KR100290584B1 - 프로세스카트리지및전자사진화상형성장치 - Google Patents

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미다라이 후지오
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Abstract

전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서, 주 조립체는 모터와, 모터로부터 구동력을 수용하기 위한 주 조립체측 기어와, 주 조립체 위치 설정 부재와, 실질적으로 기어와 동축인 구멍과, 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 프로세스 카트리지 장착부를 포함하며, 프로세스 카트리지는 전자 사진 화상 감광 드럼과, 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과, 구멍과 결합 가능하고 감광 드럼의 종단부에 제공되는 돌출부를 포함하며, 주 조립체측 기어가 구멍과 서로 결합된 돌출부가 회전할 때에 회전 구동력은 구멍과 돌출부의 결합부를 통해 기어로부터 감광 드럼으로 전달되며, 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때에 주 조립체 위치 설정부에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부는 실질적으로 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 감광 드럼은 구멍 및 돌출부를 통해 회전 구동력을 수용한다.

Description

프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치{PROCESS CARTRIDGE AND ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.
여기서, 전자 사진 화상 형성 장치는 전자 사진 화상 형성 과정에 사용하는 기록 재료 상에 화상을 형성한다. 전자 사진 화상 형성 장치의 예로는 전자 사진 복사기, 전자 사진 프린터(레이저 비임 프린터, LED 프린터 등), 팩시밀리 장치 및 워드 프로세서 등이 있다.
프로세스 카트리지는 전자 사진 감광 부재 및 대전 수단, 현상 수단 또는 세척 수단을 일체형으로 포함하고, 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 착탈식으로 장착 가능하다. 프로세스 카트리지는 전자 사진 감광 부재와, 대전 수단, 현상 수단 및 세척 수단 중 적어도 하나를 일체형으로 포함할 수도 있다. 다른 실시예로서, 프로세스 카트리지는 전자 사진 감광 부재 및 적어도 현상 수단을 포함할 수도 있다.
전자 사진 화상 형성 프로세스를 사용하는 전자 사진 화상 형성 장치에서, 전자 사진 감광 부재 및 상기 전자 사진 감광 부재 상에 작동 가능한 프로세스 수단을 포함하고, (프로세스 카트리지 방식의) 화상 형성 장치 주 조립체에 유닛으로서 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지가 사용된다. 이 프로세스 카트리지 방식 덕택에, 사용자는 수리공에 의존하지 않고도 효과적으로 장치의 유지 보수를 수행할 수 있다. 따라서, 프로세스 카트리지 방식은 현재 전자 사진 화상 형성 장치에 널리 사용된다.
본 발명은 그러한 프로세스 카트리지를 더욱 개선하는 것을 유도한다.
프로세스 카트리지 방식에서 감광 부재용 구동 시스템은 미국 특허 제4,829,335호 및 제5,023,660호에 개시되어 있다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은 구동력이 장치의 주 조립체로부터 프로세스 카트리지의 전자 사진 감광 드럼으로 확실히 전달될 수 있는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 프로세스 카트리지가 실질적으로 전자 사진 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 위치 설정할 수 있는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 프로세스 카트리지의 진동이 억제될 수 있는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고, 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때에 실질적으로 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막도록 주 조립체 위치 설정부에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부를 포함하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 돌출부를 통해 회전 구동력을 수용하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 장점들은 수반되는 도면과 연결하여 다음의 본 발명의 적절한 실시예의 설명을 고려하면 명백해진다.
도1은 전자 사진 화상 형성 장치의 수직 단면도.
도2는 도1의 장치의 외부 사시도.
도3은 프로세스 카트리지의 단면도.
도4는 도3의 프로세스 카트리지를 상부 우측 방향에서 본 외부 사시도.
도5는 도3의 프로세스 카트리지의 우측면도.
도6은 도3의 프로세스 카트리지의 좌측면도.
도7은 도3의 프로세스 카트리지를 상부 좌측 방향에서 본 외부 사시도.
도8은 도3의 프로세스 카트리지의 저부 좌측을 도시한 외부 사시도.
도9는 도1의 장치의 주 조립체의 프로세스 카트리지 수용부를 도시한 외부 사시도.
도10은 도1의 장치의 주 조립체의 프로세스 카트리지 수용부를 도시한 외부 사시도.
도11은 감광 드럼 및 이 감광 드럼 구동용 구동 기구를 도시한 수직 단면도.
도12는 세척 유닛의 사시도.
도13은 화상 현상 유닛의 사시도.
도14는 본 발명의 일실시예에 따른 드럼 플랜지(구동력 전달부)를 도시한 사시도.
도15는 본 발명의 일실시예에 따른 감광 드럼의 사시도.
도16은 본 발명의 일실시예에 따른 프로세스 카트리지의 축연결부를 도시한 사시도.
도17은 본 발명의 일실시예에 따른 축연결을 도시한 사시도.
도18은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 구동 시스템을 도시한 단면도.
도19는 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 주 조립체에 제공된 축연결 부재 및 프로세스 카트리지에 제공된 축연결 부재를 도시한 사시도.
도20은 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 주 조립체에 제공된 축연결 부재 및 프로세스 카트리지에 제공된 축연결 부재를 도시한 사시도.
도21은 장치의 주 조립체 커버 및 축연결을 도시한 단면도.
도22는 프로세스 카트리지가 구동될 때의 암형 연결축 주위를 도시한 측면도.
도23은 프로세스 카트리지의 착탈부가 장착되거나 또는 탈착될 때의 암형 연결축 주위의 구조를 도시한 측면도.
도24는 본 발명의 일실시예에 따른 암형 연결 돌출부 및 리세스를 도시한 단면도.
도25는 본 발명의 일실시예에 따른 축연결을 도시한 사시도.
도26은 본 발명의 일실시예에 따른 축연결을 도시한 사시도.
도27은 본 발명의 일실시예에 따른 축연결을 도시한 사시도.
도28은 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도29는 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도30은 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도31은 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도32는 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도33은 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도34는 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도35는 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도36은 감광 드럼, 프로세스 카트리지, 장치의 주 조립체 및 축연결 사이의 종방향으로의 관계를 도시한 개략 평면도.
도37은 실질적으로 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 프로세스 카트리지의 위치 설정을 도시한 측면도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 광학 시스템
2 : 기록 매체
3 : 운반 수단
4 : 화상 전사 롤러
5 : 정착 수단
6 : 분배 트레이
7 : 감광 드럼
8 : 대전 롤러
9 : 현상 수단
10 : 세척 수단
11 : 토너 챔버 프레임
12 : 화상 현상 챔버 프레임
13 : 세척 챔버 프레임
14 : 주 조립체
16 : 안내 부재
17, 21 : 리세스부
18 : 드럼 셔터 조립체
19 : 아암부
20 : 둥근 구멍
22 : 결합 부재
33 : 판 스프링
34, 36 : 드럼 플랜지
35 : 커버
37 : 수형 축
38 : 베어링
39 : 큰 기어
40 : 현상 수단 기어 홀더
A : 전자 사진 화상 형성 장치
B : 프로세스 카트리지
C : 세척 유닛
D : 화상 현상 유닛
K : 경사면
S : 카트리지 수용 공간
이하, 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 기술하기로 한다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하기로 한다. 다음 설명에서 프로세스 카트리지(B)의 "폭" 방향은 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 설치되거나 또는 주 조립체로부터 제거되는 방향을 의미하고, 이는 기록 매체가 운반되는 방향과 일치한다. 프로세스 카트리지(B)의 "길이" 방향은 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(14) 내에 설치되거나 또는 주 조립체(14)로부터 제거되는 방향에 교차하는 (실질적으로 수직한) 방향을 의미한다. 상기 방향은 기록 매체의 표면에 평행하고, 기록 매체가 운반되는 방향에 교차하는 (실질적으로 수직한) 방향이다. 또한, "좌측" 또는 "우측"은 상기로부터 알 수 있는 것처럼 기록 매체가 운반되는 방향에 대해 좌측 및 우측을 의미한다.
도1은 본 발명을 실시예인 전자 사진 화상 형성 장치(레이저 비임 프린터)의 일반적인 구조를 도시하며, 도2는 도1에 도시된 장치의 외부 사시도이며, 도3 내지 도8은 본 발명을 실시예인 프로세스 카트리지를 도시한다. 특히, 도3은 프로세스 카트리지의 단면도, 도4는 프로세스 카트리지를 외부 사시도, 도5는 프로세스 카트리지의 우측면도, 도6은 프로세스 카트리지의 좌측면도, 도7은 프로세스 카트리지를 상부 좌측 방향에서 본 사시도, 도8은 프로세스 카트리지를 저부 좌측 방향에서 본 사시도이다. 다음 설명에서, 프로세스 카트리지(B)의 "상부" 표면은 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에 있을 때의 상향으로 면하는 표면을 의미하고, "저부" 표면은 하향으로 면하는 표면을 의미한다.
<전자 사진 화상 형성 장치(A) 및 프로세스 카트리지(B)>
먼저, 도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 실시예인 전자 사진 화상 형성 장치로서의 레이저 비임 프린터(A)에 대해 설명한다. 도3은 역시 본 발명의 실시예인프로세스 카트리지의 단면도이다.
도1을 참조하면, 레이저 비임 프린터(A)는 전자 사진 화상 형성 공정을 통해 기록 매체 (예를 들어, 기록지, OHP 용지 및 직물) 상에 화상을 형성시키는 장치이다. 레이저 비임 프린터는 드럼 형상의 전자 사진 감광 드럼(이후 "감광 드럼") 상에 토너 화상을 형성한다. 특히, 감광 드럼은 대전 수단을 사용하여 대전되고, 목표 화상의 화상 데이타로 변조된 레이저 비임은 광학 수단으로부터 감광 드럼의 대전된 주연 표면 상에 투사되어, 상기 표면 상에 화상 데이타에 따른 잠상을 형성시키게 된다. 이 잠상은 현상 수단에 의해 토너 화상으로 현상된다. 한편, 급지 카세트(3a)에 놓인 기록 매체(2)는 토너 화상 형성과 동시에 픽업 롤러(3b), 운반 롤러 쌍(3c, 3d) 및 레지스터 롤러 쌍(3e)에 의해 반전되어 운반된다. 다음에, 프로세스 카트리지(B)의 감광 드럼(7) 상에 형성된 토너 화상을 전사시키기 위한 수단으로서 화상 전사 롤러(4)에 전압이 인가됨으로써 토너 화상이 기록 매체(2) 상으로 전사된다. 다음에, 토너 화상이 전사된 기록 매체(2)는 안내 운반 장치(3f)에 의해 정착 수단(5)으로 운반된다. 정착 수단(5)은 구동 롤러(5c)와, 히터(5a)를 포함하는 정착 롤러(5b)를 가지고, 기록 매체(2)가 정착 수단(5)을 통과할 때 기록 매체(2)에 열 및 압력을 인가함으로써 기록 매체(2) 상으로 전사된 화상을 기록 매체(2)에 정착시키게 된다. 다음에, 기록 매체(2)는 더 멀리 운반되고, 토출 롤러 쌍(3g, 3h, 3i)에 의해 반전 통로(3j)를 통해 분배 트레이(6) 내로 토출된다. 분배 트레이(6)는 화상 형성 장치(A)의 주 조립체(14)의 상부에 위치된다. 여기에서 피봇식 플래퍼(3k)는 반전 통로(3j)를 통해 기록 매체(2)를 통과시키지 않고 기록 매체(2)를 토출하도록 토출 롤러 쌍(2m)과 협동하여 작용하는 것을 주목하여야 한다. 픽업 롤러(3b), 운반 롤러 쌍(3c, 3d), 레지스터 롤러 쌍(3e), 안내 운반 장치(3f), 토출 롤러 쌍(3g, 3h, 3i) 및 토출 롤러 쌍(3m)은 운반 수단(3)을 구성한다.
도3 내지 도8을 참조하면, 프로세스 카트리지(B)에서와는 반대로, 감광층(7e, 도11 참조)을 가진 감광 드럼(7)은 감광 드럼 대전 수단으로서 대전 롤러(8)에 전압을 인가함으로써 표면을 균일하게 대전하도록 회전된다. 그때, 화상 데이타로 변조된 레이저 비임은 광학 시스템(1)으로부터 노광 개구(1e)를 통해 투사됨으로써 감광 드럼(7) 상에 잠상을 형성한다. 이렇게 형성된 잠상은 토너 및 현상 수단(9)을 사용함으로써 현상된다. 특히, 대전 롤러(8)는 감광 드럼(7)을 대전하도록 감광 드럼(7)에 접촉되어 배치된다. 대전 롤러는 감광 드럼(7)의 회전에 의해 회전된다. 현상 수단(9)은 감광 드럼(7) 상에 형성된 잠상이 현상되도록 감광 드럼(7)의 주연 표면 영역(현상될 영역)에 토너를 제공한다. 광학 시스템(1)은 레이저 다이오드(1a), 다각 거울(1b), 렌즈(1c), 및 편향 거울(1d)을 포함한다.
현상 수단(9)에서, 토너 용기(11A)에 내장된 토너는 토너 공급 부재(9b)의 회전에 의해 현상 롤러(9c)에 분배된다. 현상 롤러(9c)는 고정 자석을 포함한다. 현상 롤러는 또한 마찰 전기 전하를 가진 토너층이 현상 롤러(9c)의 주연 표면 상에 형성되도록 회전된다. 감광 드럼(7)의 화상 현상 영역에는 상기 토너층으로부터 토너가 제공되며, 토너는 잠상을 반사하는 방식으로 감광 드럼(7)의 주연 표면 상으로 전사됨으로써 잠상을 토너 화상으로서 가시화된다. 현상 블레이드(9d)는현상 롤러(9c)의 주연 표면에 부착된 토너량을 조절하고 또한 토너를 마찰 전기적으로 대전하는 블레이드이다. 현상 롤러(9c)에 인접하여 토너 교반 부재(9c)는 화상 현상 챔버 내에서 토너를 회전 교반하도록 회전식으로 배치된다.
감광 드럼(7) 상에 형성된 토너 화상이 토너 화상의 극성과 반대인 극성을 가진 전압을 화상 전사 롤러(4)에 인가함으로써 기록 매체(2) 상에 전사된 후, 감광 드럼(7) 상의 잔류 토너는 세척 수단(10)에 의해 제거된다. 세척 수단(10)은 감광 드럼(7)에 접촉하여 배치된 세척 블레이드(10a)를 포함하며, 감광 드럼(7) 상에 남은 토너는 탄성 세척 블레이드(10a)에 의해 제거됨으로써 폐 토너 수집기(10b) 내로 수집된다.
프로세스 카트리지(B)는 다음 방식으로 형성된다. 먼저, 토너를 저장하기 위한 토너 용기(11A, 토너 저장부)를 포함하는 토너 챔버 프레임(11)은 화상 현상 롤러(9c) 등의 화상 현상 수단(9)을 수납하는 화상 현상 챔버 프레임(12)과 결합된 다음에, 감광 드럼(7), 세척 블레이드(10a) 등의 세척 수단(10) 및 대전 롤러(8)가 장착되는 세척 챔버 프레임(13)은 프로세스 카트리지(B)를 완성하도록 상기 두 개의 프레임(11, 12)과 결합된다. 이렇게 형성된 프로세스 카트리지(B)는 화상 형성 장치(A)의 주 조립체(14) 내에 착탈식으로 설치 가능하다.
프로세스 카트리지(B)에는 화상 데이타로 변조된 광선이 감광 드럼(7) 상으로 투사되는 노광 개구와, 감광 드럼(7)이 기록 매체(2)에 대향하는 전사 개구(13n)가 제공된다. 노광 개구(1e)는 세척 챔버 프레임(11)의 일부분이고, 전사 개구(13n)는 화상 형성 챔버 프레임(12) 및 세척 챔버 프레임(13) 사이에 위치된다.
다음에, 이 실시예에서 프로세스 카트리지(B)의 하우징 구조에 대해 기술하기로 한다.
이 실시예의 프로세스 카트리지는 다음 방식으로 형성된다. 먼저, 토너 챔버 프레임(11) 및 화상 현상 챔버 프레임(12)이 결합된 다음에, 세척 챔버 프레임(13)은 하우징을 완성하도록 상기 두 개의 프레임(11, 12)에 회전식으로 결합된다. 이 하우징에서, 전술한 감광 드럼(7), 대전 롤러(8), 현상 수단(9) 및 세척 수단(10) 등이 프로세스 카트리지(B)를 완성하도록 장착된다. 이렇게 형성된 프로세스 카트리지(B)는 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에 제공된 카트리지 수용 수단 내에 착탈식으로 설치 가능하다.
<프로세스 카트리지(B)의 하우징 구조>
상술한 것처럼, 이 실시예에서 프로세스 카트리지(B)의 하우징은 토너 챔버 프레임(11), 화상 현상 챔버 프레임(12) 및 세척 챔버 프레임(13)을 결합함으로써 형성된다. 다음에, 이렇게 형성된 하우징이 구조에 대해 기술하기로 한다.
도3을 참조하면, 토너 챔버 프레임(11)에는 토너 공급 부재(9b)가 회전식으로 장착된다. 화상 현상 챔버 프레임(12)에는 화상 현상 롤러(9c) 및 현상 블레이드(9d)가 장착되고, 현상 롤러(9c)에 인접하여 교반 부재(9c)는 화상 현상 챔버 내에서 토너를 회전 교반하도록 회전식으로 장착된다. 도3 및 도19를 참조하면, 화상 현상 챔버 프레임(12)에는 로드 안테나(9h)가 장착되어 실질적으로 현상 롤러(9c)에 평행으로 현상 롤러(9c)의 길이 방향으로 연장된다. 상술한 방식으로장치된 토너 챔버 프레임(11) 및 현상 챔버 프레임(12)은 화상 현상 유닛(D, 도13 참조)을 구성하는 제2 프레임을 형성시키도록 (이 실시예에서는 초음파에 의해) 함께 용접된다.
프로세스 카트리지(B)의 화상 현상 유닛에는 장시간 동안 광에 노출되는 것을 방지하거나 또는 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체(14)로부터 제거될 때 또는 제거된 후에 이물질과 접촉하는 것을 방지하도록 감광 드럼(7)을 덮는 드럼 셔터 조립체(18)가 제공된다.
도6을 참조하면, 드럼 셔터 조립체(18)는 도3에 도시된 전사 개구(13n)를 덮거나 또는 노출시키는 셔터 커버(18a)와, 이 셔터 커버(18a)를 지지하는 링크 부재(18b, 18c)를 가진다. 기록 매체(2)가 운반되는 방향에 대해 상류측 상에, 우측 링크 부재(18c)의 일단부는 도4 및 도5에 도시된 것처럼 현상 수단 기어 홀더(40)의 구멍(40g)에 끼워지고, 좌측 링크 부재(18c)의 일단부는 토너 챔버 프레임(11)의 저부(11b)의 구멍(11h)에 끼워진다. 좌측 및 우측 링크 부재(18c)의 타단부들은 기록 매체 운반 방향에 대한 상류측 상의 셔터 커버(18a)의 대응 길이 방향 단부들에 부착된다. 링크 부재(18c)는 금속 로드로 제조된다. 실제로, 좌측 및 우측 링크 부재(18c)는 셔터 커버(18a)를 통해 접속되며, 다시 말해서 좌측 및 우측 링크 부재(18c)는 단일편 링크 부재(18c)의 좌측 및 우측 단부들이다. 링크 부재(18b)는 셔터 커버(18a)의 길이 방향 일단부 상에만 제공된다. 링크 부재(18b)의 일단은 링크 부재(18b)가 셔터 커버(18a)에 부착된 위치의 기록 매체 운반 방향에 대해 하류측 상의 셔터 커버(18a)에 부착되며, 링크 부재(18b)의 타단은 화상 현상 챔버 프레임(12)의 은못(12d) 주위에 끼워진다. 링크 부재(18b)는 합성 수지로 제조된다.
길이가 상이한 링크 부재(18b, 18c)들은 셔터 커버(18a) 및 토너 챔버 프레임(11)과 함께 4 편의 링크 구조를 형성한다. 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치 내에 삽입되면, 프로세스 카트리지(B)로부터 멀리 돌출하는 링크 부재(18c)의 부분(18c1)은 화상 형성 장치의 주 조립체(14)의 카트리지 수용 공간(S)의 측벽 상에 제공된 (도시되지 않은) 고정 접촉 부재에 접촉하게 되어 드럼 셔터 조립체(18)를 작동시켜 셔터 커버(18a)를 개방하게 된다.
셔터 커버(18a) 및 링크 부재(18b, 18c)로 구성된 드럼 셔터 조립체(18)는 은못(12d) 주위에 끼워진 도시되지 않은 비틀림 코일 스프링으로부터 압력으로 장착된다. 스프링의 일단은 링크 부재(18b)에 고정되고, 타단은 화상 현상 챔버 프레임(12)에 고정되어서 셔터 커버(18a)가 전사 개구(13n)를 덮도록 하는 방향으로 압력이 발생된다.
도3 및 도12를 다시 참조하면, 세척 수단 프레임(13)은 세척 유닛(C, 도12 참조)으로서의 제1 프레임을 형성시키도록 감광 드럼(7), 대전 롤러(8) 및 세척 수단(10)의 여러 부품으로 끼워진다.
다음에, 전술한 화상 현상 유닛(D) 및 세척 유닛(C)은 프로세스 카트리지(B)를 완성하도록 결합 부재(22)를 사용하여 상호 피봇 방식으로 결합된다. 특히, 도13을 참조하면, 화상 현상 챔버 프레임(12)의 (현상 롤러(9c)의 축방향인) 양 길이 방향 단부들에는 아암부(19)가 제공되며, 이 아암부는 현상 롤러(9c)에 평행한둥근 구멍(20)이 제공된다. 반대로, 아암부(19)를 수용하기 위한 리세스부(21)에는 세척 챔버 프레임(도12 참조)의 각각의 길이 방향 단부에 제공된다. 아암부(19)는 리세스부(21) 내에 삽입되며, 결합 부재(22)는 세척 챔버 프레임(13)의 장착 구멍(13e) 내로 가압되고 아암부(19)의 단부 부분의 구멍(20)을 통과하고 격벽(13t)의 구멍(13e) 내로 더욱 가압됨으로써 화상 현상 유닛(D) 및 세척 유닛(C)이 결합 부재(22)를 중심으로 서로에 대해 피봇 가능하도록 결합된다. 화상 현상 유닛(D) 및 세척 유닛(C)의 결합시, 압축형 코일 스프링(22a)은 코일 스프링의 일단이 아암부(19)의 기부로부터 직립한 도시되지 않은 은못 주위에 끼워지고 타단이 세척 챔버 프레임(13)의 리세스부(21)의 상부벽에 대해 가압된 상태로 두 개의 유닛들 사이에 놓인다. 결과적으로, 화상 현상 챔버 프레임(12)은 현상 롤러(9c)를 감광 드럼(7) 쪽으로 하향 가압된 상태로 신뢰성 있게 유지하도록 하향 가압된다. 특히, 도13을 참조하면, 현상 롤러(9c)의 직경보다 큰 직경을 갖는 롤러(9i)는 현상 롤러(9c)의 각각의 길이 방향 단부에 부착되며, 이 롤러(9i)는 감광 드럼(7)과 현상 롤러(9c) 사이에 (약 300 ㎛의) 소정 갭을 유지하도록 감광 드럼(7) 상에 가압된다. 세척 챔버 프레임(13)의 리세스부(21)의 상부 표면은 화상 현상 유닛(D) 및 세척 유닛(C)이 일체형으로 될 때에 압축형 코일 스프링(22a)이 점차적으로 가압되도록 경사져 있다. 즉, 화상 현상 유닛(D) 및 세척 유닛(C)은 결합 부재(22)를 중심으로 서로를 향하여 피봇 가능하며, 감광 드럼(7)의 주연 표면과 현상 롤러(9c)의 주연 표면 사이의 위치 관계(갭)는 압축형 코일 스프링(22a)의 탄성력에 의해 정확하게 유지된다.
압축형 코일 스프링(22a)이 화상 현상 챔버 프레임(12)의 아암부(19)의 기부에 부착되기 때문에, 압축형 코일 스프링(22a)의 탄성력은 아암부(19)의 기부 이외에는 어느 곳에도 작용하지 않게 된다. 화상 현상 챔버 프레임(12)에 압축형 코일 스프링(22a)을 위해 마련된 스프링 장착부가 제공되는 경우에, 스프링 시트의 인접부는 감광 드럼(7)과 현상 롤러(9c) 사이에 소정 갭을 정확하게 유지하도록 보강되어야 한다. 그러나, 상술한 방식으로 압축형 코일 스프링(22a)을 놓게 되면, 아암부(19)의 기부가 고유의 큰 강도 및 강성을 가지기 때문에 스프링 시트의 인접부, 즉 이 실시예의 경우에는 아암부(19)의 기부 인접부를 보강할 필요가 없다.
<프로세스 카트리지(B) 안내 수단의 구조>
다음에, 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체(14) 내에 설치되거나 또는 주 조립체(14)로부터 제거될 때에 프로세스 카트리지(B)를 안내하는 수단에 대해 설명한다. 이 안내 수단은 도9 및 도10에 도시되어 있다. 도9는 안내 수단을 프로세스 카트리지(B)가 (화상 현상 유닛(D)측으로부터 볼 때의) 화상 형성 장치(A)의 주 조립체(14) 내에 설치된 측면으로부터 (화살표(X) 방향으로) 본 좌측 사시도이다. 도10은 동일한 측에서 볼 때의 안내 수단의 우측 사시도이다.
도4, 도5, 도6 및 도7을 참조하면, 세척 프레임부(13)의 각각의 길이 방향 단부에는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14) 내에 장착되거나 또는 장치 주 조립체(14)로부터 제거될 때에 안내하는 역할을 하는 수단이 제공된다. 이 안내 수단은 카트리지 위치 설정 안내 부재로서의 원통형 안내부(13aR, 13aL)와, 프로세스 카트리지(B)가 장착 또는 제거될 때에 프로세스 카트리지(B)의 자세를 제어하기 위한 수단으로서의 회전 제어 안내부(13bR, 13bL)로 구성된다.
도5에 도시된 것처럼 원통형 안내부(13aR)는 중공 원통형 부재이다. 회전 제어 안내부(13bR)는 원통형 안내부(13aR)와 일체형으로 형성되고 원통형 안내부(13aR)의 주연 표면으로부터 반경 방향으로 돌출한다. 원통형 안내부(13aR)에는 원통형 안내부(13aR)와도 일체형인 장착 플랜지(13aR1)가 제공된다. 따라서, 원통형 안내부(13aR), 회전 제어 안내부(13bR) 및 장착 플랜지(13aR1)는 우측 안내부 부재(13)를 구성하며, 장착 플랜지(13aRa)의 나사 구멍을 관통하는 작은 나사로 세척 챔버 프레임(13)에 고정된다. 우측 안내부 부재(13R)가 세척 챔버 프레임(13)에 고정되기 때문에, 회전 제어 안내부(13bR)는 화상 현상 챔버 프레임(12)에 고정된 현상 수단 기어 홀더(40)의 측벽에 걸쳐 연장된다.
도11을 참조하면, 드럼축 부재는 대경부(7a2)를 포함하는 드럼축부(7a)와 디스크형 플랜지부(29) 및 원통형 안내부(13aL)로 구성된다. 대경부(7a2)는 세척 프레임부(13)의 구멍(13k1)에 끼워진다. 플랜지부(29)는 회전이 방지된 세척 프레임부(13)의 길이 방향 단부벽의 측벽으로부터 돌출하는 위치 설정 핀(13c)에 결합되고, 작은 나사(13d)를 사용하여 세척 프레임부(13)에 고정된다. 원통형 안내부(13aL)는 외향(전방 방향, 즉 도6의 용지에 수직한 방향)으로 돌출한다. 감광 드럼(7) 주위에 끼워진 스퍼 기어(7n)를 회전식으로 지지하는 전술한 고정 드럼축(7a)은 플랜지(29, 도11 참조)로부터 내향 돌출한다. 원통형 안내부(13aL) 및 드럼축(7a)은 동축이다. 플랜지(29), 원통형 안내부(13aL) 및 드럼축(7a)은 강 등의 금속 재료로 일체형으로 형성된다.
도6을 참조하면, 원통형 안내부(13aL)로부터 약간 이격되어 회전 제어 안내부(13bL)가 있다. 회전 제어 안내부는 길고 좁으며, 실질적으로 원통형 안내부(13aL)의 반경 방향으로 연장되고 세척 챔버 프레임(13)으로부터도 외향 돌출한다. 회전 제어 안내부는 세척 챔버 프레임(13)과 일체형으로 형성된다. 상기 회전 제어 안내부(13bL)를 수용하도록 플랜지(29)에는 절결부가 제공된다. 회전 제어 안내부(13bL)가 외향 돌출하는 거리는 그 단부면이 실질적으로 원통형 안내부(13aL)의 단부면과 같아지는 거리이다. 회전 제어 안내부(13bL)는 화상 현상 챔버 프레임(12)에 고정된 현상 롤러 베어링 박스(9v)의 측벽에 걸쳐 연장된다. 상기의 설명으로부터 명백한 것처럼, 좌측 안내 부재(13L)는 별도의 두 개의 편, 즉 금속 원통형 안내부(13aL) 및 합성 수지로 제조된 회전 제어 안내부(13bL)로 구성된다.
다음에, 세척 챔버 프레임(13)의 상부면의 일부분인 조절 접촉부(13j)를 설명하기로 한다. 조절 접촉부(13j)에 대한 다음의 설명에서, "상부면"은 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에 있을 때에 상향으로 면하는 표면을 의미한다.
도4 내지 도7을 참조하면, 프로세스 카트리지(B)가 삽입되는 방향에 수직인 방향에 대해 우측 및 좌측 전방 모서리(13p, 13q)에 인접한 부분들인 세척 유닛(C)의 상부면(13i)의 두 부분(13j)은 조절 접촉부(13j)를 구성하며, 카트리지(B)가 주 조립체(14) 내로 설치될 때에 프로세스 카트리지(B)의 위치 및 자세를 조절한다. 바꾸어 말하면, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(14) 내에 설치될 때에 조절 접촉부(13j)는 화상 형성 장치(도9, 도10 및 도30 참조)의 주 조립체(14)에 제공된 고정 접촉 부재(25)와 접촉하게 되고, 원통형 안내부(13aR, 13aL)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 회전을 조절한다.
다음에, 주 조립체측(14) 상의 안내 수단을 기술하기로 한다. 도1을 참조하면, 화상 형성 장치의 주 조립체(14)의 커버(35)가 반시계 방향으로 지지점(35a)에 대해 피봇식으로 개방될 때에 주 조립체(14)의 상부가 노출되며, 프로세스 카트리지 수용부는 도9 및 도10에 도시된 것처럼 나타난다. 화상 형성 장치 주 조립체(14)의 좌측 및 우측 내벽들에는 프로세스 카트리지(B)가 삽입되는 방향에 대해 안내 부재(16L, 도9 참조) 및 안내 부재(16R, 도10 참조)가 제공되며, 지지점(35a)에 대향측으로부터 경사지게 하향으로 연장된다.
도시된 것처럼, 안내 부재(16L, 16R)는 안내부(16a, 16c)와, 각각 안내부(16a, 16c)에 접속된 위치 설정 홈(16b, 16d)을 포함한다. 안내부(16a, 16c)는 화살표(X)에 의해 지시된 방향, 즉 프로세스 카트리지(B)가 삽입되는 방향으로부터 볼 때에 경사지게 하향으로 연장된다. 위치 설정 홈(16b, 16d)은 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13aL 또는 13aR)의 단면을 완벽하게 조화시키는 반원형 단면을 가진다. 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 완전히 설치된 후, 위치 설정 홈(16b, 16d)의 반원형 단면의 중심은 각각 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13aL, 13aR)의 축선과 일치함으로써, 감광 드럼(7)의 축선과도 일치하게 된다.
프로세스 카트리지(B)가 설치 또는 제거되는 방향으로부터 본 안내부(16a,16c)의 폭은 원통형 안내부(13aL, 13aR)가 적절한 양의 간격을 가지고 그 위에서 주행할 수 있도록 충분히 넓다. 그러므로, 원통형 안내부(13aL, 13aR)의 직경보다 좁은 회전 제어 안내부(13bL, 13bR)는 각각 자연스럽게 원통형 안내부(13aL, 13aR)보다 안내부(16a, 16c)에서 느슨하게 끼워지나, 그 회전은 안내부(16a, 16c)에 의해 제어된다. 바꾸어 말하면, 프로세스 카트리지(B)가 장착될 때, 프로세스 카트리지(B)의 각은 소정 범위 내에 유지된다. 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치 주 조립체(14)에 설치된 후, 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13aL, 13aR)는 안내 부재(13L, 13R)의 위치 설정 홈(16b, 16d)과 결합되고, 카트리지 삽입 방향에 대한 프로세스 카트리지(B)의 세척 챔버 프레임(13)의 전방부에 위치된 좌측 및 우측 조절 접촉부(13j)는 각각 고정 위치 설정 부재(25)와 접촉된다.
프로세스 카트리지(B)의 중량 분포는 원통형 안내부(13aL, 13aR)의 축선과 일치하는 선이 수평일 때에 프로세스 카트리지(B)의 화상 현상 유닛(D)측은 세척 유닛(C)보다 큰 모멘트를 발생하도록 되어 있다.
프로세스 카트리지(B)는 다음의 방식으로 화상 형성 장치 주 조립체(14) 내에 설치된다. 첫째로, 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13aL, 13aR)는 프로세스 카트리지(B)의 리세스부(17) 및 리브부(11c)를 한 손으로 파지함으로써 각각 화상 형성 장치 주 조립체(14)의 카트리지 수용부의 안내부(16a, 16c)에 삽입되며, 회전 제어 안내부(13bL, 13bR)도 또한 안내부(16a, 16c)에 삽입되어 삽입 방향에 대해 프로세스 카트리지(B)의 전방부를 하향으로 경사지게 한다. 다음에, 프로세스 카트리지(B)는 각각 원통형 안내부(13aL, 13aR) 및 안내부(16a, 16c)를 따르는프로세스 카트리지(B)의 회전 제어 안내부(13bL, 13bR)와 함께 원통형 안내부(13aL, 13aR)가 화상 형성 장치 주 조립체(14)의 위치 설정 홈(16b, 16d)에 도달할 때까지 깊이 삽입된다. 다음에, 원통형 안내부(13aL, 13aR)는 프로세스 카트리지(B) 자체의 무게 때문에 각각 위치 설정 홈(16b, 16d)에 안착되며, 즉 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13aL, 13aR)는 위치 설정 홈(16b, 16d)에 대해 정확하게 위치된다. 이 상태에서, 원통형 안내부(13aL, 13aR)의 축선과 일치하는 선 또한 감광 드럼(7)의 축선과 일치하므로, 감광 드럼(7)은 화상 형성 장치 주 조립체(14)에 대해 적절히 정확하게 위치된다. 화상 형성 장치 주 조립체(14)에 대한 감광 드럼(7)의 최종 설정 위치는 둘 사이의 결합이 완료되는 것과 동시에 발생하는 것임을 유의해야 한다.
또한 이 상태에서, 화상 형성 장치 주 조립체(14)의 고정 위치 설정 부재(25)와 프로세스 카트리지(B)의 조절 접촉부(13j) 사이에는 약간의 갭이 있다. 이 지점에서, 프로세스 카트리지(B)는 손으로부터 벗어난다. 다음에, 프로세스 카트리지(B)는 프로세스 카트리지(B)의 조절 접촉부(13j)가 대응 고정 위치 설정 부재(25)와 접촉할 때까지 화상 현상 유닛(D)을 하강시키고 세척 유닛(C)을 상승시키는 방향으로 원통형 안내부(13aL, 13aR)에 대해 회전한다. 결과적으로, 프로세스 카트리지(B)는 화상 형성 장치 주 조립체(14)에 대해 정확하게 위치된다. 그 다음에, 커버(35)는 프로세스 카트리지를 지지점(35a)에 대해 시계 방향으로 회전시킴으로써 밀폐된다.
프로세스 카트리지(B)를 화상 형성 장치 주 조립체(14)로부터 제거하기 위해서는, 상술한 단계들을 역으로 수행하면 된다. 보다 상세하게는 첫째로, 화상 형성 장치 주 조립체(14)의 커버(35)는 개방되고, 프로세스 카트리지(B)는 손으로 프로세스 카트리지의 전술한 상부 및 저부 리브부(11c), 즉 파지부를 파지함으로써 상향으로 인출된다. 다음에, 프로세스 카트리지(B)의 원통형 안내부(13aL, 13aR)는 화상 형성 장치 주 조립체(14)의 위치 설정 홈(16b, 16d)에서 회전한다. 결과적으로, 프로세스 카트리지(B)의 조절 접촉부(13j)는 대응 고정 위치 설정 부재(25)로부터 분리된다. 다음에, 프로세스 카트리지(B)는 더 인출된다. 다음에, 원통형 안내부(13aL, 13aR)는 위치 설정 홈(16b, 16d)으로부터 나와서 각각 장치 주 조립체(14)에 고정된 안내 부재(16L, 16R)의 안내부(16a, 16c) 내로 이동한다. 이 상태에서 프로세스 카트리지(B)는 더 인출된다. 다음에, 원통형 안내부(13aL, 13aR) 및 프로세스 카트리지(B)의 회전 제어 안내부(13bL, 13bR)는 프로세스 카트리지(B)가 안내부(16a, 16c)가 아닌 부분과 접촉하지 않고 장치 주 조립체(14)로부터 완전히 외부로 이동할 수 있도록 프로세스 카트리지(B)의 각이 제어되는 상태로 장치 주 조립체(14)의 안내부(16a, 16c)를 통해 상향으로 경사지게 활주한다.
도12를 참조하면, 스퍼 기어(7n)는 헬리컬 드럼 기어(7b)가 끼워지는 곳의 대향 단부인 감광 드럼(7)의 길이 방향 단부 중 하나의 주위에 끼워진다. 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 끼워짐에 따라, 스퍼 기어(7n)는 장치 주 조립체에 위치된 화상 전사 롤러(4)와 동축인 (도시되지 않은) 기어와 맞물리고, 프로세스 카트리지(B)로부터 전사 롤러(4)로 전사 롤러(4)를 회전시키는 구동력을전달한다.
<토너 챔버 프레임>
도3, 도5, 도7을 참조하여, 토너 챔버 프레임을 상세히 기술하기로 한다.
도3을 참조하면, 토너 챔버 프레임(11)은 2개의 부분, 즉 상부 및 저부(11a, 11b)로 구성된다. 도1을 참조하면, 상부(11a)는 상향 돌출하고 화상 형성 장치 주 조립체(14)의 광학 시스템(1)의 좌측 공간을 점유하여 화상 형성 장치(A)의 크기를 증가시키지 않고 프로세스 카트리지(B)의 토너 용량이 증가될 수 있다. 도3, 도4 및 도7을 참조하면, 토너 챔버 프레임(11)의 상부(11a)는 리세스부(17)를 가지며, 상부(11a)의 길이 방향 중심부에 위치하고 파지부의 역할을 한다. 화상 형성 장치의 작업자는 상부(11a)의 리세스부(17)와 저부(11b)의 하향으로 면하는 측면에 의해 프로세스 카트리지(B)를 파지함으로써 프로세스 카트리지(B)를 취급할 수 있다. 저부(11b)의 하향으로 면하는 측면 상에서 연장되는 리브(11c)는 프로세스 카트리지(B)가 작업자의 손에서 미끄러지는 것을 방지하는 역할을 한다. 다시 도3을 참조하면, 상부(11a)의 플랜지(11a1)는 저부(11b)의 상승-모서리 플랜지(11b1)와 정렬되고 저부(11b1)의 바닥의 플랜지(11b1)의 상승-모서리 내에 끼워져, 토너 챔버 프레임(11)의 상부 및 저부의 벽들이 용접면(U)에서 완벽하게 만난 다음에, 토너 챔버 프레임(11)의 상부(11a) 및 저부(11b)는 초음파의 인가에 의해 용접 리브를 용융시킴으로써 함께 용접된다. 토너 챔버 프레임(11)의 상부(11a) 및 저부(11b)를 일체화하기 위한 방법은 초음파 용접에 제한될 필요는 없다. 이들은 가열 또는 강제 진동에 의해 용접되거나 또는 함께 접착될 수도 있다. 또한, 토너 챔버 프레임(11)의 저부(11b)에는 초음파 용접에 의해 함께 용접될 때에 상부(11a) 및 저부(11b)의 정렬을 유지하는 플랜지(11b1)에 추가하여 계단부(11m)가 제공된다. 계단부(11m)는 개구(11i) 위에 위치되고 실질적으로 플랜지(11b1)와 동일한 평면에 있다. 계단부(11m) 및 그 주변부의 구조는 후술하기로 한다.
도3을 참조하면, 토너 챔버 프레임(11)의 저부(11b)의 경사면(K)은 각θ로 주어져 토너 챔버 프레임(11)의 상부의 토너는 바닥의 토너가 소모됨에 따라 자연스럽게 하향 활주한다. 보다 자세하게, 장치 주 조립체(14)의 프로세스 카트리지(B)의 경사면(K)과 수평선(Z) 사이에 형성되는 각 θ는 장치 주 조립체(14)가 수평으로 놓일 때에 약 65도인 것이 바람직하다. 저부(11b)에는 외측 돌출부(11g)가 주어져 토너 공급 부재(9b)를 방해하지 않는다. 토너 공급 부재(9b)의 스위핑 범위는 약 37 ㎜이다. 돌출부(11g)의 높이는 경사면(K)의 가상 연장부로부터 단지 약 0 내지 10 ㎜만 이어야 한다. 이는 돌출부(11g)의 저부면이 경사면(K)의 가상 연장선보다 위이면, 경사면(K)의 상부로부터 자연스럽게 아래로 활주하고 화상 현상 챔버 프레임(12) 내로 공급되던 토너는 부분적으로 화상 현상 챔버 프레임(12) 내로 공급되지 않고 경사면(K) 및 외향 돌출부(11g)가 만나는 영역에 모이기 때문이다. 반대로, 본 실시예의 토너 챔버 프레임(11)의 경우에, 토너는 토너 챔버 프레임(11)으로부터 토너 현상 챔버 프레임(12)으로 신뢰성 있게 공급된다.
상술한 것처럼, 토너 챔버 프레임 부분(11)의 저부벽에 토너 공급 부재(9b)의 스위핑 공간으로서 외향 돌출부(11g)를 제공하게 되면 비용 증가 없이도 프로세스 카트리지(B)에 안정적으로 토너 공급 성능의 제공할 수 있다.
상기 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에 장착될 때, 카트리지측 축연결 부재 및 장치의 주 조립체측 축연결 부재는 이하 기술되는 것처럼 개방 가능한 부재(35)의 밀폐 동작과 상호 관련하여 서로 연결됨으로써, 감광 드럼(7) 등은 주 조립체(14)에 의해 회전될 수 있다.
<결합 및 구동 구조체>
화상 형성 장치의 주 조립체(14)로부터 프로세스 카트리지(B)로 구동력을 전달하기 위한 구동력 전달 기구인 연결 수단의 구조에 대해 설명하기로 한다.
도14는 일체형으로 형성된 수형 축(37)을 가진 구동력 전달부로서의 드럼 플랜지(36)를 도시한 사시도이며, 도15는 장착된 드럼 플랜지(36)를 가진 감광 드럼(7)을 도시한 부분 단면 사시도이며, 도11은 감광 드럼(7)이 프로세스 카트리지(B)에 창작된 단면도이며, 도16은 도11의 프로세스 카트리지(B)의 암형 축(37)을 도시한 확대 사시도이며, 도17은 (프로세스 카트리지(B)에 제공된) 수형 축(37)과 (주 조립체(14)에 제공된) 암형 축(39b) 사이의 관계를 도시하고 있다.
도15 내지 도17에 도시된 것처럼, 감광 드럼(7)의 일단부에 고정된 드럼 플랜지(36)에 장착된 (원기둥 구조인) 연결축(27)이 있다. 여기에서, (다수의 결합 가능부를 형성하는) 돌출부(37a)의 단부면은 수형 축(37)의 단부면과 평행하다. 수형 축(37)은 베어링(38)과 결합 가능하고 드럼 회전 축으로서의 기능을 한다. 본 예에서, 플랜지(36), 수형 연결축(37) 및 돌출부(37a)는 일체형으로 형성된다. 플랜지(36)에는 구동력을 프로세스 카트리지(B)의 현상 롤러(9c)에 전달하기 위한헬리컬 기어(7b)가 제공된다. 따라서, 도11에 도시된 것처럼, 드럼 플랜지(36)는 헬리컬 기어(7b), 수형 축(37) 및 돌출부(37a)를 가진 일체형으로 성형된 부재이고, 구동력 전달 기능을 가지는 구동력 전달부이다.
돌출부(37a)는 비틀린 다각형 프리즘 구조, 특히 실질적으로 회전 방향으로 등변 삼각형 프리즘을 비튼 구조를 가진다. 리세스(39a)는 축의 회전 방향으로 비틀린 다각형 형상을 가지므로, 돌출부(37a)와 또는 돌출부(37a)와 보충적으로 결합 가능하다. 리세스(39a)는 실질적으로 등변 삼각형의 단면을 가진다. 리세스(39a)는 주 조립체(14)의 기어(43)와 일체로 회전한다. 본 실시예의 구성에서, 프로세스 카트리지(B)는 주 조립체(14)에 장착되며, 주 조립체(14)의 돌출부(37a)와 리세스(39a)는 결합된다. 회전력이 리세스(39a)로부터 돌출부(37a)로 전달될 때, 등변 삼각형의 돌출부(37a)의 정점은 리세스(39a)의 내면과 규칙적으로 접촉된다. 또한, 비틀림 방향 때문에 돌출부(37a)를 리세스(39a)로 벗어나게 하는 인장 방향으로의 힘이 생성되어 돌출부의 단부면(37a2)은 리세스(39a2)에 접촉된다. 감광 드럼(7)이 돌출부(37a)와 일체형이기 때문에, 축 위치는 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에 정확히 결정된다.
본 실시예의 감광 드럼(7)으로부터 알 수 있는 것처럼, 돌출부(37a)의 비틀림 방향은 단부 쪽으로 돌출부(37a)의 기부로부터 이격된 감광 드럼(7)의 회전 방향과 반대이다. 리세스(39a)의 비틀림 방향은 내부 쪽으로 리세스(39a)의 입구부로부터 이격된 감광 드럼(7)의 회전 방향과 반대이다. 이하에서 기술되는 드럼 플랜지(36)의 헬리컬 기어(7b)의 비틀림 방향은 돌출부(37a)의 비틀림 방향과 반대이다.
도24에 도시된 것처럼, 돌출부(37a) 및 리세스(39a)는 d1 < d0 < d2인 관계를 만족하며, 여기에서 d0은 돌출부(37a)의 삼각형 프리즘의 외접원(R0)의 직경이고, d1은 리세스(18a)의 삼각형 형상의 공간의 내접원(R1)의 직경이고, d2는 삼각형의 외접원(R2)의 직경이다.
양호한 실시예의 직경 범위는 다음과 같다.
d0 = 약 3 ㎜ 내지 70 ㎜
d1 = 약 3 ㎜ 내지 70 ㎜
d2 = 약 3 ㎜ 내지 70 ㎜
이들 범위에서, 크기는 상술한 관계를 만족하도록 선택된다.
본 실시예에서, 크기는 다음과 같다.
d0 = 약 16 ㎜
d1 = 약 9.5 ㎜
d2 = 약 17.5 ㎜
돌출부(37a) 및 리세스(39a)의 비틀림 양은 돌출부(37a) 및 리세스(39a)가 회전될 때, 특히 본 실시예에서는 돌출부(37a) 및 리세스(39a)의 접촉부의 비틀림각이 약 7.5°일 때에 감광 드럼(7) 및/또는 프로세스 카트리지(B)를 종방향으로 이동하도록 충분하다.
그러나, 본 발명은 이들 값에 제한되지 않는다.
3 차원 부재의 단면의 위치는 접점에 의해 결정된다. 돌출부(37a) 및 리세스(39a)의 구성이 실질적으로 등변 삼각형일 때, 돌출부(37a)의 정점은 동일한 조건 하의 등변 삼각형의 내면에 접촉된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)의 회전 중의 하중 변화 때문에 접점의 변화 및 연결 구동의 회전 불균일성은 최소화되므로, 감광 드럼(7, 도24(a) 및 도24(b) 참조)의 회전 정확도가 개선된다. 수형 축(37) 및 돌출부(37a)는 드럼 플랜지(36)가 감광 드럼(7)의 일단부에 장착될 때에 감광 드럼(7)의 축과 정렬되도록 드럼 플랜지(36) 상에 제공된다. 드럼 플랜지(36)가 감광 드럼(7)에 장착될 때에 드럼 실린더(7d)의 내면과 결합되는 결합부(36b)가 있다. 드럼 플랜지(36)는 클램핑 또는 결합 등에 의해 감광 드럼(7)에 장착된다. 드럼 실린더(7d)의 외면은 감광 물질(7e, 도11 내지 도15 참조)에 의해 코팅된다.
전술한 것처럼, 본 실시예의 프로세스 카트리지(B)는 다음과 같다.
상기 주 조립체는 모터(61)와, 상기 모터(61)로부터 구동력을 받기 위한 주 조립체측 기어(43) 및 비틀린 표면에 의해 형성된 구멍(39a)을 포함하고, 상기 구멍(39a)은 상기 기어(43)와 실질적으로 동축인 경우에, 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지와,
전자 사진 감광 드럼(7)과,
상기 감광 드럼(7) 상에 작동 가능한 프로세스 수단(8, 9, 10)과,
상기 주 조립체측 기어(43)가 서로 결합된 상기 구멍(39a) 및 돌출부(37)와 함께 회전할 때에 회전 구동력이 상기 구멍(39a) 및 상기 돌출부(37) 사이의 결합부를 통해 상기 기어(43)로부터 상기 감광 드럼(7)으로 전달되는 경우에, 상기 비틀림 표면과 결합 가능하고 상기 감광 드럼(7)의 종방향 단부에 제공되는 비틀림 돌출부(37)를 포함한다.
비틀림 돌출부(37)는 상기 감광 드럼(7)의 종단부에 제공되고, 비원형 단면을 가지고 상기 감광 드럼(7)의 회전축과 실질적으로 동축이며, 상기 감광 드럼(7)의 상기 돌출부(37)는 상대 회전 운동이 허용되는 구동 회전 부재(주 조립체측 기어(43))의 리세스(39a)에 대한 제1 상대 회전 위치와, 상대 회전 운동이 한 회전 방향으로 방지되는 상기 구동 회전 부재의 상기 리세스(39a)에 대한 제2 상대 회전 위치를 취할 수 있도록 그러한 치수 및 형상을 가진다.
드럼 플랜지(34)는 감광 드럼(7)의 다른 단부측에 고정된다. 드럼 플랜지(34)에는 스퍼 기어(7a)가 일체로 형성되어 있다(도11 참조).
프로세스 카트리지(B)가 장치의 주 조립체(14)에 장착될 때, 원통형 안내부(13aL)는 U-형상 위치 설정 홈(16b, 도9 참조)과 결합되도록 됨으로써 위치 설정되며, 드럼 플랜지(34)와 일체형으로 성형된 스퍼 기어(7n)는 전사 롤러에 구동력을 전달하기 위한 (도시되지 않은) 기어와 맞물림 결합된다.
드럼 플랜지(34, 36)의 재료의 예로는 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리아미드 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 다른 수지 재료가 있다. 다른 재료들도 사용 가능하다.
프로세스 카트리지(B)의 수형 축(37)의 돌출부(37a) 주위에, 수형 축(37)과 동심인 (정지부를 형성하는) 원통형 보스(38a)에는 세척 프레임(13, 도11 참조)에 고정된 베어링(38)이 일체형으로 제공된다. 프로세스 카트리지(B)가 주조립체(14)로부터 장착되거나 또는 탈착될 때, 수형 연결 돌출부(37a)는 보스(38a)에 의해 보호되므로, 돌출부(37a)의 손상 또는 변형의 가능성은 감소된다. 이와같이, 돌출부(37a)의 보스 때문에 연결 구동 동작 중의 진동 또는 흔들림(wobbles)은 회피될 수 있다.
보스(38a)의 형상은 본 실시예의 원형 형상에 제한되지 않으며, 불가피하게 완전한 원형이 아니라 안내부(16c)에 의해 안내될 수 있고 홈(16d)과 꼭 맞게 결합될 수 있도록 제공된 부분 원형일 수도 있다. 본 실시예에서, 수형 연결축(37)을 회전식으로 지지하기 위한 베어링(38) 및 원통형 보스(38a)는 일체형으로 성형되고, 세척 프레임(13, 도11 참조)에 관통되지만, 베어링(38) 및 보스(38a)는 별개 부재일 수도 있다.
본 실시예에서, 드럼 플랜지(34)는 세척 프레임(13, 도11 참조)에 제공된 원통형 안내부(13aL)와 일체형인 드럼축(7d)과 결합되며, 수형 연결축(37)은 세척 프레임(13)에 제공된 베어링(38)의 내면과 결합되며, 이 상태에서 감광 드럼(7)은 프로세스 카트리지(B)의 세척 프레임(13)에 장착된다. 다음에, 감광 드럼(7)은 드럼축(7a) 및 수형 연결축(37)에 대해 회전된다. 본 실시예에서, 감광 드럼은 도11에 도시된 것처럼 축방향으로 이동되도록 세척 프레임(13)에 장착된다. 이는 장착 공차를 고려한 것이다. 그러나, 이에 제한되는 것이 아니며 감광 드럼은 축방향으로 세척 프레임(13)에 대해 이동 불가능하게 장착될 수도 있다. 이 경우에, 드럼 플랜지(36)의 (헬리컬 기어(7b)의 단부면인) 단부면(7b1)은 베어링(38)의 단부면(38b)에 활주식으로 접촉될 수도 있으며, 드럼 플랜지(34)의 단부면(34a)은세척 프레임(13)에 고정된 드럼축(7a)의 계단부(7a3)에 활주식으로 접촉될 수도 있다.
반대로, 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에는 주 조립체 연결 수단이 제공된다. 주 조립체 연결 수단은 프로세스 카트리지(B)가 삽입될 때에 감광 드럼 회전축과 정렬된 위치에 (원형 기둥 형상인) 암형 연결축(39b)을 포함한다. 암형 연결축(39b)은 도18에 도시된 것처럼 모터(61)로부터 감광 드럼(7)으로 구동력을 전달하기 위한 대경 기어(43)를 일체형으로 가진 구동축이다. 암형 축(39b)은 기어(43, 도19 및 도20 참조)의 회전 중심에 기어의 축면 모서리로부터 돌출된다. 본 실시예에서, 대경 기어(43) 및 암형 연결축(39b)은 일체로 성형된다.
주 조립체(14)측의 기어(43)는 헬리컬 기어이다. 이(tooth)는 구동력이 모터(61)의 축(61a)에 고정된 헬리컬 기어(62)로부터 전달될 때에 추력이 수형 축(37) 쪽으로 암형 축(39b)을 이동하는 방향으로 발생되는 경사각을 가진다. 따라서, 모터(61)가 화상 형성시 구동될 때, 추력은 리세스(39a) 및 돌출부(37a) 사이의 견고한 결합을 성립시키도록 효과적으로 암형 축(39b)을 수형 축(37)으로 이동시킨다. 리세스(39a)는 암형 축(39b)의 회전 중심 및 암형 축(39b)의 단부에 제공된다.
본 실시예에 있어서, 구동력은 모터 축(61a)에 고정된 기어(62)로부터 (구동 회전 부재를 형성하는) 기어(43)로 직접 전달되며, 기어 열은 감속 및 구동력 전달을 위해 사용될 수도 있거나, 또는 벨트 및 풀리, 한 쌍의 마찰 롤러 또는 타이밍 벨트 및 풀리의 조합으로 사용될 수도 있다.
도21 및 도23을 참조하여, 개방 가능한 커버(35)의 밀폐 동작과 상호 관련하여 리세스(39a) 및 돌출부(37a)를 결합시키는 구조에 대해 설명하기로 한다.
도23에 도시된 것처럼, 측면 판(67)은 주 조립체(14) 내의 큰 기어(43) 및 측면 판(66) 사이에 고정되며, 큰 기어(43)와 동축상으로 일체형인 암형 연결축(39b)은 측면 판(66, 67)에 의해 회전식으로 지지된다. 외부 캠(63) 및 내부 캠(64)은 큰 기어(43)와 측면 판(66) 사이로 밀폐되게 삽입된다. 내부 캠(64)은 측면 판(66)에 고정되며, 외부 캠(63)은 암형 연결축(39b)과 회전식으로 결합된다. 축방향과 실질적으로 수직이고 서로 면하는 외부 캠(63) 및 내부 캠(64)의 표면들은 캠 표면이고, 암형 연결축(39b)과 동축인 나사 표면이고, 상호 접촉된다. 큰 기어(43)와 측면 판(67) 사이에, 압축 코일 스프링(68)은 압축되어 암형 연결축(39b) 주위로 끼워진다.
도21에 도시된 것처럼, 아암(63a)은 반경 방향으로 외부 캠(63)의 외주로부터 연장되고, 아암(63a)의 단부는 개방 가능한 커버(35)가 밀폐될 때에 개방측과 대향인 위치의 핀(65a)에 의해 링크(65)의 단부와 연결된다. 링크(65)의 다른 단부는 핀(65b)에 의해 아암(63a)의 단부와 조합된다.
도22는 도21의 우측으로부터 본 도면이고, 개방 가능한 커버(35)가 밀폐될 때에 링크(65) 및 외부 캠(63) 등은 본 도면에 도시된 위치에 있으며, 수형 결합 돌출부(37a) 및 리세스(39a)는 구동력이 큰 기어(43)로부터 감광 드럼(7)으로 전달될 수 있도록 결합된다. 개방 가능한 커버(35)가 개방될 때, 핀(65a)은 아암(63a)이 링크(65)를 통해 상향으로 인출되도록 지지점(35a)에 대해 상향으로 회전하며,외부 캠(63)은 회전하여, 큰 기어(43)를 감광 드럼(7)으로부터 떨어지게 이동하도록 외부 캠(63) 및 내부 캠(64) 사이에 상대 활주 운동이 발생한다. 이때, 큰 기어(43)는 외부 캠(63)에 의해 밀어지고, 측면 판(67) 및 큰 기어(39) 사이에 장착된 압축 코일 스프링(68)에 대항하여 이동함으로써, 암형 결합 리세스(39a)는 도23에 도시된 것처럼 수형 결합 돌출부(37a)로부터 결합 해제되어 프로세스 카트리지(B)를 탈착 상태로 이동하도록 결합 해제시킨다.
반대로, 개방 가능한 커버(35)가 밀폐될 때, 링크(65)를 개방 가능한 커버(35)와 접속시키는 핀(65a)은 지지점(35a)에 대해 하향으로 회전되며, 링크(65)는 아암(63a)을 아래로 눌러 하향 이동됨으로써, 외부 캠(63)은 대향 방향으로 회전하며, 큰 기어(43)는 스프링(68)에 의해 도22에 도시된 위치로 좌측 이동됨으로써, 큰 기어(43)가 도22의 위치에 다시 설정되며, 암형 결합 리세스(39a)는 구동력 전달 가능한 상태를 재설정하도록 수형 결합 돌출부(37a)와 결합된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)의 탈착 상태와 구동력 전달 가능한 상태는 개방 가능한 커버(35)의 개방 및 밀폐에 따라 성립된다. 외부 캠(63)이 큰 기어(43)를 도23의 위치로부터 좌측으로 이동하도록 개방 가능한 커버(35)의 밀폐에 의해 반대 방향으로 회전될 때, 암형 결합축(39b)및 암형 결합축(37)의 단부면은 수형 결합 돌출부(37a) 및 암형 결합 리세스(39a)가 서로 결합되지 않을 수도 있도록 서로 인접할 수도 있다. 그러나, 후술하는 것처럼 이들은 화상 형성 장치(A)가 작동되자마자 결합된다.
따라서, 본 실시예에서는 프로세스 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체(14)에 장착되거나 또는 이로부터 해제될 때, 개방 가능한 커버(35)는 개방된다. 개방 가능한 커버(35)의 개방 및 밀폐와 상호 관련하여, 암형 결합 리세스(39a)는 수평 방향(화살표(j)의 방향)으로 이동된다. 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(14)에 장착되거나 또는 이로부터 착탈될 때, 주 조립체(14) 및 프로세스 카트리지(B)의 결합부(37a, 39a)는 결합되지 않는다. 그리고, 이들은 결합되어서는 안된다. 따라서, 주 조립체(14)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 착탈은 매끄럽게 수행될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 암형 결합 리세스(39a)는 압축 코일 스프링(68)에 의해 압축되는 큰 기어(43)에 의해 프로세스 카트리지(B) 쪽으로 압축된다. 수형 결합 돌출부(37a)와 리세스(39a)가 결합될 때, 이들은 서로 인접할 수도 있으므로, 이들은 적절히 결합되지 않는다. 그러나, 프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(14)에 장착된 후 모터(61)가 먼저 회전할 때, 암형 결합 리세스(39a)는 회전함으로써, 이들은 순간적으로 결합된다.
결합 수단의 결합부를 구성하는 돌출부(37a) 및 리세스(39a)의 형상에 관해 설명한다.
주 조립체(14) 내에 제공된 암형 결합축(39b)은 전술한 것처럼 축방향으로 이동 가능하나, 반경 방향으로는 이동 불가능하다. 프로세스 카트리지(B)는 상기 주 조립체 내에 장착될 때에 종방향으로 이동 가능하다. 종방향으로, 프로세스 카트리지(B)는 카트리지 장착 공간(S) 내에 제공된 안내 부재(16R, 16L) 사이에서 이동 가능하다. 프로세스 카트리지(B)가 종방향으로 이동 가능할 때, 감광 드럼(7)은 카트리지 프레임에 대해 종방향으로 이동 가능하거나 또는 불가능할 수도 있다.프로세스 카트리지(B)는 장치의 주 조립체(14)에 대해 종방향으로 이동 가능하지 않도록 장착될 수도 있고, 그러한 경우에 감광 드럼(7)은 카트리지 프레임의 종방향으로 이동 가능해진다.
프로세스 카트리지(B)가 주 조립체(14)에 장착될 때, 감광 드럼(7)의 다른 단부에 장착된 드럼 플랜지(29)가 결합되는 드럼축(7a, 도1 참조) 동심으로 일체형인 원통형 안내부(13aL)는 갭 없이 주 조립체(14)의 위치 설정 홈(16b, 도9 참조) 내로 끼워짐으로써 위치되며, 드럼 플랜지(34)에 일체형으로 성형된 스퍼 기어(7n)는 전사 롤러(4)로 구동력을 전달하기 위한 (도시되지 않은) 기어와 결합된다. 반대로, 감광 드럼(7)의 일단부에서, 세척 프레임(13)의 보스(38a)는 주 조립체(14)의 위치 설정 홈(16d)과 결합되고 위치가 설정된다. 전술한 것처럼, 개방 가능한 부재(35)가 밀폐됨으로써, 리세스(39a)는 돌출부(37a)에 수평으로 진입하도록 이동한다.
다음에, 구동 측(결합 측)에서, 위치 설정 및 구동력 전달은 다음과 같이 수행된다.
주 조립체(14)의 구동 모터(61)가 회전될 때, 암형 결합축(39b)은 수형 축(37) 쪽(도19의 화살표(d)의 방향과 대향 방향)으로 이동되며, 수형 결합 돌출부(37a)와 리세스(39a) 사이의 위상 정렬이 달성될 때(본 실시예에서는 돌출부(37a)와 리세스(39a)가 실질적으로 등변 삼각형 형상을 가지고 위상 정렬은 각각 120도 회전에 도달함), 이들은 결합되어 회전력이 주 조립체(14)로부터 프로세스 카트리지(B)로(도19에 도시된 상태로부터 도20에 도시된 상태로) 전달된다.
수형 결합 돌출부(37a) 및 리세스(39a)의 등변 삼각형의 크기는 상이하고, 특히 암형 결합 리세스(39a)의 삼각형 리세스의 단면은 수형 결합 돌출부(37a)의 삼각형 돌출부의 단면보다 크므로, 이들은 매끄럽게 결합된다(도24(a) 및 도24(b) 참조).
도24를 참조하면, 화상 형성 동작 중, 연결 돌출부(37a)가 연결 리세스(39a)에 있는 상태로 암형 연결 시트(39)가 화상 형성 장치에서 회전함에 따라, 연결 리세스(39a)의 내향면(39a1) 및 실질적으로 등변 삼각형 프리즘 형상인 연결 돌출부(37a)의 모서리(37a1)는 서로 접촉함으로써, 구동력이 전달된다. 다음에, 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)는 연결 돌출부(37a)의 회전축(X1) 및 연결 리세스(39a)의 회전축(X2)이 서로 정렬되도록 되는 방향으로 이동한다.
상술한 것처럼, 본 실시예에서, 프로세스 카트리지(B)측 및 장치 주 조립체(14)측 연결 수단 부재의 회전축이 자동적으로 서로 정렬될 때, 프로세스 카트리지(B)는 하향으로 이동되고, 실질적으로 감광 드럼(7)의 축선에 수직하다. 프로세스 카트리지(B)의 이러한 이동 중, 프로세스 카트리지 위치 설정 부재로서의 프로세스 카트리지(B)의 원통형 보스(38a)의 외향면은 장치 주 조립체(14) 상의 카트리지 위치 설정 부재로서의 안내부(16)와 접촉함으로써, 프로세스 카트리지(B)가 소정 거리(도27 내지 도35 참조) 이상으로 하향 이동하는 것이 방지된다.
반대로, 연결 돌출부(37a)는 접촉 모서리로서 비틀린 모서리(37a1)를 가진 비틀린 다각형 프리즘의 형상이며, 연결 리세스(39a)는 접촉면으로서 비틀린 모서리(39a1)를 가진 비틀린 다각형 프리즘의 형상이다. 따라서, 연결 수단이 결합된후 구동력이 전달될 때, 추력은 연결 돌출부(37a)의 모서리(37a1)와 연결 리세스(39a)의 대응하는 내향면(39a1) 사이의 접촉점(선) 때문에 축방향으로 발생된다. 특히, 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)에 주어진 비틀림 방향 때문에, 추력은 연결 리세스(39a)가 연결 돌출부(37a)를 리세스(39a) 내로 인출하도록 하는 방향으로 발생된다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)가 도11에 도시된 것처럼 축방향으로 이동 가능하도록 감광 드럼(7)이 프로세스 카트리지(B)의 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지된다면, 연결 돌출부(37a)의 단부면은 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉한다. 결과적으로, 길이 방향의 관점에서 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다.
어떤 경우에, 길이 방향의 관점에서 장치 주 조립체(14)에서 프로세스 카트리지(B)의 위치를 고정하기 위해, 프로세스 카트리지(B) 및 주 조립체(14)는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14) 내로 삽입될 때에, 예를 들면 세척 챔버 프레임(13)의 측면 판이 설치 안내부(16R)와 접촉하도록 구성된다. 그러한 경우에, 연결 돌출부(37a)가 연결 리세스(39a) 내로 축방향으로 이동하는 것을 방지하기 위해, 특히 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)이 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉하는 것을 방지하기 위해, 구조는 드럼 플랜지(36)의 드럼 기어(7b)의 외향면(7b1)이 베어링(38)의 내향 단부면(38b)과 접촉하도록 변경될 수도 있다.
감광 드럼(7)이 축방향으로 이동하지 않도록 감광 드럼(7)이 카트리지 프레임에 부착될 때, 프로세스 카트리지(B)는 축방향으로 장치 주 조립체(14)에 대해 이동 가능하며, 길이 방향의 관점에서 감광 드럼(7)의 위치는 수형 연결축(37)이암형 연결축(39b)에 의해 구동될 때에 발생된 추력에 의해 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)이 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉되게 놓일 때에 고정된다. 이 경우에, 길이 방향의 관점에서 프로세스 카트리지(B)의 위치는 프로세스 카트리지(B)가 구동측 상의 안내 부재(16R)와 접촉할 때에 고정된다. 프로세스 카트리지(B)를 이동하고 구동측 안내 부재(16R)에 대항하여 가압하는 데 필요한 힘에 대해, 연결 리세스(39a)가 연결 돌출부(37a)를 회전식으로 구동할 때에 발생된 추력을 채용할 수도 있다. 그러나 그러한 경우에, 프로세스 카트리지(B) 및 장치 주 조립체(14)의 구조는 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)이 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉하기 전에 프로세스 카트리지(B)가 안내 부재(16R)와 접촉하도록 되어야 한다.
선행 실시예에서, 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)는 비틀린 다각형 프리즘 형상이고, 비틀림 방향은 암형 연결축(39b) 및 수형 연결축(37)이 축방향으로 서로 인출하도록 된다. 그러나, 비틀림 방향은 감광 드럼(7)이 비구동측 쪽으로 밀도록 역전될 수도 있다. 그러한 경우에, 비구동측 상의 장치 주 조립체(14)에서 카트리지 공간의 측벽의 내면은 길이 방향의 관점에서 프로세스 카트리지(B)의 위치를 고정하기 위한 기준면으로서 사용되어야 한다.
상술한 구조를 설비함으로써, 프로세스 카트리지(B) 상의 보스(38a)는 장치 주 조립체(14) 상의 안내부(16)와 접촉한 결과, 실질적으로 감광 드럼(7)의 축선에 수직한 방향의 관점에서 장치 주 조립체(14)에 대해 프로세스 카트리지(B)의 위치는 고정된다. 또한, 구동력이 감광 드럼(7)으로 전달될 때, 프로세스 카트리지(B)에서 모멘트가 발생되고, 이 모멘트는 회전 제어면 영역(13j, 도4 내지 도6 참조)과 회전 제어 돌출부(25, 도9 및 도10 참조) 사이의 접촉 압력을 증가시킨다. 회전 제어면 영역(13j)은 프로세스 카트리지(B)의 상부측 상에 위치된 작은 표면이고, 프로세스 카트리지(B)의 길이 방향에 평행하다. 회전 제어 돌출부(25)는 장치 주 조립체(14)에 고정된다.
구동되지 않는 동안에(화상 형성 동작 중이 아닐 때), 갭이 반경 방향으로 연결 돌출부(37a)와 연결 리세스(39a) 사이에 만들어져, 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)가 서로 결합되거나 결합 해제되는 것이 용이하게 된다. 구동 중일 때(화상 형성 중일 때), 연결 돌출부(37a)와 연결 리세스(39a) 사이의 접촉은 안정화되므로, 발생할 수도 있는 이완 또는 진동이 방지될 수 있다. 또한, 프로세스 카트리지(B)의 카트리지 위치 설정 보스(38a)와 장치 주 조립체(14)의 카트리지 위치 설정 돌출부(50) 사이의 접촉은 프로세스 카트리지(B)의 진동을 제어한다. 본 실시예에서, 장치 주 조립체(14) 상 및 프로세스 카트리지(B)측의 카트리지 위치 설정 부재(50, 38a)가 각각 서로 접촉하기 전에 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)의 회전축이 완벽하게 정렬되거나 또는 정렬되지 않는다는 것을 유의하여야 한다. 그러나, 명백히 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)가 완벽하게 정렬되지 않았다 해도, 정렬 에러는 실용적인 관점에서 수용 가능한 화질을 제공하도록 충분히 작을 것이다. 본 실시예에서 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)의 구성이 실질적으로 등변 삼각형이라고 하지만, 등변 다각형 구성도 동일한 효과를 제공한다는 것은 명백하다. 또한, 구성이 실질적으로 등변 다각형일 때, 위치 설정이 보다 정확할 수 있다. 그러나, 구성은 그러한 등변 다각형에 제한되지 않으며, 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)가 서로 인출하도록 할 수 있는 한 어떠한 구성도 사용된다.
연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)를 비교할 때, 연결 돌출부는 구성 때문에 쉽게 손상되며, 연결 돌출부는 강도가 열등하다. 따라서, 본 실시예에서 교환 가능한 프로세스 카트리지(B)에는 연결 돌출부(37a)가 제공되며, 보다 내구성을 필요로 하는 주 조립체(14)에는 연결 리세스(39a)가 제공된다.
선행 실시예에 기술된 프로세스 카트리지(B)의 본질적인 특징을 다음과 같이 요약될 수 있다. 프로세스 카트리지(B)는 기록 매체(2) 상에 화상을 형성시키는 전자 사진 화상 형성 장치(A)의 주 조립체(14)에 설치 가능하며, 상기 주 조립체는 모터(61)와, 모터(61)로부터 구동력을 전달하는 큰 기어(34)와, 큰 기어(34)의 중심으로부터 연장되는 축의 단부에 위치되고 큰 기어(34)와 함께 회전하는 비틀린 다각형 프리즘 형상의 연결 리세스(39a)를 포함한다. 프로세스 카트리지는 전자 사진 화상 감광 드럼(7)과, 감광 드럼(7) 상에 작동하는 프로세스 수단(대전 롤러(8), 현상 롤러(9c) 및 세척 롤러(10a))과, 비틀린 다각형 프리즘 형상이고 연결 리세스(39a)와 결합하고 연결 돌출부(37a)의 표면은 연결 리세스(39a)의 내향면과 결합하는 연결 돌출부(37a)를 포함하며, 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 설치되고 장치 주 조립체(14)측 상의 큰 기어(34)가 회전할 때, 연결 돌출부(37a)는 연결 리세스(39a)에 끼워지며, 연결 돌출부(37a)가 연결 리세스(39a) 내로 인출되도록 추력을 발생시키는 동안 회전력은 장치 주 조립체(14) 상의 큰 기어(34)로부터 감광 드럼(7)으로 전달된다.
화상 형성 동작 중 일어나는(구동력이 전달될 때) 장치 주 조립체(14)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 위치 설정은 다음과 같이 요약된다.
첫째로, 프로세스 카트리지(B)의 위치는 원통형 안내부(13aR, 13aL)가 위치 설정 홈(16d,16b)에 완벽하게 끼워질 때에 고정된다. 화상 형성 동작 중일 때(구동력이 전달될 때), 길이 방향의 관점에서 프로세스 카트리지(B)의 위치는 프로세스 카트리지(B)측 상의 연결 돌출부(37a)가 장치 주 조립체(14)측 상의 연결 리세스(39a) 내로 인출될 때에 고정된다. 본 발명의 본 실시예에서, 감광 드럼(7)은 조립체 에러를 고려하여 길이 방향으로 (약 0.1 ㎜ 내지 1 ㎜) 이동 가능하게 되어 있다. 따라서, 연결 돌출부(37a)는 연결 리세스(39a) 내로 인출될 때, 드럼 플랜지(36)의 외향면(7b1, 도11 참조)은 베어링(38)의 내향 단부면(38b)과 접촉한다. 또한 조립체 에러를 고려하여, 프로세스 카트리지(B)는 측면 판(설치 안내부(16a 및 16b))에 대해 이동 가능하게 되어 있다. 따라서, 구동력이 전달될 때, 프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 길이 방향으로 (실질적으로 수평 방향으로 이동되어) 인출된다. 구동력의 전달이 시작되기 전에 드럼 플랜지(36)의 외향면(7b1)이 베어링(38)의 내향 단부면(38b)과 이미 접촉될 때, 또는 감광 드럼(7)이 축방향으로 실질적으로 이동하지 않을 때, 프로세스 카트리지(B)는 구동력이 전달되자마자 감광 드럼(7)의 길이 방향으로 (실질적으로 수평 방향으로 이동되어) 인출된다.
화상 형성 동작 중일 때, 프로세스 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 회전 방향으로 감광 드럼(7)을 회전시키도록 작용하는 그러한 힘에 종속되며, 이 힘은 프로세스 카트리지(B)의 회전 제어면 영역(13j)과 장치 주 조립체(14)에 고정된 회전 제어 돌출부(25) 사이의 접촉 압력을 증가시킨다.
감광 드럼(7) 및/또는 세척 챔버 프레임(13)이 길이 방향으로 이동하도록 충분한 운동이 있을 때, 길이 방향의 관점에서 감광 드럼(7)의 위치는 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2) 및 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)이 서로 접촉할 때에 고정된다.
다음에, 도25를 참조하여, 장치 주 조립체(14)에 대해 수형 연결축(37)의 연결 돌출부(37a) 및 프로세스 카트리지(B)의 위치 설정의 구성에 관한 본 발명의 다른 실시예를 기술하기로 한다. 본 발명에서 프로세스 카트리지(B) 및 화상 형성 장치(A)의 기본 구조가 제1 실시예에서 기술한 것과 동일하기 때문에, 제1 실시예에서와 동일한 기능을 가진 부분은 동일한 참조 부호를 사용하기로 한다.
본 실시예에서 연결 돌출부(37a)는 비틀린 정방형 프리즘 형상이며, 연결 돌출부(37a)에 결합되는 연결 리세스(39a)도 또한 비틀린 정방형 프리즘 형상이다. 비틀림 방향에 대해, 연결 돌출부(37a)는 감광 드럼(7)의 단부 부분 쪽으로 보이는 감광 드럼(7)의 길이 방향 중심으로부터 볼 때에, 회전 방향에 반대 방향으로 비틀려 있으며, 연결 리세스(39a)는 장치 주 조립체(14)의 외부쪽으로 보이는 감광 드럼(7)측으로부터 볼 때에, 회전 방향에 반대 방향으로 비틀려 있다. 프로세스 카트리지(B)측 상의 연결 돌출부(37a)가 장치 주 조립체(14)측 상의 연결 리세스(39a)에 결합되고, 연결 리세스(39a)측의 회전력이 연결 돌출부(37a)에 전달되기 시작할 때, 각각의 연결 돌출부(37a)의 모서리(37a1)는 연결 리세스(39a)의내향면 중 하나와 접촉하게 되어 실질적으로 그 사이에 갭이 없어지므로, 구동력은 안정적으로 전달된다. 또한, 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a) 모두의 표면이 전술한 방향으로 비틀려 있기 때문에, 서로가 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)를 인출하는 방향으로 추력이 발생되어, 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2) 및 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)이 서로 접촉하게 된다. 결과적으로, 프로세스 카트리지(B)의 축방향으로 장치 주 조립체(14)에 대해 프로세스 카트리지(B)의 위치는 고정된다.
본 실시예에서는 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)가 비틀린 프리즘 형상이지만, 구성은 그에 제한되지 않으며, 본 실시예에의 비틀린 프리즘 형상과 상이한 다각형 프리즘 형상일 수도 있다. 예를 들면, 이들이 축방향으로의 추력을 발생시키는 한 도26에 도시된 것과 같은 형상일 수도 있다. 도26을 참조하면, 연결 돌출부(37a)는 축방향으로 수형 연결축(37)의 단부면의 중심으로부터 돌출하는 지지축(37a5)과, 지지축(37a5)에 수직한 방향으로 지지축(37a5)의 단부로부터 반경 방향으로 연장되는 복수(3개)의 아암(37a4)과, 하나씩 반경 아암(37a5)의 단부에 부착되고 각각 연결 리세스(39a)의 내향면(39a1) 중 하나와 접촉하는 실질적으로 구상인 복수(3개)의 접촉부(37a3)로 구성된다.
본 실시예에서, 구동된 측 상의 연결 수단 및 구동측 상의 연결 수단, 즉 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a) 모두에는 비틀린 표면이 제공된다. 그러나, 연결 수단의 구조는 단지 연결 수단의 한측만에 비틀린 표면이 제공되거나, 또는 도27에 도시된 것처럼 두측 모두에 비틀린 표면이 제공되지 않도록 될 수도 있다.
상기 설명으로부터 명백한 것처럼, 본 발명은 다양한 형태로 실시될 수 있다.
길이 방향의 관점에서 감광 드럼(7)의 위치 설정은 다음과 같이 요약된다. 첫째로, 연결 수단은 두 개의 부재로 구성되며, 그 하나는 구동측, 즉 연결 리세스(39a)를 가진 암형 연결축(39b) 상에서 장치 주 조립체(14)로부터 프로세스 카트리지(B)로 회전력을 전달하고, 다른 하나는 구동된 측, 즉 연결 돌출부(37a)를 가진 수형 연결축(37) 상에서 회전력을 수용하며, 연결 리세스(39a)가 연결 돌출부(37a)와 결합될 때, (1) 암형 연결축(39b)은 축선 상의 소정 위치에 남고, 암형 연결축(39b)의 연결 리세스(39a)는 축방향으로 연결 돌출부(37a)를 연결 리세스(39a) 내로 인출하거나 또는 (2) 암형 연결축(39b)은 축선 상의 소정 위치에 남고, 암형 연결축(39b)의 연결 리세스(39a)는 축방향으로 구동된 측(연결 돌출부(37a)를 가진 수형 연결축(37)) 상의 연결 수단 부재를 밀어낸다.
다음에, 감광 드럼(7) 그 자체에 대해, 감광 드럼(7)은 (1) 길이 방향으로 세척 챔버 프레임(13)에 대해 이동 가능하도록 지지될 수도 있고, 또는 (2) 축방향으로 세척 챔버 프레임(13)에 대해 이동 불가능하도록 지지될 수도 있는 두 상이한 방법으로 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지될 수도 있다.
프로세스 카트리지(B)의 카트리지 프레임, 특히 감광 드럼(7)을 지지하는 세척 챔버 프레임(13)에 대해, 상기 프레임(1) 프로세스 카트리지(B)는 세척 챔버 프레임(13)이 길이 방향으로 이동 가능하도록 장치 주 조립체(14)의 카트리지 공간에 설치될 수도 있고, 또는 (2) 프로세스 카트리지(B)는 세척 챔버 프레임(13)이 길이방향으로 카트리지 설치 안내부에 대해 이동 불가능하도록 장치 주 조립체(14)의 카트리지 공간에 설치될 수도 있는 두 상이한 방법으로 장치 주 조립체(14)의 카트리지 공간에 설치될 수도 있다.
감광 드럼(7)이 세척 챔버 프레임(13)에 부착되거나, 또는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 설치되는 각각의 배열은 세척 챔버 프레임(13)이 카트리지 설치 안내부(16)에 대해 길이 방향으로 이동 불가능하도록 장치 주 조립체(14)에 설치되는 배열을 제외하고는 조합으로 채용될 수도 있다.
다음에, 도면을 참조하여 선행 실시예를 보다 상세하게 기술하기로 한다. 다음 설명에 참조하게 될 도면은 장치 주 조립체(14)의 연결 수단 부재, 프로세스 카트리지(B) 및 그 인접부를 개략적으로 도시하고 있다.
선행 실시예에서, 프로세스 카트리지(B) 및 장치 주 조립체(14)의 설계가 감광 드럼(7)이 비구동측 쪽으로 이동되도록될 때, 축방향으로 드럼축(7a)에 대한 감광 드럼(7)의 이동은 세척 챔버 프레임(13)에 고정되는 드럼축(7a)의 계단부(7a3)에 의해 방지된다. 이와같이, 다음 설명에서는 축방향으로의 감광 드럼(7)의 이동이 궁극적으로 세척 챔버 프레임(13)에 의해 조절되기 때문에, 축방향으로의 감광 드럼(7)의 이동은 감광 드럼(7)과 세척 챔버 프레임(13) 사이의 관계로서 기술하기로 한다.
도28에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내 부재(16) 사이에서 길이 방향으로 이동 가능하다. 이 경우에,연결 수단이 결합될 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b) 쪽으로 인출되는 결과, 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)은 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉한다. 결과적으로, 축방향의 관점에서 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다.
도29에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 감광 드럼(7)이 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내부(16a)의 저부와 세척 챔버 프레임(13)의 측벽 사이에 배치된 판 스프링(33)에 의해 조절되어, 장치 주 조립체(14)의 카트리지 설치 공간의 길이 방향으로 이동하는 것을 방지하게 된다. 이 경우에, 연결 수단이 결합될 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b) 쪽으로 인출된 결과, 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)은 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉되어, 길이 방향의 관점에서 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다. 또한 프로세스 카트리지(B)가 판 스프링(33)을 채용하는 대신에 작용하지 않고 있는 두 개의 안내 부재(16) 사이에 세척 챔버 프레임(13)을 놓음으로써 장치 주 조립체(14)에 대해 길이 방향으로 이동 불가능해지는 배열의 경우에도, 감광 드럼(7)의 위치는 도29에 도시된 배열의 경우와 동일한 방식으로 고정된다.
도30에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내 부재(16) 사이에서 길이 방향으로 이동 가능하다. 또한 이 경우에도, 연결 수단이 결합할 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b) 쪽으로 인출된다. 그러나, 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)이 연결 리세스(39a)의저면(39a2)과 접촉하기 전, 감광 드럼(7)은 베어링(38)과 접촉한다. 특히, 전술한 드럼 플랜지(36)의 단부면(7b1)은 베어링(38)의 단부면(38b)과 접촉함으로써, 세척 챔버 프레임(13)에 대해 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다. 다음에, 세척 챔버 프레임(13)은 화살표(I)의 방향으로 감광 드럼(7)을 인출하는 추력 때문에 구동된 측 쪽으로 이동된다. 결과적으로, 세척 챔버 프레임(13)은 구동측 상의 안내 부재(16R)와 접촉함으로써, 장치 주 조립체(14)에 대해 길이 방향으로 세척 챔버 프레임(13)의 위치는 고정되는 결과, 장치 주 조립체(14)에 대해 길이 방향으로 감광 드럼(7)의 위치도 또한 고정된다.
도31에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내부(16a)의 저부와 세척 챔버 프레임(13) 사이에 배치된 판 스프링(33)에 의해 조절되어, 장치 주 조립체(14)의 카트리지 설치 공간의 길이 방향으로 이동하는 것을 방지하게 된다. 또한 이 경우에도, 연결 수단이 결합될 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b) 쪽으로 인출된다. 그러나, 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)이 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉하기 전, 감광 드럼(7)은 베어링(38)과 접촉한다. 특히, 세척 챔버 프레임(13)이 길이 방향의 관점에서 장치 주 조립체(14)에 대해 이동 불가능하게 설치되기 때문에, 드럼 플랜지(36)의 단부면(7b1)은 베어링(38)의 단부면(38b)과 접촉함으로써, 장치 주 조립체(14)에 대해 길이 방향으로 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다. 또한 프로세스 카트리지(B)가 판 스프링(33)을 채용하는 대신에 작용하지 않고 있는 두 개의 안내 부재(16) 사이에세척 챔버 프레임(13)을 놓음으로써 장치 주 조립체(14)에 대해 길이 방향으로 이동 불가능해지는 배열의 경우에도, 감광 드럼(7)의 위치는 도31에 도시된 배열의 경우와 동일한 방식으로 고정된다.
도32에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 불가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내 부재(16) 사이에서 길이 방향으로 이동 가능하다. 이 경우에, 연결 수단이 결합될 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b) 쪽으로 인출되는 결과, 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)은 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉함으로써, 길이 방향으로의 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다.
도33에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 불가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내 부재(16) 사이에서 길이 방향으로 이동 가능하다. 또한 이 경우에도, 연결 수단이 결합될 때, 구동된 측 상의 연결 수단 부재인 연결 돌출부(37a)는 연결 리세스(39a)에 의해 인출된다. 그러나, 연결 돌출부(37a)의 단부면(37a2)이 연결 리세스(39a)의 저면(39a2)과 접촉하기 전, 세척 챔버 프레임(13)은 구동측 상의 안내 부재(16R)와 접촉함으로써, 길이 방향으로의 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다.
도34, 도35 및 도36에 도시된 배열의 경우에, 연결 돌출부(37a) 및 연결 리세스(39a)는 선행 배열에서 비틀린 방향과 반대 방향으로 비틀린다. 따라서, 연결 수단이 결합될 때, 구동력은 구동측 상의 연결 수단 부재(암형 연결축(39b))로부터구동된 측 상의 연결 수단 부재(수형 연결축(37))로 전달되며, 수형 연결축(37)은 감광 드럼(7)의 비구동측 쪽으로 암형 연결축(39b)에 의해 밀려 나가게 된다. 바꾸어 말하면, 이들 경우 중 어떤 것에서, 감광 드럼(7)은 비구동측 쪽으로 밀리게 된다. 결과적으로, 세척 챔버 프레임(13)은 감광 드럼(7)에 의해 감광 드럼(7)의 비구동측 상의 안내 부재(16L)와 접촉하도록 놓여진 결과, 길이 방향으로의 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다.
도34에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내 부재(16) 사이에서 길이 방향으로 이동 가능하다. 이 경우에, 연결 수단이 결합될 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b)에 의해 밀려 나가게 되는 결과, 감광 드럼(7)의 비구동측 상의 드럼 플랜지의 표면(7a3)은 세척 챔버 프레임(13)의 측벽과 접촉한다. 결과적으로, 세척 챔버 프레임(13)은 감광 드럼(7)에 의해 밀리게 됨으로써, 구동측의 대향측 상에 안내 부재(16L)와 접촉하도록 놓여진다. 결과적으로, 길이 방향으로의 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다.
도35에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 감광 드럼(7)이 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동 가능하도록 세척 챔버 프레임(13)에 의해 지지되며, 세척 챔버 프레임(13)은 안내부(16c)의 저부와 세척 챔버 프레임(13) 사이에 배치된 판 스프링(33)에 의해 조절되어, 장치 주 조립체(14)의 카트리지 설치 공간의 길이 방향으로 이동하는 것을 방지하게 된다. 이 경우에, 연결 수단이 결합될 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b) 쪽으로 밀려 나가게 되는 결과, 감광 드럼(7)의 비구동측 상의 드럼 플랜지의 표면(7a3)은 세척 챔버 프레임(13)의 측벽과 접촉한다. 결과적으로, 이 경우에 세척 챔버 프레임(13)의 이동이 판 스프링(33)에 의해 조절되기 때문에, 길이 방향으로의 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다. 또한 프로세스 카트리지(B)가 판 스프링(33)을 채용하는 대신에 작용하지 않고 있는 두 개의 안내 부재(16) 사이에 세척 챔버 프레임(13)을 놓음으로써 장치 주 조립체(14)에 대해 길이 방향으로 이동 불가능해지는 배열의 경우에도, 감광 드럼(7)의 위치는 도35에 도시된 배열의 경우와 동일한 방식으로 고정된다.
도36에 도시된 배열의 경우에, 감광 드럼(7)은 감광 드럼(7)이 세척 챔버 프레임(13)에 대해 길이 방향으로 이동하지 않도록 밀봉 챔버 프레임(13)에 의해 지지되는 반면, 세척 챔버 프레임(13)은 안내 부재(16) 사이에서 길이 방향으로 이동 가능하게 된다. 이 경우에, 연결 수단이 결합될 때, 수형 연결축(37)은 암형 연결축(39b)에 의해 밀려 나가게 되는 결과, 감광 드럼(7)은 세척 챔버 프레임(13)을 미는 동시에 비구동측 쪽으로 이동된다. 결과적으로, 세척 챔버 프레임(13)은 구동측의 대향측 상에 안내 부재(16L)와 접촉하여, 길이 방향의 관점에서의 감광 드럼(7)의 위치는 고정된다.
선행 배열에서, 암형 연결축(39b)이 수형 연결축(37)을 인출하든 밀어내든지, 헬리컬 드럼 기어(7b)와 현상 롤러(9c) 사이의 접촉에 의해 발생된 추력의 방향이 구동력이 구동측 상의 연결 수단 부재로부터 구동된 측 상의 연결 수단 부재로 전달될 때에 연결 수단에 의해 발생된 추력의 방향과 일치하도록 구동력을 현상 롤러(9c)로 전달하기 위한 헬리컬 드럼 기어(7b)의 이의 방향은 경사져 있다는 것을 주목해야 한다.
또한 선행 실시예에서도, 프로세스 카트리지(B)측 상의 감광 드럼(7) 및 연결 수단 부재는 일체형이었다. 그러나, 본 발명은 감광 드럼 및 감광 드럼측 상의 연결 수단 부재가 별개이고 서로 접속되는 동시에 카트리지 프레임에 의해 회전식으로 지지되는 연결 수단 구조에 적용 가능하다. 그러한 경우에, 감광 드럼 및 감광 드럼측 상의 연결 수단 부재는 카트리지 프레임에 대해 이동하지 않도록 지지된다.
<실질적으로 감광 드럼의 축선에 수직한 방향의 관점에서의 프로세스 카트리지의 위치 설정>
다음에, 도28 내지 도36을 참조하여, 실질적으로 감광 드럼(7)의 축선에 수직한 방향의 관점에서의 프로세스 카트리지의 위치 설정을 설명하기로 한다. 도28 내지 도38에서, U-형상 홈(16b, 16d)은 도시되어 있지 않다.
다음 실시예에서 언급된 프로세스 카트리지는 전자 사진 감광 드럼과, 전자 사진 감광 드럼에 작용하는 프로세스 수단과, 전자 사진 감광 드럼 및 프로세스 수단을 수납하는 카트리지 프레임과, 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 주 조립체에 설치될 때에 화상 형성 장치의 주 조립체측 상의 연결 수단 부재와 결합하고 화상 형성 장치의 주 조립체측 상의 연결 수단 부재로부터 회전 구동력을 수용할 때에 길이 방향으로 전자 사진 감광 드럼 및/또는 카트리지 프레임을 밀어내는 방향으로의 추력을 발생시키는 연결 수단과, 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 주 조립체에 설치될 때에 전자 사진 감광 드럼의 축선에 수직한 방향의 관점에서프로세스 카트리지의 위치를 고정하도록 화상 형성 장치의 주 조립체측과 접촉하는 프로세스 카트리지 위치 설정 부재를 포함한다.
다음 실시예에서, 수형 연결축(37) 및 암형 연결축(39b)이 서로 자동적으로 정렬할 때, 프로세스 카트리지(B)는 실질적으로 감광 드럼(7)의 축선에 수직하게 하향으로 일정 거리 이동된다. 프로세스 카트리지(B)가 소정 거리 이상으로 이동하지 않도록 프로세스 카트리지(B)의 이 이동을 조절하기 위해, 바꾸어 말하면, 축선에 수직한 방향의 관점에서 프로세스 카트리지(B)의 위치를 고정하기 위해, 프로세스 카트리지(B)에는 프로세스 카트리지(B)측 상의 프로세스 카트리지 위치 설정 부재로서의 보스(38a)가 제공되며, 도28 내지 도36에 도시된 것처럼 그 외면은 전술한 방향으로 프로세스 카트리지(B)의 이동을 조절하도록 안내 부재(16)의 위치 설정 돌출부(50)와 접촉한다. 또한, 본 실시예들의 경우에, 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)의 회전축은 장치 주 조립체(14)측 상의 카트리지 위치 설정 돌출부(50)가 카트리지측 상의 카트리지 위치 설정 보스(38a)와 접촉할 때 또는 전에 서로 완벽하게 정렬시키거나 또는 정렬시키지 않을 수도 있다. 그러나, 두 연결부(39a, 37a)가 완벽하게 정렬시키지 않을 때라도, 정렬 에러의 양은 실용적인 관점으로부터 만족스러운 화질을 얻을 수 있는 범위 내에 있다.
각각 장치 주 조립체(14)측 및 프로세스 카트리지(B)측 상의 카트리지 위치 설정 부재(50, 38a)는 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)의 축이 서로 완벽하게 정렬시킬 때에 서로 접촉할 때보다 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)의 회전축이 서로 완벽하게 정렬시키기 전에 서로 접촉하는 것이 확실하며, 연결리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)의 축들 사이가 완벽히 정렬되기 전에 두 위치 설정 부재(50, 38a)가 서로 접촉하기 때문에, 두 위치 설정 부재(50, 38a) 사이의 접촉 압력은 보다 크게 된다. 결과적으로, 프로세스 카트리지(B)의 진동은 보다 잘 제어된다.
다음에는 도4, 도5 및 도37을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명하기로 한다.
본 실시예는 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 설치될 때에 감광 드럼(7)의 반경 방향의 관점에서 감광 드럼(7)의 위치 설정에 관한 것이다. 바꾸어 말하면, 프로세스 카트리지(B)가 소정 거리 이상으로 실질적으로 감광 드럼(7)의 축선에 수직하게 하향으로 이동하는 것을 방지하도록 조절하는 방법에 관한 것이다.
도4 및 도37을 참조하면, 프로세스 카트리지(B)에는 세척 챔버 프레임(13)의 측면 판 상에 위치되는 위치 설정 돌출부(12c5)가 제공된다. 다음에, 도10 및 도37을 참조하면, 장치 주 조립체(14)에는 카트리지 안내부(16)로부터 돌출하는 위치 설정 돌출부(15f)가 제공된다. 프로세스 카트리지(B)가 장치 주 조립체(14)에 설치될 때, 비구동측 상의 원통형 안내부(9aL)는 U-형상 홈(16d)에 끼워지는 동시에, 구동된 측 상의 프로세스 카트리지(B)의 위치 설정 돌출부(12c5)는 설치 안내부(16d)의 위치 설정 돌출부(15f)와 접촉하게 된다. 위치 설정 돌출부(12c5)와 위치 설정 돌출부(15f) 사이의 접촉은 프로세스 카트리지(B)가 삽입되는 방향과 교차하며, 두 돌출부는 서로 수직으로 교차할 수도 있다. 또한, 이 접촉은 평탄하거나또는 만곡될 수도 있다.
연결 수단의 설계에 대해, 상술한 것 중 하나를 채용할 수도 있다.
본 실시예의 경우에, 보스(38a)가 U-형상 홈(16d)과 접촉하게 놓일 필요는 없다(U-형상 홈(16d)과 접촉하게 놓일 수도 있다).
암형 연결축(39b)이 회전할 때, 프로세스 카트리지(B)의 위치 설정 돌출부(12c5)는 설치 안내부(16)의 위치 설정 돌출부(15f)와 접촉하게 되어, 더 이상의 이동을 방지하게 된다.
본 실시예에 따르면, 보스(38a)는 안내부(16)에 의해서 안내되어야만 한다. 바꾸어 말하면, 보스(38a)는 위치 설정 작용 기능을 할 필요가 없다. 따라서, 베어링(38)의 외부 설계를 위한 필요성은 감소한다. 또한, 프로세스 카트리지(B)의 진동은 상술한 것처럼 보다 잘 제어된다.
본 실시예는 연결 리세스(39a) 및 연결 돌출부(37a)의 회전축이 자동적으로 서로 정렬되는 동시에 프로세스 카트리지(B)가 발생된 힘에 의해 실질적으로 감광 드럼(7)의 축선에 수직하게 하향으로 이동하는 실시예들 중 하나라는 것을 주목하여야 한다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 카트리지 위치 설정 부재로서의 전술한 보스(38a)는 위치 설정 돌출부(12c5) 및 위치 설정 돌출부(15f)의 설비 대신에 U-형상 홈(16d)과 접촉하게 놓일 수도 있다. 또한 이 경우에서도, 프로세스 카트리지(B)의 진동은 잘 제어된다.
또한, 소정 거리 이상으로 실질적으로 감광 드럼(7)의 축선에 수직한 방향으로의 프로세스 카트리지(B)의 이동이 U-형상 홈(16d)에 의해 방지될 수 있도록 고안할 가능성도 있다.
상기 설명에서, 입구 쪽으로 보이는 연결 리세스(39a)의 저부로부터 알 수 있는 것처럼 연결 리세스(39a)가 비틀린 방향은 기어의 회전 방향에 반대이다.
연결 리세스(39a)의 비틀림 비율은 축방향으로 1.0 ㎜ 당 1° 내지 15°이다.
연결 리세스(39a)의 깊이는 약 4.0 ㎜이며, 전체적인 비틀림각은 약 30°이다.
선행 실시예의 연결 수단이 비틀린 리세스 및 비틀린 다각형 프리즘을 포함하지만, 연결 수단은 비틀린 리세스 및 정상 다각형 프리즘을 포함할 수도 있다. 후자의 경우에, 예를 들어 정상 다각형 프리즘은 비틀린 리세스 내로 끼워지며, 리세스가 회전할 때에 다각형 프리즘은 기부에 의해 리세스의 내면과 접촉하게 됨으로써, 다각형 프리즘의 위치는 리세스에 대해 고정된다. 다각형 프리즘의 이 기부는 다른 부분과 비교해서 상대적으로 강하므로, 연결 돌출부로의 다각형 프리즘은 전체적인 형상의 관점에서 변형하지 않는다. 그러나, 다각형 프리즘, 그 인접부 및/또는 해당 리세스의 내면의 모서리는 모서리 및 인접부가 구멍의 내벽 내로 물릴 때에 변형되어, 돌출부와 리세스 사이의 연결 상태를 보다 잘 안정화시킨다.
상기 설명으로부터 명백한 것처럼, 본 발명은 또한 연결 돌출부 및 연결 리세스가 각각 장치 주 조립체측 및 프로세스 카트리지측 상에 위치되는 연결 수단 구조에도 적용 가능하다.
본 발명은 여기에서 개시된 구조를 참조하여 설명하였지만, 그러한 상세한설명에 제한되지 말아야 하고 본 출원은 개선의 목적 또는 다음 청구 범위의 범주 내에 존재하는 그러한 변경 또는 변화를 포함하도록 의도하고 있다.
상술한 것처럼, 본 발명에 따르면, 실질적으로 축선에 수직한 방향의 관점에서, 전자 사진 감광 드럼의 위치는 프로세스 카트리지측 상의 프로세스 카트리지 위치 설정 부재와 장치 주 조립체측 상의 프로세스 카트리지 위치 설정 부재 사이의 접촉에 의해 고정된다. 또한 프로세스 카트리지에, 프로세스 카트리지의 연결 수단 부재가 화상 형성 장치의 주 조립체 상의 연결 수단 부재와 결합하는 동시에 추력을 발생시키는 연결 수단 부재가 제공될 때, 전자 사진 감광 드럼은 축방향의 관점에서, 보다 정확하게 위치 설정될 수 있다

Claims (71)

  1. 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 수용하기 위한 구동 회전 부재와, 주 조립체 위치 설정 부재와, 실질적으로 상기 구동 회전 부재와 동축인 구멍과, 상기 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 프로세스 카트리지 장착부를 포함하는 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,
    전자 사진 화상 감광 드럼과,
    상기 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과,
    상기 구멍과 결합 가능한 다수의 결합 가능부를 포함하며,
    상기 결합 가능부는 상기 감광 드럼의 종단부에 제공되어 지지되며,
    상기 구동 회전 부재가 상기 구멍과 결합된 상기 결합 가능부와 회전할 때, 회전 구동력이 상기 구멍과 상기 결합 가능부 사이의 결합을 통해 상기 구동 회전 부재로부터 상기 감광 드럼으로 전달되며,
    상기 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때, 주 조립체 위치 설정부재에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 상기 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 결합 가능부가 실질적으로 프리즘 형상을 가진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 실질적으로 삼각형 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 프리즘이 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 구멍이 실질적으로 다각형 형상의 단면을 가진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다각형 형상이 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 구멍이 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  9. 제1항, 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 구멍이 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  10. 제4항 또는 제8항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상기 다수의 결합 가능부가 상기 구멍 쪽으로 견인력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  11. 제3항 또는 제7항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상대적인 이동이 실질적인 정렬을 수행하도록 상기 다수의 결합 가능부와 상기 구멍 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  12. 제1항에 있어서, 상기 프로세스 수단이 상기 감광 드럼을 대전하기 위한 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 감광 드럼 상에 남아 있는 토너를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  13. 제1항, 제4항 또는 제8항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 하향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  14. 제1항, 제4항 또는 제8항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 상향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  15. 제1항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 프레임의 외면으로부터 상기 감광 드럼의 축과 동일한 방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  16. 제1항에 있어서, 상기 주 조립체 위치 설정 부재가 상기 카트리지 장착부의 측벽으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  17. 제1항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부가 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 프레임에서 상기 감광 드럼과 동축으로 제공된 돌출부이며, 주 조립체 위치 설정 부재가 상기 돌출부를 지지하기 위한 지지 부재인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  18. 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 수용하기 위한 주 조립체측 구동 회전 부재와, 주 조립체 위치 설정 부재와, 실질적으로 상기 구동 회전 부재와 동축인 다수의 결합 가능부를 포함하는 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,
    전자 사진 화상 감광 드럼과,
    상기 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과,
    상기 다수의 결합 가능부와 결합 가능한 구멍을 포함하며,
    상기 구멍은 상기 감광 드럼의 종단부에 제공되며,
    상기 구동 회전 부재가 상기 구멍과 결합된 상기 결합 가능부와 회전할 때, 회전 구동력이 상기 구멍과 상기 결합 가능부 사이의 결합을 통해 상기 회전 가능부로부터 상기 감광 드럼으로 전달되며,
    상기 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때, 주 조립체 위치 설정부에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 상기 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  19. 제18항에 있어서, 상기 다수의 결합 가능부가 실질적으로 프리즘 형상을 가진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  20. 제19항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 실질적으로 삼각형 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  21. 제20항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  22. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 프리즘이 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  23. 제18항에 있어서, 상기 구멍이 실질적으로 다각형 형상의 단면을 가진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  24. 제23항에 있어서, 상기 다각형 형상이 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  25. 제24항에 있어서, 상기 구멍이 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  26. 제18항, 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 구멍이 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  27. 제21항 또는 제25항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상기 다수의 결합 가능부가 상기 구멍 쪽으로 견인력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  28. 제20항 또는 제24항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상대적인 이동이 실질적인 정렬을 수행하도록 상기 다수의 결합 가능부와 상기 구멍 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  29. 제18항에 있어서, 상기 프로세스 수단이 상기 감광 드럼을 대전하기 위한 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 감광 드럼 상에 남아 있는 토너를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  30. 제18항, 제21항 또는 제25항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 하향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  31. 제18항, 제21항 또는 제25항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 상향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  32. 제18항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 프레임의 외면으로부터 상기 감광 드럼의 축과 동일한 방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  33. 제18항에 있어서, 상기 주 조립체 위치 설정 부재가 상기 카트리지 장착부의 측벽으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  34. 제18항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부가 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 프레임에서 상기 감광 드럼과 동축으로 제공된 돌출부이며, 주 조립체 위치 설정 부재가 상기 돌출부를 지지하기 위한 지지 부재인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  35. 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 수용하기 위한 구동 회전 부재와, 주 조립체 위치 설정 부재와, 원형이 아닌 단면을 갖고 실질적으로 상기 구동 회전 부재의 회전축과 동축인 리세스들 중 하나와 다수의 결합 가능부를 포함하는 기록 매체 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,
    회전식 전자 사진 화상 감광 드럼과,
    상기 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과,
    원형이 아닌 단면을 가지고 실질적으로 상기 감광 드럼의 회전축과 동축이고, 상기 감광 드럼의 종단부에 제공되는 다수의 결합 가능부 또는 리세스를 포함하며,
    상기 감광 드럼의 상기 다수의 결합 가능부 또는 다른 리세스들 중 하나가 상대 회전 운동이 허용되는 상기 구동 회전 부재의 상기 리세스 또는 다수의 결합 가능부에 대한 제1 상대 회전 위치와, 상대 회전 운동이 한 회전 방향으로 방지되는 상기 구동 회전 부재의 상기 리세스 또는 다수의 결합 가능부 등의 제2 상대 회전 위치를 취할 수 있도록 하는 그러한 치수 및 형상을 가지며,
    상기 프로세스 카트리지가 주 조립체에 장착될 때, 주 조립체 위치 설정부에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 상기 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  36. 제35항에 있어서, 상기 다수의 결합 가능부가 실질적으로 프리즘 형상을 가진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  37. 제36항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 실질적으로 삼각형 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  38. 제37항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  39. 제35항, 제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 프리즘이 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  40. 제35항에 있어서, 상기 리세스가 실질적으로 다각형 형상의 단면을 가진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  41. 제40항에 있어서, 상기 다각형 형상이 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  42. 제41항에 있어서, 상기 리세스가 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  43. 제35항, 제40항 또는 제41항에 있어서, 상기 리세스가 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  44. 제38항 또는 제42항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상기 결합 가능부가 상기 리세스 쪽으로견인력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  45. 제37항 또는 제41항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 리세스 및 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상대적인 이동이 실질적인 정렬을 수행하도록 상기 다수의 결합 가능부와 상기 리세스 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  46. 제35항에 있어서, 상기 프로세스 수단이 상기 감광 드럼을 대전하기 위한 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 감광 드럼 상에 남아 있는 토너를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  47. 제35항, 제38항 또는 제42항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 하향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  48. 제35항, 제38항 또는 제42항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 상향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  49. 제35항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 프레임의 외면으로부터 상기 감광 드럼의 축과 동일한 방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  50. 제35항에 있어서, 상기 주 조립체 위치 설정부가 상기 카트리지 장착부의 측벽으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  51. 제35항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부가 상기 프로세스 카트리지의 카트리지 프레임에서 상기 감광 드럼과 동축으로 제공된 돌출부이며, 주 조립체 위치 설정 부재가 상기 돌출부를 지지하기 위한 지지 부재인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  52. 프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고 기록 매체 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서,
    (a) 모터와,
    (b) 상기 모터로부터 구동력을 수용하기 위한 구동 회전 부재와,
    (c) 주 조립체 위치 설정 부재와,
    (d) 실질적으로 상기 구동 회전 부재와 동축인 구멍과,
    (e) 상기 프로세스 카트리지를 착탈식으로 장착하기 위한 장착 부재를 포함하며,
    상기 프로세스 카트리지는,
    전자 사진 화상 감광 드럼과,
    상기 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과,
    구멍과 결합 가능하고 상기 감광 드럼의 종단부에 제공되는 다수의 결합 가능부를 포함하며,
    상기 주 조립체측 구동 회전 부재가 상기 구멍과 서로 결합된 상기 다수의 결합 가능부와 회전할 때, 상기 회전 구동력이 상기 구멍과 상기 다수의 결합 가능부 사이의 결합을 통해 상기 기어로부터 상기 감광 드럼으로 전달되며,
    상기 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때, 주 조립체 위치 설정부에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 상기 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용하며,
    (f) 상기 장치는,
    기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
  53. 프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고 기록 매체 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서,
    (a) 모터와,
    (b) 상기 모터로부터 구동력을 수용하기 위한 구동 회전 부재와,
    (c) 주 조립체 위치 설정 부재와,
    (d) 실질적으로 상기 구동 회전 부재와 동축인 다수의 결합 가능부와,
    (e) 상기 프로세스 카트리지를 착탈식으로 장착하기 위한 장착 부재를 포함하며,
    상기 프로세스 카트리지는,
    전자 사진 화상 감광 드럼과,
    상기 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과,
    상기 다수의 결합 가능부와 결합 가능하고 상기 감광 드럼의 종단부에 제공되는 구멍을 포함하며,
    상기 구동 회전 부재가 상기 구멍과 서로 결합된 다수의 회전 가능부를 회전할 때, 회전 구동력이 상기 구멍과 상기 다수의 결합 가능부 사이의 결합을 통해 상기 구동 회전 부재로부터 상기 감광 드럼으로 전달되며,
    상기 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때, 주 조립체 위치 설정부재에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 상기 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용하며,
    상기 장치는,
    (f) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는전자 사진 화상 형성 장치.
  54. 프로세스 카트리지가 착탈식으로 장착 가능하고 기록 매체 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서,
    (a) 모터와,
    (b) 상기 모터로부터 회전 구동력을 수용하기 위한 구동 회전 부재와,
    (c) 주 조립체 위치 설정 부재와,
    (d) 원형이 아닌 단면을 가지고 실질적으로 상기 구동 회전 부재의 회전축과 동축인 리세스들 중 하나 또는 다수의 결합 가능부와,
    (e) 상기 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 장착 부재를 포함하며,
    상기 프로세스 카트리지는,
    회전식 전자 사진 화상 감광 드럼과,
    상기 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과,
    원형이 아닌 단면을 가지고 실질적으로 상기 감광 드럼의 회전축과 동축이고, 상기 감광 드럼의 종단부에 제공되는 다수의 결합 가능부 또는 리세스들중 다른 하나를 포함하며,
    상기 감광 드럼의 상기 다수의 결합 가능부 또는 리세스가 상대 회전 운동이 허용되는 상기 구동 회전 부재의 상기 리세스 또는 다수의 결합 가능부에 대한 제1 상대 회전 위치와, 상대 회전 운동이 한 회전 방향으로 방지되는 상기 구동 회전 부재의 상기 리세스 또는 다수의 결합 가능부에 대한 제2 상대 회전 위치를 취할수 있도록 하는 그러한 치수 및 형상을 가지며,
    상기 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때, 주 조립체 위치 설정부에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 상기 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 다수의 결합 가능부를 통해 회전 구동력을 수용하며,
    상기 장치는,
    (f) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
  55. 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 수용하기 위한 주 조립체측 기어와, 주 조립체 위치 설정 부재와, 실질적으로 상기 기어와 동축인 구멍과, 상기 프로세스 카트리지를 장착하기 위한 프로세스 카트리지 장착부를 포함하는 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지에 있어서,
    전자 사진 화상 감광 드럼과,
    상기 감광 드럼 상에 작동 가능한 프로세스 수단과,
    구멍과 결합 가능하고 상기 감광 드럼의 종단부에 제공되는 돌출부를 포함하며,
    상기 주 조립체측 기어가 상기 구멍 및 서로 결합된 돌출부와 회전할 때, 상기 회전 구동력이 상기 구멍과 상기 돌출부 사이의 결합부를 통해 상기 기어로부터상기 감광 드럼으로 전달되며,
    상기 프로세스 카트리지가 카트리지 장착부에 장착될 때, 주 조립체 위치 설정부에 인접하기 위한 카트리지 위치 설정부가 실질적으로 상기 감광 드럼의 축에 수직한 방향으로 소정 거리를 넘어 상기 프로세스 카트리지가 이동하는 것을 막는 역할을 하고, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 돌출부를 통해 회전 구동력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  56. 제55항에 있어서, 상기 돌출부가 실질적으로 프리즘 형상을 가진 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  57. 제56항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 실질적으로 삼각형 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  58. 제57항에 있어서, 상기 프리즘 형상이 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  59. 제56항 또는 제57항에 있어서, 상기 프리즘이 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  60. 제55항에 있어서, 상기 구멍이 실질적으로 다각형 형상의 단면을 가진 것을특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  61. 제60항에 있어서, 상기 다각형 형상이 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  62. 제61항에 있어서, 상기 구멍이 비틀린 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  63. 제55항, 제60항 또는 제61항에 있어서, 상기 구멍이 비틀리지 않은 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  64. 제58항 또는 제62항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 돌출부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상기 돌출부가 상기 구멍 쪽으로 견인력을 수용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  65. 제57항 또는 제61항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 구멍 및 상기 돌출부를 통해 회전 구동력을 수용할 때, 상대적인 이동이 실질적인 정렬을 수행하도록 상기 돌출부와 상기 구멍 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  66. 제55항에 있어서, 상기 프로세스 수단이 상기 감광 드럼을 대전하기 위한 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 감광 드럼 상에 남아 있는 토너를 제거하기 위한 세척 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  67. 제55항, 제58항 또는 제62항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 하향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  68. 제55항, 제58항 또는 제62항에 있어서, 상기 카트리지 위치 설정부에 의해 막혀진 상기 프로세스 카트리지의 상기 이동이 상향 이동인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
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