And an A / D converter for converting an analog signal output from the temperature sensor into a digital signal and providing the converted signal to the system control unit.