KR960009042Y1 - 레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치

제1도는 종래 레이저빔 주사광학계의 구성을 사시도.

제2도는 종래 레이저빔 조절장치의 구성을 보인 단면도.

제3도는 종래 제이저 빔의 편향 상태 설명도.

제4도 내지 제8도는 본 고안 레이저빔 위치 조절장치에 관련된 도면으로서, 제4도는 본 고안에 의한 레이저빔 위치 조절장치의 구성을 보인 단면도.

제5도는 더스트 프리즘의 성질 설명도.

제6도는 더스트 프리즘에 입사하는 빔의 오차에 대한 통과후 경로 설명도.

제7도 및 제8도는 빔이 오차를 갖고 입사된 경우의 교정 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 조절나사 13 : 더스트 프리즘

14 : 고정판 스프링 15 : 지지체

본 고안은 레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치에 관한 것으로, 특히 반사 미러의 각도를 조절하여 레이저 빔의 위치를 조정할 때 나타나는 조절이 용이하지 않고, 미세한 조절이 불가능하게 되는 결함을 해소할 수 있는 레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치에 관한 것이다.

제1도는 종래 레이저빔 주사광학계의 구성을 보인 사시도로서, 도면에서 1은 감광체 드럼, 2는 레이저 다이오드를 보인 것으로, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드(2)의 앞에 이 빔을 집광시키는 집광렌즈(3)가 위치하고, 이 앞에 실린더리컬 렌즈(4)가 위치하며, 이 앞에 흘리곤 미러(5)가 위치하고 있다.

상기 레이저 다이오드(2)와 집광렌즈(3)를 통과한 레이저 빔은 폴리곤미러(5)에 부딪히게 되는데 이 폴리곤미러(5)는 모터(6)에 의하여 일정한 방향으로 회전하게 된다.

또, 상기 폴리곤 미러(5)의 앞에는 f-θ렌즈(7)와 반사미러(8)가 위치하며, 그 상측에 더스트 글래스(9)와 감광체 드럼(1)이 위치하여, 상기 f-θ렌즈(7)를 통과한 레이저 빔이 반사미러(8)에 의해 일정한 각도로 꺽인후 더슬글래스(9)를 통하여 감광체 드럼(1)의 축방향으로 주사할 수 있도록 구성되어 있다.

종래의 레이저빔 위치 조절장치는 제1도에 나타난 반사미러(8)의 각도를 조정하여 제1도의 각 부품들의 오차 및 결합 오차에 의하여 나타나는 레이저 빔이 감광체 드럼(1)에 대하여 잘못된 위치에 주사되는 것을 조정하도록 하고 있다.

제2도는 반사미러(8)에 의한 조정장치의 구성 상세도로서, 이에 도시한 바와같이 반사미러(8)가 한쌍의 스프링(11)에 의해 탄력 지지되고, 조절나사(12)를 회전시킴으로써 위치를 조정하도록 되어 있으며, 이러한 제2도의 조정장치(10)는 반사미러(8)의 양 끝단에 각각 위치하여 반사미러(8)의 위치를 조정하도록 되어 있다.

상기 제1도에 도시한 종래의 레이저빔 위치 조절장치는 감광체 드럼(1)을 따라 축방향으로 주사되는 레이저 빔이 감광체 드럼(1)의 축방향으로 평행하게 원하는 위치에 주사되도록 하여야 하나, 제3도 (a)(b)에 도시한 바와같이, 각 부품의 오차나 결합오차에 의하여 평행하지 않거나 원하는 위치에서 어긋나게 삐뚤어지게 나타나므로 제2도와 같은 조정장치(10)에 의하여 조정하게 되는 것이며, 상기 조정장치(10)는 조절나사(12)를 회전시킴에 따라 반사미러(8)가 조정장치(10)의 돌기부(10a)를 축으로 하여 각도가 바뀌게 됨으로써 감광체 드럼(1)상에서의 레이저 빔의 위치가 바뀌어 레이저 빔이 원하는 위치에 주사되도록 할 수 있다.

그리고 주사되는 레이저 빔의 위치는 씨씨디(CCD)(도시되지 않음)와 같은 센서를 감광체 드럼(1)의 주위에 설치하여 감지하게 된다.

상기한 바와같은 종래의 레이저빔 위치 조절장치는 조절나사의 미세한 변화에 의하여 감광체 드럼 상에서의 레이저 빔의 변화는 크게 나타나게 되는데, 이는 반사미러와 감광체 드럼의 거리가 멀게 될 경우, 특히 심하게 나타나 조절이 쉽지 않고 위치를 조절한 후에는 조절나사를 접착제 등으로 회전하지 않도록 단단히 고정하여야 한다.

뿐아니라 스프링을 설치하여야 하므로 반사미러의 폭이 넓어져서 가격이 상승하고, 스프링이 진동에 대하여 흔들지리 않게 해야 하므로 강도가 커지고 이에 따라 고정장치의 강도도 커지게 된다.

그리고, 무엇 보다도 큰 결함은 각도를 조절하는 것이므로 미세한 변위를 조절하기가 어려워진 다는 것이다.

또한 종래의 레이저빔 위치 조절장치는 반사밀러의 각도를 조절하여 레이저 빔의 위치를 조정할 때 다타나는 세트의 변형 뒤틀림시의 미세한 변화가 레이저 빔의 위치를 많이 바꾸어 놓게 되므로 조정이 불편하고, 정확하지 못하는 것이 었다.

본 고안은 상기한 바와같이 종래 레이저빔 위치 조절장치와 같이 기구적인 각도를 바꾸어 조절하는 방식의 단점인 조절의 난이성을 해소하고, 결합장치 변형시 레이저 빔의 위치 변화가 크게 되는 결함 등을 해소하기 위하여 안출한 것이다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여 상이 결상되는 결상부재와 근접한 위치에 양면이 일정한 각도를 갖는 투과부재를 설치하고, 이 투과부재를 주사빔의 경로와 수직한 방향으로 위치를 조절하기 위한 위치 조절수단을 설치하여, 레이저 빔이 결상부재의 원하는 위치에 도달하도록 보정하도록 구성하는 레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치를 제공한다.

상기 상기 투과부재에는 프리즘이 이용될 수 있다.

그리고, 상기 위치 조절수단은 일예로서 통공을 가지는 지지체와, 상기 투과부재를 이동시키기 위하여 지지체의 측면에 나사 결합되는 조절나사와, 상기 투과부재를 탄력 지지하는 스프링을 포함하여 구성된다.

이하, 이러한 본 고안은 첨부한 도면 제4도 내지 제8도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안에 의한 레이저빔 위치 조절장치는 제1도에서 더스트 글래스(9)를 사용하는 대신 제4도와 같이, 더스트 프리즘(13)을 사용한다.

그리고, 상기 반사미러(8)를 각도 조절형으로 설치하는 대신 더스트 프리즘(13)의 굴절 각도를 고려하여 일정한 각도로 고정하며, 상기 더스트 프리즘(13)의 각도를 조정하는 구성으로 되어 있다.

제4도는 본 고안에 의한 레이저빔 위치 조절장치의 요부 구성을 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와같이, 상기 더스트 프리즘(13)을 통공(13a)이 구비된 지지체(15)에 고정판스프링(14)으로 지지시켜 결합하고, 지지체(15)의 측부에 형성한 나사공(13b)에 조절나사(12)를 결합하여 조절나사(12)를 회전시킴에 따라 더스트 프리즘(13)이 직선 이동하여 위치가 가변됨으로써 광로가 조정되도록 구성 되어 있다.

그리고, 이러한 본 고안에 의한 레이저빔 위치 조절장치는 더스트 프리즘(13)의 양단에 위치하도록 설치된다.

상기한 바와같이 본 고안에 의한 레이저빔 위치 조절장치는 조절나사(12)를 움직이면 더스트 프리즘(13)의 위치가 레이저 빔의 경로에 대하여 직각 방향으로 움직이게 되는데, 이러한 더스트 프리즘(13)의 이동에 따라 감광체 드럼(1)에 도달하는 레이저 빔의 위치가 조정된다.

상기 더스트 프리즘(13)은 제5도에 도시한 바와같이, 면각도와 재잴에 따르는 굴절율에 의하여 빔의 경로가 바뀌는데 도시한 바와같이, 더스트 프리즘(13)의 A면과 B면의 각도가 θ1인 경우에 대하여 더스트 프리즘(13)을 통과하고 난후 A면에 대하여 수직하게 설정할 경우 B면과 더스트 프리즘(13)에서의 빔의 각도는 역시 θ1이 되므로 다음과 같은 관계식이 성립한다.

따라서, θ2=sin^-1(nsinθ1)

여기서, θ1은 더스트 프리즘(13)의 A면과 B면의 각도.

θ2는 B면에 수직한 선에 대한 입사빔의 각도.

n은 더스트 프리즘(13)의 굴절율

그리고, 상기 반사미러(8)는 상기 식에 의해 주어지는 각 θ2 위치를 설정하여 고정한다.

제6도는 광 주사장치의 각 요소의 오차에 의하여 나타나는 각각 다른 빔의 오차에 대하여 더스트 프리즘(13)을 통과하고 난후의 경로를 나타낸 것으로 입사빔 ①,②,③에 대하여 ①', ②', ③'과 같은 결과로 나타난다.

제7도와 제8도는 제6도의 ②,③과 같이 입사빔이 입사된 경우 광경로를 설정경로 ①로 조절하는 작용을 설명한 도면으로서, 먼저 제7도와 같이, 더스트 프리즘(13)이 실선으로 도시한 상태에 있는 경우 오차(-E)를 갖는 빔 a이 입사되면 이 빔은 설정된 경로 c와 일치되지 않는 경로 d로 진행하게 된다.

이와같은 상태에서 빔의 진로를 보정하고자 하는 경우에는 조절나사(12)를 조절하여 더스트 프리즘(13)을 실선 상태에서 도시한 화살표 “가”방향으로 밀어 점선으로 도시한 상태로 이동시키면 오차를 갖는 빔 a가 도시한 화살표 “나”와 같이 경로가 조절되어 설정한 경로 c로 진행하게 된다.

그리고, 제8도와 같이 더스트 프리즘(13)이 실선으로 도시한 상태에 있는 경우 오차(+E)를 갖는 빔 e이 입사되면 이 빔은 설정된 경로 g와 일치되지 않는 경로 f로 진행하게 된다.

이와같은 상태에서 빔의 진로를 보정하고자 하는 경우에는 조절나사(12)를 조절하여 더스트 프리즘(13)을 실선 상태에서 도시한 화살표 “가”방향으로 밀어 점선으로 도시한 상태로 이동시키면 오차를 갖는 빔 g가 도시한 화살표“나”와 같이 경로가 조절되어 설정된 경로 g로 진행하게 된다.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안은 종래 반사미러의 각도를 조절하여 오차를 가진 빔의 경로를 보정하는 방식에서 반사미러가 커지고 미세한 각도 변화에 대하여 빔 경로가 크게 바뀌는 문제점으로 인하여 조정이 어려워지는 결함을 해결할 수 있게 되었으며, 더스트 프리즘의 A면과 B면이 이루는 각도 θ1을 작게 할수록 보다 정밀한 빔의 오차를 교정할 수 있게 되었다. 또한 본 고안은 더스트 프리즘에 탄력을 가하는 스프링 및 조절나사가 빔 경로에 대하여 수직하게 이동하므로 세트 변형시에도 빔의 위치가 크게 바뀌지 않아 조정후에도 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

또, 상기한 바와같이 본 고안은 더스트 프리즘의 결합장치의 변형시에도 빔위 위치 변동이 적고 조절이 간단용이한 것으로서, 광 주사방식을 이용하는 각종 프린터, 복사가 및 팩시밀리 등에 매우 유리하게 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 상기 결상되는 결상부재와 근접한 위치에 양면이 일정한 각도를 갖는 투과부재를 설치하고, 이 투과부재를 주사빔의 경로와 수직한 방향으로 위치를 조절하기 위한 위치 조절수단을 설치하여, 레이저 빔이 결상부재의 원하는 위치에 도달하도록 보정하도록 구성한 것을 특징으로 하는 레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 투과부재는 프리즘인 것을 특징으로 하는 레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 조절수단은 통공을 가지는 지지체와, 상기 투과부재를 이동시키기 위하여 지지체의 측면에 나사 결합되는 조절나사와, 상기 투과부재를 탄력 지지하는 스프링을 포함하여 구성되는 것임을 특징으로 하는 레이저빔 주사광학계의 빔 위치 조절장치.