KR101269467B1 - 화상형성장치 - Google Patents

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Abstract

소형화가 가능하도록 감광체들의 배치 구조와 광주사장치의 구조를 개선한 화상형성장치를 개시한다. 본 발명의 화상형성장치는 복수의 감광체와, 이 복수의 감광체 각각에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광주사장치와, 감광체들에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기와, 감광체들에 형성된 가시화상이 중첩 전사되도록 감광체들과 접하는 전사드럼을 구비한다. 광주사장치에 의해 복수의 감광체 상에 각각 형성되는 주사라인들은 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치된다.

Description

화상형성장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 소형화에 적합한 구조를 가지는 화상형성장치에 관한 것이다.
화상형성장치는 입력된 신호에 따라 인쇄매체에 화상을 형성하는 장치로서, 프린터, 복사기, 팩스 및 이들의 기능을 하나로 통합한 복합기 등이 이에 해당한다.
전자사진방식을 채택한 칼라화상형성장치에는 소위 탠덤형 화상형성장치라 불리는 것이 있다. 탠덤형 화상형성장치는 인쇄에 사용되는 색 수만큼의 감광체를 가진다. 통상적으로 칼라형성장치는 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan) 및 블랙(Black)의 4가지 색상의 토너를 사용하므로, 탠덤형 화상형성장치에는 각 색상에 대응하는 4개의 감광체가 구비된다.
도 1은 일반적인 탠덤형 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1과 같이, 일반적인 탠덤형 화상형성장치(1)는 복수의 감광체(2K, 2C, 2M, 2Y)와, 각각의 감광체로 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광주사장치(3)와, 복수의 현상기(4K, 4C, 4M, 4Y)를 구비한다.
감광체들(2K, 2C, 2M, 2Y)은 수직 방향으로 나란히 배치되고, 각각의 감광체는 중간전사벨트(5)에 접한 상태에서 회전한다.
광주사장치(3)는 제1광편향기(3c)를 가지는 제1주사광학계(3a)와, 제2광편향기(3d)를 가지는 제2주사광학계(3b)를 포함한다. 제1주사광학계(3a)의 제1광원(미도시)과 제2광원(미도시)에서 각각 출사된 광은 제1광편향기(3c)에서 서로 다른 방향으로 편향되고, 반사미러(3e)(3f)를 거쳐 제1감광체(2K)와 제2감광체(2C)에 주사된다. 또 제2주사광학계(3b)의 제3광원(미도시)과 제4광원(미도시)에서 각각 출사된 광은 제2광편향기(3b)에서 서로 다른 방향으로 편향되고, 반사미러(3g)(3h)를 거쳐 제3감광체(3M)와 제4감광체(3Y)에 주사된다.
각각의 현상기(4K, 4C, 4M, 4Y)는 감광체들(2K, 2C, 2M, 2Y)의 표면에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하여 가시화상으로 현상한다. 감광체들(2K, 2C, 2M, 2Y)에 형성된 가시화상은 중간전사벨트(5)에 차례로 중첩 전사되어 중간전사벨트(5)에는 완성된 칼라화상이 형성되고, 이러한 칼라화상은 전사롤러(6)와 중간전사벨트(5) 사이를 통과하는 인쇄매체(S)에 최종 전사된다.
이러한 탠덤형 화상형성장치는 고속 인쇄가 가능하다는 장점이 있으나, 색상별로 감광체가 구비되고, 또 각 감광체에 광을 주사하기 위한 광학계가 각각 구비되어야 하므로 화상형성장치를 소형화하기 어려운 단점을 가진다.
특히 도 1과 같이, 감광체들(2K, 2C, 2M, 2Y)이 수직한 평면 상에 일렬로 배 치되는 구조에서는 화상형성장치의 높이가 높아질 수 밖에 없으므로 화상형성장치를 소형화하는데 있어 구조적인 제한이 따른다.
뿐만 아니라 도 1과 같이, 중간전사체로서 벨트(5)를 사용하는 경우에는 벨트(5)의 회전 중에 발생하는 유동으로 인해 칼라 레지스트레이션을 정밀하게 맞추는데 어려움이 있고, 이에 따라 고품질의 화상을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소형화가 가능하도록 감광체들의 배치 구조와 광주사장치의 구조를 개선한 화상형성장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 동작 신뢰성이 우수한 중간전사체를 채택하여 화상 품질을 개선한 화상형성장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는 복수의 감광체;와 상기 복수의 감광체 각각에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광주사장치;를 구비하고, 상기 광주사장치에 의해 상기 복수의 감광체 상에 각각 형성되는 주사라인들은 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또 상기 감광체들에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기;와 상기 감광체들에 형성된 가시화상이 중첩 전사되도록 상기 감광체들과 접하는 전사드럼을 구비할 수 있다.
상기 복수의 감광체는 제1 내지 제4감광체를 포함하고, 상기 광주사장치는 제1광원, 제2광원 및 상기 제1광원과 제2광원에서 출사된 광을 편향시키는 제1광편 향기를 포함하여 상기 제1감광체와 제2감광체로 광을 주사하는 제1주사광학계;와 제3광원, 제4광원 및 상기 제3광원과 제4광원에서 출사된 광을 편향시키는 제2광편향기를 포함하여 상기 제3감광체와 제4감광체로 광을 주사하는 제2주사광학계를 포함한다.
상기 제1광편향기와 제2광편향기는 서로 다른 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1광편향기는 상기 제1감광체 상에 형성되는 주사라인과 상기 제2감광체 상에 형성되는 주사라인을 연결하는 평면에 평행한 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1광편향기에서 상기 제1감광체까지의 광경로 길이와 상기 제1편향기에서 상기 제2감광체까지의 광경로 길이는 서로 같을 수 있다.
상기 제1주사광학계는 상기 제1광편향기에서 편향된 광을 상기 제1감광체와 제2감광체 쪽으로 각각 반사시키는 제1반사미러와 제2반사미러를 더 포함하고, 상기 제1반사미러와 제2반사미러는 다음의 관계식을 만족하도록 배치될 수 있다.
2θ1+2θ2=180°
θ1 은 제1광편향기에서 편향된 광이 제1반사미러에 입사되는 각도
θ2 는 제1광편향기에서 편향된 광이 제2반사미러에 입사되는 각도
상기 제2광편향기는 상기 제3감광체 상에 형성되는 주사라인과 상기 제4감광체 상에 형성되는 주사라인을 연결하는 평면에 평행한 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제2광편향기에서 상기 제3감광체까지의 광경로 길이와 상기 제2편향기에서 상기 제4감광체까지의 광경로 길이는 서로 같을 수 있다.
상기 제2주사광학계는 상기 제2광편향기에서 편향된 광을 상기 제3감광체와 제4감광체 쪽으로 각각 반사시키는 제3반사미러와 제4반사미러를 더 포함하고, 상기 제3반사미러와 제4반사미러는 다음의 관계식을 만족하도록 배치될 수 있다.
2θ3+2θ4=180°
θ3 은 제2광편향기에서 편향된 광이 제3반사미러에 입사되는 각도
θ4 는 제2광편향기에서 편향된 광이 제4반사미러에 입사되는 각도
상기 제1광편향기와 제2광편향기는 서로 평행한 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1광편향기는 제1수평면 상에 배치되고, 상기 제2광편향기는 제2수평면 상에 배치될 수 있다.
상기 광주사장치는 상기 제1광편향기 또는 제2광편향기에서 편향된 광을 복수 회 반사시켜 광경로의 길이를 늘리는 반사시스템을 더 포함할 수 있다.
상기 반사시스템은 일부분에 반사코팅이 형성된 투광부재를 포함할 수 있다.
상기 투광부재는 제1투광부와 제2투광부를 포함하고, 상기 반사코팅은 상기 제1투광부와 제2투광부 사이에 배치될 수 있다.
상기 투광부재는 상기 제1광편향기 또는 제2광편향기에서 편향된 광을 상기 광주사장치의 외부로 출사시키기 위한 광창으로서의 기능을 겸할 수 있다.
상기 반사시스템은 상기 반사코팅에서 반사된 광을 반사시키는 반사미러를 구비할 수 있다.
상기 반사미러는 이동 가능하게 설치될 수 있다.
상기 광주사장치는 상기 제1광편향기 또는 제2광편향기에서 편향된 광이 상기 상기 복수의 감광체 중 어느 하나를 향하도록 반사시키는 반사유닛을 구비할 수 있다.
반사유닛은 서로 직각을 이루도록 배치되는 제1반사부와 제2반사부를 포함할 수 있다.
상기 제1반사부와 제2반사부는 일체로 형성될 수 있다.
본 발명은 감광체들이 적어도 서로 다른 두 평면 상에 위치되도록 하여 감광체들 간의 간격을 줄일 수 있도록 하고, 또 이러한 배치 구조에 적합한 광주사장치를 적용함으로써 화상형성장치를 소형화할 수 있다.
또한 본 발명은 벨트보다 동작 신뢰성이 좋은 드럼형태의 중간전사체를 채용함으로써 칼라 레지스트레이션을 정밀하게 맞출 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 화상형성장치에서 광주사장치의 구성을 도시한 도면이며,
도 4는 도 2의 화상형성장치에서 일부 구성을 발췌하여 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(10)는 인쇄매체 공급장치(20), 복수의 감광체(30K, 30C, 30M, 30Y), 광주사장치(100), 현상장치(40), 전사장치(50), 정착장치(60) 및 인쇄매체 배출장치(70)를 포함하여 구성된다.
인쇄매체 공급장치(20)는 인쇄매체가 적재되는 트레이(21)와, 트레이(21)에 적재된 인쇄매체를 한 장씩 픽업하는 픽업롤러(22)를 구비한다. 픽업롤러(22)에 의 해 픽업된 인쇄매체는 이송롤러(23)에 의해 전사장치(50) 쪽으로 이송된다.
광주사장치(100)는 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)에 광을 조사하여 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)의 표면에 정전잠상을 형성한다. 광주사장치(100)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
현상장치(40)는 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성한다. 현상장치(40)는 서로 다른 색상의 토너, 예를 들면 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 색상의 토너가 각각 수용되는 4개의 현상기(40K, 40C, 40M, 40Y)로 구성된다.
각각의 현상기(40K, 40C, 40M, 40Y)는 공급롤러(41)와 현상롤러(42)를 가진다. 공급롤러(41)는 현상롤러(42)에 현상제를 공급하고, 현상롤러(42)는 감광체에 현상제를 공급하여 정전잠상을 가시화상으로 현상한다.
전사장치(50)는 중간전사체(51)와 전사롤러(52)를 포함하여 구성된다. 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)에 형성된 가시화상은 중간전사체(51)에 중첩 전사되고, 중첩된 칼라화상은 전사롤러(52)와 중간전사체(51) 사이를 통과하는 인쇄매체로 전사된다.
중간전사체(51)는 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)에 접하여 회전하는 전사드럼(51a)으로 구성될 수 있다. 중간전사체(51)로서 전사드럼(51a)을 사용하면 화상형성장치(10)를 소형화하는데 있어 유리할 뿐만 아니라 전사동작의 신뢰성이 향상되어 칼라 레지스트레이션을 정밀하게 맞추는 것이 용이해진다.
전사장치(50)를 통과한 인쇄매체는 정착장치(60)로 진입한다. 정착장치(60) 는 가열롤러(61)와 가압롤러(62)를 포함하여 구성된다. 화상이 전사되어 있는 인쇄매체는 가열롤러(61)와 가압롤러(62)의 사이를 통과하고, 이 때 열과 압력에 의해 화상이 인쇄매체에 고정된다.
정착장치(60)를 통과한 용지는 인쇄매체 배출장치(70)로 안내되고, 배지롤러(71)에 의해 화상형성장치(10)의 외부로 배출된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 광주사장치(100)는 서로 다른 색상, 예를 들어 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 색상의 화상 정보에 대응하는 광을 인쇄 신호에 따라 각 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)로 조사한다. 이하에서는 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)을 구분하여 설명할 필요가 있는 경우에는 제1감광체(30K), 제2감광체(30C), 제3감광체(30M) 및 제4감광체(30Y)로 구분한다.
광주사장치(100)는 광이 외부로 출사될 수 있도록 투광부재(110)들을 가지는 하우징(100a)과, 하우징(100a)의 내부에 설치되는 제1주사광학계(120) 및 제2주사광학계(130)를 포함한다.
제1주사광학계(120)는 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y) 중 어느 두 감광체, 예를 들어 제1감광체(30K)와 제2감광체(30C)로 광을 주사하고, 제2주사광학계(130)는 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y) 중 다른 두 감광체, 예를 들어 제3감광체(30M)와 제4감광체(30Y)로 광을 주사한다.
제1주사광학계(120)는 제1광원(121), 제2광원(122), 제1광편향기(123), 제1반사미러(124), 제2반사미러(125), 제1에프세타렌즈(126) 및 제2에프세타렌즈(127)를 구비한다. 제1광편향기(123)는 제1광원(121)과 제2광원(122)에서 출사된 광을 편향시키기 위한 것으로서, 구동모터(123a)와, 이 구동모터(123a)에 의해 회전하는 제1폴리곤미러(123b)를 포함하여 구성된다.
제1광원(121)에서 출사된 광은 제1폴리곤미러(123b)의 제1면(123c)에서 편향되고, 제1반사미러(124)에 의해 제1감광체(30K) 쪽으로 반사된다. 제1감광체(30K)를 향해 반사된 광은 제1에프세타렌즈(126)에 의해 제1감광체(30K)에 집광됨으로써 제1감광체(30K)에는 제1주사라인(L1)이 형성된다.
또 제2광원(122)에서 출사된 광은 제1폴리곤미러(123b)의 제2면(123d)에서 편향되고, 제2반사미러(125)에 의해 제2감광체(30C) 쪽으로 반사된다. 이와 같이 반사된 광은 제2에프세타렌즈(127)에 의해 제2감광체(30C)에 집광됨으로써 제2감광체(30C)에는 제2주사라인(L2)이 형성된다.
제2주사광학계(130)는 제3광원(131), 제4광원(132), 제2광편향기(133), 제3반사미러(134), 제4반사미러(135), 제3에프세타렌즈(136) 및 제4에프세타렌즈(137)를 구비한다. 제2광편향기(133)는 제3광원(131)과 제4광원(132)에서 출사된 광을 편향시키기 위한 것으로서, 구동모터(133a)와, 이 구동모터(133a)에 의해 회전하는 제2폴리곤미러(133b)를 포함하여 구성된다.
제3광원(131)에서 출사된 광은 제2폴리곤미러(133b)의 제1면(133c), 제3반사미러(134), 제3에프세타렌즈(136)를 거쳐 제3감광체(30M) 상에 집광됨으로써 제3감광체(30M)에는 제3주사라인(L3)이 형성된다. 또 제4광원(132)에서 출사된 광은 제2폴리곤미러(133b)의 제2면(133d), 제4반사미러(135), 제4에프세타렌즈(137)를 거쳐 제4감광체(30Y) 상에 집광됨으로써 제4감광체(30Y)에는 제4주사라인(L4)이 형성된 다.
제1광원(121)과 제1광편향기(123) 사이, 제2광원(122)과 제1광편향기(123) 사이, 제3광원(131)과 제2광편향기(133) 사이 및 제4광원(132)과 제2광편향기(133) 사이의 광경로 상에는 콜리메이팅 렌즈(101)와, 실린드리컬 렌즈(102)가 각각 설치된다. 콜리메이팅 렌즈(101)는 각각의 광원에서 출사된 발산광을 집속하여 평행광이나 수렴광이 되도록 하고, 실린드리컬 렌즈(102)는 콜리메이팅 렌즈(101)을 통과한 광을 선형으로 정형한다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)은 하나의 평면 상에 일렬로 배치되지 않는다. 또 광주사장치(100)에 의해 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)에 각각 형성되는 주사라인들(L1, L2, L3, L4)은 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치된다. 예를 들어, 제1감광체(30K)의 제1주사라인(L1)과 제4감광체(30Y)의 제4주사라인(L4)은 제1평면(X1) 상에 배치되도록 하고, 제2감광체(30C)의 제2주사라인(L2)과 제3감광체(30M)의 제3주사라인(L3)은 제2평면(X2) 상에 배치되도록 할 수 있다.
이와 같이 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)들의 주사라인들(L1, L2, L3, L4)이 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치되도록 하면 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)과 주변 부품들이 간섭되거나 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y) 주변에 배치되는 부품들이 상호 간섭하는 것을 피하면서도 광선들(B1, B2, B3, B4) 간의 간격(p1, p2, p3)을 줄일 수 있다. 따라서 화상형성장치의 소형화하는데 있어 매우 유리하다.
제1감광체(30K)의 제1주사라인(L1)과 제2감광체(30C)의 제2주사라인(L2)이 서로 다른 평면 상에 배치되는 것에 따라 제1주사광학계(120)의 제1광편향기(123)는 수직한 방향에 대해 경사지게 배치된다. 또 제3감광체(30M)와 제4감광체(30Y)가 서로 다른 평면 상에 배치되는 것에 따라 제2주사광학계(130)의 제2광편향기(133)는 수직한 방향에 대해 경사지게 배치된다. 이 때 제1광편향기(123)와 제2광편향기(133)는 서로 다른 두 평면 상에 배치된다.
제1광편향기(123)는 제1감광체(30K)의 제1주사라인(L1)과 제2감광체(30C)의 제2주사라인(L2)을 연결하는 평면(X3)에 평행한 평면(X3') 상에 배치된다. 또 제1반사미러(124)와 제2반사미러(125)는 제1광편향기(123)에서 편향된 광선들(B1)(B2)이 서로 평행하게 제1감광체(30K)와 제2감광체(30C)로 조사될 수 있도록 배치된다. 즉 제1광편향기(123)에서 편향된 광이 제1반사미러(124)와 제2반사미러(125)에 각각 입사되는 각도를 θ1 과 θ2라 할 때 제1반사미러(124)와 제2반사미러(125)는 다음의 관계식을 만족하도록 배치된다. 여기서 θ1 과 θ2는 서로 같은 값이 아니다.
2θ1 + 2θ2 = 180°
이와 같이 제1광편향기(123), 제1반사미러(124) 및 제2반사미러(125)를 배치하면, 반사미러의 개수를 최소화하면서도 제1광편향기(123)에서 제1감광체(30K)에 이르는 광경로의 길이(d1)와 제1광편향기(123)에서 제2감광체(30C)에 이르는 광경로의 길이(d2)가 서로 같아지도록 할 수 있다.
또한 제2광편향기(133)는 제3감광체(30M)의 제3주사라인(L3)과 제4감광체(30Y)의 제4주사라인(L4)을 연결하는 평면(X4)에 평행한 평면(X4') 상에 배치된 다. 또 제3반사미러(134)와 제4반사미러(135)는 제2광편향기(133)에서 편향된 광선들(B3)(B4)이 서로 평행하게 제3감광체(30M)와 제4감광체(30Y)로 조사될 수 있도록 배치된다. 즉 제2광편향기(133)에서 편향된 광이 제3반사미러(134)와 제4반사미러(135)에 각각 입사되는 각도를 θ3 과 θ4라 할 때 제3반사미러(134)와 제4반사미러(135)는 다음의 관계식을 만족하도록 배치된다. 여기서 θ3 과 θ4는 서로 같은 값이 아니다.
2θ3 + 2θ4 = 180°
구체적인 예로, 도 4에서 전사드럼의 직경을 120mm, 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)의 직경을 16mm, 2θ1=2θ4 =113.5°, 2θ2=2θ3 = 66.5°로 함으로써 광선들(B1, B2, B3, B4) 간의 간격(p1, p2, p3)이 대략 33mm 인 소형 화상형성장치를 구현할 수 있다.
도 5에는 전사드럼(51a)의 직경을 작게 하고, 제1광편향기(123)와 제2광편향기(133)를 더 기울임으로써 광선들(B1, B2, B3, B4) 간의 간격(p1, p2, p3)을 더 줄인 예가 도시되어 있다. 여기서 2θ1=2θ4 =135°, 2θ2=2θ3 = 45°이고, 간격 p1, p2, p3는 대략 27.2mm 이다.
한편 위에서는 각 광선들(B1, B2, B3, B4) 간의 간격(p1, p2, p3)이 모두 일정한 예를 보였으나, 설계상의 필요에 따라서는 각 간격(p1)(p2)(p3)을 서로 다르게 하는 것도 가능하다. 또한 위에서는 각도 θ1 과 θ4이 동일하고, 각도 θ2 와 θ3가 동일한 예에 관해 설명하였으나, 반드시 이러한 경우에 한정되는 것은 아니며 θ1 과 θ4을 서로 다르게 구성하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 화상형성장치에서 일부 구성을 발췌하여 도시한 도면이다. 본 실시예는 광주사장치의 구성을 달리한 예에 관한 것이다. 이하에서 도 2와 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 표시하며, 중복되는 설명은 가능한 생략한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(11)는 복수의 감광체(30K, 30C, 30M, 30Y)에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광주사장치(200)를 포함하여 구성된다.
광주사장치(200)는 하우징(210)과, 하우징(210)의 내부에 배치되는 제1주사광학계(220)와 제2주사광학계(230)를 구비한다.
제1주사광학계(220)는 제1광원(미도시)과 제2광원(미도시)에서 출사된 광을 편향시키는 제1광편향기(221)를 가진다. 제1광편향기(221)에서 편향된 광은 제1감광체(30K)와 제2감광체(30C)로 주사되어 이들 표면에 각각 제1주사라인(L1)과 제2주사라인(L2)을 형성한다. 제1광편향기(221)와 감광체들(30K, 30C) 사이에는 제1광편향기(221)에서 편향된 광을 각각 제1주사라인(L1)과 제2주사라인(L2)에 집광하는 에프세타렌즈들(222, 223)이 각각 설치된다.
또 제2주사광학계(230)는 제3광원(미도시)과 제4광원(미도시)에서 출사된 광을 편향시키는 제2광편향기(231)를 가진다. 제2광편향기(231)에서 편향된 광은 제3감광체(30M)와 제4감광체(30Y)로 주사되어 이들 표면에 각각 제3주사라인(L3)과 제4주사라인(L4)을 형성한다. 제2광편향기(231)와 감광체들(30M, 30Y) 사이에는 제2 광편향기(231)에서 편향된 광을 각각 제3주사라인(L3)과 제4주사라인(L4)에 집광하는 에프세타렌즈들(232, 233)이 각각 설치된다.
광주사장치(200)에 의해 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)에 각각 형성되는 주사라인들(L1, L2, L3, L4)은 적어도 서로 다른 두 평면(Y1)(Y2) 상에 배치된다. 또 광주사장치(200)의 제1광편향기(221)는 제1수평면(H1) 상에 배치되고, 제2광편향기(231)는 제2수평면(H2) 상에 배치된다. 이러한 구성을 통해 감광체들(30K, 30C, 30M, 30Y)을 컴팩트하게 배치할 수 있으며, 또 제1주사광학계(220)와 제2주사광학계(230)의 사이즈를 줄여 화상형성장치(11)를 소형화할 수 있다.
제1광편향기(221)가 수평 방향으로 배치됨에 따라 제1광편향기(221)의 제1면(221a)에서 편향된 광(B1)은 제1감광체(30K)를 향하지만, 제1광편향기(221)의 제2면(221b)에서 편향된 광(B2)은 제2감광체(30C)의 반대 방향으로 진행한다.
제1주사광학계(220)는 제1광편향기(221)의 제2면(221b)에서 편향된 광이 제2감광체(30C)를 향하도록 광의 진행방향을 180°바꾸는 제1반사유닛(240)을 구비한다. 제1반사유닛(240)은 서로 직각을 이루면서 만나는 제1반사부(241)와 제2반사부(242)를 가진다. 이 때 제1반사부(241)와 제2반사부(242)를 별개 부품으로 구성하는 것도 가능하지만, 도 7에서와 같이 일체로 형성하는 것이 바람직하다. 제1반사부(241)와 제2반사부(242)를 일체로 하면, 설계상의 필요에 따라 제1주사광학계(220)의 레이아웃을 변경하는 경우에 광경로를 보다 쉽게 조정할 수 있다.
또 제1주사광학계(220)는 제1광편향기(221)에서 편향된 광의 광경로 길이를 늘리는 제1반사시스템(250)을 구비한다. 제1반사시스템(250)은 제1광편향기(221)와 제1감광체(30K) 사이의 광경로 상에 설치된다.
본 실시예와 같이 제1광편향기(221)가 수평 방향으로 배치되면 제1광편향기(221)와 제1감광체(30K) 사이의 광경로 길이(d1)가 제1광편향기(221)와 제2감광체(30C) 사이의 광경로 길이(d2)보다 짧아질 수 밖에 없다. 이에 제1반사시스템(250)은 제1광편향기(221)와 제1감광체(30K) 사이의 광경로 길이(d1)를 늘림으로써 제1감광체(30K)에 정확하게 상이 맺히는데 요구되는 광경로 길이를 확보할 수 있도록 한다. 또한 별도의 반사미러를 사용하지 않고도 제1반사시스템(250)을 통해 두 광경로 길이(d1)(d2)가 서로 동일하게 되도록 조정할 수 있으므로 최소한의 광학부품으로 광주사장치(200)의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1반사시스템(250)은 일부분에 반사코팅(251)이 형성된 투광부재(250a)와, 투광부재(250a)에 마주하도록 배치되는 반사미러(250b)를 포함하여 구성된다.
제1광편향기(221)의 제1면(221a)에서 편향되어 제1감광체(30K)로 진행하는 광(B1)은 투광부재(250a)의 반사코팅(251)과 반사미러(250b) 사이에서 복수 회 반사됨으로써 광경로의 길이가 길어진다. 반사코팅(251)과 반사미러(250b) 사이의 거리나 투광부재(250a)와 반사미러(250b)가 이루는 각도(도 7에서는 투광부재(250a)와 반사미러(250b)가 이루는 각도가 0°인 경우, 즉 두 부품이 평행하게 배치된 예를 도시하였다)를 적절히 조절함으로써 광경로 길이(d1)를 원하는 대로 조정할 수 있다.
도 7과 같이, 투광부재(250a)는 광주사장치(200)의 하우징(210)에 설치되어 외부의 이물질이 광주사장치(200)의 내부로 유입되는 것을 막는 광창으로서의 기능을 겸할 수 있다. 이와 같이 구성하면, 광주사장치(200)를 구성하는 부품의 수를 줄여 광주사장치(200)를 더욱 컴팩트하게 구현할 수 있다.
투광부재(250a)에서 반사코팅(251)의 형성된 부분의 양측에는 제1투광부(252)와 제2투광부(253)가 정의된다. 투광부재(250a)의 반사코팅(251)과 반사미러(250b) 사이에서 복수 회 반사된 광은 제1투광부(252)를 통해 광주사장치(200)의 외부로 출사되어 제1감광체(30K)에 주사된다. 제1광편향기(221)의 제2면(221b)에서 편향된 광(B2)은 제1반사유닛(240)에서 반사된 후 투광부재(250a)의 제2투광부(253)를 통해 광주사장치(200)의 외부로 출사되어 제2감광체(30C)에 주사된다.
투광부재(250a)의 제1투광부(252)와 제2투광부(253)에 투광필터(254)가 코팅될 수 있다. 투광필터(254)는 반사미러(250b)에서 난반사된 일부 광이 제1감광체(30K)와 제2감광체(30C)로 주사되어 노이즈를 발생시키는 것을 막는다.
반사미러(250b)는 광주사장치(200)의 하우징(210)에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어 도 8a와 같이, 반사미러(250b)는 회전 이동 가능하도록 구성되거나, 도 8b와 같이 직선 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 반사미러(250b)가 이동될 수 있도록 하면, 설계상의 필요에 의해 제1감광체(30K)의 배치를 변경하려고 하는 경우나 제1감광체(30K)에 맺히는 초점의 심도를 조절하려는 경우에, 제1주사광학계(220)의 내부에 설치된 광학부품들의 배치를 크게 변경하지 않고도 반사미러(250b)의 위치를 적절히 조정하여 광경로를 변화시킴으로써 손쉽게 대응할 수 있다.
한편 제2주사광학계(230)는 제2반사유닛(260)과 제2반사시스템(270)을 구비한다. 제2반사유닛(260)과 제2반사시스템(270)에 관한 내용은 위에서 설명한 제1반사유닛(240)과 제1반사시스템(250)에 관한 것으로부터 충분히 이해 가능하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은 일반적인 탠덤형 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면.
도 3은 도 2의 화상형성장치에서 광주사장치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 도 2의 화상형성장치에서 일부 구성을 발췌하여 도시한 도면.
도 5는 도 4에서 전사드럼의 크기를 작게 하고, 제1광편향기와 제2광편향기의 설치 각도를 변형한 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면.
도 7은 도 6의 화상형성장치에서 일부 구성을 발췌하여 도시한 도면.
도 8은 반사미러의 이동에 따라 광경로가 변하는 예를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10, 11 : 화상형성장치 30K, 30C, 30M, 30Y : 감광체
50 : 전사장치 50a: 전사드럼
100, 200 : 광주사장치 120, 220 : 제1주사광학계
130, 230 : 제2주사광학계 123, 221 : 제1광편향기
133, 231 : 제2광편향기 124 : 제1반사미러
125 : 제2반사미러 134 : 제3반사미러
135 : 제4반사미러 240, 260 : 반사유닛
250, 270 : 반사시스템 250a : 투광부재
251 : 반사코팅

Claims (20)

  1. 복수의 감광체;와
    상기 복수의 감광체 각각에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 광원들에서 출사되는 광을 편향시키도록 회전하는 제1광편향기 및 제2광편향기를 포함하는 광주사장치;를 구비하고,
    상기 제1광편향기와 제2광편향기는 서로 평행하지 않은 축을 중심으로 회전하도록 배치되며,
    상기 광주사장치에 의해 상기 복수의 감광체 상에는 각각 주사라인들이 형성되되, 상기 감광체들 상에 형성된 주사라인들 중 한 쌍은 제1평면 상에 포함되고 상기 감광체들 상에 형성된 주사라인들 중 다른 한 쌍은 상기 제1평면과 다른 평면인 제2평면 상에 포함되는 것을 특징으로 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감광체들에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기;와
    상기 감광체들에 형성된 가시화상이 중첩 전사되도록 상기 감광체들과 접하는 전사드럼;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 감광체는 제1 내지 제4감광체를 포함하고,
    상기 광주사장치는 제1광원, 제2광원 및 상기 제1광원과 제2광원에서 출사된 광을 편향시키는 상기 제1광편향기를 포함하여 상기 제1감광체와 제2감광체로 광을 주사하는 제1주사광학계;와 제3광원, 제4광원 및 상기 제3광원과 제4광원에서 출사된 광을 편향시키는 상기 제2광편향기를 포함하여 상기 제3감광체와 제4감광체로 광을 주사하는 제2주사광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1광편향기와 제2광편향기는 서로 다른 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1광편향기는 상기 제1감광체 상에 형성되는 주사라인과 상기 제2감광체 상에 형성되는 주사라인을 연결하는 평면에 평행한 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1광편향기에서 상기 제1감광체까지의 광경로 길이와 상기 제1광편향기에서 상기 제2감광체까지의 광경로 길이는 서로 같은 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1주사광학계는 상기 제1광편향기에서 편향된 광을 상기 제1감광체와 제2감광체 쪽으로 각각 반사시키는 제1반사미러와 제2반사미러를 더 포함하고,
    상기 제1반사미러와 제2반사미러는 다음의 관계식을 만족하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
    2θ1+2θ2=180°
    θ1 은 제1광편향기에서 편향된 광이 제1반사미러에 입사되는 각도
    θ2 는 제1광편향기에서 편향된 광이 제2반사미러에 입사되는 각도
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제2광편향기는 상기 제3감광체 상에 형성되는 주사라인과 상기 제4감광체 상에 형성되는 주사라인을 연결하는 평면에 평행한 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2광편향기에서 상기 제3감광체까지의 광경로 길이와 상기 제2광편향기에서 상기 제4감광체까지의 광경로 길이는 서로 같은 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2주사광학계는 상기 제2광편향기에서 편향된 광을 상기 제3감광체와 제4감광체 쪽으로 각각 반사시키는 제3반사미러와 제4반사미러를 더 포함하고,
    상기 제3반사미러와 제4반사미러는 다음의 관계식을 만족하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
    2θ3+2θ4=180°
    θ3 은 제2광편향기에서 편향된 광이 제3반사미러에 입사되는 각도
    θ4 는 제2광편향기에서 편향된 광이 제4반사미러에 입사되는 각도
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 복수의 감광체;와
    상기 복수의 감광체 각각에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광주사장치로서, 광원들에서 출사되는 광을 편향시키도록 회전하고 서로 평행한 평면 상에 배치되는 제1광편향기 및 제2광편향기를 포함하는 광주사장치;와
    상기 제1광편향기 또는 제2광편향기에서 편향된 광을 복수 회 반사시켜 광경로의 길이를 늘리는 반사시스템;을 구비하고,
    상기 반사시스템은 일부분에 반사코팅이 형성된 투광부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 투광부재는 제1투광부와 제2투광부를 포함하고,
    상기 반사코팅은 상기 제1투광부와 제2투광부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 투광부재는 상기 제1광편향기 또는 제2광편향기에서 편향된 광을 상기 광주사장치의 외부로 출사시키기 위한 광창으로서의 기능을 겸하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 반사시스템은 상기 반사코팅에서 반사된 광을 반사시키는 반사미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 반사미러는 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 광주사장치는 상기 제1광편향기 또는 제2광편향기에서 편향된 광이 상기 상기 복수의 감광체 중 어느 하나를 향하도록 반사시키는 반사유닛을 더 포함하고,
    상기 반사유닛은 서로 직각을 이루도록 배치되는 제1반사부와 제2반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1반사부와 제2반사부는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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