KR0158920B1

KR0158920B1 - 화상 형성 장치, 화상 형성 장치의 조립 방법 및 외부 덮개의 장착 방법

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Publication number: KR0158920B1
Application number: KR1019940008922A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 스기우라; 쥰 아즈마; 노부까즈 아다찌; 다께시 세또리야마; 지또세 덴파꾸; 노리요시 이시까와; 다쯔오 하마다; 요시로 쯔찌야; 다께시 구보따; 요시야 노무라; 아끼라 구로다; 겐 무로오까; 다께시 스기따; 다께시 니이무라; 아끼라 유자
Original assignee: 미따라이 하지메; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1999-03-20
Also published as: DE69413305T2; GB2278805B; CA2121957A1; US5561496A; CN1071036C; GB2278805A; EP0626624B1; EP0626624A2; JPH06317954A; GB9408518D0; EP0626624A3; CN1101993A; DE69413305D1

Abstract

기록 재료상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 조립 방법은, 프레임과 반송 롤러를 구비한 반송 유니트와 전기 요소를 구비한 전기 요소 유니트 그리고 외부 덮개를 마련하는 단계와, 화상 형성 장치의 설치시에 바닥 위치가 되는 프레임의 위치로부터 프레임에 반송 유니트와 전기 요소 유니트를 장착시키는 단계와, 프레임의 설치시에 상부 위치가 되는 위치로부터 프레임에 외부 덮개를 장착시키는 단계를 포함한다.

Description

화상 형성 장치, 화상 형성 장치의 조립 방법 및 외부 덮개의 장착 방법 (Image Forming Apparatus, Assembling Metnod of Image Forming Apparatus, and Mounting Method of Outer Casing)

제1도는 본 발명에 의한 화상 형성 장치의 한 실시예의 일반적인 구조를 도시한 단면도.

제2도는 제1도의 화상 형성 장치와 동일한 장치의 외부 사시도.

제3도는 프로세스 카트리지의 구조를 도시한 단면도.

제4도는 프로세스 카트리지의 외부 사시도.

제5도는 여러 부품들이 어떻게 조립되는가를 도시한 화상 형성 장치의 분해 사시도.

제6도는 프로세스 카트리지 설치 안내부의 구조를 도시한 사시도.

제7도는 카트리지 설치 중의 카트리지 상태를 도시한 도면.

제8도는 카트리지 설치 중의 카트리지 상태를 도시한 도면.

제9도는 카트리지 설치 중의 카트리지 상태를 도시한 도면.

제10도는 종래 장치의 카트리지 설치 안내부의 사시도.

제11도는 종래 장치의 카트리지 설치 안내부의 단면도.

제12도는 덮개가 개방된 상태의 프로세스 카트리지의 설치 상태를 도시한 도면.

제13도는 덮개가 밀폐된 상태의 프로세스 카트리지의 설치 상태를 도시한 도면.

제14도는 화상 형성 동작 동안에 프로세스 카트리지에 가해지는 힘을 도시한 도면.

제15도는 화상 형성 동작 동안에 프로세스 카트리지에 가해지는 회전 모멘트를 도시한 도면.

제16a도는 레이저 셔터가 닫혔을 때의 상태를 도시한 도면.

제16b도는 레이저 셔터가 열렸을 때의 상태를 도시한 도면.

제17도는 레이저 셔터의 평면도.

제18도는 반송 카세트의 분해 사시도.

제19도는 반송 카세트의 평면도.

제20도는 운반 롤러 및 보조 롤러의 구조를 도시한 도면.

제21도는 운반 유니트의 구조를 도시한 단면도.

제22도는 운반 유니트의 평면도.

제23도는 운반 유니트의 주요부를 도시한 도면.

제24도는 레지스트레이션 센서를 도시한 도면.

제25도는 정착 동작 후의 기록 매체를 펴기(decurling) 위한 구조를 도시한 도면.

제26도는 기어 트레인을 도시한 도면.

제27도는 기어 유니트의 사시도.

제28도는 기어의 부착 방법을 도시한 도면.

제29도는 프레임의 측면 표면상에 기어 유니트가 장착되는 방법을 도시한 도면.

제30도는 주모터의 장착 방법을 도시한 도면.

제31도는 전기 요소 유니트의 분해 사시도.

제32도는 전기 요소 장착 기판의 블록 선도.

제33도는 AC 커넥터가 금속 입구판에 부착되는 방법을 도시한 도면.

제34도는 냉각팬에 의헤 발생된 기류를 도시한 도면.

제35도는 회로 기판 위에 발생된 기류를 도시한 도면.

제36도는 접점 핀을 지지하기 위한 홀더 덮개의 사시도.

제37도는 접점 핀과 홀더 덮개의 단면도.

제38도는 중간 커넥터의 사시도.

제39도는 전기 요소 장착 기판과 화상 처리 회로 기판이 중간 커넥터를 사용하여 연결되는 방법을 도시한 도면.

제40도는 중간 커넥터의 다른 실시예를 도시한 사시도.

제41도는 냉각팬 조립체의 분해 사시도.

제42도는 냉각팬이 프레임에 장착되는 방법을 도시한 도면.

제43도는 프레임상에 장착된 냉각팬의 단면도.

제44도는 외부 덮개의 정면 사시도.

제45도는 외부 덮개의 후방 사시도.

제46a도 및 b도는 상부 덮개의 로킹 기구를 도시한 도면.

제47a도 및 b도는 측면 덮개의 구조를 도시한 도면.

제48도는 반사경의 이중 보호를 위한 구조를 도시한 단면도.

제49도는 광 전달 부재의 사시도.

제50도는 광 전달 부재의 사시도.

제51도는 반송 기준부(reference) 및 카트리지 기준부 그리고 스캐닝 개시 기준부를 동일 측면상에 마련한 예시 구조를 개략적으로 도시한 도면.

제52도는 스캐닝 유니트의 스캐닝 순서의 블록도.

제53도는 프로세스 카트리지를 안내하기 위한 제2 안내부의 다른 실시예를 도시한 사시도.

제54도는 전사 롤러용 베어링의 다른 실시예를 도시한 사시도.

제55도는 제2 안내부 중 하나가 짧아지고 보조 안내부가 마련된 다른 실시예를 개략적으로 도시한 평면도.

제56도는 보조 안내부가 마련된 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.

제57도는 전사 롤러와 안내부가 일체로 이동될 수 있는 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.

제58도는 전사 롤러와 안내부가 일체로 이동될 수 있는 다른 실시예를 개략적으로 도시한 사시도.

제59도는 전사 롤러와 방출 니들이 일체로 이동될 수 있는 다른 실시예를 개략적으로 도시한 사시도.

제60도는 개방 상태의 셔터 기구를 로크시키기 위한 로킹 기구를 포함한 다른 실시예를 도시한 도면.

제61도는 드럼 셔터상에 설치된 압력 발생 구조의 다른 실시예를 포함한 화상 형성 장치와 이러한 장치의 프로세스 카트리지의 사시도.

제62도는 드럼 셔터상에 설치된 압력 발생 구조의 다른 실시예를 포함한 화상 형성 장치의 구조와 이러한 장치의 프로세스 카트리지의 구조를 도시한 도면.

제63a도 및 b도는 화상 형성 장치 안으로 카트리지가 설치된 초기 상태를 도시한 드럼 셔터상에 설치된 압력 발생 구조의 다른 실시예의 측면도 및 평면도.

제64a도 및 b도는 카트리지 주조립체가 덮개 밖으로 인출된 상태를 도시한 드럼 셔터상에 설치된 압력 발생 구조의 다른 실시예의 측면도 및 평면도.

제65도는 드럼 셔터상에 설치된 압력 발생 구조의 다른 실시예의 로킹 레버 기구의 평면도.

제66a도 내지 c도는 드럼 셔터상에 설치된 압력 발생 구조의 다른 실시예의 로킹 레버의 상태를 도시한 도면.

제67도는 다른 실시예에 의한 전기 요소 장착 기판의 블록도.

제68a도 및 b도는 기록 매체(P)가 수평으로 반송되는 장치 또는 기록 매체(P)가 수직으로 반송되는 장치를 사용할 수 있는 전기 요소 장착 기판의 가용성을 도시한 도면.

제69도는 냉각팬의 팬 커버와 필터가 일체로 형성된 다른 실시예의 사시도.

제70도는 냉각팬의 팬 커버와 필터 그리고 차폐단이 일체로 성형된 다른 실시예의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 화상형성 장치 B : 프로세스 카트리지

P : 기록 매체 1, 15 : 프레임

2 : 감광 드럼 3 : 대전 수단

6 : 장치 주조립체 7 : 설치 수단

9 : 카세트 10 : 운반 수단

11 : 전사 수단 12 : 정착 수단

13 : 기어 유니트 14 : 전기 요소 유니트

16 : 외부 덮개 19 : 냉각팬

20 : 주모터 38 : 방출 버튼

40 : 프로세스 카트리지 41 : 화상 형성 장치

42 : 삽입창 44 : 기어

50 : 축 51 : 레버

본 발명은 화상 형성 장치와 이 화상 형성 장치의 조립 방법 그리고 외부 덮개의 장착 방법에 관한 것이다.

화상 형성 장치는 레이저 비임 프린터와, LED 프린터, 전자 사진 복사기, 워드프로세서 등을 포함한다.

광범위하게 사용되고 있는 전자 사진 형태의 화상 형성 장치에 있어서, 화상 보유 부재는 토너 화상을 형성하도록 회전되고, 이 화상 보유 부재의 회전과 동기하여 공급 수단은 기록 매체를 공급하도록 구동된다. 토너 화상은 기록 매체상에 전사되고 정착 수단에 의해 정착된다.

이러한 화상 형성 장치에 있어서, 여러 부품들을 제어하기 위한 전기 요소 기판이 장치 안에 통상 장치의 바닥에 인접하여 마련된다. 따라서, 조립 작업시에 전기 요소 기판은 장치 프레임의 상부 개구를 통해 먼저 조립되고, 그 후에 전사 롤러 또는 정착 장치와 같은 여러 부품들이 순차적으로 장착된다.

광학 수단과 공급 수단 그리고 화상 형성 수단을 내장한 장치는 외부 덮개에 장착된다. 이때, 전방 및 후방 부품 또는 고정 장치 부품을 위한 별도의 외부 덮개를 사용한다.

전자 사진 형태에 있어서, 광 화상은 화상 보유 부재상에 투사되어 그 위에 잠상을 형성한다. 광 화상을 반사시키기 위한 거울은 프레임상에 장착되고, 통상 거울의 상부 부분은 외부 덮개에 의해 덮여진다.

화상 형성 장치를 소형화하기 위하여, 기록 매체는 전기 요소 기판 아래에 장착된 카세트에서 공급되고 기록 매체는 전기 요소 기판 위의 공급 통로로 반전된다.

따라서, 기록 매체용 공급 안내판은 전기 요소 기판 위에 위치할 필요가 있다. 공급 안내판은 화상 보유 부재와 전사 롤러 사이의 닙부로 기록 매체를 안내하도록 기능을 하고, 이에 따라 위치 정확도를 필요로 하므로 조립 작업을 어렵게 한다.

외부 덮개는 여러 부품들이 프레임 안에 설치된 후 최종 단계에서 장착된다. 외부 덮개는 별도의 부품들로 구성되므로, 덮개는 나사 조립할 필요가 있으며 이에 따라 작업에 많은 시간을 소모하게 된다.

광 화상을 반사시키기 위한 거울은 고위치 정확도로 장착되어야만 하고, 충격 등에 의해 적은 양이나마 편위된다면 화상 보유 부재상에 정확한 잠상이 형성되지 않는다. 따라서, 어떤 물체가 떨어져서 외부 덮개로부터의 충격이 전달되는 것을 방지하기 위하여, 거울 위에 외부 덮개의 강성을 보강하여야 할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 조립 작업이 손쉬운 화성 형성 장치와, 이 화상 형성 장치의 조립 방법, 그리고 외부 덮개 장착 방법을 마련하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 장착 정확도가 개선된 화상 형성 장치와, 이 화상 형성 장치의 조립 방법, 그리고 외부 덮개 장착 방법을 마련하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 화상 전사 위치로 공급된 기록 매체의 위치 정확도가 개선된 화상 형성 장치와, 이 화상 형성 장치의 조립 방법, 그리고 외부 덮개 장착 방법을 마련하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 외부 덮개가 손쉽게 장착될 수 있는 화상 형성 장치와, 이 화상 형성 장치의 조립 방법, 그리고 외부 덮개 장착 방법을 마련하는 것이다.

본 발명의 이러한 그리고 다른 목적 및 형태 그리고 장점은 첨부된 도면과 함께 본 발명의 양호한 실시예의 다음 설명으로부터 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.

[실시예 1]

본 발명의 실시예 1에 의한 프로세스 카트리지와 이러한 프로세스 카트리지를 포함하는 화상 형성 장치가 도면들을 참조하여 서술될 것이다.

[프로세스 카트리지와 이러한 프로세스 카트리지를 포함하는 화상 형성 장치의 일반적인 설명]

처음으로 제1도 내지 제5도에 의하여 화상 형성 장치의 전체적인 구성이 일반적인 용어로 설명될 것이다.

제1도는 프로세스 카트리지를 포함하는 레이저 프린터, 즉 전형적인 화상 형성 장치의 단면도이다. 제2도는 이 레이저 프린터의 외부 사시도이다. 제3도는 이 프로세스 카트리지의 단면도이다. 제4도는 이 프로세스 카트리지의 외부 사시도이다. 제5도는 다양한 요소들이 프레임 내로 조립되는 방법을 설명하는 이 레이저 프린터의 전개도이다.

제1도에 의하면, 이 화상 형성 장치(A)는 전자 사진 화상을 형성하는 데에 프로세스 카트리지(B)와 함께 사용되며, 기록 매체(P)상에 화상을 기록하기 위한 장치는 현저한 정도로 축소되고 있다.

이 프로세스 카트리지(B)는, 화상 데이타를 반사하는 광 화상에 노출됨에 따라 잠상이 형성되는 화상 보유 부재로서의 감광 드럼(2), 이 감광 드럼(2)의 표면을 균일하게 대전시키기 위한 대전 수단(3)과, (본원에서는 토너인) 현상제로써 잠상을 가시 토너 화상으로 현상하기 위한 현상 수단(4)와, 그리고 토너 화상이 기록 매체(P)상으로 전사된 후에 감광 드럼(2)의 표면에 있는 잔류 토너를 제거하기 위한 클리닝 수단(5)을 포함하고 있으며, 이 감광 드럼(2)가 나머지에 의해 둘러싸임으로써 카트리지를 형성하는 방법으로 이것들이 프레임(1) 내로 일체적으로 조립되게 된다.

한편, 화상 형성 장치(A)는 이 프로세스 카트리지(B)를 장치의 주조립체(6)내로 설치하기 위한 설치 수단(7)을 구비하고 있다. 장치 주조립체(6)의 상부에는 화상 데이타를 담지하는 광 화상을 감광 드럼(2)상으로 투사하기 위해 광학 시스템(8)이 배치되어 있고, 하부에는 기록 매체(P)가 저장되는 카세트(9)를 수용하기 위해 카세트 설치 공간이 구비되어 있다. 카세트(9) 내에 저장되는 기록 매체(P)는 운반 수단(10)에 의해 하나씩 반송된다.

더욱이, 장치의 주조립체(6)은 감광 드럼(2) 상에 형성된 토너 화상을 기록 매체(P)로 전사하기 위한 전사 수단(11)과 이 기록 매체(P)로 전사된 토너 화상을 정착시키는 정착 수단(12)를 구비하고 있으며, 이 전사 수단(11)은 감광 드럼(2)를 면하도록 배치되어 있고 이 정착 수단(12)는 기록 매체가 운반되는 방향에 대해 전사 수단(11)의 하류측에 배치되어 있다.

제1도 내지 제5도에 의하면, 장치 주조립체의 내부 표면에는 주모터(20)의 구동력을 전달하기 위한 기어 유니트(13)이 배치되고, 카세트(9)의 위에는 주모터(20) 또는 유사한 것을 제어하기 위한 전기 요소 유니트(14)가 배치되어 있으며, 전술한 모든 요소들은 하나의 유니트로서 조립되어 있는 프레임(15)상에 장착되고 또한 외부 덮개(16)으로 덮여 있다.

프로세스 카트리지(B) 내의 다양한 요소들의 구조는 화상 형성 장치 내에 설치된 프로세스 카트리지(B)와 상호 작용하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치(A)의 다양한 요소들과 함께 상세히 설명될 것이다.

[프로세스 카트리지]

우선, 프로세스 카트리지(B)의 다양한 요소의 구조가 감광 드럼(2), 대전 수단(3), 현상 수단(4) 및 클리닝 수단(5)의 순서로 설명될 것이다.

(감광 드럼)

본 실시예의 감광 드럼(2)는 기부 부재로서의 원통형 알루미늄 드럼과 이 기부 부재의 외주연 표면상에 피복된 유기체 감광층을 포함하고 있다. 이 감광 드럼(2)는 프레임(1)에 회전 장착되고, 장치의 주조립체 측에 장착된 주모터(20)으로부터 감광 드럼(2)의 한 종축 단부에 부착된 기어로 전달된 구동력에 의해 제1도에 도시된 화살표 방향으로 회전한다.

(대전 수단)

제3도에 의하면, 본 실시예의 대전 수단(3)은 프레임(1) 상에 회전 장착된 대전 롤러(3a)가 감광 드럼(2)와 접촉하도록 위치하는 접촉 대전 방법에 기초하고 있다. 이 대전 롤러(3a)는 금속 롤러축(3b)와, 그 위에 위치한 전기 전도성 탄성층과, 그 위에 적층된 높은 내탄성층과, 그 위에 피복된 보호 필름을 포함하고 있다. 이 전기 전도성 층은 분산 탄소(dispersed carbon)을 갖춘 EPDM 또는 NBR 등과 같은 탄성 고무 재료로 제조되고, 롤러 축(3b)에 공급되는 바이어스 전압을 유도하는 기능을 한다. 높은 내탄성층은 아주 소량의 전기 전도성의 미립자 분말을 함유하고 있는 우레탄 고무이고, 바이어스 전압이 급격히 강하하는 것을 방지하기 위하여 높은 전도성 대전 롤러와 접촉하고 있는 감광 드럼(2)의 핀 구멍 등을 통해 흐르는 누전 전기량을 제한하는 기능을 한다. 보호층은 N-메틸메톡시나일론이고, 감광 드럼(2)의 표면이 전기 전도성 탄성층 또는 높은 내탄성층의 플라스틱 재료와 접촉함으로써 악화되지 않게 하는 기능을 한다.

화상이 형성될 때, 직류 전압과 교류 전압으로 구성된 중첩 전압은 감광 드럼(2)와 접촉하여 이 감광 드럼(2)의 회전에 의해 회전하는 대전 롤러(3a)에 인가되고, 감광 드럼(2)의 표면은 균일하게 대전된다.

(현상 수단)

제3도에 의하면, 현상 수단(4)는 토너를 저장하기 위한 토너 저장부(4a)를 구비하고 있다. 토너 저장부(4a) 내에는 토너를 공급하기 위하여 화살표 방향으로 왕복 운동하는 토너 반송 부재(4b)가 구비되어 있다. 이 현상 수단(4)는, 자석(4c)를 보유하며 현상 수단과 감광 드럼 사이의 큰 틈새를 갖고서 감광 드럼(2)를 면하도록 배치된 현상 슬리브(4d)를 구비하고 있다. 이 현상 슬리브가 회전함에 따라 얇은 토너층이 그 위에 형성된다.

이 토너층이 현상 슬리브(4d)의 표면상에 형성되는 동안에, 감광 드럼(2)상의 정전기적 잠상을 현상하기 위한 충분한 양의 마찰 전위(charge potential)가 토너와 현상 슬리브(4d) 사이를 마찰함으로써 얻어지게 된다. 또한, 이 현상 수단(4)는 토너층의 두께를 조절하기 위한 현상 블레이드(4c)를 구비하고 있다.

(클리닝 수단)

제3도에 의하면, 클리닝 수단(5)는 클리닝 블레이드(5a)와 수납 시트(5b)와 폐토너 저장부(5c)를 포함하고 있다. 클리닝 블레이드(5a)는 감광 드럼(2)의 표면과 접촉하여 위치하고 있고, 감광 드럼(2)상의 잔류 토너를 긁어 제거하고 있다. 수납 시트(5b)는 제거된 토너를 퍼내기 위하여 감광 드럼(2)의 표면상에 살짝 접촉하면서 클리닝 블레이드(5)의 아래에 배치되어 있다. 폐토너 저장부(5c)는 수납 시트(5b)에 의해 퍼내진 폐토너를 저장한다.

[화상 형성 장치]

다음으로, 화상 형성 장치(A)의 구조가 카트리지 설치 수단(7)과 광학 시스템(8)과 카세트(9)와 기록 매체 운반 수단(10)과 전사 수단(11)과 정착 수단(12)와 기어 유니트(13)과 전기 요소 유니트(14)와 냉각팬(19)와 프레임(15)와 그리고 외부 덮개16)을 이 순서대로 참고하면서 설명할 것이다.

(카트리지 설치 수단)

[프로세스 카트리지 설치 안내부의 구조]

본 실시예에서, 화상 형성 장치(A)의 프레임(15)는 프로세스 카트리지(B)의 설치를 용이하게 하기 위한 안내부를 구비하고 있다. 제5도 및 제6도에 의하면, 이 안내부는 측벽의 개별 내부 표면에 대칭적으로 배치된 한 쌍의 제1 안내부(7a)와 한 쌍의 제2 안내부(7b)를 포함하고 있다. 제1 안내부(7a)는 (제6도의 좌측인) 이 장치의 후방을 향해 기울어져 있고, 궁형(arc-shape) 단면을 갖는 홈부(7a₁)은 하부 단부에 배치되어 있다. 제2 안내부(7b)는 이 장치의 측방향으로 제1 안내부(7a)의 내향으로 배치되어 있고, 높이 및 위치가 제1 안내부(7a)와 상이하게 제1 안내부(7a)보다 훨씬 급격한 각도로 기울어져 있다.

한편, 프로세스 카트리지(B)는, 프레임(15) 내에 구비된 홈부(7a₁)의 반경과 거의 동일하고 종축 방향으로 회전 중심으로부터 돌출한 한 쌍의 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)를 구비하고 있다. 이들 돌출부(7c₁,7c₂)의 개별 단부의 각각에는 (제6도의 우측인) 카트리지 설치 방향에 대해 후방 상부로 향한 제1 결합부(7d)가 부착되어 있고, 카트리지 설치 방향에 대해 전방-하부에는 제2 결합부(7e)가 구비되어 있다.

제7도 및 제8도에 의하면, 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치(A) 내에 설치될 때 외부 덮개(16)상에 구비된 상부 덮개(lid,16d)가 먼저 개방되고, 그리고 나서 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 대응하는 제1 안내부(7a)에 위치하고 제2 결합부(7e)가 제2 안내부(7b)에 위치하게 된다. 이 때, 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)와 제2 결합부(73)은 안내부(7a,7b)에 의해 안내되고, 제1 결합부(7d)는 제1 안내부(7a)에 의해 안내된다.

이러한 설치 중에, 설치 방향에 대해 아래 방향으로 전방 대각선 방향으로 프로세스 카트리지를 밀려는 (제8도에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전되는) 노력을 할 때, 이 프로세스 카트리지(B)는 제2 결합부(7e)와 제2 안내부(7b)가 서로 접촉하고 있기 때문에 하강하지 않는다. 한편 설치 중에 설치 방향에 대해 프로세스 카트리지(B)를 후방 및 아래 방향으로 밀려는 (제9도에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전시키려는) 또다른 시도를 할 때, 제1 결합부(7d)가 제1 안내부(7a)와 접촉하여 프로세스 카트리지(B)가 더 이상 하강하는 것을 방지하게 된다. 그러므로, 이 프로세스 카트리지(B)는 안내부(7a,7b)에 의해 안내되면서 부드럽게 삽입되고, 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 홈부(7c₁)과 결합함에 따라 프로세스 카트리지(B)는 제1도에 도시된 바와 같이 정확히 설치된다.

프로세스 카트리지(B)를 화상 형성 장치(A) 내로 수직 하강시키는 구조의 경우에, 이 프로세스 카트리지(B)는 이 장치의 주조립체상에 장착된 반사경 등과 충돌한다. 그러므로, 기존 형태의 장치에 있어서 프로세스 카트리지(B)의 전방 단부는 반사경 등을 피할 수 있도록 프로세스 카트리지(B)의 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 제10도에 도시된 바와 같이 안내부(7a)에 안내되면서 먼저 하강하고, 이어서 후방 단부가 하강하게 된다.

이러한 경우에 프로세스 카트리지(B)의 전방 단부가 너무 하강할 때 이 프로세스 카트리지(B)는 제11도에 도시된 바와 같이 전사 롤러(11) 또는 방전 니들 등과 충돌하기 쉽고, 또한 손상되기 쉽다. 또한, 프로세스 카트리지(B)에 부착된 이물질은 충돌이 발생할 때 전사 롤러(11)에 전사되기 쉽고, 이 전사된 이물질은 감광 드럼(2)를 이동하여 화질을 악화시키기가 쉽다.

그러나, 본 실시예에서 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 제1 안내부(7a)를 따라 안내되는 상태로 프로세스 카트리지(B)가 삽입될 때, 이 프로세스 카트리지(B)의 전·후방에 구비된 제1 결합부(7d) 및 제2 결합부(7e)가 프레임(15)의 제1 안내부(7a) 및 제2 안내부(7b)에 의해 안내되며, 따라서 이 프로세스 카트리지(B)는 전사 롤러(11) 등과 접촉하지 않는다. 다시 말하면, 본 실시예의 프로세스 카트리지(B)는 이것들을 손상하기가 어렵게 된다.

[드럼 셔터에 의해 발생한 압력]

프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(2)를 보호하기 위한 드럼 셔터를 구비하고 있다. 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치(A) 내에 설치됨에 따라 이 드럼 셔터는 자동적으로 개방되고, 프로세스 카트리지(B)가 인출됨에 따라 자동적으로 밀폐된다. 본 실시예에서 드럼 셔터에 밀폐 압력을 작용시키는 탄성 부재가 이 프로세스 카트리지(B)를 인출하는 것을 쉽게 하는 데에 또한 사용되고 있다.

상세하게는 제7도에 의하면, 드럼 셔터(17a)는 감광 드럼(2)를 덮도록 프레임(1)에 부착되어 있다. 이 드럼 셔터(17a)의 각 단부에 프레임(1) 상에 구비된 축(17c)에 대해 회전할 수 있는 아암(17b)가 부착되어 있다. 축(17c)는 비틀림 코일 스프링(17d,제4도)를 구비하고 있으며, 이것의 한 단부는 아암(17b)와 결합하고 타단부는 프레임(1)에 결합한다. 이 드럼 셔터(17a)는 스프링(17d)에 의해 밀폐 방향으로 작용하는 일정한 압력을 받고 있다.

아암(17d)는 결합 돌출부(17e,제4도)를 구비하고 있으며, 이 돌출부(17e)는 프로세스 카트리지(B)가 설치될 때 프레임(15)의 상부 모서리에 결합된다.

따라서, 프로세스 카트리지(B)가 프레임(15) 상에 구비된 안내부를 따라 삽입된 동안 제8도 및 제9도에 도시되고 전술한 바와 같이 결합 돌출부(17e)는 프레임(15)의 상부 모서리에 결합하고, 프로세스 카트리지(B)가 더욱 삽입됨에 따라 아암(17b)는 스프링(17d)의 탄성력에 대항하는 반시계 방향으로 회전하고 따라서 드럼 셔터(17a)는 자동적으로 개방된다.

[프로세스 카트리지 설치 중에 발생한 압력]

프로세스 카트리지(B)가 안내부(7a,7b)를 삽입되고 이어서 상부 덮개(16b)가 밀폐될 때, 프로세스 카트리지(B)는 확실하게 고정되어야 한다. 따라서, 본 실시예에서는 상부 덮개(16b)가 밀폐될 때 프로세스 카트리지(B)가 프레임(15)로부터 압력을 받도록 설계되어야 한다.

제12도에 의하면, 상부 덮개(16b)의 상부 벽의 내부 표면상에 있는 충격 흡수 스프링(18a₁)을 갖는 압착 부재(18a)는 상부 덮개(16b)에 부착되어 있고, 상부 덮개(16b)의 회전 중심에 인접한 또다른 압착 부재인 판 스프링(18b)는 프레임(15)에 부착되어 있다. 상부 덮개(16b)가 개방될 때 이 판 스프링(18b)는 제12도에 도시된 바와 같이 프로세스 카트리지(B)와 접촉하지 않는다.

이러한 위치의 구조체의 경우에, 상부 덮개(16b)가 개방될 때 프로세스 카트리지(B)는 안내부(17a,17b)를 따라 삽입되고 이어서 상부 덮개(16b)가 밀폐되고 상부 덮개(16b)의 천정부의 내부 표면상에 구비된 압착 부재(18a)는 프로세스 카트리지(B)의 상부 표면을 하방 압착하고, 동시에 상부 덮개(16b)의 다리부(16b₁)은 또한 프로세스 카트리지(B)의 상부 표면을 압착하는 판 스프링(18b)를 하방 압착한다.

따라서, 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)는 홈부(7c₁) 내에서 하방 압착되어 프로세스 카트리지(B)의 위치가 고정되고, 동시에 프레임(1)의 하부 표면으로부터 하방 돌출하고 정위치에 고정된 돌출부(1a₁,1a₂)는 제2 안내부(7b) 상의 소정의 개별위치에 제공된 인접부(7b₁,7b₂)와 접촉하여 위치 결정되고 프로세스 카트리지(B)의 회전이 조절되게 된다.

제6도에 의하면, 2개의 돌출부(1a₁,1a₂)가 프레임(1)의 하부에 구비되어 있고, 2개의 인접부(7b₁,7b₂)는 안내부(7b)상에서 프레임(1) 위의 돌출부(1a₁,1a₂)의 위치에 대응하는 위치에 구비되어 있으며, 2개의 돌출부(1a₁,1a₂)가 상이한, 즉 돌출부(1a₁)이 돌출부(1a₂)보다 더 큰 반면에 인접부(7b₁,7b₂)는 높이가 동일하게 된다. 따라서, 카트리지가 정상적으로 설치될 때 단지 하나의 돌출부(1a₁)만이 인접부(7b₁)과 접촉하게 되어 카트리지의 위치를 고정시키고, 다른 돌출부(1a₂)는 인접부(7b₂)로부터 다소 상승되어 유지된다. 프로세스 카트리지(B)가 진동 등과 같은 외력에 의해 변형될 때 떠 있는 돌출부(1a₂)는 인접부(7b₂)와 접촉되어서 정지부(stopper)로서 기능을 한다.

판 스프링(18b)가 프레임(15)상에 직접 장착되어 있기 때문에 보다 엄밀한 위치에 프로세스 카트리지(B)를 압착시키도록 판 스프링이 장착될 수 있고, 또한 이 판 스프링이 상부 덮개(16b)의 다리부(16b₁)에 의해 압축되기 때문에 압착하는데 있어서 상대적으로 작은 공간이 필요하게 되며, 따라서 이 장치는 축소될 수 있다. 더욱이, 제13도에 의하면, 판 스프링(18b)의 지렛점(P1)로부터 판 스프링(18b)가 압착받는 압축 작용점(P2)까지의 거리가 판 스프링(18b)의 지렛점(P1)로부터 프로세스 카트리지가 압착되는 작용점(P2)까지의 거리보다 크기 때문에 이 프로세스 카트리지(B)는 작은 압력으로 하방 압착될 수 있다. 따라서, 상부 덮개(16b)에 작용하는 부하는 감소하고 밀폐될 때 발생하는 상부 덮개(16b)의 변형을 방지할 수 있다.

제12도 및 제13도에 의하면, 판 스프링(18b)는 상부 덮개(16b)가 개방 또는 밀폐됨에 따라 탄성적으로 위치가 변위된다. 따라서, 이 판 스프링(18b)는 상부 덮개(16b)가 밀폐될 때 판 스프링(18b)가 스위치를 압착하고 상부 덮개(16b)가 개방될 때 해제하는 스위치의 구동기로서 기능하도록 한다. 이러한 배치에서, 판 스프링(18b)는 상부 덮개(16b)가 개방 또는 밀폐되었는지의 여부를 검출하고 요소의 계수를 감소하는 검출 스위치로서의 2중 작용을 한다. 그 결과, 제조 비용이 절감되게 된다.

[설치된 프로세스 카트리지에 작용하는 힘]

프로세스 카트리지(B)의 설치 후 상부 덮개(16b)가 밀폐될 때, 전술한 바와 같이 압력 발생 부재(18a)에 의해 부가된 하방 압력 이외에도 상향력이 또한 카트리지(B)상에 작용하게 된다. 따라서, 설치된 프로세스 카트리지(B)를 안정시키기 위하여 프로세스 카트리지(B)상에 작용하는 하방 압력은 상향력보다 더 커야 한다.

프로세스 카트리지(B)상에 작용하는 상향력은 전기 접점 핀, 전사 롤러(11) 및 드럼 셔터(17a)에 의해 발생한다. 제13도에 의하면, 이 카트리지(B)의 하부 표면에서 전기 접점이 노출된다. 이들 접점은 전기 요소 유니트(14)에 구비된 접점핀과 접촉하게 된다. 더욱 상세하게는, 이 전기 요소 유니트(14)는 현상 바이어스를 현상 슬리브에 인가하기 위한 현상 바이어스 접점 핀(14d₁)과 감광 드럼(2)를 접지시키기 위한 접지 접점 핀(14d₂)와 전위 바이어스를 대전 롤러에 인가하기 위한 전위 바이어스 접점 핀(14d₃)을 구비하고 있다. 이들 핀(14d₁,14d₂,14d₃)의 각각은 홀더 덮개(holder cover, 14e)가 멀리 도출되지 않고서 돌출할 수 있도록 홀더 덮개 내에 삽입되어 있고, 홀더 덮개가 부착되는 전기 요소 유니트(14)의 배선 형식은 전기 전도성 압축 스프링(14g)로써 접점 핀(14d₁,14d₂,14d₃)의 각각에 전기적으로 접촉시키는 것이다.

프로세스 카트리지(B)의 설치 중에 전기 접점 핀(14d₁,14d₂,14d₃)은 밀어 넣어지고 전사 롤러(11)은 감광 드럼(2)상에 압착되게 된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)는 (제1도의) 전사 롤러(11)에 의한 힘(Ft)에 의해서 뿐만 아니라 제13도 및 제14도에 도시된 바와 같이 개별 접점 핀의 접촉 스프링(14g)에 의한 힘(Fc₁,Fc₂,Fc₃) 에 의해 상향으로 압축된다. 더욱이, 개방된 드럼 셔터(17a)는 비틀림 코일 스프링(17d)에 의해 밀폐 방향으로 일정하게 압축 유지된다. 이 힘(Fd)는 프로세스 카트리지(B)가 인출될 때와 동일한 방향으로 프로세스 카트리지에 작용하게 되어 이 프로세스 카트리지(B)는 이 힘(Fd)의 수직 성분(Fd₁,Fd₂)에 의해 상향으로 압축된다.

한편, 프로세스 카트리지(B)는 전술한 바와 같이 압력 발생 부재(18a)에 의한 힘(Fs₁,Fs₁)과 판 스프링(18b)에 의한 힘(Fs)에 의해 하향으로 가압된다. 또한, 이는 자중(Fk₁,Fk₂,Fk₃)과 구동력을 감광 드럼(2)에 전달하기 위한 기어 회전에 의해 또한 하향으로 가압된다.

더욱 상세하게는, 제13도에 의하면 이 프로세스 카트리지(B)가 설치될 때, 감광 드럼(2)의 한 종축 단부에 부착된 드럼 기어(2a)는 주모터(20)의 구동력을 전달하기 위하여 장치의 주조립체(6) 내에 구비된 구동 기어(13c₂)에 결합되어 있다. 이때, 양 기어(2a,13c₂) 사이의 작동 압력각의 방향은 수평선에 대해 1°내지 6°의 각도(대략 본 실시예에서는 4°)로 하향 설정되어 있다. 따라서, 화상 형성 작업 중에 구동 기어(13c₂)와 드럼 기어(2a) 사이의 작동 압력(Fg)의 성분(Fg₁)은 프로세스 카트리지(B)를 하방 압축하도록 작용한다. 기어의 작동 압력(Fg)를 수평선에 대해 하향으로 향하게 함으로써 이 프로세스 카트리지(B)는 위로 밀리는 것이 방지되게 된다.

더욱이, 수평선에 대해 하향으로 향하는 작동 압력각을 가짐으로써 심지어 작업자가 어쨌든 이 프로세스 카트리지(B)를 삽입시키지 않고서 상부 덮개(16b)를 밀폐할 때에도 [그러나, 상부 덮개(16b)를 충분히 닫을 수 있음] 프로세스 카트리지(B)는 상부 덮개(16b)의 밀폐가 검출된 후 주모터(20)이 회전함에 따라 구동 기어(13c₂)의 회전력에 의해 내향으로 당겨지고 원통형 돌출부(17c₁,17c₂)는 홈부(7a₁) 내로 결합되어 프로세스 카트리지(B)가 적절히 설치되게 된다.

드럼 기어(2a)와 구동 기어(13c₂)가 결합되지 않도록 부적절하게 프로세스 카트리지(B)가 삽입될 때, 프로세스 카트리지(B)는 이 장치의 주조립체(6)으로부터 상향으로 돌출하여 상부 덮개(16b)가 밀폐되는 것을 방지한다. 따라서, 작업자는 프로세스 카트리지(B)가 적절히 삽입되지 못하였음을 알 수 있을 것이다.

더욱이, 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 작업 중에 제13도의 좌·하향 대각선 방향으로 향하는 힘을 받을 때에도 전술한 작동 압력에 의하여 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 홈부(7a₁) 내에 인접하고 있고, 따라서 프로세스 카트리지(B)가 안정하게 유지된다. 그러나, 전술한 바와 같이 작동 압력각이 수평선에 대해 좌·하향 대각선 방향으로 설정되어 있을 때, 드럼 기어(2a)가 구동 기어(13c₂)를 올라타도록 위치적으로 배치되게 된다. 따라서, 하방 작동 압력각이 증가할 때 드럼 기어(2a)는 프로세스 카트리지(B)의 설치 중에 구동 기어(13c₂)와 충돌하기 쉽게 된다. 또한, 프로세스 카트리지(B)의 해제 중에는 이 프로세스 카트리지(B)는 당겨질 수 있는 만큼 충분히 상승하여야 하며, 그렇지 않다면 양 기어(2a,13c₂)는 서로 충돌하기 쉽게 되어 그것들의 해제를 방해하게 된다. 따라서 전술한 좌·하향 대각선 방향의 작동 압력각(θ)는 양호하게는 대략 1°내지 6°의 범위에 있게 된다.

전술한 바와 같이 프로세스 카트리지(B)에 작용하는 상향 및 하향 힘의 관계식에 관하여, 프로세스 카트리지(B)가 적절히 설치되고 각각의 접점 핀이 프로세스 카트리지(B)의 대응물에 신뢰성 있게 접촉되도록 하기 위하여 아래의 조건들을 만족하여야 한다.

(1) 프로세스 카트리지(B)에 작용하는 전체적인 압력은 확실하게 하향 압력이어야 한다.

(2) 좌측 돌출부(1a₁)은 양 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)를 연결하는 축에 대해 피봇되거나 이로 인하여 상승되어서는 안된다.

(3) 양 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)는 양 돌출부(1a₁,1a₂)를 연결하는 축에 대해 피봇되거나 이로 인하여 상승되어서는 안된다.

(4) 좌측 원통형 돌출부(7c₁)과 좌측 돌출부(1a₁)은 우측 원통형 돌출부(7c₂)와 우측 돌출부(1a₂)를 연결하는 축에 대해 피봇되거나 이로 인하여 상승되어서는 안된다.

(5) 우측 원통형 돌출부(7c₂)와 우측 돌출부(1a₂)는 좌측 원통형 돌출부(7c₁)과 좌측 돌출부(1a₁)을 연결하는 축에 대해 피봇되거나 이로 인하여 상승되어서는 안된다.

(6) 좌측 원통형 돌출부(7c₁)은 우측 원통형 돌출부(7c₂)와 좌측 돌출부(1a₁)을 연결하는 축에 대해 피봇되거나 이로 인해 상승되어서는 안된다.

(7) 우측 원통형 돌출부(7c₂)는 좌측 원통형 돌출부(7c₁)과 우측 돌출부(1a₂)를 연결하는 축에 대해 피봇되거나 이로 인해 상승되어서는 안된다.

그러나, 본 실시예의 경우에 우측 돌출부(1a₂)가 어쨌든 인접부(7b₂) 위로 다소 상승하여 있기 때문에 조건 (7)은 삭제되어야 하고 따라서 조건 (1) 내지 (6)을 만족하는 것이 필요하게 된다.

예컨대, 조건 (1)을 만족하기 위해서 보다 상세하게는 다음의 관계가 만족되어야 한다.

Fs₁+Fs₂+Fs₃+Fg₁+Fk₁+Fk₂+Fk₃Fc₁+Fc₂+Fc₃+Ft+Fd₁+Fd₂

더우기, 제15도에 의하면, 조건 (3)을 만족시키기 위하여 피구동축의 돌출부(1a₁)의 일지점(p)에 대한 회전 모우멘트가 아래의 관계식에서 M(T)가 카트리지 토크 즉, 도면의 지점(p)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 시계 방향의 모우멘트에 의해 발생되는 반력인 경우에 아래의 수학적 관계식을 만족한다면 충분하게 된다.

M( )가 모우멘트인 경우에,

M(Fs₁+Fs₂)+M(Fs₃)+M(Fg₁)+M(Fk₁+Fk₂) M(Fc₁)+M(Fc₂)+M(Fc₃) +M(Ft)+M(Fd₁+Fd₂)+M(T)

유사하게는, 조건 (1) 내지 (6)을 만족시키는 관계식이 얻어지고 압력(Fs₁,Fs₂,Fs₃)는 이 모든 조건들을 만족하도록 결정된다. 그 결과, 프로세스 카트리지(B)는 화상 형성 작업 중에 프레임(15) 내에서 안정하게 유지된다.

반대로, 프로세스 카트리지(B)가 상부 덮개(16b)의 조립체 내에 설치된 기존 구조의 경우 작동 압력각이 수평선에 대해 하향 대각선 방향으로 설정될 때, 드럼 기어(2a)와 구동 기어(13c₂)는 상부 덮개(16b)의 개방시에 결합을 유지한다. 그 결과, 이 프로세스 카트리지(B)는 부드럽게 당겨지지 않는다. 따라서, 구동 기어(13c₂)는 일방향 클러치 등을 구비해야만 한다. 그러나, 본 실시예의 경우 상부 덮개(16b)가 개방될 때, 카트리지(B)를 상향으로 압축하는 힘은 드럼 기어(2a)와 구동 기어(13c₂)를 해제하도록 자동적으로 작용하고, 이것은 일방향 클러치를 제공할 필요가 없게 하고 따라서 요소 계수가 감소하도록 하게 한다.

또한, 전술한 바와 같이 프로세스 카트리지(B)가 상승되고 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 홈부(7a₁)으로부터 해제될 때, 이 프로세스 카트리지(B)는 드럼 셔터(17a)를 밀폐시키기 위해 압력이 작용하는 스프링(17d)에 의한 압력으로 인해 이 프로세스 카트리지(B)가 당겨지는 방향과 동일한 방향으로 밀리게 된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)를 제거하기가 쉽게 된다.

(광학 시스템)

＜스캐너 유니트

광학 시스템(8)은 외부 장치 등으로부터 판독한 화상 정보를 전달하는 광선을 감광 드럼(2)로 투사한다. 제1도에 도시된 바와 같이, 광 시스템은 프레임(15) 내에 배치되어 있는 스캐너 유니트(8e)와 거울(8f)를 포함하며, 이 스캐너 유니트(8e)는 레이저 광선을 방출하기 위한 레이저 다이오드(laser diode, 8a)와 금속 또는 수지 재료로 성형된 다각형 거울(8b)와 스캐너 모터(8c)와 유리 또는 수지로 성형된 화상 형성 렌즈(8d)를 포함하고 있다.

화상 신호가 컴퓨터 또는 워드프로세서와 같은 외부 장비에 의해 전송될 때, 이 레이저 다이오드(8a)는 이 화상 신호에 응답하여 빛을 방출하고, 방출된 빛은 스캐너 모터(8c)에 의해 고속으로 회전하는 다각형 거울(8b)에 화상 광선으로 투사된다. 다각형 거울(8b)에 의해 반사된 이 화상 광선은 화상 형성 렌즈(8d)를 통해 투사되고, 감광 드럼(2)의 표면에 선택적으로 노출된 반사경(8f)에 의해 감광 드럼(2)상으로 반사된다. 그 결과, 화상 정보에 의한 잠상은 감광 드럼(2)상에 형성된다. 이 반사경(8f)는 나사 등에 의해 소정의 각도로 프레임(15)에 장착된다.

스캐너 유니트(8e)와 반사경(8f)는 장치의 주조립체(6)의 거의 중간에 위치하도록 배치된다. 이것은 다음과 같은 이유 때문이다.

즉, 화상 형성 장치의 장치 주조립체(6)은 (도시되지 않음) 4개의 하부 코너의 각각에 하나씩 있는 다리부를 통상 구비하고 있으며, 이 장치가 사용될 때 이들 4개의 다리부는 이 장치가 위치하는 표면과 접촉하게 된다. 이 표면이 평평하지 않을 때, 비틀림 힘이 발생된다. 이 비틀림 힘이 장치 주조립체(6)상에 작용하고, 이럼으로써 광학 시스템이 비틀리기 쉽다. 광학 시스템이 비틀릴 때, 조금이라도 비틀리는 경우 엄밀하게 광 화상을 투사할 수 없게 되고, 따라서 화상이 뒤틀리게 된다.

장치가 위치하는 표면의 불균일(unevenness)로 인해 발생된 이 비틀림 힘이 4개의 코너에 있는 다리부를 통해 장치 주조립체에 작용될 때, 장치 주조립체의 중심으로 근접할수록 비틀림 힘의 영향은 작아지게 된다. 이러한 이유로, 화상의 뒤틀림은 스캐너 유니트(8e)와 반사경(8f)를 장치 주조립체의 거의 중간에 위치시킴으로써, 즉 비틀림에 의해 최소로 영향받게 함으로써 최소화될 수 있다.

더욱이, 반사경(8f)가 감광 드럼(2)의 위에 또한 인접하여 배치되고 거의 감광 드럼과 동기화되어 진동한다. 따라서, 이 진동에 의해 레이저 광선의 기록 위치가 변위하는 양은 축소될 수 있다. 더욱이, 반사경(8f)는, 내진동 특성이 좋은 구조체인 홀더 부재를 사용함으로써 주프레임의 벽(15k)와 스캐너 유니트(8e)의 근처에 장착된다.

이 스캐너 유니트(8e)는 정착 수단(12), 덮개 안내부(10e), 프로세스 카트리지(B), (제5도의) 반사경(8f) 및 반사경 홀더(15g), 외부 덮개(16) 및 프레임(15)에 의해 둘러싸여 있다. 따라서, 스캐너 유니트(8e)를 둘러싸는 구조체는 외력에 의해 생긴 변형 또는 진동에 대해 스캐너 유니트(8e)를 보호하기 위해 큰 강성 및 강도를 가져야 한다.

제1도에 의하면, 화상 형성 렌즈(8d)를 성형한 수지로부터 나온 빛이 대각선 상향으로 향하도록 이 스캐너 유니트(8e)는 대각선 상향으로 기울어져 있다. 또한, 대각선 상향으로 경사져 있고 장치 주조립체(6)의 상부 표면에 제공되어 있는 방출 트레이(discharge tray,10j)와 동일한 방향으로 스캐너 유니트(8e)가 경사져 있으므로, 스캐너 유니트(8e)는 이 방출 트레이(10j)의 경사진 표면과 거의 평행하게 된다. 이러한 배치로써 장치 주조립체(6)의 높이가 가능한 한 커지는 경우에도 방출 트레이의 경사각은 충분히 많은 기록 매체(P)가 방출 트레이(10j) 내에 쌓일 수 있도록 증가될 수 있다.

여기서, 방출 성능을 고려하여 수평선에 대한 방출 트레이(10j)의 경사각은 대체로 15°내지 45°이고 양호하게는 20°내지 40°이다. 본 실시예에 있어서, 대략 20°로 설정되어 있다. 수평선에 대한 스캐너 유니트(8e)의 장착 각도에 대해서는 대략 9°내지 12.5°이다.

레이저 셔터의 개방 및 밀폐 작동

레이저 광선의 투사 수단인 스케너 유니트(8e)는 셔터 수단을 구성하는 레이저 셔터(8g)를 구비하고 있는데, 이 셔터 수단은 제16a도에 도시한 바와 같이 레이저 광선이 우발적으로 새는 것을 방지하기 위하여 레이저 광선 통로를 차단하는 밀폐 위치와 스캐너가 사용될 때 레이저 광선 통로를 해제하기 위하여 밀폐 위치로부터 물러난 제16b도에 도시한 바와 같은 개방 위치를 갖는다.

다음에 레이저 셔터(8g)의 개방 및 밀폐 작동이 설명될 것이다. 제16도 및 제17도에 의하면, 이 스캐너 유니트(8e)는 레이저 광선의 통로를 구성하는 유니트 개구(8e₁)을 구비하고 있으며, 이 유니트 개구(8e₁)은 축(8g₁,8g₂)에 대해 회전 가능한 레이저 셔터(8g)를 구비하고 있다. 셔터(8g)가 회전함에 따라 개구(8e₁)이 노출되거나 덮여진다. 축(8g₁)의 하나는 일정하게 셔터(8g)를 밀폐 방향으로 압축하는 비틀림 코일 스프링(8h)를 구비하고 있다.

셔터 레버(8i)는 레이저 셔터(8g)의 근처에 배치되어 있다. 이 셔터 레버(8i)는 축(8i₁)에 대해 회전가능하다. 더욱이, 구동기로서 작용하는 돌출부(1b)는 프로세스 카트리지(B)의 전방 모서리에 구비되어 있다. 카트리지(B)가 설치됨에 따라 돌출부(1b)가 레이저 셔터(8g)의 삽입부(8g₃)을 통해 삽입되고 레버(8i)를 압축하여 이 레버(8i)가 제16b도에 도시된 바와 같이 레이저 셔터(8g)가 개방되도록 상향으로 밀면서 시계 방향으로 회전한다. 프로세스 카트리지(B)가 장치 주조립체로부터 인출됨에 따라 돌출부(1b)에 의한 압력이 제거되어서 비틀림 코일 스프링(8h)에 의한 압력에 의해 레이저 셔터(8g)가 자동적으로 밀폐되게 된다. 다시 말하면, 프로세스 카트리지(B)가 설치 또는 인출됨에 따라 레이저 셔터(8g)는 자동적으로 개방 또는 밀폐되게 된다.

제17도에 의하면, 한 쌍의 보호 안내 부재(8j)는 돌출부(1b)가 삽입되는 삽입부(8g₃)의 근처에 구비되어 있다. 이들 2개의 보호 안내 부재(8j) 사이의 간격은 5mm이고, 거리는 대략 6mm이고, 카트리지 돌출부(1b)가 삽입되어 있는 동안에 2개의 부재(8j) 사이의 간격을 통해 손가락 등이 삽입되는 것을 방지한다.

더욱이, 2개의 보호 안내 부재(8j) 사이의 간격은 카트리지 돌출부(1b)가 삽입되는 자유 단부측을 향해 경사져 있다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 안내부(7a,7b)에 의해 안내되면서 삽입된 때 이들 2개의 보호 안내 부재(8j)는 또한 삽입부(8g₃) 내로의 돌출부(1b)의 삽입을 용이하게 하기 위한 안내부로서 기능할 수 있다. 다시 말하면, 프로세스 카트리지(B)가 다소 틀린 각도로 삽입되는 경우에도, 돌출부(1b)는 보호 안내 부재(8j)의 테이퍼부에 의해 삽입부(8g₃) 내로 적절히 삽입되도록 안내된다.

또한 본 실시예에 있어서, 레이져 셔터(8g)의 상부 표면은 레이저 셔터(8g)가 손가락 등과 같은 물체에 의해 쉽게 개방되지 않도록 제16도에 도시된 바와 같이 굴곡져 있다. 예컨대 이 셔터(8g)의 형태가 사각형인 때 셔터(8g)는 손가락 등의 물체를 코너부에 위치시킴으로써 쉽게 개방될 수 있으나, 셔터 외곽이 곡선인 때 열려고 하는 셔터 상에 위치한 이 손가락은 미끌어져서 쉽게 개방되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 경우에 셔터(8g)의 곡면이 보다 매끈하고 미끄럽다면 훨씬 더 효과적이다.

(반송기 카세트)

다음으로, 반송기 카세트(9)의 구조를 설명할 것이다. 제1도에 의하면, 장치 주조립체(6)의 내부에는 반송기 카세트(9)의 설치 공간(6a)가 기록 매체(P)를 저장하는 반송기 카세트(9)가 설치될 바닥부에 구비되어 있다. 제1도에 도시된 바와 같이, 반송기 카세트(9)는, 기록 매체가 반송될 때 안내부로서 작용하는 안내부(9a₁)을 갖는 카세트 주조립체(9a)와 카세트 주조립체(9a)와 독립적인 조립체인 카세트 부조립체(9b)를 포함하고 있으며, 카세트 부조립체(9b)는 운반 안내부(9b₁)과 카세트 부조립체 표면(9b₂)와 수동 반송 작업 중에 기록 매체(P)를 삽입하는 데에 사용되는 테이블로서 작용하는 수동 반송 안내부를 갖고 있다. 제18도에 의하면, 카세트 주조립체(9a)와 카세트 부조립체(9b)는 리벳(9c)로 결합된다.

그런데, 반송기 카세트(9)가 장치 주조립체(6) 내에 있을 때, 장치 주조립체(6)으로부터 외향으로 노출된 유일한 부분은 카세트 부조립체(9b)이다. 따라서, 반송기 카세트(9)의 외부 설계는 단지 카세트 부조립체(9b)를 대체함으로써 장치 주조립체(6)의 외관 설계와 일치시킬 수 있다.

제18도 및 제19도에 의하면, 2개 또는 그 이상의 기록 매체(P)가 적재되는 중간 판(9d)와 이 중간 판(9d)에 상향 압력을 제공하기 위한 스프링(9e)와 정렬 기준 측면에서 이 중간 판(9d) 상에 적재된 기록 매체(P)의 적층체의 전방 코너를 조절함으로써 기록 매체(P)를 하나씩 분리시키기 위한 분리 집게(claw,9f)가 카세트 주조립체(9a) 내에 구비되어 있다.

이 분리 집게(9f)는 카세트 주조립체(9a) 상에 구비된(도시되지 않은) 분리 집게의 축을 분리하기 위한 축공(axis,9f₁)을 구비하고 있으며, 이 분리 집게(9f)는 축공(9f₁)과 분리 집게 축을 결합시킴으로써 카세트 주조립체(9a)에 부착되고 이 장착 축에 대해 피봇되며 이어서, 정렬 기준 측면상의 전방 코너에서 적층된 기록 매체(P)의 최상부 시트의 운동이 차례대로 이어진다. 이 분리 집게(9f)는 중간 판(9d) 상에 적층된 기록 매체(P)를 하나씩 분리시키기 위한 분리부(9f₂)를 구비한다. 추가적으로, 축공(9f₁)을 가로지르는 대향 측면에 분리 집게(9f)는 분리부(9f₂)를 상향으로 압축하기 위한 압축부(9f₃)을 구비하고 있다. 기록 매체(P)의 적층체를 반송기 카세트(9) 내에 위치시키는 동안에 이 압축부(9f₃)을 누름으로써 분리부(9f₂)는 기록 매체(P)가 쉽게 삽입되도록 상승된다.

카세트 주조립체(9a) 내에 구비된 분리 집게(9f)에 인접하여 금속 정렬 판(9g)가 부착되어 있다. 이 기록 매체(P)가 픽업 롤러(pickup roller,10a)에 의해 카세트(9)로부터 반송될 때 측면에서 정렬 판(9g)를 따라 안내된다.

제19도에 의하면, 이동가능한 조절 부재(9h)는 분리 집게(9f)가 배치된 위치에 대각선으로 대향인 코너에 인접한 카세트 주조립체 내에 배치되어 있다. 이 이동가능한 조절 부재(9h)는 정렬 판(9g)에 의해 조절되는 측면에 대향 횡측면상에 뿐만 아니라 후방 단부에서 이 기록 매체(P)를 조절하고, 또한 다양한 크기의 기록 매체(P)를 수용할 수 있다. 이 조절 부재(9h)는, 기록 매체(P)를 조절하기 위하여 횡측면을 압축하기 위한 횡측면 압축부(9h₁,9h₂)와, 후방 단부를 압축함으로써 기록 매체(P)를 조절하기 위한 후방 단부 압축부(9h₅)와, 적재되는 기록 매체(P)의 크기가 변할 때 작업자에 의해 파지되는 파지부(grasping portion,9h₃)과, 조절부(9h)와 카세트 주조립체(9a)를 결합하기 위해 사용되는 후크부(9h₄)를 갖는다.

압축부(9h₁,9h₂)는 정렬 판(9g)에 대해 기록 매체(P)를 압축하도록 기능하고 압축부(9h₅)는 기록 매체(P)의 후방 단부를 유지하도록 작용하며, 그 결과로 기록 매체(P)는 반송기 카세트(9)로부터 안정하게 반송된다. 조절 부재(9h)는 카세트 주조립체(9a) 상에 구비된 결합 슬롯(9i)를 따라 이동가능하게 카세트 주조립체(9a) 상의 2 이상의 위치에 설정될 수 있으며, 이럼으로써 작업자가 크기가 상이한 기록 매체의 여러 형태를 단일의 반송기 카세트(9)로 사용할 수 있게 한다. 이 조절 부재(9h)는 후방 단부 압축부(9h₅)가 카세트 주조립체(9a)의 범위 이상으로 돌출되도록 조절될 수 있고, 따라서 카세트 주조립체(9a)보다 긴 기록 매체(P)의 반송을 가능하게 한다.

더욱이, 압축부(9h₁)은 전방 단부 근처에 기록 매체의 크기 지시계(9j)를 구비하고 있고, 카세트 주조립체(9a)는 B5, EXE, LTR, A4와 같은 기록 매체의 크기 표지(9k)를 구비하고 있다. 따라서, 작업자는 크기 지시계(9j)와 기록 매체 크기 표지(9k) 상의 소정의 표지와 단지 정렬시킴으로써 반송될 기록 매체(P)의 크기에 대응하는 적절한 위치로 조절 부재(9h)를 쉽게 설정할 수 있다.

(기록 매체 운반 수단)

다음으로, 제1도를 참조하여 기록 매체 운반 수단(10)을 설명할 것이다. 이 기록 매체 운반 수단(10)은 반송기 카세트(9) 내에 저장된 기록 매체(P)를 화상 형성 스테이션으로 운반하고, 이어서 이 기록 매체가 정착 수단(12)로부터 방출된 후에 방출 트레이(10j)로 운반된다. 보다 상세하게는, 반송기 카세트(9)의 설치후에 기록 매체(P)의 운반이 시작됨에 따라 픽업 롤러(10a)는 상부로부터 하나씩 반송기 카세트(9)에서 나온 기록 매체(P)를 분리시키고 반송시키도록 회전한다. 반송된 기록 매체(P)는 운반 롤러(10b)와 안내부(10c)와 보조 롤러(10d₁,10d₂,10d₃) 등으로 구성된 제1 역 시트 경로를 통해 후방으로 운반되고, 따라서 기록 매체(P)가 거꾸로 된다. 그리고 나서, 이 기록 매체(P)는 감광 드럼(2)와 전사 롤러(11) 사이에 형성된 압력 닙(nip)으로 운반되며, 드럼(2)의 표면에 형성되었던 토너 화상은 기록 매체(P)로 전사된다. 토너 화상이 전사된 기록 매체(P)는 전기 요소 장착 기판(14)에 구비된 덮개 안내부(10e)에 의해 안내되면서 정착 수단(12)로 운반되고, 토너 화상이 정착된다. 정착 수단(12)를 통과한 후, 기록 매체(P)는 중간 롤러(relay roller,10f)를 통해 제2 역 경로로 운반된다. 이 제2 역 시트 경로(10g)를 통과하는 중에 이 기록 매체(P)는 다시 거꾸로 되고, 그리고 나서 스캐너 유니트(8e)와 설치된 프로세스 카트리지(B)의 공히 위에 구비된 방출 트레이(10j) 상으로 방출 롤러 쌍(10h,10i)에 의해 방출된다.

다음으로 제20도 내지 제24도에 의하면, 카세트(9)로부터 화상 형성 스테이션으로 기록 매체(P)를 운반하기 위한 운반 유니트가 설명되어 있다. 전술한 보조 롤러(10d₁,10d₂,10d₃)는 운반 롤러(10b) 축에 대해 각각 α₁,α₂,α₃각도로 다소 기울어져 있다. 이 각도가 있음으로써 프레임(15)상에 일체로 형성된 운반 안내부 정렬 표면(31)로 기록 매체(P)를 측방향 변위시키기 위한 측방향 압력이 발생한다.

제20도에 의해 명백한 바와 같이, 운반 롤러(10b)는 기록 매체(P)의 전체 길이를 덮을 만한 길이를 갖지는 않으나, 대신에 정렬 표면(31)에 인접한 기록 매체(P)의 소폭을 덮는다.

각도(α₁,α₂,α₃)은 운반 롤러(10b)와 동일한 축을 공유하는 점선으로 도시된 실린더의 외주연 표면과 보조 롤러의 중심을 포함하는 외주연 표면에 대한 보조 롤러(10d₁,10d₂,10d₃)의 축방향 각도이다. 본 실시예에서, 이들 각도는 대략 다음과 같이 설정되어 있다. 즉, α₁=0.5°, α₂=4.0°및 α₃=4.0°이다. 보조 롤러(10d₁,10d₂,10d₃)에 의해 운반 롤러(10b)에 작용하는 전체 압력은 대략 400g로 설정되어 있으며, 기록 매체(P)를 측방향으로 이동시키기 위해 보조 롤러(10d₁,10d₂,10d₃)에 의해 작용하는 압력은 대략 150g이고 압축 스프링의 최대 압축력은 대략 70g_f로 설정되어 있다.

장치 주조립체는 기어 트레인(gear train)을 통해 운반 기어(10b₁)과 픽업 기어(10a₁)에 연결된 주모터(20)을 구비하고 있다. 특히, 픽업 기어(10a₁)과 결합한 기어는 이것의 맞물림부가 픽업 기어(10a₁)의 무치부(toothless portion)에 대응하도록 배치되어 있다. 도시되지 않은 반송 롤러 솔레노이드는 픽업 롤러(10a)의 정지부(10a₂)에 걸려서 회전을 방지하고 있다.

제21도에 의하면, 도면 부호 32는 기존의 내장된 유성 기어 트레인을 포함하는 클러치를 가리키고 있다. 화살표(m)으로 도시된 방향으로 축(32c)에 대해 솔레노이드(32b)에 의해 회전하는 래치 집게(latch claw,32a)에 의하여 태양 기어는 회전 또는 정지하며, 클러치(32)의 축상에 장착된 운반 롤러(10b)로의 구동력 전달이 제어되게 된다. 제22도에 의하면, 도면 부호 32d는 솔레노이드(32b)의 도선이 절단된 솔레노이드 단자를 나타내고 있다.

카세트(9) 내에 적층된 기록 매체(P)를 하나씩 분리 및 반송하기 위한 픽업 롤러(10a)는 롤러 축(10a₃)을 통해 픽업 기어(10a₁)에 연결되어 있다.

도면 부호 10m은 클러치(32)의 축에 대하여 회전가능한 운반 롤러의 레버를 나타내고 있다. 운반 롤러의 레버 스프링(10m₁)과 함께 운반 롤러의 레버(10m)은 픽업 롤러(10a) 상에 구비된 캠부를 제20도의 화살표(n)으로 도시된 회전 방향으로 압축하고 있다.

제22도에 의하면, 도면 부호 S_o는 기록 매체(P)가 카세트(9)의 중간 판(9d)에 위치하지 않을 때 제23도의 화살표(o)로 도시된 방향으로 피봇함으로써 기록 매체가 없음을 검출하는 기록 매체 센서를 나타낸다.

전술된 이들 요소는 반송기 프레임(10n)에 장착되어 있다. 또한 센서 아암은 반송기 유니트를 구성하는 반송기 프레임(10n)의 보스부(boss portion)에 회전 장착되어 있다.

본 실시예에서, 기록 매체(P)를 운반하는 통로는 제1 및 제2 시트 역 경로를 포함하며, 따라서 소위 S자형을 형성한다. 그러므로, 장치에 의해 점유되는 공간이 축소될 뿐만 아니라 화상이 기록된 후 화상이 아래로 향하는 상태로 이 기록 매체(P)는 통상 페이지 순서로 적층되게 된다.

제1도에 의하면, 센서(S₁,S₂,S₃)기록 매체(P)의 유무 등을 검출하기 위하여 기록 매체(P)의 운반 경로를 따라 제공되어 있다.

센서(S₁)은 카세트(9)로부터 전사 롤러(11)에 전달되는 기록 매체(P)의 전단부를 검출하는 레지스트레이션 센서로서 레이저 스캐너(8)에 레이저 광선 기록을 위한 타이밍을 제공하고, 또한 화상 형성 장치가 작동될 때 기록 매체(P)가 장치 주조립체 내에 남아 있는지의 여부를 검출하게 된다.

제24도에 의하면, 레지스트레이션 센서(S₁)은 축(S₁₀)에 대해 회전가능하고, 이 신호를 발생하기 위해 모서리부(S_1a,S_1b,S_1c)를 구비한다. 모서리부(S_1a)는 수동 반송되는 기록 매체가 있는지의 여부를 나타내는 신호를 발생시킨다. 모서리부(S_1b)는 파지되어 준비 상태에 있는 기록 매체(P)의 존재를 나타내는 신호를 발생시킨다. 모서리부(S_1c)는 레이저에 기록 타이밍을 제공하기 위한 신호를 발생시킨다. 특히, 각 신호는 전기 요소 장착 기판에 배치된 광단속기(photointerruptor,FC)가 모서리부(S_1a, S_1b,S_1c)의 각각을 검출함에 따라 발생된다.

센서(S₂)는 방출 센서로서, 기록 매체(P)가 정착 수단(12)를 통과한 후 이 기록 매체(P)의 전단부 및 후단부를 검출할 뿐만 아니라 화상 형성 장치가 작동한 때 기록 매체(P)가 장치 주조립체 내에 이후로도 존재하는지의 여부를 또한 검출한다.

센서(S₃)은 기록 매체(P)가 이후로도 존재하는지의 여부를 검출하기 위해 토너 화상 전사 지점으로부터 정착 수단(12)로의 시트 경로를 따라 구비되어 있고, 동시에 후방 덮개(16f)가 개방되었는지의 여부를 검출하는 센서로서 작용한다.

이러한 센서를 제공함으로써, 장치가 막혔을 때 기록 매체 반송 타이밍과 센서(S₁,S₂)의 신호 사이의 관계에 근거하여 막힘이 발생하였는지를 주제어기가 검출하고, 이 장치를 비상 정지시키면서 막힘 표지를 표시하게 된다.

특히, 기록 매체(P)가 장착 수단 내에서 막혔는지의 여부가 다음과 같은 방법으로 판정된다. 제어기가 방출 센서(S₂)가 기록 매체(P)의 전단부의 도달을 검출했음을 나타내는 신호를 방출 센서(S₂)로부터 받지 못한 때에 기록 매체가 반송된 후로 경과한 시간을 계수하고, 이 경과된 시간이 기록 매체(P)의 전단부가 방출 센서(S₂)에 도달하는데에 요하는 시간보다 더 길다는 것을 안 때에는 기록 매체(P)가 정착 수단 내에서 막혔다고 판단하여 장치를 비상 정지시킨다.

(전사 수단)

전사 수단(11)은 화상 형성 스테이션 내의 감광 드럼(2) 상에 형성된 토너 화상을 기록 매체(P)로 전사한다. 본 실시예의 전사 수단(11)은 제1도에 도시된 바와 같이 전사 롤러(11)로 구성된다. 이 전사 롤러(11)은 설치된 프로세스 카트리지(B)의 감광 드럼(2) 상으로 기록 매체(P)를 압착한다. 기록 매체(P)가 감광 드럼(2) 상으로 압착됨으로써 토너 화상의 극성과 반대인 극성을 갖는 전압이 전사 롤러(11)에 인가되고, 감광 드럼(2) 상의 토너 화상은 기록 매체(P) 상으로 전사된다. 도면 부호 11a는 이 전사 롤러(11)을 감광 드럼(2)상으로 압착하는 스프링을 나타낸다.

기록 매체 운반 방향에 대하여 전사 롤러(11)의 상류측에는, 기록 매체(P)가 감광 드럼(2)와 전사 롤러(11) 사이의 닙 내로 진입하고 동시에 토너 화상이 비산되는 것을 방지하기 위해 전사 롤러(11)의 표면을 차단함에 따라 기록 매체(P)를 안정시키는 안내 부재(11b)가 존재하게 된다.

감광 드럼(2)와 전사 롤러(11) 사이의 닙을 통해 통과한 후, 기록 매체(P)는 수평선에 대해 대략 20°의 각도로 하향 방향으로 운반되고, 그 결과로 전사 작업 후에 감광 드럼(2)로부터 확실하게 분리될 수 있다.

(정착 수단)

정착 수단(12)는, 전사 롤러(11)에 전압을 인가함으로써 기록 매체(P) 상에 전사된 토너 화상을 정착한다. 이 구조는 제1도에 도시되어 있다. 정착 수단(12)에는 거의 반원 형상의 단면을 갖는 홈통(trough) 형상의 내열 필름 안내 부재(12a)가 있다. 이 안내 부재(12a)의 하부측 표면에 평평한 판 형태의 낮은 열용량을 갖는 세라믹 히터(12b)가 대략 종축 중심선을 따라 연장하면서 배치되어 있다. 더우기, 이 안내 부재(12a)의 주위에는 내열 수지 재료인 (무단의) 얇은 원통형 필름(12c)가 느슨히 끼워져 있다. 이 필름(12c)는 3개의 층을 포함하고 있는데, 대략 50㎛ 두께의 폴리이미드 기본 필름과 대략 4㎛ 두께의 초벌 필름(primer film)과 대략 10㎛ 두께의 플루오로 피복층이 있다. 이 기본 필름의 재료는 큰 인장 강도를 갖고 필름에 가해지는 다양한 응력 또는 마모를 견디기에 충분하게 두껍다. 초벌 필름은 폴리아미드이미드 수지와 플루오르화 수지와 탄소의 혼합물로 제조되어서, 전기적 전도성이 있다.

또한, 이 안내 부재(12a)의 하부측에는 압력 롤러(12d)가 (도시되지 않은) 스프링에 의한 일정한 압력으로 세라믹 히터(12b)와 접촉하도록 배치되어 있고, 이 필름(12c)가 삽입되어 있다. 다시 말하면, 세라믹 히터(12b)와 압력 롤러(12d)는 필름(12c)가 삽입된 상태로 정착 닙(fixing nip)을 형성한다. 압력 롤러(12d)는 금속 코어와 연질의 실리콘 고무를 포함하며, 이 실리콘 고무는 외주연이 플루오르 피복된다.

이 세라믹 히터(12b)는 (도시되지 않은) 써미스터 칩(thermistor chip)을 구비하며, 이 세라믹 히터(12b)에 대한 동력 공급은 써미스터의 신호에 응답하여 후술할 제어부의 온도 제어 시스템에 의해 제어되고, 그 결과로 소정의 정착 온도가 얻어진다. 압축 롤러(12d)는 한 축 단부에 기어로써 삽입되어 있으며, 소정의 외주연 속도로 제1도의 화살표로 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하게 된다. 압축 롤러(12d)가 회전 구동됨에 따라, 원통형 필름(12c)는 세라믹 히터(12b)의 하향 표면에서 접촉·활주하면서 정착 닙을 통해 필름 안내 부재(12a)의 주위에서 롤러(12d)와 필름(12c) 사이의 마찰에 의해 소정의 외주연 속도로 제1도의 화살표 표시로 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전한다.

화상 전사 공정을 거친 후, 기록 매체(P)는 온도 조절되는 세라믹 히터(12b)와 압력 롤러(12d) 사이에 형성된 정착 닙 내로 입구 안내부(12f)에 의해 안내되는 위치에서 정착 수단(12)로 전달된다. 이 정착 닙에서, 기록 매체(P)가 회전 구동되는 원통형 필름(12c)와 압력 롤러(12d) 사이로 반송되고, 필름(12c)가 삽입된 상태로 세라믹 히터(12b)의 하향 표면이 밀착되게 압착되면서 상호 적층된 방법으로 필름(12c)와 함께 닙을 통해 통과한다.

이 정착 닙을 통과하는 동안에, 기록 매체(P)상의 정착되지 않은 토너 화상은 필름(12c)를 통해 세라믹 히터(12b)로부터 열을 받으며, 이 토너 화상은 기록 매체(P)상에 열적으로 정착되게 된다. 정착 닙을 거친 후, 기록 매체(P)는 회전하는 필름(12c)의 표면으로부터 분리되고 출구 안내부(12g)에 의해 운반 롤러(10f)로 안내된다.

(정착 작업 후의 디컬링)

기록 매체(P)는 정착 수단(12)에 의해 가열되는 동안에 말리게(curl) 된다. 따라서, 본 실시예에서는 정착 수단(12)를 통과한 후 기록 매체(P)가 방출 트레이(10j)로 방출되기 전에 펴진다(decurl).

특히, 제25도에 의하면, 기록 매체(P)로 통상 사용되는 보통 종이가 판형 히터(12b)에 의해 가열될 때 가열된 표면과 가열되지 않은 표면 사이의 온도 차이로 인하여 가열되지 않은 쪽으로 말리게 된다. 이 평평한 종이는 종이 온도가 대략 60℃ 내지 90℃의 범위일 때 만곡 작용(application of curuature)에 의해 가장 말리기 쉽다. 따라서, 본 실시예에서는 정착 닙에서 하향으로 말린 기록 매체(P)는 직선 방향으로 대략 40mm 거리(L₁) 만큼 운반되고, 이 후 대략 30mm 반경(R)을 형성한 제2 시트 경로(10g)을 통과하고, 그 결과로 기록 매체(P)가 정착 닙 내에서 발생한 말린 만곡에 반대인 만곡을 받게 된다.

이 공정을 통해 히터(12b)에 의해 대략 120℃로 가열된 기록 매체(P)는 직선 거리(L₁)을 이동하는 동안에 대략 75℃, 즉 적절한 종이 온도로 냉각된다. 그리고 나서, 기록 매체(P)가 반대 방향으로 말리기 위해서 운반됨에 따라 정착 수단(12) 내에서 발생한 말림(curl)은 효과적으로 보정되고 기록 매체(P)는 방출 트레이(10j)로 방출된다. 따라서, 본 실시예는 말림을 보정하기 위한 디컬링(decurling) 롤러와 같은 특별한 요소가 필요하지 않다.

(기어 유니트)

회전 구동력을 감광 드럼(2)와 픽업 롤러(10a) 등에 전달하는 기어 트레인을 설명할 것이다.

(기어 트레인 유니트의 창성)

본 실시예의 화상 형성 장치에 있어서, 스캐너 유니트(8e)와 냉각팬(19) 내의 기계적 요소를 제외한 모든 요소는 하나의 구동력원, 즉 주모터(20)에 의해 구동된다. 주모터(20)의 구동력은 제26도 내지 제28도에서 설명되는 기어 트레인을 통해 각 작동 부재로 전달되고, 이 때 제26도는 이 기어 트레인의 평면도이고, 제27도는 이 기어 유니트의 사시도이고, 제28도는 기어의 장착 방법을 설명하는 단면도이다.

본 실시예의 기어 트레인 내에 있는 대부분의 기어는 프레임(15)의 일 횡측면에 집중되어 있다. 제26도에 의하면, 이 기어 트레인의 기어들 중 구동력을 전달하는 기어는 아래의 5개의 기어이다. (1) 카세트(9)로부터 기록 매체(P)를 운반하기 위한 픽업 롤러(10a)의 액슬과 동일한 액슬에 장착된 픽업 기어(10a₁), (2) 픽업 롤러(10a)에 의해 운반된 기록 매체(P)를 운반하기 위한 운반 롤러(10b)의 액슬과 동일한 액슬에 장착된 운반 기어(10b₁), (3) 감광 드럼(2)에 부착된 드럼 기어(2a), (4) 정착 수단(12)의 압력 롤러(12d)의 액슬과 동일한 액슬상에 장착된 고정 기어에 구동력을 전달하기 위한 중간 롤러 기어(10f₁), (5) 방출 롤러(10h)의 액슬과 동일한 액슬상에 장착된 방출 기어(10h₁)의 5개이다.

화상 형성 장치를 구동함으로써 화상을 형성하기 위하여, 전술한 것 이외에도 현상 슬리브(4d), 토너 반송 부재(4b), 전사 롤러(11), 다각형 거울(8b) 및 냉각팬(19)가 기계적으로 구동되어야 하며, 이 경우 현상 슬리브(4d), 토너 반송 부재(4b) 및 전사 롤러(11)은 감광 드럼(2)가 회전할 때 드럼 기어(2a)와 맞물린 기어로부터 구동력을 받고, 반면에 다각형 거울(8b)는 스캐너 모터(8c)에 의해 구동되고 냉각팬(19)는 자체의 팬 모터에 의해 구동된다.

제26도에 도시된 기어 트레인에 있어서, 주모터(20)에 의해 발생한 구동력은 모터 피니언 기어(20a)를 통해 좌향력과 우향력으로 나뉘며, 즉 이 중 하나는 드럼과 운반 수단을 구동하는 시스템용이고 다른 하나는 정착 수단과 방출 수단을 구동하는 시스템용이다. 드럼 및 운반 수단 구동 시스템은 감광 드럼(2)와 운반 수단(10)을 구동하기 위한 시스템이고, 기록 매체(P)의 반송에서 화상 형성까지의 작업 범위를 담당한다. 이 드럼 구동 기어 트레인은, 모터 피니언(20a), 이중 기어(13a)의 대경 기어(13a₁) 및 소경 기어(13a₂), 아이들러 기어(13b), 드럼 구동 기어인 이중 기어(13c)의 대경 기어(13c₁) 및 소경 기어(13c₂)를 포함하며, 이들은 위의 순서대로 결합되며, 이 경우 소경 기어(13c₂)는 구동 기어로서 드럼 기어(2a)를 결합함으로써 감광 드럼(2)에 구동력을 전달한다.

운반 수단 구동 기어 트레인은, 아이들러 기어(13b), 이중 기어(13d)의 소경 기어(13d₂) 및 대경 기어(13d₁), 아이들러 기어(13e) 및 운반 수단 구동 기어(13f)를 포함하고, 이것들은 위의 순서대로 결합되며, 이 경우 운반 수단 구동 기어(13f)는 운반 기어(10b₁)을 결합시킴으로써 구동력을 운반 롤러(10b)에 전달한다. 전술한 바와 같이 운반 롤러(10b)는 반송 유니트 내로 형성되는 운반 기어(10b₁), 픽업 롤러(10a), 반송 기어(10a₁) 등과 일체화되고, 유니트로서 장치 주조립체(6) 내에 조립된다. 반송 유니트에는, (제51도의) 클러치(32)가 구비되고 이에 의해 운반 롤러(10b)가 운반 기어(10b₁)에 대해 역방향으로 회전한다.

운반 수단 구동 기어(13f)는 반송 수단 구동 기어인 이중 기어(13g)의 대경 기어(13g₁)과 맞물려 있고, 이중 기어(13g)의 소경 기어(13g₂)는 픽업 기어(10a₁)과 맞물려 있으며, 이러므로써 구동력이 픽업 롤러(10a)로 전달된다.

기어 트레인의 기어들은 수지 재료로 제조되고, 이 경우 이중 기어(13a)와 아이들러 기어(13b) 및 이중 기어(13c)는 큰 회전 부하를 지지하는 감광 드럼(2)에 구동력을 전달하기 때문에 이것들은 강도를 증가시키기 위하여 유리 섬유로 충전된 특수 수지로 제조된다.

정착 수단 및 방출 수단 구동 시스템은 즉 다른 시스템은 정착 수단과 구동 수단을 구동한다. 이 정착 수단 구동 기어 트레인은 모터 피니언(20a), 이중 기어(13h)의 대경 기어(13h₁) 및 소경 기어(13h₂), 이중 기어(13i)의 대경 기어(13i₁) 및 소경 기어(13i₂), 아이들러 기어(13j), 정착 수단 구동 기어인 이중 기어(13k)의 소경 기어(13k₁)을 포함하고, 이것들은 서로 위의 순서대로 결합하며, 이 경우 대경 기어(13k₂)는 압력 롤러(12d)에 구동력을 전달하도록 중간 롤러 기어(10f₁)과 맞물리게 된다.

아이들러 기어(13j)는 방출 수단 구동 기어(13m)과 맞물려 있고, 기어(13m)은 방출 기어(10h₁)와 맞물려 있으며, 따라서 방출 롤러(10h)에 구동력을 전달한다.

제27도에 의하면, 이 기어 트레인의 기어들은 강판(steel plate) 시트로 제조된 지지 부재(13n) 상에 장착되어 기어 유니트로서 일체화된다. 제28도에 의하면, 이들 각각의 기어 액슬(13p)는 지지 부재(13n) 상에 크림핑되고(crimped), 이어서 각각의 기어(13a 내지 13m)은 기어 액슬(13p)상에 장착된다. 액슬(13p)의 단부에 인접하여 링형 홈(13p₁)들은 절단되고, 예컨대 액슬(13p)가 연결되는 이중 기어(13h)의 액슬 구멍부는 홈(13p₁) 내로 끼워질 수 있는 탄성 변형가능한 돌출부(13q)를 구비한다. 기어(13h)가 액슬(13p)에 장착될 때 돌출부(13q)는 직선부(13p₂)로 이동하여 홈(13p₁)로 낙하하기 위해 탄성 변형한다. 돌출부(13q)가 홈(13p₁)에 끼워져 있기 때문에 기어(13h)는 쉽게 액슬(13p)를 벗어나지 않는다.

더우기, 돌출부(13q)를 갖는 기어(13h)와 같은 기어는 돌출부를 갖지 않은 다른 기어들(예컨대, 기어(13i))이 액슬(13p)를 벗어나지 않도록 힘이 작용할 때 돌출부(13q)를 갖는 기어가 쉽게 액슬을 벗어나지 않는 억제부로서 작용할 수 있도록 특별히 배치되어 있다. 이러한 배치로 인하여, 이 기어 유니트의 각 기어는 기어 액슬(13p)에 장착된 후에는 벗어나기 어렵게 되고, 따라서 이 기어 유니트는 운송 등의 중에 조작하기가 쉽게 된다.

또한, 모든 기어 액슬(13p)가 플랜지(13o)를 구비하고 있기 때문에, 크림핑(crimping) 작업 중에 낙하할 확률은 최소화될 뿐만 아니라 구동력 전달 중에 기어 액슬을 붕괴시킬 수도 있게 하는 부하에 대해 충분히 보강되게 된다. 더욱이, 주모터(20)의 구동력이 좌·우측으로 분배되어 전달되기 때문에, 피니언 기어를 붕괴시키려고 하는 방식으로 피니언 기어(20a)에 작용하는 부하들 사이에서 균형이 향상되게 되고, 따라서 모터 피니언 기어(20a)는 접히기가 매우 어렵다.

기어 유니트의 기어들이 이것을 단일 부품인 지지 부재(13n)상에 장착시킴으로써 일체화되기 때문에, 많은 기어들에서의 기어 피치 오차의 발생은 최소화되고, 따라서 구동력이 정확하게 전달된다. 본 실시예에서의 기어 유니트의 기어당 전달 효율은 대략 95% 또는 그 이상으로 증가하게 된다.

기어 트레인 내의 모든 기어 중에서, 감광 드럼(2)로 구동력을 전달하기 위한 기어 트레인부의 모든 기어(13a 내지 13c)는 헬리컬 기어이고 나머지(이 헬리컬 기어와 맞물려 있는 다른 기어들)는 스퍼어 기어이다. 헬리컬 기어의 나선각(helix angle)의 방향은 감광 드럼(2)의 회전 방향에 근거하여 결정된다. 특히 헬리컬 기어에 의해 발생한 추력은 감광 드럼(2)를 프레임의 정렬 기준 표면으로 압축하도록 결정된다. 프레임의 정렬 기준 표면은 이후에 설명될 것이다.

프로세스 카트리지(B)가 장착된 직후에는 프로세스 카트리지(B)가 프레임(15)와 프로세스 카트리지 사이의 간격에서 드럼 액슬의 추력 방향으로 어디에 위치하는 지를 판별할 수 없으며, 기어 트레인이 화상 형성을 위해 회전을 시작한 때에는 전체 프로세스 카트리지(B)는 맞물린 헬리컬 기어에 의해 발생한 추력에 의해 프레임(15)의 정령 기준 표면으로 밀리게 되고 이 정렬 기준 표면에 인접하게 된다. 또한, 프로세스 카트리지(B)내에는 추력 방향으로 유격이 허용되는 감광 드럼(2)는 동일한 추력에 의하여 정렬 기준 표면상에 인접하게 되어 장치 주조립체(6)에 대한 프로세스 카트리지(B)와 감광 드럼(2)의 위치가 고정되게 된다. 프로세스 카트리지의 위치를 고정시키기 위한 기준은 이후에 설명될 것이다.

헬리컬 기어의 나선각은, 감광 드럼(2)를 정렬 기준 표면에 인접시키기 위하여 추력 방향으로 안정한 압력을 발생시켜 이 기어가 안정하게 회전하도록 충분히 클 필요가 있다. 그러나, 추력이 너무 크게 되면 전달 효율을 저하시킬 수도 있고 기어 손상을 일으키거나 유사한 상황의 실마리를 제공할 수도 있게 된다. 본 실시예에서는 이러한 관점의 고려로서 드럼 구동 기어(13c₂)와 드럼 기어(2a) 사이의 맞물림부에서의 나선각이 대략 14.6°로 설정되게 한다.

헬리컬 기어에 의해 발생된 추력은 정렬 기준 표면상에 프로세스 카트리지(B)와 감광 드럼(2)를 인접시킬 뿐만 아니라 구동력 전달 효율을 저하시킨다. 따라서 이 추력이 불필요한 경우에 스퍼어 기어가 사용되거나, 또는 헬리컬 기어를 포함하는 이중 기어의 경우에는 큰 기어와 작은 기어의 나선각 방향은 추력이 상쇄되도록 동일한 방향이어야 한다.

(기어 트레인의 삽입)

기어 트레인(13)은 프레임(15)의 측벽에 장착된다. 특히, 제29도에 의하면 정렬 기준 표면으로 작용하는 프레임(15)의 좌측 벽의 표면은 기어 유니트(13)의 기어들(13a 내지 13m)이 각각 장착되는 기어 액슬(13p)를 장착하기 위한 구멍(15a)를 구비하고 있다. 기어 액슬(13p)가 이들 구멍(15a)로 끼워진 후 이 지지 부재(13n)은 지지 부재(13n)의 소정의 위치에 구비된 나사 구멍을 통과하는 나사로서 프레임(15)에 나사 결합되고 기어 유니트의 장착이 완료된다.

이들 기어 액슬(13p)들 중에서 (제26도의) 드럼 구동 기어(13c)를 지지하기 위한 기어 액슬(13p₁)과 이중 기어(13h)를 지지하기 위한 기어 액슬(13p₂)는 프레임(15)의 구멍(15a₁, 15a₂)를 각각 관통하여 고정되고, 프레임(15)에 대한 기어 유니트(13)의 부분은 고정된다. 드럼 구동 기어(13c)가 감광 드럼(2)에 구동력을 전달하기 위한 기어이므로 이 기어(13c)를 지지하기 위한 기어 액슬(13p₁)은 큰 부하를 받는다. 그러나 기어 액슬(13p₁)이 프레임의 구멍(15a₁)을 관통하여 고정되므로 기어 액슬(13p₁)은 프레임의 구멍(15a₁)과 지지 부재(13n)에 의해서 양 단부에서 지지되고, 따라서 기어 액슬(13p)의 붕괴 또는 유사한 경우는 거의 일어나지 않는다.

전술한 2개의 액슬 외의 다른 기어 액슬(13p)는 프레임 구멍(15a)에 끼워지나, 이들 기어 액슬(13p)와 구멍(15a) 사이의 결합 상태는 전술한 2개의 기어 액슬에 비하여 훨씬 조악하다. 다시말하면, 이들 액슬과 구멍은 기어 유니트(13)이 프레임(15)에 장착될 때 일종의 안내부로서 작용한다.

기어 유니트(13)이 프레임(15)의 한 측벽에 장착됨에 따라, 드럼 기어(2a) 등에 구동력을 전달하기 위한 구동 기어(상세하게는, 드럼 구동 기어(13c), 반송 수단 구동 기어(13f), 운반 수단 구동 기어(13g), 정착 수단 구동 기어(13k) 및 방출 수단 구동 기어(13m))은 프레임(15)의 측벽에 마련된 창(15b)를 통해 프레임 내부로 돌출되어 프레임 내부에서 전체 또는 부분적으로 노출되어 드럼 기어(2a)와 같은 대응부와 맞물리게 된다.

또한, 기어 유니트(13)이 프레임(15)에 장착될 때 구동 기어들은 이들 기어에 의해 구동되는 기어(드럼 기어(2a) 등)가 배치되고자 하는 다소 내향된 위치에서 프레임 내에 배치되는 방법으로 이들 구동 기어들이 기어 유니트상에 장착된다. 다시 말하면, 기어 유니트(13)이 프레임(15)에 장착된 후 이 구동 기어들이 배치되고자 하는 곳보다 다소 내향된 위치에 배치되고, 그 결과로 피구동 기어들이 장착될 때 구동 기어들은 다소 내향된 배치된 상태로 프레임 내에서 정지하고 있다. 따라서, 기어 유니트(13)과 각 구동 기어 사이의 위치적 관계는 한개가 먼저 장착되고 나머지는 독립적으로 제거될 수 있는 관계이다.

기어 유니트(13)의 형태로 기어 트레인의 기어들을 일체화하고 기어들을 프레임(15) 상에 기어 유니트(13)로서 장착시킴으로써 이 기어 트레인은 아주 간단하고 정확하게 장착될 수 있다. 또한, 이 기어 트레인은 측벽과 지지 부재(13n) 사이에 삽입되게 된다. 따라서, 기어 트레인이 손가락 등에 의해 접촉되거나 기어 맞물림 상태가 이물질의 충돌에 의해 방해받거나 또는 기어 트레인의 오일이 외부 덮개(16) 등에 비산될 가능성은 전혀 없게 된다. 더욱이, 이 기어 트레인이 프레임(15)와 지지 부재(13n) 사이에 삽입되어 있기 때문에 기어 트레인의 기어가 회전함에 따라 발생된 소음은 감소하게 된다.

기어 유니트(13)이 프레임(15)에 장착된 후에, 구동력을 기어 유니트의 기어 트레인에 공급하기 위한 주모터(20)이 장착된다. 프레임(15)의 좌측벽에 제29도 및 제30도에 도시된 바와 같이 U자형 홈(15c)가 구비된다. 모터(20)의 베어링부가 이 U자형 홈(15c) 내에 삽입되는 방법으로 모터(20)이 하강함에 따라, 모터피니언(20a)는 기어 유니트(13)의 이중 기어(13a,13h)사이에 형성된 골(valley)내로 낙하하고 (제26도의) 양 기어(13a,13h)와 맞물리게 된다. 주모터(20)은 장착판(20b)를 구비하고 이 장착판(20b)를 프레임(15)의 좌측벽에 나사 결합함으로써 고정된다.

장착판(20b)는 제30도에 도시된 바와 같이 하향 연장하는 다리부(20b₁)을 구비하고, 이 다리부의 단부에 커넥터(20c)가 부착되어 있다. 모터 베어링부가 프레임(15)상에 주모터(20)을 장착하기 위하여 U자형 홈(15c) 내로 하강함에 따라 커넥터(20c)는 전기 요소 장착 기판(14a) 상에 구비된 모터 케넥터(14f₂)와 결합하게 된다.

모터(20)이 장착됨에 따라 장착판(20b)는 지지 부재(13n)을 부분적으로 덮고, 회전 모터(20)에 의해 발생한 열은 금속판으로 제조된 지지 부재(13n)에 전도되어 소멸되게 된다. 다시 말하면, 지지 부재(13n)은 방열판으로 작용하게 된다.

제27도 및 제29도에 의하면, 지지 부재(13n) 상에 나사 결합된 얇은 스테인레스 강판(13r)이 있음으로써 기어 유니트(13)의 지지 부재(13n)은 프레임(15)의 바닥부에 장착된 전기 요소 유니트(14)의 차단판에 전기적으로 연결된다. 따라서, 지지 부재(13n)의 전위는 접지 상태로 유지되고 프레임(15)의 정렬 기준 표면은 지지 부재(13n)에 의해 전적으로 차단되게 된다. 더욱이, 전술한 바와 같이, 주모터(20)의 금속 장착판(20b)는 지지 부재(13n)과 중첩되고, 따라서 모터(20)의 표면의 전위는 접지 상태로 유지된다. 본 실시예의 지지 부재(13n)이 강판으로 제조되었다 할지라도, 예컨대 스테인레스 강판, 알루미늄 판 등의 다른 재료의 판으로 제조될 수 있다. 재료가 전기 전도성인 한에는 이것은 차단판으로 작용한다.

지지 부재(13n)이 전술한 바와 같이 차단판으로 작용하므로 이 지지 부재(13n)에 접경부(interface) 등을 장착하여 금속판으로 덮는 것이 양호하다. 이러한 배치로써 접경부 등은 차단 작용을 단순화하는 금속판들 사이에 배치된다.

(전기 요소 유니트)

다음으로, 제31도 내지 제33도에 의해, 전술한 각각의 작동 부재의 구동 작동을 제어하기 위한 전기 요소 유니트(14)를 설명할 것이다. 제31도는 전기 요소 유니트의 전개도이고, 제32도는 전기 요소 장착 기판의 블록 선도이고, 제33도는 교류 인입구(AC inlet)의 장착 방법을 도시한 도면이다.

(단일 부품의 전기 요소 장착 기판)

제31도에 의하면, 본 실시예의 전기 요소 유니트(14)는 전기 요소 장착 기판(14a), 덮개(14b) 및 차단판(14c)를 포함하며, 전기 요소 장착 기판(14a)는 덮개(14b)내에 장착되고 차단판(14c)는 덮개(14b)의 바닥 표면에 부착된다.

전기 요소 장착 기판(14a)는, (1) 상용의 외부 동력원(21)로부터 교류 동력을 수납하고 노이즈를 필터링하기 위한 교류 입력부(14a₁)와, (2) 교류 동력을 5 V 또는 12 V 등의 직류 동력으로 변환하기 위한 직류 동력원(14a₂)와, (3) 이동력을 프로세스 카트리지(B, 현상 수단 및 대전 롤러) 및 전사 롤러(11)에 공급하기 위한 고전압원(14a₃)과, (4) 레지스트레이션 센서(S₁), 방출센서(S₂), 잔여 기록 매체 센서(S₃) 등과 같은 센서 군으로부터 받은 신호에 응답하여 화상 형성 장치의 전체 작동을 제어하기 위한 마이크로프로세서와 같은 CPU(14a₄)와, CPU(14a₄)의 제어 프로그램 및 다양한 데이타를 저장하기 위한 ROM(14a₅)와, 다양한 데이타를 일시적으로 저장하기 위해서 뿐만 아니라 CPU(14a₅)의 작업 영역으로 사용되는 RAM(14a₆)을 포함하는 제어 회로부(14a₇)과, 그리고 (5) 다양한 스위치 센서 및 커넥터를 포함하며, 이 경우에 열거된 모든 요소들은 단일의 인쇄 회로 기판에 고정 장착되고 반면에 이들 요소에 연결되는 대응 요소는 단속가능한 (floating) 커넥터를 구비한다.

제31도 및 제32도에 의하면, 교류 입력부(14a₁), 직류 동력원(14a₂), 고전압원(14a₃), 및 제어 회로부(14a₇)이 단일의 전기 요소 장착 기판(14a)에 배치되는 방법이 설명될 것이다. 제32도에 의하면, 기록 매체(P)의 운반 방향에 대해 좌측은 기어 유니트(13)이 기계적 구동력을 전달하기 위해 장착된 구동측이 되고, 우측은 비구동측(non-driven side)이 된다.

제32도에 도시된 바와 같이, 교류 입력부(14a₁)은 비구동측에 속하게 되고 운반 방향에 대해 하류측에 배치되고, 고전압(14a₃)도 또한 비구동측에 속하게 되어 상류측에 배치된다. 제어 회로부(14a₇)은 구동측에 배치되고 직류 동력원(14a₂)는 대략 중간측에 배치되어 구동측에 다소 옵셋되어 있다.

고전압원(14a₃)의 비구동측 단부의 근처에, 현상 바이어스 접점 핀(14d₁), 드럼 접지 접점 핀(14d₂) 및 주 바이어스 접점 핀(14d₃)이 홀더 덮개(14e)로부터 돌출한 상태로 배치되어 있다.

교류 입구부의 비구동측 단부에(교류 입구부인) 교류 커넥터(14f₁)이 구비되어 있고, 제어 회로부(14a₇)의 구동측 단부의 근처에는 주모터(20)의 커넥터(20c)가 결합되는 모터 커넥터(14f₂)와 스캐너 유니트(8e)에 동력을 공급하기 위한 스캐너 커넥터(14f₃)와 화상 신호를 받기 위한 화상 신호 커넥터(14f₄)가 구비되어 있으며, 장착 기판의 하류에는 정착 수단의 히터 온도를 검출하는 써미스트의 신호를 받는 직류 커넥터(14f₅)와 이 동력을 히터에 공급하기 위한 교류 커넥터(14f₆)이 구비되어 있다.

전술한 바와 같이 이러한 배치가 수행되는 이유는 아래와 같은 장점 때문이다. 동력이 프로세스 카트리지(B)가 공급되는 접점 핀이 구동측에 위치할 때 기어의 맞물림 상태의 변화에 따라 이 핀이 이격될 수 있어서 접점 파손이 될 수 있다는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 접점 핀(14d₁,14d₂,14d₃)을 구비한 고전압원(14a₃)이 비구동측에 배치될 때 이러한 접점 파손은 발생하지 않는다.

저전압 회로인 제어 회로부(14a₇)은 고전압원(14a₃) 및 고전압원(14a₃)에 동력을 공급하는 교류 입력부(14a₁)이 배치된 위치에 대향인 구동측에 배치되고, 따라서 이 제어 회로부(14a₇)은 고전압원(14a₃) 등의 노이즈에 의해 덜 영향받게 된다. 더욱이, 모터 커넥터(14f₂)를 갖는 제어 회로부(14a₇)은 구동측에 배치되고, 따라서 기어 유니트(13)에 기계적으로 연결된 주모터(20)의 배선은 고전압측을 가로지르지 않으며 이러한 사실은 제어 회로부(14a₇)이 노이즈에 덜 민감하게 되는 데에 도움이 된다.

전기 요소 장착 기판(14a)의 커넥터(14f₁내지 14f₆)은 주모터(20), 고정 유니트 등에 직접 부착된 대응 커넥터와 직접 연결되어 있고(직접 트레인임), 이 경우에 전기 접속은 전기 요소 장착 기판(14a)을 통해 구현되며, 따라서 기존의 배선 장치(wiring harness)는 불필요하다. 그 결과, 전기 요소를 전기 요소 장착 기판(14a)에 장착하는 것이 매우 간단할 뿐만 아니라 접속 실수도 거의 없게 된다. 추가적으로, 배선 장치가 배치되지 않으므로 노이즈가 감소할 수 있다. 더욱이, 배선 장치가 없음으로써 유지·보수·점검 작업의 효율이 향상된다.

전기 요소 장착 기판(14a)가 덮개(14b)와 결합할 때 덮개(14b)에 제공된 위치 결정 보스(14b₁)은 전기 요소 장착 기판(14a₁)상에 구비된 위치 결정 구멍(14a₈)에 끼워지고, 그리고나서 장착 기판(14a) 및 덮개(14b)는 소정의 위치에 위치한 나사로써 상호 고정되게 된다. 다음으로, 전기적 전도성 금속판으로 제조된 차단판은 덮개(14b)의 바닥 표면상에 나사 결합되고, 따라서 전기 요소 유니트(14)를 완성시킨다.

전기 요소 유니트(14)는 (제1도의) 카세트(9)로부터 반송된 기록 매체(P)용의 상부 표면 안내부로서 작용해야만 하고, 따라서 R자형 곡선 표면(14h)가 차단판(14c)의 한 단부에 구비되어서 이 곡선 표면(14h)에 의해 통과하는 기록 매체(P)가 거꾸로 매끄럽게 운반되어야 한다. 또한, 전기 요소 장착 기판(14a)는 전기적 전도성 판(10e₁, 10e₂)를 포함하는 덮개 안내부(10e)를 덮고 있고, 이 덮개 안내부(10e)는 거꾸로 된 기록 매체(P)의 바닥 표면을 안내한다. 전기 전도성 금속판으로 제조된 덮개 안내부(10e, 즉 10e₁,10e₂)와 차단판(14c)에 의해 덮여 있으므로, 이 전기 요소 장착 기판(14a)는 높은 정도의 차단 효과를 구비할 수 있다.

제33도에 의하면, 교류 커넥터(14f₁)은 조임 너트(lock face nut)와 함께 나사(14j)를 사용함으로써 전기적 전도성 금속판 입구부(14i)를 차단판(14c)에 나사 결합함으로써 차단판(14c)에 부착된다. 금속판(14i)와 차단판(14c)의 이러한 배치는 교류 커넥터 주위를 1회전 감은 전기 코일을 생성하여 교류 입력부(14a₁)의 노이즈가 효과적으로 억제된다.

＜냉각 덕트＞

화상 형성 장치에서 전기 요소 장착 기판(14a)에 장착된 전기 요소 등은 열을 발생시키고, 또한 정착 수단은 히터를 구비하고 있으므로 열에 민감함 전기 요소는 이 열에 의해 성능이 저하되는 것이 방지되어야 한다. 본 실시예에서 프레임(15)는 공기를 전기 요소 장착 기판(14a) 위로 송풍하기 위한 팬(19)를 구비하고 있다.

장치의 내부를 효과적으로 냉각하기 위하여 흡입형 팬이 냉각팬(19)로서 사용된다. 제34도에 의하면, 팬(19)에 의해 흡입된 공기는 부 공기 덕트(W1,W2)로 분리된다. 이 공기 덕트는 부 공기 덕트 중의 하나(W1)이 프레임(15)의 상부에 장착된 스캐너 유니트(8e)로 경로가 설정되고, 다른 덕트(W2)는 전기 요소 장착 기판(14a) 위에서 주모터(20)을 지나면서 출구로 경로가 설정된다.

제35도에 의하면, 전기 요소 장착 기판(14a)로 공기를 보내기 위한 부 공기 덕트(W2)는 또한 직류 동력원(14a₂)의 고온 지점(hot spot)을 냉각시키기 위해 제1 덕트(W21)와 고전압원(14a₃)을 냉각시키기 위한 제2 덕트(W22)로 나뉜다. 이러한 덕트 배치를 달성하기 위하여 공기 덕트(14e₁)은 접점 핀을 유지하는 홀더 덮개(14e) 내에 구비된다. 이 공기 덕트(14e₁)의 공기 입구 및 공기 출구에서 공기 유동 안내 벽(14e₂)는 홀더 덮개(14e)와 일체형으로 형성되어 공기가 덕트(14e₁) 내·외로 부드럽게 유동한다.

공기 덕트(14e₁)이 홀더 덮개(14e)의 일부로서 형성되기 때문에 공기 덕트(W2)를 제1 공기 덕트(W21)과 제2 공기 덕트(W22)로 분리하기 위한 특별한 공간이 불필요하다.

＜홀더 덮개＞

홀더 덮개(14e)는 소위 스냅식 설계를 사용함으로써 덮개(14b)에 부착된다. 특히, 제36도의 사시도와 제37도의 단면도에 의하면 덮개(14b)는 결합 후크(14b₂)를 구비하고, 홀더 덮개(14e)는 후크(14b₂)와 결합 가능한 결합부(14e₃)을 구비한다. 더욱이, 이 홀더 덮개(14e)는 접점 핀과 접촉하도록 결합 돌출부(14e₄)를 구비한다.

이러한 위치적 배치로 인하여 홀더 덮개(14e)가 접점 핀(14d₂내지 14d₃)의 단부가 핀 덮개(14e₅)로부터 노출되도록 하강함에 따라, 결합 후크(14d₂)는 결합돌출부(14e₃)과 결합되도록 탄성적으로 변형하고 단일 작용에 의하여 홀더 덮개(14e)의 장착을 완료한다. 이 홀더 덮개(14e)가 장착된 후 결합 돌출부(14e₄)는 접점 핀(14d₁내지 14d₃)과 일체형인 원통형 스프링 덮개(14d₄)와 접촉하게 되어 접점 핀(14 d₁내지 14d₃)이 측면으로 흔들리는 것을 방지한다.

3개의 접점 핀(14d₁내지 14d₃)은 (기록 매체 운반 방향과 동일한 방향인) 프로세스 카트리지(B)의 설치 방향, 즉 제35도에서 상향 방향에 대해 비선형적으로 배치되어 있다. 특히, 현상 바이어스 접점 핀(14d₁)에 대하여 접지 접점 핀(14d₂)는 좌측으로 옵셋되어 있고, 대전 바이어스 접점 핀(14d₃)은 우측으로 옵셋되어 있다. 따라서, 이들 접점 핀(14d₁내지 14d₃)의 위치에 대응하는 프로세스 카트리지(B)의 바닥 표면에 구비된 대전 바이어스 접점, 드럼 접지 접점 및 현상 바이어스 접점은 잘못된 접점 핀과 접촉하지 않는다. 다시 말하면, 접점 핀(14d₁내지 14d₃)이 비선형적으로 배치되어 있으므로 프로세스 카트리지(B)의 삽입 중에는 프로세스 카트리지(B)의 대전 바이어스 접점은 접지 접점 핀(14d₂)가 접촉하지 않고 카트리지(B)의 드럼 접지 접점은 형상 바이어스 접점 핀(14d₃)과 접촉하지 않는다. 따라서, 접점 핀과 접점 사이의 불필요한 접촉을 제거할 수 있다.

홀더가 전기 요소 장착 기판(14a) 위를 유동하는 공기의 통로를 분리시킴으로써 전기 요소 장착부(14a)의 열 발생부는 고려되는 요소의 추가 없이도 효과적으로 냉각될 수 있다.

더욱이, 소위 스냅식 설계를 구비하고 있으므로 홀더 덮개(14e)는 단일 작용에 의해 장착될 수 있다. 대전 바이어스 접점 핀(14d₁)이 대전 롤러(11)을 가로 지르는 접지 접점 핀(14d₂)의 대향인 측면에 배치되어 있더라도 이들 접점 핀(14d₁내지 14d₃)은 단일 부품인 홀더 덮개(14e)로써 덮여지므로, 전사 스테이션으로부터 토너가 누설되는 경우에도 홀더 덮개(14e)는 토너를 포집하여 이 토너가 전기 요소 장착 기판(14a)의 표면 또는 접점 핀에 부착되는 것과 고전압 누전이 발생하는 것을 방지한다.

＜중간 커넥터의 구조＞

전기 접속은 전기 요소 장착 기판(14a) 상에 구비된 커넥터와 다양한 전기 요소의 커넥터를 접속시킴으로써 달성되고, 본 실시예에서는 커넥터의 접속이 중간 커넥터를 사용함으로써 단순화된다. 예컨대, 제32도에 의하면 화상 신호용 커넥터(14f₄)는 접경부로서 화상 처리 회로 기판(22)와 접속되고, 이 회로 기판(22)를 통해 주 컴퓨터(23)과 간접적으로 접속되고, 이 경우에 화상 신호용 커넥터(14f₄)와 화상 처리 회로 기판(22) 사이의 접속은 제38도에 도시된 바와 같은 중간 커넥터(24)를 사용함으로써 달성된다.

이 중간 커넥터(24)는 커넥터 주프레임(24b), 커넥터 주프레임(24b)에 의해 지지되는 다수의 접속 핀(24a) 및 각 접속 핀의 한 단부로 전기 요소 장착 기판(14a)의 화상 신호용 커넥터(14f₄) 내를 막기 위한 플러그부(24c)를 포함한다. 또한, 커넥터 주프레임(24b)는 제39도에 도시된 바와 같이 각 접속 핀(24a)의 다른 단부가 화상 처리 회로 기판(22)의 커넥터(22a) 내로 삽입될 때 안내부로서 작용하는 한 쌍의 안내 후크부(24d)를 구비하고 있다. 이 안내 후크부(24d)의 단부는 접속 핀의 단부 위로 돌출하고 있으며 화상 처리 회로 기판(22)상에 제공된 관통 구멍(22b)와 결합가능한 후크의 형태이다.

제39도에 의하면, 전기 요소 장착 기판(14a)가 전술한 구조를 갖는 중간 커넥터(24)를 사용하여 화상 처리 회로 기판(22)에 전기적으로 접속될 때 플러그부(24c)는 전기 요소 장착 기판(14a)의 화상 신호용 커넥터(14f₄) 내로 먼저 삽입되고, 이어서 접속 핀(24a)가 화상 처리 회로 기판(22)의 커넥터(22a) 내로 삽입된다. 이 때, 접속 핀(24a)가 커넥터(22a) 내로 삽입되기 이전에 안내 후크부(24d)는 화상 처리 회로 기판(22)의 관통 구멍(22b) 내로 결합되어 탄성적으로 변형되면서 접속 핀(24a)를 커넥터(22a) 내로 안내하며, 핀(24a)가 커넥터(22a) 내에 완전히 삽입되자마자 안내 후크부(24d)는 원위치로 튀어나와 그 자신이 해제되는 것을 방지한다.

다시 말하면, 안내 후크부(24d)를 갖는 중간 커넥터(24)는 또한 소위 스냅식 구조로 화상 처리 회로 기판(22)의 커넥터(22a)와 접속될 수 있다. 이러한 접속을 달성하는 데에 필요한 모든 것은 이 안내 후크부(24d)를 관통 구멍(22b) 내로 단순히 결합시키는 것이고, 이것은 가시적인 안내부를 제공할 뿐만 아니라 접속이 완료되는 순간에 체결되는 느낌도 준다. 따라서, 접속 작업은 아주 쉽다. 더욱이, 이 안내 후크부(24)는 일단 이것이 관통 구멍(22b)에 접속되면 해제되지 않는다는 것을 보장하기 때문에 화상 처리 회로 기판(22)와 중간 커넥터(24)는 상호 해제되지 않으며 개선된 접속 신뢰성을 제공한다. 더욱이, 안내 후크부(24d)가 있음으로써 외부 교란(disturbance)등에 의해 중간 커넥터 상에 작용하는 응력이 안내 후크부(24d)로 소멸되게 하며, 이럼으로써 접속 핀(24a)가 이 응력을 직접 받지 않도록 한다. 따라서, 접속 핀(24a)는 외부 교란 등에 의해 발생한 변형에 의해 손상받지 않는다.

더욱이, 중간 커넥터(24) 상에 구비된 안내 후크부(24d)의 쌍을 커넥터(24)의 중심선에 대해 비대칭적으로 형성함으로써 이 중간 커넥터(24)가 거꾸로 삽입되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 안내 후크부(24d)의 쌍은 형태 및 크기로 구분될 수 있으며, 관통 구멍(24d)는 대응하는 형태 및 크기로 변경될 수 있다.

본 실시예에서 안내 후크부(24d)는 중간 커넥터(24)의 오직 한 단부에, 즉 화상 처리 회로 기판(22)의 커넥터(22a)와의 접속이 행해지는 측면에 구비되며, 반면에 전기 요소 장착 기판(14a)의 커넥터(14f₄)와의 접속이 행해지는 측면에는 평평한 플러그부(24c)가 구비된다. 그러나, 제40도에 도시된 바와 같은 중간 커넥터(24)가 사용될 수 있다. 제40도에 도시된 중간 커넥터(24)는, 커넥터(14f₄)와 중간 커넥터(24)가 소위 스냅식 구조로써 접속되도록 전기 용소 장착 기판(14a)상의 대응하는 관통 구멍(22b)를 구비함으로써 전기 요소 장착 기판(14a)의 커넥터(14f₄)와의 접속이 행해지는 측면에 안내 후크부(24d)를 구비한다. 이러한 배치로써 전기 요소 장착 기판(14a)와 화상 처리 회로 기판(22) 사이의 전기적 접속이 손쉽게 행해진다.

더욱이, 본 실시예에서 이 중간 커넥터(24)는 화상 처리 회로 기판(22)의 접속에 사용되나, 다른 요소들 사이의 접속 뿐만 아니라 화상 형성 장치 외의 전기적 또는 전자적 장치 내의 요소들 사이의 전기적 접속을 수행하는 데에도 사용될 수 있다.

(냉각 팬)

다음으로, 제41도 내지 제43도에 의하여, 냉각 팬(19)의 구조를 설명할 것이다. 제41도에 의하면, 냉각 팬(19)는 팬 주조립체(19a), 이 팬 주조립체를 덮기 위한 팬 덮개(19b), 먼지 또는 이물질이 장치 내에 유입되는 것을 방지하기 위해 팬 덮개(19b)에 부착된 그물 필터(19c)및 정전기적 노이즈를 방지하기 위해 팬 덮개(19b)에 부착된 금속 차단판(19d)를 포함하고 있다.

팬 주조립체(19a)는 프레임(19a₂)와 프레임(19a₂)에 장착된 팬(19a₁)을 포함하고 있다. 이 프레임(19a₂)는 측벽 주위에 결합부(19a₃)을 구비하고 있다. 팬 덮개(19b)는 양단부에 개구를 갖는 원통 형태로 ABS, PP, PC 또는 PPPO와 같은 가요성 수지 재료로 성형되고 있고, 측벽은 측벽을 절단하여 절단부를 다소 내향으로 굴곡시킴으로써 제조된 것처럼 보이는 탄성 결합판(19b1)을 구비하고 있다. 이들 결합판(19b1)은 결합부(19b₃)와 결합된다.

팬 덮개(19b)의 좌·우측 벽은 내향으로 탄성 변형할 수 있는 압축부(19b₂)를 구비하고 있고, 각 압축부(19b₂)의 외부 표면은 압축부(19b₃)과 일체로 형성된 테이퍼진 돌출부(19b₃)을 구비하고 있다. 더욱이, 팬 덮개(19b)의 한 개방 단부의 모서리부(제41도의 좌측)에 압력에 의해 탄성 변형가능한 성형된 스프링부(19b₄)가 구비되어 있다.

팬 덮개(19b)의 상·하부 벽은 덮개(19b)를 프레임(15)에 고정시키기 위해 사용되는 결합 후크부(19b₅)를 구비하고 있다. 이 후크부(19b₅)는 탄성체이며 프레임(15)에 구비된 결합 구멍부와 결합한다.

팬 덮개(19b)의 흡입측 개구의 모서리부(제41도의 우측)에는 필터(19c)가 결합되는 접점부(19b₇)이 구비되고, 이 접점부는 결합 돌출부(19b₈)을 갖는다. 접점부(19b₇)의 필터 접촉 표면은 흡입측 개구(19b₆)의 단부 위로 다소(대략 1 내지 2 ㎜)돌출되어 있다.

그물 필터(19c)는 결합 돌출부(19b₈)이 끼워져 있는 구멍(19c₁)을 구비하고 있다. 차단판(19d)은 차단 아암부(19d₂)와, 절단·상승된 록크 탭을 갖는 결합부(19d₁)을 구비하고 있으며, 이 결합 돌출부(19d₈)은 그 안에 록크되어 있다.

냉각팬(19)의 조립 공정에 관하여, 먼저 팬 주조립체(19a)가 팬 덮개(19b)에 끼워지고, 덮개(19b)의 결합판(19b₁)의 단부는 팬 주조립체(19a)와 팬 덮개(19b)를 체결시키면서 결합부(19a₃)과 자동적으로 결합된다. 다시 말하면, 팬 주조립체(19a)와 팬 덮개(19b)는 소위 스냅식 구조로 체결된다.

팬 덮개(19b)의 흡입측 개구에 결합 돌출부(19b₈)이 필터(19c)의 구멍(19c₁)을 통해 놓이고 차단판(19d)의 결합부(19d₁)과 결합하고, 필터(19c)와 차단판(19d)가 부착된다. 필터(19c)와 차단판(19d)도 또한 단일 작용으로 부착된다.

다음에, 제42도 및 제43도에 의하면 프레임(15)의 팬 부착부(15m)은 원형의 공기 통로 구멍(15m₁)을 구비하고, 이 구멍(15m₁)의 위·아래에는 팬 덮개(19b)의 결합 후크부(19b₅) 결합되는 결합 구멍(15m₂) 내로 결합됨에 따라 냉각팬(19)는 프레임(15)에 자동적으로 장착된다. 다시 말하면, 냉각팬(19)는 스냅식 구조로 장착된다.

팬이 장착될 때, 테이퍼진 돌출부(19b₃)은 프레임 표면(15m₃)을 압착하고 이 압축부(19b₂)는 팬 주조립체(19a)를 하향 압축하도록 내향으로 탄성 변형된다. 이러한 배치로써 상업상 사용가능한 범용 팬이 설치된 후 팬 주조립체(19a)와 팬덮개(19b) 사이에 일정량의 유격이 발견되는 경우에도 이것들이 프레임(15) 내에 조립됨에 따라 제거된다. 더욱이, 냉각팬(19)가 프레임(15)에 장착될 때 성형된 스프링부(19b₄)는 프레임(15m₄)상에서 압축되고 탄성 변형된다. 이 탄성 변형으로 팬 덮개(19b)와 프레임(15)가 래틀(rattle)이 방지된다. 전술한 바와 같이 탄성체이기 때문에 압축부(19b₂)와 성형된 스프링(19b₄)는 팬 작동 중의 진동을 효과적으로 흡수하는 진동 방지 수단을 구성한다.

프레임(15) 상에 장착된 냉각팬(19)가 작동할 때 냉각 공기는 공기 통로 구멍(15m₁)으로 멀리 연장된 주 공기 덕트와 필터(19c)를 통해 제48도의 화살표 표시(WO)로 표시된 장치 내로 보내진다. 사용된 후, 필터(19c)는 먼지 또는 이물질에 의해 막힐 수도 있다. 본 실시예에서 이러한 상황이 일어날 때 냉각 공기는 제43도의 화살표 표시(WO1)로 표시된 부 공기 덕트를 통해 장치 내로 보내진다. 다시 말하면, 팬 덮개(19b)의 흡입측 개구의 단부는 필터(19c)와 완전히 접촉하고 있는 것은 아니고, 대신에 일정량의 간격이 이들 사이에 구비된다[필터 접촉부(19b₇)이 흡입측 개구(19b₆)의 단부 위로 돌출하는 양이 상당하게 된다]. 따라서, 필터(19c)가 막힐 때 냉각 공기는 화살표 표시(WO1)으로 표시된 부 공기 덕트와 간격을 통해 장치 내로 흡입된다. 그러므로, 본 실시예의 냉각 시스템은 비록 필터(19c)가 막히더라도 최소한 냉각 용량을 제공할 수 있다.

(프레임)

다음으로, 프로세스 카트리지(B), 스캐너 유니트(8e), 기어 유니트(13) 및 전기 요소 유니트(14) 등이 장착되는 프레임(15)에 대해 설명할 것이다. 제5도에 의하면 본 실시예의 프레임(15)는 일체형 모노코크 구조를 갖는다. 강성, 치수적 안정성 및 내열성 등의 특성을 고려하여 폴리카보네이트(PC), 폴리페닐린 옥사이드(PPO), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 고충격 스티렌(HIPS) 등의 수지 재료로써 3차원 상으로 높은 강성의 고정밀 단일품이 되게 사출 성형한다. 프레임(15)는 유리 섬유 또는 탄소 섬유를 대략 30 내지 50%로 전술한 수지 재료와 혼합시킴으로써 조성된 복합 재료로 제조될 수 있고, 더욱 강성을 증가시킬 수 있다.

제1도 및 제5도에 의하면, 프레임(15)는 프레임(15)와 일체형으로 형성된 아래의 부품을 구비할 수 있다. 즉, 기록 매체(P)를 저장하는 카세트(9)를 안내 및 지지하기 위한 카세트 안내부(15d), 주모터(20)을 지지하기 위한 모터 지지부(15e), 프로세스 카트리지(B)를 안내 및 지지하기 위한 안내부(7a,7b), 스캐너 유니트(8e)용의 지지부(15f), 반사경(8f)용의 지지부(15g), 전사 수단(11)용의 지지부(15h), 덮개 안내부(10e) 용의 지지부(15i), 픽업 롤러(10a)와 운반 롤러(10b)와 방출 롤러(10h, 10i)용의 위치-지지 부재(도시되지 않음), 다양한 센서 등이 장착되는 전기 요소 유니트(14)용의 위치 결정부, 및 카세트 삽입 안내부 등이다. 따라서, 전술한 다양한 유니트 사이의 위치 관계는 아주 정확하게 고정된다.

운반 롤러(10b)로부터 전사 롤러(11)로 기록 매체(P)를 안내하는 안내부(15j)는 프레임(15)와 일체형으로 형성되어 있으므로, 정확하고 안정한 위치적 관계는 감광 드럼(2)와 전사 롤러(11) 사이의 압력 접촉에 의해 형성된 전사 닙부(nip portion)와 기록 매체(P) 사이에서 항상 유지된다. 따라서, 전사 작업 중에 발생하는 화상 전이 경사(image shifting slanting0의 표시없이 고화질의 화상을 얻을 수 있다.

더욱이, 화상 정착 공정 후에 기록 매체(P)를 거꾸로 하기 위한 시트 경로(10g)도 또한 프레임(15)와 일체형으로 형성되고, 따라서 중간 롤러(10f)와 방출 롤러(10h)에 대한 정착 수단(12)의 위치적 관계는 아주 정확하게 유지된다. 그 결과, 정착 공정 후에 말린 기록 매체를 펼 뿐만 아니라 거꾸로 하는 시트 역 경로도 전술한 바와 같이 정확히 구성될 수 있다.

스캐너 유니트(8e), 반사경(8f) 및 프로세스 카트리지(B)의 위치는 프레임(15)에 의해 고정되고, 이들 유니트들 사이의 거리는 정확히 유지되며, 따라서 레이저 광선이 감광 드럼(2) 상에 투사되는 위치 정확도의 정도는 화상이 기록 매체(P) 상에 전사되는 정확도의 정도와 함께 향상된다.

스캐너 유니트(8e)의 위치는 프레임(15)의 스캐너 지지부(15f)에 의해 고정된다. 이 스캐너 지지부(15f)는 프레임(15)의 뒤틀림(distortion)에 영향을 거의 받지 않도록 프레임(15)의 좌·우측 벽을 연결하는 방법으로 형성된다.

특히, 프레임(15)의 강성은 좌·우측 측벽을 연결하는 비임에 의해 제공된다. 제1 비임은 정착 수단 지지부(15n)과 시트 경로(10g)에 의해 구성되고, 제2 비임은 안내부(15j)에 의해 구성된다. 더욱이, 전기 요소 유니트(14)는 정착 수단지지부(15n)과 안내부(15j)를 연결하도록 나사결합되고, 전술한 2개의 크로스비임을 강화시킨다. 다시 말하면, 안내부(15j), 시트 경로(10g), 정착 수단 지지부(15n) 및 스캐너 지지부(15f)는 좌·우측 측벽을 연결시킴으로써 프레임(15)의 강도를 향상시키기 위해 비임 구조를 구성한다.

스캐너 지지부(15f)는 안내부(15j)와 정착 수단 지지부(15n) 사이에 배치되고, 정착 수단 지지부(15n)과 안내부(15j)의 위에 위치하며, 기록 매체(P)의 운반 방향에 대해 장치의 대략 중간으로부터 정착 수단 지지부(15n)까지의 영역을 덮는다. 이 위치는 대략 프레임(15)의 중심이고, 이 지점은 비틀림 진동의 절점(node)의 위치 즉 큰 강성을 갖는 부분과 일치하게 된다.

회전시 주모터(20)이 진동을 발생하므로 프레임(15)의 큰 강성을 갖는 위치에 배치되어야 하며, 따라서 모터(20)을 지지하기 위한 모터 지지부(15e)는 스캐너 지지부(15f)가 측벽과 만나는 위치, 즉 큰 강성을 갖는 위치에 배치된다. 더욱이, 주모터가 장치 중심에 인접하여 배치되어 있으므로 기록 매채(P)를 운반하기 위해, 정착 수단을 구동하기 위해 또한 감광 드럼(2)를 구동하기 위해 구동력이 효과적으로 조화된다.

더욱이, 3차원 구조체이므로 본 실시예의 프레임(15)는, 강성이 크고 프레임(15)가 공진되는 것과는 달리 주모터(20)과 스캐너 모터(8c)와 냉각팬(19)가 쉽게 감쇄하는 이러한 장점을 제공하게 된다.

잘못된 화상 형성과 잘못된 기록 매체(P)의 운반 등에 관련된 문제점은 프레임(15)를 검사함으로써 방지될 수 있고 본 실시예의 프레임(15)는 단일 부품 프레임이며, 따라서 예견가능한 문제들을 보정하기 위한 적절한 수단을 취하기 위해 단일 부품 만이 검사될 필요가 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

(스테인레스 강 또는 구리 등의)금속 충전물(filler)이 프레임(15)의 수지재료와 혼합되는 충전 재료로서 사용될 때, 프레임(15)의 강성이 증가될 뿐만 아니라 대략 10Ω의 저항값에 해당하는 전도율이 얻어진다. 이러한 조성으로써 장치내에 있는 전기 요소 장착 기판(14a)에서 발생한 전기 노이즈는 장치로부터 밖으로 누전되는 것이 방지된다.

고탄성 고무 재료가 프레임(15)의 수지 재료와 혼합될 때, 프레임(15)의 진동 감쇄 특성이 향상된다. 다시 말하면, 다양한 복합 기능은 단면한 특정 특성을 갖는 재료 또는 다양한 재료를 프레임(15)용 수지 재료와 혼합시킴으로써 프레임(15)에 부가될 수 있다.

(외부 덮개)

다양한 요소 또는 유니트가 프레임(15)에 장착된 후 화상 형성 장치를 끝마무리하기 위해 조립체가 외부 덮개(16)에 의해 덮인다. 이 외부 덮개(16)을 이후에 설명할 것이다.

(일체형 외부 덮개)

정면 사시도인 제44도와 후면 사시도인 제45도에 의하면, 외부 덮개(16)은 주덮개(16a), 상부 덮개(16b), 측면 덮개(16,16d,16e) 및 후방 덮개(16f) 를 포함하며, 이들 모두는 외부 덮개 유니트로 일체화된다. 본 실시예의 주덮개(16a)는, 선행 기술에 의한 형태가 2 또는 그 이상의 분리 부품을 갖는 데 반하여 5개의 벽, 즉 상부 벽, 전·후방 벽 및 좌·우측 벽의 전체 벽이 일체화된다는 점에서 선행 기술에 의한 화상 형성 장치의 덮개와 상이하다. 이것은 수지 재료로 성형된다. 주덮개(16a)의 상부 표면에는 기록 매체(P)의 방출 트레이(10j)가 주덮개(16a)와 일체형으로 성형된 상태로 후방에 구비되어 있고, 카트리지 삽입 개구(16j)는 전방에 구비되어 있다. 이 개구(16j)는 상부 덮개(16b)에 의해 노출되거나 또는 덮여 있다.

주덮개(16a)의 전·후방 벽의 각각의 내부 표면에는 한쌍의 결합 집게(16a₁)이 구비되어 있고, 각각의 측벽의 내부 표면에는 결합부(16a₄)가 각각의 소정의 위치에 구비되어 있다. 주덮개(16a)가 프레임(15) 위로부터 하강함에 따라 집게(16a₁)과 결합부(16a₄)는 프레임과 결합한다. 이후, 이 주덮개(16a)는 나사(25)를 사용하여 프레임(15)에 고정된다. 이들 나사(25)는 상부 덮개(16b)가 밀폐될 때 보이지 않는 위치에 위치하고 있다.

외부 덮개(16)의 주구조체가 되는 덮개(16a)가 전술한 바와 같이 일체화되므로 단지 이것을 위에서 하강시킴으로써 프레임(15)상에 장착된다. 다시말하면, 본 실시예의 장치 외부를 끝마무리하기 위해 필요한 것은 주덮개(16a)로 프레임(15)를 덮는 것이고, 반면에 선행 기술에 의한 외부 덮개는 몇몇의 분리 부품을 포함하고 있고 각각은 나사 등을 사용하여 개별적으로 장착되어야 한다. 따라서, 본 실시예의 외부 덮개를 장착하는 것은 아주 간단하여 조립 시간을 줄일 수 있다.

주덮개(16a)의 크기는 아래에 서술된 범위로 축소된다. 화상 형성 장치의 축소는 A4 크기(210㎜ x 297㎜)의 기록 매체(P)상에 화상을 인쇄하기 위한 화상 형성 장치가 이러한 크기의 주덮개(16a) 내로 삽입된다는 점에서 달성된다.

(1) 높이 : 대략 130 내지 145㎜

(2) 길이 : 대략 350 내지 370㎜

(3) 폭 : 대략 350 내지 360㎜

(상부 덮개)

상부 덮개(16b)는 주덮개(16b) 내에 구비된 회전축에 대해 회전가능한 다리부(16b₁)을 구비한다. (도시되지 않은) 회전축은 프로세스 카트리지(B)를 교환하거나 종이 걸림(jamming)을 처리하기 위해 결합이 해제될 때 상부 덮개(16b)가 자동적으로 개방되도록 비틀림 힌지 스프링을 구비한다.

상부 덮개(16b)의 잠김은 주덮개(16a)의 우측벽의 표면상에 부착된 방출 버튼(eject button)에 의해 해제된다. 제46a도에 도시된 바와 같이, 방출 버튼(16g)는 안내 부재(16g₁)을 구비하여 방출 버튼(16g)가 내·외로 밀릴 수 있다. 이 안내 부재(16g₁)은 방출 버튼(16g)를 외부 덮개(16)으로부터 정상 위치로 외향 압축하는 압축 스프링(16h)를 구비하고 있다.

안내 부재(16g₁)은 제46a도에 도시된 바와 같이 외부 덮개(16)이 프레임(15)를 덮고 있을 때 활주 부재(26)을 대면하도록 배치된다. 이 활주 부재(26)은 이 활주 부재(26)이 탈락됨이 없이 화살표(a, b)의 방향으로 활주되도록 제46b도에 도시된 바와 같이 프레임(15)와 결합하는 한쌍의 집게부(26a)를 구비하고 있다. 이 활주 부재(26)은 항상 화살표(a)의 방향으로 (도시되지 않은) 스프링의 압력을 받고 있다.

이 활주 부재(26)은 또한 결합부(26b)를 구비하고 있다. 상부 덮개(16b)가 밀폐될 때 덮개(16b)에 구비된 결합 후크부(16b₂)는 결합부(26b)와 결합하고 체결구(locks)는 상부 덮개(16b)를 밀폐한 상태로 체결한다. 방출 버튼(16g)가 눌려졌을 때 이 안내 부재(16g₁)은 제46b도의 화살표(b) 방향으로 활주 부재(26)을 활주시키고, 체결된 결합 후크부(16b₂)는 이 결합부(26b)로부터 해제된다. 그 결과, 상부 덮개(16b)는 전술한 힌지 스프링에 의해 개방된다.

(측면 덮개)

주덮개(16a)의 우측벽에서, 입구 연결창이 상기 입구 연결창을 덮는 측면 덮개(16c)와 함께 후방에 마련된다. 주덮개의 좌측벽에서, I/O 연결창이 상기 I/O 연결창을 덮는 측면 덮개(16d)와 함께 후방에 마련된다. 또한, 주덮개(16a)의 좌측벽에서, 모듈 교환창이 상기 모듈 교환창을 덮는 측면 덮개(16e)와 함께 중간에 마련된다.

다음에, 상기 측면 덮개들을 개방 또는 폐쇄하기 위한 구조가 설명될 것이다. 3개의 측면 덮개(16c,16d,16e) 모두는 기본적으로 동일한 개방 또는 폐쇄용 구조를 가지므로, 간편하기 위하여 이들의 대표로서 입구 연결창을 덮기 위한 덮개(16c)만 설명될 것이다.

제47a도를 참조하면, 측면 덮개(16c)의 한 모서리에는 한 쌍의 힌지 집게 (16c₁)가 마련된다. 상기 힌지 집게들은 주덮개(16a)의 창(16i)를 통해 삽입되고 측면 덮개(16c)의 모서리가 제47a도에 도시된 바와 같이 접촉하는 창(16i)의 모서리를 중심으로 선회되며, 측면 덮개(16c)의 다른 하나의 모서리에 마련된 한쌍의 결합 집게(16c₂)는 주덮개(16a)의 내부면에 마련된 한쌍의 결합 리브(16a₁) 상으로 후크(hook)식으로 결합됨으로써 측면 덮개(16c)를 적소에 고정한다.

측면 덮개(16c) 및 창(16i)에는 리브(16a₁)에 인접한 모서리와 결합 집게(16c₂)에 인접한 모서리에 각각 전력 코드 절제부(cutaway; 16c₃, 16i₁)이 마련되어 전력 코드가 상기 절제부에 의해 형성된 구멍을 통해 놓여질 수 있도록 한다. 게다가, 측면 덮개(16c)에는 후면부 상에 너클형 표면(16c₄)가 마련되어 개방 또는 폐쇄를 용이하게 한다.

전력 코드 절제부(16c₃, 16i₁)이 마련된 측면 덮개(16c) 및 주덮개(16a)의 부분은 제47b도에서 빗금으로 표시된 구역에서 다른 부분의 절반 두께를 가지며, 상기 절반 두께를 갖는 빗금 표시 구역들은 측면 덮개(16c)가 폐쇄될 때 서로 중첩한다. 상기 배치는 코드(27)이 제47b도의 화살표 부호(c)로 지시된 방향으로 실수로 잡아당겨질 때 측면 덮개(16c) 및 주덮개(16a)의 전력 코드 절제부(16c₃,16i₁)에 의해 형성된 구멍을 통해 놓여진 코드(27)이 주덮개(16a)의 돌출한 박벽부(16a₂)에 걸려 있게 하여 실수로 잘못된 방향으로 잡아 당겨진 코드(27)에 의해 측면 덮개(16c)에 걸려 있게 하여 실수로 잘못된 방향으로 잡아 당겨진 코드(27)에 의해 측면 덮개(16c)가 돌발적으로 개방되지 않도록 한다. 물론, 절제부(16i₁)의 개구의 치수(d)는 코드(27)의 직경보다 크게 만들어진다.

마찬가지로, I/O 연결 측면 덮개(16d)에는 동일한 구조, 즉 코드 절제부 및 너클형 표면이 마련된다.

측면 덮개(16, 16d, 16e)의 설비로 인해, 코드(27)용 커넥터 등이 노출되지 않게 되어 커넥터 부분에 먼지 또는 이물질이 쌓이는 것을 방지한다. 또한, 코드(27)을 후방으로 잡아 당겨지도록 하는 상기 배치는 장치 설계를 유리하게 한다.

(반사경용 이중 보호)

장치를 덮는 외부 덮개(16)은 장치 외장을 구성하지만, 상기 외부 덮개(16)은 광학 시스템의 반사경(8f)에 이중 보호를 제공한다. 반사경(8f)는 프레임(15)상에 장착되고, 상기 반사경(8f)가 미소량 만큼이라도 이동될 때 감광 드럼(2) 상에 투사된 광 화상이 왜곡되어 왜곡된 화상 등을 초래한다. 따라서, 반사경(8f)의 위치 정확도는 정밀하게 제어되어야만 하고 가능한 한 반사경(8f)가 충격을 받지 않게 하는 것이 양호하다.

따라서, 본 실시예에서, 프레임(15)가 외부 덮개(16)으로 덮여질 때 프레임상에 장착된 반사경의 최상부 부분은 제44도 및 제48도에 도시된 바와 같이 주 프레임(16a)의 거울 보호부(16a₃)으로 덮여진다. 게다가, 상기 거울 보호부(16a₃)은 상부 덮개(16b)가 폐쇄될 때 상부 덮개(16b)로 덮여진다.

따라서, 상부 덮개(16b)가 정상 위치에, 있을 때, 즉 폐쇄되어 있을 때 반사경(8f)는 거울 보호부(16a₃) 및 상부 덮개(16b)에 의해 덮이게 되는 이중 보호하에 있게 된다. 적소의 상기 배치로 인해, 어떠한 것이 실수로 장치 상에 떨어질 때라도 충격은 반사경(8f)로 전달되지 않는다.

(LED 도광 부재)

외부 덮개(16)의 상부면에, 전원의 온 또는 오프의 여부, 주컴퓨터와 화상 형성 장치를 연결하는 라인의 온 또는 오프의 여부, 또는 화상 형성 장치의 상태 등을 나타내기 위하여 디스플레이부가 마련되며, 이것은 LED로부터의 빛 의 온 또는 오프의 여부에 의해 표시된다. LED로부터의 빛은 제49도 및 제50도에 도시된 도광부재(28)을 통해 외부 덮개(16)의 상부면으로 전도된다.

상기 도광 부재(28)은 높은 광 투과율을 갖는 아크릴 재료와 같은 재료로 구성되고 이것에는 매우 매끄럽게 형성된 표면이 마련되어 외부 덮개(16)의 내부면에 부착되며, 4개의 광 파이프(28a,28b,28c,28d)의 발광 단부 각각은 외부 덮개(16)의 상부면에서 노출된다(제44도 및 제45도). 외부 덮개(16)의 제위치에 있을 때, 상기 4개의 광 파이프(28a,28b,28c,28d)의 입광 단부 각각은 제어회로부(14a₇)로부터의 제어에 응답하여 온 또는 오프되는 대응 LED(28f)와 대면하도록 배치되어 외부 덮개(16)의 상부면에서 디스플레이되도록 빛이 전도되게 한다.

주컴퓨터와 화상 형성 장치 사이의 라인은 제44도에 도시된 바와 같이 외부 덮개(16)의 외측으로 노출된 억세스 버튼(29)를 누름으로써 온 또는 오프로 절환된다. 상기 억세스 버튼(29)는 제49도에 도시된 바와 같이 축(29a)를 중심으로 선회 가능하도록 부착된다. 억세스 버튼(29)의 위치에 대해서는, 억세스 버튼은 도광부재(28)과 동일한 위치에서 외부 덮개(16)의 내부면 상에 있으며 도광 부재(28)의 일부분은 억세스 버튼(29)의 축(29a)를 선회식으로 지지한다.

억세스 버튼(29)가 눌려질 때, 누름부(29b)는 선회되어 전기 요소 장착 기판(14a)에 연결된 (도시되지 않은) 접촉 스위치를 누른다. 이때, 상기 스위치를 통해 작동 모드가 절환되고 LED(28f)는 이러한 모드 절환에 응답하여 온 또는 오프 된다.

(조립 공정)

전술한 조립 공정은 프레임(15) 주위에 중점을 두었다. 다음으로, 제1도 및 제5도를 참조하여 조립 순서가 설명될 것이다.

우선적으로, 덮개 안내부(10e)가 아래로부터 장착되고(실제로, 프레임(15)가 역전되어 위치되고 조립은 상부로부터 하방으로 이루어진다.), 그리고 나서 전기 요소 유니트(14)가 덮개 안내부(10e) 아래로부터 장착된다. 게다가, 픽업 롤러(10a), 반송 기어(10a₁), 반송 롤러(10b) 등이 일체로 된 반송 유니트(30)이 장착된다.

전기 요소 유니트(14)는 전술한 바와 같이 아래로부터 장착되므로, 전기 요소 유니트(14) 위에 위치될 기록 매체(P) 안내부(15j; 제1도)는 프레임(15)와 일체로 성형될 수 있어, 감광 드럼(2)와 전사 롤러(11) 사이에서 이들의 접촉 압력에 의해 형성된 전사 닙(nip)에 대한 기록 매체(P)의 위치 관계를 매우 정밀하게 설정하는 것을 용이하게 한다.

종래의 조립 공정에서 수행된 바와 같이 전기 요소 유니트(14)가 위로부터 장착되도록 조립 공정이 구성될 때, 운반 안내부(15j)는 프레임(15)과 일체로 형성될 수 없고, 결과적으로 전사닙에 대한 기록 매체(P)의 위치 관계에서의 고도의 정확도를 성취하기 위하여 운반 안내부가 프레임(15)에 대하여 매우 정밀하게 위치될 것이 필요하며, 이것은 간단한 조립 공정을 불가능하게 하고 반면에 본 실시예에서는 상기 문제점이 없다.

안내부(10c), 롤러(10d₁,10d₂,10d₃)(제1도)이 (프레임(15)를 정상 위치로 다시 역전시키면서) 프레임(15)의 정면 위로부터 대각선으로 하방으로 장착된다. 그리고 나서, 기어 유니트(13)이 프레임(15)의 좌측벽 상에 장착된 후에, 주모터(20)이 장착된다. 상기 주모터(20)이 장착되는 것과 동시에, 주모터(20)의 커넥터(20c)는 전기 요소 장착 기판(14a)의 모터 커넥터(14f₂) 내로 끼워진다. 다음에, 전사 롤러(11), 안내 부재(11b) 등을 포함하는 전사 유니트가 장착된 후에, 스캐너 유니트(8e)가 장착된다.

게다가, 필름 안내 부재(12a), 가압 롤러(12d) 등이 일체로 된 정착 수단(12)가 장착되고, 상기 단계 동안에 정착 수단(12)의 커넥터가 DC 커넥터(14f₅)와 AC 커넥터(14f₆) 내로 삽입된다. 그리고 나서, 방출 롤러(10h,10i) 쌍과 같은 방출 부재와 냉각팬(19)가 장착된 후에, 반사경(8f)가 마지막으로 장착된다.

따라서 모든 구성 요소들이 프레임(15) 상에 장착된 후에, 외부 덮개(16)이 프레임(15) 위로부터 장착되어 화상 형성 장치(A)의 조립 공정이 완료된다. 그리고 나서, 카세트(9) 및 프로세스 카트리지(B)가 삽입되어 총 조립 공정을 완료시킨다.

(화상 형성 작동)

다음에, 제1도를 참조하여 전술한 화상 형성 장치(A)의 화상 형성 작동이 설명될 것이다. 우선, 기록 매체(P)를 저장하는 카세트(9)와 함께 프로세스 카트리지(B)가 설치된다. 이러한 상태에서 장치가 기록 개시 신호를 받을 때, 픽업 롤러(10a)가 운반 롤러(10b)와 함께 회전됨으로써, 기록 매체(P)는 분리 집게(9f)에 의해 하나씩 분리되어 기록 매체의 상부면이 전기 요소 유니트(14)의 차단판(14c)에 의해 안내되는 상태로 카세트(9) 외부로 반송되고 운반 롤러(10b)로 운반된다. 기록 매체는 운반 롤러(10b)를 따라 뒤집힌 뒤에, 바닥면이 안내부(15j)에 의해 안내되고 상부면이 안내 부재(10k)에 의해 안내되는 상태로 화상 형성 스테이션으로 운반된다.

기록 매체(P)의 선단부가 레지스트레이션 센서(S₁)에 의해 감지될 때, 화상은 기록 매체(P)의 선단부가 센서(S₁)로부터 전사 닙 부분으로 이동하는 운반 타이밍과 동기되어 화상 형성 스테이션에 형성된다.

특히, 감광 드럼(2)는 기록 매체(P) 운반 타이밍과 동기되도록 하는 방식으로 회전되고, 상기 회전에 따라 대전 바이어스가 대전 롤러(3a)에 인가됨으로써, 감광 드럼(2)의 표면은 균일하게 대전된다. 그리고 나서, 화상 신호에 의해 조절된 레이저 광선이 광학 시스템(8)로부터 감광 드럼(2)의 표면 상으로 투사됨으로써 투사된 레이저광선에 따라 잠상이 드럼 표면 상에 형성된다.

잠상이 형성됨과 동시에, 프로세스 카트리지(B)의 현상 수단(4)가 구동됨으로써 토너 저장기(4a) 내의 토너를 현상 슬리브(4d)로 반송하도록 토너 반송 기구(4b)가 구동되고 토너층이 회전하는 현상 슬리브(4d)상에 형성된다. 감광 드럼(2)상의 잠상은 감광 드럼(2)와 동일한 극성과 전위량을 갖는 전압을 현상 슬리브(4d)에 인가함으로써 토너에 의해 현상된다. 그리고 나서, 감광 드럼(2)상의 토너 화상은 토너와 반대 극성을 갖는 전압을 전사 롤러(11)에 인가함으로써 전사 닙 부분으로 운반되어 있는 기록 매체(P)상으로 전사된다.

토너 화상이 기록 매체(P)상으로 전사된 감광 드럼(2)는 제1도의 화살표 방향으로 더 회전되면서 감광 드럼(2)상의 잔류 토너들이 클리닝 블레이드(5a)에 의해 긁어져 제거된다. 긁어진 토너는 폐토너 저장기(5c) 내에 수집된다.

다른 한편으로는, 토너 화상이 전사된 기록 매체(P)는 바닥면에서 덮개 안내부(10e)에 의해 안내되어 정착 수단(12)로 전달된다. 상기 정착 수단(12)에서, 기록 매체상의 토너 화상은 열 및 압력을 인가함으로써 정착된다. 다음에, 기록 매체(P)는 방출 중간 롤러(10f)와 시트 경로(10g)에 의해 뒤집힘으로써 반대로 굴곡됨에 따라 펴지고 방출 롤러(10h,10i)에 의해 방출 트레이(10j)로 방출된다.

(화상 형성 기준부)

본 실시예의 화상 형성 장치에 있어서, (1) 기록 매체(P) 운반 기준부, (2) 프로세스 카트리지(B) 설치 위의 기준부, 및 광학 시스템(8)이 감광 드럼(2)상으로 광 화상을 투사하기 시작하기 위해 근거로 삼는 (3) 주사 개시 기준부는 화상 형성 장치(A)의 동일 측면(본 실시예에서, 장치 주 조립체의 좌측면, 즉 기어 유니트(13)이 배치된 측면) 상에 마련된다. 이러한 배치는 특히 제51도의 개략 평면도를 참조하여 설명될 것이다.

우선, 기록 매체(P) 운반 기준부가 설명될 것이다. 픽업 롤러(10a)에 의해 반송된 후에 기록 매체(P)는 운반 롤러(10b)와 운반 롤러(10b) 상에 가압되는 롤러(10d₁,10d₂,10d₃)(제1도)에 의해 전방으로 운반되면서, 3개의 롤러(10d₁,10d₂,10d₃)가 좌측에 대해 경사진 경사 운반 각도(α)(롤러가 운반 안내부의 기준 표면상으로 기록 매체(P)를 가압하는 각도)는 α₁=0.5°, α₂=4.0°및 α₃=4.0°에서 설정된다. 또한, 운반 롤러(10b) 상의 이들 롤러의 접촉 압력은 400g, 400g 및 300g에서 각각 설정된다. 전술한 바와 같이, 구동력은 기어 유니트(13)의 운반 구동 기어(13f)와 맞물린 운반 기어(10b₁)으로부터 클러치(32)에 의해 운반 롤러(10b)로 전달된다. 이러한 배치로 인해, 기록 매체(P)는 운반 롤러(10b)에 의해 운반되면서 기록 매체(P)의 측면들 중의 하나가 프레임(15) 상에 마련된 운반 안내 기준 표면(31)에 대항하여 가압된다. 바꿔 말하면, 기록 매체(P)는 소위 단일 운반 기준을 사용하여 운반된다. 운반 안내 기준 표면(31)은 기어 유니트(13)이 장착되는 프레임(15)의 좌측벽의 내부 표면 상에 마련된다.

프로세스 카트리지(B) 위치 설정 기준이 설명될 것이다. 전술한 바와 같이, 프로세스 카트리지(B)가 설치될 때, 프로세스 카트리지의 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 프레임(15) 상에 마련된 제1 안내부(7a)에 의해 안내되면서 삽입되고, 더욱 삽입됨에 따라 상기 돌출부(7c₁,7c₂)는 홈부(7a₁) 내로 들어가게 되어 설치 공정이 완료된다. 프레임(15)의 좌측벽의 내부 표면 상에 위치된 제1 안내부(7a)들 중의 하나에는 홈부(7a₁)에 인접하여 내측으로 돌출한 카트리지 위치 설정 기준 표면(33)이 마련된다. 제1 안내부(7a)들 중의 하나가 홈부(7a₁)에 인접하여 내측으로 돌출하게 할 때, 프로세스 카트리지(B)는 측방향으로 요동하지 않는다.

프로세스 카트리지(B) 내의 감광 드럼(2)는 구동력이 기어 유니트(13)의 기어(13c₂)과 맞물린 드럼 기어(2a)로 전달됨에 따라 회전된다. 기어(13c₂) 및 드럼 기어(2a)는 헬리컬 기어이므로, 이들 기어의 회전은 감광 드럼(2)를 카트리지 설치 기준 표면(33)을 향해 가압하는 추력을 발생시킨다. 특히, 드럼 기어(2a)에는 약 14.6°의 우측 나선 각도가 마련되어 구동력이 감광 드럼(2)에 전달될 때 프로세스 카트리지(B) 전체는 감광 드럼(2)의 추력 방향으로 장치의 좌측면을 향해 가압됨으로써, 프레임(1)의 좌측면은 카트리지 설치 기준 표면(33)과 접촉하여 위치된다. 통상적으로, 카트리지 설치 기준 표면(33)과 접촉하면서, 프로세스 카트리지(B)는 설치를 위한 허용 이동 범위 내에서 추력 방향으로 약 1mm 내지 3mm 이동한다.

따라서, 프레임(1)의 좌측면이 화상 형성 작동 동안 카트리지 설치 기준 표면(33)과 접촉함에 따라, 원통형 돌출부(7c₁,7c₂)가 홈부(7a₁) 내로 들어갔을 때 전후 방향으로 위치 고정되어 있는 감광 드럼(2)는 상기 프레임(1)과, 좌측면(더 상세하게는, 감광 드럼(2)의 좌측 단부 상에 장착된 드럼 기어(2a))와 접촉함으로써, 감광 드럼(2)는 측방향으로 위치 고정한다. 적소의 상기 배치로 인해, 본 실시예의 감광 드럼(2)의 위치는 항상 동일한 지점에서 고정된다.

게다가, 카트리지 설치 기준 표면(33)은 프레임(15)상에, 구동력을 드럼 기어(2a)로 전달하기 위한 기어 유니트(13)이 마련된 동일면, 즉 좌측면 상에 마련되므로, 드럼 기어(2a)와 기준 표면(33) 사이의 거리는 기어 유니트(13)이 예컨대 프레임(15)의 좌측벽 상에 위치된 배치와 비교할 때 더 작아서, 헬리컬 기어(2a)가 기준 표면(33)을 향해 약간 이동될 때에도 이동량은 더 작게 된다. 결과적으로, 구성 요소들 사이의 거리 정확도와 조립 정확도는 향상될 수 있다.

광 화상 주사 개시 기준이 설명될 것이다. 광 화상이 광학 시스템(8)로부터 감광 드럼(2)의 표면 상에 투사될 때, 상기 광 화상은 다각형 거울(8b)의 회전에 의해 감광 드럼(2)의 길이 방향으로 나란히 주사된다. 본 실시예에서, 상기 주사 동작은 감광 드럼(2)의 길이 방향에 대하여 좌측에서 시작된다. 특히, 제51도를 참조하면, 주사 개시 기준점(X1)은 광 화상 주사 범위(G)(화상 형성 범위)의 일단부에서, 상기 운반 기준 표면(31)과 카트리지 위치 설정 기준 표면(33)이 배치된 표면, 즉 기어 유니트(13)이 배치된 표면 상에 마련되며, 주사는 주사 개시 기준점(X1)에서 개시되어 X2를 향해 수행된다.

이제, 제52도를 참조하여 주사 구조가 설명될 것이다. 스캐너 유니트(8e)의 가장 중요한 부분은 스캐너 모터(8c)의 회전축 상에 장착되어 스캐너 모터(8c)가 회전함에 따라 회전되는 다각형 거울(8b)이다. 스캐너 모터(8c)의 회전 속도는 스캐너 드라이버(8k)에 의해 제어되어 다각형 거울(b)에 의해 반사된 레이저 광선이 기어 유니트(13)이 배치된 측면으로부터 개시하여 일정 속도로 감광 드럼(2)의 표면을 주사하도록 한다.

특히, 주사 구동 명령(SCNON)이 CPU(14a₄)로부터 스캐너 드라이버(8k)로 보내질 때, 스캐너 드라이버(8k)는 스캐너 모터 회전 신호(SMD)를 스캐너 모터(8c)로 보내어 모터(8c)를 시동시키도록 한다. 또한, 스캐너 드라이버(8k)는 모터 회전 신호의 전압을 제어하여 스캐너 모터(8c)의 회전 속도가 일정하게 되도록 한다. 이때, 본 실시예의 다각형 거울(8b)는 시계 방향으로 회전됨으로써, 레이저 광선은 일정 속도로 기어 유니트(13)이 배치된 측면으로부터 추력 방향으로, 즉 제51도의 X1로부터 X2도로 감광 드럼(2)의 표면을 순차적으로 주사한다.

기록 매체(P) 운반용 기준 표면과, 토너 화상을 형성하여 기록 매체(P) 상으로 전사하는 프로세스 카트리지(B)를 추력 방향으로 위치 고정시키기 위한 기준 표면과, 프로세스 카트리지(B)의 감광 드럼(2) 상에 잠상을 형성하기 위하여 레이져 빔 주사가 개시되는 기준점은 모두 장치 주조립체의 동일 측면 [즉, 기어 유니트(13)이 배치된 측면] 상에 마련되므로, 화상 이동 등이 일어나지 않는다. 결과적으로, 고화질의 화상이 생성될 수 있다.

[다른 실시예들]

다음에, 상기 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지의 각각의 구성 요소들의 다른 실시예가 설명될 것이다.

[카트리지 설치 수단]

(프로세스 카트리지 설치 안내부)

실시예 1은 설치 동안에 프로세스 카트리지(B)를 안내하기 위하여 제6도에 도시된 바와 같이 제1 안내부(7a)와 제2 안내부(7b)가 장치 주조립체(6)의 프레임(15) 상에 마련되고 제2 안내부(7b)가 연속적인 경우를 예시한다. 그러나, 상기 제2 안내부(7b)는 제2 안내부(7b)가 전사 롤러(11)의 베어링 부분을 가로질러 배치된 제53도에 도시된 구조를 가질 수 있다. 이제, 제53도에 도시된 구조가 구체적으로 설명될 것이며 실시예 1에서의 구성 요소들과 동일한 기능을 갖는 구성 요소들은 동일한 부호로 나타내질 것이다.

전사 롤러(11)의 축(34a)는 베어링(34b)에 의해 지지되며, 플랜지부(34c₁)과 기어부(34c₂)를 포함하는 일체로 된 전사 기어(34c)는 축(34a)의 일단부에 부착된다. 롤러 축(34a)는 제2 안내부(7b)를 가로질러 연장되어 제2 안내부(7b)는 플랜지부(34c₁) 및 롤러 축(34a)의 위치에서 불연속적이 된다.

상기 구조의 경우에 있어서, 프로세스 카트리지(B)의 제2 결합부(7e)가 제2 안내부(7b)에 의해 안내되는 방식으로 프로세스 카트리지(B)가 삽입될 때, 제2 결합부(7e)는 제2 안내부(7b)가 불연속적인 위치에서 플랜지부(34c₁)과 롤러 축(34a)에 의해 안내된다. 제2 결합부(7e)는 롤러 축(34a)를 타고 넘으면서 롤러 축(34a)를 하방으로 가압한다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 설치될 때 전사 롤러(11)은 하방으로 이동한다. 결과적으로, 카트리지 장착 중에 일어나는 카트리지 프레임(1)과 전사 롤러(11) 사이의 충돌은 제2 안내부(7b)와 전사 롤러(11) 사이의 수직 거리에 걸친 정밀한 제어 등이 없이도 확실하게 방지될 수 있다.

전사 롤러(11)의 플랜지부(34c₁)과 축(34a)가 프로세스 카트리지(B)의 제2 결합부(7e)에 의해 하방으로 가압되는 상기 구조적 배치에 부가하여, 제2 결합부(7e)가 베어링(34b)를 하방으로 가압하는 다른 대안적인 구조가 채용될 수 있다. 이러한 경우에, 제54도에 도시된 바와 같이 롤러 축(34a)의 원주 전체를 덮는 현상으로 된 베어링(34d)는 제2 결합부(7e)와 방해되지 않으므로 제53도에 도시된 U자형 베어링(34b)보다 카트리지 설치 중에 더 양호한 작동 효율을 제공한다.

게다가, 실시예 1은 제2 안내부(7b)가 제6도에 도시한 바와 같이 제1 안내부(7a)의 내측으로 장치 내에 배치되고 전사 롤러(11)을 지나 후방으로 연장된 배치를 예시한다. 그러나, 제55도 및 제56도에 도시된 구조가 채용될 수 있다. 상기 구조에서, 실시예 1과 관련하여 설명된 제2 안내부(7b)의 하나(제55도의 좌측에 있는 제2 안내부(7b))는 단축되어 전사 롤러(11)의 플랜지부(34c₁)의 정면까지만 연장되고, 대신에 보조 안내부(35)가 우측에 있는 다른 하나의 제1 안내부(7a) 위에 마련된다. 상기 보조 안내부(35)는 프로세스 카트리지 설치 중에 제56도에 도시된 바와 같이 제1 결합부(7d)의 상단부를 안내한다.

이러한 안내부에 의해 안내되는 프로세스 카트리지(B) 삽입의 최초 단계에서, 제1 결합부(7d)는 제1 안내부(7a)에 의해 안내되고 제2 결합부(7e)는 제2 안내부(7b)에 의해 안내된다. 그런, 제2 결합부(7e)가 전사 롤러(11)을 지나 도달한 후에, 좌측의 제2 결합부(7e)는 짧은 제2 안내부(8b)와 접촉되지 않게 되어 공중으로 돌출한다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)는 3개 지점, 즉 2개의 좌우측 제1 결합부(7d)와 우측의 제2 결합부에서 지지되게 된다. 따라서, 보조 안내부(35)없이, 프로세스 카트리지(B)는 제55도에 도시된 바와 같이 좌측의 제1 결합부(7d)와 우측의 제2 결합부(7e)를 연결하는 선(U)를 중심으로 회전하도록 된다.

보조 안내부(35)의 설비로 인해, 우측의 제1 결합부(7d)의 상단부는 제56도에 도시된 바와 같이 보조 안내부(35)와 접촉하여 프로세스 카트리지(B)의 회전 이동을 조정한다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)는 카트리지 설치 중에 전사 롤러(11) 등과 충돌하지 않는다.

제55도에 도시된 예는 보조 안내부(35)가 우측벽의 내부면에 마련되고 좌측의 제2 안내부(7b)가 단축된 경우를 예시하지만, 보조 안내부(35)는 좌측 또는 양측에 마련될 수 있다. 게다가, 우측의 제2 안내부(7b)는 단축될 수 있다.

실시예 1에서, 기록 매체(P)를 전사 롤러(11)로 안내하기 위한 안내 부재(11b)는 위치 고정(제1도)되어 있지만, 안내 부재(11b)가 전사 롤러(11)과 함께 수직으로 이동되도록 된 다른 구조가 채용될 수 있다. 이러한 배치로 인해, 프로세스 카트리지(B) 설치 중에 하방으로 이동될 때, 안내 부재(11b)도 하방으로 이동하여서 카트리지 프레임(1)과 안내 부재(11b) 사이에 일어나는 충돌은 제2 안내부(7b)와 안내 부재(11b) 사이의 수직 거리에 걸친 정밀한 제어의 필요성이 없이 확실하게 방지될 수 있다.

게다가, 토너 전달 후에 기록 매체(P)를 방출하기 위한 방출 부재로서 방출 니들(needle)은 전사 롤러(11)에 인접하여 마련되며, 상기 방출 니들은 제59도에 도시된 바와 같이 장착될 수 있어 전술한 동일 방식으로 전사 롤러(11)과 함께 이동되도록 한다. 상기 경우에, 전술한 동일 효과가 얻어진다.

(드럼 셔터에 의한 압력 발생)

실시예 1에서, 드럼 셔터(17a)는 프로세스 카트리지(B)가 설치됨에 따라 자동적으로 개방되고 프로세스 카트리지(B)가 잡아 당겨짐에 따라 비틀림 코일 스프링(17d)에 의해 자동적으로 폐쇄되도록 설계된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치에 있을 때, 드럼 셔터(17a)는 스프링(17d)에 의해 폐쇄 방향으로 가압됨으로써, 프로세스 카트리지(B)는 프로세스 카트리지(B)가 프레임(15) 외부로 들어 올려지는 방향으로 가압되며, 이것은 상기 설계의 이점들 중의 하나이다. 그러나, 비틀림 스프링(17d)로부터의 압력이 너무 클 경우에는, 프로세스 카트리지(B)는 위칙 불안정하게 된다. 따라서, 드럼 셔터(17a)가 개방될 때 드럼 셔터(17a)를 로킹하기 위하여 로킹 기구(locking mechanism)이 마련될 수 있다.

로킹 기구에 대하여 제60도를 참조하면, 압축 스프링(37a)에 의해 가압된 레버(37b)는 프로세스 카트리지(B)의 예정 위치에서 마련되며, 셔터 기구가 내내 개방되어 있을 때 상기 레버(37b)는 드럼 셔터(17a) 상에 마련된 결합 구멍(37c) 내로 결합한다. 상기 배치에 의해, 드럼 셔터(17a)는 개방 상태로 로킹되어서 비틀림 코일 스프링(17d)로부터의 압력이 프로세스 카트리지(B)를 들어 올리도록 작동하는 것을 방지한다.

로킹된 셔터 기구는 제60도에 도시된 방출 버튼(38)에 의해 해제된다. 특히, 장치 주조립체(6)에는 장치 주조립체에 외부로 내미는 방향으로 압축 스프링(38c)에 의해 가압되는 방출 버트(38)이 마련된다. 상기 방출 버튼(38)이 눌려짐에 따라 버튼의 단부에 위치된 가압 돌출부(38a)는 레버(37b)를 밀어서 레버(37b)는 결합 구멍(37c)로부터 분리됨으로써 셔터 기구를 로킹 상태로부터 해제시킨다.

방출 버튼(38)에는 결합 집게(claw,38b)가 마련되다. 상부 덮개(16b)가 폐쇄될 때, 상기 결합 집게(38b)는 상부 덮개(16b) 상에 마련된 결합 훅(hook,39)와 결합하여 상부 덮개(16b)를 폐쇄 상태로 로킹한다. 다른 한편으로는, 방출 버튼(38)이 눌려질 때 분리되어 상부 덮개(16b)는 상부 덮개(16b)의 회전 중심에 마련된 비틀림 코일 스프링으로부터의 압력에 의해 개방된다. 바꿔 말하면, 방출 버튼(38)이 눌려질 때, 상부 덮개(16b)가 자동적으로 개방됨과 동시에 프로세스 카트리지(B)를 더 용이하게 꺼내도록 하는 스프링(17d)로부터의 압력에 의해 마치 프레임(15) 외부로 부유되는 것처럼 프로세스 카트리지(B)가 밀어 올려진다.

제61도 내지 제65도를 참조하면, 실시예 1에서 드럼 셔터에 의해 제공된 압력은 실시예 1에서의 구조와 완전히 상이한 다른 구조에 의해 제공될 수 있다. 이하에서, 제61도 내지 제65도에 도시된 다른 실시예의 구조가 설명될 것이다.

본 실시예에서, 제61도에 도시된 프로세스 카트리지(40)은 장치의 정면에 마련된 삽입창(inserting window,42)를 통해 삽입됨으로써 화상 형성 장치(41) 내에 설치된다. 프로세스 카트리지(40) 및 화상 형성 장치(41) 내에 설치된다. 프로세스 카트리지(40) 및 화상 형성 장치(41)은 실시예 1의 것들과 동일한 기능을 가지며, 프로세스 카트리지(40)은 카트리지 주조립체(40a)와 셔터 기구로서 기능하는 덮개(40b)를 포함한다.

카트리지 삽입창(42)는 폐쇄 방향으로의 스프링(43)으로부터의 압력이 부과된 박판(44)로 막혀 있으며, 상기 박판은 삽입될 고정 카트리지(40)에 의해 밀려서 개방된다. 프로세스 카트리지(40)은 플랜지부(40c)가 제63도에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치 주조립체의 정면과 같은 높이가 될 때까지 삽입된다. 카트리지 주조립체(40a)가 더 밀어넣어질 때 덮개(40b)는 그 위치에서 남아 있게 된다. 결과적으로, 카트리지 주조립체(40a)의 전방 부분은 프로세스 카트리지(40) 외부로 돌출된다. 이때, 돌출된 카트리지 주조립체(40a)는 도시되지 않은 센서에 의해 감지되고 도시되지 않은 모터와 결합된 기어(44)가 회전하기 시작한다.

기어(44)는 카트리지 주조립체(40a)의 상부면 상에 마련된 랙(40a₁)과 결합하고 카트리지 주조립체(40a)는 기어(44)의 회전에 의해 덮개(40b)로부터 더 잡아 당겨진다. 이때, 상기 카트리지 주조립체 내에 보유된 감광 드럼의 축의 연장부인 축(45)는 화상 형성 장치(41) 내에 마련된 안내 홈(46) 내로 결합하여 상기 안내 홈(46)에 의해 전방으로 안내된다. 제64도를 참조하면, 전기 접촉용 접촉부(47)은 카트리지 주조립체(40a)의 후방(제64도에서 좌측)에 마련되다. 카트리지 주조립체(40a)가 더 잡아 당겨짐에 따라, 접촉부(47)은 화상 형성 장치(41)측에 마련되고 스프링(48)로부터의 하향 압력 하에 있는 접점 핀(49)와 접촉한다. 이때, 카트리지 주조립체(40a)는 접점 핀(49)로부터의 하향 압력을 받게 되고, 결과적으로 카트리지 주조립체(40a)의 후방부는 안내 홈(46)을 따라 하방으로 약간 내려간다.

또한, 카트리지 주조립체(40a)가 삽입됨에 따라, 화상 형성 장치(41)측에 마련된 축(50)은 덮개(40b)의 구멍(40b₁) 내로 돌출된다. 상기 축(50)은 구멍(40b₁) 내로 돌출되는 방향으로 레버(51)에 의해 압축 스프링(52)에 의해 가압되며, 레버(51)은 화상 형성 장치(41)의 외부로 노출된다. 카트리지 주조립체(40a)가 예정된 지점으로 더 잡아당겨질 때, 축(51)은 카트리지 주조립체(40a)의 측면상에 마련된 오목부(40a₂) 내로 들어감으로써 카트리지 주조립체(40a)는 카트리지 주조립체(40a)를 덮개(40b) 내로 후방으로 잡아당기도록 작동하는 인장 스프링(40d)의 압력에 대항하여 이러한 위치에서 로킹된다. 바꿔 말하면, 이러한 로킹 상태에서 인장 스프링(40d)의 힘이 카트리지 주조립체(40a)를 정상 위치로부터 벗어나게 이동시키도록 작동하는 것을 방지하며, 따라서 프로세스 카트리지(40)은 화상 형성 장치에서 위치가 안정된다.

레버(51)은 축(51a)를 중심으로 선회 가능하며, 힘이 제65도의 화살표 방향으로 인가될 때 축(50)은 인장 스프링(40d)로부터의 압력에 의해 오목부(40a₂) 외부로 밀리게 되고 카트리지 주조립체(40a)는 덮개(40b) 내로 후방으로 잡아당겨진다. 이러한 후방 이동 동안에, 기어(44)와 랙(40a)은 결합된 채로 있으므로 기어(44)는 카트리지 주조립체(40a)가 덮개(40b) 내로 급격하게 후방으로 잡아 당겨지는 것을 방지하는 댐퍼로서의 역할을 한다.

카트리지 주조립체(40a)가 덮개 (40b) 내로 후방으로 잡아당겨진 후에, 카트리지 주조립체(40a)는 제63도에 도시된 바와 같이 화상 형성 장치(41)로부터 일정량만큼 돌출하여 카트리지 주조립체(40a)가 용이하게 꺼내지도록 한다.

전술한 바와 같이, 카트리지 주조립체(40a)를 덮개(40b) 내로 후방으로 잡아 당기기에 적당한 힘을 갖는 인장 스프링(40d)의 설비뿐만 아니라 로킹 기구의 설비는 카트리지(40)을 꺼내는 것을 매우 용이하게 한다.

게다가, 적소의 이러한 배치로 인해, 카트리지(40)의 설치 관련 상태가 레버(51)의 상태를 관측함으로써 감시될 수 있다. 특히, 제66도를 참조하면, 프로세스 카트리지(40)이 화상 형성 장치(41) 내에 있지 않을 때, 레버(51)은 제66a도에 도시된 바와 같이 보이며, 프로세스 카트리지(40)이 적당히 설치되었고 축(50)이 오목부(40a₂) 내로 들어갔을 때, 레버(51)은 제66b도에 도시된 바와 같이 보이고, 카트리지(40)이 화상 형성 장치(41) 내에 부적당하게 설치되었을 때 레버(51)은 제66c도에 도시된 바와 같이 보인다. 따라서, 카트리지의 설치 관련 상태는 레버(51)의 위치를 외부적으로 관측함으로써 바로 결정될 수 있다.

[전기 요소 유니트]

다음에, 전기 요소 장착 기판에 대한 다른 실시예들이 설명될 것이다. 제32도를 참조하면, 실시예 1은 AC 입력부(14a₁) 및 고전압원 부분(14a₃)이 비구동측에 배치되고 DC 전력원(14a₂) 및 제어 회로부(14a₇)이 구동측에 배치된 경우를 예시하지만, 몇몇 화상 형성 장치 예컨대 프로세스 카트리지(B)를 필요로 하지 않는 화상 형성 장치에서 내부 구성 요소 배치를 전술한 배치로 제한하는 것은 불필요하다.

예컨대, 제67도를 참조하면, DC 12 V 및 DC 15 V가 DC 전력원으로서 사용될 때, 고전압원(53a), DC(53b), 제어 회로부(53c), 및 AC 입력부(53d)는 기록 매체(P) 운반 방향에 대하여 상류측으로부터 상기 순서대로 배치될 수 있다.

상기 배치에 대한 이유는 다음과 같다. 화상 형성 작동 동안에 인가되는, 감광 드럼 상에 토너 화상을 형성하기 위한 대전 바이어스 및 현상 바이어스와 전사 바이어스는 고전압을 가져야만 하며, 이러한 화상 형성 부재들은 많은 경우에 있어서 기록 매체(P) 운반 방향에 대하여 상류측에 배치되기 쉽다. 따라서, 고전압원(53a)가 이러한 부재들에 인접하여 배치되게 하는 것은 긴 배선이 필요치 않게 하여 누전을 효과적으로 방지한다.

DC 전력원(53b)를 전기 요소 장착 기판(53)의 중간에 배치하는 목적은 상기 DC 전력원(53b)로부터 감광 드럼 등을 구동하는 주모터로 전력을 공급하기 위하여 짧은 배선을 사용하려는 것이다. 특히, 구동력은 주모터로부터 주모터의 상류측 및 하류측 상의 적당한 위치에 배치되는 감광 드럼, 운반 롤러, 정착 롤러 등으로 전달되며, 따라서 주모터가 장치의 중간에 배치될 때 기어 트레인은 각각의 측면에 하나씩 2개의 부기어 트레인으로 분리되어 기어 트레인이 분리되지 않은 다른 유형의 장치에서 상류측의 특정 기어들에서 일어나는 과부하 집중을 방지한다. 부하의 분산은 기어 손상 방지 관점 뿐만 아니라 기어 트레인이 장착되는 프레임의 강도 유지 관점에서 유리하다. 게다가, 기어들은 주모터가 기어 트레인의 중간에 배치되도록 배열되므로, 장치의 전후 방향으로 기어 트레인 배치가 더 넓게 되어서 장치의 소형화를 용이하게 한다. 게다가, 장치의 중심부는 기계적으로 고강도를 가지므로 주모터를 장치의 중심에 위치시키는 것이 양호하며, 따라서 중간에 배치된 주모터에 전력을 공급하는 DC 전력원(53b)가 전기 요소 장착 기판(53)의 중간에 배치되는 것이 양호하게 되도록 한다.

전력이 AC 입력부(53b)로부터 정착 장치의 히터로 공급되도록 AC 입력부(53d)는 장치의 후방부에 배치된 정착 장치에 인접하여 배치되는 것이 양호하다. 또한, 노이즈 등을 방지하기 위하여, 화상 신호 등이 AC 입력부(53d)에 대하여 대향한 쪽으로부터 입력되는 것이 양호하며, 따라서 화상 신호 등을 입력하기 위한 제어 회로(53c)가 AC 입력부(53d)에 대향한 쪽에 배치되는 것이 양호하다.

전기 요소 장착 기판(53)은 제86a도에 도시된 바와 같이 기록 매체(P)가 운반 롤러(54a,54b) 쌍에 의해 수평으로 운반되는 장치 또는 제68b도에 도시된 바와 같이 기록 매체(P)가 운반 롤러(54a,54b) 쌍에 의해 아래로부터 상방으로 운반되는 장치와 함께 사용될 수 있다.

실시예 1은 2개의 기판, 즉 전기 요소 장착 기판(14)와 화상 처리 회로 기판(22)를 포함하지만, 상기 화상 처리 회로 기판은 주컴퓨터와 결합하도록 교환될 수 있고, 개념적으로 말하면 화상 처리 회로 기판은 전기 요소 장착 기판 내의 제어 회로부에 속한다.

(냉각팬)

다음에, 냉각팬의 다른 실시예들이 설명될 것이다. 실시예 1은 팬 덮개(19b)와 필터(19c)가 제41도에 도시된 바와 같이 다른 재료들은 구성된 경우를 예시하지만, 제69도 및 제70도에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 제69도 및 제70도에서, 실시예 1의 구성 요소들과 동일한 기능을 갖는 구성 요소들은 동일 부호로 나타내었다.

우선, 제69도를 참조하면, 냉각팬(19) 및 필터(19c)는 우수한 유동성을 갖는 수지 재료로 일체식으로 성형된다. 이러한 성형으로 인해, 실시예1에서의 단계들 중의 하나, 즉 필터(19c)가 팬 덮개(19b)에 부착되는 단계가 제거될 수 있고 또한 구성 요소의 개수가 감소된다. 따라서 제조 비용이 감소될 수 있다.

제70도에 도시된 냉각팬(19)의 경우에, 팬 덮개(19b)와 필터(19c)는 수지로 일체식으로 성형되고, 이들의 표면은 차폐판(19d)를 일체식으로 형성하도록 도금(예컨대,알루미늄,니켈 등)된다. 이러한 설계는 조립 단계 개수 및 구성 요소 개수를 더 감소시킬 수 있다.

팬 덮개(19b) 및 필터(19c)는 도전성 가요성 수지로 일체식으로 성형되거나 인발 가공에 의해 탄성 금속(스프링 강철)로 형성될 수 있어 필터와 일체로 된 팬 덮개 자체에 차폐 효과가 부과될 수 있다. 이러한 것은 전술한 바와 같은 효과를 부여한다.

{기타}

전술한 프로세스 카트리지는 화상 보유 부재로서의 전자 사진 감광 부재 등과 적어도 하나의 처리 수단을 포함하는 프로세스 카트리지에 관한 것이다. 그러나, 전술된 실시예들의 설계를 제외한 다른 많은 카트리지 설계가 가능하다. 예컨대, 프로세스 카트리지는, 화상 보유 부재와 대전 수단이 일체식으로 조립되거나 화상 보유 부재와 현상 수단이 일체식으로 조립되거나 화상 보유 부재와 클리닝 수단이 일체식으로 조립되는 교환 가능한 프로세스 카트리지의 형태로 이용될 수 있다. 게다가, 프로세스 카트리지는 화상 보유 부재와 2 이상의 처리 수단이 일체식으로 조립된 교환 가능한 프로세스 카트리지의 형태로도 이용될 수 있다.

바꿔 말하면 전술한 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광 부재와 함께 일체식으로 조립된 대전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단을 카트리지 형태로 포함하는 화상 형성 장치용의 교환 가능한 프로세스 카트리지, 또는 전자 사전 감광 부재와 함께 일체식으로 조립된 대전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단을 카트리지 형태로 포함하는 화상 형성 장치용의 교환가능한 프로세스 카트리지, 또는 전자 사진 감광 부재와 함께 일체식으로 조립된 대전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단들 중의 적어도 하나를 카트리지 형태로 포함하는 화상 형성 장치용의 교환 가능한 프로세스 카트리지, 또는 전자 사진 감광 부재와 함께 일체식으로 조립된 적어도 하나의 현상 수단을 카트리지 형태로 포함하는 화상 형성 장치용의 교환 가능한 프로세스 카트리지에 관한 것이다.

본 발명의 실시예들을 설명하는 동안, 레이저 비임 프린터가 화상 형성 장치의 예로서 선택되었지만, 본 발명은 이러한 선택에 의해 제한될 필요가 없다. 물론, 본 발명은 전자 사진 복사기, 팩시밀리, LED 프린터, 워드프로세서 등과 같은 많은 다른 화상 형성 장치에 적용할 수 있다.

전술한 실시예에 따라, 전기 요소 유니트는 바닥으로부터 프레임에 조립되며, 따라서 전기 요소 유니트 위에서 반송 안내부를 프레임과 함께 일체식으로 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 여러 부재들이 어려움없이 프레임 내로 조립될 수 있고, 게다가 반송 안내부의 위치 정확도가 향상될 수 있다.

더구나, 프레임을 덮는 주덮개는 일체식으로 구성되고, 주덮개에는 결합부가 마련되며, 따라서 주덮개는 프레임을 상부로부터 덮는 것과 같은 방식으로 용이하게 장착될 수 있다.

또한, 반사경의 상부는 주덮개로 덮이고 반사경의 최상부는 개방가능한 부재에 의해 덮여 반사경의 상부는 이중으로 보호되어서 어떤 것이 외부 덮개 상에 떨어질지라도 이것에 의한 충격은 반사경으로 쉽게 전달되지 않으며, 따라서 충격으로 인한 반사경의 편향을 방지한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 화상 형성 장치, 화상 형성 장치의 조립 방법 및 조립이 용이한 외부 덮개의 장착 방법이 제공된다.

본 발명은 본 명세서에 기재된 구조물을 참조하여 설명되었지만 기재된 상세부들로 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 첨부된 특허 청구의 범위의 개선 목적 또는 범주 내에 속할 수 있는 수정 또는 변경에 적용된다.

Claims

화상을 기록 재료 상에 형성하기 위한 화상 형성 장치의 조립 방법에 있어서, 프레임과, 반송 롤러를 갖는 반송 유니트와, 전기 요소를 갖는 전기 요소 유니트와, 외부 덮개를 준비하는 단계와, 상기 화상 형성 장치의 설치시 상기 프레임의 하부 위치로부터 상기 반송 유니트와 전기 요소 유니트를 상기 프레임에 장착하는 단계와, 상기 프레임을 뒤집는 단계와, 상기 프레임의 설치시에 상부 위치로부터 상기 외부 덮개를 상기 프레임에 장착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 외부 덮개 장착 단계 전에 스캐닝 유니트와, 반사경과, 주모터와, 화상 정착 유니트와, 기어 유니트를 상부 위치로부터 상기 프레임에 장착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 프레임은 기록 재료를 안내하기 위한 반송 안내부와 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 방법.
기록 재료 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서, 프레임과, 화상을 형성하는 상기 화상 형성 장치의 설치시 하부 위치로부터 상기 프레임에 장착되고, 상기 기록 재료를 반송하는 반송 롤러를 갖는 반송 유니트와, 상기 화상을 형성하는 상기 화상 형성 장치의 설치시 하부 위치로부터 상기 프레임에 장착되고, 전기 요소들을 갖는 전기 요소 유니트와, 상기 화상을 형성하는 상기 화상 형성 장치의 설치시 상부 위치로부터 상기 프레임에 장착되는 외부 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 상기 외부 덮개는 상기 프레임을 덮는 주덮개와, 전자사진 감광 부재와 공정 수단을 갖는 프로세스 카트리지를 탈착가능하게 하는 개구와, 상기 주덮개에 대한 이동에 의해 상기 개구를 덮는 덮개 부재와, 상기 주덮개를 상기 프레임과 결합시키는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 상기 프레임의 상부로부터 상기 프레임에 장착된 스캐닝 유니트, 반사경, 주모터, 화상 정착 유니트 및 기어 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 공정 수단으로서 대전 수단, 현상 수단 또는 클리닝 수단과 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 장착 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 공정 수단으로서의 대전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단 중 적어도 하나와, 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 장착 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 공정 수단으로서의 현상 수단과 전자 사진 감광 부재 중의 적어도 하나를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 장착 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 전자 사진 복사기인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 프린터인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제4항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 팩시밀리인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
전자 사진 감광 부재와 이 감광 부재상에서 작동가능한 공정 수단을 구비한 프로세스 카트리지가 해제가능하게 장착될 수 있는 기록 재료상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서, 프레임과, 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 상기 프레임상의 장착 수단과, 상기 장착 수단에 장착된 프로세스 카트리지 내의 상기 감광 부재로 화상 정보 광을 투사시키기 위한 상기 프레임 내의 광학 수단과, 기록 재료를 반송하기 위한 상기 프레임 내의 반송 수단과, 상기 프레임을 덮고 이에 결합되는 주덮개와, 상기 장착 수단에 대해 상기 프로세스 카트리지를 탈착할 수 있는 개구와, 상기 주덮개에 대한 운동에 의해 개방가능한 상기 개구용의 덮개 부재를 구비하며, 또한 상부 위치로부터 상기 프레임에 장착되는 외부 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 광학 수단은 화상 정보 광을 반사시키기 위한 거울을 포함하고, 상기 주덮개는 상기 거울의 상부 부분을 덮기 위한 거울 보호부를 포함하고, 상기 덮개 부재는 상기 거울 보호부의 상부 부분을 덮는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 장착 수단은 공정 수단으로서의 대전 수단, 현상 수단 또는 클리닝 수단과, 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 장착 수단은 공정 수단으로서의 대전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단 중 적어도 하나와, 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 장착 수단은 공정 수단으로서의 현상 수단과 전자 사진 감광 부재 중 적어도 하나를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 전자 사진 복사기인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 프린터인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 팩시밀리인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
기록 재료상에 화상을 형성시키기 위한 화상 형성 장치에 외부 덮개를 장착시키는 방법에 있어서, 기록 재료를 반송하기 위한 반송 수단과 전자 사진 감광 부재에 화상 정보광을 투사시키기 위한 광학 수단이 장착된 프레임을 준비하는 단계와, 상기 화상 형성 장치의 설치시 외부 덮개로써 상부 위치로부터 상기 프레임을 덮는 단계와, 상기 프레임의 결합부를 상기 외부 덮개의 결합부와 결합하는 단계와, 나사로써 상기 프레임과 상기 외부 덮개를 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서, 상기 외부 덮개 장착 단계 전에, 상기 프레임의 상부 위치로부터 상기 프레임에 스캐닝 유니트, 반사경, 주모터, 화상 정착 유니트 및 기어 유니트를 장착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 외부 덮개 장착 단계를 수행하도록, 상기 화상 형성 장치의 설치시 하부 위치로부터 상기 프레임에 반송 유니트와 전기 요소 유니트를 장착시키는 단계와, 그 후에 상기 프레임을 뒤집는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 프레임은 기록 재료를 안내하기 위한 반송 안내부를 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 프레임은 기록 재료를 안내하기 위한 반송 안내부를 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 설치시 하부 위치로부터 상기 프레임에 장착되는 전기 요소들을 갖는 전기 요소 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
전자 사진 감광 부재와 이 감광 부재에 작용할 수 있는 공정 유니트를 갖는 프로세스 카트리지가 해제가능하게 장착될 수 있는 기록 재료상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서, 프레임과, 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 상기 프레임상의 장착 유니트와, 상기 장착 유니트에 장착된 프로세스 카트리지 내의 감광 부재에 화상 정보광을 투사하기 위한 상기 프레임 내의 광학 유니트와, 기록 재료를 반송하기 위한 상기 프레임 내의 반송 유니트와, 상기 프레임에 의해 덮이고 이와 결합되는 주덮개와, 상기 장착 유니트에 대해 상기 프로세스 카트리지를 탈착할 수 있는 개구와, 상기 주덮개의 운동에 의해 작동될 수 있는 덮개 부재를 구비한 외부 덮개 부재를 포함하고, 상기 외부 덮개는 상부 위치로부터 상기 프레임에 장착되고, 상기 광학 유니트는 화상 정보 광을 반사하기 위한 거울을 포함하고, 상기 주덮개는 상기 거울의 상부 부분을 덮기 위한 거울 보호부를 포함하고, 상기 덮개 부재는 상기 거울 보호부의 상부 부분을 덮는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 장착 유니트는 공정 유니트로서의 대전 유니트, 현상 유니트 또는 클리닝 유니트와, 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 장착 수단은 공정 유니트로서의 대전 유니트, 현상 유니트 및 클리닝 유니트 중의 적어도 하나와, 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 장착 수단은 공정 수단으로서의 현상 수단과 전자 사진 감광 부재 중 적어도 하나를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 전자 사진 복사기인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 프린터인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 팩시밀리인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 프레임은 기록 재료를 안내하기 위한 반송 안내부를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 설치시 하부 위치로부터 상기 프레임에 장착되는 전기 요소들을 갖는 전기 요소 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
전자 사진 감광 부재와 이 감광 부재상에서 작동할 수 있는 공정 유니트를 갖는 프로세스 카트리지가 해제가능하게 장착될 수 있는 기록 용지에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치를 조립하는 방법에 있어서, 프레임과, 이 프레임상에 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 장착 유니트와, 장착 유니트에 장착된 프로세스 카트리지 내의 감광 부재에 화상 정보 광을 투사시키기 위한 광학 유니트와, 기록 재료를 반송하기 위한 반송 유니트를 준비하는 단계와, 상기 프레임을 덮고 이와 결합되는 주덮개와, 장착 유니트에 대해 프로세스 카트리지를 탈착할 수 있는 개구와, 주덮개에 대한 운동에 의해 개방될 수 있는 상기 개구용 덮개 부재를 구비한 외부 덮개를 상기 프레임에 장착하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 외부 덮개 장착 단계는 상부 위치로부터 상기 외부 덮개를 장착하는 단계이며, 광학 유니트는 화상 정보 광을 반사시키기 위한 거울을 구비하고 있으며, 주덮개는 상기 거울의 상부 부분을 덮기 위한 거울 보호부를 구비하고 있으며, 덮개 부재는 거울 보호부의 상부 부분을 덮는 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 장착 유니트는 공정 유니트로서의 대전 유니트, 현상 유니트 또는 클리닝 유니트와 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착하는 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 장착 유니트는 공정 유니트로서의 대전 유니트, 현상 유니트 및 클리닝 유니트 중의 적어도 하나와 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착하는 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 장착 유니트는 공정 유니트로서의 적어도 하나의 현상 유니트와 전자 사진 감광 부재를 일체로 보유한 프로세스 카트리지를 장착하는 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 화상 형성 장치는 전자 사진 복사기인 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 화상 형성 장치는 프린터인 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 화상 형성 장치는 팩시밀리 장치인 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 상기 준비 단계는 프레임에 기록 재료를 안내하기 위한 일체형 반송 안내부를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 방법.
제36항에 있어서, 전기 요소들을 갖는 전기 요소 유니트를 상기 프레임에 장착하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 전기 요소 유니트는 화상 형성 장치의 설치시 하부 위치로부터 상기 프레임에 장착되는 것을 특징으로 하는 조립 방법.