KR20040031841A - 광주사장치의 광반사 미러 - Google Patents

Abstract

외주면을 통해 입사된 광을 감광매체 쪽으로 반사시키도록 내부에 복수의 반사면을 가지며, 스핀들 모터에 탑재되는 광주사장치의 광반사 미러가 개시된다. 개시된 광반사 미러에 의하면, 고속회전시 공기와의 마찰을 최소화하여 소음을 줄일 수 있고, 스핀들 모터의 부하를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

광주사장치의 광반사 미러{LIGHT REFLECTION MIRROR FOR LASER SCANNING UNIT}

본 발명은 광주사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입사광을 소정 방향으로 반사시키는 광주사장치의 광반사 미러에 관한 것이다.

일반적으로 광주사장치는 레이저프린터, 복사기, 인쇄기 등과 같은 인쇄장치에 채용된다. 이러한 광주사장치는 광을 조사하는 광원과, 조사된 광을 소정 방향으로 반사하여 주사시키는 폴리곤 미러와, 반사된 광을 평행광으로 만드는 에프세타(Fθ)렌즈 및 상기 에프세타렌즈를 통과한 광을 소정 목적지로 반사시키는 반사미러 등으로 이루어져 있다.

도 1을 참조하면, 폴리곤 미러(2)는 스핀들 모터(1)에 장착된다. 상기 폴리곤 미러(2)는 정육각형의 밑면을 갖는 납작한 형태의 8면체 형상이고, 밑면과 수직한 방향에 입사광을 반사할 수 있는 복수의 반사면(2a)을 갖는다. 상기 폴리곤 미러(2)는 밑면의 중심을 축으로 하여 고속으로 회전하면서, 상기 반사면(2a)에서 입사광을 소정 방향으로 반사시키게 된다.

상기 폴리곤 미러(2)는 원고의 규정된 주사방향에 따라, 소정 방향으로 회전하게 된다. 이 경우 인쇄속도를 증가시키기 위해서는 폴리곤 미러(2)의 회전속도를 증가시켜 주어 현상부에 빠른 속도로 입사광을 주사시켜 주어야 한다. 그런데, 고속으로 폴리곤 미러(2)를 회전시키게 되면, 폴리곤 미러(2)의 소정의 각을 갖는 반사면들(2a)이 회전하면서 공기와 마찰을 일으킨다. 따라서, 폴리곤 미러(2)를 고속으로 회전시킬 수록 공기저항은 심해지게 된다.

이 공기저항으로 인하여, 회전하는 폴리곤 미러(2)주위에는 와류가 형성되고, 이 와류로 인하여 소음이 발생된다. 또한, 공기저항으로 인하여, 스핀들 모터(1)의 부하가 늘어나기 때문에, 스핀들 모터(1)의 내구성이 떨어지고, 고속인쇄를 위해 필수적인 스핀들 모터(1)의 고속 회전에 악영향을 미치게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고속회전시 공기마찰을 줄일 수 있도록 구조가 개선된 광주사장치의 광반사 미러를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 광주사장치의 폴리곤 미러를 나타내 보인 사시도,

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치의 광반사 미러를 나타내 보인 사시도,

도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광반사 미러를 이용한 광반사 동작을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광주사장치의 광반사 미러를 나타내 보인 개략적인 분리 사시도, 그리고,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광반사 미러가 적용된 광주사장치를 나타내 보인 개략적인 구성도 이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20,30..광반사 미러21,31..미러 몸체

21a,31a..외주면23,33..구멍

23a..반사면23b..코팅층

35..폴리곤 미러40..스핀들 모터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광주사장치의 광반사 미러는, 외주면을 통해 입사된 광을 감광매체 쪽으로 반사시키도록 내부에 복수의 반사면을 가지는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 반사면은 상기 외주면을 가지는 미러 몸체의 중앙부위에 정다각형으로 관통 형성된 구멍의 내면으로 형성하며, 상기 반사면은 상기 내면을 반사물질로 코팅층을 형성하여 마련하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하며, 상기 스핀들 모터에 탑재되며, 외측에 복수의 반사면들을 가지는 폴리곤 미러부와 상기 외주면을 가지며, 상기 폴리곤 미러의 외측에 끼워져 결합되도록, 그 폴리곤 미러의 외형에 대응되는 구멍을 가지는 미러 몸체를 포함할 수도 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치의 광반사 미러(20)는, 미러 몸체(21)의 중앙부위에 정다각형으로 관통 형성된 구멍(23)을 가진다. 미러 몸체(21)의 외측은 원형의 외주면(21a)으로 이루어진다. 이러한 미러 몸체(21)는 광투과성 재질로 형성된다. 상기 구멍(23)의 내면들 각각은 상기 외주면(21a)을 통해 미러 몸체(21) 내부로 입사된 광을 반사시키는 반사면(23a)이다.

여기서, 도 2b를 참조하면, 바람직하게는 상기 반사면(23a)에는 입사광을 더욱 효과적으로 반사시킬 수 있도록 소정의 반사물질 예컨대, 금속재질 또는 크리스털 재질 등으로 코팅 형성된 코팅층(23b)이 마련되는 것이 좋다. 상기 코팅층(23b)은 반사면(23a) 전체를 덮도록 마련된다. 이와 같은 구성을 가지는 광반사 미러(20)는 스핀들 모터 상에 본드 등의 접착제에 의해 고정되거나, 별도의 클램핑수단을 이용하여 고정시킬 수 있다.

한편, 상기 광반사 미러(20)를 이용한 광의 입사 및 반사동작을 도 3을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 소정의 광원으로부터 조사된 입사광(L1)은 광반사 미러(20)의 외주면(21a)을 통해 미러 몸체(21)로 입사된다. 입사광(L1)은 원주면(21a)에서 1차로 굴절된다. 굴절광(L2)은 반사면(23a)에서 소정 각도 즉, 굴절광(L2)의 입사각과 동일한 각도로 반사된다. 이와 같이 반사된 반사광(L3)은 외주면(21a)에서 다시 한번 굴절되며, 그 각은 최초 입사각(L1)과 동일한 각으로 굴절된다. 이와 같이 최종적으로 외주면(21a)을 통과한 광(L4)은 소정 방향으로 향한다. 이와 같은, 광의 입사 및 반사가 상기 광반사 미러(20)가 회전되는 과정 중에 일어나게 되면서, 광주사가 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이, 미러 몸체(21)를 구성하는 물질의 광학적 특성에 따라서 입사된 광의 굴절과 반사된 광의 굴절이 서로 동일하므로, 결과적으로 종래의 폴린곤 미러의 반사면에서 반사시키는 것과 동일한 광주사효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 광반사 미러는 외주면이 원형으로 이루어져 있으므로, 회전시 공기와의 마찰을 현저하게 줄일 수 있게 된다. 따라서, 고속회전시 공기마찰로 인한 떨림이나, 스핀들 모터의 과부하발생 등을 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광주사장치의 광반사 미러를 나타내 보인 개략적인 도면이다. 도면을 참조하면, 광반사 미러(30)는 미러 몸체(31)와, 상기 미러 몸체(31)의 내부에 결합되는 폴리곤 미러부(35)를 구비한다.

상기 미러 몸체(31)는 도 2에서 설명한 바와 같은 광반사 미러(20)와 동일한 형상을 가진다. 또한, 이 미러 몸체(31)는 광투과성 물질로 형성되어 외주면(31a)을 통해 입사된 광이 내부를 통과하게 된다. 또한, 상기 미러 몸체(31)의 중앙부위에 형성된 구멍(33)은 정다각형으로서 상기 폴리곤 미러부(35)의 외측형상에 대응되게 형성된다. 따라서, 상기 폴리곤 미러부(35)에 미러 몸체(31)가 끼워져 결합된다.

상기 폴리곤 미러부(35)는 스핀들 모터(40)에 설치된다. 이 폴리곤 미러부(35)는 도 1에서 설명한 폴리곤 미러(2)와 동일한 것으로서, 외측에 복수의반사면(35a)을 가진다. 즉, 상기 반사면(35a)은 상기 미러 몸체(31)를 통과한 광을 반사하여 다시 미러 몸체(31)를 통과하여 소정방향으로 반사시킨다. 이러한 구성에 의하면, 종래와 같은 폴리곤 미러가 채용된 광주사장치에 상기 미러 몸체(31)만 별도로 설계 및 제작하여 장착함으로써, 회전시 공기와의 마찰을 줄이면서 폴리곤 미러가 갖는 광주사기능을 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 폴리곤 미러(35)와 미러 몸체(31)의 결합시, 폴리곤 미러(35)의 반사면(35a)과 미러 몸체(31)의 구멍(33)이 밀착되므로, 앞서 도 3을 통해 설명한 바와 같은 광의 경로가 그대로 구현될 수 있다.

이러한 광주사장치의 광반사 미러(30)를 채용한 광주사장치의 일 예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 레이저광을 발생시켜 그 빔을 소정 목적지, 즉, 인쇄기기의 감광매체(4)상에 결상시키는 광주사장치는, 레이저광을 출사시키는 레이저 다이오드(5)와, 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저광을 광축에 대해 평행광 또는 수렴광으로 만들어 주는 콜리메이터렌즈(6)와, 콜리메이터렌즈(6)를 통과한 레이저광을 수평방향으로 등선속으로 이동시켜 스캐닝하는 광반사 미러(30)와, 레이저광을 광반사 미러(30)의 표면에 수평방향의 선형으로 결상시키는 실린더렌즈(7)와, 광반사 미러(30)를 등속도로 회전시키는 스핀들 모터(40)와, 광축에 대해 일정한 굴절률을 가지며 광반사 미러에서 반사된 등속도의 광을 주 스캐닝 방향으로 편광 시키고 수치를 보정하여 스캐닝면 상에 초점을 맞추는 에프세타(Fθ)렌즈부(8)와, 통과한 레이저광을 소정의 방향으로 반사시켜 결상면인 감광매체(4)의 표면에 점상으로 결상시키는 결상용 반사미러(9)와, 레이저광을 수광하여 수평동기를 맞추어 주기 위한 광센서(10) 및 동기검출용 광센서 측으로 레이저광을 반사시켜주는 동기신호 검출용 반사미러(11)가 하나의 프레임 위에 조립되어 광주사장치를 구성한다.

프린트하고자 하는 화상신호는 화상신호제어장치(미도시)에 의해 레이저 다이오드(5)로 인가되며 레이저다이오드(5)는 화상신호에 따라 ON/OFF 된다. 또한 레이저다이오드(5)에서 방출된 레이저광은 콜리메이터렌즈(6) 및 실린더렌즈(7)를 통과하며 소정의 빔으로 정형화되고, 이 정형화된 레이저광은 광반사 미러(30)에 의해 광반사 미러의 회전평면과 평행한 방향으로 주사된다.

이 주사광은 에프세타렌즈부(8)에 의해 감광매체(4)상에 소정의 크기로 결상 되는데, 에프세타렌즈부(8)는, 광반사 미러(30)에서 등선속도로 굴절된 레이저빔을 집속하여 편광 시키는 면수차 보정용 구면렌즈(8a)와, 보정용 구면렌즈(8a)를 통해 구면수차가 보정된 레이저빔을 일정한 굴절률을 갖고 주 스캐닝 방향으로 편광 시켜 주는 토릭렌즈(Toric Lens)(8b)를 포함한다.

이렇게 한 라인의 주주사 스캔이 완료되면 감광매체(4)은 소정의 속도로 회전되고 감광매체의 표면상에 주어진 해상도만큼의 이격된 거리에서 다음 라인의 주주사 스캔이 이루어진다. 이러한 과정은 화상인쇄가 완료될 때까지 반복된다.

이때 감광매체(4)에 결상 되는 잠상의 시작위치는 동기신호에 의해 부주사방향과 일치되면 동기신호는 화상영역 스캔이 시작되기 전에 동기검출센서(10)에 의해 검출된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 광주사장치의 광반사 미러에 따르면, 회전시 공기와의 마찰을 최소화시키면서 종래의 광주사장치와 동일한 광주사성능을 얻을 수 있다. 따라서, 스핀들 모터의 고속회전시, 공기마찰에 의한 광반사 미러의 떨림 등을 최소화하여 소음 등을 줄일 수 있고, 스핀들 모터에 주어지는 부하를 최소화 시켜 스핀들 모터의 내구연한을 개선 할 수 있다.

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

Claims (4)

1. 외주면을 통해 입사된 광을 감광매체 쪽으로 반사시키도록 내부에 복수의 반사면을 가지며, 스핀들 모터에 탑재되는 광주사장치의 광반사 미러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반사면은 상기 외주면을 가지는 미러 몸체의 중앙부위에 정다각형으로 관통 형성된 구멍의 내면인 것을 특징으로 하는 광주사장치의 광반사 미러.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 반사면은 상기 내면을 반사물질로 코팅층을 형성하여 마련된 것을 특징으로 하는 광주사장치의 광반사 미러.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 스핀들 모터에 탑재되며, 외측에 복수의 반사면들을 가지는 폴리곤 미러부와;

   상기 외주면을 가지며, 상기 폴리곤 미러의 외측에 끼워져 결합되도록, 그 폴리곤 미러의 외형에 대응되는 구멍을 가지는 미러 몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치의 광반사 미러.