KR20070025807A - 슬릿 일체형 실린더 렌즈를 가진 광주사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬릿 일체형 실린더 렌즈를 가진 광주사장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 광주사장치는 광원; 상기 광원에서 발생된 광을 평행광으로 만들어주는 콜리메이팅 렌즈; 상기 콜리메이팅 렌즈를 거친 광의 크기를 제한하고, 부주사 방향으로 집광시키는 슬릿 일체형 실린더 렌즈; 상기 실린더 렌즈를 거친 광을 반사하는 폴리곤 미러; 상기 폴리곤 미러에 의해 주사되는 광을 감광체에 결상시키는 결상광학계를 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 광주사유닛은 슬릿과 실린더 렌즈를 일체로 구현하도록 함으로써 종래에 슬릿과 실린더 렌즈를 별도로 조립하던 방법보다 광주사유닛의 조립성을 보다 향상시키며, 또한 단일 부품이기 때문에 대량 생산시 부품원가의 절감효과가 있고, 더욱이 조립시 조립오차 또한 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

슬릿 일체형 실린더 렌즈를 가진 광주사장치{Laser scanning unit having integral type cylinder lens with slit}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치를 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치에서 슬릿 일체형 실린더 렌즈를 도시한 부분 절개 사시도이다.

도 3은 도 2의 I - I 선에 따른 단면도이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

200...슬릿 일체형 실린더 렌즈

201...몸체

202...벽체

203...슬릿 테두리

204...실린더 렌즈부

205...굴절면

206...도광공간

본 발명은 광주사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬릿과 실린더 렌즈가 일체로 된 일체형 실린더 렌즈를 가진 광주사장치에 관한 것이다.

레이저 프린터와 같은 화상형성기기에는 감광체에 광을 주사함으로써 감광체의 표면에 인쇄하고자 하는 이미지에 대응되는 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성시키는 광주사장치(laser scanning unit : LSU)가 구비되어 있다.

종래의 광주사장치에서 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저 광은 콜리메이터 렌즈, 슬릿 및 실린더 렌즈를 통과한 후 회전되는 폴리곤 미러에 의해 에프세타 렌즈로 주사(scanning)된다. 이후, 에프세타 렌즈를 통과한 레이저 광은 결상용 반사미러에 의해 광로가 전환되어 감광체의 표면에 정전잠상을 결상한다.

그런데 종래의 광주사장치에서 슬릿과 실린더 렌즈는 개별 부품으로 제작되어 사용된다.

따라서 광주사장치의 조립시 이 슬릿과 실린더 렌즈를 별도로 조립하여야 하므로 광주사장치의 조립성이 떨어지고, 더욱이 이 슬릿과 실린더 렌즈의 크기가 상당히 작기 때문에 광주사장치의 조립시 조립 난이도가 높아 숙련된 조립 과정이 필요하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 슬릿과 실린더 렌즈를 일체로 제작하여 광주사장치의 부품수 절감과 조립성 향상에 기여하도록 한 광주사장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적과 관련된 본 발명의 다른 목적은 사출성형으로 제작되어 광학계 에 사용되는 슬릿 일체형 실린더 렌즈를 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광주사장치는 광원; 상기 광원에서 발생된 광을 평행광으로 만들어주는 콜리메이팅 렌즈; 상기 콜리메이팅 렌즈를 거친 광의 크기를 제한하고, 부주사 방향으로 집광시키는 슬릿 일체형 실린더 렌즈; 상기 일체형 실린더 렌즈를 거친 광을 반사하는 폴리곤 미러; 상기 폴리곤 미러에 의해 주사되는 광을 감광체에 결상시키는 결상광학계를 구비한다.

그리고 상기 슬릿 일체형 실린더 렌즈는 입사된 상기 광을 안내하도록 내부에 도광로가 형성된 몸체와, 상기 몸체의 상기 광이 입사되는 면에 형성된 비투과형 슬릿 테두리와, 상기 몸체와 일체로 형성되며 상기 광이 출사되는 면에 형성된 실린더 렌즈부를 구비할 수 있다.

또한 상기 몸체는 상기 슬릿 테두리로부터 연장된 벽체와, 상기 벽체 내측으로 상기 광이 입사되는 면으로부터 연장된 도광공간과, 상기 실린더 렌즈부를 형성하도록 상기 도광공간 측으로 굴곡지게 돌출한 굴절면을 포함할 수 있다.

또한 상기 슬릿 일체형 실린더 렌즈는 사출 성형(Injection molding)으로 제작될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 광주사장치를 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광주사장치는, 레이저 광을 출사시키는 광원 역할의 레이저 다이오드(laser diode:110), 출사된 레이저 광을 광축에 대해 수렴광(收斂光) 또는 평행광(平行光)으로 만들어주는 콜리메이터 렌즈(collimator lens:120)를 구비한다.

그리고 콜리메이터 렌즈(120)를 통과하는 레이저 광의 크기를 제한하고, 부주사 방향으로 광을 집광시키는 슬릿 일체형 실린더 렌즈(200)를 구비하고, 슬릿 일체형 실린더 렌즈(200)를 통과한 레이저 광을 수평방향으로 등선속 이동시켜 주사하는 폴리곤 미러(polygon mirror:150)를 구비한다.

또한 광축에 대해 일정한 굴절률을 가지며 폴리곤 미러(150)에서 반사된 광의 수차를 보정하여 감광체(190) 상에 초점을 맞추는 에프세타 렌즈(fθ lens:160)와, 에프세타 렌즈(160)를 통과한 레이저 광을 반사시키는 결상용 반사미러(170)로 된 결상광학계를 구비하다.

그리고 설명되지 않은 부호 180은 수평 동기 광센서, 184는 동기신호 검출용 반사미러, 190은 감광체이다.

한편, 레이저 다이오드(110)는 광원수단으로써의 역할을 하며, 레이저 다이오드(110)에서 출사되는 레이저 광은 광학적으로 편광이지만, 대부분 주주사방향(y축 방향)에 평행하는 주편광과, 주편광에 대하여 방향이 다른 다수의 부편광(x축 방향)으로 이루어진다. 하지만 폴리곤 미러(150)로 입사되는 광은 슬릿 일체형 실린더 렌즈(200)에 의하여 주주사방향으로 집광된 상태가 된다.

슬릿 일체형 실린더 렌즈(200)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 입사된 광을 안내하도록 내부에 도광로를 제공하는 도광공간(206)이 형성된 직육면체 형태의 몸체(201)를 구비한다.

그리고 도광공간(206)의 주변으로는 몸체(201)의 벽체(202)가 형성되고, 벽체(202)의 끝단 중 광이 입사되는 면에는 비투과형 슬릿 테두리(203)가 형성된다. 이 슬릿 테두리(203)는 비투과성 특성을 가지는 모든 물질로 코팅하여 형성할 수 있고, 비교적 반사율이 낮은 물질인 것이 바람직하다.

그리고 몸체(201)의 광이 출사되는 면에는 실린더 렌즈부(204)가 형성된다. 이 실린더 렌즈부(204)는 몸체(201)의 도광공간(206) 내측으로 굴곡지게 돌출한 굴절면(205)을 포함한다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 일체형 실린더 렌즈(200)는 열가소성수지(熱可塑性樹脂) 및 이와 유사한 성질을 가진 재질을 이용하여 사출 성형(Injection molding)으로 제작될 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 광주사장치의 작동을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 광주사장치는 레이저 다이오드(110)에서 레이저 광이 출사되면, 출사된 레이저 광이 콜리메이터 렌즈(120)에 의해 수렴광 또는 평행광으로 전환되어 슬릿 일체형 실린더 렌즈(200)의 슬릿 테두리(203) 사이로 통과하여 도광공간(206)으로 진입한다.

이때 슬릿 테두리(203)를 통과한 레이저 광은 광의 크기가 제한되어 도광공간(206)으로 이동하고, 실린더 렌즈부(204)를 거치면서 주주사방향으로 집광되게 된다.

이후 폴리곤 미러(150)의 반사면에 입사된 레이저 광은 폴리곤 미러(150)의 회전에 의하여 에프세타 렌즈(160) 측으로 굴절되면서 주사되고, 에프세타 렌즈(160)를 통과한 레이저 광은 결상용 반사미러(170)에 의해 감광체(190) 측으로 그 광로가 전환되고, 이후 감광체(190)의 표면에 정전잠상을 결상시킨다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예 외에 각각의 구성요소들을 일부 변형하여 다르게 실시할 수 있을 것이다.

즉 본 발명에 따른 다른 실시예로, 슬릿 일체형 실린더 렌즈의 제조시 도광공간 내부를 도광성 매질로 채우고, 몸체를 이 도광성 매질과 일체로 형성하여 제조할 수 있을 것이고, 또는 실린더 렌즈부의 굴절면을 출사방향으로 형성할 수 도 있을 것이다.

그리고 그 외에 광의 크기 축소와 집광 기능을 함께 수행할 수 있도록 하는 다른 형태로도 실시될 수 있을 것이다. 또한 제작방법에 있어서도 사출 성형 외에 기타 다른 수지 성형방법이가, 투명매질을 절삭 가공하는 방법으로도 제작할 수 있을 것이다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 일체형 실린더 렌즈는 전술한 광주사장치 뿐만아니라 그 외의 다른 광학계에도 응용하여 채용할 수 있을 것이다.

그러나 이들 변형된 실시예의 기본 구성요소가 본 발명의 필수구성요소들을 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 광주사유닛은 슬릿과 실린더 렌즈를 일체로 구현하도록 함으로써 종래에 슬릿과 실린더 렌즈를 별도로 조립하던 방법보다 광주사 유닛의 조립성을 보다 향상시키며, 또한 단일 부품이기 때문에 대량 생산시 부품원가의 절감효과가 있고, 더욱이 조립시 조립오차 또한 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 광원;

   상기 광원에서 발생된 광을 평행광으로 만들어주는 콜리메이팅 렌즈;

   상기 콜리메이팅 렌즈를 거친 광의 크기를 제한하고, 부주사 방향으로 집광시키는 슬릿 일체형 실린더 렌즈;

   상기 일체형 실린더 렌즈를 거친 광을 반사하는 폴리곤 미러; 및

   상기 폴리곤 미러에 의해 주사되는 광을 감광체에 결상시키는 결상광학계를 구비한 것을 특징으로 하는 광주사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 슬릿 일체형 실린더 렌즈는 입사된 상기 광을 안내하도록 내부에 도광로가 형성된 몸체와, 상기 몸체의 상기 광이 입사되는 면에 형성된 비투과형 슬릿 테두리와, 상기 몸체와 일체로 형성되며 상기 광이 출사되는 면에 형성된 실린더 렌즈부를 구비한 것을 특징으로 하는 광주사장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 몸체는 상기 슬릿 테두리로부터 연장된 벽체와, 상기 벽체 내측으로 상기 광이 입사되는 면으로부터 연장된 도광공간과, 상기 실린더 렌즈부를 형성하도록 상기 도광공간 측으로 굴곡지게 돌출한 굴절면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
4. 제 1항 내지는 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 슬릿 일체형 실린더 렌즈는 사출 성형(Injection molding)으로 제작된 것을 특징으로 하는 광주사장치.

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