KR20080070342A

KR20080070342A - 화상형성장치

Info

Publication number: KR20080070342A
Application number: KR1020070008306A
Authority: KR
Inventors: 김유만
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-07-30
Also published as: CN101231503B; US20080181665A1; CN101231503A; US8036563B2; EP1950619A2

Abstract

본 발명은 화상형성장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화상형성장치는 도전성 및 자성의 토너를 저장하는 토너저장부를 가지며, 상기 토너저장부에 수용되어 자력(磁力)을 발생시키는 현상롤러와; 상기 현상롤러에 나란한 드럼축과, 상기 현상롤러에 부착된 토너에 전기적 인력을 가하는 다수의 전극을 갖는 중공(中空)의 이미징 드럼과; 상기 이미징 드럼 내부에 설치된 메모리와; 상기 이미징 드럼을 회전구동시키는 드럼구동부와; 상기 화상데이터를 수신하는 데이터 수신부와; 인쇄요청이 있는 경우 상기 드럼구동부를 제어하여 상기 이미징 드럼을 정지상태로 유지하고 상기 데이터 수신부에 수신된 화상데이터를 상기 메모리에 저장하는 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 화상데이터를 높은 신뢰도로 전송할 수 있다.

이미징드럼, 화상형성, 전극, 무선, 메모리

Description

화상형성장치{IMAGE FORMING APPARATUS}

도 1은 종래의 화상형성장치의 개략 단면도,

도 2는 도 1의 화상형성장치의 요부 확대 사시도,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치의 개략 단면도,

도 4a 내지 도 4c는 도 3의 화상형성장치의 이미징 드럼의 제작 순서에 따른 개략 사시도,

도 5는 도 3의 화상형성장치의 요부 개략도,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치의 요부 개략도,

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치의 요부 개략도,

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치의 요부 개략도,

도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 화상형성장치의 요부 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100, 100a, 100b, 100c, 100d : 화상형성장치

120 : 이미징 드럼 121 : 베이스

122 : 유전층 123 : 전극

124, 128 : 드럼축 126 : 메모리

127 : 전극구동부 129 : 내부배터리

151a, 153a : 전원입력 접촉점

151b, 152a, 153b : 화상데이터 입력접촉점

152, 153 : 신호입력부 155, 156, 157 : 신호출력부

155a, 157a : 전원출력 접촉점

155b, 156a, 157b : 화상데이터 출력접촉점

160 : 드럼구동부 163 : 구동피니언

166, 166a : 피동부 167 : 단속부

167a : 전자석 173 : 전원공급부

175 : 데이터 수신부 180 : 메인제어부

193 : 무선송신부 195 : 무선수신부

본 발명은, 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이미징 드럼 내부에 화상데이터를 높은 신뢰도로 전송할 수 있는 화상형성장치에 관한 것이다.

화상형성장치는 인쇄매체에 현상제로 화상을 형성하는 전자장치로서, 인쇄방식에 따라 대전-노광-현상-전사-정착 과정을 거치는 전자사진방식 및 잉크를 토출하는 잉크젯 방식이 있다.

일반적인 전자사진방식의 화상형성장치의 경우 감광드럼의 표면전위를 균일하게 대전시키기 위한 대전기와, 대전된 감광드럼 표면을 노광시키기 위한 노광유 닛을 갖는다. 그런데, 이러한 대전기 및 노광유닛을 구비하여야 하므로 공간효율이 떨어지며 전위(電位)차에 의해 현상 및 전사과정이 이루어지므로 현상 및 전사효율이 떨어진다.

한편, 미국특허 4,704,621호는 감광드럼 대신에 절연재질의 베이스 상에 복수의 전극을 이격 배치한 이미징 드럼을 사용하는 화상형성장치를 개시하고 있다.

도 1은 상기 이미징 드럼을 채용한 화상형성장치(1)의 개략단면도이다. 종래의 화상형성장치(1)는 도전성 및 자성의 토너(T)를 저장하는 토너저장부(3), 인쇄용지를 적재하는 급지카세트(4), 적재된 인쇄용지를 픽업하는 픽업롤러(6), 픽업된 인쇄용지를 이송하는 한 쌍의 이송롤러(7)를 포함한다. 도 1에서 참조번호 G는 용지 가이드, 31은 용지 예열벨트, 33 및 35는 각각 용지 예열벨트 구동롤러로서 전자는 내부에 발열체를 가지고 있어 용지 예열벨트를 가열한다. 참조번호 43, 45 및 47은 각각 전사롤러, 정착롤러 및 배지롤러이다.

한편, 토너저장부(3)에는 현상롤러(10)가 수용되어 있으며 저장된 토너가 현상롤러(10)의 외면에 도포된다. 현상롤러(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 도전성 재질의 원통형 슬리브(15), 슬리브(15) 내부에 마련된 복수의 자석(11), 자석(11) 사이의 좁은 공간에 설치되어 강한 자기장을 발생시키는 자석 나이프(17)를 갖는다. 이에 따라, 토너저장부(3)의 토너는 현상롤러(10) 내부의 자석(11)에 의한 자기장에 이끌려 외주면에 도포된다.

한편, 이미징 드럼(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 현상롤러(10)에 나란하게 배치된다. 그리고, 절연재질의 베이스(21) 상에 복수의 전극(23)이 이격 배치되 어 있으며, 각 전극(23)은 유전층(誘電層, dielectric layer, 22)으로 둘러 싸여 있다.

한편, 인쇄대상인 화상데이터는 화상처리장치(5)에 의해 이미징 드럼(20)의 전극을 구동하기 위한 화상신호로 변환된다. 변환된 화상신호는 이미징 드럼(20)의 회전 중에 실시간으로 화상신호를 이미징 드럼(20) 내부의 전극구동부(미도시)에 전달할 수 있도록 이미징 드럼(20)의 드럼축(24)에는 슬립링(slip ring, 23)이 마련된다.

슬립링(23)은 드럼축(24) 외주면에 링 형상의 전극패드로 마련되어 미도시 된 원통형상의 고정 브러쉬에 접촉 회전하여 화상신호를 전극구동부(미도시)에 전달한다. 전극구동부(미도시)는 전달된 화상신호에 따라 각각 리드선(도 2의 23a)으로 연결된 복수의 전극(도 2의 23)에 상기 화상데이터에 대응하는 전압을 인가한다. 이에 따라, 현상롤러(10)에 묻어 있던 토너(T)에 유도전하가 발생하여 토너(T)가 전기적 인력에 의해 이미징 드럼(20)으로 이동한다. 이에 의해, 화상데이터에 대응하는 토너 가시화상이 이미징 드럼(20) 표면에 형성된다.

그런데, 이미징 드럼(20)이 고속 회전하면 슬립링(23)과 고정 브러쉬(미도시) 간에 접촉부위가 마모되거나 고열이 발생한다. 이에 따라, 전송되는 화상신호가 왜곡될 수 있다. 특히, 신호왜곡 때문에 인쇄속도를 높일 수 없다는 것은 설계상 큰 제약이 아닐 수 없다.

이러한 신호왜곡을 방지하기 위해 내마모성 및 내열성이 좋은 슬립링을 사용하는 것도 고려해 볼 수 있지만 이에 따라 제품원가가 상승하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 화상신호 왜곡을 방지할 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 화상신호 왜곡을 저렴한 비용으로 할 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 부가적인 목적은, 공간효율성을 향상시킬 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 도전성 및 자성의 토너를 저장하는 토너저장부를 갖는 화상형성장치에 있어서, 상기 토너저장부에 수용되어 자력(磁力)을 발생시키는 현상롤러와; 상기 현상롤러에 나란한 드럼축과, 상기 현상롤러에 부착된 토너에 전기적 인력을 가하는 다수의 전극을 갖는 중공(中空)의 이미징 드럼과; 상기 이미징 드럼 내부에 설치된 메모리와; 상기 이미징 드럼을 회전구동시키는 드럼구동부와; 상기 화상데이터를 수신하는 데이터 수신부와; 인쇄요청이 있는 지를 판단하고, 인쇄요청이 있는 경우 상기 드럼구동부를 제어하여 상기 이미징 드럼을 정지상태로 유지하고 상기 데이터 수신부에 수신된 화상데이터를 상기 메모리에 저장하는 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해서 달성될 수 있다.

여기서, 상기 이미징 드럼 내부에 설치되어 상기 다수의 전극 각각에 전압을 인가하는 전극구동부를 더 포함하며, 상기 메인제어부는 상기 화상데이터가 상기 메모리에 저장 완료되었는 지를 판단하여 저장 완료된 경우 상기 이미징 드럼을 회전시키고 상기 상기 메모리에 저장된 상기 화상데이터에 대응하여 상기 전극에 전압을 인가하도록 상기 드럼구동부 및 상기 전극구동부를 제어할 수 있다.

또한, 전원입력 접촉점과 화상데이터 입력접촉점 중 적어도 어느 하나를 가지며 상기 이미징 드럼과 일체로 회전가능하게 마련된 신호입력부와; 상기 전원입력 접촉점에 접촉 연결되는 전원출력 접촉점과 상기 화상데이터 입력접촉점에 접촉 연결되는 화상데이터 출력접촉점 중 적어도 어느 하나를 갖는 신호출력부와; 상기 전원출력 접촉점에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며, 상기 메인제어부는 상기 화상데이터 출력접촉점에 상기 화상데이터를 공급할 수 있다.

그리고, 상기 신호출력부 및 상기 신호입력부 중 적어도 어느 하나는 전기적으로 연결 및 연결해제 되도록 상대이동 가능하게 마련될 수 있다.

여기서, 상기 신호출력부를 상기 신호입력부에 연결하는 연결위치 및 연결해제 시키는 연결해제 위치 간을 이동시키는 단속부를 포함하며, 상기 메인제어부는 상기 화상데이터가 수신 중인 경우 상기 신호출력부를 상기 연결위치로 이동시키고 상기 화상데이터가 수신 완료된 경우 상기 신호출력부를 상기 연결해제 위치로 이동시키도록 상기 단속부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 드럼구동부는 구동원과 전자클러치를 포함하며, 상기 메인 제어부는 상기 전자클러치의 전원을 ON/OFF하여 각각 상기 이미징 드럼에 상기 구동원의 동력을 전달 및 차단할 수 있다.

여기서, 상기 구동원은 구동피니언을 가지며, 상기 전자클러치는 상기 이미 징 드럼의 회전축을 따라 동력전달위치 및 상기 동력전달위치에서 이격된 동력전달 해제위치 간을 슬라이딩 가능하게 마련되며 상기 구동피니언에 의해 전동 회전하는 피동부와, 상기 이미징 드럼의 회전축과 일체로 회전가능하게 마련되어 전원이 공급 및 차단됨에 따라 각각 상기 피동부를 상기 동력전달위치 및 상기 동력전달 해제위치로 이동시키는 단속부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 신호출력부는 상기 드럼축을 따라 상기 신호입력부에 접촉 연결되는 연결위치 및 연결 해제되는 연결해제 위치 간을 슬라이딩 가능하게 마련될 수 있다.

또한, 상기 드럼구동부는, 상기 드럼축에 나란한 구동축선을 중심으로 회전하는 구동피니언을 갖는 구동원과; 상기 구동피니언에 의해 전동 회전하며 상기 드럼축을 따라 동력전달위치 및 상기 동력전달위치로부터 이격된 동력전달 해제위치 간을 슬라이딩 가능하게 마련되는 피동부와; 상기 드럼축과 일체로 회전가능하게 마련되어 전원이 ON/OFF 됨에 따라, 각각 상기 피동부를 상기 동력전달위치 및 상기 신호출력부를 상기 연결해제 위치로 이동시키고, 상기 피동부를 상기 동력전달해제위치 및 상기 신호출력부를 상기 연결위치로 이동시키는 단속부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 메인 제어부는 인쇄요청이 있는 경우 및 상기 화상데이터가 상기 메모리에 저장 완료된 경우 각각 상기 단속부의 전원을 OFF/ON 시킬 수 있다.

그리고, 상기 단속부는 전자석을 포함할 수 있다.

또한, 상기 화상데이터를 무선으로 송신하는 무선송신부와; 상기 이미징 드 럼 내부에 마련되어 상기 송신된 상기 화상데이터를 상기 메모리에 전달하는 무선수신부를 더 포함하며, 상기 메인 제어부는 상기 수신된 화상데이터를 무선으로 송수신하도록 상기 무선송신부 및 상기 무선수신부를 제어할 수 있다.

여기서, 상기 메모리는 저장부와, 상기 무선수신부의 상기 수신데이터를 상기 저장부에 저장하는 메모리 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 메인 제어부는 상기 이미징 드럼의 내부에 마련되며, 인쇄요청이 있는 경우 상기 데이터 수신부에서 수신한 상기 화상 데이터를 상기 무선수신부로 전송하도록 상기 무선송신부를 제어하는 무선통신 제어부를 더 포함할 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 화상형성장치(100)의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 실시예가 다르더라도 동일한 구성요소인 경우 같은 참조번호를 부여하여 중복 설명을 하지 않기로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 도전성 및 자성의 토너(T)를 저장하는 토너저장부(103), 급지카세트(104), 픽업롤러(106), 이송롤러(107), 현상롤러(110), 이미징 드럼(120), 전사롤러(130), 정착롤러(143, 145), 배지롤러(147)를 포함한다.

현상롤러(110)는 종래의 현상롤러(10)와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 현상롤러(110)는 도시된 바와 다르게 벨트 타입으로 마련될 수도 있다. 이외에도 토너(T)로 이미징 드럼(120)을 현상할 수 있는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다.

이미징 드럼(120)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 반원형 단면의 베이스(121a, 121b), 베이스(121a, 121b) 내부에 마련되는 기판(125), 기판(125) 상에 설치되는 전극구동부(127) 및 메모리(126)를 포함한다.

전극구동부(127)는 메모리(126)에 저장된 화상데이터에 대응하여 복수의 전극(123)의 리드선(123a)을 통해 각 전극(123)에 전압을 인가한다. 여기서, 화상데이터란 전극구동부(127)의 입력데이터로서 인쇄요청 된 화상에 대응하여 복수의 전극(120)을 구동할 수 있는 데이터로 정의한다. 이 화상데이터는 사용자로부터 인쇄요청 시 화상형성장치(100)의 호스트 컴퓨터로부터 직접 입력될 수 있고, 후술할 메인 제어부(180)의 화상처리부(183)에서 데이터 수신부(175)로부터 입력된 화상 로우데이터(raw data)를 처리하여 만들어 질 수도 있다.

그리고, 리드선(123a)과 전극구동부(127)는 미도시된 전극구동선에 의해 전기적으로 연결된다. 복수의 전극(123)이 소정의 저항값을 갖도록 마련된 경우에는 전압이 아닌 전류를 인가하더라도 무방하다.

메모리(126)는 후술할 화상데이터 입력접촉점(151b)으로부터 입력되는 화상데이터를 임시 저장한다.

한편, 베이스(121a, 121b)는 비도전성 재질로 코팅 된 금속으로 마련될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 상하 반원형 단면의 베이스(121a, 121b)를 결합하여 원통형의 베이스(121)로 만든다. 여기서, 내부에 전극구동부(127) 및 메모리(126)가 탑재된 기판(125)을 용이하게 설치하기 위해서 도면에 도시된 바와 같이 반원형 단면의 분리형 베이스(121a, 121b)가 일체형 보다 바람직하다. 그러나, 필요에 따라서 일체형으로 제작될 수도 있다. 그리고, 기판(125)은 베이스(121)에 일 체로 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 베이스(121) 상에는 길이방향을 따라 서로 이격된 링 전극(123)이 다수개 마련된다. 해상도 600dpi를 구현하기 위해서는 1인치 당 600개의 전극이 동일한 간격(대략 43㎛)으로 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 링 전극(123) 사이를 절연시키기 위해 유전층(dielectric layer, 122)을 형성한다.

또한, 이미징 드럼(120)은 도 5에 도시된 바와 같이, 일단에 마련된 전원입력 접촉점(151a) 및 화상데이터 입력접촉점(151b)이 축부(1241)의 외주면에 형성된 제1드럼축(124)과, 타단에 마련된 제2드럼축(128)을 더 포함할 수 있다.

전원입력 접촉점(151a) 및 화상데이터 입력접촉점(151b)은 각각 후술할 신호출력부(155)의 전원출력 접촉점(155a) 및 화상데이터 출력접촉점(155b)에 접촉 회전한다. 전원입력 접촉점(151a)은 베이스 내부(121)에 마련된 메모리(126) 및 전극구동부(127)와 같은 전자부품을 구동하는 구동전원을 입력받는다.

화상데이터 입력접촉점(151b)은 메모리(126)와 서로 전선으로 연결되어 메모리(126)에 저장될 화상데이터를 입력받는다.

신호출력부(155)는 전원입력 접촉점(151a) 및 화상데이터 입력접촉점(151b)에 접촉되도록 그와 대응하는 위치에 마련된 전원출력 접촉점(155a) 및 화상데이터 출력접촉점(155b)을 갖는다. 신호출력부(155)는 화상형성장치(100) 내부에 고정 설치될 수 있다.

전원출력 접촉점(155a)은 전원공급부(173)로부터 전원을 입력받아 전원입력 접촉점(151a)으로 전달한다. 그리고, 화상데이터 출력접촉점(155b)은 메인 제어 부(180)에 연결되어 메인 제어부(180)에서 출력한 화상데이터를 화상데이터 입력접촉점(151b)에 전달한다.

한편, 본 발명에 따른 화상형성장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 신호출력부(155), 드럼구동부(160), 전원공급부(173), 데이터 수신부(175) 및 메인 제어부(180)를 더 포함할 수 있다.

드럼구동부(160)는 구동모터(161), 구동모터(161)의 회전축에 연결된 구동피니언(163) 및 피동부(166)를 포함한다. 피동부(166)는 도 5에 도시된 바와 같이, 구동피니언(163)과 치합되는 치형을 갖는 기어로 마련될 수 있다. 피동부(166)는 제1드럼축(124)의 축부(1241)에 일체로 회전하도록 결합될 수 있다. 필요에 따라서는, 기어가 아닌 벨트, 마찰차 등과 같은 다른 구동수단으로 마련될 수도 있다.

전원공급부(173)는 화상형성장치(100) 외부에서 공급되는 외부전원을 장치(100) 내부의 각 전자부품들이 요구하는 전원으로 변환한다.

데이터 수신부(175)는 화상형성장치(100)에 유무선의 네트워크로 연결된 호스트 컴퓨터(미도시)로부터 전달되는 데이터를 수신한다. 이 데이터는 상술한 화상데이터 또는 화상 로우데이터(raw data) 일 수 있다.

한편, 메인 제어부(180)는 화상형성장치(100)의 이미징 드럼(120)의 전극(123)을 제외한 인쇄과정 전반의 나머지 다른 전체 구성요소를 제어하도록 마련될 수 있다. 또한, 데이터 수신부(175)의 수신 데이터가 전극구동부(127)의 입력데이터로 적절하지 못한 경우, 이를 처리하는 화상처리부(183)를 더 포함할 수 있다.

상술한 구성요소를 갖는 화상형성장치(100)의 인쇄과정을 간략히 설명하면, 먼저 메인 제어부(180)는 인쇄요청이 있는 지를 판단한다. 인쇄요청이 있는 경우, 픽업롤러(106) 및 이송롤러(107)를 구동하여 급지카세트(104)에 적재된 인쇄매체를 이미징 드럼(120) 측으로 이송한다.

한편, 메인 제어부(180)는 데이터 수신부(175)에 수신된 데이터가 화상 로우데이터(raw data)인 경우 이를 화상처리부(183)에서 화상데이터로 변환한다. 그리고, 이 화상데이터를 신호출력부(155)로 입력한다.

또한, 메인 제어부(180)는 신호출력부(155)의 화상데이터 출력접촉점(155b) 및 화상데이터 입력접촉점(151b)을 통해 전달되는 화상데이터가 메모리(126)에 저장될 때까지 드럼구동부(160)에 공급되는 전원을 OFF시켜 이미징 드럼(120)을 정지상태로 유지한다. 이에 따라, 화상데이터 전송 중에는 화상데이터 출력접촉점(155b) 및 화상데이터 입력접촉점(151b)이 서로 마찰 회전하지 않으므로 신호왜곡을 원천적으로 방지할 수 있다.

한편, 메인 제어부(180)는 화상데이터가 메모리(126)에 저장 완료되었는 지를 판단한다. 메모리(126)에 저장 완료된 경우, 드럼구동부(160)의 전원을 ON시켜 이미징 드럼(120)을 회전구동시킨다. 그리고, 전극 구동부(127)를 제어하여 메모리(126)에 저장된 화상데이터에 따라 복수의 전극(123)에 전압을 인가하도록 한다.

한편, 현상롤러(110)에 외주면에 도포된 토너(T)는 화상형성공간(도 3의 J)에서 이미징 드럼(120)의 외주면에 형성된 전위차에 의해 유도전하를 띠게 된다. 이에 따라, 토너(T)는 이미징 드럼(120)으로 이동하여 이미징 드럼(120)의 유전층(122)에는 토너로 구성된 토너 가시화상이 형성된다.

이 토너 가시화상은 전사롤러(130)의 전기적 인력 또는 표면에너지에 의해 전사롤러(130)와 이미징 드럼(120) 사이를 지나는 인쇄매체로 전사된다. 표면에너지를 이용할 때에는 이미징 드럼(120)의 표면을 실리콘이나 테프론과 같은 표면에너지가 낮은 물질로 코팅하는 것이 유리하다. 경우에 따라서는, 전사롤러(130)는 자기장을 발생시켜 상기 토너 가시화상을 인쇄매체로 전사시킬 수도 있다.

인쇄매체로 전사된 토너가시화상은 프레스 롤러(143) 및 히트 롤러(145)를 를 지나면서 열과 압력에 의해 인쇄매체에 정착된 후 배지롤러(147)를 통해 외부로 배출된다. 이로써 인쇄가 완료된다.

한편, 이미징 드럼(120)과 전사롤러(130) 사이에 인쇄매체를 진입시키는 소위 직접 전사방식으로 도시하였으나, 도 1에 도시된 것과 같은 전사롤러(43) 및 정착롤러(45) 사이에 인쇄매체를 진입시키는 간접전사방식을 채용할 수도 있다.

(제2실시예)

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치(100a)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1실시예와 달리 화상데이터와 전원이 서로 다른 경로를 따라 이미징 드럼(120a)에 전달된다.

즉, 화상데이터는 드럼축(124a)의 축부(1241a) 외주면에 마련된 신호입력부(152) 및 신호출력부(156)를 통해 전달되는 반면, 전원은 축부(1241a)의 다른 외주면에 마련된 전원입력 접촉점(151a) 및 전원출력 접촉점(155a)을 통해 이미징 드럼(120a) 내부의 전극 구동부(127) 및 메모리(126)에 공급된다.

화상데이터 입력접촉점(152a) 및 화상데이터 출력접촉점(156a)은 각각 신호 입력부(152) 및 신호출력부(156)에 서로 접촉 가능하도록 대향하는 위치에 마련된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 이미징 드럼(120a)의 길이방향을 따라 서로 접촉 회전하도록 마련될 수 있다.

여기서, 신호출력부(156)는 드럼축(124a)의 축부(1241a)에 축부(1241a)의 길이방향을 따라 신호입력부(152)에 접촉되어 서로 전기적으로 연결되는 연결위치와 연결위치에서 떨어진 연결 해제 위치 간을 이동가능하게 마련될 수 있다.

한편, 신호출력부(156)와 피동부(166a) 사이에는 단속부(167a)가 개재될 수 있다. 신호출력부(156)와 단속부(167a), 그리고 피동부(166a)와 단속부(167a) 사이에는 미세한 갭이 존재하도록 마련된다.

피동부(166a)는 제1실시예와 달리 드럼축(124a)의 축부(1241a)에 대해 회전가능하게 설치된다. 그리고, 피동부(166a)는 구동피니언(163)에 의해 전동회전 한다. 또한, 드럼축(124a)의 길이방향을 따라 동력전달위치와 상기 동력전달위치에서 이격된 동력전달 해제위치 간을 슬라이딩 이동 가능하게 마련된다. 동력전달위치에서는 구동피니언(163)의 회전구동력을 드럼축(124a)에 전달하여 이미징 드럼(120a)을 회전 구동시키는 반면, 동력전달 해제위치에서는 이미징 드럼(120a)에 동력전달을 차단하는 역할을 한다.

한편, 단속부(167a)는 축부(1241a)의 D컷부(1241c)에 설치되어 드럼축(124a)과 일체로 회전가능하도록 마련된다. D컷부(1241c)외에 일체로 회전할 수 있는 다른 방식으로 단속부(167a)가 드럼축(124a)에 결합될 수도 있다.

단속부(167a)는 내부에 피동부(166a) 및 신호출력부(156)를 이동시킬 수 있 는 전자석(167a)을 포함한다.

단속부(167a)의 전원이 ON됨에 따라 전자석(167a)이 피동부(166a)를 동력전달위치로 이동시켜 단속부(167a)와 피동부(166a)가 일체로 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라, 피동부(166a)에 전달된 드럼구동부(160)의 회전구동력에 의해 이미징 드럼(120a)이 회전한다. 반면, 단속부(167a)는 신호출력부(156)를 연결해제 위치로 이동시켜 신호입력부(152)와 신호출력부(156)가 서로 접촉되지 않게 한다. 이에 의해, 이미징 드럼(120a) 회전 중에는 화상데이터가 전송되는 신호입력부(152) 및 신호출력부(156)가 서로 떨어지게 되므로 마찰에 따른 마모 및 마찰열에 의한 변형이 발생하지 않게 된다.

단속부(167a)의 전원이 OFF되면 피동부(166a)는 동력전달해제위치로 이동하여 피동부(166a)는 드럼축(124a)의 축부(1241a)에 대해서 아이들 회전한다. 이에 따라, 피동부(166a)의 동력이 드럼축(124a)에 전달되지 않는다. 반면, 신호출력부(156)는 연결위치로 이동하여 신호입력부(152)와 서로 접촉되어 화상데이터가 신호입력부(152)를 통해 메모리(126)에 전달된다.

여기서, 드럼구동부(160)의 전원을 ON/OFF 하지 않고 단속부(167)의 전원을 ON/OFF 함으로써 화상데이터 전송 시 발생하는 신호왜곡 문제를 해결할 수 있다. 화상데이터를 이미징 드럼(120a) 내부로 전송하고자 할 때, 즉 인쇄요청이 있는 경우에는 메인 제어부(180)가 단속부(167)의 전원을 OFF함으로써 드럼구동부(160)의 동력이 차단된 상태에서 신호입력부(152)를 연결위치로 이동시킨다. 이에 따라 신호입력부(152)와 신호출력부(156)가 서로 접촉 연결되어 화상데이터가 메모리(126) 로 전송된다.

한편, 화상데이터의 전송이 완료된 경우에는 단속부(167)에 전원을 인가함으로써 드럼구동부(160)의 동력을 전달하여 이미징 드럼(120a)을 회전구동 시킨다. 그리고 이와 동시에 신호입력부(152)를 연결해제 위치로 이동시켜 신호입력부(152)와 신호출력부(156)가 서로 접촉 해제된다. 이에 따라, 이미징 드럼(120a)의 회전에 따른 마찰에 의한 마모 및 마찰열에 의한 열변형을 억제할 수 있다. 이에 의해, 부가적으로 화상데이터 전송 구조의 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 직접적으로 드럼구동부(160)의 전원을 ON/OFF하지 않고 단속부(167)를 제어함으로써 드럼구동부(160)로 이미징 드럼(120a)외의 픽업롤러(도 3의 106), 현상롤러(110)와 같은 다른 회전체도 함께 구동할 수 있다.

한편, 필요에 따라서는 신호출력부(156) 및 신호입력부(152a) 대신에 이미징 드럼(120a) 내부로 전원 및 화상데이터를 전송하는 구조는 제1실시예와 동일하게 하고, 단속부(167) 및 피동부(166a)를 포함하는 전자클러치(E)를 사용할 수 있다. 이 경우, 드럼구동부(160)의 전원을 ON/OFF 하지 않더라도 단속부(167)의 전원을 ON/OFF 함으로써 이미징 드럼(120a)을 회전 또는 정지시킬 수 있다.

(제3실시예)

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치(100b)는 도 7에 도시된 바와 같이, 신호입력부(153) 및 신호출력부(157)를 통해 전원 및 화상데이터를 전송하는 구조를 갖는다.

전원은 전원출력 접촉점(157a) 및 전원입력 접촉점(153a)이 서로 접촉됨으로 써 이미징 드럼(120c) 내부로 전달된다. 화상데이터는 화상데이터 출력 접촉점(157b) 및 화상데이터 입력접촉점(153b)을 통해 메모리(126)로 전달된다.

신호출력부(157)도 드럼축(124b)의 축부(1241b)의 길이방향을 따라 제2실시예의 신호출력부(156)처럼 연결위치 및 연결해제위치 간을 슬라이딩 이동가능하게 마련된다. 이에 따라, 이미징 드럼(120c) 내부의 전자부품 구동전원이 이미징 드럼(120c)이 회전하지 않는 경우에만 전달될 수 있다. 반면, 제1 및 제2실시예에서는 이미징 드럼(120, 120a)의 회전에 관계없이 항상 전원이 공급될 수 있다.

이에 따라, 이미징 드럼(120c)의 내부에는 전극구동부(127) 및 메모리(126)를 구동하기 위한 내부 배터리(129)가 더 포함될 수 있다. 화상형성장치(100b)가 인쇄작업 중이 아닌 경우에는 단속부(167)의 전원을 차단함으로써 신호출력부(157) 및 신호입력부(153)가 접촉되도록 하여 내부 배터리(129)를 충전할 수 있다.

(제4실시예)

한편, 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치(100c)는 도 8에 도시된 바와 같이, 화상데이터를 무선으로 이미징 드럼(120c) 내부의 메모리(126)에 전송할 수 있도록 무선 송신부(193) 및 무선 수신부(195)를 갖는다. 제1 내지 제3실시예에서화상데이터 전송을 위해 유선 신호입력부(151, 153) 및 신호출력부(155, 156, 157)를 사용한 것과 달리 무선으로 화상데이터를 전송한다.

무선 수신부(195)는 기판(125) 상에 메모리(126)와 연결되어 송신된 화상데이터를 메모리(126)로 전달한다. 여기서, 메모리(126)는 저장부(미도시)와, 무선수신부(195)에서 수신한 화상데이터를 상기 저장부에 저장하는 메모리 구동부(미도 시)를 포함할 수 있다.

한편, 이미징 드럼(120c)의 내부의 전자부품에 공급할 전원은 제2실시예와 같은 방법으로 전송한다. 이에 의해, 부가적으로 유선방식에 비해 공간효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 화상데이터 전송을 제1실시예와 같이 유선의 접촉방식으로 하지 않으므로 내구성 향상이라는 효과를 추가적으로 얻을 수 있다.

(제5실시예)

한편, 본 발명의 제5실시예에 따른 화상형성장치(100d)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제3실시예의 이미징 드럼(120c)과 비교하여 메인 제어부(180)를 이미징 드럼(120d) 내부의 기판(125)에 설치한다.

필요에 따라서, 화상데이터를 메모리(126)에 전송하는 방식으로 도 9에 도시된 무선방식이 아닌 제1실시예 내지 제3실시예와 같은 유선통신방식을 채용할 수도 있다. 이 경우, 이미징 드럼(120d) 외부의 피제어대상들과는 유선으로 서로 통신할 수 있다.

반면, 도 9에 도시된 바와 같이, 무선통신방식인 경우 이미징 드럼(120d) 내부에 설치된 메인 제어부(180)가 화상형성장치(100d)의 전체적인 제어를 담당할 수 있도록 무선통신 제어부(196)를 더 포함할 수 있다. 무선통신 제어부(195)는 이미징 드럼(120d) 외부의 피제어대상들과 메인 제어부(180) 간에 데이터를 무선으로 송수신할 수 있도록 무선 송수신부(197)를 제어하는 역할을 한다. 일례로서, 데이터 수신부(175)에 화상데이터가 수신되고 있는 경우, 이를 무선송수신부(197)에 전달하여 이미징 드럼(120d)으로 무선 송신하게 한다. 또 다른 일례로, 무선송수신 부(197, 199)를 통해 메인 제어부(180)의 드럼구동부(160)의 제어신호가 드럼구동부(160)에 전달될 수 있도록 무선송수신부(197)를 제어할 수 있다.

한편, 화상데이터 외에 화상형성장치(100d) 내부의 피제어 대상들과 메인 제어부(125)가 서로 양방향 무선통신 할 수 있도록 제4실시예와 달리 기판(125)에는 무선 송수신부(199)가 설치된다. 그리고, 이미징 드럼(120d) 외부에도 그에 대응하는 무선 송수신부(197)가 마련된다. 무선송수신부(197, 199)는 블루투스(Bluetooth) 또는 적외선 통신(IrDA) 또는 무선 USB (wireless USB) 등과 같이 공지된 통상의 양방향 무선통신 방식에 따라 마련될 수 있다.

이미징 드럼(120d) 내부의 무선 송수신부(199)는 수신한 데이터를 메인 제어부(180)로 전달하고 메인 제어부(180)는 수신된 데이터가 화상데이터 인 경우 메모리(126)에 저장하고 화상데이터가 아닌 경우에는 그에 따른 적절한 처리를 하도록 마련될 수 있다. 필요에 따라서는 처리된 제어명령 등을 무선송수신부(199)를 통해 이미징 드럼(120d) 외부의 무선송수신부(197)로 송신한다. 무선 송수신부(197)에 수신한 제어명령 데이터는 무선통신 제어부(196)에서 디코딩하여 이를 해당 피제어대상에 전달할 수 있다.

이에 의해, 메인 제어부(180)를 이미징 드럼(120) 내부에 설치함으로써 공간효율성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 화상데이터를 높은 신뢰도로 전송할 수 있어 화상데이터의 왜곡을 방지할 수 있다.

둘째, 이미징 드럼이 회전 중에는 신호입력부 및 신호출력부가 서로 접촉되지 않게 하거나 무선으로 화상데이터를 전송하게 함으로써 마찰에 의해 발생하는 마모나 마찰열에 의한 변형을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.

셋째, 무선통신 방식으로 화상데이터를 전송하므로 유선방식에 비해 공간효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 메인 제어부를 이미징 드럼 내부에 설치함으로써 제품의 크기를 작게 할 수 있는 등 공간효율성이 커진다.

Claims

도전성 및 자성의 토너를 저장하는 토너저장부를 갖는 화상형성장치에 있어서,

상기 토너저장부에 수용되어 자력(磁力)을 발생시키는 현상롤러와;

상기 현상롤러에 나란한 드럼축과, 상기 현상롤러에 부착된 토너에 전기적 인력을 가하는 다수의 전극을 갖는 중공(中空)의 이미징 드럼과;

상기 이미징 드럼 내부에 설치된 메모리와;

상기 이미징 드럼을 회전구동시키는 드럼구동부와;

상기 화상데이터를 수신하는 데이터 수신부와;

인쇄요청이 있는 경우 상기 드럼구동부를 제어하여 상기 이미징 드럼을 정지상태로 유지하고 상기 데이터 수신부에 수신된 화상데이터를 상기 메모리에 저장하는 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 이미징 드럼 내부에 설치되어 상기 다수의 전극 각각에 전압을 인가하는 전극구동부를 더 포함하며,

상기 메인제어부는 상기 화상데이터가 상기 메모리에 저장 완료된 경우 상기 이미징 드럼을 회전시키고 상기 상기 메모리에 저장된 상기 화상데이터에 대응하여 상기 전극에 전압을 인가하도록 상기 드럼구동부 및 상기 전극구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

전원입력 접촉점과 화상데이터 입력접촉점 중 적어도 어느 하나를 가지며 상기 이미징 드럼과 일체로 회전가능하게 마련된 신호입력부와;

상기 전원입력 접촉점에 접촉 연결되는 전원출력 접촉점과 상기 화상데이터 입력접촉점에 접촉 연결되는 화상데이터 출력접촉점 중 적어도 어느 하나를 갖는 신호출력부와;

상기 전원출력 접촉점에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며,

상기 메인제어부는 상기 화상데이터 출력접촉점에 상기 화상데이터를 공급하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제3항에 있어서,

상기 신호출력부 및 상기 신호입력부 중 적어도 어느 하나는 전기적으로 연결 및 연결해제 되도록 상대이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제4항에 있어서,

상기 신호출력부를 상기 신호입력부에 연결하는 연결위치 및 연결해제 시키는 연결해제 위치 간을 이동시키는 단속부를 포함하며,

상기 메인제어부는 상기 화상데이터가 수신 중인 경우 상기 신호출력부를 상기 연결위치로 이동시키고 상기 화상데이터가 수신 완료된 경우 상기 신호출력부를 상기 연결해제 위치로 이동시키도록 상기 단속부를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 드럼구동부는 구동원과 전자클러치를 포함하며,

상기 메인제어부는 상기 전자클러치의 전원을 ON/OFF하여 각각 상기 이미징 드럼에 상기 구동원의 동력을 전달 및 차단하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제6항에 있어서,

상기 구동원은 구동피니언을 가지며,

상기 전자클러치는 상기 이미징 드럼의 회전축을 따라 동력전달위치 및 상기 동력전달위치에서 이격된 동력전달 해제위치 간을 슬라이딩 가능하게 마련되며 상기 구동피니언에 의해 전동 회전하는 피동부와, 상기 이미징 드럼의 회전축과 일체로 회전가능하게 마련되어 전원이 공급 및 차단됨에 따라 각각 상기 피동부를 상기 동력전달위치 및 상기 동력전달 해제위치로 이동시키는 단속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제3항에 있어서,

상기 신호출력부는 상기 드럼축을 따라 상기 신호입력부에 접촉 연결되는 연결위치 및 연결 해제되는 연결해제 위치 간을 슬라이딩 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 드럼구동부는,

상기 드럼축에 나란한 구동축선을 중심으로 회전하는 구동피니언을 갖는 구동원과;

상기 구동피니언에 의해 전동 회전하며 상기 드럼축을 따라 동력전달위치 및 상기 동력전달위치로부터 이격된 동력전달 해제위치 간을 슬라이딩 가능하게 마련되는 피동부와;

상기 드럼축과 일체로 회전가능하게 마련되어 전원이 ON/OFF 됨에 따라, 각각 상기 피동부를 상기 동력전달위치 및 상기 신호출력부를 상기 연결해제 위치로 이동시키고, 상기 피동부를 상기 동력전달해제위치 및 상기 신호출력부를 상기 연결위치로 이동시키는 단속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제9항에 있어서,

상기 메인 제어부는 인쇄요청이 있는 경우 및 상기 화상데이터가 상기 메모리에 저장 완료된 경우 각각 상기 단속부의 전원을 OFF/ON 시키는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제7항 또는 제9항에 있어서,

상기 단속부는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 화상데이터를 무선으로 송신하는 무선송신부와;

상기 이미징 드럼 내부에 마련되어 상기 송신된 상기 화상데이터를 상기 메모리에 전달하는 무선수신부를 더 포함하며,

상기 메인 제어부는 상기 수신된 화상데이터를 무선으로 송수신하도록 상기 무선송신부 및 상기 무선수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

상기 메모리는 저장부와, 상기 무선수신부의 상기 수신데이터를 상기 저장부에 저장하는 메모리 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

상기 메인제어부는 상기 이미징 드럼의 내부에 마련되며,

인쇄요청이 있는 경우 상기 데이터 수신부에서 수신한 상기 화상 데이터가를 상기 무선수신부로 전송하도록 상기 무선송신부를 제어하는 무선통신제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.