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KR100399700B1 - 프로세스 카트리지 재제조 방법 - Google Patents

프로세스 카트리지 재제조 방법 Download PDF

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KR100399700B1
KR100399700B1 KR10-2001-0037315A KR20010037315A KR100399700B1 KR 100399700 B1 KR100399700 B1 KR 100399700B1 KR 20010037315 A KR20010037315 A KR 20010037315A KR 100399700 B1 KR100399700 B1 KR 100399700B1
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process cartridge
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holding frame
toner
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히게따아끼라
야스다사또시
가꾸미요시유끼
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 부착 가능하며, 전자 사진 감광체 드럼을 지지하는 제1 유닛과, 전자 사진 감광체 드럼 상에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러를 지지하고 현상 롤러에 의한 정전 잠상의 현상을 위해 사용될 현상제를 수납하는 현상제 수납부를 갖는 제2 유닛을 포함하며, 제1 유닛과 제2유닛은 회전식으로 결합된 프로세스 카트리지를 재제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은, (a) 제1 유닛 및 제2 유닛을 서로에 대해 분리하는 유닛 분리 단계와, (b) 제2 유닛의 현상제 수납부에 현상제를 충전시키는 현상제 충전 단계와, (c) 제1 유닛 및 제2 유닛을 서로 결합하는 유닛 결합 단계와, (d) 제1 유닛의 외표면과 제1 유닛 및 제2 유닛으로부터 노출된 전자 사진 감광체 드럼의 부분을 덮기 위한 드럼 셔터의 외표면과 제2 유닛의 외표면을 따라 테이프를 제거 가능하게 부착하는 테이프 부착 단계를 포함한다.

Description

프로세스 카트리지 재제조 방법{REMANUFACTURING METHOD FOR PROCESS CARTRIDGE}
본 발명은 프로세스 카트리지 재제조 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서, 프로세스 카트리지는 적어도 현상 수단으로서의 현상 롤러와 전자 사진 감광 부재를 하나의 유닛으로서 포함하며, 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 부착 가능한 카트리지이다. 본 카트리지는 전자 사진 감광 부재와, 대전 수단, 현상 수단 및 세척 수단 중 적어도 하나를 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 부착 가능한 하나의 유닛으로서 포함할 수 있다. 프로세스 카트리지는 적어도 전자 사진 감광 부재와 현상 유닛을 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 부착 가능한 하나의 유닛으로서 포함할 수 있다.
전자 사진 화상 형성 장치는 전자 사진 화상 처리를 사용해서 기록재(기록 종이, 섬유 등) 상에 화상을 형성하는 장치이며, 전자 사진 복사기, 전자 사진 프린터(LED 프린터, 레이저 비임 프린터 등), 전자 사진 프린터 형태의 팩시밀리기, 전자 사진 워드 프로세서 등을 포함한다.
전자 사진 화상 형성 처리를 사용하는 전자 사진 화상 형성 장치에는, 전자 사진 감광 부재 상에서 작용하는 처리 수단과 전자 사진 감광 부재를 포함하며 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 부착 가능한 프로세스 카트리지가 사용된다. 이와 같은 형태의 프로세스 카트리지로 해서, 본 장치의 보수는 수리공 없이도 효과적으로 수행될 수 있다. 따라서, 프로세스 카트리지 형태는 전자 사진 화상 형성 장치 분야에서 널리 사용되고 있다.
이러한 프로세스 카트리지는 토너를 사용해서 기록재 상에 화상을 형성한다. 따라서, 토너는 화상 형성 작업에 따라 소모된다. 사용자가 화질에 대해 만족하기 못할 정도로 토너가 소모되면, 프로세스 카트리지의 상업적 가치는 소실된다.
이런 중고 프로세스 카트리지를 용이한 방법을 거쳐 재제조함으로써, 이런 프로세스 카트리지에 다시 상업적 가치를 부여하는 것이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 주목적은 프로세스 카트리지를 간단히 재제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 프로세스 카트리지가 운반되거나 이송될 때 현상제가 프로세스 카트리지의 외측으로 누출되는 것이 효율적으로 방지되는 프로세스 카트리지에 대한 재제조 방법과 프로세스 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 현상제의 소모로 인해 생성된 화상이 만족되지 못할 정도로 사용되어서 그 상업적 가치가 소실된 프로세스 카트리지에 상업적 가치를부여할 수 있는 프로세스 카트리지 재제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 부착 가능하며, 전자 사진 감광체 드럼을 지지하는 제1 유닛과 전자 사진 감광체 드럼 상에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러를 지지하고 현상 롤러에 의한 정전 잠상의 현상을 위해 사용될 현상제를 수납하는 현상제 수납부를 갖는 제2 유닛을 포함하며, 제1 유닛과 제2 유닛이 회전식으로 결합된 프로세스 카트리지의 재제조 방법이 제공되며, 본 방법은,
(a) 제1 유닛 및 제2 유닛을 서로에 대해 분리하는 유닛 분리 단계와,
(b) 제2 유닛의 현상제 수납부에 현상제를 충전시키는 현상제 충전 단계와,
(c) 제1 유닛 및 제2 유닛을 서로 결합시키는 유닛 결합 단계와,
(d) 제1 유닛의 외표면과 제1 유닛 및 제2 유닛으로부터 노출된 전자 사진 감광체 드럼의 부분을 덮기 위한 드럼 셔터의 외표면과 제2 유닛의 외표면을 따라 테이프를 제거 가능하게 부착하는 테이프 부착 단계를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련한 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 설명을 고려하여 보다 명백하게 될 것이다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 단면도.
도2는 도1에 도시된 장치의 외형에 대한 사시도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 단면도.
도4는 도3에 도시된 프로세스 카트리지의 우측면도.
도5는 도3에 도시된 프로세스 카트리지의 좌측면도.
도6은 도3에 도시된 프로세스 카트리지의 외형에 대한 사시도.
도7a는 도3에 도시된 프로세스 카트리지의 세척 유닛의 외형에 대한 사시도.
도7b는 도3에 도시된 프로세스 카트리지의 현상 유닛의 외형에 대한 사시도.
도8은 장치의 주 조립체에 대한 프로세스 카트리지의 착탈 과정을 도시한 측면도.
도9는 장치의 주 조립체의 내측에 대한 사시도.
도10a는 현상 장치 홀더의 외형에 대한 사시도.
도10b는 현상 장치 홀더의 내측에 대한 사시도.
도11은 현상 유닛의 분해 사시도.
도12는 현상 장치 프레임의 사시도.
도13은 현상 유닛의 현상 장치 홀더가 생략된 사시도.
도14는 토너 프레임의 사시도.
도15는 토너 시일이 부착된 후 토너 프레임의 사시도.
도16은 연결 부재의 측면도.
도17은 도16에 도시된 장치의 저면도.
도18a는 프로세스 카트리지의 연결부의 종단면도.
도18b는 연결 부재의 로킹 클로의 형상을 도시한 두 도면.
도19는 프로세스 카트리지 재사용 작업을 도시한 사시도.
도20은 세척 프레임의 분해 사시도.
도21은 세척 프레임의 세척 작업을 도시한 사시도.
도22는 현상 유닛의 부분 분해 사시도.
도23은 재제조를 위한 탄성 시일 부재가 부착된 후 현상 유닛의 정면도.
도24는 도23에 도시된 탄성 시일 부재의 부착부의 확대 사시도.
도25는 도23에 도시된 탄성 시일 부재의 부착부의 다른 확대 사시도.
도26은 토너 충전 단계를 도시한 종단면도.
도27은 자유 단부의 변형을 도시한 것으로서, 하부 조오의 자유 단부의 인접부에 대한 확대도.
도28은 보호 시트 및 제거 가능한 테이프가 부착된 프로세스 카트리지의 단면도.
도29는 보호 시트 및 제거 가능한 테이프가 부착된 프로세스 카트리지의 외형을 도시한 사시도.
도30은 제거 가능한 테이프가 부착된 프로세스 카트리지의 외형을 도시한 사시도.
도31은 제거 가능한 테이프만 부착된 프로세스 카트리지의 외형을 도시한 사시도.
도32는 보호 시트만 부착된 프로세스 카트리지의 외형을 도시한 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
A : 레이저 비임 프린터
B : 프로세스 카트리지
C : 세척 유닛
D : 현상 유닛
G : 현상 롤러 유닛
1 : 광학 수단
2 : 기록 매체
3a : 카세트
3b : 픽업 롤러
3c, 3d : 이송 롤러쌍
3e : 정합 롤러쌍
3f : 이송 안내부
4 : 전사 롤러
5 : 정착 수단
6 : 전달 트레이
7 : 감광체 드럼
8 : 대전 롤러
9 : 현상 수단
9b : 토너 전송 부재
9c : 현상 롤러
9d : 현상 블레이드
10 : 세척 수단
10a : 탄성 세척 블레이드
11A : 토너 용기
12 : 현상 수단 유지 프레임
12a : 장형 안내부
13 : 세척 수단 유지 프레임
13a : 안내부
14 : 장치 주 조립체
16 : 안내부
18 : 셔터
19 : 아암
20 : 회전축
22 : 연결 부재
23 : 레버
23a : 장력 코일 스프링
24 : 구동력 전달 기어 트레인
35 : 커버
40, 41 : 현상 유닛 홀더
이하에서는 우선 본 발명의 실시예의 화상 형성 장치와 프로세스 카트리지의 전체 구조에 대해 설명하고, 그 다음으로 프로세스 카트리지를 분해 수리하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 마지막으로, 각각의 프로세스 카트리지 분해 수리 과정과, 분해 수리 과정을 거쳐 재조립된 프로세스 카트리지에 대해 설명하기로 한다.프로세스 카트리지(B)의 단측 방향은 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 착탈되는 방향을 의미하며 기록 매체가 이송되는 방향과 일치한다. 프로세스 카트리지의 장측 방향 또는 종방향은 프로세스 카트리지가 장치 주 조립체(14)에 착탈되는 방향과 (대략 수직하게) 교차하고 기록 매체가 이송되는 방향과 (대략 수직하게) 교차하는 방향을 의미한다. 또한, 이것은 기록 매체의 표면에 평행한 방향이다.
도1은 본 발명에 따른 전자 사진 화상 형성 장치(레이저 비임 프린터)의 일반적 구조를 도시한 도면이다. 도2는 도1의 장치의 외부 사시도이다. 도3 내지 도6은 본 발명에 따른 프로세스 카트리지와 관련된 도면들이다. 도3은 단측 방향에 평행한 평면에서 프로세스 카트리지의 단면도이며, 도4는 프로세스 카트리지의 우측면도이다. 도5는 프로세스 카트리지의 좌측면도이며, 도6은 프로세스 카트리지의 우측 전방 위에서 본 프로세스 카트리지의 사시도이다. 프로세스 카트리지의 상부측과 바닥측은 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 있을 때 상부측과 바닥측을 각각 의미한다. 프로세스 카트리지(B)의 좌측 및 우측은 장치 주 조립체(14)에 삽입된 방향으로 상류측 위에서 프로세스 카트리지(B)를 비스듬하게 본 프로세스 카트리지(B)의 좌측 및 우측을 의미한다.
우선, 도1 및 도2를 참조해서 본 발명에 따르는 전자 사진 화상 형성 장치로서 레이저 비임 프린터(A)에 대해 설명하기로 한다. 도3에 주어진 것은 프로세스 카트리지의 단측 방향에 평행한 평면에서 프로세스 카트리지(B)의 단면도이다. 도1을 참조하면, 본 레이저 비임 프린터(A)는 전자 사진 화상 형성 처리를 거쳐 기록 매체(예컨대, 기록 종이, OHP 시트, 섬유 등) 상에 화상을 형성하며, 이것은 현상제(이하, "토너")를 사용해서 전자 사진 감광 부재(이하, "감광체 드럼") 상에 가시 화상(이하, "잠상")을 형성한다. 특히, 감광체 드럼은 대전 수단에 의해 대전되며, 대전된 감광체 드럼은 화상 형성 데이터에 의해 변조되면서 광학 수단으로부터 투사된 레이저 비임에 노광된다. 결국, 화상 데이터에 따르는 잠상이 감광체 드럼 상에 형성된다. 이 잠상은 현상 수단에 의해 토너 상으로 현상된다. 한편, 카세트(3a)에 유지된 기록 매체(2)는 일단은 역진하면서 토너 화상의 형성과 함께 픽업 롤러(3b)와 이송 롤러쌍(3c, 3d)과 정합 롤러쌍(3e)에 의해 카세트(3a)로부터 이송된다. 프로세스 카트리지(B)의 감광체 드럼 상의 토너는 전사 수단으로서의 전사 롤러(4)에 전압을 인가함으로써 기록 매체(2) 상에 전사된다. 기록 매체(2) 상에 토너 화상이 전사된 후, 기록 매체(2)는 이송 안내부(3f)에 의해 구동 롤러(5c)와 정착 롤러(5b)를 포함하는 정착 수단(5)으로 이송된다. 정착 롤러(5b)는 가열기(5b)를 포함한다. 정착 수단(5)에서, 토너 화상은 압력과 열을 가함으로써 기록 매체(2)에 정착된다. 그 후, 기록 매체(2)는 더욱 이송되어서 배출 롤러쌍(3g, 3h, 3i)에 의해 역진 경로(3j)를 거쳐 전달 트레이(6)로 배출된다. 전달 트레이(6)는 화상 형성 장치(A)의 주 조립체(14)의 상부 상에 위치된다. 한편, 피봇 플래퍼(flapper, 3k)는 기록 매체(2)가 역진 경로(3j)를 통과하지 않으면서도 배출 롤러쌍(3m)에 의해 배출되도록 피봇된다. 본 실시예에서, 상술한 픽업 롤러(3b), 이송 롤러쌍(3c, 3d), 정합 롤러쌍(3e), 이송 안내부(3f), 배출 롤러쌍(3g, 3h, 3i) 및 배출 롤러쌍(3m)은 함께 이송 수단(3)을 구성한다.
도3 및 도6을 참조하면, 상술한 프로세스 카트리지(B)에서, 감광층(7e)(도7a 및 도7b)을 갖는 감광체 드럼(7)은 회전되며, 이것이 회전하면, 그 주연면은 대전 수단으로서의 대전 롤러(8)에 전압을 인가함으로써 균일하게 대전된다. 다음으로, 화상 형성 데이터에 의해 변조되는 레이저 비임이 광학 수단(1)으로부터 노출 개구(1c)를 거쳐 감광체 드럼(7) 상에 투사된다. 결국, 잠상이 감광체 드럼(7) 상에 형성된다. 이 잠상은 토너를 사용하는 현상 수단(9)에 의해 현상(가시화)된다. 보다 특별하게는, 대전 롤러(8)는 감광체 드럼(7)을 대전하기 위해 감광체 드럼(7)과 접촉하도록 위치된다. 이것은 감광체 드럼(7)의 회전에 의해 회전된다. 현상 수단(9)은 감광체 드럼(7) 상의 잠상이 현상되도록 현상 스테이션에 있는 감광체 드럼(7)의 부분에 토너를 공급한다. 광학 시스템(1)은 레이저 다이오드(1a)와 다각 거울(1b)과 반사 거울(1d)을 포함한다.
현상 수단(9)으로서, 토너 용기(11A) 내의 토너는 토너 전송 부재(9b)의 회전에 의해 현상 롤러(9c)로 전송된다. 고정 자석이 위치된 현상 롤러(9c)가 회전되면, 토너층이 현상 블레이드(9d)에 의해 마찰 전기식으로 대전되면서 현상 블레이드(9d)에 의해 현상 롤러(9c) 상에 형성되며, 현상 롤러(9c) 상의 토너는 현상 스테이션에 있는 감광체 드럼(7)의 부분으로 공급되어서, 토너가 잠상에 따라 감광체 드럼(7) 상으로 전사된다. 결국, 토너 화상 또는 가시 화상은 감광체 드럼 상에 형성된다. 현상 블레이드(9d)는 현상 롤러(9c)의 주연면 상에 피복된 토너의 양을 조절한다. 현상 롤러(9c)의 근처에는, 현상 챔버 내의 토너를 선회시키기 위한 토너 교반 부재(9c, 9f)가 회전식으로 부착된다.
전사 롤러(4)에는 토너 화상의 극성에 대향하는 전압이 인가된다. 결국, 감광체 드럼(7) 상의 토너 화상은 기록 매체(2) 상으로 전사된다. 그 후, 감광체 드럼(9) 상에 잔류하는 토너는 세척 수단(10)에 의해 제거된다. 세척 수단(10)은 감광체 드럼(7)과 접촉 위치된 탄성 세척 블레이드(10a)를 포함한다. 세척 블레이드(10)는 감광체 드럼(7) 상에 잔류하는 토너를 벗겨내서 제거된 토너를 위한 토너 빈(10b)에 수집한다.
프로세스 카트리지(B)는 서로 연결된 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)을 포함한다. 토너 유지 프레임(11)은 토너를 저장하기 위한 토너 용기(토너 저장부, 11A)를 가지며, 현상 수단 유지 프레임(12)은 현상 롤러(9c)와 같은 현상 수단(9)을 유지한다. 프로세스 카트리지(B)는 감광체 드럼(7)과, 세척 블레이드(10a)와 같은 세척 수단(10)과, 대전 롤러(8)가 부착된 세척 수단 유지 프레임(13)도 포함한다. 세척 수단 유지 프레임(13)은 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)의 결합부에 연결된다. 프로세스 카트리지(B)는 작업자에 의해 장치 주 조립체(14)에 제거 가능하게 부착된다.
프로세스 카트리지(B)에는 화상 형성 데이터로 변조된 광 비임이 감광체 드럼(7) 상으로 관통되는 노출 개구(1e)와, 감광체 드럼(7)의 주연면이 기록 매체(2)에 접촉 위치되도록 하는 전사 개구(13n)가 마련된다. 보다 특별하게는, 노출 개구(1e)는 세척 수단 유지 프레임(13)에 속하며, 전사 개구(13n)는 현상 수단 유지 프레임(12)과 세척 수단 유지 프레임(13) 사이에 있다.
다음으로, 본 실시예의 프로세스 카트리지의 구조에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예의 프로세스 카트리지(B)는 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)과 세척 수단 유지 프레임(13)을 포함한다. 보다 특별하게는, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)은 서로 연결되며, 세척 수단 유지 프레임(13)은 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)의 결합부에 회전식으로 연결된다. 즉, 상술한 감광체 드럼(7), 대전 롤러(8), 현상 수단(9), 세척 수단(10) 등은 이것들이 장치 주 조립체(14)의 카트리지 부착 수단에 제거 가능하게 부착될 수 있도록 대응 프레임에 일체로 위치된다.
{프로세스 카트리지의 구조 프레임}
본 실시예의 프로세스 카트리지에서, 토너 유지 프레임(11), 현상 수단 유지 프레임(12) 및 세척 수단 유지 프레임(13)은 연결되어서 프로세스 카트리지(B)의 프레임을 형성한다. 이하에서 본 프로세스 카트리지(B)에 대해 설명하기로 한다.
도3을 참조하면, 토너 전송 부재(9b)는 토너 유지 프레임(11)에 회전식으로 부착된다. 현상 롤러(9c) 및 현상 블레이드(9d)는 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착되며, 현상 챔버 내의 토너를 선회시키는 교반 부재(9e, 9f)도 현상 롤러(9c)의 인접부에 위치된 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된다. 로드 안테나(9h)도 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착되어서, 현상 롤러(9c)에 거의 평행하게 연장된다. 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)은 (본 실시예에서는 초음파 용접에 의해) 서로 용접되어서 프로세스 카트리지(B)의 제2 프레임부로서 현상 유닛(D)(도7b)을 형성한다.
세척 수단 유지 프레임(13)에는, 감광체 드럼(7)과 대전 롤러(8)와 세척 수단(10)이 부착된다. 세척 수단 유지 프레임(13)에는, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로부터 제거될 때 감광체 드럼(7)을 덮음으로써 감광체 드럼(7)이 연장된 시간 동안 주변 광에 노출되는 것과 외부 물질과 접촉하는 것을 방지하기 위한 드럼 셔터(18)도 부착된다. 감광체 드럼(7)과 대전 롤러(8)와 세척 수단(10)과 세척 수단 유지 프레임(13)과 드럼 셔터(18)의 결합물은 프로세스 카트리지(B)의 제1 프레임부로서 세척 유닛(C)(도7a)을 구성한다.
현상 유닛(D)과 세척 유닛(C)은 한 쌍의 연결 부재(22)를 사용해서 서로에 대해 피봇되도록 하는 방식으로 서로 연결되어서 프로세스 카트리지(B)를 형성한다. 보다 특별하게는, 도7a 및 도7b를 참조하면, 현상 수단 유지 프레임(12)에는 현상 수단 유지 프레임(12)의 어느 한 종단부에 위치된 한 쌍의 아암(19)이 마련된다. 회전축(20)은 각 아암(19)의 단부로부터 현상 수단 유지 프레임(12)의 종방향으로 연장된다(도7b). 반면에, 세척 수단 유지 프레임(13)에는 세척 수단 유지 프레임(13)의 종단부에 하나씩 위치된 한 쌍의 리세스가 마련되며, 여기에서 한 쌍의 회전축(20)은 세척 수단 유지 프레임(13)에 대한 그 위치에 정밀하게 고정되도록 하나씩(도7a) 위치된다. 회전축(20)이 대응 회전축 위치설정 리세스(21)에 위치되고 연결 부재(도18a, 도18b 및 도19)가 세척 수단 유지 프레임(13)에 부착되면, 현상 유닛(D)과 세척 유닛(C)은 회전축(20) 둘레에서 서로에 대해 피봇되는 방식으로 서로 연결된다. 현상 수단 유지 프레임(12)은 각각의 연결 부재(22)에 부착된 압박 스프링(22a)에 의해 하향 가압되어 유지되어서, 현상 롤러(9c)가 감광체 드럼(7)쪽으로 가압 유지되는 것을 보장한다. 또한, 현상 롤러(9c)의 각각의 종단부에는 현상 롤러(9c)의 직경보다 큰 직경을 갖는 이격자 링(9i)이 끼워진다. 따라서, 이격자 링(9i)은 감광체 드럼(7) 상에 가압되어서, (대략 300 ㎛의) 소정 간극이 감광체 드럼(7)과 현상 롤러(9c)의 주연면 사이에 유지되는 것을 보장한다. 즉, 현상 유닛(D)과 세척 유닛(C)은 축(20) 둘레에서 서로에 대해 피봇되도록 제조된다. 따라서, 감광체 드럼(7)과 현상 롤러(9c)의 주연면 사이의 위치 관계는 압박 스프링(22a)의 탄성에 의해 유지될 수 있다.
{프로세스 카트리지 안내 수단의 구조}
이하에서는, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 착탈될 때 프로세스 카트리지(B)를 안내하기 위한 안내 수단에 대해 설명하기로 한다. 본 안내 수단은 도4 내지 도6에 도시되어 있다. 도4는 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치(A)의 장치 주 조립체(14)에 삽입되는 (화살표에 의해 지시된) 방향의 후미측으로부터 도시된 프로세스 카트리지의 우측면도이다. 도5는 프로세스 카트리지(B)의 좌측면도이다.
도면을 참조하면, 회부 셸(100) 또는 프로세스 카트리지(B)의 프레임에는, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 착탈될 때 프로세스 카트리지(B)를 안내하기 위해 프로세스 카트리지(B)의 종단부에 하나씩 위치된 한 쌍의 안내 수단이 마련된다. 각각의 안내 수단은 제1 안내 부재로서의 원통형 안내부(13a)와, 제2 안내 부재로서의 장형 안내부(long guide, 12a)와, 제3 안내 부재로서의 단형 안내부(short guide, 13b)를 포함한다.
원통형 안내부(13a)는 원통형 부재이며 감광체 드럼(7)의 축선에 평행하게 세척 수단 유지 프레임(13)의 측벽으로부터 외향으로 수직하게 돌출한다. 이것은 드럼 샤프트(7a)를 비회전식으로 지지한다. 드럼 샤프트(7a)는 감광체 드럼(7)을 지지한다. 장형 안내부(12a)는 현상 수단 유지 프레임(12)의 일부이며, 현상 수단 유지 프레임(12)과 세척 수단 유지 프레임(13)의 측벽의 외표면 모두를 걸치는 방식으로 연장된다. 세척 수단 유지 프레임(13)의 일부인 단형 안내부(13b)는 세척 수단 유지 프레임(13)의 측벽의 외표면 상에 있으며, 상술한 원통형 안내부(13a)의 위에 위치한다. 보다 상세하게는, 장형 안내부(12a)는 현상 수단 유지 프레임(12)에 고정된 한 쌍의 현상 유닛 홀더(40, 41)중 하나의 일체부이다(도10a,도10b 및 도22). 이하에서는 현상 유닛 홀더(40, 41)에 대해 설명하기로 한다. 원통형 안내부(13a) 및 단형 안내부(13b)는 세척 수단 유지 프레임(13)의 일체부이다.
장형 안내부(12a)는 프로세스 카트리지(B)가 삽입되는 방향(도4 및 도5의 화살표 X에 의해 지시된 방향)으로 연장된다. 즉, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 삽입될 때, 장형 안내부(12a)의 각이 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로 삽입되는 각과 거의 동일하게 되는 방향으로 연장된다. 원통형 안내부(13a)는 장형 안내부(12a)가 연장되는 방향으로 장형 안내부(12a)와 정렬되는 방식으로 위치된다. 또한, 단형 안내부(13b)는 장형 안내부(12a)에 거의 평행하게 연장되도록 위치된다. 분명하게는, 제1 안내 부재로서 원통형 안내부(13a)와 제2 안내 부재로서 장형 안내부(12a)와 제3 안내 부재로서 단형 안내부(13b)의 다른 세트가 도5에 도시된 프로세스 카트리지(B)의 다른 측면 상에, 즉 도4에 도시된 측면에 대향하는 측면 상에 도4에서 것과 동일한 방식으로 있다. 이들 세 개의 안내 부재가 세척 수단 유지 프레임(13)과 현상 수단 유지 프레임(12)의 측벽의 외표면으로부터 돌출한 거리는 거의 동일하다. 다음으로, 이들 세 개의 부재에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
제1 안내 부재로서 원통형 안내부(13a)는 각각의 종단부(C1(우측 단부(13c), C2(좌측 단부(13d))에 있다. 단부(C1)는 프로세스 카트리지(B)의 현상 유닛(D)측(프로세스 카트리지 삽입 방향으로 하류측)에서 보아 감광체 드럼(7)의 축방향으로 세척 수단 유지 프레임(13)의 우측 단부(13c)를 의미하는 반면, 단부(C2)는 프로세스 카트리지(B)의 현상 유닛(D)측에서 보아 감광체 드럼(7)의 축방향으로 세척 수단 유지 프레임(13)의 좌측 단부(13d)를 의미한다. 원통형 안내부(13a)는 감광체 드럼(7)의 축선과 정렬된 세척 수단 유지 프레임(13)의 각각의 종단부(13c, 13d)로부터 연장된 원통형 부재이다. 금속 드럼 샤프트(7a)는 세척 수단 유지 프레임(13)의 이들 원통형 안내부(3a)에 의해서 지지되며, 드럼 샤프트(7a)의 단부는 대응 원통형 안내부(13a)의 중공에 끼워진다. 따라서, 드럼 샤프트(7a)는 장치 주 조립체(14)의 (후술하는) 안내부(16a)를 따라 원통형 안내부(13a)에 의해 안내되며, (원통형 안내부(13a)가 대응 홈(16a5)에 끼워짐에 따라) 홈(16a5)에 정밀하게 위치된다(도8 및 도9).
제2 안내 부재로서의 장형 안내부(12a)는 현상 유닛(D)의 종단부(D1(우측 단부(12c), D2(좌측 단부(12d))에 위치된다. 단부(D1)는 감광체 드럼(7)의 축방향으로 현상 수단 유지 프레임(12)의 우측 단부인 반면, 단부(D2)는 감광체 드럼(7)의 축방향으로 현상 수단 유지 프레임(12)의 좌측 단부이다. 장형 안내부(12a)는 (화살표 X에 의해 지시된) 프로세스 카트리지 삽입 방향으로 상류측 상에 위치되며 원통형 안내부(13a)로부터 소정 거리만큼 떨어져 있다. 보다 상세하게는, 장형 안내부(12a)는 원통형 안내부(13a)의 원주의 상부측 및 바닥측으로부터 프로세스 카트리지 삽입 방향으로 상류 방향으로 도시된 두 개의 가상선(111, 112)(도4)에 의해 개재된 영역(L) 내에 위치되며, 원통형 안내부(13a)의 원주에 접한다. 또한, 장형 안내부(12a)는 세척 수단 유지 프레임(13) 위로 작은 (대략 1 내지 3 ㎜) 거리만큼 연장된다.
제3 안내부로서의 단형 안내부(13b)는 세척 유닛(C)의 종단부(13c, 13d)에 하나씩 위치된다. 각각의 단형 안내부(13b)는 대응하는 원통형 안내부(13a) 위에 위치된다. 보다 상세하게는, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로 삽입되는 방향에서, 단형 안내부(13c)는 거의 원통형 안내부(13a)의 위에 위치된다. 즉, 단형 안내부(13b)는 프로세스 카트리지 삽입 방향에 수직하게 도시되고 운형 안내부(13a)의 원주에 접하는 직선(113, 114)에 의해 개재된 영역(15) 내에 위치된다. 또한, 단형 안내부(13b)는 장형 안내부(12a)에 사실상 평행하게 위치된다.
이 때, 이들 안내 부재의 크기의 예가 주어질 것이다.
이하에서 주어진 안내 부재의 크기 내의 수납 가능한 범위는 본 실시예의 프로세스 카트리지에 대해 채택된 범위이다. 원통형 안내부(13a)는 그 직경이 대략 10.0 ㎜(수납 가능 범위: 5.5 ㎜ 내지 10.0 ㎜)이다. 장형 안내부(12a)는 그 길이가 대략 36.0 ㎜(수납 가능 범위: 15.0 ㎜ 내지 41.0 ㎜)이고, 폭은 대략 8.0 ㎜(수납 가능 범위: 1.5 ㎜ 내지 10.0 ㎜)이다. 단형 안내부(13b)는 그 길이가 대략 10.0 ㎜(수납 가능 범위: 3.0 ㎜ 내지 17.0 ㎜)이고, 폭은 대략 4.0 ㎜(수납 가능 범위: 1.5 ㎜ 내지 7.0 ㎜)이다. 또한, 원통형 안내부(13a)의 주연면과 프로세스 카트리지 삽입 방향으로 장형 안내부(12a)의 선단부 사이의 간극은 대략 9.0 ㎜이고, 원통형 안내부(13a)의 주연면과 프로세스 카트리지 삽입 방향으로 단형 안내부(13b)의 후미부 사이의 간극은 대략 7.5 ㎜(수납 가능 범위: 5.5 ㎜ 내지 9.5 ㎜)이다.
다음으로, 세척 유닛(C)의 삽입 제어 접촉부(13e)와 제거 제어 접촉부(13f)에 대해 설명하기로 한다. 본 명세서에서, 세척 유닛(C)의 상부면은 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 적절하게 부착된 후 상부측 상에 있게 되는 프로세스 카트리지(B)의 표면을 의미한다.
본 실시예에서, 프로세스 카트리지 삽입 방향에 수직한 방향으로, 세척 유닛(C)의 상부면(13i)의 우측 단부 및 좌측 단부(13c, 13d) 각각에는 프로세스 카트리지 제거 자세 조절 접촉부(13e)와 프로세스 카트리지 제거 자세 조절 접촉부(13f)가 마련된다. 본 삽입 제어 접촉부(13e)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로 삽입될 때 프로세스 카트리지(B)의 자세를 조절한다. 보다 특별하게는, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로 삽입될 때, 삽입 제어 접촉부(13e)는 장치 주 조립체(14)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 자세가 고정되도록 장치 주 조립체(14)의 돌기(25)(도8 및 도9)와 접촉하게 된다. 제거 제어 접촉부(13f)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로부터 취출될 때 기능한다. 보다 특별하게는, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로부터 당겨짐에 따라, 삽입 제어 접촉부(13e)는 돌기(25)와 접촉하게 된다. 결국, 프로세스 카트리지(B)는 삽입 제어 접촉부(13e)와 돌기(25) 사이의 접촉점 둘레에서 피봇하도록 제조되어서, 매끄럽게 취출될 수 있게 된다. 이하에서는 도8 및 도9를 참조해서 프로세스 카트리지의 착탈에 대해 설명하기로 한다.
보다 상세하게 설명하기 위해, 본 실시예에서, 프로세스 카트리지 삽입 방향에 수직한 방향으로 세척 유닛(C)의 상부면(13i)의 좌측 단부 및 우측 단부에는 각각 리세스(13g)가 마련된다. 본 리세스(13g)는 프로세스 카트리지(B)의 선단부로부터 비스듬하게(방향(X)이 수평 방향이라고 가정) 상향 연장된 제1 경사면(13g1)과 경사면(13g1)의 상단부(13g2)로부터 비스듬히 하향 연장된 제2 경사면(13g3)과 경사면(13g3)의 바닥 단부(13g4)로부터 비스듬히 하향 연장된 제4 경사면(13g5)을 갖는다. 또한, 표면(경사면)(13g7)은 경사면(13g5)의 바닥 단부(13g6)로부터 연장된다. 제2 경사면(13g3)은 삽입 제어 접촉부(13e)이며, 표면(13g7)은 제거 제어 접촉부(13f)이다.
이하에서는, 이들 표면과 부분에 대한 대강에 대해 설명하기로 한다.
장치 주 조립체(14) 내의 프로세스 카트리지(B)의 수평 방향(X)에 대한 삽입 제어 접촉부의 각(도5)은 0도이다. 삽입 제어 접촉부(13e)의 길이는 대략 6.0 ㎜(수납 가능 범위: 4.5 ㎜ 내지 8.0 ㎜)이다. 상술한 수평 방향(X)에 대한 제거 제어 접촉부(13f)의 각은 대략 45도이고, 제거 제어 접촉부(13f)의 길이는 대략 10.0 ㎜(수납 가능 범위: 8.5 ㎜ 내지 15.0 ㎜)이다.
{프로세스 카트리지의 부착과 탈착}
이하에서는, 도8 및 도9를 참조해서, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 부착되는 과정과, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 탈착(dismounting)되는 과정에 대해 설명하기로 한다.
위에서 설명 바와 같이 조립된 프로세스 카트리지(B)는 장치 주 조립체(14)에 마련된 카트리지 부착 수단에 제거 가능하게 부착 가능하다.
도1을 참조하면, 작업자가 커버를 힌지(35a) 둘레에서 회전시킴으로써 커버(35)를 개방하면, 카트리지 부착 공간(S)이 노출된다. 장치 주 조립체(14)의 카트리지 부착 공간의 좌측벽 및 우측벽에는 각각 도9에 도시된 바와 같은 카트리지 부착 안내부(16)가 마련된다. 안내부(16)는 두 개의 부분, 즉 제1 안내부(16a)와 제2 안내부(16b)로 구성되어 있으며, 그 입구부는 서로에 대해 평행하다. 프로세스 카트리지(B)는 이들 안내부(16a, 16b)를 따라 삽입된다. 프로세스 카트리지(B)를 화상 형성 장치에 부착하는 것은 커버(35)를 폐쇄시킴으로써 종료된다. 프로세스 카트리지(B)는 도8에 도시된 바와 같이 감광체 드럼(7)의 축선에 대해 수직한 (보다 정확하게는, 거의 수직한) 방향으로 장치 주 조립체(14)에 착탈된다. 또한, 프로세스 카트리지(B)는 세척 유닛(C)이 선도하고 현상 유닛(D)측이 뒤를 따르는 방식으로 장치 주 조립체(14)에 삽입된다.
프로세스 카트리지(B)에는, 작업자가 프로세스 카트리지(B)를 착탈할 때 프로세스 카트리지(B)를 용이하게 잡을 수 있도록 하기 위해 프로세스 카트리지(B)의 종단부에 위치된 핸들부(도3)로서의 리세스(17)가 마련되며, 작업자는 양손을 사용해서 핸들부(17)를 잡음으로써 프로세스 카트리지(B)를 착탈한다.
프로세스 카트리지(B)에는 프로세스 카트리지(B)의 착탈과 함께 이송 개구(13n)를 덮거나 노출시키기 위한 드럼 셔터(18)(도3)가 마련된다. 프로세스 카트리지(B)가 레이저 비임 프린터(A)로부터 탈착됨에 따라, 셔터(18)는 이송 스테이션에서의 감광체 드럼(7) 부분을 보호하기 위해 폐쇄된다. 도5를 참조하면, 드럼 셔터(18)는 세척 수단 유지 프레임(13)에 의해 회전식으로 지지된 아암(18a)의 단부와 링크(18b)에 의해 연결됨으로써 지지된다. 각 아암(18a)은 지지 샤프트(18c)에 의해 지지된다. 지지대(18c)의 위치에 대응하는 아암(18a)의 부분에는 레버(23)가 그 기부에 의해 부착된다. 프로세스 카트리지(B)가 도5의 화살표 방향(X)으로 장치 주 조립체(14)로 삽입될 때, 각 레버(23)의 선단은 장치 주 조립체(14)의 고정 스토퍼(도시 안됨)와 접촉하게 된다. 프로세스 카트리지(B)가 더욱 삽입되게 되면, 레버(23)가 밀려지고, 셔터(18)는 레버(23)의 이동에 의해 개방된다. 프로세스 카트리지(B)를 장치 주 조립체(14)로부터 탈착시킬 때, 셔터(8)는 프로세스 카트리지(8)가 장치 주 조립체(14)로부터 인발 배출됨에 따라 장력 코일 스프링(23a)의 탄성에 의해 폐쇄된다.
제1 안내부(16a)는 바닥측 상의 안내부(16)의 부분이며, 프로세스 카트리지(B)의 장형 안내부(12a)와 원통형 안내부(13a)를 안내한다. 제1 안내부(16a)는 프로세스 카트리지(B) 삽입 방향으로 상류측으로부터 하류측쪽으로 순서대로 주 안내부(16a1), 단차부(16a2), 리세스부(16a3), 제2 안내부(16a4) 및 위치설정 홈(16a5)을 갖는다. 주 안내부(16a1)는 장형 안내부(12a)와 원통형 안내부(13a)를 안내하며, 제2 안내부(16a4)는 원통형 안내부(13a)를 위치설정 홈(16a5)으로 안내한다. 위치설정 홈(16a5)은 원통형 안내부(13a)가 프로세스 카트리지(B)의 위치를 정밀하게 고정하도록 끼워지는 곳에 있다. 제2 안내부(16b)는 상부측 상의 안내부(16)의 부분이며, 단형 안내부(13b)를 안내한다. 제2 안내부(16b)는 프로세스 카트리지 삽입 방향으로 상류측으로부터 하류측쪽으로 순서대로 상향 경사면(16b1)과 리세스(16b2)를 갖는다.
장치 주 조립체(14)의 카트리지 부착 공간(S)에는 한 쌍의 돌기(25)(회전 제어 부재)가 있다. 이것들은 프로세스 카트리지(B)의 종단부쪽으로 하나씩 위치된 스테이(27)에 고정된다. 프로세스 카트리지(B)가 카트리지 부착 공간(S)으로 삽입되면, 각각의 돌기(25)는 삽입 제어 접촉부(13e)와 접촉하게 되고 도8의 시계 방향으로 프로세스 카트리지(B)의 회전을 제어한다. 또한, 원통형 안내부(13e)는 홈(16a5)에 끼워진다. 결국, 프로세스 카트리지(B)는 소저 위치에 정밀하게 부착된다. 후술하는 바와 같이, 프로세스 카트리지(B)가 탈착될 때, 돌기(25)는 제거 제어 접촉부(13f)와 접촉하게 되어서, 프로세스 카트리지(B)가 매끄럽게 탈착될 수 있도록 한다.
카트리지 부착 공간(S)에는 한 쌍의 가압 부재(26)도 있다(도8). 각각의 가압 부재(26)는 지지대로서의 샤프트(26b)에 의해 회전식으로 지지되어서, 도8의 시계 방향으로 장력 코일 스프링(26a)의 탄성에 의해 가압 유지된다. 가압 부재(26)는 프로세스 카트리지(B)가 장치의 진동 등에 의해 진동되는 것을 방지하기 위해 유연한 방식으로 프로세스 카트리지(B)의 상부면 상에 압력을 연속으로 인가한다.
이하에서는, 도면을 참조하여 장치 주 조립체(14)측 상의 부착 안내부와, 프로세스 카트리지(B)측 상의 안내부(12a, 13a, 13b) 사이의 관계에 대해 설명하기로 한다. 도8은 프로세스 카트리지(B)가 탈착되기 직전에 프로세스 카트리지(B)의 상태를 도시하기 위한 가상도이다. 도8에서, 그 종방향으로 도시된 프로세스 카트리지(B)의 전체 윤곽은 실선으로 도시되어 있으며, 장치 주 조립체(14)측 상의 부착 안내부는 "가상선"에 의해 도시된다.
우선, 프로세스 카트리지(B)는 작업자에 의해 장치 주 조립체로 삽입된다. 프로세스 카트리지(B)가 삽입되면, 프로세스 카트리지(B)측의 원통형 안내부(13a)와 장형 안내부(12a)는 안내부(16a) 상에서 활주하며, 따라서 안내부(16a)에 의해 안내된다. 이 단계에서, 단형 안내부(13b)는 안내부(16b)에 의해 안내되며, 단측 안내부(13b)는 안내부(16b)로부터 소정 거리(본 실시예에서는 대략 2.0 ㎜ 내지 4.0 ㎜)만큼 떨어져 있다. 또한, 본 단계에서, 가압 부재(26)는 프로세스 카트리지(B)의 상측 상의 경사면(13j)을 따라 상향 회전한다. 다음으로, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로 보다 깊이 삽입되면, 가압 부재(6)는 프로세스 카트리지(B)의 상부면 상으로 활주해서, 프로세스 카트리지가 들어올려지는 것을 방지한다. 프로세스 카트리지(B)의 상부면 상으로 활주한 후, 가압 부재(26)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 있는 한 프로세스 카트리지(B)의 상부면을 연속으로 가압한다. 다음으로, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 보다 깊이 삽입되면, 원통형 안내부(13a)는 제1 안내부(16a)의 계단부(16a2)를 지나 활주해서 리세스(163)의 모서리에 도달한다. 안내부(16a)의 리세스(16a3)는 프로세스 카트리지(B)가 소정의 삽입점에 도달하면 장형 안내부(12a)를 자유롭게 하기 위한 것이다. 리세스의 깊이(본 실시예에서 대략 4.0 ㎜ 내지 8.0 ㎜)는 단형 안내부(13b)와 안내부(16) 사이의 수직 거리보다 깊도록 제조된다. 본 단계에서도, 단형 안내부(13b)는 제2 안내부(16b)(상향 경사면(16b1))와 접촉하게 된다.
따라서, 프로세스 카트리지(B)가 더욱 장치 주 조립체(14)로 전진하게 되면, 단형 안내부(13b)는 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13a)가 리세스(16a3)의 바닥 모서리에 도달하기 전에 제2 안내부(16b)와 접촉하게 된다. 즉, 장형 안내부(12a)와 단형 안내부(13b)는 다르게는 계단부 등에 의해 야기될 수 있는 프로세스 카트리지(B)에 대한 충격을 완화하기 위한 프로세스 카트리지 삽입 안내부로서 기능한다.
프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로 더욱 전진하면, 프로세스 카트리지(B)의 장형 안내부(12a)는 제1 안내부(16a)의 리세스(16a3)의 모서리에 도달하게 된다. 그 후, 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13a)는 제2 안내부(16a4) 상에 놓인다. 이 기간 동안, 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13a)와 단형 안내부(13b)는 각각 안내부(16a)와 제2 안내부(16b)에 의해 안내된다.
프로세스 카트리지(B)가 더욱 전진하면, 단형 안내부(13b)는 제2 안내부(16b)의 리세스(16b2)의 모서리에 도달하게 된다. 단형 안내부(13b)가 자유롭게 되는 짧은 기간 동안, 원통형 안내부(13a)만이 제2 안내부(16a4) 상에서 활주한다. 마지막으로, 원통형 안내부(13a)가 제1 안내부(16a)의 홈(16a5) 내로 낙하하면, 프로세스 카트리지(B)는 반시계 방향으로 조금 피봇되며, 동시에 세척 수단유지 프레임(13)의 삽입 제어 프레임(13e)은 장치 주 조립체(14)의 돌기(25)의 회전 제어부(25a)(도8)와 접촉한다. 결국, 프로세스 카트리지(B)는 장치 주 조립체(14)의 최종 위치에 있게 된다. 이 상태에서, 프로세스 카트리지(B)와 장치 주 조립체(14) 사이의 위치 관계는 원통형 안내부(13a) 둘레에서 고정되며, 다른 안내부(장형 안내부(12a) 및 단형 안내부(13b))는 장치 주 조립체(14)의 안내부(16)와 전혀 접촉하지 않는다. 즉, 프로세스 카트리지(B)는 장치 주 조립체(14)에 대해 정밀하게 위치되어 유지된다.
삽입 제어 접촉부(13e)와 회전 제어부(25a) 사이의 위치 관계와 관련해서, 두 부분은 프로세스 카트리지(B)의 구동에 의해 발생된 모멘트가 두 부분 사이의 접촉부에 의해 차단되도록 배향된다. 장치 주 조립체(14)와 프로세스 카트리지(B)는 삽입 제어부(13e)와 회전 제어부(25a) 사이의 접촉점으로부터 원통형 안내부(13a)의 중심까지의 거리가 장형 안내부(12a) 및 단형 안내부(13b)로부터 원통형 안내부(13a)의 중심까지 거리보다 크게 되도록 구성된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)의 자세는 프로세스 카트리지(B)의 구동 동안에 보다 안정적으로 유지된다.
프로세스 카트리지(B)와 장치 주 조립체(14) 사이의 위치 관계가 도8에 도시된 바와 같을 때, 감광체 드럼(7)의 축선 방향으로 감광체 드럼(7)의 일단부에 위치된 헬리컬 드럼 기어(7b)는 장치 주 조립체(14)측 상에 마련된 헬리컬 구동 기어(28)와 결합한다. 구동력은 기어(28, 7b)를 거쳐 장치 주 조립체(14)로부터 감광체 드럼(7)으로 전달된다. 구동력이 헬리컬 기어(28)로부터 헬리컬 구동 기어(7b)로 전달되면, 프로세스 카트리지(B)는 도8의 시계 방향으로 프로세스 카트리지(B)를 회전시키는 방향으로 작용하는 것과 같은 힘을 받게 된다. 그러나, 프로세스 카트리지(B)는 삽입 제어 접촉부(13e)에 의해 시계 방향으로 이동되는 것이 방지된다.
또한, 프로세스 카트리지(B)는 가압 부재(26)에 의해 연속적으로 인가된 하향 압력 하에 있게 된다. 따라서, 원통형 안내부(13a)가 장치 주 조립체(14)의 홈(16a5)에 끼워지지 못하게 되더라도, 프로세스 카트리지(B)는 회전 제어부(25a)와 삽입 제어 접촉부(13e) 사이의 접촉점 둘레에서 회전됨으로써, 원통형 안내부(13a)가 홈(16a5)에 끼워지도록 한다.
다음으로, 도8을 참조해서 화상 형성 장치(A)로부터 프로세스 카트리지(B)를 탈착하는 것에 대해 설명하기로 한다. 화살표(Y)에 의해 지시된 방향은 프로세스 카트리지(B)가 탈착되는 방향이다. 프로세스 카트리지(B)를 탈착할 때, 우선 작업자는 프로세스 카트리지(B)의 핸들(17)(도3 및 도6에서 탈착 방향으로 현상 수단 유지 프레임(12)의 리세스의 하향측 상의 토너 유지 프레임의 부분)을 잡고, 상향(화살표(a) 방향)으로 당겨야만 한다. 핸들(17)이 당겨지면, 프로세스 카트리지(B)는 원통형 안내부(13a) 둘레에서 시계 방향으로 회전하며, 프로세스 카트리지(B)의 제거 제어 접촉부(13f)는 장치 주 조립체(14)의 돌기(25)의 제거 접촉부(25b)와 접촉하게 된다. 작업자가 프로세스 카트리지(B)를 계속 상향으로 당기면, 돌기(25)의 제거 제어부(25b)와 제거 제어 접촉부(13f) 사이의 접촉점이 지지대로서 기능하는 상태에서 프로세스 카트리지(B)는 회전한다. 결국, 원통형 안내부(13a)는 상향 이동하게 되어서, 홈(16a5)으로부터 미끄러져 나오게 된다. 프로세스 카트리지(B)의 이러한 이동 동안에, 드럼 기어(7b)와 헬리컬 구동 기어(28)는 서로로부터 매끄럽게 분리된다. 그 후, 프로세스 카트리지(B)는 장치 주 조립체(14)로부터 곧바로 당겨질 수 있다. 프로세스 카트리지(B)가 곧바로 당겨지면, 프로세스 카트리지(B)는 이것이 부착될 때 통과했던 단계의 역순을 따라 장치 주 조립체(14)로부터 나오게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 카트리지 삽입 방향으로 현상 유닛(D)의 단부벽의 외측 상에서 연장된 제2 안내 부재로서의 장형 안내부도 현상 유닛(D)과 세척 유닛(C)에 걸치는 방식으로 세척 유닛(C)의 단부벽의 외측 너머로 연장된다. 따라서, 프로세스 카트리지는 이것이 착탈될 때 동요하지 않고 매끄럽게 삽입될 수 있다. 즉, 본 발명은 프로세스 카트리지(B)의 작업성을 개선한다.
또한, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 착탈될 때 프로세스 카트리지(B)를 안내하는 프로세스 카트리지(B)의 안내 수단은 세 개의 개별 안내부(원통형 안내부(13a), 장형 안내부(12a) 및 단형 안내부(13b))로 구성되며, 프로세스 카트리지(B)와 장치 주 조립체(14)는 프로세스 카트리지(B)의 착탈 동안에 프로세스 카트리지(B)가 적어도 두 개의 개별 안내부에 의해 안내되도록 구성된다. 따라서, 장치 주 조립체측 상의 프로세스 카트리지 부착 안내부가 계단부 등을 갖더라도, 프로세스 카트리지(B)가 받는 충격은 약화된다.
프로세스 카트리지(B)와 장치 주 조립체(14)는, 장치 주 조립체(14) 내에서의 프로세스 카트리지(B)의 최종 위치 및 자세가 프로세스 카트리지(B)의 구동력에 의해 발생된 프로세스 카트리지(B)의 모멘트를 취하도록 배향된 회전 제어부(25a)와 원통형 안내부(13a)에 의해 고정되며, 프로세스 카트리지(B)의 부착후 프로세스 카트리지(B)의 다른 안내부(장형 안내부(12a) 및 단형 안내부(13b))가 장치 주 조립체(14)의 안내부(16)와의 접촉에서 벗어나 있도록 구성된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)는 이것이 구동되는 동안(화상이 형성되는 동안) 보다 안정적으로 유지된다.
도7a 및 도7b를 참조하면, 감광체 드럼(7)에는 감광체 드럼(7)의 축선에서 헬리컬 드럼 기어(7b)가 위치된 단부에 대향하는 단부 상에 위치된 스퍼 기어(7h)도 마련된다. 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 부착될 때, 스퍼 기어(7n)는 장치 주 조립체(14)측 상에 마련된 이송 롤러(4)와 동축 상에 있는 (도시 안된) 기어와 맞물려서, 프로세스 카트리지(B)로부터 이송 롤러(4)로 이송 롤러(4)를 회전시키기 위한 구동력을 전달한다.
인용 부호 (9u)는 현상 롤러(9c)의 축방향으로 현상 롤러(9c)의 일 단부에 부착된 헬리컬 기어를 지시한다. 헬리컬 기어(9u)는 헬리컬 드럼 기어(7b)와 맞물림으로써 현상 롤러(9c)를 구동하기 위한 힘은 헬리컬 드럼 기어(7b)로부터 헬리컬 기어(9u)로 전달된다.
{토너 유지 프레임}
이하에서는 도3, 도14 및 도15를 참조해서 토너 유지 프레임에 대해 설명하기로 한다. 도14는 토너 시일(seal)을 용접하기 전의 토너 유지 프레임의 사시도이고, 도15는 토너 시일을 용접한 후의 토너 유지 프레임의 사시도이다.
토너 유지 프레임(11)은 두 개의 구성 요소, 즉 상부(11a)와 하부(11b)로 구성된다. 상부(11a)에는 상부(11a)의 상부벽의 부분인 두 리세스(17)가 마련된다. 각각의 리세스(17)는 상부벽의 종단부로부터 중심쪽으로 프로세스 카트리지(B)의 종방향으로 연장된다. 각각의 리세스(17)의 외향 벽은 상술한 핸들의 일부를 구성한다. 토너 유지 프레임(11)의 바닥부(11b)의 바닥부 또는 바닥벽의 외표면에는 서로 평행하고 인접한 것으로부터 대략 5 ㎜ 떨어진 복수개의 리브(11c)가 마련되며, 프로세스 카트리지(B)의 종방향으로 연장된다. 이들 리브(11c)와 리세스(17)의 표면은 작업자가 프로세스 카트리지(B)를 잡을 때 작업자의 손이 위치되는 곳이다. 리브(11c)는 프로세스 카트리지(B)를 잡을 때 손이 미끄러지는 것을 방지한다. 토너 유지 프레임(11)의 상부와 바닥부(11a, 11b)를 결합할 때, 상부와 바닥부(11a, 11b)의 용접면(U)은 서로 접촉 위치되고, 두 개의 구성 부재에 강한 진동이 가해진다. 결국, 용접 리브는 두 개의 부분(11a, 11b)을 서로 용접하기 위해 용융된다. 두 부분을 서로 용접하기 위한 방법은 상술한 진동식 용접법에 제한될 필요는 없다. 예컨대, 두 부분은 열 용접, 초음파 용접, 아교 접합 등에 의해 결합될 수 있다. 토너 유지 프레임(11)의 두 부분(11a, 11b)을 결합하기에 앞서, 토너 전송 부재(9b)는 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a) 내에 부착되며, 커플링(11e)은 구멍(11e1)을 통해 (도14에 도시된 바와 같이) 토너 전송 부재(b)의 단부에 부착된다. 구멍(11e1)은 토너 유지 프레임(11)의 종단부에 위치된 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a)의 벽들 중 하나에 있다. 구멍(11e1)을 갖는 벽과 동일한 벽에는 다른 구멍(11d)이 마련되며, 토너는 이 구멍을 통해 토너 유지 프레임(11)으로 충전된다. 토너 충전 구멍(11d)의 직경은 대략 30 ㎜이다. 구멍(11e1)과 토너 충전 구멍(11d)은 서로 이웃하여 위치된다. 또한, 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a)에는 토너 유지 프레임의 개구를 구성하는 개구(11i)가 마련되며, 토너는 이 개구를 통해 토너 유지 프레임(11)으로부터 현상 수단 유지 프레임(12)으로 전송된다. 이 개구(11i)는 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a)의 종방향으로 연장된다. 시일(후술함)은 개구(11i)를 차단하는 방식으로 용접된다. 시일의 용접후, 토너는 토너 충전 구멍(11d)을 통해 토너 유지 프레임(11)으로 충전되며, 토너 충전 개구(11d)는 토너 유닛(J)을 완료하기 위해 토너 캡(11f)에 의해 밀봉된다. 토너 캡(11f)은 이것이 토너 유지 프레임(11)의 토너 충전 구멍(11d)으로 가압된 후 벗겨지지 않도록 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 연성 재료로 형성된다. 토너 유닛(J)은 현상 유닛(D)을 형성하기 위해 초음파 용접에 의해 후술하는 현상 수단 유지 프레임(12)에 용접된다. 토너 유닛(J)을 현상 수단 유지 프레임(12)에 용접하기 위한 방법은 초음파 용접에 제한되지 않는다. 예컨대, 아교 용접, 탄성에 기초한 스냅 피팅(snap fitting) 등일 수 있다.
도3을 참조하면, 토너 유지 프레임(11)의 바닥부(11b)의 경사면(K)의 각은, 프로세스 카트리지(B)가 수평 위치된 장치 주 조립체(14)에 적절하게 부착된 후 토너 유지 프레임(11)의 바닥부(11b)의 경사면(K)이 수평선(Z)에 대해 형성하는 각(θ)이 대략 60도가 되도록 요구되며, 이 각에서 토너 용기의 상부의 토너는 토너 용기의 바닥부의 토너가 소모될 때 자연스럽게 하강한다. 토너 전송 부재(9b)의 회전 범위는 경사면(K)의 가상 연장선 너머로 연장되며, 토너 유지 프레임(11)의 바닥부(11b)의 바닥벽에는 토너 전송 부재(b)의 회전을 수납하기 위한 리세스(11g)가 마련된다. 토너 전송 부재(9b)의 회전 범위의 직경은 대략 30 ㎜(본 실시예에서는, 바닥부(11b)의 바닥벽에 대한 리세스(11g)의 깊이는 대략 3.6 ㎜이고, 그 깊이는 대략 2.0 ㎜ 내지 10.0 ㎜의 범위 내에 있게 되어야만 함)이다. 이것은 다음과 같은 이유 때문이다. 즉, 토너 전송 부재(9b)의 회전 범위가 경사면(K) 이상이라면, 경사면(K)의 상부측으로부터 경사면(K)의 바닥 단부로 자연스럽게 하강한 후 토너 전송 부재(9b)에 이웃해서 축적되는 토너는 현상 수단 유지 프레임(12)으로 전송되는 것이 실패할 수 있으며, 토너 전송 부재(9b)의 회전 범위와 경사면(K) 사이의 공간에 잔류하는 토너는 그곳에 잔류하게 된다. 그러나, 본 실시예는 토너 유지 프레임(11) 내의 사실상 전체 토너가 현상 수단 유지 프레임(12)으로 전송되는 것을 보장한다.
토너 전송 부재(9b)는 3 ㎜의 직경을 갖는 철분 재료로 된 로드(rod)로 형성된다. 토너 전송 성능을 향상시키기 위해, 이것은 사각형 외형을 취하며, 토너 전송 부재(9b)의 상호 대향하는 짧은 부분들에는 지지 액슬(9b1)이 하나씩 마련된다. 지지 액슬(9b1)중 하나는 개구(11i)의 내향 대향면의 구멍(11r)에 끼워지며, 다른 하나는 커플러(11e)에 고정된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 본 실시예에 따르면, 토너 유지 프레임(11)은 두 개의 부분 또는 상부 및 하부(11a, 11b)로 구성되며, 바닥부(11b)의 바닥벽에는 토너 전송 부재(9b)에 유격을 제공하기 위한 리세스가 마련된다. 따라서, 대용량 프로세스 카트리지의 토너 전송 성능은 비용 증가 없이도 개선될 수 있다.
프로세스 카트리지(B)가 공장으로부터 사용자에게 수송되는 동안, 토너 유지프레임(11) 내의 토너는 선적 중에 발생할 수 있는 진동, 충격 등으로 인해 갑작스럽게 이동하게 될 것이라는 것은 예측 가능하다.
따라서, 본 실시예에서, 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a)의 내부에는 동일한 간격으로 토너 유지 프레임(11)의 종방향에 수직한 방향으로 서로에 대해 평행하게 연장된 복수개의 구획판(11p)(도3의 교차 해칭부)이 마련된다. 본 실시예에서는 세 개의 구획판(11p)이 마련된다. 각각의 구획판(11p)의 바닥 모서리는 두 개의 부분, 즉 부분(11p1)과 부분(11p2)으로 구성된다. 바닥 모서리부(11p1)는 토너 전송 부재(9b)의 회전 범위에 일치하는 원의 대략 사분의 일과 같은 형상인 반면, 바닥 모서리부(11p1)는 기본적으로 직선형이며 토너 유지 프레임(11)의 바닥부(11b)의 바닥벽으로부터의 미소 간극을 유지한다. 토너 전송 부재(9b)와 대면하는 바닥 모서리부(11p1)의 위치는, 프로세스 카트리지(B)의 종방향으로부터 도시된 바와 같이 토너 충전 구멍(11d)이 구획판(11p)으로 부분적으로 덮힌 것과 같이 보인다.
토너 용기(11A) 내의 토너가 이동되는 것을 방지하기 위해서, 구획판(11p)은 가능한 클 것이 요구된다. 그러나, 구획판(11p)이 가능한 크게 제조되면, 토너 용기(11A)가 그 최하 단부까지 토너로 충전되는 것이 불가능하게 된다. 이는 다음과 같은 이유 때문이다. 토너 용기(11A)에 토너를 충전할 때, 현상 유닛(J)은 토너 충전 구멍(11d)이 상향 대면하도록 위치된다. 이 상태에서, 구획판(11p)은 토너 충전 구멍(11d)의 바로 아래에 있게 된다. 따라서, 구획판(11p)이 소정 크기보다 크다면, 이것들은 토너 충전 구멍(11d)으로부터 토너 용기(11A)의 타 단부 또는 최하 단부까지의 직선형 토너 경로를 차단해서, 토너 용기(11A)가 최하 단부까지 계속 충전되는 것을 방지한다. 따라서, 본 실시예에서 구획판(11p)은 상술한 바와 같은 형상을 갖는다. 결국, 토너는 구획판(11p)에 의해 부분적으로 차단된 상술한 직선형 토너 경로를 통해서 토너 용기(11A)의 최하 단부까지도 계속 충전된다. 또한, 토너 유지 프레임(11)의 종방향에 수직한 평면에서 토너 유지 프레임(11)의 단면도에서, 각각의 구획판(11p)은 토너 유지 프레임(11)을 사실상 큰 비율로 채운다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 진동, 충격 등을 받더라도, 구획판(11p)은 토너의 이동을 방지함으로써, 토너의 밀집을 방지한다.
{토너 유지 프레임과 현상 수단 유지 프레임의 상호 대면하는 부분의 구조}
도3 및 도14를 참조하면, 토너 유지 프레임(11)이 현상 수단 유지 프레임(12)에 결합된 토너 유지 프레임(11)의 부분은 개구(11i)를 가지며, 토너는 이를 통해서 토너 유지 프레임(11)으로부터 현상 수단 유지 프레임(12)으로 전송된다. 개구(11i)는 바닥면(11k)을 갖는 리세스 또는 리세스면(11k)으로 둘러싸인다. 커버 필름판(53)은 도3에 도시된 바와 같이 리세스에 끼워져서 리세스면(11k)에 열 용접된다. 커버 필름판(53)이 리세스면(11k)에 용접된 상태에서, 커버 필름판(53)의 외향 대면하는 표면(53a)은 토너 유지 프레임(11)(상부(11a))의 표면(11j)과 거의 같은 높이가 된다. 리세스면(11k)에는 개구(11i)의 긴 모서리중 하나를 따라 직선으로 정렬된 복수개의 조글(11m)이 마련된다(본 실시예에서는 다섯 개의 조글이 마련됨). 표면(11j)에는 개구(11i)의 짧은 모서리중 하나를 따라 위치되며 리세스면(11k)으로부터 조금 떨어져 있는 두 개의 조글(11o)이 마련된다. 또한, 표면(11j)에는 표면(11j)의 긴 모서리를 따라 평행하게 하나씩 연장된 두 개의 긴 홈(11n)이 마련된다. 각 홈(11n)의 바닥면(11n2)은 표면(11j)보다 외측(현상 수단 유지 프레임(12)측) 상에 위치된다.
도12를 참조하면, 토너 유지 프레임(11)에 대면하는 현상 수단 유지 프레임(12)의 표면은 직사각형 단면을 갖는 한 쌍의 직선형 리브(12v)를 갖는 표면(12u)이다. 리브(12v)는 표면(12u)의 긴 모서리를 따라 현상 수단 유지 프레임(12)의 종방향으로 연장되며, 토너 유지 프레임(11)의 홈(11n)에 하나씩 끼워지도록 된다. 각 리브(12v)의 상부면에는 리브(12v)보다 작은 삼각형 단면을 갖는 리브(도시 안됨)가 마련된다. 따라서, 토너 유지 프레임(12)은 그 종방향 모서리를 따라 초음파 용접됨으로써 서로 용접된다.
다음으로, 도15를 참조하면, 바닥면(11k) 또는 리세스면(11k)을 갖는 토너 유지 프레임(11)의 리세스에 끼워진 커버 필름 판(53)에는 곡면 구멍(53c1)과 복수개의 긴 모양의 구멍(53c)이 마련된다. 곡면 구멍(53c1)은 최우측 조글(11m1)이 완전히 끼워진 최우측 구멍이다. 긴 모양의 구멍(53c)에는 나머지 조글(11m)이 느슨하게 끼워진다. 조글(11m)이 커버 필름 판(53)의 구멍(53c1, 53c2)에 끼워지면, 긴 모양의 구멍(53c)에 대응하는 조글(11m)은 대응하는 긴 모양의 구멍(53c)의 중심에 온다. 커버 필름 판(53)에도 개구(11i)와 정렬된 개구(53b)(개구(11i)와 그 크기가 대략적으로 일치함)가 마련된다. 커버 필름 판(53)의 이 개구는 종방향으로 벗겨내기가 용이하고 개구(53b)의 네 모서리를 따라 커버 필름 판(53)에 접합된 커버 필름(51)으로 덮여진다. 또한, 커버 필름(51)에는, 개구(53b)를 노출시키기위해 커버 필름(51)을 뜯어내기 위한 파열 테이프(52)가 용접된다. 파열 테이프(52)는 커버 필름(51)의 종단부들 중 하나로부터 뒤로 절첩된 다른 종단부까지 연장되어 시작 단부까지 뒤로 접혀지고, 현상 수단 유지 프레임(12)의 종단부들 중 하나에 위치되고 토너 유지 프레임(11)과 대면하는 현상 수단 유지 프레임(12)의 짧은 모서리에 접합된, 예컨대 일편의 펠트로 된 탄성 시일(54)(도12)과 현상 수단 유지 프레임(12)에 대면하는 토너 유지 프레임(11)의 부분 사이로부터 토너 유지 프레임(11)(도5 및 도15)의 외향으로 연장된다. 탄성 시일(54)의 내향면은 마찰 계수가 작은 합성 수지막으로 형성된 테이프(55)로 덮이며 탄성 시일(54)에 접합된다. 현상 수단 유지 프레임(12)의 표면(12u), 즉 종방향으로 현상 수단 유지 프레임(12)의 타 단부의 표면, 즉 탄성 시일(12)이 위치된 곳에 대향하는 단부에는 탄성 시일(56)이 접합된다(도12).
또한, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)을 결합할 때 두 개의 프레임(11, 12)의 정렬을 용이하게 하기 위해, 토너 유지 프레임(11)의 표면(11j)에는 현상 수단 유지 프레임(12)측 상에 마련된 곡면 조글(12w1)과 사각형 조글(12w2)이 끼워진 곡면 구멍(11r)과 사각형 구멍(11q)이 마련된다. 비록 곡면 조글(12w1)은 곡면 구멍(11r)에 완전히 끼워지지만, 사각형 조글(12w2)은 사각형 구멍(11q)에 느슨하게 끼워진다. 한편, 탄성 시일(56)은 곡면 조글(12w1) 둘레에 끼워지고 표면(12u)에 부착된다. 토너 유지 프레임(11)과 대면하는 현상 수단 유지 프레임(12)의 표면(12u)에는 토너 유지 프레임(11)의 조글(11m, 11o)이 느슨하게 끼워진 복수개의 리세스(12y)가 마련된다.
토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)은 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)을 결합하기에 앞서 부조립체 유닛으로서 독립적으로 조립된다. 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)을 조립할 때, 현상 수단 유지 프레임(12)을 위치 결정하기 위한 곡면 및 사각형 조글(12w1, 12w2)은 토너 유지 프레임(11)을 위치 결정하기 위한 곡면 및 사각형 조글(11r1, 11q)에 각각 끼워지며, 그 후, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)은 서로에 대해 가압된다. 이것들은 서로에 대해 가압되기 때문에, 탄성 시일(54, 56)은 압박되어서, 한 쌍의 리브(12z)가 토너 유지 프레임(11)의 표면에 가깝게 되도록 한다. 리브(12z)는 현상 수단 유지 프레임(12)의 종단부에 하나씩 위치되고 현상 수단 유지 프레임(12)의 폭방향으로 연장된 현상 수단 유지 프레임(12)의 부분들에 일체로 형성되며, 이격자로서의 역할을 한다. 파열 테이프(52)에 경로를 제공하기 위해, 파열 테이프(52)가 당겨지는 측 상의 리브(12z)는 파열 테이프 경로 외측의 영역, 즉 파열 테이프의 상부 및 바닥 모서리 각각의 상부 및 하부 영역에서만 파열 테이프(52)의 폭(짧은 모서리) 방향으로 연장된다.
토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)이 상술한 상태에서 서로에 대해 가압된 상태에서, 리브(12v)와 홈(11n) 사이에는 초음파에 의한 진동이 인가된다. 결국, 삼각형 단면 형상을 갖는 상술한 작은 리브는 용융되어서 홈(11n)의 바닥에 용접된다. 결국, 토너 유지 프레임(11)의 홈(11n)과 현상 수단 유지 프레임(12)의 이격자로서의 리브(12z)의 주연부는 그 대응부에 밀착 접촉하게 위치되어, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)의 개방면(11j, 12u) 사이의 공간을 사실상 밀봉한다. 커버 필름(51)과 파열 테이프(52)는 이 공간에 설치된다.
토너 유지 프레임(11)에 저장된 토너를 현상 수단 유지 프레임(12)으로 전송하기 위해, 프로세스 카트리지(B)로부터 연장된 파열 테이프(52)의 단부(52a)는 작업자에 의해 당겨져야 한다. 단부(52a)가 당겨지면, 커버 필름(51)은 파열되고, 따라서 개구(53b(11i))는 노출되어서 토너가 토너 유지 프레임(11)으로부터 현상 수단 유지 프레임(12)으로 전송될 수 있도록 한다.
토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)의 상호 대면하는 표면은 상술한 바와 같이 구성되기 때문에, 토너 유지 프레임(11)의 표면(11j)과 커버 필름 판(53)의 외향 대면하는 표면은 서로에 대해 사실상 같은 높이로 된다. 따라서, 파열 테이프(52)는 파열 테이프(52)에 커버 필름(53)을 파열시키기에 충분히 강한 힘을 가함으로써 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12) 사이로부터 매끄럽게 당겨질 수 있다. 또한, 종방향으로 커버 필름 판(53)의 위치는 파열 테이프(52)가 당겨지는 측에 대향하는 측 상에 위치된 조글(11m1)에 의해 고정되며, 또한, 커버 필름 판(53)은 토너 유지 프레임(11)의 리세스, 즉 바닥면(11k)을 갖는 리세스에 끼워짐으로써, 커버 필름 판(53)이 정밀하게 위치되어 유지된다. 또한, 토너 유지 프레임(11)에는 종방향으로 정렬된 복수개의 조글(11m)이 마련되며, 이들 조글(11m)은 커버 필름 판(53)의 구멍에 끼워진다. 따라서, 절곡되는 경향이 있는 커버 필름(51)은 사실상 편평하게 유지되어서 정밀하게 위치된다. 또한, 커버 필름 판(53)이 토너 유지 프레임(11)에 용접되는 단계 다음의 조립 단계가 커버 필름 판(53)과 토너 유지 프레임(11) 사이의 용접 이음부가 고화하여 안정화될 때까지 기다리지 않고 시작되더라도, 커버 필름 판(53)은 이동하지 않는다.
상술한 바와 같이, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)은 초음파에 의해 발생된 마찰열에 의해 서로 용접되며, 현상 수단 유지 프레임(12)의 각각의 리브(12v)의 상부면 상에 있는 삼각형 단면의 리브는 마찰열에 의해 용융된다. 따라서, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)이 열 응력에 의해 변형될 가능성이 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 종방향으로 현상 수단 유지 프레임(12)의 전범위에 걸쳐 연장된 현상 수단 유지 프레임(12)의 리브(12v)는 종방향으로 토너 유지 프레임(11)의 전 범위에 걸쳐 연장된 토너 유지 프레임의 홈(11n)에 끼워져서, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12) 사이의 용접 이음부의 인접부를 강화한다. 따라서, 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)이 열 응력으로 인해 변형되는 것은 발생하지 않는다.
상술한 바와 같이, 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a)는 상부(11a)와 일체 형성된 홈(11n)과 핸들(17)(리세스)과 구획판(11p)과 토너 충전 구멍(11d)과 구멍(11e1)들과 곡면 구멍(11r)과 사각형 구멍(11q)과 커버 필름 판 고정부(바닥면(11k)과 조글(11m)과 개구(11i)를 구비한 리세스)를 갖는다. 토너 유지 프레임(11a)의 바닥부(11b)는 바닥부(11b)와 일체로 형성된 리브(11c)와 리세스(11g)를 갖는다. 토너 유지 프레임(11)의 상부 및 바닥부(11a, 11b)를 위한 재료는, 예컨대 폴리에틸렌, ABS 수지(아크로니트릴/부타디엔/스티렌 공중합체), 폴리카보네이트, 폴리프로필렌 등과 같은 플라스틱이다.
도3을 참조하면, 본 실시예의 토너 유지 프레임(11)은 토너 용기(11A)에 저장된 토너(단일 성분 토너)가 개구(11i)족으로 효율적으로 하강할 수 있도록 하기 위한 두 개의 경사면(K, L)을 갖는다. 경사면(K, L)은 토너 유지 프레임(11)의 전체에 걸쳐 토너 유지 프레임(11)의 종방향으로 연장된다. 경사면(L)은 개구(11i)의 위에 있는 반면, 경사면(K)은 (토너 유지 프레임(11)의 짧은 모서리 방향으로) 개구(11i)에서 보아 토너 유지 프레임(11)의 깊은 단부에 위치된다. 또한, 경사면(L)은 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a)의 일부이고, 경사면(K)은 토너 유지 프레임(11)의 바닥부(11b)의 일부이다.
다음으로, 현상 수단 유지 프레임(12)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
{현상 수단 유지 프레임}
이하에서는, 도3, 도11, 도12 및 도13을 참조해서 현상 수단 유지 프레임(12)에 대해 설명하기로 한다. 도11은 현상 수단 유지 프레임(12)과 현상 수단의 분해 사시도이고, 다양한 구성 요소가 현상 수단 유지 프레임에 조립되는 방법을 도시한다. 도12는 용접면측에서 본 현상 수단 유지 프레임(12)의 사시도이고, 토너 교반 부재(9e, 9f)는 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된다. 도13은 현상 유닛 홀더를 부착시키기 전의 현상 유닛의 사시도이다.
상술한 바와 같이, 현상 수단 유지 프레임(12)에는, 현상 롤러(9c)와 현상 블레이드(9d)와 토너 교반 부재(9e, 9f)와 토너 잔류량 검출 로드 안테나(9h)가 조립된다.
현상 블레이드(9d)는 대략 1 내지 2 ㎜ 두께의 금속판(9d1)과, 고온 용접 또는 양면 테이프 등을 사용해서 금속판(9d1)에 고정된 일 편의 우레탄 러버(9d2)를 포함한다. 이것은 현상 롤러(9c)의 주연면 상의 토너량을 조절한다. 현상 수단 유지 프레임(12)의 블레이드 고정면으로서 블레이드 접촉면(12i)은 그 편평도가 대략 0.05 ㎜로 조절된다. 표면(12i)에는 조글(12i1)과 나사 구멍(12i2)이 마련된다. 현상 블레이드(9d)를 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착하기 위해, 조글(12i1)은 금속판(9d1)의 구멍(9d3)에 끼워지며, 금속판(9d1)은 금속판(9d1)의 나사 구멍(9d1)과 나사 구멍(12i2)을 통해 넣어진 나사에 의해 편평면(12i)에 나사 체결된다. 토너의 쇄도를 방지하기 위해, 몰토프렌(MOLTOPRENE) 등으로 제조된 탄성 시일(12s)은 금속판(9d1)의 상부 모서리를 따라 종방향으로 연장되는 방식으로 현상 수단 유지 프레임(12)에 접합된다. 곡면이 현상 롤러(9c)의 주연면의 곡면과 일치하는 반원통형 표면(12j)을 따라 하나씩 탄성 시일(12s)의 종단부로부터 하향 연장된 한 쌍의 탄성 시일(12s1)이 현상 수단 유지 프레임(12)에도 접합된다. 부리 형상부(12h)에는 탄성 시일(12s2)의 접촉면의 평면이 현상 롤러(9c)의 주연면과 접하게 되도록 하는 방식으로 현상 롤러(9c)와 접촉하게 위치된 박형 시일(12s2)rk 접합된다.
현상 롤러(9d)의 금속판(9d1)은 어느 한 종단부에서 90도로 절곡되어서, 절곡부(9d1a)를 형성한다. 절곡부(9d1a)는 후술하는 현상 유닛 홀더에 의해 유지된 현상 바이어스 접촉부(121)(도10a 및 도10b)와 접촉하게 되어서, 금속판(9d1)과 현상 롤러(9c)의 전위 수준을 동등하게 한다. 이것은 다음과 같은 이유로 해서 수행된다. 즉, 토너량은 토너 잔류량 검출 로드 안테나(9h)와 현상 롤러(9c) 사이의정전 용량의 변동에 기초해서 검출되며, 따라서, 금속판(9d1)에 의해 영향을 받는 정전 용량이 불규칙하게 변동되는 것이 방지되어야만 한다. 따라서, 금속판(9d1)과 현상 롤러(9c)는 전위 수준이 같아져야만 한다.
이하에서는, 현상 롤러 유닛(G)에 대해 설명하기로 한다. 현상 롤러 유닛(G)은 (1) 현상 롤러(9c)와, (2) 현상 롤러(9c) 및 감광체 드럼(7) 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 이격자 링(9i)과, (3) 현상 롤러(9c)를 현상 수단 유지 프레임(12)에 대해 정밀하게 위치시키기 위한 현상 롤러 베어링(9j)과, (4) 현상 롤러(9c)와 감광체 드럼(7)의 원통형 알루미늄 기부 사이의 누출을 방지하기 위해 현상 롤러(9c)의 종단부를 덮기 위한 슬리브 캡(9o)과, (5) 현상 롤러(9c)를 회전시키기 위해 감광체 드럼(7)에 부착된 헬리컬 드럼 기어(7b)에 의해 구동된 현상 롤러 기어(9k)(헬리컬 기어)와, (6) 그 일단부가 현상 롤러 기어(9k)와 접촉되어 있는 코일 스프링 형상의 접촉부(9l)와, (7) 현상 롤러(9k)의 주연면에 토너를 부착시키기 위해 현상 롤러(9c)의 중공부 내부 위치된 자석(9g)을 포함한다. 현상 롤러 유닛(G)을 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착하기 위해, 우선, 현상 롤러 베어링(9j)의 두 개의 구멍(9j1)은 현상 수단 유지 프레임(12)의 구멍(12p)과 하나씩 정렬되며, 현상 유닛 홀더(40, 41)의 핀은 구멍(9j1, 12p)으로 삽입된다. 그 후, 현상 유닛 홀더(40, 41)는 현상 수단 유지 프레임(12)에 나사 체결되며, 현상 롤러 유닛(G)은 그 종단부에 위치된 현상 수단 유지 프레임(12)의 현상 롤러 고정부(12x)에 부착된다. 이하에서는 현상 유닛 홀더(40, 41)에 대해 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 현상 롤러(9c)를 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착할 때, 우선 현상 롤러 유닛(G)이 조립되며, 그 후, 조립된 현상 롤러 유닛(G)은 현상 유닛 홀더(40, 41)를 사용해서 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된다. 따라서, 조립 효율은 현상 롤러(9c) 자체를 현상 수단 유지 프레임(12)에 직접 부착하는 것에 비교해서 훨씬 크다.
현상 롤러 유닛(G)은 다음 순서에 따라 조립된다. 우선, 현상 롤러(9c)의 각각의 종단부는 슬리브 캡(9o)으로 덮여진다. 그 후, 현상 롤러(9c)의 각각의 종단부에는 이격자 링(i)과 현상 롤러 베어링(9j)이 끼워진다. 이격자 링(9i)은 슬리브 캡(9o)의 외향측 상에 위치되며, 현상 롤러 베어링(9j)은 이격자 링(9i)의 외향측 상에 위치된다. 다음으로, 현상 롤러 기어(9k)는 베어링(9j)의 외향측 상에서 현상 롤러(9c)의 종단부 중 하나에 부착되며, 코일 스프링 형상의 현상 접촉부(9l)는 현상 롤러 기어(9k)의 외향측 상에서 현상 롤러(9c)가 부착된 것과 같이 현상 롤러(9c)의 동일한 종단부에 부착된다. 본 조립 단계에서, 선단이 D 형상인 원통형 자석(9g)의 하나의 종단부(9g1)는 현상 롤러 기어(9k)가 부착된 현상 롤러(9c)의 종단부로부터 돌출한 반면, 그 선단이 또한 D 형상인 자석(9g)의 다른 종단부(9g2)는 현상 롤러(9c)의 다른 종단부로부터 돌출한다. 현상 롤러 유닛(G)은 상술한 바와 같이 구성되고 조립된다.
다음으로, 잔류 토너량을 검출하기 위한 로드 안테나(9h)에 대해 설명하기로 한다. 로드 안테나(9h)의 일단부(9h1)는 U자 형상으로 절곡된다. U자 형상 단부(9h1)는 전기 접속을 달성하기 위해 현상 유닛 홀더(40)에 부착된 토너 검출접촉부(122)와 접촉 위치된다. 이하에서는 현상 유닛 홀더(40)에 대해 설명하기로 한다. 로드 안테나(9h)를 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착하기 위해, 우선 로드 안테나(9h)는 로드 안테나(9h)의 타 단부로부터 현상 수단 유지 프레임(12)의 측벽(12A)의 관통 구멍(12b)을 통해 현상 수단 유지 프레임(12)으로 삽입되며, 단부(9h3)는 로드 안테나(9h)를 현상 수단 유지 프레임(12)의 측벽으로 지지하기 위해 현상 수단 유지 프레임(12)의 다른 측벽의 관통 구멍(12k)을 통해 넣어진다. 즉, 로드 안테나(9h)는 현상 수단 유지 프레임(12)의 측벽의 관통 구멍(12b, 12k)에 의해 정밀하게 위치됨으로써 측벽에 의해 지지된다. 관통 구멍(12b)에는 토너 쇄도를 방지하기 위해, 예컨대 일 편의 펠트와 스폰지 등의 시일(도시 안됨)이 끼워진다.
또한, U 형상부(9h1)의 선단(9h2)은 축방향으로 로드 안테나(9h)의 위치를 고정하기 위해 현상 수단 유지 프레임(12)의 대략 5 ㎜ 깊이 구멍(12o)으로 삽입되어서, 토너 검출 접촉부(122)와 접촉하는 접촉부로서 U 형상부의 강성도 증가시킨다. 이하에서는 토너 검출 접촉부(122)에 대해 설명하기로 한다. 로드 안테나(9h)의 단부(9h3)가 끼워지는 관통 구멍(12k)은 토너 쇄도를 방지하기 위해 열 용접 등에 의해 측벽의 외향측으로부터 메워진다.
다음으로, 토너 교반 부재(9e, 9f)에 대해 설명하기로 한다. 토너 교반 부재(9e, 9f)는 크랭크 샤프트와 같은 형상을 가지며, 회전에 의해 토너를 교반한다. 이것들은 토너 용기(11A)에 저장된 토너가 현상 롤러(9c)에 도달하는 경로에, 현상 롤러(9c)와 로드 안테나(9h)에 인접해서 위치된다. 또한, 토너 교반 부재(9e, 9f)는 두 개의 부분의 아암부에 의해 형성된 각이 90도가 되도록 배열된다.
토너 교반 부재(9e, 9f)는 각각의 단부(9e3, 9f3)로부터 현상 수단 유지 프레임(12)의 측벽(12A) 또는 로드 안테나(9h)가 삽입되는 동일 측벽의 구멍(12t, 12r) 각각을 통해 현상 수단 유지 프레임(12)으로 삽입되며, 단부(9e3, 9f3)는 측벽(12A)에 대향 위치된 현상 수단 유지 프레임(12)의 측벽(B)의 각 관통 구멍(12m, 12n)에 끼워진다. 삽입 후, 이들 관통 구멍(12m, 12n)은 구멍(12k)이 로드 안테나(9h)의 삽입 후 메워지는 것과 동일한 방식으로 측면판(12B)의 외향측으로부터의 열 용접에 의해 메워진다. 교반 부재(9e, 9f)를 현상 수단 유지 프레임(12)으로 삽입한 후, 교반 기어(9m, 9n)는 관통 구멍(12t, 12r)에 각각 끼워진다. 교반 부재(9m, 9n)의 삽입 후, 토너 교반 부재(9e, 9f)의 크랭크 아암(9e2, 9f2)은 그 직경 방향으로 교반 기어(9m, 9n)의 샤프트의 단부에서 절개된 홈(9m1, 9n1)에 각각 끼워진다. 또한, 교반 부재(9e, 9f)의 저널(9e1, 9f1)은 현상 수단 유지 프레임(12)에 의해 토너 교반 부재(9e, 9f)를 지지하기 위해 교반 부재(9e, 9f)의 샤프트의 단부 홈의 바닥에 있는 중심 구멍(도시 안됨)에 끼워진다.
토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)이 결합될 때, 로드 안테나(9h)와 토너 교반 부재(9e, 9f)가 삽입된 현상 수단 유지 프레임(12)의 측벽(12A)은 토너 유지 프레임(11)의 상부(11a)에 부착된 토너 캡(11f)을 덮으며, 측벽(12A)은 토너 유지 프레임의 측벽 위로 연장된다. 또한, 토너(12A)에는 구동력을 토너 전송 부재(9b)로 전달하기 위한 토너 전송 기어(9s)(도13)가 회전식으로 끼워진 구멍(12X)이 마련된다. 토너 전송 기어(9s)는 토너 전송 부재(9b)의 단부에 연결되고 토너 유지 프레임(11)에 의해 회전식으로 지지되는 커플러(도14 및 도15)에 연결됨으로써 구동력을 토너 전송 부재(9b)로 전달한다.
다음으로, 구동력의 전달에 대해 설명하기로 한다.
도13은 기어 트레인을 도시하고 있다. 교반 기어(9m, 9n)(도13에는 숨겨져 있는 교반 기어(9m)는 공전 기어(9q)의 소형 기어(9q1)의 바닥측과 맞물리고, 교반 기어(9n)는 교반 기어(9m)의 아래에 있음)와, 토너 전송 기어(9s)는 현상 롤러 기어(9k)로부터 기어 트레인을 통해서 구동력을 수납한다. 보다 상세히 설명하기 위해, 우선, 교반 기어(9m)는 공전 기어(9q)(공전 기어(9q)는 단차 기어임)의 소형 기어(9q1)를 거쳐 구동력을 수납한다. 교반 기어(9m)가 구동력을 수납하면, 교반 부재(9e)는 회전한다. 공전 기어(9q)는 단차 공전 기어(9q)의 대형 기어(9q3)가 현상 롤러 기어(9k)와 맞물리기 때문에 현상 롤러 기어(9k)로부터의 구동력을 수납한다. 구동력은 공전 기어(9q)의 중간 기어(9q2)로부터 단차 기어인 공전 기어(9r)로 더욱 전달된다. 그 후, 구동력은 공전 기어(9r)의 소형 기어(9r1)로부터 토너 전송 기어(9s)로 전달되어서 토너 전송 부재(9b)를 회전시킨다. 또한, 구동력은 토너 전송 기어(9s)로부터 공전 기어(9t)를 통해 교반 부재(9n)로 전달되어서, 교반 부재(9f)를 회전시킨다. 공전 기어(9q, 9r, 9t)는 현상 수단 유지 프레임(12)의 일체 형성부인 조글형 샤프트(12e, 12f, 12g)에 대응해서 회전식으로 부착된다. 이들 샤프트(12e, 12f, 12g)는 대략 직경이 2 내지 3 ㎜이고, 그 단부들은 후술하는 현상 유닛 홀더(40)에 의해 지지된다. 따라서, 로드로 인해 이것들이 변형되는 것은 발생하지 않게 된다. 또한, 샤프트(12e, 12f, 12g)의 기부의 직경은 그 강성을 증가시키기 위해 "클래딩(cladding)" 방식 또는 계단 방식으로 증가된다. 기어 트레인은 로드 안테나(9h)의 상술한 U 형상부(9h1)와 같이 현상 수단 유지 프레임(12)의 동일한 측면 상에 위치된다.
상술한 구조의 배열을 제공함으로써, 기어 트레인의 기어를 지지하는 것과 토너 잔류량 검출 접촉부에 대한 전기 접속을 설정하는 것은 단일 구성 요소(본 실시예에서는 현상 유닛 홀더(40))에 의해 달성될 수 있다. 또한, 토너 교반 부재(9e, 9f)와, 로드 안테나(9h)와, 기어 트레인의 기어(9q, 9r, 9s, 9t)와, 교반 기어(9m, 9n)는 현상 수단 유지 프레임(12)의 종방향으로 현상 수단 유지 프레임(12)의 동일한 측면으로부터 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착될 수 있다. 따라서 조립 효율은 크게 개선된다.
현상 수단 유지 프레임(12)의 부리 형상부(12h)는, 예컨대 기록 종이와 같은 기록 매체(2)를 이송하기 위한 안내부로서의 기능을 한다. 한편, 현상 수단 유지 프레임(12)의 강성을 증가시키기 위해, 현상 수단 유지 프레임(12)은 진공 성형에 의해 형성될 수 있다.
도12를 참조하면, 인용 부호 (12P)에 의해 지시된 부분은 개구이며, 그 긴 모서리는 현상 수단 유지 프레임(12)의 종방향에 평행하다. 토너 유지 프레임(11)이 현상 수단 유지 프레임(12)과 결합된 상태에서, 개구(12P)는 토너 유지 프레임(11)의 개구(11i)와 정렬되어서, 토너 유지 프레임(11)에 저장된 토너가 현상 롤러(9c)로 공급될 수 있도록 한다. 상술한 로드 안테나(9h)와 교반 부재(9e, 9f)는 개구(12P)의 종방향으로 개구(12P)의 일 단부로부터 타 단부로 연장된다.
본 실시예에 따르면, 현상 수단 유지 프레임(12)에서, 현상 롤러 고정부(12X)와 측벽(12A)과 현상 블레이드 고정부(블레이드 부착 편평면(12i))와 로드 안테나(9h) 고정부(관통 구멍(12b, 12k, 12o))와 교반 부재 고정부(관통 구멍(12t, 12r, 12m, 12n))와 기어 부착부(샤프트(12e, 12f, 12g)) 등은 현상 수단 유지 프레임(12)의 일체부로서 현상 수단 유지 프레임(12)과 일체로 형성된다. 현상 수단 유지 프레임(12)용 재료는 상술한 토너 유지 프레임(11)의 재료와 동일하다.
{현상 유닛 홀더}
다음으로, 현상 유닛 홀더(40)에 대해 설명하기로 한다.
도4 내지 도7a 및 도7b, 도10a, 도10b, 도11 및 도22를 참조해서, 현상 유닛 홀더(40)에 관한 설명을 하기로 한다. 도10a는 현상 유닛 홀더의 외향측으로부터 볼 때 프로세스 카트리지(B)가 구동되는 측면 상에서 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된 현상 유닛 홀더(40)의 사시도이다. 도10b는 그 내향측에서 볼 때 현상 유닛 홀더(40)의 사시도이다.
현상 유닛 홀더(40, 41)는 현상 유닛(D)을 완료하기 위해 조립체의 종방향으로부터 도13에 도시된 조립체의 종단부에 하나씩 부착된다. 보다 특별하게는, 우선, 현상 유닛 홀더(40, 41)의 두 개의 핀(40d, 41d)은 현상 롤러 베어링의 대응 구멍(9j1)을 통해 넣어져서, 현상 수단 유지 프레임(12)의 구멍(12p)에 끼워진다. 그 후, 현상 유닛 홀더(40, 41)는 현상 유닛 홀더(40)와 현상 수단 유지 프레임(12)에 현상 롤러 베어링(9j)을 개재하는 방식으로 소형 나사(33, 34)를 사용해서 현상 수단 유지 프레임(12)에 단단하게 고정된다. 소형 나사(33, 34)는 현상 유닛 홀더(40, 41)의 구멍(401, 411)을 통해 넣어진다. 자석(9g)(도3 및 도13)을 현상 롤러(9c)의 원통형 중공부에 위치되도록 부착하는 것과 관련해서, D 형상 단면을 갖는 자석(9g)의 샤프트의 일 단부(9g1)는 마찬가지로 D 형상 단면을 갖는 현상 유닛 홀더(40)의 구멍(40e)에 끼워지는 반면, 마찬가지로 D 형상 단면을 갖는 자석(9g)의 샤프트의 타단부(9g2)는 현상 유닛 홀더(41)의 구멍(40e)(도22)에 끼워진다. 결국, 종방향으로 자석(9g)의 위치가 고정되게 된다. 기준점에 대한 자석(9g)의 자극의 각은 D 형상 단면을 갖는 상술한 자석 샤프트 단부가 D 형상 단면을 갖는 대응 구멍(40e)에 끼워질 때 고정된다.
현상 유닛 홀더(40, 41)에는 현상 유닛 홀더(40, 41)의 일체 형성부이고 현상 유닛 홀더(40, 41)로부터 돌출한 회전축(20)이 마련된다. 회전축(20)은 세척 수단 유지 프레임(13)의 리세스(21)(도7a 및 도7b) 내에 위치되며, 그 후, 현상 수단 유지 프레임(12)은 연결 부재(22)(도6)에 의해 세척 수단 유지 프레임(13)에 연결된다. 결국, 현상 유닛(D)은 현상 유닛(D)이 감광체 드럼(7)을 유지하는 세척 수단 유지 프레임(13)에 대해 피봇될 수 있도록 허용되는 방식으로 세척 수단 유지 프레임(13)에 의해 지지된다. 또한, (감광체 드럼(7)과 현상 롤러(9c)가 진동으로 인해 서로에 대해 변위되는 것을 방지하기 위해) 감광체 드럼(7)과 현상 롤러(9c)의 주연면 사이에 일정 간극을 유지하기 위한 목적으로 연결 부재(22)에 부착된 압박 스프링(22a)은 현상 유닛 홀더(40, 41)의 스프링 시트(40b, 41b)(도10a, 도10b 및 도22) 상에 가압된다.
상술한 바와 같이, 현상 유닛 홀더(40, 41)에는 현상 유닛 홀더(40, 41)의 외향면 상에 있는 장형 안내부(12a)가 마련된다. 또한, 현상 유닛 홀더(40)에는 토너 잔류량을 검출하기 위한 토너 검출 접촉부(122)와 현상 바이어스 접촉부(121)가 끼워진다. 접촉부(122, 121)는 금속판으로 형성되며, 접촉부(122, 121)의 구멍을 통해 현상 유닛 홀더(40)의 내향면 상에 돌기를 가압함으로써 현상 유닛 홀더(40)에 부착된다. 우선, 토너 검출 접촉부(122)의 부착에 대해 도면을 참조해서 설명하기로 한다.
토너 검출 접촉부(122)는 외부(122a)와 내부(122b)를 포함한다. 외부(122a)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 있을 때 이것이 장치 주 조립체(14)측 상에 마련된 도시 안된 토너 검출 접촉부와 계속 접촉하도록 현상 유닛 홀더(40)의 외표면 상에 위치된다. 내부(122b)는 로드 안테나(9h)의 U 형상부(9h1)와 계속 접촉하면서, 두 부분 사이의 소정 접촉 압력을 유지한다. 토너 검출 접촉부(122)의 외부(122a)의 노출된 표면은 현상 유닛 홀더(40)의 주벽(40a)의 외표면(40a1)과 사실상 같은 높이이다. 토너 검출 접촉부(122)의 내부(122b)는 내부(122b)가 로드 안테나(9h)와 접촉하도록 현상 유닛 홀더(40)의 내측 상에 위치된다. 즉, 토너 검출 접촉부(122)는 현상 유닛 홀더(40)의 주벽(40a)을 통해 넣어진다.
다음으로, 현상 바이어스 접촉부(121)에 대해 설명하기로 한다.
현상 바이어스 접촉부(121)는 판형 스프링부(121a)와 내향부(121b)와 외향부(121c)를 갖는다. 부분(121a, 121b)들은 현상 유닛 홀더(40)의 내향측 상에 있는 반면, 부분(121c)은 현상 유닛 홀더(40)의 외향측 상에 있다. 현상 유닛 홀더(40)를 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착시킨 후, 판형 스프링부(121a)는 그 자체의 탄성에 의해 현상 블레이드(9d)의 금속판(9d1)의 절곡부(9d1a)와 계속 접촉하게 되고, 금속판(9d1)과 현상 롤러(9c)가 전위 수준에서 사실상 동일하게 되도록 유지된다. 내향부(121b)는 상술한 구멍(40e)으로 보스(40f) 둘레에 끼워져서, 현상 접촉부(9l)가 내향부(121b) 상에서 활주할 수 있도록 하면서(100 g 내지 300 g 범위의 접촉 압력을 유지하면서), 현상 접촉부(9l)의 탄성에 의해 보스(40f) 둘레에 끼워진 코일 형상의 현상 접촉부(9l)와 접촉 유지된다. 필요하다면, 전도성 그리이즈(grease)가 현상 접촉부(91)가 활주하는 내향부(121b)의 표면 영역 상에 피복될 수 있다. 외향부(121c)는 측벽(40a)의 외향측 상에 있는 측벽(40a)의 리세스에 설정된다. 외향부(121c)의 외향면은 측벽(40a)의 외향면과 사실상 같은 높이에 있다. 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 부착된 후, 외향부(121c)는 장치 주 조립체(14)의 도시 안된 현상 접촉부와 접촉한 상태로 있으며, 현상 롤러(9c)에 인가된 현상 바이어스를 장치 주 조립체(14)로부터 수납한다. 즉, 현상 바이어스는 장치 주 조립체(14)로부터 현상 바이어스 접촉부(121)와 현상 코일 형상의 현상 접촉부(9l)를 통해 현상 롤러(9c)로 인가된다.
현상 수단 유지 프레임(12)에 현상 유닛 홀더(40)를 부착한 후, 토너 검출 접촉부(122)의 내향부(122b) 또는 판형 스프링부는 도13에 도시된 로드 안테나(9h)의 U 형상부(9h1)와 접촉한 상태로 있으면서, 로드 안테나(9h)에 전기 접속되어 유지된다. 로드 안테나(9h)와 토너 검출 접촉부(122)의 내향부(122b) 사이의 접촉 압력은 대략 9 g이다. 또한, 장치 주 조립체(14)에 프로세스 카트리지(B)를 부착한 후, 현상 유닛 홀더(40)의 외향면(40a1)에 설치된 외향부(122a)는 장치 주 조립체(14)의 도시 안된 토너 검출 접촉부에 전기 접속되어 있게 된다. 따라서, 현상 롤러(9c)와 로드 안테나(9h) 사이에서 토너의 존재량의 변동에 응답해서 변동하는 현상 롤러(9c)와 로드 안테나(9h) 사이의 정전 용량을 반영하는 전기 신호는 로드 안테나(9h)와 토너 검출 접촉부(122)를 통해서 장치 주 조립체(14)의 도시 안된 접촉부로 전달된다. (도시 안된) 제어부는 장치 주 조립체(14)의 도시 안된 접촉부로 전달된 전기 신호가 소정 수준에 도달한 것을 검출할 때, 제어부는 프로세스 카트리지(B)가 교체되어야만 한다는 신호를 보낸다. 상술한 바와 같이, 현상 유닛 홀더(40)의 내향면의 세 개의 구멍(40g)에는 기어(9q, 9r, 9t)에 대한 조글형 기어 샤프트(12e, 12f, 12g)의 단부가 대응해서 끼워진다. 즉, 조글형 기어 샤프트(12e, 12f, 12g)는 현상 유닛 홀더(40)와 현상 수단 유지 프레임(12)에 의해 개재됨으로써, 지지된다. 현상 유닛 홀더(40)의 내향면에 있는 구멍(40m)에서, 교반 기어(9m)는 현상 유닛 홀더에 의해 회전식으로 지지된다.
단일 구성 요소(현상 수단 홀더)를 상술한 바와 같은 다양한 기능을 수행하도록 하는 것은 비용 절감과 조립 효율의 개선을 가져온다.
본 실시예에서도, 회전축(20), 스프링 부착부(40b), 장형 안내부(12a), 자석 고정부(구멍(40e)), 현상 바이어스 접촉 고정부(보스(40) 등), 토너 검출 접촉부(122) 고정부, 구멍(40m), 핀(40d), 나사 구멍(401) 등은 현상 유닛 홀더(40)의 일체부로서 형성된다. 또한, 회전축(20), 스프링 부착부(41b), 장형 안내부(12a) 등은 현상 유닛 홀더(41)의 일체부로서 형성된다. 현상 수단 홀더(40, 41)는 단일 단계에서 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 수지(글래스 충전제를 20% 포함)로 형성된다.
현상 수단 유지 프레임(12)에 현상 유닛 홀더(40, 41)를 부착시키기 위해, 우선, 현상 유닛 홀더(40, 41)는 현상 유닛 홀더(40, 41)의 핀(40d, 41d)을 현상 수단 유지 프레임(12)의 구멍(12p)에 삽입함으로써 현상 수단 유지 프레임(12)에 대해 정밀하게 위치되며, 그 후, 나사가 현상 유닛 홀더(40, 41)의 나사 구멍(40l, 41l)으로 넣어져서, 현상 수단 유지 프레임(12)의 암형 나사 구멍(12rl)으로 나사 체결된다.
{전기 접촉부의 구조}
다음으로, 도4, 도7a 및 도7b을 참조해서, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체에 부착될 때, 화상 형성 장치(A)의 주 조립체와 프로세스 카트리지(B)를 전기적으로 접속하기 위한 전기 접촉부의 접속 및 위치에 대해 설명하기로 한다.
프로세스 카트리지(B)에는 도면에 도시된 복수개의 전기 접촉부가 마련된다. 보다 특별하게는, 프로세스 카트리지(B)는 네 개의 전기 접촉부, 즉 (1) 감광체 드럼(7)을 장치 주 조립체를 통해 접지하기 위해 감광체 드럼(7)에 전기 접속된 전도성 접지 접촉부(119)와, (2) 장치 주 조립체(14)로부터 대전 롤러(8)에 대전 바이어스를 인가하기 위해 대전 롤러(8a)에 전기 접속된 전도성 대전 바이어스 접촉부(120)와, (3) 장치 주 조립체(14)로부터 현상 롤러(9c)에 현상 바이어스를 인가하기 위해 현상 롤러(9c)에 전기 접속된 전도성 현상 바이어스 접촉부(121)와, (4) 토너 잔류량을 검출하기 위해 로드 안테나(9h)에 전기 접속된 전도성 토너 잔류량 검출 접촉부(122)를 갖는다. 이들 네 개의 전기 접촉부는 카트리지 하우징의 측벽(우측)의 외향면에서 프로세스 카트리지(B)로부터 노출되어서, 그들 사이의 전기 누전을 방지하기에 충분히 큰 거리만큼 서로로부터 이격된다. 상술한 바와 같이, 접지 접촉부(119)와 대전 바이어스 접촉부(120)는 세척 수단 유지 프레임(13)에 부착되며, 현상 바이어스 접촉부(121)와 토너 잔류량 검출 접촉부(122)는 현상 수단 유지 프레임(12)(현상 유닛 홀더(40))에 부착된다. 토너 검출 접촉부(122)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 적절하게 부착되었는지 여부를 검출하기 위한 카트리지 존재(부존재) 검출 접촉부로서의 기능도 한다.
접지 접촉부(119)는, 드럼 샤프트(7a)용 재료로서 전도성 물질을 사용하거나 삽입 성형을 거쳐 비전도성 드럼 샤프트(7a)에 전도성 접촉부를 삽입함으로써, 감광체 드럼(7)의 드럼 샤프트(7a)의 일부로서 형성된다. 본 실시예에서, 드럼 샤프트(7a)는 철과 같은 금속재로 형성된다. 다른 접촉부(120, 121, 122)는 대략 0.1 내지 0.3 ㎜ 두께의 금속성 금속판(예컨대, 스테인리스 강판 또는 인 청동)으로 형성된다. 이것들은 프로세스 카트리지(B)의 내향측으로부터 프로세스 카트리지(B)의 외향측으로 복잡하게 연장된다. 보다 특별하게는, 대전 바이어스 접촉부(120)는 세척 유닛(C)의 종동측(driven side, 단부(C1)측)으로부터 노출되며, 현상 바이어스(121)와 토너 검출 접촉부(122)는 현상 유닛(D)의 종동측(단부(D)측)으로부터 노출된다.
대전 바이어스 접촉부(120)는 대전 롤러(8)(도7a)를 지지하는 세척 수단 유지 프레임(13)의 부분에 인접해서 장형 안내부(12a)의 사실상 바로 위에 위치된다. 또한, 대전 바이어스 접촉부(120)는 대전 롤러(8)에 전기 접속되며, 대전 바이어스 접촉부(120)의 부분(120a)은 대전 롤러(8a)와 접촉한다.
다음으로, 현상 바이어스 접촉부(121)와 토너 검출 접촉부(122)에 대해 설명하기로 한다. 이들 두 개의 접촉부(121, 122)는 현상 유닛(D)의 종단부(D1) 상에, 즉 세척 수단 유지 프레임(13)의 대전 바이어스 접촉부(120)가 위치되는 곳과 동일한 프로세스 카트리지(B)의 종단부에 위치된다. 도10a를 참조하면, 현상 바이어스 접촉부(121)의 외향부(121c)는 현상 롤러(9g)(도4)에 수납된 자석(9g)을 지지하는 현상 수단 유지 프레임(12)의 우측벽(12c)의 부분에 인접해서 장형 안내부(12a)의 바로 아래에 위치된다. 현상 바이어스 접촉부(121)는 현상 롤러(c)의 단부와 접촉하는 현상 접촉부로서 코일 스프링(9l)을 거쳐 현상 롤러(9c)에 전기 접속된다(도7b). 도4에 도시된 토너 검출 접촉부(122)는 카트리지 삽입 방향(화살표(X)의 방향)으로 장형 안내부(12a)의 상류측 상에 위치된다. 또한, 도7b를 참조하면, 토너 검출 접촉부(122)는 현상 롤러(9c)를 따라 토너 용기(11A)에서 연장된 로드 안테나(9h)와 접촉한다. 또한, 상술한 바와 같이, 로드 안테나(9h)는 현상 롤러(9c)의 종방향으로 현상 롤러(9c)의 일 단부에서 타 단부로 펼쳐져서, 현상 롤러(9c)의 주연면으로부터 소정 거리를 유지한다. 로드 안테나(9h)와 현상 롤러(9c)의 정전 용량은 두 개의 구성 요소(9h, 9c) 사이에 존재하는 토너량에 따라 변한다. 따라서, 장치 주 조립체(14)의 제어부(도시 안됨)는 전위의 변화에 따른 정전 용량의 변화를 검출함으로서 토너 잔류량을 검출한다.
본 명세서에서, 토너 잔류량은 현상 롤러(9c)와 로드 안테나(9h) 사이에 있고 소정의 정전 용량을 제공하는 토너 잔류량을 의미한다. 따라서, 토너 용기(11A)에 잔류하는 토너의 양이 소정 수준으로 저감될 때 검출될 수 있다. 보다 특별하게는, 장치 주 조립체(14)의 제어부가 토너 검출 접촉부(122)를 거쳐 정전 용량이 소정의 제1 값을 가졌음을 검출할 때, 이것은 토너 용기(11A)에 잔류하는 토너의 양이 소정 수준으로 저감되었음을 결정한다. 또한, 정전 용량이 소정의 제1 값을 가졌음이 검출될 때, 장치 주 조립체(14)는 프로세스 카트리지(B)가 교체될 필요가 있음을 신호한다(예컨대, 램프가 점등되거나, 소음기가 울림). 또한, 제어부가 정전 용량이 제1 값보다 작은 소정의 제2 값을 가졌음을 검출할 때, 이것은 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 부착되었음을 결정한다. 제어부가 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 부착되었음을 검출하지 않는다면, 이것은 장치 주 조립체(14)가 화상 형성 작업을 개시하는 것을 허용하지 않는다. 장치 주 조립체(14)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 부착되지 않았음을 신호하도록 될 수 있다(예컨대, 램프를 점등하도록 될 수 있다).
다음으로, 프로세스 카트리지(B)측 상의 전기 접촉부 사이의 접속과 장치 주 조립체(14)측 사의 전기 접촉부에 대해 설명하기로 한다.
화상 형성 장치(A)의 카트리지 부착 공간(S)에는, 프로세스 카트리지(B)가 카트리지 부착 공간(S)에 부착될 때 접촉부(119 내지 112)에 대응해서 접촉되는 네 개의 접촉부가 마련된다. 네 개의 접촉부는 공간(S)의 동일한 벽 상에 있다.
여기에서는, 접촉부와 안내부 사이의 위치 관계에 대해 설명하기로 한다.
우선, 도4를 참조해서, 수직 방향으로, 현상 바이어스 접촉부(121)가 최하 수준에 위치된다. 토너 검출 접촉부(122), 장형 안내부(12a) 및 원통형 안내부(13a)(접지 접촉부(119))는 현상 바이어스 접촉부(121)의 위에서 동일한 수준 둘레에 위치되며, 이들 세 개의 위에는, 단형 안내부(13b)가 위치된다. 대전 바이어스 접촉부(120)는 최고 수준에 위치된다. 카트리지 삽입 방향(화살표(X) 방향)에서, 토너 검출 접촉부(122)는 가장 상류에 위치된다. 장형 안내부(12a), 대전 바이어스 접촉부(120) 및 현상 바이어스 접촉부(121)는 토너 검출 접촉부(122)의 하류측 상에 순서대로 위치된다. 단형 안내부(13b)와 원통형 안내부(13a)(접지 접촉부(119))는 보다 하류에 위치된다. 접촉부 및 안내부를 상술한 바와 같이 위치 설정함으로써, 대전 바이어스 접촉부(120)는 대전 롤러(8)에 인접 위치되며, 현상 바이어스 접촉부(121)는 현상 롤러(9c)에 인접 위치되며, 토너 검출 접촉부(122)는 로드 안테나(9h)에 인접 위치되며, 접지 접촉부(119)는 감광체 드럼(7)에 인접 위치된다. 즉, 전극은 복잡하게 경로가 설정될 필요가 없으며, 대응 접촉부 사이의 거리는 저감될 수 있다.
프로세스 카트리지(B)의 접촉부(119 내지 122)가 본 실시예에서의 헬리컬 드럼 기어(7b)에서와 동일한 측면(구동측) 상에 위치될 때, 장치 주 조립체(14) 상의 헬리컬 구동 기어(7b)와 카트리지 구동 수단 사이의 결합과, 프로세스 카트리지(B)측과 장치 주 조립체(14)측 상의 접촉부(119 내지 122) 사이의 전기 접속은 프로세스 카트리지(B)의 동일 측면 상에서 발생한다. 따라서, 이 측면이 위치적 기준으로서 사용된다면, 혼합된 치수 오류의 양은 저감될 수 있으며, 따라서 접촉부(119 내지 122)와 헬리컬 드럼 기어(7b)는 정밀하게 위치될 수 있다. 또한, 상술한 실시예에서와 같이 감광체 드럼(7)이 헬리컬 드럼 기어(7b)쪽으로 나아가도록 헬리컬 드럼 기어(7b)의 나선 방향이 설정되면, 감광체 드럼(7)의 축방향으로 감광체 드럼(7)의 위치는 접촉부가 위치된 프로세스 카트리지(B)의 측면에 대해 고정될 수 있다. 이 경우, 상술한 효과가 얻어질 수 있을 뿐만 아니라, 감광체 드럼과 각각의 접촉부 사이의 위치 관계의 정밀성을 개선할 수 있다. 또한, 드럼 셔터(18)(도5)를 개폐하기 위한 레버(23)가 상술한 실시예에서와 같이 접촉부(119 내지 122)가 위치된 측면에 대향된 측면 상에 위치되면, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)로 삽입될 때 발생하는 마찰 저항은 프로세스 카트리지(B)의 종방향으로 균일하게 분포한다. 즉, 프로세스 카트리지(B)의 종방향으로 프로세스 카트리지(B)의 일 측면 상에 야기된 마찰 저항은 드럼 셔터(18)가 개폐될 때 타 측면 상의 레버(23)에 가해지는 힘과 균형을 이룬다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)는 매끄럽게 삽입될 수 있다.
또한, 프로세스 카트리지(B)의 모든 접촉부가 프로세스 카트리지(B)의 일 측면 상에 위치되고, 프로세스 카트리지(B)가 도9에 도시된 위치설정 홈(16a5)에 위치된 리프 스프링(45)에 의해 프로세스 카트리지(B)의 우측으로 가압되어 유지되면, 상술한 실시예에서와 같이, 프로세스 카트리지(B)측 상의 모든 접촉부는 장치 주 조립체(14)측 상의 대응부와 접촉되어 있게 된다.
한편, 접촉부는 셔터 레버(23)와 동일한 측면 상에 위치될 수 있다. 이와 같은 배열은 상술한 바와 동일한 효과도 충분히 제공한다.
{프로세스 카트리지 프레임의 구조}
본 실시예의 프로세스 카트리지(B)는 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)과 세척 수단 유지 프레임(13)을 포함하며, 이들은 함께 프로세스 카트리지(B)의 프레임을 구성한다. 이하에서는, 프로세스 카트리지(B)의 프레임의 이와 같은 구조에 대해 설명하기로 한다.
도3을 참조하면, 토너 유지 프레임(11)은 토너 용기(11A)를 포함하며, 토너 전송 부재(9b)는 토너 유지 프레임(11)에 부착된다. 현상 수단 유지 프레임(12)에는 현상 롤러(9c)와 현상 블레이드(9d)가 부착된다. 현상 수단 유지 프레임(12)에도, 현상 챔버 내의 토너를 선회시키기 위한 교반 부재(9e, 9f)가 현상 롤러(9c)에 인접해서 부착된다. 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임(12)은 서로 용접되어서, 현상 유닛(D)을 형성한다(도7b).
대전 수단 유지 프레임(13)에는 감광체 드럼(7)과 대전 롤러(8)와 세척 수단(10)이 부착된다. 또한, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)의 외측에 있을 때 감광체 드럼(7)을 덮음으로써 감광체 드럼(7)을 보호하기 위한 드럼 셔터(18)는 대전 수단 유지 프레임(13)에 부착되어서, 세척 유닛(C)을 완료한다(도7a).
현상 유닛(D)과 세척 유닛(C)은 연결 부재(22)에 의해 결합되어서, 프로세스 카트리지(B)를 형성한다. 여기에서는, 도면을 참조로 연결 부재(22)에 대해 설명하기로 한다. 도16을 참조하면, 본 실시예의 각각의 연결 부재(2)는, 세척 유닛(C)에 대한 현상 유닛(D)의 위치적 관계를 고정하기 위한 위치설정 돌기(22b)와, 현상 유닛(D)의 현상 롤러(9c)를 세척 유닛(C)의 감광체 드럼(7) 상에 유지하기 위한 압박 스프링(22a)과, 세척 유닛(C)과 현상 유닛(D)을 결합 상태로 유지하기 위해 세척 유닛(C)의 대응부와 결합한 복수개의 고정 클로(스냅 클로)(22c1, 22c2)를 포함한다. 보다 특별하게는, 위치설정 돌기(22b)와 클로(22c1, 22c2)는 연결 부재(22)의 부분들과 일체로 형성되며, 압박 스프링(22a)은 연결 부재(22)의 형성후 연결 부재(22)에 부착된다.
현상 유닛(D)은 현상 수단 유지 프레임(12)의 종단부에 하나씩 부착된 현상 유닛 홀더(40, 41)를 포함한다. 현상 유닛 홀더(40, 41)는 연결 돌기를 갖는 아암(19)을 가지며, 그 단부는 회전축(20)을 구성한다. 현상 유닛 홀더(40, 41)는 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된 후, 그 회전축(20)이 서로에 대해 정렬되도록 구성된다. 한편, 대전 수단 유지 프레임(13)은 대전 수단 유지 프레임(13)의 종단부에 하나씩 위치된 연결 리세스(21)(도7a)를 가지며, 이곳에 상술한 연결 돌기가 위치됨으로써 정밀하게 위치된다. 도18a 및 도18b를 참조하면, 대전 수단 유지 프레임(13)의 각각의 종단부에는 위치설정 돌기(22b)가 끼워진 사각형 구멍(13o)과, 상술한 고정 클로(22c1, 22c2)가 스냅 결합된 사각형 구멍(13p1, 13p2)과, 상술한 압박 스프링(22a)이 넣어진 곡면 구멍(13q)이 마련된다. 이들 구멍은 연결 리세스(21)의 상부 벽부에 있다.
상술한 연결 돌기의 회전축이 대전 수단 유지 프레임(13)의 연결 부재(21)에 위치된 후, 연결 부재(22)는 고정 클로가 대응 구멍에 스냅 결합되도록 하는 방식으로 대전 수단 유지 프레임(13)으로 삽입된다. 결국, 현상 유닛(D)은 세척유닛(C)에 회전식으로 연결된다.
두 개의 유닛(C, D)이 연결되면, 연결 부재(22)에 부착된 압박 스프링(22a)은 현상 유닛(D)의 아암(19)의 기부에 위치된 스프링 캐쳐(19a)에 끼워져서, 연결 돌기의 회전축(20) 둘레에서 현상 유닛(D)을 회전시키는 방향으로 작용하는 모멘트를 연속으로 발생시킨다. 결국, 현상 롤러(9c)는, 그 직경이 현상 롤러(9c)의 직경보다 조금 크고 현상 롤러(9c)(도22)와 동축을 이루는 이격자 링(9i)을 개재한 상태에서, 현상 유닛(D) 자체의 무게와 압박 스프링(22a)의 탄성에 의해 감광체 드럼(7)쪽으로 가압되어 유지된다.
감광체 드럼(7)의 일 단부와 현상 롤러(9c)의 동일 단부에는, 헬리컬 드럼 기어(7b)와 헬리컬 현상 롤러 기어(9k)(도7a 및 도7b)가 부착되어서 서로 맞물린다. 따라서, 현상 롤러(9c)는 감광체 드럼(7)에 의해 회전식으로 구동된다. 현상 유닛 홀더(40, 41)는 감광체 드럼(7)과 현상 롤러(9c) 사이의 정점(pitch point)에서의 작용 횡단선과, 정점과 회전축(20)의 축선을 연결하는 직선이 맞물림측 상에서 대략 0 내지 6도가 되도록 형성된다. 따라서, 감광체 드럼(7)이 현상 롤러(9c)를 회전시키면, 현상 유닛(D)에도 모멘트가 발생되어서, 이격자 링(9i)을 개재한 상태에서, 현상 롤러(9c)가 감광체 드럼(7)쪽으로 가압되도록 한다.
즉, 프로세스 카트리지(B)에는, 현상 롤러(9c)가 현상 유닛(D) 자체의 무게와 압박 스프링(22a)의 탄성과 감광체 드럼(7)에 의한 현상 롤러(9c)의 회전 구동에 의해 발생된 모멘트에 의해, 이격자 링(9i)을 개재한 상태에서, 감광체 드럼(7)쪽으로 가압되어 유지된다. 따라서, 감광체 드럼(7)과 현상 롤러(9c)의 주연면 사이의 간극은 일정하게 유지되어서, 좋은 화질이 연속적으로 출력되는 것을 보장한다.
다음으로, 연결 부재(22)에 대해 설명하기로 한다. 연결 부재(22)와, 위치설정 돌기(22b)와 복수개의 고정 스냅 클로(22c1, 22c2)와 같은 일체형 구성 요소는 사출 성형에 의해 수지 재료로 일체로 형성된다. 그 후, 압박 스프링(22a)이 부착된다. 연결 부재(22)를 위한 수지 재료로서는, 폴리에틸렌(PS), ABS 수지(아크로니트릴/부타디엔/스티렌 공중합체), 폴리프로필렌(PPO) 등이 사용 가능하다.
연결 부재(22)에는 대전 수단 유지 프레임(13)의 연결 리세스(21)에 대해 연결 돌기의 회전축(20)을 정밀하게 위치시키기 위해, 연결 부재(22)와의 일체부인 위치설정 돌기(22b)가 마련된다. 위치설정 돌기(22b)는 사각 기둥 형상이며, 연결 돌기의 회전축(20)과 접촉하는 기준면(22a1)을 갖는다. 위치설정 돌기(22b)가 곡면 기둥 형상이라면, 위치설정 돌기(22b)는 단지 한 지점에서만 연결 돌기의 회전축(20)과 접촉하게 되어서, 탄성 변형으로 인해 회전축(20)을 정밀하게 위치 설정할 수 없게 된다. 따라서, 위치설정 돌기(22b)에 기준면(22a1)이 마련되도록 위치설정 돌기(22b)를 사각 기둥 형상으로 제조하는 것은 회전축(20)을 위치 설정할 때의 오류를 저감한다. 또한, 위치설정 돌기(22b)에는 사실상 어떠한 공차도 주어지지 않음으로써 위치설정 돌기(22b)는 세척 수단 유지 프레임(13)의 상부벽의 사각형 구멍(13o)에 완전하게 억지 끼움될 수 있다. 이것은 연결 부재(22)와 대전 수단 유지 프레임(13) 사이의 유격의 존재가 연결 돌기의 회전축(20)의 위치가 고정되는 정밀도를 유격의 양에 비례한 양만큼 저감시키기 때문에, 어떠한 유격의 존재 없이도 대전 수단 유지 프레임(13)에 연결 부재(22)를 고정하도록 수행된다.
연결 부재(22)에는 보스(22d)가 마련되며, 보스의 둘레에는 압박 코일 스프링(22a)이 억지끼움된다. 보스(22d)는 연결 부재(22)의 일체부로써 형성된다. 따라서, 압박 스프링(22a)은 연결 부재(22)의 보스(22a) 둘레에 미리 억지끼움될 수 있으며, 보스(22d)의 제공은 프로세스 카트리지(B)를 조립할 때 편리하다.
도16을 참조하면, 연결 부재(22)에는 연결 부재(22)를 고정하기 위한 한 쌍의 고정 클로(22c1)와 한 쌍의 고정 클로(22c2)가 마련된다. 고정 스냅 클로쌍(22c1, 22c2)은 각각 위치설정 돌기(22b)와 압박 스프링(22a)의 인접부에 위치된다. 위치설정 돌기(22b)의 인접부의 고정 클로(22c1)는 고정 클로(22c1)의 작용 클로부가 위치설정 돌기(22b)쪽으로 돌출하도록 배향된다. 마찬가지로, 압박 스프링(22a)의 인접부의 고정 클로(22c2)는 고정 클로(22c1)의 작용 클로부가 압박 스프링(22a)쪽으로 돌출하도록 배향된다. 상술한 구조의 배열을 제공함으로써, 신뢰성 있는 연결이 달성되며, 연결 부재(22)가 대전 수단 유지 프레임(13)으로부터 벗겨지는 것이 방지된다.
보다 특별하게는, 연결 부재(22)는 압박 스프링(22a)의 탄성에 의해 발생되고 연결 부재(22)를 대전 수단 유지 프레임(13)으로부터 밀어내는 방향으로 작용하는 힘을 받게 된다. 그러나, 고정 클로(22c2)의 단부 또는 작용 클로부는 압박 스프링(22a)쪽으로 돌출한다. 따라서, 압박 스프링(22a)으로부터의 힘은 고정 클로(22c2)의 작용 클로부가 대전 수단 유지 프레임(13)의 고정 클로 캐치부에 래치 결합되어 유지되도록 한다. 즉, 연결 부재(22)가 대전 수단 유지 프레임(13)으로부터 벗겨지는 것이 압박 스프링(20a)의 탄성에 의해 방지된다.
연결 돌기의 회전축(20)은 감광체 드럼(7), 현상 롤러(9c), 이격자 링(9i) 등의 진동으로 인해 발생하는 현상 유닛(D)의 작은 진동으로 인해 지속적으로 회전한다. 연결 돌기의 회전축(20)이 회전하면, 연결 부재(22)의 위치설정 돌기(22b)와 회전축(20) 사이의 마찰은 위치설정 돌기(22b)를 상방으로 민다. 그러나, 고정 클로(22c2)의 단부 또는 작용 클로부는 위치설정 돌기(22b)쪽으로 돌출한다. 따라서, 마찰은 고정 클로(22c2)의 작용 클로부가 대전 수단 유지 프레임(13)의 고정 클로 캐치부에 래치 결합되어 유지되도록 한다. 즉, 위치설정 돌기(22b)를 상방으로 미는 방향으로 연결 돌기의 회전축(20)에 의해 발생된 힘으로 인해 연결 부재(22)가 대전 수단 유지 프레임(13)으로부터 벗겨지게 되는 것이 방지된다.
도18b를 참조하면, 고정 클로(22c1, 22c2)가 대전 수단 유지 프레임(13)에 래치 결합하는 깊이(h1)는 0.4 내지 1.2 ㎜의 범위 내에 있다. 이것은 깊이(h1)가 0.1 ㎜ 이상이 아닌 경우, 고정 클로와 대전 수단 유지 프레임(13)의 대응 캐치부 사이의 결합이 신뢰성이 없는 반면, 깊이(h1)가 1.2 ㎜를 초과하는 경우, 고정 클로가 스냅 끼움될 대 각각의 고정 클로의 기부에 야기된 응력이 과도하게 되기 때문이다. 또한, 본 실시예에서, 각 고정 클로의 다양한 실시예는, h2 = 1.5 ㎜이고, h3 = 7.0 ㎜이고, h4 = 4.0 ㎜가 되도록 설정된다.
본 실시예에서도, 두 쌍의 고정 클로 또는 전체 네 개의 고정 클로는 연결 부재(22)와의 일체부로서 형성된다. 그러나, 연결 부재(22)의 형상은 상술한 것에 제한되지 않는다. 예컨대, 연결 부재(22)에는 단지 두 개의 고정 클로만이 마련되는데, 하나는 압박 스프링(20a)쪽으로 돌출한 작용 클로부를 구비한 것이고, 다른것은 위치설정 돌기(22b)쪽으로 돌출한 작용 고정 클로부를 구비한 것이다. 이와 같은 형상은 충분히 신뢰성 있는 연결을 제공한다.
좌측 및 우측 연결 부재(22)가 삽입되면, 좌측 및 우측 연결 돌기의 회전축(20)은 세척 수단 유지 프레임(13)의 좌측 및 우측 연결 리세스(21)의 벽과 좌측 및 우측 연결 부재(22)의 위치설정 돌기(22b)에 의해 발생된 좌측 및 우측 공간에 한정된다. 본 실시예에서, 0.5 내지 0.8 ㎜의 공차가 프로세스 카트리지(B)의 어느 한 종단부에는 상술한 공간의 크기와 회전축(20)의 직경 사이에 제공되어서, 두 개의 회전축(20)(좌측 및 우측 회전축(20))이 구성 요소 생산에서의 오차로 인해 완전하게 정렬되지 않더라도, 프로세스 카트리지(B)는 조립될 수 있다.
{프로세스 카트리지 분해 수리}
프로세스 카트리지(B)의 토너 용기(11A) 내의 토너가 사용되어 버리면, 프로세스 카트리지(B)는 회수되어서 다음과 같은 단계에 따라 분해 수리된다.
{세척 유닛과 현상 유닛이 분리되는 단계}
이하에서는, 프로세스 카트리지(B)가 세척 유닛(C)과 현상 유닛(D)으로 분해되는 과정에 대해 설명하기로 한다. 이를 위해서, 어느 한 연결 부재(22)는 부서지거나 위로 구부려져서 배출된다.
도19를 참조하면, 우선, 프로세스 카트리지(B)의 상부측 상에 있고 세척 유닛(C)과 현상 유닛(D)을 함께 유지하는 한 쌍의 연결 부재(22)는 커터(37) 등을 사용해서 절개됨으로써 제거된다. 상술한 바와 같이, 각각의 연결 부재(22)는 수지 재료로 형성되며, 현상 유닛(D)을 세척 유닛(C)쪽으로 가압된 상태로 유지하기 위해 압박 스프링(22a)이 연결 부재(22)에 부착된 상태에서, 두 개의 유닛이 서로에 대해 피봇하게 되도록 하는 방식으로 세척 유닛(C)에 대한 현상 유닛(D)의 위치를 고정한다. 상술한 바와 같이, 연결 부재(22)는 이것이 제거될 수 없도록 스냅 피팅 등에 의해 프로세스 카트리지(B)에 부착된다.
따라서, 세척 유닛(C)과 현상 유닛(D)은 단지 한 쌍의 연결 부재(22)를 소정 슬롯에 가압함으로써 간단하고도 정밀하게 결합될 수 있다. 따라서, 연결 부재(22)를 제거하기 위해서, 연결 부재(22)는 편평 헤드 드라이버의 선단을 연결 부재(22)와 현상 수단 유지 프레임(12) 사이 또는 연결 부재(22)와 대전 수단 유지 프레임(13) 사이의 이음부로 삽입함으로써 상방으로 구부려질 수 있다. 연결 부재(2)를 상방으로 구부리는 동안, 몇몇 고정 클로(22c1, 22c2)는 때로 파손된다. 클로(22c1, 22c2) 중 어느 하나가 파손되면, 연결 부재(22)는 새로운 것으로 교체된다. 다르게는, 연결 부재(22)는 이것이 만족스럽게 기능하게 되는지 여부를 검출하도록 시험된다. 이것이 연결 부재가 만족스럽게 기능함을 확인하게 되면, 연결 부재(22)는 재사용된다. 압박 스프링(22a)과 관해서는, 압박 스프링(22a)에 대한 시험이 비정상을 보이지 않는다면, 이것은 재사용된다.
한 쌍의 연결 부재(22)가 제거되면, 세척 유닛(C)과 현상 유닛(D)은 서로로부터 분리되게 된다.
{세척 유닛 분리 수리}
다음으로, 세척 유닛(C)에 부착된 감광체 드럼(7) 유닛이 제거된다. 도20을 참조하면, 감광체 드럼(7) 유닛은 세척 유닛(C)의 대전 수단 유지 프레임(13)의 측벽(10p) 사이에 있고, 그 종단부가 측벽(10p)의 드럼 샤프트 구멍(10p1)에 고정된 드럼 샤프트(7a)에 의해 회전식으로 지지된다. 드럼 샤프트(7a)는 감광체 드럼(7)을 거쳐서 어느 한 측벽(10p)의 샤프트 구멍(10p1)으로부터 다른 벽의 샤프트 구멍(10p1)으로 연장된다.
드럼 샤프트(7a)를 대전 수단 유지 프레임(13)으로부터 밀어내기 위해, 드럼 샤프트(7a)의 일단부는 드럼 샤프트(7a)의 타단부가 측벽(10p)의 외향쪽에 달라붙도록 만들도록 해머 등에 의해 대전 수단 유지 프레임(13)의 내향으로 태핑(tapping)되어야만 한다. 그 후, 드럼 샤프트(7a)는 드럼 샤프트(7a)의 돌출 단부를 잡음으로써 대전 수단 유지 프레임(13)으로부터 당겨질 수 있다. 이와 같은 샤프트의 배치는 드럼 샤프트(7a) 제거 작업을 수행하기에 용이하게 하기 때문에, 드럼 샤프트(7a)의 단부를 태핑할 때 드럼 샤프트(7a)의 직경보다 작은 직경의 샤프트가 드럼 샤프트(7a)의 단부와 해머 사이에 위치될 수 있다. 드럼 샤프트(7a)가 제거되면, 감광체 드럼(7)은 대전 수단 유지 프레임(13)으로부터 제거될 수 있다. 대전 수단 유지 프레임(13)의 내부 공간은 구획 리브(10q)에 의해 구획되며, 강화 리브(10r)는 구획 리브(10q)의 배치에 의해 형성된 각각의 격실에 비스듬하게 위치된다.
다음으로, 대전 수단 유지 프레임(13)을 세척하는 것에 대해 설명하기로 한다. 감광체 드럼(7)의 제거후, 세척 유닛(C)은 도20에 도시된 바와 같이 보인다. 이 세척 유닛(C)은 적절한 테이블 상에 고정된다. 그 후, 분해 수리공은 손으로 흡입 노즐(R)을 잡음으로써 진공 장치(도시 안됨)의 흡입 노즐(R)의 개구를 세척 블레이드(10a)와 수납기 시트(10c) 사이의 간극(10d)에 대해 가압해야만 한다. 그 후, 분해 수리공은 화살표(P)에 의해 지시된 부분을 따라 대전 수단 유지 프레임(13)을 태핑시키면서 흡입 노즐 개구를 간극을 따라 수평으로 이동시킴으로써 대전 수단 유지 프레임(13) 내의 폐토너를 흡입해야만 한다.
폐토너의 추출후, 세척 블레이드(10a)와 수납기 시트는 세척 유닛(C)으로부터 제거된다. 그 후, 대전 수단 유지 프레임(13)의 내부와 폐토너 빈(10b)은 공기 등으로 세척된다. 제거된 세척 블레이드(10a)는 세척되어서, 비정상성에 대해 시험된다. 비정상이 발견되지 않는다면, 그 상태로 재사용된다.
제거된 감광체 드럼(7)과 세척 블레이드(10a)가 재사용 가능한지에 대한 여부는 이것들에 부착된 토너가 공기 송풍에 의해 제거된 후 소정의 시험을 거쳐 검출된다. 시험에 실패한 것들, 즉 소정의 성능 기준을 만족하지 않는 것들은 새로운 구성 요소로 교체된다. 그러나, 프로세스 카트리지의 현상 단계 동안에 수행된 연구 및/또는 많은 분해 수리 동안 수행된 구성 요소의 통계적 연구를 거쳐 새로운 것으로 교체될 필요가 있는 높은 가능성을 갖는 것으로 알려진 프로세스 카트리지의 소정 구성 요소는 이것을 시험하지 않고 새로운 것으로 교체되어야만 한다. 이와 같은 구성 요소를 시험하지도 않고 새로운 것으로 교체하는 것은 때로 분해 수리 효율을 향상시킨다. 새로운 세척 블레이드 또는 재활용된 세척 블레이드와 새로운 수납기 시트(10c)가 세척 수단 유지 프레임(13)에 부착된 후, 새로운 감광체 드럼 또는 재활용된 감광체 드럼(7)은 세척 수단 유지 프레임(13)으로부터 감광체 드럼(7)을 제거하는 단계의 역순으로 세척 수단 유지 프레임(13)에 회전식으로 부착된다.
{현상 유닛 분해 수리}
도7b, 도11 및 도22를 참조하면, 현상 유닛(D)의 분해 수리에 대해 설명하기 전에, 분해되기 전 현상 유닛(D)의 일반적 구조에 대해 설명하기로 한다. 상술한 바와 같이 현상 롤러(9c)는 현상 롤러 베어링(9j)에 의해 회전식으로 지지되며, 현상 롤러(9c)의 종단부의 슬리브 플랜지는 현상 롤러 베어링(9j)에 의해 회전식으로 지지된다. 현상 블레이드(9d)는 현상 수단 유지 프레임(12)의 개구의 어느 한 긴 모서리에 부착된다. 자석(9g)은 현상 롤러(9c)의 중공부에 위치된다. 자석(9g)의 종단부(9g1, 9g2) 또는 샤프트부는 D 형상 단면을 가지며, D 형상 단면을 갖는 현상 유닛 홀더(40, 41)의 구멍(40e)에 끼워진다(도20 및 도22). 현상 유닛 홀더(40, 41)는 나사를 사용해서 현상 수단 유지 프레임(12)의 종단부에 하나씩 나사 체결된다. 즉, 현상 롤러(9c)는 현상 롤러 베어링(9j)에 의해 회전식으로 지지되며, D 형상 단면을 갖는 자석(9g)의 샤프트부(9g1, 9g2)의 위치는 현상 유닛 홀더(40, 41)에 의해 고정된다.
현상 유닛 홀더(40)는 두 프레임의 측벽을 가로질러 토너 유지 프레임(11)과 현상 수단 유지 프레임의 결합된 조합물의 종단부 중 하나에 부착되어서, 구동력을 토너 전송 부재(9b)로 구동력을 전달하기 위한 구동력 전달 기어 트레인(24)과 도22에 도시된 바와 같이 현상 수단(9)의 토너 교반 부재(9e, 9f)를 덮음으로써, 프로세스 카트리지(B) 프레임의 외부의 일부를 구성한다. 현상 유닛 홀더(41)는 현상 수단 유지 프레임(12)의 타 측면을 덮으며, 프로세스 카트리지(B) 프레임의외부의 일부도 구성한다.
현상 유닛 홀더(40, 41)는 자석(9g)을 지지하며, 그 단부는 현상 유닛 홀더(40, 41)의 구멍에 하나씩 끼워진다.
{현상 롤러 및 현상 블레이드의 제거}
상술한 바와 같이, 현상 유닛 홀더(40)를 세척 유닛(C) 및 현상 유닛(D)의 결합 조합물에 부착하기 위해, 도22에 도시된 위치설정 핀(40d)은 현상 수단 유지 프레임(12)의 위치설정 구멍(12p)(도11)에 끼워지며, 나사(33)는 현상 유닛 홀더(40)의 구멍(40l)(도10a 및 도10b)으로 넣어진 후 현상 수단 유지 프레임(12)에 나사 결합되며, 그 위치는 구멍(12p)의 위치와 다르다. 따라서, 현상 유닛 홀더(40)는 나사(33)를 제거함으로써 현상 유닛(D)의 측벽으로부터 제거될 수 있다. 상술한 바와 같이, 현상 유닛 홀더(40)의 아암(19)에는 그 일부가 회전축(20)을 구성하는 연결 돌기가 마련된다. 아암(19)과 그 회전축(20)은 현상 유닛 홀더(40)의 일체 성형부이다. 회전축(20)은 대전 수단 유지 프레임(13)의 연결 리세스(21)의 최내측 부분에 위치된다.
구동력 전달 기어 트레인(24)은 일곱 개의 기어, 즉 기어(9k, 9m, 9n, 9q, 9r, 9s, 9t)(단차 기어로 된 각 기어는 하나의 독립 기어로 계산됨)를 포함하며, 이것들은 그 직경이 상이하고 이들 사이에서 맞물린다. 이들 기어는 감광체 드럼(7)의 회전력을 그곳으로 전달함으로써 현상 롤러(9c)와 토너 전송 부재(9b)와 토너 교반 부재(9e, 9f)를 구동시킨다. 이들 기어는 현상 수단 유지 프레임(12)이 이들 기어를 부착하기 위해 마련된 샤프트 또는 구멍으로부터 단지 인발으로써 용이하게 제거될 수 있다.
다음으로, 현상 유닛 홀더(41)가 제거된다. 현상 유닛 홀더(41)는 현상 유닛(D)의 측벽에 부착되었으며, 위치설정 핀(41d)은 현상 수단 유지 프레임(12)의 위치설정 구멍에 끼워졌으며, 나사(34)는 구멍(41l)을 통해서 현상 수단 유지 프레임(12)으로 나사 체결되었으며(도22), 그 위치는 현상 수단 유지 프레임(12)의 위치설정 핀의 위치와 다르다. 따라서, 현상 유닛 홀더(41)는 나사(34)를 제거함으로써 현상 유닛 홀더(41)의 측벽으로부터 제거될 수 있다. 또한, 현상 유닛 홀더(41)의 아암(19)에는 그 일부가 회전축(20)을 구성하는 연결 돌기가 마련된다. 아암(19)과, 그 회전축(20)은 현상 유닛 홀더(41)의 일체 성형된 부분이다. 회전축(20)은 대전 수단 유지 프레임(13)의 연결 리세스(21)의 최내측 부분에 위치된다.
다음으로, 현상 유닛 홀더(40, 41)가 제거되면, 자석(9g)의 D 형상 단면을 갖는 단부 또는 샤프트부는 도11에 도시된 바와 같이 노출되며, 각각 현상 유닛 홀더(40, 41)의 핀(40d, 41d)은 현상 수단 유지 프레임(12)의 위치설정 구멍(40l, 41l)으로부터 당겨진다. 그 후, 현상 롤러 유닛(G)은 현상 롤러 유닛(G)의 축방향에 수직한 방향으로 각각의 현상 롤러 베어링(9j)의 구멍(9i1)으로부터 당겨진다. 다음으로, 암형 나사를 구비한 구멍(12i2)과 정렬되어 위치된 현상 블레이드(9d)의 나사 구멍(9d4)을 통해, 현상 수단 유지 프레임(12)의 블레이드 고정 편평면(12i)의 암형 나사 구멍을 구비한 구멍(12i2)으로 나사 체결된 도시 안된 나사가 제거된다. 그 후, 현상 블레이드(9d)는 블레이드 고정 편평면(12i)으로부터 돌출한 좌측및 우측 위치설정 조글(12i1)을 현상 블레이드(9d)의 대응 위치설정 구멍(9d3)으로부터 활주시키는 방식으로 이동시킴으로써 현상 수단 유지 프레임(12)으로부터 제거된다.
{분해 수리용 탄성 시일의 접합}
커버 필름(50)이 복원되면, 분해 수리된 프로세스 카트리지(B)는 사실상 새것과 같다. 그러나, 본 실시예에서, 커버 필름(50)은 현상 유닛(D)이 최종 조립후 토너를 누출하지 않도록 밀봉될 수 있는 한 불필요하기 때문에 복원되지 않는다.
커버 필름(51)이 복원되지 않더라도, 현상 유닛은 현상 유닛(D)의 각각의 종단부에서 기존 탄성 시일(12s1)의 외측 상에 또다른 탄성 시일을 위치시킴으로써 누출 저항성을 갖도록 제조될 수 있다. 도23은 현상 유닛 홀더(40, 41)와, 현상 롤러 유닛(G)과, 현상 블레이드(9d)를 상술한 과정을 거쳐 현상 유닛(D)으로부터 제거한 후의 현상 유닛(D)의 정면도이다. 본 도면에서, 인용 부호 (12s3)는 기존 탄성 시일(12s1)(제1 단부 시일)의 외향 측면 상에서 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된 또다른 탄성 시일(이하, "분해 수리 탄성 시일" 또는 "제2 단부 시일")을 지시한다. 도24 및 도25는 분해 수리 탄성 시일(12s3)이 부착된 도11에 도시된 현상 수단 유지 프레임(12)의 어느 한 종단부와 다른 종단부의 확대 사시도이다. 분해 수리 탄성 시일(12s3)은 기존 탄성 시일(12s1)과 같은 방식으로 양면 테이프 등과 같은 접합 수단을 사용해서 반원통형 표면(12i)에 접합된다. 분해 수리 탄성 시일(12s3)은 기존 탄성 시일(12s1)과 접촉해서 또는 그 인접부에 위치된다. 본 발명의 실시예에서, 기존 탄성 시일(12s1)용 재료와 동일한 재료가 분해 수리 탄성시일(12s3)용 재료로서 사용된다. 즉, 예컨대, 테플론(Teflon) 섬유(상용 명칭)와 같은 테트라플루오로에틸렌 섬유로 된 부직포가 사용된다. 그러나, 동일한 것일 필요는 없으며, 분해 수리공의 결정에 따라 선택될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 분해 수리 탄성 시일(12s3)의 외부 치수 또는 두께 및 폭(현상 롤러(9c)의 종방향)은 기존 탄성 시일(12s1)의 치수와 동일하게 제조된다. 그러나, 그 길이는 다음의 이유로 해서 기존 탄성 시일(12s1)의 길이보다 짧게 제조된다. 즉, 분해 수리 탄성 시일(12s3)이 접합된 곳 위에는 현상 블레이드 고정 편평면(12i)이 있으며, 따라서, 분해 수리 탄성 시일(12s3)의 길이가 기존 탄성 시일(12s1)의 길이와 동일하게 제조되면, 분해 수리 탄성 시일(12s3)은 현상 블레이드 고정 편평면(12i)으로 연장되어서, 현상 블레이드(9d)를 재부착할 때 현상 블레이드(9d)를 정밀하게 위치시키는 것을 어렵게 한다. 비록 분해 수리 탄성 시일(12s3)의 두께 및 폭은 기존 탄성 시일(12s1)의 두께 및 폭과 동일하게 제조되지만, 이것들은 동일할 필요가 없으며, 이것들은 분해 수리공의 결정에 의해 선택된다.
{토너 충전 과정}
다음으로, 토너 용기(11A)는 현상 유닛(D)의 프레임부는 토너 전달 개구(12P)가 상향 대면하도록 유지된 상태에서 토너로 재충전되며, 토너 용기(11A)는 바닥측 상에 위치된다. 작업시, 깔대기(47)의 단부가 토너 전달 개구(12P)를 통해 삽입되고 토너(t)가 토너병(48)으로부터 깔대기(47)로 투입된다. 깔대기(47)의 주요부에는 토너 용기(11A)가 높은 효율로 토너(t)로 충전될 수 있도록 오우거(auger)를 설치한 측정 장치가 마련될 수 있다.
{프로세스 카트리지 조립체}
분해 수리 탄성 시일(12s3)을 부착하고 토너 용기(11A)를 토너(t)로 재충전한 후, 프로세스 카트리지(B)는 재조립된다. 프로세스 카트리지(B)를 재조립하는 데 필요한 모든 것은 상술한 조립 단계를 역순으로 따른다. 즉, 우선, 현상 블레이드(9d)가 도11에 도시된 바와 같이 현상 블레이드(9d)의 금속판(9d1)을 현상 수단 유지 프레임(12)의 현상 블레이드 고정 편평면(12i)에 나사 체결함으로서 현상수단 유지 프레임(12)에 부착된다.
다음으로, 현상 롤러 유닛(G)은 도7b, 도11 및 도13에 도시된 바와 같이, 현상 롤러(9c)에 현상 롤러 베어링(9j)이 끼워지는 단계와, 현상 롤러(9c)에 현상 롤러 기어(9k)가 끼워지는 단계를 거쳐 조립된다. 그 후, 이렇게 조립된 현상 롤러 유닛(G)은 현상 롤러(9c)의 각 단부가 토너 누출 방지 탄성 시일(12s1)(제1 단부 시일)과 분해 수리 탄성 시일(12s3)(제2 단부 시일)과 접촉하게 위치되도록 현상 수단 유지 프레임(12)의 개구(11i)(토너 전달 개구)를 덮는 방식으로 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된다. 이 과정 동안에, 현상 롤러 베어링(9j)은 현상 수단 유지 프레임(12)의 홈(12q)(도23)으로 삽입된다. 또한, 공전 기어(9q, 9r, 9t 등)는 서로 맞물리는 방식으로 조글형 돌기(12e, 12f, 12g) 둘레에 끼워진다. 다음으로, 도22에 도시된 바와 같은 현상 유닛 홀더(40)의 위치설정 핀(40d)은 현상 수단 유지 프레임(12)의 구멍(12p)(도13)으로 삽입되며, 현상 유닛 홀더(40)는 나사(33)를 사용해서 현상 수단 유지 프레임(12)에 나사 체결된다.
다음으로, 도7b 및 도22를 참조하면, 현상 유닛 홀더(41)의 핀(41d)은 도시안된 구멍(종방향으로 구멍(12p)이 위치된 곳에 대향된 측면 상에 위치된 현상 수단 유지 프레임(12)의 구멍)으로 삽입된다. 그 후, 현상 유닛 홀더(41)는 나사(34)를 사용해서 현상 수단 유지 프레임(12)에 나사 체결된다.
현상 블레이드(9d)와 현상 롤러(9c)를 부착하기 전에, 이것들은 그 주변에서 공기를 흡입하는 동안 공기를 그 위로 송풍함으로써 이것에 부착된 토너가 제거된다. 그 후, 이것들은 이것들이 재사용 가능한지 여부를 검출하기 위해 시험된다. 소정 성능 기준을 충족하지 못하는 것들은 새로운 것으로 교체된다. 그러나, 프로세스 카트리지의 현상 과정 또는 분해 수리 과정 동안에 조사를 거쳐 새로운 것으로 교체될 가능성이 통계적으로 높은 것으로 알려진 프로세스 카트리지의 구성 요소는, 이것들을 단순히 교체하는 것이 때로는 작업 효율을 개선하기 때문에, 분해 수리 동안에 조사하지 않고도 때로는 새로운 것으로 교체될 수 있다.
다음으로, 현상 유닛(D)은 현상 유닛 홀더(40)로부터 돌출한 회전축(20)이 대전 수단 유지 프레임(13)의 연결 리세스(21)에 끼워진 상태로 세척 유닛(C)과 접촉하며 위치된다. 그 후, 새로운 연결 부재(22) 또는 조사를 통과한 연결 부재(22)가 현상 유닛(D)을 세척 유닛(C)에 고정하기 위해 연결부로 밀어 넣어져서 프로세스 카트리지(B)의 분해 수리를 완료한다.
프로세스 카트리지(B)의 분해 수리에 대한 설명에 따르면, 현상 유닛 홀더(41)는 현상 유닛 홀더(40)가 제거된 후 제거되었다. 그러나, 현상 유닛 홀더(41)는 현상 유닛 홀더(40)에 앞서 제거될 수 있다. 즉, 현상 유닛 홀더(40, 41)가 제거되는 순서는 중요하지 않다. 이것들은 프로세스 카트리지(B)의 분해 수리가 자동화되는 경우와 동일하게 제거될 수 있다.
{보호 시트 부착 단계}
다음으로, 보호 시트를 부착하는 단계에 대해 설명하기로 한다. 상술한 단계를 거쳐 분해 수리된 후, 프로세스 카트리지(B)는 포장되어서 선적된다. 프로세스 카트리지(B)의 선적 동안에, 즉 프로세스 카트리지(B)가 프로세스 카트리지 공장으로부터 최종 사용자에게 전달되는 동안, 진동과 충격으로 인해 다음과 같은 문제가 종종 발생한다. 즉, 감광체 드럼(7)과 현상 수단 유지 프레임(12)의 부리 형상부(12h)와 그 인접부의 확대 단면도인 도27을 참조하면, 부리 형상부(12h)는 도27의 이점 쇄선에 의해 지시된 바와 같이 프로세스 카트리지(B)의 운반 동안에 발생하는 진동 및 충격으로 인해 변형되며, 그 결과 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)는 때로 감광체 드럼(7)과 접촉하게 되어서 감광체 드럼(7)을 손상시킨다. 이런 종류의 변형은 다음의 이유로 해서 종방향으로 프로세스 카트리지의 중심부를 가로질러 가장 많이 발생된다. 즉, 현상 수단 유지 프레임(12)의 양 종단부에서, 반원통형 표면(12j)에 인접함 프레임부는 도11에 도시된 바와 같이 부리 형상부(12h)와 연속적이며, 이 프레임부는 부리 형상부(12h)의 진동을 조절하는 소위 측벽과 같은 기능을 한다. 그러나 현상 수단 유지 프레임(12)의 중심을 가로지르는 진동을 조절하는 상술한 측벽과 같은 부분이 없으며, 따라서 부리 형상부(12h)가 그 중심부를 가로질러 변형하는 것이 보다 용이하게 된다. 결국, 변형은 중심부를 가로질러 가장 크며 종단부쪽으로 점차 저감된다. 따라서, 부리 형상부(12h)가 종방향으로 그 모서리(12h1) 전체에 걸쳐 감광체 드럼(7)과 접촉하는 것은 아니다. 즉, 부리 형상부(12h)의 제한된 부분 또는 중심부만이 감광체 드럼(1)과 접촉한다. 한편, 종방향으로 프로세스 카트리지의 크기가 클수록, 종방향으로 중심부를 가로지르는 변형이 크게 된다. 이렇게 형성된 스크래치 또는 자국은 화상에 백색 또는 검정 줄무늬를 남겨서, 화질을 저감시킨다.
따라서, 본 발명은 감광체 드럼(7)이 손상되는 것을 방지하기 위해 도28 및 도29에 도시된 바와 같이 부리 형상부(12h)와 감광체 드럼(7) 사이에 보호 시트(125)를 위치시켜서 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)가 감광체 드럼(7)과 직접 접촉하는 것을 방지한다. 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)는 종방향으로 모서리(12h1)의 전체에 걸쳐 감광체 드럼(7)과 접촉하지 않기 때문에, 보호 시트(125)가 종방향으로 감광체 드럼(7)의 전체에 걸쳐 감광체 드럼(7)을 보호할 필요가 없게 된다. 즉, 보호 시트(125)는 단지 부리 형상부(12h)가 감광체 드럼(7)과 접촉할 수 있는 범위의 길이에 대응하기에 충분해야만 한다. 이런 범위의 길이는 제품 분포 시험, 제품 운반 시험 등을 거쳐 결정될 수 있다. 도29를 참조하면, 본 실시예에서, 대략 100 ㎜의 폭과 대략 0.1 ㎜의 두께를 갖는 폴리에틸렌 보호 시트(125)는 종방향으로 프로세스 카트리지(B)의 대략 중심부에 걸쳐 감광체 드럼(7)과 부리 형상부(12h) 사이에 위치된다. 보호 시트(125)의 배치와 관련해서, 우선, 보호 시트(125)는 현상 롤러(9c) 및 실링 부재(12s2)가 서로 접촉하는 곳의 인접부에 보호 시트(125)의 선단부가 도달하도록, 전사 개구(13n)를 덮는 방식으로 세척 수단 유지 프레임(13)과 드럼 셔터(18) 사이의 간극을 거쳐 세척 수단 유지 프레임(13)측으로부터 삽입된다. 그 후, 보호 시트(125)는 후술하는 일 편의 보통 테이프 또는 박피형 테이프로 고정되어서 보호 시트(125)가 벗겨지는 것을 방지한다.
{박피형 테이프의 접합 단계}
다음으로, 박피형 테이프의 접합 단계에 대해 설명하기로 한다. 상술한 보호 시트(125)는 부리 형상부(12h)가 프로세스 카트리지의 선적 중의 충격 또는 진동으로 인해 변형될 때 발생하는 문제를 해결하기 위한 수단이며, 모서리(12h1)가 감광체 드럼(7)과 접촉하도록 한다. 즉, 감광체 드럼(7)으로의 부리 형상부(12h)의 변형에 대한 대응 수단이다. 그러나, 부리 형상부(12h)가 감광체 드럼(7)쪽으로 변형할 뿐만 아니라, 감광체 드럼(7)으로부터 변형되는 것은 아주 자연스러운 것이다(도27). 부리 형상부(12h)가 감광체 드럼(7)으로부터 변형되면, 실링 부재(12s2)는 현상 롤러(9c)로부터 분리되는 방향으로 이동한다. 현상 롤러(9c)와 부리 형상부(12h) 사이를 밀봉하기 위해, 실링 부재(12s2)의 긴 모서리중 하나에 인접한 실링 부재(12s2)의 부분은 부리 형상부(12h)에 접합되며, 실링 부재(12s2)의 다른 긴 모서리는 현상 롤러(9c)와 접촉 위치된다. 따라서, 부리 형상부(12h)가 감광체 드럼(7)으로부터 이동되면, 실링 부재(12s2)와 현상 롤러(9c) 사이의 접촉 압력이 저감되거나, 실링 부재(12s2)가 현상 롤러(9c)로부터 분리되어서, 현상 수단(9) 내의 토너가 누출되도록 한다(상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 커버 필름(51)은 프로세스 카트리지(B)를 분해 수리할 때 부착되고, 따라서 현상 수단(9)은 토너로 충전됨). 따라서, 본 발명에 따르면, 테이프는 토너의 누출을 방지하기 위해 세척 유닛(C)과, 드럼 셔터(18)와, 현상 유닛(D)에 걸쳐 접합되어서 부리 형상부(12h)의 변형을 방지한다.
도27을 참조하면, 짧은 치수 방향으로 드럼 셔터(18)의 단부중 하나는 부리 형상부(12h)의 외표면(실링 부재(12s2)가 접합된 곳의 반대측)과 접촉하거나 가깝게 된다. 따라서, 부리 형상부(12h)가 감광체 드럼(7)으로부터 변형될 때, 부리 형상부(12h)의 외표면은 단측 방향으로 상술한 드럼 셔터(18)의 단부와 접촉하게 되어서, 드럼 셔터(18)가 변형되도록 한다. 따라서, 드럼 셔터가 감광체 드럼(7)으로부터 변형되지 않도록 드럼 셔터(18)를 강화하는 것이 부리 형상부(12h)의 변형도 방지한다고 생각하는 것이 논리적이다.
따라서, 드럼 셔터가 감광체 드럼(7)으로부터 변형되지 않도록 드럼 셔터(18)를 강화하기 위해, 박피형 테이프(126)가 도28 및 도29에 도시된 바와 같이 세척 유닛(C)과 드럼 셔터(18)와 현상 유닛(D)에 걸쳐 접합된다. 보다 특별하게는, 박피형 테이프(126)의 일 단부는 홈(11n)(도14)이 존재하는 곳의 반대측 상에서 토너 유지 프레임(11)에 접합되고 현상 수단 유지 프레임(12)의 외표면의 부분(12d)과 드럼 셔터(18)의 외표면 상에 펼쳐진다. 현상 수단 유지 프레임(12)의 외표면의 부분(12d)과 박피형 테이프(126)가 접합된 드럼 셔터(18)의 부분 사이에는, 박피형 테이프(126)가 프로세스 카트리지(B)에 접합되지 않고 펼쳐진다. 테이프(126)가 접촉되어 접합되는 드럼 셔터(18)의 부분은 현상 수단 유지 프레임(12)의 외표면의 부분(12d)으로부터 펼쳐진 후, 프로세스 카트리지(B)의 외향으로 조금 돌출한다. 따라서, 종방향으로 연장되는 드럼 셔터(18)의 모서리(18d), 즉 단측 방향으로 드럼 셔터(18)의 일 단부는 적어도 부리 형상부(12h)와 접촉하며 위치된다. 또한, 드럼 셔터(18)의 모서리(18d)는 프로세스 카트리지(B)에 접합되지 않고 펼쳐진 상술한 부분을 가로지르는 테이프(126)에 소정량의 장력을 제공함으로써 부리 형상부(12h) 상에 가압될 수 있다. 따라서, 박피형 테이프(126)가 느슨하지 않게 접합되는 것은 중요하다. 이것은 박피형 테이프(126)가 접합되더라도, 테이프가 느슨하게 되면 박피형 테이프(126)가 드럼 셔터(18)의 변형을 조절하지 못하게 하기 때문이다. 따라서, 박피형 테이프(126)는 적절한 양의 장력을 테이프(126)에 제공하면서 접합되어야만 하며, 박피형 테이프(126)용 재료는 탄성이 가능한 작아야만 한다. 또한, 신장 강도의 증가라는 관점에서, 박피형 테이프(126)가 넓을수록 양호하다. 또한, 박피형 테이프(126)는 박피되어야만 하기 때문에, 후술하는 바와 같이, 프로세스 카트리지(B)가 사용될 때, 박피되기가 용이하고 이것이 박피되는 영역 상에 접착제를 남기지 않아야 한다. 본 발명에서, 박피형 테이프(126)는 그 폭이 대략 40 ㎜이다. 박피형 테이프(126)의 기부는 폴리에스테르 필름과 폴리에스테르 테이프(126)의 혼합물 또는 유리 섬유이다. 박피형 테이프(126)의 접착제는 러버계 접착제이다. 박피형 테이프(126)는 도29에 도시된 바와 같이 보호 시트(125)의 노출된 부분 상에도 접합된다. 세척 유닛(C)측 상에서, 박피형 테이프(126)의 단부는 도30에 도시된 바와 같이 단부의 접착제 피복면이 단부에 바로 인접한 박피형 테이프(126)의 부분의 접착제 피복면 상으로 접합되어서 박피형 테이프(126)의 단부가 세척 유닛(C)에 접합되는 것이 방지되도록 절첩된다. 박피형 테이프(126)의 이 부분(126a), 즉 상술한 바와 같이 박피형 테이프(126)의 단부를 절첩함으로서 발생된 부분은 사용자가 보호 시트(125)와 박피형 테이프(126)를 제거하고자 할 때 잡게 되는 박피형 테이프(126)의 탭 부분(126a)을 구성한다. 비록 프로세스 카트리지(B)가 운반되는 동안에는 보호 시트(125)와 박피형 테이프(126)가 필수적이지만, 이것들은 인쇄를 위해 프로세스 카트리지(B)를 레이저 비임 프린터(A)에 부착할 때 방해가 된다. 따라서, 이것들은 사용자에 의해 제거되어야만 한다. 사용자가 프로세스 카트리지(B)를 레이저 비임 프린터(A)에 부착할 때 이것들을 제거하기 위해 해야할 모든 것은 탭 부분(126a) 또는 세척 유닛(C)에 부착되지 않은 부분을 잡음으로써 박피형 테이프(126)를 박피하는 것이다. 박피형 테이프(126)가 박피되면, 보호 시트(125)의 상술한 노출된 부분은 박피형 테이프(126)에 접합되기 때문에, 보호 시트(125)는 박피형 테이프(126)와 함께 벗겨진다. 보호 시트(125)의 노출된 부분을 박피형 테이프(126)에 접합하는 배열은 사용자가 박피형 테이프(126)를 제거하는 것을 잊어버리는 것을 방지하고, 또한 프로세스 카트리지(B)의 사용성을 개선한다.
상술한 경우는 본 발명의 실시예의 일 예이며, 여기에서 보호 시트(125)와 박피형 테이프(126)는 도28 및 도29에 도시된 바와 같이 사용된다. 그러나, 두 개 모두를 사용할 필요는 없다. 부리 형상부(12h)의 단면 형상은 카트리지 설계가 기초한 아이디어에 따라 다양한 프로세스 카트리지 중에서 달라지며, 따라서, 부리 형상부(12h)의 변형에 대한 저항성은 달라지며, 또한 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)와 감광체 드럼(7) 사이의 거리는 모든 프로세스 카트리지에서 동일하지 않다. 따라서, 운반 중에 발생하는 진동과 충격으로 인해 부리 형상부(12h)가 감광체 드럼(7)과 접촉하도록 하지 않는 프로세스 카트리지가 있다. 또한, 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)가 드럼 셔터(18)쪽으로 변형되는 양은 변형에 대한 부리 형상부(12h)의 저항성에 따라 달라지며, 이것은 부리 형상부(12h)의 단면 형상, 드럼 셔터(18)의 강도, 프로세스 카트리지(B) 포장용 재료 등의 인자에 의해 영향을 받는다. 따라서, 토너는 모든 프로세스 카트리지로부터 노출되지 않는다. 즉, 프로세스 카트리지의 운반 중에 발생하는 진동 및 충격으로 인해, 부리 형상부(12h)가 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)가 감광체 드럼(7)과 접촉하게 되기에 충분히 멀리 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)를 감광체 드럼(7)쪽으로 이동하도록 하는 방향으로 변형될 때에도, 부리 형상부(12h)는 항상 토너가 누출되기에 충분히 멀리 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)를 감광체 드럼(7)으로부터 이동시키는 방향으로 변형하지는 않는다. 반면에, 부리 형상부(12h)가 부리 형상부(12h)의 모서리(12h1)를 토너가 누출되기에 충분한 만큼 멀리 이동시키도록 하는 방향으로 변형될 때에도, 부리 형상부(12h)는 감광체 드럼(7)과 항상 접촉하는 것은 아니다. 따라서, 보호 시트(125)와 박피형 테이프(126)의 선택은 임의적이고, 이것들은 각각의 프로세스 카트리지의 특별한 요구에 따라 선택될 수 있다. 도31은 박피형 테이프(126)만을 갖는 프로세스 카트리지를 도시하고 있으며, 도32는 보호 시트(125)만을 갖는 프로세스 카트리지를 도시한다. 도32에서, 테이프(127)는 보호 시트(125)가 벗겨지는 것을 방지하기 위한 것이며, 박피형 테이프(126)에서와 같이 부리 형상부(12h)의 변형을 조절하지 않는다. 한편, 도31의 박피형 테이프(126)와 도32의 테이프(127)는 세척 수단 유지 프레임(13)에 접합되지 않은 각각의 테이프의 일 단부가 세척 수단 유지 프레임(13)의 상부면에 도달해서 도30에 도시된 바와 같이(탭부(126a)) 뒤로 절첩되도록 대응 카트리지 프레임(B)에 접합되어서, 사용자가 테이프를 박피시키기 용이하도록 한다.
상술한 단계는 프로세스 카트리지를 분해 수리하기 위한 주요 단계이다. 이것들은 본 발명에 따르는 프로세스 카트리지 분해 수리 방법의 단지 일 예의 일부이다. 이들 단계가 수행되는 순서와, 프로세스 카트리지를 분해 수리하기 위한 방법은 상술한 순서와 방법에 제한될 필요가 없다. 따라서, 이하에서는 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 분해 수리 방법을 보다 정확하게 이해될 수 있도록 본 발명에 대한 상술한 설명이 추가될 것이다.
첫째로, {세척 유닛 분해 수리 단계}가 {현상 유닛 분해 수리 단계} 전에 설명되었다. 이것은 {현상 유닛 분해 수리 단계}가 {세척 유닛 분해 수리 단계} 후에 항상 수행되는 것을 의미하는 것은 아니다. 세척 유닛과 현상 유닛은 {세척 유닛과 현상 유닛을 분리하기 위한 단계}를 거쳐 서로 분리되기 때문에, {세척 유닛 분해 수리 단계}와 {현상 유닛 분해 수리 단계}는 서로 독립적인 방식으로 수행될 수 있다. 즉, 이것들은 동시에 수행되거나, 평행하게 수행될 수 있거나, {현상 유닛 분해 수리 단계}가 {세척 유닛 분해 수리 단계}에 앞서 수행될 수 있다.
두 번째로, {토너 충전 단계}는 토너가 도26에 도시된 바와 같은 구멍(11i)을 거쳐 충전되는 단계로서 설명되었고, 따라서, 이것은 {분해 수리를 위한 탄성 실링 부재를 접합하기 위한 단계} 후에 수행된 단계로서 설명되었다. 그러나, 토너 용기가 토너로 재충전되는 부분은 개구(11i)에 제한될 필요가 없다. 예컨대, 토너 용기는 토너 유지 프레임(11)의 토너 충전 구멍(11d)을 통해 토너로 재충전될 수 있다. 이런 경우, 개구(11i)가 노출된 상태로 남는다면 토너는 누출된다. 따라서, 이런 배열은 조립 효율성을 증진시키기 때문에, {프로세스 카트리지 조립 단계}에서 토너 용기는 (현상 롤러 유닛(G)이 현상 수단 유지 프레임(12)에 부착된 후) 현상 유닛 홀더(40, 41)가 부착된 후 토너로 충전된다.
세 번째로, 현상 유닛으로부터 제거된 현상 블레이드와 현상 롤러 유닛과 세척 유닛으로부터 제거된 감광체 드럼과 세척 블레이드는 이것들이 제거된 그 현상 유닛과 세척 유닛 각각에 항상 재부착되는 것은 아니다. 즉, 프로세스 카트리지가 소위 생산 라인을 거쳐 분해 수리될 때, 예컨대 현상 유닛으로부터 제거된 현상 블레이드는 운반 상자 등에서 소정 수의 그룹으로 저장되어서 공기 송풍에 의해 세척된 후 생산 라인으로 전달된다. 따라서, 각각의 현상 블레이드는 이것이 제거된 그 현상 유닛에 부착된다. 그러나, 소정의 현상 블레이드가 부착된 현상 유닛이 현상 블레이드가 제거되었던 현상 유닛과 그 명세 사항이 동일한 한, 이것이 제거된 그 현상 유닛에 현상 블레이드가 부착되는 것은 의무적인 것이 아니며, 공차로 인한 어느 정도의 치수적 차이는 있다. 이것은 현상 롤러 유닛과 감광체 드럼과 세척 블레이드에도 적용된다. 또한, 현상 유닛 또는 세척 유닛은 이것이 분리된 각각의 세척 유닛 또는 현상 유닛과 항상 결합되는 것은 아니며, 현상 블레이드와 관련해서 위에서 주어진 것과 동일한 이유로 해서, 현상 유닛 또는 세척 유닛이 이것이 분리된 각각의 세척 유닛 또는 현상 유닛과 결합되어야만 하는 것은 아니다.
상술한 실시예는 프로세스 카트리지가 서비스 수명이 만료된 후 회수되어서 분해되고, 프로세스 카트리지의 분해를 거쳐 얻어진 구성 요소가 구성 요소의 형태에 따라 분류되고, 몇몇 구성 요소는 (재생되지 않고) 새로운 것으로 교체되고, 이렇게 얻어진 구성 요소는 상술한 단계를 따라 프로세스 카트리지로 재조립되는 프로세스 카트리지 분해 수리 방법과, 새로운 것으로 교체되어야만 하는 몇몇을 제외하고 바로 그 프로세스 카트리지의 구성 요소와 동일한 구성 요소를 사용해서 또는 다른 프로세스 카트리지로부터 재활용된 구성 요소를 사용해서 프로세스 카트리지를 분해 수리하는 프로세스 카트리지 분해 수리 방법을 포함한다.
또한, 상술한 각각의 단계는 로봇을 사용해서 적절하게 자동화될 수 있다. 본 발명은 단색 화상을 형성하는 상술한 프로세스 카트리지(B) 뿐만 아니라, 복수개의 현상 수단(10)을 포함하고 다색 화상(예컨대, 이색 화상, 삼색 화상, 전색(full-color) 화상 등)을 형성하는 프로세스 카트리지에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은, 예컨대 두 개의 구성 요소 자성 브러시계 현상 방법, 케스케이드(cascade) 현상 방법, 터치-다운 현상 방법, 클라우드(cloud) 현상 방법과 같은 다양한 공지된 현상 방법에 적합하다. 또한, 본 발명은 상술한 제1 실시예의 구조와 소위 접촉 대전 방법에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 일편의 텅스텐 와이어가 세 개의 측면 상의 알루미늄과 같은 금속성 재료로 형성된 차폐부로 둘러싸이고, 감광체 드럼의 주연면을 균일하게 대전시키도록 감광체 드럼의 주연면으로 전사되는 양이온 또는 음이온을 발생시키기 위해 전압이 텅스텐 와이어에 인가되는 다양한 다른 대전 방법, 예컨대 종래에 사용된 대전 방법 및 구조중 하나에도 적용될 수 있다. 대전 수단은 상술한 롤러에 블레이드(대전 블레이드), 패드, 블록, 로드 또는 와이어의 형태일 수 있다. 감광체 드럼(7) 상에 잔류하는 토너의 세척 방법은 블레이드, 모피 브러시, 자성 브러시 등으로 된 형태의 세척 수단을 사용할 수 있다. 상술한 프로세스 카트리지(B)는 화상 담지 부재와 현상 수단이 일체로 배치되고 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 부착 가능한 카트리지, 대전 수단과 세척 수단 또는 현상 수단과 전자 사진 감광 부재가 일체로 배치되고 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 부착 가능한 카트리지, 또는 현상 수단과 전자 사진 감광 부재가 일체로 배치되고 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 부착 가능한 카트리지일 수 있다. 또한, 본 발명의 상술한 프로세스 카트리지에서, 레이저 비임 프린터가 화상 형성 장치로 지칭되었다. 그러나, 본 발명의 적용은 레이저 비임 프린터에 제한될 필요는 없다. 분명한 것은 본 발명이, 예컨대 LED 프린터, 전자 사진 복사기, 팩시밀리기, 워드 프로세서 등과 같은 다양한 다른 화상 형성 장치에도 적용 가능하다는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 프로세스 카트리지의 간단한 분해 수리 방법을 실현한 것이다.
비록 본 발명은 본 명세서에서 개시된 구조를 참조해서 설명되었지만, 본 명세서에서 설명된 구체적인 것에 국한되지 않으며, 그 적용은 개선 목적과 다음의 청구범위의 범위 내에 있을 수 있는 개조 또는 변경과 같은 것을 포괄한다.
본 발명에 따르면, 프로세스 카트리지가 운반되거나 이송될 때 현상제가 프로세스 카트리지의 외측으로 누출되는 것이 효율적으로 방지되는 프로세스 카트리지와, 현상제의 소모로 인해 생성된 화상이 만족되지 못할 정도로 사용되어서 그 상업적 가치가 소실된 프로세스 카트리지에 상업적 가치를 부여할 수 있는 프로세스 카트리지 재제조 방법을 제공하는 효과를 제공할 수 있다.

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  35. 전자 사진 감광체 드럼을 지지하는 제1 유닛과, 상기 전자 사진 감광체 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러를 지지하고, 상기 현상 롤러에 의해 상기 정전 잠상의 현상에 이용되는 현상제를 수납하는 현상제 수납부와, 상기 현상제 수납부에 수납되어 있는 현상제를 상기 현상 롤러에 공급하기 위한 현상제 공급 개구를 갖는 제2 유닛이 서로 회전 가능하게 결합되어 있고, 전자 사진 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능한 프로세스 카트리지의 재생산 방법에 있어서,
    (a) 제1 유닛과 제2 유닛을 분리하는 유닛 분리 공정과,
    (b) 제2 유닛이 갖는 현상 수납부에 현상제를 충전하는 현상제 충전 공정과,
    (c) 제1 유닛과 제2 유닛을 결합하는 유닛 결합 공정과,
    (d) 제1 유닛의 외표면 및 전자 사진 감광체 드럼이 제1 유닛과 제2 유닛으로부터 노출되는 부분을 커버하기 위한 드럼 셔터의 외표면 및 제2 유닛의 외표면을 제거 가능한 테이프를 부착하는 테이프 부착 공정을 갖고, 프로세스 카트리지를 사용할 때에 커버 필름을 제거함으로써 개봉된 상기 현상제 공급 개구에 커버 필름을 재차 부착하는 일 없이 프로세스 카트리지의 재생산을 행하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  36. 전자 사진 감광체 드럼 및 상기 전자 사진 감광체 드럼에 잔류하는 현상제를 제거하기 위한 세척 블레이드를 지지하는 제1 유닛과, 상기 전자 사진 감광체 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러를 지지하여, 상기 현상 롤러에 의해 상기 정전 잠상 현상에 이용되는 현상제를 수납하는 현상제 수납부와, 상기 현상제 수납부에 수납되어 있는 현상제를 상기 현상 롤러에 공급하기 위한 현상제 공급 개구를 갖는 제2 유닛이 서로 회전 가능하게 결합되어 있고, 전자 사진 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능한 프로세스 카트리지의 재생산 방법에 있어서,
    (a) 제1 유닛과 제2 유닛을 분리하는 유닛 분리 공정과,
    (b) 제1 유닛에 부착되어 있는 전자 사진 감광체 드럼을 신품의 전자 사진 감광체 드럼과 교환하는 드럼 교환 공정과,
    (c) 제2 유닛으로부터 현상 롤러를 제거하는 현상 롤러 제거 공정과,
    (d) 제2 유닛에 부착되고 현상 롤러에 부착되는 현상제의 양을 규제하는 현상 블레이드를 제2 유닛으로부터 제거하는 현상 블레이드 제거 공정과,
    (e) 현상제 수납부에 수납되어 있는 현상제를 현상 롤러에 공급하기 위한 현상제 공급 개구로부터 현상제 수납부에 현상제를 충전하는 현상제 충전 공정과,
    (f) 제2 유닛에 현상 블레이드를 부착하는 현상 블레이드 부착 공정과,
    (g) 제2 유닛에 현상 롤러를 부착하는 현상 롤러 부착 공정과,
    (h) 제1 유닛과 제2 유닛을 결합하는 유닛 결합 공정과,
    (i) 제1 유닛과 드럼 셔터 사이 및 제2 유닛의 내면과 현상 롤러 사이에 위치하도록 또한 인발 가능하도록 보호 시트를 부착하는 보호 시트 부착 공정과,
    (j) 제1 유닛의 외표면 및 전자 사진 감광체 드럼이 제1 유닛과 제2 유닛으로부터 노출된 부분을 커버하기 위한 드럼 셔터의 외표면 및 제2 유닛의 외표면에 거쳐서 제거 가능한 테이프를 접착하는 테이프 접착 공정을 갖고,
    프로세스 카트리지를 사용할 때에 커버 필름을 제거함으로써 개봉된 상기 현상제 공급 개구에 커버 필름을 재생 부착하는 일 없이 프로세스 카트리지의 재생산을 행하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  37. 제35항 또는 제36항에 있어서, 현상제 충전 공정에 앞서, 제2 유닛으로부터 현상 롤러를 제거하는 현상 롤러 제거 공정과, 유닛 결합 공정에 앞서 현상 롤러를 제2 유닛으로 부착하는 현상 롤러 부착 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  38. 제35항 또는 제36항에 있어서, 현상 롤러 부착 공정에 있어서, 제2 유닛에 부착되는 현상 롤러는 부착되는 프로세스 카트리지가 갖는 제2 유닛으로부터 제거된 것이나 혹은 별도의 프로세스 카트리지가 갖는 제2 유닛으로부터 제거된 것인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  39. 제35항 또는 제36항에 있어서, 제2 유닛에 부착되어 현상 롤러에 부착하는 현상제의 양을 규제하는 현상 블레이드를 현상제 충전 공정에 앞서, 제2 유닛으로부터 제거하는 현상 블레이드 제거 공정과, 유닛 결합 공정에 앞서 현상 블레이드를 제2 유닛에 부착되는 현상 블레이드 부착 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  40. 제39항에 있어서, 현상 블레이드 부착 공정에 있어서, 제2 유닛에 부착되는 현상 블레이드는 부착되는 프로세스 카트리지를 갖는 제2 유닛으로부터 제거되는 것이나 혹은 별도의 프로세스 카트리지를 갖는 제2 유닛으로부터 부착된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  41. 제35항 또는 제36항에 있어서, 현상제 충전 공정은 현상제 수납부에 수납되어 있는 현상제를 현상 롤러에 공급하기 위한 현상제 공급 개구로부터 현상제 수납부 내로 충전하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  42. 제35항에 있어서, 현상제 충전 공정은 현상제 수납부를 평탄를 구성하는 현상제 수납 프레임 부재에 설치된 현상제 충전구로부터 현상제 수납부 내에 충전하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  43. 제35항 또는 제36항에 있어서, 유닛 결합 공정에 있어서, 결합되는 제1 유닛과 제2 유닛의 조합은 유닛 분리 공정 전과 동일한 조합으로 결합하거나 혹은 분리 공정에 의해 분리된 복수의 제1 유닛과 제2 유닛이 무작위의 조합으로 결합하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  44. 제35항 또는 제36항에 있어서, 테이프 부착 공정에 있어서, 테이프는 제1 유닛, 드럼 셔터, 제2 유닛의 길이 방향에 있어서, 대략 중앙 부분에 부착되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  45. 제35항 또는 제36항에 있어서, 제1 유닛과 드럼 셔터 사이 및 제2 유닛의 내면과 현상 롤러 사이에 위치하도록 또는 인발 가능하도록 보호 시트를 부착하는 보호 시트 부착 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  46. 제45항에 있어서, 보호 시트 부착 공정에 있어서, 보호 시트는 제1 유닛, 드럼 셔터, 제2 유닛의 길이 방향에 있어서, 대략 중앙 부분에 부착되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  47. 제35항 또는 제36항에 있어서, 테이프 부착 공정에 있어서 테이프를 보호 시트의 외표면에 부착하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  48. 제47항에 있어서, 재생산 방법에 의해 재생산된 프로세스 카트리지를 전자 사진 화상 형성 장치 본체에 장착하기에 앞서, 테이프를 제거함에 따라서, 보호 시트가 상기 부착 위치로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  49. 제35항 또는 제36항에 있어서, 유닛 결합 공정에 앞서서, 제1 유닛으로부터 전자 사진 감광체 드럼 및 전자 사진 감광체 드럼에 잔류한 현상제를 제거하기 위한 세척 블레이드가 제거되고, 그리고 클린 블레이드에 의해 전자 사진 감광체 드럼으로부터 제거된 제거 현상제가 제1 유닛으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  50. 제35항 또는 제36항에 있어서, 프로세스 카트리지의 재생산 방법에 있어서는, 전자 사진 감광체 드럼을 신품의 전자 사진 감광체 드럼과 교환하거나, 또는 사진 감광체 드럼을 재사용하거나, 또는 세척 블레이드를 신품의 세척 블레이드와 교환하거나, 또는 세척 블레이들 재사용하거나, 또는 현상 블레이드를 신품의 현상 블레이드와 교환하거나, 또는 현상 블레이드를 재사용하거나, 또는 현상 롤러를 신품의 현상 롤러와 교환하거나, 또는 현상 롤러를 재사용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  51. 제50항에 있어서, 전자 사진 감광체 드럼을 재사용하는 경우에, 재사용되는 전자 사진 감광체 드럼은 부착되는 프로세스 카트리지를 갖는 제1 유닛으로부터 제거된 것이거나 혹은 다른 프로세스 카트리지를 갖는 제1 유닛으로부터 제거된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  52. 제50항에 있어서, 세척 블레이드를 재사용하는 경우에, 재사용되는 세척 블레이드는 부착되는 프로세스 카트리지를 갖는 제1 유닛으로부터 제거된 것이나 혹은 다른 프로세스 카트리지를 갖는 제1 유닛으로부터 부착된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
  53. 제36항에 있어서, 드럼 교환 공정을 행할 때, 제1 유닛으로부터 전자 사진 감광체 드럼 및 세척 블레이드가 제거되고, 그리고 세척 블레이드에 의해 전자 사진 감광체 드럼으로부터 제거된 제거 현상제가 제1 유닛으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지의 재생산 방법.
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