KR20100002220A - 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

화상 형성 장치는 블랙용의 것을 포함하는 복수의 감광 드럼과, 복수의 광원 수단과, 각 편향면에 모따기부가 형성되어 있는 회전 다면경과, 복수의 입사 광학계와, 복수의 결상 광학계와, 감광 드럼 각각을 주주사 방향으로 주사할 타이밍을 결정하기 위한 동기 광속을 검출하는 동기 검출 수단을 포함하고, 동기 검출 수단은 블랙 컬러 이외의 다른 컬러의 화상을 형성하기 위한 광속을 검출하고, 동기 검출 수단이 동기 신호를 얻을 때의 타이밍과, 동기 검출 수단이 제공되어 있는 측의 입사 광학계로부터의 광속이 회전 다면경의 편향면의 모따기부에 입사하는 타이밍은 적어도 부분적으로 중첩된다.
Figure P1020090057659
화상 형성 장치, 동기 검출 수단, 회전 다면경, 편향면, 모따기부

Description

화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 화상 형성 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어, 레이저 빔 프린터(LBP), 디지털 복사기 또는 복합기 프린터와 같이 전자 사진 프로세스를 갖는 화상 형성 장치에 적절히 사용가능하다.
최근, 레이저 빔 프린터, 디지털 복사기 또는 복합기 프린터와 같은 화상 형성 장치에서는, 장치의 콤팩트화가 요구된다.
이러한 종류의 화상 형성 장치는 다양하게 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
도 3a 및 도 3b는 특허문헌 1의 도 2에 개시된 화상 형성 장치의 단면도이다. 도 3a는 화상 형성 장치의 주주사 방향에서의 주요부분 단면도(주주사 단면도)이고, 도 3b는 화상 형성 장치의 부주사 방향에서의 주요부분 단면도(부주사 단면도)이다.
도 3a에 도시된 바와 같이 특허문헌 1에서는, 입사 광학계로부터의 각각의 색 광에 기초하는 광속은 부주사 방향에 대해 그 상부 및 하부에서 하나의 회전 다면경 상에 각각 입사된다. 이후, 편향 주사되는 두 개의 광속은 대응하는 결상 광학계를 거쳐 대응하는 각각 감광 드럼(11a, 11b, 11c, 11d)으로 향한다. 이에 의 해, 전체 시스템이 콤팩트화된다.
또한, 상술한 바와 같은 입사 광학계 및 결상 광학계의 하나의 세트와, 다른 하나의 세트를 회전 다면경에 대해 대향 배치하고, 하나의 회전 다면경에 의해 네 개의 광속을 네 개의 색(도 3b의 Y, M, C, K)에 대응하는 네 개의 감광 드럼을 향해 각각 편향 주사한다. 이에 의해 전체 시스템이 콤팩트화된다.
또한 이러한 종류의 화상 형성 장치는 동기 검출 수단으로서, 블랙(Bk)용 결상 광학계측에 배치되는 동기 검출 렌즈[빔 검출(BD) 렌즈] 및 동기 검출 센서[빔 검출(BD) 센서]를 구비한다. 이러한 구조에 의해, 네 개의 광속에 대해서 단지 하나의 동기 검출 수단만으로 동기를 취하고, 이로써 전체 시스템 장치가 콤팩트화된다.
한편, 회전 다면경에서는, 편향면(편향 반사면)의 가공 정밀도를 향상시키기 위해, 인접한 편향면 사이의 능선에 모따기를 행한다.
여기서, 모따기는 인접면 사이의 조인트(귀퉁이)를 절단하는 공정이며, 절삭 또는 모따기 공구 또는 줄을 사용하여 제거된다. 이와 달리, 프레스를 사용한 압착 공정에 의해서도 행해진다.
도 4a 내지 도 4d는 편향면(6)의 모따기를 설명하는 개략도이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 편향면(6)의 모따기 공정 이후에, 모따기부(12)가 형성된다. 도 4c 및 도 4d는 모따기부(12)를 설명하는 개략도이다. 도 4c 및 도 4d에서, 도 4c는 "C 모따기"를 설명한다. 여기서, "C 모따기"는 두 개의 교차면을 45°의 각으로 절단하는 공정이다. 지정된 방법과 관련하여, 예를 들어, 편향면(6) 이 각각 0.11 mm의 위치에서 45°만큼 절단되는 경우, "C 0.11"이라고 한다. 이와 달리, 도 4d에 도시된 바와 같이, 모따기부(12)의 폭에 기초하여 규정할 수도 있다. 또한, 모따기부(12)의 형상은 평면으로만 한정되지 않고, 예를 들어 원호 형상일 수도 있다.
이러한 모따기부(12)에 있어서, 회전 다면경 또는 광속 폭과의 관계로부터, 회전 다면경이 임의의 회전 각도일 때, 입사 광속은 모따기부(12) 상에 충돌하는 것이 가능하다.
도 5a 내지 도 5d는 회전 다면경(5)의 회전 각도에 따라 입사 광속이 편향면(6)의 모따기부(12)에 충돌하는지 또는 충돌하지 않는지의 상태를 설명하는 개략도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 입사 광속이 모따기부에 충돌하는 방법을 도시한다. 또한, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 비 화상 영역에서의 편향면 근방에서 시간에 대한 상태를 순차적으로 도시한다. 또한, 도 5d는 화상 형성 영역에서, 회전 다면경의 편향면에 의해 입사 광속이 편향 주사되는 상태를 도시한다.
회전 다면경(5)의 회전 각도가 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 경우, 입사 광속이 모따기부(12)에 충돌하는 것을 알 수 있다. 여기서, 입사 광속에 대응하는 광원 수단이 발광하고 있는 경우, 입사 광속은 모따기부(12)에 의해 반사되고, 화상 형성에 불필요한 고스트 광(이후, "반사 고스트"로 칭함)이 생성된다. 모따기부(12)에 의해 반사된 반사 고스트는 감광 드럼면에 도달할 수 있다. 이 결과, 형성된 화상 내에 농도 불균일(블랙 라인 또는 화이트 블랭크 라인)이 생성되 고, 따라서 양호한 화상을 얻을 수 없다.
도 6a 및 도 6b는 광원 수단의 발광 타이밍과 모따기부에 입사 광속이 충돌하는 타이밍 사이의 관계를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 6a는 모따기부에서 반사 고스트가 발생하지 않는 경우, 광원 수단의 발광 타이밍과 입사 광속이 모따기부 상에 충돌하는 타이밍 사이의 관계를 도시한다. 도 6b는 모따기부에서 반사 고스트가 발생되는 경우, 광원 수단의 발광 타이밍과 입사 광속이 모따기부 상에 충돌하는 타이밍 사이의 관계를 도시한다.
도 6a 및 도 6b로부터 알 수 있듯이, 광원 수단은 빔 검출(BD) 또는 오토 파워 컨트롤(APC)때문에, 화상 형성 영역 외로도 발광한다. 통상의 화상 형성 장치(광 주사 장치)에서, 도 6a로부터 알 수 있는 바와 같이, 광원 수단은 광속이 모따기부에 걸리는 타이밍에서 발광하도록 활성화되지 않는다. 따라서, 입사광이 모따기부에 충돌할 가능성이 없어, 모따기부에서의 반사 고스트는 발생하지 않는다.
[특허문헌 1]
일본 특허 출원 공개 제2004-345172호
그러나, 인쇄 속도의 고속화를 충족시키기 위해 회전 다면경의 회전 속도를 보다 빠르게 설정하는 경우, 동기 검출 수단의 광원 수단의 프리(pre)-발광으로부터 동기 신호(BD 신호)의 검출까지의 시간 내에서 회전 다면경이 회전하는 각도는 넓어진다. 혹은, APC 조정을 위해 광원 수단이 발광하는 시간 내에서 회전 다면경 이 회전하는 각도는 넓어진다. 여기서, 반사 고스트가 모따기부에서 발생하는 경우, 광원 수단의 발광 타이밍과 입사광이 모따기부에서 충돌할 수 있는 타이밍의 관계는 도 6b에 도시된 바와 같이 일부 중첩되어, 반사 고스트가 모따기부에서 발생한 상태로 사용하게 된다.
또는, 화상의 고선명화를 위해, 감광 드럼 상에서의 스폿 직경을 작게 설정하거나, 결상 광학계의 ｆθ계수를 크게 설정하는 경우, 회전 다면경의 편향면상에서의 광속 폭을 넓게 할 필요가 있다. 그러면, 입사 광속이 모따기부에 충돌하는 영역이 넓어지고, 광원 수단의 발광 타이밍과 입사 광속이 모따기부에 충돌하는 타이밍 사이의 관계는 도 6c에 도시된 바와 같이 된다. 그 결과, 반사 고스트가 모따기부에서 발생하는 상태로 동기 검출 또는 APC가 실행될 수 있다. 여기서, BD 신호가 블랙 색용 결상 광학계에서 취해지는 경우, 도 6c에 도시된 바와 같이, 모따기부로 인해 발생하는 반사 고스트가 블랙 색용 감광 드럼에 도달할 수 있다.
블랙 색은 옐로우(Y), 시안(C) 또는 마젠타(M)에 비해 화상에서 가장 눈에 잘 띄는 색이다. 따라서, 블랙용 감광 드럼 상에 반사 고스트가 발생하면, 형성된 화상 위로 블랙 색의 눈에 띄는 라인이 발생하여 양호한 화상의 형성을 얻을 수 없다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 복수의 광원 수단과, 상기 복수의 광원 수단으로부터 출사된 복수의 광속을 다른 편향면에서 편향 주사하도록 구성된 회전 다면경과, 상기 다른 편향면에서 편향 주사된 복수의 광속마다에 관련하여 제공되고, 상기 복수의 광속의 각각을 다른 감광체 상에 결상시키도록 구성된 복수의 결상 광학계와, 상기 회전 다면경의 상이한 편향면에서 편향 주사된 복수의 광속에 대해, 각각의 감광체 상에서의 화상의 기록 시작 타이밍을 결정하기 위한 동기 광속을 검출하도록 구성된 동기 검출 수단을 포함하고, 상기 회전 다면경의 각 편향면은 모따기부를 갖고, 상기 동기 검출 수단은, 상기 복수의 광원 수단 중 블랙 컬러용의 감광체에 화상을 형성하기 위한 광속을 출사하는 광원 수단 이외의 광원 수단으로부터 출사된 광속을 검출하고, 상기 동기 검출 수단에 의해 검출되는 동기 광속을 출사하는 광원 수단은, 상기 동기 검출 수단을 통해 상기 동기 검출을 행하기 위해서 상기 모따기부에 광속이 입사하는 타이밍에서 발광하도록 구성되는, 화상 형성 장치가 제공된다.
상기 복수의 광원 수단 중 블랙 컬러용의 감광체에 화상을 형성하기 위한 광속을 출사하는 광원 수단은, 상기 모따기부에 광속이 입사하는 타이밍에서는 발광하지 않는다.
상기 동기 검출 수단은 상기 복수의 광원 수단 중 옐로우 컬러용의 감광체에 화상을 형성하기 위한 광속을 출사하는 광원 수단으로부터 출사된 광속을 검출할 수 있다.
상기 회전 다면경의 각 편향면은 모따기부를 갖고, 상기 동기 검출 수단에 의해 검출되는 상기 감광체 상에서의 화상의 기록 시작 타이밍을 결정하기 위한 광속은, 상기 모따기부에 의해 편향되어진 광속이다.
본 발명에 의하면, 회전 다면경의 모따기부에서 발생하는 고스트 광의 화상에의 영향을 저감하고, 양호한 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 달성할 수 있다.
본 발명의 상기 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 본 발명의 양호한 실시예에 대한 이후의 설명으로 더 명백해진다.
본 발명의 화상 형성 장치는 복수의 색 광의 화상을 형성하기 위한 복수의 감광 드럼과, 복수의 광원 수단과, 복수의 광속을 편향 주사하는 복수의 편향면을 갖는 회전 다면경을 구비하고, 각각의 편향면에는 모따기부가 형성된다. 화상 형성 장치는 회전 다면경으로 복수의 광속을 유도하는 복수의 입사 광학계와, 복수의 감광 드럼으로 복수의 광속을 각각 유도하는 복수의 결상 광학계와, 감광 드럼을 주주사 방향으로 주사할 때의 동기 신호를 얻기 위한 동기 검출 수단을 추가로 구비한다.
회전 다면경의 편향면은 적어도 두 개의 광원 수단으로부터 출사된 광속을 편향 주사할 수 있다. 동기 검출 수단은 블랙 이외의 색 광의 화상을 형성하는 기능의 광원 수단으로부터 출사된 광속을 검출하여 동기 신호를 얻을 수 있다.
여기서, 동기 검출 수단이 동기 신호를 얻는 타이밍과, 동기 검출 수단이 설치되는 측인 입사 광학계로부터의 광속이 회전 다면경의 편향면의 모따기부에 입사하는 타이밍은 적어도 부분적으로 중첩된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
[제1 실시예]
도 1a는 본 발명의 제1 실시예의 주주사 방향의 주요부 단면도(주주사 단면도)이다. 도 1b는 본 발명의 제1 실시예의 부주사 방향의 주요부 단면도(부주사 단면도)이다.
이하의 설명에 있어서, "주주사 방향"(Y 방향)은 편향 수단으로서의 회전 다면경에 의해 광속이 편향 주사되는 방향이다.
"부주사 방향"(Z 방향)은 편향 수단의 회전축에 평행한 방향이다.
"주주사 단면"은 편향 수단의 회전축에 대해 수직인 평면이다.
"부주사 단면"은 주주사 방향(Y 방향)의 축에 대해 수직인 평면이다.
도 1a에서, 화상 형성 장치(광주사 장치)는 2개의 주사 유닛(U1, U2)을 구비한다. 제1, 제2 주사 유닛(U1, U2)의 구성 및 광학적 작용은 동일하기 때문에, 이하에서는 제1 주사 유닛(U1)을 주로 설명한다. 제1 주사 유닛(U1)의 구성 요소에 대응하는 제2 주사 유닛(U2)의 구성 요소는 동일한 부호로 도시하고 필요에 따라 설명한다.
도면 중, 도면 부호 "1"은 광원 수단이며, 발광부(발광점)를 갖는 반도체 레이저를 구비한다. 도면 부호 "3"은 애퍼처(개구 조리개)이며, 콜리메이터 렌즈(2)로 입사하는 광속을 소정의 최적의 빔 형상으로 형성한다. 콜리메이터 렌즈(2)는 광원 수단(1)으로부터 출사된 광속을 평행 광속으로 변환시킨다. 도면 부호 "4"는 원통형 렌즈이며, 부주사 방향에서만 양의 파워(굴절력)를 갖는다.
여기서, 상술한 개구 조리개(3), 콜리메이터 렌즈(2) 및 원통형 렌즈(4)는 입사 광학계(LA)의 구성 요소이며, 광원 수단(1)으로부터 사출한 광속을 후술하는 회전 다면경(5)의 편향면(편향 반사면, 6)으로 유도하는 기능을 한다. 콜리메이터 렌즈(2) 및 원통형 렌즈(4)는 하나의 광학 소자[아나몰픽(anamorphic) 렌즈]로 구성해도 좋다.
도면 부호 "5"는 복수의 편향면을 갖는 회전 다면경(폴리곤 미러)이다. 그것은 도면에서 화살표(A) 방향으로 일정 속도로 회전한다. 본 실시예에 있어서, 회전 다면경(5)의 편향면에는 각각 모따기부가 형성된다. 또한, 본 실시예의 회전 다면경(5)의 편향면의 수는 후술하는 결상 광학계의 수 이하이다. 여기서, 그 수는 네 개이다. 또한, 결상 광학계의 수도 네 개이다.
도면 부호 "LB"는 집광 기능과 fθ 특성을 갖는 결상 광학계이다. 주주사 단면에서 양의 파워(굴절력)를 구비한다. 부주사 단면에서는, 주주사 단면 내의 양의 파워와는 다른 양의 파워를 구비한다.
본 실시예에서, 결상 광학계(LB)는 제1, 제2 결상 렌즈(7a, 7b)로 구성된다. 주주사 단면에 있어서, 결상 광학계(LB)는 회전 다면경(5)에 의해 편향 주사되고 화상 정보에 기초하는 광속을, 감광 드럼면[피 주사면, 13a, 13b(13c, 13d)] 상에 스폿으로 결상시키는 기능을 한다. 또한, 부주사 단면에 있어서, 결상 광학계(LB)는 회전 다면경(5)의 편향면(6)과 감광 드럼면[13a, 13b(13c, 13d)] 사이의 관계를 광학적으로 공액 관계로 함으로써 편향면(6)의 면 틸트(tilt) 보상을 실행한다.
도면 부호 "13a", "13b", "13c", "13d"는 다양한 색 광의 화상이 형성되는 감광 드럼(감광 드럼면)이다. 본 실시예에서, 이러한 색 광은 옐로우(Y), 마젠 타(M), 시안(C), 블랙(Bk)의 네 가지 색이다.
도면 부호 "9"는 반사경을 구비한 광선 분리 수단이다. 결상 광학계(LB)에 있어서, 상부 사입사 광속과 하부 사입사 광속 각각의 분리를 행한다.
도면 부호 "S1"는 블랙(Bk)용 스테이션, 도면 부호 "S2"는 시안(C)용 스테이션, 도면 부호 "S3"는 마젠타(M)용 스테이션, 도면 부호 "S4"는 옐로우(Y)용 스테이션이다.
본 실시예에서, 화상 정보에 따라서 반도체 레이저(1)로부터 광변조되어 출사된 광속은 개구 조리개(3)를 통과하여(이로써 일부 차광되는), 콜리메이터 렌즈(2)로 입사한다. 콜리메이터 렌즈(2)로 입사한 광속은 평행 광속으로 변환되어 원통형 렌즈(4)로 차례로 입사한다. 원통형 렌즈로부터 출사하는 광속은, 주주사 단면에서는 평행 광속이며, 부주사 단면에서는 편향면(6) 근방으로 집광되는 수렴 광속이다. 광속은 회전 다면경(5)의 편향면(6)에 입사하고, 주주사 방향에서의 길이의 선 상으로서 회전 다면경(5)의 편향면(6) 상에 결상된다.
회전 다면경(5)의 편향면(6)에 의해 일부 편향 주사된 광속은, 결상 광학계(LB)에 의해 감광 드럼면[13a, 13b(13c, 13d)] 상에 유도된다. 이후, 회전 다면경(5)을 화살표(A) 방향으로 회전시킴으로써, 감광 드럼면[13a, 13b(13c, 13d)]을 화살표(B) 방향(주주사 방향)으로 광주사하여 화상 정보의 기록을 행한다.
다음으로, 동기 검출 수단의 구성 및 광학적 작용에 대해서 설명한다.
도 1a에 있어서, LC는 동기 검출 수단으로서의 동기 검출용 광학계(이하, "BD 광학계"라 함)를 나타낸다. BD 광학계(LC)는 동기 검출용 렌즈(이하, "BD 렌 즈"라 함)(11)와, 광을 검지하는 동기 검출용 센서(이하, "BD 센서"라고도 함)(10)를 갖는다.
이 BD 광학계(LC)는 블랙 이외의 색광의 화상을 형성하기 위한 광원 수단으로부터의 광속에 기초하여 감광 드럼을 주주사 방향으로 주사할 때의 동기 신호(BD 신호)를 얻고 있다. 이에 의해, 피주사면(13a, 13b, 13c, 13d)으로의 화상의 기록 시작 타이밍을 결정한다.
BD 렌즈(11)는 회전 다면경(5)으로 편향 주사된 주사 광속이 통과하는 위치에 배치된다. 회전 다면경(5)이 소정의 각도일 때, BD 렌즈(11)는 주사 광속의 일부의 광속(BD 광속)을 BD 센서(10)로 도광한다.
BD 센서(10)는, 회전 다면경(5)을 화살표 A 방향으로 회전시켜, 상기 회전 다면경(5)이 소정의 각도가 되는 타이밍을 검지하고, 검지된 타이밍을 제어 수단(도시 생략)으로 출력한다.
제어 수단은, BD 센서(10)로부터 출력된 타이밍에 기초하여, 회전 다면경(5)의 회전 속도가 일정 속도가 되도록 제어한다. 또한, 제어 수단은 타이밍에 기초하여, 복수의 각 광원 수단의 발광 타이밍을 제어한다.
본 실시예는 도면에 도시하지는 않았지만 부주사 방향에 따라 배치된 2개, 즉 상부 및 하부 입사 광학계(LA)를 사용한다. 부주사 단면 내에 있어서, 1개의 편향면(6)에 2개의 입사 광학계(LA)로부터의 광속이 각각 상방향 기울기 및 하방향 기울기로부터 입사된다(사입사 광학계). 편향면에 경사져서 입사된 2개의 광속은 회전 다면경(5)에 의해 각각 상방향 및 하방향으로 원뿔형으로 스캔된다. 그런 후, 결상 광학계(LB) 내에 배치된 광선 분리 수단(9)에 의해, 이들 광속은 2개의 다른 감광 드럼면[13a, 13b(13c, 13d)] 상에 결상 스폿으로서 주사된다.
또한, 회전 다면경(5)에 대하여 대향하는 2조의 결상 광학계(LB)가 있고, 이들은 동일한 회전 다면경(5)의 다른 편향면에서의 광속을 결상한다.
이와 같이 본 실시예에서는, 복수의 입사 광학계(LA)를 사입사 광학계로 구성하고, 또한 복수의 결상 광학계(LB)를 회전 다면경(5)을 중심으로 대향 배치한다. 이로써, 광학 부품을 공유화하여, 화상 형성 장치 전체를 컴팩트화하고 있다.
본 실시예에 있어서, 회전 다면경의 편향면 사이의 능선은 모따기 가공된다. 본 실시예에서는, 모따기 가공에 의해, 편향면을 절삭 가공할 때의 가공 정밀도를 높인다. 또한, 본 실시예의 회전 다면경은, 모따기 가공에 의해 편향면 사이에 발생한 면(즉, 모따기부)을 갖는다.
본 실시예는, 4개의 감광 드럼(13a, 13b, 13c, 13d)에 노광된 주사 광속에 의해, 4색의 토너를 용지 상에 정착시켜서 컬러 화상을 형성하는 컬러 화상 형성 장치에 사용하는 화상 형성 장치에 관한 것이다. 도 1b는 4색의 색광의 화상을 형성하기 위한 4개의 감광 드럼(13a, 13b, 13c, 13d)을 나타낸다.
도 1b에 있어서, 도면상, 우측으로부터, 옐로우(Y)용 드럼(13d), 마젠타(M)용 드럼(13c), 시안(C)용 드럼(13b), 블랙(Bk)용 드럼(13a)이 각각 배치된다. 본 실시예에서는, 회전 다면경에 의해 편향 주사된 주사 광속을 옐로우(Y)용 결상 광학계, 마젠타(M)용 결상 광학계, 시안(C)용 결상 광학계 및 블랙(Bk)용 결상 광학계에 의해 각각의 감광 드럼으로 도광한다.
도 1a에 있어서, 제2 주사 유닛(U2)의 결상 광학계(LB)가, 옐로우(Y)용 결상 광학계 및 마젠타(M)용 결상 광학계를 나타낸다. 또한, 회전 다면경(5)을 끼워서 대향 배치되어 있는 제1 주사 유닛(U1)의 결상 광학계(LB)가 시안(C)용 결상 광학계 및 블랙(Bk)용 결상 광학계를 나타내고 있다.
본 실시예에서는, 도 1b의 옐로우(Y)용 드럼(즉, 도면 중의 우측 단부의 드럼)에 주사 광속을 도광하는 결상 광학계를 주사하는 광속이 통과하는 위치(스테이션 S4)에만, BD 광학계(LC)가 제공된다.
다시 말해, BD 광학계(LC)는 블랙(Bk)용 결상 광학계로부터 이격된 회전 다면경(5)의 측에 있는 옐로우(Y)용 결상 광학계측에만 배치되어 있다.
본 실시예에서는, 옐로우(Y)용 결상 광학계를 사용하여 동기 검지(BD 검지)를 행하고, 회전 다면경의 4면의 분할 오차를 측정하고, 각 면에 따라서 동기 신호(BD 신호)를 발생시킨다. 이에 의해, BD 광학계가 없는 옐로우 이외의 결상 광학계에 있어서의 기록 시작 타이밍을 양호하게 정렬시키고 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 실시예의 광원 수단의 발광 타이밍 및 모따기부에 입사 광속이 충돌하는 타이밍을 나타낸 설명도이다. 도 2a는 옐로우(Y)용 광원 수단 및 입사 광속에 관한 설명도이고, 도 2b는 블랙(Bk), 시안(C), 마젠타(M)용 광원 수단 및 입사 광속에 관한 설명도이다.
도 2a로부터 알 수 있는 바와 같이 본 실시예에서는, BD 광학계(LC)가 BD 신호를 얻을 때의 타이밍과, 옐로우(Y)용 입사 광학계로부터의 광속이 회전 다면경(5)의 편향면의 모따기부에 입사하는 타이밍이 적어도 부분적으로 중첩되고 있 다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서는, 옐로우(Y)용 광원 수단은, 모따기부에 입사 광속이 충돌하는 타이밍에서, BD 신호를 얻기 위한 광속(BD 광속)을 발광한다.
또한, 본 실시예에 있어서 BD 광학계(LC)가 배치되어 있는 측의 결상 광학계에 대응하는 광속이 회전 다면경(5)의 모따기부에 입사하고 있는 기간 내에 BD 광학계(LC)의 광원 수단의 전 발광(pre-light emission)으로부터 BD 신호의 검출까지의 타이밍이 포함된다.
이로 인해 모따기부에서 반사된 반사광이 옐로우용 감광 드럼(13d)에 입사할 가능성이 있다. 도 7는 이러한 경우의 모따기부에서 발생하는 반사 고스트의 광로를 도시한다. 도 7는, 모따기부에서의 반사 고스트의 광로를 나타내는 주주사 방향의 주요부 단면도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 모따기부에서의 반사 고스트(GH)는 결상 광학계(LB)를 통과하고, 감광 드럼면(13d)에 도달하게 된다.
한편, 도 2b로부터 알 수 있는 바와 같이 옐로우(Y)용 이외의 광원 수단은, 모따기부에 입사 광속이 충돌하는 타이밍에서, BD 신호를 얻기 위한 광속(BD 광속)을 발광하지 않는다.
이는 옐로우(Y)용 결상 광학계에서만 모따기부에 기인한 고스트 광(이하, "반사 고스트"라고로 함)을 발생하고, 옐로우(Y)용 결상 광학계 이외의 3개의 결상 광학계에서는 모따기부에 기인한 반사 고스트가 발생하지 않는다는 것을 의미한다.
다시 말해, 본 실시예에서는, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk)의 4색 중에서, 가장 눈에 띄기 어려운 옐로우(Y)용 결상 광학계측에 BD 광학계를 배치하고, 옐로우(Y)용 결상 광학계측에서만 BD 검지가 행해진다. 이에 의해, 본 실시예의 구성에서는, 모따기부에서의 반사 고스트에 의한 화상에의 영향을 최소한으로 억제한다.
그러나, 블랙보다도 눈에 띄기 어려운 색의 결상 광학계측에 BD 광학계를 배치하기만 하면, 본 발명의 유리한 효과가 제공될 것이다. 따라서, 본 실시예의 BD 광학계를 마젠타(M)용 결상 광학계측 또는 시안(C)용 결상 광학계측에 배치할 수도 있다.
비록 본 실시예는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk)의 4색의 감광 드럼을 사용하여, 풀 컬러의 화상을 형성하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 옐로우와 블랙 뿐의 2색, 또는 마젠타, 시안 및 블랙 만의 3색의 경우에도, 화상 상에서 가장 눈에 띄는 블랙 이외에 대응하는 결상 광학계측에 BD 광학계를 배치하고, 이를 사용하여 BD 검지를 행할 수도 있다. 발명의 유리한 효과는 확실하게 얻어진다. 예를 들어, 옐로우 및 마젠타의 2색의 경우에는, 옐로우에 기하여 BD를 취하면 된다. 마젠타, 시안 및 블랙의 3색의 경우에는, 마젠타에 기초하여 BD를 취하면 된다.
또한, 본 실시예는 4색의 감광 드럼을 사용하고 있지만, 블랙을 포함하는 5색[예를 들어, 옐로우(Y), 마젠타(M), 라이트 마젠타(LM), 라이트 시안(LC), 시안(C) 및 블랙(Bk)] 이상의 감광 드럼이 사용될 수도 있다. 이 경우라도, 화상 상에서 가장 눈에 띄는 블랙 이외의 색에 대응하는 결상 광학계측에 BD 광학계를 배 치하고, 이를 사용하여 BD 검지를 행할 수도 있다. 이 경우에도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는, 4개의 감광 드럼 중에서, BD 광학계는 이들 중 오직 하나에 대해서만 제공된다. 즉, BD 광학계는 옐로우(Y)용 결상 광학계측에만 배치된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 감광 드럼 중, 블랙보다 덜 눈에 띄는 색이면, 각 감광 드럼 상에서의 기록 시작 위치 정밀도를 높이기 위해서, 복수의 BD 광학계가 하나보다 많은 감광 드럼에 관련하여 배치될 수도 있다. 일예는 마젠타(M)용 결상 광학계측 및 시안(C)용 결상 광학계측에도 BD 광학계를 배치하고, 이를 사용하여 BD 검지를 행해지는 것이다. 본 발명의 유리한 효과가 이 경우에도 확실하게 제공된다.
다시 말해, 본 실시예에 있어서, BD 광학계의 수는 1개에 한하지 않고, 결상 광학계의 수보다도 적기만 하다면, 본 발명의 유리한 효과가 확실하게 제공된다.
본 실시예에서는, 결상 광학계는 회전 다면경의 편향점 및 그 근방과 상면(image plane)이 서로 공액 관계가 되는 면 틸트 보정계(surface tilt correction system)로 구성되어, 회전 다면경의 편향면의 면 틸트에 기인한 감광 드럼 상에서의 주사 광속의 요동을 보정한다. 이로 인해, 모따기부가 부주사 방향으로 기울어진 경우에도, 모따기부에 의해 반사된 반사 고스트는 옐로우(Y)용 결상 광학계의 제2 결상 렌즈(7b)에 입사하는 한, 확실하게 옐로우(Y)용 감광 드럼 상으로 도광된다. 옐로우는 화상에서 가장 눈에 띄지 않기 때문에, 모따기부에서의 반사 고스트에 의한 형성 화상의 농도 불균일이 충분히 저감될 수 있다.
또한, 모따기부에 의한 확산 각도가 넓거나, 또는 모따기부의 면 틸트가 큰 경우에는, 반사 고스트가 옐로우용 결상 광학계의 제2 결상 렌즈(7b) 뿐만 아니라 부주사 방향으로 이격해서 배치된 마젠타용 결상 광학계의 제2 결상 렌즈(7b)에도 입사한다. 이로 인해, 옐로우(Y)용 드럼과 마젠타(M)용 드럼에서 반사 고스트가 발생한다.
본 실시예에서는, 반사 고스트가 발생하는 옐로우(Y)용 결상 광학계 및 마젠타(M)용 결상 광학계는 블랙(Bk)용 결상 광학계로부터 이격된 회전 다면경측에 배치된다. 이에 의해, 블랙(Bk)용 드럼에 모따기부에 기인한 반사 고스트가 도달하지 않도록 하고 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서는, BD 광학계가 제공되어야만 하는 결상 광학계와, 화상 상에서 가장 눈에 띄는 블랙(Bk)용 결상 광학계가 회전 다면경을 끼워서 대향 배치된다. 이에 의해, 모따기부의 확산 각도가 넓거나 또는 면 틸트가 커지더라도, 반사 고스트를 발생할 수 있는 감광 드럼이 블랙보다도 눈에 띄기 어려운 옐로우와 마젠타에 대해서만 설정되어, 화상 상에서 면 틸트 고스트에 의한 영향이 저감된다.
본 실시예에서는, 회전 다면경의 편향면에의 입사 광속은 부주사 방향에 3도 기울어진 방향으로부터 입사한다. 즉, 사입사 각도 3도의 사입사 광학계가 구성된다. 그러나, 사입사 각도는 이에 한정되지 않는다. 또한, 광학계는 사입사 광학계가 아니더라도 좋다. 예를 들어, 구조는 블랙(Bk)용 드럼을 포함하는 복수의 감광 드럼에 대응하는 결상 광학계를 갖고, 화상 상에서 가장 눈에 띄는 블랙 이외의 임의의 색에 대응하는 결상 광학계측에 BD 광학계가 배치될 수도 있다. BD 검지는 이를 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명의 유리한 효과가 이 경우에도 확실하게 제공된다.
본 실시예의 모따기부는 평면 형상이다. 그러나, 오목 형상 또는 볼록 형상이여도, 모따기부에 의해 반사된 반사 고스트가 감광 드럼에 도광되기 때문에, 본 발명의 유리한 효과가 확실하게 제공된다.
본 실시예의 모따기부는, 회전 다면경의 2개의 인접하는 편향면 사이에 형성되고, 편향면과의 상대 각도차는 45도 정도로 설정된다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상대 각도차는 45도 이외여도, 모따기부에 입사 광속이 충돌하면, 모따기부에서 반사 고스트가 발생하기 때문에, 본 발명의 유리한 효과가 확실하게 제공된다.
본 실시예에서는, 모따기부에 의한 반사 고스트를 이해하기 쉽게 하기 위해서, 모따기부에서의 반사광을 정반사 광으로 설명했다. 그러나, 실제로는 모따기부의 표면이 경면 혹은 확산면인지에 관계없이, 모따기부에 입사 광속이 충돌하는 한, 모따기부에 의한 반사 고스트가 발생한다. 따라서, 본 발명의 유리한 효과가 확실하게 제공된다.
또한, 모따기부가 확산면을 갖는 경우, 반사광은 확산광이다. 따라서, 정반사의 경우보다 광범위의 각도로 반사광이 확산한다. 모따기부의 확산 특성이 넓은 경우에는, 부주사 방향으로 반사광이 퍼지고, 그 결과, 옐로우(Y)용 결상 광학계 뿐만 아니라, 부주사 방향 아래쪽에 배치되어 있는 마젠타(M)용 결상 광학계에도 반사 고스트가 입사해버린다. 결과적으로, 반사 고스트는 마젠타(M)용 결상 광학계를 통과하고, 마젠타(M)용 드럼에도 도달해버린다.
본 실시예에서는, 블랙(Bk)용 결상 광학계는 BD 광학계를 갖는 결상 광학계에 회전 다면경을 끼워서 대향 배치된다. 따라서, 모따기부의 확산면 구조에 관계없이, 화상 상에서 가장 눈에 띄는 블랙(Bk)용 드럼에 반사 고스트가 도달하는 것을 방지하는 것이 보장된다. 즉, 모따기부에서의 반사 고스트에 의한 화상 불균일에의 영향을 이에 의해서 저감할 수 있다.
상기 도 4d는 본 실시예의 모따기부의 폭을 나타내는 도이다. 본 실시예에서는, 모따기부의 폭(Wm)을 Wm = 0.15㎜로 설정한다. 따라서, 편향면의 폭Wp = 14.14㎜에 대하여 1.1％의 폭으로 설정된다.
본 실시예에서는 모따기부의 폭(Wm)은 편향면의 폭(Wp)에 대하여 1.1％이지만, 본 발명은 이 값에 한하지 않는다. 모따기부의 폭(Wm)이 편향면의 폭(Wp)에 대하여 0.5％이상, 5％ 이하의 폭이면 모따기에 의한 편향면의 가공 정밀도가 확실히 얻어지고 본 발명의 유리한 효과가 확실하게 제공된다.
편향면이 적은 회전 다면경의 경우, 인접 편향면 사이에서 형성되는 각도가 예각이다. 따라서, 면수가 많은 회전 다면경에 비해서, 모따기에 기인한 편향면의 가공 정밀도의 향상의 효과가 크다. 또한, 바람직한 실시예와 같이 편향면이 4개인 회전 다면경의 경우, 직경이 작기 때문에, 회전 다면경을 중심으로 복수의 결상 광학계(및 주사 유닛)를 대향 배치하기 쉽다.
한편, 회전 중심으로부터 입사 광학계의 광축을 이동시킨 양이 커지기 쉽기 때문에, 모따기부에 입사 광속이 충돌하기 쉽다. 이로부터, 회전 다면경의 편향면이 적을 때, 특히 편향면의 수가 4개인 때에, 모따기부에 의한 고스트가 발생하기 쉽다.
이상의 이유로부터, 본 실시예는 편향면의 수가 4개인 회전 다면경을 사용하고, 모따기 형성에 의한 편향면의 가공 정밀도를 향상시키는 효과 및 반사 고스트에 의한 화상에의 영향의 저감 효과, 즉, 본 실시예의 유리한 효과를 가장 잘 발휘할 수 있는 구성을 포함한다.
그러나, 본 실시예는 편향면의 수가 4개인 회전 다면경을 사용했지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 화상 상에서 가장 눈에 띄는 색 이외의 색용 결상 광학계측에 BD 광학계가 배치된다. 본 발명의 유리한 효과는 충분하게 제공된다.
본 실시예에서는, 인쇄 속도를 높이기 위해서, 회전 다면경의 회전 속도는 40,000rpm으로 빠르게 설정하고 있다. 그로 인해, BD 검지를 위해 광원 수단이 발광하고 있는 화각 영역(field angle region)이, 입사 광학계의 광축에 대하여, 0.071rad 내지 0.108rad(4.09도 내지 6.2도)으로 크다.
또한, 본 실시예에서는, BD 광학계를 옐로우(Y)용 결상 광학계측의 회전 다면경의 회전 방향의 상류측(기록 시작측)에 배치하고 있지만, 회전 다면경의 회전 방향의 하류측(기록 종료측)에 배치할 수도 있다. 이 경우에도 본 발명의 효과가 충분히 제공된다.
본 실시예에서는, 주사 광속이 BD 광학계의 광축에 따라 편향 주사될 때의 회전 다면경의 편향면의 각도를 BD 화각으로 정의하고, 주주사 단면내에 있어서 입사 광학계의 광축과 편향면의 면법선이 평행일 때를 0rad라고 한다. 이 때, BD 광학계를 갖는 옐로우(Y)용 스테이션 S4의 광원 수단은, 회전 다면경이 BD 화각이 되기 직전에 발광(전 발광)을 개시한다. 이 때의 회전 다면경의 편향면의 각도(BD 광학계측 광원 수단의 동기 검출 전 발광의 개시 화각)를 θB[rad]로 정의한다.
또한, 본 실시예에서는 다음과 같이 가정된다.
회전 다면경의 외접원 반경은 R[mm]이다.
회전 다면경의 모따기부의 폭은 Wm[mm]이다.
회전 다면경의 편향면의 면수는 M이다.
입사 광학계의 광축과 회전 다면경의 회전 중심 간의 거리는 h[mm]이다.
주주사 단면 내에 있어서의 편향면에의 입사 광속의 광속 폭은 W[mm]이다.
회전 다면경의 편향면의 주주사 단면 내의 폭은 Wp[mm]이다.
그리고, 이하의 수학식 1, 3의 조건을 만족하도록 회전 다면경, 입사 광학계, 및 BD 광학계가 구성된다.
Figure 112009039003985-PAT00002
Figure 112009039003985-PAT00003
Figure 112009039003985-PAT00004
상기 수학식 1, 3의 조건이 만족될 경우, 모따기부에 입사 광속이 충돌하는 타이밍으로 광원 수단이 발광하게 된다.
즉, 모따기부에서 입사 광속의 반사에 기인한 반사 고스트가 발생한다.
수학식 3의 조건은, 상술하는 바와 같이, 편향면의 폭 Wp에 대한 모따기부의 폭 Wm의 비율이 0.5% 이상이어야 함을 의미한다.
비율이 0.5% 이상이면, 모따기에 의한 편향면의 가공 정밀도가 확실히 얻어질 수 있는 동시에, 본 발명의 이로운 효과가 확실히 제공된다.
더욱 바람직하게는, 다음의 조건식이 만족되는 것이 더 좋다.
Figure 112009039003985-PAT00005
관계식을 나타내는 수학식 2의 우변은, BD전 발광 개시(동기 검출(BD) 전 발광의 시작)했을 때의 회전 다면경의 상태에서, 모따기부 단부(입사 광학계의 광축에 가까운 측)와 회전 다면경의 회전 중심을 연결하는 직선과, 입사 광학계의 광축 간에 정의되는 각도를 산출하는 식이다.
조건식을 나타내는 수학식 1의 좌변은, BD전 발광이 시작했을 때의 회전 다면경의 상태에서, 회전 다면경의 회전 중심을 통과하고 입사 광학계의 광축에 평행한 직선과, 모따기부 단부(입사 광학계의 광축에 가까운 측) 간의 간격을 산출하는 식이다.
조건식을 나타내는 수학식 1의 우변은, 회전 다면경의 회전 중심을 통과하고 입사 광학계의 광축에 평행한 직선과, 입사 광속의 주주사 방향의 단부(회전 다면경의 회전 중심으로부터 먼 측) 간의 간격을 산출하는 식이다.
그러므로, 수학식 1의 조건을 만족할 때, 다음과 같이 된다.
즉, BD 전 발광이 시작했을 때의 회전 다면경의 상태에서, 주주사 방향의 입사 광속의 단부(회전 다면경의 회전 중심으로부터 먼 측)가, 모따기부 단부(입사 광학계의 광축에 가까운 측)보다도, 회전 다면경의 회전 중심을 통과하고 입사 광학계의 광축에 평행한 직선에 더 가까워진다. 즉, BD 전 발광이 시작했을 때의 회전 다면경의 상태에서, 모따기부에 입사 광속이 충돌한다.
그러므로, 수학식 1을 만족할 경우에는, 모따기부에서 반사되는 고스트 광이 발생한다. 따라서, 화상에서 가장 눈에 띄는 블랙(Bk)용의 결상 광학계 이외의 결상 광학계 측에 BD 광학계가 배치되고, 이를 이용하여 BD 검출이 수행된다. 그러면, 본 발명의 유리한 효과가 확실히 제공된다.
본 실시예에서는, 상기 수학식 1, 2, 3의 각 파라미터는 다음과 같이 설정된다.
R=10m,
Wm=0.15mm,
M=4,
θB=0.071rad(=4.09deg),
h=5.59mm,
W=3.64mm,
Wp=14.14mm.
본 실시예에서는, 전술한 바와 같이 모따기부의 폭이 Wm=0.15mm로 설정된다. 따라서, 편향면의 폭 Wp는 Wp=14.14mm로 설정되어, 다음과 같이 된다.
Wm/Wp = 0.011 > 0.005
이것은 조건식 3을 만족시킨다.
또한, 관계식을 나타내는 수학식 2의 좌변의 값 a는 a=0.84로 된다.
또한, 수학식 1의 우변의 값은, 우변=7.41mm로 되고, 좌변의 값은, 좌변=7.34mm로 된다.
따라서, 이들은 수학식 1을 만족하도록 설정된다.
본 실시예에서는, BD 광학계를 결상 광학계에 대하여, 회전 다면경의 회전 방향에 대해 상류측에 배치된다. 그러나, 그것은 하류측에 배치될 수도 있다.
즉, 모따기부에 입사 광속이 입사하는 타이밍에 광원 수단을 발광시키는 광학계에 있어서는, 모따기부에서 입사 광속의 반사에 기인하는 고스트 광이 발생하기 때문에, 본 발명의 유리한 효과가 확실히 제공된다.
본 실시예에서는, BD 전 발광시에 모따기부에 입사 광속이 충돌할 때, 모따기부에서 반사 고스트가 발생된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. BD 전 발광 이외의 용도, 예를 들어 APC 조정시에 입사 광속이 모따기부에 충돌할 때라도, 모따기부에서 반사 고스트가 발생될 수 있다. 그러므로, 그러한 경우에도 본 발명의 유리한 효과가 확실히 제공된다.
본 실시예에서는, 회전 다면경에 입사하는 광속이 주주사 단면 내에 있어서, 평행 광속으로서 설정된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 수렴 광속 혹은 발산 광속이라도 회전 다면경의 편향 점에서의 혹은 그 근방에서의 광속 폭이, 상기 수학식 1, 3을 만족하기만 한다면, 그러한 경우에 모따기부에 입사 광속이 충돌하기 때문에 본 발명의 효과가 확실히 제공된다.
또한, 본 실시예에서는, 부주사 단면 내에 있어서, 회전 다면경의 1개의 편향면에 대하여, 동기 검출 수단 측의 입사 광학계로부터의 광속과, 블랙(Bk)용의 입사 광학계로부터의 광속이 경사 방향으로 입사한다.
또한, BD 광학계 측의 입사 광학계로부터의 광속의 회전 다면경의 편향면에의 입사각과, 블랙(Bk)용의 입사 광학계로부터의 광속의 회전 다면경의 편향면에의 입사각은 서로 상이하게 만들어진다. 각 요소들이 이와 같이 구성되더라도 본 발명의 유리한 효과는 확실히 제공된다.
또한, 본 실시예에서는 2 세트의 결상 광학계가 회전 다면경을 축으로 하여 서로 대향하도록 배치되었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 다면경의 일 측만에 대하여 복수의 결상 광학계가 배치될 수 있다. 그 경우에도, 화상에서 가장 눈에 띄는 컬러 이외의 컬러에 대한 결상 광학계 측에 BD 광학계를 배치함으로써, 본 발명의 유리한 효과가 확실히 제공된다.
다음으로, 표 1은 제1 실시예에 있어서의 결상 광학계의 구성을 나타낸다. 표 2는 제1 실시예에 있어서의 입사 광학계의 R, D, N을 나타낸다. 표 3은 제1 실시예에 있어서의 원통형 렌즈(4)의 비구면 형상을 나타낸다. 표 4는 제1 실시예에 있어서의 결상 광학계를 구성하는 결상 렌즈(7a, 7b)의 비구면 형상을 나타낸다.
또한, 표 4에 있어서 제7 면(7th 면) 은 결상 렌즈(7a)의 광 입사면, 제8 면은 결상 렌즈(7a)의 광 출사면, 제9 면은 결상 렌즈(7b)의 광 입사면, 제10 면은 결상 렌즈(7b)의 광 출사면이다.
Figure 112009039003985-PAT00006
Figure 112009039003985-PAT00007
Figure 112009039003985-PAT00008
Figure 112009039003985-PAT00009
그러나, 비구면 형상은 이하의 표현식으로 정의된다.
렌즈의 곡면과 광축 간의 교점을 원점으로 한다. 광축 방향은 X축으로 한다. 주주사면 내에 있어서 광축과 직교하는 축을 Y축으로 한다. 부주사면 내에 있어서 광축과 직교하는 축을 Z축으로 한다. X-Y 평면과 곡면 간의 절단선을 모선(meridional)으로 하고, 거기에 직교하는 방향의 X-Z 평면과 곡면의 절단면 간의 절단선을 자선(sagittal)으로 한다. 그러면, 모선의 형상은 하기의 식 A에 의해 표현된다.
[수학식 A]
Figure 112009039003985-PAT00010
단, R은 곡률 반경이고, K, B4, B6, B8, 및 B10은 모선의 비구면 계수이다.
자선의 형상은 하기의 식 B에 의해 표현된다.
[수학식 B]
Figure 112009039003985-PAT00011
여기서, Y의 값에 의해 변화하는 자선의 곡률 반경 r’은 하기의 식 C에 의해 표현된다.
[수학식 C]
Figure 112009039003985-PAT00012
단, r0은 광축상의 자선 곡률 반경이고, D2, D4, D6, D8, D10은 계수이다.
[컬러 화상 형성 장치의 실시예]
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치의 주요부의 개략도이다.
본 실시예는, 화상 형성 장치에 의해 4 빔이 주사되어 서로 병행하여 대응 감광 드럼(상 담지체) 상에 상이한 컬러의 화상 데이터가 기록되는 탄뎀 타입(tandem type)의 컬러 화상 형성 장치와 관련된다.
도 8에 있어서, 60은 컬러 화상 형성 장치를 나타내고, 100은 제1 실시예에 나타낸 구성을 갖는 화상 형성 장치를 나타낸다.
21, 22, 23, 24는 각각 서로 상이한 색의 화상을 형성하는 감광 드럼(상 담지체)을 나타내고, 31, 32, 33, 34는 각각 현상기를 나타낸다. 51은 반송 벨트를 나타낸다.
도 8에 있어서, 컬러 화상 형성 장치(60)는 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 기기(52)로부터 공급되는 R(레드), G(그린), B(블루)의 각 컬러 신호를 수신한다. 이 컬러 신호는, 화상 형성 장치 내의 프린터 콘트롤러(53)에 의해, Y(옐로우), M(마젠타), C(시안), B(블랙)의 각 화상 데이터(도트 데이터)로 변환된다. 이들 화상 데이터는 화상 형성 장치(100)에 입력된다. 그에 응답하여, 화상 형성 장치(100)는 연관된 화상 데이터에 따라서 변조된 광 빔(41, 42, 43, 44)을 발생시킨다. 이 광 빔에 의해 감광 드럼(21, 22, 23, 24)의 감광면이 주주사 방향으로 주사된다.
본 실시예에 있어서의 컬러 화상 형성 장치는 화상 형성 장치(100)에 의해 4 빔이 주사되는데, 이들은 각각 Y(옐로우), M(마젠타), C(시안), B(블랙)의 각 색에 대응한다. 이 화상 신호들은 서로 평행하여 감광 드럼(21, 22, 23, 24)의 면 상에 각각 기록되고, 컬러 화상이 고속으로 인쇄될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 컬러 화상 형성 장치는 화상 형성 장치(100)가 각각의 화상 데이터에 기초한 광 빔을 사용해서 상이한 색의 잠상을 각각 대응하는 감광 드럼(21, 22, 23, 24)의 면 상에 생성하도록 기능한다. 그 후, 이 화상들은 기록 시트에 다중 전사되어, 1 매의 풀 컬러 화상이 생성된다.
상기 외부 기기(52)로서는, 예를 들어 CCD 센서를 구비한 컬러 화상 판독 장치가 사용될 수 있다. 이 경우에, 이 컬러 화상 판독 장치와 컬러 화상 형성 장치(60)는 컬러 디지털 복사기를 제공할 것이다.
본 발명은 본 명세서에 개시된 구성을 참조하여 설명되었지만, 설명된 상세 사항들로 한정되는 것은 아니며, 본 출원은 하기의 청구항들의 범위나 혹은 그 개량의 목적 내에 들어올 수 있는 변경들과 변형들을 포괄하고자 한다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따르는 화상 형성 장치의 주주사 단면도.
도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따르는 화상 형성 장치의 부주사 단면도.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에서 엘로(Y)색과 관련하여, 광원 수단의 발광 타이밍과 입사광이 모따기부에 충돌하는 타이밍 사이의 관계를 도시하는 개략도.
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에서 블랙(Bk), 시안(C) 및 마젠타(M)와 관련하여, 광원 수단의 발광 타이밍과 입사광이 모따기부에 충돌하는 타이밍 사이의 관계를 도시하는 개략도.
도 3a는 종래의 화상 형성 장치의 주주사 단면도.
도 3b는 종래의 화상 형성 장치의 부주사 단면도.
도 4a 및 도 4b는 모따기부를 설명하기 위한 개략도.
도 4c 및 도 4d는 도면에서 모따기부를 지정하는 예의 도시도.
도 5a 내지 도 5d는 입사 광속이 모따기부에 충돌하거나 또는 충돌하지 않는 것을 각각 도시하는 개략도.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 종래의 화상 형성 장치에서, 광원 수단의 발광 타이밍과 입사 광속이 모따기부에 충돌하는 타이밍 사이의 관계를 도시하는 개략도.
도 7은 모따기부에서 생성된 반사 고스트의 광로를 도시하는 주주사 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따르는 컬러 화상 형성 장치 주요부의 개략도.
<도면의 주요 부호>
1: 광원 수단
2: 콜리메이터 렌즈
3: 조리개
4: 원통형 렌즈
5: 편향 수단
6: 편향면
7: 결상 광학계
7a: 제1 결상 렌즈
7b: 제2 결상 렌즈
13a, 13b, 13c, 13d: 피 주사면(감광체 드럼)
9: 광선 분리 수단
10: 동기 검출용 센서(BD 센서)
11: 동기 검출용 렌즈(BD 렌즈)
12: 모따기부
LA: 입사 광학계
LB: 결상 광학계
LC: 동기 검출용 광학계(BD 광학계)
100: 화상 형성 장치
21, 22, 23, 24: 상 담지체(감광 드럼)
31, 32, 33, 34: 현상기
41, 42, 43, 44: 광 빔
51: 반송 벨트
52: 외부 기기
53: 프린터 콘트롤러
60: 컬러 화상 형성 장치

Claims (4)

  1. 화상 형성 장치로서,
    복수의 광원 수단과,
    상기 복수의 광원 수단으로부터 출사된 복수의 광속을 상이한 편향면에서 편향 주사하도록 구성된 회전 다면경과,
    상기 상이한 편향면에서 편향 주사된 복수의 광속마다에 제공되고, 상기 복수의 광속을 상이한 감광체 상에 각각 결상시키도록 구성된 복수의 결상 광학계와,
    상기 회전 다면경의 상이한 편향면에서 편향 주사된 복수의 광속 각각에 대해 복수의 감광체 각각 상에서의 화상의 기록 시작 타이밍을 결정하기 위한 동기 광속을 검출하도록 구성된 동기 검출 수단
    을 포함하고,
    상기 회전 다면경의 각 편향면은 모따기부를 갖고,
    상기 동기 검출 수단은, 상기 복수의 광원 수단 중 블랙 컬러용의 감광체에 화상을 형성하기 위한 광속을 출사하는 광원 수단 이외의 광원 수단으로부터 출사된 광속을 검출하고,
    상기 동기 검출 수단에 의해 검출되는 동기 광속을 출사하는 광원 수단은, 상기 동기 검출 수단을 통해 상기 동기 검출을 행하기 위해서 상기 모따기부에 광속이 입사하는 타이밍에서 발광하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광원 수단 중 블랙 컬러용의 감광체에 화상을 형성하기 위한 광속을 출사하는 광원 수단은, 상기 모따기부에 광속이 입사하는 타이밍에서 발광하지 않는, 화상 형성 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 동기 검출 수단은 상기 복수의 광원 수단 중 옐로우 컬러용의 감광체에 화상을 형성하기 위한 광속을 출사하는 광원 수단으로부터 출사된 광속을 검출하는, 화상 형성 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회전 다면경의 각 편향면은 모따기부를 갖고,
    상기 동기 검출 수단에 의해 검출되는 상기 감광체 상에서의 화상의 기록 시작 타이밍을 결정하기 위한 광속은, 상기 모따기부에 의해 편향되어진 광속인, 화상 형성 장치.
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