KR100634504B1

KR100634504B1 - 박막 트랜지스터 어레이를 이용한 정전잠상 형성매체와이를 구비한 화상형성장치

Info

Publication number: KR100634504B1
Application number: KR1020040035548A
Authority: KR
Inventors: 김성진; 신승주; 권계시; 권장연; 문일권
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2006-10-16
Also published as: JP2005331955A; US7388594B2; KR20050110738A; EP1598709A2; EP1598709A3; US20050259140A1

Abstract

개시된 화상형성장치는, 그 표면에 정전잠상을 형성하기 위한 정전잠상 형성매체와, 정전잠상에 토너를 공급하여 정전잠상을 토너 화상으로 현상하는 토너공급유닛과, 토너 화상을 인쇄매체에 전사하는 전사유닛을 구비한다. 상기 정전잠상 형성매체는, 프레임 부재와; 프레임 부재의 표면에 적층되며 다수의 박막 트렌지스터를 가진 박막 트랜지스터 어레이와; 박막 트랜지스터 어레이 위에 형성된 공통 전극과, 공통 전극 위에 적층된 유전체막과, 유전체막의 표면에 하나의 화소에 대응하여 하나씩 배열되며 다수의 박막 트랜지스터 각각의 드레인에 전기적으로 연결되는 다수의 화소 전극을 포함하는 커패시터층;을 구비한다. 상기 다수의 박막 트랜지스터를 통해 다수의 화소 전극 각각에 선택적으로 전하를 인가하거나 화소 전극의 전하를 선택적으로 소거하면, 정전잠상 형성매체의 표면에는 그 주변 영역의 전위와는 다른 전위를 가진 정전잠상이 형성된다.

Description

박막 트랜지스터 어레이를 이용한 정전잠상 형성매체와 이를 구비한 화상형성장치{Latent electrostatic image forming medium using TFT-array and image forming apparatus having the same}

도 1은 종래의 광주사장치를 이용한 전자사진방식 화상형성장치의 구성을 보여주는 개략도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 보여주는 개략도이다.

도 3은 도 2에 도시된 정전잠상 형성매체로서 회전 드럼의 사시도이다.

도 4와 도 5는 도 2에 도시된 회전 드럼의 단면 구조의 일 예를 보여주는 도면들로서, 도 4는 회전 드럼의 표면에 정전잠상이 형성되기 전 상태를 보여주며, 도 5는 회전 드럼의 표면에 정전잠상이 형성된 상태를 보여준다.

도 6과 도 7은 도 2에 도시된 회전 드럼의 단면 구조의 다른 예를 보여주는 도면들로서, 도 6은 회전 드럼의 표면에 정전잠상이 형성되기 전 상태를 보여주며, 도 7은 회전 드럼의 표면에 정전잠상이 형성된 상태를 보여준다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100,100'...회전 드럼 110...프레임 부재

120,120'...박막 트랜지스터 어레이

122a,122b,124a,124b,...박막 트랜지스터

130...커패시터층 132...공통 전극

134...유전체막 136...화소 전극

138...홀 140...보호막

150...토너공급롤러 152...토너 용기

160...전사롤러 170...대전롤러

180...클리닝 블레이드

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박막 트랜지스터 어레이를 이용하여 정전잠상을 형성하는 정전잠상 형성매체와 상기 정전잠상을 현상하여 원하는 화상을 인쇄하는 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적인 복사기, 레이저 프린터, 팩시밀리와 같은 종래의 전자사진방식 화상형성장치(electrophotographic image forming apparatus)는 광주사장치(LSU; Laser Scanning Unit)를 이용하여 감광드럼 또는 감광벨트와 같은 감광매체에 정전잠상(latent electrostatic image)을 형성시키고, 그 정전잠상을 소정 색상의 현상제로 현상하여 용지에 전사시킴으로써 원하는 화상을 얻을 수 있도록 된 장치이다.

도 1을 참조하면, 종래의 화상형성장치는, 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼(20)과, 상기 감광드럼(20)의 표면에 정전잠상을 형성하기 위해 레이저 빔을 주사하는 광주사장치(10)와, 상기 감광드럼(20)의 표면에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하는 토너공급롤러(30)를 구비한다.

상기 광주사장치(10)는, 레이저 빔을 출사시키는 광원으로서 레이저 다이오드(LD; Laser Diode, 11)와, 출사된 레이저 빔을 스캐닝하는 폴리곤미러(12)와, 폴리곤미러(12)에서 반사된 레이저 빔을 포커싱하는 포커싱렌즈(13)와, 포커싱렌즈(13)를 통과한 레이저 빔을 반사시켜 결상면인 감광드럼(20)의 표면에 점상으로 결상시키는 반사미러(14)를 구비하고 있다.

소정의 전위로 대전된 감광드럼(20)의 표면에 상기 광주사장치(10)로부터 레이저 빔이 주사되면, 레이저 빔이 주사된 부위는 전하가 소멸된다. 따라서, 레이저 빔이 주사된 부위에는 다른 부위와 다른 전위를 가지는 정점잠상이 형성된다. 이와 같이 형성된 정전잠상에는 토너공급롤러(30)에 의해 공급된 토너가 정전력에 의해 선택적으로 부착됨으로써, 정전잠상은 원하는 화상으로 현상된다. 이와 같이 감광드럼(20) 표면에 현상된 화상은 기록 용지(P)에 전사되고, 이어서 정착장치(미도시)에 의해 용지(P)에 정착된다.

그런데, 상기한 바와 같은 구성을 가진 종래의 화상형성장치는, 레이저 빔을 스캐닝하기 위해 복잡한 구성을 가진 광주사장치(10)를 구비함으로써 그 부피가 커지고 제조원가가 높아지는 단점이 있다. 그리고, 종래의 화상형성장치에 사용되는 광주사장치(10)는, 모터(미도시)를 사용하여 폴리곤미러(12)를 회전시키면서 레이 저 빔을 스캐닝하는 구성을 가지고 있으므로, 레이저 빔의 스캐닝 시간을 단축하여 프린팅 속도를 높이는 데에는 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 박막 트랜지스터 어레이(TFT-array)를 이용하여 정전잠상을 형성하는 구성을 가진 정전잠상 형성매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 상기 정전잠상 형성매체를 구비하여 보다 콤팩트하고 높은 프린팅 속도와 높은 해상도를 구현할 수 있는 화상형성장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치용 정전잠상 형성매체는,

프레임 부재;

상기 프레임 부재의 표면에 적층되며, 다수의 박막 트렌지스터를 가진 박막 트랜지스터 어레이; 및

상기 박막 트랜지스터 어레이 위에 형성된 공통 전극과, 상기 공통 전극 위에 적층된 유전체막과, 상기 유전체막의 표면에 하나의 화소에 대응하여 하나씩 배열되며 상기 다수의 박막 트랜지스터 각각의 드레인에 전기적으로 연결되는 다수의 화소 전극을 포함하는 커패시터층;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 정전잠상 형성매체의 표면은 미리 소정의 전위로 대전되며, 상기 다수의 박막 트랜지스터는, 그 각각의 소스는 접지되고, 그 각각의 게이트에 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 형성될 수 있다. 이 경우, 선택된 박막 트랜지스터의 게이트에 전압을 인가하여 그 소스와 드레인을 통전시켜 상기 드레인에 연결된 상기 화소 전극의 전하를 소거함으로써, 상기 정전잠상을 형성하게 된다.

한편, 상기 다수의 박막 트랜지스터는, 그 각각의 게이트와 소스에 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 형성될 수 있다. 이 경우, 선택된 박막 트랜지스터의 게이트와 소스에 전압을 인가하여 그 드레인에 연결된 상기 화소 전극에 전하를 주입함으로써, 상기 정전잠상을 형성하게 된다.

그리고, 상기 공통 전극은 접지되며 상기 유전체막의 저면 전체에 하나의 막으로 형성될 수 있다.

상기 커패시터층의 표면에는 보호막이 형성될 수 있으며, 상기 보호막은 내마모성을 가진 물질로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 정전잠상 형성매체는 회전 드럼 또는 일정한 궤도를 순환하는 벨트로 구성될 수 있다.

그리고, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는,

그 표면에 정전잠상을 형성하기 위한 것으로 상기한 구성을 가지는 정전잠상 형성매체;

상기 정전잠상에 토너를 공급하여 상기 정전잠상을 토너 화상으로 현상하는 토너공급유닛; 및

상기 토너 화상을 인쇄매체에 전사하는 전사유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 본 발명에 따른 화상형성장치는, 상기 정전잠상 형성매체의 표면을 미리 소정의 전위로 대전시키기 위한 대전유닛을 더 구비할 수 있으며, 상기 대전유닛은 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 접촉하여 회전하면서 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 전하를 공급하는 대전롤러인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 토너공급유닛은, 토너 용기 내에 저장된 토너와 접촉하여 회전하면서 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 형성된 상기 정전잠상에 토너를 부착시키는 토너공급롤러인 것이 바람직하다.

상기 전사유닛은, 상기 정전잠상 형성매체와의 사이에 상기 인쇄매체가 통과하도록 상기 정전잠상 형성매체와 평행하게 배치되어 회전하는 전사롤러인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치는, 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 잔존된 토너를 제거하는 클리닝유닛을 더 구비할 수 있으며, 상기 클리닝유닛은 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 접촉되도록 설치된 클리닝 블레이드인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전잠상 형성매체와 화상형성장치를 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 보여주는 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 정전잠상 형성매체로서 회전 드럼의 사시도이다.

도 2와 도 3을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 화상형성장치는, 정전잠상 형성매체와, 토너공급유닛과, 전사유닛을 구비하며, 정전잠상의 형성 방식에 따라 대전유닛을 더 구비할 수 있다.

상기 정전잠상 형성매체는 그 표면에 인쇄될 화상에 대응되는 정전잠상을 형성하기 위한 것이다. 이러한 기능을 하는 정전잠상 형성매체로서 도시된 바와 같이 회전 드럼(100)이 사용될 수 있다.

상기 회전 드럼(100)은, 원통 형태의 프레임 부재(110)의 표면 상에 박막 트랜지스터 어레이(TFT-Array, 120)와 커패시터층(130)이 순차 적층된 단면 구조를 가진다. 상기 TFT-어레이(120)는 상기 프레임 부재(110)의 표면에 적층되며 다수의 박막 트랜지스터(TFT;Thin Film Transistor)(도 4의 122a, 122b)를 가진다. 상기 커패시터층(130)은, 상기 TFT-어레이(120) 위에 형성된 공통 전극(132)과, 상기 공통 전극(132) 위에 적층된 유전체막(134)과, 상기 유전체막(134)의 표면에 배열된 다수의 화소 전극(136)을 가진다. 상기 다수의 화소 전극(136)은 화상형성장치의 해상도에 따라 필요한 화소의 수만큼 마련된다. 즉, 화상을 이루는 다수의 화소 각각에 대응하여 하나씩의 화소 전극(136)이 마련된다. 이러한 다수의 화소 전극(136)은 도 3에 도시된 바와 같이 유전체막(134)의 표면에 일정한 어레이 형태로 배열된다. 그리고, 상기 커패시터층(130)의 표면, 즉 유전체막(134)과 화소 전극들(136)의 표면에는 유전체막(134)과 화소 전극들(136)을 보호하기 위한 보호막(140)이 형성될 수 있다.

상기한 바와 같은 회전 드럼(100)의 단면 구조에 대해서는 뒤에서 도 4를 참조하며 상세하게 설명된다.

한편, 본 실시예에서는 정전잠상 형성매체로서 회전 드럼(100)이 사용되고 있으나, 이에 한정되지 않으며 일정한 궤도를 순환하는 벨트가 사용될 수도 있다.

상기 토너공급유닛은, 상기 회전 드럼(100)의 표면에 형성된 정전잠상에 토너(T)를 공급하여 상기 정전잠상을 토너화상으로 현상하는 장치이다. 이러한 기능을 수행하는 토너공급유닛으로는 당업자들에게 알려진 다양한 형태의 장치가 사용될 수 있다. 일 예로서, 도 2에는 상기 토너공급유닛으로서, 토너 용기(152) 내에 저장된 토너(T)와 접촉하여 회전할 수 있도록 설치된 토너공급롤러(150)가 도시되어 있다. 이러한 토너공급롤러(150)는 회전 드럼(100)과 함께 회전하면서 토너 용기(152) 내에 저장된 토너(T)를 회전 드럼(100)의 표면에 형성된 정전잠상에 부착시키는 역할을 하게 된다. 상기 토너공급롤러(150)에는 일반적으로 소정의 전위가 인가된다. 따라서, 상기 토너공급롤러(150)의 표면에 부착된 토너(T)는 토너공급롤러(150) 표면의 전위와 정전잠상의 전위와의 차이에 의해 회전 드럼(100) 표면의 정전잠상으로 이동하여 부착되는 것이다.

상기 전사유닛은 회전 드럼(100)의 표면에 현상된 토너화상을 인쇄매체, 예컨대 용지(P)로 전사시키는 장치로서, 도시된 바와 같이 전사롤러(160)가 사용될 수 있다. 상기 전사롤러(160)는 회전 드럼(100)과 평행하게 배치되어 회전할 수 있도록 설치된다. 상기 용지(P)는 상기 전사롤러(160)와 회전 드럼(100) 사이를 통과 하게 되고, 이 과정에서 회전 드럼(100) 표면에 현상된 토너화상이 용지(P) 상으로 전사된다.

한편, 상기 전사유닛은 중간전사벨트(미도시)를 구비할 수 있으며, 이 경우에는 회전 드럼(100)의 표면에 현상된 화상은 중간전사벨트로 1차 전사된 후, 상기 전사롤러(160)에 의해 중간전사벨트로부터 용지(P)로 2차 전사된다. 특히, 컬러 화상을 인쇄하기 위한 화상형성장치는 전사유닛으로서 중간전사벨트를 구비하는 경우가 많으며, 이 경우에는 다수의 회전 드럼(100)이 중간전사벨트의 진행경로를 따라 직렬로 배열된다.

상기 대전유닛은 상기 회전 드럼(100)의 표면을 미리 소정의 전위로 대전시키기 위한 장치이다. 이러한 대전유닛으로는, 상기 회전 드럼(100)의 표면에 접촉하여 회전하면서 회전 드럼(100)의 표면에 전하를 공급하는 대전롤러(170)가 사용될 수 있다. 한편, 상기 대전유닛으로서 대전롤러(170) 대신에 와이어 코로나가 사용될 수도 있다.

그리고, 상기 회전 드럼(100)의 주변에는 토너화상의 전사 후 회전 드럼(100)의 표면에 잔존된 토너(T)를 제거하는 클리닝유닛이 마련될 수 있다. 상기 클리닝유닛으로는 도시된 바와 같이 회전 드럼(100)의 표면에 접촉되도록 설치된 클리닝 블레이드(180)가 사용될 수 있다.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 회전 드럼(100)은 전술한 바와 같이 프레임 부재(110)와, TFT-어레이(120)와, 커패시터층(130)이 적층된 단면 구조를 가진다.

상기 TFT-어레이(120)는 다수의 박막 트랜지스터(122a, 122b)가 일정한 형태로 배열된 구조를 가지며, 상기 프레임 부재(110)의 표면 상에 적층된다. 상기 다수의 박막 트랜지스터(122a, 122b) 각각의 소스(S)는 소스 전극 라인(S₁)을 통해 접지되고, 그 각각의 게이트(G)에는 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 게이트 전극 라인(G₁, G₂)이 연결된다. 그리고, 상기 다수의 박막 트랜지스터(122a, 122b) 각각의 드레인(D)은 드레인 전극 라인(D₁, D₂)을 통해 다수의 화소 전극(136) 각각에 연결된다.

상기 커패시터층(130)은 상기 TFT-어레이(120) 위에 형성되며, 전술한 바와 같이 공통 전극(132)과, 유전체막(134)과, 다수의 화소 전극(136)이 순차 적층된 구조를 가진다. 상기 공통 전극(132)은 접지되며, 상기 유전체막(134)의 저면 전체에 하나의 막으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 공통 전극(132)과 상기 드레인 전극 라인(D₁, D₂) 사이의 절연을 위해 상기 공통 전극(132)에는 다수의 홀(138)이 형성된다. 상기 다수의 화소 전극(136)은, 전술한 바와 같이 상기 유전체막(134)의 표면에 하나의 화소에 대응하여 하나씩 배열되며, 상기 드레인 전극 라인(D₁, D₂)을 통해 상기 다수의 박막 트랜지스터(122a, 122b) 각각의 드레인(D)에 전기적으로 연 결된다.

그리고, 상기 커패시터층(130)의 표면에는 상기 유전체막(134)과 화소 전극들(136)을 보호하기 위한 보호막(140)이 형성될 수 있으며, 이 보호막(140)은 내마모성을 가진 물질로 이루어진 것이 바람직하다.

한편, 전술한 바와 같이 정전잠상 형성매체로서 순환 벨트가 사용되는 경우에도, 이 순환 벨트의 단면 구조는 상기한 회전 드럼(100)의 단면 구조와 동일하게 구성된다.

이하에서는, 상기한 바와 같은 단면 구조를 가진 회전 드럼(100)의 표면에 정전잠상이 형성되는 과정을 설명하기로 한다.

먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전 드럼(100)의 표면에 정전잠상을 형성하기 전에 대전롤러(도 2의 170)를 사용하여 회전 드럼(100)의 표면을 미리 소정의 전위로 대전시킨다. 이 때에는, 상기 TFT-어레이(120)에 마련된 다수의 박막 트랜지스터(122a, 122b) 각각의 게이트(G)에는 전압이 인가되지 않는 상태이다.

한편, 도 4에는 회전 드럼(100)의 표면이 음전위로 대전된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 양전위로 대전될 수도 있다. 이와 같이 회전 드럼(100)의 표면 전위는 화상형성장치에 사용되는 토너(T)의 전위의 극성에 따라 달라지게 된다. 즉, 음전위로 대전된 토너(T)가 사용되는 경우에는 상기 회전 드럼(100)의 표면은 음전위로 대전되며, 양전위의 토너(T)가 사용되는 경우에는 상기 회전 드럼(100)의 표면은 양전위로 대전된다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 박막 트랜지스터(122a, 122b) 각 각의 게이트(G)에 선택적으로 전압을 인가한다. 이와 같이, 선택된 박막 트랜지스터(122a)의 게이트(G)에 전압을 인가하면, 그 박막 트랜지스터(122a)의 소스(S)와 드레인(D)이 통전된다. 이에 따라, 이 드레인(D)에 연결된 화소 전극(136) 표면의 전하가 드레인 전극 라인(D1)과 접지된 소스 전극 라인(S1)을 통해 소거된다.

상기한 바와 같이, 다수의 박막 트랜지스터(122a, 122b) 각각의 선택적인 어드레싱을 통해 회전 드럼(100) 표면의 전위를 단위 화소 전극(136) 별로 조절할 수 있게 되고, 이에 따라 회전 드럼(100)의 표면에는 그 주변 영역의 전위와는 다른 전위를 가진 정전잠상이 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 정전잠상과 토너공급롤러(150) 사이의 전위차와 정전잠상 주변 영역과 토너공급롤러(150)사이의 전위차는 서로 달라지게 되므로, 소정의 전위를 가진 토너(T)는 정전잠상에만 선택적으로 부착되어 토너화상을 형성하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 종래의 광주사장치가 없어도 TFT-어레이(120)를 이용하여 회전 드럼(100)의 표면에 정전잠상을 형성할 수 있다. 따라서, 화상형성장치의 구성이 보다 간단하게 되므로, 그 크기가 줄어들 수 있으며 그 제조비용도 저감될 수 있다. 그리고, 본 발명에 의하면, 정전잠상 전체를 전기적으로 동시에 형성할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 화상형성장치에 의하면, 종래의 라인별로 행해지던 레이저 빔의 스캐닝에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있어서 보다 빠른 속도로 인쇄가 이루어질 수 있게 된다. 또한, 광주사장치를 사용하는 종래의 화상형성장치에 있어서는 해상도가 광스폿의 크기에 의존되므로 해상도를 높이는데 한계가 있었지만, 본 발명에 의하면 반도체 제조 공정에 사용되 는 미세 가공 공정에 의해 다수의 화소 전극(136)을 보다 미세한 크기로 형성할 수 있으므로 높은 해상도를 구현할 수 있는 장점이 있다.

도 6과 도 7에 도시된 회전 드럼(100')의 단면 구조는 박막 트랜지스터(124a, 124b)의 배선 형태를 제외하고는 도 4에 도시된 회전 드럼(100)의 단면 구조와 동일하므로, 이하에서는 차이점을 기준으로 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 상기 회전 드럼(100')에 있어서, TFT-어레이(120')는 프레임 부재(110)의 표면 상에 적층되며, 다수의 박막 트랜지스터(124a, 124b)가 일정한 형태로 배열된 구조를 가진다.

상기 다수의 박막 트랜지스터(124a, 124b) 각각의 게이트(G)에는 공통 게이트 전극 라인(G1)을 통해 전압이 인가된다. 그리고, 다수의 박막 트랜지스터(124a, 124b) 각각의 소스(S)에는 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 개별적인 소스 전극 라인(S₁, S₂)이 연결된다. 또한, 상기 다수의 박막 트랜지스터(124a, 124b) 각각의 드레인(D)은 드레인 전극 라인(D₁, D₂)을 통해 다수의 화소 전극(136) 각각에 연결된다.

상기 TFT-어레이(120') 위에는 커패시터층(130)이 적층되며, 이 커패시터층(130)에 마련된 다수의 화소 전극(136)은 상기 드레인 전극 라인(D₁, D₂) 을 통해 상기 다수의 박막 트랜지스터(124a, 124b) 각각의 드레인(D)에 전기적으로 연결된다.

이하에서는, 상기한 바와 같은 단면 구조를 가진 회전 드럼(100')의 표면에 정전잠상이 형성되는 과정을 설명하기로 한다.

먼저 도 6을 참조하면, 상기한 바와 같은 구성을 가진 회전 드럼(100')의 경우에는 그 표면을 미리 소정의 전위로 대전시킬 필요가 없다. 따라서, 이 회전 드럼(100')을 사용하는 화상형성장치에는 도 2에 도시된 대전롤러(170)가 구비되지 않는다.

다음으로 도 7을 참조하면, 다수의 박막 트랜지스터(124a, 124b) 각각의 게이트(G)와 소스(S)에 선택적으로 전압을 인가하면, 전압이 인가된 박막 트랜지스터(142a)의 드레인(D)을 통해 이 드레인(D)에 연결된 화소 전극(136)에 전하가 주입된다. 이와 같이 주입된 전하는, 상기 화소 전극(136)에 대응되는 부분의 커패시터층(130)에 저장된다. 이에 따라, 회전 드럼(100')의 표면에는 전하가 저장된 부분과 전하가 저장되지 않은 부분이 존재하게 되고, 이 부분들은 서로 다른 전위를 가지게 된다.

상기한 바와 같이, 다수의 박막 트랜지스터(124a, 124b) 각각의 선택적인 어드레싱에 의한 전하 주입을 통해 회전 드럼(100') 표면의 전위를 단위 화소 전극(136) 별로 조절할 수 있게 되므로, 인쇄될 화상에 대응되는 정전잠상을 형성할 수 있게 된다. 그리고, 이와 같이 형성된 정전잠상과 토너공급롤러(150) 사이의 전위차와 정전잠상 주변 영역과 토너공급롤러(150)사이의 전위차는 서로 달라지게 되며, 이에 따라 소정의 전위를 가진 토너(T)는 정전잠상에만 선택적으로 부착되어 토너화상을 형성하게 된다.

그리고, 도 6과 도 7에 도시된 구조를 가진 회전 드럼(100')에 의해서도 전술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 도시된 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 정전잠상 형성 매체 자체에 마련된 박막 트랜지스터 어레이(TFT-array)를 이용하여 상기 매체의 표면에 정전잠상을 형성하는 구성을 가짐으로써, 정전잠상을 형성하기 위해 복잡한 광주사장치를 이용하는 종래의 화상형성장치에 비해 그 구성이 보다 간단하게 된다. 따라서, 보다 적은 제조비용으로 보다 콤팩트한 화상형성장치를 구현할 수 있다.

그리고, 본 발명에 의하면, 정전잠상이 전기적으로 형성되므로 종래의 레이저 빔의 스캐닝 시간을 단축시킬 수 있어서 프린팅 속도를 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 해상도가 광스폿의 크기에 의존하는 종래 기술과 달리 미세 가공 공정에 의해 다수의 화소를 보다 미세한 크기로 형성할 수 있으므 로 높은 해상도를 구현할 수 있는 장점이 있다.

Claims

그 표면에 정전잠상을 형성하기 위한 화상형성장치용 정전잠상 형성매체에 있어서,

프레임 부재;

상기 프레임 부재의 표면에 적층되며, 다수의 박막 트렌지스터를 가진 박막 트랜지스터 어레이; 및

상기 박막 트랜지스터 어레이 위에 형성된 공통 전극과, 상기 공통 전극 위에 적층된 유전체막과, 상기 유전체막의 표면상에 배열되며 상기 다수의 박막 트랜지스터 각각의 드레인에 전기적으로 연결되는 다수의 화소 전극을 포함하는 커패시터층;을 구비하며,

상기 커패시터층의 다수의 화소 전극은 각각 하나의 화소에 대응하도록 배열되어 직접 화소로서 작용하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 1항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체의 표면은 미리 소정의 전위로 대전되며,

상기 다수의 박막 트랜지스터는, 그 각각의 소스는 접지되고, 그 각각의 게이트에 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 2항에 있어서,

선택된 박막 트랜지스터의 게이트에 전압을 인가하여 그 소스와 드레인을 통전시켜 상기 드레인에 연결된 상기 화소 전극의 전하를 소거함으로써, 상기 정전잠상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 박막 트랜지스터는, 그 각각의 게이트와 소스에 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 4항에 있어서,

선택된 박막 트랜지스터의 게이트와 소스에 전압을 인가하여 그 드레인에 연결된 상기 화소 전극에 전하를 주입함으로써, 상기 정전잠상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 1항에 있어서,

상기 공통 전극은 접지되며 상기 유전체막의 저면 전체에 하나의 막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 1항에 있어서,

상기 커패시터층의 표면에는 보호막이 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 7항에 있어서,

상기 보호막은 내마모성을 가진 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 1항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체는 회전 드럼인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
제 1항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체는 일정한 궤도를 순환하는 벨트인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 정전잠상 형성매체.
그 표면에 정전잠상을 형성하기 위한 정전잠상 형성매체;

상기 정전잠상에 토너를 공급하여 상기 정전잠상을 토너화상으로 현상하는 토너공급유닛; 및

상기 토너화상을 인쇄매체에 전사하는 전사유닛;을 구비하며,

상기 정전잠상 형성매체는,

프레임 부재와;

상기 프레임 부재의 표면에 적층되며, 다수의 박막 트렌지스터를 가진 박막 트랜지스터 어레이와;

상기 박막 트랜지스터 어레이 위에 형성된 공통 전극과, 상기 공통 전극 위에 적층된 유전체막과, 상기 유전체막의 표면상에 배열되며 상기 다수의 박막 트랜지스터 각각의 드레인에 전기적으로 연결되는 다수의 화소 전극을 포함하는 커패시터층;을 구비하며,

상기 커패시터층의 다수의 화소 전극은 각각 하나의 화소에 대응하도록 배열되어 직접 화소로서 작용하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체의 표면을 미리 소정의 전위로 대전시키기 위한 대전유닛을 더 구비하며,

상기 정전잠상 형성매체의 상기 다수의 박막 트랜지스터는, 그 각각의 소스는 접지되고, 그 각각의 게이트에 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 12항에 있어서,

상기 대전유닛은, 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 접촉하여 회전하면서 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 전하를 공급하는 대전롤러인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 12항에 있어서,

선택된 박막 트랜지스터의 게이트에 전압을 인가하여 그 소스와 드레인을 통전시켜 상기 드레인에 연결된 상기 화소 전극의 전하를 소거함으로써, 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 정전잠상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체의 상기 다수의 박막 트랜지스터는, 그 각각의 게이트와 소스에 선택적으로 전압이 인가될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 15항에 있어서,

선택된 박막 트랜지스터의 게이트와 소스에 전압을 인가하여 그 드레인에 연결된 상기 화소 전극에 전하를 주입함으로써, 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 정전잠상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체의 상기 공통 전극은 접지되며 상기 유전체막의 저면 전체에 하나의 막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체의 상기 커패시터층의 표면에는 보호막이 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 18항에 있어서,

상기 보호막은 내마모성을 가진 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체는 회전 드럼인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체는 일정한 궤도를 순환하는 벨트인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 토너공급유닛은, 토너 용기 내에 저장된 토너와 접촉하여 회전하면서 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 형성된 상기 정전잠상에 토너를 부착시키는 토너공급롤러인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 전사유닛은, 상기 정전잠상 형성매체와의 사이에 상기 인쇄매체가 통과하도록 상기 정전잠상 형성매체와 평행하게 배치되어 회전하는 전사롤러인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 정전잠상 형성매체의 표면에 잔존된 토너를 제거하는 클리닝유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 24항에 있어서,

상기 클리닝유닛은 상기 정전잠상 형성매체의 표면에 접촉되도록 설치된 클리닝 블레이드인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.