KR101335997B1

KR101335997B1 - 결상렌즈 어셈블리와, 이를 가지는 광주사유닛 및화상형성장치

Info

Publication number: KR101335997B1
Application number: KR1020070042772A
Authority: KR
Inventors: 박철현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2013-12-04
Also published as: US20080273254A1; KR20080097652A; US7800846B2

Abstract

본 발명은, 결상렌즈 어셈블리에 관한 것으로서, 광경화성 접착제가 도포되는 마운트접합부를 가지는 마운트와; 렌즈부와, 렌즈부로부터 연장된 지지부를 포함하는 결상렌즈와; 광경화성 접착제에 의해 마운트접합부에 결합되며, 지지부를 지지하는 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 결상렌즈가 마운트에 안정적으로 지지되도록 할 수 있다.

Description

결상렌즈 어셈블리와, 이를 가지는 광주사유닛 및 화상형성장치{f-θ LENS ASSEMBLY, LIGHT SCANNING UNIT AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 개략적인 측단면도,

도 2는 도 1의 화상형성장치에서 광주사유닛의 광학적 배치도,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 결상렌즈 어셈블리의 요부 분해 사시도,

도 4는 도 3의 결상렌즈 어셈블리의 결합 사시도,

도 5는 도 4의 결상렌즈 어셈블리를 접합시키는 공정을 나타낸 요부 단면도,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 결상렌즈 어셈블리의 결합 사시도,

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 결상렌즈 어셈블리의 결합 사시도,

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 결상렌즈 어셈블리의 결합 사시도,

도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 결상렌즈 어셈블리의 결합 사시도,

도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 결상렌즈 어셈블리의 요부 분해 사시도,

도 11은 도 10의 결상렌즈 어셈블리의 결합 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 화상형성장치 10 : 본체케이싱

20 : 기록재공급유닛 30 : 감광체

40 : 현상유닛 50 : 광주사유닛

60 : 전사유닛 70 : 정착유닛

100 : 프레임 200 : 광원

300 : 콜리메이팅렌즈 400 : 실린드리컬렌즈

500 : 빔편향기 600 : 결상렌즈 어셈블리

610 : 마운트 611 : 마운트본체

613 : 빔통과홀 615 : 마운트접합부

620 : 결상렌즈 621 : 렌즈부

623 : 지지부 630 : 홀더

631 : 홀더본체 633 : 수용부

635 : 홀더결합부 637 : 조사부

700 : 반사미러 F : 경화용 빔 조사기

L : 경화용 빔 S : 광경화성 접착제

본 발명은, 결상렌즈 어셈블리와, 이를 가지는 광주사유닛 및 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 결상렌즈의 장착 및 지지구조가 개선된 결상렌즈 어셈블리와, 이를 가지는 광주사유닛 및 화상형성장치에 관한 것이다.

광주사유닛은 화상형성장치에 적용되며, 감광체 상에 빔을 주사함으로써 화 상 데이터의 정보에 대응하는 정전잠상을 감광체 상에 형성한다. 광주사유닛은 빔을 생성한 후, 생성한 빔의 광학 특성을 조정하기 위해, 결상렌즈(f-θ lens) 등의 다양한 광학적 구성요소를 케이싱 내부에 수용한다. 광주사유닛에 포함된 결상렌즈는 광원으로부터 조사된 빔의 에러를 보정하는 구성요소로서, 이러한 결상렌즈는 케이싱에 장착된 마운트(mount)에 의해 지지된다.

종래 기술에 따른 광주사유닛은 결상렌즈가 상기 마운트에 견고하게 지지되도록 하기 위하여, 결상렌즈 및 마운트 사이에 광경화성 접착제를 도포한 후, 상기 도포 영역에 자외선 등의 경화성 빔을 조사하여 광경화성 접착제를 경화시킨다. 여기서, 상기 광경화성 접착제는 고탄성 및 저탄성의 두 종류의 접착제를 포함한다. 고탄성 접착제는 마운트에 대한 결상렌즈의 위치를 미크론 단위의 정밀도로 조정하며, 저탄성 접착제는 고탄성 접착제 주위에 도포되며 접착제의 수축 혹은 열에 대한 내부응력을 감소시킨다.

그런데, 이러한 종래의 광주사유닛은, 고탄성 및 저탄성 두 종류의 접착제가 적용되며 각각의 접착제에 대한 도포 공정이 수행되어야 하므로, 생산성의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 고탄성 접착제의 도포 공정 후에 결상렌즈 및 마운트의 간극 사이로 저탄성 접착제를 도포하여야 하는데, 일반적으로 상기 간극의 간격이 0.5 [mm] 이하로 매우 좁기 때문에 저탄성 접착제의 도포가 매우 곤란하다.

그리고, 광주사유닛이 광원을 포함하는 특성 상, 결상렌즈 등의 구성요소들은 필연적으로 열의 영향을 받게 된다. 이 때, 결상렌즈 및 마운트는 각기 상이한 재질에 따른 상이한 열팽창계수를 가지므로, 열변형률의 차이에 의해 결상렌즈 및 마운트 사이에서 전단응력이 발생함으로써 접착제의 접착력을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 광경화성 접착제는, 일반적으로 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 재질의 마운트에 대한 접착력이 결상렌즈에 대한 접착력보다 강하다. 따라서, 열에 의한 영향이 지속됨에 따라서 결상렌즈가 마운트로부터 분리되는 일이 발생한다.

그러므로, 상술한 문제점을 간단한 구조에 의해 해결할 수 있다면 바람직할 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 마운트에 대하여 결상렌즈를 장착함에 있어서, 광경화성 접착제에 의해 결상렌즈를 용이하게 접합 및 지지시킬 수 있는 결상렌즈 어셈블리와, 이를 가지는 광주사유닛 및 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 광경화성 접착제에 의해 상호 접합된 결상렌즈 및 마운트 사이에서, 열 등의 외적 환경에 의해 발생하는 전단응력을 최소화함으로써, 결상렌즈가 안정적으로 지지될 수 있도록 하는 결상렌즈 어셈블리와, 이를 가지는 광주사유닛 및 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 결상렌즈 어셈블리에 있어서, 광경화성 접착제가 도포되는 마운트접합부를 가지는 마운트와; 렌즈부와, 상기 렌즈부로부터 연장된 지지부를 포함하는 결상렌즈와; 상기 광경화성 접착제에 의해 상기 마운트접합부에 결합되며, 상기 지지부를 지지하는 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리에 의해 달성된다.

여기서, 상기 홀더는, 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 투과 가능하며, 열팽창계수가 상기 마운트와 실질적으로 동일한 재질을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

여기서, 상기 홀더는, 상기 지지부가 수용되는 수용부가 형성된 홀더본체와; 상기 광경화성 접착제에 의해 상기 마운트접합부에 결합되도록 상기 홀더본체 일 영역에 형성된 홀더결합부와; 상기 홀더결합부에 대향하도록 상기 홀더본체 타 영역에 형성되며, 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 조사되는 조사부;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 홀더는, 상기 홀더본체로부터 연장되며, 상기 수용부에 수용된 상기 지지부의 단부를 탄성적으로 지지하는 스토퍼를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조사부는 그 일부 영역이 절취된 것이 바람직하다.

또한, 상기 홀더결합부는 그 일부 영역이 절취된 것이 바람직하다.

또는, 상기 수용부는 상기 지지부가 수용되는 방향으로 개구되며, 상기 조사부는 상기 지지부가 상기 수용부에 수용되는 방향을 따라서 절취된 것이 바람직하다.

또한, 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 조사되는 경로 상에, 상기 조사부, 상기 지지부 및 상기 홀더결합부가 순차적으로 적층된 것이 바람직하다.

또는, 상기 조사부는, 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 상기 지지부를 경유하지 않고 상기 홀더결합부에 도달하도록, 상기 수용부가 형성된 상기 홀더 본체 일 영역으로부터 이격된 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 감광체에 빔을 주사하는 광주사유닛에 있어서, 빔을 생성하는 광원과; 상기 광원에서 조사된 빔을 편향 주사시키는 빔편향기와; 상기 빔편향기에서 편향 주사된 빔이 상기 감광체에 결상되도록 마련된 상기 결상렌즈 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사유닛에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 화상형성장치에 있어서, 감광체와; 상기 감광체에 정전잠상이 형성되도록 빔을 주사하는 상기 광주사유닛과; 상기 감광체에 현상제를 공급하여 가시 화상을 형성하는 현상유닛과; 상기 감광체에 형성된 가시 화상을 기록재 상에 전사하는 전사유닛과; 상기 가시 화상을 기록재 상에 정착시키는 정착유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 화상형성장치(1)는 CMYK의 네 가지 색상, 즉 시안(C : cyan), 마젠타(M : magenta), 옐로우(Y : yellow) 및 블랙(B : black) 색상을 기록재 상에 중첩시킴으로써 컬러 화상을 형성할 수 있도록, 각 색상에 대응하는 감광체(30) 및 현상유닛(40) 등이 순차적으로 배치된 탠덤(tandem)형 컬러 화상형성장치(1)를 포함한다.

여기서, 도 2는, 광주사유닛(50)의 광학적 배치를 명확히 표현하기 위하여 프레임(100), 마운트(610) 및 홀더(630)를 도시하지 않았음을 밝힌다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성 장치(1)는, 후술할 구성요소들이 그 내부에 수용 지지되는 본체케이싱(10)과; 기록재가 적재되는 기록재공급유닛(20)과; 전위차에 의한 정전잠상 및 현상제에 의한 가시 화상이 형성되는 감광체(30)와; 감광체(30)에 현상제를 공급하는 현상유닛(40)과; 감광체(30)에 빔을 주사하여 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛(50)과; 감광체(30)와 마주하게 배치되며 감광체(30)의 가시 화상을 기록재 상에 전사시키는 전사유닛(60)과; 기록재 상에 전사된 가시 화상에 열과 압력을 가하여 상기 가시 화상을 기록재에 정착시키는 정착유닛(70);을 포함한다.

본체케이싱(10)은 화상형성장치(1)의 외형을 이루며, 그 내부에는 화상형성장치(1)를 구성하는 제반 구성요소들이 수용 장착된다. 본체케이싱(10)은 일 측벽이 개폐될 수 있도록 마련되며, CMYK 색상에 대응하는 각각의 현상유닛(40)을 착탈 가능하게 지지한다. 본체케이싱(10)은 또한, 전사유닛(60)이 본체케이싱(10)에 대해 장착 및 분리 회동할 수 있도록, 상기 전사유닛(60)을 지지한다.

기록재공급유닛(20)은 본체케이싱(10) 하측에 착탈 가능하게 마련됨으로써, 복수의 기록재가 적재된다. 기록재공급유닛(20)은 기록재가 적재된 후 본체케이싱(10)에 완전히 장착되었을 때, 가장 상측에 적재된 기록재를 하나씩 픽업하는 픽업롤러(21)를 가진다. 픽업롤러(21)에 의해 픽업된 기록재는, 순차적으로 배치된 감광체(30) 및 전사유닛(60) 사이로 이송된다.

감광체(30)는 길게 연장된 드럼 형태를 가지고 현상유닛(40)에 접한다. 감광체(30)는 소정의 대전부재(미도시)에 의해 그 외주면이 균일한 전위값으로 대전된 후, 광주사유닛(50)으로부터 주사된 빔(B)에 의해 상기 대전된 외주면 상에 전위차 가 발생함으로써 정전잠상이 형성된다. 감광체(30)는 정전잠상이 형성된 후 현상유닛(40)으로부터 현상제가 공급되며, 공급된 현상제는 정전잠상에 부착됨으로써 감광체(30) 상에 현상제에 의한 가시 화상이 형성된다.

감광체(30)는 CMYK의 네 가지 색상의 현상제에 각기 대응하는 네 개의 감광체(30)가 전사유닛(60)을 따라 배치됨으로써, 전사유닛(60)을 따라서 이동하는 기록재 상에 상기 네 가지 색상의 현상제가 중첩되어 컬러 화상이 형성될 수 있도록 한다.

현상유닛(40)은 내부에 현상제를 저장하며, 상기 현상제를 감광체(30)에 공급함으로써, 현상제에 의한 가시 화상이 감광체(30)에 형성되도록 한다. 현상유닛(40)은 카트리지 방식으로 마련되어 저장된 현상제가 소진되면 새로운 현상유닛(40)로 교체할 수 있도록 한다. 본 발명의 실시예에 따른 현상유닛(40)은 CMYK의 네 가지 색상의 현상제가 각각 수용된 네 개의 현상유닛(40)을 포함하며, 각 현상유닛(40) 별로 마련된 감광체(30)에 현상제를 공급한다.

현상유닛(40)은 복수 색상의 현상제를 별도의 감광체(30)에 각기 공급함에 있어서, 기록재의 이동 경로를 따른 복수 현상유닛(40)의 배치 순서는 한정되지 않는다. 다만, 컬러 화상을 구현하기 위해서는 상이한 색상의 현상제가 중첩되어야 하므로, CMYK의 색상 중 현상유닛(40)에 수용된 현상제의 투명도 순서대로 상기 이동 경로를 따라 배치됨이 바람직하다.

광주사유닛(50)은 복수 감광체(30) 각각에 정전잠상이 형성되도록 빔(B)을 주사한다. 광주사유닛(50)은 복수의 감광체(30)에 빔(B)을 동시에 주사할 수 있도 록 하기 위한 멀티 빔 광주사 구조를 가진다. 광주사유닛(50)은 CMYK의 색상에 따른 화상 정보에 대응하게 빔(B)을 감광체(30)에 주사하며, 빔(B)이 주사된 감광체(30) 외주면에는 빔(B)이 주사되지 않은 부분과 전위차가 발생함으로써 정전잠상이 형성된다.

광주사유닛(50)은, 본체케이싱(10) 내부에 지지되며 광주사유닛(50)의 후술할 하위 구성요소들이 장착되는 프레임(100)과; 빔(B)을 생성 발산하는 광원(200)과; 광원(200)에서 발산된 빔(B)을 집속하는 콜리메이팅렌즈(300)와; 콜리메이팅렌즈(300)에서 집속된 빔(B)을 정형하는 실린드리컬렌즈(400)와; 실린드리컬렌즈(400)에서 정형된 빔(B)을 편향시키는 빔편향기(500)와; 빔편향기(500)에서 편향된 빔(B)에 포함된 에러를 보정하는 결상렌즈 어셈블리(600)와, 결상렌즈 어셈블리(600)를 통과한 빔(B)이 감광체(30)를 향하도록 빔(B)의 방향을 조정하는 반사미러(700);를 포함한다.

광원(200)은 LED(Light Emitting Diode) 등의 반도체 소자로 구성되어 구동회로(미도시)에 의해 ON/OFF 제어되면서, 화상 신호에 대응되는 적어도 하나의 빔(B)을 생성 발산한다. 또한, 광원(200)은 단일 빔 또는 멀티 빔을 조사하도록 구성할 수 있는데, 복수의 발광점을 가지는 반도체 소자로 광원(200)을 구성하는 경우에는 멀티 빔을 동시에 조사할 수 있다. 이는, 싱글 패스에 의해 칼라 화상을 형성하는 방식인 컬러 탠덤형 화상형성장치(1)에 적용 가능하다.

콜리메이팅렌즈(300)는 광원(200)에서 발산된 빔(B)을 집속시켜 평행광 혹은 수렴광이 되도록 한다. 그리고, 실린드리컬렌즈(400)는 콜리메이팅렌즈(300)를 투 과한 빔을 정형하여 빔편향기(500)에 선형으로 결상시킨다. 또한, 광원(200)과 실린드리컬렌즈(400) 사이에는, 관통하는 빔(B)의 직경을 조절하는 조리개(미도시)가 더 마련될 수 있다.

빔편향기(500)는 그 목적을 달성하기 위해 다양한 방식으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 폴리곤미러(polygon mirror) 방식으로 마련된 빔편향기(500)는, 구동원(510)과; 구동원(510)에 의해 회전하는 회전다면경(520)을 포함한다. 실린드리컬렌즈(400)에서 정형된 빔(B)은 회전다면경(520)에 결상되며, 그 측면에 형성된 복수의 반사면을 포함하는 회전다면경(520)이 회전함에 따라서, 빔(B)이 반사되는 방향이 바뀌면서 주사 방향이 결정된다. 단, 빔편향기(500)는 상술한 폴리곤미러 방식에 한정되는 것은 아니며, 빔(B)을 편향 주사시키는 홀로그램 디스크 방식 빔편향기 혹은 갈바노미러(Galvano mirror) 방식 주사장치 등을 채용하는 것도 가능하다.

결상렌즈 어셈블리(600)는 프레임(100)에 장착 지지되며, 빔편향기(500)에서 편향되는 빔(B)에 포함된 에러를 보정한다. 결상렌즈 어셈블리(600)는, 프레임(100)에 지지되는 마운트(610)와; 빔편향기(500)에서 편향되어 통과하는 빔(B)의 에러를 보정하는 결상렌즈(620)와; 결상렌즈(620)의 열변형을 흡수할 수 있도록 결상렌즈(620) 단부를 지지하며, 마운트(610)에 결합되는 홀더(630);를 포함한다.

결상렌즈 어셈블리(600)에서 홀더(630)가 마운트(610)에 결합되기 위한 방법은 다음과 같다. 광경화성 접착제(S)가 도포된 마운트(610)의 일 영역에 홀더(630)가 접촉한 후, 경화용 빔 조사기(F)에 의해 경화용 빔(L)이 상기 접촉 영역에 조사 된다. 조사된 경화용 빔(L)은 광경화성 접착제(S)을 단시간에 경화시키며, 이에 의하여 홀더(630)가 마운트(610)에 결합된다.

상술한 바와 같이 광경화성 접착제(S)를 홀더(630) 및 마운트(610)의 결합에 적용하는 이유는 다음과 같다. 일반적인 접착제는 경화되기 위하여 긴 소요시간을 요구하므로 생산의 효율성 측면에서 부적절하다. 따라서, 광경화성 접착제(S)를 경화용 빔(L)에 의해 단시간에 경화시킴으로써, 결상렌즈 어셈블리(600)의 제조, 나아가서는 광주사유닛(50) 및 화상형성장치(1)의 생산성을 높일 수 있다. 또한, 경화용 빔(L)을 조사하기 이전에, 홀더(630)를 마운트(610)에 대하여 그 배치의 미세한 조정을 수행할 수 있으므로, 장치의 조립성을 향상시킬 수 있다.

결상렌즈 어셈블리(600)는 빔편향기(500)에서 편향 주사된 빔(B)의 경로 상 에 배치되며, 본 발명의 실시예에서는 상기 빔(B)이 입사되는 방향을 결상렌즈 어셈블리(600)의 하측, 상기 입사된 빔(B)이 출사되는 방향을 상측으로 가정한다. 이는, 결상렌즈 어셈블리(600)의 하위 구성요소에 대한 설명에서도 적용된다.

마운트(610)는 프레임(100)에 지지되며 홀더(630)가 결합된다. 마운트(610)는 폴리카보네이트 재질을 포함하여 이루어지며, 프레임(100)에 착탈되거나 혹은 일체형으로 마련될 수 있다. 단, 마운트(610)는 프레임(100)에 착탈 가능하게 마련된 경우, 결상렌즈(620)가 유동하지 않도록 프레임(100)에 견고하게 결합된다.

마운트(610)는, 마운트본체(611)와; 빔편향기(500)로부터의 빔(B)이 결상렌즈(620)에 입사되도록 마운트본체(611)에 관통된 빔통과홀(613)과; 빔통과홀(613)이 형성된 마운트본체(611) 양측에 마련되며 홀더(630)가 접합되는 한 쌍의 마운트 접합부(615);를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 하나의 마운트접합부(615)에 접합된 홀더(630)만을 표현했으나, 다른 하나의 마운트접합부(615)에 접합된 홀더(630)의 경우 또한 본 발명의 실시예에 준용할 수 있으므로, 그 설명을 생략한다.

마운트본체(611)는 결상렌즈(620)의 길이방향을 따라서, 즉 빔(B)의 주사방향에 대해 가로방향으로 연장된다.

빔통과홀(613)은 마운트본체(611)의 길이방향을 따라서 관통된다. 빔편향기(500)에 의해 편향 주사된 빔(B)이 후술할 입사면(621a)으로 입사됨에 있어서, 빔통과홀(613)의 폭은 상기 빔(B)의 주사 경로가 마운트본체(611)에 간섭되지 않도록 마련된다.

마운트접합부(615)는 그 판면 상에 홀더(630)가 결합되도록 마운트본체(611)에 형성된다. 빔통과홀(613)이 마운트본체(611) 중앙 영역에 형성될 때에 빔통과홀(613)과 결상렌즈(620)가 적정 이격되도록, 마운트접합부(615)는 마운트본체(611)의 양측 길이방향 단부로부터 각각 상향 돌출된다.

결상렌즈(620)는, 입사된 편향 빔(B)을 주주사방향과 부주사방향에 대해 서로 다른 배율로 보정하여 감광체(30)에 결상되도록 하는 렌즈부(621)와; 렌즈부(621) 길이방향 양 단부에 연장 형성되며 홀더(630)에 수용 지지되는 지지부(623);를 포함한다. 여기서, 주주사방향은 빔편향기(500)에 의해 빔(B)이 편향 주사되는 방향이고, 부주사방향은 감광체(30)의 이동방향에 대응되는 방향이다.

결상렌즈(620)는 올레핀(olefin) 등의 고분자 화합물 재질을 포함하여 이루 어지므로, 폴리카보네이트 재질을 포함하는 마운트(610)와는 상이한 열팽창계수를 가진다. 광주사유닛(50)의 구동 시간이 경과함에 따라서, 빔(B) 및 광원(200)의 영향에 의해 결상렌즈(620) 및 마운트(610)는 미세한 열변형을 하게 된다. 여기서, 결상렌즈(620)는 그 길이방향, 즉 렌즈부(621)로부터 지지부(623)를 잇는 선을 따르는 방향으로의 열변형 정도가 가장 크다. 이에, 이후 설명하는 결상렌즈(620)의 열변형 방향은 상술한 방향을 의미하는 것임을 밝힌다.

렌즈부(621)는, 빔(B)이 입사되는 입사면(621a)이 하측에 형성되며, 입사면(621a)으로 입사된 빔(B)이 출사되는 출사면(621b)이 상측에 형성된 1매의 렌즈로 이루어진다. 혹은, 렌즈부(621)는 입사면(621a)이 형성된 렌즈 및 출사면(621b)이 형성된 렌즈가 적층된 2매 구조로 마련될 수도 있다. 렌즈부(621)는 빔편향기(500)에서 편향 주사된 빔(B)을 주주사방향과 부주사방향에 대해 서로 다른 배율로 보정하여, 주사선이 감광체(30)의 외주면에 결상되도록 한다. 보다 바람직하게는, 렌즈부(621)는 플라스틱 비구면 렌즈로 구성되고, 입사면(621a)과 출사면(621b) 중 적어도 어느 한 면은 부주사 방향의 곡률이 연속적으로 변화하는 비구면 또는 자유곡면을 포함한다.

지지부(623)는 렌즈부(621)의 길이방향 양측 단부에 형성된다. 지지부(623)는 결상렌즈(620)가 열변형함에 따라서, 결상렌즈(620) 길이방향을 따라서 이동한다. 즉, 광주사유닛(50)의 구동에 따른 결상렌즈(620)의 열팽창에 의해, 지지부(623)는 렌즈부(621)로부터 지지부(623)를 향하는 방향으로 이동한다. 반면, 상기 상태로부터 광주사유닛(50)의 구동이 정지하면, 결상렌즈(620)는 열수축하여 지 지부(623)는 원 위치로 복귀한다. 지지부(623)는 상술한 바와 같은 이동이 가능하도록 홀더(630)에 의해 지지됨으로써, 결상렌즈(620)의 열변형이 홀더(630)에 의해 흡수되도록 한다.

지지부(623)는 또한, 후술할 조사부(637)에 조사된 경화용 빔(L)이 통과할 수 있도록 투명한 재질을 포함한다. 이에 의하여, 지지부(623)가 홀더(630)에 수용된 상태에서, 경화용 빔(L)이 지지부(623)를 통과하여 마운트접합부(615) 및 홀더결합부(635) 사이의 광경화성 접착제(S)까지 도달할 수 있다.

홀더(630)는 마운트(610)에 결합되며 결상렌즈(620)의 열변형을 흡수하도록 지지부(623)를 수용 지지한다. 홀더(630)는, 홀더본체(631)와; 홀더본체(631)에 관통 형성되며 지지부(623)를 수용하는 수용부(633)와; 마운트접합부(615)에 마주하도록 홀더본체(631) 하측에 형성된 홀더결합부(635)와; 홀더결합부(635) 상측에 형성되며 경화용 빔(L)이 조사되는 조사부(637);를 포함한다.

홀더본체(631)는 마운트(610)와 동일한 열팽창계수를 가지는 재질을 포함하여 이루어진다. 바람직하게는 홀더본체(631)는 마운트(610)와 실질적으로 동일한 재질을 포함한다. 예를 들면, 홀더본체(631)는 마운트(610)와 동일하게 폴리카보네이트 재질을 포함함으로써, 광경화성 접착제(S)에 의해 홀더본체(631)가 마운트(610)에 대해 견고히 결합되도록 한다. 혹은, 홀더본체(631)는 강성을 보강하기 위하여 유리섬유 재질을 더 포함할 수도 있다.

홀더본체(631)는 또한, 경화용 빔(L)이 투과될 수 있도록 투명한 재질을 포함한다. 이에 의하여, 경화용 빔(L)에 홀더본체(631) 및 지지부(623)를 통과한 후, 마운트접합부(615) 및 홀더결합부(635) 사이에 개재된 광경화성 접착제(S)까지 도달할 수 있다. 이로써, 광경화성 접착제(S)가 경화되며, 홀더본체(631)는 마운트(610)에 결합된다.

홀더본체(631)는 그 형상이 한정되지 않는다. 다만, 홀더본체(631)에 경화용 빔(L)이 흡수되어 그 광량이 감소하는 것을 방지하기 위해, 경화용 빔(L)이 통과하는 홀더결합부(635) 및 조사부(637) 사이의 거리를 최소화하는 것이 유리하다. 이에, 홀더결합부(635) 및 조사부(637)가 상호 평행한 평탄면을 가지도록 마련된 것이 바람직하다.

수용부(633)는 홀더본체(631)에 형성되며 결상렌즈(620)의 열변형을 흡수할 수 있도록 지지부(623)를 수용 지지한다. 수용부(633)는 결상렌즈(620)의 열변형 방향으로 지지부(623)가 수용되도록, 결상렌즈(620)의 열변형 방향을 따라서 홀더본체(631)에 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 수용부(633)가 홀더본체(631)에 관통 형성된 것으로 표현했으나, 결상렌즈(620)의 열변형을 흡수할 수 있는 범위 이내라면 홀더본체(631)를 관통하지 않고 홀더본체(631)로부터 함몰 형성될 수도 있다.

수용부(633)는 지지부(623)의 형상 및 크기에 대응하게 형성됨으로써, 지지부(623)가 수용되었을 때에 결상렌즈(620)가 유동하지 않도록 한다. 다만, 수용부(633)는 결상렌즈(620)의 열변형 방향을 따라서 형성되며, 결상렌즈(620)의 열변형 방향으로 개방된다. 이로써, 상기 열변형에 따라서 지지부(623)가 이동하더라도, 지지부(623)는 수용부(633)에 수용 지지될 수 있다.

수용부(633)는 지지부(623)가 수용되었을 때, 지지부(623) 하측에 홀더결합부(635), 지지부(623) 상측에 조사부(637)가 위치한다. 이에, 조사부(637)에 조사된 경화용 빔(L)은, 조사부(637), 지지부(623) 및 홀더결합부(635)를 순차적으로 통과하여 광경화성 접착제(S)를 경화시킨다.

홀더결합부(635)는 마운트접합부(615)와 마주보는 홀더본체(631) 하측에 형성된다. 홀더결합부(635)는 마운트접합부(615)에 도포된 광경화성 접착제(S)에 접촉하며, 경화성 빔(B)이 광경화성 접착제(S)를 경화시킴으로써 홀더결합부(635)가 마운트접합부(615)에 결합된다. 이에, 홀더(630)는 마운트(610)에 결합된다.

조사부(637)는 홀더결합부(635)에 대향하는 홀더본체(631) 상측에 형성된다. 조사부(637)는, 마운트접합부(615) 및 홀더결합부(635) 사이에 광경화성 접착제(S)가 개재된 상태에서, 광 파이버(fiber) 등을 포함하는 경화용 빔 조사기(F)에 의해 경화용 빔(L)이 조사되는 영역이다. 경화용 빔(L)은 조사부(637), 지지부(623) 및 홀더결합부(635)를 통과하여 광경화성 접착제(S)에 도달한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치(1)의 광주사유닛(50)에서, 결상렌즈 어셈블리(600)의 설치 및 작동에 관해 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

마운트(610)를 프레임(100)에 장착 결합시킨다. 혹은 마운트(610)는 프레임(100)과 일체형으로 마련될 수 있다. 광경화성 접착제(S)를 마운트접합부(615)에 도포한다. 이 때의 광경화성 접착제(S)는 경화용 빔(L)이 조사되지 않았으므로 경화되지 않은 상태이다.

지지부(623)를 수용부(633)에 수용시키면, 결상렌즈(620)는 그 단부가 홀더(630)에 지지된다. 빔편향기(500)로부터 편향 주사된 빔(B)이 결상렌즈(620)의 입사면(621a)으로 입사되도록, 홀더결합부(635)를 마운트접합부(615)에 안착시킨다. 이에, 마운트접합부(615)에 도포된 광경화성 접착제(S)는, 홀더결합부(635) 및 마운트접합부(615) 사이에 경화되지 않은 상태로 개재되어 있다.

결상렌즈(620)에 의해 빔편향기(500)로부터 주사된 빔의 에러가 보정될 수 있도록, 결상렌즈(620)의 위치를 미세 조정한다. 상기 조정이 완료하면, 경화용 빔 조사기(F)를 조사부(637)에 접근시킨 후, 경화용 빔(L)을 조사부(637)에 조사한다.

조사부(637)에 조사된 경화용 빔(L)은, 투명 재질을 가지는 홀더본체(631) 및 지지부(623)를 통과하여 마운트접합부(615) 및 홀더결합부(635) 사이에 개재된 광경화성 접착제(S)에 도달하며, 이를 단시간에 경화시킨다. 이에, 홀더(630)는 마운트(610)에 견고히 결합된다.

광주사유닛(50)이 작동함에 따라서 열이 발생하며, 결상렌즈 어셈블리(600)는 열변형을 한다. 이 때, 광경화성 접착제(S)는 동일한 열팽창계수를 가지는, 예를 들면 폴리카보네이트의 동일 재질을 포함하는 홀더(630) 및 마운트(610) 사이를 결합시킨 상태이다. 홀더(630) 및 마운트(610)는 동일한 비율로 열팽창하므로, 마운트접합부(615) 및 홀더결합부(635) 사이에서 발생하는 전단응력은 광경화성 접착제(S)의 접착력에 큰 영향을 주지 못한다. 따라서, 결상렌즈 어셈블리(600)가 열변형하더라도 홀더(630)는 마운트(610)에 대해 견고한 결합을 유지한다.

이 때, 지지부(623)는 결상렌즈(620)의 열변형 방향을 따라서 수용부(633)에 수용된다. 결상렌즈(620)가 열변형하더라도 지지부(623)는 수용부(633) 내에서 이동하며, 지지부(623)는 홀더(630)에 계속 지지된다. 따라서, 홀더(630)는 결상렌즈(620)의 열변형에 무관하게 결상렌즈(620)를 지지할 수 있다.

이로써, 결상렌즈(620)의 열변형에 무관하게, 결상렌즈(620)를 마운트(610)에 대해 안정적으로 지지할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2실시예에서는 홀더(630)에 대한 결상렌즈(620)의 조립성을 개선한 구성에 대해 설명한다. 이후 설명할 여러 실시예에서, 제1실시예와 동일한 구조 및 기능을 가지는 구성요소 및 그 작동에 관해서는, 제1실시예를 준용할 수 있으므로 그 설명을 생략한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치(1)의 결상렌즈 어셈블리(600)에 있어서, 홀더(630)는, 홀더본체(631)로부터 수용부(633)로 연장된 스토퍼(639)를 더 포함한다.

스토퍼(639)는 결상렌즈(620)의 열변형 방향, 즉 수용부(633)에 대해 지지부(623)가 수용되는 방향에 수직하게, 홀더본체(631)로부터 수용부(633)로 돌출된다. 이러한 구성으로, 지지부(623)가 수용부(633)에 수용될 때에 지지부(623)의 단부가 스토퍼(639)에 걸림으로써, 지지부(623)가 수용부(633)에 소정 간격 이상 수용되지 않도록 한다. 이에 의하여, 스토퍼(639)는 결상렌즈(620)가 홀더(630)에 대해 안정적으로 지지되도록 할 수 있다. 혹은 결상렌즈(620)가 1매 구조가 아닌 2매 구조, 즉 지지부(623)가 상하로 분리된 구조인 경우에, 스토퍼(639)를 적용함으로써 홀더(630)에 대한 결상렌즈(620)의 조립성을 향상시킬 수 있다.

스토퍼(639)는 그 탄성력이, 결상렌즈(620)가 열변형함에 따른 지지부(623)의 이동에 의해 극복된다. 결상렌즈(620)가 열변형할 때에 지지부(623)는 스토퍼(639)의 탄성력을 극복하여 이동하며, 이에 홀더(630)는 결상렌즈(620)의 열변형을 흡수할 수 있다.

한편, 제3실시예는 조사부(637)에 조사된 경화용 빔(L)이 광경화성 접착제(S)에 도달하기 전까지 손실되는 광량을 최소화하기 위한 구성의 예이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치(1)의 결상렌즈 어셈블리(600)에 있어서, 홀더(630)는, 그 상측에 관통 형성된 조사부관통홀(637a)을 더 포함한다.

조사부관통홀(637a)은 제1실시예에서의 조사부(637) 영역에 관통 형성됨으로써, 수용부(633)에 수용된 지지부(623)의 일 영역이 홀더(630) 상측으로 노출되도록 한다. 이에, 지지부(623)의 상기 영역에 경화용 빔(L)이 직접 조사될 수 있으므로, 광경화성 접착제(S)에 도달하는 경화용 빔(L)의 광량을 제1실시예에 비해 증가시킬 수 있다.

한편, 제4실시예는 제1실시예에서의 홀더결합부(635) 영역을 절취함으로써 지지부(623) 및 홀더(630)가 마운트접합부(615)에 함께 접합된 구성의 예이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치(1)의 결상렌즈 어셈블리(600)에 있어서, 홀더(630)는, 홀더본체(631)의 하측이 절취됨으로써, 지지부(623) 하측이 마운트접합부(615)와 마주하도록 한다. 이에 광경화성 접착제(S)는 홀더본체(631) 및 지지부(623)를 함께 마운트접합부(615)에 대해 결합 시킨다. 이에 의하여, 결상렌즈(620) 및 홀더(630)를 마운트(610)에 견고히 결합시킬 수 있다.

만일, 결상렌즈(620)의 열변형에 따라서 지지부(623) 및 마운트접합부(615) 사이에 전단응력이 발생하여, 지지부(623)가 마운트접합부(615)로부터 이탈될 수 있다. 그러나, 지지부(623)를 지지하고 있는 홀더(630)는 마운트(610)에 계속 결합된 상태이므로, 결상렌즈(620)는 마운트(610)로부터 분리되지 않으며 결합을 유지한다.

한편, 제5실시예는, 홀더(630)에 대한 결상렌즈(620)의 조립성을 높이면서도, 경화용 빔(L)의 광량 손실을 줄일 수 있는 구성의 예이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 화상형성장치(1)의 결상렌즈 어셈블리(600)에 있어서, 홀더(640)는 스냅 핏(snap-fits) 방식의 구성을 가진다. 홀더(640)는, 마운트접합부(617)에 결합되는 홀더결합부(641)와; 홀더결합부(641)로부터 상측을 향해 연장된 한 쌍의 홀더연장부(643)와; 한 쌍의 홀더연장부(643) 단부로부터 상호 대향하게 절곡된 홀더걸림부(645);를 포함한다.

홀더결합부(641)는 판 형상을 가지며, 하판면이 광경화성 접착제(S)에 의해 마운트접합부(617)에 접합된다. 또한, 홀더결합부(641)는 상판면이 지지부(623) 하측을 지지한다. 홀더결합부(641)는 경화용 빔(L)이 통과할 수 있도록 투명한 재질을 포함하여 이루어진다.

홀더연장부(643)는, 결상렌즈(620)의 열변형 방향에 대해 가로방향으로, 홀더결합부(641) 양 단부로부터 각기 상향 연장된다. 한 쌍의 홀더연장부(643) 중 어 느 하나는, 외력이 가해지면 다른 하나에 대해 반대방향을 향하여 탄성적으로 휘어질 수 있다. 이로써, 지지부(623)를 홀더(640)에 용이하게 지지시킬 수 있다.

홀더걸림부(645)는, 한 쌍의 홀더연장부(643) 중 어느 하나의 단부로부터 다른 하나를 향하여 절곡 연장됨으로써 지지부(623)의 상향 이탈을 방지한다. 홀더결합부(641), 홀더연장부(643) 및 홀더걸림부(645)는, 각각 지지부(623)의 하측, 좌우측 및 상측을 지지한다.

여기서, 한 쌍의 홀더걸림부(645) 사이 영역을 통해 지지부(623) 상측이 외부로 노출된다. 상기 영역에 경화용 빔(L)이 조사됨에 의해, 경화용 빔(L)은 지지부(623) 및 홀더결합부(641)를 통과하여 광경화성 접착제(S)로 도달할 수 있다. 이로써 제1실시예의 경우보다 경화용 빔(L)의 광량 손실을 줄일 수 있다.

한편, 상술한 실시예들에서는, 조사부(637)에 조사된 경화용 빔(L)이 광경화성 접착제(S)까지 도달하기 위해, 지지부(623)를 통과하는 구조이다. 경화용 빔(L)은 지지부(623)를 통과하는 동안 그 일부가 지지부(623)에 흡수되므로, 광경화성 접착제(S)에 도달하는 시점에서 광량의 손실이 발생한다. 따라서, 조사부(637)에 조사된 경화용 빔(L)이 지지부(623)를 통과하지 않고 광경화성 접착제(S)에 도달할 수 있다면, 경화용 빔(L)의 광량 손실을 줄임으로써 광경화성 접착제(S)의 경화에 기여할 수 있을 것이다. 이에, 이러한 구성의 예를 제6실시예로 하여 설명한다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 화상형성장치(1)의 결상렌즈 어셈블리(600)에 있어서, 홀더(650)는, 홀더본체(651)와; 홀더본체(651)에 형성된 수용부(653)와; 홀더본체(651) 상측으로부터 결상렌즈(620)의 열변형 방향으로 이격되게 마련된 홀더결합부(655); 및 조사부(657);를 포함한다. 그리고, 마운트(610)는, 결상렌즈(620)의 열변형 방향에 수직하게 상향 연장된 마운트접합부(617)를 포함한다.

마운트접합부(617)는 홀더결합부(655)가 접합되기 위해, 제1실시예의 경우와 상이한 형상을 가진다. 즉, 마운트접합부(617)의 상향 연장된 일 측벽이 지지부(623)의 단부와 마주보는 구성을 가진다. 이 때, 상기 측벽과 지지부(623) 단부의 거리는, 결상렌즈(620)의 열변형에 따른 지지부(623)의 이동에 대해 상기 측벽이 간섭되지 않는 범위 내에서 다양하게 지정된다.

홀더결합부(655) 및 조사부(657)는 홀더본체(651)의 상측으로부터, 수용부(653)에 대해 지지부(623)가 수용되는 방향으로 이격되게 마련된다. 이 때, 홀더결합부(655) 및 조사부(657)는 상하로 상호 대향되게 형성되며, 홀더결합부(655) 및 조사부(657)에 지지부(623)가 개재되지 않은 상태이다. 따라서, 조사부(657)에 조사된 경화용 빔(L)은 지지부(623)를 통과하지 않고 광경화성 접착제(S)에 도달한다. 이에 의하여, 광경화성 접착제(S)에 도달하기까지의 경화용 빔(L)의 광량 손실을 줄일 수 있다.

상술한 실시예들 외에도 본 발명의 사상 내에서 다양한 설계변경이 적용될 수 있다.

예를 들면, 결상렌즈(620)를 제조할 때 다중 사출에 의하여, 마운트(610)와 실질적으로 동일 재질을 포함하는 커넥팅부재(미도시)를 결상렌즈(620) 하측에 접합시킨다. 그리고, 상기 커넥팅부재(미도시)를 광경화성 접착제(S)가 도포된 마운 트접합부(617)에 안착시킨 후, 지지부(623) 상측으로부터 경화용 빔(L)을 조사한다. 이에, 경화용 빔(L)은 지지부(623) 및 커넥팅부재(미도시)를 관통하여 광경화성 접착제(S)를 경화시키며, 결상렌즈(620)는 마운트(610)에 결합된다.

다중 사출에 의한 접합은 광경화성 접착제(S)에 의한 접합보다 그 결합력이 견고하므로, 결상렌즈(620)가 열변형하더라도 결상렌즈(620)가 커넥팅부재(미도시)에 대해 분리되지 않도록 할 수 있다. 물론, 커넥팅부재(미도시)는 마운트(610)에 대해 광경화성 접착제(S)에 의한 결합이 유지되며, 이에 결상렌즈(620)는 그 열변형에 무관하게 마운트(610)에 대해 안정적으로 지지될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광경화성 접착제에 의해 결상렌즈를 마운트에 장착함에 있어서, 그 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 결상렌즈의 열변형에 의해 결상렌즈가 마운트로부터 분리되는 것을 방지하여, 제품의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 광경화성 접착제를 경화시키기 위한 경화용 빔의 광량 손실을 줄임으로써, 에너지 효율 및 장치 조립에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims

결상렌즈 어셈블리에 있어서,

광경화성 접착제가 도포되는 마운트접합부를 가지는 마운트와;

렌즈부와, 상기 렌즈부로부터 연장된 지지부를 포함하는 결상렌즈와;

상기 광경화성 접착제에 의해 상기 마운트접합부에 결합되며, 상기 지지부를 지지하는 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
제1항에 있어서,

상기 홀더는, 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 투과 가능하며, 열팽창계수가 상기 마운트와 동일한 재질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
제2항에 있어서,

상기 홀더는,

상기 지지부가 수용되는 수용부가 형성된 홀더본체와;

상기 광경화성 접착제에 의해 상기 마운트접합부에 결합되도록 상기 홀더본체 일 영역에 형성된 홀더결합부와;

상기 홀더결합부에 대향하도록 상기 홀더본체 타 영역에 형성되며, 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 조사되는 조사부;를 포함하는 것을 특징으로 하 는 결상렌즈 어셈블리.
제3항에 있어서,

상기 홀더는,

상기 홀더본체로부터 연장되며, 상기 수용부에 수용된 상기 지지부의 단부를 탄성적으로 지지하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
제3항에 있어서,

상기 조사부는 그 일부 영역이 절취된 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
제3항에 있어서,

상기 홀더결합부는 그 일부 영역이 절취된 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
제5항에 있어서,

상기 수용부는 상기 지지부가 수용되는 방향으로 개구되며, 상기 조사부는 상기 지지부가 상기 수용부에 수용되는 방향을 따라서 절취된 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
제3항에 있어서,

상기 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 조사되는 경로 상에, 상기 조사부, 상기 지지부 및 상기 홀더결합부가 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
제3항에 있어서,

상기 조사부는, 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 빔이 상기 지지부를 경유하지 않고 상기 홀더결합부에 도달하도록, 상기 수용부가 형성된 상기 홀더본체 일 영역으로부터 이격된 것을 특징으로 하는 결상렌즈 어셈블리.
감광체에 빔을 주사하는 광주사유닛에 있어서,

빔을 생성하는 광원과;

상기 광원에서 조사된 빔을 편향 주사시키는 빔편향기와;

상기 빔편향기에서 편향 주사된 빔이 상기 감광체에 결상되도록 마련된 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 결상렌즈 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
화상형성장치에 있어서,

감광체와;

상기 감광체에 정전잠상이 형성되도록 빔을 주사하는 제10항에 따른 광주사유닛과;

상기 감광체에 현상제를 공급하여 가시 화상을 형성하는 현상유닛과;

상기 감광체에 형성된 가시 화상을 기록재 상에 전사하는 전사유닛과;

상기 가시 화상을 기록재 상에 정착시키는 정착유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.