KR100398880B1 - laser scanning apparatus - Google Patents

Abstract

본 발명의 광주사장치는 광 플럭스를 방출하는 광원, 광원으로부터 방출된 광 플럭스를 편향시키기 위한 광 편향기, 광 편향기를 통과한 광 플럭스의 오차를 보정하여 피주사면에 주사하는 주사 렌즈, 및 광 편향기에서 주사렌즈로 입사되는 광 플럭스의 입사각을 작게 하기 위하여, 광 편향기와 주사렌즈 사이에 설치되고 광 편향기와 주사 렌즈 사이의 광 플럭스의 이동거리를 연장하는 광 경로연장부를 포함한다. 따라서, 본 발명의 광주사장치는 광 편향기와 주사 렌즈 사이에 설치된 광 경로 연장부를 통해 광 편향기에서부터 주사 렌즈로 입사되는 광 플럭스의 입사각을 작게 함으로써 상대적으로 작은 크기를 갖는 광 편향기를 사용하면서도 고속인쇄를 가능하게 하는 효과를 제공한다.The optical scanning device of the present invention is a light source that emits light flux, an optical deflector for deflecting the light flux emitted from the light source, a scanning lens that corrects the error of the light flux passing through the optical deflector and scans the scanned surface, and an optical deflection In order to reduce the angle of incidence of the light flux incident on the scanning lens in the fragrance, an optical path extension portion is provided between the optical deflector and the scanning lens and extends the movement distance of the optical flux between the optical deflector and the scanning lens. Therefore, the optical scanning device of the present invention uses a light deflector having a relatively small size and high speed printing by reducing the incident angle of the light flux incident from the optical deflector to the scanning lens through an optical path extension provided between the optical deflector and the scanning lens. It provides the effect of enabling.

Description

광주사장치{laser scanning apparatus}Laser scanning apparatus

본 발명은 프린터, 팩시밀리, 복사기 등에 적용되는 화상형성 장치에 사용 가능한 광주사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 편향기와 주사 렌즈 사이에 광 경로 연장부를 설치하여 상대적으로 작은 크기를 갖는 광 편향기를 사용하면서도 고속인쇄를 가능하게 하는 광주사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning apparatus that can be used in an image forming apparatus applied to a printer, a facsimile machine, a copier, and the like, and more particularly, an optical deflector having a relatively small size by providing an optical path extension between the optical deflector and the scanning lens. The present invention relates to an optical scanning device that enables high-speed printing.

일반적으로, 프린터, 팩시밀리, 복사기 등의 화상형성 장치에 사용되는 광주사장치는 감광드럼 또는 감광벨트와 같은 감광체상에 화상의 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성하기 위하여, 레이저 빔과 같은 광 플럭스(flux)를 발생하는 광원을 이용하고 있다.[0003] In general, photorefractive devices used in image forming apparatuses such as printers, facsimile machines, and copiers are used to form an electrostatic latent image of an image on a photoreceptor such as a photosensitive drum or a photosensitive belt. A light source generating a flux is used.

이러한 광주사장치는 반도체 레이저 다이오드와 같은 광원에서 발생된 레이저 빔을 콜리메이터(collimator) 렌즈 등을 통해 평행한 광으로 변화시켜 고속 회전하는 회전다면경으로 유도하고, 회전다면경에서 레이저 빔의 반사방향을 편향시킨 후 에프-세타 렌즈와 같은 주사렌즈를 통해 감광체상에 인쇄라인을 주사하여 정전잠상을 형성한다.Such photorejuvenation is converted into parallel light through a collimator lens or the like to induce a high speed rotating polyhedron with a collimator lens, and the reflection direction of the laser beam in the rotating polyhedron. After deflection, a printing line is scanned on the photosensitive member through a scanning lens such as an F-theta lens to form an electrostatic latent image.

도 1을 참조하면, 감광체상에 정전잠상을 형성하기 위한 일반적인 광주사장치(10)가 개략적으로 각각 도시되어 있다.Referring to Figure 1, a general optical scanning device 10 for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member is schematically shown, respectively.

이 광주사장치(10)는 레이저 빔을 방출할 수 있는 반도체 레이저(1), 반도체 레이저(1)에서 출사되는 레이저 빔을 광축에 대해 평행한 광으로 만들어 주는 콜리메이터 렌즈(2), 콜리메이터 렌즈(2)를 통과한 레이저 빔을 부주사 방향에 대해 수평방향의 선형광으로 만들어 주는 실린더 렌즈(4), 및 실린더 렌즈(4)를 통과한 선형광 형태의 레이저 빔의 반사방향을 편향시키는 광 편향기(5)를 포함한다.The optical scanning device 10 includes a semiconductor laser 1 capable of emitting a laser beam, a collimator lens 2 which makes the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 parallel to the optical axis, and a collimator lens ( 2) Light deflecting the deflection direction of the cylindrical lens 4 and the linear laser beam passing through the cylinder lens 4, which makes the laser beam passed through 2) into a horizontal linear light with respect to the sub-scanning direction. Fragrance 5;

광 편향기(5)는 실린더 렌즈(4)를 통과한 선형광 형태의 레이저 빔을 등선속으로 이동시켜 레이저 빔의 반사방향을 편향시키는 편향면(5b)를 갖는 회전 다면경(5a), 및 회전 다면경(5a)을 등속도로 화살표(A) 방향으로 회전시키는 스핀들 모터(14)로 구성된다.The optical deflector 5 includes a rotating multifaceted mirror 5a having a deflection surface 5b for moving the laser beam in the form of linear light passing through the cylinder lens 4 at a constant speed to deflect the reflection direction of the laser beam, and It consists of the spindle motor 14 which rotates the rotating multifaceted mirror 5a in the direction of arrow A at a constant speed.

또한, 회전 다면경(5a)에 의해 광축에 대해 일정한 굴절율을 가지도록 편향된 레이저 빔을 주 주사방향으로 굴절시키고 레이저 빔에 포함된 오차를 보정하는 제 1 및 제 2 에프-세타 렌즈(6a, 6b)를 구비한 주사 렌즈(6), 및 주사 렌즈(6)를 통과한 레이저 빔을 결상면인 감광드럼(20)과 같은 감광체의 표면의 피주사면에 반사하는 반사경(9)은 회전 다면경(5a)에 의해 편향되는 대부분의 레이저 빔의 경로 상에 배치된다. 레이저 빔을 수평방향으로 반사하는 수평동기 미러(8)는 제 2 에프-세타 렌즈(6b)의 단부를 통과하는 레이저 빔의 일부의 경로 상에 배치되고, 동기신호 센서(11)는 수평동기 미러(8)에 의해 반사된 레이저 빔의 경로 상에 배치된다.In addition, the first and second F-theta lenses 6a and 6b which refract the laser beam deflected to have a constant refractive index with respect to the optical axis by the rotating polygon mirror 5a in the main scanning direction and correct the error included in the laser beam. The scanning lens 6 including the scanning lens 6 and the reflecting mirror 9 reflecting the laser beam passing through the scanning lens 6 on the scanning surface of the surface of the photoconductor, such as the photosensitive drum 20 as an image forming surface, are rotated multifaceted mirrors ( It is arranged on the path of most laser beams deflected by 5a). A horizontal synchronous mirror 8 reflecting the laser beam in the horizontal direction is disposed on a path of a part of the laser beam passing through the end of the second F-theta lens 6b, and the synchronization signal sensor 11 is a horizontal synchronous mirror. It is arranged on the path of the laser beam reflected by (8).

이와 같이 구성되는 종래의 광주사장치(10)의 작용을 살펴보면, 먼저, 반도체 레이저(1)로부터 출사된 레이저 빔은 콜리메이터 렌즈(2)를 투과하여 광축에 대해 평행한 광으로 만들어 진다.Referring to the operation of the conventional optical scanning device 10 configured as described above, first, the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 is made of light parallel to the optical axis through the collimator lens (2).

그 후, 레이저 빔은 실린더 렌즈(4)을 통하여 수평방향의 선형광으로 만들어 진 다음, 스핀들 모터(14)에 의해 화살표(A) 방향으로 고속으로 회전하는 회전 다면경(5a)에 의해 편향되어 반사된다. 그 다음, 레이저 빔은 주사 렌즈(6)를 경유하여 반사경(9)에 의해 반사된 후, 감광드럼(20)의 피주사면 상에 다수의 광 스팟으로서 집광되어, 인쇄라인(7)을 주 주사방향에 따라 주사한다. 이 때, 감광드럼(20)은 구동모터(도시하지 않음)에 의해 화살표(B) 방향으로 회전하도록 구동됨으로, 주 주사방향을 따른 광 스팟들의 주사 운동 및 부 주사방향에 따른 감광드럼(20)의 운동의 결과로 정전잠상이 감광드럼(20) 상에 형성된다.Thereafter, the laser beam is made into the linear light in the horizontal direction through the cylinder lens 4, and then deflected by the rotating multifaceted mirror 5a which rotates at high speed in the direction of the arrow A by the spindle motor 14. Reflected. Then, the laser beam is reflected by the reflecting mirror 9 via the scanning lens 6, and then collected as a plurality of light spots on the scanned surface of the photosensitive drum 20, thereby main scanning the print line 7. Scan along the direction. At this time, the photosensitive drum 20 is driven to rotate in the direction of the arrow B by a driving motor (not shown), so that the photosensitive drum 20 according to the scanning motion of the light spots along the main scanning direction and the sub scanning direction. As a result of the movement of the latent electrostatic image is formed on the photosensitive drum (20).

한편, 회전 다면경(5a)의 편향면(5b)에 의해 편향된 레이저 빔 중 일부는 수평동기 미러(8)에 의해 반사되고, 동기신호 센서(11)를 통해 동기신호 발생회로(23)에 전달되고, 동기신호 발생회로(23)는 동기 신호를 발생시킨다. 동기신호 발생회로(23)에 의해 발생된 동기신호는 중앙처리 장치(12)로 입력되고, 중앙처리 장치(12)는 피주사면 상의 광 스팟들의 주사시작 타이밍 및 화상형성 타이밍을 제어한다.On the other hand, a part of the laser beam deflected by the deflection surface 5b of the rotating polygon mirror 5a is reflected by the horizontal synchronization mirror 8 and transmitted to the synchronization signal generation circuit 23 through the synchronization signal sensor 11. Then, the synchronization signal generation circuit 23 generates a synchronization signal. The synchronization signal generated by the synchronization signal generation circuit 23 is input to the central processing unit 12, and the central processing unit 12 controls the scanning start timing and the image formation timing of the light spots on the scan surface.

그러나, 이와 같이 동작하는 종래의 광주사장치(10)는 기기의 크기를 작게 하기 위하여, 회전다면경(5a)의 중심에서 제 1 에프-세타 렌즈(6a) 까지의 거리(D)가 설계 가능한 범위에서 최소화 되도록 설계되기 때문에, 회전 다면경(5a)의 각 편향면(5b)의 양끝에서 제 1 에프-세타 렌즈(6a)로 입사되는 레이져 빔의 입사각의 범위가 약 90 ° 정도로 커지게 된다.However, in the conventional optical scanning device 10 operating as described above, in order to reduce the size of the device, the distance D from the center of the rotating polygon mirror 5a to the first F-theta lens 6a can be designed. Since it is designed to be minimized in the range, the range of the incident angle of the laser beam incident on the first f-theta lens 6a at both ends of each deflection surface 5b of the rotating polygon mirror 5a becomes about 90 °. .

예를 들면, 일반적으로, 회전 다면경(5a)은 6개의 편향면(5b)을 갖는 외경 36mm의 사이즈를 많이 사용하고 있다. 이러한 회전 다면경(5a)의 각 편향면(5b)의 양끝에서부터 제 1 에프-세타 렌즈(6a)로 입사되는 레이져 빔의 입사각의 범위(α+ α')는 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 레터(letter) 사이즈인 선형 화상(21)의 한 가장자리 지점(-C)에서 다른 가장자리 지점(+C) 까지 레이저 빔을 주사하는 경우 약 90 °정도가 된다.For example, generally, the rotating multifaceted mirror 5a uses the size of the outer diameter 36mm which has six deflection surfaces 5b. The range of the angle of incidence (α + α ') of the laser beam incident on the first F-theta lens 6a from both ends of each deflection surface 5b of the rotating polygon mirror 5a is shown in Figs. 2A and 2B. As described above, the laser beam is scanned from about one edge point (-C) to another edge point (+ C) of the letter-size linear image 21 by approximately 90 degrees.

따라서, 광주사장치를 적용하는 인쇄기기의 인쇄속도를 빠르게 하기 위한 한 방법으로 회전 다면경(5a)의 편향면(5b)의 수를 늘이는 방법을 선택하는 경우, 기기의 크기, 즉 회전다면경(5a)의 중심에서 제 1 에프-세타 렌즈(6a)까지의 거리(D)를 최소화 하는 레이저 빔의 입사각 및 그에 따른 회전 다면경의 각 편향면(5b)의 폭은 앞에서 설명한 바와 같이 이미 결정되어 있으므로, 회전 다면경(5a)의 외경을 증가시키는 수 밖에 없게 된다. 이 경우, 회전 다면경의 크기가 커짐으로, 회전시 소음이 증가됨과 동시에 회전부하 증가로 인해 회전 정밀도가 떨어지고, 또 광주사장치 및 그것을 사용한 인쇄기기의 제조 코스트가 올라가는 문제가 발생하게 된다.Therefore, when selecting a method of increasing the number of deflection surfaces 5b of the rotating multi-faceted mirror 5a as a method for increasing the printing speed of the printing apparatus applying the optical fiber, the size of the device, that is, the rotating multi-faceted mirror ( Since the angle of incidence of the laser beam which minimizes the distance D from the center of 5a) to the first f-theta lens 6a and thus the width of each deflection surface 5b of the rotating polyhedron is already determined as described above Inevitably, the outer diameter of the rotating multifaceted mirror 5a is inevitably increased. In this case, as the size of the rotating polygon mirror increases, the noise during the rotation increases, and the rotation precision decreases due to the increase of the rotation load, and the problem of increasing the manufacturing cost of the optical scanning device and the printing apparatus using the same occurs.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광 편향기와 주사 렌즈 사이에 광 경로연장부를 설치하여 광 편향기에서부터 주사 렌즈로 입사되는 레이져 빔의 입사각을 작게 함으로써 상대적으로 작은 크기를 갖는 광 편향기를 사용하면서도 고속인쇄를 가능하게 하는 광주사장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical path extension between the optical deflector and the scanning lens to reduce the incident angle of the laser beam incident from the optical deflector to the scanning lens. The present invention provides a photo-preservation device that enables high speed printing while using an optical deflector having a relatively small size.

도 1은 종래의 광주사장치의 개략적인 배치를 예시하는 사시도.1 is a perspective view illustrating a schematic arrangement of a conventional optical scanning device.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시한 광주사장치의 광 편향기와 주사 렌즈의 동작을 예시하는 개략 평면도.2A and 2B are schematic plan views illustrating the operation of the optical deflector and the scanning lens of the optical scanning device shown in Fig. 1;

도 3은 본 발명에 일치하는 광주사장치의 개략적인 배치를 예시하는 사시도.3 is a perspective view illustrating a schematic arrangement of a light scanning apparatus according to the present invention;

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시한 광주사장치의 광 경로연장부의 동작을 예시하는 개략 평면도.4A and 4B are schematic plan views illustrating the operation of the optical path extension of the optical scanning device shown in Fig. 3;

도 5는 도 3에 도시한 광주사장치의 광 경로연장부의 측면도.5 is a side view of the optical path extension of the optical scanning device shown in FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1, 101: 반도체 레이저 2, 102: 커플링 렌즈1, 101: semiconductor laser 2, 102: coupling lens

4, 104: 실린더 렌즈 5, 105: 광 편향기4, 104: cylinder lens 5, 105: optical deflector

5a, 105a: 회전 다면경 5a, 105b: 편향면5a, 105a: Rotating Polygon 5a, 105b: Deflection Surface

6, 106: 주사 렌즈 6a, 6b, 106a, 106b: 에프-세타 렌즈6, 106: scanning lens 6a, 6b, 106a, 106b: f-theta lens

7, 107: 인쇄라인 8, 108: 수평동기 미러7, 107: printing line 8, 108: horizontal synchronous mirror

9, 109: 반사경 10, 100: 광주사장치9, 109: reflector 10, 100: optical scanning device

11, 111: 동기신호센서 12: 중앙처리장치11, 111: synchronization signal sensor 12: central processing unit

14, 114: 모터 20, 120: 감광드럼14, 114: motor 20, 120: photosensitive drum

23: 동기신호 발생회로 110: 광 경로연장부23: synchronization signal generation circuit 110: optical path extension

112, 114: 반사 미러112, 114: reflection mirror

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광 플럭스를 방출하는 광원, 광원으로부터 방출된 광 플럭스를 편향시키기 위한 광 편향기, 및 광 편향기를 통과한 광 플럭스의 오차를 보정하여 피주사면에 주사하는 주사 렌즈를 포함하는 광주사장치에 있어서, 광 편향기에서 주사렌즈로 입사되는 광 플럭스의 입사각을 작게하기 위하여, 광편향기와 주사렌즈 사이에 설치되고 광 편향기와 주사렌즈 사이의 광 플럭스의 이동거리를 연장하는 광 경로연장 수단을 포함하는 광주사장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a light source that emits light flux, an optical deflector for deflecting the light flux emitted from the light source, and a scan for correcting the error of the light flux passing through the optical deflector to scan the scanned surface. In the optical scanning device including the lens, in order to reduce the incident angle of the light flux incident on the scanning lens from the optical deflector, it is provided between the optical deflector and the scanning lens, and the movement distance of the optical flux between the optical deflector and the scanning lens is adjusted. It provides a photo-preservation device comprising an extending optical path extension means.

양호한 실시예에 있어서, 광 경로연장 수단은 광 편향기로부터 광 플럭스를 입사하여 반사하는 제 1 반사 미러, 및 제 1 반사 미러로부터 광 플럭스를 입사하여 주사 렌즈로 반사하는 제 2 반사 미러로 구성된다. 제 1 및 제 2 반사 미러는 각각 중심부가 주사방향 및 주사방향에 대해 수직인 방향으로 소정 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment, the optical path extending means comprises a first reflecting mirror which enters and reflects the light flux from the light deflector, and a second reflecting mirror which enters and reflects the light flux from the first reflecting mirror to the scanning lens. . Preferably, the first and second reflective mirrors are disposed at predetermined intervals in the center in the direction perpendicular to the scanning direction and the scanning direction, respectively.

또한, 광 편향기에서 주사렌즈로 입사되는 광 플럭스의 입사각은 90° 보다 작게 설정하고, 광 플럭스를 편향시키는 광 편향기는 6개 이상의 편향면을 갖는 회전 다면경으로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the incidence angle of the light flux incident on the scanning lens in the optical deflector is set smaller than 90 °, and the optical deflector for deflecting the light flux is composed of a rotating multifaceted mirror having six or more deflection surfaces.

이하, 본 발명에 일치하는 바람직한 실시예의 광주사장치를 첨부도면에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a description will be given in detail with reference to the accompanying drawings of a photowangjujangchi of a preferred embodiment consistent with the present invention.

도 3를 참조하면, 본 발명에 일치하는 광주사장치(100)가 도시되어 있다.3, there is shown a light scanning apparatus 100 in accordance with the present invention.

본 발명의 광주사장치(100)는 레이저 빔을 방출하는 반도체 레이저(101), 반도체 레이저(101)에서 방출된 레이저빔을 광축에 대해 평행한 광으로 만들어 주는콜리메이터 렌즈(102), 콜리메이터 렌즈(102)를 통과한 레이저 빔을 부주사 방향에 대해 수평방향의 선형광으로 만들어 주는 실린더 렌즈(104), 및 실린더 렌즈(104)를 통과한 선형광 형태의 레이저 빔의 반사방향을 편향시키는 광 편향기(105)를 구비한다.The optical scanning device 100 of the present invention is a semiconductor laser 101 for emitting a laser beam, a collimator lens 102, a collimator lens (102) to make the laser beam emitted from the semiconductor laser 101 parallel to the optical axis ( The optical lens deflects the reflection direction of the cylindrical lens 104 which makes the laser beam which passed through 102 into linear light of a horizontal direction with respect to a sub-scanning direction, and the laser beam of the linear light form which passed through the cylinder lens 104. A fragrance 105.

반도체 레이저(101)는 회로기판(도시하지 않음)에 장착되고, 콜리메이터 렌즈(102)는 비구면 또는 구면 형상을 가지며, 유리 또는 프라스틱재질로 형성된다. 실린더 렌즈(104)는 레이저 빔에 대해 미리 결정된 굴절 효과를 나타내게 하여 선형광을 생성하도록 광 편향기(105) 앞에 배치된다.The semiconductor laser 101 is mounted on a circuit board (not shown), and the collimator lens 102 has an aspherical or spherical shape and is formed of glass or plastic material. The cylinder lens 104 is disposed in front of the light deflector 105 to produce a linear light by exhibiting a predetermined refractive effect on the laser beam.

광 편향기(105)는 실린더 렌즈(104)를 통과한 선형광 형태의 레이저 빔을 등선속으로 이동시켜 레이저 빔의 반사방향을 편향시키는 편향면(105b)을 갖는 회전 다면경(105a), 및 회전 다면경(105a)을 등속도로 화살표(A) 방향으로 회전시키는 스핀들 모터(114)로 구성된다.The optical deflector 105 includes a rotating multi-faceted mirror 105a having a deflection surface 105b for moving the laser beam in the form of linear light passing through the cylinder lens 104 at a constant speed to deflect the reflection direction of the laser beam, and It consists of the spindle motor 114 which rotates the rotating multifaceted mirror 105a in the direction of arrow A at a constant speed.

또한, 본 발명의 광주사장치(100)는 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)에 의해 편향된 레이저 빔에 포함된 오차를 보정하는 주사 렌즈(106), 회전 다면경(105a)과 주사 렌즈(106) 사이에 설치되고 회전 다면경(105a)과 주사 렌즈(106) 사이의 레이저 빔의 이동거리를 연장하는 광 경로연장부(110), 및 주사 렌즈(106)를 통과한 레이저 빔을 감광드럼(120)과 같은 감광체의 피주사면에 반사하는 반사경(109)을 구비하는 광주사부를 포함한다. 이 광주사부는 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)에 의해 편향되는 대부분의 레이저 빔의 경로 상에 배치된다.In addition, the optical scanning device 100 of the present invention is a scanning lens 106, a rotating polygon mirror 105a and a scanning to correct an error contained in the laser beam deflected by the deflection plane 105b of the rotating polygon mirror 105a. The laser beam passing through the scanning lens 106 and the optical path extension unit 110 extending between the lens 106 and extending the moving distance of the laser beam between the rotating polygon mirror 105a and the scanning lens 106 And a light scanning unit having a reflecting mirror 109 that reflects to a scan surface of a photosensitive member such as the photosensitive drum 120. This optical scanning portion is disposed on the path of most laser beams deflected by the deflection surface 105b of the rotating polygon mirror 105a.

주사 렌즈(106)는 광축에 대해 일정한 굴절율을 가지면서 편향된 레이저 빔을 주 주사방향으로 굴절시켜 반사경(109)으로 주사하는 제 1 및 제 2 에프-세타 렌즈(106a, 106b)로 구성된다.The scanning lens 106 is composed of first and second F-theta lenses 106a and 106b which refract the deflected laser beam in the main scanning direction while scanning the reflector 109 with a constant refractive index with respect to the optical axis.

광 경로연장부(110)는 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)으로부터 레이저 빔을 입사하여 반사하는 제 1 반사 미러(112), 및 제 1 반사 미러(112)로부터 레이저 빔을 입사하여 제 1 에프-세타 렌즈(106a)로 반사하는 제 2 반사 미러(114)로 이루어 진다.The optical path extension unit 110 enters the laser beam from the first reflecting mirror 112 and the first reflecting mirror 112 to reflect the incident laser beam from the deflection plane 105b of the rotating polygon mirror 105a. And a second reflecting mirror 114 reflecting to the first f-theta lens 106a.

도 4a, 도 4b 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 반사 미러(112, 114)는 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)에서부터 제 1 에프-세타 렌즈(106a)로 입사되는 레이저 빔의 입사각(β,β')을 변화시키지 않도록 하기 위해, 각각 중심부가 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)과 주사 렌즈(106)의 주사중심과 정렬하도록 주사방향 및 주사방향에 수직인 방향으로 소정간격을 두고 배치된 평면미러들로 이루어 진다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 반사 미러(112, 114)는 각각 오목미러와 볼록미러로 구성할 수도 있다.As shown in Figs. 4A, 4B and 5, the first and second reflective mirrors 112 and 114 are moved from the deflection surface 105b of the rotating polygon mirror 105a to the first F-theta lens 106a. In order not to change the incident angles β and β 'of the incident laser beam, the scanning direction and the scanning are respectively arranged so that the central portion thereof is aligned with the deflection plane 105b of the rotating polygon mirror 105a and the scanning center of the scanning lens 106. It consists of a planar mirror disposed at a predetermined interval in the direction perpendicular to the direction. Optionally, the first and second reflecting mirrors 112, 114 may be composed of concave mirrors and convex mirrors, respectively.

따라서, 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)에서부터 제 1 에프-세타 렌즈(106a) 쪽으로 소정 입사각(β,β')를 가지면서 입사된 레이저 빔은 제 1 반사 미러(112)와 2 반사 미러(114)를 통과 한후, 주사방향에 수직인 방향에 대해 평행하게 소정간격을 갖는 광으로 출사된다.Accordingly, the laser beam incident with the predetermined incidence angles β and β 'from the deflection surface 105b of the rotating polygon mirror 105a to the first F-theta lens 106a passes through the first reflection mirror 112 and the second. After passing through the reflecting mirror 114, it is emitted as light having a predetermined interval in parallel to the direction perpendicular to the scanning direction.

또한, 회전 다면경(105a)의 각 편향면(105b)의 양끝에서부터 제 1 에프-세타에프-세타(106a) 쪽으로 입사되는 레이져 빔의 입사각의 범위(β+β')는 일정 선형화상, 예를 들면 레터 사이즈의 선형화상(121)을 형성하도록 선형화상(121)의 한 가장자리 지점(-C)에서 다른 가장자리 지점(+C) 까지 레이저 빔을 주사하는 경우, 종래의 광주사장치(10)의 입사각의 범위(α+ α')인 90°정도 보다 훨씬 작게 된다. 이와 같이, 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)에서부터 제 1 에프-세타 렌즈(106a)로 입사되는 레이져 빔의 입사각의 범위(β+β')가 작아짐에 따라, 선형화상(121)의 한 가장자리 지점(-C)에서 다른 가장자리 지점(+C) 까지 레이저 빔을 편향시키는 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)의 폭 역시 줄어 든다. 그러므로, 고속인쇄를 위하여, 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)의 수를 종래의 회전 다면경(5a) 보다 많은 6면 이상으로 늘이더라도, 회전 다면경(105a)의 외경 등 크기를 증가 시킬 필요 없이 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)의 폭을 줄이면 고속인쇄가 가능하게 된다.Further, the range of incidence angle (β + β ') of the laser beam incident from the both ends of each deflection surface 105b of the rotating polygon mirror 105a toward the first F-theta F-theta 106a is constant linear image, for example. For example, when the laser beam is scanned from one edge point (-C) to another edge point (+ C) of the linear image 121 to form a letter-size linear image 121, the conventional optical scanning device 10 It becomes much smaller than about 90 degrees which is the range of the angle of incidence (α + α '). As described above, as the incidence range (β + β ') of the laser beam incident on the first f-theta lens 106a from the deflection surface 105b of the rotating polygon mirror 105a decreases, the linear image 121 The width of the deflection plane 105b of the rotating facet mirror 105a, which deflects the laser beam from one edge point -C to the other edge point + C, is also reduced. Therefore, for high speed printing, even if the number of deflection surfaces 105b of the rotating polygon mirror 105a is increased to 6 or more surfaces than the conventional rotating polygon mirror 5a, the size of the outer diameter of the rotating polygon mirror 105a and the like are increased. Higher speed printing is possible by reducing the width of the deflection surface 105b of the rotating multi-faceted mirror 105a without increasing it.

또한, 본 발명의 광주사장치(100)의 주사시작 및 화상형성 타이밍 제어를 위하여, 수평동기 미러(108)는 제 2 에프-세타 렌즈(106b)의 단부를 통과하는 레이저 빔의 일부 경로 상에 배치되고, 주사동기를 위한 동기신호 센서(111)는 수평동기 미러(108)에 의해 반사되는 레이저 빔의 경로 상에 배치된다.In addition, in order to control the start of scanning and image formation timing of the optical scanning apparatus 100 of the present invention, the horizontal synchronous mirror 108 is on a part of the path of the laser beam passing through the end of the second F-theta lens 106b. The synchronization signal sensor 111 for scanning synchronization is disposed on the path of the laser beam reflected by the horizontal synchronization mirror 108.

이와 같이, 본 발명의 광주사장치(100)는 회전 다면경(105a)의 중심에서 제 1 에프-세타 렌즈(106a) 까지의 거리(D)를 종래의 광주사장치(10)와 동일하게 하더라도, 회전 다면경(105a)에서 제 1 에프-세타 렌즈(106a) 쪽으로 입사되는 레이져 빔의 입사각의 범위(β+β')를 90°보다 작게 할 수 있을 뿐 아니라 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)의 폭을 줄일 수 있음으로, 회전 다면경(105a)의 외경등 크기를 증가시키지 않고 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)의 수를 늘릴 수 있게 된다.As described above, even if the optical scanning device 100 of the present invention has the same distance D from the center of the rotating polygon mirror 105a to the first F-theta lens 106a as in the conventional optical scanning device 10, In addition, the angle of incidence (β + β ') of the laser beam incident from the rotating polygon mirror 105a toward the first F-theta lens 106a can be made smaller than 90 °, and the rotation of the rotating polygon mirror 105a is also reduced. Since the width of the surface 105b can be reduced, it is possible to increase the number of deflection surfaces 105b of the rotating polygon mirror 105a without increasing the size of the outer diameter of the rotating polygon mirror 105a.

이상과 같이 구성된 본 발명에 일치하는 광주사장치(100)의 작용을 도 3에서 도 5에 관련하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the optical scanning device 100 in accordance with the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5 as follows.

먼저, 반도체 레이저(101)로부터 방출된 레이저 빔은 콜리메이터 렌즈(102)에 의해 평행한 광으로 만들어 진다. 콜리메이터 렌즈(102)를 통과한 레이저 빔은 실린더 렌즈(104)에 의해 부주사 방향에 대해 수평방향의 선형광으로 만들어 진 후, 광 편향기(105)의 회전 다면경(105a)으로 입사된다.First, the laser beam emitted from the semiconductor laser 101 is made into parallel light by the collimator lens 102. The laser beam passing through the collimator lens 102 is made into linear light in the horizontal direction with respect to the sub-scanning direction by the cylinder lens 104, and then enters into the rotating polygon mirror 105a of the light deflector 105.

회전 다면경(105a)으로 입사된 레이저 빔은 화살표(A) 방향으로 스핀들 모터(114)에 의해 고속으로 회전하도록 구동되는 회전 다면경(105a)의 편향면(105b)에 의해 등선속으로 편향되어 반사된다.The laser beam incident on the rotating polygon mirror 105a is deflected at constant velocity by the deflection surface 105b of the rotating polygon mirror 105a which is driven to rotate at high speed by the spindle motor 114 in the direction of the arrow A. Reflected.

이에 따라, 레이저 빔은 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 주사 렌즈(106)의 제 1 에프-세타 렌즈(106) 쪽으로 일정한 입사각(β,β')을 가지면서 제 1 반사 미러(112)에 입사된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 반사 미러(112)는 레이저 빔을 주사방향에 수직인 방향 하부로 소정각도로 반사한다. 주사방향에 수직인 방향 하부로 반사된 레이저 빔은 다시 제 2 반사 미러(114)에 의해 제 1 반사 미러(112)로 입사되기 전의 입사각(β,β')으로 제 1 및 제 2 에프-세타 렌즈들(106a, 106b)를 통과하게 된다.Accordingly, as shown in FIGS. 4A and 4B, the laser beam has a first incident mirror 112 with a constant angle of incidence β, β ′ toward the first F-theta lens 106 of the scanning lens 106. ) Is incident. As shown in FIG. 5, the first reflection mirror 112 reflects the laser beam at a predetermined angle downward in the direction perpendicular to the scanning direction. The laser beam reflected downward in the direction perpendicular to the scanning direction is again the first and second F-theta at the incident angles β and β 'before being incident by the second reflective mirror 114 to the first reflective mirror 112. Pass through lenses 106a and 106b.

그 후, 레이저 빔은 반사경(109)에 의해 반사된 후, 감광 드럼(120)의 피주사면 상에 다수의 광 스팟으로서 집광된다. 광 스팟들은 레이저 빔이 편향됨에 따라 주 주사방향을 따라서 인쇄라인(107)을 주사하게 된다.Thereafter, the laser beam is reflected by the reflector 109 and then focused as a plurality of light spots on the scanned surface of the photosensitive drum 120. The light spots scan the print line 107 along the main scanning direction as the laser beam is deflected.

한편, 감광 드럼(120)은 구동모터(도시하지 않음)에 의해 화살표(B) 방향으로 회전하도록 구동되고, 부 주사방향을 따라서 광 스팟들에 대해 상대적으로 이동한다. 따라서, 정전잠상은 주 주사방향을 따른 광 스팟들의 주사 운동 및 부 주사방향에 따른 감광드럼(120)의 운동의 결과로 감광드럼(120) 상에 형성된다.On the other hand, the photosensitive drum 120 is driven to rotate in the direction of the arrow B by a drive motor (not shown), and moves relative to the light spots along the sub-scanning direction. Thus, the electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 120 as a result of the scanning movement of the light spots along the main scanning direction and the movement of the photosensitive drum 120 along the sub scanning direction.

이 때, 회전 다면경(105a)에 의해 편향된 레이저 빔 중 일부는 수평동기 미러(108)에 의해 반사되고, 동기신호 센서(111)에 의해 수신된다. 동기신호 센서(111)와 접속된 동기신호 발생회로(도시하지 않음)는 동기신호 센서(111)의 출력에 따라서 동기신호를 발생시킨다. 동기신호 발생회로에 의해 발생된 동기신호는 중앙처리 장치(도시하지 않음)로 입력되고, 중앙처리 장치는 피주사면 상의 광 스팟들의 주사시작 타이밍 및 화상형성 타이밍을 제어한다.At this time, part of the laser beam deflected by the rotating polygon mirror 105a is reflected by the horizontal synchronizing mirror 108 and received by the synchronizing signal sensor 111. A synchronization signal generation circuit (not shown) connected to the synchronization signal sensor 111 generates a synchronization signal in accordance with the output of the synchronization signal sensor 111. The synchronization signal generated by the synchronization signal generation circuit is input to a central processing unit (not shown), which controls the scanning start timing and the image formation timing of the light spots on the scan surface.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 일치하는 광주사장치는 회전 다면경과 제 1 에프-세타 렌즈 사이에 제 1 및 제 2 반사 미러를 설치하여 회전 다면경에서부터 제 1 에프-세타 렌즈로 입사되는 레이져 빔의 입사각을 작게 함으로써 상대적으로 작은 외경을 갖는 회전 다면경을 사용하면서도 고속인쇄를 가능하게 하는 효과를 제공한다.As described above, the optical scanning device according to the present invention is provided with the first and second reflecting mirrors between the rotating multifaceted mirror and the first F-theta lens to enter the laser beam incident from the rotating multifaceted mirror to the first F-theta lens. By reducing the incident angle of, it provides the effect of enabling high-speed printing while using a rotating multi-face mirror having a relatively small outer diameter.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims may make various modifications and variations. Would be possible.

Claims (4)

광 플럭스를 방출하는 광원, 상기 광원으로부터 방출된 광 플럭스를 편향시키기 위한 광 편향기, 및 상기 광 편향기를 통과한 광 플럭스의 오차를 보정하여 피주사면에 주사하는 주사 렌즈를 포함하는 광주사장치에 있어서,A light source for emitting a light flux, a light deflector for deflecting the light flux emitted from the light source, and a scanning lens for correcting an error of the light flux passing through the light deflector to scan the scanned surface. In 상기 광 편향기에서 상기 주사 렌즈로 입사되는 광 플럭스의 입사각을 작게 하기 위하여, 상기 광 편향기와 상기 주사 렌즈 사이에 설치되고 상기 광 편향기와 상기 주사렌즈 사이의 광 플럭스의 이동거리를 연장하는 광 경로연장 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.In order to reduce the incident angle of the light flux incident on the scanning lens from the optical deflector, an optical path provided between the optical deflector and the scanning lens and extending the movement distance of the optical flux between the optical deflector and the scanning lens. Optical scanning device comprising an extension means. 제 1항에 있어서, 상기 광 경로연장 수단은,The method of claim 1, wherein the optical path extending means, 상기 광 편향기로부터 광 플럭스를 입사하여 반사하는 제 1 반사 미러; 및A first reflecting mirror which reflects light flux from the light deflector; And 상기 제 1 반사 미러로부터 광 플럭스를 입사하여 상기 주사 렌즈로 반사하는 제 2 반사미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.And a second reflecting mirror reflecting the light flux from the first reflecting mirror to the scanning lens. 제 2항에 있어서, 상기 광 편향기에서 상기 주사 렌즈로 입사되는 광 플럭스의 상기 입사각은 90° 보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 광주사장치.The optical scanning device of claim 2, wherein the incidence angle of the light flux incident on the scanning lens from the optical deflector is set smaller than 90 degrees. 제 3항에 있어서, 상기 광 편향기는 6개 이상의 편향면을 갖는 회전 다면경을 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.4. The optical scanning device of claim 3, wherein the optical deflector comprises a rotating polygonal mirror having six or more deflection surfaces.