KR100310126B1

KR100310126B1 - 감광체드럼이통합된회전형현상유니트

Info

Publication number: KR100310126B1
Application number: KR1019980020948A
Authority: KR
Inventors: 가즈유키 스기하라; 도모지 이시카와; 요시유키 기무라; 켄지 마에다
Original assignee: 이토가 미찌야; 가부시키가이샤 리코
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 2002-02-19
Also published as: EP0889372B1; US5991569A; EP0889372A3; US6072967A; CN1201917A; CN1158571C; EP0889372A2; KR19990006723A; DE69839904D1

Abstract

본 발명은 탈착가능하도록 설치된 회전형 현상유니트를 갖는 컬러 화상형성장치이다. 회전형 현상유니트는 현상롤러를 갖는 다수의 다른 컬러 현상장치를 포함한다. 각 현상롤러는 이동가능하도록 현상장치에 취부되어 회전형 현상유니트가 컬러 화상형성장치에 세트될 때 형성되는 각 현상롤러와 감광체드럼 외면사이의 갭이 조정될 수 있도록 한다.

Description

감광체드럼이 통합된 회전형 현상유니트 {PC DRUM INTEGRATED REVOLVING TYPE DEVELOPING UNIT}

본 발명은 복사기, 팩시밀리 또는 프린터와 같은 화상형성장치에 관련된 것으로, 특히 장치에서 회전가능하도록 지지된 회전형 현상유니트를 갖는 화상형성장치에 관련된 것이다.

종래 이러한 형태의 현상장치로서, 현상기에 의하여 잠상캐리어에 형성된 잠상을 현상하기 위하여 잠상캐리어에 인접한 현상 스테이션(station)에 임의의 현상기를 이동시키도록 현상회전축의 주변에 현상기를 갖는 복수의 현상유니트가 회전축의 회전에 의하여 회전하는 회전형 현상장치를 포함하는 화상형성장치가 알려져 있다.

또한, 예를 들면 일본 미심사 특허공보 번호 62-251772, 일본 미심사 특허공보 번호 63-78170, 일본 미심사 특허공보 번호 63-41164에 나타난 바와 같이 복수의 현상기를 갖고 잠상캐리어로서 감광체드럼에 가깝게 회전할 수 있도록 설치된 회전현상유니트, 회전현상 유니트의 일단에 동축으로 설치되고 1:1의 비율로 복수의 현상기에 해당하는 복수의 토너 컨테이너 유니트를 갖는 회전 토너 컨테이너 유니트, 그리고 각 토너 컨테이너와 각 현상기를 연결하는 토너이송수단을 포함하는 회전형 현상장치가 알려져 있다.

위의 일본 미심사 특허공보 번호 63-78170에서, 장치내에서 회전현상 유니트를 지지하기 위하여 그 원주면과 접촉하는 회전가능한 지지롤러로 회전축 방향으로 현상기 유니트의 양단부의 일면을 회전할 수 있도록 지지하고 타면을 장치 몸체의 측판의 위치 구멍에 그 중심에 고정된 핀에 지지하기 위한 위에서 언급된 회전현상 유니트 지지 메카니즘이 개시된다.

또한, 현상기의 현상제를 교환하는것과 같은 유지보수의 작업성 향상을 위하여, 정상적인 현상장치와 같은 위의 그리고 동작기에서 잠상캐리어로서의 감광체 드럼이 화상형성장치의 본체(이하 장치 본체라 함)로부터 인출될 수 있는 유니트 서포터에 지지되는 구조를 갖는 화상형성장치가 개시된다. 이러한 기술은 예를들면일본 특허공보 번호 61-58035, 일본 특허공보 번호 62-37392, 일본 특허공보 번호 3-34070, 일본 특허공보 번호 58-54392, 일본 특허공보 번호 3-50268 등에 나타난다(이하 공지예라함).

[문제 1]

대개 종래의 화상형성장치의 회전형 현상장치는, 그러나, 그 강성(rigidity)과 정도(precision)를 확보하기 위하여 장치본체에 취부되어 고정되고, 이것은 현상유니트 주변의 유지보수를 극히 나쁘게 한다. 또한 이러한 구조를 갖는 화상형성장치에서 회전형 현상장치가 장치본체에 고정되는 취부 고정 방법으로 인하여 회전형 현상장치와 장치본체는 독립적으로 조립될 수 없고, 이것은 양산라인의 조립성에 심각한 문제를 야기시킨다.

단지 회전형 현상장치를 장치본체로부터 제거하는 화상형성장치가 또한 있으나, 이러한 형태의 화상형성장치에서 회전형 현상장치의 구성요소의 수가 증가하고 이것은 감광체드럼으로부터 회전형 현상장치까지의 부품의 누적으로 인한 공차를 확대하며 그리하여 회전형 현상장치의 현상유니트의 현상기의 현상롤러와 감광체드럼 사이의 간격의 정도를 확보하는 것을 어렵게 만들어 이것에 의하여 안정한 화상품질을 얻을 수 없다. 또한 이 구조에서 장치본체로부터 제거되는 회전형 현상장치를 그 유지보수 일을 시작하기 전에 마루위에 놓는데, 이것은 회전형 현상장치는 회전체이기 때문에 일을 하는 동안 회전형 현상장치의 안정성과 작동성을 악화시키고, 회전형 현상장치는 장치본체에 측면방향에서 탈착되어 사용자가 부자연스러운 자세로 일을 하도록 하여 나쁜 작업성을 갖는다.

[문제 2]

위의 유니트 서포터를 갖는 화상형성장치에서, 상기 회전형 현상장치가 유니트 서포터에 의하여 지지되면서 회전형 현상장치를 자유롭게 회전할 때 다양한 문제가 발생된다.

예를들면, 사용자가 유니트 서포터에 의하여 지지되는 회전형 현상장치를 인출하여 이 상태에서 회전 현상유니트의 각 현상기를 취부 또는 제거와 같은 유지보수를 시작하려고 하면 회전형 현상장치는 장치본체의 측면의 구동입력과 분리되어 있으므로 자유롭게 회전한다. 이것은 작업성을 악화시켜 유지보수 작업을 수행하기 어려운 문제점을 야기시킨다.

또한 회전형 현상장치가 장치본체에 수납된 유니트 서포터와 이동중에 진동으로 인하여 흔들리면서 이동하면 다음의 문제가 야기된다. 예를들면, 화상형성장치가 장치본체와 회전형 현상장치 사이에 메이팅(mating) 기어를 사용하여 장치본체로부터 예를들면 회전형 화상형성장치의 현상롤러와 같은 회전부재에 구동을 전달하는 구동전달 메카니즘을 갖고 서로 짝지워진 두 기어로 전달되면, 회전형 현상장치는 전달중에 진동으로 인하여 회전축 주변에서 흔들리고 이것은 회전형 현상장치의 각 현상기의 현상제를 섞고 이송하기 위한 부재와 현상롤러의 정역방향의 회전을 야기시키고, 이것에 의하여 토너는 현상기 케이스의 현상롤러의 노출을 위한 오프닝 엣지(opening edge)와 현상롤러의 표면 사이의 갭을 통하여 밖으로 새거나(2-성분 현상제가 사용되면, 캐리어와 토너가 샌다) 그 문제로서 비산하게 된다.

또한, 회전형 현상장치회전 토너 콘테이너 디바이스를 갖고 장치본체가 회전토너컨테이너 디바이스의 각 토너 컨테이너에 토너가 저장된 상태로 운반되면, 토너 콘테이너의 토너는 밖으로 흐르고 토너이송수단을 경유하여 각 현상기로 이동하여 현상기 케이스의 현상롤러의 노출을 위한 오프닝 엣지(opening edge)와 현상롤러의 표면 사이의 갭을 통하여 밖으로 새거나 또는 그 문제로서 비산하게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 탈착가능하게 설치되는 회전형 현상장치를 갖는 컬러 화상형성장치를 제공하는 것이다.

도 1은 실시예에 따른 화상형성장치의 스캐너모듈의 블록다이어그램이다.

도 2는 스캐너모듈의 기구도이다.

도 3은 스캐너모듈의 제1 통신제어수단과 그와 관련된 것들을 도시한 다이어그램이다.

도 4는 스캐너모듈의 동작 타이밍챠트이다.

도 5는 스캐너모듈의 동작제어 플로우챠트이다.

도 6은 화상형성장치의 프린터모듈의 블록다이어그램이다.

도 7은 프린터모듈의 기구도이다.

도 8은 프린터모듈의 제2 통신제어수단과 그와 관련된 것들을 도시한 다이어그램이다.

도 9는 프린터모듈의 동작 타이밍챠트이다.

도 10은 프린터모듈의 동작제어 플로우챠트이다.

도 11은 화상형성장치의 시스템 제어모듈의 블록다이어그램이다.

도 12는 시스템 제어모듈의 기구도이다.

도 13은 시스템 제어모듈의 제3 통신제어수단과 그와 관련된 것들을 도시한다이어그램이다.

도 14는 시스템 제어모듈의 복사처리수단의 동작 설명도이다.

도 15는 복사처리수단에 의한 복사처리동작의 타이밍챠트이다.

도 16은 복사처리수단에 의하여 에어가 발생한 경우의 타이밍챠트이다.

도 17은 상기의 복합모듈로 이루어진 다양한 시스템의 구조예를 도시한 블록다이어그램이다.

도 18은 복사 시스템으로 구성되는 상기 모듈들의 구체적인 기구면을 설명하기 위한 개략도이다.

도 19는 복사 시스템의 기능 블록을 도시한 블록다이어그램이다.

도 20은 복사 시스템의 화상 동기 타이밍을 도시한 블록다이어그램이다.

도 21은 이 실시예에 따른 화상화성장치를 도시한 개략도이다.

도 22는 화상형성장치의 인출서포터의 구조를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 23은 인출서포터의 구조를 도시한 개략적인 상면도이다.

도 24는 인출서포터의 스테이부재가 슬라이드 레일로 취부되는 구조를 도시한 요부측 도면이다.

도 25는 화상형성장치의 회전형 현상유니트의 구조를 도시한 개략적인 구조도이다.

도 26은 회전형 현상장치가 인출서포터상에 장착되는 상태를 도시한 개략적인 정면도이다.

도 27은 회전형 현상장치의 현상유니트 취부부의 구조를 설명하기 위한 설명도이다.

도 28은 현상유니트의 취부부의 구조를 도시한 요부 정면도이다.

도 29는 현상유니트의 현상갭의 조정방법을 설명하기 위한 개략 평면도이다.

도 30은 현상유니트의 현상바이어스 인가메카니즘의 구조를 도시한 구조도이다.

도 31은 현상바이어스 인가메카니즘의 현상롤러의 구조를 도시한 개략 구조도이다.

도 32는 현상바이어스 인가메카니즘의 인출서포터측의 구조를 도시한 구조도이다.

도 33은 현상유니트의 토너보급장치의 구조를 설명하기 위한 구조도이다.

도 34(a)는 토너보급장치의 토너흐름을 설명하기 위한 회전형 현상창치의 개략도이다.

도 34(b)는 토너보급장치의 토너흐름을 설명하기 위한 현상유니트의 개략도이다.

도 35는 토너보급장치의 토너보급 스크류의 요부를 도시한 개략 평면도이다.

도 36은 토너보급장치의 토너흐름을 설명하기 위한 현상유니트의 개략 평면도이다.

도 37(a)은 토너보급장치에 장착된 토너카트리지의 개략 사시도이다.

도 37(b)은 토너카트리지의 개략 단면도이다.

도 38은 토너카트리지의 유무를 검지를 설명하기 위한 회전형 현상장치의 개략도이다.

도 39는 회전형 현상장치의 구동시스템의 구성을 도시한 개략도이다.

도 40은 화상형성장치의 P센서 패턴의 위치를 도시한 개략도이다.

도 41은 화상형성장치의 토너농도 검지방법을 설명하기 위한 설명도이다.

도 42(a)는 토너농도 검지방법에서 P센서의 설치위치를 도시한 개략 측면도이다.

도 42(b)는 P센서의 설치위치를 도시한 개략 사시도이다.

도 43(a)은 P센서 패턴의 화상을 블랙토너로 형성하기 위한 바이어스 설정수순을 설명하기 위한 설명도이다.

도 43(b)은 바이어스 설정값과 설정전압을 도시한 도표이다.

도 44(a)는 P센서 패턴의 화상을 컬러토너로 형성하기 위한 바이어스 설정수순을 설명하기 위한 설명도이다.

도 44(b)는 바이어스 설정값과 설정전압을 도시한 도표이다

도 45(a)는 P센서 패턴으로 화상을 형성할 때 동작타이밍의 설명도이다.

도 45(b)는 P센서 패턴으로부터의 반사광이 강할 때의 설명도이다.

도 45(c)는 P센서 패턴으로부터의 반사광이 약할 때의 설명도이다.

도 46은 P센서의 검지 타이밍 및 토너보급 타이밍을 도시한 타이밍챠트이다.

도 47은 P센서 패턴의 화상형성 타이밍을 도시한 타이밍챠트이다.

도 48(a)은 토너농도가 적정한 때의 P센서의 출력신호를 도시한 도면이다.

도 48(b)은 토너농도가 낮을 때의 P센서의 출력신호를 도시한 도면이다.

도 48(c)은 토너농도가 높을 때의 P센서의 출력신호를 도시한 도면이다.

도 49는 화상형성장치의 감광체유니트의 구조를 도시한 블록도이다.

도 50은 감광체유니트의 구동메카니즘을 도시한 개략 사시도이다.

도 51은 감광체유니트의 감광체드럼의 주변에 설치되는 기기의 구조도이다.

도 52는 감광체드럼의 주변에 설치되는 대전유니트의 구조를 도시한 구조도이다.

도 53은 감광체드럼의 주변에 설치되는 제전수단의 구조를 도시한 개략 사시도이다.

도 54는 감광체드럼의 주변에 설치되는 크리닝 메카니즘의 구조를 도시한 개략 구조도이다.

도 55는 인출서포터에서 공기의 흐름을 도시한 개략 사시도이다.

도 56은 현상롤러와 감광체드럼간의 현상위치에서 공기의 흐름을 도시한 개략도이다.

도 57은 화상형성장치의 본체에서 공기의 흐름을 도시한 개략 사시도이다.

도 58은 프린터의 인출서포터 520의 개략도이다.

도 59는 인출서포터 520의 정면도이다.

도 60(a)과 (b)는 현상기를 지지하는 지지메카니즘을 설명하기 위한 설명도이다.

도 61은 유니트서포터가 장치 본체에 슬라이드로 수납된 상태에서 회전형 현상장치의 회전저지를 설명하기 위한 설명도이다.

도 62(a)(b)는 본 발명의 회전형 현상장치에 취부된 노브의 단면도이다.

도 63은 본 발명의 회전형 현상장치에 취부된 다른 노브의 단면도이다.

도 64(a)(b)(c)는 각각 다른 홈 위치 검지기를 갖는 복수의 노브를 도시한 사시도이다.

도 65는 일방향 클러치를 갖는 노브를 도시한 단면도이다.

도 66은 유니트서포터에 설치되고 결합기와 압축 스프링에 의하여 접촉되는 토너카트리지를 도시한 단면도이다.

도 67은 유니트서포터로부터 튀어나온 토너카트리지를 도시한 단면도이다.

도 68은 설치된 토너카트리지를 회전시키기 위한 핸들을 갖는 토너카트리지가 설치된 현상제 저장 케이스의 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

40 ... 회전형 현상장치의 회전축

41a ... 현상롤러의 지축

41C, 41M, 41Y, 41K ... 현상롤러

46a ... 토너보급구

46C, 46M, 46Y, 46K ... 토너카트리지

48 ... 유니트서포터

50C, 50M, 50Y, 50K ... 토너보급케이스

52K ... 현상기 지지홀더

53a ... 현상롤러 위치조정홀더 회전시 지점

53b, 53c ... 현상롤러 위치조정홀더의 취부구멍

54 ... 회전형 현상장치의 전측판

55 ... 회전형 현상장치의 후측판

56 ... 유니트서포터와 현상 유니트사이에 마련된 탄성체

Or ... 회전축 40의 회전중심축선

Op ... 감광체드럼의 회전중심축선

Gp ... 현상갭

100 ... 노브

200 ... 스캐너모듈

250 ... 화상독취수단

300 ... 기본화상처리수단

350 ... 확장화상처리수단

414 ... 감광체드럼

414e ... 드럼 구동축

420 ... 회전형 현상장치

420K ...블랙현상기

420C ... 시안현상기

420M ... 마젠다현상기

420Y ... 옐로우현상기

420U ... 현상유니트

500 ... 화상형성수단

500c ... 현상 커플링

500A ... 화상형성장치 본체

520 ... 인출서포터

521 ... 인출서포터의 전측판

522 ... 인출서포터의 후측판

523 ... 인출서포터의 스테이부재

540 ... CCD 카메라

541 ... 현상갭 제어수단

542 ... 현상갭 가압조정수단

600 ... 시스템 제어모듈

650 ... 시스템 제어수단

800 ... 콘솔

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 회전형 현상유니트는 현상롤러를 갖는 복수의 다른색 현상기를 포함한다. 각 현상롤러는 회전형 현상유니트가 컬러 화상형성장치에 세트될 때 형성되는 각 현상롤러와 감광체 드럼 외면 사이의 갭이 조정될 수 있도록 이동가능하도록 현상기에 취부된다. 또한 화상형성장치는 회전형 현상장치를 회전가능하도록 지지하기 위하여 회전형 현상장치를 지지하면서 장치 본체로부터 인출할 수 있는 유니트 서포터와 회전형 현상장치의 회전을 정지시키기 위한 회전 스토퍼를 포함한다.

인출 서포터는 잠상캐리어의 축과 상기 회전형 현상장치를 회전가능하게 지지하기 위한 전측판과 후측판을 포함하며, 인출 서포터는 잠상캐리어의 회전 중심축이 회전형 현상장치의 회전 중심축과 소정의 간격에서 평행하게 위치하도록 전측판을 후측판과 통합하기 위한 스테이부재를 또한 포함한다. 회전형 현상장치의 각 현상유니트의 현상기는 현상기의 현상롤러의 회전중심축과 상기 잠상캐리어의 회전중심축 사이의 간격이 조정되도록 적어도 상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직인 방향으로 독립하여 이동할 수 있다.

또한, 화상형성장치는 적어도 상기 회전형 현상장치가 취부되고 화상형성장치 본체로부터 인출가능한 인출 서포터를 포함하고 회전축의 인출방향쪽 측면 말단부는 회전형 현상장치가 인출 서포터에 취부되도록 인출 서포터로부터 적어도 돌출되고, 회전축을 수동으로 회전시키는 노브는 상기 회전축의 인출방향쪽 측면 말단부에 부착된다.

또한, 화상형성장치는 현상기의 각각에 보급되는 토너를 저장하기 위하여 각 현상기에 세트되어 있는 상태에서 상기 현상유니트와 일체로 회전하는 토너 콘테이너, 토너 콘테이너가 상기 전측판에서 축쪽으로 인출되는데 충분한 크기를 갖는 콘테이너 제거 홀, 적어도 상기 토너 콘테이너의 일부가 상기 토너 콘테이너의 세팅을 상기 현상기로부터 풀어주므로써 상기 콘테이너 제거 홀로부터 상기 전측판의 소정의 면쪽으로 튀어나오는 점핑 메카니즘을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

[제1 실시예]

다음은 본 발명을 화상형성장치인 컬러복사기에 적용한 실시예를 설명한다. 구체적으로, 회전에 의하여 잠상이 형성되는 잠상캐리어, 현상기에 의하여 잠상캐리어에 형성된 잠상을 현상하기 위하여 임의의 현상기를 잠상캐리어에 반대되는 현상 스테이션에 이동하도록 회전축 주변에 현상기를 갖는 복수의 형상유니트가 회전축의 회전에 의하여 회전하는 회전형 현상장치를 포함하고, 적어도 상기 잠상캐리어 그리고 상기 회전형 현상장치가 취부되고 화상형성장치 본체로부터 인출가능하도록 유지되는 인출 서포터에 의하여 특징지워지는 화상형성장치의 실시예를 기재한다.

먼저, 컬러복사기 본체의 구조를 아래에 설명한다.

이 실시예에서, 3개의 모듈을 기본 구성요소로서 사용하고 그들의 구조와 작동은 도 1 내지 16에 도시된다. 기본 모듈은 스캐너모듈 200, 프린터모듈 400, 시스템 제어모듈 600이다.

스캐너모듈 200은 적어도 원고화상을 화소로 분해한 후 읽어들이는 화상독취수단 250, 제1 통신제어수단 230, 제1 전원공급수단 201을 포함하고 필요하면 추가적으로 기본 화상처리수단 200과 확장 화상처리수단 350을 포함한다.

프린터모듈 400은 기록매체 430에 영구 가시화상으로서 화상을 형성하는 화상형성수단 500, 제2 통신제어수단 430, 제2 전원공급수단 401을 포함한다.

화상형성수단 500은 이하 설명되는 복수 수단의 집합체에 편의상 주어진 수단의 이름이다. 화상형성수단 500은 감광체 드럼 114, 대전수단 419, 레이저 노광수단 441, 현상수단 420, 제1 전사수단 416, 중간 전사체 415, 제2 전사수단 417과 같은 화상형성에 필요한 요소를 포함하는 것이다.

시스템 제어모듈 600은 제3 통신제어수단 630과 스캐너모듈 200을 화상독취제어하든가 또는 프린터모듈 400을 화상형성 제어하든가 적어도 하나의 기능을 갖는 시스템 제어수단 650을 포함한다.

이 3개의 모듈은 도 2, 7, 11에서 도시한 바와 같이 메카니즘에서 서로 분리되어 있으나 시스템 기능을 만족하도록 구성된다. 나중에 설명되는 복사 시스템의 구조예에서, 운반단위의 중량감소와 시스템조립의 간편의 양립성을 얻기 위하여 스캐너모듈은 유니트로 패킹되고 반면에 프린터모듈과 시스템 제어모듈은 시스템 제어모듈을 프린터모듈의 상부에 고정적으로 마운트하므로써 프린터모듈을 시스템제어모듈과 집적하여 공장출하를 위하여 박스에 패킹된다.

또한, 후자의 출하시스템에서, 집적된 모듈의 동작성 또는 미적통일, 공간 효율성 또는 사용자를 위한 다른 배려, 또는 전자기 방사, 잡음 면역, 열 발산, 기계적 공진의 방지와 같은 기술적 문제를 극복할 수 있다. 예를들면, 복사 시스템의 구조에 대하여, 적어도 위의 모듈은 테이블 또는 선택적인 다단급지기와 결합되고, 그들은 공간효율의 관점에서 수직으로 스택(stack)되고 플래튼(platen)의 높이가 900mm 내지 1100mm로 설정하면 양호한 원고적치 조작성을 얻는다. 또한, 각종 버튼은 플래튼면이나 조금 낮은 면에 위치하므로써 충분한 휴먼 인터페이스를 얻는다. 이러한 이점의 관점에서, 형상이 변형되는 것을 방지하고 또는 상부 모듈리 하부모듈로부터 떨어지는 것을 방지하기 위하여 이 구조에서의 모듈은 일반적으로 동일 투영 형상을 갖는 스택 표면으로 스택되고, 평탄한 디바이스와 주사 디바이스는 모듈이 스택될 때 위쪽 위치에 놓여진다. 또한, 외관과 전자기 경계 사이의 양면성의 관점에서 이것을 접속하는 케이블의 수는 최대로 감소하고 단자들은 짧은 케이블이사용될 수 있도록 가능한한 서로 가깝게 된다. 시스템 제어모듈 600은 복사기능만 이루어지게 할 필요가 있는 경우 매우 컴팩트한 구조를 가질 수 있고, 그리하여 그것을 다른 모듈에 그 일부분으로서 하기가 쉽다. 만약 그것이 다른 모듈의 일부분으로 되면 구조의 목적으로부터 벗어나지 않으면서 두 모듈의 조합에 위의 배려를하는 것이 요구된다.

이하, 모듈의 구성과 작용을 순서에 따라서 설명한다.

(스캐너모듈 200의 기구구성)

도2에 있어서, 제1 전력공급수단인 직류전원장치 201, 상용전원에 접속하기 위한 전원플러그 201P, 전원스위치 201SW, 평면유리 202, 화상선단기준위치 202S, 쉐이딩보정용 백판(白板) 202SH, 고체식별용 바코드판 202B, 제1캐리지 208, 제2캐리지 209, 원고조명램프 203, 제1미러 204A, 제2미러 204B, 제3미러 204C, 결상렌즈 205, 렌즈 광축 205X, 컬러촬상디바이스 207, 캐리지홈센서 211, 제1통신제어수단 230에 있어서 동일 형상, 동일 인터페이스를 구비한 SCSI콘넥터 230S1과 230S2, 스캐너의 선택적 부가장치 통신용 광파이버 콘넥터 230F1과 230F2, 원고독취수단을 실장한 회로판 250, 기본화상처리수단을 실장한 회로판300, 그리고, 확장화상처리수단을 실장한 회로판 350이 도시된다.

(화상독취수단250의 구성)

도 1에 있어서, 화상독취수단250, 컬러촬상디바이스 207, 아날로그/디지탈변환기(이하, A/D변환기라 한다) 252, 쉐이딩보정회로 253, 그리고, 샘플링위치편차 보상회로 254가 도시된다.

원고 180은 도2에 나타낸바와 같이, 평면유리 202 위에 복사면이 아래로, 독취개시위치가 평면유리 202의 좌측끝 202S가 되도록 놓여진다. 결상렌즈 205는 원고상을 컬러촬상디바이스 207의 수광면에 축소하여 투영하고 결상한다. 컬러촬상디바이스 207은 전하결상소자(CCD)로 컬러촬상기능을 구비하고, 적필터로 덮여진 4752화소가 1차원배열된 R촬상부, 녹필터로 덮어진 4752화소가 1차원배열된 G촬상부, 청필터로 덮여진 4752화소가 1차원배열된 B촬상부가, 수평주사방향(도2의 지면에 수직한 방향)으로 서로 평행하게 3열로 배열되어 구성된다. 3개의 주사선은 거의 근접해 있고, 구체적으로 원고180 표면에 있어 4/16mm간격으로 근접해 있다. 또한, 이 1차원촬상디바이스에 의한 주사방향을 수평주사, 이것과 직교하는 방향을 수직주사라고 한다. 원고조명램프 203과 제1미러 204A는 제1캐리지 208에 장착되고, 제2미러 204B와 제3미러 204C는 제2캐리지 209에 고정되어 있다. 원고를 독취하기 전, 제1캐리지와 제2캐리지는 원고주사모터 210과 구동와이어 210W에 의해서 각각 수직주사속도 Vsub와, Vsub/2로 광학적 공역관계를 유지한 상태로 좌단에서 우단을 향하여 주사하기 위해(수직주사) 구동된다. 원고주사모터210에는 스테핑모터가 이용된다.

수직주사속도 Vsub는 기준속도에 대해서 1/8배 내지 4배의 범위에서 1%단위로 가변가능하며, 다른 모듈로부터의 명령에 의해 임의의 속도가 선택된다.

(화상독취수단250의 동작)

(화상독취수단 250의 동작)

도 4에 화상독취기구부의 속도선도를 나타낸다. 이하, 이 도를 참조하여 원고주사를 서술한다. 제1캐리지 208은 일반적으로 대기상태에서 캐리지홈센서 211의 바로 위에 정지해 있는다. 이 때의 센서출력은 ON이다. 독취주사지령 SCAN 또는 REQ를 수신한 때, 원고조명램프 203은 t1에서 점등되고, 원고주사모터210은 우측방향으로 주사를 시작하기 위하여 구동된다. t2시점후, 제1캐리지 208이 캐리지홈센서 211의 검지범위를 벗어나고, 그 출력은 OFF로 된다. 벗어난 그 위치는 주사기준위치로서 기억되고, 위치의 교정기준점으로서 이용된다. 제1통신제어수단230은 화상선단기준위치 202S까지의 도달시간t5와 속도 Vsub 요구정도를 달성하기 위한 최적의 가속계획을 계산하고, 원고주사모터210의 스텝펄스열을 산출한다. 그 후, 캐리지는 이 펄스열의 속도로 구동되어, 화상선단기준위치 202S로의 도달시각 및 소망하는 일정속도주사를 기대대로 달성한다.

교정기준점을 통과한 후에는, 컬러촬상디바이스 207은 결상렌즈 205에 의하여 투영된 다양한 색을 갖는 화상을 수평주사선 단위로 독취한다. 이 방법은 컬러촬상디바이스 207의 전하축적시간을 일정하게 하는 것이 좋다. 수평 주사 주기는 도3에 보인 제1동기신호발생수단 230SYNC에 의하여 발생된 펄스열의 주기 ts1이고, 이 펄스열은 버스 230BUS를 통해서 원고독취수단 250에 접속된다. 제1동기신호발생수단 230SYNC는 접속된 수정발진기 230XTL의 발진주파수를 분주하여 버스 230BUS에 상기 펄스열을 출력한다. 컬러촬상디바이스 207의 총 화소수는 4752이고, 한 수평주사라인은 원고화상에 있어서 16화소/mm로 분해되고, 표준화되어 독취되고나서, 원고 180로부터의 화소단위의 RGB반사광에 따른 아날로그전압이 출력된다. 그 후, A/D변환기252에 의해 8비트의 디지탈신호로 변환, 바꿔말해서 256 톤으로 양자화되어 다음의 회로로 보내진다.

상기 기준점 통과후, 우선 시각 t3에서 백기준판 202SH이 독취되어, 8비트의 디지탈변환값이 쉐이딩보정회로 253에 기억된다. 이후, 독취된 화상데이타는 효과적인 쉐이딩보정이 이루어진다. 시각 t4에서, 제1캐리지 208이 유가증권위법복사의 추적하고, 리모트서비스로 공급하기 위한 고체식별바코드판 202B의 아래를 통과할 때, 원고는 독취되고, 그 화상데이타는 시스템 제어모듈 600으로 전송된다.

다음으로, 시각 t5에서 원고가 원고선단기준위치 202S에 도달할 때, 원고독취수단 250은 원고180의 화상을 주사선단위로 독취하여, 각 화소의 순차적인 색분해 디지탈데이타 250D로서 다음단의 기본화상처리수단 300에 출력한다.

6720주사선의 데이타는 A3원고 180에서의 모든 데이타로서 독취되고, 제1캐리지 208은 시각 t6에 우측 끝에 도달하고, 원고주사모터210은 캐리지홈센서 211의 검지위치로 되돌아가기 위하여 반대방향으로 회전되고, 다음의 주사를 준비하기 위해 그 위치에서 정지된다.

(기본화상처리수단300의 구성요소)

도1에 있어서, 공간필터회로 301, 축소회로 302, 색처리회로 303, 톤처리회로 304, 화상부가회로 305, 화상영역자동분리회로 310, 컬러원고자동검지회로 320, 유가증권검지회로 330이 도시된다.

(기본화상처리수단300 내의 요소의 기능)

공간필터회로 301은 평활화 혹은 선예(鮮銳)화 처리에 사용된다. 일반적으로, 원고 180가 망점(網点)인쇄물인 경우에는 전자의 처리를 실시하고, 문자뿐인원고에서는 후자의 처리를 실시한다. 이 선택은 콘솔 800의 원고지정화면에서 입력되거나 혹은 후술하는 화상영역자동분리회로 310로부터 얻어진 분리결과에 따른다.

축소회로 302는 화상을 수평주사방향으로 25% 내지 40%로 축소시키는데 사용된다. 수직주사방향의 축소복사는 화상독취속도(수직주사속도)를 변화시킴에 의하여 이루어진다.

색처리회로 303은 원고화상RGB신호의 마스킹처리 기능과, 그것을 기록신호인 C(시안), M(마젠타), Y(옐로우), B(블랙)의 화상형성신호로 변환하는 기능을 구비한다. 더욱이, 그것은 문자화상과 농담화상 각각을 위한 적절한 색처리, 예를들면, 흑문자부의 순흑화처리등, 소위 적응적 처리를 실시하기 위해 사용된다. 또한, 필요에 따라서 RGB신호는 그대로 제1통신제어수단 230을 통해서 시스템제어모듈 600으로 출력된다.

톤처리회로 304는 혼합처리수단에 의해서 8비트의 C, M, Y, K 화상신호중 어는 한 신호로부터 2비트의 기록화상신호를 만들기 위해 사용된다. 또한, 문자화상과 농담화상 각각에 적당한 톤변환, 이른바 적응적 톤처리를 이행하기 위하여 사용된다.

화상부가회로 305는 유가증권의 위법복사에 대비한 추적용의 작은 모양데이타를 발생하고, 원고화상데이타에 부가하기 위하여 사용된다.

화상영역자동분리회로 310은 1매의 원고화상상의 문자화상부분과 농담화상부분을 화소단위로 식별하고, 그 결과를 공간필터회로 301, 색처리회로 303, 톤처리회로 304에 출력하기 위해 사용된다.

컬러원고자동검지회로 320은 원고 180이 컬러원고인가 흑백원고인가를 판단하기 위하여 사용된다.

유가증권검지회로 330은 원고 180이 복사가 금지되어 있는 유가증권인지 아닌지 여부를 판단한다.

(기본화상처리수단 300의 동작)

독취한 원고의 RGB 화상데이터 251D는 공간필터회로 301, 화상영역자동분리회로310, 컬러원고자동검지회로320, 유가증권검지회로330에 병렬로 입력되어, 병렬처리된다. 기본화상처리수단 300의 기능은 두 개의 카테고리로 나누어진다. 제1 카테고리의 기능은 화상신호를 직접 조작하는 것이 아니라 화상조작을 지원하기 위한 기능이다. 예를들면, 톤화상영역으로부터 문자영역을 식별분리하는 화상영역분리처리와, 원고사이즈검지처리, 컬러/흑백원고식별처리가 있다. 이 카테고리는 예를들면 컬러/흑백원고식별처리와 같이 체크되기 위하여 평면유리 202 상의 모든 원고화상 정보를 요구하는 처리를 포함하고, 이 처리는 복사화상형성에 앞서 행해지며, 일반적으로 프리-스캔(pre-scan)으로 불려진다.

제2카테고리의 기능은 화상신호를 조작하는 처리를 위해 사용되는데, 예를 들면, 공간필터처리, 축소, 화상트리밍, 화상이동, 색보정, 톤변환, 그리고, 다른 화상처리이다. 이런 처리는, 더욱이 화상영역에 의해서 공통의 처리내용인 것, 예를 들어 축소와, 톤처리와 같이 문자화상부와 농담화상부 사이의 다른 처리로 구분된다.

제1카테고리의 처리결과는 대개 시스템제어모듈 600으로 전달된다. 상기 결과를 수신받은 시스템제어모듈 600은 그 결과에 기초해서 다른 수단으로 제어명령을 보냄에 의하여 화상형성처리를 실시한다. 예를들어, 기본화상처리수단 300이 흑백원고를 검지하면, 상기 기본화상처리수단 300은 이것을 제1통신제어수단 230에 보고하고, 제1통신제어수단 230은 그것을 시스템제어모듈 600에 보고하고, 그리고, 시스템제어모듈 600은 프린터모듈 400에 K현상 에너자이징과 CMY 현상 정지라는 명령을 보낸다. 그러면, 프린트모듈 400의 제2통신제어수단 430은 단지 K현상기 420K만 에너자이징하고, 다색의 현상을 중단시켜 상을 효율적으로 형성한다.

제2카테고리의 화상처리 내용은 제1의 카테고리의 처리결과에 근거하여 자동적으로 에너지가 주입되는 처리와, 오퍼레이터에 의해서 콘솔 800로부터 지정입력되는 처리와, 그리고 상술한 처리의 병합에 의한 것이 있다. 이런 처리의 일예로서, 특정색 화상을 제거하는 처리를 아래에 적는다. 본 처리에 있어서, 원고화상 가운데에 포함되는 특정색은 제거되는 반면, 그것 이외의 다른 색들은 전사지190A상에 화상을 형성하기 위하여 저장되고, 기본화상처리수단300에 포함되는 색처리수단에 의해 처리된다. 상기 특정색은 조작자에 의해서 콘솔800으로부터 입력된다.

어떤 경우에 있어서도, 복사모드에 있어서는 기본 본화상처리수단 300으로 입력된 RGB화상신호는 최종적으로는 기록용의 신호 C(시안), M(마젠타), Y(옐로우), B(블랙)로 변환되고, 그리고 이 데이타는 프린터모듈400으로 전송된다.

원고 180이 흑백원고로 식별된 경우 또는 흑단색처리명령을 수신한 때에, 기본화상처리수단 300은 모노크론화처리를 실시하고, K신호 이외의 다른 신호를 위해 0을 출력한다.

(제1통신제어수단 230의 구성요소)

제1통신제어수단 230의 구성은 도3에 나타낸다. 도3에 있어서, 마이크로프로세서 230CPU, 리드/라이트메모리 230RAM, 독출전용메모리 23OROM, 개입콘트롤러 23OINT, 타이머카운터 230TMR, 시리얼통신유니트 230SIO, 제1동기신호발생기 230SYNC, 수정발진기 230XTL, DMA콘트롤러 230DMA, 선입선출(퍼스트인퍼스트아웃)메모리 230FIFO, SCSI콘트롤러 230SCSI, 버스 230BUS, 그리고, 화상데이타채널 230DC가 도시된다.

(제1통신제어수단 230의 주사제어기능)

제1통신제어수단 230은 시스템제어모듈 600 혹은 프린터모듈 400과 소정의 프로토콜로 통신하고, 그 명령에 근거해서 스캐너모듈 200을 제어하여 원고화상독취를 에너자이징하고, 원고화상데이타를 출력한다. 제1통신제어수단은 스캐너모듈200내의 모든 수단과, 자동원고이송장치 280과 같은 선택적 부가장치를 통합적으로 제어한다.

분리된 모듈로서 화상독취수단과 화상형성수단과를 구비한 일반적인 화상시스템, 예를들어 광화일시스템에 있어서, 그들 사이에 얼마간의 페이지버퍼메모리수단을 구비한다. 그러나 이러한 구성에서는 화상독취처리와 화상형성처리사이에 필연적으로 시간차가 생긴다. 복사기에서 이런 시간차는 이른바 퍼스트복사타임의 증가를 유도한다. 그래서, 본 구성예에서는, 비용을 줄이기 위하여 페이지버퍼를 생략하고, 화상독취와 화상형성을 동기시켜, 바꿔 말해서 거의 시간차가 없이 실행되는 방식을 채용한다. 이 화상독취와 화상형성의 동기는 두가지 취지의 목적이 있는데, 하나는 주기의 일치이고, 다른 하나는 화상 선두의 위상일치이다.

만일 이런 동기가 이루어지지 않으면, 첫 번째 취지에 있어서 예를들어 복사화상이 확대되거나 축소되거나 하는 문제점이 발생하고, 후자의 취지에 있어서 기록지상의 복사화상위치가 바르게 현상될 수 없는 문제점이 발생된다.

또한, 상기 구성예와 같이 C, M, Y, 그리고 K 화상 순으로 상을 형성하는 방식의 프린터를 이용한 컬러복사시스템에 있어서는, 프린터모듈 400이 C, M, Y, K화상을 순차적으로 겹쳐 상을 형성하고, 페이지버퍼메모리는 상용장치를 만들기위해서는 거의 생략되고, 그래서, 스캐너모듈 200이 1매의 원고에 대해서 도합 4회의 주사를 행하고 매 원고 화상 주사 마다 C, M, Y, 그리고 K 색중 하나를 송출하는 시스템에 사용되기 것이 유리하다. 따라서, 4회의 색순차주사에 있어서, 원고화상주사의 주사치 정도확보, 바꿔 말해서 동기는 중요한 문제이다. 만일 동기가 이루어지지 않으면, 색판은 서로 편차를 갖게 되고, 바른 컬러화상이 얻어질 수 없다.

상술한 문제를 해결하기 위한 방법을 도 4를 참조해서 서술한다. 도 4는 1회분의 원고화상주사에 대해서 기술한 것으로, 도면의 상부에 2주사선분을 상세하게 나타낸다. 우선, 시스템제어모듈 600로부터 SCAN 명령을 수신할 때, 제1캐리지 208은 상술한 바와 같이, 수신부터 항상 t5시간후에 렌지광축 205X가 화상선단기준위치 202S에 도달하고, 동시에, 그 수직주사속도가 Vsub이도록 제1통신제어수단230을 제어한다. 이것에 의하여, 화상데이타는 명령수신타이밍으로부터 항상 임의 시간 t5 후에 출력되고, 적어도 위상 동기는 얻어진다. 이 동기를 위하여, 캐리지홈센서 211은 캐리지위치를 검지하기 위하여 설치되어, 매회의 주사기준위치를 교정하고,원고주사모터 210의 수직주사이동량(제1캐리지 208의 이동량)을 단일스텝각도에서 1/16mm 또는 더 짧게 설정한다. 모터구동방식으로서 마이크로스텝구동방법이 이용된다.

다음으로, 주기의 동기를 위하여, 한 수평주사선은 제1동기신호발생수단 230SYNC에 의하여 발생된 펄스열의 주기 ts1에 동기하여 독취되고, 이것을 송출버퍼 230FIFO에 입력된다. 그리고나서, 이 데이터를 수신하는 측에서, 도면에 있어서의 시스템제어모듈 600은 주기 ts1과 실질적으로 동일한 주기로 순차적으로 송출한다. 복사모드에서, 프린터모듈 400이 상기 동기화 메카니즘을 얻기위하여 데이터를 수신하는 측이라고 가정된다. 따라서, 원고화상을 여러번 주사하더라도, 원고화상데이타는 명령수신으로부터 항상 일정시간후에 얻어지고, 전사지와 화상의 위치관계(레지스트레션)가 항상 바르게 유지되고, 또한, 컬러 복사에 있어 여분의 버퍼메모리가 요구되지 않고, 색판 레지스트레션이 유지되고, 또한 복사가 빨리 출력된다.

스캐너모듈 200은 기본적으로 다른 2모듈, 시스템제어모듈600 또는 프린터모듈400로부터 상기 명령을 수신한다.

(제1통신제어수단 230의 다른 작용)

도 5는 제1통신제어수단 230의 작용을 나타내는 플로우챠트이고, 이 기능들은 도 3에 보인 마이크로프로세서 230CPU에 의한 프로그램실행에서 이용된다. 상기 실행프로그램은 독출전용메모리 230ROM에 저장된다. p201은 전원 201SW의 투입조작을 나타내고, p202는 초기화처리, 예를들어, 각종 회로소자의 초기파라메터설정,워치독 타이머 스타트, 그리고, 캐리지 208을 초기위치(캐리홈센서211 위)로 이동하는 것이다. p203 처리에 있어서, 단자202S1, S2로부터 소정시간(타임아웃타임)내에 명령입력이 있는지의 여부가 판단된다. p204는 원고독취수단250의 파워를 끊고, 기본화상처리수단300, 확장화상처리수단350의 전원전압을 회로소자내 레지스터의 데이타가 보존될 수 있는 한계까지 저하시키는 기능을 나타내고, 이는 대기시의 소비전력을 줄이고, 쿨링팬 소음저감에 기여한다. p205는 워치독타이머가 프로그램의 정상실행과 어긋난 경우에 동작되고, 이때 고장발생통지기능 p206은 시스템제어모듈600에 이것을 통지한다. p210은 원고독취수단250, 기본화상처리수단300, 확장화상처리수단350에서 고장이 발생한때에 이용되는 개입팩터를 나타내고, p211은 고장부위를 구체화하고, 요인을 분석하며, p212는 이를 시스템제어모듈 600에 보고한다. p213은 예를들어 원고주사모터210이 가열고장에 이른 경우, 화재 등의 위험을 막기 위하여 페일세이프(FAIL SAFE)처리한다.

p220은 SCSI단자 202S1, 202S2로 정보가 입력될 때 이용되는 개입벡터를 나타내고, 이때 슬립타이머는 p221에서 이 시간으로 정지된다. p222는 수신내용을 조사하여 5종류의 분기중 하나로 보낸다. 첫번째로, p230의 TEST(TEST unit ready)로 본 스캐너모듈200이 원고주사기능인가 아닌가를 조회할 때 이용되는 경로이고, p231에서는 선택적부가장치(도 18에 나타낸 자동원고이송장치280, 필름프로젝터290)를 포함한 스캐너모듈의 준비상황을 회답한다.

p290은 스캐너에 대해서 자기진단DIAG(DIAGnostic)이 요구된 때의 루트로, 전형적으로 고장발생통지기능 p206, p212에 의해 고장이 통지된 후에 요구되고,p291 내지 p293에서 자기진단과 그 회답처리가 이행된다.

p240은 스캐너모듈의 여러가지 설정모드의 조회 SENS(Mode SENSe)로, p241로부터 p245의 처리에서 선택적부가장치 280, 290을 포함한 스캐너모듈의 현재설정되어 있는 주사모드를 회답한다.

p250은 각종 설정모드의 설정 SEL(mode SELect)요구시의 경로로, 상기 SENS와 쌍을 이룬다. 다양한 파라메타는 p251 내지 p256의 각 루틴에서 설정된다.

p260은 SCAN 또는 COPY 요구시의 경로로, 일반적으로 모노클론처리에서는 1원고에 대해서 1회, 컬러처리에 있어서 RGB처리의 케이스를 위해 1회, CMYK 처리를 위해 4회 연속적으로 요구된다. 상기 요구시에, 우선 p261에서 원고주사모터210을 기동하고, 계속해서 p262에서 캐리지홈센서 211의 감시로 제1캐리지 208의 통과를 검지하고, 리드/라이트메모리 230RAM내에 설치된 위치카운터를 리셋하는 교정조작을 행한다. 이 카운터는 제1동기신호발생수단 230SYNC이 1주사선에 대해서 1회 발생하는 동기펄스에 의해 하나씩 증가된다. p263에서, 앞서 수신한 SCAN 또는 COPY요구로부터 시간을 측정하여 t5시간후에 바르게 원고화상선단202S에 도달하고, 또한 사전에 모드설정 SEL(mode select)요구로 설정된 주사속도 Vsub의 정상상태를 노리기위하여 모터210의 구동계획을 계산한다.

다음으로 p264에서, 쉐이딩보정용백판 202SH을 독취하고, 쉐이딩보정 파라메터를 계산하여 설정하고, 이에 의하여 이어지는 화상독취데이타의 쉐이딩보정에 도움을 준다. 계속해서, p265에서 고체식별용바코드판 202B가 독취되고, P267에서 모터가속이 제어되고, 그리고 원하는 속도에 도달한 때에 p268에서 상기 모터는 저속제어로 절환된다. p270에서는 기본화상처리수단 300으로부터 전송된 화상신호를 화상신호선300D를 통해서 받아들일 준비를 하기 위하여 화상데이타의 버퍼메모리 230FIFO의 입구게이트를 연다.

다음의 p271로부터 p274는 원고화상데이타를 230FIFO로 송출하기 위한 작업군이다. 먼저, p271에서, 제1동기신호발생수단 230SYNC은 매 주사선마다 발생되는 동기펄스를 검출한다. p272에서, 1주사선의 4752화소분의 화상데이타는 화상신호선 300D를 통해서 230FIFO에 기억된다. 이때, p273에서 상기 카운터는 상기 캐리지 위치로 증가된다. p274에서, 이 루프는 원고사이즈에 상당한 횟수, 예를들면 A3 사이즈 원고에서는 주사선이 6720개, 결국 6720회씩 반복된다. 1원고분의 주사가 끝나면, p275에서 230FIFO의 입구게이트가 닫히고, p276에서 유가증권검지회로330로부터 검지결과를 받고, p277에서 컬러원고자동검지회로 320로부터 색검출결과가 수취된다. 이런 정보접수는 버스 230BUS를 통해서 행해진다.

다음으로, p278에서 원고주사모터 210은 반전구동되고, p279에서 홈포지션이 검지되고, p280에서 원고주사모터 210이 정지된다. 또한, p223에서는 슬립타임이 기동된다.

(확장화상처리수단 350의 구성)

확장화상처리수단 350은 도1에 보인 2개의 회로를 포함하는데, 화상영역지정화상처리회로351과 화상편집회로352이다. 상기 확장화상처리수단은 350은 유저의 요구에 따라 본체에 선택적으로 구축될 수 있도록 스캐너모듈200의 외주에 근접하여 배치된다.

(확장화상처리수단 350의 동작)

영역지정화상처리회로 351은 조작자가 지정한 원고화상특정영역에서 다른 일반영역과는 다른 화상처리를 실시하는 기능을 갖는다. 또한, 화상편집회로352는 다양한 화상가공기능, 예를들면, 좌우반전기능, 모자이크화, 솔라리제이션, 포스타리제이션, 하이콘트라스트화, 라인이미지화, 그리고 다른 특유한 효과 화상 형성과 같은 기능을 갖는다.

상기에 있어서 처리예로서, 영역지정화상처리의 하나로서 화상트리밍처리가 아래에 설명될 것이다. 화상트리밍은 원고화상의 특정 영역을 복제하고, 다른 것을 공백화하는 처리이다. 이 처리방법은 특개소62-159570호에 개시된 바와같은 공지의 기술을 이용하고 있다. 그러나 상기 공지기술에 의하면, 화상트리밍을 행하는 화상에 기록하는 펠트펜마크를 원고에 직접 붙이기 때문에, 원고의 손상이라는 문제가 있다.

이런 문제점의 관점에서, 본 구성예에서는 원고화상을 프리스캔에 의해 독취하고, 이것을 콘솔 800의 표시수단 820에 표시하면, 조작자가 그 표시화상을 보면서 커서이동키 813과 확정키 814를 이용해서 화상의 트리밍범위를 입력지정하고 영역지정화상처리회로 315가 입력된 영역을 공백화하는 방식을 이용한다.

(프린터모듈 400의 구성)

도 6은 프린터모듈 400의 개략구성을 나타낸 것으로, 본 모듈은 화상형성수단 500과, 제2통신제어수단 430과, 제2전력공급수단 401, 및 선택적부가장치를 구비한다.

상기 화상형성수단 500은 감광체드럼 414, 제1전사수단 416, 중간전사체 415, 제2전사수단 417과 같은 화상형성에 필요한 모든 요소의 집합체에 대한 명칭이다.

(프린터모듈 400의 기구 구성)

도 7은 프린터모듈 400의 기구구성을 보인 것이다. 도 7에는 상용전원플러그 401P, 파워스위치 401SW, 제2전력공급수단 401, 제2통신제어수단 430을 실장한 회로기판, SCSI컨넥터 430S1, 430S2, 프린터선택적부가장치 통신용 광파이어컨넥터 430F1, 430F2, 레이저노광수단(레이저다이오드) 441, fθ렌즈 442, 회전다면경 443, 미러 444, 양면복사겸용 자동급지카세트 412A, 수동급지트레이 412B, 급지롤러 413A, 413B, 한쌍의 레지스터롤러 418R, 한쌍의 반송롤러 413F, 413G, 413H, 413J, 감광체드럼 414, 중간전사체(중간전사벨트) 415, 제1전사수단(1차전사코로트론) 416, 제2전사수단(2차코로트론) 417, 대전수단(대전스크로트론) 419, 시안, 마젠타, 블랙의 각 현상기 420C, 420M, 420Y, 420K, 각 현상기를 하나의 집합체로서 구성한 현상수단으로서의 회전형 현상장치 420, 크리너 421, 반송벨트 422, 정착롤러 423A, 정착백업롤러 423B, 배출롤러 424, 배출절환롤러 425, 화상선단위치검지수단 426이 도시된다.

(화상형성수단 500의 구성요소)

화상형성수단 500의 구성요소는 상기에서 프린터모듈 400의 기구구성에서 언급한 수단중, 상용전원플러그 401P, 파워스위치 401SW, 제2통신제어수단 430, 접속용 컨넥터 430S1, 430S2를 제한 것이다.

(화상형성수단 500의 동작)

프린터모듈 400은 제2통신제어수단 430에 입력된 CMYK 각색에 대해서 수평주사, 수직주사 함께 화소밀도 1/16mm 혹은 1/24mm의 2비트기록데이타에 기초해서, 수평주사, 수직주사 동시에 CMYK 각 색에 대해서 기록도트밀도 1/16mm 혹은 1/24mm의 도트패턴으로되는 풀컬러 가시상을 전사지상에 형성하여 출력한다. 기록도트밀도 1/16mm 혹은 1/24mm의 도트선택은 모드선택명령에 의해 미리지정된다. 디폴트는 도트밀도 1/16mm이다.

상기 구성에 있어서, 상형성 사이클이 개시되면, 먼저, 감광체드럼 414와 중간전사벨트415는 각각 반시계 방향과 시계방향으로 감광체구동모터 414M에 의해서 회전된다. 중간전사벨트 415의 회전과 함께, C토너상, M토너상, Y토너상, K토너상이 형성되고, 최종적으로 토너상은 CMYK의 순으로 중간전사벨트415 위에 겹쳐져 형성된다.

C토너상은 이하에 기술된 것과 같이 형성된다. 먼저, 대전스코트론 419는 코로나방전에 의해서 감광체드럼414를 부전하에서 -700V로 일정하게 대전한다. 다음으로 레이저광디바이스 440의 레이저다이오드 441은 C신호에 기초해서 라스터노광을 행한다. 상형성을 위한 기록신호는 일반의 복사모드에서는 스캐너모듈 200로부터, 지능화상처리를 포함한 특유한 복사모드와 팩시밀리모드 혹은 프린터모드에 있어서는 시스템제어모듈 600으로부터 공급된다. 복사모드에 있어서는 스캐너모듈 200으로, 프린터모드와 팩시밀리모드에서는 시스템제어모듈 600으로, "소정시간후에 기록데이타를 보내라"라는 데이타요구신호 REQ를 보내둔다.

기록신호는 제2통신제어수단 430의 SCSI단자 또는 430S1 또는 30S2로부터 입력되고, 기록제어회로인 레이저구동회로 441DV가 해당 기록신호에 기초해서 레이저다이오드 441을 입력화소단위로 발광제어한다. 기록신호는 1화소당 2비트신호이다. 보다 구체적으로, 최고 C농도 화소의 경우에는 전 수평주사폭에 상당하여 레이저광이 점등되고, 백화소의 때에는 전부 발광되지 않고, 중간의 농도신호의 경우에는 농도데이타에 비례한 시간만큼 발광되도록 한다.

이 방법에 있어서 라스터상이 노광된 때, 당초 똑같이 대전된 감광체드럼 414의 노광된 부분은 노광 광량에 비례하여 전하가 제거되고, 정전잠상이 형성된다.

회전형 현상장치 420의 현상기내의 토너는 페라이트캐리어와의 움직임에 의해 부극성으로 대전되고, 또 C현상기 420C의 시안형상롤러 420C는 감광체드럼 414의 금속기판층에 도시되지 않은 전원수단에 의해서 부의 직류전위와 교류가 중첩된 전위로 바이어스된다. 이 결과, 감광체드럼414의 전하가 남아있는 부분은 토너가 부착되지 않고, 전하가 없는 부분 결국 노광된 부분에는 C토너가 부착되어, 잠상과 상이한 C가시상이 형성된다.

이 방법에서, 감광체드럼 414 상에 형성된 C토너상은 반시계 방향으로 회전하여, 1차전사코로트론 416에 대향한 위치에 도달하면, 해당 감광체드럼 414와 접하여 동기속도로 구동되는 중간전사벨트 415상에 코로나전사된다. 이 전사후의 감광체드럼 414상의 약간의 미전사잔류토너는 감광체드럼 414의 재사용에 대비해서 크리닝장치 421에 의해 청소된다. 이 클리닝장치 421에 의해서 회수된 토너는 회수파이프를 경우해서 도시하지 않은 폐토너탱크에 축적된다.

상기 중간전사벨트425는 특히 프린터모드에서 요구가 많은 장시간의 상담지특성을 유지시키기 위해서, 비교적 고유 저항값이 큰 물질을 이용하고 있다. 이것에 의해서 상기 중간전사벨트425는 다음의 M토너의 작상까지의 시간이 예를들어 20분이라는 긴 시간동안도 토너상을 흐트러트리지 않고 담지할 수 있게 된다.

다음에, M신호에 기초해서 M토너상이 형성된다. 이 M토너 상형성을 위한 라스터노광을 행하는데 앞서, 리볼빙 타입 현상장치 420은 반시계방향으로 회전되어, M현상기의 M현상롤러 420M을 감광체드럼414의 현상위치에 대항시킨다. 계속해서. 먼저 형성된 C가시상의 시작위치는 선단검지수단인 화상위치검지수단426에 의해 검지되고, "소정시간후에 기록M화상데이타를 보내라"라는 요구신호 REQ가 복사모드에 있어서는 스캐너모듈200에 대해서 다시 보내진다. 이 요구신호는 화상선단위치검지수단426에 의해 앞 공정에서 유효 C화상 보다 약간 전방에 붙여놓여 서로 마주보는(레지스트레이션) C토너마크화상을 검출한 시점에서 보내진다. 그러나 화상선단위치검지수단426이 C토너마크화상 대신에 중간전사벨트415에 미리부착된 항구적인 마크를 검출해서 요구신호를 보내는 방식을 사용하는 것도 가능하다.

이 요구신호에 정확하게 동기해서 M신호가 보내져 오면, M상은 노광, 현상, 1차전사되고, 그리고 나서 전에 형성된 C화상에 색판이 맞춰진다. 바꿔 말해서, 중간전사벨트415상에서 C토너상위에 M토너상이 바르게 겹쳐진다.

이 방법에 있어서, M라스터상이 노광된 때, 당초 똑같이 대전된 감광체드럼 414상의 노광된 부분은 노광광량에 비례하여 전하가 손실되고, 정전잠상이 형성된다.

회전형 현상장치 420의 M현상기내의 M토너는 부극성으로 대전되고, 상기 리볼버현상장치420의 M현상기의 현상롤러420M상의 현상제는 감광체드럼414와 접촉하고, C현상의 경우와 같은 형태의 전위에 바이어스된다. 결과적으로, 감광체드럼414의 전하가 남아있는 부분에는 M토너가 부착되지 않고, M신호에 근거해서 노광된 부분에는 M토너가 부착되어, 정전잠상에 대응한 M가시상이 형성된다.

같은 방법으로, Y화상은 CM과 사이 한 화상상에, K화상은 CMY화상상에, 각각 중첩되어 형성된다. 상기 기본화상처리수단 300은 UCR(하색제거) 처리를 행하고, 그로 인해 하나의 화소가 4색 전부의 토너로는 거의 현상되지 않는다.

상기에 언급한 바와 같이, 적어도 4회전으로 중간전사벨트415상에 형성된 풀컬러화상은 다음으로 2차전사코로트론 417가 배설되어 있는 2차전사부위에 회전이송된다.

한편, 상형성이 시작될 때, 기록매체 190은 , 급송롤러 413A와 413B, 또는 한쌍의 반송롤러413F의 계속 내보냄 또는 반송작용에 의하여, 다른 말로, 세 개의 급송부, 즉 카세트412A, 수동급지트레이412B, 또는 외부급송롤러412C의 어느 것인가로부터 송출되어 반송되어, 한쌍의 레지스터롤러418R의 닙에서 대기해 있는다. 그 후, 2차전사코로트론417에 중간전사벨트421상의 토너상의 선단이 도달할 때, 전사지 190A의 선단이 이 상의 선단에 일치하도록 예를들어 전사지 190A와 토너상과의 레지스트레이션을 위하여 레지스터롤러 418R이 구동된다.

이 방법에 있어서, 전사지 190A는 중간전사벨트 415 위의 토너상과 겹쳐지고정전위전원에 연결된 2차전사코로트론 417의 아래를 통과한다. 이 때, 코로나방전전류로 전사지 190은 정전하로 대전되고, 토너화상의 거의가 전사지 190A위에 전사된다. 계속해서, 전사지 190A는 2차전사코로트론417의 거의 좌측에 도시된 접지원에 연결된 도시되지 않은 제전침을 통과하는 때, 방전되고, 중간전사벨트 415와 전사지 190A간의 흡착력이 거의 소멸된다. 전사지 190A의 자기무게가 중간전사벨트 415의 흡착력을 넘어설 때, 전사지190A는 중간전사벨트415로부터 떨어져 반송밸트422에 전달된다.

토너상이 실린 전사지 190A는 반송밸트422에 의해서 정착장치423으로 보내진다. 가열된 정착롤러423A와 백업롤러423B와의 닙부에서 상기 정착장치423으로 보내진 전사지 190A로 열과 압력이 가해지고, 용융된 토너가 전사지190A의 섬유에 파고들어 화상이 정착되어 풀컬러복사가 얻어진다. 이 복사는 한쌍의 배출롤러424에 의해서 장치본체 밖으로 송출되고, 도시하지 않은 트레이상에 복사화상을 표면화해서 스택된다.

상기 전사지 190A로 전사되지 않은 중간전사벨트상의 토너는 중간전사벨트크리너 415C에 의하여 중간전사벨트 415로부터 제거된다.

(제2통신제어수단 430의 구성)

제2통신제어수단 430의 구성이 도8에 도시된다. 도8에는 마이크로프로세서 430CPU, 리드/라이트메모리 430RAM, 독출전용메모리 430ROM, 개입콘트롤러 430INT, 타이머카운터 430TMR, 시리얼통신유니트 430SIO, 제2동기신호발생기 430SYNC, 제2수정발진기 430XTL, DMA콘트롤러 430DMA, 퍼스트인퍼스트아웃메모리 430FIFO, SCSI콘트롤러 430SCSI, 버스 430BUS, 데이타채널 430DC이 도시된다.

또한, 제2통신제어수단 430의 버스 430BUS에 접속된것으로서 430DV는 센서 또는 모터 등을 위한 입출력회로 430DV와, 레이저441의 구동회로441DV가 있다.

(제2통신제어수단 430의 타이밍제어와 동기제어)

제2통신제어수단 430은 시스템제어모듈600 혹은 프린터모듈400과 소정의 프로토콜로 통신하여, 기본적으로 수평주사선 단위로 화상데이타를 획득하고, 지정된 프린트모드에 기초한 모듈내의 모든 수단을 협조에너자이징화하여 제어함에 의하여 화상형성하고, 최종 화상을 전사지 190A위로 출력한다. 또한, 프린터모듈400에 선택적으로 부가되는 소터 490을 통합적으로 제어한다.

컬러프린터모드에 있어서, CMYK의 1색 씩을 면단위로 형성하고, 최종화상이 되기 위하여 전사지 190A로 전사되기전에 중간전사벨트415상에 이것을 중첩하는 면순차 작상 시스템이 적용된다. 따라서, 컬러복사모드에서는, 시스템제어모듈 600 또는 스캐너모듈200으로 1매의 프린트를 위해 4회의 주사요구가 출력된다. 컬러화상형성에 있어서는 중간전사벨트415상의 색판의 위치정도(레지스트레이션) 확보가 중요하고, 이것을 달성하는 방식을 도9를 참조하여 서술한다.

도9는 1회분의 화상신호의 동기에 대해 도시된 것으로, 무엇보다도 시스템제어모듈600 또는 스캐너모듈200에 대해서 데이타요구명령 REQ를 화상데이타수신의 일정 시간 t5 전에 보내는 시스템을 기술하고 있다. 컬러화상형성에 있어서, 데이타요구신호 REQ는 2번째 이후의 색판형성에서 그 전의 색판화상 선단이 노광점 441X에 도달하고자 하는 t5시간 이전에 발생된다. 정밀도가 좋은 전의 색판화상의선두가 노광점 441X에 도달하고자 하는 시간을 측정하기 위하여, 본 작상수단에서는 화상선단검지수단426이 중간전사벨트415에 대향해서 설치된다. 기본적으로 노광점 441X로부터 1차전사점 414T까지의 거리 L1에 감광체드럼 414의 주속도 Vpc와 t5의 곱을 더한 값은 1차전사점 414T로부터 화상선단위치검지수단 426의 검지위치까지의 거리 L2에 일치되고, 2번째와 그 후의 색판형성에서 그 전에 형성된 색의 선단기준화상이 검지되고, 이 검지와 동시에 데이타요구신호 REQ가 발생된다.

상기 고정 시간 데이타 요구방식은 상대가 스캐너모듈200과 같이 주사장치가 어떤 질량을 가지고 있고, 화상데이타를 출력하기까지 그런대로의 준비시간을 요하는 데이타전송원에 특별히 효과적이다.

이 방법에 있어서, 데이타요구명령 REQ를 화상데이타 수신의 일정시간 t5 전에 발생시켜 두면, 스캐너모듈200 부분에 서술한 바와같이 모듈간 프로토콜에 따라서 t5시간후에는 데이타발생측에 제1주사선의 데이타가 준비된다. 이에 의하여 적어도 위상에 관한 동기는 얻어진다,

다음으로, 주기에 관한 위상을 얻기 위하여, 우선 제2동기신호발생기 430SYNC로부터 발생된 펄스열 주기 ts2에 동기해서 1주사선분의 기록데이타는 수신되고, 수신버퍼 430FIFO로 입력된다. 또한, 회전다면경 442는 상기 펄스열 주기 ts2에 동기하여 구동되고, 구체적으로는 위상로크서보구동이 적용되며, 그리하여 미러면이 주기ts2로 변경된다. 그 결과 레이저 441의 노광점 441X은 감광체드럼 414 위에 ts2 주기로 노광주사한다. 당연한 것이지만, 이 노광점주사동안에 레이저구동회로 441DV는 화상데이타 D1로부터 D4752에 기초해서, 레이저 441을 화소단위로 4752회 점등제어한다. 복사모드에 있어서, 상기 동기메카니즘을 얻기 위하여 상기 스캐너모듈200은 데이타송신측에 넣어진다. 그러므로, 원고화상데이타는 원고화상을 수 회 반복주사하여도 명령수신시부터 항상 일정시간 후에 얻어지고, 전사지와 화상의 위치관계(레지스트레이션)가 항상 바르게 유지되고, 그리하여 색판레지스트레이션이 유지된다.

(제2의 통신제어수단430의 다른 작용)

도10은 제2의 통신제어수단 430의 작용을 보인 플로우챠트로, 이들의 기능은 도8의 마이크로프로세서 430CPU의 프로그램실행으로 달성된다. 상기 실행프로그램은 독출전용메모리 430ROM에 저장된다. p401은 전원의 파워스위치 401SW의 투입조작을 나타내고, 반면 p402는 초기화처리, 예를들어 각종회로소자의 초기 파라메타 설정, 워치독타이머 스타트, 리볼빙 타입 현상장치 420의 초기위치로 이동과 같은 처리를 나타낸다. p403에서, 단자 402S1, 402S2로부터의 명령입력 소정시간(타임아웃타임)내에 입력되었는지 아닌지가 판정된다. p404는 정착수단 423의 히터전원을 끊는 기능을 가리키고, 이는 대기 시의 소비전력 감소에 기여한다. p405는 워치독타이머가 프로그램의 정상실행과 편차가 생겼을 때 동작되고, 이 때 고장발생통지기능 p450은 시스템제어모듈600에 그것을 통지한다. p410은 화상형성수단500 또는 그외 본 모듈내에 고장이 발생할 때 사용되는 개입벡터를 나타내고, p411은 고장부위을 특정화하여 요인을 분석하고, p412는 이것을 시스템제어모듈600에 보고한다. p413은 예를들어 감광체구동모터 414M이 가열고장에 이른 경우, 화재 등의 위험을 피하기 위하여 페일세이프(fail safe)처리를 행한다.

p420은 단자 402S1, 402S2에 정보입력이 있는 경우의 개입벡터를 나타내고, 이때 p421에 의해 슬립타이머는 정지된다. p422는 수신내용을 조사해 이하의 5종류의 분기중 하나로 보낸다. 첫번째로, p430의 TEST(TEST unit ready)에서 프린터모듈 400이 원고주사를 시작할 수 있는지 어떤지를 조회하는 경우의 루트이고, p431에서는 선택적부가장치480, 490을 포함한 프린터모듈의 상태를 회답한다.

p490의 루트(route)는 프린터모듈400을 위한 자기진단 DIAG(DIAGnostic)이 요구될 때 사용되고, 전형적으로 고장발생통지기능p405, p412가 고장을 통지한 후에 요구되며, p419 내지 p493에서 자기진단과 그 회답처리가 행해진다.

p440은 프린터모듈400의 각종설정모드의 조회 SENS(mode sense)이고, p441로부터 p445의 처리에서 선택적부가장치280, 290을 포함한 프린터모듈400의 모드설정상태를 회답한다.

p450은 각종 설정모드 설정SEL(mode select) 요구시의 경로이고, 상기 SENS와 쌍을 이룬다. 각종 파라메타는 p451 내지 p455의 각 루틴으로 설정된다.

p460은 PRINT요구시의 경로로, 일반적으로 단색화상형성처리에서 한 프린트에 대해서 1회 요구되고, 풀컬러처리에서는 4회요구되고, 2차색 모노클론처리에서는 2회 연속적으로 요구된다. 이런 요구중 하나가 있을때, 우선 p461에서 감광체구동모터414M가 기동되고, 계속해서 p462에서 작상시퀀스제어가 개시되고, p463에서 화상선단위치검지수단으로서의 홈센서426의 검지동작이 감시된다. 상기 홈센서426가 화상선단을 검지한 때에 p467이 즉시 기동되고, 데이타전송요구신호 REQ가 출력된다. 또한, 리드/라이트메모리 430RAM내에 설치된 라인카운터(주사선카운터)가 리셋된다. 상기 카운터는 제2동기신호발생수단 430SYNC으로부터 1주사선에 대해 1회발생되는 동기펄스에 의해 하나씩 증가된다.

p466은 데이타전송요구신호 REQ가 발생되고나서, 데이타전송처가 제1라인째의 데이타를 준비하기까지의 시간, 바꿔말하면 벌써 다른 색의 화상이 존재하는 경우, 그것이 노광점441X에 상당하는 위치까지 순환해서 돌아오는데 필요한 시간을 감시하는 작업이다. 이 시간이 경과한 때, p467은 상기 라인카운터의 2회째의 리셋을 행하고, 다시 화상데이타의 버퍼메모리인 430FIFO의 출구게이트를 열고, 화상신호선 430D를 통해서 레이저구동회로인 레이저드라이버441DV로 기록화상신호를 넘겨줄준비를 한다.

이후, p468로부터 p467은 단자402S1, 402S2로부터 수신된 기록화상데이타를 1주사선분씩 430FIFO에 기억하는 작업군으로, 우선, p468에서, 제2동기신호발생수단 430SYNC은 매 주사선 마다 발생하는 동기펄스를 검출한다. p469에서, 단자 402S1, 402S2로부터 획득한 1주사선 4752화소분의 기록화상데이타를 430FIFO에 기억시킨다. 이때, p470에서 라인카운터를 증가시킨다. p472에서, 이 루프는 기록사이즈 만큼, 예를들면 A3사이즈 전사지에서는 주사선이 6720개, 결국 6720회만큼 반복된다. 1면 분의 레이저주사가 완료되면, p473에서 430FIFO의 출구게이트를 닫고, 레이저드라이버441DV의 구동신호를 끊는다. 이때 당연하지만, 단자402S1, 402S2로부터 기록화상데이타를 수신하는 것도 완료된다.

p474에서, 현재의 화상형성이 최종 기록 색화상의 마지막 색화상형성인지 아닌지를 체크한다. 여기에서 만일 최종색이 아니라면, 남은 작상시퀀스제어를 완료하고, p480에서 감광체 구동모터 414M을 정지한다. 만일 최종색 화상형성이 완료된다면, p474로부터 p478에 기술된것과 같이 급지, 2차전사, 정착, 배지 처리를 실행하고, 기록화상 190B를 프린터모듈 밖으로 배출한다.

(시스템제어모듈 600의 구성)

시스템제어모듈 600의 구성을 도11에, 기구를 도12에 도시한다. 시스템제어모듈600은 주로 시스템제어수단으로서의 응용제어수단650, 키입력수단810과 비트맵표시수단820으로 되는 콘솔수단800, 플로피디스크740, 광자기기억장치 혹은 CD-ROM드라이브장치730, IC카드구동자치745, 제3의 통신제어수단630, 가속처리장치750을 포함한다.

이들 모든 수단 내지 장치는 도12에 보인 시스템제어모듈600의 케이스안에 모두 내삽되어 있다. 또한, 시스템제어모듈600의 케이스는 도시하지 않은 결합수단에 의해 프린터모듈400의 상부에 체결이 가능한 기구를 구비한다.

(시스템제어모듈 600의 기구구성)

도 12는 시스템제어모듈 600의 수직단면도로, 그 조작면이 상방향으로 노출되고, 그 시스템제어모듈 600의 위에 스캐너모듈 200을 겹쳐 재치한 경우에도 조작가능하도록 케이스의 앞측에 배치된 콘솔 800이 도시된다. 또한 플로피디스크장치740, 광자기기억장치 혹은 CD-ROM드라이브장치 730, 및, IC카드구동장치 745는 기록모체의 투입면이 사용자를 고려해서 앞측에 배치되고, 제3의 통신제어수단630의 SCSI콘넥터는 배면측에 배치된다.

플로피디스크장치 740, 광자기기억장치 혹은 CD-ROM 드라이브장치 730, 및IC카드구동장치 745 그리고 다른 기록매체드라이브수단은 목표로 하는 시스템의 구성에 따라서 취사선택되어 시스템제어모듈 600에 조립된다.

(제3통신제어수단 630의 상세한 구성)

제3통신제어수단 630의 상세한 구성을 도13에 보인다. 도13에 있어서, 마이크로프로세서 630CPU, 리드/라이트메모리 630RAM, 독출전용메모리 630ROM, 비휘발성메모리 630NON, 개입콘트롤러 630INT, 타이머카운터 630TMR, 시리얼통신유니트 630SIO, 동기신호발생기 630SYNC, 수정발진기 630XTL, DMA콘트롤러 630DMA, 선입선출(퍼스트인퍼스트아웃)메모리 630FIFO, SCSI콘트롤러 630SCSI, SCSI단자 630S1, 630S2, 버스 630BUS, 가속처리장치750의 데이타채널 750D, 자기디스크드라이브 630HDD가 구비된다.

또한, 콘솔인터페이스 810D, 플로피디스크장치740의 제어장치 740C, 광자기기억장치 혹은 CD-ROM드라이브장치 730의 제어장치 730C, IC카드구동장치745의 제어장치 745C가 도시된다.

(제3통신제어수단 630의 기능)

제3통신제어수단 630의 첫 번째기능은 스캐너모듈 200 및 프린터모듈 400 중 적어도 하나의 모듈제어로부터 최대 7모듈의 통합제어이고, 두 번째 기능은 화상표시와 키입력을 통한 콘솔 800의 제어이고, 세번째기능은 플로피디스크장치 740, 광자기기억장치 혹은 CD-ROM드라이브장치 730, 및 IC카드구동자치 745 등과 같은 기록매체의 조작이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 제3통신제어수단 630은 오퍼레이팅시스템630CORE, 라이브러리루틴 630L1 내지 630Ln, 응용처리인터페이스 630API, 디바이스드라이버 630DV를 포함한다. 이런 모든 기능수단은 제3통신제어수단 630의 하드웨어자원을 활용한 630ROM 또는 630HDD에 기억된 프로그램의실행에 의하여 이용된다.

디바이스 드라이버 630DV의 첫 번째 기능은 스캐너모듈200 또는 프린터모듈400중 적어도 하나의 모듈제어로부터 최대 7 모듈의 통합제어이다. 두 번째 기능은 화상표시와 키장치 810로부터의 키입력을 통한 콘솔800의 제어이고, 세 번째 기능은 플로피디스크장치 740, 광자기기억장치 혹은 CD-ROM드라이버장치 730, 및 IC카드구동장치 745 등과 같은 기록매체의 조작기능이다. 이런 제어처리는 오퍼레이팅시스템 630CORE의 멀티테스크 릴-타임 제어관리로 적절하게 시작된다.

응용처리인터페이스 630API는 응용처리수단 650과의 인터페이스수단으로, 이 응용처리수단 650이 제3통신제어수단 630과 그것에 연결된 수단 또는 장치를 활용하기 위한 창구로서 쓰인다.

(응용처리수단 650의 구성 및 작용)

도11에 보인바와 같이, 응용처리수단 650은 복사처리수단 650CP, 팩시밀리처리수단 650FX, 프린트처리수단 650PR, 지능화상처리수단 650AI을 구비한다. 이런 모든 처리수단은 제2통신제어수단 630의 하드웨어자원을 공유하고, 630ROM 또는 630HDD에 기억된 프로그램의 실행에 의하여 이용된다.

복사처리수단 650CP는 스캐너모듈 200과 프린터모듈 400과 본 시스템제어모듈600이 서로 연결된 시스템에 있어서, 시스템 전체를 통합적으로 제어하여 화상복사기능을 실현한다.

팩시밀리처리수단 650FX은 스캐너모듈 200과 프린터모듈 400과 본 시스템제어모듈 600이 서로 연결된 시스템에 있어서, 시스템 전체를 통합적으로 제어하여 팩시밀리기능을 실현한다.

프린트처리수단 650PR은 스캐너모듈200과 프린터모듈400과 본 시스템제어모듈600이 서로 접속된 시스템에 있어서, 시스템 전체를 통합적으로 제어하여 프린트기능을 실현한다.

지능화상처리수단 650AI은 스캐너모듈200과 프린터모듈400과 본 시스템제어모듈600이 서로 접속된 시스템에 있어서, 시스템 전체를 통합적으로 제어하여 지능화상처리기능을 실현한다. 여기에서, 상기 지능화상처리는 예를들어 스캐너모듈 200이 독취한 화상으로부터 문자를 인식하고, 그것에 기초하여 그래프를 작성하는 등, 원고화상180과 출력화상190이 현저하게 다른 화상처리를 실시하는 것이다. 이 지능화상처리에서, 일반적인 복사모드와는 다르고, 화상데이타가 일단 시스템제어수단내에 읽어진 후, 본 지능화상처리수단 650AI의 동작에 의하여 영향받고, 그리고나서 가공된 화상데이타는 프린터모듈 400으로 보내져 화상이 형성된다.

이상 4종의 응용처리수단은 목표로 하는 시스템의 구성에 따라서 취사선택되어 시스템제어모듈600에 조립된다.

(응용처리수단 650에 있어서의 복사처리수단 650CP의 기능 및 작용)

도 14는 스캐너모듈 200과 프린터모듈 400과 시스템제어모듈 600이 서로 접속된 시스템에 있어서, 화상복사기능을 달성하기 위한 복사처리수단650CP의 작용을 설명하기 위한 플로우챠트이고, 도 15는 복사처리의 동작타이밍을 나타낸 타이밍차트이고, 도16은 복사처리동작중에 고장이 발생한 경우의 타이밍챠트이다.

도14에 있어서, P601은 프린터모듈 400의 전원투입시의 스타트어드레스이다. 여기에서, 프린터모듈 400의 전원이 투입된 이유는 시스템제어모듈 600이 전력공급을 프린터모듈 400로부터 받도록 하기 위하여 프린터모듈과 일체로 조립되었기 때문이다. p604에서는 각종 소프트웨어상의 파라메타, 예를들어 개입콘트롤러 630INT의 내부레지스터를 초기화한다. p602는 워치독타이머가 타임아웃상태를 입력한 것을 나타내고, 백업할 데이타의 보호처리, 결국 630NON로의 데이타세이프를 행하고, 초기화처리로 분기한다. p605는 각종 사건의 유무를 감시하고, p606은 4종류의 경로로 점프시키기 위하여 각종 사건의 내용을 조사한다.

p610은 스캐너모듈 200 또는 프린터모듈 400로부터 고장발생의 통지를 받았을 때 분기되고, p611로부터 p614에서 그 내용이 체크된다. p615는 오퍼레이터가 고장내용을 이해하도록 표시수단 820에 화면표시를 행하고, p616은 공중회선을 통해 접속된 서비스센타로 그 정보를 보고한다. p617은 해당 서비스센터로부터 고장회복수순 등의 지시를 수신하는 것으로, p618에서 화면에 표시된다.

p620에 있어서, 스캐너모듈 200 또는 프린터모듈 400로부터 이상발생의 통지를 받았을 때 분기된다. 여기에서 말한 이상이라는 것은 토너와 전사지의 전원 단락과 같은 상태, 케이스의 도어개방등과 같이 서플라이보급이나 도어폐쇄 등에 의해 용이하게 정상상태로 이행될 수 있는 상태를 가르키고, p621로부터 p624에서 그 내용이 확인된다. p625에서, 오퍼레이터가 고장내용을 이해하도록 표시수단820에 의해 화면에 표시함과 동시에, 서플라이보급을 독촉하는 등의 정상상태로의 복귀수순에 관련되는 메시지를 콘솔 800의 표시수단 820 위에 화면표시한다.

p660은 오퍼레이터가 콘솔 800으로 입력하는 각종 복사모드, 예를들어 화상처리모드의 지정, 소트모드의 지정이라는 모드설정시에 기동되고, p661에서 표시수단 820에 응답화면을 표시함과 동시에, p662 및 p663에서 프린터모듈400 및 스캐너모듈200에 모드설정 명령을 보낸다.

p630은 스타트버튼 811이 눌려진 때에 분기하고, p631로부터 p634에서 스캐너모듈 200 및 프린터모듈 400의 준비상황을 조회한다. 여기에서 양자 모두 준비완료라면, p635에서 스캐너모듈200에 COPY 명령을 보내고, p636에서 프린터모듈400에 PRINT 명령을 보낸다. 이처리에 있어서, 상기 명령은 스캐너모듈200과 프린터모듈400사이에서 교환되고, 해당 모듈의 부분에서 서술한 수순에 따라서 화상데이타가 보내지고, 복사가 생성된다. p637로부터 p640은 일련의 화상독취처리 및 화상형성처리가 종료됐는지를 조회한다. 여기에서 초기상태로 복귀되어 있으면 p641에서 이를 표시수단820에서 화면표시한다. p642에서는 모든 사이클이 소정의 색판의 설정 수, 또는 소정의 설정 부수만큼 완료되었는지를 조사하고, 아직 남은 상형성이 필요하다면 선두로 되돌아간다. 컬러복사시에는 이 루프가 4회반복된다.

(시스템구성예)

도17은 3종류의 모듈이 병합된 시스템구성예를 도시한 것으로, 산업상 유용한 각종 장치를 형성하는 예를 보인다. 도17에 있어서, 4각형은 기능블럭, 그 사이의 라인은 주로 화상신호이고, 굵은 라인 200S, 400S는 모듈간을 잇는 제어신호와 화상신호의 전송선, 구체적으로는 SCSI케이블을 나타낸다.

우선, 도17(a)은, 단지 스캐너모듈 200으로 구성하고, 제1통신제어수단 230을 호스트컴퓨터 HOST에 접속하여, 제1통신수단 230이 직접 호스트컴퓨터 HOST와 통신하여, 독취화상데이타를 받는 소위 스캐너로서 기능하는 시스템이다.

도17(b)은 프린터모듈 400을 단독으로 이용하여, 소위 비트맵 레이저프린터로서 기능되는 시스템이다. 이 시스템에서는 제2통신제어수단 430이 직접 호스트컴퓨터 HOST와 통신하여 해당 호스트컴퓨터 HOST로부터 화상데이타를 얻어 하드복사를 이행한다.

도17(c)은 일반적인 복사기의 구성예이고, 서로 연결된 각각 1개의 스캐너모듈200, 프린터모듈400, 시스템제어모듈600을 구비한다. 여기에서 시스템제어모듈 600에는 다른 각 모듈을 통합적으로 제어하여 복사기능을 실현하기 위한 복사처리수단 650CP이 구비된다.

도17(d)은 3중독취복사기로, 서로 연결된 제1스캐너모듈 200-1, 제2스캐너모듈 200-2, 제3스캐너모듈 200-3과, 프린터모듈 400 및 시스템제어모듈 600이 구비된다. 여기에서, 예를들어 제1스캐너모듈 200-1을 일반적인 A3판 정도의 스캐너모듈로 하고, 제2스캐너모듈 200-2를 컬러스캐너모듈로 하면, 각각 전용의 복사기를 설치하는 것에 비교해서 여러 가지 이점이 생긴다. 또한 이용빈도에 따라서 이런 조합과 개수를 임의로 가변할 수 있다. 여기에서 시스템제어모듈 600에서는 다른 4개의 각 모듈을 통합적으로 제어하여 복사기능을 실현하기 위한 다중독취처리복사처리수단 650CP2이 구비된다.

도17(d)에 있어서, 도시하지 않았지만 프린터모듈 400을 복수대 배치하여 구성하는 것도 가능한다. 이 경우는 시스템제어모듈 600에 다른 각 모듈을 통합적으로 제어하여 복사기능을 달성하기 위한 다중기록복사처리수단 650CP3이 구비된다.

이러한 다중시스템에서는 7대까지의 스캐너모듈과 프린터모듈이 연결될 수 있다.

도17(e)은 스캐너모듈 200, 프린터모듈 400, 시스템제어모듈 600을 구비하고, 복사, 고기능프린터, 컬러팩시밀리를 포함하는 복합시스템을 보인다. 상기 시스템제어모듈 600은 호스트컴퓨터 HOST에 접속하기 위한 제4의 통신수단 680P와, 상기 제4의 통신수단 680P로부터 수신한 페이지기술언어형식의 프린트데이타를 라스터데이타로 변환하는 프린트처리수단 650PT과, 공중회선 ISDN에 접속하기 위한 제5의 통신수단 680F와, 상기 제5의 통신수단 680F로부터 수신한 소정의 압축형식의 데이타신장과 스캐너모듈200이 독취한 원고화상데이타와를 상기 소정형식으로 압축하는 (컬러) 팩시밀리처리수단650FX을 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 화상형성장치를 상세하게 설명한다. 도 17(c)을 참조하여 설명한 것보다 더 상세하게 시스템을 설명한다. 시스템은 지동원고이송기(ADF)모듈 280과 스캐너모듈 200의 옆에 필름 투영기모듈 290을 포함하는 추가 모듈을 포함한다. 수직으로 배치된 복수의 용지카세트 480을 갖는 복사지 급지장치 480과 화상형성장치로부터 배출된 복수의 복사지를 분류하는 분류기 490은 추가적으로 프린터모듈 400에 설치된다.

도 19에서 점선에 의하여 도시된 복수의 블록은 시스템에 선택적으로 추가되는 추가 기능, ADF, 분류기 등을 나타낸다. 이들 기능들은 현재 사용자가 사용하는화상형성장치의 시스템 제어모듈에 추가될 수 있다. 모든 기능이 추가되면 도 17(e)에서 도시된 복합시스템이 구성된다.

이하, 컬러 화상형성장치의 동작을 설명한다. 도 18에 나타낸 화상형성장치의 작동의 타이밍챠트를 도 20에 도시하였다. 즉, 시스템제어모듈 600, 스캐너모듈 200 및 프린터모듈 400의 동작이 각각 도시되어 있다. 도 20에서, 직사각형 상자내에 표시된 부호 C는 'COPY'를 나타내고 부호 P는 'PRINT'를 나타내며, 부호 R은 'REQ'를 나타낸다. 시스템제어모듈 600 로부터 제1COPY커맨드가 스캐너모듈 200으로 전송되면, 스캐너모듈 200은 PRINT신호를 프린터모듈 400으로 전송한다. 화상선단위치검지기 426이 중간전사벨트 415 위의 마크를 검지할 때, 제2통신제어수단 430이 기록데이터요구신호 REQ를 스캐너모듈 200에 전송한다. 이와 동시에, 프린터모듈 400이 카운터를 리셋시킨 후 셋트하여 화상형성공정이 시작되기 전까지의 설정된 시간간격 T5를 카운팅할 준비를 한다. 스캐너모듈 200은 캐리지 208을 제어하여 시간 t5와 일치하도록 캐리지 208을 제어하여 더 빠르게 움직이게 한다.

시간 t5가 경과하면, 스캐너모듈 200의 캐리지 208이 원고의 화상선단 202s에 도착하고 화상선단 202s에 대응하는 프린터모듈 400의 광감체드럼 414의 일영역이 노광점 441Z에 위치한다. 이후, 스캐너모듈 200은 주(main)주사선단위의 복수의 화상신호(D1-D4752)를 출력한다. 프린터모듈 400은 상기 신호를 입력받고 상기 신호를 기초로 하여 한줄씩 주 스캐닝을 실행하여 광감체드럼 414 위에 잠재적인 원고의 화상을 형성한다. 상기와 같이 동기화상신호의 통신후 스캐너 200가 9번째 라인의 화상을 판단하는 상태가 도 20의 중앙부에 도시되어 있다.

도면에 나타낸 바와 같이, 4라인의 화상정보의 저장능력을 보유하는 화상버퍼메모리 230FIFO는 스캐너모듈 200에 구비되고 2라인의 화상정보를 저장하는 능력을 갖는 다른 화상메모리 430FIFO은 프린터모듈 400에 구비되기 때문에, 그 사이에는 6주사선의 지연이 발생한다. 따라서, 화상형성위상이 설정된 위상의 0.4mm 후방에 존재한다. 이러한 차이는 컬러톤화상전사의 타이밍 차이를 야기한다.

그러나, 각 모노컬러톤전사는 동일한 지연설정타이밍에서 실행되기 때문에, 각각의 모노컬러화상이 정밀하게 중첩된다. 또한, 이러한 차이는 광감체드럼 위에 형성되어 반송되는 컬러토너화상을 동기화하기 위해 공급되는 복사지용 설정타이밍을 조정하는 것에 의해 제거된다. 즉, 복사지의 컬러토너화상의 제2전사는 6라인에 의해 지연된다. 화상버퍼메모리 230FIFO가 4라인의 화상정보 저장능력을 보유하고 다른 화상메모리 430FIF0가 2라인의 화상정보 저장능력을 보유하는 이유는 크리스탈발진기 230XTL,430XTL 사이에 존재하는 미세한 불균형이 상기 버퍼메모리에 의해 흡수되기 때문이다.

더욱 상세하게는, 상기 장치에서 크리스탈발진기 430XTL의 주파수가 크리스탈발진기 230XTL의 주파수 보다 미세하게 크거나 작은 경우에도 스캐닝개시 및 스캐닝종료를 위한 라인 동기화 주파수의 수로부터 변환되는 라인수의 차이는 6718-6722의 범위에 놓인다. 이러한 범위는 6720의 기준라인의 허용치 내에 거의 위치한다. 따라서, 독취된 데이터가 각각 패싱(passing)하고 오버플로우(overflowing)하는 문제가 발생하지 않는다.

상기 화상형성처리 후에, 모노컬러화상이 중간전사벨트 415 위에 형성된다.상기 동기화과정이 4종류의 컬러토너화상전사를 위해 실행되면, 설정된 타이밍의 차이가 존재하지 않기 때문에 설정된 4종류의 서로 다른 컬러토너화상은 그 위에 정밀하게 중첩된다. 토너화상을 복사지에 고착시키고 컬러화상형성장치로부터 복사지를 배출하여 완전한 컬러복사를 얻을 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 컬러화상형성장치의 구조의 일실시예를 설명한다. 도 21에 컬러화상형성장치의 구조를 나타내는 개략도가 도시되어 있다. 화상형성장치 500은 도 7에 도시된 프린터모듈 400과 거의 동일하게 구성된다. 따라서, 도 7과 대응하는 구성에는 동일한 부호를 사용한다.

화상형성장치 500은 광감체드럼 414(이하, PC드럼이라 칭함)를 갖는 PC드럼유니트 414U, 회전형 현상장치 420 및 상기 장치의 주위에 위치하는 다른 복수의 화상처리장치로 구성된다. 이러한 PC드럼유니트 414U는 화상형성장치 500의 본체500A에 미끄럼운동 가능하게 연결된 인출서포트프레임 520 위에 장착되어, PC드럼유니트 414U가 운전자에 의해 인출가능하게 된다.

이하, 인출서포트프레임 520의 구조를 도 22-도 28에 상세히 설명한다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 프레임 520은 전측판 521, 후측판 522, 인출서포트프레임 520의 좌우측 및 상하(도면표시하지 않음)에서 각각 평행하게 연장되는 4개의 스테이 523으로 구성된다. 인출서포트프레임 520은 도 26에 도시된 바와 같이 프레임 520의 일부 아래에 위치하며 회전형 현상유니트 420이 부착되어 상기 회전형 현상유니트 420으로부터 빠져 나오는 토너를 수납하는 토너수납판 524를 포함한다. 이러한 토너수납판 524는 구부러질 수 있기 때문에, 프레임 520이 화상형성장치로부터 인출될 때 판 524가 인출서포트프레임 520으로부터 제거된다. 토너수납판 524는 굴곡성을 갖는 PET와 같은 물질로 이루어져 있다.

인출서포트프레임 520은 또한 도 23 및 도 26에 나타낸 바와 같이 양측면에 각각 장착된 한쌍의 슬라이드레일 525를 포함하여 상기 인출서포트프레임 520이 화상형성장치의 본체 500A로부터 전면으로 인출 가능하게 된다. 상기 슬라이드레일 525는 본체 500A 내부에서는 길이가 500mm로 짧아지고 본체 500A 외부에서는 길이가 650mm로 길어지는 2단으로 구성된다. 따라서, PC드럼유니트 414U와 회전형 현상장치 420을 지지하는 인출서포트프레임 520이 본체 500A로부터 인출되는 경우, PC드럼유니트 414U와 회전형 현상장치 420의 유지 및 교환이 사용자에 의해 용이하게 실행되어 사용자가 특별한(무리한) 자세를 취할 필요가 없게 된다.

도 22 및 26에 나타낸 바와 같이, 현상유니트 420U의 하나는 도 22의 화살표 C에 도시된 바와 같이 인출서포트 520에 장착된 회전형 현상장치 420으로부터 위방향으로 제거될 수 있다. PC유니트 414U도 상기와 같은 방법으로 제거될 수 있다. 내부에 옐로우토너를 갖는 옐로우유니트 420Y가 대응하는 컬러토너 현상기 420C,420M,420Y,420K와 토너보급기 45C,45M,45Y,45K를 각각 포함하는 복수의 다른 컬러 현상유니트로 구성된 회전형 현상유니트 420U로부터 제거되는 현상이 도 22 및 26에 도시되어 있다.

도 23에 본체 500A와 연결되는 인출서포트프레임 520의 연결부의 구조가 도시되어 있다. 도 23에 나타낸 바와 같이, PC드럼 414와 각각의 현상롤러 41C,41M,41Y,41K 사이에는 갭(이하, 현상갭(Gp)라 칭함)이 존재한다. 회전형 현상유니트 420의 회전축 40의 축선 Or과 PC드럼 414의 축선Op는 각각 도 23에 도시된 인출서포트프레임 520의 전후측판 521,522에 각각 고정되기 때문에, 이러한 갭 Gp는 정밀하게 유지된다.

상세하게는 회전형 현상장치 420의 전측 회전축 40이 인출서포트프레임 520의 전측판 521에 장착된 볼베어링 526에 의해 지지된다. 회전형 현상장치 420의 후측 회전축 40은 인출서포트프레임 520의 후측판 522에 장착된 후측 볼베어링 527에 의해 지지된다. 또한, PC드럼 414 측판의 중앙부는 인출서포트프레임 520의 전측판 521에 장착된 전측홀더 528에 의해 지지된다. PC드럼 414의 후측판의 중앙부는 후측 드럼홀더 531에 장착되어 본체 500A가 설치될 때 인출서포터프레임 520의 내부로 들어가도록 유니트서포터 520의 후측판 522에 설치된 슬라이딩베어링 529를 관통하는 드럼구동축 414e에 의해 지지된다.

그러므로, 본체 500A로부터 인출되는 경우에도 종래의 컬러화상형성장치에의 적용과 같이 본체 500A에 의해 직접 지지되는 것만큼 견고하게 현상장치 420이 지지될 수 있다. 또한, 이러한 인출서포트프레임 520은 간단한 유니트로서 조립가능하게 되어 조립공정이 향상된다.

상기 드럼구동축 414e가 PC드럼 414를 후측판의 중앙에서 지지하고 상기 회전축 40이 슬라이딩베어링 532로 삽입되며 본체 500A의 전측판에 장착된 기준핀 534가 인출서포트프레임 520에 장착된 전측판 521에 형성된 기준공 535에 삽입될 때, 인출서포트프레임 520은 본체 500A의 설정된 위치에 위치할 수 있다. 따라서, PC드럼 414와 본체 500A 사이의 위치관계가 정확하게 유지될 수 있다.

도 23 및 도 24(a)(b)에 나타낸 바와 같이, 슬라이드레일 525에는 일정한 설정 간격으로 배치되어 돌출된 복수의 핀상태 보스 536이 설치되어 상기 슬라이드레일 525 중의 하나가 본체 500A에 견고하게 장착된다. 상기 스트레이 523에는 복수의 U상태 노치 523a가 설정된 일정한 간격으로 형성되어 복수의 핀상태 보스 중의 대응하는 보스의 삽입을 가능하게 한다. 그러므로, 인출서포트프레임 520은 핀상태의 보스와 u형상의 노치 523a를 사용하기 때문에, 본체 500A에 견고하게 장착된 슬라이드레일 525의 하나에 의해 본체 500A에 견고하게 지지되고 외부에서는 상기 본체 500A로부터 용이하게 분리된다.

도 24b에 나타낸 바와 같이, 핀상태 보스 536이 노치 523a에 삽입될 때 작은 갭 d이 상기 핀상태 보스 536과 노치 523a사이에 형성된다. 그러므로, 인출서포트프레임 520이 본체 500A에 셋팅될 때, 상기 드럼구동축 414e와 슬라이딩베어링 529 사이, 회전축 40과 슬라이딩베어링 532 사이 및 기준핀 534와 기준공 535 사이에서 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 인출서포트프레임 520이 본체 500A에 원활하게 셋팅된다.

이하, 회전형 현상장치를 상세히 설명한다. 도 25에 상기 회전형 현상장치 420의 구조의 개략도를 도시하였다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 이러한 회전형 현상장치 420은 외부케이싱, PC드럼 414와 마주하는 개구, 장치 420의 축주위에 원형상으로 각각 배열되는 동일한 형상을 갖는 4개의 모노컬러현상기 420K,420Y,420M,420C, 내부의 토너를 상기 모노컬러 현상기중의 대응하는 현상기에 공급하는 4개의 모노컬러토너 보급장치 45K,45Y,45M,45C를 포함한다. 도 25에 나타낸 바와 같이, 토너와 캐리어를 저장하고 있는 블랙현상기 420K는 PC드럼 414와 마주하고 옐로우화상, 마젠타화상 및 시안화상용 현상기가 각각 회전형 현상장치 420의 축 주위에 설정된 순서로 시계방향으로 배치된다.

상기 4모노컬러현상기 420K,420Y,420M,420C의 내부구조는 서로 동일하기 때문에, 다른 현상기의 내부구조는 그 설명을 생략하고, 옐로우, 마젠타 및 시안을 각각 나타내는 부호 Y, M, C를 첨부하여 PC드럼 414와 대향하는 블랙현상기 420K의 내부구조만을 설명한다.

상기 블랙현상기 420K는 현상롤러 41K, 현상케이스 47K, 현상케이스 47K 내에 포함된 블랙토너와 캐리어비드로 이루어진 2성분 현상제를 각각 교반하는 한쌍의 제1 및 제2교반스크루 42K,43K를 포함한다. 또한, 블랙현상기 420K는 현상롤러 41K의 주변에 이송되는 현상제의 두께를 조정하는 현상제두께 조정부재인 현상제닥터(doctor) 44K를 포함한다.

도 25에 도시된 바와 같이, 현상유니트 420U의 각 현상기는 회전형 현상장치 420에 분리 가능하게 장착되어 상기 회전형 현상장치 420의 회전축 40에 결합된 유니트지지부재 48의 설정된 장소에 위치한다. 또한, 현상유니트 420U의 각 토너보급기 45K,45Y,45M,45C는 유니트지지부재 48과 결합되어 유니트지지부재 48과 함께 회전한다.

상기 토너보급기 45K,45Y,45M,45C는 각각 토너보급스크루 49K,49Y,49M49C, 토너보급케이스 50K,50Y,50M,50C 및 토너카트리지가이드 51K,51Y,51M,51C를 포함한다.

도 22 및 25에 나타낸 바와 같이, 토너카트리지가이드 64K,64Y,64M,64C는 각각 다른 컬러토너를 그 내부에 저장하며 토너카트리지가이드 51K,51Y,51M,51C의 가이드에 의해 유니트서포터 520의 전측판에 형성된 홀 521a를 통해 회전형 현상장치 420으로부터 본체 200의 전면측으로 인출될 수 있다. 반면에, 토너카트리지 46K,46Y,46M,46C가 각각 대응하는 토너카트리지가이드 51K,51Y,51M,51C를 따라 회전형 현상장치 420의 설정된 위치에 삽입되면, 각각의 토너카트리지에 저장된 토너가 대응하는 토너보급케이스 50K,50Y,50M,50C에 설정된 양만큼 전송된다. 또한, 전송된 토너는 도면표시 하지 않은 모터에 의해 회전하지 않을 때 대응하는 토너보급스크루 49K,49Y,49M,49C에 의해 현상케이스 47K,47Y,47M,47C에 배치된 대응하는 제2스크루 43K,43,Y,43M,43C의 전면부로 전송된다. 이러한 토너의 전송은 도 25에 도시된 블랙현상기 420K와 같이 PC드럼 420K와 대향하는 현상기에서만 실행된다.

블랙현상기의 제2스크루 43K의 옆 부위로 전송된 블랙토너는 교반되고 제2스크루 43에 의해 블랙현상케이스 47K의 후측부로 전송되어 블랙현상케이스 47내에서 분산된다. 이러한 블랙토너는 블랙현상케이스 47K의 후측부에서 제1교반스크루 42K에 인도된 후 제1교반스크루 42K가 전측부의 회전에 의해 전송되어 제1교반스크루 42K에서 토너가 다시 제2교반스크루로 전송된다.

그래서, 현상케이스 47K내에서 순환된 토너는 순환동안 현상롤러 41K에 의해 포착되어 도 25의 화살표로 도시된 방향으로 회전하는 현상롤러 41K의 주변에 옮겨진다. 이러한 토너의 두께는 현상닥터 44K에 의해 제어되어 얇은 막을 형성한 후 현상상태로 공급되어 PC드럼 414 위에 형성된 잠재적인 화상이 현상된다.

닥터 44K,44Y,44M,44C는 각각 비자성물질로 이루어진 기저금속판과 상기 기저금속판의 선단에 연결된 자성판으로 이루어진다. 이러한 닥터 44K는 닥터와 대향시 현상롤러내에 설치되는 자석에 의해 발생하는 자기력에 근거한다. 따라서, 각 현상제가 상충되는 상충영역이 증가하기 때문에, 현상제가 신속하게 현상되기 시작한다.

도 26에 나타낸 바와 같이, 각각 대응하는 현상유니트 420U의 현상기 420K,420Y,420M,420C는 회전형 현상장치 420의 전후측판 54,55에 각각 장착된 지지홀더 52K,52Y,52M,52C와 위치조정홀더 53K,53Y,53M,53C(도 22에 도시)에 의해 지지된다. 현상롤러 41K,41Y,41M,41C의 각 축 41a는 지지홀더 52Y와 위치조정홀더 53Y에 의해 지지되어 유니트지지판 48과 축 43a 사이의 설정된 위치관계가 유지된다. 이러한 현상기들은 각각 회전형 현상장치 420으로부터 제거될 수 있다.

각각의 위치조정홀더 53K,53Y,53M,53C는 지지점 53a 주위의 전후측판 54,55에 축에 의해 선회 가능하게 장착되어 도 27 및 28에 나타낸 바와 같이 화살표로 도시된 방향으로 진동 가능하게 된다. 그러므로, 각 현상롤러 41K,41Y,41M,41C의 축위치는 대응하는 위치조정홀더가 진동할 때 설정된 방향으로 변화되며, 따라서 현상롤러와 PC드럼 414 사이의 거리, 즉 갭 Gp 역시 변하게 된다.

상기한 갭 Gp의 조정은 다음과 같이 실행된다. 도 27에 도시된 바와 같이 CCD카메라 540은 유니트서포터 520에 배치된다. 이 CCD카메라 540이 PC드럼 414와 상기 PC드럼 414와 마주하는 현상롤러 41K 사이의 갭 Gp 화상이 촬영된다. 화상은 갭 Gp의 거리를 측정하기 위해 디지탈정보로 변환된다.

현상갭제어기 541은 회전형 현상장치 420에 제공된다. 또한, 오일가압기 542나 그와 유사한 기기 또한 제공된다. 현상갭제어기 541은 오일가압기를 제어하여 가압헤드 542a를 사용함으로써 위치조정홀더 53K를 설정된 방향으로 진동시킨다.

그러므로, 현상롤러 54K의 축위치가 자동으로 변한다. 따라서, 갭 Gp는 자동으로 조정될 수 있다. CCD카메라의 촬영에 의해 측정된 갭이 설정된 거리에 도달하면 현상갭제어기 541이 오일가압기 542를 제어하여 위치조정홀더 53K의 진동을 중지한다.

그러므로, 갭 Gp의 제어후에 위치조정홀더 53K가 복수의 부착홀 53b,53c 및 도면표시하지 않은 스크루에 의해 전후측판 54,55에 고정된다. 동일한 조정제어가 다른 현상기 420에도 실행되어, 회전형 현상장치의 현상갭 Gp이 설정된 거리로 엄밀하게 유지될 수 있게 된다.

도 27 및 29에 도시된 바와 같이, 고무나 판스프링과 같은 탄성물질이 유니트지지부재 48과 각 현상기 420K,420Y,420M,420C 사이의 공간에 설치된다. 따라서, 각각의 현상기 420K,420Y,420M,420C가 탄성물질에 의해 회전형 현상장치의 안쪽에서 바깥쪽으로 압력을 받는다. 그 결과, 현상롤러 41K,41Y,41M,41C의 각각의 축이 PC드럼 414의 원주방향으로 경사지게 된다. 이러한 기기에서, 가압헤드 542a가 단지 상기 탄성물질이 수축되는 방향으로의 진동을 위해서만 필요하기 때문에, 현상갭조정장치 542를 이용한 갭조정제어는 간단하게 된다.

또한, 회전형 현상장치의 회전축, 현상롤러 41K의 회전축 및 PC드럼 414의 회전축이 수평면상에 정렬될 때 상기 현상갭조정제어가 실행된다. 그러므로, 간단하고 매우 정밀한 현상갭조정제어가 실현된다.

상기 현상롤러 및 PC드럼 414와 동일한 형상 및 크기를 갖는 모델들이 현상갭조정이 오작동되었을 때 발생하는 파손이나 오염을 방지하기 위해 갭의 측정과 갭 Gp의 조정에 유용하게 될 수 있다.

이하, 회전형 현상장치 420의 현상바이어스공급방법을 설명한다. 현상바이어스는 도 30-32에 나타낸 바와 같이 PC드럼 414의 원주에 형성된 잠재적인 화상이 현상상태에서 현상될 때 현상바이어스공급장치에 의해 공급된다.

도 30에 나타낸 바와 같이, 현상바이어스단자 60은 유니트서포터 520의 전측판 521과 대향하는 현상케이스 47K의 내부에 배치된다. 이러한 현상바이어스단자 60은 유전체물질로 이루어진 판스프링으로 구성되며 현상케이스 47K의 내부벽을 따라 삽입되어 내부벽에 탄력적으로 접촉한다. 상기 삽입된 현상바이어스단자 60은 스크루 등에 의해 현상케이스 47K에 고정된다.

현상바이어스단자 60의 모서리는 굴곡지며 이 굴곡진 부위(이하, 현상측단자라 칭함)는 도 31에 나타낸 바와 같이 블랙현상기 420K의 현상롤러 41K 지지축 41a의 한쪽에 접촉한다. 현상바이어스단자 60의 다른 쪽 모서리 60b(이하, 본체측단자)는 회전형 현상장치 420의 원주표면으로부터 돌출되어 있다. 이 본체측단자 60b는 도 30에 나타낸 바와 같이 나선형 모서리부를 보유하여 이후 설명되는 본체측 현상바이어스단자 560과의 접촉을 원활하게 한다.

도 32에 나타낸 바와 같이, 본체측 현상바이어스단자 560은 유니트서포터 520의 전측판 522 상부에 배치되어, 본체측단자 60b의 회전궤도를 간섭한다. 상기현상바이어스단자 560은 본체측단자 60a와 본체측현상바이어스단자 560의 접촉시 본체측단자 60a가 현상롤러 41K의 지지축 41a 측면모서리와 접촉하도록 배치된다.

도 32에 나타낸 바와 같이, 현상바이어스 파워팩 561은 본체측현상바이어스단자 560과 인접하도록 유니트서포터 520의 전측판 521 상부에 배치된다. 상기 본체측현상바이어스단자 560은 현상바이어스파워팩 561에 의해 하네스(harness) 562에 연결된다.

따라서, 설정된 현상기, 예를들면 블랙현상기 41K가 현상상태로 옮겨지면, 탄력적으로 압력을 받고 있는 본체측단자 60a가 본체측현상단자 560과 접촉하게 된다. 설정된 현상바이어스전압은 하네스 562와 본체측 현상바이어스단자 560 및 현상측 바이어스단자 60을 통해 현상바이어스 파워팩 561에 의해 PC드럼 414와 대향하는 현상롤러에 인가된다.

다음에 토너보급기의 구조를 설명한다. 회전형 현상장치 420의 각 현상기 420U에 배치된 각각의 토너보급기 45C,45M,45Y,45K는 서로 동일한 구조를 가진다. 그러므로, 블랙토너보급용 블랙현상기 420K에 배치된 블랙토너보급기 45K만을 대표적인 모델로서 설명한다.

도 33에 나타낸 바와 같이, 블랙토너보급기 45K는 토너보급스크루 49K, 토너보급케이스 50K 및 토너카트리지가이드 51K를 구비하고 있다. 도 22 및 26에 나타낸 바와 같이, 현상유니트의 블랙현상기 420K가 현상상태로 옮겨지면, 이후 상세히 설명되는 토너카트리지 46K는 도 33에 도시된 카트리지가이드 51K를 따라 전측판 521에 형성된 개구 521a를 통해 현상기 420의 설정된 위치에 삽입된다. 도 37a에도시된 토너카트리지 46K에 형성된 토너보급공 46a는 도 33에 도시된 토너보급케이스 50K의 전측부에 형성된 토너수납공 50a와 마주한다. 이후, 도 37에 도시된 애지테이터(agitator) 46b가 설정된 방향으로 회전하여 토너카트리지 46K에 저장된 블랙토너의 설정량을 토너보급공 46a를 통해 토너보급케이스 50K에 공급한다.

도 35에 나타낸 바와 같이, 토너보급케이스 50K에 공급된 블랙토너는 토너카트리지 46K의 블랙토너 수납위치에서 도 33에 도시된 현상기 45K로 토너를 전송하는 토너보급위치 B(도 36에 도시)로 전송된다. 이러한 블랙토너의 전송은 토너보급스크루구동모터(도면표시하지 않음)에 의해 구동되는 도 35 및 35에 도시된 토너보급스크루 49K를 구동하는 것에 의해 실행된다. 그래서, 도 25 및 36에 나타낸 바와 같이 블랙토너가 현상기 420K에 배치된 제2교반스크루 43K 옆의 영역으로 점진적으로 전송된다.

토너보급위치 B로 전송된 블랙토너는 공정제어신호의 입력에 의해 활성화되는 제2스크루 43K의 회전에 의해 현상케이스 47K의 후측부에 마지막으로 공급된다. 이것에 의해, 블랙토너가 교반 및 분산상태로 현상케이스 47K로 전송된다.

도 36에 나타낸 바와 같이, 블랙토너는 현상케이스 47K의 후측부(도면에서 좌측)에서 슬롯 43a를 통해 제1교반스크루 42K로 이송되고 현상케이스 47K의 전측부(도면에서 우측)쪽으로 교반됨에 따라 회전에 의해 전송된다. 한쌍의 핀 42a,43a는 각각 스크루 42K,43L의 각 일단부에 장착된다. 도 36에 나타낸 바와 같이, 핀 42a는 회전시 블랙토너를 제2교반스크루 43K로 이송한다. 또한, 도 35에 나타낸 바와 같이 핀 43a는 회전시 블랙토너를 제1교반스크루 42K로 이송한다.

도 33에 나타낸 바와 같이, 블랙현상케이스 47K의 블랙토너의 순환시 토너가 현상롤러 41K에 의해 포착되어 옮겨진다. 옮겨진 토너의 두께는 얇은 막을 가진 닥터 44K에 의해 조절되고 현상상태에서 현상제가 PC드럼 414 위에 형성된 잠재적인 화상을 현상한다.

이하, 토너카트리지의 구조를 설명한다. 각각의 토너카트리지 46C,46M,46Y,46K는 동일한 구조로 되어 있기 때문에, 도 37 및 38에 나타낸 바와 같이 블랙토너보급기 45K의 블랙토너카트리지 45K만을 대표적인 모델로서 설명한다.

도 37a 및 37b에 나타낸 바와 같이, 이러한 토너카트리지 46K는 토너를 토너보급공 46a를 통해 토너카트리지 46K로 전송하는 애지테이터 46b와, 애지테이너 46b의 측면에 장착되어 회전력을 전송하는 커플링 46c와, 토너보급공 46a를 열고 닫는 셔터(shutter) 46d와, 토너카트리지 46K 본체의 외주표면을 따라 상기 셔터 46d를 인도하는 셔터가이드레일(shutter guide rail) 46e를 구비하고 있다.

셔터 46d가 수납되는 셔터수납홈(shutter receiving recess) 51a는 도 30에 도시된 바와 같이 토너카트리지가이드 51K의 내부 표면에 형성되며 토너카트리지는 셔터 46d가 상기 셔터수납홈 51a에 삽입된 상태에서 토너카트리지가이드 51K를 따라 삽입된다. 그러므로, 셔터가이드레일 46e가 상대적으로 이동하여 토너보급공 46a가 오픈되기 때문에, 토너카트리지 46K가 설정된 각도로 회전할 때 셔터가 오픈되어 토너보급공 46a가 토너수납공 50a와 마주하게 된다. 그러면, 애지테이터 46a가 회전하는 경우 저장된 토너의 설정된 양이 토너보급케이스 50K에 공급된다.

토너카트리지 46K가 토너보급기 45K로부터 제거되면, 반대의 공정이 실행되어 토너보급공 46a가 셔터 46a에 의해 닫히고 토너카트리지 46K는 토너카트리지가이드 51K를 따라 제거된다. 도면표시하지 않은 안전스토퍼는 셔터 46d가 닫힌 후에 토너카트리지 51K를 제거하기 위해 채용된다.

도 38에 나타낸 바와 같이, 토너카트리지위치센서 536은 토너카트리지 46K가 코너카트리지가이드 51K의 설정된 위치에 적절하게 셋팅되어 있는가를 감지하기 위해 본체 500A에 채용된다. 컬러화상형성장치는 토너카트리지위치센서 563이 토너카트리지 46K가 부적절한 셋팅을 나타내면 구동하지 않게 된다.

이하, 회전형 현상장치의 각 현상유니트 420U의 구동을 설명한다. 각 현상유니트 420U가 동일한 방법으로 일반적인 구동원에 의해 작동하기 때문에, 도 39에 블랙현상유니트 42K의 구동만을 설명한다.

도 39에 나타낸 바와 같이, 회전력이 클러치(도면표시하지 않음)를 통해 본체에 배치된 구동원으로부터 현상기구동입력기어 70으로 전달된다. 현상기 420K가 PC드럼 414와 마주하여 정지할 때, 현상기구동입력기어 70이 현상기 420K에 배치된 현상슬리브기어(developing sleeve gear) 71과 맞물린다. 현상슬리브기어 71이 구동할 때, 현상롤러 41K의 현상슬리브와 제1 및 제2스크루 42K,43K가 각각 구동한다.

토너보급스크루 49K는 현상기 420K가 PC드럼 414와 마주하고 정지할 때 구동하며, 토너보급아이들기어(toner supplying idle gear) 73은 토너보급스크루 49K가 장착되는 토너보급스크루기어 72와 맞물린다. 이러한 토너보급아이들기어 73은 회전형 현상장치에 배치된 토너보급모터(도면표시하지 않음)의 출력축에 고정적으로 장착된 토너보급모터기어 75에 의해 구동한다.

상기 현상유니트 420U를 회전시키는 회전모터 77인 스테핑모터와 회전모터의 출력축에 고정된 회전모터기어 78은 본체 500A에 장착된다. 회전기어 76은 회전형 현상유니트 420U의 축에 장착되며 유니트서포터 520이 본체의 설정된 구동위치에 셋팅될 때 회전모터기어 78과 맞물린다. 그러므로, 회전모터 77이 회전하면, 현상유니트 420U가 현상상태쪽으로 회전한다.

현상유니트 420U는 홈위치검지기 564와 회전기어 76의 설정된 부위에 놓인 검지마크 79의 사용에 의해 설정된 위치에서 정지한다. 즉, 현상유니트 420U는 검지마크가 홈위치검지기 564에 의해 검지된 후 45°회전할 때 정지된다. 상기 45°의 각도는 회전모터 77에 의해 발생하는 펄스의 수를 카운팅하는 것에 의해 얻어진다.

이하, 상기 실시예의 공정제어를 설명한다. 우선, 토너밀도 제어방법을 설명한다. 본 실시예에서 광센서(이하, P센서라 칭함)는 여러가지 센서중에서 선택적으로 사용될 수 있다. 밀도는 P센서에 의해 다음의 방법으로 검지된다. 도 40에 나타낸 바와 같이, P센서패턴(pattern) 80은 원고를 정렬하는데 사용되는 평면유리 20)의 모서리부분에 장착된 사이드스케일(side scale) 202a 아래에 위치한다. 도 41에 나타낸 바와 같이, 잠재적인 화상 및 이에 대응하는 P센서용 토너화상 80a는 전기사진공정을 사용하는 것에 의해 PC드럼 414 위에 형성된다. 이것의 밀도는 광트랜지스터 81a와 발광다이오드 81b로 구성되어 PC드럼 414에 인접하게 배치된 P센서81에 의해 검지된다.

도 40에서 이해되듯이, P센서패턴토너화상 80a는 PC드럼 414의 원주 위에 형성되는 원고의 토너화상 보다 약간 위에 형성되어서 토너화상위에 P센서토너패턴이 나타나지 않는다. 상기 P센선패턴토너화상 80a는 10개의 복사동작당 하나로 형성되는 제어기에 의해 제어된다. 또한, 밀도가 검지된 후, P센서화상패턴 80a는 일반적으로 도 42a 및 42b에 도시된 바와 같이 이레이저(eraser) 82에 의해 제거된다.

전사전 전하제거기(pre-transfer charge elimination device) 83인 PTL럼프가 도 51에 도시되어 있다. PTL럼프로서 사용되는 LED는 광선을 PC드럼 414의 원주에 조사하여 토너화상의 토너에 대한 PC드럼 414으로의 전기적 인력이 감소한다. 그러므로, PC드럼 414 위에 형성된 대부분의 토너화상이 복사지로 전사되기 때문에, PC드럼 414의 원주상으로의 토너화상 전사는 발생하지 않는다. 상기 장치의 위치관계가 도 42에 도시되어 있다.

현상바이어스공급제어는 다음과 같이 실행된다. 블랙토너가 사용되면 P센서패턴이 형성될 때, 예를들어, 500V의 P센서전압이 인가되고 260V의 전압이 다른 표면에 지속적으로 인가된다. 상기 전압은 다음과 같이 변한다. 첫째, 도 43a에 도시된 바와 같이, 딥스위치(DIP SW)가 본체 500A의 외부케이스에 제공되어 딥스위치커버 565가 열릴 때 접근가능하게 된다. 딥스위치 DPS201-8은 운전자에 의해 온된다. 둘째, P센서모드를 설정하는 키(key)는 본체 500A의 작동패널(operational pannel) 567에 제공된다. 복수의 수 3,3 및 엔터키 #는 P센서모드를 세팅하기 위해 운전자에 의해 입력된다. 셋째, 배율표시부 568은 작동패널 567의 옆에 제공되어 현재 설정된 바이어스전압이 표시된다. 넷째, 새로 원하는 바이어스전압이 도 43b에 도시된 테이블로 표시되는 작동부 567에 배치된 텐키(ten key)에 의해 설정된다. 즉, 각열에 표시된 복수의 수 0, 1, 2, 3과 엔터키 #는 입력된다.

컬러토너가 사용되면, 바이어스변화제어가 다음의 순서로 실행된다. 첫째, 딥스위치(DIP SW)의 DPS201-8이 상술한 방법과 동일한 방법에 의해 온된다. 둘째, P센서모드가 텐키를 통한 복수의 수 7,5와 엔터키#의 입력에 의해 설정된다. 셋째, 현재 설정된 바이어스전압이 배율표시부 568에 표시된다. 넷째, 새로 원하는 바이어스전압이 도 44b에 도시된 테이블로 표시되는 텐키에 의해 설정된다. 즉, 각 열의 복수의 수 0,1,2와 엔터키 #가 설정된다.

P센서의 밀도는 토너의 밀도와 대응하기 때문에, 밀도는 P센서에 의해 주기적으로 검지되는 P센서토너패턴의 복수의 밀도변화를 검지하는 것에 의해 검지된다. 상기한 바와 같이, P센서패턴 80a에 대한 밀도검지는 주스위치가 턴온되고 모든 다른 10번의 복사동작이 종료될 때 실행된다. 이러한 검지에서, P센서 81이 설정된 범위 보다 얇으면, 새로운 토너를 공급하는 코너공급솔레노이드(도면표시하지 않음)가 10번의 복사동작이 종료할 때까지 한 번의 복사동작에 의해 한번 활성화되어, 토너가 대응하는 현상기로 전송된다.

도 45 및 47에 나타낸 바와 같이, P센서패턴 80a의 밀도가 검지되기 전에, PC드럼 414의 원주 위에 형성되는 원고의 토너화상 보다 위쪽 영역에서 코드를 "전면 온", "P센서패턴 이레이즈", "전면온"으로 설정함으로써 P센서패턴 80a가 형성된다. 코드 "전면온"은 PC드럼의 모든 표면이 지워진다는 것을 의미하며, 코드 "P센서 패턴 이레이즈"는 P센서패턴의 잠재적인 화상이 형성된다는 것을 의미한다. 현상시, P센서패턴 80a가 블랙현상기 42K에 의해 현상될 때 470V의 바이어스전압이 인가되며, 컬러토너에 의해 현상될 때 490V의 바이어스전압이 인가된다. 또한, 밀도의 검지시, P센서패턴 80a가 P센서 81이 위치하는 밀도검지부로 접근할 때 발광다이오드 81이 활성화되어 빔이 P센서패턴 80a에 조사되며 동시에 광트랜지스터 81a에 P센서패턴 80a로부터 반사되는 빛이 입사된다.

또한, P센서패턴 80a가 밀도측정부를 통과하고 PC드럼 414의 원주가 지워진 후, P센서가 PC드럼 414의 원주 밀도를 검지한다. 그러면, P센서는 VSG라 일컬어지는 밀도신호를 발생한다. 상기 밀도신호는 일반적으로 거의 상수이다. 반면에, VSP라 일컬어지는 밀도신호는 상기와 같이 P센서 패턴 80a를 검지함으로써 얻어진다. 상기 밀도검지는 각각의 VSG와 VSP출력을 비교함으로써 실행된다. 또한, 상기한 바와 같이, 500V의 바이어스전압이 P센서패턴 80a의 현상시 인가되어 P센서패턴 80a의 노치의 영향을 피할 수 있게 된다. "VSP-(1/8VSP)〉0"의 공식이 성립되면, 토너보급신호가 발생한다.

상기한 조건에서, 도 48a에 나타낸 바와 같이 현상제의 토너밀도가 설정된 적절한 범위내이면 기준전압인 4V의 출력전압(VSG)에 대응하는 P센서패턴에 대한 출력전압(VSP)은 0.5V이다.

현상제의 토너밀도가 상태적으로 적어짐에 따라 P센서패턴 80a의 밀도가 역시 적어진다. 이러한 경우, P센서의 출력전압(VSP)이 도 48b에 나타낸 바와 같이 더욱 커지기 때문에, 새로운 P센서패턴의 검지가 실행될 때까지 일정량의 토너가새로 공급된다. 또한, 상기 P센서출력(VSP)이 0.4V-0.6V이면, P모드에 대한 설정된 코너공급비의 1/2비의 토너가 공급된다. 상기 P센서출력(VSP)이 0.6V-0.75V이면, P모드에 대한 설정된 토너보급비의 토너가 공급된다. 토너가 과도하게 공급되면, 현상제에 저장된 토너의 양이 증가하기 때문에 P센서출력전압(VSP)이 도 48에 도시된 바와 같이 감소하여 토너의 공급이 중단된다.

이하, 토너종료검지 및 토너재생방법을 각각 설명한다. 상기 P센서는 토너종료검지를 검지하는데 사용된다. 즉, P센서출력전압(VSG)이 연속적으로 낮은 범위를 유지한다면, 제어기는 현상공정에서 요구되는 토너가 토너카트리지에 존재하지 않는다고 인지하여 토너종료신호를 출력한다. 사용된 토너카트리지는 폐기되고 새로운 토너카트리지가 화상형성장치에 설치된다. 상기 경우에, 토너카트리지의 교체후 바로 사용자에 의해 복사명령이 입력되면, 현상제의 밀도가 설정된 범위 보다 낮기 때문에 토너종료신호가 출력된다.

그러면, 토너재생모드가 자동적으로 설정되고, 이후 현상제의 밀도가 설정된 범위 보다 증가하도록 토너교환 후 설정된 시간 간격동안 토너가 토너보급기로부터 현상기로 연속적으로 공급된다.

상기 토너재생모드가 실행되었는가는 상기 P센서출력전압(VSP)을 체크함으로써 실행된다. 또한, 사용된 코너카트리지가 새로운 토너카트리지로 교환되었는가는 밀도를 체크함으로써 상기와 동일한 방법에 의해 실행된다.

이하에서, 화상형성장치의 PC드럼 유니트 414U의 구조를 설명한다. PC드럼 유니트 414U의 구조를 도시한 블록챠트는 도 49에 도시된다. 도 49에서 도시한 바와 같이 PC드럼 유니트 414U는 개략적으로 두 범주, 즉 PC드럼 구동기구와 PC드럼 414 주변에 배치된 주변 디바이스로 나누어진다.

도 50에 도시한 바와 같이, PC 드럼 유니트 구동기구는 PC드럼 구동모터 414m에 의하여 발생되는 회전력을 PC드럼 구동축 414e에 전달하기 위하여 PC드럼 구동모터 414m와 복수의 드럼 구동기어 414a, 414b, 414c, 414d를 포함한다. PC드럼 구동모터 414m의 구동력은 또한 나중에 각각 자세하게 설며되는 벨트구동기어, 타이밍 벨트 421f, 브러쉬 구동기어 421g, 421f 등을 통하여 크리닝 브러쉬 421a 구동축 421I에 전달된다.

PC 드럼 구동모터 414M은 브러쉬레스 모터로 구성되고 그 rpm은 자체제어의 방식으로 rpm 제어회로에 의하여 제어된다. PC 드럼 414는 PC 드럼 414의 회전이 일정하지 않는 것을 피하기 위하여 PC 드럼 구동축 414e에 취부된 플라이 휠(fly wheel)을 포함한다. 드럼구동기어는 그러한 플라이 휠로서 사용될 수 있다.

PC 드럼 구동기구는 나중에 자세히 설명되는 크리닝 블레이드421b의 가장자리와 PC 드럼 414 사이의 접촉부에서 PC 드럼 414의 외면에 남아있는 현상제를 제거하기 위하여 복사 동작 작업이 끝난후 0.06초동안 약 0.7mm를 역방향으로 회전한다.

도 49와 51에서 도시한 바와 같이 PC 드럼 주변 디바이스는 PC 드럼 414, 전압 센서 451, P센서 81, 차징부재 450, 크리닝 기구 421, 크리닝전 차징부재 453, 현상 스테이션주변에 비산되는 토너를 흡수하는 토너 흡수 덕트 454를 포함한다.

PC 드럼 414는 직경 90mm를 갖는 OPC 드럼으로 구성된다. 전압 센서 451은PC 드럼 414의 외면의 전압을 센싱하기 위하여 차징 유니트 452의 하류측에 배치된다. P센서 81은 P센서의 오염을 방지하고 P 패턴 80a의 농도를 센싱하기 위하여 바람전달덕트로 기능하는 유니트 서포터 520의 스테이 537에 배치된다.

차징 유니트 452는 차저 452a와 차저 팬 452b를 포함한다. PC 드럼 414의 주변속도가 105mm/sec, 즉 충분히 느리기 때문에 단일 스코트론 차저를 차저 452a로서 사용할 수 있다. 파워팩(power pack)이라고 부르는 고압 전원 252c을 채용하며 그 출력 전압은 -5kv에 설정된다. 차저 유니트 452는 표준영역으로서 670v에서 PC 드럼 414의 주변 전압을 조절하기 위하여 벌집 구조를 갖는 그리드 452d를 포함한다. 그리드 바이어스는 소정의 영역내에서 PC 드럼 414의 주변 전압을 유지하기 위하여 도시되지 않은 제어기에 의하여 인가되고 제어된다. 차저 팬 452b는 PC 드럼 414의 외면의 전하가 불균일한 것을 억제하기 위하여 차저 452a에 공기를 보낸다. 공기는 또한 토너에 의한 P센서의 오염을 억제하기 위하여 공기 전달 덕트 253d로 작용하는 도 51에 도시한 바와 같은 스테이를 통하여 P센서에 전달된다.

차저(charger) 450은 PC드럼 414에서 전하를 제거하기 위해 도 51과 53에 보인 바와같은 전하 제거 럼프(lump) 450a를 구성한다. 발광다이오드는 상기 전하를 광학적으로 제거하기 위해 전하 제거 럼프 450a를 위해 사용된다. 상기 PC드럼 414상의 전하가 제거되면, 도시생략된 전하 스타트 키이(charge start key)는 상기 PC드럼 414를 회전시키도록 턴온되고, 상기 전하 제거 럼프 450a는 PC드럼 414의 외면방향으로 광선을 조사하도록 턴온된다. 따라서, 상기 PC드럼(414)상의 전하는 광학적으로 제거된다. 상기 PC드럼 414의 광학적인 피로를 피하기 위해, 적색빔(red beam)생성부재는 전하 제거 럼프 450a를 위해 사용된다.

상기 소제 메카니즘(cleaning mechanism) 421은 PC드럼 414 상의 잔존 토너를 제거하기 위해 상기 차저 450의 상부방향으로 배치된다. 상기 소제 메카니즘 421은 상기 PC드럼 414에서 토너를 협동하여 긁어내기 위해 소제 브러쉬(brush) 421a와 소제 브레이드(brade) 421b를 구성한다. 직선 상태 브러쉬는 소제 브러쉬 421을 위해 사용되고 스테아린 알코올 산을 넣기 위해 바이어스 스프링에 의해서 바이어스됨으로서 코팅바(coating bar)는 이에 접촉된다. 이와같이 스테아린 알코올 산은 소제 브러쉬 421의 소제능력과 PC드럼 414상에 형상되는 토너 화상에 대한 샤프니스(sharpness)를 개선시킨다. 상기 소제 브레이드 421a의 에지는 상기 PC드럼 414의 회전방향과 반대방향으로 PC드럼 414와 접촉한다. 이와같은 소제 브레이드 421b는 소제 메카니즘 421의 케이스와 상기 소제 브레이드 421d의 지지 브라켓 사이에 매달린 브레이드 바이어스 스프링 421b에 의해 바이어스된다. 상기 바이어스는 예를들어, 상기 화상 형성장치가 설치될때, 도시생략된 바이어스 제거부재에 의해 제거될 수 있다. 앤트런스 실(entrance seal) 421j는 이로부터 초래되는 토너분산의 영향을 피하게 하는 개구의 분산을 위해 소제부재 421의 케이스 개구의 에지부에 배치된다.

전단-소제 부재 453은 소제 메카니즘 421의 소제능력을 증가시키기 위해 PC드럼 414의 외면상으로 AC와 +DC 둘 모두를 포함한 바이어스 전압을 인가하기 위해 소제 메카니즘 421의 상부방향으로 배치된 전단-소제 차저(PCC라고 칭함)를 구성한다.

상기 기술한 PC드럼 외면부재는 PC드럼 유니트 414U라고 칭하는 유니트를 형성하도록 결합되며 도 22에 보인 바와같이 인출 지지부재 520에서 상부방향으로 제거될 수도 있다.

상기 화상 형성장치내에는 제공된 에어스트림(air stream)이 있다. 예를들어, 도 55와 57에서 각각 보인 바와같이 한쌍의 에어스트림은 상기 인출지지부재 520과 상기 화상 형성장치의 본체를 통해 개별적으로 형성된다. 도 55에 보인 바와같이, 상기 인출 지지부재 520을 통해 흐르는 에어스트림은 상기 차저 452a의 전측에서 그 후측까지 흐르는 스트림 A-1, 상기 P센서 81에서 흐르는 스트림 A-2, 도 56에 보인 바와같이 상기 현상 스테이션에서 분산된 토너를 개별적으로 흡입하기 위한 흡입 스트림 A-3,A-4, 그리고 상기 전단-소제 차저 453a에서 흐르는 흡입 스트림 A-5을 구성한다. 상기 기술한 스트림은 상기 인출부재 520의 후부상에 장착된 제1 분사덕트(ejecting duck)에 의해 결합되며 그리고 이때 상기 본체 500A의 후측판상에 장착된 제2 분사덕트를 통해 본체 500A의 외측에 분사된다. 이와같은 제2 분사덕트는 제1 분사덕트와 접속된다.

또한, 스트림 B-1은 중간 이송벨트 415의 소제 스테이션에서 분산된 토너와 그위에 코팅된 윤활재료 둘 모두를 흡입하기 위해 형성된다. 에어스트림 B-2은 또한 상기 전단-소제 전하부와 상기 토너 화상가 복사지상으로 이송되는 제2 이송 스테이션 둘 모두에서 생산된 오존(ozone)을 흡입하기 위해 형성된다.

상기 PC드럼 414의 주위에 분산된 화상 처리부재를 통해 흐르는 에어는 상기 본체 500A의 후부상에 장착된 분사팬 455에 의해 흡입된다. 에어송풍팬 455는 상기 유니트 서포터 520의 전부상에 장착된다. 이와같은 에어송풍팬 455는 상기 P 센서 81에대향하여 에어를 송풍한다.

도 22에 도시한 바와같이, 상기 기술한 PC드럼 414 주위의 복수개의 처리부재를 포함하는 PC드럼유니트 414U와 회전형 현상장치 420은 상기 인출 지지부재 520상에 장착된다. 이와같은 인출지지부재 520은 상기 화상 형성장치의 본체에서 제거될 수 있다.

따라서 상기 기술한 본체 500A에 고정된 고정레일을 포함하는 슬라이딩부재(sliding member) 255와 상기 유니트 서포터 520을 지지하면서 슬라이딩시키기 위한 각 고정레일과 슬라이딩되도록 개별적으로 접속된 슬라이딩 레일은 상기 본체 500A 내에 설치될때는 500mm의 길이를 가지고 연장될때는 650mm의 길이를 가지며, 만일 오퍼레이터가 상기 본체 500에서 인출지지부재 520을 인출하면, 오퍼레이터는 번거로운 자세를 취하지 않고서 프론트위치에서 상기 처리부재 그리고/또는 상기 PC드럼 414를 유지할 수 있고 그곳에서 동일한 상태로 설치와 인출이 가능하다. 또한 상기 유니트 서포터 520이 본체 500A로부터 인출되는 상태에 있어서, 상기 회전형 현상장치 420 중 하나 이상의 현상유니트 420U와 상기 PC드럼유니트 414는 도 22에 보인 활살표(C)로 도시된 바와같이 상기 유니트 서포터 520에서 상부방향으로 개별적으로 제거될 수 있다. 따라서, 오퍼레이터는 두 개의 유니트를 유지할 수 있으며 상기 인출-지지 유니트 520 옆에 선 상태에서 각각의 유니트들을 선택적으로 제거할 수 있다.

또한, 도 23을 참조하여 처음에 기술한 바와같이, 상기 각기 다른 모노 칼라중 하나가 PC드럼 414에 접할 때 각 현상롤과 PC드럼 414 사이에 형성된 현상갭 Gp은 상기 회전형 현상장치의 회전축 40의 연장 중심선 Or과 상기 회전축 40의 연장 중심선 Op간의 거리에 관계된다. 따라서, 연장 중심선 Or과 연장 중심선 Op 사이의 거리가 상기 유니트 서포터 520의 전측 및 후측판 521,522 둘 모두에 의해 결정된다.

상기 갭을 더욱 상세하게 설명하면, 상기 회전형 현상유니트 420의 회전축 40의 전측부는 상기 유니트 서포터 520의 전측판 521상에 장착된 볼베어링 526에 의해 지지되며 그 후측부는 상기 후측판 522상에 장착된 베어링부재 527에 의해 지지된다. 또한, 상기 PC드럼 414 중심의 전측부는 상기 인출 지지유니트 520의 전측홀더 528상에 장착된 홀딩축 528a에 의해 지지되고 그 후측 중심부는 상기 본체 500A안에 기설정된 위치에 동일하게 놓이면 상기 유니트 서포터 520내로 들어가는 후측홀더 531상에 장착된 드럼 구동축 414e에 의해 지지된다. 따라서, 상기 PC드럼 414는 그 축 주위를 자유롭게 회전하는 상태로 장착된다.

따라서, 일반적으로 무거운 무게를 갖는 회전형 현상장치는 상기 장치가 본체 500A에 의해 직접 지지되는 것처럼 인출하는 동안에 강력하게 지지될 수 있다. 따라서 상기 유니트 서포터 520이 유니트처럼 조립될 수 있기 때문에, 그 조립은 가일층 개선된다.

상기에 부가하여, 상기 유니트 서포터 520이 본체 500A에 놓일 때 상기 인출 지지유니트부재 520의 전측판 521상에 장착된 기준 핀 534는 기준홀 535내로 삽입되며, 상기 PC드럼 유니트 414U와 상기 회전형 현상장치 420 사이의 두 위치적 관계, 그리고 상기 PC드럼 유니트 414U와 본체 500A 간의 두 위치적 관계는 개별적으로 정확하게 유지된다.

또한, 도 23, 24a 및 24b를 참조하여 처음에 기술한 바와같이, 유니트 서포터 520가 놓일 때 상기 본체 500A에 고정된 슬라이드 레일 525상에 장착된 보스 536이 상기 유니트 서포터 520의 스테이 523상에 형성된 홈 523a내로 삽입되기 때문에, 즉, 고정부재를 사용하지 않고서도 지지되며, 상기 유니트 서포터 520은 인출시 상기 본체 500A로부터 본체 500A 외측까지 상방향으로 쉽게 제거될 수 있다.

상기 유니트 서포터 520이 도 24(b)에 보인 바와 같이 본체 500a에 놓일 때 상기 갭 d가 상기 홈 523a와 보스 536 사이에 형성되고, 상기 본체 500A내 기설정된 위치에서의 유니트 서포터 5의 위치는 그 사이에 불필요한 간섭없이도 이루어진다. 따라서, 상기 드럼 구동축 414e, 상기 회전축 40의 후측부 및 기준 핀 534는 상기 슬라이딩 볼베어링 529, 상기 슬라이딩 볼베어링 532 및 상기 기준 홀 535내로 개별적으로 부드럽게 삽입된다.

다음에, 조금 변경된 실시예에는 도 58 및 도 59를 참조하여 설명된다. 도 59에서 보인 바와같이, 블랙 토너를 블랙 현상기로 제공하기 위한 블랙 토너보틀(toner bottle) 48k는 실시예의 전형적인 모델로 도시되어 있으며, 따라서, 또다른 칼라 토너보틀들은 도시되지 있지 않다. 처음에 설명한 바와같이, 상기 유니트 서포터 520이 본체(body) 500A의 외측으로 인출될 때, 하나 또는 그 이상의 현상유니트가 본체 500A에서 노출된다. 도 59에 보인 바와같이, 스토퍼부재 902는 유니트 스토퍼 520이 인출될 때 회전형 현상장치 420의 회전을 정지시키기 위해 제공된다. 이와같은 스토퍼부재 902의 구조는 하기에 상세히 설명된다. 따라서, 상기 회전형 현상장치 420은 4개의 현상기중 하나가 PC드럼 414에 접하는 위치에서 회전이 금지되도록, 예를들어, 오퍼레이터가 각 현상유니트를 상방향으로 또는 우측 및 좌측으로 제거할 수 있도록, 오퍼레이터가 현상유니트 420U와 PC드럼 414 둘 모두를 유지시킴이 바람직하다.

상기 스토퍼부재 902는 하기 설명되는 바와같이 구성된다. 도 58에 보인 바와같이, 유니트 서포터 520의 상부 및 중심부에 대략 배치된 스테이 523 중 하나가 그 후측부에 스토퍼 개구 901a를 포함한다. 상기 회전형 현상장치 420의 후측판(plate) 55는 상기 후측판 55의 에지부에 외주연으로 형성된 각 현상기에 개별적으로 해당하는 4개의 스토퍼 홈 55a를 포함한다. 또한 2개의 결합부 902a,902b를 갖는 결합부재 902가 제공된다. 상기 회전형 현상장치 520이 회전이 금지될 때, 오퍼레이터가 결합부재 902의 각 결합부를 해당 스토퍼 개구 901a와 스토퍼 홈 55로 삽입한다. 따라서 상기 회전형 현상장치 420은 스테이 523과 접속되며, 따라서 회전이 금지된다. 결과적으로, 상기 기술한 현상유니트와 현상기의 유지(maintaining)가 쉽게 수행된다.

본체 500A의 외측을 인출할 때 상기 기술한 유니트 서포터 520은 본체 500A로 미끄러지지 않도록 또한 금지된다. 즉, 도 58에 보인 바와같이, 상기 기술한 결합부재 902는 또한 돌출된 돌출부 902C를 포함하고, 조립시에 유니트 서포터 520의 삽입을 허용하는 본체 500A의 전측상에 형성된 개구의 높이보다 더 높게 기설정된 높이를 갖는다. 이에따라, 상기 결합부재 902가 상기 홈 55a와 개구 901a 모두에 조립될 때, 상기 돌출부 902C는 상부방향으로 돌출하고, 상기 유니트 서포터 520가 상기 본체 500A내로 설치될 때, 상기 돌출부 902C가 상기 본체 500A의 전측판 501과 충돌한다. 이에따라, 상기 유니트 서포터 520이 상기 본체 520내로의 미끄러짐이 금지되며, 이로인해 상기 현상유니트 또는 현상기의 유지가 개선된다.

다음에, 각 현상유니트 420U를 위한 제거 메카니즘을 상세히 설명한다. 처음에 기술한 바와같이, 전측과 후측판 54,55 모두는 개별적으로 상기 현상유니트 420U 각각을 위한 복수개의 현상홀더 52K,52Y,52M,52C를 갖는다. 그러나, 이와같이 양측판 54,55상에 장착된 현상홀더가 동일한 형태와 구조를 갖기 때문에, 상기 블랙현상기 52를 위한 블랙 현상홀더 52K만이 그중 전형적인 모드로서 설명된다. 도 60에 도시한 바와같이, 상기 블랙 현상홀더 522K는 핀 52ka상에 회전가능도록 장착된다.

이와같이 블랙 현상홀더 52K는 후측판 55와 동일하게 끼움으로써 상기 블랙 현상롤 41K의 중심축 41ka를 홀드한다. 이후, 고정되지 않은 상기 블랙 현상홀더 52K 중 일단부는 나사 53Ka를 단단히 고정함으로써 상기 후측판과 접속되고, 그로인해 상기 블랙 현상 유니트의 견고한 홀딩을 달성한다. 반대로, 만일 상기 블랙 현상유니트 420K를 제거하면, 상기 나사 53Ka가 풀려서 상기 블랙 현상 홀더 52K가 반대 회전방향으로 회전하게 되며, 그리고, 이때 상기 블랙 현상유니트 420K가 도 59에 보인 바와같이 화살표로 도시한 바와같은 방향으로 제거된 이후이다.

상기 인출 지지 유니트 520이 도 58에 도시한 바와같이 현상홀더 52K가 개방된 상태로 본체 500A내로 조립될 때 상기 기술한 현상홀더 52K는 본체 500A의 전측판 501과 충돌할 수도 있다. 따라서 개방상태에서는 이와같은 홀더의 높이가 본체 500A의 전측판 501의 삽입 개구보다 높다. 그러나 상기 기술한 결합부재 902는 그 사이에서 이와같은 충돌을 피하기 위해서 사용된다.

상기 기술한 유니트 서포터 520에 있어서, 도 59에 보인 노랑 현상유니트 420Y는 상기 현상홀더 52Y만을 개방시키는 회전형 현상장치 420에서 상방향으로 제거될 수 있다. 또다른 현상유니트에 대해, 상기 회전형 현상장치 420의 좌측으로 위치한 마젠타 현상유니트 420M, 예를들어, 상기 회전형 현상장치 420의 하측으로 위치한 시안 현상유니트는 그로부터 배출시키기 위해 토너 수납 커버 524를 구부리게 함으로서 개별적으로 제거된다. 상기 블랙 현상유니트 420K에 대해, 이는 예를들어, PC드럼유니트 414U가 인출 지지유니트 520에서 제거된후에, 그로부터 우측방향으로 제거된다. 각 현상유니트 420U와 PC드럼 유니트 414U를 위해 유지시킨후, 그 각각은 상기 인출 지지유니트 520안에 반대 순서로 개별적으로 조립된다.

상기 기술한 실시예에 따라서, 각각의 현상유니트 420U는 회전형 현상장치 420의 한 회전위치에서 제거될 수 있다.

만일 상기 현상 유니트 420U 중 단지 하나가 유지될 필요가 있다면, 이와같은 현상유니트는 회전형 현상장치 420의 상부에 위치된다. 따라서 그로부터 제거가 또다른 위치중에서 제일 먼저 이루어진다. 본 발명의 목적을 위해, 각각의 현상유니트 420U는 유니트가 그 상부에 위치하도록 기설정된 회전각에서 정지될 수 있다.

모든 유지보수가 달성된후, 상기 결합부재는 본체 500A내로 유니트 서포터 520의 삽입과 상기 회전형 현상장치 420의 회전을 허용하도록 제거된다.

다음에, 약간 변경된 또다른 실시예을 설명한다. 상기 변경 실시예를 도 61을 참조하여 설명한다. 상기 변경 실시예는 적재시 화상 형성장치의 수송중에 현상장치로부터의 토너 누출을 피할 수 있다. 노브 100은 상기 유니트 서포터 520의 전측판521 앞부분에서 상기 회전형 현상장치 420상에 통합 장착된다. 4개의 슬롯 903a는 기설정된 간격에 그 축주위의 기설정된 외주연상에 형성된다.

한편, 나사홀 521a는 각각의 슬롯 903a가 접하는 상태로 상기 유니트 서포터 520의 전측판상에 형성된다. 상기 회전형 현상장치 420이 기설정된 회전각에서 회전이 정지될 때, 나사 904는 상기 노브 100이 유니트 서포터 520에 고정되도록 기설정된 나사홀 521a내로 단단히 고정된다. 이에따라, 상기 회전형 현상장치 420은 유니트 서포터 520에 고정되고, 그로인해 그의 회전은 금지된다. 따라서, 회전형 현상장치 420이 회전될 때 초래될 수 있는 각 현상기로부터의 토너누출을 피할 수 있다.

상기 기술한 홀 903a는 상기 나사 슬롯 521a에 개별적으로 접할 수 있고 상기 나사 슬롯 521a를 통해 죄어진 나사 904에 의해 견고히 고정되어 있다. 상기 기술한 견고한 고정은 진동에 의해 초래되는 손상을 완벽하게 피할 수 있는 위치인 기설정된 회전각에서 수행된다. 즉, 상기 회전형 현상장치는 모든 현상롤이 현상스테이션(station)에서 분리되는 위치인 기설정된 회전각에서 고정되고 도시생략된 현상기어는 도시생략된 현상 구동기어에서 분리된다. 따라서, 상기 PC드럼 414의 외면과 기어의 이(teeth)에 대한 손상을 피할 수 있으며 또한 토너누출을 피할 수 있다.

상기 사용자가 손으로 동일하게 회전시킬 때 초레될 수 있는 토너에 의한 오염을 피하기 위해 상기 회전형 현상장치 420이 회전될 때 상기 기술한 노브가 또한 사용된다.

다음에, 변경된 노브부재를 설명한다. 도 62(a)와 도 62(b)에 보인 바와같이, 상기노브 200A는 보스부 201안의 조립홀 202를 포함하고 상기 회전형 현상장치 420의 중심축 240의 리딩에지(leading edge) 40a가 조립홀 202내로 삽입되며, 그로인해 서로 견고하게 접속된다. 이와같은 노브부재 200A는 손으로 회전시킬 때 손의 미끄러짐을 피하기 위해 수분공급 코크(cock)와 같은 크로스상의 형태로 형성된다.

상기 기술한 노브부재 200A는 유니트 서포터 520을 인출하기 위한 핸들로서 사용될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 도 63에 보인 바와같이, 잠금핀(rock pin) 204 등은 상기 보스부 201로부터 놓쳐지지 않도록 중심축 240상에 장착된다.

상기 기술한 노브부재는 도 64(a), 64(b) 및 64(c)에 보인 바와같이 홈위치 기준(home position reference)을 포함한다. 복수개의 홈위치 센서 564중 하나는 도 64(a), 64(b) 및 64(c)에 보인 바와같이 상기 현상유니트 420U의 홈위치를 감지하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 도 64(a)에 보인 바와같은 첫 번째 실시예로서, 상기 노브부재 200C는 실린더의 상태로 형성된 리브(lib)와 그안의 홈을 포함한다. 또한, 광선(optical light beam) 검지형 센서의 상기 홈위치 센서 564는 현상유니트 420U의 홈위치에 해당되도록 배치된 홈을 감지하기 위해 사용된다.

두번째 실시예로서, 도 64(b)에 보인 바와같이, 광선 검지형 센서는 홈위치에 해당하는 노브부재 200D상에 장착된 원통모양의 리브(rib) 206의 돌출부를 감지하기 위해 사용된다. 세 번째 실시예로서, 광반사형 센서는 홈위치에 해당하는 노브부재 200E상에 놓인 표시를 감지하기 위해 도 64(c)에 보인 바와같이 사용된다.

또한, 도 65에 보인 바와같이, 이와 같은 노브부재 200은 칼라 현상처리가 수행될 때 회전하는 현상유니트 420U와 같이 동일 회전방향으로만 회전이 가능하다. 그로인해, 현장기내 현상제등의 반대흐름 문제는 억제될 수 있다.

다음에, 본 발명의 또다른 실시예를 도 66-68을 참조하여 설명한다. 실시예에 있어서, 각각의 토너 커트리지는 상기 현상유니트 420U에서 끄집어낼 수 있다. 따라서 각각의 토너 카트리지 46K,46Y,46M,46C는 동일한 파핑아웃 메카니즘(popping out machanism)을 갖추고 있으며, 블랙 토너 카트리지 46K를 위한 파핑아웃 메카니즘만이 그중 전형적인 메카니즘으로서 하기에 설명된다.

도 66에 보인 바와같이, 현상기에 의해 회전되는 현상커플링 500C와 상기 현상커플링 500C에 의해 전달된 회전력을 토너 카트리지 46K쪽으로 이송하기 위한 현상커플링 500C와 접촉하는 토너 카트리지 커플링 46c 둘 모두는 상기 토너 카트리지 46K의 후측에서 동일축상에 개별적으로 제공된다. 또한, 커플링 기어 46c와 커플링 스프링 900은 상기 축주위의 현상커플링 500c의 후측에 제공된다. 상기 커플링 스프링 900의 일단부는 유니트 서포터 520의 후측판 522와 접속되고 그 타단은 상기 현상커플링 500c에 접촉된다.

도 67에 보인 바와같이, 개구 521a는 전측판 521상에 형성되고 이를 통해 기설정된 회전각에 위치할 때 상기 토너 카트리지 46K가 인출된다. 핸들 901은 상기 토너 카트리지 46K를 기설정된 방향으로 회전시키기 위해 토너 카트리지 46K의 전측벽상에 장착된다.

또한, 카트리지 커버 46d는 토너보급입구 46a에 인접한 토너 카트리지 46K의 전측벽상에 견고히 고정된다. 안내레일 51a는 상기 카트리지 커버 46d가 접촉하는 토너보급케이스 50K의 토너보급입구 50a상의 위치에 형성된다.

상기 토너 카트리지 46K가 교체될 때, 상기 토너 카트리지 46K의 측벽이 전측판 521의 개구 521a에서 보이도록 상기 회전형 현상장치는 회전된다. 이후, 상기 토너 카트리지 46K는 기설정된 방향으로 핸들을 사용하는 사용자에 의해 회전된다. 상기 토너 카트리지 46K가 몇 개의 회전각으로 회전할 때, 도 37(b)에 보인 바와같이, 상기 안내레일 51b에 접촉하고 있는 카트리지 커버 46d는 그로부터 분리되며, 그로인해 상기 개구 521a를 통해 제거될 수 있다. 동시에, 상기 토너 카트리지 46K는 커플링 스프링 900의 바이어스에 의해 상기 개구 521a에서 끄집어 내어진다.

한편, 만일 토너 카트리지 46K가 조립되면, 이는 상기 개구 521a를 통해 하나의 현상기내로 삽입되며 그리고 상기 커플링 스프링 900의 바이어스에 대향하는 안내레일 51a와 맞물린 카트리지 커버 46d를 갖도록 기설정된 방향으로 회전된다. 따라서 상기 현상기내로 정확하게 조립되는 않는 경우에 상기 토너 카트리지는 상기 개구 521을 통해 돌출되며, 그 조립상태는 사용자에 의해 쉽게 확인된다. 상기 커플링 스프링 900과 토너 카트리지 46K 둘 모두를 본체안에서 끄집어 낼 수 있도록 상기 커플링 스프링 900은 후측판 522에 접촉할 수 있고 상기 토너 카트리지 46K와 접속된다.

또한, 상기 토너 카트리지가 개구 521a와 접속한후 키이가 감압될 때 키이부재(key member)는 토너 카트리지의 파핑 아웃을 허용하기 위해 사용될 수 있다.

분명하게, 본 발명에 대한 여러 가지 부가적인 수정과 변경이 상기 기술내용에 비추어 보면 가능하다. 따라서 첨부된 청구범위의 범위내에서, 본 발명은 특히 기술한 바와같은 다른 방법으로 실현될 수 있음을 알 수 있다.

본 발명은 인출서포트프레임이 화상형성장치의 본체로부터 전면으로 인출 가능하여 PC드럼유니트와 회전형 현상장치의 유지 및 교환이 사용자에 의해 용이하게 실행되어 사용자가 특별한(무리한) 자세를 취할 필요가 없는 효과가 있다.

또한 본 발명은 회전형 현상유니트의 회전축의 축선과 PC드럼의 축선이 각각 인출서포트프레임의 전후측판에 각각 고정되기 때문에, PC드럼과 각각의 현상롤러 사이의 갭을 정밀하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 인출서포트프레임이 간단한 유니트로서 조립가능하게 되어 조립공정이 향상되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 현상장치가 기설정된 회전각에서 회전이 정지될 때, 회전이 금지되어 토너누출을 피할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 노브부재는 칼라 현상처리가 수행될 때 회전하는 현상유니트와 같이 동일 회전방향으로만 회전이 가능하여, 현장기내 현상제등의 반대흐름의 문제를 억제될 수 있는 효과가 있다.

Claims

화상형성장치에 있어서,

화상이 형성되는 잠상 캐리어;

임의의 현상기에 의하여 상기 잠상 캐리어에 형성된 잠상을 현상하기 위하여 회전축 주변에 현상기를 갖는 복수의 현상유니트를 포함하는 회전형 현상장치;

적어도 상기 잠상 캐리어 그리고/또는 상기 회전형 현상장치를 제거가능하도록 취부하기 위하여 상기 화상형성장치 본체로부터 인출가능한 인출 서포터;

를 포함하고,

상기 인출 서포터는 잠상 캐리어의 회전 중심축이 상기 회전형 현상장치의 회전 중심축과 소정의 간격으로 병렬로 위치하는 상태에서 상기 잠상 캐리어 그리고/또는 상기 회전형 현상장치를 서로 협력하여 지지하기 위하여 설치되는 한 세트의 전측판과 후측판;과

상기 전측판을 후측판과 통합하는 스테이부재;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

지지축을 포함하는 장치 본체측 지지부재;

를 또한 포함하여 구성되고,

상기 인출서포터가 상기 화상형성장치 본체에 수납될 때 상기 인출서포터가장치 본체측 지지부재에 형성된 구멍을 관통하면 상기 인출서포터는 상기 장치 본체측 지지부재에 의하여 위치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 화상형성장치 본체에 고정된 고정 레일과 상기 인출 서포터를 홀딩하는 이동가능한 레일을 각각 포함하는 한쌍의 슬라이드 레일;

을 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제3항에 있어서,

상기 인출 서포터는 상기 화상형성장치 본체의 동작부로 인출될 때 상기 슬라이드 레일의 상기 이동가능한 레일로부터 위로 제거되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제4항에 있어서,

상기 슬라이드 레일의 이동가능한 레일상에 취부되며 위로 제거될 수 있도록 구성된 상기 인출 서포터의 측면으로 돌출된 투영부재;

상기 투영부재와 맞물리고 상기 투영부재로부터 위로 분리하기 위하여 상기 인출 서포터의 스테이부재에 형성되는 차단부;

를 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 각각의 현상 유니트가 적어도 상기 인출 서포터로부터 위로 각각 분리되도록 각 현상 유니트의 각각의 현상기를 홀딩하기 위하여 상기 회전형 현상장치의 각 현상 유니트에 배치된 현상기 홀딩부재;

를 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 잠상 캐리어는 상기 인출 서포터를 상기 화상형성장치 본체로부터 인출하므로써 상기 회전축으로부터 상기 잠상 캐리어를 탈착하여 상기 인출 서포터로부터 위로 제거되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
화상형성장치에 있어서,

화상이 형성되는 잠상 캐리어;

회전형 현상장치;

상기 회전형 현상장치를 회전가능하도록 지지하고, 상기 회전형 현상장치를 지지하면서 장치 본체로부터 인출할 수 있는 유니트 서포터;

상기 잠상 캐리어 그리고/또는 상기 회전형 현상장치를 서로 협력하여 지지하기 위하여 상기 유니트 서포터에 설치되는 한 세트의 전측판과 후측판;과

상기 전측판을 후측판과 통합하는 스테이부재; 및

상기 회전형 현상장치의 회전을 정지시키기 위한 회전 스토퍼;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 회전형 현상장치의 회전은 상기 유니트 서포터가 상기 장치 본체로부터 인출될 때 스톱하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제9항에 있어서,

상기 회전형 현상장치는 상기 회전형 현상장치의 회전을 스톱시키기 위하여 상기 유니트 스토퍼에 고정되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 회전 스토퍼는 상기 유니트 서포터가 상기 화상형성장치 본체로 수납되는 것을 막는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제9항 내지 제11항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 회전형 화상형성장치는 복수의 화상형성부재를 통합하여 회전가능하게 지지하고,

상기 복수의 화상형성부재 모두는 상기 유니트 서포터가 상기 장치 본체로부터 인출되고 상기 회전형 현상장치의 회전이 정지한 상태에서 상기 회전형 현상장치로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항 내지 제12항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 회전형 현상 스토퍼의 회전이 상기 유니트 서포터가 상기 장치 본체에 수납되는 상태에서 블록킹되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항 내지 제12항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 회전형 현상장치의 회전의 상기 블록킹은 상기 회전형 현상장치의 복수의 회전 위치에서 허용되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
화상형성장치에 있어서,

회전에 의하여 잠상이 형성되는 잠상 캐리어;

임의의 현상기를 상기 잠상 캐리어에 인접하는 현상 스테이션에 이동시키기 위하여 상기 회전축의 회전을 사용하여 회전하므로써 임의의 현상기의 현상롤러에 의하여 상기 잠상 캐리어에 형성된 잠상을 현상하기 위하여 회전축 주변에 현상기를 갖는 복수의 형상유니트를 포함하는 회전형 현상장치;

화상형성장치 본체로부터 인출가능한 상태에서 적어도 상기 잠상 캐리어 그리고 상기 회전형 현상장치가 취부되는 인출 서포터;

를 포함하여 구성되고,

상기 인출 서포터는 상기 잠상 캐리어의 축과 상기 회전형 현상장치를 회전가능하게 지지하기 위한 전측판과 후측판을 포함하여 구성되며,

상기 인출 서포터는 상기 잠상 캐리어의 회전 중심축이 회전형 현상장치의 회전 중심축과 소정의 간격에서 평행하게 위치하도록 전측판을 후측판과 통합하기 위한 스테이부재를 또한 포함하여 구성되고,

상기 회전형 현상장치의 각 현상 유니트의 현상기는 상기 현상기의 현상롤러의 회전중심축과 상기 잠상 캐리어의 회전중심축 사이의 간격이 조정되도록 적어도 상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직인 방향으로 독립하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항에 있어서,

현상 스테이션에 이동되는 현상기의 현상롤러의 표면과 잠상 캐리어의 표면 사이의 간격 거리를 측정하기 위한 측정도구;

상기 측정도구의 측정값에 기초하여 상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직인 방향으로 상기 현상기의 이동을 제어하므로써 상기 현상기의 현상롤러의 회전중심축과 잠상 캐리어의 회전중심축 사이의 간격을 조정하기 위한 간격조정부재;

를 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항 또는 제16항에 있어서,

상기 회전형 현상장치의 회전중심축, 상기 잠상 캐리어의 회전중심축, 상기 현상기의 상기 현상롤러의 회전중심축은 단일 수평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항 내지 제17항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직인 방향으로 이동하는 습관에 의하여 상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직인 방향으로 각 현상유니트를 이동하기 위하여 유니트 서포터와 각 현상 유니트 사이에 마련되는 탄성부재;

를 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제18항에 있어서,

상기 인출 서포터의 전측판과 후측판에 회전가능하게 취부되는 현상 스테이션 조정홀더;

를 또한 포함하여 구성되고,

상기 각 현상 유니트의 현상기의 현상롤러의 축은 상기 현상 스테이션 조정홀더에 의하여 대체될 수 있는 상태에서 유지되고,

현상 스테이션에 이동되는 현상기의 현상롤러의 표면과 잠상 캐리어의 표면 사이의 간격은 상기 탄성부재에 의하여 생긴 상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직 방향의 상기 각 현상 유니트현상기의 이동 습관에 대하여 상기 회전형 현상장치의 구심방향으로의 압력으로 현상 스테이션 조정홀더를 제어하므로써 조정되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항에 있어서,

상기 회전형 현상장치를 조립할 때 현상 스테이션에 이동되는 현상기의 현상롤러의 표면과 잠상 캐리어의 표면 사이의 간격에 해당하는 현상갭을 조정하기 위한 현상갭 조정장치;

를 또한 포함하여 구성되고,

상기 현상갭 조정장치는,

상기 회전형 현상장치를 조립할 때 상기 현상갭을 측정하기 위한 현상갭 측정도구;

상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직 방향의 압력으로 상기 현상기를 이동하므로써 상기 현상갭을 변경하기 위한 현상갭 압력 조정수단;

현상갭 측정도구의 측정된 값에 기초하여 상기 현상갭 압력 조정수단의 현상기 압력이동을 제어하기 위한 현상기 압력이동 제어수단;

를 포함하여 구성되고,

상기 현상갭 압력 조정수단의 현상기 압력이동은 상기 현상갭의 목표값과 상기 현상기 측정도구의 측정값 사이의 차이에 기초하여 상기 현상기 압력이동 제어수단에 의하여 제어되고 상기 현상기는 상기 현상기의 형상롤러와 상기 잠상 캐리어 사이의 현상갭이 상기 목표값과 매칭되도록 조정하기 위하여 상기 현상갭 압력 조정수단을 사용하여 상기 회전형 현상장치의 회전중심축에 수직인 방향의 압력으로 이동되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
화상형성장치에 있어서,

임의의 현상기를 잠상 캐리어에 인접하는 현상 스테이션에 이동시키기 위하여 회전축의 회전을 사용하여 회전하므로써 임의의 현상기에 의하여 상기 잠상 캐리어에 형성된 잠상을 현상하기 위하여 상기 회전축 주변에 현상기를 갖는 복수의 현상유니트를 포함하는 회전형 현상장치;

적어도 상기 회전형 현상장치가 취부되고 화상형성장치 본체로부터 인출가능한 인출 서포터;

를 포함하여 구성되고,

상기 회전축의 인출방향쪽 측면 말단부는 상기 회전형 현상장치가 상기 인출 서포터에 취부되도록 상기 인출 서포터로부터 적어도 돌출되고,

상기 회전축을 수동으로 회전시키는 노브는 상기 회전축의 인출방향쪽 측면 말단부에 부착되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제21항에 있어서,

상기 노브는 상기 인출서포터를 상기 화상형성장치 본체로부터 인출하기 위한 핸들로 사용되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제21항 또는 22항에 있어서,

상기 노브에 마련되고 상기 회전형 현상 유니트의 회전에서 기준위치를 검지하기 위한 기준위치 검지수단의 검지부 또는 검지부재;

를 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제21항 또는 제23항에 있어서,

현상 프로세스가 실행될 때 상기 노브가 상기 현상유니트의 회전방향과 같은 방향으로 회전할 경우에만 상기 노브의 회전을 상기 회전축에 전달하기 위한 회전방향 조절수단;

를 또한 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
화상형성장치에 있어서,

잠상 캐리어에 형성된 잠상을 현상하기 위하여 회전축 주변에 현상기를 갖는 복수의 현상유니트를 포함하는 회전형 현상장치;

화상형성장치로부터 인출되고 적어도 상기 장치의 전면에서 상기 회전형 현상장치를 지지하기 위한 전측판을 갖는 현상장치 서포터;

상기 현상기의 각각에 보급되는 토너를 저장하기 위하여 각 현상기에 세트되어 있는 상태에서 상기 현상 유니트와 일체로 회전하는 토너 콘테이너;

상기 토너 콘테이너가 상기 전측판에서 축쪽으로 인출되는데 충분한 크기를 갖는 콘테이너 제거 홀;

적어도 상기 토너 콘테이너의 일부가 상기 토너 콘테이너의 세팅을 상기 현상기로부터 풀어주므로써 상기 콘테이너 제거 홀로부터 상기 전측판의 소정의 면쪽으로 튀어나오는 점핑 메카니즘;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제25항에 있어서,

상기 점핑 메카니즘은 상기 토너 콘테이너가 상기 토너 콘테니어의 상기 현상기로부터의 세팅해제와 동기되어 튀어나오도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제26항에 있어서,

상기 점핑 메카니즘은,

상기 전측판의 내측으로부터 상기 토너 콘테이너를 누르는 누름수단;

토너 콘테이너의 원주방향으로 소정의 각도를 회전하므로써 토너 콘테이너가 현상기에 세트되도록 하는 슬롯과 레일;

를 포함하여 구성되고,

상기 세팅 메카니즘은 상기 슬롯을 통하여 그 반대방향으로 회전하므로써 상기 토너 콘테이너가 상기 현상기로부터 해제되도록 하고, 상기 레일은 상기 토너 콘테이너에 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제25항 내지 제27항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 점핑 메카니즘은 탄성력을 인가하기 위한 탄성력 인가부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제28항에 있어서,

회전에 의하여 상기 토너 콘테이너에 배치되는 토너 콘테이너의 폭에 평행하게 토너를 이송하기 위한 방향의 상기 토너 콘테이너의 토너이송부재;

상기 토너 이송부재에 회전력을 주는 구동수단;

구동기측 커플링;

상기 구동수단을 상기 토너이송부재와 연결하는 토너 이송부재측 커플링;

상기 구동측 커플링을 누르는 결합 스프링;

를 포함하여 구성되고,

상기 결합 스프링은 상기 점핑 메카니즘을 위한 스프링으로 사용되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제25항 내지 제29항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 현상장치 서포터는 상기 회전형 현상장치와 함께 잠상 캐리어를 지지하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.