KR101070621B1 - 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 현상카트리지는, 감광체와; 상기 감광체에 나란하게 배치되어 상기 감광체를 토너로 현상시키는 현상부와; 상기 감광체에 묻어있는 폐토너를 클리닝 하는 클리닝부와; 상기 감광체를 대전시키는 대전기와; 상기 감광체, 상기 현상부, 상기 클리닝부 및 상기 대전기 중 적어도 2개 이상의 수용부품이 공동으로 출입 가능한 착탈개구를 가지는 수용본체와, 상기 수용본체 내부에 수용된 상기 수용부품을 지지하는 지지부를 갖는 지지케이싱을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 현상카트리지의 수용부품을 용이하게 착탈할 수 있다.

현상카트리지, 현상기, 조립, 착탈, 설치

Description

현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치{DEVELOPING CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS INCLUDING THE SAME}

도 1은 종래 현상카트리지의 조립 과정을 도시한 개략 사시도,

도 2는 도 1의 현상카트리지의 개략 단면도,

도 3은 도 1의 현상카트리지의 우측 배면 확대 사시도,

도 4는 도 1의 현상카트리지의 좌측면 확대 사시도,

도 5는 도 1의 현상카트리지의 클리닝 블레이드의 결합방법을 도시한 요부 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 현상카트리지의 배면 사시도,

도 7은 도 6의 현상카트리지에서 사이드 프레임 장착 전의 측면 사시도,

도 8은 도 7의 현상카트리지에 사이드 프레임 장착 후의 측면 사시도,

도 9는 도 6의 현상카트리지의 지지케이싱의 측면 사시도,

도 10은 도 6의 현상카트리지에서 지지케이싱과 우측 사이드 프레임의 요부 확대 사시도,

도 11a 및 도 11b는 각각 도 6의 현상카트리지의 대전롤러가 지지케이싱에 장착되기 전 및 장착 된 후의 측면 사시도,

도 12a 및 도 12b는 각각 도 6의 현상카트리지의 클리닝부가 지지케이싱에 장착되기 전 및 장착 된 후의 측면 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 현상카트리지 106 : 제1탄성부재

107 : 대전롤러 축부싱 110 : 지지케이싱

111 : 수용본체 112L, 112R : 대전롤러 지지부

112a : 대전롤러 수용공간 112c : 제1탄성부재 지지돌기

115a, 115b : 위치결정공 116 : 체결공

117 : 블레이드 지지부 117a : 걸림결합 돌기

118 : 현상롤러 지지부 119 : 케이싱 위치결정 돌기

120 : 커버케이싱 130 : 우측 사이드 프레임

131 : 감광체 삽입보스 132 : 사이드 위치결정 돌기

133 : 제2탄성부재 지지돌기 134 : 체결공

135 : 공급롤러축 지지부 137 : 위치결정공

140 : 좌측 사이드 프레임 150 : 수용부품

151 : 대전롤러 152 : 현상롤러

153 : 클리닝부 153a : 클리닝 블레이드

153b : 블레이드 지지플레이트 155 : 감광체

156 : 공급롤러

A : 착탈개구

본 발명은, 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수용부품을 용이하게 착탈할 수 있는 현상카트리지에 관한 것이다.

전자사진방식의 화상형성장치는 대전-노광-현상-전사-정착의 과정을 통해 인쇄매체에 화상을 형성하는 전자장치로서, 일반적으로 토너를 저장하며 착탈 가능하게 마련되는 현상카트리지를 포함한다.

종래의 현상카트리지(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지지케이싱(10), 커버케이싱(20), 우측 및 좌측사이드 프레임(30, 40) 및 지지케이싱(10)에 수용되는 수용부품(50)으로 구성된다.

지지케이싱(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상측은 후술할 수용부품(50)의 장착을 위해 개방되어 있다. 그리고, 하측은 감광체(155)의 표면이 외부로 노출되어 현상카트리지(1) 동작 중에 감광체(155) 표면의 토너들이 인쇄매체로 전사될 수 있도록 전사개구(18)가 형성되어 있다.

커버케이싱(20)은 지지케이싱(10)의 수용본체(11) 상측의 개구를 밀폐하여 일측에는 폐토너 저장공간(5)을, 타측에는 토너 저장공간(3)을 형성한다. 상기 토너 저장공간(3) 및 폐토너 저장공간(5)에 수용되는 토너 및 폐토너가 누설되는 것을 막기 위해 실링부재(54)가 그 사이에 개재된다. 도 2에서 참조번호 58a 및 58b는 각각 각각 현상롤러(52) 및 감광체(55)에 접촉되어 토너 저장공간(3) 및 폐토너 저장공간(5)을 밀폐하도록 마련된 실링필름이다.

수용부품(50)은 노광에 의해 정전잠상이 형성되는 감광체(55), 감광체(55) 표면을 소정 전위로 대전시키는 대전롤러(51), 상기 정전잠상을 토너로 현상시키는 현상롤러(52), 토너 저장공간(3)에 수용되어 토너를 현상롤러(52)로 공급하며 토너를 마찰대전시키는 공급롤러(56) 및 클리닝부(53)를 포함한다. 도 2에서 참조번호 57a 및 57b는 각각 닥터 블레이드 및 닥터 블레이드를 지지하는 브라켓으로, 장착방법이 클리닝부(53)와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

클리닝부(53)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 감광체(55) 표면에 접촉하여 미전사되고 표면에 잔류하는 폐토너를 긁어서 클리닝하는 클리닝 블레이드(53a)와 클리닝 블레이드(53a)를 지지하는 지지플레이트(53b)로 구성된다.

여기서, 현상카트리지(1) 조립과정은 지지케이싱(10)에 수용부품(50)을 배치 또는 장착하는 수용부품 설치과정, 커버케이싱(20)을 실링부재(54)로 지지케이싱(10)에 밀폐 결합하는 커버케이싱(20) 결합과정의 순서를 거친다.

그리고, 마지막으로 우측 및 좌측 사이드 프레임(30, 40)을 지지케이싱(10)의 측면에 결합한다. 이에 따라, 지지케이싱(10) 내부에 가장착 상태로 배치된 일부 수용부품(50, 52, 55, 56)들의 위치를 결정함으로써 현상카트리지(1)가 완성된다.

수용부품(50), 도 1에 도시된 바와 같이, 상측에서 하측방향(M)으로 지지케이싱(10)에 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 공급롤러(56)는 공급롤러 수용공간(도 2의 56S)에, 감광체(55)는 감광체 지지대(도 2의 13)에, 그리고 현상롤 러(52)는 감광체(55)와 공급롤러(56) 사이에 배치한다. 이들 공급롤러(56), 감광체(55) 및 현상롤러(52)는 가장착된 상태로서 후술할 사이드 프레임(30, 40)이 결합되어야 비로소 그 위치가 결정된다.

한편, 클리닝부(53)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 수용본체(11)에 클리닝부(53)의 길이방향 양측에 각각 마련된 클리닝 지지부(17)에 체결구(U)로 장착된다.

그리고, 대전롤러(51)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수용본체(11)의 좌우측에 마련된 대전롤러 지지부(12L, 12R)에 장착된다.

대전롤러 지지부(12L, 12R)는 대전롤러축(51a)이 관통되는 관통공(12a)을 갖는다. 관통공(12a)은 대전롤러 축부싱(7)의 이탈방지 돌기(7a)에 대응하는 홈(12b)을 갖는다. 그리고, 대전롤러 축부싱(7)은 도 4에 도시된 바와 같이, 대전롤러축(51a)이 삽입되는 방향으로 하측이 개방된 형태를 갖는다. 그리고, 대전롤러 축부싱(7)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 이탈방지 돌기(7a)를 갖는다.

먼저, 2개의 코일스프링(6)을 각각 좌우측 대전롤러 지지부(12L, 12R)의 고정돌기(12c)에 고정 설치한다. 그리고, 상기 코일스프링(6)의 타단에는 대전롤러 축부싱(7)을 각각 설치한다. 그 다음에, 대전롤러축(51a)의 양단을 대전롤러 축부싱(7)에 삽입한다.

그런데, 코일스프링(6)이 대전롤러 축부싱(7)을 도 4를 기준으로 하측방향으로 탄성력을 가하고 있으므로, 먼저 대전롤러축(51a)의 일측 단부를 기울여서 대전롤러 축부싱(7) 삽입한 후 삽입된 상태에서 타측 단부를 기울여 타측 축부싱(7)에 삽입하여야만 대전롤러(51)를 장착할 수 있다.

한편, 수용부품(50) 설치과정이 끝나면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 커버케이싱(20)은 지지케이싱(10)에 결합된다. 그리고, 폐토너 저장공간(5) 및 토너 저장공간(3)의 경계를 따라 실링부재(54)가 커버케이싱(20) 및 지지케이싱(10) 사이에 개재된다.

커버케이싱(20)의 결합 후에는, 사이드 프레임(30, 40)을 수용본체(11)의 우측 및 좌측 측면에 각각 결합한다. 좌측 사이드 프레임(40)은 우측 사이드 프레임(30)과 동일하므로 우측 사이드 프레임(30)에 대해서만 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 우측 사이드 프레임(30)에는 감광체 삽입보스(31)와, 수용본체(11)의 측면에 돌출되게 설치된 공급롤러축(미도시)을 회전가능하게 지지하는 공급롤러 축공(35)이 형성되어 있다. 감광체 삽입보스(31)는 수용본체(11)의 본체 위치결정공(14R)을 관통하여 감광체 축공(도 1의 55a)에 삽입된다.

그리고, 우측 사이드 프레임(30)에는 현상롤러축(도 1의 52a)의 우측 단부의 위치를 결정하는 현상롤러 위치결정부(33)가 마련된다. 현상롤러 위치결정부(33)에는 현상롤러축(도 1의 52a)의 우측 단부 및 현상롤러축(도 1의 52a)의 우측 단부가 삽입되는 현상롤러 축부싱(미도시)을 수용하는 수용공간(33a)을 갖는다. 그리고, 현상롤러 축부싱(미도시)과 스프링 지지돌기(33b)사이에는 코일 스프링(미도시)이 개재되어 현상롤러(도 1의 52)를 감광체(도 1의 55)측으로 탄성 지지한다.

우측 사이드 프레임(30)의 위치결정 돌기(32), 감광체 삽입보스(31), 공급롤러 축공(35) 및 현상롤러 위치결정부(33)를 각각 수용본체(11)의 위치결정공(15), 가장착 상태에 있는 감광체 축공(55a), 공급롤러축(미도시) 및 현상롤러축(도 1의 52a)에 삽입한다. 이에 따라, 가장착 되어 있던 수용부품(55, 56, 52)들의 회전중심 위치가 결정된다. 여기서, 위치결정공(15)은 수용본체(11)의 폭방향(도 7의 J참조)으로 긴 장공 형태로 마련되어, 감광체 삽입보스(31)가 본체 위치결정공(14R)에 삽입되더라도 우측 사이드 프레임(30)의 상대위치를 미세하게 조절할 수 있다.

마지막으로, 우측 사이드 프레임(30) 및 수용본체(11) 각각에 형성된 체결공(34b, 16b)에 볼트를 삽입 체결함으로써 서로 착탈가능하게 결합된다.

그런데, 종래 현상카트리지(1)의 제조과정을 보면, 커버케이싱(20)을 지지케이싱(10)에 결합한 후 수용부품(50) 중에 불량이 있는 것을 발견한 경우, 또는 현상카트리지(1) 사용 중 수용부품(50)에 불량이 발생한 경우 이를 교체하기 위해서는 커버케이싱(20)을 개방해야만 한다. 개방한 후 해당 수용부품(50)을 교체한 후 다시 실링부재(40)를 부착해야 하므로 수용부품(50)의 교체가 용이하지 않다. 이에 따라, 현상카트리지(1) 조립시간이 증가하고 부품비용이 증가한다.

또한, 상술한 바와 같이, 대전롤러(51) 장착 시 대전롤러축(51a)을 기울여서 작업을 해야 하므로 조립작업 능률이 떨어지고 조립시간이 증가한다. 또한, 대전롤러(51)의 장착 과정이 복잡하여 로봇에 의한 자동화가 곤란하다. 이에 따라, 현상카트리지(1)의 조립공정을 자동화시키기가 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은, 수용부품을 용이하게 착탈할 수 있는 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 부가적인 목적은, 조립 공수를 절감할 수 있는 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 부가적인 목적은, 자동화 공정으로 조립할 수 있는 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 현상카트리지에 있어서, 감광체와; 상기 감광체에 나란하게 배치되어 상기 감광체를 토너로 현상시키는 현상부와; 상기 감광체에 묻어있는 폐토너를 클리닝 하는 클리닝부와; 상기 감광체를 대전시키는 대전기와; 상기 감광체, 상기 현상부, 상기 클리닝부 및 상기 대전기 중 적어도 2개 이상의 수용부품이 공통적으로 출입 가능한 착탈개구를 가지는 수용본체와, 상기 수용본체 내부에 수용된 상기 수용부품을 지지하는 지지부를 갖는 지지케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지에 의해서 달성될 수 있다.

여기서, 상기 수용본체는 상기 착탈개구의 반대측이 개방된 개방개구를 가지며, 상기 개방개구를 밀폐시키는 커버케이싱을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 커버케이싱과 상기 수용본체는 초음파 용착 또는 진동용착에 의해 결합될 수 있다.

그리고, 상기 수용부품들은 상기 착탈 개구로부터 상기 지지부에 의한 지지위치까지 직선 장착경로를 따라 이동하여 장착될 수 있다.

여기서, 상기 수용본체는 상기 수용부품들 중 적어도 하나를 상기 직선 장착경로를 따라 상기 지지위치로 안내하는 가이드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드는 상기 수용부품 중 적어도 어느 하나를 상기 직선 장착경로에서 절곡된 절곡 장착 경로로 안내하는 절곡 가이드를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 클리닝부는 상기 감광드럼의 외주면에 접촉되는 클리닝 블레이드와, 상기 클리닝 블레이드를 지지하는 블레이드 지지플레이트를 포함하며, 상기 지지부는 상기 블레이드 지지플레이트와 걸림 결합되는 블레이드 지지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감광체는 감광체축을 가지고, 상기 현상부는 상기 감광체축에 나란한 현상롤러축을 갖는 현상롤러를 포함하며, 상기 대전기는 상기 감광체축에 나란한 대전롤러축을 가지며 상기 감광체를 접촉 대전시키는 대전롤러를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 감광체축, 상기 현상롤러축 및 상기 대전롤러축을 회전 가능하게 지지하며 상기 지지케이싱의 양 측면에 착탈 가능하게 결합되는 복수의 사이드 프레임을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 사이드 프레임 또는 상기 지지케이싱 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 사이드 프레임의 상기 지지케이싱에 대한 상대위치를 결정하는 복수의 위치결정돌기와; 나머지 다른 하나에 마련되어 상기 위치결정돌기가 삽입되는 복수의 위치결정공을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 위치결정공 중 적어도 어느 하나는 장공으로 마련될 수 있다.

그리고, 상기 대전롤러축을 상기 감광체측으로 탄성지지하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 본체를 갖는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서, 상기 본체에 수용되는 제1항 내지 제14항에 따른 현상카트리지와; 상기 현상카트리지의 상기 감광체에 나란하게 설치되는 전사유닛과; 상기 감광체와 상기 전사유닛 사이로 인쇄매체를 이송하는 매체이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치에 의해서 달성될 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 현상카트리지(100)의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 현상카트리지(100)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 지지케이싱(110), 커버케이싱(120), 우측 및 좌측 사이드 프레임(130, 140) 및 수용부품(150)을 포함한다.

여기서, 도 6 내지 도 12b는 모두 배면 사시도로서 도 1의 사시도와 비교하여 보는 각도가 서로 상하로 반전되어 있음에 유의한다.

지지케이싱(110)은, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 후술할 수용부품(150)의 착탈 시 공통적으로 사용되는 착탈개구(A)가 형성된 수용본체(111) 및 수용본체(111)에 마련되어 후술할 수용부품(150)을 지지하는 지지부(112R, 117, 118)를 포함한다.

수용본체(111)는 내부에 토너 및 폐토너를 저장하며, 수용부품(150)을 수용한다. 그리고, 착탈개구(A)는 종래의 현상카트리지(도 2 및 도 3의 1)의 전사개구(도 2 및 도 3의 18)에서 감광체 지지대(도 2 및 도 3의 13)를 제거함으로써 마련될 수 있다. 즉, 착탈개구(A)는 전사개구(도 2 및 도 3의 18)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 다른 위치에 착탈개구를 마련하는 경우에 필요한 부가적인 토너 실링구조들이 불필요하다.

또한, 착탈개구(A)는 수용부품(150) 중에서 가장 크기가 큰 부품이 통과가능한 크기로 마련된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 감광체(155)가 가장 크기가 크므로 착탈개구(A)의 폭은 감광체(155)의 직경보다는 크도록 마련될 수 있다.

또한, 수용본체(111)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 후술할 수용부품(150)들이 직선 장착경로(도 12a의 C, 도 11a의 D, E 및 F)를 따라 이동하여 수용본체(111)의 해당 지지부(112, 117, 118)에 설치될 수 있도록 수용부품(150)의 이동경로 상에 간섭되는 구조가 없도록 마련된다.

한편, 수용부품(150)은 현상카트리지(100)에서 수명관리가 필요한 소모성 부품으로 마련될 수 있다. 즉, 현상카트리지(100)에 수용되는 부품 중에서 수명이 짧아서 교체가 필요한 부품일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 닥터 블레이드(57a) 및 닥터 블레이드를 지지하는 브라켓(57b)은 비교적 수명이 길어 수용부품(150)에 제외될 수 있다.

필요에 따라서, 수용부품(150)은 불량률이 비교적 높아 현상카트리지(100) 제작 시 제거되는 빈도가 높은 부품들로 선택될 수도 있다. 이러한 수용부품(150)은 제작자에 의해 다양한 조건을 고려하여 선정될 수 있다. 경우에 따라서는, 현상카트리지(100) 내부의 모든 부품을 수용부품(150)으로 선정할 수도 있다.

수용부품(150)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 노광에 의해 정전잠상이 형성되는 감광체(155), 감광체(155) 표면을 소정 전위로 대전시키는 대전롤러(151), 상기 정전잠상을 토너로 현상시키는 현상롤러(152), 토너 저장공간(미도시)에 수용되어 토너를 마찰대전시켜 현상롤러(152)로 공급하는 공급롤러(156) 및 클리닝부(153)일 수 있다.

클리닝부(153)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 감광체(155) 표면에 접촉하여 미 전사되고 표면에 잔류하는 폐토너를 긁어서 감광체(155)를 클리닝하는 클리닝 블레이드(153a)와 클리닝 블레이드(153a)를 지지하는 블레이드 지지플레이트(153b)를 포함한다. 블레이드 지지플레이트(153b)는 도면에 도시된 대로 평평한 형상으로 마련될 수 있다.

한편, 지지케이싱(110)은, 도 9, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 수용본체(111)의 좌우측에 각각 마련되어 클리닝부(154)를 지지하는 복수의 클리닝 지지부(117)를 포함한다. 클리닝 지지부(117)는 수용본체(111)와 소정 간격(G)만큼 이격되어 착탈개구(A) 측으로 돌출되게 마련될 수 있다. 클리닝 지지부(117)의 착탈개구(A) 측 단부에는 블레이드 지지플레이트(153b)가 걸림 결합되는 걸림결합 돌기(117a)가 마련될 수 있다.

걸림결합 돌기(117a)는 블레이드 지지플레이트(153b)의 착탈개구 진입측 단부(153b1)가 클리닝 지지부(117)에 부딪히면 블레이드 지지플레이트(153b)를 상기 간격(G)으로 안내할 수 있도록 안내 경사면(117a1)을 갖는 것이 바람직하다. 상기 간격(G)은 블레이드 지지플레이트(153b)의 두께를 고려하여 적절하게 결정될 수 있다.

도 12a에 도시된 바와 같이 블레이드 지지플레이트(153b)를 상기 간격(G)을 향해 착탈개구(A)를 통과하도록 이동시키기만 하면, 도 12b에 도시된 바와 같이, 클리닝부(153)가 걸림결합 돌기(117a)에 의해 걸림 결합되어 지지케이싱(110)에 조립될 수 있다. 블레이드 지지플레이트(153b)를 직선장착 경로(C)를 따라 이동시키면 수용본체(111)에 장착할 수 있으므로, 클리닝부(153) 설치 공정을 로봇에 의한 자동화 공정으로 할 수 있다.

한편, 지지케이싱(110)은, 도 9, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 수용본체(111)의 우측 및 좌측에 각각 마련되어 대전롤러축(151a)을 지지하는 대전롤러 지지부(112R)를 포함한다. 좌측 대전롤러 지지부(미도시)도 우측 대전롤러 지지부(112R)와 동일하므로 우측 대전롤러 지지부(112R)에 대해서만 설명하기로 한다.

대전롤러 지지부(112R)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 착탈개구(A) 측으로 개방되며, 대전롤러축(151a)이 삽입 관통되는 관통공(112a)을 갖는다. 관통공(112a)의 양측에는 대전롤러 축부싱(107)의 축방향 이탈을 방지하는 이탈방지돌기(107a)에 대응하는 형상의 홈(112b)이 마련된다. 여기서, 종래의 대전롤러 지지부(12R)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 현상롤러축(51a)이 자중에 의해 대전롤러 지지부(12R)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 하측을 개방할 수 없었다.

또한, 상기 대전롤러 지지부(112R)에는 대전롤러(151)를 감광체(155) 측으로 탄성 지지하는 제1탄성부재(106)가 설치된다. 제1탄성부재(106)는 코일스프링으로서 대전롤러 지지부(112R)의 제1탄성부재 지지돌기(112c)에 일단이 고정 설치된다. 제1탄성부재(106)의 타단은 대전롤러 축부싱(107)에 결합되어 축부싱(107)을 감광체(155)측으로 탄성 지지한다.

여기서, 대전롤러 축부싱(107)도 대전롤러 지지부(112R)의 관통공(112a)과 같이 착탈개구(A) 측으로 개방된 개방부(107b)를 갖는다. 대전롤러 지지부(112R) 및 대전롤러 축부싱(107)이 모두 착탈개구(A) 측으로 개방되어 있으므로, 착탈개구(A) 및 개방부(107b)를 연결하는 직선 장착경로(D)를 따라 대전롤러(151)를 이동시키면 대전롤러(151)를 대전롤러 지지부(112)에 설치할 수 있다. 이에 따라, 대전롤러(151)를 수용본체(111)에 장착하는 공정을 자동화할 수 있다.

여기서, 대전롤러(151)가 자동화 공정 중에 보다 대전롤러 지지부(112)에 보다 안정되게 지지될 수 있도록 상기 직선 장착경로(D)는 중력방향과 일치하는 것이 바람직하다.

한편, 지지케이싱(110)은, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 수용본체(111)의 우측 및 좌측에 각각 마련되어 현상롤러축(152a) 양단을 각각 지지하는 복수의 현상롤러 지지부(118)를 더 포함한다.

현상롤러(152)를 수용본체(111)에 장착하기 위해서는, 현상롤러(152)를 착탈개구(A)를 통과시킨 후 현상롤러 지지부(118)까지 직선 장착경로(E) 및 상기 직선 장착경로(E)에서 절곡된 절곡 장착경로(F)를 따라 이동시킨다. 여기서, 현상롤러(152)가 상기 절곡 장착경로(F)를 따라 이동하도록 안내하는 절곡 가이드(114)가 마련될 수 있다.

그런데, 현상롤러(152)를 수용본체(111)에 설치 하기에 앞서 먼저 공급롤러(156)를 먼저 수용본체(111)에 설치하여야 한다.

여기서, 수용본체(111)에는 현상롤러 지지부(118)에서 연장되어 공급롤러 축(156a)이 관통되는 공급롤러축 관통공(B)이 형성된다. 공급롤러축 관통공(B)은 현상롤러(152)와 공급롤러(156)가 서로 동일한 방향으로 회전하여 토너를 마찰대전시킬 수 있도록 적절한 위치에 마련된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 공급롤러축 관통공(B)과 현상롤러 지지부(118)는 현상롤러 지지부(118) 측으로 기울어진 경사면(118a)으로 연결될 수 있다. 이 경우, 공급롤러(156)를 공급롤러축 관통공(B)까지 이동시키더라도 자중에 의해서 현상롤러 지지부(118)로 이동할 것이다.

따라서, 공급롤러(156)의 수용본체(111) 설치방법은, 현상롤러(152)의 설치과정과 동일하게 이동시켜서 공급롤러(156)를 상기 현상롤러 지지부(118)에 설치하는 것이 바람직하다. 이때, 공급롤러(156)가 먼저 설치된 상태에서 현상롤러(152)를 현상롤러 지지부(118)로 이동시키면 공급롤러(156)는 현상롤러(152)에 접촉된 상태로 상기 경사면(118a)을 따라 자동으로 공급롤러축 관통공(B)에 위치하게 된다.

이에 따라, 공급롤러(156) 및 현상롤러(152)의 수용본체(111) 설치하는 공정도 자동화시킬 수 있다.

이상에서는 개별 수용부품(151, 152, 153, 155)들을 지지케이싱(110)(정확하게는 수용본체(111))에 설치하는 공정에 대해서 상세하게 설명하였다.

이하에서는, 현상카트리지(100)의 전체 조립과정에 대해서 도 7 및 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 지지케이싱(110)에 수용부품(150)으로 선택되지 않은 나머지 부품, 즉 착탈되게 마련할 필요가 없는 부품, 가령 닥터 블레이드(도 2의 57a) 및 닥터 블레이드를 지지하는 브라켓(도 2의 57b)을 지지케이싱(110)에 고정 설치한다.

그 다음에 폐토너 저장공간 및 토너 저장공간의 경계가 밀폐되도록 커버케이싱(120)을 지지케이싱(110)에 결합한다. 실링부재를 사용하지 않도록 초음파 용착 또는 진동 용착방법으로 커버케이싱(120)과 지지케이싱(110)을 영구 결합시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 별도의 실링부재가 필요하지 않으므로 부품비용을 절감할 수 있다. 또한, 수용부품(50) 중 일부에 불량이 있다고 하더라도 커버케이싱(120)과 지지케이싱(110)을 분리할 필요없이 착탈개구(A)를 통해 쉽게 장탈착할 수 있으므로 작업공수 및 제조원가를 절감할 수 있다.

필요에 따라서, 커버케이싱(120)과 지지케이싱(110)은 일체로 마련될 수도 있다.

커버케이싱(120)을 지지케이싱(110)에 영구결합 한 후, 수용부품(150)을 수용본체(111)에 마련된 해당 수용부품(150)의 지지부(112, 117, 118)에 설치한다.

도 11a 내지 도 12b에 도시된 바와 같이, 클리닝부(153) 또는 대전롤러(151)를 임의의 순서대로 수용본체(111)에 각각 설치한다. 클리닝부(153)는 클리닝 지지부(117)에, 대전롤러(151)는 대전롤러 지지부(112)에 설치한다.

그 다음에, 공급롤러(156)를 수용본체(111)의 현상롤러 지지부(118)에 설치한다. 그 상태에서 현상롤러(152)를 현상롤러 지지부(118)에 설치하면 공급롤러(156)는 현상롤러(152)에 접촉되면서 경사면(도 9의 118a)을 따라 공급롤러축 관통홀(118a)의 위치에 설치된다.

그 다음에, 감광체(155)를 대전롤러(151) 위에 올려 놓으면, 감광체(155)의 외주면 중 일부는 대전롤러(151)에 접촉되고, 다른 일부는 감광체 지지부(113)에 접촉되어 감광체(155)가 수용본체(111)에 설치된다.

이상에서 클리닝부(153)를 제외한 나머지 수용부품(151, 152, 155, 156)은 각 회전축의 중심점이 고정된 것이 아니고 다소 유동될 수 있는 상태에 있다. 이에 따라, 이러한 각 회전축의 중심점의 위치를 결정하기 위해 우측 및 좌측 사이드 프레임(130, 140)이 지지케이싱(110)의 양 측면에 결합된다.

현상카트리지(100)의 제조과정 중 최종과정으로 사이드 프레임(130, 140)을 지지케이싱(110)에 결합한다. 이를 위해 수용본체(111) 및 사이드 프레임(130)이 갖는 형상과 그 결합방법을 도 10을 참조하여 설명하기로 한다. 여기서, 수용본체(111)는 좌우 대칭으로 마련되고, 좌측 사이드 프레임(140)은 우측 사이드 프레임(130)에 상응하는 형상으로 마련되므로 우측 사이드 프레임(130)이 수용본체(111)의 우측면에 결합되는 방식에 대해서만 설명하기로 한다.

수용본체(111)의 우측에는 도 10에 도시된 바와 같이, 케이싱 위치결정돌기(119), 제1위치결정공(115a) 및 제2위치결정공(115b)이 형성된다.

여기서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1위치결정공(115a)은 수용본체(111)의 폭방향(J방향)의 장공으로, 제2위치결정공(115b)은 수용본체(111)의 높이방향(K)방향의 장공으로 마련될 수 있다.

한편, 우측 사이드 프레임(130)에는 감광체(155)의 감광체 축공(155a)에 삽입되어 감광체(155)의 회전중심점이 되는 감광체 삽입보스(131)와, 공급롤러 축(156a)이 삽입되는 축공(135a)이 형성된 공급롤러축 지지부(135)가 마련된다.

또한, 우측 사이드 프레임(130)에는 케이싱 위치결정돌기(119)가 삽입되어 우측 사이드 프레임(130)과 수용본체(111)의 상대위치를 결정하는 위치결정공(137)이 마련된다. 그리고, 수용본체(111)의 제1위치결정공(115a) 및 제2위치결정공(115b)에 삽입되는 제1 및 제2 사이드 위치결정 돌기(132a, 132b)가 우측 사이드 프레임(130)에 추가로 마련된다.

한편, 상술한 우측 사이드 프레임(130)과 수용본체(111)의 상대위치를 결정하기 위한 구조 대신에 다양한 방식으로 그 상대위치를 결정하도록 마련될 수 있다. 가령, 위치결정돌기 및 그에 대응하는 위치결정공의 개수, 형상 및 배치 등은 필요에 따라 적절하게 변경할 수 있다.

또한, 우측 사이드 프레임(130)에는 현상롤러축(도 7의 152a)의 우측 단부의 위치를 결정하는 현상롤러 위치결정부(133)가 마련된다.

현상롤러 위치결정부(133)는 현상롤러축(도 1의 52a)의 우측 단부를 회전가능하게 지지하는 현상롤러 축부싱(미도시), 제2탄성부재(미도시), 제2탄성부재 지지돌기(133b), 상기 현상롤러 축부싱과 상기 제2탄성부재와 상기 제2탄성부재 지지돌기(133b)를 수용하는 수용공간(133a)을 갖는다.

상기 제2탄성부재는 상기 현상롤러 축부싱(미도시)을 감광체 삽입보스(131) 측으로 탄성력을 가하도록 마련된다. 그리고, 상기 제2탄성부재 지지돌기(133b)에는 상기 제2탄성부재(미도시)의 일단이 고정설치된다.

이상의 구성요소를 갖는 우측 사이드 프레임(130)과 지지케이싱(110)의 조립 과정은, 먼저 수용부품(150)이 장착되어 있는 상태에서 수용본체(111)의 우측면에 형성된 케이싱 위치결정 돌기(119)에 우측 사이드 프레임(130)의 위치결정공(137)이 삽입되도록 한다. 이와 동시에 감광체 삽입보스(131)를 감광체 축공(도 7의 155a)에, 그리고, 공급롤러축(도 7의 156a)을 공급롤러축 지지부(135)의 축공(135a)에, 그리고, 현상롤러축(도 7의 152a)을 현상롤러 위치결정부(133)의 현상롤러 축부싱(미도시)에 삽입한다. 또한, 이와 동시에 제1 및 제2 사이드 위치결정 돌기(132a, 132b)를 각각 제1 및 제2위치결정공(115a, 115b)에 삽입한다.

한편, 좌측 사이드 프레임(140)도 우측 사이드 프레임(130)과 같은 방법으로 수용본체(111)의 좌측에 삽입 설치한다. 좌우측 사이드 프레임(140, 130)을 동시에 수용본체(111)에 설치하여도 되고 필요에 따라서는 순차적으로 설치하여도 무방하다.

이에 따라, 감광체(155), 현상롤러(152), 공급롤러(156)의 회전중심의 위치가 좌우측 사이드 프레임(140, 130)에 의해 결정된다.

그리고, 제1 및 제2위치결정공(115a, 115b)이 장공의 형태로 마련되어 있으므로 좌우측 사이드 프레임(140)이 감광체(155), 현상롤러(152), 공급롤러(156)를 회전가능하게 지지하고 있는 상태에서 좌우측 사이드 프레임(140)의 미세 위치조절이 가능하다.

위치 조절이 완료된 다음에는 좌우측 사이드 프레임(140)을 수용본체(111)에 서로 대응하게 형성된 체결공(134, 116) 위치에 볼트와 같은 착탈가능한 체결구를 이용하여 결합한다. 이에 따라, 수용부품(150) 중 일부를 교체할 필요가 있는 경 우, 커버케이싱(120)을 분리할 필요 없이 사이드 프레임(130, 140)만 분리하면 되므로 수용부품(150)의 착탈이 용이하다.

한편, 본 발명에 따른 전자사진 방식 화상형성장치(미도시)는 본체(미도시)와, 상기 본체(미도시)에 착탈가능하게 마련되는 현상카트리지(도 8의 100), 현상카트리지(도 8의 100)의 감광체(도 6의 155)에 나란하게 배치되는 전사유닛(미도시), 상기 전사유닛(미도시) 및 상기 감광체(도 6의 155) 사이로 인쇄매체를 이송하는 매체이송부를 포함한다.

또한, 화상형성장치는 상기 감광체(도 6의 155) 표면을 노광시키는 광주사유닛(LSU, 미도시), 인쇄매체 상의 토너를 열과 압력으로 인쇄매체에 정착시키는 정착기(미도시) 및 현상카트리지(도 8의 100)가 장착된 경우 현상카트리지(도 8의 100)의 수용부품(150)에 전원 및 회전동력을 각각 전달하는 전원공급원(미도시) 및 회전구동원(미도시)을 더 포함한다.

이상의 구성요소를 갖는 화상형성장치의 인쇄과정을 간략히 설명하면, 대전롤러(도 6의 151)에 전원 및 회전동력이 인가되면 감광체(도 6의 155)의 표면을 접촉대전시켜 감광체 표면은 소정 전위로 균일하게 대전되어 회전한다.

이러한 감광체 표면에는 광주사유닛이 화상정보에 대응하는 광을 주사함으로써 노광되어 정전잠상이 형성된다. 이 정전잠상은 공급롤러(도 6의 156) 및 현상롤러(도 6의 152)에 의해 마찰대전 된 토너에 의해 현상된다. 토너는 현상카트리지 내부의 토너 저장공간에 수용된 공급롤러(도 6의 156)에 의해 현상롤러(도 6의 152)로 이동한다.

한편, 정전잠상에 토너가 도포되면서 감광체(도 6의 155) 표면에 형성된 토너 가시화상은 감광체(도 6의 155)에 나란하게 배치된 전사유닛(미도시)에 의해 인쇄매체로 전사된다. 매체이송부(미도시)는 상기 인쇄매체를 상기 인쇄매체 상의 화상형성구간에 상기 토너 가시화상이 전사될 수 있도록 적절한 타이밍으로 이송한다.

인쇄매체로 전사된 토너 가시화상은 상기 정착기(미도시)에 의해 정착되고, 정착된 인쇄매체가 외부로 배출됨으로써 인쇄가 완료된다.

본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 따른 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 수용부품 착탈을 위해 굳이 커버케이싱을 분리할 필요없이 사이드 프레임만 분리하면 착탈개구를 통해 수용부품을 용이하게 착탈할 수 있다.

둘째, 현상카트리지 조립시 조립공수를 절감할 수 있다. 별도의 실링부재 부착 작업을 할 필요가 없으며, 클리닝부를 걸림결합 할 수 있으므로 용이하게 현상카트리지의 수용본체에 장착할 수 있다. 또한, 대전롤러를 직선 장착경로를 따라 수용본체에 장착할 수 있으므로 종래 대전롤러를 기울여서 작업을 했던 것에 비해 작업성이 좋다.

셋째, 현상카트리지 조립 작업을 자동화시킬 수 있다. 수용본체 및 수용부품 지지부의 형상을 변경함으로써 종래 수작업에 의존하던 것을 로봇에 의한 자동화가 가능하다.

넷째, 현상카트리지의 수용부품을 새것으로 쉽게 교체할 수 있으므로 수용부품을 제외한 나머지 현상카트리지의 구성요소는 다시 재활용할 수 있으므로 환경친화적이다.

Claims (13)

1. 현상카트리지에 있어서,

   감광체와;

   상기 감광체에 나란하게 배치되어 상기 감광체를 토너로 현상시키는 현상부와;

   상기 감광체에 묻어있는 폐토너를 클리닝 하는 클리닝부와;

   상기 감광체를 대전시키는 대전기와;

   상기 감광체, 상기 현상부, 상기 클리닝부 및 상기 대전기 중 적어도 2개 이상의 수용부품이 공동으로 출입 가능한 착탈개구를 가지는 수용본체와, 상기 수용본체 내부에 수용된 상기 수용부품을 지지하는 지지부를 갖는 지지케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수용본체는 상기 착탈개구의 반대측이 개방된 개방개구를 가지며,

   상기 개방개구를 밀폐시키는 커버케이싱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
3. 제2항에 있어서,

   상기 커버케이싱과 상기 수용본체는 초음파 용착 또는 진동용착에 의해 결합 되는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
4. 제1항에 있어서,

   상기 수용본체는 상기 수용부품들이 상기 착탈 개구로부터 상기 지지부에 의한 지지위치까지 직선 장착경로를 따라 이동 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
5. 제4항에 있어서,

   상기 수용본체는 상기 수용부품들 중 적어도 하나를 상기 직선 장착경로를 따라 상기 지지위치로 안내하는 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
6. 제5항에 있어서,

   상기 가이드는 상기 수용부품 중 적어도 어느 하나를 상기 직선 장착경로에서 절곡된 절곡 장착 경로로 안내하는 절곡 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
7. 제1항에 있어서,

   상기 클리닝부는 상기 감광체의 외주면에 접촉되는 클리닝 블레이드와, 상기 클리닝 블레이드를 지지하는 블레이드 지지플레이트를 포함하며,

   상기 지지부는 상기 블레이드 지지플레이트와 걸림 결합되는 블레이드 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
8. 제1항에 있어서,

   상기 감광체는 감광체축을 가지고,

   상기 현상부는 상기 감광체축에 나란한 현상롤러축을 갖는 현상롤러를 포함하며,

   상기 대전기는 상기 감광체축에 나란한 대전롤러축을 가지며 상기 감광체를 접촉 대전시키는 대전롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
9. 제8항에 있어서,

   상기 감광체축, 상기 현상롤러축 및 상기 대전롤러축을 회전 가능하게 지지하며 상기 지지케이싱의 양 측면에 착탈 가능하게 결합되는 복수의 사이드 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
10. 제9항에 있어서,

    상기 사이드 프레임 또는 상기 지지케이싱 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 사이드 프레임의 상기 지지케이싱에 대한 상대위치를 결정하는 복수의 위치결정돌기와;

    상기 복수의 위치결정돌기에 대응하여 상기 사이드 프레임 또는 상기 지지케이싱 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 복수의 위치결정돌기가 각각 삽입되는 복수의 위치결정공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
11. 제10항에 있어서,

    상기 위치결정공 중 적어도 어느 하나는 장공으로 마련되는 것을 특징으로 현상카트리지.
12. 제8항에 있어서,

    상기 대전롤러축을 상기 감광체측으로 탄성지지하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
13. 본체를 갖는 화상형성장치에 있어서,

    상기 본체에 수용되는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 현상카트리지와;

    상기 현상카트리지의 상기 감광체에 나란하게 설치되는 전사유닛과;

    상기 감광체와 상기 전사유닛 사이로 인쇄매체를 이송하는 매체이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.

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