KR101733802B1 - 현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

화상형성장치 본체에 착탈되는 현상 카트리지가 개시된다. 현상 카트리지는, 감광드럼을 포함하는 감광유닛과, 현상롤러를 포함하며 감광유닛에 힌지축을 중심으로 회동될 수 있게 연결된 현상유닛과, 인쇄를 위한 제1방향과 그 반대방향인 제2방향으로 회전되는 구동 기어와, 구동 기어와 동축 상에 위치되어 구동 기어에 의하여 회전되는 구동부재와, 구동 기어가 제2방향으로 회전될 때에만 구동부재와 구동 기어를 연결하는 제1일방향 클러치와, 구동부재와 연결되어 현상닙이 형성되는 제1위치와 현상닙을 해제하는 제2위치로 왕복이동가능한 제1이동 부재를 구비한다.

Description

현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치{Development cartridge and electrophotographic image forming apparatus using the same}
전자사진방식에 의하여 기록매체에 화상을 형성하는 전자사진방식 화상형성장치 및 이에 착탈되는 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.
현상 카트리지는 가시적인 토너화상을 형성하기 위한 부품들의 조립체로서, 화상형성장치 본체에 착탈가능하며, 수명이 경과한 때에 교체되는 소모품이다. 접촉현상방식을 채용한 현상 카트리지의 경우, 현상롤러와 감광체는 서로 접촉되어 현상닙을 형성한다.
현상닙을 형성한 상태에서 장시간이 경과되면, 현상롤러의 변형, 감광체의 손상 등의 우려가 있다. 현상롤러의 변형과 감광체의 손상은 현상닙의 변화를 유발하여 화상품질에 바쁜 영향을 미칠 수 있다.
간단한 현상닙 분리 구조를 채용한 현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.
내구성이 향상된 현상닙 분리 구조를 채용한 현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.
구동 소음이 저감된 현상닙 분리 구조를 채용한 현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.
일 측면에 따른 현상 카트리지는, 화상형성장치 본체에 착탈되는 현상 카트리지로서, 감광드럼을 포함하는 감광 유닛; 상기 감광드럼에 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상롤러를 포함하며, 힌지축을 중심으로 상기 감광 유닛과 회동가능하게 결합되는 현상 유닛; 상기 현상롤러와 상기 감광드럼 중 적어도 하나를 구동하며, 제1방향과 그 반대방향인 제2방향으로 회전되는 구동 기어; 상기 구동 기어와 동축 상에 위치되어 상기 구동 기어에 의하여 회전되는 구동부재; 상기 구동 기어가 상기 제2방향으로 회전될 때에만 상기 구동부재와 상기 구동 기어를 연결하는 제1일방향 클러치; 상기 구동부재와 연결되어, 상기 현상닙이 형성되는 제1위치와 상기 현상닙을 해제하는 제2위치로 왕복이동가능한 제1이동 부재;를 구비한다.
상기 제1방향은 인쇄시의 회전방향이며, 상기 제2방향은 비인쇄시의 회전방향일 수 있다.
상기 구동부재는 피니언 기어부를 구비하고, 상기 제1이동 부재는 상기 피니언 기어부와 맞물리는 랙 기어부를 구비할 수 있다.
상기 제1이동 부재는 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동될 때에 상기 현상유닛을 상기 현상닙을 해제하는 방향으로 회동시키며, 상기 제2위치에서 상기 제1위치로 이동될 때에 상기 현상유닛이 상기 현상닙을 형성하는 방향으로 회동되도록 허용할 수 있다.
상기 현상 카트리지는, 상기 현상 유닛이 상기 현상닙을 형성하는 방향으로 회동되는 탄성력의 제공하는 탄성부재;를 더 구비하며, 상기 제1이동 부재는 상기 구동 기어가 상기 제1방향으로 회전될 때에 상기 탄성부재의 탄성력에 의하여 상기 제1위치로 복귀될 수 있다.
상기 구동 기어와 상기 구동부재는 상기 현상 유닛에 마련되며, 상기 제1이동 부재는 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 전환될 때에 상기 감광 유닛에 마련된 접촉부에 접촉되어 상기 감광 유닛을 밀 수 있다.
상기 구동 기어와 상기 제1이동 부재는 상기 감광 유닛에 마련되며, 상기 제1이동 부재는 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 전환될 때에 상기 현상 유닛에 마련된 접촉부에 접촉되어 상기 현상 유닛을 밀 수 있다.
상기 구동 기어와 상기 구동부재 사이에는 감속기가 개재될 수 있다. 상기 감속기는 유성 감속기를 포함할 수 있다. 상기 유성 감속기는, 상기 구동 기어에 의하여 회전되는 태양 기어와, 상기 태양 기어와 맞물리고 상기 구동부재에 회전될 수 있게 설치되는 다수의 유성 기어를 포함하며, 상기 구동 기어와 상기 태양 기어는 상기 제1일방향 클러치에 의하여 연결될 수 있다.
상기 감광유닛은 상기 감광드럼을 포함하는 제1회전부재를 구비하며, 상기 현상유닛은 상기 현상롤러를 포함하는 제2회전부재를 구비하며, 상기 구동 기어와 상기 구동 부재는 상기 제1회전부재와 상기 제2회전 부재 중 어느 하나의 회전축에 설치될 수 있다.
상기 구동 기어는 상기 현상롤러의 회전축에 회전될 수 있게 설치되며, 상기 현상 카트리지는, 상기 현상롤러의 회전축에 결합되는 구동 부쉬; 상기 구동 기어가 상기 제1방향으로 연결될 때만 상기 구동 기어와 상기 구동 부쉬를 연결하는 제2일방향 클러치;를 더 구비할 수 있다.
상기 제1, 제2회전부재와는 다른 축;을 더 구비하며, 상기 구동 기어와 상기 구동 부재는 상기 다른 축에 설치될 수 있다.
상기 현상 카트리지는, 상기 감광드럼에 접촉되어 대전닙을 형성하며, 상기 감광드럼을 대전시키는 대전롤러; 상기 대전롤러에 상기 감광드럼에 접촉되는 방향의 탄성력을 가하는 제2탄성부재; 상기 감광 유닛에 마련되어, 상기 구동부재에 의하여, 상기 대전닙을 형성시키는 대전위치와, 상기 대전롤러를 상기 감광드럼으로부터 이격시키는 비대전위치로 이동되는 제2이동 부재;를 더 구비할 수 있다.
상기 제1이동 부재가 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 이동될 때에 상기 제2이동 부재는 상기 대전위치로부터 상기 비대전 위치로 이동될 수 있다.
상기 현상 카트리지는, 상기 현상 유닛에 마련되며, 상기 제1이동 부재가 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 이동될 때에 상기 제2이동 부재를 상기 비대전 위치로 이동시키는 연장부;를 더 구비할 수 있다.
상기 현상 카트리지는, 상기 제1이동 부재가 상기 제2위치로부터 상기 제1위치로 복귀될 때에, 상기 제2이동 부재를 상기 대전위치로 복귀시키는 방향의 탄성력을 가하는 제3탄성부재;를 더 구비할 수 있다.
일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 본체; 상기 본체에 착탈되는 것으로서, 전술한 현상 카트리지;를 포함한다.
상기 화상형성장치는, 상기 본체에 마련되어 상기 감광드럼과 상기 현상롤러를 구동하는 구동 모터; 상기 구동 모터와 상기 감광드럼 사이에 설치되어 상기 구동 기어가 상기 제1방향으로 회전될 때에만 상기 구동 모터와 상기 감광드럼을 연결하는 일방향 클러치;를 더 구비할 수 있다.
상기 화상형성장치는, 상기 본체에 마련되어 상기 감광드럼을 구동하는 제1구동모터; 상기 본체에 마련되어 상기 현상롤러를 구동하는 제2구동모터;를 포함할 수 있다.
상술한 현상 카트리지 및 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예에 따르면, 간단한 구조에 의하여 현상닙을 분리/형성시킬 수 있다.
현상닙 분리 구조의 내구성을 향상시킬 수 있다.
현상닙 분리 구조의 구동 소음을 저감할 수 있다.
현상닙과 대전닙을 동시에 분리/형성시킬 수 있다.
도 1은 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 현상 카트리지의 일 실시예의 측면도로서, 감광드럼과 현상롤러가 현상 위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 3은 도 1에 도시된 현상 카트리지의 일 실시예의 측면도로서, 감광드럼과 현상롤러가 비현상 위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 4는 현상유닛과 감광유닛의 회전 부재들의 구동 연결구조의 일 예이다.
도 5는 제1이동 부재를 제1, 제2위치로 이동시키는 구조의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 6은 구동부재와 구동 기어를 선택적으로 연결하는 일방향 클러치의 일 실시예의 개략도이다.
도 7은 일방향 클러치의 일 실시예의 개략도이다.
도 8과 도 9는 현상롤러를 일방향으로 구동하기 위한 일방향 클러치의 일 실시예의 개략도들이다.
도 10은 구동 기어과 구동부재 사이에 개재되는 감속기의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 11은 현상롤러와 감광드럼이 동일한 구동모터에 의하여 구동되는 경우의 구동 연결 구조의 일 예이다.
도 12는 현상롤러와 감광드럼이 서로 다른 구동모터에 의하여 구동되는 경우의 구동 연결 구조의 일 예이다.
도 13은 현상 카트리지의 일 실시예의 개략도이다.
도 14와 도 15는 현상 카트리지의 일 실시예의 개략도들이다.
도 16은 현상 카트리지의 일 실시예의 개략도이다.
도 17은 현상 카트리지의 일 실시예의 개략도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서 전자사진방식 화상형성장치 및 현상 카트리지의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다. 도 1은 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 본 실시예의 화상형성장치는 전자사진방식에 의하여 칼라화상을 인쇄한다.
도 1을 참조하면, 화상형성장치는, 본체(1)와, 본체(1)에 착탈되는 복수의 현상 카트리지(10)를 구비한다. 예를 들어 도어(2)를 열어 본체(1)의 전면을 개방하고, 복수의 현상 카트리지(10)를 본체(1)에 착탈할 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 도어(2)는 본체(1)의 측면 또는 상면을 개폐할 수도 있다.
복수의 현상 카트리지(10)는 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너를 현상하기 위한 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 상술한 색상 이외에도 라이트 마젠타(light magenta), 백색(white) 등의 다양한 색상의 토너를 수용하고 현상하기 위한 현상 카트리지(10)를 더 구비할 수 있다. 이하에서는 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)를 구비하는 화상형성장치에 대하여 설명하며, 특별히 다른 언급이 없는 한 참조부호에 C, M, Y, K가 붙은 경우에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너를 현상하기 위한 구성요소를 지칭하는 것이다.
현상 카트리지(10)는 토너 수용부(21)와 현상부(23)를 구비할 수 있다. 토너수용부(21)에 수용된 토너는 공급구(22)를 통하여 현상부(23)로 공급된다. 토너수용부(21)에는 토너를 교반하고, 현상부(23)로 공급하는 교반부재(19)가 마련된다. 현상부(23)에는 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼(11)과, 현상부(23)의 토너를 정전잠상에 공급하여 가시적인 토너 화상으로 현상시키는 현상롤러(12)가 마련될 수 있다. 감광드럼(11)은 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 도전성 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 감광층을 포함할 수 있다.
감광드럼(11)의 표면은 대전기에 의하여 균일한 표면전위를 갖도록 대전된다. 대전롤러(16)는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(16) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다. 현상 카트리지(10)는 대전롤러(16)에 부착된 토너나 먼지 등의 이물질을 제거하는 대전롤러 클리너(17)를 더 구비할 수 있다. 대전롤러 클리너(17)는 예를 들어 대전롤러(16)에 접촉되어 회전되는 롤러일 수 있다.
현상 카트리지(10)는 후술하는 중간전사과정 후에 감광드럼(11) 표면에 잔류되는 토너를 제거하는 클리닝 부재(18)와, 감광드럼(11)으로부터 제거된 토너가 수용되는 폐토너 수용부(24)를 더 구비할 수 있다.
현상롤러(12)는 감광드럼(11)에 접촉되어 회전되면서, 토너를 감광드럼(11)의 표면에 공급한다. 현상부(23)에는 현상부(23) 내의 토너를 현상롤러(12)에 공급하는 현상롤러러(13)가 설치될 수 있다. 규제부재(14)는 감광드럼(11)와 현상롤러(12)가 대면된 현상영역으로 공급되는 토너의 양을 규제한다. 현상부(23)에는 그 내부의 토너를 교반하는 현상교반부재(15)가 더 마련될 수 있다. 일 예로서 현상교반부재(15)는 교반부재(19)와 동일한 형태일 수 있다.
본 실시예의 현상 카트리지(10)는 토너 수용부(21)와 현상부(23)와 페토너 수용부(24)가 일체로 된 일체형 현상 카트리지이다.
노광기(40)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(11)에 조사하여 감광드럼(11)에 정전잠상을 형성하는 것으로서, 대표적인 예로서는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)나 LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED 노광기 등이 있다.
중간전사벨트(30)는 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(11) 상에 현상된 토너화상을 일시적으로 수용한다. 중간전사벨트(30)를 사이에 두고 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(11)과 대면되는 위치에 복수의 중간전사롤러(50)가 배치된다. 복수의 중간전사롤러(50)에는 감광드럼(11) 상에 현상된 화상을 중간전사벨트(30)로 중간전사시키기 위한 중간전사바이어스가 인가된다. 중간전사롤러(50) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다.
전사롤러(60)는 중간전사벨트(30)와 대면되게 위치된다. 전사롤러(60)에는 중간전사벨트(30)에 전사된 토너화상을 기록매체(P)로 전사시키기 위한 전사바이어스가 인가된다.
일 실시예에서는 감광드럼(11) 상에 현상된 화상을 중간전사벨트(30)로 중간전사하고 그 후에 중간전사벨트(30)와 전사롤러(60) 사이를 통과하는 기록매체(P)로 전사하는 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기록매체(P)가 중간전사벨트(30)와 감광드럼(11) 사이를 직접 통과하여 기록매체(P)로 직접 현상된 화상을 전사하는 방식도 가능하다. 이 경우에, 전사롤러(60)은 채용되지 않는다.
정착기(70)는 기록매체(P)로 전사된 토너화상에 열 및/또는 압력을 가하여 기록매체(P)에 정착시킨다. 정착기(70)의 형태는 도 1에 도시된 예에 한정되지 않는다.
상기한 구성에 의한 화상형성과정을 간략하게 설명한다.
대전롤러(16)는 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(11)을 균일한 표면전위로 대전시킨다.
노광기(40)는 각 색상의 화상정보에 대등하여 변조된 복수의 광을 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(11)에 주사하여 감광드럼(11)에 정전잠상을 형성시킨다. 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)에 수용된 C, M, Y, K 토너에 의하여 복수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(14)의 정전잠상이 가시적인 토너화상으로 현상된다. 현상된 토너화상들은 중간전사벨트(30)로 순차로 중간전사된다. 급지수단(80)에 적재된 기록매체(P)는 전사롤러(60)와 중간전사벨트(30) 사이로 이송된다. 전사롤러(60)에 인가되는 전사바이어스에 의하여 중간전사벨트(30) 위에 중간전사된 토너화상은 기록매체(P)로 전사된다. 기록매체(P)가 정착기(70)를 통과하면, 토너화상은 열과 압력에 의하여 기록매체(P)에 고착된다. 정착이 완료된 기록매체(P)는 배출롤러(90)에 의하여 배출된다.
도 2와 도 3은 현상 카트리지(10)의 일 실시예의 측면도들이다. 도 2는 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 현상 위치에 위치된 상태를, 도 3은 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 비현상 위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 2와 도 3을 참조하면, 현상 카트리지(10)는 감광유닛(100)과 현상유닛(200)을 구비한다. 감광유닛(100)은 제1프레임(101)과, 제1프레임(101)에 지지된 감광드럼(11)을 포함한다. 현상유닛(200)은 제2프레임(201)과, 제2프레임(201)에 지지된 현상롤러(12)를 포함한다. 감광유닛(100)과 현상유닛(200)은 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 서로 접촉되어 현상닙(N1)을 형성하는 현상위치(도 2)와, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 서로 이격되어 현상닙(N1)이 해제된 비현상위치(도 3)로 회동될 수 있게 연결된다. 예를 들어, 감광유닛(100)과 현상유닛(200)은 힌지축(301)을 중심으로 하여 현상위치와 비현상위치로 회동될 수 있게 연결된다. 화상형성장치에서 감광드럼(11)은 중간전사롤러(50) 등의 위치와 관련성이 있으므로, 현상 카트리지(10)가 본체(1)에 장착되면 감광드럼(11)의 위치가 고정된다. 현상유닛(200)은 감광유닛(100)에 대하여 힌지축(301)을 중심으로 회동될 수 있게 결합된다. 다만, 이에 한하지 않으며, 현상유닛(200)이 본체(1) 내에 고정된 위치에 위치되고, 감광유닛(100)이 힌지축(301)을 중심으로 회동될 수 있게 현상유닛(200)에 결합되는 것도 가능하다.
탄성부재(330)는 현상유닛(200)에 현상닙(N1)을 형성하는 방향으로 회동되도록 탄성력을 제공한다. 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 현상유닛(200)이 힌지축(301)을 중심으로 회동되어 현상롤러(12)가 감광드럼(11)에 접촉되며, 이에 의하여 도 2에 도시된 바와 같이 현상닙(N1)이 형성될 수 있다. 도 2와 도 3에는 탄성부재(330)의 일 예로서, 일단부와 타단부가 감광유닛(200)과 현상유닛(100)에 각각 지지된 인장 코일 스프링이 도시되어 있으나, 탄성부재(330)의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 탄성부재(330)로서, 토션 코일 스프링, 판스프링 등 다양한 형태의 부재가 채용될 수 있다.
현상 카트리지(10)의 회전 부재들, 예를 들어, 감광드럼(11), 대전롤러(16), 현상롤러(12), 공급롤러(13), 현상교반부재(15) 등은 현상 카트리지(10)가 본체(1)에 장착된 때에 본체(1)에 마련된 구동모터(미도시)와 연결되어 구동될 수 있다. 예를 들어, 현상 카트리지(10)에는 현상 카트리지(10)가 본체(1)에 장착된 때에 본체(1)에 마련된 구동모터(미도시)에 연결되는 커플러(310)가 마련될 수 있다. 회전 부재들은 도시되지 않은 동력연결수단, 예를 들어 기어들에 의하여 커플러(310)와 연결될 수 있다. 현상 카트리지(10)에는 현상 카트리지(10)가 본체(1)에 장착된 때에 본체(1)에 마련된 구동모터(미도시)에 연결되는 커플러(320)가 더 마련될 수 있다. 이 경우, 현상유닛(200)의 회전 부재(제2회전부재)들, 예를 들어 현상롤러(12), 공급롤러(13), 현상교반부재(15) 등은 커플러(310)와 연결되어 구동되고, 감광유닛(100)에 마련된 회전 부재(제1회저부재)들, 예를 들어 감광드럼(11)과 대전롤러(16)는 커플러(320)와 연결되어 구동될 수 있다. 커플러(320)는 예를 들어 감광드럼(11)의 회전축과 동축 상에 위치될 수 있으며, 감광드럼(11)의 회전축에 설치될 수도 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 커플러(310)가 생략되고, 현상롤러(12)와 공급롤러(13), 및 현상교반부재(15)가 커플러(320)와 연결되는 구조도 가능하다.
본 실시예에서는 현상유닛(200)의 회전 부재들은 커플러(310)에 의하여 구동되고, 감광유닛(100)의 회전 부재들은 커플러(320)에 의하여 구동된다. 도 4는 현상유닛(200)과 감광유닛(100)의 회전 부재들의 구동 연결구조의 일 예이다. 도 4를 참조하면, 커플러(310)는 기어부(311)를 구비한다. 현상롤러(12), 공급롤러(13), 현상교반부재(15)의 회전축(12a)(13a)(15a)에는 각각 기어(210), 기어(220), 기어(230)가 결합된다. 기어(210)는 기어부(210a)와 기어부(210b)를 구비하는 2단 기어이다. 기어부(210a)는 기어부(311)와 맞물리며, 기어부(210b)는 기어(220)와 맞물린다. 기어부(311)-기어(210)-기어(220)-기어(230)의 기어열에 의하여 본체(1)로부터 커플러(310)에 전달되는 회전력이 현상롤러(12), 공급롤러(13), 현상교반부재(15)에 전달될 수 있다. 커플러(320)는 감광드럼(11)의 회전축(11a)에 결합된다. 감광드럼(11)과 대전롤러(16)의 회전축(11a)(16a)에는 기어(110)와 기어(120)가 각각 결합된다. 기어(110)와 기어(120)는 서로 맞물린다. 이에 의하여, 본체(1)로부터 커플러(320)에 전달되는 회전력이 감광드럼(11)과 대전롤러(16)에 전달될 수 있다.
힌지축(301)은 예를 들어 커플러(310)의 회전축과 동축일 수 있으나, 힌지축(310)의 위치는 이에 한정되지 않는다. 힌지축(310)은 감광유닛(100)과 현상유닛(200)이 회동되어 현상닙(N1)을 형성/분리할 수 있는 적절한 위치에 위치될 수 있다.
인쇄를 수행할 때에는 현상롤러(12)와 감광드럼(11)은 서로 접촉되어 현상닙(N1)을 형성하는 현상위치에 위치되며, 인쇄를 수행하지 않을 때에는 현상롤러(12)와 감광드럼(11)은 서로 이격되어 현상닙(N1)이 해제된 비현상위치에 위치된다. 현상닙(N1)을 형성/해제하기 위하여, 도 2와 도 3을 참조하면, 현상 카트리지(10)는 제1이동 부재(500)를 구비한다. 본 실시예에서는, 현상 카트리지(10)의 회전 부재들 중 적어도 하나를 회전시키기 위한 구동 기어의 회전방향에 따라서 제1이동 부재(500)가 현상롤러(12)와 감광드럼(11)를 현상위치에 위치시키는 제1위치(도 2)와, 현상롤러(12)와 감광드럼(11)를 현상위치에 위치시키는 제2위치(도 3)로 전환된다. 예를 들어, 구동 기어가 인쇄를 위한 제1방향(A1)으로 회전될 때에 제1이동 부재(500)는 제2위치로부터 제1위치로 전환되며, 구동 기어가 제1방향(A1)의 반대 방향인 제2방향(A2)으로 회전될 때에 제1이동 부재(500)는 제1위치로부터 제2위치로 전환된다.
이하에서는 기어들, 회전부재, 및 회전되는 모든 구성요소의 회전방향은 인쇄시의 회전방향은 제1방향(A1)으로, 비인쇄시의 회전방향은 제2방향(A2)으로 표시된다.
제1이동 부재(500)가 제1위치로부터 제2위치로 전환될 때에, 현상유닛(200)은 힌지축(301)을 중심으로 탄성부재(330)의 탄성력의 반대방향으로 회동되어 현상롤러(12)와 감광드럼(11)이 현상 위치로부터 비현상 위치로 전환된다. 제1이동 부재(500)가 제2위치로부터 제1위치로 전환될 때에, 현상유닛(200)은 탄성부재(300)의 탄성력에 의하여 힌지축(301)을 중심으로 회동되어 현상롤러(12)와 감광드럼(11)이 비현상 위치로부터 현상 위치로 전환된다. 제1이동 부재(500)는 제2위치로부터 제1위치로 전환될 ‹š에 현상유닛(200)이 현상위치로 전환되는 방향으로 회동되도록 허용한다.
이하에서, 제1이동 부재(500)를 제1, 제2위치로 전환시키는 구조의 실시예들을 설명한다.
도 5는 제1이동 부재(500)를 제1, 제2위치로 이동시키는 구조의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 본 실시예에서, 제1이동 부재(500)는 현상롤러(12)를 구동하는 구동 기어(210)의 회전방향에 따라서 제1, 제2위치로 슬라이딩될 수 있다. 도 5를 참조하면, 제1이동 부재(500)는 제2프레임(201)에 왕복 슬라이딩될 수 있게 설치된다. 현상롤러(12)의 회전축(12a)에는 구동 기어(210)가 마련된다. 구동 기어(210)는 현상롤러(12)와 함께 회전될 수 있도록 현상롤러(12)의 회전축(12a)에 결합된다. 현상롤러(12)의 회전축(12a)에는 제1이동 부재(500)를 제1, 제2위치로 이동시키는 구동부재(510)가 결합된다. 구동부재(510)는 구동 기어(210)와 동축으로 설치되어 구동 기어(210)에 의하여 회전된다. 제1이동 부재(500)에는 랙 기어부(501)가 마련되며, 구동부재(510)에는 랙 기어부(501)에 맞물리는 피니언 기어부(511)가 마련된다. 따라서, 구동부재(510)가 회전되면, 제1이동 부재(500)는 직선적으로 이동된다.
구동부재(510)는 구동 기어(210)의 회전방향에 따라서 구동 기어(210)와의 선택적으로 연결된다. 예를 들어, 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전될 때에 구동부재(510)는 구동 기어(210)와의 연결이 해제되어 회전되지 않으며, 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전될 때에 구동부재(510)는 구동 기어(210)와의 연결되어 회전된다.
도 6은 구동부재(510)와 구동 기어(210)를 선택적으로 연결하는 일방향 클러치(제1일방향 클러치)의 일 실시예의 개략도이다. 도 6을 참조하면, 일방향 클러치는, 구동 기어(210)에 마련되는 제1클러치부(211)와 구동부재(510)에 마련되는 제2클러치부(512)를 구비한다. 제1클러치부(211)는 제1걸림부(211a)와 제1경사부(211b)가 원주방향으로 반복 배열된 형태이며, 제2클러치부(512)는 제1걸림부(211a) 및 제1경사부(211b)와 각각 마주보는 제2걸림부(512a)와 제2경사부(512b)가 원주 방향으로 반복 배열된 형태이다. 탄성부재(520)는 구동부재(510)를 구동 기어(210) 쪽으로 민다.
이와 같은 구성에 의하면, 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전되면, 제1, 제2경사부(211b)(512b)가 서로 접촉되어 구동부재(510)가 도 6에 점선으로 도시된 바와 같이 탄성부재(520)의 탄성력의 반대방향으로 밀린다. 따라서, 제1, 제2걸림부(211a)(512a)가 서로 이격되어 구동 기어(210)가 회전되더라도 구동부재(510)는 회전되지 않는다. 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전되면, 탄성부재(520)의 탄성력에 의하여 구동부재(510)가 구동 기어(210) 쪽으로 밀리고, 제1, 제2걸림부(211a)(512a)가 서로 대향되어 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전되면 구동부재(510)도 함께 제2방향(A2)으로 회전된다.
도 2와 도 5를 참조하면, 제1이동 부재(500)는 제1위치에 위치되어 있다. 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 서로 접촉된 현상위치에 위치되어 있다. 이 상태에서 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전되면, 도 6에 점선으로 도시된 바와 같이 제1, 제2클러치부(211)(512)가 서로 이격되므로, 구동 기어(210)와 구동부재(510)와의 연결이 해제되어 구동부재(510)는 회전되지 않는다. 따라서, 인쇄작업이 수행되는 동안에 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 현상위치에 유지된다.
인쇄작업이 종료되면, 예를 들어 본체(1)에 마련된 구동모터는 구동 기어(210)를 제2방향(A2)으로 회전시킨다. 그러면, 도 6에 실선으로 도시된 바와 같이 제1, 제2클러치부(211)(512)가 서로 연결되어, 구동부재(510)가 제2방향(A2)으로 회전된다. 피니언 기어부(511)와 랙 기어부(501)에 의하여 제1이동 부재(500)는 감광드럼(11) 쪽으로 전진된다. 제1이동 부재(500)는 감광유닛(100)을 민다. 예를 들어, 제1이동 부재(500)는 감광드럼(11)이 지지된 제2프레임(101)의 접촉부(104)에 접촉되어 감광유닛(100)을 밀 수 있다. 감광드럼(11)은 본체(1)에 장착된 상태에서 고정된 위치를 가지므로, 감광유닛(100) 역시 본체(1) 내에서 고정된 위치를 가진다. 그러므로, 현상유닛(200)이 힌지축(301)을 중심으로 탄성부재(330)의 탄성력의 반대 방향, 즉 도 5의 B1 방향으로 회동된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1이동 부재(500)가 제2위치에 도달되면 현상롤러(12)는 감광드럼(11)으로부터 이격된 비현상위치에 도달된다. 랙 기어부(501), 피니언 기어부(511), 제2클러치부(512), 및 제1클러치부(211)가 서로 맞물려있고, 구동 기어(210)가 본체(1)의 구동모터와 연결되어 있으므로, 탄성부재(330)의 탄성력에도 불구하고, 구동 기어(210)를 멈추면 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 비현상위치에 유지된다.
도 3에 도시된 상태에서 인쇄를 위하여 구동 기어(210)를 제1방향(A1)으로 회전시키면, 도 6에 점선으로 도시된 바와 같이 제2클러치부(512)가 제1클러치부(211)로부터 이격되어 구동 기어(210)와 구동부재(510)와의 연결이 해제되고, 구동부재(510)는 자유롭게 회전될 수 있는 상태가 된다. 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 제2프레임(201)이 힌지축(301)을 중심으로 하여 현상롤러(12)가 감광드럼(11)에 접근하는 방향, 즉 도 5의 B2방향으로 회전된다. 제2프레임(201)이 B2방향으로 회동됨에 따라 제1이동 부재(500)는 제1위치로부터 제2위치쪽으로 밀리며, 구동부재(510)는 자연스럽게 제1방향(A1)으로 회전되어 제1이동 부재(500)의 제1위치로부터 제2위치로의 밀림을 허용한다. 현상롤러(12)와 감광드럼(11)은 서로 접촉된 현상위치에 도달되고, 제1이동 부재(500)는 제2위치에 도달된다.
전술한 구성에 의하면, 제1이동 부재(500)를 구동하기 위한 구동 구조가 현상 카트리지(10) 내에 구비되며, 본체(1)에 별도의 장치를 마련할 필요가 없다. 그러므로, 간단한 구동 구조를 이용하여 제1이동 부재(500)를 현상 카트리지(10)의 회전 부재를 구동하는 구동모터를 이용하여 구동할 수 있다.
다수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)의 현상닙(N1)을 통합적으로 제어하기 위한 통합 제1이동 부재(미도시)를 본체(1)에 마련하는 방안의 경우, 통합 제1이동 부재에 4개의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K)의 탄성부재(330)의 탄성력이 동시에 걸리므로, 통합 제1이동 부재를 구동하기 위하여 큰 구동력을 가진 모터가 필요할 뿐 아니라 통합 제1이동 부재 및 이를 구동하는 구동 부재의 내구성도 저하될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 다수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K) 각각에 제1이동 부재(500)가 마련되므로, 다수의 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)(10K) 각각의 현상닙(N1)이 개별적으로 제어될 수 있다. 따라서, 작은 구동력으로 제1이동 부재(500)를 구동할 수 있으며, 현상닙 제어를 위한 구동 부재의 내구성이 상대적으로 향상될 수 있다. 또한 단색 화상을 인쇄할 때에는 현상 카트리지(10C)(10M)(10Y)의 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 비현상 위치에 위치시키고, 현상 카트리지(10K)의 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 현상 위치에 위치시킬 수 있다.
또한, 작은 구동력으로 제1이동 부재(500)가 구동되고, 제1이동 부재(500)를 구동할 때에 구동모터의 속도 조절이 가능하다. 따라서, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)를 현상 위치에서 비현상 위치로 전환할 때에 전환 속도를 구동모터의 속도 조절을 통하여 조절할 수 있으므로, 위치 전환시의 소음을 저감할 수 있다.
비현상 위치에서 감광드럼(11)과 현상롤러(12) 사이의 이격 거리는 구동 기어(210)의 제2방향(A2)으로의 회전량을 제어함으로써 제어될 수 있다. 다시 말하면, 구동 기어(210)의 제2방향(A2)으로의 회전량은 본체(1)에 마련된 구동모터(미도시)의 회전량을 제어함으로써 제어될 수 있다. 현상닙(N1)의 크기, 즉 현상 위치에 위치된 때에 현상롤러(12)와 감광드럼(11)의 중첩량은 현상 카트리지(10)를 구성하는 부품들의 제조 오차에 따라 설계값과 다소 다를 수 있다. 제조 오차에 의하여 비현상위치에서 소망하는 이격 거리를 얻을 수 없는 경우, 현상닙 제어를 위한 부품들, 예를 들어 제1이동 부재(500), 제1이동 부재(500)가 설치되는 제2프레임(201) 등의 형상을 수정하지 않고, 구동모터의 회전량을 조절함으로서 소망하는 이격 거리를 얻을 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 제조 오차에 따른 이격 거리의 오차를 구동 모터의 회전량을 조절하는 소프트웨어적인 수정에 의하여 보상할 수 있다.
감광드럼(11)과 현상롤러(12) 사이의 거리는 비현상 위치에서만 제1이동 부재(500)에 의하여 규제된다. 현상 위치에서는 제1이동 부재(500)는 현상닙(N1)의 크기에 영향을 미치지 않는다. 그러므로, 현상닙(N1)이 안정적으로 유지되어 안정적인 화상품질을 얻을 수 있다.
일방향 클러치는 도 6에 도시된 예에 한정되지 않는다. 도 7은 일방향 클러치(제1일방향 클러치)의 일 실시예의 개략도이다. 도 7는 스프링 클러치 구조가 채용된 일방향 클러치가 개시된다. 도 7을 참조하면, 구동부재(510)는 현상롤러(12)의 회전축(12a)에 회전될 수 있게 설치된다. 현상롤러(12)의 회전축(12a)에는 클러치 스프링(530)가 감긴다. 클러치 스프링(530)의 일단부(531)는 반경방향으로 돌출되어 구동부재(510)에 마련된 스프링 홈(513)에 걸린다. 도시되지 않은 구동 기어(210)는 현상롤러(12)의 회전축(12a)에 결합되어 구동 기어(210)가 회전되면 현상롤러(12)가 회전된다.
현상롤러(12)가 제1방향(A1)으로 회전되면, 클러치 스프링(530)의 일단부(531)가 홈(513)의 단부(513a)를 민다. 이때, 일단부(513)에는 제2방향(A2)의 반력이 작용되며, 이에 의하여 클러치 스프링(530)은 회전축(12a)으로부터 약간 풀리게 된다. 그러면, 회전축(12a)은 클러치 스프링(530)에 대하여 미끄러지고, 회전축(12a)의 회전력이 클러치 스프링(530)에 전달되지 않는다. 따라서, 구동부재(510)는 회전되지 않는다.
현상롤러(12)가 제2방향(A2)으로 회전되면, 클러치 스프링(530)의 일단부(531)가 홈(513)의 단부(513b)를 민다. 이때, 일단부(513)에는 제1방향(A1)의 반력이 작용되며, 이에 의하여 클러치 스프링(530)은 회전축(12a)을 조이게 된다. 그러면, 클러치 스프링(530)은 회전축(12a)과 함께 회전되고, 일단부(531)가 구동부재(510)를 밀어 구동부재(510)도 함께 제2방향(A2)으로 회전된다.
이와 같은 구성에 의하여, 구동 기어(210)의 회전방향에 따라 구동부재(510)를 선택적으로 회전시킬 수 있다.
현상롤러(12)는 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전될 때에만 회전되고 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전될 때에는 회전되지 않을 수도 있다. 이를 위하여, 구동 기어(210)와 현상롤러(12) 사이에도 일방향 클러치가 개재될 수 있다.
도 8과 도 9는 현상롤러(12)를 일방향으로 구동하기 위한 일방향 클러치의 일 실시예의 개략도들이다. 도 8과 도 9를 참조하면, 현상롤러(12)의 회전축(12a)에는 구동 부쉬(540)가 결합된다. 구동 기어(210)와 구동부재(510)는 회전축(12a)에 회전될 수 있게 결합된다. 구동 기어(210)와 구동부재(510) 사이에는 제1일방향 클러치가 개재되며, 구동 기어(210)와 구동 부쉬(540) 사이에는 제2일방향 클러치가 개재된다.
제1일방향 클러치의 구조는 도 6에 도시된 일방향 클러치와 동일하다. 즉, 구동 기어(210)와 구동부재(510)는 제1, 제2클러치부(211)(512)에 의하여 구동 기어(210)의 회전방향에 따라서 선택적으로 연결된다. 즉, 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전되면 제1일방향 클러치는 구동 기어(210)와 구동부재(510)와의 동력 연결을 해제하며, 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전되면 제1일방향 클러치는 구동 기어(210)와 구동부재(510)를 동력 연결한다.
제2일방향 클러치는 구동 기어(210)에 마련된 제3클러치부(212)와 구동 부쉬(540)에 마련된 제4클러치부(541)에 의하여 구현될 수 있다. 제3, 제4클러치부(212)(541)의 구조는 제1, 제2클러치부(211)(512)의 구조와 동일하다. 단, 제3, 제4클러치부(212)(541)는 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전될 때에 서로 연결되어 구동 기어(210)와 구동 부쉬(540)가 함께 회전되며, 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전될 때에는 서로 이격되어 구동 부쉬(540)가 회전되지 않는다.
인쇄 작업을 위하여 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전되면, 도 8에 도시된 바와 같이 제3, 제4클러치부(212)(541)가 서로 맞물려서 구동 부쉬(540)가 구동 기어(210)와 함께 제1방향(A1)으로 회전된다. 따라서, 현상롤러(12)는 제1방향(A1)으로 회전된다. 이때, 제1클러치부(211)와 제2클러치부(512)는 서로 이격되어 있으므로, 구동부재(510)는 회전되지 않는다.
인쇄 작업이 종료된 후에 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전되면, 제3클러치부(212)는 제4클러치부(541)로부터 밀리며, 구동 기어(210)는 구동 부쉬(540)로부터 이격되어 회전축(12a)을 따라 구동부재(510) 쪽으로 이동된다. 제3, 제4클러치부(2112)(541)의 연결이 해제되고, 제1, 제2클러치부(211)(512)가 서로 연결된다. 따라서, 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전되면, 구동 부쉬(540) 및 현상롤러(12)는 회전되지 않으며 구동부재(510)가 제2방향(A2)으로 회전되어 제1이동 부재(500)를 제1위치로부터 제2위치로 이동시킬 수 있다.
도 9에 도시된 상태에서 구동 기어(210)를 제1방향(A1)으로 회전시키면, 제1클러치부(211)가 제2클러치부(512)로부터 이격되고, 구동 기어(210)가 구동부재(510)로부터 이격되어 구동 부쉬(540)에 접근된다. 제3클러치부(212)와 제4클러치부(541)가 서로 연결되고, 제1, 제2클러치부(211)(512)의 연결은 해제된다. 따라서, 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 계속하여 회전되면, 구동 부쉬(540)와 현상롤러(12)가 제1방향(A1)으로 회전된다. 현상유닛(200)이 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 감광드럼(11)과 현상롤러(12)를 현상위치에 위치시키기 위하여 힌지축(301)을 중심으로 회전된다. 현상유닛(200)이 회전됨에 따라서 제1이동 부재(500)는 제2위치로부터 제1위치로 이동되며, 구동부재(510)는 제1방향(A1)으로 약간 회전된다.
구동 기어(210)과 구동부재(510) 사이에 감속기가 개재될 수 있다. 이에 의하여, 구동모터의 토오크를 증가시키지 않고 안정적으로 현상닙(N1)의 제어가 가능하다. 또한, 제1이동 부재(500)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
도 10은 구동 기어(210)과 구동부재(510) 사이에 개재되는 감속기의 일 실시예를 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 구동 기어(210)는 태양 기어부(210c)를 구비한다. 구동부재(510)에는 예를 들어 세 개의 유성기어(510a)(510b)(510c)가 회전될 수 있게 설치된다. 세 개의 유성기어(510a)(510b)(510c)는 태양 기어부(210c)와 맞물린다. 이와 같은 구성에 의하면, 구동 기어(210)가 회전되면, 구동부재(510)는 감속되어 반대 방향으로 회전된다. 그러므로, 도면으로 도시되지는 않았지만, 제1이동 부재(500)의 랙기어부(501)는 도 5에서 구동부재(510)의 위쪽에서 피니언 기어부(511)와 맞물리도록 설치된다.
이와 같은 구성에 의하면, 매우 컴팩트한 공간을 차지하는 감속기의 구현이 가능하다.
구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전되면, 구동부재(510)는 제1방향(A1)으로 회전되며, 닙 제어부재(500)는 제1위치로부터 제2위치로 전환된다. 다시 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전되면, 구동부재(510)는 제2방향(A2)으로 회전되며, 닙 제어부재(500)는 제2위치로부터 제1위치로 전환된다. 이 상태에서 랙 기어부(501)와 피니언 기어부(511)의 연결이 종료되며, 닙 제어부재(500)는 제1위치에 유지된다.
도 7에 도시된 일방향 클러치는 구동 기어(210)와 태양 기어(210c) 사이에 개재될 수 있다. 도 10에서, 구동 기어(210)에는 부쉬(210d)가 마련되고, 부쉬(210d)에는 클러치 스프링(530)이 감긴다. 태양 기어(210c)는 클러치 스프링(530)을 감싸는 형태로 부쉬(210d)에 삽입된다.
클러치 스프링(530)과 부쉬(210d)와의 연결관계는 도 7에서 구동부재(510)는 태양 기어(210c)로, 회전축(12a)를 부쉬(210d)로 보면 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전될 때에는 태양 기어(210c)는 회전되지 않으며, 구동부재(510) 역시 회전되지 않는다. 구동 기어(210)가 제2방향(A1)으로 회전될 때에만 태양 기어(210c)가 제2방향(A2)으로 회전되며, 구동부재(510)는 제1방향(A1)으로 회전될 수 있다.
전술한 실시예들에서, 현상롤러(12)와 감광드럼(11)이 동일한 구동모터에 의하여 구동될 수 있다. 도 11은 현상롤러(12)와 감광드럼(11)이 동일한 구동모터에 의하여 구동되는 경우의 구동 연결 구조의 일 예이다. 도 11을 참조하면, 구동 모터(3)는 커플러(310) 및 구동 기어(210)를 통하여 현상롤러(12)를 구동할 수 있다. 또한, 구동 모터(3)는 커플러(320)를 통하여 감광드럼(11)을 구동할 수 있다. 구동부재(510)는 일방향 클러치(4a)를 개재하여 구동 기어(210)와 연결될 수 있으며, 현상롤러(12)를 거쳐서 일방향 클러치(4b)를 통하여 구동 기어(210)와 연결될 수도 있다. 일방향 클러치(4a)는 도 6에 도시된 일방향 클러치이며, 일방향 클러치(4b)는 도 7에 도시된 일방향 클러치이다. 이와 같은 구성에 의하면, 구동 기어(210)가 제1, 제2방향(A1)(A2)으로 회전될 때에 현상롤러(12)와 감광드럼(11)도 회전된다.
현상롤러(12)는 일방향 클러치(4c)를 통하여 구동 기어(210)와 연결될 수 있다. 이 경우, 구동부재(510)는 일방향 클러치(4a)를 통하여 구동 기어(210)와 연결된다. 일방향 클러치(4a)와 일방향 클러치(4c)는 도 8에 도시된 일방향 클러치이다. 이와 같은 구성에 의하면, 구동 기어(210)가 제1, 제2방향(A2)으로 회전될 때에 감광드럼(11)은 모두 회전되나, 현상롤러(12)는 구동 기어(210)가 제1방향(A2)으로 회전될 때에만 회전된다.
감광드럼(11)은 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전될 때에만 회전되고, 제2방향(A1)으로 회전될 때에 회전되지 않도록 할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 커플러(320)와 감광드럼(11) 사이에 일방향 클러치(4e)가 개재될 수 있다. 물론, 구동 모터(3)와 커플러(320) 사이에 일방향 클러치(4d)가 개재될 수도 있다. 일방향 클러치(4e)(4d)는 도 6 또는 도 7에 도시된 일방향 클러치일 수 있다.
도 12는 현상롤러(12)와 감광드럼(11)이 서로 다른 구동모터에 의하여 구동되는 경우의 구동 연결 구조의 일 예이다. 도 12를 참조하면, 제1구동모터(3a)는 커플러(320)를 통하여 감광드럼(11)을 구동한다. 제2구동모터(3b)는 커플러(310) 및 구동 기어(210)를 통하여 현상롤러(12)를 구동할 수 있다. 구동부재(510)는 일방향 클러치(4a)를 개재하여 구동 기어(210)와 연결될 수 있으며, 현상롤러(12)를 거쳐서 일방향 클러치(4b)를 통하여 구동 기어(210)와 연결될 수 있다. 일방향 클러치(4a)는 도 6에 도시된 일방향 클러치이며, 일방향 클러치(4b)는 도 7에 도시된 일방향 클러치이다. 이와 같은 구성에 의하면, 구동 기어(210)가 제1, 제2방향(A1)(A2)으로 회전될 때에 현상롤러(12)도 회전된다. 현상롤러(12)는 일방향 클러치(4c)를 통하여 구동 기어(210)와 연결될 수 있다. 이 경우, 구동부재(510)는 일방향 클러치(4a)를 통하여 구동 기어(210)와 연결된다. 일방향 클러치(4a)와 일방향 클러치(4c)는 도 8에 도시된 일방향 클러치이다. 이와 같은 구성에 의하면, 현상롤러(12)는 구동 기어(210)가 제1방향(A2)으로 회전될 때에만 회전된다.
감광드럼(11)은 구동 기어(210)의 회전방향에 따라서 제1구동모터(3a)를 온(ON) 또는 오프(OFF)시킴으로써, 구동 기어(210)가 제1방향(A1)으로 회전될 때에는 회전되고 구동 기어(210)가 제2방향(A2)으로 회전될 때에는 정지될 수 있다.
전술한 실시예에서는 현상롤러(12)의 회전축(12a)에 설치되는 구동 기어(210)를 이용하여 제1이동 부재(500)를 구동하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 다른 회전 부재, 예를 들어 공급롤러(13)의 회전축(13a) 또는 현상교반부재(15)의 회전축(15a)에 설치되는 기어(220) 또는 기어(230)를 이용하여 제1이동 부재(500)를 구동할 수도 있다. 이 경우, 구동부재(510)는 공급롤러(13)의 회전축(13a) 또는 현상교반부재(15)의 회전축(15a)에 설치되고, 전술한 실시예들에서 구동 기어(210)은 기어(220) 또는 기어(230)으로 보면 된다.
또한, 구동부재(510)를 선택적으로 구동하는 구동 기어는 반드시 현상 카트리지(10)의 회전 부재, 예를 들어 현상롤러(12), 공급롤러(13), 현상교반부재(15)의 회전축(12a)(13a)(15a) 중 어느 하나에 설치될 필요는 없다. 구동 기어는 현상 유닛(200)의 회전 부재들을 구동하기 위한 기어열에 속한 기어 중 하나이면 된다.
도 13은 현상 카트리지(10)의 일 실시예의 개략도이다. 도 13을 참조하면, 현상 유닛(100)의 제2프레임(201)에는 축(202)이 설치된다. 축(202)에는 구동 기어(250)와 구동부재(510)가 설치된다. 구동 기어(250)는 커플러(310)로부터 회전력을 전달받는다. 예를 들어, 구동 기어(250)는 구동 기어(210)의 기어부(210b)와 맞물린다.
구동 기어(250)와 구동부재(510)의 구조는 전술한 실시예와 동일하다. 예를 들어, 축(202)은 제2프레임(201)에 고정될 수 있으며, 구동 기어(250)은 축(202)에 회전될 수 있게 설치된다. 구동 기어(250)와 구동부재(510)는 도 6에 도시된 구동 기어(210) 및 구동부재(510)와 동일한 형태일 수 있다. 이 경우, 도 6에서 구동 기어(210)는 구동 기어(250)로 보면 된다.
또한, 축(202)이 제2프레임(201)에 구동 기어(250)와 함께 회전될 수 있게 결합되는 경우, 구동부재(510)는 도 7에 도시된 바와 같이 클러치 스프링(530)에 의하여 축(202)과 선택적으로 동력연결될 수 있다. 이 경우, 도 7에서 회전축(12a)은 축(202)으로 보면 된다.
이와 같은 구성에 의하면, 구동 기어(250)가 인쇄를 위한 제1방향(A1)으로 회전될 때, 구동부재(510)는 회전되지 않는다. 따라서, 제1이동 부재(500)는 제1위치에 위치되며, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 현상위치에 위치된다.
구동 기어(250)가 제2방향(A2)으로 회전될 때에는 구동부재(510)가 구동 기어(250)와 연결되어 제2방향(A2)으로 회전된다. 그러면, 제1이동 부재(500)는 제1위치로부터 제2위치로 이동되며, 제2프레임(201)이 탄성부재(330)의 탄성력의 반대 방향으로 힌지축(301)을 중심으로 회동되어 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 서로 이격된 비현상위치에 위치된다. 이 상태에서 다시 현상롤러(12)가 제1방향(A1)으로 회전되어 구동 기어(250)가 제2방향(A2)으로 회전되면, 구동 기어(250)와 구동부재(510)의 연결이 해제되고, 구동부재(510)는 자유롭게 회전될 수 있는 상태가 된다. 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 제2프레임(201)이 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 접촉되는 방향으로 힌지축(301)을 중심으로 회동되며, 제1이동 부재(500)는 구동부재(510)를 제2방향(A2)으로 약간 회전시키면서 제2위치로부터 제1위치로 복귀된다.
인쇄시에 감광드럼(11)과 대전롤러(16)는 서로 접촉되어 대전닙(N2)을 형성한다. 비인쇄시에 대전닙(N2)에 형성되어 있으면, 감광드럼(11)과 대전롤러(16)의 변형 및 손상의 위험이 있다. 제1이동 부재(500)가 제2위치로 이동되어 감광드럼(1)과 현상롤러(12)가 비현상위치에 위치된 때에, 대전롤러(16)도 감광드럼(11)으로부터 이격되도록 함으로써 현상닙(N1)과 대전닙(N2)을 동시에 제어할 수 있다.
도 14와 도 15는 현상 카트리지(10)의 일 실시예의 개략도들이다. 도 14와 도 15를 참조하면, 대전롤러(16)는 제2탄성부재(130)의 탄성력에 의하여 감광드럼(11)에 접촉되는 방향으로 바이어스되어 있다. 제1프레임(101)에는 제1레버부(551)와 제2레버부(552)를 구비하는 제2이동 부재(550)가 마련된다. 제1레버부(551)는 대전롤러(16)의 회전축(16a)에 근접하게 위치된다. 제2이동 부재(550)는 제1레버부(551)로 대전롤러(16)의 회전축(16a)을 밀어 대전롤러(16)를 감광드럼(11)으로부터 이격시켜 대전닙(N2)을 해제시키는 비대전위치와, 대전롤러(16)가 감광드럼(11)에 접촉되어 대전닙(N2)을 형성하도록 허용하는 대전위치로 전환될 수 있다. 예를 들어, 제2이동 부재(550)는 제1프레임(101)에 비대전 위치와 대전위치로 회동될 수 있게 설치될 수 있다.
제2이동 부재(550)는 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 현상위치에 위치된 때에 대전위치에 위치되며, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 비현상위치에 위치된 때에 비대전위치로 전환될 수 있다. 제2이동 부재(550)는 구동부재(510)에 의하여 대전위치와 비대전위치로 이동될 수 있다.
일 실시예로서, 제2프레임(201)에는 제1프레임(101)의 내측으로 연장된 연장부(203)가 마련된다. 제2레버부(522)는 연장부(203)에 접촉된다. 제3탄성부재(560)의 탄성력에 의하여 제2레버부(552)는 연장부(203)에 접촉된 상태로 유지될 수 있다. 제3탄성부재(560)는 제2이동 부재(550)에 대전 위치로 회동되는 방향의 탄성력을 가한다.
제2레버부(552)는 연장부(203)로부터 약간 이격되게 위치될 수도 있다. 이 경우, 제1프레임(101)에는 제2이동 부재(550)를 대전 위치에 유지시키기 위한 스토퍼(미도시)가 마련될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 현상위치에 위치된 때에, 제1이동 부재(500)는 제1위치에 위치된다. 제2이동 부재(550)는 대전위치에 위치되며, 대전롤러(16)는 감광드럼(11)에 접촉된 상태로 유지된다.
구동부재(510)에 의하여 제1이동 부재(500)가 제1위치로부터 제2위치로 전환되면, 제2프레임(201)이 힌지축(301)을 중심으로 B1방향으로 회동된다. 그러면, 연장부(203)가 제2레버부(552)를 밀고, 제2이동 부재(550)는 비대전위치로 회동되기 시작한다. 제1레버부(551)는 대전롤러(16)의 회전축(16a)을 밀어 대전롤러(16)를 감광드럼(11)으로부터 이격시킨다.
제1이동 부재(500)가 제2위치에 도달되면, 도 15에 도시된 바와 같이 제2이동 부재(550)는 비대전위치에 도달되고, 대전롤러(16)는 감광드럼(11)으로부터 이격된다.
도 15에 도시된 상태에서 제1이동 부재(500)가 제1위치로 복귀되면, 제2프레임(201)은 힌지축(301)을 중심으로 B2방향으로 회동되고, 제2이동 부재(550)은 제3탄성부재(560)의 탄성력에 의하여 대전위치로 전환된다. 대전롤러(16)는 제2탄성부재(130)의 탄성력에 의하여 감광드럼(11) 쪽으로 이동되어 감광드럼(11)에 접촉된다.
이와 같은 구성에 의하여, 구동부재(510)를 이용하여 현상닙(N1)과 대전닙(N2)을 동시에 제어할 수 있다.
전술한 실시예에서는 제1이동 부재(500)가 제2프레임(201)에 설치되나, 제1이동 부재(500)는 제1프레임(101)에 설치될 수도 있다. 도 16은 현상 카트리지(10)의 일 실시예의 개략도이다. 도 16을 참조하면, 제1이동 부재(500)는 제1프레임(101)에 제1, 제2위치로 전환될 수 있게 설치된다. 제2프레임(201)에는 제1이동 부재(500)가 제1위치로부터 제2위치로 전환될 때에 제1이동 부재(500)가 접촉되는 접촉부(204)가 마련될 수 있다.
구동부재(510)는 감광드럼(11)의 회전축(11a)에 설치된다. 커플러(320)에는 기어부(110)가 마련된다. 기어부(110)가 전술한 실시예에서 구동 기어(210)로서 기능한다. 따라서, 이하에서는 기어부(110)를 구동 기어(110)라 한다. 구동 기어(110)는 커플러(320)와 일체일 수 있으며, 커플러(320)와 별도로 회전축(11a)에 설치될 수도 있다.
예를 들어 구동 기어(110)는 회전축(11a)과 함께 회전될 수 있다. 이 경우, 구동부재(510)과 구동 기어(110)의 선택적 동력연결은 도 6에 도시된 일방향 클러치 구조에 의하여 구현될 수 있다. 이 경우, 도 6에서 구동 기어(210)를 구동 기어(110)로 보면 된다. 또한, 구동부재(510)과 구동 기어(110)의 선택적 동력연결은 도 7에 도시된 일방향 클러치 구조에 의하여 구현될 수 있다. 이 경우, 도 7에서 회전축(12a)는 회전축(11a)로 보면 된다. 또한 감속기가 적용되는 경우, 도 10에서 구동 기어(210)는 구동 기어(110)로 보면 된다. 또한 구동 기어(110)는 유성 감속기에 의하여 구동부재(510)와 연결될 수 있다. 이 경우, 구동 기어(110)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 부쉬(210d)가 마련되고, 태양 기어(210c)는 클러치 스프링(530)를 개재하여 부쉬(210d)에 삽입될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 구동 기어(110)가 인쇄를 위한 제1방향(A1)으로 회전될 때에는 구동부재(510)는 회전되지 않으며, 제1이동 부재(500)는 제1위치에 유지되고, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 서로 접촉된 현상 위치에 위치된다.
구동 기어(110)가 제2방향(A2)으로 회전되면, 구동부재(510)가 구동 기어(110)와 함께 회전되며, 제1이동 부재(500)는 제1위치로부터 제2위치로 전환된다. 이때, 제1이동 부재(500)는 제2프레임(201)의 일부, 예를 들어 접촉부(204)를 밀어 제2프레임(201)을 힌지축(301)을 중심으로 B1 방향, 즉 탄성부재(330)의 탄성력의 반대 방향으로 회동시킨다. 이에 의하여, 현상롤러(12)는 감광드럼(11)으로부터 이격된다. 제1이동 부재(500)가 제2위치에 도달되면, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 서로 이격된 비현상위치에 도달된다.
이 상태에서 구동 기어(110)를 다시 제1방향(A1)으로 회전시키면, 구동 기어(110)와 구동부재(510)와의 연결이 해제되고, 구동부재(510)는 자유롭게 회전될 수 있는 상태가 된다. 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 제2프레임(201)은 B2방향으로 힌지축(301)을 중심으로 회동되며, 제2프레임(201)에 밀려서 제1이동 부재(500)는 제2위치로부터 제1위치로 복귀된다. 현상롤러(12)는 감광드럼(11)에 접촉된 현상 위치로 복귀되며, 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 현상 위치에 유지된다.
도 17은 현상 카트리지(10)의 일 실시예의 개략도이다. 도 17을 참조하면, 제1프레임(101)에는 축(103)이 마련된다. 축(103)에는 커플러(320)에 의하여 회전되는 구동 기어(150)가 설치된다. 예를 들어 구동 기어(150)는 기어부(110)와 맞물린다. 축(103)에는 구동부재(510)가 회전될 수 있게 설치된다.
구동부재(510)과 구동 기어(150)의 선택적 동력연결은 도 6에 도시된 일방향 클러치 구조에 의하여 구현될 수 있다. 이 경우, 도 6에서 구동 기어(210)를 구동 기어(150)로 보면 된다. 또한, 구동부재(510)과 구동 기어(150)의 선택적 동력연결은 도 7에 도시된 일방향 클러치 구조에 의하여 구현될 수 있다. 이 경우, 도 7에서 회전축(12a)는 축(103)으로 보면 된다. 또한 감속기가 적용되는 경우, 도 10에서 구동 기어(210)는 구동 기어(150)로 보면 된다.
또한 구동 기어(150)는 유성 감속기에 의하여 구동부재(510)와 연결될 수 있다. 이 경우, 구동 기어(150)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 부쉬(210d)가 마련되고, 태양 기어(210c)는 클러치 스프링(530)를 개재하여 부쉬(210d)에 삽입될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 구동 기어(150)가 인쇄를 위한 제1방향(A1)으로 회전될 때에, 구동부재(510)는 회전되지 않는다. 따라서, 제1이동 부재(500)는 제1위치에 위치되며, 감광드럼(11)과 현상롤러(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 현상위치에 위치된다.
구동 기어(150)가 제2방향(A2)으로 회전될 때에는 구동부재(510)가 구동 기어(250)와 연결되어 함께 회전된다. 그러면, 제1이동 부재(500)는 제1위치로부터 제2위치로 이동되며, 제2프레임(201)이 탄성부재(330)의 탄성력의 반대 방향으로 힌지축(301)을 중심으로 회동되어 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 서로 이격된 비현상위치에 위치된다.
이 상태에서 다시 구동 기어(150)가 제1방향(A1)으로 회전되면, 구동 기어(150)와 구동부재(510)의 연결이 해제되고, 구동부재(510)는 자유롭게 회전될 수 있는 상태가 된다. 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 제2프레임(201)이 감광드럼(11)과 현상롤러(12)가 접촉되는 방향으로 힌지축(301)을 중심으로 회동되며, 제1이동 부재(500)는 구동부재(510)를 제1방향(A1)으로 회전시키면서 제2위치로부터 제1위치로 복귀된다.
도면으로 도시되지는 않았지만, 도 16 및 도 17에 도시된 실시예에도 도 14 및 도 15에 도시된 대전닙(N2)을 동시에 제어하는 구조가 적용될 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...본체 2...도어
3...구동 모터 4a, 4b, 4c, 4d...일방향 클러치
10...현상 카트리지 11...감광드럼
12...현상롤러 13...공급롤러
14...규제부재 15...현상교반부재
16...대전롤러 17...대전롤러 클리너
18...클리닝 부재 100...감광 유닛
101...제1프레임 103, 202...축
200...현상유닛 201...제2프레임
203...연장부 110, 150, 210, 250...구동 기어
301...힌지축 310, 320...커플러
330, 520...탄성부재 130...제2탄성부재
560...제3탄성부재 500...제1이동 부재
501...랙 기어부 510...구동부재
210c...태양 기어 510c...유성 기어
511...피니언 기어부 211, 512...제1, 제2클러치부
530...클러치 스프링 540...구동 부쉬
550...제2이동 부재 551, 552...제1, 제2레버부

Claims (20)

  1. 화상형성장치 본체에 착탈되는 현상 카트리지로서,
    감광드럼을 포함하는 감광 유닛;
    상기 감광드럼에 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상롤러를 포함하며, 힌지축을 중심으로 상기 감광 유닛과 회동가능하게 결합되는 현상 유닛;
    상기 현상롤러와 상기 감광드럼 중 적어도 하나를 구동하며, 제1방향과 그 반대방향인 제2방향으로 회전되는 구동 기어;
    상기 구동 기어와 동축 상에 위치되어 상기 구동 기어에 의하여 회전되는 구동부재;
    상기 구동 기어가 상기 제2방향으로 회전될 때에만 상기 구동부재와 상기 구동 기어를 연결하는 제1일방향 클러치;
    상기 구동부재와 연결되어, 상기 현상닙이 형성되는 제1위치와 상기 현상닙을 해제하는 제2위치로 왕복이동가능한 제1이동 부재;를 구비하는 현상 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1방향은 인쇄시의 회전방향이며,
    상기 제2방향은 비인쇄시의 회전방향인 현상 카트리지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동부재는 피니언 기어부를 구비하고, 상기 제1이동 부재는 상기 피니언 기어부와 맞물리는 랙 기어부를 구비하는 현상 카트리지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1이동 부재는 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동될 때에 상기 현상유닛을 상기 현상닙을 해제하는 방향으로 회동시키며, 상기 제2위치에서 상기 제1위치로 이동될 때에 상기 현상유닛이 상기 현상닙을 형성하는 방향으로 회동되도록 허용하는 현상 카트리지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 현상 유닛이 상기 현상닙을 형성하는 방향으로 회동되는 탄성력의 제공하는 탄성부재;를 더 구비하며,
    상기 제1이동 부재는 상기 구동 기어가 상기 제1방향으로 회전될 때에 상기 탄성부재의 탄성력에 의하여 상기 제1위치로 복귀되는 현상 카트리지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동 기어와 상기 구동부재는 상기 현상 유닛에 마련되며,
    상기 제1이동 부재는 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 전환될 때에 상기 감광 유닛에 마련된 접촉부에 접촉되어 상기 감광 유닛을 미는 현상 카트리지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 구동 기어와 상기 제1이동 부재는 상기 감광 유닛에 마련되며,
    상기 제1이동 부재는 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 전환될 때에 상기 현상 유닛에 마련된 접촉부에 접촉되어 상기 현상 유닛을 미는 현상 카트리지.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 구동 기어와 상기 구동부재 사이에는 감속기가 개재되는 현상 카트리지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감속기는 유성 감속기를 포함하는 현상 카트리지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유성 감속기는, 상기 구동 기어에 의하여 회전되는 태양 기어와, 상기 태양 기어와 맞물리고 상기 구동부재에 회전될 수 있게 설치되는 다수의 유성 기어를 포함하며,
    상기 구동 기어와 상기 태양 기어는 상기 제1일방향 클러치에 의하여 연결되는 현상 카트리지.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 감광유닛은 상기 감광드럼을 포함하는 제1회전부재를 구비하며,
    상기 현상유닛은 상기 현상롤러를 포함하는 제2회전부재를 구비하며,
    상기 구동 기어와 상기 구동 부재는 상기 제1회전부재와 상기 제2회전 부재 중 어느 하나의 회전축에 설치되는 현상 카트리지.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 구동 기어는 상기 현상롤러의 회전축에 회전될 수 있게 설치되며,
    상기 현상 카트리지는,
    상기 현상롤러의 회전축에 결합되는 구동 부쉬;
    상기 구동 기어가 상기 제1방향으로 연결될 때만 상기 구동 기어와 상기 구동 부쉬를 연결하는 제2일방향 클러치;를 더 구비하는 현상 카트리지.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2회전부재와는 다른 축;을 더 구비하며,
    상기 구동 기어와 상기 구동 부재는 상기 다른 축에 설치되는 현상 카트리지.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 감광드럼에 접촉되어 대전닙을 형성하며, 상기 감광드럼을 대전시키는 대전롤러;
    상기 대전롤러에 상기 감광드럼에 접촉되는 방향의 탄성력을 가하는 제2탄성부재;
    상기 감광 유닛에 마련되어, 상기 구동부재에 의하여, 상기 대전닙을 형성시키는 대전위치와, 상기 대전롤러를 상기 감광드럼으로부터 이격시키는 비대전위치로 이동되는 제2이동 부재;를 더 구비하는 현상 카트리지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1이동 부재가 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 이동될 때에 상기 제2이동 부재는 상기 대전위치로부터 상기 비대전 위치로 이동되는 현상 카트리지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 현상 유닛에 마련되며, 상기 제1이동 부재가 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 이동될 때에 상기 제2이동 부재를 상기 비대전 위치로 이동시키는 연장부;를 더 구비하는 현상 카트리지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1이동 부재가 상기 제2위치로부터 상기 제1위치로 복귀될 때에, 상기 제2이동 부재를 상기 대전위치로 복귀시키는 방향의 탄성력을 가하는 제3탄성부재;를 더 구비하는 현상 카트리지.
  18. 본체;
    상기 본체에 착탈되는 것으로서, 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 현상 카트리지;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 본체에 마련되어 상기 감광드럼과 상기 현상롤러를 구동하는 구동 모터;
    상기 구동 모터와 상기 감광드럼 사이에 설치되어 상기 구동 기어가 상기 제1방향으로 회전될 때에만 상기 구동 모터와 상기 감광드럼을 연결하는 일방향 클러치;를 더 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 본체에 마련되어 상기 감광드럼을 구동하는 제1구동모터;
    상기 본체에 마련되어 상기 현상롤러를 구동하는 제2구동모터;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180017427A (ko) * 2016-08-09 2018-02-21 에스프린팅솔루션 주식회사 현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치
JP6614085B2 (ja) * 2016-09-26 2019-12-04 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 ワンウェイクラッチ、定着装置及び画像形成装置
KR20180054024A (ko) * 2016-11-14 2018-05-24 에이치피프린팅코리아 주식회사 현상 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치
JP6863052B2 (ja) * 2017-04-28 2021-04-21 ブラザー工業株式会社 現像カートリッジ
JP7167556B2 (ja) * 2018-08-30 2022-11-09 ブラザー工業株式会社 現像カートリッジ
WO2020194801A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Developing device
CN110441999B (zh) * 2019-08-16 2024-02-09 珠海天威飞马打印耗材有限公司 处理盒、处理盒的装机方法和电子照相成像装置
CN110376858B (zh) * 2019-08-16 2023-11-10 珠海天威飞马打印耗材有限公司 处理盒、处理盒的装机方法和电子照相成像装置
KR20210026067A (ko) * 2019-08-29 2021-03-10 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 현상 카트리지의 회전을 허용하는 방향으로 피벗 가능한 토너 공급 덕트
CN116157748A (zh) * 2020-09-17 2023-05-23 佳能株式会社 图像形成装置和盒
US11624996B2 (en) * 2020-09-24 2023-04-11 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having deterioration quantity of photosensitive drum determining capability
JP2022093180A (ja) * 2020-12-11 2022-06-23 キヤノン株式会社 画像形成装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267602A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Canon Inc プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
JP2007024973A (ja) 2005-07-12 2007-02-01 Canon Inc 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2007178656A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Brother Ind Ltd 画像形成装置
JP2014016432A (ja) 2012-07-06 2014-01-30 Canon Inc 駆動装置及び画像形成装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1036035A (ja) 1996-07-18 1998-02-10 Otis Elevator Co エレベータのガイドレールのオーバーレイ
JP4032472B2 (ja) 1997-06-05 2008-01-16 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
KR100693338B1 (ko) 2005-09-08 2007-03-09 삼성전자주식회사 프로세스 카트리지 및 이를 구비한 화상형성장치
KR20070037888A (ko) * 2005-10-04 2007-04-09 삼성전자주식회사 현상카트리지
KR101454656B1 (ko) * 2007-02-14 2014-10-28 삼성전자 주식회사 동력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치
JP4983476B2 (ja) 2007-08-17 2012-07-25 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置および現像装置
JP4957743B2 (ja) 2009-04-07 2012-06-20 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像形成装置
KR101588218B1 (ko) * 2009-06-10 2016-01-25 삼성전자주식회사 화상형성장치, 화상형성장치의 현상닙제어방법, 및 화상형성장치의 포장방법
JP5531687B2 (ja) * 2010-03-12 2014-06-25 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP5517732B2 (ja) * 2010-05-11 2014-06-11 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び画像形成装置
EP2455819B8 (en) 2010-11-23 2018-07-18 HP Printing Korea Co., Ltd. Developing cartridge and image forming apparatus having the same
KR101615652B1 (ko) 2011-01-06 2016-04-26 삼성전자 주식회사 프로세스 카트리지 및 이를 가지는 화상형성장치
JP5899135B2 (ja) 2013-02-26 2016-04-06 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及びそれを備えた画像形成装置
JP6494157B2 (ja) * 2013-06-28 2019-04-03 キヤノン株式会社 一方向クラッチ及び駆動伝達ユニット
US9783365B2 (en) * 2013-09-30 2017-10-10 Canon Kabushiki Kaisha Driving force transmission device and image-forming apparatus
JP6136835B2 (ja) * 2013-10-08 2017-05-31 富士ゼロックス株式会社 駆動切替装置および画像形成装置
JP6324022B2 (ja) 2013-10-30 2018-05-16 キヤノン株式会社 駆動伝達装置、定着装置、及び画像形成装置
JP5978235B2 (ja) * 2014-01-28 2016-08-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP6529268B2 (ja) * 2014-01-28 2019-06-12 キヤノン株式会社 駆動伝達装置及び画像形成装置
KR20160028652A (ko) * 2014-09-04 2016-03-14 삼성전자주식회사 동력전달장치 및 이를 채용한 화상형성장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267602A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Canon Inc プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
JP2007024973A (ja) 2005-07-12 2007-02-01 Canon Inc 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2007178656A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Brother Ind Ltd 画像形成装置
JP2014016432A (ja) 2012-07-06 2014-01-30 Canon Inc 駆動装置及び画像形成装置

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