KR940007617B1

KR940007617B1 - 레이저프린터용 레이저스캐닝 유니트의 홀로그램을 이용한 레이저 주사장치

Info

Publication number: KR940007617B1
Application number: KR1019890002043A
Authority: KR
Inventors: 양근영
Original assignee: 주식회사 금성사; 최근선
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1994-08-22
Also published as: KR900013424A

Abstract

내용 없음.

Description

레이저프린터용 레이저스캐닝 유니트의 홀로그램을 이용한 레이저 주사장치

제 1 도는 종래 레이저프린터의 구조도.

제 2 도는 종래 레이저스캐닝 유니트에 대한 구조도.

제 3 도 a,b는 본 발명 레이저스캐닝 유니트의 구조도로서,

a는 전체구조도이고,

b는 개요를 보인 설명도이다.

제 4 도 a,b는 본 발명 홀로그램의 광학계에 대한 구조도로서,

a는 측면에서 본 구조도이고,

b는 평면에서 본 구조도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레이저스캐닝유니트 2, 54 : 회전다면경

3, 58 : 모터 4, 5 : 보정렌즈계

6, 63 : 반사경 7, 64, 68 : 재생용레이저빔

8 : 클리닝 9 : 대전기

10 : 제전기 11 : 분리기

12 : 전사기 13 : 현상기

14, 57 : 드럼 15 : 배지로울러

16 : 급지로울러 17 : 트레이

18 : 카세트 19 : 컴퓨터

20, 53, 57 : 실린더리킬렌즈 21, 52 : 콜리메이터

22, 51 : 레이저다이오드 55 : 홀로그램

56 : 차단판 60 : 볼록렌즈

61 : 오브젝트빔 62 : 레퍼런스빔

65 : 0차회절빔 66 : 1차회절빔

67 : 홀로그램플레이트

본 발명은 레이저 프린터용 레이저 스캐닝 유니트(Laser Scanning Unit)에 관한 것으로, 특히 회전다면경과 홀로그램(Hologram)을 이용하여 재생용 레이저를 주사하도록한 레이저프린터용 레이저스캐닝 유니트의 홀로그램을 이용한 레이저 주사장치에 관한 것이다.

종래의 레이저프린터는 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와 같이, 레이저다이오드(22)를 통해 조정되는 컴퓨터(19)의 재생용 레이저빔(7)이 콜리메이터(Collimator)(21), 실린더컬 렌즈(Cylindrical Lens)(20)를 통해 회전반사경(2)에 인가되고, 보정렌즈계(4)(5)를 통해 반사경(6)에 인가되어 드럼(14)에 반사되게한 레이저스캐닝 유니트(1)와, 카세트(18)의 용지가 급지로울러(16)를 통해 클리닝(8)을 접속한 상기 드럼(14)에 전송되고, 대전기(9), 제전기(10), 분리기(11), 전사기(12), 현상기(13)를 통해 복사기능을 수행한 후 배지로울러(15)를 통해 트레이(tray)(17)에 전송되게 한 복사시스템으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 프린터는 컴퓨터(19)로부터 받은 재생용 레이저빔(7)이 레이저다이오드(22)의 온/오프 제어에 따라 드럼(14)상에 화상을 형성시켜 인쇄하는 것으로, 이때 레이저다이오드(22)는 컴퓨터(19)의 신호에 따라 온/오프되면서, 재생용 레이저빔(7)을 방출되며, 이의 방출된 빔이 콜리메이터(21)에 의해 평행광선으로 된 후 실린더리컬 렌즈(20)를 통해 회전다면경(2)의 경면에 주사평면과 평행하게 집속된다.

이와 같이 접속된 레이저빔은 회전다면경(2)이 회전함에 따라 다른 각도로 반사된 후 적어도 한면에 원표면(toric surface)으로된 보정렌즈계(4)(5)를 통해 제 2 도에 도시한 바와 같은 화살표(↓)방향으로 주사되며, 이 빔은 반사경(6)을 통해 반사되어 드럼(14)상에 집속된다.

여기서 보정렌즈계(4)(5)는 드럼(14)상에 레이저빔이 집속되어 주사할때, 촛점궤적을 곡선에서 직선으로 보정하며, 또한 회전다면경(2)의 경면이 기울거나, 회전시 진동에 의해 레이저빔이 주사평면과 수직으로 미세이동하는 것을 보정해준다.

따라서 이와 같이 드럼(14)상에 집속되어 주사하는 레이저빔이 컴퓨터(19)의 신호에 의해 온/오프되면서 드럼상에 화상을 형성시킴에 따라 이의 화상이 일반복사시스템의 기능을 통해 인쇄된다.

그런데 상기와 같은 종래의 레이저 프린터에 있어서는 레이저 스캐닝 유니트에 사용되는 보정렌즈계가 보정기능을 수행하기 위해 적어도 한면에 원표면으로 가공되게 함에 있어서, 원표면을 갖는 렌즈의 기공이 매우 어렵게 되므로 레이저스캐닝 유니트의 가격이 상승되며, 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 회전다면경과 대량 생산되는 홀로그램을 이용하여 레이저를 주사함으로써 제품을 소형화함은 물론 가격을 저렴화시키도록한 레이저프린터용 레이저스캐닝 유니트의 홀로그램을 이용한 레이저 주사장치를 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 3 도 a,b는 본 발명 레이저스캐닝 유니트의 구조도로서 이에 도시한 바와 같이, 레이저 다이오드(51)의 광원이 콜리메이터(52)를 통해 실린더리컬렌즈(53)에 전송되고, 모터(58)로 구동되는 회전다면경(54)을 통해 재생용레이저빔(64)으로 주사되고, 홀로그램(55)을 통해 회절기능을 수행한 후 0차회절빔(65)은 차단판(56)에 흡수, 차단되며, 1차회절빔(66)은 반사경(63)을 통해 드럼(57)에 전송되며, 상기 홀로그램(55)의 수직방향과 주사용 레이저빔(64)이 각도(θ1)로 위치하게 구성한다.

여기서 ℓ1 : 실린더리컬렌즈(53)와 회전다면경(54)사이의 거리,

즉 실린더리컬렌즈(53)의 촛점거리,

ℓ2 : 회전다면경(54)과 홀로그램(55)사이의 거리,

ℓ3 : 홀로그램(55)과 반사경(63)사이의 거리,

ℓ4 : 반사경(63)과 드럼(57)사이의 거리,

ℓ5 : 홀로그램(55)의 주사방향거리,

ℓ6 : 홀로그램(55)의 회절방향길이로 나타낸다.

제 4 도 a,b는 본 발명 홀로그램(55)의 광학계에 대한 구조도로서 이에 도시한 바와 같이, 볼록렌즈(60)를 통해 오브젝트(object)빔(61)을 형성하고, 상기 회전다면경(54)의 경면과 홀로그램(55)사이의 거리(

2)보다 긴 촛점거리(L1)를 갖는 실린더리컬렌즈(59)를 통해 레퍼런스(reference)빔(62)을 형성하여 홀로그램 플레이트(17)에 입사하며, 상기 볼록렌즈(60)의 촛점거리와 홀로그램플레이트(67)사이의 거리가(L3)가 상기 홀로그램(55)으로부터 반사경(63)을 지나, 드럼(57)까지의 거리(

3 +

4)와 같게 위치하고, 상기 홀로그램플레이트(67)와 실린더리컬렌즈(59)의 거리(L2)가 상기 홀로그램(55)과 회전다면경의 경면사이의 거리(

2)와 같게 하고, 상기 실린더 리컬렌즈(59)의 광축과 볼록렌즈(60)의 광축을 각도(θ2)로 위치하여 상기 홀로그램(55)의 수직선과 주사비임의 각도(θ1)와 같게하고, 상기 홀로그램플레이트(67)의 긴쪽의 길이(L4)와 상기 홀로그램(55)의 주사방향길이(

5)를 같게하며, 상기 홀로그램플레이트(67)의 짧은 쪽의 길이(L3)와 상기 홀로그램(55)의 회절방향길이(

6)를 같게 구성한다.

이와 같이 구성된 홀로그램(55)의 회절원리는 재생용레이저빔(68)을 방향(

)으로 입사하면 0차회절빔(65)이 재생용레이저빔(68)의 입사방향으로 홀로그램플레이트(67)를 통해 실린더리컬렌즈(59)에 직진하며, 재생용레이저빔(68)이 홀로그램플레이트(67)를 통해 회절된 후 볼록렌즈(60)의 광축에 집속된다.

이하, 본 발명의 작용효과를 설명한다.

레이저로부터 발생한 광원이 콜리메이터(52)를 통해 평행광선으로 변환된 후 촛점길이(ℓ1)를 가진 실린더리컬렌즈(53)를 통해 회전다면경(54)의 경면에 주사평면과 평행하게 집속되며, 이의 집속된 레이저빔이 회전다면경(54)이 회전함에 따라 제 3 도a에 도시한 바와 같은 화살표(↓)방향으로 주사하면서 홀로그램(55)에 입사된 후 제 4 도b에 도시한 바와 같이, 재생용레이저빔(68)으로 작용하여 상기에서 언급한 홀로그램의 회절원리를 통해 0차 회절빔(65)과 1차회절빔(66)으로 분리된다.

이와 같이하여 0차회절빔(65)은 실린더리컬렌즈(59)를 통해 집속된 후 차단판(56)에 의해 차단되어 0차회절에 의한 광노이즈를 차단하며, 1차회절빔(66)은 볼록렌즈(60)를 통해 집속된 후 반사경(63)을 통해 반사되어 드럼(57)상에 집속된다.

따라서 화상신호에 따라 레이저다이오드(51)를 통해 온/오프시켜 드럼(50)상에 화상을 형성시킨 후 종래와 같이 인쇄처리과정을 통해 인쇄되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 종래장치에서 원표면을 갖는 보정렌즈 대신에 저가격의 대량생산이 가능한 홀로그램으로 대치되므로 제품의 저가격화가 가능하게 될 수 있고, 렌즈를 제거하므로 레이저스캐닝 유니트가 소형화될 수 있는 효과가 있다.

Claims

레이저다이오드(51)의 제어에 의한 광원이 콜리메이터(52)를 통해 실린더리컬렌즈(53)에 집속된 후 회전다면경(54)의 회전을 통해 드럼(57)에 화상으로 주사되어 인쇄기능을 수행하게 구성한 레이저스캐닝 유니트에 있어서, 상기 회전다면경(54)에 의해 주사되는 재생용레이저빔(68)을 회절시키는 홀로그램(55)과, 상기 홀로그램(55)에 의해 회절된 0차회절빔(65)을 흡수차단하는 차단판(56)과, 상기 홀로그램(55)에 의해 회절된 1차 회절빔(66)을 상기 드럼(57)상으로 반사시키는 반사경(63)순으로 광학계를 구성하여 된 것을 특징으로 하는 레이저프린터용 레이저 스캐닝 유니트의 홀로그램을 이용한 레이저 주사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 재생용레이저빔(68)이 홀로그램플레이트(67)에 집속되어 0차회절빔(65)과 1차 회절빔(66)으로 분리되며, 상기 0차회절빔(65)이 실린더리컬렌즈(59)를 통해 집속되고, 상기 1차회절빔(66)이 볼록렌즈(60)를 통해 집속되어 상기 홀로그램(55)의 회절을 수행하게 구성하여 된 것을 특징으로 하는 레이저프린터용 레이저스캐닝유니트의 홀로그램을 이용한 레이저주사장치.
제 2 항에 있어서, 회전다면경(54)과 홀로그램(55)사이의 거리를 ℓ2로하고, 홀로그램(55)과 반사경(63)사이의 거리를 ℓ3로 하고, 반사경(63)과 드럼(57)사이의 거리를 ℓ4로하고, 홀로그램(55)의 주사방향 길이를 ℓ5로 하고, 홀로그램(55)의 회절방향의 길이를 ℓ6로 하고, 실린더리컬렌즈(59)의 촛점과 홀로그램플레이트(67)사이의 거리를 L2로 하고, 볼록렌즈(60)의 촛점과 홀로그램플레이트(67)사이의 거리를 L3로 하고, 홀로그램플레이트(67)의 긴쪽의 길이를 L4로 하고, 홀로그램플레이트(67)의 짧은쪽의 길이를 L5로 하고, 홀로그램(55)의 수직방향과 주사용 레이저빔 사이의 각도를 θ1로 하고, 실린더리컬렌즈(59)의 광축과 볼록렌즈(60)의 광축 사이의 각도를 θ2로 설정한 후, 상기 각 설정치가 L2 = ℓ2, L3 = ℓ3 + ℓ4, L4 = ℓ5, L5 = ℓ6, θ1=θ2의 관계를 충족시키게 구성된 것을 특징으로 하는 레이저프린터용 레이저스캐닝 유니트의 홀로그램을 이용한 레이저주사장치.