KR101474305B1 - 전자사진방식 화상형성장치 및 현상 카트리지 - Google Patents

Abstract

개시된 전자사진방식 화상형성장치는, 개구부를 구비하는 본체와, 개구부를 통하여 본체에 착탈되며 감광드럼과 장착부를 구비하는 감광체 카트리지와, 감광체 카트리지가 본체에 장착된 상태에서 개구부를 통하여 장착부에 착탈되며 감광드럼에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하는 현상롤러를 구비하는 현상 카트리지와, 개구부를 개폐하는 것으로서 개구부를 닫은 상태에서 감광드럼과 현상롤러의 중심을 연결하는 중심선과 평행한 방향의 가압력을 현상 카트리지에 제공하여 현상 카트리지를 장착부에 고정시키는 가압유닛을 구비하는 커버를 포함한다.

Description

전자사진방식 화상형성장치 및 현상 카트리지{Electrophotographic image forming apparatus and development cartridge}

프로세스 카트리지를 착탈할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치 및 현상 카트리지에 관한 것이다.

전자사진방식을 이용하는 화상형성장치는, 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 감광체 상에 가시적인 토너화상을 형성하고, 이 토너화상을 기록매체로 전사한 후, 전사된 토너화상을 기록매체에 정착시켜 기록 매체에 화상을 인쇄한다.
(특허문헌 1) US20110236060 A
(특허문헌 2) US6873810 B
(특허문헌 3) US6690903 B
(특허문헌 4) US6678489 B

프로세스 카트리지는 가시적인 토너화상을 형성하기 위한 부품들의 조립체로서, 화상형성장치 본체에 착탈가능하며, 수명이 경과한 때에 교체되는 소모품이다. 일체형 프로세스 카트리지는 감광체를 구비하며, 감광체에 공급될 토너를 수용한다. 그런데, 프로세스 카트리지에 수용되는 토너의 양(수명)은 감광체의 수명보다 짧다. 프로세스 카트리지의 수명은 그에 수용된 토너의 양에 의존되므로, 토너가 모두 소진되면 감광체의 수명이 다하지 않았더라도 프로세스 카트리지 자체를 교체하여야 하며, 이는 사용자의 소모품 비용의 증가를 초래한다.

소모품 비용의 절감을 위하여, 감광체를 포함하는 감광체 카트리지와 토너가 수용된 현상 카트리지를 개별적으로 교체할 수 있도록 분리형 프로세스 카트리지가 고안되었다.

감광체 카트리지와 현상 카트리지를 개별적으로 본체에 착탈할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치로서, 현상롤러와 감광드럼이 안정적인 현상 닙(또는 현상 간격)을 형성할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치 및 현상 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 개구부를 구비하는 본체; 상기 개구부를 통하여 상기 본체에 착탈되며, 감광드럼과 장착부를 구비하는 감광체 카트리지; 상기 감광체 카트리지가 상기 본체에 장착된 상태에서 상기 개구부를 통하여 상기 장착부에 착탈되며, 상기 감광드럼에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하는 현상롤러를 구비하는 현상 카트리지; 상기 개구부를 개폐하는 것으로서, 상기 개구부를 닫은 상태에서 상기 감광드럼과 상기 현상롤러의 중심을 연결하는 중심선과 평행한 방향의 가압력을 상기 현상 카트리지에 제공하여 상기 현상 카트리지를 상기 장착부에 고정시키는 가압유닛을 구비하는 커버;를 포함한다.

상기 가압유닛은 상기 중심선으로부터 서로 반대 방향으로 제1, 제2거리 이격되게 위치되어 상기 현상 카트리지에 제1, 제2가압력을 제공하는 제1, 제2가압유닛을 포함할 수 있다.

상기 제2가압력은 상기 현상롤러의 회전에 의하여 발생되는 회전모멘트와 반대 방향의 모멘트를 생성하며, 상기 제2가압력은 상기 제1가압력보다 클 수 있다.

상기 제2거리는 상기 제1거리보다 클 수 있다.

상기 제1가압유닛은 상기 감광드럼의 길이방향으로 이격된 다수의 제1가압부를 구비하며, 상기 제2가압유닛은 상기 감광드럼의 길이방향으로 이격된 다수의 제2가압부를 구비할 수 있다.

상기 현상 카트리지에는 본체와 전기적으로 연결되어 상기 현상 카트리지의 정보를 본체로 전달하는 것으로서, 제1접점부를 구비하는 메모리 유닛이 마련되며, 상기 다수의 제1, 제2가압부 중 하나는 상기 제1접점부와 전기적으로 연결되는 제2접점부일 수 있다.

상기 감광드럼의 회전축과 상기 현상롤러의 회전축의 일측에는 서로 맞물리는 제1, 제2기어가 설치되며, 상기 다수의 제1, 제2가압부 중 상기 제2접점부인 가압부는 상기 제1, 제2기어가 배치되지 않은 측에 위치되는 가압부일 수 있다.

상기 가압유닛은 상기 감광드럼의 길이방향으로 이격된 다수의 가압부를 포함하며, 상기 현상 카트리지에는 상기 가압부에 대응되는 다수의 수압부가 마련될 수 있다.

상기 다수의 수압부 중 하나는 상기 본체와의 통신을 위한 다수의 제1접점부이며, 상기 다수의 제1접점부는 상기 가압부로부터 가압력을 받을 수 있다.

상기 감광드럼의 회전축과 상기 현상롤러의 회전축의 일측에는 서로 맞물리는 제1, 제2기어가 설치되며, 상기 다수의 제1접점부는 상기 다수의 수압부 중 상기 제1, 제2기어가 배치되지 않은 측에 위치되는 수압부일 수 있다.

상기 다수의 가압부 중 상기 다수의 제1접점부에 대응되는 가압부는 상기 다수의 제1접점부를 가압 접촉되는 다수의 제2접점부일 수 있다.

상기 다수의 가압부와 상기 다수의 수압부는 상기 중심선을 기준으로 하여 서로 반대쪽에 위치되는 다수의 제1, 제2가압부와 다수의 제1, 제2수압부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 현상 카트리지는, 감광체를 구비하는 감광체 카트리지가 화상형성장치의 본체에 장착된 후에 상기 감광체 카트리지에 마련된 장착부에 장착되며, 상기 감광체에 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러를 구비하는 현상 카트리지로서, 상기 현상 롤러와 상기 감광체의 중심을 연결하는 중심선과 평행한 방향의 가압력을 받는 다수의 수압부;를 구비한다.

상기 현상 카트리지가 상기 본체에 장착되는 장착 방향을 기준으로 하여 상기 현상 롤러는 상기 현상 카트리지의 전방측에 마련되며, 상기 다수의 수압부는 상기 현상 카트리지의 후방측에 마련될 수 있다.

상기 현상 카트리지를 탈착하기 위한 손잡이를 구비하며, 상기 손잡이는 상기 현상 카트리지의 후방측의 중앙부에 마련될 수 있다.

상기 다수의 수압부는 상기 손잡이의 양측에 적어도 하나씩 마련될 수 있다.

상기 다수의 수압부는 상기 감광체의 길이 방향으로 배열될 수 있다.

상기 다수의 수압부는 상기 중심선을 기준으로 하여 서로 반대쪽에 위치되는 다수의 제1, 제2수압부를 포함할 수 있다.

상기 현상 카트리지는, 상기 본체와 전기적으로 연결되어 상기 현상 카트리지의 정보를 본체로 전달하는 것으로서, 상기 본체와의 통신을 위한 다수의 접점부를 구비하는 메모리 유닛;을 포함하며, 상기 다수의 접점부는 상기 다수의 수압부 중 하나일 수 있다.

상기 현상 카트리지는, 상기 현상 카트리지의 일측에 위치되어 상기 본체로부터의 구동력을 상기 현상 롤러에 전달하는 기어;를 포함하며, 상기 다수의 수압부는 상기 감광체의 길이방향으로 배열되며, 상기 다수의 접점부는 상기 다수의 수압부 중에서 상기 길이방향으로 기어가 위치된 쪽의 반대쪽에 위치되는 수압부일 수 있다.

상기 현상 카트리지는, 상기 본체에 삽입될 때에 상기 본체에 마련된 진입 가이드와 접촉되어 상기 현상 카트리지를 상기 장착부로 안내하는 가이드 돌기;를 더 구비할 수 있다.

상기 가이드 돌기는 상기 현상 카트리지의 하우징의 상면으로부터 상방으로 돌출될 수 있다.

상술한 전자사진방식 화상형성장치 및 현상 카트리지에 따르면, 현상롤러와 감광드럼이 안정적인 현상 닙(또는 현상 간격)을 형성할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치가 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 사시도로서, 감광체 카트리지와 현상 카트리지가 본체로부터 탈거된 상태를 도시한 도면이다.
도 2b는 도 1에 도시된 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 사시도로서, 감광체 카트리지와 현상 카트리지가 본체에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 3a는 접촉 현상방식에서 감광드럼과 현상롤러의 배치상태를 도시한 도면이다.
도 3b는 비접촉 현상방식에서 감광드럼과 현상롤러의 배치상태를 도시한 도면이다.
도 4은 감광체 카트리지의 일 실시예의 사시도이다.
도 5a와도 5b는 현상 카트리지의 일 실시예의 사시도들이다.
도 6은 가이드 레일을 상세히 도시한 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c은 감광체 카트리지가 본체에 장착된 후에 현상 카트리지가 장착부에 장착되는 과정을 도시한 개략도이다.
도 8은 감광체 카트리지와 현상 카트리지와의 동력연결구조의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 9는 현상 카트리지를 감광체 카트리지에 고정시키기 위한 가압력을 설명하는 도면이다.
도 10은 커버의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 11은 커버를 닫은 상태에서 가압부에 의하여 현상 카트리지가 가압된 상태를 도시한 측면도이다.
도 12는 가압부가 메모리 유닛과의 통신 기능을 겸하는 상태의 일 예를 도시한 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 다른 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 14는 도 1에 도시된 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 사시도로서, 감광체 카트리지와 현상 카트리지가 본체에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 15는 감광체 카트리지의 일 실시예의 사시도이다.
도 16a와 도 16b는 현상 카트리지의 일 실시예의 사시도들이다.
도 17은 가이드 레일을 상세히 도시한 사시도이다.
도 18a 내지 도 18c은 감광체 카트리지가 본체에 장착된 후에 현상 카트리지가 장착부에 장착되는 과정을 도시한 개략도이다.
도 19는 제1, 제2커플러의 일 실시예의 사시도이다.
도 20은 감광체 카트리지와 현상 카트리지와의 동력연결구조의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 21은 커버의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 22은 커버를 닫은 상태에서 가압부에 의하여 현상 카트리지가 가압된 상태를 도시한 측면도이다.
도 23는 가압부가 메모리 유닛과의 통신 기능을 겸하는 상태의 일 예를 도시한 측면도이다.
도 24는 현상 카트리지가 감광체 카트리지에 장착된 상태에서 제1, 제2가이드 돌기와 제1, 제2안착부와의 관계를 도시한 도면이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 2a와 도 2b는 도 1에 도시된 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 사시도로서, 각각 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)가 본체(100)로부터/에 탈거된 상태와 장착된 상태를 도시한 도면들이다.

도 1과 도 2a 및 도 2b를 보면, 화상형성장치 본체(100)와, 감광체 카트리지(200)와, 현상 카트리지(300)가 도시되어 있다. 본체(100)에는 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)가 장착/탈거되는 통로를 제공하는 개구부(101)가 마련된다. 커버(400)는 개구부(101)를 개폐한다. 본체(100)에는 노광기(110), 전사롤러(120), 및 정착기(130)가 마련된다. 또한, 본체(100)에는 화상이 형성될 기록매체(P)를 적재하고, 이를 이송시키기 위한 기록매체 이송구조가 마련된다.

감광체 카트리지(200)는 감광드럼(1)을 포함한다. 감광드럼(1)은 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 도전성 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 감광층을 포함할 수 있다. 대전롤러(2)는 감광드럼(1)이 균일한 표면전위를 갖도록 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(2) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다. 참조부호 3은 대전롤러(2)의 표면에 뭍은 이물질을 제거하는 클리닝 롤러이다. 클리닝 블레이드(8)는 후술하는 전사과정 후에 감광드럼(1)의 표면에 잔류되는 토너와 이물질을 제거하는 클리닝 수단의 일 예이다. 클리닝 블레이드(8) 대신에 회전되는 브러쉬 등의 다른 형태의 클리닝 장치가 채용될 수도 있다. 클리닝 블레이드(8)에 의하여 제거된 토너와 이물질은 폐토너통(9)에 수용된다.

현상 카트리지(300)는 그 내부에 수용된 토너를 감광드럼(1)에 형성된 정전 잠상에 공급하여 정전 잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상시킨다. 일성분 현상방식이 채용되는 경우 현상 카트리지(300) 내에는 토너가 수용되며, 이성분 현상방식이 채용되는 경우 현상 카트리지(300) 내에는 토너와 캐리어가 수용된다. 현상롤러(4)는 현상 카트리지(300)내의 토너를 감광드럼(1)으로 공급하기 위한 것이다. 현상롤러(4)에는 현상바이어스전압이 인가될 수 있다. 규제부재(5)는 현상롤러(4)에 의하여 감광드럼(1)과 현상롤러(4)가 대면된 현상영역으로 공급되는 토너의 양을 규제한다. 규제부재(5)는 현상롤러(4)의 표면에 탄력적으로 접촉되는 닥터 블레이드일 수 있다.

본 실시예에서는 일성분 현상방식이 채용된다. 일성분 현상방식은 현상롤러(4)와 감광드럼(1)이 서로 접촉되어 회전되는 접촉 현상방식과 현상롤러(4)와 감광드럼(1)이 서로 수십 내지 수백 미크론 정도 이격되게 위치되어 회전되는 비접촉 현상방식으로 구분될 수 있다. 도 3a는 접촉 현상방식에서 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 배치상태를 도시한 도면이며, 도 3b는 비접촉 현상방식에서 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 배치상태를 도시한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 접촉 현상방식의 경우, 현상롤러(4)의 회전축(41)의 양단부에는 현상롤러(4)의 직경보다 작은 갭유지부재(42a)가 설치될 수 있다. 갭유지부재(42a)는 감광드럼(1)의 표면에 접촉됨으로써 현상롤러(4)의 감광드럼(1)에 대한 접촉량을 규제한다. 현상롤러(4)는 감광드럼(1)에 접촉됨으로써 현상 닙(N)을 형성한다. 도 3b를 참조하면, 비접촉 현상방식의 경우, 현상롤러(4)의 회전축(41)의 양단부에는 현상롤러(4)의 직경보다 큰 갭유지부재(42b)가 설치될 수 있다. 갭유지부재(42b)는 감광드럼(1)의 표면에 접촉됨으로써 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이의 현상 간격(g)을 규제한다. 현상 카트리지(300)는 토너를 현상롤러(4)의 표면으로 부착시키는 공급롤러(6)를 더 구비할 수 있다. 공급롤러(6)에는 공급바이어스전압이 인가될 수 있다. 현상 카트리지(300)는 토너를 교반하여 공급롤러(6)와 현상롤러(4) 쪽으로 공급하는 교반기(agitator)(7a)(7b)를 더 구비할 수 있다. 교반기(7a)(7b)는 토너를 교반하여 마찰대전시킬 수 있다. 본 실시예에서는 일성분 접촉 현상 방식이 채용된다.

이성분 현상방식이 채용되는 경우에, 현상롤러(4)는 감광드럼(1)으로부터 수십 내지 수백 미크론 이격되게 위치된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 현상롤러(4)는 중공 원통형 슬리브 내에 자기롤러가 배치된 형태일 수도 있다. 토너는 자성 캐리어의 표면에 부착된다. 자성 캐리어는 현상롤러(4)의 표면에 부착되어 감광드럼(1)과 현상롤러(4)가 대면된 현상영역으로 운반된다. 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이에 인가되는 현상바이어스전압에 의하여 토너만이 감광드럼(1)으로 공급되어 감광드럼(1)의 표면에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다. 현상 카트리지(300)는 토너를 캐리어와 혼합, 교반하여, 이들을 현상롤러(4)로 운반하는 운반교반기(미도시)를 구비할 수 있다. 운반교반기는 예를 들어 오거(auger)일 수 있으며, 현상 카트리지(300)에는 복수의 운반교반기가 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 현상방식의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 현상방식에 대하여는 다양한 변형 및 변경이 가능하다.

노광기(110)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(1)에 조사하여 감광드럼(1)에 정전잠상을 형성한다. 노광기(110)로서, 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit), LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED노광기 등이 채용될 수 있다.

전사롤러(120)는 감광드럼(1)으로부터 기록매체(P)로 토너화상을 전사시키는 전사기의 일 예이다. 전사롤러(120)에는 기록매체(P)로 토너화상을 전사시키기 위한 전사바이어스전압이 인가된다. 전사롤러(120) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다.

기록매체(P)는 픽업롤러(142)에 의하여 적재대(141)로부터 한 장씩 픽업되고, 이송롤러(143)(144)(145)에 의하여 감광드럼(1)과 전사롤러(120)가 대면된 영역으로 이송된다.

정착기(130)는 기록매체(P)로 전사된 화상에 열과 압력을 가하여 기록매체(P)에 정착시킨다. 정착기(130)를 통과한 기록매체(P)는 배출롤러(146)에 의하여 본체(100) 외부로 배출된다.

상기한 구성에 의하여, 노광기(110)는 화상정보에 대등하여 변조된 광을 감광드럼(1)에 주사하여 정전잠상을 형성시킨다. 현상롤러(4)는 정전잠상에 토너를 공급하여 감광드럼(1)의 표면에 가시적인 토너화상을 형성한다. 적재대(50)에 적재된 기록매체(P)는 픽업롤러(142)와 이송롤러(143)(144)(145)에 의하여 감광드럼(1)과 전사롤러(120)가 대면된 영역으로 이송되며, 토너화상은 전사롤러(120)에 인가되는 전사바어스전압에 의하여 감광드럼(1)으로부터 기록매체(P) 상으로 전사된다. 기록매체(P)가 정착기(130)를 통과하면, 토너화상은 열과 압력에 의하여 기록매체(P)에 정착된다. 정착이 완료된 기록매체(P)는 배출롤러(146)에 의하여 배출된다. 양면인쇄를 수행하는 경우에는, 일면에 화상이 인쇄된 기록매체(P)는 배출롤러(146)가 역회전됨에 따라 반전이송경로(150)를 따라 감광드럼(1)과 전사롤러(120)가 대면된 영역으로 재이송된다. 다음으로, 기록매체(P)의 이면에 새로운 토너화상의 전사되고, 정착 과정을 거친 후에 양면에 화상이 인쇄된 기록매체(P)는 배출롤러(146)에 의하여 배출된다.

감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)는 수명이 경과하면 교체되는 소모품이다. 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)의 수명은 서로 다를 수 있으므로, 이들은 개별적으로 교체될 수 있다.

감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)를 결합한 상태(프로세스 카트리지)에서 프로세스 카트리지를 본체(100)에 장착 또는 탈거하는 방안이 고려될 수 있다. 이 방안에 따르면, 예를 들어 현상 카트리지(300)만을 교체하고자 하는 경우에 프로세스 카트리지를 본체(100)로부터 탈거한 후에 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)의 결합을 해제하고, 새로운 현상 카트리지(300)를 감광체 카트리지(200)에 결합한 후에 프로세스 카트리지를 본체(100)에 장착하여야 한다. 그러므로, 현상 카트리지(300)의 교체 작업의 절차가 복잡하다. 또한, 프로세스 카트리지의 무게가 무거워서 장착/탈거 과정에서의 취급이 용이하지 않다.

본 실시예에 따르면, 감광체 카트리지(200)가 본체(100)에 장착되고, 현상 카트리지(300)는 감광체 카트리지(200)에 마련된 장착부(201)에 장착된다. 탈거될 때에는, 현상 카트리지(300)가 장착부(201)로부터 탈거된 후에, 감광체 카트리지(200)가 본체(100)로부터 탈거된다. 이와 같은 구성에 의하면, 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)가 개별적으로 본체(100)에/로부터 장착/탈거될 수 있으므로, 감광체 카트리지(200) 또는 현상 카트리지(300)의 교체 작업이 간단하다. 또한, 장착/탈거 과정에서 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)가 개별적으로 취급되므로, 사용자에게 부과되는 무게에 대한 부담을 덜 수 있어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

이하에서, 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)의 장착 방향(A1) 쪽을 전방, 장착 방향(A1)의 반대방향, 즉 탈거방향(A2) 쪽을 후방이라 칭한다.

도 4은 감광체 카트리지(200)의 일 실시예의 사시도이다. 도 5a와 도 5b는 현상 카트리지(300)의 일 실시예의 사시도들이다. 도 4와 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 감광체 카트리지(200)에는 현상 카트리지(300)가 장착되는 장착부(201)가 마련된다. 장착부(201)는 예를 들어 감광체 카트리지(200)의 프레임(202)의 양측부로부터 후방으로 연장된 제1, 제2가이드 부재(210)(220)를 포함할 수 있다. 제1, 제2가이드 부재(210)(220)는 감광드럼(1)의 길이방향(B)으로 연장된 연결부재(250)에 의하여 연결될 수 있다. 연결부재(250)는 제1, 제2가이드 부재(210)(220)의 후방측 단부에 연결될 수 있다. 제1, 제2가이드 부재(210)(220)에는 가이드 레일(230)이 마련된다. 현상 카트리지(300)의 양측부에는 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)가 마련된다. 제1가이드 돌기(310)는 현상롤러(4)의 회전축(41)과 동축일 수 있다. 이에 의하여, 현상롤러(4)의 위치를 직접적으로 규제할 수 있으므로, 제조 공차 또는 오차에 위한 현상롤러(4)의 위치 편차를 줄일 수 있다. 제2가이드 돌기(320)는 제1가이드 돌기(310)로부터 후방 쪽으로 이격된 위치에 위치된다. 현상 카트리지(300)는 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)가 가이드 레일(230)에 지지됨으로써 장착부(201)에/로부터 장착/탈거된다.

도 6은 가이드 레일(230)을 상세히 도시한 사시도이다. 도 6을 참조하면, 가이드 레일(230)은 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)를 각각 제1, 제2안착부(241)(242)로 안내한다. 가이드 레일(230)은 제1가이드 돌기(310)를 제1안착부(241)로 안내하는 제1가이드 레일(231)과, 제2가이드 돌기(320)를 제2안착부(242)로 안내하는 제2가이드 레일(232)을 포함할 수 있다. 제1가이드 레일(231)과 제2가이드 레일(232)은 상하방향으로 이격되며 서로 독립적으로 형성된다. 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)가 제1, 제2가이드 레일(231)(232)에 의하여 안내되도록 하기 위하여, 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)의 현상 카트리지(300)의 양측벽으로부터의 돌출량이 서로 다르다. 예를 들어, 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)는 현상 카트리지(300)의 양측부로부터 외측으로, 길이방향(B)으로 돌출된 보스(boss) 형태일 수 있다. 도 5a를 참조하면, 제2가이드 돌기(320)의 돌출량(S2)은 제1가이드 돌기(310)의 돌출량(S1)보다 크다. 또한, 제1, 제2가이드 레일(310)(320)은 제1, 제2가이드 부재(210)(220)에 길이방향(B)으로 단차지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1가이드 레일(231)은 제1, 제2가이드 부재(210)(220)의 내측벽으로부터 내측으로 돌출된 형태이고, 제2가이드 레일(232)은 제1, 제2가이드 부재(210)(220)에 음각 형태 또는 제1, 제2가이드 레일(210)(220)을 관통하는 슬롯(slot) 형태일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 현상 카트리지(300)가 감광체 카트리지(200)에 장착될 때에 제1가이드 돌기(310)는 제1가이드 레일(231)을 따라, 제2가이드 돌기(320)는 제2가이드 레일(232)을 따라 각각 제1, 제2안착부(241)(242)로 안내될 수 있다. 제1안착부(241)는 예를 들어 원통형의 제1가이드 돌기(310)가 삽입되어 안착될 수 있는 형상, 예를 들어 "U"자 또는 "V"자 형상일 수 있다. 제2안착부(242)는 예를 들어 원통형의 제2가이드 돌기(320)가 삽입되어 안착되고 그 상태에서 제2가이드 돌기(320)가 위쪽으로 빠지지 않도록 규제할 수 있는 형상, 예를 들어, 뉘어진 "U"자 또는 "V"자 형상일 수 있다. 제1, 제2안착부(241)(242)의 형상은 전술한 예시에 한정되지 않는다.

도 5b를 참조하면, 현상 카트리지(300)의 전방부에는 제3가이드 돌기(309)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 제3가이드 돌기(309)는 현상 카트리지(300)의 하우징(301)의 상면으로부터 상방으로 돌출된 리브 형태일 수 있다. 또한, 현상 카트리지(300)가 장착부(201)에 삽입됨에 따라 본체(100)에 마련된 진입 가이드(도 7a: 190)에 의하여 자연스럽에 하방으로 안내될 수 있도록 하기 위하여, 제3가이드 돌기(309)의 진입 가이드(190)와 접촉되는 부분은 장착 방향(A1)에 대하여 기울어진 형태일 수 있다. 현상 카트리지(300)에는 길이방향(B)으로 이격되게 다수의 제3가이드 돌기(309)가 마련될 수 있다. 감광체 카트리지(200)가 본체(100)에 장착된 상태에서, 현상 카트리지(300)를 감광체 카트리지(200)의 장착부(201)에 장착할 때에, 제3가이드 돌기(309)는 본체(100)에 마련된 진입 가이드(도 7a: 190)에 접촉된다. 이에 의하여, 현상 카트리지(300)는 장착부(201)로 안내된다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제2가이드 돌기(320)가 자연스럽게 제2가이드 레일(232)에 의하여 안내될 수 있다. 진입 가이드(190)는 예를 들어, 본체(100)의 상측 외장을 형성하는 상측 커버(도 1: 109)로부터 내측으로 돌출된 리브 형태일 수 있으며, 노광기(도 1: 110)를 형성하는 프레임(미도시)에 마련될 수도 있다.

도 7a 내지 도 7c는 감광체 카트리지(200)가 본체(100)에 장착된 후에 현상 카트리지(300)가 장착부(201)에 장착되는 과정을 도시한 개략도들이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 감광체 카트리지(200)가 본체(100)에 장착된 상태에서 현상 카트리지(300)를 본체(100)에 접근시켜, 제1가이드 돌기(310)를 제1가이드 레일(231)에 지지시킨다. 그 상태에서 현상 카트리지(300)를 본체(100) 내부로 밀어넣는다. 현상 카트리지(300)가 본체(100) 내부로 삽입됨에 따라 제3가이드 돌기(309)가 진입 가이드(190)에 접촉되고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제2가이드 돌기(320)는 제2가이드 레일(232)로 자연스럽게 안내된다. 계속하여 현상 카트리지(300)를 장착 방향(A1)으로 밀어넣으면, 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)는 각각 제1, 제2가이드 레일(231)(232)에 의하여 안내되어 제1, 제2안착부(241)(242)에 안착된다.

현상 카트리지(300)와 감광체 카트리지(200)의 착탈 방향이 기록매체(P)의 이송방향과 직교하는 방향, 즉 감광드럼(1)의 길이방향인 경우에는 현상 카트리지(300)와 감광체 카트리지(200)를 착탈하는 과정에서 감광드럼(1) 및 현상롤러(4)가 본체(100) 내의 다른 부품들과 간섭되거나, 또는 현상 카트리지(300)와 감광드럼(1)가 서로 간섭되어 감광드럼(1)과 현상롤러(4)가 손상될 위험이 상대적으로 높다. 본 실시예의 화상형성장치에 의하면, 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)의 착탈 방향(A1)(A2)은 기록매체(P)의 이송방향이다. 다시 말하면, 감광드럼(1)의 길이방향(B)과 직교하는 횡방향이다. 이와 같은 구성에 의하면, 현상 카트리지(300)를 장착부(201)에 장착하는 과정에서 현상롤러(4)과 감광드럼(1)의 간섭 가능성이 거의 없다. 따라서, 현상롤러(4)와 감광드럼(1)의 간섭에 의한 파손위험을 줄일 수 있다.

감광체 카트리지(200)가 본체(100)에 장착된 후에 현상 카트리지(300)가 감광체 카트리지(200)의 장착부(201)에 장착되더라도 현상 카트리지(300)는 감광체 카트리지(200)에 고정적으로 결합된 상태가 아니다. 다시 말하면, 이 상태에서 사용자는 현상 카트리지(300)를 감광체 카트리지(200)로부터 결합 해제(언로킹)시키는 어떠한 동작도 없이 단지 현상 카트리지(300)를 탈거 방향으로 당김으로써 감광체 카트리지(200) 및 본체(100)로부터 탈거할 수 있다.

도 4를 참조하면, 감광체 카트리지(200)에는 감광체 카트리지(200)를 본체(100)에/로부터 장착/탈거할 때에 사용자가 파지할 수 있는 제1손잡이(260)가 마련된다. 제1손잡이(260)는 커버(400)를 개방한 때에 사용자가 용이하게 발견할 수 있도록 감광체 카트리지(200)의 개구부(101) 쪽, 즉 후방측에 위치될 수 있다. 일 예로서, 제1손잡이(260)는 제1, 제2가이드 부재(210)(220)를 연결하는 연결부재(250)의 중앙부에 마련될 수 있다.

도 5a를 참조하면, 현상 카트리지(300)에는 현상 카트리지(300)를 본체(100)에/로부터 장착/탈거할 때에 사용자가 파지할 수 있는 제2손잡이(360)가 마련된다. 제2손잡이(360)는 커버(400)를 개방한 때에 사용자가 용이하게 발견할 수 있도록 현상 카트리지(300)의 개구부(101) 쪽, 즉 후방측에 위치될 수 있다. 제2손잡이(360)는 현상 카트리지(300)의 후방측 중앙부에 마련될 수 있다.

본 실시예의 화상형성장치에 따르면, 본체(100)로부터 감광체 카트리지(200)과 현상 카트리지(300)를 탈거할 때에, 현상 카트리지(300)를 먼저 감광체 카트리지(200)의 장착부(201)로부터 탈거한 후에 감광체 카트리지(200)를 본체(100)로부터 탈거한다. 도 2b를 참조하면, 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)가 본체(100)에 장착된 상태에서 제2손잡이(360)는 제1손잡이(260)의 위쪽에 위치된다. 일반적으로 사용자의 눈높이는 화상형성장치보다 높다. 본체(100)의 커버(400)가 열린 상태에서 개구부(101)를 통하여 본체(100) 내부를 들여다 보는 사용자의 시선은 위쪽에서 아래쪽을 향하게 된다. 그러므로, 위쪽에 위치된 제2손잡이(360)가 그 아래쪽에 위치된 제1손잡이(260)에 비하여 사용자에게 더 용이하게 발견될 수 있으며, 사용자는 제2손잡이(360)를 파지하고 현상 카트리지(300)를 먼저 탈거할 수 있다.

감광체 카트리지(200)에 설치된 감광드럼(1)과 대전롤러(2) 및 현상 카트리지(300)에 설치된 현상롤러(4), 공급롤러(6), 교반기(7a)(7b) 등의 구동 부재는 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)가 본체(100)에 장착되면, 본체(100)에 마련된 도시되지 않은 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전된다.

감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300) 각각이 본체(100)에 마련된 구동부와 개별적으로 연결되는 방안이 고려될 수 있다. 본 실시예의 화상형성장치에 따르면, 현상 카트리지(300)는 감광체 카트리지(200)에 마련된 장착부(201)에 장착되므로, 현상 카트리지(300)의 본체(100)에의 장착 위치는, 감광체 카트리지(200)와 본체(100)와의 위치관계, 현상 카트리지(300)와 장착부(201)와의 위치관계, 및 현상 카트리지(300)와 본체(100)에 마련된 구동부(미도시)와의 위치관계에 의하여 삼중으로 규제된다. 즉, 현상 카트리지(300)의 본체(100)에 대한 장착 위치는 과규제(over-constrain) 상태이다. 그러므로, 이들 위치관계 중 어느 하나라도 안정적이지 못하면 현상 카트리지(300)의 본체(100)에 대한 장착 위치가 불안정하여, 현상롤러(4) 등이 구동될 때에 현상 카트리지(300)의 뒤틀림, 진동 등이 발생될 수 있다. 이와 같은 현상 카트리지(300)의 뒤틀림, 진동 등은 토너 누출의 원인이 될 수 있다. 또한, 접촉현상방식의 경우 현상롤러(4)와 감광드럼(1)이 안정적으로 접촉되지 못할 수 있으며, 비접촉현상방식의 경우 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이의 간격이 일정하게 유지되지 못할 수 있다. 이와 같은 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 위치관계의 불안정은 화상 빠짐, 화상 농도 뷸균일 등의 화상불량을 초래할 수 있다. 또한, 본체(100)에는 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)에 구동력을 전달하기 위한 두 개의 구동 커플러가 마련되어야 하므로, 구동구조가 복잡해지고 부품수도 증가하여 재료비의 증가, 조립비용의 증가, 화상형성장치의 크기의 증가를 초래할 수 있다.

상술한 점을 감안하여, 본 실시예의 화상형성장치에 따르면, 본체(100)-감광체 카트리지(200)-현상 카트리지(300)의 경로를 통하여 본체(100)에 마련된 구동부의 구동력이 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)에 전달된다.

도 2a와 도 8을 참조하면, 감광체 카트리지(200)는 본체(100)에 마련된 장착 레일(108)에 의하여 안내되어 본체(100)에 장착된다. 본체(100) 내에는 제1커플러(160)가 마련된다. 제1커플러(160)는 본체(100)의 일측부 또는 양측부에 마련될 수 있다. 제1커플러(160)는 본체(100)에 마련된 구동모터(미도시)에 의하여 구동된다. 감광체 카트리지(200)의 일측부 또는 양측부에는 제2커플러(280)가 마련된다. 제2커플러(280)는 감광드럼(1)의 회전축(11)에 마련되어, 제2커플러(280)의 회전력이 감광드럼(1)에 직접 전달될 수 있다. 제1커플러(160)는 그 축방향으로 이동될 수 있게 본체(100)에 마련된 축(102)에 지지될 수 있다. 스프링(103)은 제1커플러(160)에 제2커플러(280)와 결합되는 방향으로 탄성력을 가한다. 감광체 카트리지(200)가 본체(100)에 장착되면, 제1, 제2커플러(160)(280)가 상호 맞물려서 구동력이 본체(100)로부터 감광체 카트리지(200)로 전달될 수 있다. 제1, 제2커플러(160)(280)의 구조는 도 8에 도시된 예에 한정되지 않는다. 제1, 제2커플러(160)(280)로서 기어-기어 맞물림 구조 등 다양한 동력연결구조가 채용될 수 있다. 대전롤러(2)는 제1기어(12)와 기어 연결구조에 의하여 연결되어 구동될 수 있다.

도 8을 참조하면, 감광드럼(1)의 회전축(11)에는 제1기어(12)가 마련되고, 현상롤러(4)의 회전축(41)에는 제2기어(43)가 마련된다. 현상 카트리지(300)가 감광체 카트리지(200)에 장착되면, 제2기어(43)는 제1기어(12)와 맞물린다. 공급롤러(6), 및 교반기(7a)(7b)는 제2기어(43)와의 기어 연결 구조에 의하여 연결되어 구동될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 구동력이 본체(100)로부터 감광체 카트리지(200) 및 현상 카트리지(300)로 전달될 수 있다.

제1, 제2가이드 돌기(310)(320)가 제1, 제2안착부(241)(242)에 안착된 상태에서, 도 3a에 도시된 접촉현상방식의 경우에는 갭유지부재(42a)는 아직 감광드럼(1)에 접촉되지 않은 상태이며, 현상롤러(4)와 감광드럼(1)의 표면이 서로 접촉되어 있을 뿐, 현상 닙(N)은 형성되지 않은 상태이다. 그러므로, 현상롤러(4)과 감광드럼(1)이 도 3a에 도시된 상태가 되기 위하여는 갭유지부재(42a)가 감광드럼(1)에 접촉될 때까지 현상 카트리지(300)가 더 전진되어야 한다. 도 3b에 도시된 비접촉 현상방식의 경우에는, 갭유지부재(42b)가 감광드럼(1)에 접촉되어 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이에 현상 간격(g)이 형성된 상태이나, 현상 카트리지(300)가 고정되지 않은 상태이다. 그러므로, 현상롤러(4)와 감광드럼(1)의 위치관계를 도 3a 또는 도 3b에 도시된 상태로 유지하기 위하여는 현상 카트리지(300)를 가압하여 감광체 카트리지(200)에 고정시킬 필요가 있다.

도 9는 현상 카트리지(300)를 감광체 카트리지(200)에 고정시키기 위한 가압력을 설명하는 도면이다. 도 9를 참조하면, 접촉현상방식이 채용되는 경우에 현상롤러(4)가 압축변형되면서 현상 닙(N)이 형성되는데, 이 압축 변형에 의한 반발력에 의하여 현상 카트리지(300)에는 후퇴되는 방향의 힘(F)이 작용된다. 또한, 현상 카트리지(300)에는 현상롤러(4)의 회전방향으로 회전모멘트(M)도 작용된다. 이 힘(F)과 회전모멘트(M)에 의하여 현상 카트리지(300)가 후퇴되면, 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이의 현상 닙(N)(또는 현상 간격(g))이 유지되지 못하여 화상이 흐리게 인쇄되거나 화이트 보이드(white void) 문제를 발생시킬 수 있다. 또한, 현상 카트리지(300)의 진동에 의하여 지터(jitter) 문제를 발생시킬 수도 있다. 따라서, 힘(F)과 회전모멘트(M)를 보상할 수 있는 가압력을 현상 카트리지(300)에 가할 필요가 있다.

도 9를 참조하면, 현상 카트리지(300)에 제1, 제2가압력(F1)(F2)을 가할 수 있다. 제1, 제2가압력(F1)(F2)은 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 중심을 연결하는 중심선(L)으로부터 각각 제1, 제2거리(D1)(D2) 이격된 위치에 가해진다. 제1가압력(F1)과 제2가압력(F2)의 방향은 중심선(L)과 평행하며, 힘(F)와는 반대 방향이다. 제1, 제2가압력(F1)(F2)이 중심선(L)과 각도를 이루면, 제1, 제2가압력(F1)(F2)의 중심선(L)과 평행한 성분만이 현상 닙(N)(또는 현상 간격(g))을 유지하기 위한 유효한 가압력으로 작용되므로, 제1, 제2가압력(F1)(F2)의 손실이 발생될 수 있다. 또한, 제1, 제2가압력(F1)(F2)에 의하여 불필요한 회전모멘트가 발생되어 현상 카트리지(300)의 위치 안정성을 해칠 수 있다. 또한, 가압력의 손실을 고려하여 제1, 제2가압력(F1)(F2)을 크게 하여야 하므로, 제1, 제2가압력(F1)(F2)을 제공하는 가압유닛(도 10: 410, 420)의 스트레스를 증가시킬 수 있으며, 후술하는 바와 같이 가압유닛(도 10: 410, 420)이 마련된 커버(400)의 스트레스 역시 증가될 수 있다. 또한, 커버(400)를 닫을 때의 부하가 커서 사용자 편의성의 측면에서도 불리하다. 상기한 점을 감안하여, 본 실시예에서는 제1가압력(F1)과 제2가압력(F2)의 방향을 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 중심을 연결하는 중심선(L)과 평행하게 한다. 이에 의하여, 제1, 제2가압력(F1)(F2)의 크기를 최적화하여 현상 카트리지(300)의 위치 안정성과 사용자 편의성을 확보할 수 있으며, 부품의 스트레스도 줄일 수 있다.

제1가압력(F1)은 현상 카트리지(300)의 중심선(L)으로부터 제1거리(D1) 이격되고 중심선(L)을 기준으로 하여 제2가압력(F2)의 반대쪽에 가해진다. 회전모멘트(M)와 힘(F)을 보상하기 위하여, 제1가압력(F1)만을 현상 카트리지(300)에 가할 수도 있으나, 이 경우에 강한 가압력이 한 곳이 집중되어 현상 카트리지(300) 및 가압유닛(도 10: 410, 420)의 스트레스를 증가시킬 수 있다. 또한, 현상 카트리지(300)의 두께가 두꺼운 경우에는 제1가압력(F1) 만으로 현상 카트리지(300)에 작용되는 회전모멘트의 균형을 맞추기가 쉽지 않다. 그러므로, 중심선(L)을 기준으로 하여 반대쪽에 제2가압력(F2)을 더 가함으로써 힘(F)를 보상하기 위한 제1, 제2가압력(F1)(F2) 각각의 크기를 줄이는 한편, 회전모멘트의 균형을 용이하게 맞출 수 있다. 제1가압력(F1)의 크기는 회전모멘트(M) 및 제2가압력(F2)에 의한 모멘트를 보상하기 위하여, 제2가압력(F2)의 크기보다 클 수 있다. 제1거리(D1)를 제2거리(D2)보다 크게 함으로써, 회전모멘트(M) 및 제2가압력(F2)에 의하여 발생되는 회전모멘트를 보상하기 위한 제1가압력(F1)의 크기를 가능한 한 작게 할 수 있다. 이에 의하여, 제1, 제2가압력(F1)(F2)의 크기를 줄여서 현상 카트리지(300) 및 가압유닛(도 10: 410, 420)의 스트레스를 경감할 수 있다.

제1가압력(F1)과 제2가압력(F2)에 의하여 현상 카트리지(300)에 작용되는 총 모멘트(Mt)는

M + F2×D2 - F1×D1 = Mt

로 표현될 수 있다.

위의 식에서 총 모멘트(Mt)가 최소가 되도록 F1, F2, D1, D2를 선정함으로써 최소한의 가압력으로 현상 카트리지(300)의 위치 안정성, 즉 현상롤러(4)와 감광드럼(1)의 위치 안정성을 확보할 수 있다.

본 실시예의 화상형성장치는 커버(400)를 닫는 동작에 의하여 현상 카트리지(300)를 장착 방향(A1)으로 가압함으로써 현상 카트리지(300)를 감광체 카트리지(200)에 고정시킴과 동시에, 현상롤러(4)와 감광드럼(1)을 도 3a 또는 도 3b에 도시된 위치에 유지시킨다.

도 10은 커버(400)의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 11은 커버(400)를 닫은 상태에서 현상 카트리지(300)가 가압된 상태를 도시한 측면도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 커버(400)에는 제1가압유닛(410)과 제2가압유닛(420)이 마련된다. 제1가압유닛(410)과 제2가압유닛(420)은 중심선(L)을 기준으로 하여 서로 반대쪽에 위치된다. 제1가압유닛(410)은 중심선(L)으로부터 제1거리(D1) 이격되게 위치되어 커버(400)가 닫혔을 때에 현상 카트리지(300)에 제1가압력(F1)을 가한다. 제2가압유닛(420)은 중심선(L)으로부터 제2거리(D2) 이격되게 위치되어 커버(400)가 닫혔을 때에 현상 카트리지(300)에 제2가압력(F2)을 가한다.

제1가압유닛(410)은 길이방향(B)으로 이격된 다수의 제1가압부, 예를 들어, 두 개의 제1가압부(411)(412)를 구비한다. 제2가압유닛(420)은 길이방향(B)으로 이격된 다수의 제2가압부, 예를 들어, 두 개의 제2가압부(421)(422)를 구비한다. 이와 같이, 제1, 제2가압력(F1)(F2)을 제공하기 위하여 길이방향(B)으로 이격된 두 개의 제1가압부(411)(412)와 두 개의 제2가압부(421)(422)를 마련함으로써, 제1, 제2가압력(F1)(F2)의 길이방향(B)의 균형을 용이하게 맞출 수 있다. 또한, 제1가압부(411)(412)와 제2가압부(421)(422) 각각에 의하여 가해지는 가압력의 크기를 줄일 수 있으므로, 커버(400) 및 현상 카트리지(300)에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다.

제1, 제2기어(12)(43)는 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 길이방향(B)의 일측에만 위치될 수 있다. 제1, 제2기어(12)(43)가 회전됨으로써 현상 카트리지(300)에 작용되는 힘은 제1, 제2기어(12)(43)가 배치된 측과 제1, 제2기어(12)(43)가 배치되지 않은 측이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2기어(12)(43)가 배치된 측에는 제1, 제2기어(12)(43)의 회전에 의하여 제2기어(43)가 제1기어(12) 쪽으로 끌려들어가는 힘, 즉 현상 카트리지(300)를 장착 방향(A1)으로 끌어당기는 힘이 작용될 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 제1, 제2기어(12)(43)가 배치된 측에 위치되는 제1가압부(411)와 제2가압부(421)의 가압력을 제1, 제2기어(12)(43)가 배치되지 않은 측에 위치되는 제1가압부(412)와 제2가압부(422)의 가압력보다 작게 할 수 있다. 이와 같이, 제1가압부(411)(412)과 제2가압부(421)(422)를 길이방향(B)으로 배열함으로써, 보다 안정적으로 현상 카트리지(300)를 감광체 카트리지(200)에 고정시킬 수 있다.

제1, 제2가압부(411)(412)(421)(422)는 예를 들어, 현상 카트리지(300)를 가압하는 가압부재(431)와, 가압 부재(431)에 현상 카트리지(300)를 미는 방향의 탄성력을 제공하는 탄성부재(432)를 포함할 수 있다. 탄성부재(432)는 예를 들어 압축 코일 스프링일 수 있다.

도 5a와 도 11을 참조하면, 현상 카트리지(300)의 후방부에는 제1가압유닛(410)(제1가압부(411)(412))과 제2가압유닛(420)(제2가압부(421)(422))에 각각 대응되는 제1수압유닛(제1수압부(371)(372))과 제2수압유닛(제2수압부(381)(382))이 마련된다. 제1수압부(371)(372)와 제2수압부(381)(382)는 중심선(L)에 수직한 평면일 수 있다. 제1수압부(371)(372)와 제2수압부(381)(382)는 중심선(L)을 기준으로 하여 서로 반대쪽에 위치된다. 또한, 감광드럼(1)의 길이방향(B)으로 제2손잡이(360)의 양측에 적어도 하나씩의 수압부가 배치된다. 이와 같은 구성에 의하여, 현상 카트리지(300)를 본체(100)에 장착된 감광체 카트리지(200)의 장착부(201)에 장착한 후에 도 11에 도시된 바와 같이 커버(400)를 닫으면, 제1가압부(411)(412)와 제2가압부(421)(422)에 의하여 제1수압부(371)(372)와 제2수압부(381)(382)에 각각 제1, 제2가압력(F1)(F2)이 작용된다. 그러면, 현상 카트리지(300)는 가압력에 의하여 현상 카트리지(300)가 감광체 카트리지(200)에 고정되며, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 갭유지부재(42a 또는 42b)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태에서 유지될 수 있다.

이와 같이, 커버(400)를 닫는 동작을 이용하여 현상 카트리지(300)를 장착부(201)에 고정시킴으로써, 현상 카트리지(300)를 감광체 카트리지(200)에 고정시키기 위한 로킹 장치 등을 현상 카트리지(300) 또는 감광체 카트리지(200)에 별도로 마련할 필요가 없어 재료비를 절감할 수 있다. 또한, 커버(400)를 닫는 동작과 여는 동작만으로 현상 카트리지(300)와 감광체 카트리지(200)의 결합을 유지/해제할 수 있으므로, 현상 카트리지(300)와 감광체 카트리지(200)를 장착/탈거하는 과정의 조작 단계를 간소화할 수 있으므로, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다. 또한, 현상 카트리지(300)를 가압하는 가압력을 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 중심을 연결하는 중심선(L)을 기준으로 하여 제1, 제2가압력(F1)(F2)으로 나눔으로써, 화상형성시에 작용되는 밀림 힘(F)과 회전모멘트(M)를 보상하여 현상 카트리지(300)의 위치안정성을 향상시킬 수 있으며, 안정적인 현상 닙(N)(또는 현상 간격(g))을 유지할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 현상 카트리지(300)에는 메모리유닛(390)이 마련된다. 현상 카트리지(300)가 본체(100)에 장착되면, 메모리 유닛(390)은 본체(100)와 전기적으로 연결되어 현상 카트리지(300)의 정보를 본체(100)로 전달한다. 메모리 유닛(390)에는 현상 카트리지(300)에 대한 다양한 유형의 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리 유닛(390)에는 제조사에 대한 정보, 제조일시에 대한 정보, 일련 번호, 모델 명 등과 같은 고유 정보, 사용 상태(예를 들어, 현재까지 몇 매를 인쇄하였는지, 인쇄 가능한 잔여 매수가 얼마인지, 토너 잔량이 얼마인지 등)에 대한 정보 등이 저장될 수 있다.

현상 카트리지(300)에는 메모리 유닛(390)과 본체(100)와의 통신을 위한 다수의 제1접점부(391)가 마련된다. 커버(400)에는 제1접점부(391)와 전기적으로 연결되는 다수의 제2접점부가 마련된다. 예를 들어 제1접점부(391)와 제2접점부는 각각 4개 이상일 수 있다. 제1접점부(391)는 제1, 제2수압부(371)(372)(381)(382) 중 어느 하나에 마련될 수 있다. 또한, 제1, 제2가압부(411)(412)(421)(422) 중 어느 하나가 제2접점부로서 기능할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 제1가압부(412)가 제2접점부로서 기능하도록 함으로써, 화상형성장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.

도 10과 도 12를 참조하면, 제2접점부는 접속 핀(433)과 접속 핀(433)에 제1접점부(391)에 접촉되는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재(434)를 포함할 수 있다. 이와 같이 다수의 제2접점부에 의하여 작용되는 탄성력은 현상 카트리지(300)를 장착부(201)에 고정시키는 힘으로 작용된다. 전술한 바와 같이, 현상 카트리지(300)에 가해지는 가압력은, 제1, 제2기어(12)(43)가 설치되지 않은 쪽이 제1, 제2기어(12)(43)가 설치된 쪽의 가압력보다 크다. 이러한 점을 감안하여, 제1접점부(391)와 제2접점부는 길이방향(B)을 기준으로 하여 가압력이 큰 쪽에 배치될 수 있다. 도 5a, 도 10 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따르면, 제1접점부(391)는 제1, 제2기어(12)(43)가 설치되지 않은 쪽에 위치된 제2수압부(382)에 마련되며, 역시 제1, 제2기어(12)(43)가 설치되지 않은 쪽에 위치된 제2가압부(422)가 제2접점부로서 기능한다. 이에 의하여, 제1접점부(391)와 제2접점부를 서로 접촉시키는 가압력을 현상 카트리지(300)를 장착부(201)에 고정시키는 가압력으로 유효하게 활용할 수 있으며, 길이방향(B)으로 가압력의 균형을 맞추어 안정적으로 현상 카트리지(300)를 가압할 수 있다.

도 7c를 참조하면, 현상 카트리지(300)가 감광체 카트리지(200a)에 장착되면, 제1, 제2가이드 돌기(310)(320)가 제1, 제2안착부(241)(242)에 위치된다. 이 상태에서 커버(400)가 닫히면 제1, 제2가압유닛(410)(420)에 의하여 현상 카트리지(300)가 그 장착 방향(A1)으로 밀려서 현상롤러(4)와 감광드럼(1)이 도 3a 또는 도 3b에 도시된 위치에 도달되고, 이 상태에서 현상 카트리지(300)가 더 이상 장착 방향(A1)으로 전진되지 않는다. 전술한 바와 같이, 현상롤러(4)의 회전축(41)에 설치된 제2기어(43)와 감광드럼(1)의 회전축(11)에 설치된 제1기어(12)가 서로 맞물림으로써 현상롤러(4)가 회전된다. 접촉현상방식의 경우, 현상 카트리지(300)에는 현상롤러(4)의 압축 변형에 기인하는 반발력(F)이 작용될 수 있다. 반발력(F)에 의한 현상 카트리지(300)의 밀림(후퇴)은 제1, 제2기어(12)(43)의 물림량의 감소, 접촉현상방식이 채용되는 경우 현상롤러(4)와 감광드럼(1)의 접촉량의 감소, 비접촉 현상방식이 채용되는 경우 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이의 간격의 증가를 초래한다. 결과적으로 인쇄된 화상에서는 화상 빠짐, 현상롤러(4)의 회전불량에 의한 화상불량 등이 발생될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 현상 카트리지(300)의 밀림을 방지하기 위하여, 제1안착부(241)는 제1가이드 돌기(310)의 후방측에 위치되어 제1가이드 돌기(310)를 지지하는 후퇴방지부(243)를 구비한다. 제1가이드 돌기(310)는 현상 카트리지(300)의 장착 위치를 결정하는 위치결정돌기로서 기능하며, 제1가이드 돌기(310)을 현상롤러(4)의 회전축(41)과 동축으로 형성함으로써 현상롤러(4)의 위치 오차를 줄일 수 있다.

제2가이드 돌기(320)는 제2안착부(242)에 위치된다. 제, 제2기어(12)(43)가 회전되면, 현상 카트리지(300)에는 회전 모멘트(M)가 작용된다. 제2안착부(242)에는 현상 카트리지(300)의 회전을 방지하기 위하여, 제2가이드 돌기(320)를 기준으로 하여 제1기어(12)(또는 현상롤러(4))의 회전방향의 하류측에 위치되어 제2가이드 돌기(320)를 지지하는 회전방지부(244)가 마련된다. 제2가이드 돌기(320)는 현상 카트리지(300)의 회전방지돌기로서 기능한다.

이와 같은 구성에 의하여, 현상 카트리지(300)는 현상롤러(4)가 회전되는 동안에 후퇴 및 회전되지 않고 안정적인 자세를 유지할 수 있으며, 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 상대위치 또한 안정적으로 유지될 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 14는 도 13에 도시된 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 사시도이다.

도 13과 도 14를 보면, 화상형성장치 본체(100a)와, 감광체 카트리지(200a)와, 현상 카트리지(300a)가 도시되어 있다. 본체(100a)에는 감광체 카트리지(200a)와 현상 카트리지(300a)가 장착/탈거되는 통로를 제공하는 개구부(101a)가 마련된다. 커버(400a)는 개구부(101a)를 개폐한다. 본체(100a)에는 노광기(110), 전사롤러(120), 및 정착기(130)가 마련된다. 또한, 본체(100a)에는 화상이 형성될 기록매체(P)를 적재하고, 이를 이송시키기 위한 기록매체 이송구조가 마련된다.

본 실시예의 화상형성장치는 도 1 내지 도 12에 도시된 화상형상장치의 실시예에 채용된 현상 카트리지(300)에 비하여 토너 수용 용량이 작은 현상 카트리지(300a)를 채용한 점에서 차이가 있다. 현상 카트리지(300a)는 그 크기와 모양을 제외하고는 현상 카트리지(300)와 동일하다. 또한, 현상 카트리지(300a)는 토너 수용 용량이 현상 카트리지(300)에 비하여 작으므로 하나의 교반기(agitator)(7)를 구비한다. 이하에서, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명된 구성요소와 동일한 기능을 하는 구성요소는 동일한 참조부호로 표시하고 중복되는 설명은 생략한다.

감광체 카트리지(200a)가 본체(100a)에 장착되고, 현상 카트리지(300a)는 감광체 카트리지(200a)에 마련된 장착부(도 15: 201a)에 장착된다. 탈거될 때에는, 현상 카트리지(300a)가 장착부(201a)로부터 탈거된 후에, 감광체 카트리지(200a)가 본체(100a)로부터 탈거된다.

도 15는 감광체 카트리지(200a)의 일 실시예의 사시도이다. 도 16a 및 도 16b는 현상 카트리지(300a)의 일 실시예의 사시도이다. 도 15와 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 감광체 카트리지(200a)에는 현상 카트리지(300a)가 장착되는 장착부(201a)가 마련된다. 장착부(201a)는 예를 들어 감광체 카트리지(200a)의 프레임(202a)의 양측부로부터 후방으로 연장된 제1, 제2가이드 부재(210a)(220a)를 포함할 수 있다. 제1, 제2가이드 부재(210a)(220a)는 감광드럼(1)의 길이방향(B)으로 연장된 연결부재(250a)에 의하여 연결될 수 있다. 연결부재(250a)는 제1, 제2가이드 부재(210a)(220a)의 후방측 단부에 연결될 수 있다. 제1, 제2가이드 부재(210a)(220a)에는 가이드 레일(230a)이 마련된다. 현상 카트리지(300a)의 양측부에는 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)가 마련된다. 제1가이드 돌기(310a)는 현상롤러(4)의 회전축(41)과 동축일 수 있다. 제2가이드 돌기(320a)는 제1가이드 돌기(310a)로부터 후방 쪽으로 이격된 위치에 위치된다. 현상 카트리지(300a)는 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)가 가이드 레일(230a)에 지지됨으로써 장착부(201a)에/로부터 장착/탈거된다.

도 17은 가이드 레일(230a)을 상세히 도시한 사시도이다. 도 17을 참조하면, 가이드 레일(230a)은 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)를 각각 제1, 제2안착부(241a)(242a)로 안내한다. 가이드 레일(230a)은 제1, 제2가이드 부재(210a)(220a)의 내측벽으로부터 내측으로 돌출된 리브 형태일 수 있다. 가이드 레일(230a)은 제1가이드 돌기(310a)를 제1안착부(241a)로 안내하는 제1가이드 레일(231a)과, 제2가이드 돌기(320a)를 제2안착부(242a)로 안내하는 제2가이드 레일(232a)을 포함할 수 있다. 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)가 제1, 제2가이드 레일(231)(232)에 의하여 안내되도록 하기 위하여, 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)의 현상 카트리지(300a)의 양측벽으로부터의 돌출량이 서로 다르다. 예를 들어, 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)는 현상 카트리지(300)의 양측부로부터 외측으로, 길이방향(B)으로 돌출된 보스(boss) 형태로서, 도 16a를 참조하면, 제2가이드 돌기(320a)의 돌출량(Sa2)은 제1가이드 돌기(310a)의 돌출량(Sa1)보다 작다. 제2가이드 레일(232a)은 제1가이드 레일(231a)로부터 분기되어 제2안착부(242a)를 향하여 연장된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 제2가이드 레일(232a)이 제1가이드 레일(231a)로부터 분기되는 분기 위치(233) 부근에서 제2가이드 돌기(320a)가 제1가이드 레일(310a)로부터 이격되도록 하기 위하여, 제1가이드 레일(310a)는 제2가이드 레일(320a)로부터 단차지게 형성된다. 예를 들어, 분기 위치(233) 부근에서 제1가이드 레일(231a)의 제1, 제2가이드 부재(210a)(220a)의 내측벽으로부터의 돌출량은 제2가이드 레일(232a)의 돌출량보다 작다. 이와 같은 구성에 의하면, 제1가이드 돌기(310a)는 분기 위치(233)를 통과하여 계속하여 제1가이드 레일(231a)에 의하여 안내되고, 제2가이드 돌기(320a)는 분기 위치(233)를 통과할 때에 제1가이드 레일(231a)로부터 벗어나서 제2가이드 레일(232a)에 의하여 안내될 수 있다. 제1안착부(241a)는 예를 들어 원통형의 제1가이드 돌기(310a)가 삽입되어 안착될 수 있는 형상, 예를 들어 기울어진 "U"자 또는 "V"자 형상일 수 있다. 제2안착부(242a)는 예를 들어 원통형의 제2가이드 돌기(320a)가 삽입되어 안착되고 그 상태에서 제2가이드 돌기(320a)가 위쪽으로 빠지지 않도록 할 수 있는 형상, 예를 들어, 뉘어진 "U"자 또는 "V"자 형상일 수 있다. 제1, 제2안착부(241a)(242a)의 형상은 전술한 예시에 한정되지 않는다.

도 16b를 참조하면, 현상 카트리지(300)에는 제3가이드 돌기(309a)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 제3가이드 돌기(309a)는 현상 카트리지(300a)의 하우징(301a)의 상면으로부터 상방으로 돌출된 리브 형태일 수 있다. 또한, 현상 카트리지(300a)가 장착부(201a)에 삽입됨에 따라 본체(100a)에 마련된 진입 가이드(도 18a: 190a)에 의하여 자연스럽에 하방으로 안내될 수 있도록 하기 위하여, 제3가이드 돌기(309a)의 진입 가이드(190a)와 접촉되는 부분은 장착 방향(A1)에 대하여 기울어진 형태일 수 있다. 현상 카트리지(300a)에는 길이방향(B)으로 이격되게 다수의 제3가이드 돌기(309a)가 마련될 수 있다. 감광체 카트리지(200a)가 본체(100a)에 장착된 상태에서, 현상 카트리지(300a)를 감광체 카트리지(200a)의 장착부(201a)에 장착할 때에, 제3가이드 돌기(309a)는 본체(100a)에 마련된 진입 가이드(도 18a: 190a)에 의하여 안내된다. 이에 의하여, 현상 카트리지(300a)는 자연스럽게 장착부(201a)로 안내되며, 제2가이드 돌기(320a)는 제1가이드 레일(231a) 및 제2가이드 레일(232a)에 의하여 안내될 수 있다. 진입 가이드(309a)는 예를 들어 본체(100a)의 상측 외장을 형성하는 상부 커버(도 13: 109a)로부터 하방으로 돌출된 리브 형상일 수 있다.

도 18a 내지 도 18c은 감광체 카트리지(200a)가 본체(100a)에 장착된 후에 현상 카트리지(300a)가 장착부(201a)에 장착되는 과정을 도시한 개략도이다. 감광체 카트리지(200a)가 본체(100a)에 장착된 상태에서, 도 18a에 도시된 바와 같이 현상 카트리지(300a)를 본체(100a)에 접근시켜, 제1가이드 돌기(310a)가 제1가이드 레일(231a)에 지지되도록 한다. 그 상태에서 현상 카트리지(300a)를 본체(100a) 내부로 밀어넣는다. 현상 카트리지(300a)가 본체(100a) 내부로 삽입됨에 따라 제3가이드 돌기(309a)가 진입 가이드(190a)에 접촉되고, 도 18b에 도시된 바와 같이 자연스럽게 제2가이드 돌기(320a)가 제1가이드 레일(231)에 지지된다. 계속하여 현상 카트리지(300a)가 삽입되면, 제1가이드 돌기(310a)는 분기 위치(233)에 도달된다. 제1가이드 돌기(310a)의 돌출량은 제2가이드 돌기(320a)보다 크기 때문에 제1가이드 돌기(310a)는 계속하여 제1가이드 레일(231a)에 의하여 안내되며, 분기 위치(233)를 넘어서 제1안착부(241a)로 접근된다. 제2가이드 돌기(320a)가 분기 위치에 도달되면, 제2가이드 돌기(320a)의 돌출량은 제1가이드 돌기(310a)에 비하여 작고 또 분기 위치(233)에서 제1가이드 레일(231a)이 단차진 형태이므로, 제2가이드 돌기(320a)는 제1가이드 레일(231a)로부터 이격되고 제2가이드 레일(232a)에 의하여 안내된다. 분기 위치(233)에서 제2가이드 돌기(320a)가 용이하게 제2가이드 레일(232a) 쪽으로 진입되도록 하기 위하여, 분기 위치(233)의 말단부에는 제2가이드 돌기(320a)를 제2가이드 레일(232a)로 안내하는 안내부(234)가 마련될 수 있다. 안내부(234)는 예를 들어, 제1가이드 레일(231a)의 분기 위치(233)의 말단부에 대응되는 가장자리에 하향 경사지게 형성된 경사부에 의하여 구현될 수 있다. 계속하여 현상 카트리지(300a)를 본체(100a) 내부로 삽입하면, 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)는 각각 제1, 제2가이드 레일(231a)(232a)에 의하여 안내되어 도 18c에 도시된 바와 같이 제1, 제2안착부(241a)(242a)에 안착된다.

도 15를 참조하면, 감광체 카트리지(200a)에는 감광체 카트리지(200a)를 본체(100a)에/로부터 장착/탈거할 때에 사용자가 파지할 수 있는 제1손잡이(260a)가 마련된다. 제1손잡이(260a)는 커버(400a)를 개방한 때에 사용자가 용이하게 발견할 수 있도록 감광체 카트리지(200a)의 개구부(101a) 쪽, 즉 후방측에 위치될 수 있다. 일 예로서, 제1손잡이(260a)는 제1, 제2가이드 부재(210a)(220a)를 연결하는 연결부재(250a)의 중앙부에 마련될 수 있다.

도 16a를 참조하면, 현상 카트리지(300a)에는 현상 카트리지(300a)를 본체(100a)에/로부터 장착/탈거할 때에 사용자가 파지할 수 있는 제2손잡이(360a)가 마련된다. 제2손잡이(360a)는 커버(400a)를 개방한 때에 사용자가 용이하게 발견할 수 있도록 현상 카트리지(300a)의 개구부(101a) 쪽, 즉 후방측에 위치될 수 있다. 또한, 제2손잡이(360a)는 제1손잡이(260a)의 위쪽에 위치될 수 있으며, 제1손잡이(260a)보다 후방으로 더 돌출될 수 있다. 제2손잡이(360a)는 현상 카트리지(300a)의 후방측 중앙부에 마련될 수 있다.

감광체 카트리지(200a)에 설치된 감광드럼(1)과 대전롤러(2) 및 현상 카트리지(300a)에 설치된 현상롤러(4), 공급롤러(6), 교반기(8) 등의 구동 부재는 감광체 카트리지(200a)와 현상 카트리지(300a)가 본체(100a)에 장착되면, 본체(100a)에 마련된 도시되지 않은 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전된다. 본 실시예의 화상형성장치에 따르면, 본체(100a)-감광체 카트리지(200a)-현상 카트리지(300a)의 경로를 통하여 본체(100a)에 마련된 구동부의 구동력이 감광체 카트리지(200a)와 현상 카트리지(300a)에 전달된다.

도 14와 도 15를 참조하면, 감광체 카트리지(200a)는 본체(100a)에 마련된 장착 레일(108)에 의하여 안내되어 본체(100a)에 장착된다. 본체(100a) 내에는 제1커플러(160)가 마련된다. 제1커플러(160)는 본체(100a)의 일측부 또는 양측부에 마련될 수 있다. 본 실시예에서는 본체(100a)의 일측부에 제1커플러(160)가 마련된다. 제1커플러(160)는 본체(100a)에 마련된 구동모터(미도시)에 의하여 구동된다. 감광체 카트리지(200a)의 일측부에는 제2커플러(280)가 마련된다. 제2커플러(280)는 감광드럼(1)의 회전축(11)에 마련되어, 제2커플러(280)의 회전력이 감광드럼(1)에 직접 전달될 수 있다. 다만, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 제2커플러(280)는 감광체 카트리지(200a)에 마련된 기어열(미도시)에 의하여 감광드럼(1)과 연결될 수도 있다. 감광체 카트리지(200a)가 본체(100a)에 장착되면, 제1, 제2커플러(160)(280)가 상호 맞물려서 구동력이 본체(100a)로부터 감광체 카트리지(200a)로 전달될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 대전롤러(2)는 제2커플러(280)와의 직접 연결 또는 감광드럼(1)의 회전축(11)에 마련된 제1기어(12)와의 기어연결에 의하여 구동될 수 있다.

도 19는 제1, 제2커플러(160)(280)의 일 실시예의 사시도이다. 도 19를 참조하면, 제1커플러(160)와 제2커플러(280)에는 상보적인 형상을 갖는 제1, 제2결합부(161)(281)가 각각 마련된다. 예를 들어, 제1결합부(161)는 돌출 형상이며, 제2결합부(281)는 다수의 돌기와 맞물릴 수 있도록 오목한 형상일 수 있다. 제1, 제2결합부(161)(281)는 서로 맞물려 제1커플러(160)의 회전운동을 제2커플러(280)로 전달할 수 있는 형상이면 되며, 도 19에 도시된 형상에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

제1커플러(160)는 그 축방향으로 이동될 수 있게 본체(100a)에 마련된 축(102)에 지지될 수 있다. 스프링(103)은 제1커플러(160)에 제1결합부(161)와 제2결합부(281)가 서로 결합되는 방향의 탄성력을 가한다. 제1, 제2커플러(160)(280)의 구조는 도 19에 도시된 예에 한정되지 않는다. 제1, 제2커플러(160)(280)로서 기어-기어 맞물림 구조 등 다양한 동력연결구조가 채용될 수 있다.

도 20은 감광체 카트리지(200a)와 현상 카트리지(300a)와의 동력연결구조의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 20을 참조하면, 제2커플러(280)는 감광드럼(1)의 회전축(11)에 마련된다. 감광드럼(1)의 회전축(11)에는 제1기어(12)가 마련된다. 현상롤러(4)의 회전축(41)에는 제2기어(43)가 마련된다. 현상 카트리지(300a)가 감광체 카트리지(200a)에 장착되면, 제1기어(12)와 제2기어(43)가 맞물린다. 공급롤러(6), 교반기(7) 등은 제2기어(43)와의 기어연결에 의하여 구동될 수 있다. 이에 의하여 구동력이 감광체 카트리지(200a)로부터 현상 카트리지(300a)로 전달될 수 있다.

감광체 카트리지(200a)가 본체(100a)에 장착된 후에 현상 카트리지(300a)가 감광체 카트리지(200a)의 장착부(201a)에 장착되더라도 현상 카트리지(300a)는 감광체 카트리지(200a)에 고정적으로 결합된 상태가 아니다. 다시 말하면, 이 상태에서 사용자는 현상 카트리지(300a)를 감광체 카트리지(200a)로부터 결합 해제(언로킹)시키는 어떠한 동작도 없이 단지 현상 카트리지(300a)를 탈거 방향으로 당김으로써 감광체 카트리지(200a) 및 본체(100a)로부터 탈거할 수 있다. 본 실시예의 화상형성장치는 커버(400a)를 닫는 동작에 의하여 현상 카트리지(300a)를 장착 방향으로 가압함으로써 현상 카트리지(300a)를 감광체 카트리지(200a)에 고정시킨다.

도 21은 커버(400a)의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 22는 커버(400a)를 닫은 상태에서 가압 유닛(440)에 의하여 현상 카트리지(300a)가 가압된 상태를 도시한 측면도이다. 도 21을 참조하면, 커버(400a)에는 가압유닛(440)이 마련된다. 가압유닛(440)은 길이방향(B)으로 배치되어 현상 카트리지(300a)를 가압하는 다수의 가압부(441)(442)(443)(444)를 포함할 수 있다. 가압부(441)(442)(443)(444)는 예를 들어, 현상 카트리지(300a)를 가압하는 가압부재(411a)와, 가압 부재(411a)에 현상 카트리지(300a)를 장착 방향(A1)으로 미는 방향의 탄성력을 제공하는 탄성부재(412a)를 포함할 수 있다. 탄성부재(412a)는 예를 들어 압축 코일 스프링일 수 있다. 도 16a 및 도 22를 참조하면, 현상 카트리지(300a)의 후방부에는 가압 부재(411a)가 접촉되는 수압부(371a)(372a)(373a)가 마련될 수 있다. 또한, 감광드럼(1)의 길이방향(B)으로 제2손잡이(360a)의 양측에 적어도 하나씩의 수압부가 배치된다. 수압부(371a)는 가압부(441)(442)에 대응되며, 수압부(372a)(373a)는 각각 가압부(443)(444)에 대응된다. 현상 카트리지(300a)를 본체(100a)에 장착된 감광체 카트리지(200a)의 장착부(201a)에 장착한 후에 도 22에 도시된 바와 같이 커버(400a)를 닫으면, 가압유닛(440)에 의하여 현상 카트리지(300a)에는 장착 방향의 탄성력이 작용된다. 현상 카트리지(300a)는 탄성력에 의하여 장착 방향(A1)으로 밀려서 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 갭유지부재(42a 또는 42b)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태에서 정지된다. 이 상태에서 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)가 "U"자 또는 "V"자 형상의 제1, 제2안착부(241a)(242a)에 안착되므로 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)는 제1, 제2안착부(241a)(242a)로부터 장착 방향(탄성력의 방향)과 교차되는 방향으로 이탈되지 않는다. 따라서, 현상 카트리지(300a)가 감광체 카트리지(200a)에 고정된다.

도 22에 도시된 바와 같이, 가압유닛(440)에 의한 가압력(F3)의 방향은 현상롤러(4)와 감광드럼(1)의 중심을 연결하는 선(L1)과 평행할 수 있다. 또한, 가압력(F3)은 중심선(L1)과 일치되거나 또는 제1, 제2기어(12)(43)의 회전에 의하여 현상 카트리지(300a)에 작용되는 회전 모멘트를 보상할 수 있도록 중심선(L1)으로부터 소정 거리 이격될 수 있다. 제1, 제2기어(12)(43)가 설치된 쪽에서는 현상 카트리지(300a)를 제1기어(12) 쪽으로 끌어당기는 힘이 작용될 수 있음을 감안하여, 제1, 제2기어(12)(43)가 설치된 쪽인 가압부(441)(442)의 가압력의 크기를 가압부(443)(444)의 가압력의 크기보다 작게 할 수 있다.

도 16a를 참조하면, 현상 카트리지(300a)에는 현상 카트리지(300a)가 본체(100a)에 장착되면 본체(100)와 전기적으로 연결되어 현상 카트리지(300a)의 정보를 본체(100a)로 전달하는 메모리 유닛(390a)과, 메모리 유닛(390a)과 본체(100a)와의 통신을 위한 다수의 제1접점부(391a)가 마련된다. 커버(400a)에는 제1접점부(391a)와 전기적으로 연결되는 다수의 제2접점부가 마련된다. 예를 들어 제1접점부(391a)와 제2접점부는 각각 4개 이상일 수 있다. 도 23을 참조하면, 제2접점부는 접속 핀(433)과 접속 핀(433)에 제1접점부(391)에 접촉되는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재(434)를 포함할 수 있다. 다수의 제2접점부에 의하여 작용되는 탄성력은 현상 카트리지(300a)를 장착부(201a)에 고정시키는 힘으로 작용된다.

제1접점부(391a)는 수압부(371a)(372a)(373a) 중 어느 하나에 마련될 수 있으며, 가압부(441)(442)(443)(444) 중에서 제1접점부(391a)에 대응되는 가압부가 제2접점부로서 기능할 수 있다. 전술한 바와 같이, 현상 카트리지(300a)에 가해지는 가압력은, 제1, 제2기어(12)(43)가 설치되지 않은 쪽이 제1, 제2기어(12)(43)가 설치된 쪽의 가압력보다 크다. 이러한 점을 감안하여, 제1접점부(391)와 제2접점부는 길이방향(B)을 기준으로 하여 가압력이 큰 쪽에 배치될 수 있다. 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따르면, 제1접점부(391a)는 제1, 제2기어(12)(43)가 설치되지 않은 쪽에 위치된 수압부(372a)에 마련되며, 가압부(443)가 제2접점부로서 기능한다. 이에 의하여, 제1접점부(391a)와 제2접점부를 서로 접촉시키는 가압력을 현상 카트리지(300a)를 장착부(201a)에 고정시키는 가압력으로 유효하게 활용할 수 있으며, 길이방향(B)으로 가압력의 균형을 맞추어 안정적으로 현상 카트리지(300a)를 가압할 수 있다.

도 24는 현상 카트리지(300a)가 감광체 카트리지(200a)에 장착된 상태에서 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)와 제1, 제2안착부(241a)(242a)와의 관계를 도시한 도면이다. 도 24를 참조하면, 현상 카트리지(300a)가 감광체 카트리지(200a)에 장착되면, 제1, 제2가이드 돌기(310a)(320a)가 제1, 제2안착부(241a)(242a)에 위치된다. 이 상태에서 커버(400a)가 닫히면 가압유닛(440)에 의하여 현상 카트리지(300a)가 그 장착 방향(A1)으로 밀려서 현상롤러(4)와 감광드럼(1)이 도 3a 또는 도 3b에 도시된 위치에 도달되고, 이 상태에서 현상 카트리지(300a)가 더 이상 장착 방향(A1)으로 전진되지 않는다. 전술한 바와 같이, 현상롤러(4)의 회전축(41)에 설치된 제2기어(43)와 감광드럼(1)의 회전축(11)에 설치된 제1기어(12)가 서로 맞물림으로써 현상롤러(4)가 회전된다. 접촉현상방식의 경우, 현상 카트리지(300a)에는 현상롤러(4)의 압축 변형에 기인하는 반발력(F)이 작용될 수 있다. 반발력(F)에 의한 현상 카트리지(300a)의 밀림(후퇴)은 제1, 제2기어(12)(43)의 물림량의 감소, 접촉현상방식이 채용되는 경우 현상롤러(4)와 감광드럼(1)의 접촉량의 감소, 비접촉 현상방식이 채용되는 경우 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이의 간격의 증가를 초래한다. 결과적으로 인쇄된 화상에서는 화상 빠짐, 현상롤러(4)의 회전불량에 의한 화상불량 등이 발생될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 현상 카트리지(300a)의 밀림을 방지하기 위하여, 제1안착부(241a)는 제1가이드 돌기(310a)의 후방측에 위치되어 제1가이드 돌기(310a)를 지지하는 후퇴방지부(243a)를 구비한다. 제1가이드 돌기(310a)는 현상 카트리지(300a)의 위치를 결정하는 위치결정돌기로서 기능한다.

제2가이드 돌기(320a)는 제2안착부(242a)에 위치된다. 제, 제2기어(12)(43)가 회전되면, 현상 카트리지(300a)에는 회전 모멘트(M)가 작용된다. 제2안착부(242a)에는 현상 카트리지(300a)의 회전을 방지하기 위하여, 제2가이드 돌기(320a)를 기준으로 하여 제1기어(12)(또는 현상롤러(4))의 회전방향의 하류측에 위치되어 제2가이드 돌기(320a)를 지지하는 회전방지부(244a)가 마련된다. 제2가이드 돌기(320a)는 현상 카트리지(300a)의 회전을 방지하는 회전방지돌기로서 기능한다.

이와 같은 구성에 의하여, 현상 카트리지(300a)는 현상롤러(4)가 회전되는 동안에 후퇴 및 회전되지 않고 안정적인 자세를 유지할 수 있으며, 감광드럼(1)과 현상롤러(4)의 상대위치 또한 안정적으로 유지될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1...감광드럼 2...대전롤러
3...클리닝롤러 4...현상롤러
5...규제부재 6...공급롤러
7a, 7b...교반기 8...클리닝 블레이드
9...폐토너통 11...감광드럼의 회전축
12...제1기어 41...현상롤러의 회전축
42a, 42b...갭유지부재 43...제2기어
100, 100a...본체 101, 101a...개구부
110...광주사기 120...전사롤러
130...정착기 160...제1커플러
190, 190a...진입 가이드 200, 200a...감광체 카트리지
201, 201a...장착부
210, 220(210a, 220a)...제1, 제2가이드 부재
230, 230a...가이드 레일
231, 232(231a, 232a)...제1, 제2가이드 레일
241, 242(241a, 242a)...제1, 제2안착부
243...후퇴방지부 244...회전방지부
260, 260a...제1손잡이 280...제2커플러
300, 300a...현상 카트리지
310, 320, 309(310a, 320a, 309a)...제1, 제2, 제3가이드 돌기
360, 360a...제2손잡이 371, 372...제1수압부
371a, 372a, 373a...수압부 380...제2커플러
381, 382...제2수압부 390, 390a...메모리 유닛
391, 391a...제1접점부 400, 400a...커버
410, 420...제1, 제2가압유닛 431...가압부재
432, 434...탄성부재 433...접속 핀
440...가압유닛 441-444...가압부

Claims (22)

1. 개구부와, 장착 레일을 구비하는 본체;
   상기 개구부를 통하여 상기 장착 레일에 안내되어 상기 본체에 착탈되며, 감광드럼과, 제1, 제2가이드 레일을 포함하는 장착부를 구비하는 감광체 카트리지;
   상기 감광드럼에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하는 현상롤러와 제1, 제2가이드 돌기를 구비하며, 상기 감광체 카트리지가 상기 본체에 장착된 상태에서 상기 개구부를 통하여 상기 제1, 제2가이드 돌기가 각각 상기 제1, 제2가이드 레일에 지지되어 상기 장착부에 착탈되는 현상 카트리지;
   상기 개구부를 개폐하는 것으로서, 상기 개구부를 닫은 상태에서 상기 감광드럼과 상기 현상롤러의 중심을 연결하는 중심선과 평행한 방향의 가압력을 상기 현상 카트리지에 제공하여 상기 현상 카트리지를 상기 장착부에 고정시키는 가압유닛을 구비하는 커버;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가압유닛은 상기 중심선으로부터 서로 반대 방향으로 제1, 제2거리 이격되게 위치되어 상기 현상 카트리지에 제1, 제2가압력을 제공하는 제1, 제2가압유닛을 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2가압력은 상기 현상롤러의 회전에 의하여 발생되는 회전모멘트와 반대 방향의 모멘트를 생성하며,
   상기 제2가압력은 상기 제1가압력보다 큰 전자사진방식 화상형성장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제2거리는 상기 제1거리보다 큰 전자사진방식 화상형성장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1가압유닛은 상기 감광드럼의 길이방향으로 이격된 다수의 제1가압부를 구비하며,
   상기 제2가압유닛은 상기 감광드럼의 길이방향으로 이격된 다수의 제2가압부를 구비하며,
   상기 현상 카트리지에는 본체와 전기적으로 연결되어 상기 현상 카트리지의 정보를 본체로 전달하는 것으로서, 제1접점부를 구비하는 메모리 유닛이 마련되며,
   상기 다수의 제1, 제2가압부 중 하나는 상기 제1접점부와 전기적으로 연결되는 제2접점부인 전자사진방식 화상형성장치.
6. 삭제
7. 제5항에 있어서,
   상기 감광드럼의 회전축과 상기 현상롤러의 회전축의 일측에는 서로 맞물리는 제1, 제2기어가 설치되며,
   상기 다수의 제1, 제2가압부 중 상기 제2접점부인 가압부는 상기 제1, 제2기어가 배치되지 않은 측에 위치되는 가압부인 전자사진방식 화상형성장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 가압유닛은 상기 감광드럼의 길이방향으로 이격된 다수의 가압부를 포함하며,
   상기 현상 카트리지에는 상기 가압부에 대응되는 다수의 수압부가 마련되며,
   상기 다수의 수압부 중 하나는 상기 본체와의 통신을 위한 다수의 제1접점부이며,
   상기 다수의 제1접점부는 상기 가압부로부터 가압력을 받는 전자사진방식 화상형성장치.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 감광드럼의 회전축과 상기 현상롤러의 회전축의 일측에는 서로 맞물리는 제1, 제2기어가 설치되며,
    상기 다수의 제1접점부는 상기 다수의 수압부 중 상기 제1, 제2기어가 배치되지 않은 측에 위치되는 수압부인 전자사진방식 화상형성장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 다수의 가압부 중 상기 다수의 제1접점부에 대응되는 가압부는 상기 다수의 제1접점부에 가압 접촉되는 다수의 제2접점부인 전자사진방식 화상형성장치.
12. 제8항 또는 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 다수의 가압부와 상기 다수의 수압부는 상기 중심선을 기준으로 하여 서로 반대쪽에 위치되는 다수의 제1, 제2가압부와 다수의 제1, 제2수압부를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
13. 감광체를 구비하는 감광체 카트리지가 화상형성장치의 본체에 장착된 후에 상기 감광체 카트리지에 마련된 장착부의 제1, 제2가이드 레일에 제1, 제2가이드 돌기가 각각 지지됨에 따라 상기 장착부에 장착되며, 상기 감광체에 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러를 구비하는 현상 카트리지로서,
    상기 현상 롤러와 상기 감광체의 중심을 연결하는 중심선과 평행한 방향의 가압력을 받는 다수의 수압부;를 구비하며,
    상기 복수의 수압부에 가해지는 상기 가압력에 의하여 상기 현상 카트리지가 상기 장착부에 고정되는 현상 카트리지.
14. 삭제
15. 제13항에 있어서.
    상기 현상 카트리지를 탈착하기 위한 손잡이를 구비하며,
    상기 현상 카트리지가 상기 본체에 장착되는 장착 방향을 기준으로 하여 상기 현상 롤러는 상기 현상 카트리지의 전방측에 마련되며,
    상기 손잡이는 상기 현상 카트리지의 후방측의 중앙부에 마련되며,
    상기 다수의 수압부는 상기 손잡이의 양측에 적어도 하나씩 마련된 현상 카트리지.
16. 삭제
17. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 수압부는 상기 감광체의 길이 방향으로 배열되며,
    상기 다수의 수압부는 상기 중심선을 기준으로 하여 서로 반대쪽에 위치되는 다수의 제1, 제2수압부를 포함하는 현상 카트리지.
18. 삭제
19. 제13항에 있어서,
    상기 본체와 전기적으로 연결되어 상기 현상 카트리지의 정보를 본체로 전달하는 것으로서, 상기 본체와의 통신을 위한 다수의 접점부를 구비하는 메모리 유닛;을 포함하며,
    상기 다수의 접점부는 상기 다수의 수압부 중 하나인 현상 카트리지.
20. 제19항에 있어서,
    상기 현상 카트리지의 일측에 위치되어 상기 본체로부터의 구동력을 상기 현상 롤러에 전달하는 기어;를 포함하며,
    상기 다수의 수압부는 상기 감광체의 길이방향으로 배열되며,
    상기 다수의 접점부는 상기 다수의 수압부 중에서 상기 길이방향으로 기어가 위치된 쪽의 반대쪽에 위치되는 수압부인 현상 카트리지.
21. 제13항 또는 제15항 또는 제17항 또는 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 본체에 삽입될 때에 상기 본체에 마련된 진입 가이드와 접촉되어 상기 현상 카트리지를 상기 장착부로 안내하는 가이드 돌기;를 더 구비하는 현상 카트리지.
22. 제21항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는 상기 현상 카트리지의 하우징의 상면으로부터 상방으로 돌출된 현상 카트리지.
    

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