KR100561574B1

KR100561574B1 - 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100561574B1
Application number: KR1020040075297A
Authority: KR
Inventors: 간노가즈히꼬; 챠다니가즈오; 모리도모노리
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-03-17
Also published as: US6980759B2; EP1519248A1; CN100365526C; US20050069342A1; CN1601401A; JP2005099517A; JP3958272B2; EP2706414A1; EP1519248B1; EP2706414B1; KR20050030554A

Abstract

현상 부재 및 대전 부재가 감광 부재 유닛 및 현상 유닛의 요동 자세를 변화시킴으로써 전자 사진 감광 부재로부터 분리될 수 있어서, 간단한 구성으로 불균일성 또는 횡방향 줄무늬가 없는 안정된 화상을 얻는 것을 가능케 하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치가 제공된다.

화상 형성 장치, 프로세스 카트리지, 감광 드럼, 대전 롤러, 현상 롤러

Description

프로세스 카트리지 및 전자 사진 화상 형성 장치 {Process Cartridge and Electrophotographic Image Forming Apparatus}

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 전자 사진 화상 형성 장치의 전체 구성을 도시하는 도면.

도2는 프로세스 카트리지의 구조를 도시하는 개략적인 단면도.

도3은 프로세스 카트리지의 결합 구성을 도시하는 사시도.

도4는 프로세스 카트리지가 어떻게 화상 형성 장치의 본체에 장착되는지를 도시하는 도면.

도5는 프로세스 카트리지가 어떻게 화상 형성 장치의 본체에 장착되는지를 도시하는 도면.

도6은 프로세스 카트리지가 어떻게 화상 형성 장치의 본체에 장착되는지를 도시하는 도면.

도7a는 대전 롤러 및 현상 롤러가 감광 드럼과 접촉하여 유지되는 상태(제1 요동 자세)를 도시하는, 대전 롤러 및 현상 롤러를 감광 드럼으로부터 분리하기 위한 기구를 도시하는 측면도.

도7b는 크랭크 및 링크가 어떻게 장착되는지를 도시하는 사시도.

도8은 대전 롤러는 감광 드럼과 접촉하여 유지되고 현상 롤러는 감광 드럼과 접촉하지 않게 유지되는 상태(제2 요동 자세)를 도시하는 측면도.

도9는 대전 롤러 및 현상 롤러가 감광 드럼으로부터 분리된 상태(제3 요동 자세)를 도시하는 측면도.

도10은 대전 롤러에 대한 지지 구성을 도시하는 정면도.

도11은 프로세스 카트리지가 어떻게 화상 형성 장치의 본체 내로 삽입되는지를 도시하는 프로세스 카트리지의 측면도.

도12는 프로세스 카트리지가 어떻게 화상 형성 장치의 본체 내로 삽입되는지를 도시하는 프로세스 카트리지의 측면도.

도13은 프로세스 카트리지가 어떻게 화상 형성 장치의 본체 내로 삽입되는지를 도시하는 프로세스 카트리지의 측면도.

도14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로세스 카트리지의 대전 롤러 분리 기구의 측면도.

도15는 대전 롤러가 분리된 상태를 도시하는, 도14의 실시예의 프로세스 카트리지의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 화상 형성 장치 본체

1 : 감광 드럼

2 : 대전 롤러

4 : 현상 유닛

7 : 프로세스 카트리지

12 : 전사 롤러

40 : 현상 롤러

46 : 힘 수용부

50 : 감광 부재 유닛

55 : 작용부

65 : 피작용부

66 : 후크

67 : 돌출부

80 : 캠

본 발명은 프로세스 카트리지 및 이를 사용하는 전자 사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래에, 전자 사진 화상 형성 프로세스를 사용하는 화상 형성 장치에서, 전자 사진 감광 부재 및 전자 사진 감광 부재 상에 작용하는 프로세스 수단이 화상 형성 장치의 본체에 탈거식으로 장착 가능한 카트리지에 일체화된 프로세스 카트리지 시스템이 채용되었다. 이 프로세스 카트리지 시스템에서, 장치에 대한 유지 보수는 수리 기사에게 의존하지 않고서 사용자 자신에 의해 수행될 수 있고, 따라서 조작성의 측면에서 실질적인 개선을 달성했다. 따라서, 이 프로세스 카트리지 시 스템은 전자 사진 화상 형성 장치에서 널리 채택된다.

전자 사진 화상 형성 장치 중에서, 복수의 프로세스 카트리지가 일렬로 배열되어 있는 인라인 타입의 컬러 전자 사진 화상 형성 장치가 있다. 그러한 카트리지 각각의 현상 수단을 구성하는 현상 부재인 현상 롤러가 예를 들어 드럼형 전자 사진 감광 부재, 즉 감광 드럼과 접촉하여 유지되어 현상을 수행하는 접촉 현상 시스템이 이용될 수 있다. 화상 형성 중에 현상 롤러와 감광 드럼 사이의 소정의 접촉 압력을 유지하기 위해, 현상 롤러는 감광 드럼에 대해 압박된다.

이러한 시스템의 경우에, 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 본체에 부착된 채로 화상 형성 장치가 장기간 동안 사용되지 않고 방치되면, 각각의 현상 롤러의 탄성 층이 영구 변형될 우려가 있고, 이에 의해 현상 중에 화상 불균일성을 발생시킬 우려가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 구성으로서, JP 2900530 B 및 JP 2001-337511 A에서, 화상 형성 동작이 수행되지 않을 때 감광 드럼과 현상 롤러를 서로로부터 분리하기 위한 기구를 구비한 프로세스 카트리지와, 그러한 프로세스 카트리지를 사용하는 화상 형성 장치가 제안되었다.

이와 별도로, 전자 사진술에 의해 화상을 형성하기 위해 프로세스 카트리지의 감광 드럼의 표면을 대전하기 위한 대전 수단으로서, 코로나 대전기가 실제로 널리 사용되어 왔다. 코로나 대전은 소정의 전위로 균일하게 피대전면을 대전하는 방법으로서 효과적이다. 그러나, 이는 고전압 전원을 요구하며, 코로나 방전으로 인한 오존 발생과 같은 문제점을 내포한다.

이러한 문제점에 대한 해결책으로서, 대전 부재인 대전 롤러를 감광 드럼의 표면과 접촉하여 유지하면서 대전 처리를 수행하기 위한 접촉 대전기가 고안되었다.

현상 롤러와 유사하게, 이러한 접촉 대전기는 장기간 동안 사용되지 않고 방치되면, 대전 롤러의 탄성 층의 영구적인 변형을 수반할 수 있어서, 대전 롤러 사이클에 대응하는 간격으로 화상 내에 횡방향 줄무늬를 발생시킨다. 또한, 진동으로 인해, 대전 롤러 및 감광 드럼의 표면은 서로 마찰할 수 있고, 이는 감광 드럼의 표면 내의 국소적인 전위차, 즉 소위 마찰 메모리의 발생으로 이어진다. 이 또한 대전 롤러 사이클에 대응하는 간격으로 화상 내에 횡방향 줄무늬의 발생으로 이어질 수 있다.

이러한 문제점을 회피하기 위한 수단으로서, JP 5-188667 A는 대전 롤러와 감광 드럼을 서로로부터 분리하기 위한 부재가 프로세스 카트리지의 출하시에 그들 사이에 유지되는 방법을 제안하고, 부재는 카트리지를 사용하기 전에 사용자에 의해 제거된다. 또한, US 5465136 및 JP 2000-181328 A는 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 본체에 부착될 때, 관련 감광 롤러로부터 분리되어 유지된 대전 롤러를 감광 롤러와 접촉시키는 기구를 구비한 프로세스 카트리지 등을 제안한다.

또한, JP 2002-6722 A는 동일한 유닛 내에 유지되는 현상 롤러 및 대전 롤러가 프로세스 카트리지가 사용될 때까지 스토퍼 또는 이격 부재에 의해 서로 이격되어 유지되는 프로세스 카트리지와, 그러한 프로세스 카트리지를 사용하는 화상 형성 장치를 제안한다.

본 발명은 종래 기술의 상기 문제점을 해결하기 위한 관점에서 이루어졌다.

본 발명에 따르면, 화상 형성 장치 본체에 대전 부재를 분리하기 위한 기구를 별도로 제공할 필요가 없어서, 저렴하고 공간 절약형인 프로세스 카트리지를 제공하는 것을 가능케 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 화상 담지 부재 및 대전 부재를 갖는 제1 유닛과 현상 부재를 갖는 제2 유닛의 요동 자세를 단지 변화시킴으로써, 현상 부재 및 대전 부재를 화상 담지 부재로부터 분리하는 것이 가능하고, 이에 의해 간단한 구성으로 불균일성 또는 횡방향 줄무늬를 나타내지 않는 안정된 화상을 얻는 것이 가능하다.

이하에서, 본 발명에 따른 프로세스 카트리지 및 컬러 전자 사진 화상 형성 장치가 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

본 발명에서, 프로세스 카트리지는 대전 수단, 현상 수단, 및 세척 수단 중 적어도 하나를 전자 사진 감광 부재와 함께 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 탈거식으로 장착 가능한 카트리지에 일체화함으로써 얻어지는 것을 말한다.

실시예 1

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 전자 사진 화상 형성 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이고, 도2는 프로세스 카트리지의 도해 단면도이고, 도3은 프로세스 카트리지의 구성 요소들이 어떻게 결합되는지를 도시하는 사시도이다.

(화상 형성 장치의 전체 구성)

먼저, 화상 형성 장치의 전체 구성이 도1을 참조하여 설명될 것이다. 도1에 도시된 화상 형성 장치(100)는 수직 방향으로 나란히 배열된 네 개의 프로세스 카트리지 부착부를 갖고, 각각의 부착부는 분리 수단을 구성하는 현상 롤러 분리 수단(8; 8a, 8b, 8c, 8d)을 갖는다. 그 다음, 부착부에 각각 부착된 카트리지(7; 7a, 7b, 7c, 7d) 각각은 화상 담지 부재로서 역할하는 드럼형 전자 사진 감광 부재, 즉 감광 드럼(1; 1a, 1b, 1c, 1d)을 구비한다. 각각의 감광 드럼(1)은 (도시되지 않은) 구동 수단에 의해 도1에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전된다. 각각의 감광 드럼(1) 둘레에, 다음과 같은 구성요소들이 회전 방향으로 다음과 같은 순서로 배열된다.

각각의 감광 드럼(1) 둘레에, 감광 드럼(1)의 표면을 균일하게 대전하기 위한 대전 부재로서 역할하는 대전 수단(2; 2a, 2b, 2c, 2d)과, 감광 드럼(1) 상에 정전 잠상을 형성하기 위해 화상 정보에 기초하여 레이저 비임을 조사하기 위한 스캐너 유닛(3; 3a, 3b, 3c, 3d)과, 정전 잠상을 현상하기 위한 현상제를 구성하는 토너를 사용함으로써 가시 화상, 즉 토너 화상을 형성하기 위한 현상 유닛(4; 4a, 4b, 4c, 4d)과, 감광 드럼(1) 상의 토너 화상을 기록 매체(S)로 전사하기 위한 정전 전사 수단으로 역할하는 정전 전사 수단(12; 12a, 12b, 12c, 12d)과, 전사 후에 감광 드럼(1)의 표면 상에 남아있는 토너를 제거하기 위한 세척 수단(6; 6a, 6b, 6c, 6d)이 배열된다.

이러한 실시예에서, 감광 드럼(1), 대전 수단(2), 현상 유닛(4), 및 세척 수 단은 카트리지와 일체화되어 프로세스 카트리지(7)를 형성한다.

감광 드럼(1)은 예를 들어 30 mm의 직경을 갖는 알루미늄 실린더의 외주면을 유기 광도전체 층(OPC 감광 부재)으로 코팅함으로써 형성된다. 감광 드럼(1)은 양 단부가 베어링(31a, 31b; 도3)에 의해 회전 가능하게 지지된다. (도시되지 않은) 구동 모터로부터의 구동력이 감광 드럼(1)의 일 단부로 전달되어, 감광 드럼(1)이 [도2의 화살표(X)에 의해 표시된 방향으로] 반시계 방향으로 회전된다.

이러한 실시예에서, 대전 수단(2; 2a, 2b, 2c, 2d)은 도2에 도시된 바와 같이 접촉 대전식이다. 특히, 대전 수단(2)은 감광 드럼(1)의 표면과 접촉하게 되는 롤러 형상으로 형성된 도전성 롤러로 구성된다. 또한, 대전 바이어스 전압이 대전 롤러(2)에 인가되고, 이에 의해 감광 드럼(1)의 표면이 균일하게 대전된다.

스캐너 유닛(3; 3a, 3b, 3c, 3d)은 감광 드럼(1)의 대체로 수평 방향으로 배열된다. 화상 신호에 대응하는 화상 광이 (도시되지 않은) 레이저 다이오드에 의해 (도시되지 않은) 스캐너 모터에 의해 회전되는 다각형 거울(9; 9a, 9b, 9c, 9d)로 조사된다. 다각형 거울(9)에 의해 반사된 화상 광은 감광 드럼(1)의 대전된 표면의 선택적인 노광을 위해 결상 렌즈(10; 10a, 10b, 10c, 10d)를 통해 전달되고, 이에 의해 화상 신호에 대응하는 정전 잠상이 형성된다. 또한, 도4에 도시된 바와 같이, 유닛(3)의 종방향 길이는 우측 및 좌측 측판(32)들 사이의 거리보다 더 크다. 결과적으로, 돌출부(33)가 우측 및 좌측 측판(32)의 개구(35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f, 35g, 35h)로부터 돌출하고, 도5에 도시된 바와 같이, 유닛(3)은 압축 스프링(36)에 의해 대략 9.8 N의 힘으로 대략 45°만큼 하방으로 가압되고, 이 에 의해 유닛(3)은 맞닿음부에 대해 확실하게 가압되어 그 위에서 위치 설정이 이루어진다.

도1에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치에는 모든 감광 드럼(1a 내지 1d)에 대향하여 그와 접촉하면서 순환하는 정전 전사 벨트(11)가 배열된다. 전사 벨트(11)는 대략 150 ㎛의 두께 및 10¹¹ 내지 10¹⁴ Ω·cm의 체적 저항을 갖는 필름형 부재이다.

이러한 전사 벨트(11)는 수직 방향으로 배열된 네 개의 롤러에 의해 지지된다. 즉, 전사 벨트(11)는 구동 롤러(13), 종동 롤러(14a, 14b), 및 텐션 롤러(15)의 네 개의 롤러에 걸쳐 있으며 도1의 화살표에 의해 표시된 방향으로 주행하고, 이에 의해 전사 벨트(11)가 순환하고 기록 매체(S)가 도1에서 아래에서 위로 전사 위치를 지나 반송된다.

전사 수단으로 역할하는 전사 롤러(12; 12a, 12b, 12c, 12d)는 전사 벨트(11)의 내측면과 접촉하여 유지되고, 네 개의 감광 드럼(1; 1a, 1b, 1c, 1d)에 대향한 위치에 배열된다. 전사 롤러(12)로부터의 양극 전하가 전사 벨트(11)를 통해 기록 매체(S)로 인가되어, 감광 드럼(1) 상의 토너 화상이 기록 매체(S)로 전사된다.

급송부(16)는 기록 매체(S)를 화상 형성부로 반송하는 역할을 한다. 복수의 기록 매체(S)가 급송 카세트(17) 내에 수용된다. 화상 형성 시에, 급송 롤러(18) 및 레지스트 롤러 쌍(19)은 화상 형성 동작에 따라 회전한다. 따라서, 급송 카세 트(17) 내의 기록 매체는 한 장씩 분리되어 급송된다. 그 다음, 기록 매체(S)의 선단 모서리는 레지스트 롤러 쌍(19)에 대해 맞닿아서 일시적으로 정지한다. 그 후에, 전사 벨트(11)의 주행 및 토너 화상과 동기하여, 기록 매체(S)는 레지스트 롤러 쌍(19)에 의해 전사 벨트(11)로 급송된다.

정착부(20)는 기록 매체(S) 상으로 전사된 복수 색상의 토너 화상을 정착시키는 역할을 한다. 정착부(20)는 회전하는 가열 롤러(21a)와, 가열 롤러와 가압 접촉하여 기록 매체(S)에 열과 압력을 인가하도록 되어 있는 가압 롤러(21b)를 갖는다. 즉, 감광 드럼(1) 상의 토너 화상이 전사되어 있는 기록 매체(S)는 정착부(20)를 통과할 때 정착 롤러 쌍(21; 21a, 21b)에 의해 반송된다. 그 다음, 열과 압력이 정착 롤러 쌍(21)에 의해 기록 매체에 가해져서, 복수 색상의 토너 화상이 기록 매체(S)의 표면에 정착된다.

이러한 실시예의 화상 형성 장치에서의 화상 형성 동작은 다음과 같다.

먼저, 카트리지(7; 7a, 7b, 7c, 7d)가 화상 형성의 타이밍에 맞게 연속적으로 구동된다. 구동에 따라, 감광 드럼(1; 1a, 1b, 1c, 1d)이 회전된다. 그 다음, 카트리지(7; 7a, 7b, 7c, 7d)에 각각 대응하는 스캐너 유닛(3; 3a, 3b, 3c, 3d)이 연속적으로 구동된다. 이러한 구동에 의해, 대전 롤러(2; 2a, 2b, 2c, 2d)가 감광 드럼(1)의 표면에 균일한 전하를 가한다. 그 후에, 스캐너 유닛(3)은 화상 신호에 따라 감광 드럼(1)의 표면 상에 노광을 수행하여 감광 드럼(1) 상에 정전 잠상을 형성한다. 현상 부재로서 역할하는 현상 롤러(40)가 정전 잠상을 현상한다.

위에서 설명한 바와 같이, 감광 드럼(1) 상의 토너 화상이 감광 드럼(1)과 전사 롤러(12) 사이에 형성된 전기장에 의해 기록 매체(S)로 연속적으로 전사된다. 4색의 토너 화상이 전사되어 있는 기록 매체(S)가 전사 벨트(11)로부터 분리되고, 그 다음 정착부(20)로 반송된다. 토너 화상이 정착부(20) 내에서 열에 의해 기록 매체에 정착된 후에, 기록 매체(S)는 배출 롤러(23)에 의해 배출부(24)를 통해 본체의 외부로 배출된다.

(프로세스 카트리지)

다음으로, 본 발명의 프로세스 카트리지(7; 7a, 7b, 7c, 7d)가 도2 및 도3을 참조하여 설명될 것이다.

이러한 실시예에서, 옐로우 토너를 수납한 카트리지(7a), 마젠타 토너를 수납한 카트리지(7b), 시안 토너를 수납한 카트리지(7c), 및 블랙 토너를 수납한 카트리지(7d)는 동일한 구조이다.

이러한 실시예에 따르면, 카트리지(7; 7a, 7b, 7c, 7d) 각각은 대전 롤러(2; 2a, 2b, 2c, 2d) 및 세척 수단(6, 6a, 6b, 6c, 6d)을 구비한 제1 유닛인 감광 부재 유닛(50)과, 현상 롤러(40; 40a, 40b, 40c, 40d)를 갖는 제2 유닛인 현상 유닛(4; 4a, 4b, 4c, 4d)으로 구성된다. 이러한 방식으로, 감광 드럼과 현상 롤러는 다른 유닛 내에 제공되고, 이에 의해 출하시의 프로세스 카트리지로부터의 토너의 누출을 방지하기 위한 토너 시일을 쉽게 제공하는 것이 가능하다.

감광 부재 유닛(50) 내에서, 감광 드럼(1)은 베어링(31a, 31b)을 매개로 세척 프레임(51)에 회전 가능하게 장착된다. 감광 드럼(1)의 주위에, 감광 드럼(1)의 표면을 균일하게 대전하기 위한 1차 대전 롤러(2)와, 감광 드럼(1) 상에 남아있 는 현상제(토너)를 제거하기 위한 세척 수단으로 역할하는 세척 블레이드(60)가 배열된다.

세척 블레이드(60)에 의해 감광 드럼(1)의 표면으로부터 제거된 잔류 토너는 토너 공급 기구(52)에 의해 세척 프레임의 후방에 제공된 제거 토너 챔버(51a)로 보내진다. 그 다음, (도시되지 않은) 구동 모터의 구동력을 감광 부재 유닛(50)으로 전달함으로써, 감광 드럼(1)은 화상 형성 동작에 따라 화살표(X)에 의해 표시된 방향(반시계 방향)으로 회전된다.

대전 부재는 감광 드럼(1)의 표면을 대전하는 역할을 한다. 이러한 실시예에서, JP 63-149669 A에 개시된 바와 같은 소위 접촉 대전 방법이 채용된다. 즉, 대전 롤러(2)는 세척 프레임(51) 내의 대전 부재로서 미끄럼 베어링(61)에 의해 회전 가능하게 제공된다. 대전 롤러(2)는 EPDM 또는 NBR 등으로 구성된 탄성 고무 층을 금속 롤러 샤프트(2a; 예를 들어, 철 또는 SUS 등으로 형성된 도전성 코어) 상에 제공함으로써, 그리고 또한 그의 주연 표면 상에 탄소를 분산시킨 우레탄 고무 층을 제공하거나, 금속 롤러 샤프트에 탄소를 분산시킨 발포 우레탄 고무 층을 코팅함으로써 형성된다. 대전 롤러(2)의 롤러 샤프트(2a)는 미끄럼 베어링(61)을 매개로 장착되어, 세척 프레임(51) 내부에 제공된 가이드(61a)를 따라 감광 드럼(1)을 향해 활주될 수 있다. 또한, 대전 롤러(2)는 롤러 샤프트(2a)를 지지하는 베어링(61)과 세척 프레임(51) 사이에 압축 상태로 제공된 가압 스프링(64)에 의해 감광 드럼(1)을 향해 압박되어, 감광 드럼(1)의 표면과 가압 접촉하여 유지되고, 이에 의해 대전 롤러는 감광 드럼(1)을 따라 회전한다. 또한, 베어링(61) 중 적어 도 하나는 도전성 재료로 형성되어, 감광 드럼(1)의 표면이 대전 롤러(2)에 소정의 대전 바이어스를 인가함으로써 균일하게 대전된다.

도2를 참조하여 볼 수 있는 바와 같이, 각각의 현상 유닛(4; 4a, 4b, 4c, 4d)은 현상제(토너)를 수납하는 현상제 수납부, 즉 토너 용기(41; 41a, 41b, 41c, 41d)와, 현상 프레임, 즉 현상 용기(45; 45a, 45b, 45c, 45d)를 갖는다.

즉, 토너 용기(41)에 대해, 옐로우 현상 유닛(4a)은 옐로우 토너를 수납한 토너 용기(41a)를 갖고, 마젠타 현상 유닛(4b)은 마젠타 토너를 수납한 토너 용기(41b)를 갖고, 시안 현상 유닛(4c)은 시안 토너를 수납한 토너 용기(41c)를 갖고, 블랙 현상 유닛(4d)은 블랙 토너를 수납한 토너 용기(41d)를 갖는다. 각각의 토너 용기(41) 내에, 감광 드럼(1)에 대향하여 현상제를 담지 및 반송하기 위한 현상 부재로서 역할하는 현상 롤러(40)가 배열된다.

현상 롤러(40)는 베어링 부재(47, 48)를 매개로 현상 프레임(45)에 의해 회전 가능하게 지지되어, 감광 드럼(1)과 접촉하면서 화살표(Y)에 의해 표시된 방향으로 회전한다.

또한, 위에서 설명한 바와 같이, 현상 롤러(40)의 주위에, 현상 롤러(40), (화살표(Z)에 의해 표시된 방향으로 회전하는) 토너 공급 롤러(43), 및 현상 블레이드(44)가 배열된다. 또한, 토너 용기(41) 내부에, 수납된 토너를 교반하여 토너를 토너 공급 롤러(43)로 반송하기 위한 토너 반송 기구(42)가 제공된다. 또한, 현상 롤러(40)의 양 단부에는, 감광 드럼(1)과 접촉하여 유지되는 외주연부를 갖고, 이에 의해 현상 롤러(40)가 감광 드럼(1)과 압력 접촉하여 유지되는 양을 소정량으로 규제하는 (도시되지 않은) 스페이서 부재가 배열된다.

현상 유닛(4)은 전체 현상 유닛(4)이 감광 부재 유닛(50)에 대해 요동 가능하게 지지되는 현수 구조를 갖는다. 즉, 현상 유닛(4)은 유닛(4)의 단부에 장착된 베어링 부재(47, 48) 내에 각각 제공된 구멍(47a, 48a) 내로 끼워진 샤프트(49)를 중심으로 회전될 수 있도록 감광 부재 유닛(50)에 연결된다. 도3에 도시된 바와 같이, 샤프트(49)는 감광 부재 유닛(50) 내에 형성된 구멍(49a)에 견고하게 부착된다.

또한, 카트리지(7)가 단독으로 있을 때 (즉, 카트리지가 장치 본체(100)에 부착되지 않은 상태에서), 현상 유닛(4)은 현상 롤러(40)가 회전 모멘트에 의해 감광 드럼(1)과 접촉하여 유지되도록 가압 부재로서 역할하는 가압 스프링(54; 압축 스프링)과 가압 스프링(53; 인장 스프링, 도11 참조)에 의해 샤프트(49)를 중심으로 도2 및 도7에서 보이는 바와 같이 반시계 방향으로 회전하도록 계속적으로 압박된다.

또한, 도3 및 도7을 참조하여 볼 수 있는 바와 같이, 현상 유닛(4)의 베어링 부재(47, 48)는 현상 롤러(40)를 감광 드럼(1)으로부터 분리할 때 현상 롤러 분리 수단(8)의 캠(80; 이하에서 상세하게 설명됨)이 맞닿는 힘 수용부(46)를 일체로 구비한다. 힘 수용부(46)는 현상 유닛(4)의 후방부, 즉 토너 반송에 대한 토너 용기(41)의 상류부 내의 위치에서 베어링 부재(47, 48) 상에 형성된다. 또한, 샤프트(49)는 힘 수용부(46)와 현상 롤러(40) 사이에 위치되도록 배열된다.

도3에 도시된 바와 같이, 규제부(56)가 감광 부재 유닛(50)의 양 측면에 제 공되고, 프로세스 카트리지(7)가 화상 형성 장치 본체(100) 내로 삽입된 상태에서, 규제부(56)는 장치 본체(100)의 양 측판 상에 제공된 구속부(90; 도13)에 구속되어 감광 부재 유닛(50)의 상향 이동을 규제한다. 또한, 힘 수용부(46)를 밀어 올림으로써, 현상 롤러(40)는 감광 드럼(1)으로부터 소정의 갭(도8 참조)만큼 이격된다.

감광 드럼(1) 및 현상 롤러(40)가 서로 접촉하여 유지되어 현상이 수행되는 접촉 현상 시스템에서, 감광 드럼(1)이 강성 부재이고 현상 롤러(40)가 탄성 부재를 갖는 롤러인 것이 바람직하다. 탄성 부재로서, 중실의 고무 단일 층이나, 토너로의 대전 부여성을 고려하여 수지로 코팅된 중실의 고무 층 등이 채용된다.

다음으로, 본 발명의 특징적인 구성인 대전 부재 해제 수단의 구조가 주로 도7을 참조하여 설명될 것이다. 이러한 실시예에서, 대전 부재 해제 수단은 또한 대전 부재 이동 수단으로도 역할한다.

먼저, 도10에 도시된 바와 같이, 대전 롤러(2)의 각 단부에서, 링크(58)의 일 단부는 고무 부분과 미끄럼 베어링(61) 사이의 롤러 샤프트(2a) 부분에 연결된다. 도7a 및 도7b에서 볼 수 있는 바와 같이, 각각의 링크(58)의 타 단부는 세척 프레임(51) 내부에 제공된 크랭크(57)에 연결된다.

각각의 크랭크(57)는 세척 프레임(51) 내에 형성된 (도시되지 않은) 베어링 구멍 내로 끼워진 샤프트(59)에 회전 가능하게 연결된다. 도7a에 도시된 바와 같이, 샤프트(59)를 위한 베어링 구멍은 현상 유닛 요동 중심 샤프트(49)를 중심으로 감광 드럼(1)의 반대 측에 제공된다.

크랭크(57)는 샤프트(59)에 의해 형성된 회전 중심으로부터 반경방향으로 연 장되는 두 개의 아암(57a, 57b)을 갖는다. 두 개의 아암(57a, 57b)에 의해 만들어진 각도(α)는 대체로 직각이다. 제1 아암(57a)의 선단부는 연결 샤프트(63)를 매개로 링크(58)의 일 단부에 회전 가능하게 연결된다. 제2 아암(57b)은 그의 선단부에서, 하방으로 향하는 돌출부 형태의 피작용부(65)를 갖는다.

따라서, 피작용부(65)를 밀어 올림으로써, 크랭크(57)는 도7a에서 보이는 바와 같이 반시계 방향으로 회전하고, 이에 의해 링크(58)는 대전 롤러(2)의 양 단부를 도7a에서 보이는 바와 같이 좌측으로 당기고, 감광 드럼(1)에 대한 대전 롤러(2)의 접촉 압력은 대전 롤러가 감광 드럼(1)으로부터 분리될 때까지 점진적으로 감소된다.

현상 유닛(4)의 베어링 부재(47, 48)는 피작용부(65)에 대향한 위치에서, 돌출부 형태의 작용부(55)를 갖는다. 현상 롤러(40)가 (도7a에 도시된 바와 같이) 감광 드럼(1)과 접촉할 때, 수 mm의 갭(W)이 피작용부(65)와 작용부(55) 사이에 미리 제공된다. 힘 수용부(46)가 장치 본체(100)의 캠(80)으로부터 힘을 받으면, 현상 롤러(40)만이 먼저 감광 드럼(1)으로부터 분리되고, 동시에 작용부(55)는 (도8에 도시된 바와 같이) 상방으로 이동한다. 이 때, 대전 롤러(2)와 감광 드럼(1)은 여전히 서로 접촉되어 있다. 대전 롤러(2)의 이러한 위치는 제1 위치로서 불릴 것이다.

힘 수용부(46)가 더욱 밀어 올려지면, 작용부(55)는 피작용부(65)를 밀어 올리고, 감광 드럼(1)에 대한 대전 롤러(2)의 접촉 압력은 대전 롤러가 (도9에 도시된 바와 같이) 감광 드럼(1)으로부터 분리될 때까지 감소된다. 감광 드럼(1)에 대 한 대전 롤러(2)의 접촉 압력이 제1 위치에서보다 더 낮은 이러한 위치 또는 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)으로부터 이격된 위치는 제2 위치로서 불릴 것이다.

이러한 실시예에서, 캠(80)이 작용하는 힘 수용부(46)와 대전 부재 해제 수단의 일부를 구성하는 피작용부(65)와 접촉하는 작용부(55)는 각각의 베어링 부재(47, 48) 상에 제공된다. 힘 수용부(46) 및 작용부(55)가 제공되는 위치는 위에서 설명한 것으로 제한되지 않고, 예를 들어 이들을 현상 프레임(45) 상에 제공하는 것도 가능하다. 그러나, 이러한 실시예에서와 같이, 현상 롤러(40)를 베어링 부재(47, 48)에 장착함으로써, 구성요소들의 변형 및 치수 공차의 변동 등을 최소화하는 것이 가능하다. 따라서, 캠(80)으로부터의 입력에 대한 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)의 정밀도 및 응답성이 만족스럽기 때문에, 분리 시의 스트로크를 원하는 최소한으로 만들 수 있으며, 용지 통과 속도를 증가시키는 것이 가능하고, 그 결과 인쇄 속도가 증가될 수 있다.

(장치 본체 내부에서 프로세스 카트리지의 현상/대전 부재로부터 감광 드럼을 분리하기 위한 기구)

다음으로, 프로세스 카트리지(7)가 장치 본체(100)에 부착되었을 때 사용되는 분리 기구가 도4 내지 도9를 참조하여 설명될 것이다.

도4 내지 도6은 프로세스 카트리지가 어떻게 화상 형성 장치 본체에 부착되는지를 도시하는 도면이고, 도7a는 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)과 접촉하는 상태(제1 요동 자세)를 도시하는 도면이고, 도8은 현상 롤러(40)는 감광 드럼(1)으로부터 이격되고 대전 롤러(2)는 감광 드럼과 접촉하는 상태(제2 요동 자세)를 도시하는 도면이고, 도9는 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)으로부터 이격된 상태(제3 요동 자세)를 도시하는 도면이다.

먼저, 프로세스 카트리지(7)의 장치 본체(100)로의 부착은 감광 드럼(1)의 드럼 샤프트의 양 단부를 지지하는 베어링(31; 31a, 31b)을 안내 홈(34; 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g, 34h)을 따라 카트리지(7) 내에 삽입함으로써 이루어진다. 도4에서, 프로세스 카트리지(7)에 대한 부착 방향이 화살표(A)에 의해 표시되어 있다. 그 다음, 도6에 도시된 바와 같이, 베어링(31)이 안내 홈(34)의 맞닿음 표면(37, 38)에 대해 가압되어, 장치 본체(100)에 대한 프로세스 카트리지(7)의 위치 설정이 이루어진다.

화상 형성 장치 본체(100) 내부에서 프로세스 카트리지(7)를 가압하는 방법은 다음과 같다.

도5에 도시된 바와 같이, 샤프트(39)가 장치 본체 측판(32)에 압착되고, 나선 비틀림 스프링(30)이 샤프트(39)에 의해 지지된다. 스프링(30)의 일 단부(30a)는 구멍(32a) 내로 끼워져 고정되고, 타 단부(30b)는 V형으로 구부러져서 베어링(31; 31a, 31b)과 맞닿는다. 카트리지(7)가 부착되지 않은 상태에서, 스프링(30)의 타 단부(30b)는 상승부(32b)와 맞닿아서, 회전 방향으로의 그의 이동이 규제된다. 프로세스 카트리지(7)가 삽입될 때, 스프링(30)은 베어링(31)으로부터 상승력을 받아서, 스프링력에 대항하여 반시계 방향으로 회전한다. 베어링(31)이 V형 단부(30b)를 넘을 때, 베어링(31)은 탄성적으로 가압된다.

이 때, 위에서 설명한 바와 같이, 감광 부재 유닛(50)의 양 측면 상의 규제 부(56)는 화상 형성 장치 본체(100)의 양 측면에 제공된 구속부(90)에 구속되어, 힘 수용부(46)가 캠(80)의 작용에 의해 밀어 올려질 때 감광 부재 유닛(50)의 상향 이동이 규제된다.

도7a, 도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 카트리지(7)의 삽입 방향에 대한 장치 본체(100)의 내측면에, 현상 유닛(4)의 압박력에 대항하여 감광 드럼(1)으로부터 현상 롤러(40)를 분리하기 위한 캠(80)이 배열된다.

캠(80)은 회전 샤프트(80A)의 양 종방향 단부에 연결된 동일한 구성 및 동일한 위상의 캠(80)들로 구성된다. 캠(80)은 최소 반경을 갖는 부분(80a), 중간 반경을 갖는 부분(80b), 및 최대 반경을 갖는 부분(80c)으로 구성된 3단 구조를 갖는다. 이러한 실시예에서, 이러한 단들이 상부에 있는 상태는 각각 저, 중, 고 위치로서 불린다.

이러한 실시예에서, 캠(80)의 최소 반경부(80a)의 반경은 현상 롤러(40)가 감광 드럼(1)과 접촉하는 상태에서 최소 반경부와 힘 수용부(46) 사이에 갭(T)이 있도록 되어 있고, 중간 반경부(80b)는 힘 수용부(46)와는 접촉하지만 베어링 부재(47, 48)의 작용부(55)와 피작용부(65) 사이에 갭(W)이 있도록 되어 있다. 그 다음, 최대 반경부(80c)의 반경은 그가 힘 수용부(46)와 접촉하고 베어링 부재(47, 48)의 작용부(55)가 피작용부(65)와 접촉하도록 되어 있다. 즉, T = W = 0이다.

캠(80)은 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙 색상의 카트리지(7) 각각에 대해 제공되고, 이들은 각각 동시에 회전 제어되는 기어 연결부에 의해 (도시되지 않은) 하나의 스테핑 모터로부터 분지되어 구동된다.

또한, 캠(80)은 항상 도7a의 화살표(R)에 의해 표시된 방향으로 회전된다. 이러한 회전 방향으로 인해, 감광 드럼(1)은 후방으로, 즉 도7a에서 보이는 바와 같이 좌측으로, 즉 전사 벨트(11)에 대향한 방향으로 당겨진다. 따라서, 부하 또는 충격이 전사 벨트(11)에 인가되지 않고, 이는 (색상의) 오정합의 관점에서 유리하다.

도9에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(100)가 정지되어 있을 때, 캠(80)은 위에서 언급한 고 위치에 있다. 이 때, 힘 수용부(46)는 캠(80)의 작용부(80c)에 의해 밀어 올려지고, 현상 롤러(40)는 도9에 도시된 바와 같이 감광 드럼(1)으로부터 거리(L)만큼 이격된다. 그 다음, 피작용부 또한 베어링 부재(47, 48)의 작용부(55)에 의해 밀어 올려지고, 대전 롤러(2) 또한 도9에 도시된 바와 같이 감광 드럼(1)으로부터 거리(M)만큼 이격된다.

이러한 방식으로, 장치 본체(100)가 정지되어 있을 때, 캠(80)은 힘 수용부(46) 상에 작용하고, 현상 유닛(4)은 제3 요동 자세(도9에 도시된 상태)를 취하고, 이에 의해 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)으로부터 이격된다. 따라서, 화상 형성 장치 본체(100)에 부착된 프로세스 카트리지(7)가 장기간 사용되지 않고 방치되더라도, 탄성 층이 영구적인 변형을 겪지 않아서, 롤러 사이클에 대응하는 간격으로 화상 내의 횡방향 줄무늬의 발생을 회피하는 것이 가능하다.

이러한 실시예에서 대전 롤러(2)는 장치 본체가 정지되어 있을 때 감광 드럼(1)으로부터 이격되지만, 다른 실시예로서 완전히 분리되지 않고 접촉 압력이 낮아지면, 위에서 설명한 바와 동일한 만족스러운 효과를 달성하는 것이 역시 가능하 다.

또한, 이러한 실시예에서 캠(80)으로 인해 제1, 제2, 및 제3 요동 자세 모두를 취하는 것이 가능하지만, 캠(80)에 의해 제1 및 제2 요동 자세를 취하는 것이 가능한 구조를 채택하는 것도 가능하고, 제3 요동 자세는 아래에서 설명되는 후크(66)에 의해 취해진다.

다음으로, 화상 형성 동작이 인쇄 신호에 의해 시작되면, 캠(80)은 현상 동작과 동기하여 도9의 화살표(R)에 의해 표시된 방향으로 회전하여, 도7a에 도시된 자세, 즉 위에서 언급한 저 위치를 취한다. 이러한 상태에서, 힘 수용부(46)는 캠(80)으로부터 이격되고, 현상 롤러(40)는 압박 스프링(53, 54)의 탄성력에 의해 소정의 압력으로 감광 드럼(1)에 대해 가압된다. 그 다음, 피작용부(65)는 작용부(55)로부터 이격되고, 대전 롤러(2)는 가압 스프링(64)의 탄성력에 의해 소정의 압력으로 감광 드럼(1)에 대해 가압된다. 즉, 캠(80)은 힘 수용부(46)로부터 이격되고, 현상 유닛(4)은 제1 요동 자세를 취하고, 이에 의해 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)과 접촉하여 유지되어 화상 형성을 수행하는 것을 가능케 한다.

화상 형성 동작 중의 카트리지 자세에서, 피작용부(65)와 작용부(55) 사이에 갭(W)이 있어서, 정지 상태로부터 화상 형성 동작의 시작으로의 전이 중에, 대전 롤러(2)가 항상 감광 드럼(1)과 먼저 접촉하게 되고, 그 다음 현상 롤러(40)가 감광 드럼(1)과 접촉하게 된다. 화상 형성 동작이 완료되면, 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)는 감광 드럼(1)으로부터 다시 이격되고, 이러한 과정에서 현상 롤러(40)가 항상 감광 드럼(1)으로부터 먼저 이격되고, 그 다음 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)으로부터 이격된다.

이러한 접촉 순서로 인해, 현상 롤러(40)가 감광 드럼(1)과 접촉하는 동안, 균일한 전하가 감광 드럼(1)의 표면에 가해지는 상태를 유지하는 것이 가능하다. 역으로, 대전 롤러(2)가 현상 롤러(40)보다 먼저 감광 드럼(1)으로부터 분리된다면, 현상 롤러(40) 상의 토너가 우발적으로 감광 드럼(1)의 표면에 의해 담지되어, 포그(fog)와 같은 화상 결함의 결과를 낳는다. 여기서, 제2 요동 자세에서의 대전 롤러(2)는 감광 드럼(1)과 접촉하게 되어, 감광 드럼(1)을 대전하기 시작한다. 감광 드럼(1) 회전의 결과로서, 감광 드럼(1)의 대전된 영역이 현상 롤러(40)에 대면하는 위치에 도달하면, 제1 요동 자세로 절환되어 현상 롤러(40)를 감광 드럼(1)과 접촉시킨다. 즉, 현상 롤러(40)는 감광 드럼(1)과 접촉하게 될 때, 대전 롤러(2)에 의해 이미 대전된 영역이 접촉되도록 배열되고, 이에 의해 현상 롤러(40)로부터 감광 드럼(1)으로의 토너의 포깅(fogging)을 확실하게 방지하는 것이 가능하다.

또한, 이러한 실시예에서, 프로세스 카트리지(7)가 화상 형성 장치(100)에 부착될 때 또는 장치가 소정 회수로 사용될 때마다 화상 농도를 보정하기 위한 프로세스가 이루어지도록 프로그래밍된다. 위에서 설명한 프로세스에서, 토너 화상은 정전 전사 벨트(11)의 표면으로 직접 전사되고, 화상 농도는 농도 검출 센서에 의해 검출되고, 각각의 화상 형성 프로세스에서의 전위가 농도값에 따라 보정된다. 검출 완료 후에, 전기장이 형성되어 정전 전사 벨트(11) 상의 토너가 감광 드럼(1)으로 복귀할 수 있고, 감광 드럼(1)의 표면 상의 토너는 세척 프레임(51)의 제거 토너 챔버(51a) 내에 수용된다. 정전 전사 벨트(11)의 표면 상의 토너를 제거하는 프로세스에서, 현상 롤러(40)가 감광 드럼(1)의 표면을 대전하면서 이격되는 것이 필요하다. 이러한 프로세스에서 현상 롤러(40)가 감광 드럼(1)과 접촉하게 되면, 현상 롤러(40)의 표면 상의 토너 중 다량이 현상 롤러(40)와 감광 드럼(1) 사이의 전기장으로 인해 감광 드럼(1)의 표면에 의해 담지되어, 토너 낭비의 결과를 낳는다. 따라서, 도8에 도시된 바와 같이, 이러한 프로세스에서, 캠(80)은 힘 수용부(46) 상에 작용하고 현상 유닛(4)은 제2 요동 자세를 취하여, 현상 롤러(40)는 감광 드럼(1)으로부터 이격되고 대전 롤러(2)는 감광 드럼과 접촉하여 유지된다.

위에서 설명한 바와 같이, 필요에 따라 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)가 분리될 수 있는 구조는 탄성 부재의 영구적인 변형에 의해 야기되는 화상 결함 또는 포그의 발생으로 인한 토너 소비를 억제하는 것을 가능케 하고, 또한 이는 현상 롤러(40)가 필요 이상으로 회전하는 것을 방지하는 데 효과적이다. 특히, 컬러 전자 사진 화상 형성 장치 내의 프로세스 카트리지(7)의 경우에, 현상 롤러(40)는 감광 드럼(1) 및 토너 공급 롤러(43)와 접촉하면서 회전하기 때문에, 현상 롤러(40)가 회전할 때 토너가 접촉부에서 열화된다. 따라서, 현상 롤러(40)의 회전 시간을 최소화하는 것이 가능한 이러한 실시예의 구조에서, 토너의 열화로 인한 화상 결함 또는 토너 누출을 방지하는 것이 가능하다.

(프로세스 카트리지의 출하시의 현상/대전 롤러로부터 감광 드럼을 분리하기 위한 구성 및 분리를 해제하기 위한 구성)

다음으로, 프로세스 카트리지(7)의 출하시의 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2) 로부터 감광 드럼(1)을 분리하기 위한 구성와, 분리를 해제하기 위한 구성이 도11 내지 도13을 참조하여 설명될 것이다.

도13에 도시된 바와 같이, 후크(66)가 샤프트(66b)를 중심으로 회전 가능하도록 현상 유닛(4)의 측면에 장착된다. 한편, 감광 부재 유닛(50)은 베어링 부재(47)와 동일한 측면에, 후크(66)가 결합되는 돌출부(67)를 갖는다. 돌출부(67)는 후크(66)가 결합된 상태에서 작용부(55)가 피작용부(65)를 밀어 올리도록, 즉 현상 유닛(4)이 제3 요동 자세를 취하도록 위치된다. 따라서, 프로세스 카트리지의 출하시에, 후크(66)는 돌출부(67)와 결합되어, 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)으로부터 이격된 상태로 유지된다. 즉, 후크(66)와 돌출부(67)는 제2 프레임, 즉 현상 유닛(4)을 제3 요동 자세로 유지하기 위한 자세 유지 부재를 구성한다.

후크(66)는 그의 선단부에서 힘 수용부(66a)를 갖고, 장치 본체(100)는 (도시되지 않은) 삽입 가이드의 도중에 힘 수용부(66a) 상에 작용하는 돌출부(71)를 갖는다. 그 다음, 프로세스 카트리지(7)가 도11의 위치로부터 화살표(A)에 의해 표시된 방향으로 장치 본체(100) 내로 삽입될 때, 힘 수용부(66a)는 도12의 위치에서 돌출부(71)와 맞닿고, 후크(66)는 도13의 화살표(N)에 의해 표시된 방향으로 회전하여 돌출부(67)로부터 탈거되어, 현상 유닛(4)을 감광 부재 유닛(50)에 대해 요동 가능한 상태로 만든다. 그 후에, 프로세스 카트리지(7)가 화살표(A)에 의해 표시된 방향으로 더욱 삽입되면, 감광 부재 유닛(50)의 규제부(56)는 도13에 도시된 바와 같이 화상 형성 장치 본체(100)의 양 측판 상에 제공된 구속부(90)에 의해 구 속되고, 현상 유닛(4)의 힘 수용부(46)는 분리 수단으로 역할하는 캠(80)의 작용부(80c) 상에 얹혀서 프로세스 카트리지(7)의 부착을 완료한다.

위에서 설명한 구성에서, 프로세스 카트리지의 출하시에, 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2)는 후크(66) 및 돌출부(67)에 의해 감광 드럼(1)으로부터 이격된 상태로 유지되어, 탄성 층의 영구적인 변형으로 인한 화상 불균일성의 발생 및 출하시의 마찰 메모리로 인한 롤러 사이클에 대응하는 간격으로 화상 내의 횡방향 줄무늬의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 그리고, 후크(66)는 프로세스 카트리지(7)가 장치 본체(100) 내로 삽입되면서 자동으로 해제되어, 사용자를 번거롭게 하지 않고서 확실하게 해제가 이루어질 수 있다.

위에서 설명한 이러한 실시예에서 후크(66)와 돌출부(67)가 프로세스 카트리지(7)의 일 측면에만 제공되지만, 카트리지(7)의 양 측면에 제공하는 것이 바람직하고, 이는 프로세스 카트리지의 출하시의 분리 상태를 더욱 확실하게 유지하는 것을 가능케 한다.

실시예 2

위에서 설명한 실시예 1의 화상 형성 장치 본체에서, 프로세스 카트리지(7) 상에 작용하는 캠(80)은 3단 구조이고, 이에 의해 현상 유닛(4)이 세 가지 요동 자세를 취하는 것을 가능케 한다. 이는 감광 드럼(1)에 대한 다음과 같은 세 가지 상태를 선택적으로 구현하는 것을 가능케 한다.

(1) 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2) 모두가 감광 드럼과 접촉하는 상태(제1 요동 자세),

(2) 현상 롤러(40)만이 감광 드럼으로부터 분리된 상태(제2 요동 자세),

(3) 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2) 모두가 감광 드럼(1)으로부터 분리된 상태(제3 요동 자세).

그러나, 예를 들어 대전 롤러(2)의 탄성 고무 층의 경도가 어느 정도 낮은 경우에, 프로세스 카트리지(7)가 화상 형성 장치 본체(100) 내부에서 장기간 동안 사용되지 않고 방치되더라도 탄성 고무 층은 화상 형성에 관한 문제점을 수반하는 영구적인 변형을 겪지 않는다. 그러한 경우에, 화상 형성 장치 본체(100) 내부에서 감광 드럼(1)으로부터 대전 롤러(2)를 분리할 필요가 없고, 출하시의 진동으로 인한 마찰 메모리만을 방지하는 것으로 충분하다.

따라서, 대전 롤러(2)가 사용될 때, 감광 드럼(1)에 대한 다음과 같은 두 가지 상태, (1) 현상 롤러(40) 및 대전 롤러(2) 모두가 감광 드럼과 접촉하는 상태(제1 요동 자세), 및 (2) 현상 롤러(40)만이 감광 드럼과 접촉하는 상태(제2 요동 자세)가 화상 형성 장치 본체(100) 내부에서 구현될 수 있도록 캠(80)이 2단 구조인 것만이 필요하여, 두 개의 작용부, 최소 반경을 갖는 부분(80a) 및 중간 반경을 갖는 부분(80b)을 갖는 캠(80)을 사용하는 것을 가능케 한다.

위에서 설명한 구성에서도, 프로세스 카트리지(7)는 실시예 1에서와 같이 구성되고, 이에 의해 프로세스 카트리지의 출하시에, 현상 롤러(40)는 후크(66)에 의해 제3 요동 자세를 취하고, 즉 감광 드럼(1)으로부터 현상 롤러(40)를 크게 분리하여, 피작용부(65)는 현상 유닛(4)의 작용부(55)로부터 힘을 받아서 연동하며, 또한 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)으로부터 분리되는 것을 가능케 하고, 따라서 실시 예 1과 동일한 효과를 얻는 것을 가능케 한다.

실시예 3

위에서 설명한 실시예 1에서, 제1 유닛, 즉 감광 부재 유닛(50) 내에 링크(58) 및 크랭크(57)가 대전 부재 해제 수단으로서 제공되지만, 동일한 효과가 다른 구성에 의해서 달성될 수 있다. 대전 부재 해제 수단의 다른 실시예가 도14 및 도15를 참조하여 설명될 것이다.

먼저, 와이어(67)의 일 단부가 대전 롤러(2)의 각 단부에 연결된다. 각각의 와이어(67)의 타 단부는 세척 프레임(51)의 후방 단부에 제공된 연결부(68)에 연결된다. 와이어(67)는 대전 롤러(2)가 치수 공차의 변동으로 인해 감광 드럼(1)으로부터 분리되지 않을 정도로 약간 느슨하게 걸쳐 있다. 여기서, 세척 프레임(51) 내부에, 와이어(67)를 규제하기 위한 리브(69)가 제공된다. 리브(69)의 선단부(69a)는 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)과 접촉한 상태에서 대전 롤러(2)의 중심과 연결부(68)를 연결하는 직선의 부근까지 연장된다.

연결부(68)와 리브의 선단부(69a) 사이의 와이어(67) 부분은 피작용부(65)를 구성하고, 피작용부(65)가 밀어 올려지면, 와이어(67)는 대전 롤러(2)를 감광 드럼(1)으로부터 멀리 당긴다. 한편, 현상 유닛(4)의 베어링 부재(47, 48)는 피작용부(65)에 대향한 위치에서 돌출부 형태의 작용부(55)를 갖는다.

힘 수용부(46)가 장치 본체(100)의 캠(80)으로부터 힘을 받으면, 현상 롤러(40)만이 감광 드럼(1)으로부터 먼저 분리된다. 동시에, 작용부(55)는 상방으로 이동한다. 그 다음, 힘 수용부(46)가 더욱 밀어 올려지면, 작용부(55)는 피작용부 (65)를 밀어 올리고, 감광 드럼(1)에 대한 대전 롤러(2)의 접촉 압력은 대전 롤러(2)가 도15에 도시된 바와 같이 분리될 때까지 감소된다.

따라서, 상기 구성에서도, 실시예 1에서와 같이 와이어(67)는 현상 롤러(40)의 분리 동작과 연동하여, 대전 롤러(2)가 감광 드럼(1)으로부터 분리되는 것을 가능케 한다.

상기 실시예에서, 대전 롤러(2)가 감광 부재 유닛(50) 내에 제공되지만, 이러한 구성으로 제한되지 않아야 하고, 대전 롤러(2)를 현상 유닛(4) 내에 제공하는 것도 가능하다.

이러한 실시예에서 감광 부재 유닛이 고정되어 있고 현상 유닛이 요동되지만, 이러한 구성으로 제한되지 않아야 한다. 예를 들어, 현상 유닛이 고정되게 하고 감광 부재 유닛을 요동시키는 것도 가능하고, 또한 현상 유닛 및 감광 부재 유닛 모두가 요동되는 구조를 채택하는 것도 가능하다.

이러한 실시예에서, 제1 요동 자세 및 제2 요동 자세가 취해질 때, 대전 롤러는 제1 위치에 있고, 즉 대전 부재는 감광 드럼과 접촉하는 위치에 있다. 제3 요동 자세가 취해질 때, 대전 부재는 제2 위치에 있고, 즉 대전 롤러는 감광 드럼으로부터 이격된 위치 또는 감광 드럼에 대한 대전 롤러의 접촉 압력이 제1 위치에 있을 때보다 더 작은 위치에 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예로 제한되지 않는다. 필요한 것은 제1, 제2, 및 제3 요동 자세가 감광 부재 유닛 및 현상 유닛의 요동 자세에 따라 취해질 수 있는 것이다. 제1 요동 자세가 취해질 때, 현상 롤러는 감광 드럼과 접촉하게 되고, 대전 롤러는 감광 드럼과 접촉하게 된다. 제2 요동 자세가 취해질 때, 현상 롤러는 감광 드럼으로부터 분리되고, 대전 롤러는 감광 드럼과 접촉하게 된다. 제3 요동 자세가 취해질 때, 현상 롤러는 감광 드럼으로부터 분리되고, 대전 롤러는 감광 드럼으로부터 분리되거나 감광 드럼과 낮은 압력으로 접촉하는 위치에 있다.

본 발명에 따르면, 화상 형성 장치 본체에 대전 부재를 분리하기 위한 기구를 별도로 제공할 필요가 없어서, 저렴하고 공간 절약형인 프로세스 카트리지를 제공할 수 있고, 또한 간단한 구조에 의해 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 본체에 부착된 채로 화상 형성 장치가 장기간 동안 사용되지 않고 방치되더라도 불균일성 또는 횡방향 줄무늬를 나타내지 않는 안정된 화상을 얻을 수 있다.

Claims

화상 형성 장치 본체에 탈거식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지이며,

화상 담지 부재와,

화상 담지 부재를 대전하기 위한 대전 부재와,

화상 담지 부재 상에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 부재와,

화상 담지 부재를 갖는 제1 유닛과,

상기 제1 유닛에 의해 요동 가능하게 지지되며 상기 현상 부재를 갖는 제2 유닛과,

작용부로부터 힘을 받으면, 상기 화상 담지 부재에 대한 상기 대전 부재의 접촉 압력을 감소시키거나 상기 화상 담지 부재로부터 상기 대전 부재를 분리하기 위한 대전 부재 해제 수단을 포함하고,

상기 작용부가 상기 대전 부재 해제 수단에 힘을 가하지 않을 때, 상기 대전 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉하고,

상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛은 그들의 요동 각도에 따라 제1 요동 자세, 제2 요동 자세, 및 제3 요동 자세를 상대적으로 취할 수 있고,

상기 제1 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉하여 유지되고, 상기 대전 부재 해제 수단은 상기 작용부로부터 힘을 받지 않고,

상기 제2 요동 자세가 취해질 때, 현상 부재는 상기 화상 담지 부재로부터 분리되지만, 상기 대전 부재 해제 수단은 상기 작용부로부터 힘을 받지 않고,

상기 제3 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재로부터 분리되고, 상기 대전 부재 해제 수단은 상기 작용부로부터 힘을 받는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 제1 유닛은 상기 대전 부재 및 상기 대전 부재 해제 수단을 갖고,

상기 제2 유닛은 상기 작용부를 갖는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 대전 부재 해제 수단은 일 단부가 상기 대전 부재에 연결되어 있는 링크와, 상기 제1 유닛에 의해 회전 가능하게 지지되는 크랭크를 갖고,

상기 크랭크는 상기 대전 부재와 연결되지 않는 상기 링크의 타 단부에 연결된 제1 아암과, 상기 작용부로부터 힘을 받는 제2 아암을 포함하는 적어도 두 개의 아암을 갖는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛 중 하나는 상기 현상 부재를 상기 화상 담지 부재로부터 멀리 이동시키기 위해 화상 형성 장치 본체 내에 제공된 분리 수단으로부터 힘을 받도록 되어 있는 힘 수용부를 갖고,

상기 프로세스 카트리지가 화상 형상 장치 본체에 부착되었을 때, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛은 상기 분리 수단의 작용에 의해 상기 제1 요동 자세, 상기 제2 요동 자세, 및 상기 제3 요동 자세를 선택적으로 취할 수 있는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛 중 하나는 상기 현상 부재를 상기 화상 담지 부재로부터 멀리 이동시키기 위해 화상 형성 장치 본체 내에 제공된 분리 수단으로부터 힘을 받도록 되어 있는 힘 수용부를 갖고,

상기 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치 본체에 부착되었을 때, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛은 상기 분리 수단의 작용에 의해 상기 제1 요동 자세 및 상기 제2 요동 자세를 선택적으로 취할 수 있는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치 본체에 부착되지 않았을 때, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛을 상기 제3 요동 자세로 유지하기 위한 자세 유지 부재를 더 포함하는 프로세스 카트리지.
제6항에 있어서, 상기 자세 유지 부재에 의해 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛을 상기 제3 요동 자세로 유지하는 것은 상기 프로세스 카트리지를 화상 형성 장치 본체에 부착하는 동작에 의해 해제되는 프로세스 카트리지.
제6항에 있어서, 자세 유지 부재에 의해 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛을 상기 제3 요동 자세로 유지하는 것은 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛이 상기 제2 요동 자세를 취하도록 하기 위해 상기 프로세스 카트리지를 화상 형성 장치 본체에 부착하는 동작에 의해 해제되는 프로세스 카트리지.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 작용부 및 상기 힘 수용부는 상기 현상 부재를 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재 상에 제공되는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 화상 담지 부재에 대해 상기 현상 부재를 가압하기 위해 상기 제1 유닛과 상기 제2 유닛 사이에 가압력을 인가하기 위한 가압 부재를 더 포함하는 프로세스 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 대전 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉하면서 대전하는 프로세스 카트리지.
화상 형성 장치 본체에 탈거식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지이며,

화상 담지 부재와,

상기 화상 담지 부재를 대전하기 위한 대전 부재와,

상기 화상 담지 부재 상에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 부재와,

상기 화상 담지 부재를 갖는 제1 유닛과,

상기 제1 유닛에 의해 요동 가능하게 지지되며 상기 현상 부재를 갖는 제2 유닛과,

상기 화상 담지 부재에 대한 상기 대전 부재의 위치를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시키기 위한 대전 부재 이동 수단을 포함하고,

상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛은 그들의 요동 각도에 따라 제1 요동 자세, 제2 요동 자세, 및 제3 요동 자세를 상대적으로 취할 수 있고,

상기 제1 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉하여 유지되며, 상기 대전 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉하여 유지되고,

상기 제2 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재로부터 분리되고, 상기 대전 부재는 상기 대전 부재 이동 수단에 의해 상기 제1 위치에 유지되고,

상기 제3 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재로부터 분리되고, 상기 대전 부재는 상기 대전 부재 이동 수단에 의해 상기 제2 위치에 유지되는 프로세스 카트리지.
제12항에 있어서, 상기 대전 부재가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 대전 부재는 상기 대전 부재가 상기 화상 담지 부재와 접촉하는 위치에 위치되고,

상기 대전 부재가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 대전 부재는 상기 대전 부재가 상기 화상 담지 부재로부터 분리된 위치와, 상기 대전 부재가 상기 제1 위치에 있을 때의 상기 대전 부재와 상기 화상 담지 부재 사이의 접촉 압력보다 더 낮은 접촉 압력으로 상기 대전 부재가 상기 화상 담지 부재와 접촉하는 위치 중 하나 에 위치되는 프로세스 카트리지.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 제1 유닛은 상기 대전 부재 및 상기 대전 부재 이동 수단을 갖고,

상기 제2 유닛은 상기 대전 부재를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시키기 위한 상기 대전 부재 이동 수단 상에 작용하기 위한 작용부를 갖는 프로세스 카트리지.
기록 매체 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치이며,

화상 형성 장치 본체에 탈거식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지를 포함하고,

상기 프로세스 카트리지는,

화상 담지 부재를 갖는 제1 유닛과,

상기 제1 유닛에 의해 요동 가능하게 지지되며 현상 부재를 갖는 제2 유닛과,

작용부로부터 힘을 받으면, 상기 화상 담지 부재에 대한 대전 부재의 접촉 압력을 감소시키거나 상기 화상 담지 부재로부터 대전 부재를 분리하기 위한 대전 부재 해제 수단을 포함하고,

상기 작용부가 상기 대전 부재 해제 수단에 힘을 가하지 않을 때, 상기 대전 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉하고,

상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛은 그들의 요동 각도에 따라 제1 요동 자세, 제2 요동 자세, 및 제3 요동 자세를 상대적으로 취할 수 있고,

상기 제1 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉하여 유지되고, 상기 대전 부재 해제 수단은 상기 작용부로부터 힘을 받지 않고,

상기 제2 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재로부터 분리되지만, 상기 대전 부재 해제 수단은 상기 작용부로부터 힘을 받지 않고,

상기 제3 요동 자세가 취해질 때, 상기 현상 부재는 상기 화상 담지 부재로부터 분리되고, 상기 대전 부재 해제 수단은 상기 작용부로부터 힘을 받고,

상기 화상 형성 장치는,

상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛이 상기 제1 요동 자세, 상기 제2 요동 자세, 및 상기 제3 요동 자세를 선택적으로 취하게 하기 위해, 상기 프로세스 카트리지와 접촉하게 되는 분리 수단을 포함하는 화상 형성 장치.
제15항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지는 상기 프로세스 카트리지가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되지 않았을 때 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛을 상기 제3 요동 자세로 유지하기 위한 자세 유지 부재를 갖고,

상기 화상 형성 장치는, 상기 프로세스 카트리지가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착될 때, 상기 자세 유지 부재 상에 작용하여 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛을 상기 제3 요동 자세로 유지하는 것을 해제하는 맞닿음부를 더 포함하는 화 상 형성 장치.
제15항에 있어서, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛이 상기 제2 요동 자세에 있을 때, 상기 대전 부재는 상기 화상 담지 부재를 대전하기 시작하고,

상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛은 상기 분리 수단에 의해 상기 제2 요동 자세로부터 상기 제1 요동 자세로 변화되어, 상기 현상 부재가 상기 대전 부재에 의해 대전된 상기 화상 담지 부재 상의 영역과 접촉하게 되는 화상 형성 장치.