KR20170133145A - 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치 - Google Patents

광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170133145A
KR20170133145A KR1020160064220A KR20160064220A KR20170133145A KR 20170133145 A KR20170133145 A KR 20170133145A KR 1020160064220 A KR1020160064220 A KR 1020160064220A KR 20160064220 A KR20160064220 A KR 20160064220A KR 20170133145 A KR20170133145 A KR 20170133145A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens holder
lens
unit
optical
scanning device
Prior art date
Application number
KR1020160064220A
Other languages
English (en)
Inventor
임헌희
이한성
천진권
김성대
Original Assignee
에스프린팅솔루션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스프린팅솔루션 주식회사 filed Critical 에스프린팅솔루션 주식회사
Priority to KR1020160064220A priority Critical patent/KR20170133145A/ko
Priority to US15/604,171 priority patent/US10120299B2/en
Publication of KR20170133145A publication Critical patent/KR20170133145A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • G03G15/0409—Details of projection optics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • H04N1/02895—Additional elements in the illumination means or cooperating with the illumination means, e.g. filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • G03G15/043—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure
    • G03G15/0435—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure by introducing an optical element in the optical path, e.g. a filter
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/1661—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements means for handling parts of the apparatus in the apparatus
    • G03G21/1666—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements means for handling parts of the apparatus in the apparatus for the exposure unit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/0249—Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/03—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
    • H04N1/0306—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array using a plurality of optical elements arrayed in the main scan direction, e.g. an array of lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/03—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
    • H04N1/031—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array the photodetectors having a one-to-one and optically positive correspondence with the scanned picture elements, e.g. linear contact sensors
    • H04N1/0318—Integral pick-up heads, i.e. self-contained heads whose basic elements are a light-source, a lens array and a photodetector array which are supported by a single-piece frame
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/0402—Scanning different formats; Scanning with different densities of dots per unit length, e.g. different numbers of dots per inch (dpi); Conversion of scanning standards
    • H04N1/042—Details of the method used
    • H04N1/0435—Optical element switching, e.g. switching lenses into a single optical path
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04—Scanning arrangements
    • H04N2201/0402—Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
    • H04N2201/0448—Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207 for positioning scanning elements not otherwise provided for; Aligning, e.g. using an alignment calibration pattern

Abstract

본 발명은 광학 부재의 위치를 조정할 수 있는 광학 주사 장치 및 이를 포함하는 화상 형성 장치를 제공하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 주사 장치는, 제1 및 제2 광빔을 각각 출사하는 제1 및 제2 광원; 상기 제1 및 제2광빔을 통과시키는 제1 및 제2 렌즈와 상기 제2 렌즈가 지지되는 렌즈 홀더를 구비하는 광학부; 및 상기 제1 및 제2 광원과 상기 광학부가 지지되는 하우징; 을 포함하며, 상기 제1 및 제2 광원과 상기 제1 렌즈는 상기 하우징에 고정되도록 지지되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈에 대해 이동 가능하도록 지지될 수 있다.

Description

광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치{Light scanning unit and image forming apparatus comprising the same}
광원에서 출사되는 광속을 광 편향기로 반사 편향시켜 피주사면상에 결상시키는 광학 주사 장치 및 이를 포함하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
레이저 프린터나 디지털 복사기, MFP(다기능 프린터) 등과 같은 전자 사진 방식의 화상 형성 장치는 광학 주사 장치를 통해 감광체에 광을 주사(scanning)함으로써 정전잠상을 형성하며, 정전잠상은 토너와 같은 현상제를 이용하여 현상화상으로 현상되고, 현상화상은 인쇄매체 상에 전사되는 구조를 지닌다.
고속, 고해상도의 화상형성장치를 구현하기 위해, 광주사장치에 구비된 회전다면경의 회전속도를 높이거나 복수의 광속을 중첩하여 주사하는 방법이 사용될 수 있으나, 회전다면경의 속도를 높이는 경우, 모터의 내구성, 소음, 진동 등이 문제될 수 있으며, 복수의 광속을 방출하는 광원을 사용하는 경우, 화상형성장치의 제조 비용이 급격하게 상승할 수 있다.
복수의 광속을 방출하기 위해 복수의 광원을 사용하여 제조 비용의 급격한 상승을 방지할 수 있으나, 각각의 광원으로부터 방출되어 피노광체에 결상된 복수의 빔 스폿들의 정렬 위치는 복수의 광원 및 이로부터 출사된 복수의 광속을 피노광체로 안내하는 광학부재들의 상대적 배치 관계에 따라 변화될 수 있다. 광학부재들을 광주사장치의 하우징에 고정시키기 위해 본딩(bonding) 방식이 이용될 수 있다. 이 경우, 본딩재의 수축에 따라 광학부재들의 위치가 변동됨으로써, 빔 스폿들의 위치 오차가 발생될 수 있다. 즉, 빔 스폿들 사이의 간격이 불균일해질 수 있다.
본 개시는, 광학 부재의 위치를 조정할 수 있는 광학 주사 장치 및 이를 포함하는 화상 형성 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 주사 장치는, 제1 및 제2 광빔을 각각 출사하는 제1 및 제2 광원; 상기 제1 및 제2광빔을 통과시키는 제1 및 제2 렌즈와 상기 제2 렌즈가 지지되는 렌즈 홀더를 구비하는 광학부; 및 상기 제1 및 제2 광원과 상기 광학부가 지지되는 하우징; 을 포함하며, 상기 제1 및 제2 광원과 상기 제1 렌즈는 상기 하우징에 고정되도록 지지되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈에 대해 이동 가능하도록 지지될 수 있다.
개시된 실시예들에 의한 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치에 따르면, 광학부재의 위치를 조정함으로써, 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 위치 오차를 보상할 수 있다. 또한, 복수의 광원으로부터 출사되는 광에 의하여 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿들의 상호 간격이 균일하게 되도록 정렬시킬 수 있다.
개시된 실시예들에 의한 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치는 기구적인 조정 구조를 최소화함으로써 부품수를 줄이고 조립공정을 단순화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 주사 장치의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 광원부의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원으로부터 출사된 광빔의 이동 경로를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 4는 도 3에 따른 광빔이 주사면에 결상되는 빔 스팟을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 광학부의 분리 사시도이다.
도 7a 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 정면도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 측면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 정면도이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 측면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 측면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 광학부의 평면도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 평면도이다.
도 16은 전술한 광학 주사 장치를 채용한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치의 개략적 구성을 도시한다.
이하 본 개시에 따른 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 또한, 본 개시에 대한 설명의 편의를 위하여 정의하고 있는 개체들의 명칭들을 동일하게 사용할 수 있다. 하지만 설명의 편의를 위해 사용된 명칭들이 본 개시에 따른 권리를 한정하는 것은 아니며, 유사한 기술적 배경을 가지는 시스템에 대해 동일 또는 용이한 변경에 의해 적용이 가능하다.
마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 개시는 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
또한, 본 개시에 사용된 단수형은 문맥상 명확하게 달리 지적하지 않은 이상 복수형도 포함하는 것으로 의도된 것이다
또한, 본 개시에 기재된 “…부”, “모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하여, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서, X, Y, Z는 절대적인 3차원 직교 좌표계를 의미하는 것은 아니며, X와 Y는 각각 광이 최종적으로 결상되는 결상면(또는 피주사면)에서의 주주사 방향과 부주사 방향을 의미하며, Z는 광학 부재의 광축 방향을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 주사 장치의 사시도이다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 사시도이다. 도 2b는 도 2a에 도시된 광원부의 평면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 실시예의 광 주사 장치(10)는 케이스부(11)과, 케이스부(11) 내에 실장되는 광원부(12) 및 광 편향기(15)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른, 케이스부(11)는 플라스틱 수지로 성형된 몰드 구조물일 수 있으며, 케이스부(11)는 베이스 면(111)과 베이스 면(111)을 둘러싸는 측벽들(112, 113)을 포함할 수 있다.
광원부(12)는 광원(120)으로부터 출사된 광빔(L)을 광 편향기(15)의 편향면으로 입사시킬 수 있는 광학 장치로서, 광빔(L)이 출사되는 광원(120)과, 상기 광원(120)으로부터 출사된 광빔(L)을 광 편향기(15)의 편향면으로 안내하는 광학부(130), 및 복수 개의 광원(120)과 광학부(130)를 지지할 수 있는 하우징(140)을 포함할 수 있다.
광원(120)은 광빔(L)을 출사할 수 있는 발광 장치로서, 일 예로서 레이저 다이오드가 채용될 수 있다. 또한 광원(120)은, 광원(120) 자체의 특징 및 광빔(L)의 수에 따라 단수 또는 복수일 수 있다. 본 개시의 일 예시에 따르면, 광원(120)은 제1 및 제2 광원(121, 122)을 포함할 수 있다.
광학부(130)는 예를 들어 하나 또는 복수개의 렌즈, 예를 들어 하나 또는 복수개의 콜리메이터 렌즈(131)를 포함할 수 있다. 콜리메이터 렌즈(131)는 광원(120)으로부터 출사된 광빔(L)을 평행광으로 변환한다. 예를 들어 제1 및 제2 광원(121, 122)으로부터 제1 및 제2 광빔(L1, L2)이 출사되는 경우, 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)는 제1 및 제2 광빔(L1, L2)의 광로 상에 배치되어 제1 및 제2 광빔(L1, L2)을 평행광으로 변환한다.
하우징(140)은 광원(120)과 광학부(130)를 수용 및 지지할 수 있는 수용부재이다. 일 예로서, 경사 광학계를 채용하여 제1 및 제2 광원(121, 122)이 서로 인접하게 배치되는 경우, 하우징(140)에는 제1 및 제2 광원(121, 122)이 수용될 수 있다. 일 예로서, 하우징(140)에는 2개의 고정 구멍(141, 142)이 마련되고, 하우징(140)의 후면에서 제1 및 제2 광원(121, 122)이 상기 2개의 고정 구멍(141, 142)에 각각 삽입될 수 있다.
제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)는 본딩 방식 또는 기구적 고정 방식에 의하여 하우징(140)에 지지될 수 있다. 일 예로서, 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)는 2개의 고정 구멍(141, 142)의 전방에 설치될 수 있다. 이때, 제1 콜리메이터 렌즈(131a)는 하우징(140)에 구비된 제1 렌즈 지지부(143)에 직접 고정될 수 있다. 일 예로서, 제1 콜리메이터 렌즈(131a)와 렌즈 지지부(143) 사이에 본딩재를 도포하고, 본딩재에 UV광을 조사하여 본딩재를 경화시켜 제1 콜리메이터 렌즈(131a)를 렌즈 지지부(143)에 고정시키는 본딩부(B)를 형성할 수 있다. 제2 콜리메이터 렌즈(131b)는 렌즈 홀더(133)에 지지될 수 있으며, 이때, 렌즈 홀더(133)는 하우징(140)에 마련된 제2 렌즈 지지부(144)에 이동 가능하도록 지지될 수 있다. 이와 관련된 보다 구체적인 사항은 도 5 내지 도 15를 참조하여 후술한다. 또한, 하우징(140)은 케이스부(11)의 측벽(112)과 일체로 플라스틱 수지 몰드로 성형될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 하우징(140)은 케이스부(11)와 별개로 제조되어 케이스부(11)에 고정될 수도 있다.
광 편향기(15)는 복수의 광원(120)으로부터 출사된 복수의 광빔(L)을 주주사 방향(X)으로 편향시켜 주사할 수 있다. 본 개시의 일 예시에 따르면 광 편향기(15)는 회전축을 중심으로 회전하는 복수의 반사면, 즉 편향면을 가지는 회전 다면경(151)과, 회전 다면경(151)를 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다. 광 편향기(15)는 다른 예로 멤스(Microelectromechanical Systems; MEMS) 미러일 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원으로부터 출사된 광빔의 이동 경로를 개략적으로 도시한 개략도이다. 도 4는 도 3에 따른 광빔이 주사면에 결상되는 빔 스팟을 도시한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 광원(121, 122)으로부터 제1 및 제2 광빔(L1, L2)이 각각 출사될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 광빔(L1, L2)은 콜리메이터 렌즈(131) 및 실린드리컬 렌즈(132)를 통과하여 광 편향기(15)의 편향면(151)에 경사지게 입사될 수 있다. 실린드리컬 렌즈(132)는 복수의 광빔(L)을 광 편향기(15)의 편향면에 집광시킨다.
광 편향기(15)의 편향면으로부터 반사된 제1 및 제2 광빔(L1, L2)은 결상 광학계(160)를 통과하여 피주사면(D), 예를 들어 감광체의 외주면에 결상된다. 결상 광학계(160)는 제1 및 제2 광빔(L1, L2)이 피주사면(D)에 주주사 방향(X)으로 등속 주사되도록 보정하는 fθ 특성을 갖는 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 예로, 결상 광학계(160)는 복수의 광빔(L)의 광경로 상에 마련되는 1차 주사 렌즈(161)와 2차 주사 렌즈(165)를 포함할 수 있다. 이때, 1차 주사 렌즈(161)는 부주사 방향으로의 굴절력이 거의 영(0)이 되고 2차 주사 렌즈(165)가 부주사 방향으로 요구되는 굴절력을 갖도록 설계할 수 있다. 결상 광학계(160)의 구조는 도 3에 도시된 예에 한정되지 않으며, 세 매 이상의 렌즈를 포함할 수도 있다.
제1 및 제2 광빔(L1, L2)은 주주사 방향(X) 및 부주사 방향(Y)을 따라 일정한 간격(m, n)을 사이에 두고 주사면(D)에 결상되어야 한다. 제1, 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)의 상대 위치 오차가 없는 경우, 제1 및 제2 광빔(L1, L2)은 주사면(D) 상에 균일한 위치에 결상된다. 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)의 위치 오차가 있는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 인접하는 두 개의 제1 빔 스팟(P1)과 인접하는 두 개의 제2 빔 스팟(P2)은 주주사 방향(X)과 부주사 방향(Y)으로 균일한 간격(m, n)을 가지지만, 서로 인접하는 제1 빔 스팟(P1)과 제2 빔 스팟(P2)의 주주사 방향(X) 및 부주사 방향(Y)의 간격은 각각 m+△m, n+△n이 된다. 따라서, 제1, 제2광 빔(L1, L2)에 의하여 주사면(D) 상에 형성된 빔 스팟들의 간격이 불균일해진다.
일 예로서, 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)가 본딩부(B)를 이용하여 하우징(140)에 고정된 경우, 본딩부(B)의 경화 과정에서 발생될 수 있는 본딩부(B)의 수축에 의해 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)의 상대적 위치가 변동될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 광빔(L1, L2)에 의해 형성된 제1 및 제2 빔 스팟(P1, P2)의 배치 또한 변동될 수 있으며, 이에 따라 제1 및 제2 빔 스팟(P1, P2)은 주주사 방향(X) 및 부주사 방향(Y)을 따라 불균일한 간격으로 배치될 수 있다.
광학 주사 장치(10)의 스캔 방향인 주주사 방향(X)의 간격 오차 △m은, 제1 및 제2 광빔(L1, L2)의 출사 개시 시점을 조정함으로써 보상될 수 있다. 일 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 광 편향기(15)의 편향면으로 입사된 제1 및 제2 광빔(L1, L2) 중 일부는 센서부(170)에 입사될 수 있다. 센서부(170)는, 제1 및 제2 광빔(L1, L2)을 검출한다. 제어부(180)는 센서부(170)로부터 전달된 제1 및 제2 광빔(L1, L2)의 검출 신호의 시간 차이를 보상하도록 제1, 제2광원(121, 122)의 광 출사 개시 시점을 제어할 수 있다. 이에 의하여, 주주사 방향(X)의 간격 오차 △m가 보상될 수 있다.
용지의 이송 방향인 부주사 방향(Y)의 경우, 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)의 상대적인 위치를 조정하여 부주사 방향(Y)의 간격 오차 △n 을 보상할 수 있다. 위치 조정은, 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b) 중 어느 하나를 기준으로 하여 다른 하나의 위치를 조정함으로써 구현될 수 있다. 이하에서는, 제1 콜리메이터 렌즈(131a)의 위치를 기준으로 하여 제2 콜리메이터 렌즈(131b)의 위치를 조정하는 경우에 대하여 서술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 광학부의 분리 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 광학부(130)는 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 및 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 지지하는 렌즈 홀더(133)를 포함할 수 있다. 지지부(200)는 부주사 방향(Y)으로 마주보는 베이스부(210)와 상부(220), 및 베이스부(210)와 상부(220)를 연결하는 측부(230, 240)를 포함할 수 있다. 상부(220)와 광축 방향(Z)의 측부(240)에는 후술하게 될 제1 및 제2 스크류(311, 321)가 통과되는 제1 및 제2 관통홀(221, 241)이 배치될 수 있다. 지지부(200)는 도 2에 도시된 별도의 부재로서 하우징(140)에 고정될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 지지부(200)는 하우징(140)과 일체로 형성될 수도 있다.
렌즈 홀더(133)는 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 지지하는 제1 렌즈 홀더부(1330)와 제2 렌즈 홀더부(1340)를 구비할 수 있다. 제1 렌즈 홀더부(1330)는 광축 방향(Z)으로 연장된 렌즈 지지홀(1331)와, 제1 및 제2 스크류(311, 321)의 단부와 접촉되는 제1 및 제2 홀더면(1332, 1333)을 구비할 수 있다.
제2 콜리메이터 렌즈(131b)는 기계적 압입방식, 또는 본딩 방식에 의하여 렌즈 지지홀(1331)에 고정될 수 있다.
제1 렌즈 홀더부(1330)는 제2 렌즈 홀더부(1340)에 광축 방향(Z)으로 이동될 수 있게 지지된다. 예를 들어, 제1 렌즈 홀더부(1330)는 렌즈 홀더 가이드부(1336)와, 렌즈 홀더 가이드부(1336)로부터 주주사 방향(X)으로 돌출된 제1 플랜지부(1334)가 마련될 수 있다. 제2 렌즈 홀더부(1340)에는 광축 방향(Z축)을 따라 연장되고 렌즈 홀더 가이드부(1336)가 삽입되는 홀더 가이드 홈(1345)과, 제1 플랜지부(1334)가 부주사 방향(Y)으로 지지되는 제2 플랜지부(1341)가 마련될 수 있다.
렌즈 홀더 가이드부(1336)가 렌즈 홀더 가이드 홈(1345)에 삽입됨으로써, 제1 렌즈 홀더부(1330)의 제2렌즈 홀더부(1340)에 대한 주주사 방향(X)의 움직임이 구속된다. 탄성부재(301)는 한 쌍의 탄력 아암(312)(313)을 구비한다. 한 쌍의 탄력 아암(312)(313)은 각각 제1, 제2 플랜지부(1334, 1341)를 서로 접촉되는 방향으로 가압한다. 제1 플랜지부(1334)가 제2 플랜지부(1341)에 의하여 지지됨으로써, 제1 렌즈 홀더부(1330)의 제2 렌즈 홀더부(1340)에 대한 부주사 방향(Y)의 움직임이 구속된다. 탄성부재(301)는 제1 렌즈 홀더(1330)에 광축 방향(Z)의 탄성력을 가하는 탄력 아암(322)을 더 구비할 수 있다.
렌즈 홀더(133)는 지지부(200)에 마련된 수용부(201)에 수용된다. 수용부(201)는 렌즈 홀더(133)를 부주사 방향(Y)으로 이동될 수 있고 광축 방향(Z)으로의 이동은 규제할 수 있는 형상을 가진다. 예를 들어, 제1, 제2 플랜지(1334, 1341) 중 어느 하나의 측면은 주주사 방향(X)의 측부(230)에 지지될 수 있다. 이에 의하여, 렌즈 홀더(133)는 부주사 방향(Y)으로 이동될 수 있게 지지부(200)에 지지된다.
조정부(300)는 부주사 방향(Y)으로 콜리메이터 렌즈(131b)를 이동시키는 제1조정부(310)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 제1조정부(310)는 렌즈 홀더(133)를 지지부(200)에 대하여 부주사 방향(Y)으로 이동시킬 수 있다.
제1 조정부(310)는 렌즈 홀더(133)에 부주사 방향(Y)을 따라 제1 조정력을 인가할 수 있는 제1 가압부, 예를 들어 제1 스크류(311)와, 렌즈 홀더(133)를 제1 스크류(311) 쪽으로 탄성 바이어스시키는 제1탄성부재를 포함할 수 있다. 제1탄성 부재는 제1 스크류(311)에 의해 인가되는 힘에 대한 복원력을 생성한다. 제1 스크류(311)는 지지부(200)의 상부(220)에 마련된 관통공(221)에 체결되며, 그 단부는 제1 렌즈 홀더부(1330)의 제1 홀더면(1332)에 접촉된다. 관통공(221)에는 암나사가 마련될 수 있다. 제1 탄성부재는 예를 들어, 탄성부재(301)의 탄력아암(313)에 의하여 구현될 수 있다. 도 6을 참조하면, 탄력 아암(313)은 렌즈 홀더(133) 쪽으로 볼록한 "V"자 형태로서, 제2 렌즈 홀더부(1340)와 지지부(200) 사이에 개재된다. 상세히는, 탄력 아암(313)은 제2 플랜지부(1341)와 베이스(210) 사이에 개재된다. 이에 의하여, 렌즈 홀더(133)는 지지부(200)에 대하여 제1 스크류(311) 쪽으로 탄성 바이어스될 수 있다. 제1 탄성부재는 탄성부재(301)와는 별도의 판스프링, 코일 스프링 등에 의하여 구현될 수도 있다.
조정부(300)는 콜리메이터 렌즈(131b)를 광축 방향(Z)으로 이동시키는 제2 조정부(320)를 더 구비할 수 있다. 일 예로서, 제2조정부(320)는 제1렌즈 홀더부(1330)를 제2렌즈 홀더(1340)에 대하여 광축 방향(Z)으로 이동시킬 수 있다. 제2 조정부(320)는 제1 렌즈 홀더부(1330)에 광축 방향(Z축)을 따라 제2 조정력을 인가할 수 있는 제2 가압부, 예를 들어 제2 스크류(321)와, 제1 렌즈 홀더부(1330)를 제2스크류(321) 쪽으로 탄성 바이어스시키는 제2 탄성부재를 포함할 수 있다. 제2 탄성 부재는 제2 스크류(321)에 의해 인가되는 힘에 대한 복원력을 생성한다. 제2 스크류(321)는 지지부(200)의 광축 방향(Z)의 측부(240)에 마련된 관통공(241)에 체결되며, 그 단부는 제1 렌즈 홀더부(1330)의 제2 홀더면(1333)에 접촉된다. 관통공(241)에는 암나사가 마련될 수 있다. 제2 탄성부재는 예를 들어, 탄성부재(301)의 탄력 아암(322)에 의하여 구현될 수 있다. 일 예로서, 탄력아암(322)은 제1 렌즈 홀더부(1330)의 제3 홀더면(1337)을 민다. 제2 탄성부재는 탄성부재(301)와는 별도의 판스프링, 코일 스프링 등에 의하여 구현될 수도 있다.
이하, 제1 및 제2 조정부(310, 320)에 의한 렌즈 홀더(133)의 이동에 대해 서술한다.
도 7a 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 정면도이다. 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 측면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 스크류(311)를 회전시켜 부주사 방향(Y)을 따라 제1 스크류(311)를 렌즈 홀더(133) 쪽으로 하강시키는 경우, 렌즈 홀더(133)는 제1스크류(311)에 밀려서 제1 탄성부재 즉, 도 6에 도시된 탄성 아암(313)의 탄성력의 반대 방향으로 이동된다. 즉, 렌즈 홀더(133)가 베이스(210) 쪽으로 이동된다. 제1 스크류(311)를 반대 방향으로 회전시켜 제1 스크류(311)를 렌즈 홀더(133)로부터 멀어지는 쪽으로 상승시키는 경우, 탄성 아암(313)의 복원력에 의해 렌즈 홀더(133)는 부주사 방향(Y)을 따라 베이스(210)로부터 멀어지는 쪽으로 이동된다.
상술한 바와 같이 렌즈 홀더(133)가 부주사 방향(Y)으로 이동됨에 따라 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 또한 부주사 방향(Y)을 따라 이동되며, 제2 빔 스폿(P2)의 부주사 방향(Y)의 결상 위치가 변한다. 이와 같이, 제1 조정부(310)를 이용하여 렌즈 홀더(133)를 부주사 방향(Y)으로 이동시킴으로써, 제2 빔 스팟(P2)의 부주사 방향(Y)의 위치 오차(△n)를 보상할 수 있다.
제2 스크류(321)를 회전시켜 광축 방향(Z)을 따라 제2 스크류(321)를 제1 렌즈 홀더부(1330) 쪽으로 전진시키는 경우, 제1 렌즈 홀더부(1330)는 제2 탄성부재, 즉 탄성 아암(322)의 탄성력의 반대 방향으로 이동된다. 제2 스크류(321)를 반대 방향으로 회전시켜 제2 스크류(321)를 광축 방향(Z)을 따라 제1 렌즈 홀더부(1330)로부터 멀어지는 쪽으로 후퇴시키는 경우, 제1 렌즈 홀더부(1330)는 제2 탄성 부재의 탄성력에 의하여 제2 스크류(321)와 함께 이동된다.
상술한 바와 같이 제1 렌즈 홀더부(1330)가 광축 방향(Z)을 따라 이동됨에 따라 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 또한 광축 방향(Z)을 따라 이동되며, 제2 빔 스폿(P2)의 부주사 방향(Y)의 결상 위치가 변한다. 이와 같이, 제2조정부(320)르 더 구비하는 경우, 부주사 방향(Y)의 위치 오차(△n)를 더욱 정밀하게 보상할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 광학부(130)는 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 및 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 지지하는 렌즈 홀더(133)를 포함할 수 있다. 지지부(200)는 렌즈 홀더(133)를 수용하고 지지할 수 있으며, 베이스부(210), 베이스부(210)와 부주사 방향(Y)으로 마주보는 상부(220) 및 베이스부(210)와 상부(220)를 연결하는 측부(230)를 포함할 수 있다. 이때, 지지부(200)는 도 2에 도시된 하우징(140)에 고정되도록 배치되거나 하우징(140)과 일체로 형성될 수도 있다.
렌즈 홀더(133)는 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 지지하는 제1 렌즈 홀더부(1330)와 제1 렌즈 홀더부(1330)를 지지하는 제2 렌즈 홀더부(1340)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 홀더부(1330)는 광축(Z축) 방향을 따라 연장된 렌즈 지지홀(1331)을 포함할 수 있다. 제2 콜리메이터 렌즈(131b)는 예를 들어, 본딩 방식, 기계적 압입 방식 등에 의하여 렌즈 지지홀(1331)에 고정될 수 있다.
제1 렌즈 홀더부(1330)는 제2 렌즈 홀더부(1340)에 광축 방향(Z)으로 이동될 수 있게 지지된다. 예를 들어, 제2렌즈 홀더부(1340)는 본체부(1346)와, 본체부(1346)에 광축 방향(Z)으로 관통되어 형성되는 홀더 가이드 홈(1342)을 구비할 수 있다. 홀더 가이드 홈(1342)에는 제1 렌즈 홀더부(1330)가 광축 방향(Z)으로 이동될 수 있게 삽입된다.
제2렌즈 홀더부(1340)는 지지부(200)에 부주사 방향(Y)으로 이동될 수 있게 지지된다. 예를 들어, 제2렌즈 홀더부(1340)는 베이스(210)로부터 부주사 방향(Y)으로 연장되고 광축 방향(Z)으로 이격된 한 쌍의 가이드 벽(211)(212) 사이에 수용된다. 한 쌍의 가이드 벽(319)에 의하여 렌즈 홀더(133)가 수용되는 수용부가 구현될 수 있다. 제2렌즈 홀더부(1340)는 한 쌍의 가이드 벽(319)에 안내되어 부주사 방향(Y)으로 이동될 수 있다.
조정부(300)는 부주사 방향(Y축) 및 광축 방향(Z축)을 따라 렌즈 홀더(133)를 이동시킬 수 있는 제1 및 제2 조정부(310, 320)를 포함할 수 있다.
제1 조정부(310)는 부주사 방향(Y축)을 따라 렌즈 홀더(133)를 이송시킬 수 있는 이송부, 예를 들어 리드 스크류(318)와, 리드 스크류(318)가 삽입되는 이송 가이드부(1347)를 구비할 수 있다. 리드 스크류(318)는 지지부(200)에 회전될 수 있게 설치된다. 예를 들어, 리드 스크류(318)의 일단부와 타단부는 베이스(210)와 상부(220)에 회전될 수 있게 지지될 수 있다. 상부(220)에는 리드 스크류(318)의 타단부를 지지하는 관통홀(221)이 마련될 수 있다. 이송 가이드부(1347)는 본체부(1346)로부터 연장되며, 리드 스크류(318)와 맞물리는 치합부(1347-1)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 치합부(1347-1)는 리드 스크류(318)의 나선 홈에 맞물리는 돌기 형태일 수 있으며, 리드 스크류(318)의 수나선부와 치합되는 암나선부 형태일 수 있다. 한 쌍의 가이드 벽(319)은 리드 스크류(318)가 회전될 때에 렌즈 홀더(133)가 리드 스크류(318)를 중심으로 회전하는 것을 방지하는 회전 방지부으로 기능할 수 있다.
제2 조정부(320)는 렌즈 홀더(1330)에 광축 방향(Z축)을 따라 제2 조정력을 인가할 수 있는 제2 가압부, 예를 들어 스크류(321)와 상기 스크류(321)에 의해 인가되는 힘에 대한 복원력을 생성할 수 있는 탄성 부재(322)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스크류(321)는 광축 방향(Z)으로 왕복될 수 있게 제2 렌즈 홀더부(1340)에 지지된다. 예를 들어, 제2렌즈 홀더부(1340)는 부주사 방향(Y)으로 연장되고, 스크류(321)가 체결된 스크류 지지부(1349)를 더 구비할 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 스크류 지지부(1349)는 지지부(200)로부터 연장될 수도 있다. 스크류(321)의 단부는 제1 렌즈 홀더부(1330)의 제1 홀더면(1332)에 접촉된다. 탄성부재(322)는 제1 렌즈 홀더부(1330)를 스크류(321) 쪽으로 탄성 바이어스시킨다. 탄성부재(322)는 지지부(200), 예를 들어 베이스(210)에 지지될 수 있으며, 제2 렌즈 홀더(1340)에 지지될 수도 있다.
이하, 제1 및 제2 조정부(310, 320)에 의한 렌즈 홀더(133)의 이동에 대해 서술한다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 정면도이다. 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 측면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 리드 스크류(318)를 정/역회전시키면, 리드 스크류(318)는 제자리에서 회전되며, 제2 렌즈 홀더부(1340)가 부주사 방향(Y)을 따라 상승 또는 하강될 수 있다. 이때, 한 쌍의 가이드 벽(319)에 의해 제2 렌즈 홀더부(1340)의 회전이 방지될 수 있다.
스크류(321)를 일 방향으로 회전시키는 경우, 제1 렌즈 홀더부(1330)는 광축 방향(Z)으로 일 방향을 따라 제2 렌즈 홀더부(1340)에 대해 슬라이드될 수 있다. 스크류(321)를 반대 방향으로 회전시키는 경우, 탄성 부재(322)의 복원력에 의해 제1 렌즈 홀더부(1330)는 광축 방향(Z)으로 다른 방향을 따라 제2 렌즈 홀더부(1340)에 대해 슬라이드될 수 있다.
상술한 바와 같이 렌즈 홀더(133)가 부주사 방향(Y) 및 광축 방향(Z)을 따라 이동됨에 따라 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 또한 부주사 방향(Y) 및 광축 방향(Z)을 따라 이동될 수 있다. 따라서, 제2 빔 스팟(P2)의 부주사 방향(Y)의 위치 오차(△n)가 보상될 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 광학부(130)는 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 및 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 지지하는 렌즈 홀더(133)를 포함할 수 있다. 지지부(200)는 렌즈 홀더(133)를 수용하고 지지할 수 있으며, 베이스부(210) 및 측부(230)을 포함할 수 있다. 베이스부(210)에는 후술하게 될 스크류(311)가 통과되는 관통홀(211)이 배치되고, 측부(230)에는 광빔(L)이 통과되는 광창(235) 이 배치될 수 있다. 이때, 지지부(200)는 도 2에 도시된 하우징(140)에 고정되도록 배치되거나, 하우징(140)과 일체로 형성될 수 있다.
일 예로서, 렌즈 홀더(133)는 판 형상일 수 있으며, 렌즈 홀더(133)의 상부면에 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 수용 및 지지할 수 있다. 이때, 제2 콜리메이터 렌즈(131b)는 본딩부(B)를 이용하여 렌즈 홀더(133)에 고정될 수 있다. 즉, 본딩 방식을 이용하여 하우징(140)에 고정된 제1 콜리메이터 렌즈(131a) 뿐만 아니라 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 또한 본딩 방식을 이용하여 렌즈 홀더(133)에 고정될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제2 콜리메이터 렌즈(131b)는 기구적 구속 장치를 이용하여 렌즈 홀더(133)에 압입 되도록 지지될 수도 있다.
조정부(300)는 부주사 방향(Y축)을 따라 렌즈 홀더(133)를 이동시킬 수 있다. 조정부(300)는 렌즈 홀더(133)에 부주사 방향(Y축)을 따라 힘을 인가할 수 있는 스크류(311)와 스크류(311)에 의해 인가되는 힘에 대한 복원력을 생성할 수 있는 탄성 부재(312)를 포함할 수 있다. 스크류(311)는 렌즈 홀더(133)의 하부면에 압접된다. 탄성 부재(312)는 예를 들어, 판 스프링 형태로 구현되고, 베이스부(210) 및 측부(230)에 지지되어, 렌즈 홀더(133)에 부주사 방향(Y축)을 따라 복원력을 인가할 수 있다. 이하, 조정부(300)에 의한 렌즈 홀더(133)의 이동에 대해 서술한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 측면도이다.
도 12를 참조하면, 스크류(311)를 회전시켜 부주사 방향(Y축)을 따라 스크류(311)를 상승시키는 경우, 스크류(311)에 압접된 렌즈 홀더(133)는 부주사 방향(Y축)을 따라 상승될 수 있다. 스크류(311)를 반대 방향으로 회전시켜 부주사 방향(Y축)을 따라 스크류(311)를 하강시키는 경우, 탄성 부재(312)의 복원력에 의해 렌즈 홀더(133)는 부주사 방향(Y축)을 따라 하방으로 이동될 수 있다.
상술한 바와 같이 렌즈 홀더(133)가 부주사 방향(Y축)을 따라 이동됨에 따라 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 또한 부주사 방향(Y축)을 따라 이동될 수 있다 따라서, 제2 빔 스팟(P2)의 부주사 방향(Y)의 위치 오차(△n)가 보상될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 사시도이다. 도 14는 도 13에 도시된 광학부의 평면도이다.
상술한 실시예에서는, 제1 및 제2 광빔(L1, L2)의 출사 개시 시점을 제어하여 주주사 방향(X) 에 대한 제1 및 제2 빔 스팟(P1, P2)의 간격을 조정하였다. 본 실시예에서는, 제1 및 제2 콜리메이터 렌즈(131a, 131b)의 상대적인 위치를 조정하여 제1 및 제2 빔 스팟(P1, P2)의 부주사 방향(Y)뿐만 아니라 주주사 방향(X축)의 간격을 조정하는 것에 대해 서술한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 광학부(130)는 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 및 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 지지하는 렌즈 홀더(233)를 포함할 수 있다. 지지부(200)는 판 형상일 수 있으며, 렌즈 홀더(233)를 수용 및 지지할 수 있다. 이때, 지지부(200)는 도 2에 도시된 하우징(140)에 고정되도록 배치될 수 있으며, 도시되지는 아니하였으나 하우징(140)과 일체로 형성될 수도 있다.
렌즈 홀더(233)는 제2 콜리메이터 렌즈(131b)를 지지하는 제1 렌즈 홀더부(2330), 및 제1 렌즈 홀더부(2330)를 지지하는 제2 렌즈 홀더부(2340)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 홀더부(2330)는 판 형상으로 마련되어, 광축(Z축) 방향을 따라 연장된 렌즈 지지홀(2331)을 포함할 수 있다. 제2 콜리메이터 렌즈(131b)는 기계적 압입 방식, 본딩방식 등에 의하여 렌즈 지지홀(2331)에 고정될 수 있다. 또한, 제1 렌즈 홀더부(2330)는 지지부(200)에 대해 주주사 방향(X) 및 부주사 방향(Y)으로 이동될 수 있다.
제2 렌즈 홀더부(2340)는 주주사 방향(X)을 따라 연장된 제1 및 제2 측부(2341, 2342) 및 부주사 방향(Y)을 따라 연장된 제3 측부(2343)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 측부(2341, 2342)은 제1 렌즈 홀더부(2330)의 측부에 슬라이드 가능하도록 지지되어 제1 렌즈 홀더부(2330)의 주주사 방향(X)에 대한 이동 경로를 구속한다. 제2 렌즈 홀더부(2340)는 지지부(200)에 대해 부주사 방향(Y)으로 이동될 수 있다.
조정부(300)는 부주사 방향(Y) 및 주주사 방향(X)을 따라 렌즈 홀더(133)를 이동시킬 수 있는 제1 및 제3 조정부(310, 330)를 포함할 수 있다. 제1 조정부(310)는 렌즈 홀더(133)에 부주사 방향(Y)을 따라 제1 조정력을 인가할 수 있는 제1 가압부, 예를 들어 제1 캠(313)과 제1 캠(313)에 의해 인가되는 힘에 대한 복원력을 생성할 수 있는 제1 탄성 부재(312)를 포함할 수 있다. 제1 캠(313)은 제2 측부(2342)에 압접되어 부주사 방향(Y)을 따라 렌즈 홀더(233)에 압력을 인가할 수 있다. 제1 탄성 부재(312)는 예를 들어, 판 스프링 형태로 구현되고, 제1 측부(2341)의 상부면에 지지되어 부주사 방향(Y)을 따라 렌즈 홀더(233)에 복원력을 인가할 수 있다.
제3 조정부(330)는 제1 렌즈 홀더부(2330)에 주주사 방향(X)을 따라 제3 조정력을 인가할 수 있는 제3 가압부, 예를 들어 제2 캠(333)과 제2 캠(333)에 의해 인가되는 힘에 대한 복원력을 생성할 수 있는 제2 탄성 부재(332)를 포함할 수 있다. 제2 캠(333)은 제1 렌즈 홀더부(2330)의 주주사 방향(X)의 일 측면에 압접되도록 배치될 수 있다. 제2 탄성 부재(332)는 예를 들어, 판 스프링 형태로 구현되고, 제1 렌즈 홀더부(2330)의 다른 일 측면에 지지되어 주주사 방향(X)을 따라 제1 렌즈 홀더부(2330)에 복원력을 인가할 수 있다.
이하, 제1 및 제3 조정부(310, 330)에 의한 렌즈 홀더(233)의 이동에 대해 서술한다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 평면도이다.
도 14, 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 제1 캠(313)을 회전시키는 경우, 제1 캠(313)에 압접된 제2 렌즈 홀더부(2340)는 부주사 방향(Y)을 따라 상승될 수 있다. 제1 캠(313)를 반대 방향으로 회전시키는 경우, 제1 캠(313)에 의한 조정력은 소멸될 수 있으며, 제1 탄성 부재(312)의 복원력에 의해 제1 탄성 부재(312)에 압접된 제2 렌즈 홀더부(2340)는 부주사 방향(Y)을 따라 상방으로 이동될 수 있다.
제2 캠(333)을 회전시키는 경우, 제2 캠(333)에 압접된 제1 렌즈 홀더부(2330)는 주주사 방향(X)을 따라 좌측으로 이동될 수 있다. 제2 캠(333)를 반대 방향으로 회전시키는 경우, 제2 캠(333)에 의한 조정력은 소멸될 수 있으며, 제2 탄성 부재(332)의 복원력에 의해 제2 탄성 부재(332)에 압접된 제1 렌즈 홀더부(2330)는 주주사 방향(X)을 따라 우측으로 이동될 수 있다.
상술한 바와 같이 렌즈 홀더(133)가 부주사 방향(Y) 및 주주사 방향(X)을 따라 이동됨에 따라 제2 콜리메이터 렌즈(131b) 또한 부주사 방향(Y) 및 주주사 방향(X)을 따라 이동될 수 있다. 제2 콜리메이터 렌즈(131b)가 부주사 방향(Y) 및 주주사 방향(X)으로 이동되는 경우, 제2 빔 스팟(P2)의 주주사 방향(X)의 위치 오차(△m) 및 부주사 방향(Y)의 위치 오차(△n)가 보상될 수 있다.
도 16은 전술한 광학 주사 장치를 채용한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치의 개략적 구성을 도시한다.
본 실시예의 화상 형성 장치(1)는 광학 주사 장치(10), 현상 장치(30), 중간 전사 벨트(40), 제1 및 제2 전사 롤러(41, 42) 및 정착 장치(50)를 구비하며, 이들은 캐비넷(60) 내에 수용된다.
광학 주사 장치(10)는 복수의 광빔을 주사하는 장치로서, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명한 실시예들의 광학 주사 장치일 수 있다. 예를 들어, 광학 주사 장치(10)는 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상에 대응되는 광빔들(LK, LY, LM, LC)을 주사할 수 있다. 각 색상에 대응되는 광빔은 두 개 또는 그 이상일 수 있다. 광학 주사 장치(10)는 4개의 도 1 내지 도 15에 도시된 광학 주사 장치를 포함할 수 있다. 또한, 광학 주사 장치(10)는 두 개의 광 편향기(15)를 구비하고, 두 개의 색상에 대응되는 광빔들이 짝을 이루어 광 편향기(15)를 공유하는 형태일 수도 있다. 또한, 광학 주사 장치(10)는 하나의 광 편향기(15)를 구비하고, 네 개의 색상에 대응되는 광빔들이 광 편향기(15)를 공유하는 형태일 수도 있다. 현상 장치(30)는 복수의 광빔에 대응되어 컬러별로 마련될 수 있다. 예를 들어, 현상 장치(30)는 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상별로 하나씩 마련될 수 있다. 현상장치(30)은 각 컬러별로 정전잠상이 형성되는 상담지체인 감광 드럼(31)과, 정전잠상을 현상시켜 토너 화상을 형성하기 위한 현상 롤러(32)를 각각 구비한다.
감광 드럼(31)은 상담지체의 일 예로서, 원통형 금속 파이프의 외주면에 소정 두께의 감광층이 형성된 것이다. 감광 드럼(31)의 외주면은 피주사면이 된다. 감광 드럼(31)은 현상 장치(30)의 외부로 노출되어, 부주사 방향으로 소정 간격으로 이격되어 배치된다. 감광 드럼(31)을 대신하여 벨트 형태의 감광 벨트가 상담지체로서 채용될 수도 있다.
감광 드럼(31)의 외주면에서 감광 드럼(31)의 회전방향을 기준으로 하여 광학 주사 장치(10)에 의해 노광되는 위치의 상류측에는 대전 롤러(33)가 마련된다. 대전 롤러(33)는 감광 드럼(31)에 접촉되어 회전되면서 그 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전 롤러(33)에는 대전바이어스가 인가된다. 대전 롤러(33) 대신에 코로나 대전기(미도시)가 사용될 수도 있다. 현상 롤러(32)는 그 외주에 토너를 부착시켜 감광 드럼(31)으로 공급한다. 현상 롤러(32)에는 토너를 감광 드럼(31)으로 공급하기 위한 현상 바이어스가 인가된다. 도시되지는 않았지만, 현상 장치(30) 각각에는 그 내부에 수용된 토너를 현상 롤러(32)로 부착시키는 공급 롤러, 현상 롤러(32)에 부착된 토너의 양을 규제하는 규제 수단, 그 내부에 수용된 토너를 공급 롤러 및/또는 현상 롤러(32) 쪽을 이송시키는 교반기(미도시) 등을 더 설치될 수 있다.
중간 전사 벨트(40)는 현상 장치(30)의 외부로 노출된 감광 드럼(31)의 외주면과 대면된다. 중간 전사 벨트(40)는 감광 드럼(31)의 토너 화상을 용지(P)로 전달하는 중간 전사체의 일예이다. 중간 전사 벨트(40)를 대신하여, 중간 전사 드럼이 중간 전사체로 사용될 수도 있을 것이다. 중간 전사 벨트(40)는 감광드럼(31)과 접촉되어 순환주행된다. 4개의 제1 전사롤러(41)는 중간 전사 벨트(40)를 사이에 두고 각 감광드럼(31)과 대면되는 위치에 배치된다. 제1 전사롤러(41)에는 제1 전사 바이어스가 인가되어, 중간 전사 벨트(40)로 감광 드럼(31)의 토너화상이 전사되도록 한다.
제2 전사 롤러(42)는 중간 전사 벨트(40)에 대면되면서 그 사이에 용지(P)가 지나가도록 배치된다. 제2 전사 롤러(42)에는 중간 전사 벨트(40)의 토너 화상이 용지(P)로 전사되도록 제2 전사 바이어스가 인가된다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 컬러 화상 형성 과정을 설명한다.
각 현상 장치(30)의 감광 드럼(31)은 대전 롤러(33)에 인가된 대전 바이어스에 의하여 균일한 전위로 대전된다.
광학 주사 장치(10)는 감광 드럼(31)의 피주사면을 길이방향, 즉 주주사 방향으로 노광시킨다. 감광 드럼(31)의 회전에 따라 피주사면이 부주사 방향으로 이동하며, 이에 따라 4개의 감광 드럼(31) 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(30)는 각각 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너를 감광드럼(31)에 공급하여 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너화상을 형성시킨다.
감광드럼(31)에 각각 형성된 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시안(C)의 색상의 토너화상들은 제1 전사 롤러(41)에 인가되는 제1 전사 바이어스에 의하여 중간 전사 벨트(40)로 서로 겹쳐지면 전사되어 컬러 토너 화상을 형성한다.
토너를 최종적으로 수용하는 매체, 예를 들면 용지(P)는 픽업 롤러(61) 및 이송 롤러(62)에 의하여 이송되어 중간 전사 벨트(40) 및 제2 전사 롤러(42)의 사이로 인입된다. 중간 전사 벨트(40)에 전사된 컬러 토너 화상은, 제2 전사 롤러(42)에 인가되는 제2 전사 바이어스에 의하여 중간 전사 벨트(40) 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(50)로 보내어진다. 용지(P)로 전사된 컬러 토너 화상이 정착 장치(50)의 정착닙에서 열과 압력을 받아 용지(P)에 정착된다. 정착이 완료된 용지(P)는 배출 롤러(63)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, 광학 주사 장치(10)는 한 가지 색상에 대한 광빔을 주사하며, 현상 장치(32)는 하나가 마련될 수 있을 것이다. 나아가, 본 실시예의 화상 형성 장치에서 광학 주사 장치(10)를 제외한 나머지 구성 요소들, 즉 현상 장치(30), 중간 전사 벨트(40), 제1 및 제2 전사 롤러(41, 42), 정착 장치(50) 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.
상기와 같은 화상 형성 장치는 레이저빔 프린터나 디지털 복사기, MFP(다기능 프린터) 등일 수 있다.
전술한 본 발명인 광학 주사 장치 및 이를 포함한 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.

Claims (19)

  1. 제1 및 제2 광빔을 각각 출사하는 제1 및 제2 광원;
    상기 제1 및 제2광빔을 통과시키는 제1 및 제2 렌즈와 상기 제2 렌즈가 지지되는 렌즈 홀더를 구비하는 광학부; 및
    상기 제1 및 제2 광원과 상기 광학부가 지지되는 하우징; 을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 광원과 상기 제1 렌즈는 상기 하우징에 고정되도록 지지되고, 상기 제2 렌즈는 상기 제1 렌즈에 대해 이동 가능하도록 지지되는,
    광학 주사 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징에 대해 상기 제1 렌즈를 고정시키기 위한 본딩부; 및
    상기 제2 렌즈가 지지된 상기 렌즈 홀더를 상기 하우징에 대해 이동시키는 조정부;를 더 포함하는,
    광학 주사 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 조정부는,
    부주사 방향을 따라 상기 렌즈 홀더를 이동시키는 제1 조정부 및 광축 방향을 따라 상기 렌즈 홀더를 이동시키는 제2 조정부를 구비하는,
    광학 주사 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는 상기 제2 렌즈를 지지하는 제1 렌즈 홀더부와 제2 렌즈 홀더부를 구비하고,
    상기 제1 렌즈 홀더부는 상기 광축 방향을 따라 상기 제2 렌즈 홀더부에 슬라이드 가능하도록 지지되는,
    광학 주사 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 조정부는, 상기 제1 및 제 2 렌즈 홀더부에 상기 부주사 방향의 제1 조정력을 인가하는 제1 가압부 및 상기 제1 조정력이 인가되는 방향과 대향하는 방향을 따라 복원력을 인가하는 제1 탄성부재를 구비하고,
    상기 제2 조정부는, 상기 제1 렌즈 홀더부를 상기 광축 방향의 제2 조정력을 인가하는 제2 가압부 및 상기 제2 조정력이 인가되는 방향과 대향하는 방향을 따라 복원력을 인가하는 제2 탄성부재를 구비하는,
    광학 주사 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 가압부 및 상기 제2 가압부는 상기 제1 렌즈 홀더부의 서로 다른 일면에 각각 압접된 제1 스크류 및 제2 스크류인,
    광학 주사 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 조정부는, 상기 부주사 방향으로 상기 제1 및 제2 렌즈 홀더부를 이송시키는 이송부를 구비하고,
    상기 제2 조정부는, 상기 제1 렌즈 홀더부를 상기 광축 방향의 조정력을 인가하는 가압부 및 상기 조정력이 인가되는 방향과 대향하는 방향을 따라 복원력을 인가하는 탄성부재를 구비하는,
    광학 주사 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 부주사 방향으로 설치되는 리드 스크류와, 상기 리드 스크류와 맞물리도록 상기 제2 렌즈 홀더부에 마련되는 치합부를 구비하고,
    상기 가압부는 상기 제1 렌즈 홀더부의 일면에 압접된 스크류인,
    광학 주사 장치.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광빔의 일부가 입사되는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 획득된 상기 제1 및 제2 광빔의 검출 신호의 시간 차이에 상기 제1 및 제2 광원으로부터 출사되는 상기 제1 및 제2 광빔의 광 출사 개시시점을 제어하는 제어부;를 더 포함하는,
    광학 주사 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 조정부는,
    부주사 방향을 따라 상기 렌즈 홀더를 이동시키는 제1 조정부 및 주주사 방향을 따라 상기 렌즈 홀더를 이동시키는 제3 조정부를 구비하는,
    광학 주사 장치.
  11. 제3 항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더는 상기 제2 렌즈를 지지하는 제1 렌즈 홀더부와 제2 렌즈 홀더부를 구비하고,
    상기 제1 렌즈 홀더부는 상기 주주사 방향을 따라 상기 제2 렌즈 홀더부에 슬라이드 가능하도록 지지되는,
    광학 주사 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 조정부는, 상기 제1 및 제2 렌즈 홀더부에 상기 부주사 방향의 제1 조정력을 인가하는 제1 가압부 및 상기 제1 조정력이 인가되는 방향과 대향하는 방향을 따라 복원력을 인가하는 제1 탄성부재를 구비하고,
    상기 제3 조정부는, 상기 제1 렌즈 홀더부에 상기 주주사 방향의 제3 조정력을 인가하는 제3 가압부 및 상기 제3 조정력이 인가되는 방향과 대향하는 방향을 따라 복원력을 인가하는 제3 탄성부재를 구비하는,
    광학 주사 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 가압부는 상기 제2 렌즈 홀더부이 상기 주주사 방향의 일면에 압접된 제1 캠이며, 상기 제3 가압부는 상기 제1 렌즈 홀더부의 상기 부주사 방향의 일면에 압접된 제2 캠인,
    광학 주사 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈가 상기 렌즈 홀더에 본딩되는,
    광학 주사 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 하우징에 대해 상기 제1 렌즈부를 고정시키기 위한 본딩부; 및
    상기 제2 렌즈부가 본딩된 상기 렌즈 홀더를 상기 하우징에 대해 이동시키는 조정부;를 더 포함하는,
    광학 주사 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 조정부는, 상기 렌즈 홀더에 부주사 방향의 조정력을 인가하는 가압부 및 상기 조정력이 인가되는 방향과 대향하는 방향을 따라 복원력을 인가하는 탄성부재를 구비하는,
    광학 주사 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 렌즈 홀더의 일면에 지지된 스크류인,
    광학 주사 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈는 상기 제1 및 제2 광빔을 평행 광속으로 정형하는 콜리메이터 렌즈인,
    광학 주사 장치.
  19. 상담지체;
    상기 상담지체의 피주사면에 광빔을 주사하여 정전잠상을 형성하는 것으로서, 상기 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 주사 장치; 및
    상기 상담지체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상 장치;를 포함하는 전자 사진 방식의
    화상 형성 장치.
KR1020160064220A 2016-05-25 2016-05-25 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치 KR20170133145A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160064220A KR20170133145A (ko) 2016-05-25 2016-05-25 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치
US15/604,171 US10120299B2 (en) 2016-05-25 2017-05-24 Light scanning device with lens holder and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160064220A KR20170133145A (ko) 2016-05-25 2016-05-25 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170133145A true KR20170133145A (ko) 2017-12-05

Family

ID=60420493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160064220A KR20170133145A (ko) 2016-05-25 2016-05-25 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10120299B2 (ko)
KR (1) KR20170133145A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7358188B2 (ja) * 2019-10-21 2023-10-10 株式会社ミツトヨ 光学装置および光学式測定機

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647155A (en) * 1985-03-08 1987-03-03 International Business Machines Corporation Multi-laser optical signal recorders
JP4229637B2 (ja) * 2002-06-06 2009-02-25 フジノン株式会社 光源装置および光走査装置
JP2004109663A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Ricoh Co Ltd 光源装置、光走査装置及び画像形成装置
US7151557B2 (en) * 2004-03-19 2006-12-19 Lexmark International, Inc. Collimation assembly for adjusting laser light sources in a multi-beamed laser scanning unit
JP2005305950A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Canon Inc マルチビームレーザ光源装置及びマルチビーム走査光学装置
JP5063012B2 (ja) 2006-02-27 2012-10-31 キヤノン株式会社 光学走査装置及び画像形成装置
JP4815367B2 (ja) 2007-03-09 2011-11-16 株式会社リコー 画像形成装置
JP2011081249A (ja) * 2009-10-08 2011-04-21 Konica Minolta Business Technologies Inc レーザ走査光学装置及び画像形成装置
JP4744631B2 (ja) * 2009-11-20 2011-08-10 三洋電機株式会社 レンズ固定装置および光ピックアップ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10120299B2 (en) 2018-11-06
US20170343923A1 (en) 2017-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8072478B2 (en) Optical scanning device, image forming apparatus, and write method
US8339435B2 (en) Image forming apparatus and optical scanning unit
JP2013037342A (ja) マルチビーム走査光学装置の組立調整方法及び製造方法
US8754919B2 (en) Optical writing unit and image forming apparatus including same
CN108427251B (zh) 光扫描装置、成像设备和外壳
US10061119B2 (en) Light scanning apparatus
US8911112B2 (en) Light emitting element adjusting and fixing structure, optical scanner, and image forming apparatus
JP2004012596A (ja) 光走査装置及び画像形成装置
US10845727B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP5569804B2 (ja) 光源装置、光走査装置および画像形成装置
JP5196733B2 (ja) 光学走査装置
KR102006796B1 (ko) 광 주사 장치 및 이를 채용한 화상 형성 장치
KR20170133145A (ko) 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치
EP2390703A1 (en) Optical scanning unit and image forming apparatus
JP5784291B2 (ja) 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置
JP2004037836A (ja) 走査光学装置及び画像形成装置
US10914940B2 (en) Scanning optical device
KR20150058970A (ko) 멀티빔 광원장치, 이의 조정방법, 광학주사장치 및 전자사진방식의 화상형성장치
JP6029358B2 (ja) 光ビーム出射装置及び画像形成装置
US11789376B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus
JP6016645B2 (ja) 光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置
US11914139B2 (en) Scanning optical apparatus and image forming apparatus
JP2013083820A (ja) アクチュエータ、光走査装置及び画像形成装置
JP4998055B2 (ja) 露光装置、画像形成装置
JP2017194649A (ja) 光学部材回動装置、光走査装置および画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant