KR0132555B1 - 감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 화상형성시스템 - Google Patents
감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 화상형성시스템Info
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Abstract
프로세스카트리지는, 화상담지부재와, 현상수단에 현상바이어스를 인가하는 화상담지부재의 근처의 현상수단의 세로방향으로 한쪽단부에 배치되는 현상바이어스접점과, 화상담지부재를 접지하는 화상담지부재로부터 떨어진 현상수단의 동일한 세로방향의 단부에 설치된 접지접점과, 대전바이어스를 대전수단에 인가하는 현상바이어스접점을 가진다. 프로세스카트리지는 고화질을 얻을 수 있다. 컴팩트한 화상형성장치에 장착된다. 본 발명에 의하면, 프로세스카트리지와, 접점의 접촉신뢰성을 개선하고 소형화할 수 있고, 상기 프로세스카트리지를 장착할 수 있는 화상형성장치를 제공한다.
Description
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 프로세스카트리지(process cartridge)를 장착한 복사기의 단면정면도.
제2도는 트레이가 개방된 상태에 있는 복사기를 도시한 사시도.
제3도는 트레이가 닫혀진 상태에 있는 복사기를 도시한 사시도.
제4도는 프로세스카트리지의 단면정면도.
제5도는 프로세스카트리지의 사시도.
제6도는 이면상태(inverted condition)에 있는 프로세스카트리지의 사시도.
제7도는 상부프레임과 하부프레임이 분리된 상태에 있는 프로세스카트리지의 분해단면도.
제8도는 하부프레임의 내부구조를 도시한 사시도.
제9도는 상부프레임의 내부구조를 도시한 사시도.
제10도는 프로세스카트리지의 감광드럼의 종단면도.
제11도는 대전잡음의 측정을 설명하는 개략도.
제12도는 충진물의 위치에 대한 대전잡음의 측정결과를 도시한 그래프.
제13도는 감광드럼의 접지접점을 도시한 사시도.
제14도는 다른 실시예에 의한 감광드럼의 접지접점을 도시한 사시도.
제15도는 분기되지 않은 접지접점을 감광드럼에 사용한 실시예를 도시한 사시도.
제16도는 감광드럼에 사용된 비분기접지접점(non-bifurcated)의 단면도.
제17도는 대전롤러의 접속구조를 도시한 정면도.
제18도(a)는 노출셔터의 사시도이고, 제18도(b)는 노출셔터의 부분단면도.
제19도는 교반날개(agitating vane)를 가진 비자성토너공급기구를 도시한 단면도.
제20도는 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치관계 및 현상슬리브를 가압하는 구조를 도시한 종단면도.
제21도(a)는 제20도의 선(A-A)을 따라서 취한 단면도이고, 제21도(b)는 제20도의 선(B-B)을 따라서 취한 단면도.
제22도는 현상슬리브에 작용하는 압력을 설명하는 단면도.
제23도는 시트의 상단이 왜곡된 상태에서 스퀴지시트(squeegee sheet)의 사시도.
제24도(a)는 양면접착테이프가 스퀴지시트의 하단부로부터 돌출한 상태를 도시한 사시도이고, 제24도(b)와 제24도(c)는 고착공구(sticking tool)를 돌출된 양면접착테이프에 부착하는 상태를 도시한 도면.
제25도(a)는 스퀴지시트를 굴곡된 시트의 하단부의 접속굴곡면에 고착되는 상태를 도시한 사시도이고, 제25도(b)는 접속면의 굴곡을 해제하기 위하여 스퀴지시트의 상단부를 인장하는 상태를 도시한 사시도.
제26도는 시트의 폭을 시트의 양단부로부터 중앙부까지 직립으로 또한 점차적으로 확장하는 다른 실시예에 의한 스퀴지시트의 사시도.
제27도는 스퀴지시트 접속면을 가압하여 스퀴지시트접속면의 곡면을 형성하는 것을 설명하는 사시도.
제28도는 기록매체가 하부프레임의 하부면에 의해서 안내되는 상태를 도시한 도면.
제29도는 감광드럼이 최종적으로 조립된 상태를 도시하는 단면도.
제30도는 현상블레이드와 클리닝블레이드를 고착한 상태를 도시하는 단면도.
제31도는 프로세스카트리지의 조립을 설명하는 분해도.
제32도는 프로세스카트리지의 감광드럼을 조립한 경우 안내부재의 위치를 설명하는 도면.
제33도는 블레이드지지부재의 단부에 드럼가이드가 배치된 구조를 도시한 단면도.
제34도는 감광드럼과 현상슬리브의 베어링부재의 접속을 설명하는 사시도.
제35도는 감광드럼과 형상슬리브에 부착한 베어링부재를 가진 감광드럼과 현상슬리브를 도시한 단면도.
제36도는 덮개필름과 테어테이프(tear tape)를 설명하는 사시도.
제37도는 테어테이프를 그리퍼(gripper)로 부터 돌출한 상태를 도시한 사시도.
제38도는 프로세스카트리지를 작동자의 손으로 잡은 상태를 개략적으로 도시한 도면.
제39도(a)는 프로세스카트리지의 조립라인과 출하라인을 도시한 흐름도이고, 제39도(b)는 프로세스카트리지의 분해라인과 클리닝라인을 도시한 흐름도.
제40도는 프로세스카트리지를 화상형성시스템에 장착한 상태를 도시한 사시도.
제41도는 제24도의 프로세스카트리지를 화상형성시스템에 장착한 상태를 도시한 사시도.
제42도는 화상형성시스템에 설치된 3개의 접점배열을 도시한 사시도.
제43도는 3개의 접점의 구성을 도시한 단면도.
제44도는 하부프레임과 렌즈유닛 사이의 상대위치의 위치결정을 설명하는 단면도.
제45도는 하부프레임과 본래의 유리지지틀 사이의 상대위치의 위치결정을 설명하는 단면도.
제46도는 위치고정페그(peg)의 접속위치를 도시한 사시도.
제47도는 드럼과 슬리브의 회전축 및 축지지부재 사이의 관계 그리고 구동기어로부터 감광드럼의 플랜지기어까지의 전달방향을 개략적으로 도시한 정면도.
제48도는 현상슬리브를 용이하게 접동할 수 있는 실시예에 관한 현상슬리브를 도시한 분해사시도.
제49도는 제48도의 현상슬리브를 개략적으로 도시한 정면도.
제50도는 상부프레임과 하부프레임을 해제한 상태를 도시한 단면정면도.
제51도는 감광드럼에 부착된 기어와 접점을 도시한 도면.
제52도(a)는 다른 실시예에 의한 현상슬리브수용부재를 도시한 정면도이고, 제52도(b)는 제52도(a)의 수용부재의 단부를 도시한 도면.
제53도는 현상블레이드와 클리닝블레이드를 화상형성시스템의 내부에 핀으로 부착한 구성을 도시한 정면도.
제54도는 다른 실시예에 의한 감광드럼을 최종적으로 조립한 상태를 도시한 정면도.
제55도는 다른 실시예에 의한 감광드럼과 현상슬리브를 지지하는 베어링부재를 도시한 단면정면도.
제56도는 화상형성시스템의 구동모터로부터 여러 종류의 구성요소에 구동력을 전달하는 전달기구를 개략적으로 도시한 도면.
제57도와 제58도는 감광드럼의 플랜지기어와 이 플랜지기어에 일체적인 기어가 하부프레임으로부터 돌출한 상태를 도시한 사시도.
제59도는 화상형성시스템의 구동기어로부터 감광드럼과 이송롤러에 구동력을 전달하는 기어열을 도시한 도면.
제60도(a)와 제60도(b)는 자성토너를 사용하거나 비자성토너를 사용한 현상슬리브에 대한 상이한 구동전달기구를 도시한 도면.
제61도는 본 발명을 적용하는 감광드럼의 사시도.
제62도는 수직상태에서 정지면위에 드럼이 정지된 경우의 감광드럼의 측면도.
제63도는 수평상태에서 정지면위에 드럼이 정지된 경우의 감광드럼의 측면도.
제64도는 감광드럼이 장착된 상태를 도시한 단면정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 원고판독수단 2 : 원고
3 : 시트공급트레이 4 : 기록매체
5 : 이송수단 6 : 전사수단
7 : 고착수단 8 : 배출트레이
9 : 감광드럼 10 : 대전수단
11 : 노출수단 12 : 현상수단
13 : 클리닝수단 14 : 상부프레임
15 : 하부프레임 16 : 화상형성시스템의 본체
17 : 냉각팬 18 : 대전바이어스접점
19 : 상부개폐덮개 20 : 인장공구
21 : 접착공구 22 : 보호덮개
23 : 하부안내부재 26 : 베어링부재
27 : 테어테이프 28 : 덮개필름
29 : 충진부재 30 : 오장착방지용돌기
31 : 안내돌기 32 : 안내판
33,34 : 축지지부재 36 : 지지덮개
37 : 전기기판 38 : 압축스프링
40 : 위치고정페그(peg) 41 : 구동기어
42 : 분해공구 49 : 전사롤러기어
50 : 드럼접지판 51 : 드럼접지축
52 : 슬리브베어링 53 : 수용부
54 : 구동모터 55 : 기어
60 : 정지면 A : 화상형성시스템
B : 프로세스카트리지 A3 : 복사개시버튼
C : 화상형성영역 M : 마이크로폰
S : 로너누설방지밀봉 G1~G5 : 기어열
G6,G12,G13 : 기어
본 발명은 감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 화상형성시스템에 관한 것이다. 화상형성장치는, 예를들면 전자사진복사기, 레이저빔프린터, LED 프린터, 팩시밀리 등으로 구현될 수 있다.
이와같은 화상형성장치에선, 잠상이 균일하게 대전된 감광드럼을 선택적으로 노출시킴에 의해서 형성되고, 또한 잠상은 토너상으로서의 토너를 가진 잠상을 현상함으로써 가시화된다. 감광드럼에 형성된 토너상은 기록매체에 이송됨으로써, 화상의 기록을 행한다.
또한, 이와같은 화상형성장치에선, 화질을 향상시키기 위하여 감광드럼을 고정밀도로 회전하여야 한다. 상기 목적을 위하여, 화상형성장치로부터의 구동력이 감광드럼에 확실하게 전달되도록 감광드럼의 기어와 화상형성장치의 기어를 기어결합하여, 감광드럼을 고정밀도로 회전시키는 기술이 제안되었다. 또한, 본원 출원의 발명자는 다음 발명에 개시된 바와같은 기술을 제안하였다.
우선, 미국 특허 공보 제4,829,335호(공고일자: 1989년 5월 9일)에는, 화상형성장치의 구동력이 헬리컬기어를 이용하여 감광부재에 전달되는 것이 개시되어 있다. 이 특허에 의하면, 추력(thnust)방향으로 감광드럼을 위치고정하는 것이 가능하고, 도한 감광부재를 고정밀도로 회전하는 것이 가능하다.
또한, 미국 특허 공보 제 5,126,800(공고일자: 1992년 6월 30일)에는, 제1, 제2 구동전달부를 화상베어링부재위에 설치하고, 제3구동전달부를 현상제담지부재에 설치하여, 제3구동전달부가 제1, 제2구동전달부중 어느 한쪽에 선택적으로 결합되도록 할 수 있다. 이 특허에 의하면, 현상제 담지부의 회전속도를 현상제의 종류에 따라서 용이하게 변경시킬 수 있다.
상기 두 특허는 모두, 감광부재의 기어가, 화상형성장치의 구동력을 감광부재에 확실하게 전달하도록, 화상형성장치의 기어와 기어결합되는 사실을 교시하고 있다. 또한, 본 발명은 상기 기술을 더욱 개량한 것이다.
본 발명의 목적은, 양호한 화상형성을 행하는 감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 화상형성시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 구동력을 유효하게 전달할 수 있는, 감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 화상형성시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 감광체의 손상가능성을 저감시킬 수 있는, 감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 화상형성시스템을 제공하는데 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 예를들면, 감광드럼의 장착시에, 감광드럼이 사전에 정지면(resting surface) 위에 놓을 경우, 감광드럼을 넓은 지지영역에서 안정하게 직립하여 상부방향으로 향하도록 할 수 있다. 대안으로, 감광드럼을 수평상태로 놓을 경우 감광드럼의 한쪽단부가 경사진 상태로 감광드럼을 놓기 때문에, 감광체는 정지면에 접촉되지 않는다. 상기 어느 경우에도, 감광체의 손상가능성을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 다른 목적은, 감광드럼을 장착하는 동안 감광드럼의 장착위치를 용이하게 인식하여 조립능력을 개선할 수 있는, 감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 화상형성시스템을 제공하는데 있다. 즉, 본 발명에 의하면 헬리컬기어가 원통부재의 부근에 배치되기 때문에, 작동자는, 감광드럼을 설치하는 동안 헬리컬기어에 의거하여 감광드럼의 장착방향을 용이하게 인식할 수 있다.
우선, 본 발명의 제1실시예에 의한 프로세스카트리지와 이 프로세스카트리지를 이용한 화상형성시스템에 대하여 첨부도면을 참조하면서 이하 설명한다.
[프로세스카트리지와 이 프로세스카트리지를 장착한 화상형성시스템의 전체구성]
우선, 화상형성시스템의 전체구성에 대하여 간략하게 설명한다.
제1도는 프로세스카트리지를 장착한 화상형성장치의 일예로서 복사기의 단면정면도이고, 제2도는 트레이가 개방된 상태에 있는 복사기의 사시도이고, 제3도는 트레이가 닫혀진 상태에 있는 복사기의 사시도이고, 제4도는 프로세스카트리지의 단면정면도이고, 제5도는 프로세스카트리지의 사시도이고, 제6도는 프로세스카트리지의 이면상태를 도시한 사시도이다.
제1도에 도시한 바와같이, 화상형성시스템(A)은 본래의 판독수단에 의해서 원고 또는 서류(2)에 대한 화상정보를 광학적으로 판독하도록 작동된다. 시트공급트레이(3) 위에 놓여 있거나 시트공급트레이(3)로부터 수동으로 삽입되는 기록매체는 이송수단(5)에 의해서 프로세스카트리지(8)의 화상형성위치까지 이송되고 화상정보에 응답하여 형성된 현상제(이하 토너라 칭함)상을 전송수단(6)에 의해서 기록매체(4)에 전송된다. 다음에, 기록매체(4)는 전송된 토너상을 기록매체(4)에 영구히 고착하는 고착수단(7)에 이송된다. 다음에, 기록매체는 배출트레이(8)로 배출된다.
화상형성장소를 형성하는 프로세스카트리지(B)는 대전수단(10)에 의해서 회전감광드럼(화상담지부재)의 표면을 균일하게 대전하도록 작동한 다음, 노출수단(11)에 의해 감광드럼위에 있는 판독수단(1)에 의해서 판독되는 광화상을 조사함으로써 감광드럼(9)위에 잠상을 형성하고, 다음에 현상수단(12)에 의해서 잠상을 토너화상으로 가시화한다. 전사수단(6)에 의해서 기록개체(4)로 토너상을 전사한 다음, 감광드럼(9)위에 남아 있는 잔여토너를 클리닝수단(13)에 의해 제거한다.
또한, 프로세스카트리지(B)는 카트리지유닛으로 형성되어, 제1프레임 또는 상부프레임(14)과 제2프레임 또는 하부프레임(15)으로 이루어진 프레임의 내부에 감광드럼(9)등을 내장하고 있다. 또한, 예시된 실시예에서는, 프레임(14),(15)는 하이임팩트 스티롤수지(HIPS)로 제조되고, 상부프레임(14)의 두께는 2mm 정도이고, 하부프레임(15)의 두께는 2.5mm 정도이다. 그러나, 프레임의 재료와 두께는 상기한 것에 한정되지 않고 알맞게 선택할 수 있다.
다음에, 화상형성시스템(A)과 이 화상형성시스템에 장착가능한 프로세스카트리지(B)의 여러종류의 부품에 대하여 상세하게 설명한다.
[화상형성시스템]
우선, 화상형성시스템(A)의 여러종류의 부품에 대하여 설명한다.
(원고판독수단)
원고판독수단(1)은 원고에 기록된 정보를 광학적으로 판독하는데 사용되고, 제1도에 도시한 바와같이, 화상형성시스템의 본체(16)의 상부에 배치되고 또한 원고가 놓이는 원고유리지지체(1a)을 포함하고 있다. 원고누름판(1b)의 내부면위에 스폰지층(1b1)을 가지는 원고누름판(1b)이 원고유리지지체(1a)에 부착되어 개폐이동을 한다. 원고 유리지지체(1a)와 원고누름판(1b)은 제1도의 좌우방향으로 왕복접동이동을 하는 화상형성시스템(16)위에 장착된다. 한편, 렌즈유닛(1c)은, 시스템본체(16)의 상부에서 원고유리지지체(1a)의 아래에 배치되고, 광원(1c1)과 짧은 초점거리를 가지는 렌즈어레이(1c2)를 구비하고 있다. 상기 구성에 의해서, 원고(2)가 원고의 아래쪽에 대면하고 있는 화상면을 가진 원고유리지지체(1a)위에 놓이고, 광원(1c1)이 작동하고 원고유리지지체(1a)가 제1도의 좌우방향으로 접동할 경우, 프로세스카트리지(B)의 감광드럼(9)은 원고(2)로부터의 반사광이 렌즈어레이(1c2)를 통하여 노출된다.
(기록매체이송수단)
이송수단(5)은 시트공급트레이(3)위에 놓여있는 기록매체(4)를 화상형성장소에 이송하고, 또한 기록매체(4)를 고착수단(7)에 이송하도록 사용된다. 상세하게는, 복수의 기록매체(4)를 시트공급트레이(3)위에 쌓아 놓거나 한장의 기록매체(4)를 시트공급트레이(3)위에 수동으로 삽입하고, 기록매체의 선단이 시트공급롤러(5a)와 이 롤러에 대하여 부세되는 마찰패드(5b)사이의 닙(nip)에 접촉되고, 복사개시버튼(A3)을 누르면, 시트공급롤러(5a)를, 회전하여, 기록매체(4)를 차례로 이송하는 한쌍의 레지스트롤러(5c1),(5c2)에 기록매체를 분리이송하고, 화상형성작동의 위치가 결정된다. 화상형성작동후, 기록매체(4)는, 이송벨트(5d)와 안내부재(5e)에 의해서 고착수단(7)에 이송되고, 다음에 한쌍의 배출롤러(5f1),(5f2)에 의해서 배출트레이(8)로 배출된다.
(전사수단)
전사수단(6)은 감광드럼(9)위에 형성된 토너상을 기록매체(4)로 전사하도록 사용되고, 예시된 실시예에서는 제1도에 도시된 바와같이, 전사롤러(6)로 구성된다. 상세하게는 화상형성시스템의 내부에 장착된 프로세스카트리지(B)의 감광드럼(9)에 대향하여 기록매체(4)를 화상형성시스템에 설치된 전사롤러(6)에 의해서 부세되고, 또한 감광드럼(9)위에 형성된 토너상의 극성과 반대되는 극성을 가진 전압을 전사롤러(6)에 인가함으로써, 감광드럼(9)위의 토너상을 기록매체(4)에 전사한다.
(고착수단)
고착수단(7)은 전사롤러(6)에 전압을 인가함으로써 기록매체(4)에 토너상을 전사하도록 이용되고, 제1도에 도시한 바와같이, 주위에 감겨있고 또한 구동롤러(7a), 홀더(7b)에 의해 지지되는 가열체(7c)와 누름스프링판(7d) 사이에 연장되어 있는 내열고착필름(7e)을 구비하고 있다. 또한, 누름스프링판(7d)은 인장스프링(7f)에 의해서 부세되어 인장력이 필름(7e)에 가해진다. 가압롤러(7g)는 필름(7e)을 삽입한 가열체(7c)에 대하여 부세되고, 고착필름(7e)을 고착작동에 요구되는 소정의 힘으로 가열체(7c)에 대향하여 가압한다.
가열체(7c)는 알류미나등의 내열재료로 제조되고, 또한 가열체(7c)는, 160㎛ 정도의 폭과 216mm 정도의 길이(제1도의 평면에 수직되는 치수)를 가지고, 또한 절연재료 또는 절연재료를 함유한 합성재료로 만든 홀더(7b)의 하부면위에 배열된 예를들면 TazN로 제조된 와이어형상 또는 판형상의 부재와, 예를들면 TazO 제조되고 열발생면을 덮는 보호층으로 이루어진 열방생층을 가지고 있다. 가열체(7c)의 하부면은 편평하고, 가열체의 전후단부는 원형으로 되어 고착필름(7c)의 접동이동을 행할 수 있다. 고착필름(7e)은 열처리된 폴리에스테르로 제조되고 9㎛ 정도의 두께를 가진다. 필름은 시계방향으로 구동롤러(7a)의 회전에 의해서 회전될 수 있다. 토너상이 전사되는 기록매체(4)가 고착필름(7e)과 가압롤러(7g)사이를 통과할때에, 토너상은 열과 압력에 의해 기록매체(4)에 고착된다.
또한, 화상형성시스템중에서 고착수단(7)에 의해 발생된 열을 방열시키기 위하여, 냉각팬(17)이 화상형성시스템의 본체(16)내에 설치되어 있다. 냉각팬(17)은, 예를들면 복사개시버튼(A3)(제2도)을 누를 경우, 회전되어, 기록매체를 공급하는 인입구로부터 화상형성시스템으로 유입되어 기록매체를 배출하는 배출구로 유출되는 공기흐름(제1도)을 발생하도록 한다. 프로세스카트리지(B)을 포함한 여러종류의 부품이 공기흐름에 의해 냉각되어, 화상형성시스템에 열이 남아 있지 않는다.
(기록매체공급트레이 및 배출트레이)
제1도 내지 제3도에 도시한 바와같이, 시트공급트레이(3)와 배출트레이(8)는, 제2도의 방향(b)으로 선회운동을 하고, 또한 제2도의 방향(c)으로 축(3b),(8b)의 주위를 선회운동하도록 시스템본체(16)의 내부에 있는 각각의 축(3a),(8a)위에 장착된다. 걸림돌기(3c),(8c)는 각 트레이(3),(8)의 양쪽에 있는 각각의 트레이(3),(8)의 자유단위에 형성된다. 이 돌기는 원고누름판(1b)의 상부면에 형성된 걸림홈(1b2)에 결합될 수 있다. 따라서, 제3도에 도시한 바와같이, 걸림돌기(3c),(8c)를 이에 대응하는 걸림홈(1b2)에 결합하기 위하여 트레이(3),(8)를 안쪽으로 겹치게할 때에 원고유리지지체(1a)와 원고누름판(1b)이 좌우방향으로 접동되는 것을 방지한다. 결과적으로, 작동자는 화상형성시스템(A)을 그리퍼(16a)를 통하여 용이하게 올릴 수 있고 또한 이송할 수 있다.
(농도등의 설정버튼)
또한, 농도등을 설정하는 설정버튼이 화상형성시스템(A)위에 설치되어 있다. 간략하게 설명하면, 제2도에서, 화상형성시스템을 ON 하거나 OFF 하도록 전원스위치(A1)가 설치되어 있다. 화상형성시스템의(복사된 화상)의 기본농도를 조정하기 위하여 농도조정 다이얼(A2)이 사용된다. 복사개시버튼(A3)을 누르면 화상형성시스템의 복사동작을 개시한다. 복사지움버튼(A4)을 누르면, 복사동작이 중단되고, 여러종류의 설정조건(예를들면, 설정된 농도조건)이 지워진다. 복사회수카운터 버튼(A5)을 누르면 복사의 수를 설정하도록 작용한다. 자동농도설정버튼(A6)을 누르면, 복사작동시에 농도를 자동으로 설정한다. 농도설정다이얼(A7)은, 필요에 따라 이 다이얼을 회전함으로써 작동자가 복사농도를 조정할 수 있도록, 설치되어 있다.
[프로세스카트리지]
다음에는, 화상형성시스템(A)의 내부에 장착가능한 프로세스카트리지(B)의 여러종류의 부품에 대하여 설명한다.
프로세스카트리지(B)는 화상담지부재와 적어도 1개의 프로세스수단을 구비하고 있다. 예를들면, 프로세스수단은 화상담지부재의 표면을 대전하는 대전수단과, 화상담지부재위에 토너상을 형성하는 현상수단과, 화상담지부재위에 남아있는 잔여토너를 제거하는 클리닝수단을 구비한다. 제1도와 제4도에 도시한 바와같이, 예시된 실시예에서는, 프로세스카트리지(B)는, 화상담지부재인 감광드럼(9)의 주위에 상,하부프레임(14),(15)으로 이루어진 프레임에 의해서 배치되어 있는, 대전수단(10), 토너(현상제)를 포함한 현상수단(12), 클리닝수단(13)등을 내장한 화상형성시스템의 본체(16)내에 분리가능하게 설치될 수 있는 카트리지유닛으로 구성된다. 대전수단(10), 노출수단(11)(개구(11a)), 현상수단(12)의 토너저장통(12a)은 상부프레임(14)의 내부에 배치되고, 감광드럼, 현상수단(12)의 현상슬리브(12d), 클리닝수단(13)은 하부프레임(15)의 내부에 배치된다.
이제부터는, 프로세스카트리지(B)의 여러종류의 부품인, 대전수단(10), 노출수단(11), 현상수단(12), 클리닝수단(13)의 순서로 상세하게 설명한다. 또한, 제7도는 서로 분리된 상,하부프레임을 가진 프로세스카트리지의 단면도이고, 제8도는 하부프레임의 내부구성을 도시하는 사시도이고, 제9도는 상부프레임의 내부구성을 도시한 사시도이다.
(감광드럼)
예시된 실시예에서는, 감광드럼(9)은, 1mm 정도의 두께를 가지고 또한 알루미늄으로 제조된 원통형 드럼코어(9a)와, 드럼코어의 외주면위에 배치된 유기감광층(9b)으로 구성되어, 감광드럼(9)의 외부직경이 24mm가 된다. 감광드럼(9)의 한쪽단부에 고정된 플랜지기어(9c)(제8도)에, 화상형성시스템의 구동모터(54)(제56도)의 구동력을 전달함으로써, 화상형성작동에 응답하여 화살표방향으로 감광드럼(9)이 회전된다.
화상형성작동시에, 감광드럼(9)이 회전할 경우, 감광드럼(9)의 표면은, DC전압과 AC전압을 증첩하여 얻은 진동전압을, 드럼(9)에 접촉하는 대전롤러(10)에 인가함으로써 균일하게 된다. 이경우에는, 감광드럼(9)의 표면을 균일하게 대전하기 위하여, 대전롤러(10)에 인가되는 AC전압의 주파수를 증가시켜야 한다. 그러나, 주파수가 2000HZ 정도를 초과할 경우, 감광드럼(9)과 대전롤러(10)는 진동하게 되어 소위 대전잡음(charging noise)이 발생된다.
즉, AC 전압을 대절롤러(10)에 인가할 경우, 정전인력이 감광드럼(9)과 대전롤러(10) 사이에서 발생되고, 인력은 AC전압의 최대값과 최소값에서 최대가 되므로, 탄성적으로 대전롤러를 변형하면서 감광드럼(9)에 대향하여 대전롤러(10)에 인력이 작용한다. 한편, 교류전압의 중앙값에서는, 인력이 최소가 되므로, 대전롤러(10)의 탄성변형이 트레이에 복구되어 대전롤러(10)를 감광드럼(9)으로부터 분리한다. 결과적으로, 감광드럼(9)과 대전롤러(10)는 인가된 AC전압의 주파수에 2배의 주파수로 진동한다. 또한, 감광드럼(9)에 대해서 대전롤러(10)에 인력이 작용할 경우, 드럼과 롤러의 회전이 제동되므로, 접착슬립에 의한 진동이 초래되어 대전잡음을 발생한다.
감광드럼(9)의 진동을 저감시키기 위하여, 예시된 실시예에서는, 제10도(드럼의 단면도)에 도시된 바와같이, 강성적인 충진물 또는 탄성적인 충진물(9d)을 감광드럼(9)의 내부에 배치한다. 충진물(9d)은, 생산성, 작업성, 무게 및 단가의 영향 등을 고려하여, 알루미늄, 황동 등의 금속, 시멘트, 석고 등의 세라믹, 천연고무 등의 고무재료중 선택하여 제조된다. 충진물(9d)은, 고체원통형상 또는 동공원통형상을 가지고 있고, 감광드럼(9)의 내부직경보다 100㎛ 정도 작은 내부직경을 가지고 있다. 즉, 드럼코어(9a)와 충진물(9d)사이의 갭은 최대 100㎛의 값을 가지도록 설정되고, 접착제(예를들면, 시아노아크릴레이트수지, 에폭시수지 등)를 충진물(9d)의 외부면위에 또는 드럼코어(9a)의 외부면위에 도포하고, 충진물(9d)을 드럼코어(9a)에 삽입함으로써 충진물과 드럼코어가 서로 고착된다.
이제부터, 충진물(9d)의 위치와 잡음압력(잡음레벨)사이의 관계를 감광드럼(9)의 충진물(9d)의 위치를 변경하면서 검사한 본 발명에 의한 시험결과를 설명한다. 제11도에 도시한 바와같이, 43dB의 배경잡음을 가지는 실험실에서 프로세스카트리지(B)의 앞표면으로 부터 30cm의 거리에 배치된 마이크로폰(M)에 의해서 잡음압력을 측정하였다. 결과적으로, 제12도에 도시한 바와같이, 80g의 무게를 가지는 충진물을 배치할 경우, 감광드럼(9)의 세로방향으로 중앙위치에서, 잡음압력은 54.5~54.8dB 이었다. 이에 대해서, 40g의 무게를 가지는 충진물을 플랜지기어(9c)의 방향으로 중앙위치에서 30mm 떨어진 위치에 배치할 경우, 잡음압력은 최소이었다. 상기 결과로부터, 플랜지기어(9c)의 방향으로 중앙위치로부터 떨어진 감광드럼(9)의 충진물(9d)을 배치하는 것이 더욱 유효하다는 것을 알았다. 그 이유로서는, 감광드럼(9)의 한쪽단부는 플랜지기어(9c)를 통하여 지지되고, 또한 감광드럼(9)의 다른쪽단부는 플랜지를 가지지 않은 베어링부재(26)에 의해서 지지되므로, 감광드럼(9)의 구조는 드럼의 세로방향으로 중앙위치에 대해 대칭이 되지 않기 때문이다.
따라서, 예시된 실시예에서는, 제10도에 도시된 바와같이, 중앙위치(C)로부터(드럼의 세로방향으로)플랜지기어(9c)의 방향으로, 즉 감광드럼(9)의 구동전달기구의 방향으로 떨어진 감광드럼(9)에 충진물(9d)이 배치되어 있다. 또한, 예시된 실시예에서는, 40mm의 길이(L3)와 20~60g 정도의 무게를 가지고, 바람직하게는 30~45g (더욱 바람직하게는 40g 정도)정도의 무게를 가지는 동공의 알루미늄부재로 이루어진 충진물(9d)이, 중앙위치(C)로부터 플랜지기어(9c)의 방향으로 9mm의 길이(L2)만큼 떨어진 위치에서 257mm의 세로방향의 길이(L1)를 가지는 감광드럼(9)의 내부에 위치고정된다. 감광드럼(9)의 내부에 충진물(9d)을 배치함으로써, 감광드럼을 안정하게 회전할 수 있고, 따라서 화상형성동작시 감광드럼(9)의 회전에 의한 진동을 억제한다. 그러므로, 대전롤러(10)에 인가된 AC전압의 주파수가 증가되어도, 대전잡음을 저감시킬 수 있다.
또한, 예시된 실시예에서는, 제10도에 도시된 바와같이, 접지접점(18a)이 감광드럼(9)의 내부면에 접촉되고, 접지접점의 다른쪽 단부는 드럼접지접점핀(35a)에 대해 접촉되므로, 감광드럼(90을 전기적으로 접지한다. 접지접점(18a)은 플랜지기어(9c)에 인접한 단부에 반대되는 감광드럼의 단부에 배치된다.
접지접점(81a)은, 스프링스테인레스스틸, 스프링인청동 등으로 제조되고, 또한 베어링부재(26)에 부착된다. 상세하게는, 제13도에 도시한 바와같이, 접지접점은 베어링부재(26)위에 형성된 보스를 조립할 수 있는 잠금개구(18az)를 가지는 베이스부(18a1)를 구비하고, 베이스부(18a1)로부터 연장된 암부(18a3)가 두개 있고, 각각의 암부는 하부방향으로 돌출한 반원돌기(81a4)를 가진 단부에 형성된다. 베어링부재(26)가 감광드럼(9)에 부착될 경우, 접지접점(18a)의 돌기(18a4)는 암부(18a3)의 탄성력에 의해서 감광드럼(9)의 내부면에 대향하여 부세된다. 이 경우에는, 접지접점(18a)이 복수의 점(두점)에서 감광드럼에 접촉되기 때문에, 접점의 신뢰성을 개선할 수 있고, 또한 접지접점(18a)이 반원형의 돌기(81a4)를 통하여 감광드럼에 접촉되기 때문에, 접지접점과 감광드럼(9)사이의 접촉이 안정화된다.
또한, 제14도에 도시한 바와같이, 접지접점(18a)의 암부(18a3)의 길이는 서로 상이하다. 상기 구조에 의해서, 반원형의 돌기(18a4)가 감광드럼(9)에 접촉되는 위치가 드럼의 주변방향으로 서로 떨어져 있기 때문에, 감광드럼(9)의 내부면에서 축방향으로 연장된 크랙(crack)부가 있어도, 양 돌기(18a4)는 동시에 크랙부에 접촉되지 않으므로, 오동작을 하지 않고 접점과 드럼사이의 접지접촉을 유지한다. 또한, 암부(18a3)의 길이가 상이할 경우, 어느한쪽의 암부(18a3)와 감광드럼사이의 접촉압력이, 다른쪽의 암부와 드럼사이의 접촉압력과 상이하다. 그러나, 이러한 차이는, 예를들면 암부(18a3)의 굴곡각도를 변경함으로써 보상할 수 있다.
예시된 실시예에서는, 접지접점(18a)이 상기한 바와같은 두개의 암부(18a3)를 가지거나 3개이상의 암부를 형성할 수 있지만, 접지접점이 오동작없이 감광드럼(9)의 내부면과 접촉할 경우, 제15도와 제16도에 도시한 바와같이, 돌기를 가지지 않는 1개의 암부(18a3)(두갈래로 분기되지 않음)를 사용할 수 있다.
이제부터는, 접지접점(18a)과 감광드럼(9)의 내부면사이의 접촉압력이 극히 약할 경우, 반원형돌기(18a4)는 감광드럼의 내부면의 불균일함을 따를 수 없으므로, 접지접점과 감광드럼사이의 접촉불량을 초래하여 암부(18a3)의 진동에 의한 잡음을 발생한다. 이와같은 접촉불량과 잡음을 방지하기 위하여, 접촉압력을 증가시켜야 한다. 그런, 접촉압력이 너무 강하면, 화상형성시스템을 장기간 사용할 경우, 감광드럼의 내부면이 반원형의 돌기(18a4)의 높은 압력에 의해 손상된다. 결과적으로, 반원형돌기(18a4)가 이러한 손상부분을 통과할 경우, 진동이 발생되므로, 접촉불량과 진동잡음을 초래한다. 상기 문제점을 고려하면, 접지접점(18a)과 감광드럼의 내부면사이의 접촉압력은 10g 내지 200g 정도의 범위내에서 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명자가 실시한 시험결과에 의하면, 접촉압력이 10g 정도보다 작을 경우, 감광드럼의 회전에 응답하여 접촉불량이 발생하여 다른 전자장비에 대해서 전파방해를 초래할 우려가 있다. 한편, 접촉압력이 100g 정도보다 클경우, 감광드럼(9)의 내부면이 장기간동안 감광드럼의 내부면과 접지접점(18a) 사이의 접동접촉에 의해 손상되므로, 비정상적인 잡음과 접촉불량을 초래할 우려가 있다.
또한, 상기 잡음등의 발생율, 감광드럼의 내부면의 상태 때문에, 완전히 제거할 수는 없지만, 드럼(9)의 내부에 충진물(9d)을 배치함으로써 감광드럼(9)의 진동을 저감시킬 수 있고, 또한 접지접점(18a)과 감광드럼(9)의 내부면사이의 접촉영역위의 도전성그리스(grease)를 도포함으로써 한층 효율적으로 드럼의 손상과 접촉불량을 방지할 수 있다. 또한, 베어링부재(26)위에 위치한 접지접점(18a)이 플랜지기어(9c)의 방향으로 떨어진 충진물(9d)로부터 원거리에 위치하기 때문에, 접지접점을 베어링부재에 용이하게 부착할 수 있다.
(대전수단)
대전수단은 감광드럼(9)의 표면을 대전하도록 사용된다. 예시된 실시예에서는, 대전수단은 일본국 특개소 63-149669호 공보에 개시된 바와같이 소위 접촉대전형으로 되어 있다. 상세하게는, 제4도에 도시한 바와같이, 대전롤러(10)는 접동베어링(10c)을 개재하여 상부프레임(14)의 내부면위에 회전가능하게 장착된다. 대전롤러(10)는 금속의 롤러축(10b)(예를들면, Fe, SUS 등으로 제조된 도전성금속)과, EPDM, NBR 등으로 제조되고 롤러축의 주위에 배치된 탄성고무층과, 탄소성분이 분산되어 있고, 탄성고무층의 주위에 배치된 우레탄고무층으로 구성되거나, 금속롤러축과, 탄소성분이 분산되어 있는 발포성 탄성고무층을 구성하고 있다. 대전롤러(10)의 롤러축(10b)은 접동베어링(10c)을 개재하여 상부프레임(14)의 베어링접동안내멈춤쇠(10d)에 의해 유지되어, 상부프레임으로부터 분리될 수 없고 또한 감광드럼(9)의 방향으로 근소하게 이동할 수 있다. 롤러축(10b)은 스프링(10a)에 의해서 부세되어, 대전롤러(10)가 감광드럼(9)의 표면에 대해서 부세되도록 한다. 따라서, 대전수단은 베어링(10c)을 통하여 상부프레임(14)에 일체화된 대전롤러(10)로 구성되고, 대전롤러(10)가 감광드럼(9)의 회전에 의해서 구동될 경우, 감광드럼(9)의 표면은, 상술한 바와같이, DC전압과 AC전압이 중첩된 전압을 대전롤러(10)에 인가함으로써 불균일하게 대전된다.
이제부터, 대전롤러(10)에 인가된 전압에 대하여 설명한다. 대전롤러(10)에 인가된 전압이 DC전압만으로 되어서, 균일한 대전을 달성하기 위해서는, 상기한 바와같은 DC전압과 AC전압을 중첩함으로써 얻은 진동전압을 대전롤러에 인가하여야 한다. 바람직하게는, DC전압만을 사용할 때의 대전개시전압보다 2배이상 높은 피크대 피크전압값을 가진 DC전압과 AC전압을 중첩함으로써 얻은 진동전압을, 균일한 대전을 개선할 수 있도록, 대전롤러(10)에 인가한다(일본국 특개소 63-149669호 공보참조). 여기에 기재된 진동전압은, 전압값이 시간함수로서 주기적으로 변화하고, 바람직하게는 감광드럼의 표면을 DC전압으로만 대전시킬 때에 대전개시전압보다 2배이상 높은 피크대 피크전압을 가지는 전압을 의미한다. 또한, 진동전압의 파형은 정현파에 국한되지 않고, 구형파, 삼각파 또는 펄스파이어도 된다. 그러나, 고조파성분을 포함하지 않는 정현파가 대전잡음의 저감이라는 측면에서 볼 때 바람직하다. DC전압은, 예를들면 DC전압전원을 주기적으로 ON/OFF함으로서 얻은 구형파를 가지는 전압으로 이루어진다.
제17도에 도시한 바와같이, 대전롤러(10)의 전압인가는, 후술하는 바와같이, 화상형성시스템이 대전바이어스접점핀에 대향하여 대전바이어스접점(18)의 한쪽단부(18c1)를 부세함으로써 달성되고, 도하나 대전바이어스접점(18c)의 다른쪽단부(18c2)를 금속롤러축(10b)에 대해서 부세함으로써, 대전롤러(10)에 전압을 인가한다. 또한, 대전롤러(10)는 제17도의 오른쪽방향으로 탄성접점(18c)에 의해서 부세되기 때문에, 접점(18c)으로부터 떨어져 배치된 대전롤러베어링(10c)은 고리형 멈춤부(10c1)를 가지고 있다. 또한, 상부프레임(14)으로부터 지지되는 멈춤부(10e)는, 프로세스카트리지(B)가 낙하하거나 진동할때에 대전롤러(10)의 과다한 축운동을 방지하기 위하여, 접점(18c)의 부근에 배치된다.
예시된 실시예에서는, 상기한 바와같은 구성에 의해서, 대전롤러(10)에 1.6~2.4KVVPP, -600VVDC(정현파)의 전압을 인가한다.
대전롤러(10)가 상부프레임(14)에 일체화될때에, 우선 상부프레임(14)의 안내멈춤쇠(10d)에 의해서 베어링(10c)을 지지하고, 다음에 대전롤러(10)의 롤러축(10b)을 베어링(10c)결합된다. 그리고, 상부프레임(14)이 하부프레임(15)에 조립될때에, 제4도에 도시한 바와같이 대전롤러(10)를 감광드럼(9)에 대해 부세한다.
또한, 대전롤러(10)용 베어링(10c)은 다량의 카본충전물을 함유한 도전성베어링재료로 제조되고, 금속스프링(10a)을 개재하여 대전바이어스접점(18c)으로부터 대전롤러(10)에 전압을 인가함으로써 안정한 대전바이어스를 공급할 수 있다.
(노출수단)
노출수단(11)은 대전롤러(10)에 의해서 균일하게 대전된 감광드럼(9)의 표면을, 판독수단(1)으로부터의 광화상으로 노출하도록 사용된다. 제1도와 제4도에 도시한 바와같이, 상부프레임(14)에는 화상형성시스템의 렌즈어레이(1c2)로부터의 광을 감광드럼(9)에 조사하는 개구(11a)가 형성된다. 또한, 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)으로부터 분리할 때, 감광드럼(9)이 개구(11a)를 통하여 주위광에 의해 노출되면, 감광드럼이 열화될 우려가 있다. 이와같은 열화를 방지하기 위하여, 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)으로부터 분리할때에 개구(11a)가 셔터부재(11b)에 의해서 닫혀지고, 또한 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템의 내부에 장착할때에 셔터부재가 개구(11a)를 개방하도록 셔터부재(11b)를 개구(11a)에 부착한다.
제18도(a)와 제18도(b)에 도시한 바와같이, 셔터부재(11b)는 카트리지의 외부방향으로 볼록부를 가진 L형상단면을 가지고 있고, 상부프레임(14)위에 선회가능하게 핀(11b1)이 개재하여 장착된다. 비틀림코일스프링(11c)이, 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)으로부터 분리한 상태에서 개구(11a)를 닫기 위해 셔터부재(11b)를 코일스프링(11c)에 의해서 부세하도록, 어느한쪽의 핀(11b1)의 주위에 장착된다.
제18도(a)에 도시된 바와같이, 접촉부(11b2)는 셔터부재의 외부면에 형성되어, 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)의 내부에 장착하고, 본체(16)에 대해 개방가능한 상부 개폐덮개(19)(제1도)를 닫을때에, 덮개(19)위에 형성된 돌기(19a)는 접촉부(11b2)에 대향하여 접촉되므로, 개구(11a)를 개방하기 위해 화살표(e)(제18도(B))방향으로 셔터부재(11b)를 회전한다.
셔터부재(11b)의 개구동작시에, 셔터부재(11b)는 L형상의 단면을 가지고, 접촉부(11b2)는 제4도와 제18도(b)에 도시된 바와같이, 카트리지(B)의 외형의 외부방향으로 또한 피봇핀(11b 1)의 근처에 배치되고, 셔터부재(11b)는 프로세스카트리지(B)의 외형의 외부방향으로 덮개(19)의 돌기(19a)에 대향하여 접촉된다. 결과적으로, 셔터부재(11b)의 개방각과 닫힘각이 작아도, 회전셔터부재(11b)의 선단을 확실하게 개방되므로, 감광드럼(9)의 표면위에 양호한 정전잠상을 형성하도록 상기 셔터부재에 배치된 렌즈어레이(1c2)로부터의 광을 감광드럼에 확실하게 조사한다. 상술한 바와같이, 셔터부재(11b)를 구성함으로써, 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템에 삽입할 경우, 화상형성시스템의 덮개(19)의 셔터개구돌기(19a)로부터 카트리지(B)를 지체하지 않아도 되므로, 돌기의 한번 움직임을 단축할 수 있고, 따라서 프로세스카트리지(B)와 화상형성시스템을 소형화할 수 있다.
(현상수단)
이제부터는, 현상수단(12)에 대하여 설명한다. 현상수단(12)은 노출수단에 의해 감광드럼(9)위에 형성된 정전잠상을, 토너를 사용하여, 토너상으로 가시화하도록 사용된다. 또한, 상기 화상형성시스템(A)에서는, 자성토너 또는 비자성토너를 사용할 수 있지만, 예시된 실시예에서는, 프로세스카트리지(B)의 현상수단은 1성분 자성현상제인 자성토너를 구비한다.
현상동작시에 사용되는 1성분자성현상제의 바인더수지로서는, 폴리스티렌, 폴리비닐톨루엔 등의 스티렌 및 그 치환체의 단중합체, 스티렌프로필렌공중합체, 스티렌비닐톨루엔 공중합체, 스티렌비닐나프탈렌 공중합체, 스티렌아크릴릭산 에틸공중합체 또는 스티렌아크릴릭산부틸공중합체등의 스티렌계 공중합체, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리부틸메라크릴레이트, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐부티럴, 폴리크릴릭산수지, 로진, 변성로진, 터펜틴수지, 페놀수지, 지방족탄화수소수지, 지환족탄화수소수지, 방향족계 석유수지, 파라핀왁스, 카나우바왁스등을 단독으로 혹은 혼합해서 사용한다.
자성토너에 부가한 착색재료에 대해서는 카본블랙, 프탈로시아닌, 철혹 등이 공지되어 있다. 자성토너를 함유한 자성미세입자는 자계중에 놓을때 자화되는 물질이 이용되고, 철, 코발트, 니켈 등의 강자성금속의 분말 또는 마그네타이트, 페라이트 등의 합금분말을 사용한다.
상기 자성토너에 의해 토너상을 형성하는 현상수단(12)은, 제4도에 도시한 바와같이, 토너를 수납하는 토너저장통(12a)을 가지고 있다. 또한 토너저장통(12a)내부에는 토너를 이송하기 위한 토너이송기구(12b)가 설치되어 있다. 또한, 상기 현상수단은 내부에 자석(12c)을 가진 현상슬리브(12d)를 회전시켜서 현상슬리브의 표면위에 얇은 토너층을 형성하도록 설계되어 있다. 상기 현상슬리브(13d)위에 토너층이 형성될때, 토너와 현상슬리브(12d)사이의 마찰에 의해서 감광드럼(9)위의 정전잠상에 현상가능한 마찰대전전하를 인가한다. 또한, 토너층의 두께를 규제하기 위하여, 현상블레이드(12e)를 현상슬리브(12d)의 표면에 대하여 부세한다. 현상슬리브(12d)는, 현상슬리브와 감광드럼사이에 100~400㎛ 정도의 갭을 가진 상태에서 감광드럼(9)의 표면에 대향하여 배치된다.
제4도에 도시한 바와같이, 자성토너이송기구(12b)는, 폴리프로필렌(PP), 아크릴로부타디엔스티롤(ABS), 하이임팩트스티롤(HIPS)등의 재질로 이루어지고 또한 토너저장통(12a)의 저면을 따라서 화살표(f)방향으로 왕복이동가능한 이송부재(12b1)를 가진다. 각각의 이송부재(12b1)는 대략 삼각형상의 단면을 가지고 있고, 또한 토너저장통(12a)의 저면전체를 긁기 위하여 감광드럼의 회전축(제4도의 평면에 수직인 방향)을 따라서 연장된 복수의 막대형상부재로 구성되어 있다. 막대형상부재는 양단부에서 상호 접속되어 일체적인 구조를 구성한다. 또한, 3개의 이송부재(12b1)가 있고, 토너저장통의 저면에 있는 모든 토너를 긁어낼 수 있도록 이송부재의 이동범위는 삼각형상의 단면의 저면폭보다 크게 선택된다. 또한, 암부재(12b2)는 암부재의 자유단부에 돌기(12b6)를 형성하여, 이송부재(12b)가 고정되도록하고 또한 정돈되도록 한다.
이송부재(12b)는 세로방향의 한쪽단부에 결합돌기(12b4)를 가지고 있고, 돌기는 암부재(12b2)에 형성된 슬롯(12b5)에 회전가능하게 결합된다. 암부재(12b2)는 축(12b3)을 개재하여 상부프레임(14)위에 회전가능하게 설치되고, 토너저장통(12a)의부에 설치된 암(도시되지 않음)에 접속된다. 또한, 프로세스카트리지(B)가 화상형성시스템(A)의 내부에 장착될때에, 화상형성시스템으로 부터의 구동력이 이송부재에 전달되어 소정의 각도로 축(12b3)주위로 암부재(12b2)를 회전하도록, 구동전달수단을 이송부재(12b1)에 접속한다. 또한, 제7도 등에 도시된 바와같이, 이송부재(12b1)와 암부재(12b2)사이의 연결부가 굴곡가능하도록 폴리프로필렌, 폴리아미드등의 수지에 의해서 이송부재(12b1)와 암부재(12b2)를 일체적으로 형성한다.
따라서, 화상형성동작시에, 암부재(12b2)가 소정의 각도로 요동하면, 실선으로 도시된 상태와 접선으로 도시된 상태사이의 방향(f)으로 토너저장통(12a)의 저면을 따라서 이송부재(12b1)가 왕복이동한다. 결과적으로, 토너저장통(12a)의 저면근처에 위치한 토너는 이송부재(12b1)에 의해서 현상슬리브(12d)의 방향으로 이송된다. 이 경우에는, 각 이송부재(12b1)가 삼각형상의 단면을 가지고 있기 때문에 토너를 이송부재에 의해 긁어내고 이송부재(12b1)의 경사면을 따라서 완만하게 이송된다. 따라서, 현상슬리브(12d)의 부근에 있는 토너는 각반되기 어려우므로, 현상슬리브(12d)의 표면에 형성된 토너층은 열화되기 어렵다.
또한, 제4도에 도시한 바와같이, 토너저장통(12a)의 덮개부재(12f)에는 수하(垂下)부재(12f1)가 설치되어 있다. 이 수하부재의 하단과 토너저장통의 저면사이의 간격은, 각 토너이송부재(12b1)의 삼각단면 높이보다 다소 크도록 설정되어 있다. 따라서, 토너이송부재(12b1)는 토너저장통의 저면과 수하부재(12f1)사이를 왕복이동하고, 결과적으로 이송부재(12b1)가 토너저장통의 저면으로부터 부상하려고 할경우, 부상을 제한하거나 규제함으로써, 이송부재(12b)의 부상을 방지할 수 있다.
또한, 예시된 실시예에 관한 화상형성시스템(A)은 비자성토너를 수납한 프로세서카트리지도 장착가능하다. 이경우에는, 현상슬리브(12d)근처에 있는 비자성토너를 각반하도록 토너이송기구를 구동한다.
즉, 비자성토너를 사용하는 경우, 제19도에 도시한 바와같이, 현상슬리브(12d)와 동일한 방향으로 회전하는 탄성롤러(12g)가 토너이송기구(12h)에 의해 토너저장통(12a)로부터 이송된 비자성토너를 현상슬리브(12d)로 반송한다. 이때에, 현상슬리브(12d)와 탄성롤러(12g) 사이의 접촉되는 부분에서, 탄성롤러(12g)위에 있는 토너는, 토너와 현상슬리브(12d)사이의 접동접촉에 의해서 마찰대전되어, 현상슬리브(12d)위에 정전적으로 부착된다. 다음에, 현상슬리브(12d)를 회전하는 동안, 현상슬리브(12d)에 부착된 비자성토너는 현상블레이드(12e)와 현상슬리브(12d)사이의 접촉영역으로 침입하여, 현상슬리브 위에 얇은 토너층을 형성하고, 토너와 현상슬리브사이의 접동접촉에 의해서, 정전잠상을 현상하기 위한 극성에 충분한 마찰대전을 행한다. 그러나, 토너가 현상슬리브(12d)위에 남아있을 경우, 남아 있는 토너는 현상슬리브(12d)에 이송된 새로운 토너와 혼재하고, 현상슬리브와 현상블레이드(12e)사이의 접촉영역에 이송된다. 잔류토너와 새로운 토너는 토너와 현상슬리브(12d)사이에 접동접촉에 의해서 마찰대전된다. 그러나, 이때에, 새로운 토너가 적정한 전하로 대전되어도, 잔류토너는 이미 적정한 전하로 대전된 상태에서 다시 대전되기 때문에, 과대전된다. 과대전 또는 과다하게 대전된 토너는 적정하게 대전된 토너에 비해서 현상슬리브(12d)에 강한 부착력을 가지므로, 현상함과 동시에 사용하기 어렵게 된다.
이것을 방지하기 위하여, 비자성토너를 수납한 프로세스카트리지에 대하여 예시된 실시예에서는, 제19도에 도시한 바와같이, 비자성토너기구(12h)는 토너저장통(12a)에 배치되고 탄성각반 날개를 가지는 회전부재(12h1)를 구비하고 있다. 비자성토너카트리지가 화상형성시스템(A)의 내부에 장착될때에, 구동전달수단은 회전부재(12h1)에 접속되어 회전부재가 화상형성동작시에, 화상형성시스템에 의해 회전되도록 된다. 이와같은 방법으로, 비자성토너를 수납하고 화상형성시스템에 내부에 장착된 카트리지를 사용함으로써 화상을 형성할때에, 토너저장통(12a)의 토너는 각반날개(12h2)에 의해 충분하게 각반된다. 결과적으로 현상슬리브(12d)의 근처에 있는 토너를 토너저장통(12a)의 토너와 혼합되도록 각반함으로써, 토너저장통의 토너에, 현상슬리브(12d)로부터 제거된 토너의 대전전하를 분산하여, 토너의 열화를 방지한다.
다음에, 상기 토너층이 형성된 현상슬리브(12d)는, 현상슬리브와 감광드럼사이의 작은 갭(자성토너를 수납하는 프로세스카트리지에 대해서는 300㎛ 정도, 또는 비자성토너를 수납하는 프로세스카트리지에 대해서는 200㎛ 정도)을 가지는 감광드럼(9)에 대면하는 관계로 배치된다. 따라서, 예시된 실시예어서는, 현상슬리브의 외경보다, 작은 갭에 대응하는 양만큼 큰 외부직경을 각각 가지는 접촉링이, 현상슬리브(12d)의 축의 양쪽단부의 근처에 또한 토너층형성영역의 외부에 배치되어, 잠상형성영역의 외부에서 상기 링이 감광드럼(9)에 대해 접촉된다.
이제부터는, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치관계에 대해 설명한다. 제20도는, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치관계와 현상슬리브를 가압하는 구성을 도시한 횡단면도이고, 제21도(a)는 제20도의 선(A-A)을 따라서 취한 단면도이고, 제21도(b)는 제20도의 선(B-B)을 따라서 취한 단면도이다.
제20도에 도시한 바와같이, 토너층이 형성되는 현상슬리브(12d)와 감광드럼(9)은 미세간격(200~300㎛ 정도)을 가지고 대향하도록 위치결정된다. 이때에, 지지부재(33)를 개재하여 드럼의 한쪽단부에서 플랜지기어(9c)의 회전축(9f)을 회전가능하게 지지함으로써 감광드럼(9)은 하부프레임(15)위에 회전가능하게 장착된다. 감광드럼(9)의 다른쪽단부는 하부프레임에 고정된 베어링부재(26)의 베어링부(26a)를 개재하여 하부프레임(15)위에 회전가능하게 장착된다. 현상슬리브(12d)는, 현상슬리브의 축방향 양단부의 부근에 배치되고, 또한 토너층형성영역의 외부에 있고, 현상슬리브의 외경보다 미세간격에 대응하는 양만큼 큰 직경을 각각 가지는 상기 접촉링(12d1)을 가지고 있으므로, 잠상형성영역의 외부에서 상기링이 감광드럼(9)에 대향하여 접촉한다.
또한, 현상슬리브(12d)는 현상슬리브의 축방향으로 양단부 부근에 있고 또한 토너층 형성영역의 외부에 있는 접촉링(12d1)사이에 배치된 슬리브베어링(12i)에 의해서 회전가능하게 지지되고, 슬리브베어링(12i)은 제20도의 화살표(a)방향으로 다소 이동될 수 있도록 하부프레임(15)에 장착된다. 각각의 슬리브베어링(12i)은, 하부프레임(15)에 대향하여 접촉하는 한쪽단부를 가지는 부세스프링(12j)이 장착된 후방으로 연장되는 돌기를 가지고 있다. 따라서, 현상슬리브(12d)는 감광드럼(9)에 대향하여 상기 부세스프링에 의해서 항상 부세된다. 상기 구성에 의해서, 접촉링(12d1)은 항상 감광드럼(9)에 대향하여 접촉되고, 결과적으로 현상슬리브(12d)와 감광드럼(9)사이에 소정의 간격이 항상 유지되므로, 감광드럼(9)의 플랜지기어(9c)와 이 플랜지기어(9c)와 기어결합된 현상슬리브(12d)의 슬리브기어(12k)에 구동력을 전달한다.
또한, 슬리브기어(12k)는 현상슬리브(12d)의 플랜지부를 구성한다. 즉, 예시된 실시예에서는, 슬리브기어(12k)와 플랜지부는 수지재료(예를들면, 폴리아세틸렌수지)로부터 일체적으로 형성된다. 또한, 소직경을 가지고, 또한 하부프레임(15)에 의해서 회전가능하게 지지된 한쪽단부를 가지는 금속핀(12d2)(예를들면, 스테인레스스틸로 이루어짐)을 슬리브기어(12k)(플랜지부)의 중앙에 압착고정한다. 이 금속핀은 현상슬리브(12d)의 한쪽단부에서 회전축으로 작용한다. 예시된 실시예에 의하면, 슬리브기어와 플랜지부는 일체적으로 수지에 의해서 형성될 수 있기 때문에 현상슬리브의 제조를 용이하게 할 수 있고, 현상슬리브(12d)와 프로세스카트리지(B)를 경량으로 할 수 있다.
이제부터는, 슬리브베어링(12i)의 접동방향에 대해서 제22도를 참조하면서 설명한다. 우선, 현상슬리브(12d)의 구동에 대하여 설명한다. 구동력이, 화상형성시스템의 구동원(구동모터(54))로부터 플랜지기어(9c)에 전달되고, 다음에 플랜지기어(9c)로부터 슬리브기어(12k)에 전달될때에, 기어사이의 결합력은, 플랜지기어(9c)의 결합피치원과 슬리브기어(2k)의 결합피치원의 접선이 압력각(실시예에서는 20°)으로 경사지거나 분리되는 방향으로 향한다. 따라서, 결합력은 제22도의 화살표(P)방향 (θ20°)으로 향한다. 이경우에는, 슬리브베어링(12i)이 감광드럼(9)의 회전중심과 현상슬리브(13d)의 회전중심을 연결하는 선에 평행한 방향으로 접동되면, 기어결합력(P)은, 접동방향과 평행한 수평방향의 힘성분(Ps)과, 접동방향과 수직인 수직방향의 힘성분(Ph)으로 분할될때에, 제22도에 도시한 바와같이, 접동방향에 평행한 수평방향의 힘성분은 감광드럼(9)으로부터 멀어지는 방향으로 된다. 결과적으로, 현상슬리브(12d)의 구동에 대하여는, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 간격은, 플랜지기어(9c)와 슬리브기어(12k)사이의 결합력에 따라서 용이하게 변동되므로, 현상슬리브(12d)상의 토너는 감광드럼(9)에 적정하게 이동될 수 없기 때문에, 현상능력을 악화시킨다.
이것을 극복하기 위하여, 예시된 실시예에서는, 제21도(a)에 도시된 바와같이, 플랜지기어(9c)로부터 슬리브기어(12k)에 전달되는 구동력을 고려하여, 구동쪽에서(슬리브기어(12k)가 배치된 쪽에서)슬리브베어링(12i)의 접동방향이 화살표(Q)방향과 일치한다. 즉, 결합력(P)(플랜지기어(9c)와 슬리브기어(12k)사이의 결합)과 접동방향사이에 형성된 각도()는 90°정도(실시예에서는 92°)의 값을 가지도록 설정된다. 상기 구성에 의해서, 접동방향과 평행한 수평방향의 힘성분(Ps)은 무시할 수 있고, 또한 예시된 실시예에서는, 힘성분(Ps)이 감광드럼(9)의 방향으로 현상슬리브(12d)를 다소 부세하도록 작용한다. 이경우에 있어서, 현상슬리브(12d)는 부세스프링(12j)의 스프링압력(α)에 대응하는 양으로 가압되어, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있으므로, 적정한 현상을 행할 수 있다.
다음에, 비구동쪽(슬리브기어(12k)가 배치되지 않은쪽)에서의 접동베어링(12i)의 접동방향에 대해서 설명한다. 비구동쪽에서는, 상기 구동쪽과는 달리, 접동베어링(12i)이 구동력을 받지 않기 때문에, 제21도(b)에 도시한 바와같이, 접동베어링(12i)의 접동방향이, 감광드럼(9)의 중심과 현상슬리브(12d)의 중심을 연결하는 선과 대략 평행하도록 설정된다.
이와같은 방법으로, 현상슬리브(12d)가, 비구동쪽의 현상슬리브로부터 구동쪽의 현상슬리브(12d)를 부세하는 부세각을 변경함으로써 감광드럼(9)의 방향으로 가압될때에, 현상슬리브(12d)와 감광드럼(9)사이의 위치관계는 항상 적정하게 유지되므로, 적정한 현상을 행할 수 있다.
또한, 구동쪽에서 접동베어링(12i)의 접동방향은, 비구동쪽의 경우와 마찬가지로 감광드럼(9)의 중심과 현상슬리브(12d)의 중심을 연결하는 선에 대략 평행하도록 설정할 수 있다. 즉, 상기 실시예에서 설명한 바와같이, 구동쪽에서, 접동베어링(12i)의 접동방향으로 향하는 힘성분(Ps)(플랜지기어(9c)와 슬리브기어(12k)사이이 결합력의 힘성분)에 의해 현상슬리브(12d)가 감광드럼(9)으로부터 떨어지도록 부세되기 때문에, 본 실시예에서는, 구동쪽에서의 부세스프링(12j)의 부세력은 힘성분(Ps)에 대응하는 양으로 비구동쪽에서의 값보다 크도록 설정된다. 즉, 비구동쪽에서 현상슬리브(12d)에 부세스프링(12j)의 부세력이 P일 경우, 구동쪽에서 부세스프링(12j)의 부세력(P2)은 P2=P1+Ps의 관계를 갖도록 설정되어, 결과적으로 현상슬리브(12d)는 항상 적정한 부세력을 받을 수 있기 때문에, 현상슬리브와 감광드럼(9)사이의 일정한 간격을 보증할 수 있다.
(클리닝수단)
클리닝수단(13)은, 감광드럼(9)위의 토너상이 전사수단(6)에 의해서 기록매체(4)에 전사한 후에 감광드럼위에 남아 있는 잔류토너를 제거하는데 사용된다. 제4도에 도시한 바와같이, 클리닝수단(13)은 감광드럼(9)의 표면에 접촉되고 감광드럼(9)위에 남아있는 잔류토너를 제거하거나 긁어내는 탄성클리닝블레이드(13a)와, 감광드럼(9)의 표면에 다소 접촉하고, 클리닝블레이드(13a)의 아래에 배치되어 제거된 토너를 사용하는 스퀴지시트(13b)(squeegee sheet)와, 스퀴지시트(13b)에 의해서 수용된 페토너를 수집하는 페토너저장통(13c)으로 구성된다. 또한, 스퀴지시트(13b)는 감광드럼(9)의 표면에 다소 접촉되어 감광드럼에 남아 있는 잔류토너를 통과하도록 하지만, 클리닝블레이드(13a)에 의해서 감광드럼(9)으로부터 제거된 토너를 감광드럼(9)의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 향하도록 한다.
이제부터는, 스퀴지시트(13b)를 부착하는 방법에 대해서 설명한다. 스퀴지시트(13b)는 양면접착테이프(13e)를 개재해서 페토너저장통(13c)의 취부면(13d)에 부착된다. 이경우에는, 페토너저장통(13c)은 수지재료(예를들면, 하이임팩트스티롤(HIPS)등)로 이루어지고, 또한 다소 불균일한 표면을 가진다. 따라서, 제23도에 도시한 바와같이, 양면접착테이프(13e)가 취부면에 단순히 접착되고, 스퀴지시트(13b)가 접착테이프(13e)에 단순히 부착되면, 스퀴지시트(13b)의 자유단부(감광드럼(9)과의 접촉부)가 X로 도시된 바와같이 변형된다. 스퀴지시트(13b)의 변형단부(X)가 발생하면, 스퀴지시트(13b)는 감광드럼(9)의 표면에 밀착할 수 없게되어, 클리닝블레이드(13a)에 의해 제거된 토너를 확실하게 수용할 수 없다.
상기 문제점을 극복하기 위하여, 스퀴지시트(13b)를 취부면에 부착할때에, 제24도(a)에 도시한 바와같이, 페토너저장통의 하부에서 취부면(13d)은 인장공구(20)에 의해서 하부방향으로 인장되어 취부면을 탄성적인 변형으로 곡면이 되고, 스퀴지시트(13b)는 굴곡된 취부면에 부착되고, 굴곡된 취부면은 스퀴지시트(13b)의 자유단부에 장력이 인가되도록 해제됨으로써, 자유단부가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 근래의 소형화프로세스카트리지(B)에서는, 취부면(13d)의 치수가 작기 때문에, 스퀴지시트(13b)가 굴곡된 취부면(13b)에 부착되면, 제24도(a)에 도시한 바와같이, 스퀴지시트(13b)의 하단부 또는 모서리(13b)가 취부면(13b)으로부터 하부방향으로 돌출된다. 그리고, 스퀴지시트(13b)가 취부면(13d)으로부터 하부방향으로 돌출될때에, 제1도의 단면으로부터 명백한 바와같이, 돌출된 스퀴지시트(13b)가 기록매체를 간섭할 우려가 있다.
또한, 스퀴지시트(13b)가 굴곡된 취부면에 부착되고, 제24도(a)에 도시한 바와같이, 양면접착테이프(13e)가 스퀴지시트(13b)의 하단부로부터 돌출된다. 따라서, 상기 상태에서, 스퀴지시트(13b)를 양면접착테이프(13e)에 대향하여 접착공구(21)에 의해서 부세될때에, 제24도(b)에 도시한 바와같이, 양면접착테이프(13e)의 돌출부는 접착공구(21)에 의해서 접착되고, 결과적으로 접착공구(21)를 제거할때, 제24도(c)에 도시한 바와같이, 양면접착테이프(13e)는 부착면(13d)으로부터 박리되므로, 수퀴지시트(13b)의 불량부착을 초래한다.
상기 문제점을 극복하기 위하여, 예시된 실시예에서는, 제25도(a)에 도시한 바와같이, 스퀴지시트(13b)의 하단부의 구성은 인장공구(20)에 의해 굴곡된 취부면(13d)의 곡면구성과 대략 동일하게 된다. 즉, 스퀴지시트(13b)의 폭은 세로방향의 양쪽단부로부터 중앙부분까지 변경되어, 중앙부가 양쪽단부보다 크게 되도록 한다(예를들면, 중앙부의 폭은 7.9mm정도이고, 양단부의 폭은 7.4mm정도이다). 이와같은 방법으로, 스퀴지시트(13b)가 취부면에 부착될때에, 굴곡된 양면접착테이프(13e)는 스퀴지시트(12b)로부터 돌출되지 않는다. 또한, 인장도구(20)를 취부면(13d)의 곡면을 해제하도록 제거하여 제25도(b)에 도시한 바와같이 스퀴지시트(13b)의 상단부에 인장을 인가할때에, 스퀴지시트의 하단부는 취부면(13d)으로부터 하부방향으로 돌출되지 않는다. 따라서, 기록매체(4)와 스퀴지시트(13b)사이의 상기 간섭과 스퀴지시트(13b)의 불량접착을 방지할 수 있다.
또한, 가공성과 작업공구의 수명을 고려하면, 스퀴지시트(13b)의 하단을 직선으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 제26도에 도시한 바와같이, 중앙부의 폭이 취부면(13d)의 곡면량에 대응하여 세로방향의 양단부의 폭보다 크도록 스퀴지시트(13b)의 폭을 직선적으로 변경한다. 상기 실시예에서는, 취부면(13d)을 인장공구(20)에 의해 인장하지만, 제27도에 도시한 바와같이, 취부면(13d)을, 압압공구(20a)에 의해서 취부면(13d)면과 일체적으로 형성된 토너저장통의 간막이판(13c1)을 압압함으로써 굴곡한다.
또한, 예시된 실시예에서는, 스퀴지시트 취부면(13d)이 페토너저장통(13c)의 하부면에 형성되어 있지만, 스퀴지스트(13b)를 폐토너저장통(13c)으로부터 독립적으로 형성된 금속판취부면에 부착시킨다음, 금속판을 폐토너저장통(13c)에 결합하여도 된다.
또한, 예시된 실시예에서는, 스퀴지시트(13b)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지고, 38㎛ 정도의 두께, 241.3mm 의 길이, 7.9mm 정도의 중앙폭, 7.4mm 정도의 단부폭, 14556.7mm 정도의 적정한 곡롤반경을 가진다.
(상부프레임과 하부프레임)
다음에, 프로세스카트리지(B)의 하우징을 구성하는 상부프레임(14)과 하부프레임(15)에 대해 설명한다. 제7도와 제8도에 도시한 바와같이, 감광드럼(9), 현상수단(12)의 현상슬리브(12d)와 현상블레이드(12e), 클리닝수단(13)이 하부프레임(15)에 설치된다. 한편, 제7도, 제9도에 도시된 바와같이 대전롤러(10), 현상수단(12)의 토너저장통(12a), 토너이송기구(12b)가 상부프레임(14)에 설치된다.
상부프레임(14)과 하부프레임(15)을 함께 조립하기 위하여, 4쌍의 걸림멈춤식(14a)가 상부프레임(14)에 일체적으로 형성되어 있고, 또한 상부프레임의 세로방향으로 서로 등간격으로 떨어져 있다. 마찬가지로, 걸림멈춤쇠(14a)와 결합하는 걸림개구(15a)와 걸림돌기(15b)가 하부프레임(15)위에 일체적으로 형성되어 있다. 따라서, 상,하부프레임(14),(15)이, 걸림멈춤쇠(14a)와 이에 대응하는 걸림개구(14a)와 걸림돌기(15b)가 결합되도록 대향하여 강제로 부세될때에, 상부프레임(14)과 하부프레임(15)은 결합된다. 또한, 상,하부프레임을 결합을 확실하게 하기 위하여, 제8도에 도시한 바와같이, 걸림멈축쇠(15c)와 걸림개구(15d)는 하부프레임(15)의 세로방향의 양단부근처에 각각 형성되고, 반면에, 제9도에 도시한 바와같이, 걸림멈춤쇠(15c)에 의해서 결합될 걸림개구(14b)와 걸림개구(15d)에 의해서 결합된 걸림멈춤쇠(13c)가 상부프레임(14)의 세로방향의 양단부의 근처에 각각 형성된다.
프로세스카트리지(B)를 구성하는 부재를 상기한 바와같이 상,하부프레임(14),(15)에 분리해서 구성할때에, 감광드럼(9)에 대해서 위치결정하여야 할 부재(예를들면, 현상슬리브(12d), 현상블레이드(12e), 클리닝블레이드(13a))를 동일한 프레임)예시된 실시예에서는 하부프레임(15))내부에 배치함으로써, 각 부재의 위치결정을 양호한 정밀도로 행할 수 있고, 프로세스카트리지(B)의 조립을 용이하게 할 수 있다. 또한, 제18도에 도시한 바와같이, 오목결합부(15n)는 프레임의 일방측단부의 근처의 하부프레임(15)에 형성된다. 한편, 제9도에 도시한 바와같이, 오목결합부(15n)에 결합되는 볼록결합부(14h)가 인접한 걸림멈춤쇠(14a)사이의 중앙위치에서 일방측단부의 근처의 상부프레임(14)위에 형성되어 있다.
또한, 예시된 실시예에서는, 제8도에 도시한 바와같이, 돌출결합부(15e)가 하부프레임의 두 모서리의 부근에 형성되고, 오목결합부(15f)가 다른쪽의 두 모서리의 부근에 형성된다. 한편, 제9도에 도시한 바와같이, 볼록결합부(15e)에 의해 결합되는 오목결합부(14d)는 상부프레임(14)의 두 모서리의 근처에 형성되고, 오목결합부(15f)에 결합되는 볼록결합부(14e)은 하부프레임의 다른쪽의 두 모서리에 형성된다. 따라서, 상,하부프레임(14),(15)은, 상,하부프레임(14),(15)의 볼록결합부(14h),(14e),(15e)를 이에 대응하는 오목결합부(15n),(15f),(14d)에 결합함으로써, 상호 결합될때에, 상,하부프레임(14),(15)은 서로 견고하게 결합되어, 비틀림힘을 결합된 상,하부프레임(14),(15)에 인가하여도, 분해되지 않는다.
또한, 상기 볼록결합부와 오목결합부의 위치는, 결합된 상,하부프레임(14),(15)을 비틀림힘에 의해 분해하지 않는한, 변경되지 않는다.
또한, 제9도에 도시한 바와같이, 보조덮개(22)는 피봇핀(22a)을 개재하여 상부프레임(14)위에 회전가능하게 장착된다. 보호덮개(22)는 제9도의 화살표(h)방향으로 피봇핀(22a)의 주위에 비틀림코일스프링(도시되지 않음)에 의해서 부세되므로, 보호덮개(22)는 제4도에 도시한 바와같이 화상형성시스템(A)으로부터 프로세스카트리지(B)를 분리한 상태에서 감광드럼(9)을 닫거나 덮는다.
상세하게는, 제1도에 도시한 바와같이, 감광드럼(9)은, 감광드럼으로부터 토너상을 기록매체(4)에 전사하기 위하여 전사롤러(6)에 대향하는 하부프레임(15)에 형성된 개구(15g)로부터 노출되도록 구성되어 있다. 그러나, 화상형성시스템(A)으로부터 프로세스카트리지(B)를 제거한 상태에서, 감광드럼(9)이 주위에 노출되면, 감광드럼은 주위의 광에 의해 열화되고, 먼지등이 감광드럼에 부착된다. 상기 문제점을 극복하기 위하여, 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)으로부터 분리할때에, 개구(15g)는 보호덮개(22)에 의해서 닫혀지므로, 주위의 광과 먼지로부터 감광드럼(9)을 보호한다. 또한, 프로세스카트리지를 화상형성시스템에 장착할때에, 보호덮개(22)는 요동기구(도시되지 않음)에 의해서 회전되어 개구(15g)로부터 감광드럼(9)을 노출시키지 않는다.
또한, 제1도로부터 명백한 바와같이, 예시된 실시예에서는, 하부프레임의 하부면은 기록매체(4)를 이송하는 안내부재로 사용된다. 하부프레임의 하부면은 양쪽안내부(15h1)와 단차로된 중앙안내부(15h2)로 형성된다(제6도). 중앙안내부(15h2)의 세로방향의 길이(즉, 단차사이의 거리)는 폭(100mm 정도)보다 다소 큰 102~120mm (실시예에서는 107mm)정도이고, 단차의 깊이는 0.8~2mm 정도의 값을 가지도록 구성된다. 상기 구성에 의하면, 중앙안내부(15h2)는 기록매체(4)용 이송공간을 증가하고, 결과적으로, 우편엽서, 명함 또는 편지봉투 등의 두껍고 탄력성있는 시트를 기록매체(4)로 사용하여도, 이와같이 두꺼운 시트는 하부프레임의 안내면을 방해하지 않으므로, 기록매체가 막히는 것을 방지한다. 한편, 보통시트로서 우편엽서보다 폭이 넓은 얇은 시트를 기록매체로 사용할때에, 상기 시트(기록매체)는 양쪽안내위치(15h1)에 의해서 안내되기 때문에, 부상하지 않고 시트를 반송할 수 있다.
이제부터는, 기록매체에 대해서 반송안내로 사용하는 하부프레임(15)의 하부표면에 대해서 구체적으로 설명한다. 제28도에 도시한 바와같이, 양쪽안내부(15h1)는 감광드럼(9)과 전사롤러(6)사이의 닙(nip)위치(N)에 대한 접선방향(X)에 대해서 La=5~7mm 만큼 굴곡될 수 있다. 양쪽안내부(15h1)는, 하부프레임과 현상슬리브(12d)사이의 필요한 공간과 현상슬리브에 토너를 충분히 공급하는데 필요한 공간사이의 필요한 공간을 제공하도록 구성된 하브프레임(15)의 하부면위에 형성되기 때문에, 상기 안내부는 최적의 현상조건을 얻도록 구성된 현상슬리브(12d)의 위치에 의해서 결정된다. 측면안내부의 하부면이 접선(X)에 접근할 경우, 하부프레임(15)의 하부의 두께는 감소되어, 프로세스카트리지(B)의 힘에 대한 문제를 초래한다.
또한, 클리닝수단(13)의 하단부(13f)의 위치가 후술하는 바와같은 클리닝수단(13)을 구성하는 클리닝블레이드(13a), 스퀴지시트(13b)등에 의해서 결정되고, 반송되는 기록매체(4)에 방해되지 않는 거리(Lb=3~5mm)를 형성하도록 구성된다. 또한, 예시된 실시예에서는, 제28도에 도시된 감광드럼(9)의 회전중심을 통과하는 수직선과 감광드럼의 회전중심을 연결하는 선사이의 각도(β)로서 5~20도의 값을 가지도록 전사롤러(6)의 회전중심이 선택된다.
상기 내용을 고려하면, 상기 안내부가 접선(X)에 접근하도록 중앙안내부(15h2)에서만 깊이(Lc=1~2mm)를 가지는 홈 또는 단차를 형성함으로써, 두껍고 탄성력이 있는 기록매체(4)를 하브프레임(15)의 힘을 저감시킴이 없이 원활하게 반송할 수 있다. 또한, 대부분의 경우에, 두껍고 탄성력이 있는 기록매체(4)는 화상형성시스템의 일반명세조건하에서는 우편엽서보다 좁은 명함, 봉투등이기 때문에, 단차 또는 홈으로 형성된 중앙안내부(15h2)의 폭이 우편엽서보다 다소 크게 형성되는한, 실용적인 사용에서 문제가 되지 않는다.
또한, 하부방향으로 돌출한 규제돌기(15i)는 기록매체안내영역의 외부에는 하부프레임(15)의 외부표면위에 형성된다. 규제돌기(15i)는 각각 기록매체(4)용 하부프레임의 안내표면으로부터 1mm 정도 돌출한다. 상기 구성에 의해서, 프로세스카트리지(B)가 화상형성동작시에 소정의 이유 때문에, 다소 낮아져도, 규제돌기(15i)가 화상형성시스템의 본체(16)이 하부안내부재(23)(제1도)에 대하여 접촉되기 때문에, 프로세스카트리지가 더이상 낮아지는 것을 방지한다. 따라서, 하부프레임(15)의 하부안내면과 하부안내부재(23)사이에 적어도 1mm의 공간이 유지되어 기록매체(4)의 반송로가 형성되므로, 기록매체(4)가 막힘이 없이 반송된다. 또한, 제1도에 도시한 바와같이, 오목부(15j)가 레지스트롤러(5c2)를 간섭하지 않도록 하부프레임(15)의 하부면에 형성된다. 따라서, 프로세스카트리지(B)가 화상형성시스템(A)에 장착될때에, 레지스트롤러(5c2)의 근처에 장착되기 때문에 전체화상형성시스템을 소형화할 수 있다.
(프로세스카트리지의 조립)
다음에, 상기 구성을 가지는 프로세스카트리지의 조립에 대해 설명한다. 제29도에서, 토너의 누설을 방지하는 정형의 몰토프렌(Moltopren)(INOAC Incorp.에 의해 제조된 가요성 폴리우레탄)으로 이루어진 토너누설방지 밀봉(S)이, 현상수단(12)의 단부와 클리닝수단(13)의 단부와 하부프레임(15)에 점착된다. 또한, 토너누설방지밀봉(S)은 정형이 아니어도 된다. 대안으로, 토너누설방지밀봉은, 밀봉이 부착될 부분에 오목부를 형성하여 오목부에서 고형화할때에 엘라스토머(elastomer)로 되는 액체재질을 주입함으로써 부착된다.
현상슬리브(12e)를 부착하는 블레이드 지지부재(12e1)와 클리닝블레이드(13a)를 부착하는 블레이드지지부재(13a1)를 핀(24a),(24b)에 의해서 각각 하부프레임(15)에 부착한다. 예시된 실시예에 의하면, 제29도의 점선으로 도시한 바와같이, 블레이드지지부재(12e1),(13a1)의 취부면은, 핀(24a),(24b)이 동일한 방향으로부터 구동할 수 있도록 서로 대략 평행이다. 따라서, 다량의 프로세스카트리지(B)를 제조할 경우, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)를, 자동장치를 사용하여, 핀으로 연속하여 부착할 수 있다. 또한, 스크루드라이버의 공간을 확보함으로써 블레이드(12e),(13a)의 조립능력을 개선할 수 있고, 형(mold)으로부터 하우징 제n방향을 정열함으로써, 형의 구조를 간략하게 할 수 있고, 따라서 원가절감을 달성한다.
또한, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)를 핀(나사)에 의해서 부착하지 않고, 제30도에 도시한 바와같이 접착제(24c),(24d)에 의해서 하부프레임(15)에 부착하여도 된다. 또한, 이 경우에는, 접착제를 동일방향으로 사용할때, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)의 부착을, 자동장치를 사용하여 자동으로 연속하여, 행할 수 있다.
상기한 바와같이, 블레이드(12e),(13a)를 부착한 후에, 현상슬리브(12d)를 하부프레임(15)에 부착한다. 다음에, 현상드럼(9)을 하부프레임(15)에 부착한다. 상기 목적을 위하여, 예시된 실시예에서는, 안내부재(25a),(25b)를, 감광드럼(9)의 세로방향의 화상형성영역(C)(제32도)의 외부에서 각각 블레이드지지부재(12e1),(13a1)의 포면(감광드럼에 대항하는 표면)에 부착한다. (또한, 예시된 실시예에서는, 안내부재(25a),(25b)를 하부프레임(15)에 일체적으로 형성한다). 안내부재(25a),(25b)사이의 간격은 감광드럼(9)의 외부직경(D)보다 크도록 설정한다. 따라서, 현상블레이드(12e), 클리닝블레이드(13a)등의 여러종류의 부재를 하부프레임(15)에 부착하고, 제31도에 도시한 바와같이, 안내부재(25a),(25b)에 의해서 감광드럼의 세로방향의 양단(화상형성영역의 외부)을 안내하면서 감광드럼(9)을 최종적으로 하부프레임에 부착한다. 즉, 클리닝블레이드(13a)를 다소 굴곡시키고, 현상슬리브(12d)를 다소 지연시키고, 또한 회전시키는 동안 감광드럼(9)을 하부프레임(15)에 부착한다.
우선, 감광드럼(9)을 하부프레임(15) 부착하고, 다음에 블레이드(12e),(13a)등을 하부프레임에 부착하면, 블레이드(12e),(13a)등을 취부하는 동안 감광드럼(9)의 표면이 손상될 우려가 있다. 또한, 조립동작을 하는동안, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)의 부착위치를 검사하는 것이 어렵거나 불가능하고, 또한 블레이드와 감광드럼사이의 접촉압력을 측정하는 것이 어렵거나 불가능하다. 또한, 윤활재를 블레이드(12e),(13a)에 도포하여, 블레이드(12e),(13a)를 하부프레임(15)에 부착하기 전에 현상슬리브(12d)와 감광드럼(9)사이의 밀착에 의거하고, 또한 초기의 블레이드(12e),(13e)(비자성토너상태의 블레이드)사이의 밀착에 의거하여 토크의 증가와 블레이드의 접힘을 방지하고, 블레이드를 조립하는 동안 블레이드에 윤활재가 적하할 가능성이 있다. 그러나, 예시된 실시예에 의하면, 감광드럼(9)이 하부프레임에 최종적으로 부착되기 때문에, 상기 결점과 문제를 제거할 수 있다.
상기한 바와같이, 예시된 실시예에 의하면, 현상수단(12)과 클리닝수단(12)을 프레임에 부착한 상태에서 현상수단(12)과 클리닝수단(13)의 부착위치를 검사할 수 있고, 또한 감광드럼을 조립하는 동안 감광드럼의 화상형성영역이 손상되거나 긁히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기수단(12),(13)을 프레임에 부착한 상태에 윤활재를 블레이드에 도포할 수 있기 때문에, 윤활재의 적하를 방지할 수 있고, 따라서, 현상블레이드(12e)와 현상슬리브(12d)사이의 밀착에 의거하여, 또한 클리닝블레이드(13a)와 감광드럼(9)사이의 밀착에 의거하여 토크의 증가와 블레이드의 접힘을 방지할 수 있다.
또한, 예시된 실시예에서는, 제33도에 도시한 바와같이, 안내부재(25a),(25b)를 하부프레임(15)에 일체적으로 형성하는 동안, 돌기(12e2),(13a2)를 블레이드지지부재(12e1),(13a1)위에 일체적으로 형성하거나 다른 안내부재를, 감광드럼(9)의 화상형성영역의 외부에 있는 블레이드지지부재의 세로방향의 양단부에서, 블레이드지지부재에 부착함으로써, 감광드럼을 조립하는 동안 상기 돌기 또는 다른 안내부재에 의해서 감광드럼(9)을 안내한다.
상기한 바와같이,현상슬리브(12d), 현상블레이드(12e), 클리닝블레이드(13a), 감광드럼(9)을 하부프레임(15)에 부착한 후에, 제34도(사시도)와 제35도(단면도)에 도시한 바와같이, 베어링부재(26)는 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)의 한쪽단부를 회전가능하게 지지하도록 결합된다. 베어링부재(26)는 폴리아세탈등의 내접동성재료로 이루어지고, 감광드럼(9)에 결합될 드럼베어링부(26a)와, 현상슬리브(12d)의 외부면에 결합될 슬리브베어링부(26b)와 D커트된 자석(12c)의 한쪽단부에 결합될 D커트된 구멍부(26c)를 구비하고, 대안으로, 슬리브베어링부(26b)는 현상슬리브(12d)의 외부면을 지지하는 슬리브베어링(12i)의 외부면위에 결합되거나, 접동베어링(12i)의 외주면위에 결합되는 하부프레임(15)의 접동면(15Q)사이에 결합될 수 있다.
따라서, 드럼베어링부(26a)가 감광드럼(9)의 단부에 결합되고, 자석(12c)의 단부가 D 커트된 구멍부(26c)에 삽입되고, 현상슬리브(12d)가 슬리브베어링부(26b)사이에 삽입되고, 드럼의 세로방향으로 접동하는 동안 하부프레임(15)에 베어링부재(26)를 결합할때에, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)는 회전가능하게 지지된다. 또한, 제34도에 도시한 바와같이, 접지접점(18a)을 베어링부재(26)에 부착하고, 베어링부재(26)가 하부프레임의 측면에 결합될때에, 접지접점(18a)은 감광드럼(9)의 알루미늄드럼코어에 접촉한다(제10도). 또한, 현상바이어스접점(18b)은 베어링부재(26)에 부착하고, 베어링부재(26)를 현상슬리브(12d)에 부착할때에, 바이어스접점(18b)은 현상슬리브(12d)의 내부면을 접하는 도전부재(18d)와 접촉한다.
이와같은 방법으로, 한개의 베어링부재(26)에 의해 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)를 회전가능하게 지지함으로써, 구성요소(9),(12d)의 위치고정의 정밀도를 개선할 수 있고, 또한 부재의 수를 저감시킬 수 있으므로, 따라서 조립작동을 용이하게 하고, 원가절감을 달성한다. 또한, 감광드럼(9)의 위치고정과 현상슬리브(12d)와 자석(12c)의 위치고정을, 한개의 부재를 사용하여 달성할 수 있기 때문에, 감광드럼(9)과 자석(12c)사이의 위치관계를 결정할 수 있고, 결과적으로 감광드럼(9)의 표면에 대한 자력을 일정하게 유지할 수 있으므로, 고화질을 얻을 수 있다. 또한, 감광드럼(9)을 접지하는 접지접점(18a)과 현상슬리브(12d)에 현상바이어스를 인가하는 현상바이어스접점(18b)을 베어링부재(26)에 부착하기 때문에, 부재의 컴팩트화를 효율적으로 달성할 수 있고, 따라서 프로세스카트리지(B)를 유효하게 소형화할 수 있다.
또한, 프로세스카트리지를 화상형성시스템에 장착할때에 화상형상시스템에 프로세스카트리지(B)를 위치결정하는 지지부를 베어링부재(26)위에 설치함으로써, 화상형성시스템에 대한 프로세스카트리지(B)의 위치결정을 정확하게 행할 수 있다. 또한, 제5도와 제8도로부터 명백한 바와같이, 외부방향으로 돌출하는 U형상돌기, 예를들면 드럼측부(26d)(제20도)가 베어링부재(26)위에 형성된다. 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템의 본체(16)에 장착할때에, 드럼축부(26d)는 후술하는 바와같이, 축지지부재(34)에 의해서 지지되고, 따라서 프로세스카트리지(B)를 위치결정한다. 이와같은 방법으로, 카트리지를 시스템본체(16)에 설치할때 감광드럼(9)을 직접지지하는 베어링부재(26)에 의해서 프로세스카트리지(B)를 위치결정하기 때문에, 감광드럼(9)은 다른 부재의 제조오차나 조립오차에 관계없이 정확하게 위치결정될 수 있다.
또한, 제35도에 도시한 바와같이, 자석(12c)의 다른쪽단부를 슬리브기어(12k)에 형성된 내부오목부에 수용되고 자석(12c)의 외경은 오목부의 내부직경보다 다소 작도록 설정된다. 따라서, 슬리브기어(12k)에서, 자석(12c)이, 어느정도 유동하면서 오목부에 유지되고, 자중에 의해 오목부의 하부위치에서 유지되거나 자석(12)의 자력에 의해서 ZINKOTE(Shin Nippon Steel Incorp.에 의해서 제조된 아연도금철판) 등의 자성금속으로 이루어진 블레이드지지부재(12e1)의 방향으로 부세된다. 이와같은 방법으로, 슬리브기어(12k)와 자석(12c)은 어느정도 유동하면서 서로 결합되기 때문에, 자석(12c)과 회전슬리브기어(12k)사이의 마찰토크를 저감할 수 있고, 따라서 프로세스카트리지에 대한 토크를 저감한다.
한편, 제31도에 도시한 바와같이, 대전롤러(10)는 상부프레임(14)에 회전가능하게 장착되고, 셔터부재(11b), 보호덮개(22), 토너이송기구(12b)는 상부프레임(15)에 부착된다. 토너저장통(12a)으로부터 현상슬리브(12d)에 토너를 공급하는 개구(12a1)는, 테어테이프(tear tape)(27)를 가지는 덮개필름(28)(제36도)에 의해서 닫힌다. 또한, 덮개부재(12f)는 상부프레임에 고정되고, 다음에 토너를 충진개구(12a3)를 통하여 토너저장통(12a)에 공급된다음 충진개구(12a3)는 덮개(12a2)에 의해서 닫히고, 따라서 토너저장통(12a)을 밀봉한다.
또한, 제36도에 도시한 바와같이, 개구(12a1)의 주위에 접착된 덮개필름(28)의 테어테이프(27)는, 개구(12a1)의 세로방향의 한쪽단부(제36도의 오른쪽단부)로부터 세로방향의 다른쪽단부(제36도의 왼쪽단부)까지 연장되고, 한쪽단부에서는 굴곡되고, 상부프레임(14)에 형성된 그리퍼(gripper)부(14f)를 따라서 연장되고, 외부방향으로 돌출된다.
다음에, 프로세스카트리지(B)는, 상기 걸림쇠나 개구나 오목부를 통하여 상부프레임(14)과 하부프레임(15)을 결합하므로써 조립된다. 이 경우에는, 제37도에 도시한 바와같이, 테어테이프(27)가 상부프레임(14)의 그리퍼부(14f)와 하부프레임(15)의 그리퍼부(15k)사이에 노출된다. 따라서, 새로운 프로세스카트리지(B)를 사용할 경우, 작동자는 개구(12a1)를 개방하기 위하여 그리퍼부(14f),(15k)사이에 노출된 테어테이프(27)의 돌출부를 인장하고, 따라서 현상슬리브(12d)의 방향으로 토너저장통(12a)의 토너가 이동하도록 한다. 다음에, 프로세스카트리지를 화상형성시스템(A)에 장착한다.
상기한 바와같이, 상,하부프레임(14),(15)의 그리퍼부(14f),(15k)사이의 테어테이프를 노출함으로써, 테어테이프(27)를 상,하부프레임(14),(15)의 조립시에 프로세스카트리지로부터 용이하게 노출할 수 있다. 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템에 장착할때에 그리퍼부(14f),(15k)는 이용된다. 따라서, 프로세스카트리지를 화상형성시스템에 장착하기 전에 테어테이프(27)를 제거하는 것을 잊을 경우, 작동자는 프로세스카트리지의 장착시에 그리퍼부를 잡아야하기 때문에, 작동자는 제거되지 않는 테어테이프(27)의 존재를 알게된다. 또한, 테어테이프(27)의 색과 프레임(14),(15)의 색이 명료하게 구별될 경우 (예를들면, 프레임이 흑색이고, 테어테이프(27)가 백색 또는 황색일 경우), 시인성(noticeability)이 개선되고, 따라서 테어테이프의 제거의 결여를 저감한다.
또한, 예를들면, 테어테이프(27)를 잠정적으로 유지하는 U형상 안내리브(rib)가 상부프레임(14)의 그리퍼부(14f)위에 형성될때에, 상,하부프레임(14),(15)사이의 결합시에 소정의 위치에서 테어테이프(27)를 용이하고 확실하게 노출시킬 수 있다. 또한, 프로세스카트리지(B)를, 상,하부프레임(14),(15)를 결합하여 조립할때에, 레지스트롤러(5c2)를 수용하는 오목부(15j)는 하부프레임(15)의 외부면에 형성되기 때문에, 제38도에 도시한 바와같이, 손가락을 오목부(15j)에 삽입함으로써 작동자는 용이하게 프로세스카트리지(B)를 잡을 수 있다. 또한, 예시된 실시예에서는, 제6도에 도시된 바와같이, 슬립방지리브(14i)가 프로세스카트리지(B)위에 형성되어, 손가락을 리브(rib)에 대하여 구부림으로써 작동자는 프로세스카트리지를 용이하게 잡을 수 있다. 또한, 레지스트롤러(5c2)를 수용하는(즉, 레지스트롤러(5c2)와의 접촉을 방지하는) 오목부가 프로세스카트리지(B)의 하부프레임(15)에 형성되기 때문에, 화상형성시스템을 더욱 소형화할 수 있다.
또한, 제6도에 도시한 바와같이, 오목부(15j)가, 상,하부프레임(14),(15)을 결합하는 걸림쇠(14a)와 걸림개구(15b)를 따라서 형성되고 또한 상기 걸림쇠(14a)와 걸림개구(15b)의 근처에 형성되기 때문에, 작동자는 오목부(15j)에 대향하여 손가락으로 걸어서 프로세스카트리지(B)를 잡을때에, 작동자로부터의 파지력은 걸림방향으로 작용하고, 따라서 걸림쇠(14a)와 걸림개구(15b)를 확실하게 결합한다.
이제부터는, 프로세스카트리지(B)의 조립과 출하라인에 대해서 제39도(a)를 참조하면서 설명한다. 도시된 바와같이, 여러종류의 부재가 하부프레임(15)에 조립되고, 다음에, 여러종류의 부재가 조립된 하부프레임을 검사한다(예를들면, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치관계를 검사한다). 다음에, 하부프레임(15)은 대전롤러(10)등의 부품이 조립된 상부프레임(14)에 접속되어, 프로세스카트리지(B)를 형성한다. 다음에, 프로세스카트리지(B)의 전체검사를 행한다음에 프로세스카트리지를 출하한다. 따라서, 조립라인과 출하라인은 극히 간단하다.
(카트리지의 설치)
다음에, 화상형성시스템(A)에 프로세스카트리지를 장착한 구성을 설명한다.
제40도에 도시한 바와같이, 프로세스카트리지(B)의 외형에 일치하는 조립창(29a)을 가지는 부하부재는 화상형성시스템(A)의 상부 개폐덮개(19)위에 형성된다. 프로세스카트리지(B)는 파지부(14f),(15k)를 잡음으로써 조립창(29a)을 통하여 화상형성시스템에 삽입한다. 이경우에 있어서, 프로세스카트리지(B)위에 형성된 안내돌기(31)를 덮개(19)에 형성된 안내홈(도면부호가 도시되지 않음)에 의해 안내하고, 프로세스카트리지의 하부는 자유단에 후크를 가지는 안내판(32)을 안내한다.
또한, 제40도에 도시한 바와같이, 오장착방지용돌기(30)는 프로세스카트리지(B)위에 형성되고, 조립창(29a)는 돌기(30)를 수용하는 오목부(29b)를 가진다. 제40도와 제41도에 도시한 바와같이, 돌기(30)의 구성 또는 위치는, 각각의 프로세스카트리지에 대하여 상이한 특수한 화상형성시스템(A)에 알맞은 현상감도를 가지는 토너를 수납한 특수한 프로세스카트리지에 따라서 상이하므로, 상이한 현상감도를 가지는 토너를 수납한 프로세스카트리지를 특수한 화상형성시스템에 장착하려고 하여도, 돌기(30)가 화상형성시스템의 조립창(29a)에 정합되지 않기 때문에, 화상형성시스템에 장착할 수 없다. 따라서, 프로세스카트리지(B)의 오장착을 방지할 수 있으므로, 상이한 현상감지토너에 의한 희미한 화상의 형성을 방지한다. 또한, 상이한 종류의 감광드럼을 포함한 프로세스카트리지의 오장착을 방지할 수 있고, 상이한 현상감도를 가지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 프로세스카트리지를 장착할때에 오목부(29b)와 돌기(30)가 상기쪽에 위치하기 때문에, 작동자가 화상형성시스템에 프로세스카트리지에 장착하려고 시도하면, 돌기(30)가 충진부재(29)에 의해서 차단되는 사실을 육안으로 용이하게 확인할 수 있다. 따라서, 작동자가 화상형성시스템으로 프로세스카트리지를 강제로 압압하여 종래의 경우와 마찬가지로 프로세스카트리지(B)와 화상형성시스템(A)을 손상시킬 가능성을 피할 수 있다.
프로세스카트리지(B)를 개폐덮개(19)의 조립창(29a)에 삽입한 후에, 덮개(19)를 닫을 때에, 상,하부프레임(14),(15)의 어느 한쪽으로부터 돌출된 감광드럼(9)의 회전축(9f)은 베어링(46a)을 통하여 축지지부재(33)(제40도)에 의해서 지지되고, 상,하부프레임(14),(15)의 한쪽으로부터 돌출된 현상슬리브(12d)의 회전축(12d2)는 접동베어링(46b)과 베어링(46c)을 통하여 축지지부재(33)를 통하여 지지된다(제35도). 한편, 감광드럼(9)의 다른쪽단부에 부착된 베어링부재(26)의 드럼축부(26d)(제35도)는 제42도에 도시한 축지지부재(34)에 의해 지지된다.
이경우에는, 보호덮개(22)는 감광드럼(9)을 노출되도록 회전되고, 결과적으로 감광드럼(9)은 화상형성시스템(A)의 전사롤러(6)에 접촉된다. 또한, 감광드럼(9)을 접촉하는 드럼접지접점(18a), 현상슬리브(12d)를 접촉하는 현상바이어스접점(18b), 대전롤러(10)를 접촉하는 대전바이어스접점(18c)은, 상기 접점이 하부프레임(15)의 하부면으로부터 돌출되고, 상기 접점(18a),(18b),(18c)은 드럼접지접촉핀(35a), 현상바이어스접촉핀(35b), 대전바이어스접촉핀(35c)(제42도)에 각각 부세하여 접촉된다.
제42도에 도시한 바와같이, 드럼접지접촉핀(35a)과 전하바이어스접촉핀(35c)이 기록매체이송방향으로 전사롤러(6)의 하류측에 설치하고, 현상바이어스접촉핀(35b)은 기록매체이송방향으로 전사롤러(b)의 상부측에 설치되도록 상기 접촉핀(35a),(35b),(35c)을 배치한다. 따라서, 제43도에 도시한 바와같이, 프로세스카트리지(B)위에 설치된 접점(18a),(18b),(18c)은, 드럼접지접점(18a)와 전하바이어스접점(18c)은 기록매체이송방향으로 감광드럼(9)의 하류측에 설치되고, 현상바이어스접점(18b)은 기록매체이송방향으로 감광드럼(9)의 상류쪽에 설치되도록 배치한다.
이제부터는, 프로세스카트리지(B)의 전기접점의 위치에 대하여 제51도를 참조하면서 설명한다. 또한, 제51도는 감광드럼(9)과 전기접점(18a),(18b),(18c)사이의 위치관계를 도시하는 개략적인 평면도이다.
제51도에 도시한 바와같이, 접점(18a),(18b),(18c)은, 드럼의 세로방향으로 플랜지기어를 배치한 단부에 대향하는 감광드럼(9)의 단부에 배치된다. 현상바이어스접점(18b)은 감광드럼(9)의 한쪽(현상수단(12)이 배치된쪽)에 배치되고, 드럼접지접점(18a)과 전하바이어스접점(18c)은 감광드럼의 다른쪽(클리닝수단(13)이 배치된쪽)에 배치된다. 드럼접지접점(18a)과 전하바이어스접점(18c)는 거의 직선으로 배치된다. 또한, 현상바이어스접점(18b)는 드럼접지접점(18a)의 위치의 외부방향으로 ㅐ치되고, 전하바이어스접점(18c)은 감광드럼(9)의 세로방향을 배치된다. 드럽접지접점(18a), 전하바이어스접점(18c)의 순으로 점차적으로 감광드럼(9)의 외주면으로부터 간격을 두고 떨어져 있다(예를들면, 접점(18a)과 드럼사이의 거리는 최소로 되고, 접점(18c)과 드럼사이의 거리는 최대로 된다). 또한, 현상바이어스접점(18b)의 영역은 드럼접지접점(18a)의 영역과 전하바이어스접점(18c)보다 크다. 또한, 현상바이어스접점(18b), 드럼접지접점(18a), 전하바이어스접점(18c)은, 감광드럼(9)의 세로방향으로 드럼접지접점(18a)의 암부(18a3)와 감광드럼(9)의 내부면이 접촉하는 위치의 외부방향으로 배치된다.
상기한 바와같이, 프로세스카트리지와 화상형성시스템사이의 전기접점을, 프로세스카트리지를 위치고정하고, 접촉하는쪽에 배치함으로써 프로세스카트리지의 접점과 화상형성시스템의 접촉핀사이의 위치고정의 정밀도를 개선할 수 있으므로, 전기접속불량을 방지할 수 있고, 또한, 프로세스카트리지의 비구동쪽에 접점을 배치함으로써, 화상형성시스템의 접촉핀의 구성을 간단하게 소형으로 할 수 있다.
또한, 프로세스카트리지의 접점이 프로세스카트리지의 프레임의 외형의 내부에 배치되어 있기 때문에, 외부물질이 접점에 부착하는 것을 방지할 수 있고, 따라서 접점의 부식을 방지할 수 있고, 또한 외력에 의한 접점의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 현상바이어스접점(18b)이 현상수단(12)쪽에 배치되고, 드럼접지접점(18a)과 전하바이어스접점(18c)은 클리닝수단(13)쪽에 배치되고, 프로세스카트리지의 전극배치를 간단하게 할 수 있으므로, 프로세스카트리지를 소형화할 수 있다.
이제부터는, 예시된 실시예에서는 여러종류의 부분의 치수를 이하 표로 작성한다. 그러나, 하기의 치수 일예이고, 본 발명은 하기예에 제한되지 않는다.
(1) 감광드럼(9)과 드럼접지접점(18a)사이의 간격(X1)
이제부터, 플랜지기어(9c)와 기어(9i)에 대하여 설명한다. 기어(9c),(9i)는 헬리컬기어로 구성된다. 구동력은 화상형성시스템으로부터 플랜지기어(9c)에 전달될때에, 유동이 있는 하부프레임(15)에 장착된 감광드럼(9)이 플랜지기어(9c)의 방향으로 이동되는 압압력을 행하므로, 하부프레임(15)쪽에서 드럼을 위치고정한다.
기어(9c)는 흑색화상을 형성하는 자기토너를 수납하는 프로세스카트리지와 함께 사용된다. 흑색화상형성카트리지를 화상형성시스템에 장착할때에, 기어(9c)는 화상형성시스템의 기어와 결합되어 감광드럼(9)을 회전하는 구동력을 수용하고, 현상슬리브(12d)의 기어와 결합하여 후자를 회전시킨다. 기어(9i)는 화상형성시스템의 전사롤로(6)에 접속된 기어와 결합하여 전사롤러를 회전한다. 이경우에는, 회전부하는 전사롤러(6)위에 거의 작용하지 않는다.
또한, 기어(9i)는 비자성토너를 수납하는 컬러화상형성카트리지와 함께 사용된다. 컬러화상형성카트리지가 화상형성시스템에 장착될때에, 기어(9c)는 화상형성시스템의 기어에 결합되어 감광드럼(9)을 회전하는 구동력을 받아들인다. 한편, 기어(9i)는 화상형성시스템의 전사롤러(6)에 접속된 기어와 결합되어, 전사롤러를 회전시키고, 또한 비자성토너용 현상슬리브(12d)의 기어와 결합되어 현상슬리브를 회전시킨다. 플랜지기어(9c)는 기어(9i)의 직경보다 큰 직경을 가지고, 치수는 기어(9i)의 치수보다 크다. 따라서, 보다 큰 부하가 기어(9c)에 인가되어도, 기어(9c)는 구동력을 받아서 더욱 확실하게 감광드럼(9)을 회전할 수 있고, 또한 보다 큰 구동력을 자성토너용 현상슬리브(12d)에 전달하여 보다 확실하게 후자를 회전할 수 있다.
또한, 제43도에 도시한 바와같이, 각각의 접촉핀(35a)~(35c)은, 지지덮개에서 이동할 수 있지만 지지덮개로부터 분리될 수 없도록 대응하는 지지덮개(36)에 유지된다. 각각의 접촉핀(35a)~(35c)은 지지덮개(36)가 부착된 전기기판(37)에 인쇄된 와이어링패턴에, 대응하는 전도성 압축스프링(38)을 통하여 전기적으로 접속된다. 또한 접촉핀(35c)에 대하여 접촉된 전하바이어스접점(18c)은 상부 개폐덮개(19)의 피봇축(19b)의 근처에 원호형 곡면을 가지므로, 프로세스카트리지(B)를 장착한 개폐덮개(19)는 화살표(R)방향으로 피봇축(19b)의 주위를 회전하여 덮개를 덮고, 피봇축(19b)(예를들면, 최소의 행정(stroke)를 가짐)의 최근접거리에 있는 전하바이어스접접(18c)을 효율적으로 접촉핀(35c)에 접촉하도록 할 수 있다.
(위치고정)
프로세스카트리지(B)를 장착하고 개폐덮개(19)를 닫을때에, 감광드럼(9)과 렌즈유닛(1c)사이의 간격과 감광드럼(9)과 원고유리지지부(1a)사이의 간격을 일정하게 유지하도록 위치고정을 행한다. 이와같은 위치고정에 대하여 이하 설명한다.
제8도에 도시한 바와같이, 위치고정돌기(15m)는 프레임의 세로방향의 단부근처에서 감광드럼(9)이 부착된 하부프레임(15)위에 형성된다. 제5도에 도시한 바와같이, 상하부프레임(14),(15)을 결합할때에, 상기 위치고정돌기(15m)는 하부프레임(14)에 형성된 구멍(14g)을 통하여 상부방향으로 돌출된다.
또한, 제14도에 도시한 바와같이, 원고를 판독하기 위하여 렌즈어레이(1c2)를 수납하는 렌즈유닛(1c)은 피봇핀의 주위에 다소 선회운동을 하는 피봇핀(1c3)을 통하여 프로세스카트리지(B)를 장착한 상부 개폐덮개(19)에 부착하고, 부세스프링(39)에 의해서 아래방향으로 부세되지 않는다.(제44도) 따라서, 프로세스카트리지(B)가 상부덮개(19)위에 장착되고, 상부덮개를 닫을때에, 제44도에 도시한 바와같이, 렌즈유닛(1c)의 하부면은 프로세스카트리지(B)의 위치고정돌기(15m)에 대하여 접촉된다. 결과적으로, 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)에 장착될때에, 렌즈유닛(1c)의 렌즈어레이(1c2)와 하부프레임(15)위에 장착된 감광드럼(9)사이의 간격이 정확하게 결정되므로, 원고(2)로부터 광학적으로 판독된 광화상을 렌즈어레이(1c2)를 통하여, 감광드럼(9)위에 정확하게 조사될 수 있다.
또한, 제45도에 도시된 바와같이, 위치고정페그(peg)(40)는 렌즈유닛(1c)에 설치되고, 위치고정페그는 상부덮개에 형성된 구멍(19c)을 통하여 상부방향으로 상부덮개(19)로부터 다소 돌출된다. 제46도에 도시된 바와같이, 위치고정페그(40)는 원고판독슬릿(Z)의 세로방향의 양쪽에서 다소 돌출된다(제1도와 제46도). 따라서, 프로세스카트리지(B)가 상부덮개(19)에 장착되고 덮개가 닫히고, 다음에 화상형성동작을 개시할때에 상기한 바와같이, 렌즈유닛(1c)의 하부면이 위치고정돌기(15m)에 대하여 접촉될때에, 원고유리지지부(1a)는 위치고정페그(40)위에 놓인 상태에서 이동된다. 결과적으로, 원고유리지지부(1a)위에 놓인 원고(2)와 하부프레임(15)위에 장착된 감광드럼(9)사이의 간격은 항상 일정하게 유지되고, 따라서 원고(2)로부터 반사된 광을 감광드럼(9)에 정확하게 조사한다. 따라서, 원고(2)에 기록된 정보는 정확하게 광학적으로 판독될 수 있고, 또한 감광드럼(9)에 대한 노출을 정확하게 행하기 때문에, 고화질을 얻을 수 있다.
(구동전달)
다음에, 화상형성시스템(A)에 장착된 프로세스카트리지(B)의 감광드럼(9)에 전달되는 구동력전달에 대하여 설명한다.
프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)에 장착할때에, 감광드럼(9)의 회전축(9f)은 상기한 바와같이 화사형성시스템의 축지지부재(33)에 의해 지지된다. 제47도에 도시한 바와같이, 축지지부재(33)는 드럼회전축(9f)을 위한 지지부(33a)와 현상슬리브(12d)의 회전축(12d2)을 위한 접촉부(33b)로 구성된다. 소정의 오버행(overhang)되는 양(본 실시예에서는 1.8mm)을 가지는 중첩부(33c)는 지지부(33a)위에 형성되므로, 드럼회전축(9f)이 상부로 부상되는 것을 방지된다. 또한, 드럼회전축(9f)은 지지부(33a)에 의해서 지지될때에, 현상슬리브의 회전축(12d2)이 접촉부(33b)에 대하여 접촉되고, 따라서 회전축(12d2)이 아래방향으로 떨어지는 것을 방지한다. 또한, 상부 개폐덮개(19)을 닫을때에, 프로세스카트리지(B)의 상부프레임(14)으로부터 돌출되는 하부프레임(15)의 위치고정돌기(15P)가 개폐덮개(19)의 접촉부(19c)에 대하여 접촉된다.
따라서, 플랜지기어와 결합된 화상형성시스템의 구동기어(41)을 구동함으로써, 감광드럼(9)의 플랜지기어(9c)에 구동력이 전달될때에, 프로세스카트리지(B)는, 제47도의 화살표방향(i)으로 드럼회전축(9f)의 주위에 프로세스카트리지를 회전하려고 하는 반작용력이 작용한다. 그러나, 현상슬리브의 회전축(12d2)은 접촉부(33b)에 대하여 접촉되고, 하부프레임(14)으로부터 돌출하는 하부프레임(15)의 위치고정돌기(15P)는 상부덮개의 접촉부(19c)에 대하여 접촉되기 때문에, 프로세스카트리지(B)의 회전이 방지된다.
상기한 바와같이, 하부프레임(15)의 하부면이 기록매체(4)를 위한 안내로 작용하지만, 하부프레임은 상기한 바와같이 화상형성시스템의 본체에 대하여 접촉함으로써 위치결정되기 때문에, 감광드럼(9), 전사롤러(6)와 기록매체(4)를 위한 안내부(15h1)사이에 위치관계가 정밀하게 유지되고, 따라서 기록매체의 이송과 화상전사를 정밀하게 행한다.
구동력전달시에, 현상슬리브(12d)는 프로세스카트리지(B)에 작용하는 회전반작용력에 의해서 하부방향으로 부세되고, 또한 플랜지기어(9c)로부터 슬리브기어(12j)로 구동력이 전달될때에 발생되는 반작용력에 의해서 하부방향으로 부세된다. 이경우에는, 현상슬리브의 회전축(12d2)은 접촉부(33b)에 대하여 접촉되지 않는 경우, 현상슬리브(12d)는 화상형성작동시에 하부방향으로 항상 부세된다. 결과적으로, 현상슬리브(12d)가 하부방향으로 변위되고, 또한 현상슬리브(12d)가 장착된 하부프레임이 변형될 우려가 있다. 그러나, 예시된 실시예에는, 현상슬리브의 회전축(12d2)이 확실하게 접촉부(33b)에 대하여 접촉되기 때문에, 상기와 같은 불편함이 발생하지 않는다.
또한, 제20도에 도시한 바와같이, 현상슬리브(12d)가 슬리브베어링(12i)을 통하여 스프링(12j)에 의해 감광드럼(9)에 부세된다. 상기 경우, 제48도에 도시된 구성이 채택되어, 슬리브베어링(12i)의 접동이동을 용이하게 한다. 즉, 현상슬리브의 회전축(12d2)을 지지하는 베어링(12m)은, 베어링(12m)이 베어링지지부에 형성된 슬롯(12n1)을 따라서 접동할 수 있도록 베어링지지부(12n)에 유지된다. 상기 구성에 의해서, 제49도에 도시된 바와같이, 베어링지지부(12n)는 축지지부재(33)의 접촉부(33b)에 대하여 접촉되고 이에의해 지지된다. 이 상태에서 베어링(12m)은 화살표방향으로 슬롯(12n1)을 따라서 접동할 수 있다. 또한, 예시된 실시예에서는 접촉부(33b)의 경사각(θ)(제47도)이 40도 정도의 값을 가지도록 구성된다.
또한, 현상슬리브(12d)는 슬리브회전축을 개재하지 않고 지지된다. 예를들면, 제52도(a)와 제53도(b)에 도시한 바와같이, 현상슬리브는, 화상형성시스템위에 형성된 수용부(53)에 의해서 차례로 지지되는 하부프레임(15)에 의해 지지되는 슬리브베어링(52)하단에 의해 양쪽단부에서 지지된다.
또한, 예시된 실시예에서는, 제47도에 도시한 바와같이, 플랜지기어(9c)의 회전중심과 구동기어(41)의 회전중심을 연결하는 선이, 반시계방향으로 플랜지기어(9c)의 회전중심을 통과하는 수직선으로부터 작은각(α)(예시된 실시예에서는 약 1°)만큼 떨어지도록, 감광드럼(9)의 플랜지기어(9c)가 플랜지기어에 구동력을 전달하는 구동기어(41)와 결합됨으로써, 구동기어(41)로부터 플랜지기어(9c)까지 전달되는 구동력전달방향(F)은 상부로 향한다. 일반적으로, 프로세스카트리지의 부상이, 각도(α)를 20°이상의 값으로 설정함으로서 발생하는 하부방향의 방향력에 의해서, 방지될 수 있지만, 예시된 실시예에서는, 상기 각(α)은 1°정도로 설정된다.
상기 각(α)을 1°정도로 설정함으로써, 상부 개폐덮개(19)는 화살표(j)방향으로 개구되어 프로세스카트리지(B)를 제거할때에, 플랜지기어(9C)가 구동기어(41)에 의해서 차단되지 않으므로, 구동기어(41)로부터 순조롭게 분리할 수 있다. 또한, 구동력전달의 방향(F)은 상기한 바와같이 상부방향으로 될때에, 감광드럼의 회전축(9f)은 상부방향으로 부세되고, 따라서 드럼지지부(33a)로부터 분리될 수 있다. 그러나, 예시된 실시예에서는, 중첩부(33c)가 지지부(33a)위에 형성되기 때문에, 드럼회전축(9f)은 드럼지지부(33a)로부터 분리되지 않는다.
(재순환)
상기 구성을 가지는 프로세스카트리지는 재순환가능하다. 즉, 소모된 카트리지는 시장으로부터 수집할 수 있고 수집된 부픔으로 새로운 프로세스카트리지를 형성하여 재사용할 수 있다. 이와같은 재순환을 이하 설명한다. 일반적으로, 소모된 프로세스카트리지는 종래에는 폐기하였다. 그러나, 예시된 실시예에 의한 프로세스카트리지(B)는, 토너저장통의 토너를 완전히 소모한 후에, 지구자연환경에 대한 자원을 보호하기 위해 시장으로부터 수집된다. 다음에, 수집된 프로세스카트리지를, 순서대로 청소되는 상,하부프레임(14),(15)으로 분해한다. 다음에, 상부프레임(14) 또는 하부프레임(15)위에 필요에 따라서 재사용할 수 있는 부품과 새로운 부품을 장착한 다음에, 새로운 토너를 다시 토너저장통(12a)에 공급한다. 이와같은 방식으로, 새로운 프로세스카트리지를 얻을 수 있다.
상세하게는, 걸림쇠(14a)와 걸림개구(15a)사이, 걸림쇠(14a)와 걸림돌기(15b)사이, 걸림쇠(14c)와 걸림개구(15d)사이, 걸림쇠(15c)와 걸림개구(14b)(제4도, 제8도, 제9도)사이의 접속을 해제함으로써, 상,하부프레임(14),(15)의 결합을 서로 용이하게 분해할 수 있다. 이와같이 분해작동이, 예를들면 소모된 프로세스카트리지(B)에 분해공구(42)를 사용하여, 제50도에 도시한 바와같이 압압로드(42a)에 의해서 걸림쇠(14a)를 압압함으로써, 용이하게 분해를 수행된다. 분해공구를 사용하지 않아도, 프로세스카트리지는 걸림쇠(14a),(14c),(15c)를 압압함으로써 분해될 수 있다.
상기한 바와같이, 상부프레임(14)과 하부프레임(15)을 서로 분해한 후에(제8도와 제9도), 카트리지에 부착되거나 남아있는 폐토너를 공압기술에 의해 제거함으로써 프레임을 청소한다. 이경우에는, 상대적으로 많은 양의 폐토너가 감광드럼(9), 현상슬리브(12d), 클리닝수단(13)에 부착된다. 그 이유는 상기 수단이 토너에 직접 접촉하기 때문이다. 한편, 대전롤러(10)는 토너에 직접 접촉하지 않기 때문에 폐토너는 대전롤러(10)에 거의 부착되지 않는다. 따라서, 대전롤러(10)는 감광드럼(9), 현상슬리브(12d)등 보다 용이하게 청소할 수 있다. 이에 대해서, 예시된 실시예에서는, 감광드럼(9), 현상슬리브(12d), 클리닝수단(13)이 설치된 하부프레임(15)이외의 상부프레임(14)위에 대전롤러(10)가 설치되기 때문에, 하부프레임(15)으로부터 분리된 상부프레임(14)을 용이하게 청소할 수 있다.
제39도(b)에 도시한 바와같은 분해라인과 클리닝라인에서는, 우선, 상,하부프레임(14),(15)이 상기한 바와같이 서로 분리된다. 다음에 상부프레임(14)과 하부프레임(15)은 독립해서 분해되고 청소된다. 다음에, 상부프레임(14)에 대해서는, 대전롤러(10)를 상부프레임으로부터 분리하여 청소하고, 하부프레임(15)에 대해서는, 감광드럼(9), 현상슬리브(12d), 현상블레이드(12e), 클리닝블레이드(13a)등을 하부프레임으로부터 분리하여 청소한다. 따라서, 분해라인과 클리닝라인은 매우 간단하다.
토너를 제거한 후에, 제9도에 도시한 바와같이, 개구(12a1)을 다사 새로운 덮개필름(28)으로 밀봉하고, 새로운 토너를 토너저장통(12a)의 측면에 형성된 토너충진개구(12a3)를 통하여 토너저장통(12a)에 공급한 다음에, 충진개구(12a3)를 뚜껑(12a2)으로 닫는다. 다음에, 상,하부프레임(14),(15)을, 걸림쇠(14a)와 걸림개구(15a)사이, 걸림쇠(14a)와 걸림돌기(15b)사이, 걸림쇠(14c)와 걸림개구(15d)사이, 걸림쇠(15c)와 걸림개구(14b)사이의 연결을 달성함으로써, 다시 결합할 수 있고, 따라서 프로세스카트리지를 다시 사용할 수 있는 상태로 조립한다.
또한, 상,하부프레임(14),(15)을 결합할때에, 걸림쇠(14a)와 걸림개구(15a), 걸림쇠(14a)와 걸림돌기(15b)등을 결합하여도, 동일 프로세스카트리지는 자주 재순환 될때에, 걸림쇠와 걸림개구사이의 걸림력은 점점 약하게 될 우려가 있다. 이에 대처하기 위하여, 예시된 실시예에서는, 프레임의 4개의 모서리의 근처에 나사구멍을 형성한다. 즉, 나사구멍이 상부프레임(14)의 결합오목부(14d)와 결합볼록부(14e)에 형성되고, 또한 하부프레임(15)의 결합돌기(15e)(오목부(14d)에 결합됨)와 결합오목부(15f)(돌기(14e)에 결합됨)에 형성된다(제8도). 따라서, 걸림쇠에 의한 걸림력이 약해지는 경우에도, 상,하부프레임(14),(15)을 결합한 후에, 정합되는 나사구멍에 나사를 나사결합하여, 결합돌기와 결합오목부를 조립함으로써, 상,하부프레임(14),(15)을 견고하게 접속할 수 있다.
[화상형성 동작]
다음에 프로세스카트리지(B)를 장착하는 화상형성시스템(A)에 의해서 행하는 화상형성동작에 대하여 이하 설명한다.
우선, 원고(2)를 제1도에 도시된 원고 유리지지부(1a)위에 놓는다. 다음에, 복사개시버튼(A3)을 누르면, 전원(1c1)은 ON되고, 원고유리지지부(1a)는 제1도의 좌,우방향으로 화상형성시스템위에서 왕복이동하여, 원고에 기록된 정보를 광학적으로 판독한다. 한편, 원고의 판독을 기록할때에, 시트공급롤러(5a)와 한쌍의 레지스터(5c1),(5c2)는 회전하여 화상형성위치에 기록매체(4)를 반송한다. 감광드럼(9)은 한쌍의 레지스터롤러(5c1),(5c2)의 이송타이밍의 기록시에 제1도의 방향(d)으로 회전하여 대전수단(10)에 의해 균일하게 대전된다. 다음에, 판독수단(1)에 대해서 판독된 광상은 노출수단(11)을 통하여 감광드럼에 조사됨으로써 감광드럼(9)위에 잠상을 형성한다.
잠상이 형성됨과 동시에, 프로세스카트리지(B)의 현상수단(12)은 토너이송기구(12b)를 구동하도록 작동함으로써, 토너저장통(12a)의 토너를 현상슬리브(12d)의 방향으로 반송하여, 회전하는 현상슬리브(12d)위에 토너층을 형성한다. 다음에, 감광드럼(9)과 동일한 전하극성과 전위를 가지는 전압을 현상슬리브(12d)에 인가함으로써 감광드럼(9)위에 잠상이 토너상으로 가시화된다. 예시된 실시예에서는, 약 1.2KVV, 1590HZ의 전압(구형파)이 현상슬리브(12d)에 인가된다. 기록매체(4)는 감광드럼(9)과 전사롤러(6)사이에 반송되고, 토너의 극성과 반대되는 극성을 가지는 전압을 전사롤러(6)에 인가함으로써, 감광드럼(9)위의 토너상은 기록매체(4)에 전사된다. 예시된 실시예에서는, 전사롤러(6)는 10 Ωcm 정도의 체적저항을 가지는 포움(foam)EPDM으로 이루어지고 약 20mm의 외경을 가지고, -3.5KV의 전압이 전사전압으로 전사롤러에 인가된다.
토너상이 기록매체에 전사된 후에, 감광드럼(9)은 방향(d)으로 계속하여 회전한다. 한편, 감광드럼(9)위에 남아 있는 잔류토너는 클리닝블레이드(13a)에 의해서 제거되고, 제거된 토너는 스퀴지시트(13b)를 통하여 페토너저장통(13c)에 수집된다. 한편, 토너상이 전사된 기록매체(4)는 이송벨트(5d)에 의해서, 토너상을 기록매체(4)에 열과 압력으로 영구정착하는 정착수단(7)에 전송된다. 다음에, 기록매체는 한쌍의 배출롤러(5f1),(5f2)에 의해서 배출된다. 이와같은 방법으로 원고위의 정보는 기록매체에 기록된다.
다음에, 다른 실시예를 설명한다.
상기 제1실시예에서는, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)를 핀(24a),(24b)에 의해서 부착하는 일예를 설명하였지만, 제53도에 도시한 바와같이, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)를, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13e)의 세로방향의 양단부에 형성된 조립돌기(43a),(43b)를 화상형성시스템의 본체(16)에 형성되는 대응하는 조립오목홈(44a),(44b)에 강제로 삽입함으로써 하부프레임(15)에 부착될때에, 블레이드(12e),(13a)를 부착하는 핀을 수용하는 핀홀(45)이 조립돌기(43a),(43b)의 근처에 형성되고, 또한 대응하는 핀홀(45)은 화상형성시스템의 본체(16)에 형성된다(또한, 조립돌기(43a),(43b) 대신에, 해프펀치(half punch) 또는 원형보스를 사용할 수 있다).
상기 구성에 의해서, 블레이드(12e),(13a)와 하부프레임사이의 조립연결은 프로세스카트리지(B)의 반복되는 재순환에 의해서 해제될때에, 블레이드(12e),(13a)는 핀에 의해 하부프레임에 견고하게 부착될 수 있다.
또한, 제1실시예에서는, 제29도에 도시한 바와같이, 감광드럼(9)의 외부직경이 드럼안내부재(25a),(25b)사이의 간격(L)보다 작아서 하부프레임(15)에 감광드럼(9)을 최종적으로 부착하도록 하지만, 감광드럼(9)이 상부프레임(14)에 결합되어도, 감광드럼(9)의 외부직경(D)은, 감광드럼이 상부프레임에 최종적으로 결합하도록, 드럼안내부재(25a),(25b)사이의 간격(L) 보다 작게함으로써, 제1실시예에 도시한 바와같이, 감광드럼(9)의 표면이, 제1실시예와 마찬가지로, 손상되는 것을 방지한다. 또한, 제54도에서, 제1실시예와 동일한 기능을 가진 구성요소 또는 부재는 동일한 도면부호를 부여한다. 또한, 상,하부프레임(14),(15)은 걸림돌기(47a)와 걸림개구(47b)를 결합하거나 핀(48)에 의해서 걸림돌기와 걸림개구를 고정함으로써 결합된다.
또한, 제35도에 도시한 바와같이, 제1실시예에서는, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)를 베어링부재(26)에 의해서 지지되어도, 플랜지기어(9c)가 감광드럼(9)의 한쪽단부에 설치되고, 전사롤러기어(49)가 감광드럼의 다른쪽단부에 형성될때에, 제55도에 도시한 바와같은 구성을 채택할 수 있다. 또한, 제55도에서 제1실시예와 동일한 구성을 가지는 구성요소는 동일한 도면부호를 도시한다.
상세하게는, 제55도에서, 플랜지기어(9c)와 전사롤러기어(49)는 접착제, 압압결합등에 의해서 감광드럼(9)의 양단에 각각 고정되고, 드럼의 위치결정은 베어링부재(26)의 베어링부(33a)에 의해서 전사롤러기어(49)의 중앙보스(49a)를 회전가능하게 지지하도록 한다. 이경우에는, 감광드럼(9)을 접지하기 위하여, L형상의 접촉부를 가지는 드럼접지판(50)을, 드럼의 내부면에 접촉하여 고정하고, 전사롤러기어(49)의 중앙구경을 통과한 드럼접지축(51)은 드럼접지판(50)에 항상 접촉된다. 드럼접지축(51)을 스테인레스스틸등의 전도금속으로 이루어지고, 드럼접지판(50)은 인청동등의 전도금속으로 이루어진다. 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)에 장착할때에, 드럼접지축(51)의 두부(51a)는 베어링부재(26)에 의해서 지지된다. 이경우에는, 드럼접지축(51)의 두부(51a)는 화상형성시스템의 드럼접지접점에 접속되어, 감광드럼을 접지한다. 또한 이경우에는, 제1실시예와 마찬가지로, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치고정의 정밀도를 한개의 베어링부재(26)를 사용함으로써 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 프로세스카트리지(B)는 상술한 바와같이 단색화상을 형성하는데 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 현상수단(12)을 설치함으로써 복수의 컬러화상 (2개의 컬러화상, 3개의 컬러화상 또는 전컬러화상)을 형성하도록 사용할 수 있다. 또한, 현상방법은 2성분 자성브러시현상형, 병렬현상형, 감촉현상형 또는 희미한 현상형등의 공지된 방법이어도 된다. 또한 제1실시예에서는, 대전수단이 소위 접촉대전형, 텅크스탠선에 의해서 3개의 벽을 형성하고 알루미늄으로 이루어진 금속차폐를 형성하는 것을 특징으로 하는 다른 종래의 대전기술로 이루어지지만, 렁크스텐션에 고전압을 인가하여 발생하는 양이온 또는 음이온이 감광드럼(9)의 표면으로 이동되므로, 감광드럼(9)의 표면을 균일하게 대전하는 것을 채택할 수 있다.
또한, 접촉대전은, 예를들면 블레이드(대전블레이드)형, 패드형, 볼록형, 로드(rod)형 또는 와이어형으로 이루어지고, 상기한 롤러형으로도 이루어짐은 물론이다. 또한, 감광드럼(9)위에 남아있는 잔류토너를 제거하는 클리닝수단은, 블레이드형은 물론 브러시형 또는 자기브러시형으로 이루어진다.
또한, 프로세스카트리지(B)는 화상베어링부재(예를들면, 전자사진감광부재)와 적어도 한개의 프로세스수단으로 이루어진다. 또한, 상기 구성뿐만 아니라 프로세스카트리지는 화상베어링부재와 화상형성시스템에 이동가능하게 장착될 수 있는 유닛인 대전수단을 일체적으로 결합하거나, 화상베어링부재와, 화상형성시스템에 이동가능하게 장착될 수 있는 유닛인 현상수단을 일체적으로 결합하거나, 화상베어링부재와, 화상형성시스템에 이동가능하게 장착될 수 있는 유닛인 클리닝수단을 일체적으로 결합하거나, 화상베어링부재와, 화상형성시스템에 이동가능하게 장착가능한 유닛인 2개이상의 프로세스수단을 일체적으로 결합한다. 즉, 프로세스카트리지는 대전수단, 현상수단 또는 클리닝수단과, 화상형성시스템에 이동가능하게 장착할 수 있는 유닛인 전자사진감광부재를 일체적으로 결합하거나, 대전수단, 현상수단중에서 적어도 어느 한 수단과, 화상형성시스템에 이동가능하게 장착할 수 있는 전자사진감광부를 일체적으로 결합하거나, 현상수단과, 화상형성시스템에 이동가능하게 장착된 유닛인 전자사진감광부재를 일체적으로 결합한다.
또한, 예시된 실시예에서는, 화상형성시스템이 전자사진복사기이지만, 본 발명은 레이저빔프린터, 팩시밀리, 워드프로세서 등의 다른 여러종류의 화상형성시스템을 채택할 수 있다.
이제부터는, 감광드럼(9)에 전달한 상기 구동력전달에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 제56도에 도시된 바와같이, 화상형성시스템의 본체(16)에 부착된 구동모터(54)로부터 기어열(G1)~(G5)을 개재하여 구동력이 전달되고, 또한 구동기어(G6)로부터 구동기어에 결합된 플랜지기어(9c)에 구동력이 전달되므로, 시트공급롤러(5a)를 회전한다. 또한, 구동모터(54)의 구동력이 기어(G1)로부터 기어(G12),(G13)를 통하여 고착수단(7)의 구동롤러(7a)에 전달된다.
또한, 제57도와 제58도에 도시된 바와같이, 플랜지기어(제1기어)(9c)와 기어(제2기어)(9i)를 하부프레임(15)에 형성된 개구(15g)로부터 노출된다. 프로세스카트리지(B)를 화상형성시스템(A)에 장착할때에, 제59도에 도시한 바와같이, 구동기어(G6)는 감광드럼(9)의 플랜지기어(9c)에 기어결합되고 기어(9c)와 일체적으로 결합되는 기어(9i)는 전사롤러(6)의 기어(55)에 기어결합된다. 또한, 제59도에서, 화상형성시스템의 부재는 실선으로 도시되고 프로세스카트리지의 부재는 점선으로 도시된다.
기어(9c)의 치(teeth)의 수는 기어(9i)의 치의 수가 상이하므로, 자성토너를 수납하는 흑색형상형성카트리지를 사용할때의 현상슬리브(12d)의 회전속도는 비자성토너를 수납하는 컬러화상형성카트리지를 사용할때의 현상슬리브의 회전속도와 상이하다. 즉, 자성토너를 수납하는 흑색화상형성카트리지를 화상형성시스템에 장착할때에, 제60도(a)에 도시한 바와같이, 플랜지기어(9c)는 현상슬리브(12d)의 현상기어(12k)와 결합된다. 한편, 비자성토너를 수납하는 컬러화상형성카트리지는 화상형성시스템에 장착될때에, 제60도(b)에 도시한 바와같이 기어(9i)는 현상슬리브(12d)의 슬리브기어(12k)에 결합되어 현상슬리브를 회전한다.
상기한 바와같이, 기어(9c)는 기어(9i)보다 큰직경과 큰폭을 가지고 있고 또한 기어(9i)보다 많은 치의 개수를 가지고 있기 때문에, 기어(9c)에 큰 부하가 인가되어도, 기어(9c)는 확실하게 구동력을 받아서 감광드럼(9)을 확실하게 회전하고, 보다큰 구동력을 자성토너를 위한 현상슬리브(12d)에 전달하고, 따라서 현상슬리브(12d)를 확실하게 회전할 수 있다.
이제부터는, 본 발명이 적용되는 감광드럼에 대해서 제61도 내지 제64도를 참조하면서 보다 상세하게 설명한다.
또한, 감광드럼이 프로세스카트리지에 결합되는 일예에 대해서 여러종류의 실시예에서 설명하고 있지만, 본 발명이 상기 실시예에 제한되지 않는 것에 유의하여야 하고, 감광드럼이 화상형성장치에 직접 결합될 수도 있다.
제61도는 본 발명이 적용되는 감광드럼의 사시도이고, 제62도, 제63도는 감광드럼이 정지면에 놓이는 조건을 도시하는 도면이고, 제62도는 정지면위에 수직으로 코크(cock)되는 상태를 도시하고, 제63도는 감광드럼이 정지면위에 놓인 상태를 도시한다.
제61도 내지 제63도에 도시한 바와같이, 본 발명이 적용되는 감광드럼(9)은, 알루미늄으로 이루어지고 1mm 정도의 두께를 가지는 원통형 드럼체(실린더)(9a)와, 드럼본체위에 예를들면 디핑하여 도포하는 유기감광층을 구성한다. 상기 플랜지기어(9c)와 기어(9i)는 드럼의 플랜지부와 일체적으로 형성되고, 또한 재질은, 예를들면 폴리아세탈, 폴리카보네이트등으로 된다. 기어(9c),(9i)는 약 16도 정도의 헬릭스각을 각각 가지는 헬리컬기어와, 기어의 치가 구동력을 받을때에, 압압력이 기어(9c),(9i)의 방향으로 작용하는 방향으로 경사진다.
또한, 알루미늄드럼체(9a)의 다른쪽 단부는 부재를 가지고 있지 않고, 그 단부면은 노출된다. 또한, 상기 유기감광층은 알루미늄본체(9a)의 주위면의 주위에 배치된다.
또한, 예를들면, A4크기의 화상을 형성하는 감광드럼을 사용할때에, 드럼체(9a)의 전체길이는 256.6mm 정도이고, 유기감광층의 길이(X1)는 253mm 정도이고, 기어의 근처에 있는 드럼단부에서 비도포영역의 전체길이(X2)는 3.5mm 정도이다. 즉, 유기감광층은 드럼체(9a)의 전체주변의 면위에서는 도포되지 않지만, 비도포영역은 기어(9c),(9i)의 근처에 있는 드럼단부에 형성된다. 따라서, 코킹(caulking)작동시에 감광층이 드럼체로부터의 박리됨을 방지할 수 있다.
예시된 실시예에서는, 상술한 바와같이, 기어(9c),(9i)는 드럼체(9a)의 한쪽단부에 나란히 배치되고, 외부플랜지기어(9c)는 내부기어(9i)의 직경보다 큰 직경을 가진다. (예를들면, 예시된 실시예에서는, 플랜지기어(9c)의 직경은 28.6mm 정도이고, 기어(9i)의 직경은 26.1mm 정도이다). 이와같은 방법으로 예시된 실시예에서는, 적어또 2가지의 이점(1),(2)을 얻을 수 있다.
(1) 제62도에 도시한 바와같이, 조립동작과, 부재교환등의 보수를 행할때에, 감광드럼(9)은 작업테이블 또는 마루등의 정지면(60)위에 놓을때에, 드럼의 안정도는 증가된다. 따라서, 감광본체의 표면의 손상가능성을 저감시킬 수 있다.
(2) 제63도에 도시한 바와같이, 감광드럼(9)을 작업테이블 또는 마루등의 정지면(60)위에 놓아도, 플랜지기어(9c)의 부분(A)만 정지면(60)에 접촉된다. 따라서, 감광드럼(9)을, 정지면(60)과 접촉하는 기어로부터 떨어진 단부에 경사진 상태에서 정지면위에 놓는다. 따라서, 감광면의 대부분이 정지면(60)에 접촉되지 않기 때문에, 감광체의 표면을 손상시킬 가능성을 저감시킬 수 있다.
또한, 예시된 실시예에서는, 플랜지기어(9c)가 정지면(60)에 접촉될때에, 부하가 걸리는 플랜지기어(9c)의 부분은 기어(9c)의 선단 또는 상단이고, 특히 기어(9i)근처에 있는 기어의 치의 선단(제63도에 도시된 부분(A))이다. 따라서, 기어(9c),(9i)가 이에 관계되는 기어에 결합될때에, 관련된 기어는 서로 분리되어 기어사이의 간섭을 피할 수 있기 때문에, 상기 부분(부분(A))은 관련된 기어에 통상적으로 결합되도록 사용된다. 따라서, 상기 부분이 부하에 의해서 손상될 경우, 결합된 기어사이의 구동력이 전달되어 화상형성에 악영향을 주지 않으므로, 감광드럼의 불균일한 회전을 방지한다.
이제부터는, 상기한 실시예에 대해서 제64도를 참조하면서 상세하게 설명한다.
제64도는 감광드럼이 축에 의해서 지지되는 상태를 도시한 세로방향의 단면도이다.
도시된 바와같이, 감광드럼(9)의 한쪽단부는 드럼플랜지로 작용하는 플랜지기어(9c)(기어(9i))를 통하여 지지부재(34)에 의해 유지된 축(9f)에 의해 지지된다. 또한, 감광드럼의 다른쪽단부는 베어링부재(26)를 통하여 축지지부재에 의해 지지된다. 이와같은 방법으로, 화상형성장치의 플랜지기어(9c)와 기어(G6)사이의 결합을 통하여 구동력을 감광드럼에 전달함으로써 감광드럼을 회전할때, 고정밀도를 가지고 원활하게 회전할 수 있다.
이제부터는, 일체적으로 형성된 플랜지기어(9c)와 기어(9i)로 이루어진 기어부(9k)는 축(9f)이 연장되는 관통구멍(through bore)(9l)을 형성한다. 예시된 실시예에서는, 제64도에 도시된 바와같이, 관통구멍(9l)은 플랜지기어(9c)에 형성되고, 축(9f)의 외부직경과 거의 동일한 내부직경(약 8mm)을 가지는 보다 작은 직경의 구멍부(g2)를 가지고, 또한 기어(9i)에 형성되고 축(9f)의 외부직경보다 큰 내부직경(약 9mm)을 가지는 보다 큰 직경의 구멍부(g3)를 가진다. 따라서, 예시된 실시예에 의하면, 관통구멍(9l)은 플랜지기어(9c)에 대응하는 부분에서 축(9f)위에 결합된다. 따라서, 플랜지기어(9c)는 화상형성장치로부터 구동력을 수용할때에, 구동력에 의한 힘(9n)은 축의 루트(root)부위에 작용하고, 따라서 축(9f)의 경사를 감소시킬 수 있다. 따라서, 예시된 실시예에 의해, 감광드럼(9)을 회전할때에, 축(9f)에 대해 진동하지 않기 때문에, 고정밀도로 원활하게 회전할 수 있다.
상기한 바와같이, 본 발명에 의하면, 양호한 화상형성을 행할 수 있는, 감광드럼, 프로세스카트리지, 화상형성장치, 화상형성시스템을 제공할 수 있다.
Claims (5)
- 화상형성장치의 본체상에 제거가능하게 장착할 수 있는 프로세스카트리지에 있어서, 카트리지프레임과; 감광드럼과; 상기 감광드럼을 대전하는 대전부재와; 상기 감광드럼에 형성된 잠상을 현상하는 현상부재와; 상기 감광드럼의 일단부에 그 길이방향으로 나란히 배치된 제1헬리컬기어 및 제2헬기컬기어를 구비하고; 상기 제1헬리컬기어는 상기 제2헬리컬기어의 바깥쪽에 축방향으로 배치되고; 상기 제1헬리컬기어는 상기 제2헬리컬기어의 외경보다 큰 외경을 가지며; 상기 제1헬리컬기어는 상기 제2헬리컬기어의 폭보다 큰 폭을 가지며; 상기 제1헬리컬기어는, 상기 프로세스카트리지가 상기 화상형성장치에 장착될때에, 상기 화상형성장치의 본체에 설치된 구동헬리컬기어와 맞물려서, 상기 본체에 설치되어 상기 감광드럼을 회전시키기 위한 모터의 구동력을 받아들이며; 상기 제2헬리컬기어는 상기 화상형성장치의 본체로부터 상기 제1헬리컬기어에 의해 받은 구동력을 전사롤러에 전달하며; 그리고 상기 제1헬리컬기어와 상기 제2헬리컬기어는 각각 그 중앙부에 관통구멍을 가지고 있어, 상기 카트리지프레임에 부착되어 상기 감광드럼을 상기 카트리지프레임상에 지지하기 위한 축이 상기 관통구멍에 삽입되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
- 제1항에 있어서, 상기 제1헬리컬기어의 잇줄(tooth trace)과 상기 제2헬리컬기어의 잇줄은 같은 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전사롤러는 상기 화상형성장치의 본체에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
- 제3항에 있어서, 상기 제1헬리컬기어는 상기 제2헬리컬기어와 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
- 프로세스카트리지를 제거가능하게 장착할 수 있고, 기록매체에 화상을 형성하기 위한 화상형성장치에 있어서, 카트리지프레임; 감광드럼; 상기 감광드럼을 대전하는 대전부재; 상기 감광드럼에 형성된 잠상을 현상하는 현상부재; 상기 감광드럼의 일단부에 그 길이방향으로 나란히 배치된 제1헬리컬기어 및 제2헬리컬기어를 구비하고; 상기 제1헬리컬기어는 상기 제2헬리컬기어의 바깥쪽에 축방향으로 배치되고; 상기 제1헬리컬기어는 상기 제2헬리컬기어의 외경보다 큰 외경을 가지며; 상기 제1헬리컬기어는 상기제2켈리컬기어의 폭보다 큰 폭을 가지며, 상기 제1헬리컬기어는, 상기 프로세스카트리지가 상기 화상형성장치에 장착될때에, 상기 화상형성장치의 본체에 설치된 구동헬리컬기어와 맞물려서, 상기 본체에 설치되어 상기 감광드럼을 회전시키기 위한 모터의 구동력을 받아들이며; 상기 제2헬리컬기어는 상기 화상형성장치의 본체로부터 상기 제1헬리컬기어에 의해 받은 구동력을 전사롤러에 전달하며; 그리고 상기 제1헬리컬기어와 상기 제2헬리컬기어는 각각 그 중앙부에 관통구멍을 가지고 있어, 상기 카트리지프레임에 부착되어 상기 감광드럼을 상기 카트리지프레임상에 지지하기 위한 축이 상기 관통구멍에 삽입되도록 되어 있는 상기 프로세스카트리지를 제거가능하게 장착하는 장착수단과; 모터와; 상기 모터로부터의 구동력을 전달하는, 상기 장착수단상에 장착된 상기 프로세스카트리지의 제1헬리컬기어와 맞물려서, 상기 감광드럼을 회전시키는 상기 구동헬리컬기어와; 상기 기록매체를 반송하는 반송수단을; 구비한 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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