KR930007495B1 - 화상형성장치 - Google Patents

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반나이 카즈노리
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가부시기가이샤 리코
켄지 히루마
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Abstract

내용 없음.

Description

화상형성장치
제1도는 본 발명을 적용할 수 있는 컬러복사기의 단면도.
제2도는 제1도 복사기에 포함된 감광체와 전사(轉寫)벨트를 구동시키는 기구를 나타내는 도면.
제3a도 내지 제3y도는 제1도의 컬러복사기의 기본작동상태를 나타내는 타이밍챠트.
제4도는 본 발명을 구현화하는 화상형성장치를 계통적으로 도시한 블럭도.
제5도는 제4도의 요부투시도.
제6a도 및 제6b도는 실시예에 포함된 전기광학소자의 설명도.
제7도는 보정조작을 도시한 타이밍챠트.
제8도는 본 발명의 변형실시예를 나타내는 블럭도.
제9도는 제8도의 요부설명도.
제10a도 내지 제10e도는 변형실시예의 기본작동상태를 도시한 타이밍챠트.
제11도 및 제12도는 제10a도 내지 제10e도의 타이밍챠트에 관련된 플로우챠트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 감광체 2 : 구동로울러
36 : 엔코더 45 : 레이져발생기
47 : 콜리메이터렌즈 48 : 전기광학소자
51 : 주주사동기검지기 52 : 신호제어회로
53 : 신호발생기 55a : 램
본 발명은 복사기, 프린터, 팩시밀리 또는 이와 유사한 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 화상신호에 의해 형성된 광(光) 빔(BEAM) 신호를 변조시키고, 이 변조된 광빔신호를 회전다면경으로 편향시켜 감광체를 비추어서 정전기적으로 잠상(潛像)을 형성하고, 이 잠상을 현상(顯像)시키도록 된 화상형성장치에 관한것이다.
상기와 같은 방식의 화상형성장치에 있어서는 고밀도로서 다층의 화상을 형성시키는 장치에 요구되었고, 부주사(副走査)방향에서 화상의 밴딩(BANDING)이 화질을 떨어뜨리는 주요원인으로 되고 있다.
상기 밴딩은 회전다면경의 형상불규칙에 기인되는 것으로, 즉 상기 회전다면경의 각 면경이 불규칙한 각도를 이루고, 또한 상기 감광체의 회전변동에도 기인하는 것이다.
상기 각면경의 각도가 불규칙하게 됨으로써, 상기 감광체위에 레이져빔에 의해 형성된 빔이 위치에 따라변경되는 것이고, 또한, 상기 감광체의 회전변동으로 인해 상기 부주사방향의 피치에 변동이 발생되는 것이다. 상기 회전다면경의 형상불규칙으로 인한 밴딩에 대해서는, 일본국 특허공개(소화) 91211/1981호에 상기밴딩등을 제거하는 방법이 제안되었고, 상기 방법은 정보빔이 조사(照射)되는 면경표면과는 다른 또하나의 면경표면에 빔을 조사시켜서 상기 면경표면이 경도(傾度)신호를 작성시켜주는 것이다.
상기 면경표면이 상기 정보빔에 의해 조사되는 위치에 도달할때, 상기 경도신호에 따라 상기 회전다면경으로 입사되는 정보빔의 각도가 조절되는 방식으로 되어 있다.
상기 감광체의 회전변동에 따른 밴딩의 제거에 관해서는, 일본국 실용신안공개공보 제 193518/1987호와 일본국 특허공개공보 제 7262/1987, 65275/1986 및, 110115/1986호에 각각 몇가지 방법이 제안되었고 특허실용공개 193578/1985호에는 상기 레이져 또는 콜리메이터 렌즈(COLLIMATOR LENS)를 상기 회전다면경의 회전축과 평행하고 상기 면경의 회전과 동시에 기계적으로 변위시키도록 작동기를 사용하는 방식이 제안되었고, 특허공개 공보 제 7262/1987호에는 감광체의 회전위치를 검출하여 화상의 노광(露光) 개시시점과 종료시점을 설정하는 방식이 제안되었다. 또한, 특허공개 공보 제 65275/1986에는 상기 감광체의 이송과 동시에 광학 기억소자에 의해 감광체에 화상을 광학적으로 기억시키는 방식이 제안되었고, 특허공개 공보 제110115/1986에는, 회전다면경에 의해 편향된 레이져빔이 검지될때, 상기 연속된 주사선 사이의 간격에 의해 결정된 임의의 각도에 의해 감광체를 회전시키는 방식이 제안되었다.
상기 특허공개 공보 제 91211/1981호에 공개된 방식에서의 문제점은 그 구성이 복잡하고, 감광체의 회전변동의 조건을 전혀 고려하지 않았으며 상기 실용신안 공개 공보 제 193518/l985호의 기계적 변위에 의한 방식은 속도리플(RIPPLE)등의 빠른 응답성에 대하여는 만족할 만한 것이 못되었으며, 상기 특허공개 공보 제 7262/1987호, 65275/1986호의 방식은 엘디(LD) 배열과 엘씨디(LCD) 배열에 제한되었을 뿐만아니라 회로구성도 복잡하지 않으면 안되었다. 또한, 특허공개 공보 제 110115/1986호의 방식도 기어와 타이밍 벨트를 사용하여 감광체를 구동하여 제어함으로써 상기 감광체의 회전변동을 제거시키지 못하였다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 부주사 방향에서 화상의 밴딩을 정확하게 보정하여 고품질의 화상을 형성시키는 화상형성장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 부주사 방향에서 화상의 밴딩을 보정하면서 고품질의 화상을 안정적으로 형성시킬 수 있는 간단하고 값싸며 전체적으로 개선된 화상형성장치를 제공함에 있다.
본 발명에 의한 화상형성장치는 화상신호에 의해 반도체 레이져의 광빔신호를 변조시키고, 상기 변조된 광빔신호를 콜리메이터 렌즈를 통해 평행빔으로 형성하여 상기 평행빔을 회전다면경에 의해 감광체로 편향시켜 정전잠상을 형성한 후, 이 잠상을 현상기에 의하여 현상화(顯像化)함으로써 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서, 상기 감광체근방에 설치되고, 광빔신호의 주주사동기설정(主走査同期設定)을 위하여 주주사동기검지기를 갖춘 주주사동기검지수단(主走査同期檢知手段)과, 상기 주주사동기검지수단으로부터 제공된 검지출력에 반응하여 부주사(副走査) 피치에 관련된 시간내에 상기 감광체가 이동한 거리를 검지하기 위하여 설치된 엔코더를 갖춘 이동량 검지수단 및, 상기 이동량검지수단으로부터 제공된 실제 부주사피치의 신호와 기준 부주사피치의 신호를 비교하여 얻은 차이에 해당하는 보정신호를 이용하여 부주사 방향으로 광빔신호를 편향시킴으로서 부주사피치의 오차(誤差)를 보정하는 신호제어회로를 갖는 보정수단을 포함하고 있다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
제1도에는 본 발명이 속하는 화상형성장치를 나타내는 컬러복사기가 도시되어 있는바, 상기 컬러복사기는 감광체(1), 구동로울러(2,18), 피동로울러(3,19), 주대전기(主帶電器)(4), 기재유니트(5), 현상기(7, 9, 11, 13), 전사벨트(17), 전사대전기(21), 크리너(29), 제전기(際電器)(30) 및 화상판독장치(35)를 갖추고 있다. 전사벨트(17)은 구동 및 피동로울러(18) 및 (19)를 감고 있다. 피동로울러(19)와 접해있는 전사벨트(17)의 일단(一端)부근에는 급지카세트(14)가 장착되어 있으며, 용지(33)은 이송로울러(15) 및 레지스터로울러쌍(16)에 의해 급지카세트(14)로부터 전사벨트(17)로 이송된다. 구동로울러(18)와 접해있는 전사벨트의 타단(他端) 부근에는 정착기 (31), 트레이(32), 용지(33)의 선단을 안내하는 가이드(27), 및 분리대전기(24)가 설치되어 있다. 감광체(1)는 상기 구동 및 피동로울러(2)와 (3)을 감고 전사벨트(17)에 대하여 수직 방향으로 뻗어있다.
상기 전사대전기(21)는 전사벨트(17)의 중간에서 구동로울러(21)과 마주하여 위치되고, 현상기(7, 9, 11, 13)는 감광체(1)의 일측에 위치되어 현상로울러(6, 8, 10, 12)를 각각 갖추고 있다.
감광체(1)의 타측에는 주대전기(4), 기재유니트(5), 크리너(29)와 제전기(30)가 위치되고, 상기 현상기(7, 9, 11, 13)에는 각각 옐로우(YELLOW)(Y), 마제타(MAGETA)(M), 시안(CYAN)(C)와, 블랙(BLACK)(BK)이 할당되어 있다.
제2도는, 감광체(1)와 전사벨트(17)를 구동하는 기구를 나타내고, 상기 기구는 감광체(1)을 구동시키는 구동모터(36), 상기 구동모터(36)에 결합된 엔코더(37), 회전센서(38), 상기 전사벨트(17)을 구동시기는 구동모터(39), 상기 구동모터(39)에 결합된 엔코더(40), 연산 및 제어회로(41)과 제어 및 구동회로(42, 43)을 갖추고, 회전센서(38), 구동모터(36)과 엔코더(37)은 구동로울러(2)에 연결되며, 연산 및 제어회로(41)과 제어 및 구동회로(43)에 연결되어 있다. 구동모터(36)은 제어 및 구동회로(42)와 연결되고 엔코더(37)은 제어 및 구동회로(42, 43)과 연결되며 구동모터(39)와 엔코더(40)는 구동로울러(18)과 제어 및 구동회로(43)에 연결되어 있다. 또한 제어 및 구동회로(42, 43)는 연산 및 제어회로(41)에 연결되어 있다.
제3a도 내지 제3y도에는, 상기 구조를 갖는 컬러복사기의 기본 작동상태가 도시되어 있는 바, 복사스위치(도시안됨)가 켜졌을때, 구동모터(36)가 구동로울러(2)를 시계방향으로 회전시키고, 감광체(1)을 선속도(Vp)로서 제1도의 화살표방향으로(제3A도 참조) 회전시키게 되며, 동시에 구동모터(39)가 상기 전사벨트(12)를 선속도(VF)로서 제2도의 화살표 A방향으로(제3G도, 제3H도 및 제3J도 참조) 이동시켜 주도록 회전된다.
선속도 Vp와 VF는 각각 동일하도록 선정되고, 제전기(30)는 감광체(1)을 제전(除電)시키고, 주대전기(4)는 하기 조건하에 상기 감광체(1)의 전체표면을 균일하게 대전시켜 주게 된다.
1) 제전기(30)는, 크리너(29)에 의해 표면의 토너입자가 제거된 감광체(1)의 표면에, 광조사(光照射) 또는 코로나방전 시켜서 감광체(1)의 표면전위를 대략 제로볼트(0 Volt)로 감소시켜준다.
2) 네거티브-포지티브프로세스(negative-positive process)의 경우, 토너입자가 감광체(1)의 대전되지않는 영역에 부착되도록 대전기(4)가 균일하게 상기 감광체(1)의 전체표면을 대전시켜주게 된다.
3) 주대전기(4)는 코로나방전에 의해 균일한 대전을 시키지만 상기 코로방전에 의해 약간의 오존을 발생시키고, 비록 오존이 코로나방전이 종료된 후, 짧은 시간내에 분해되지만, 감광체(1)의 표면에 악영향을 주고 화상이 선명하게 형성되지 못하도록 한다.
이와같은 이유로 팬이나 이와 유사한 공기 배출장치 또는 흡입장치를 주대전기(4)의 후방에 위치시켜 오존의 악영향을 제거시키게 된다.
구동로울러(2)의 축에 회전센서(38)을 부착하여 구동로울러(2)의 1회전당 펄스를 출력시키고(제3D도 참조), 상기 회전센서(38)가 세번째 펄스를 출력시킬때, 기재유니트(5)의 반도체 레이저(LD)가 조정되어 Y화상자료에 대하여 광학적으로 정전잠상(靜電潛像)을 기록하게 된다.
특히 제1도의 화상판독장치(35)가 3색으로 분리된 청색, 녹색, 적색의 빛의 성분을 감지해서 상기 색성분의 강도에 따라 화상연산 처리가 실행되어 Y.B.C.BK 화상정보를 발생시키도록 한다. 또한 컬러팩시밀리, 워드프로세서, 퍼스널콤퓨터, 또는 이와 유사한 컬러화상처리시스템등에 의해 출력된 화상정보를 사용할 수도 있고 이러한 경우에는 적절한 결합장치(a interface)가 사용되게 될 것이다.
상기 Y.M.C와 BK의 현상기(7, 9, 11, 13)는 각각 현상로울러(6, 8, 10, 12)가 상기 감광체(1)이 표면에 접촉하지 않는 위치에 설치된다. 상기 현상기(7, 9, 11, 13) 각각은 제1도에 도시된 바와같이 조합된 색상의 잠상이 상기 현상로울러에 닿기직전에서 통과직후의 순간에만 좌측으로 밀려서 상기 현상로울러가 상기 감광체(1)의 표면에 대해 소정량의 면접촉하도록 되어진다.
동시에, 상기 현상로울러와 상기 현상에 쓰이는 여러부분들이 구동된다(제3M도 내지 제3p도 참조).
먼저, Y화상의 잠상이 상기 감광체(1)의 드럼에 형성되면, Y의 현상기(7)가 상기 감광체(1)과 접촉되고 상기 Y화상을 현상시키게 되며(제3M도 참조), 다음에 화상전사 단계가 이루어지게 된다.
제1도에 도시된 바와같이 구동로울러(2)가 위치된 화상전사부에서 상기 전사벨트(17)가 선택적으로 접속변환로울러(20)에 의해 감광체(1)와 연결되던지 또는 분리되도록 구동된다. 프린트 작동이 시작되면, 전사벨트(17)가 제2도의 화살표(A)방향으로 구동되고, 결과적으로 접속변환로울러(20)가 상하부로 이동되어 상기 감광체(1)에 의해 전사벨트(17)를 상부로 밀려올려 접속시키게 된다(제3t도 참조).
예정된 시간에 맞추어 용지(33)가 이송로울러(15)에 의해 유입되고, 레지스터로울러쌍(16)에 의해 상기레지스터로 감광체(1)의 면에 형성된 화상과 함께 유입되며, 이러한 경우, 대전기(23)가 용지(33)에 소정의 극성전하를 걸어주어서(제3X도 참조) 상기 용지전사벨트(17)에 밀착되도록 한다.
따라서, 용지(33)는 화상전사시에 분리되지 않는다.
상기 접속변환로울러(20) 역시 대전기(23)의 대향전극역할을 하게 되고 이와같은 구성은 매우 간단한 구조로 된다.
제전기(22)는 제1색상의 전사전에 전사벨트(17)의 전체표면을 균일하게 제전(除電)시키고, 동시에 벨트크리너(25)가 전사벨트(l7)의 표면을 소제하도록 한다. 동시에 Y화상의 선단이 전사점(T)에서 일정거리를 지난 위치(TS)점에 도달하게 될때, 정전(靜電) 구동신호(S1)가 제어구동회로(43)에 입력되어 구동모터(39)가 회전된다.
구동모터(39)는 정전구동신호(S1)의 입력으로 즉시 정전되어서 그대로 정전동작을 계속하게 된다(제3j도참조).
정전구동신호(S1)는 용지(33)의 선단이 전사점(T)과 거리(
Figure kpo00001
1
Figure kpo00002
1
이러한 작동시간에서, 감광체(1)의 구동로울러(2)는 4회전을 하게 되고, 구동모터(36)의 엔코더(37)는 Y화상정보 기재시간에서부터 P0펄스를 발생시키게 된다(제3D도, 제3E도 및 제3h도 참조).
이순간에, 감광체(1)은 화상기재위치(E)에서 위치(TS)점까지 이동되게 된다. 정전구동신호(S1)의 입력시점으로부터 시간(T1)이 경과된 후, Y신호의 선단 및 용지(33)의 선단은 거리(
Figure kpo00003
1)을 지나 전사점(T)에 도달하고, 전사대전기(21)은 Y화상을 용지(33)에 옮겨주게 된다. 이때 시간(T1)에서 엔코더(37)은 P1펄스를 발생시키고 엔코더(40)는 PT1펄스를 발생시킨다(제3e도 및 제3k도 참조) 엔코더(37, 40)의 분해능력이 각각 1펄스당 벨트의 이동량에서 각각 같다고 하면, P1=PT1이 되고, 양자의 비(比)가 α라고 하면, P1과 PT1은 계수 α로 연관되는 값을 취하게 되며, 본 고안을 P1=PT1의 조건으로써 하기와 같이 설명하기로 한다.
Y화상 전사행정(行程)이 진행되면, 용지(33)의 선단이 전사벨트(17)로부터 분리되어 통로선택기(26)를 따라 이동되어 실선으로 표시된 위치를 통해서 안내대(27)로 이동된다. 용지(33)의 후단이 전사점(T)으로부터 거리(
Figure kpo00004
1 1
Figure kpo00005
1
Figure kpo00006
p
Figure kpo00007
2 1 2
이때에, 용지(33)가 제1도의 참조부호(34)의 위치로 되고, 역회전에 앞서, 접촉변환로울러(20)가 하부로 위치되어 전사벨트(17)가 감광체(1)의 표면으로부터 분리되게 된다.
구동모터(39)의 역회전에 의해, 전사벨트(17)와 용지(33)가 신속히 제1도의 화살표에 도시된 것과 같이 신속도(VF)보다 높은 선속도(VR)로 복귀되고, 특히, 전사벨트(17)와 용지(33)가 짧은 시간(T3)동안 우측으로 상기 시간(T1+T2)에 좌측으로 이동된 거리만큼 이동된다.
상기의 빠른 복귀동안에 용지(33)의 선단은 전사벨트(17)로부터 분리되어 용지(33)의 선단을 안내하는 안내대(28)로 향하게 된다.
상기와 같이 정확하게 복귀된 용지(33)는 선단이 위치(RT)점에서 레지스터에 끼워지는 위치(34A)에서 정지하게 되고 제2화상 즉, M화상(시간 T4)의 전사대기상태로 된다.
한편, 제1화상 또는 Y화상이 상기와 같이 전사되는 동안, 제2화상 또는 M화상이 감광체(1)에 형성되고, 특히 M화상정보의 정전잠상이, Y화상이 기억되기 시작후부터 구동로울러(2)가 여러번 회전되는 시점, 본 실시예에서는 4회전되는 시점에서 레이저(LD)에 의해 형성된다.
감광체(1)와 접촉되어있던 현상기(7)는 감광체(1)의 M화상영역이 상기 현상기(7)에 도달되기 전에 감광체(1)와 분리되어 구동 정지된다.
Y화상 영역이 현상기(8)로부터 분리되고 M화상영역이 도달하기 전에 현상기(8)가 감광체(1)와 접촉구동되어 잠상을 현상시킨다. (제3N도 참조)
현상된 M화상의 선단이 위치(TS)점에 도달된 시점, 즉 감광체(1)가 M화상정부기재 시간후에 구동로울러(2)의 4회전과 엔코더(37)의 출력펄스(Po)와 일치되는 거리를 이동하는 시점에, 정전구동신호(S2)가 Y화상이 전사되는 경우와 같이 제어 및 구동회로(43)로 유입된다.
동시에 또는 정전구동신호(S2)보다 약간 늦게, 접속변환 로울러(20)가 상부로 이동되어 전사벨트(17)가 적어도 용지(33)의 선단이 위치(T)에 도달하기 전에 감광체(1)과 접촉되도록 한다. 정전구동신호(S2)의 발생순간부터 시간(T1)이 지난 시점에 감광체(1)는 Y화상의 전사때와 마찬가지로 엔코더(37)의 출력펄스(P1)과 거리(
Figure kpo00008
1)를 이동하게 된다.
용지(33)는 T1시간내에 제로속도에서 속도(VF=Vp)로 가속되고, 다시 제1색의 정전구동신호(S1)의 도달후에 시간(T1)동안 발생된 상기 펄스 P1과 TP1이 서로 같게 되고, 따라서 용지(33)의 선단이 시간(t1)내에 거리(
Figure kpo00009
1
뒤이어 M화상의 전사, 용지(33)의 빠른 복귀, C화상자료기재, C현상, C화상전사, 용지(33)의 빠른 복귀, BK화상 정보기재, BK현상과 BK화상 전사가 이루어지게 된다.
BK화상의 전사와 후속단계를 아래와 같이 설명한다.
BK화상을 전사하기 위하여 통로선택기(26)가 제1도의 1점쇄선의 위치로 되고, 이같은 상태에서 상기 화상전사중의 용지(33)가 분리대전기(24)에 의해 대전되면서 정착기(31)로 향하게 된다.
BK화상이 용지(33)의 후단까지 전사된 후에도 구동모터(39)는 연속적으로 정회전하여 용지(33)를 제1도에 도시된 바와같이 좌측으로 이송시켜 주게된다.
결과적으로 용지 또는 컬러프린트가 트래이(32)로 배출된다. (제3J도, 제3U도, 제3v도 및 제3y도 참조)
제1컬러프린트를 하게 되어 있는 전사벨트(17) 영역의 후단이 제전기(22)로부터 물러나면, 제전기(22)는 코로나방전에 의해 벨트(17)을 균일하게 제전시키기 시작한다.
반복복사모우드에서, 제1용지(33)에 대하여 Y화상데이타가 기재된 후 제2용지(33)에 대하여 Y화상 데이타가 기재되며 용지(33)과 전사벨트(17)은 제1용지(33)에 화상이 전사되는 과정과 같은 방법으로 제어된다.
화상전사가 끝나면, 크리너(29)는 감광체(1)에 잔류하는 토너 입자를 제거하며, 그후 제전기(30)는 감광체(1)로부터 잔류하는 전하를 제거한다.
그후에, 감광체(l) 가 주대전기(4)로 이동되고, 최종적으로, 마지막 컬러프린트가 트레이(32)로부터 배출되며, 감광체(1)와 전사벨트(17)가 소제되고, 제전되어서, 정지하게 된다.
상기에서는 Y. M. C와 BK의 특별한 순서와 현상기(Y. M. C, BK)의 구성이 위에서부터 아래로 첨부부호를 사용하있으나 이것은 특별히 제한요소는 아니다. 그리고, 각각의 잠상이 반도체 레이져(LD)를 이용해서 광학적으로 씌여지고 디지탈화상 정보처리 되었다. 통상의 전자사진 복사기의 광학아나로그(ANALOG) 화상이 소정량의 시간과 위치 조정에 의해서 위치(E)에 모여질 수 있게 된다. 4색의 화상(Y. M. C, BK)중의 2색 혹은 3색 중첩기록의 경우는, 여러가지 부분의 작동이 조절되어 화상을 2회 또는 3회 연속적으로 형성시켜 전사한다.
단색기록의 경우는, 원하는 색의 현상기 하나가 감광체(1)와 접촉되고, 원하는 수의 프린트물이 생성될때까지 전사벨트(17)가 감광체(10)에 접촉되며, 통로선택기(26)가 용지(33)를 정착기(31)로 안내하도록 위치된다.
반복복사모드에서 기록속도(the recording speed)는 4색 기록에 비해 3색 기록의 경우 4/3배로 증가되고, 2색 기록의 경우는 2배, 단색기록의 경우는 4배로 증가된다.
물론 상기 현상 색상이 상기 4색에만 한정되지 않고 다른 청색, 녹색과, 적색으로도 대체될 수 있다. 제4도 및 제5도를 참조하여 본 발명에 따른 화상형성장치가 컬러 복사기에 적용된 예를 설명한다.
도시된 바와같이, 화상형성장치는 구동모터(36)에 연결된 엔코더(37), 반도체 레이져(45), 변조회로(46)을 갖추고 있다. 콜리메이터렌즈(47)는 레이져(45)로부터 생성된 레이져빔을 평행빔을 하여 주고, 전기광학소자(48)은 상기 평행빔을 부주사방향(副走査方向)으로 편향시켜주는 장치의 역할을 한다. 회전다면경(49)은 보조-모터(도시안됨)에 의해 일정속도로 회전되고, 주사(走査) 렌즈(50)는 상기 레이져빔의 주사속도를 보정하고 회전다면경(49)의 현상 불규칙을 보정하여 준다.
주주사동기검지기(主走査同期檢知器)(51)는 주주사에 대해 동기 설정을 하고, 신호제어회로(52)는 전기광학소자(48)를 제어한다. 신호발생기(53)는 기준시간을 발생시키고, 주주사동기검지기(51)는 레이져빔 검지신호를 발생시킨다. 이 신호는 신호 제어회로(54)로 신호발생기(53)으로부터의 기준시간과 함께 유입되고,신호제어회로(54)는 화상자료에 따라 영향을 받는 레이져빔의 발광변조를 제어한다.
제4도 및 제5도에 도시된 바와같이, 레이져(45)로부터 인출된 레이져빔은 화상정보와 신호제어회로(54)의 조정신호에 의해 변조된다. 상기 변조된 레이져빔이 콜리메이터렌즈(47)에 의해 평행빔으로 변형되고 전기광학소자(48)로 입사(入射)된다.
전기광학소자(48)의 출력빔은 회전다면경(49)으로 입사되고, 제5도에 도시된 바와같이 주주사방향에서 감광체(1)을 주사시켜주도록 편향된다. 이러한 경우, 주사렌즈(50)는 상기 편향주사광의 주사속도를 수정하고, 회전다면경(49)의 형상불규칙을 보정하게 된다.
결과적으로, 상기 레이져빔은 감광체(1)에 원하는 화상의 잠상을 형셩하게 된다. 감광체(1)에 근접설치된 주주사동기검지기(51)는 주사렌즈(50)의 출력빔을 검지하여서 신호 제어회로(54)에 검지신호를 전송한다. 상기 검지신호와 기준시간에 대하여 신호제어회로(54)가 변조회로(46)에 의해 실행되는 레이져빔의 변조를 조절하게 된다.
구동모터(36)은 제5도의 화살표와 같이, 주주사동기검지기(51)로부터 인출된 검지신호에 반응하여 예정된 부주사피치로서 감광체(1)를 구동시켜준다.
동시에, 구동모터(36)에 연결된 엔코더(37)는 주주사동기검지기(51)로 부터 인출된 검지출력의 간격에 대응한 기준시간을 측정하고, 신호제어회로(52)가 상기 기준시간의 측정치를 기준주사선 피치와 비교하며, 신호제어회로(52)가 전기광학소자(48)에 실제부주사피치와 기준 부주사피치의 차이에 해당하는 보정신호를 주게 된다.
이에 반응하여, 전기광학소자(48)는 회전 다면경(49)으로 입사되는 레이져 빔을 상기 부주사방향으로 편향시켜서 상기 부주사피치의 오차를 정정한다. 제6A도와 제6B도는 전기광학소자(48)의 구성으로서 제6A도에는 케이디피(KH2PO4) 프리즘(56), 전극(57a, 57b)과 전원(58) 이 도시되고, 케이디피(KDP) 프리즘(56)의 굴절율이 전원(58)의 전압에 따라 변화한다. 제6B도에서, 상기 입사빔의 편향각이 θ, 전기광학소자(48)와 상기 노출표면의 길이(L), 상기 부주사피치오차(△P)라고 하면, 상기 부주사피치오차는, 입사빔이 하기식을 만족하도록 편향되어 보정된다.
Figure kpo00010
상기 실시예에서, 구동로울러(2)는 27mm의 직경으로 되고, 1회전당 5,000펄스를 발생시키는 엔코더(37)을 사용하여 약 마이크론(microns)의 분해능력(分解能力)으로 제어를 행하게 된다.
제7도에 도시된 바와같이, 상기 편향 구동은 상기 주주사동기 신호의 포지티브(positive)선단에서 시작되고, 화상정보의 네거티브(negative) 선단에서 종료된다.
상술한 바와같은 실시예에서 감광체(1)의 구동변화가 일어나는 시점에, 신호 제어회로(52)가 보정신호를 전기광학소자(48)로 전달하여, 상기 전기광학소자(48)가 상기 레이져 빔을 부주사방향으로 편향시키도록 한다. 이러한 작동은 감광체(1)이 회전변동에 의한 부주사 피치의 오차를 보정하게 된다.
회전다면경(49)의 형상불규칙은 주사렌스(50)의 각도를 수정하여 보정되고, 회전다면경(49)의 형상불규척과 또는 감광체(1)의 회전변동에 의한 밴딩(Banding)역시 제거되어 고품질 화상을 형성하도록 된다. 예를들어 감광체(1)가 기어와 밸트 구조로 구동되는 경우에도, 매우 정확한 보정이 얻어지게 된다. 그리고, 상기 구동모터(36)을 값비싼 리플방지 모터(ripple-free motor)로 사용할 필요가 없게 되는 것이다.
상기 레이져 빔을 편향시키는 전기광학소자(48)는 단지 적은 양의 레이져 출력을 요구하고, 따라서 음향광학소자(AOM)에 비해 생산단가가 낮아지게 된다. 상기 실시예는 반도체 레이져를 사용하였지만 엘이디(LED) 배열 또는 엘씨디(LCD) 배열, 또는 다른 방식의 레이져로서도 적용 가능하다.
제8도 내지 제12도에는 본 고안의 다른 실시예가 도시되어 있다. 제8도와 제9도는 각각 제4도와 제5도에 일치되며, 상기 실시예와 다르게 변형된 부분은 원통형 렌즈(59)와 램(RAM)(52a)이 설치됨으로써 구분되어 있다.
램(52a)은 신호제어회로(52)에 설정신호를 저장하도록 설치된다. 본 실시예의 작동원리는 상기 실시예의 작동원리와 근본적으로 같다.
변형실시예가 감광체(1)의 회전속도의 변동에 기인한 밴딩을 보정하는 방법은 아래와 같다. 제10a 내지 제10e도에 도시된 바와같이, 기본적으로 구동모터(36)과 회전다면경 구동 모터가 스타트키를 작동시킴과 동시에 회전되고, 상기 두개의 모터가 예정된 속도에 도달한 후에 주사선피치 설정과정이 시작된다.
특히, 제11도에 도시된 바와같이, 주주사동기신호의 간격사이에 발생된 펄스의 수가 상기 구동로울러(2)에 연결된 엔코더(37)에 의해 가산되고 그 합계가 검지횟수로 나누어지게 된다. 상기 펄스의 총횟수가 구동로울러(2)의 1회전보다 높게 될때(또는 감광체(1)의 축의 1회전), 구동로울러(2)의 편심에 의한 오차를 감소시키는 것이 가능하여 상기 설정주사선피치와 관련된 펄스수를 매우 정확하게 설정 가능하다. 이는 상기보정치가 어느 한편으로도 치우침없이 빔 궤적(beam spot)의 직경변동을 실질적으로 제거시켜 주게 된다.
제11도에는 특히, 설정주사선피치의 펄스수(PRo)가 가산되고 (단계 S1-S3), 구동로울러(2)가 1회전 이상회전되며(단계 S4에서 YES), 이 합산이 검지횟수로 나누어져 주사선피치를 설정하게 된다(단계 S5)
상기 주파선피치의 설정신호는 램(RAM)(52a)에 기억된다. 상기 설정주사선 피치의 펄스수(PRo)는 동일한 종이가 복사될때는 갱신(Updated)되지 않고, 각각 1매의 복사가 이루어질때마다 갱신되어 각각 화상이 정확하게 위치되도록 한다.
주사 피치보정시간이 화상정보기억시간과 동시에 발생되어 주사피치 보정과정이 진행되고, 특히, 제12도에 도시된 바와같이, 전기광학 소자(48)의 구동전압이 초기화되며(단계 S6), 상기 설정주사선 피치의 펄스수(PRo)가 램(52a)으로부터 판독된다.(단계 S7)
상기 주주사동기신호의 간격사이에 엔코더(37)에 의해 발생된 펄스수(PRn)가 설정주사선피치의 펄스수(PRo)와 비교되어 상기 결과의 오차가 구동전압(△VR)으로 변환되어 전기 광학소자(48)를 구동시켜주고, 그 오차(△VR)가 이미 결정된 오차에 가산되어서 상기 오차의 합계가 상기 부주사방향에서 보정을 가해주도록 되어 있다(단계 S8,S9). 이러한 작동은 일정시간에서 감광체(1)의 이동량이 초기부터의 연속적인 속도 적분치로 되기 때문에, 검지된 오차는 바로 전(前) 지나친 선까지의 이동량으로부터 평균속도의 이동량을 감하여서 계산된 오차합계에 가산 되어야만 한다.
상기와 같은 방식에 의해 상기 실시예는 감광체(1)의 속도변화에 의한 밴딩을 수정하게 된다. 상기 실시예는 27mm직경의 구동로울러(2)와 1회전당 5,000펄스를 발생시키는 회전식 엔코더(37)을 갖추며 약 5마이크론의 분해능력을 갖춘 것에도 적용가능하다. 만약, 높은 분해능력을 갖추고져 한다면, 1펄스를 분할주파수(Frequency-divided)로 할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 값비싼 구동모터나 특별한 구동전달 부품을 사용하지 않은 간단하고 값싼 구조이면서도 부주사방향에서의 화상밴딩을 보정함으로서 고품질 화상을 형성하는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

Claims (4)

  1. 화상신호에 의해 반도체 레이져(45)의 광빔신호를 변조시키고, 이 변조된 광빔신호를 콜리메이터렌즈(47)를 통해 평행빔으로 형성하며, 상기 평행빔을 회전다면경(49)에 의해 감광체(1)로 편향시켜 정전잠상을 형성하는 한편, 이 잠상을 현상기에 의하여 현상하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서, 상기 광빔신호의 주주사동기설정을 하기 위하여 상기 감광체(1)에 인접설치된 주주사동기 검지기(51)를 갖춘 주주사동기 검지수단 : 상기 주주사동기검지수단으로 부터 제공된 검지 출력에 반응하여 부주사피치에 관련된 시간내에 상기 감광체(1)가 이동한 거리를 검지하기 위하여 설치된 인코더(37)를 갖춘 이동량검지수단 ; 및, 상기 이동량 검지수단으로부터 제공된 실제 부주사피치의 신호와, 기준 부주사피치의 신호를 비교하여 얻은 차이에 해당하는 보정신호를 이용하여 부주사방향으로 상기 광빔신호를 편향시킴으로서 상기 부주사피치의 오차를 보정하는 신호제어회로(52)를 갖는 보정수단 ; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보정수단이 전자광학소자(48)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보정수단은 상기 검지수단인 엔코더(37)에 의한 검지신호와 램(52a)에 저장된 설정신호를 비교하고, 상기 검지신호와 설정신호의 차이를 기재(Writing)초기부터 검지된 차이에 더한 합산치를 보정신호로 하여 상기 오차를 보정하는 신호제어회로(52)로 이루어짐을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 램(52a)에 기억되는 설정신호는 1매의 복사를 이룰때마다 갱신(Update)되는것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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