KR100904053B1 - 광학 부품의 만곡 장치, 광학 장치, 광주사 장치 및 화상형성 장치 - Google Patents

광학 부품의 만곡 장치, 광학 장치, 광주사 장치 및 화상형성 장치 Download PDF

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Abstract

광학 장치는 광빔(light beam)을 반사 또는 정형(整形)하는 광학 부품과, 광학 부품의 피(被)지지부에 휨 모멘트(bending moment)를 발생시키는 휨 모멘트 발생 구조와, 휨 모멘트 발생 구조의 휨 모멘트를 조정함으로써, 광학 부품의 만곡량을 조정하는 조정 기구를 포함하여 구성된다.
Figure R1020070035981
광빔, 광학 박스, 광원 부재, 원통형 미러, 감광체

Description

광학 부품의 만곡 장치, 광학 장치, 광주사 장치 및 화상 형성 장치{OPTICAL COMPONENT BOWING DEVICE, OPTICAL DEVICE, OPTICAL SCANNING DEVICE, AND IMAGE FORMING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광주사 장치를 구비하는 화상 형성 장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광주사 장치의 요부를 평면에서 보았을 때, 모식적으로 나타내는 도면.
도 3의 (a)는 원통형 미러를 나타내는 사시도이고, 도 3의 (b)는 원통형 미러가 만곡된 상태를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광주사 장치의 요부를 평면에서 보았을 때, 모식적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광주사 장치의 요부를 평면에서 보았을 때, 모식적으로 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광주사 장치의 요부를 모식적으로 나타내는 사시도.
도 7의 (a) 및 (b)는 BOW 보정에 대해서 설명하는 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
12 : 화상 형성 장치 14, 214, 314, 414 : 광주사 장치
18C, 18M, 18Y, 18Bk : 광원 부재
30, 230, 330 : 원통형 미러 40 : 감광체
50, 370 : 광학 박스 110, 112 : 지지 구멍
150, 160 : 연장 부재 430 : 원통형 렌즈
454, 464 : 조정부
본 발명은 광학 부품의 만곡(灣曲) 장치, 광학 장치, 광주사 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.
광빔(light beam)을 사출(射出)하는 광주사 장치에서는, 원통형 렌즈 등을 만곡시켜 감광체 위의 광빔의 주사 방향과 직교하는 방향의 주사 위치의 보정을 행하고 있다.
예를 들어 일본국 특허공개 평5-34612호 공보에 개시되는 광주사 장치에서는, 원통형 렌즈의 양단부를 지점으로 하여 중앙부를 가압함으로써, 원통형 렌즈를 만곡시키고 있다.
또한, 예를 들어 일본국 특허공개2004-109333호 공보에 개시되는 광주사 장치에서는, 원통형 렌즈의 중앙부를 지점으로 하여 양단부를 가압함으로써, 원통형 렌즈를 만곡시키고 있다.
본 발명은 광학 부품에 집중 하중이 가해지는 것을 억제하면서 광학 부품을 만곡시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 형태의 광학 부품의 만곡 장치는 광빔을 반사 또는 정형(整形)하는 광학 부품의 피(被)지지부에 휨 모멘트(bending moment)를 발생시키는 휨 모멘트 발생 구조를 구비한다.
본 발명의 제 1 형태의 광학 부품의 만곡 장치에서는, 광학 부품에 집중 하중을 가하여 만곡시키는 것에 비하여, 광학 부품의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태의 광학 장치는 광빔을 반사 또는 정형하는 광학 부품과, 상기 광학 부품의 피지지부에 휨 모멘트를 발생시키는 휨 모멘트 발생 구조와, 상기 휨 모멘트 발생 구조의 휨 모멘트를 조정함으로써, 상기 광학 부품의 만곡량을 조정하는 조정 기구를 구비한다.
본 발명의 제 2 형태의 광학 장치에서는, 광학 부품에 집중 하중을 가하여 만곡시키는 것에 비하여, 광학 부품의 파손을 방지할 수 있는 동시에, 광학 부품의 만곡을 소정의 만곡량으로 조정할 수 있다.
본 발명의 제 3 형태의 화상 형성 장치는 광빔으로 주사함으로써 형성된 정전잠상(靜電潛像)을 유지하는 복수의 상(像)유지체와, 상기 복수의 상유지체에 각각 대응하여 설치되고, 편향기에 의해 편향된 광빔을 반사 또는 정형하는 복수의 광학 부품과, 상기 복수의 광학 부품 중 적어도 1개의 피지지부에 휨 모멘트를 발 생시키는 휨 모멘트 발생 구조와, 상기 휨 모멘트 발생 구조의 휨 모멘트를 조정함으로써, 상기 광학 부품의 만곡량을 조정하는 조정 기구를 구비한다.
본 발명의 제 3 형태의 화상 형성 장치에서는, 상유지체를 주사하는 광빔의 주사선의 만곡을 광학 부품에 집중 하중을 가하여 만곡시키는 것에 비하여, 광학 부품의 파손을 방지하면서 조정할 수 있고, 각 상유지체의 주사선의 만곡을 소정량으로 조정할 수 있다.
본 발명의 제 3 형태의 화상 형성 장치에서, 상기 광학 부품은 수지제일 수도 있다.
상기 형태의 화상 형성 장치에서는, 광학 부품에 집중 하중을 가할 경우에 비하여, 하중을 받는 부분이 국부적으로 변형되지 않고 광학 부품을 만곡시킬 수 있다.
제 3 형태의 화상 형성 장치에서, 상기 휨 모멘트 발생 구조는 광빔이 상기 광학 부품을 주사하는 방향과 교차하는 방향으로 연장된 연장 부재이며, 상기 조정 기구는 상기 광학 부품을 광빔이 주사하는 방향으로 상기 연장 부재를 변위시키는 동시에, 그 변위량을 조정할 수 있는 연장 부재의 변위 기구일 수도 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서는, 상기 구성을 갖지 않는 경우에 비하여, 간단한 구성으로 광학 부품을 만곡시킬 수 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서, 상기 연장 부재는 상기 광학 부품과 일체 성형(成形)에 의해 형성되도록 할 수도 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서는, 상기 구성을 갖지 않는 경우에 비하여, 간단한 구성으로 광학 부품을 만곡시킬 수 있어, 광학 부품의 비용, 스페이스를 모두 더 작게 할 수 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서, 상기 연장 부재는 광학 부품의 광빔을 반사 또는 정형하는 영역의 광빔이 주사하는 방향의 외측에 설치되어 있도록 할 수도 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서는, 연장 부재를 광학 부품의 주사 방향 내측 영역 내에 설치할 경우에 비하여, 광빔에 간섭하지 않고 주사 방향으로 연장 부재를 변위시켜 광학 부품을 만곡시킬 수 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서, 상기 연장 부재의 변위 기구는 상기 광학 부품을 수용하는 수용부에 설치된 기준부와 상기 연장 부재의 거리를 조정하여 그 연장 부재를 변위시키도록 구성될 수도 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서는, 이러한 구성을 갖지 않는 경우에 비하여, 적은 부품수로 광학 부품을 만곡시킬 수 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서, 상기 연장 부재는 상기 광학 부품의 주사 개시측과 주사 종료측의 양측에 설치되고, 상기 연장 부재의 변위 기구는 양측의 상기 연장 부재를 연결하는 동시에, 상기 연장 부재 사이의 길이를 조정하여 그 연장 부재를 변위시키는 연결 부재일 수도 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서는, 이러한 구성을 갖지 않는 경우에 비하여, 조정시에 다른 부재에 영향을 주지 않고 광학 부품을 만곡시킬 수 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서, 또 다른 광학 부품에 상기 연결 부재가 배 열 설치되고, 각 연결 부재는 상이한 선팽창 계수를 갖고 있을 수도 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서는, 이러한 구성을 갖지 않는 경우에 비하여, 온도 변화에 따르는 광학 부품의 만곡량을 상이하게 할 수 있다.
또한, 상기 제 3 형태의 화상 형성 장치에서, 상기 휨 모멘트 발생 구조는 광빔이 상기 광학 부품을 주사하는 방향과 교차하는 방향으로 연장된 연장 부재이며, 상기 조정 기구는 상기 광학 부품을 광빔이 주사하는 방향으로 상기 연장 부재를 변위시키는 동시에, 그 변위량을 조정할 수 있는 연장 부재의 변위 기구를 포함하고, 또한 상기 복수의 광학 부품은 장척(長尺) 형상을 가지고 서로 평행하게 배치되며, 상기 연장 부재가 상기 복수의 광학 부품의 주사 개시측 또는 주사 종료측의 서로 상이한 한쪽에만 교대로 설치되도록 할 수도 있다.
상기 구성의 화상 형성 장치에서는, 주사 개시측과 주사 종료측의 양쪽에 연장 부재를 설치할 경우에 비하여, 이웃하는 광학 부품의 배치 간격을 좁게 할 수 있다.
다음의 도면에 기초하여 본 발명의 예시적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광주사 장치(14)를 구비하는 화상 형성 장치(12)의 개략 구성이 나타나 있다. 이 화상 형성 장치(12)는 복수의 감광체를 나열하고, 각각의 감광체에 각색의 토너상을 형성한 후, 각색 토너상을 겹쳐 풀 컬러(full-color) 토너상을 형성하는, 소위 탠덤 방식의 풀 컬러 화상 형성 장치이다.
또한, 이하에서 색마다 구별하여 각 부재를 나타낼 때는, 부호 뒤에, C(시 안), M(마젠타), Y(옐로), Bk(블랙) 중 어느 하나의 부호를 더 첨부하여 구별시킨다. 또한, 특히 구별하여 설명할 필요가 없는 경우에는, C, M, Y, Bk를 생략한다. 또한, 각 광학 부품 등을 광빔이 주사하는 방향을 「주사 방향」이라고 한다.
광주사 장치(14)는 박스 형상의 광학 박스(50)를 구비하고 있고, 광학 박스(50) 내에 광원 부재(18C, 18M, 18Y, 18Bk), 평면 미러(20), 평면 미러(22), 회전 다면경(24), fθ렌즈 그룹(26), 평면 미러(28C, 28M, 28Y, 28Bk), 주사 방향과 직교하는 방향으로 결상(結像) 기능을 가진 원통형 미러(30C, 30M, 30Y, 30Bk) 등의 각종 광학 부품 등이 수용되어 있다.
광원 부재(18C, 18M, 18Y, 18Bk) 각각의 내부에는 반도체 레이저(32), 콜리메이터(collimater) 렌즈(34), 개구 조리개(36), 일 방향으로 결상 기능을 가진 원통형 렌즈(38)가 배치되어 있다(도면에서는 광원 부재(18C)만 도시되어 있음). 그리고, 각색의 화상 정보에 대응하여 광빔이 반도체 레이저(32)로부터 출사되고, 광빔의 정형 기능을 가진 콜리메이터 렌즈(34)에 의해 정형된다. 또한, 광빔은 개구 조리개(36)에 의해 빔 폭이 소정의 폭으로 되고, 원통형 렌즈(38)에 의해, 후술하는 감광체(40)의 회전에 따라 광빔이 둘레 방향으로 이동하는 방향에 대응하는 방향으로 집속(集束)된다.
광원 부재(18M, 18Y)로부터 사출된 광빔은 평면 미러(20)와 평면 미러(22)에 의해 반사되고, 회전 다면경(24)의 경면(鏡面)(24R)에 입사된다. 또한, 광원 부재(18C, 18Bk)로부터 사출된 광빔은 평면 미러(22)에 의해 반사되고, 회전 다면경(24)의 경면(24R)에 입사된다.
회전 다면경(24)은 광학 박스(50)의 중앙 부분에 회전축 Y가 연직(鉛直) 방향(중력 방향)으로 되도록 배치되어 있고, 회전 구동 장치(도시 생략)에 의해 회전축 Y둘레로 회전한다. 회전 다면경(24)의 경면(24R)에 입사된 광빔은 회전 다면경(24)의 회전에 의한 경면(24R)의 이동에 의해, 편향된다.
회전 다면경(24)에 의해 편향된 광빔은 결상 기능을 갖는 fθ렌즈 그룹(26)을 투과한 후, 각각이 각색에 대응하는 평면 미러(28C, 28M, 28Y, 28Bk)에 의해 반사되고, 또한 원통형 미러(30C, 30M, 30Y, 30Bk)에 의해 반사된다. 또한, 원통형 미러(30C, 30M, 30Y, 30Bk)를 광빔이 주사하는 주사 방향이 화살표 S이다.
그리고, 광주사 장치(14)의 하방 측에 배치된 각색에 대응한 감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)의 표면을 노광한다. 이 때, 회전 다면경(24)의 회전과 fθ렌즈 그룹(26)에 의해, 광빔은 감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)의 표면을 축방향으로 거의 등속도로 주사한다.
또한, 상술한 원통형 미러(30C, 30M, 30Y, 30Bk)는 평면에서 보면, 각각 평행하게 일렬로 나열되어 배열 설치되어 있다(도 2 참조).
감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)는 원통 형상(드럼 형상)을 하고, 각각 길이 방향(원통의 축방향)이 주사 방향과 일치한다. 또한, 화상 형성 장치(12)를 주사 방향으로 측면에서 보면, 감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)는 소정의 간격을 두고 일렬로 나열되어 배치되어 있다.
감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)는 대전(帶電) 장치(도시 생략)에 의해 표면이 대전된다. 그리고, 감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)가 각각 회전함으로써, 노광(주 사)된 광빔이 둘레 방향으로 상대 이동한다. 이와 같이 광빔이 노광됨으로써, 감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)의 표면에 정전 잠상이 형성된다.
감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk) 각각의 정전 잠상은 각각의 색에 대응한 현상 장치(도시 생략)에 의해 현상화(顯像化)됨으로써, 감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)에 각색의 토너 화상이 형성된다.
감광체(40C, 40M, 40Y, 40Bk)에 형성된 색 토너 화상은 중간 전사체, 예를 들어 이음매 없는 형상의 중간 전사 벨트(도시 생략)에 차례로 전사되고, 4개의 색이 겹침으로써, 중간 전사 벨트 위에 풀 컬러 화상이 형성된다. 그리고, 중간 전사 벨트에 형성된 풀 컬러 화상이 기록 매체에 일괄적으로 전사되며, 또한 정착 장치(도시 생략)에 의해 정착됨으로써, 기록 매체 위에 원하는 풀 컬러 화상을 얻을 수 있다.
다음으로, 원통형 미러(30C, 30M, 30Y, 30Bk)에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각색에 대응하는 원통형 미러(30C, 30M, 30Y, 30Bk)는 전부 동일한 구성을 하고 있기 때문에, 각색을 구별하지 않고 설명한다.
도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 원통형 미러(30)의 반사면(102)은 주사 방향(화살표 S)과 직교하는 방향(감광체(40)의 회전에 따라 광빔이 둘레 방향으로 이동하는 방향에 대응하는 방향)으로만 파워를 갖고 있고, 회전 다면경(24)의 경면(24R)(도 1 참조)의 면오차(face tangle error)에 의한 주사선의 불균일을 보정한다(소위 면오차 보정). 원통형 미러(30)는 이 반사면(102)을 일면에 구비하는 사각 기둥 형상의 미러 본체(104)를 구비하고 있다. 또한, 이 미러 본체(104)의 길 이 방향은 화살표 S로 나타낸 주사 방향과 일치한다. 또한, 도 3의 (a) 및 (b)에서는, 도 1 또는 도 2 등은 반사면(102)의 상하를 반대로 도시하고 있다(도 1 또는 도 2에서는, 반사면(102)은 하측).
미러 본체(104)의 길이 방향의 한쪽(주사 개시측) 단부에는 반사면(102)에 직교하는 방향으로 평면에서 보면, 길이 방향(주사 방향)과 거의 직교하는 방향으로 서로 반대측을 향하여 연장되는 연장 부재(150A, 150B)가 설치되어 있다(2개를 구별하지 않는 경우는 간단히 연장 부재(150)로 기재하여 설명함). 마찬가지로 다른쪽(주사 종료측) 단부에도 연장 부재(160A, 160B)가 설치되어 있다(마찬가지로 2개를 구별하지 않는 경우는 간단히 연장 부재(160)로 기재하여 설명함). 따라서, 원통형 미러(30)의 한쪽과 다른쪽 각각의 단부는 반사면(102)에 직교하는 방향으로 평면에서 보면, T자 형상을 하고 있다. 또한, 연장 부재(150, 160)는 반사면(102)보다도 주사 방향의 외측에 설치되어 있다.
또한, 거의 직교란, 각도 90°± 3°인 각도 범위를 가리킨다. 또한, 연장 부재(150, 160)는 길이 방향으로 거의 직교하고 있지 않을 수도 있다. 연장 부재는 길이 방향(주사 방향)과 교차하는 방향으로 연장되어 있으면 된다. 또한, 연장 부재(150A)와 연장 부재(150B)(연장 부재(160A)와 연장 부재(160B))도 동일 직선상에 형성되어 있지 않을 수도 있다. 예를 들어, 연장 부재(150A)와 연장 부재(150B)(연장 부재(160A)와 연장 부재(160B))가 각도를 가지고("L"자 형상으로 됨) 있을 수도 있다. 또한, 직선이 아니라 만곡되어 있을 수도 있다. 또한, 연장 부재(150A)와 연장 부재(150B)(연장 부재(160A)와 연장 부재(160B)) 중 어느 한쪽만 이 설치되어 있을 수도 있다.
본 실시예에서는, 미러 본체(104)와 연장 부재(150, 160)를 다른 부품으로서 형성한 후, 접착이나 그 이외의 방법에 의해 미러 본체(104)와 연장 부재(150, 160)를 접합시켜, 미러 본체(104)와 연장 부재(150, 160)와 일체적으로 구성되어 있다. 또한, 미러 본체(104)와 연장 부재(150, 160)를 일체 성형으로 형성할 수도 있다.
또한, 미러 본체(104)의 한쪽과 다른쪽 단부 각각의 길이 방향 중앙 측에는 지지 구멍(110, 112)이 형성되어 있다. 또한, 지지 구멍(110, 112) 중 어느 한쪽은 원통형 미러(30)의 길이 방향(주사 방향)을 길이 방향으로 하는 긴 구멍으로 되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 한쪽의 지지 구멍(110)이 긴 구멍으로 되어 있다. 이들 2개의 지지 구멍(110, 112) 각각에 광학 박스(50)(도 1 참조)에 고정된 지지 핀(111, 113)이 관통함으로써, 원통형 미러(30)는 광학 박스(50)에 지지된다.
또한, 연장 부재(150A, 150B, 160A, 160B) 각각의 단부로부터 길이 방향 중앙측(단부 근방)에는 주사 방향으로 관통하는 관통 구멍(120A, 120B, 130A, 130B)이 형성되어 있다.
그리고, 도 3의 (b)의 화살표 F1로 나타낸 바와 같이, 연장 부재(150A, 160A)를 외측으로부터 내측을 향하여 하중을 가해 연장 부재(150, 160)를 주사 방향으로 변위시키면, 지지 구멍(110, 112) 부분에 휨 모멘트가 발생한다. 그리고, 이 휨 모멘트에 의해, 원통형 미러(30)가 만곡된다(알기 쉽게 하기 위해, 도 3의 (b)에서는 실제보다도 크게 만곡시켰음). 또한, 화살표 F2로 나타낸 바와 같이, 연장 부재(150B, 160B)를 내측으로부터 외측을 향하여 하중을 가해 연장 부재(150, 160)를 변위시킬 수도 있다.
또한, 화살표 F1, 화살표 F2의 방향과 역방향의 하중을 가하면 도 3의 (b)와는 역방향으로 만곡된다(도 3의 (b)에서는 볼록한 쪽이 위를 향하도록 만곡됨).
도 2에 나타낸 바와 같이, 원통형 미러(30Bk, 30Y, 30M, 30C)의 길이 방향의 양단 부분은 광학 박스(50)의 측면부(52, 54)에 형성된 창(window)(56Bk, 56Y, 56M, 56C)으로부터 돌출되어 있다. 즉, 연장 부재(150Bk, Y, M, C)는 광학 박스(50)의 외측에 노출되어 있다. 또한, 창(56Bk, 56Y, 56M, 56C)과 원통형 미러(30Bk, 30Y, 30M, 30C)의 간극은 외부의 먼지 등이 광학 박스(50) 내부에 진입하지 않도록 밀봉 부재(도시 생략)에 의해 밀봉되어 있다.
도 3의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 원통형 미러(30)의 연장 부재(150, 160)의 양단 부분에는 관통 구멍(120A, 120B, 130A, 130B)이 길이 방향(주사 방향)으로 형성되어 있다. 그리고, 나사(125)가 관통 구멍(120A, 120B, 130A, 130B)에 통과되어 광학 박스(50) 측면부(52, 54)의 나사 구멍(도시 생략)에 조여져 있다.
그리고, 측면부(52, 54)의 나사 구멍에 나사(125)의 조임량을 조정함으로써, 연장 부재(150, 160)가 주사 방향으로 변위되고, 원통형 미러(30)가 만곡된다(도 3의 (b)를 참조). 또한, 만곡 방향(볼록해지는 방향)은 도 2에서의 상방향 및 하방향 중 어느 방향이든 가능하다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 실시예의 화상 형성 장치(12)는 각색 토너상을 겹쳐 풀 컬러 화상을 형성하고 있다. 따라서, 각색 토너상을 정밀도 좋게 겹치지 않으면, 소위 색어긋남이 된다.
이 색어긋남의 원인의 하나로서, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 각 감광체(40Bk, 40Y, 40M, 40C) 위를 주사하는 광빔의 주사선(BOW(Bk)∼BOW(C))이 각각 상이한 곡률로 주사 방향과 직교하는 방향(감광체(40)의 회전에 따라 광빔이 둘레 방향으로 이동하는 방향)으로 활 모양처럼 만곡(BOW)되는 것을 들 수 있다. 이 때문에, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 주사선(BOW(Bk)∼BOW(C))의 만곡을 보정하여 일치시키는, 소위 「BOW 보정」을 행하여 색어긋남을 보정하고 있다.
그리고, 본 실시예의 화상 형성 장치(12)에서는, 상술한 광학 박스(50) 측면부(52, 54)의 나사 구멍에 나사(125)의 조임량을 조정하여 각 원통형 미러(30Bk, 30Y, 30M, 30C)의 연장 부재(150Bk, 150Y, 150M, 150C)와 연장 부재(160Bk, 160Y, 160M, 160C)의 주사 방향의 변위량, 즉 각 원통형 미러(30Bk, 30Y, 30M, 30C)의 지지 구멍(110, 112)에 발생시키는 휨 모멘트를 조정하여, 각 원통형 미러(30Bk, 30Y, 30M, 30C)의 만곡량을 조정함으로써, BOW 보정을 행하고 있다(도 3의 (b)를 참조).
또한, 본 실시예에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 원통형 미러(30)는 광학 박스(50)의 측면부(52, 54)로부터 연장 부재(150, 160)가 노출되어 있지만, 이것에 한정되지는 않는다. 원통형 미러(30)의 연장 부재(150, 160)가 광학 박스 내에 수납되어 있는 구성일 수도 있다.
또한, 나사(125)를 측면부(52, 54)의 나사 구멍에 조여 원통형 미러(30)의 연장 부재(150, 160)를 변위시키고 있지만, 이것에 한정되지는 않는다. 광학 박스 (50)의 그 이외의 부위에 나사 구멍을 형성하여 나사를 조여 연장 부재(150, 160)를 변위시키는 구성일 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 제 2 실시예의 광주사 장치(214)에 대해서 설명한다. 또한, 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 원통형 미러(230)는 이웃하는 원통형 미러(230)의 한쪽(주사 개시측)과 다른쪽(주사 종료측) 중 어느 한쪽에 연장 부재(250) 또는 연장 부재(260)가 교대로 설치되어 있다. 구체적으로는, 원통형 미러(230Bk)에는 한쪽 단부에 연장 부재(250Bk)가 설치되고, 원통형 미러(230Y)에는 다른쪽 단부에 연장 부재(260Y)가 설치되며, 원통형 미러(230M)에는 한쪽 단부에 연장 부재(250M)가 설치되고, 원통형 미러(230C)에는 다른쪽 단부에 연장 부재(260C)가 설치되어 있다.
그리고, 주사 방향(화살표 S)으로 보면 이웃하는 원통형 미러(230)의 연장 부재(250)와 연장 부재(260)가 겹치도록 배치되어 있다.
또한, 원통형 미러(230)의 연장 부재(250, 260)는 광학 박스(270)의 측면부(272, 274)로부터 노출되어 있다. 그리고, 나사(125)를 측면부(272, 274)의 나사 구멍에 조여 원통형 미러(230)의 연장 부재(250, 260)를 주사 방향으로 변위시킨다.
또한, 본 실시예도 제 1 실시예와 마찬가지로, 원통형 미러(230)의 연장 부재(250, 260)가 광학 박스(270) 내에 수납되어 있을 수도 있다. 또한, 광학 박스(270)의 그 이외의 부위에 나사 구멍을 형성하여 나사(125)를 조여 연장 부재(250, 260)를 변위시키는 구성일 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 제 3 실시예의 광주사 장치(314)에 대해서 설명한다. 또한, 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 원통형 미러(330)의 연장 부재(350, 360)는 광학 박스(370)의 측면부(352, 354)로부터 노출되어 있다.
원통형 미러(330) 한쪽(주사 개시측)의 연장 부재(350)와 다른쪽(주사 종료측)의 연장 부재(360)가 와이어나 피아노선(piano wire) 등의 선형 부재(332)에 의해 연결되어 있다. 그리고, 선형 부재(332)의 길이를 조정(짧게)함으로써, 즉 원통형 미러(330) 한쪽의 연장 부재(350)와 다른쪽 연장 부재(360)의 거리를 조정함으로써(좁게 함으로써), 연장 부재(350, 360)를 변위시켜 원통형 미러(330)를 만곡시킨다.
또한, 각 선형 부재(332Bk, 332Y, 332M, 332C)는 예를 들어 온도 변화의 차이나 길이의 차이에 따라 선팽창 계수를 상이하게 하고 있다. 예를 들어 각 선형 부재(332Bk, 332Y, 332M, 332C)의 선팽창 계수를 각 원통형 미러(330Bk, 330Y, 330M, 330C)가 배치된 장소의 온도 상승의 차이에 따라 선택한다. 즉, 온도 상승이 큰 장소일수록 선팽창 계수를 작게 한다. 예를 들어 기록 매체에 풀 컬러 토너상을 정착시키는 정착 장치 등의 열원(熱源)으로부터의 거리에 따라 선형 부재(332)의 선팽창 계수를 선택한다. 예를 들어, 열원에 가장 가까운 것이 원통형 미러(330Bk)이며, 가장 먼 것이 원통형 미러(330C)라고 하면, 선형 부재(332Bk)의 선팽창 계수를 가장 작게 하고, 이후 선형 부재(332Y), 선형 부재(332M), 선형 부재 (332C)의 순서로 선팽창 계수를 크게 해나간다.
또한, 선팽창 계수가 상이한 선형 부재(332)의 재료예로서는,
스테인리스 강선(鋼線)(일본공업규격(JIS)에 의해 표시)
SUS304: 1.73(×10-5)
SUS316: 1.60(×10-5)
SUS430: 1.04(×10-5)
인청동선(燐靑銅線): 1.8O(×1O-5)
경강선(硬鋼線): 1.2O(×1O-5)
등이 있다.
또한, 와이어나 피아노선 등의 선형 부재(332)는 연장 부재(350)와 연장 부재(360)의 거리를 좁히는 방향으로만 연장 부재(350, 360)를 변위시킬 수 없기 때문에, 볼록 형상으로 만곡하고자 하는 방향과 반대측 연장 부재(350A)와 연장 부재(360A), 또는 연장 부재(350B)와 연장 부재(360B)를 연결한다. 도 5에서는, 원통형 미러(330Bk)와 원통형 미러(330Y)는 도 5에서의 하방향에 볼록 형상으로 만곡되고, 원통형 미러(330M)와 원통형 미러(330C)는 도 5에서의 상방향에 볼록 형상으로 만곡된다.
또한, 본 실시예에서는 원통형 미러(330)의 한쪽 연장 부재(350)와 다른쪽 연장 부재(360)는 와이어나 피아노선 등의 선형 부재(332)에 의해 연결되어 있지 만, 이것에 한정되지는 않는다. 한쪽 연장 부재(350)와 다른쪽 연장 부재(360)를 연결하는 동시에, 길이가 조정 가능한 연결 부재이면 된다. 예를 들어 막대 형상의 연결 부재일 수도 있다. 또한, 막대 형상의 연결 부재일 경우에는, 연장 부재(350)와 연장 부재(360)의 거리를 넓혀 연장 부재(350, 360)를 변위시키는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예 또한 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 마찬가지로, 원통형 미러(330)의 연장 부재(350, 360)가 광학 박스(370) 내에 수납되어 있을 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 제 4 실시예의 광주사 장치(414)에 대해서 설명한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 광주사 장치(414)에는 면오차 보정을 행하기 위한 수지제의 원통형 렌즈(430)가 설치되어 있다. 또한, 도 6에서는 원통형 렌즈(430)는 하나만 도시되어 있지만, 실제로는 제 1 실시예와 동일하게 각색에 대응하여 4개 설치되어 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 원통형 렌즈(430)의 렌즈 본체(432)는 주사 방향을 길이 방향으로 하는 사각 기둥 형상을 하고 있다. 렌즈 본체(432)의 한쪽(주사 개시측)과 다른쪽(주사 종료측)의 단부 부분에는 지지 구멍(441, 443)이 주사 방향과 직교하는 방향(감광체(40)의 회전에 따라 광빔이 둘레 방향으로 이동하는 방향에 대응하는 방향)으로 형성된 볼록부(440, 442)가 일체 성형되어 있다. 이 볼록부(440, 442)의 지지 구멍(441, 443)에 토션바 스프링(torsion bar spring)(450, 460)의 축부(452, 462)가 삽입되어 있다. 또한, 이 축부(452, 462)는 지지 구멍(441, 443) 안에서 회전하지 않도록 되어 있다.
토션바 스프링(450, 460)은 축부(452, 462)의 상부로부터 축부(452, 462)와 직교하는 방향을 길이 방향으로 하는 판 형상의 조정부(454, 464)를 구비하고 있다. 이 조정부(454, 464)를 축부(452, 462) 둘레로 회전시킴으로써, 축부(452, 462)가 비틀어지고, 그 반력에 의해 볼록부(440, 442)에 휨 모멘트가 발생한다. 그리고, 이 휨 모멘트에 의해 원통형 렌즈(430)가 만곡된다.
광학 박스(490)의 측면부(492)와 측면부(494)에 걸쳐진 고정부(496)에 형성된 복수의 조정 구멍(498, 499)에 핀(501, 502)이 삽입되고, 핀(501, 502)에 토션바 스프링(450, 460)의 조정부(454, 464)가 걸려 있다. 조정 구멍(498, 499)은 원통형 렌즈(430)의 지지 구멍(441, 443)(토션바 스프링(450, 460)의 축부(452, 462))를 중심으로 하는 원주 위에 복수 형성되어 있다. 그리고, 핀(501, 502)을 삽입하는 조정 구멍(498, 499)을 바꿈으로써, 토션바 스프링(450, 460)의 조정부(454, 464)의 회전량을 조정, 즉 원통형 렌즈(430)의 볼록부(440, 442)에 발생하는 휨 모멘트를 조정하여 원통형 렌즈(430)의 만곡량을 조정할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 형태로 실시할 수 있다.
예를 들어, 상기 실시예에서는 4개의 감광체(40Bk, 40Y, 40M, 40C)를 노광하는 4개의 광빔을 1개의 광주사 장치(14, 214, 314, 414)로부터 사출하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 각 감광체마다 1개의 광주사 장치(합계 4개의 광주사 장치)를 구비하는 화상 형성 장치일 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는 4개의 감광체(40Bk, 40Y, 40M, 40C)를 구비하고 있 었지만, 이것에 한정되지 않는다. 3개 이하, 또는 5개 이상의 감광체를 구비하는 화상 형성 장치일 수도 있다.
또한, 예를 들어 상기 실시예에서는 본 발명을 적용하는 광학 부품의 일례로서, 원통형 미러(30, 230, 330), 및 원통형 렌즈(430)에 적용했지만, 이것에 한정되지 않는다. 광주사 장치의 다른 렌즈나 미러 등의 광빔을 반사, 또는 정형하는 광학 부품에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 화상 형성 장치의 광주사 장치의 광학 부품에 본 발명을 적용했지만, 이것에 한정되지 않는다. 다른 광학 장치에 사용되고 있는 렌즈나 미러 등의 광빔을 반사, 또는 정형하는 광학 부품에도 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들어, 바코드의 판독 장치에 사용되고 있는 광학 부품에도 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품에 집중 하중이 가해지는 것을 억제하면서 광학 부품을 만곡시킬 수 있다.

Claims (22)

  1. 광빔(light beam)을 반사 또는 정형(整形)하는 광학 부품의 피(被)지지부에 휨 모멘트(bending moment)를 발생시키는 휨 모멘트 발생 구조를 구비하고,
    상기 휨 모멘트 발생 구조는 연장 부재를 포함하며, 상기 연장 부재는 변위 기구에 의해 광빔의 주사 방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 광학 부품의 만곡(灣曲) 장치.
  2. 광빔을 반사 또는 정형하는 광학 부품과,
    상기 광학 부품의 피지지부에 휨 모멘트를 발생시키는 휨 모멘트 발생 구조와,
    상기 휨 모멘트 발생 구조의 휨 모멘트를 조정함으로써, 상기 광학 부품의 만곡량을 조정하는 조정 기구를 구비하고,
    상기 휨 모멘트 발생 구조는 연장 부재를 포함하며, 상기 연장 부재는 변위 기구에 의해 광빔의 주사 방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  3. 광빔으로 주사함으로써 형성된 정전잠상(靜電潛像)을 유지하는 복수의 상(像)유지체와,
    상기 복수의 상유지체에 각각 대응하여 설치되고, 편향기에 의해 편향된 광빔을 반사 또는 정형하는 복수의 광학 부품과,
    상기 복수의 광학 부품 중 적어도 1개의 피지지부에 휨 모멘트를 발생시키는 휨 모멘트 발생 구조와,
    상기 휨 모멘트 발생 구조의 휨 모멘트를 조정함으로써, 상기 광학 부품의 만곡량을 조정하는 조정 기구를 구비하고,
    상기 휨 모멘트 발생 구조는 연장 부재를 포함하며, 상기 연장 부재는 변위 기구에 의해 광빔의 주사 방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 부품의 적어도 1개는 수지에 의해 형성되는 화상 형성 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 휨 모멘트 발생 구조는 광빔이 상기 적어도 1개의 광학 부품을 주사하는 방향과 교차하는 방향으로 연장된 연장 부재를 포함하고,
    상기 조정 기구는 상기 광학 부품을 광빔이 주사하는 방향으로 상기 연장 부재를 변위시키는 변위 기구를 포함하며, 그 변위 기구는 변위량을 조정할 수 있는 화상 형성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연장 부재는 상기 적어도 1개의 광학 부품과 일체 성형(成形)에 의해 형성되는 화상 형성 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 연장 부재는 상기 적어도 1개의 광학 부품의 광빔을 반사 또는 정형하는 영역의 광빔이 주사하는 방향의 외측에 설치되는 화상 형성 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 연장 부재를 변위시키는 변위 기구는 상기 적어도 1개의 광학 부품을 수용하는 수용부에 설치된 기준 부위와 상기 연장 부재의 거리를 조정할 수 있는 화상 형성 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 연장 부재는 상기 적어도 1개의 광학 부품의 주사 개시측과 주사 종료측의 양측에 설치되며, 상기 변위 기구는 상기 적어도 1개의 광학 부품의 양측에 배열 설치되는 상기 연장 부재를 연결하는 연결 부재를 포함하고, 상기 연결 부재의 상기 연장 부재 사이의 길이를 조정함으로써, 상기 연장 부재를 변위시키는 화상 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    또 다른 광학 부품에 상기 연결 부재가 배열 설치되고, 각 연결 부재는 서로 상이한 선팽창 계수를 갖는 화상 형성 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 광학 부품은 주사 방향을 길이 방향으로 하여 서로 평행하게 배치되고, 상기 연장 부재가 상기 복수의 광학 부품의 주사 개시측 또는 주사 종료측의 서로 상이한 한쪽에만 교대로 설치되는 화상 형성 장치.
  12. 상유지체를 광빔으로 주사하는 광주사 장치로서,
    광빔을 편향하는 편향기와,
    상기 편향기에 의해 편향되는 광빔을 반사 또는 정형하는 광학 부품과,
    광빔의 상기 광학 부품을 주사하는 방향과 교차하는 방향으로 연장되고, 변위 기구에 의해 광빔의 주사 방향으로 변위되는 연장 부재를 포함하는, 상기 광학 부품의 피지지부에 휨 모멘트를 발생시키는 휨 모멘트 발생 구조와,
    상기 휨 모멘트 발생 구조의 휨 모멘트를 조정하는 조정 기구를 구비하고,
    상기 조정 기구는 상기 광학 부품을 광빔이 주사하는 방향으로 상기 연장 부재를 변위시킴으로써, 상기 광학 부품을 만곡시키는 변위 기구를 포함하며, 그 변위 기구는 그 변위량을 조정할 수 있는 광주사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 연장 부재는 상기 광학 부품과 일체 성형에 의해 형성되는 광주사 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 연장 부재는 상기 광학 부품의 광빔을 반사 또는 정형하는 영역의 광빔이 주사하는 방향의 외측에 설치되는 광주사 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 변위 기구는 상기 광학 부품을 수용하는 수용부에 설치된 기준 부위와 상기 연장 부재의 거리를 조정할 수 있는 광주사 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 연장 부재는 상기 광학 부품의 주사 개시측과 주사 종료측의 양측에 설치되며, 상기 변위 기구는 상기 연장 부재를 연결하는 연결 부재를 포함하고, 상기 연결 부재의 상기 연장 부재 사이의 길이를 조정함으로써, 상기 연장 부재를 변위시키는 광주사 장치.
  17. 광을 투과 또는 반사시키는 광학 부품과,
    상기 광학 부품의 피지지부로부터 상기 광학 부품을 주사하는 방향과 교차하는 방향으로 연장되고, 변위 기구에 의해 광빔의 주사 방향으로 변위되는 연장 부재와,
    상기 연장 부재에 부하(負荷)를 작용시키고, 그것에 의해 상기 광학 부품의 피지지부에 휨 모멘트를 발생시키는 부하 기구를 구비하는 광학 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 부하 기구는 상기 연장 부재를 변위시키는 변위 기구를 포함하고, 변위 기구는 그 변위량을 조절할 수 있는 광학 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 피지지부가 상기 광학 부품의 길이 방향의 일단(一端)에 위치하는 광학 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 연장 부재가 상기 광학 부품의 길이 방향의 양측에 설치되는 광학 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 변위 기구는 상기 연장 부재 사이의 거리를 조절할 수 있게 구성되는 광학 장치.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 광학 부품이 광빔의 광로(光路)에 배열 설치되는 렌즈 또는 반사경 중 1개를 포함하는 광학 장치.
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