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KR102200767B1 - 카트리지 및 화상 형성 장치 - Google Patents

카트리지 및 화상 형성 장치 Download PDF

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KR102200767B1
KR102200767B1 KR1020180025029A KR20180025029A KR102200767B1 KR 102200767 B1 KR102200767 B1 KR 102200767B1 KR 1020180025029 A KR1020180025029 A KR 1020180025029A KR 20180025029 A KR20180025029 A KR 20180025029A KR 102200767 B1 KR102200767 B1 KR 102200767B1
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cartridge
toner
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unit
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신지로 도바
마사아키 사토
히로시 다카라다
게이타 모우에
도시유키 가라카마
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

화상 형성 장치의 장치 본체에 탈착 가능하게 장착되는 카트리지는, 토너 카트리지에 제공된 규제 부재로서, 상기 규제 부재는 상기 규제 부재와 프로세스 카트리지의 계합에 의해 (1) 상기 프로세스 카트리지의 장착부에 장착된 토너 카트리지와 (2) 상기 프로세스 카트리지 사이의 상대 이동을 규제하는 규제 위치와, 상기 상대 이동을 규제하지 않는 비규제 위치 사이에서 이동 가능한, 규제 부재; 및 상기 장치 본체와 계합됨으로써 상기 장치 본체로부터 상기 토너 카트리지에 구동력을 전달하는 구동 전달 유닛을 포함한다. 상기 규제 부재는, 구동력 수용부가 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받을 때 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동한다.

Description

카트리지 및 화상 형성 장치{CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은, 카트리지 시스템을 채용한 전자 사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.
소위 카트리지 시스템을 채용한 복사기 및 프린터 등의 전자 사진 화상 형성 장치(이하, 화상 형성 장치라 칭함)로서, 프로세스 카트리지에 대하여 탈착 가능하게 장착가능한 토너 카트리지를 사용해서 토너의 보급을 행하는 보급 방식의 화상 형성 장치가 알려져 있다. 이러한 보급 방식의 프로세스 카트리지에 의하면, 프로세스 카트리지와 토너 카트리지를 함께 조합한 카트리지의 소형화를 도모할 수 있다. 이는, 프로세스 카트리지의 수명에 대응하는 양만큼 토너를 분할해서 보급할 수 있고, 따라서 한 번에 수용하는 토너량의 감소에 의해 토너 수용부를 소형화할 수 있기 때문이다.
한편, 카트리지 방식의 화상 형성 장치의 판매 형태로서, 유저가 구입 후에 즉시 화상 형성 장치를 사용하는 것을 가능하게 하도록, 카트리지를 미리 장치 본체에 장착한 상태의 화상 형성 장치가 시장에 존재한다. 이 형태에서는, 본체 조립 공장에서, 미리 토너 카트리지가 장착된 프로세스 카트리지를 화상 형성 장치 본체에 장착하고, 이것을 판매점이나 유저에게 전달할 필요가 있다. 그러나, 수송 시에 발생하는 진동이나 충격에 의해, 프로세스 카트리지에 장착한 토너 카트리지가 정규 장착 위치로부터 벗어날 가능성이 있다. 이런 문제를 방지하는 관련 기술로서, 프로세스 카트리지에 장착된 토너 카트리지를 계합 부재에 의해 고정하는 구성이 개시되어 있다(일본 특허 제3086763호).
그러나, 일본 특허 제3086763호에 기재된 장치는, 프로세스 카트리지의 토너 저장부 내의 토너가 사용된 것이 검지되면, 계합 부재에 의한 토너 카트리지의 고정을 해제하도록 구성되며, 이는 장치의 대형화나 부품 개수의 증가를 수반할 수 있다.
본 발명의 목적은, 카트리지가 화상 형성 장치 본체에 장착된 상태에서, 프로세스 카트리지에 대한 토너 카트리지의 고정을 간단한 구성으로 해제할 수 있게 하는 기술을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예는 화상 형성 장치의 장치 본체에 탈착 가능하게 장착한 카트리지로서,
토너를 수용하는 토너 카트리지;
상기 토너 카트리지가 탈착 가능하게 장착되는 장착부를 갖는 프로세스 카트리지;
상기 토너 카트리지에 제공되는 규제 부재로서, 상기 규제 부재는, 상기 규제 부재와 상기 프로세스 카트리지의 계합에 의해 (1) 상기 프로세스 카트리지의 상기 장착부에 장착된 상기 토너 카트리지와 (2) 상기 프로세스 카트리지 사이의 상대 이동을 규제하는 규제 위치와, 상기 상대 이동을 규제하지 않는 비규제 위치 사이에서 이동 가능한, 규제 부재; 및
상기 장치 본체와 계합함으로써 상기 장치 본체로부터 상기 토너 카트리지에 구동력을 전달하는 구동 전달 유닛을 포함하고,
상기 규제 부재는, 상기 구동 전달 유닛과 계합함으로써 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받을 수 있는 구동력 수용부를 구비하며,
상기 규제 부재는, 상기 구동력 수용부가 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받았을 때, 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 실시예는
장치 본체; 및
카트리지를 포함하는 화상 형성 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 실시예는 화상 형성 장치로서,
토너를 수용하고, 장치 본체에 탈착 가능하게 장착 가능한 토너 카트리지;
상기 토너 카트리지가 탈착 가능하게 장착되는 장착부를 갖는 프로세스 유닛;
상기 토너 카트리지에 제공되는 규제 부재로서, 상기 규제 부재는, 상기 규제 부재와 상기 프로세스 카트리지의 계합에 의해 (1) 상기 프로세스 유닛의 상기 장착부에 장착된 상기 토너 카트리지와 (2) 상기 프로세스 유닛 사이의 상대 이동을 규제하는 규제 위치와, 상기 상대 이동을 규제하지 않는 비규제 위치 사이에서 이동 가능한, 규제 부재; 및
상기 장치 본체와 계합함으로써, 상기 장치 본체로부터 상기 토너 카트리지에 구동력을 전달하는 구동 전달 유닛을 포함하는 화상 형성 장치를 제공하고,
상기 규제 부재는, 상기 구동 전달 유닛과 계합함으로써 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받을 수 있는 구동력 수용부를 구비하고,
상기 규제 부재는, 상기 구동력 수용부가 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받았을 때 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 카트리지가 화상 형성 장치 본체에 장착된 상태에서 간단한 구성으로 프로세스 카트리지에 대한 토너 카트리지의 고정을 해제할 수 있게 하는 기술을 제공할 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면에 관한 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1a 및 도 1b는 각각 실시예에 따른 토너 카트리지의 장착이 완료된 상태를 도시하는 측면도 및 도 1a의 b-부분의 확대도이다.
도 2는 실시예에 따른 화상 형성 장치의 측단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 프로세스 카트리지 및 토너 카트리지의 측단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 실시예에 따른 구동측의 현상 유닛의 분해 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 실시예에 따른 비구동측의 현상 유닛의 분해 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 실시예에 따른 드럼 유닛의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 분해 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 사시도이다.
도 9a 내지 도 9d는 실시예에 따른 토너 카트리지의 설명도이다.
도 10은 실시예에 따른 회전 로크 부재의 조립 방법을 설명하는 사시도이다.
도 11은 실시예에 따른 회전 로크 부재의 조립 방법을 설명하는 사시도이다.
도 12는 실시예에 따른 회전 로크 부재의 조립 방법을 설명하는 사시도이다.
도 13a 및 도 13b는 실시예에 따른 토너 카트리지의 삽입이 개시되는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 14는 실시예에 따른 토너 카트리지가 삽입되고 있는 상태를 도시하는 측면도이다.
도 15a 및 도 15b는 실시예에 따른 토너 카트리지의 삽입이 완료된 상태를 도시하는 측면도이다.
도 16a 및 도 16b는 실시예에 따른 토너 카트리지의 삽입이 완료된 상태를 도시하는 설명도이다.
도 17a 내지 도 17c는 실시예에 따른 토너 카트리지가 장착되고 회전되고 있는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 18은 실시예에 따른 토너 카트리지를 회전 및 장착하는 방법을 설명하는 측면도이다.
도 19는 실시예에 따른 토너 카트리지를 회전 및 장착하는 방법을 설명하는 측면도이다.
도 20a 및 도 20b는 실시예에 따른 토너 카트리지의 장착 및 회전이 완료된 상태를 도시하는 설명도이다.
도 21a 내지 도 21c는 실시예에 따른 토너 카트리지를 계합해제하는 방법을 설명하는 단면도이다.
도 22는 실시예에 따른 프로세스 카트리지를 장착하는 단계를 도시하는 구동측 사시도이다.
도 23은 실시예에 따른 프로세스 카트리지를 장착하는 단계를 도시하는 비구동측 사시도이다.
도 24는 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 장착이 완료된 상태를 도시하는 측단면도이다.
도 25는 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 장착이 완료된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 26a 및 도 26b는 실시예에 따른 토너 카트리지를 장착하는 단계를 도시하는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예(예)에 대해서 설명한다. 단, 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 크기, 재질, 형상, 그것들의 상대 배치 등은 발명이 적용되는 장치의 구성, 각종 조건 등에 따라 적절히 변경될 수 있다. 그러므로, 실시예에 기재된 구성 부품의 크기, 재질, 형상, 그것들의 상대 배치 등은 본 발명의 범위를 이하의 실시예로 한정하려는 취지가 아니다.
제1 실시예
본 발명의 실시예에 따른 카트리지 및 화상 형성 장치에 대해서 설명한다. 여기서, 화상 형성 장치는, 전자 사진 화상 형성 프로세스를 사용해서 기록재(기록 매체)에 화상을 형성한다. 화상 형성 장치의 예는, 예를 들어 전자 사진 복사기, 전자 사진 프린터(예를 들어, 레이저 빔 프린터 및 LED 프린터), 팩시밀리 기계, 워드프로세서 등을 포함한다. 또한, 프로세스 카트리지는, 감광 부재로서의 전자 사진 감광 드럼(이하, 감광 드럼)과 이 감광 드럼에 작용하는 프로세스 수단 중 적어도 1개를 카트리지로서 형성하고, 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 장착될 수 있게 한 것이다. 본 실시예에서는, 프로세스 카트리지는, 감광 드럼을 갖는 드럼 유닛과, 현상 롤러를 갖는 현상 유닛으로 분할되고, 각 유닛은 카트리지로서 일체로 형성된다. 또한, 감광 드럼 및 프로세스 수단을 포함하지 않고 화상 형성에 수반하여 소비되는 현상제(이하, 토너라 칭함)만을 수용하는 카트리지로서 형성된 프레임 부재를 토너 카트리지라 칭한다. 토너 카트리지는 프로세스 카트리지 혹은 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 이하, 프로세스 카트리지와 토너 카트리지를 일부 경우에 집합적으로 카트리지라 칭한다. 또한, 화상 형성 장치 본체는 카트리지를 제외한 화상 형성 장치의 나머지 부분이다.
이하의 설명에서, 드럼 유닛, 현상 유닛, 프로세스 카트리지, 및 토너 카트리지의 길이 방향은, 감광 드럼의 회전 축선(L10)(도 7a 및 도 7b 참조) 및 현상 롤러의 회전 축선(L9)(도 7a 참조)과 실질적으로 평행한 방향이다. 또한, 감광 드럼의 회전 축선(L10) 및 현상 롤러의 회전 축선(L9)의 방향은 기록재의 반송 방향과 교차하는 방향이다. 또한, 드럼 유닛 및 현상 유닛의 가로 방향은, 감광 드럼의 회전 축선(L10) 및 현상 롤러의 회전 축선(L9)과 실질적으로 직교하는 방향이다. 본 실시예에서는, 프로세스 카트리지를 화상 형성 장치 본체에 대해 장착/탈거하는 방향이 프로세스 카트리지의 가로 방향이다. 또한, 설명의 참조 부호는 도면을 참조하기 위한 것이며 구성을 한정하려는 것이 아니다.
(1) 화상 형성 장치의 전체 설명
도 2를 참고하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성에 대해서 설명한다. 도 2는 화상 형성 장치의 측단면 설명도이다. 도 2에 도시하는 화상 형성 장치 본체(A1)(화상 형성 장치의 장치 본체)는, 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 기기로부터 전송된 화상 정보에 따라, 전자 사진 화상 형성 프로세스를 이용하여 기록재(2)에 토너(t2)에 의한 화상을 형성한다. 또한, 화상 형성 장치 본체(A1)에서, 현상 유닛(B1)과 드럼 유닛(C)이 서로 일체화된 프로세스 카트리지(P)가, 유저에 의해 화상 형성 장치 본체(A1)에 대해 탈착 가능하게 장착되도록 제공된다. 또한, 프로세스 카트리지(P)의 현상 유닛(B1)에 대하여 토너 카트리지(T)가 탈착 가능하게 장착될 수 있도록 제공된다. 토너 카트리지(T)에는, 현상 유닛(B1)에 공급되는 현상제(이하, 토너(t2)라 칭한다)가 수납되어 있다. 기록재(2)의 예는 기록지, 라벨지, OHP 시트, 천 등을 포함한다. 또한, 현상 유닛(B1)은 현상제 담지 부재로서의 현상 롤러(13) 등을 갖고, 드럼 유닛(C)은 상 담지 부재로서의 감광 드럼(10), 대전 롤러(11) 등을 갖는다.
감광 드럼(10)의 표면은, 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 전압이 인가되면, 대전 롤러(11)에 의해 균일하게 대전된다. 그리고, 광학 수단(1)으로부터 화상 정보에 대응하는 레이저광(L)이 대전된 감광 드럼(10)에 조사되고, 감광 드럼(10)에 화상 정보에 대응하는 정전 잠상이 형성된다. 이 정전 잠상은 후술하는 현상 수단에 의해 토너(t2)를 통해 현상되고, 감광 드럼(10) 표면에 현상제 상이 형성된다. 한편, 급지 트레이(4)에 수납된 기록재(2)는, 상기 현상제 상의 형성과 동기하여, 급지 롤러(3a)와 급지 롤러(3a)에 대해 압박되는 분리 패드(3b)에 의해 규제되어, 독립적으로 분리 및 급송된다. 그리고, 기록재(2)는, 반송 가이드(3d)에 의해, 전사 수단으로서의 전사 롤러(6)에 반송된다. 전사 롤러(6)는 감광 드럼(10) 표면에 접촉하도록 가압되어 있다. 계속해서, 기록재(2)는, 감광 드럼(10)과 전사 롤러(6)로 형성되는 전사 닙부(6a)를 통과한다. 이때, 전사 롤러(6)에 현상제 상과 역극성의 전압을 인가함으로써, 감광 드럼(10) 표면 상에 형성된 현상제 상이, 기록재(2)에 전사된다. 현상제 상이 전사된 기록재(2)는, 반송 가이드(3f)에 규제되어 정착 수단(5)에 반송된다. 정착 수단(5)은, 구동 롤러(5a) 및 히터(5b)를 내장하는 정착 롤러(5c)를 구비하고 있다. 그리고, 기록재(2)가 구동 롤러(5a)와 정착 롤러(5c)로 형성되는 닙부(5d)를 통과할 때에 기록재(2)에 열 및 압력이 인가되고, 기록재(2)에 전사된 현상제 상이 기록재(2)에 정착된다. 이에 의해, 기록재(2)에 화상이 형성된다. 그 후, 기록재(2)는, 배출 롤러 쌍(3g)에 의해 반송되어서, 배출부(3h)에 배출된다.
(2) 전자 사진 화상 형성 프로세스의 설명
도 3을 참고하여, 전자 사진 화상 형성 프로세스에 대해서 설명한다. 도 3은, 프로세스 카트리지(P) 및 토너 카트리지(T)의 단면 설명도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 현상 유닛(B1)은, 현상 프레임 부재로서의 현상 프레임 부재(16)에, 현상 수단으로서의 현상 롤러(13), 현상 블레이드(15) 등을 구비하고 있다. 또한, 드럼 유닛(C)은, 드럼 지지 프레임 부재(21)에, 감광 드럼(10), 대전 롤러(11) 등을 구비하고 있다. 현상 프레임 부재(16)의 현상제 수납부(16a)에 수납된 토너(t2)는, 현상 프레임 부재(16)에 회전 가능하게 지지된 현상제 반송 부재(17)가 화살표 X17 방향으로 회전할 때, 현상 프레임 부재(16)의 현상 프레임 부재 개구부(16b)를 통해 현상실(16c) 내에 배출된다. 현상 프레임 부재(16)에는, 마그네트 롤러(12)를 내장하는 현상 롤러(13)가 제공된다. 구체적으로는, 현상 롤러(13)는, 축부(13e)와 고무부(13d)로 구성된다. 축부(13e)는, 도전성을 갖는 알루미늄 등으로 이루어진 긴 원통형 형상을 갖고, 그 길이 방향에서 중앙부에서 고무부(13d)로 피복되어 있다. 여기서, 고무부(13d)는, 외형 형상이 축부(13e)와 동축의 둘레면 형상이 되도록 축부(13e)에 피복되어 있다. 현상 롤러(13)는, 마그네트 롤러(12)의 자력에 의해, 현상실(16c)의 토너(t2)를 그 표면으로 끌어 당긴다. 또한, 현상 블레이드(15)는, 플레이트로 이루어지는 지지 부재(15a)와 우레탄 고무, SUS 등으로 이루어지는 탄성 부재(15b)로부터 구성되며, 탄성 부재(15b)가 현상 롤러(13)에 대하여 일정한 접촉압으로 탄성적으로 접촉하도록 제공된다. 그리고, 현상 롤러(13)가 회전 방향 X5으로 회전할 때, 현상 롤러(13)의 표면에 부착되는 토너(t2)의 양이 조절되고, 토너(t2)에 마찰전기 전하를 부여한다. 이에 의해, 현상 롤러(13) 표면에 토너층이 형성된다. 그리고, 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 전압이 인가된 현상 롤러(13)를 감광 드럼(10)과 접촉시킨 상태에서 회전 방향 X5으로 회전시키면, 감광 드럼(10)의 현상 영역에 토너(t2)가 공급된다.
감광 드럼(10)의 외주면에는, 드럼 지지 프레임 부재(21)에 회전 가능하게 지지되고 감광 드럼(10)의 방향으로 가압된 대전 롤러(11)가 접촉해서 제공된다. 대전 롤러(11)의 상세 구성에 대해서는 후술한다. 대전 롤러(11)는, 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 대전 롤러(11)에 전압이 인가되면 감광 드럼(10)의 표면을 균일하게 대전한다. 대전 롤러(11)에 인가하는 전압은, 감광 드럼(10)의 표면과 대전 롤러(11) 사이의 전위차가 대전 개시 전압 이상이 되는 값으로 설정되어 있다. 구체적으로는, 대전 바이어스로서 -116dV의 직류가 인가된다. 이때, 감광 드럼(10)의 표면은 -700V의 대전 전위(암부 전위)에서 균일하게 접촉 대전된다. 그리고, 광학 수단(1)(도 2)의 레이저광(L)에 의해 감광 드럼(10)의 표면에 정전 잠상이 형성된다. 그 후, 감광 드럼(10)의 정전 잠상에 대응하는 토너(t2)를 이동시켜서 정전 잠상을 가시화함으로써 감광 드럼(10)에 현상제 상을 형성한다.
(3) 현상 유닛(B1)의 구성의 설명
도 4a 및 도 4b와 도 5a 및 도 5b를 참고하여, 현상 유닛(B1)의 구성에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 도 4a 및 도 4b와 도 5a 및 도 5b에서도, 현상 유닛(B1)의 길이 방향은, 현상 유닛(B1)의 현상 롤러(13)의 회전 축선(L9)의 축선 방향과 평행한 방향이다. 또한, 길이 방향에 관해서 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 현상 유닛(B1)에 회전력이 전달되는 일 측을 "구동측"이라고 칭하며, 길이 방향에서의 그 다른 측을 "비구동측"이라고 칭한다. 도 4a 및 도 4b는, 현상 유닛(B1)의 구동측의 분해 사시 설명도이고, 여기서 도 4a는 구동측에서 본 현상 유닛(B1)의 사시 설명도이며, 도 4b는 비구동측에서 본 현상 유닛(B1)의 사시 설명도이다. 도 5a 및 도 5b는 비구동측의 현상 유닛(B1)의 분해 사시 설명도이고, 여기서 도 5a는 비구동측에서 본 현상 유닛(B1)의 사시 설명도이며, 도 5b는 구동측에서 본 현상 유닛(B1)의 사시 설명도이다.
도 4a 및 도 4b와 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 현상 유닛(B1)은 현상 롤러(13), 현상 블레이드(15) 등을 갖는다. 현상 블레이드(15)의 지지 부재(15a)의 길이 방향의 구동측 단부(15a1) 및 비구동측 단부(15a2)는 각각 나사(51, 52)에 의해 현상 프레임 부재(16)에 체결된다. 현상 프레임 부재(16)의 길이 방향의 양 단부에는, 구동측 현상 베어링(36)과 비구동측 현상 베어링(46)이 각각 배치된다. 현상 롤러(13)는, 그 구동 측단부(13a)가 구동측 현상 베어링(36)의 구멍(36a)과 끼워 맞춰지고, 그 비구동측 단부(13c)가 비구동측 베어링(46)의 지지부(46f)와 끼워 맞춰진 상태에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 현상 롤러(13)의 구동측 단부(13a)에 그리고 구동측 현상 베어링(36)의 길이 방향의 외측에는, 현상 롤러 기어(29)가 현상 롤러(13)와 동축으로 배치되고, 현상 롤러(13)와 현상 롤러 기어(29)가 일체적으로 회전할 수 있도록 서로 계합되어 있다. 구동측 현상 베어링(36)은, 그 길이 방향의 외측에서 구동 입력 기어(27)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 구동 입력 기어(27)는 현상 롤러 기어(29)와 맞물려 있다. 또한, 구동 입력 기어(27)와 동축이 되도록 커플링 부재(180)가 제공된다.
현상 유닛(B1)은, 구동측 최단부에, 길이 방향 외측으로부터 구동 입력 기어(27) 등을 피복하도록 현상 사이드 커버(34)를 갖는다. 현상 사이드 커버(34)의 구멍(34a)을 통해서, 커플링 부재(180)가 길이 방향 외측으로 돌출된다. 커플링 부재(180)는, 화상 형성 장치 본체(A1)에 제공된 본체측 구동 부재(도시하지 않음)와 계합함으로써 회전력을 수용한다. 또한, 그 회전력은 커플링 부재(180)의 회전력 전달부(180c1, 180c2)를 통해 구동 입력 기어(27)의 회전력 수용부(도시하지 않음)에 전달된다. 결과로서, 커플링 부재(180)에 입력된 회전력은, 구동 입력 기어(27) 및 현상 롤러 기어(29)를 통해 회전 부재로서의 현상 롤러(13)에 전달된다. 또한, 구동측 현상 베어링(36)은 구동측 접촉/분리 레버(70)를 갖고, 비구동측 현상 베어링(46)은 비구동측 접촉/분리 레버(72)를 갖는다.
(4) 드럼 유닛(C)의 구성의 설명
도 6a 및 도 6b를 참고하여, 드럼 유닛(C)의 구성에 대해서 설명한다. 도 6a는, 비구동측(NG)으로부터 본 드럼 유닛(C)의 사시 설명도이다. 도 6b는, 감광 드럼(10) 및 대전 롤러(11)의 주변부의 설명을 위해서, 드럼 지지 프레임 부재(21), 구동측 드럼 베어링(930), 드럼 축(54) 등이 도시되지 않은 드럼 유닛(C)의 사시 설명도이다. 도 6a 및 도 6b에 도시하는 바와 같이, 드럼 유닛(C)은 감광 드럼(10), 대전 롤러(11) 등을 구비하고 있다. 대전 롤러(11)는, 대전 롤러 베어링(67a, 67b)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 대전 롤러 가압 부재(68a, 68b)에 의해 감광 드럼(10)에 대하여 가압된다.
감광 드럼(10)의 구동측 단부(10a)에는 구동측 플랜지(24)가 일체적으로 고정되어 있고, 감광 드럼(10)의 비구동측 단부(10b)에는 비구동측 플랜지(28)가 일체적으로 고정되어 있다. 구동측 플랜지(24) 및 비구동측 플랜지(28)는 코킹, 접착 등에 의해 감광 드럼(10)과 동축이 되도록 고정되어 있다. 드럼 지지 프레임 부재(21)의 길이 방향의 양 단부에서, 구동측(G) 단부 및 비구동측(NG) 단부에는 나사, 접착, 압입 등에 의해 각각 구동측 드럼 베어링(930) 및 드럼 축(54)이 고정되어 있다. 감광 드럼(10)에 일체적으로 고정된 구동측 플랜지(24)는 드럼 베어링(930)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 비구동측 플랜지(28)는 드럼 축(54)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
또한, 대전 롤러(11)의 길이 방향의 일단부에는 대전 롤러 기어(69)가 제공되어 있고, 대전 롤러 기어(69)는 구동측 플랜지(24)의 기어부(24g)와 맞물려 있다. 구동측 플랜지(24)의 구동측 단부(24a)는 화상 형성 장치 본체(A1) 측으로부터 회전력을 수용한다(도시하지 않음). 결과로서, 감광 드럼(10)이 회전 구동하는 것에 수반하여, 대전 롤러(11)도 회전 구동한다. 전술한 바와 같이, 대전 롤러(11)의 표면의 주속은, 감광 드럼(10)의 표면의 주속의 약 105% 내지 120%의 속도로 설정되어 있다.
또한, 드럼 지지 프레임 부재(21)는 프로세스 카트리지(P)를 장착하기 위해 유저에 의해 파지되는 파지부로서의 제1 파지부(21a)를 갖는다.
현상 유닛(B1)과 드럼 유닛(C)의 조합
도 7a 및 도 7b를 참조하여, 현상 유닛(B1)과 드럼 유닛(C)을 조합하여 프로세스 카트리지(P)를 형성하는 구성에 대해서 설명한다. 도 7a는, 감광 드럼(10) 측으로부터 본 프로세스 카트리지(P)의 사시 설명도이다. 도 7b는, 감광 드럼(10)의 반대측으로부터 본 프로세스 카트리지(P)의 사시 설명도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 드럼 지지 프레임 부재(21)의 길이 방향의 양 단부에서, 구동측 단부 및 비구동측 단부에는 나사, 접착, 압입 등에 의해 각각 구동측 드럼 베어링(930) 및 비구동측 드럼 베어링(931)이 제공되어 고정된다. 구체적으로는, 감광 드럼(10)에 일체적으로 고정된 구동측 플랜지(24)의 피지지부(24f)가 구동측 드럼 베어링(930)의 구멍부(930a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 비구동측 플랜지(28)의 피지지부(28f)(도 6b)가 비구동측 드럼 베어링(931)의 구멍부(931a)와 동축이 되도록 드럼 축(54)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 현상 유닛(B1)의 구동측 현상 베어링(36)에 제공된 현수 보스(36r)가 구동측 드럼 베어링(930)에 제공된 현수 구멍(930r)에 회전 가능하게 지지된다. 또한, 비구동측 현상 베어링(46)에 제공된 현수 보스(46r)가 비구동측 드럼 베어링(931)에 제공된 현수 구멍(931r)에 회전 가능하게 지지된다. 상기 구성에 의해, 현상 유닛(B1)은, 구동측 현상 베어링(36)의 현수 보스(36r)와 비구동측 현상 베어링(46)의 현수 보스(46r)를 축(L30)으로서 사용하여 드럼 유닛(C)에 대하여 요동가능하다(도 7a 및 도 7b). 이때, 현상 유닛(B1)은, 단품 상태(자연 상태)에서 드럼 유닛(C)에 대하여, 현상 가압 부재(예를 들어, 헬리컬 코일 스프링)에 의해, 현상 롤러(13)와 감광 드럼(10)이 서로 접촉하도록 항상 가압되어 있다(도시하지 않음). 현상 유닛(B1)의 가압 방법으로서는, 드럼 유닛(C)과 현상 유닛(B1) 사이에 스프링을 제공하는 방법, 현상 유닛(B1)의 자중을 이용하는 방법 등 생각되지만 어떠한 방법도 이용될 수 있다.
(5) 현상 유닛(B1)의 토너 카트리지(T)의 수납부의 상세 설명
도 8a 및 도 8b를 참조하여, 본 실시예에 따른 현상 유닛(B1)의 토너 카트리지(T)의 수납부 부근의 상세 구성에 대해서 설명한다. 도 8a 및 도 8b는 토너 카트리지(T)의 수납부 부근의 프로세스 카트리지(P)의 사시도이며, 여기서 도 8a는 현상 셔터(301)가 폐쇄된 상태를 나타내고, 도 8b는 현상 셔터(301)가 개방된 상태를 나타내고 있다. 현상 유닛(B1)은 토너 카트리지 수납부(B1a)를 갖는다. 토너 카트리지 수납부(B1a)는 드럼 지지 프레임 부재(21)와 현상제 수납부(16a) 사이에 배치된다. 토너 카트리지 수납부(B1a) 부근에는, 수용 개구부(16d)와 현상 셔터(301)가 제공된다. 수용 개구부(16d)는 현상 프레임 부재(16)의 길이 방향의 중앙부에 제공된다. 수용 개구부(16d)의 위치는, 후술하는 공급 개구부(200)와 대향하는 위치에 수용 개구부(16d)가 제공되는 한은, 특별히 상기 위치로 제한되지 않는다. 수용 개구부(16d)는, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 후술하는 토너 카트리지(T)의 외주면에 따른 곡률을 갖은 형상의 현상 셔터(301)에 의해 밀폐된다.
현상 셔터(301)는, 수용 개구부(16d)의 밀봉 범위 외측에, 후술하는 토너 카트리지(T)에 제공된 볼록부(40b)에 계합하는 구멍부(301a)를 갖는다. 현상 셔터(301)는, 수용 개구부(16d)의 길이 방향의 양 단부에 제공된 현상 셔터 가이드부(16e)와 계합하고 있다. 현상 셔터(301)는, 수용 개구부(16d)가 폐쇄된 상태(도 8a)와 수용 개구부(16d)가 개방된 상태(도 8b) 사이에서 현상 셔터 가이드부(16e)를 따라 슬라이드 가능하다. 또한, 현상 셔터(301)와 수용 개구부(16d) 사이를 밀봉하는 수용 개구 시일(303)이 수용 개구부(16d)의 둘레를 둘러싸도록 현상 프레임 부재(16) 측에 장착된다.
현상 유닛(B1)의 구동측 현상 베어링(36)은 토너 카트리지(T)의 삽입 궤적을 가이드하는 삽입 가이드(36g)와, 후술하는 토너 카트리지(T)의 삽입 시에 토너 카트리지(T)의 맞닿음부(207a)와 맞닿는 피맞닿음부(36h)를 갖는다. 마찬가지로, 현상 유닛(B1)의 비구동측 현상 베어링(46)은 토너 카트리지(T)의 삽입 궤적을 가이드하는 삽입 가이드(46g)와, 후술하는 토너 카트리지(T)의 삽입 시에 토너 카트리지(T)의 맞닿음부(208a)와 맞닿는 피맞닿음부(46h)를 갖는다. 또한, 구동측 현상 베어링(36)과 비구동측 현상 베어링(46)은, 각각 후술하는 현상 셔터(301)와 토너 셔터(201)가 개폐될 때 토너 카트리지(T)를 가이드하는 개폐 가이드부(36k) 및 개폐 가이드부(46k)를 갖는다. 여기서, 삽입 가이드(36g, 46g)는 토너 카트리지(T)의 삽입 방향(F)(도 8a)을 따라 직선형이며 서로 평행하도록 형성된다. 또한, 피맞닿음부(36h) 및 개폐 가이드부(36k)는 삽입 가이드 36g의 삽입 방향(F) 하류측에 제공되며, 피맞닿음부(46h) 및 개폐 가이드부(46k)는 삽입 가이드(46g)의 삽입 방향(F) 하류측에 제공된다.
또한, 현상 유닛(B1)은, 후술하는 토너 카트리지(T)의 토너 반송 수단(206)에 구동을 전달하기 위한 제1 구동 전달부(38)를 현상 유닛(B1)의 길이 방향 일단부에 갖는다. 제1 구동 전달부(38)는, 현상 유닛(B1)의 내부에서 기어를 통해 화상 형성 장치 본체(A1)의 구동 기구에 연결되어 있다(도시하지 않음). 또한, 현상 유닛(B1)은 수용 개구부(16d)의 길이 방향의 양 단부 외측에 구멍부(16f)를 갖는다. 구멍부(16f)는 후술하는 토너 카트리지(T)의 토너 셔터(201)에 제공된 스냅 피트부(201a)의 갈고리부(201b)와 계합하고, 토너 셔터(201)를 폐쇄할 때에 토너 셔터(201)가 후술하는 토너 프레임 부재(40)와 함께 이동하는 것을 방지한다.
(6) 토너 카트리지(T)의 구성 설명
도 9a 내지 도 9d를 참조하여, 본 실시예에 따른 토너 카트리지(T)의 상세 구성에 대해서 설명한다. 도 9a는 토너 카트리지(T)를 구동 측에서 본 사시도이며, 도 9b는 토너 카트리지(T)를 구동측의 반대측으로부터 본 사시도이다. 도 9c는 토너 카트리지(T)를 구동측의 반대측으로부터 본 단면도이며, 도 9d는 토너 카트리지(T)의 토너 셔터(201)가 개방된 상태를 나타내는 사시도이다. 토너 카트리지(T)는 토너 프레임 부재(40), 공급 개구부(200), 및 토너 셔터(201)를 갖는다. 또한, 토너 셔터(201)에는, 토너 셔터(201)가 공급 개구(200)를 폐쇄하는 위치에 위치할 때에 토너 프레임 부재(40)와 토너 셔터(201) 사이를 밀봉하는 토너 배출구 시일(203)이 공급 개구부(200)를 덮도록 장착되어 있다.
토너 프레임 부재(40)는 중공의 실질적 원통 형상을 갖고, 그 외주에는 현상 셔터(301)의 구멍부(301a)와 계합하는 볼록부(40b)를 갖는다. 토너 프레임 부재(40)의 내부에는, 토너를 반송하기 위한 토너 반송 수단(206)이 제공된다. 토너 반송 부재(206)는, 그 일단부에, 토너 반송 부재(206)를 구동하는 토너 반송 구동 전달 부재(210) 및 프로세스 카트리지(P)의 제1 구동 전달부(38)(도 8a 및 도 8b)의 구동을 토너 반송 구동 전달 부재(210)에 전달하는 제2 구동 전달 부재(211)를 갖는다.
공급 개구부(200)는, 토너 프레임 부재(40)의 원주상에서 토너 카트리지(T)의 길이 방향의 중심에 제공되어 있다. 여기서, 토너 카트리지(T)의 길이 방향은, 토너 반송 부재(206)의 회전 축선 방향과 평행한 방향이다. 공급 개구부(200)의 위치는, 공급 개구부(200)가 수용 개구부(16d)와 대향하는 위치에 제공되는 한은, 특별히 상기 위치로 한정되지 않는다. 또한, 토너 셔터(201)는, 토너 카트리지(T)의 외주면에 따른 곡률을 갖은 형상이며, 길이 방향 양 단부에 스냅 피트부(201a)와 갈고리부(201b)를 갖는다. 토너 셔터(201)는, 공급 개구부(200)의 길이 방향 양 단부에 제공된 토너 셔터 가이드부(40c1, 40c2)와 계합한다. 또한, 토너 셔터(201)는, 토너 카트리지(T)의 외주면을 따라 공급 개구부(200)가 개방되는 상태(도 9d)와 공급 개구부(200)가 폐쇄되는 상태(도 9b) 사이에서 토너 프레임 부재(40)의 둘레 방향으로 슬라이드 가능하다.
또한, 토너 카트리지(T)는, 그 길이 방향의 양 단부에, 각각 현상 유닛(B1)의 삽입 가이드(36g) 및 삽입 가이드(46g)에 의해 가이드되는 피삽입 가이드부로서의 위치 결정 보스(207) 및 피삽입 가이드부(208)를 갖는다. 피삽입 가이드부로서의 위치 결정 보스(207)는, 토너 카트리지(T)의 삽입 시에 현상 유닛(B1)의 피맞닿음부(36h)와 맞닿는 맞닿음부(207a)를 갖고 있다. 또한, 피삽입 가이드부(208)는, 토너 카트리지(T)의 삽입 시에 현상 유닛(B1)의 피맞닿음부(46h)와 맞닿는 맞닿음부(208a)를 갖고 있다. 또한, 피삽입 가이드부(208)는, 현상 셔터(301)와 토너 셔터(201)를 개폐할 때에 토너 카트리지(T)를 가이드하는 피 개폐 가이드부(208b)를 갖고 있다. 또한, 피삽입 가이드부(208)는, 토너 카트리지(T)의 삽입 시에 토너 카트리지(T)의 삽입 자세를 규제하기 위한 규제부(208c1, 208c2)를 갖는다.
실시예에서는, 맞닿음부(207a)는 피삽입 가이드부로서의 위치 결정 보스(207)와 일체화되어 있지만, 그 기능이 만족되는 한은, 맞닿음부(207a) 및 위치 결정 보스(207)는 별도의 부재로서 제공해도 된다. 나아가, 본 실시예에서는, 피삽입 가이드부로서의 위치 결정 보스(207)는 토너 반송 부재(206)의 길이 방향에서 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 단부에 제공되어 있지만, 토너 프레임 부재(40)에 제공해도 된다. 또한, 실시예에서는, 맞닿음부(208a), 피 개폐 가이드부(208b), 규제부(208c1), 및 규제부(208c)는, 피삽입 가이드부(208)와 일체화되어 있지만, 그 기능이 만족되는 한은 별도의 부재로서 제공해도 된다.
또한, 도 9a 내지 도 9d에 도시하는 바와 같이, 토너 프레임 부재(40)는 토너 카트리지(T)를 장착하기 위해 유저에 의해 파지되는 제2 파지부(220)를 갖는다. 제2 파지부(220)는 일단부(220a1), 타단부(220a2), 및 기체부(220a3)로 구성되는 실질적 U 형상으로 형성된다. 일단부(220a1) 및 타단부(220a2)는 각각 토너 프레임 부재(40)의 길이 방향의 일단부 및 타단부로부터 길이 방향과 교차하는 방향으로 돌출하도록 제공된다. 또한, 기체부(220a3)는 일단부(220a1)의 선단부(220a1a)와 타단부(220a2)의 선단부(220a2a)를 서로 연결하도록 토너 프레임 부재(40)의 길이 방향을 따라서 제공된다. 또한, 기체부(220a3)는 유저에 의해 파지되는 제1 파지부(220b) 및 제2 파지부(220c1, 220c2)를 갖고 있다.
(7) 회전 로크 부재(60)(위치 규제 부재)를 토너 카트리지(T)에 장착하는 방법
도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 실시예의 특징적인 부분으로서, 위치 규제 부재인 회전 로크 부재(60)를 토너 카트리지(T)에 장착하는 방법에 관해서 설명한다. 도 10, 도 11, 및 도 12는, 위치 규제 부재인 회전 로크 부재(60)를 토너 카트리지(T)에 장착하는 방법을 설명하는 구동측을 나타낸 사시도이다. 도 12는 회전 로크 부재(60)의 토너 카트리지(T)에의 장착이 완료된 상태를 나타낸다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 토너 프레임 부재(40)는, 그 길이 방향의 구동측 단부에서, 토너 반송 부재(206)(도 9c 참조)에 회전력을 전달하는 토너 반송 구동 전달 부재(210)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 토너 프레임 부재(40) 내부에서, 토너 반송 구동 전달 부재(210)와 토너 반송 부재(206)(도 9c 참조)는 일체적으로 회전할 수 있도록 함께 연결된다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 토너 프레임 부재(40)는 제2 구동 전달 부재(211)를 회전 가능하게 지지하고, 제2 구동 전달 부재(211)의 기어부(211a)는 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 기어부(210a)에 맞물려 있다. 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 받은 구동력을, 제2 구동 전달 부재(211)를 통해 토너 반송 구동 전달 부재(210)에 전달할 때, 토너 반송 부재(206)(도 9c 참조)는 회전한다. 토너 반송 구동 전달 부재(210)는, 구동 전달부(구동 전달 수단)인 기어부(210a)와, 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 회전축과 동축 상의, 위치 결정부로서의 길이 방향 외측으로 연장하는 원통형 위치 결정 보스(207)를 갖고 있다.
회전 로크 부재(60)(위치 규제 부재)의 형상
도 10에 도시한 바와 같이, 회전 로크 부재(60)는, 베이스 부재에 대하여, 선단의 로크부로서의 막대 형상 빗장 핀(60a), 측면의 실질적 타원 구멍 형상 위치 결정 구멍(61), 및 상부의 맞닿음면(60h)을 갖는다. 위치 결정 보스(207)는 위치 결정 구멍(61)에 계합하고, 맞닿음면(60h)은 토너 카트리지(T)에 장착된 후의 회전 로크 부재(60)가 길이 방향으로 탈락하는 것을 방지하기 위해서 제공된다. 또한, 빗장 핀(60a)은 그 선단에서 빗장 핀 상면(60g)에 마련된 볼록부(60b)를 갖는다(도 1a의 b 부분의 확대도를 도시하는 도 1b 참조).
도 21a는, 도 12에서, 기어 치면부가 길이 방향에 직교하는 방향에서 절단되었을 때 획득된 단면도이며, 카트리지는 길이 방향의 내측으로부터 본 것이다. 도 21a에 도시하는 바와 같이, 회전 로크 부재(60)는 구동력 수용부로서의 랙(60d)을 갖는다. 랙(60d)은 3개의 치형부를 갖는다. 랙(60d)의 일부는 치형부(치형부 부분(60d1))를 갖지만, 그 다른 부분은 도 21a의 화살표 W9 방향에서 치형부를 갖지 않는다(치형부가 없는 부분(60j)). 또한, 회전 로크 부재(60)는 스냅 피트부(60c)를 갖는다. 스냅 피트부(60c)는 아암(60c3), 경사부(60c1), 및 가압부(60c2)로 구성된다. 스냅 피트부(60c)는, 위치 결정 보스(207)의 계합을 위한 실질적 타원 구멍 형상 위치 결정 구멍(61)의 형상의 일부를 형성한다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 토너 프레임 부재(40)는, 유저가 프로세스 카트리지(P)에 대해 토너 카트리지(T)를 용이하게 장착/탈거하게 하는 제2 파지부(220c1)를 갖는다. 제2 파지부(220c1)는, 그 구동 측단부에, 길이 방향 외측을 향해서 돌출하는 원호 상 리브(41)를 구비하고 있다. 리브(41)의 단부는 U 형상 노치부(42)를 갖고 있다.
회전 로크 부재(60)(위치 규제 부재)의 장착
회전 로크 부재(60)는, 위치 결정 구멍(61)이 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 위치 결정 보스(207)에 계합하고 빗장 핀(60a)이 노치(42)에 끼워지도록 길이 방향에서 외측으로부터 내측으로 도 10에 도시된 화살표 W1의 방향으로 장착된다.
장착을 진행시키면, 도 11에 도시한 바와 같이, 회전 로크 부재(60)의 길이 방향의 내측 면(61h)(도 10 참조)이 최종적으로 토너 반송 구동 전달 부재(210)에 제공된 환상 리브(210c)에 맞닿는다. 회전 로크 부재(60)의 위치 결정 구멍(61)은, 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 위치 결정 보스(207)에 계합하고 이다. 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 위치 결정 보스(207)는, 위치 규제 부재인 회전 로크 부재(60)를 이동 가능하게 지지하는 지지부이다. 또한, 회전 로크 부재(60)의 빗장 핀(60a)은 리브(41)의 상면(41a)으로부터 돌출하고, 리브(41)의 노치(42)의 노치 상면(42a)과 노치 하면(42b) 사이에 보유지지된다. 즉, 회전 로크 부재(60)가 원통형 위치 결정 보스(207)를 중심으로 회전하려고 할 때, 노치 상면(42a)과 노치 하면(42b)은 회전을 규제하는 역할을 한다.
이 상태에서, 회전 로크 부재(60)는 도 11에 도시된 화살표 W2 방향으로 이동한다. 위치 결정 구멍(61)은, 빗장 핀(60a) 측을 전방측으로 가정할 때 (전방) 위치 결정 구멍(61a)을 갖고, 빗장 핀(60a) 측과 반대측을 후방측으로 가정할 때 (후방) 위치 결정 구멍(61b)을 갖는다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 위치 결정 보스(207)는 (후방) 위치 결정 구멍(61b)과 (전방) 위치 결정 구멍(61a)과 이러한 순서로 계합하도록 이동한다. 도 11에서 리브(41)의 상면(41a)으로부터 돌출하는 회전 로크 부재(60)의 빗장 핀(60a)의 핀 선단(60f)은 도 12에 도시된 바와 같이 상면(41a)으로부터 퇴피된다. 위치 결정 보스(207)가 (전방) 위치 결정 구멍(61a)에 계합하는 상태에서, 토너 카트리지(T)는 프로세스 카트리지(P)에 장착될 수 있다.
즉, 회전 로크 부재(60)가 토너 카트리지(T)에 장착될 때, 회전 로크 부재(60)는 도 11 및 도 12에 도시된 범위에서 이동가능하다. 또한, 회전 로크 부재(60)는 상기 범위에서 이동 가능하지만, 이동 후에는 각 부품의 슬라이드 저항에 의해 소정의 부하를 갖고 정지할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이 위치 결정 보스(207)에 (전방) 위치 결정 구멍(61a)이 계합하고 있는 상태에서는, 맞닿음면(60h)은 토너 용기에 형성된 보스(40a)에 맞닿아서 회전 로크 부재(60)가 위치 결정 보스(207)의 축 방향 외측으로 이동하는 것을 규제한다. 즉, 회전 로크 부재(60)가 토너 카트리지(T)로부터 위치 결정 보스(207)의 축 방향 외측으로 탈락하려고 해도, 맞닿음면(60h)이 보스(40a)에 맞닿아서 회전 로크 부재(60)가 탈락하는 것을 방지한다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 회전 로크 부재(60)는, 다른 수단으로서, 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 기어부(210a)를 치형부 폭 방향으로 보유지지하기 위해서, 측부(60i)와 측부(60i)에 대향하는 탈락 방지 리브(60e)(도 21c에 도시됨)를 갖는다. 탈락 방지 리브(60e)는, 도 11의 상태에서는, 기어부(210a)와 축선 방향에서 중첩하지 않지만, 도 12에 도시된 상태에서는 그것과 중첩하여, 회전 로크 부재(60)가 토너 카트리지(T)로부터 위치 결정 보스(207)의 축 방향 외측으로 탈락하는 것을 방지한다.
이들 수단 - 맞닿음면(60h) 및 탈락 방지 리브(60e) -에 의해, 교환 시에 교환될 토너 카트리지(T)에 부착된 회전 로크 부재(60)는 위치 결정 보스(207)의 축 방향으로 탈락하는 것이 방지된다. 맞닿음면(60h) 및 탈락 방지 리브(60e)의 양자 모두가 반드시 제공될 필요는 없고, 맞닿음면(60h) 및 탈락 방지 리브(60e) 중 하나만이 제공되면 된다.
(8) 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에의 장착 동작
먼저, 토너 카트리지(T)와 프로세스 카트리지(P) 사이의 계합을 위한 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에의 삽입 동작과 수용 개구부(16d) 및 공급 개구부(200)의 개방 동작에 대해서 설명한다.
토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에의 삽입 동작
도 13a 및 도 13b 내지 도 15a 및 도 15b를 참조하여, 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에의 삽입 동작에 대해서 설명한다. 도 13a는, 토너 카트리지(T)가 프로세스 카트리지(P)에 삽입되는 상태를 도시하는 사시 설명도이다. 도 13b는 토너 카트리지(T)가 삽입되는 상태를 도시하는 측면도이다. 도 14는 토너 카트리지(T)가 삽입되는 상태를 도시하는 측면도이다. 도 15a는 장착 방향에서의 제2 파지부(220)와 맞닿음부(208a) 사이의 위치 관계를 도시하는 토너 카트리지(T)의 측면도이다. 도 15b는 장착 방향에서의 제2 파지부(220)와 맞닿음부(207a) 사이의 위치 관계를 나타낸 토너 카트리지(T)의 측면도이다.
토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P)의 토너 카트리지 수납부(B1a)에 장착하는 경우, 현상 유닛(B1)의 수용 개구부(16d)와 토너 카트리지(T)의 공급 개구부(200)는 폐쇄된 상태에 있다. 즉, 현상 셔터(301)와 토너 셔터(201)는, 각각 수용 개구부(16d)와 공급 개구부(200)가 폐쇄되는 위치에 배치된다. 또한, 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에의 삽입 방향은, 토너 카트리지(T)의 길이 방향의 측면으로부터 볼 때 규제부(208c1, 208c2)를 따라 맞닿음부(208a)가 피삽입 가이드부(208)의 하류측이 되는 방향(도 13b의 F 방향)이다.
도 13a에 도시하는 바와 같이, 유저는 제2 파지부(220)를 파지하고, 삽입 방향 F으로 토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P) 내로 이동시킨다. 이때, 유저는, 토너 카트리지(T)의 피삽입 가이드부(208)와 현상 유닛(B1)의 삽입 가이드(46g)가 서로 계합하고, 피삽입 가이드부로서의 위치 결정 보스(207)와 삽입 가이드(36g)가 서로 계합하도록 토너 카트리지(T)를 이동시킨다. 이때, 토너 카트리지(T)는, 피삽입 가이드부(208)의 규제부(208c1, 208c2)와 삽입 가이드(46g)의 가이드면(46g1, 46g2)이 각각 중력 방향(g)(도 13b)으로 서로 끼워지도록 삽입된다. 마찬가지로, 피삽입 가이드부로서의 위치 결정 보스(207)도 가이드면(36g1, 36g2)과 중력 방향(g)으로 끼워지도록 삽입된다. 결과로서, 중력 방향(g)에서 규제부(208c1)와 가이드면(46g1)이 서로 접촉하고 피삽입 가이드부로서의 위치 결정 보스(207)와 가이드면(36g1)이 서로 접촉한다. 이에 의해, 도 14에 도시된 바와 같이, 현상 유닛(B1)에 대한 토너 카트리지(T)의 자세가 고정된다. 그리고, 유저는 그 자세에서 토너 카트리지(T)를 삽입 가이드부(46g, 36g)를 따라 중력 방향(g)으로 하방으로 이동시킴으로써, 화살표 F 방향을 따라서 현상 유닛(B1)에 삽입시킨다. 그리고, 유저가 토너 카트리지(T)를 삽입 가이드(46g, 36g)를 따라 화살표 F 방향으로 이동시키면, 맞닿음부(208a, 207a)가 각각 피맞닿음부(46h, 36h)에 맞닿는다. 상술한 방식으로, 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)의 토너 카트리지 수납부(B1a)에의 삽입이 완료된다(도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같음). 상세하게는 후술하는 바와 같이, 이때 수용 개구부(16d)와 공급 개구부(200)는 폐쇄된 상태에 있고, 이때의 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에 대한 장착 위치는 토너의 이동이 규제되는 제2 장착 위치이다.
토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에 대한 위치 결정
도 16a 및 도 16b와 도 17a 내지 도 17c를 참조하여, 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에의 위치 결정에 대해서 설명한다. 도 16a는, 맞닿음부(208a)가 피맞닿음부(46h)에 맞닿는 상태에서의 토너 카트리지(T)를 도시하는 측면도이다. 도 16b는, 맞닿음부(208a)가 피맞닿음부(46h)에 맞닿는 상태에서의 토너 카트리지(T)를 도시하는 단면도이다. 도 17a는, 토너 카트리지(T)가 프로세스 카트리지(P)에 대해 위치 결정된 상태를 도시하는 측면도이다. 도 17b는, 위치 결정된 토너 카트리지(T)와 프로세스 카트리지(P) 사이의 계합 관계를 도시하는 단면도이다. 도 17c는, 위치 결정된 토너 카트리지(T)와 프로세스 카트리지(P) 사이의 다른 계합 관계를 도시하는 단면도이다.
현상 유닛(B1)에 삽입된 토너 카트리지(T)의 토너 프레임 부재(40)는, 제2 파지부(220)에 의해, 도 16a 및 도 16b에서 볼 때 반시계 방향(도 16a 및 도 16b에서 화살표 e의 방향)으로 회전된다. 그리고, 토너 카트리지(T)의 피 개폐 가이드부(208b)는 도 17a에 도시하는 바와 같이 개폐 가이드부(46k)에 계합되고, 토너 카트리지(T)는 프로세스 카트리지(P)에 대해 상대적으로 위치 결정된다.
회전 로크 부재(60)와 프로세스 카트리지(P)를 서로 계합하는 방법
도 1a 및 도 1b, 도 18, 및 도 19를 참고하여, 회전 로크 부재(60)와 프로세스 카트리지(P)를 서로 계합하는 방법에 대해서 설명한다. 도 1a, 도 18, 및 도 19는, 회전 로크 부재(60)를 구비한 토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P)에 대해 회전 및 장착하는 방법을 설명하는 구동측의 측면도이다. 도 18은, 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에의 삽입이 완료된 상태를 나타낸다. 이 상태에서, 토너 카트리지(T)는 도 18의 화살표 W4의 방향으로 더 회전하여 프로세스 카트리지(P)에 장착된다.
감광 드럼(10)의 축선에 대해 수직인 단면에서, 프로세스 카트리지(P)는 구동측의 측면에 원호 형상 단면을 갖는 내측 돌출 가이드(71)를 갖고 있다(사시 형상은 도 8a, 도 8b, 및 도 13a에 도시되어 있음).
도 18에 도시하는 바와 같이, 위치 결정 보스(207)의 축을 중심으로 하여 화살표 W4 방향으로 프로세스 카트리지(P)에 대하여 토너 카트리지(T)를 회전 및 장착시키면, 토너 카트리지(T)에 제공된 리브(41)가 가이드(71)의 하방으로 이동한다.
도 19에 도시하는 바와 같이, 가이드(71)의 하면(71b)은 위치 결정 보스(207)의 축을 회전 중심으로 하여 실질적 원호 형상을 갖기 때문에, 토너 카트리지(T)가 도 19의 화살표 W6의 방향으로 회전할 때 토너 카트리지(T)는 리브(41) 및 하면(71b)이 서로 대향하는 상태에서 프로세스 카트리지(P)에 대해 회전 및 장착될 수 있다. 따라서, 유저에 의해 토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P)에 대해 회전 및 장착하는 동작을 도울 수 있다.
또한, 토너 카트리지(T)의 회전 및 장착 시에는, 회전 로크 부재(60)는 도 19의 화살표 W5 방향으로 압박되어, 토너 카트리지(T)에 대한 회전 로크 부재(60)의 상대 위치를 변화시킨다. 이에 의해, 빗장 핀(60a)의 핀 선단(60f)이 가이드(71)의 하면(71b)에 맞닿는다. 이 상태에서, 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에 대한 회전 및 장착 동작이 도 19의 화살표 W6의 방향으로 또한 계속된다.
도 1a에 도시하는 바와 같이, 토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P)에 대하여 상대적으로 회전시키는 장착 및 회전 동작을 또한 계속하면서, 회전 로크 부재(60)의 토너 카트리지(T)에 대한 상대 위치도 또한 변화시킨다. 구체적으로는, 회전 로크 부재(60)는, 도 1b에 나타내는 빗장 핀 상면(60g)에 형성된 볼록부(60b)가 가이드(71)의 규제면(71a)에 도달하고, 그 후 또한 도 1a의 화살표 W7의 방향으로 이동하도록, 토너 카트리지(T)에 대하여 변위된다. 회전 로크 부재(60)와 토너 카트리지(T) 사이의 상대 변위에 의해, 위치 결정 구멍(61)의 위치 결정 보스(207)에 대한 계합 위치는 (전방) 위치 결정 구멍(61a)으로부터 후방 위치 결정 구멍(61b)으로 이동한다.
빗장 핀(60a) 역시 도 1a의 화살표 W7 방향으로 이동하고, 가이드(71)로부터 돌출한다. 그리고, 토너 카트리지(T)가 도 1a의 화살표 h 방향으로 회전할 경우, 빗장 핀 상면(60g)은 가이드(71)의 규제면(71a)에 접촉하여, 프로세스 카트리지(P)에 대하여 토너 카트리지(T)의 회전을 규제할 수 있다. 이때의 토너 카트리지(T) 및 프로세스 카트리지(P)에 대한 회전 로크 부재(60)의 상대 위치가 규제 위치이다. 이 상태에서, 프로세스 카트리지(P)가, 토너 카트리지(T) 및 회전 로크 부재(60)와 함께 화상 형성 장치 본체(A1)에 장착된다.
상술한 바와 같이, 빗장 핀(60a)은 선단의 빗장 핀 상면(60g)에 볼록부(60b)를 갖는다. 이에 의해, 토너 카트리지(T)가 도 1a의 화살표 h 방향으로 회전하고, 회전 로크 부재(60)에 도 1a의 화살표 W7의 방향과 역방향으로 힘이 작용하더라도, 힘이 약한 한은, 가이드(71)의 규제면(71a)에 의해 볼록부(60b)가 걸린 상태에서 보유지지된다. 따라서, 경미한 진동이나 충격이 가해져도, 빗장 핀 상면(60g)과 가이드(71)의 규제면(71a) 사이의 접촉 상태가 유지된다.
셔터의 개방 동작
도 15a, 도 17a 내지 도 17c, 및 도 20a 및 도 20b를 참조하여, 현상 유닛(B1)의 현상 셔터(301)와 토너 카트리지(T)의 토너 셔터(201)의 개방 동작에 대해서 설명한다. 도 20a는, 수용 개구부(16d) 및 공급 개구부(200)가 개방된 상태를 도시하는 측면도이다. 도 20b는 수용 개구부(16d) 및 공급 개구부(200)가 개방된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 17a에 도시하는 바와 같이 토너 카트리지(T)가 프로세스 카트리지(P)에 대해 위치 결정되고, 그 후 제2 파지부(220)에 의해 화살표 e 방향으로 회전한다. 결과로서, 도 17b에 도시하는 바와 같이, 토너 셔터(201)의 선단면(201c)(도 9b 참조)이 현상 유닛(B1)의 충돌면(39)(도 8b 참조)에 맞닿는다. 이에 의해, 토너 셔터(201)의 회전이 규제된다. 또한, 토너 프레임 부재(40)의 볼록부(40b)가 현상 셔터(301)의 구멍부(301a)에 계합된다. 이 상태에서 토너 셔터(201)가 더 회전되어도, 토너 셔터(201)의 회전이 규제된다. 그러므로, 토너 프레임 부재(40)는 공급 개구부(200)가 개방되는 방향으로 토너 셔터(201)에 대해 상대적으로 이동한다. 이때, 볼록부(40b)의 면(40b1)은 구멍부(301a)의 면(301a1)에 접촉하고, 현상 셔터(301)는 토너 프레임 부재(40)의 볼록부(40b)에 압박된다. 결과로서, 토너 프레임 부재(40)와 동시에 셔터(301)가 회전하고, 수용 개구부(16d)가 개방된다. 또한, 도 15a 및 도 17c에 도시하는 바와 같이, 토너 프레임 부재(40)의 외주면의 토너 셔터(201)의 스냅 피트부(201a)와 대향하고 있는 면(40d)의 점(Q)이, 스냅 피트부(201a)의 면(201d)을 따라 이동하여 면(201e)에 접촉한다. 이때, 면(201e)이 점(Q)으로부터 화살표 n 방향의 힘을 받아서 화살표 n 방향으로 변위하도록, 스냅 피트부(201a)가 변형된다. 그리고, 현상 셔터(301)가 회전함에 따라 갈고리부(201b)가 현상 유닛(B1)의 구멍부(16f)에 계합한다.
그 후, 도 20b에 도시하는 바와 같이 공급 개구부(200)와 수용 개구부(16d)가 서로 연통한 상태에서 수용 개구부(16d) 및 공급 개구부(200)의 개방이 완료된다. 이때, 도 20a에 도시하는 바와 같이, 규제부(208c1, 208c2)가 각각 피규제부(46m, 46n)에 접촉하고, 토너 카트리지(T)는 프로세스 카트리지(P)에 대하여 삽입 방향뿐만 아니라 회전 방향에서도 상대적으로 위치 결정된다.
여기서, 토너 카트리지(T)는 프로세스 카트리지(P)에 대하여 도 20a에 나타내는 상태로부터 화살표 e 방향으로 회전하는 것이 방지된다. 즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 토너 카트리지(T)는 프로세스 카트리지(P)에 대해서 화살표 e 방향으로 회전하는 것이 방지된다.
또한, 도 1a에 도시한 바와 같이, 토너 카트리지(T)가 화살표 h 방향으로 회전하려고 하면, 빗장 핀 상면(60g)이 가이드(71)의 규제면(71a)에 접촉한다. 따라서, 토너 카트리지(T)는, 프로세스 카트리지(P)에 대하여, 각 부분을 장착하기 위해서 필요한 유격만큼 회전되는 것이 허용되지만, 그 유격 이상으로 도 1a의 화살표 h 방향으로 회전하는 것이 방지된다.
따라서, 본 상태에서는, 프로세스 카트리지(P)에 대한 도 1a의 화살표 h 및 화살표 e의 양 방향의 토너 카트리지(T)의 회전이 규제된다.
이에 의해, 수송 중에 발생하는 진동이나 충격에 의해 토너 카트리지(T)가 프로세스 카트리지(P)에 대하여 회전하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이때, 제2 구동 전달 부재(211)는 현상 유닛(B1)의 제1 구동 전달부(38)에 연결되어, 프로세스 카트리지(P)로부터 토너 반송 부재(206)로의 구동의 전달이 허용된다.
결과로서, 토너 카트리지(T)의 토너 프레임 부재(40)와 현상 유닛(B1)의 현상제 수용부(16a) 사이의 토너(t2)의 순환이 가능하게 된다(도 3 참조). 이때의 토너 카트리지(T)의 프로세스 카트리지(P)에 대한 장착 위치가 토너의 이동이 허용되는 제1 장착 위치이다.
토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P)로부터 계합해제하는 방법
도 21a 내지 도 21c를 참고하여, 회전 로크 부재(60)를 구비한 토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P)로부터 계합해제하는 방법에 대해서 설명한다. 도 21a 내지 도 21c는, 도 11에 도시하는 구동측의 기어 치면부를 길이 방향에 직교하는 방향에서 절단하였을 때 얻어진 개략 단면도(측면도)이며, 카트리지를 길이 방향 내측으로부터 본 것이다. 도 21a, 도 21b, 및 도 21c의 순서대로 회전 로크 부재(60)를 계합해제하는 동작이 행하여 진다.
도 21a는, 도 1a와 마찬가지로, 카트리지 동봉 본체(회전 로크 부재(60)를 구비한 프로세스 카트리지(P)와 토너 카트리지(T)가 장치 본체에 장착된 화상 형성 장치)가 유저에게 전달된 상태를 나타낸다. 이 상태에서, 빗장 핀(60a)이 가이드(71)로부터 돌출하고, 빗장 핀 상면(60g)이 가이드(71)의 규제면(71a)에 접촉한다. 그러므로, 프로세스 카트리지(P)에 대한 토너 카트리지(T)의 회전이 규제된다. 이때의 토너 카트리지(T) 및 프로세스 카트리지(P)에 대한 회전 로크 부재(60)의 상대 위치가 규제 위치이다. 프로세스 카트리지(P)와 토너 카트리지(T)를 구비한 본체가 유저에게 전달되면, 유저는 프린트를 개시하기 위해서 본체에 전원을 입력한다. 본체에 전원이 입력되면, 본체는 초기 시퀀스를 행하고, 카트리지에 구동을 입력한다. 본체로부터 입력된 구동은, 제2 구동 전달 부재(211)를 통해 토너 반송 구동 전달 부재(210)에 전달되고, 토너 반송 구동 전달 부재(210)는 도 21a의 화살표 W8 방향으로 회전한다.
도 21a에 도시하는 바와 같이, 회전 로크 부재(60)는 랙(60d)을 갖는다. 회전 로크 부재(60)의 조립이 완료된 상태에서, 랙(60d)은 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 기어부(210a)에 맞물려 있다. 기어부(210a)와 랙(60d) 사이의 맞물림에 의해, 회전 로크 부재(60)는 빗장 핀(60a)과 함께 도 21a의 화살표 W9 방향으로 이동한다.
회전 로크 부재(60)의 랙(60d)은 도 21b의 화살표 W10 방향으로 치형부 부분(60d1)으로서의 3개의 치형부 및 치형부가 없는 부분(60j)을 갖는다. 따라서, 도 21b에 도시하는 바와 같이, 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 회전이 계속되면, 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 기어부(210a)와 랙(60d) 사이의 맞물림이 해제되는 타이밍이 발생한다. 기어부(210a)는 치형부가 없는 부분(60j)에 접촉하지 않는다.
도 1a 및 도 21a에 나타낸 바와 같이, 회전 로크 부재(60)는 상술한 스냅 피트부(60c)를 갖는다. 스냅 피트부(60c)는 아암(60c3), 경사부(60c1), 및 압박부(60c2)로 구성된다.
도 21b에 도시하는 바와 같이, 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 기어부(210a)와 랙(60d) 사이의 맞물림이 해제되는 타이밍에서, 스냅 피트부(60c)의 아암(60c3)은 탄성 변형하고 압박부(60c2)에 접촉한다. 이에 의해, 위치 결정 보스(207)에는 스냅 피트부(60c)의 탄성 변형에 의해 발생한 (F1)이 가해진다. 힘(F1)의 반력(R1)으로부터 발생된 성분 힘(r1)에 의해, 회전 로크 부재(60)는 도 21b의 화살표 W10의 방향으로 더 이동하여 도 21c의 상태에 이른다. 즉, 위치 결정 보스(207)에 대한 계합 위치를 변화시키기 위해서 회전 로크 부재(60)의 위치 결정 구멍(61)을 가압하는 가압력이 가압 수단으로서의 스냅 피트부(60c)로부터 위치 결정 보스(207)에 가해진다.
그리고, 도 21c에 도시하는 바와 같이, 스냅 피트부(60c)의 아암(60c3)의 휨이 회복되고, 원통형 위치 결정 보스(207)가 위치 결정 구멍(61)의 (전방) 위치 결정 구멍(61a)의 원호 형상과 압박부(60c2) 사이에 배치된다. 따라서, 도 21a로부터 도 21c로의 상태의 천이에서 위치 결정 보스(207)의 계합 부분이 (후방) 위치 결정 구멍(61b)으로부터 (전방) 위치 결정 구멍(61a)으로 이동하도록 회전 로크 부재(60)가 이동한다. 이때의 토너 카트리지(T) 및 프로세스 카트리지(P)에 대한 회전 로크 부재(60)의 상대 위치가 비규제 위치이다.
또한, 위치 결정 보스(207)의 계합 부분이 (전방) 위치 결정 구멍(61a)으로부터 (후방) 위치 결정 구멍(61b)으로 이동할 때, 스냅 피트부(60c)의 압박부(60c2)가 계합부에 접촉한다. 따라서, 위치 결정 보스(207)는 도 21c에 도시된 상태로부터 도 21b에 도시된 상태 또는 도 21a에 도시된 상태로 회복되는 것이 방지된다. 즉, 위치 결정 보스(207) 및 스냅 피트부(60c)가 서로 접촉할 때, 위치 결정 보스(207)에 대한 계합 위치를 변경시키기 위해서 회전 로크 부재(60)의 위치 결정 구멍(61)을 가압하는 가압력이 스냅 피트부(60c)로부터 위치 결정 보스(207)에 가해진다.
또한, 도 21c는 화상 형성 시의 상태(화상 형성 동작이 허용되는 상태)를 도시한다. 화상 형성 시에도, 토너 반송 구동 전달 부재(210)의 기어부(210a)는 랙(60d)에 접촉하는 것이 방지된다. 따라서, 기어부(210a)와 랙(60d) 사이의 치형부 접촉에 의한 진동 등이 발생하지 않고, 휨 등의 화상 불량이 발생하지 않는다.
셔터를 폐쇄하는 동작
도 16a 및 도 16b와 도 17b 및 도 17c를 참조하여, 현상 유닛(B1)의 현상 셔터(301)와 토너 카트리지(T)의 토너 셔터(201)를 폐쇄하는 동작에 대해서 설명한다.
먼저, 도 17b에 도시된 상태에서, 유저는 제2 파지부(220)를 파지하고 토너 프레임 부재(40)를 폐쇄 방향(화살표 h 방향)으로 회전시킨다. 그리고, 도 17b에 도시하는 바와 같이, 토너 프레임 부재(40)의 볼록부(40b)의 면(40b2)이 현상 셔터(301)의 구멍부(301a)의 면(301a2)에 맞닿는다. 결과로서, 현상 셔터(301)는, 면(301a2)으로부터 힘을 받아서 토너 프레임 부재(40)와 동시에 회전하고, 수용 개구부(16d)를 폐쇄한다. 또한, 도 17c에 도시하는 바와 같이, 토너 셔터(201)의 갈고리부(201b)는 현상 유닛(B1)의 구멍부(16f)와 계합된다. 그로 인해, 갈고리부(201b)의 면(201f)이 구멍부(16f)의 면(16f1)에 맞닿고, 토너 셔터(201)는 토너 프레임 부재(40)와 함께 이동하지 않는다. 따라서, 토너 프레임 부재(40)는 토너 셔터(201)에 대하여 상대적으로 이동하고, 공급 개구부(200)도 폐쇄된다.
그리고, 토너 카트리지(T)가 폐쇄 방향(화살표 h 방향)으로 더 회전되면, 도 16a 및 도 16b에 도시하는 바와 같이 프로세스 카트리지(P)에 대한 토너 카트리지(T)의 위치 결정이 해제된다. 결과로서, 도 16b의 화살표 k 방향으로의 토너 카트리지(T)의 취출이 허용된다.
(9) 화상 형성 장치 본체(A1)에 대한 프로세스 카트리지(P)의 장착/탈거 구성의 설명
도 22 내지 도 24를 참고하여, 화상 형성 장치 본체(A1)에 대한 프로세스 카트리지(P)의 장착/탈거 방법에 대해서 설명한다. 도 22는, 화상 형성 장치 본체(A1)를 비구동측에서 본 사시 설명도이다. 도 23은 화상 형성 장치 본체(A1)를 구동측에서 본 사시 설명도이다. 도 24는, 화상 형성 장치 본체(A1)에 대한 프로세스 카트리지(P)의 장착이 완료된 상태를 나타내는 설명도이다. 도 25는, 화상 형성 장치 본체(A1)에 대한 프로세스 카트리지(P)의 장착이 완료된 상태를 도시하는 사시 설명도이다.
도 22에 도시하는 바와 같이, 프로세스 카트리지(P)는 비구동부측에 비구동 드럼 베어링(931)을 갖는다. 또한, 비구동 드럼 베어링(931)은 피가이드부(931d)를 갖는다. 피가이드부(931d)는 위치 결정부(931b)와 회전 멈춤부(931c)를 갖는다.
또한, 도 23에 도시하는 바와 같이, 구동 드럼 베어링(930)은 피가이드부(930d)를 갖는다. 피가이드부(930d)는 위치 결정부(930b)와 회전 멈춤부(930c)를 갖는다.
한편, 도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(A1)의 본체 커버(941) 내측에는 카트리지 장착부(999)가 제공된다. 구동측에는, 화상 형성 장치 본체(A1)의 하우징을 구성하는 구동측 측판(990)이 제공된다. 또한, 구동측 측판(990)은 구동측 가이드 부재(992)를 갖는다. 또한, 비구동측 측판(991)은 비구동측 가이드 부재(993)를 갖는다. 구동측 가이드 부재(992)는 가이드부(992c)를 갖고, 비구동측 가이드 부재(993)는 가이드부(993c)를 갖는다. 또한, 구동측 가이드 부재(992)의 가이드부(992c)와 비구동측 가이드 부재(993)의 가이드부(993c)는 프로세스 카트리지(P)의 장착/탈거 경로(X903)를 따른 홈 형상을 갖는다. 또한, 구동측 가이드 부재(992)는, 프로세스 카트리지(P)의 장착 과정에서, 커플링 레버(955)(도 24 참조)의 회전 규제부(955e)에 접촉하는 맞닿음부(992y)를 갖는다.
화상 형성 장치 본체(A1)에의 프로세스 카트리지(P)의 장착
도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(A1)의 상부에 배치된 개폐 가능한 본체 커버(941)는 개방 방향(화살표 D91 방향)으로 회전한다. 이에 의해, 화상 형성 장치 본체(A1) 내의 카트리지 장착부(999)가 노출된다.
그 후, 유저는, 프로세스 카트리지(P)의 제1 파지부(21a)를 파지한 상태에서, 프로세스 카트리지(P)의 양 단부의 각 구동 드럼 베어링의 피가이드부를 화상 형성 장치 본체(A1)의 각 구동측 가이드 부재의 가이드부에 계합시킨다. 즉, 유저는, 비구동 드럼 베어링(931)의 피가이드부(931d)(도 22)를 비구동측 가이드 부재(993)의 가이드부(993c)(도 23)에 계합시키며, 구동 드럼 베어링(930)의 피가이드부(930d)(도 23)를 구동측 가이드 부재(992)의 가이드부(992c)(도 22)에 계합시킨다. 이에 의해, 프로세스 카트리지(P)는, 구동측 가이드 부재(992)의 가이드부(992c) 및 비구동측 가이드 부재(993)의 가이드부(993c)에 형성된 장착/탈거 경로(X903)를 따라 화상 형성 장치 본체(A1) 내에 삽입된다.
구동 드럼 베어링(930)의 위치 결정부(930b)는 구동측 압박 부재(982)로부터 가압력을 받는다. 이에 의해, 위치 결정부(930b)가 구동측 가이드 부재(992)에 제공된 위치 결정부(992f)에 접촉한다(도 24 참조). 비구동측은 구동측과 마찬가지의 구성을 가지며, 프로세스 카트리지(P)의 비구동측은 비구동측 가이드 부재(993)에 위치 결정 및 고정된다. 결과로서, 프로세스 카트리지(P)의 구동 드럼 베어링(930)이 구동측 가이드 부재(992)에 위치 결정 및 고정되고, 프로세스 카트리지(P)의 비구동 드럼 베어링(931)이 비구동측 가이드 부재(993)에 위치 결정 및 고정된다(도 24 참조).
화상 형성 장치 본체(A1)로부터의 프로세스 카트리지(P)의 취출
도 25에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(A1)의 상부에 배치된 개폐 가능 본체 커버(941)를 화살표 D91 방향으로 회전시킨다. 이에 의해, 프로세스 카트리지(P)와 토너 카트리지(T)가 노출된다.
유저는 프로세스 카트리지(P)의 제1 파지부(21a)를 파지하고, 구동측 드럼 베어링(930)의 위치 결정부(930b)가 구동측 압박 부재(982)(도 24)로부터 받는 가압력에 저항해서 화살표 y 방향으로 프로세스 카트리지(P)를 당긴다. 이에 의해, 프로세스 카트리지(P)는, 구동측 가이드 부재(992)의 가이드부(992c) 및 비구동측 가이드 부재(993)의 가이드부(993c)에 의해 형성된 장착/탈거 경로(X903)를 따라 위치 결정 위치로부터 분리된다. 유저가 또한 프로세스 카트리지(P)를 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 밖으로 인출하면, 프로세스 카트리지(P)의 취출이 완료된다.
(10) 화상 형성 장치 본체(A1)에 대한 토너 카트리지(T)의 장착/탈거 구성
도 16a, 도 17a, 도 25, 도 26a 및 도 26b를 참고하여, 화상 형성 장치 본체(A1)에 대한 토너 카트리지(T)의 장착/탈거 방법에 대해서 설명한다. 도 26a는, 프로세스 카트리지(P)가 장착된 상태의 화상 형성 장치 본체(A1)를 비구동측에서 본 사시 설명도이다. 도 26b는, 프로세스 카트리지(P)가 장착된 상태의 화상 형성 장치 본체(A1)를 구동 측에서 본 사시 설명도이다.
도 26a에 도시하는 바와 같이, 토너 카트리지(T)는 비구동측에 피삽입 가이드(208)를 갖는다. 전술한 바와 같이, 피삽입 가이드부(208)는 규제부(208c1, 208c2)를 갖는다. 또한, 도 26b에 도시하는 바와 같이, 토너 카트리지(T)는 구동측에 위치 결정 보스(207)를 갖는다. 전술한 바와 같이, 위치 결정 보스(207)는 맞닿음부(207a)를 갖는다.
한편, 도 26a에 도시하는 바와 같이, 프로세스 카트리지(P)는 구동측에 구동측 현상 베어링(36)을 갖는다. 구동측 현상 베어링(36)은 삽입 가이드(36g)를 갖는다. 또한, 도 26b에 도시하는 바와 같이, 프로세스 카트리지(P)는 비구동측에 비구동측 현상 베어링(46)을 갖는다. 전술한 바와 같이, 비구동측 현상 베어링(46)은 삽입 가이드(46g)를 갖는다. 또한, 구동측 현상 베어링(36)의 삽입 가이드(36g)와 비구동측 현상 베어링(46)의 삽입 가이드(46g)는, 토너 카트리지(T)의 장착/탈거 경로(X914)를 따른 홈 형상을 갖는다.
화상 형성 장치 본체(A1)에의 토너 카트리지(T)의 장착
도 26a 및 도 26b에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(A1)의 상부에 배치된 개폐 가능 본체 커버(941)를 화살표 D91 방향으로 회전시킨다. 이에 의해, 화상 형성 장치 본체(A1)의 내부가 노출된다.
그 후, 유저는, 토너 카트리지(T)의 제2 파지부(220)의 제1 파지 부분(220b)을 보유지지한 상태에서, 토너 카트리지(T)의 피삽입 가이드(208)를 프로세스 카트리지(P)의 비구동측 현상 베어링(46)의 삽입 가이드(46g)에 계합시킨다. 또한, 유저는 토너 카트리지(T)의 위치 결정 보스(207)를 프로세스 카트리지(P)의 구동측 현상 베어링(36)의 삽입 가이드(36g)에 계합시킨다. 이에 의해, 토너 카트리지(T)는, 비구동측 현상 베어링(46)의 삽입 가이드(46g)와 구동측 현상 베어링(36)의 삽입 가이드(36g)에 의해 형성된 장착 경로(X914)를 따라 화상 형성 장치 본체(A1) 내에 삽입된다. 토너 카트리지(T)의 맞닿음부(208a)가 비구동측 현상 베어링(46)의 피맞닿음부(46h)에 맞닿을 때까지 토너 카트리지(T)를 삽입한다. 이에 의해, 화상 형성 장치 본체(A1) 내의 프로세스 카트리지(P)의 토너 카트리지 수납부(B1a) 내로의 토너 카트리지(T)의 삽입이 완료된다(도 16a).
화상 형성 장치 본체(A1)로부터의 토너 카트리지(T)의 취출
도 25에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(A1)의 상부에 배치된 개폐 가능 본체 커버(941)를 화살표 D91 방향으로 회전시킨다. 이에 의해, 프로세스 카트리지(P)와 토너 카트리지(T)가 노출된다.
유저는 토너 카트리지(T)의 제2 파지 부분(220c1) 또는 제2 파지 부분(220c2)을 파지하고, 이를 도 20b에 도시된 화살표 h 방향으로 회전시킨다. 그리고, 도 20b에 나타내는, 토너 카트리지(T)의 공급 개구부(200)와 프로세스 카트리지(P)의 수용 개구부(16d)가 폐쇄된다. 프로세스 카트리지(P)의 삽입이 완료될 때까지(도 16a 및 도 16b 참조) 토너 카트리지(T)를 회전시키면, 토너 카트리지(T)의 공급 개구부(200)와 프로세스 카트리지(P)의 수용 개구부(16d)는 완전히 폐쇄된다. 또한, 유저는 도 16b에 나타내는 화살표 k 방향으로 토너 카트리지(T)를 당긴다. 이에 의해, 토너 카트리지(T)는, 구동측 현상 베어링(36)의 삽입 가이드(36g)와 비구동측 현상 베어링(46)의 삽입 가이드(46g)에 의해 형성된 장착 경로(X914)를 따라 프로세스 카트리지(P)의 토너 카트리지 수납부(B1a)로부터 분리된다(도 26a 및 도 26b 참조). 유저가 토너 카트리지(T)를 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 밖으로 인출하면, 토너 카트리지(T)의 취출이 완료된다. 취출된 토너 카트리지(T)가 제1 토너 카트리지(T), 즉 프로세스 카트리지(P)와 함께 화상 형성 장치 본체(A1)에 장착된 토너 카트리지(T)인 경우, 회전 로크 부재(60) 또한 화상 형성 장치 본체(A1)로부터 동시에 취출된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 프로세스 카트리지(P)의 제1 파지부(21a)에 의해, 토너 카트리지(T)와 조합된 상태에서, 프로세스 카트리지(P)를 화상 형성 장치 본체(A1)에 대해 장착/탈거할 수 있다. 또한, 토너 카트리지(T)의 제2 파지부(220)에 의해, 프로세스 카트리지(P)를 화상 형성 장치 본체(A1)에 유지시킨 상태에서, 토너 카트리지(T)만을 장착/탈거할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상품이 유저에게 전달될 때까지 본체에 장착 및 동봉된 상태에서, 토너 카트리지(T)를 프로세스 카트리지(P)에 대하여 정규 장착 위치에 유지할 수 있다.
또한, 토너 카트리지(T)가 한 번 사용되면, 토너 카트리지(T)의 추가 교환을 위한 준비에서, 프로세스 카트리지(P)에 대한 토너 카트리지(T)의 로크를 유저에게 부담이 되지 않는 간단한 구성으로 해제할 수 있다. 이에 의해, 유저는 새로운 토너 카트리지(T)에 대한 교환 작업을, 본체 사용 개시 후에 언제나 실시할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면, 상기 간단한 구성에 의해, 토너 카트리지(T)의 수송 시에만 프로세스 카트리지(P)에 대한 토너 카트리지(T)의 회전을 규제할 수 있다. 이에 의해, 수송 중에 토너 카트리지(T)가 어긋나는 것에 의한 문제를 방지하고, 토너 카트리지(T)가 사용된 후에는 토너 카트리지(T)를 용이하게 교환할 수 있다.
본 효과는, 본 실시예에서 설명한 바와 같은 프로세스 카트리지(P)에 대한 토너 카트리지(T)의 회전 및 이동으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 효과는 토너 카트리지(T)가 프로세스 카트리지(P)에 대하여 회전되지 않지만 상대 이동(직선 이동 등)되는 구성에서도 발생할 수 있다. 이러한 구성에 대하여 상기 회전 로크 부재(60)와 마찬가지의 기능을 갖는 회전 로크 부재가 적용되는 경우에도 본 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예의 프로세스 카트리지(P)는, 프로세스 카트리지로서 기능하는 프로세스 수단(프로세스 유닛)으로서 이용될 수 있고, 화상 형성 장치 본체(A1)의 일부로서 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 토너 카트리지(T)가 규제 부재를 구비하는 예를 설명하지만, 대신에 프로세스 카트리지(P)가 규제 부재를 구비할 수 있다.
본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 화상 형성 장치의 장치 본체에 탈착 가능하게 장착될 수 있는 카트리지로서,
    토너를 수용하는 토너 카트리지;
    상기 토너 카트리지가 탈착 가능하게 장착될 수 있는 장착부를 갖는 프로세스 카트리지;
    상기 토너 카트리지에 제공되는 규제 부재로서, 상기 규제 부재와 상기 프로세스 카트리지의 계합에 의해 (1) 상기 프로세스 카트리지의 상기 장착부에 장착된 상기 토너 카트리지와 (2) 상기 프로세스 카트리지 사이의 상대 이동을 규제하는 규제 위치와, 상기 상대 이동을 규제하지 않는 비규제 위치 사이에서 이동 가능한, 규제 부재; 및
    상기 장치 본체와 계합함으로써 상기 장치 본체로부터 상기 토너 카트리지에 구동력을 전달하는 구동 전달 유닛을 포함하고,
    상기 규제 부재는, 상기 구동 전달 유닛과 계합함으로써 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받을 수 있는 구동력 수용부를 구비하며,
    상기 규제 부재는, 상기 구동력 수용부가 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받았을 때, 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동하는, 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토너 카트리지는,
    상기 장착부에의 상기 토너 카트리지의 장착 동작이 완료된 상태에서, 상기 토너 카트리지로부터 상기 프로세스 카트리지로의 상기 토너의 이동이 허용되는 제1 장착 위치와,
    상기 장착부에의 상기 토너 카트리지의 장착 동작이 완료되지 않은 상태에서, 상기 토너 카트리지로부터 상기 프로세스 카트리지로의 상기 토너의 이동이 규제되는 제2 장착 위치 사이에서 이동 가능하도록 구성되며,
    상기 규제 부재는, 상기 토너 카트리지가 상기 제1 장착 위치에 위치하고 있는 상태에서, 상기 규제 위치에 위치하도록 구성되는, 카트리지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카트리지는, 상기 토너 카트리지가 상기 제1 장착 위치에 위치하고 상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 위치하는 상태에서, 상기 장치 본체에 장착되는, 카트리지.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 프로세스 카트리지는, 상기 규제 부재가 상기 구동력 수용부를 통해 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받아서 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동한 후에, 화상 형성 동작을 행할 수 있게 되는, 카트리지.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토너 카트리지는, 상기 프로세스 카트리지가 상기 장치 본체에 장착된 상태를 유지하는 상태에서, 상기 규제 부재와 함께 상기 프로세스 카트리지로부터 분리되고 상기 장치 본체의 외부로 취출되는 것이 가능한, 카트리지.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 전달 유닛은 기어이고,
    상기 구동력 수용부는 상기 기어와 맞물리는 랙이며,
    상기 규제 부재는, 상기 기어와 상기 랙이 서로 맞물릴 때, 상기 장치 본체로부터 구동력을 받는, 카트리지.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토너 카트리지는 상기 규제 부재와 계합함으로써 상기 규제 부재를 위치 결정하는 위치 결정부를 갖고, 상기 위치 결정부의 상기 규제 부재와의 계합 위치는 상기 토너 카트리지에 대한 상기 규제 부재의 상대 위치에 따라 변화하며,
    상기 규제 부재는, 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동한 후에, 상기 위치 결정부와의 계합 위치의 변화를 규제하는 가압력을 상기 위치 결정부에 부여하는 가압 유닛을 갖는, 카트리지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가압 유닛은, 상기 규제 부재가 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동할 때에 상기 계합 위치를 변화시키기 위해 상기 위치 결정부를 가압하는 가압력을 상기 위치 결정부에 부여하는, 카트리지.
  9. 화상 형성 장치이며,
    장치 본체; 및
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 카트리지를 포함하는, 화상 형성 장치.
  10. 화상 형성 장치이며,
    토너를 수용하고, 장치 본체에 탈착 가능하게 장착될 수 있는 토너 카트리지;
    상기 토너 카트리지가 탈착 가능하게 장착되는 장착부를 갖는 프로세스 유닛;
    상기 토너 카트리지에 제공되는 규제 부재로서, 상기 규제 부재와 상기 프로세스 유닛의 계합에 의해 (1) 상기 프로세스 유닛의 상기 장착부에 장착된 상기 토너 카트리지와 (2) 상기 프로세스 유닛 사이의 상대 이동을 규제하는 규제 위치와, 상기 상대 이동을 규제하지 않는 비규제 위치 사이에서 이동 가능한, 규제 부재; 및
    상기 장치 본체와 계합함으로써, 상기 장치 본체로부터 상기 토너 카트리지에 구동력을 전달하는 구동 전달 유닛을 포함하고,
    상기 규제 부재는, 상기 구동 전달 유닛과 계합함으로써 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받을 수 있는 구동력 수용부를 구비하고,
    상기 규제 부재는, 상기 구동력 수용부가 상기 구동 전달 유닛으로부터 구동력을 받았을 때 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동하는, 화상 형성 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 토너 카트리지는,
    상기 토너 카트리지의 상기 장착부에의 장착 동작이 완료된 상태에서 상기 토너 카트리지로부터 상기 프로세스 유닛으로의 토너의 이동이 허용되는 제1 장착 위치와,
    상기 토너 카트리지의 상기 장착부에의 장착 동작이 완료되지 않은 상태에서 상기 토너 카트리지로부터 상기 프로세스 유닛으로의 토너의 이동이 규제되는 제2 장착 위치 사이에서 이동가능하도록 구성되며,
    상기 규제 부재는, 상기 토너 카트리지가 상기 제1 장착 위치에 위치하고 있는 상태에서, 상기 규제 위치에 위치하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 구동 전달 유닛은 기어이고,
    상기 구동력 수용부는 상기 기어와 맞물리는 랙이며,
    상기 규제 부재는, 상기 기어와 상기 랙이 서로 맞물릴 때, 상기 장치 본체로부터 구동력을 받는, 화상 형성 장치.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 토너 카트리지는 상기 규제 부재와 계합함으로써 상기 규제 부재를 위치 결정하는 위치 결정부를 갖고, 상기 위치 결정부의 상기 규제 부재와의 계합 위치는 상기 토너 카트리지에 대한 상기 규제 부재의 상대 위치에 따라 변화하며,
    상기 규제 부재는, 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동한 후에, 상기 위치 결정부와의 계합 위치의 변화를 규제하는 가압력을 상기 위치 결정부에 부여하는 가압 유닛을 갖는, 화상 형성 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가압 유닛은, 상기 규제 부재가 상기 규제 위치로부터 상기 비규제 위치로 이동할 때에 상기 계합 위치를 변화시키기 위해 상기 위치 결정부를 가압하는 가압력을 상기 위치 결정부에 부여하는, 화상 형성 장치.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 랙은 치형부 부분 및 치형부가 없는 부분을 가지며, 상기 치형부가 없는 부분은 상기 기어에 접촉하지 않도록 구성되는, 카트리지.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 랙은 치형부 부분 및 치형부가 없는 부분을 가지며, 상기 치형부가 없는 부분은 상기 기어에 접촉하지 않도록 구성되는, 화상 형성 장치.
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