KR100846775B1

KR100846775B1 - 칼라 레이저 프린터

Info

Publication number: KR100846775B1
Application number: KR1020020025907A
Authority: KR
Inventors: 성부현; 이철우; 홍순교; 허영우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-05-10
Also published as: DE60300746D1; JP3848628B2; US7079171B2; US20030210324A1; TW580448B; DE60300746T2; KR20030087830A; EP1361069A1; JP2003326763A; CN1294460C; EP1361069B1; CN1456944A; TW200306256A

Abstract

한 개의 레이저 스캐닝 유닛을 이용하여 칼라 화상을 구현하는 칼라 레이저 프린터가 개시되어 있다.

이 개시된 칼라 레이저 프린터는, 한 개의 레이저 스캐닝 유닛을 이용하여 칼라화상을 구현하는 칼라 레이저 프린트에 있어서, 일편광의 광을 조사하는 제1 및 제2 레이저 다이오드와, 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 편광프리즘과, 상기 편광프리즘에 대해 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드와 다른 방향에 배치되는 제3 및 제4 레이저 다이오드를 가지는 조명부; 상기 조명부로부터 동일한 경로로 입사되는 광을 반사시키는 회전 다면경; 회전 다면경에 의해 반사된 광을 포커싱시키는 f-θ렌즈; f-θ렌즈를 통과한 광을 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 제1 및 제2 편광빔스프리터; 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터에서 반사 및 투과된 광이 각각 입사되는 제1 내지 제4 감광체;를 포함하고, 상기 f-θ렌즈로부터 상기 제1 내지 제4 감광체 각각에 이르는 광경로의 길이가 동일하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상 구성에 의해 일편광의 광을 조사하는 다수개의 광원을 분리하여 배치하고, 광원으로부터 조사된 광을 편광 프리즘에 의해 합성하여 f-θ렌즈를 통과시킴으로써 f-θ렌즈의 두께를 감소시킬 수 있다.

Description

칼라 레이저 프린터{Color laser printer}

도 1a는 종래의 4개의 레이저 스캐닝 유닛을 구비한 칼라 레이저 프린터를 도시한 것이다.

도 1b는 종래의 레이저 스캐닝 유닛의 구성도이다.

도 2는 종래의 칼라 레이저 프린터를 나타낸 도면이다.

도 3a는 또 다른 예의 종래의 칼라 레이저 프린터를 나타낸 도면이다.

도 3b는 도 3a의 A부의 확대도이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 칼라 레이저 프린터의 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 칼라 레이저 프린터에 채용되는 조명부를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 칼라 레이저 프린터의 구성도이다.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1.2.3.4...레이저 다이오드 5...편광 프리즘

7...콜리메이팅 렌즈 8...실린드리컬 렌즈

10,50...조명부 15,55...회전 다면경

20,60...f-θ렌즈 21,22,67,68...편광빔스프리터

65,75,76,77,78...광경로 변환수단

31,32,33,34,71,72,73,74...감광드럼 83...전사벨트

본 발명은 칼라 레이저 프린터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 개의 레이저 스캐닝 유닛을 이용하여 칼라 화상을 구현하는 칼라 레이저 프린터에 관한 것이다.

흑백 레이저 프린터는 용지에 흑색 잉크만을 전사시키면 되므로 한 개의 레이저 스캐닝 유닛(Laser Scanning Unit,이하 LSU라고 함)에 한 개의 OPC(Organic Photoconductive Cell) 감광드럼만이 사용된다.

이에 비해, 칼라 레이저 프린터는 흑색(K), 마젠타(M), 엘로우(Y), 시얀(C)의 4가지 색의 잉크를 각각 용지에 전사시켜야 하므로 네 개의 LSU와 네 개의 OPC 감광드럼이 요구된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 칼라 레이저 프린터는, 감광체인 흑색용 OPC 감광드럼(100-K), 시얀용 OPC 감광드럼(100-C), 마젠타용 OPC 감광드럼(100-M), 엘로우용 OPC 감광드럼(100-Y)을 각각 구비하고, 소정 전위로 대전된 이들 감광드럼에 레이저빔을 주사하여 정전잠상을 형성하는 LSU(102-K)(102-C)(102-M)(102-Y)와, 상기 정전잠상을 4가지 색상의 현상액으로 현상하는 현상유닛(105-K)(105-C)(105-M)(105-Y)과, 상기 감광드럼에 현상된 화상을 전사시킬 수 있도록 된 전사벨트(108), 전사벨트(108)에 4가지 색상으로 중첩되어 있는 화상을 용지(P)로 전사시키는 전사유닛(110)과, 용지를 가열 압착하여 전사된 화상 을 정착시키는 정착 유닛(115)을 포함하여 구성된다. 미설명 부호 104는 토너를 공급되는 토너 공급 용기를 나타낸다.

상기한 바와 같이 종래에는 칼라 화상을 구현하기 위해 흑색, 시얀, 마젠타 및 엘로우용 감광드럼(100-K)(100-C)(100-M)(100-Y)을 각각 구비하고, 이들 네가지 색상에 대응되는 네 개의 LSU를 각각 구비한다.

LSU는 OPC 감광드럼과 같은 감광 매체에 예컨대, 레이저 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 장치이다. 도 1b를 참조하면, 일반적인 LSU는 광원(107)과, 모터(미도시)에 의해 회전되어 상기 광원(107)으로부터의 광을 반사시키는 회전 다면경(109)과, 이 회전 다면경(109)에 의해 반사된 광이 감광드럼(110) 상의 주사선(118)에 각각 적당한 스폿을 형성하도록 하는 f-θ렌즈(115)와, 이 f-θ렌즈(115)와 상기 감광드럼(110) 사이의 광경로 상에 배치되어 상기 f-θ렌즈(110)를 통과한 광의 경로가 감광드럼(110)쪽으로 향하도록 입사광을 반사시키는 반사 거울(120)을 포함한다. 상기 광원(107)을 온-오프 제어함으로써 상기 감광드럼(110)에 소정의 정전점상이 형성된다.

한편, 상기 광원(110)과 회전 다면경(109) 사이의 광경로 상에는, 입사광을 평행광으로 변환시키는 콜리메이팅 렌즈(122)와, 상기 회전 다면경(109)의 반사면에 광을 집속시키기 위한 실린드리컬 렌즈(135)가 각각 배치되어 있다. 도면 부호 125는 주사선(118)이 시작되는 위치를 검출하기 위한 센서를 나타낸다.

여기에서, 상기 광원(107)으로부터 출사된 광은 상기 콜리메이팅 렌즈(122)에 의해 평행광으로 변환되며, 이 평행광은 실린드리컬 렌즈(124)를 거쳐 회전 다 면경(109)에 의해 반사된다. 그리고, 상기 회전 다면경(109)에 의해 반사된 광은 상기 f-θ렌즈(115)를 통과한 후, 상기 반사 거울(120)에 의해 경로가 변환되어서 감광드럼(110)의 주사선(118) 중 어느 한 지점에 스폿이 형성되도록 한다.

상기 구성의 칼라 레이저 프린터는 매우 고가이기 때문에 대중화되지 못하고 있다. 그런데, 칼라 레이저 프린터의 재료비 중 가장 큰 비중을 차지하는 부품이 바로 LSU이다. 따라서, 이 LSU의 사용 수량을 최소화시키는 것이 칼라 레이저 프린터를 저가화하는 한 방법이 될 수 있다.

또한, 칼라 레이저 프린터는 각 색상별 회전 다면경을 회전시키는 스핀들 모터에서 발생되는 지터와 주기적인 흔들림이 4개의 LSU마다 각각 다른 특성으로 나타난다는 문제점을 안고 있다. 이로 인하여 용지상에 한 선이 프린팅될 때 4개의 색상이 각각 다른 선상에 프린팅되므로 화질을 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 칼라 레이저 프린터에서는 미소의 지터 및 주기적인 흔들림이라 할지라도 전기적, 기계적 또는 광학적인 방법을 이용하여 조정을 해주어야 한다. 이러한 과정은 조립성을 악화시키는 원인이 되며, 결국 제조단가를 상승시키는 결과를 초래한다.

따라서, 근래에는 칼라 레이저 프린터의 생산비를 감소시키기 위하여 LSU의 개수를 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다. 종래 한 개의 LSU를 구비한 칼라 레이저 프린터가 일본 공개 특허 2000-43333A호에 개시되어 있다. 도 2를 참조하면 한 개의 스핀들 모터(142)와 회전 다면경(143)이 구비되고, 제1 내지 제4 레이저 다이오드(140a)는 세로 방향으로 적층 배열되어 각각의 레이저 다이오드로부터 출사된 광은 상기 회전 다면경(143)에 각각 입사 각도를 가지고 입사되는 구조이다.

이와 같은 구조에서는 회전 다면경(143)에서 반사되는 4개의 광이 서로 다른 각도로 반사되므로 그 다음에 통과되는 f-θ렌즈(145)의 두께가 두꺼워질 수밖에 없다. 그런데, f-θ렌즈의 두께가 두꺼워질수록 제작하기가 어려워지는 단점이 있다.

또한, 상기 회전다면경(143)에서 반사된 광이 각각의 대응되는 반사미러(144a)(144b)(144c)(144d)에서 반사되어 제1 내지 제4 감광드럼(147a)(147b)(147c)(147d)까지 이르는 거리, 즉 결상거리가 각각 다르므로 각 칼라별 스폿이 서로 다르게 결상된다. 따라서, 결상거리를 동일하게 보정하기 위해 별도의 제1 내지 제4 보정렌즈(146a)(146b)(146c)(146d)를 사용해야 한다. 이에 따라 재료비 상승과 조립성의 악화를 초래하게 되며 네 개의 LSU를 사용하는 것과 비교하였을 때 재료비, 조립성 그리고 광학적 특성에 있어서 장점이 거의 없다.

또 다른 종래의 칼라 레이저 프린터는 미국 특허 제6,061,079호에 개시되어 있다. 도 3a를 참조하면, 여기서도 한 개의 스핀들 모터(152)와 회전 다면경(153)을 사용하며, 제1 내지 제 4 레이저 다이오드(150a)(150b)(150c)(150d)는 세로 방향으로 배열되어 회전 다면경(153)에 대한 광의 입사 각도가 다르게 되는 구조인 점에서는 앞서 설명한 일본 공개 특허 2000-43333A호에 개시된 칼라 레이저 프린터와 같다.

그런데, 상기 회전 다면경(153)에 의해 반사된 4개의 광이 f-θ렌즈(155)를 통과하여 각 칼라에 대응되는 제1 내지 제4 감광드럼(160a)(160b)(160C)(160d)까지 에 이르는 거리가 모두 같다. 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 f-θ렌즈(155)에 의해 서로 다른 경로로 반사된 제1 내지 제4 광(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)을 쐐기형 반사경(156)을 이용하여 각각 반사시키고, 각 감광드럼 가까이서 실린드리컬 렌즈(158a)(158b)(158c)(158d)를 이용하여 광을 포커싱한다.

그러나 상기와 같은 구조는 4개의 광을 f-θ렌즈(155)상의 서로 다른 수직 위치로 통과시켜야 하므로 f-θ렌즈의 두께가 켜져야 한다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 f-θ렌즈의 제작이 어렵고 이에 따라 제조 단가가 상승되는 원인이 된다. 또한, 각 칼라별 감광드럼의 가까이서 포커싱해주는 실린드리컬 렌즈(158a)(158b)(158c)(158d)를 4개의 광에 대해 각각 사용하는데, 각 실린드리컬 렌즈 자체의 수차가 다르고 또한 렌즈를 조립할 때의 조립 공차가 발생하기 때문에 1개의 LSU를 사용함에도 불구하고 한 선을 프린팅할 때 4개의 색이 각각 다른 선상에 프린팅되어 화질이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 다수개의 광원을 분리하여 배치하고, 광원으로부터 조사된 광을 편광 프리즘에 의해 합성하여 f-θ렌즈를 통과시킴으로써 f-θ렌즈의 두께를 감소시키고, 다수개의 광경로 변환 수단을 이용하여 f-θ렌즈에서부터 각 칼라별 감광체에 이르는 광경로의 길이가 동일하게 되도록 한 칼라 레이저 프린터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 레 이저 프린터는, 한 개의 레이저 스캐닝 유닛을 이용하여 칼라화상을 구현하는 칼라 레이저 프린트에 있어서, 일편광의 광을 조사하는 제1 및 제2 레이저 다이오드와, 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 편광프리즘과, 상기 편광프리즘에 대해 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드와 다른 방향에 배치되는 제3 및 제4 레이저 다이오드를 가지는 조명부; 상기 조명부로부터 동일한 경로로 입사되는 광을 반사시키는 회전 다면경; 회전 다면경에 의해 반사된 광을 포커싱시키는 f-θ렌즈; f-θ렌즈를 통과한 광을 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 제1 및 제2 편광빔스프리터; 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터에서 반사 및 투과된 광이 각각 입사되는 제1 내지 제4 감광체;를 포함하고, 상기 f-θ렌즈로부터 상기 제1 내지 제4 감광체 각각에 이르는 광경로의 길이가 동일하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 편광빔스프리터를 투과한 광의 경로상에 그리고 상기 제2 편광빔스프리터를 투과한 광의 경로상에 각각 광경로변환수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 칼라 레이저 프린터는 한 개의 레이저 스캐닝 유닛을 이용하여 칼라화상을 구현하는 칼라 레이저 프린트에 있어서, 일편광의 광을 조사하는 제1 및 제2 레이저 다이오드와, 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 편광프리즘과, 상기 편광프리즘에 대해 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드와 다른 방향에 배치되는 제3 및 제4 레이저 다이오드를 가지는 조명부; 상기 조명부로부터 동일한 경로로 입사되는 광을 반사시키는 회전 다면경; 회전 다면경에 의해 반사된 광을 포커싱시키는 f-θ렌즈; f-θ렌즈를 통과한 광을 두 개의 광경로로 분기시키는 제1 광경로 변환수단; 상기 제1 광경로 변환수단에 의해 분기된 제1 및 제2 광을 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 제1 및 제2 편광빔스프리터; 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터에서 반사 및 투과된 광이 각각 입사되는 제1 내지 제4 감광체;를 포함하고, 상기 f-θ렌즈로부터 상기 제1 내지 제4 감광체 각각에 이르는 광경로의 길이가 동일하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 편광빔스프리터에 의해 반사된 광의 경로상 및 제2 편광빔스프리터에 의해 반사된 광의 경로상에 각각 제2 및 제 3 광경로 변환수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 편광빔스프리터와 제2 광경로 변환수단 사이 및 상기 제2 편광빔스프리터와 제3 광경로 변환수단 사이에 각각 투과형 평판 글라스가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 편광빔스프리터에 의해 투과된 광의 경로 및 제2 편광빔스프리터에 의해 투과된 광의 경로상에 각각 제4 및 제5 광경로 변환수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 레이저 프린터에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칼라 레이저 프린터는 S편광 및 P편광의 광을 조사하는 다수개의 광원을 구비한 조명부(10), 상기 조명부(10)로부터 출사된 광을 반사시키는 회전 다면경(15), 회전 다면경(15)에 의 해 반사된 광을 집속시키는 f-θ렌즈(20), f-θ렌즈(20)를 통과한 광을 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)를 구비한다.

상기 조명부(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 일편광의 광, 예를 들어 P편광의 광을 조사하는 제1 및 제2 레이저 다이오드(1)(2)와, 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드(1)(2)와 분리되어 다른 방향에 배치되고 S편광의 광을 조사하는 제3 및 제4 레이저 다이오드(3)(4)와, 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드(1)(2)와 상기 제3 및 제4 레이저 다이오드(3)(4)의 광경로상에 배치되어 입사광을 그 편광방향에 따라 투과 또는 반사시키는 편광 프리즘(5)을 포함하여 구성된다.

상기 제1 및 제2 레이저 다이오드는 예를 들어 P편광의 광을 조사하고, 상하로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 및 제4 레이저 다이오드는 예를 들어 S편광의 광을 조사하고, 상하로 배치될 수 있다.

상기 제1 내지 제 4 레이저 다이오드에서 각각 다른 경로로 조사된 제1 및 제2 광(Ⅰ)(Ⅱ)은 상기 편광 프리즘(5)을 통해 동일 경로로 진행되어 상기 회전 다면경(15)으로 입사된다. 상기 제1 내지 제 4 레이저 다이오드(1)(2)(3)(4)와 상기 편광 프리즘(5) 사이의 광경로상에 각각의 레이저 다이오드에서 조사된 광을 평행광으로 만들어 주는 콜리메이팅 렌즈(7)가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 편광 프리즘(5)을 통과한 광을 회전 다면경(15)에 포커싱하기 위한 실린드리컬 렌즈(8)가 더 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성된 조명부(10)에서 조사된 S편광 및 P편광의 광이 상기 회전 다면경(15)에 의해 반사된 후 f-θ렌즈(20)를 통과한다. 상기 회전 다면경(15) 은 스핀들 모터(14)에 의해 회전됨에 따라 반사면이 변하게 되므로 반사되는 위치가 점진적으로 이동하게 되어 주사선을 형성하게 된다. 상기 f-θ렌즈(20)를 경유하여 포커싱된 S편광 또는 P편광의 광은 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)에 입사된다.

상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)는 S편광 및 P편광의 광 중 어느 한 편광의 광을 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 동일한 특성의 편광빔스프리터인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)가 S편광의 광은 반사시키고, P편광의 광은 투과시키도록 설계될 수 있다. 또는 이와 반대로, 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)가 P편광의 광은 반사시키고, S편광의 광은 투과시키도록 설계될 수 있다.

상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)는 각각의 편광빔스프리터(21)(22)에서 반사된 광의 경로가 다르도록 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)는 평판형으로 'V'형으로 배치될 수 있다. 이와 달리 큐빅형 편광빔스프리터를 채용하고 편광빔스프리터의 경면이 V형으로 배치되도록 할 수도 있다.

상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)에서 각각 반사된 광은 각각에 대응되는 감광체 예를 들어, 제1 및 제2 감광드럼(31)(32)에 입사된다. 또한, 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)를 투과한 광은 각각에 대응되는 제3 및 제4 감광드럼(33)(34)에 입사된다. 여기서, 상기 f-θ렌즈(20)에서 제1 감광드럼(31)에 이르는 광경로를 제1광경로(L1), f-θ렌즈(20)에서 제2 감광드럼(32)에 이르는 광경로 를 제2광경로(L2), f-θ렌즈(20)에서 제3 감광드럼(33)에 이르는 광경로를 제3광경로(L3), f-θ렌즈(20)에서 제4 감광드럼(34)에 이르는 광경로를 제4광경로(L4)라 할 때, L1=L2=L3=L4를 만족시키도록 상기 제1 내지 제4 감광드럼(31)(32)(33)(34)을 배치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(21)(22)와 상기 제3 및 제4 감광드럼(33)(34) 사이에 제1 및 제2 광경로변환수단(35)(36)이 더 구비될 수 있다. 상기 제1 및 제2 광경로변환수단(35)(36)은 상기 제3 및 제4 광경로(L3)(L4)를 상기 제1 및 제2 광경로(L1)(L2)와 동일한 길이를 갖도록 하기 위해 이용될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 및 제2 광경로변환수단(35)(36)의 위치를 변화시켜 제1 내지 제4 광경로(L1)(L2)(L3)(L4)가 동일한 길이를 갖도록 할 수 있다. 여기서, 상기 광경로변환수단(35)(36)은 반사미러 또는 편광빔스프리터일 수 있다.

다음, 본 발명의 제2실시예에 따른 칼라 레이저 프린터에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.

제2실시예에 따른 칼라 레이저 프린터는, S편광 및 P편광의 광을 조사하는 복수개의 광원을 가지는 조명부(50)와, 상기 조명부(50)로부터 출사된 광을 반사시키는 회전 다면경(55)과, 상기 회전 다면경(55)에 의해 반사된 광을 포커싱하기 위한 f-θ렌즈(60)와, f-θ렌즈(60)를 통과한 광을 서로 다른 방향으로 반사시키는 다수개의 광경로변화수단을 포함하여 구성된다.

상기 조명부(50)는 제1실시예에서 전술한 상기 조명부(10)(도 5 참조)와 동일하게 구성된다. 즉, 조명부(50)는 일 편광방향으로 편광된 광을 조사하는 제1 및 제2 광원(1)(2)과, 상기 일 편광방향과 다른 편광방향으로 편광되고 상기 제1 및 제2광원(1)(2))과는 다른 방향으로 광을 조사하도록 분리 배치된 제2 및 제3 광원(3)(4)과, 상기 제1 내지 제4 광원(1)(2)(3)(4)으로부터 입사된 광을 편광방향에 따라 투과 또는 반사시킴으로써 동일 광경로로 진행하도록 하는 편광프리즘(5)을 구비한다.

상기 조명부(50)에 의해 동일 광경로로 진행하는 광이 상기 회전 다면경(55) 및 f-θ렌즈(60)를 경유하여 제1반사면(65a)과 제2반사면(65b)을 가지는 제1광경로변환수단(65)에 입사된다. 상기 f-θ렌즈(60)를 통과한 광은 상기 제1반사면(65a)과 제2반사면(65b)에서 각각 반사되어 서로 다른 두 광경로로 진행된다. 상기 제1광경로변환수단(65)은 예를 들어, 제1반사면(65a) 및 제2반사면(65b)을 갖도록 그 단면이 삼각형이거나 쐐기형으로 형성될 수 있다.

상기 제1광경로변환수단(65)에 의해 서로 다른 광경로로 진행되는 두개의 광경로상에 입사광을 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 제1 및 제2 편광빔스프리터(67)(68)가 구비된다. 상기 제1광경로변환수단(65)에 의해 분기된 두 개의 광은 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(67)(68)에 의해 각각 투과 또는 반사되어 제1 내지 제4 광경로(L1)(L2)(L3)(L4)로 분기되어 진행된다. 상기와 같이 분기된 네 개의 광은 각각의 대응되는 제1 내지 제4 감광드럼(71)(72)(73)(74)에 주사된다. 여기서, 상기 제1광경로변환수단(65)으로부터 제1 내지 제4 감광드럼(71)(72)(73)(74)에 이르는 제1 내지 제4 광경로(L1)(L2)(L3)(L4)의 길이가 동일한 것이 바람직하다.

상기 제1 내지 제4 광경로(L1)(L2)(L3)(L4)의 길이를 동일하게 구성하기 위해 상기 제1편광빔스프리터(65)와 제3 감광드럼(73) 사이 및 제2편광빔스프리터(68)와 제2 감광드럼(72) 사이의 광경로상에 각각 제2 및 제3 광경로변환수단(75)(76)을 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 제1편광빔스프리터(67)와 제1 감광드럼(71) 사이 및 상기 제2편광빔스프리터(68)와 제2 감광드럼(74) 사이의 광경로상에 각각 제 4 및 제5 광경로변환수단(77)(78)이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1편광빔스프리터(67)와 제3광경로변환수단(76) 사이 및 상기 제2편광빔스프리터(68)와 제2광경로변환수단(75) 사이의 광경로상에 각각 투과형 평판 글라스(79)(80)를 각각 구비하는 것이 바람직하다. 상기 투과형 평판 글라스(79)(80)는 상기 제1 및 제4 광경로(L1)(L4)를 진행하는 광이 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(67)(68)를 투과하여 진행하는 점을 고려할 때, 상기 제2 및 제3 광경로(L2)(L3)를 진행하는 광도 소정의 매질을 투과하도록 함으로써 상기 제1 및 제4 광경로(L1)(L4)를 진행하는 광과 동일한 특성을 갖도록 하는 것이 바람직하므로 구비된 것이다.

상기의 구성을 갖는 레이저 칼라 프린터는 다음과 같이 동작한다.

본 발명에서는 제1 및 제2 광원(1)(2)과 제3 및 제4 광원(3)(4)을 서로 다른 방향에 배치시켜 서로 다른 방향으로 광을 출사시킨 후 상기 편광프리즘(5)에 의해 동일 경로로 진행되도록 한다. 이와 같이 함으로써 상기 제1 내지 제4 광원(1)(2)(3)(4)으로부터 조사된 광이 상기 편광프리즘(5)에 의해 동일 경로로 진행될 때의 전체 광의 단면적을 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 종래에 제1 내지 제4 광원을 세로 방향으로 배치하는 것에 비해 진행광의 단면적을 줄일 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 광원(1)(2)(3)(4)으로부터 조사된 광이 상기 회전 다면경(55)에 의해 반사된 후 상기 f-θ렌즈(60)에 입사될 때 입사광의 단면적이 줄어들게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상대적으로 얇은 두께를 갖는 f-θ렌즈(60)를 이용할 수 있다.

f-θ렌즈(60)는 그 두께를 두껍게 제작하는 것에 비해 얇을수록 제작하기가 용이하며, 렌즈의 성능도 얇은 쪽이 두꺼운 쪽에 비해 뛰어나다. 이와 같이 본 발명에서는 제작이 용이한 f-θ렌즈(60)를 이용함으로써 제조단가를 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있다.

상기 f-θ렌즈(60)를 통과한 광이 상기 제1광경로변환수단(65)에 의해 두 개의 광경로로 분기되고, 상기 제1 및 제2 편광빔스프리터(67)(68)에 의해 입사광의 편광방향에 따라 투과 또는 반사되어 제1 내지 제4 광경로(L1)(L2)(L3)(L4)로 분기되어 진행된다. 그런 다음, 상기 제1 내지 제4 광경로(L1)(L2)(L3)(L4)상에 구비된 제2 내지 제 5 광경로변환수단(75)(76)(77)(78)을 적절히 배치시킴으로써 제1 내지 제4 광경로(L1)(L2)(L3)(L4)의 길이를 동일하게 구성할 수 있다. 이와 같이 하여 f-θ렌즈(60)를 통과한 광이 각 칼라별 감광드럼(71)(72)(73)(74)에 맺히는 결상거리가 동일하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 결상거리를 동일하게 하기 위한 별도의 보정 렌즈가 필요없다.

또한, 본 발명에서의 f-θ렌즈는 그 두께가 매우 얇게 제작가능하여 상기 감광드럼(71)(72)(73)(74)에 정확히 포커싱이 가능하므로 포커싱을 위한 별도의 수 단이 요구되지 않는다.

상기한 동작에 의해 각 칼라별 감광드럼(71)(72)(73)(74)에 주사된 광이 전사벨트(83)에 순차적으로 전사된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 칼라 레이저 프린터는 하나의 LSU를 사용하여 칼라 화상을 구현함으로써 그 구조를 간단히 하고, 제조 단가를 대폭 감소시킬 수 있다. 또한, 한 개의 회전 다면경과 f-θ렌즈를 사용함으로써 조립성 및 생산성의 향상을 도모할 수 있다. 이는 종래에 4개의 회전 다면경을 사용할 때 이들 회전 다면경을 회전시키는 각각의 스핀들 모터에서 발생되는 각각의 미소한 지터 및 주기적 흔들림을 감소시키기 위한 전기적, 기계적, 광학적 조정을 해줄 필요가 없게 되기 때문이다. 더 나아가, 최소화된 지터 특성으로 고속 프린팅에 기여하게 되며, 조립성의 향상은 프린터의 저가화에도 도옴이 된다.

또한, 본 발명에서는 일편광의 광을 조사하는 다수개의 광원을 분리하여 배치하고, 광원으로부터 조사된 광을 편광 프리즘에 의해 합성하여 f-θ렌즈를 통과시킴으로써 f-θ렌즈의 두께를 감소시킬 수 있다. 이에 따라 성능이 우수한 f-θ렌즈의 제작을 용이하게 할 수 있다.

Claims

한 개의 레이저 스캐닝 유닛을 이용하여 칼라화상을 구현하는 칼라 레이저 프린트에 있어서,

일편광의 광을 조사하는 제1 및 제2 레이저 다이오드와, 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 편광프리즘과, 상기 편광프리즘에 대해 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드와 다른 방향에 배치되고, 상기 일편광에 대해 직교하는 방향의 편광을 조사하는 제3 및 제4 레이저 다이오드를 가지는 조명부;

상기 조명부로부터 동일한 경로로 입사되는 광을 반사시키는 회전 다면경;

회전 다면경에 의해 반사된 광을 포커싱시키는 f-θ렌즈;

f-θ렌즈를 통과한 광을 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 제1 및 제2 편광빔스프리터;

상기 제1 및 제2 편광빔스프리터에서 반사 및 투과된 광이 각각 입사되는 제1 내지 제4 감광체;를 포함하고, 상기 f-θ렌즈로부터 상기 제1 내지 제4 감광체 각각에 이르는 광경로의 길이가 동일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 제1 편광빔스프리터를 투과한 광의 경로상에 그리고 상기 제2 편광빔스프리터를 투과한 광의 경로상에 각각 광경로변환수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.
한 개의 레이저 스캐닝 유닛을 이용하여 칼라화상을 구현하는 칼라 레이저 프린트에 있어서,

일편광의 광을 조사하는 제1 및 제2 레이저 다이오드와, 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 편광프리즘과, 상기 편광프리즘에 대해 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드와 다른 방향에 배치되고, 상기 일편광에 대해 직교하는 방향의 편광을 조사하는 제3 및 제4 레이저 다이오드를 가지는 조명부;

상기 조명부로부터 동일한 경로로 입사되는 광을 반사시키는 회전 다면경;

회전 다면경에 의해 반사된 광을 포커싱시키는 f-θ렌즈;

f-θ렌즈를 통과한 광을 두 개의 광경로로 분기시키는 제1 광경로 변환수단;

상기 제1 광경로 변환수단에 의해 분기된 제1 및 제2 광을 편광 방향에 따라 투과 또는 반사시키는 제1 및 제2 편광빔스프리터;

상기 제1 및 제2 편광빔스프리터에서 반사 및 투과된 광이 각각 입사되는 제1 내지 제4 감광체;를 포함하고, 상기 f-θ렌즈로부터 상기 제1 내지 제4 감광체 각각에 이르는 광경로의 길이가 동일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.
제 4항에 있어서,

상기 제1 광경로 변환수단은 삼각형 또는 쐐기형의 단면을 갖는 것을 특징으 로 하는 칼라 레이저 프린터.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,

상기 제1 편광빔스프리터에 의해 반사된 광의 경로상 및 제2 편광빔스프리터에 의해 반사된 광의 경로상에 각각 제2 및 제 3 광경로 변환수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.
제 6항에 있어서,

상기 제1 편광빔스프리터와 제2 광경로 변환수단 사이 및 상기 제2 편광빔스프리터와 제3 광경로 변환수단 사이에 각각 투과형 평판 글라스가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,

상기 제1 편광빔스프리터에 의해 투과된 광의 경로 및 제2 편광빔스프리터에 의해 투과된 광의 경로상에 각각 제4 및 제5 광경로 변환수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.
제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 레이저 다이오드와 편광프리즘 사이 및 상기 제3 및 제4 레이저 다이오드와 편광프리즘 사이에 각각 콜리메이팅 렌즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.
제 9항에 있어서,

상기 편광프리즘과 회전 다면경 사이에 실린드리컬 렌즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 칼라 레이저 프린터.