KR100909303B1 - 광 주사 장치 - Google Patents

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Abstract

광 주사 장치가 화상 형성 장치에 포함되기 전에 빔들의 어긋남에 관련된 데이터가 측정되고 광 주사 장치에 유지된다. 광 주사 장치는 복수의 빔을 방출하기 위한 광원, 상기 복수의 빔을 평행광으로 변환하기 위한 광 렌즈, 및 상기 복수의 빔을 회전 편향하기 위한 회전 다면경을 포함한다. 또한, 측정 장치는 회전 다면경(및 fθ 렌즈)로부터 복수의 빔을 검출함으로써 결정된, 화상 형성 장치에 제공된 감광체 상의 복수의 빔들 간의 주 주사 방향 어긋남을 측정한다. 광 주사 장치는 이런 어긋남에 관련된 데이터를 유지하기 위한 유지부를 포함한다. 광 주사 장치가 포함되는 화상 형성 장치는 유지부로부터 직접 또는 간접적으로 입력된 어긋남에 관련된 데이터를 이용하여 어긋남을 보정한다.
광 주사 장치, 화상 형성 장치, 렌즈, 회전 다면경, 감광체

Description

광 주사 장치{OPTICAL SCANNING APPARATUS}
도 1은 화상 형성 장치의 개략적인 내부 구조를 도시하는 도면.
도 2는 화상 형성 장치(100)의 제어 회로의 구성예를 도시하는 블록도.
도 3은 화상 형성 장치의 노광 제어부의 상세 구성을 도시하는 모식도.
도 4는 본 명세서에서 제시된 실시예에 따른 반도체 레이저의 확대도.
도 5는 실시예에 따른 빔 방출 위치의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 실시예에 따른 데이터 계산 장치(도구)의 예시적인 블록도.
도 7은 실시예에 따라 주 주사 위치의 어긋남을 측정하는 것을 도시하는 도면.
도 8은 실시예에 따른 어긋남에 관련된 데이터를 계산하는 처리를 도시하는 예시적인 흐름도.
도 9는 실시예에 따른 빔 스팟과 수광 소자 간의 관계를 도시하는 도면.
도 10은 실시예에 따른 수광 소자로부터 출력된 전기 신호의 일례를 도시하는 도면.
도 11은 실시예에 따른 반도체 레이저 상에서의 발광점들 간의 배율 차를 도시하는 도면.
도 12는 실시예에 따라 배율 차를 측정하는 처리를 도시하는 도면.
도 13은 배율 조정 중에 발생하는 주 주사 방향 배율을 도시하는 도면.
도 14는 실시예에 따라 배율 조정 중에 발생하는 주 주사 방향 어긋남을 보정하는 처리를 도시하는 도면.
도 15는 실시예에 따라 어긋남에 관련된 데이터를 유지하는 바코드의 일례를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
109: 광 주사 장치
111: 감광체 드럼
303: 회전 다면경
701: 수광 소자
180: 원고 급송 장치
본 발명은 광 주사 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 화상 형성 장치에 포함되는 광 주사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저 빔 프린터와 같은 화상 형성 장치에서, 레이저 빔의 주사는 회전하는 다면경(polygon mirror)이 레이저 다이오드로부터 방출된 레이저 빔을 반사시킴으로써 실현된다.
최근, 고속 인쇄 및 고화질이 강력하게 요구되고 있다. 이러한 요구를 실현 하기 위해서는 복수의 빔을 이용하는 1회 주사에 의하여 복수의 라인을 프린트할 수 있는 멀티 빔 방법이 점차적으로 주류가 되고 있다.
멀티 빔 방법에서, 감광체 상에서의 빔 스팟의 주(main) 주사 위치가 여러가지 이유 때문에 이상적인 위치로부터 어긋날 수 있다.
일본 특개평 09-96771호에 따르면, 1개의 수광 소자로 각 빔에 대응하는 동기 신호를 검출함으로써 화상 기입 위치를 결정하는 방법이 제안된다. 이러한 기술을 더 개량하여 취득한 기술 또한 제안된다(일본 특개평 2001-228417호). 일본 특개평 2001-228417호에 따르면, 가상 직선으로부터의 어긋남에 대응하는 위치 데이터에 기초하여 기입 위치를 결정하는 방법이 제안된다. 이 가상 직선은 레이저 다이오드의 스템에 형성된 절결(cutout)에 의해 규정된다.
그러나, 일본 특개평 2001-228417호에 따르면, 어긋남은 fθ 렌즈나 다면경(회전 다면경)의 존재를 고려치 않고 보정된다. 그러므로, 감광체 상에서의 빔 스팟의 주 주사 위치가 어느 정도 벗어난 것을 정확하게 보정하는 것은 어려운 일이다. 일반적으로, 레이저 다이오드로부터 방출된 복수의 빔은 그 파장이 서로 약간씩 상이하며, 렌즈의 굴절율은 파장 의존성을 가진다. 따라서, 파장이 서로 상이한 빔들이 렌즈를 통과할 때, 굴절율 간의 차이 때문에 이 빔들의 방출 위치가 상대적으로 어긋난다. 또한, 굴절율 간의 차이 때문에 빔들 간의 주 주사 방향의 배율은 일정하지 않다. 미러 또는 렌즈의 기계적인 배치 오차 때문에 배율이 변할 수 있다. 그러므로, 배율에 관한 데이터를 고려하면서 발광 제어를 수행할 필요가 있다.
화상 형성 장치에서의 어긋남을 측정하는 것도 고려해 볼 수 있지만, 이 경우, 모든 화상 형성 장치에 측정 장치를 탑재해야 하며, 이는 비용면에서 바람직하지 않다.
위와 같은 상황을 고려해볼 때, 본 발명의 목적은 이러한 문제 또는 다른 문제 중 적어도 하나를 해결할 것이다. 다른 문제는 명세서 전반을 읽음으로써 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 광 주사 장치가 화상 형성 장치에 포함되기 전에 광 주사 장치가 빔 어긋남과 관련된 데이터를 취득하여 유지하는 것이다. 광 주사 장치는 복수의 빔을 방출하기 위한 광원, 복수의 빔을 평행 광으로 변환하기 위한 광 렌즈 및 복수의 빔을 회전 편향하기 위한 회전 다면경을 포함한다. 또한, 측정 장치는 회전 다면경 및 fθ 렌즈로부터 복수의 빔을 검출함으로써 결정된, 화상 형성 장치에 제공되는 감광체 상의 복수의 빔 간의 주 주사 방향 어긋남을 측정한다. 광 주사 장치는 이 어긋남에 관련된 데이터를 유지하기 위한 유지부를 포함한다. 광 주사 장치가 포함되는 이미지 형성 장치는 유지부로부터 직접 또는 간접적으로 입력된 어긋남에 관련된 데이터를 이용하여 어긋남을 보정한다.
본 발명에 따르면, 외부 측정 장치는 거의 완전한 광 주사 장치로서 어긋남에 관련된 데이터를 측정할 수 있다. 그러므로, 광학계의 오차를 충분히 고려하는 발광 제어를 실현하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명은 레이저 다이오드로부터 콜리메이터 렌즈까지 통과하는 레이저 빔을 측정하는 종래 시스템보다 고정밀도로 어긋 남을 보정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 공장에서 어긋남의 정도가 측정되고 (보정값 등의) 어긋남에 관련된 데이터가 측정 장치에 의해 취득된다. 따라서, 모든 이미지 형성 장치에 대한 어긋남의 정도를 측정하기 위한 메카니즘을 제공할 필요가 없다는 이점도 있다. 또한, 이미지 형성 장치가 어긋남의 정도를 측정하지 않기 때문에 다운 타임(downtime)을 줄일 수 있다.
또한 본 발명의 특징은 첨부된 도면을 참조하는 다음과 같은 예시적인 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.
이제 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면에 따라서 상세히 기술될 것이다.
본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 상세히 기술될 것이다. 우선, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성이 기술된다. 도 1은 화상 형성 장치의 개략적인 내부 구조를 나타내는 도면을 도시한다. 화상 형성 장치(100)의 케이스의 상부에는 디지털 컬러 화상 판독부(이하 "판독부"라 칭함)(150)가 제공된다. 케이스의 하부에는 디지털 컬러 화상 프린터부(이하 "프린터부"라 칭함)(170)가 제공된다. 판독부(150)의 상부에는 원고 급송 장치(180)가 제공된다. 화상 형성 장치(100)는 예를 들면, 화상 판독 기능 및 화상 형성 기능을 가지는 컬러 복사기로서 구성된다.
후-처리 장치가 화상 형성 장치(100)에 부설되어 화상 형성이 종료된 기록재에 대한 후-처리가 실행된다. 예를 들면, 기록재에 구멍(hole)을 펀칭(punch)하기 위한 펀치 처리, 기록재를 제본하기 위한 스테이플(staple) 처리, 복수개의 기록재를 묶어서 이에 표지를 붙이는 제본 처리 등이 후-처리 장치에 의해 실행된다.
화상 형성 장치(100)는 (호스트 컴퓨터 등의) 외부 장치로 데이터를 송신하고 이 외부장치로부터 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들면, 화상 형성 장치(100)는 외부 장치로부터 송신된 프린트 작업을 수신하고 화상 형성을 실행한다.
판독부(150)에는 원고대 유리(101), 스캐너 유닛(102), 주사 미러(105), 주사 미러(106), 렌즈(107), 및 풀-컬러 화상 센서부(108) 등이 제공된다. 스캐너 유닛(102)은 원고-조명 램프(103) 및 주사 미러(104)를 가진다.
원고대 유리(101)는 원고 급송 장치(108)에 의해 급송되는 원고 또는 수동으로 세트되는 원고가 위치하는 재치대로서 이용된다. 스캐너 유닛(102)은 (도시되지 않은) 모터에 의해 구동되고 소정의 방향으로 왕복 주사를 수행한다. 원고-조명 램프(103)는 원고에 조사하는 광을 방출하기 위한 광원이다. 원고-조명 램프(103)에 의해 원고에 방출된 광의 반사된 광 화상은 주사 미러들(104 내지 106)을 통하여 렌즈(107)를 통과한다. 또한, 반사된 광 화상은 RGB 3색분해 필터와 일체로 형성된 풀-컬러 이미지 센서부(108) 내의 CCD 센서에 형성된다. 이렇게 하여, 색분해 화상의 아날로그 신호를 얻는다. 후술될 CCD(201)에서, 이러한 아날로그 신호는 (도시되지 않은) 증폭 회로에 의해 증폭된 이후에 디지털화된다.
프린터부(170)에 화상 형성부(110)가 제공된다. 화상 형성부(110)에 노광 제어부(109), 감광체 드럼(111), 클리닝 장치(112), 전(pre)노광 램프(113) 및 1차 대전기(114)가 제공된다. 또한, 화상 형성부(110)에는 흑색 현상 장치(115), 회전 컬러 현상 장치(116), 중간 전사 벨트(117), 1차 전사 대전기(118) 및 클리닝 장치(121)가 제공된다.
노광 제어부(109)에 빔 발생부인 반도체 레이저 소스 및 폴리곤 스캐너(도 3 참조) 등이 제공된다. 반도체 레이저 소스는 화상 신호에 기초하여 변조된 레이저 빔(이하 빔이라 칭함)을 발생시킨다. 이 화상 신호는 컬러 화상 센서부(108)에 의해 전기 신호로 변환되고, 이 단계 이전에 소정의 화상 처리가 수행된다. 폴리곤 스캐너는 화상 지지 부재인 감광체 드럼(11)에 빔을 방출한다. 노광 제어부(109)의 구성은 도 3을 참조하여 보다 상세히 기술될 것이다.
감광체 드럼(111)은 (도시되지 않은) 모터에 의해 도면의 시계 방향으로 회전하도록 구동된다. 감광체 드럼(111)의 전기는 전-노광 램프(113)에 의해 제거되어, 1차 대전기(114)에 의해 소정의 전위로 균일하게 대전된다. 그 후, 빔은 노광 제어부(109)에 의해 감광체 드럼(111)의 표면에 방출되어, 이 표면에 정전 잠상이 형성된다. 소정의 현상기를 동작시켜 이 정전 잠상을 현상함으로써, 감광체 드럼(111) 상에 토너 화상이 형성된다. 이 감광체 드럼(111)은 빔이 조사되었던 부분에는 토너가 부착되지 않고 빔이 조사되지 않았던 부분에는 토너가 부착되는 성질을 가진다. 즉, 빔 방출 강도가 강할수록, 토너의 밀도는 낮아진다. 반대로, 빔의 강도가 약할수록, 토너의 밀도는 높아진다.
회전 컬러 현상 장치(116)는 옐로우, 마젠터, 시안에 각각 대응하는 현상기들(122 내지 124)로 구성된다. 컬러 화상을 현상하기 위한 처리는 (도시되지 않은) 모터에 의해 회전 컬러 현상 장치(116)를 회전시키고 각각의 분해된 색에 대응 하는 현상기들(122 내지 124) 중에서 소정의 현상기를 선택적으로 감광체 드럼(111)에 근접시킴으로써 수행된다. 그 다음, 감광체 드럼(111)에 근접하도록 배치된 흑색 현상 장치(115)를 이용하여 흑색을 현상한다. 한편, 흑백 화상을 현상하기 위한 처리는 흑색 현상 장치(115)만을 이용하여 수행된다.
감광체 드럼(111) 상에 현상된 토너 화상은 1차 전사 대전기(118)에 의해 인가된 고전압에 의해 중간 전사 벨트(117)에 1차적으로 전사된다. 컬러 화상을 형성하는 경우, 4색의 토너 화상이 중간 전사 벨트(117)에 서로 중첩되어 1차적으로 전사된다. 반면에, 흑백 화상을 형성하는 경우, 오직 흑색 토너 화상만이 중간 전사 벨트(117)에 1차적으로 전사된다. 1차 전사가 종료되면, 감광 부제 드럼(111)의 표면에 남아있는 토너는 클리닝 장치(112)에 제공된 (도시되지 않은) 블레이드(blade)에 의해 클리닝된다.
프린터부(170)에는 레지스트 롤러(137), 2차 전사 롤러(138), 반송 벨트(139), 열 롤러 정착기(이하 정착기라 칭함)(140) 및 배지 플래퍼(141)가 더 제공된다. 또한 프린터부(170)에는 우측 카세트 데크(125), 좌측 카세트 데크(126), 상단 카세트 데크(127), 및 하단 카세트 데크(128)도 제공된다. 프린터부(170)에는 반송 패스(147), 반송 패스(142), 반전 패스(143), 하측 반송 패스(144), 재급지 패스(145), 재급지 롤러(146), 배출 롤러(148), 수동 급지 트레이(160) 등이 또한 제공된다.
카세트 데크들(125 내지 128) 각각에, 화상 형성부(110)에서 중간 전사 벨트(117) 상에 형성된 토너 화상이 2차적으로 전사될 기록재가 저장된다. 우측 카 세트 데크(125)에 저장된 기록재는 픽업 롤러(129) 및 급지 롤러(133)에 의해 급송되며 레지스트 롤러(137)에 의해 중간 전사 벨트(117) 상의 토너 화상이 전사될 2차 전사 위치에 반송된다. 마찬가지로, 좌측 카세트 데크(126)의 기록재는 픽업 롤러(130) 및 급지 롤러(134)에 의해 급송된다. 상단 카세트 데크(127)의 기록재는 픽업 롤러(131) 및 급지 롤러(135)에 의해 급송된다. 하단 카세트 데크(128)의 기록재는 픽업 롤러(132) 및 급지 롤러(136)에 의해 급송된다. 이러한 기록재 각각은 레지스트 롤러(137)에 의해 2차 전사 위치로 반송된다. 수동 급지인 경우, 수동 급지 트레이(160)가 이용된다.
카세트 데크들(125 내지 128) 중 임의의 것으로부터 레지스트 롤러(137)의 위치로 반송된 기록재는 2차 전사 위치인 2차 전사 롤러(138)의 위치로 더 반송된다. 여기서, 기록재에 대한 2차 전사는 2차 전사 롤러(138)를 통해 수행된다. 2차 전사가 종료된 후에, 중간 전사 벨트(117)에 남아있는 토너는 클리닝 장치(121)에 제공된 (도시되지 않은) 블레이드에 의해 클리닝된다.
이 예에서, 원하는 시점에서 (도시되지 않은) 편심 캠이 동작하도록 함으로써 중간 전사 벨트(117)와 2차 전사 롤러(138) 간의 갭을 임의로 조정하는 것이 가능하다. 예를 들면, 컬러 화상을 형성하는 경우, 복수의 색의 토너 화상이 중간 전사 벨트(117)에 서로 중첩되어 형성될 때 갭이 제공되며, 그 갭은 토너 화상이 기록재로 전사될 때 제거된다. 또한, 스탠바이 상태 중에 또는 전원이 꺼질 때에도, 갭이 제공된다.
2차 전사를 종료한 기록재는 2차 전사 롤러(138)를 통과한 다음, 반송 벨 트(139)에 의해 반송되어 정착기(140)에 도달한다. 기록재 상으로 전사된 토너는 정착기(140)에 의해 가압되고 가열됨으로써 기록재 상에 정착된다. 그 후, 기록재는 반송 패스(147)를 통해 반송되고 배출 롤러(148)에 의하여 화상 형성 장치(100)의 외부에 제공된 (도시되지 않은) 기록재 배출부에 배출된다.
배지 플래퍼(141)는 토너가 정착된 기록재의 배출처를 반송 패스(142) 또는 배출 롤러(148)로 전환시킨다. 기록재의 한쪽에 화상을 형성하는 경우, 배지 플래퍼(141)는 배출 롤러(148) 측에 설정된다. 기록재의 양쪽 모두에 화상을 형성하는 경우, 배지 플래퍼(141)는 반송 패스(142) 측에 설정된다. 반송 패스(142)에 의해 반송되는 기록재는 반전 패스(143) 통해 하측 반송 패스(144)로 반송되고 재급지 패스(145)로 안내된다. 반전 패스(143) 및 하측 반송 패스(144)를 통과함으로써, 기록재가 반전된다. 화상 형성 장치(100)로부터 기록재를 반전 상태로 배출할 경우, 배지 플래퍼(141)는 반송 패스(142) 측에 설정되어 기록재를 반전 패스(143)로 인입한 다음, 반전 롤러는 반대로 회전하여 배출 롤러(148)로 기록재를 반송한다.
원고 급송 장치(180)에는 복사될 원고 다발이 적재되는 원고 적재부, 원고 적재부에 적재되는 원고 다발로부터 원고를 1매씩 급송하기 위한 급송 기구 등이 제공되며, 이들은 복사될 원고를 자동으로 교환하는 데에 이용된다.
도 2는 실시예에 따른 화상 형성 장치의 제어 회로의 구성예를 도시하는 블록도이다. 화상 형성 장치(100)의 제어 회로에는 본체 제어부(200), CCD(201), 화상 처리부(202), 화상 데이터 셀렉터(203), 노광 제어부(109) 및 화상 형성부(110)가 제공된다. 노광 제어부(109)에는 메모리(204)가 제공될 수 있다. 메모리(204) 는 (보정값 등의) 어긋남과 관련된 데이터를 유지하기 위한 유지부로서 기능한다. 조작부(219)에 바코드 리더가 제공된다면, 메모리(204)가 생략될 수 있다. 바코드의 내용이 조작부(219)로부터 입력될 수 있는 경우에도, 메모리(204)가 생략될 수 있다.
또한, 제어 회로에는 CPU-간의 통신 인터페이스(이하 IF라 칭함)부(206), 화상 데이터 압축/신장부(207), 화상 메모리(208), 기능 제어부(209) 및 CPU-간의 통신 IF부(210), HD(하드 디스크)부, HD 드라이브(212), 스캔 화상 변환부(213), 프린트 화상 변환부(214), 네트워크 통신 IF부(215), 원고 급송 장치 제어부(216), 후-처리 장치 제어부(217), 원고 판독부(218), 및 조작부(219)가 제공된다.
본체 제어부(200)는 화상 형성 장치(100)를 구성하는 판독부(150) 및 프린터부(170)의 화상 형성부(110) 등의 구동 제어를 수행한다. 본체 제어부(200)는 CPU, CPU에 작업 영역을 제공하는 RAM, CPU에 의해 실행되는 제어 프로그램이 저장되는 ROM(도시되지 않음)을 포함한다.
ROM에는 화상 형성 장치(100)의 각 부에 대한 전체적인 제어를 수행하기 위한 제어 프로그램이 저장된다. 구체적으로는, ROM에는 CCD(201)에 의해 원고로부터 판독된 화상 데이터를 화상 처리부(202)를 이용하여 소정의 화상 데이터로 변환하기 위한 제어 프로그램이 저장된다. ROM에는 또한 화상 데이터 셀렉터(203)에 의해 수신된 화상 데이터가 송신될 목적지를 전환시키기 위한 제어 프로그램이 저장된다. 목적지로서는, 노광 제어부(109), 화상 데이터 압축/신장부(207), 화상 메모리(208), 기능 제어부(209) 등이 포함된다. ROM에는 원고 급송 장치 제어 부(216)에 의해 제어되는 원고 급송 장치(180)를 이용하여 원고를 급송하기 위한 제어 프로그램 또는 후-처리 장치 제어부(217)에 설정된 소정의 모드를 실행하기 위한 제어 프로그램이 저장될 수 있다.
CCD(201)는 판독부(150)에 제공되는 컬러 화상 센서부(108)의 신호 처리부를 형성한다. CCD(201)는 원고로부터 반사된 광을 포착하여, 이 광을 광전 변환을 한 다음, 광전 변환에 의해 취득한 화상 데이터를 출력한다. 화상 처리부(202)는 CCD(201)에 의해 출력된 화상 데이터에 대한 소정의 화상 처리를 수행한다. 소정의 화상 처리는 조작부(219)를 통해서 설정된 화상 처리 모드에 대응하는 처리이다.
화상 데이터 셀렉터(203)는 화상 데이터 버스를 통해 화상 처리부(202), 노광 제어부(109), 화상 데이터 압축/신장부(207), 화상 메모리(208), 스캔 화상 변환부(213), 및 프린트 화상 변환부(214)에 접속된다. 화상 데이터 셀렉터(203)는 화상 데이터 버스를 통해 본체 제어부(200)로부터 제어 정보를 수신하고 이 수신된 제어 정보에 기초하여 화상 데이터가 흐르는 방향을 결정한다. 노광 제어부(109)는 화상 형성부(110)에 제공된 감광체 드럼(111)에 대하여 빔에 의한 노광을 수행하기 위한 광 주사 장치이다.
CPU-간의 통신 IF부(206)는 본체 제어부(200)와 기능 제어부(209) 간에 제어 정보를 송신하고 수신하기 위한 인터페이스이다. 화상 데이터 압축/신장부(207)는 화상 데이터 셀렉터(203)로부터 출력되는 화상 데이터를, 대용량 비휘발성 메모리인 HDD(212)에 화상 데이터를 축적할 때 압축한다. 화상 데이터 압축/신장부(207) 는 HDD(212)에 저장된 화상 데이터를, 화상 데이터 셀렉터(203)에 이 화상 데이터를 전송할 때 신장한다.
화상 메모리(208)는 화상 데이터 셀렉터(203)에 의해 송신된 화상 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 메모리이다. 화상 메모리(208)에 저장된 화상 데이터는 필요한 경우 화상 데이터 셀렉터(203)에 송신된다. 화상 메모리(208)는 휘발성 메모리에 의해 구성된다. 기능 제어부(209)는 본체 제어부(200)와 통신하고 본체 제어부(200)로부터 수신된 화상 데이터 제어 정보를 스캔 화상 변환부(213) 및 프린트 화상 변환부(214)에 송신한다. 화상 데이터 제어 정보로서, 화상 데이터 셀렉터(203)로부터 스캔 화상 변환부(213)로 화상 이미지를 송신하기 위한 제어 정보 또는 프린트 화상 변환부(214)로부터 화상 데이터 셀렉터(203)로 화상 이미지를 송신하기 위한 제어 정보 중 하나를 고려할 수 있다.
프린트 화상 변환부(214)는 네트워크 통신 IF부(215)로부터 프린트 화상 데이터를 수신하고, 이 수신된 화상 데이터에 대한 소정의 변환 처리를 수행하며, 이 변환 처리가 수행되었던 화상 데이터를 화상 데이터 셀렉터(203)에 송신한다. 기능 제어부(209)는 조작부(129)를 통하여 입력된 제어 정보를 CPU-간의 통신 IF부(206)를 통해 본체 제어부(200)에 송신한다.
CPU-간의 통신 IF부(210)는 HDD(212)에 저장된 화상 데이터에 대한 제어 정보를, HD 제어부(211)와 본체 제어부(200) 간에, 송신하고 수신하기 위한 인터페이스이다. HD 제어부(211)는 HDD(212)가 화상 데이터 압축/신장부(207)에 의해 송신된 화상 데이터를 저장하도록 HDD(212)를 제어한다. HD 제어부(211)는 또한 HDD(212)에 저장된 화상 데이터가 판독되고, 이 판독된 화상 데이터가 화상 데이터 압축/제어부(207)로 송신되도록 HDD(212)를 제어한다. HD 제어부(211)가 HDD(212)를 제어하는 데에 필요한 제어 정보는 CPU-간의 통신 IF부(210)를 통해 본체 제어부(200)로부터 수신된다. HDD(212)는 비휘발성 메모리로 구성된다.
스캔 화상 변환부(213)는 화상 데이터 셀렉터(203)에 의해 송신된 화상 데이터를 PDL(페이지 설명 언어)로 기술된 화상 데이터로 변환한다. 또한, 이 변환된 화상 데이터는 네트워크 통신 IF부(215)를 통해 화상 형성 장치(100)에 접속된 (도시되지 않은) 호스트 컴퓨터에 전송된다. 호스트 컴퓨터는 PDL로 기술된 화상 데이터를 처리할 수 있다. 스캔 화상 변환부(213)는 PDL 화상 데이터를 화상 형성부(110)가 화상을 형성하고 출력할 수 있게 하는 포맷으로 된 화상 데이터로 변환시킨다. 스캔 화상 변환부(213)에 의한 이러한 변환 처리는 본체 제어부(200)에 의한 제어에 기초하여 수행된다.
네트워크 통신 IF부(215)는 네트워크에 화상 형성 장치(100)를 접속시킨다. 네트워크 통신 IF부(215)는 화상 데이터 또는 제어 정보를, 소정의 프로토콜에 기초하여 네트워크에 접속된 기기(예를 들면, 컴퓨터)에 송신하고 이 기기로부터 수신한다. 원고 급송 장치 제어부(216)는 본체 제어부(200)에 의해 송신된 제어 정보에 기초하여 원고 급송 장치(180)의 동작을 제어한다. 후-처리 장치 제어부(217)는 본체 제어부(200)에 의해 송신된 제어 정보에 기초하여 (도시되지 않은) 후-처리 장치의 동작을 제어한다.
원고 판독부(218)는 본체 제어부(200)가 송신한 제어 정보에 기초하여 (도시 되지 않은) 스캐너 유닛 구동 장치를 제어한다. 스캐너 유닛 구동 장치는 스캐너 유닛(102)을 구동한다.
조작부(219)는 사용자가 정보를 화상 형성 장치(100)에 입력할 때 이용된다. 화상 형성 장치(100)의 동작 상태는 조작부(219)에 제공된 표시부를 통해 사용자에게 나타난다. 조작부(219)에 제공된 키를 통해 입력되는 키 정보는 기능 제어부(209)에 통지된다. 기능 제어부(209)는 키 정보의 커맨드를 분석하고 이 분석된 커맨드를 CPU-간의 통신 IF부(206)를 통해 본체 제어부(200)에 송신한다. 이에 의해서, 사용자가 입력한 제어 정보가 본체 제어부(200)에 통지된다.
도 3은 화상 형성 장치의 노광 제어부의 상세한 구성을 도시하는 모식도이다. 노광 제어부(109)는 다면경(303), 폴리곤 구동 모터(304), fθ 렌즈(305), 리플렉스 미러(306), 반사 미러(307), 및 빔 검출부(308)를 가진다. 노광 제어부(109)는 레이저 구동부(309), 반도체 레이저 소스(301) 및 콜리메이터 렌즈(302)를 가진다.
반도체 레이저 소스(301)는 레이저 구동부(309)에 의해 구동되어 빔을 발생시키고 방출한다. 콜리메이터 렌즈(302)는 반도체 레이저 소스(301)로부터 방출되는 빔을 평행 광으로 변환한다. 다면경(303)은 빔을 수평 방향으로 반사하여 감광체 드럼(110)에 방출하기 위한 복수의 경면이 제공된 다면체 미러이다. 폴리곤 구동 모터(304)는 다면경(303)을 회전시킨다. fθ 렌즈(305)는 다면경(303)에 의해 반사된 빔으로부터 이미지를 형성한다. 리플렉스 미러(306)는 fθ 렌즈(305)를 통과한 빔을 감광체 드럼(111)의 표면으로 안내한다. 반사 미러(307)는 빔 검출용 미러이다.
빔 검출부(308)는 반사 미러(307)에 의해 반사되는 빔을 검출하고 빔 검출 신호를 본체 제어부(200)에 출력한다. 본체 제어부(200)는 빔 검출 신호의 주기를 검출하고 그 주기가 소정의 값에 적응하도록 폴리곤 구동 모터(304)에 가속 신호 또는 감속 신호를 출력한다. 폴리곤 구동 모터(304)는 본체 제어부(200)에 의한 제어에 기초하여 다면경(303)을 구동한다. 화상이 형성될 때, 빔 검출부(308)에 의해 검출된 패턴을 기준으로서 이용하여 화상 기입 시점을 결정한다.
도 4는 실시예에 따른 반도체 레이저 소스의 확대도이다. 반도체 레이저 소스(301)는 4개의 발광점(411 내지 414)을 가진다. 빔 A 내지 D는 각각 이들 4개의 발광점으로부터 동시에 방출될 수 있다. 즉, 반도체 레이저 소스(301)는 1회의 주사로 감광체 드럼(111) 상에 4개의 라인을 형성할 수 있다. 예를 들면, 화상 형성 장치(100)가 1200 dpi의 화상을 제공할 때, 감광체 상에서의 빔 A 내지 D 간의 부-주사 방향의 간격은 21 ㎛로 조정된다. 반도체 레이저 소스(301)에서의 발광점들 간의 간격은 100 ㎛이다.
도 5는 실시예에 따른 빔 방출 위치의 일례를 도시하는 도면이다. 이 예의 광학계에 따르면, 감광체 드럼(111) 상에 형성된 빔 스팟들(511 내지 514) 간의 간격은 발광점들 간의 간격을 4배한 400㎛이다. 빔 스팟들 간의 주 주사 방향의 간격은 399㎛이다. 전술한 바와 같이, 화상 기입 시점은 빔 검출부(308)에 의한 빔 A의 검출을 기준으로 하여 결정된다. 빔 B, C, 및 D 각각의 기입 시점은 이 빔 A의 검출 시점부터 소정의 기간만큼 늦춤으로써 결정된다. 예를 들면, 감광체 드 럼(111) 상에서의 빔 주사 속도는 3.99㎜/㎲라 가정한다. 빔 B는 빔 A에 의한 화상 형성 시점으로부터 100㎱ 이후에 화상 형성을 시작한다. 빔 C 및 D는 빔 A에 의한 화상 형성 시점으로부터 각각 200㎱ 및 300㎱ 이후에 화상 형성을 시작한다. 이러한 방식으로, 주 주사 방향으로의 빔 A, B, C, 및 D의 화상 형성 위치(기입 위치)가 정렬된다.
도 4에서와 같이 발광점들 간의 간격이 모두 100㎛이면, 기입 시점들은 균일하게 지연될 수 있다. 그러나, 실제로는, 반도체 레이저 소스(301)의 제조에 있어서의 변동 때문에 발광점 간격의 어긋남이 존재한다. 또한, 반도에 레이저 소스(301)로부터 출력되는 빔들 간의 파장 차이 때문에 굴절율의 차이가 발생할 수 있다. 이러한 요인들에 의해 주 주사 위치의 어긋남이 발생되기 때문에, 감광체 드럼(111)에서의 스팟 간격은 균일하지 않다.
따라서, 본 실시예에서, 광 주사 장치의 주요부인 노광 제어부(109)가 화상 형성 장치(100)에 포함되기 전에, 다면경(회전 다면경)(303)으로부터의 복수의 빔이 검출되고, 복수의 빔 A 내지 D의 주 주사 방향 어긋남에 관련된 데이터가 계산된다. 이 데이터는, 예를 들면, 감광체 드럼(111) 상의 빔들 각각의 기입 위치의 어긋남을 보정하기 위한 보정값이다. 빔 A를 기준으로 이용하여 보정이 수행될 때, 빔 B, C, 및 D에 대한 보정값이 계산된다.
<주 주사 방향에 있어서의 기입 시점의 어긋남에 대한 보정값 계산>
도 6은 실시예에 따른 데이터 계산 장치(도구)의 예시적인 블록도이다. CPU(601)는 데이터 계산 장치의 각 부의 전체 제어를 수행하기 위한 제어 회로이 다. 메모리(602)는 RAM 및 ROM과 같은 저장 장치이다. 구동 신호 발생부(603)는 ,예를 들면, 상술한 본체 제어부(200) 대신에 레이저 구동부(309)에 레이저 구동 신호를 송신하기 위한 구동 신호 발생부(603)이다. 구동 신호 발생부(603)는 폴리곤 구동 모터(304)에, 다면경(303)을 회전시기키 위한 구동 신호를 송신할 수 있다. 검출부(604)는 다면경(303)으로부터 빔을 검출하기 위한 검출 회로이다. 다면경(303) 또는 fθ 렌즈(305)의 영향이 고려될 수 있도록 검출부(604)는 fθ 렌즈(305)를 통과한 빔을 검출하는 것이 바람직하다. 데이터 출력부(605)는 CPU(601)에 의해 계산된 어긋남에 관련된 데이터를 노광 제어부(109)에 포함된 (저장 장치 및 프린트 매체 등의) 유지부에 출력한다. 어긋남에 관련된 데이터를 취득하는 처리는 계산 처리에 반드시 필요하지는 않다. 데이터 출력부(605)는, 예를 들면, 메모리 기입 회로, 바코드 프린터, 표시 장치, 통신 인터페이스 회로 등이다. 타이머(606)는 시점을 측정하는 데에 이용된다.
도 7은 실시예에 따라 주 주사 위치의 어긋남을 측정하는 것을 도시하는 도면이다. 공장에서, 광 조정 및 광도 조정과 같은 모든 측정이 끝나면, 노광 제어부(109)는 데이터 계산 장치에 세트된다. 검출부(604)에 포함되는 수광 소자(701)는 fθ 렌즈(305)와 그 중심에서 직교하는 직선 상에 배치된다. 이는 이 위치가 빔들 간의 파장 차이 때문에 발생하는 배율 차의 영향을 가장 적게 받는 위치이기 때문이다. 이 위치를 중앙 화상 높이(central image height)라 칭한다.
도 8은 실시예에 따른 어긋남에 관련된 데이터를 계산하기 위한 처리를 도시하는 예시적인 흐름도이다. 단계(S801)에서, CPU(601)는 구동 신호 발생부(603)가 다면경(303)을 구동하기 위한 구동 신호를 발생하도록 한다. 폴리곤 구동 모터(304)에 구동 신호가 제공된다. 이러한 방식으로, 다면경(303)은 소정의 회전 속도로 회전한다. CPU(601)는 또한 구동 신호 발생부(603)가 반도체 레이저 소스(301)로 하여금 광을 방출하기 위한 구동신호를 생성하게 한다. 여기서, 발광점(411)(빔 A) 및 발광점(412)(빔 B)을 점등한다. 이 실시예에서, 노광 제어부(109)가 화상 형성 장치(100)에 포함되기 전에 어긋남에 관련된 데이터를 취득할 필요가 있으므로, 데이터 계산 장치는 노광 제어부(109)를 구동하는 데에 필요한 신호를 제공한다.
단계(S802)에서, CPU(601)는 검출부(604)의 수광 소자(701)를 이용하여 빔 A 및 빔 B를 검출한다. 도 9는 실시예에 따른 빔 스팟과 수광 소자 간의 관계를 도시하는 도면이다. 빔 A의 스팟(511) 이후에, 빔 B의 스팟(512)이 수광 소자(701)를 통과한다고 이해될 것이다.
도 10은 실시예에 따른 수광 소자로부터 출력된 전기 신호의 일례를 도시하는 도면이다. 빔 A가 수신될 때, 제1 피크(1000A)가 수광 소자로부터 출력된다. 그 다음, 빔 B가 수신되고, 다음 피크(1000B)가 출력된다.
단계(S803)에서, CPU(601)는 검출부(604)로부터의 전기 신호에 기초하여 어긋남에 관련된 데이터를 계산한다. 예를 들면, CPU(601)는 타이머(606)를 이용하여 빔 A에 대한 전기 신호의 상승에지로부터 빔 B에 대한 전기 신호의 상승 에지까지의 시간 간격 td를 측정한다. 이 시간 간격 td로부터, 어긋남에 관련된 데이터가 결정된다.
여기서, 수광 소자(701) 상의 빔 주사 속도는 3.99㎜/㎲라 가정한다. 빔 A와 빔 B 간의 상대적인 주 주사 방향 어긋남은 399㎛라 가정한다. 실제 기계에 의한 빔 주사 속도는 3.99㎜/㎲라 가정한다. 이 경우, 빔 B는 빔 A가 빔 검출부(308)에 의해 검출된 시점으로부터 100㎱ 이후에 발광한다면, 감광체 드럼(111) 상의 주 주사 방향 어긋남은 발생하지 않을 것이다. 그러므로, CPU(601)는 빔 B에 대한 보정값으로서 100㎱를 설정한다. 빔 C 및 D에 있어서, 보정값은 빔 A를 기준으로 이용하여 CPU(601)에 의해 계산된다. 측정된 주사 속도와 실제 기계에서의 주사 속도가 동일하다면, 측정된 시간 간격 td는 어긋남에 관련된 데이터(보정값)가 된다.
그 후에, 단계(S804)에서, CPU(601)는 빔 B 내지 D에 대한 어긋남에 관련된 데이터를 출력한다. 그 다음, 단계(S805)에서, 어긋남에 관련된 데이터는 화상 형성 장치(100)에 입력된다.
<배율 차에 대한 보정값 계산>
도 11은 실시예에 따른 반도체 레이저 상의 발광점들 간의 배율 차를 도시하는 도면이다. 일반적으로, 복수의 발광점(411 내지 414)으로부터의 빔 A 내지 D의 파장은 반도체 레이저 소스(301)의 제조 정밀도의 변동 때문에 상대적으로 달라질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, (fθ 렌즈 등의) 각종 렌즈의 굴절율은 파장 의존성을 가진다. 그러므로, 빔 A 내지 D이 감광체 드럼(111) 상으로 방출될 때, 빔 A 내지 D의 주 주사 배율은 상대적으로 달라진다. 따라서, 이 배율 차를 보정할 필요가 있다. 도 11에서, 본 발명은 적용되지 않고 있다. 따라서, 빔 A(반도 체 레이저 소스(301)의 발광점(411))를 구동하기 위한 클럭 신호의 주파수(이하 구동 주파수라 칭함) 및 빔 B에 대한 구동 주파수는 서로 일치한다.
도 12는 실시예에 따른 배율 차가 측정되는 것을 도시하는 도면이다. 이 실시예에서, 검출부(604)에서, 수광 소자(1201 내지 1202)가 감광체 드럼(111)의 양단에 대응하는 위치에 배치된다. 양단의 위치는 fθ 렌즈(305)의 중앙 위치로부터 동일한 거리에 있다. 물론, 상술한 수광 소자(701)는 중앙 위치에 배치될 수 있다.
노광 제어부(109)에 있어서, 주사선 기울기의 조정, 배율에 대한 조정과 같은 광학 조정, 및 빔 A 내지 D에 대한 광도 조정이 미리 수행된 것으로 가정한다. 그 다음, 광 주사 장치인 노광 제어부(109)가 데이터 계산 장치에 세트된다.
단계(S801)에서, 다면경(303)은 소정의 회전 속도로 회전하기 시작한다. CPU(601)는 빔 A를 점등시킨다.
단계(S802)에서, CPU(601)는 검출부(604)의 수광 소자(1201 및 1202)로 빔을 검출한다. 단계(S803)에서, CPU(601)는 빔이 수광 소자(1201)에 의해 검출되는 시점 및 빔이 수광 소자(1202)에 의해 검출되는 시점을 타이머(606)를 이용하여 측정한다.
여기에서, 수광 소자(1201)와 수광 소자(1202) 간의 거리는 399㎜라 가정한다. 감광체 드럼(111) 상의 빔 주사 속도는 3.99㎜/㎲라 가정한다. 빔 A, B, C, 및 D에 대하여 측정된 기간은 각각 100㎲, 98 ㎲, 102 ㎲ 및 104 ㎲라 가정한다. 이 경우, 빔 A 내지 D의 배율을 서로 일치시키기 위하여 반도체 레이저 소스(301) 를 구동하기 위한 클럭 신호의 주파수가 변조된다.
예를 들면, 빔 A, B, C, 및 D(반도체 레이저 소스(301))에 대한 기본 구동 주파수를 50MHz라 가정한다. 빔 A에 대한 구동 주파수는 이것이 기준 빔이기 때문에 50MHz를 유지한다. 다른 빔에 대해서는, 다음에 나타낸 구동 주파수가 설정된다. 기준 주파수(빔 A에 대한 구동 주파수)를 보정될 빔의 측정된 기간으로 곱한다. 그 다음, 이 곱을 기준 측정된 기간(빔 A의 측정된 기간)으로 나눈다. 그 몫을 보정될 빔에 대한 구동 주파수로서 취득한다. 보다 상세한 예가 다음에 나타난다.
빔 B에 대한 구동 주파수:
50 X 98/100=49 MHz;
빔 C에 대한 구동 주파수:
50 X 102/100=51 MHz; 및
빔 D에 대한 구동 주파수:
50 X 106/100=53 MHz.
이러한 방식으로 구동 주파수를 변조함으로써, 빔의 배율을 서로 일치시킬 수 있다.
도 13은 배율 조정 중에 발생하는 주 주사 방향 어긋남을 도시하는 도면이다. 상술한 바와 같이 배율 조정이 수행된다면, 다른 빔 B 내지 D에 대한 기입 시점은 그 주 주사 방향이 기준 빔인 빔 A의 기입 시점으로부터 어긋난다. 그러므로, 어긋남을 보정할 필요가 있다.
도 14는 실시예에 따라 배율 조정 중에 발생하는 주 주사 방향 어긋남을 보정하기 위한 처리를 도시하는 도면이다. 이 도면에 나타난 바와 같이, 주 주사 방향인 각 빔의 기입 시점을 적절하게 조정함으로써 상술한 어긋남이 줄어든다.
단계(S803)에서, CPU(601)는 어긋남에 관련된 데이터를 계산한다. 예를 들면, CPU(601)는 빔 검출부(308)로 빔을 검출한 이후에 빔이 중앙 위치에 배치된 수광 소자(701)에 의해 검출될 때까지의 기간을 구동 클럭 주기의 증감 값과 곱한다. 또한, CPU(601)는 이 계산된 곱을 초기 구동 클럭 주기로 나눈다. 이 나눈 몫은 어긋남에 대한 보정값이다.
예를 들면, 빔 검출부(308)에 의한 검출 시점과 수광 소자(701)에 의한 검출 시점 간의 시간 간격이 50㎲라면, 빔 B의 화상 형성 시점은 1.020㎲만큼 앞당겨질 수 있다. 결과적으로, 빔 B의 화상 기입 시점은 빔 A의 화상 기입 시점보다 0.995㎲만큼 빨라진다. 이에 의하여, 감광체 드럼(111) 상의 각 빔의 기입 위치가 정렬된다.
그 후, 단계(S804)에서, CPU(601)는 빔 B 내지 D의 어긋남에 관련된 데이터를 출력한다. 그 다음 단계(S805)에서, 어긋남에 관련된 데이터는 화상 형성 장치(100)에 입력된다.
<어긋남에 관련된 데이터의 유지 및 화상 형성 장치(100)에의 입력>
상술한 단계(S804 및 S805)는 보다 상세히 기술될 것이다. 데이터 출력부(605)가 메모리 기입 회로라면, 데이터 출력부(605)는 어긋남에 관련된 데이터를 메모리(204)에 기입한다. 데이터 출력부(605)가 바코드 프린터라면, 어긋남에 관 련된 데이터를 나타내는 바코드가 라벨에 인쇄된다. 데이터 출력부(605)가 표시 장치라면, 어긋남에 관련된 데이터를 나타내는 정보가 표시된다. 데이터 출력부(605)가 통신 인터페이스 회로라면, 데이터 출력부(605)는 어긋남에 관련된 데이터를 화상 형성 장치(100)에 송신한다.
도 15는 실시예에 따라 어긋남에 관련된 데이터를 유지하는 바코드의 일례를 도시하는 도면이다. 이 예에서, 바코드(1500)와 함께 수치 등의 보정 데이터(1501 내지 1056)도 바코드 라벨 위에 인쇄된다.
기입 시점 보정 데이터(1501)는 빔 A와 빔 B 간의 기입 시점 어긋남에 관련된 수치를 나타낸다. 기입 시점 보정 데이터(1502)는 빔 A와 빔 C 간의 기록 시점 어긋남과 관련된 수치를 나타낸다. 기록 시점 보정 데이터(1503)는 빔 A와 빔 D 간의 기록 시점 어긋남에 관련된 수치를 나타낸다. 배율 보정 데이터(1504)는 빔 A와 빔 B 간의 배율의 비를 나타낸다. 배율 보정 데이터(1505)는 빔 A와 빔 C 간의 배율의 비를 나타낸다. 배율 보정 데이터(1506)는 빔 A와 빔 D 간의 배율의 비를 나타낸다.
상술한 바와 같이 바코드(1500)가 기록된 바코드 라벨이 노광 제어부(109)에 부착된다면, 시장(예를 들면, 사무실)에서 노광 제어부(109)를 교환할 때 편리하다. 예를 들면, 바코드(1500) 아래에 인쇄된 숫자 또는 알파벳이 조작부(219)로부터 입력될 때, 본체 제어부(200)는 이 입력된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 즉, 서비스 하는 사람이 바코드 리더기를 가지지 않는 경우에도, 그는 기입 시점 보정 데이터(1501 내지 1503) 또는 배율 보정 데이터(1504 내지 1506)를 본체 상의 메모리에 입력할 수 있다.
바코드(1500) 대신에 노광 제어부(109)의 메모리(204)가 이용될 수 있다. 화상 형성 장치(100)의 본체 제어부(200)는 전원이 켜졌을 때 메모리(204)에 저장된 어긋남에 관련된 데이터를 노광 제어부(109)와의 접속 단자를 통하여 판독한다. 또한, 본체 제어부(200)는 본체 제어부(200)에 제공된 (도시되지 않은) 본체 메모리에 데이터를 전송하고 저장한다.
상술한 바와 같이 어긋남에 관련된 데이터를 입력했다면, 본체 제어부(200)는 본체 메모리에 저장된 어긋남에 관련된 데이터에 기초하여 각 빔에 대한 발광 제어(기입 위치 조정 또는 배율 조정)를 실행한다. 예를 들면, 본체 제어부(200)는 어긋남에 관련된 데이터에 기초하여 반도체 레이저 소스(301)의 발광점(411 내지 414) 각각에 대한 클럭 신호를 변조한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광 주사 장치인 노광 제어부(109)가 화상 형성 장치(100)에 포함되기 전에, 빔 어긋남에 관련된 데이터가 측정되고 노광 제어부(109)에 의해 유지된다. 특히, (보정값 등의) 어긋남에 관련된 데이터는 공장에서 보정 도구 중 하나인, 데이터 계산 장치에 의해 측정된다. 그러므로, 모든 화상 형성 장치에 어긋남에 관련된 데이터를 측정하기 위한 메카니즘을 제공할 필요가 없다는 이점이 있다. 또한, 화상 형성 장치(100)가 어긋남에 관련된 데이터를 측정하지 않기 때문에, 측정을 위한 다운 타임(인쇄를 실행할 수 없는 시간)을 줄일 수 있다.
이 실시예에 따르면, 노광 제어부(109)는 거의 완전한 광 주사 장치로서 어 긋남에 관련된 데이터를 측정한다. 즉, 어긋남에 관련된 데이터는 다면경(303) 및 fθ 렌즈(305) 등의 광학계의 오차를 충분히 고려하여 어긋남에 관련된 데이터를 얻는다. 그러므로, 이 실시예에 따른 본 발명은 레이저 다이오드로부터 콜리메이터 렌즈까지의 빔이 측정되는 종래 시스템보다 고정밀도로 어긋남을 보정할 수 있다.
노광 제어부(109)가 포함되는 화상 형성 장치(100)의 본체 제어부(200)는 유지부로부터 직접 또는 간접적으로 입력된 어긋남에 관련된 데이터를 이용하여 어긋남을 보정한다. 즉, 본체 제어부(200)는 메모리(204)로부터 직접 어긋남에 관련된 데이터를 판독할 수 있다. 메모리(204)는 조작부(219)를 통하여 어긋남에 관련된 데이터를 간접적으로 취득할 수 있다.
어긋남에 관련된 데이터는 감광체 드럼(111) 상의 복수의 빔 A 내지 D 간의 주 주사 방향 어긋남을 보정하기 위한 데이터를 포함한다. 어긋남에 관련된 데이터는, 예를 들면, 빔 A 내지 D 에 대한 발광점들(411 내지 414)이 형성되는 위치의 오차에 의한 기입 위치의 어긋남에 관련된 데이터를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 다면경(303) 및 fθ 렌즈(305) 등의 광학계의 오차 외에도 반도체 레이저 소스(301)의 제조 오차의 영향을 고려하면서 바람직하게 기입 위치 어긋남을 보정하는 것이 가능하다.
또한, 어긋남에 관련된 데이터는, 예를 들면, 빔 A 내지 D 간의 파장 차에 의한 배율 차를 보정하기 위한 데이터를 포함할 수 있다. 다면경(303) 및 fθ 렌즈(305)의 굴절율은 파장 의존성을 가진다. 그러므로, 파장 차에 의하여 발생한 빔 A 내지 D 간의 배율 차를 보정하는 것이 중요하다.
상술한 바와 같이, 어긋남에 관련된 데이터를 노광 제어부(109)의 메모리(204)에 또는 바코드 라벨에 유지함으로써, 화상 형성 장치(100)로부터 계산하는 수고 및 측정 기구를 제거하는 것이 가능하다. 어긋남에 관련된 데이터를 나타내는 수치값 데이터 등을 바코드 라벨 상에 기록함으로써, 어긋남에 관련된 데이터를 바코드 리더기가 제공되지 않는 화상 형성 장치(100)에 간접적으로 입력하는 것이 가능하다.
노광 제어부(109)를 개선시킴으로써 화상 형성 장치(100) 또한 개선된다. 즉, 화상 형성 장치(100)에는 노광 제어부(109)에 장착된 유지부로부터의 어긋남에 관련된 데이터를 입력하기 위한 입력부가 제공된다. 이 입력부는 조작부(219)의 수치 키 또는 바코드 리더기로서 실현될 수 있거나, 메모리(204)로부터 데이터를 판독하기 위한 회로로서 실현될 수 있다. 본체 제어부(200)는 이 입력된 어긋남에 관련된 데이터에 기초하여 어긋남을 저감시키도록 전원의 발광 제어를 수행한다. 이러한 방식으로 어긋남이 보정되는 것이 바람직하기 때문에, 화상 형성 장치(100)는 종래의 광 주사 장치가 장착된 화상 형성 장치보다 고정밀도로 화상을 형성할 수 있다.
예를 들면, 본체 제어부(200)는 어긋남에 관련된 데이터에 포함된 배율 보정 데이터에 기초하여 빔 B 내지 D를 구동하기 위한 클럭 신호를 변조함으로써 바람직하게 어긋남을 저감시킬 수 있다.
물론, 다면경(303) 또는 fθ 렌즈(305) 중 적어도 하나를 통하여 도달할 수 있는 빔 A 내지 D를 검출하기 위한 검출부(604)를 포함하는 상술한 데이터 계산 장치는 매우 우수하다. 이는 이 장치가 파장 의존성을 가지는 광학계의 영향을 고려하여 어긋남에 관련된 데이터를 계산할 수 있기 때문이다.
데이터 계산 장치에 데이터 출력부(605)로서 메모리 기입 회로 또는 바코드 프린터가 제공된다면, 어긋남에 관련된 데이터를 노광 제어부(109)에 유지하는 것이 용이하다. 데이터 계산 장치는 화상 형성 장치(100)의 네트워크 통신 IF부(215)에 접속함으로써 화상 형성 장치(100)의 비휘발성 메모리에 직접 어긋남에 관련된 데이터를 기입할 수 있다.
상술한 예에서는, 데이터 계산 장치에 수광 소자(701, 1201, 및 1202)가 제공된다는 가정이 이루어졌다. 그러나, 검출부(605)에 CCD 카메라가 제공될 수 있다. 이 CCD 카메라는 감광체 드럼(111)에 대응하는 위치에 세트된다. CCD 카메라에 의해 취득된 빔 각각에 대하여, CPU(601)는 주 주사 방향 거리를 측정한다. CPU(601)는 이 거리에 기초하여 빔 A 에 대한 빔 B, C, 및 D의 기입 시점 어긋남을 계산할 수 있다.
[다른 실시예들]
다양한 실시예들이 상세하게 기술되었다. 그러나, 본 발명은 예를 들면, 스캐너, 프린터, PC, 복사기, 복합기 및 팩시밀리 장치와 같은 1개의 기기로부터 구성되는 장치 또는 복수의 기기로부터 구성되는 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 기술되었지만, 본 발명은 이 개시된 예시적인 실시예에 한정되지 않는다고 이해되어야 한다. 이하의 특허청구범위의 범위는 이 실시예의 모든 수정물 및 동등한 구조 및 기능을 수용하기 위하여 가장 광범위하게 해석되는 것이 적합할 것이다.
본 발명에 따르면, 외부 측정 장치는 거의 완전한 광 주사 장치로서 어긋남에 관련된 데이터를 측정할 수 있다. 그러므로, 광학계의 오차를 충분히 고려하는 발광 제어를 실현하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명은 레이저 다이오드로부터 콜리메이터 렌즈까지를 통과하는 레이저 빔이 측정되는 종래 시스템보다 고정밀도로 어긋남을 보정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 어긋남의 정도가 측정되고 (보정값 등의) 어긋남에 관한 데이터가 공장에서 측정 장치에 의해 취득된다. 따라서, 모든 이미지 형성 장치에 대한 어긋남의 정도를 측정하기 위한 메카니즘을 제공할 필요가 없는 이점도 있다. 또한, 이미지 형성 장치가 어긋남의 정도를 측정하지 않기 때문에 다운 타임을 줄일 수 있다.

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  9. 화상 형성 장치(100)에 포함되는 광 주사 장치(109)로서,
    상기 광 주사 장치(109)는
    복수의 빔을 방출하는 광원(301),
    상기 복수의 빔을 회전 편향하는 회전 다면경(303),
    상기 회전 편향된 복수의 빔이 통과하는 렌즈(305), 및
    상기 화상 형성 장치(100)에 제공되는 동일한 감광체(111) 상의 상기 복수의 빔들 간의 주 주사 방향 어긋남에 관련된 데이터를 유지하는 유지부 - 각각의 데이터는 상기 광 주사 장치(109)가 상기 화상 형성 장치(100)에 포함되기 전에 상기 렌즈(305)를 통과한 상기 복수의 빔 중 대응하는 하나의 빔을 검출함으로써 미리 결정됨 -
    를 포함하고,
    상기 광 주사 장치(109)가 상기 화상 형성 장치(100)에 포함되는 경우, 상기 주 주사 방향 어긋남에 관련된 상기 각각의 데이터는 상기 화상 형성 장치(100)에 의해 이용되어 상기 동일한 감광체 상의 상기 복수의 빔들 간의 주 주사 방향의 어긋남을 보정하는 광 주사 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주 주사 방향 어긋남에 관련된 데이터는 상기 동일한 감광체 상의 상기 복수의 빔들 간의 상기 주 주사 방향으로의 기입 시점의 어긋남을 보정하기 위한 데이터를 포함하며, 상기 기입 시점의 어긋남을 보정하기 위한 각각의 데이터는 각 빔에 대하여 상기 유지부 내에 유지되는 광 주사 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 주 주사 방향 어긋남에 관련된 데이터는 상기 동일한 감광체 상의 상기 복수의 빔들 간의 주 주사 방향으로의 배율 차를 보정하기 위한 데이터를 포함하며, 상기 배율 차를 보정하기 위한 각각의 데이터는 각 빔에 대하여 상기 유지부 내에 유지되는 광 주사 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 주 주사 방향 어긋남에 관련된 데이터는 상기 복수의 빔들에 대한 각 발광점이 형성되는 위치의 오차로 인한 기입 위치 어긋남에 관련된 데이터를 포함하며, 상기 기입 위치 어긋남에 관련된 각각의 데이터는 각 빔에 대하여 상기 유지부 내에 유지되는 광 주사 장치.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는 메모리(204) 또는 바코드 라벨인 광 주사 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 어긋남에 관련된 데이터를 나타내는 수치 데이터는 상기 바코드 라벨에 기록되는 광 주사 장치.
  15. 제9항 기재의 광 주사 장치(109)가 포함되는 화상 형성 장치(100)로서,
    상기 화상 형성 장치(100)는
    상기 광 주사 장치에 장착되는 상기 유지부로부터 어긋남에 관련된 각각의 데이터를 입력하는 입력부, 및
    입력된 각각의 데이터에 기초하여 상기 광원의 발광 제어를 수행하는 제어부
    를 포함하는 화상 형성 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 어긋남에 관련된 데이터에 포함되는 배율 데이터에 기초하여 상기 복수의 빔을 구동시키기 위한 클럭 신호를 변조하는 화상 형성 장치.
  17. 제9항 기재의 광 주사 장치의 어긋남에 관련된 데이터를 계산하기 위한 데이터 계산 장치로서,
    상기 데이터 계산 장치는
    상기 광원(301)을 구동하기 위한 구동 신호를 발생시키는 발생부(603),
    상기 회전 다면경(303) 및 상기 렌즈(305) 중 적어도 하나를 통하여 도달한 상기 복수의 빔 중 대응하는 하나의 빔을 검출하는 검출부(604),
    상기 검출부(604)로부터 출력된 전기 신호에 기초하여 상기 어긋남에 관련된 각각의 데이터를 계산하는 계산부(601), 및
    상기 어긋남에 관련된 각각의 데이터를 상기 광 주사 장치(109)에 포함된 상기 유지부에 출력하는 출력부(605)를 포함하는 데이터 계산 장치.
  18. 화상 형성 장치(100)에 포함되는 광 주사 장치(109)에서, 상기 화상 형성 장치(100)에 상기 광 주사 장치(109)가 포함되기 전에 어긋남에 관련된 데이터를 취득하는 데이터 취득 방법으로서,
    상기 방법은
    광원으로부터, 복수의 빔을 방출하는 단계(S801),
    회전 다면경에 의해, 상기 복수의 빔을 회전 편향하는 단계,
    상기 복수의 회전 편향된 빔이 렌즈를 통과하는 단계,
    상기 렌즈를 통과한 상기 복수의 빔 중 대응하는 하나의 빔을 검출하는 단계(S802),
    상기 화상 형성 장치에 제공된 감광체 상의 상기 복수의 빔들 간의 주 주사 방향 어긋남을 측정하는 단계(S803), 및
    상기 측정된 어긋남에 관련된 데이터를 상기 광 주사 장치의 유지부에 기입하는 단계(S804)를 포함하는 데이터 취득 방법.
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