KR100338064B1

KR100338064B1 - 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치

Info

Publication number: KR100338064B1
Application number: KR1019990029102A
Authority: KR
Inventors: 현호일
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2002-05-24
Also published as: KR20010010298A

Abstract

본 발명은 전자사진 현상방식을 채용한 프린터에 있어서, 인쇄작업시 각 라인의 기준이 되도록 레이저 스캐닝 유니트에서 발생되는 수평동기신호의 노이즈성분을 제거하여 안정된 인쇄작업이 수행될 수 있도록 한 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치에 관한 것이다.

본 발명의 특징은, 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 "로우"상태의 수평동기신호에 동기되어 엔진 컨트롤러에서 한 라인분량의 인쇄데이터를 출력하고, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대응하여 레이저 스캐닝 유니트내의 레이저 다이오드로부터 방사되는 광을 감광드럼에 스캐닝하고, 감광드럼에 형성되는 정전잠상을 토너로 가시화한 후 인쇄용지에 전사함으로써 화상을 형성하는 전자사진 현상방식의 프린터에 있어서: 레이저 스캐닝 유니트내의 레이저 다이오드와 폴리건미러 구동모터의 구동상태를 제어하고, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업에 소요되는 시간을 저장하며, 저장된 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업이 소요되는 시간동안 논리 "하이"상태의 제어신호를 출력하고, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업이 소요되는 시간이 경과한 후 논리 "로우"상태의 제어신호를 출력하는 중앙처리장치와; 중앙처리장치의 제어신호를 입력신호로 하고, 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 수평동기신호에 의해 활성화되어 레이저 스캐닝 유니트로부터 수평동기신호가 수신되는 시점에 중앙처리장치로부터 입력된 제어신호의 논리상태와 동일한 출력신호를 출력하는 플립플롭소자와; 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 수평동기신호와, 플립플롭소자에서 출력되는 출력신호를 각각 입력으로 하여 입력된 각각의 신호를 논리합 연산한 후 연산된 결과값을 중앙처리장치와 엔진 컨트롤러에 출력하는 논리합소자를 포함하며; 중앙처리장치와 엔진 컨트롤러는 논리합소자의 출력이 논리 "로우"상태일 때에만 레이저 스캐닝 유니트에서 정상적인 수평동기신호가 발생되었다고 판정하도록 한다.

본 발명에 의하면, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업이 수행되는 도중에 노이즈성분에 의한 수평동기신호가 발생하더라도 이를 노이즈로 판정함으로써, 인쇄오류를 방지할 수 있고, 안정된 인쇄작업을 수행할 수 있는 이점이 있다.

Description

레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치{APPARATUS FOR DRIVING CONTROL OF LASER SCANNING UNIT}

본 발명은 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자사진 현상방식을 채용한 프린터에 있어서, 인쇄작업시 각 라인의 기준이 되도록 레이저 스캐닝 유니트에서 발생되는 수평동기신호의 노이즈성분을 제거하여 안정된 인쇄작업이 수행될 수 있도록 한 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치의 대표적인 예로서의 프린터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 이미지데이터를 인쇄용지에 인쇄하기 위하여 픽업롤러(101), 대전롤러(102), 감광드럼(OPC: Organic Photoconductive)(103), 전사롤러(104), 현상롤러(105), 공급롤러(106), 정착기(107) 및 레이저 스캐닝 유니트(108)로 이루어진다. 즉, 고압의 대전전압에 의해 대전된 대전롤러(102)가 회전하면서 감광드럼(103)의 외주면에 도포된 감광체를 고루 대전시키면, 레이저 스캐닝 유니트(108)에서 발생된 빛이 대전된 감광드럼(103)의 표면상에 인쇄하고자 하는 정전잠상을 형성한다. 이후, 고압의 공급전압을 인가 받은 공급롤러(106)와, 공급롤러(106)보다 낮은 레벨의 전압을 인가 받은 현상롤러(105) 사이에는 전위차가 발생된다. 따라서, 공급롤러(106)로부터 현상롤러9105)에 음전하가 이동한다. 이렇게 현상롤러(105)로부터 공급되는 토너는 감광드럼(103)의 표면에 형성된 정전잠상에 도포되어 가시상을 형성한다. 고압의 전사롤러(104)는 감광드럼(103)의 표면에 도포된 토너가 형성한 가시상을 이송되는 인쇄용지(109)에 전사시킨다. 인쇄용지(109)에 전사된 가시상은 정착기(107)내에 구성된 가열롤러(110)와 압착롤러(111)의 고열 및 압력에 의해 인쇄용지(109)에 정착됨으로써, 인쇄과정이 종료된다.

이때, 앞서 설명한 공급전압과 현상전압 및 전사전압과 대전전압은 인쇄작업이 종료될 때까지 각각 공급롤러(106)와 현상롤러(105) 및 전사롤러(104)와 대전롤러(102)에 지속적으로 공급된다. 그리고, 정착기(107)내의 가열롤러(110)는 인쇄작업이 종료될 때까지 턴-온 상태를 유지한다.

그리고, 현상롤러(105)와 전사롤러(104) 사이에 전전사램프(PTL: Pre Transfer Lamp)(112)가 설치되어 감광드럼(103)에 전전사램프(112)에서 발생하는 650㎚의 파장을 갖는 광을 주사하여 감광드럼(103)에 도포된 토너의 전위를 다운시킴으로써, 감광드럼(103)에 대한 토너의 결합력을 저하시켜 전사효율을 향상시키도록 구성하였다.

한편, 레이저 스캐닝 유니트(108)는 도 2에 도시된 바와 같이, 광원으로 사용되는 레이저빔을 방사하는 레이저 다이오드(113)와, 레이저 다이오드(113)에서 방사된 레이저빔을 광축에 평행하게 진행하는 평행광으로 만드는 콜리메이터렌즈(114)와, 콜리메이터렌즈(114)를 통한 평행광을 스캐닝방향에 대하여 직교하는 방향의 선형광으로 집속시키는 실린더렌즈(115)와, 실린더렌즈(115)를 통한 스캐닝방향에 대하여 직교하는 방향의 선형광을 등선속도로 이동시켜 스캐닝하도록 복수개의 반사면을 갖는 폴리곤미러(116)와, 폴리곤미러(116)를 등선속도로회전시키는 폴리곤미러 구동모터(117)와, 광축에 대해 일정한 음의 굴절률을 갖고 폴리곤미러(116)를 통한 등선속도의 광을 스캐닝방향으로 편광시키고 구면수차를 보정하여 스캐닝면상에 포커스를 맞추는 f·θ렌즈(118)와, f·θ렌즈(118)를 통한 레이저빔을 수직으로 반사시켜 결상면인 감광드럼(103)의 표면에 점상으로 결상시키는 결상용 반사미러(119)와, f·θ렌즈(118)를 통한 레이저빔을 수평방향으로 반사시키는 수평동기미러(120)와, 수평동기미러(120)에서 반사된 레이저빔을 수광하여 수평동기를 맞추는 광센서(121)로 구성된다.

여기서, f·θ렌즈(118)는, 폴리곤미러(116)에서 등선속도로 굴절된 레이저빔을 집속하여 편광시키는 구면수차 보정용 구면렌즈(118a)와, 구면렌즈(118a)를 통해 구면수차가 보정된 레이저빔을 일정한 굴절률을 갖고 스캐닝방향으로 편광시키는 토릭렌즈(Toric Lens)(118b)를 포함한다. f·θ렌즈(118)는 폴리곤미러(116)에서 반사된 레이저빔이 감광드럼(103)에서의 주사위치가 등거리가 되도록 보정하는 f·θ보정을 수행한다.

한편, 수평동기신호(H-sync)는 유효데이터를 조사하는 레이저 스캐닝 유니트(108)에서 발생되는 신호로서, 수평동기신호(H-sync)가 엔진 컨트롤러에 공급되면, 메모리에 저장된 한 라인 분량의 인쇄데이터가 레이저 스캐닝 유니트(108)에 공급되어 해당 인쇄데이터에 대응하여 레이저 다이오드(113)가 점멸동작을 반복함으로써, 해당 인쇄데이터에 대응하는 인쇄화상이 형성된다.

그런데, 이와 같은 종래의 프린터에 의하면 다음과 같은 문제점(들)이 발생한다.

즉, 한 라인에 대한 인쇄작업이 진행중인 상태에서 광센서()에 광이 수신되는 상태 즉, 수평동기신호(H-sync)에 노이즈가 발생되면, 엔진 컨트롤러()는 새로운 한 라인이 시작되는 것으로 인식하여 다음 한 라인 분량의 인쇄데이터를 레이저 스캐닝 유니트로 전송한다. 이러한 경우, 현재 한 라인에 대한 인쇄작업이 진행 중이므로, 다음 한 라인 분량의 인쇄데이터가 소실되거나 현재 인쇄작업이 진행중인 해당 라인의 인쇄데이터와 다른 한 라인 분량의 데이터가 뒤섞이거나 혹은 다음 한 라인의 인쇄데이터가 인쇄시작 위치로부터 밀리는 현상이 발생하기도 한다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점(들)을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 광센서에 수신된 신호가 실제 수평동기신호(H-sync)인지 혹은 노이즈성분인지를 판단하고, 노이즈성분이라고 판단되면 해당 노이즈성분을 제거하도록 함으로써, 항상 안정된 인쇄작업을 수행할 수 있도록 한 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 전자사진 현상방식을 채용한 프린터의 개략적 구조도이고,

도 2는 도 1에 도시된 레이저 스캐닝 유니트의 상세구조도이며,

도 3은 본 발명에 의한 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치를 나타내는 개략적 블럭도이고,

도 4는 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어과정을 나타내는 동작흐름도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

201: 중앙처리장치 202: 레이저 스캐닝 유니트

203: 메모리 204: 플립플롭소자

205: 논리합소자 206: 엔진 컨트롤러

H-sync: 수평동기신호

이와 같은 목적(들)을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 "로우"상태의 수평동기신호에 동기되어 엔진 컨트롤러에서 한 라인분량의 인쇄데이터를 출력하고, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대응하여 레이저 스캐닝 유니트내의 레이저 다이오드로부터 방사되는 광을 감광드럼에 스캐닝하고, 감광드럼에 형성되는 정전잠상을 토너로 가시화한 후 인쇄용지에 전사함으로써 화상을 형성하는 전자사진 현상방식의 프린터에 있어서: 레이저 스캐닝 유니트내의 레이저 다이오드와 폴리건미러 구동모터의 구동상태를 제어하고, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업에 소요되는 시간을 저장하며, 저장된 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업이 소요되는 시간동안 논리 "하이"상태의 제어신호를 출력하고, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업이 소요되는 시간이 경과한 후 논리 "로우"상태의 제어신호를 출력하는 중앙처리장치와; 중앙처리장치의 제어신호를 입력신호로 하고, 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 수평동기신호에 의해 활성화되어 레이저 스캐닝 유니트로부터 수평동기신호가 수신되는 시점에 중앙처리장치로부터 입력된 제어신호의 논리상태와 동일한 출력신호를 출력하는 플립플롭소자와; 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 수평동기신호와, 플립플롭소자에서 출력되는 출력신호를 각각 입력으로 하여 입력된 각각의 신호를 논리합 연산한 후 연산된 결과값을 중앙처리장치와 엔진 컨트롤러에 출력하는 논리합소자를 포함하며; 중앙처리장치와 엔진 컨트롤러는 논리합소자의 출력이 논리 "로우"상태일 때에만 레이저 스캐닝 유니트에서 정상적인 수평동기신호가 발생되었다고 판정하도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3에는 본 발명에 의한 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치를 나타내는 개략적 블럭도가 도시되어 있고, 도 4에는 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어과정을 나타내는 동작흐름도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 중앙처리장치(201)는 프린터내의 각 구성블럭을 전반적으로 제어한다. 특히, 중앙처리장치(201)는 레이저 스캐닝 유니트(202)내에 구성된 폴리건미러의 회전주파수로부터 한 라인의 스캐닝시간정보를 연산하여 저장하고, 하나의 포트(Port)를 할당하여 수평동기신호(H-sync)가 감지되면 한 라인에 대한 스캐닝작업이 수행되는 시간동안 포트(Port)를 통해 논리 "하이"상태의 제어신호를 출력하고, 한 라인에 대한 스캐닝작업 수행시간이 경과하면 포트(Port)를 통해 논리 "로우"상태의 제어신호를 출력한다.

메모리(203)는 중앙처리장치(201)가 프린터를 제어하기 위한 각종 프로그램이 저장되며, 프린터를 통하여 인쇄하고자 하는 인쇄데이터가 저장된다.

레이저 스캐닝 유니트(202)는 수평동기신호(H-sync)를 발생하고, 해당 수평동기신호(H-sync)에 동기되어 중앙처리장치(201)로부터 전송된 인쇄데이터를 수신하여 해당 인쇄데이터에 대응하여 레이저 다이오드를 반복적으로 점멸시킴으로써, 감광드럼에 인쇄데이터에 대응하는 정전잠상을 형성한다.

플립플롭소자(204)는 통상의 D 플립플롭(D flip-flop)으로 구성되며, 중앙처리장치(201)의 포트(Port)와 플립플롭소자(204)의 입력단자(D)가 접속되며, 레이저 스캐닝 유니트(202)의 수평동기신호(H-sync) 출력단자와 플립플롭소자(204)의 클럭단자(Clk)가 접속되어, 레이저 스캐닝 유니트(202)의 수평동기신호(H-sync) 출력단자에서 수평동기신호(H-sync)가 플립플롭소자(204)의 클럭단자(Clk)에 제공됨에 따라 중앙처리장치(201)의 포트(Port)로부터 공급받은 제어신호의 논리상태를 플립플롭소자(204)의 출력단자(Q)를 통해 출력한다.

논리합 연산기(205)는 레이저 스캐닝 유니트(202)의 수평동기신호(H-sync) 출력단자와 플립플롭소자(204)의 출력단자(Q)에 동시 연결되어 각각의 입력신호에 대한 논리합 연산을 수행하고, 연산된 결과를 중앙처리장치(201)와 엔진 컨트롤러(206)에 각각 출력한다.

엔진 컨트롤러(206)는 프린터엔진내의 각 구성부를 전반적으로 제어함과 동시에 논리합 연산기(205)에서 출력된 논리합 연산결과 즉, 수평동기신호(H-sync)에 동기되어 메모리(203)에 저장된 인쇄데이터를 라인단위로 레이저 스캐닝유니트(202)에 전송한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

사용자로부터 인쇄명령이 접수되면(S1), 중앙처리장치(201)는 레이저 스캐닝 유니트(202)에 폴리건미러 구동모터 및 레이저 다이오드 구동제어신호를 출력한다. 이에 따라, 레이저 스캐닝 유니트(202)내의 폴리건미러는 회전되기 시작하고, 레이저 다이오드는 구동대기상태를 유지한다(S2). 이때, 레이저 스캐닝 유니트(202)로부터 논리 "로우"상태의 수평동기신호(H-sync)가 출력되면, 이 신호는 플립플롭소자(204)의 클럭단자(Clk)와 논리합소자(205)에 각각 공급된다.

초기상태에서 중앙처리장치(201)의 포트(Port)에서 출력되는 제어신호는 "로우"상태이므로, 레이저 스캐닝 유니트(202)에서 출력된 수평동기신호(H-sync)를 클럭단자(Clk)로 공급받은 플립플롭소자(204)는 중앙처리장치(201)의 포트(Port)를 통해 제공되는 제어신호와 동일한 "로우"레벨의 출력신호를 출력한다. 이에 따라, 논리합소자(205)의 연산결과값은 "로우"상태가 되므로, 중앙처리장치(201)와 엔진 컨트롤러(206)는 정상적인 수평동기신호(H-sync)가 발생하였다고 판정한다(S3). 이에 따라, 엔진 컨트롤러(206)는 메모리(203)에 저장된 인쇄데이터를 한 라인분량만큼 검출한 후, 레이저 스캐닝 유니트(202)에 공급하고, 레이저 스캐닝 유니트(202)내의 레이저 다이오드에서는 공급되는 인쇄데이터의 유무에 따라 점멸동작을 반복함으로써, 인쇄데이터에 대응하는 광이 방사되고, 이 광이 회전되는 폴리건미러의 반사면에 의해 감광드럼의 표면의 도트단위로 스캐닝된다.

이후, 중앙처리장치(201)는 논리합소자(205)로부터 "로우"상태의 연산결과값을 접수한 시점에 플래그를 세팅하고, 포트(Port)에서 출력되는 제어신호의 논리상태를 "하이"상태로 반전시킨다(S4). 이때, 중앙처리장치(201)는 기 설정된 한 라인분량의 스캐닝시간동안 포트(Port)에서 출력되는 제어신호의 논리상태를 "하이"상태로 유지하였다가 한 라인분량의 스캐닝시간이 경과하면(S5) 플래그를 리셋시킴과 동시에 제어신호의 논리상태를 다시 "로우"상태로 반전시킨다(S6).

한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업이 완료되면, 레이저 스캐닝 유니트(202)는 수평동기신호(H-sync)를 발생하고, 이에 따라 앞서 언급한 바와 같이, 중앙처리장치(201)와 엔진 컨트롤러(206)는 정상적인 수평동기신호가 발생하였다고 판정하여 다음 라인의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업을 수행하게 된다.

만약, 한 라인분량의 스캐닝시간 이내에 노이즈가 발생하는 경우에는, 중앙처리장치(201)의 포트(Port)에서는 "하이"상태의 제어신호가 출력되며, 플립플롭소자(204)는 노이즈가 레이저 스캐닝 유니트(202)로부터 공급된 시점의 입력신호레벨 즉, "하이"레벨을 출력한다. 이에 따라, 논리합소자(205)는 "하이"상태의 연산결과값을 출력하고, 이 연산결과값이 중앙처리장치(201)와 엔진 컨트롤러(206)에 각각 제공된다. 중앙처리장치(201)와 엔진 컨트롤러(206)는 연산결과값의 논리상태가 "하이"상태일 때, 이를 정상적인 수평동기신호가 발생된 것이 아니라, 노이즈가 발생되었다고 판정하여 레이저 스캐닝 유니트(202)에서 발생한 신호성분(노이즈)을 무시하고, 해당 라인에 대한 스캐닝작업을 계속 수행한다.

따라서, 인쇄작업에 대한 오류를 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

결국, 본 발명에 의한 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치에 따르면 다음과 같은 이점이 발생한다.

즉, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업이 수행되는 도중에 노이즈성분에 의한 수평동기신호가 발생하더라도 이를 노이즈로 판정함으로써, 인쇄오류를 방지할 수 있고, 안정된 인쇄작업을 수행할 수 있다.

Claims

레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 "로우"상태의 수평동기신호에 동기되어 엔진 컨트롤러에서 한 라인분량의 인쇄데이터를 출력하고, 상기 한 라인분량의 인쇄데이터에 대응하여 상기 레이저 스캐닝 유니트내의 레이저 다이오드로부터 방사되는 광을 감광드럼에 스캐닝하고, 상기 감광드럼에 형성되는 정전잠상을 토너로 가시화한 후 인쇄용지에 전사함으로써 화상을 형성하는 전자사진 현상방식의 프린터에 있어서:

상기 레이저 스캐닝 유니트내의 상기 레이저 다이오드와 폴리건미러 구동모터의 구동상태를 제어하고, 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 스캐닝작업에 소요되는 시간을 저장하며, 저장된 상기 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 상기 스캐닝작업이 소요되는 시간동안 논리 "하이"상태의 제어신호를 출력하고, 상기 한 라인분량의 인쇄데이터에 대한 상기 스캐닝작업이 소요되는 시간이 경과한 후 논리 "로우"상태의 제어신호를 출력하는 중앙처리장치;

상기 중앙처리장치의 상기 제어신호를 입력신호로 하고, 상기 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 상기 수평동기신호에 의해 활성화되어 상기 레이저 스캐닝 유니트로부터 상기 수평동기신호가 수신되는 시점에 상기 중앙처리장치로부터 입력된 상기 제어신호의 논리상태와 동일한 출력신호를 출력하는 플립플롭소자; 및

상기 레이저 스캐닝 유니트에서 출력되는 상기 수평동기신호와, 상기 플립플롭소자에서 출력되는 출력신호를 각각 입력으로 하여 입력된 각각의 신호를 논리합연산한 후 연산된 결과값을 상기 중앙처리장치와 상기 엔진 컨트롤러에 출력하는 논리합소자를 포함하며;

상기 중앙처리장치와 상기 엔진 컨트롤러는 상기 논리합소자의 출력이 논리 "로우"상태일 때에만 상기 레이저 스캐닝 유니트에서 정상적인 상기 수평동기신호가 발생되었다고 판정하도록 한 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 유니트의 구동제어장치.