KR100331190B1

KR100331190B1 - 전자 사진식 화상 형성 장치와, 이에 착탈식으로 장착 가능하고 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체의 위치 결정 부재와 결합하기 위한 위치 결정부를 구비한 프로세스 카트리지

Info

Publication number: KR100331190B1
Application number: KR1019990046518A
Authority: KR
Inventors: 미야베시게오; 미우라고오지
Original assignee: 미다라이 후지오; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2002-04-06
Also published as: EP0997798A3; JP2000132056A; US6317572B1; KR20000029301A; EP0997798A2; CN1254109A; JP3697090B2

Abstract

본 발명은, 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 착탈 가능한 프로세스 카트리지에 있어서, 상기 전자 사진식 화상 형성 장치는 전자 사진식 감광 부재와, 감광 부재 상에 작용 가능한 프로세스 장치와, 적어도 감광 부재를 지지하는 프레임과, 감광 부재와 동축선상으로 프레임 상에 제공되어 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체의 위치 결정 부재와 결합하는 위치 결정부와, 위치 결정부에 배치되어 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체의 위치 결정 부재 상에 회전 가능하게 지지된 구동력 전달 부재로부터 구동력을 수용하는 구동력 수용 부재를 포함하며, 수용 부재는 전달 부재의 제1 돌출부와 결합되는 제1 구멍부를 포함하며, 제1 구멍부는 상기 프로세스 카트리지가 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 장착될 때 감광 부재와 동심으로 되며, 수용 부재는 구동력 전달을 위한 다수의 제2 구멍부를 더 포함하며, 다수의 제2 구멍부는 제1 구멍부로부터 방사상으로 배치되어 프로세스 카트리지가 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 장착될 때 구동력 전달을 위한 전달 부재의 제2 돌출부와 결합될 수 있는 프로세스 카트리지에 관한 것이다.

Description

전자 사진식 화상 형성 장치와, 이에 착탈식으로 장착 가능하고 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체의 위치 결정 부재와 결합하기 위한 위치 결정부를 구비한 프로세스 카트리지 {ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS AND PROCESS CARTRIDGE DETACHABLY MOUNTABLE THERETO COMPRISING A POSITIONING PORTION FOR ENGAGEMENT WITH A POSITIONING MEMBER OF A MAIN ASSEMBLY OF THE IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 프로세스 카트리지 및 전자 사진식 화상 형성 장치에 관한 것이다.

본 명세서에서, 전자 사진식 화상 형성 장치라는 용어는 전자 사진식 화성 형성 공정을 사용하여 화상을 기록 매체 상에 형성하는 장치를 나타낸다. 전자 사진식 화상 형성 장치의 예로는 전자 사진식 복사기, 전자 사진식 프린터(예컨대, 레이저 비임 프린터 또는 LED 프린터 등), 팩시밀리 장치, 워드 프로세서 등이 있다.

프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주조립체에서 제거 가능하게 설치 가능한 카트리지를 나타하는데, 여기에는 대전 수단 또는 세척 수단이 전자 사진식 감광 부재와 함께 일체로 배치되거나, 대전 수단 또는 세척 수단 중 적어도 하나가 전자 사진식 감광 부재와 함께 일체로 배치된다.

과거에는 전자 사진식 감광 부재 상에 작용하는 처리 수단이 화상 형성 장치의 주조립체 내에 제거 가능하게 설치 가능한 카트리지 형태로 일체화되는 프로세스 카트리지 시스템을 채용한 전자 사진식 화상 형성 장치가 사용되었다. 또한, 이런 프로세스 카트리지 시스템에 따르면, 전자 사진식 화상 형성 장치는 전문 수리공에 의존하지 않고 사용자 스스로 보수 유지할 수 있다. 따라서, 작업 효율은 현저하게 개선된다. 이와 같이, 프로세스 카트리지 시스템은 전자 사진식 화상 형성 장치 분야에서 널리 사용되었다.

상술한 프로세스 카트리지 시스템의 경우에, 전자 사진식 화상 형성 장치의 동작 동안에 전자 사진식 감광 부재가 진동되는 것을 방지할 필요가 있다. 따라서, 전자 사진식 감광 부재는 화상 형성 장치의 주조립체에 의해 지지되는 프레임에 의해 지지되어서, 화상 형성 장치의 주조립체에 대해 정확하고 안정적으로 위치 결정된다.

본 발명은 상기 종래 기술을 더욱 발전시키고자 이루어진 것이다.

본 발명의 제1 목적은 화상 형성 동안에 전자 사진식 감광 부재가 진동하는 것을 방지할 수 있는 프로세스 카트리지와, 이런 프로세스 카트리지를 제거 가능하게 설치 가능한 전자 사진식 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자 사진식 감광 부재를 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 프로세스 카트리지와, 이런 프로세스 카트리지가 제거 가능하게 설치 가능한 전자 사진식 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자 사진식 감광 부재와 동축인 구멍이 제공되고 구동력 전달 부재의 돌출부가 끼워지는 구동력 수용 부재와, 상기 구멍의 주위에 원형으로 균일하게 분포되고 상기 구동력 전달 부재의 복수개의 구동력 전달 돌기가 끼워지는 복수개의 구동력 전달 구멍을 갖는 프로세스 카트리지와; 이런 프로세스 카트리지가 제거 가능하게 설치 가능한 전자 사진식 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 전자 사진식 화상 형성 장치의 수직 단면도.

도2는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 개략 수직 단면도로써, 본 발명에 따른 프로세스 카트리지를 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 주조립체에 설치 및 제거하는 방법을 도시한 개략적 수직 단면도.

도3은 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 수직 단면도.

도4는 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 우측면도.

도5는 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 좌측면도.

도6은 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 평면도.

도7은 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 저면도.

도8은 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 정면도.

도9는 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 배면도.

도10은 우측 전방 코너의 위로부터 본 프로세스 카트리지의 외부 사시도.

도11은 우측 후방 코너의 위로부터 본 프로세스 카트리지의 외부 사시도.

도12는 좌측 후방 코너의 위로부터 본 뒤집힌 프로세스 카트리지의 외부 사시도.

도13은 프로세스 카트리지를 화상 형성 장치의 주조립체 내로 설치하는 가동 부재의 사시도.

도14는 프로세스 카트리지가 설치되는 화상 형성 장치의 주조립체의 일부의 개략 수직 단면도.

도15는 프로세스 카트리지 및 그 주변부의 원통형 위치 결정 보스의 확대 수직 단면도.

도16a는 프로세스 카트리지 및 그 주변부의 원통형 위치 결정 보스(14)의 사시도이고, 도16b는 프로세스 카트리지 및 그 주변부의 원통형 위치 결정 보스(13)의 사시도.

도17a는 전자사진 화상 형성 장치의 주조립체와, 프로세스 카트리지와, 구멍(19a)으로부터 이격된 드럼 구동 결합 샤프트(80)를 갖춘 그 주변부들 사이의 드럼 구동력 전달 결합부의 수평 단면도이고, 도17b는 전자사진 화상 형성 장치의 주조립체와, 프로세스 카트리지와, 구멍(19a)과 결합하는 드럼 구동 결합 샤프트(80)를 갖춘 그 주변부들 사이의 드럼 구동력 전달 결합부의 수평 단면도.

도18a는 전자 사진식 화상 형성 장치의 드럼 구동 결합부의 사시도, 도18b는 프로세스 카트리지의 드럼 구동 결합부의 사시도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 감광 드럼

2 : 대전 장치

3 : 노출 장치

4 : 현상 장치

5 : 전사 장치

6 : 세척 장치

7 : 운반 장치

8 : 정착 장치

11 : 세척 수단 하우징부

17 : 폐토너 운반-저장 챔버

20 : 폐토너 운반 커플링

25 : 폐토너 운반 부재

50 : 가동 부재

100 : 프레임

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적과, 특징과, 장점은 첨부 도면과 연계하여 취해진 본 발명의 양호한 실시예의 다음 설명을 고려하면 명백하게 될 것이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명에서, 프로세스 카트리지(B)의 짧은 모서리에 평행한 방향은 기록 매체(S)가 운반되는 방향뿐만 아니라, 프로세스 카트리지(B)가 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체(Al)에 대해 설치 및 제거되는 방향과 일치한다. 프로세스 카트리지(B)의 종방향은 프로세스 카트리지(B)가 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체(Al)에 대해 설치 및 제거되는 방향에 수직한(대체로 수직한) 방향을 의미한다. 프로세스 카트리지(B)의 좌측 또는 우측은 위로부터 보아 기록 매체(S)의 좌측 및 우측을 의미하고, 기록 매체(S)의 운반 방향의 관점에서는 상류를 의미한다.

(전자 사진식 화상 형성 장치의 일반적 구조)

도1은 본 발명에 따른 전자 사진식 화상 형성 장치(이하에서는 '화상 형성 장치')의 수직 단면도로써, 전체 장치의 일반적인 구조를 나타내고 있다.

우선, 도1을 참조하여, 전체 화상 형성 장치(A)의 일반적인 구조를 설명하기로 한다. 도면에 도시된 화상 형성 장치(A)는 4개의 원색을 바탕으로 모든 칼라을 인쇄할 수 있는 레이저 비임 프린터이다.

도면 중 화상 형성 장치(A)에는 드럼 형태의 전자 사진식 감광 부재(l, 이하감광 드럼)가 제공된다. 감광 드럼(l)은 구동 수단에 의해 도면에서 반시계 방향으로 회전식으로 구동되며, 이는 이하에서 설명하기로 한다.

감광 드럼(1)의 주연면을 따라, 대전 장치(2)(대전 수단)와, 노출 장치(3)와, 현상 장치(4)와, 전사 장치(5)와, 세척 장치(6)(세척 수단) 등이 기재된 순서로 감광 드럼(1)의 회전 방향으로 배치되어 있다. 대전 장치(2)는 감광 드럼(1)의 주연면을 균일하게 대전하는 장치이다. 노출 장치(3)는 화상 형성 데이터에 의해 변조된 레이저 비임을 투사시킴으로써 감광 드럼(1) 상에 정전 잠상을 형성하는 장치이다. 현상 장치(4)는 토너(현상제)를 감광 드럼(1) 상에 형성된 정전 잠상에 부착시킴으로써 감광 드럼(1) 상에 형성된 잠상을 토너 화상으로 현상하는 장치이다. 전사 장치(5)는 감광 드럼(1) 상에 형성된 토너 화상을 전사(1차 전사)하는 장치이다. 세척 장치(6)는 전사 잔여 토너, 즉 1차 전사 후에 감광 드럼(1)의 주연면 상에 잔류하는 토너를 제거하는 장치이다.

감광 드럼(1), 대전 장치, 그리고 잔여 토너를 제거하는 세척 장치(6)는, 화상 형성 장치(A)의 주조립체(A1)(이하, 장치 주조립체) 내에 착탈 가능하게 설치될수 있는 프로세스 카트리지(B)의 형태로 통합된다.

전술한 장치에 덧붙여, 전자 사진식 화상 형성 장치(A)는 기록 용지, OHP 용지, 섬유 등과 같은 기록 매체(S)를 전사 장치(5)에 전달하는 운반 장치(7)(운반 수단)를 포함한다. 전자 사진식 화상 형성 장치(A)는 또한 2차 전사, 즉 전사 장치(5)에 의한 토너 화상의 기록 매체(S)로의 전사 후에 토너 잠상을 기록 매체(S)에 정착시키는 정착 장치(8)를 포함한다.

다음은, 레이저 비임 프린터의 전술한 각 부분의 구조를 설명하기로 한다.

(감광 드럼)

감광 드럼(1)은 47 ㎜ 직경의 알루미늄 실린더(1c)(도17a)와, 알루미늄 실린더(1c)의 주연면 상에 피복된 유기 감광층(OPC)을 포함한다. 감광 드럼(1)은 이하에서 상세히 설명하게 될 프로세스 카트리지(B)의 프레임(100)에 의해 양 종단부에서 회전 가능하게 지지된다(도3). 구동력이 장치 주조립체(A1) 내의 구동 모터(도시 안됨)로부터 감광 드럼(1)의 일 종단부에 전달될 때 감광 드럼(1)은 화살표로 표시된 방향으로 회전 구동된다.

(대전 장치)

대전 장치(2)로는, 일본 공개 특허 제1985-149669호에 개시된 것과 같은 소위 접촉식 대전 장치가 사용될 수 있다. 대전 부재는 전도성 롤러(C 롤러)이다. 감광 드럼(1)의 주연면은, 대전 롤러를 감광 드럼(1)의 주연면과 접촉하게 위치시키고 전원(도시 안됨)으로부터 대전 롤러에 전하 바이어스 전압을 인가함으로써 균일하게 대전된다.

(노출 장치)

노출 장치(3)는 레이저 다이오드(도시 안됨)로부터 화상 형성 신호에 의해 변조된 화상 형성 광선이 투사되는, 다각 미러(3a)를 포함한다. 다각 미러(3a)는 스캐너 모터(도시 안됨)에 의해 고속으로 회전되고, 다각 미러에 의해 반사된 광선은 감광 드럼(1)의 주연면을 선택적으로 노출시키도록 촛점 렌즈(3b)와, 편향 미러(3c) 등을 거쳐서 감광 드럼(1)의 대전된 주연면 상에 투사되어, 정전 잠상이 감광 드럼(1)의 주연면 상에 형성된다.

(현상 장치)

현상 장치(4)는 장치 주조립체(A1)에 구비되는 샤프트(4d)를 중심으로 인덱스식으로(indexically) 회전 가능한 회전체(4A)를 포함한다. 또한, 현상 장치(4)는 회전체(4A) 내에 장착되며, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 토너가 각각 수용된 현상 장치(4Y, 4M, 4C, 4Bk)를 포함한다. 감광 드럼(1) 상에 정전 잠상을 현상할 때, 감광 드럼(1) 상의 정전 잠상에 부착되는 토너를 수용하는 특정 현상 장치가 현상 지점에 위치된다. 즉, 회전체(4A)는 특정 현상 장치가 현상 장치의 현상 슬리브(4b)와 감광 드럼(1) 사이에 극미의 간극(대략 300 ㎛)을 두고 감광 드럼(1)과 대향하는 현상 지점에서 멈추도록 인덱스식으로 회전된다. 감광 드럼(1)에 대하여 현상 슬리브(4b)의 위치가 결정된 후에, 감광 드럼(1) 상의 정전 잠상이 현상된다. 현상 과정은 다음의 방식으로 수행된다. 즉, 잠상이 현상될 칼라에 대응하는 현상 장치의 토너 용기 내의 토너가 토너 전달 기구(도시 안됨)에 의해 피복 롤러(4a)에 전달된다. 피복 롤러(4a)에 전달된 토너는 마찰 전기적으로 대전되면서 회전 피복롤러(4a)와 토너 제어 블레이드(4c)에 의해 현상 슬리브(4b)의 주연면 상에 얇은 층으로 피복된다. 그런 후에, 현상 바이어스가 현상 슬리브(4b)와, 정전 잠상이 형성되어 있는 감광 드럼(1) 사이에 인가된다. 결국, 현상 슬리브(4b) 상의 토너는 감광 드럼(1) 상의 정전 잠상에 부착되어 잠상을 토너 화상으로 현상한다. 현상 장치는, 현상 장치(4Y, 4M, 4C, 4Bk) 중 어느 하나가 현상 위치에 위치될 때 현상 위치에서의 현상 장치의 현상 슬리브(4b)와 장치 주조립체(A1)에 구비된 해당 칼라 현상 고압 전원(도시 안됨) 사이에 전기 접속이 이루어져서 전압이 각각의 상이한 칼라 현상 과정에 선택적으로 인가되도록 구성된다. 현상 장치(4Y, 4M, 4C, 4Bk)는 회전체(4A) 내에 개별적으로 장착될 수 있도록 구성되며, 회전체(4A)는 장치 주조립체(A1) 내에 착탈 가능하게 설치될 수 있도록 구성된다.

(전사 장치)

전사 장치(5)는 복수개의 토너 화상을 한번에 모두 기록 매체(S) 상에 전사하는 장치이다. 보다 구체적으로, 전사 장치(5)는 화살표(R5)에 의해 표시된 방향으로 주행하는 중간 전사 벨트(5a)를 포함한다. 복수개의 토너 화상은 감광 드럼(1)으로부터 전사 벨트(5a) 상에 순차적으로 전사(1차 전사)되어 그 위에 층상으로 위치된다. 그 후, 이와 같은 복수개의 층상 토너 화상은 한번에 모두 중간 전사 벨트(5a)로부터 기록 매체(S) 상에 전사된다. 본 실시예에 있어서, 중간 전사 벨트(5a)는 대략 440 ㎜ 길이의 무단 벨트이며, 3개의 롤러, 즉 구동 롤러(5b)와, 제2 전사 역 롤러(5c)와, 종동 롤러(5d) 둘레에 인장 상태로 지지된다. 중간 전사 벨트는 또한 종동 롤러(5d)에 인접하여 배치된 가압 롤러(5j)를 포함한다.전사 장치(5)는 가압 롤러(5j)가 2개의 위치, 즉 가압 롤러(5j)가 감광 드럼(1)에 대하여 중간 전사 벨트(5a)를 가압하는 위치와, 중간 전사 벨트(5a)가 감광 드럼(1)으로부터 이격될 수 있도록 가압 롤러(5j)가 후퇴하는 위치를 취할 수 있도록 구성된다. 중간 전사 벨트(5a)는 구동 롤러(5b)의 회전에 의해 화살표 방향(R5)으로 주행하도록 되어 있다. 전사 장치에는 또한 중간 전사 벨트(5a)의 루프 외부에 배치되는 세척 유닛(5e)이 구비되며, 중간 전사 벨트(5a)의 표면에 접촉하거나 표면으로부터 이격되어 위치될 수 있다. 이 세척 유닛(5e)은 전사 잔여 토너, 즉 중간 전사 벨트(5a) 상의 복수개의 토너 화상들이 한번에 모두 기록 매체(S) 상에 전사(2차 전사)된 후에 중간 전사 벨트(5a) 상에 잔류하는 토너를 제거하는 유닛이다. 보다 구체적으로, 세척 유닛(5e)은 토너 화상을 전사할 때 전기 전하에 반대되는 극성을 토너 전기 전하에 부여하도록 중간 전사 벨트(5a)에 접촉하여 위치되는 대전 롤러(5f)를 포함한다. 그 후, 반대로 대전된 토너는 감광 드럼(1)에 정전기적으로 부착되고, 감광 드럼(1)의 세척 장치(6)에 의해 회수되는데, 이에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다. 중간 전사 벨트(5a)를 세척하기 위한 방법은 전술한 정전 세척 방법으로 제한될 필요는 없다. 예컨대, 블레이드, 모피 브러시 등을 이용하는 기계적 방법 또는 정전 및 기계적 방법을 조합한 방법이 이용될 수 있다.

(세척 장치)

세척 장치(6)는 소위 전사 잔류 토너, 즉 현상 장치(4)에 의해 감광 드럼(1) 상에 현상된 토너 화상이 중간 전사 벨트(5a)로 전사(주 전사)된 주 전사 공정 후에 감광 드럼(1)의 외주면 상에 남아서 전사(주 전사)되지 않은 토너를 세척 블레이드(6a)(도3)를 사용하여 제거하는 장치이다. 세척 블레이드(6a)에 의해 감광 드럼(1)의 외주면으로부터 폐토너는 프로세스 카트리지(B)의 세척 수단 하우징부(11) 내에 저장되고, 그 용량은 감광 드럼(1)의 수명에 잘 부합된다. 프로세스 카트리지(B)의 세척 수단 하우징부(11) 내에 저장된 토너는 프로세스 카트리지(B)가 새로운 카트리지로 교체됨에 따라 장치 주조립체(A1)로부터 제거된다. 도3을 참조하면, 세척 수단 하우징부(11)는 복수의 폐토너 운반-저장 챔버(17)들을 포함하고, 그 각각의 챔버에는 회전식으로 지지된 폐토너 운반 부재(25)가 제공되고, 감광 드럼(1)에 근접한 제1 폐토너 운반-저장 챔버(17)에 저장된 폐토너가 제1 챔버(17) 내에 폐토너 운반 부재(25)에 의해 제2 폐토너 운반-저장 챔버(17)로 운반되며, 그 다음에 제2 챔버(17) 내의 폐토너 운반 부재(25)에 의해 제3 챔버(17) 등으로 운반된다. 폐토너 운반 부재(25)는 다음에 설명될 폐토너 운반 커플링(20)에 연결됨으로써 회전식으로 구동된다.

(공급-운반 장치)

공급-운반 장치(7)는 기록 매체(S)를 장치 주조립체(A1)로 공급하고 장치 주조립체(A1)의 화상 형성부로 운반하는 장치이다. 공급-운반 장치는 복수의 기록 매체(S) 시트를 보유하는 시트 공급기 카세트(7a)를 포함하고, 장치 주조립체(A1)의 하부에 설치된다. 화상 형성 조작 중에, 픽업 부재(7e)와 운반 롤러(7b)는 화상 형성 조작과 동조되어 회전식으로 구동되고 시트 공급기 카세트(7a) 내의 기록 매체(S)의 시트들을 카세트(7a)로부터 하나씩 공급하고 그 후 중간 전사 벨트(5a)로 시트들을 순차로 운반한다. 기록 매체(S)를 중간 전사 벨트(5a)로 운반하는 중에, 기록 매체(S)는 안내 판(7c)에 의해 안내되고 정합 롤러(7d)를 통과한다.

(정착 장치)

정착 장치(8)는 기록 매체(S)로 전사(주 전사)된 복수의 토너 화상을 기록 매체(S)에 정착시키는 장치이다. 도1을 참조하면, 정착 장치(8)는 기록 매체(S)를 구동하도록 회전되는 구동 롤러(8a)와, 기록 매체(S)에 열과 압력을 인가하도록 구동 롤러(8a)에 가압되는 정착 롤러(8b)를 포함한다. 조작시에, 중간 전사 벨트(5a) 상에 복수의 토너 화상을 기록 매체(S)로 즉시 모두 전사하는 제2 전사를 위한 전사 롤러(5n)를 통과한 후에, 기록 매체(S)는 정착 장치(8)로 운반되고 구동 롤러(8a)에 의해 정착 장치(8)를 통해 운반된다. 기록 매체(S)가 정착 장치(8)를 통해 운반될 때, 정착 롤러(8b)에 의해 열 및 압력이 기록 매체(S)에 가해진다. 결국, 상이한 칼라의 복수의 토너 화상들이 기록 매체(S)의 표면에 정착된다. 그 후, 기록 매체(S)는 도면에서 화살표로 표시된 방향으로 이동하는 벨트(9a)와 이 벨트(9a)가 구동되도록 권취된 배출 롤러(9b)를 포함하는 시트 배출 장치(9)에 의해 장치 주조립체(A1)의 상부에 위치한 전달 트레이(10)로 배출된다.

(장치 주조립체에 대한 프로세스 카트리지의 설치 및 제거)

다음으로, 도2, 도13 및 도14를 참조하면, 프로세스 카트리지의 설치 및 제거에 대해 설명하기로 한다.

도2를 참조하면, 프로세스 카트리지(B)는 프로세스 카트리지(B)를 장치 주조립체(A1)로 안내하기 위해 가동 부재(50)에 의해 장치 주조립체(A1)로 설치된다.가동 부재(50)는 기록 매체(2)가 장치 주조립체(A1) 내에 운반되는 방향과 대체로 평행한 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다. 프로세스 카트리지(B)는 가동 부재(50)가 장치 주조립체(A1)로부터 인출된 후 가동 부재(50) 내에 제거 가능하게 배치된다.

보다 상세하게는, 도13 및 도14를 참조하면, 프로세스 카트리지(B)가 가동 부재(50)로 배치될 때, 프로세스 카트리지(B)의 드럼 커플링(19)[프로세스 카트리지(B)의 대향 측면 상의 측면 커버(14)의 원통부(14b)에 대응됨]은 가동 부재(50)의 제1 안내면(50a)에 의해 안내되고, 동시에 프로세스 카트리지(B)의 회전 제어 돌출부(11a)[또 다른 측면 상의 회전 제어 돌출부(11b)]는 가동 부재(50)의 제2 안내면에 의해 안내된다. 프로세스 카트리지(B)의 설치가 완료된 후 드럼 커플링(19)의 바로 다음에 위치하고 이와 동축상에 정렬된 프로세스 카트리지(B)의 원통형 위치 결정 보스(13a)[또 다른 측면 상의 원통형 위치 결정 보스(14a)]는 제1 안내면(50a)(도2)의 가장 깊은 단부에 위치한 임시 보유부(50f)로 진입된다. 그 다음에, 프로세스 카트리지(B)는 임시 보유부(50f)의 중심 둘레에서 선회되는 것처럼 시계 방향으로 선회된다. 그 결과, 프로세스 카트리지(B)의 회전 제어 돌출부(11a)[또 다른 측면 상의 회전 제어 돌출부(11b)]는 가동 부재(50)의 제2 안내면(50b)의 가장 깊은 단부에 위치한 회전 제어부(50e)와 접촉된다. 그 다음에, 돌출부(11a)(11b)는 가동 부재(50)에 제공된 카트리지 가압 부재(54)에 의해 가압된다. 이것으로써 프로세스 카트리지(B)가 가동 부재(50)로 설치되는 작업이 완료된다.

전술한 프로세스 카트리지 설치 공정 중에, 도12에 도시된 프로세스 카트리지(B)의 ROM 커넥터(23)는 가동 부재(50) 내에 배치된 도시안된 커넥터에 연결된다. 또, 드럼 셔터(18)는 가동 부재(50)에 제공된 캠 접촉부(50g)에 의해 절반 정도 개방된다.

프로세스 카트리지(B)가 가동 부재(50) 내에 배치된 후에, 가동 부재(50)는 장치 주조립체(A1)로 이동된다(도2). 가동 부재(50)가 이동될 때, 프로세스 카트리지(B)의 원통형 위치 결정 보스(13a)[또 다른 측면 상의 원통형 위치 결정 보스(14a)에 대응됨]는 카트리지 포획 부재(55)(위치 결정 부재, 이하 포획 부재)에 의해 포획된다. 동시에, 가동 부재(50)의 후방면 상의 가압부(51)의 후크부(51b)는 장치 주조립체(A1)의 측벽으로 체결되고, 가압부(51)의 후방 판(51a)에 의해 가동 부재(50)로 인가된 압력을 유지시킨다. 결국, 가동 부재(50)의 하부 전방 단부에 위치한 인접부(50d)는 포획 부재(55)에 대항하여 프로세스 카트리지(B)의 [원통형 위치 결정 보스(14a)에 대응되는] 원통형 위치 결정 돌출부(13a)를 가압하고, 도1에 도시된 바와 같이 장치 주조립체(A1)에 대해 프로세스 카트리지(B)를 정확하게 위치 결정함으로써, 화상 형성 조작이 수행될 수 있다.

또한, 가동 부재(50)의 내향 이동 중에, 프로세스 카트리지(B)의 기어 커버(13)는 드럼 구동 커플링(52)으로 그리고 도2에 도시된 장치 주조립체(A1)에 제공된 폐토너 운반 부재로 이동된다. 그 다음에, 드럼 구동 커플링(52)(구동력 전사 부재)은 프로세스 카트리지(B)의 드럼 구동 커플링(19)(구동력 수용 부재)과 결합되고, 폐토너 운반 부재 구동 커플링(53)은 가동 부재(50)의 측벽을 통해 제조된 구멍(50c)을 통해 폐토너 운반 부재 구동 커플링(20)과 결합된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)의 폐토너 운반 부재 커플링과 드럼 커플링(19)이 구동될 수 있다.

또한, 전술한 가동 부재(50)의 내향 이동 중에, 프로세스 카트리지(B)의 레이저 셔터 개폐 리브(11c)는 도1 및 도2에 도시된 노출 장치(3)의 레이저 셔터(3d)를 개방시킨다. 또한, 비구동측 상의 프로세스 카트리지(B)의 원통부(14b)의 단부에 중심에 배치된 (도5의) 드럼 접지 접점(21)과 프로세스 카트리지(B)의 대전 장치 덮개(15)를 통해 노출된 (도6의) 주 바이어스 접점(22)은 장치 주조립체(A1)의 도시되지 않은 고전압 접점에 전기적으로 접속된다. 또한, 드럼 셔터(18)는 장치 주조립체(A1)의 도시되지 않은 셔터 개폐 리브에 의해 충분히 개방된다.

(화상 형성 작업)

다음으로, 도1을 참조하여, 이러한 실시예에서의 화상 형성 장치(A)의 화상 형성 작업에 대해 설명하기로 한다.

감광 드럼(1)은 감광 드럼(1)의 주연면이 대전 장치(2)에 의해 균일 충전되도록 중간 전사 벨트(5a)의 회전과 동시에 도1의 화살표에 의해 나타낸 방향(반시계 방향)으로 회전하게 된다. 그후, 형성될 화상의 옐로우 성분에 대응하는 빛이 감광 드럼(1)의 대전 주연면을 노출하도록 노출 장치(3)로부터 투사된다. 그 결과, 형성될 화상의 옐로우 성분에 대응하는 정전 잠상이 감광 드럼(1)의 주연면 상에 형성된다. 이러한 정전 잠상의 형성과 동시에, 현상 장치(4)는 옐로우 성분 현상 장치(4Y)를 현상 위치에 위치하도록 구동되고, 감광 드럼(1)의 주연면이 대전되는 극성과 동일 극성을 갖고, 대전 롤러에 인가된 전압과 거의 동일한 전위를 갖는 전압이 옐로우 토너를 감광 드럼(1) 상의 정전 잠상에 부착함으로서 정전 잠상을 감광 드럼(1) 상에 현상하는 데 인가된다. 그후, 감광 드럼(1) 상의 옐로우 토너 화상은 토너의 극성에 반대되는 전압을 주 전사 롤러(5d)(종동 롤러)에 인가함으로서 중간 전사 벨트(5a) 상에 전사(주전사)된다.

옐로우 토너 화상의 주전사의 완료 후에, 회전자는 다음의 현상 장치, 즉 다음에 현상될 칼라 성분에 대응하는 현상 장치를 현상 장치가 감광 드럼(1)에 대향하는 현상 위치로 이동시키도록 회전하게 되고, 이러한 현상 프로세스의 사이클에 의해 형성된 토너 화상은 중간 전사 벨트(5a) 상의 옐로우 토너 화상에 정렬되는 중간 전사 벨트(5a) 상으로 전사(주전사)된다. 그후, 정전 화상 형성, 현상 및 주전사를 포함하는 전술된 것과 동일한 작업이 형성될 화상의 시안 및 블랙 성분에 대해 실행된다. 그 결과, 4 개의 상이한 칼라의 토너 화상이 중간 전사 벨트(5a) 상에 층상 배치된다. 이러한 4 개의 상이한 칼라의 토너 화상은 모두 시트 공급-운반 장치(7)로부터 공급된 기록 매체(S) 상으로 즉시 전사(부전사)된다.

부전사후에, 기록 매체(S)는 정착 장치(8)로 운반되고, 그 장치에서 토너 화상은 기록 매체(S)에 고정된다. 그후, 기록 매체(S)는 도면에서 화살표에 의해 나타낸 방향으로 이동하는 벨트(9a)와, 벨트(9a)가 구동되도록 그 주위에 감겨져 있는 토출 롤러(9b)에 의해 전달 트레이(10) 내로 토출된다. 이로써 화상 형성 작업이 마무리된다.

(프로세스 카트리지 하우징의 구조)

다음으로, 도3 내지 도12를 참고로 하여, 프로세스 카트리지 하우징의 구조에 대해 설명하기로 한다.

도3을 참고로 하면, 프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(1)의 주연면을 따라 배치된 대전 장치(2)(C 롤러)와 세척 장치(6)를 포함한다. 이러한 요소들은 장치 주조립체(A1)가 갖추고 있는 전술된 가동 부재(50)(설치 수단) 내에 제거 가능하게 배치될 수 있는 하우징(100) 내에 일체형으로 배치된다. 프로세스 카트리지(B)의 하우징(100)은 세척 수단 하우징부(11)와, 초음파를 이용하여 세척 수단 하우징부의 후방 단부에 결합되는 후방 하우징부(12)를 포함한다. 세척 수단 하우징부(11)는 하우징(100)의 각각의 종방향 단부로부터 연장하는 한 쌍의 드럼 지지부(11e)와, 세척 장치(6)의 세척 블레이드(6a)를 지지하는 세척 블레이드 지지부(11d)와, 대전 장치(2)를 지지하는 롤러 지지부(11f)를 포함한다. 후방 하우징부(12)는 프로세스 카트리지(B)를 장치 주조립체(A1) 내로 및 그 조립체로부터 설치 또는 제거할 때 작업자가 파지하는 손잡이를 포함한다. 도4 내지 도12를 참조하면, 프로세스 카트리지(B)는 세척 수단 하우징부(11)의 종방향 단부와 후방 하우징부(12)를 덮도록 프로세스 카트리지(B)의 종방향 단부의 구동측 상에서 프로세스 카트리지(B)에 고정된 기어 덮개(13)(프로세스 카트리지(B)의 종방향 단부들 중 하나를 덮기 위한 측면 덮개)를 포함한다. 세척 수단 하우징부(11)의 다른 종방향 단부와 후방 하우징부(12)를 덮도록 측면 덮개(14)는 프로세스 카트리지(B)의 다른 종방향 단부에 고정된다. 기어 덮개(13)와 측면 덮개(14)는 원통형 위치 결정 보스(13a, 14a)(위치 결정부)와 회전 제어 돌기(11a, 11b)를 각각 갖추고 있다. 또한, 프로세스 카트리지(B)는 세척 수단 하우징부(11)의 상부에 고정된 대전 장치 덮개(15)를 포함하고, 종방향 양단부 뿐만 아니라 상부를 가로지르는 대전 장치(2)를 덮는다.

또한, 프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(1)의 주연면을 따라 가동되는 드럼 셔터(18)를 갖추고 있고, 일예로 감광 드럼(1)이 외부 광에 노출되는 것을 방지하고 또한 작업자에 접촉하는 것을 방지함으로서 감광 드럼(1)을 보호한다.

(프로세스 카트리지(B) 지지 수단의 상세한 설명)

다음으로, 도16a 및 도16b를 참조하여, 프로세스 카트리지의 중심(감광 드럼의 축선)을 지지함으로서 프로세스 카트리지(B)를 지지하는 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.

전술된 대로, 장치 주조립체(A1) 내로의 프로세스 카트리지(B)의 설치가 완료될 때, 프로세스 카트리지(B)의 중심은 기어 덮개(13)와 측면 덮개(14)가 각각 일체로 형성되어 있는 원통형 위치 결정 보스(13a, 14)에 의해 정확하게 위치 결정된다. 원통형 보스(13a, 14a)의 축선은 감광 드럼(1)의 축선과 일치한다.

도16b를 참조하면, 프로세스 카트리지(B)의 구동측 상의 원통형 보스(13a), 즉 위치 결정 보스는 감광 드럼(1)의 축방향의 면에서 도17a에 도시된 드럼 지지축(1a1)에 부착된 드럼 커플링(19) 바로 다음에 배치된다. 다시 말해, 원통형 위치 결정 보스(13a)는 감광 드럼(1)의 축방향으로 드럼 커플링(19)에 정렬된다. 원통형 위치 결정 보스(13a)의 직경(D1)은 드럼 커플링(19)의 직경(D2) 보다 약간 더 크다. 감광 드럼(1)의 종방향 면에서 원통형 위치 결정 보스(13a)의 외향 단부면(13a6)의 위치는 감광 드럼(1)의 종방향 면에서 기어 덮개(13)의 외부면(131)의 위치와 동일하거나 약간 내향에 위치한다. 감광 드럼(1)의 종방향 면에서 드럼 커플링(19)의 외부면(19a)의 위치는 전술된 외부면(131)의 외향측 상에 있다. 원통형 위치 결정 보스(13a)의 외경(D1)과 드럼 커플링(19)의 외경(D2) 간의 관계는 D1>D2이다. D1은 약 28mm이고 D2는 약 27.6mm이다.

비구동측 상의 원통형 위치 결정 보스(14a)는 원통형 위치 결정 보스(13a)와 동축이나 (도16a)의 원통형 위치 결정 보스(13a) 보다 외경이 약간 더 작은 원통부(14b)를 갖추고 있다. 감광 드럼(1)의 종방향 면에서, 원통형 위치 결정 보스(14a)의 외향면(14a6)의 위치는 측면 덮개(14)의 외향면(141)의 위치와 동일하거나 그 내향측 약간 위에 배치된다. 또한, 감광 드럼(1)의 종방향 면에서, 원통부(14b)의 외향면(14b1)의 위치는 외향면(141)의 외향측 상에 있게 된다. 원통형 위치 결정 보스(14a)의 외경(D3)과 원통부(14b)의 외경(D4)은 D1에 대해 다음의 관계, 즉 D2 : D1 = D3 및 D2 = D4를 갖는다.

도15를 참조하면, (다른 측면 상에서 원통형 위치 결정 보스(13a)에 대응하는) 원통형 위치 결정 보스(14a)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주조립체(A1) 내에 있는 동안 포획 부재(55)에 의해 지지된다. 포획 부재(55)는 장치 주조립체(A1)의 하우징의 도시된 측면 플레이트 상에 있다. 포획 부재(55)는 단면이 대체로 반원형이고, 이의 개방 측면, 즉 반원형 단면의 내측면에 대응하는 면은 프로세스 카트리지(B)가 장치 주조립체(A1) 내로 삽입되는 방향(가동 부재(50)가 장치 주조립체(A1)를 향해 이동하는 방향)에 대면한다.

원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]는 가동 부재(50)를 갖는 인접부(50d)에 대응하는 제1 접촉부[14a5(13a5)]를 구비한다. 제1 접촉부[14a5(13a5)]는 하중(F3), 즉 인접부(50d)에 의해 접촉부[14a5(13a5)]에 직접 작용하는 대략 2.0 kgf의 압력을 받는다.

하중(F3)이 포획 부재(55)에 가해지는 위치를 제어하기 위해, 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]는 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 주변부 표면 상에 위치되는 제2 접촉부[14a3(13a3)] 및 제3 접촉부[14a4(13a4)]를 구비한다. 이런 접촉부[14a3, 14a4(13a3, 13a4)]들은 하중(F3)이 두 개의 접촉부[14a3, 14a4(13a3, 13a4)] 사이에서 균일하게 분포되도록 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 주변부 표면 상에 분포된다. 특히, 접촉부[14a3, 14a4(13a3, 13a4)]는 제3 및 제2 접촉부[(14a3, 14a4(13a3, 13a4)]가 감광 드럼(1)의 축선에 수직인 하중(F3)의 작용(13)의 횡단선에 대해 각각 형성하는 각(θ1, θ2)이 동일(θ1=θ2)해 지도록 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 주변부 표면 상에 분포된다. 또한, 제2 및 제3 접촉부[14a3, 14a4(13a3, 13a4)]는 포획 부재(55)의 내향면과 접촉한다.

제3 접촉부[14a4(13a4)]는 제1 접촉부[14a5(13a5)]를 포함하는 제1 돌출부[14a7(13a7)]의 일부이다. 제2 접촉부[14a3(13a3)]는 제2 돌출부[14a1(13a1)]의 일부이다. 제1 및 제2 돌출부[14a7, 14a1(13a7, 13a1)] 사이의 간격은 포획 부재(55)와 접촉하지 않는 리세스[14a2(13a2)]를 형성한다.

따라서, 프로세스 카트리지(B)는 전술한 방식으로 분포된 세 개의 접촉부에 의해 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 주연 방향 내에서 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 주변부 표면 상에 정확하게 위치되고, 제1 접촉부[14a5(13a5)]는 가동 부재(50)의 인접부(50d)와 접촉하게 되며 제2 및 제3 접촉부[14a3, 14a4(13a3, 13a4)]은 장치 주조립체(A1)의 포획 부재(55)와 접촉한다. 이런 배열로, 원통형 보스[14a(13a)]와 가동 부재(50) 사이의 불필요한 움직임을 제거하는 것이 가능하다.

이런 실시예의 칼라 화상 형성 장치(A)에서, 네 개의 칼라 현상 장치(4Y, 4M, 4C, 4Bk)가 차례로 감광 드럼(1)과 접촉하고, 하중(외력: F2)이 모든 현상 공정을 위해 감광 드럼(1)에 작용한다. 또한, 전달 장치(5)의 중간 전사 벨트(5a) 등은 화상이 형성되지 않을 때에는 감광 드럼(1)으로부터 떨어져 있더라도, 감광 드럼(1) 상의 토너 화상이 중간 전사 벨트(5a) 상으로 전달될 때(1차 전달)에는 감광 드럼(1)과 접촉해야 한다. 따라서, 1차 전달 중에, 하중(외력: F1)이 감광 드럼(1)에 작용한다. 그러므로, 하중(F1)을 가하기 위해, 하중(F1) 작용의 횡단선의 도중에 위치하는 제2 접촉부[14a4(13a4)]은 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 주연부를 따라 제1 접촉부[14a5(13a5)]을 향해 연장된다. 하중(F2)은 하중(F2) 작용의 횡단선의 도중에 위치하는 제1 접촉부[14a5(13a5)]에 가해진다.

따라서, 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]는 접촉부들이 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 중심부와 함께 형성하는 중심각에 관해서 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 접촉부의 치수가 이하의 요구 조건을 충족시키도록 형성되기만 하면 된다. 즉, 제1 접촉부[14a5(13a5)]에 대한 중심각(θ5)은 대략 5°이고, 제2 접촉부[14a3(13a3)]에 대한 중심각(θ3)은 대략 10°이고, 제3 접촉부[14a4(13a4)]에 대한 중심각(θ4)은 대략 40°이다. 이런 접촉부[14a5(13a5), 14a4(13a4), 14a3(13a3)] 사이의 간격 부분은 대략 0.5mm만큼 접촉부의 주변부 표면으로부터 하방으로 단을 이루는 리세스[14a2(13a2)] 내로 형성되어, 포획 부재(55)의 내향 표면(55a)과 접촉하게 되는 것이 방지된다.

전술한 바와 같이, 이런 실시예의 프로세스 카트리지(B)의 경우에서, 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]는 가동 부재(50) 및 포획 부재(55)에 의해 그리고 세 개의 접촉부[14a5(13a5), 14a4(13a4), 14a3(13a3)]에 의해 지지된다. 따라서, 감광 드럼(1)의 위치는 프로세스 카트리지(B) 내의 현상 장치(4Y, 4M, 4C, 4Bk)의 감광 드럼(1)에 대한 위치가 변경될 때에 발생되는 충격에 의해 또는 전달 장치(5)의 중간 전사 벨트(5a)가 감광 드럼(1)과 접촉해서 위치되거나 이로부터 떨어질 때 발생되는 충격에 의해 변경되는 일이 없게 된다. 그러므로, 소위 색수차, 즉 중간 전사 벨트(5a) 상으로 전달될 때에 정확하게 정렬되어야 하는 상이한 칼라의 네 개의 토너 화상의 실패에 의해 야기되는 화상 결함이 방지되어, 칼라 화상 형성 장치가 결함 없는 화상을 출력할 수 있게 한다.

또한, 가동 부재(50) 및 포획 부재(55)가 포획하는 세 개의 접촉부[14a5(13a5), 14a4(13a4), 14a3(13a3)]들은 돌출부[14a7(13a7)]의 일부이거나 또는 돌출부[14a1(13a1)]의 형상이어서, 결국 장치 주조립체(A1) 내의 프로세스 카트리지(B)를 지지하는 구조체의 강성을 현저하게 증가시키는 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)]의 강도를 부가한다.

이런 실시예에서, 세 개의 접촉부들은 주연 방향으로 원통형 위치 결정보스[14a(13a)] 각각의 주변부 표면 상에 전략적으로 분포된다. 그러나, 세 개이상의 접촉 표면들이 주연 방향으로 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)] 각각의 주변부 표면 상에 분포될 수 있다.

(드럼 커플링에 대한 상세한 설명)

다음으로, 도17a, 도17b, 도18a 및 도18b를 참조해서, 드럼 커플링(19)의 구조를 상세하게 설명하기로 한다.

감광 드럼(1)은 프로세스 카트리지(B)의 세척 수단 하우징 부분(11)의 드럼 지지 부분(11e)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 감광 드럼(1)은 알루미늄 실린더(1c)와 구동측 상에서 알루미늄 실린더(1c) 내로 부분적으로 삽입되는 드럼 플랜지(1a)를 포함하고, 접합 또는 압착과 같은 방법에 의해 이에 고정된다. 드럼 플랜지(1a)에는 드럼 플랜지(1a)의 외향 표면의 중심부로부터 연장되는 드럼 지지 샤프트(1a1)가 마련된다. 드럼 지지 샤프트(1a1)는 드럼 플랜지(1a)로부터 분리되어 형성되고, 가압 또는 삽입 성형에 의해 최대 직경 부분(1a11)으로 드럼 플랜지(1a)에 부착된다. 드럼 지지 샤프트(1a1)는 세척 수단 하우징 부분(11)의 드럼 지지 부분(11d)과 기어 커버(13)의 원통형 위치 결정 보스[14a(13a)] 내에 끼워 맞춰진다. 특히, 드럼 지지 샤프트(1a1)는 감광 드럼(1)의 축방향으로 이동되지 않도록 드럼 지지 부분(11d) 및 기어 커버(13) 내에 매설된 볼 베어링(111)으로 통과된다. 즉, 드럼 지지 샤프트(1a1)는 볼 베어링(111)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

드럼 지지 샤프트(1a1)는 드럼 지지 샤프트(1a1)의 종방향 단부 주위에 끼워맞춰지는 드럼 커플링(19)을 구비한다. 드럼 커플링(19)은 장치 주조립체(A1)의 드럼 구동 커플링(52)으로부터 회전 구동력을 수용하기 위한 부재이다. 도17a를 참조하면, 드럼 지지 샤프트(1a1)의 D-절단 부분(1a3)은 드럼 커플링(19)의 D-절단 구멍(19c) 내에 억지 끼워맞춰지고, 드럼 커플링(19)의 D-절단 구멍(19c)의 벽의 일부인 포올(19d)은 만곡된 표면(1a12)의 만곡부에 평행하게 연장되도록 드럼 지지 샤프트(1a1)의 D-절단 부분(1a3)의 만곡된 표면(1a12) 내에 절결된 홈(1a2)과 결합되어 있다. 이런 구조에 의해, 드럼 커플링(19)은 드럼 지지 샤프트(1a1)로부터 미끄러져 빠지지 않는다.

도17a 및 도18b를 참조하면, 드럼 커플링(19)은 장치 주조립체(A1)에 대면하는 표면(19e) 내에 만들어지는 원통형 결합 구멍(19a)을 구비한다. 구멍(19a)의 축선이 감광 드럼(1)의 축선과 일치한다. 드럼 구동 커플링 샤프트(80)는 이런 구멍(19a)으로 끼워진다. 또한, 드럼 커플링(19)에는 표면(19e)에 형성된 6개의 추가 결합 구멍(19b)이 제공된다. 결합 구멍(19b)은 팬 형태의 단면을 갖고 구동력을 전달하기 위해 제공된다. 결합 구멍(19b)들은 결합 구멍(19a) 둘레에 균일하게 분포된다. 드럼 커플링(19)의 표면(19e)에 형성된 각 결합 구멍(19b)의 표면(19bl), 즉 드럼 구동 커플링(52)으로부터 회전 구동력을 수용하는 표면은 중심이 결합 구멍(19a)의 중심과 일치하는 이론적인 원의 방사상으로 연장된다.

장치 주조립체(A1)의 드럼 구동 커플링(52)은, 감광 드럼(1)과 동축이고 안내 부재(81)가 커플링 샤프트(80)의 축방향에 대해 커플링 샤프트(80)에 대해서 이동하지 않도록 고정된 커플링 샤프트(80) 둘레에 끼워짐으로써 회전 가능하게 지지된다. 프로세스 카트리지(B)를 구동하거나(도17b) 동일한 기계 연결을 차단하기 위해(도17a), 프로세스 카트리지(B) 사이의 기계 연결을 이루는 도시되지 않은 기계 수단에 의해 이런 안내 부재(81)는 포획 부재(55)의 내면(55a)을 따라 포획 부재(55)의 종축 방향으로 포획 부재(55)의 내향 또는 외향으로 활주 가능하다. 드럼 커플링(52)은 커플링 샤프트(80)의 외향 단부에 고정되고 커플링 샤프트(80)에 대해 회전방향 및 축방향으로 이동되지 않도록 된다. 도17a와 도18a를 참조하면, 드럼 커플링(52)에는 드럼 커플링(19)과 대면하는 표면(52c) 상에 있고 감광 드럼(1)의 축선(O) 둘레에 원형으로 균일하게 분포된 6개의 구동력 전달 포올(52b)(돌기)이 제공된다. 드럼 구동 커플링(19)의 표면(19bl)에 구동력을 전달하는 드럼 커플링(52)의 표면(52bl)은 중심이 감광 드럼(1)의 축선(O)과 일치하는 이론적인 원의 방사상으로 연장된다. 커플링 샤프트(80)의 외향부(80a)(돌기)는 드럼 구동 커플링(52)의 표면(52c)으로부터 돌출되고, 표면(52c)으로부터의 돌기(80a)의 단부면(80al)의 높이는 표면(52c)으로부터의 각 구동력 전달 포올(52b)의 단부면(52bl)의 높이와 사실상 동일하다. 단부(80a)는 프로세스 카트리지(B)의 드럼 커플링(19)의 결합 구멍(19a)으로 끼워진다.

프로세스 카트리지(B)가 장치 주조립체(A1)로 삽입된 후에, 특히 전술한 원통형 위치 결정 보스(14a)(13a)가 포획 부재(55)에 의해 포획된 후에(도17a에 도시된 상태) 장치 주조립체(A1)의 드럼 구동 커플링(52)은 감광 드럼(1)의 축방향으로 이동된다. 후에, 커플링 샤프트(80)의 단부(80a)가 프로세스 카트리지(B)의 드럼 커플링(19)의 결합 구멍(19a)으로 진입함과 동시에, 구동력 전달 포올(52b)은 드럼 커플링(19)의 결합 구멍(19b)으로 로킹된다.

드럼 구동 커플링(52)은 포획 부재(55)의 내면(55a)에 의해 방사상으로 이동되는 것이 방지되므로, 전술한 연결 공정 동안에 부드럽게 회전한다. 또한, 커플링 샤프트(80)의 단부(80a)는 드럼 커플링(19)의 결합 구멍(19a)으로 끼워지고 드럼 커플링(19)의 세차 이동을 방지한다. 결국, 감광 드럼(1)은 요동 또는 흔들림이 방지된다. 구동력 전달 포올(52b)이 드럼 커플링(19)의 결합 구멍(19b)으로 로킹될 때, 회전 구동력이 드럼 구동 커플링(52)에서 드럼 커플링(19)으로 전달되는 것이 가능해진다.

전술한 바와 같이, 이런 실시예의 프로세스 카트리지(B)의 경우에, 드럼 커플링(19)의 회전축은 드럼 구동 커플링(52)의 표면(52a)으로부터 돌출된 커플링 축(80)의 단부(80a)에 의해 정확하게 위치 결정된다. 따라서, 드럼 커플링(19)은 세차 운동을 하지 않는다. 따라서, 회전 구동력은 안정한 각 속도를 유지하면서 드럼 구동 커플링(52)에서 드럼 커플링(19)으로 전달된다. 결국, 감광 드럼(1)은 화상 형성 작업 동안에 요동 또는 흔들림이 방지된다.

따라서, 전술한 색수차, 특히 감광 드럼(1)의 요동 또는 흔들림에 의해 야기되는 색 수차가 방지되고, 칼라 화상 형성 장치(A)가 사용될 때라도 결함이 없는 화상을 출력하는 것이 가능하다.

드럼 커플링(19) 및 드럼 구동 커플링(52)용 재료에 대해서는, 높은 수준의 탄성 계수를 갖는 재료, 예컨대 알루미늄과 같은 금속 재료, 유리 섬유가 혼합된 수지(강화 플라스틱) 등이 사용될 수 있다. 이런 종류의 재료의 사용함으로써, 드럼 커플링(19) 및 드럼 구동 커플링(52)이 회전 구동력의 전달되는 동안에 비틀리기 때문에 발생하는 각 속도 전달의 지연량을 감소시키는 것이 가능하다. 따라서, 회전 구동력은 각 속도에 대해 신뢰성 있게 전달될 수 있다.

(실시예)

이 실시예는 재료를 제외하고는 전술한 실시예와 동일하다.

(다양한 실시예)

전술한 실시예는 완전 칼라 화상 형성 장치와 호환 가능한 프로세스 카트리지(B)를 참조하여 설명된다. 그러나, 본 발명도 단색, 2색 및 3색 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지에 양호한 결과로 적용 가능하다.

전자 사진식 감광 부재에 대해서는, 전술한 감광 드럼에 제한되지 않는다. 예컨대, 감광 재료에 대해서는 전술한 감광 재료 외에, 전술한 것과는 다른 비결정질 실리콘, 비결정질 셀레늄, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 유기 광전도체가 포함될 수 있다. 감광 재료를 지닌 기부 부재의 형상에 대해서는, 전술한 드럼 형태의 기부 부재 외에 벨트 형태의 기부 부재가 사용될 수 있다. 드럼형 감광 부재의 경우에, 예컨대 광전도성 재료가 알루미늄 합금 등으로 형성된 원통의 외주면 상에 퇴적되거나 피복된다.

전술한 실시예에서, 대전 장치는 소위 접촉식 대전 방법을 채용하도록 구성된다. 그러나, 단일편의 텅스텐 와이어가 3면 상에서 알루미늄 등으로 형성된 금속 차폐체로 둘러싸이고 텅스텐 와이어에 고전압을 인가함으로써 생성되는 양이온 또는 음이온을 감광 드럼의 외주면 상에 전달함으로써 감광 드럼의 외주면이 균일하게 대전되는 종래의 대전 방법을 채용하도록 구성될 수 있다는 것은 명백하다.

대전 장치의 대전 부재의 구성은 전술한 롤러 외에 블레이드(대전 블레이드), 패드, 블록, 로드 또는 단일편의 와이어 등의 형태일 수 있다.

감광 드럼(1) 상에 잔류하는 토너를 세척하기 위한 세척 방법은 블레이드, 모피 브러시, 자기 브러시 등을 포함하는 세척 수단을 채용할 수 있다.

프로세스 카트리지의 정의에 따라, 프로세스 카트리지는 전자 사진식 감광 부재와 적어도 하나의 프로세스 수단을 포함하는 카트리지이다. 즉, 프로세스 카트리지는 반드시 전술한 실시예에서 설명된 바와 같이 구성될 필요는 없다. 예컨대, 프로세스 카트리지는 전자 사진식 감광 부재와 대전 수단을 일체로 포함하고 화상 형성 장치의 주조립체 내에서 제거할 수 있게 장착 가능한 카트리지, 또는 전자 사진식 감광 부재와 세척 수단을 일체로 포함하고 화상 형성 장치의 주조립체 내에 제거 가능하게 장착 가능한 카트리지일 수 있다.

즉, 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주조립체 내에서 제거할 수 있게 장착 가능한 카트리지의 형태로 대전 수단 및/또는 세척 수단을 전자 사진식 감광 부재와 일체화함으로써 형성된 카트리지이다. 이런 프로세스 카트리지는 도움없이 사용자에 의해 화상 형성 장치의 주조립체로 장착되거나 주조립체로부터 제거될 수 있고, 화상 형성 장치의 보수 유지가 사용자에 의해 독립적으로 수행될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 실시예들에서, 전자 사진식 화상 형성 장치는 레이저 비임 프린터 형태이다. 그러나, 본 발명은 레이저 비임 프린터에의 적용에만 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명이 전자 사진식 복사기, 모사전송기, 워드 프로세서 등과 같은 전자 사진식 화상 형성 장치에도 적용 가능하다는 것은 자명하다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프로세스 카트리지 내의 전자 사진식 감광 부재 또는 전자 사진식 화상 형성 장치가 화상 형성 작업 중 흔들리는 것이 방지되어, 전자 사진식 감광 부재가 정밀하게 회전될 수 있다.

본 명세서에서 개시된 구조를 참조하여 본 발명이 설명되었지만, 본원은 개선의 목적 또는 이하의 특허 청구의 범위 내에 있는 변형 또는 변경을 포함한다.

Claims

전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,

전자 사진식 감광 부재와,

상기 감광 부재 상에 작용 가능한 프로세스 수단과,

적어도 상기 감광 부재를 지지하는 프레임과,

상기 감광 부재와 동축선상으로 상기 프레임 상에 제공되어 상기 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체의 위치 결정 부재와 결합하는 위치 결정부와,

상기 위치 결정부에 배치되어 상기 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체의 위치 결정 부재 상에 회전 가능하게 지지된 구동력 전달 부재로부터 구동력을 수용하는 구동력 수용 부재를 포함하며,

상기 수용 부재는 위치 결정을 위해 전달 부재의 제1 돌출부와 결합되는 제1 구멍부를 구비하고, 상기 제1 구멍부는 상기 프로세스 카트리지가 상기 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 장착될 때 상기 감광 부재와 동심으로 되고, 상기 수용 부재는 구동력 전달을 위한 다수의 제2 구멍부를 더 구비하고, 상기 다수의 제2 구멍부는 상기 제1 구멍부로부터 방사상으로 배치되어 상기 프로세스 카트리지가 상기 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 장착될 때 구동력 전달을 위한 전달 부재의 제2 돌출부와 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 위치 결정부는 상기 프레임의 각 단부로부터 외향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동력 수용 부재는 상기 위치 결정부 너머로 외향 돌출하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 제1 구멍부는 원형인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 구멍부들은 호형인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 구동 전달 부재의 제1 돌출부와 제1 구멍부의 결합과 동시에, 다수의 제2 구멍부들은 제2 돌출부와 결합되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 구동력 수용 부재는 금속 또는 강화 플라스틱 수지 재료로 된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 프로세스 수단은 상기 감광 부재를 전기 대전시키기위한 적어도 하나의 대전 수단 및 상기 감광 부재로부터 잔류 현상제를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
기록재 상에 화상을 형성하기 위한 것으로, 프로세스 카트리지가 자체의 주조립체에 착탈식으로 장착 가능한 전자 사진식 화상 형성 장치에 있어서,

a) 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하기 위한 위치 결정 부재와,

b) 상기 위치 결정 부재 상에 회전 가능하게 지지되고, 상기 프로세스 카트리지 내에 내장된 전자사진 감광 부재와 동심인 제1 돌출부 및 상기 제1 돌출부로부터 방사상으로 배치된 다수의 제2 돌출부를 갖는 구동력 전달 부재와,

c) 상기 프로세스 카트리지를 착탈 가능하게 장착하기 위한 장착 수단을 포함하고,

상기 프로세스 카트리지는,

전자 사진식 감광 부재와,

상기 감광 부재 상에 작용 가능한 프로세스 수단과,

적어도 상기 감광 부재를 지지하는 프레임과,

상기 감광 부재와 동축선상으로 상기 프레임 상에 제공되어 위치 결정 부재와 결합하는 위치 결정부와,

상기 위치 결정부에 배치되어 구동력 전달 부재로부터 구동력을 수용하는 구동력 수용 부재를 구비하고,

상기 수용 부재는 위치 결정을 위해 전달 부재의 제1 돌출부와 결합되는 제1 구멍부를 포함하고, 상기 제1 구멍부는 상기 프로세스 카트리지가 상기 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 장착될 때 상기 감광 부재와 동심으로 되고, 상기 수용 부재는 구동력 전달을 위한 다수의 제2 구멍부를 더 포함하고, 상기 다수의 제2 구멍부는 상기 제1 구멍부로부터 방사상으로 배치되어 상기 프로세스 카트리지가 상기 전자 사진식 화상 형성 장치의 주조립체에 장착될 때 구동력 전달을 위한 전달 부재의 제2 돌출부와 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진식 화상 형성 장치.
제9항에 있어서, 상기 구동 전달 부재의 제1 돌출부와 제1 구멍부가 결합함과 동시에, 상기 다수의 제2 구멍부들은 제2 돌출부에 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 사진식 화상 형성 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 구동력 전달 부재는 금속 또는 강화 플라스틱 수지 재료로 된 것을 특징으로 하는 전자 사진식 화상 형성 장치.