KR20080062381A - 광주사장치 및 이를 채용한 화상형성장치 - Google Patents

광주사장치 및 이를 채용한 화상형성장치 Download PDF

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KR20080062381A
KR20080062381A KR1020060138126A KR20060138126A KR20080062381A KR 20080062381 A KR20080062381 A KR 20080062381A KR 1020060138126 A KR1020060138126 A KR 1020060138126A KR 20060138126 A KR20060138126 A KR 20060138126A KR 20080062381 A KR20080062381 A KR 20080062381A
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Abstract

복수의 주사선 간의 피치를 줄일 수 있도록 된 구조의 광주사장치 및 이를 채용한 화상형성장치가 개시되어 있다.
이 개시된 광주사장치는 전사드럼의 외주에 마주하게 배치된 복수의 감광체 각각에 광빔을 주사하여 복수의 감광체 각각에 잠상을 형성하는 것으로, 복수의 빔을 생성 조사하는 광원과; 광원에서 조사된 빔을 복수의 감광체 각각으로 편향 주사시키는 빔편향기와; 빔편향기에서 편향된 광빔을 복수의 감광체 각각의 방향으로 반사시키는 복수의 반사미러와; 복수의 반사미러와 복수의 감광체 사이에 배치되어, 빔편향기에서 편향 주사된 복수의 빔을 복수의 감광체 각각에 결상하는 결상광학계;를 구비하며, 하기의 조건식을 만족한다.
<조건식>
60°≤ θ < 90°
여기서, 각 θ는 빔편향기에서 편향 주사되어 반사미러로 향하는 주사선과, 반사미러에서 반사되어 감광체로 주사되는 주사선의 사잇각이다.

Description

광주사장치 및 이를 채용한 화상형성장치{Light scanning unit and image forming apparatus employing the same}
도 1은 종래의 광주사장치를 보인 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 단면도.
도 4 및 도 5 각각은 비교예에 따른 광주사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 보인 개략적인 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
31...광원 33...콜리메이팅 렌즈
35...실린드리컬 렌즈 40...빔편향기
50...반사미러 60...결상광학계
70, 110...감광체 80, 141...전사드럼
120...광주사유니트 130...현상유니트
145...전사백업롤러
본 발명은 탠덤형 광주사장치 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것으로서, 상세하게는 복수의 주사선 간의 피치를 줄일 수 있도록 된 구조의 광주사장치 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광주사장치는 레이저 빔 프린터, 디지털 복사기, 팩시밀리 등의 화상형성장치에 채용되는 것으로, 광원에서 조사된 빔을 편향시켜 감광체의 주주사 방향으로 주사하는 장치이다. 따라서, 이 광주사장치에 의한 주주사와, 감광체의 회전에 의한 부주사를 통하여 감광체에 대해 잠상(latent image)을 형성한다.
상기한 화상형성장치는 칼라 화상을 형성하는 방식에 따라서, 각 칼라의 화상을 순차로 형성하는 방식의 멀티 패스 방식과, 일 인쇄 공정으로 풀 칼라 화상을 형성하는 싱글 패스 방식으로 구분된다. 이 중 싱글 패스 방식의 칼라 화상형성장치는 각 칼라 예컨대, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 화상을 형성하는 감광체에 동시에 광빔을 주사하기 위한 광주사장치를 필요로 한다.
도 1은 종래의 광주사장치를 보인 개략적인 단면도이다.
도면을 참조하면, 종래의 탠덤(tandem)형 광주사장치는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 칼라의 화상을 각각 형성하는 제1 내지 제4감광체(1C)(1M)(1Y)(1K)에 광을 주사하여 잠상(latent image)을 형성하기 위한 것으로, 제1 및 제2광주사유니트(10)(20)를 포함한다.
상기 제1광주사유니트(10)는 상기 제1 및 제3감광체(1C)(1Y)에 광을 주사하기 위한 것으로, 하우징(11) 내부에 수용되며 광을 조사하는 두 광원(미도시)과, 상기 두 광원 각각에서 입사된 광을 서로 다른 제1 및 제3경로(Ll)(L3)로 편향 주사시키는 빔편향기(13)와, 상기 제1 및 제3경로(L1)(L3) 각각에 마련되어 상기 빔편향기(13)에서 주사된 광을 제1 및 제3감광체(1C)(1Y) 각각에 결상시키는 결상 렌즈(15) 및 주사 광의 진행경로를 바꾸어주는 반사미러(17)를 포함한다. 여기서, 상기 하우징(11)에는 제1 및 제3경로(L1)(L3)로 진행하는 주사빔이 투과하는 광창(11a)(11b)이 형성되어 있다.
상기 제2광주사유니트(20)는 도 1에 도시된 바와 같은 배치 구조로 상기 제1광주사유니트(10)에 이웃되게 배치되며, 제2 및 제4경로(L2)(L4)를 통하여 상기 제2 및 제4감광체(1M)(1K)에 광을 주사한다.
이 제2광주사유니트(20)는 제1광주사유니트(10)와 동일한 광학적 구성을 가지며, 그 하우징(21)에는 상기 제2 및 제4경로(L2)(L4)로 진행하는 두 주사빔과 제3경로(L3)로 진행하는 일 주사빔이 투과되는 광창(21a)(21b)(21c)이 형성되어 있다.
여기서, 제1광주사유니트(10)에서 주사된 빔의 주사 경로를 살펴보기로 한다.
상기 제1감광체(1C)에 주사되는 빔을 살펴볼 때, 상기 빔편향기(13)에서 편향 주사된 후, 제1경로(L1) 상에 배치된 2매의 결상 렌즈(15)에서 결상위치와 주사 각이 보정된 후 상기 반사미러(17)에서 반사되어 진행한다. 이때, 상기 반사미러(17)에서 반사된 주사빔은 광창(11a)을 투과하여, 상기 제1감광체(1C)에 주사된다. 여기서, 2매의 결상 렌즈(15)는 상기 빔편향기(13)와 상기 반사미러(17) 사이에 배치되어 있다.
그리고, 상기 제3감광체(1Y)에 주사되는 빔을 살펴볼 때, 상기 빔편향기(13)에서 편향 주사된 후, 제3경로(L3) 상에 배치된 2매의 결상 렌즈(15)와 반사미러(17)를 경유한 후, 광창(11b)(21c)을 투과하여 상기 제3감광체(1Y)에 주사된다. 여기서, 일 매의 결상 렌즈(15a)는 상기 빔편향기(13)와 상기 반사미러(17) 사이에 배치되고, 다른 일 매의 결상 렌즈(15b)는 상기 반사미러(17)와 상기 광창(11b) 사이에 배치되어 있다.
이와 같이 구성된 광주사장치는 광원의 발광점으로부터 제1 및 제3감광체(1C)(1Y)까지의 광로 길이가 같으며, 상기 결상 렌즈(15)의 광학적 성능이 동일하다. 한편, 결상 렌즈(15)의 배치 순서를 경로에 따라 다르게 함에 따라서, 광창으로부터 제1 및 제3감광체(1C)(1Y) 사이의 거리를 다르게 하고 있다. 상기한 광학적 배치는 제2광주사유니트(20)에 있어서도 동일하다.
한편, 상기한 바와 같이 탠덤형 광주사장치를 구성한 경우는 동일 선상(LP)에서 이격 배치된 제1 내지 제4감광체(1C)(1M)(1Y)(1K)에 맞도록 된 광학배치를 가지는 것으로서, 동일 선상(LP)에 감광체가 배치되지 않는 구성 예컨대, 전사드럼을 사용한 구성에는 부적합하다는 문제점이 있다. 따라서, 토너 화상의 전사를 위하여 하나의 전사드럼을 사용하여 구성을 간단화 함과 아울러 색어긋남을 억제하여 품질을 향상시킬 수 있는 구성의 화상형성장치에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
한편, 전사드럼을 사용함에 있어서, 전사드럼의 직경을 줄일수록 비용을 절약할 수 있는 바, 이 전사드럼의 외주에 마주하게 배치되는 복수의 감광체 사이의 피치를 줄여주는 것이 요구된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점과 요구사항을 감안하여 안출된 것으로서, 전사드럼을 사용하는 탠덤형 화상형성장치에 적합한 구성을 가짐과 아울러, 전사드럼에 마주하게 배치되는 복수의 감광체 사이의 피치를 줄이고 전체 구성을 콤팩트화할 수 있도록 된 광주사장치를 및 이를 채용한 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전사드럼의 외주에 마주하게 배치된 복수의 감광체 각각에 광빔을 주사하여 상기 복수의 감광체 각각에 잠상을 형성하는 광주사장치에 있어서,
복수의 빔을 생성 조사하는 광원과; 상기 광원에서 조사된 빔을 상기 복수의 감광체 각각으로 편향 주사시키는 빔편향기와; 상기 빔편향기에서 편향된 광빔을 상기 복수의 감광체 각각의 방향으로 반사시키는 복수의 반사미러와; 상기 복수의 반사미러와 상기 복수의 감광체 사이에 배치되어, 상기 빔편향기에서 편향 주사된 복수의 빔을 복수의 감광체 각각에 결상하는 결상광학계;를 구비하며, 하기의 조건 식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식 1>
60°≤ θ < 90°
여기서, 각 θ는 상기 빔편향기에서 편향 주사되어 상기 반사미러로 향하는 주사선과, 상기 반사미러에서 반사되어 상기 감광체로 주사되는 주사선의 사잇각이다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는,
복수의 감광체와; 상기 복수의 감광체 각각에 광빔을 주사하여 잠상을 형성하는 것으로 상기한 구성을 가지는 광주사장치와; 상기 복수의 감광체 각각에 대응되게 마련되며, 상기 복수의 감광체 각각에 소정 칼라의 화상을 현상하는 현상유니트와; 외주에 상기 복수의 감광체가 마주하게 배치되어, 상기 복수의 감광체에 현상된 화상을 기록재에 전사시키는 전사드럼;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광주사장치 및 이를 채용한 화상형성장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 단면도이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치는 주사빔이 통과하는 복수개의 광창(30a)(30b)(30c)(30d)을 가지는 하우징(30) 내에 포함된 광원(31), 빔편향기(40), 반사미러(50) 및 결상광학계(60)를 구비하며, 복수의 광빔 을 생성하고 이를 편향 주사하여 각 주사빔이 복수의 감광체(70) 각각에 맺히도록 한다.
상기 감광체(70) 각각은 전사드럼(80)의 외주에 상호 소정 간격 이격된 상태로 마주하게 배치되며, 그 각각에는 입사된 주사 광빔에 의해 잠상(latent image)이 형성된다. 여기서, 상기 복수의 감광체(70)는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 토너의 조합에 의한 칼라 화상과, 블랙(K)에 의한 흑백 화상을 구현할 수 있도록, 상기 전사드럼(80)의 외주에 상호 이격되게 배치된 제1 내지 제4감광체(71)(73)(75)(77)를 포함한다.
상기 광원(31)은 구동회로(미도시)에 의해 온/오프 제어되면서 이미지 신호에 대응되는 복수의 빔을 생성 조사한다. 본 실시예에 있어서는 상기 광원(31)으로서 상기 제1 내지 제4감광체(71)(73)(75)(77)에 조사되는 제1 내지 제4광빔(L21)(L22)(L23)(L24) 각각을 생성 조사하는 제1 내지 제4광원(31a)(31b)(31c)(31d)을 예로 들어 나타내었다.
상기 광원(31)은 반도체 레이저, LED(발광소자) 등의 반도체 소자로 구성된다. 이 광원(31)은 복수의 발광점을 가지는 반도체 소자로 구성되거나 각각 하나의 발광점을 가지는 복수의 반도체 소자의 조합으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 광원(31)은 멀티 빔을 동시에 조사함으로써, 싱글 패스에 의해 칼라 화상을 형성하는 방식인 탠덤(tandem)형 화상형성장치에 적용 가능하다. 여기서, 광원(31) 그 자체의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있으므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 빔편향기(40)는 상기 광원(31)에서 조사된 복수의 빔을 상기 복수의 감광체(70) 각각으로 편향 주사시킨다. 본 실시예에 있어서, 상기 빔편향기(40)는 입사된 제1 및 제3광빔(L21)(L23)을 상기 제1 및 제3감광체(71)(75)에 편향 주사시키는 제1빔편향기(41)와, 입사된 제2 및 제4광빔(L22)(L24)을 상기 제2 및 제4감광체(73)(77)에 편향 주사시키는 제2빔편향기(45)를 포함한다.
여기서, 상기 제1 및 제2빔편향기(41)(45)로부터 제1 내지 제4감광체(71)(73)(75)(77)까지의 거리 즉, 광경로는 동일하다. 그리고, 상기 제1 및 제2빔편향기(41)(45)는 상기 하우징(30) 내에 설치시 이용되는 프레임의 제작 편리성 등을 고려하여 도 3에 도시된 바와 같이 상호 거의 평행하게 배치되어 있다.
한편, 제1 및 제2빔편향기(41)(45)에서 편향 주사된 빔 사이의 간섭을 배제할 수 있도록 경사지게 배치되어 있다. 이 경사 정도는 후술하는 수학식 1 및 2의 조건을 만족하는 범위에서 결정된다.
그리고, 상기 제1 및 제2빔편향기(41)(45) 각각의 배치 위치를 살펴볼 때, 상기 제1빔편향기(41)에서 편향 주사된 광빔들 중 적어도 어느 한 광빔과 상기 제2빔편향기(45)에서 편향 주사된 광빔들 중 적어도 어느 한 광빔이 서로 교차되도록 배치되어 있다. 도 3은 상기 제2빔편향기(45)에 의해 주사된 제2광빔(L22)과 상기 제1빔편향기(41)에 의해 주사된 제3광빔(L23)이 서로 교차되도록, 상기 제1 및 제2빔편향기(41)(45)가 배열된 모습을 보인 것이다.
상기 제1 및 제2빔편향기(41)(45)의 실시예로서 도시된 바와 같은 구조의 폴리곤미러장치를 예로 들 수 있다. 이 폴리곤미러장치는 4면 또는 그 이상의 반사면을 가지는 폴리곤미러의 회전 구동에 의하여 입사광을 편향 주사시킨다. 여기서, 상기 제1 및 제2빔편향기(41)(45)는 상기한 구조의 폴리곤미러장치에 한정되는 것은 아니며, 입사빔을 편향 주사시키는 홀로그램 디스크 타입 빔편향기, 갈바노미러 타입 빔편향기 등을 채용하는 것도 가능하다.
상기 광원(31)과 상기 빔편향기(40) 사이의 광경로 상에는 콜리메이팅 렌즈(33)와 실린드리컬 렌즈(35)가 더 구비될 수 있다. 상기 콜리메이팅 렌즈(33)는 상기 광원(31)에서 조사된 발산빔을 집속시킨다. 그리고, 상기 실린드리컬 렌즈(35)는 부주사방향으로 소정의 굴절력을 가지는 렌즈로서, 상기 콜리메이팅 렌즈(33)를 투과한 빔을 정형하여 상기 빔편향기(40)에 선형으로 결상시킨다.
본 실시예에 있어서, 상기 콜리메이팅 렌즈(33)와 상기 실린드리컬 렌즈(35)는 상기 제1 내지 제4광원(31a)(31b)(31c)(31d)에서 조사된 빔 경로 각각에 마련된 제1 내지 제4콜리메이팅 렌즈(33a)(33b)(33c)(33d)와 제1 내지 제4실린드리컬 렌즈(35a)(35b)(35c)(35d)를 예로 들어 나타내었다.
상기 반사미러(50)는 상기 빔편향기(40)에서 편향된 광빔을 상기 복수의 감광체(70) 각각의 방향으로 반사시킨다. 이를 위하여, 상기 반사미러(50)는 제1 내지 제4광빔(L21)(L22)(L23)(L24) 각각의 진행 경로에 마련된 제1 내지 제4반사미러(51)(53)(55)(57)를 포함한다. 즉, 각 레이저 빔의 진행 경로에 대하여 1개씩의 반사미러가 배치된다.
여기서, 상기 빔편향기(40)에서 편향 주사되어 상기 반사미러(50)로 향하는 주사선(Lx)과, 상기 반사미러(50)에서 반사되어 상기 감광체(70)로 주사되는 주사선(Ly)의 사잇각을 θ라 할 때, 각 θ는 수학식 1의 조건을 만족한다.
[수학식 1]
60°≤ θ < 90°
도 3에 있어서, 각 θ는 제3광빔(L23) 및 제4광빔(L24)을 이루는 주사선에 있어서의 반사각이다. 한편, 제3광빔(L23)에 대칭되는 제1광빔(L21) 선상에서의 반사각 과, 제4광빔(L24)에 대칭되는 제2광빔(L22) 선상에서의 반사각을 φ라 할 때, φ는 수학식 2를 만족한다.
[수학식 2]
φ = 180 - θ [°]
이 수학식 2는 상기 제1빔편향기(41)에서 주사된 제1광빔(L21)과 제3광빔(L23)이 동일 평면 상에서 주사되고, 상기 제1 및 제3반사미러(51)(55) 각각에서 반사된 제1 및 제3광빔(L21)(L23)이 서로 평행한 경우에 성립한다.
상기한 바와 같이, 수학식 1 및 2를 만족하도록 배치한 이유는 하나의 빔편향기를 통하여 편향 주사되는 주사선이 적어도 2개 이상 되도록 구성함에 있어서, 상기 복수의 감광체(70)에 입사되는 주사선 사이의 피치(P1)(P2)(P3)를 줄일 수 있 도록 하고, 이웃하는 주사선 사이의 간섭을 배제할 수 있도록 하기 위함이다. 상기한 수학식 1의 상한 및 하한 조건을 설정한 구체적인 이유에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 결상광학계(60)는 상기 복수의 반사미러(50)와 상기 복수의 감광체(70) 사이에 배치되어, 상기 빔편향기(40)에서 편향 주사된 복수의 빔을 복수의 감광체(70) 각각에 결상하는 광학계이다. 즉, 상기 빔편향기(40)에서 편향 주사되고 상기 반사미러(50)에서 경로 변환된 주사빔을 주주사방향과 부주사방향에 대해 서로 다른 배율로 보정하여 주사선이 상기 감광체에 결상되도록 한다. 본 실시예에 있어서, 상기 결상광학계(60)는 상기 제1 내지 제4반사미러(51)(53)(55)(57)와 상기 제1 내지 제4감광체(71)(73)(75)(77) 사이에 각각 배치된 제1 내지 제4결상렌즈(61)(63)(65)(67)를 포함한다.
여기서, 제1 내지 제4반사미러(51)(53)(55)(57) 각각은 1매의 반사부재로 구성되므로, 광학계의 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 상기 제1빔편향기(41)와 제1 및 제3반사미러(51)(55) 사이의 간격과 상기 제2빔편향기(45)와 상기 제2 및 제4반사미러(53)(57) 사이의 간격은 상기 제1 내지 제4감광체(71)(73)(75)(77)에 주사되는 광빔의 상대적인 수직방향 위치 차이 즉, 피치 P1, P2, P3와, 수평방향 위치 차이 X1, X2, X3을 고려하여 설정된다. 즉, 상기 빔편향기(40)와 상기 복수의 감광체(70) 사이의 복수의 광경로의 거리는 상호 동일하도록, 상기 반사미러(50)의 위치가 결정된다. 이 경우, 각 광경로 상에 배치 되는 광학 광학요소들을 공용화 할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 상기 반사미러에서 반사되어 상기 복수의 감광체에 주사되는 복수의 주사선 중 이웃하는 주사선 사이의 수직방향 위치차이를 P라 할 때, 이 피치 P는 하기의 수학식 3을 만족할 수 있다. 여기서, 피치 P는 제1 내지 제4광빔(L21)(L22) (L23)(L24) 중 이웃하는 광빔 사이의 피치 P1, P2, P3을 대표하여 나타낸 것이다.
[수학식 3]
29.7 ≤ P ≤ 36.3 [mm]
수학식 3은 상기한 수학식 1 및 2의 조건을 만족하도록 광주사장치를 배치한 경우에 있어서, 허용 가능한 피치 간격을 나타낸 것으로서 피치 간격을 줄일수록 전사롤러(80)의 직경을 줄일 수 있어서, 전체 구성을 콤팩트화 할 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서, 4개의 광빔이 동시에 주사되는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상의 복수의 광빔을 주사하는 구성을 가지는 것도 가능하다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하면서, 수학식 1의 조건의 임계치적 의미를 살펴보기로 한다.
도 4 및 도 5 각각은 비교예에 따른 광주사장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 단면도이다. 여기서, 피치 P1, P2, P3 각각을 33 [mm]로 하고, 주사선 수평위치 차이 X1은 14.33 [mm], X2는 0 [mm], X3은 -19.73 [mm]로 하였다. 그리고, 감광체(70) 각각의 직경은 16 [mm], 전사드럼의 직경은 120 [mm]로 하였다. 또한, 빔편 향기(40)로서 반사면이 4면인 폴리곤미러장치를 사용하였으며, 결상렌즈(61)(63) (65)(67) 각각은 1매 렌즈로 구성하였다.
도 4는 각 θ가 90°인 경우를 나타낸 것으로서, 이와 같이 수학식 1의 상한값을 벗어난 경우 제1빔편향기(41)와 제2빔편향기(45)에서 주사된 빔이 이루는 평면이 지나치게 가깝게 된다. 따라서, 제1빔편향기(41)와 제2반사미러(53)가 간섭되고, 제2빔편향기(45)와 제3반사미러(55)가 간섭되어, 제1빔편향기(41)에서 주사된 제3광빔(L23)과 제2빔편향기(45)에서 주사된 제2광빔(L24)의 진행이 방해된다.
도 5는 각 θ가 60°인 경우를 나타낸 것으로서, 이와 같이 수학식 1의 하한값인 경우, 제1빔편향기(41)와 제2빔편향기(45)에서 주사된 빔이 이루는 평면 사이의 간격은 충분히 멀리 유지할 수 있다. 한편, 전체적인 광경로를 동일하게 유지하기 위하여, 제1 및 제2빔편향기(41)(45)의 위치 조정이 요구된다. 이 경우, 제2빔편향기(45)와 제4반사미러(57)가 지나치게 가까워져 상호 간섭될 수 있다.
한편, 수학식 1의 조건을 만족하는 경우는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명된 바와 같은 광학요소들 사이의 광간섭이 발생되지 않으므로, 주사선 사이의 피치를 더욱 좁힐 수 있는 탠덤형 광주사장치를 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 보인 개략적인 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 복수의 감광체(110)와, 상기 복수의 감광체(110) 각각에 광빔을 주사하여 잠상을 형성하는 광주사장치(120)와, 현상유니트(130) 및, 전사드럼(141)을 포함한다. 본 실시예에 따 른 화상형성장치는 싱글패스 방식으로 칼라 화상을 형성할 수 있도록 된 탠덤형 화상형성장치로서, 상기 감광체(110)로서 제1 내지 제4감광체(111)(113)(115) (117)를 구비한 것을 예로 들어 나타내었다.
상기 광주사장치(120)는 상기 복수의 감광체(110) 각각에 광빔을 주사하는 구성을 가지는 것으로, 하우징(30) 내부에 수용된 광원(미도시), 빔편향기(40), 반사미러(50) 및 결상광학계(60)를 포함한다. 상기 광주사장치(120)의 구성은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치와 실질상 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 현상유니트(130)는 상기 복수의 감광체(110) 각각에 대응되게 마련되어, 상기 복수의 감광체(110) 각각에 소정 칼라의 화상을 현상한다. 본 실시예에 있어서, 상기 현상유니트(130)로서 제1 내지 제4감광체(111)(113)(115)(117) 각각에 대응되게 마련된 제1 내지 제4현상유니트(131)(133)(135)(137)가 구비된 것을 예로 들어 나타내었다. 이 경우, 제1 내지 제4현상유니트(131)(133)(135)(137) 각각은 서로 다른 칼라의 화상 예컨대, 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 토너 화상를 대응되는 감광체(110)에 현상한다.
상기 전사드럼(141)은 상기 복수의 감광체(110)에 현상된 화상을 기록재(M)에 전사시키는 것으로, 그 외주에 상기 복수의 감광체(110)가 마주하게 배치되어 있다. 따라서, 상기 감광체(110)에 현상된 칼라 화상이 상기 전사드럼(141)에 1차적으로 전사되고, 전사롤러(141)와 전사백업롤러(145) 사이에 급송되는 기록재(M)에 재차 전사된다.
여기서, 상기 빔편향기(40)와 상기 복수의 감광체(110) 사이의 복수의 광경로 즉, 제1 내지 제4광경로(L21)(L22)(L23)(L24)는 상호 동일할 수 있다. 이 경우, 광주사장치(120)의 구성요소 가운데 동일한 기능을 수행하는 복수의 구성요소들을 공용화할 수 있어서 조립성을 향상시키고 제조 단가를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치를 채용함으로써, 제1 내지 제4광빔(L21)(L22)(L23)(L24) 사이의 피치 P를 줄일 수 있으므로, 상기 전사드럼(141)과 상기 복수의 감광체(110)를 소형화 할 수 있다. 즉, 상기 전사드럼(141)의 직경 RT은 대략 120[mm]를 가질 수 있으며, 이 전사드럼(141)의 외주에 마련된 제1 내지 제4감광체(111)(113)(115)(117) 각각의 직경 R0은 대략 16[mm]를 가질 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 광주사장치는 복수의 주사선을 동시에 형성함에 있어서, 구성요소의 광학적 배치를 최적화함으로써 주사선 사이의 피치를 좁게 할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 주사선들의 광경로 거리를 동일하게 할 수 있어서, 서로 다른 빔경로 상에 배치된 동일 기능의 광학요소를 공용화할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 빔편향기와 반사미러의 개수를 줄임으로써, 조립공수, 부품수를 줄일 수 있으며, 소형 콤팩트화할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 광주사장치를 채용한 화상형성장치는 전사드럼에 마주하게 배치되는 복수의 감광체 사이의 피치를 줄이고 전체 구성을 콤팩트화할 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상을 지 식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (13)

  1. 전사드럼의 외주에 마주하게 배치된 복수의 감광체 각각에 광빔을 주사하여 상기 복수의 감광체 각각에 잠상을 형성하는 광주사장치에 있어서,
    복수의 빔을 생성 조사하는 광원과;
    상기 광원에서 조사된 빔을 상기 복수의 감광체 각각으로 편향 주사시키는 빔편향기와;
    상기 빔편향기에서 편향된 광빔을 상기 복수의 감광체 각각의 방향으로 반사시키는 복수의 반사미러와;
    상기 복수의 반사미러와 상기 복수의 감광체 사이에 배치되어, 상기 빔편향기에서 편향 주사된 복수의 빔을 복수의 감광체 각각에 결상하는 결상광학계;를 구비하며, 하기의 조건식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
    <조건식 1>
    60°≤ θ < 90°
    여기서, 각 θ는 상기 빔편향기에서 편향 주사되어 상기 반사미러로 향하는 주사선과, 상기 반사미러에서 반사되어 상기 감광체로 주사되는 주사선의 사잇각이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 감광체는,
    순서대로 이격되게 배치된 제1 내지 제4감광체를 포함하며,
    상기 빔편향기는,
    입사빔을 상기 제1 및 제3감광체에 편향 주사시키는 제1빔편향기와; 입사빔을 상기 제2 및 제4감광체에 편향 주사시키는 제2빔편향기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2빔편향기와 상기 반사미러는,
    상기 제1빔편향기에서 주사된 빔 중 적어도 어느 한 빔과 및 제2빔편향기에서 주사된 빔 중 적어도 어느 한 빔이 상기 빔편향기와 상기 감광체 사이의 광경로 상에서 교차되도록 배치된 것을 특징으로 하는 광주사장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 제1 내지 제4감광체 각각에 조사되는 광빔을 생성 조사하는 제1 내지 제4광원;을 포함하며,
    상기 제1 및 제3광원에서 조사된 광빔은 상기 제1빔편향기에서 주사되고, 상기 제2 및 제4광원에서 조사된 광빔은 상기 제2빔편향기에서 주사되도록 배치된 것을 특징으로 하는 광주사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4광원 각각과, 상기 제1 및 제2빔편향기 사이의 광경로 상에 배치되며,
    상기 제1 내지 제4광원 각각에서 조사된 빔을 집속시키는 제1 내지 제4콜리메이팅 렌즈와;
    상기 제1 내지 제4콜리메이팅 렌즈 각각에서 집속된 빔을 정형하는 제1 내지 제4실린드리컬 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 반사미러는,
    상기 제1빔편향기와 상기 제1감광체 사이에 배치된 제1반사미러와;
    상기 제2빔편향기와 상기 제2감광체 사이에 배치된 제2반사미러와;
    상기 제1빔편향기와 상기 제3감광체 사이에 배치된 제3반사미러와;
    상기 제2빔편향기와 상기 제4감광체 사이에 배치된 제4반사미러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결상광학계는,
    상기 제1 내지 제4반사미러와 상기 제1 내지 제4감광체 사이에 각각 배치된 제1 내지 제4결상 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔편향기와 상기 복수의 감광체 사이의 복수의 광경로의 거리는 상호 동일한 것을 특징으로 하는 광주사장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사미러에서 반사되어 상기 복수의 감광체에 주사되는 복수의 주사선 사이의 피치 P가 하기의 조건식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
    <조건식 2>
    29.7 ≤ P ≤ 36.3 [mm]
  10. 화상형성장치에 있어서,
    복수의 감광체와;
    상기 복수의 감광체 각각에 광빔을 주사하여 잠상을 형성하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 광주사장치와;
    상기 복수의 감광체 각각에 대응되게 마련되며, 상기 복수의 감광체 각각에 소정 칼라의 화상을 현상하는 현상유니트와;
    외주에 상기 복수의 감광체가 마주하게 배치되어, 상기 복수의 감광체에 현상된 화상을 기록재에 전사시키는 전사드럼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 빔편향기와 상기 복수의 감광체 사이의 복수의 광경로의 거리는 상호 동일한 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 반사미러에서 반사되어 상기 복수의 감광체에 주사되는 복수의 주사선 사이의 피치 P가 하기의 조건식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
    <조건식 3>
    29.7 ≤ P ≤ 36.3 [mm]
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 감광체 각각의 직경은 대략 16mm이고, 상기 전사드럼의 직경은 대략 120mm 인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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