KR100287152B1 - 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치 - Google Patents

Abstract

적어도 2개의 섹터로 이루어지며 각 섹터에 입사광빔을 회절 투과시키는 패턴이 형성된 편향 디스크와 이 편향 디스크를 회전시키는 구동원을 구비하여 입사광빔을 편향 주사시키는 빔 편향기와, 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어 편향 디스크쪽으로 광빔을 생성 출사하는 광원과, 빔 편향기에 의해 편향 주사된 광빔의 진행 경로를 변환하는 빔경로변환수단과, 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어 빔경로변환수단에 의해 경로 변환되어 입사되는 광빔을 보정하는 빔 보정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치가 개시되어 있다.

이 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치는 입사빔을 회절 투과시키는 편향 디스크 및 빔경로변환수단을 채용함으로써 광원을 빔이 주사되는 감광매체와 같은 쪽 즉, 편향 디스크와 감광매체 사이에 배치할 수 있으므로 공간 이용효율을 높여 장치 구조를 컴팩트화할 수 있다.

Description

전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치

본 발명은 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 전자사진방식 칼라 인쇄기를 개략적으로 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 전자사진방식 칼라 인쇄기는 감광벨트(1)와 같은 감광매체와, 상기 감광벨트(1)를 감광시켜 정전잠상을 형성시키는 빔 주사장치(30)와, 상기 정전잠상을 현상하는 현상유니트(21 내지 24)를 포함하여 구성된다.

상기 감광벨트(1)는 가이드롤러(3)에 의해 주어진 경로에서 회전된다. 이 감광벨트(1)에 남아 있는 전단계의 잠상은 리셋부(2)에서 제거되며, 잠상이 제거된 감광벨트(1)의 영상기록면은 상기 빔 주사장치(30)로부터 주사되는 광빔에 의해 감광된다.

상기 현상유니트(21 내지 24)는 예컨대, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 화상을 각각 현상할 수 있다. 상기 빔 주사장치(30)는 상기 각 현상기(21)(22)(23)(24)의 전단에 구비되어 칼라별로 상기 감광벨트(1)의 영상기록면에 정전잠상을 형성한다. 그러므로, 상기한 바와 같은 전자사진방식 칼라 인쇄기는 감광벨트(1)의 영상 기록면을 감광시켜 정전잠상을 형성시키고, 이 정전잠상을 현상하는 과정을 반복적으로 수행하여 감광벨트(1) 상에 칼라 영상을 형성한다.

한편, 상기 각 현상기(21)(22)(23)(24)에는 각 칼라의 잉크가 수용되어 있는데, 이 잉크는 토너 입자와 액상의 캐리어를 포함한다. 그러므로, 빔 주사장치(30) 및 현상유니트(20)를 통과한 감광벨트(1)의 영상기록면에는 토너 입자 뿐만 아니라, 액상의 캐리어가 부착되어 있다.

감광벨트(1)에 부착된 캐리어는 건조부(8)에서 건조되어 제거된다. 그러므로 감광벨트(1)가 이 건조부(8)를 통과하면 그 감광위치에는 토너 입자만이 남게 된다. 그리고 감광벨트(1) 상의 토너입자 즉, 칼라 영상은 전사롤러(9)에 전사되고, 이 전사롤러(9)와 압착롤러(11) 사이로 통과되는 용지(10)에 인쇄된다.

도 2는 상기한 바와 같은 전자사진방식 칼라 인쇄기에 채용되어 감광매체(1)를 감광시키는 종래의 빔 주사장치(30)를 개략적으로 보인 사시도이다.

도면을 참조하면, 종래의 빔 주사장치(30)는 광을 생성 출사하는 광원(31)과, 이 광원(31)에서 출사된 광빔을 편향시키는 빔 편향기(34)와, 상기 빔 편향기(34)에서 편향된 광신호에 포함된 오차를 보정하는-θ렌즈(37)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 광원(31)에서 출사된 발산광빔을 접속시키도록 상기 광원(31)과 빔 편향기(34) 사이에 접속렌즈(33)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 빔 편향기(34)와 감광매체(1) 사이에 광경로를 변환하기 위한 미러(38)가 구비된다. 여기서, 상기 집속렌즈(33)는 상기 감광매체(1)로 향하는 광스폿의 크기를 결정한다.

상기 빔 편향기(34)는 모터(35)와, 이 모터(35)에 의해 회전되는 다반사면을 갖는 회전다면경(36)으로 이루어진다. 상기 회전다면경(36)에 상기 광원(31) 쪽에서 일정한 방향으로 입사된 광빔은 상기 회전다면경(36)의 반사면과 이루는 각에 따라 편향된다.

이와 같은 빔 주사장치(30)는 빔 편향기(34)에 의한 주주사와 감광매체(1)의 이송 또는 회전을 통한 부주사에 의해 감광매체(1)를 감광시킨다.

상기한 바와 같은 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치(30)는 빔 편향수 단으로 회전다면경(36)을 구비하므로 그 광학적 배치상 부피가 크고, 칼라 인쇄기의 경우 칼라 영상 구현을 위해 상기한 바와 같은 구조를 갖는 빔 주사장치(30)가 칼라별로 구비되어야 하므로 장치가 대형화되는 문제가 있다.

또한, 편향되는 광빔의 위치가 회전다면경(36)의 회전시에 발생하는 흔들림(wobble)에 민감하게 변화되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 빔편향수단으로 편향 디스크를 채용하여 컴팩트한 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 전자사진방식 칼라 인쇄기를 개략적으로 보인 도면.

제2도는 종래의 빔 주사장치를 개략적으로 보인 사시도.

제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치를 개략적으로 보인 도면.

제4도는 제3도의 편향 디스크를 개략적으로 보인 평면도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사 장치를 개략적으로 보인 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 감광매체 110, 110a, 110b : 광원

120, 220 : 빔 편향기 121, 221 : 구동원

125, 225 : 편향 디스크 130, 230 : 빔경로변환수단

131, 135, 231, 232, 233 : 미러부재 140, 240 : 빔 보정수단

141 : 반사부재 145 : 홀로그램소자

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 빔 주사장치는, 적어도 2개의 섹터로 이루어지며 상기 각 섹터에 입사굉빔을 회절 투과사키는 패턴이 형성된 편향 디스크와, 상기 편향 디스크를 회전시키는 구동원을 구비하여, 입사광빔을 편향 주사시키는 빔 편향기와; 상기 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어 상기 편향 디스크쪽으로 광빔을 생성 출사하는 광원과; 상기 빔 편향기에 의해 편향 주사된 광빔의 진행 경로를 변환하는 빔경로변환수단과; 상기 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어, 상기 빔경로변환수단에 의해 경로 변환되어 입사되는 광빔을 보정하는 빔 보정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 광원은 순차로 배치된 복수의 광원으로 이루어지며, 상기 빔 편향기는 상기 복수의 광원에서 출사된 광빔을 편향 주사시키도록 마련된다.

이때, 상기 복수의 광원은 상기 편향 디스크의 서로 다른 섹터를 회절 투과하도록 배치된 것이 바람직하다.

한편, 상기 빔 보정수단은, 상기 광원에서 조사된 광빔의 진행 경로 상에 배치되어 상기 빔 편향기에 의해 편향된 광빔을 집속 반사시키는 반사부재와; 상기 반사부재에서 반사된 광빔을 회절 투과시키는 홀로그램소자;를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 주사장치는 입사광빔을 편향 주사시키는 빔 편향기(120)와, 상기 빔 편향기(120)와 감광매체(1) 사이에 배치된 광원(110)과, 상기 빔 편향기(120)에 의해 편향 주사된 광빔의 진행 경로를 변환하는 빔경로변환수단(130)과, 입사광빔을 보정하는 빔 보정수단(140)을 포함하여 구성된다.

여기서, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 주사장치가 도 1의 칼라 인쇄기에 채용되는 예를 도시한 것이다. 즉, 칼라별 정전 잠상을 형성하도록 복수개 예컨대, 4개의 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 주사장치가 프레임(101)내에 설치되어 선택적으로 감광매체(1)에 광빔을 주사한다.

본 실시예에 있어서, 상기 빔 편향기(120)는 회전력을 제공하는 구동원(121)과, 상기 입사광빔을 회절 투과시키는 편향 디스크(125)를 구비한다. 여기서, 상기 구동원(121)은 선택적으로 구동된다.

상기 구동원(121)으로는 모터를 구비할 수 있으며, 그 회전축(121a)에 상기 편향 디스크(125)가 설치된다.

상기 편향 디스크(125)는 도 4에 도시된 바와 같이 입사광빔을 회절 투과시키는 적어도 2개 예컨대, 6개의 섹터(125a)로 이루어지며, 상기 각 섹터(125a)는 등분 배치된다. 상기 각 섹터(125a)에는 도시된 바와 같이 편향 디스크(125)의 회전에 따라 입사광빔을 회절 투과시켜 일 주사라인 단위로 광빔을 편향 주사시키도록 패턴이 마련된다.

상기 광원(110)은 선택적으로 구동되어 상기 감광매체(1) 상에 칼라 화상을 형성한다. 상기 광원(110)은 광빔을 생성 출사하며, 이 광원(110)에서 출사된 광빔은 콜리메이팅렌즈(111)에 의해 평행광으로 바뀌어 상기 편향 디스크(125)에 입사된다. 이때, 상기 광원(110)은 상기 감광매체(1)와 편향 디스크(125) 사이에 배치된 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 광원(110)의 설치 공간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

상기 빔경로변환수단(130)은 상기 광원(110)에서 출사되어 빔 편향기(120)에 의해 편향 주사된 광빔의 진행 경로를 변환한다. 이를 위하여 상기 빔경로변환수단(130)은 광원(110)에서 출사된 광의 진행 경로 상에 배치된다. 이 빔경로변환수단(130)은 2개의 미러부재(131)(135)로 이루어질 수 있다. 상기 광원(110)에서 출사되어 편향 디스크(125)를 회절 투과한 광은 이 편향 디스크(125)의 하부에 설치된 제1미러부재(131)에 의해 반사된다. 이 반사된 광은 상기 편향 디스크(125)의 일측에 설치된 제2미러부재(135)에 의해 다시 반사되어 상기 빔 보정수단(140)에 입사된다.

상기 빔 보정수단(140)은 빔 편향기(120)와 감광매체(1) 사이에 배치된다. 상기 빔 보정수단(140)은 구동원(121)의 구동에 따라 편향 디스크(125)에 의해 주주사방향으로 편향 주사되고 상기 빔경로변환수단(130)에 의해 경로 변환되어 입사되는 광빔의 수차를 보정하고 광빔을 정형한다. 이를 위하여, 상기 빔 보정수단(140)은 상기 광원(110)에서 조사된 광빔의 진행 경로 상에 배치되어 입사광빔을 집속 반사시키는 반사부재(141)와, 상기 반사부재(141)에서 반사된 광빔을 회절 투과시키는 홀로그램소자(145)를 구비한다.

상기 반사부재(141)는 상기 광원(110)에서 출사되어 상기 빔 편향기(120)에 의해 평향 주사되고 제1 및 제2미러부재(131)(135)에 의해 경로 변환된 광빔을 집속 반사시킨다. 이때, 상기 반사부재(141)는 입사되는 광빔 즉, 평행광빔이 반사면에서 집속광으로 바뀌어 상기 감광매체(1)의 영상기록면 상에 맺혀질 수 있도록 하는 만곡된 미러인 것이 바람직하다.

상기 홀로그램소자(145)는 상기 반사부재(141)에서 반사된 광빔을 상기 감광매체(1)의 부주사방향 즉, 감광벨트(1)의 진행방향(A)에 대해 대략 수직한 방향으로 회절 투과시켜 감광매체(1)를 향하도록 한다.

여기서, 빔 보정수단(140)이 반사부재(141)와 홀로그램소자(145)로 이루어진 것으로 설명 및 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 빔 보정수단(140)으로 도 2에 도시된 바와 같은 에프-세타 렌즈(도 2의 37)를 구비하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명은 따른 빔 주사장치를 도 1의 칼라 인쇄기에 채용시에는 도 3에 도시된 바와 같이 4개의 빔 주사장치가 프레임(101)내에 설치된다. 그리고, 각 현상기(21)(22)(23)(24)의 전단계에서 이 빔 주사장치들로부터 광빔이 감광매체(1)의 주주사방향으로 선택적으로 조사되어 정전잠상을 형성한다.

이와 같이 형성된 각 칼라별 정전 잠상위치는 각 현상기(21)(22)(23)(24)를 통과하면서 현상된다. 그리고 정전 잠상은 다음 현상기 전단에 설치된 소정의 리셋부(미도시)에 의해 제거되고, 감광매체(1)에는 다음 단계에서 선택적으로 조사되는 광빔에 의해 다시 정전잠상의 형성 및 현상 과정이 반복되어 칼라 영상이 형성된다. 그리고, 칼라 영상은 건조부(8)에서 건조된 다음 전사롤러(9)에 전사되고, 이 전사롤러(9)와 압착롤러(11) 사이로 통과되는 용지(10)에 인쇄된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사 장치를 개략적으로 보인 도면이다. 여기서, 도 1 및 도 3과 동일 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 하는 부재를 나타낸다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 빔 주사장치는 순차로 배치된 복수의 광원(110a)(110b)과, 상기 복수의 광원(110a)(110b)에서 입사되는 광빔을 편향 주사시키는 빔 편향기(220)와, 상기 빔 편향기(220)에 의해 편향 주사된 복수 광빔의 진행 경로를 변환하는 빔경로변환수단(230a)(230b)과, 입사광빔을 보정하는 빔 보정수단(240)을 구비한다.

여기서, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 주사장치가 도 1에 도시된 바와 같은 칼라 인쇄기에 채용되는 예를 도시한 것이다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 1의 칼라 인쇄기에서는 대략 동일 구조는 가지는 빔 주사장치(200)(200') 한쌍에 의해 칼라 영상을 구현할 수 있다.

상기 복수의 광원(110a)(110b)은 레이저광빔을 생성 출사하는 반도체 레이저이다. 이 광원(110a)(110b) 각각은 감광매체(1) 상에 형성하고자 하는 칼라의 화상을 형성할 수 있도록 선택적으로 구동된다. 상기 광원(110)에서 출사된 광빔 각각은 콜리메이팅렌즈(111)에 의해 평행광빔으로 변환된다. 이때, 상기 광원(110a)(110b)은 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예와 마찬가지로 광원(110)의 설치 공간을 줄임으로써 컴팩트한 빔 주사장치를 구성할 수 있도록 빔 편향기(220)와 감광매체(1) 사이에 배치된 것이 바람직하다.

상기 빔 편향기(220)는 회전력을 제공하는 구동원(221)과, 상기 구동원(221)에 회전 가능하게 설치하며 입사광빔을 회절 편향시키는 복수의 섹터로 이루어진 편향 디스크(225)를 구비한다. 여기서, 상기 제1 및 제2광원(110a)(110b)은 출사된 두 광빔(113a)(113b) 각각이 상기 편향 디스크(225)의 서로 다른 섹터 즉, 서로 대향되는 섹터에 입사되도록 배치된다.

여기서, 상기 편향 디스크(225)는 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예의 편향 디스크(125)와 실질상 동일하다.

상기 빔경로변환수단(230a)(230b)은 상기 빔 편향기(220)에 의해 편향 주사된 복수 광빔(113a)(113b)의 진행 경로를 변환하여 서로 평행하게 진행하도록 한다.

이를 위하여, 상기 일 빔경로변환수단(230a)으로 편향 디스크(225)의 일측 하부에 위치된 단일 미러부재(231)를 구비할 수 있다. 상기 단일 미러부재(231)는 상기 일 광원(110a)에서 출사되고 편향 디스크(225)를 회절 투과한 일 광빔(113a)을 반사시켜 빔 보정수단(240a)에 입사되도록 한다.

또한, 상기 다른 빔경로변환수단(230b)으로 상기 편향 디스크(225)의 다른측 하부에 위치된 제1미러부재(232)와, 편향 디스크(225)의 일측부에 설치되어 상기 제2미러부재(233)를 구비할 수 있다. 상기 제1미러부재(232)는 상기 편향 디스크(225)(325)를 회절 투과한 다른 광빔(113b)을 반사시킨다. 상기 제2미러부재(233)는 상기 제1미러부재(232)에서 반사된 광빔(113b)을 다시 반사시켜 상기 일 광빔(113a)과 대략 나란하게 진행하여 상기 빔 보정수단(240)에 입사시키도록 배치된다.

여기서, 상기 빔경로변환수단(230a)(230b)은 서로 바뀔 수 있다.

한편, 도 5에서 참조부호 113c, 113d는 다른 빔 주사장치(200')에 의해 편향 주사된 광빔을 나타내는 것으로, 상기 광빔(113a)(113b)에 각각 대응된다. 따라서, 한쌍의 빔 주사장치들(200)(200') 내의 빔경로변환수단들에 의해 경로 변환된 네광빔(113a)(113b)(113c)(113d)은 대략 서로 평행하게 진행한다.

상기 빔 보정수단(240)은 빔 편향기(220)와 감광매체(1) 사이의 상기 빔 편향기(220)에 의해 회절 편향된 광빔(113a, 113b 및/또는 113c, 113d)의 경로 상기각각 배치된다. 이 빔보정수단(240)은 상기 구동원(221)의 구동에 따라 편향 디스크(225)에 의해 주주사방향으로 편향 주사되고 빔경로변환수단(230a)(230b)에 의해 경로 변환되어 입사되는 광빔의 수차를 보정하고 광빔을 정형한다. 여기서, 상기 빔 보정수단(240)은 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예의 빔 보정수단(140)과 실질상 동일하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 주사장치는 도 1에 도시된 바와 같은 칼라 인쇄기에 채용시 도 5에 도시된 바와 같이, 한쌍 구비된다. 일빔 주사장치(200)는 예컨대, 옐로우 및 마젠타 칼라 영상을 위한 정전 잠상을 형성한다. 다른 빔 주사장치(200')는 예컨대, 시안 및 블랙 칼라 영상을 위한 정전 잠상을 형성한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치는 입사빔을 회절 투과시키는 편향 디스크 및 빔경로변환수단을 채용함으로써 광원을 빔이 주사되는 감광매체와 같은 쪽 즉, 편향 디스크와 감광매체 사이에 배치할 수 있으므로 공간 이용효율을 높여 장치 구조를 컴팩트화할 수 있다.

또한, 두 개의 광원에서 출사된 광빔이 일 편향 디스크의 서로 다른 섹터를 회절 투과하도록 배치되는 경우, 편향 디스크 및 구동원의 수를 줄일 수 있으므로 부품수가 줄어들어 이를 채용한 칼라 인쇄기의 제조 단가를 낮출 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 빔 주사장치는 빔 편향수단으로 편향 디스크를 채용하므로 종래의 회전다면경 방식에 비해 편향되는 광빔이 안정적으로 주사될 수 있다.

Claims (4)

1. 적어도 2개의 섹터로 이루어지며 상기 각 섹터에 입사광빔을 회절 투과시키는 패턴이 형성된 편향 디스크와, 상기 편향 디스크를 회전시키는 구동원을 구비하여, 입사광빔을 편향 주사시키는 빔 편향기와; 상기 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어 상기 편향 디스크쪽으로 광빔을 생성 출사하는 광원과; 상기 빔 편향기에 의해 편향 주사된 광빔의 진행 경로를 변환하는 빔경로변환수단과; 상기 빔 편향기와 감광매체 사이에 배치되어, 상기 빔경로변환수단에 의해 경로 변환되어 입사되는 광빔을 보정하는 빔 보정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광원은 순차로 배치된 복수의 광원으로 이루어지며, 상기 빔 편향기는 상기 복수의 광원에서 출사된 광빔을 편향 주사시키는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.
3. 제4항에 있어서, 상기 복수의 광원은 상기 편향 디스크의 서로 다른 섹터를 회절 투과하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.
4. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빔 보정수단은, 상기 광원에서 조사된 광빔의 진행 경로 상에 배치되어 상기 빔 편향기에 의해 편향된 광빔을 집속 반사시키는 반사부재와; 상기 반사부재에서 반사된 광빔을 회절 투과시키는 홀로그램소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라 인쇄기의 빔 주사장치.