KR101089855B1 - 전자 사진 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

전자 사진 화상 형성 장치는 프론트 액세스가 가능한 인출식 카트리지 트레이(35)에 장착되는 프로세스 카트리지를 포함한다. 전자 사진 화상 형성 장치는 카트리지 트레이를 장치 본체의 전방쪽으로 압박하여 이동시키기 위한 압박 유닛(105)과, 카트리지 트레이를 적절한 위치에 로킹하기 위한 로킹 위치를 포함하여, 카트리지 트레이가 적절한 위치에 위치되고 로크가 해제될 때, 카트리지 트레이는 장치의 외측 위치로 압박된다.

Description

전자 사진 화상 형성 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은, 기록 매체에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자 사진 화상 형성 장치는, 전자 사진 화상 형성 방식을 사용해서 기록 매체에 화상을 형성한다. 전자 사진 화상 형성 장치에는, 예를 들어 전자 사진 복사기, (레이저 빔 프린터 또는 LED 프린터와 같은) 전자 사진 프린터, 팩시밀리 장치, 워드 프로세서 등이 포함된다.

카트리지는, 적어도 현상제를 수납하는 현상제 수납부를 갖고, 화상 형성 장치의 장치 본체에 대하여 제거 가능하게 장착되는 카트리지를 의미한다.

카트리지는 사용자 자신에 의해 화상 형성 장치에 대해 착탈을 행할 수 있어서, 화상 형성 장치의 유지 보수를 용이하게 행할 수 있다.

화상 형성 장치의 카트리지 교환방식으로서, 일본 특허 출원 공개 평8-220824호 공보에는, 측면 커버(80)에 연동해서 전진 및 후퇴하면서 상승/하강하는 승강판(61)에 대하여, 2단계로 신축 가능한 가이드 부재(70)를 통해서 카트리지(30)를 지지하는 구성을 개시한다. 카트리지(30)를 화상 형성 위치(I)로부터 인출 위치(II)로 상승하면서 이동시키도록, 측면 커버(80)가 개방된다. 그 다음에, 정지 위치(III)를 포함하는 특정한 위치로 선택적으로 이동하여, 각 설비 또는 부재의 착탈 및 재밍된 용지의 처리를 가능하게 하도록, 카트리지(30)는 직접 인출된다.

본 발명은 상기의 종래 기술을 발전시킨 것이다.

본 발명의 목적은, 카트리지 교환 구성에서의 사용성을 향상시킬 수 있는 전자 사진 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따라, 전자 사진 화상 형성 장치는,

현상제를 수납하는 현상제 수납부를 갖는 카트리지와,

상기 전자 사진 화상 형성 장치의 장치 본체의 외측에 있는 인출 위치와, 상기 장치 본체의 내측에 있는 압입 위치의 사이에서 이동 가능한 트레이이며, 상기 인출 위치에서 상기 카트리지가 제거 가능하게 장착되는 장착부와, 상기 트레이의 인출을 용이하게 하기 위한 수동 조작부를 갖는 트레이와,

상기 트레이를 상기 압입 위치로부터 상기 인출 위치 쪽으로 압박하는 압박 부재와,

상기 트레이가 상기 압입 위치에 위치하고 있을 때, 상기 트레이가 상기 인출 위치쪽으로 이동하는 것을 규제하는 규제 부재와,

상기 트레이가 상기 압입 위치에 위치하는 상태에서 상기 수동 조작부의 조작에 의해 상기 규제 부재에 의한 규제를 해제하는 해제부를 포함하고,

상기 규제 부재에 의한 규제가 해제될 때, 상기 트레이는 상기 압박 부재에 의해 상기 인출 위치쪽으로 이동된다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 전자 사진 화상 형성 장치는,

현상제를 수납하는 현상제 수납부를 갖는 카트리지와,

상기 전자 사진 화상 형성 장치의 장치 본체의 외측으로 인출하는 인출 위치와, 상기 장치 본체의 내측으로 압입하는 압입 위치 사이에서 이동가능하며, 상기 인출 위치에서 상기 카트리지가 제거 가능하게 장착되는 장착부를 갖는 트레이와,

상기 트레이를 상기 압입 위치로부터 상기 인출 위치쪽으로 압박하는 압박 부재와,

상기 트레이가 상기 압입 위치에 위치하고 있을 때, 상기 트레이가 상기 인출 위치쪽으로 이동하는 것을 규제하는 규제 부재를 포함하고,

상기 트레이는, 상기 인출 위치와 상기 압입 위치의 사이이며 상기 압입 위치로부터 벗어난 소정 위치에 위치할 때, 상기 압박 부재에 의해 상기 트레이가 상기 인출 위치쪽으로 압박됨으로써, 상기 인출 위치쪽으로 이동한다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 취한 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 설명을 고려함으로써 명백하게 된다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치는 트레이의 이동 동작을 통해, 프로세스 카트리지(들)의 교환을 용이하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 화상 형성 장치의 외관 사시도이다.
도 2는 장치의 좌측에서 본, 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 종방향 단면도이다.
도 3은 전방면 도어를 개방한 상태의 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 외관 사시도이다.
도 4는 장치 본체의 좌측에서 본, 전방면 도어가 개방된 도 3에 도시된 화상 형성 장치의 종방향 단면도이다.
도 5는 도 3의 상태로부터 카트리지 트레이를 인출한 상태의 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 외관 사시도이다.
도 6은 장치의 좌측에서 본, 도 4의 상태로부터 카트리지 트레이를 인출한 상태의 화상 형성 장치의 수직 단면도이다.
도 7은 카트리지를 구동측에서 본 외관 사시도이다.
도 8은 카트리지를 비 구동측에서 본 외관 사시도이다.
도 9는 카트리지 트레이의 사시도이다.
도 10은 도어와 트레이 유지 부재 사이의 연동 기구 부분의 사시도이다.
도 11의 (a) 내지 (c)는 도어의 회전 도어 이동에 연동하는 트레이 유지 부재의 이동을 설명하는 도면이다.
도 12는 가이드 구멍 부분의 확대도이다.
도 13은 트레이 규제 부재로서의 핀 부분과 U자형 홈 부분의 확대도이다.
도 14, 도 15, 도 16의 (a) 및 (b)는 각각 트레이 유지 부재에 연동해서 카트리지에 대한 압력 인가와 결합을 해제하는 카트리지 주위에 위치한 인터페이스부를 도시하는 도면이다.
도 17 및 도 18은 각각 트레이의 제1 규제 부재(위치 규제 수단)를 도시하는 사시도이다.
도 19의 (a) 내지 (g) 및 도 20의 (a) 및 (b)는 각각 트레이의 제2 규제 부재를 도시하는 단면도이다.
도 21의 (a), (b) 및 (c)는 각각 트레이의 제1 규제 부재를 도시하는 확대도이다.
도 22, 도 23, 도 24의 (a) 및 (b)는 각각 카트리지에 급전을 행하는 수단을 도시하는 개략도이다.
도 25 내지 도 29는 각각 스테이 부재의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 30은 화상 형성 장치 본체의 프레임 조립 부재를 도시하는 개략도이다.
도 31은 트레이가 압박 부재의 압박력에 의해 압입 위치로부터 소정 위치까지 이동한 상태에 놓인 화상 형성 장치의 개략 사시도이다.

[제1 실시예]

[화상 형성 장치의 개략 구성]

본 실시예의 화상 형성 장치는, 카트리지가 제거 가능하게 장착되는 전자 사진 화상 형성 장치이다.

이러한 화상 형성 장치의 개략 구성에 대해서 도1, 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 실시예의 화상 형성 장치(100)의 외관 사시도이고, 도 2는 장치의 좌측에서 본, 화상 형성 장치(100)의 종방향 단면도이다. 이러한 화상 형성 장치는 전자 사진 프로세스를 사용한 4색 풀컬러의 레이저 프린터이다. 즉, 화상 형성 장치는 퍼스널 컴퓨터, 이미지 리더, 상대방 팩시밀리 장치 등과 같은 외부 호스트 장치(도시 안함)로부터 입력된 전자 사진(화상) 신호에 기초하여 기록 매체(용지)에 화상을 형성한다.

이하의 설명에서, 화상 형성 장치(100)의 전방측(정면측)은, 개폐 부재로서의 도어(31)가 배치된 측을 의미한다. 화상 형성 장치(100)의 후방측은 전방측의 반대측이다. "전방"은 "화상 형성 장치(100)의 장치 본체의 후방측에서 본 전방쪽으로의 방향"을 의미하고, "후방"은 "전방"의 반대 방향을 의미한다. "좌측 및 우측"은 화상 형성 장치(100)의 전방측에서 볼 때 (장치 본체의) 좌측 및 우측을 의미한다. "좌측 방향"은 "전방측으로부터 볼 때 좌측쪽의 방향"을 의미하고, "우측 방향"은 "좌측 방향"의 반대 방향을 의미한다. 장치 본체(본체 프레임)(100A)는 카트리지 이외의 화상 형성 장치 부분이다.

장치 본체(100A) 내에는, 후방측으로부터 전방측에 걸쳐서, 4개(제1 내지 제4)의 카트리지(PY, PM, PC, PK)가 수평 방향으로 순서대로 배열(인라인 구성 또는 탠덤형 구성)된다. 4개의 카트리지는 수용되는 토너의 색이 다른 것을 제외하고는 동일한 구성을 갖는다. 본 실시예의 각 카트리지는 카트리지 프레임(5)에 일체로 장착된, 제1 화상 담지체로서의 드럼형의 전자 사진 감광체(이하, 간단히 "드럼"으로 지칭함)(1)와, 현상기(3)와, 클리닝 장치(4)를 포함한다. 대전기(2)는 접촉 대전 롤러이다. 현상기(3)는 드럼(1)에 형성된 잠상을 현상하기 위해서 현상제를 담지하는 현상제 담지체로서의 현상 롤러(3a)와, 현상제(토너)를 수용하는 수납부를 갖는 현상제 용기를 포함한다. 클리닝 장치(4)는 블레이드식이다.

제1 카트리지(PY)의 현상기(3)는 옐로(Y) 토너를 수용한다. 카트리지(PY)의 드럼(1)의 표면에는 옐로(Y) 토너 화상(현상제 화상)이 형성된다. 제2 카트리지(PM)의 현상기(3)는 마젠타(M) 토너를 수용한다. 카트리지(PM)의 드럼(1)의 표면에는 마젠타(M) 토너 화상이 형성된다. 제3 카트리지(PC)의 현상기(3)는 시안(C)의 토너를 수용한다. 카트리지(PC)의 드럼(1)의 표면에는 시안(C) 토너 화상이 형성된다. 제4 카트리지(PK)의 현상기(3)는 블랙(K)의 토너를 수용한다. 카트리지(PK)의 드럼(1)의 표면에는 블랙(K) 토너 화상이 형성된다.

카트리지(PY, PM, PC, PK)의 상방부에는, 레이저 스캐너 유닛(11)이 배치된다. 이 스캐너 유닛(11)은 외부 호스트 장치로부터 제어 회로부(200)로 입력되는 각 색의 화상(그림) 정보에 대응해서 변조된 레이저 광(L) 빔을 출력한다. 출력 레이저 광(L)은 카트리지 프레임(5)의 상면에 설치된 노광창(6)을 통해서 투과하여 각 카트리지 내로 진입한다. 이에 의해, 드럼(1)의 표면에 레이저 주사 노광이 이루어진다.

장치 본체(100A)는 중간 전사 벨트 유닛(12)을 갖는다. 벨트 유닛(12)은 카트리지(P)(PY, PM, PC, PK)의 아래쪽에 배치된다. 벨트 유닛(12)은 무단 벨트(13)를 갖는다. 벨트(13)는 각 카트리지(P)의 드럼(1)과 접촉 가능한 전사 부재(제2 화상 담지체)이다. 벨트(13)는 유전체 재료로 형성되고 가요성을 갖는다. 벨트(13)의 내측에는, 벨트(13)를 걸어서 순환 이동시키는 구동 롤러(14), 턴 롤러(15) 및 텐션 롤러(16)가 설치된다. 구동 롤러(14)와 텐션 롤러(16)는 장치 본체(100A) 내의 후방측에 배치되는 반면, 턴 롤러(15)는 장치 본체(100A) 내의 전방측에 배치된다. 각 카트리지(P)의 드럼(1)의 하면은 벨트(13)의 상면에 접한다. 벨트(13)의 내측에는, 4개의 1차 전사 롤러(17)가 배치된다. 각각의 전사 롤러(17)는 무단 벨트(13)를 통해 대응하는 카트리지의 드럼(1)에 대향하여 배치된다. 구동 롤러(14)는 벨트(13)를 통해 2차 전사 롤러(22)에 대향하여 배치된다.

벨트 유닛(12)의 하방에는 급지 유닛(18)이 배치되고, 급지 유닛(18)은 급지 카세트(19), 급지 롤러(20), 분리 패드(21)를 갖는다. 급지 카세트(19)는 장치 본체(100A)의 전방측으로부터 제거 가능하게 장착된다(프론트 로딩).

장치 본체(100A) 내의 후방측의 상부에는, 정착 장치(23)와 배지 롤러 쌍(24)이 배치된다. 또한, 장치 본체(100A)의 상면에 배지부(25)가 설치된다. 정착 장치(23)는 정착 필름 조립체(23a)와 가압 롤러(23b)를 갖는다. 배지 롤러 쌍(24)은 배지 롤러(24a, 24b)를 갖는다.

장치 본체(100A) 내의 전사 접촉 위치(잠상 형성 위치)에 위치하고 있는 각 카트리지(P)는 후술하는 압박 부재에 의해 압박되어, 소정의 위치 결정부에 고정된다. 전사 접촉 위치(잠상 형성 위치)는, 드럼(1)과 벨트(13)가 서로 접촉하는 위치이며, 드럼(1)에 잠상 형성이 가능한 위치를 의미한다. 전사 접촉 위치에서, 카트리지(P)의 구동 입력부는 장치 본체(100A)의 구동 출력부와 결합한다. 카트리지(P)의 전기 접점에는 장치 본체(100A)의 급전 계통이 전기 접속된다.

풀컬러 화상을 형성하기 위해 화상 형성 장치에 의해 수행되는 동작은 다음과 같다. 각각의 제1 내지 제4 카트리지(P)(PY, PM, PC 및 PK)의 드럼(1)은 화살표로 지시된 반시계 방향으로 소정의 속도로 회전 구동된다. 또한, 벨트(13)는 화살표로 지시된 시계 방향[드럼(1)의 회전 (순)방향]으로 드럼(1)의 속도에 대응하는 속도로 회전 구동된다. 스캐너 유닛(11)도 구동된다. 스캐너 유닛(11)의 구동에 동기하여, 각 카트리지(P)의 대전 롤러(2)는 소정의 타이밍으로 드럼(1)의 표면을 소정의 극성 및 전위로 균일하게 대전시킨다. 스캐너 유닛(11)은 각 드럼(1)의 표면을 각 색의 그림(화상) 신호에 따라서 변조된 레이저 광(L)으로 주사(노광)한다. 그 결과, 각 색의 화상 신호에 따른 정전 잠상이 드럼(1)의 표면에 형성된다. 이러한 정전 잠상은 현상기(3)에 의해 현상제 화상(토너 화상)으로서 현상된다.

상기와 같은 전자 사진 화상 형성 프로세스 동작에 의해, 제1 카트리지(PY)의 드럼(1)에는 풀컬러 화상의 옐로 성분에 대응하는 옐로 토너 화상이 형성된다. 이러한 옐로 토너 화상은 벨트(13) 위로 1차 전사된다.

제2 카트리지(PM)의 드럼(1)에는, 풀컬러 화상의 마젠타 성분에 대응하는 마젠타 현상제 화상이 형성되고, 이러한 토너 화상은 벨트(13) 위에 이미 전사되어 있는 옐로 토너 화상에 중첩되어 1차 전사된다.

제3 카트리지(PC)의 드럼(1)에는, 풀컬러 화상의 시안 성분에 대응하는 시안 현상제 화상이 형성되고, 이러한 현상제 화상은 벨트(13) 위에 이미 전사되어 있는 옐로 및 마젠타 토너 화상에 중첩되어 1차 전사된다.

제4 카트리지(PK)의 드럼(1)에는, 풀컬러 화상의 블랙 성분에 대응하는 블랙 현상제 화상이 형성되고, 이러한 현상제 화상은 벨트(13) 위에 이미 전사되어 있는 옐로, 마젠타 및 시안 토너 화상에 중첩되어 1차 전사된다.

이리하여, 벨트(13) 상에 옐로, 마젠타, 시안 및 블랙 토너 화상에 의해 합성된 미정착 풀컬러 토너 화상이 형성된다.

1차 전사 후에, 각 카트리지에서 드럼(1)의 표면에 잔류하는 전사 잔류 토너는 클리닝 장치(4)에 의해 제거된다.

한편, 소정의 타이밍으로 급지 롤러(20)가 구동된다. 급지 롤러(20)와 분리 패드(21)의 협동에 의해, 급지 카세트(19) 상에 적재되어 있는 용지(P)는 1매씩 분리되어 급송된다. 이에 의해, 용지(P)는 2차 전사 롤러(22)와 벨트(13) 사이의 닙부(2차 전사 닙부)로 도입된다. 용지(P)의 닙부 끼움 반송 과정에서, 중첩된 4색 토너 화상이 용지(P)에 일괄 전사된다.

용지(P)는 벨트(13)의 표면으로부터 분리되어 정착 장치(23)에 도입되고, 정착 장치(23)의 정착 닙부에서 가열 및 가압된다. 그 결과, 각 색의 토너 화상의 혼색 및 용지(P)로의 정착이 이루어진다. 그 다음에 용지(P)는 정착 장치(23)로부터 나와서, 풀컬러 화상 형성 제품으로서 배지 롤러 쌍(24)에 의해 배지부(25) 상으로 배출된다.

벨트(13)로부터 용지(P)를 분리한 후, 벨트(13)의 표면에 잔류한 2차 전사 잔류 토너는 클리닝 수단(4)(도시 안함)에 의해 제거된다.

(카트리지 교환 방식)

카트리지 교환 방식에 대해서 도 1 내지 10, 17, 19, 22 및 23을 참조해서 설명한다.

각각의 제1 내지 제4 카트리지(P)(PY, PM, PC, PK)에 의해 화상 형성 동작이 수행됨에 따라, 각각의 카트리지의 현상기(3)에 수용된 현상제(토너)가 소비된다. 그 다음에 카트리지를 구입한 사용자가 만족할 수 있는 품질의 화상을 형성할 수 없을 정도까지 현상제가 소비되었을 때에, 카트리지로서의 상품 가치가 상실한다.

이러한 이유로, 예를 들어 화상 형성 장치는 각각의 카트리지의 현상제 잔량을 검지하는 수단(도시 안함)을 구비한다. 각각의 카트리지의 검지된 현상제 잔량은 제어 회로부(200)에 의해, 미리 설정된 카트리지 수명 예고나 수명 경고를 위한 임계값과 비교된다. 카트리지의 잔여 현상제의 검지량이 미리 설정된 임계값보다 작을 때, 표시부(도시 안함)에 수명 예고 또는 수명 경고를 표시한다. 이에 의해, 화상 형성 장치는 출력 화상 품질을 유지하기 위해 사용자에게 교환용의 카트리지의 준비를 재촉하거나, 또는 카트리지의 교환을 재촉한다.

본 실시예에서, 카트리지(P)의 교환은 카트리지(P)를 인출식 트레이(35)에 위치시키고, 프론트 액세스 방식으로 교환하는 방법으로 수행된다. 이에 의해, 사용성이 향상된다.

여기서, 장치 본체(100A)의 전방측에는, 장치 본체(100A)의 내측으로 카트리지(P)를 압입하거나 또는 장치 본체(100A)로부터 카트리지(P)를 인출할 때, 트레이(35)[카트리지(P)]가 통과하는 개구부(30)가 설치된다.

또한, 장치 본체(100A)의 전방측에는, 회전 가능한 도어(31)가 배치된다. 도어(31)는 개구부(30)를 폐쇄하는 위치와 개방하는 위치를 취할 수 있는 개폐 부재이다.

본 실시예에서, 도어(31)의 하측의 좌우부에, 힌지로서의 횡축(측방향축)(32)(32L, 32R)이 설치된다.

도어(31)는 횡축(32)을 중심으로, 장치 본체(100A)에 대하여 회전 가능하다. 즉, 도어(31)는 횡축(32)을 중심으로 회전되어, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 개구부(30)를 덮는(폐쇄하는) 폐쇄 위치(대략 수직 위치)로 이동할 수 있고, 또한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 개구부(30)를 노출(개방)시키도록 개방 위치(대략 수평 위치)로 힌지축(32)을 중심으로 전방으로 회전될 수 있다. 도어(31)에는, 도어(31)를 개폐하기 위한 수동 조작부(파지부)(31)가 제공된다.

장치 본체(100A)의 메인 프레임의 좌측 및 우측 프레임(80L, 80R)의 내측에는, 각각 한 쌍의 트레이 유지 부재(34)(34L, 34R)가 배치된다. 이들 유지 부재(34)는 서로 대향된다. 각각의 유지 부재(34)의 종방향(길이 방향)은 장치 본체(100A)의 전후 방향과 일치한다. 유지 부재(34)의 사이에는, 카트리지 트레이(35)(프레임 부재)가 설치된다. 이러한 트레이(35)는 유지 부재(34)에 의해 유지되어, 트레이(35)는 장치 본체(100A)의 전후 방향으로 수평으로 슬라이드 가능하다. 트레이(35)는 카트리지(P)를 지지하고, 즉 트레이(35)는 복수의 카트리지(P)(PY, PM, PC, PK)를 각각 제거 가능하게 장착하는 장착부를 갖는다.

도어(31)의 개방과 연동하여, 유지 부재(34)(34L, 34R)는 장치 본체(100A)의 전방 및 상방으로 소정 거리 이동한다. 즉, 유지 부재(34)는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동한다. 여기서, 제1 위치는, 트레이(35)를 후술하는 전사 접촉 위치로 이동시키기 위한 유지 부재(34)의 위치이며(도 2), 제2 위치는, 트레이(35)를 압입 위치와 인출 위치 사이에서 이동시키기 위한 유지 부재(34)의 위치이다(도 4, 도 6). 압입 위치는 트레이(35)가 장치 본체(100A)의 내측으로 압입된 위치이다(도4). 인출 위치는 트레이(35)가 장치 본체(100A)의 외측으로 인출된 위치이며, 카트리지(P)를 전술한 장착부에 제거 가능하게 장착할 수 있는 위치이다(도 6). 트레이(35)의 이동 방향은, 각 카트리지의 드럼(1)의 축선 방향[카트리지(P)의 길이 방향]에 대하여 직교한다. 유지 부재(34)는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동함으로써, 그 전방부가 전방으로 소정 거리 돌출한다(도 3, 도 4). 도어(31)와 유지 부재(34) 사이의 연동 기구는 후술한다.

유지 부재(34)가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하는 것에 연동하여, 각 카트리지(P)의 대응하는 구동 입력부에 대한 장치 본체(100A) 측의 구동 출력부의 결합이 해제된다(피 구동부 해제). 또한, 카트리지를 위치 결정 고정하고 있는 압박 부재에 의해 각 카트리지(P)에 가해진 압박이 해제된다(압박 해제). 또한, 각 카트리지의 전기 접점에 대한 장치 본체측의 급전 계통의 전기 도통이 해제된다(급전 해제). 또한, 트레이(35)의 위치 결정 고정이 해제된다.

상술한 바와 같이, 유지 부재(34)가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때, 유지 부재(34)와 함께 트레이(35) 및 각 카트리지(P)도 상방으로 이동한다(도 4). 즉, 트레이(35)는 드럼(1)과 벨트(13)가 서로 접촉되는 전사 접촉 위치(도 2)로부터, 드럼(1)과 벨트(13)가 서로 이격되는 전사 이격 위치(압입 위치)(도 4)로 이동한다.

다음에, 트레이(35)에 의해 유지되는 4개의 카트리지(P)의 전체가 개구부(30)를 통과해서, 장치 본체(100A)의 외측으로 인출된다(도 5 및 도 6). 즉, 트레이(35)는 압입 위치(도 4)로부터 인출 위치(도 6)로 이동한다. 따라서, 모든 카트리지(P)의 상면(천장면)이 노출된다.

트레이(35)가 모든 카트리지를 노출시키는데 충분한 소정의 거리만큼 인출되면, 도시하지 않은 스토퍼부에 의해 그 이상의 인출 이동이 저지된다. 트레이(35)는 유지 부재(34)에 의해 인출 위치까지 수평으로 인출되어 유지된다.

트레이(35)는 개개의 카트리지(P)를 바로 위에 탈착 이동 가능하게 지지한다. 도 6의 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 교체하여야 하는 소모된 카트리지(P)는 트레이(35)로부터 상방에 들어 올려서 제거한다. 그리고, 새로운 카트리지(P)를 트레이(35)의 장착부에 장착하고, 트레이(35)를 인출 위치로부터 압입 위치로 이동시킨다. 그 후에, 도어(31)가 폐쇄된다. 도어(31)의 폐쇄와 연동하여, 유지 부재(34)는 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하여, 트레이(35)는 압입 위치로부터 전사 접촉 위치로 이동한다. 이러한 유지 부재(34)의 이동에 연동하여, 각 카트리지(P)는 압박 부재에 의해 압박되어서 소정의 위치 결정부로 고정된다. 그 결과, 각 카트리지(P)의 드럼(1)의 하면은 벨트(13)의 소정의 위치에 접촉한다. 또한, 카트리지(P)의 구동 입력부에 대하여 장치 본체(100A)의 구동 출력부가 결합한다. 또한, 카트리지(P)의 전기 접점에 대하여 장치 본체(100A) 측의 급전 계통이 전기 접속된다.

드럼(1)의 하면을 보호하는 개폐식의 드럼 커버(도시 안함)를 갖는 카트리지의 경우에는, 카트리지가 트레이(35)로부터 제거된 후에 드럼 커버가 수동으로 폐쇄되고, 카트리지가 트레이(35)에 위치되기 전에 수동으로 개방되도록 구성될 수 있다. 또한, 카트리지는 트레이(35)로부터 카트리지를 상방으로 들어 올리는 과정에서 드럼 커버가 자동적으로 폐쇄되고, 트레이(35)에 카트리지를 장착하는 과정에서 드럼 커버가 자동적으로 개방하도록 구성될 수 있다.

정리하면, 트레이(35)는, 카트리지(P)를 장치 본체(100A)의 외측에서 트레이(35)에 제거 가능하게 장착할 수 있는 인출 위치와, 카트리지(P)를 장치 본체(100A)의 내측으로 압입한 압입 위치와, 드럼(1)을 벨트(13)에 접촉시키는 전사 접촉 위치를 취할 수 있다.

또한, 좌측 및 우측 유지 부재(34)(34L, 34R)는 트레이(35)를 지지하는 유지 부재이다. 유지 부재(34)는 트레이(35)를 전사 접촉 위치에 위치시키기 위한 제1 위치와, 트레이(35)를 인출 위치와 압입 위치의 사이에서 이동시키기 위한 제2 위치를 취할 수 있다.

(카트리지)

도 7 및 도 8은 각각 카트리지(P)의 구동측에서 본 카트리지(P)의 외관 사시도와 카트리지(P)의 비구동측에서 본 외관 사시도이다.

본 실시예에서, 카트리지(P)의 좌우측 방향은 드럼(1)의 축선 방향과 평행한 방향이다. 각각의 카트리지는 긴 직사각형 상자형의 조립체이며, 그 종방향(길이 방향)은 전술한 좌우측 방향과 일치한다. 드럼(1)은 카트리지 프레임(5)의 좌측면부와 우측면부 사이에 배치된 한 쌍의 베어링부(51, 52)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 우측 베어링부(51)에는 드럼 구동 입력부로서의 커플링 결합부(53)가 설치된다. 또한, 프레임(5)의 우측면부에는, 현상 롤러(3a)를 구동하기 위한 현상 구동 입력부로서의 커플링 결합부(54)가 설치된다. 프레임(5)의 좌측면부에는 카트리지 전기 접점(55)이 설치된다. 프레임(5)의 각 좌측면부와 우측면부에는, 프레임(5)의 천장판 부분의 오버행부(56)가 좌우 방향으로 돌출된다. 프레임(5)의 상면에는 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 노광창(6)이 설치된다. 각 카트리지(P)에 있어서, 커플링 결합부(53, 54)가 설치된 우측면부가 구동측이며, 우측면부의 반대측의 좌측면부가 비구동측이다.

(트레이)

도 9는 트레이(35)의 외관 사시도이다. 트레이(35)는 직사각형의 메인 프레임을 갖고, 좌우 방향으로 연장하는 3매의 구획판(35f)에 의해 실질적으로 동일한 크기의 4개의 서브 공간으로 구획된다. 따라서, 제1 내지 제4 서브 공간[35(1) 내지 35(4)]은 후방 프레임(35c)측으로부터 전방 프레임(35b)측으로 형성된다. 이들 서브 공간[35(1) 내지 35(4)]은 각각 제1 내지 제4 카트리지(PY, PM, PC, PK)를 유지하기 위한 부분이다. 서브 공간[35(1) 내지 35(4)]의 우측 프레임(35e)에는, 현상 구동 커플링이 대응하는 서브 공간에 출입하는 4개의 구멍부(35g)가 배치된다.

또한, 트레이(35)는 대응하는 카트리지(P)의 전기 접점(55)(도 8)에 전기적으로 접속하는 중간 전기 접점(72a 내지 72d)을 갖는다. 이들 중간 전기 접점(72a 내지 72d)은 장치 본체(100A)의 좌측 프레임(80L)에 설치된 본체측 전기 접점(75a 내지 75d)(도 21, 도 22)과 전기적으로 접속 가능하다. 이들 전기 접점은 후술한다.

각 카트리지(P)는 위쪽에서부터 트레이(35)의 대응하는 서브 공간 내로 삽입되고, 좌우측의 오버행부(56)의 하면은 트레이(35)의 좌우측 프레임(35d, 35e)의 상면을 받아들일 수 있다. 이에 의해, 각 카트리지는 트레이(35)에 의해 지지된다. 즉, 트레이(35)는 각 카트리지(P)를 바로 위에서 제거할 수 있도록 각 카트리지(P)를 지지한다. 트레이(35)는 각 카트리지(P)를 대략적으로 지지한다. 이러한 구성에 의해, 각 카트리지(P)를 쉽게 교환하는 것이 가능하다. 트레이(35)의 좌우측 프레임(35d, 35e)은 각각 좌우측 유지 부재(34L, 34R)의 내부면에 제공된 가이드 홈부(34a)와 결합하고, 트레이(35)의 전후 방향으로 연장한다. 이에 의해, 트레이(35)는 좌우측 유지 부재(34L, 34R)에 의해 지지되고, 유지 부재(34)에 대해 전후 방향(수평 방향)으로 가이드 홈부(34a)를 따라 슬라이드 가능하다.

(도어(31)와 트레이 유지 부재(34) 사이의 연동 기구 및 제1 규제 부재)

도어(31)와 트레이 유지 부재(34)의 연동 기구 및 제1 규제 부재에 대해서는 도 10 내지 도 15, 도 17, 도 18, 도 21 및 도 23을 참조하여 설명한다.

도 10은 도어(31)와 유지 부재(34) 사이의 연동 기구 부분의 사시도이다. 도어(31)의 좌우측의 힌지부(32)(32L, 32R)는 장치 본체(100A)에 대하여 좌우 방향으로 수평으로 배열된다. 이들 힌지부(32)는 각각 장치 본체(100A)의 좌우측에 설치된 베어링 부재(도시 안함)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 이들 베어링 부재는 좌우측 프레임(80L, 80R)(도 23)일 수 있다.

또한, 도어(31)의 좌우 양단부에는 연결 아암(37)(37L, 37R)이 배치된다. 본 실시예에서는, 도어(31)와 연결 아암(37)은 별도의 부재이다. 연결 아암(37)은 도어(31)와 유지 부재(34)를 연동시킨다. 연결 아암(37)에 제공된 힌지부(120)(120L, 120R)는 장치 본체(100A)의 좌우 방향에 대하여 수평으로 배열된다. 이들 힌지부(120)는 각각 장치 본체(100A)의 좌우 부분에 설치된 베어링 부재(도시 안함)에 대하여 회전 가능하게 지지된다. 이들 베어링 부재는 좌우측 프레임(80L, 80R)일 수 있다. 아암(37L, 37R)은 각각 횡방향 축(37a, 37b)을 구비한다. 좌측 연결 아암(37L)의 횡방향 축(37a)은 좌측 유지 부재(34L)의 전방측 하부에 설치된 긴 세로 구멍(34A)에 결합한다. 또한, 연결 아암(37L)의 횡방향 축(37b)은 도어(31)의 좌측면부에 설치된 홈(31B)에 결합한다. 우측 연결 아암(37R)의 횡방향 축(37a)은 우측 유지 부재(34R)의 전방측 하부에 설치된 긴 세로 구멍(34A)에 결합한다. 또한, 우측 연결 아암(37R)의 횡방향 축(37b)은 도어(31)의 우측면부에 설치된 홈(31B)에 결합한다.

즉, 도어(31)와 유지 부재(34)는 연결 아암(37)을 통해서 서로 연결된다. 이에 의해, 도어(31)의 개폐와 연동하여, 연결 아암(37)이 회전한다. 이에 의해, 좌우측 유지 부재(34)에 전후 방향으로의 이동력이 작용하게 된다.

연결 아암(37)의 힌지부(120)는 도어(31)의 힌지부(32)와 동축으로 배치될 수 있다. 또한, 연결 아암(37)을 설치하지 않고, 도어(31)와 유지 부재(34)를 서로 직접 연결해도 좋다.

도 11의 (a) 내지 (c) 및 도 12에 도시된 바와 같이, 각각의 좌우측 유지 부재(34)는 전후 방향에 대해 간격을 갖고 배치되는 2개의 핀(34c)을 갖는다. 이들 핀(34c)은 장치 본체(100A)의 좌우측 프레임(80)(80L, 80R)에 설치된 가이드 구멍(36)에 결합한다. 각각의 핀(34c)과 대응하는 가이드 구멍(36)의 결합에 의해, 유지 부재(34)는 각각 좌우측 프레임(80)에 의해 지지된다.

도 11의 (a) 내지 (c)는 좌측 유지 부재(34L)의 2개의 핀(34c)과, 좌측 프레임(80L)의 가이드 구멍(36)을 도시한다. 우측 유지 부재(34R)에 대해서는 도시하지 않는다. 그러나, 핀(80L)과 좌측 프레임(80L)의 대응하는 가이드 구멍(36)이 좌측 유지 부재(34L)와 대응하는 가이드 구멍(36)에 대해 대칭으로 위치되는 점을 제외하고는 우측 유지 부재(34R)는 좌측 유지 부재(34L)와 동일하다.

따라서, 좌우측 유지 부재(34)는 가이드 구멍(36)에 의해 설정된 가이드 범위 내에서 좌우측 프레임(80)에 대하여 이동 가능하다.

도 12는 가이드 구멍(36) 중 하나의 확대도이다. 각각의 가이드 구멍(36)은 제1 가이드 영역(36a), 제2 가이드 영역(36b), 제3 가이드 영역(36c)을 갖는다. 제1 가이드 영역(36a)은 장치 본체(100A)의 전후 방향으로 평행한 수평 영역이다. 제2 가이드 영역(36b)은 제1 가이드 영역(36a)의 전단부로부터 전방으로 연장하고, 상향으로 경사져 있다. 제3 가이드 영역(36c)은 제2 가이드 영역(36b)의 전단부(상부)로부터 전방으로 연장하고, 장치 본체(100A)의 전후 방향으로 평행한 수평 영역이다. 제3 가이드 영역(36c)은 핀(34c)을 안정적으로 유지할 수 있다.

핀(34c)[유지 부재(34)]은 도어(31)의 개방에 연동하여, 제1 가이드 영역(36a)을 따라 수평 방향으로 거리(a1)만큼 이동하고(제1 이동), 그 다음에 제2 가이드 영역(36b)을 따라 상향으로 경사져서[수평 방향으로 거리(a2)만큼, 수직 방향으로 거리(b)만큼] 이동한다(제2 이동). 그리고, 마지막으로 제3 가이드 영역(36c)을 따라 수평 방향으로 거리(a3)만큼 이동한다(제3 이동). 수직 방향은 드럼(1)과 벨트(13)가 서로 이격되는 방향이다.

도 11의 (a)는 도어(31)가 장치 본체(100A)에 대하여 완전하게 닫혀 있는 상태를 나타낸다. 이러한 상태에서, 좌우측 유지 부재(34)는 힌지 축(32), 연결 아암(37), 횡방향 축(37a), 긴 세로 구멍(34A)을 통해, 장치 본체(100A) 내의 최후방부에 압입된다. 또한, 각각의 핀(34c)은 가이드 구멍(36)의 제1 가이드 영역(36a)의 후단부에 위치된다. 따라서, 좌우측 유지 부재(34)는 제1 위치에 유지된다. 유지 부재(34)에 의해 유지되는 트레이(35)는 전사 접촉 위치에 위치한다.

트레이(35)에 유지된 각 카트리지(P)는 좌우측 상면 부분이 전술한 압박 부재에 의해 압박되어 있다. 따라서, 구동측의 베어링부(51)의 하면 부분(카트리지가 위치됨)과 비 구동측의 베어링부(52)의 하면 부분(카트리지가 위치됨)은 장치 본체(100A)의 스테이 부재(내측판)에 설치된 위치 결정부에 고정된다. 따라서, 각 카트리지(P)는 장치 본체(100A)에 대하여 위치 결정된다. 이러한 상태에서, 각 카트리지(P)의 드럼(1)의 하면은 벨트(13)의 상면에 대하여 안정적으로 접촉한다.

각 카트리지(P)의 카트리지 결합부(53, 54)는, 각각 장치 본체(100A)의 드럼 구동 커플링과 현상 구동 커플링이 결합된 상태에 있다.

각 카트리지(P)의 전기 접점(55a 내지 55d)에 대해, 대응하는 중간 전기 접점을 통해서 장치 본체(100A) 측으로부터 급전을 행할 수 있다.

트레이(35)의 우측에는, 하향의 U자형 홈(110)이 설치된다. 이러한 U자형 홈(110)은 장치 본체(100A)의 우측 프레임(80R)에 고정된 핀(111)과 결합된다. 이에 의해, 트레이(35)의 우측은 장치 본체(100A)에 대해 위치 결정된다. 트레이(35)의 좌측에는, 하향의 돌기부(67)가 설치된다(도 17, 도 18 및 도 21). 각각의 돌기부(67)의 하단부는 장치 본체(100A)에 고정된 중간 전사 벨트 유지 부재(68)에 제공된 구멍(69)에 결합되어, 트레이(35)의 좌측이 장치 본체(100A)에 대해 위치 결정된다. 트레이(35)를 위치 결정하기 위한 위치 결정 수단은 또한 전술한 우측 및 좌측 수단 중 하나일 수 있다.

도 11의 (b)는 도어(31)를 부분적으로 개방한 상태를 나타낸다. 도 11의 (a)의 도어 폐쇄 상태로부터 도어(31)가 개방되면, 도어(31)의 개구와 연동하여, 유지 부재(34L, 34R)는 장치 본체(100A)의 전방으로 당겨진다. 이에 의해, 핀(34c)이 가이드 구멍(36)의 제1 가이드 영역(36a)에 의해 안내되기 때문에, 유지 부재(34)는 거리(a1)만큼 전방으로 이동한다. 도 11의 (b)는 이러한 상태를 도시한다. 좌우측 유지 부재(34L, 34R)가 전술한 바와 같이 거리(a1)만큼 이동하면서, 각 카트리지(P)의 드럼 구동 커플링과 현상 구동 커플링이 분리된다. 또한, 카트리지를 위치시키도록 압박 부재에 의해 각각의 카트리지(P)에 인가되는 압박력이 제거된다. 이 때, 핀(111) 및 돌기부(67)는 각각 U자형 구멍(110) 및 구멍(69)과 결합하여, 트레이(35)는 유지 부재(34)의 수평 방향 이동을 방지한다.

계속해서, 도어(31)의 개방에 연동하여, 유지 부재(34)는 장치 본체(100A) 보다 더 전방으로 끌려간다. 이에 의해, 핀(34c)이 가이드 구멍(36)의 제2 가이드 영역(36b)으로 가이드되면서, 유지 부재(34L, 34R)는 경사 상방으로 이동한다. 이러한 유지 부재(34)의 경사 상방으로의 이동 과정 동안, 각 카트리지(P)의 전기 접점(55)과 장치 본체(100A)의 대응부의 전기 접속이 해제된다.

도 13의 (a)를 참조하면, 핀(111)이 U자형 홈(110)으로 진입하는 거리를 c라고 한다. 또한, 경사 상방으로의 유지 부재(34)의 이동에 의한 U자형 홈(110)의 상승량을 b라고 한다. 유지 부재(34)가 경사 상방으로 이동하는 동안, U자형 홈(110)이 핀(111)에 결합하고 있는 사이(c > b), U자형 홈(110)[트레이(35)]은 유지 부재(34)의 수직 방향의 이동만을 추종한다. 그 다음에, 유지 부재(34)가 소정 정도로 상향으로 변위된 상태(c ≤ b)에서는, 핀(111)이 U자형 홈(110)으로부터 빠져서, 트레이(35)는 수평 방향으로 이동 가능하게 된다. 이러한 구성을 채용함으로써, 트레이(35)에 유지된 각 카트리지(P)의 드럼(1)의 하면이 벨트(13)와 접하는 상태에서는, 트레이(35)는 수평 방향으로 이동하지 않는다. 따라서, 드럼(1)과 벨트(13) 사이에서 마찰에 의해 발생하는 손상 및 메모리의 발생을 방지할 수 있다. 트레이(35)의 좌측에 설치된 돌기부(67)가 벨트 유지 부재(68)에 설치된 구멍(69)에 진입하는 거리에 대해서도 유사한 구성을 채용할 수 있다.

도 11의 (c)는 도어(31)가 완전하게 개방된 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 유지 부재(34)는 제2 가이드 영역(36b)에 의한 경사 상방으로의 이동을 종료하여, 핀(34c)이 수평의 제3 가이드 영역(36c)에 위치된다. 즉, 유지 부재(34)는 좌우측 프레임(80)에 대하여 소정의 상부 위치(제2 위치)에 유지된다. 핀(34c)을 제3 가이드 영역(36c)에 위치시키는 이유는, 유지 부재(34)로부터 트레이(35)를 인출함으로써 카트리지(P)(들)를 교환할 때에, 카트리지(P)와 유지 부재(34)를 수직 방향에 대해 정 위치에 안정적으로 유지하고, 유지 부재(23)가 후방으로 이동되는 것을 방지하기 위해서이다.

도 11의 (c)에 도시된 상태에서, 핀(111)은 U자형 홈(110)으로부터 이미 빠져있고, 돌기부(67)는 구멍(69)으로부터 이미 빠져있어서, 트레이(35)의 잠상 형성 위치(전사 접촉 위치)에 대한 위치 결정 상태가 해제된다.

그러나, 유지 부재(34)가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동한 상태에서, 유지 부재(34)에 유지된 트레이(35)는 압입 위치로부터 인출 위치로 이동하지 않도록 규제된다.

트레이(35)가 전사 접촉 위치에 위치할 때, 카트리지의 드럼(1)과 벨트(13)가 서로 접촉하는 방향과 교차하는 방향으로 트레이(35)가 이동하지 않도록, 상기의 홈(110)과 핀(111)은 규제되고, 돌기부(67)와 구멍(69)은 규제된다. 규제 부재(110, 111, 67, 69)에 의한 트레이(35)의 이동 규제는, 유지 부재(34)에 의해 유지되는 드럼(1)과 벨트(13)의, 드럼(1)이 벨트(13)로부터 이격되는 이격 방향(상향 방향)으로의 이동에 추종한 후에 해제된다.

즉, 유지 부재(34)는 도어(31)의 개방에 연동하여, 전술한 제1 이동, 제2 이동 및 제3 이동을 행한다. 유지 부재(34)는 제1 이동 동안 구동 수단을 분리하고, 유지 부재(34)의 수직 이동(제2 이동)에 의해 트레이(35)가 유지 부재(34)의 이동을 추종하고, 그 다음에 제1 규제 부재(110, 111, 67, 69)가 해제된다.

이 상태에서, 트레이(35)는 유지 부재(34)의 전후 방향으로 슬라이드 이동하고, 카트리지(P)를 교환 가능한 인출 위치와, 카트리지(P)를 장치 본체(100A)의 내측에 압입한 압입 위치에 위치할 수 있다.

도 15는 카트리지(P)의 교환이 가능한 위치로 트레이(35)를 인출한 상태를 도시하는 사시도이다. 트레이 지지 부재로서의 연결 아암(37)(37L, 37R)은 트레이 지지부(121)(121L, 121R)를 갖는다. 트레이 지지부(121)는 인출 위치에 위치된 트레이(35)를 지지한다.

즉, 도어(31)와 유지 부재(34)를 연동시키는 연결 아암(37)은, 트레이(35)가 인출 위치에 있을 때 트레이(35)를 지지하는 지지 부재로서 기능한다. 이에 의해, 트레이(35)의 전방측이 트레이(35) 및 카트리지(P)의 자중에 의해 하방으로 크게 휘어서 드럼(1)의 표면이 손상되거나, 트레이(35)의 인출에 의해 장치 본체(100A)의 중량 밸런스가 무너져서 전방으로 전도하는 것을 방지할 수 있다.

트레이 지지부(121)는 트레이(35)가 인출 위치와 압입 위치 사이에서 이동하는 동안 가이드부의 기능을 한다. 이에 의해, 트레이(35)를 안정적으로 원활하게 이동시킬 수 있다.

연결 아암(37)은 도어(31)와 연동하여 회전하여, 트레이 지지부(121)는 도어(31)의 폐쇄 시에는 장치 본체(100A)의 내부에 위치하고, 도어(31)의 개방 시에는 장치 본체(100A)의 외부에 위치한다. 이에 의해, 장치 본체(100A)의 사이즈를 증가시키지 않고 트레이(35)를 인출 위치에서 안정적으로 유지할 수 있고, 따라서 각 카트리지(P)를 교환할 때의 사용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 연결 아암(37)[트레이 지지부(121)]의 최대 회전 반경은, 도어(31)의 최대 회전 반경보다도 작아서, 연결 아암(37)의 강성을 증가시킬 수 있다.

트레이(35)를 인출 위치에서 지지하는 트레이 지지부(121)의 형상 및 지지점의 수는 도 15에 도시된 것으로 제한되지 않는다. 또한, 도어(31)와 트레이 지지부(121)는 일체로 설치될 수 있다.

상술한 구성을 채용함으로써, 장치 본체(100A)의 사이즈 및 비용을 증가시키지 않고, 벨트(13)와 각 카트리지의 드럼(1) 사이의 마찰에 의한 손상과 메모리의 발생을 방지하는 카트리지 인출식 화상 형성 장치를 제공하는 것이 가능하다.

(인터페이스부)

인터페이스부에 대해서, 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7, 도 14 내지 도 16 및 도 25를 참조하여 설명한다.

도 14 내지 도 16은 트레이 유지 부재(34)(34L, 34R)에 연동하여 분리 또는 해제 동작을 행하는 각 카트리지의 이웃의 인터페이스부의 개략도이다.

도 14는 카트리지가 트레이(35)에 없는 상태에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 도어(31)가 폐쇄된 상태를 도시하는 사시도이다. 도 15는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 도어(31)가 개방되고, 트레이(35)가 인출된 상태를 도시하는 사시도이다.

장치 본체(100A) 내의 우측에는, 각 카트리지의 드럼(1)과 현상 롤러(3a)를 구동시키기 위해, 카트리지측의 구동 입력부(53, 54)(도 7)와 연결된 장치 본체측의 구동 출력부로서의, 드럼 구동(구동력 전달) 커플링(39) 및 현상 (롤러 구동력 전달) 커플링(40)이 설치된다.

장치 본체(100A)의 좌우 양측에는, 스테이 부재(81L, 81R)가 설치된다(도 25). 그리고, 각 카트리지(P)의 베어링부(51, 52)의 하면 부분을 수용하는 카트리지 위치 결정부(41)(41Y, 41M, 41C, 41K)가 각각 스테이 부재(81L, 81R)에 제공된다(도 25).

장치 본체(100A) 내의 좌우 양측에는, 베어링부(51, 52)를 카트리지 위치 결정부(41)에 결합하여 고정할 수 있도록, 카트리지(P)의 좌우측 상면을 각각 압박(가압)하는 압박 부재(42)가 설치된다. 각각의 압박 부재(42)는 압박력을 발생시키는 스프링이 설치된다.

도 16의 (a)는 도 14에 도시된 상태에서 압박 부재(42)와, 드럼 구동 커플링(39)과, 현상 구동 커플링(40)의 확대도이다. 도 16의 (b)는 도 15에 도시된 상태에서 압박 부재(42)와, 드럼 구동 커플링(39)과, 현상 구동 커플링(40)의 확대도이다.

각각의 압박 부재(42)는 지지점(44)을 중심으로 회전 가능하게 장치 본체(100A)에 설치되고, 압박(가압) 스프링(43)의 스프링력에 의해 대응 카트리지의 우측(또는 좌측) 단부의 상면을 압박(가압)한다. 도 16의 (b)에 도시된 비압박(압박 해제) 상태에서는, 압박 부재(42)의 레버부(45)가 유지 부재(34R)에 설치된 압박 부재 상승부(46)에 의해 밀어올려져서, 카트리지(P)에 가해지는 압박이 트레이 유지 부재(34R)의 이동에 연동해서 해제된다.

또한, 해제 레버 핀(47)이, 구동 커플링(39)을 후퇴시키기 위해서 드럼 구동 커플링(39) 둘레에 제공된 해제 레버(48)(카트리지에 전달되는 구동력을 제거하기 위한 수단)에 설치된다. 유지 부재(34R)의 이동에 연동하여, 해제 레버 핀(47)은 도 16의 (a)에 도시된 위치로부터 (b)에 도시된 위치로 이동한다. 해제 레버(48)의 동작에 의해, 드럼 구동 커플링(39)과 현상 구동 커플링(40)은 도 16의 (b)에 도시된 위치로 후퇴한다. 즉, 각 카트리지(P)의 드럼 구동 커플링(39)과, 현상 구동 커플링(40)은 장치 본체측의 대응부로부터 분리된다.

도 15에 도시된 상태, 즉 드럼 구동 커플링(39), 현상 구동 커플링(40) 및 압박 부재(42)가 분리된 상태에서, 트레이(35)는 슬라이드 가능하다. 따라서, 트레이(35)는 카트리지(P)를 유지하면서 장치 본체(100A)에 수납 및 인출을 행할 수 있는 상태가 된다.

전술한 바와 같이, 좌우측 유지 부재(34)는 도어(31)의 개폐 동작에 연동해서 동작한다. 이 경우, 도어(31)의 개폐에 필요한 힘을 감소시키기 위해, 화상 형성 장치는 구동 커플링의 분리 타이밍과 압박 제거 타이밍을 약간 다르게 하도록 구성될 수 있다.

즉, 드럼 구동 커플링(39), 현상 구동 커플링(40) 및 압박 부재(42)는 분리 타이밍이 약간씩 상이하게 한다. 구체적으로는, 핀(47)과 압박 부재 상승부(46)는 드럼 커플링(39)과 압박 부재(42)의 분리(압박) 타이밍이 약간 상이하게 되도록 그 위치를 다르게 하고, 4개의 카트리지는 분리(압박) 타이밍이 약간 상이하게 된다. 이에 의해, 도어(31)에 가해지는 부하가 분산된다. 그 결과, 피크에 가해지는 힘을 절감하고, 사용자가 도어(31)를 조작할 때의 조작력을 경감하는 것이 가능하다.

전술한 바와 같이, 유지 부재(34)의 이동에 의해 구동 수단[커플링(39, 40)]의 퇴피와 트레이(35)의 상하 이동을 행함으로써, 기구를 집약할 수 있어 본체 사이즈를 콤팩트하게 할 수 있다.

(트레이의 제2 규제 부재와 압박 부재)

본 실시예의 트레이(35)는 제2 규제 부재로서의 트레이 배출 방지 갈고리(101)를 갖는다. 이러한 방지 갈고리(101)는 압입 위치로부터 트레이(35)가 이동하는 것을 규제하는 규제 수단(로크 수단)이다. 또한, 압박 부재(105)는, 유지 부재(34)가 제2 위치에 있을 경우에, 트레이(35)를 압입 위치로부터 인출 위치쪽으로 소정 거리만큼 압출하도록 트레이(35)를 압박한다. 방지 갈고리(101)와 압박 부재(105)에 의해, 트레이(35)는 압입 위치까지 완전하게 수납시키도록 유도된다. 방지 갈고리(101)와 압박 부재(105)는 도 11, 도 13 및 도 17 내지 도 21을 사용해서 설명한다.

도 19의 (a) 내지 19의 (g)를 참조하여 설명한다. 방지 갈고리(101)는 트레이(35)의 전방측에서 하향으로 설치된다. 방지 갈고리(101)는 소정의 스트로크 범위에서 상하 방향으로 슬라이드 가능하다. 또한, 방지 갈고리(101)는 스프링(101a)에 의해 하향으로 압박된다. 스프링(101a)은 트레이(35)에 설치한 스프링 수납 시트(10lb)와 방지 갈고리(101)의 상단부 사이에 압축식으로 배치되어 있다. 트레이(35)의 전방측에는, 수동 조작부로서의 레버(26)와, 유지부로서의 고정부(35a)가 설치된다. 고정부(35a)의 내측에는, 레버(26)가 축부(26a)를 중심으로 요동 가능하게 지지된다. 레버(26)는 해제부로서의 아암부(26b)를 갖는다. 이러한 아암부(26b)는 방지 갈고리(101)에 설치된 긴 세로 구멍(10lc)과 결합한다. 자유 상태에서, 레버(26)의 아암부(26b)에는, 스프링(101a)에 의해 하방으로 압박되는 방지 갈고리(101)의 긴 세로 구멍(10lc)의 상단부에서 하향 압박력이 가해진다. 이에 의해, 레버(26)는 축부(26a)를 중심으로 시계 방향으로 회전하고, 고정부(35a)의 내측에서 기립한 상태로 위치된다. 장치 본체(100A)에 고정된 고정 부재(102)에는, 방지 갈고리(101)의 하단부와 결합하는 피결합부로서의 오목부(102a)가 설치된다.

장치 본체(100A)의 후방측에는, 트레이(35)를 압박하는 압박 유닛(106)이 배치된다. 압박 유닛(106)은 트레이(35)를 압박하는 압박 부재(105)를 포함하고, 유지 부재(34)가 제2 위치에 있을 경우에, 트레이(35)를 압입 위치로부터 인출 위치로 향하는 방향[장착 본체(100A)의 전방]으로 소정 거리 되돌리도록 압박한다. 압박 부재(105)는 그 상단부가 트레이(35)의 후방단부에 배치된 피압박부(35h)에 접촉해서 트레이(35)를 압입 위치로부터 인출 위치로 향하는 방향으로 압박하는 레버이다. 압박 유닛(106)은 압박 부재(105)를 압박 부재(105)의 하부에 설치된 축부(105a)를 중심으로 반시계 방향으로 압박하는 가압 부재(104)와, 압박 스프링(103)을 포함한다. 가압 부재(104)는 장치 본체(100A)에 고정된 고정 부재(107)에 대하여 전후 방향으로 소정의 스트로크 범위에서 슬라이드 가능하게 배치된다. 압박 스프링(103)은 가압 부재(104)와 고정 부재(107) 사이에 압축식으로 배치된다. 가압 부재(104)는 장치 본체(100A)의 전방으로 압박되어, 압박 부재(105)는 가압 부재(104)에 의해 축부(105a)를 중심으로 반시계 방향으로 밀어내게 된다.

도 19의 (a)는, 도어(31)를 폐쇄함으로써, 유지 부재(34)가 제1 위치에 위치되고 트레이(35)가 전사 접촉 위치에 위치하는 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 방지 갈고리(101)는 소정의 하강 위치(규제 위치)까지 하강하여, 그 하단부가 오목부(102a)에 결합한다. 압박 부재(105)는 트레이(35)에 설치된 피압박부(35h)에 의해 후방에 밀려서, 압박 스프링(103)의 탄성에 저항해서 가압 부재(104)를 후방으로 이동시켜서, 축부(105a)를 중심으로 시계 방향에 압박된다. 피압박부(35h)에는, 압박 스프링(103)의 압축 반력이 가압 부재(104)와 압박 부재(105)를 통해서 작용한다.

도 19의 (b)는 도 19의 (a)의 상태로부터 도어(31)를 개방함으로써, 유지 부재(34)가 제2 위치에 위치하고, 트레이(35)가 압입 위치에 위치하는 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 트레이는 소정량 상승하지만, 방지 갈고리(101)는 그 하단부가 오목부(102a)에 결합하고 있다. 즉, 트레이(35)는 방지 갈고리(101)와 오목부(102a)의 결합에 의해, 압박 부재(105)의 압박력에 의해서 압입 위치로부터 인출 위치로 이동하는 것을 규제한다.

그 다음에, 개구부(30)로부터 노출되고 트레이의 전방측에 제공된 고정부(35a)와, 고정부(35a)의 내측에 배치한 레버(26)를 함께 파지한다. 레버(26) 및 고정부(35a)는 트레이(35)의 인출 방향에 대해 트레이(35)의 장착부로부터 하류측에 설치된다. 또한, 고정부(35a)는 레버(26)보다 인출 위치에 근접한 위치에 설치된다. 또한, 레버(26) 및 고정부(35a)는 트레이(35)의 상부에서 노출되어 있어, 트레이(35)의 본체로부터 상방 및 전방으로 돌출된다. 레버(26)는 트레이(35)의 본체에 대하여 이동 가능한 이동부이며, 고정부(35a)는 트레이(35)의 본체에 대하여 고정된다. 도 19의 (c)에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같이 파지함으로써, 레버(26)는 축부(26a)를 중심으로 반시계 방향(로크 해제 방향)으로 회전한다. 레버(26)의 회전에 의해, 해제부로서의 아암부(26b)는 긴 세로 구멍(10lb)과 결합한 상태로 상승 이동한다. 이에 의해, 방지 갈고리(101)가 스프링(101a)의 밀어 내리는 힘에 저항해서 상향으로 이동한다. 그 결과, 방지 갈고리(101)의 하단부가 오목부(102a)로부터 빠져 나오고, 트레이(35)의 이동 규제가 해제된다. 즉, 방지 갈고리(101)는 트레이(35)가 인출 위치쪽으로 이동하는 것을 규제하는 규제 위치로부터 퇴피하는, 즉 규제 위치로부터 퇴피 위치로 이동한다. 그 다음에, 트레이(35)는 압박 부재(105)의 압박력에 의해 압입 위치로부터 소정 위치로 이동한다[도 19의 d)]. 이러한 소정 위치는 복수의 카트리지(P) 중 가장 전방측에 위치하는 카트리지(PK)만이 노출되는 위치이다(도 31). 또한, 수동 조작함으로써 레버(26)가 이동하는 방향은 트레이(35)가 압입 위치로부터 인출 위치로 향하는 방향과 사실상 일치한다. 이에 의해, 사용자는 트레이(35)를 용이하게 인출할 수 있다. 그리고, 도 19의 (e)에 도시된 바와 같이, 압출된 트레이(35)는 유지 부재(34)에 대하여 전방측으로 슬라이드한다. 이에 의해, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 트레이(35)는 개구부(30)로부터 장치 본체(100A)의 외측의 인출 위치까지 충분히 인출된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 트레이(35)는 교환 대상 카트리지가 교환되는 인출 위치로 인출되고, 그 다음에 트레이(35)는 압입 위치에 도달하도록 장치 본체(100A) 내로 충분히 압입되고, 트레이(35)는 도 3 및 도 4의 상태로 복귀한다.

이러한 경우, 도 19의 (f)에 도시된 바와 같이, 트레이(35)가 압입 위치에 복귀되기 전의 소정 위치에 위치했을 경우, 트레이(35)의 후단부에 설치된 피압박부(35h)가 압박 부재(105)의 상단부에 접촉한다. 또한, 트레이(35)를 압박 부재(105)의 압박력에 저항해서 압입하면, 방지 갈고리(101)의 하단부에 설치된 캠 경사부(101d)가 고정 부재(102)에 설치된 캠 경사부(102b)에 접촉한다. 트레이(35)를 압박 부재(105)의 압박력에 저항해서 압입하면, 캠 경사부(101d, 102b)의 캠 작용에 의해, 방지 갈고리(101)가 스프링(101a)의 힘에 저항해서 상방으로 이동한다. 이에 의해, 도 19의 (g)에 도시된 바와 같이, 방지 갈고리(101)는 고정 부재(102)의 상면을 타고 오른다. 따라서, 방지 갈고리(101)는 규제 위치로부터 퇴피 위치로 이동한다. 그 후, 트레이(35)는 압박 부재(105)의 압박력에 저항해서 연속적으로 압입된다. 그 결과, 방지 갈고리(101)는 오목부(102a)의 위치까지 이동하여, 스프링(101a)에 의한 하향 이동에 의해, 방지 갈고리(101)의 하단부가 오목부(102a)와 결합된다. 즉, 방지 갈고리(101)는 퇴피 위치로부터 규제 위치로 이동한다. 이에 의해, 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이 트레이(35)는 장치 본체(100A)에 로크된다. 즉, 트레이(35)는 압입 위치로 충분히 압입됨으로써, 방지 갈고리(101)가 오목부(102a)에 결합한다. 이에 의해, 트레이(35)는 압입 위치에서 그 이동이 규제된다.

계속해서, 도어(31)를 폐쇄함으로써, 유지 부재(34)는 제2 위치로부터 제1 위치로 이동한다. 이에 의해, 도 19의 (a)에 도시된 바와 같이, 트레이(35)는 전사 접촉 위치(잠상 형성 위치)로 이동하고, 화상 형성 장치(100)는 화상 형성 동작 가능한 상태가 된다.

도 17은 도어(31)의 개방 동작에 의해 유지 부재(34)를 밀어 올릴 수 있는 상태에서, 트레이(35)가 압입 위치까지 압입되지 않는 상태를 도시하는 사시도이다. 도 18은 트레이(35)가 압입 위치까지 완전하게 압입된 상태를 도시하는 사시도이다.

트레이(35)가 충분히 압입되지 않는 도 17의 상태에서, 방지 갈고리(101)와 오목부(102a)는 서로 결합하지 않는다. 이 경우에, 트레이(35)는 압박 부재(105)에 의해 인출 위치쪽으로 소정량 되돌려진다[도 19의 (f) 및 도 20의 (a)]. 즉, 트레이(35)가 인출 위치와 압입 위치의 사이이며 압입 위치로부터 이격된 소정 위치에 위치하는 경우, 트레이(35)는 인출 위치쪽으로 복귀된다. 소정 위치는 압입 위치의 근방이고, 트레이(35)가 압박 부재(105)와 접촉 가능한 위치이며, 복수의 카트리지(P) 중 카트리지(PK)만이 노출되는 위치이다. 그리고, 트레이(35)는 압박 부재(105)에 의해 압박되어, 트레이(35)가 인출 위치쪽으로 복귀된다. 복귀된 트레이(35)의 위치는 복수의 카트리지(P) 중 카트리지(PK)만이 노출되는 위치이다(도 31). 이 상태에서, 도어(31)는 폐쇄 가능하여, 유지 부재(34)는 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 수 없다. 즉, 도 20의 (a)에 도시된 바와 같이, 도어(31)의 폐쇄 동작과 연동하여, 간섭 부재로서의 연결 아암(37)(37L, 37R)이 회전할 때, 연결 아암(37)(37L, 37R)에 설치된 간섭부(122)(122L, 122R)는 되돌려진 상태에 위치된 트레이(35)의 하면과 간섭한다. 그로 인해, 도어(31)를 폐쇄함으로써 유지 부재(34)는 장치 본체(100A)의 후방 하측으로 밀어 내릴 수 없다(즉, 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 수 없음). 바꾸어 말하면, 트레이(35)가 압입 위치 이외의 위치에 위치하는 상태에서는, 개구부(30)를 폐쇄하는 것이 금지된다.

한편, 트레이(35)가 압입 위치에 압입된 도 18의 상태에서, 도어(31)의 폐쇄 동작과 연동하여 연결 아암(37)이 회전할 때에, 간섭부(122)는 트레이(35)와 간섭하지 않는다[도 20의 (b)]. 그로 인해, 도어(31)를 폐쇄함으로써 유지 부재(34) 및 트레이(35)는 하향으로 밀어내릴 수 있다(즉, 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 수 있다).

전술한 바와 같이, 트레이(35)는 후방으로부터 압박 유닛(106)[압박 부재(105)]에 의해 압박되어 있다. 그로 인해, 사용자가 트레이(35)를 압입 위치까지 충분히 압입하지 않았을 경우에, 압박 유닛(106)의 스프링(103)의 스트로크량에 따라, 트레이(35)는 장치 본체(100A)로부터 소정량 돌출한다[도 19의 (f)]. 이 때, 트레이(35)는 도 17 및 도 20의 (b)에 도시된 상태로 위치된다. 따라서, 사용자가 트레이(35)를 압입 위치까지 압입하지 않고, 잘못하여 도어(31)를 폐쇄하려고 했을 경우에는, 연결 아암(37)으로부터 돌출한 간섭부(122)는 트레이(35)에 확실하게 간섭하여, 사용자가 조작 실수를 수정하도록 할 수 있다.

한편, 트레이(35)를 압입 위치에 압입한 도 18 및 도 20의 (b)의 상태에서는, 방지 갈고리(101)가 오목부(102a)에 결합한다. 그로 인해, 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이, 트레이(35)는 장치 본체(100A)에 대하여 위치 결정된다. 따라서, 이러한 상태에서, 도어(31)를 폐쇄할 때, 트레이(35)의 U자형 홈(110)[도 11의 (a) 내지 (c)]을 핀(111)에 결합할 뿐만 아니라 돌기부(67)를 확실하게 위치 결정 구멍(69)에 결합하는 것이 가능하다.

전술한 바와 같이, 트레이(35)가 압입 위치에 위치할 경우, 유지 부재(34)는 제2 위치로부터 제1 위치로[즉, 트레이(35)가 압입 위치로부터 전사 접촉 위치로] 이동할 수 있다. 또한, 트레이(35)가 압입 위치까지 압입되지 않을 경우, 압박 부재에 의해 트레이(35)는 인출 위치쪽으로 소정 거리만큼 되돌려진다. 그 결과, 트레이(35)는 도어(31)와 간섭하여, 도어(31)를 폐쇄할 수 없다. 또한, 유지 부재(유지 수단)(34)가 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 수 없다.

방지 갈고리(101) 및 오목부(102a)의 개수 및 형상은 도 19의 (a) 내지 (g)에 도시된 것으로 제한되지 않는다. 또한, 압박 유닛(106)의 개수, 형상 및 구조도 도 19의 (a) 내지 (g)에 도시된 것으로 제한되지 않는다. 또한, 트레이(35)에 설치된 해제 기구도 장치 본체(100A)에 설치할 수 있다.

본 실시예에서는, 프론트 액세스 방식으로 카트리지(P)를 용이하게 교환할 수 있다. 각각의 카트리지(P)는 트레이(35)에 장착된 상태로 교환할 수 있다. 또한, 장치 본체(100A) 측의 부재에 의해, 카트리지(P)는 장치 본체(100A)에 장착시 위치 결정될 수 있다. 트레이(35)는 카트리지(P)를 대략적으로 유지하고, 인출 위치와 압입 위치 사이에서 이동하도록 구성된다. 이에 의해, 사용자는 트레이(35)의 인출 위치에서 위치 결정을 고려할 필요없이, 각 카트리지(P)를 트레이(35)의 대응 장착 위치 바로 위에서 트레이(35) 내로 세트할 수 있다. 그 후, 사용자는 트레이(35)를 압입 위치로 압입하고, 도어(31)를 폐쇄하여, 확실하게 카트리지(P)를 위치 결정할 수 있다. 이에 의해, 사용자의 조작이 간단하고, 카트리지(P)의 위치 정밀도를 확보할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이 가능하다.

예를 들어 도어(31)가 반쯤 열려 있는 상태에서, 트레이(35)가 제2 위치로 완전하게 상승하지 않은 상태에서 트레이(35)를 조작하면, 각각의 카트리지(P)의 드럼(1)이 벨트(13)와 마찰하여 화상 문제를 발생시킬 가능성이 있다. 그러나, 본 실시예에서는 트레이(35)에 연동하여 도어(31)의 이동을 규제하는 부재를 설치하고, 도어(31)의 개폐 동작에 의해 트레이(35)의 이동을 규제하는 부재를 설치함으로써, 사용자가 완전하게 도어(31)를 개방할 때까지 트레이(35)가 동작하지 않는 상태를 구현할 수 있다.

트레이(35)가 장치 본체(100A)로부터 소정 거리 돌출하는 구성을 채용함으로써, 사용자가 트레이(35)를 장치 본체(100A)에 완전하게 수납하지 않으면 도어(31)가 닫히지 않는다는 것을 사용자에 인식시킬 수 있다. 그로 인해, 사용자의 오조작에 의한 화상 형성 장치의 부품 파손을 방지하는 것이 가능하다.

여기서, 전술한 돌기(67)와 구멍(69)[도 21의 (a) 내지 (c)]의 조합이 도 19의 (a) 내지 (g)에 도시된 방지 갈고리(101)의 대신으로서 사용할 수 있다. 이는 도 17, 도 18 및 도 21을 참조하여 상세하게 설명한다.

트레이(35)가 장치 본체에 완전히 압입되지 않은 도 17의 상태일 때, 트레이(35)의 돌기부(67)는 벨트 유지 부재(68)에 설치된 구멍(69)과 정렬되지 않는다[도 21의 (a)]. 이 상태에서 도어(31)를 폐쇄하려고 하면, 연결 아암(37)을 통해서 유지 부재(34)와 함께 트레이(35)도 하강한다. 이 때, 돌기부(67)는 벨트 유지 부재(68)에 충돌한다. 이로 인해, 도어(31)는 폐쇄될 수 없다.

한편, 트레이(35)가 장치 본체 내로 완전히 압입된 도 18에 도시된 상태에서는, 도 21의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이, 돌기부(67)는 구멍(69)으로 진입한다. 따라서, 도어(31)는 유지 부재(34)와 트레이(35)를 하강시키도록 폐쇄될 수 있다. 그 결과, 도어(31)는 완전하게 폐쇄될 수 있다.

이에 의해, 트레이(35)가 압입 위치에 위치할 경우에만 트레이(35)는 하강할 수 있어서, 각 카트리지(P)는 위치 결정부(41)에 의해 확실하게 위치 결정된다.

도 17, 도 18 및 도 21의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 본 실시예에서 트레이(35)는 동일한 형상의 2개의 돌기부(67)와, 동일한 형상의 2개의 구멍(69)을 구비한 벨트 유지 부재(68)를 포함한다. 그러나, 돌기부(67) 및 구멍(68)의 개수 및 형상은 도 17, 도 18 및 도 21의 (a) 내지 (c)에 도시되는 것일 필요는 없다. 또한 2개 이상의 돌기부 및 구멍을 형성했을 때, 이들의 형상이 일치할 필요는 없다. 또한, 각각의 돌기부(67)가 대응하는 구멍(69)에 끼워맞춤하는 방식이 도 17, 도 18, 도 21의 (a) 내지 (c)에 도시된 것과 동일할 필요는 없다. 또한, 구멍(69)은 벨트 유지 부재(68)의 일부에 설치될 필요는 없다.

도 11의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 우측 프레임(80R)에 설치된 핀(111)과 트레이(35)에 설치된 U자형 홈(110)의 조합에 의해, 동일한 효과가 달성될 수 있다. 이러한 경우에도, 결합 지점의 갯수 및 형상은 도 11의 (a) 내지 (c)에 도시된 것일 필요는 없다.

(급전 구성)

도 22, 도 23 및 도 24의 (a) 및 (b)를 참조하여, 장치 본체(100A)로부터 각 카트리지(P)에 급전을 행하는 방법을 설명한다.

도 22 및 도 23은 각각 도어(31)가 개방됨으로써, 트레이(35)가 완전히 인출된 상태를 도시한다. 트레이(35)는 복수의 중간 전기 접점 스프링(72a 내지 72d) 세트가, 장치 본체(100A)의 수평 방향에 평행한 방향으로 정렬되고 수직 방향에 대해 동일한 위치에 설치되어 있다. 각 중간 전기 접점 스프링(72)의 일단부에는 카트리지의 대응하는 전기 접점(55)(도 8)이 전기적으로 접속된다. 즉, 트레이(35)는 중간 전기 접점(72a 내지 72d)이 설치되고, 중간 전기 접점(72a 내지 72d)은 카트리지(P) 중 대응하는 카트리지에 각각 전기적으로 접속된다.

장치 본체(100A)의 메인 프레임에는, 좌측 프레임(80L)의 외측에 설치된 본체측 급전부(74)와 전기적으로 접속된 복수의 본체 전기 접점 스프링(75a 내지 75d)이 설치된다. 이들 본체 전기 접점 스프링(75a 내지 75d)은 수직 방향으로 같은 위치에서 수평 방향으로 정렬된다. 본체 전기 접점 스프링(75a 내지 75d)은 좌측 프레임(80L)에 제공된 구멍과 좌측 유지 부재(34L)에 제공된 구멍을 통해 트레이(35)쪽으로 돌출한다.

도 24의 (a) 및 (b)는 트레이(35)에 설치된 중간 전기 접점 스프링(72)이 장치 본체측의 본체 전기 접점 스프링(75)에 전기적으로 접속 또는 접속 해제되는 방법을 도시한다. 도 24의 (a) 및 (b)는 트레이(35), 중간 전기 접점 스프링(72), 좌측 트레이 유지 부재(34L), 좌측 프레임(80L), 본체 전기 접점 스프링(75), 본체 전기 접점 스프링 홀더(76) 및 본체측 급전부(74)를, 장치 본체(100A)의 전방측에서 본 동일한 부분의 단면도를 도시한다.

도 24의 (a)는 도어(31)가 폐쇄 위치에 있고, 좌측 트레이 유지 부재(34L) 및 트레이(35)가 하강하여 전사 접촉 위치에 있는 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 본체 전기 접점 스프링(75)은 중간 전기 접점 스프링(72)과 전기적으로 접속된다.

도 24의 (b)는 도어(31)가 개방 위치에 있고, 좌측 트레이 유지 부재(34L) 및 트레이(35)가 전사 접촉 위치로부터 상승된 위치에 있는 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 본체 전기 접점 스프링(75)과 중간 전기 접점 스프링(72)은 전기적으로 접속 해제 상태가 된다. 트레이(35)가 본체 전기 접점 스프링(75)의 좌측 트레이 유지 부재(34L)로부터 트레이(35)측으로 돌출된 부분과 접촉하지 않도록, 트레이(35)는 장치 본체(100A)의 전후 방향으로 연장하는 홈(77)을 갖는다. 이에 의해, 트레이(35)는 본체 전기 접점 스프링(75)과 접촉하지 않고 인출될 수 있다.

즉, 장치 본체(100A)는, 그 위치가 중간 전기 접점(72a 내지 72d)의 이동 경로와 일치하지 않도록 배치된 본체 전기 접점(75a 내지 75d)을 갖는다. 중간 전기 접점과 이에 대응하는 본체 전기 접점 사이의 전기 접속은, 유지 부재(34)에 의해 트레이(35)를 전사 접촉 위치로부터 상방 이동(상승)시킴으로써 접속이 해제되고, 유지 부재(34)에 의해 전사 접촉 위치로 하방 이동(하강)시킴으로써 전기적으로 접속되도록, 장치 본체가 구성된다.

도 22, 도 23 및 도 24의 (a) 및 (b)에서, 각 카트리지(P)의 1군데의 피급전부에 대하여 1개의 본체 전기 접점 스프링과 1개의 중간 전기 접점 스프링을 사용해서 급전을 행하는 방법이 도시된다. 그러나, 각 카트리지(P)에 복수의 피급전부가 있을 경우도 마찬가지로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 피급전부가 연직 방향으로 높이가 다른 경우에도, 트레이(35)에 제공된 본체 전기 접점 스프링의 높이에 따라 복수의 홈을 제공하고, 수직 방향으로 위치가 다른 복수의 본체 전기 접점 스프링을 배치함으로써, 화상 형성 장치를 유사하게 구성하는 것이 가능하다.

복수의 카트리지(P)에 동일한 바이어스가 인가되는 경우에는, 1개의 본체 전기 접점 스프링과 전기적으로 접속 및 접속 해제 가능한 1개의 중간 전기 접점으로서 도체가 트레이(35) 내에 설치된다. 또한, 트레이(35) 내에는, 복수의 중간 전기 접점 스프링을, 일측의 단부가 도체와 전기적으로 접속하고, 타측의 단부가 복수의 카트리지의 피급전부와 전기적으로 접속 및 접속 해제 가능하도록 설치된다. 이러한 구성에 의해, 중간 전기 접점 스프링과 본체 전기 접점 스프링 사이의 접속 개소를 감소시키는 것이 가능하다.

트레이(35)는, 트레이(35) 내에 전기적 접속을 분배하는 도체가 구비되어, 중간 전기 접점과 카트리지 전기 접점 사이의 전기적 접속 개소가, 중간 전기 접점과 본체 전기 접점 사이의 전기 접속 개소에 비해 많아지는 구성을 채용하도록 구성된다. 이에 의해, 각 색에서 동일한 전위를 사용하는 경우에, 부품수를 절감할 수 있고, 비용을 절감할 수 있다.

전술한 바와 같이, 카트리지(P)를 장착하는 트레이(35)에 중간 전기 접점을 설치하여, 트레이(35)의 상하 이동에 의해 장치 본체(100A)와의 전기 접속 및 전기 접속 해제를 제어할 수 있다. 이에 의해, 비용 상승과 장치 본체의 사이즈를 증가시키지 않고, 용이한 인출 방식의 카트리지 교환 구성을 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

또한, 개구부(30)를 개폐하는 도어(31)에 연동해서 트레이(35)의 수직 이동에 의해 사용자가 용이하게 할 수 있는 조작으로 카트리지의 교환을 행할 수 있다.

또한, 복수의 전기 접점을 수직 방향으로 동일한 위치에서 수평 방향에 따라 배열함으로써, 수직 방향의 공간을 절약할 수 있고, 장치 본체 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.

(스테이 부재)

도 25 내지 도 27은 각각 화상 형성 장치 본체의 메인 프레임을 구성하는 본체 프레임 구성을 나타낸 사시도이다. 장치 본체의 제1 및 제2 메인 프레임인 좌측 프레임(80L)(도시 안함)과 우측 프레임(80R)은 스테이 부재(130F, 130R, 131, 132)에 의해 연결되어 구성된다.

스테이 부재(131, 132)에는, 카트리지(P)(PY, PM, PC, PK)와 벨트 유닛(12)을 유지하는 스테이 부재(81L, 81R)가 배치된다. 스테이 부재(81)는 카트리지(P) 와 벨트 유닛(12)을 위치 결정한다. 각각의 스테이 부재(81)는, 카트리지(P)의 위치 결정을 위해 카트리지(P)의 베어링부(51, 52)가 결합되는 4개의 위치 결정부(41)(41Y, 41M, 41C, 41K)를 구비한다. 각각의 위치 결정부(41)는 상향으로 개방된 일반적으로 V자 형상 단면의 오목부를 갖고, 전술한 바와 같이, 각각의 카트리지(P)는 대응하는 압박 부재(42)에 의해 하방으로 압박되어, 카트리지(P)는 위치 결정된다. 한편, 카트리지(P)를 약간 상승시킴으로써, 카트리지(P)는 스테이 부재(81)와 간섭하지 않고 수평 방향으로 인출할 수 있다.

벨트 유닛(12)은 2개의 스테이 부재(81) 사이에 배치되고, 위치 결정 보스(143, 144)를 스테이 부재(81)의 위치 결정부(83D, 83T)와 결합함으로써 위치 결정된다.

스테이 부재(81)(81L, 81R)는 동일 형상으로 설계되며, 공통의 금형에서 가공이 가능하다. 스테이 부재(81)들은 상대적인 치수차가 작아서, 카트리지(P)와 벨트 유닛(12)의 위치 결정에 유리한 구성을 갖는다. 스테이 부재(81)는 L자형으로 구부려 가공되고, 스테이 부재(131, 132)에 나사 체결된다.

스테이 부재(131, 132)는 스캐너 유닛(11)을 위치 결정한다. 스캐너 유닛(11)의 레그(11a, 1lb, 11c)는 높이 방향에 대해 스캐너 유닛(11)의 위치를 결정하도록 스테이 부재(130)에 접지된다. 또한, 스캐너 유닛(11)의 위치 결정 보스(11d, 11e)는 스테이 부재(130F)의 위치 결정 구멍(82c, 82d)과 결합된다. 이에 의해, 스캐너 유닛(11)의 수평 방향의 위치가 결정된다. 상술한 바와 같이, 카트리지(P)의 교환 동안, 카트리지(P)를 약간 상승시킴으로써 카트리지(P)를 인출할 수 있다. 따라서, 스캐너 유닛(11)의 하방에 카트리지 교환을 위한 큰 공간을 설치하는 필요가 없다.

도 30은 화상 형성 장치 본체의 메인 프레임을 구성하는 본체 프레임의 조립을 나타내는 개략도이다. 스테이 부재는 카트리지 위치 결정부(41Y, 41K)와 스캐너 유닛 위치 결정부(82)가 조립 공구(400)에 충돌한 상태에서, 나사 체결함으로써 본체 프레임의 위치 정밀도를 보장할 수 있다.

스테이 부재(81)는 스테이 부재(131, 132)에 의해 유지된다. 스테이 부재(131)는 상방에 반 블랭킹 가공(upward half blanking process)된 접촉부(147, 148, 149)를 포함하고, 스테이 부재(131)의 다른 부분은 스테이 부재(81)로부터 이격된다. 스테이 부재(131)는 3개의 접촉부(147, 148, 149)가 스테이 부재(81)에 대해 압박된 상태에서 나사 체결된다. 또한, 스테이 부재(132)는 스테이 부재(81)에 압박된 상태에서 나사 체결된다.

본체 프레임을 구성하는데 일반적으로 사용되는 냉간 압연 강판과 같은 판금 부품은, 그 크기에 의해 야기되는 평면의 휨이나 꼬임(kink)에 의해 부품 정밀도가 저하된다. 또한, 고강성의 판금 부품은 그 정밀도의 교정이 곤란하다. 스테이 부재(81)는 스테이 부재(131)에만 연결하는 것도 가능하지만, 소정의 경우, 스테이 부재(131)의 부품 정밀도의 영향에 의해 스테이 부재(81)의 원하는 위치 정밀도가 얻어지지 않을 수 있다.

본 실시예에서는, 스테이 부재(81)는 2개의 스테이 부재(131, 132)에 의해 지지되고, 그 사이의 접촉 면적이 감소되어, 스테이 부재(131, 132)의 부품 정밀도의 영향을 배제할 수 있다. 따라서, 본체 프레임을 고정밀도로 조립할 수 있다.

스테이 부재(131, 132)는 각각의 스테이 부재(131, 132)의 양단부가 좌측 프레임(80L) 및 우측 프레임(80R)에 체결되는 양단부 지지 빔 구조를 갖고, 따라서 프로세스 카트리지의 자중이나 압박력과 같은 정하중과, 물리적인 분배 등에 의한 충격 하중에 대하여 강도를 확보할 수 있다.

도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 스테이 부재(131, 132)는 트레이(35)의 아래쪽에 배치된다. 스테이 부재(81)를 측판에 직접 체결했을 경우, 이는 측판 내측에 배치된 트레이(35) 및 유지 부재(34)가 장치 본체(100A)의 외측으로 이동하는 것을 방지한다. 따라서, 장치 본체(100A)의 사이즈가 증가될 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 측판 사이의 공간을 유효하게 활용할 수 있다. 즉, 스테이 부재(130F)는 트레이(35)의 상방에 배치되어, 장치 본체(100A)의 전방에 큰 개구를 설치할 수 있다. 따라서, 장치 본체(100A)의 사이즈를 증가시키지 않고, 트레이(35)가 이동할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 형성 장치는 트레이의 이동 동작을 통해, 프로세스 카트리지(들)의 교환을 용이하게 행할 수 있다.

본 발명은 전술한 구조를 참조하여 설명되었지만, 전술한 세부 사항에 한정되지 않고, 본 출원은 이하의 청구범위의 범주 또는 개선의 목적 내에서 소정의 변형 또는 변경을 포함하도록 의도된다.

30: 카트리지
31: 수동 조작부
42: 압박 부재
110, 111, 67, 69: 규제 부재

Claims (19)

1. 전자 사진 화상 형성 장치이며,
   현상제를 수납하는 현상제 수납부를 포함하는 카트리지와,
   상기 전자 사진 화상 형성 장치의 장치 본체의 외측에 있는 인출 위치와, 상기 장치 본체의 내측에 있는 압입 위치 사이에서 이동가능한 트레이로서, 상기 인출 위치에서 상기 카트리지가 제거 가능하게 장착되는 장착부와, 상기 트레이의 인출 방향에 대해 상기 트레이의 상류측에 설치되는 피압박부를 포함하는 트레이와,
   상기 압입 위치로부터 상기 인출 위치쪽으로 상기 트레이의 상기 피압박부를 압박하는 압박 부재와,
   상기 트레이가 상기 압입 위치에 위치하고 있을 때, 상기 인출 위치쪽으로 상기 트레이의 이동을 규제하고, 상기 트레이의 인출 방향에 대해 상기 트레이의 하류측에 설치되는 규제 부재를 포함하고,
   상기 트레이가 상기 인출 위치와 상기 압입 위치의 사이이며 상기 압입 위치로부터 벗어난 소정 위치에 위치할 때, 상기 트레이는 상기 압박 부재에 의해 상기 인출 위치쪽으로 압박됨으로써 상기 인출 위치쪽으로 이동되는, 전자 사진 화상 형성 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 소정 위치는, 상기 압입 위치의 근방이며, 상기 트레이가 상기 압박 부재와 접촉 가능한 위치인, 전자 사진 화상 형성 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 규제 부재는 상기 트레이가 상기 인출 위치쪽으로 이동되는 것을 규제하는 규제 위치와, 상기 트레이가 상기 인출 위치쪽으로 이동하는 것을 허용하는 퇴피 위치에 위치할 수 있고,
   상기 트레이가 상기 인출 위치로부터 상기 압입 위치로 압입될 때, 상기 규제 부재는 상기 퇴피 위치로부터 상기 규제 위치로 이동되는, 전자 사진 화상 형성 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 규제 부재는 상기 트레이에 설치되고, 상기 장치 본체에 피결합부가 설치되고,
   상기 트레이의 이동을 규제하기 위해, 상기 트레이가 상기 압입 위치에 위치하는 상태에서, 상기 규제 부재는 상기 규제 위치에서 상기 피결합부와 결합되는, 전자 사진 화상 형성 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 규제 부재는 상기 퇴피 위치로부터 상기 규제 위치쪽으로 압박되고,
   상기 장치 본체에 경사부가 설치되고,
   상기 트레이가 상기 인출 위치로부터 상기 압입 위치로 이동하는 도중에, 상기 규제 부재가 상기 경사부에 접촉함으로써, 상기 규제 부재는 상기 규제 위치로부터 상기 퇴피 위치로 이동되고,
   상기 트레이가 압입 위치에 위치했을 때, 상기 규제 부재가 상기 피결합부와 결합됨으로써, 상기 규제 부재가 상기 퇴피 위치로부터 상기 규제 위치로 이동되는, 전자 사진 화상 형성 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 장치 본체는, 상기 트레이가 상기 인출 위치로부터 상기 압입 위치로 이동할 때 상기 트레이가 통과하는 개구부와, 상기 트레이가 상기 압입 위치에 위치하는 상태에서 상기 개구부를 폐쇄 가능한 도어를 포함하는, 전자 사진 화상 형성 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 장치 본체는 상기 도어의 개폐에 의해 회전 이동 가능한 간섭 부재를 포함하고,
   상기 트레이가 상기 압입 위치 이외의 위치에 위치하는 상태에서는, 상기 간섭 부재가 상기 트레이와 접촉함으로써, 상기 도어에 의해 상기 개구부가 폐쇄되는 것을 방지하는, 전자 사진 화상 형성 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 간섭 부재는 상기 도어가 상기 개구부를 폐쇄할 때 상기 장치 본체의 내측에 위치하고, 상기 도어가 상기 개구부를 개방할 때 상기 장치 본체의 외측에 위치하는, 전자 사진 화상 형성 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 간섭 부재는, 상기 트레이가 상기 인출 위치에 위치할 때, 상기 트레이를 지지하는, 전자 사진 화상 형성 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 간섭 부재는, 상기 트레이가 상기 압입 위치와 상기 인출 위치의 사이에서 이동될 때, 상기 트레이를 가이드하는, 전자 사진 화상 형성 장치.
11. 제7항에 있어서, 상기 간섭 부재는 회전 이동 가능한 상기 도어와는 별개의 부재이며, 상기 간섭 부재의 회전 반경은 상기 도어의 회전 반경보다 더 작은, 전자 사진 화상 형성 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 카트리지는 전자 사진 감광체에 형성된 잠상을 현상하기 위해 상기 현상제를 담지하는 현상제 담지체를 포함하는, 전자 사진 화상 형성 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 카트리지는 상기 전자 사진 감광체를 포함하는, 전자 사진 화상 형성 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 장치 본체는 상기 전자 사진 감광체에 형성된 현상제 화상을 전사하기 위한 전사 부재를 포함하고,
    상기 트레이는 상기 전자 사진 감광체와 상기 전사 부재가 서로 접촉하는 전사 접촉 위치에 위치될 수 있고, 상기 압입 위치는 상기 전자 사진 감광체와 상기 전사 부재가 서로 이격되는 위치이고,
    상기 트레이는, 도어를 폐쇄함으로써, 상기 압입 위치로부터 상기 전사 접촉 위치로 이동되는, 전자 사진 화상 형성 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 트레이가 상기 압입 위치와 상기 인출 위치와의 사이에서 이동되는 상기 트레이의 이동 방향은 상기 카트리지의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향인, 전자 사진 화상 형성 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 장착부에는 복수의 카트리지가 제거 가능하게 장착되는, 전자 사진 화상 형성 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 소정 위치는 복수의 상기 카트리지 중 하나만이 노출되는 위치인, 전자 사진 화상 형성 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 압박 부재에 의해 압박됨으로써 이동되는 상기 트레이의 위치는, 복수의 상기 카트리지 중 하나만이 노출되는 위치인, 전자 사진 화상 형성 장치.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 복수의 카트리지 중 하나는 블랙의 현상제를 수납하는, 전자 사진 화상 형성 장치.

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