KR20100084378A - 광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치 - Google Patents

광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치 Download PDF

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KR20100084378A
KR20100084378A KR1020090003842A KR20090003842A KR20100084378A KR 20100084378 A KR20100084378 A KR 20100084378A KR 1020090003842 A KR1020090003842 A KR 1020090003842A KR 20090003842 A KR20090003842 A KR 20090003842A KR 20100084378 A KR20100084378 A KR 20100084378A
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조희성
안병선
류춘섭
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 광주사유닛은 감광체에 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성시키며, 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 주주사방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 광의 진행방향을 변경시키는 적어도 하나 이상의 반사미러를 포함하며, 상기 결상렌즈의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비 및 광의 편광상태에 의해 발생되는 광량비에 의해 주주사방향으로 발생되는 광량편차가 상기 반사미러에서 보상된다.

Description

광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치{Laser Scanning Unit And Image Forming Apparatus Having The Same}
본 발명은 광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 광량비 편차가 작은 광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치에 관한 것이다.
광주사유닛은 레이저 프린트, 디지털 카피 머신, 복합기 등과 같은 전자사진방식의 화상형성장치에 구비되는 장치로서, 감광체에 화상신호에 상응하는 광을 주사하여 광감체의 표면에 정전잠상을 형성시키는 기능을 한다.
광주사유닛은 광원과, 광원으로부터 조사되는 광을 주주사방향으로 편향시키는 폴리곤미러와, 폴리곤미러에 의해 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈를 포함한다.
일반적인 결상렌즈는 적어도 1장의 플라스틱렌즈를 구비하며, 통상적으로 렌즈의 두께가 두꺼워질수록 결상렌즈에 의해 흡수되는 광은 증가하고, 이에 따라 결상렌즈를 투과하는 광의 투과율은 저하된다. 따라서, 주주사방향으로 결상렌즈 두께의 변화는 감광체에 도달되는 광의 광량비의 편차를 발생시킨다.
특히, 광원의 파장이 짧아질수록 플라스틱 재질의 결상렌즈에서 흡수되는 광 은 증가되는 바, 단파장의 광원을 사용하는 광주사유닛에서 감광체에 도달되는 광의 광량비 편차는 더욱 증가하는 경향이 있다.
이에 더하여, 광원으로부터 발생되는 광의 편광방향은 감광체에 도달되는 광의 광량비 편차에 영향을 주는 요소 중 하나이다. 구체적으로, 광원으로부터 주사되는 광의 P편광 성분 및 S편광 성분의 비에 따라 감광체에 도달되는 광의 광량비는 주주사 방향으로 상이하게 된다.
본 발명의 목적은 광량비편차가 감소된 광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광주사유닛은 감광체에 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성시키며, 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 주주사방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 광의 진행방향을 변경시키는 적어도 하나 이상의 반사미러를 포함하며, 상기 반사미러의 반사율은 다음의 식을 만족시킬 수 있다.
Figure 112009003014382-PAT00001
이때,
Figure 112009003014382-PAT00002
,
Rc=반사미러 중심부의 반사율,
Rs=반사미러의 일측 가장자리의 반사율,
δc=결상렌즈 중심의 투과율,
δs=결상렌즈의 일측 가장자리의 투과율,
Pr=편향기의 편향면을 기준으로 P편광의 성분비(예를 들어, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 P편광만 존재하는 경우<Pr=1>, 편광장치의 편향면의 입사 면을 기준으로 S편광만 존재하는 경우에 <Pr=0>)
또한, 상기 광원에서 발생되는 광의 파장은 대략 500 [nm] 이하일 수 있다.
또한, 상기 Pr은 0.5 미만일 수 있다.
또한, 상기 반사미러는 알루미늄과, 상기 알루미늄에 코팅되는 Ti02 및 Si02를 구비할 수 있다.
또한, 상기 결상렌즈는 플라스틱 재질일 수 있다.
또한, 상기 반사미러는 상기 편향기와 상기 결상렌즈 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 반사미러는 상기 결상렌즈와 상기 감광체 사이에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치는 감광체와, 상기 감광체에 화상정보에 대응되는 광을 조사하여 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛과, 정전잠상이 형성된 상기 감광체에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성시키는 현상유닛을 포함하는 화상형성장치에 있어서, 상기 광주사유닛은 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 주주사방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 광의 진행방향을 변경시키는 적어도 하나 이상의 반사미러를 포함하며, 상기 반사미러의 반사율은 다음의 식을 만족시킬 수 있다.
Figure 112009003014382-PAT00003
이때,
Figure 112009003014382-PAT00004
,
Rc=반사미러 중심부의 반사율,
Rs=반사미러의 일측 가장자리의 반사율,
δc=결상렌즈 중심의 투과율,
δs=결상렌즈의 일측 가장자리의 투과율,
Pr=편향기의 편향면을 기준으로 P편광의 성분비(예를 들어, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 P편광만 존재하는 경우<Pr=1>, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 S편광만 존재하는 경우에 <Pr=0>)
또한, 상기 광원에서 발생되는 광의 파장은 대략 500 [nm] 이하일 수 있다.
또한, 상기 Pr은 0.5 미만일 수 있다.
또한, 상기 반사미러는 알루미늄과, 상기 알루미늄에 코팅되는 Ti02 및 Si02를 구비할 수 있다.
또한, 상기 결상렌즈는 플라스틱 재질일 수 있다.
*또한, 상기 반사미러는 상기 편향기와 상기 결상렌즈 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 반사미러는 상기 결상렌즈와 상기 감광체 사이에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광주사유닛은 감광체에 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성시키며, 대략 500 [nm] 이하의 파장을 가지는 광을 발생시키는 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 주주사방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 플라스틱 재질의 결상렌즈와, 광의 진행방향을 변경시키는 적어도 하나 이상의 반사미러를 포함하며, 상기 반사미러의 반사율은 다음의 식을 만족시킬 수 있다.
Figure 112009003014382-PAT00005
이때,
Figure 112009003014382-PAT00006
,
Rc=반사미러 중심부의 반사율,
Rs=반사미러의 일측 가장자리의 반사율,
δc=결상렌즈 중심의 투과율,
δs=결상렌즈의 일측 가장자리의 투과율,
Pr=편향기의 편향면을 기준으로 P편광의 성분비(예를 들어, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 P편광만 존재하는 경우<Pr=1>, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 S편광만 존재하는 경우에 <Pr=0>).
본 발명에 따른 광주사유닛 및 이를 구비하는 화상형성장치에서는 광량비편차가 감소되는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치는 본체(10), 인쇄매체공급유닛(20), 광주사유닛(30), 감광체유닛(50), 현상유닛(60), 전사유닛(70), 정착유닛(80) 및 인쇄매체 배출유닛(90)을 포함한다.
본체(10)는 화상형성장치의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다.
인쇄매체 공급유닛(20)은 인쇄매체(S)가 보관되는 카세트(21)와, 카세트(21)에 보관된 인쇄매체(S)를 한 장씩 픽업하는 픽업롤러(22)와, 픽업된 인쇄매체(S)를 전사유닛(70) 쪽으로 이송하는 이송롤러(23)를 포함하여 구성된다.
광주사유닛(30)은 광이 외부로 출사될 수 있도록 투광부재(39)를 가지는 케이스(38)와, 케이스(38)의 내부에 장착되는 주사광학계를 포함하여 구성되며, 광주사유닛(30)에 대해서는 본 명세서의 후반부에서 상세히 설명한다.
감광체유닛(50)은 감광체(51), 감광체 하우징(52) 및 대전롤러(53)를 포함하여 구성된다. 감광체(51)는 감광체 하우징(52)에 회전 가능하게 설치되며, 광주사유닛(30)으로부터 광이 주사되기에 앞서 대전롤러(53)에 의해 소정 전위로 대전된다.
현상유닛(60)은 서로 다른 색상의 현상제, 예를 들면, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 현상제가 각각 수용되는 4개의 현상기(60Y, 60M, 60C, 60K)를 포함하여 구성되며, 정전잠상이 형성된 감광체(51)에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성한다.
각각의 현상기(60Y, 60M, 60C, 60K)는 현상제수용부(61), 공급롤러(52)와 현상롤러(53)를 가진다. 현상제수용부(61)에는 감광체(51)로 공급될 현상제가 저장되고, 공급롤러(52)는 현상제수용부(61)에 저장된 현상제를 현상롤러(53)에 공급한다. 현상롤러(53)는 정전잠상이 형성되어 있는 감광체(51)의 표면에 현상제를 부착하여 가시화상을 형성한다.
전사유닛(70)은 중간전사벨트(71), 제1전사롤러(72) 및 제2전사롤러(73)를 포함하여 구성된다. 중간전사벨트(71)는 지지롤러들(74, 75)에 의해 지지되어 감광체(51)의 선속도와 동일한 선속도로 주행한다. 제1전사롤러(72)는 중간전사벨트(71)를 사이에 두고 감광체(51)와 마주하여 감광체(51)에 형성된 가시화상이 중간전사벨트(71)로 전사되도록 한다. 제2전사롤러(73)는 중간전사벨트(71)를 사이에 두고 지지롤러(55)와 마주한다. 제2전사롤러(73)는 감광체(51)에서 중간전사벨트(71)로 화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(71)로부터 이격되고, 감광체(51) 의 화상이 중간전사벨트(71)로 완전히 전사되면 중간전사벨트(71)에 소정 압력으로 접촉된다. 제2전사롤러(73)가 중간전사벨트(71)와 접촉하면 중간전사벨트(71)의 화상이 인쇄매체로 전사된다.
정착유닛(80)은 열원을 가지는 가열롤러(81)와, 가열롤러(81)에 대향하여 설치되는 가압롤러(82)를 구비한다. 인쇄매체가 가열롤러(81)와 가압롤러(82) 사이를 통과할 때, 가열롤러(81)로부터 전달되는 열과 가열롤러(81)와 가압롤러(82) 사이에서 작용하는 압력에 의해 화상이 인쇄매체에 고정된다.
인쇄매체 배출유닛(90)은 배지롤러(91)와 배지백업롤러(92)를 구비하여 정착유닛(80)을 통과한 인쇄매체를 본체(10)의 외부로 배출한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광주사유닛의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3은 파장에 따른 광의 플라스틱렌즈에 의한 흡수율을 나타내는 그래프이고, 도 4는 광원의 편광방향에 따른 렌즈의 투과율을 나타낸다. 그리고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사미러의 반사율을 나타내는 그래프이며, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사미러의 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광주사유닛(30)은 광원(31)과, 콜리메이팅렌즈(32)와, 실린더리컬렌즈(33)와, 편향기(34)와, 결상렌즈(36)와, 반사미러(37)를 포함하여 구성된다.
광원(31)은 레이저 다이오드 타입으로, 본 실시예의 광원(31)에서는 500[nm] 이하의 파장을 가지는 광이 생성되며, 이에 따라 고해상의 화상구현이 용이하게 된다.
콜리메이팅렌즈(32)는 광원(31)에서 조사된 광을 집속시켜 평행광 또는 수렴광으로 변환시킨다.
실린더리컬렌즈(33)는 콜리메이팅렌즈(32)를 투과한 광을 주주사방향 및/또는 부주사방향에 대응되는 방향으로 집속시켜 편향기(34)에 입사되는 광을 선형으로 결상시키는 것으로, 적어도 한 매의 렌즈로 구성된다.
편향기(34)는 광을 감광체(51)의 주주사방향(Y)으로 편향시키는 것으로서, 복수 개의 편향면(35)을 가지는 폴리곤 미러(34a)와, 폴리곤 미러(34a)를 회전시키는 모터(34b)를 구비한다.
결상렌즈(36)는 편향된 광을 감광체(51)에 결상시키는 것으로서, 예를 들어 편향기(34)와 감광체(51) 사이에 배치되는 fθ렌즈를 포함한다. 결상렌즈(36)는 적어도 일 매의 렌즈로 구성되는 것으로, 편향기(34)에서 편향된 광을 주주사방향(Y)과 부주사방향(X)에 대해 서로 다른 배율로 보정하여 감광체(51)에 결상시킨다. 본 실시예의 결상렌즈(36)는 한 매의 플라스틱렌즈를 구비하지만, 복수 매의 플라스틱렌즈를 구비할 수 있다.
반사미러(37)는 광의 진행방향을 변경시키는 것으로서, 본 실시예의 반사미러(37)는 편향기(34)와 결상렌즈(36) 사이에 배치된다. 또한, 본 실시예의 반사미러(37)는 결상렌즈(36)의 내부흡수 및 광원(31)으로부터 발생된 광의 편광상태에 따라 주주사방향(Y)으로 발생되는 광량편차를 보정하는 기능을 한다.
구체적으로, 감광체(51)에 도달하는 광의 주주사방향(Y)으로의 광량편차는 결상렌즈(36)의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비(δ) 및 광원(31)으로부터 발생된 광의 편광상태에 의해 발생되는 광량비(Lv)의 영향을 크게 받는다. 이때, 결상렌즈(36)의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비(δ) 및 광원(31)으로부터 발생된 광의 편광상태에 의해 발생되는 광량비(Lv)를 아래와 같이 정의하도록 한다.
Figure 112009003014382-PAT00007
(식. 1)
Lv=20×Pr-10 (식. 2)
(식. 1)에서, δc는 결상렌즈(36) 중심의 투과율을 나타내고, δs는 결상렌즈(36) 일측 가장자리의 투과율을 나타낸다. 이때, 결상렌즈(36) 일측의 투과율(δs)은 결상렌즈(36) 중심과 투과율의 차이가 최대로 발생하는 지점의 투과율을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광의 파장이 짧아질수록, 광의 플라스틱렌즈에서의 흡수율은 증가하게 되고, 결상렌즈(36)의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비(δ)도 증가하게 된다. 참고로, 도 3은 대략 10[mm] 두께를 가지는 종래의 플라스틱렌즈에서의 파장대에 따른 광의 흡수율을 나타낸다.
(식. 2)와 관련하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 광의 편광방향이 편향면의 입사면을 기준으로 P편광이면, 렌즈 계면에서 발생하는 반사율 차이로 인하여 렌즈의 양측의 투과율이 중심에 비해 대략 10% 높게 나타난다. 그리고, 광의 편광방향이 편향면의 입사면을 기준으로 S편광이면, 렌즈 계면에서 발생하는 반사율 차이로 인하여 렌즈의 양측의 투과율이 중심에 비해 대략 10% 낮게 나타난다. 참고로, 도 4에서 "θ=0"은 S편광의 광을 나타내고, "θ=90"은 P편광의 광을 나타내며, "θ=45"는 P편광과 S편광이 각각 50% 포함된 광을 나타낸다. 그리고, 도 4는 렌즈의 중심을 통과하는 광의 투과율을 1로 보았을 때, 렌즈의 중심과의 거리에 따른 광의 상대적인 투과율을 나타낸다.
(식. 2)는 이러한 관계를 비례식으로 정리한 것으로서, Pr은 편향기의 입사면을 기준으로 P편광의 성분비를 나타낸다. 예를 들어, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 P편광만 존재하는 경우에 Pr값은 1 이 되고, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 S편광만 존재하는 경우에 Pr값은 0 이 된다.
그리고, 본 실시예의 반사미러(37)에서 발생되는 광량비(Π)를 아래와 같이 정의한다.
Figure 112009003014382-PAT00008
(식. 3)
(식. 3)에서, Rc는 반사미러 중심부의 반사율을 나타내고, Rs는 반사미러 일측 가장자리의 반사율을 나타낸다. 이때, 반사미러 일측의 반사율(Rs)는 반사미러 중심부와 최대편차의 반사율이 발생되는 지점의 반사율을 나타낸다.
본 실시예의 광주사유닛(30)에서는 결상렌즈(36)의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비(δ), 광원(31)으로부터 발생된 광의 편광상태에 의해 발생되는 광량비(Lv) 및 반사미러(37)에서 발생되는 광량비(Π)의 합이 ±10% 이내가 되도록 조 절된다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112009003014382-PAT00009
(식. 4)
(식. 2) 및 (식. 3)을 이용하여 (식. 4)에서 Lv 및 Π을 소거한 후, 반사율에 대하여 정리하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.
Figure 112009003014382-PAT00010
(식. 5)
따라서, 본 실시예의 광주사장치에서는, 결상렌즈(36)의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비(δ) 및 광원(31)으로부터 발생된 광의 편광상태에 의해 발생되는 광량비(Lv)에 의해 주주사방향(Y)으로 발생되는 광량편차가 반사미러에서 보상된다.
예를 들어, 도 2에 도시된 편향기(34)의 편향면(35)의 입사면을 기준으로 파장이 500[nm] 미만인 P편광이 조사될 때, 결상렌즈의 가장자리의 투과율은 중심부 보다 대략 10% 더 높게 나타난다. 다시 말해, 결상렌즈(36)의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비(δ)가 10이 된다. 그리고, P편광이므로 Pr값은 1이 되므로, 반사미러의 반사율 관계는 (식. 5)로부터 다음과 같이 정리된다.
Figure 112009003014382-PAT00011
(식. 6)
따라서, 편향기의 편향면의 입사면을 기준으로 파장이 500[nm] 미만인 P편광이 조사될 때, 반사미러의 중앙과 일측 가장자리의 반사율이 (식. 6)의 범위 내에서 조절될 때, 감광체에 도달하는 광의 주주사방향으로의 광량편차는 ±10% 범위 이내에서 유지된다.
도 5은 본 실시예에 따른 반사미러의 입사각에 따른 반사율을 나타내는 그래프로서, 본 실시예의 반사미러는 알루미늄과, 알루미늄에 코팅되는 Ti02 및 Si02를 포함한다. 구체적으로, 본 실시예의 반사미러는 알루미늄 재질의 기재에 185[nm] 두께의 Si02가 코팅되고, 그 위에 다시 125[nm] 두께의 Ti02가 코팅되어 이루어지고, 입사각이 증가할수록 반사미러의 반사율이 감소(도 3 참조)된다. 결상렌즈의 중앙부에 비해 양측에서의 입사각이 더 크므로, 본 실시예의 반사미러는 (식. 6)의 조건을 만족시키게 된다.
도 6는, 알루미늄 재질의 기재에 145[nm] 두께의 Si02가 코팅되고, 그 위에 다시 213[nm] 두께의 Ti02가 코팅되어 이루어지는 반사미러에서의 입사각에 대한 반사율을 나타내는 그래프이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 반사미러의 기재 및 코팅성분을 변화시키거나, 코팅층의 두께를 변화시킴으로써, 입사각에 따른 반사율의 조정이 가능하다.
한편, 도 2에 도시된 편향기의 편향면의 입사면을 기준으로 파장이 500[nm] 미만인 S편광이 조사될 때, 결상렌즈의 가장자리의 투과율은 중심부 보다 대략 10% 더 높게 나타난다. 다시 말해, 결상렌즈(36)의 내부흡수에 의해 발생되는 광량비(δ)가 10이 된다. 그리고, S편광이므로 Pr값은 0이 되므로, 반사미러의 반사율 관계는 (식. 5)로부터 다음과 같이 정리된다.
Figure 112009003014382-PAT00012
(식. 7)
따라서, 편향기의 편향면의 입사면을 기준으로 파장이 500[nm] 미만인 S편광이 조사될 때, 반사미러의 중앙과 일측 가장자리의 반사율이 (식. 6)의 범위 내에서 조절될 때, 감광체에 도달하는 광의 주주사방향으로의 광량편차는 ±10% 범위 이내에서 유지된다.
(식. 6) 및 (식. 7)을 비교하면, 광에 포함된 P편광성분의 비가 클수록, 반사미러의 중앙과 반사미러의 일측 가장자리 사이의 반사율 차이가 크게 나타나는 반사미러가 요구됨을 알 수 있다. 따라서, P편광성분의 비가 작을수록, 다시 말해 S편광성분의 비가 클수록 (식. 5)를 만족시키는 반사미러의 제작이 용이해진다. 즉, P편광성분의 비가 커질수록, 반사미러에 의한 보정량이 증가하고, 반사미러에 의한 보정량이 커질수록 반사미러의 코팅층수를 늘려야 하는 부담이 증가한다. 이 에 의해, 반사미러의 제작용이성을 고려하여, 광의 P편광성분비는 대략 0.5 미만으로 조절될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에 따른 광주사유닛에서는 플라스틱렌즈에 의한 흡수율이 크게 증가하는 500[nm] 이하의 단파장광을 이용하더라도, 주주사방향으로 발생되는 광량편차가 반사미러에 의해 보상되므로, 고해상도, 고품질의 화상구현이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 따른 광주사유닛에서는, 광원에서 발생되는 광의 편광성분에 따른 광량편차 또한 반사미러에서 보상되므로, 고품질 화상구현이 더욱 용이해진다.
도 7는 본 발명의 제3실시예에 따른 광주사유닛의 구성을 나타내는 사시도이다. 참고로, 이하에서는 제1실시예에서 설명된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서 그 설명을 생략하고, 동일한 도면부호를 사용한다.
본 실시예에 따른 반사미러(110)는 제1반사미러(111) 및 제2반사미러(112)를 구비하며, 결상렌즈(36) 및 감광체(51) 사이에 배치된다. 그리고, 본 실시예에 따른 반사미러(110)에서의 반사율은 다음과 같이 계산된다
Rc=Rc1×Rc2 (식. 8)
Rs=Rs1×Rs2 (식. 9)
Rc1 및 Rc2는 제1반사미러(111) 및 제2반사미러(112)의 중심부에서 반사되는 광의 반사율을 나타내고, Rs1 및 Rs2는 제1반사미러(111) 및 제2반사미러(112)의 일측에서 반사되는 광의 반사율을 나타낸다.
물론, n개의 반사미러가 구비되는 광주사유닛에서의 반사율은 다음과 같이 계산된다.
Rc=Rc1×Rc2……Rcn (식. 10)
Rs=Rs1×Rs2……Rsn (식. 11)
이러한 구성을 가지는 화상형성장치의 동작을 간략히 설명한다. 인쇄동작이 시작되면, 감광체(51)의 표면은 대전롤러(53)에 의해 균일하게 대전된다. 균일하게 대전된 감광체(51)의 표면에는 광주사유닛(30)으로부터 어느 한 색상, 예를 들어 옐로우 색상의 화상 정보에 대응하는 광이 조사되고, 감광체(51)에는 옐로우 색상의 화상에 대응하는 정전점상이 형성된다.
이어서 옐로우 현상기(60Y)의 현상롤러(53)에는 현상바이어스가 인가되고, 이에 따라 옐로우 색상의 현상제가 정전잠상에 부착되어 감광체(51)에는 옐로우 색상의 가시화상이 형성된다. 이러한 가시화상은 제1전사롤러(72)에 의해 중간전사벨트(71)로 전사된다.
옐로우 색상에 대한 한 페이지 분량의 전사가 완료되면, 광주사유닛(30)은 다른 한 색상, 예를 들어 마젠타 색상의 화상 정보에 대응되는 광을 감광체(51)에 주사하여 마젠타 색상의 화상에 대응하는 정전잠상을 형성시킨다. 마젠타 현상 기(60M)는 정전잠상에 마젠타 색상의 현상제를 공급하여 가시화상을 형성한다. 감광체(51)에 형성된 마젠타 색상의 가시화상은 제1전사롤러(72)에 의해 중간전사벨트(71)로 전사되는데, 이 때 마젠타 색상의 가시화상은 먼저 전사되어 있던 옐로우 색상의 가시화상 위에 중첩된다.
시안 및 블랙 색상에 대하여도 위와 같은 과정을 수행하면, 중간전사벨트(71)에는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상의 화상이 중첩된 칼라화상이 완성된다. 이와 같이 완성된 칼라화상은 중간전사벨트(71)와 제2전사롤러(73) 사이를 통과하는 인쇄매체(S)로 전사되고, 인쇄매체(S)는 정착유닛(80)과 인쇄매체 배출유닛(90)을 거쳐 본체(10)의 외부로 배출된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 예로 들어 본 발명을 설명하였으나,본 발명의 광주사유닛은 다양한 형태의 화상형성장치에 적용될 수 있음은 당연하다.
본 명세서에서 설명된 화상형성장치는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상의 가시화상이 형성되는 하나의 감광체를 구비하지만, 화상형성장치는 각 현상기에 개별적으로 마련되는 복수 개의 감광체들을 포함할 수도 있다.
본 실시예의 광원은 단파장 광원의 예시적인 것으로서, 광원에는 제한이 없음은 당연하다. 즉, 500 [nm]이상의 파장을 가지는 광을 발생하는 광원을 사용할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 설명된 반사미러의 개수 및 위치는 예시적인 것으로서, 반사미러의 개수 및 위치에는 제한이 없음은 당연하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광주사유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 파장에 따른 광의 플라스틱렌즈에 의한 흡수율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 광원의 편광방향에 따른 렌즈의 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 5은 본 발명의 제1실시예에 따른 반사미러의 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 6는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사미러의 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 7는 본 발명의 제3실시예에 따른 광주사유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10 본체 20 인쇄매체공급유닛
30 광주사유닛 31 광원
32 콜리메이팅렌즈 33 실린더리컬렌즈
34 편향기 36 결상렌즈
37 반사미러 50 감광체유닛
51 감광체 60 현상유닛
70 전사유닛 80 정착유닛
90 인쇄매체배출유닛

Claims (15)

  1. 감광체에 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛에 있어서,
    광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 주주사방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 광의 진행방향을 변경시키는 적어도 하나 이상의 반사미러를 포함하며,
    상기 반사미러의 반사율은 다음의 식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광주사 유닛.
    Figure 112009003014382-PAT00013
    이때,
    Figure 112009003014382-PAT00014
    ,
    Rc=반사미러 중심부의 반사율,
    Rs=반사미러의 일측 가장자리의 반사율,
    δc=결상렌즈 중심의 투과율,
    δs=결상렌즈의 일측 가장자리의 투과율,
    Pr=편향기의 편향면을 기준으로 P편광의 성분비(예를 들어, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 P편광만 존재하는 경우<Pr=1>, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 S편광만 존재하는 경우에 <Pr=0>)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원에서 발생되는 광의 파장은 대략 500 [nm] 이하인 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Pr은 0.5 미만인 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사미러는 알루미늄과, 상기 알루미늄에 코팅되는 Ti02 및 Si02를 구비하는 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결상렌즈는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사미러는 상기 편향기와 상기 결상렌즈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사미러는 상기 결상렌즈와 상기 감광체 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 광주사유닛.
  8. 감광체와, 상기 감광체에 화상정보에 대응되는 광을 조사하여 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛과, 정전잠상이 형성된 상기 감광체에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성시키는 현상유닛을 포함하는 화상형성장치에 있어서, 상기 광주사유닛은
    광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 주주사방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 결상렌즈와, 광의 진행방향을 변경시키는 적어도 하나 이상의 반사미러를 포함하며,
    상기 반사미러의 반사율은 다음의 식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
    Figure 112009003014382-PAT00015
    이때,
    Figure 112009003014382-PAT00016
    ,
    Rc=반사미러 중심부의 반사율,
    Rs=반사미러의 일측 가장자리의 반사율,
    δc=결상렌즈 중심의 투과율,
    δs=결상렌즈의 일측 가장자리의 투과율,
    Pr=편향기의 편향면을 기준으로 P편광의 성분비(예를 들어, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 P편광만 존재하는 경우<Pr=1>, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 S편광만 존재하는 경우에 <Pr=0>)
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광원에서 발생되는 광의 파장은 대략 500 [nm] 이하인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 Pr은 0.5 미만인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 반사미러는 알루미늄과, 상기 알루미늄에 코팅되는 Ti02 및 Si02를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 결상렌즈는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 반사미러는 상기 편향기와 상기 결상렌즈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 반사미러는 상기 결상렌즈와 상기 감광체 사이에 배치되는 것을 특징으 로 하는 화상형성장치.
  15. 감광체에 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛에 있어서,
    대략 500 [nm] 이하의 파장을 가지는 광을 발생시키는 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 주주사방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체에 결상시키는 플라스틱 재질의 결상렌즈와, 광의 진행방향을 변경시키는 적어도 하나 이상의 반사미러를 포함하며,
    상기 반사미러의 반사율은 다음의 식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광주사 유닛.
    Figure 112009003014382-PAT00017
    이때,
    Figure 112009003014382-PAT00018
    ,
    Rc=반사미러 중심부의 반사율,
    Rs=반사미러의 일측 가장자리의 반사율,
    δc=결상렌즈 중심의 투과율,
    δs=결상렌즈의 일측 가장자리의 투과율,
    Pr=편향기의 편향면을 기준으로 P편광의 성분비(예를 들어, 편광장치의 편향 면의 입사면을 기준으로 P편광만 존재하는 경우<Pr=1>, 편광장치의 편향면의 입사면을 기준으로 S편광만 존재하는 경우에 <Pr=0>)
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