KR100850716B1 - 이미지형성체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

구조 및 제작공정을 간소화할 수 있으며, 소형화에 기여할 수 있는 이미지형성체 및 그 제조방법이 개시된다. 이미지형성체는 복수개의 링 전극이 서로 이격되게 외주면에 형성되며 길이 방향을 따라 슬롯이 형성된 이미지드럼, 동일선 상에서 각 링 전극과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극을 구비하며 일단이 슬롯에 수용되도록 이미지드럼의 내부에 배치되는 연결부재를 포함한다.
이미지형성체, 이미지드럼, 링 전극, 연결전극, 일대일

Description

이미지형성체 및 그 제조방법{IMAGE FORMING ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 종래 이미지형성장치의 구조를 도시한 측면도이다.
도 2는 종래 이미지형성체의 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 이미지형성체의 외벽 일부를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체가 적용된 이미지형성장치의 구조를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체의 구조를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체로서, 연결부재의 구조를 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체의 구조를 각각 도시한 횡단면도 및 종단면도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지형성체의 구조를 각각 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 17은 본 발명에 따른 이미지형성체의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 토너 100 : 이미지형성장치
110 : 이미지형성체 120 : 이미지드럼
121 : 절연층 122 : 링 전극
123 : 절연막 130 : 연결부재
132 : 절연시트 134 : 연결전극
136 : 고정부재 140 : 토너공급부
150 : 마그네틱 커터 160 : 토너귀환부
170 : 이미지 전달부 180 : 제어소자
190 : 경성회로기판 133,193 : 지지부재
본 발명은 이미지 형성을 위해 토너를 선택적으로 흡착하는 이미지형성체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 구조 및 제작공정을 간소화할 수 있으며, 소형화에 기여할 수 있는 이미지형성체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 링 컨덕터를 이용한 이미지형성장치의 구조를 도시한 측면도이고, 도 2는 종래 이미지형성장치의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 이미지형성체의 외벽 일부를 도시한 단면도이다. 도 2 및 도 3의 이미지형성체는 미국특허 제6,014,157호에 개시되어 있다.
도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 종래 이미지형성장치는 토너공급부(40), 상기 토너공급부(40)로부터 정전력에 의해 토너(1)가 흡착되는 이미지형성체(10), 상기 이미지형성체(10)에 흡착된 토너(1) 중 일부를 분리시키는 마그네틱 커터(50), 상기 마그네틱 커터(50)에 의해 분리된 토너(1)를 상기 토너공급부(40)로 귀환시키는 토너귀환부(60)를 포함한다.
토너공급부(40)는 토너공급롤러(42)를 이용하여 토너저장부(41)로부터 토너(1)를 공급하며, 이미지형성체(10)는 이미지드럼(12) 및 그 표면에 형성된 복수개의 링 전극(14)을 포함한다. 또한, 상기 이미지드럼(12)의 내주면에는 각 링 전극(14)에 독립적으로 전압을 인가하기 위한 제어유닛(16)이 설치되고, 이미지드럼(12)의 외부로는 이미지형성체(10)에 흡착된 토너(1)를 분리시킬 수 있는 마그네틱 커터(50)가 제공된다.
이러한 구성에 의해 토너공급부(40)로부터 이미지형성체(10)로 전달된 토너 중 일부는 마그네틱 커터(50)를 통해 이미지형성체(10)로부터 분리될 수 있고, 이미지형성체(10) 상에 잔류된 토너는 이미지 전달부(70)를 거쳐 최종적으로 인쇄 용지로 전달될 수 있으며, 인쇄 용지가 열처리됨으로써 인쇄 용지에 고착될 수 있다.
그런데, 종래 이미지형성장치에 있어서는 이미지형성체(10)의 제조 및 보수가 용이하지 못하고 막대한 비용이 발생되는 문제점이 있다. 특히, 이미지형성체(10)의 링 전극(14)은 요구되는 해상도 등에 따라 다양하게 설계될 수 있지만, 600dpi정도의 해상도를 구현하기 위한 링 전극을 형성하기 위해서는 이미지드럼(12)의 표면에 대략 20㎛의 폭을 갖는 홈이 42.3㎛의 주기로 균일하게 형성되어 야 한다. 또한, 각 링 전극(14)과 내부의 제어유닛(16)을 전기적으로 연결하기 위해서는 이미지드럼(12)의 내부 및 외부에 서로 연통되는 홀을 각각 형성하고, 그 안에 일일이 도전성 물질을 충전하는 등 관련된 제조 공정이 매우 복잡하고 어려운 문제점이 있다. 이에 따른 제작공수의 증가로 많은 비용과 시간이 소모되는 문제점이 있고, 그 결과 이미지형성장치가 적용된 프린터는 너무 고가이어서 대중화되기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래 이미지형성장치에 있어서는 제어유닛(16)이 일정 이상 소형으로 제작되기 어렵고 이에 따라 불가피하게 이미지형성체(10)의 크기가 커지게 되는 문제점이 있다. 즉, 제어유닛(16)에는 각 링 전극에 인가되는 전압을 제어하기 위한 복수개의 제어칩이 실장될 수 있도록 일정 이상의 실장 면적이 확보되어야 함에 따라 제어유닛(16)의 크기가 커지게 되는 문제점이 있고, 이에 따라 이미지드럼(12) 내부의 공간활용성이 저하될 뿐만 아니라 불가피하게 이미지드럼(12)의 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 구조 및 제작공정을 간소화하여 원가를 절감할 수 있는 이미지형성체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 복수개의 링 전극과 각 링 전극을 독립적으로 제어하기 위한 소자간의 전기적 연결이 미세한 피치(pitch)로 형성된 연결부재를 통해 효과적으로 구현될 수 있도록 한 이미지형성체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 각 링 전극의 전기적인 연결 구조를 단순화할 수 있는 이미지형성체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조가 신속하고 용이하여 대량생산에 유리한 이미지형성체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공간활용성을 향상 시킬 수 있으며, 소형화에 기여할 수 있는 이미지형성체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이미지형성체는 복수개의 링 전극이 서로 이격되게 외주면에 형성되며 길이 방향을 따라 슬롯이 형성된 이미지드럼, 동일선 상에서 각 링 전극과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극을 구비하며 일단이 슬롯에 수용되도록 이미지드럼의 내부에 배치되는 연결부재를 포함한다.
참고로 본 발명의 따른 이미지형성체는 토너공급부, 마그네틱 커터, 토너귀환부를 포함하는 이미지형성장치에 적용될 수 있으며, 경우에 따라서는 토너공급부, 마그네틱 커터, 토너귀환부 중 어느 하나가 배제되거나 다른 수단이 추가로 적용된 이미지형성장치에 본 발명에 따른 이미지형성체가 적용될 수 있다.
연결부재는 제어를 위한 별도의 제어유닛과 각 링 전극을 전기적으로 연결하는 연결매체의 역할을 수행할 수 있으며, 경우에 따라서는 연결부재 자체가 제어소자를 일체로 구비하여 각 링 전극을 제어하기 위한 회로를 구성할 수 있다.
연결부재는 통상의 절연물질로 이루어지며 슬롯에 수용 가능하도록 얇은 두께를 갖는 절연시트를 포함할 수 있다. 각 연결전극은 절연시트의 내부에 수용된 형태로 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 각 연결전극의 적어도 일측이 절연시트의 외부로 노출되도록 구성할 수 있다.
연결부재의 각 연결전극은 미세한 간격을 두고 이격되게 미세 패턴 형태로 형성된다. 일 예로 각 연결전극은 미세한 피치(pitch)를 갖도록 2 ~ 85㎛의 주기로 이격되게 형성될 수 있다.
또, 이러한 연결부재는 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있다. 일 예로 연결부재로서는 통상의 연성회로기판(Flexible Printed Circuits Board ; FPCB)이 사용될 수 있다. 이와 같이 플렉시블한 재질로 형성된 연결부재는 이미지드럼의 내부에 대략 직선상태로 배치될 수 있음은 물론 둥글게 말리며 권취(捲取)된 상태로 배치될 수 있으며, 다르게는 연결부재가 소정 형태로 접히거나 절곡된 형태로도 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 미세 패턴 형태의 연결전극을 형성 가능한 경성(rigid) 재질로도 연결부재를 형성할 수 있다.
또한, 연결부재 및 슬롯의 사이에는 고정부재를 제공될 수 있으며, 이 고정부재를 통해 슬롯에 수용된 연결부재의 수용상태가 고정될 수 있다. 경우에 따라서는 별도의 고정부재를 배제하고 연결부재가 슬롯에 직접 압입 고정되도록 구성할 수도 있다.
전술한 바와 같이 연결부재는 각 링 전극의 전기적 제어를 위한 제어소자를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 연결부재는 각 링 전극과 이미지드럼의 내부를 연결하는 연결매체의 역할을 수행함과 동시에 제어소자를 일체로 구비하여 각 링 전극을 제어하기 위한 회로를 구성할 수 있다. 다르게는 연결부재에 별도의 경성회로기판이 전기적으로 연결될 수 있으며, 연결부재 및 경성회로기판 중 적어도 어느 일측에는 각 링 전극의 전기적 제어를 위한 제어소자가 설치될 수 있다.
이미지드럼의 내부에는 지지부재가 제공될 수 있으며, 이 지지부재를 매개로 연결부재 및/또는 경성회로기판은 이미지드럼의 내부에서 거치 및 지지될 수 있다.
이미지형성체는 하나의 연결부재를 포함하여 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 복수개의 연결부재를 포함하여 구성될 수 있다. 이미지형성체가 복수개의 연결부재를 포함하여 구성될 경우 각 연결부재의 일단은 서로 면접한 상태로 슬롯에 수용될 수 있다. 경우에 따라서는 각 연결부재에 대응되도록 복수개의 슬롯을 형성하고 각 슬롯에 각각의 연결부재가 독립적으로 수용되도록 구성할 수도 있다.
이러한 구조를 갖는 이미지형성체는 외주면에 절연층이 형성되고 길이 방향을 따라 슬롯이 형성된 이미지드럼 및 동일평면 상에서 서로 이격되며 전기적으로 절연되도록 복수개의 연결전극이 구비된 연결부재를 제공하는 단계, 연결부재의 일단이 슬롯에 수용되며 각 연결전극이 이미지드럼의 외부로 노출되도록 연결부재를 이미지드럼의 내부에 배치하는 단계, 각 연결전극과 일대일 대응되며 전기적으로 연결되도록 이미지드럼의 외주면에 복수개의 링 전극을 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체가 적용된 이미지형성장치의 구조를 도시한 측면도이다.
도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체(110)는 이미지드럼(120) 및 연결부재(130)를 포함하여 구성되며, 이하에서는 본 발명의 이미지형성체(110)가 토너공급부(140), 마그네틱 커터(150), 토너귀환부(160)를 포함하는 이미지형성장치(100)에 적용된 예를 들어 설명하기로 한다. 물론 경우에 따라서는 토너공급부, 마그네틱 커터, 토너귀환부 중 어느 하나가 배제되거나 다른 수단이 추가로 적용된 이미지형성장치에 본 발명에 따른 이미지형성체가 적용될 수 있다.
상기 토너공급부(140)는 토너공급롤러(142)를 이용하여 토너저장부(141)로부터 토너(11)를 공급하며, 상기 이미지형성체(110)에는 토너공급부(140)로부터 정전력에 의해 토너(11)가 흡착될 수 있다. 토너공급부(140)로부터 이미지형성체(110)로 전달된 토너 중 일부는 마그네틱 커터(150)를 통해 이미지형성체(110)로부터 분리될 수 있고, 이미지형성체(110) 상에 잔류된 토너는 이미지 전달부(170)를 거쳐 최종적으로 인쇄 용지로 전달될 수 있으며, 그 후 인쇄 용지가 열처리됨으로써 인쇄 용지에 고착될 수 있다. 그리고, 마그네틱 커터(150)에 의해 분리된 토너는 토너귀환부(160)를 통해 다시 토너공급부(140)로 귀환될 수 있다.
첨부한 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체의 구조를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체로서, 연결부재(130)의 구조를 도시한 사시도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체의 구조를 각각 도시한 횡단면도 및 종단면도이다.
도 5 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지형성체(110)는 복수개의 링 전극(122)이 서로 이격되게 외주면에 형성되며 길이 방향을 따라 슬롯(120a)이 형성된 이미지드럼(120), 동일선 상에서 상기 각 링 전극(122)과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극(134)을 구비하며 일단이 슬롯(120a)에 수용되도록 이미지드럼(120)의 내부에 배치되는 연결부재(130)를 포함한다.
상기 이미지드럼(120)은 중공의 원통 형상으로 알루미늄 등과 같은 통상의 금속 재질로 형성되며, 회전 가능하게 설치되어 전술한 토너공급부(140)에 근접하게 배치된다. 상기 이미지드럼(120)의 주벽 일측에는 소정 폭을 갖는 슬롯(120a)이 길이 방향 따라 관통 형성되어 있으며, 상기 이미지드럼(120)의 외주면에는 이미지드럼(120)의 길이 방향을 따라 서로 일정간격을 두고 이격되도록 평행하게 복수개의 링 전극(122)이 형성되어 있다. 상기 각 링 전극(122)은 서로 전기적으로 절연되도록 형성되는 바, 이를 위해 이미지드럼(120)의 외주면에는 통상의 절연층(121)이 형성될 수 있고, 상기 각 링 전극(122)은 절연층(121)의 외주면 상에 서로 이격되게 형성된다. 이때 상기 각 링 전극(122)은 고해상도의 이미지를 현상해낼 수 있도록 미세한 간격을 두고 이격되게 형성된다.
본 발명의 실시예에서는 이미지드럼(120)이 도전성 재질로 형성되고, 이미지드럼(120)의 외주면에 별도로 절연층(121)이 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 별도의 절연층을 배제하고 이미지드럼 자체를 절연체로 형성할 수 있다.
상기 연결부재(130)는 통상의 절연물질로 이루어지며, 상기 슬롯(120a)에 수용 가능하도록 얇은 두께를 갖는 절연시트(132)를 포함할 수 있다. 일 예로 상기 절연시트(132)는 폴리이미드(polyimide)와 같이 전기 절연성이 뛰어난 통상의 폴리머로 형성될 수 있다. 아울러 각 연결전극(134)은 일직선을 이루며 동일평면(coplanar) 상에 배치되도록 상기 절연시트(132)에 서로 이격되게 형성된다. 실질적으로 상기 절연시트는 서로 중첩되는 복수개의 절연시트층을 포함하여 구성될 수 있으며 각 연결전극은 각 절연시트층의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 상기 각 연결전극은 어느 하나의 절연시트층 상에 형성된 후 다른 하나의 절연시트층에 의해 덮혀질 수 있다. 본 발명에 따른 실시예에서는 각 연결전극(134)이 절연시트(132)를 구성하는 각 절연시트층의 사이에 개재되며 절연시트의 내부에 수용된 형태로 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 각 연결전극의 적어도 일측이 절연시트의 측면 외부로 노출되도록 형성할 수 있다.
이와 같은 연결부재(130)는 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있으며, 각 연결전극(134)은 미세한 간격을 두고 이격되게 미세 패턴 형태로 형성된다. 일 예로 상기 각 연결전극(134)은 2 ~ 85㎛의 주기(P)로 이격되게 형성될 수 있으며, 상기 각 연결전극(134)이 42.3㎛의 주기로 이격되게 형성될 경우 각 연결전극(134) 과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 각 링 전극(122) 역시 각 연결전극(134)과 동일하게 42.3㎛의 주기로 이격되게 형성된다.
상기와 같은 연결부재(130)로서는 통상의 연성회로기판(Flexible Printed Circuits Board ; FPCB)이 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 미세 패턴 형태의 연결전극을 형성 가능한 경성(rigid) 재질로도 연결부재를 형성할 수 있다.
또한, 상기 연결부재(130)는 이미지드럼(120)의 내부에 대략 직선상태로 배치될 수 있음은 물론 둥글게 말리며 권취(捲取)된 상태로 배치될 수 있으며, 다르게는 연결부재(130)가 소정 형태로 접히거나 절곡된 형태로도 배치될 수 있다.
한편, 상기 연결부재(130) 및 슬롯(120a)의 사이에는 고정부재(136)가 구비될 수 있으며, 이 고정부재(136)를 통해 슬롯(120a)에 수용된 연결부재(130)는 그 수용상태가 고정될 수 있다. 이러한 고정부재(136)는 통상의 접착제에 의해 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 별도의 고정부재를 배제하고 연결부재가 슬롯에 직접 압입 고정되도록 구성할 수도 있다. 또, 상기 연결부재(130)의 각 연결전극(134)과 일대응 대응되게 전기적으로 연결되는 각 링 전극(122)의 외주면에는 통상의 유전 물질로 이루어진 절연막(123)이 형성될 수 있다.
한편, 도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지형성체의 구조를 각각 도시한 단면도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 이미지형성체(210) 는 복수개의 링 전극(122)이 서로 이격되게 외주면에 형성되며 길이 방향을 따라 슬롯(120a)이 형성된 이미지드럼(120), 동일선 상에서 상기 각 링 전극(122)과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극(134)을 구비하며 일단이 슬롯(120a)에 수용되도록 이미지드럼(120)의 내부에 배치되는 연결부재(130)를 포함하되, 상기 연결부재(130)는 각 링 전극(122)의 전기적 제어를 위한 제어소자(180)를 포함하여 구성된다.
전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 연결부재(130)가 단순히 이미지드럼(120)의 외주면에 형성된 각 링 전극(122)과 이미지드럼(120)의 내부를 연결하는 연결매체의 역할을 수행하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 제2실시예에 따르면 연결부재(130)가 각 링 전극(122)과 이미지드럼(120)의 내부를 연결하는 연결매체의 역할을 수행함과 동시에 제어소자(180)를 일체로 구비하여 각 링 전극(122)을 제어하기 위한 회로를 구성할 수 있다. 여기서 상기 제어소자(180)는 각 링 전극(122)에 각각 독립적으로 전압이 인가될 수 있도록 하기 위한 복수개의 제어칩(예를 들어 주문형반도체(ASIC) 등이 사용될 수 있다)을 포함할 수 있다.
도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 이미지형성체(310)는 복수개의 링 전극(122)이 서로 이격되게 외주면에 형성되며 길이 방향을 따라 슬롯(120a)이 형성된 이미지드럼(120), 동일선 상에서 상기 각 링 전극(122)과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극(134)을 구비하며 일단이 슬롯(120a)에 수용되도록 이미지드럼(120)의 내부에 배치되는 연결부재(130), 상기 연결부재(130)에 전기적으로 연결되는 경성회로기판(190)을 더 포함하며, 상 기 연결부재(130) 및 경성회로기판(190) 중 적어도 어느 일측에는 각 링 전극(122)의 전기적 제어를 위한 제어소자(180)가 설치된다. 이하에서는 상기 경성회로기판(190)에만 각 링 전극(122)의 전기적 제어를 위한 제어소자(180)가 설치된 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 경성회로기판(190)으로서는 각종 소자가 실장될 수 있도록 통상적으로 사용되고 있는 인쇄회로기판(Printed Circuits Board ; PCB)이 채용될 수 있으며, 상기 제어소자(180)는 각 링 전극(122)에 각각 독립적으로 전압이 인가될 수 있도록 하기 위한 복수개의 제어칩을 포함할 수 있다.
아울러 상기 경성회로기판(190)은 연결부재(130)와 함께 이미지드럼(120)의 내부에 배치될 수 있으며, 경우에 따라서는 연결부재(130)를 통해 전기적으로 연결된 상태로 이미지드럼(120)의 외부에 배치될 수도 있다. 다르게는, 상기 경성회로기판 대신 전술한 연결부재와 동일 또는 유사한 또 다른 연결부재가 연결될 수도 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 이미지형성체(410)는 복수개의 링 전극(122)이 서로 이격되게 외주면에 형성되며 길이 방향을 따라 슬롯(120a)이 형성된 이미지드럼(120), 동일선 상에서 상기 각 링 전극(122)과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극(134)을 구비하며 일단이 슬롯(120a)에 수용되도록 이미지드럼(120)의 내부에 배치되는 연결부재(130), 상기 이미지드럼(120)의 내부에 설치되어 연결부재(130)를 지지하는 지지부재(133)를 포함하여 구성된다.
전술한 본 발명의 실시예에서는 연결부재(130)의 일단은 링 전극(122)에 연결되고 타단은 이미지드럼(120)의 내부에서 자유단 형태로 배치된 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 제4실시예에 따르면 이미지드럼(120)의 내부에 별도의 지지부재(133)가 제공될 수 있으며, 이 지지부재(133)를 매개로 연결부재(130)의 타단이 이미지드럼(120)의 내부에서 거치 및 지지될 수 있다. 아울러 상기 지지부재(133)는 통상의 체결부재 또는 접착제 등을 통해 이미지드럼(120)의 내부에 고정될 수 있다.
또한, 전술한 제3실시예와 같이 연결부재(130)에 전기적으로 연결되는 경성회로기판(190)이 이미지드럼(120)의 내부에 배치된 구조에 경우에도 경성회로기판을 거치 및 지지하기 위한 지지부재가 이미지드럼의 내부에 제공될 수 있다.
도 12에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 이미지형성체(510)는 복수개의 링 전극(122)이 서로 이격되게 외주면에 형성되며 길이 방향을 따라 슬롯(120a)이 형성된 이미지드럼(120), 동일선 상에서 상기 각 링 전극(122)과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극(134)을 구비하며 일단이 슬롯(120a)에 수용되도록 이미지드럼(120)의 내부에 배치되는 연결부재(130)를 포함하되, 상기 연결부재(130)는 복수개가 구비되며 각 연결부재(130)의 일단은 서로 면접한 상태로 슬롯(120a)에 수용되도록 구성된다.
즉, 상기 각 연결부재(130)는 복수개가 구비될 수 있으며, 각각의 연결부재(130)는 각 단부가 서로 면접한 상태로 슬롯(120a)에 수용되며 각 링 전극(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 상기 연결부재(30)에 형성된 연결전극(134) 들은 면접한 타 연결부재(30)에 형성된 연결전극(134)과 서로 어긋나게 배치하여 이미지드럼(120)의 각 링 전극(122)에 대응되도록 한다.
아울러 상기 각 연결부재(130)의 타단에는 각 연결부재(130)와 전기적으로 연결되도록 경성회로기판(190)이 연결될 수 있으며, 상기 경성회로기판(190)은 이미지드럼(120)에 설치되는 지지부재(193)를 통해 거치 및 지지될 수 있다. 또한, 상기 각 연결부재(130) 상에는 각 링 전극(122)의 전기적 제어를 위한 제어소자(180)가 설치될 수 있으며, 경우에 따라서는 경성회로기판(190) 및 지지부재(193)가 배제된 상태로 제공될 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 이미지형성체의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 13 내지 도 17은 본 발명에 따른 이미지형성체의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 이미지형성체는 길이 방향을 따라 슬롯(120a)이 형성된 이미지드럼(120) 및 동일평면 상에서 서로 이격되며 전기적으로 절연되도록 복수개의 연결전극(134)이 구비된 연결부재(130)를 제공하는 단계, 상기 연결부재(130)의 일단이 슬롯(120a)에 수용되며 각 연결전극(134)이 이미지드럼의 외부로 노출되도록 연결부재(130)를 이미지드럼의 내부에 배치하는 단계, 상기 각 연결전극(134)과 일대일 대응되며 전기적으로 연결되도록 이미지드럼(120)의 외주면에 복수개의 링 전극(122)을 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조될 수 있다.
이미지형성체를 제조하기 위해서는 먼저 이미지드럼(120) 및 연결부재(130)를 각각 별도로 마련한다.
도 13에서 도시한 바와 같이, 이미지드럼(120)은 최초 알루미늄으로 이루어진 중공의 원통 형상으로 제공되며, 이미지드럼(120)의 외주면에는 절연층(121)이 형성된다. 그 후 통상의 기계가공 또는 식각 공정 등을 통해 이미지드럼(120)의 주벽에 길이 방향을 따라 슬롯(120a)을 형성할 수 있다. 상기 절연층(121)으로서는 아노다이징(Anodizing) 공정에 의한 산화피막층이 형성되거나 폴리머 계열의 절연코팅층이 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 이미지드럼 자체가 절연물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우에는 별도의 절연층이 배제될 수 있다.
도 14에서 도시한 바와 같이, 연결부재(130)는 통상의 절연물질로 이루어진 절연시트(132) 상에 식각 공정 또는 프린팅 공정 등을 통해 미세한 간격을 두고 이격되게 미세 패턴 형태로 복수개의 연결전극(134)을 형성함으로써 제공될 수 있다. 상기 절연시트(132)는 전기 절연성이 뛰어난 폴리이미드(polyimide)로 형성될 수 있으며, 상기 각 연결전극(134)은 구리와 같은 통상의 도전성 재질로 형성될 수 있다. 아울러 상기 각 연결전극(134)은 일직선을 이루며 동일평면(coplanar) 상에 배치되도록 이격되게 형성된다. 일 예로 상기 각 연결전극(134)은 2 ~ 85㎛의 주기(P)로 이격되게 형성될 수 있다.
통상의 연성회로기판(Flexible Printed Circuits Board ; FPCB)과 같이 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 연결부재가 미세 패턴 형태의 연결전극을 형성 가능한 경성(rigid) 재질로도 형성될 수 있다. 아울러 상기 연결부재는 한 개 또는 복수개가 제공될 수 있다.
다음, 도 15에서 도시한 바와 같이 연결부재(130)의 일단이 슬롯(120a)에 수 용되며 각 연결전극(134)이 이미지드럼(120)의 외부로 노출되도록 연결부재(130)를 이미지드럼(120)의 내부에 배치한다.
이때, 상기 연결부재(130)는 각 연결전극(134)의 일단이 이미지드럼(120)의 외주면과 동일 원주상에 배치되도록 슬롯(120a)에 수용된다. 각 연결전극(134)의 일단을 이미지드럼(120)의 외주면과 동일 원주상에 배치하기 위한 방법으로서는, 각 연결전극(134)의 일단을 이미지드럼(120)의 외주면과 동일 원주상에 정확하게 배치시키는 방법이 있고, 다르게는 연결부재(130)의 일부가 이미지드럼(120)의 외부로 돌출되도록 배치시킨 후 이미지드럼(120)의 외주면의 외측으로 돌출된 부위를 제거하는 방법이 있다.
상기 슬롯(120a)에 수용된 연결부재(130)의 배치상태는 연결부재(130) 및 슬롯(120a)의 사이에 개재되는 고정부재(136)를 통해 고정될 수 있으며, 상기 고정부재(136)는 통상의 접착제에 의해 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 연결부재(130)가 슬롯(120a)에 직접 압입 고정되도록 구성할 수도 있다.
또한, 전술한 바와 같이 일단이 슬롯(120a)에 수용되도록 이미지드럼(120)의 내부에 배치되는 연결부재(130)는 이미지드럼(120)의 내부에 대략 직선상태로 제공될 수 있음은 물론 둥글게 말리며 권취(捲取)된 상태로 제공될 수 있으며, 다르게는 연결부재(130)가 소정 형태로 접히거나 절곡된 형태로도 제공될 수 있다.
전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 이미지드럼(120)의 외주면에 먼저 절연층(121)을 형성한 후 이미지드럼(120) 상에 연결부재(130)가 배치되도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 절연층을 형성하기 전에 먼저 연 결부재의 일부가 이미지드럼의 외부로 돌출되도록 배치시키고, 이미지드럼 및 연결부재를 감싸도록 절연층을 형성한 다음, 절연층의 외측으로 돌출된 연결부재의 돌출부위를 제거할 수 있다.
한편, 상기 연결부재(130)는 각 링 전극(122)의 전기적 제어를 위한 제어소자(도 9의 180 참조)를 포함하여 제공될 수 있으며, 상기 제어소자는 각 링 전극(122)에 각각 독립적으로 전압이 인가될 수 있도록 하기 위한 복수개의 제어칩(예를 들어 주문형반도체(ASIC) 등이 사용될 수 있다)을 포함할 수 있다. 이러한 제어소자는 통상적인 솔더링 또는 다이 본딩에 의해 연결부재(130) 상에 설치될 수 있다. 경우에 따라서는 각 링 전극(122)의 전기적 제어를 위한 제어소자가 실장된 경성회로기판(도 10의 190 참조)이 연결부재(130)에 전기적으로 연결될 수 있다. 아울러 상기 이미지드럼(120)의 내부에는 지지부재(도 11의 133 참조)가 제공될 수 있으며, 이 지지부재를 매개로 연결부재(130) [및/]또는 경성회로기판이 거치 및 지지될 수 있다.
다음, 도 16에서 도시한 바와 같이 각 연결전극(134)과 일대일 대응되며 전기적으로 연결되도록 이미지드럼(120)의 외주면에 복수개의 링 전극(122)을 형성한다.
상기 각 링 전극(122)은 각 연결전극(134)과 일대일 대응되며 전기적으로 연결되도록 각 연결전극(134)과 동일한 폭을 가지며 동일한 주기로 이격되게 이미지드럼(120)의 외주면에 형성된다. 이러한 링 전극(122)을 형성하기 위한 방법으로서는 패터닝, 도전 패턴 인쇄, 전해(electro) 또는 무전해(electroless) 도 금(plating), 스퍼터링(sputtering) 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
그 후, 도 17에서 도시한 바와 같이 각 링 전극(122)의 외주면에 유전 물질로 이루어진 절연막(123)을 형성함으로써 이미지형성체의 제조가 완료될 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 이미지형성장치에 의하면 구조 및 제작공정을 간소화할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 복수개의 링 전극과 각 링 전극을 독립적으로 제어하기 위한 소자간의 전기적 연결이 미세한 피치(pitch)로 형성된 연결부재를 통해 이루어질 수 있게 함으로써, 이미지형성체의 구조 및 전체적인 제작공정을 간소화하고 작업성 및 생산성을 향상 시킬 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 각 링 전극의 전기적인 연결부위를 저감시켜 구조를 단순화 할 수 있으며, 이미지형성체의 제작공정을 간소화할 수 있어 대량생산에 유리하고 그에 따른 제작비용을 절감시켜 제품 단가를 낮출 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 링 전극과 전기적으로 연결되는 연결부재가 주변 구조에 구애받지 않고 적소에 용이하게 배치될 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 연결부재가 이미지드럼의 내부에 권취(捲取)되거나 절곡된 형태로 배치될 수 있게 하며 실장공간이 효율적으로 확보될 수 있게 한다. 따라서, 이미지형성체의 공간활용성을 향상 시킬 수 있으며, 이미지형성체의 소형화에 기여할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해 당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (32)

  1. 복수개의 링 전극이 서로 이격되게 외주면에 형성되며, 길이 방향을 따라 슬롯이 형성된 이미지드럼; 및
    동일선 상에서 상기 각 링 전극과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 복수개의 연결전극을 구비하며, 일단이 상기 슬롯에 수용되도록 상기 이미지드럼의 내부에 배치되는 연결부재;를 포함하는 이미지형성체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 절연시트를 포함하고, 상기 각 연결전극은 동일평면(coplanar) 상에 배치되도록 상기 절연시트에 서로 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 플렉시블한 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 연결전극의 주기는 상기 링 전극의 주기와 동일한 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재 및 상기 슬롯의 사이에 개재되어 상기 연결부재를 고정시키는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이미지드럼은 상기 링 전극의 외주면에 형성되는 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 이미지드럼의 내부에서 권취(捲取)된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 각 링 전극의 전기적 제어를 위해 설치되는 제어소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이미지드럼의 내부에 설치되어 상기 연결부재를 지지하는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재에 전기적으로 연결되는 경성회로기판을 더 포함하고, 상기 연결부재 및 경성회로기판 중 적어도 어느 일측에는 상기 각 링 전극의 전기적 제어를 위한 제어소자가 설치된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 경성회로기판은 상기 이미지드럼의 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 복수개가 구비되며, 상기 각 연결부재의 일단은 서로 면접한 상태로 상기 슬롯에 수용된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  13. 복수개의 링 전극이 서로 이격되게 외주면에 형성되며, 길이 방향을 따라 슬롯이 형성된 이미지드럼; 및
    동일선 상에서 상기 각 링 전극과 일대일 대응되게 전기적으로 연결되는 미세 연결패턴을 구비하며, 적어도 일단이 상기 슬롯에 수용되도록 상기 이미지드럼의 내부에 배치되는 연성회로기판(FPCB);을 포함하는 이미지형성체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 연성회로기판 및 상기 슬롯의 사이에 개재되어 상기 연성회로기판을 고정시키는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 이미지드럼은 상기 링 전극의 외주면에 형성되는 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 연성회로기판은 상기 각 링 전극의 전기적 제어를 위해 설치되는 제어소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 이미지드럼의 내부에 설치되어 상기 연성회로기판을 지지하는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 연성회로기판에 전기적으로 연결되는 경성회로기판을 더 포함하고, 상기 연성회로기판 및 경성회로기판 중 적어도 어느 일측에는 상기 각 링 전극의 전기적 제어를 위한 제어소자가 설치된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 경성회로기판은 상기 이미지드럼의 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 이미지형성체.
  20. 길이 방향을 따라 슬롯이 형성된 이미지드럼, 및 동일평면 상에서 서로 이격되며 전기적으로 절연되도록 복수개의 연결전극이 구비된 연결부재를 제공하는 단계;
    상기 연결부재의 일단이 상기 슬롯에 수용되며 상기 각 연결전극이 상기 이미지드럼의 외부로 노출되도록 상기 연결부재를 상기 이미지드럼의 내부에 배치하는 단계; 및
    상기 각 연결전극과 일대일 대응되며 전기적으로 연결되도록 상기 이미지드럼의 외주면에 복수개의 링 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 이미지형성체의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 연결전극의 주기는 상기 링 전극의 주기와 동일하게 제공되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재는 플렉시블한 재질로 제공되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재는 연성회로기판(FPCB)인 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 각 연결전극의 일단이 상기 이미지드럼의 외주면과 동일 원주상에 배치되도록 상기 슬롯에 수용되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 링 전극의 외주면에 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재 및 상기 슬롯의 사이에 개재되며 상기 연결부재가 고정되도록 고정부재를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  27. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 이미지드럼의 내부에 권취(捲取)된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  28. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 각 링 전극의 전기적 제어를 위한 제어소자를 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  29. 제20항에 있어서,
    상기 이미지드럼의 내부에 상기 연결부재를 지지하기 위한 지지부재를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  30. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재에 전기적으로 연결되는 경성회로기판을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 연결부재 및 경성회로기판 중 적어도 어느 일측에는 상기 각 링 전극의 전기적 제어를 위한 제어소자가 제공되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 경성회로기판은 상기 이미지드럼의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
  32. 제20항에 있어서,
    상기 연결부재는 복수개가 제공되며, 상기 각 연결부재의 일단은 서로 면접한 상태로 상기 슬롯에 수용되는 것을 특징으로 하는 이미지형성체의 제조방법.
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