KR20190121611A

KR20190121611A - 화상 형성 장치에 장착 가능한 crum 유닛, 및 이를 이용한 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20190121611A
Application number: KR1020180045139A
Authority: KR
Inventors: 조대호; 김연재
Original assignee: 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2019-10-28
Also published as: EP3697619A4; WO2019203396A1; US20210012354A1; US11301871B2; CN112105508A; EP3697619A1; CN112105508B

Abstract

CRUM 장치가 개시된다. CRUM 장치는 화상형성장치로부터 클럭 신호가 수신되면 클럭 신호의 하이 값으로부터 전원을 추출하여 용량성 소자에 저장하는 전원 추출 회로, 및 추출된 전원을 이용하여 동작하는 제어 회로를 포함하고, 클럭 신호는 데이터 구간에서 제1 주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되고, 아이들 구간에서 제1 주기와 다른 제2 주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되며, 제어 회로는 아이들 구간에서 클럭 신호의 상기 제2 주기가 변경되면 변경 제2 주기에 대응되는 변경된 제1 주기로 화상형성장치와 데이터 신호를 송수신한다.

Description

화상 형성 장치에 장착 가능한 CRUM 유닛, 및 이를 이용한 화상 형성 장치{CRUM APPARATUS MOUNTABLE IN IMAGE FORMING APPARATUS, AND IMAGE FORMING APPARATUS USING THE SAME}

화상 형성 장치들은 용지상에 화상을 인쇄하기 위해서 잉크나 토너를 사용한다. 잉크나 토너는 화상형성작업이 진행될 때마다 사용되어, 소정 시간 이상 사용되면 고갈된다. 이 경우, 잉크나 토너를 저장하는 장치 자체를 새로이 교체하여 주어야 한다. 이와 같이 화상 형성 장치의 사용과정에서 교체할 수 있는 부품 또는 구성요소들을 소모품 장치, 소모품 유닛 또는 교체 가능 장치라 한다. 설명의 편의를 위하여, 본 명세서에서는 소모품 장치라는 명칭을 사용한다.

소모품 장치에는 상술한 바와 같이 잉크나 토너가 고갈되어 교체하여야 하는 장치 이외에, 일정 기간 이상 사용하면 특성이 변경되어 좋은 인쇄 품질을 기대할 수 없는 이유로 교체되는 장치들도 있다. 즉, 컬러별 현상기 이외에도 중간 전사 벨트 등과 같은 부품들도 소모품 장치에 해당할 수 있다. 이 같은 소모품 장치는 적절한 교체시기마다 교체해 주어야 한다.

최근에는 사용자가 각 소모품 장치별로 교체시기를 정확하게 판단할 수 있도록 하기 위하여, CRUM(Customer Replacement Unit Monitoring) 장치를 이용하고 있다.

도 1은 본 개시의 화상형성장치의 간단한 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 개시의 화상형성장치의 구체적인 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 도 2의 인쇄 엔진의 구체적인 구성을 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 화상형성장치와 CRUM 장치 간의 연결 형태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 개시의 CRUM 장치의 간단한 구성을 나타내는 블록도,
도 7 내지 도 9는 제어 회로의 다양한 구현 예를 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 6에 도시된 전원 추출회로의 구현 예를 설명하기 위한 도면,
도 11은 화상형성장치와 CRUM 장치 사이의 여러 신호 전달 구간을 설명하기 위한 도면,
도 12는 데이터 신호, 클럭 신호 및 디코딩 신호에 따른 파형의 다양한 예를 설명하기 위한 도면,
도 13 내지 도 16은 클럭 신호의 주기를 변경하는 동작을 설명하기 위한 파형도,
도 17은 본 개시의 화상독취장치에서의 동작을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 18은 본 개시의 CRUM 장치에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여 이하의 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략한다.

한편, 본 명세서에서 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐 아니라, ‘그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 “화상 형성 작업(image forming job)”이란 화상의 형성 또는 화상 파일의 생성/저장/전송 등과 같이 화상과 관련된 다양한 작업들(e.g. 인쇄, 스캔 또는 팩스)을 의미할 수 있으며, “작업(job)”이란 화상 형성 작업을 의미할 뿐 아니라, 화상 형성 작업의 수행을 위해서 필요한 일련의 프로세스들을 모두 포함하는 의미일 수 있다.

또한, “화상형성장치”란 컴퓨터와 같은 단말장치에서 생성된 인쇄 데이터를 기록 용지에 인쇄하는 장치를 말한다. 이러한 화상형성장치의 예로는 복사기, 프린터, 팩시밀리 또는 이들의 기능을 하나의 장치를 통해 복합적으로 구현하는 복합기(multi-function printer, MFP)등을 들 수 있다. 프린터(printer), 스캐너(scanner), 팩스기(fax machine), 복합기(multi-function printer, MFP) 또는 디스플레이 장치 등과 같이 화상 형성 작업을 수행할 수 있는 모든 장치들을 의미할 수 있다.

또한, “하드 카피(hard copy)”란 종이 등과 같은 인쇄 매체에 화상을 출력하는 동작을 의미하며, “소프트 카피(soft copy)”란 TV 또는 모니터 등과 같은 디스플레이 장치에 화상을 출력하는 동작을 의미할 수 있다.

또한, “컨텐츠”란 사진, 이미지 또는 문서 파일 등과 같이 화상 형성 작업의 대상이 되는 모든 종류의 데이터를 의미할 수 있다.

또한, “인쇄 데이터”란 프린터에서 인쇄 가능한 포맷으로 변환된 데이터를 의미할 수 있다. 한편, 프린터가 다이렉트 프린팅을 지원한다면, 파일 그 자체가 인쇄 데이터가 될 수 있다.

또한, “사용자”란 화상형성장치를 이용하여, 또는 화상형성장치와 유무선으로 연결된 디바이스를 이용하여 화상 형성 작업과 관련된 조작을 수행하는 사람을 의미할 수 있다. 또한, “관리자”란 화상형성장치의 모든 기능 및 시스템에 접근할 수 있는 권한을 갖는 사람을 의미할 수 있다. “관리자”와 “사용자”는 동일한 사람일 수도 있다.

도 1은 본 개시의 화상형성장치의 간단한 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 화상형성장치(100)는 프로세서(110) 및 CRUM 장치(200)로 구성된다.

프로세서(110)는 화상형성장치(100) 내의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 프로세서(130)는 인쇄 제어 단말장치(미도시)로부터 인쇄 데이터를 수신하면, 수신된 인쇄 데이터가 인쇄되도록 인쇄 엔진(300)을 제어할 수 있다. 여기서 인쇄 제어 단말장치는 인쇄 데이터를 제공하는 전자 장치로, PC, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰, 서버 등일 수 있다. 그리고 이러한 프로세서(110)는 CPU와 같은 단일 장치로 구성될 수 있으며, 클럭 발생 회로, CPU, 그래픽 프로세서 등의 복수의 장치로 구성될 수도 있다.

프로세서(110)는 CRUM 장치(200)와 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)에 대한 인증 및 CRUM 장치(200)에 저장된 데이터 관리를 위한 통신을 수행할 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)와 I2C 방식 또는 eI2C 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 여기서 I2C 방식은 데이터(SDA) 신호와 클럭(Clock) 신호를 이용한 직렬 통신 방식이다. 그리고 데이터 신호는 실질적인 정보를 송수신하는 신호이고, 클럭 신호는 데이터 신호의 송수신 시점을 맞추기 위한 동기화 신호이다.

한편, I2C 방식에서 클럭 신호는 데이터 신호가 송수신되는 데이터 구간에서만 하이 값 및 로우 값이 기설정된 주기로 교번적으로 반복되고, 데이터 신호가 송수신 되지 않는 유휴 구간에서는 주기성을 갖지 않게 된다.

여기서 데이터 구간은 CRUM 장치(200)와 프로세서(110) 간에 데이터를 송수신하는 구간이고, 유휴 구간은 CRUM 장치(200)와 프로세서(110) 간에 데이터를 송수신하지 않는 구간으로, 아이들 구간과 휴지 구간을 포함한다.

그리고 아이들 구간은 데이터 전송 구간 이외에 데이터 전송을 준비하는 구간이고, 휴지 구간은 데이터 전송 구간 내에 데이터 구간과 데이터 구간 사이의 구간을 의미한다. 데이터 전송 구간, 유휴 구간, 휴지 구간 및 아이들 구간에 대해서는 도 11과 관려하여 보다 자세하게 설명한다.

한편, I2C 방식의 클럭 신호에서 전원을 추출하는 경우, 유휴 구간에서는 안정적인 전원 추출이 어려워진다. 따라서, CRUM 장치가 클럭 신호에서 안정적으로 전원을 추출하기 위해서 클럭 신호는 데이터 구간뿐만 아니라 유휴 구간에서도 주기성을 가져야 한다. 여기서 유휴 구간은 아이들 구간과 휴지 구간을 포함하는 구간으로,

유휴 구간에서도 클럭 신호가 이러한 주기성을 갖도록 I2C 방식을 변경한 것이 eI2C 방식이다. eI2C 방식은 I2C 방식에서 클럭 신호의 형태만을 변경한 통신 방식으로, 데이터가 송수신되지 않는 유휴 구간에서도 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되는 클럭 신호를 갖는다.

구체적으로, eI2C에 따른 본 실시 예에 따른 클럭 신호는 데이터 신호가 송수신되는 데이터 구간에서 제1 펄스 폭을 가지고, 데이터가 미송수신되는 유휴 구간에서 제1 펄스 폭과 상이한 제2 펄스 폭을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 펄스 폭은 제2 펄스 폭보다 클 수 있다. 여기서 제1 펄스 폭은 하이 값의 폭 또는 로우 값의 폭 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 클럭 신호는 데이터 구간과 유휴 구간에서의 클럭 신호의 주기가 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 클럭 신호는 유휴 구간에서는 기 설정된 제1시간 단위로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되고, 데이터 구간에서는 제1시간보다 길게 설정된 제2시간 단위로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 파형을 가질 수 있다. 여기서, 하이 값은 2V 내지 4V가 될 수 있다. 또한, 로우 값은 0을 초과하되 하이 값보다 작은 값이 될 수 있으며, 또는 로우 값은 0이 될 수도 있다.

이와 같이 유휴 구간에서도 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 변경되기 때문에 CRUM 장치(200)에서는 별도의 전원 단자의 이용 없이도 클럭 신호에서 안정적으로 전원을 추출하여 이용할 수 있게 된다. eI2C 방식의 구체적인 연결 방식 및 동작에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다.

한편, 본 실시 예에서는 I2C 방식의 클럭 신호를 변경하는 통신 방식을 eI2C 방식이라고 지칭하지만, 3 접점 I2C 방식, 인코딩 I2C 방식 등 다양한 이름으로 지칭될 수 있다.

그리고 프로세서(110)는 전달되는 데이터에 대해서 암호화를 수행하여 통신을 수행할 수 있다. 이때 사용되는 암호화 알고리즘은 RSA, ECC 비대칭 키 알고리즘, ARIA, TDES, SEED, AES 대칭키 알고리즘 등과 같은 다양한 암호화 알고리즘이 사용될 수 있다.

그리고 프로세서(110)는 연결된 CRUM 장치와 eI2C 방식으로 통신을 수행하는 경우, CRUM 장치(200)와 통신을 수행하기 위하여, 클럭 신호를 생성하고, 데이터 신호를 생성하여 전송하거나 수신할 수 있다.

본 실시 예에서는 클럭 신호를 통하여 CRUM 장치에서 전원을 추출할 수 있도록, 데이터 구간뿐만 아니라 유휴 구간에서도 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 클럭 신호를 생성하여 CRUM 장치(200)에 전송한다. 구체적으로, 프로세서(110)는 데이터 구간에서 제1주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되고, 유휴 구간에서 제1주기와 다른 제2 주기(또는 제2 주파수)로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되는 클럭 신호를 생성하여 CRUM 장치(200)에 제공할 수 있다.

여기서, 제1주기는 10μs일 수 있으며, 제2주기는 5㎲일 수 있다. 그리고 제1주기는 제2주기보다 크며, 대략 2배 큰 값을 가질 수 있다. 한편, 상술한 수치는 예시에 불과하며, 구현 방식 및 적용 환경에 따라 변경될 수 있으며, 제1주기와 제2주기와의 차이 역시 다르게 적용될 수 있다.

한편, 상술한 예에서는 클럭 신호의 형태를 주기를 이용하여 설명하였지만, 주기에 반비례 관계를 갖는 주파수로 설명될 수 있다. 즉, 데이터 구간에서는 제1 주파수(예를 들어, 100kHz)로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되고, 유휴 구간에서는 제2 주파수(예를 들어, 200kHz)로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 클럭 신호로 지칭될 수 있다.

그리고 프로세서(110)는 기설정된 이벤트가 발생하면, 제1주기 및 제2주기를 변경할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)와 데이터 통신이 많은 구간(예를 들어, 인증을 수행하는 구간, 또는 컬러 인쇄를 수행하는 경우, 소모품 데이터를 업데이트하는 경우)에서는 더욱 빠른 데이터 통신을 위하여 제1주기 및 제2주기를 더욱 짧게 조정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)(또는 소모품 장치)에 대한 인증을 수행하는 과정에서는 제1 주기(예를 들어, 10㎲)를 제1주기보다 빠른 제3 주기(예를 들어, 4㎲)로 변경하고, 제2 주기(예를 들어, 5㎲)를 제2주기보다 빠른 제4 주기(예를 들어, 2㎲)로 변경하여 이용할 수 있다.

반대로, 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)와 통신 에러가 발생하거나, 통신 에러가 기설정된 횟수 이상 반복되거나, 또는 모노 인쇄를 진행하는 경우, 안정적인 데이터 통신을 위하여 제1주기 및 제2주기를 보다 길게 조정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)와의 통신에 에러가 발생하였으면, 제1 주기(예를 들어, 10㎲)를 제1주기보다 느린 제5 주기(예를 들어, 18㎲)로 변경하고, 제2 주기(예를 들어, 5㎲)를 제2주기보다 느린 제6 주기(예를 들어, 9㎲)로 변경하여 이용할 수 있다.

상술한 제1주기, 제2주기는 구현 과정에서 적응적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 디폴트 주기(제1주기 및 제2주기)로 통신을 수행하다가, 빠른 주기(제3주기 및 제4주기)로 변경되었다가, 다시 디폴트 주기로 변경되거나 아니면 디폴트 주기보다 더 느린 주기(제5 주기 또는 제6 주기)로 변경될 수 있다.

한편, 프로세서(110)는 상술한 주기(또는 주파수)의 변경은 아이들 구간에서 진행할 수 있으며, 아이들 구간에서는 데이터 신호가 일정한 값(예를 들어, 하이 값)을 갖도록 유지할 수 있다. 이와 같이 아이들 구간에서는 데이터 신호가 일정한 값이 유지되는바, CRUM 장치(200)는 데이터 신호의 값을 기초로 현재 구간이 데이터 구간인지 아이들 구간인지 손쉽게 파악할 수 있게 된다.

또한, 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)에서 주기 변경을 안정적으로 확인할 수 있도록, 유휴 구간의 클럭 신호 주기를 변경하고(예를 들어, 제2 주기를 제4 주기 또는 제6 주기로 변경), 일정 시간(예를 들어, 9개 클럭 펄스 신호) 경과한 이후에 데이터 구간이 진행되도록 할 수 있다.

한편, 프로세서(110)는 특정의 이벤트가 발생하였으면 주기를 변경하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 프로세서(110)는 자체적으로 주기를 변경할 필요가 있는지 판단하고, 주기 변경이 필요한 경우에 상술한 주기를 변경할 수도 있다.

프로세서(110)는 CRUM 장치(200)에서 제공되는 정보에 기초하여 장착된 CRUM 장치(200)가 적법한 장치인지를 판단하는 인증 절차를 수행할 수 있다. 또한 프로세서(110)는 CRUM 장치(200)에서 제공되는 정보(예를 들어, 소모품 잔량 정보)에 기초하여 소모품의 교체가 필요한지를 판단할 수 있다.

CRUM 장치(200)는 프로세서(110)로부터 제공되는 클럭 신호를 이용하여 전원을 추출하고, 추출된 전원을 이용하여 동작한다. 구체적으로, CRUM 장치(200)는 전원 추출을 위한 전원 추출 회로를 구비하고, 구비된 전원 추출 회로를 이용하여 클럭 신호로부터 전원을 추출하여 이용할 수 있다. 전원 추출 회로의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 10을 참조하여 후술한다.

그리고 CRUM 장치(200)는 아이들 구간에서 클럭 신호의 제2주기가 변경되면, 해당 아이들 구간 이후의 데이터 구간에서 변경된 제2주기에 대응하는 제1주기로 프로세서(110)와 통신을 수행할 수 있다. 여기서 변경되는 제1주기는 변경된 제2주기의 두 배일 수 있다.

그리고 CRUM 장치(200)는 소모품 장치의 정보, CRUM 장치(200)의 정보, 또는 화상형성장치(100) 등에 대한 다양한 특성 정보와 화상형성잡의 수행과 관련된 사용 정보 또는 프로그램을 저장할 수 있다.

구체적으로는, CRUM 장치(200)에 저장되는 각종 프로그램에는, 일반적인 애플리케이션뿐만 아니라 O/S(Operating System) 프로그램, 암호화 프로그램 등도 포함될 수 있다. 또한, 특성 정보에는, 소모품 장치 제조사에 대한 정보, 화상 형성 장치의 제조사에 대한 정보, 장착 가능한 화상 형성 장치의 장치 명, 제조일시에 대한 정보, 일련 번호, 모델 명, 전자 서명 정보, 암호화 키, 암호화 키 인덱스 등이 포함될 수 있다. 또한, 사용 정보에는 현재까지 몇 매 인쇄하였는지, 인쇄 가능한 잔여 매수가 얼마인지, 토너 잔량이 얼마인지, 주요 부품인 감광체, 현상 롤러 등의 수명 정보 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이러한 감광체, 현상 롤러 등의 수명 정보는, 감광체, 현상 롤러의 회전수 등일 수 있다. 화상형성장치는 실험을 통해 생성된 기설정된 데이터와 상술한 수명 정보를 비교하여, 화상형성장치 내부의 각 부품에 공급되는 전압/전류 등을 추가 제어함으로써, 고품질의 인쇄물을 생성할 수 있다. 그리고 특성 정보는 다르게는 고유 정보로 명명할 수도 있다.

일 예를 들면, CRUM 장치(200)에는 다음 표와 같은 정보가 저장될 수 있다.

General Information
OS Version SPL-C Version Engine Version USB Serial Number Set Model Service Start Date	CLP300_V1.30.12.35 02-22-2007 5.24 06-28-2006 6.01.00(55) BH45BAIP914466B. DOM 2007-09-29
Option
RAM Size EEPROM Size USB Connected (High)	32 Mbytes 4096 bytes
Consumables Life
Total Page Count Fuser Life Transfer Roller Life Tray1 Roller Life Total Image Count Imaging Unit/Deve Roller Life Transfer Belt Life Toner Image Count	774/93 Pages(Color/mono) 1636 Pages 864 Pages 867 Pages 3251 Images 61 Images/19 Pages 3251 Images 14/9/14/19 Images(C/M/Y/K)
Toner Information
Toner Remains Percent Toner Average Coverage	99%/91%/92%/100% (C/M/Y/K) 5%/53%/31%/3% (C/M/Y/K)
Consumables Information
Cyan Toner Magenta Toner Yellow Toner Black Toner Imaging unit	SAMSUNG(DOM) SAMSUNG(DOM) SAMSUNG(DOM) SAMSUNG(DOM) SAMSUNG(DOM)
Color Menu
Custom Color	Manual Adjust(CMYK : 0,0,0,0)
Setup Menu
Power Save Auto Continue Altitude Adj.	20 Minutes On Plain

상술한 표에서와 같이, CRUM 장치(200)의 메모리에는 소모품 장치에 대한 개략적인 정보뿐만 아니라, 소모품의 수명, 정보, 셋업 메뉴 등에 대한 정보까지 저장될 수 있다. 또한, 메모리에는 화상 형성 장치의 본체와 별개로 CRUM 장치(200) 자체에서 사용하기 위하여 마련된 O/S도 저장될 수 있다.

그 밖에, CRUM 장치(200)에는 메모리를 관리하고, 메모리에 저장된 각종 프로그램을 실행하며, 화상 형성 장치의 본체 또는 기타 장치의 컨트롤러와 통신을 수행할 수 있는 CPU(미도시)가 더 포함될 수도 있다.

한편, CRUM 장치(200)는 소모품 장치에 탑재되어 화상형성장치의 프로세서(110)에 연결될 수도 있고, 소모품 장치와 분리된 형태로 화상형성장치에 탑재되는 형태로 프로세서(110)에 연결될 수 있다.

CRUM 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하고, CRUM 장치(200)와 프로세서(110)와의 연결 형태에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.

한편, 이상에서는 화상형성장치를 구성하는 간단한 구성에 대해서만 도시하고 설명하였지만, 구현시에는 다양한 구성이 추가로 구비될 수 있다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에서 설명한다.

도 2는 본 개시의 화상형성장치의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 화상형성장치(100)는 프로세서(110), 통신 장치(120), 메모리(130), 디스플레이(140), 조작 입력부(150), CRUM 장치(200)를 포함하는 인쇄 엔진(300)으로 구성될 수 있다.

프로세서(110) 및 CRUM(200) 장치에 대해서는 도 1과 관련하여 설명하였는바, 중복 설명은 생략한다.

통신 장치(120)는 인쇄 제어 단말장치(미도시)와 연결되며, 인쇄 제어 단말장치로부터 인쇄 데이터를 수신한다. 구체적으로 통신 장치(120)는 화상형성장치(100)를 외부 장치와 연결하기 위해 형성되고, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 단말장치에 접속되는 형태뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus) 포트 또는 무선 통신(예를 들어, WiFi 802.11a/b/g/n, NFC, Bluetooth) 포트를 통하여 접속되는 형태도 가능하다. 이러한 통신 장치(120)는 송수신부(transceiver)로 지칭될 수도 있다.

한편, 도 1에서는 프로세서(110)가 CRUM 장치(200)에 직접 연결되는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 통신 장치(120)를 통하여 프로세서(110)와 CRUM 장치(200)와 통신을 수행할 수 있다. 이러한 경우, 통신 장치(120)는 프로세서(110)의 제어 값에 대응되는 클럭 신호를 생성하여 CRUM 장치(200)에 제공할 수 있다.

그리고 통신 장치(120)는 소모품의 교체가 필요한 것으로 판단되면, 이에 대한 정보를 관리 서버(미도시) 또는 관리자(구체적으로, 관리자의 단말장치)에게 통지할 수 있다.

메모리(130)는 인쇄 데이터를 저장한다. 구체적으로, 메모리(130)는 통신 장치(120)를 통하여 수신된 인쇄 데이터를 저장한다. 그리고 메모리(130)는 화상형성장치(100)에서 수행된 인쇄 잡의 히스토리 정보를 저장한다.

그리고 메모리(130)는 CRUM 장치(200)와의 통신에 사용되는 주기(또는 주파수)에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(130)는 디폴트 상황에서 제1주기, 제2주기에 대한 정보와 인증 상황에서 사용되는 제3 및 제4주기에 대한 정보, 에러가 발생하였으면 사용되는 제5 및 제6주기에 대한 정보 등을 저장할 수 있다. 구현시에는 특정 값이 아니라, 계산식 또는 비율에 대한 정보로 주기에 대한 정보를 저장해 놓을 수도 있다.

한편, 메모리(130)는 화상형성장치(100) 내의 저장매체 및 외부 저장 매체, 예를 들어, USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 네트워크를 통한 웹서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다.

디스플레이(140)는 화상형성장치(100)에서 제공하는 각종 정보를 표시한다. 구체적으로, 디스플레이(140)는 화상형성장치(100)가 제공하는 각종 기능을 선택받기 위한 사용자 인터페이스 창을 표시할 수 있다. 이러한 디스플레이(140)는 LCD, CRT, OLED 등과 같은 모니터일 수 있으며, 후술할 조작 입력부(150)의 기능을 동시에 수행할 수 있는 터치 스크린으로 구현될 수도 있다.

그리고 디스플레이(140)는 화상형성장치(100)의 기능 수행을 위한 제어 메뉴를 표시할 수 있다.

그리고 디스플레이(140)는 소모품에 대한 정보를 표시한다. 구체적으로, 디스플레이(140)는 소모품의 교체가 필요한 것으로 판단되면, 교체 정보를 표시할 수 있으며, 예측된 교체 시점을 표시할 수 있다.

조작 입력부(150)는 사용자로부터 기능 선택 및 해당 기능에 대한 제어 명령을 입력받을 수 있다. 여기서 기능은 인쇄 기능, 복사 기능, 스캔 기능, 팩스 전송 기능 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 기능 제어 명령은 디스플레이(140)에 표시되는 제어 메뉴를 통하여 입력받을 수 있다.

이러한 조작 입력부(150)는 복수의 버튼, 키보드, 마우스 등으로 구현될 수 있으며, 상술한 디스플레이(140)의 기능을 동시에 수행할 수 있는 터치 스크린으로도 구현될 수도 있다.

인쇄 엔진(300)은 화상을 형성한다. 구체적으로, 인쇄 엔진(300)은 감광드럼, 중간전사벨트 및 용지 이송 벨트와 같은 화상이 형성되는 화상형성매체에 화상을 형성할 수 있다.

인쇄 엔진(300)은 화상형성잡에 직접 또는 간접적으로 관여하는 다양한 소모품 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 화상형성장치의 경우 대전장치, 노광 장치, 현상 장치, 전사장치, 정착장치, 각종 롤러, 벨트, OPC 드럼 등이 소모품 장치가 될 수 있으며, 그 밖에 화상형성장치의 사용에 있어서 현상기(예를 들어, 현상 카트리지 또는 토너 카트리지 등)와 같이 교체가 요구되는 다양한 유형의 장치들이 소모품 장치로 정의될 수 있다.

CRUM 장치(200)는 상술한 소모품 장치에 장착되어 있을 수 있으며, 소모품 장치와 이격된 형태로 화상형성장치(100) 내에 장착될 수도 있다.

이상과 같이 본 실시 예에 따른 화상형성장치(100)는 프로세서(110)와 CRUM 장치(200)가 통신을 실행함에 있어서 필요에 따라 통신 속도를 올리거나 낮추는 것이 가능하다. 이에 따라 화상형성장치(100)는 더욱 빠른 소모품 장치에 대한 인증을 수행하거나, 에러가 발생하는 경우에도 안정적인 통신 수행이 가능하다.

한편, 도 1 및 도 2를 설명함에 있어서, 화상형성장치(100)에 하나의 CRUM 장치가 포함되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 화상형성장치(100)에는 복수의 CRUM 장치가 포함될 수 있으며 이 경우, 복수의 CRUM 장치는 하나의 클럭 신호를 이용하여 동작할 수 있으며, 복수의 CRUM 장치 각각 다른 주기로 동작하는 클럭 신호를 이용하여 동작할 수도 있다.

도 3은 도 2의 인쇄 장치의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 인쇄 엔진(300)은 감광 드럼(301), 대전기(302), 노광기(303), 현상기(304), 전사기(305) 및 정착기(308)를 구비할 수 있다.

감광 드럼(301)에는 정전잠상이 형성된다. 감광 드럼(301)은 그 형태에 따라서 감광 드럼, 감광벨트 등으로 지칭될 수 있다.

이하에서는 설명을 용이하게 하기 위하여, 하나의 색상에 대응되는 인쇄 엔진(300)의 구성만을 예를 들어 설명하나, 구현시에 인쇄 엔진(300)은 복수의 색상에 대응되는 복수의 감광 드럼(301), 복수의 대전기(302), 복수의 노광기(303) 및 복수의 현상기(304)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 복수의 감광 드럼에서 형성된 화상을 하나의 인쇄용지에 형성하기 위한 중간 전사 벨트가 더 구비될 수 있다.

대전기(302)는 감광 드럼(301)의 표면을 균일한 전위로 대전시킨다. 대전기(302)는 코로나 대전기, 대전 롤러, 대전 브러쉬 등의 형태로 구현될 수 있다.

노광기(303)는 인쇄할 화상 정보에 따라 감광 드럼(301)의 표면 전위를 변화시킴으로써 감광 드럼(301)의 표면에 정전 잠상을 형성시킨다. 일 예로서, 노광기(303)는 인쇄할 화상 정보에 따라 변조된 광을 감광 드럼(301)에 조사함으로써 정전 잠상을 형성할 수 있다. 이러한 형태의 노광기(303)는 광주사기 등으로 지칭될 수 있으며, LED가 광원으로 이용될 수 있다.

현상기(304)는 그 내부에 현상제를 수용하며, 정전잠상에 현상제를 공급하여 정전 잠상을 가시적인 화상으로 현상시킨다. 현상기(304)는 현상제를 정전 잠상으로 공급하는 현상 롤러(307)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현상제는 현상 롤러(307)와 감광 드럼(301) 사이에 형성되는 현상 전계에 의하여 현상 롤러(307)로부터 감광 드럼(301)에 형성된 정전 잠상으로 공급될 수 있다.

감광 드럼(301)에 형성된 가시적인 화상은 전사기(305) 또는 중간 전사 벨트(미도시)에 의하여 기록매체(P)로 전사된다. 전사기(305)는 예를 들어 정전 전사 방식에 의하여 가시적인 화상을 기록매체로 전사시킬 수 있다. 가시적인 화상은 기록 매체(P)에 정전 인력에 의하여 부착된다.

정착기(308)는 기록 매체(P) 상의 가시적인 화상에 열 및/또는 압력을 가하여 가시적인 화상을 기록매체(P)에 정착시킨다. 이와 같은 일련의 과정에 의하여 인쇄작업이 완료된다.

상술한 현상제는 화상형성작업이 진행될 때마다 사용되어, 소정 시간 이상 사용되면 고갈된다. 현상제를 저장하는 장치(예를 들어, 상술한 현상기(1514) 자체를 새로이 교체하여 주어야 한다.

또한, 감광드럼은 화상형성작업이 진행될 때마다 노후화가 진행되어, 소정 시간 이상 사용되면 감광 드럼 자체를 새로이 교체하여 주어야 한다.

이와 같이 화상형성장치의 사용과정에서 교체할 수 있는 부품 또는 구성요소들을 소모품 장치 또는 교체 가능 장치이라 한다. 그리고 이러한 소모품 장치에는 해당 소모품 장치의 적절한 관리를 위하여 앞서 설명한 CRUM 장치(200)가 부착될 수 있다.

이하에서는 소모품 장치에 장착되는 CRUM 장치(200)와 프로세서(110) 간의 연결 형태에 대해서 설명한다.

도 4 및 도 5는 화상형성장치와 CRUM 장치 간의 연결 형태를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 도 4는 화상형성장치와 CRUM 장치가 3 접점으로 연결되는 형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 화상형성장치(100)의 본체에는 CRUM 장치(200)와 연결되기 위한 통신 장치(120)(또는 단자들)가 구비되고, 소모품 장치에 CRUM 장치(200)가 배치된다.

그리고 화상형성장치(100)의 본체(또는 통신 장치(120))는 CRUM 장치(200)와 통신을 위한 단자들(161, 162, 163)이 구비된다. 그리고 각 단자(161, 162, 163)는 케이블(171, 172, 173)을 통하여 CRUM 장치(200) 측의 단자들에 각각 연결된다. 한편, 도시된 예에서는 단자들(161, 162, 163)이 통신 장치(120)에 포함되는 구성으로 설명하였지만, 프로세서(110)에 직접 연결되는 단자일 수도 있다.

CRUM 장치(200)는 화상 형성 장치에 구비된 프로세서(110)와의 통신을 위한 단자들(231, 232, 233)을 포함한다. 이 단자들(231, 232, 233)은 클럭 단자(231), 데이터 단자(232) 및 접지 단자(233)를 포함할 수 있다.

클럭 단자(231), 데이터 단자(232) 및 접지 단자(233)는 화상 형성 장치의 본체에 구비된 3개의 단자들(161, 162, 163)과 케이블을 통하여 전기적으로 연결된다.

한편, 도시된 예에서는 케이블을 통하여 단자들이 연결되는 형태를 도시하였지만, 구현시에는 단자들은 직접 맞다는 형태로 연결될 수도 있다. 그리고 도시된 예에서는 CRUM 장치(200)가 소모품 장치에 부착되어 있는 형태를 도시하였지만, 구현시에 CRUM 장치와 소모품 장치는 서로 이격된 위치에 화상형성장치에 장착될 수도 있다.

한편, 도 4를 설명함에 있어서, 화상 형성 장치(100)와 CRUM 장치(200)가 각각 3개의 단자(161, 162, 163, 231, 232, 233)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 화상 형성 장치(100)와 CRUM 장치(200)는 전원 단자를 더 포함할 수 있다. 즉, 화상 형성 장치(100)와 CRUM 장치(200)는 각각 4개의 단자를 포함할 수 있다. 이와 같은 구현 예에 대해서는 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.

도 5는 화상형성장치와 CRUM 장치가 4 접점으로 연결되는 형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 화상 형성 장치(100')는 본체(610), 본체(610)에 장착 가능한 소모품 장치(400), CRUM 장치(500)를 포함한다.

화상 형성 장치(100')의 본체(610)에, CRUM 장치(500)가 탑재된 소모품 장치(400)가 장착될 경우, CRUM 장치(500)는 소모품 장치(400)를 통해 화상 형성 장치의 프로세서(110)와 통신을 수행할 수 있다. 한편, 구현시 CRUM 장치(500)는 소모품 장치(400)를 경유하지 않고 직접 본체(610)에 연결될 수도 있다.

프로세서(110)는 본체(610)에 마련된 4개의 단자(631, 632, 633, 634)와 각 단자에 연결된 케이블(621, 622, 623, 624)을 통해 소모품 장치(400)와 전기적으로 접속될 수 있다.

또한, 소모품 장치(400)는 본체(610)에 4개의 단자(631, 632, 633, 634)와 상호 접촉하는 4개의 단자(531, 532, 533, 534)를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 본체(610)에 포함된 4개의 단자(631, 632, 633, 634)는 각각 클럭 단자, 데이터 단자, 전원 단자 및 접지 단자가 될 수 있다. 이와 마찬가지로, 소모품 장치(400)에 포함된 4개의 단자(531, 532, 533, 534) 역시 각각 클럭 단자, 데이터 단자, 전원 단자 및 접지 단자가 될 수 있다.

구체적으로, 소모품 장치(400)의 클럭 단자(531)는 화상 형성 장치의 본체(610)에 포함된 클럭 단자(632)와 연결되어 클럭 신호를 수신할 수 있다. 그리고 소모품 장치(400)의 데이터 단자(532)는 본체(610)에 포함된 데이터 단자(632)와 연결되어 데이터 신호를 송수신할 수 있다. 그리고 소모품 장치(400)의 전원 단자(533)는 본체(610)에 포함된 전원 단자(633)와 연결될 수 있으며, 소모품 장치(400)의 접지 단자(534)는 본체(610)에 포함된 접지 단자(634)와 연결될 수 있다.

이때, 화상 형성 장치의 본체(610)에 포함된 전원 단자(633)는 비활성화 상태로 유지될 수 있다. 구체적으로, 4개의 단자로 규격화된 화상 형성 장치에서는, 도 4에 도시된 CRUM 장치(200)를 사용할 수 없다.

따라서, 화상 형성 장치의 본체(610)가 4개의 단자를 포함하도록 하여 화상 형성 장치의 규격에 따르되, 전원 단자(633)를 전기적으로 비도통 상태로 구현할 수 있다. 여기서 비토통 상태는 본체(600) 측에서 전원 단자(633)에 전원을 제공하지 않는 형태일 수 있으며, 4선의 케이블 중 하나가 단락된 형태이거나, 전원 단자(633), 케이블(623)은 모두 전원을 제공하나, CRUM 측에서 전원 단자(533)의 사용을 하지 않는 형태일 수도 있다.

또한, 소모품 장치(400)도 화상 형성 장치에 대응하여 4개의 단자로 규격화될 수 있다. 따라서, 소모품 장치(400) 역시 4개의 단자(531, 532, 533, 534)를 포함할 수 있다.

한편, 현재 상용화되고 있는 화상 형성 장치 및 소모품 장치의 경우, 각각 클럭 단자, 데이터 단자, 전원 단자 및 접지 단자로 구성된 4개의 단자를 포함하는 것이 일반적이다. 따라서, 현재 상용화되고 있는 화상 형성 장치의 프로세서(110)에 저장된 클럭 신호와 관련된 프로토콜만을 변경 또는 업데이트할 경우, 실시 예에 따른 CRUM 장치(500)를 장착하여 사용할 수 있다. 따라서, 기존의 CRUM 장치와, CRUM 장치(500)를 호환할 수 있다.

도 6은 본 개시의 CRUM 장치의 간단한 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6을 참조하면, CRUM 장치(200)는 전원 추출 회로(210), 제어 회로(220)로 구성된다.

전원 추출 회로(210)는 화상형성장치로부터 클럭 신호를 수신하고, 수신된 클럭 신호에서 전원을 추출한다. 즉, 전원 추출 회로(210)는 클럭 신호가 하이 값을 가질 때 용량성 소자(예를 들어, 커패시터)를 충전하여 전원을 마련할 수 있다. 구체적인 전원 추출 동작에 대해서는 도 10을 참조하여 후술한다.

전원 추출 방법은 클럭 신호의 파형에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 클럭 신호의 파형은 데이터 신호가 송수신되는 데이터 구간과, 데이터 신호가 미송수신되는 휴지 구간에 따라 달라질 수 있다.

클럭 신호는 휴지 구간에서 기 설정된 패턴으로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 패턴의 클럭 파형을 가질 수 있다.

즉, 클럭 신호는 휴지 구간에서도 클럭 파형을 유지할 수 있다. 이 경우, 데이터 구간에서의 클럭 신호는 제1 펄스 폭을 가지고, 휴지 구간에서의 클럭 신호는 제1 펄스 폭과 상이한 제2 펄스 폭을 가질 수 있다. 여기서, 제1 펄스 폭은 제2 펄스 폭보다 크도록 할 수 있다.

또한, 데이터 구간에서의 클럭 신호의 주기(즉, 제1 클럭 주기)와, 휴지 구간에서의 클럭 신호의 주기(즉, 제2 클럭 주기)도 서로 다를 수 있다. 한편, 듀티 비(duty ratio)가 동일하고, 데이터 구간에서의 클럭 신호의 주기와 휴지 구간에서의 클럭 신호의 주기는 서로 다르면, 상술한 바와 같이 데이터 구간에서의 제1 펄스 폭과 휴지 구간에서의 제2 펄스 폭은 다를 수 있다.

이 경우, 제1 클럭 주기와 제2 클럭 주기 내의 듀티 비가 동일한 것을 가정하였지만, 구현시에 데이터 구간 내의 듀티 비와 휴지 구간 내의 듀티 비는 상이할 수 있으며, 동일한 데이터 구간 내의 듀티 비도 기설정된 범위 내에서 상이할 수 있다. 구체적으로, 제2 펄스 폭을 가지는 클럭 신호의 하이 유지 시간과 로우 유지 시간은 각각의 휴지 시간이 제1 시간(데이터 구간인지, 유휴 구간인지를 판단하는데 이용되는 기준 시간)보다 작은 범위에서 차이가 있도록 할 수 있다. 그리고 제1 펄스 폭을 가지는 클럭 신호의 하이 유지 시간과 로우 유지 시간 각각은 유지 시간이 제1 시간보다 큰 범위에서 차이가 있도록 할 수 있다.

구체적으로, 클럭 신호는 휴지 구간에서는 기 설정된 제1시간 단위로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되고, 데이터 구간에서는 제1시간보다 길게 설정된 제2시간 단위로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복된다. 여기서, 하이 값은 2V 내지 4V가 될 수 있다. 또한, 로우 값은 0이 될 수도 있다.

이와 같은 실시 예에 따르면, 클럭 신호가 휴지 구간 및 데이터 구간에서 하이 값을 포함하기 때문에, CRUM 장치(200)는 휴지 구간 및 데이터 구간에서 클럭 신호의 하이 값으로부터 전원을 추출하여 구동될 수 있다. 특히, 휴지 구간에서 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 제1 클럭 주기 단위로 반복되기 때문에, 하이 값으로부터 전원을 반복적으로 추출하여 전원의 끊김 없이 CRUM 장치(200)를 지속적으로 구동시킬 수 있다. 즉, 종래의 I2C 통신 방식에서 데이터와 데이터 사이 휴지 구간에서는 클럭 신호가 로우 값을 유지하여 소프트웨어 동작 상황에 따라 커패시터가 방전되어 IC가 오동작하거나, 전원 하강으로 인한 리셋 현상이 발생하여 임시 저장 데이터 및 인증 데이터 손실로 처음부터 다시 액세스해야 하므로 화상 형성 장치의 동작이 지연될 수 있다. 또한, 잦은 리셋으로 CRUM 장치의 손상 등의 문제가 있어 클럭 신호로 커패시터를 충전하여 전원으로 사용하는 기술을 실제 적용하는데 어려움이 있었다.

또한, 데이터 신호로부터 전원을 추출하게 되면, 데이터는 연속된 로우 값이 유지될 가능성이 있어, 상술한 동일한 문제점이 발생할 수 있었다.

제어 회로(220)는 전원 추출 회로(210)에 의해 추출된 전원에 의해 활성화된다. 이 제어 회로(220)는 클럭 신호에 따라 데이터 단자(222)를 통해 데이터를 화상 형성 장치와 송수신할 수 있다.

제어 회로(220)는 클럭의 주파수(또는 하이값 및 로우 값의 유지 시간)을 측정하기 위한 타이머를 구비하며, 타이머에서 측정된 클럭 신호의 값에 따라 아이들 구간과 데이터 전송 구간을 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어 회로(220)는 클럭 신호에 기초하여 데이터 신호의 송수신 시점 및 종료 시점을 판단함으로써 데이터 전송 구간과 아이들 구간을 구분할 수 있다.

보다 구체적으로, 평상시에 CRUM 장치(200)와 화상 형성 장치는 대기 상태로 연결되었다가, 데이터 신호를 송수신하기 위해서는 활성화 상태로 연결되어야 한다. 이를 위하여, 클럭 신호는 CRUM 장치(200)에 데이터 신호의 수신 시작을 알리기 위한 신호 구간을 포함할 수 있다.

이에 따라, 아이들 구간에서 제1시간 단위로 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 로우 값이 유지되는 구간이 제1시간을 초과할 경우, 제어 회로(220)는 제1시간을 경과하는 시점(도 11의 A)을 데이터 신호의 송수신 시작 시점으로 판단할 수 있다.

그리고 CRUM 장치(200)와 화상 형성 장치 간의 데이터 신호의 송수신이 완료되면, CRUM 장치(200)와 화상 형성 장치는 활성화 상태를 종료하고, 대기 상태로 연결되어야 한다. 따라서, 클럭 신호는 CRUM 장치(200)에 데이터 신호의 송수신 종료 시점을 알리기 위한 신호 구간을 포함할 수 있다.

이에 따라, 데이터 구간에서 제2시간 단위로 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 하이 값이 유지되는 구간이 제2시간을 초과할 경우, 제어 회로(220)는 제2시간이 초과되는 시점을 데이터 신호의 송수신 종료 시점으로 판단할 수 있다.

또는, 휴지 구간에서 제1시간 단위로 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 하이 값이 유지되는 구간이 제2시간을 초과할 경우, 제어 회로(220)는 제2시간이 초과되는 시점(도 12의 D")을 데이터 신호의 송수신 종료 시점으로 판단할 수도 있다.

한편, 데이터 신호의 송수신 시작 시점부터 데이터 신호의 송수신 종료 시점까지를 전체 데이터 전송 구간으로 정의할 수 있으며, 이는 데이터 송수신 중의 휴지 구간(도 12의 제 1 휴지 기간(BC))을 포함할 수 있다.

그리고 제어 회로(220)는 클럭 신호가 수신되면, 그 클럭 신호를 확인하여 휴지 구간에서 데이터 구간으로 변경되거나, 데이터 구간에서 휴지 구간으로 변경되는 구간 변경 시점을 판단할 수 있다.

구체적으로, 클럭 신호가 수신될 경우, 제어 회로(220)는 휴지 구간에서 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 하이 값 및 로우 값 중 어느 하나가 유지되는 구간이 제1시간을 초과하면, 휴지 구간에서 데이터 구간으로 변경되는 것으로 판단한다.

또한, 제어 회로(220)는 데이터 구간에서 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 하이 값 및 로우 값 중 어느 하나가 유지되는 구간이 제1시간을 가지면, 데이터 구간에서 휴지 구간으로 변경되는 것으로 판단한다.

휴지 구간에서 데이터 구간으로 변경되는 것으로 판단되면, 제어 회로(220)는 데이터 단자(222)를 통해 데이터 구간 동안 송수신되는 데이터 신호를 송수신할 수 있다. 이 데이터 구간에서 CRUM 장치(200)에서 화상 형성 장치로 소정의 데이터 신호를 송신할 수도 있다.

그리고 제어 회로(220)는 아이들 구간에서, 동작 속도가 가변되는지를 감지한다. 구체적으로, 제어 회로(220)는 아이들 구간에서 클럭 신호의 제2주기의 변경을 감지하고, 일정시간(예를 들어, 9개 클럭 펄스 신호의 시간)동안 변경된 제2주기가 유지되면 동작 속도가 가변된 것으로 감지할 수 있다.

그리고 제어 회로(220)는 동작 속도가 가변되면, 앞서 상술한 제1시간을 변경된 제2주기에 대응되는 시간 값으로 변경하고, 이후의 데이터 전송 구간에서는 변경된 제1 시간 값을 이용하여 데이터 구간인지 휴지 구간인지를 판단할 수 있다.

그리고 제어 회로(220)는 송수신되는 데이터 신호에 따라 내부 정보를 관리할 수 있다. 즉, 제어 회로(220)는 수신된 데이터 신호를 저장할 수 있으며, 기저장된 데이터를 독출하여 화상 형성 장치로 데이터 신호를 송신할 수 있다.

이때, 제어 회로(220)는 송수신되는 데이터에 대해서 암호화를 수행하여 통신을 수행할 수 있다. 이때 사용되는 암호화 알고리즘은 RSA, ECC 비대칭키 알고리즘, ARIA, TDES, SEED, AES 대칭키 알고리즘 등과 같은 다양한 암호화 알고리즘이 사용될 수 있다.

이러한, 제어 회로(220)는 추출된 전원을 이용하여 CRUM 장치(220)를 제어한다. 이러한 제어 회로(220)는 하나의 IC(integrated circuit)로 구성될 수도 있고, 복수의 장치로 구성될 수 있다. 하나의 IC로 구성되는 예에 대해서는 도 7을 참조하여 후술하고, 복수의 IC로 구성되는 예에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조하여 후술한다.

이상과 같이 본 실시 예에 따른 CRUM 장치(200)는 클럭 단자(221)를 통해 CRUM 장치(200)에 수신되는 클럭 신호로부터 전원을 추출함으로써, 전원 단자 없이도 활성화될 수 있다.

또한, CRUM 장치(200)는 본체의 전원 단자와 연결되기 위한 인터페이스를 구비할 필요가 없게 되어, CRUM 장치(200)의 크기 및 인터페이스 수의 감소를 통해 CRUM 장치(200)의 비용을 절감할 수 있다. 또한, 전원 단자를 구비하지 않으므로 전원 단자를 제어하기 위한 회로가 필요 없어 회로 구성도 간단해질 수 있다.

또한, CRUM 장치(200)는 클럭 주파수의 변화를 통하여 통신 속도의 변화를 감지할 수 있는바, 적응적인 통신이 가능하다.

도 7 내지 도 9는 제어 회로의 다양한 구현 예를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 도 7은 제어 회로가 하나의 IC로 구성되는 경우의 CRUM 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면 CRUM 장치(200)는 전원 추출 회로(210), 제어 회로(220) 및 복수의 단자(230)로 구성된다.

복수의 단자(230)는 화상형성장치의 본체에 구비된 복수의 접점(161, 162, 163)에 연결된다. 구체적으로, 복수의 단자(230)는 클럭 단자(231), 데이터 단자(232), 접지 단자(233)를 포함할 수 있다. 여기서 본체는 프로세서(110), 통신 장치(120), 또는 프로세서(110)와 통신 장치(120)가 장착되는 기판일 수도 있다.

클럭 단자(231)는 본체의 클럭 단자(161)와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.

데이터 단자(232)는 본체의 데이터 단자(161)와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다. 그리고 접지 단자(233)는 본체의 접지 단자(163)와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다. 한편, 이상에서는 복수의 단자(230)가 3개로 구성되는 것을 도시하였지만, 구현시에는 도 5와 같이 4개의 단자라고 구현 가능하다.

전원 추출 회로(210)는 본체의 클럭 단자(231)를 통해 클럭 신호가 수신되면, 클럭 신호로부터 전원을 추출한다.

제어 회로(220)는 전원 추출 회로(210)에 의해 추출된 전원에 의해 활성화된다. 제어 회로(220)의 구체적인 동작은 도 6과 동일한바 중복 설명은 생략한다.

도 8은 2개의 IC로 제어 회로가 구성되는 예를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, CRUM 장치(200')는 전원 추출 회로(210), 제어 회로(220'), 복수의 단자(230)로 구성된다.

전원 추출 회로(210)와 복수의 단자(230)의 구성은 도 7의 구성과 동일한바 중복 설명은 생략한다.

제어 회로(220')는 프로세서(221)와 메모리(225)를 포함한다.

프로세서(221)는 전원 추출 회로(210)에 의해 추출된 전원에 의해 활성화된다. 이 프로세서(221)는 클럭 신호에 따라 데이터 단자(232)를 통해 데이터를 화상 형성 장치와 송수신할 수 있다.

프로세서(221)는 아이들 구간과 데이터 전송 구간을 판단할 수 있다. 그리고 프로세서(221)는 휴지 구간에서 데이터 구간으로의 변경 및 데이터 구간에서 휴지 구간으로의 변경을 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(221)는 아이들 구간에서 동작 속도의 변화를 감지할 수 있다. 이러한 판단 동작 및 속도 변화 감지는 도 6의 제어 회로의 동작과 동일한바 자세한 설명은 생략한다.

그리고 프로세서(221)는 송수신되는 데이터 신호에 따라 메모리(225)를 관리할 수 있다. 즉, 프로세서(221)는 수신된 데이터 신호를 메모리(225)에 저장할 수 있으며, 메모리부(225)에 저장된 데이터를 독출하여 화상 형성 장치로 데이터 신호를 송신할 수 있다.

도 9은 3개의 IC로 제어 회로가 구성되는 예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, CRUM 장치(200")는 전원 추출 회로(210), 제어 회로(220"), 복수의 단자(230)로 구성된다.

제어 회로(220")는 인터페이스 IC(222), 프로세서(223)와 메모리(225)를 포함한다.

인터페이스 IC(222)는 전원 추출 회로(210)에 의해 추출된 전원에 의해 활성화된다. 이 인터페이스 IC(222)는 클럭 신호에 따라 데이터 단자(232)를 이용하여 데이터를 송수신한다.

먼저, 인터페이스 IC(222)는 클럭 단자(231)를 통해 클럭 신호가 수신되면, 그 클럭 신호를 확인하여 아이들 구간에서 데이터 구간으로 변경되거나, 데이터 구간에서 아이들 구간으로 변경되는 구간 변경 시점을 판단할 수 있다.

구체적으로, 인터페이스 IC(222)는 아이들 구간에서 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 하이 값 및 로우 값 중 어느 하나가 유지되는 구간이 제1시간을 초과하면, 아이들 구간에서 데이터 구간으로 변경되는 것으로 판단한다.

또한, 인터페이스 IC(222)는 데이터 구간에서 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 하이 값 및 로우 값 중 어느 하나가 유지되는 구간이 제1시간을 가지면, 데이터 구간에서 아이들 구간으로 변경되는 것으로 판단한다.

아이들 구간에서 데이터 구간으로 변경되는 것으로 판단되면, 인터페이스 IC(222)는 데이터 단자(232)를 통해 데이터 구간 동안 수신되는 데이터 신호를 수신할 수 있다. 이 데이터 구간에서 CRUM 장치(200)에서 화상형성장치로 소정의 데이터 신호를 송수신할 수 있다.

한편, 프로세서(223)는 전원에 의해 활성화되어, 인터페이스 IC(222)에서 송수신되는 데이터 신호에 따라 메모리(225)를 관리할 수 있다. 즉, 프로세서(223)는 인터페이스 IC(222)에서 수신된 데이터 신호를 메모리(225)에 저장할 수 있으며, 메모리(225)에 저장된 데이터를 독출하여 화상형성장치로 데이터 신호를 송수신할 수 있다.

한편, 이상에서는 인터페이스 IC(223)가 클럭 신호를 기초로 데이터 구간인지 휴지 구간인지를 판단하는 동작만을 수행하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 인터페이스 IC(222)는 eI2C 클럭 신호를 I2C 형태의 제2 클럭 신호로 디코딩하는 기능을 수행할 수도 있다.

상술한 동작을 위하여, 인터페이스 IC(223)는 화상 형성 장치(100)의 본체에서 생성된 제1 클럭 신호를 클럭 단자(231)를 통하여 수신하고, 수신된 제1 클럭 신호를 제2 클럭 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로, 인터페이스 IC(223)는 제1 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값 중 어느 하나가 유지되는 구간이 기설정된 시간(ex, T_Chang)을 초과하면, 기설정된 시간을 초과하는 시점에 제1 주파수에 대응되는 시간 단위로 교번적으로 제2 클럭 신호의 출력 값을 변환하며, 제1 클럭 신호의 하이 값 또는 로우 값 중 어느 하나가 유지되는 구간이 기설정된 제1시간 이하이면, 제2 클럭 신호의 출력 값을 유지할 수 있다.

이러한 동작을 인터페이스 IC(223)가 수행하는 경우 일반적인 범용 메모리 IC를 이용하여 CRUM 장치를 구현할 수 있다.

도 10은 도 6에 도시된 전원 추출회로의 구현 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 전원 추출 회로(210)는 클럭 신호로부터 전원을 추출하는 것으로, 다이오드(211) 및 커패시터(212)를 포함할 수 있다.

다이오드(211)는 클럭 단자(231)와 연결되어 있으며, 클럭 단자(231)로부터 클럭 신호를 전달받는다. 다이오드(211)는 아이들 구간 및 데이터 구간 각각에서 하이 값을 가지는 클럭 신호를 패스시킬 수 있다.

커패시터(212)는 다이오드(211)에서 패스된 클럭 신호에 의해 충전될 수 있다. 따라서, CRUM 장치(200)는 커패시터(212)에 충전된 전원을 이용하여 동작할 수 있다.

한편, 위에서는 다이오드(211)가 아이들 구간 및 데이터 구간 각각에서 하이 값을 가지는 클럭 신호를 패스시키는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 클럭 신호에 따라 온/오프 스위칭하는 스위칭 소자와 커패시터를 이용하여 전원 추출 회로를 구성할 수도 있다.

도 11은 화상형성장치와 CRUM 장치 사이의 여러 신호 전달 구간을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 데이터 신호(SDA)와 클럭 신호(CLOCK)의 파형도가 도시된다.

데이터 신호(SDA)는 CRUM 장치(200)에 저장된 데이터를 본체로 전송하는 신호이거나, 본체(100)에서 전송되어 CRUM 장치(200)에 저장할 정보의 신호 등일 수 있다. 이러한 정보의 실제 전달 구간이 데이터 전송 구간이다. 그리고 이러한 정보가 전달되지 않는 구간이 아이들 구간이다.

구체적으로, 화상형성장치의 본체와 CRUM 장치(200)는 항시 연결되어 있을 필요가 없다. 이에 따라, 본체(100)는 CRUM 장치(200)와 통신이 필요한 시점에, 클럭 신호를 생성하여 CRUM 장치(200)에 제공한다. 이러한 점에서, 상술한 아이들 구간은 데이터 전달을 준비하는 구간이라고 지칭할 수 있으며, 데이터 전송 구간은 데이터 전달을 수행하는 구간이라고 지칭할 수 있다. 한편, 상술한 휴지 구간은 데이터 전송 구간 내의 데이터 구간과 데이터 구간 사이의 구간이다. 하나의 데이터 전송 구간에서의 구체적인 클럭 파형에 대해서는 도 12를 참조하여 후술한다.

클럭 신호(CLOCK)는 데이터 신호의 송수신을 판단하는데 이용되는 신호로, 통상적으로 데이터 신호가 송수신되지 않는 영역에서는 클럭 신호가 본체에서 CRUM 장치로 전달되지 않는다. 그러나 본 실시 예에서는 클럭 신호를 이용하여 CRUM 장치의 전원을 공급하는바, 데이터가 전달되지 않는 구간에서도 클럭 신호가 생성되어 CRUM 장치로 전달될 수 있다. 이에 따라, 상술한 휴지 구간뿐만 아니라, 아이들 구간에서도 데이터 구간과 다른 펄스 폭을 갖는 클럭 신호가 CRUM 장치에 제공될 수 있다.

그리고 CRUM 장치(200)에 대한 액세스가 필요 없게 되면, 예를 들어, 화상형성장치가 절전 모드로 진입하거나, 전원 오프 상태가 되면, 본체(100)는 클럭 신호(CLOCK)를 0으로 변경할 수도 있다.

도 12는 데이터 신호, 클럭 신호 및 디코딩 신호에 따른 파형의 다양한 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 12에 따르면, 클럭 신호는 휴지 구간과 데이터 구간에서 서로 다른 클럭 파형을 가지며, 서로 다른 펄스 폭을 가질 수 있다. 구체적으로, 데이터 구간에서는 제1 펄스 폭을 가지고, 아이들 구간에서는 제1 펄스 폭과 상이한 제2 펄스 폭을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 펄스 폭은 제2 펄스 폭보다 큰 것이 바람직하다.

한편, 제1 아이들 구간에서, 클럭 신호는 제1 시간(t1) 단위로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 파형을 갖는다. CRUM 장치는 이 제1 아이들 구간에서 제1 시간 동안 수신되는 하이 값으로부터 전원을 추출할 수 있다. 여기서, 로우 값은 0V 이고, 하이 값은 3.3V가 될 수 있다. 그러나 로우 값 및 하이 값은 이에 한정되지 않고, 화상 형성 장치의 모델 또는 사양에 따라 달라질 수 있다.

제1 아이들 구간에서, 데이터 신호는 실질적인 데이터를 포함하지 않는다. 다만, 제1 아이들 구간에서, 하이 값 및 로우 값 중 어느 하나의 값을 갖는 파형을 가질 수 있으며, 제1 아이들 구간에서 데이터 신호의 파형은 임의로 정해질 수 있다. 이는 다른 아이들 구간에서도 마찬가지이다.

한편, 제1 아이들 구간에서 클럭 신호가 제1 시간(t1) 단위로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 로우 값이 유지되는 구간이 제1 시간(t1)을 초과할 경우, CRUM 장치는 제1 시간(t1)이 초과되는 시점을, 데이터 신호의 송수신 시작 시점(A)으로 판단할 수 있다. 여기서, 데이터 신호의 송수신 시작 시점(A)이란, 화상 형성 장치로부터 데이터 신호가 수신될 것을 알리는 시점이 될 수 있다.

송수신 시작 시점(A)을 기준으로, 제1 아이들 구간에서 제1 데이터 구간으로 변경될 수 있다. 이 경우, 클럭 신호는 제1 시간(t1)보다 길게 설정된 제2 시간(t2)에 따라 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 파형을 갖는다.

여기서, 제2 시간(t2)은 제1 시간(t1)의 2배가 되는 것이 바람직하다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제2 시간(t2)은 클럭 신호의 하이 값으로부터, 한 주기 동안 CRUM 장치를 구동시키는데 충분한 전원을 추출하는 시간(t)이 될 수 있다. 만약, 제2 시간(t2)이 그 시간(t)보다 짧을 경우, CRUM 장치는 전원이 소모되어 구동될 수 없게 된다. 따라서, 그 시간(t)과 같거나 긴 시간을 갖도록 제2 시간(t2)을 설정할 수 있다.

한편, 제1 데이터 구간에서 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 하이 값이 제1 시간(t1)을 갖는 경우, CRUM 장치는 제1 시간(t1)이 되는 시점을, 제1 휴지 구간으로 변경되는 제1구간 변경 시점(B)으로 판단할 수 있다.

한편, 이러한 제1 휴지 구간으로 변경되는 시점은 후술할 아이들 구간으로 변경되는 시점과 상이한바, 제1 데이터 구간에서 제2 시간(t2) 단위로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 하이 값이 제1 시간(t1)을 갖는 경우, CRUM 장치는 휴지 구간 후에, 데이터 구간이 계속될 것임을 인식할 수 있다. 따라서, CRUM 장치는 화상 형성 장치와의 연결 상태를 활성화 상태로 계속 유지할 수 있다.

한편, 제1 휴지 구간에서, 클럭 신호는 제1 시간(t1) 주기로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 파형을 갖는다.

제1 휴지 구간에서 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 하이 값이 유지되는 구간이 제1 시간(t1)을 초과할 경우, CRUM 장치는 제1 시간(t1)을 초과하는 시점에서, 제2 데이터 구간이 시작되는 것을 판단할 수 있다. 따라서, CRUM 장치는 하이 값이 제1 시간(t1)을 초과하는 시점을 제2구간 변경 시점(C)으로 판단할 수 있다.

제2 데이터 구간에서, 클럭 신호는 제2 시간(t2) 주기로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 파형을 갖는다. 제2 데이터 구간에서, 클럭 신호가 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되다가, 클럭 신호의 하이 값이 제1 시간(t1)을 갖는 경우, CRUM 장치는 제2 데이터 구간 후에, 제2 휴지 구간이 이어질 것임을 인식할 수 있다.

따라서, CRUM 장치는 클럭 신호의 하이 값이 제1 시간(t1)이 되는 시점을, 제2 휴지 구간으로 다시 변경되는 제3 구간 변경 시점(D)으로 인식할 수 있다.

한편, 제2 데이터 구간에 후속하는 제2 휴지 구간에서, 클럭 신호는 제1 시간(t1) 주기로 하이 값 및 로우 값이 교번적으로 반복되는 파형을 갖는다. 클럭 신호의 하이 값이 유지되는 시간이 제2 시간(t2)을 초과할 경우, CRUM 장치는 하이 값이 제2 시간(t2)을 초과하는 시점을 데이터 신호의 수신 종료 시점(D")으로 인식할 수 있다.

이 수신 종료 시점(D")을 기준으로, CRUM 장치와 화상 형성 장치는 대기 상태로 연결되며, 데이터 신호의 수신 동작이 종료될 수 있다. 이 같이 CRUM 장치가 화상 형성 장치와 대기 상태로 연결될 경우, 화상 형성 장치로부터 데이터 신호가 수신되지 않기 때문에 제2 아이들 구간으로 변경된다.

도 12에서는 휴지 구간과 데이터 구간이 각각 두 구간씩 포함되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 송수신되는 데이터 용량이 큰 경우, 제2 휴지 구간과 제2 데이터 구간이 3회 이상 반복하여 포함될 수 있다. 또는, 송수신되는 데이터 용량이 작은 경우, 제2 휴지 구간과 제2 데이터 구간이 포함되지 않을 수도 있다.

상술한 설명과 같이, 클럭 신호의 길이로 데이터 송수신 시점을 만들어야 하기 때문에, 데이터가 유효한 구간의 클럭 신호 길이인 제2시간을 제1시간보다 길게 유지하고 제1시간을 초과하는 시점으로 데이터 송수신 시점이 정해지는 것이 안정적인 데이터 송수신에 바람직하다.

또한, 상기 설명에서는 편의상 클럭 신호의 로우 구간과 하이 구간의 길이가 같은 것으로 설명하였으나, 휴지 구간에서는 로우 구간과 하이 구간의 길이는 각각 제1시간 이하가 되도록 하는 범위에서, 데이터 구간에서는 로우 구간과 하이 구간의 길이가 각각 제2 시간 이상이 되는 범위에서 차이가 있을 수 있다.

한편, CRUM 장치는 클럭 신호에 기초하여 데이터 신호를 디코딩하고, 디코딩 결과로 디코딩 신호를 생성할 수 있다. 이 디코딩 동작은 CRUM 장치에 포함된 인터페이스 제어부에 의해 수행될 수 있다.

도 12에 따르면, 제1 아이들 구간, 제1 휴지 구간 및 제2 휴지 구간에서와 같이 하이 값 및 로우 값이 제1 시간(t1) 단위로 변화되는 클럭 신호가 수신될 경우, 데이터 신호가 수신되지 않기 때문에 "0" 및 "1" 중 어느 하나의 값으로 일정한 디코딩 신호를 생성한다. 그리고 제1 데이터 구간 및 제2 데이터 구간에서와 같이 하이 값 및 로우 값이 제1 시간(t1)을 초과하는 클럭 신호가 수신될 경우, 데이터 구간으로 인식할 수 있다.

따라서, 제1 데이터 구간 및 제2 데이터 구간에서는, 클럭 신호의 하이 값 및 로우 값이 제1 시간(t1)을 초과하는 각 지점에서 "0"과 "1"이 교번적으로 반복된 파형을 갖는 디코딩 신호를 생성한다.

결과적으로, 도 12에 도시된 디코딩 신호는 제1 아이들 구간, 제1 휴지 구간, 제2 휴지 구간에서는 "0" 및 "1" 중 하나로 일정하게 유지되다가, 제1 데이터 구간 및 제2 데이터 구간에서는 제2 시간(t2)에 따라 "0" 및 "1"이 교번적으로 반복된 파형을 갖는다.

한편, 도 12에서는 클럭 신호에 포함된 로우 값이 데이터 구간과 유휴 구간에서 0의 값을 갖는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 데이터 구간과 유휴 구간에서 로우 값은 0을 초과하되 하이 값인 3.3V보다 작은 값을 가질 수 있다. 이 경우에 대한 디코딩 신호는 도 12에 도시된 것과 동일할 수 있다.

한편, 도 12에서는 제2 데이터 구간 다음에 제2 휴지 구간이 연결되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 클럭 신호를 생성하는 소프트웨어에 따라서, 제2 데이터 구간 다음에 바로 제2 아이들 구간이 연결될 수 있다.

이하에서는 통신 속도를 가변하기 위하여, 동작 주파수를 변경하는 동작을 설명한다.

도 13 내지 도 16은 클럭 신호의 주기를 변경하는 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

구체적으로, 도 13은 통신 속도를 증가하는 경우의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

도 13을 참조하면, 프로세서(110)는 통신 속도가 빨라질 필요가 있는 경우, 예를 들어, 소모품 장치 또는 CRUM 장치에 대한 인증을 수행하고자 하는 경우, 아이들 구간에서의 제2 주기(t1)를 기존의 제2 주기(t1)보다 빠른 제4 주기(t3)로 변경할 수 있다.

아이들 구간에서 클럭 신호의 주기(t1->t3)가 변경되면, CRUM 장치(200)에서는 주기의 변경을 감지하고, 변경된 주기가 일정 시간 이상 유지되는지를 확인한다. 만약, 변경된 주기가 일정 시간 이상 유지되면, CRUM 장치(200)는 본체와의 통신 속도가 변경된 것으로 판단하고, 데이터 구간과 휴지 구간의 판단 시간 값을 변경된 제2 주기에 대응되는 시간 값으로 변경할 수 있다.

예를 들어, 데이터 구간에서 100kHz의 주기(t2)를 갖고, 아이들 구간(또는 휴지 구간)(t1)에서 200kHz의 주기를 갖는 클럭 신호가 아이들 구간에서, 200kHz에서 400kHz로 변경된 경우(t1-> t3), CRUM 장치(200)는 이후의 데이터 구간에서 데이터 구간은 200kHz 주기(t4)로 데이터 송수신이 수행될 것임을 인지하고, 이후의 데이터 구간에서 200kHz로 데이터를 송수신할 수 있다.

도 14는 통신 속도를 늦추는 경우의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

도 14를 참조하면, 프로세서(110)는 통신 속도가 느려질 필요가 있는 경우, 예를 들어, 에러가 발생하거나, 소비 전력을 늦출 필요가 있는 경우, 아이들 구간에서의 제2 주기(t1)를 기존의 제2 주기(t1)보다 느린 제6 주기(t5)로 변경할 수 있다.

아이들 구간에서 클럭 신호의 주기(t1->t5)가 변경되면, CRUM 장치(200)에서는 주기의 변경을 감지하고, 변경된 주기가 일정 시간 이상 유지되는지를 확인한다. 만약, 변경된 주기가 일정 시간 이상 유지되면, CRUM 장치(200)는 본체와의 통신 속도가 변경된 것으로 판단하고, 데이터 구간과 휴지 구간의 판단 시간 값을 변경된 제2 주기에 대응되는 시간 값으로 변경할 수 있다.

예를 들어, 데이터 구간에서 100kHz의 주기(t2)를 갖고, 아이들 구간(또는 휴지 구간)(t1)에서 200kHz의 주기를 갖는 클럭 신호가 아이들 구간에서, 200kHz에서 150kHz로 변경된 경우(t1-> t5), CRUM 장치(200)는 이후의 데이터 구간에서 데이터 구간은 75kHz 주기(t6)로 데이터 송수신이 수행될 것임을 인지하고, 이후의 데이터 구간에서 75kHz로 데이터를 송수신할 수 있다.

도 15는 복수의 CRUM 장치에 대해서 개별적인 클럭 신호의 가변을 진행하는 경의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

도 15를 참조하면, 제1 CRUM 장치(200-1)와 제2 CRUM 장치(200-2)에 대해서 디폴트 주기를 갖는 클럭 신호로 통신을 수행한다. 이후에 제1 CRUM 장치(200-1)에 대해서는 인증을 수행할 필요가 있고, 제2 CRUM 장치(200-2)에 대해서는 절전 상태로 통신을 수행할 필요가 있는 경우, 제1 CRUM 장치(200-1)에 제공되는 클럭 신호에 대해서는 아이들 구간에서 제2 주기(t1)보다 빠른 제4 주기(t3)로 변경할 수 있다.

이때, 제1 CRUM 장치(200-1)는 도 13의 CRUM 장치와 같은 동작을 통하여 변경된 주기로 보다 빠른 통신을 수행할 수 있다.

그리고 제2 CRUM 장치(200-2)에 제공되는 클럭 신호에서는 아이들 구간에서 제2 주기(t1)보다 느린 제6주기(t5)로 변경할 수 있다.

이때, 제2 CRUM 장치(200-2)는 도 14의 CRUM 장치와 같은 동작을 통하여 변경된 주기로 보다 느린 통신을 수행할 수 있다.

도 16은 적응적으로 통신 속도를 변경하는 경우의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

도 16을 참조하면, 프로세서(110)는 초기에 디폴트로 설정된 제1주기 및 제2주기를 이용하여 클럭 신호를 생성하여 CRUM 장치(200)에 제공한다.

이후에 통신 속도가 느려질 필요가 있는 경우, 프로세서(110)는 아이들 구간에서의 제2 주기(t1)를 기존의 제2 주기(t1)보다 느린 제6 주기(t5)로 변경할 수 있다.

이후에 다시 기본 속도로 복귀시킬 필요가 있으며, 프로세서(110)는 아이들 구간에서 제6 주기(t5)를 제6 주기 보다 빠른 제2 주기(t1)으로 변경할 수 있다.

또한, 이후에 인증 등의 절차를 위하여 더욱 빠른 속도로 변경할 필요가 있는 경우, 프로세서(110)는 아이들 구간에서 제2 주기(t1)에서 제4주기(t3)로 변경할 수 있다.

도 17은 본 개시의 화상형성장치에서의 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 17을 참조하면, 제1주기 및 제2주기를 갖는 클럭 신호를 생성한다(S1710). 구체적으로, 데이터 구간에서 제1주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되고, 아이들 구간에서 제1주기와 다른 제2주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되는 클럭 신호를 생성하여 CRUM 장치(200)에 제공할 수 있다.

이때, 화상형성장치는 데이터 구간에서 제1주기로 CRUM 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.

이후에 기설정된 이벤트가 발생하면(S1720), 제1주기 및 제2주기를 변경하고, 변경된 주기를 갖는 클럭 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, CRUM 장치에 대한 인증이 필요하여 통신 속도를 빠르게 변경할 필요가 있는 경우, 데이터 구간의 제1주기를 제1주기보다 빠른 제3주기로 변경하고, 유휴 구간의 제2주기를 제2주기보다 빠른 제4 주기로 변경할 수 있다.

또한, CRUM 장치와의 통신 속도를 늦출 필요가 있는 경우, 데이터 구간의 제1주기를 제1주기보다 느린 제5주기로 변경하고, 유휴 구간의 제2주기를 제2주기보다 느린 제6주기로 변경할 수 있다.

이와 같이 제2주기가 변경되면, 화상형성장치는 데이터 구간에서 변경된 제2주기에 대응되는 변경된 제1 주기(즉, 제3주기 또는 제5주기)로 데이터를 CRUM 장치와 송수신할 수 있다.

따라서, 본 개시의 화상형성방법은 통신을 실행함에 있어서 필요에 따라 통신 속도를 올리거나 낮추는 것이 가능하다. 이에 따라 화상형성장치(100)는 더욱 빠른 소모품 장치에 대한 인증을 수행하거나, 에러가 발생하는 경우에도 안정적인 통신 수행이 가능하다. 도 17과 같은 통신 방법은 도 1 또는 도 2의 구성을 가지는 화상형성장치 상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 화상형성장치 상에서도 실행될 수 있다.

한편, 상술한 통신 방법은 프로그램으로 구현되어 화상형성장치에 제공될 수 있다. 특히, 통신 방법을 포함하는 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.

도 18은 본 개시의 CRUM 장치에서의 통신 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 18을 참조하면, 먼저, CRUM 장치는 아이들 구간 및 데이터 구간 모두에서 소정의 펄스 폭을 갖는 클럭 신호를 수신하고(S1810), 이 클럭 신호로부터 전원을 추출한다(S1820). 이때, 클럭 신호는 데이터 구간에서 제1주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되고, 유휴 구간에서는 제1주기와 다른 제2주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복될 수 있다.

데이터가 송수신되지 않는 아이들 구간에서 클럭 신호의 주기를 확인하고(S1830), 클럭 신호의 주기가 변경되면 아이들 구간 이후의 데이터 구간에서 변경된 주기에 대응되는 제1 주기로 데이터를 송수신할 수 있다.

따라서, 본 개시의 CRUM 장치에서의 통신 방법은 수신되는 클럭 신호로부터 전원을 추출함으로써, 전원 단자 없이도 활성화될 수 있다. 또한, 클럭 주파수의 변화를 통하여 통신 속도의 변화를 감지할 수 있는바, 적응적인 통신이 가능하다. 도 18과 같은 통신 방법은 도 6 내지 도 10 중 어느 하나의 구성을 가지는 CRUM 장치 상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 CRUM 장치 상에서도 실행될 수 있다.

한편, 상술한 CRUM 장치에서의 통신 방법은 프로그램으로 구현되어 CRUM 장치에 제공될 수 있다. 특히, CRUM 장치에서의 통신 방법을 포함하는 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100: 화상형성장치 110: 프로세서
120: 통신 장치 130: 메모리
140: 디스플레이 150: 조작 입력부
200: CRUM 장치 300: 인쇄 엔진

Claims

CRUM 장치에 있어서,
화상형성장치로부터 클럭 신호가 수신되면 상기 클럭 신호의 하이 값으로부터 전원을 추출하여 용량성 소자에 저장하는 전원 추출 회로; 및
상기 추출된 전원을 이용하여 동작하는 제어 회로;를 포함하고,
상기 클럭 신호는,
데이터 구간에서 제1 주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되고, 휴지 구간에서 상기 제1 주기와 다른 제2 주기로 상기 하이 값과 상기 로우 값이 교번적으로 반복되며,
상기 제어 회로는,
데이터 전달을 준비하는 아이들 구간에서 상기 클럭 신호의 상기 제2 주기가 변경되면, 상기 아이들 구간 이후의 데이터 구간에서 상기 변경된 제2 주기에 대응되는 주기로 상기 화상형성장치와 데이터 신호를 송수신하는 CRUM 장치.
제1항에 있어서,
상기 클럭 신호의 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 큰 CRUM 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 수신된 클럭 신호의 주기에 기초하여 데이터 구간인지 휴지 구간인지를 판단하는 CRUM 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 아이들 구간에서 상기 클럭 신호의 주기가 변경되고, 변경된 주기로 기설정된 시간 유지되면 상기 클럭 신호의 제2 주기가 변경된 것으로 판단하는 CRUM 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 제2 주기가 변경되면, 상기 아이들 구간 이후의 데이터 구간에서 상기 변경된 제2 주기의 두 배되는 주기로 데이터 신호를 송수신하는 CRUM 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 회로는,
메모리; 및
상기 데이터 신호에 따라 상기 메모리를 관리하는 프로세서;를 포함하는 CRUM 장치.
제1항에 있어서,
상기 전원 추출 회로는,
상기 클럭 신호가 수신되면, 상기 클럭 신호 중에서 하이 값을 가지는 클럭 신호를 패스시키는 다이오드; 및
상기 다이오드에서 패스된 상기 클럭 신호에 의해 충전되는 커패시터;를 포함하는 CRUM 장치.
화상형성장치에 있어서,
상기 화상형성장치의 동작을 제어하는 프로세서; 및
상기 프로세서로부터 제공되는 클럭 신호를 이용하여 전원을 추출하고, 추출된 전원을 이용하여 동작하는 CRUM 장치;를 포함하고,
상기 클럭 신호는,
데이터 구간에서 제1 주기로 하이 값과 로우 값이 교번적으로 반복되고, 휴지 구간에서 상기 제1 주기와 다른 제2 주기로 상기 하이 값과 상기 로우 값이 교번적으로 반복되며,
상기 프로세서는,
기설정된 이벤트가 발생하면 상기 제1 주기 및 상기 제2 주기를 변경하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,
상기 클럭 신호의 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 큰 화상형성장치.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는,
기설정된 이벤트가 발생하면, 데이터 전달을 준비하는 아이들 구간에서 상기 클럭 신호의 제1 주기 및 제2 주기를 변경하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는,
CRUM 장치에 대한 인증시에는 상기 제1 주기를 상기 제1 주기보다 짧은 제3 주기로 변경하고, 상기 제2 주기를 상기 제2 주기보다 짧은 제4 주기로 변경하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 CRUM 장치와의 통신에 에러가 발생하면 상기 제1 주기를 상기 제1 주기보다 큰 제5 주기로 변경하고, 상기 제2 주기를 상기 제2 주기보다 큰 제6 주기로 변경하는 화상형성장치.
제10항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 아이들 구간에서 데이터 신호가 기설정된 값을 유지하도록 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,
상기 화상형성장치는,
복수의 CRUM 장치를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 복수의 CRUM 장치 각각에 개별적인 클럭 신호를 제공하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,
상기 CRUM 장치는,
상기 화상형성장치에 장착되는 소모품 장치에 관한 정보를 저장하고,
상기 프로세서는,
상기 데이터 구간에서 상기 정보를 수신하는 화상형성장치.