KR0132559B1 - 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조리방법 - Google Patents

프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조리방법

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KR0132559B1
KR0132559B1 KR1019920017622A KR920017622A KR0132559B1 KR 0132559 B1 KR0132559 B1 KR 0132559B1 KR 1019920017622 A KR1019920017622 A KR 1019920017622A KR 920017622 A KR920017622 A KR 920017622A KR 0132559 B1 KR0132559 B1 KR 0132559B1
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카즈시 와따나베
신야 노다
카즈노리 코바야시
타케오 쇼지
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야마지 게이조
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Abstract

본 발명은, 화상담지부재와, 상기 화상담지부재에 작용하는 프로세스수단과, 제1프레임과, 상기 제1프레임과 결합 및 분리가능한 제2프레임과, 상기 제1프레임과, 제2프레임을 분리가능하게 결합하기 위하여 설치된, 로킹체 및 상기 로킹체에 걸어맞춤가능한 로킹부재와, 상기 제1프레임과 제2프레임을 분리 가능하게 결합하기 위하여 설치된, 오목부 및 상기 오목부에 끼워맞춤가능한 돌기부를 설치한 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의해, 조립이 용이함은 물론 재사용회수가 많아져도 충분히 대응할 수 있는 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는 것이 가능하다.

Description

프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 프로세스카트리지를 장착한 복사기의 단면입면도.
제2도는 트레이를 개방한 상태의 복사기의 사시도.
제3도는 트레이를 폐쇄한 상태의 복사기의 사시도.
제4도는 프로세스카트리지의 단면입면도.
제5도는 프로세스카트리지의 사시도.
제6도는 프로세스카트리지를 거꾸로한 상태를 도시한 사시도.
제7도는 상ㆍ하부프레임을 분리한 상태의 프로세스카트리지의 분해단면도.
제8도는 하부프레임의 내부구조를 도시한 사시도.
제9도는 상부프레임의 내부구조를 도시한 사시도.
제10도는 프로세스카트리지의 감광드럼의 종단면도.
제11도는 대전잡음의 측정을 설명하기 위한 개략도.
제12도는 충전물의 위치에 대한 대전잡음의 측정결과를 도시한 그래프.
제13도는 감광드럼의 접지용접점을 도시한 사시도.
제14도는 감광드럼의 접지용접점의 다른 실시예를 도시한 사시도.
제15도는 두 갈래로 갈라지지 않은 접지용접점을 감광드럼에 사용한 실시예를 도시한 단면도.
제16도는 두 갈래로 갈라지지 않은 접지용접점을 감광드럼에 사용한 실시예를 도시한 단면도.
제17도는 대전롤러의 부착구조를 도시한 입면도.
제18도(a)는 노광셔터의 사시도.
제18도(b)는 노광셔터의 부분단면도.
제19도는 교반날개를 지닌 비자성토너급송기구를 도시한 단면도.
제20도는 감광드럼(9)과 현상슬리브(21d)간의 위치관계와 현상슬리브의 가압구성을 도시한 종단면도.
제21도(a)는 제20도의 선 A-A를 따라 자른 단면도.
제21도(b)는 제20도의 선 B-B를 따라 자른 단면도.
제22도는 현상슬리브에 작용하는 가압력을 설명하기 위한 단면도.
제23도는 시트의 상단부가 뒤틀린 상태의 스퀴지시트의 사시도.
제24도(a)는 스퀴지시트의 하단부로부터 양면접착테이프가 돌출된 상태를 도시한 사시도.
제24도(b) 및 제24도(c)는 상기 돌출된 양면접착테이프에 부착공구가 접착된 상태를 도시한 도면.
제25도(a)는 만곡된 부착면에 대해서 하단부가 만곡된 스퀴지시트를 부착한 상태를 도시한 사시도.
제25도(b)는 상기 부착면의 만곡을 해제해서 스퀴지시트의 상단부에 장력을 가한 상태를 도시한 사시도.
제26도는 스퀴지시트의 중앙부에 대해서 시트의 폭을 직선적으로 점차 넓게 형성한 다른 실시예에 따른 스퀴지시트의 사시도.
제27도는 스퀴지시트부착면을 압압해서 만곡을 형성하는 실시예를 설명하기 위한 사시도.
제28도는 하부프레임의 하부면에 의해서 기록매체를 안내하는 상태를 도시한 도면.
제29도는 감광드럼을 최후로 조립한 상태를 도시한 단면도
제30도는 현상블레이드 및 클리닝블레이드를 부착하는 상태를 도시한 단면도.
제31도는 프로세스카트리지의 조립을 설명하는 전개도.
제32도는 프로세스카트리지의 감광드럼을 조립할 대의 안내부재의 위치를 설명하는 도면.
제33도는 블레이드지지부내의 단부에 드럼안내부를 설치한 구성을 도시한 단면도.
제34도는 감광드럼 및 현상슬리브용의 베어링부내의 부착을 설명하기 위한 사시도.
제35도는 베어링부재를 부착한 상태의 감광드럼과 현상슬리브의 단면도.
제36도는 커버막 및 테어테이프를 설명하기 위한 사시도.
제37도는 테어테이프가 손잡이로부터 돌출한 상태를 도시한 사시도.
제38도는 프로세스카트리지를 작업자의 손으로 쥔 상태를 도시한 개략도.
제39도(A)는 프로세스카트리지의 조립 및 출하라인을 도시한 순서도.
제39도(B)는 프로세스카트리지의 분해 및 클리닝라인을 도시한 순서도.
제40도는 프로세스카트리지를 화상형성장치에 장착하는 상태를 도시한 사시도.
제41도는 제24도의 프로세스카트리지를 화상형성장치에 장착한 상태를 도시한 사시도.
제42도는 화상형성장치에 설치된 3개의 접점의 배치를 도시한 사시도.
제43도는 3개의 접점의 구성을 도시한 단면도.
제44도는 하부프레임과 렌즈유닛간의 상대위치의 위치결정을 설명하는 단면도.
제45도는 하부프레임과 원고유리지지부간의 상대위치의 위치결정을 설명하는 단면도.
제46도는 위치결정용 페그의 부착위치를 도시한 사시도.
제47도는 드럼의 회전축 및 슬리브의 회전축과 이들의 축지지부재간의 관계 그리고 구동기어로부터 감광드럼의 플랜지기어에의 구동력전달방향을 도시한 개략입면도.
제48도는 현상슬리브를 미끄럼용이하게 한 실시예에 의한 현상슬리브의 분해사시도.
제49도는 제48도의 현상슬리브의 개략입면도.
제50도는 상부프레임과 하부프레임을 해제한 상태를 도시한 단면입면도.
제51도는 감광드럼에 부착된 기어 및 접점을 도시한 도면.
제52도(a)는 다른 실시예에 의한 현상슬리브수용부재의 입면도.
제52도(b)는 제52도(a)의 수용부재의 단면도.
제53도는 현상블레이드 및 클리닝블레이드를 화상형성장치의 내부에 핀에 의해 부착가능한 구성을 도시한 입면도.
제54도는 감광부재를 최후로 조립하는 다른 실시예에 의한 상태를 도시한 입면도.
제55도는 감광드럼 및 현상슬리브를 지지하는 베어링부재의 다른 실시예에 의한 단면입면도.
제56도는 화상형성장치의 구동모터로부터 각종 부재에의 구동력전달기구를 도시한 개략도.
제57도 및 제58도는 감광드럼의 플랜지기어와 이 플랜지기어와 일체인 기어가 하부프레임으로부터 돌출되어 있는 상태를 도시한 사시도.
제59도는 화상형성장치의 구동기어로부터 감광드럼 및 전사롤러에의 구동력을 전달하기 위한 기어열을 도시한 도면.
제60도(a) 및 제60도(b)는 자성토너와 비자성토너에 의해 현상슬리브에 의 구동전달기구가 상이한 것을 도시한 도면.
제61도는 클리닝블레이드의 부착을 설명하기 위한 분해사시도.
제62도는 클리닝블레이드의 부착전의 상태를 도시한 부분평면도.
제63도는 클리닝블레이드의 부착후의 상태를 도시한 부분평면도.
제64도, 제65도 및 제66도는 클리닝블레이드의 조립공정을 설명하는 평면도.
제67도는 클리닝블레이드의 끼워맞춤돌기부를 둥근형상의 단부로 구성한 다른 실시예에 의한 클리닝블레이드의 부분평면도.
제68도는 클리닝블레이드의 끼워맞춤돌기부의 테이퍼부를 모서리깍기 처리하여 둥글게한 또다른 실시예에 의한 클리닝블레이드의 부분사시도.
제69도는 테이퍼부에 테이프를 부착한 또 다른 실시예에 의한 클리닝블레이드의 부분평면도.
제70도는 테이퍼부에 오일을 도포한 다른 실시예에 의한 클리닝블레이드의 부분평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A : 화상형성장치 B : 프로세스카트리지
G1∼G13 : 기어 M : 마이크로폰
S : 토너투설방지실(seal) 1 : 원고판독수단
2 : 원고 3 : 시트공급트레이
4 : 기록매체 5 : 반송수단
6 : 전사수단(전사롤러) 7 : 정착수단
8: 배출트레이 9 : 감광드럼(전사사진용 감광부재)
9a : 드럼코어 9b : 감광층
9c : 플렌지기어 9f : 회전축
10 : 대전수단(대전롤러) 10a : 비틀림코일스크링
10b : 롤러축 10c : 슬라이드베어링
10d : 가이드멈춤쇠 11 : 노광수단
12 : 현상수단(현상롤러) 12a : 토너저장통(토너수압부)
12b : 토너이송기구 12d : 현상슬리브
12d1 : 접촉링 12d2 : 회전축
12e : 현상블레이드 12e1,13a1 : 블레이드지지부재
12e2 : 돌기부 12f : 덮개부재
12g : 탄성롤러 12i : 슬리브베어링
12j : 부세스프링 12k : 슬리브기어
12m : 베어링 12n : 베어링홀더
13 : 클리닝수단 13a : 클리닝블레이드
13a1 : 블레이드지지부재 13a2 : 돌기부
13a3 : 테이프 13a4 : 윤활제
13c : 폐토너저장통(폐토너수납부) 13d : 부착면
13e : 양면접착테이프 14 : 상부프레임
14a,14c,15c : 로킹용멈춤쇠 14d,15a,15c : 로킹용개구부
14d,15f,15n,44a,44b : 끼워맞춤홈(끼워맞춤부)
14e,14h,15e,43a,43b : 끼워맞춤돌기부
14f,15k : 손잡이부 14g : 관통구멍
14i : 슬립방지용리브 15 : 하부프레임
15b : 로킹용 돌기부(결합부) 15g : 개구부
15h1,15h2 : 안내부 15i : 규제돌기부
15j : 홈 15m,15p : 위치결정돌기부
16 : 장치본체 19 : 상부개폐덮개
20 : 인장공구 21 : 부착공구
22 : 보호덮개 23 : 하부안내부재
24a,24b : 핀 25a,25b : 드럼안내부재
26 : 베어링부재 30 : 착오장착방지용 돌기부
31 : 안내돌기부 32 : 가이드판
33,34 : 축지지부재 33a : 지지부
33b : 접촉부 33c : 중첩부
36 : 홀더커버 37 : 전기기판
38 : 도전성압축스프링 39 : 부세스프링
40 : 위치결정용페그 41 : 구동기어
42 : 분해공구 43b1 : 테이퍼부
43b2 : 하단부 44b1 : 테이퍼부
44b2 : 하단부 45 : 핀구멍
46a,46c : 베어링 46b : 접동베어링
49,55 : 전사롤러기어 50 : 드럼지지핀
51 : 드럼지지축 52 : 슬리브베어링
53 : 수용부 54 : 구동모터
본 발명은 프로세스카트리지, 이를 장착할 수 있는 화상형성장치 및 클리닝장치를 조립하는 방법에 관한 것이다. 이러한 화상형성장치는, 예를 들면 전자사진복사기, 레이저빔프린터, 팩시밀리, 워드프로세서등으로 구현되고 있다.
복사기등의 화상형성장치는, 균일하게 대전된 화상담지부재를 선택적으로 노광해서 잠상을 형성하고, 이 잠상을 토너로 현상한 다음에, 그 토너상을 기록시트에 전사함으로써, 기록시트에 화상을 형성한다. 이러한 화상형성장치에서는, 토너를 완전히 소모할때마다 새로운 토너를 제공급하여야 한다. 토너를 재공급하는 것은 번거로울 뿐만아니라 주위를 오염시키는 원인이 된다. 또한, 다양한 구성요소 또는 부재의 보수는 이 기술분야의 전문가에 의해서만 행할 수 있기 때문에 대부분의 사용자는 불편을 느낀다.
상기 결점과 불편한 점을 제거하기 위하여 화상담지부내, 대전기, 현상기 및 클리닝장치를 일체적으로 화상형성장치에 착탈가능하게 장착할 수 있는 프로세스카트리지로서 조립함으로써, 토너를 전부 사용한 현상기 또는 서비스수명이 만료된 화상담지부재등을 용이하게 교환하여 보수를 용이하게 할 수 있는 화상형성장치가, 미국특허공보 제 3,985,436호, 제 4,500,195호, 제4,540,268호 및 제 4,627,701호에 개시된 바와같이, 제안되어 실용화되고 있다.
이러한 종래의 프로세스카트리지는, 조립성을 향상시키기 위하여, 프로세스카트리지의 프레임을 상부프레임과 하부프레임으로 분할하는 것이 고려되고 있다(일본국 특원평2-301779호, USSN 785,401, 유럽특허출원 제91402953.3, 중국특허출원 제91111554.4호 및 한국특허출원 제91-19663호). 또 상부프레임과 하부프레임을 나사로 상호접속하는 방법이 고려되고 있으며, 대안적으로, 상기 프레임중 한쪽에 형성된 로킹용멈춤쇠를 대응하는 다른쪽 프레임에 형성된 로킹용 개구부에 끼워맞춤으로써 상부프레임과 하부프레임을 상호접속하는 방법도 고려되고 있다.
그러나, 이러한 접속기술은, 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 상부프레임과 하부프레임을 나사만으로 접속하는 경우, 접속된 프레임간의 간극을 제거하기 위하여, 다수개의 나사를 사용해야 하므로, 조립성이 악화되고, 그결과 비용증가를 초래하게 된다.
한편, 상기 로킹용멈춤쇠와 로킹용 개구부에 의한 접속에서는, 상·하부프레임이 적절한 강성을 지닐때는 아무런 문제가 없으나, 프레임의 강성이 부족한 경우에는 상·하부프레임이 비교적 변위되기 쉽다. 또, 작업자가 상·하부프레임을 함께 유지하기 위하여 쥐는 경우, 프레임사이에 틈이 생기긱 쉬워 멈춤쇠를 손상시킬 우려가 있다.
또한, 동일한 프로세스카트리지의 재사용(recycle)회수가 많아지면, 로킹용멈춤쇠와 로킹용개구부간의 로킹력이 감소되거나 없어질 수도 있다.
더욱이, 부품을 프로세스카트리지에 가압끼워맞춤하여 부착하고 있는 경우, 동일한 프로세스카트리지의 재상용회수가 많아지면, 끼워맞춤부사이에 유동이 발생할 수도 있다.
특히, 지구환경보호의 관점에서, 프로세스카트리지의 재사용이 강력하게 요구되고 있으므로, 재사용이 용이한 프로세스카트리지를 생산하는 것이 요망되고 있다. 여기에서, 프로세스카트리지의 재사용이란, 다 사용한 프로세스카트리지를 시장에서 수집한 후 분해해서 폐기되거나 손상된(마모된) 부품만을 새로운 부품으로 교환하고(나머지 부품은 다시 사용함), 프로세스카트리지를 새로운 카트리지로서 재조립하는 것을 의미한다.
또한, 상기 미국특허 제3,985,436호에서는, 소정기간동안 사용된 유닛을 수집해서 다시 사용(re-use)하는 것에 대해 개시되어 있으나(동 명세서 제16열, 38∼62행 참조), 리사이클(재사용)에 대해서는 구체적으로 언급되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 재사용에 적합한 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 재사용회수가 많을 경우에도 대응할 수 있는 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 또 다른 목적은, 조립성을 현저하게 향상할 수 있는 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 분해성을 현저하게 향상할 수 있는 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 시장에서 수집된 다 쓴 프로세스카트리지를 효율적으로 분해할 수 있으며 또한 재사용에 적합한 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 조립이 용이한 동시에 재사용회수가 많더라도 충분히 대응할 수 있는 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상·하부프레임을 반복해서 확실하게 연결할 수 있는 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 부품을 반복해서 확실하게 부착할 수 있는 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는데 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
우선, 본 발명의 제1실시예에 의한 프로세스카트리지와 상기 프로세스카트리지를 사용하는 화상형성장치를 첨부된 도면을 참조하면서 설명한다.
[프로세스카트리지 및 프로세스카트리지를 장착한 화상형성장치의 전체구성]
먼저, 화상형성장치의 전체구성에 대해서 간략하게 설명한다. 제1도는 화상형성장치의 일례로서 프로세스카트리지를 장착한 복사기의 단면입면도, 제2도는 트레이를 개방한 상태의 복사기의 사시도, 제3도는 트레이를 폐쇄한 상태의 복사기의 사시도, 제4도는 프로세스카트리지의 단면입면도, 제5도는 프로세스카트리지의 사시도, 제6도는 프로세스카트리지를 뒤집은 상태의 사시도이다.
제1도에 도시한 바와 같이, 화상형성장치(A)는, 원고판독수단(1)에 의해 원고 또는 서류(2)상의 화상정보를 광학적으로 판독하는 동작을 한다. 시트공급트레이(3)상에 놓이거나 혹은 시트공급트레이(3)로부터 수동으로 삽입된 기록매체를 반송수단(5)에 의해 프로세스카트리지(B)의 화상형성부에 반송하여, 화상형성정보에 응해서 형성된 현상제(이하 토너라 칭함)상을 전사수단(6)에 의해 기록매체(4)상에 전사한다. 그후, 기록매체(4)를 정착수단(7)에 반송하여, 상기 전사된 토너상을 기록매체(4)에 영구적으로 정착한 후, 기록매체를 배출트레이(8)상에 배출한다.
화상형성부를 구성하는 프로세스카트리지(B)는, 회전중인 감광드럼(화상담지부재)(9)의 표면을 대전수단(10)에 의해서 균일하게 대전한 후, 노광수단(11)에 의해, 판독수단(1)에 의해 판독된 광상을 감광드럼에 조사해서 감광드럼(9)상에 잠상을 형성하고, 현상수단(12)에 의해서 잠상을 토너상으로서 가시상화한다. 이 토너상을 전사수단(6)에 의해서 기록매체(4)상에 전사한 후, 클리닝수단(13)에 의해서 감광드럼(9)상에 남아있는 잔류토너를 제거하도록 구성되어 있다.
또한, 프로세스카트리지(B)는, 감광드럼(9)등을 프레임내에 수납해서 카트리지유닛으로서 형성되어 있으며, 상기 프레임은 제1 또는 상부프레임(14)과 제2 또는 하부프레임(15)으로 형성되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서, 상기 프레임(14),(15)은 하이임팩트스티롤수지(HIPS)로 형성되고, 상부프레임(14)의 두께는 약 2mm, 하부프레임(15)의 두께는 약 2.5mm이나, 프레임의 재료와 두께는 이로써 제한되지 않고 적절하게 선택할 수 있다.
다음에, 화상형성장치(A) 및 이 화상형성장치내에 장착가능한 프로세스카트리지(B)의 각 부의 구성에 대해서 상세히 설명한다.
[화상형성장치]
먼저, 화상형성장치(A)의 각 부에 대해서 설명한다.
[원고판독수단]
원고판도수단(1)은 원고(2)에 기록된 정보를 광학적으로 판독하는 것으로서, 제1도에 도시한 바와 같이, 화상형성장치의 본체(16)의 상부에 배치되어 그 위에 원고(2)를 놓을 수 있도록 되어 있는 원고유리지지부(즉, 원고세팅용플래튼)(1a)를 포함하고 있다. 또 내면에 스폰지층(1b1)을 지닌 원고누름판(1b)이 상기 원고유리지지부(1a)에 개폐가능하게 부착되어 있다. 상기 원고유리지지부(1a) 및 원고누름판(1b)은 제1도의 좌우방향으로 왕복미끄럼운동가능하게 장치본체(16)상에 장착되어 있다. 한편, 장치본체(16)의 상부에 있어서 원고유리지지부(1a)의 아래쪽에는 렌즈유닛(1c)이 설치되어 있으며, 이 렌즈유닛(1c)안에는 광원(1c1) 및 단초점결상렌즈어레이(1c2)가 설치되어 있다.
이러한 구성에 의해, 상기 원고유리지지부(1a)위에 화상면을 아래쪽으로 향하도록해서 원고(2)를 놓고, 광원(1c1)을 점등하는 동시에 원고유리지지부(1a)를 제1도의 좌우방향으로 미끄럼이동시키면, 원고(2)로부터의 반사광은 렌즈어레이(1c2)를 경유해서 프로세스카트리지(B)의 감광드럼(9)에 노광된다.
[기록매체반송수단]
반송수단(5)은 시트공급트레이(3)상에 놓인 기록매체(4)를 화상형성부에 반송하는 동시에 이 기록매체를 정착수단(17)에 반송하는 것이다. 보다 구체적으로는, 복수개의 기록매체(4)를 시트공급트레이(3)상에 부착하거나, 하나의 기록매체(4)를 시트공급트레이(3)상에 수동으로 삽입하고, 기록매체의 선단부가 용지공급롤러(5a) 및 이 롤러에 대해서 부세된 마찰패드(5b)사이의 닙(nip)부에 접한 후, 복사개시버튼(A3)을 누르면, 용지공급롤러(5a)가 회전하여 기록매체(4)를 분리해서 한쌍의 레지스트롤러(5c1),(5c2)에 화상형성동작에 따라 차례로 반송한다. 화상형성동작 후 기록매체(4)를 반송밸트(5d) 및 안내부재(5e)에 의해 정착수단(7)에 반송한 후, 한쌍의 배출롤러(5f1),(5f2)에 의해 배출트레이(8)상에 배출한다.
[전사수단]
전사수단(6)은 감광드럼(9)상에 형성된 토너상을 기록매체(4)상에 전사하는 것으로서, 본 실시예에서는, 제1도에 도시한 바와 같이, 전사롤러(6)로 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 화상형성장치내에 장착된 프로세스카트리지(B)의 감광드럼(9)에 대해서 화상형성장치내에 설치된 전사롤러(6)에 의해 기록매체(4)를 압압하고, 감광드럼(9)상에 형성된 토너상과 반대극성을 지닌 전압을 상기 전사롤러(6)에 인가함으로써, 감광드럼(9)상의 토너상을 기록매체(4)상에 전사한다.
[정착수단]
정착수단(7)은 상기 전사롤러(6)에 전압을 인가함으로써 기록매체(4)에 전사된 토너상을 정착시키는 것으로서, 제1도에 도시한 바와 같이, 구동롤러(7a), 홀더(7b)에 의해 유지된 가열체(7c) 및 인장판(7d)주위에 감겨 걸려있는 내열성의 정착필름(7e)으로 구성되어 있다. 또, 상기 인장판(7d)은 인장스프링(7f)에 의해 부세되어 정착필름(7e)에 인장력을 인가하고 있다. 또한, 가압롤러(7g)는 정착필름(7e)사이에서 가열체(7c)에 대항해서 부세되어, 정착에 필요한 소정의 힘으로 정착필름(7e)을 가열체(7c)에 대해서 압압하고 있다.
가열체(7c)는 알루미나등의 내열재료로 제조되고, 160㎛정도의 폭과 216mm 정도의 길이(제1도의 평면에 수직인 치수)를 가지는 선혀부재 또는 판형부재로서 예를 들면, 절연재료 또는 절연재료를 포함하는 복합재료로 만든 홀더(7b)의 표면아래에 배열된 Ta2N으로 이루어진 발열표면 및 예를 들면 이 발열표면을 덮는 Ta2O로 이루어진 보호층을 가지고 있다. 가열체(7c)의 하부면은 편평하고, 가열체의 전후단부는 정착필름(7e)이 접동할 수 있도록 둥글게 되어 있다. 정착필름(7e)은 열처리된 폴리에스테르로 되어 있고 9㎛정도의 두께를 가지고 있다. 이 필름은 구동롤러(7a)의 회전에 의하여 시계방향으로 회동가능하다. 토너상을 전사한 기록매체(4)가 정착필름(7e)과 가압롤러(7g)사이를 통과할때에, 토너상을 열과 압력으로 기록매체(4)에 정착시킨다.
또한, 정착수단(7)에 의하여 발생된 열을 화상형성장치로부터 방열시키기 위한 냉각팬(17)이 화상형성장치 본체(16)에 설치되어 있다. 이 팬(17)은, 예를 들면 복사개시버튼(A3)(제2도)을 누르면, 회전되어, 기록매체급송구로부터 화상형성장치내로 흘러들어와서 기록매체배출구로 흘러나가는 공기의 흐름을 발생시킨다. 프로세스카트리지(B)를 포함한 여러 가지의 부품은 공기흐름에 의하여 냉각되어, 화상형성장치내에 열이 남지 않는다.
[기록매체공급트레이와 배출트레이]
제1도∼제3도에 도시한 바와 같이, 시트공급트레이(3)와 배출트레이(8)는 각각 장치본체(16)에 축(3a),(8a)에 의해 장착되어 제2도의 방향(b)으로 선회하는 동시에 제2도의 방향(c)으로 축(3b),(8b)을 중심으로 선회한다. 로킹용 돌출부(3c),(8c)가 각각 트레이(3),(8)의 양쪽의 자유단에 형성되어 있다. 상기 돌출부는 원고누름판(1b)의 상부면에 형성된 로킹용 오목부(1b2)에 끼워맞춤된다. 따라서, 제3도에 도시한 바와 같이, 트레이(3),(8)를 안쪽으로 접어서 로킹용돌출부(3c),(8c)를 대응하는 오목부(1b2)에 끼워 맞춤으로써, 원고유리지지부(1a)와 원고누름판(1b)이 좌우방향으로 접동하는 것을 방지한다. 결과적으로, 작업자는 화상형성장치(A)를 손잡이(16a)를 통하여 용이하게 들어올려 휴대할 수 있다.
[농도 등의 설정버튼]
또한, 농도 등을 설정하는 설정버튼이 화상형성장치(A)에 설치되어 있다. 간단하게 설명하면, 제2도에 있어서 전원스위치(A1)가 화상형성장치를 온·오프하도록 설치되어 있다. 농도조정다이얼(A2)은 화상형성장치의 기본적인 농도(복사된 화상의 기본적인 농도)를 조정하기 위하여 사용된다. 복사개시버튼(A3)을 누르면, 화상형성장치의 복사동작이 개시된다. 복사클리어버튼(A4)을 누르면, 복사동작이 중단됨과 동시에, 여러 가지의 설정조건(예를 들면, 설정농도조건)이 해제된다. 복사매수 카운터버튼(A5)을 눌러, 복사의 매수를 설정한다. 자동농도설정버튼(A6)을 누르면, 자동적으로 복사동작시의 농도가 설정된다. 농도설정다이얼(A7)은, 작업자가 필요에 따라서 회전하여 복사농도를 조정하도록 설치되어 있다.
[프로세스카트리지]
다음에, 화상형성장치(A)에 장착될 수 있는 프로세스카트리지의 여러 가지 부품을 설명한다.
프로세스카트리지(B)는 화상담지부재와 적어도 1개의 프로세스수단을 구비하고 있다. 예를 들면, 프로세스수단은 화상담지부재의 표면을 대전하는 대전수단, 화상담지부내에 토너상을 형성하는 현상수단 및/또는 화상담지부재에 남아있는 잔류토너를 제거하는 클리닝수단을 구비하고 있다. 본 실시예의 프로세스카트리지(B)는, 제1도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 화상담지부재인 감광드럼(9)의 주위에 대전수단(10), 토너(현상제)를 수납하는 현상수단(12) 및 클리닝수단(13)을 배치하고, 이들을 상·하부프레임(14),(15)으로 이루어진 하우징에 의해서 에워쌈으로써 화상형성장치 본체(16)에 대해서 착탈가능한 카트리지유닛으로 구성되어 있다. 상부프레임(14)에는 대전수단(10), 노광수단(11)(개구부(11a)) 및 현상수단(12)의 토너저장통(토너수납부)(12a)이 배치되어 있고, 하부프레임(15)에는 감광드럼(9), 현상수단(12)의 현상슬리브(12d) 및 클리닝수단(13)이 배치되어 있다.
이하, 프로세스카트리지(B)의 여러 가지 부품을, 감광드럼(9), 대전수단(10), 노광수단(11), 현상수단(12) 및 클리닝수단(13)의 순서로 상세하게 설명한다. 또한, 제7도는 상부프레임과 하부프레임을 서로 분리한 프로세스카트리지의 단면도이고, 제8도는 하부프레임의 내부구성을 도시한 사시도이고, 제9도는 상부프레임의 내부구성을 도시한 사시도이다.
[감광드럼]
본 실시예에서는, 감광드럼(9)은 1mm 정도의 두께의 알루미늄으로 만든 원통형 드럼코어(9a)와, 드럼코어의 외주면에 설치된 유기감광층(9b)으로 이루어져, 감광드럼(9)의 외부직경은 24mm 이다. 감광드럼(9)은, 화상형성장치의 구동모터(54)(제56도)의 구동력을 감광드럼(9)의 한쪽 끝에 고정된 플랜지기어(9c)(제8도)에 전달함으로써, 화상형성동작에 응해서 제1도의 화살표방향으로 회전하도록 구성되어 있다.
화상형성시에는, 감광드럼(9)이 회전될때에, 감광드럼(9)의 표면은, 대전롤러(10)(드럼(9)에 접촉되는)에 DC 전압과 AC 전압이 중첩된 진동전압을 인가함으로써, 균일하게 대전된다. 이 경우에 있어서, 감광드럼(9)의 표면을 균일하게 대전하기 위하여, 대전롤러(10)에 인가된 AC 전압의 주파수를 증가시켜야 한다. 그러나, 주파수가 약 2,000Hz를 초과하면, 감광드럼(9)과 대전롤러(10)는 진동하게 되어 소위 대전잡음을 발생한다.
즉, AC전압을 대전롤러(10)에 인가하면, 정전인력이 감광드럼(9)과 대전롤러(10)사이에 발생하여, 상기 인력이 AC 전압의 최대값과 최소값부분에서 최대로 되므로, 대전롤러(10)를 탄성변형시키면서 감광드럼(9)에 대향하여 잡아당긴다. 한편, AC 전압의 중간값에서 인력이 최소가 되므로, 대전롤러(10)의 탄성변형을 회복시켜 대전롤러(10)를 감광드럼(9)으로부터 분리한다. 결과적으로, 감광드럼(9)과 대전롤러(10)를 AC 인가전압의 주파수의 2배로 진동시킨다. 또한, 대전롤러(10)가 감광드럼(9)에 대향하여 끌릴 때, 드럼과 롤러의 회전이 차단되어, 스틱슬립에 기인한 진동을 발생하여 대전잡음이 발생하게 된다.
감광드럼(9)의 진동을 감소시키기 위하여, 본 실시예에서는, 제10도(드럼의 단면도)에 도시된 바와 같이, 강성충전물 또는 탄성충전물(9d)을 감광드럼(9)에 배치한다. 충전물(9d)은 생산성, 가공성, 중량의 효과 및 비용을 고려하여 알루미늄, 황동등의 금속, 시멘트, 석고등의 세라믹, 또는 천연고무등의 고무재료로 제조해도 된다. 또, 충전물(9d)은 속이 찬 원통 또는 속이 빈 원통형상으로서, 감광드럼(9)의 내부직경보다 100㎛정도 작은 외부직경을 가지고 있고, 드럼코어(9a)에 삽입되어 있다. 즉, 드럼코어(9a)와 충전물(9d)사이의 갭을 최대 100㎛의 값을 가지도록 설정하고, 접착제(예를 들면, 시아노아크릴레이트수지, 에폭시수지등)(9e)를 충전물(9d)의 외면 또는 드럼코어(9a)의 내면에 바르고, 충전물(9d)을 드럼코어(9a)에 삽입하여 서로 접착시킨다.
이하, 본 발명자들이, 감광드럼(9)내의 충전물(9d)의 위치를 변경하여 충전물(9d)의 위치와 잡음압력(잡음레벨)사이의 관계를 검사한 시험결과를 설명한다. 제11도에 도시한 바와 같이, 43dB의 배경잡음을 가지는 시험실에 배치된 프로세스카트리지(B)의 정면으로부터 30cm 떨어진 위치에 놓인 마이크로폰(M)에 의하여 잡음압력을 측정하였다. 그 결과, 제12도에 도시한 바와 같이, 80g의 무게를 가지는 충전물을 배치하였을때에, 감광드럼(9)의 길이방향의 중앙위치에서 잡음압력은 54.5∼54.8dB 이었다. 반면에, 40g 의 무게를 가지는 충전물을 플랜지기어(9c)방향으로 중앙위치로부터 30mm 치우친 위치에 배치하였을때에 잡음압력은 최소였다. 상기 결과로부터, 플랜지기어(9c)방향으로 중앙위치로부터 치우친 감광드럼(9)에 충전물(9d)을 배치하는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다. 그 이유는 감광드럼(9)의 한쪽끝은 플랜지기어(9c)를 통하여 지지되고, 드럼(9)의 다른쪽끝이 플랜지를 지니지 않은 베어링부재(26)에 의하여 지지되어, 감광드럼(9)의 구조가 드럼의 길이방향으로 중앙위치에 대해서 대칭이 아니기 때문이다.
따라서, 본 실시예에서는, 제10도에 도시된 바와 같이, 충전물(9d)은 플랜지기어(9c)방향으로, 즉 감광드럼(9)에의 구동전달기구방향으로(감광드럼의 길이방향의)중앙위치(c)로부터 치우친 감광드럼(9)내에 배치되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 40mm 의 길이(L3)와 20∼60g 정도의 무게, 바람직하게는 35∼45g(가장 바람직하게는 40g 정도)의 무게를 가지는 중공알루미늄 부재로 이루어진 충전물(9d)은 플랜지기어(9c)방향으로 중앙위치(c)로부터 9mm 의 거리(L2)만큼 치우친 위치에서 257mm 의 길이방향의 길이(L1)를 가지는 감광드럼(9)내에 위치고정된다. 충전물(9d)을 감광드럼(9)내에 배치함으로써, 감광드럼을 안정하게 회전할 수 있으므로, 화성형성동작시에 감광드럼(9)의 회전에 기인한 진동을 억제할 수 있다. 따라서, 대전롤러(10)에 인가된 AC 전압의 주파수가 높아져도, 대전잡음을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 제10도에 도시한 바와 같이, 접지용접점(18a)을 감광드럼(9)의 내면에 접촉시키고, 접지용접점의 다른 쪽을 드럼접지용 접점핀(35a)에 대향하여 접촉시킴으로써, 감광드럼(9)을 전지적으로 접지할 수 있다. 접지용접점(18a)은 플랜지기어(9c)에 인접한 단부에 대향하는 감광드럼의 단부에 배치되어 있다.
접지용접점(18a)은 스프링용 스테인레스스틸, 스프링용 인청동등으로 제조되고, 베어링부재(26)에 부착되어 있다. 더욱 상세하게는, 제13도에 도시한 바와 같이, 접지용 접점은 베어일부재(26)에 형성된 보스(boss)에 결합할 수 있는 로킹용개구부(18a2)를 가지는 베이스부(18a1)를 구비하고, 또, 베이스부(18a1)로부터 연장된 2개의 압부(18a3)가 설치되어 있으며, 각각의 암부의 자유단부에는, 아래로 돌출한 반원형 돌출부(18a4)가 설치되어 있다. 베어링부재(26)를 감광드럼(9)에 부착하면, 접지용 접점(18a)의 돌출부(18a4)는 감광드럼(9)의 내면에 대향하여 암부(18a3)의 탄력에 의하여 부세된다. 이 경우에 있어서, 접지용접점(18a)이 복수의 지점(두지점)에서 감광드럼에 접촉되기 때문에, 접점의 신뢰도를 개선할 수 있고, 접지용접점(18a)이 감광드럼에 반원형 돌출부(18a4)를 통하여 접촉되기 때문에, 접지용접점과 감광드럼(9)사이의 접촉이 안정하게 된다.
또한, 제14도에 도시한 바와 같이, 접지용 접점(18a)의 암부(18a3)의 길이는 서로 다르게 해도 된다. 상기 구성에 의하여, 반원형 돌출부(18a4)가 감광드럼(9)에 접촉되는 위치는 드럼의 원주방향으로 서로 치우쳐 있기 때문에, 감광드럼(9)의 내면에 축방향으로 연장된 크랙부가 존재하여도 양돌출부(18a4)는 동시에 상기 크랙부에 접촉되지 않으므로, 접지용 접촉(접점과 드럼사이의)을 틀림없이 유지할 수 있다. 또한, 암부(18a3)의 길이가 다르면, 암부(18a3)중의 하나와 감광드럼사이의 접촉압력이 다른쪽의 암부와 드럼사이의 접촉압력과 상이하게 된다. 그러나, 상기 차이는 예를 들면 암부(18a3)의 휨각을 변경함으로써, 보상할 수 있다.
본 실시예에서는, 접지용접점(18a)은 상술한 바와 같이 2개의 암부(18a3)를 가지고 있지만, 3개 또는 그 이상의 암부를 형성할 수 있고, 또한 접지용 접점이 감광드럼(9)의 내면에 확실하게 접촉되어 있으면, 제15도 및 제16도에 도시한 바와 같이 돌출부를 지니지 않은 (2갈래로 나누지 않은)1개의 암부(18a3)를 사용해도 된다.
여기에서, 접지용접점(18a)과 감광드럼(9)의 내면사이의 접촉압력이 너무 약하면, 반원형돌출부(18a4)는 감광드럼의 내면의 울퉁불퉁함(요철부)에 따를 수 없으므로, 접지용접점과 감광드럼사이의 접촉불량이 발생하게 되어 암부(18a3)의 진동에 기인한 잡음이 발생한다. 상기 접촉불량과 잡음을 방지하기 위해서는, 접촉압력을 증가시켜야 한다. 그러나, 접촉압력이 너무 강하면, 화상형성장치를 장시간 사용할 때, 감광드럼의 내면이 반원형 돌출부(18a4)의 압력에 의하여 손상된다.
따라서, 반원형돌출부(18a4)가 상기 손상부를 통과할때에, 접촉불량 및 진동잡음을 일으킨다. 상시 상태를 고려하여, 접지용 접점(18a)과 감광드럼의 내면사이의 접촉압력이 약 10g∼20g 사이의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명자들이 행한 시험결과에 따르면, 접촉압력이 약 10g 미만일때에는, 감광드럼의 회전에 응답하여 접촉불량이 발생하기 쉬우므로, 다른 전자장비에 대하여 전파장해를 일으킬 우려가 있다. 한편, 접촉압력이 약 200g을 초과할 때에는, 감과드럼(9)의 내면이 장기간동안 드럼내부면과 접지용접점(18a)사이의 접동에 기인하여 손상되기 쉬우므로, 비정상잡음 및/또는 접촉불량이 발생할 우려가 있다.
또한, 상기 잡음 등의 발생을, 감광드럼의 내면상태 때문에, 완전히 제거할 수 없어도, 드럼(9)에 충전물(9d)을 배치함으로써 감광드럼의 진동을 감소시킬 수 있고, 또한 접지용 접점(18a)과 감광드럼(9)의 내면사이의 접촉면에 도전성그리스를 도포함으로써 상기 드럼의 손상 및 접촉불량을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 접지용 접점(18a)은 플랜지기어(9c)쪽으로 치우친 충전물(9d)로부터 멀리 떨어진 베어링부재(26)상에 위치하고 있기 때문에, 접지용 접점을 베어링부재에 용이하게 부착시킬 수 있다.
[대전수단]
대전수단은 감광드럼(9)의 표면을 대전시키기 위한 것이다. 본 실시예에서는, 대전수단은 일본국 특개소 63-149669호 공보에 개시된 바와 같은, 소위 접촉대전형이다. 보다 상세하게는, 제4도에 도시한 바와 같이, 대전롤러(10)가 상부프레임(14)의 내면상에 슬라이드 베어링(10c)을 통하여 회전가능하게 설치되어 있다. 대전롤러(10)는 금속제의 롤러축(10b)(예를 들면, 철, SUS등으로 제조된 도전성 금속코어), 이 롤러축 주위에 배치되어 EPDM, NBR등으로 이루어진 탄성고무층 및 이 탄성고무층 주위에 배치되어 그속에 탄소가 분산되어 있는 우레탄고무층으로 구성되거나 금속제 롤러축 및 그속에 탄소가 분산되어 있는 발포성 우레탄 고무층으로 구성되어 있다. 대전롤러(10)의 롤러축(10b)은 슬라이드베어링(10c)을 통하여 상부프레임(14)의 베어링슬라이드가이드멈춤쇠(10d)에 의하여 유지되어 있으므로, 상부프레임으로부터 분리되지 않고 감광드럼(9)방향으로 약간 이동할 수 있다. 롤러축(10b)은 스프링(10a)에 의하여 부세되어 있으므로, 대전롤러(10)는 감광드럼(9)의 표면에 대하여 부세된다. 따라서, 대전수단은 베어링(10c)을 통하여 상부프레임(14)내에 조립된 대전롤러(10)로 구성되어 있다. 화상형성동작시, 대전롤러(10)가 감광드럼(9)의 회전에 의하여 구동될때에, 감광드럼(9)의 표면은 상술한 바와 같이 대전롤러(10)에 중첩된 DC 전압과 AC 전압을 인가함으로써 균일하게 대전된다.
이제부터, 대전롤러(10)에 인가된 전압에 대하여 설명한다. 대전롤러(10)에 인가된 전압이 DC전압뿐이어도 되나, 균일한 대전을 달성하기 위하여, 상술한 바와 같이 DC전압과 AC전압을 중첩하여 얻은 진동전압을 대전롤러에 인가하여야 한다. 바람직하게는, DC전압을 단독으로 사용한때의 대전개시전압의 2배이상의 피크간 전압값을 가지는 DC전압과 AC전압을 중첩하여 얻은 진동전압을 대전롤러(10)에 인가하여 균일한 대전성을 향상할 수 있다(일본국 특개소 63-149669호 공보참조). 여기에서 말하는 진동전압이란, 전압값이 시간함수에 따라서 주기적으로 변하고, 바람직하게는 감광드럼의 표면을 DC전압만으로 대전할 때의 대전개시 전압보다 2배이상의 피크간 전압을 가지는 전압을 의미한다. 또한, 진동전압의 파형은 사인파로 제한되는 것이 아니고, 직사각형파, 삼각파 또는 펄스파이어도 된다. 그러나, 고조파성분을 포함하지 않는 사인파가 대전잡음을 감소하는 측면에서 바람직하다. DC전압은, 예를 들면 DC전압원을 주기적으로 ON/OFF하여 얻은 직사각형파를 가지는 전압을 포함해도 된다.
제17도에 도시한 바와 같이, 대전롤러(10)에의 전압인가는, 대전바이어스용 접점(18c)의 일단부(18c1)를 후술하는 화상형성장치의 대전바이어스접촉핀에 대향하여 부세함으로써 행하고, 또한 대전바이어서용 접점(18c)의 타단부(18c2)는 금속제 롤러축(10b)에 대향하여 부세됨으로써, 대전롤러(10)에 전압이 인가된다. 또한, 대전롤러(10)는 제17도의 오른쪽 방향으로 접점(18c)에 의하여 부세되기 때문에, 접점(18c)으로부터 멀리배치된 대전롤러베어링(10c)은 훅형의 멈춤부(10c1)를 가지고 있다. 또한, 상부프레임(14)에 의존하는 멈춤부(10e)는, 프로세스카트리지(B)를 떨어뜨리거나 진동할때에 대전롤러(10)의 과다한 축방향이동을 방지하기 위하여 접점(18c)부근에 배치된다.
본 실시예에서는, 상술한 구성에 의하여, 1.6-2.4 KV(VPP), -600V(VDC)(사인파)의 전압이 대전롤러(10)에 인가된다.
대전롤러(10)가 상부프레임(14)내에 조립될때에, 우선, 베어링(10c)은 상부프레임(14)의 가이드멈춤쇠(10d)에 의하여 지지된 다음에 대전롤러(10)의 롤러축(10b)이 베어링(10c)내에 결합된다. 그리고, 상부프레임(14)이 하부프레임(15)에 조립될때에는, 제4도에 도시한 바와 같이, 대전롤러(10)는 감광드럼(9)에 대하여 부세된다.
또한, 대전롤러(10)용 베어링(10c)은 다량의 탄소충전물로 이루어진 도전성베어링재료로 제조되고, 대전바이어스용 접점(18c)으로부터 금속제 스프링(10a)을 통하여 대전롤러(10)에 전압이 인가되어, 안정된 대전바이어스를 공급할 수 있다.
[노광수단]
노광수단(11)은 판독수단(1)으로부터의 광상을 대전롤러(10)에 의하여 균일하게 대전된 감광드럼(9)의 표면에 노광시키는 것으로서, 제1도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 상부프레임(14)은 화상형성장치의 렌즈어레이(1c2)로부터의 광을 감광드럼(9)에 조사하기 위한 개구부(11a)를 구비하고 있다. 또한, 프로세스카트리지(B)가 화상형성장치(A)로부터 분리될때에, 감광드럼(9)이 개구부(11a)를 통하여 외광에 노출되면, 감광드럼이 열화될 우려가 있다. 이것을 회피가기 위하여, 셔터부재(11b)가 개구부(11a)에 부착되어, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)로부터 분리할 때에 개구부(11a)가 셔터부재(11b)에 의하여 닫히고, 프로세스카트리지를 화상형성장치에 장착할때에, 셔터부재는 개구부(11a)를 개방하도록 구성되어 있다.
제18도(a) 및 제18도(b)에 도시한 바와 같이, 셔터부재(11b)는 카트리지의 바깥쪽을 향한 블록부를 가진 L자형상의 횡단면을 가지고 있고, 상부프레임상에 핀(11b1)을 통하여 선회가능하게 장착되어 있다. 비틀림코일스프링(11c)이 핀(11b1)중 어느하나의 주위에 장착되어 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)로부터 분리한 상태에서 개구부(11a)를 폐쇄하도록 셔터부재(11b)는 코일스프링(11c)에 의하여 부세된다.
제18도(a)에 도시한 바와 같이, 접촉부(11b2)는 셔터부재(11b)의 외면에 형성되어 있으며, 프로세스카트리지(B)가 화상형성장치(A)내에 장착되고 화상형성장치의 본체(16)에 대하여 개방가능한 상부개폐덮개(19)(제1도)가 폐쇄되면, 덮개(19)에 형성된 돌기부(19a)가 접촉부(11b2)에 맞닿아, 제18도(B)의 화살표(e)의 방향으로 셔터부재(11b)를 회전하여 개구부(11a)를 개방한다.
셔터부재(11b)의 개폐동작에 있어서, 셔터부재(11b)는 L자형상의 횡단면을 가지고 있고, 접촉부(11b2)는, 카트리지(B)의 외형의 바깥쪽에, 피벗핀(11b1)부근에 배치되어 있음으로, 제4도 및 제18도(B)에 도시한 바와 같이, 셔터부재(11b)는 프로세스카트리지(B)의 외형의 바깥쪽에 덮개(19)의 돌기부(19a)에 대향하여 맞닿아있다. 그 결과, 셔터부재(11b)의 개폐각도가 작아도, 셔터부재(11b)를 회전하는 선단이 확실하게 개방되어, 셔터부재의 상부에 배치된 렌즈어레이(1c2)로부터의 광을 감광드럼에 노광하여 감광드럼(9)의 표면에 양호한 정전잠상을 형성한다. 상술한 바와 같이 셔터부재(11b)를 구성함으로써, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치에 삽입할때에, 화상형성장치의 덮개(19)의 셔터개구돌기부(19a)로부터 카트리지(B)를 퇴피시키지 않아도 된다. 따라서, 돌기부의 스트로크를 짧게하는 것이 가능하므로, 프로세스카트리지(B)와 화상형성장치(A)를 소형화할 수 있다.
[현상수단]
다음에, 현상수단(12)을 설명한다. 현상수단(12)은 노광수단에 의하여 감광드럼(9)에 형성된 정전잠상을 토너에 의하여 토너상으로서 가시상화한다. 또한, 상기 화상형성장치(A)에서는 자성토너 또는 비자성토너를 사용할 수 있지만, 본 실시예에서는 프로세스카트리지(B)의 현상수단은 1성분자성현상제로서의 자성토너를 수납하고 있다.
현상동작에 사용되는 1성분자성토너의 바인더수지로서, 폴리스티렌과 폴리비닐톨루엔등의 스티렌 및 그 치환체의 단중합체, 스티렌-프로필렌공중합체, 스티렌-비닐톨루엔공중합체, 스티렌-비닐나프탈렌공중합체, 스티렌-아크릴산에틸 공중합체 또는 스티렌-아크릴산부틸공중합체등의 스티렌계공중합체; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐부티랄, 폴리크릴산수지, 로진, 변성로진, 테레빈수지, 페놀수지, 지방족 탄화수소계수지, 지방족 고리탄화수소계 수지, 반향족계 석유수지, 파라핀 왁스, 카르나우바왁스등을 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.
자성토너에 첨가된 착색재료로서는, 카본블랙, 구리프탈로시아닌, 철블랙등이 공지되어 있다. 자성토너에 함유된 자성미립자로서는 자장중에 놓일 때, 자화되는 물질이 이용되고, 철, 코발트, 니켈 등의 강자성금속의 분말, 또는 마그네타이트, 페라이트등의 합금분말이나 화합물분말이 사용될 수 있다.
제4도에 도시한 바와 같이, 자성토너에 의해서 토너상을 형성하는 현상수단(12)은 토너를 수납하는 토너저장통(즉, 토너수납부)(12a)을 가지고, 또한 토너저장통(12a)내부에는 토너를 송출하는 토너이송기구(12b)가 설치되어 있다. 또한, 현상수단은 그 내부에 자석(12c)을 가지는 현상슬리브(12d)를 회전시켜서 현상슬리브의 표면에 얇은 토너층을 형성하도록 구성되어 있다. 토너층이 현상슬리브(12d)상에 형성될때에, 현상가능한 마찰대전전하를, 토너와 현상슬리브(12d)사이의 마찰에 의해서 감광드럼(9)상의 정전잠상에 인가한다. 또한, 토너층의 두께를 규제하기 위하여 현상블레이드(12e)는 현상슬리브(12d)의 표면에 대향하여 부세된다. 현상슬리브(12d)는 감광드럼(9)의 표면에 100∼400㎛정도의 갭을 가지고 대면한 관계로 배치된다.
제4도에 도시한 바와 같이, 자성토너 이송기구(12d)는 폴리프로필렌(PP), 아크릴로부타디엔스티롤(ABS) 또는 하이임팩트스티롤(HIPS)등으로 제조된 이송부재(12b1)를 가지고, 그 이송부재는 토너저장통(12a)의 하부면을 따라서 화살표(f)방향으로 왕복이동가능하도록 구성되어 있다.
각각의 이송부재(12b1)는 대략 삼각형상의 단면을 가지고 있고 토너저장통(12a)의 전체바닥면을 긁어내어 깨끗하게 하기 위하여 감광드럼의 회전축을 따라서(제4도의 평면에 수직방향)연장된 복수의 긴 막대형상의 부재로 구성되어 있다. 그 막대형상부재의 양끝을 상호연결해서 일체적인 구조로 구성되어 있다. 또한, 3개의 이송부재(12b1)가 있고, 이 이송부재의 이동범위는 삼각형상 단면의 바닥폭보다 크도록 선택되어, 토너저장통의 바닥면상에 있는 모든 토너를 긁어낼 수 있다. 또한, 암부재(12b2)는 돌기부(12b6)를 그 자유단에 형성하고 있으므로, 이송부재(12b1)가 부상하거나 무질서하게 되는 것을 방지한다.
이송부재(12b1)는 그 한쪽의 길이방향단부에 로킹용돌기부(12b4)를 가지고 있고 그 돌기부는 암부재(12b2)에 형성된 슬롯(12b5)에 회전가능하게 결합된다. 암부재(12b2)는 상부프레임(14)상에 축(12b3)을 통하여 회전가능하게 설치되고 토너저장통(12a)의 외부에 배치된 암(도시되지않음)에 접속되어 있다.
또한, 구동전달수단은 이송부재(12b1)에 접속되어, 프로세스카트리지(B)가 화상형성장치(A)내에 설치될때에, 화상형성장치로부터의 구동력이 이송부재에 전달되어 소정의 각도로 축(12b3)을 중심으로 암부재(12b2)가 회동한다. 또한, 제7도 등에 도시한 바와 같이, 이송부재(12b1)와 암부재(12b2)는 폴리프로필렌, 폴리아미드등의 수지로 일체적으로 형성되어, 그 사이의 연결부에서 접을 수 있도록 구성해도 된다.
따라서, 화상형성동작시, 암부재(12b2)를 소정의 각도로 요동시키면, 이송부재(12b1)는 실선으로 도시된 상태와 점선으로 도시된 상태간에 방향(f)으로 토너저장통(12a)의 바닥면을 따라사 왕복운동한다. 결과적으로, 방향(f)으로 토너저장통(12a) 바닥면을 따라서 왕복이동한다. 결과적으로, 토너저장통(12a)의 바닥면부근에 위치한 토너는 이송부재(12b1)에 의해서 현상슬리브(12d) 방향으로 이송된다. 이 경우에 있어서, 각각의 이송부재(12b1)는 삼각형상의 단면을 가지고 있고, 토너는 이송부재에 의해서 긁어모아져, 이송부재(12b1)의 경사면을 따라서 이송된다. 따라서, 현상슬리브(12d)부근에 있는 토너는 교반되기 어려우므로, 현상슬리브(12d)의 표면에 형성된 토너층은 열화되기 어렵다.
또한, 제4도에 도시한 바와 같이, 토너저장통(12a)의 덮개부재(12f)에는 수하부재(12f1)가 형성되어 있다. 수하부재(12f1)의 하단부와 토너저장통의 바닥면사이의 거리는 각각의 토너이송부재(12b1)의 삼각형 단면의 높이보다 약간 높도록 선택된다. 따라서 토너이송부재(12b1)는 토너저장통의 바닥면과 수하부재(12f1)사이를 왕복이동함으로써, 이송부재(12b1)가 토너저장통의 바닥면으로부터 부상을 시도할 경우에는, 상기 부상은 제한되거나 규제되어 이송부재(12b1)의 부상을 방지한다.
또한, 본 실시예에 따른 화상형성장치(A)는 비자성토너를 수납한 프로세스카트리지도 수용할 수 있다. 이 경우에 있어서, 토너이송기구는 현상슬리브(12d)부근에 있는 비자성토너를 교반하도록 구동된다.
즉, 비자성토너를 사용할 경우, 제19도에 도시된 바와 같이 현상슬리브(12d)와 동일한 방향으로 회전하는 탄성롤러(12g)는 현상슬리브(12d)의 방향으로 비자성토너이송기구(12h)에 의하여 토너저장통(12a)으로부터 이송된 비자성토너를 이송한다. 이 경우에 있어서, 현상슬리브(12d)와 탄성롤러(12g)사이의 닙에서, 탄성롤러(12g)상의 토너는 현상슬리브(12d)와의 미끄럼접촉에 의하여 마찰대전되어, 현상슬리브(12d)에 정전적으로 부착된다. 그 후, 현상슬리브(12d)가 회전하는 동안, 현상슬리브(12d)에 부착된 비자성토너는, 현상슬리브에 토너박층을 형성하기 위한 현상블레이드(12e)화 현상슬리브(12d)사이의 접촉영역으로 들어가서 해당 토너와 현상슬리브사이의 미끄럼접촉에 의해서 정전잠상을 현상하기에 충분한 극성을 가지도록 마찰대전된다. 그러나, 토너가 현상슬리브(12d)에 잔류하면, 이 잔류토너는 현상슬리브(12d)에 공급되는 새로운 토너와 혼합되어 현상슬리브와 현상블레이드(12e)사이의 접촉영역에 공급된다. 상기 잔류토너와 새로운 토너는 현상슬리브(12d)와의 사이의 미끄럼접촉에 의하여 마찰대전된다. 그러나, 이 경우에 있어서, 새로운 토너가 알맞게 대전되어도, 잔류토너는 이미 알맞게 대전된 상태에서 더욱 대전되기 때문에, 과잉대전된다. 이 과잉대전된 토너는 알맞게 대전된 토너보다 강한 부착력(현상슬리브(12d)에 대한 부착력)을 가지고 있으므로, 현상동작에 사용하기 어렵게 된다.
이것을 회피하기 위하여, 본 실시예에서는, 비자성토너를 수납한 프로세스카트리지에 대하여, 제19도에 도시한 바와 같이, 비자성토너이송기구(12h)는 토너저장통(12a)에 배치된 회전부재(12h1)를 구비하고, 그 회전부재(12h1)는 탄성교반날개(12h2)를 가지고 있다. 바자성토너카트리지를 화상형성장치(A)에 장착하면, 구동전달수단은 회전부재(12h1)에 접속되어 회전부재는 화상형성동작시에 화상형성장치에 의해서 회전된다. 이와 같은 방식으로, 화상형성장치내에 장착된, 바자성토너를 수납한 카트리지를 사용하여 화상을 형성할때에, 토너저장통(12a)의 토너는 교반날개(12h2)에 의해서 크게 교반된다. 그 결과, 현상슬리브(12d)부근에 있는 토너도 교반되어 토너저장통(12a)에 있는 토너와 혼합됨으로써, 토너저장통에 있는 토너에서 현상슬리브(12d)로부터 제거된 대전전하가 분산되어, 토너의 열화가 방지된다.
다음에, 토너층에 형성되는 현상슬리브(12d)를 감광드럼(9)과 그 사이에 작은 갭(자성토너를 수납한 프로세스카트리지에 대해서는 300㎛정도, 또는 비자성토너를 수납한 프로세스카트리지에 대해서는 200㎛정도)을 가지는 대면관계로 배치된다. 따라서, 본 실시예에서는 현상슬리브의 외부직경보다도 상기 작은 갭에 대응하는 양만큼 큰 외부직경을 각각 가지는 접촉링을 현상슬리브(12d)의 축방향 양단부근처에서 토너층형성영역의 바깥에 설치하여, 이들 링이 감광드럼에 대항하여 잠상형성영역의 바깥영역에서 접촉된다.
이하, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치관계를 설명한다. 제20도는 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치관계와 현상슬리브를 가압하는 구조를 도시한 종단면도이고, 제21도(A)는 제20도의 선 A-A를 따라서 자른 단면도이고, 제21도(B)는 제20도의 선 B-B를 따라서 자른 단면도이다.
제20도에 도시한 바와 같이, 토너층이 형성되는 현상슬리브(12d)는 감광드럼(9)과 그 사이의 작은 갭(200∼300㎛정도)을 가지는 대면관계로 배치되어 있다. 이 경우에 있어서, 감광드럼(9)은 지지부재(33)를 통하여 드럼의 일단부에서 플랜지기어(9c)의 회전축(9f)을 회전가능하게 지지함으로써 하부프레임(15)상에 회전가능하게 장착되어 있다. 또한, 감광드럼(9)의 타단부도 하부프레임에 고정된 베어링부재(26)의 베어링부(26a)를 통하여 하부프레임(15)에 회전가능하게 장착되어 있다. 현상슬리브(12d)는 현상슬리브의 축방향 양단부의 근처와 토너층형성영역의 바깥에, 현상슬리브의 외부직경보다도 상기 작은 갭에 대응하는 양만큼 큰 외부직경을 각각 가지는 상기한 접촉링(12d1)을 지니고 있어, 이들 링이 감광드럼(9)에 대향하여 잠상형성 영역의 바깥영역에 접촉된다.
또한, 현상슬리브(12d)는, 그의 축방향 양단부근처와 토너층형성영역의 바깥에서 접촉링(12d1)사아에 배치된 슬리브베어링(12i)에 의해서 회전가능하게 지지되고, 슬리브베어링(12i)은 제20도의 화살표(g)의 방향으로 약간 이동가능하도록 하부프레임(15)에 장착되어, 각각의 슬리브베어링(12i)은 일단부가 하부프레임(15)에 대향하여 접촉된 부세스프링(12j)이 장착된 뒤쪽으로 연장된 돌기부를 가지고 있다. 결과적으로, 현상슬리브(12d)는 이들 부세스프링에 의해서 감광드럼(9)의 방향으로 항상 부세되어 있다. 상기 구성에 의하여, 접촉링(12d1)은 감광드럼(9)에 대향하여 항상 접촉되어 있으므로, 현상슬리브(12d)와 감광드럼(9)사이에 소정의 갭이 항상 유지되어, 감광드럼(9)의 플랜지기어(9c)와 플랜지기어(9c)에 결합된 현상슬리브(12d)의 슬리브기어(12k)에 구동력을 전달한다.
슬리브기어(12k)는 또한 현상슬리브(12d)의 플랜지부를 구성한다. 즉, 본 실시예에 따르면, 슬리브기어(12k)와 플랜지부는 수지재료(예를 들면, 폴리아세틸렌 수지)에 의하여 일체적으로 형성되어 있다. 또, 작은 직경을 가지고 또한 하부프레임(15)에 의하여 회동가능하게 지지된 한쪽단부를 가지는 금속핀(12d2)(예를 들면, 스테인레스스틸로 제조됨)이 그의 중심에서 고정된 슬리브기어(12k)(플랜지부)에 압착된다. 본 실시예에 따르면, 슬리브기어와 플랜지부를 수지에 의하여 일체적으로 형성할 수 있기 때문에, 현상슬리브의 제조를 용이하게 할 수 있고 현상슬리브(12d)와 프로세스카트리지(B)를 경량화할 수 있다.
이하, 슬리브베어링(12i)의 슬라이딩방향에 관하여 제22도를 참조하면서 설명한다. 우선, 현상슬리브(12d)의 구동에 대하여 설명한다. 화상형성장치의 구동원(구동모터(54))으로부터 플랜지기어(9c)에 구동력이 전달된 다음에, 플랜지기어(9c)로부터 슬리브기어(12k)에 전달될때에, 기어사이의 결합력은, 플랜지기어(9c)의 결합피치원과 슬리브기어(12k)의 결합피치원을 압력각(본 실시예에서는 20。)으로 접촉하는 접선으로부터 경사지거나 치우친 방향으로 향한다. 따라서, 결합력은 제22도의 화살표(P)방향(θ≒20°)으로 향한다.
이 경우에 있어서, 슬리브베어링(12i)은 감광드럼(9)의 회전중심과 현상슬리브(12d)의 회전중심을 연결하는 선에 평행한 방향으로 슬라이딩하고, 결합력(P)을 슬라이딩 방향에 평행한 수평방향의 힘성분(Ps)과 슬라이딩방향에 수직인 수직방향의 힘성분(Ph)으로 분해하면, 슬라이딩방향에 평행한 수평방향의 힘성분(Ph)은, 제22도에 도시한 바와 같이, 감광드럼(9)으로부터 떨어진 방향으로 향한다. 그 결과, 현상슬리브(12d)의 구동에 관하여는, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 거리가 플랜지기어(9c)와 슬리브기어(12k)사이의 결합력에 따라서 변화되기 쉬우므로, 현상슬리브(12d)상의 토너는 정확하게 감광드럼(9)에 이동할 수 없게 되어, 현상성이 악화된다.
이것을 회피하기 위하여, 본 실시예에서는, 제21도(A)에 도시된 바와 같이, 플랜지기어(9c)로부터 슬리브기어(12k)에의 구동력의 전달을 고려해서, 구동측(슬리브기어(12k)가 배치된 쪽)의 슬리브베어링(12i)의 슬라이딩방향은 화살표(0)의 방향과 일치한다. 즉, 결합력(P)(플랜지기어(9c)와 슬리브기어(12k)사이)의 방향과 슬라이딩방향사이에 형성된 각(ψ)은 90°정도의 값을 가지도록 설정된다(본 실시예에서는 92°).
상기 구성에 의하여, 슬라이딩방향에 평행한 수평방향의 힘성분(Ps)은 무시할 수 있고, 본 실시예에서는, 힘성분(Ps)은 감광드럼(9)의 방향으로 현상슬리브(12d)를 약간 부세하도록 작용한다. 상기 경우에 있어서, 현상슬리브(12d)는 부세스프링(12j)의 스프링압력(α)에 대응하는 양만큼 가압되어 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 거리는 일정하게 유지되므로, 정확한 현상을 보장할 수 있다.
다음에, 비구동축(슬리브기어(12k)가 배치되지 않은 쪽)에서의 슬리브베어링(12i)의 슬라이딩방향을 설명한다. 비구동측에서는, 상기 기술한 구동축과는 달리, 슬리브베어링(12i)은 구동력을 받지 않기 때문에, 제21도(b)에 도시한 바와 같이, 슬리브베어링(12d)의 슬라이딩방향은 감광드럼(9)의 중심과 현상슬리브(12d)의 중심을 연결하는 선에 대략 평행하도록 선택된다.
이와 같이, 현상슬리브(12d)를 감광드럼(9)쪽으로 가압하는 경우, 구동축의 현상슬리브(12d)를 비구동축의 현상슬리브로부터 부세하는 부세각을 변경함으로써, 현상슬리브(12d)와 감광드럼(9)사이의 위치관계를 항상 알맞게 유지하여 적합한 현상을 할 수 있다.
또한, 구동측의 슬리브베어링(12i)의 슬라이딩방향을, 비구동축의 경우와 마찬가지로, 감광드럼(9)의 중심과 현상슬리브(12d)의 중심을 연결하는 선에 대략 평행하도록 설정해도 된다. 즉, 상기 실시예에서 언급한 바와 같이, 구동측에서는, 현상스리브(12d)는 슬리브베어링(12i)의 슬라이딩방향을 향하는(플랜지기어(9c)와 슬리브기어(12k)사이의 결합력의)힘성분(Ps)에 의해서 감광드럼(9)으로부터 떨어지도록 부세되기 때문에, 본 실시예에서는, 구동측의 부세스프링(12j)의 부세력이 비구동측의 부세스프링의 부세력보다 힘성분(Ps)에 대응하는 양만큼 큰 값을 가지도록 설정해도 된다. 즉, 비구동측의 현상슬리브(12d)에 대한 부세스프링(12j)의 부세력이 P1일때에, 구동측의 부세스프링(12j)의 부세력(P2)을 P2=P1+PS의 관계를 가지도록 설정함으로써, 현상슬리브(12d)에는 알맞는 부세력이 항상 작용하게 되어, 현상슬리브와 감광드럼(9)사이에 일정한 거리를 유지할 수 있다.
[클리닝수단]
클리닝수단(13)은, 감광드럼(9)상의 토너상을 전사수단(6)에 의하여 기록매체(4)에 전사한 후에, 감광드럼(9)상에 남아있는 잔류토너를 제거하는데 사용된다. 제4도에 도시한 바와 같이, 클리닝수단(13)은, 감광드럼(9)의 표면에 접촉되어 감광드럼(9)에 남아있는 잔류토너를 제거하는 탄성클리닝블레이드(13a)와, 감광드럼(9)의 표면에 약간 접촉해서 클리닝블레이드(13a)의 아래에 배치되어 상기 제거된 토너를 수용하는 스퀴지시트(13b)와, 상기 시트(13b)에 의하여 수용된 폐토너를 수집하는 폐토너저장통(즉, 폐토너수납부)(13c)으로 구성되어 있다. 또한, 스퀴지시트(13b)는 감광드럼의 표면에 약간 접촉되어, 감광드럼에 남아있는 잔류토너를 통과시키고, 클리닝블레이드(13a)에 의하여 감광드럼(9)으로부터 제거된 토너를 감광드럼(9)의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 보낸다.
이하, 스퀴지시트(13b)의 부착방법을 설명한다. 시퀴지시트(13b)는 양면접착테이프(13e)를 통하여 폐토너저장통(13c)의 부착면(13d)에 부착되어 있다. 이 경우에 있어서, 폐토너저장통(13c)은 수지재료(예를 들면, 하이임팩트스티롤(HIPS)등)로 제조되고 약간 불균일한 표면을 가지고 있다. 따라서, 제23도에 도시한 바와 같이, 양면접착테이프(13e)가 부착면(13d)에 단순히 부착되고 스퀴지시트(13b)가 접착테이프(13e)에 접착되어 있을 경우에는, (감광드럼(9)에 접촉되어 있는) 스퀴지시트(13b)의 자유단이 X로 표시한 바와 같이 굴곡될 우려가 있다. 스퀴지시트(13b)의 가장자리(X)가 이와 같이 굴곡될 경우에는 스퀴지시트(13b)는 감광드럼(9)의 표면에 밀착되지 않으므로, 클리닝블레이드(13a)에 의해서 제거된 토너를 확실하게 수용할 수 없다.
상기 상태를 회피하기 위하여, 스퀴지시트(13b)를 부착면에 부착할때에는, 제24도(a)에 도시한 바와 같이, 폐토너저장통의 하부의 부착면(13d)을 인장공구(20)에 의해서 하부방향으로 잡아당겨 탄성변형시켜 만곡되도록 한 후, 스퀴지시트(13b)를 만곡된 부착면에 부착한 다음에, 부착면의 만곡을 해방함으로써, 스퀴지시트(13b)의 자유단에 장력을 인가하여, 자유단이 구부러지는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 최근의 소형크기의 프로세스카트리지(B)에서는, 부착면(13d)의 치수가 작기 때문에, 스퀴지시트(13b)가 만곡된 부착면(13d)에 부착될 경우에는, 제24도(a)에 도시한 바와 같이, 스퀴지시트(13b)의 양쪽의 하부단 또는 모서리(13b1)가 부착면(13d)으로부터 하부방향으로 돌출된다. 그리고, 스퀴지시트(13b)가, 제1도의 단면도로부터 자명한 바와 같이, 부착면(13d)으로부터 하부방향으로 돌출될때에는, 돌출된 스퀴지시트(13b)에 기록매체(4)가 방해받을 우려가 있다.
또한, 스퀴지시트(13b)가 만곡된 부착면(13d)에 부착될때에는, 제24도(a)에 도시된 바와 같이, 양면접착테이프(13e)가 스퀴지시트(13b)의 하부단으로터 돌출된다. 따라서, 상기 상태에서 제24도(b)에 도시된 바와 같이, 스퀴지시트(13b)를 부착공구(21)에 의하여 양면접착테이프(13e)에 대향하여 부세하면, 양면접착테이프(13e)의 돌출부가 부착공구(21)에 부착됨으로써, 제24도(c)에 도시한 바와 같이, 부착공구(21)가 제거되면, 양면접착테이프(13e)는 부착면(13d)으로부터 벗겨짐으로써 스퀴지시트(13b)의 부착불량이 생기게 된다.
이것을 회피하기 위하여, 예시된 실시예에서는, 제25도(a)에 도시한 바와 같이, 스퀴지시트(13b)의 하단부의 형상을 인장공구(20)에 의해서 만곡된 부착면(13d)의 곡률을 가지는 형상과 거의 동일하게 하고 있다. 즉, 스퀴지시트(13b)의 폭은 길이방향의 양단부로부터 중심부까지 변화되고 있으므로, 중심부는 단부보다 폭이 넓다(예를 들면, 중심부의 폭은 7.9mm 정도이고, 양단부의 폭은 7.4mm정도이다). 이와 같은 방식으로, 스퀴지시트(13b)가 부착면에 부착될때에, 만곡된 양면접착테이프(13e)는 스퀴지시트(13b)로부터 돌출되지 않는다. 또한, 인장공구(20)를 제거하여, 제25도(b)에 도시된 바와 같이 부착면(13d)의 만곡을 해제해서, 장력을 스퀴지시트(13b)의 상부가장자리에 인가한 때에, 스퀴지시트의 하단부는 부착면(13d)으로부터 하부방향으로 돌출되지 않는다. 따라서, 기록매체(4)와 스퀴지시트(13b)사이의 상기 방해와 스퀴지시트(13b)의 부착불량을 방지할 수 있다.
또한, 가공성과 작업공구의 수명의 측면을 고려해서, 스퀴지시트(13b)의 하부가장자리는 직선형상으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 제26도에 도시한 바와 같이, 스퀴지시트(13b)의 폭을 직선으로 변경하여 중앙부의 폭은 길이방향의 양단부에서의 폭보다 부착면(13d)의 만곡량만큼 크게 해도 된다. 상술한 실시예에서는, 부착면(13d)을 인장공구(20)에 의해서 잡아당겨 만곡시켰으나, 제27도에 도시한 바와 같이, 부착면(13d)과 일체적으로 형성된 토너저장통칸막이판(13c1)을 압압공구(20a)에 의해서 밀어, 부착면(13d)을 만곡시켜도 된다.
또한, 예시된 실시예에서는, 스퀴지시트부착면(13d)을 폐토너저장통(13c)의 하부에 형성하였으나, 스퀴지시트(13b)를 폐토너저장통(13c)과는 별도로 형성된 금속판부착면에 부착한 다음에 그 금속판을 폐토너저장통(13c)에 조립하도록 해도 된다.
또한, 예시된 실시예에서는, 스퀴지시트(13b)는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 제조되고, 38㎛정도의 두께와, 241.3mm 정도의 길이와, 7.9mm 정도의 중앙폭과, 7.4mm 정도의 단부폭과, 14556.7mm 정도의 적합한 곡률반경을 가지고 있다.
[상부프레임과 하부프레임]
다음에, 프로세프카트리지(B)의 하우징을 구성하는 상부프레임(14)과 하부프레임(15)에 대하여 설명한다. 제7도 및 제8도에 도시한 바와 같이, 하부프레임(15)에는 감광드럼(9), 현상수단(12)의 현상슬리브(12d)와 현상블레이드(12e) 및 클리닝수단(13)이 설치되어 있다. 한편, 제7도 및 제9도에 도시한 바와 같이, 상부프레임(14)에는 대전롤러(10), 현상수단(12)의 토너저장통(12a) 및 토너이송기구(12b)가 설치되어 있다.
상, 하부프레임(14),(15)을 함께 조립하기 위하여, 4쌍의 로킹용멈춤쇠(또는 훅부재)(14a)가 상부프레임(14)에 일체적으로 성형되고, 상부프레임의 길이방향으로 등간격으로 서로 분리되어 있다. 마찬가지로, 로킹용멈춤쇠(14a)에 결합되는 로킹용개구부(또는 결합(걸어맞춤)부)(15a)와 로킹용돌기부(또는 결합(걸어맞춤)부)(15b)가 하부프레임(15)에 일체적으로 성형되어 있다. 따라서, 상, 하부프레임(14),(15)을 서로 강제로 부세시켜 대응하는 로킹용개구부(15a)와 로킹용돌기부(15b)에 의하여 로킹용 멈춤쇠(14a)를 결합하면, 상, 하부프레임(14),(15)이 상호접속된다. 또한, 상, 하부프레임사이의 상호접속을 확실하게 하기 위하여, 제8도에 도시한 바와 같이, 로킹용멈춤쇠(15c)와 로킹용개구부(15d)를 각각 하부프레임(15)의 길이방향의 양단부의 근처에 형성하고, 한편, 제9도에 도시한 바와 같이, (로킹용멈춤쇠(15c)에 의하여 결합되는) 로킹용 개구부(14b)와 (로킹용개구부(15d)에 의하여 결합되는)로킹용멈춤쇠(14c)를 각각 상부프레임(14)의 길이방향의 양단부의 근처에 형성하고 있다.
프로세스카트리지(B)를 구성하는 부품을 상술한 바와 같이 상, 하부프레임(14),(15)에 분리하여 수납할때에는, 동일한 프레임(예시된 실시예에서는 하부프레임(15))내에 감광드럼(9)에 대해서 위치결정할 필요가 있는 부품(예를 들면, 현상슬리브(12d), 현상블레이드(12e) 및 클리닝블레이드(13a))을 배열함으로써, 각 부품의 양호한 위치정확도를 보장할 수 있고 프로세스카트리지(B)의 조립을 용이하게 할 수 있다. 또한, 제8도에 도시한 바와 같이, 끼워맞춤오목부(15n)가 하부프레임의 한쪽 측단부근처에 형성되어 있다. 한편, 제9도에 도시한 바와 같이, (대응하는 끼원맞춤오목부(15n)에 끼워마춤되는)끼워맞춤돌기부(14h)는 인접한 로킹용멈춤쇠(14a)사이의 중간위치에서 상부프레임의 한쪽측단부근처에 형성되어 있다.
또한, 예시된 실시예에서는, 제8도에 도시한 바와 같이, 끼워맞춤돌기부(15e)가 하부프레임(15)의 두모서리 근처에 형성되고, 끼원맞춤홈(15f)은 다른 두 개의 모서리 근처에 형성되어 있다. 한편, 제9도에 도시한 바와 같이, (대응하는 끼워맞춤돌기부(15e)에 의해 끼워맞춤되는)끼워맞춤홈(14d)이 상부프레임(14)의 두 모서리근처에 형성되고, 대응하는 끼워맞춤홈(15f)에 끼워맞춤되는)끼원맞춤돌기부(14e)가 다른 두모서리근처에 형서되어 있다. 따라서, 상, 하부프레임(14),(15)을 결합할때에, (상, 하부프레임(14),(15)의)끼워맞춤돌기부(14h),(14e),(15e)를 대응하는 끼워맞춤홈(15n),(15f),(14d)에 끼워맞춤함으로써, 상, 하부프레임(14),(15)은 서로 견고하게 접속되어, 접속된 상, 하부프레임(14),(15)에 비틀림력이 인가되어도, 상, 하부프레임은 분해되지 않는다.
또한, 상기한 끼워맞춤돌기부와 끼워맞춤홈의 위치는, 접속된 상, 하부프레임(14),(15)이 이에 인가된 어떠한 비틀림력에 의해서도 분해되지 않는 항, 변경될수 있다.
또한, 제9도에 도시한 바와 같이, 보호덮개(22)가 상부프레임(14)에 피벗핀(22a)을 통하여 회전가능하게 장착된다. 보호덮개(22)는 피벗핀(22a)의 주위에 배치된 비틀림코일스프링(도시되지않음)에 의해서 제9도의 화살표(h)방향으로 부세되므로, 보호덮개(22)는, 프로세스카트리지(B)가 제4도에 도시한 바와 같은 화상형성장치(A)로부터 제거된 상태에서, 감광드럼(9)을 닫거나 덮도록 구성되어 있다.
보다 상세하게는, 제1도에 도시된 바와 같이, 감광드럼(9)은, 감광드럼으로부터의 토너상을 기록매체(4)에 전사하도록 하기 위하여 하부프레임(15)에 형성된 개구부(15g)로부터 노출되어 전사롤러(6)에 대향하도록 구성되어 있다. 그러나, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)로부터 분리한 상태에서, 강광드럼(9)이 주위에 노출될 경우에는, 감광드럼(9)이 외광에 의하여 열화되고, 먼지등이 감광드럼(9)에 부착된다. 이것을 회피하기 위하여, 프로세스카트리지(B)가 화상형성장치(A)로부터 분리될때에는, 거구부(15g)는 보호덮개(22)에 의하여 닫힘으로써, 외광 및 먼지로부터 감광드럼(9)을 보호한다. 또한, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에, 보호덮개(22)는 회동기구(도시되지않음)에 의하여 회동되어 감광드럼(9)을 개구부(15g)로부터 노출시킨다.
또한, 제1도로부터 명백한 바와같이, 예시된 실시예에서는, 하부프레임(15)의 하부면도 기록매체(4)를 반송하는 안내부로서 작용한다. 하부프레임의 하부면에는 양쪽의 안내부(15h1)와 단차중앙안내부(15h2)가 형성되어 있다(제6도). 중앙안내부(15h2)의 세로길이(예를들면, 단차간의 거리)는 폭(100mm정도)보다 약간 큰 102∼120 mm 정도(예시된 실시예에서는 107mm)이고, 단차의 깊이는 약 0.8∼2 mm 이다. 상기 구성에 의하여, 중앙안내부(15h2)는 기록매체(4)를 위한 반송공간을 증가시킴으로써, 우편엽서, 명함 또는 편지봉투등의 두껍고 탄력성있는 시트를 기록매체(4)로 사용하여도, 상기 두꺼운 시트는 하부프레임(15)의 안내면을 방해하지 않으므로, 기록지가 막히는 것을 방지할 수 있다. 한편, 우편옆서의 폭보다 넓은 보통지등의 얇은 시트를 기록매체로 사용할때에, 상기 시트(기록매체)를 양쪽의 안내부(15h1)에 의해서 안내하기 때문에 시트를 부상시킴이 없이 반송할 수 있다.
이하, 기록매체의 반송안내부로서 역할하는 하부프레임(15)의 하부면에 대하여 더욱 구체적으로 기술한다. 제28도에 도시한 바와같이, 양쪽의 안내부(15h1)는, 감광드럼(9)과 전사롤러(6)사이의 닙(N)에 대한 접선방향(X)에 대하여 길이(La = 5 - 7 mm)만큼 굽힐 수 있다. 양쪽의 안내부(15h1)는, 하부프레임과 현상슬리브(12d)사이에 현상슬리브에 토너를 충분히 공급하는데 필요한 공간을 형성하도록 구성된 하부프레임(15)의 하부면에 형성되기 때문에, 상기 안내부는 최적현상조건을 얻도록 선택된 현상슬리브(12d)의 위치에 의하여 결정된다. 상기 하부면의 양쪽안내부를 접선(X)에 근접시킬 경우에는, 하부프레임(15)의 하부의 두께는 감소되어, 프로세스카트리지(B)의 강도면에서 문제가 발생한다.
또한, 클리닝수단(13)의 하단부(13f)의 위치는, 후술하는 바와같은 클리닝수단(13)을 구성하는 클리닝블레이드(13a), 스퀴지시트(13b)등의 위치에 의하여 결정되고, 또한 반송되는 기록매체(4)의 간섭을 방지하는 거리(Lb = 3-5 mm)가 형성되도록 선택된다. 또한, 예시된 실시예에서는, 제28도에 도시된 감광드럼(9)의 회전중심을 통과하는 수직선과 감광드럼의 회전중심 및 전사롤러(6)의 회전중심을 연결하는 선사이의 각도(β)는 5∼20°의 값을 가지도록 선택된다.
상기 상태를 고려하여, 상기 안내부를 접선(X)에 접근시키기 위하여 중앙안내부(15h2)에만 깊이(Lc = 1 - 2 mm)를 가지는 오목부 또는 단차를 형성함으로써, 하부프레임(15)의 강도를 감소시킴이 없이 두껍고 탄력성있는 기록매체(4)를 원활하게 반송할 수 있다. 또한, 대부분의 경우에 있어서, 두껍고 탄력성 있는 기록매체(4)는 화상형성장치의 일반적인 사양조건하에서는 우편엽서보다 좁은 명함, 편지봉투등이기 때문에, 단차 또는 오목부를 가진 중앙안내부(15h2)의 폭이 우편엽서의 폭보다 약간 크도록 선택되는 한, 실용상 문제는 없다.
또한, 하부방향으오 돌출한 규제돌기부(15i)가 기록매체 안내영역의 외부에서 하부프레임(15)의 외부면에 형성된다. 규제돌기부(15i)는 각각 기록매체(4)의 하부프레임(15)의 안내면으로부터 1mm 정도 돌출된다. 상기 구성에 의하여, 프로세스카트리지(B)가 화상형성동작시에 소정의 원인에 인하여 약간 하강되어도, 규제돌기부(15i)가 화상형성장치의 본체(16)의 하부안내부재(23)(제1도)에 대향하여 접촉되기 때문에, 프로세스카트리지의 그 이상의 하강을 방지할 수 있다. 따라서, 적어도 1 mm 의 공간을 하부안내부재(23)와 하부프레임(15)의 하부면사이에서 유지하여 기록매체(4)의 반송로를 형성함으로써, 기록매체(4)는 막힘없이 반송될 수 있다. 또한, 제1도에 도시한 바와 같이 홈(15j)이 하부프레임(15)의 하부면에 형성되어 레지스트롤러(5c2)를 간섭하지 않는다. 따라서, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에, 레지스트롤러(5c2)근처에 장착할 수 있기 때문에, 화상형성장치 전체는 소형화될 수 있다.
[프로세스카트리지의 조립]
다음에, 상기 구성을 가지는 프로세스카트리지의 조립에 대하여 설명한다. 제29도에 있어서, 규칙적인 형태를 가지며, 토너의 누설을 방지하는 몰토프렌(INOAC(주) 제품, 가요성폴리우레탄)고무로 제조된 토너누설방지실(seal)(S)이 현상수단(12)과 클리닝수단(13)의 단부와 하부프레임(15)에 부착되어 있다(제4도참조). 한편, 토너누설방지실(S)은 각각 규칙적인 형상이 아니어도 되며, 대안으로, 토너누설방지실은, 실의(부착예정)부분에 홈을 형성하고, 이 홈내에 응고시 엘라스토마로 되는 액상재료를 주입함으로써 부착해도 된다.
현상블레이드(12)를 부착한 블레이드지지부재(12e1)와 클리닝블레이드(13a1)를 부착한 블레이드지지부재(13a1)를 각각 핀(24a),(24b)에 의하여 하부프레임(15)에 부착한다. 예시된 실시예에 따르면, 제29도의 점선으로 도시한 바와같이, 블레이드지지부재(12e1),(13a1)의 부착면은, 핀(24a),(24b)이 동일방향으로부터 구동되도록, 대략 서로 평행하게 해도된다. 따라서, 다량의 프로세스카트리지(B)를 제조할때에, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)를 자동장치를 사용하여 핀으로 연속적으로 부착할 수 있다. 또한, 블레이드(12e),(13a)의 조립능력을, 스크루드라이버용 공간을 형성함으로써 개선할 수 있고, 몰드로부터 하우징의 이형방향을 정렬함으로써 몰드의 형상을 단순화하여 비용을 절감할 수 있다.
또한, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)를 핀(스크루)에 의하여 부착하지 않고, 제30도에 도시한 바와같은 접착제(24c),(24d)에 의하여 하부프레임(15)에 부착해도 된다. 또한, 상기 경우에 있어서, 접착제를 동일한 방향으로부터 접착하는 것이 가능하다면, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)의 부착을 자동장치를 사용하여 자동으로 연속으로 행할 수 있다.
상술한 바와같이, 블레이드(12e),(13a)를 부착한 후에, 현상블레이드(12d)를 하부프레임(15)에 부착한다. 다음에, 감광드럼(9)을 하부프레임(15)에 부착한다. 마지막으로, 예시된 실시예에서는, 안내부재(25a),(25b)를 각각 감광드럼(9)의 길이방향의 화상형성영역(c)(제32도)의 외부에서 블레이드지지부재(12e1),(13a1)의(감광드럼에 대향하는)면에 부착한다.
(또한, 예시된 실시예에서는, 안내부재(25a),(25b)를 하부프레임(15)에 일체적으로 형성한다). 안내부재(25a),(25b)사이의 거리는 감광드럼(9)의 외부직경(D)보다 크도록 설정한다. 따라서, 현상블레이드(12e), 클리닝블레이드(13a)등의 여러종류의 부품을 하부프레임(15)에 부착하고, 제31도에 도시한 바와같이, 최종적으로, 감광드럼의 길이방향의 양단부(화상형성영역의 외부)를 안내부재(25a),(25b)에 의하여 안내하면서, 감광드럼(9)을 하부프레임에 부착하는 것이 가능하다. 즉, 감광드럼(9)은 클리닝블레이드(13a)를 약간 구부리거나 현상슬리브(12d)를 약간 퇴피시켜 회전시키면서 하부프레임(15)에 부착된다.
감광드럼(9)을 우선 하부프레임(15)에 부착한 다음에 블레이드(12e),(13a)등을 하부프레임에 부착할 경우에는, 블레이드(12e),(13a)등을 부착하는 동안 감광드럼(9)의 표면이 손상될 우려가 있다. 또한, 조립동작시, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)의 부착위치를 검사하는 것이 어렵거나 불가능하고 또한 블레이드와 감광드럼사이의 접촉압력을 측정하는 것이 어렵거나 불가능하다. 또한, (토너가 없는 상태애서의)초기 블레이드(12e),(13a)와, 감광드럼(9) 및 현상슬리브(12d)간의 밀착에 의한 토크증가 및/또는 블레이드말림을 방지하기 위한 블레이드(12e),(13a)에의 윤활제의 도포를, 양 블레이드(12e),(13a)를 하부프레임(15)에 부착하기 전에 실시해야만 하나, 블레이드의 조립시 윤활제가 블레이드로부터 떨어져나가기 쉽다. 그러나, 본 실시예에 의하면, 감광드럼(9)을 최후로 하부프레임에 부착하므로, 상기와 같은 결함이나 문제점을 제거하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 현상수단(12)과 클리닝수단(13)이 프레임에 부착된 상태에서 현상수단(12)과 클리닝수단(13)의 부착위치를 검사할 수 있고, 또한 감광드럼의 조립시 해당 감광드럼의 화상형성영역이 손상을 입거나 긁히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수단(12),(13)이 프레임에 부착된 상태에서 윤활제을 블레이드에 도포할 수 있기 때문에, 윤활제의 탈락을 방지할 수 있으므로, 현상블레이드(12e)와 현상슬리브(12d)사이의 밀착과 클리닝블레이드(13a)와 감광드럼(9)의 밀착에 기인한 토크의 증가와 블레이드의 말림을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 안내부재(25a),(25b)를 하부프레임(15)에 일체적으로 형성하였으나, 제33도에 도시한 바와같이, 감광드럼(9)의 화상형성영역외부의 블레이드지지부재의 길이방향의 양단영역에서, 돌기부(12e1),(13a2)를 블레이드지지부재(12e1),(13a1)에 일체적으로 형성하거나 다른 안재부재를 블레이드지지부재에 부착해서, 감광드럼(9)의 조립시 해당 감광드럼이 상기 돌기부 또는 다른 안내부재에 의해서 안내되도록 해도 된다.
현상슬리브(12d), 현상블레이드(12e), 클리닝블레이드(13a) 및 감광드럼(9)을 상술한 바와같이 하부프레임(15)에 부착한 후에, 제34도(사시도) 및 제35도(단면도)에 도시한 바와같이, 베어링부재(26)를 부착해서 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)의 한쪽끝을 회전가능하게 지지한다. 베어링부재(26)는 폴리아세탈등의 내마모성재료로 제조되고, 감광드럼(9)에 결합되는 드럼베어링부(26a)와, 현상슬리브(12d)의 외면에 결합되는 슬리브베어링부(26b)와, D 자형으로 절단된 자석(12c)의 일단부에 결합되는 D 형절단구멍부(26c)로 구성되어 있다. 또한, 슬리브베어링부(26b)를 현상슬리브(12d)의 외면을 지지하는 슬리브베어링(12i)의 외면에 끼워맞춤하거나 슬리브베어링(12i)의 외면에 끼워맞춤되는 하부프레임(15)의 슬라이딩면사이에 끼워맞춤해도 된다.
따라서, 드럼베어링부(26a)를 감광드럼(9)의 단부에 끼워맞춤하고, 자석(12c)의 단부를 D 형 절단구멍부(26c)에 삽입하고, 현상슬리브(12d)를 슬리브베어링부(26b)사이에 삽입하고, 베어링부재(26)를 드럼의 길이방향으로 슬라이딩시키면서 하부프레임(15)의 측면에 끼워맞춤함으로써, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)를 회전가능하게 지지한다. 또한, 제34도에 도시한 바와같이, 접지용 접점(18a)은 베어링부재(26)에 부착되어 있으며, 베어링부재(26)를 하부프레임의 측면에 끼워맞춤하면 접지용접점(18a)은 감광드럼(9)의 알루미늄드럼코어(9a)에 접촉된다. 또한, 현상바이어스용접점(18b)도 베어링부재(26)에 부착되어 있으며, 베어링부재(26)를 현상슬리브(12d)에 부착하면 바이어스용접점(18b)은 현상슬리브(12d)의 내면에 접촉하는 도전성부재(18d)에 접촉된다.
이와같은 방식으로, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)를 한 개의 베어링부재(26)에 의하여 회전가능하게 지지함으로써, 부재(9),(12d)의 위치정밀도를 개선할 수 있고, 부품의 수를 저감시킬수 있으므로, 조립동작을 용이하게 할 수 있고, 원가를 절감할 수 있다. 또한, 감광드럼(9)의 위치결정과 현상슬리브(12d) 및 자석(12c)의 위치결정을 한 개의 부재를 사용하여 행할 수 있으므로, 감광드럼(9)과 자석(12c)사이의 위치관계를 고정밀도로 결정할 수 있다. 그 결과, 감광드럼(9)의 표면에 대한 자력을 일정하게 유지할 수 있으므로, 고화질을 얻을 수 있다. 또한, 감광드럼(9)을 접지하는 접지용 접점(18a)과 현상바이어스를 현상슬리브(12d)에 인가하는 현상바이어스용 접점(18b)이 베어리부재(26)에 부착되기 때문에, 부품의 콤팩트화를 효과적으로 달성할 수 있으므로, 프로세스카트리지(B)를 효과적으로 소형화할 수 있다.
또한, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치에 내장할 때에 프로세스카트리지를 화상형성장치에 위치결정하는 지지부를(베어링부재(26)에)형성함으로써, 화상형성장치에 대한 프로세스카트리지(B)의 위치고정을 정확하게 행할 수 있다. 또한, 제5도와 제6도로부터 자명한 바와같이, 외부로 돌출한 u 자형상의 돌기부, 예를 들면 드럼축부(26d)(제20도)가 베어링부재(26)에 형성되어 있다. 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치의 본체(16)에 장착할때에, 드럼축부(26d)는 후술하는 바와같이 축지지부재(34)에 의하여 지지되므로, 프로세스카트리지(B)를 위치결정할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 카트리지를 장치본체(16)에 장착할 때에 프로세스카트리지(B)는 감광드럼(9)을 직접 지지하는 베어링부재(26)에 의하여 위치고정되기 때문에, 감광드럼(9)을 다른 부품의 제조오차 및/또는 조립오차와 무관하게 정확하게 위치결정할 수 있다.
또한, 제35도에 도시한 바와같이, 자석(12c)의 타단부는, 슬리브기어(12k)에 형성된 내부구멍에 수납되어 있으며, 자석(12c)의 외부직경은 상기 구멍의 내부직경보다 약간 작도록 선택된다. 따라서, 슬리브기어(12k)에서, 자석(12c)은 여유를 가지고 구멍에 유지되고 자석자체의 무게에 의해서 구멍의 하부위치에서 유지되거나 ZINKOTE(Shin Nippon Steel (주)제품, 아연도금 강판)등의 자성금속으로 제조된 블레이드지지부재(12e1)의 방향으로 자석(12c)의 자력에 의하여 바이어스된다. 이와같은 방식으로 슬리브기어(12k)와 자석(12c)이 여유를 가지고 서로 연결되어 있기 때문에, 자석(12c)과 회전슬리브기어(12k)사이의 마찰토크를 감소시킬 수 있으므로, 프로세스카트리지에 대한 토크를 저감할 수 있다.
한편, 제31도에 도시한 바와같이, 대전롤러(10)를 상부프레임(14)에 회전가능하게 설치하고, 셔터부재(11b), 보호덮개(22), 토너이송기구(12b)를 상부프레임(15)에 부착하고 있다. 토너저장통(12a)으로부터 현상슬리브(12d)에 토너를 송출하는 개구부(12a1)는 테어테이프(tear tape)(27)를 가지는 커버막(28)(제36도)에 의해서 닫힌다. 또한, 덮개부재(12f)를 상부프레임에 고정한 다음에, 토너를 충전용 개구부(12a3)를 통하여 토너저장통(12a)에 공급한 다음에, 상기 충전용개구부(12a3)를 덮개(12a2)로 폐쇄하여, 토너저장통(12a)을 밀봉한다.
또한, 제36도에 도시한 바와 같이, 개구부(12a1)의 주위에 접착된 커버막(28)의 테어테이프(27)가 개구부(12a1)의 길이방향의 일단부(제36도의 오른쪽단부)로부터 길이방향의 타단부(제36도의 좌단부)까지 연장되고, 상기 타단부에서 굴곡되어 있고, 또한 상부프레임(14)에 형성한 손잡이부(14f)를 따라서 연장되어 외부쪽으로 돌출되어 있다.
다음에, 상기한 로킹용멈춤쇠와 로킹용개구부 또는 홈을 통하여, 상,하부프레임(14),(15)을 상호접속하여 프로세스카트리지(B)를 조립한다. 상기 경우에 있어서, 제37도에 도시한 바와같이, 테어테이프(27)는 상부프레임(14)의 손잡이부(14f)와 하부프레임(15)의 손잡이부(15k)사이에서 노출된다. 따라서, 새로운 프로세스카트리지(B)를 사용할때에, 작업자는 손잡이부(14f),(15k)사이에 노출된 테어테이프(27)의 돌출부를 잡아당겨서 테어테이프(27)를 커버막(28)으로부터 벗겨서 개구부(12a1)를 개방함으로써, 현상슬리브(12d)의 방향으로 토너저장통(12a)내의 토너를 이동하도록 한다. 다음에, 프로세스카트리지를 화상형성장치(A)에 장착한다.
상술한 바와같이, 상,하부프레임(14),(15)의 손잡이부(14f),(15k)사이의 테어테이프(27)를 노출함으로써, 테어테이프(27)를 상,하부프레임(14),(15)을 조립할때에 프로세스카트리지로부터 용이하게 노출시킬 수 있다. 손잡이부(14f),(15k)는, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치에 장착할때에 이용한다. 따라서, 작업자가 프로세스카트리지를 화상형성장치에 장착하기 전에 테어테이프(27)를 제거하는 것을 잊을 경우에도, 작업자는 프로세스카트리지를 장착할때에 손잡이부를 잡아야하기 때문에, 테어테이프(27)가 제거되지 않았음을 알 수 있다. 또한, 테어테이프(27)의 색과 프레임(14),(15)의 색이 명백하게 다를 때에는(예를들면, 프레임이 흑색일 경우에는 백색 또는 황색테어테이프(27)를 사용한다), 식별성을 향상할 수 있으므로, 테어테이프의 제거를 망각하는 경우를 감소시킬 수 있다.
또한, 예를들면, 임시로 테어테이프(27)를 유지하는 U 자형의 안내리브를 상부프레임(14)의 손잡이부(14f)상에 형성하면, 상, 하부프레임(14),(15)사이의 상호 결합시에 소정의 위치에서 테어테이프(27)를 확실하고 용이하게 노출시킬 수 있다. 또한, 프로세스카트리지(B)를 상, 하부프레임(14),(15)을 상호접속하여 조립할때에는, 레지스트롤러(5c2)를 수납하는 홈(15j)이 하부프레임(15)의 외면에 형성되어 있기 때문에, 제38도에 도시한 바와같이, 작업자는 그의 손가락을 홈(15j)에 삽입함으로써 확실하게 프로세스카트리지(B)를 잡을 수 있다. 또한, 예시된 실시예에서는, 제6도에 도시한 바와같이, 슬립방지용리브(14i)가 프로세스카트리지(B)에 형성되어 있으므로, 작업자는 손가락을 리브에 대하여 걸음으로써, 프로세스카트리지를 용이하게 잡을 수 있다. 또한, 레지스트롤러(5c2)를 수납하는 (레지스트의 접촉을 방지하는)홈이 프로세스카트리지(B)의 하부프레임(15)에 형성되어 있기 때문에, 화상형성장치를 더욱더 소형화하는 것이 가능하다.
또한, 제6도에 도시한 바와같이, 상, 하부프레임(14),(15)을 상호 접속하는 로킹용멈춤쇠(14a) 및 로킹용개구부(15a)근방을 따라 홈(15j)이 형성되어 있으므로, 작업자가 손가락을 홈(15j)에 대향하여 걸어서 프로세스카트리지를 잡을때에, 작업자의 파악력을 로킹방향으로 작용하므로 로킹용멈춤쇠(14a)와 로킹용개구부(15a)를 확실하게 걸어맞춤할 수 있다.
지금부터, 프로세스카트리지(B)의 조립 및 출하라인에 대하여 제39도(A)를 참조하면서 설명한다. 도시한 바와같이, 여러 가지의 부품을 하부프레임(15)에 조립한 다음에, 여러 가지의 부품이 조립된 하부프레임을 검사한다(예를들면, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치관계를 검사한다). 다음에, 하부프레임(15)은 대전롤러(10)등의 부품을 조립한 상부프레임(14)에 상호접속되어, 프로세스카트리지(B)를 형성한다. 다음에, 프로세스카트리지(B)의 전체검사를 행한 다음에 프로세스카트리지를 출하한다. 따라서, 조립 및 출하라인이 매우 간단하다.
[카트리지의 장착]
다음에, 화상형성장치(A)에 프로세스카트리지(B)를 장착하는 구성에 대하여 설명한다. 제40도에 도시한 바와같이, 프로세스카트리지(B)의 외형과 일치하는 끼워맞춤창(29a)을 가지는 장전부재(29)를 화상형성장치(A)의 상부개폐덮개(19)에 설치한다. 프로세스카트리지(B)를 손잡이부(14f),(15k)를 잡아, 끼워맞춤창(29a)을 통하여 화상형성장치를 삽입한다. 이 경우에 있어서, 프로세스카트리지(B)에 형성된 안내돌기(31)는 덮개(19)에 형성된 안내홈(도면부호가 도시되지 않음)에 의하여 안내되고, 프로세스카트리지의 하부는 그 자유단부에 훅을 가지는 가이드판(32)에 안내된다.
또한, 제40도에 도시한 바와같이, 착오장착방지용 돌기부(30)를 프로세스카트리지(B)상에 형성하고, 끼워맞춤창(29a)은 돌기부(30)를 수납하는 홈(29b)을 가지고 있다. 제40도 및 제41도에 도시한 바와같이, 돌기부(30)의 형상 또는 위치는 특정의 화상형성장치(A)에 적합한 현상감도를 가지는 토너를 수납하는 특정의 프로세스카트리지에 따라서 구별되므로(예를들면, 각각의 프로세스카트리지가 상이하므로), 상이한 현상감도를 가지는 토너를 수납하는 프로세스카트리지를 특정의 화상형성장치에 장착하려고해도, 돌기부(30)가 화상형성장치의 끼워맞춤창(29a)에 일치되지 않기 때문에 , 화상형성장치에 장착할 수 없다. 따라서, 프로세스카트리지(b)를 잘못장착하는 것을 방지할 수 있으므로, 현상감도가 다른 토너에 기인한 희미한 화상형성을 방지할수 있다. 또한, 상이한 현상감도뿐만 아니라 상이한 종류의 감광드럼을 구비한 프로세스카트리지를 잘못장착하는 것을 방지할 수 있다. 또한 홈(29b)와 돌기부(30)가, 프로세스카트리지를 장착할때에 , 바로앞쪽에 위치하기 때문에, 작업자가 화상형성장치에 프로세스카트리지를 잘못장착하려고 시도할 경우에는, 작업자는 돌기부(30)가 장전부재(29)에 의하여 차단되는 것을 육안으로 용이하게 확인할 수 있다.따라서, 종래와 같이 작업자가 프로세스카트리지를 화상형성장치에 강제로 삽입하여 프로세스카트리지(B) 및 또는 화상형성장치(A)를 손상시킬 가능성을 방지할 수 있다.
프로세스카트리지(B)를 개폐덮개(19)의 끼워맞춤창(29a)에 삽입한 후에, 덮개 (19)를 닫으면, 상,하부프레임(14),(15)의 한쪽면으로부터 돌울된 감광드럼(9)의 회전축(9f)이 베어링(46a)을 통하여 축지지부재(33)(제40도)에 의하여 지지되고, 상.하부프레임(14)(15)의 한쪽면으로부터 돌출한 현상슬리브(12d)의 회전축(12d2)이 슬라이딩 베어링(46b)과 베어링(46c)(제35도)을 통하여 축지지부재(33)에 의하여 지지된다. 한편, 감광드럼(9)의 타단부에 부착된 베어링부재(26)의 드럼축부(26d)(제35도)가 제 42도에 도시된 축지지부재(34)에 의하여 지지된다.
상기 경우에 있어서, 보호덮개(22)가 회전하여 감광드럼(9)을 노출시킴으로써, 감광드럼(9)이 화상형성장치(A)의 전사롤러(6)에 접촉된다. 또한, 감광드럼(9)에 접촉하는 드럼접지용 접점(18a), 현상슬리브(12d)에 접촉하는 현상바이어스용접점(18b) 및 대전롤러(10)에 접촉하는 대전바이이어스용접점(18c)이 하부프레임(15)의 하부면으로부터 돌출하도록 프로세스카트리지(B)에 형성되어 있어, 이들 접점(18a),(18b),(18c)이 각각 드럼접지용접점핀(35a), 현상바이어스용 접점핀 (25b) 및 대전바이어스용접점핀(35c)과 가압적으로 접촉된다.(제42도)
제 42도에 도시한 바와같이, 상기 드럼접지용 접점핀(35a)과 대전바이어스 용접점핀(35a)이 가록매체반송방향으로 전사롤러(6)의 하류측에 설치되고, 또한 현상바이어스 용접점핀(35b)이 기록매체이송방향으로 전사롤러(6)의 상류측에 설치되도록 상기 접점핀(35a),(35b),(35c)을 배열한다. 따라서, 제43도 도시한 바와같이, 프로세스카트리지(b)상에 형성된 접점(18a),(18b),(18c)도 마찬가지로, 드럼접지용접점(18a)과 대전바이어스용접점(18c)이 기록매체이송방향으로 감광드럼(9)의 하류측에 설치되고, 또한 현상바이어스용접점(18b)이 기록매체이송방향으로 감광드럼(9)의 상류측에 설치되도록 배열된다.
이제부터, 프로세스카트리지(B)의 전기접점의 배치에 대하여 제 51도를 참조하면서 설명한다. 또한, 제51도는 감광드럼(9)과 전기접점(18a),(18b),(18c)사이의 위치관계를 도시하는 개략적인 평면도이다.
제 51도에 도시한 바와같이, 접점(18a),(18b),(18c)은 플랜지기어(9c)가 드럼의 길이방향으로 배치되는 단부에 대향하는 감광드럼(9)의 단부에 설치된다. 현상바이어스용접점(18b)이 감광드럼(9)의 한측면(현상수단(12)이 배열되는 측면)에 배치되고, 드럼접지용접점(18a)과 대전바이어스접점(18c)이 (클리닝수단(13)이 배치되는 ) 감광드럼의 다른 측면에 배치된다. 드럼접지용접점(18a)과 대전바이어스접점(18c)이 대략 직선상에 배치되어 있다. 또한, 현상바잉어스용접점(18b)이 감광드럼(9)의 길이방향으로 드럼접지용 접점(18a)과 대전바이어스 접점(18c)의 위치의 약간 외부쪽에 배치되어 있다. 드럼접지용접점(18a), 현상바이어스용접점(18b) 및 대전바이어용 접점(18c)은, 이 순서로로 감광드럼(9)의 외주면으로부터 간격을 두고 배치되어 있다.(예를들면, 접점(18a)과 드럼사이의 거리는 가장짧고, 접점(18c) 과 드럼사이의 거리는 가장 길다). 또한, 현상바이어스용 접점(18b)의 면적은 드럼접지용접점(18a)의 면적 및 대전바이어스용 접점(18c)의 면적보다넓다. 또한 현상아이어스용 접점(18b), 드럼접지용접점(18a) 및 대전바이어스용접점(18c) 은 , 드럼접지용접점(18a)의 암부(18a3)가 감광드럼(9)의 길이방향으로 감광드럼(9)의 내면과 접촉되는 위치의 외부에 배치되어 있다.
상술한바와 같이 , 화상형성장치에 장착될 수 있느 프로세스카트리지와 화상형성장치사이의 전기접점을, 프로세스카트리지에의 위치결정.접촉측으로 배치함으로써, 프로세스카트리지의 접점과 화상형성장치의 접점핀 사이의 위치결정의 정밀도를 개선할 수 있으므로 불량한 전기접속을 방지할 수 있고, 프로세스카트리지의 비구동측에 접점을 배치함으로써 화상형성장치의 접점핀의 구성을 단순화하고 소형화할 수 있다.
또한, 프로세스카트리지의 접점을 프로세스카트리지의 프레임의 외형의 내부에 배치하고 있기 때문에, 이물질이 접점에 부착되는 것을 방지할 수 있으므로, 접점의 부식을 방지할 수 있고 또한 외력에 기인한 접점의 변형을 방지할 수 있다. 또한 현상바이어스용 접점(18b)이 현상수단(12)측에 배치되고 드럼접지용접점(18a)과 대전바이어스용접점(18c)이 클리닝 수단측에 배치되어 있기 때문에, 프로세스카트리지의 전극배열을 단순화할 수 있으므로 프로세스카트리지를 소형화할 수 있다.
이제부터, 예시된 실시예에 있어서의 여러 가지부품의 치수를 이하 기재한다. 그러나 아래의 치수는 일례이고, 본 발명은 아래의 예로 제한되지 않는다.
(1)감광드럼(9)과 드럼접지용접점(18a)사이의 거리(×1): 약 6.0mm
(2)감광드럼(9)과 대전바이어스용 접점(18c)사이의 거리(×2): 약 18.9mm
(3)감광드럼(9)과 현상바이어스용 접점(18b)사이의 거리(×3): 약 13.5mm
(4)대전바이어스용 접점(18c)의 폭(Y1): 약 4.9mm
(5)대전바이어스용 접점(18c)의 길이(Y2):약 6.5mm
(6)드럼접지용 접점(18a)의 폭(Y3): 약 5.2mm
(7)드럼접지용 접점(18a)의 길이(Y4): 약 5.0mm
(8)현상바이어스용 접점(18b)의 폭(Y5): 약 7.2mm
(9)현상바이어스용 접점(18b)의 길이(Y6):약 8.0mm
(10)플랜지기어(9c)의 직경(Z1): 약 28.6 mm
(11)기어(9i)의 직경(Z2): 약 26.1mm
(12)플랜지기어(9c)의 폭 (Z3): 약 6.7mm
(13)기어(9i)의 폭(Z4):약 4.3mm
(14)플랜지기어(9c)의 톱니수:33개
(15)기어(9i)의 톱니수:30개
이하, 플랜지기어(9c)와 기어(9i)에 대하여 설명한다. 기어(9c),(9i)는 헬리컬기어로 구성되어 있다. 구동력이 화상형성장치로부터 플랜지기어(9c)에 전달될때에, 하부프레임(15)에 여유를 가지고 장착된 감광드럼(9)이 플랜지기어(9c)의 방향으로 이동하도록 추력을 받음으로써 하부프레임(15) 측에 드럼을 위치고정시킨다.
기어(9c)는 흑백화상을 형성하기 위한 자성토너를 수납하는 프로세스카트리지에 이용된다. 흑색화상형성카트리지를 화상형성장치에 장착할때에, 기어(9c)는 화상형성장치의 기어에 결합되어 감광드럼(9)을 회전하기 위한 구동력을 받아들이고, 현상슬리브(12d) 의 기어와 결합하여 현상 슬리브(12d) 를 회전시킨다. 기어 (9i)는 화상형성장치의 전사롤러(6)에 접속된 기어와 결합하여 전사롤러를 회전시킨다. 이경우에 있어서, 회전부하는 전사롤러(6)에 거의 작용하지 않는다.
또한 기어 (9i)는 비자성토너를 수납하는 컬러화상형성용카트리지에 이용된다. 컬러화상형성용카트리지를 화상형성장치에 장착하면, 기어(9c)는 화상형성장치의 기어에 결합되어 감광드럼(9)을 회전시키기 위한 구동력을 받아들인다. 한편, 기어(9i)는 화상형성장치의 전사롤러(6)에 접속된 기어에 결합되어 전사롤러를 회전시키고, 비자성 토너용 현상슬리브(12d)의 기어에 결합되어 현상슬리브(12d)를 회전시킨다. 플랜지기어(9c)는 기어(9i)의 직경보다 큰 직경을 가지며, 기어(9i)의 폭보다 큰폭을 가지며, 기어(9i)의 톱니보다 많은 톱니를 가진다. 따라서, 보다 큰부하가 기어(9c)에 인가될때에도 기어(9c)는 구동력을 받아서 보다 확실하게 감광드럼(9)을 회전시키고, 큰 구동력을 자성토니용 현상슬리브(12d)에 전달하여 현상슬리브(12d)를 더욱 확실하게 회전시킨다.
또한, 제43도에 도시한 바와같이, 각각의 접점핀(35a)~(35c)은, 이들을 홀더커버내의 시프트는 가능하지만, 홀더커버로부터 분리할 수 없도록 대응하는 홀더커버(36)에 유지할 수 있다. 각각의 접점핀 (35a)~(35c)은 대응하는 도전성압축스프링(38)을 통하여 홀더커버(36)에 부착된 전기기판(37)에 인쇄된 배선패턴에 전기적으로 접속된다. 또한, 접점핀(35a)에 대향하여 접촉되는 대전바이어스용 접점(18c)은 상부 개폐덮개(19)의 피벗축(19b) 근처에 원호형곡률을 가지고 있으므로, 프로세스카트리지(B)를 장착한 개폐덮개( 19)를 화살표(R)방향으로 피벗축(19b)의 주위를 회전시켜 덮개를 닫을때에 피벗축(19b)에 가장 가까운(최소스트로크를 가지는)대전바이어스용 접점(18c)을 유효하게 접점핀(35c)에 접촉할 수 있다.
[위치결정]
프로세스카트리지(B)를 장착하여 개폐덮개(19)를 닫을때에, 감광드럼(9)과 렌즈유닛(1c)사이의 거리와, 감광드럼(9)과 원고유리지지부(1a) 사이의 거리를 일정하게 유지하도록 위치고정(결정)된다. 사기 위치결정을 이하 설명한다.
제8도에 도시한 바와같이, 위치결정돌기부(15m)는 감광드럼(9)이 부착된, 하부프레임의 길이방향의 양단부 근처에 형성된다. 제5도에 도시한 바와같이, 상하부프레임(14),(15)이 상호접속될때에, 이들 돌기부(15m)는 상부프레임(14)에 형성된 관통구멍(14g)를 통하여 상부방향으로 돌출된다.
또한, 제 44도에 도시한 바와같이, 원고(2)를 판독하는 렌즈어레이(1cz)를 수용한 렌즈유닛(1c) 은 피벗핀(1c3)을 통해 그핀 주위를 약산 선회운동가능하도록 프로세스카트리지(B)를 장착하는 상부개폐덮개(19)에 부착되어 부세스프링(39)에 의하여 하부방향으로 부세된다 (제44도). 따라서, 프로세스카트리지(B)를 상부덮개(19)에 장착하고, 덮개를 닫을 때에, 제44도에 도시한 바와같이, 렌즈유닛(1c)의 하부면은 프로세스카트리지(B)의 위치결정돌기부(15m)에 대향하여 맞닿는다. 그결과, 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에, 렌즈유닛( 1c)의 렌즈어레이(1c2)와 하부프레임(15)에 장착된 감광드럼(9) 사이의 거리는 정확하게 결정되므로, 원고(2)로부터 광학적으로 판독된 광상을 렌즈어레이(1cz)를 통하여 감광드럼(9)에 정확하게 조사할 수 있다.
또한, 제45도에 도시한 바와같이, 위치결정용 페그 (peg)(40)는 렌즈유닛(1c)에 설치되어 있고, 또한, 상부개폐덮개에 형성된 관통구멍(19d)을 통하여 해당덮개(19) 로부터 상부방향으로 약간 돌출될 수 있다록 구성되어 있다. 제46도에 도시한 바와같이, 위치결정용 페그(40)는 원고판독슬릿(Z)(제1도 및 제46도)의 길이방향의 양측에서 약간 돌출되어 있다. 따라서, 프로세스카트리지(B)를 상부개폐덮개(19)에 장착하고 해당 덮개를 닫은 다음에 화상형성동작을 개시할때에, 상술한 바와같이, 펜즈유닛(1c) 의 하부면이 위치결정 돌기부(15m)에 대향하여 맞닿아 있기 때문에 , 원고유리지지부(1a)는 위치결정용페그(40)에 실려서 이동된다. 결과적으로, 원고유리지지부(1a)에 놓여있는 원고(2)와 하부프레임(15)에 장착된 감광드럼(9)사이의 거리는 항상 일정하게 유지되므로, 원고(2)로부터의 반사광이 감광드럼(9)에 정확하게 조사된다. 따라서, 원고(2)에 기록된 정보를 정확하게 광학적으로 판독할 수 있고 감광드럼(9)에의 노광을 정확하게 행할 수 있기 때문에, 고화질을 얻을 수 있다.
[구동전달]
다음에, 화상형성장치(A)에 장착된 프로세스카트리지(B)의 감광드럼(9)에의 구동력전달을 설명한다.
프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에, 감광드럼(9)의 회전축(9f)은, 상술한 바와같은 화상형성장치의 축지지부재(33)에 의하여 지지된다. 제47도에 도시한 바와같이 , 축지지부재(33)는 드럼회전축(9f)의 지지부(33a)와, 현상슬리브(12d)의 회전축(12d2)의 접촉부(33b)로 구성되어 있다. 소정의 중첩길이(L)(예시된 실시예에서는 1.8mm)를 가지는 중첩부(33c)가 지지부(33a)에 형성되어 있으므로, 드럼회전축이 상부방향으로 부상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 드럼회전축(9f)이 지지부(33a)에 의해서 지지될때에, 현상슬리브의 회전축(12d2)이 접촉부(33b)에 대향하여 맞닿게 되어, 회전축(12d2)이 하부방향으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상부개폐덮개(19)를 닫을때에, 프로세스카트리지(B)의 상부프레임(14)으로부터 돌출되는 하부프레임(15)의 위치결정돌기부(15p)가 개폐덮개(19)의 접촉부(19c)에 대하여 맞닿는다.
따라서, 플랜지기어에 결합된 화상형성장치의 구동기어(41)를 구동함으로써, 괌광드럼(9)의 플랜지거어(9c)에 구동력이 전달될때에, 프로세스카트리지(B)에는 제 47도에 도시된 화살표(i)방향으로 드럼회전축(9f)의 주위를 프로세스카트리지가 회전하도록 하는 반력이 가해진다. 그러나, 현상슬리브의 회전축(12d2)은 접촉부(33b)에 대향하여 맞닿아 있고, 상부프레임(14)으로부터 돌출된 하부프레임(15)의 위치결정돌기부(15p)가 상부덮개의 접촉부(19c)에 대향하여 맞닿아 있기 때문에, 프로세스카트리지(B) 의 회전이 방지된다.
상술한 바와같이, 하부프레임(15)의 하부면이 기록매체(4)의 안내부로서 작용하지만, 하부프레임이 상술한 바와같은 화상형성장치의 본체에 대향하여 접촉함으로써 위치결정되기 때문에, 감광드럼(9), 전사롤러(6)와 기록매체(4)의 안내부(15h1),(15h2)사이의 위치관계가 정확하게 유지되므로, 기록매체의 반송과 화상전사를 상당히 정확하게 행할 수 있다.
구동력을 전달하는 동안, 현상슬리브(12d)는, 프로세스카트리지(B)에 작용하는 회전반력과 플랜지기어(9c)로부터 슬리브기어(12k)에 구동력이 전달될 때에 발생하는 반력에 의하여 하부방향으로 부세된다. 이경우에 있어서, 현상슬리브의 회전축(12d2)이 접촉부(33b)에 대향하여 맞닿는 경우에는, 현상슬리브(12d)는 화상형성동작시 하부방향으로 항상 부세된다. 그 결과, 현상슬리브(12d)는 하부방향으로 변위되고 현상슬리브(12d)를 장착한 하부프레임(15)이 변형될 우려가 있다. 그러나 예시된 실시예에서는, 현상슬리브의 회전축(12d2)이 접촉부(33d)에 정확하게 맞닿기 때문에, 상기한 불편이 발생하지 않는다.
또한, 제20도에 도시한 바와같이, 현상슬리브(12d)는 슬리브베어링(12i)을 통하여 스프링(12j)에 의해서 감광드럼(9)에 대향하여 부세된다. 이 경우에 있어서, 슬리브베어링(12i)의 슬라이딩이 쉽도록 제 48도에 도시한 바와같은 구성으로 해도 된다. 즉, 현상슬리브의 회전축(12d2)을 지지하는 베어링(12m)을 베어링홀더(12n)에 유지하여, 이 베어링홀더에 형성된 슬롯(12n1)을 따라서 슬라이딩가능하게 해도 된다. 상기 구성에 의하여, 제49도에 도시한 바와같이 , 베어링홀더(12n)는 축지지부재(33)의 접촉부(33b)에 대향하여 맞닿아 지지된 상태에서, 베어링(12m)이 화살표방향으로 슬롯(12n1)을 따라서 슬라이딩할 수 있다. 또한, 예시된 실시예에서는 접촉부(33b)의 경사각θ(제47도)가 40도 정도의 값을 가지도록 선택된다.
또한, 현상슬리브(12d)는 슬리브회전축을 개재하지 않고 지지될 수 있다. 예를들면, 제52도(A)와 제52도(B)에 도시한 바와같이, 현상슬리브의 양단부에서, 슬리브베어링(52)의 하단부 및 이 하단부를 지지하는 하부프레임(15)의 하부를 화상형성장치에 형성된 수용부(53)에 의하여 지지되도록 해도 된다.
또한, 예시된 실시예에서는, 감광드럼(9)의 플랜지기어(9c)는, 제47도에 도시한 바와같이, 플랜지기어(9c) 의 회전중심과 구동기어(41)의 회전중심을 연결하는 선이 작은 각도(α)(예시된 실시예에서는 1°정도)만큼 반시계방향으로 플랜지기어(9c) 의 회전중심을 통과하는 수직선으로부터 벗어나도록, 플랜지기어에 구동력을 전달하는 구동기어(41)에 결합됨으로써, 구동기어(41)로부터 플랜지기어(9c)에의 구동력전달방향은 상부방향으로 향한다. 일반적으로, 프로세스카트리지의 부상은, 각도(α)를 20 또는 그 이상으로 설정함으로써 발생하는 하항력에 의해 방지될 수 있으나, 예시된 실시예에서는, 각도(α)를 1°정도로 설정하고 있다.
상기 각도(α)를 1°정도로 설정함으로써, 상부개폐덮개(19)가 화살표(j)방향으로 개방되어 프로세스카트리지(B)를 배출할때에, 플랜지기어(9c)는 구동기어(41)에 의해 차단되지 않으므로, 구동기어(41)로부터 원활하게 분리될 수 있다. 또한 구동력의 전달방향(F)이 상술한 바와같이 상부방향으로 되면, 감광드럼의 회전축(9f)은 상부방향으로 부세되므로, 드럼지지부(33a)로부터 분리되려고 한다. 그러나, 예시한 실시예에서는, 중첩부(33c)가 지지부(33a)상에 형성되어 있기 때문에, 드럼회전축(9f)은 드럼지지부(33a)로부터 분리되지 않는다.
[재사용(recycle)]
상기 구조를 가지는 프로세스카트리지는 재사용할 수 있다. 즉, 다쓴 프로세스카트리지를 시장으로부터 수집하여 그 부품을 재사용하여 새로운 프로세스크트리지를 형성할 수 있다. 상기 재사용에 대하여 이하 설명한다. 통상적으로, 다쓴 프로세스카트리지를 종래에는 처분하거나 버렸다. 그러나, 예시된 실시예에서는, 토너저장통의 토너를 완전히 다쓴 프로세스카트리지(B)를 시장으로부터 수집함으로써, 지구의 자원과 자연환경을 보호할 수 있다. 다음에 수집된 프로세스카트리지를 상,하부프레임(14),(15)으로 분해하여 각각 클리닝한다. 다음에, 재사용부품과 새로운 부품을 상부프레임(14)도는 하부프레임(15)상에 필요에 따라서 장착한 다음에 새로운 토너를 토너저장통(12a)에 재공급한다. 이와같은 방식으로, 새로운 프로세스카트리지를 얻을 수 있다.
보다 상세하게는, 상,하부프레임(14),(15)을 접속하는 토킹용멈춤쇠(14a)와 토킹용개구부(15a), 로킹용돌기부(14a)와 로킹용멈춤쇠(15b), 로킹용멈춤쇠(14c) 와 로킹용개구부(15d) 및 로킹용엄춤쇠(15c)와 로킹용개부구(14b)사이의 접속을 해재함으로써, 상,하부프레임(14),(15)을 용이하게 서로 분해할 수 있다.
제50도에 도시된 바와같이 , 다쓴 프로세스카트리지(B)를 분해공구(42)에 얹어놓고 로킹용멈춤쇠(14a)를 푸셔로드(pusher rod)(42a)로 누름으로써, 분해를 용이하게 할 수 있다. 분해공구를 사용하지 않아도, 프로세스카트리지를, 로킹용멈춤쇠(14a),(14c),(15c)를 누름으로써, 분해할 수 있다.
상부프레임(14)과 하부프레임(15)을 상술한 바와 같이 서로 분리한 후에(제8도 및 제9도), 카트리지에 남아있거나 부착된 페토너를 공기를 불어넣는 등의 기술에 의해서 제거하여 프레임을 청소한다. 이경우에 있어서, 감광드럼(9), 현상슬리브(12d) 및/또는 클리닝수단(13)은 토너가 직접 접촉되기 때문에, 폐토너가 비교적 다량으로 부착되어 있다. 한편, 대전롤러(10)에는 토너가 직접 접촉되 않기 때문에 폐토너가 거의 부착되어 있지 않다. 따라서, 대전롤러(10)는 감광드럼(9), 현상슬리브(12d)등보다 용이하게 청소할 수 있다. 이에 대해서는 예시된 실시예에 따르면, 대전롤러(10)는 감광드럼(9), 현상슬리브(12d), 클리닝수단(13)이 장착되는 하부프레임(15)과는 별체의 상부프레임(14)에 장착되어 있기 때문에, 하부프레임(15)으로부터 분리된 상부프레임(14)을 용이하게 청소할 수 있다.
제39도(b)에 도시한 바와같은 분해 및 클리닝라인에서는, 우선 상,하부프레임(14)(15)을 상술한 바와같이 서로 분리할 수 있다. 다음에, 상부프레임(14)과 하부프레임(15)을 분리하여 별도로 청소한다. 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, 분해 및 클리닝라인은 상당히 간단하게 된다.
토너를 청소한 후에, 제9도에 도시한 바와같이, 개구부(12a1)를 새로운 커버막(28)으로 다시 밀봉한 다음에, 토너저장통(12a)의 측면에 형성된 토너충전용 개구부(12a3)를 통하여 새로운 토너를 토너저장통(12a)에 공급한 다음에 충전용 개구부(12a3)를 덮개(12a2)로 닫는다. 다음에, 로킹용멈춤쇠(14a)와 로킹용개구부(15a), 로킹용멈춤쇠(14a)와 로킹용돌기부(15b), 로킹용멈춤쇠(14c)와 로킹용개구부(15d) 및 로킹용멈춤쇠(15c)와 로킹용개구부(14b)사이를 접속하여 상부프레임(14)과 하부프레임(15)을 다시 접속함으로써, 사용가능한 상태로 프로세서카트리지를 다시 조립할 수 있다.
또한, 상,하부프레임(14)(15)을 상호접속할때에, 로킹용멈춤쇠(14a)와 로킹용개구부(15a), 로킹용멈춤쇠(14a)와 로킹용돌기부(15b)등이 상호 접속되어도, 동일한 프로세스카트리지를 빈번히 재사용할때에는 로킹용엄춤쇠와 로킹용개구부사이의 로킹력이 약하게 될 염려가 있다. 이를 극복하기 위하여, 예시된 실시예에서는, 나사구멍을 프레임의 4모서리 근처에 형성하고 있다. 즉, 상부프레임(14)의 끼워맞춤홈(14d)과 끼워맞춤돌기부(14e) 및 하부프레임(15)의 (상기 홈(14d)에 끼워맞춤되는)끼워맞춤돌기부(15e)와 (상기 돌기부(14e)상에 끼워맞춤되는)끼우맞춤홈(15f)에 각각 관통하는 나사구멍을 형성하고 있다. 따라서, 상기 로킹용멈춤쇠에의한 로킹력이 약해지더라도, 상,하부프레임(14),(15)을 결합해서 상기 끼워맞춤돌기부와 끼워맞춤홈을 서로 끼워맞춤시켜, 상기 나사구멍에 나사를 조임으로써, 상,하부프레임(14),(15)을 견고하게 상호 접속할 수 있다.
[화상형성 동작]
다음에, 프로세스카트리지(B)를 내장한 화상형성장치(A)에 의해서 행하는 화상형성동작에 대하여 설명한다.
우선, 원고(2)를 제1도에 도시한 원고유리지지부(1a)에 얹어놓는다. 다음에, 복사개시버튼(A3)을 누르면, 관원(1c1)이 점등되고, 원고유리지지부(1a)는 제1도의 좌우방향으로 화상형성장치상부를 왕복이동하여 원고에 기록된 정보를 광학적으로 판독한다. 한편, 원고의 판독과 동기하도록 해서, 용지공급롤러(5a)와 한쌍의 레지스터롤러(5c1),(5c2)를 회전하여 기록매체(4)를 화상형성부에 반송한다. 감광드럼(9)을 한쌍의 레지스트롤러(5c1),(5c2)의 반송타이밍과 동기해서 제1도의 방향(d)으로 회전하여 대전수단(10)에 의하여 군일하게 대전한다. 다음에, 판독수단(1)에 의하여 판독된 광상을, 노광수단(11)을 통하여 감광드럼(9)에 노광함으로써, 감광드럼(9)상에 잠상을 형성한다.
잠상이 형성됨과 동시에, 프로세스카트리지(B)의 현상수단(12)이 작동하여 토너이송기구(12b)를 구동함으로써, 토너저장통(12a)으로부터의 토너를 현상슬리브(12d)의 방향으로 송출함과 동시에, 회전하는 현상슬리브(12d)에 토너층이 형성된다. 감광드럼(9)의 대전극성 및 전위와 동일한 대전극 및 전위를 가지는 전압을 현상슬리브(12d)에 인가함으로써, 감광드럼(9)의 잠상을 토너상으로서 가시상화한다. 예시된 실시예에서는, 1.2kv(VPP), 1590Hz정도의 전압(직사각형파)을 현상슬리브(12d)에 인가한다. 기록매체(4)를 감광드럼(9)과 전사롤러(6)사이로 반송한다. 토너의 극성과 반대되는 극성을 가지는 전압을 전사롤러(6)에 인가함으로써, 감광드럼(9)상의 토너상을 기록매체(4)에 전사한다. 예시된 실시예에서는, 전사롤러(6)는 109Ωcm정도의 체적저항을 가지는 발포형 EPDM으로 제조되고, 20mm정도의 외경을 가지고 전사전압으로서 -3.5 kV의 전압을 전사롤러에 인가한다.
토너상을 기록매체에 전사한 다음에, 감광드럼(9)을 계속하여 방향(d)으로 회전시킨다. 한편, 감광드럼(9)에 남아있는 잔류토너를 클리닝블레이드(13a)에 의해서 제거하고, 제거된 토너는 스퀴지시트(13b)를 통하여 폐토너저장통(13c)에 수집된다. 한편, 토너상이 전사된 기록매체(4)를, 반송벨트(5d)에 의해서, 장착수단(7)으로 반송하고, 이 정착수단에 의해 토너상을 열과 압력으로 기록매체에 영구히 정착시킨후, 기록매체를 한쌍의 배출롤러(5f1),(5f2)에 의해서 배출된다. 이와같은 방식으로 원고의 정보가 기록매체에 기록된다.
다음에 다른 실시예를 설명한다.
상술한 제1실시예에서는 , 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13a)를 핀(24a),(24b)에 의해서 프레임에 부착한 일례를 설명하였지만, 제53도에 도시한 바와같이, 현상블레이드(12e)와 클리닝블레이드(13e)의 길이방향의 양단부에 형성된 끼워맞춤돌기부(43a),(43b)를 강제로 화상형성장치의 본체(16)에 형성된 대응하는 끼워맞춤돌기부(44a),(44b)에 삽입하여 현상블레이드(12e) 및 클리닝블레이드(13a)를 하부프레임(15)에 부착할 경우에는, 블레이드(12e),(13a)를 부착하기 위한 핀을 수용하는 핀구멍(45)을 끼워맞춤돌기부(43a), (43b)부근에 형성하고, 대응하는 핀구멍(45)을 화상형성장치의 본체(16)에 형성해도된다.(또한, 끼워맞춤돌기부(43a),(43b)대신에 하프펀치(half punch)또는 원형보스를 사용해도 된다.)
상기구성에 의하여, 블레이드(12e)(13a)와 하부프레임사이의 끼워맞춤접속이 프로세스카트리지(B)를 반복하여 재사용함으로써 느슨하게 된 경우, 블레이드(12e),(13a)를 핀으로 하부프레임에 견고하게 부착할 수 있다.
또한, 제1실시예에서는, 제29도에 도시한 바와같이, 감광드럼(9)의 외부직경(D)은 드럼안내부재(25a),(25b)사이의 거리(L)보다 작게하여 감광드럼(9)을 하부프레임(15)에 최종적으로 부착하도록하는 일례를 설명하였지만, 제54도에 도시한 바와같이, 감광드럼(9)을 상부프레임(14)에 조립하여도, 감광드럼(9)의 외경(D)을 드럼안내부재(25a),(25b)사이의 거리(L)보다 작게해서 감광드럼을 상부프레임에 최종적으로 조립함으로써, 제1실시예와 마찬가지로 감광드럼(9)의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제54도에 있어서, 제1실시예와 동일한 기능을 가지는 구성요소 또는 부품에는 동일한 도면부호를 사용하였다. 또한, 상,하부프레임(14),(15)은, 로킹용돌기부(47a)와 로킹용개구부(47b)를 서로 맞물리게하고, 또한 상기 돌기부와 개구부를 핀 (48)으로 고정함으로써, 상호접속한다.
또한, 제35도에 도시한 바와같이, 제1실시예에서는 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)를 베어링부재(26)에 의해서 지지하고 있는 반면에, 플랜지기어(9c)를 감광드럼(9)의 한쪽단부에 설치하고 전사롤러기어(49)를 감광드럼의 다른쪽단부에 설치할 경우에는, 제55도에 도시된 바와같은 구조를 채택할 수 있다. 또한, 제55도에서는, 제1실시예와 동일한 기능을 가지는 구성요서에는 동일한 도면부호로 표기하였다.
보다 상세하게는, 제55도에 있어서, 플랜지기어(9c)와 전사롤러기어(49)를 감광드럼(9)의 양단부에 접착,압착등에 의하여 각각 고정하고, 전사롤러기어(49)의 중앙보스(49a)를 베어링부재(26)의 지지부(33a)에 의해서 회전가능하게 지지하여 드럼의 위치결정을 행한다. 이 경우에 있어서, 감광드럼(9)을 접지하기 위하여, L자형상의 중앙접점부를 가지는 드럼접지판(50)을 드럼의 내면에 고정하여 접촉하고, 전사롤러기어(49)의 중심구멍을 통과하는 드럼접지용축(51)을 드럼접지판(50)에 항상 접촉하게한다. 드럼접지용축(51)은 스테인레스스틸등의 도전성금속으로 제조되고, 또한 드럼접지판(50)은 인청동, 스테인레스스틸등의 도전성금속으로 제조된다. 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할 경우에는 , 드럼접지축(51)의 머리부분(51a)은 베어링부재(26)에 의해서 지지된다. 이 경우, 드럼접지축(51)의 머리부분(51a) 은 화상형성장치의 드럼접점핀에 접촉하여 감광드럼을 접지한다. 또한, 이 경우에는, 제 1실시예와 마찬가지로, 감광드럼(9)과 현상슬리브(12d)사이의 위치정밀도는 한 개의 베어링부재(26)를 사용함으로써 향상될수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로세스카트리지(B)는 상술한 바와같은 단색화상을 형성하는 경우뿐만아니라, 현상수단(12)을 복수개 설치함으로써 다색화상(2색화상, 3색화상 또는 풀컬러화상)을 형성하는데에도 사용할 수 있다. 또한, 현상방법은 2성분자성브러시현상법, 캐스케이드현상법, 터치다운현상법 또는 클라우드(cloud)현상법등의 공지된 방법을 사용해도 된다. 또한, 제1실시예에서는 대전수단은 소위 접촉대전형을 사용하였으나, 예를 들면3개의 벽을 텅스텐와이어로 형성하고 알루미늄으로 된 금속차폐부재를 3개의 벽에 설치하여, 텅스텐와이어에 압을 인가하여 발생하는 양이온 또는 음이온을 감광드럼(9)의 표면에 이동시킴으로써 감광드럼(9)의 표면을 균일하게 대전하는 종래의 대전기술을 사용해도 된다.
또한, 접촉대전은 상기 롤러형이외에도, 예를 들면 블레이드(대전블레이드)형, 패드형, 블록형, 로드형 또는 와이어형등을 이용해도 된다. 또한 감광드럼(9)에 남아있는 잔류토너를 제거하는 클리닝수단은 블레이드형이외에도 모피브러시형 또는 자기브러시형을 사용해도 된다.
또한, 프로세스카트리지(B)는 화상담지부재(예를들면, 전자사진감광부재)와 적어도 1개의 프로세스수단 구비하고 있다. 따라서, 상술한 구조이외에도, 프로세스카트리지는, 화상형성장치에 착탈가능하게 장착될 수 있는 유닛으로서 화상담지부재와 대전수단을 일체적으로 결합하고 있거나, 화상형성장치에 착탈가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서 화상담지부재와 현상수단을 일체적으로 결합하고 있거나, 화상형성장치에 착탈가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서 화상담지부재와 클리닝 수단을 일체적으로 결합하고 있거나, 화상형성장치에 착탈가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서 화상담지부재와 두 개 또는 그 이상의 프로세스수단을 일체적으로 결합한 구성으로 해도 된다. 즉, 프로세스카트리지는, 화상형성장치에 착탈가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서 대전 수단, 현상수단 또는 클리닝수단과 전자사진감광부재를 일체적으로 결합하고 있거나, 화상형성장치에 착탈가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서 적어도 1개의 대전수단, 현상수단과 클리닝 수단 또한 전자사진감광수단을 일체적으로 결합하고 있거나, 화상형성장치에 착탈가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서 현상수단과 전자사진 감광부재를 일체적으로 결합한 구성으로 해도된다.
또한, 예시된 실시예에는, 화상형성장치는 전자사진복사기였지만, 본 발명은 상기복사기에 제한되지 않고, 레이져빔프린터, 팩시밀리, 워드프로세스 등의 여러종류의 화상형성장치에 응용할 수 있다.
이하, 감광드럼(9)에의 상기 구동력전달에 관하여 더욱 상세하게 기술한다. 제56도에 도시한 바와 같이, 화상형성장치의 본체(16)에 부착된 구동모터(54)로부터 기어열(G1)~(G5)을 통하여 구동기어(G6)에 구동력을 전달하고, 구동기어(G6)로부터 구동기어에 결합된 플랜지기어(9c)에 구동력을 전달함으로써, 감광드럼(9)을 회전시킨다. 또한, 구동모터(54)의 구동력을 기어(G4)로부터 기어열(G7)~(G11)에 전달함으로써, 용지공급롤러(5a)를 회전시킨다. 또한, 구동모터(54)의 구동력을 기어(G1)로부터 기어(G12),(G13)를 통하여 정착수단(7)의 구동롤러(7a)에 전달한다.
또한, 제57도 및 제58도에 도시한 바와같이, 플랜지기어(제1기어)(9c)와 기어(제2기어)(9i)는 일체적으로 형성되고, 기어(9c),(9i)의 일부가 하부프레임(15)에 형성된 개구부(15g)로부터 노출되어 있다. 프로세스카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할 경우, 제59도에 도시한 바와같이, 구동기어(G6)는 감광드럼(9)의 플랜지기어(6)에 맞물리고, 기어 (9c)와 일체적으로 결합된 기어(9i)는 전사롤러(6)의 기어 (55)에 맞물려 있다. 또한 제59도에 있어서는 , 화상형성장치의 부품은 실선으로 표시되어 있고, 프로세스카트리지의 부품은 2점쇄선으로 표시되어 있다.
기어(9c)의 톱니수는 기어(9i)의 톱니수와 상이하므로, 자성토너를 수납하는 흑색화상형성용가트리지를 사용할 경우의 현상슬리브(12d)의 회전속도는 비자성토너를 수납하는 컬러화상형성용카트리지를 사용할 경우의 현상슬리브의 회전속도와 상이하다. 즉 자성토너를 수납하는 흑색화상형성카트리지를 화상형성장치에 장착할 경우에는, 제 60도(A)에 도시한 바와같이, 플랜지기어(9c)는 현상슬리브(12d)의 슬리브기어(12k)에 맞물리게 된다. 한편, 비자성토너를 수납하는 컬러화상형성카트리지를 화상형성장치에 장착할 경우에는, 제 60도(B)에 도시한 바와같이, 기어(9i)는 현상슬리브(12d)의 슬리브기어(12k)에 맞물려서 현상슬리브를 회전시킨다.
상술한 바와같이, 기어(9c)는 기어(9i)보다 직경이 크고, 폭이 넓고, 또한 톱니의 수가 많기 때문에, 보다 큰 부하를 기어(9c)에 인가하여도, 기어(9c)는 확실하게 구동력을 받아서 감광드럼(9)을 확실하게 회전시키고, 또한 보다 큰 구동력을 자성토너와 현상슬리브(12d)에 전달할 수 있으므로, 현상슬리브(12d)를 확실하게 회전시킬수 있다.
다음에, 현상블레이드(12e) 및 클리닝블레이트(13a)를 제53도에 도시한 바와 같이 화상형성장치의 본체(16)의 끼워맞춤부(44a),(44b)에 강제로 끼워맞춤하는 경우에 대해서, 클리닝블레이드의 바람직한 실시예를 설명한다. 또, 이하의 설명은, 클리닝블레이드(13a)에 대해서 설명하나, 현상블레이드(12e)에 대해서도 마찬가지로 고려될 수 있다.
제61도는 클리닝블레이드(13a) 및 끼워맞춤부(44b)를 도시한 사시도, 제62도 및 제63도는 그의 평면도이다. 제61도 내지 제63도에 도시한 바와 같이, 블레이드지지부재(13a1)의 길이방향단부에 형성된 끼워맞춤돌기부(43b)의 하부를 비스듬하게 절삭해거 테이퍼부(43b1)를 형성하고, 또 화상형성장치본체(16)의 끼워맞춤부(44b)의 상부를 비스듬하게 절삭해서 테이퍼부(44b1)를 형성하고 있다. 이 때문에, 끼워맞춤돌기부(43b)를 끼워맞춤부(44b)에 끼워맞출 때, 테이퍼부(43b1), (44b1)를 서로 결합해서 상기 돌기부(43b)를 끼워맞춤부(44b)안으로 원활하게 삽입할 수 있다.
또, 제63도에 도시한 바와 같이, 끼워맞춤돌기부(43b)가 끼워맞춤부(44b)안으로 끼워맞춰진 때에, 상기 돌기부(43b)의 하단부(43b2)가 끼워맞춤부(43b)의 하단부(44b2)에 맞닿음으로써, 클리닝블레이드(13a)의 삽입량을 규제하고 있다. 이 때문에, 끼워맞춤돌기부(43b)에 테이퍼부(43b1)를 형성하는 경우, 하단부(43b2)가 남도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 블레이드지지부재(13a1)를 끼워 맞출 때 상기와 같이 끼워맞춤돌기부(43b)를 끼워맞춤부(44b)에 강제로 끼워맞추나, 자동조립동작의 경우에는, 제64도에 도시한 바와 같이, 적당한 공구(도시생략)에 의해서 하부프레임(15)을 화살표방향으로 잡아당겨 탄성변형시켜서 끼워맞춤부(44b) 사이의 간격이 넓어지도록 한후, 제65도에 도시한 바와 같이, 블레이드지지부재(13a1)를 상기 끼워맞춤부(44b)사이에 끼워맞춤한다. 이 경우, 끼워맞춤작업은, 상기 언급한 바와같이, 테이퍼부(43b1),(44b1)의 존재에 의해서 원활하게 수행될 수 있다. 다음에 상기 공구를 빼내면, 제66도에 도시한 바와같이, 하부프렘임(15)의 변형이 탄성복귀하여, 끼워맞춤부(44b)에 끼워맞춤돌기부(43b)가 끼워맞춘다. 또한, 끼워맞춤부(44b)를 제66도의 화살표방향으로 밀어, 끼워맞춤돌기부(43b)와 끼워맞춤부(44b)를 확실하게 결합시킨다. 이와 같이해서, 클리닝블레이드를 용이하게 조립할 수 있다.
또, 상기 끼워맞춤돌기부(43b)에 형성된 경사진 테이퍼부(43b1) 대신에, 제67도에 도시한 바와같이, 끼워맞춤돌기부의 하부가 소정의 곡률반경을 지니도록 둥근형상으로 해도 된다. 이 경우에도, 상기와 마찬가지의 기술적 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제68도에 도시한 바와 같이, 끼워맞춤돌기부(43b)에 형성된 테이퍼부(43b1)의 하부를 모서리깍기 처리해서 상기 테이퍼부를 둥글게 해도 된다. 이 경우, 끼워맞춤돌기부(43b)를 끼워맞춤부(44b)에 보다 원활하게 끼워 맞출 수 있다. 또, 테이퍼부(43b1)를 형성하지 않아도, 끼워맞춤돌기부(43b)의 하부를 상기와 같이 단순히 둥글게 하면, 끼워맞춤성이 어느 정도 향상된다.
또, 제69도는 블레이드지지부재(13a1)의 테이퍼부(43b1)에 PTFE 테이프(13a3)등을 부착해서, 장치본체의 끼워맞춤부에 끼워맞춤돌기부를 원활하게 끼워맞출 수 있는 실시예를 도시한 것이고, 제70도는 테이퍼부(43b1)에 실리콘, 그리스 등의 윤활제(13a4)를 도포해서 장치본체의 끼워맞춤부에 끼워맞춤돌기부를 원활하게 끼워맞추도록 향상시킨 다른 실시예를 도시한 것이다.
또한, 테이퍼부에 테이프(13a3)를 붙이거나 또는 윤활제를 도포할 경우, 끼워맞춤부(43b)에 테이퍼부(43b1)를 형성할 필요는 없으나, 부착정밀도를 유지하기 위해서, 위치결정기준으로 되는 하단부(43b2)에 테이프를 붙이거나 윤활제를 도포하지 않도록 해야 한다.
참고적으로 설명하면, 특허청구의 범위의 기술적 범위를 포괄적으로 기재하기 위하여, 특허청구의 범위에 기재된 구성요소의 명칭은 지금까지 설명한 구성요소의 명칭과 다소의 차이가 있음에 유의하여야 한다. 특허청구의 범위에는, 예를들면, 제1프레임은 상부프레임(14)에 대응하고, 제2프레임은 하부프레임에 대응하고, 로킹수단은 로킹용 멈춤쇠(14a),(14c), 로킹용 개구부(15a), 로킹용돌기부(15b)에 대응하고, 전자사진용 감광부재는 감광드럼(9)에 대응하고, 프로세스수단은 대전수단(10), 현상수단(12), 클리닝수단(13)에 대응하고, 위치결정돌기는 끼워맞춤돌기부(14e),(14h),(15e)에 대응하고, 대응홈은 끼워맞춤홈(15f),(15n),(14d)에 대응하고, 결합부는 로킹용 돌기부(15b)에 대응하고, 로킹용 멈춤쇠는 로킹용 멈춤쇠(14a)에 대응하고, 현상수단은 현상수단(12), 토너저장통(12a)에 대응하고, 토너수납부는 토너저장통(12a)에 대응하고, 결합부는 로킹용 개구부(15a)에 대응하고, 대전수단은 대전수단(10)에 대응하고, 대전롤러는 대전롤러(10)에 대응하고, 클리닝수단은 클리닝수단(13)에 대응하고, 토너수집부는 폐토너저장통(13c)에 대응한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제1프레임과 제2프레임을 확실하게 결합할 수 있으며, 또 재사용 회수가 많아져도 충분히 대응할 수 있는 프로세스카트리지 및 화상형성장치를 제공하는 것이 가능하다.
또, 본 발명에 의하면, 부품을 반복해서 확실하게 부착할 수 있으며, 또 재사용 회수가 많아져도 충분히 대응할 수 있는 프로세스카트리지, 화상형성장치 및 클리닝장치의 조립방법을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (11)

  1. 화상형성장치에 교환가능한 프로세스카트리지에 있어서, 제1, 제2프레임과; 프레임뭉치를 형성하기 위해 제1, 제2프레임을 서로 해제가능하게 결합하는 로킹수단과; 프레임뭉치에 장착된 전자사진용 감광부재와; 프레임뭉치에 장착되어 전자사진용 감광부재에 작용하는 프로세스수단과; 복수의 위치결정돌기는 각각 제1프레임 또는 제2프레임위에 형성되고, 상기 위치결정돌기의 각각은, 이에 대응하는 제1프레임 또는 제2프레임 위에 형성된 각각의 대응홈을 위치결정돌기의 각각의 축을 따라서 이동함으로써, 각각의 대응홈에 해제가능하게 결합되고, 따라서 상기 위치결정돌기와 상기 대응롬이 이와 같이 결합된때에, 위치결정돌기의 각각의 축을 횡단하는 방향으로의 이동에 대항하여 위치결정돌기가 각각의 대응함에 의해 제한되고, 위치결정돌기의 축은 간격을 두고 떨어져 있고 또한 위치결정돌기의 축은 서로 대략 평행한 복수의 위치결정돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 위치결정돌기는 제1프레임위에 형성되고 또한 제1프레임의 세로방향으로 간격을 두고 떨어져 있고, 또한 복수의 대응홈은 제2프레임위에 형성되고 또한 제2프레임의 세로방향으로 간격을 두고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 로킹수단은, 위치결정돌기와 교호적으로 제1프레임위에 형성되고 또한 제2프레임에 형성된 결합부와 결합하는 복수의 로킹용 멈춤쇠를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  4. 제1항에 있어서, 프로세스수단은 전자사진용 감광부재위에 형성된 잠상을 현상하는 현상수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  5. 제4항에 있어서, 현상수단은 제1프레임에 의해 형성된 토너수납부를 포함하고, 로킹수단은 토너수납부의 외부면위에 형성되고 또한 제2프레임에 형성된 결합부와 결합하는 복수의 로킹용 멈춤쇠를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 프로세스수단은 전자사진용 감광부재를 대전하는 대전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  7. 제6항에 있어서, 대전수단은 제1프레임에 장착된 대전롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  8. 제6항에 있어서, 프로세스수단은 전자사진용 감광부재를 클리닝하는 클리닝수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  9. 제8항에 있어서, 클리닝수단은 전자사진용 감광부재로부터 제거된 토너를 수집하는 토너 수집부를 포함하고, 또한 복수의 대응홈은 토너수집부를 따라서 제2프레임위에 형성된 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  10. 제9항에 있어서, 전자사진용 감광부재는 회전드럼의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 프로세스카트리지.
  11. 프로세스카트리지가 탈착가능하게 장착되어 기록매체위에 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서, 상기 화상형성장치는, (a)프로세스카트리지가, 제1, 제2프레임과, 프레임뭉치를 형성하기 위해 제1, 제2프레임을 서로 해제가능하게 결합하는 로킹수단과, 프레임뭉치에 장착된 전자사진용 감광부재와, 프레임뭉치에 장착되어 전자사진용 감광부재에 작용하는 프로세스수단과, 복수의 위치결정돌기가 각각 제1프레임 또는 제2프레임위에 형성되고, 위치결정돌기의 각각이, 이에 대응하는 제1프레임 또는 제2프레임위에 형성된 각각의 대응홈을 위치결정돌기의 각각의 축을 따라서 이동함으로써, 각각의 대응홈에 해제가능하게 결합되고, 따라서 상기 위치결정돌기와 상기 대응홈이 이와 같이 결합된 때에, 위치결정돌기의 각각의 축을 횡단하는 방향으로의 이동에 대항하여 위치결정돌기가 각각의 대응홈에 의해 제한되고, 위치결정돌기의 축이 간격을 두고 떨어져 있고 또한 위치결정돌기의 축이 서로 대략 평행한 복수의 위치결정돌기를 구비하고, 상기 프로세스카트리지를 탈착가능하게 장착하는 장착수단과; (b) 본체에 장착된 상기 프로세스카트리지의 상기 전자사진용 감광부재위에 형성된 토너화상을 기록매체에 전사하는 전사수단과; (c) 기록매체를 반송하는 반송수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
KR1019920017622A 1992-06-30 1992-09-26 프로세스카트리지, 이를 장착가능한 화상형성장치 및 클리닝장치의 조리방법 KR0132559B1 (ko)

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MX (1) MX9205524A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100581521B1 (ko) * 2003-10-31 2006-05-22 삼성전자주식회사 화상형성장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0122443B1 (ko) * 1993-09-28 1997-11-17 김광호 일반용지 모사전송 장치
EP1403742A3 (en) * 2002-09-24 2004-04-21 Ricoh Company, Ltd. Cleaning unit having two cleaning blades
JP4715359B2 (ja) * 2005-07-25 2011-07-06 富士ゼロックス株式会社 位置調整機構、それを備えたプロセスカートリッジ、及び、それを備えた画像形成装置
KR102467981B1 (ko) * 2022-09-05 2022-11-16 이윤숙 잔여토너 제거장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697326B2 (ja) * 1984-02-07 1994-11-30 三田工業株式会社 ユニット型複写機
US5111244A (en) * 1987-10-30 1992-05-05 Mita Industrial Co., Ltd. Image-forming machine with improved process and optional unit assemblies
JPH02210479A (ja) * 1989-02-10 1990-08-21 Minolta Camera Co Ltd 画像形成装置
EP0453963B1 (en) * 1990-04-27 1997-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Process cartridge detachably mountable to image forming apparatus
JPH04110870A (ja) * 1990-08-31 1992-04-13 Canon Inc カラー画像形成装置
EP0485271B1 (en) * 1990-11-06 1997-07-23 Canon Kabushiki Kaisha Process cartridge and image forming apparatus usable therewith

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100581521B1 (ko) * 2003-10-31 2006-05-22 삼성전자주식회사 화상형성장치
US7218868B2 (en) 2003-10-31 2007-05-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus having locking/releasing unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP0584417B1 (en) 1997-11-19
DE69223241D1 (de) 1998-01-02
MX9205524A (es) 1994-01-31
KR940006005A (ko) 1994-03-22
DE69223241T2 (de) 1998-04-16
EP0584417A1 (en) 1994-03-02
CN1049984C (zh) 2000-03-01
CN1080733A (zh) 1994-01-12

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