KR100270672B1

KR100270672B1 - 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼

Info

Publication number: KR100270672B1
Application number: KR1019970049037A
Authority: KR
Inventors: 가즈시 와따나베; 도시하루 가와이; 요시히로 이또
Original assignee: 미다라이 후지오; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2000-11-01
Also published as: CN1117296C; US6175706B1; DE69713236T2; KR19980025034A; AU3926597A; CA2216905C; CN1179559A; EP0833232A2; DE69713236D1; EP0833232A3; EP0833232B1; CA2216905A1

Abstract

본 발명은 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 관한 것으로, 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 트위스트 표면에 의해서 형성되며 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 요홈과, 주 조립체에 마련되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 돌출부를 포함한다. 프로세스 카트리지는 전자 사진 감광 드럼과, 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과, 감광 드럼의 종방향 단부에 마련되고 트위스트 표면과 결합 가능한 트위스트 카트리지 돌출부와, 카트리지 돌출부의 자유 단부의 종방향 단부에 마련되고 카트리지 돌출부와 사실상 동축을 이루는 카트리지 요홈을 포함한다. 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 주 조립체 돌출부는 카트리지 요홈으로 들어가고, 주 조립체측 기어가 상호 결합된 주 조립체 요홈 및 주 조립체 돌출부와 회전할 때 회전 구동력이 기어로부터 주 조립체 요홈과 카트리지 돌출부의 결합을 통해서 감광 드럼으로 전달된다.

Description

프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼

본 발명은 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼에 관한 것이다. 여기서, 전자 사진 화상 형성 장치는 기록 매체 상에 화상을 형성시키기 위하여 전자 사진 화상 형성 방식 프로세스(electrophotographic image formation type process)를 사용하는 장치를 의미한다. 전자 사진 화상 형성 장치의 예로는 전자 사진 복사기, 전자 사진 프린터(레이저빔 프린터, LED 프린터 등), 팩시밀리기 및 워드프로세서를 들 수 있다.

여기서, 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하며 전자 사진 감광 부재와 그리고 대전 수단, 현상 수단, 소제(cleaning) 수단 등과 같은 프로세스 수단 중 적어도 하나의 수단을 하나의 유니트로서 수용하는 카트리지로 구성할 수 있다. 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하며 전자 사진 감광 부재와 그리고 대전 수단, 현상 수단, 소제 수단 등과 같은 프로세스 수단을 하나의 유니트로서 수용하는 카트리지로 구성할 수 있다. 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하며 전자 사진 감광 부재와 그리고 현상 수단을 하나의 유니트로서 포함하는 카트리지로 구성할 수 있다. 프로세스 카트리지는 장치의 주 조립체에 대해 착탈 가능하기 때문에 장치의 유지 보수가 용이하다.

전자 사진 화상 형성 방식(electrophotographic image formation type)을 사용한 전자 사진 화상 형성 장치에서, 잠상은 대전 수단에 의해 균일하게 대전된 전자 사진 감광 부재를 화상 형성 광에 선택적으로 노출시킴으로써 형성된다. 잠상은 토너를 가지고 현상 수단에 의해 토너 화상으로 현상된다. 형성된 토너 화상은 전사 수단에 의해 기록 매체에 전사되어 기록재 상에 화상을 형성한다.

전자 사진 감광 드럼을 회전시키기 위한 여러 가지 방법이 제안되었다.

그 중 한 방법으로서 미합중국 특허 제5,023,660호에 개시된 바와 같은 방법에 있어서, 주 조립체에 설치된 기어의 측면에 고정된 핀이 감광 드럼에 설치된 기어의 측면에 형성된 요홈과 결합되며, 그에 의해 감광 드럼이 회전하게 된다.

또 다른 방법으로서 미합중국 특허 제4,829,335에서 개시된 바와 같은 방법에 있어서는, 주 조립체에 제공된 헬리컬 기어 및 감광 드럼에 제공된 헬리컬 기어가 감광 드럼을 회전시키도록 결합된다.

이러한 방법은 모두 감광 드럼에 회전력을 전달시키는 데 매우 효과적이다. 본 발명은 종래의 방법 및 구조의 또 다른 그리고 근본적인 개선이다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 전자 사진 감광 드럼의 회전 정확도가 개선된 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 구동력이 주 조립체로부터 전자 사진 감광 드럼으로 확실하게 전달되는 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동력이 전달될 때 (화상 형성 작동시) 장치의 주 조립체의 커플링의 회전 중심이 전자 사진 감광 드럼의 커플링의 회전 중심과 동심으로 되는 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동력이 전달될 때에 주 조립체측으로 전자 사진 감광 드럼을 당김으로써 장치에 대한 프로세스 카트리지의 위치 결정(positioning)이 개선되는 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 화질이 개선되는 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동력이 전달되지 않을 때 (비화상 형성 기간(non- image-formation period)) 주 조립체와 프로세스 카트리지 사이의 구동력 전달 기구의 연결이 단절되어서 프로세스 카트리지를 주 조립체로부터 분리시키는 작동성이 개선되는 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 돌출부가 요홈 안에 마련된 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 이러한 형태에 따르면, 외부 물질이 요홈 안으로 유입되는 것이 방지된다.

본 발명의 또 다른 목적은 돌출부의 단부 표면에 요홈이 제공되는 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 이러한 형태에 따르면, 돌출부의 형상의 정확도가 개선된다.

본 발명의 또 다른 목적은 돌출부와 접촉하지 않는 요홈의 일부가 확장된 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 이러한 형태에 따르면, 요홈의 형상의 정확도가 개선된다.

본 발명의 또 다른 목적은 돌출부가 요홈 안에 제공되고 요홈이 돌출부 안에 제공된 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

이러한 형태에 의하면, 프로세스 카트리지를 장착한 채로 장치를 운반 또는 이동시킬 때 요홈 및 돌출부의 손상을 방지한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 사시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 프로세스 카트리지 장착부의 사시도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 프로세스 카트리지 장착부의 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 드럼 플랜지(구동력 전달 부재)의 사시도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감광 드럼의 사시도.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 카트리지 측면 커플링부의 단면도.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 커플링부의 사시도.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 구동 시스템의 단면도.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 구동 시스템의 단면도.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체의 커플링 및 프로세스 카트리지의 커플링의 사시도.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체의 커플링 및 프로세스 카트리지의 커플링의 사시도.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링부의 구조 및 장치의 주 조립체의 덮개의 단면도.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 암형 커플링 축의 구조의 측면도.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 주 조립체에 대해 착탈되는 프로세스 카트리지 상의 암형 커플링 축의 구조의 측면도.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 요홈 및 커플링 돌출부의 단면도.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 돌출부의 단면도.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 카트리지 측면 커플링부의 단면도.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 단면도.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 요홈 및 커플링 돌출부의 사시도.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체에 제공된 결합 가능한 암형 축 및 카트리지 프로세스 상에 제공된 트위스트 삼각형 형상의 수형 축의 단면도 및 평면도.

도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체의 상호 결합되는 트위스트 삼각형 프리즘 형상의 돌출부 및 프로세스 카트리지 상의 삼각 형상의 단면을 갖는 트위스트 요홈의 사시도.

도 25는 도 24의 커플링의 구동 기구의 사시도.

도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 개방 가능한 덮개 및 구동 수단의 상호 관련 기구를 도시하는 도면.

도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 개방 가능한 덮개 및 구동 수단의 상호 관련 기구를 도시하는 도면.

도 28은 암형 커플링 축의 사시도.

도 29는 (구동력 전달 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 축방향 단면도.

도 30은 (구동력을 전달하지 않는 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 축방향 단면도.

도 31은 (구동력 전달 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 단면도.

도 32는 (대기 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 단면도.

도 33은 다른 실시예에 의한 (구동력 전달 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 단면도.

도 34는 다른 실시예에 의한 암형 커플링 요홈의 단면도.

도 35는 본 발명의 다른 실시예에 의한 수형 커플링 돌출부와 요홈의 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1: 광 시스템

2: 기록 매체

3: 전사 수단

4: 전사 롤러

5: 정착 수단

6: 배출부

7: 감광 부재

8: 대전 롤러

10: 현상 수단

11: 소제 수단

13: 주 조립체

14: 커버

15: 가이드 부재

24: 베어링

본 발명의 한 형태에 따르면, 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 회전 가능 구동 부재와 그리고 상기 회전 가능 구동 부재의 회전 축과 실질적으로 동축을 이루며 횡단면이 비원형인 트위스트 요홈 또는 돌출부를 포함하는 주 조립체로서 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에, 착탈 가능한 프로세스 카트리지에 있어서, 회전 가능한 화상 담지 부재와, 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과, 상기 화상 담지 부재의 종단부에 형성되며 상기 화상 담지 부재의 회전 축과 실질적으로 동축이고 횡단면이 비원형인 트위스트 돌출부 또는 요홈을 포함하고, 상기 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈의 크기와 형상은, 상기 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈과의 상대 운동을 허용하는 상기 회전 가능한 구동 부재의 상기 요홈 또는 돌출부에 대하여 제1 상대 회전 위치를 취하도록 하고 그리고 한 쪽 회전 방향으로의 상대 회전 운동은 방지하게 되는 상기 회전 가능 구동 부재의 요홈 또는 돌출부에 대해 제2 상대 회전 위치를 취하도록 하며 상기 회전 가능 구동 부재의 회전 축과 상기 화상 담지 부재의 회전 축이 실질적으로 정렬되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지가 제공된다.

본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 기록재 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 감광 드럼을 대전시키는 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 토너 화상으로 현상시키는 현상 수단과, 상기 토너 화상을 상기 기록재 상으로 전사시키는 전사 수단과, 상기 토너 화상을 상기 기록재 상에 정착시키는 정착 수단과, 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 형성되며 횡단면이 다각형인 트위스트 구멍과, 상기 감광 드럼의 종단부에 형성된 트위스트 프리즘 돌출부와, 상기 구멍과 상기 돌출부를 서로 상기 감광 드럼의 종방향으로 상대 운동시키는 가동 수단을 포함하며, 상기 주 조립체측 기어가 서로 결합된 상기 구멍과 돌출부와 함께 회전할 때에 회전 구동력이 상기 기어로부터 상기 구멍과 상기 돌출부를 통하여 상기 감광 드럼으로 전달되고 이와 함께 돌출부는 상기 구멍 안으로 당겨지는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와 그리고 상기 기어의 실질적인 중앙에 형성되고 횡단면이 다각형인 구멍을 포함하는 화상 형성 장치의 주 조립체에, 착탈 가능한 프로세스 카트리지에 있어서, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과, 상기 감광 드럼의 종단부에 형성된 트위스트 다각형 프리즘 돌출부를 포함하며, 상기 주 조립체측 기어가 서로 결합된 상기 구멍과 돌출부와 함께 회전할 때에 회전 구동력이 상기 기어로부터 상기 구멍과 상기 돌출부를 통하여 상기 감광 드럼으로 전달되고 이와 함께 돌출부는 상기 구멍 안으로 당겨지는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지가 제공된다.

본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 프로세스 카트리지가 착탈 가능하며 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서, 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 형성되며 횡단면이 다각형인 트위스트 구멍과, 전자 사진 감광 드럼, 상기 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단, 및 상기 감광 드럼의 종단부에 형성된 트위스트 다각형 프리즘 돌출부를 포함하는 프로세스 카트리지 장착 수단과, 상기 구멍과 상기 돌출부를 서로 상기 감광 드럼의 종방향으로 상대 운동시키는 가동 수단과, 기록재를 공급하는 공급 수단을 포함하며, 상기 주 조립체측 기어가 서로 결합된 상기 구멍과 돌출부와 함께 회전할 때에 회전 구동력이 상기 기어로부터 상기 구멍과 상기 돌출부를 통해 상기 감광 드럼으로 전달되고 이와 동시에 상기 돌출부는 상기 구멍 안으로 당겨지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와 상기 기어의 실질적인 중심에 형성되며 횡단면이 다각형인 트위스트 구멍을 포함하는 주 조립체로서 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에, 착탈 가능한 프로세스 카트리지 안에 수용되는 전자 사진 감광 드럼과 그리고 이 감광 드럼 상에 형성되는 잠상을 현상하는 현상 롤러에 구동력을 전달하기 위한 구동력 전달 부재에 있어서, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체로부터 상기 현상 롤러에 구동력을 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 설치되는 축과, 상기 축의 단부에 형성된 트위스트 다각형 프리즘 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 구멍과 돌출부 사이의 결합을 통해서 상기 주 조립체로부터 구동력을 받으며, 상기 구동력은 축을 통해 상기 감광 드럼으로 전달되어 상기 기어를 통해 상기 현상 롤러로 전달되는 것을 특징으로 하는 구동력 전달 부재가 제공된다.

본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와 상기 기어의 실질적인 중심에 형성되며 횡단면이 다각형인 트위스트 구멍을 포함하는 주 조립체로서 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에, 착탈 가능한 프로세스 카트리지 안에 수용되는 감광 드럼에 있어서, 감광 층을 위에 갖고 있는 실린더와 상기 실린더의 한 단부에 장착된 구동력 전달 부재를 포함하고, 상기 구동력 전달 부재는, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체로부터 상기 현상 롤러에 구동력을 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 설치되는 축과, 상기 축의 한 단부에 형성된 트위스트 다각형 프리즘 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 구멍과 돌출부 사이의 결합을 통해서 상기 주 조립체로부터 구동력을 받으며, 상기 구동력은 축을 통해 상기 감광 드럼으로 전달되어 상기 기어를 통해 상기 현상 롤러로 전달되는 것을 특징으로 하는 감광 부재가 제공된다.

본 발명의 다른 형태에 의하면, 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서, 상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 트위스트 표면에 의해서 형성되며 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 요홈과, 주 조립체에 마련되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 돌출부를 포함하며; 상기 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작용 가능한 프로세스 수단과, 상기 트위스트 표면과 결합 가능하며 상기 전자 사진 감광 드럼의 종방향 단부에 마련된 트위스트 카트리지 돌출부와, 상기 카트리지 돌출부의 자유 단부에 마련되며 상기 카트리지 돌출부와 사실상 동축을 이루는 카트리지 요홈을 포함하며; 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체 돌출부는 상기 카트리지 요홈으로 들어가고; 상기 주 조립체측 기어가 상호 결합된 상기 주 조립체 요홈 및 카트리지 돌출부와 회전할 때 회전 구동력이 상기 주 조립체 요홈과 상기 카트리지 돌출부의 결합을 통해서 상기 기어로부터 상기 감광 드럼으로 전달되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지를 마련하고 있다.

본 발명의 다른 형태에 의하면, 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 내장된 전자 사진 감광 드럼과 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러로 구동력을 전달하기 위한 구동 전달 부재에 있어서, 상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 형성된 다각형 단면을 갖는 트위스트 요홈과, 상기 요홈에 마련된 주 조립체 돌출부를 포함하며; 상기 구동 전달 부재는, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 구동력을 상기 주 조립체에서 상기 현상 롤러로 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 마련된 축과, 상기 축의 단부에 마련된 트위스트 돌출부를 포함하며; 상기 돌출부는 상기 주 조립체로부터 상기 요홈과 돌출부의 결합을 통해서 구동력을 받고, 상기 카트리지 요홈은 상기 트위스트 돌출부에 마련되고, 상기 구동력은 축을 통해서 상기 감광 드럼으로 전달되고 상기 주 조립체 돌출부가 상기 카트리지 요홈에 있는 상태에서 상기 기어를 통해서 상기 현상 롤러로 전달되는 것을 특징으로 하는 구동 전달 부재를 마련하고 있다.

본 발명의 다른 형태에 의하면, 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 내장된 감광 드럼에 있어서, 상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 형성된 다각형 단면을 갖는 트위스트 요홈과, 상기 요홈에 마련된 주 조립체 돌출부를 포함하며; 상기 감광 드럼은 그 위에 감광 층을 갖는 실린더와, 상기 실린더의 단부에 장착된 구동 전달 부재를 포함하며; 상기 전달 부재는, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 구동력을 상기 주 조립체로부터 상기 현상 롤러로 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 마련된 축과, 상기 축의 단부에 마련된 트위스트 돌출부를 포함하며; 상기 돌출부는 상기 주 조립체로부터 상기 요홈과 돌출부의 결합을 통해서 구동력을 받고, 상기 카트리지 요홈은 상기 트위스트 돌출부에 제공되고, 상기 구동력은 축을 통해서 상기 감광 드럼으로 전달되고, 상기 주 조립체 돌출부에 의해 상기 기어를 통해서 상기 현상 롤러로 전달되는 것을 특징으로 하는 감광 드럼을 마련하고 있다.

본 발명의 다른 형태에 의하면, 프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고 기록 재료 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서, (a) 모터와, (b) 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, (c) 트위스트 표면에 의해서 형성되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 요홈과, (d) 주 조립체에 마련되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 돌출부와, (e) 상기 프로세스 카트리지를 착탈식으로 장착하기 위한 장착 부재를 포함하며; 상기 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작용 가능한 프로세스 수단과, 상기 트위스트 표면과 결합 가능하며 상기 전자 사진 감광 드럼의 종방향 단부에 마련된 트위스트 카트리지 돌출부와, 상기 카트리지 돌출부의 자유 단부에 마련되며 상기 카트리지 돌출부와 사실상 동축을 이루는 카트리지 요홈을 포함하며; 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체 돌출부는 상기 카트리지 요홈으로 들어가고, 상기 주 조립체측 기어가 상기 주 조립체 요홈 및 서로 결합된 카트리지 돌출부와 회전할 때 회전 구동력이 상기 주 조립체 요홈과 상기 카트리지 돌출부의 결합을 통해서 상기 기어로부터 상기 감광 드럼으로 전달되며, 상기 장치는 또한 (f) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치를 마련하고 있다.

상기에서 요홈 및 돌출부는 서로 교체될 수도 있다.

본 발명의 이러한 목적과 기타의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참고하여 이하에서 설명하는 본 발명의 양호한 실시예에 대한 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

제1 실시예

도 1 내지 도 10을 참조하여, 제1 실시예에 따른 착탈 가능한 전자 사진 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지에 대해 기술하기로 한다. 이하의 설명에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 프로세스 카트리지 및 그와 함께 사용 가능한 전자 사진 화상 형성 장치의 일반적인 설계를 우선 설명한 후, 도 7 내지 도 10을 참조하여 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치 사이의 구동력 전달 기구의 커플링 구조에 대해 설명하기로 한다.

[일반적인 설계]

도 1은 프로세스 카트리지가 장착되어 있는 전자 사진 화상 형성 장치(A)의 개략도이고, 도 2는 프로세스 카트리지(B)의 단면도이고, 도 3 및 도 4는 프로세스 카트리지의 외형을 도시한 사시도이고, 도 5 및 도 6은 프로세스 카트리지를 상기 기구의 주 조립체에 장착하기 위한 기구 구조를 도시한다.

도 1에 도시된 것처럼 전자 사진 화상 형성 장치(이 실시예에서는 레이저 비임 프린터)에서 드럼 형상의 전자 사진 감광 부재(7)는 잠상이 감광 부재 상에 형성되고 토너에 의해 토너 화상으로 현상되도록 광 시스템(1)으로부터 공급된 화상 정보에 기초하여 레이저 비임에 노출된다. 토너 화상 형성과 동시에 기록지 등의 기록 매체(2)는 픽업 롤러(3b)와 공급 롤러(3c)와 공급 롤러(3d)와 레지스트 롤러(3e)등으로 구성되는 전사 수단(3)에 의해 공급 카세트(3a)로부터 공급된다. 감광 드럼(7) 상에 형성된 토너 화상은 전사 수단으로서의 전사 롤러(4)에 전압을 인가함으로써 기록 매체(2) 상에 전사된다. 기록 매체(2)는 안내판(3f)에 의해 정착 수단(5)에 안내된다. 정착 수단(5)은 구동 롤러(5a)와 히터(5b)를 포함하는 정착 롤러(5c)를 포함하며, 전사된 토너 화상을 기록 매체(2) 상에 정착시키기 위하여 기록 매체(2)에 열 및 압력을 인가한다. 기록 매체(2)는 배출 롤러(3g, 3h)에 의해 공급되며, 반전 공급로를 통해서 배출부(6)로 배출된다. 상기 화상 형성 장치(A)에서는 수동 급지 트레이 및 롤러(3j)를 사용함으로써 수동 급지가 가능하다.

프로세스 카트리지(B)는 전자 사진 감광 부재와 적어도 하나의 프로세스 수단을 포함한다. 프로세스 수단으로는 예를 들어 전자 사진 감광 부재를 대전시키는 대전 수단과, 전자 사진 감광 부재 상에 잠상을 현상하는 현상 수단과, 전자 사진 감광 부재의 표면으로부터 잔류 토너를 제거하는 소제 수단이 있다.

이 실시예의 프로세스 카트리지(B)는 도시된 것처럼 감광 부재(7), 대전 롤러(8), 노출 개구(9) 및 현상 수단(10)을 포함한다. 프로세스 카트리지(B)의 전자 사진 감광 부재(7)는 이후에 설명하는 것처럼 기구의 주 조립체(13)에 의해 커플링 기구를 통해서 회전된다. 감광 드럼의 표면은 대전 수단인 대전 롤러(8)에 전압을 인가함으로써 균일 대전 상태 하에 있게 되며, 광 시스템(1)으로부터의 정보 광은 현상 수단(10)에 의해 현상될 잠상을 형성하도록 노출 개구(9)를 통해서 감광 드럼(7) 상에 투사된다.

현상 수단(10)에서 토너 수용부(10a) 내의 토너는 공급 드럼(10b)의 회전에 의해 공급된다. 고정 자석(10c)을 포함하는 현상 롤러(10d)는 현상 블레이드(10e)에 의해 제공된 마찰 전기 전하를 갖는 토너 층이 현상 롤러(10d)의 표면 상에 형성되도록 회전된다. 토너는 토너 화상(가시 화상)을 형성하도록 잠상에 따라 감광 드럼(7)에 전사된다. 토너 화상은 상기 기구의 주 조립체(13)에 마련된 전사 롤러(4)에 토너 화상과는 반대의 극성을 갖는 전압을 인가함으로써 기록 매체(2) 상에 전사된다. 감광 드럼(7)은 전사 후에 잔류 토너가 제거되도록 소제 수단(11)에 의해 소제된다. 특히, 토너는 소제 블레이드(11a)에 의해 소제된다. 따라서, 토너는 수집기 시트(11b)에 의해 잔류 토너 용기(11c) 내에 수집된다.

대전 롤러(8)는 감광 드럼(7)에 연결되어 이에 의해 구동된다. 소제 블레이드(11a)는 감광 드럼(7)에 접촉된다.

프로세스 카트리지(B)는 토너를 수용하는 토너 수용부(10a)를 갖는 토너 프레임(12a)과, 현상 롤러(10d)로서의 현상 부재를 지지하는 현상 프레임(12b)을 포함하며, 이들 프레임은 현상 유니트를 형성하도록 예를 들어 초음파 용접에 의해 함께 용접된다. 현상 유니트는 감광 드럼(7), 대전 롤러(8) 및 소제 수단(11)등을 지지하는 소제 프레임(12c)에 선회식으로 결합된다. 프로세스 카트리지(B)는 사용자에 의해 기구의 주 조립체(13)의 카트리지 장착 수단에 감광 드럼(7, 도 5 및 도 6)의 종방향을 교차하는 방향으로 장착된다. 소제 프레임(12c)은 베어링(12c2)에 인접한 장착 가이드(12c4)를 갖추고 있다. 소제 프레임(12c)에 장착된 베어링(24, 돌출부 24a)은 가이드(24c)를 갖추고 있다. 베어링(24), 돌출부(24a) 및 가이드(24c)는 일체로 성형되어 있다. 장착 가이드(24c)는 프로세스 카트리지(B)가 장착되었을 때 가이드(15a, 15b)에 의해 안내된다.

도 5에 도시된 것처럼 카트리지 장착 수단으로서의 카트리지 장착 가이드 부재(15)들은 주 조립체(13)의 카트리지 장착 공간의 좌우 측면(도 5의 일 측면과 도 6의 다른 측면)에 각각 대향되게 장착된다. 가이드 부재(15)는 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(13) 안으로 밀려났을 때 가이드로서의 기능을 수행하도록 서로 대향하는 안내부(15a, 15c)를 갖는다. 프로세스 카트리지는 카트리지 프레임의 대향 종단부들로부터 돌출된 보스 등이 안내부(15a, 15c)에 의해 안내되면서 삽입된다. 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(13)에 장착될 때 축(14a) 주위에서 개방 가능한 커버(14)가 개방된다. 개방 가능한 커버(14)를 폐쇄함으로써 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치(A)에 정확하게 장착된다. 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(13)로부터 발출되었을 때 개방 가능한 커버(14)가 개방된다.

프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치(A)에 장착되었을 때 카트리지측 커플링과 주 조립체측 커플링은 이후에 설명하는 것처럼 감광 드럼(7)등이 주 조립체로부터의 구동력을 수용할 수 있도록 개방 가능한 커버(14)의 폐쇄 작동과 관계를 갖고 결합된다.

[커플링 및 구동 구조]

구동 수단을 화상 형성 장치(A)의 주 조립체(13)로부터 프로세스 카트리지(B)로 이송하는 구동력 전달 기구인 커플링 수단의 구조에 대하여 설명한다.

도 7은 일체로 성형된 수형 축(17)을 갖는 구동력 전달 부재로서의 드럼 플랜지(16)의 사시도이고, 도 8은 드럼 플랜지(16)가 장착되어 있는 감광 드럼(7)의 부분 절단 사시도이고, 도 9는 프로세스카트리지(B)에 장착되어 있는 감광 드럼(7)의 단면도이고, 도 10은 도 9의 프로세스 카트리지(B)의 수형 축(17)의 확대 사시도이고, 도 11은 프로세스 카트리지(B)에 마련된 수형 축(17)과 주 조립체(13)에 마련된 암형 축(18) 사이의 관계를 도시한 도면이다.

도 8 내지 도 10, 도 28에 도시된 것처럼 프로세스 카트리지(B)의 감광 드럼(7)의 종방향 단부에는 카트리지측 커플링 수단이 마련되어 있다. 이 커플링 수단은 감광 드럼(7)의 일단에 고정된 드럼 플랜지(16)에 장착된 수형 커플링 축(17)(원기둥 형상)을 갖는다. 여기서, 돌출부(17a)의 단부 표면은 돌출부 축(17)의 단부 표면에 평행하다. 수형 축(17)은 베어링(24)에 결합되어 드럼 회전축으로서 작용한다. 이 실시예에서, 플랜지(16)와 수형 커플링 축(17) 및 돌출부(17a)는 일체로 성형된다. 플랜지(16)는 프로세스 카트리지의 현상 롤러(10d)에 구동력을 전달하는 헬리컬 기어(16a)를 갖추고 있다. 따라서, 도 7에 도시된 것처럼 드럼 플랜지(16)는 헬리컬 기어(16a)와 수형 축(17) 및 돌출부(17a)를 갖는 일체형으로 성형된 부재이며, 구동력을 전달하는 작용을 하는 구동력 전달 부재이다.

돌출부(17a)는 트위스트 다각형 프리즘 형상, 특히 정삼각형의 프리즘을 회전 방향으로 비튼 형상을 취한다. 요홈(18a)은 축의 회전 방향으로 트위스트 다각형 형상을 취하며, 이로써 돌출부(17a)에 정합되거나 보족 결합될 수 있다. 요홈(18a)은 정삼각형의 단면을 취한다. 이 요홈(18a)은 주 조립체(13)의 기어(34)와 함께 일체로 회전된다. 이 실시예의 구조에서, 프로세스 카트리지(B)는 주 조립체(13)에 장착되고, 돌출부(17a)와 주 조립체(13)의 요홈(18a)은 정합된다. 회전력이 요홈(18a)으로부터 돌출부(17a)에 전달되면 정삼각형의 돌출부(17a)의 정점들은 요홈(18a)의 내측 표면에 일정하게 접촉하게 되고, 이로써 그 중심들이 도 8 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 회전에 의해 자동적으로 정렬된다. 또한, 돌출부(17)를 요홈(18) 쪽으로 당기는 방향으로의 힘은 돌출부의 단부 표면(17a1)이 요홈(18a1)에 접촉되도록 그 방향을 비틂으로써 회전 중에 생성된다. 감광 드럼(7)에 돌출부(17a)가 일체로 되기 때문에 축방향 위치 및 반경 방향 위치는 화상 형성 장치의 주 조립체(13)에서 정확하게 결정된다.

도 7 내지 11, 도 18, 도 22, 도 28 내지 도 33를 참고하여, 돌출부(17a)의 자유 단부에 마련된 구멍(17a2)과, 요홈(18a)에 마련된 돌출부(18a4)와, 요홈(18a)의 형상을 설명한다.

도 18은 수형 커플링 돌출부와 요홈의 단면도이고, 도 22는 수형 커플링 돌출부와 요홈의 사시도이다.

도 28은 암형 커플링 축의 사시도이다.

도 29는 (구동력 전달 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 축방향 단면도이다.

도 30은 (구동력을 전달하지 않는 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 축방향 단면도이다.

도 31은 (구동력 전달 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 단면도이다.

도 33은 다른 실시예에 의한 (구동력 전달 위치에서의) 수형 커플링 돌출부와 요홈의 단면도이다. 도 31 및 도 32는 장치의 주 조립체(13)에 장착된 프로세스 카트리지(B)를 도시하고 있다.

도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 돌출부(17a)의 자유 단부에는 본 실시예에서는 구멍(17a2)이 마련되어 있다. 구멍(17a2)의 내부 표면은 자유 단부 부분으로부터 내부 측면으로 내향 경사, 즉 원추형(원뿔대형)으로 경사져 있다. 구멍(17a2)은 원형 단면을 갖고, 돌출부(17a)와 동축으로 위치한다. 구멍(17a2)은 돌출부(17a)의 바닥면 [수형 커플링 돌출부(17)의 자유 단부 표면]까지 연장된다.

구멍(17a2)의 바닥에는 드럼 플랜지(16)를 관통하는 관통 구멍이 마련되어 있다.

한편, 돌출부(18a4)는 요홈(18a) 안에 마련된다. 돌출부(18a4)는 자유 단부 측면으로부터 내부 측면으로 (원추형 또는 산형으로) 외향 경사져 있다. 돌출부(18a4)는 원형 단면을 갖고 암형 커플링 축(18)과 거의 동축이다. 돌출부는 요홈(18a)의 바닥면으로부터 암형 축(18)의 자유 단부 표면의 약간 내측의 위치로 연장된다.

프로세스 카트리지(B)가 장치의 주 조립체(13)에 장착되고 커버(14)가 밀폐되면, 돌출부(18a4)는 구멍(17a2)으로 유입된다. 이 때, 돌출부(18a4)의 외주연 표면과 구멍(17a2)의 내주연 표면 사이에 갭 또는 플라이(play)가 발생된다[도 18(a) 및 (b), 도 29, 도 31 내지 33]. 도면에 도시된 바와 같이, 구동력이 전달되면 돌출부(18a4)의 전체 외주연 표면과 구멍(17a2)의 전체 내주연 표면 사이에 플라이가 마련된다[도 18(a) 및 (b), 도 29, 도 31 및 도 33]. 따라서, 돌출부(18a4)와 구멍(17a2)은 구동력 전달 작용에 영향을 주지 않는다. 대기 상태(구동력이 전달되지 않는 상태)에서는, 돌출부(18a4)의 외주연 표면의 일부와 구멍(17a2)의 내주연 표면의 일부가 접촉한다[도 18(a) 및 도 32].

도 29 내지 도 31에 도시된 바와 같이, 구멍(17a2)과 돌출부(18a4) 사이의 관계는, 수형 축(17)과 암형 축(18)이 서로 맞물릴 때 그 사이의 플라이가 (후술하는) 돌출부(24a)와 (후술하는) 주 조립체 안내 요홈(15d) 사이의 갭 그리고 암형 커플링부(17a)와 요홈(18a) 사이의 반경 방향 플라이(약 0.3㎜ 내지 1.0㎜)보다 작도록 구성된다. 즉, 암형 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 반경 방향 플라이를 S, 돌출부(24a)와 주 조립체 안내 요홈(15d) 사이의 플라이를 T, 그리고 수형 축(17)과 암형 축(18)이 서로 결합될 때 돌출부(17a)의 단부 표면 안의 구멍(17a2)과 요홈(18a) 안의 돌출부(18a4) 사이의 반경 방향 플라이를 U라고 할 때, S ≥ T ≥ U를 만족한다.

도 29 및 도 30에 도시된 바와 같이, 구멍(17a2)의 입구와 돌출부(18a4)의 자유 단부 사이의 반경 방향 플라이를 V라 할 때, V ≥ S를 만족한다. 따라서, 수형 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a)이 커플링되면, 돌출부(17a)의 단부 표면 안의 구멍(17a2)과 요홈(18a) 안의 돌출부(18a4) 사이의 간섭이 발생되지 않는다.

도 18 (a) 및 (b), 도 28, 도 31 내지 도 33에 의하여, 요홈(18a)의 형상에 대하여 설명한다.

돌출부(17a)와 결합 가능한 요홈(18a)은 일반적으로 또는 전체적으로 축의 회전 방향으로 트위스트 구멍이고, 다각형 단면을 갖는다. 즉, 이는 구동력 전달이라는 견지에서 트위스트 구멍으로 기능한다. 따라서, 요홈(18a)은 돌출부(17a)와 접촉하는 부분에서 회전 방향으로 트위스트 구멍 형태이다. 그러나, 돌출부(17a)와 접촉하지 않는 부분들은 외측으로 확대되어 있다. 이렇게 함으로써, 요홈(18a)이 마련되는 부분에서의 암형 축(18)의 두께는 암형 축(18) 모든 둘레에서 보다 균일해 진다. 특히, 돌출부(17a)와 접촉 가능한 요홈(18a)의 단면 부분은 정삼각형의 일부분이고 다른 부분은 암형 축(18)의 외주연을 따라 연장된 한 원의 일부이다 (원은 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 실시예에서는 삼각형의 중심과 동심인 원이다).

구조의 효과를 설명한다.

돌출부(17a)는 플라스틱 재료로 일체로 성형된다. 돌출부(17a)의 단부 표면 안에 구멍(17a2)을 마련하는 것은 제조 시에 주형 안의 수지 재료 온도 및/또는 압력 변화를 억제하고 수지 재료의 수축을 감소시키도록 하여, 돌출부(17a) 형상의 정확도를 안정시킨다.

요홈(18a)이 형성된 부재는 플라스틱 재료로 일체로 성형된다. 돌출부(17a)와 접촉하는 부분이 아닌 요홈(18a) 부분은 암형 축(18)의 접촉부를 따라 원호이므로, 주형 안의 수지 재료 온도 및/또는 압력의 변화는 제조 시에 억제되고 수지 재료의 수축이 감소되어, 요홈(18a) 형상의 정확도를 안정시킨다. 구동력 전달 등의 부하 변화에 의해 접촉 지점들의 회전의 불균일성 또는 덜컥거림을 최소화하여 감광 드럼(7)의 회전 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.

구멍(17a2)과 돌출부(18a4) 사이의 커플링 효과를 설명한다.

상술한 바와 같이, 구멍(17a2)의 입구와 돌출부(18a4)의 자유 단부는 반경 방향 플라이가 돌출부(24a)와 주 조립체 안내부 돌출부(15d) 사이의 플라이보다 작지 않도록 되어 있어, 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 결합에 영향을 주지 않는다. 구멍(17a2)과 돌출부(18a4)는 수형 축(17)과 암형 축(18)이 서로 커플링될 때 반경 방향 플라이가 수형 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18) 사이의 반경 방향 플라이보다 크지 않도록 되어 있다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체에 장착된 채로 장치를 운반 또는 이동시킬지라도 수형 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 접촉부는 손상 받지 않는다.

상술한 바와 같이, 돌출부(18a4)의 외주연 표면의 일부는 전사 동안에 또는 화상 형성 작업이 이루어지지 않을 때 (구동력이 전달되지 않는 상태임), 구멍(17a2)의 내주연 표면의 일부와 접촉한다[도 18(a) 및 도 32]. 따라서, (프린터 등과 같은) 장치를 프로세스 카트리지를 장착한 채로 이동시킬지라도 요홈(18a)과 돌출부(17a) 사이의 반경 방향으로의 상대 운동은 구멍(17a2)과 돌출부(18a4)에 의해 멈춰지고, 진동 등에 의한 돌출부(17a)와 요홈(18a)의 손상을 피할 수 있다.

또한, 요홈(18a) 안에 돌출부(18a4)를 마련함으로써, 프로세스 카트리지를 설비 상에서 조립할 때와 프로세스 카트리지를 주 조립체를 장착할 때 그리고 주 조립체의 보수 등의 목적으로 주 조립체로부터 제거할 때 외부 물질이 요홈(18a) 안으로 유입되는 것이 방지된다. 따라서, 요홈(18a)의 손상이 보다 방지된다.

이 실시예에서는 감광 드럼(7)으로부터 볼 수 있는 것처럼, 돌출부(17a)의 트위스트 방향은 감광 드럼(7)의 회전 방향과는 반대로 되어 돌출부의 기부로부터 멀리 그 단부 쪽으로 향한다. 요홈(18a)의 트위스트 방향은 이와는 반대로 되어 요홈(18a)의 입구부로부터 멀리 내측을 향한다. 이후에 설명하는 것처럼 드럼 플랜지(16)의 헬리컬 기어(16a)의 트위스트 방향을 돌출부(17a)의 트위스트 방향과는 반대로 된다.

도 18에 도시된 것처럼 돌출부(17a)와 요홈(18a)은 d1〈 d0〈 d2를 만족하며, 여기서 d0은 돌출부(17a)의 삼각형 프리즘의 외접원 R0의 직경, d1은 요홈(18a)의 삼각형 형태의 공간의 내접원 R1의 직경, d2는 삼각형의 외접원 R2의 직경이다.

직경의 수치 범위의 양호한 실시예는 다음과 같다.

d0 = 약 3mm 내지 70mm

d1 = 약 3mm 내지 70mm

d2 = 약 3mm 내지 70mm

이들 범위에서 크기들은 상술한 관계를 만족시키도록 선택된다.

이 실시예에서 크기들은, d0 = 약 16mm, d1 = 약 9.5mm, d2 = 약 17.5mm이다.

돌출부(17a)의 트위스트 각도 또는 양은 회전 방향으로의 돌출부(17a)의 축방향 길이 1mm당 약 1°내지 15°이다. 특히, 이 실시예에서 상기 돌출부는 축방향 길이 1mm당 약 7.5°로 트위스트되어 있다.

요홈(18a)의 트위스트 양은 상술한 돌출부(17a)의 트위스트 양과 거의 동일하다.

구멍(17a2)과 돌출부(18a4)의 크기의 특정 예는 다음과 같다.

자유 단부에서의 구멍(17a2)의 직경 : 약 1.0㎜ 내지 50.0㎜

(본 실시예에서는 약 7.5㎜)

바닥에서의 구멍(17a2)의 직경 : 약 1.0㎜ 내지 50.0㎜

(본 실시예에서는 약 5.5㎜)

구멍(17a2)의 깊이 : 약 1.0㎜ 내지 30.0㎜

(본 실시예에서는 약 4.5㎜)

자유 단부에서의 돌출부(18a4)의 직경 : 약 1.0㎜ 내지 50.0㎜

(본 실시예에서는 약 4.5㎜)

기부 부분에서의 돌출부(18a4)의 직경 : 약 1.0㎜ 내지 50.0㎜

(본 실시예에서는 약 6.5㎜)

돌출부(18a4)의 길이(돌출 길이) : 약 1.0㎜ 내지 30.0㎜

(본 실시예에서는 4.0㎜)

본 발명의 돌출부(17a)와 요홈(18a)의 형상 및 크기는 상기에 제한되지 않으며 본 분야에 속한 사항에 의해 적절히 선택된다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 구멍(17a2)은 삼각형 구멍일 수도 있고 돌출부(18a4)는 구멍보다 약간 작은 삼각형 프리즘일 수도 있다.

그러나, 본 발명은 상기 값들에 제한되지 않는다.

3차원 부재의 단면 위치는 이론적으로 이들 접촉점들에 의해 결정된다. 돌출부(17a) 및 요홈(18a)의 형상들이 정삼각형일 때 돌출부(17a)의 정점들은 동일한 상황 하에서의 정삼각형의 내측 표면에 접촉하게 된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)의 회전 중의 하중 변화에 기인하는 접촉점들 및 커플링 구동의 회전 비균일성이 최소로 되고, 따라서 감광 드럼(7, 도 18)의 회전 정확도가 개선된다. 수형 축(17) 및 돌출부(17a)는 드럼 플랜지(16)가 감광 드럼(7)의 단부에 장착되었을 때 감광 드럼(7)의 축에 나란해지도록 드럼 플랜지(16) 상에 마련된다. 도면 부호 16b는 드럼 플랜지(16)가 감광 드럼(7)에 장착되었을 때 드럼 실린더(7a)의 내측 표면에 나란해지는 정합부이다. 드럼 플랜지(16)는 클램핑 또는 커플링 등에 의해 감광 드럼(7)에 장착된다. 드럼 실린더(7a)의 외측 표면은 감광 재료(7b, 도 8 및 도 9 참조)로 피복된다.

드럼 플랜지(25)는 감광 드럼(7)의 다른 쪽 측면에 고정된다. 이 드럼 플랜지(25)는 일체로 함께 성형된 드럼 축(25A) 및 스퍼어 기어(25b)를 갖는다.

프로세스 카트리지(B)가 장치의 주 조립체(13)에 장착되었을 때 드럼 축(25a, 베어링 12c2)은 정확하게 위치하도록 장치의 주 조립체(13)의 U형 홈(15b, 도 5)에 정합되며, 플랜지(25)와 일체로 성형된 스퍼어 기어(25b)는 전사 롤러(4)에 구동력을 전달하는 기어에 맞물린다.

드럼 플랜지(16)의 재료의 예로는 폴리아세탈, 폴리카보네이트 및 폴리아미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 다른 수지 재료가 있다. 상기 재료와는 다른 재료들도 사용할 수 있다.

프로세스 카트리지(B)의 수형 커플링 축(17)의 돌출부(17a) 주위에는 수형 축(17)과 동축인 원형 돌출부(24a)가 소제 프레임(12c, 도 3 및 도 9) 상에 마련되어 있다. 돌출부(24a)는 커플링 돌출부(17a)가 외부 힘 등에 의해 손상받거나 변형되는 것을 방지하도록 예를 들어 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체에 장착 또는 이로부터 분리되었을 때 커플링 돌출부(17a)를 보호하는 기능을 갖는다. 따라서, 상기 돌출부(17a)의 손상에 기인한 커플링 구동 작동 중의 진동 또는 요동을 피할 수 있다.

또한, 돌출부(24a)는 화상 형성 장치의 주 조립체(13)에 대하여 프로세스 카트리지(B)를 착탈하기 위한 안내 부재로서의 기능도 갖는다. 특히, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체 A에 장착되었을 때 돌출부(24a)는 주 조립체측 안내부(15c)에 접촉되어 프로세스 카트리지(B)를 장치의 장착 위치로 안내하는 작용을 하며, 따라서 주 조립체(13)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 착탈을 용이하게 해준다. 프로세스 카트리지(B)가 장착 위치에 장착되면 돌출부(24a)는 안내부(15c) 상에 마련된 요홈(15d)에 의해 지지된다. 수형 커플링 축(17) 및 암형 커플링 축(18)은 화상 형성용 구동부에 의해 정렬되고 돌출부(24a)는 U형 홈(15d)으로부터 약간(약 0.3mm 내지 1.0mm) 상승되어 있으며, 돌출부(24a)와 주 조립체 안내부(15a, 요홈 15d) 사이의 갭은 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 반경 방향으로의 갭보다 작다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(13)에 장착되는 동안에 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 결합이 허용된다. 요홈(18a)은 U형 홈(15d)의 반대쪽에 마련된다. 돌출부(24a)의 형상은 상기 실시예의 원형에만 제한되지는 않으며, 예를 들어 안내부(15c)에 의해 안내되어 U형 홈(15d)에 의해 지지되기만 하면 원호형 등의 임의의 형상을 취할 수 있다. 이 실시예에서, 축부(17)를 회전식으로 지지하는 베어링(24)과 원형부(24a)는 일체로 성형되어 스크류(도 9)에 의해 소제 프레임(12c)에 고정되지만, 베어링(24)과 돌출부(24a)는 별도의 부재이다.

이 실시예에서, 드럼축(25a)은 소제 프레임(12c, 도 4)에 마련된 베어링부(12c2)에 결합되고 수형 축(17)은 소제 프레임(12c)에 마련된 베어링(24)의 내측 표면에 결합되며, 이 상태에서 감광 드럼(7)은 프로세스 카트리지(B)의 소제 프레임(12c)에 장착된다. 따라서, 감광 드럼(7)은 축(17, 25a)을 중심으로 회전된다. 이 실시예에서, 감광 드럼(7)은 축방향으로의 이동이 가능한 방식으로 소제 프레임(12c)에 장착된다. 이는 장착 공차를 고려한 것이다. 이 구조는 필수적인 것이 아니며, 감광 드럼(7)은 활주 방향으로의 이동이 불가능하다,.

감광 드럼(7)과 플랜지(16) 및 수형 축(17) 사이의 관계는 도 9에 도시된 것과 같다. 특히, 감광 드럼(7)의 외경(실린더 7d의 외경) = D1, 헬리컬 기어의 이뿌리원 직경 = G, 감광 드럼 베어링의 외경(축부 17의 외경, 베어링 24의 내경) = F, 커플링 돌출부의 외접원의 직경 = C 및 감광 드럼(7)에 대한 드럼 플랜지(16)의 결합부 직경(드럼 내경) = D2 이면, D1 〉F ≥C 및 G 〉D2를 만족한다.

D1 〉F는 베어링에서의 활주 부하에서 필요로 하는 토오크를 감소시키는 데 효과적이다. F ≥ C는 플랜지부가 성형될 때 언더컷트부가 필요하지 않기 때문에 주형 구조를 간단하게 하는 데 효과적이며, 이렇게 하지 않으면 주형을 도면에서 화살표 H방향으로 분할하는 데 언더컷트부가 필요하다.

또한, G 〉D2를 만족하기 때문에 기어부의 주형 형상은 도 6의 좌측 주형이며, 따라서 커플링 형상을 마련함에 따라 복잡해지는 우측 주형 구조가 간단해지며 이로써 주형의 내구성이 향상된다.

치수 관계는 수형 축(17)과 암형 축(18) 사이의 관계가 반전된 경우, 즉 감광 드럼이 요홈(18a)에 마련되고 장치의 주 조립체측이 돌출부(17a)를 갖추고 있는 경우에도 적용할 수 있다(요홈 18a의 외접원의 직경은 C). 이 경우에도 동일한 장점을 얻을 수 있다.

이들의 수치 범위의 예로는 다음과 같은 것이 있다.

D1 = 약 10mm 내지 60mm

G = 약 10mm 내지 70mm

F = 약 5mm 내지 70mm

C = 약 3mm 내지 70mm

D2 = 약 9mm 내지 59mm

이들 크기는 이 범위 내에서 상기 관계를 만족하면서 선택할 수도 있다.

이 실시예에서 크기들은 다음과 같다.

D1 = 약 30mm, G = 약 31mm, F = 약 16mm, C = 약 14mm

그러나, 본 발명은 이들 크기에 제한되지는 않는다.

한편, 화상 형성 장치의 주 조립체(13)는 주 조립체 커플링 수단을 갖추고 있다. 주 조립체 커플링 수단은 프로세스 카트리지(B)가 삽입되었을 때 감광 드럼의 회전축에 나란한 위치에서 암형 커플링 축(18, 원기둥 형상)을 포함한다. 이 암형 커플링 축(18)은 도 12에 도시된 것처럼 모터(30)로부터의 구동력을 감광 드럼(7)에 전달하는 대경 기어(34)에 일체로 된 구동축이다. 암형 축(18)은 기어(34)의 회전 중심에서 이 기어(34)의 측면 모서리로부터 돌출된다 (도 13 및 도 14). 이 실시예에서, 대경 기어(34) 및 암형 축(18)은 일체로 성형되어 있다.

주 조립체측의 기어(34)는 헬리컬 기어이다. 이의 톱니는 모터(30)의 축(30a)에 고정된 헬리컬 기어(20)로부터 구동력이 전달될 때 암형 축(18)을 수형 축(17) 쪽으로 이동시키는 방향으로 추력이 생성되도록 하는 경사각을 갖는다. 따라서, 모터(30)가 화상 형성 시에 구동되면 상기 추력이 암형 축(18)을 수형 축(17)으로 이동시켜 요홈(18a)과 돌출부(17a) 사이에 견고한 커플링을 제공하게 된다. 요홈(18a)은 암형 축(18)의 일단에서 암형 축(18)의 회전 중심에 마련된다.

이 실시예에서, 구동력은 모터축(30a)에 고정된 기어(20)로부터 기어(34)에 직접 전달되며, 감속 또는 구동 전달에 기어 트레인을 사용하거나 이와 함께 벨트 및 풀리를 사용할 수도 있고 한 쌍의 마찰 롤러 또는 타이밍 벨트와 풀리의 조합을 사용할 수도 있다.

도 15 내지 도 17을 참조하여 개방 가능한 커버(14)의 폐쇄 작동과 관련하여 요홈(18a)과 돌출부(17a)를 결합하는 구조에 대하여 설명한다.

도 15는 감광 드럼(7)의 축방향에서 취한 도면이며, 여기서 외부 캠(35)과 내부 캠(36, 도 17 참조)은 기어(34)와 감광 드럼(7) 사이에 삽입되고(도시 생략), 화상 형성 장치의 커버(14)와 외측 캠(35)은 로드(37)에 의해 연결되어 이동 수단을 구성한다. 도면 부호 40은 주 조립체(13)에 마련된 측면 판이다. 도 16 및 도 17에서 도면 부호 34a는 측면판(39) 상의 기어(34)를 지지하는 축 지지부이다.

도 16은 우측면도이다. 커버(14)가 폐쇄되면 로드(37) 및 외측 캠(35)이 도면에 도시된 것과 같은 위치를 취하게 되고 이들은 커플링 돌출부(17a) 및 요홈(18a)에 의해 결합되어 기어(34)로부터 감광 드럼(7)으로의 구동력 전달을 허용하게 된다. 커버(14)가 개방되면 캠(35)은 도 17에 도시된 것처럼 로드(37)를 통해서 당겨져서 캠(35)이 내측 캠(36)에 접촉하도록 회전되며, 이로써 기어(34)를 감광 드럼(7)으로부터 멀리 이동시키게 된다. 이 때에, 기어(34)와 암형 커플링 축(18)은 외측 캠과 고정판(39) 사이에 장착된 스프링(38)을 밀어내도록 상기 캠(35)에 의해 밀려나서 동일 방향으로 이동하게 되며, 이로써 카트리지(B)를 분리할 수 있게 커플링을 해제하도록 요홈(18a)을 돌출부(17a)로부터 멀리 이동시키게 된다. 커버(14)가 폐쇄되면 캠(35)이 반대 방향으로 회전하여 스프링(38)에 의해 밀려나게 되고, 이로써 기어(34)가 구동 전달을 가능하게 하도록 도 16에 도시된 위치에 재 고정된다. 이러한 구조를 취함으로써 카트리지(B)의 착탈 및 구동 전달이 커버(14)의 개폐에 반응하여 가능해지거나 불가능해지게 된다.

이 실시예에서, 커버(14)는 프로세스 카트리지(B)가 장치의 주 조립체에 장착 또는 이로부터 분리될 때 폐쇄된다. 커버(14)의 개폐와 관련하여 요홈(18a)이 수평 방향(화살표 j방향)으로 이동된다. 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체 대하여 장착 또는 분리될 때 프로세스 카트리지(B)와 장치의 주 조립체(13) 사이(17a와 18a 사이)의 커플링이 확실하게 분리된다. 따라서, 주 조립체(13)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 착탈을 매끄럽게 수행할 수 있다. 이 실시예에서 요홈(18a)은 스프링(38)에 의해 프로세스 카트리지(B) 쪽으로 가압된다. 따라서, 돌출부(17a) 및 요홈(18a)이 정렬되지 않아서 이들 사이에 인접부가 생기지 않아 결합되지 않더라도 이들은 요홈(18a)의 회전 시에 일시적으로 결합된다.

커플링 수단의 결합부로 되는 돌출부(17a) 및 요홈(18a)의 형상에 대하여 설명한다.

주 조립체(13)에 마련된 암형 커플링 축(18)은 상기에 설명한 것처럼 회전축 쪽으로 이동 가능하지만 반경 방향으로의 이동은 불가능하다. 프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 종방향 및 반경 방향으로 이동할 수 있도록 장치의 주 조립체(13)에 장착된다.

특히, 프로세스 카트리지(B)가 상기 기구의 주 조립체(13)에 장착되면, 감광 드럼(7)의 다른 종단부에 인접하여 장착된 플랜지(25) 상에 형성된 드럼축(25a)의 일부분(베어링 (12c2), 도 4 및 도 9)이 주 조립체(13)의 U형 홈(15b, 도 5)에 의해 수용되어 이에 간극없이 정확하게 결합되며, 이로써 상기 부분이 정확하게 위치되며 플랜지(25)와 일체로 성형된 스퍼어 기어(25b)가 구동력을 전사 롤러(4)에 전달하는 기어(도시 생략)에 맞물린다. 한편, 감광 드럼(7)의 종단부(구동측)에서 소제 프레임(12c)의 돌출부(24a)는 주 조립체(13)의 요홈(15d)에 의해 지지된다. 커버(14)를 폐쇄함으로써 요홈(18a)은 수평 방향으로 이동되어 돌출부(17a, 도 8 (a))에 의해 수용된다.

구동측(커플링측)에서의 위치 결정 및 구동 전달은 다음과 같이 이루어진다.

주 조립체 구동 모터(30)가 회전되면 암형 커플링 축(18)이 수형 커플링 축(17) 쪽으로(도 13의 화살표 d방향) 이동되며, 이들은 돌출부(17a) 및 요홈(18a)의 위상이 일치할 때 결합된다 [이 실시예에서는 돌출부(17a)와 요홈(18a)가 정삼각형 형상을 갖고 이들의 위상이 매 120°마다 일치함]. 그러면, 회전력이 장치의 주 조립체(13)로부터 프로세스 카트리지(B)에 전달된다 (도 17의 상태로부터 도 16의 상태로 됨).

정삼각형들의 크기가 상이하고, 특히 도 18에 도시된 것처럼 요홈(18a)의 삼각형의 크기가 돌출부(17a)의 것보다 크기 때문에 돌출부(17a)가 이와의 사이에 갭을 갖는 요홈(18a) 안에 매끄럽게 결합된다. 수형 커플링 축(17)과 암형 커플링 축(18) 사이의 위치 결정 정확도는 결합 작동 시에 거칠게 될 수도 있다.

이 실시예에서 원형 돌출부(24a)의 돌출 길이는 돌출부(17a)의 것보다 크다 (도 9). 따라서, 돌출부(17a) 및 요홈(18a)이 결합되면 원형 돌출부(24a)의 내측 표면이 암형 커플링 축(18)의 외주연 표면에 결합되어 이들 사이의 결합을 안내한다.

암형 커플링 축(18)이 화상 형성을 위해 요홈(18a)에 결합된 돌출부(17a)와 함께 회전되면 요홈(18a)의 내측 표면(18a1)들은 구동력의 전달을 허용하도록 도 8에 도시된 것처럼 돌출부(17a)의 정삼각형 프리즘의 정점선(17a1)들에 결합된다. 이 때에, 수형 축(17)이 일시적으로 이동하여 요홈(18a)의 내측 표면(18a1)들이 (도 8(a)의 상태로부터 도 8(b)의 상태로 등간격으로) 일정 위치들에서 돌출부(17a)의 모서리선(17a1)에 접촉된다. 돌출부(17a) 및 요홈(18a)이 정삼각형들을 갖기 때문에 수형 축(17) 및 암형 축(18)이 서로 균일한 접촉력으로 동축 상태로 이동된다. 돌출부(17a)가 요홈(18a)에 결합된 직후에는 돌출부(17a)의 회전 중심이 요홈(18a)의 회전 중심 X2에 정렬되지 않는다(도 8(a) 참조). 그러나, 요홈(18a)이 회전하기 시작하여 3개 지점(선)들에서 돌출부(17a)의 모서리선(17a1)에 접촉하게 되면 회전축 X1 및 X2가 정렬된다.

따라서, 커플링 축(17, 18)들이 모터(30)의 회전에 의해 자동적으로 축정렬 된다 (자체 정렬). 또한, 감광 드럼(7)에 구동력을 전달함으로써 프로세스 카트리지(B)가 회전되고 이에 의해서 프로세스 카트리지(B)의 소제 프레임(12c)의 상부 표면에 마련된 인접부(12c1, 도 3 및 도 4)가 화상 형성 장치의 주 조립체(13)에 고정된 인접부(도 1)에 인접하게 되어서 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체(A)에 정확하게 위치하게 된다.

프로세스 카트리지가 구동되지 않으면 (화상 형성을 하지 않음), 갭이 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이에 회전 반경 방향(반경 방향)으로 마련되고 커플링들 사이의 결합 및 주 조립체에 대한 프로세스 카트리지의 착탈이 더욱 용이해지게 된다. 또한, 커플링 결합부에서의 접촉력이 안정화되어 이 위치에서의 진동 및 요동이 억제된다.

이 실시예에서, 커플링 돌출부 및 요홈은 정삼각형의 형상을 취하지만 정다각형의 형상으로도 상기에서와 유사한 장점을 제공할 수 있다. 정다각형 형상을 사용하는 것이 위치 결정을 정확하게 할 수 있기 때문에 바람직하지만 결합이 가능하고 당김 결합이 가능하다면 임의의 다각형 형상을 사용할 수도 있다.

커플링 돌출부 및 요홈과 비교해 볼 때 상기 돌출부는 쉽게 손상되고 이의 강도는 요홈의 강도보다 작다. 이 실시예에서, 커플링 돌출부는 교환 가능한 프로세스 카트리지(B)에 마련되고, 커플링 요홈은 더 높은 강도를 요하는 주 조립체(13)에 마련되어 있다.

이 실시예의 프로세스 카트리지(B)는 다음과 같이 요약할 수 있다. 이 실시예의 프로세스 카트리지(B)는 모터(30), 이 모터로부터의 구동력을 수용하는 주 조립체 기어(34) 및 주 조립체 기어의 중심에 형성되고 주 조립체 기어와 함께 일체로 회전 가능한 트위스트 다각형 구멍(18a)을 포함하고 기록 매체(2) 상에 화상을 형성할 수 있는 전자 사진 화상 형성 장치(A)의 주 조립체에 대하여 착탈 가능하다. 프로세스 카트리지(B)는 전자 사진 감광 드럼(7), 이 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단[대전 롤러(8), 현상 롤러(10), 소제 롤러(11a)] 및 주 조립체의 트위스트 다각형 구멍에 결합 가능하고 상기 드럼의 단부에 마련된 트위스트 다각형 프리즘 돌출부(돌출부 17a)를 포함한다. 프로세스 카트리지(B)는 장치의 주 조립체(13)에 장착되고 다각형 프리즘 돌출부(17a)는 주 조립체의 요홈에 결합되며, 기어(34)가 회전될 때 회전 구동력이 감광 드럼에 전달된다.

돌출부(17a)는 드럼(7)의 회전 중심 위치로부터 드럼의 종방향으로 외향 돌출된 축부(17)의 단부로부터 돌출된다. 이 축부는 카트리지 드럼(7)을 프레임(12c) 상에 회전식으로 지지하는 기능을 갖는다.

구멍(17a2)은 일정 플라이를 갖고 요홈(18a)의 돌출부(18a4)와 결합될 수 있도록 돌출부(17a)의 단부 표면 안에 형성된다.

축부(17)는 헬리컬 기어(16a)의 중심부와 헬리컬 기어(16a)측의 반대측 단부에 마련되고, 전자 사진 감광 드럼의 내측 표면에 결합되기 위한 결합부(16b)가 마련되어 있다. 돌출부(17a), 축부(17), 헬리컬 기어(16a) 및 결합부(16b)는 수지 재료로 일체로 성형된다. 헬리컬 기어는 회전력을 프로세스 수단으로서의 현상 롤러(10a)에 전달하는 기능을 갖는다.

또한, 다각형 프리즘 돌출부(17a)를 둘러싸는 원형 외부벽(24a) 또는 원호형의 외부벽이 한 쌍의 다각형 프리즘 돌출부를 따라 마련되어 있다. 이 외부벽(24a)은 구멍(18a)과 돌출부(17a)가 이들의 상대 이동에 의해 결합될 때 이를 안내하는 가이드로서의 기능을 갖는다.

전자 사진 감광 드럼(7)의 외경(D1), 축부(17)의 외경(F) 및 다각형 프리즘 돌출부(17a)의 외접원의 직경(C)은 D1 ＞ F ≥ C를 만족시킨다.

축부(17)의 외경(F), 다각형 프리즘 돌출부(17a)의 외접원의 직경(C), 전자 사진 감광 드럼(7)의 기어(16a)의 이뿌리원 직경(G) 및 전자 사진 감광 드럼(7)의 내경(D2)은 G ＞ D2 및 G ＞ F ≥ C를 만족시킨다.

전자 사진 감광 드럼(7)의 외경(D1) 및 본체 기어(34)의 이뿌리원 직경(L)은 대략 D1의 1.0배 이상 5.0배 이하가 바람직하다. 이 관계는 본 기술 분야에 숙련된 자에 의해 장치의 본체의 공간과 소망하는 화상 품질을 고려해서 적절하게 선택된다. 그 치수는 제한적이지 않다. 본 실시예에서 그 치수는 약 3배이다.

본체 기어(34)의 모듈은 약 0.4 내지 0.7이다. 장치의 본체 기어(34)의 이뿌리원 직경(L)은 약 30mm 내지 150mm이고, 본체 기어(34)의 잇수는 약 34 내지 400개이다. 이들은 본 기술 분야에 숙련된 자에 의해 장치 본체의 공간과 소망하는 화상 품질을 고려해서 적절하게 선택된다. 그 형상은 제한적이지 않다. 본 실시예에서 기어(34)의 잇수는 200개이다.

화상 형성(구동 전달) 중의 본체(13)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 위치 설정은 이하와 같이 요약된다.

먼저, 비화상 형성 중에 베어링(12)을 U자 홈(15d) 내에 억지 끼워 맞춤시킴으로써 프로세스 카트리지(B)가 위치 설정된다. 한 편, 돌출부(24a)가 수용체 부분(15d)에 의해 간단하게 지지되고, 동시에 암형 축(18)이 감광 드럼(7) 쪽으로 이동한 후 돌출부(18a4)가 구멍(17a2) 안으로 삽입되어, 주 조립체(A) 안의 프로세스 카트리지(B)의 위치는 대략 결정된다. 화상 형성 중에, 돌출부(17a)를 본체(13)의 요홈(18a)의 근방으로 끌어당겨 돌출부(17a)와 결합시킴으로써 프로세스 카트리지(B)가 위치 설정된다. 즉, 화상 형성 중에, 프로세스 카트리지(B)는 한 종단부에 있는 U자 홈(15b)과 다른 단부에 있는 요홈(18a)에 의해 위치 설정된다. 본 실시예에서, 감광 드럼(7)은 종방향으로 (약 0.1mm 내지 1.0mm) 이동 가능하다. 돌출부(17a)가 요홈(18a)으로 끌어당겨지는 경우 드럼 플랜지(16)의 단부(16c)(도 7, 도 8 및 도 9)는 베어링(24)의 단부(24b)에 접촉하게 된다. 조립 허용 오차를 고려해서 약 0.1 내지 3mm의 갭을 갖는 본체 측판 또는 장착 안내부(15a, 15c)에 대해 이동 가능하게 장착된 프로세스 카트리지(B)는 종방향 또는 반경 방향으로 감광 드럼(3) 쪽으로 끌어당겨짐으로써 경사진 상방향으로 이동한다. 단부(16c)가 초기에 단부(24b)와 접촉하고 있는 경우, 또는 감광 드럼(7)이 종방향으로 갭을 갖지 않을 경우에 프로세스 카트리지(B)는 종방향 및 반경 방향으로 즉각 감광 드럼(7)으로 끌어당겨져서 경사진 상방향으로 이동한다.

화상 형성 동작 중에, 프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 회전 방향과 동일 방향으로 회전력을 받는다. 이 회전력에 의해 접촉부(12c1)가 고정부(13a)에 접촉된다.

따라서, 프로세스 카트리지(B)는 화상 형성 동작 중에 종방향 및 반경 방향으로 모두 장치의 본체(13)에 대해 정확하게 위치 설정된다.

프로세스 카트리지(B)가 도 21에서와 같이 탄성체에 의해 눌려지는 경우, 프로세스 카트리지(B)는 탄성체에 의해 제공된 탄성력의 강도에 따라 드럼(7)의 종방향으로 이동하지 않을 수도 있다. 그러한 경우에도 구동 전달이 개시될 때 프로세스 카트리지(B)는 본체에 대해 정확하게 위치 설정되도록 반경 방향으로(사실상 상방향으로) 이동한다. 이러한 경우에 드럼(7)이 종방향 갭을 갖지 않더라도 프로세스 카트리지(B)는 본체에 대해 정확하게 위치 설정된다.

다시 도 18을 참조하면, 연결 기구는 다음과 같이 요약된다는 것을 이해할 것이다. 모터로부터 구동력을 받기 위한 구동 회전 가능한 부재(18a)는 비원형 단면을 갖고 구동 회전 가능한 부재(18a)의 회전축(X2)과 사실상 동축인 트위스트 요홈 또는 돌출부를 구비한다. 구동되는 부재 또는 화상 담지 부재는 화상 담지 부재의 종단부에 마련되고 비원형 단면을 구비하며 화상 담지 부재의 회전축과 사실상 동축인 트위스트 돌출부 또는 요홈(17a)을 구비하며, 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈(17a)은 구동 회전 가능한 부재(18a)의 요홈 또는 돌출부에 대해 상대 회전 운동을 허용하는 제1 상대 회전 위치(예를 들어 도 18(a) 참조)와, 구동 회전 가능한 부재(18a)의 요홈 또는 돌출부에 대해 구동 회전 가능한 부재(18a)의 회전축(X2)과 화상 담지 부재의 회전축(X1)이 사실상 서로 정렬되어 있는 동안 (도 18(b)의 화살표로 표시된 바와 같이) 한 회전 방향으로의 상대 회전 운동을 방지하는 제2 상대 회전 위치(예를 들어, 도 18(b) 참조)를 취할 수 있는 치수 및 형상을 가진다.

상기 회전 가능한 부재의 요홈 또는 돌출부와 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈은 사실상 트위스트된 세 지점(선)에서 접촉되는 것이 바람직하다. 또한, 세 지점은 사실상 정삼각형을 구성하는 것이 바람직하다.

제2 실시예

도 19를 참조해서 수형 연결 축(17)의 돌출부(17a)의 제2 실시예를 설명한다. 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 동일하고, 따라서 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

도 19의 연결 돌출부(17a)는 정다각형 프리즘 형상의 돌출부(이는 도 19의 정삼각형 형상이다)의 정점(17a2)이 모떼기(bevelling)된다는 점에서 제1 실시예와는 상이하다. 이 모떼기는 도 19(a)에 도시한 바와 같은 라운딩과 도 19(b)에 도시한 바와 같은 직선 절단을 포함한다.

이러한 구조에 의해, 프로세스 카트리지(B)의 취급 중에 돌출부(17a)의 정점들의 파손을 회피할 수 있다. 구동 중에, 정점들의 불충분한 강도로 인한 변형 또는 휨을 회피할 수 있다. 따라서, 수형 축(17)과 암형 축(19) 간의 정렬 정확도의 감소가 방지할 수 있으며, 연결부에서의 요동 및 진동을 회피할 수 있다.

도 19(a)에 있어서, 이러한 형상은 도 18(b)의 돌출부(17a)에서 소개된 경우에 이해한 바와 같이, 요홈(18)의 내부 면에 접촉되는 부분은 도 19(a)의 형상의 최외측 지점이 아니라 (각 정점부에서 약간 이탈된 부분이다. 축 정렬 관점에서 그와 같이 이탈된 세 접촉 지점은 사실상 정삼각형을 구성하는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 도 19(b)에 있어서도 세 지점은 사실상 정삼각형을 구성하는 것이 바람직하다.

동일한 이유로 다각형 돌출부(다각형 요홈) 예에 있어서, 돌출부 및 요홈은 축 정렬 관점에서 사실상 정삼각형을 구성하는 세 지점에서 접촉되는 것이 바람직하다.

도 19(a)의 경우에 있어서, 횡단면에서의 각 접촉점(실제로는 트위스트선)은 소정 폭을 가질 수 있다. 그러한 경우에, 폭의 중심들 또는 한쪽 단부들은 삼각형을 구성하는 점들로 간주될 수 있다.

제3 실시예

도 20을 참조해서 수형 연결 축(17)의 돌출부의 제3 실시예를 설명한다. 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 동일하며, 따라서 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

제1 실시예에서, 감광 드럼(7)의 플랜지(16)와 수형 연결 축(17)은 일체식이지만, 이들은 프로세스 카트리지(B) 내에 각각 합체되는 별도 부재일 수 있다.

수형 연결 축(17)과 플랜지(16)가 별도 부재인 경우, 본 실시예에서와 같이 수형 연결 축(17)은 감광 드럼(7)이 경사 방향으로 프레임(12c) 내로 조립되지 않도록 플랜지(16)를 구비한 감광 드럼(7)을 프레임(12c) 내에 합체한 후에 억지 끼워 맞춤 등으로 플랜지(16)의 결합부(16b) 내로 장착될 수 있다.

제4 실시예

도 21을 참조해서, 본 발명의 연결 구조를 사용해서 프로세스 카트리지를 화상 형성 장치의 본체에 상이하게 위치 설정하는 구조를 갖는 제4 실시예를 설명한다. 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 동일하며, 따라서 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

도 21에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치의 본체(13)는 프로세스 카트리지(B)를 감광 드럼(7)의 회전 방향으로 가압하기 위한 탄성체(13b)를 구비한다. 탄성체(13b)는 프로세스 카트리지(B)가 본체 내의 적소에 있는 동안 소제 프레임(12c)의 접촉부(12c3)에 접촉되어, 감광 드럼(7)의 회전 방향과 동일 방향으로 프로세스 카트리지(B)에 회전력을 인가한다. 회전력을 받은 프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 회전 방향(도 21의 반시계 방향)으로 회전하는 경향이 있지만, 프레임(12c)의 접촉부(12c1)와 본체의 접촉부(13a) 사이의 접촉에 의해 정지된다. 이는 연결 구동력에 의해 감광 드럼(7)의 회전 방향으로 가압된 프로세스 카트리지(B)의 내부 부하 변화 등으로 인한 회전 방향으로의 진동을 방지하는 데 효과적이다. 접촉부(12c3)는 두 위치, 즉 감광 드럼(7)의 종방향으로 소제 프레임(12c)의 상부면 상의 인접한 한 단부 측과 타 단부 측의 각각에 제공된다(도 3 및 도 4).

제5 실시예

도 22를 참조해서 연결 구조의 실시예를 설명한다. 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 사실상 동일하다. 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

본 실시예에 있어서, 도 22에 도시된 바와 같이 수형 연결 축(17)의 돌출부(17a)와 암형 축(18)의 요홈(18a)은 축의 회전 방향으로 트위스트된 사실상 직사각형인 형상을 구비한다. 제1 실시예와 마찬가지로, 내구성이 있는 연결 요홈(18a)이 화상 형성 장치의 본체(13) 내에 제공된다. 이러한 구조에 의해, 연결 중에 구동력이 전달되는 경우, 그 힘은 암형 연결 축(19)이 그 트위스트 방향으로 인해 축방향으로 수형 축(17)을 끌어당기고, 그에 의해 수형 연결 축(17)의 돌출부 단부 표면(17a1)이 요홈 저부면(18a1)에 접촉(또는 수형 축 단부 표면(17b)이 암형 축의 단부 표면(18b)에 접촉)되도록 생성된다.

프로세스 카트리지(B)의 위치가 구동 동작 중에 화상 형성 장치의 본체(A) 내에서 연결 축의 방향으로 일정하기 때문에 프로세스 카트리지의 진동이 억제된다.

본 실시예에서, 구멍(17a2)은 직사각형 단면을 갖고, 돌출부(18a4)는 구멍(17a2) 보다 약간 작은 크기의 직사각 평형 육면체 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 요홈(18a)의 일부는 외측으로 확대되어 있다.

본 실시예에 있어서, 연결 축의 돌출부(17a)와 요홈(18a)의 단면 형상은 사실상 직사각형이지만, 만약 연결 요홈이 회전하고 있을 때 결합이 이루어지면 다른 다각형 프리즘 형상이 사용 가능하다.

프로세스 카트리지(B)가 본체로부터 탈착될 때 모터(30)는 반대 방향으로 회전될 수 있으며, 기어(33)와 헬리컬 기어(34) 사이의 추력으로 인해 연결 결합이 자동적으로 해제된다. 이러한 경우 제1 실시예에서와 같은 연결 해제 기구를 사용할 필요가 없다.

제6 실시예

도 23을 참조해서 다른 실시예에 대해 설명한다. 도 23의 실시예는 기어가 드럼 플랜지(16) 상에 제공되지 않는다는 점에 있어서 제1 실시예와 상이하다.

도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 연결 구조는 본체측 연결 수단이 폴리아세탈(POM)로 된 암형 연결 축(17)으로 이루어지고, 그와 결합 가능한 카트리지 측의 연결 수단은 POM으로 제조된 수형 연결 축(19)으로 이루어진다. 감광 드럼(7)과 동심인 원통형 벽부(24)가 수형 연결 축(19) 둘레에 마련된 플랜지(16)와 일체식으로 형성된다. 도 3(b)은 도 3(a)의 방향 D와 E에서 본 도면이다.

돌출부(18a)와 사실상 동일한 높이를 갖는 벽부(24)를 수형 축(19) 둘레에 제공함으로써, 돌출부(18a)는 돌출부(18a)의 단부(f)의 손상이 방지될 수 있도록 카트리지 프레임을 지나서 돌출되지는 않는다.

원통형 벽부(24)는 또한 전술한 바와 같이 프로세스 카트리지(B)의 화상 형성 장치(A)로의 장착을 용이하게 하기 위한 안내부(도 6의 가이드(c))로서의 기능을 할 수 있다.

제7 실시예

도 24 및 도 25를 참조해서 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예에서, 상술한 실시예와는 대조적으로 감광 드럼(7)의 드럼 플랜지(116)는 암형 축(117)을 구비되고, 장치의 본체(13)의 대직경 기어(121)는 수형 축(118)을 구비한다. 이러한 구조에 의해서도 회전 정확도가 향상될 수 있다.

도 24에 도시된 바와 같이, 수형 연결 축(19)의 사실상 확실한 삼각 프리즘 형상의 돌출부(118a)가 회전 방향으로 트위스트되고, 상응해서 암형 연결 축(117)의 요홈(117a)은 회전 방향으로 트위스트된다. 안착부(117b)가 암형 연결 축(117)의 단부 표면에 마련된다.

그 결합 부분을 회전 방향으로 트위스트시킴으로써, 수형 연결 축(118)은 결합 중에 수형 연결 축(118)이 화상 형성을 위한 방향(c)으로 회전될 때 안착부(117b)에 접촉할 때까지 암형 축(117)을 끌어당긴다. 결과적으로 이들 간의 결합은 더욱 보장된다.

프로세스 카트리지(B)가 본체(13)로부터 탈착될 때 모터(119)는 화살표(d)로 표시된 반대 방향으로 회전될 수 있으며, 그에 의해 연결 결합은 도 25에 도시된 바와 같이 헬리컬 치를 갖는 피니언 기어(20)와 전달 기어(121) 간의 맞물림에 의해 생성된 추력에 의해 자동적으로 해제된다.

본 실시예에서, 암형 축(117)의 허용 가능한 전달 토오크가 수형 축(118)의 허용 가능한 전달 토오크보다 작은 경우에 수형 축(118)의 손상이 방지될 수 있다.

예를 들어, 카트리지에 마련된 암형 연결 축은 폴리아세탈(POM)로 제조되고, 본체에 구성된 수형 연결 축은 아연 다이캐스팅으로 제조된다. 그와 같이함으로써 비정상적인 토오크가 생성되더라도 본체측의 수형 연결 축의 허용 가능한 전달 토오크가 크기 때문에 수형 축의 손상이 방지된다.

본 실시예는 암형 축이 드럼 플랜지에 마련되고, 수형 축이 본체에 마련된다는 사실 외에는 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 전자 사진 화상 형성 장치, 프로세스 카트리지, 구동 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼의 실시예들은 드럼 플랜지의 수형 축이 암형 축으로 교체되고, 본체의 기어의 암형 축이 수형 축으로 교체된다는 사실 외에는 제1 실시예와 동일하며, 따라서 그러한 실시예들의 설명은 간략함을 위해 생략한다.

그러나, 프로세스 카트리지는 간략하게 설명된다. 그것은 전자 사진 화상 형성 장치(A)의 본체(13)에 탈착 가능하게 장착할 수 있는 프로세스 카트리지(B)이다. 전자 사진 화상 형성 장치(A)는 모터(30 또는 119), 모터(30 또는 119)로부터 구동력을 받기 위한 본체 헬리컬 기어(34 또는 121), 및 본체 헬리컬 기어(34 또는 121)의 본체 헬리컬 기어에 마련되어 본체 헬리컬 기어와 일체식으로 회전 가능한 트위스트된 삼각형 프리즘 돌출부(118a)를 포함한다. 전자 사진 화상 형성 장치(A)는 기록 매체 상에 화상으로 형성하도록 작동한다. 프로세스 카트리지(B)는 카트리지 프레임(12a, 12b, 12c), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)을 대전시키기 위한 대전 롤러(8), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)으로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 소제 블레이드(11a), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107) 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러(10d), 및 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)의 종단부에 마련된 돌출부(118a)와 결합 가능한 트위스트된 삼각형 구멍(117a)을 포함하며, 프로세스 카트리지(B)는 본체에 장착되고, 본체 헬리컬 기어(34 또는 121)가 돌출부(118a)와 결합된 구멍(117a)과 함께 회전될 때 구멍(117a)이 돌출부(118a) 쪽으로 계속해서 당겨지는 동안 본체 헬리컬 기어(34 또는 121)로부터 드럼(7 또는 107)으로 회전력이 전달된다. 구멍(117a)은 드럼 헬리컬 기어(16a 또는 116a)의 중심부에 마련된 축부(17 또는 117)의 선행 모서리에서 요홈으로서 형성된다. 드럼 헬리컬 기어(16a 또는 116a)는 회전력을 현상 롤러(10d)에 전달하는 기능을 한다. 축부(17 또는 117)는 카트리지 프레임(112c) 상에 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)을 회전 가능하게 지지하는 기능을 한다. 구멍(117a)의 드럼 헬리컬 기어(16a 또는 116a)와 축부(17 또는 117)는 수지 재료로 일체식으로 형성된다. 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)의 외경(D1), 축부의 외경(F) 및 구멍 형상부(117a)의 외접원의 직경(C)은 D1 ＞ F ＞ C를 만족시킨다. 축부(17 또는 117)의 외경(F), 구멍 형상부의 외접원의 직경(C), 전자 사진 감광 드럼(7)의 기어(16a)의 이뿌리원 직경(G) 및 전자 사진 감광 드럼(7)의 내경(D2)은 G ＞ D2 및 G ＞ F ＞ C를 만족시킨다. 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)의 외경(D1) 및 본체 기어(34 또는 121)의 이뿌리원 직경(L)은 바람직하게는 대략 D1의 1.0배 이상 5.0배 이하이다. 본체 기어(34 또는 121)의 모듈은 약 0.4 내지 0.7이다. 장치의 본체 기어의 이뿌리원 직경(L)은 약 30mm 내지 150mm이고, 본체 기어(34)의 잇수는 약 40 내지 400개이다.

본 실시예에서, 감광 드럼(7 또는 107)에서 본 돌출부(118a)의 트위스트 방향은 돌출부(118a)의 기부로부터 단부 쪽 방향으로의 감광 드럼(7 또는 107)의 회전 방향과 동일하고, 구멍(117a)의 방향은 구멍(117a)의 입구로부터 그 내측 방향과 동일하다. 드럼 플랜지(16a 또는 116a)의 트위스트 방향은 구멍(117a)의 트위스트 방향의 반대이다.

제8 실시예

제1 실시예에서, 덮개(14)가 개방될 때 로드(37)와 캠(35)은 연결 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 결합을 해제하도록 상호 연관해서 작동된다. 연결 해제 구조는 도 26 및 도 27에 개시된 바와 같이 될 수 있다.

개방 가능한 덮개(14)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이 축(14a)의 중심에 호형 해제 부재(140)를 구비하고, 해제 부재(140)의 선행 모서리는 도 6(b)에 도시된 바와 같이 두께가 점차 감소하는 캠부(140a)로 형성된다. 도 7(a) 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 프로세스 카트리지(B)를 탈착하기 위해 덮개(114)를 개방할 때 캠부(140a)는 기어(34)의 측면을 도 27의 화살표(b)로 표시된 방향으로 밀어내도록 벽부(141)와 암형 축(18)과 일체식인 기어(34) 사이의 공간으로 들어간다. 이에 의해, 암형 축(19)은 감광 드럼(70의 수형 연결 축(17)과의 결합이 해제되어 프로세스 카트리지(B)의 원활한 탈착을 허용하도록 벽부(141)로부터 후퇴된다.

해제 부재(140)를 장착하기 위한 부재는 프로세스 카트리지(B)가 탈착 또는 장착될 때 작동되는 부재이면 개방 가능한 덮개(14)로 제한되지는 않는다. 구동 전달 기어(34)가 헬리컬 기어인 경우 해제 부재(140)는 필수적이 아니며, 그 헬리컬 기어에 의해 생성된 추력에 의해 연결 해제가 가능하다.

기타 실시예

제1 실시예에서, 감광 드럼의 연결은 수형 축(17)으로 이루어지고, 본체의 연결은 암형 축(19)으로 이루어지지만, 암형 축과 수형 축은 교환될 수 있다. 그러한 경우, 감광 드럼의 회전 정확도에 있어서 마찬가지의 유리한 효과가 제공될 수 있다(도 23 및 도 24). 본 실시예에서, 감광 드럼의 암형 축의 허용 가능한 전달 토오크가 본체의 수형 축의 허용 가능한 전달 토오크보다 작은 경우 본체의 수형 축의 손상이 방지될 수 있다.

예를 들어, 카트리지에 마련된 암형 연결 축은 폴리아세탈(POM)로 제조되고, 본체에 구성된 수형 연결 축은 아연 다이캐스팅으로 제조된다. 그와 같이 함으로써, 비정상적인 토오크가 발생하더라도 본체측의 수형 연결 축의 허용 가능한 전달 토오크가 크기 때문에 수형 축의 손상이 방지된다.

상술한 실시예에서, 돌출부(17a)의 단부에서 또는 요홈(18a)의 입구 부분에서, 또는 그 양 측에 테이퍼가 형성되는 경우 돌출부(17a)와 요홈(18a) 간의 결합은 더욱 원활해진다.

도 3, 도 6, 도 13, 도 14, 도 20 및 도 23 내지 도 27에서, 구멍(17a2)과 돌출부(18a4) 그리고 원호 형상부(18a3)는 간단한 설명을 위해 제거하였다.

도 34 및 도 35에 의하여, 본 실시예를 설명한다. 본 실시예에서, 구멍(17a2)은 개폐 가능한 캡에 의해 덮혀진다. 본 실시예에 따라, 구멍(17a2)의 외부 물질의 유입을 방지할 수 있다.

상술한 실시예에서와 같은 도면 부호를 대응 기능을 갖는 부재에 부여하였고, 그 상세한 설명은 간단한 기재를 위해 하지 않았다.

본 실시예에서, 캡(19)은 돌출부(17a)의 단부 표면 안의 구멍(17a2)을 덮도록 마련된다. 캡(19)에는 캡부분(19a)과, 드럼 기어(16a)의 내부(16c)와 결합하는 부분(19b)과, 스프링(20)과 결합하는 부분(19c)이 마련되어 있다. 드럼 기어(16)에는 접착 재료 등에 의해 접착된 스프링 수납 부재(21)가 마련되어 있다.

프로세스 카트리지(B)가 장치의 주 조립체(13)에 장착되지 않았을 때 캡(19)은 도 34에 도시된 바와 같이 스프링(20)에 의해 가압되어 결합부(19b)는 구멍(17a2)을 덮도록 드럼 기어의 접촉부(16d)에 접촉된다. 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(13)에 장착될 때 캡 부분(19a)은 주 조립체 기어 축 부부(18)의 돌출부(18a4)에 의해 축방향으로 가압되어 스프링(20)은 수축되고 돌출부(18a4)는 구멍(17a2) 안으로 들어간다.

상술한 실시예와 동일한 효과가 본 실시예에서도 제공된다.

앞에서 프로세스 카트리지는 단색 화상 형성용 카트리지로서 설명되었지만, 다수의 현상 수단이 사용되는 경우에는 다색 화상(예를 들어 2색, 3색 또는 전색 화상)을 형성하기 위한 카트리지에 응용할 수 있다.

현상 방법으로는 2개 요소 자성 브러시 현상법, 캐스케이드 현상법, 터치다운(touch-down) 현상법, 클라우드(cloud) 현상법 등과 같은 임의의 공지된 방법들이 사용될 수 있다.

전자 사진 감광 부재로 사용 가능한 것은 비결정 실리콘, 비결정 셀레늄, 산화 아연, 산화 티타늄, 유기성 광도체(OPC) 등을 포함한다. 감광 재료를 실장하기 위한 방법으로는 알루미늄 합금 등으로 된 실린더 상에 광도체를 증착시키거나 칠을 하거나 도포하는 방법이 사용될 수 있다.

대전 수단으로는, 소위 접촉형 대전법이 전술한 실시예에서 사용된다. 그러나, 알루미늄으로 된 금속 실드로 텅스텐 와이어를 그 와이어의 세 측면에서 둘러싸고, 이 텅스텐 와이어에 고전압을 인가해서 양 이온 또는 음 이온을 생성시키며, 양 이온 또는 음 이온을 감광 드럼의 표면으로 이동시켜서 그 표면을 균일하게 대전시키는 코로나 대전과 같은 다른 방법이 사용 가능하다.

대전 수단으로는 롤러형 이외에 블레이드형(대전 블레이드), 패드형, 블록형, 로드형 및 와이어형 등이 사용 가능하다.

감광 드럼으로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 소제 수단으로는 소제 블레이드뿐만 아니라 털(fur) 브러시, 자성 브러시 등이 사용 가능하다.

프로세스 카트리지는 감광 부재 및 적어도 하나의 프로세스 수단을 포함할 수 있다. 프로세스 카트리지는 감광 드럼 및 대전 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있다. 프로세스 카트리지는 감광 드럼과 현상 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있다. 프로세스 카트리지는 감광 드럼과 소제 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있다. 프로세스 카트리지는 감광 드럼과 적어도 2개의 프로세스 수단을 포함할 수 있다.

프로세스 카트리지는 감광 드럼과 대전 수단, 현상 수단 또는 소제 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있다. 프로세스 카트리지는 감광 드럼과 적어도 하나의 대전 수단, 현상 수단과 소제 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있다. 프로세스 카트리지는 감광 드럼과 적어도 하나의 현상 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있다. 프로세스 카트리지는 사용자에 의해 화상 형성 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있기 때문에, 이는 프로세스 카트리지를 사용한 장치의 유지 보수가 프로세스 카트리지를 교환함으로써 사용자에 수행될 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명은 감광 드럼, 현상 수단 등이 장치의 본체에 직접 장착되는 비카트리형 화상 형성 장치에 응용할 수 있다.

앞에서, 예시적인 화상 형성 장치로서 레이저 비임 프린터를 설명하였지만, 본 발명은 전자 사진 복사기, 팩시밀기, 워드 프로세서 또는 기타 화상 형성기에 응용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 수형 커플링 돌출부의 단부 표면 안에 구멍을 마련함으로써, 주형 안의 수지 재료 온도 및/또는 압력 변화를 제조 시에 억제하고, 수지 재료의 수축을 감소시켜서, 돌출부의 형상 정확도를 안정화시킨다. 요홈이 형성된 부재는 플라스틱 재료로 일체로 성형된다. 돌출부에 접촉 가능한 부분 외의 요홈 부분은 암형 축의 접촉 부분을 따라 원호형이므로, 주형 안에서의 수지 재료의 온도 및/또는 압력 변화를 제조 시에 억제하고, 수지 재료의 수축을 감소시켜서, 요홈의 형상 정확도를 안정화시킨다. 따라서, 구동력 전달 등의 부하 변화에 의한 접촉 지점의 회전 불균일 또는 덜컹거림을 최소화시킬 수 있어서, 감광 드럼(7)의 회전 정확도를 보다 향상시킨다.

즉, 암형 커플링 돌출부와 요홈 사이의 반경 방향 플라이를 S, 돌출부와 주 조립체 안내 요홈 사이의 플라이를 T, 그리고 수형 축과 암형 축이 서로 결합될 때 돌출부의 단부 표면 안의 구멍과 요홈 안의 돌출부 사이의 반경 방향 플라이를 U라고 할 때, S ≥ T ≥ U를 만족한다.

따라서, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체에 장착된 채로 장치를 운반 또는 이동시킬지라도 수형 커플링 돌출부와 요홈 사이의 접촉부는 손상 받지 않는다.

또한, 구멍의 입구와 돌출부의 자유 단부 사이의 반경 방향 플라이를 V라 할 때, V ≥ S를 만족한다. 따라서, 수형 커플링 돌출부 요홈이 결합되면, 돌출부의 단부 표면 안의 구멍과 요홈 안의 돌출부 사이의 간섭이 발생되지 않는다.

상술한 바와 같이, 구멍(17a2)의 입구와 돌출부(18a4)의 자유 단부는 반경 방향 플라이가 돌출부(24a)와 주 조립체 안내부 돌출부(15d) 사이의 플라이보다 작지 않도록 되어 있어, 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 결합에 영향을 주지 않는다. 구멍(17a2)과 돌출부(18a4)는 수형 축(17)과 암형 축(18)이 서로 결합될 때 반경 방향 플라이가 수형 커플링부(17a)와 요홈(18) 사이의 반경 방향 플라이보다 크지 않도록 되어 있다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체에 장착된 채로 (구동력이 전달되지 않는 상태에서) 장치를 운반 또는 이동시킬지라도 수형 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 접촉부는 손상받지 않는다(도 32). 특히, 진동이 가해질지라도, 주 조립체 안내부는 돌출부(24a)에 멈춰지고 그리고/또는 돌출부(18a4)는 구멍(17a2)에 멈춰져서 수형 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a)의 손상을 방지한다. 화살표로 표시된 방향인 프로세스 카트리지 장착 방향으로 돌출부(18a4)는 구멍(17a2)을 형성한 부재를 수납하여 수형 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a)의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 커플링을 사용하여 구동력 전달 기구의 회전 정확도를 향상시킬 수 있으며, 장치의 주 조립체에 대한 감광 드럼축의 축 및 반경 방향으로의 위치 결정이 고정확도로 이루어 질 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 구동 전달의 회전 정확도가 향상되므로 전자 사진 감광 드럼의 회전 정확도가 향상되었다.

부가적으로, 본체로부터 전자 사진 감광 드럼으로 구동력이 확실하게 전달될 수 있다.

또한, (화상 형성 동작 중에) 구동력이 전달될 때 장치의 본체의 연결과 전자 사진 감광 드럼의 연결의 회전 중심은 사실상 정렬될 수 있다.

또한, (화상 형성 동작 중에) 구동력이 전달될 때 전자 사진 감광 드럼이 본체 측으로 끌어당겨지므로 감광 드럼과 본체에 대한 프로세스 카트리지의 위치 정확도가 향상된다.

또한, (화상이 형성되고 있지 않을 때) 구동 전달이 수행되지 않는 경우, 구동 전달 연결 상태가 해제되므로 프로세스 카트리지의 탈착 시의 조작성이 향상된다. 더욱이, 연결 부분의 직경은 작다.

또한, 본 발명에 의하면 돌출부가 돌출부 안의 요홈에 마련됨으로써 요홈 안으로 외부 물질이 유입되는 것이 방지된다.

또한, 돌출부가 구멍을 갖고 있으므로, 돌출부를 성형할 때 돌출부의 형상의 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 구동력 전달 동안에 돌출부와 접촉할 수 없는 요홈 부분을 외측으로 확장시킴으로써, 요홈을 성형할 때 요홈의 형상 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 돌출부가 요홈 안에 마련되고 구멍이 돌출부의 자유 단부에 마련되므로, 장치에 프로세스 카트리지를 장착한 채로 장치를 운반 또는 이동시킬지라도, 요홈 및 돌출부의 손상을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명은 본 명세서에 개시한 구조들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 그 기재된 세부 사항에 제한되지 않으며 그 응용은 이하의 특허 청구의 범위 또는 그 개선의 범위 내에 해당될 수 있는 변형예 및 변경예를 포함할 수 있다.

Claims

전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,

상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 트위스트 표면(twisted surface)에 의해서 형성되며 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 요홈과, 주 조립체에 마련되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 돌출부를 포함하며,

상기 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작용 가능한 프로세스 수단과, 상기 트위스트 표면과 결합 가능하며 상기 전자 사진 감광 드럼의 종방향 단부에 마련된 트위스트 카트리지 돌출부와, 상기 카트리지 돌출부의 자유 단부에 마련되며 상기 카트리지 돌출부와 사실상 동축을 이루는 카트리지 요홈을 포함하며,

상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체 돌출부는 상기 카트리지 요홈으로 들어가고,

상기 주 조립체측 기어가 상호 결합된 상기 주 조립체 요홈 및 카트리지 돌출부와 회전할 때 회전 구동력이 상기 주 조립체 요홈과 상기 카트리지 돌출부의 결합을 통해서 상기 기어로부터 상기 감광 드럼으로 전달되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 카트리지 요홈은 내부 쪽으로 내향 경사진 내부 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 요홈의 바닥부는 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 주 조립체 돌출부가 상기 카트리지 요홈 안에 있을 때, 상기 카트리지 요홈과 상기 주 조립체 돌출부 사이에 플라이가 마련된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항 또는 제4항에 있어서, 구동력이 감광 드럼으로 전달될 때, 상기 카트리지 요홈의 내주연 표면이 상기 주 조립체 돌출부의 외주연 표면과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 카트리지 돌출부는 사실상 삼각 프리즘 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 카트리지 돌출부는 사실상 정삼각형으로 모떼기된 프리즘 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 감광 드럼의 한 종방향 단부에 드럼 플랜지도 또한 포함하며, 상기 드럼 플랜지는 상기 감광 드럼을 카트리지 프레임 상에서 회전 가능하게 지지하기 위한 축을 가지며, 상기 플랜지는 상기 돌출부와 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 돌출부의 주연을 부분적으로 또는 전체적으로 둘러싸는 원형 외벽을 갖는 카트리지 프레임도 포함하며, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 외벽은 주 조립체의 요홈과 결합되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제9항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착된 상태에서 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달되지 않을 때, 상기 외벽은 외벽 결합 요홈과 접촉하고, 그리고/또는 상기 카트리지의 내부 표면의 일부는 상기 주 조립체의 외주연 표면의 일부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달될 때, 상기 카트리지 돌출부는 견인력(pulling force)을 받는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 프로세스 수단은 적어도 상기 감광 드럼을 대전시키기 위한 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 감광 드럼으로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 요홈을 형성하는 표면은 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달될 때 상기 카트리지 돌출부에 의해서 접촉되지 않은 요홈 확장부를 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제13항에 있어서, 요홈 확장부의 표면은 사실상 상기 주 조립체 요홈이 마련된 축을 따라서 연장된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 주 조립체 돌출부의 외주연 표면은 그 기부 쪽으로 외향 경사진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 카트리지의 트위스트 양은 축방향으로 1 mm 당 약 1˚ 내지 15˚인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 주 조립체 요홈은 사실상 삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 주 조립체 요홈은 사실상 정삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,

상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 트위스트 표면에 의해서 형성되며 상기 기어와 사실상 동축을 이루고 이들과 동축을 이루는 상기 주 조립체측 기어 상에 마련된 원주형 축의 단부 표면에 제공된 주 조립체 요홈과, 주 조립체에 마련되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 돌출부를 포함하며,

상기 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작용 가능한 프로세스 수단과, 상기 트위스트 표면과 결합 가능하며 상기 전자 사진 감광 드럼의 종방향 단부에 마련되고 사실상 삼각 프리즘의 형상을 갖는 트위스트 카트리지 돌출부와, 상기 카트리지 돌출부의 자유 단부에 마련되며 상기 카트리지 돌출부와 사실상 동축을 이루는 장착 카트리지 요홈을 포함하며,

상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체 돌출부는 상기 카트리지 요홈으로 들어가고,

상기 주 조립체측 기어가 상호 결합된 상기 주 조립체 요홈 및 카트리지 돌출부와 회전할 때 회전 구동력이 상기 기어로부터 상기 주 조립체 요홈과 상기 카트리지 돌출부의 결합을 통해서 상기 감광 드럼으로 전달되고,

상기 감광 드럼의 하나의 종방향 단부에서 드럼 플랜지를 또한 포함하며,

상기 드럼 플랜지는 카트리지 프레임 상에 상기 감광 드럼을 회전식으로 지지하기 위한 축을 가지며 상기 돌출부와 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 카트리지 요홈은 그 내부 쪽으로 내향 경사진 내부 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 요홈의 바닥부는 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 주 조립체 돌출부가 상기 카트리지 요홈 안에 있을 때, 상기 카트리지 요홈과 상기 주 조립체 돌출부 사이에는 플라이가 마련된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항 또는 제20항에 있어서, 구동력이 감광 드럼으로 전달될 때, 상기 카트리지 요홈의 내주연 표면은 상기 주 조립체 돌출부의 외주연 표면과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 카트리지 돌출부는 사실상 정삼각형으로 모떼기된 프리즘 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 돌출부의 주연을 부분적으로 또는 전체적으로 둘러싸는 원형 외벽을 갖는 카트리지 프레임도 포함하며, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 외벽은 주 조립체의 요홈과 결합되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제25항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착된 상태에서 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달되지 않을 때 상기 외벽은 외벽 결합 요홈과 접촉하고 있으며, 그리고/또는 상기 카트리지의 내부 표면의 일부는 상기 주 조립체의 외주연 표면의 일부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달될 때, 상기 카트리지 돌출부는 견인력을 받는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 프로세스 수단은 적어도 상기 감광 드럼을 대전시키기 위한 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 감광 드럼으로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 주 조립체 돌출부의 외주연 표면은 그 기부 쪽으로 외향 경사진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 카트리지의 트위스트 양은 축방향으로 1 mm 당 약 1˚ 내지 15˚인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제19항에 있어서, 상기 주 조립체 요홈은 사실상 정삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,

상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 구동 회전식 부재와, 내측 돌출부를 구비한 트위스트 요홈 또는 내측 요홈을 구비한 트위스트 돌출부를 포함하고,

상기 트위스트 요홈 또는 돌출부는 비원형 단면을 가지며 상기 구동 회전식 부재의 회전축과 사실상 동축을 이루며,

상기 프로세스 카트리지는, 회전 가능한 전자 사진 감광 드럼과, 상기 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과, 상기 감광 드럼의 종방향 단부에 마련되고 비원형 단면을 가지며 상기 구동 회전식 부재의 회전축과 사실상 동축을 이루는 내측 돌출부를 구비한 트위스트 요홈 또는 내측 요홈을 구비한 트위스트 돌출부를 포함하며,

상기 감광 드럼의 트위스트 돌출부 또는 요홈은 상대 회전 운동이 허용되는 상기 구동 회전식 부재의 상기 트위스트 요홈 또는 돌출부에 대한 제1 상대 회전 위치와, 상대 회전 운동이 방지되고 상기 구동 회전 부재의 회전축과 상기 감광 드럼의 회전축이 사실상 정렬된 상기 구동 회전 부재의 상기 트위스트 요홈 또는 돌출부에 대한 제2 상대 회전 위치를 취할 수 있는 크기와 형상을 가지며,

상기 트위스트 요홈의 내측 돌출부는 상기 제1 및 제2 회전 위치가 취해질 때 상기 트위스트 돌출부의 상기 내측 요홈 안에 있는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 내측 요홈은 그 내부 쪽으로 내향 경사진 내부 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 내측 요홈의 바닥부는 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 내측 돌출부가 상기 내측 요홈 안에 있을 때, 상기 내측 요홈과 상기 내측 돌출부 사이에 플라이가 마련된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항 또는 제35항에 있어서, 구동력이 감광 드럼으로 전달될 때, 상기 내측 요홈의 내주연 표면은 상기 내측 돌출부의 외주연 표면과 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 트위스트 돌출부는 사실상 삼각 프리즘 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 카트리지 돌출부는 사실상 정삼각형으로 모떼기된 프리즘 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 감광 드럼의 한 종방향 단부에 드럼 플랜지도 또한 가지며, 상기 드럼 플랜지는 상기 감광 드럼을 카트리지 프레임 상에서 회전 가능하게 지지하기 위한 축을 가지며, 상기 플랜지는 상기 트위스트 돌출부 또는 트위스트 요홈과 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 돌출부의 주연을 부분적으로 또는 전체적으로 둘러싸는 원형 외벽을 갖는 카트리지 프레임도 포함하며, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 외벽은 주 조립체의 요홈과 결합되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제40항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착된 상태에서 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달되지 않을 때, 상기 외벽은 외벽 결합 요홈과 접촉하고 있으며, 그리고/또는 상기 내측 요홈의 내부 표면의 일부는 상기 내측 돌출부의 외주연 표면의 일부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달될 때, 상기 프로세스 카트리지의 상기 트위스트 돌출부 또는 요홈은 견인력을 받는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 프로세스 수단은 적어도 상기 감광 드럼을 대전시키기 위한 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 감광 드럼으로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 요홈을 형성하는 표면은 구동력이 상기 감광 드럼으로 전달될 때 상기 내측 돌출부에 의해서 접촉되지 않은 요홈 확장부를 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제44항에 있어서, 요홈 확장부의 표면은 사실상 상기 요홈이 마련된 축을 따라서 연장된 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 주 조립체 돌출부의 외주연 표면은 그 기부 쪽으로 외향 경사진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 카트리지 돌출부의 트위스트 양은 축방향으로 1mm 당 약 1˚ 내지 15˚인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제32항에 있어서, 상기 요홈은 사실상 삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
제48항에 있어서, 상기 요홈은 사실상 정삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
기록재 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 내장된 전자 사진 감광 드럼과 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러로 구동력을 전달하기 위한 구동력 전달 부재에 있어서,

상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 형성된 다각형 단면을 갖는 트위스트 요홈과, 상기 요홈에 마련된 주 조립체 돌출부를 포함하며,

상기 구동 전달 부재는, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 구동력을 상기 주 조립체에서 상기 현상 롤러로 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 마련된 축과, 상기 축의 단부에 마련된 트위스트 돌출부를 포함하며,

상기 돌출부는 상기 주 조립체로부터 상기 요홈과 돌출부의 결합을 통해서 구동력을 받고,

상기 카트리지 요홈은 상기 트위스트 돌출부에 마련되고,

상기 구동력은 축을 통해서 상기 감광 드럼으로 전달되고 상기 주 조립체 돌출부가 상기 카트리지 요홈에 있는 상태에서 상기 기어를 통해서 상기 현상 롤러로 전달되는 것을 특징으로 하는 구동력 전달 부재.
제50항에 있어서, 돌출부와 헬리컬 기어 및 축은 일체형으로 성형된 수지 재료인 것을 특징으로 하는 구동력 전달 부재.
기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 내장된 감광 드럼에 있어서,

상기 주 조립체는 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 형성된 다각형 단면을 갖는 트위스트 요홈과, 상기 요홈에 마련된 주 조립체 돌출부를 포함하며,

상기 감광 드럼은 그 위에 감광 층을 갖는 실린더와, 상기 실린더의 단부에 장착된 구동 전달 부재를 포함하며,

상기 전달 부재는, 상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 구동력을 상기 주 조립체로부터 상기 현상 롤러로 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 사실상 중앙에 마련된 축과, 상기 축의 단부에 마련된 트위스트 돌출부를 포함하며,

상기 돌출부는 상기 주 조립체로부터 상기 요홈과 돌출부의 결합을 통해서 구동력을 받고,

상기 카트리지 요홈은 상기 트위스트 돌출부에 제공되고,

상기 구동력은 축을 통해서 상기 감광 드럼으로 전달되고,

상기 주 조립체 돌출부에 의해 상기 기어를 통해서 상기 현상 롤러로 전달되는 것을 특징으로 하는 감광 드럼.
제52항에 있어서, 돌출부와 헬리컬 기어 및 축은 일체형으로 성형된 수지 재료인 것을 특징으로 하는 감광 드럼.
프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고 기록 재료 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서,

(a) 모터와, (b) 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, (c) 트위스트 표면에 의해서 형성되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 요홈과, (d) 주 조립체에 마련되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 돌출부와, (e) 상기 프로세스 카트리지를 착탈식으로 장착하기 위한 장착 부재를 포함하며,

상기 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작용 가능한 프로세스 수단과, 상기 트위스트 표면과 결합 가능하며 상기 전자 사진 감광 드럼의 종방향 단부에 마련된 트위스트 카트리지 돌출부와, 상기 카트리지 돌출부의 자유 단부에 마련되며 상기 카트리지 돌출부와 사실상 동축을 이루는 카트리지 요홈을 포함하며,

상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체 돌출부는 상기 카트리지 요홈으로 들어가고,

상기 주 조립체측 기어가 상기 주 조립체 요홈 및 서로 결합된 카트리지 돌출부와 회전할 때 회전 구동력이 상기 주 조립체 요홈과 상기 카트리지 돌출부의 결합을 통해서 상기 기어로부터 상기 감광 드럼으로 전달되며,

상기 장치는 또한 (f) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고 기록 재료 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서,

(a) 모터와, (b) 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어와, (c) 트위스트 표면에 의해서 형성되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루며 이들과 동축을 이루는 상기 주 조립체측 기어 상에 마련된 원주 축의 단부 표면에 제공된 주 조립체 요홈과, (d) 주 조립체에 마련되고 상기 기어와 사실상 동축을 이루는 주 조립체 돌출부와, (e) 상기 프로세스 카트리지를 착탈식으로 장착하기 위한 장착 부재를 포함하며,

상기 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작용 가능한 프로세스 수단과, 상기 트위스트 표면과 결합 가능하며 상기 전자 사진 감광 드럼의 종방향 단부에 마련되고 사실상 삼각 프리즘 형상을 갖는 트위스트 카트리지 돌출부와, 상기 카트리지 돌출부의 자유 단부에 마련되며 상기 카트리지 돌출부와 사실상 동축을 이루는 카트리지 요홈을 포함하며,

상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체 돌출부는 상기 카트리지 요홈으로 들어가고,

상기 주 조립체측 기어가 상기 주 조립체 요홈 및 서로 결합된 카트리지 돌출부와 회전할 때 회전 구동력이 상기 주 조립체 요홈과 상기 카트리지 돌출부의 결합을 통해서 상기 기어로부터 상기 감광 드럼으로 전달되며,

상기 감광 드럼의 하나의 종방향 단부에서 드럼 플랜지를 포함하고,

상기 드럼 플랜지는 카트리지 프레임 상에 상기 감광 드럼을 회전식으로 지지하기 위한 축을 가지며 상기 돌출부와 일체로 성형되며,

상기 장치는 또한 (f) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서,

(a) 모터와, (b) 상기 모터로부터 구동력을 받기 위한 구동 회전식 부재와, (c) 내측 돌출부를 구비한 트위스트 요홈 또는 내측 요홈을 구비하고 비원형 단면을 가지며 상기 구동 회전식 부재의 회전축과 사실상 동축을 이루는 트위스트 돌출부와, (d) 상기 프로세스 카트리지에 착탈식으로 장착 가능한 장착 부재를 포함하며,

상기 프로세스 카트리지는, 회전 가능한 전자 사진 감광 드럼과, 상기 감광 드럼 상에서 작동 가능한 프로세스 수단과, 상기 감광 드럼의 종방향 단부에 마련되고 비원형 단면을 가지며 상기 구동 회전식 부재의 회전축과 사실상 동축을 이루는 내측 돌출부를 구비한 트위스트 요홈 또는 내측 요홈을 구비한 트위스트 돌출부를 포함하며,

상기 감광 드럼의 트위스트 돌출부 또는 요홈은 상대 회전 운동이 허용되는 상기 구동 회전식 부재의 상기 트위스트 요홈 또는 돌출부에 대한 제1 상대 회전 위치와, 상대 회전 운동이 방지되고 상기 구동 회전식 부재의 회전축과 상기 감광 드럼의 회전축이 사실상 정렬된 상기 구동 회전식 부재의 상기 트위스트 요홈 또는 돌출부에 대한 제2 상대 회전 위치를 취할 수 있는 크기와 형상을 가지며,

상기 트위스트 요홈의 내측 돌출부는 상기 제1 및 제2 회전 위치가 취해질 때 상기 트위스트 돌출부의 상기 내측 요홈 안에 있으며,

상기 장치는 또한, (f) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.