KR101043391B1 - 화상형성장치의 광주사장치 - Google Patents

Abstract

화상형성장치의 광주사장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 화상형성장치의 광주사장치는 감광매체에 복수의 빔을 출사하는 광원; 빔의 진행 경로상에 설치되어, 빔들 중 첫 번째 빔의 수평동기신호를 감지하는 제 1 감지센서; 제 1 감지센서와 감광매체 사이의 빔들의 진행 경로상에 설치되며, 빔들 중 마지막 빔이 상기 감광매체에 결상되는 것을 감지하는 제 2 감지센서; 및 제 1 및 제 2 감지센서의 감지신호에 의해 빔들의 주사위치를 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이상과 같은 본 발명에 의하면, 2개, 4개 또는 복수개의 빔을 출사할 수 있는 광원에서 주사되는 빔들의 출사 시작위치간 편차가 자동으로 보정될 수 있으므로, 광원에서 출사되는 빔의 수가 변경될 때마다, 별도의 계산과 실험을 통하여 출사 시작위치간 편차를 기구적으로 보정하는 번거로움을 해소할 수 있다.

화상형성장치, 광주사장치, 레이저스캐닝유닛, 복수 광원, 보정

Description

화상형성장치의 광주사장치{Laser scanning unit for image forming apparatus}

도 1은 종래기술에 의한 화상형성장치의 광주사장치의 개략도,

도 2는 본 발명에 의한 화상형성장치의 광주사장치의 개략도,

도 3은 감광매체에 결상되는 복수의 빔을 개략적으로 나타낸 도면,

도 4는 보정 전 감광매체에 결상되는 복수의 빔을 개략적으로 나타낸 도면,

도 5는 복수의 빔이 감광매체에 결상되는 위치와 도착시기의 차이를 도시한 도면, 그리고,

도 6은 보정 후 감광매체에 결상되는 복수의 빔을 개략적으로 나타낸 도면,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100'; 광원 107; 제 1 감지센서

200; 감광매체 201,202,203,204; 레이저 빔

300; 제 2 감지센서 400; 제어부

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 빔을 출사 하는 광주사장치에 관한 것이다.

일반적으로 화상형성장치는 영상신호에 의해 광원으로부터 출사되는 레이저 빔을 감광매체에 결상시키고, 감광매체에 형성되는 정전잠상을 종이와 같은 매개체에 전사함으로써 화상이미지를 재현한다. 이러한 화상형성장치에서 레이저광을 발생시켜 그 빔(beam)을 감광매체 상에 결상시키는 광주사장치는 통상적으로 도 1과 같이 구성된다.

광주사장치는 광원으로 사용되는 레이저광을 출사시하는 광원(100), 레이저다이오드에서 출사되는 레이저 빔을 광축에 대해 평행광 또는 수렴광으로 만들어 주는 콜리메이터렌즈(101), 이렇게 평행광으로 만들어진 광원을 다시 부주사 방향으로만 수렴시켜주는 역할을 하는 실린더 렌즈(102), 콜리메이터렌즈와 실린더렌즈를 통과한 레이저 빔을 수평방향으로 등선속으로 이동시켜 스캐닝하는 폴리곤미러(103), 폴리곤미러를 등속도로 회전시키는 폴리곤미러 구동용 모터(104), 광축에 대해 일정한 굴절율을 가지며 폴리곤미러에서 반사된 등속도의 레이저 빔을 주 스캐닝방향으로 편광시키고 수차를 보정하여 스캐닝면상에 초점을 맞추는 Fθ렌즈(105), Fθ렌즈를 통한 레이저광을 소정의 방향으로 반사시켜 결상면인 감광매체(200)의 표면에 정전잠상으로 결상시키는 결상용 반사미러(108), 레이저광을 수광하여 수평동기를 맞추어 주기 위한 제 1 감지센서(107), 동기검출용 광센서측으로 레이저광을 반사시켜주는 동기신호 검출용 반사미러(106)를 포함한다. 이러한 부품들은 통상적으로 하나의 프레임 위에 조립되어 광주사장치를 구성한다.

한편, 최근에는 한번에 복수개의 빔을 출사하기 위하여, 복수의 광원을 구비 하거나, 하나의 광원 내에서 복수의 레이저 빔을 출사할 수 있는 광주사장치가 개발되고 있다. 이와 같은 복수 광원을 가지는 광주사장치는 한번에 여러개의 레이저 빔을 출사하기 때문에, 감광매체(200)에 정전잠상을 형성하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 복수의 레이저 빔이 감광매체에 결상되는 빔의 주사넓이는 각각의 레이저 빔의 출사 시작위치의 차이로 인해, 첫 번째 레이저 빔에 비해 마지막 레이저 빔의 주사넓이가 넓어지면서, 감광매체에 결상된 빔이 부채꼴 형상으로 퍼지면서 지터(jitter)와 같은 화상불량을 유발하거나, 상기 광원(100)에서 출사된 빔이 화상영역을 벗어나 비화상영역으로 결상되어 일부 화상이 종이에 인쇄되지 못하는 현상이 발생될 수 있다. 이러한 점을 해결하기 위해, 종래에는 상기 광원에서 출사되는 복수의 빔들이 상기 감광매체에 결상되는 입사각을 줄이는 방법을 사용하였다. 하지만, 이러한 방법을 사용할 경우, 광주사장치의 기구적인 구조변경이 수반되어야만 하므로 작업이 용이하지 않으며, 많은 비용이 소요될 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 기구적인 구조변경 없이, 복수 광원에서 주사되는 빔의 주주사 시작 위치간의 편차로 인해 발생되는 화상오류를 보정하고, 향후 더 많은 수의 광원을 적용할 경우에도 그로 인한 오류나 화상의 문제점을 해소할 수 있는 화상형성장치의 광주사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 광주사장치는 감광매체에 복수의 빔을 출사하는 광원; 상기 빔의 진행 경로상에 설치되어, 상기 빔들 중 첫 번째 빔의 수평동기신호를 감지하는 제 1 감지센서; 상기 제 1 감지센서와 감광매체 사이의 상기 빔들의 진행 경로상에 설치되며, 상기 빔들 중 마지막 빔이 상기 감광매체에 결상되는 것을 감지하는 제 2 감지센서; 및 상기 제 1 및 제 2 감지센서의 감지신호에 의해 상기 빔들의 주사위치를 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제어부는 상기 광원의 각 빔의 출사 타이밍을 조절하여, 빔들의 주사위치를 보정하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 광원에서 출사되는 화상정보를 가진 빔의 시작위치를 동일하게 한 후, 상기 빔의 주사위치를 보정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 빔 중 적어도 한 쌍의 빔은 동일한 화상 클럭을 가지는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 2개, 4개 또는 복수개의 빔을 출사할 수 있는 광원에서 주사되는 빔들의 출사 시작위치간 편차가 자동으로 보정될 수 있으므로, 광원에서 출사되는 빔의 수가 변경될 때마다, 별도의 계산과 실험을 통하여 출사 시작위치간 편차를 기구적으로 보정하는 번거로움을 해소할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화상형성장치의 광주사장치의 구성을 첨부된 도면과 함께 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화상형성장치의 광주사장치는 광원(100'), 제 1 감지센서(107), 제 2 감지센서(300) 및 제어부(400)를 포함한다. 광주사장치를 구성하는 기본적인 구성요소는 종래기술과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. 그리고, 종래와 동일한 기능을 수행하는 구성요소는 도 1과 동일한 참조부호를 인용하여 설명한다.

상기 광원(100')은 도시된 바와 같이, 복수의 빔을 출사하는 하나의 레이저다이오드로 구비될 수도 있고, 도시되지는 않았지만, 하나의 빔을 출사하는 복수개의 레이저다이오드로 구비될 수도 있다.

상기 제 1 감지센서(107)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 광원(100')으로 부터 출사된 수평동기신호 정보를 가지는 복수의 빔(201,202,203,204)의 진행 경로상에 설치되어, 상기 빔들(201,202,203,204) 중 첫 번째 빔(201)의 수평동기신호를 감지한다.

상기 제 2 감지센서(300)는 상기 제 1 감지센서(107)와 감광매체(200) 사이의 빔들(201,202,203,204)의 진행 경로상에 설치되는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 반사미러(108)에서 반사된 마지막 빔(204)이 상기 감광매체(200)의 비화상영역(D2, 도 4 참조)으로 결상되는 것을 감지한다.

상기 제어부(400)는 상기 제 1 및 제 2 감지센서(107)(300)의 감지신호에 의해, 상기 빔들의 주사위치를 보정한다. 이를 위해, 상기 제어부(400)는 상기 광원(100')에서 출사되는 화상정보를 가진 빔의 시작위치를 동일하게 한 후, 상기 빔의 주사위치를 보정하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면과 함께 본 발명에 의한 화상형성장치의 광주사장치의 동작을 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 복수 광원을 가지는 레이저다이오드(100')는 4개의 빔(201,202,203,204)을 출사하며, 이 빔들 중 첫 번째 빔(201)이 입사되는 지점을 301이라고 할 때, 마지막 빔(204)이 입사되는 지점은 302로 H 만큼 차이가 난다. 따라서, 감광매체(200)로 결상되는 빔의 입사각은 각각의 빔(201,202,203,204)마다 차이가 나면서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 감광매체(200)에 결상되는 빔의 주사넓이가 마지막 빔(204)으로 갈수록 넓어지게 되는 현상이 발생된다. 만일 적절한 보정 없이 그대로 사용하게 되면, 광원(100')에서 출사되는 복수의 빔들(201,202,203,204)에 포함된 화상신호는 동일한 시간에 출사되기 때문에, 실제로 감광매체(200)에 결상되는 화상은 마지막 빔(204)으로 갈수록 좌우로 퍼지면서 지터(jitter)와 같은 화상오류가 발생된다. 또한, 빔에 포함된 화상정보가 화상영역(D1) 뿐만 아니라, 비화상영역(D2)으로 결상되면서, 상기 비화상영역(D2)에 결상된 화상정보가 종이로 전달되지 못하게 된다.

이를 보정하기 위하여, 상기 제 1 감지센서(107)는 상기 빔들 중 첫 번째 빔(201)의 동기신호를 감지하고, 상기 제 2 감지센서(300)는 반사미러(108)에서 반사된 마지막 빔(204)이 상기 감광매체(200)의 비화상영역(D2)으로 결상되는 것을 감지하여, 그 감지신호를 상기 제어부(400)로 송출한다.

상기 제어부(400)는 상기 제 1 감지센서(107)가 송출한 첫 번째 빔(201)의 동기신호 감지시간(t1)과, 상기 제 2 감지센서(300)가 송출한 마지막 빔(204)의 동 기신호 감지시간(t2)을 입력받아 그 차이(T)를 구하여, 첫 번째 빔(201)과 마지막 빔(204)의 결상위치에 대한 편차를 보정한다.

즉, 첫 번째 빔의 동기신호가 감지된 시점에서 첫 번째 화상신호가 종료된 시점 사이의 시간 간격과, n번째 빔의 동기신호가 감지된 시점에서 n번째 화상신호가 종료된 시점 사이의 시간 간격의 차이가, 결국 첫 번째 빔과 n번째 빔 사이의 실질적인 화상의 차이가 되므로, 상기 제어부(400)는 상기 제 1 감지센서(107)에서 감지된 첫 번째 빔(201)의 동기신호 감지시간(t1)과 상기 제 2 감지센서(300)에서 감지된 마지막 번째(204,n=4)의 동기신호 감지시간(t2) 사이의 차이(T)를 n-1로 나누어, 각각의 빔 사이의 시간차(T')를 계산할 수 있다.

예컨대, 첫 번째 광원(201)과 마지막 광원(n=4, 204) 사이의 시간차(T)가 3ms라고 가정한다면, 본 발명의 일 실시예에 의하면, n-1의 값은 3이 되므로, 각각의 빔 사이의 시간차(T')는 1ms가 된다.

상기 제어부(400)는 이상과 같이 계산된 각각의 빔 사이의 시간차(T')를 통해, 상기 광원(100')으로부터 출사되는 각각의 빔(201,202,203,204)의 출사 타이밍을 개별적으로 제어하여, 종래와 같이 각각의 빔들(201,202,203,204)을 동시에 출사하지 않고, 각 빔별로 계산된 시간차(T') 만큼 차이를 두고 빔을 출사하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 출사된 빔들(201,202,203,204)이 마지막 빔(204)으로 갈수록 퍼지지 않고, 화상영역(D1)에만 결상될 수 있도록 한다. 이 때, 상기 제어부(400)는 상기 광원(100')에서 출사되는 화상정보를 가진 빔들(201,202,203,204)의 시작위치(ⓞ, 도 5 참조)를 동일하게 한 후, 상기 빔의 주사위치를 보정하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 복수의 빔(201,202,203,204) 중 적어도 한 쌍의 빔은 동일한 화상 클럭을 가지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 동일한 화상 클럭을 가지는 한 쌍의 빔은 감광매체(200)에 결상된 정전잠상의 해상도를 향상시켜 보다 또렷한 화상을 얻을 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 2개, 4개 또는 복수개의 빔을 출사할 수 있는 광원에서 주사되는 빔들의 출사 시작위치간 편차가 자동으로 보정될 수 있으므로, 광원에서 출사되는 빔의 수가 변경될 때마다, 별도의 계산과 실험을 통하여 출사 시작위치간 편차를 기구적으로 보정하는 번거로움을 해소할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 감광매체에 복수의 빔(beam)을 출사하는 광원;

   상기 빔의 진행 경로상에 설치되어, 상기 빔들 중 첫 번째 빔의 수평동기신호를 감지하는 제 1 감지센서;

   상기 제 1 감지센서와 감광매체 사이의 상기 빔들의 진행 경로상에 설치되며, 상기 빔들 중 마지막 빔이 상기 감광매체에 결상되는 것을 감지하는 제 2 감지센서; 및

   상기 제 1 및 제 2 감지센서의 감지신호에 의해 상기 빔들의 주사위치를 보정하는 제어부;를 포함하며,

   상기 제어부는,

   상기 광원의 각 빔의 출사 타이밍을 조절하여, 빔들의 주사위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 광주사장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 광원에서 출사되는 화상정보를 가진 빔의 시작위치를 동일하게 한 후, 상기 빔의 주사위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 광주사장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 빔 중 적어도 한 쌍의 빔은 동일한 화상 클럭을 가지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 광주사장치.

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