KR100729618B1 - 구동장치, 그것을 구비한 프로세스 카트리지 및화상형성장치 - Google Patents

구동장치, 그것을 구비한 프로세스 카트리지 및화상형성장치 Download PDF

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안병화
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삼성전자주식회사
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Abstract

구동장치, 그것을 구비하는 프로세스 카트리지 및 화상형성장치가 개시된다. 구동장치는, 구동모터와 연결된 구동기어; 구동기어와 맞물리는 피동기어; 및 구동기어와 피동기어가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하는 동력커플링부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 동력커플링부는 구동기어와 피동기어 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재로 구성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 구동기어에서부터 피동기어에 구동력이 전달될 때 구동기어와 피동기어가 서로 유동하지 않게 맞물리도록 커플링함으로써 구동기어와 피동기어 사이의 축간거리가 일정하게 유지되도록 하며, 그에 따라 구동기어의 구동토크 및 피동기어의 부하토크에 의해 발생하는 피동기어축의 위치변동과 프로세스 카트리지의 변형, 및 그에 따른 현상롤러와 감광체 사이의 갭 변화를 최소화하도록 할 수 있다.
구동기어, 피동기어, 연결, 유동, 방지, 축간 거리, 유지

Description

구동장치, 그것을 구비한 프로세스 카트리지 및 화상형성장치{driving apparatus, process cartridge and image forming device having the same}
도 1 및 도 2는 일반적인 화상형성장치의 프로세스 카트리지의 장착 및 탈거동작을 예시하는 사시도.
도 3은 도 2에 도시한 프로세스 카트리지의 측면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 동력커플링부를 구비한 구동장치가 적용되는 제1, 제2, 제3 및 제4프로세스 카트리지를 구비하는 화상형성장치의 본체커버의 개폐동작을 예시하는 개략 단면도.
도 5 및 도 6은 도 4a에 도시한 화상형성장치의 제1프로세스 카트리지의 장착 및 탈거동작을 예시하는 사시도.
도 7은 도 5에 도시한 화상형성장치의 구동유닛의 동력커플링부의 사시도,
도 8a 및 도 8b는 도 5 및 도 6에 도시한 화상형성장치의 제1프로세스 카트리지의 측면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 프린터 108: 카트리지 프레임
103: 감광체구동부 104: 감광체
106, 119: 피동기어 107: 현상롤러
110: 카트리지 유닛 114: 공급롤러
118: 현상구동부 151: 함체
202: 감광체유닛 208: 현상유닛
210: 하우징 211: 감광체 케이스
213: 현상케이스 215: 구동유닛
216: 본체구동부 217, 218: 구동기어
219: 카트리지 고정유닛 220, 221: 돌출안착부재
223, 224: 록킹스프링 226, 227: 장착돌기
229: 장착가이드홈 250: 동력커플링부
251: 축간거리 유지부재 255: 축지지부
본 발명은 레이저 프린터, 디지털 복사기, 팩시밀리 등과 같은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동기어에서 피동기어로 구동력을 전달하는 구동장치, 그것을 구비하는 프로세스 카트리지 및 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저 프린터, 디지털 복사기, 팩시밀리 등과 같은 전자사진방식 화상형성장치는 레이저 빔에 노광되어 정전잠상(electrostatic latent image)이 형성되는 감광체를 구비하는 감광체유닛과 정전잠상을 현상제화상으로 현상하는 현 상롤러를 구비하는 현상유닛이 단일부품으로 모듈화된 하나 또는 복수의 프로세스 카트리지, 또는 현상유닛만이 단일부품으로 모듈화된 하나 또는 복수의 프로세스 카트리지를 구비한다.
이러한 프로세스 카트리지는 유지 보수 또는 교체를 쉽게 하기 위해 본체에 장착하거나 탈거할 수 있게 구성된다.
또, 감광체유닛과 현상유닛이 단일부품으로 모듈화된 프로세스 카트리지의 경우, 현상유닛은 본체의 구동모터에서부터 감광체유닛에 전달된 구동력에 의해 감광체유닛과 함께 구동되거나, 본체의 구동모터에서부터 감광체유닛과 별도로 전달된 구동력에 의해 감광체유닛과 독립적으로 구동되도록 구성된다.
현상유닛이 감광체유닛에 전달된 구동력에 의해 감광체유닛과 함께 구동되는 경우, 현상유닛은 감광체를 공회전시킬 경우와 같이 감광체에 형성된 정전잠상을 현상하지 않을 때에도 감광체유닛과 함께 구동된다. 이러한 현상유닛의 불필요한 구동은 현상롤러와 현상롤러에 현상제를 공급하는 공급롤러 사이 및 현상롤러와 현상제층의 두께를 규제하는 현상제 규제블레이드 사이의 마찰을 발생하여 현상제 스트레스를 증가시킨다. 현상제의 스트레스 증가는 현상의 균일성을 저하시켜 화상품질이 떨어뜨린다.
또, 현상롤러와 감광체가 복수의 기어로 서로 연결되기 때문에, 현상성능을 조정하기 위해 감광체와 현상롤러 사이의 속도비를 조정하고자 할 경우, 사용된 각 기어의 잇수, 기어들의 축간 거리조정 등을 고려해야 하므로, 속도비 조정이 쉽지 않는 문제점이 있다.
이러한 이유때문에, 현상유닛과 감광체유닛을 서로 독립적으로 구동하는 프로세스 카트리지의 사용이 점점 증가하고 있다.
도 1은 현상유닛과 감광체유닛이 서로 독립적으로 구동되는 일반적인 프로세스카트리지(1)를 도시한다.
이 프로세스 카트리지(1)는 감광체유닛(2), 현상유닛(8), 및 하우징(10)을 구비한다.
감광체유닛(10)은 하우징(10)의 감광체 케이스(11)내에 회전할 수 있게 설치된 드럼형상의 감광체(4)를 구비한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 감광체 케이스(11)의 제1측면프레임(11a)에서 외부쪽으로 돌출되어 제1측면커버(33) 내에 배치된 감광체축(5)의 제1단부(5a)에는 제1피동기어(6)가 형성되어 있다. 제1피동기어(6)는 프로세스 카트리지(1)가 화살표방향(A)으로 밀려져 본체내에 장착될 때, 본체내에 설치된 구동모터(도시하지 않음)와 연결된 기어트레인의 제1구동기어(16)와 맞물린다.
따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 프로세스 카트리지(1)가 본체내에 장착된 후, 본체내의 구동모터가 구동되면, 제1피동기어(6)는 제1구동기어(16)에 의해 일방향, 예를들면 시계방향(도 3 참조)으로 회전된다. 제1피동기어(6)가 시계방향으로 회전하게 되면, 제1피동기어(6)와 동축 형성된 감광체(4) 역시 시계방향으로 회전한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 감광체(4)의 주위에는 감광체(4)의 표면을 대전하는 대전롤러(도시하지 않음), 및 감광체(4)를 클리닝하는 클리닝롤러 또는 클리닝 블레이드와 같은 클리닝부재(도시하지 않음), 및 현상유닛(8)의 현상롤러(7)가 배치된다.
현상유닛(8)은 하우징(10)의 현상 케이스(13)내부에서 감광체(4)와 일정 갭을 두고 접촉하는 현상롤러(7), 현상롤러(7)에 현상제를 공급하는 공급롤러(14), 및 현상롤러(7)와 접촉하여 현상제층의 두께를 규제하는 현상제 규제블레이드(도시하지 않음)를 구비한다.
현상케이스(13)의 제1측면프레임(13a)에서 돌출되어 제2측면커버(28)내에 배치된 현상롤러축(7a)의 일단부에는 현상롤러기어(7b)가 형성되어 있다. 현상롤러기어(7b)는 제1측면프레임(13a)과 제2측면커버(28) 사이에 회전할 수 있게 설치된 동력전달기어(15)와 감속기어(17)를 통해 제2피동기어(19)와 연결되어 있다. 현상롤러기어(7b)와 연결된 동력전달기어(15)의 하측에는 공급롤러(14)와 동축 형성된 공급롤러기어(14b)가 연결되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제2피동기어(19)는 프로세스 카트리지(1)가 본체내에 장착될 때, 본체내에 설치된 구동모터와 연결된 기어트레인의 제2구동기어(18)와 맞물린다. 따라서, 프로세스 카트리지(1)가 본체내에 장착된 후, 본체내의 구동모터가 구동되면, 제2피동기어(19)는 제2구동기어(18)에 의해 일방향, 즉 시계방향으로 회전된다. 제2피동기어(19)가 시계방향으로 회전함에 따라, 제2피동기어(19)의 회전력은 감속기어(17)와 동력전달기어(15)를 통해 현상롤러기어(7b)와 공급롤러기어(14b)에 전달된다. 그 결과, 현상롤러(7)와 공급롤러(14)는 각각 시계반대방향으로 회전된다.
하우징(10)은 감광체 케이스(11), 및 현상케이스(13)를 구비한다.
감광체케이스(11)는 감광체유닛(2)의 각종 부품, 즉 감광체(4), 대전롤러 등의 축을 지지하는 제1 및 제2측면프레임(11a, 11b), 및 제1 측면프레임(11a)의 외측에 설치된 제1피동기어(6)를 밀폐하는 제1측면커버(33)로 구성된다.
현상케이스(13)는 현상유닛(8)의 각종 부품, 즉 현상롤러(7), 공급롤러(14), 동력전달기어(15), 감속기어(17), 및 제2피동기어(19) 등의 축을 지지하는 제1 및 제2측면프레임(13a, 13b), 및 제1측면프레임(13a)의 외측에 설치된 현상롤러기어(7b), 공급롤러기어(14b), 동력전달기어(15), 감속기어(17), 및 제2피동기어(19)를 밀폐하는 제2측면커버(28)로 구성된다.
감광체케이스(11)와 현상케이스(13)는 현상롤러축(7a)을 수용하도록 감광체 케이스(11)의 제1측면프레임(11a)의 하부(12; 도 3 참조)에 형성된 긴 슬라이드홀(12a)과 감광체축(5)의 제2단부(도시하지 않음)를 수용하여 회전할 수 있게 지지하도록 현상케이스(13)의 제2측면프레임(13b)의 뒤쪽(도면의 좌측)에 형성된 고정부(도시하지 않음)의 고정홀(도시하지 않음)에 의해 서로 연결되어 있다.
또한, 감광체 케이스(11)의 제1 및 제2측면프레임(11a, 11b)의 뒤쪽에서 외부로 돌출된 감광체축(5)의 제1 및 제2단부(5a)에 대응하는 본체에는 제1 및 제2돌출안착부재(20, 21)와 제1 및 제2록킹스프링(23, 24)이 설치되어 있다.
현상케이스(13)의 제2측면커버(28)의 앞쪽(도면의 우측)에는 프로세스 카트리지(1)가 본체에 장착될 때 본체에 설치된 제1 및 제2장착돌기(26, 27)를 수용하여 가이드하는 제1 및 제2장착가이드홈(29; 제1 장착가이드홈만 도시함)이 형성되 어 있다.
따라서, 도 1에 도시한 바와 같이, 프로세스 카트리지(1)가 본체에 장착되도록 화살표방향(A)으로 밀려지면, 프로세스 카트리지(1)의 제1 및 제2장착가이드홈(29)은 제1 및 제2장착돌기(26, 27)를 수용하여 가이드한다. 또, 감광체축(5)의 제1 및 제2단부(5a)는 제1 및 제2록킹스프링(23, 24)의 지지단부를 위로 밀어올리면서 제1 및 제2돌출안착부재(20, 21)에 안착된 다음, 제1 및 제2록킹스프링(23, 24)의 지지단부에 의해 제1 및 제2돌출안착부재(20, 21)에 탄성적으로 록킹된다.
반대로, 프로세스 카트리지(1)가 도 2 및 도 3에 도시한 위치에서 본체에서부터 탈거되도록 화살표방향(B)으로 당겨지면, 제1 및 제2장착가이드홈(29)은 제1 및 제2장착돌기(26, 27)를 이탈하도록 가이드하고, 감광체축(5)의 제1, 및 제2단부(5a)는 제1 및 제2록킹스프링(23, 24)의 탄성력에 대항하여 제1 및 제2록킹스프링(23, 24)의 지지단부를 밀어올리면서 제1 및 제2돌출안착부재(20, 21)에서부터 이탈된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 프로세스 카트리지(1)에 따르면, 제1피동기어(6)는 감광체(4)에만 구동력을 전달하고, 제2피동기어(19)는 복수의 기어(17, 15, 7b, 14b)를 통해 현상롤러(7)와 공급롤러(14)에 구동력을 전달하므로, 본체내에 설치된 구동모터와 연결된 기어트레인의 제2구동기어(18)의 회전력, 즉 구동토크에 대한 제2피동기어(18)의 부하토크는 제1구동기어(16)의 구동토크에 대한 제1피동기어(6)의 부하토크에 비해 크게 발생한다.
또, 감광체(4)는 감광체 케이스(11)의 제1 및 제2측면프레임(11a, 11b)에 지지된 데 반하여, 제2피동기어(19)는 현상케이스(13)의 제1측면프레임(13a)에 지지되어 있다.
따라서, 본체의 구동모터의 구동력이 제2구동기어(18)에서 제2피동기어(19)로 전달될 때, 제2피동기어(19)는 제2구동기어(18)의 구동토크에 대한 부하토크에 의해 발생하는 힘(F1)을 받게 된다. 이때, 프로세스 카트리지(1)가 양단에서 감광체축(5)의 제1 및 제2단부(5a)와 제1 및 제2 장착가이드홈(29)에 의해 본체의 제1및 제2돌출안착부재(20, 21)와 제1 및 제2장착돌기(26, 27)에 지지되어 있지만, 제2피동기어축(19a)이 고정된 현상케이스(13)의 제1측면프레임(13a)과 감광체케이스(11)의 제1측면프레임(11a)이 현상롤러축(7a)과 슬라이드홀(12a)을 통해 유동할수 있게 고정되어 있기 때문에, 현상케이스(13)의 제1측면프레임(13a)은 부하토크에 의해 발생하는 힘(F1)에 의해 밀려진다. 그 결과, 제2피동기어(19)는 일정한 위치를 유지하지 못하고, 부하토크의 변화량에 상응하는 범위로 제2구동기어(18)와의 축간거리의 변동, 즉 제2피동기어축(19a)의 위치변동을 발생하고, 이와 동시에 프로세스 카트리지(1)는 감광체케이스(11)와 현상 케이스(13)가 현상롤러축(7a)을 중심으로 아래로 휘어지는 휨변형을 발생하게 된다.
또한, 프로세스 카트리지(1)가 양단에서 감광체축(5)의 제1 및 제2단부(5a)와 제1 및 제2 장착가이드홈(29)에 의해 제1및 제2돌출안착부재(20, 21)와 제1 및 제2장착돌기(26, 27)에 지지된 양팔보 형태를 가지므로, 본체의 구동모터의 구동력이 제2구동기어(18)에서 제2피동기어(19)로 전달될 때, 프로세스 카트리지(1)의 중 앙부에 위치한 제2피동기어(19)는 제1 및 제2구동기어(16, 19)에서 작용하는 구동토크에 대한 제1 및 제2 돌출안착홈(20, 21)과 제1및 제2장착돌기(26, 27)의 반발력(F2, F3)에 의해 진동을 발생하게 되고, 그에 따라 제2피동기어(19)의 부하토크에 의해 발생하는 제2피동기어축(19a)의 위치변동폭은 더 커지게 된다.
이와 같이 진동과 함께 제2피동기어축(19a)의 위치가 변동되고, 그에 따라 프로세스 카트리지(1)의 형상이 변형되면, 갭링(도시하지 않음)에 의해 감광체(4)와 일정한 갭을 유지하도록 현상케이스(13)의 제1 및 제2측면프레임(13a, 13b)에 고정된 현상롤러(7)는 감광체(4)와의 갭의 크기가 변하게 된다. 그 결과, 프로세스 카트리지(1)에 의해 형성되는 화상에는 현상롤러(7)와 감광체(4) 사이의 갭 변화에 따라 발생하는 지터(jitter)와 같은 결함이 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 본체의 구동기어에서부터 프로세스 카트리지의 피동기어로와 같이 구동기어에서 피동기어로 구동력이 전달될 때 구동기어와 피동기어가 서로 유동하지 않게 맞물리도록 커플링함으로써 구동기어의 구동토크 및 피동기어의 부하토크에 의해 발생하는 피동기어축의 위치변동과 프로세스 카트리지의 변형, 및 그에 따른 현상롤러와 감광체 사이의 갭 변화를 최소화하도록 한 동력커플링부를 구비한 구동장치, 그것을 구비한 프로세스 카트리지 및 그것을 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 본체의 구동기어에서부터 프로세스 카트리지의 피동 기어로와 같이 구동기어에서 피동기어로 구동력이 전달될 때 구동기어와 피동기어 사이의 축간거리가 일정하게 유지되도록 함으로써 구동기어의 구동토크 및 피동기어의 부하토크에 의해 발생하는 피동기어축의 위치변동과 프로세스 카트리지의 변형, 및 그에 따른 현상롤러와 감광체 사이의 갭 변화를 최소화하도록 한 동력커플링부를 구비한 구동장치, 그것을 구비한 프로세스 카트리지 및 그것을 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시형태에 따른 화상형성장치의 구동장치는, 구동모터와 연결된 구동기어; 구동기어와 맞물리는 피동기어; 및 구동기어와 피동기어가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하는 동력커플링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
동력커플링부는 구동기어와 피동기어 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재로 구성될 수 있다.
축간거리 유지부재는, 일단부는 피동기어축에 고정되고, 타단부는 구동기어축을 수용하여 지지하는 축지지부를 구비하는 축지지 브라켓으로 구성된 것이 바람직하다. 특히, 축지지부은 구동기어축이 수용 및 이탈될 수 있게 개방된 입구, 및 구동기어의 구동토크 및 구동토크에 대한 피동기어의 부하토크가 작용하는 방향과 다른 방향으로 배치된 복수의 축지지면을 구비하고 구동기어축을 수용하여 구속하는 안착부를 구비하는 축지지홈으로 구성된 것이 바람직하다.
실시예에서, 구동기어는 본체에 설치되고 구동모터와 연결된 구동기어로 구 성되고, 피동기어는 화상형성장치의 본체에 탈거할 수 있게 구성된 프로세스 카트리지에 설치되고 프로세스 카트리지가 본체에 장착될 때 구동기어와 맞물려서 현상롤러에 구동력을 전달하는 피동기어로 구성될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시형태에 따른 화상형성장치의 프로세스 카트리지는, 정전잠상이 형성되는 감광체를 구비하는 감광체유닛, 및 감광체의 정전잠상을 현상하는 현상롤러를 구비하는 현상유닛 중의 적어도 하나; 감광체축에 형성된 제1피동기어 및 현상롤러에 구동력을 전달하는 제2피동기어 중 적어도 하나, 및 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 화상형성장치의 본체에 설치된 적어도 하나의 구동기어가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하는 동력커플링부를 구비하는 구동장치부; 및 감광체유닛 및 현상유닛 중 적어도 하나, 및 구동장치부를 일체화하여 모듈화한 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
동력커플링부는 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 적어도 하나의 구동기어 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재로 구성될 수 있다.
축간거리 유지부재는, 일단부는 제1 및 제2피동기어축 중 적어도 하나에 고정되고, 타단부는 프로세스 카트리지가 본체에 장착될 때 구동기어축을 수용하여 지지하는 축지지부를 구비하는 적어도 하나의 축지지 브라켓으로 구성된 것이 바람직하다. 특히, 축지지부는 프로세스 카트리지가 본체에 장착 및 탈거될 때 구동기어축이 수용 및 이탈될 수 있도록 구동기어축이 수용 및 이탈하는 방향으로 개방된 입구, 및 구동기어의 구동토크 및 구동토크에 대한 피동기어의 부하토크가 작용하는 방향과 다른 방향으로 배치된 복수의 축지지면을 구비하고 구동기어축을 수용하 여 구속하는 안착부를 구비하는 축지지홈으로 구성된 것이 바람직하다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시형태에 따른 화상형성장치는 적어도 하나의 구동모터, 및 구동모터와 연결된 적어도 하나의 구동기어를 구비하는 본체; 및 정전잠상이 형성되는 감광체를 구비하는 감광체유닛, 및 감광체의 정전잠상을 현상하는 현상롤러를 구비하는 현상유닛 중의 적어도 하나; 감광체축에 형성된 제1피동기어 및 현상롤러에 구동력을 전달하는 제2피동기어 중의 적어도 하나, 및 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 본체의 적어도 하나의 구동기어가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하는 동력커플링부를 구비하는 구동장치부; 및 감광체유닛 및 현상유닛 중 적어도 하나, 및 구동장치부를 일체화하여 모듈화하는 하우징;을 구비하는 적어도 하나의 프로세스 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
동력커플링부는 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 적어도 하나의 구동기어 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재로 구성될 수 있다.
축간거리 유지부재는, 일단부는 제1 및 제2피동기어축 중 적어도 하나에 고정되고, 타단부는 프로세스 카트리지가 본체에 장착될 때 구동기어축을 수용하여 지지하는 축지지부를 구비하는 적어도 하나의 축지지 브라켓으로 구성된 것이 바람직하다. 특히, 축지지부는 프로세스 카트리지가 본체에 장착 및 탈거될 때 구동기어축이 수용 및 이탈될 수 있도록 구동기어축이 수용 및 이탈하는 방향으로 개방된 입구, 및 구동기어의 구동토크 및 구동토크에 대한 피동기어의 부하토크가 작용하는 방향과 다른 방향으로 배치된 복수의 축지지면을 구비하고 구동기어축을 수용하 여 구속하는 안착부를 구비하는 축지지홈으로 구성된 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 구동장치, 그것을 구비한 프로세스 카트리지, 및 화상형성장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 동력커플링장치가 적용된프로세스 카트리지를 구비하는 화상형성장치를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 화상형성장치는 PC 등의 외부기기로부터 입력된 데이타를 인쇄하여 출력하는 칼라 화상형성장치(100)이다.
본 발명의 칼라 화상형성장치(100)는 급지유닛(118), 카트리지프레임(108), 카트리지유닛(110), 카트리지 고정유닛(219; 도 5 및 도 6 참조), 구동유닛(215; 도 5 및 도 6 참조), 전사유닛(107), 정착유닛(124), 및 배지유닛(131)을 구비한다.
급지유닛(118)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 카트리지유닛(110)을 고정하기 위한 것으로, 급지유닛(118) 상부에 배치된다.
카트리지프레임(108)은 카트리지유닛(110)이 배치된 장방형 형태의 함체(151)로 구성된다.
카트리지유닛(110)은 수직으로 소정간격을 두고 배치된 제1, 제2, 제3, 및 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)로 구성된다.
제1, 제2, 제3, 및 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)는 소정의 칼라, 즉 각각 옐로, 마젠타, 시안, 흑색의 토너화상을 형성한다.
제1, 제2, 제3, 및 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 각각의 구성은 모두 동일하므로, 여기서는 제1프로세스 카트리지(110Y)만 설명하기로 한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 프로세스 카트리지(110Y)는 감광체 유닛(202), 현상유닛(228), 레이저스캐닝유닛(Laser scanning unit;LSU)(103; 도 4a 및 도 4b 참조), 및 이들을 단일부품으로 모듈화하는 하우징(210)으로 구성된다.
감광체유닛(202)은 감광체케이스(211)내에 회전할 수 있게 지지된 감광체(104)를 구비한다. 감광체(104)은 OPC 드럼(organic photoconductive drum)으로 구성된다.
도 4a, 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 감광체(104)의 외주에는 감광체(104)의 표면을 대전하는 대전롤러(102)와 감광체(104)의 표면에 잔류하는 폐현상제를 제거하는 감광체 클리너(도시하지 않음)가 회전방향을 따라 소정위치에 배치되어 있다. 대전롤러(102)와 감광체 클리너(도시하지 않음)의 구성은 일반적으로 공지된 구성과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 현상유닛(208)는 감광체(104)와 대향하게 일정 갭을 두고 현상케이스(213))내에 배치된 현상롤러(107), 현상롤러(107)에 현상제를 공급하는 공급롤러(114), 및 현상롤러(107)에 형성되는 현상제층의 두께 를 규제하는 현상제 규제블레이드(도시하지 않음)로 이루어진다. 현상롤러(107), 공급롤러(114), 및 현상제 규제블레이드의 구성은 일반적으로 공지된 것과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
LSU(103)는 현상 케이스(213)내의 앞쪽(도면의 우측)에서 감광체(104)에 레이저빔을 조사하도록 배치되어 있다. LSU(103)는 대전롤러(102)에 의해 대전된 감광체(104)의 표면에 PC 등 외부기기로부터 입력되는 화상신호에 따라 레이저 다이오드 등에 의해 레이저 빔을 조사하여, 정전잠상을 형성한다.
여기서, LSU(103)는 현상유닛(208)의 현상케이스(213)에 일체로 모듈화된 것으로 예시하였지만, 제1프로세스 카트리지(110Y)와 별도로 카트리지프레임(108)의 함체(151)에 설치되도록 구성될 수 있다.
도 5 내지 도 8b에 도시한 바와 같이, 하우징(210)은 감광체 케이스(211), 및 현상케이스(213)를 구비한다.
감광체 케이스(211)는 감광체 유닛(202)의 각종 부품, 즉 감광체(104), 대전롤러(102) 등의 축을 축을 지지하는 제1 및 제2측면프레임(211a, 211b), 및 제1 측면프레임(211a)의 외측에 설치된 제1피동기어(106)를 밀폐하는 제1측면커버(233)로 구성된다.
현상케이스(213)는 현상유닛(208)의 각종 부품, 즉 현상롤러(107), 공급롤러(114), 동력전달기어(115), 감속기어(117), 및 제2피동기어(119) 등의 축을 지지하는 제1 및 제2측면프레임(213a, 213b), 및 제1 측면프레임(213a)의 외측에 설치된 현상롤러기어(107b), 공급롤러기어(114b), 동력전달기어(115), 감속기어(117), 및 제2피동기어(119)를 밀폐하는 제2측면커버(228)로 구성된다.
감광체 케이스(211)와 현상케이스(213)는 도 1을 참조하여 설명한 종래의 프로세스 카트리지(1)와 마찬가지로, 현상롤러축(107a)을 수용하도록 감광체 케이스(211)의 제1측면프레임(211a)의 하부(212)에 형성된 긴 슬라이드홀(212a)과 감광체축(105)의 제2단부(도시하지 않음)를 수용하여 회전할 수 있게 지지하도록 현상케이스(213)의 제2측면프레임(213b)의 뒤쪽(도면의 좌측)에 형성된 고정부의 고정홀(도시하지 않음)에 의해 서로 연결되어 있다.
구동유닛(215)은 카트리지 유닛(110)를 구동하기 위한 것으로, 각각 제1, 제2, 제3 및 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 구동하는 제1, 제2, 제3 및 제4카트리지 구동장치(215Y, 215M, 215C, 215K; 제1카트리지 구동장치만 도시함)으로 구성된다.
제1, 제2, 제3 및 제4카트리지 구동장치(215Y, 215M, 215C, 215K)의 각각의 구성은 서로 동일하므로, 제1 프로세스 카트리지(110Y)를 구동하는 제1 카트리지 구동장치(215Y)만 설명하기로 한다.
도 5, 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1카트리지 구동장치(215Y)는 본체구동부(216), 감광체구동부(103), 현상구동부(118), 및 동력커플링부(250)를 구비한다.
본체구동부(216)는 본체(178)내에 설치된 제1 및 제2구동모터(도시하지 않음), 제1 및 제2구동모터로부터 구동력을 받는 제1 및 제2기어트레인(도시하지 않음), 제1 및 제2기어트레인에 연결된 제1 및 제2 구동기어(217, 218)로 구성된다.
여기서, 제1 및 제2구동기어(217, 218)는 각각 제1 및 제2기어트레인을 통해 제1 및 제2구동모터로부터 구동력을 받는 것으로 예시 및 설명하였지만, 동력절환장치를 포함하는 하나의 기어트레인(도시하지 않음)을 통해 동일한 하나의 구동모터(도시하지 않음)로부터 구동력을 받도록 구성될 수도 있다.
감광체구동부(103)는 감광체 케이스(211)의 제1측면프레임(211a)에서 외측으로 돌출되어 제1측면커버(233)내에 배치된 감광체축(105)의 제1단부(105a)에 형성된 제1피동기어(106)로 구성된다.
제1피동기어(106)는 제1프로세스 카트리지(110Y)가 본체(178)의 카트리지프레임(108)에 장착될 때 본체(178)내에 설치된 제1구동모터로부터 구동력을 받는 제1기어트레인의 제1구동기어(217)와 맞물린다.
따라서, 감광체(104)는 제1기어트레인의 제1구동기어(217)에 의해 일방향, 예를들면 시계방향(도 8b참조)으로 회전된다. 제1기어트레인의 구성은 공지된 구성과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 8a, 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 현상구동부(118)는 현상케이스(213)의 제1측면프레임(213a)에서 돌출되어 제2측면커버(228)내에 배치된 현상롤러축(107a)의 일단부에 형성된 현상롤러기어(107b)를 구비한다. 현상롤러기어(107b)는 축의 양단부가 제1측면프레임(213a)와 제2측면커버(228) 사이에 회전할 수 있게 설치된 동력전달기어(115)와 감속기어(117)를 통해 제2피동기어(119)와 연결되어 있다. 현상롤러기어(107b)와 연결된 동력전달기어(115)의 하측에는 공급롤러(114)와 동축 형성된 공급롤러기어(114b)가 연결되어 있다.
도 8b에 도시한 바와 같이, 제1프로세스 카트리지(110Y)가 본체(178)의 카트 리지프레임(108)내에 장착될 때, 제2피동기어(119)는 본체(178)내에 설치된 제2구동모터와 연결된 제2기어트레인의 제2구동기어(218)와 맞물린다.
따라서, 제1프로세스 카트리지(110Y)가 카트리지프레임(108)에 장착된 후, 본체(178)내의 제2구동모터가 구동되면, 제2피동기어(119)는 제2구동기어(218)에 의해 일방향, 즉 시계방향으로 회전된다. 제2피동기어(119)가 시계방향으로 회전함에 따라, 제2피동기어(119)의 회전력은 감속기어(117)와 동력전달기어(115)를 통해 현상롤러기어(107a)와 공급롤러기어(114a)에 전달되고, 이에 따라 현상롤러(107)와 공급롤러(114)는 각각 시계반대방향으로 회전된다.
동력커플링부(250)는 제1프로세스 카트리지(110Y)가 카트리지프레임(108)에 장착될 때 제2구동기어(218)와 제2피동기어(119)가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하기 위한 것으로, 제2피동기어(119)와 제1구동기어(218) 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재(251)로 구성된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 축간거리 유지부재(251)는 일단부(251a)가 제2피동기어축(119a)에 고정된 축지지 브라켓으로 구성된다. 축지지 브라켓은 타단부(251b)에서 제1프로세스 카트리지(110Y)가 본체(178)의 카트리지프레임(108)에 장착될 때 제2구동기어축(218a)을 수용하여 지지하는 축지지부(255)를 구비한다.
축지지부(255)는 입구(256)와 안착부(257)를 구비하는 축지지홈으로 구성된다. 입구(256)는 제1프로세스 카트리지(110Y)가 카트리지프레임(108)에 화살표방향(C,D)으로 밀려지거나 당겨져 장착되거나 탈거될 때 제2 구동기어축(218a)이 수용되거나 및 이탈될 수 있도록 제2구동기어축(218a)이 수용 및 이탈하는 방향, 즉 화살표방향(C,D)으로 개방되어 있다. 도 8b에 도시한 바와 같이, 안착부(257)는 구동력이 제2구동기어(218)에서 제2피동기어(119)로 전달될 때 제2구동기어(218)의 구동토크에 대한 제2피동기어(119)의 부하토크에 의해 발생하는 힘(F1')을 규제하도록 제2구동기어(218)의 구동토크 및 부하토크가 작용하는 방향과 대략 직각으로 배치된 상부 및 하부 축지지면(257a, 257b)을 구비한다.
카트리지 고정유닛(219)은 카트리지유닛(110)을 카트리지프레임(108)에 고정하기 위한 것으로, 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 카트리지 프레임(108)의 함체(151)에 고정하는 제1, 제2, 제3 및 제4 카트리지 고정부(219Y, 219M, 219C, 219K)로 구성된다.
제1, 제2, 제3 및 제4카트리지 고정부(219Y, 219M, 219C, 219K)의 각각의 구성은 서로 동일하므로, 제1프로세스 카트리지(219Y)를 함체(151)에 고정하는 제1 카트리지 고정부(149)만 설명하기로 한다.
제1카트리지 고정부(219Y)는 제1 및 제2장착돌기(226, 227), 제1 및 제2장착가이드홈(229; 제1장착가이드홈만 도시함), 제1 및 제2 돌출안착부재(220, 221) 및 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)로 구성된다.
제1 및 제2장착돌기(226, 227)는 함체(151)의 제1 및 제2측벽(151b; 도 4a 및 4b에서 제2측벽만 도시함)의 내측면의 앞쪽(도면의 우측)에 각각 돌출 형성된다.
제1 및 제2장착가이드홈(229)은 제1 및 제2측벽(151b)의 내측면에 형성된 제1 및 제2장착돌기(227, 227)와 대응하게 현상케이스(213)의 제2측면커버(228)의 앞쪽에 형성되어 있다. 제1 및 제2장착가이드홈(229)은 제1프로세스 카트리지(110Y)가 함체(151)에 장착되거나 탈거될 때 본체(178)에 설치된 제1 및 제2장착돌기(226, 227)를 가이드하여 수용하거나 이탈시키도록 제2측면커버(228)의 앞쪽으로 오픈되어 있다.
제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)는 감광체케이스(211)의 제1 및 제2측면프레임(211a, 211b)의 뒤쪽에서 외부로 돌출된 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105a; 제1단부만 도시함)와 대응하게 함체(151)의 제1 및 제2측벽(151b)의 내측면의 뒤쪽(도면의 좌측)에 각각 돌출 형성된다. 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)는 L자형 부재로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 돌출안착부재(220, 221)는 제1프로세스 카트리지(110Y)가 함체(151)에 장착될 때 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105a)를 수용하여 지지한다.
제1 및 제2록킹스프링(223, 224)은 각각 제1 및 제2 돌출안착부재(220, 221) 근처에서 함체(151)의 제1 및 제2측벽(151b)의 내측면 뒤쪽(도면의 좌측)에 형성된 제1 및 제2축(도시하지 않음)에 설치된다. 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)은 각각 지지단부(223a, 224a), 및 고정단부(223b, 224b)를 구비한다. 지지단부(223a, 224a)는 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105b)가 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)에 유지되도록 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105b)를 탄성적으로 가압하도록 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)위에 배치된다. 고정단부(223b, 224b)는 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)이 탄성력을 발생할 수 있도록 제1 및 제2측벽(151b)의 내측면에 형성된 제1 및 제2스프링지지부(도시하지 않음)에 지지되어 있다.
따라서, 제1프로세스 카트리지(110Y)가 함체(151)에 장착되도록 도 5 및 도 8a에 도시한 위치에서 화살표방향(C)으로 밀려질 때, 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105b)는 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)의 지지단부(223a, 224a)를 밀어올리면서 본체(178)에 설치된 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)에 안착되고, 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)에 의해 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)에 탄성적으로 록킹된다.
반대로, 제1프로세스 카트리지(110Y)가 함체(151)에서부터 탈착되도록 도 6 및 도 8b에 도시한 위치에서 화살표방향(D)으로 당겨지면, 제1 및 제2장착가이드홈(229)은 제1 및 제2장착돌기(226, 227)를 이탈하도록 가이드하고, 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105a)는 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)의 탄성력에 대항하여 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)의 지지단부(223a, 224a)를 밀어올리면서 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)에서부터 이탈된다.
다시, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전사유닛(107)는 제1, 제2, 제3, 및 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 감광체(104)상에 형성된 토너화상을 용지(P)에 전사하는 것으로, 본체커버(190)와 함께 개폐 동작되도록 본체커버(190)와 일체로 형성된다.
전사유닛(107)은 용지이송벨트(PTB; paper transper belt)(170), 및 전사부(155)를 구비한다. 용지이송벨트(170)는 커버프레임(169)에 지지된 복수의 롤러(171)에 회전 할 수 있게 지지된다. 전사부(105)는 용지이송벨트(170) 내측에서 제 1, 제2, 제3, 및 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 감광체(104)에 대향하게 커버프레임(169)에 배치된 제1, 제2, 제3, 및 제4전사롤러(155Y, 155M, 155C, 155K )로 구성된다. 제1, 제2, 제3, 및 제4전사롤러(155Y, 155M, 155C, 155K)는 용지(P)를 가압하도록 제1, 제2, 제3, 및 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 감광체(104)에 대하여 소정의 압력으로 탄성적으로 가압되도록 설치된다. 또한, 제1, 제2, 제3, 및 제4전사롤러(155Y, 155M, 155C, 155K)는 제1, 제2, 제3, 및 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 감광체(104)에 형성된 토너화상이 용지(P)에 전사될 수 있도록 소정의 전사전압이 인가된다.
정착유닛(124)은 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 구동유닛(215)의 제1, 제2, 제3 및 제4카트리지 구동장치(215Y, 215M, 215C, 215K)의 동력커플링부(250)는 제2구동기어(218)와 제2피동기어(119) 사이에 설치된 것으로 설명 및 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를들면, 본 발명의 동력커플링부(250)는 동일한 구성과 원리로 제1구동기어(217)와 제1피동기어(106) 사이의 사이에 설치되어 제1구동기어(217)와 제1피동기어(106)가 유동하지 않고 커플링될 수 있도록 할 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 구동장치(즉 동력커플링부(250)를 구비하는 구동유닛(215))가 적용되는 프로세스 카트리지를 구비하는 화상형성장치는, 각각 감광체(104)를 구비하는 감광체유닛(202)과 현상롤러(107)를 구비하는 현상유닛(208)을 단일부품으로 모듈화한 복수의 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 구비하는 칼라 화상형성장치(100)인 것으로만 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를들면, 본 발명의 화상형성장치는 감광체를 구비하는 감광체유닛과 현상롤러를 구비하는 현상유닛을 단일부품으로 모듈화한 하나의 프로세스 카트리지를 포함하는 모노칼라 화상형성장치(도시하지 않음); 또는 본체에 설치되고 하나의 감광체를 구비하는 감광체유닛(도시하지 않음), 및 각각 감광체와 소정 갭을 두고 접촉하는 현상롤러를 구비하는 현상유닛(도시하지 않음)만을 단일부품으로 모듈화한 하나 또는 복수의 프로세스 카트리지(도시하지 않음)를 구비하는 모노칼라 또는 칼라 화상형성장치(도시하지 않음)에도 동일한 구성과 원리로 적용될 수 있을 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 화상형성장치(100)의 카트리지유닛(110)을 본체(178)의 카트리지 프레임(108)에 장착하고, 유지보수 또는 교체를 위해 탈거하는 동작을 도 4 내지 도 8b도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 카트리지유닛(110)의 제1, 제2, 제3, 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 카트리지프레임(108)의 함체(151)에 장착하는 장착동작을 설명하기로 한다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 제1, 제2, 제3, 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)를 장착하기 위해, 본체커버(190)는 회동축(193)을 중심으로 일방향, 예를들면 시계반대방향으로 회동하여 오픈된다.
이어서, 제1프로세스 카트리지(110Y)가 본체커버(190)에 의해 개방된 개구를 통해 함체(151) 내부로 삽입된다.
그 다음, 도 5 및 도 8a에 도시한 바와 같이, 제1프로세스 카트리지(110Y)는 제1 및 제2장착가이드홈(229)이 제1 및 제2장착돌기(226, 227)와 정렬하도록 위치된 후 화살표방향(C)으로 밀려진다.
그후 제1 및 제2장착돌기(226, 227)가 제1 및 제2장착가이드홈(229)에 거의 삽입되면, 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105a)는 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)위에 놓이도록 맞춰진다.
이 상태에서, 제1프로세스 카트리지(110Y)가 화살표방향(C)으로 더 밀려지면, 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105a)는 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)의 지지단부(223a, 224a)를 위로 밀어올리면서 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)에 삽입되고, 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)의 지지단부(223a, 224a)에 의해 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)에 탄성적으로 록킹된다.
또한, 본체(178)내에 설치된 제1 및 제2구동모터와 연결된 제1 및 제2기어트레인의 제1 및 제2구동기어(217, 218)는 각각 제1 및 제2피동기어(106, 119)와 맞물리고, 제2구동기어축(119a)은 축간거리 유지부재(251)의 축지지부(255)의 축지지홈의 입구(256)를 통해 안착부(257)에 삽입되어 안착된다. 그 결과, 제1프로세스 카트리지(110Y)의 장착은 완료된다.
제2, 제3, 제4 및 제4프로세스 카트리지(110M, 110C, 110K)는 제1프로세스 카트리지(110Y)의 장착동작과 같은 방법으로 장착동작이 수행된다.
이와 같이, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 장착이 완료된 후, 도 4a에 도시한 바와 같이, 본체커버(190)가 회동축(193)을 중심으로 타방향, 즉 시계방향으로 회동하여 닫혀지면, 제1, 제2, 제3 및 제4프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 장착작업은 완료된다.
그후, 화상형성동작을 위해, 제1 및 제2구동모터가 구동되면, 도 8b에 도시한 바와 같이, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 각각에 대응하는 제1 및 제2구동기어(217, 218)는 각각 제1 및 제2피동기어(106, 119)를 일방향, 예를들면 시계방향으로 회전시킨다.
그 결과, 제1피동기어(106)와 동축 형성된 감광체(104)는 시계방향으로 회전한다. 또한, 감속기어(117) 및 동력전달기어(115)를 통해 제2피동기어(119)와 연결된 현상롤러기어(107b)와 공급롤러기어(114b)는 각각 시계반대방향으로 회전하고, 이에 따라 현상롤러(107)와 공급롤러(114)는 각각 시계반대방향으로 회전한다.
이때, 제2피동기어(119)가 제2구동기어(218)의 구동토크에 대한 부하토크에 의해 부하토크의 변화량에 상응하게 발생하는 힘(F1')을 받지만, 제2피동기어축(119a)이 축간거리 유지부재(251)의 축지지부(255)를 통해 제1구동기어축(218a)에 구속되어 있기 때문에, 제2피동기어(119)가 받는 힘(F1')은 현상케이스(213)의 제1 측면프레임(213a)으로 전달되지 않고 차단된다. 그 결과, 제2구동기어축(218a)과 제2피동기어축(119a)사이의 축간거리 변동, 즉 제2피동기어축(119a)의 위치변동은 발생하지 않는다.
또한, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 중앙부에 위치한 제2피동기어(119)가 제2구동기어(218)의 구동토크에 의해 주기적으로 누르는 힘을 받지만, 제2피동기어(119)에 작용하는 힘은 축간거리 유지부재(251)의 축지지부(255)를 통해 제1구동기어축(218a)에 구속된 제2피동기어축(119a)에 의해 상쇄된다. 그 결과, 케이스(213)의 제1측면프레임(213a)에는 진동 등이 발생하지 않을 뿐 아니라, 제2구동기어(218)에서 누르는 힘에 의해 발생하는 제1 및 제2 돌출안착부재(220, 221)와 제1및 제2장착돌기(226, 227)의 반발력(F2', F3')에 의한 감광체 케이스(211)와 현상 케이스(213) 사이의 휨변형은 방지된다.
이와 같이, 제2피동기어축(119a)의 위치변동 및 감광체케이스(2011)과 현상 케이스(213) 사이의 휨변형이 발생하지 않으므로, 감광체(104)와 현상롤러(107) 사이의 갭은 도시하지 않는 갭링에 의해 최초로 조정된 상태로 일정하게 유지된다. 따라서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 110K)의 각각에 의해 형성되는 화상에는 갭 변화에 따른 지터와 같은 화상불량이 발생하지 않는다.
이와 같이, 감광체(104)와 현상롤러(107)가 서로 일정한 갭을 두고 회전함에 따라, LSU(103)에 의해 감광체(104)에 형성된 정전잠상은 공급롤러(114)에 의해 현상롤러(107)로부터 공급되는 현상제에 의해 현상롤러(107)와 감광체(104) 사이의 갭 변화에 따른 지터와 같은 화상불량을 발생하지 않는 양호한 현상제화상으로 현상된다.
다음으로, 유지 보수 또는 교체를 위해, 제1, 제2, 제3, 제4 및/또는 제4 프로세스 카트리지(110Y, 110M, 110C, 및/또는 110K)를 탈거하는 작업을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 도 4b에 도시한 바와 같이, 유지 보수 또는 교체할 프로세스 카트리지, 예를들면, 제1프로세스 카트리지(110Y)를 분리하기 위해, 본체커버(190)는 회동축(193)을 중심으로 일방향, 예를들면 시계반대방향으로 회동하여 오픈된다.
다음으로, 제1프로세스카트리지(110Y)는 도 6 및 도 8b에 도시한 위치에서 화살표방향(D)으로 당겨진다.
제1프로세스 카트리지(110Y)가 화살표방향(D)으로 당겨짐에 따라, 감광체축(105)의 제1 및 제2단부(105a)는 제1 및 제2록킹스프링(223, 224)의 탄성력에 대항하여 지지단부(223a, 224a)를 위로 밀어올리면서 제1 및 제2돌출안착부재(220, 221)로부터 이탈된다.
또한, 본체(178)내에 설치된 제1 및 제2구동모터와 연결된 제1 및 제2기어트레인의 제1 및 제2구동기어(217, 218)는 각각 제1 및 제2피동기어(106, 119)로부터 풀려지고, 제2구동기어축(218a)은 축간거리 유지부재(251)의 축지지부(255)의 입구(256)를 통해 안착부(257)에서 이탈된다.
그후, 제1 및 제2장착가이드홈(229)이 제1 및 제2장착돌기(226, 227)로부터 완전히 이탈되면, 제1프로세스 카트리지(110Y)는 본체커버(190)에 의해 개방된 개구를 통해 외부로 취출된다.
제1 프로세스 카트리지(110Y)가 외부로 취출된 후, 제1프로세스 카트리지(110Y)는 수리가 필요한 경우에는 해체되어 문제부품이 수리되고, 교체가 필요한 경우에는 새로운 프로세스 카트리지로 교체된다.
수리 또는 교체가 완료된 후, 수리 또는 교체된 제1프로세스 카트리지(110Y)는 카트리지 프레임(108)에 장착되기 위해 본체커버(190)에 의해 개방된 개구를 통해 다시 카트리지 프레임(108)의 함체(151) 내부에 삽입되어, 위에서 설명한 장착동작과 마찬가지 방법으로 함체(151)에 장착된다.
그후, 도 4a에 도시한 바와 같이, 본체커버(190)가 회동축(193)을 중심으로 시계방향으로 회동하여 닫혀지면, 제1프로세스카트리지(110Y)의 교체작업은 완료된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 구동장치, 그것을 구비한 프로세스 카트리지 및 화상형성장치는 본체의 제1 또는 제2구동기어에서부터 프로세스 카트리지의 제1 및 제2피동기어에 구동력이 전달될 때 제1 또는 제2 구동기어와 제1 또는 제2피동기어가 서로 유동하지 않게 맞물리도록 커플링함으로써 제1 또는 제2구동기어와 제1 또는 제2피동기어 사이의 축간거리가 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 그 결과, 제1 또는 제2구동기어의 구동토크 및 제1 또는 제2피동기어의 부하토크에 의해 발생하는 제1 또는 제2피동기어축의 위치변동과 프로세스 카트리지의 변형, 및 그에 따른 현상롤러와 감광체 사이의 갭 변화를 최소화하도록 한다. 따라서, 화상형성시 프로세스 카트리지에 의해 형성되는 화상에는 현상롤러와 감광체 사이의 갭 변화에 따라 발생하는 지터와 같은 결함이 발생되지 않게 된다.
이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 구동모터와 연결된 구동기어;
    상기 구동기어와 맞물리는 피동기어; 및
    상기 구동기어와 상기 피동기어가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하며, 상기 구동기어와 상기 피동기어 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재를 포함하는 동력커플링부;를 포함하며,
    상기 축간거리 유지부재는, 일단부는 피동기어축에 고정되고, 타단부는 구동기어축을 수용하여 지지하는 축지지부를 구비하는 축지지 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 축지지부는,
    상기 구동기어축이 수용 및 이탈될 수 있게 개방된 입구; 및
    상기 구동기어의 구동토크 및 상기 구동토크에 대한 상기 피동기어의 부하토크가 작용하는 방향과 다른 방향으로 배치된 복수의 축지지면을 구비하고 상기 구동기어축을 수용하여 구속하는 안착부;를 구비하는 축지지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동기어는, 화상형성장치의 본체에 설치되고 구동모터와 연결된 구동기어이고,
    피동기어는, 상기 본체에 탈거할 수 있게 구성된 프로세스 카트리지에 설치되고 상기 프로세스 카트리지가 상기 본체에 장착될 때 상기 구동기어와 맞물려서 현상롤러에 구동력을 전달하는 피동기어인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 정전잠상이 형성되는 감광체를 구비하는 감광체유닛, 및 상기 감광체의 정전잠상을 현상하는 현상롤러를 구비하는 현상유닛 중의 적어도 하나;
    감광체축에 형성된 제1피동기어 및 상기 현상롤러에 구동력을 전달하는 제2피동기어 중 적어도 하나, 및 상기 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 화상형성장치의 본체에 설치된 적어도 하나의 구동기어가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하는 동력커플링부를 구비하는 구동장치부; 및
    상기 감광체유닛 및 상기 현상유닛 중 적어도 하나, 및 상기 구동장치부를 일체화하여 모듈화한 하우징;을 포함하며,
    상기 동력커플링부는 상기 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 상기 적어도 하나의 구동기어 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재를 포함하며,
    상기 축간거리 유지부재는, 일단부는 제1 및 제2피동기어축 중 적어도 하나에 고정되고, 타단부는 상기 프로세스 카트리지가 상기 본체에 장착될 때 구동기어축을 수용하여 지지하는 축지지부를 구비하는 적어도 하나의 축지지 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 축지지부는,
    상기 프로세스 카트리지가 상기 본체에 장착 및 탈거될 때 상기 구동기어축이 수용 및 이탈될 수 있도록 상기 구동기어축이 수용 및 이탈하는 방향으로 개방 된 입구; 및
    상기 구동기어의 구동토크 및 상기 구동토크에 대한 상기 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나의 부하토크가 작용하는 방향과 다른 방향으로 배치된 복수의 축지지면을 구비하고 상기 구동기어축을 수용하여 구속하는 안착부;를 구비하는 축지지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 적어도 하나의 구동모터, 및 상기 구동모터와 연결된 적어도 하나의 구동기어를 구비하는 본체; 및
    정전잠상이 형성되는 감광체를 구비하는 감광체유닛, 및 상기 감광체의 정전잠상을 현상하는 현상롤러를 구비하는 현상유닛 중의 적어도 하나; 감광체축에 형성된 제1피동기어 및 상기 현상롤러에 구동력을 전달하는 제2피동기어 중의 적어도 하나, 및 상기 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 상기 본체의 상기 적어도 하나의 구동기어가 서로 유동하지 않고 맞물리도록 커플링하는 동력커플링부를 구비하는 구동장치부; 및 상기 감광체유닛 및 상기 현상유닛 중 적어도 하나, 및 상기 구동장치부를 일체화하여 모듈화하는 하우징;을 구비하는 적어도 하나의 프로세스 카트리지;를 포함하며,
    상기 동력커플링부는 상기 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나와 상기 적어도 하나의 구동기어 사이의 축간거리를 일정하게 유지하는 축간거리 유지부재를 포함하고,
    상기 축간거리 유지부재는, 일단부는 제1 및 제2피동기어축 중 적어도 하나에 고정되고, 타단부는 상기 프로세스 카트리지가 상기 본체에 장착될 때 구동기어축을 수용하여 지지하는 축지지부를 구비하는 적어도 하나의 축지지 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 축지지부는,
    상기 프로세스 카트리지가 상기 본체에 장착 및 탈거될 때 상기 구동기어축이 수용 및 이탈될 수 있도록 상기 구동기어축이 수용 및 이탈하는 방향으로 개방된 입구; 및
    상기 구동기어의 구동토크 및 상기 구동토크에 대한 상기 제1 및 제2피동기어 중 적어도 하나의 부하토크가 작용하는 방향과 다른 방향으로 배치된 복수의 축지지면을 구비하고 상기 구동기어축을 수용하여 구속하는 안착부;를 구비하는 축지지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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