KR100504060B1 - 프로세스 카트리지 및 전자사진 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈착가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지는, 전자사진 감광 드럼과, 상기 전자사진 감광 드럼 상에서 작동가능한 프로세스 수단과, 상기 프로세스 카트리지에 정보를 저장하고 상기 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제공된 통신 수단과 통신하기 위한 메모리 부재와, 상기 전자사진 감광 드럼, 상기 프로세스 수단 및 상기 메모리 부재를 지지하는 카트리지 프레임을 포함하며, 상기 메모리 부재는 상기 전자사진 감광 드럼의 축과 교차하는 표면 상에 제공되며, 상기 프로세스 카트리지가 상기 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 프로세스 카트리지는 상기 메모리 부재가 제공되는 측면으로부터 이로부터 대향하는 측면까지의 방향으로 주 조립체 내에 제공된 압박 수단에 의해 압박되도록 구성된다.

Description

프로세스 카트리지 및 전자사진 화상 형성 장치 {PROCESS CARTRIDGE AND ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자사진법을 채용하는 복사기, 프린터 등에 사용되는 프로세스 카트리지에 관한 것이다. 또한, 상기 프로세스 카트리지를 채용하는 전자사진 화상 형성 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 또는 복수의 메모리를 포함하는 프로세스 카트리지에 관한 것으로, 상기 프로세스 카트리지는 전자사진 화상 형성 장치에 제거식으로 장착가능하다.

본 명세서에서, 전자사진 화상 형성 장치는 전자사진법을 사용하여 기록매체 상에 화상을 형성하는 장치를 의미한다. 예로써, 전자사진 복사기, (예로써, 레이저 비임 프린터, LED 프린터 등의) 전자사진 프린터, 팩시밀리 장치 및 워드프로세스 등을 포함한다.

프로세스 카트리지는 대전 수단, 현상 수단 또는 세척 수단 및 전자사진 광전도성 드럼이 일체로 배치되며 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거식으로 장착 가능한 카트리지를 의미한다. 또한, 프로세스 카트리지는 대전 수단, 현상 수단, 세척 수단 및 전자사진 광전도성 드럼 가운데 적어도 하나의 프로세스 수단이 일체로 배치되며 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거식으로 장착가능한 카트리지와, 적어도 현상 수단 및 전자사진 광전도성 드럼이 일체식으로 배치되며 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거식으로 장착가능한 카트리지를 의미한다.

메모리 수단은 프로세스 카트리지에 부착되며, 프로세스 카트리지와 관련된 정보를 저장하는 구성요소이다. 메모리용 저장 요소로는 예로써, FeRAM, 강자성 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리가 사용된다.

(이하에서는 화상 형성 장치로 간단하게 언급되는) 전자사진 화상 형성 장치에서, 대전 수단에 의해 균일하게 대전된 감광 드럼의 주연면은 복수의 지점에서 선택적으로 노출된다. 결국, 잠상은 감광 드럼의 주연면에 형성된다. 잠상은 현상 수단에 의해 공급된 현상제(토너)에 의해 시각화된다. 이후, 시각화 화상 즉, 현상제로 형성된 화상은 기록 매체 상에 전사된다. 이후, 기록 매체 상의 현상제 화상은 현상제 화상을 영구적으로 하기 위해 열과 압력을 인가하여 기록 매체에 정착된다. 한편, 현상제 화상의 전사 후에 감광 드럼 상에 잔류하는 현상제는 세척 수단, 예로써 세척 블레이드에 의해 제거되고 잔류 현상제(제거된 토너)로서 세척 수단 용기 내에 저장된다. 따라서, 전자사진 화상 형성 작업의 다음의 단계에 대한 현상 공정은 감광 드럼의 주연면에 잔류 현상제가 존재하지 않고 수행될 수 있다.

전자사진 화상 형성 장치의 반복 사용이 소정 값에 도달할 때, 감광 드럼을 교체하고, 현상제의 추가 공급으로 장치를 재충전하고, 및/또는 현상제를 교체할 필요가 있으며, 또한 감광 드럼과는 다른 구성 부품(대전 장치, 세척 수단 용기 등)을 조절하거나 세척하거나 교체할 필요가 있다.

따라서, 전자사진 감광 부재 및 전자사진 감광 부재 상에 작용하는 단일 또는 복수의 프로세스 수단이 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거식으로 장착가능한 카트리지에 일체식으로 배치됨에 따라, 전자사진 화상 형성 공정을 사용하는 전자사진 화상 형성 장치는 프로세스 카트리지 시스템을 채용한다. 프로세스 카트리지 시스템은 사용자 스스로 즉, 수리업자에 의지하지 않고 전자사진 화상 형성 장치를 유지할 수 있어 작업 효율을 현저하게 개선시킬 수 있다. 따라서, 프로세스 카트리지 시스템은 전자사진 화상 형성 장치의 기술 분야에 널리 사용되었다.

상기 설명한 것과 같은 전자사진 화상 형성 장치에서, 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체 및 프로세스 카트리지를 보다 용이하게 유지시키기 위한 수단으로써 다음의 방법이 사용된다.

프로세스 카트리지는 내부 저장 요소(저장 수단)를 구비하고, 유지 보수 정보는 내부 저장 요소에 저장된다.

프로세스 카트리지가 화상 형성 장치 주 조립체에 장착될 때, 화상 형성 장치 주 조립체측 상의 커넥터는 프로세스 카트리지 측 상의 커넥터에 연결된다.

저장 요소의 정보는 상기 커넥터들을 통해 화상 형성 장치 주 조립체에 의해 접수된다.

프로세스 카트리지의 저장 요소로부터 접수된 정보를 기초로 하여, 화상 형성 장치 주 조립체는 프로세스 카트리지를 교체해야되는지 또는 아닌지를 결정하고 이러한 결정의 결과를 디스플레이한다.

다시 말해서, 화상 형성 장치 주 조립체는 필요할 경우 사용자가 단일 또는 복수의 유지 작업을 수행할 것을 촉구한다.

프로세스 카트리지의 저장 요소와 화상 형성 장치 주 조립체 사이의 전기 접속을 형성하기 위한 커넥터의 채용은 커넥터를 프로세스 카트리지에 부착시킬 필요가 있게 하고, 이로써 프로세스 카트리지의 구성은 복잡해지고 프로세스 카트리지의 크기는 증가한다.

본 발명은 상기 설명한 종래 기술의 개선시킬 수 있다.

본 발명의 주 목적은 단일 또는 복수의 메모리를 갖고, 메모리를 갖지 않는 프로세스 카트리지보다 크기가 더 크지 않은 프로세스 카트리지를 제공하기 위한 것이고, 또한 프로세스 카트리지가 제거식으로 장착가능한 전자사진 화상 형성 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 프로세스 카트리지의 메모리에 의해 저장된 정보가 화상 형성 장치의 주 조립체에 신뢰할만하게 접수되는 것을 보장하는 프로세스 카트리지와 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 정밀하게 위치될 수 있고, 그 메모리 유닛이 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 정밀하게 위치될 수 있는 구조를 갖는 프로세스 카트리지와 이러한 프로세스 카트리지가 제거식으로 장착가능한 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자사진 광전도성 드럼과, 전자사진 광전도성 드럼 상에 작용하는 단일 또는 복수개의 프로세스 수단과, 프로세스 카트리지에 관한 정보를 저장하고 주 조립체측 상의 안테나를 경유하여 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체와 통신하기 위해 안테나를 가지는 메모리를 포함하는 프로세스 카트리지의 조합체이며, 프로세스 카트리지의 메모리가 광전도성 드럼의 축방향으로의 프로세스 카트리지의 일 단부에 부착되며, 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 적절하게 위치될 때 메모리가 부착되는 프로세스 카트리지의 부분의 표면은 화상 형성 장치의 주 조립체에 제공되는 압력 발생 부재에 의해 가압된 채로 유지되며, 주 조립체측 상의 안테나는 주 조립체의 압력 발생 부재에 부착되며, 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 적절하게 위치될 때 메모리가 부착되는 프로세스 카트리지의 단부 상으로 압력 발생 부재가 가압하는 동안 프로세스 카트리지의 메모리의 안테나 및 주 조립체측 상의 안테나가 각각 서로 대향하는 프로세스 카트리지의 조합체를 제공하는 것이고, 프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착가능한 전자 사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 양호한 실시예의 이하의 설명을 고려하면 보다 명백해 질 것이다.

(제1 실시예)

이하 본 명세서에서, 본 발명에 따른 다중 컬러 화상 형성 장치의 양호한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.

이하의 설명에서, 길이 방향이란 기록 매체가 이송되는 방향에 수직이며 기록 매체의 표면에 평행인 방향을 의미한다. 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 화상 형성부에 대한 문자 숫자 조합 도면 부호에 관하여, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 컬러는 각각 참조 문자 a, b, c 및 k로써 표현된다. 또한, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 화상 형성부 중에서 어느 하나가 화상 형성부의 일 예로서 참조되거나, 이들 모두가 참조될 때, 참조 문자(a, b, c 및 d)는 화상 형성부에 대한 도면 부호에 추가되지 않으며, 즉, 화상 형성부는 단지 도면 부호에 의해서만 참조된다.

(다중 컬러 화상 형성 장치의 전체 구조)

먼저, 본 발명에 따른 다중 컬러 화상 형성 장치의 일 실시예의 예로서 풀 컬러 레이저 빔 프린터의 단면도인 도1을 참조하여 다중 컬러 화상 형성 장치의 전체 구조가 개략적으로 설명될 것이다.

도1의 다중 컬러 화상 형성 장치의 주 조립체(100)(이하 본 명세서에서 장치 주 조립체로서 참조될 수도 있음)는 4개의 전자 사진식 광전도성 드럼(1a, 1b, 1c 및 1d)(이하 본 명세서에서 광전도성 드럼으로서 참조될 것임)을 포함한다. 광전도성 드럼(1)은 구동 수단(도시 안됨)에 의해 도면의 반시계 방향으로 회전식으로 구동된다. 광전도성 드럼(1)의 주연면의 인접부에, 광전도성 드럼(1)의 주연면을 균일하게 대전하기 위한 주 대전 수단으로서의 대전 장치(2; 2a, 2b, 2c 및 2d)와, 화상 형성 정보로써 변조된 레이저 광빔으로써 광전도성 드럼(1)의 주연면을 주사하여 광전도성 드럼(1)의 주연면 상에 정전 잠상을 형성하기 위한 스캐너 유닛(3; 3a, 3b, 3c 및 3d)과, 정전 잠상에 토너를 부착시킴으로써 정전 잠상을 토너 화상으로 현상하기 위한 현상 수단(4; 4a, 4b, 4c 및 4d)과, 광전도성 드럼(1) 상의 토너 화상을 전사 매체(S), 즉, 기록 매체 상으로 전사하기 위한 전사 장치(5)와, 토너 화상 전사 등의 이후에 광전도성 드럼(1)의 주연면 상에 잔류하는 토너 입자를 제거하기 위한 세척 매체 장치(6; 6a, 6b, 6c 및 6d)가 광전도성 드럼(1)의 회전 방향에 대해여 전술된 순으로 배치된다.

광전도성 드럼(1), 대전 장치(2), 현상 장치(4) 및 세척 장치(6)가 소위 프로세스 카트리지(7)를 구성하면서 카트리지 내에 일체식으로 배치된다(도2).

다음에, 광전도성 드럼으로부터 시작하여 전술된 부품이 보다 상세하게 설명될 것이다.

예컨대, 광전도성 드럼(1)은 30 mm의 직경을 가지는 알루미늄 실린더와 알루미늄 실린더의 주연면 상에 코팅된 광 전도체의 층을 포함한다. 광전도성 드럼(1)은 지지 부재에 의하여 그 길이 방향 단부 근방에서 회전식으로 지지된다. 이는 장치 주 조립체(100)측 상에 제공된 모터(도시 안됨)로부터 그 길이 방향 단부 중 하나로 전달된 구동력에 의해 반시계 방향으로 회전식으로 구동된다.

대전 장치(2)에 의해 이용된 대전 방법에 관하여, 접촉 대전 방법 중의 하나가 이용될 수 있다. 대전 장치(2)의 대전 부재는 롤러의 형태에서 전기 도전성 부재이다. 대전 롤러가 광전도성 드럼(1)의 외주면과 접촉되는 동안 대전 바이어스가 대전 롤러에 인가됨에 따라, 광전도성 드럼(1)의 외주면은 균일하게 대전된다. 이 실시예에서, 또는 제1 실시예에서 역현상 방법 중 하나가 이용된다. 따라서, 광전도성 드럼(1)의 외주면은 음극으로 대전된다.

도1을 참조하면, 스캐너 유닛(3)은 광전도성 드럼(1)과 함께 사실상 레벨에 배치된다. 화상 형성 광의 빔, 즉 화상 형성 신호로 변조되는 동안 스캐너 유닛(3)의 (도시되지 않은) 레이저 다이오드에 의해 방출된 광은 다각 미러(9; 9a, 9b, 9c 및 9d)상에 투사되고, (도시되지 않은)스캐너 모터에 의해 고속에서 회전한다. 다각 미러(9)에 의해 편향된 화상 형성 광은 광전도성 드럼(1)의 대전된 외주면 상에 초점 렌즈(10; 10a, 10b, 10c 및 10d)에 의해 초점을 맞추어지고, 광전도성 드럼(1)의 외주면 상에 다수의 점이 선택적으로 노출된다. 결과적으로, 정전 화상은 광전도성 드럼(1)의 외주면 상에 형성된다.

다음으로, 도2를 참조하면, 현상 장치(4a, 4b, 4c 및 4d)는 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 토너를 포함하는 토너 용기(41a, 41b, 41c 및 41d)를 각각 갖는다. 토너 용기(41)에서 토너는 도2에서 화살표(Z)에 의해 지시된 시계방향으로 회전하는 토너 공급 롤러(43)로 토너 이송 메카니즘(42)에 의해 이송된다. 토너 공급 롤러(43)로 이송된 토너는 현상 롤러(40)의 외주면 상에 가압된 토너 공급 롤러(43) 및 현상 블레이드(44)에 의해, 도2에서 화살표(Y)에 의해 지시된 시계방향으로 회전하는 현상 롤러(40)의 외주면 상에 피막된다. 따라서, 토너는 현상 롤러(40)의 외주면 상에 피막된 바와 같이 대전된다.

현상 바이어스가 잠상을 담지하는 광전도성 드럼(1)에 대향하는 현상 롤러(40)에 인가됨에 따라, 현상 롤러(40)의 외주면 상에 토너는 잠상의 패턴에 따라 광전도성 드럼(1)의 외주면에 부착되고; 즉, 광전도성 드럼(1) 상의 잠상이 토너 화상 상에 현상된다.

다시 도1을 참조하면, 정전 전사 장치(5)는 순환하여 구동된 정전 운반 벨트(11)를 포함한다. 순환하여 구동됨에 따라 광전도성 드럼(1a, 1b, 1c 및 1d)의 모두와 접촉하여 유지하도록 정전 운반 벨트(11)는 광전도성 드럼(1a, 1b, 1c 및 1d)의 모두와 대향하는 방법으로 배치된다. 정전 운반 벨트(11)에 대한 재료로서, 수지 물질로 형성된 막, 또는 고무로 형성된 기판층 및 기판층 상에 피막된 수지 물질의 층을 포함하는 다중층 막이 이용될 수 있다. 정전 운반 벨트(11)는 구동 롤러(13), 종동 롤러(14a) 및 인장 롤러(15) 주위에 늘어져 있다. 순환하여 이동됨에 따라, 기록 매체(S)는 도1에서 이를 형성한 루프에 관하여, 좌측 상의 외향면에 정전기적으로 부착되어 있다. 결과적으로, 기록 매체(S)는 광전도성 드럼(1) 상에 토너 화상이 기록 매체(S) 상에 전사되는 전사 지점으로 정전 운반 벨트(11)에 의해 운반된다.

정전 전사 장치(5)는 각각 평행하게 위치된 네 개의 광전도성 드럼(1a, 1b, 1c 및 1d)에 대향하고 벨트(11)에 의해 형성된 루프에 대해 정전 운반 벨트(11)의 내향 표면과 접촉하는 네 개의 롤러(12a, 12b, 12c 및 12d)를 또한 포함한다. 전사 롤러(12)에 대해서, 편향 양극은 정전 전사 벨트(11)를 통해 기록 매체(S)에 양의 대전을 제공하도록 인가된다. 편향 양극이 전사 롤러(12)에 인가됨에 따라, 음극인 광전도성 드럼(1) 상의 토너 화상이 편향 인가에 의해 발생된 전기장에 의해 기록 매체(S) 상에 전사된다.

기록 매체 공급/운반부(16)는 장치 주 조립체로 기록 매체(S)를 공급하고 화상 형성부로 이를 운반하기 위한 것이다. 카세트(17)는 복수개의 기록 매체(S)를 저장한다. 화상 형성 중에, 공급 롤러(18) 및 정합 롤러 쌍(19)은 하나씩 카세트(7)에서 기록 매체(S)를 분리하고, 장치 주 조립체로 기록 매체(S)를 연속적으로 공급하며 전사 지점으로 이동하기 위해서, 화상 형성과 동시에 회전하여 구동된다. 특히, 각각의 기록 매체(S)의 선단 에지가 정합 롤러 쌍(9)과 접촉함에 따라, 기록 매체(S)는 일시적으로 진보하는 것을 방지한다. 결과적으로, 기록 매체(S)는 약간 만곡한다. 다음으로, 전사 지점(라인)에서 기록 매체(S) 상의 전사 개시 라인의 도달이 전사 지점(라인)에서 광전도성 드럼(1) 상의 토너 화상의 선단 단부(라인)의 도달과 일치하기 위해서, 기록 매체(S)는 정전 전사 벨트(11)상에, 화상 형성과 동시에 정합 롤러 쌍(9)에 의해 해제된다.

정착부(20)는 기록 매체(S) 상에서 전사된 다른 색상의 복수의 비정착 토너 화상을 기록 매체(S)에 정착시키기 위한 것이다. 정착부는 기록 매체(S)에 열 및 압력을 가하기 위한 정착 롤러 쌍(21)을 가진다. 정착 롤러(21)는 기록 매체(S)에 열 및 압력을 가하도록 회전식 롤러(21a) 상에서 가압된 채로 유지되는 가압 롤러(21b) 및 회전식 가열 롤러(21a)를 포함한다.

정착부(20)의 정착 작동을 설명하면, 광전도성 드럼(1)으로부터 전사된 비정착 토너 화상을 담지하는 기록 매체(S)가 정착 롤러 쌍(21)에 의해 정착부(20)를 통해 통과됨에 따라, 열 및 압력이 정착 롤러 쌍(21)에 의해 기록 매체(S)에 가해진다. 그 결과, 색상이 다른 복수의 비정착 토너 화상은 기록 매체(S)의 표면에 정착된다.

화상 형성 작동에 있어서, 프로세스 카트리지(7a, 7b, 7c, 7d)는 인쇄 시점과 동시에 순차적으로 구동되고, 광전도성 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)은 프로세스 카트리지(7a, 7b, 7c, 7d)가 구동되는 시점과 동시에 반시계 방향으로 회전식으로 구동된다. 또한, 프로세스 카트리지(7a, 7b, 7c, 7d) 내의 스캐너 유닛(3a, 3b, 3c, 3d)은 각기 광전도성 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)의 회전과 동시에 순차적으로 구동된다. 광전도성 드럼(1)이 회전식으로 구동됨에 따라, 광전도성 드럼(1)의 주연면은 대전 롤러(2)에 의해 균일하게 대전되고, 화상 형성 신호에 의해 변조되면서 스캐너 유닛(3)에 의해 투사되는 광 비임에 노출된다. 현상 장치(4) 내의 현상 롤러(40)는 전위 레벨이 낮은 정전 잠상의 일부분 상에 토너를 전사시킨다. 그 결과, 가시 화상이 광전도성 드럼(1)의 주연면 상에 토너에 의해 형성되고, 정전 잠상은 토너 화상으로 현상된다.

정전 전사 벨트(11)가 원형으로 구동됨에 따라, 광전도성 드럼(1a)의 주연면 상의 토너 화상의 선단 에지, 즉 기록 매체 이송 방향에 대한 최상류측의 광전도성 드럼(1) 및 소정의 기록 매체(S)의 전사 시작 라인이 광전도성 드럼(1a)과 정전 전사 벨트(11) 사이의 접촉 영역 내의 소정의 지점(라인)에 동시에 도달시키기 위해 각각의 기록 매체(S)가 정전 전사 벨트(11)로 배출되도록 등록 롤러 쌍(19)의 회전이 시작된다.

정전 부착 롤러(22)와 정전 전사 벨트(11) 사이의 접촉 영역에 도달할 때, 기록 매체(S)는 정전 부착 롤러(22)와 정전 전사 벨트(11) 사이에 끼워져서, 정전 전사 벨트(11) 상으로 가압된다. 또한, 전압이 정전 전사 벨트(11)와 정전 부착 롤러(22) 사이에 가해져서, 유전체인 기록 매체(S) 및 정전 전사 벨트(11)의 유전체 층 내의 전기적 대전을 유도한다. 그 결과, 기록 매체(S)는 정전 전사 벨트(11)의 외부면에 정전식으로 부착되어, 정전 전사 벨트(11)에 신뢰성 있게 부착된 채로 정전 전사 벨트(11)에 의해 최하류측 전사부까지 이송된다. 정전 부착 롤러(22)는 정전 전사 벨트(11)가 개재된 상태로 종동 롤러(14a)에 대향된다.

기록 매체(S)가 전술된 방식으로 이송되는 동안에, 광전도성 드럼(1a) 상의 토너 화상, 광전도성 드럼(1b) 상의 토너 화상, 광전도성 드럼(1c) 상의 토너 화상 및 광전도성 드럼(1d) 상의 토너 화상은 광전도성 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)과 전사 롤러(12a, 12b, 12c, 12d) 사이에 생성되는 전기장에 의해 기록 매체(S) 상에 각기 순차적으로 전사된다.

색상이 다른 4개의 토너 화상의 기록 매체(S) 상으로의 전사 후에, 기록 매체(S)는 벨트 구동 롤러(13)의 곡률에 의해 정전 전사 벨트(11)로부터 분리되고, 4개의 토너 화상이 기록 매체(S)에 열적으로 정착되는 정착부(20) 내부로 이송된다. 이어서, 기록 매체(S)는 인쇄 배출부(24)를 통해, 화상 담지면이 하향한 상태로, 배출 롤러 쌍(22)에 의해 장치 주 조립체로부터 배출된다.

이어서, 도2 및 도3을 참조하여, 본 발명에 따른 프로세스 카트리지(7)가 상세히 설명된다. 도2는 광전도성 드럼(1)의 길이 방향에 수직한 면에서의 프로세스 카트리지(7)의 단면도이고, 도2는 프로세스 카트리지(7)의 사시도이다. 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 색상 성분용의 프로세스 카트리지(7a, 7b, 7c, 7d)는 각각 동일한 구조이다.

프로세스 카트리지(7)는 세척 유닛(50) 및 현상 유닛(4)을 포함한다. 세척 유닛(50)은 광전도성 드럼(1), 주 대전 수단 및 세척 수단을 포함하고, 현상 유닛(4)은 광전도성 드럼(1) 상에서 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 수단을 가진다. 현상 장치(4)의 부품은 단일화된다. 따라서, 현상 장치(4)는 때때로 현상 유닛(4)으로 불리어 진다.

또한 세척 유닛(50)은 광전도성 드럼(1)이 베어링(73a, 73b)에 개재되어 회전식으로 부착되는 카트리지 프레임의 일부분인 세척 유닛 프레임(51)을 포함한다. 광전도성 드럼(1)의 최외층에 위치한, 광전도성 층을 균일하게 대전시키기 위한 주 대전 수단으로서의 대전 장치(2) 및 토너 화상의 전사 후에 광전도성 드럼(1) 상에 잔류하는 현상제(잔류 토너)를 제거하기 위한 세척 블레이드(60)는 광전도성 드럼(1)의 주연면과 접촉하여 배치된다. 세척 블레이드(60)에 의해 광전도성 드럼(1)의 주연면으로부터 제거된 후에, 잔류 토너(제거된 토너)는 토너 이송 기구(52)에 의해 세척 유닛 프레임(51)의 배면부 내에 위치한 제거된 토너 챔버(53) 내부로 점차적으로 이송된다.

현상 유닛(4)은 현상 롤러(40), 토너 용기(41) 및 현상 유닛 프레임(45)을 포함한다. 현상 롤러(40)는 광전도성 드럼(1)과 접촉하면서 화살표(Y)에 의해 표시되는 방향으로 회전하고, 토너 용기(41)는 토너를 저장한다. 현상 롤러(40)는 베어링(도시 생략)에 개재되어 현상 유닛 프레임(45)에 회전식으로 지지된다. 현상 유닛(4)은 현상 롤러(40)의 주연면과 접촉하여 배치된 현상 블레이드(44) 및 토너 공급 롤러(43)를 더 포함한다. 토너 공급 롤러(43)는 현상 롤러(40)의 주연면과 접촉하면서 화살표(Z)에 의해 표시되는 방향으로 회전한다. 또한 토너 용기는 토너를 교반하면서 토너 용기 내의 토너를 토너 공급 롤러(43)로 이송하기 위한 토너 이송 기구(42)를 포함한다.

현상 유닛(4)에는 일대일 대응으로 현상 유닛(4)의 길이 방향 단부에 부착된 한 쌍의 아암이 제공되고, 한 쌍의 아암에는 일대일 대응으로 베어링(47, 48)이 제공된다. 현상 유닛(4)은 한 쌍의 현상 유닛 지지 핀(49a)이 세척 유닛(50)의 구멍(49)에 삽입되고 현상 유닛(4)의 베어링(47, 48)이 현상 유닛(4) 전체가 한 쌍의 핀(49a)에 대해 피봇 가능한 방식으로 세척 유닛(50)으로부터 현가된 상태로 세척 유닛(50)에 연결된다. 프로세스 카트리지(7)에는 현상 유닛(4)과 세척 유닛(50) 사이에 배치된 한 쌍의 압축 스프링이 현상 롤러(40)가 압축 스프링(54)의 탄성에 의해 광전도성 드럼(1)과 접촉이 유지되는 방식으로 제공된다.

현상 중에, 토너 용기(41) 내의 토너는 토너 교반 기구(42)에 의해 토너 공급 롤러(43)로 이송된다. 토너가 화살표(Z) 방향으로 회전하는 토너 공급 롤러(43)로 이송됨에 따라, 토너는 현상 롤러(40)로 공급된다. 화살표(Z) 방향으로 회전하는 토너 공급 롤러(43)가 화살표(Y) 방향으로 회전하는 현상 롤러(40)에 대해 마찰하기 때문에, 토너는 현상 롤러(40) 상에서 마찰됨으로써 현상 롤러(40) 상에 담지된다.

현상 롤러(40) 상에 담지된 토너는 현상 롤러(40)의 회전에 의해 현상 블레이드로 이동된다. 토너 블레이드(44)에서, 전기 대전의 원하는 양이 주어지면서 현상 롤러(40) 상의 토너의 본체는 두께에서 규정되어 토너의 얇은 층이 된다. 다음, 현상 롤러(40)가 더 회전할 때 토너의 얇은 층은 현상 지점, 즉 광전도성 드럼(1)과 현상 롤러(40) 사이의 접촉 영역으로 이송되고, 이것은 현상 바이어스, 즉, 도시되지 않은 전력 공급원으로부터 현상 롤러(40)에 인가된 DC 전압에 의해 현상 롤러(40) 상의 토너의 얇은 층에서의 토너 입자가 광전도성 드럼(1)의 주연면 상에 정전 잠상으로 부착된다(정전 잠상이 현상된다). 현상 롤러(40)가 더 회전될 때 잔류 토너 입자, 즉, 정전 잠상의 현상에 기여하지 않고 현상 롤러(40)의 주연면 상에 잔류하는 토너 입자는 현상 장치 안으로 역으로 이동되고, 잔류 토너 입자들은 토너 공급 롤러(43)가 현상 롤러(40)의 주연면에 대해 마찰할 때 토너 공급 롤러(43)에 의해 현상 롤러(40)의 주연면으로부터 벗겨지고(strip), 다시 말해서 잔류 토너 입자가 회복된다. 회복된 잔류 토너 입자는 그 회복된 잔류 토너 입자 및 현상 장치의 토너가 토너 교반 기구(42)에 의해 함께 교반될 때 그 토너 교반 기구(42)에 의해 현상 장치 내의 토너 안으로 혼합된다.

접촉 현상 방법의 경우, 이것은 광전도성 드럼(1)이 현상 롤러(40)와 접촉 상태에 있는 현상 방법이고, 광전도성 드럼(1)은 강성인 것이 바람직하지만 현상 롤러(40)의 표면층(광전도성 드럼(1)과 접촉된 부분)은 탄성인 것이 바람직하다. 현상 롤러(40)의 이러한 탄성 표면층에 대한 재료로서, 고체 고무 등이 사용된다. 현상 롤러(40)의 표면층이 충분한 전하량을 토너에 부여하는 것이 필요하다는 사실을 고려하면 고체 고무 등으로 형성된 층의 표면은 수지로 코팅될 수 있다.

프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100) 안으로 장착될 때 그 장치 주 조립체(100)에 대해 프로세스 카트리지(7)가 정확하게 위치되는 방법은 다음에 설명된다.

먼저, 도4에 대해, 프로세스 카트리지(7)의 구조가 설명된다.

광전도성 드럼(1)은 주연부가 감광체의 층으로 코팅된 원통형 부재, 수지 물질로 형성되고 일대일로 원통형 부재(70)의 길이방향(축 방향) 단부에 끼워진 한 쌍의 플랜지(71b, 71c), 및 플랜지(71b) 또는 플랜지(71b, 71c) 양자에 단단히 고정되고 원통형 부재(70)의 내부면(70a)과 접촉 상태로 있는 접촉부(81)를 포함한다. 광전도성 드럼(1)의 이러한 요소는 광전도성 드럼(1)으로 결합된다. 수지 플랜지(71b, 71c)는 관통 구멍(71b1, 71c1)을 구비하고, 이것의 축선들은 원통형 부재(70)의 축선과 일치하고 전기 도전성 샤프트(72)가 끼워진다.

전기 도전성 샤프트(72)는 접촉 지점(81a)에서 접촉부(81)와 접촉하여 원통형 부재(70)와 전기 도전성 샤프트(72) 사이에 전기 접촉을 수립한다. 전기 도전성 샤프트(72)는 광전도성 드럼(1)의 길이방향 양단부로부터 외향으로 연장하여 연장부(72a, 72b)를 구성하고, 그에 의해 광전도성 드럼(1)은 전기 도전성 샤프트(72)를 회전식으로 지지하는 베어링(73a, 73b)에 의해 회전식으로 지지된다. 베어링(73a, 73b)은 세척 유닛 프레임(51)의 베어링 지지부(51a, 51b)에 단단히 고정된다. 따라서, 광전도성 드럼(1)은 베어링(73a, 73b)에 개재되어 세척 유닛 프레임(51)에 대해 정확하게 위치된다.

다음, 장치 주 조립체(100)에 대해 광전도성 드럼(1) 및 프로세스 카트리지(7)의 위치가 후술된다. 먼저, 도5, 도6 및 도9에 대해, 광전도성 드럼(1)의 위치가 설명된다. 베어링(73a, 73b)은 각각 장치 주 조립체(100)의 좌우 금속성 측면 판(74, 75)에 부착되고(이것은 감광 드럼의 축선의 단부들에 일 대 일로 상응함), 그 주연면들이 좌우 측면 판(74, 75)과 접촉하도록 위치된다. 좌 측면 판(74)은 베어링 위치면(74a, 74b)을 구비하고 우 측면 판(75)은 베어링 위치면(75a, 75b)을 구비한다. 베어링(73a, 73b)의 주연면은 베어링 위치면(74a, 74b) 및 베어링 위치면(75a, 75b) 각각에 대해 가압되어 유지되므로 광전도성 드럼(1)은 베어링(73a, 73b)에 개재되어 좌우 측면 판(74, 75)에 대해 각각 정확하게 위치된다. 더욱이, 광전도성 드럼(1)을 위치시키기 위해 광전도성 드럼(1)은 좌우 측면 판(74, 75) 상에 가압되어 유지된다.

다음, 광전도성 드럼(1)을 좌우 측면 판(74, 75) 대해 가압을 유지시키는 방법이 설명된다. 여기서, 이 방법은 광전도성 드럼(1)의 길이방향 단부의 단지 하나[우 측면 판(75)]에 관해 상세히 후술된다. 타단부에 관한 방법은 다음에 설명하는 방법과 동일하다. 도6에 대해, 베어링(73b)의 주연면의 일부를 제외하고 베어링(73b)은 우 측면 판(75)의 베어링 위치면(75a, 75b)과 접촉하고, 베어링(73b)의 주연면은 베어링 지지부(51b), 즉, 베어링(73b)을 지지하기 위한 세척 유닛 프레임(51)의 일부로 덮인다.

비교하여, 우 측면 판(75)은 금속성 샤프트(76)를 구비하고, 이것은 클림핑에 의해 우 측면 판(75)에 부착된다. 샤프트(76)는 나선형 토션 스프링(77)을 지지하고, 이것은 나선형 토션 스프링(77)의 아암부(77a, 77b)가 서로 더 가까워져서 두 개의 아암부(77a, 77b)가 서로 멀어지도록 이동하는 방향으로 스프링(77)의 탄성에 의해 힘이 생성되는 방식으로 권선되어 유지된다. 아암부(77a)의 하나, 즉, 나선형 토션 스프링(77)을 구성하는 스프링식 와이어의 일편 일단부는 우 측면 판(75)의 구멍(78)에 끼워짐으로써 우 측면 판(75)에 견고히 부착되지만, 아암부(77b), 즉, 나선형 토션 스프링(77)을 구성하는 스프링식 와이어의 일편 타단부는 아암부(77b)의 만곡부(77c)가 구멍(79)의 엣지에 힛치(hitch)되어 우 측면 판(75)의 구멍(79)의 엣지 상에 놓여, 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100)로부터 벗어날 때 나선형 토션 스프링(77)을 권선해제(unwind) 방향으로 이동하는 것을 방지한다. 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100) 내에 있을 때 아암부(77b), 또는 나선형 토션 스프링(77)의 타단부는 세척 유닛 프레임(51)의 스프링 압력 베어링부(51c) 상에 가압되어 유지된다. 결과적으로, 베어링(73b)은 나선형 토션 스프링(77)의 탄성에 의해 베어링 위치면(75a, 75b)에 가압되어 우 측면 판(75)에 대해 프로세스 카트리지(7) 및 광전도성 드럼(1)을 정확하게 위치시킨다.

다음, 도5, 도6 및 도8에 대해, 세척 유닛 프레임(51)의 피봇식 이동 제어부(51h)가 프로세스 카트리지(7)의 무게로 인해 카트리지(7)의 피봇식 이동의 반경 방향으로 카트리지 장착 공간의 벽으로부터 장치 주 조립체(100)의 카트리지 장착 공간 안으로 연장하는 카트리지 걸림부(100a)와 접촉할 때, 프로세스 카트리지(7)의 피봇 방향의 면에서 장치 주 조립체(100)에 대해 광전도성 드럼(1)의 축선의 위치는 고정되고 고정식으로 유지된다.

다음, 도8 및 도10에 대해, 트러스트 방향[광전도성 드럼(1)의 축선에 평행한 방향]의 면에서 프로세스 카트리지(7)의 위치가 후술된다. 프로세스 카트리지(7)의 트러스트 방향의 면에서 장치 주 조립체(100)에 대해 프로세스 카트리지(7)의 위치는 장치 주 조립체(100)의 우 측면 판(75)을 기준으로 하여 고정된다는 것이 고려된다. 장치 주 조립체(100)의 좌측 플레이트(74)에는 프로세스 카트리지(7)의 트러스트 방향에 관하여 장치 주 조립체(100)의 우측 플레이트(75)를 향하여 프로세스 카트리지(7)를 가압하기 위한 수단으로서 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 발생 수단]가 제공된다. 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100) 내로 장착될 때, 도8에 도시되는 세척 유닛 프레임(51)의 트러스트 베어링부(51j)는 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 발생 부재]와 접촉하게 된다. 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100) 내로 추가적으로 삽입될 때, 트러스트 베어링부(51j)는 장치 주 조립체(100)의 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 발생 부재]의 탄성에 의해 발생된 트러스트에 의해 가압된다. 결과로서, 세척 유닛(51)의 표면의 일부인 세척 유닛 프레임(51)의 돌출부(51i)는 장치 주 조립체(100)의 카트리지 트러스트 베어링부(100b)에 대하여 돌출되어, 트러스트 방향에 관하여 장치 주 조립체(100)에 대해 프로세스 카트리지(7)의 위치를 정확하게 고정한다.

카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 생성 부재]는 수지 물질로 형성되고, 탄성부(74c1) 및 실제 압박부(74c2)로 구성된다. 카트리지 가압 부재는 탄성부(74c1)의 단부에 의해 좌측 플레이트(74)에 고정된다. 또한, 프로세스 카트리지(7) 및 장치 주 조립체(100)는 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100)에 적절하게 장착될 때, 탄성부(74c1)가 탄성적으로 절곡되게 유지하면서 실제 압박부(74c2) 및 트러스트 베어링부(51j)가 서로 대향하도록 구성된다. 따라서, 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100)의 세척 유닛 프레임(51)에 적절하게 장착될 때, 이에 따라 프로세스 카트리지(7)는 탄성부(74c1)[도8 및 도9 참조]의 탄성에 의해 발생된 트러스트에 의해 우측 플레이트(75)를 향하여 계속 가압된다.

프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100)에 적절하게 위치될 때, 프로세스 카트리지는 상기 설명된 카트리지 장착 단계의 역으로 장치 주 조립체(100)로부터 제거될 수 있다. 다시 말해, 프로세스 카트리지(7) 및 장치 주 조립체(100)는 프로세스 카트리지가 장치 주 조립체에 제거가능하게 장착되도록 구성된다.

다음으로, 화상 형성 장치 주 조립체(100)와 프로세스 카트리지(7) 사이의 무선 정보 통신 시스템이 설명될 것이다.

프로세스 카트리지(7)에는 본 실시예에서 무선 통신 시스템의 통신 안테나로서 사용되는 자기 코어가 제공된다. 또한, 장치 주 조립체(100)에는 통신 안테나로 사용되는 인덕터가 제공된다. 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100)에 위치할 때, 프로세스 카트리지(7)와 장치 주 조립체(100) 사이의 정보 통신은 자기 코어를 통한 전자기 유도에 의해 무선으로 수행된다. 다시 말해, 본 실시예에서, 정보는 전자기 에너지를 사용하는 그 안테나들을 통해 장치 주 조립체(100)와 프로세스 카트리지(7) 사이에서 전송된다. 따라서, 주 조립체(100)와 프로세스 카트리지(7) 사이에서 정보를 전송하기 위한 기계적인 커넥터들이 불필요하다. 다시 말해, 무선 통신 시스템의 사용은, 상기 설명된 기계적인 커넥터들의 제공으로 인해 프로세스 카트리지 크기의 증가를 가져오고 주 조립체(100)와 프로세스 카트리지(7) 사이에서의 불만족스러운 기계적인 연결로 인해 주 조립체(100)와 프로세스 카트리지(7) 사이에서의 통신이 실패하는 것과 같은 문제점들을 제거할 수 있다.

다음으로, 도8 내지 도12를 참조하여 본 실시예에서의 무선 정보 통신 시스템의 구조가 설명될 것이다. 도10을 참조하면, 프로세스 카트리지(7)에는 정보 저장 수단으로서 메모리 유닛(201)이 제공되는 한편, 장치 주 조립체(100)에는 통신 수단으로서 통신 유닛(202)이 제공된다. 또한, 메모리 유닛(201)과 통신 유닛(202)의 안테나 유닛(202b) 사이에 비접촉식 통신 기구가 제공된다.

다시 말해, 서로 접촉하지 않는 메모리 유닛(201)의 안테나(201a2)와 안테나 유닛(202b)은 라디오 통신을 통해 정보를 교환한다.

여기에서 정보 저장 수단은 다음과 같이 구성된다.

정보 저장 수단은 정보를 저장하기 위한 저장 요소를 구비하고, 저장 요소에 저장된 정보는 안테나를 통해 화상 형성 장치 주 조립체로 전송된다.

정보 저장 수단은 화상 형성 장치 주 조립체와 전기적인 접촉을 하지 않는다.

정보 저장 수단과 화상 형성 장치 주 조립체 사이에서 정보 전송은 무선으로 수행된다.

통신 유닛(202)은 장치 주 조립체(100)에 고정된 적어도 하나의 통신 제어 유닛(202a) 및 장치 주 조립체 측 상에서 통신 유닛(202a)에 연결된 안테나와 같은 안테나 유닛(202b)로 구성된다. 안테나 유닛(202b)는 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 생성 부재]에 부착된다. 더 상세하게 설명하기 위해, 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 생성 부재]의 압박부(74c2)는 카트리지 대향 표면(74c2a)과 안테나 유닛 대향 표면(74c2b)을 구비한다. 안테나 유닛(202b)은 도시 되지 않은 탄성 압력 인가 수단에 의해 안테나 유닛 대향 표면(74c2b) 상에 계속하여 가압된다.

메모리 유닛(201)은 실제 메모리 유닛(201a)과 실제 메모리 유닛(201a)을 덮는 하우징(201b)으로 구성된다(도11 참조). 실제 메모리 유닛(201a) 및 하우징(201b)의 구조들은 이후에 상세하게 설명될 것이다. 메모리 유닛(201)이 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 생성 부재]와 대향하도록 메모리 유닛(201)은 양면 접착 테이프 등을 사용함으로써 세척 유닛 프레임(51)의 표면(51k)에 부착된다. 상기 설명된 구조 장치를 제공함으로써, 메모리 유닛(201)의 하우징(201b)의 장치 주 조립체 대향 표면(201b1)은 프로세스 카트리지(7)의 트러스트 베어링부(51j)로 구성된다.

정보 저장 수단으로서의 메모리 유닛(201)은 광전도성 드럼(1)의 축방향 라인과 교차하는 세척 유닛 프레임(51)의 표면(51k) 상에 배치된다.

또한, 교차 표면(51k)은 장치 주 조립체의 대향 표면(201b1)[51j]의 반대 표면, 즉 광전도성 드럼(1)의 축방향에 관하여 장치 주 조립체(100)에 대해 프로세스 카트리지(7)를 정확하게 위치시키도록 장치 주 조립체(100)에 대해 돌출되는 표면이다.

광전도성 드럼(1)의 축방향에 관하여 장치 주 조립체(100)에 대해 프로세스 카트리지(7)를 정확하게 위치시키도록 장치 주 조립체(100)에 대해 프로세스 카트리지(74c)의 돌출 표면(201b1)[51j]을 계속하여 돌출시키기 위한 장치 주 조립체(100)의 탄성 가압 수단인 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 생성 부재]와 대향하도록 교차 표면(51k)이 위치된다.

프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100) 내로 장착될 때, 메모리 유닛(201)이 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 발생 부재]와 대향하고, 동시에 메모리 유닛(201)의 실제 메모리부(201a)에 부착된 메모리 유닛 안테나(201a2)와 안테나 유닛(202b) 사이의 거리가 메모리 유닛(201)의 하우징(201b)과 카트리지 가압 부재(74c)[트러스트 발생 부재]의 실제 압박부(74c2)에 의해 소정치로 설정되도록, 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100)에 대해 위치된다. 메모리 유닛 안테나(202b)는 이후에 설명될 것이다.

여기에서, 광전도성 드럼(1)의 축방향(트러스트 방향)에 관하여 장치 주 조립체(100)에 대해 프로세스 카트리지(7)를 정확하게 위치시키도록 프로세스 카트리지(7)를 가압하기 위한 구조물은 프로세스 카트리지(7)의 메모리 유닛(201)의 메모리 유닛 통신 안테나(201a2)와 장치 주 조립체(100)의 안테나 유닛(202b) 사이의 거리를 조절하기 위한 구조물의 2배가 된다.

다음으로, 메모리 유닛(201)의 구조가 설명될 것이다.

도11을 참조하면, 메모리 유닛(201)은 기판 유닛(201a, 실제 메모리부) 및 실제 메모리부(201a)를 덮는 하우징(201b)을 포함한다. 특히, 하우징(201b)은 저장 요소, 통신 부재 및 메모리 안테나를 덮는다. 실제 메모리부(201a)는 정보를 저장하기 위한 저장 요소(201a1)와, 자기 코어인 메모리 안테나로서의 통신 안테나(201a2)와, 저장 요소(201a1) 및 통신 안테나(201a2)가 일체식으로 장착되는 기판(201a3)을 포함한다. 저장 요소(201a1), 통신 안테나(201a2) 및 기판(201a3)이 결합된다.

메모리 유닛 통신 안테나(201a2)는 기판(201a3)의 배면(201a3b) 및 전면(201a3a)(장치 주 조립체의 안테나 유닛(202b)에 대향하는 면) 상에서 전기 도전성 패턴(201a2a)을 갖는다. 전기 도전성 패턴(201a2a)은 에폭시로 형성된 기판(201a3)의 직사각형 형상에 일치하는 반 소용돌이꼴(quasi-volute)의 형상이며, 인쇄에 의해 형성된다. 메모리 유닛 통신 안테나(201a2)는 기판(201a3)의 전면(201a3a) 상에서 반 소용돌이꼴 패턴(201a2a)으로 연장되며, 기판(201a3)을 통해 기판(201a3)의 배면(201a3b) 상으로 연장되며, 배면(201a3b) 상에서 반 소용돌이꼴 패턴(201a2a)으로 연장되며, 그리고 기판(201a3)을 통해 전면(201a3a) 상으로 다시 연장된다. 다시 말해, 기판(201a3)의 전면(201a3a) 상의 메모리 유닛 통신 안테나(201a2)의 부분은 기판(201a3)의 배면(201a3b) 상에 메모리 유닛 통신 안테나(201a2)의 부분에 전기적으로 연결된다. 또한, 패턴(201a2a)의 형태인 메모리 유닛 통신 안테나(201a2)의 단부는 저장 요소(201a1)의 전달 회로(201a1a)에 전기적으로 연결된다(도12).

저장 요소(201a1)는 패턴(201a2a)에 의해 둘러싸인, 기판(201a3)의 배면(201a3b)의 중간부에 근접하여 배치된다. 이는 수지제 본드(201c)로 덮혀짐으로써 보호된다. 이 실시예의 저장 요소(201a1)는 FeRAM 이다. 그 속에 저장된 정보는 예컨대, 광전도성 드럼(1)의 누적 사용 시간, 대전 수단의 누적 대전 시간, 남은 현상제의 양 등과 같은 프로세스 카트리지(7)에 관한 것이다.

메모리 하우징(201b)은 장치 주 조립체 대향 표면(201b1)을 갖는 외향부(201b3)와 내향부(201b2)를 포함한다. 외향부 및 내향부(201b3, 201b2)는 실제 메모리부(201a)가 삽입될 수 있는 내부 공간을 갖춘 메모리 하우징(201b)을 생성하기 위하여 접착, 용접 등과 같은 수단에 의해 결합된다. 이 실시예의 메모리 하우징(201b)을 위한 재료는 전술된 카트리지 가압 부재(74c, 트러스트 발생 부재)에 의해 인가되는 압력을 견딜 수 있도록 물리적으로 충분히 강한 정전기 방지 물질과 같은 것이다. 특히, 이는 2 내지 5 범위의 유전 상수를 갖는 비유도성 부재이다. 여기서, 유전 상수는 ASTM 시험 방법(D150)을 사용하여 얻어진 값을 의미한다. 메모리 하우징(201b)용 재료로서, 최적의 것은 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 수지, 폴리카보네이트 수지 등에서 선택될 수 있다.

다음으로, 도12를 참조하여, 저장 요소(201a1)의 내부 구조가 설명될 것이다. 도12는 저장 요소(201a1)를 설명하기 위한 저장 요소의 회로도이다. 저장 요소(201a1)는 기판(201a3) 상의 전달 부재로서 전달 회로(201a1a)와 일체형이고 전달 회로(201ala)는 저장 요소(201a1) 내에 저장된 정보를 메모리 통신 안테나(이하, 메모리 안테나로서 참조될 수 있음)에 전달한다. 메모리 통신 안테나(201a2)는 도전성 패턴부(201a2a), 코일(201a2b) 및 콘덴서(201a2c)를 포함하고 전달 회로(201a1a)의 정류 회로(301), 전달 변조 회로(302) 및 검파기(303)에 연결된다. 저장 요소(201a1)는 또한 디코더(304), 프로토콜 제어기(305), 인코더(306), 메모리 인터페이스 회로(307) 및 강유전성 메모리, EEPROM 등과 같은 비휘발성 메모리(308)를 포함한다. 메모리(308)와 메모리 안테나(201a2) 사이의 부품은 메모리(308)로부터의 정보를 메모리 안테나(201a2)로 전달하기 위한 전달 부재를 구성한다.

정류 회로(301)의 출력 단자는 비휘발성 메모리(308)에 전원을 공급하기 위하여 전원 회로(309)에 연결된다. 메모리 안테나(201a2)에 의해 수용된 고주파는 검파기(303)에 의해 베이스밴드 신호로 검파되고, 이 신호는 프로토콜 제어기(305)에 의해 제어되는 디코더(304)에 의해 비휘발성 메모리(308)로 보내지기에 적당한 신호로 변환된다. 그런 후, 신호는 메모리 인터페이스 회로(307)에 의해 주소와 데이터로 분할되어 쓰기 명령에 응답하여 비휘발성 메모리(308) 내로 쓰여진다. 비휘발성 메모리(308) 내의 데이터는 읽기 명령에 응답하여 읽혀진다. 비휘발성 메모리(308)로부터 읽혀진 후, 데이터(신호)는 메모리 인터페이스 회로(307)를 통해 신호가 전달에 적절한 프로토콜에 따른 신호로 변환되는 인코더(306)로 보내진다. 그런 후, 변환된 신호는 전달 변조 회로(302)를 통해 메모리 통신 안테나(201a2)로 보내진다.

(제2 실시예)

제1 실시예의 것과 중복되는 이 실시예의 부재, 부분 등에는 제1 실시예에서 주어진 것과 동일한 참조 부호가 주어지며, 설명되지 않을 것이다.

도13 및 도14를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예가 트러스트 방향(광전도성 드럼(1)의 축방향)에 관해 프로세스 카트리지(7)의 위치 설정에 대하여 설명될 것이다. 트러스트 방향으로의 프로세스 카트리지(7)의 정확한 위치 설정을 위한 기준은 또한 제1 실시예에서와 같이 우측판 측면 상으로 가정한다. 좌측판(74)에는 수지로부터 형성되고 좌측판(74)에 견고하게 고정된 카트리지 트러스트 베어링부(401)가 제공된다. 비교해보면, 프로세스 카트리지(7)에는 세척 유닛 프레임(51)과 일체인 압박부(402, 트러스트 발생부)가 제공된다. 압박부(402, 트러스트 발생부)는 좌측판(74)의 전술된 카트리지 트러스트 베어링부(401)에 대향한다.

프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100) 내로 삽입됨에 따라, 카트리지(7)의 압박부(402, 트러스트 발생부)는 장치 주 조립체(100)의 카트리지 트러스트 베어링부(401)를 탄성적으로 만곡되게 가압한다. 그 결과, 세척 유닛 프레임(51)의 돌출부(51i)는 카트리지(7)의 압박부(402, 트러스트 발생부)의 탄성력에 의해 광전도성 드럼(1)의 트러스트 방향으로 발생된 트러스트에 의해 우측판(75)의 카트리지 걸림부(100b)에 대항하여 돌출되어 유지된다. 다시 말해, 트러스트 방향으로 프로세스 카트리지(7)의 위치는 정확하게 고정되어 유지된다(도6). 프로세스 카트리지(7)의 압박부(402, 트러스트 발생부)는 폴리스티렌 수지로 형성된 세척 유닛 프레임(51)과 일체 부분이고 외팔보의 형태이다. 이는 세척 유닛 프레임(51)의 주 조립체 옆의 부분인 탄성부(402a)와, 탄성부(402a)으로부터 연장하는 부분인 실제 압박부(402b)를 포함한다. 프로세스 카트리지(7)가 장치 주 조립체(100) 내에 적절하게 위치될 때, 압박부(402b) 및 카트리지 트러스트 베어링부(401)는 트러스트 방향(프로세스 카트리지의 길이 방향)으로 탄성부가 압력을 발생하도록 탄성부(402a)가 탄성적으로 만곡되어 유지된 상태로 서로 대향된다.

실질적인 압박부(402b)에, 메모리 유닛(201)이 양면 부착 테이프 등의 수단에 의해 부착된다. 실질적인 압박부(402b)는 장치 주 조립체(100)와 대면하는, 메모리 하우징(201b)의 표면(201b1)이다. 비교하면, 주 조립체 측면 상의 안테나로서 안테나 유닛(202b)은, 장치 주 조립체(100)의 카트리지 트러스트 베어링 부분(401)에 부착된다. 즉, 카트리지 트러스트 베어링 부분(401)은 카트리지 대향 표면(401a) 및 안테나 유닛 대향 표면(401b)를 가지며, 안테나 유닛(202b)은 도시되지 않은 압력 인가 수단에 의해 안테나 유닛 대향 표면(401b) 상에 가압되어 유지된다.

전술한 구조적 배열의 제공으로, 프로세스 카트리지(7)의 메모리 통신 안테나(201a2) 사이와 장치 주 조립체(100)의 안테나 유닛(202b) 사이의 거리는 제1 실시예에서와 같이 조절되며, 제1 실시예와 유사한 효과를 제공한다.

상술한 바와 같이, 전술한 실시예에 따라, 프로세스 카트리지의 메모리 유닛과 화상 형성 장치 주 조립체의 통신 유닛 사이의 통신은 비접촉식 전기 통신 시스템을 통해 수행되며, 접촉식 통신 시스템과 연관된 문제점, 예를 들어, 프로세스 카트리지와 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체 사이에 정보를 전송하기 위한 접촉식 통신 시스템에 의해 요구되는 기계식 커넥터가 프로세스 카트리지와 전자사진 화상 형성 장치의 크기를 증가시키기 위해 부가되는 문제점, 또는 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체와 프로세스 카트리지 사이의 통신은 접촉 손상등의 기계식 문제로 인해 불만족스럽게 된다는 문제점을 제거시킨다. 또한 전술한 실시예에 따라, 장치 주 조립체 측면의 안테나 유닛은 프로세스 카트리지 상에 가압하기 위한 부재로서 제공되는 카트리지 트러스트 베어링 부재에 일체식으로 부착되며, 카트리지는 카트리지가 장치 주 조립체 내에 놓여질 때 장치 주 조립체의 카트리지 트러스트 베어링 부재와 마주하는 그 메모리 유닛의 표면이 장치 주 조립체의 카트리지 트러스트 베어링 부재 상에서 가압하는 부분의 두 배가 되도록 설계된다. 따라서, 카트리지 및 그 메모리 유닛은 장치 주조립체에 대해 정확하게 위치될 수 있으며, 단일 기구에 의해 동시에 메모리 유닛을 위치설정하기 위한 개별 기구 제공에 대한 요구를 제거한다.

본 발명에 따라, 카트리지가 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 정확하게 위치될 수 있을 뿐만 아니라, 카트리지의 메모리 유닛이 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 정확하게 위치될 수 있다.

본 발명이 본 명세서에 개시된 구조를 참조하여 설명하였으나, 이로 제한되는 것을 아니며, 본 기술 분야의 숙련된 당업자들은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에서의 다중 컬러 화상 형성 장치를 도시한 수직 단면도.

도2는 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지를 도시한 수직 단면도.

도3은 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지의 세척 유닛 프레임 및 현상 장치를 도시한 사시도.

도4는 본 발명의 제1 실시예에서의 광전도성 드럼을 도시한 단면도.

도5는 다중 컬러 화상 형성 장치의 프로세스 카트리지 장착부를 도시한 사시도.

도6은 본 발명의 제1 실시예에서의 다중 컬러 화상 형성 장치의 프로세스 카트리지 장착부를 도시한 우측면도.

도7은 프로세스 카트리지의 전방, 우측 및 상단 측면을 도시하기 위한, 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지의 사시도.

도8은 프로세스 카트리지의 전방, 좌측 및 상단 측면을 도시하기 위한, 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지의 사시도.

도9는 본 발명의 제1 실시예에서의 다중 컬러 화상 형성 장치의 프로세스 카트리지 장착부의 좌측면을 도시한 사시도.

도10은 프로세스 카트리지의 트러스트 발생 장치 구조체를 도시하기 위한, 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지의 수평 단면도.

도11은 메모리 유닛(메모리)을 도시한 수직 단면도.

도12는 프로세스 카트리지 메모리의 기판 상의 메모리 통신 안테나와 저장 요소의 전기 배선을 도시한 개략도.

도13은 프로세스 카트리지의 좌측, 전망 및 상단 측면을 도시하기 위한, 본 발명의 제2 실시예에서의 프로세스 카트리지의 사시도.

도14는 프로세스 카트리지의 트러스트 발생 구조체를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 광전도성 드럼

2 : 대전 장치

4 : 현상 장치

5 : 정전 전사 장치

6 : 세척 장치

7 : 프로세스 카트리지

11 : 정전 전사 벨트

19 : 등록 롤러 쌍

40 : 현상 롤러

41 : 토너 용기

43 : 토너 공급 롤러

44 : 현상 블레이드

45 : 현상 유닛 프레임

72 : 전기 도전성 샤프트

81 : 접촉부

100 : 장치 주 조립체

Claims (17)

1. 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈거 가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지이며,

   전자사진 감광 드럼과,

   상기 전자사진 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과,

   상기 프로세스 카트리지에 대한 정보를 저장하고 상기 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제공된 통신 수단과 통신하기 위한 메모리 부재를 포함하며,

   상기 메모리 부재는 상기 전자사진 감광 드럼의 축과 교차하는 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 표면에 제공되며,

   상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 프로세스 카트리지는 상기 메모리 부재가 제공되는 측면으로부터 그로부터 대향하는 측면으로의 방향으로 주 조립체 내에 제공된 압박 부재에 의해 압박되는 프로세스 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 상기 카트리지 표면은 상기 전자사진 감광 드럼을 축 방향으로 위치 설정하기 위해 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 인접 가능한 상기 프로세스 카트리지의 인접 표면으로부터 대향하는 프로세스 카트리지.
3. 제2항에 있어서, 상기 카트리지 표면은 상기 프로세스 카트리지를 압박하기 위해 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제공된 압박 수단에 대향하도록 구성되어서, 상기 전자사진 감광 드럼을 축 방향으로 위치설정하기 위해 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 프로세스 카트리지를 인접시키는 프로세스 카트리지.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메모리 부재는 기부 부재와, 정보를 저장하기 위해 상기 기부 부재에 제공된 메모리 저장 요소와, 상기 프로세스 카트리지가 상기 화상 형성 장치의 주 조립체에 장착될 때 상기 메모리 저장 요소에 저장된 정보를 상기 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제공된 주 조립체 안테나에 전송하기 위해 상기 기부 부재 내에 제공된 메모리 안테나와, 상기 메모리 저장 요소에 저장된 정보를 상기 메모리 안테나에 전송하기 위해 상기 기부 부재 내에 제공된 전송 부재와, 상기 기부 부재, 상기 메모리 저장 요소, 상기 전송 부재 및 상기 메모리 안테나를 둘러싸기 위한 메모리 외측 케이싱을 포함하는 프로세스 카트리지.
5. 프로세스 카트리지가 탈거 가능하게 장착될 수 있는, 기록 재료 상에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치이며,

   프로세스 카트리지를 탈거 가능하게 장착하기 위한 장착 수단을 포함하며,

   상기 프로세스 카트리지는,

   전자사진 감광 드럼과,

   상기 전자사진 감광 드럼 상에서 작동가능한 프로세스 수단과,

   상기 프로세스 카트리지에 대한 정보를 저장하고 상기 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제공된 통신 수단과 통신하기 위한 메모리 부재와,

   기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단과,

   상기 메모리 부재로부터 전송된 데이터를 수신하기 위한 주 조립체 안테나를 포함하며,

   상기 메모리 부재는 상기 전자사진 감광 드럼의 축과 교차하는 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 표면 상에 제공되며,

   상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 프로세스 카트리지는 상기 메모리 부재가 제공된 측면으로부터 그로부터 대향하는 측면으로의 방향으로 주 조립체 내에 제공된 압박 부재에 의해 압박되며,

   상기 압박 부재는 상기 메모리 부재에 대향된 위치에 배치되며, 상기 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 상기 프로세스 카트리지를 축방향으로 위치 설정하기 위해 상기 전자사진 감광 드럼의 축 방향으로 상기 프로세스 카트리지를 압박하는 전자사진 화상 형성 장치.
6. 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈거 가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지이며,

   전자사진 감광 드럼과,

   상기 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과,

   상기 전자사진 감광 드럼의 축 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지의 일 단부면에 배치되고, 메모리 안테나를 포함하고, 장치의 주 조립체에 제공된 주 조립체 안테나와 통신하도록 상기 프로세스 카트리지에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리 부재를 포함하며,

   상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 축방향 일 단부면은 장치의 주 조립체에 제공된 압박 부재에 의해 가압되고, 주 조립체 안테나는 압박 부재에 제공되고, 상기 압박 부재가 상기 일 단부면을 가압할 때 상기 메모리 안테나와 상기 주 조립체 안테나가 서로 대향되는 프로세스 카트리지.
7. 제6항에 있어서, 상기 압박 부재가 상기 축방향 일 단부면을 압박할 때, 상기 메모리 부재의 메모리 외측 케이싱과 상기 압박 부재의 압박부가 상기 메모리 안테나와 상기 주 조립체 안테나 사이에 갭을 유지하도록 서로 접촉되는 프로세스 카트리지.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 메모리 부재는 세척 프레임에 제공되고, 상기 세척 프레임은 상기 감광 드럼과, 상기 감광 드럼을 전기적으로 대전하는 대전 부재와, 상기 감광 드럼의 잔류 현상제를 제거하는 세척 부재를 포함하는 프로세스 카트리지.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 메모리 부재는 기부 부재와, 정보를 저장하기 위해 상기 기부 부재에 제공된 메모리 저장 요소와, 상기 메모리 저장 요소에 저장된 정보를 상기 메모리 안테나에 전송하기 위해 상기 기부 부재에 제공된 전송 부재와, 상기 기부 부재, 상기 메모리 저장 요소, 상기 전송 부재 및 상기 메모리 안테나를 둘러싸는 메모리 외측 케이싱 부재를 포함하는 프로세스 카트리지.
10. 제8항에 있어서, 상기 감광 드럼에 형성된 잠상을 현상하기 위해 현상 롤러를 수용하는 현상 프레임을 더 포함하고, 상기 세척 프레임 및 상기 현상 프레임은 서로 회전 가능하게 결합되는 프로세스 카트리지.
11. 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈거 가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지이며,

    전자사진 감광 드럼과,

    상기 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과,

    상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위해 현상 롤러를 수용하는 현상 프레임과,

    상기 전자사진 감광 드럼의 축방향에 대해 상기 프로세스 카트리지의 일 단부면에 배치되고, 메모리 안테나를 포함하고, 장치의 주 조립체에 제공된 주 조립체 안테나와 통신하도록 상기 프로세스 카트리지에 관한 정보를 저장하기 위한 메모리 부재를 포함하며,

    상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 일 단부면은 장치의 주 조립체에 제공된 압박 부재에 의해 가압되고, 주 조립체 안테나는 압박 부재에 제공되며,

    상기 압박 부재가 상기 일 단부면을 가압할 때, 상기 메모리 안테나와 상기 주 조립체 안테나가 서로 대향되며,

    상기 메모리 부재는 세척 프레임에 제공되고, 상기 세척 프레임은 상기 감광 드럼과, 상기 감광 드럼을 전기적으로 대전하는 대전 부재와, 상기 감광 드럼의 잔류 현상제를 제거하는 세척 부재를 포함하며,

    상기 메모리 부재는 기부 부재와, 정보를 저장하기 위해 상기 기부 부재에 제공된 메모리 저장 요소와, 상기 메모리 저장 요소에 저장된 정보를 상기 메모리 안테나에 전송하기 위해 상기 기부 부재에 제공된 전송 부재와, 상기 기부 부재, 상기 메모리 저장 요소, 상기 전송 부재 및 상기 메모리 안테나를 둘러싸는 메모리 외측 케이싱 부재를 포함하며,

    상기 세척 프레임 및 현상 프레임은 서로 회전 가능하게 결합되는 프로세스 카트리지.
12. 제11항에 있어서, 상기 압박 부재가 상기 일 단부면을 압박할 때, 상기 메모리 부재의 메모리 외측 케이싱과 상기 압박 부재의 압박부가 상기 메모리 안테나와 상기 주 조립체 안테나 사이에 갭을 유지하도록 서로 접촉되는 프로세스 카트리지.
13. 프로세스 카트리지가 탈거 가능하게 장착될 수 있는, 기록 재료 상에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치이며,

    상기 장치는,

    주 조립체 안테나와,

    압박 부재와,

    프로세스 카트리지를 장착하기 위한 장착부를 포함하며,

    상기 프로세스 카트리지는,

    전자사진 감광 드럼과,

    상기 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과,

    상기 전자사진 감광 드럼의 축방향에 대해 상기 프로세스 카트리지의 일 단부면에 배치되고, 메모리 안테나를 포함하고, 장치의 주 조립체에 제공된 주 조립체 안테나와 통신하도록 상기 프로세스 카트리지에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리 부재를 포함하며,

    상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 축방향 일 단부면은 장치의 주 조립체에 제공된 압박 부재에 의해 가압되고, 주 조립체 안테나에는 압박 부재에 제공되며,

    상기 압박 부재가 상기 일 단부면을 압박할 때, 상기 메모리 안테나와 상기 주 조립체 안테나는 서로 대향되는 전자사진 화상 형성 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 압박 부재가 상기 일 단부면을 압박할 때, 상기 메모리 부재의 메모리 외측 케이싱과 상기 압박 부재의 압박부가 상기 메모리 안테나와 상기 주 조립체 안테나 사이에 갭을 유지하도록 서로 접촉되는 전자사진 화상 형성 장치.
15. 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈거 가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지이며,

    전자사진 감광 드럼과,

    상기 전자사진 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과,

    상기 전자사진 화상 형성 장치의 축 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지의 일 단부면에 배치되고, 장치의 주 조립체와 통신하도록 상기 프로세스 카트리지에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리 부재와,

    상기 전자사진 감광 드럼의 축 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지의 타 단부면에 배치되고, 상기 전자사진 감광 드럼을 축 방향으로 위치 설정하기 위해 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 인접 가능한 인접 표면을 포함하며,

    상기 프로세스 카트리지가 상기 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 일 단부면은 장치의 주 조립체 내에 제공된 압박 부재에 의해 타 단부면을 향해 압박되는 프로세스 카트리지.
16. 제15항에 있어서, 장치의 주 조립체는 주 조립체 안테나를 포함하며,

    상기 메모리 부재는 상기 주 조립체 안테나와 통신 가능한 메모리 안테나를 포함하며,

    상기 압박 부재가 상기 일 단부면을 압박할 때, 상기 메모리 부재의 메모리 외측 케이싱 및 상기 압박 부재의 압박부는 상기 메모리 안테나와 상기 주 조립체 안테나 사이에 갭을 유지하도록 서로 접촉되는 프로세스 카트리지.
17. 제16항에 있어서, 상기 메모리 안테나 및 상기 주 조립체 안테나는 서로 대향되며, 이들 사이에는 상기 압박 부재가 개재되는 프로세스 카트리지.