KR100824124B1 - 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 - Google Patents

프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 Download PDF

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Abstract

기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치의 메인 조립체에 착탈될 수 있고 상기 장치의 메인 조립체에 장착되어 있는 상태에서 운송될 수 있는 프로세스 카트리지이며, 상기 프로세스 카트리지는, 전자사진 감광 드럼, 그 길이방향을 따라서 상기 드럼과 접촉하고 있는 상태에서 상기 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상제로 현상하기 위한 현상 롤러, 상기 드럼을 지지하는 드럼 유닛, 상기 현상 롤러를 지지하는 현상 유닛으로서, 상기 현상 롤러가 길이방향을 따라서 상기 드럼과 접촉하는 접촉 위치와 상기 현상 롤러가 상기 드럼으로부터 분리되는 분리 위치 사이에서 회전하도록 상기 드럼 유닛과 연결되는 현상 유닛, 상기 프로세스 카트리지가 상기 메인 조립체에 장착된 상태에서 상기 현상 유닛을 접촉 위치로부터 분리 위치로 이동시키기 위한 힘을 상기 메인 조립체로부터 수용하기 위한 힘 수용부, 상기 현상 유닛을 상기 현상 롤러와 상기 드럼이 상호 분리되는 위치에 유지하기 위한 분리 부재로서, 상기 분리 부재가 장착된 상태에서 프로세스 카트리지가 메인 조립체에 장착될 수 있는 방식으로 상기 드럼 유닛과 상기 현상 유닛에 장착되는 분리 부재, 및 상기 현상 유닛 상에 제공되며, 프로세스 카트리지가 메인 조립체에 장착된 상태에서 분리 부재가 장착된 것을 검출하기 위해 메인 조립체에 의해 사용되는 검출부를 포함하는 프로세스 카트리지에 관한 것이다.
감광 드럼, 현상 롤러, 분리 부재, 검출부, 가압 부재, 저장 요소, 돌출부, 정전 잠상

Description

프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 {PROCESS CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS}
도1은 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치(대기 상태에 있음)의 전체적인 구조를 도시하는 단면도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지(실제로 화상을 형성하고 있음)의 단면도.
도3은 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지(대기 상태에 있음)의 단면도.
도4는 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치(실제로 화상을 형성하고 있음)의 전체적인 구조를 도시하는 단면도.
도5는 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 전체적인 구조를 도시하는 단면도.
도6은 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 필수 부분중 하나의 사시도.
도7은 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 필수 부분중 하나의 사시도.
도8은 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 전체적인 구조를 도시 하는 단면도.
도9는 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 사시도.
도10은 본 발명의 제1 실시예에서의, 분리 부재와 조립된 프로세스 카트리지의 사시도로서, 분리 부재가 프로세스 카트리지에 부착되는 방식을 도시하는 도면.
도11은 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지의 측면도.
도12는 본 발명의 제1 실시예에서의, 분리 부재와 조립된 프로세스 카트리지의 사시도로서, 분리 부재가 프로세스 카트리지에 부착되는 방법을 도시하는 도면.
도13은 제1 실시예에서의, 분리 부재의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 작업의 흐름도.
도14는 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 블록선도.
도15는 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치(대기 상태에 있음)의 단면도로서, 카트리지가 화상 형성 장치의 메인 조립체에 장착된 후 캠이 회전된 상태의 도면.
도16은 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 변형예의 단면도.
도17은 본 발명의 제1 실시예에서의 프로세스 카트리지의 측면도.
도18은 본 발명의 제2 실시예에서의 화상 형성 장치(제2 상태에 있음)의 전체적인 구조를 도시하는 단면도.
도19는 본 발명의 제2 실시예에서의 화상 형성 장치(제3 상태에 있음)의 전체적인 구조를 도시하는 단면도.
도20은 본 발명의 제2 실시예에서, 분리 부재의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 작업의 흐름도.
도21은 본 발명의 제2 실시예에서의 화상 형성 장치의 변형예의 전체적인 구조를 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 카트리지 21: 감광 드럼
22: 현상 롤러 23: 대전 롤러
24: 현상 유닛 25: 드럼 유닛
28: 인장 스프링 31: 구동 롤러
34: 전사 롤러 65: 커플링 기어
70: 캠 71: 분리 부재
72: 검출 레버 73: 센서
84, 85: 베어링 88, 89: 보스
본 발명은 프로세스 카트리지, 및 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진(electrophotographic) 화상 형성 장치에 관한 것이다.
여기에서, 전자사진 화상 형성 장치란, 전자사진 화상 형성 방식을 사용하여 기록 매체(즉, OHP용 시트 등)에 화상을 형성하는 장치를 의미한다. 전자사진 화상 형성 장치의 예로서는, 전자사진 복사기, 전자사진 프린터(LED 프린터, 레이저 빔 프린터), 워드프로세서, 팩시밀리 장치 등이 포함될 수 있다.
프로세스 카트리지란, 적어도 전자사진 감광 부재 및 현상 롤러가 일체로 배치되고 전자사진 화상 형성 장치의 메인 조립체에 착탈될 수 있는 카트리지를 의미한다. 현상 롤러는 전자사진 감광 부재를 처리하는 처리 수단이다.
전자사진 화상 형성 장치 분야에서는, 화상 형성 장치의 메인 조립체에 착탈될 수 있는 카트리지에 전자사진 감광 드럼과 현상 롤러가 일체로 배치되는 프로세스 카트리지 시스템을 채용하는 것이 일반적이다. 현상 롤러는 전자사진 감광 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 롤러이다. 또한, 프로세스 카트리지 시스템은 사용자가 서비스 인력에 의존하지 않고 화상 형성 장치를 유지보수할 수 있게 해준다. 이것이 프로세스 카트리지가 전자사진 화상 형성 장치 분야에서 널리 사용되는 이유이다.
이러한 전자사진 화상 형성 장치의 분야에서는, 접촉 형태의 현상 방법 또한 알려져 있는 바, 이는 상기 정전 잠상을 현상제(developer)를 사용하여 현상하고 전자사진 감광 드럼과 현상 롤러가 상호 접촉하여 또한 그 길이방향으로 평행하게 배치되는 현상 방법이다.
상기 접촉 형태의 현상 방법에 따른 프로세스 카트리지(이하 간단히 카트리지로 지칭함)를 전자사진 풀칼라 화상 형성 장치와 함께 사용하면, 카트리지가 구비하는 감광 드럼에는 남색(cyan color)의 현상제 화상(현상제로 형성된 화상), 자홍색(magenta color)의 현상제 화상, 황색의 현상제 화상, 및 흑색의 현상제 화상이 각 드럼에 하나씩 형성된다. 이들 현상제 화상은 기록 매체 상에 층을 이루어 전사됨으로써 기록 매체 상에 단일의 풀칼라 화상을 형성한다. 그러나, 이 방법은 하기의 문제점을 갖는 바, 화상이 실제로 형성되는 기간 이외의 기간 중에도 감광 드럼과 현상 롤러가 상호 접촉하고 있으면, 마찰 마모로 인해 그 수명이 단축될 수 있다.
또한, 프로세스 카트리지를 공장에서 출하한 후 감광 드럼과 현상 롤러가 상호 접촉하고 있으면, 둘 사이의 접촉 압력이 감광 드럼과 현상 롤러에 영구적인 손상을 초래할 수 있다. 또한 카트리지의 출하 중에는, 카트리지의 출하 중에 발생하는 진동, 카트리지의 출하 중에 카트리지의 낙하로 인한 충돌, 또는 유사한 원인으로 인해 감광 드럼과 현상 롤러가 상호 마모될 가능성도 있다.
전술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 여러가지 시도중 하나로서, 일본 특허 공개 제2001-337511호에 개시된 구조적 배치가 존재하는 바, 이에 따르면 카트리지가 화상 형성 장치의 메인 조립체 내에 있을 때, 카트리지 내의 감광 드럼 및 현상 롤러는 화상이 실제로 형성되는 기간을 제외하고 상호 분리되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-6722호는 프로세스 카트리지가 운반될 때 감광 드럼과 현상 롤러를 분리된 상태로 유지시키는 구조적 배치를 개시한다.
최근에, 화상 형성 장치는 화상 형성 장치에 카트리지가 장착된 상태에서 출하될 수 있을 것으로 생각된다. 이 화상 형성 장치 출하 방법은 단일 카트리지(또는 복수의 카트리지) 및 화상 형성 장치를 공장으로부터 사용자에게로 출하하기 위한 비용을 절감할 수 있는 바, 그 이유는 이 출하 방법이 카트리지와 화상 형성 장치의 메인 조립체가 개별적으로 패키징되는 출하 방법에 비해, 카트리지와 화상 형 성 장치의 메인 조립체가 그 출하를 위해 차지하는 공간의 양이 상당히 작기 때문이다.
상기 문헌에 개시된 구조적 배치의 각각은 우수한 효과를 나타낸다. 그러나, 이들 구조적 배치의 경우에는, 화상 형성 장치가 화상 형성 장치의 메인 조립체에 장착된 카트리지와 함께 운송된다는 점이 고려되어 있지 않다.
따라서, 본 발명의 주 목적은, 전자사진 화상 형성 장치의 메인 조립체에 장착된 상태로 안전하게 운송될 수 있는 프로세스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 프로세스 카트리지에 부착되어 있는 분리 부재를 화상 형성 작업이 시작되기 전에 검출할 수 있는 프로세스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다. 여기에서, 분리 부재란 감광 부재와 현상 롤러를 상호 분리하여 분리된 상태로 유지하기 위해 프로세스 카트리지에 부착되는 부재를 의미한다.
본 발명의 다른 목적은, 분리 부재가 부착되어 있을 때는 화상 형성 작업에 사용될 수 없는 프로세스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 기록 매체에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치의 메인 조립체에 착탈될 수 있고 상기 장치의 메인 조립체에 장착되어 있는 상태에서 운송될 수 있는 프로세스 카트리지이며,
전자사진 감광 드럼,
상기 전자사진 감광 드럼의 길이 방향으로 평행하게 전자사진 감광 드럼에 접촉하여 배치됨으로써, 전자사진 감광 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상제를 사용하여 현상하기 위한 현상 롤러,
상기 전자사진 감광 드럼을 지지하는 드럼 유닛,
상기 현상 롤러를 지지하는 현상 유닛으로서, 상기 현상 롤러를 전자사진 감광 드럼의 길이방향에 평행한 방향으로 그 전체 범위에 걸쳐서 전자사진 감광 드럼과 접촉 유지시키는 접촉 위치와, 상기 현상 롤러와 전자사진 감광 드럼을 상호 분리 유지시키는 분리 위치 사이를 현상 롤러가 이동할 수 있도록 상기 드럼 유닛에 회전가능하게 연결되는 현상 유닛,
상기 프로세스 카트리지가 장치 메인 조립체 내에 있을 때, 상기 현상 유닛을 접촉 위치로부터 분리 위치로 이동시키기 위해 장치 메인 조립체로부터 가해지는 힘을 캐치하는 힘 캐치부,
현상 유닛이 상기 현상 롤러와 상기 전자사진 감광 드럼을 분리 유지시키는 분리 위치에 현상 유닛을 유지시키기 위해 상기 드럼 유닛과 현상 유닛에 착탈되며, 분리 부재가 부착 유지된 상태에서 프로세스 카트리지가 장치 메인 조립체에 장착될 때에도 장치 메인 조립체 내로의 프로세스 카트리지 장착을 방해하지 않는 분리 부재, 및
장치 메인 조립체가 장치 메인 조립체 내의 프로세스 카트리지에 부착 유지되는 분리 부재를 검출할 수 있게 해주는 검출부를 포함하는 프로세스 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 프로세스 카트리지를 그 메인 조립체에 착탈시킬 수 있고, 메인 조립체에 프로세스 카트리지가 장착된 상태에서 운송될 수 있으며, 기록 매체에 화상을 형성하는 전자사진 화상 형성 장치이며,
(a) 검출 수단,
(b) 부착되어 이동할 수 있는 힘 인가 수단,
(c) 프로세스 카트리지,
(d) 상기 프로세스 카트리지를 착탈가능하게 장착하기 위한 장착 부재, 및
(e) 기록 매체를 이송하기 위한 이송 수단을 포함하고,
상기 프로세스 카트리지는,
전자사진 감광 드럼,
상기 전자사진 감광 드럼의 길이 방향으로 평행하게 전자사진 감광 드럼에 접촉하여 배치됨으로써, 전자사진 감광 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상제를 사용하여 현상하기 위한 현상 롤러,
상기 전자사진 감광 드럼을 지지하는 드럼 유닛,
상기 현상 롤러를 지지하는 현상 유닛으로서, 상기 현상 롤러를 전자사진 감광 드럼의 길이방향에 평행한 방향으로 그 전체 범위에 걸쳐서 전자사진 감광 드럼과 접촉 유지시키는 접촉 위치와, 상기 현상 롤러와 전자사진 감광 드럼을 상호 분리 유지시키는 분리 위치 사이를 현상 롤러가 이동할 수 있도록 상기 드럼 유닛에 회전가능하게 연결되는 현상 유닛,
상기 프로세스 카트리지가 장치 메인 조립체 내에 있을 때, 상기 현상 유닛을 접촉 위치로부터 분리 위치로 이동시키기 위해 장치 메인 조립체로부터 가해지는 힘을 캐치하는 힘 캐치부,
현상 유닛이 상기 현상 롤러와 상기 전자사진 감광 드럼을 분리 유지시키는 분리 위치에 현상 유닛을 유지시키기 위해 상기 드럼 유닛과 현상 유닛에 착탈되며, 분리 부재가 부착 유지된 상태에서 프로세스 카트리지가 장치 메인 조립체에 장착될 때에도 장치 메인 조립체 내로의 프로세스 카트리지 장착을 방해하지 않는 분리 부재, 및
장치 메인 조립체가 장치 메인 조립체 내의 프로세스 카트리지에 부착 유지되는 분리 부재를 검출할 수 있게 해주는 검출부를 포함하는 전자사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징, 장점은 첨부도면을 참조한 후술하는 바람직한 실시예의 내용으로부터 보다 명백해질 것이다.
[실시예1]
다음으로, 본 발명의 제1 실시예에서의 전자사진 화상 형성 장치에 대해 첨부도면을 참조하여 설명한다. 도1은 본 발명의 제1 실시예에서의 전자사진 칼라 화상 형성 장치의 일 예로서 칼라 레이저 프린터의 전체적인 구조를 도시하는 단면도이다.
(화상 형성 장치의 전체 구조)
먼저, 도1을 참조하여, 칼라 화상 형성 장치의 전체 구조를 설명한다. 화상 형성 장치(100)는, 카트리지가 착탈될 수 있는 카트리지 베이(bay)(100; 100a, 100b, 100c, 100d), 검출 레버(72), 및 센서(73)를 구비한다. 검출 수단으로서의 각각의 센서(73)는, 장치 메인 조립체(100)에 카트리지(2)가 장착될 때 분리 부재(71)가 카트리지(2) 상에 잔류하는지 여부를 검출한다. 상기 구성부품의 구조에 대해서는 나중에 자세히 설명할 것이다.
화상 형성 장치(100)의 일 예로서 칼라 레이저 프린터의 장치 메인 조립체(100A)는, 그 내부의 토너 색상이 상이한 네 개의 카트리지(2; 2a, 2b, 2c, 2d)가 장치 메인 조립체(100A)에 착탈될 수 있도록 구성됨으로써, 카트리지 내부의 현상제 토너가 소비에 의해 고갈될 때 화상 형성 장치의 조작자가 각각의 카트리지를 독립적으로 쉽게 교체할 수 있다. 보다 구체적으로, 화상 형성 장치(100)의 메인 조립체(100A)에는 아래에서 위로 수직 적층되는 카트리지 베이(100a, 100b, 100c, 100d)가 제공된다. 카트리지 베이(100a)에 장착될 카트리지(2a)는 자홍색(M) 현상제를 저장하며, 자홍색 현상제를 사용하여 상기 정전 잠상을 현상한다. 이는 자홍색 현상제를 사용하여, 드럼 형태의 전자사진 감광 부재(21)(이하 감광 드럼(21)으로 지칭함)에 형성된 정전 잠상을 현상한다. 감광 드럼에 대해서는 나중에 설명할 것이다. 카트리지 베이(100b)에 장착될 카트리지(2b)는 남색(C) 현상제를 저장하며, 남색 현상제를 사용하여 상기 정전 잠상을 현상한다. 카트리지 베이(100c)에 장착될 카트리지(2c)는 황색(Y) 현상제를 저장하며, 황색 현상제를 사용하여 상기 정전 잠상을 현상한다. 카트리지 베이(100d)에 장착될 카트리지(2d)는 흑색(Bk) 현상제를 저장하며, 흑색 현상제를 사용하여 상기 정전 잠상을 현상한다.
여기에서, 상기 장치 메인 조립체(100A)는, 화상 형성 장치(100)에 있어서 프로세스 카트리지(2)를 구비하지 않는 부분 전체를 의미한다.
상기 화상 형성 장치 메인 조립체(100A)에는 스캔부(1a, 1b, 1c, 1d), 기록 매체 공급 카세트(4), 정착부(6), 구동 롤러(31), 종동 롤러(32, 33), 전사 롤러(34), 이송 벨트(35), 공급 롤러(41), 및 한 쌍의 레지스트 롤러(44)가 구비된다.
각각의 전사 롤러(34)는 대응하는 감광 드럼(21)과 대향하도록 배치되며, 전사 롤러(34)와 감광 드럼(21) 사이에는 이송 벨트(35)가 개재된다. 전사 롤러(34)에 전압이 인가됨에 따라, 감광 드럼(21)에 형성된 현상제 화상은 기록 매체(P)(기록지, OHP용 시트 등) 상에 전사된다. 감광 드럼(21)과 전사 롤러(34)는 전사부(닙:nip)(T)를 구성한다.
이송 벨트(35)는 세 개의 롤러, 즉 하나의 구동 롤러(32)와 두 개의 종동 롤러(33)에 의해 지지되며, 구동 롤러(31)의 축선은 피봇축으로서 작용한다. 이송 벨트(35)는 구동 롤러(31)에 전달되는 구동력에 의해, 화상 형성 작업의 진행과 동기적으로, 도면에서 화살표로 도시되는 시계 방향으로 원형 이동한다. 감광 드럼(21)은 이송 벨트(35)의 원형 이동 속도와 동일한 예정된 원주 속도(V)(이하 프로세스 속도로 지칭함)로, 도면에 화살표로 도시한 방향으로 회전한다.
각각의 스캔부(1)는 레이저 빔(10)을 화상 형성 정보로 조절하면서 투사한다. 방금 균일하게 대전된 감광 드럼(21)의 원주면은 레이저 빔(10)에 노광된다. 그 결과, 감광 드럼(21)의 원주면에는 화상 형성 정보를 반사하는 정전 잠상이 형 성된다. 이 잠상이 형성되는 동시에, 현상 롤러(22)가 구동되며, 현상 롤러(22)가 구동되면, 극성 및 전위가 현상제와 동일한 전압이 현상 롤러(22)에 인가된다. 그 결과, 감광 드럼(21)의 원주면에 방금 형성된 정전 잠상이 현상제에 의해 현상된다. 보다 구체적으로, 현상 롤러(22)는 감광 드럼(21)과 접촉하여 그와 평행하게 배치되며, 감광 드럼(21) 상의 잠상을 현상하기 위해 현상제가 사용된다.
공급 롤러(41)는 공급 카세트(4) 내의 기록 매체(P)를 한장씩 분리하여 장치 메인 조립체 내로 공급한다. 이후, 공급 롤러는 각각의 기록 매체(P)를 한 쌍의 레지스트 롤러(44)로 이송한다. 상기 레지스트 롤러(44)는 추가로, 제1 색상(자홍색)의 단색(monochromatic) 현상제 화상이 전사 스테이션(T)에 도달하는 것과 동시에 기록 매체(P)가 전사 스테이션(T)에 도달하는 타이밍으로 기록 매체(P)를 이송한다. 기록 매체(P)가 이송 벨트(35)에 도달하면, 이는 이송 벨트(35)에 정전 유지되며 이후 전사 스테이션(T)으로 이송된다. 전사 스테이션(T)에서, 감광 드럼(21)의 원주면 상의 현상제 화상은, 이송 벨트(35)에 정전 접착된 상태로 잔류하는 기록 매체(P) 상에 전사된다. 현상제 화상을 감광 드럼(21)으로부터 기록 매체(P) 상으로 전사하기 위해, 현상제 화상과 반대 극성의 전압이 전사 스테이션(T)에 인가된다.
기록 매체(P)가 네 개의 전사 스테이션(T)을 통해서 이송될 때, 색상이 다른 네 개의 단색 현상제 화상이 순차적으로 기록 매체(P) 상에 층을 지어 전사된다. 그 결과, 기록 매체(P) 상에는 단일의 풀칼라 화상이 나타난다. 이후, 풀칼라 화상이 방금 전사된 기록 매체(P)는 이송 벨트(35)로부터 분리되어 정착부(6)로 보내 진다. 정착부(6)에서, 풀칼라 화상은 기록 매체(P)에 정착된다. 이후, 기록 매체(P)는 한 쌍의 배출 롤러(53)에 의해 장치 메인 조립체의 상부에 배치된 송출 트레이(56)로 배출된다.
(프로세스 카트리지)
도2 내지 도4를 참조하면, 각각의 카트리지(2; 2a, 2b, 2c, 2d)는 현상 유닛(24; 24a, 24b, 24c, 24d)과 드럼 유닛(25; 25a, 25b, 25c, 25d)을 각각 구비한다. 화상 형성 장치(100)의 메인 조립체(100A)에 카트리지(2)가 장착될 때, 드럼 유닛(25)은 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 위치하며, 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 정확히 위치하고 있는 동안 드럼 유닛(25)은 장치 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 위치 유지된다. 현상 유닛(24)은 드럼 유닛(25)에 대해 피봇 운동할 수 있도록 드럼 유닛(25)에 연결된다. 즉, 현상 유닛(24)은 현상 유닛(24)과 드럼 유닛(25) 사이의 조인트를 통해서 연결 핀 주위로 피봇 운동할 수 있다. 현상 유닛(24) 내에는, 현상 부재로서의 현상 롤러(22; 22a, 22b, 22c, 22d)가 회전가능하게 지지된다. 드럼 유닛(25), 감광 드럼(21; 21a, 21b, 21c, 21d), 및 대전 롤러(23)(도2)는 회전가능하게 지지된다. 현상 롤러(22)가 감광 드럼(21)을 향해서 가압 유지되도록 현상 유닛(24)은 압력 인가 부재로서의 한 쌍의 인장 스프링(28: 청구범위의 가압 부재에 대응)에 의해 가압 유지된다. 즉, 스프링(28)은 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)가 그 길이방향 전체 범위에 걸쳐서 상호 접촉하여 배치되도록 현상 유닛을 가압 유지한다. 부연하면, 감광 드럼(21)은 알루미늄 실린더로 만들어지며, 알루미늄 실린더의 원주면 전체에는 유기 광전도 물질층이 코팅되어 있다.
감광 드럼(21)에는 커플링(66)이 제공되는 바, 이 커플링은 감광 드럼(21)의 길이방향 단부중 하나에 부착된다(도6 참조). 이 커플링(66)에는 장치 메인 조립체(100A)에 구비된 모터(61)로부터 구동력이 커플링 기어(65)(도14)를 통해서 전달되며, 따라서 감광 드럼(21)은 화상 형성 작업의 진행과 동기적으로 반시계 방향(도2 및 도3)으로 회전된다. 카트리지(2)에는 구동력 수용 기어(26)(도6)가 제공된다. 이 기어(26)에는 장치 메인 조립체(100A)에 구비된 모터(62)로부터 구동력이 전동 기어(64)(도14)를 통해서 전달되며, 따라서 현상 롤러(22)는 화상 형성 작업의 진행과 동기적으로 회전된다.
조작자가 카트리지(2)를 보다 쉽게 취급하게 하기 위해 카트리지(2)에는 손잡이(92; 92a, 92b)가 제공된다. 손잡이는 카트리지(2)의 길이방향 단부에 하나씩 부착된다. 손잡이(92)는, 장치 메인 조립체(100A)(카트리지 베이(100a, 100b, 100c, 100d))에 카트리지(2)가 장착되는 방향에 있어서 카트리지(2)의 뒤쪽(상류측)에 존재한다. 부연하면, 카트리지(2)는 카트리지(2)의 길이방향에 대해 교차하는(직교하는) 방향으로 장치 메인 조립체(100A)에 착탈된다. 여기에서, 카트리지(2)의 길이방향이란 감광 드럼(21)의 길이방향과 동일한 방향을 의미한다.
도2와 도3을 참조하면, 현상 유닛(24)은 드럼 유닛(25)에 대해 피봇 운동할 수 있도록 드럼 유닛(25)에 부착되며, 또한 현상 유닛(24)이 그 현상 롤러(22)가 그 전체 길이방향 범위에 걸쳐서 드럼 유닛(25)의 감광 드럼(21)과 접촉 유지되는 접촉 위치(도2에 도시), 및 현상 롤러(22)가 감광 드럼(21)으로부터 분리 유지되는 분리 위치를 차지하도록 드럼 유닛(25)에 부착된다. 따라서, 현상 유닛(24)이 분 리 위치에 있을 때, 현상 롤러(22)와 감광 드럼(21)은 그 전체 길이방향 범위에 걸쳐서 상호 분리된 상태로 유지된다.
카트리지(2)가 화상 형성 장치(100) 내에 있는 동안, 현상 유닛(24)은 접촉 위치 또는 분리 위치에 유지된다. 즉, 접촉 위치는 현상 유닛(24)이 화상 형성 장치를 화상 형성할 준비시키기 위해 배치되는 위치이며, 분리 위치는 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)를 상호 분리된 상태로 유지하기 위해, 즉 화상 형성 장치를 대기 상태(도3에 도시된 상태)로 유지하기 위해 현상 유닛(24)이 배치되는 위치이다. 카트리지(2)를 접촉 또는 분리 위치에 배치시키고 그 배치를 유지하기 위한 작업 및 구조적 배치에 대해서는 "현상 롤러 분리 부재"라는 명칭의 섹션에서 설명할 것이다.
부연하면, 장치 메인 조립체(100A)와 카트리지(2)는, 현상 유닛(24)이 분리 위치에 있을 때 대전 롤러(23) 또한 감광 드럼(21)으로부터 분리 유지되도록 구성될 수 있다.
(화상 형성 장치의 메인 조립체 내로의 프로세스 카트리지 장착, 및 메인 조립체에 대한 프로세스 카트리지의 배치)
다음으로, 도5 내지 도7을 참조하여, 화상 형성 장치 메인 조립체(100A)에 카트리지(2)를 장착하기 위한 구조적 배치, 및 장치 메인 조립체(100A)에 카트리지(2)를 정확히 위치시키기 위한 구조적 배치에 대해 설명할 것이다.
도5를 참조하면, 컨베이어 벨트(35)와 전사 롤러(34)는 도어(15)의 내향 중공부에 배치되며, 도어(15)에 부착된다. 조작자에 의한 도어(15)의 개방은 개구 (100B)(도5)를 노출시키며, 상기 개구를 통해서 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 장착된다. 조작자는 손잡이(92)를 파지함으로써 카트리지(2)를 상기 개구(100B)를 통해서 장치 메인 조립체(100A)에 착탈하게 된다. 도어(15)는 개구(100B)를 완전히 커버하는 폐쇄 위치 또는 개구(100B)가 완전히 노출되는 개방 위치에 로크될 수 있다.
도6 및 도7을 참조하면, 드럼 유닛(25)에는 그 길이방향 단부에 한 쌍의 베어링(84, 85)이 각각 제공된다. 보다 구체적으로, 베어링(84, 85)은 감광 드럼(21)의 샤프트(21a)를 샤프트(21a)의 길이방향 단부 각각에서 지지한다. 베어링(84)과 베어링(85)은 드럼 유닛(25)의 프레임(83)의 길이방향 단부벽에 각각 부착된다. 베어링(84)의 원주면(위치될 제1 부분)과 베어링(85)의 원주면(위치될 제2 부분)은 장치 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 배치된다. 보다 구체적으로, 베어링(84)의 원주면의 일부는 장치 메인 조립체(100A)에 대해 위치될 제1 부분이며, 베어링 원주면(85)의 일부는 장치 메인 조립체(100A)에 대해 위치될 제2 부분이다.
장치 메인 조립체(100A)의 제1 측면 플레이트(11)에는 베어링(84)을 정확히 위치시키기 위한 제1 위치설정부(13)가 제공되며, 장치 메인 조립체(100A)의 제2 측면 플레이트(12)에는 베어링(85)을 정확히 위치시키기 위한 제2 위치설정부가 제공된다.
도5 내지 도7을 참조하면, 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 삽입되는 동안, 도어(15)는 개방된 상태를 유지한다. 상기 제1 및 제2 측면 플레이트(11, 12)에는 안내부(86, 87)가 각각 제공된다. 이들 안내부(86, 87)는 카트리지 (2)를 바닥면을 따라서 안내함으로써 베어링(84, 85)을 장치 메인 조립체(100A)의 위치설정부(13, 14) 각각으로 안내한다.
카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)의 예정된 지점까지 삽입되면, 베어링(84, 85)은 위치설정부(13, 14)와 각각 접촉하며, 그로인해 감광 드럼(21)은 장치 메인 조립체(100A)의 예정된 위치에 정확히 배치되고, 감광 드럼(21)은 장치 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 위치된다.
또한, 드럼 유닛(25)에는, 드럼 유닛(25)을 정확히 위치시키기 위해 사용될 제3 및 제4 부분으로서 보스(88, 89)가 제공된다. 상기 보스(88, 89)는 드럼 유닛(25)의 길이방향 단부면에 각각 부착된다. 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 장착되는 방향에 있어서, 보스(88, 89)는 베어링(84, 85)의 앞쪽(하류측)에 각각 설치된다. 카트리지(2)의 길이방향에 있어서, 보스(88, 89)는 드럼 유닛(25)의 프레임(83)의 길이방향 단부면에 존재한다.
상기 제1 및 제2 측면 플레이트(11, 12)에는 제3 및 제4 위치설정부(90, 91: 청구범위의 저항부에 대응)가 각각 제공된다.
카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)의 예정된 위치까지 삽입되면, 베어링(84, 85)이 위치설정부(13, 14)와 각각 접촉하고 동시에 보스(88, 89)가 제3 및 제4 위치설정부(90, 91)와 각각 접촉하며, 따라서 카트리지(2)는 장치 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 배치된다. 보다 구체적으로, 감광 드럼(21)의 샤프트(21a)를 지지하는 베어링(84, 85)의 원주면은 장치 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 위치한다. 즉, 본 실시예에서는, 먼저, 감광 드럼(21)이 장치 메인 조립체(100A)의 예정된 위치에 정확히 배치되며, 이후 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 배치된다.
위치설정부(90, 91)와 접촉된 후, 보스(88, 89)는, 보스(88, 89)와 위치설정부(90, 91)의 바닥부의 상면(90a, 91a) 사이에 어느 정도의 유격(play)을 갖고, 제3 및 제4 위치설정부(90, 91)에 각각 형성되는 홈에 끼워지며, 상면(90a, 91a)에 의해 각각 지지된다. 카트리지(2)를 정확히 위치시키는데 필요한 모든 것은, 보스(88 또는 89)가 각각 상면(90a 또는 91a)에 의해 지지되는 것이다. 상기 유격 정도와 관련하여, 보스(88)와 제3 위치설정부(90) 사이의 유격은 보스(89)와 제4 위치설정부(91) 사이의 유격보다 크게 만들어진다. 즉, 장치 메인 조립체(100A)로부터 구동력을 수용하는 측에서 카트리지(2)는 장치 메인 조립체(100A)에 대해 더 정확히 위치된다.
본 실시예에서, 제3 위치설정부(90)는 U자형 단면을 갖는다(도7). 제4 위치설정부(91)는 대략 U자형 단면을 갖는 바, 즉 정확하지는 않지만 U자형 단면(도6)을 가지며, 문자 U의 바닥부에 대응하는 제4 위치설정부(91)의 바닥부는 단면이 직각인 에지를 갖는다. 제3 및 제4 위치설정부(90, 91)는 그 개구가 진입 프로세스 카트리지(2)와 대면하도록 배치된다.
카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)로부터 회전 구동력을 수용하면, 카트리지(2)를 감광 드럼(21)의 축선과 일치하는 베어링(84, 85)의 축선 주위로 회전시키는 방향으로 작용하는 모멘트가 발생된다. 그러나, 상기 제3 및 제4 위치설정부(90, 91)(조절부)는 이 모멘트에 의해 카트리지(2)가 회전되는 것을 방지한다. 보 다 구체적으로는, 카트리지(2)가 상기 모멘트에 의해 회전되기 시작하면, 보스(88)는 위치설정부(90)의 바닥부(90a)의 상면과 접촉하며 보스(89)는 위치설정부(91)의 바닥부의 상면과 접촉한다. 그 결과, 드럼 유닛(25)은 상방 이동(회전)이 방지된다. 보다 정확하게는, 드럼 유닛(25)이 상방 이동하는 것을 방지하는데 필요한 모든 것은 보스(88 또는 89)가 각각 위치설정부(90 또는 91)의 바닥부의 상기 상면과 접촉, 및 접촉 유지되는 것이다.
도어(15)가 폐쇄되면, 도어(15)의 폐쇄 운동은 베어링(84, 85)의 레버(도시되지 않음)의 눌림을 초래한다. 그 결과, 베어링(84, 85)은 장치 메인 조립체(100A)에 대해 정확히 위치되며, 그 이동된 위치에 유지된다. 따라서, 카트리지(2)가 구동력을 수용하더라도, 베어링(84, 85)은 위치가 변화되지 않는다.
(현상 롤러를 감광 드럼으로부터 분리하기 위한 작업)
도1 및 도8을 참조하면, 장치 메인 조립체(100A)에 배치되는 캠(70)에 의해 현상 유닛(24)의 회전이 초래된다. 캠(70)은 현상 유닛(24)의 바닥면에 제공되는 힘 캐치부(청구범위의 힘 수용부에 대응)로서의 돌기(27)를 리프트시킨다. 돌기(27)가 리프트되면 현상 유닛(24)이 지지점(fulcrim)(26) 주위로 상방 회전된다. 즉, 장치 메인 조립체(100A) 내로의 카트리지(2) 장착의 최종 단계에서, 돌기(27)는 스프링(28)에 의해 발생한 압력에 대항하여, 현상 유닛(24)이 감광 드럼(21) 및 현상 롤러(22)를 상호 접촉 유지시키는 접촉 위치로부터 현상 유닛(24)이 감광 드럼(21) 및 현상 롤러(22)를 상호 분리 유지시키는 분리 위치로 현상 유닛(24)이 피봇 회전함에 따라 발생되는 반력을 받는다. 현상 유닛(24)이 상방으로 피봇 운동함에 따라, 현상 롤러(22)는 감광 드럼(21)으로부터 분리되는 바, 즉 현상 유닛(24)은 분리 위치(도3)로 이동됨으로써 카트리지(2)를 대기 상태에 놓이게 한다.
현상 롤러(22)를 감광 드럼(21)으로부터 분리시키는 방향으로 현상 유닛(24)이 피봇 운동될 때, 현상 유닛(24)은 후술될 스프링(28)(도3 및 도4)의 인장력에 대항하여 이동된다. 추가로, 이 경우에, 드럼 유닛(25)의 상방 운동은 보스(88)와 위치설정부(90)의 바닥부의 상면(90a) 사이의 접촉, 및/또는 보스(89)와 위치설정부(91)의 바닥부의 상면(91a) 사이의 접촉에 의해 체크된다. 즉, 조절부로서의 위치설정부(88, 89)는, 상기 돌기(27)가 장치 메인 조립체(100A)로부터 수용하는 힘에 의해 드럼 유닛(25)이 이동하는 것을 방지한다.
한편, 캠(70)이 돌기(27)를 리프트시키는 위치로부터 돌기(27)와 접촉하지 않는 위치로 회전하면, 현상 유닛(24)은 지지점(26) 주위로 하방 회전한다. 그 결과, 현상 롤러(22)는 그 길이방향으로의 전체 범위에 걸쳐서 감광 드럼(21)과 접촉하게 된다. 즉, 현상 유닛(24)은 접촉 위치(도2)로 이동되고, 카트리지(2)는 화상 형성할 준비가 된다. 현상 유닛(24)이 현상 롤러(22)를 감광 드럼(21)과 접촉시키는 방향으로 피봇 운동될 때, 현상 유닛(24)은 그 자중과 스프링(28)의 인장력에 의해 이동된다(도3 및 도4). 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22) 사이의 접촉 이후, 스프링(28)으로부터의 인장력은 현상 롤러(22)를 감광 드럼(21)과 접촉 유지시키는 작용을 한다.
카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 삽입되면, 돌기(27)는 캠(70) 상에 얹혀진다. 그 결과, 현상 유닛(24)은 분리 위치(도3)에 놓이고, 카트리지(2)는 대 기 상태에 놓인다. 카트리지(2)는, 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A) 내에 있을 때 돌기(27)(힘 캐치부)가 하방 돌출하도록 구성된다. 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 삽입되는 방향에 수직한 방향에 있어서, 돌기(27)는 카트리지(2)의 대략 중심에 위치한다.
캠(70)은 구동될 때마다 반회전하도록, 장치 메인 조립체(100A)에 제공되는 기계적 파워 공급원(도시되지 않음) 및 솔레노이드 스위치(도시되지 않음)에 의해 제어된다. 또한, 캠(70)은 캠(70)의 회전 위상이 0°일 때 캠(70)이 돌기(27)와 접촉하지 않는(캠(70)이 도8에 도시된 상태에 있는) 것으로 가정할 때 그 회전 위상이 180°일 때 돌기(27)를 리프트시키도록 성형된다. 따라서, 캠(7)이 반회전 할 때마다 현상 유닛(24)은 접촉 위치(화상 형성할 준비가 되어 있는 위치)와 대기 위치(분리 위치)에 번갈아 배치된다. 또한, 장치 메인 조립체(100A) 내에는, 캠(70)의 상태(회전 위상)를 검출하기 위한 센서(광-인터럽터)(73)가 배치된다.
(분리 부재)
다음으로, 분리 부재(71)를 카트리지(2)에 부착하기 위한 구조적 배치에 대해 설명한다. 분리 부재(71)는 예를 들면 카트리지(2)가 카트리지 공장으로부터 출하되기 직전에 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)의 외부에 있을 때, 부착되게 된다. 도4를 참조하면, 현상 유닛(24)에는 그 길이방향 단부면에 한 쌍의 분리 부재 장착대(24e, 24f)가 각각 제공된다. 또한, 드럼 유닛(25)의 길이방향 단부면중 한 단부면에는 구멍(83a)이 제공되고, 다른 단부면에는 구멍(83b)이 제공된다.
카트리지(2)용 한 쌍의 분리 부재(71)중 하나 또는 분리 부재(71a)에는 분리 부재(71a)를 카트리지(2)에 부착하기 위한 고정부(71g)가 제공되고, 한 쌍의 분리 부재(71)중 다른 하나 또는 분리 부재(71b)에는 분리 부재(71b)를 카트리지(2)에 부착하기 위한 고정부(71h)가 제공된다. 분리 부재(71a), 즉 한 쌍의 분리 부재(71)중 하나를 카트리지(2)의 길이방향 단부중 하나에 부착하기 위한 과정에서는, 먼저, 분리 부재(71a)의 고정부(71g)가 드럼 유닛(25)의 구멍(83a)을 통해서 그리고 이후 분리 부재 장착대(24e)(도4)의 구멍을 통해서 놓이게 된다. 이후, 두 유닛(24, 25)(도면에서는 유닛(25))으로부터 연장되는 분리 부재(71a) 부분은, 드럼 유닛(25)의 상면(25a)에 태브부(71i)가 놓이도록 힌지부(71c)에서 구부러지게 된다. 이후, 태브부(71i)는 상면(25a)에 분리가능하게 고정되게 된다. 즉, 분리 부재(71a)에 제공되는 돌기(71e)가, 상면(25a)에 제공되는 리세스(71j)에 (스냅-끼움 등에 의해) 끼워진다(도12).
분리 부재(71b) 또는 다른 분리 부재(71)를 카트리지(2)의 다른 길이방향 단부에 부착하기 위한 과정에서는, 먼저 분리 부재(71b)의 고정부(71h)가 드럼 유닛(25)의 구멍(83b)을 통해서 이후 분리 부재 장착대(24f)(도4)의 구멍을 통해서 놓이게 된다. 이후, 두 유닛(24, 25)(도면에서는 유닛(25))으로부터 연장되는 분리 부재(71b) 부분은, 드럼 유닛(25)의 상면(25a)에 태브부(71i)가 놓이도록 힌지부(71d)에서 구부러지게 된다. 이후, 태브부(71i)는 상면(25a)에 분리가능하게 부착되게 된다. 즉, 분리 부재(71a)에 제공되는 돌기(71f)가, 상면(25a)에 제공되는 리세스(71k)에 (스냅-끼움 등에 의해) 끼워진다.
상기 과정들을 채용함으로써, 분리 부재(71; 71a, 71b)는 카트리지(2)에 제 거가능하게 부착될 수 있다. 분리 부재(71)가 분리 부재 장착대(24e, 24f)의 구멍을 통해서 놓이면, 장착대(24e, 24f)가 분리 부재(71a, 71b)의 고정부(71g, 71h)의 경사면에 의해 리프트되며, 그로 인해 현상 유닛(24)이 지지점(26) 주위로 회전된다. 그 결과, 현상 롤러(22)가 감광 드럼(21)으로부터 분리된다. 즉, 현상 유닛(24)은 분리 위치에 배치된다.
본 실시예에서, 분리 부재(71; 71a, 71b)는, 드럼 유닛(25)과 현상 유닛(24)으로부터 연장되는 태브부(71i)가 그 단부가 상면(25a)의 리세스에 끼워진 상태에서 드럼 유닛(25)의 상면(25a)에 편평하게 놓여지도록, 전술했듯이 분리 부재 장착대(24e, 24f)의 드럼 유닛(25)(구멍(83a, 83b))과 분리 부재 장착대(24e, 24f)에 제거가능하게 부착된다.
전술했듯이, 본 실시예에서는, 상기 구조적 배치에 의해 태브부(71i)가 장치 메인 조립체(100A)의 내부와 접촉하는 것이 방지되기 때문에, 카트리지(2)는 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지된 상태에서 장치 메인 조립체(100A)에 제거가능하게 장착될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 분리 부재(71)는 태브부(71i)가 드럼 유닛(25)의 상면(25a)에 일치되도록 카트리지(2)에 부착된다. 그러나, 태브부(71i)를 반드시 상면(25a)에 일치시켜야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 태브부(71i)는 현상 유닛(24)의 외표면중 하나에 대해 또는 유닛(24, 25)의 양 표면에 일치될 수도 있다. 즉, 여기에서 필수적인 것은, 태브부(71i)가 드럼 유닛(25) 또는 현상 유닛(24)에 분리가능하게 유지된 상태에서, 두 유닛(24, 25)으로부터 연장되는 각 분리 부재(71) 부분이 드럼 유닛(25) 또는 현상 유닛(24)의 표면들중 하나에 일치되도록 분리 부재(71)가 두 유닛(24, 25)에 부착되는 것이다. 상기 구조적 배치를 채용하면, 카트리지(2)에 부착 유지된 분리부(71)가 장치 메인 조립체(100A) 내로의 카트리지(2) 장착을 방해하는 일이 발생하지 않는다.
다음으로, 도12를 참조하여, 카트리지(2)로부터 분리 부재(71)를 제거하기 위한 과정에 대해 설명한다. 각각의 분리 부재(71)는 태브부(71i)가 힌지부(71c)에 대해 뒤로 접힌 후에 카트리지(2)로부터 쉽게 인출될 수 있도록 설계된다. 분리 부재(71)에는 태브부(71i)가 제공되는 바, 이 태브부는 조작자로 하여금 분리 부재(71)를 유닛(25)으로부터 보다 쉽게 인출할 수 있게 해주기 위한 것이다. 따라서, 분리 부재(71)를 유닛(25)으로부터 제거할 필요가 있을 때, 조작자는 태브부(71i)를 파지하여 분리 부재(71)를 잡아당기기만 하면 된다.
부연하면, 유닛(24, 25)으로부터 연장되는 분리 부재(71) 부분은, 분리 부재(71)를 유닛(74, 75)으로부터 제거할 필요가 있을 때 조작자가 예를 들어 스트링과 같은 가요성 부재를 잡아당겨 분리 부재(71)를 제거할 수 있도록 가요성 재료(예를 들면, 스트링)로 형성될 수 있다. 이러한 설계를 채용하면, 분리 부재(71)가 장치 메인 조립체(100A) 내로의 카트리지(2) 장착을 방해하는 일이 발생하지 않으며, 스트링은 장착을 방해하지 않는다. 그러나 여기에서 필수적인 것은, 두 유닛(24, 25)으로부터 연장되는 분리 부재(71) 부분이 상기 부분이 놓여지는 유닛의 외부와 일치되도록 만들어지는 것이다. 이 요건이 충족되는 한, 분리 부재(71)가 카트리지(2)의 장착을 방해하는 일은 발생하지 않는다.
전술했듯이, 분리 부재(71)는 현상 유닛(24)을 스프링(26)의 탄성에 대항하여 분리 위치에 유지시킨다. 또한, 분리 부재(71)는, 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 장착될 때 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지되더라도 분리 부재(71)가 장치 메인 조립체(100A) 내로의 카트리지(2) 장착을 방해하지 않도록 카트리지(2)에 제거가능하게 부착된다. 보다 구체적으로, 카트리지(2) 상의 분리 부재(71)가 장치 메인 조립체(100A) 내로의 카트리지(2) 장착을 방해하지 않도록 하려면, 각각의 분리 부재(71)는 유닛(24, 25)으로부터 연장되는 분리 부재(71) 부분이 유닛(24 또는 25)의 외부에 일치하는 방식으로 카트리지(2)에 부착된다.
전술한 구조적 배치를 채용하면, 카트리지(2) 상의 분리 부재(71)가 장치 메인 조립체(100A) 내로의 카트리지(2) 장착을 방해하지 않는 것이 보장된다. 따라서 본 실시예에서는, 카트리지(2)에 분리 부재(71)가 부착 유지된 상태에서 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 장착될 수 있다. 그러므로, 화상 형성 장치(100)는 단수 또는 복수의 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 장착된 상태로 그 공장에서 사용자에게로 운송될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 화상 형성 장치를 그 운송 효율 측면에서 향상시킬 수 있고, 그 패키징 재료의 양을 감소시킬 수 있으며, 조작자가 화상 형성 장치를 셋업하기 위해 따라해야 하는 과정을 단순화시킬 수 있다.
부연하면, 장치 메인 조립체(100A)에 카트리지(2)가 장착된 상태에서 화상 형성 장치가 운송되는 동안 손상될 수도 있는, 장치 메인 조립체(100A)와 카트리지(2)의 각종 부품중 인접하는 두 부품 사이에는 적절할 경우 보호 부재가 삽입될 수 있다.
전술했듯이, 본 실시예에서, 카트리지(2)가 공장으로부터 출하될 때, 현상 유닛(24)은 현상 유닛(24)에 의해 현상 롤러(22)가 감광 드럼(21)(도11b)으로부터 분리 유지되는 분리 위치(도10 및 도11)에 유지되며, 화상 형성 장치(100)는 장치 메인 조립체(100A)에 단수 또는 복수의 카트리지(2)가 장착된 상태에서 공장으로부터 출하된다. 따라서, 화상 형성 장치(100)가 공장에서 출하될 때와 화상 형성 장치(100)가 사용자에게 도달할 때의 사이에, 현상 롤러(22)와 감광 드럼(21)은 상호 접촉되지 않는다. 그러므로, 장치 메인 조립체(100A)에 단수 또는 복수의 카트리지(2)가 장착된 상태에서 화상 형성 장치(100)가 운송되는 동안 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)가 운송 중에 발생하는 진동, 낙하로 인한 충돌, 및/또는 기타 원인으로 인해 손상되는 문제를 방지할 수 있다.
사용자가 화상 형성 장치(100)를 수용한 후, 사용자는 카트리지(2)를 장치 메인 조립체(100A)로부터 제거하게 된다. 이 시점에서, 분리 부재(71)는 카트리지(2)에 부착된 상태로 유지된다. 따라서, 사용자는 분리 부재(71)를 카트리지(2)로부터 제거해야 한다. 분리 부재(71)가 카트리지(2)로부터 제거될 때, 현상 유닛(24)은 접촉 위치(도11a)로 회전된다. 이러한 현상 유닛(24)의 회전은 압력 인가 수단으로서의 인장 스프링(28)(도3 및 도4)의 탄성에 기인하는 인장력에 의해 초래된다.
또한, 본 실시예에서의 각 카트리지(2)에는 저장 요소(81)(카트리지측에 있는 저장 요소)(81a, 81b, 81c, 81d)가 제공된다. 저장 요소(81)에는, 카트리지(2) 의 사용에 따른 누적 복사 횟수, 현상제의 잔량 등과 같은 정보가 저장된다. 주어진 카트리지(2)가 사용된 것인지 여부(신품 여부), 카트리지의 예상 수명, 저장 요소(81)에 저장된 정보와 같은 정보는, 장치 메인 조립체(100A)에 제공되는 저장 요소(80; 80a, 80b, 80c, 80d)와 저장 요소(81) 각각의 사이에서 오고갈 수 있다.
상기 카트리지 장착 방향에 교차하는 방향에 있어서, 저장 요소(81)는 카트리지(2)의 일 단부에 설치된다. 카트리지 장착 방향에 있어서, 저장 요소(81)는 카트리지(2)의 선단에 설치된다.
(분리 부재(71) 검출 수단의 구조)
도1 및 도9에 도시된 것은 검출 레버(72)의 구조 및 센서(73)의 구조이다. 도9는 도1에 도시된 그 도어가 도1의 화살표로 도시된 방향으로 볼 때 제거되어 있는 장치 메인 조립체(100A)의 프레임의 사시도이다.
도1 및 도9를 참조하면, 장치 메인 조립체(100A)에는 검출 레버(분리 부재 검출 수단)(72; 72a, 72b, 72c, 72d), 및 센서(분리 부재 검출 수단: 광-인터럽터)(73; 73a, 73b, 73c, 73d)가 제공되는 바, 이들은 장치 메인 조립체(100A)에 배치된다. 검출 레버(72; 72a-72d)의 각각은 현상 유닛(24; 24a-24d)에 제공되는 분리 부재 검출부(29; 29a, 29b, 29c, 29d)와 접촉하여 슬라이딩될 수 있다. 각 카트리지 베이에는 검출 레버(72) 및 센서(73)가 제공된다.
검출 레버(72)는, 분리 부재(7)가 카트리지(2)에 부착 유지된 상태(카트리지(2)가 대기 상태로 유지)에서 카트리지(2)가 카트리지 베이(100)에 삽입될 때 분리 부재 검출부(29)와 접촉된다. 그 결과, 검출 레버(72)는 센서(73)를 분리 부재 검 출 광으로부터 차단하지 않는 위치로 슬라이딩된다. 센서(73)가 검출 광으로부터 차단되지 않음을 검출함으로써, 콘트롤러(60)(도14)는 분리 부재(71)가 제거되지 않은 것으로 판정한다. 이 공정에 대해서는 나중에 자세히 설명한다.
분리 부재(71)가 제거되었고, 캠(70)이 카트리지(2)를 대기 상태로 유지시키는 위치에서 카트리지(2)가 화상을 형성할 수 있게 하는 위치로 회전하더라도 캠(70)이 돌기(27)와 접촉하지 않으면(카트리지가 화상 형성할 준비가 되었으면), 검출 레버(72)는 검출부(29)에 의해 슬라이딩되지 않는다. 즉, 분리 부재(71)가 카트리지(2)로부터 제거되었는지 여부가 콘트롤러(60)에 의해 판정되며, 이후 화상 형성 작업이 수행된다. 전술했듯이, 검출부(29)는 분리 부재(71)가 여전히 장치 메인 조립체(100A) 내의 카트리지(2) 상에 존재하는지를 검출하기 위한 부재이다. 검출부(29)는 저장 요소(81)와 동일한 카트리지(2)의 단부에 배치된다. 또한, 검출부(29)는 카트리지 장착 방향에서 카트리지(2)의 선단(전단)에 배치된다.
센서(73)는 캠(70)의 회전 위상을 검출하기 위한 센서로부터 독립적이다. 센서(73)로서는, 검출 레버(72)의 운동에 의해 온/오프될 수 있는 스위치가 사용될 수 있다.
전술했듯이, 분리 부재(71)의 부착이 현상 유닛(24)을 회전시키는 분리 위치에 그 현상 유닛(24)이 존재하는 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 장착되면, 검출부(29)는 검출 레버(72)가 센서(73)를 분리 부재 검출 광으로부터 차단하는 위치로 검출 레버(72)를 슬라이딩시킨다. 즉, 센서(73)는 검출 레버(72)의 이러한 운동을 검출함으로써 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출한다. 전술했듯 이, 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 검출 수단은, 현상 유닛(24)이 분리 위치에 있을 때 검출 레버(72)와 접촉하는 현상 유닛(24) 부분에 의해 슬라이딩가능한 검출 레버(72), 및 그 상태가 검출 레버(72)의 위치에 의해 영향받는 센서(73)를 구비한다.
본 실시예에서, 다중 카트리지 베이(100)의 각각에는 그 자중 검출 레버(72) 및 센서(73)가 제공된다. 분리 부재(71)중 하나가 카트리지(2)에 부착 유지되는 한, 검출 레버(72)는 슬라이딩되며, 장치 메인 조립체(100A)(콘트롤러(6))에 의하면, 후술하는 공정을 통해서, 분리 부재(71)중 적어도 하나가 카트리지(2)에 부착 유지된 상태에서 화상 형성 작업이 시작되려고 하는 것이 검출된다.
(분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 순서)
다음으로, 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 순서에 대해 설명할 것이다. 즉, 장치 메인 조립체(100A) 내의 카트리지(2)가 여전히 분리 부재(71)를 구비하고 있는지 여부를 검출하기 위한 순서에 대해 설명한다. 도13은 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 작업의 흐름도이다. 도13에 도시하듯이, 화상 형성 장치(100)에 제공되는 전원(W)(도14)이 켜지거나, 카트리지(2)의 장착이 완료된 것으로 판정되면(S1), 카트리지가 신품인지 여부를 판정한다(S2). 이 판정에 대해서는 추후 설명한다.
부연하면, 장치 메인 조립체(100A)에 대한 카트리지(2)의 착탈 여부는 카트리지(2) 장착을 위해 개방되어야 하는 도어(15)의 개폐 동작(종이 걸림 등을 조치하기 위한 경우의 것은 제외)을 검출함으로써 판정된다.
카트리지(2)가 결코 사용된 바 없다(카트리지가 신품이다)는 것은 카트리지(2)가 화상 형성을 위해 결코 사용되지 않았음을 의미한다. 카트리지가 사용되었다는 것은 카트리지(2)가 화상 형성을 위해 사용되었음을 의미한다.
카트리지(2)가 화상 형성을 위해 사용되었는지 여부를 검출하기 위한 방법으로는 다음과 같은 것이 있을 수 있다. 예를 들면, 주어진 카트리지(2)에 관한 정보가 상기 저장 요소(81)에 저장된다. 따라서, 카트리지(2)가 사용되었는지 여부는 저장 요소(80, 81) 사이의 정보 교환을 통해서 판정된다. 퓨즈를 사용할 수도 있다. 이 경우, 카트리지(2)에는, 카트리지(2)가 화상 형성을 위해 처음 사용될 때 타버리는 퓨즈가 제공된다.
카트리지(2)가 결코 사용된 바 없는 것으로 판정되면(S2), (카트리지(2)의 상태를 대기 상태에서 화상 형성할 준비 상태로 전환하기 위해) 캠(70)만 회전되며, 센서(73)의 상태가 체크된다(검출 광의 차단 여부가 판정됨). 검출 광이 차단되지 않으면, 콘트롤러(60)는 경고 장치(1: 청구범위의 통지 부재에 대응) 등을 통해서 조작자에게 분리 부재(71)가 제거되어야 함을 경고한다(S5). 이 경우, 화상 형성 장치(100)는 초기화 과정을 수행하지 않는다(S5). 즉, 화상 형성 장치는 화상 형성 작업을 시작하지 않는다.
전술했듯이, 각 카트리지(2)에는 저장 요소(81)가 제공된다. 주어진 카트리지(2)가 신품이면, 그 저장 요소(81)는 카트리지(2)가 신품이라는 정보를 보유하고 있다. 저장 요소(81) 내의 정보에 기초하여 카트리지(2)가 결코 사용되지 않은 것으로 인정되면, 검출 수단으로서 검출 레버(72)와 센서(73)의 조합에 의해 분리 부 재 검출 공정이 수행된다. 카트리지(2)가 결코 사용되지 않은 것으로 인정되지 않으면, 레버(72)와 센서(73)에 의한 검출 공정은 수행되지 않는다. 도14는 본 실시예에서의 화상 형성 장치(100)의 블록선도이다.
전술했듯이, 장치 메인 조립체(100A)에 제공되는 모터(61, 62)에 의해 카트리지(2)에 구동력이 부여된다. 캠(70)에는 모터(63)에 의해 구동력이 부여된다. 검출 레버(70)의 운동 여부는 전술한 현상 유닛(24)의 상태에 의해 판정되며, 검출 레버(70)의 운동은 검출 센서(73)에 의해 검출된다. 검출 센서(73)에 의한 검출 결과는 콘트롤러(63)에 의해 수신된다. 검출 결과 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착되어 있는 것으로 나타나면, 콘트롤러(63)는 경고 장치(1)를 통해서 조작자에게 분리 부재(71)의 존재를 알려준다. 즉, 센서(73)에 의해 유닛(24)이 분리 위치에 있는 것이 검출되면 콘트롤러(63)는 경고를 내린다. 경고 장치(1) 등을 통해서 내려지는 메시지의 내용은 임의적(optional)일 수 있다. 경고 장치(1)를 통해서 내려지는 경고는 소리, 점멸 광 등의 형태일 수 있다. 또한, 경고 메시지는 퍼스널 컴퓨터의 모니터 상에 표시될 수도 있다.
도15를 참조하면, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착된 상태로 남아있을 때는, 캠(70)이 카트리지(2)의 대기 상태에 대응하는 위치로부터 카트리지(2)의 화상 형성 준비 상태에 대응하는 위치로 회전하더라도 현상 유닛(24)이 회전하지 않는다. 그러므로, 현상 유닛(24)은 분리 위치에 유지(카트리지(2)가 대기 상태로 유지)되고, 검출 광은 센서(73)에 도달할 수 있다. 따라서, 센서(73)가 검출 광으로부터 차단되지 않고 있음을 콘트롤러(60)가 검출하면, 콘트롤러는 분리 부재(71) 가 카트리지(2)에 부착된 상태로 유지되고 있다고 판정한다. 또한, 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A) 내에 있는 동안, 캠(70)은 돌기(27)로부터 분리 유지되며, 따라서, 장치 메인 조립체(100A)에 카트리지(2)가 장착된 상태로 화상 형성 장치(100)가 운송되는 동안에 캠(70)과 돌기(27)가 손상되는 일은 발생하지 않는다.
한편, 카트리지(2)가 사용된 것으로 판정되거나(S2) 센서(73)가 검출 광으로부터 차단되면(S4), 분리 부재(71)가 제거된 것으로 판정된다. 이후, 화상 형성 장치는 초기화 과정을 시작하며(S6), 이에 따라 카트리지(2)는 화상 형성을 위한 대기 상태에 놓이게 된다(S7). 즉, 화상 형성 작업이 시작된다.
전술했듯이, 콘트롤러(60)는 분리 부재(71)의 존재를 검출하면 경고를 내림으로써, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지되어 있는 동안 화상 형성 작업이 수행될 경우 발생하는 장치의 고장 및/또는 손상을 방지하기 위해 조작자에게 검출된 분리 부재(71)의 제거를 촉구한다. 부연하면, 상기 과정은 장치 메인 조립체(100A) 내의 카트리지(2)가 결코 사용되지 않은 카트리지일 경우에만 수행된다. 따라서, 불필요하게 분리 부재(71) 검출 과정을 수행하기 위한 시간이 소비되지 않음으로써, 화상 형성 과정이 분리 부재(71) 검출을 위해 불필요하게 수행되는 과정에 의해 지연되는 것이 방지된다.
위에서, 다중 카트리지(2)의 각각에 검출 레버(72)가 제공되는 구조적 배치에 대해 설명한 바 있다. 그러나, 본 발명의 적용은 전술한 구조적 배치에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명은 또한 다중 카트리지(2)의 모든 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위해 단일 검출 레버(172) 및 단일 센서(173)가 채용되 는 도16에 도시된 구조적 배치에도 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 그러한 구조적 배치의 경우에, 검출 레버(172)에는 다중 카트리지(2)와 위치적으로 각각 매치되는 다중 돌기(172a-172d)가 제공된다. 따라서, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지된 상태에서 장치 메인 조립체(100A)에 임의의 카트리지(2)가 장착되며, 검출 레버(172)의 대응 돌기(172a, 172b, 172c, 172d)는 카트리지(2)의 돌기(27; 27a, 27b, 27c, 27d)에 의해 밀려 올라가고, 그로 인해 검출 레버(172)는 센서(173)를 검출 광으로부터 차단하는 위치로 슬라이딩된다.
이러한 구조적 배치의 채용은, 검출 레버(172)와 센서(173)의 단일 조합만을 사용함으로써 다중 카트리지(2)의 모든 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출할 수 있게 해준다. 따라서, 분리 부재 검출 수단의 부품 수를 감소시킬 수 있고 그로인해 화상 형성 장치(100)의 비용 절감뿐 아니라 장치(100)의 단순화에도 기여할 수 있다. 또한, 검출 레버(172)가 (센서(173)를 검출 광으로부터 차단하는 위치로) 슬라이딩된 후, 예를 들어 카트리지(2)가 결코 사용되지 않은 저장 요소(80, 81)를 사용함으로써, 분리 부재(71)가 부착 유지된 카트리지(사용되지 않은 카트리지(2))를 수용하는 장치 메인 조립체(100A)의 카트리지 베이를 특정할 수 있다. 본 실시예에서, 현상 유닛(24)은 화상이 실제로 형성되는 기간을 제외하고 상기 분리 위치에 유지된다. 따라서, 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)는 불필요하게 상호 접촉하여 회전하는 것이 방지된다. 따라서, 본 실시예는 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)가 상호 접촉하여 회전됨으로써 마모되는 정도를 최소화할 수 있다.
본 실시예에서는 또한, 화상 형성 장치(100)의 운송 중에 현상 유닛(24)을 분리 위치에 유지하기 위해 분리 부재(71)가 사용된다. 따라서, 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A)에 장착된 상태로 화상 형성 장치(100)가 운송되더라도, 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)는 장치(100)의 운송 중에 발생하는 진동, 장치(100)의 운송 중에 발생할 수도 있는 낙하로 인한 충돌 등에 의해 손상되는 것이 방지된다.
부연하면, 본 발명의 적용은 이송 벨트(35)를 채용하는 전술한 것과 같은 화상 형성 장치에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명은 중간 전사 부재 등을 채용하는 화상 형성 장치에도 적용될 수 있다.
[실시예2]
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에서의 전자사진 화상 형성 장치에 대해 첨부도면을 참조하여 설명한다. 제1 실시예에서의 것과 동일한 제2 실시예에서의 화상 형성 장치의 부품, 부분 등에는 제1 실시예의 설명에서 주어진 것과 동일한 도면부호가 병기될 것이며, 동일한 내용을 반복하여 설명하지는 않을 것이다.
제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 경우에, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지된 상태에 있는 동안의 현상 유닛(24)의 위치는 돌기(27)가 캠(70)에 의해 밀려올라갈 때 현상 유닛(24)이 이동하는 위치와 동일하며, 이들 위치는 분리 위치(카트리지(2)가 대기 상태로 유지)이다. 또한, 분리 부재(71)가 제거될 때 현상 유닛(24)이 회전하는 위치는 캠(70)의 회전에 의해 현상 유닛(24)이 회전할 수 있는 위치와 동일하며, 이들 위치는 동일 위치이고 화상 형성 위치(카트리지가 화상 형성할 준비되어 있음)이다. 즉, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지되 어 있는 동안 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22) 사이의 거리는, 돌기(27)가 캠(70)에 의해 리프트될 수 있는 최고 위치에 있는 동안 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22) 사이의 거리와 동일하다.
제2 실시예에서의 화상 형성 장치는 장치 구조의 후술하는 측면에서 제1 실시예에서의 화상 형성 장치와 다르게 만들어진다. 즉, 도17을 참조하면, 제2 실시예에서의 화상 형성 장치는, 분리 부재(71; 71a, 71b, 71c, 71d)를 카트리지(2)에 부착함으로써, 즉 분리 부재(71)를 현상 유닛(24)과 드럼 유닛(25) 사이에 삽입함으로써 현상 유닛(24)이 분리 위치(도17b에 도시된 운송 위치)로 이동하기 위해 회전하는 각도가, 캠(70)으로 돌기(27)를 밀어올림으로써 현상 유닛(24)(카트리지(2))이 분리 위치(도17a에 도시하듯이 현상 유닛(24)이 대기 상태로 유지되는 위치)로 이동하기 위해 회전하는 각도보다 상당히 크도록 구성된다. 즉, 본 실시예에서, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착되어 있을 때 현상 유닛(24)은 돌기(27)가 캠(70)에 의해 밀려올라갈 때보다 큰 각도로 회전된다.
전술한 구조적 배치를 채용하면, 카트리지(2)에 대한 분리 부재(71)의 부착에 의해 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)가 상호 분리되는 거리는, 캠(70)에 의해 초래되는 돌기(27)의 상방 이동에 의해 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)가 상호 분리되는 거리보다 크다. 부연하면, 현상 유닛(24)이 분리 부재(71)에 의해 회전되는 각도는 분리 부재 장착대(24e, 24f)의 크기에 의해 결정된다. 따라서, 제2 실시예에서, 분리 부재 장착대(24e, 24f)의 크기는, 제2 실시예에서 현상 유닛(24)이 분리 부재(71)에 의해 회전하는 각도가 제1 실시예에서 현상 유닛(24)이 분리 부재 (71)에 의해 회전하는 각도보다 크도록 선택된다. 본 실시예에서는, 캠에 의해 초래되는 돌기(27)의 상방 이동에 의해 현상 유닛(24)이 회전되는 위치를 대기 분리 위치(현상 유닛(24)이 카트리지(2)를 대기 상태로 유지하는 위치)로서 지칭할 것이고, 분리 부재(71)의 부착에 의해 현상 유닛(24)이 회전되는 위치를 운송 분리 위치(현상 유닛(24)이 운송을 위해 유지되는 위치)로 지칭할 것이다.
전술한 것으로부터 명백하듯이, 본 실시예에서, 카트리지(2)에 대한 분리 부재(71)의 부착은 전술했듯이 분리 부재(71)에 의해 현상 유닛(24)을 운송 위치로 회전시키고 현상 유닛(24)을 그곳에 유지시킨다. 그러나, 본 실시예에서 현상 유닛(24)이 분리 부재(71)에 의해 회전되는 각도는 제1 실시예에서 현상 유닛(24)이 분리 부재(71)에 의해 회전되는 각도보다 크다. 따라서, 분리 부재(71)의 부착에 의해 현상 롤러(22)가 감광 드럼(21)으로부터 분리되는 거리는 제1 실시예에서 분리 부재(71)의 부착에 의해 현상 롤러(22)가 감광 드럼(21)으로부터 분리되는 거리보다 크다. 즉, 본 실시예에서 분리 부재(71)를 카트리지(2)에 부착하면 현상 유닛(24)은 운송 분리 위치에 배치되는 바, 이 운송 분리 위치는 현상 롤러(22)와 감광 드럼(21) 사이의 거리에 있어서 캠(70)의 회전에 의해 현상 유닛(24)이 회전되는 대기 분리 위치보다 크다.
본 실시예에서, 도17a에 도시된 감광 드럼(21)의 원주면과 현상 롤러(22)의 원주면 사이의 거리(B)(현상 유닛(24)이 대기 분리 위치에 있을 때의 거리)는 대략 1.5mm로 설정된 반면, 도17b에 도시된 거리(B)(현상 유닛(24)이 운송 분리 위치에 있을 때의 거리)는 대략 2.9mm로 설정되었다. 부연하면, 제1 실시예에서는, 현상 유닛(24)이 분리 부재(71)에 의해 회전되는 위치인 운송 분리 위치에 있을 때 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22) 사이의 거리(B), 및 현상 유닛(24)이 캠(70)에 의한 돌기(27)의 밀려올라감에 의해 회전되는 위치인 대기 분리 위치에 있을 때 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22) 사이의 거리(B)가 대략 1.5mm로 설정되었다.
또한, 본 실시예에서는, 현상 유닛(24)을 운송 분리 위치에 배치함으로써, 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)가, 장치 메인 조립체(100A)에 단수 또는 복수의 카트리지(2)가 장착된 상태에서 화상 형성 장치(100)가 운송되는 동안 발생하는 진동, 장치 메인 조립체(100A)에 단수 또는 복수의 카트리지(2)가 장착된 상태에서 화상 형성 장치(100)가 운송되는 동안 발생하는 화상 형성 장치(100)의 낙하 등에 기인하는 충돌 등에 의해 손상되지 않도록 보장된다. 특히, 본 실시예에서, 감광 드럼(21)과 현상 롤러(22)는, 제1 실시예에서 분리 부재(71)에 의해 분리 유지될 수 있는 거리보다 먼 거리 만큼 분리 부재(71)에 의해 분리 유지될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 상기 손상을 방지하는데 있어서 보다 효과적이다.
다음으로, 도18을 참조하여, 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 본 실시예에서의 구조적 배치를 설명한다.
도18에 도시하듯이, 캠(70)(압력 인가 수단)이 회전하면, 이는 돌기(27)(힘 캐치부)와 접촉하게 된다. 캠(70)이 더 회전하면, 이는 돌기(27)를 리프트시킴으로써, 현상 유닛(24)을 대기 분리 위치(현상 유닛(24)이 대기 상태로 유지되는 위치)로 회전시킨다. 그러나, 이 경우에는, 검출 레버(72)가 검출부(29)에 의해 슬라이딩되지 않는다. 한편, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착되면, 현상 유닛 (24)은 운송 분리 위치(카트리지가 장치 메인 조립체에 장착된 상태에서 화상 형성 장치의 운송 중에 현상 유닛(24)이 유지되는 위치)로 회전된다. 이 경우, 검출 레버(72)는 현상 유닛(24)의 프레임(83)의 검출부(29)와 접촉함으로써 슬라이딩된다.
현상 유닛(24)이 대기 분리 위치에 있을 때 검출 레버(72)는 센서(73)를 검출 광으로부터 차단하는 반면, 현상 유닛(24)이 운송 분리 위치(장치 메인 조립체에 카트리지가 장착된 상태에서 화상 형성 장치를 운송하기 위해 현상 유닛(24)이 유지되는 위치)에 있을 때 검출 레버(72)는 슬라이딩되어 있기 때문에 센서(73)를 차단하지 않는다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서, 대기 분리 위치와 운송 분리 위치는 현상 유닛(24)이 두 위치에 배치되기 위해 회전되는 각도에 있어서 상이하다. 즉, 카트리지(2)가 장치 메인 조립체(100A) 내에 있을 때, 현상 유닛(24)의 검출부(29)는 현상 유닛(24)이 대기 분리 위치에 있을 때보다 운송 분리 위치에 있을 때 더 높은 위치에 있다. 또한, 현상 유닛(24)이 운송 분리 위치에 있을 때만, 검출 레버(72)는 검출부(29)에 의해, 그것이 센서(73)를 차단하지 않는 위치로 슬라이딩되며, 이로 인해 콘트롤러(60)는 검출 레버(72)가 슬라이딩되었음을, 즉 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지되어 있음을 검출한다.
검출 레버(72)는 장치 메인 조립체(100A) 내의 다중 카트리지(2)의 각각에 대해 제공된다. 즉, 카트리지 베이(100a, 100b, 100c, 100d)의 각각에는 그 고유한 검출 레버(72)가 제공된다. 분리 부재(71)가 임의의 카트리지(2)에 부착 유지되어 있는 한, 검출 레버(72)는 슬라이딩된다. 전술했듯이, 캠(70)이 회전할 때, 캠은 돌기(27)와 접촉하지 않는 위치로부터 돌기(27)와 접촉하여 이를 누르는 위치 로 회전하며, 따라서 현상 유닛(24)은 접촉 위치로부터 분리 위치로 회전된다.
캠(70)의 프로파일 및 위치설정은 다음과 같다: 그 현상 유닛(24)이 접촉 위치에 있는 카트리지(2)가 카트리지 베이(100)에 장착되면, 캠(70)은 카트리지(2)가 장착될 때 돌기(27)와 접촉됨으로써 돌기(27)를 누른다. 따라서, 카트리지(2)가 장착될 때, 캠(70)은 현상 유닛(24)을 분리 위치로 회전시킨다. 한편, 분리 부재(71)가 부착 유지되어 있으며 따라서 그 현상 유닛(24)이 운송 분리 위치에 있는, 즉 그 현상 유닛(24)이 대기 분리 위치로부터 더 회전된 카트리지(2)가 카트리지 베이(100)에 장착되면, 돌기(27)는 캠(70)과 접촉하지 않는 위치에 있게 된다. 부연하면, 제2 실시예에서의 분리 부재(71) 및 카트리지(2)는 분리 부재 장착대(24e, 24f)의 크기를 제외하고는 제1 실시예에서의 분리 부재(71) 및 카트리지(2)와 동일하게 구성된다.
(분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 작업)
다음으로, 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 작업에 대해 설명할 것이다. 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 작업의 흐름도인 도20을 참조하면, 화상 형성 장치(100)의 전원(W)(도14)이 켜지거나, 카트리지(2)의 장착이 완료된 것으로 판정되면(S1), 콘트롤러(60)(도14)는 센서(73)의 상태를 체크한다(콘트롤러는 센서(73)가 검출 광으로부터 차단되고 있는지 여부를 판정한다)(S4). 센서(73)가 검출 광으로부터 차단되지 않으면, 콘트롤러(60)는 경고 장치(1)를 통해서 조작자에게 분리 부재(71)의 제거를 촉구하는 경고를 내린다(S5). 이 경우, 화상 형성 장치(100)는 초기화 과정을 수행하지 않는다(S5). 즉, 화상 형성 장치는 화상 형성 작업을 시작하지 않는다. 이 경고에 기초하여, 사용자는 분리 부재(171)가 카트리지(2)에 부착된 상태로 남아있음을 알게 된다. 부연하면, 경고 방법은 전술한 것에 한정될 필요가 없다. 제1 실시예의 설명에서 언급된 경고 방법중 어느 것이나 임의적으로 사용될 수 있다. 또한, 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 블록선도인 상기 도14는 몇가지 예외를 제외하고는 본 실시예에서의 화상 형성 장치에도 적용될 수 있다.
한편, 센서(72)가 검출 광으로부터 차단되면(S4), 콘트롤러(60)는 분리 부재(171)가 제거된 것으로 판정된다. 이후, 화상 형성 장치(100)는 초기화 과정을 시작하며(S6), 이에 따라 카트리지(2)는 화상 형성을 위한 대기 상태에 놓이게 된다(S7). 즉, 화상 형성 작업이 시작된다.
전술했듯이, 콘트롤러(60)는 경고를 내림으로써, 조작자에게 검출된 분리 부재(71)를 제거할 것을 촉구한다. 즉, 유닛(24)이 운송 분리 위치에 있음을 센서(73)가 검출하면, 경고 장치(1)는 경고를 내림으로써, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지되어 있는 동안 화상 형성 작업이 수행될 경우 발생하는 장치의 고장 및/또는 손상을 방지한다.
추가로 본 실시예에서는, 카트리지(2)가 사용된 적이 있었는지 여부를 검출할 필요, 캠(70)을 회전시킬 필요, 또는 유사한 작업을 수행할 필요가 없이도 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출할 수 있다. 즉, 본 실시예는 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 작업에 있어서 제1 실시예보다 간단하다.
위에서, 다중 카트리지(2)(카트리지 베이)의 각각에 검출 레버(72)가 제공되 는 구조적 배치에 대해 설명한 바 있다. 그러나, 본 발명의 적용은 전술한 구조적 배치에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명은 또한 다중 카트리지(2)의 모든 분리 부재(71)의 존재 또는 부재를 검출하기 위해 단일 검출 레버(172) 및 단일 센서(173)가 채용되는 도21에 도시된 구조적 배치에도 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 그러한 구조적 배치의 경우에, 검출 레버(172)에는 다중 카트리지(2)와 위치적으로 각각 매치되는 다중 돌기(172a-172d)가 제공된다. 따라서, 분리 부재(71)가 카트리지(2)에 부착 유지된 상태에서 장치 메인 조립체(100A)에 임의의 카트리지(2)가 장착되며, 대응 돌기(172a, 172b, 172c, 172d)는 카트리지(2)의 힘 캐치부로서의 돌기(27; 27a, 27b, 27c, 27d)에 의해 밀려 올라가고, 그로 인해 검출 레버(172)는 센서(173)를 검출 광으로부터 차단하는 위치로 슬라이딩된다.
이러한 구조적 배치의 채용은, 분리 부재 검출 수단의 부품 수를 감소시킬 수 있고, 그로인해 화상 형성 장치(100)의 비용 절감뿐 아니라 장치(100)의 단순화에도 기여할 수 있다. 또한, 검출 레버(172)가 (센서(173)를 검출 광으로부터 차단하는 위치로) 슬라이딩된 후 카트리지(2)가 결코 사용되지 않은 것으로 검출되면, 분리 부재(71)가 부착 유지된 카트리지(사용되지 않은 카트리지(2))를 수용하는 장치 메인 조립체(100A)의 카트리지 베이를 특정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명은 전자사진 화상 형성 장치의 메인 조립체에 장착 유지된 상태에서 운송가능한 프로세 스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 화상 형성 작업이 시작되기 전에 그것에 부착 유지된 분리 부재를 검출할 수 있는 프로세스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 분리 부재가 부착 유지되어 있을 때는 화상 형성 작업을 위해 사용될 수 없는 프로세스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 장치의 메인 조립체에 프로세스 카트리지가 장착된 상태에서 전자사진 화상 형성 장치가 운송되는 동안 발생하는 진동, 장치의 메인 조립체에 프로세스 카트리지가 장착된 상태에서 운송되는 동안 전자사진 화상 형성 장치가 낙하한 결과로 인한 충돌, 또는 기타 원인으로 인해 그 감광 드럼 및 현상 롤러가 손상되는 것이 방지되는 프로세스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 그 감광 드럼 및 현상 롤러의 마모 양이 종래 기술에 기초한 프로세스 카트리지에 비해 적은 프로세스 카트리지, 및 그러한 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
본 발명을 본원에 개시된 구성을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 본원에 개시된 상세한 설명에 한정되지 않으며, 본원은 본 발명의 목적 또는 청구범위에 포함될 수 있는 변형예 또는 수정예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치의 메인 조립체에 착탈될 수 있고 상기 장치의 메인 조립체에 장착되어 있는 상태에서 운송될 수 있는 프로세스 카트리지이며,
    상기 프로세스 카트리지는,
    전자사진 감광 드럼,
    그 길이방향을 따라서 상기 전자사진 감광 드럼과 접촉하고 있는 상태에서 상기 전자사진 감광 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상제로 현상하기 위한 현상 롤러,
    상기 전자사진 감광 드럼을 지지하는 드럼 유닛,
    상기 현상 롤러를 지지하는 현상 유닛으로서, 상기 현상 롤러가 길이방향을 따라서 상기 전자사진 감광 드럼과 접촉하는 접촉 위치와 상기 현상 롤러가 상기 전자사진 감광 드럼으로부터 분리되는 분리 위치 사이에서 회전하도록 상기 드럼 유닛과 연결되는 현상 유닛,
    상기 프로세스 카트리지가 장치의 메인 조립체에 장착된 상태에서 상기 현상 유닛을 접촉 위치로부터 분리 위치로 이동시키기 위한 힘을 상기 장치의 메인 조립체로부터 수용하기 위한 힘 수용부,
    상기 현상 유닛을 상기 현상 롤러와 상기 전자사진 감광 드럼이 상호 분리되는 위치에 유지하기 위한 분리 부재로서, 상기 분리 부재가 장착된 상태에서 프로 세스 카트리지가 장치의 메인 조립체에 장착될 수 있는 방식으로 상기 드럼 유닛과 상기 현상 유닛에 장착되는 분리 부재, 및
    상기 현상 유닛 상에 제공되며, 프로세스 카트리지가 장치의 메인 조립체에 장착된 상태에서 분리 부재가 장착된 것을 검출하기 위해 장치의 메인 조립체에 의해 사용되는 검출부를 포함하는 프로세스 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 드럼 유닛과 상기 현상 유닛 사이에 접촉 위치를 향한 가압력을 인가하는 가압 부재를 추가로 포함하는 프로세스 카트리지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 장치의 메인 조립체로부터 상기 힘 수용부가 수용한 힘에 대한 상기 드럼 유닛의 운동에 저항하기 위한 저항부를 추가로 포함하며, 상기 저항부는 상기 장치의 메인 조립체를 사용하는 운동에 저항하는 프로세스 카트리지.
  4. 제1항에 있어서, 장치의 메인 조립체에 상기 프로세스 카트리지가 장착된 상태에서 상기 힘 수용부는 상기 현상 유닛의 바닥면으로부터 하방으로 돌출하며, 상기 힘 수용부는 상기 장치의 메인 조립체에 상기 프로세스 카트리지가 장착되는 장착 방향에 대해 직교하는 방향으로 상기 프로세스 카트리지의 중심과, 상기 장착 방향으로 선단부에 배치되는 프로세스 카트리지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지의 수명을 나타내고 상기 프로세스 카트리지의 비사용 상태를 나타내는 정보를 저장하는 저장 요소를 추가로 포함하며, 상기 저장 요소는 상기 장치의 메인 조립체에 상기 프로세스 카트리지가 장착되는 장착 방향에 대해 직교하는 방향으로 일 단부에 배치되고, 상기 검출부는 상기 장착 방향으로 선단부에서 동일 단부에 배치되는 프로세스 카트리지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 분리 부재는 상기 드럼 유닛과 상기 현상 유닛의 외측에서 연장하는 외측부를 포함하고, 상기 외측부는 상기 분리 부재를 상기 프로세스 카트리지로부터 제거하지 않고 상기 프로세스 카트리지가 장치의 메인 조립체에 장착될 수 있도록 상기 드럼 유닛과 상기 현상 유닛 중 하나 또는 둘 모두의 외부면을 따라서 연장하는 프로세스 카트리지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 분리 부재는, 상기 프로세스 카트리지 상에 장착될 때, 상기 현상 롤러와 상기 전자사진 감광 드럼이 분리 위치에 비해 상호 더 멀리 이격되는 위치에 상기 현상 유닛을 배치하는 프로세스 카트리지.
  8. 기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치로서, 프로세스 카트리지가 착탈될 수 있고, 그 내부에 프로세스 카트리지가 장착된 상태에서 운송될 수 있는 전자사진 화상 형성 장치이며,
    상기 장치는,
    (a) 검출 수단,
    (b) 이동가능한 힘 인가 수단,
    (c) 프로세스 카트리지,
    (d) 상기 프로세스 카트리지를 착탈가능하게 장착하기 위한 장착 부재, 및
    (e) 기록 재료를 급송하기 위한 급송 수단을 포함하고,
    상기 프로세스 카트리지는,
    전자사진 감광 드럼,
    그 길이방향을 따라서 상기 전자사진 감광 드럼과 접촉하고 있는 상태에서 상기 전자사진 감광 드럼에 형성된 정전 잠상을 현상제로 현상하기 위한 현상 롤러,
    상기 전자사진 감광 드럼을 지지하는 드럼 유닛,
    상기 현상 롤러를 지지하는 현상 유닛으로서, 상기 현상 롤러가 길이방향을 따라서 상기 전자사진 감광 드럼과 접촉하는 접촉 위치와 상기 현상 롤러가 상기 전자사진 감광 드럼으로부터 분리되는 분리 위치 사이에서 회전하도록 상기 드럼 유닛과 연결되는 현상 유닛,
    상기 프로세스 카트리지가 장치의 메인 조립체에 장착된 상태에서 상기 현상 유닛을 접촉 위치로부터 분리 위치로 이동시키기 위한 힘을 힘 인가 수단으로부터 수용하기 위한 힘 수용부,
    상기 현상 유닛을 상기 현상 롤러와 상기 전자사진 감광 드럼이 상호 분리되는 위치에 유지하기 위한 분리 부재로서, 상기 분리 부재가 장착된 상태에서 프로 세스 카트리지가 장치의 메인 조립체에 장착될 수 있는 방식으로 상기 드럼 유닛과 상기 현상 유닛에 장착되는 분리 부재, 및
    상기 현상 유닛 상에 제공되며, 프로세스 카트리지가 장치의 메인 조립체에 장착된 상태에서 분리 부재가 장착된 것을 검출하기 위해 상기 검출 수단에 의해 사용되는 검출부를 포함하는 전자사진 화상 형성 장치.
  9. 제8항에 있어서, 화상 형성 작업이 시작되기 전에, 상기 장치에 상기 프로세스 카트리지가 장착된 상태에서, 상기 힘 인가 수단이 이동될 때 상기 검출 수단에 의해 검출되는 신호의 변화에 기초하여 상기 분리 부재의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 제어 수단을 추가로 포함하는 전자사진 화상 형성 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 검출 수단이 상기 분리 부재의 존재를 검출할 때 상기 분리 부재의 제거를 촉구하기 위한 통지 부재를 추가로 포함하는 전자사진 화상 형성 장치.
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