[发明专利]用于成像激光器的温度控制

说明书

背景技术

在一些电子照相打印机中，通过使激光束阵列跨光电导体进行扫描，在光电导体上形成表示打印图像的静电电荷图案。使用扫描激光束来对光电导体进行成像的电子照相打印机通常被称为“激光”打印机。将激光束调制为在光电导体上形成所期望的电荷图案。通过向图案化的光电导体涂敷薄层调色剂而将这种所谓的“潜”像显影为可见图像。调色剂中的带电粒子粘附于光电导体上的电荷图案。然后直接或间接地通过中间转印部件将调色剂图像从光电导体转印到纸或其它承印物上。一些激光打印机在干式电子照相(DEP)工艺中使用干调色剂，一些则在液体电子照相(LEP)工艺中使用液体调色剂。(液体调色剂有时通常称为油墨、LEP油墨或)。

附图说明

图1和图2例示了用于激光打印机的光成像系统的一个示例。图1示出了在将图像数据扫描到光电导体时的成像序列期间的系统。图2示出了在对个体激光器执行温度控制功能的成像序列期间的系统。

图3是例示了例如可以在图1和图2所示的成像系统中实施的温度控制系统的一个示例的方框图。

图4是例示了图3所示的控制系统中的温度控制器的一个示例的方框图。

图5和图8是例示温度控制过程的示例的流程图。

图6例示了成像激光器的功率曲线的一个示例。

图7例示了在功率曲线的斜率恒定的驱动电流和温度范围内的成像激光器的功率曲线。

贯穿整个附图，相同的部件编号标明相同或相似的部件。这些图并非按照比例。

具体实施方式

激光器的输出功率及因而其光束的光功率随激光器的温度而变化。例如，激光器的输出功率可以随着激光器变热而降低。因此，通常希望将打印机成像激光器保持在恒定温度以帮助减少对光电导体进行成像的调制激光束的光功率的不需要的变化。目前，基于来自热电偶、热敏电阻或其它温度传感器的信号来控制在一些激光打印机的成像阵列中所使用的激光器的温度。这些类型的直接温度传感器可能无法总是可靠地检测到温度的快速变化。此外，测量整个激光器阵列的平均温度的温度传感器可能不足以控制各个激光器的快速温度变化，特别是对于形成在单片集成电路器件中的激光器阵列。

已经开发了一种新技术来改进对成像激光器的温度控制，以获得更一致的输出功率，及因此更好的打印质量。在一个示例中，使用激光器的阈值电流作为对温度的代理，以实现更快和更准确的温度测量和控制。在该示例中，例如在对光电导体的扫描之间的空闲时段期间，用功率传感器分别测量成像阵列中的每个激光器的输出功率。阈值电流基于激光器的功率曲线的斜率依据测量到的输出功率来确定，然后与对应于所期望的激光器温度的目标阈值电流进行比较。如果阈值电流与目标不同，则根据阈值电流是高于还是低于目标，发信号通知热电冷却器或其它温度控制设备来增加或减少冷却。

在另一示例中，针对激光器的阈值电流随温度变化但是激光器的效率不随温度变化(即，功率曲线的斜率是恒定的)的驱动电流的范围，建立了每个激光器的驱动电流与输出功率之间的关系。在成像序列期间周期性地，驱动成像阵列中的每个激光器以发射被导向至功率传感器的光束。功率传感器测量激光器的输出功率。然后可以基于测量的输出功率来改变激光器的温度，例如如上所述通过使用阈值电流作为对温度的代理。

可以对每个激光器单独地执行这些示例中的温度控制序列，以实现与当前技术相比更快的温度控制。此外，可以在任何驱动电流下对阵列中的每个激光器周期性地和反复地重复序列，以帮助在整个成像序列中保持期望的温度。

附图中所示和下面详细描述的这些和其它示例说明但不限制本专利的范围。因此，该具体实施方式不应被解释为限制在具体实施方式之前的权利要求书中限定的本专利的范围。

如本文献中所用的，“激光器”是指产生相干光束的设备；而“光”是指任何波长的电磁辐射。

图1和图2例示了用于激光打印机的光成像系统10的一个示例。图1示出了在将图像数据扫描到光电导体时的成像期间的系统10。图2示出了执行对个体激光器的温度控制功能的系统10。参考图1和图2，系统10包括成像单元12、光电导体14、多面镜16、分束器18和功率传感器20。成像单元12从激光器组件24发射激光束22，激光器组件24包括多个激光器26的阵列。例如，可以将激光器组件24实施为具有激光器二极管26的单片式集成电路。