KR20140101604A - 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치가 개시된다. 개시된 광 주사 장치는, 화상신호에 따라 광빔을 출사하는 광원부와; 광원부에서 출사된 광빔을 편향하여 주사하는 광 편향기와; 광 편향기에서 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되어 광 편향기에서 편향 주사되는 광빔을 피주사면에 결상시키는 적어도 하나의 결상 렌즈와, 광 편향기에서 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되는 제1 및 제2 반사부재를 포함하는 결상 광학계; 광원부, 광 편향기, 및 결상 광학계를 수용하는 하우징; 및 제1 및 제2 반사부재를 하우징에 각각 가압하여 고정시키는 제1 및 제2 조립부재를 포함하는 조립부;를 포함하며, 제1 및 제2 조립부재는 제1 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡과 제2 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡이 서로 상쇄되는 방향으로 제1 및 제2 반사부재를 하우징에 각각 가압하여 고정시킨다.

Description

광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치{Laser scanning unit and image forming apparatus employing the same}

본 개시는 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 반사미러의 설치 구조를 개선한 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치에 관한 것이다.

레이저 프린터나 디지털 복사기, MFP(다기능 프린터) 등과 같은 전자 사진 방식의 화상 형성 장치는 광 주사 장치를 통해 상담지체에 광빔을 주사(scanning)함으로써 정전잠상을 형성하며, 형성된 정전잠상은 토너와 같은 현상제를 이용하여 현상화상으로 현상되고, 현상화상은 인쇄매체 상에 전사되는 구조를 지닌다.

이러한 화상 형성 장치에 있어서 컬러를 구현하기 위해 서로 다른 색에 대응하는 상담지체에 각각 광빔을 주사하고, 각 상담지체에 형성된 정전잠상을 서로 다른 색의 토너로 현상하고, 서로 다른 현상화상을 하나의 인쇄매체 상에 전사한다. 이때, 광 주사 장치는 소형화를 위하여 하나의 광 편향기를 이용하는 경사 입사 방식을 이용할 수 있다. 경사 입사 방식의 광 주사 장치는, 광 편향기에 의해 주사된 이후의 광빔을 상이한 색에 대응한 각각의 상담지체에 인도하기 위해 복수의 광빔을 광 편향기의 회전축에 수직인 편향면에 대해 경사입사 시킨 후 광속을 분리한다.

경사 입사 방식의 광 주사 장치는 콤팩트한 광경로 레이아웃과 부품수를 적게하여 재료비를 줄이는데 유리한 구조로 알려져 있었다. 이러한 광 주사 장치에서 광빔들이 적절한 위치에서 주사될 수 있도록 주사되는 광빔들의 광경로상에 반사미러를 배치한다. 이때 광 주사 장치에서 결상렌즈를 상담지체의 피주사면에 가까운 곳에 배치하고 광편향기와 결상렌즈 사이에 반사미러를 배치한 경우, 반사미러의 안착각도가 렌즈에 주사되는 광빔의 위치에 변화를 주어 주사선 만곡에 민감한 작용하는 것이 알려져 있다. 이에 종래의 광 주사 장치는 반사미러 홀더에 주사선 만곡 보정을 위한 조정부재를 마련하여 반사미러를 광 주사 장치의 하우징에 결합시킬 때 조정부재를 이용하여 반사미러의 안착각도를 조정한 이후 반사미러를 고정하는 방식을 채택하였다.

종래의 광 주사 장치는 반사미러의 안착각도를 조정하기 위해 별도의 조정부재를 추가함에 따라 재료비가 상승하고, 또한 양산 제작 시 조정공정이 추가됨에 따라 생산성도 떨어지게 되는 문제점이있다. 또한, 발명자는 종래의 광 주사 장치에서 반사미러를 고정하는 홀더나 반사미러의 안착각도를 조정하는 조정부재의 가압방향이 주사선 만곡특성을 동일방향으로 변화하도록 설계되어 있다는 점을 발견하였다. 이에 따라, 인쇄 동작이 계속 이루어져 화상 형성 장치 내부의 온도가 상승하는 경우, 이에 따라 반사미러를 고정하는 홀더에 열변형이 발생하여 반사미러의 안착면의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡특성에 악영향을 끼지게 되는 문제점을 발견하였다.

이에 본 발명은 경사 입사 방식의 광 주사 장치에서 반사미러의 쓰러짐에 의해 발생되는 주사선 만곡의 특성 변화를 최소화하고 종래와 같이 조정부재를 적용하지 않고 고품질의 칼라 화상을 얻을 수 있는 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 한 측면에 따르는 광 주사 장치는, 화상신호에 따라 광빔을 출사하는 광원부; 상기 광원부에서 출사된 광빔을 편향하여 주사하는 광 편향기; 상기 광 편향기에서 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되어 상기 광 편향기에서 편향 주사되는 광빔을 피주사면에 결상시키는 적어도 하나의 결상 렌즈와, 상기 광 편향기에서 상기 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되는 제1 및 제2 반사부재를 포함하는 결상 광학계; 상기 광원부, 상기 광 편향기, 및 상기 결상 광학계를 수용하는 하우징; 및 상기 제1 및 제2 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시키는 제1 및 제2 조립부재;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 조립부재는 상기 제1 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡과 상기 제2 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡이 서로 상쇄되는 방향으로 상기 제1 및 제2 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시킨다.

상기 제1 반사부재의 반사면과 상기 제2 반사부재의 반사면은 서로 마주 보도록 배치되며, 부주사 단면에서 보았을 때 상기 제1 조립부재에 의한 제1 반사부재의 쓰러짐 방향과 상기 제2 조립부재에 의한 상기 제2 반사부재의 쓰러짐 방향이 실질적으로 같은 방향이 되도록 상기 제1 및 제2 조립부재의 가압 방향이 결정될 수 있다.

상기 제1 조립부재는 상기 제1 반사부재의 일부를 수용하는 제1 홈부가 마련된 제1 안착부와, 상기 제1 반사부재와 상기 제1 홈부의 사이의 틈에 삽입되어 상기 제1 반사부재를 가압하여 고정시키는 제1 가압부재를 포함하며, 상기 제2 조립부재는 상기 제2 반사부재의 일부를 수용하는 제2 홈부가 마련된 제2 안착부와, 상기 제2 반사부재와 상기 제2 홈부의 사이의 틈에 삽입되어 상기 제2 반사부재를 가압하여 고정시키는 제2 가압부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 반사부재의 반사면과 상기 제2 반사부재의 반사면은 서로 마주 보도록 배치되며, 상기 제1 가압부재가 가압하는 방향이 상기 제1 반사부재의 반사면 쪽이고 상기 제2 가압부재가 가압하는 방향이 상기 제2 반사부재의 반사면의 배면 쪽일 수 있다.

상기 제1 홈부의 상기 제1 반사부재가 안착되는 제1 안착면의 상기 제1 조립부재에 의한 변형 방향과 상기 제2 홈부의 제2 반사부재가 안착되는 제2 안착면의 방향과 상기 제2 조립부재에 의한 변형 방향은, 부주사 단면에서 보았을 때, 실질적으로 같은 방향을 향할 수 있다.

상기 제1 및 제2 가압부재는 상기 제1 및 제2 반사부재를 탄성적으로 가압하는 탄성 스프링일 수 있다. 또는 상기 제1 및 제2 가압부재는 상기 제1 및 제2 홈부에 각각 압입되어 상기 제1 및 제2 반사부재를 압입하여 가압하는 쐐기일 수 있다.

상기 제1 반사부재는 상기 적어도 하나의 결상 렌즈와 상기 광 편향기 사이에 광 경로상에 배치되며, 상기 제2 반사부재는 상기 적어도 하나의 결상 렌즈와 상기 피주사면 사이의 광 경로상에 배치될 수 있다.

상기 결상 광학계는 상기 광 편향기에서 상기 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되는 복수의 결상 렌즈들을 포함하며, 상기 제1 반사부재는 상기 광 편향기에 최인접한 결상 렌즈와 상기 광 편향기 사이에 광 경로상에 배치되며, 상기 제2 반사부재는 상기 복수의 결상 렌즈들 사이에 배치될 수 있다.

상기 결상 렌즈군에서 상기 피주사면에 최인접한 결상 렌즈는 상기 피주사면에 최인접한 결상 렌즈의 정점에 대해 부주사 방향으로 광빔이 편향되어 통과되도록 편심 배치될 수 있다.

상기 결상 렌즈군에서 상기 피주사면에 최인접한 결상 렌즈의 부주사 방향의 굴절력은 실질적으로 영일 수 있다.

상기 광원부는 복수의 광빔들을 출사하는 복수의 광원들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 반사부재는 복수의 광빔들 중 적어도 어느 하나의 광빔의 광로에 마련될 수 있다. 이때, 상기 광원들에서 출사된 광빔들 중 적어도 2개의 광빔들은 상기 광 편향기의 동일한 편향면에 의해 편향 주사될 수 있다. 나아가, 상기 적어도 2개의 광빔들은 상기 광 편향기의 편향면에 서로 다른 입사각으로 경사져 입사할 수도 있다. 이때, 상기 적어도 2개의 광빔들의 상기 광 편향기의 편향면에 대한 부주사 단면에서의 입사각은 2도 내지 4도의 범위 내에 있을 수 있다.

상기 결상 렌즈군은 상기 광 편향기에 최입접하면서 상기 적어도 2개의 광빔들에 대해 공용인 하나의 1차 결상 렌즈와 상기 적어도 2개의 광빔들에 대해 개별적으로 마련되는 복수의 2차 결상 렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 제1 반사부재는 상기 1차 결상 렌즈와 상기 2차 결상 렌즈 사이의 광 경로상에 배치되며, 상기 제2 반사부재는 상기 제1 반사부재와 상기 2차 결상 렌즈 사이의 광 경로상에 배치될 수 있다.

상기 광원부는 제1 내지 제4 광빔들을 출사하는 제1 내지 제4 광원들을 포함하며, 상기 광 편향기는 상기 제1 내지 제4 광원들에서 출사된 제1 내지 제4 광빔들 중 제1 및 제2 광빔들을 일 편향면에서 편향 주사시키며, 나머지 제3 및 제4 광빔들은 대각 방향의 다른 편향면에서 편향 주사시키며, 상기 결상 광학계는 제1 광빔의 경로에 배치되는 하나의 반사부재, 제3 광빔의 경로에 배치되는 제3 및 제4 반사부재, 및 제4 광빔의 경로에 배치되는 또 다른 하나의 반사부재를 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 반사부재는 제2 광빔의 경로에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제3 및 제4 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시키는 제3 및 제4 조립부재가 더 마련되며, 부주사 단면에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 조립부재에 의한 제1 및 제2 반사부재의 쓰러짐 방향과 상기 제3 및 제4 조립부재에 의한 상기 제3 및 제4 반사부재의 쓰러짐 방향이 실질적으로 서로 반대 방향이 되도록 상기 제1 내지 제4 조립부재의 가압 방향이 결정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르는 화상 형성 장치는, 상담지체; 상기 상담지체의 피주사면에 광빔을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광 주사 장치; 및 상기 상담지체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상 장치;를 포함하며, 상기 광 주사 장치는, 화상신호에 따라 광빔을 출사하는 광원부; 상기 광원부에서 출사된 광빔을 편향하여 주사하는 광 편향기; 상기 광 편향기에서 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되어 상기 광 편향기에서 편향 주사되는 광빔을 피주사면에 결상시키는 적어도 하나의 결상 렌즈와, 상기 광 편향기에서 상기 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되는 제1 및 제2 반사부재를 포함하는 결상 광학계; 상기 광원부, 상기 광 편향기, 및 상기 결상 광학계를 수용하는 하우징; 및 상기 제1 및 제2 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시키는 제1 및 제2 조립부재;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 조립부재는 상기 제1 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡과 상기 제2 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡이 서로 상쇄되는 방향으로 상기 제1 및 제2 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시킨다.

개시된 실시예들에 의한 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치는 광 주사 장치 내에 이용되는 복수의 반사미러들의 주사선 만곡특성이 서로 상쇄하는 방향으로 변화되도록 조립구조를 구성함으로써 별도의 조정부재를 사용하지 않고 간단하게 복수의 반사미러들의 조립 구조를 구성할 수 있어서 부품수 및 재료비 절감 효과를 얻을 수 있다. 또한, 개시된 실시예들에 의한 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치는 반사미러 조립부재 또는 탄성 스프링의 형상공차 및 조립편차에 따른 주사선 만곡특성의 변화를 최소화하여 양산성을 확보하고 온도변화에 의한 특성 변화 또한 최소화할 수 있다. 나아가, 개시된 실시예들에 의한 광 주사 장치를 컬러 화상 형성 장치에 적용하는 경우, 고품질의 컬러 레지스트레이션 특성을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 주사 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 광 주사 장치를 개략적인 측단면도이다.
도 3은 도 1의 광 주사 장치의 광학적 구성을 부주사 단면에서 개략적으로 도시한다.
도 4는 도 1의 광 주사 장치에서 제1 및 제2 조립부재가 마련된 영역을 확대하여 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 도 1의 광 주사 장치에서 제1 조립부재의 개략적인 측단면도이다.
도 6은 체결 가압력 및 온도 상승에 따른 반사미러의 쓰러짐을 보여주는 그래프이다.
도 7은 도 1의 광 주사 장치에서 제1 및 제2 반사미러의 쓰러짐을 도시한다.
도 8은 도 1의 광 주사 장치에서 제1 및 제2 반사미러의 쓰러짐에 따른 주사선 만곡의 상쇄를 설명한다.
도 9는 도 1의 광 주사 장치에서 반사미러들의 쓰러짐 방향을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 광 주사 장치에서 반사미러들의 쓰러짐에 따른 주사선 만곡을 설명한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 주사 장치에서의 제1 및 제2 조립부재를 확대하여 도시한 부분 사시도이다.
도 12는 도 11의 광 주사 장치에서 제1 조립부재의 개략적인 측단면도이다.
도 13은 도 11의 광 주사 장치에서 제1 및 제2 반사미러의 쓰러짐을 도시한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 주사 장치를 채용한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치의 개략적 구성을 도시한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 주사 장치(100)를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 2는 도 1의 광 주사 장치(100)의 개략적인 측단면도이다. 도 3은 도 1의 광 주사 장치(100)의 광학적 구성을 부주사 단면에서 개략적으로 도시한다. 도 3에서 광 편향기(130)의 편향면(131)이나 반사부재(160a, 161b, 162b)에서의 광경로의 꺽임(folding)은 도면을 간략하게 하기 위하여 고려하지 않았다.

본 명세서에서 주주사 단면이라 함은 광빔(L1, L2, L3, L4)이 광 편향기(130)의 회전(A)에 의해 편향되어 주사될 때 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각이 놓여지는 면을 의미한다. 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각에 대한 주주사 단면은 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각의 진행 방향과 주주사 방향에 대해 동시에 평행하며, 광 편향기(150)의 회전축에 직교한다. 여기서, 주주사 방향은 광빔(L1, L2, L3, L4)이 광 편향기(130)의 회전에 의해 편향되는 방향을 의미한다. 한편, 부주사 단면은 주주사 방향에 직교하는 평면을 의미한다. 부주사 단면은, 광빔(L1, L2, L3, L4)의 진행방향과 부주사 방향에 평행하다. 여기서, 부주사 방향이라 함은 주주사 단면의 법선 방향으로서 광빔(L1, L2, L3, L4)의 진행방향과 주주사 방향(B)에 동시에 수직한 방향이다. 부주사 방향은 후술하는 바와 같이 감광드럼(210a, 210b, 210c, 210d)의 회전에 의해 피주사면이 이동하는 방향에 상응한다.

도 1은 본 실시예의 광 주사 장치(100)의 광학적 배치를 주주사 단면에서 바라본 것으로 이해될 수 있으며, 도 2 및 도 3은 본 실시예의 광 주사 장치(100)의 광학적 배치를 부주사 단면에서 본 것으로 이해될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 광 주사 장치(100)는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)을 각각 출사하는 제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d)을 포함한다. 제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d)으로서는 레이저 다이오드가 채용될 수 있다. 제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d)은 예를 들어, 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C) 색상의 화상정보에 대응되는 화상신호에 따라 변조되는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)을 각각 출사할 수 있다.

제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d)에서 출사된 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)은 하나의 광 편향기(130)에 의해 편향되어 주사된다. 광 편향기(130)는 예를 들어 회전축을 중심으로 회전하는 복수의 반사면, 즉 편향면(131, 132)을 가지는 회전 다면경일 수 있다. 광 편향기(130)는 다른 예로 멤스(Microelectromechanical Systems; MEMS) 미러일 수도 있다.

제1 및 제2 광원(110a, 110b)은 부주사 방향으로 나란히 배치되며, 제3 및 제4 광원(110c, 110d)은 부주사 방향으로 나란히 배치될 수 있다. 즉, 도 1에서와 같이 주주사 단면에서 볼 때, 제1 광원(110a)과 제2 광원(110b)은 서로 겹쳐지며, 제3 광원(110c)과 제4 광원(110d)은 서로 겹쳐지도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 광원(110a, 110b)은 광 편향기(130)을 사이에 두고 제3 및 제4 광원(110c, 110d)과 대칭적으로 배치될 수 있다.

제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d)과 광 편향기(130) 사이의 광경로 상에는 입사 광학계가 마련될 수 있다. 입사 광학계는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각의 광경로 상에 마련되는 콜리메이터 렌즈들(121a, 121b, 121c, 121d) 및 실린드리컬 렌즈들(125ab, 125cd)를 포함할 수 있다. 콜리메이터 렌즈들(121a, 121b, 121c, 121d)은 제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d)에서 출사된 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)을 평행광 혹은 수렴광으로 만들어 주는 집광 렌즈이다. 실린드리컬 렌즈들(125ab, 125cd)은 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)을 부주사방향에 대응되는 방향으로 집속시킴으로써, 광 편향기(130)의 편향면(131, 132)에 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)을 거의 선형으로 결상시키는 아나모픽 렌즈(anamorphic lens)이다. 도 3에 도시되듯이, 제1 및 제2 광원(110a, 110b)은 부주사 방향으로 인접하게 배치되고, 제3 및 제4 광원(110c, 110d)은 부주사 방향으로 인접하게 배치되어 있으므로, 제1 및 제2 광빔(L1, L2)에 대하여 하나의 실린드리컬 렌즈(125ab)가 공용될 수 있으며, 제3 및 제4 광빔(L3, L4)에 대하여 다른 하나의 실린드리컬 렌즈(125cd)가 공용될 수 있다. 물론 실린드리컬 렌즈들(125ab, 125cd)은 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각에 대해 개별적으로 마련될 수도 있다. 경우에 따라서는, 콜리메이터 렌즈들(121a, 121b, 121c, 121d)과 실린드리컬 렌즈들(125ab, 125cd)은 각 광경로마다 하나의 광학부품으로 그 기능이 대체될 수도 있다. 한편, 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각의 광경로 상에는 개구 스톱(aperture stop)(미도시)이 더 마련될 수 있다. 개구 스톱은 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)의 광속 단면(즉, 직경과 형상)을 정형한다.

상기와 같은 입사 광학계는 제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d)에서 출사된 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)이 광 편향기(130)의 편향면(131, 132)에 경사지게 입사하도록 배치될 수 있다. 가령, 도 3에 도시되듯이, 제1 광빔(L1)는 상방에서 소정의 입사각(θ)으로 광편향기(130)의 일 편향면(131)에 경사 입사될 수 있으며, 제2 광빔(L2) 역시 하방에서 소정의 입사각(θ)으로 광편향기(130)의 동일 편향면(131)에 경사 입사될 수 있다. 이때, 제1 및 제 2광빔(L1, L2)의 입사각(θ)은 예를 들어 2도 내지 4도의 범위내에서 설정될 수 있다. 이와 같이 입사 광학계를 경사 광학계로 설계함으로써, 전술한 바와 같은 실린드리컬 렌즈들(125ab, 125cd)이나 후술하는 1차 결상 렌즈(140ab, 140cd)를 공용함으로써 광학부품의 개수를 줄여 재료비를 절감시키고, 광 주사 장치(100)를 좀 더 소형화할 수 있다.

광 편향기(130)와 제1 내지 제4 감광드럼(210a, 210b, 210c, 210d) 사이의 광경로 상에는 결상 광학계가 마련될 수 있다. 결상 광학계는 광 편향기(130)에서 편향 주사되는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)을 제1 내지 제4 감광드럼(210a, 210b, 210c, 210d)의 외주면, 즉 피주사면에 각각 결상시킨다.

이러한 결상 광학계는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)이 제1 내지 제4 감광드럼(210a, 210b, 210c, 210d)에 등속 주사되도록 보정하는 fθ 특성을 갖는 렌즈들로 이루어질 수 있다. 일 예로, 결상 광학계는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각의 광경로 상에 마련되는 1차 주사 렌즈(140ab, 140cd)와 2차 주사 렌즈(150a, 150b, 150c, 150d)를 포함할 수 있다. 이때, 1차 주사 렌즈(140ab, 140cd)는 부주사 방향으로의 굴절력이 거의 영(0)이 되고 2차 주사 렌즈(150a, 150b, 150c, 150d)가 부주사 방향으로 요구되는 굴절력을 갖도록 설계할 수 있다. 한편, 피주사면에 최인접한 2차 주사 렌즈(150a, 150b, 150c, 150d)는 렌즈 정점에 대해 부주사 방향으로 광빔이 편향되어 통과되도록 편심 배치되도록 할 수 있다.

1차 주사 렌즈(160ab)는 부주사 방향으로 이격된 상태로 나란히 편향 주사되는 제1 및 제2 광빔(L1, L2)에 대해 공용될 수 있으며, 다른 1차 주사 렌즈(160cd)는 부주사 방향으로 이격된 상태로 나란히 편향 주사되는 제3 및 제4 광빔(L3, L4)에 대해 공용될 수 있다. 이와 같이 1차 주사 렌즈(140ab, 140cd)가 공용됨으로써 광학부품의 수를 줄이고 광 주사 장치(100)를 소형화시킬 수 있다. 물론, 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4) 각각에 대해 개별적으로 1차 주사 렌즈가 마련될 수도 있다. 또한, 본 실시예는 결상 광학계가 각 광경로마다 2개의 주사 렌즈로 이루어진 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 각 광경로마다 1개의 주사 렌즈로 이루어지거나 혹은 3개 이상의 주사 렌즈로 이루어질 수도 있다.

광 편향기(130)에서 편향 주사되는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)의 동기 신호를 검출하는 동기 검출 광학계가 마련될 수 있다. 가령, 동기 검출 광학계는 광 편향기(130)에서 편향 주사되는 제1 광빔(L1) 중 시작단의 광빔(L1')의 광경로 상에 배치되는 제1 동기 검출 렌즈(181a)와 제1 동기 검출 센서(182a)를 포함한다. 광 편향기(130)의 회전에 따라 편향 주사되는 제1 광빔(L1)의 궤적은 광 편향기(130)의 일 편향면(131)에 하나의 주사선을 형성한다. 제1 동기 검출 렌즈(181a)와 제1 동기 검출 센서(182a)가 광 편향기(130)의 일 편향면(131)에 편향 주사되는 일 주사선의 시작단 쪽에 배치됨에 따라 제1 동기 검출 센서(182a)는 제1 광빔(L1)의 일 주사선의 시작을 나타내는 동기 신호를 검출할 수 있다. 물론 동기 검출 광학계는 광 편향기(130)의 일 편향면에 편향 주사되는 일 주사선에서 주주사가 끝나는 후단 쪽에 배치될 수도 있으며, 이 경우 일 주사선의 끝을 나타내는 동기 신호를 검출하게 될 것이다. 동기 검출 광학계는 광 편향기(130)에서 편향 주사되는 제2 광빔(L2)의 광경로 상에 배치되는 제2 동기 검출 렌즈(미도시)와 제2 동기 검출 센서(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 동기 검출 광학계는 광 편향기(130)에서 편향 주사되는 제3 광빔(L3)의 시작단(L3')의 광경로 상에 배치되는 제3 동기 검출 렌즈(181c)와 제3 동기 검출 센서(182c)를 더 포함할 수도 있다.

상기와 같은 제1 내지 제4 광원(110a, 110b, 110c, 110d), 입사 광학계, 광 편향기(130), 및 결상 광학계는 하우징(190) 내에 실장된다. 하우징(190)은 플라스틱 재질로 형성되며, 사출 성형등의 방식으로 제작될 수 있다.

광 주사 장치(100)를 소형화하며, 광 주사 장치(100)에서 주사되는 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)을 소정 방향으로 주사하기 위하여, 반사부재들(160a, 161b, 162b, 161c, 162c, 160d)가 마련된다. 반사부재들(160a, 161b, 162b, 161c, 162c, 160d)로는 미러나 전반사 프리즘등이 채용될 수 있다. 반사부재들(160a, 161b, 162b, 161c, 162c, 160d)은 결상 광학계의 렌즈들 사이 혹은 결상 광학계와 제1 내지 제4 감광드럼(210a, 210b, 210c, 210d) 사이에 배치되어 광경로를 적절하게 변경한다. 일 예로, 도 2에 도시되듯이, 1차 주사 렌즈(140ab)와 2차 주사 렌즈(150a) 사이에는 하나의 반사부재(160a)가 배치되어, 제1의 1차 주사 렌즈(140ab)를 경유하는 제1 광빔(L1)을 한 번 경로 변경시켜 제1 감광드럼(210a)로 향하게 한다. 또한, 1차 주사 렌즈(140ab)와 2차 주사 렌즈(150b) 사이에는 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)가 배치되어, 1차 주사 렌즈(140ab)를 경유하는 제2 광빔(L2)을 두 번 경로 변경시켜 제2 감광드럼(210b)로 향하게 한다. 마찬가지로, 또 다른 1차 주사 렌즈(140cd)와 2차 주사 렌즈(150c) 사이에는 제3 및 제4 반사부재(161c, 162c)가 배치되어, 1차 주사 렌즈(140cd)를 경유하는 제3 광빔(L3)을 두 번 경로 변경시켜 제3 감광드럼(210c)로 향하게 하며, 1차 주사 렌즈(140cd)와 2차 주사 렌즈(150d) 사이에는 하나의 반사부재(160d)가 배치되어, 1차 주사 렌즈(140cd)를 경유하는 제4 광빔(L4)을 한 번 경로 변경시켜 제4 감광드럼(210d)로 향하게 한다.

상기와 같이 반사부재들(160a, 161b, 162b, 161c, 162c, 160d)에 의해 제1 내지 제4 광빔(L1, L2, L3, L4)이 같은 방향으로 주사되도록 배치됨에 따라, 본 실시예의 광 주사 장치(100)는 제1 내지 제4 감광드럼(210a, 210b, 210c, 210d)이 나란히 배열되는 탠덤형 화상 형성 장치에 적용될 수 있다 (도 14 참조).

한편, 이들 반사부재들(160a, 161b, 162b, 161c, 162c, 160d)를 고정시키는 조립부재는 반사부재들(160a, 161b, 162b, 161c, 162c, 160d)의 쓰러짐을 고려하여 배치된다.

전술한 바와 같이, 제2 광빔(L2)의 경로 상의 1차 주사 렌즈(140ab)와 2차 주사 렌즈(150b) 사이에는 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)가 배치된다. 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)는 제2 광빔(L2)이 광 편향기(130)에 의해 편향 주사되는 주사폭을 모두 커버할 수 있도록 장방형으로 긴 반사면을 가지고 있다. 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b) 각각의 양단에는, 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)를 하우징(190)에 고정시키는 제1 및 제2 조립부재(171, 172)가 마련된다. 본 실시예의 제1 및 제2 조립부재(171, 172)는 탄성을 가지는 스틸(steel) 재질의 탄성 스프링(1711, 1721)을 이용하는 방식을 가진다. 이때, 광 편향기(130)에 좀 더 가까운 제1 반사부재(161b)를 하우징(190)에 고정시키는 제1 조립부재(171)와 광 편향기에 좀 더 먼 제2 반사부재(162b)를 하우징(190)에 고정시키는 제2 조립부재(172)는, 부주사 단면에서 보았을 때, 동일 방향으로 가압력이 작용하도록 설치되어 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐이 동일 방향을 향하도록 구성된다.

마찬가지로, 제3 및 제4 반사부재(161c, 162c)는 제3 광빔(L3)이 광 편향기(130)에 의해 편향 주사되는 주사폭을 모두 커버할 수 있도록 장방형으로 긴 반사면을 가지고 있다. 제3 및 제4 반사부재(161c, 162c)의 양단에는, 제3 및 제4 반사부재(161c, 162c)를 하우징(190)에 각각 고정시키는 제3 및 제4 조립부재(173, 174)가 마련된다. 제3 반사부재(161c)를 하우징(190)에 결합시키는 제3 조립 부재(173)과 제4 반사부재(162c)를 하우징(190)에 결합시키는 제4 조립 부재(174) 역시 부주사 단면에서 보았을 때, 동일 방향으로 가압력이 작용하도록 설치되어 제3 반사부재(161c)의 쓰러짐과 제4 반사부재(162c)의 쓰러짐이 동일 방향을 향하도록 구성된다.

도 4 내지 도 8을 참조하여 제1 및 제2 조립부재(171, 172)에 대해 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 실시예의 광 주사 장치(100)에서 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)의 일단쪽에 마련된 제1 및 제2 조립부재(171, 172)의 영역을 확대하여 도시한 부분 사시도이며, 도 5는 제1 조립부재(171)와 제1 조립부재(171)에 의해 결합된 제1 반사부재(161b)의 단부를 부주사 단면에서 본 개략적인 측단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 조립부재(171)는 제1 반사부재(161b)의 일단이 삽입되는 제1 홈부(1712a)가 형성된 제1 안착부(1712)를 포함한다. 제1 반사부재(161b)의 삽입된 부위와 제1 홈부(1712a) 사이의 틈에는 제1 탄성 스프링(1711)가 삽입된다. 제1 탄성 스프링(1711)은 제1 반사부재(161b)의 일 단을 탄성적으로 가압하여 고정시킨다. 마찬가지로 제2 조립부재(172) 역시 제2 반사부재(161b)의 일단이 삽입되는 제2 홈부(1722a)가 형성된 제2 안착부(1722)와, 제2 반사부재(161b)의 삽입된 부위와 제2 홈부(1722a) 사이의 틈에 삽입되는 제2 탄성 스프링(1721)을 포함한다. 제1 및 제2 안착부(1712, 1722)는 하우징(190)에서 연장되어 일체로 성형되어 형성되거나, 혹은 하우징(190)과 별도로 마련되어 하우징(190)에 부착될 수도 있다.

도 5를 참조하면, 탄성 스프링(1711)이 탄성적으로 제1 반사부재(161b)를 가압함에 따라, 제1 반사부재(161b)에 맞닿는 제1 안착부(1712)의 안착면(1712b)에도 가압력을 받게 된다. 이러한 안착부(1712)의 안착면(1712b) 쪽에 가해지는 가압력은 반사부재(161b)가 제1 조립부재(171)에 의해 조립될 때뿐만 아니라, 제1 탄성 스프링(1711)의 지속적인 탄성력에 의해 지속적으로 발생될 수 있다. 이러한 지속적인 가압력에 의해 제1 안착부(1712)의 안착면(1712b)의 인접 영역(1812c)이 변형을 일으킬 수 있다. 특히 이러한 안착부(1712)의 변형은, 광 주사 장치(100) 혹은 이를 채용하는 화상 형성 장치의 인쇄 동작시 발생되는 내부 온도 상승에 의해 좀 더 촉진될 수 있다. 이 결과, 안착부(1722)의 안착면(1712b)은 일 방향(1715)으로의 변형되게 되고, 반사부재(161b)는 상기 방향(1715)으로 쓰러지게 된다.

도 6은 체결 가압력 및 온도 상승에 따른 반사부재의 쓰러짐의 시뮬레이션 결과를 보여주는 그래프이다. 도 6에서 시간 및 변위는 임의 단위이다. 시각 0.0에서 시각 1.0 사이의 구간은 반사부재가 광 주사 장치의 하우징에 체결되는 동안을 나타낸다. 시각 0.0에서 시각 1.0의 동안은 상온인 상태가 유지되고 있다. 한편, 시각 1.0에서 시각 2.0 사이의 구간은 반사부재가 광 주사 장치의 하우징에 체결된 이후 광 주사 장치가 작동하는 동안을 나타낸다. 시각 1.0에서 시각 2.0의 동안, 광 주사 장치의 내부는 작동에 따라 온도가 40도로 상승한다. 도 6을 참조하면, 반사부재는 광 주사 장치의 하우징에 체결되는 과정에서 쓰러짐이 발생하고, 반사부재가 광 주사 장치의 하우징에 체결된 이후 광 주사 장치가 작동하는 동안에 온도상승의 영향을 받아 점진적으로 쓰러짐의 양이 커지게 되는 결과를 확인할 수 있다.

도 7은 본 실시예의 광 주사 장치(100)에서 제2 광빔(L2)의 경로상에 놓여진 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)의 쓰러짐을 도시하며, 도 8은 이러한 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)의 쓰러짐에 따른 제2 광빔(L)의 주사선 만곡의 상쇄를 설명한다.

도 7을 참조하면, 제1 반사부재(161b)와 제2 반사부재(162b)는 반사면들이 서로 마주보도록 배치된다. 광 편향기(130)에서 편향 주사되어 1차 결상 렌즈(140ab)를 경유한 제2 광빔(L2)은 제1 반사부재(161b)에서 반사되고 제2 반사부재(162b)에서 재반사된 후 제2 감광드럼(210b)로 향하게 된다. 이때, 제1 반사부재(161b)를 하우징(190)에 결합시키는 제1 조립 부재(171)과 제2 반사부재(162b)를 하우징(190)에 결합시키는 제2 조립 부재(172)는 부주사 단면에서 보았을 때, 동일 방향으로 가압력이 작용하도록 설치된다. 즉, 제1 탄성 스프링(1711)이 가압하는 방향은 제1 반사부재(161b)의 반사면 쪽이고 제2 탄성 스프링(1721)이 가압하는 방향은 제2 반사부재(162b)의 반사면의 배면 쪽이 되도록 한다. 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 제1 및 제2 조립부재(171, 172)의 지속적인 가압력에 의해 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)의 쓰러짐이 발생하는 바, 제1 조립 부재(171)의 가압력의 방향과 제2 조립 부재(172)의 가압력의 방향을 같은 방향으로 함으로써, 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐의 방향(1715)과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐의 방향(1725)이 부주사 단면에서 보았을 때 같은 방향이 되도록 한다.

한편, 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)의 쓰러짐은 부주사 단면상에서 제2 광빔(L2)의 통과 위치에 영향을 주어 주주사만곡을 일으킨다. 그런데, 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐의 방향(1715)과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐의 방향(1725)이 같음에 따라, 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)의 대향되는 반사면들이 같은 방향으로 쓰러지게 되고, 따라서 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(도 8의 S1)과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(도 8의 S2)이 서로 반대 방향을 향하게 된다. 결과적으로, 제2 감광드럼(210b)에 주사되는 제2 광빔(L2)에 있어서, 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(S1)과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(S2)은 상쇄된다.

도 9는 본 실시예의 광 주사 장치(100)에서 전체적인 반사부재들의 쓰러짐 방향을 도시하며, 도 10a 및 도 10b는 본 실시예의 광 주사 장치(100)에서 반사부재들의 쓰러짐에 따른 전체적인 주사선 만곡을 설명한다.

전술한 바와 같이 제2 광빔(L2)은 부주사 단면에서 보았을 때 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐의 방향(1715)와 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐의 방향(1725)이 동일 방향이 되도록 함으로써 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(도 10a의 L2)과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(도 10b의 L2)은 상쇄되게 한다. 마찬가지로, 제3 광빔에 있어서도, 때 제3 반사부재(161c)의 쓰러짐의 방향(1735)와 제4 반사부재(162c)의 쓰러짐의 방향(1745)이 동일 방향이 되도록 함으로써 제3 반사부재(161c)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(도 10a의 L3)과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐에 의한 주주사만곡(도 10b의 L3)은 상쇄되게 한다.

컬러 레지스트레이션(Color Registration)은 서로 다른 색의 토너화상을 증첩하여 컬러 화상을 형성할 때, 서로 다른 색의 토너화상을 일치시키는 것을 의미한다. 이를 위해서는, 광 주사 단계에서 토너화상의 원 바탕인 정전잠상을 이루는 주사선들이 서로 다른 색에 대해 서로 일치해야 한다. 이러한 컬러 레지스트레이션의 양호한 특성을 구현하기 위해서 필요한 사항 중 하나는 모든 색의 주사선들이 동일한 주주사 만곡특성을 가져야 한다. 이에 대해 본 실시예의 광 주사 장치(100)는 도 10a 및 도 10b에 도시되듯이, 2개의 반사부재들을 경유하는 광빔에 대해 반사부재들 각각에서 유발되는 주사선만곡을 서로 상쇄시키도록 함으로써, 이들 주사선들에 대응되는 토너 화상의 중첩으로 형성되는 컬러 화상의 품질을 향상시킬 있게 된다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 주사 장치에서의 제1 및 제2 조립부재(171', 172')가 마련된 영역을 확대하여 도시한 부분 사시도이며, 도 12는 도 11의 광 주사 장치에서 제1 조립부재(171')의 개략적인 측단면도이다. 도 13은 도 11의 광 주사 장치에서 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)의 쓰러짐을 도시한다. 본 실시예의 광 주사 장치에 있어서 반사부재를 고정시키는 조립부재를 제외한 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 광 주사 장치(100)의 구성요소와 실질적으로 동일하므로, 조립부재들에 대해서만 설명하기로 한다.

도 11을 참조하면, 본 실시예의 제1 조립부재(171')는 제1 반사부재(161b)의 양단에 위치하는 제1 안착부(1712')와 제1 안착부(1712')에서 제1 반사부재(161b)를 압입하여 고정시키는 쐐기(1711')를 포함한다. 마찬가지로, 제2 조립부재(172')는 제2 반사부재(162b)의 양단에 위치하는 제2 안착부(1722')와 제2 안착부(1722')에서 제2 반사부재(162b)를 압입하여 고정시키는 쐐기(1721')를 포함한다. 이러한 쐐기(1711',1721')는 제1 및 제2 반사부재(161b, 162b)를 가압하고 고정시키는 가압부재의 다른 예이다.

도 12에 도시되듯이, 쐐기(1711')가 압입되어 제1 반사부재(161b)를 고정시킬 때, 쐐기(1711')는 제1 반사부재(161b)를 가압하게 되고, 이에 따라 제1 안착부(1712')의 가압방향에 놓이게 되는 안착면(1712'b)은 가압력을 받게 된다. 이 결과 제1 안착부(1712')의 가압력을 받게 되는 영역(1712'c)은 변형을 일으키게 되어 제1 반사부재(161b)가 일 방향(1715')으로 쓰러지게 된다. 이러한 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐(1715')은 전술한 실시예에서 탄성 스프링 방식의 조립부재(171)에 의한 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 13에 도시되듯이, 제1 조립부재(171')가 제1 반사부재(161b)를 가압하는 방향과 제2 조립부재(172')가 제2 반사부재(162b)를 가압하는 방향이 같도록 함으로써, 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐 방향(1715')과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐 방향(1725')을 동일 방향으로 함으로써, 제1 반사부재(161b)의 쓰러짐에 의한 주사선만곡과 제2 반사부재(162b)의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡을 서로 상쇄시킬 수 있게 할 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 사진 방식의 화상 형성 장치의 개략적 구성을 도시한 구성도이다. 도 14에 도시된 화상 형성 장치는 건식 현상제(이하, 토너라 한다.)를 사용하여 컬러 화상을 인쇄하는 건식 전자 사진 방식의 화상 형성 장치이다.

본 실시예의 화상 형성 장치는 광 주사 장치(100), 현상 장치(200), 중간 전사 벨트(300), 제1 및 제2 전사 롤러(310, 320) 및 정착 장치(400)를 구비하며, 이들은 캐비넷(600) 내에 수용된다.

광 주사 장치(100)는 복수의 광빔을 주사하는 장치로서, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 실시예들의 광 주사 장치일 수 있다. 예를 들어, 광 주사 장치(100)는 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상에 대응되는 4개의 광빔들을 주사할 수 있다.

현상 장치(200)는 복수의 광빔에 대응되어 컬러별로 마련될 수 있다. 예를 들어, 현상 장치(200)는 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상별로 하나씩 마련될 수 있다. 현상장치(200)은 각 컬러별로 정전잠상이 형성되는 화상수용체인 감광 드럼(210)과 정전잠상을 현상시키기 위한 현상 롤러(220)를 각각 구비한다.

감광 드럼(210)은 상담지체의 일 예로서, 원통형 금속 파이프의 외주면에 소정 두께의 감광층이 형성된 것이다. 감광 드럼(210)의 외주면은 피주사면이 된다. 감광 드럼(210)은 현상 장치(200)의 외부로 노출되어, 부주사 방향으로 소정 간격으로 이격되어 배치된다. 감광 드럼(210)을 대신하여 벨트 형태의 감광 벨트가 상담지체로서 채용될 수도 있다.

감광 드럼(210)의 외주면에서 광 주사 장치(100)에 의해 노광되는 위치의 상류측에는 대전 롤러(230)가 마련된다. 대전 롤러(230)는 감광 드럼(210)에 접촉되어 회전되면서 그 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전 롤러(230)에는 대전바이어스가 인가된다. 대전 롤러(230) 대신에 코로나 대전기(미도시)가 사용될 수도 있다. 현상 롤러(220)는 그 외주에 토너를 부착시켜 감광 드럼(210)으로 공급한다. 현상 롤러(220)에는 토너를 감광 드럼(210)으로 공급하기 위한 현상 바이어스가 인가된다. 도시되지는 않았지만, 현상 장치(200) 각각에는 그 내부에 수용된 토너를 현상 롤러(220)로 부착시키는 공급 롤러, 현상 롤러(220)에 부착된 토너의 양을 규제하는 규제 수단, 그 내부에 수용된 토너를 공급 롤러 및/또는 현상 롤러(220) 쪽을 이송시키는 교반기(미도시) 등을 더 설치될 수 있다.

중간 전사 벨트(300)는 현상 장치(200)의 외부로 노출된 감광 드럼(210)의 외주면과 대면된다. 중간 전사 벨트(300)는 감광 드럼(210)의 토너 화상을 용지(P)로 전달하는 중간 전사체의 일예이다. 중간 전사 벨트(560)를 대신하여, 중간 전사 드럼이 중간 전사체로 사용될 수도 있을 것이다. 중간 전사 벨트(560)는 감광드럼(520)과 접촉되어 순환주행된다. 4개의 제1 전사롤러(310)는 용지 반송 벨트(20)를 사이에 두고 각 감광드럼(210)과 대면되는 위치에 배치된다. 제1 전사롤러(310)에는 제1 전사 바이어스가 인가되어, 중간 전사 벨트(300)로 감광 드럼(210)의 토너화상이 전사되도록 한다.

제2 전사 롤러(320)는 중간 전사 벨트(300)에 대면되면서 그 사이에 용지(P)가 지나가도록 배치된다. 제2 전사 롤러(320)에는 중간 전사 벨트(300)의 토너 화상이 용지(P)로 전사되도록 제2 전사 바이어스가 인가된다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 컬러 화상 형성 과정을 설명한다.

각 현상 장치(200)의 감광 드럼(210)은 대전 롤러(230)에 인가된 대전 바이어스에 의하여 균일한 전위로 대전된다.

광 주사 장치(100)는 감광 드럼(210)의 피주사면을 길이방향, 즉 주주사 방향으로 노광시킨다. 감광 드럼(210)의 회전에 따라 피주사면이 부주사 방향으로 이동하며, 이에 따라 4개의 감광 드럼(210) 각각의 피주사면에는 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C) 색상의 화상정보에 대응되는 2차원의 정전 잠상이 형성된다. 여기서, 부주사 방향은 주주사 방향에 수직한 방향이다. 4개의 현상 장치(200)는 각각 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너를 감광드럼(210)에 공급하여 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너화상을 형성시킨다.

감광드럼(210)에 각각 형성된 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너화상들은 제1 전사 롤러(310)에 인가되는 제1 전사 바이어스에 의하여 중간 전사 벨트(300)로 서로 겹쳐지면 전사되어 컬러 토너 화상을 형성한다.

토너를 최종적으로 수용하는 매체, 예를 들면 용지(P)는 픽업 롤러(610) 및 이송 롤러(620)에 의하여 이송되어 중간 전사 벨트(300) 및 제2 전사 롤러(320)의 사이로 인입된다. 중간 전사 벨트(300)에 전사된 컬러 토너 화상은, 제2 전사 롤러(320)에 인가되는 제2 전사 바이어스에 의하여 중간 전사 벨트(300) 상의 토너 화상은 용지(P)로 전사된다. 용지(P)에 전사된 컬러 토너 화상은 정전기적인 힘에 의하여 용지(P)의 표면에 유지된다. 컬러 토너 화상이 전사된 용지(P)는 정착 장치(400)로 보내어진다. 용지(P)로 전사된 컬러 토너 화상이 정착 장치(400)의 정착닙에서 열과 압력을 받아 용지(P)에 정착된다. 정착이 완료된 용지(P)는 배출 롤러(630)에 의하여 화상 형성 장치 밖으로 배출된다.

본 실시예의 화상 형성 장치는 컬러화상을 형성하는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 흑백의 단색화상을 형성하는 경우, 광 주사 장치(100)는 하나의 광빔을 주사하며, 현상 장치(220)는 하나의 광빔에 대해서만 마련될 수 있을 것이다. 나아가, 본 실시예의 화상 형성 장치에서 광 주사 장치(100)를 제외한 나머지 구성 요소들, 즉 현상 장치(200), 중간 전사 벨트(300), 제1 및 제2 전사 롤러(310, 320), 정착 장치(400) 등은 전자 사진 방식에 의해 인쇄 매체에 토너 화상을 전사시키는 인쇄 유닛의 일 예로 설명한 것이고, 공지의 인쇄 유닛이 본 발명에 따른 화상 형성 장치에 적용될 수 있을 것이다.

전술한 본 발명인 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 광 주사 장치
110a, 110b, 110c, 110d : 광원
121a, 121b, 121c, 121d : 콜리메이터 렌즈
125a, 125b, 125c, 125d : 실린드리컬 렌즈
130 : 광 편향기
140ab, 140cd, 150a, 150b, 150c, 150d : 결상 렌즈
160a, 160d, 161b, 161c, 162b, 162c : 반사부재
171, 171′, 172, 172′, 173, 174 : 조립부재
1711, 1721, 1731, 1741 : 탄성 스프링
1711′, 1721′ : 쐐기
1712, 1712′, 1722, 1722′, 1732, 1742 : 안착부
1712b : 안착면
181a, 181c : 동기검출렌즈
182a, 182c : 동기검출센서
190 : 하우징
200 : 현상 유닛
210 : 감광드럼
220 : 현상롤러
230 : 대전롤러
300 : 중간 전사 벨트
310, 320 : 전사 롤러
400 : 정착 장치
600 : 캐비넷

Claims (20)

1. 화상신호에 따라 광빔을 출사하는 광원부;
   상기 광원부에서 출사된 광빔을 편향하여 주사하는 광 편향기;
   상기 광 편향기에서 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되어 상기 광 편향기에서 편향 주사되는 광빔을 피주사면에 결상시키는 적어도 하나의 결상 렌즈와, 상기 광 편향기에서 상기 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되는 제1 및 제2 반사부재를 포함하는 결상 광학계;
   상기 광원부, 상기 광 편향기, 및 상기 결상 광학계를 수용하는 하우징; 및
   상기 제1 및 제2 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시키는 제1 및 제2 조립부재;를 포함하며,
   상기 제1 및 제2 조립부재는 상기 제1 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡과 상기 제2 반사부재의 쓰러짐에 의한 주사선 만곡이 서로 상쇄되는 방향으로 상기 제1 및 제2 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시키는 광 주사 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 반사부재의 반사면과 상기 제2 반사부재의 반사면은 서로 마주 보도록 배치되며, 부주사 단면에서 보았을 때 상기 제1 조립부재에 의한 제1 반사부재의 쓰러짐 방향과 상기 제2 조립부재에 의한 상기 제2 반사부재의 쓰러짐 방향이 실질적으로 같은 방향이 되도록 상기 제1 및 제2 조립부재의 가압 방향이 결정되는 광 주사 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 조립부재는 상기 제1 반사부재의 일부가 삽입되는 제1 홈부가 마련된 제1 안착부와, 상기 제1 반사부재와 상기 제1 홈부의 사이의 틈에 삽입되어 상기 제1 반사부재를 가압하여 고정시키는 제1 가압부재를 포함하며,
   상기 제2 조립부재는 상기 제2 반사부재의 일부가 삽입되는 제2 홈부가 마련된 제2 안착부와, 상기 제2 반사부재와 상기 제2 홈부의 사이의 틈에 삽입되어 상기 제2 반사부재를 가압하여 고정시키는 제2 가압부재를 포함하는 광 주사 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 반사부재의 반사면과 상기 제2 반사부재의 반사면은 서로 마주 보도록 배치되며, 상기 제1 가압부재가 가압하는 방향이 상기 제1 반사부재의 반사면 쪽이고 상기 제2 가압부재가 가압하는 방향이 상기 제2 반사부재의 반사면의 배면 쪽인 광 주사 장치.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 안착부의 상기 제1 반사부재가 안착되는 제1 안착면의 상기 제1 조립부재에 의한 변형 방향과 상기 제2 안착부의 제2 반사부재가 안착되는 제2 안착면의 방향과 상기 제2 조립부재에 의한 변형 방향은, 부주사 단면에서 보았을 때, 실질적으로 같은 방향을 향하는 광 주사 장치.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 가압부재는 상기 제1 및 제2 반사부재를 탄성적으로 가압하는 탄성 스프링인 광 주사 장치.
7. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 가압부재는 상기 제1 및 제2 홈부에 각각 압입되어 상기 제1 및 제2 반사부재를 압입하여 가압하는 쐐기인 광 주사 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 반사부재는 상기 적어도 하나의 결상 렌즈와 상기 광 편향기 사이에 광 경로상에 배치되며, 상기 제2 반사부재는 상기 적어도 하나의 결상 렌즈와 상기 피주사면 사이의 광 경로상에 배치되는 광 주사 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 결상 광학계는 상기 광 편향기에서 상기 피주사면까지의 광 경로 상에 배치되는 복수의 결상 렌즈들을 포함하며,
   상기 제1 반사부재는 상기 광 편향기에 최인접한 결상 렌즈와 상기 광 편향기 사이에 광 경로상에 배치되며, 상기 제2 반사부재는 상기 복수의 결상 렌즈들 사이에 배치되는 광 주사 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 결상 렌즈군에서 상기 피주사면에 최인접한 결상 렌즈는 상기 피주사면에 최인접한 결상 렌즈의 정점에 대해 부주사 방향으로 광빔이 편향되어 통과되도록 편심 배치되는 광 주사 장치.
11. 제9 항에 있어서,
    상기 결상 렌즈군에서 상기 피주사면에 최인접한 결상 렌즈의 부주사 방향의 굴절력은 실질적으로 영인 광 주사 장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 광원부는 복수의 광빔들을 출사하는 복수의 광원들을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 반사부재는 복수의 광빔들 중 적어도 어느 하나의 광빔의 광로에 마련된 광 주사 장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 광원들에서 출사된 광빔들 중 적어도 2개의 광빔들은 상기 광 편향기의 동일한 편향면에 의해 편향 주사되는 광 주사 장치.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 광빔들은 상기 광 편향기의 편향면에 서로 다른 입사각으로 경사져 입사하는 광 주사 장치.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 광빔들의 상기 광 편향기의 편향면에 대한 부주사 단면에서의 입사각은 2도 내지 4도의 범위 내에 있는 광 주사 장치.
16. 제12 항에 있어서,
    상기 결상 렌즈군은 상기 광 편향기에 최입접하면서 상기 적어도 2개의 광빔들에 대해 공용인 하나의 1차 결상 렌즈와 상기 적어도 2개의 광빔들에 대해 개별적으로 마련되는 복수의 2차 결상 렌즈들을 포함하는 광 주사 장치.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 반사부재는 상기 1차 결상 렌즈와 상기 2차 결상 렌즈 사이의 광 경로상에 배치되며, 상기 제2 반사부재는 상기 제1 반사부재와 상기 2차 결상 렌즈 사이의 광 경로상에 배치되는 광 주사 장치.
18. 제1 항에 있어서,
    상기 광원부는 제1 내지 제4 광빔들을 출사하는 제1 내지 제4 광원들을 포함하며,
    상기 광 편향기는 상기 제1 내지 제4 광원들에서 출사된 제1 내지 제4 광빔들 중 제1 및 제2 광빔들을 일 편향면에서 편향 주사시키며, 나머지 제3 및 제4 광빔들은 대각 방향의 다른 편향면에서 편향 주사시키며,
    상기 결상 광학계는 제1 광빔의 경로에 배치되는 하나의 반사부재, 제3 광빔의 경로에 배치되는 제3 및 제4 반사부재, 및 제4 광빔의 경로에 배치되는 또 다른 하나의 반사부재를 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 반사부재는 제2 광빔의 경로에 배치되는 광 주사 장치.
19. 제18 항에 있어서
    상기 제3 및 제4 반사부재를 상기 하우징에 각각 가압하여 고정시키는 제3 및 제4 조립부재를 더 포함하며,
    부주사 단면에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 조립부재에 의한 제1 및 제2 반사부재의 쓰러짐 방향과 상기 제3 및 제4 조립부재에 의한 상기 제3 및 제4 반사부재의 쓰러짐 방향이 실질적으로 서로 반대 방향이 되도록 상기 제1 내지 제4 조립부재의 가압 방향이 결정되는 광 주사 장치.
20. 상담지체;
    상기 상담지체의 피주사면에 광빔을 주사하여 정전잠상을 형성하는 것으로서, 상기 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 기재된 광 주사 장치; 및
    상기 상담지체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상 장치;를 포함하는 전자 사진 방식의 화상 형성 장치.

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