KR100579514B1

KR100579514B1 - 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비한 화상형성장치

Info

Publication number: KR100579514B1
Application number: KR1020050005897A
Authority: KR
Inventors: 정우철; 정흥섭; 유세현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-05-15
Also published as: EP1684132A2; CN1808298A; US7483048B2; US20060165427A1; CN100507740C

Abstract

카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치가 개시된다. 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치는 프레임에 형성되고, 적어도 하나의 카트리지의 샤프트의 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 고정지지부, 프레임에 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있게 형성되고, 적어도 하나의 카트리지의 샤프트의 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 유동지지부, 및 유동지지부를 제1위치와 제2위치 사이로 이동하도록 유동지지부를 동작하는 작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 카트리지의 샤프트를 고정하는 고정지지부와 유동지지부를 순수하게 고정역할만 하도록 구성하고, 유동지지부를 커버의 개폐동작과 연동하여 동작하도록 구성함으로써, 다수의 부품을 일체로 모듈화한 하나 또는 그 이상의 화상형성카트리지와 같은 카트리지가 본체의 프레임에 장착될 때 감광체의 샤프트와 같은 카트리지의 샤프트가 정확한 위치에 고정될 수 있게 하고, 또 카트리지를 프레임에 쉽게 조립하거나 분리할 수 있다.

감광체, 축, 샤프트, 고정, 홈, 유동, 커버, 연동

Description

카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비한 화상형성장치 {apparatus for fixing shaft of cartridge and image forming apparatus having the same}

도 1은 종래의 감광체의 샤프트를 고정하기 위한 장치를 예시하는 텐덤형 칼라 화상형성장치의 부분 정면도.

도 2는 도 1에 도시한 감광체샤프트 고정장치의 동작을 예시하는 부분 정면도.

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시한 감광체샤프트 고정장치의 돌출부와 요홈을 예시하는 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치가 적용된 텐덤형 칼라 화상형성장치의 개략 측단면도.

도 5는 커버가 오픈된 상태를 예시하는 도 4에 도시한 화상형성장치의 개략 측단면도.

도 6은 카트리지샤프트 고정장치를 예시하는 도 4에 도시한 화상형성장치의 부분 정면도.

도 7은 카트리지샤프트 고정장치의 동작을 예시하는 도 4에 도시한 화상형성장치의 부분 정면도.

도 8은 도 7의 선 I-I을 따라 취한 부분 평면도.

도 9a 및 도 9b는 도 4에 도시한 화상형성장치의 카트리지샤프트 고정장치의 링크부재와 캠기어의 동작을 예시한 부분 정면도 및 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: 화상형성 장치 101Y, 101M, 101C, 101K:감광체

107: 전사유닛 108: 카트리지프레임

109: 샤프트 110Y, 110M, 110C, 110K: 화상형성카트리지

119: 급지유닛 124: 정착유닛

131: 배지유닛 149: 감광체샤프트 구동유닛

181: 지지대 190: 커버

200: 카트리지샤프트 고정유닛 210: 고정지지부

210Y, 21M, 210C, 210K: 고정브라켓

211, 221: 스토퍼 213, 223: 회동지지홈

219: 유동지지부 220Y, 22M, 220C, 220K: 유동브라켓

228: 작동부 230: 캠부

250: 캠기어 253: 돌출부

255: 회전 액츄에이터 260: 링크부재

263: 수용홈 270: 가압부

본 발명은 복사기, 프린터 등과 같은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 감광체를 병렬로 배치한 텐덤형 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 텐덤형 칼라 화상형성장치는 병렬로 배치된 복수의 화상형성유닛, 화상형성유닛에 의해 각각 다른 색의 토너화상을 형성하는 복수의 감광체, 감광체에 형성된 토너화상을 용지와 같은 기록매체에 전사하는 전사유닛, 및 기록매체에 전사된 토너화상을 정착하는 정착유닛을 구비한다.

또 다른 형태의 텐덤형 칼라 화상형성 장치는 감광체에 형성된 토너화상을 기록매체에 바로 전사하지 않고 1차 전사화상으로 형성한 후 1차 전사화상을 기록매체에 2차 전사하도록 감광체와 전사유닛 사이에 배치된 전사벨트 또는 전사드럼과 같은 중간전사유닛을 더 포함한다.

이러한 텐덤형 칼라 화상형성장치는 하나의 감광체를 여러번 회전시켜 칼라 화상을 형성하는 일반 칼라 화상형성장치와 비교하여, 복수의 감광체를 일회전하여 화상을 형성하므로, 고속으로 원하는 칼라 화상을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 복수의 감광체와 화상형성유닛을 사용함에 따라 부품수가 증가하여 구성이 복잡해지므로, 조립 및 유지/보수가 쉽도록 구성하는 것이 필요하다.

따라서, 일반적으로, 텐덤형 칼라 화상형성장치는 복수의 감광체와 화상상형유닛을 별도로 구성하지 않고 각각 하나의 감광체와 하나의 화상형성유닛을 포함하는 단일부품으로 모듈화한 복수의 화상형성카트리지로 구성하여, 본체에 장착하거나 탈거할 수 있게 하고 있다.

이러한 화상형성카트리지는 본체에 탈거가능하게 장착되기 때문에 카트리지내의 각 유니트의 유지/보수를 용이하게 하는 장점을 제공하지만, 각 카트리지내의 감광체가 해당하는 칼라 화상을 기록매체 또는 중간전사유닛의 동일 화상형성위치 에 차례 차례로 중첩적으로 전사하여야 하기 때문에, 본체에 장착될 때 서로 평행하게 배치되지 않으면, 각 칼라 화상 사이에 색상편차가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 방지하기 위하여, 종래의 텐덤형 칼라 화상형성장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 화상형성카트리지의 감광체의 샤프트를 정확한 위치에 고정하기 위한 장치(1)를 구비한다.

이 감광체샤프트 고정장치(1)는 제1 및 제2고정부(11, 15)를 구비한다.

제1고정부(11)는 복수의 화상형성카트리지(2)내의 감광체(7)의 샤프트(8)의 제1단부(22)를 회동할 수 있게 지지하는 다수의 회동지지홈(13)으로 구성된다.

회동지지홈(13)의 각각은 각 화상형성카트리지(2)가 본체의 카트리지프레임(10)에 장착될 때, 감광체(7)의 샤프트(8)의 제1단부(22)를 수용하여 회동할 수 있게 지지하도록 샤프트(8)의 제1단부(22)에 대향하게 카트리지프레임(10)에 소정간격을 두고 형성된다.

제2고정부(15)는 각 화상형성카트리지(2)내의 감광체(7)의 샤프트(8)의 제2단부(17)를 회동할 수 있게 지지하는 다수의 회동부재(16)로 구성된다.

회동부재(16)의 각각은 커플링축(18), 지지축(33), 및 피동기어(34)를 구비한다. 도 3b에 도시한 바와 같이, 커플링축(18)은 단부에서 삼각형 형태의 요홈(18a)을 형성하고 있다. 커플링축(18)의 요홈(18a)은 각 화상형성카트리지(2)가 카 트리지프레임(10)에 장착될 때, 도 3a에 도시한 바와 같이 감광체(7)의 샤프트(8)의 제2단부(17)에 형성된 삼각형 형상의 돌출부(17a)를 수용한다. 지지축(33)은 카트리지프레임(10)에 소정간격을 두고 형성된 지지홀(10a)에 화살표(A, B) 방향으로 이동할 수 있게 설치되고, 압축스프링(21)에 의해 화살표(B) 방향, 즉 샤프트(8)의 제2단부(17)쪽으로 가압된다. 또한, 피동기어(34)는 모터(30)로부터 동력을 전달하는 기어트레인(19)과 맞물리도록 지지축(33)과 커플링축(18)사이에 위치하도록 형성된다.

기어트레인(19)은 각 회동부재(16)의 피동기어(34)에 모터(30)의 동력을 전달하는 것으로, 카트리지프레임(10)의 하부에 설치된 모터(30)의 구동축(30a)에 형성된 구동기어(20)와 연동하는 복수의 동력전달기어(23)로 구성된다.

이와 같이 구성된 감광체샤프트 고정장치(1)를 구비한 종래의 화상형성장치의 화상형성카트리지(2)의 조립 및 분리동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.

각 화상형성카트리지(2)의 설치동작은 동일하므로, 여기서는 최하부에 위치한 카트리지(2)의 설치동작만 설명하기로한다.

먼저, 화상형성카트리지(2)가 본체 내부로 삽입되어 카트리지프레임(10)의 지지대(36)상에 놓여진다.

이어서, 감광체(7)의 샤프트(8)의 제1단부(22)는 화상형성카트리지(2)의 위치조정에 의해 상응하는 회동지지홈(13)에 정렬된 다음, 회동지지홈(13)에 삽입된다.

그 다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 회동부재(16)는 작업자에 의해 압축스프 링(21)의 탄성력에 대항하여 카트리지프레임(10)쪽으로 이동하도록 화살표(A)방향으로 밀려진다.

이상태에서, 샤프트(8)의 제2단부(17)는 화상형성카트리지(2)의 위치조정에 의해 회동부재(16)의 커플링축(18)과 정렬된다.

샤프트(8)의 제2단부(17)가 커플링축(18)과 정렬된 후, 회동부재(16)는 화살표(A) 방향으로 밀려지는 힘이 해제된다, 따라서, 회동부재(16)는 압축스프링(21)의 탄성력에 의해 화살표(B) 방향으로 이동하게 되고, 그 결과, 도 1에 도시한 바와 같이, 커플링축(18)의 단부는 샤프트(8)의 제2단부(17)와 접촉하도록 유지된다. 이 때, 제2단부(17)의 돌출부(17a)는 위상에 따라 커플링축(18)의 요홈(18a)에 삽입된 커플링 상태, 또는 요홈(18a)에 삽입되지 않은 비커플링 상태로 위치될 수 있다.

이 상태에서, 화상형성동작을 위해, 모터(30)가 구동되면, 모터(30)의 구동축(30a)에 고정된 구동기어(20)는 기어트레인(19)의 동력전달기어(23)들을 통해 회동부재(16)의 피동기어(34)를 구동하게 되고, 이에 따라 회동부재(16)의 커플링축(18)은 상응하는 방향으로 회전하게 된다.

커플링축(18)이 회전함에 따라, 커플링축(18)의 요홈(18a)은 돌출부(17a)에 관하여 회전하게 되고, 돌출부(17a)와 요홈(18a)의 위상이 일치하면, 요홈(18a)은 돌출부(17a)와 커플링된다.

그 결과, 회동부재(16)의 회전력은 감광체(7)에 전달되고, 감광체(7)에 전달된 회전력은 다시 도시하지 않은 동력전달기구에 의해 현상롤러 등과 같은 화상형 성카트리지(2)내의 다른 부품에 전달되어 화상형성동작이 수행된다.

그러나, 이와 같이 동작하는 종래의 감광체샤프트 고정장치(1)에 따르면, 감광체(7)의 샤프트(8)의 제2단부(17)를 회동부재(16)에 커플링하기 위해서는 작업자가 회동부재(16)를 화살표(A) 방향으로 민상태에서 화상형성카트리지(2)의 방향 또는 위치를 조정하여 제2단부(17)를 커플링축(18)과 정렬시키는 작업을 필요로 한다. 이러한 작업은 본체의 카트리지프레임(10)내의 좁은 공간에서 이루어지므로, 성가시고 번거로울 뿐 아니라, 조립시간이 많이 소요되어 제품의 양산성 및 조립성을 떨어뜨리는 문제를 야기한다.

또한, 종래의 샤프트고정장치(1)는 모터(30)의 구동력을 감광체(7)의 샤프트(8)에 전달하는 커플링장치의 역할을 하기 위해, 샤프트(8)의 제2단부(17)와 커플링축(18)에 각각 삼각형 형태의 돌출부(17a)와 요홈(18a)을 형성하고 있다.

이러한 삼각형 형태의 돌출부(17a)와 요홈(18a)은 복잡한 기계가공을 필요로 하므로, 제작이 어려울 뿐 아니라 제작코스트를 상승시키는 요인이 된다.

또한, 조립시 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 위상차이로 인해 돌출부(17a)가 요홈(18a)에 삽입되지 않은 비커플링 상태로 위치될 경우, 회상형성동작시 커플링축(18)이 회전할 때, 돌출부(17a)가 커플링축(18)의 회전력에 의해 쉽게 요홈(18a) 속으로 쉽게 미끄러들어가지 못하고 헛돌게 되어 커플링이 잘 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.

이와 같이 돌출부(17a)와 요홈(18a)이 안정적으로 커플링되지 않을 경우에는 화상형성카트리지(2)내의 감광체(7), 현상롤러 등의 부품에 대한 동력전달이 불량 하게 되며, 이에 따라 화상형성카트리지(2)에 의해 형성되는 화상의 품질이 불량해진다.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수의 부품을 일체로 모듈화한 하나 또는 그 이상의 화상형성카트리지와 같은 카트리지가 본체의 프레임에 장착될 때 감광체의 샤프트와 같은 카트리지의 샤프트가 정확한 위치에 고정될 수 있도록 구조가 개선된 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다수의 부품을 일체로 모듈화한 하나 또는 그 이상의 화상형성카트리지와 같은 카트리지가 본체의 프레임에 장착되거나 탈거될 때 쉽게 조립 및 분리될 수 있도록 구조가 개선된 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 의한 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치는, 프레임에 형성되고, 적어도 하나의 카트리지의 샤프트의 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 고정지지부, 프레임에 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있게 형성되고, 적어도 하나의 카트리지의 샤프트의 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 유동지지부, 및 유동지지부를 제1위치와 제2위치 사이로 이동하도록 동작하는 작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 고정지지부는 카트리지의 샤프트의 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 제1회동지지홈을 구비하는 적어도 하나의 고정브라켓으로 구성된다. 고정브라켓은 카트리지의 샤프트의 제1단부의 고정위치를 가이드하도록 제1단부의 이동을 제한하는 제1스토퍼를 더 포함할 수 있다.

유동지지부는 카트리지의 샤프트의 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 제2회동지지홈을 구비하는 적어도 하나의 유동브라켓, 및 유동브라켓이 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있도록 가이드하는 브라켓이동가이드를 포함한다. 유동브라켓은 카트리지의 샤프트의 제2단부의 고정위치를 가이드하도록 제2단부의 이동을 제한하는 제2스토퍼를 더 포함할 수 있다.

작동부는 유동브라켓과 접촉하도록 배치된 캠을 구비하는 캠부, 및 캠의 샤프트에 형성된 캠기어, 및 캠기어를 회전시키는 회전 액츄에이터로 구성된다. 이때, 회전 액츄에이터는 캠기어의 외주면에 소정간격을 두고 형성된 복수의 돌기를 구비하는 돌출부, 및 프레임의 내부를 오픈하는 커버와 연동하도록 커버에 연결되고, 커버의 개폐동작시 돌출부의 돌기와 맞물리도록 돌기와 동일간격으로 형성된 수용홈을 구비하는 링크부재로 구성된 것이 바람직하다.

작동부는 유동브라켓을 캠에 접촉시키도록 유동브라켓을 탄성적으로 가압하는 가압부를 더 포함할 수 있다. 가압부는 유동브라켓과 브라켓이동가이드 사이에 설치된 탄성스프링으로 구성될 수 있다.
실시예에서, 카트리지의 샤프트는 현상제화상이 형성되는 감광체의 샤프트로 구성된다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시형태에 따른 화상형성장치는 프레임; 프레임에 탈거할 수 있게 장착되고, 적어도 하나의 샤프트를 구비하는 적어도 하나의 카트리지; 및 프레임에 형성되고, 카트리지의 샤프트의 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 고정지지부, 프레임에 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있게 형성되고, 카트리지의 샤프트의 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 유동지지부, 및 유동지지부를 제1위치와 제2위치 사이로 이동하도록 동작하는 작동부를 구비하는 카트리지샤프트 고정유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치가 적용되는 텐덤형 칼라 화상형성장치를 도시한다.

본 발명의 텐덤형 칼라 화상형성장치(100)는 급지유닛(119), 카트리지프레임(108), 카트리지샤프트 고정유닛(200), 감광체샤프트 구동유닛(149; 도 6 참조), 전사유닛(107), 정착유닛(124), 및 배지유닛(131)을 구비한다.

급지유닛(119)은 용지(P)를 급지하는 것으로, 급지카세트(120), 픽업롤러(121), 및 이송 및 백업롤러(122)를 구비한다. 급지카세트(120), 픽업롤러(121), 및 이송 및 백업롤러(122)의 구성은 일반적으로 공지된 구성과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

카트리지프레임(108)은 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 고정하는 것으로, 급지유닛(119) 상부에 배치된다.

카트리지프레임(108)은 세로로 소정간격을 두고 형성된 네 개의 지지대(181)를 갖는 장방형 형태의 함체(151)를 구비한다. 각 지지대(181)에는 제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)가 병렬로 지지된다.

제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)는 소정의 칼라, 즉 각각 옐로, 마젠타, 시안, 흑색의 토너화상을 형성한다.

이를 위해, 제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)는 각각 OPC 드럼(organic photoconductive drum)과 같은 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 1101K), 제1, 제2, 제3, 및 제4 대전기(102Y, 102M, 102C, 102K), 제1, 제2, 제3, 및 제4 크리닝부(106Y, 106M, 106C, 106K), 제1, 제2, 제3, 및 제4 레이저 스캐닝부(103Y, 103M, 103C, 103K), 및 제1, 제2, 제3, 및 제4 현상부(104Y, 104M, 104C, 104K)를 일체로 모듈화하고 있다.

여기서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 레이저 스캐닝부(103Y, 103M, 103C, 103K)는 각각 제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)에 일체로 모듈화된 된 것으로 예시하였지만, 제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)와 별도로 카트리지프레임(108)의 함체(151)에 설치되도록 구성될 수 있다.

카트리지샤프트 고정유닛(200)은 본 발명에 따라 제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)내에 모듈화된 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)를 정확한 위치에 고정하기 위한 것으로, 도 6에 상세히 도시한 바와 같이, 고정지지부(210), 유동지지부(219), 및 작동부(228)를 구비한다.

고정지지부(210)는 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)의 제1단부(111)를 회동할 수 있게 지지하는 것으로, 제1, 제2, 제3, 및 제4고정브라켓(210Y, 210M, 210C, 210K)으로 구성된다.

제1, 제2, 제3, 및 제4고정브라켓(210Y, 210M, 210C, 210K)은 각각, 카트리 지프레임(108)의 함체(151)의 제1측벽(151a)에 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)의 제1단부(111)와 대향하게 소정간격을 두고 형성되고, 제1회동지지홈(213)과 제1스토퍼(211)를 구비한다.

제1회동지지홈(213)은 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K )의 샤프트(109)의 제1단부(111)를 회동할 수 있게 지지한다.

제1스토퍼(211)는 제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)가 함체(151)의 지지대(181)에 얹힌 상태에서 후방향(도 4 및 도 5의 화살표(D) 방향)으로 삽입될 때 샤프트(109)의 제1단부(111)의 이동을 제한하여 샤프트(109)의 제1단부(111)가 정확한 위치에 위치될 수 있도록 도와준다.

유동지지부(219)는 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)의 제2단부(112)를 회동할 수 있게 지지하는 것으로, 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K), 및 제1, 제2, 제3, 및 제4브라켓이동가이드(224Y, 224M, 224C, 224K)를 구비한다.

제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)은 각각, 함체(151)의 제2측벽(151b)에 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)의 제2단부(112)와 대향하게 소정간격을 두고 형성되고, 제2회동지지홈(223)과 제2스토퍼(221)를 구비한다.

제2회동지지홈(223)은 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(101)의 제2단부(112)를 회동할 수 있게 지지한다.

제2스토퍼(221)는 제1, 제2, 제3, 및 제4 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)가 함체(151)의 지지대(181)에 얹힌 상태에서 후방향(도 4 및 도 5의 화살표(D) 방향)으로 삽입될 때 샤프트(109)의 제2단부(112)의 이동을 제한하여 샤프트(109)의 제2단부(112)가 정확한 위치에 위치될 수 있도록 도와준다.

제1, 제2, 제3, 및 제4브라켓이동가이드(224Y, 224M, 224C, 224K)는 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)을 제1위치(도 6)와 제2위치 (도 7)사이로 이동할 수 있도록 가이드하는 것으로, 함체(151)의 제2측벽(151b)에 형성되어 있다. 제1위치는 샤프트(109)의 제2단부(112)가 제2회동지지홈(223)에 삽입되어 지지되는 위치이고, 제2위치는 샤프트(109)의 제2단부(112)가 제2회동지지홈(223)으로부터 이격되어 분리된 위치이다. 따라서, 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)은 제1, 제2, 제3, 및 제4고정브라켓(210Y, 210M, 210C, 210K)과 달리, 제1위치와 제2위치 사이로 샤프트(109)의 축방향(즉 도 7의 화살표(A, B) 방향)으로 이동될 수 있다.

작동부(228)는 유동지지부(219)의 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)을 제1위치와 제2위치 사이로 이동하도록 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)을 동작하는 것으로, 캠부(230), 캠기어(250), 회전액츄에이터(255), 및 가압부(270)를 구비한다.

캠부(230)는 각각 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)과 접촉하도록 캠샤프트(240)에 소정간격을 두고 형성된 제1, 제2, 제3, 및 제4캠(230Y, 230M, 230C, 230K)으로 형성된다.

캠기어(250)는 캠샤프트(240)의 상부에서 후술하는 링크부재(260)와 연동하 도록 형성된다.

회전액츄에이터(255)는 캠기어(250)를 회전시키는 것으로, 돌출부(253), 및 링크부재(260)를 구비한다. 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 돌출부(253)는 캠기어(250)의 외주면에 소정간격을 두고 형성된 복수의 돌기(254)로 구성된다. 링크부재(260)는 카트리지프레임(108)의 함체(151)의 내부를 오픈하는 커버(190)와 연동하도록 커버(190)에 연결되고, 커버(190)의 개폐동작시 돌출부(253)의 돌기(254)와 맞물리도록 돌기(254)와 동일간격으로 형성된 수용홈(263)을 구비한다. 커버(190)는 본체(178)에 형성된 회동축(193)을 중심으로 회동할 수 있게 지지되어 있다.

여기서, 회전 액츄에이터(255)는 돌출부(253)와 링크부재(260)로 구성된 것으로 예시 및 설명하였지만, 캠기어(250)를 회전시킬 수 있는 다른 구성, 예를들면, 기어트레인(도시하지 않음)을 통해 캠기어(250)와 맞물린 구동기어(도시하지 않음)를 갖는 모터(도시하지 않음), 및 커버(190)의 개폐동작과 연동하여 모터를 온 또는 오프하는 스위치(도시하지 않음)로 구성될 수 있다.

가압부(270)는 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)을 제1, 제2, 제3, 및 제4캠(230Y, 230M, 230C, 20K)에 접촉시키도록 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)을 탄성적으로 가압하는 것으로, 제1, 제2, 제3, 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)과 제1, 제2, 제3, 및 제4브라켓이동가이드(224Y, 224M, 224C, 224K) 사이에 설치된 제1, 제2, 제3, 및 제4인장스프링(270Y, 270M, 270C, 270K)으로 구성된다.

이와 같이, 본 발명의 카트리지샤프트 고정유닛(200)은 도 1을 참조하여 설명한 종래의 감광체샤프트 고정장치(1)와 같이 모터의 구동력을 샤프트에 전달하는 커를링구조를 갖지 않고 순수하게 샤프트(109)를 고정하는 역할만 하므로, 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)가 카트리지프레임(108)의 함체(151)내부에 장착될 때 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)가 정확한 위치에 고정되게 할 수 있으며, 이에 따라 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)는 일정한 화상품질을 얻을 수 있게 된다.

또한, 카트리지샤프트 고정유닛(200)은 커버(190)의 개폐동작과 연동하여 동작하는 유동지지부(219)를 사용하여 감광체의 샤프트(109)를 고정하게 하는 구조를 가짐으로써, 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 카트리지프레임(108)의 함체(151)에 쉽게 조립하거나 분리할 수 있다.

감광체샤프트 구동유닛(149)은 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)에 구동력을 전달하는 것으로, 모터(150)와 기어트레인(159)으로 구성된다,

모터(150)는 카트리지프레임(108)의 함체(151)의 제1측벽(151a)의 하부에 설치된다,

기어트레인(159)은 및 모터(150)의 구동축(150a)에 설치된 구동기어(160)와 연동하는 동력전달기어(160), 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(101)의 제1단부(111)에 형성된 피동기어(157), 및 각 피동기어 (157) 사이에서 카트리지프레임(108)의 제1측벽(108a)에 회동할 수 있게 고정된 복수의 아이들기어(156)로 구성된다.

전사유닛(107)는 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)상에 형성된 토너화상을 용지(P)에 전사하는 것으로, 커버(190)와 함께 개폐동작되도록 커버(190)와 일체로 형성된다.

전사유닛(107)은 용지이송벨트(PTB; paper transper belt)(170), 및 전사부(105)를 구비한다. 용지이송벨트(170)는 커버프레임(169)에 지지된 복수의 롤러(171)에 회전 할 수 있게 지지된다. 전사부(105)는 용지이송벨트(170) 내측에서 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)에 대향하게 커버프레임(169)에 배치된 제1, 제2, 제3, 및 제4전사롤러(105Y, 105M, 105C, 105K )로 구성된다. 제1, 제2, 제3, 및 제4전사롤러(105Y, 105M, 105C, 105K)는 용지(P)를 가압하도록 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)에 대하여 소정의 압력으로 탄성적으로 가압되도록 설치된다. 또한, 제1, 제2, 제3, 및 제4전사롤러(105Y, 105M, 105C, 105K)는 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)에 형성된 토너화상이 용지(P)에 전사될 수 있도록 소정의 전사전압이 인가된다.

정착유닛(124)는 용지(P)에 전사된 토너화상을 정착하는 것으로, 가열롤러(126)와 가압롤러(127)를 구비한다. 가열롤러(126)는 고온의 열에 의해 토너화상을 용지에 정착하도록 내부에 히터(도시하지 않음)를 설치하고 있다. 가압롤러(127)는 용지(P)를 가압하도록 탄성가압기구(도시하지 않음)에 의해 가열롤러(126)에 대해 가압되도록 설치된다.

배지유닛(131)은 토너화상이 정착된 용지(P)를 배지트레이(141)로 배지하기 위한 것으로, 배지롤러(133)와 백업롤러(135)를 구비한다.

이상에서, 본 발명에 따른 카트리지샤프트 고정유닛(200)이 적용되는 화상형성장치는 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)에 형성된 토너화상을 용지(P)를 바로 전사하는 텐덤형 칼라 화상형성장치(100)인 것으로만 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 화상형성장치, 예를들면, 제1, 제2, 제3, 및 제4감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)에 형성된 토너화상을 용지(P)에 바로 전사하지 않고 화상전사벨트와 같은 중간전사유닛을 통해 용지(P)에 전사하는 화상형성장치로도 동일한 구성과 원리로 적용될 수 있을 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 카트리지샤프트 고정유닛(200)을 구비하는 텐덤형 칼라 화상형성장치(100)의 제1, 제2, 제3, 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 분리 및 조립동작을 도 4 내지 도 9b도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1, 제2, 제3, 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 분리동작을 설명하기로 한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 유지/보수 또는 교체시 제1, 제2, 제3, 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 분리하기 위해, 커버(190)는 회동축(193)을 중심으로 일방향, 예를들면 시계반대방향으로 회동하여 오픈된다.

그 결과, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 커버(190)의 상단에 설치된 링크부재(260)는 커버(190)와 함께 화살표(C)방향으로 이동하고, 이에 따라 수용홈 (263)에 맞물려있는 캠기어(250)의 돌출부(253)도 화살표(C)방향으로 이동된다.

돌출부(253)가 화살표(C)방향으로 이동함에 따라, 캠기어(250)는 캠샤프트(240)를 통해 동축형성된 제1, 제2, 제3, 제4캠(230Y, 230M, 230C, 230K)과 함께 시계반대방향으로 회전한다.

이때, 캠기어(250)와 제1, 제2, 제3, 제4캠(230Y, 230M, 230C, 230K)은 수용홈(263)과 돌출부(253)에 의해 약 반회전된다. 그 결과, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제1, 제2, 제3, 제4캠(230Y, 230M, 230C, 230K)은 캠샤프트(240)에서 가까운쪽에 위치한 캠면이 제1, 제2, 제3, 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)과 접촉하게 된다. 따라서, 제1, 제2, 제3, 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)은 제1, 제2, 제3, 제4인장스프링(270Y, 270M, 270C, 270K)의 인장력에 의해 화살표(A) 방향으로 이동하고, 각 화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 각 감광체(101Y, 101M, 101C, 101K)의 샤프트(109)의 제2단부(112)는 제2회동지지홈(223)에서부터 빠지게 된다.

이 상태에서, 제1화상형성카트리지(110Y)는 작업자에 의해 제1감광체(101Y)의 샤프트(109)가 제1고정브라켓(210Y)와 제1유동브라켓(220Y) 사이에 적당히 위치되도록 화살표(A) 방향으로 이동된다. 그 결과, 샤프트(109)의 제1단부(111)는 제1회동지지홈(213)에서부터 빠지게 되고, 제1화상형성카트리지(110Y)는 샤프트(109)의 제1 및 제2 단부(111, 112)가 제1 및 제2회동지지홈(213, 223)의 어느 곳에도 고정되지 않는 자유상태가 된다. 이상태에서, 제1화상형성카트리지(110Y)는 본체(178)의 카트리지프레임(108)의 함체(151)에서부터 외부로 탈거된다.

그후, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110M, 110C, 110K)가 같은 방법으로 카트리지프레임(108)에서부터 외부로 탈거되면, 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 분리작업은 완료된다.

다음으로, 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)가 외부로 탈거되어 유지보수된 후 다시 카트리지프레임(108)의 함체(151)내에 조립하거나, 또는 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)가 외부로 탈거된 후 새로운 화상형성카트리지로 교체할 경우를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 커버(190)가 오픈된 상태에서, 제1화상형성카트리지(110Y)는 카트리지프레임(109) 내부로 삽입되고, 지지대(181)상에 놓여진다.

그 다음, 제1화상형성카트리지(110Y)는 제1감광체(101Y)의 샤프트(109)가 제1고정브라켓(210Y)와 제1유동브라켓(220Y) 사이에 적당히 위치되도록 조정된 후, 샤프트(109)의 제1 및 제2단부(111, 112)가 각각 제1 및 제2스토퍼(211, 221)에 의해 이동이 제한될 때까지 화살표(D) 방향으로 삽입된다. 이때, 샤프트(109)의 제1단부(111)에 형성된 피동기어(157)는 아이들기어(156)와 맞물린다.

그리고, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제1화상형성카트리지(110Y)는 화살표(B) 방향으로 이동되고, 그 결과 제1감광체(101Y)의 샤프트(109)의 제1단부(111)는 제1회동지지홈(213)에 삽입된다.

마찬가지 방법으로, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110M, 110C, 110K)는 본체(178)의 카트리지프레임(108) 내부로 삽입되고, 샤프트(109)의 제1 및 제2단부(111, 112)가 각각 제1 및 제2 스토퍼(211, 221)에 의해 이동이 제한될 때까지 화살표(D) 방향으로 삽입된 다음, 화살표(B) 방향으로 이동되어 샤프트(109)의 제1단부(111)가 제1회동지지홈(213)에 삽입된다.

그후, 도 4에 도시한 바와 같이, 커버(190)는 회동축(193)을 중심으로 타방향, 예를들면 시계방향으로 회동하여 닫혀진다. 그 결과, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 커버(190)의 상단에 설치된 링크부재(260)는 커버(190)와 함께 화살표(D)방향으로 이동하고, 이에 따라 수용홈(263)에 맞물려있는 캠기어(250)의 돌출부(253)의 돌기(254)도 화살표(D)방향으로 이동된다.

돌기(254)가 화살표(D)방향으로 이동함에 따라, 캠기어(250)는 캠샤프트(240)를 통해 제1, 제2, 제3 및 제4캠(230Y, 230M, 230C, 230K)과 함께 시계방향으로 회전한다.

이때, 캠기어(250)와 제1, 제2, 제3 및 제4캠(230Y, 230M, 230C, 230K)은 수용홈(263)과 돌기(254)에 의해 약 반회전된다. 그 결과, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4캠(230Y, 230M, 230C, 230K)은 캠샤프트(240)에서 먼쪽에 위치한 캠면이 제1, 제2, 제3 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)과 접촉하게 된다. 따라서, 제1, 제2, 제3 및 제4유동브라켓(220Y, 220M, 220C, 220K)은 제1, 제2, 제3 및 제4인장스프링(220Y, 220M, 220C, 220K )의 인장력에 대항하여 화살표(B) 방향으로 이동하게 되고, 샤프트(109)의 제2단부(112)는 제2회동지지홈(223)에 삽입된다.

이와 같이, 샤프트(109)의 제2단부(112)가 제2회동지지홈(223)에 삽입되면, 제1, 제2, 제3 및 제4화상형성카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 조립작업은 완료된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치는 감광체의 샤프트와 같은 카트리지의 샤프트를 고정하는 고정지지부와 유동지지부를, 카트리지의 샤프트에 구동력을 전달하는 역할을 하지 않고 순수하게 고정역할만 하도록 구성함으로써, 화상형성카트리지와 같은 카트리지가 본체에 형성된 프레임에 장착될 때 카트리지의 샤프트가 정확한 위치에 고정되게 할 수 있으며, 이에 따라 일정한 화상형성장치의 화상품질을 확보할 수 있도록 하는 작용효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치는 커버의 개폐동작과 연동하여 동작하는 유동지지부를 사용하여 감광체의 샤프트와 같은 카트리지의 샤프트를 고정하게 하는 구조를 가짐으로써, 화상형성카트리지와 같은 카트리지를 본체의 카트리지프레임에 쉽게 조립하거나 분리할 수 있으며, 이에 따라 화상형성장치의 제작, 조립, 유지/보수를 간단하게 하는 작용효과를 제공한다.

이상에서 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims

프레임에 형성되고, 적어도 하나의 카트리지의 샤프트의 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 고정지지부,

상기 프레임에 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있게 형성되고, 적어도 하나의 상기 카트리지의 상기 샤프트의 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 유동지지부; 및

상기 유동지지부를 제1위치와 제2위치 사이로 이동하도록 동작하는 작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정지지부는 상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 제1회동지지홈을 구비하는 적어도 하나의 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제2항에 있어서, 상기 고정브라켓은 상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제1단부의 고정위치를 가이드하도록 상기 제1단부의 이동을 제한하는 제1스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 유동지지부는,

상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 제2회동지지홈을 구비하는 적어도 하나의 유동브라켓; 및

상기 유동브라켓이 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있도록 가이드하는 브라켓이동가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제4항에 있어서, 상기 유동브라켓은 상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제2단부의 고정위치를 가이드하도록 상기 제2단부의 이동을 제한하는 제2스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제4항에 있어서, 상기 작동부는,

상기 유동브라켓과 접촉하도록 배치된 캠을 구비하는 캠부;

상기 캠의 샤프트에 형성된 캠기어; 및

상기 캠기어를 회전시키는 회전 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제6항에 있어서. 상기 회전 액츄에이터는,

상기 캠기어의 외주면에 소정간격을 두고 형성된 복수의 돌기를 구비하는 돌출부; 및

상기 프레임의 내부를 오픈하는 커버와 연동하도록 상기 커버에 연결되고, 상기 커버의 개폐동작시 상기 돌출부의 상기 돌기와 맞물리도록 상기 돌기와 동일간격으로 형성된 수용홈을 구비하는 링크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제6항에 있어서, 상기 작동부는 상기 유동브라켓을 상기 캠에 접촉시키도록 상기 유동브라켓을 탄성적으로 가압하는 가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제8항에 있어서, 상기 가압부는 상기 유동브라켓과 상기 브라켓이동가이드 사이에 설치된 탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
프레임;

상기 프레임에 탈거할 수 있게 장착되고, 적어도 하나의 샤프트를 구비하는 적어도 하나의 카트리지; 및

상기 프레임에 형성되고, 상기 카트리지의 샤프트의 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 고정지지부, 상기 프레임에 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있게 형성되고, 상기 카트리지의 상기 샤프트의 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 유동지지부, 및 상기 유동지지부를 제1위치와 제2위치 사이로 이동하도록 동작하는 작동부를 구비하는 카트리지샤프트 고정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제10항에 있어서, 상기 고정지지부는,

상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제1단부를 회동할 수 있게 지지하는 제1회동지지홈을 구비하는 적어도 하나의 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제11항에 있어서, 상기 고정브라켓은 상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제1단부의 고정위치를 가이드하도록 상기 제1단부의 이동을 제한하는 제1스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제10항에 있어서, 상기 유동지지부는,

상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제2단부를 회동할 수 있게 지지하는 제2회동지지홈을 구비하는 적어도 하나의 유동브라켓; 및

상기 유동브라켓이 제1위치와 제2위치 사이로 이동할 수 있도록 가이드하는 브라켓이동가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제13항에 있어서, 상기 유동브라켓은 상기 카트리지의 상기 샤프트의 상기 제2단부의 고정위치를 가이드하도록 상기 제2단부의 이동을 제한하는 제2스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제13항에 있어서, 상기 작동부는,

상기 유동브라켓과 접촉하도록 배치된 캠을 구비하는 캠부;

상기 캠의 샤프트에 형성된 캠기어; 및

상기 캠기어를 회전시키는 회전 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항에 있어서, 상기 회전 액츄에이터는,

상기 캠기어의 외주면에 소정간격을 두고 형성된 복수의 돌기를 포함하는 돌출부; 및

상기 프레임의 내부를 오픈하는 커버와 연동하도록 상기 커버에 연결되고, 상기 커버의 개폐동작시 상기 돌출부의 상기 돌기와 맞물리도록 상기 돌기와 동일간격으로 형성된 수용홈을 구비하는 링크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항에 있어서, 상기 작동부는 상기 유동브라켓을 캠에 접촉시키도록 상기 유동브라켓을 탄성적으로 가압하는 가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제17항에 있어서, 상기 가압부는 상기 유동브라켓과 상기 브라켓이동가이드 사이에 설치된 탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서, 상기 카트리지의 상기 샤프트는 현상제화상이 형성되는 감광체의 샤프트인 것을 특징으로 하는 카트리지의 샤프트를 고정하기 위한 장치.
제10항에 있어서, 상기 카트리지의 상기 샤프트는 현상제화상이 형성되는 감광체의 샤프트인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.