KR101080415B1 - 광주사유닛 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

개시된 광주사유닛은, 광원과, 이 광원으로부터 조사되는 광을 주주사방향으로 편향 주사시키는 폴리곤 미러와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 편향된 광의 주주사방향의 동기를 검출하는 동기검출기를 포함하는 광주사유닛에 있어서,

에 의하여 정의되는, 동기검출광로를 포함하는 총주사율이 60% 내지 75%이다. 여기서, θ1는 총주사각도, N은 폴리곤 미러의 반사면의 수이다.

Description

광주사유닛 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치{Light scanning unit and electrophotographic image forming apparatus adopting the same}

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치에 채용된 광주사유닛의 일 실시예의 광학적 배치를 보인 개략적인 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 광주사유닛의 일 실시예의 부주사방향에 대한 광경로를 개략적인 도면.

도 4는 도 2에 도시된 광주사유닛의 일 실시예의 주주사방향에 대한 광경로를 개략적인 도면.

도 5는 동기검출광로가 결상렌즈를 통과한 후에 배치되는 광주사유닛의 일 예를 도시한 도면.

도 6은 도 1에 도시된 화상형성장치에 채용된 광주사유닛의 다른 실시예의 광학적 배치를 보인 개략적인 사시도.

도 7은 도 6에 도시된 광주사유닛의 다른 실시예의 부주사방향에 대한 광경로를 개략적인 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...광원 11...제1발광부

15...제2발광부 21...콜리메이팅 렌즈

23...실린드리컬 렌즈 29...동기검출센서

30...편향기 31...구동원

35...폴리곤 미러 41...fθ렌즈

100......광주사유닛 200......현상기

300...감광체 400......중간전사벨트

500......전사롤러 600......정착기

본 발명은 감광체에 광을 주사하는 광주사유닛 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 결상렌즈로부터 감광체까지의 거리가 먼 장초점 광주사유닛 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것이다.

광주사유닛은 전자사진방식 화상형성장치에서 감광체에 화상정보에 대응되는 광을 주사하여 정전 잠상을 형성하는 장치이다. 전자사진방식 화상형성장치는 광주사유닛에 의하여 감광체에 형성된 정전잠상을 가시적인 화상으로 현상시키기 위한 현상기를 구비한다. 현상기의 내부에는 소정 색상의 토너가 수용된다.

단색 화상형성장치는 한 개의 광주사유닛만이 채용되며, 칼라화상형성장치는 통상 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성하기 위하여 4개의 광주사유닛이 채용된다. 물론, 4가지 색상의 화상정 보에 대응되는 4개의 광을 주사하는 하나의 광주사유닛 또는 각각 2가지 색상의 화상정보에 대응되는 2개의 광을 주사하는 두 개의 광주사유닛이 채용될 수도 있다.

일반적으로 광주사유닛에서 결상렌즈와 감광체와의 거리를 초점거리라 한다. 현상기는 토너가 다 소모되면 교환되는 소모품이다. 현상기에 수용되는 토너의 양을 늘이기 위하여는 현상기의 내용적이 커져야 한다. 이를 위하여는 초점거리가 긴 장초점 광주사유닛에 필요하다. 그런데, 일반적으로 광주사유닛에서는 동일한 해상도(d)에 대하여 d = k×λ×L/D의 관계가 성립한다. 여기서 k는 비례상수로서 1.2~2.0의 값을 가진다. λ는 광의 파장이며, L은 초점거리이다. , D는 결상렌즈를 포함하는 결상광학계의 광학부품에서 유효하게 사용되어야 하는 부주사방향의 두께(유효두께)를 의미한다. 장초점 광학계를 구현하기 위하여는 L이 커져야 하는데, 이 경우에 D도 함께 커져야 한다. 그러면, 결상광학계의 광학부품의 제조정밀도가 향상되어야함을 의미한다. 근래에는 결상렌즈 등의 광학부품이 플라스틱 사출성형에 의하여 제조되는데, D가 큰 광학부품의 제작이 매우 어렵다. 또, D가 크면 온도 등의 환경조건에 의한 광학부품의 광학적 성능저하에 의하여 화상품질이 저하될 우려가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 결상광학계의 유효두께의 증가를 최소화하여 안정된 광학적 성능을 얻을 수 있도록 개선된 장초점 광주사유닛 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광주사유닛는, ① 광원과, 상기 광원으로부터 조사되는 광을 주주사방향으로 편향 주사시키는 폴리곤 미러와, 상기 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 상기 편향된 광의 주주사방향의 동기를 검출하는 동기검출기를 포함하는 광주사유닛에 있어서, 아래의 식 1에 의하여 정의되는, 상기 동기검출광로를 포함하는 총주사율이 60% 내지 75%인 것을 특징으로 한다.

<식>

여기서, θ1는 총주사각도, N은 폴리곤 미러의 반사면의 수.

② 일 실시예로서, 아래의 식 2에 의하여 정의되는, 상기 동기검출광로를 제외한 유효주사율은 60% 내지 70% 이다.

<식 2>

여기서, θ2는 유효주사각도.

③ 일 실시예로서 상기 동기검출광로는 상기 결상렌즈 통과 전에 위치된다.

상기 폴리곤 미러의 반사면의 수는 6개 이상인 것이 바람직하다.

상기 폴리곤 미러의 반사면들의 외접원의 직경은 30mm 이하인 것이 바람직하다. 상기 결상렌즈는, 적어도 한 면이 그 부주사방향의 곡률이 연속적으로 변하는 비구면인 에프-쎄타 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사유닛.

일 실시예로서, 상기 광원은 복수의 광을 조사하여, 상기 감광체 상에 부주사방향으로 이격된 복수의 주사선을 형성한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 감광체; 상기 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 것으로서, 상기 ① 내지 ③ 중 어느 하나에 기재된 광주사유닛; 상기 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상기;를 포함한다.

상기 현상기는 상기 광주사유닛의 광조사방향으로 연장된 형태이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 구성도이다. 도 1을 보면, 감광드럼(300), 대전롤러(301), 광주사유닛(100), 현상기(200), 중간전사벨트(400), 전사롤러(500), 정착기(600)가 도시되어 있다.

감광드럼(300)은 감광체의 일 예로서, 원통형 금속 파이프의 외주면에 소정 두께의 감광층이 형성된 것이다. 감광체로서, 벨트 형태의 감광벨트가 적용될 수도 있다. 대전롤러(301)는 감광드럼(300)에 접촉되어 회전되면서 그 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(301)에는 대전바이어스(Vc)가 인가된다. 대전롤러(301) 대신에 코로나 대전기(미도시)가 사용될 수도 있다. 광주사유닛(100)은 균일한 전위를 가지도록 대전된 감광드럼(10)에 화상정보에 해당되는 광을 주사하여 정전잠상을 형성한다. 광주사유닛(100)으로서는 일반적으로 레이저 다 이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)가 사용된다.

현상기(200) 내부에는 토너가 수용된다. 토너는 현상기(200)와 감광드럼(300) 사이에 인가되는 현상바이어스에 의하여 감광드럼(300)으로 이동되어, 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다. 감광드럼(300)에 형성된 토너화상은 중간전사벨트(400)로 전사된다. 토너화상은 전사롤러(500)에 인가되는 전사바이어스에 의하여 전사롤러(500)와 중간전사벨트(400)사이로 이송되는 용지(P)로 전사된다. 용지로 전사된 토너화상은 정착기(14)로부터 열과 압력을 받아 용지에 정착됨으로써 화상형성이 완료된다.

칼라화상을 인쇄하기 위하여, 4개의 감광드럼(300C, 300M, 300Y, 300K)에는 각각 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C) 색상의 화상정보에 대응되는 정전잠상이 형성된다. 4개의 현상기(200C, 200M, 200Y, 200K)는 각각 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너를 감광드럼(300C, 300M, 300Y, 300K)에 공급하여 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너화상을 형성시킨다. 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너화상은 중간전사벨트(400)로 중첩 전사된 후에 다시 용지(P)로 전사된다.

상기한 바와 같은 화상형성장치에서 현상기(200)는 그 내부에 수용된 토너가 다 소모되면 교체되어야 하는 소모품이다. 일반적으로 현상기(200)를 구성하는 구성부품의 수명은 현상기(200)에 수용되는 토너의 양에 의하여 결정되는 현상기(200)의 수명보다 충분히 길다. 따라서, 가급적 현상기(200)에 많은 양의 토너를 수용함으로써 현상기(200)의 교체시키를 늦추면 소비자의 입장에서는 메인터넌스 비용을 줄일 수 있다는 잇점을 가질 수 있다. 현상기(200)에 더 많은 양의 토너를 수용하기 위하여는 길이(LD)를 길게 할 필요가 있다. 이 길이(LD)는 광주사유닛(100)의 초점거리와 관련된다. 광주사유닛(100)의 초점거리를 길게 하면 현상기(200)의 토너수용량을 증가시킬 수 있다. 특히 현상기(200)가 광주사유닛(100)의 광조사방향(도 1의 참조부호 A)으로 연장된 형태인 경우에는 더욱 그러하다.

도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치에 채용된 광주사유닛의 일 실시예의 광학적 배치를 보인 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 광주사유닛의 일 싱시예의 부주사방향에 대한 광경로를 개략적인 도면이다. 도 4는 도 2에 도시된 광주사유닛의 일 실시예의 주주사방향에 대한 광경로를 개략적인 도면이다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광주사유닛은 감광체(300)에 대해 광을 주사하는 것으로, 예를 들어 광을 조사하는 광원(10)과, 이 광원(10)에서 조사된 광을 감광체(300)의 주주사방향(Y)으로 편향 주사시키는 편향기(30)를 포함한다.

예를 들어, 광원(10)으로서는 레이저 다이오드가 채용될 수 있다. 편향기(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 반사면(34)을 가지는 폴리곤 미러(35)와, 폴리곤 미러(35)를 회전시키는 모터(36)를 구비한다.

광원(10)과 편향기(30) 사이의 광경로 상에는 콜리메이팅렌즈(21)와 실린더리컬렌즈(23)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 콜리메이팅렌즈(21)는 광원(10)에서 조사된 광을 집속시켜 평행 광 또는 수렴하는 광이 되도록 한다. 실린더리컬렌즈(23)는 콜리메이팅렌즈(21)를 투과한 광을 주주사방향 및/또는 부주사방향에 대 응되는 방향으로 집속시킴으로써, 편향기(30)에 입사되는 광을 선형으로 결상시키는 것으로, 적어도 한 매의 렌즈로 구성된다. fθ렌즈(41)와 감광체(300) 사이에 반사미러(45)가 더 설치될 수 있다.

광주사유닛은 결상렌즈와, 동기신호검출수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 결상렌즈는 편향된 광을 감광체에 결상시키는 것으로서, 예를 들어 편향기(30)와 감광체(300) 사이에 배치되는 fθ렌즈(41)를 포함한다. fθ렌즈(41)는 적어도 일 매의 렌즈로 구성되는 것으로, 편향기(30)에서 편향된 광을 주주사방향(Y)과 부주사방향(X)에 대해 서로 다른 배율로 보정하여 감광체(300)에 결상되도록 한다. 장치의 소형화와 부품수의 절감을 위하여 fθ렌즈(41)는 한 매의 플라스텍 비구면렌즈인 것이 바람직하다. 또, fθ렌즈(41)는 적어도 한 면은 부주사방향(X)의 곡률이 연속적으로 변화하는 비구면 내지는 자유곡면인 것이 바람직하다. fθ렌즈(41)의형태는 도 2에 도시된 바에 의하여 한정되지 않으며 아래의 수학식 1에 의하여 정의될 수 있다. fθ렌즈(41)의 적어도 한 면은 그 부주사방향(X)의 곡률이 연속적으로 변화한다는 것은 아래의 수학식 1에서 세 번째 항목이 존재함을 의미한다. 여기서, m과 n는 다항식의 차수를 나타낸다. 수학식 1에서는 10차항까지 사용하도록 되어 있으나, 이는 일 예일 뿐이며 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다.

<수학식 1>

동기신호검출수단은 광원(10)에서 조사된 빔의 일부를 수광하여, 주사선의 수평동기(주주사방향의 동기)를 맞추는데 이용된다. 동기검출광로를 형성하기 위하여 편향기(30)에서 편향된 광의 일부는 분기되어 동기신호검출센서(29)로 입사된다.

장초점 광학계를 실현하기 위한 본 발명에 따른 광주사유닛은 동기검출광로가 결상렌즈 통과 전, 즉 편향기(30)와 fθ렌즈(41)사이에 위치되는 것을 특징으로 한다. 이를 위하여, 반사미러(25)는 편향기(30)에서 편향된 광의 일부를 반사시켜 동기신호검출센서(29)와, 상기 fθ렌즈(41)와 동기신호검출센서(29)로 입사시킨다. 집속렌즈(27)는 반사미러(25)에서 반사된 광을 집속시킨다.

광주사유닛에서 해상도(d)에 대하여 d = k×λ×L/D의 관계가 성립한다. 여기서 k는 비례상수로서 1.2~2.0의 값을 가진다. λ는 광의 파장이며, L은 초점거리이다. , D는 결상렌즈를 포함하는 결상광학계의 광학부품에서 유효하게 사용되어야 하는 부주사방향의 두께(유효두께(D))를 의미한다(도 3 참조). 이 경우에 초점거리(L)이 증가되면 유효두께(D)도 증가된다. 유효두께(D)의 증가는 광주사유닛의 광학부품에 요구되는 정밀도를 증가시켜 생산성을 저해하며 광주사유닛의 광학적 안정성에도 부정적인 영향을 미친다. 도 5에 도시된 바와 같이 동기검출광로가 fθ렌즈(41)를 통과한 후에 위치되는 경우에 초점거리(L')는 동기검출을 위한 거리(La)과 감광드럼(300) 상에서의 주주사방향(Y)의 유효길이를 얻기 위한 거리(Lb)와의 합이 된다. 도 4와 도 5를 비교하면, 도 4에서의 초점거리(L)은 도 5에서 거리(Lb)에 대응된다. 결국, 도 5의 경우에는 감광드럼(300) 상에서 주주사방향(Y)의 유효 길이를 얻기 위한 거리(Lb)와 무관하게 동기검출을 위한 길이(La)이 추가되어 초점거리(L')가 무의미하게 L1만큼 늘어나게 된다. 따라서, 해상도(d)와 초점거리(L) 및 유효두께(D)와의 관계로 인하여 유효두께(D)가 증가하게 된다. 본 발명에 따른 광주사유닛에 의하면, 동기검출광로를 결상렌즈를 통과하기 전에 위치시킴으로써 초점거리(L)의 무의미한 증가를 방지하여 유효두께(D)의 증가를 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 광주사유닛은 동기검출광로를 포함하는 유효주사율(E1)이 60% 내지 75%이다. 동기검출광로를 포함하는 총주사율(E1)은 다음의 수학식 2에 의하여 정의된다.

<수학식 2>

여기서, θ1는 총주사각도(도 3에서 +Y와 BD를 합한 값), N은 폴리곤 미러의 반사면의 수이다.

또, 동기검출광로를 제외한 유효주사율(E2)은 60 내지 70%인 것이 바람직하다. 동기검출광로를 제외한 유효주사율(E2)은 아래의 수학식 3에 의하여 정의된다.

<수학식 3>

여기서, θ2는 유효주사각도(도 3에서 +Y와 -Y를 합한 값)이다.

상기한 바와 같이, 총주사율(E1)과 유효주사율(E2)의 범위를 각각 60 내지 75%와 60 내지 70%로 한정함으로써 유효두께(D)의 증가를 최소화하여 실용적으로 제조가능한 렌즈(특히, fθ렌즈(41))의 유효두께(D)의 범위 이내에서 장초점화된 광주사유닛을 구현할 수 있다. 만일, 총주사율(E1)과 유효주사율(E2)을 상기 범위로 하지 않는 경우, 예를 들면 상기 범위보다 크게 하면서 장초점 광주사유닛을 구성하는 경우에는 렌즈의 유효두께(D)의 증가를 초래하며, 이는 곧바로 렌즈 제조비용의 상승으로 연결된다. 이는 아래의 표 3에서도 확인할 수 있다.

감광드럼(300)에 형성되는 주사선은 결상렌즈의 광축(42)을 기준으로 하여 동기검출광로의 반대쪽으로 편위되게 위치된다.

폴리곤 미러(35)의 반사면(34)의 수는 6개 이상인 것이 바람직하다. 반사면(34)의 수가 6개보다 작으면 동일한 인쇄속도를 구현하기 위하여 폴리곤 미러(35)의 회전수가 너무 높아진다. 또, 폴리곤 미러(35)의 외접원의 직경은 30mm 이하인 것이 바람직하다. 이는 광주사유닛의 소형화 및 경량를 위한 것이다. 또, 폴리곤 미러(35)의 두께는 2mm 이하인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 특징을 반영한 광주사유닛의 설계 예가 아래의 표 1에 정리되어 있다.

<표 1>

파장	λ	780		fθ(1면)	fθ(2면)
입사각	(°)	70	Cy	9.0717E-03	3.8005E-03
폴리곤 미러	외접원	30	Cx	-1.1195E-01	-9.8546E-02
	반사면 수	6	ky	0	0
주사각	+Y(°)	42	A3(+y)	1.2548E-04	1.2690E-04
	-Y(°)	-33.6	A3(-y)	6.3582E-05	8.7120E-05
	BD(°)	-42	A4..A10	생략	생략
광로	PM~fθ	58	B3(+y)	2.3268E-31	-1.8113E-22
	fθ	15	B3(-y)	3.8631E-32	4.1168E-31
	fθ~감광체	113	B4..B10	생략	생략

상기 설계예에 따르면, +Y는 42°, -Y는 -33.6°이므로 주사선은 광축(42)을 기준으로 하여 +Y 방향으로 편위되어 있으며, 동기검출광로는 -Y측에 위치되어 있다.

총주사각도(θ1)는 42°+ 42°= 84°이므로, 동기검출광로를 포함하는 총주사율(E1)은

이다.

또, 유효주사각도(θ2)는 42°+ 33.6°= 75.6°이므로, 동기검출광로를 제외한 유효주사율(E2)은

이다.

이 때의 초점거리(L)은 113mm 이다.

또, 이 때에 유효두께(D)는 2.0mm이다.

표 2와 표 3은 본 발명에 따른 광주사유닛과 비교하기 위한 비교예이다. 표 2는 동기검출광로가 결상렌즈를 통과한 후에 위치되는 경우에 초점거리를 94.2mm로 한 경우의 광주사유닛의 설계예를 나타내며, 표 3은 동기검출광로가 결상렌즈를 통과한 후에 위치되는 경우에 초점거리를 132mm로 연장한 경우의 광주사유닛의 설계예를 나타낸 것이다.

<표 2>

유효두께	D(mm)	1.9
fθ~감광체	L(mm)	94.2
폴리곤 미러 면수	N	6
외접원의 직경	P(mm)	40
유효주사각	θ2(°)	91.4
총주사각	θ1(°)	96.6
유효주사율	E1(%)	76.2
동기검출광로포함 총주사율	E2(%)	80.5

<표 3>

유효두께	D(mm)	2.5
fθ~감광체	L(mm)	132
폴리곤 미러 면수	N	6
외접원의 직경	P(mm)	40
유효주사각	θ2(°)	90.6
총주사각	θ1(°)	96.4
유효주사율	E1(%)	75.5
동기검출광로포함 총주사율	E2(%)	80.3

상기 표 2와 표 3에서 본 바와 같이, 총주사율과 유효주사율을 거의 동일하게 유지하면서 초점거리를 94.2mm에서 132mm로 연장한 경우에 유효두께(D)는 1.9mm에서 2.5mm로 약 31.5% 증가하였다. 즉, 초점거리를 약 40% 증가시키는데 유효두께(D)는 약 31.5% 증가되었다. 이에 비하여, 표 1에 개시된 본원 광주사유닛의 설계예에 따르면, 초점거리를 94.2mm에서 113mm로 약 20% 증가시킬 경우에 유효두께(D)는 1.9mm에서 2.0mm로 약 5% 만이 증가되었다. 이는 본 발명에 따른 광주사유닛에 의하면 추가적인 비용을 투입하지 않고 실용적으로 제조가능한 렌즈를 사용하여 장초점 광주사유닛을 구현할 수 있다는 것을 의미합니다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광주사유닛(100)에 의하면, 유효두께(D)의 증가를 최소화하면서 초점거리(L)를 연장할 수 있다. 이에 의하여, 화상형성장치에서 토너를 수용하는 현상기(200)의 용적을 증가시킬 수 있어 현상기(200)의 수명을 연장할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 광원(10)은 구동회로에 의하여 온/오프 제어되면서 화상 신호에 대응되는 광을 각각 조사하는 복수의 발광부를 구비할 수 있다. 이에 의하면, 감광체(300) 상에 부주사방향(X)으로 복수의 광을 동시에 주사할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 제1 및 제2발광부(11)(15)를 가지는 광원(10)을 예로 들어 설명하기로 한다. 제1, 제2발광부(11)(15)는 반도체 레이저로서, 측면으로 광 을 조사하는 모서리 발광형 레이저 다이오드(Edge Emitting Laser Diode) 또는 기판의 상면으로 광을 조사하는 표면 발광형 레이저 다이오드(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)로 이루어진 것이 바람직하다.

제1 및 제2발광부(11)(15)에 의하여 조사된 복수의 광은 감광드럼(300) 상에 부주사방향(X)으로 이격된 제1, 제2주사선(M1)(M2)을 형성한다. 감광체(300)에 동시에 주사되는 제1 및 제2주사선(M1)(M2)의 부주사방향(X)의 간격은 제1발광부(11)의 중심과 제2발광부(15)의 중심 사이의 간격과 광학계의 광학배율에 의하여 결정된다. 광학배율과 제1발광부(11)의 중심과 제2발광부(15)의 중심 사이의 간격은 모두 변경 가능한 값이다. 다만, 제1발광부(11)의 중심과 제2발광부(15)의 중심 사이의 간격은 광원(10)의 특성 상 좁히는데 한계가 있고, 크게 하는 경우 공간상 광학 설계상 제약이 따르게 된다. 따라서, 광주사유닛은 광학계의 광학배율을 적절하게 설계하거나, 광원(10)을 회전 배치시킴에 의하여 부주사방향에 대응되는 발광부 사이의 간격을 조절한다. 광원(10)을 회전 배치시킨다함은 제1, 제2발광부(11)(15)가 부주사방향(X)에 대하여 경사지게 위치되도록 광원(10)을 배치한다는 뜻이다. 이렇게 하면, 제1, 제2발광부(11)(15)의 부주사방향(X)의 간격이 좁아지게 된다.

발광부의 수는 2개에 한정되지 않는다. 상기한 바와 같이, 복수의 발광부를 구비하는 광원을 채용하여 일회의 주사에 의하여 복수의 주사선을 형성함으로써 화상형성속도를 향상시킬 수 있다.

도 1에 도시된 화상형성장치의 광주사유닛(100)은 4개의 광을 감광드럼(300C, 300M, 300Y, 300K)에 각각 조사한다. 이를 위하여, 도 2 또는 도 6에 도 시된 바와 같은 구성의 광주사유닛이 4개 마련될 수 있다. 또, 도면으로 도시되지는 않았지만, 4개의 광원(미도시)이 하나의 편향기(30)를 향하여 각각 광을 조사하는 구조의 광주사유닛도 채용될 수 있다. 이 때 4개의 광원으로부터 조사되는 복수의 광 각각의 광학적 경로는 도 2 또는 도 4에 도시된 바와 동일하다. 이 외에도 다양한 형태의 광주사유닛이 채용될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 광주사유닛에 의하면, 유효두께의 증가를 최소화하면서 초점거리를 연장할 수 있기 때문에 안정적인 광학성능을 가진 장초점 광주사유닛의 구현이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 광주사유닛을 채용한 화상형성장치에 따르면, 토너수용량을 늘이기 위한 공간을 확보할 수 있어 현상기의 수명을 연장할 수 있다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (13)

1. 하나의 광원과, 상기 하나의 광원으로부터 조사되는 하나의 광을 주주사방향으로 편향 주사시키는 폴리곤 미러와, 상기 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 상기 편향된 광의 주주사방향의 동기를 검출하는 동기검출기를 포함하는 광주사유닛에 있어서,

   아래의 식 1에 의하여 정의되는, 동기검출광로를 포함하는 총주사율이 60% 내지 75%이며,

   아래의 식 2에 의하여 정의되는, 상기 동기검출광로를 제외한 유효주사율은 60% 내지 70%인 것을 특징으로 하는 광주사유닛.

   <식 1>

   

   <식 2>

   

   여기서, θ1는 총주사각도, N은 폴리곤 미러의 반사면의 수, θ2는 유효주사각도.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 동기검출광로는 상기 결상렌즈 통과 전에 위치되는 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 폴리곤 미러의 반사면의 수는 6인 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
5. 제4항에 있어서,

   상기 폴리곤 미러의 반사면들의 외접원의 직경은 30mm 이하인 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
6. 제4항에 있어서,

   상기 결상렌즈는, 적어도 한 면이 그 부주사방향의 곡률이 연속적으로 변하는 비구면인 에프-써타 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
7. 삭제
8. 감광체;

   상기 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 것으로서, 상기 제1항 또는 제3항에 기재된 광주사유닛;

   상기 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 현상기는 상기 광주사유닛의 광조사방향으로 연장된 형태인 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 폴리곤 미러의 반사면의 수는 6개인 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 폴리곤 미러의 반사면들의 외접원의 직경은 30mm 이하인 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
12. 제10항에 있어서,

    상기 결상렌즈는, 적어도 한 면이 그 부주사방향의 곡률이 연속적으로 변하는 비구면인 에프-써타 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
13. 삭제

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