KR101240530B1

KR101240530B1 - Ｃｒｕｍ 유닛, 이를 탑재한 교체가능유닛 및화상형성장치와, 그 유닛 구동 방법

Info

Publication number: KR101240530B1
Application number: KR1020080075266A
Authority: KR
Inventors: 이재성; 김용근; 이윤태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2013-03-08
Also published as: WO2010013882A1; US20120275800A1; US20110318029A1; BRPI0916719B1; KR20100013653A; RU2011107312A; RU2498379C2; US8233812B2; US8548342B2; US8036548B2; US20100028031A1; EP2304507A4; CN101639636A; BRPI0916719A2; EP2304507A1; EP2304507B1; CN101639636B

Abstract

화상형성장치의 화상형성잡에 개입하는 교체가능유닛이 개시된다. 본 교체가능유닛은, 동작 환경 별 구동 조건이 저장된 저장부, 동작 환경을 모니터링하는 검출부, 검출부에서 동작 환경이 검출되면, 저장부로부터 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 검출하는 제어부 및 검출된 구동 조건을 화상형성장치 본체에 제공하는 인터페이스부를 포함한다. 이에 따라, 최적의 구동 조건으로 각 유닛을 구동시킬 수 있다.

교체가능유닛, CRUM 유닛, 온도, 구동 조건

Description

ＣＲＵＭ 유닛, 이를 탑재한 교체가능유닛 및 화상형성장치와, 그 유닛 구동 방법 { CRUM unit, replaceble unit and image forming device comprising the CRUM unit, and, method for driving unit thereof }

본 발명은 CRUM 유닛, 이를 탑재한 교체가능유닛 및 화상형성장치와, 그 유닛 구동 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 구동 조건을 개별적으로 산출하는 CRUM 유닛 및 교체가능유닛과, 그 구동조건을 이용하여 교체가능유닛을 구동시키는 화상형성장치와 그 유닛 구동 방법에 대한 것이다.

컴퓨터 보급이 활성화됨에 따라, 컴퓨터 주변기기의 보급율도 나날이 증가하고 있다. 컴퓨터 주변기기의 대표적인 예로써, 프린터, 스캐너, 복사기, 복합기 등의 화상형성장치를 들 수 있다.

화상형성장치들은 용지상에 화상을 인쇄하기 위해서 잉크나 토너를 사용한다. 잉크나 토너는 화상형성작업이 진행될 때마다 사용되어, 소정 시간 이상 사용되면 고갈된다. 이 경우, 잉크나 토너를 저장하는 유닛 자체를 새로이 교체하여 주어야 한다. 이와 같이 화상형성장치의 사용과정에서 교체할 수 있는 부품 또는 구성요소들을 소모품 또는 교체 가능 유닛이라 한다.

교체 가능 유닛에는 상술한 바와 같이 잉크나 토너가 고갈되어 교체하여야 하는 유닛 이외에, 일정 기간 이상 사용하면 특성이 변경되어 좋은 인쇄 품질을 기대할 수 없는 이유로 교체되는 유닛들도 있다. 구체적으로는, 레이저 화상형성장치의 경우 대전유닛, 전사유닛, 정착유닛 등이 사용되는데, 각 유닛에서 사용되는 다양한 종류의 롤러, 벨트 등은 한계수명 이상 사용되면 마모되거나 변질될 수 있다. 이에 따라, 화상품질을 현저하게 저하시킬 수 있게 된다. 사용자는 깨끗한 화상으로 인쇄작업이 수행될 수 있도록, 각 구성유닛, 즉, 교체 가능 유닛(Replaceable unit)들을 적절한 교체시기마다 교체하여 주어야 한다.

한편, 이러한 교체가능유닛은 주위 온도에 영향을 받는다. 특히, 현상 유닛 내의 OPC(Organic Photo Conductor)나 현상 롤러에 인접한 닥터 블레이드(doctor blade) 등은 온도 특성에 민감하여, 주위 온도 변화가 출력 이미지의 품질을 결정하는 데 크게 영향을 끼칠 수 있다.

이에 따라, 종래의 화상형성장치에서는 세트 내에 써미스터(thermistor)를 설치하여 온도 변화를 체크하고, 이에 따라 각 교체가능유닛의 동작을 제어하도록 구현하였다. 하지만, 각 교체가능유닛들의 구조적인 제약 및 화상형성장치 본체의 메인 컨트롤러와의 인터페이스 문제 등으로 인해 써미스터의 설치 위치가 한정되기 때문에, 정확한 온도 변화 체크가 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 써미스터의 설치 위치에 따라 감지되는 온도값이 다를 수 있어, 각 교체가능유닛에 대한 최적 동작 조건을 찾기 어렵다는 문제점도 있었다.

아울러, 써미스터에서 체크된 온도 변화 특성은 메인 컨트롤러가 전달 받아 화상형성프로세스를 제어하여야 하므로, 연산 부담이 가중되어 제어 프로그램 실행에 딜레이가 생길 수 있다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 개별적으로 동작 조건을 산출할 수 있는 CRUM 유닛 및 교체가능유닛과 이를 이용한 화상형성장치 및 그 유닛 구동 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 화상형성장치의 화상형성잡에 개입하는 교체가능유닛은, 동작 환경 별 구동 조건이 저장된 저장부, 동작 환경을 모니터링하는 검출부, 상기 검출부에서 동작 환경이 검출되면, 상기 저장부로부터 상기 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 검출하는 제어부 및 상기 검출된 구동 조건을 화상형성장치 본체에 제공하는 인터페이스부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나이며, 상기 구동 조건은 상기 교체가능유닛의 구동 전압 조건이 될 수 있다.

이 경우, 상기 저장부, 상기 검출부, 상기 제어부 및 상기 인터페이스부는 상기 교체가능유닛에 내장된 CRUM 유닛에 탑재될 수 있다.

또한, 상기 검출부는, 적어도 하나의 다이오드 또는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 다이오드 양단의 전위차 또는 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 베이스-이미터 전압의 변화를 체크하여, 온도 정보를 검출할 수 있다.

한편, 상기 검출부는, 상기 동작 환경을 모니터링하여 상기 교체가능유닛에 대한 물리적 해킹 시도를 차단하는 템퍼 검출기일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 자체 O/S를 실행하여 상기 저장부, 상기 템퍼 검출기, 상기 인터페이스부의 동작을 제어하는 CPU를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치는, 상기 화상형성장치의 화상형성잡에 개입하는 적어도 하나의 교체가능유닛 및 상기 적어도 하나의 교체가능유닛과 통신을 수행하여 상기 화상형성잡 수행을 제어하는 메인컨트롤러부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 교체가능유닛은, 동작 환경을 모니터링하여, 상기 동작 환경에 대응되는 개별 구동조건을 상기 메인 컨트롤러부로 제공하고, 상기 메인 컨트롤러부는 상기 제공된 구동조건에 따라 상기 적어도 하나의 교체가능유닛을 개별적으로 구동할 수 있다.

바람직하게는, 상기 교체가능유닛은, 동작 환경 별 구동 조건이 저장된 저장부, 상기 동작 환경을 모니터링하는 검출부, 상기 검출부에서 동작 환경이 검출되면, 상기 저장부로부터 상기 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 검출하는 제어부 및, 상기 검출된 구동 조건을 상기 메인 컨트롤러부로 제공하는 인터페이스부를 포함할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나이며, 상기 구동 조건은 상기 교체가능유닛의 구동 전압 조건이 될 수 있다.

그리고, 상기 저장부, 상기 검출부, 상기 제어부 및 상기 인터페이스부는 상 기 적어도 하나의 교체가능유닛에 내장된 CRUM 유닛에 탑재된 것일 수 있다.

한편, 상기 검출부는, 적어도 하나의 다이오드 또는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 다이오드 양단의 전위차 또는 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 베이스-이미터 전압의 변화를 체크하여, 온도 정보를 검출할 수 있다.

그리고, 상기 검출부는, 상기 동작 환경을 모니터링하여 상기 교체가능유닛에 대한 물리적 해킹 시도를 차단하는 템퍼 검출기일 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 제어부는, 자체 O/S를 실행하여 상기 저장부, 상기 템퍼 검출기, 상기 인터페이스부의 동작을 제어하는 CPU를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 화상형성장치의 화상형성잡에 개입하는 교체가능유닛에 탑재될 수 있는 CRUM 유닛은, 동작 환경 별로 상기 교체가능유닛에 대하여 설정된 구동 조건이 저장된 저장부, 동작 환경을 모니터링하는 검출부, 상기 검출부에서 동작 환경이 검출되면, 상기 저장부로부터 상기 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 검출하는 제어부 및 상기 검출된 구동 조건을 화상형성장치 본체에 제공하는 인터페이스부를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나이며, 상기 구동 조건은 상기 교체가능유닛의 구동 전압 조건이 될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 유닛 구동 방법은, 적어도 하나의 교체가능유닛이 동작 환경을 모니터링하는 단계, 상기 모니터링된 동작 환경에 대응되는 개별 구동조건을 검출하는 단계, 상기 검출된 개별 구동조건을 메인 컨트롤러부로 제공하는 단계 및 상기 메인 컨트롤러부가 상기 제공된 구동조건에 따라 상기 적어도 하나의 교체가능유닛을 개별적으로 구동하는 단계를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 개별 구동조건을 검출하는 단계는, 상기 적어도 하나의 교체가능유닛에 대하여 동작 환경 별로 기 설정된 구동 전압 조건이 저장된 저장부로부터, 상기 모니터링된 동작 환경에 대응되는 구동 전압 조건을 검출하며, 상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나가 될 수 있다.

바람직하게는, 상기 적어도 하나의 교체가능유닛이 동작 환경을 모니터링하는 단계는, 상기 교체가능유닛에 내장되어, 상기 교체가능유닛에 대한 물리적 해킹 시도를 차단하는 템퍼 검출기에 의해 수행될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 교체가능유닛은, 자체 O/S를 실행하여 상기 교체가능유닛의 동작을 제어하는 CPU를 포함할 수 있다.

이에 따라, 각 교체가능유닛을 최적 구동 조건으로 구동시킬 수 있게 되며, 이에 따른 연산 부담도 최소화할 수 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교체가능유닛(100)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 교체가능유닛(100)이란 화상형성장치에 마련되어 화상 형성 잡에 개입하며, 사용자 또는 제작자에 의해 교체가 가능한 유닛을 의미한다. 예를 들어, 교체 가능 유닛(100)은 현상 유닛, 대전유닛, 전사유닛, 정착유닛, OPC(Organic Photo Conductor), LSU(Laser Scanning Unit), 급지롤러, 피딩 롤러 등이 될 수 있다.

도 1에 따르면, 본 교체가능유닛(100)은 저장부(110), 제어부(120), 검출부(130), 인터페이스부(140)를 포함한다.

저장부(110)는 교체가능유닛(100)에 맞게 기 설정된 동작 환경 별 구동 조건을 저장한다. 동작 환경이란 교체가능유닛(100)의 내부 온도나 외부 온도 등이 될 수 있고, 구동 조건이란 그 온도에 맞는 최적의 구동 전압 조건(즉, 전압의 크기, 주파수, 펄스인 경우 듀티비 등)이 될 수 있다.

동작 환경 별 구동 전압 조건의 일 예는 다음 표와 같이 정리될 수 있다.

온도	전압
0℃미만	a[v]
0~10℃	b[v]
10~20℃	c[v]
20~30℃	d[v]
30~40℃	e[v]
40℃이상	f[v]

이와 같이, 저장부(110)에는 일정 온도 단위 별로 적절 구동 전압의 크기 등이 미리 설정되어 있을 수 있다. 동작 환경 별 구동 조건은 화상형성장치 또는 교체가능유닛(100)의 제작자가 제품 제작 시에 동작 환경 및 구동 조건을 다양하게 조합하여 변경시키면서 복수 회수의 반복 실험을 수행함으로써, 각 동작 환경 하에서 최적의 성능을 얻을 수 있는 구동 조건의 평균값을 확인하여, 저장부(110)에 기록하여 둘 수 있다.

그 밖에, 저장부(110)에는 교체가능유닛(100)에 대한 다양한 유형의 정보가 저장될 수 있다. 구체적으로는, 교체가능유닛(100) 제조사에 대한 정보, 제조일시에 대한 정보, 일련 번호, 모델 명 등과 같은 고유 정보, 각종 프로그램, 전자 서명 정보 및 사용 상태(예를 들어, 현재까지 몇 매 인쇄하였는 지, 인쇄 가능한 잔여 매수가 얼마인지, 토너 잔량이 얼마인지 등)에 대한 상태 정보 등이 저장될 수 있다.

일 예를 들면, 저장부(110)에 다음 표와 같은 정보가 저장될 수 있다.

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

상술한 표에서와 같이, 저장부(110)에는 동작 환경 및 구동 조건 사이의 관계(표 1)이외에, 유닛에 대한 개략적인 정보, 소모품의 수명, 정보, 셋업 메뉴 등에 대한 정보(표 2)까지 저장될 수 있다.

검출부(130)는 교체가능유닛(100)의 동작 환경을 모니터링한다. 구체적으로는, 검출부(130)는 교체가능유닛(100)에 대한 물리적 해킹 시도를 차단하기 위한 템퍼 검출기로 구현될 수 있다.

템퍼 검출기는 다양한 물리적인 해킹 시도, 즉, 템퍼링을 방어하기 위한 유닛이다. 구체적으로는, 전압, 온도, 압력, 빛, 주파수 등의 동작 환경에 대하여 모니터링을 하여, Decap과 같은 시도가 있을 경우, 데이터를 지워버리거나 물리적으로 차단한다. 이와 같이 검출부(130)가 템퍼 검출기로 구현되는 경우, 기존의 템퍼 검출 작업을 수행하면서 얻어지는 온도 정보 등을 제어부(120)로 제공하여, 동작 환경을 알려줄 수 있다.

구체적으로, 검출부(130)는 내부 또는 주변에 내장된 다이오드나 트랜지스터의 동작 특성을 체크하여, 온도 정보를 검출할 수 있다. 즉, 반도체의 PN 접합은 온도에 의존적인 순방향 및 역방향 전압을 가진다. 이에 따라, PN 접합을 가지는 다이오드나 트랜지스터를 온도 소자로 활용할 수 있다.

다이오드를 사용할 경우, 검출된 순방향 전압 또는 역방향 전압의 크기로부터 온도 정보를 확인할 수 있다. 또한, 트랜지스터(예를 들어, npn 트랜지스터)를 사용할 경우, 일정한 콜렉터 전류 Ic를 흘릴 때의 베이스 - 이미터 간 전압을 검출하여, 온도 정보를 확인할 수 있다.

검출부(130)가 다이오드나 트랜지스터 동작 특성으로부터 온도 정보를 검출하는 경우, 검출된 값은 전압값에 해당하므로 이를 온도 정보로 환산할 필요 없이 바로 동작 환경으로 활용할 수 있다. 즉, 상술한 표 1에서는 온도 및 전압 조건을 기록하여 두었지만, 반드시 이와 같은 형태의 데이터베이스를 이용할 필요 없이, 검출 전압 및 전압 조건 간의 대응 관계를 저장부(110)에 저장하여 둘 수도 있다.

한편, 검출부(130)는 별도로 마련된 써미스터와 같은 온도 센서를 이용할 수도 있음은 물론이다.

제어부(120)는 검출부(130)에서 동작 환경이 검출되면, 저장부(110)에 저장된 데이터베이스로부터 검출된 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 확인한다. 예를 들어, 검출부(130)에서 트랜지스터를 사용할 때, 베이스-이미터 전압이 V_BE=0.725[v]로 검출되고 이에 대응되는 온도 조건이 21℃인 경우라면, 제어부(120)는 표 1의 데이터베이스로부터 구동 조건을 d[v]로 정하게 된다.

한편, 다이오드나 트랜지스터는 교체가능유닛(100)에 마련된 보드 상에 집적된 부품일 수 있으므로, 해당 부품에서 직접 검출된 전압값은 주변 온도보다 높은 온도에서 얻어지는 값일 수 있다. 이 점을 고려하여, 다이오드나 트랜지스터를 사용하는 경우에는, 보드로부터 일정 거리 떨어진 거리의 온도로 환산하여 구동 조건을 기록하여 두는 것이 바람직하다.

인터페이스부(140)는 제어부(120)와 화상형성장치의 메인 컨트롤러부를 연결시키는 역할을 한다. 인터페이스부(140)의 연결을 통해, 제어부(120)는 검출한 구동 조건을 화상형성장치 본체로, 특히, 메인 컨트롤러부(미도시)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 메인 컨트롤러부가 제어부(120)에서 제공된 구동 조건에 따라 해당 교체가능유닛(100)을 구동시킬 수 있도록 한다.

인터페이스부(140)는, 구체적으로는, 시리얼 인터페이스나 무선 인터페이스로 구현될 수 있다. 특히, 시리얼 인터페이스는 패러랠 인터페이스에 비하여 적은 수의 신호를 이용하기 때문에 비용 절감의 효과가 있으며, 특히 프린터와 같은 노이즈가 많은 동작 환경에 적합하다.

한편, 제어부(120)는 저장부(110), 검출부(130), 인터페이스부(140) 들을 제어하기 위하여, 자체 O/S를 실행할 수 있다. 즉, 제어부(120)는 그 자체로 자체 O/S실행이 가능한 CPU(Central Processing Unit)로 구현되거나, 이를 포함하는 형태가 될 수 있다.

이에 따라, 본 교체가능유닛(100)은 화상형성장치 본체에 구비된 메인 컨트롤러부(미도시)와 별도로 마련된 자체적인 O/S(Operating System)에 따라, 동작 환경 검출, 및 그에 대응되는 구동 조건 검출, 구동 조건 전송 등과 같은 전반적인 동작을 실행할 수 있다.

O/S란 교체가능유닛(100)의 구동을 위하여 자체적으로 마련된 것으로, 일반 프로그램들을 운영하기 위한 소프트웨어를 의미한다. 제어부(120)는 자체 O/S가 설치되어 있기 때문에, 자체적인 초기화 작업, 화상형성장치 본체와의 상호 인증 작업, 암호화 데이터 통신 작업 등을 실행할 수 있게 된다.

구체적으로는, 제어부(120)는 특정한 이벤트, 예를 들어, 교체가능유닛(100)이 탑재된 화상형성장치의 파워가 온된 경우나, 교체가능유닛(100)이 탈착되었다가 다시 장착되는 경우 등에는, 초기화를 수행한다. 초기화는, 교체가능유닛(100)에서 이용되는 각종 응용 프로그램 초기 구동, 초기화 이후 화상형성장치와의 데이터 통신에 필요한 비밀 정보 계산, 통신 채널 셋업, 메모리값 초기화, 자체 교환시기 확인, 교체가능유닛(100) 내부 레지스터 값 세팅, 내외부 클럭 신호 세팅 등의 다양한 과정을 포함한다.

여기서, 레지스터 값 세팅이란, 이전에 사용자가 설정하여 둔 각종 기능 상태에 대응되게 교체가능유닛(100)이 동작하도록 교체가능유닛(100) 내부의 기능 레지스터 값들을 세팅하는 작업을 의미한다. 또한, 내외부 클럭 신호 세팅이란 화상형성장치의 메인 컨트롤러부로부터 제공되는 외부 클럭 신호의 주파수를 교체가능유닛(100)의 제어부(120)가 사용하는 내부 클럭 신호에 맞도록 조정하여 주는 작업을 의미한다.

그 밖에, 자체 교환 시기 확인이란 이때까지 사용되었던 토너나 잉크의 잔량을 파악하여, 최종 고갈될 시기를 예측하여 메인 컨트롤러부 측으로 통지하여 주기 위한 작업이 될 수 있다. 이외에도, 교체가능유닛(100) 자체적으로 O/S를 구비함에 따라, 교체가능유닛(100)의 종류, 특성에 따라 다양한 형태의 초기화가 이루어질 수 있다.

이러한 초기화는 교체가능유닛(100) 자체에 대한 것이므로, 화상형성장치의 메인 컨트롤러부에서 수행되는 초기화와는 별도로 진행된다. 따라서, 전체 시스템의 초기화 자체가 빨라지게 된다. 한편, 제어부(120)는 초기화가 진행되어 완료될 때까지는 메인컨트롤러부의 코맨드에 응답하지 않을 수 있다. 이 경우, 메인 컨트롤러부는 응답이 있을 때까지 주기적으로 코맨드를 전송하면서 응답을 기다릴 수 있다.

이상과 같이, 교체가능유닛(100) 내부에 자체 O/S 구동이 가능한 제어부(120)가 마련됨에 따라, 동작 환경에 따른 적정 구동 조건을 검출하여 화상형성장치 본체에 제공하는 작업, 초기화, 인증, 암호화 데이터 통신 등과 같은 다양한 작업이 수행될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CRUM 유닛의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 따르면, 교체가능유닛(100)에는 교체가능유닛(100)의 동작을 제어하고, 그 상태를 관리하기 위한 CRUM 유닛(200)이 마련될 수 있다. 도 1의 각 구성은 CRUM 유닛(200) 내에 마련될 수 있다.

즉, 도 2에서 CRUM 유닛(200)은 저장부(210), 제어부(220), 검출부(230), 인터페이스부(240), 크립토 모듈(250)등을 포함한다. 또한, 도시되지는 않았으나, 유닛(200) 내에는 클럭신호를 출력하는 클럭부(미도시)나, 인증을 위한 랜덤값을 생성하는 랜덤값 생성부(미도시) 등이 더 포함될 수도 있으며, 일부 구성요소는 삭제될 수도 있고, 다른 구성요소에 포함될 수도 있다.

크립토 유닛(250)은 암호화 알고리즘을 지원하여, 제어부(220)가 메인 컨트롤러부와의 사이에서 인증이나, 암호화된 통신을 수행할 수 있도록 한다. 구체적으로는, 크립토 유닛(250)은 ARIA, TDES, SEED, AES 대칭키 알고리즘과 같은 4개의 암호화 알고리즘 중 어떠한 알고리즘이라도 지원할 수 있다. 이를 위해, 메인 컨트롤러부 측에서도 4개의 암호화 알고리즘을 모두 지원할 수 있도록 한다. 이에 따라, 메인 컨트롤러부는 CRUM 유닛(200)에서 사용되는 암호화 알고리즘이 어떠한 것인지 파악하여 그 암호화 알고리즘으로 인증을 진행한 후, 암호화 통신을 수행할 수 있다. 결과적으로, CRUM 유닛(200)에 어떠한 암호화 알고리즘을 적용한 키(KEY)가 발급되더라도 화상형성장치에 용이하게 장착되어 암호화 통신을 수행할 수 있게 된다.

도 1에서 설명한 바와 같이, 검출부(230)는 템퍼 검출기가 될 수 있다. 이와 같이, 크립토 모듈(250) 및 템퍼검출기(즉, 검출부(230))를 모두 구비하게 되면, 하드웨어나 소프트웨어 모두를 이용하는 체계적인 데이터 보안이 가능해진다.

한편, 도 2에서 저장부(210)는 O/S 메모리(211), 비휘발성 메모리(212), 휘발성 메모리(213) 등을 포함할 수 있다.

O/S 메모리(211)는 교체 가능 유닛(100) 또는 CRUM 유닛(200)을 오퍼레이팅하는 O/S가 저장된다. 비휘발성 메모리(212)에는 각종 데이터들이 비휘발적으로 저장된다. 휘발성 메모리(213)는 동작에 필요한 임시 저장 공간으로 사용될 수 있다.

도 2에서는 O/S 메모리(211), 비휘발성 메모리(212), 휘발성 메모리(213)들이 메모리부(200)에 포함되는 것으로 기재되어 있으나, 이 중 일부는 제어부(220)에 내장되는 내부 메모리로 구현될 수도 있다. 이러한 메모리(211, 212, 213)들은 일반적인 메모리와 달리 어드레스/데이터 라인 스크램블링, 비트 암호화 등의 보안을 위한 설계에 따라 구현될 수 있다.

한편, 비휘발성 메모리(212)에는 전자 서명 정보나, 각종 암호화 알고리즘 정보, 교체 가능 유닛(100)의 상태 정보(예를 들어, 토너 잔량 정보, 교체 시기 정보, 잔여 인쇄 매수 정보 등), 고유 정보(예를 들어, 제조사 정보, 제조일시 정보, 일련 번호, 제품 모델 명 등), A/S 정보 등의 다양한 정보가 저장될 수 있다.

특히, 비휘발성 메모리(212)에는 표 1과 같은 동작환경 및 구동 조건에 대한 데이터 베이스나, 검출부(230)의 검출값 및 구동조건에 대한 데이터베이스 등이 저장될 수 있다.

도 2에서, 제어부(220), 검출부(230), 인터페이스부(240)의 동작은 도 1의 제어부(120), 검출부(230), 인터페이스부(240)의 동작에 대응되므로, 중복 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3에 따르면, 본 화상형성장치는, 복수 개의 교체가능유닛(100-1 ~100-n) 및 메인 컨트롤러부(300)를 포함한다.

복수 개의 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)들은 화상형성잡의 프로세스 순서에 따라, 화상형성장치(400) 내에서 적절한 위치에 배치된다. 이에 따라, 각각의 위치에서 산출된 동작 환경 별 구동 조건에 대한 정보가 미리 저장된 상태이다.

컬러 프린터의 경우, 원하는 색을 표현하기 위하여 C,M,Y,K의 4개의 컬러 카트리지가 장착된다. 그 밖의 다른 소모품도 있을 수 있다. 이와 같이 많은 개수의 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)이 사용되는 경우, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)마다 별도로 I/O 인터페이스(Input/Output)를 구현하게 되면, 비효율적이다. 따라서, 하나의 시리얼 I/O 채널을 통해 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)들을 메인 컨트롤러부(300)와 연결시킬 수도 있다. 이 경우, 메인 컨트롤러부(300)는, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n) 마다 부여된 개별 어드레스를 이용하여 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)에 액세스할 수 있다.

또한, 메인컨트롤러부(300)는 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)에 대하여 개별적으로 설정된 고유 전자 서명 정보를 별도로 가지고 있어서, 이를 통해 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)와 인증 및 암호화 데이터 통신 등을 수행할 수도 있다.

한편, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)들은 각각 CRUM 유닛(200-1 ~ 200-n)을 포함할 수 있다. 즉, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)은 도 1 또는 도 2의 구성으로 구현될 수 있다.

각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)은 자체적으로 동작 환경을 모니터링하여, 그 모니터링결과에 대응되는 개별 구동 조건을 메인 컨트롤러부(300)로 제공할 수 있다. 도 3의 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)이 도 2와 같은 형태로 구현된 경우라면, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)의 CRUM 유닛(200-1 ~ 200-n)이 개별 동작 환경에 맞는 구동 조건을 산출하여 메인 컨트롤러부(300)로 제공함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 동작 환경 모니터링 작업은 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)들 각각에 내장된 검출부(130, 230) 들에 의해 이루어 질 수 있으므로, 별도로 써미스터를 추가하지 않더라도, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)의 위치에서 가장 정확한 동작 환경을 알 수 있고, 그에 따라 최적의 구동 조건으로 구동시킬 수 있게 된다.

또한, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)에서 자체적으로 동작 환경에 따른 구동 조건을 산출하여, 메인 컨트롤러부(300)로 통지하므로, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)의 구동조건을 직접 산출할 필요가 없어 연산 부담이 경감된다.

메인 컨트롤러부(300)는 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)로부터 제공되는 구동 조건에 따라, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)을 구동시킬 수 있다. 즉, 제1 교체가능유닛(100-1)이 현상기이고, 제2 교체가능유닛(100-2)이 정착기인 경우, 제1 교체가능유닛(100-1)으로부터는 현상기 구동에 필요한 전압 정보를 제공받을 수 있고, 제2 교체가능유닛(100-2)로부터는 정착 히팅롤러, 정착 압력 롤러 등에 공급할 전압 정보 등을 제공받을 수 있다.

메인 컨트롤러부(300)는 전원부(미도시)를 제어하여, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)에서 산출된 구동 전압 조건에 맞는 전압 또는 전류를 제공하여 구동시킬 수 있다.

그 밖에, 메인 컨트롤러부(300)는 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)에서 통지되는 소모품 정보 등을 확인하여, 교체 시기임을 알리는 메시지를 표시하거나, 각 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)으로 데이터를 전송하는 작업 등을 수행할 수 있음도 물론이다.

또한, 도 3에서는 복수 개의 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)을 도시하였으나, 상술한 구동조건 검출 및 전송 작업은 하나의 교체가능유닛에 있어서만 이루어질 수도 있다.

도 4는 본 화상형성장치에서 사용되는 소프트웨어 구조의 일 예를 나타내는 모식도이다.

도 4에 따르면, 화상형성장치(400) 측 소프트웨어(a)에는 일반적인 어플리케이션 프로그램, 각 유닛의 데이터 관리를 위한 어플리케이션 및 직접적인 관리를 위한 디바이스 드라이버, 코맨드 처리 프로그램 이외에, 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n)과의 인증 및 암호화 과정을 수행하기 위한 보안 매커니즘과 소프트웨어적인 암호화 연산을 수행하기 위한 S/W Crypto Operations 영역이 추가될 수 있다.

한편, 교체가능유닛(100-1 ~ 100-n) 측 소프트웨어(b)는 데이터 보호를 위한 여러가지 블럭으로 구성되는 IC Chip 영역, 호스트 소프트웨어와 인터페이싱하기 위한 App 영역 및 이들을 운영하기 위한 O/S 영역을 포함한다.

파일 관리와 같은 O/S의 기본 구성 요소와 데이터 보호에 필요한 연산 블록이 도 4의 Device Software 부분에 표시되었다. 간략히 살펴 보면, 보안 시스템을 구성하는 Hardware를 제어하는 프로그램과 그를 이용한 응용 프로그램으로 나눌 수 있으며 기타 Tampering 방지를 위한 프로그램으로 구성된다. 이러한 프로그램 위에 CRUM의 기능을 구현하기 위한 응용 프로그램이 실리게 되기 때문에 통신 채널에서 실제 데이터 내용을 확인하는 것이 불가능하다. 이 외에도 기본적인 구성 요소를 포함하도록 구현된 프로그램은 다른 구조로도 가능하겠지만, 효과적인 데이터 보호를 위해서는 O/S 수준에서 보안 상의 허점이 발생하지 않도록 긴밀하게 프로그래밍해야 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 내부 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 도 5에 따르면, 본 화상형성장치(400)는 현상 유닛(100-1), LSU(100-2), 전사 유닛(100-3), OPC(100-4), 대전 유닛(100-5), 클리닝 유닛(100-6), 정착 유닛(100-7) 등과 같은 다양한 유형의 교체가능유닛이 사용될 수 있다.

도 5에 따르면, 용지는 실선을 따라서 도면 우측에서 좌측 방향으로 이송된다. OPC(100-4) 표면은 대전 유닛(100-5)에 의해 대전되고, 대전된 영역 상에는 LSU(100-2)에 의해 잠상(latent image)이 형성된다. 이러한 상태에서 현상 유닛(100-1)에 의해 현상이 이루어지면 잠상에 토너가 부착되어, 전사 유닛(100-3)에 의해 용지 측으로 전사된다. 전사된 토너는 정착 유닛(100-7)에 의해 용지에 정착된다. 도 5에서 작은 원으로 표시된 부분이 토너를 의미한다.

이들 교체가능유닛 중 적어도 일부는 도 1 또는 도 2와 같이 제어부(120, 220) 및 저장부(110, 210)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 각각의 위치에서 설정된 동작 환경 별 구동 조건을 이용하여, 자체적인 구동 조건 산출이 가능하도록 구현할 수 있다. 결과적으로, 메인컨트롤러부(300)의 연산 부담을 최소화시키면서, 동시에 최적의 화상을 얻을 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 유닛 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6에 따르면, 교체가능유닛에서 동작 환경이 모니터링되고(S610), 그 모니터링 결과에 따른 구동 조건, 즉, 구동 전압 정보를 검출한다(S620).

각 교체가능유닛들은 검출된 구동 조건을 메인 컨트롤러부(300)로 전송한다(S630). 메인 컨트롤러부(300)는 전송된 구동 조건에 따라 각 교체가능유닛을 개별적으로 구동시킨다(S640).

상술한 바와 같이, 동작 환경은 온도 정보가 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 습도나 기타 환경 정보도 될 수 있다. 또한, 구동조건 역시 전압 이외에, 전류 값, 펄스 듀티 비 등의 조건이 될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교체가능유닛의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CRUM 유닛의 구성을 나타내는 블럭도,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CRUM 유닛, 교체가능유닛 및 화상형성장치에서 사용되는 소프트웨어 구조를 설명하기 위한 모식도,

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 나타내는 모식도, 그리고,

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 교체가능유닛 200 : CRUM 유닛

110, 210 : 저장부 120, 220 : 제어부

130, 230 : 검출부 140, 240 : 인터페이스부

150, 250 : 크립토 모듈 300 : 메인 컨트롤러부

Claims

화상형성장치의 화상형성잡에 개입하는 교체가능유닛에 있어서,

동작 환경 별 구동 조건이 저장된 저장부;

동작 환경을 모니터링하는 검출부;

상기 검출부에서 동작 환경이 검출되면, 상기 저장부로부터 상기 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 검출하는 제어부; 및,

상기 검출된 구동 조건을 화상형성장치 본체에 제공하는 인터페이스부;를 포함하는 교체 가능 유닛.
제1항에 있어서,

상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나이며, 상기 구동 조건은 상기 교체가능유닛의 구동 전압 조건인 것을 특징으로 하는 교체 가능 유닛.
제1항에 있어서,

상기 저장부, 상기 검출부, 상기 제어부 및 상기 인터페이스부는 상기 교체가능유닛에 내장된 CRUM 유닛에 탑재된 것임을 특징으로 하는 교체 가능 유닛.
제1항에 있어서,

상기 검출부는,

적어도 하나의 다이오드 또는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 다이오드 양단의 전위차 또는 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 베이스-이미터 전압의 변화를 체크하여, 온도 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 교체 가능 유닛.
제1항에 있어서,

상기 검출부는,

상기 동작 환경을 모니터링하여 상기 교체가능유닛에 대한 물리적 해킹 시도를 차단하는 템퍼 검출기인 것을 특징으로 하는 교체 가능 유닛.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어부는,

자체 O/S를 실행하여 상기 저장부, 상기 템퍼 검출기, 상기 인터페이스부의 동작을 제어하는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체 가능 유닛.
화상형성장치에 있어서,

상기 화상형성장치의 화상형성잡에 개입하는 적어도 하나의 교체가능유닛; 및,

상기 적어도 하나의 교체가능유닛과 통신을 수행하여 상기 화상형성잡 수행 을 제어하는 메인컨트롤러부;를 포함하며,

상기 적어도 하나의 교체가능유닛은, 동작 환경을 모니터링하여, 상기 동작 환경에 대응되는 개별 구동조건을 상기 메인 컨트롤러부로 제공하고,

상기 메인 컨트롤러부는 상기 제공된 구동조건에 따라 상기 적어도 하나의 교체가능유닛을 개별적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제7항에 있어서,

상기 교체가능유닛은,

동작 환경 별 구동 조건이 저장된 저장부;

상기 동작 환경을 모니터링하는 검출부;

상기 검출부에서 동작 환경이 검출되면, 상기 저장부로부터 상기 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 검출하는 제어부; 및,

상기 검출된 구동 조건을 상기 메인 컨트롤러부로 제공하는 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나이며, 상기 구동 조건은 상기 교체가능유닛의 구동 전압 조건인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 저장부, 상기 검출부, 상기 제어부 및 상기 인터페이스부는 상기 적어도 하나의 교체가능유닛에 내장된 CRUM 유닛에 탑재된 것임을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 검출부는,

적어도 하나의 다이오드 또는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 적어도 하나의 다이오드 양단의 전위차 또는 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 베이스-이미터 전압의 변화를 체크하여, 온도 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 검출부는,

상기 동작 환경을 모니터링하여 상기 교체가능유닛에 대한 물리적 해킹 시도를 차단하는 템퍼 검출기인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어부는,

자체 O/S를 실행하여 상기 저장부, 템퍼 검출기, 상기 인터페이스부의 동작을 제어하는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
화상형성장치의 화상형성잡에 개입하는 교체가능유닛에 탑재될 수 있는 CRUM 유닛에 있어서,

동작 환경 별로 상기 교체가능유닛에 대하여 설정된 구동 조건이 저장된 저장부;

동작 환경을 모니터링하는 검출부;

상기 검출부에서 동작 환경이 검출되면, 상기 저장부로부터 상기 동작 환경에 대응되는 구동 조건을 검출하는 제어부; 및,

상기 검출된 구동 조건을 화상형성장치 본체에 제공하는 인터페이스부;를 포함하는 CRUM 유닛.
제14항에 있어서,

상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나이며, 상기 구동 조건은 상기 교체가능유닛의 구동 전압 조건인 것을 특징으로 하는 CRUM 유닛.
제14항에 있어서,

상기 제어부는,

자체 O/S를 실행하여 상기 저장부, 템퍼 검출기, 상기 인터페이스부의 동작을 제어하는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 하는 CRUM 유닛.
적어도 하나의 교체가능유닛 및 상기 적어도 하나의 교체가능유닛과 통신을 수행하여 화상형성잡 수행을 제어하는 메인 컨트롤러부를 포함하는 화상형성장치의 유닛 구동 방법에 있어서,

상기 적어도 하나의 교체가능유닛이 동작 환경을 모니터링하는 단계;

상기 모니터링된 동작 환경에 대응되는 개별 구동조건을 검출하는 단계;

상기 검출된 개별 구동조건을 상기 메인 컨트롤러부로 제공하는 단계; 및,

상기 메인 컨트롤러부가 상기 제공된 구동조건에 따라 상기 적어도 하나의 교체가능유닛을 개별적으로 구동하는 단계;를 포함하는 화상형성장치의 유닛 구동 방법.
제17항에 있어서,

상기 개별 구동조건을 검출하는 단계는,

상기 적어도 하나의 교체가능유닛에 대하여 동작 환경 별로 기 설정된 구동 전압 조건이 저장된 저장부로부터, 상기 모니터링된 동작 환경에 대응되는 구동 전압 조건을 검출하며,

상기 동작 환경은, 상기 교체가능유닛의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 유닛 구동 방법.
제17항에 있어서,

상기 적어도 하나의 교체가능유닛이 동작 환경을 모니터링하는 단계는,

상기 교체가능유닛에 내장되어, 상기 교체가능유닛에 대한 물리적 해킹 시도를 차단하는 템퍼 검출기에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 유닛 구동 방법.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 교체가능유닛은,

자체 O/S를 실행하여 상기 교체가능유닛의 동작을 제어하는 CPU를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 유닛 구동 방법.