KR100284689B1 - Multi-beam scanning apparatus - Google Patents
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Abstract
1개의 빔 편향기로 적어도 2개의 광원에서 출사된 광을 주사시키도록 된 멀티 빔 주사장치가 개시되어 있다.Disclosed is a multi-beam scanning device configured to scan light emitted from at least two light sources with one beam deflector.
이 개시된 멀티 빔 주사장치는 광을 생성 출사하며 서로 소정 각도를 이루도록 배치된 적어도 2개의 광원과, 광원각각에서 출사된 광이 감광매체 상의 서로 다른 주사라인에 조사되도록 그 회전축에 대한 기울기가 서로 다른 적어도 2개의 반사면이 반복 형성된 회전다면경과 회전다면경을 회전시키는 구동원을 구비하는 빔 편향기와, 빔 편향기에서 반사 편향되는 빔을 보정하는 에프-세타(f-theta`)렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.The disclosed multi-beam scanning device generates light and emits light, and at least two light sources arranged to form a predetermined angle with each other, and have different inclinations with respect to the axis of rotation so that the light emitted from each light source is irradiated to different scanning lines on the photosensitive medium. A beam deflector having a rotating polygon mirror having at least two reflective surfaces repeatedly formed thereon and a driving source for rotating the rotating polygon mirror, and an f-theta lens for correcting the beam deflected by the beam deflector. It features.
Description
본 발명은 레이저 프린터 등에 채용되는 빔 주사장치에 관한 것으로, 상세하게는 1개의 빔 편향기로 적어도 2개의 광원에서 출사된 광을 주사시키도록 된 멀티 빔 주사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam scanning apparatus employed in a laser printer and the like, and more particularly, to a multi beam scanning apparatus configured to scan light emitted from at least two light sources with one beam deflector.
일반적으로 빔 주사장치는 빔 편향기에 의한 주주사와 감광매체의 이송 또는 회전을 통한 부주사에 의해 감광매체를 감광시킨다.In general, the beam scanning apparatus photosensitizes the photosensitive medium by the main scan by the beam deflector and by the sub-scan through the transfer or rotation of the photosensitive medium.
도 1은 종래의 빔 주사장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면이다.1 is a view schematically showing an optical arrangement of a conventional beam scanning apparatus.
도면을 참조하면, 빔 주사장치는 광을 생성 출사하는 광원(1)과, 이 광원에서 출사된 광이 감광드럼(9)에 조사되도록 편향시키는 빔 편향기(4)와, 상기 빔 편향기(4)에서 편향되는 광신호에 포함된 오차를 보정하는 f-theta`렌즈(7)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the beam scanning apparatus includes a light source 1 for generating and emitting light, a beam deflector 4 for deflecting the light emitted from the light source to the
또한, 상기 광원(1)에서 출사된 발산빔을 집속시키도록 상기 광원(1)과 빔 편향기(4) 사이에 집속렌즈(3)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 광원(1)과 빔 편향기(4) 사이에는 상기 광원(1)의 종류에 따라 광변조기(미도시)가 더 채용될 수 있으며, 상기 빔 편향기(4)와 감광드럼(9) 사이에 광경로를 변환하기 위한 반사경(8)을 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 집속렌즈(3)는 상기 감광드럼(9)으로 향하는 광스폿의 크기를 결정한다.Further, a focusing
고속 주사를 수행하기 위하여 상기 빔 편향기(4)는 모터(5)와, 이 모터(5)에 의해 회전되는 다반사면을 갖는 회전다면경(6)으로 이루어진다. 상기 회전다면경(6)에 상기 광원(1)쪽에서 일정한 방향으로 입사된 광은 상기 회전다면경(6)의 반사면과 이루는 각에 따라 상기 감광드럼(9)의 소정 위치에 주사된다. 이때, 상기 회전다면경(6)은 상기 모터(5)에 의해 통상적으로 분당 18000회 만큼 회전된다.The beam deflector 4 consists of a motor 5 and a rotating face mirror 6 having a multi-reflection surface that is rotated by the motor 5 to perform a high speed scan. Light incident on the rotating mirror mirror 6 in a predetermined direction from the light source 1 side is scanned at a predetermined position of the
상기한 바와 같은 종래의 빔 주사장치가 칼라 레이저 프린터 등에 채용되는 경우, 칼라 화상의 구현을 위해 상기한 바와 같은 구조를 갖는 4개의 빔 주사장치가 필요하여, 빔 주사장치의 부피가 커지고 이에 따라 칼라 레이저 프린터 등의 부피가 커지는 문제가 있다.When the conventional beam scanning apparatus as described above is employed in a color laser printer or the like, four beam scanning apparatuses having the structure as described above are required for the implementation of a color image, so that the volume of the beam scanning apparatus becomes large and accordingly the color There is a problem that the volume of a laser printer or the like becomes large.
또한, 상기한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 빔 주사장치는 1개의 광원(1)을 사용하여 감광드럼(9)에 광을 일 라인 단위로 주사하므로, 상기 회전다면경(6)의 회전수를 충분히 높일 수 있는 경우에도 상기 광원(1)의 변조 속도에 그 주사 속도가 한정되어 소정 속도 예컨대, 분당 18000회 이상의 고속으로의 주사가 불가능한 문제가 있다.In addition, the conventional beam scanning apparatus having the structure as described above scans the
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 회전다면경의 구조를 변경하여 1개의 회전다면경으로 적어도 2개의 광원쪽에서 입사되는 광을 주사시킬 수 있도록 된 멀티 빔 주사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a multi-beam scanning apparatus which is capable of scanning the light incident from at least two light sources with one rotating polygon mirror by changing the structure of the rotating polygon mirror. The purpose is.
도 1은 종래의 빔 주사장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,1 is a schematic view showing an optical arrangement of a conventional beam scanning apparatus,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 빔 주사장치를 개략적으로 보인 사시도,2 is a perspective view schematically showing a multi-beam scanning apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3 및 도 4는 도 2의 멀티 빔 주사장치의 동작상태를 개략적으로 보인 평면도.3 and 4 are plan views schematically showing an operating state of the multi-beam scanning apparatus of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...감광매체 11,13...광원10 ...
21...구동원 24...회전축21.Drive 24.Rotating shaft
23...회전다면경 23a,23b...반사면23.
25,35...에프-세타 렌즈25,35 ... F-theta lens
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 빔 주사장치는, 광을 생성 출사하며, 서로 소정 각도를 이루도록 배치된 적어도 2개의 광원과; 상기 광원 각각에서 출사된 광이 감광매체 상의 서로 다른 주사라인에 주사되도록 그 회전축에 대한 기울기가 서로 다른 적어도 2개의 반사면이 반복 형성된 회전다면경과, 상기 회전다면경을 회전시키는 구동부를 구비하는 빔 편향기와; 상기 빔 편향기에서 반사 편향되는 빔을 보정하는 에프-세타(f-theta`)렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-beam scanning apparatus comprising: at least two light sources which generate and emit light and are arranged to have a predetermined angle with each other; A beam having a rotation face mirror having at least two reflective surfaces having different inclinations with respect to its rotation axis so that the light emitted from each of the light sources is scanned on different scan lines on the photosensitive medium, and a driving unit for rotating the rotation face mirror. Deflector; And an f-theta lens for correcting the deflected beam in the beam deflector.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 빔 주사장치를 개략적으로 보인 사시도이다.2 is a perspective view schematically showing a multi-beam scanning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 멀티 빔 주사장치는 서로 소정 각도를 이루도록 배치된 2개의 광원(11)(13)과, 상기 광원(11)(13)에서 출사된 광을 감광매체(10) 상의 서로 다른 주사라인에 조사시키는 빔 편향기(20)와, 상기 빔 편향기(20)에서 반사 편향되는 빔을 보정하는 에프-세타(f-theta`) 렌즈(25)(35)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the multi-beam scanning apparatus scans two
상기 제1 및 제2광원(11)(13)은 서로 소정 각도를 이루도록 배치되며, 상기 빔 편향기(20)의 작동에 따라 단속적으로 광을 생성 출사 한다. 이 제1 및 제2광원(11)(13)은 레이저로 소정 파장영역의 빔을 생성 조사한다.The first and
여기서, 상기 제1 및 제2광원(11)(13) 각각에서 출사되는 발산빔을 집속시키는 집속렌즈(12)(14)가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2광원(11)(13)의 종류에 따라 상기 광원(11)(13)과 집속렌즈(12)(14) 사이의 광경로 상에 광변조기(미도시)가 더 구비될 수 있다.Here, focusing
상기 빔 편향기(20)는 상기 제1 및 제2광원(11)(13)에서 조사되고 상기 집속렌즈(12)(14)를 통해 집속된 광을 감광매체(10)의 주주사방향으로 편향시키는 장치이다. 이 빔 편향기(20)는 상기 제1 및 제2광원(11)(13)에서 출사된 광이 감광매체(10) 상의 서로 다른 주사라인에 조사되도록 하는 회전다면경(23)과, 상기 회전다면경(23)을 회전시키는 구동원(21)을 구비한다.The
본 발명에 따르면, 상기 회전다면경(23)은, 상기 제1 및 제2광원(11)(13)에 각각 대응되게 그 회전축(24)에 대한 기울기가 서로 다른 2개의 반사면이 그 외주에 반복 형성되어 있다. 즉, 회전다면경(23)은 그 회전축(24)에 대한 기울기가 서로 다른 제1 및 제2반사면(23a)(23b)이 교대로 반복 형성된 다반사면을 가진다. 그러므로 상기 다수의 제1반사면(23a)은 상기 회전축(24)에 대해 소정의 기울기를 가진다. 그리고 상기 제2반사면(23b)은 상기 다수의 제1반사면(23a) 사이에 교대로 배치되며, 상기 회전축(24)에 대해 제1반사면(23a)과 다른 기울기를 가진다.According to the present invention, the
이때, 상기 제1광원(11)에서 출사된 광을 편향시키는 상기 제1반사면(23a)은 상기 회전다면경(23)의 회전축(24)에 평행하고, 상기 제2광원(13)에서 출사된 광을 편향시키는 상기 제2반사면(23b)은 상기 회전축(24)에 대해 소정 각도로 기울어진 것이 바람직하다.In this case, the first reflecting
따라서, 상기 회전다면경(23)의 회전에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전다면경(23)의 광경로 상에 제1반사면(23a)이 배치되면, 이 제1반사면(23a)의 회전에 따른 상기 제1광원(11)쪽에서 입사되는 광과 이 제1반사면(23a) 사이의 입사각 변화에 따라 반사각이 변화되어 빔이 주주사방향(A)으로 주사된다.Therefore, as shown in FIG. 3 in accordance with the rotation of the
또한, 상기 회전다면경(23)의 회전에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전다면경(23)의 광경로 상에 제2반사면(23b)이 배치되면, 이 제2반사면(23b)의 회전에 따른 상기 제2광원(13)쪽에서 입사되는 광과 이 제2반사면(23b) 사이의 입사각 변화에 따라 반사각이 변화되어 빔이 주주사방향(B)으로 주사된다.In addition, as shown in FIG. 4 in accordance with the rotation of the
상기 구동원(21)으로는 상기 회전 다면경의 회전축(24)에 설치된 구동모터를 구비한다. 이 구동원(21)은 상기 제1 및 제2광원(11)(13)에서 출사된 광을 순차적으로 주사시키도록 소정 속도 예컨대, 분당 36000회 이상의 속도로 상기 회전다면경(23)을 회전시킨다.The
상기f-theta` 렌즈(25)(35)는 상기 빔 편향기(20)와 감광매체(10) 사이의 광경로 상에 배치되어, 주주사방향으로 주사되는 빔의 수차를 보정하고, 빔을 정형한다.The f-theta '
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하면서, 본 발명에 따른 멀티 빔 주사장치의 작동을 설명한다.2 to 4, the operation of the multi-beam scanning apparatus according to the present invention will be described.
먼저, 상기 회전다면경(23)의 회전에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전다면경(23)의 광경로 상에 제1반사면(23a)이 배치되면, 상기 제1광원(11)이 작동되어 광을 출사한다. 이 제1광원(11)에서 출사된 광은 상기 제1반사면(23a)의 회전에 따라 반사되어 감광매체(10)의 일 주사라인 상에 주주사방향(A)으로 조사된다.First, as shown in FIG. 3 in response to the rotation of the
상기 회전다면경(23)이 더 회전되어 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전다면경(23)의 광경로 상에 제2반사면(23b)이 배치되면, 상기 제2광원(13)이 작동되어 광을 출사한다. 이 제2광원(13)에서 출사된 광은 상기 제2반사면(23b)의 회전에 따라 반사되어 감광매체(10)의 주주사방향(B)으로 조사된다.As the
이때, 상기 제2광원(13)에서 출사된 광은 상기 제1광원(11)에서 출사된 광이 조사된 주사라인과 다른 주사라인 상에 조사된다. 따라서, 상기 감광매체(10)의 부주사방향으로의 이동속도와 상기 회전다면경(23)의 회전속도를 동기시키면, 제1 및 제2광원(11)(13)의 변조 속도에 비해 두배의 주사속도로 화상을 형성할 수 있다.In this case, the light emitted from the
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 멀티 빔 주사장치를 칼라 레이저 프린터 등에 2개 구비함으로써 칼라 화상 예컨대, 블랙, 옐로우, 마젠타 시안칼라 화상의 구현이 가능하다.By providing two multi-beam scanning apparatuses according to the present invention as described above, such as a color laser printer, it is possible to implement color images such as black, yellow, and magenta cyan color images.
한편, 칼라 레이저 프린터 등에 본 발명에 따른 멀티 빔 주사장치를 채용하는 경우, 가장 많은 양의 프린터가 이루어지는 블랙 화상용과, 나머지 칼라 화상용의 멀티 빔 주사장치를 따로 채용할 수 있다. 즉, 블랙 화상용으로는 적어도 2개의 광원 및 이에 대응되는 회전다면경을 구비한 멀티 빔 주사장치를 채용하고, 나머지 칼라 화상용으로는 3개의 광원 및 이에 대응되는 회전다면경을 구비한 멀티 빔 주사장치를 채용할 수 있다. 이 경우, 블랙 화상의 인쇄속도가 향상되므로, 전체적으로 칼라 레이저 프린터 등의 인쇄 속도가 향상되며, 또한 채용되는 빔 주사장치의 수를 줄일 수 있다.On the other hand, when the multi-beam scanning apparatus according to the present invention is adopted in a color laser printer or the like, the multi-beam scanning apparatus for the black image in which the largest amount of printer is formed and the remaining color image can be employed separately. That is, a multi-beam scanning device having at least two light sources and a corresponding rotating polygon mirror for a black image is employed, and a multi-beam having three light sources and a corresponding rotating polygon mirror for a remaining color image. An injection device can be employed. In this case, since the printing speed of the black image is improved, the printing speed of the color laser printer or the like as a whole is improved, and the number of beam scanning apparatuses employed can be reduced.
본 실시예에 있어서, 회전다면경(23)의 외주면에 그 회전축(24)에 대해 기울기가 서로 다른 제1 및 제2반사면(23a)(23b)이 교대로 반복 형성된 것으로 설명 및 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 회전다면경(23)의 외주면에 그 회전축(24)에 대해 기울기가 서로 다른 2개 이상의 반사면이 교대로 반복 형성되며, 상기 2개 이상의 반사면에 대응되게 2개 이상의 광원을 구비하는 것도 가능하다.In the present embodiment, the first and second reflecting
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 멀티 빔 주사장치는 회전다면경의 외주면에 이 회전다면경의 회전축에 대해 서로 다른 기울기를 갖는 적어도 2개의 반사면이 반복 형성되어 있으며, 상기 반사면에 대응되는 적어도 2개의 광원을 구비하므로, 회전다면경의 회전수에 따라 소정 속도 이상으로 고속 주사가 가능하다.In the multi-beam scanning apparatus according to the present invention as described above, at least two reflection surfaces having different inclinations with respect to the rotation axis of the rotation polygon mirror are repeatedly formed on the outer circumferential surface of the rotation mirror mirror, and at least two corresponding to the reflection surfaces are formed. Since the light source is provided, high-speed scanning is possible at a predetermined speed or more in accordance with the rotation speed of the rotating polygon mirror.
따라서, 칼라 레이저 프린터 등에 본 발명에 따른 멀티 빔 주사장치를 채용하면 빔 주사장치의 수를 줄일 수 있으므로, 빔 주사장치의 부피가 작아지며 이에 따라 칼라 레이저 프린터 등의 부피를 작게 할 수 있다.Therefore, when the multi-beam scanning apparatus according to the present invention is adopted in a color laser printer or the like, the number of beam scanning apparatuses can be reduced, so that the volume of the beam scanning apparatus can be reduced, thereby reducing the volume of the color laser printer or the like.
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