KR0174691B1 - 레이저 스캐닝 유니트의 소음저감 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야.

본 발명은 화상형성장치에서 착상을 위한 노광수단으로 널리 사용되는 레이저 스캐닝유니트의 소음저감 장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제.

본 발명은 레이저 스캐닝 유니트에서 회전다면경의 회전에 따른 공기 절단음의 발생을 차단 하기 위하여 스캐닝 모터와 회전하는 회전다면경의 부분을 투명한 커버로 완전히 감싸 밀봉하여 소음을 차단시킬 수 있는 레이저 스캐닝 유니트의 소음저감 장치를 제공함에 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지.

본 발명은 레이저 광을 발산하는 레이져 다이오드와, 일정 속도로 회전하면서 상기 레이저 광을 결상렌즈 측으로 반사시키는 회전다면경과, 상기 회전다면경을 고속회전시키는 스캐닝 모터와, 상기 회전다면경에 의해 반사되어진 광을 감광드럼 상에 결상시키기 위한 결상렌즈와, 상기 결상렌즈를 통해 나온 광을 상기 감광드럼 상의 일정 위치로 굴절시키는 반사미러을 구비하는 레이져 스캐닝 유니트에 있어서, 상기 스캐닝 모터의 소음 및 회전다면경의 고속 회전시에 발생하는 소음을 방지하기 위해 상기 스캐닝 모터와 회전다면경을 감싸서 밀폐되게 투명 재질의 커버가 상기 스캐닝 모터가 설치된 인쇄회로기판에 설치된 레이져 스캐닝 유니트의 소음 방지장치이다.

4. 발명의 중요한 용도.

본 발명은 전자사진 기술을 이용한 화상형성장치에서 스캐닝유니트의 가동시 소음을 감소시킬수 있도록 한 레이저 스캐닝 유니트의 소음저감 장치

Description

레이저 스캐닝 유니트의 소음저감 장치

본 발명은 전자사진 응용기기에서 노광수단으로 사용되는 레이저 스캐닝유니트의 소음저감 장치에 관한 것으로, 특히 전자사진 기술을 이용한 화상형성장치에서 착상을 위한 노광수단으로 널리 사용되는 레이저 스캐닝유니트의 가동시 소음을 감소시킬수 있도록 한 레이저 스캐닝 유니트의 소음저감 장치에 관한 것이다.

통상적으로 전자사진 기술을 이용한 화상형성장치로서, 레이저 프린터에서 정전잠상을 형성하는 노광수단으로서 가장 대표적인 것은 레이저 스캐닝 유니트 (LSU: Laser Scanning unit)이다. 상기 화상형성장치의 구성은 도 1에 도시된 것을 이용해 이를 설명하고자 한다.

화상형성장치의 레이저 스캐닝 유니트는 레이저 광을 만드는 레이저 다이오드(4)와, 상기 레이저 다이오드(4)로 부터 레이저 광을 반사시키는 회전다면경(2)과, 상기 회전다면경(2)은 고속으로 회전할 수 있도록 정속컨트롤 로직에 의해 구동할 수 있는 스캐닝 모터(1)에 설치된 것이다. 상기 스캐닝 모터(1)는 스캐닝 모터 구동용 드라이브 인쇄회로기판(3)에 설치된 것이다. 상기 레이저 다이오드(4)로 부터 감광드럼(8)에 정전잠상을 형성시키기 위해 상기 감광드럼(8)과 회전다면경(2) 사이에 반사미러(7)와 트릭렌즈(6)와 구면렌즈(5)가 설치되어 있다. 상기 레이저 다이오드(4)의 레이저 광은 렌즈를 통하여 회전다면경(2)에 의해 반사되어 구면렌즈(5)와 트릭렌즈(6)를 통하여 반사미러(7)에 의해 레이저 광이 반사되어 감광드럼(8)에 주사되도록 설치된 것이다.

상기 회전다면경(2)은 육면체로서 6개의 평면을 가지고 있으며 폴리곤 미러(Polygon Mirror)라고도 한다. 이러한 구성은 광매개체인 감광드럼등을 사용하여 대전, 노광, 현상, 전사, 크리닝 등의 프로세스를 거처 상을 용지에 현상하게 되어 있다.

상기와 같은 스캐닝 모터(1)가 10000∼20000 RPM의 속도로 고속으로 회전하고 있고 스캐닝 모터(1)의 회전축에 부착된 회전다면경(2)인 폴리곤 미러가 스캐닝모터(1)에 의해 고속으로 회전하며 레이저 다이오드(4)에서 나오는 레이저 광을 차례로 반사시킨다. 상기 회전다면경(2)인 폴리곤 미러에서 반사된 빛은 결상렌즈인 구면렌즈(5)와 트릭렌즈(6)를 통과 하면서 초점을 조절하고 반사미러(6)를 거쳐 감광체인 감광드럼(8)상에 결상되어 정전잠상을 형성시키는 것이다.

통상의 레이저 스캐닝 유니트에서 회전다면경(2)인 폴리곤 미러가 고속으로 회전하면서 레이저 다이오드(4)에서 나오는 레이저 광을 감광체인 감광드럼(8)의 표면에 차례로 반사시키는데 일분당 8장의 인쇄를 가능하게 하는 프린터의 경우 회전다면경(2)의 회전수는 12000 RPM에 이른다. 따라서 회전하는 회전다면경(2)은 6개의 평면을 가지고 있으므로 각 평면이 계속적으로 공기를 밀어내어야 하고 그로인하여 회전다면경의 회전에 따른 고주파의 소음이 발생한다. 상기 레이저 스캐닝 유니트(Laser Scanning unit)는 부품들을 하나의 프레임안에 적절한 위치에 배치 고정하고 외부로 부터의 이물혼입 및 소음감소를 위해 뚜껑을 덮어씌운 형태로 되어있다.

상기와 같이 분당 8장의 인쇄를 가능하게 하는 레이저 스캐닝 유니트의 경우 회전 다면경인 폴리곤 미러의 회전수가 12000 RPM에 달하므로 뚜껑이 없는 상태에서 회전시킬 경우 폴리곤 미러가 공기를 가르면서 발생하는 소음은 약 65 테시벨 수준에 이르고 이것은 꽤 큰 소음이다.

레이저 프린터의 일반적인 사용환경이 조용한 실내의 사무용 책상위에 설치하는 경우가 대부분 이므로, 이정도의 소음은 실내의 작업환경을 해치는 수준이 된다.

이를 방지하기 위해 레이저 스캐닝 유니트의 스캐닝 모터 고속회전에 따르는 소음은 통상 레이저 프린터의 소음 규정 수준인 40dBA를 넘지 않아야 한다. 일반적으로 스캐닝 모터의 회전에 따른 폴리곤 미러의 공기 절단음을 줄이기 위해 레이저 스캐닝 유니트 본체 프레임과 뚜껑부분에 방음용 스펀지를 삽입하고 금속판으로 외부를 덮어 소음을 차단하고 있으나 레이저 스캐닝 유니트의 소음을 획기적으로 낮추지는 못하였다. 상기와 같이 소음을 줄이기 위하여 레이저 스캐닝 유니트의 프레임에 방음용 스폰지를 채우고 금속판으로 덮어 소음을 차단하고 있으나, 이로 인하여 레이저 스캐닝 유니트의 부피가 커지므로 프린터의 외형 크기가 증대되므로 레이저 스캐닝 유니트 자체의 크기가 증가뿐 아니라 프린터 자체의 소형화레 장애가 된다.

본 발명의 목적은 레이저 스캐닝 유니트에서 회전다면경의 회전에 따른 공기 절단음의 발생을 차단 하기 위하여 스캐닝 모터와 회전하는 회전다면경의 부분을 투명한 커버로 완전히 감싸 밀봉하여 소음을 차단시킬 수 있는 레이저 스캐닝 유니트의 소음저감 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 스캐닝 모터와 회전다면경을 커버로 덮어씌워 내부공간은 진공상태 또는 저밀도 가스를 넣어 밀봉하여 회전 다면경이 회전시 소음을 방지할 수 있도록 하는 레이저 스캐닝 유니트의 소음저감 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 레이저 광을 발산시키는 레이저 다이오드와, 상기 레이저 다이오드로 부터 레이저 광을 반사시키는 회전다면경과, 상기 회전다면경을 고속으로 회전할 수 있도록 정속컨트롤 로직에 의해 구동할 수 있는 스캐닝 모터와, 상기 스캐닝 모터가 고정되게 설치되는 스캐닝 모터 구동용 드라이브 인쇄회로기판과, 상기 레이저 다이오드의 광을 감광드럼에 정전잠상을 형성시키기 위해 상기 감광드럼과 회전다면경 사이에 반사미러와 결상렌즈인 트릭렌즈와 구면렌즈가 설치되며, 상기 회전다면경의 회전에 따른 공기 절단음의 발생을 차단 하기 위하여 스캐닝 모터와 회전하는 회전다면경의 부분을 투명한 커버로 완전히 감싸 밀봉하여 소음을 차단시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 종래의 화상형성장치의 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 구성도,

도 3은 본 발명의 요부 단면 구성도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 스캐닝 모터12: 회전다면경

14: 인쇄회로기판16: 커버

18: 하부커버20: 레이저 다이오드

22: 구면렌즈24: 트릭렌즈

26: 반사미러28: 감광드럼

30: 회전자32: 고정자

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명되어질 것이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 요부 단면 구성도이다. 이를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 하기와 같다.

본 발명은 화상형성장치에서 레이저 광을 발산하는 레이져 다이오드(20)와, 일정 속도로 회전하면서 상기 레이저 광을 결상렌즈 측으로 반사시키는 회전다면경(12)과, 상기 회전다면경(12)을 고속회전시키는 스캐닝 모터(10)와, 상기 회전다면경(12)에 의해 반사되어진 광을 감광드럼(28) 상에 결상시키기 위한 결상렌즈인 트릭렌즈(24)와 이격된 위치에 구면렌즈(22)와, 상기 결상렌즈를 통해 나온 광을 상기 감광드럼(28) 상의 일정 위치로 굴절시키는 반사미러(26)을 구비하는 레이져 스캐닝 유니트에 있어서, 상기 스캐닝 모터(10)의 소음 및 회전다면경(12)의 고속 회전시에 발생하는 소음을 방지하기 위해 상기 스캐닝 모터(10)와 회전다면경(12)을 감싸서 밀폐되게 투명 재질의 커버(16,18)가 상기 스캐닝 모터(10)가 설치된 모터 드라이브 인쇄회로기판(14)에 설치한다.

상기 커버(16)의 내부공간은 진공상태 또는 저밀도의 가스를 봉입하여 스캐닝 모터(10)에 의해 회전다면경(12)이 회전시 소음을 방지할 수 있도록 한다. 상기 커버(16)의 내부공간에 봉입된 저밀도의 가스는 헬륨가스를 사용한 것이다. 상기 커버(16)는 고투과율의 투명 플라스틱 또는 투명유리로 된 것이다. 상기 커버(16)는 내부에 공간부가 형성되도록 원통형으로 된 것이다.

상기와 같은 화상형성장치에서 레이저 스캐닝 유니트의 스캐닝 모터(10)의 고정자(32)를 모터 드라이버 인쇄회로기판(14)에 고정하고, 상기 스캐닝 모터(10)의 회전자(30)에 회전다면경(12)인 폴리곤 미러를 설치한다. 상기 모터 드라이브 인쇄회로기판(14)의 상면에 회전다면경(12)과 스캐닝 모터(10)의 회전자(30)를 감싸 덮어씌워 밀폐되도록 투명재질로 된 커버(1)를 설치한다. 상기 스캐닝 모터(10)의 지지 베어링부를 감싸 덮어씌워 밀폐되도록 하부커버(18를 설치한다. 상기 상부커버(16) 및 하부커버(18)는 스캐닝 모터(10) 및 회전다면경(12)을 완전히 감싼 상태로 덮어 밀폐시킨다. 상기 커버(16)는 모터 드라이브 인쇄회로기판(14)과 기밀을 유지하도록 접착 또는 고정되어 있다.

상기와 같이 스캐닝 모터(10)와 회전다면경(12)은 커버(16,18)로 감싸 외부공기의 유입을 막기위해 인쇄회로기판(14)과 커버(16,18)의 사이는 접착 등의 고정 수단으로 밀봉되어 있다.

상기 커버(16)의 밀폐된 내부는 공기를 빼내어 진공으로 만들거나 옅은 밀도의 헬륨가스 등을 봉입하여 스캐닝 모터(10)가 고속으로 회전할때에 공기와 접촉하여 소음이 발생하는 것을 방지한다. 상기 커버(16)의 내부공간의 공기를 빼내어 진공으로 하면 회전다면경(12)인 폴리곤 미러가 회전할 때 미러면과 공기가 접촉하면서 발생하는 공기 절단음을 발생하지 않으며 스캐닝 모터(10)의 회전자(30)가 공기와 접촉하여 발생하는 공기 절단음도 발생하지 않는다.

상기와 같이 스캐너 모터(10) 및 회전다면경(12)의 진공속 구동을 가능케 하는 구성의 레이저 스캐닝 유니트는 회전다면경(12)인 폴리곤 미러 및 스캐닝 모터(10)의 회전부가 진공속에서 구동 하므로 회전시의 소음이 극도로 작고, 레이저 스캐닝 유니트의 초기 기동 안정화 시간도 공기와의 마찰이 없으므로 매우짧게 할 수 있다, 이것은 고속인쇄장치에서 흔히 발생하는 레이저 스캐닝 유니트로 부터의 고주파수 영역의 소음을 극단적으로 감소시킬수 있을 뿐 아니라 레이저 스캐닝 유니트의 초기 안정시간을 최소화 시킬수 있다. 따라서 레이저 스캐닝 유니트를 이용하는 화상형성장치에서 레이저 스캐닝 유니트에 의한 소음수준의 증가를 전혀 무시할수 있는 조용한 운전을 가능하게 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면 스캐너 모터 및 회전다면경인 폴리곤미러의 진공속 구동을 가능케 하는 구성의 레이저 스캐닝 유니트는 회전다면경인 폴리곤 미러 및 스캐닝 모터의 회전부가 진공속에서 구동 하므로 회전시의 소음이 극도로 작고, 레이저 스캐닝 유니트의 초기 기동 안정화 시간도 공기와의 마찰이 없으므로 매우짧게 할 수 있다, 이것은 고속인쇄장치에서 흔히 발생하는 레이저 스캐닝 유니트로 부터의 고주파수 영역의 소음을 극단적으로 감소시킬수 있을 뿐 아니라 레이저 스캐닝 유니트의 초기 안정시간을 최소화 시킬수 있다. 따라서 레이저 스캐닝 유니트를 이용하는 화상형성장치에서 레이저 스캐닝 유니트에 의한 소음수준의 증가를 전혀 무시할수 있는 조용한 운전을 가능하게 한다.

Claims (6)

1. 레이저 광을 발산하는 레이져 다이오드와, 일정 속도로 회전하면서 상기 레이저 광을 결상렌즈 측으로 반사시키는 회전다면경과, 상기 회전다면경을 고속회전시키는 스캐닝 모터와, 상기 회전다면경에 의해 반사되어진 광을 감광드럼 상에 결상시키기 위한 결상렌즈와, 상기 결상렌즈를 통해 나온 광을 상기 감광드럼 상의 일정 위치로 굴절시키는 반사미러을 구비하는 레이져 스캐닝 유니트에 있어서,

   상기 스캐닝 모터의 소음 및 회전다면경의 고속 회전시에 발생하는 소음을 방지하기 위해 상기 스캐닝 모터와 회전다면경을 감싸서 밀폐되게 투명 재질의 커버가 상기 스캐닝 모터가 설치된 인쇄회로기판에 설치됨을 특징으로 하는 레이져 스캐닝 유니트의 소음 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 커버의 내부공간은 진공상태로 하여 스캐닝 모터에 의해 회전다면경이 회전시 소음을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 유니트의 소음 방지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 커버의 내부공간은 저밀도의 가스를 봉입하여 스캐닝 모터에 의해 회전다면경이 회전시 소음을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 유니트의 소음 방지장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 커버의 내부공간에 봉입된 저밀도의 가스는 헬륨가스를 사용한 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 유니트의 소음 방지장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 커버는 고투과율의 투명 플라스틱 또는 투명유리 재질임을 특징으로 하는 레이져 스캐닝 유니트의 소음 방지장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 커버는 내부에 공간부가 형성되도록 원통형으로 된 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 유니트의 소음 방지장치.