KR200440709Y1

KR200440709Y1 - 레이저 장치

Info

Publication number: KR200440709Y1
Application number: KR2020060031622U
Authority: KR
Inventors: 산 우에이 슈; 밍 후아 웬; 이 린 츄; 헤 핀 웡
Original assignee: 이-핀 옵티칼 인더스트리 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2008-06-27
Also published as: KR20070000737U

Abstract

UV경화 점착제(UV-curing adhesive)의 도포작업이 용이하고, 또한 레이저 장치의 점착강도 및 전체의 강성(rifidity)를 높이는 레이저 장치를 제공한다.

레이저 장치(laser device)는 레이저 스캐너(LSU)에 응용하는 광원장치이고, 레이저 다이오드(laser diode), 플랜지(flange), 시준기 렌즈(collimator lens) 및 홀더를 포함한다. 그 중, 레이저 다이오드는 플랜지의 수용홀(accommodation hole) 내에 돌기를 설치하고, 그 홀더의 원형관 내부(tubular inner portion)의 한쪽 단에 시준기 렌즈를 설치하고, 다른 한쪽 단은 레이저 다이오드를 마주보고, 레이저 빔을 홀더의 원형관 내부 및 시준기 렌즈를 지나 외측 방향으로 투사하고, 홀더의 외측 둘레면(outer surface)은 외측 방향으로 돌기부가 연장되고, 그 돌기부 상에는 여러 개의 축방향의 가이드 슬롯(guide slot)이 설치된다. 더욱이, 플랜지 상에는 가이드 슬롯과 대응하는 가이드 핀이 여러 개가 설치되고, 여러 개의 가이드 핀과 가이드 슬롯 사이의 상대위치이동에 의해서 위치결정작업이 이루어지고, UV경화 점착제를 경화고정시켜 레이저와 시준기 렌즈의 조립이 완성된다.

레이저 스캐너, 레이저 다이오드, 플랜지, 시준기 렌즈, 홀더

Description

레이저 장치{LASER DEVICE}

도 1은, 본 고안의 3개 가이드 핀(폐구식(閉口式) 가이드 슬롯)의 입체조립도이다.

도 2는, 도 1의 종단면도이다.

도 3은, 도 1의 분해사시도이다.

도 4는, 본 고안의 3개 가이드 핀(개구식(開口式) 가이드 슬롯)의 입체조립도이다.

도 5는, 도 4의 종단면도이다.

도 6은, 도 4의 분해사시도이다.

도 7은, 본 고안의 4개 가이드 핀(폐구식(閉口式) 가이드 슬롯)의 입체조립도이다.

도 8은, 도 7의 종단면도이다.

도 9는, 도 7의 분해사시도이다.

도 10은, 본 고안의 4개 가이드 핀(개구식(開口式) 가이드 슬롯)의 입체조립도이다.

도 11은, 도 10의 종단면도이다.

도 12는, 도 10의 분해사시도이다.

도 13은, 본 고안의 2개 가이드 핀(폐구식(閉口式) 가이드 슬롯)의 입체조립도이다.

도 14는, 도 13의 종단면도이다.

도 15는, 도 13의 횡단면도이다.

도 16은, 도 13의 분해사시도이다.

[부호의 설명]

10 레이저 다이오드(laser diode)

20 플랜지(flange)

21 수용홀(accommodation hole)

22 가이드 핀(guide pin)

30 시준기 렌즈(colimator lens)

31 밀봉링(seal ring)

32 조리개

40 홀더

41 원형관 내부(tubular inner portion)

42 후단(rear end)

43 전단(front end)

44 돌기부(lug)

45 가이드 슬롯(guide slot)

본 고안은 레이저 장치에 관한 것으로, 레이저 스캐너(LSU)를 응용한 광원장치이고, 특히 가이드 핀(guide pin)의 결합방식으로 레이저와 시준기 렌즈 사이의 위치결정 및 점착고정작업을 완성하는 것이다.

레이저 빔 프린터(LBP) 내에는 모두 레이저 스캐너(LSU)가 포함되고, 종래의 LSU는 레이저 다이오드에서 광원을 만들고, 레이저 빔을 발사한다. 그 레이저 빔은 시준기 렌즈(collimator lens)를 통해서 평행 빔을 형성하고, 계속해서 원주 렌즈(cylindrical lens)를 통해 평행 빔을 폭 스캔방향(sub-major scanning direction)의 Y축상의 폭에서, 주 스캔방향(major scanning direction)의 X축을 따라 평행방향으로 라인 이미지(line image)를 모아 형성한다. 그리고, 고속회전의 다면경(polygonal mirror) 위치나, 혹은 앞에서 설명한 라인 이미지에 가까운 집점위치를 이용하여, 레이저 빔의 투사방향을 제어하는 것에 의해, 레이저 빔을 주 스캔방향(X축)을 따라 평행방향에 동일 회전속도(angular velocity)로 fθ렌즈에 편향시켜 경사지게 반사하고, 이어서 fθ렌즈를 지나 수정한 후, 광수용체 드럼(photoreceptor drum)에 투사하여 선형성 스캔(scanning linearity)의 요구를 달성한다.

공지의 LSU를 사용한 레이저 장치는, 거의 레이저 다이오드와 시준기 렌즈를 일체로 장착한 것으로, 예는 아래에 기재한다. 그 중, 레이저 다이오드와 시준기 렌즈 사이가, 모두 지그(jig)로 협지해서 X, Y, Z축의 위치결정작업을 행하고, 그 것은 레이저 빔 사이의 광학축 X, Y축의 위치결정 및 포커싱(focusing) Z축의 위치결정을 포함한다. 더욱이, UV경화 점착제(UV-curing type adhesive), 혹은 그 밖의 같은 종류의 고무(photo-curing type adhesive)는, 레이저 다이오드와 시준기 렌즈 사이를 점착고정하는 것에 따라, UV경화 점착제를 위치결정하기 전에 미리 그 사이의 점착하고 싶은 곳에 도포하고, 위치결정 후, 자외선을 조사(照射)하여 UV경화 점착제를 고정한다. 그러나, 공지의 레이저 장치의 설계는 이상적이지 못하고, 예의 문헌 1은, 시준기 렌즈의 홀더가 설치되고, 그것을 레이저 다이오드의 홀더 전단(front end) 외측 둘레에 협지하여 설치하고, 또한 UV경화 점착제는 두 개의 홀더 내, 외관의 사이에 도포하기 때문에, 자외선이 UV경화 점착제에 조사하는 것이 어려워서, 상대로 점착강도 및 위치결정 효율에 영향을 미친다. 또한 문헌 2는, 시준기 렌즈 일부의 원형 둘레면에 레이저 다이오드의 홀더 전단을 직접 협지해서 설치하고, 또한 UV경화 점착제는 시준기 렌즈의 후단 원형 둘레와 홀더 사이에 도포하는데, 자외선을 UV경화 점착제에 조사하기 어렵고, UV경화 점착제가 시준기 렌즈에 접촉하기 때문에 UV경화 점착제 도포작업에 걸리는 시간이 증가하며, 또한 시준기 렌즈 일부의 원형 둘레면에만 홀더가 점착되기 때문에, 점착강도에 한계가 있어, 떨어져 파손되기 쉽다. 또한 문헌 3은, 레이저 다이오드의 홀더 전단에 협지하고, 원형 주변둘레의 축방향 협지부(holding portion) 여러 개와 축방향 노치(notch) 사이에 주변을 둘러싸는 노치 상태의 협지부를 순서대로 형성하고, 시준기 렌즈를 여러 개의 협지부에 협지하고, 여러 개의 노치는 협지하지 않는다. 또한 UV경화 점착제는 시준기 렌즈와 여러 개의 협지부 내측 둘레면 사이에 도포한다. 그래서, 자외선을 UV경화 점착제(여러 개의 노치를 넣어도 좋다)에 조사하기 쉽고, 점착강도는 확실히 높아지지만, UV경화 점착제를 시준기 렌즈에 접촉시키기 때문에, 역시 UV경화 점착제의 도포작업이 불편하다.

[특허문헌 1] 일본 특허공보 제08-112940호

[특허문헌 2] 일본 특허공보 제09-218368호

[특허문헌 3] 영국 특허 제6928100호

해결하고자 하는 문제점은, 자외선을 UV경화 점착제에 조사하기 어렵고, UV경화 점착제가 시준기 렌즈에 접촉하기 때문에, UV경화 점착제 도포작업에 걸리는 시간이 늘어나고, 강도에 영향을 미치는 점이다.

본 고안의 목적은, 레이저 장치를 제공하고, 그것은 레이저 다이오드를 플랜지 상에 설치하고, 홀더에서 그 원형관 내부의 한쪽 단을 시준기 렌즈에 끼워 맞추고, 다른 한쪽 단을 레이저 다이오드로 향하게 하여, 레이저 빔을 홀더의 원형관 내부 및 시준기 렌즈를 지나 외측 방향으로 투사하고, 또한 그 홀더의 외측 둘레면은 외측 방향으로 돌기부가 연장되고, 그 돌기부 상에는 여러 개의 축방향의 가이드 슬롯을 설치한다. 또한, 플랜지 상에 여러 개의 가이드 슬롯과 대응하는 축방향의 가이드 핀을 설치하고, 여러 개의 가이드 핀과 가이드 슬롯 사이의 위치결정 및 UV경화 점착제에 의해, 레이저와 시준기 렌즈의 조립이 일체가 되어 점착강도를 높이고, UV경화 점착제를 도포할 때, 시준기 렌즈에 직접 닿는 것을 방지한다.

본 고안의 다른 목적은 레이저 장치를 제공하고, 그 중 홀더 상의 축방향의 가이드 슬롯과 플랜지 상에 대응하는 축방향의 가이드 핀 사이의 조정에 따라, 3개의 가이드 핀, 2개의 가이드 핀, 혹은 4개의 가이드 핀을 포함하고, 다른 지그(jig)로 X, Y, Z축의 위치결정 작업을 행하여, 점착강도를 높인다.

본 고안의 다른 목적은 레이저 장치를 제공하고, 그 중 돌기부 상에 설치한 여러 개의 축방향의 가이드 슬롯은 폐구식(閉口式) 혹은 개구식(開口式) 구조를 포함하고, UV경화 점착제의 도포작업 및 자외선 조사작업을 간단하게 하여, 작업효율 및 점성강도를 높인다

본 고안은, 레이저 스캐너(LSU)에 응용하는 광원장치이고, 레이저 다이오드(laser diode), 플랜지(flange), 시준기 렌즈(collimator lens) 및 홀더를 포함한다. 그 중, 레이저 다이오드는 플랜지의 수용홀(accommodation hole) 내에 돌기를 설치하고, 그 홀더의 원형관 내부(tubular inner portion)의 한쪽 단에 시준기 렌즈를 설치하고, 다른 한쪽 단은 레이저 다이오드를 마주보고, 레이저 빔을 홀더의 원형관 내부 및 시준기 렌즈를 지나 외방향으로 투사하고, 홀더의 외측 둘레면(outer surface)은 외측 방향으로 돌기부가 연장되고, 그 돌기부 상에는 여러 개의 축방향의 가이드 슬롯(guide slot)이 설치된다. 또한, 플랜지 상에는 가이드 슬롯과 대응하는 가이드 핀이 여러 개가 설치되고, 여러 개의 가이드 핀과 가이드 슬롯 사이의 상대위치이동에 의해서 위치결정작업이 이루어지고, UV경화 점착제를 경화고정시켜 레이저와 시준기 렌즈의 조립이 완성되는 것을 가장 주요한 특징으로 한다.

도 1, 2, 3에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 레이저 장치는 레이저 스캐너(LSU)에 응용한 광원장치로, 레이저 다이오드(10), 플랜지(20), 시준기 렌즈(30) 및 시준기 렌즈 홀더(40)를 포함한다. 그 중, 레이저 다이오드(10)는 회로 상에 고정하고(도면에 제시), 레이저 다이오드(10)를 플랜지(20)의 수용홀(21) 내에 설치하는데, 앞방향으로 발사하는 레이저 빔이어도 좋다. 그 플랜지(20)는 LSU의 하우징(housing) 상에 고정한다(도면에 제시). 홀더(40)는 통형체(筒形體)로, 거기에는 원형관 내부(tubular inner protion, 41)를 구비하고, 원형관 내부(41)의 한쪽 단(rear end, 42)은, 레이저 다이오드(10)로 향한다. 또한, 시준기 렌즈(30)는 다른 한쪽 단(front end, 43) 내에 끼워 맞추고, 레이저 빔은 홀더(40)의 원형관 내부(41) 및 시준기 렌즈(30)를 통해서 외측 방향으로 투사한다. 조립시, 시준기 렌즈(30)의 전방은 밀봉링(seal ring)으로, 시준기 렌즈(30)를 홀더(40)로부터 떨어지지 않도록 하고, 또한 홀더(40) 전단(43)의 시준기 렌즈(30) 외측 면에는 별도로 조리개(32)를 설치하여 레이저 빔을 제어한다.

또한, 홀더(40)의 외측 둘레 상에는 외측 방향으로 지름 방향의 돌기부(44)가 연장되고, 그 돌기부(44)는 적절한 두께를 구비하고, 그 위에는 홀더(40)의 원형관 내부(41)의 중심축에 대해서, 평행한 축방향의 가이드 슬롯(45) 여러 개가 설치된다. 또한, 그 가이드 슬롯(45)의 수는 지정하지 않고, 도 1, 2, 3, 4, 5, 6과 같이 3개라도 좋고, 또는 도 7, 8, 9, 10, 11, 12 와 같이 4개라도 좋고, 또는 도 13, 14, 15, 16과 같이 2개라도 좋다.

또한, 플랜지(20) 상에는 가이드 슬롯(45)에 대응하는 축방향의 가이드 핀(22)을 여러 개 설치하고, 또한 가이드 핀(22)의 지름 폭은, 가이드 슬롯(45)보다 작게, 홀더(40)를 여러 개의 가이드 슬롯(45)에 의해 플랜지(20)의 여러 개의 가이드 핀(22) 위에 대응시켜 끼우고, 가이드 슬롯(45)과 가이드 핀(22) 사이의 틈 공간은 가이드 슬롯(45)과 가이드 핀(22) 사이의 상대위치 이동하는 공간이 되고, 레이저 다이오드(10)와 시준기 렌즈(30) 사이의 X, Y, Z축의 위치결정 작업에 사용되고, 그 사이의 레이저 빔 광학축의 X, Y, Z축의 위치결정 작업 및 그 사이의 포커싱의 Z축 위치결정 작업을 포함한다.

레이저 다이오드(10)와 시준기 렌즈(30) 사이의 X, Y, Z축의 위치결정 작업을 행할 때, 다른 가이드 핀(22)의 수에 맞추어 다른 지그로 홀더(40)를 협지하고, 홀더(40)의 X, Y, Z축 위치의 조정이동에 의해 위치결정을 달성한다. 또한 위치결정작업 전에, UV경화 점착제, 혹은 그 밖의 같은 종류의 경화 점착제를 먼저 가이드 슬롯(45)과 가이드 핀(22) 사이의 틈 공간에 도포하고, 위치결정이 완성된 후, 자외선을 조사하여 UV경화 점착제를 경화시켜 점착고정시킨다. 또한, 먼저 위치결정 작업을 행하고 위치결정작업을 완성한 후, UV경화 점착제를 가이드 슬롯(45)과 가이드 핀(22) 사이의 틈 공간에 도포하고, 자외선을 UV경화 점착제에 조사하여 경화시켜 점착고정시켜도 좋다.

돌기부(44) 상에 설치한 여러 개의 축방향의 가이드 슬롯(45)은 폐구식 가이드 슬롯 구조로, 도 1 - 3, 도 7 - 9, 도 13 - 16에 나타낸다. 또한 개구식 가이드 슬롯 구조는 도 4 - 6, 도 10 - 12에 나타내고, 다른 가공기구(예를 들면, 도포기구), 혹은 지그로 X, Y, Z축의 위치결정 작업 및 UV경화 점착제의 도포작업에 대응하기 때문에 UV경화 점착제의 도포작업이 간단하고, 자외선 조사작업의 효율을 제어하고, 더욱이 점착강도가 향상된다.

이상은, 본 고안을 위한 실시 예를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 고안에 변경, 수정을 부가하는 것에 대해서는 본 고안의 보호범위로 한다.

본 고안의 레이저 장치는 아래에 설명하는 이점이 있다.

본 고안의 점착고정용 UV경화 점착제는, 가이드 슬롯(45)과 가이드 핀(22) 사이에 틈 공간 내에 도포하고, 시준기 렌즈(30)에 완전히 접촉하지 않기 때문에, UV경화 점착제의 도포작업이 편해지고, 공지의(예의 문헌 3) UV경화 점착제가 시준기 렌즈에 접촉하여 도포작업이 불편해지는 것을 방지한다.

본 고안의 UV경화 점착제의 가이드 슬롯(45)은 홀더(40)의 외측 둘레면에 외측방향으로 연장된 지름방향의 돌기부(44)를 설치하고, 가이드 슬롯(45)의 전, 후단은 어디라도 개방공간으로 하고, 또한 두께에 제한이 있기 때문에, UV경화 점착제를 가이드 슬롯(45)과 가이드 핀(22) 사이의 틈 공간에 도포할 때, 고르게 바르기 쉬워지고, 또한 가이드 슬롯(45)의 전, 후단에서 각각 조사하여 UV경화점착제의 경화정도를 제어하고, 본 고안의 레이저 장치의 점착강도 및 전체의 강성(rigidity)을 높인다.

Claims

레이저 다이오드(laser diode), 플랜지(flange), 시준기 렌즈(colLimator lens) 및 홀더로 구성된 레이저 장치에 있어서, 그 중 레이저 빔을 발사하는 상기 레이저 다이오드와, 레이저 스캐너(LSU)의 하우징(housing) 상에 고정하고, 그 전면 상의 가이드 슬롯(guide slot)에 대응시킨 축방향의 가이드 핀을 여러 개 설치하는 상기 플랜지와, 원형관 내부(tubular inner portion)를 구비하고, 상기 원형관 내부의 후단은 상기 레이저 다이오드에 마주보고, 상기 원형관 내부의 전단에는 상기 시준기 렌즈를 끼워 맞추고, 레이저 빔을 상기 홀더의 원형관 내부 및 상기 시준기 렌즈를 통해서 외측 방향으로 투사하고, 상기 홀더의 외측 둘레 상에는 지름방향의 돌기부가 외측 방향으로 연장되고, 상기 돌기부 상에는 상기 홀더의 원형관 내부의 중심축에 평행한 축방향의 가이드 슬롯이 여러 개 설치되고, 상기 가이드 슬롯의 지름 폭은 상기 플랜지의 가이드 핀보다 크고, 상기 홀더의 여러 개의 가이드 슬롯을 상기 플랜지의 여러 개의 가이드 핀에 대응해서 끼워 맞추고, 상기 가이드 슬롯과 상기 가이드 핀 사이의 틈 공간에서 상기 가이드 슬롯과 상기 가이드 핀 사이의 상대위치이동을 행하고, 상기 레이저 다이오드와 상기 시준기 렌즈 사이의 X, Y, Z축의 위치결정작업을 행하고, 상기 가이드 슬롯과 상기 가이드 핀 사이의 틈 공간에 점착제를 도포하는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
제 1항에 있어서,

상기 홀더의 가이드 슬롯은 상기 플랜지와 대응하는 2개의 가이드 핀이 2개의 가이드 슬롯, 혹은 3개의 가이드 핀 대응의 3개의 가이드 슬롯이거나, 혹은 4개의 가이드 핀 대응의 4개의 가이드 슬롯인 것을 특징으로 하는 레이저 장치
제 1 항에 있어서,

상기 돌기부에 설치한 여러 개의 축방향의 가이드 슬롯은 폐구식(閉口式) 가이드 슬롯 구조인 것을 특징으로 하는 레이저 장치
제 1 항에 있어서,

상기 돌기부에 설치한 여러 개의 축방향의 가이드 슬롯은 개구식(開口式) 가이드 슬롯 구조인 것을 특징으로 하는 레이저 장치
제 1 항에 있어서,

상기 점착제는 UV경화 점착제이고, 자외선을 조사하면 경화하는 것을 특징으로 하는 레이저 장치