KR102270434B1 - 전자 사진 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

구동력 전달 부재는, 구동력 전달면을 포함하고 카트리지 커플링에 구동력을 전달하는 구동력 커플링부, 카트리지의 피구동 기어와 결합하여 구동력을 전달하는 제1 헬리컬 기어부 및 구동 기어와 결합하여 구동력을 전달받는 제2 헬리컬 기어부를 포함한다. 구동력 전달 부재가 회전 축선을 중심으로 회전할 때, 이들은 서로 일체로 회전한다. 구동력 전달면은 구동력 전달 부재와 동일 방향으로 비틀려 형성된다 제1 헬리컬 기어부의 헬리컬 기어 이는 구동력 전달면과 동일 방향으로 비틀려 형성된다. 제2 헬리컬 기어부의 헬리컬 기어 이는 제1 헬리컬 기어부의 헬리컬 기어 이의 비틀림 방향과 반대 방향으로 비틀려 형성된다.

Description

전자 사진 화상 형성 장치 {ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은, 카트리지가 내부에 장착된 상태로 전자 사진 방식을 이용하여 기록재에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자 사진 화상 형성 장치(이하, 단순히 "화상 형성 장치"라고도 칭함)에서는, 일반적으로 드럼형인, 화상 담지체로서의 역할을 하는 전자 사진 감광체, 즉, 감광체 드럼이 균일하게 대전된다. 이어서, 대전된 감광체 드럼이 선택적으로 노광되어, 감광체 드럼 상에 정전 잠상(정전 화상)을 형성한다. 계속하여, 감광체 드럼 상에 형성된 정전 잠상이 현상제로서의 역할을 하는 토너에 의해 토너 화상으로 현상된다. 감광체 드럼 상에 형성된 토너 화상은 기록 용지 또는 플라스틱 시트와 같은 기록재로 전사되고, 기록재 상으로 전사된 토너 화상에 열 또는 압력이 가해져서, 토너 화상이 기록재에 정착됨으로써 화상이 인쇄된다.
이러한 화상 형성 장치는 일반적으로 토너 보급과 각종 프로세싱 유닛의 유지 관리를 필요로 한다. 토너 보급과 유지 관리를 용이하게 하기 위해, 감광체 드럼, 대전 유닛, 현상 유닛, 클리닝 유닛 등이 프레임 내에 조합되고 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능한 프로세스 카트리지가 실용화되어 있다.
이러한 프로세스 카트리지 방식은, 사용자가 스스로 유지 관리를 수행할 수 있으므로 조작성을 현저하게 향상시켜, 우수한 사용성을 갖는 화상 형성 장치를 제공한다. 이 때문에, 이러한 프로세스 카트리지 방식은 화상 형성 장치에서 널리 이용된다.
일본 특허 출원 공개 평8－328449호는, 화상 형성 장치 본체로부터 프로세스 카트리지로 구동을 전달하는 커플링이 선단에 설치되고, 스프링에 의해 프로세스 카트리지를 향해 가압되는 구동력 전달 부재를 포함하는 화상 형성 장치를 개시한다. 이러한 화상 형성 장치는, 화상 형성 장치 본체의 개폐 커버가 닫혔을 때, 스프링에 의해 구동력 전달 부재가 가압되어 프로세스 카트리지를 향해 이동하여 프로세스 카트리지의 커플링과 결합하여 구동력을 전달하도록 구성된다. 또한, 화상 형성 장치 본체의 개폐 커버가 열렸을 때, 구동력 전달 부재가 캠에 의해 스프링에 대항하여 프로세스 카트리지로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 착탈 가능 상태로 된다.
본 개시는 종래 기술을 한층 발전시켜, 구동력 전달 부재를 회전 축선 방향에서 안정적으로 위치 결정할 수 있는 구성을 제공하기 위한 것이다.
전자 사진 화상 형성 장치는, 장치 본체에 카트리지를 장착한 상태로 기록재에 화상을 형성한다. 본 장치는 구동원, 구동 기어 및 구동력 전달 부재를 포함한다. 구동 기어는 구동원에 의해 회전되도록 구성된다. 구동력 전달 부재는 구동 기어로부터 전달된 구동력에 의해 회전되어 카트리지에 구동력을 전달하도록 구성된다. 구동력 전달 부재는 커플링부, 제1 헬리컬 기어부 및 제2 헬리컬 기어부를 포함한다. 커플링부는 카트리지의 카트리지 커플링에 결합하도록 구성된 구동력 전달면을 포함하고, 구동력을 카트리지 커플링에 전달한다. 제1 헬리컬 기어부는 카트리지의 피구동 기어와 결합하여 구동력을 전달하도록 구성된다. 제2 헬리컬 기어부는 구동 기어와 결합하여 구동력을 전달받도록 구성된다. 구동력 전달 부재가 회전 축선을 중심으로 회전할 때, 커플링부, 제1 헬리컬 기어부 및 제2 헬리컬 기어부는 서로 일체로 회전한다. 커플링부의 구동력 전달면은, 카트리지 커플링으로부터 회전 축선에 평행한 미리 정해진 방향으로 구동력 전달 부재를 보았을 때, 미리 정해진 방향으로 하류측으로부터 상류측으로 구동력 전달 부재의 회전 방향과 동일 방향으로 비틀려 형성된다. 제1 헬리컬 기어부의 헬리컬 기어 이는 구동력 전달면의 비틀림 방향과 동일 방향으로 비틀려 형성된다. 제2 헬리컬 기어부의 헬리컬 기어 이는 제1 헬리컬 기어부의 헬리컬 기어 이의 비틀림 방향과 반대 방향으로 비틀려 형성된다.
본 발명의 추가적인 특징이 (첨부 도면을 참조하여) 예시적인 실시예의 후술하는 설명으로부터 명확하게 될 것이다.
도 1은, 카트리지가 장착된 상태의 드럼의 회전 축선에 수직인 전자 사진 화상 형성 장치의 단면도.
도 2는 드럼의 회전 축선에 수직인 카트리지의 단면도.
도 3은 카트리지의 분해 사시도.
도 4는 카트리지의 분해 사시도.
도 5는 드럼의 회전 축선에 수직인 장치 본체의 단면도.
도 6은 구동 유닛의 사시도.
도 7은 구동력 전달 부재와 구동 기어의 사시도.
도 8은 카트리지의 구동측의 부분 사시도.
도 9는 구동력 전달 부재에 인가되는 추력을 설명하기 위한 도면.
도 10은 드럼의 회전 축선 방향에서 본 구동력 전달 부재 주변의 도면.
도 11은 원통 캠의 사시도.
도 12는 구동측에서 본 측판의 사시도.
도 13은 구동측판에 원통 캠이 장착된 상태를 나타내는 드럼의 회전 축선을 따라 취한(도 12의 화살표 ⅩⅢ 방향으로부터 본) 단면도.
도 14는 개폐 커버가 열린 상태의 원통 캠의 링크 구성을 나타내기 위한 드럼의 회전 축선에 수직인 장치 본체의 단면도.
도 15는 구동력 전달 부재 주변을 나타내는 드럼의 회전 축선에 평행한 단면도.
도 16a는 카트리지가 장치 본체에 장착된, 장치 본체의 구동측의 구성을 나타내는 도면.
도 16b는 카트리지가 장치 본체에 장착된, 장치 본체의 비구동측의 구성을 나타내는 도면.
도 17은 개폐 커버가 닫히기 전의 구동력 전달 부재의 길이 방향의 위치를 나타내기 위한 도면.
도 18a는 장치 본체에 대한 길이 방향의 카트리지의 위치를 나타내는 도면.
도 18b는 장치 본체에 대한 길이 방향의 카트리지의 위치를 나타내는 도면.
도 19a는 드럼의 회전 축선에 수직인 방향에서의 카트리지가 장치 본체에 위치되는 구성을 나타내는 구동측의 장치 본체의 단면도.
도 19b는 드럼의 회전 축선에 수직인 방향에서의 카트리지가 장치 본체에 위치되는 구성을 나타내는 비구동측의 장치 본체의 단면도.
도 20은 개폐 도어가 닫힌 상태에서, 원통 캠의 링크 구성을 나타내기 위한 드럼의 회전 축선에 수직인 장치 본체의 단면도.
도 21은 구동력 전달 부재의 이동을 나타내기 위한, 드럼의 회전 축선에 평행한 장치 본체의 단면도.
도 22는 카트리지와 구동력 전달 부재의 결합을 설명하기 위한 드럼의 회전 축선에 평행한 카트리지와 구동력 전달 부재의 단면도.
［제1 실시 형태］
본 개시의 실시 형태를 설명한다. 이하의 설명에서, 장치 본체(A)란, 카트리지(B)를 제외한 전자 사진 화상 형성 장치의 부분을 나타낸다. 길이 방향 AM은, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 장착된 상태에서의 전자 사진 감광체 드럼(62)의 회전 축선의 방향으로 정의된다. 장치 본체(A)의 길이 방향 AM에서, 화상 형성 장치 본체 A로부터 전자 사진 감광체 드럼(62)으로 구동을 전달하는 구동력 전달 부재(81)를 갖는 측을 구동측으로, 그 반대측을 비구동측으로 정의한다.
도 1 및 2를 참조하여, 전체 구성 및 화상 형성 프로세스에 대해 설명한다. 도 1은 본 개시의 실시 형태에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체(이하, "장치 본체(A)"라고 칭함) 및 프로세스 카트리지(이하, "카트리지(B)"라고 칭함)의 단면도이다. 도 2는 카트리지(B)의 단면도이다. 도 1 및 2 모두 전자 사진 감광체 드럼의 회전 축선에 수직인 단면도이다.
＜전자 사진 화상 형성 장치 전체 구성＞
도 1 에 나타내는 전자 사진 화상 형성 장치는, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 착탈 가능한 전자 사진 기술을 이용한 레이저 빔 프린터이다. 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 장착되었을 때, 카트리지(B)의 화상 담지체로서의 역할을 하는 전자 사진 감광체 드럼(62)에 잠상을 형성하기 위한 노광 유닛(3)이 배치된다. 화상이 형성되는 기록 매체(이하, "시트재(P)"라고 칭함)를 수납한 시트 트레이(4)가 카트리지(B)의 아래 쪽에 배치된다.
장치 본체(A)는 시트재(P)의 반송 방향 D를 따라, 픽업 롤러(5a), 급송 롤러쌍(5b), 반송 롤러쌍(5c), 전사 가이드(6), 전사 롤러(7), 반송 가이드(8), 정착 유닛(9), 배출 롤러쌍(10), 배출 트레이(11) 등을 추가로 포함한다. 정착 유닛(9)은 가열 롤러(9a) 및 가압 롤러(9b)로 구성된다.
＜화상 형성 프로세스＞
화상 형성 프로세스의 개략을 설명한다. 인쇄 개시 신호에 기초하여, 전자 사진 감광체 드럼(이하, "드럼(62)"이라 칭함)은 화살표 R 방향으로 미리 정해진 주속도(周速度: 프로세스 속도)로 회전 구동된다. 바이어스 전압이 인가된 대전 롤러(66)는 드럼(62)의 외주면에 접촉하여, 드럼(62)의 외주면을 균일하게 대전시킨다.
노광 유닛(3)은, 화상 정보에 따라 레이저 빔 L을 출력한다. 레이저 빔 L은 카트리지(B)의 클리닝 하우징(71)에 설치된 레이저 개구(71h)를 통과하여 노광을 위해 드럼(62)의 외주면을 주사한다. 따라서, 드럼(62)의 외주면에는 화상 정보에 대응하는 정전 잠상이 형성된다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 현상 유닛(20)에서, 토너실(29) 내의 토너 T는 반송 부재(43)의 회전에 의해 교반 및 토너 공급실(28)로 반송된다. 토너 T는 마그넷 롤러(34)(고정 자석)의 자력(magnetic force)에 의해 현상 롤러(32)의 표면에 담지된다. 현상제 담지체로서의 역할을 하는 현상 롤러(32)의 주위면 상의 토너 T는 현상 블레이드(42)에 의해 마찰 대전되면서 층두께가 조절된다. 토너 T는 정전 잠상에 따라 드럼(62) 상으로 현상되어 토너 화상으로서 가시화된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 레이저 빔 L의 출력 타이밍에 맞추어, 픽업 롤러(5a), 급송 롤러쌍(5b), 반송 롤러쌍(5c)에 의해 장치 본체(A)의 하부에 수납된 시트재(P)가 시트 트레이(4)로부터 송출된다. 시트재(P)가 전사 가이드(6)를 통과하여, 드럼(62)과 전사 롤러(7) 사이의 전사 위치로 반송된다. 전사 위치에서, 토너 화상은 드럼(62)으로부터 시트재(P)로 순차적으로 전사된다.
토너 화상이 전사된 시트재(P)는, 드럼(62)으로부터 분리되어 반송 가이드(8)를 따라 정착 유닛(9)으로 반송된다. 시트재(P)는 그 후 정착 유닛(9)을 구성하는 가열 롤러(9a)와 가압 롤러(9b) 사이의 닙부(nip)를 통과한다. 닙부에서 가압 및 가열 정착 프로세스를 받은 토너 화상은 시트재(P)에 정착된다. 토너 화상 정착 프로세스를 받은 시트재(P)는 배출 롤러쌍(10)으로 반송되어 배출 트레이(11)로 배출된다.
도 2를 참조하면, 전사 후의 드럼(62)의 외주면 상의 잔류 토너는 클리닝 부재(클리닝 블레이드)(77)에 의해 제거되어, 다시 화상 형성 프로세스에 사용된다. 드럼(62)으로부터 제거된 토너는 감광체 드럼을 포함하는 하우징인 클리닝 유닛(60)의 폐토너실(71b)에 저장된다.
상술한 설명에서, 대전 롤러(66), 현상 롤러(32), 전사 롤러(7) 및 클리닝 부재(77)가 드럼(62)에 작용하는 프로세싱 유닛을 구성한다.
＜카트리지 구성＞
도 2, 3 및 4를 참조하여 카트리지(B)의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 2는 카트리지(B)의 단면도이고, 도3 및 4는 카트리지(B) 일부의 분해 사시도이다.
카트리지(B)는 클리닝 유닛(60)과 현상 유닛(20)을 포함하는 소위 프로세스 카트리지이다. 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광체와, 전자 사진 감광체를 프로세싱하기 위한 프로세싱 유닛으로서의 대전 디바이스, 현상 디바이스 및 클리닝 유닛 중 적어도 하나를 일체화한 조합으로서, 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 한 것이다.
클리닝 유닛(60)은 드럼(62), 대전 롤러(66), 클리닝 부재(77) 및 이들을 지지하는 클리닝 하우징(71)을 포함한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 드럼(62)은 구동측 단부에 설치된 구동측 드럼 플랜지(63)가 드럼 베어링(73)의 구멍(hole)(73a)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 한편, 비구동 측에서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 드럼(62)은 클리닝 하우징(71)의 구멍(71c)에 압입된 드럼 샤프트(78)에 의해, 비구동측 드럼 플랜지(64)의 구멍(미도시)에서 회전 가능하게 지지된다. 클리닝 유닛(60)에서, 대전 롤러(66) 및 클리닝 부재(77)는 드럼(62)의 외주면에 접촉하여 배치된다.
클리닝 부재(77)는, 고무 또는 탄성 재료로 형성된 블레이드형 탄성 부재인 고무 블레이드(77a) 및 고무 블레이드(77a)를 지지하는 지지 부재(77b)를 포함한다. 고무 블레이드(77a)는 드럼(62)의 회전 방향에 대해서 반대 방향으로 드럼(62)에 접촉한다. 즉, 고무 블레이드(77a)는, 그 선단부가 드럼(62)의 회전 방향의 상류를 향하도록 드럼(62)에 접촉한다.
클리닝 부재(77)에 의해 드럼(62)의 표면으로부터 제거된 폐토너는 클리닝 하우징(71)과 클리닝 부재(77)에 의해 형성된 폐토너실(71b)에 저장된다. 클리닝 하우징(71)으로부터 폐토너가 누출되는 것을 방지하기 위한 누출 방지 시트(65)가 드럼(62)에 접촉하도록 클리닝 하우징(71)의 가장자리에 배치된다.
대전 롤러(66)는 클리닝 하우징(71)의 길이 방향(드럼(62)의 회전 축선과 실질적으로 평행)으로의 양단부에서, 대전 롤러 베어링(67)을 통해 클리닝 유닛(60)에 회전 가능하게 장착된다. 대전 롤러(66)는, 대전 롤러 베어링(67)이 가압 부재(68)에 의해 드럼(62)을 향해 가압되므로 드럼(62)에 압접(pressure-contact)된다. 대전 롤러(66)는 드럼(62)의 회전에 종동 회전된다.
현상 유닛(20)은 현상 롤러(32), 현상 롤러(32)를 지지하는 현상제 용기(23), 현상 블레이드(42) 등을 포함한다. 현상 롤러(32)는 양단에 설치된 베어링 부재(27, 37)를 사용하여 현상제 용기(23)에 회전 가능하게 장착된다. 현상 롤러(32)는 그 내부에 마그넷 롤러(34)를 포함한다. 현상 유닛(20)은 현상 롤러(32) 상의 토너층을 규제하기 위한 현상 블레이드(42)를 포함한다. 롤러형 간격 보유 지지 부재(38)가 현상 롤러(32)의 양단에 회전 가능하게 부착된다. 간격 보유 지지 부재(38)와 드럼(62)이 서로 접촉함으로써, 현상 롤러(32)는 드럼(62)으로부터 미소한 간격(clearance)을 두고 보유 지지된다. 현상 유닛(20)으로부터 토너가 누출하는 것을 방지하기 위한 누출 방지 시트(33)가 현상 롤러(32)에 접촉하도록 바닥 부재(22)의 가장자리에 배치된다. 현상제 용기(23)와 바닥 부재(22)에 의해 형성된 토너실(29)에는 반송 부재(43)가 제공된다. 반송 부재(43)는 토너실(29)에 수용된 토너를 교반하고, 토너 공급실(28)로 토너를 반송한다.
도 3 및 4에 나타내는 바와 같이, 카트리지(B)는 클리닝 유닛(60)과 현상 유닛(20)을 조합하여 구성된다. 현상 유닛과 클리닝 유닛의 조합시에, 우선 클리닝 하우징(71)의 구동측의 제1 현수 구멍(71i)에 대응하는 현상제 용기(23)의 현상 제1 지지 보스(26a)의 중심과, 비구동측의 제2 현수 구멍(71j)에 대응하는 현상 제2 지지 보스(23b)의 중심이 정렬된다. 구체적으로, 현상 유닛(20)이 화살표 G 방향으로 이동되어, 제1 현수 구멍(71i) 및 제2 현수 구멍(71j)에 현상 제1 지지 보스(26a) 및 현상 제2 지지 보스(23b)가 각각 끼워진다. 이에 의해, 현상 유닛(20)이 클리닝 유닛(60)에 회전 가능하게 접속된다. 그 후, 드럼 베어링(73)을 클리닝 유닛(60)에 조립시켜 카트리지(B)를 형성한다.
비구동측의 가압 부재(46L)의 제1 단부(46Lb)는 현상제 용기(23)의 표면(23k)에 고정되고, 제2 단부(46La)가 클리닝 유닛의 일부인 표면(71l)에 접촉한다. 구동측의 가압 부재(46R)의 제1 단부(46Rb)는 담지체(26)의 표면(26b)에 고정되고, 제2 단부(46Ra)는 클리닝 유닛의 일부인 표면(71k)에 접촉한다.
본 실시 형태에서, 가압 부재(46R) 및 가압 부재(46L)는 압축 스프링이다. 스프링의 가압력에 의해 클리닝 유닛(60)에 대해 현상 유닛(20)을 가압함으로써, 현상 롤러(32)는 드럼(62)에 대하여 확실하게 눌러진다. 현상 롤러(32)의 양단부에 부착된 간격 보유 지지 부재(38)에 의해, 현상 롤러(32)가 드럼(62)으로부터 미리 정해진 간격을 두고 보유 지지된다.
＜장치 본체의 구성＞
*다음으로, 도 5 및 6을 참조하여, 장치 본체(A)의 구성에 대해 설명한다. 도 5는 장치 본체(A)의 단면도이고, 도 6은 구동 유닛의 사시도이다. 도 5의 단면은 드럼(62)의 회전 축선에 수직인 단면이다.
장치 본체(A)는 플라스틱 등으로 형성된 케이스를 갖는다. 케이스는 구동측의 측판(15)과 비구동측의 측판(16)과 측판(15, 16)을 연결하는 전판(front plate)(18) 및 후판(100)으로 구성된다. 장치 본체(A)는 케이스에 대해 회전 가능하게 지지된 개폐 커버(13)를 포함한다. 카트리지(B)는 개폐 커버(13)를 여는 것에 의해 노출되는 카트리지 삽입구(17)를 통해 장치 본체(A)로부터 착탈 가능하게 된다. 카트리지(B)의 착탈 시에 카트리지를 가이드하는 상부 가이드 레일(15g, 16d) 및 하부 가이드 레일(15h, 16e)이(도 8 및 17에서 상세하게 설명함), 장치 본체(A)의 측판(15, 16) 내부에 각각 배치된다. 노광 유닛(3)은 측판(15)과 측판(16)을 연결하도록 고정된 광학 지지대(101)에 스크류 등(미도시)으로 지지 및 고정되는 레이저 스캐너(102)로 구성된다.
＜구동 유닛＞
도 6을 참조하여, 구동 유닛(103)의 구성에 대해 설명한다. 구동 유닛(103)은 구동 유닛 측판(103a)에 의해 회전 가능하게 지지되는 복수의 기어를 포함하고, 스크류 등(미도시)을 사용하여 장치 본체(A)의 외측에 측판(15)의 위치에서 지지 및 고정된다. 구동 유닛은 구동원으로서의 역할을 하는 모터(104)를 포함한다. 복수의 기어는 구동력 전달 기어열(gear train)(구동열)을 구성한다. 구동력 전달 기어열은 도 5 에 나타내는 픽업 롤러(5a), 급송 롤러쌍(5b), 반송 롤러쌍(5c), 구동력 전달 부재(81), 가압 롤러(9b) 및 배출 롤러쌍(10)으로 모터(104)로부터의 구동력을 공급한다. 픽업 롤러(5a)는 구동열 중에 솔레노이드(미도시)를 포함하고, 인쇄 개시 신호와 동기된 타이밍에서 간헐 구동된다. 급송 롤러쌍(5b) 및 반송 롤러쌍(5c)은 상시 회전되어, 픽업 롤러(5a)로부터 반송된 시트재(P)를 전사부로 전달한다.
구동력은 구동력 전달 부재(81)에 의해 카트리지(B)로 공급된다. 구동력 전달 부재(81)의 제2 기어부(81e)는 모터(104)로부터 기어를 통해 전달된 구동력에 의해 회전되는 구동 기어(105)와 측판(15)의 외측에서 결합하여, 모터(104)로부터의 구동력이 전달된다. 구동력이 카트리지(B)에 전달될 수 있도록, 측판(15)에 설치된 구멍(15k)으로부터 측판(15)의 내측으로 커플링 오목부(81b)와 제1 기어부(81a)가 돌출하여 있다.
후판(100)에는 양단부에 베어링 부재(7a)를 통해 전사 롤러(7)가 회전 가능하게 장착된다. 전사 롤러(7)는 베어링 부재(7a)에 부착된 전사 가압 스프링(7b)에 의해 감광체 드럼(62)에 소정의 접촉압을 인가하도록 구성된다. 전사 롤러(7)는 감광체 드럼(62)과 접촉하여 전사 닙부를 형성하고, 반송 롤러쌍(5c)으로부터 반송되어 온 시트재(P)에 토너 화상을 전사하면서 정착 유닛(9)으로 반송한다. 전사 롤러(7)는 구동열에 접속되어 있지 않고 감광체 드럼(62)에 의해 구동된다.
가압 롤러(9b)와 가열 롤러(9a)는 정착 프레임(9c)에 고정되어 정착 유닛(9)을 형성한다. 정착 프레임(9c)은 스크류 등(미도시)에 의해 측판(15)과 측판(16)의 상면(upper surface)에 고정된다. 정착 유닛(9)에서, 가압 롤러 구동 기어(미도시)가 가압 롤러(9b)의 일단부에 고정된다. 가압 롤러(9b)는 구동열을 통해 구동원으로서의 역할을 하는 모터(104)로부터 구동력을 받음으로써 회전한다. 전사부로부터 반송되어 온 시트재(P)는 정착 롤러쌍을 통과함으로써 토너 화상이 시트재(P)에 정착되면서 배출 롤러쌍(10)으로 반송된다.
＜구동력 전달 부재(81)의 주변의 구성＞
다음으로, 구동력 전달 부재(81)와 그 주변의 구성에 대해 설명한다. 도 15는 구동력 전달 부재(81) 주변을 나타내는 드럼(62)의 회전 축선에 평행한 단면도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 구동력 전달 부재(81), 구동력 전달 부재(81)를 회전 가능하게 지지하는 구동력 전달 부재 베어링(83), 구동력 전달 부재 가압 스프링(84), 원통 캠(86) 및 측판(15)이 장치 본체(A)의 구동 측에 설치된다.
＜구동력 전달 부재(81)＞
다음으로, 구동력 전달 부재(81)의 구성에 대해 도 7 및 15를 참조하여 설명한다. 도 7은 구동력 전달 부재(81)와 구동 기어(105)의 사시도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 길이 방향 AM에 평행한 축선 방향으로의 구동력 전달 부재(81)의 구동측 단부(81c)가 구동력 전달 부재 베어링(83)과 결합하여, 회전 가능하면서 축선 방향으로 이동 가능하게 지지되고 있다.
길이 방향 AM으로의 구동력 전달 부재(81)의 중앙부(81d)는 측판(15)의 구멍(15k)과의 사이에 틈새 M을 갖는다. 구동력 전달 부재(81)는, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 장착되어 있지 않을 때에는, 틈새 M의 범위 내에서 미세하게 이동 가능하도록 지지되고 있다. 이하의 설명에서는, 구동력 전달 부재(81)의 회전 축선이 길이 방향 AM과 평행한 상태로 되어 있는 것으로 하여 설명한다.
구동력 전달 부재(81)는 제1 기어부(81a)(제1 헬리컬(helical) 기어부), 제2 기어부(제2 헬리컬 기어부)(81e) 및 비구동 측의 커플링 오목부(81b)를 포함한다. 커플링 오목부(81b)의 선단에는 선단부(81b1)가 제공된다. 구동력 전달 부재(81)에서, 길이 방향 AM으로 비구동측으로부터 구동측으로 순서대로, 커플링 오목부(81b), 제1 기어부(81a) 및 제2 기어부(81e)가 배치된다.
＜원통 캠(86)＞
다음으로, 구동력 전달 부재(81)를 길이 방향 AM으로 이동시키기 위한 원통 캠(86)에 대해 설명한다. 도 11은 원통 캠(86)의 사시도이고, 도 12는 구동측에서 본 측판(15)의 사시도이다. 도 11 및 12에 나타내는 바와 같이, 원통 캠(86)은 측판(15)에 회전 가능하면서 길이 방향 AM으로 이동 가능하게 부착된다. 원통 캠(86)은 2개의 경사면(86a, 86b)과, 경사면(86a, 86b)에 연속하고 길이 방향으로 비구동측의 측판(15)에 평행한 제1 단부(86c)를 포함한다. 도 12 및 13에 나타낸 바와 같이, 측판(15)은, 2개의 경사면(86a, 86b)에 대향하는 위치에 2개의 경사면(15d, 15e)과, 원통 캠(86)의 제1 단부(86c)에 대향 가능한 단부면(15f)을 포함한다. 원통 캠(86)은 제1 단부(86c)의 반대측에 제2 단부(86d)를 갖는다.
도 14는 카트리지(B)를 교환할 때 열리는 개폐 커버(13)가 열린 상태의 원통 캠(86)의 링크 구성을 설명하기 위한 드럼(62)의 회전 축선에 수직인 장치 본체(A)의 단면도이다. 장치 본체(A)는 개폐 커버(13)와 원통 캠(86)에 접속된 링크 부재(85), 카트리지 가압 부재(1, 2), 카트리지 가압 스프링(19, 21) 및 전판(18)을 포함한다. 개폐 커버(13)는 측판(15)과 측판(16)(미도시)에 회전 가능하게 부착된다. 링크 부재(85)는 양단에 보스(85a, 85b)를 포함한다. 보스(85a, 85b)는 각각 개폐 커버(13)의 장착 구멍(13a)과 원통 캠(86)의 장착 구멍(86e)에 회전 가능하게 장착된다. 개폐 커버(13)가 열렸을 때, 원통 캠(86)의 제1 단부(86c)와 측판(15)의 단부면(15f)이 서로 접촉할 때까지, 원통 캠(86)은 링크 부재(85)를 통해 회전한다. 원통 캠(86)의 제1 단부(86c)와 측판(15)의 단부면(15f)이 서로 접촉할 때까지 원통 캠(86)이 회전하는 동안, 원통 캠(86)은 경사면(86a, 86b)이 경사면(15d, 15e)에 각각 접촉하면서 길이 방향 AM에 대해 구동측으로 이동한다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 구동력 전달 부재(81)는 부딪힘면(butting surface)(81g)을 포함한다. 원통 캠(86)의 제2 단부(86d)는 부딪힘면(81g)에 대향하고 있다. 구동력 전달 부재 가압 스프링(84)은 압축 스프링이며, 그 제1단부(84a)가 구동력 전달 부재 베어링(83)의 스프링 시트(spring seat)(83a)에 접촉하며, 제2 단부(84b)가 구동력 전달 부재(81)의 스프링 시트(81f)에 접촉한다. 이에 의해, 구동력 전달 부재(81)는 축선 방향으로 비구동측으로 가압된다. 이 가압에 의해 구동력 전달 부재(81)의 부딪힘면(81g)이 원통 캠(86)의 제1 단부(86c)에 접촉하고(부딪히고), 구동력 전달 부재(81)는 전술한 원통 캠(81)의 길이 방향 AM에서의 구동측으로의 이동에 수반하여 구동측으로 이동한다. 구동력 전달 부재(81)에 구동력을 공급하는 구동 기어(105)는 구동력 전달 부재(81)의 제2 기어부(제2 헬리컬 기어부)(81e)와 결합하고 있다. 구동 기어(105)와 제2 기어부(81e)는, 구동력 전달 부재(81)가 길이 방향 AM으로 이동 가능한 전체 영역에서 결합 상태를 유지할 수 있는 치폭(facewidth)을 갖는다. 즉, 개폐 커버(13)를 개폐함으로써, 구동력 전달 부재(81)는 구동 기어(105)와의 결합을 유지한 채로 길이 방향 AM으로 이동할 수 있다. 따라서, 구동력 전달 부재(81)는 개폐 커버(13)를 여는 것으로써 길이 방향 AM으로 구동측으로 이동하고, 개폐 커버(13)가 열린 상태에서 퇴피 위치(retracted position)를 취한다. 따라서, 카트리지(B)를 장착하기 위한 공간이 제공될 수 있다.
＜카트리지(B)의 장치 본체(A)로의 장착＞
다음으로, 카트리지(B)의 장착에 대해 설명한다. 도 16a는 장치 본체(A)의 구동측의 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 장착하는 구성을 나타내는 도면이다. 도 16b는 장치 본체(A)의 비구동측의 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 장착하는 구성을 나타내는 도면이다. 도 16a 및 도 16b에 나타내는 바와 같이, 측판(15)은 가이드로서의 역할을 하는 상부 가이드 레일(15g)과 하부 가이드 레일(15h)을 포함하고, 측판(16)은 상부 가이드 레일(16d)과 하부 가이드 레일(16e)을 포함한다. 카트리지(B)는 구동측 단부에 피가이드부(73g)와 피회전멈춤부(73c)를 포함하고, 비구동측 단부에 피위치결정부(71d)와 피회전멈춤부(71g)를 포함한다. 카트리지(B)가 장치 본체(A)의 카트리지 삽입구(17)로부터 삽입되면, 구동측의 카트리지(B)의 피가이드부(73g)와 피회전멈춤부(73c)가 장치 본체(A)의 상부 가이드 레일(15g)과 하부 가이드 레일(15h)에 의해 각각 가이드된다. 비구동측의 카트리지(B)의 피위치결정부(71d)와 피회전멈춤부(71g)는 장치 본체(A)의 상부 가이드 레일(16d)과 하부 가이드 레일(16e)에 의해 각각 가이드된다. 따라서, 카트리지(B)는 가이드되면서 장치 본체(A) 내에서 이동함으로써 장치 본체(A)에 장착된다.
카트리지(B)는 전술한 장착 과정에서 장치 본체(A)에 대한 길이 방향 AM의 위치 결정을 행한다. 도 18a 및 18b는 장치 본체(A)에 대한 길이 방향 AM으로의 카트리지(B)의 위치 결정을 설명하기 위한 도면이다. 도 18a에 나타내는 바와 같이, 카트리지(B)는 위치 결정부로서의 피감합부(73h)를 포함한다. 측판(15)은 피감합부(73h)에 감합(嵌合) 가능한 감합부(15j)를 포함한다. 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 가이드되면서 장착 방향 AL로 이동하는 과정에서, 도 18b에 나타내는 바와 같이, 카트리지(B)의 피감합부(73h)가 장치 본체(A)의 감합부(15j)에 감합됨으로써 카트리지(B)의 길이 방향 AM의 위치가 결정된다. 장착 방향 AL은 길이 방향 AM에 교차하는 방향이며, 본 실시 형태에서는 길이 방향 AM에 직교하는 방향이다.
＜구동력 전달 부재(81)와 카트리지(B)의 배치관계＞
다음으로, 구동력 전달 부재(81)와 카트리지(B)의 배치관계에 대해 설명한다. 도 8은 카트리지(B)의 구동측의 부분 사시도이다. 도 9는 구동력 전달 부재(81)에 걸리는 추력을 설명하기 위한 도면이다. 도 8 및 9에 나타내는 바와 같이, 현상 롤러(32)의 길이 방향 AM으로의 일단부에 현상 롤러 기어(30)가 제공된다. 카트리지(B)의 드럼(62)과 구동력 전달 부재(81) 사이에는 공간(87)이 존재한다. 이 공간(87)은 도 7에 나타낸 구동력 전달 부재(81)의 제1 기어부(81a)보다 크다. 따라서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 장착되었을 때 이 공간(87)에 제1 기어부(81a)가 끼워진다.
도 8 및 9에 나타내는 바와 같이, 현상 롤러 기어(30)는 기어부(피구동 기어)(30a)와, 기어부의 구동 측에 단부면(30a1)을 포함한다. 도 7 및 9에 나타내는 바와 같이, 구동력 전달 부재(81)는 현상 롤러 기어(30)를 구동하기 위한 제1 기어부(81a)와, 기어부(81a)의 비구동측의 단부면(81a1)을 포함한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 길이 방향 AM에 있어서 현상 롤러 기어(30)의 기어부(30a)의 단부면(30a1)은, 구동측 드럼 플랜지(63)의 커플링 볼록부(카트리지 커플링)(63b)의 선단부(63b1)보다 구동측에 배치되어 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 구동력 전달 부재(81)의 제1 기어부(81a)의 단부면(81a1)은, 개폐 커버가 열려 있을 때에도, 현상 롤러 기어(30)의 기어부(30a)의 단부면 위치(30a1)보다 비구동측에 배치되어 있다. 이에 의해, 현상 롤러 기어(30)의 기어부(30a)와 구동력 전달 부재(81)의 제1 기어부(81a)가, 전술한 바와 같이 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 장착하는 과정에서 서로 결합할 수 있게 된다.
도 10은 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 장착된 상태에서 구동력 전달 부재(81), 현상 롤러 기어(30) 및 구동 기어(105)를 길이 방향 AM에서 본 도면이다. 카트리지(B)는 장치 본체(A)의 가이드 레일을 따라 화살표 AL 방향으로부터 삽입된다. 즉, 화살표 AL은 카트리지(B)의 장착 방향을 나타낸다. 카트리지(B)의 현상 롤러 기어(30)는 구동력 전달 부재(81)의 중심을 통과하여, 화살표 AL에 수직인 직선 L1보다 장착 방향 AL에서 상류측에 위치한다. 구동력 전달 부재(81)에 구동력을 인가하는 구동 기어(105)는 직선 L1보다 장착 방향 AL에 대하여 하류측에 위치한다. 전술한 바와 같이, 구동력 전달 부재(81)의 중앙부(81d)는 측판(15)의 구멍(15k)에 대해 틈새 M을 가진 상태로 이동 가능하게 보유 지지된다.
현상 롤러 기어부(30a)와 제1 기어부(81a)가 서로 결합하는 부분을 결합부(MP1)라 칭하고, 제2 기어부(81e)와 구동 기어(105)가 서로 결합하는 부분을 결합부(MP2)라 칭한다. 카트리지(B)가 장착되면, 현상 롤러 기어부(30a)가 결합부(MP1)에서의 제1 기어부(81a)에 접촉하여 척력 방향 FD로 척력을 인가하여, 구동력 전달 부재(81)가 척력 방향 FD로 이동한다. 결합부(MP1)가 직선 L1보다 장착 방향 AL에서 상류측에 위치하므로, 척력 방향 FD의 벡터는 장착 방향 AL의 성분을 포함하는 벡터로 된다. 구동 기어(105)는 구동력 전달 부재(81)의 이동 방향(척력 방향 FD)에서 하류측에 위치하고, 결합부(MP2)는 직선 L1보다 장착 방향 AL에서 하류측에 위치한다. 이 때문에, 구동력 전달 부재(81)가 척력을 받았을 때에도, 제2 기어부(81e)와 구동 기어(105)가 결합된 상태를 지할 수 있게 되어, 모터(104)로부터의 구동력을 제2 기어부(81e)로 확실하게 전달할 수 있다.
＜개폐 커버(13)의 동작＞
다음으로, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 장착된 후에 개폐 커버(13)가 닫히고, 카트리지(B)가 소정의 위치에 위치 결정된 상태에 대해 설명한다. 도 16a는 장치 본체(A)의 구동측의, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 장착하는 구성을 나타내는 도면이다. 도 16b는 장치 본체(A)의 비구동측의, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 장착하는 구성을 나타내는 도면이다. 도 16a 및 16b는 개폐 커버(13)가 열려 있고, 카트리지(B)가 위치 결정부와 아직 접촉하지 않은 상태를 나타낸다. 도 19a는 카트리지(B)가 장치 본체(A)에서 드럼(62)의 회전 축선에 수직인 방향으로 위치 결정되는 구성을 나타내는 구동측의 장치 본체(A)의 단면도이다. 도 19b는 카트리지(B)가 장치 본체(A)에서 드럼(62)의 회전 축선에 수직인 방향으로 위치 결정되는 구성을 나타내는 비구동측의 장치 본체(A)의 단면도이다. 도 19a 및 19b는 개폐 커버(13)가 닫히고 카트리지(B)가 위치 결정부에 접촉한 상태를 나타내고 있다.
측판(15)은 위치 결정부로서의 역할을 하는 제1 위치 결정부(15a)와 제2 위치 결정부(15b)와 회전멈춤부(15c)를 포함한다. 측판(16)은 위치 결정부(16a)와 회전멈춤부(16c)를 포함한다. 카트리지(B)는 구동측 단부에 제1 위치 결정부(73d)와 제2 위치 결정부(73f)를 포함한다. 카트리지 가압 부재(1, 2)는 길이 방향으로 개폐 커버(13)의 양단부에 회전 가능하게 부착되어 있다. 카트리지 가압 스프링(19, 21)은 장치 본체(A)의 전판(front plate)(18)의 길이 방향으로 양단부에 부착되어 있다. 카트리지(B)는 가압력 수용부로서의 역할을 하는 피가압부(73e, 71o)를 카트리지 가압 부재(1, 2)에 대향하는 위치에 갖고 있다.
도 19a 및 19b에 나타내는 바와 같이, 개폐 커버(13)를 닫음으로써, 카트리지(B)의 피가압부(73e, 71o)가 장치 본체(A)의 카트리지 가압 스프링(19, 21)에 의해 가압된 카트리지 가압 부재(1, 2)에 의해 각각 가압된다. 이는, 구동측에서, 카트리지(B)의 제1 위치 결정부(73d), 제2 위치 결정부(73f) 및 회전멈춤부(73c)가 각각 장치 본체(A)의 제1 위치 결정부(15a), 제2 위치 결정부(15b) 및 회전멈춤부(15c)에 접촉함으로써 위치 결정되게 한다. 또한, 비구동측에서, 카트리지(B)의 피위치결정부(71d)와 피회전멈춤부(71g)가 각각 장치 본체(A)의 위치결정부(16a)와 회전멈춤부(16f)에 접촉함으로써 위치 결정된다.
도 20은 개폐 커버(13)가 닫힌 상태에서 원통 캠(86)의 링크 구성을 나타내기 위한 드럼(62)의 회전 축선에 수직인 장치 본체(A)의 단면도이다. 도 21은 구동력 전달 부재(81)의 이동을 나타내기 위한 드럼(62)의 회전 축선에 평행한 장치 본체(A)의 단면도이다. 도 20 및 21에 나타내는 바와 같이, 카트리지(B)의 구동측 드럼 플랜지(63)는 구동측에 커플링 볼록부(63b)를 포함하고, 커플링 볼록부(63b)의 선단에 선단부(63b1)를 포함한다. 개폐 커버(13)를 닫음으로써, 링크 부재(85)를 통해, 원통 캠(86)은, 경사면(86a, 86b)이 측판(15)의 경사면(15d, 15e)을 따라 각각 회전하면서 길이 방향 AM으로 비구동측으로 이동한다. 이에 의해, 퇴피 위치에 있는 구동력 전달 부재(81)가 구동력 전달 부재 스프링(84)에 의해 길이 방향 AM으로 비구동측으로 이동한다. 여기서, 구동력 전달 부재(81)의 제1 기어부(81a)와 카트리지(B)의 현상 롤러 기어(30)는 이미 서로 결합되어 있다. 제1 기어부(81a)와 현상 롤러 기어(30)는 헬리컬 기어이므로, 이들은 기어의 놀음 량(amount of play)만큼 이동한 후에는 더 이상 회전 방향으로 이동하지 않는다.
도 21에 나타내는 상태에서는, 커플링 오목부(81b)와 커플링 볼록부(63b)의 삼각 형상의 위상이 정렬되지 않는다. 이 때문에, 구동력 전달 부재(81)의 선단부(81b1)가 커플링 볼록부(63b)의 선단부(63b1)에 부딪힘으로써, 구동력 전달 부재(81)의 길이 방향 AM으로의 이동이 멈춰져 있다.
＜구동력 전달 부재(81)가 받는 추력＞
도 7, 8, 9 및 22를 참조하여, 구동력 전달 부재(81)에 걸리는 길이 방향으로의 추력에 대해 설명한다. 도 22는 카트리지(B)와 구동력 전달 부재(81)의 결합을 설명하기 위한, 드럼(62)의 회전 축선에 평행한 단면도이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 드럼 베어링(73)은 오목 바닥면(73i)을 포함한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 구동력 전달 부재(81)는 커플링 오목부(81b)의 바닥에 위치 결정부로서의 바닥부(81b2)를 포함한다.
다음으로, 커플링 오목부(81b), 제1 기어부(81a) 및 제2 기어부(81e)의 비틀림 방향에 대해 설명한다. 길이 방향 AM에 평행하고 비구동측으로부터 구동측으로 향하는 방향을 ＋Z 방향(소정 방향)으로 하고, ＋Z 방향으로 보았을 때의 반시계 방향을 N, 모터(104)에 의해 구동력 전달 부재(81)가 구동되었을 때의 회전 방향을 R(반시계 방향 N의 반대 방향)로 한다.
구동력 전달 부재(81)의 커플링 오목부(81b)는 그 단면이 삼각 형상인 비틀린 삼각 기둥 형상의 구멍이다. 그리고 비틀린 삼각 기둥 형상의 구멍의 측면이 구동력 전달면(81b3)이다. 커플링 오목부(81b)의 구동력 전달면(81b3)은 ＋Z 방향에서 보았을 때, ＋Z 방향에서 하류측으로부터 상류측으로 회전 방향 R과 동일한 방향으로 비틀린 형상이다. "＋Z 방향에서 보았을 때"란, "구동력 전달 부재(81)를 장치 본체(A)에 장착된 카트리지(B)의 커플링 볼록부(63b)(카트리지 커플링)측으로부터 보았을 때"의 의미이다.
구동력 전달 부재(81)의 제1 기어부(81a)는 헬리컬 기어이다. 그 헬리컬 기어의 이는 ＋Z 방향에서 보았을 때, ＋Z 방향에서 하류측으로부터 상류측으로 회전 방향 R과 동일한 방향으로 비틀린 형상이다. 즉, 제1 기어부(81a)의 헬리컬 기어 이는 구동력 전달면(81b3)의 방향과 동일 방향으로 비틀려 있다. 구동력 전달 부재(81)의 제2 기어부(81e)는 헬리컬 기어이다. 그 헬리컬 기어 이는 ＋Z 방향에서 보았을 때, ＋Z 방향에서 하류측으로부터 상류측으로 회전 방향 R과 반대 방향으로 비틀린 형상이다. 구동원으로서의 역할을 하는 모터(104)로부터의 구동력을 구동력 전달 부재(81)의 제2 기어부(81e)로 전달하는 구동 기어(105)는 헬리컬 기어이며, 그 헬리컬 기어 이는 제2 기어부(81e)의 헬리컬 기어 이의 방향과 반대 방향으로 비틀린 형상이다. 구동력 전달 부재(81)의 회전 중심을 중심으로 하는 반경 방향으로, 제1 기어부(81a)의 피치 원 반경(pitch circle radius)이 구동력 전달면(81b3)의 최대 반경보다 더 크다.
다음으로, 커플링 볼록부(63b)와 기어부(30a)의 비틀림 방향에 대해 설명한다. 길이 방향 AM에 평행하고 구동측으로부터 비구동측으로 향하는 방향을 －Z 방향이라 칭한다. －Z 방향에서 보았을 때의 시계 방향을 O(커플링 볼록부(63b)를 중심으로 하는 경우) 및 P(현상 롤러 기어(30)를 중심으로 하는 경우)로 한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 구동측 드럼 플랜지(63)의 커플링 볼록부(63b)는 단면이 삼각 형상인 비틀린 삼각 기둥 형상의 볼록 형상을 가지며, －Z 방향에서 보았을 때, －Z 방향에서 상류측으로부터 하류측으로 시계 방향 O로 비틀린 형상이다. 현상 롤러 기어(30)의 기어부(30a)는 헬리컬 기어이며, 그 헬리컬 기어 이는 －Z 방향에서 보았을 때, －Z 방향에서 상류측으로부터 하류측으로 시계 방향 P로 비틀린 형상이다.
구동 기어(105)가 모터(104)에 의해 회전 방향 R로 회전하면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 구동력 전달 부재(81)의 제2 기어부(81e)와 구동 기어(105) 사이의 결합력의 －Z 방향의 추력 FB에 의해 구동력 전달 부재(81)가 －Z 방향으로 가압된다. 또한, 구동력 전달 부재(81)의 제1 기어부(81a)와 현상 롤러 기어(30)의 기어부(30a) 사이의 결합력의 －Z 방향의 추진력 FA에 의해 구동력 전달 부재(81)가 －Z 방향으로 가압된다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 커플링 오목부(81b)와 커플링 볼록부(63b)와의 삼각 형상의 위상이 맞았을 때, 구동력 전달 부재(81)가 비구동측으로 이동하여 커플링 볼록부(63b)와 커플링 오목부(81b)가 서로 결합한다. 또한, 구동력 전달 부재(81)가 비구동측으로 이동함으로써, 구동력 전달 부재(81)의 선단부(81b1)가 드럼 베어링(73)의 오목 바닥면(73i)에 접촉하고, 길이 방향 AM에 대하여 위치 결정된다. 이 때, 구동력 전달 부재(81)는 결합 위치에 있다.
도 9를 참조하면, 커플링 오목부(81b)와 커플링 볼록부(63b) 사이의 비틀림에 의해, 구동력 전달 부재(81)는 또한 －Z 방향으로 추력 FC를 받는다. 즉, 구동력 전달 부재(81)는 추력 FA, FB 및 FC의 각각으로부터 길이 방향 AM으로 일측(비구동측)으로 구동력 전달 부재(81)를 이동시키는 힘을 받는다. 추력 FC의 반력(reaction)에 의해, 커플링 볼록부(63b)의 선단부(63b1)가 커플링 오목부(81b)의 바닥부(81b2)에 접촉하여, 드럼(62)이 위치 결정된다. 커플링 오목부(81b)와 커플링 볼록부(63b)가 3군데에서 접촉하는 것에 의한 정렬 효과에 의해 구동력 전달 부재(81)의 구동측 드럼 플랜지(63)에 대한 회전축이 결정된다. 도 15를 참조하여 설명한 측판(15)의 구멍(15k)과 구동력 전달 부재(81)의 중앙부(81d) 사이의 틈새 M은 회전축이 결정된 구동력 전달 부재(81)와 간섭하지 않는 양의 틈새량을 갖는다. 이 때문에, 현상 롤러 기어(30a) 및 구동측 드럼 플랜지(63)에 구동력을 정밀하게 전달할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 구동 중에 구동력 전달 부재(81)에 작용하는 추력 FA, FB 및 FC는 길이 방향 AM에서 동일한 방향(－Z 방향)으로 작용한다. 이에 의해, 구동력 전달 부재(81)가 소정의 길이 방향 위치 결정부(본 실시 형태에서는 측판(15)에 대해 길이 방향 AM으로 위치가 결정된 카트리지(B)의 오목 바닥면(73i))에 접촉하여, 길이 방향 AM에서의 그 위치가 결정된다. 즉, 모든 추력 FA, FB, FC가 구동력 전달 부재(81)를 소정의 길이 방향 위치 결정부에 부딪히게 하는 힘으로서 기능한다. 이 때문에, 구동력 전달 부재(81)를 안정적으로 소정의 위치 결정부에 맞닿게 할 수 있다. 그 결과, 구동력 전달 부재(81)를 길이 방향 AM에 대하여 비구동측으로 가압하는 구동력 전달 부재 스프링(84)의 스프링 힘을 매우 작게 설정할 수 있고, 개폐 커버(13)의 조작력을 작게 할 수 있다. 즉, 구동력 전달 부재 스프링(84)의 스프링 힘은, 추력 FA, FB, FC가 발생하지 않는 비구동 중에 구동력 전달 부재(81)를 퇴피시키기 위해 부딪힘면(81g)을 원통 캠(86)의 제1 단부(86c)에 접촉시키는데 필요한 힘을 발생시킬 수만 있으면 된다.
전술한 바와 같이, 구동력 전달 부재(81)가 맞닿는 소정의 위치 결정부는, 도 18b에 나타내는 바와 같이, 측판(15)에 대해 위치 결정된 카트리지(B)의 드럼 베어링(73)의 오목 바닥면(73i)이다. 그러나, 구동력 전달 부재(81)가 맞닿는 소정의 위치 결정부는 오목 바닥면(73i)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 측판(15)에 구동력 전달 부재(81)가 맞닿는 소정의 위치 결정부가 제공될 수도 있다.
다음으로, 측판(15)에 대해 위치 결정된 카트리지(B)의 드럼 베어링(73)의 오목 바닥면(73i)에 의해 길이 방향 AM에 대하여 구동력 전달 부재(81)를 위치 결정하는 것에 대하여 설명한다. 이와 같이 함으로써, 구동력 전달 부재(81)와, 카트리지(B)의 커플링 볼록부(63b) 및 현상 롤러 기어(30)의 기어부(30a)의 길이 방향 AM으로의 위치 정밀도가 향상된다. 구동력 전달 부재(81)의 길이 방향 AM으로의 퇴피량은 가능한 한 작게 하면, 장치 본체(A)를 길이 방향 AM에 대하여 소형화할 수 있다. 한편, 커플링 볼록부(63b)가 커플링 오목부(81b)와 간섭하는 것을 방지하는 데 필요한 최소 퇴피량은 정해져 있다. 따라서, 구동력 전달 부재(81)와 커플링 볼록부(63b)의 위치 정밀도의 향상은, 필요한 최소 퇴피량을 확보하면서 구동력 전달 부재(81)의 퇴피량을 가능한 한 작게 설정할 수 있게 하여, 길이 방향 AM으로의 장치 본체(A)의 크기를 감소시킨다. 또한, 구동력 전달 부재(81)의 퇴피량을 가능한 한 작게 함으로써, 현상 롤러 기어(30)의 기어부(30a)의 길이 방향 AM으로의 폭도 가능한 한 작게 할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 구동력 전달 부재(81)를 구동측으로 이동시키는 힘으로서 현상 롤러 기어의 결합력이 사용되었다. 대안적으로, 현상 롤러(32) 또는 제1 반송 부재(43)와 같은 부하 부재를 구동하는 아이들 기어(idle gear)도 마찬가지로 지원하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명이 실시 형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시 형태에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형 및 동등 구성 및 기능을 포함하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.

Claims (11)

  1. 화상 형성 장치로서,
    피위치결정부와 피가압부를 갖는 카트리지; 및
    상기 카트리지가 탈착 가능하게 장착될 수 있는 장치 본체를 포함하며,
    상기 장치 본체는,
    상기 카트리지가 상기 장치 본체에 장착될 때 상기 카트리지가 통과하는 개구,
    상기 개구를 개방하는 열림 위치와 상기 개구를 닫는 닫힘 위치 사이에서 이동하도록 구성된 커버,
    상기 카트리지의 상기 피위치결정부와 접촉함으로써 상기 장치 본체에 대해서 상기 카트리지를 위치결정하기 위한 위치결정부,
    상기 커버와 함께 이동하지 않도록 구성된 접촉부, 및
    제1 위치와, 상기 제1 위치와는 상이한 제2 위치 사이에서 이동 가능한 가압 부재를 포함하고,
    상기 제1 위치는, 상기 가압 부재가 상기 접촉부와 상기 카트리지의 상기 피가압부 사이에 개재됨으로써, 상기 카트리지의 상기 피위치결정부가 상기 위치결정부와 접촉하도록 상기 카트리지의 상기 피가압부를 가압하는 위치이며, 상기 제2 위치는 상기 가압 부재가 상기 접촉부와 상기 카트리지의 상기 피가압부 사이에 개재되지 않는 위치이며,
    상기 커버가 상기 닫힘 위치에 있을 때 상기 가압 부재는 상기 제1 위치에 있고, 상기 커버가 상기 열림 위치에 있을 때 상기 가압 부재는 상기 제2 위치에 있는, 화상 형성 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압 부재가 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동하는 동안, 상기 가압 부재는 상기 커버에 대해서 이동 가능하도록 상기 커버에 의해 지지되는, 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지는 감광체 드럼, 및 상기 감광체 드럼이 회전 축선을 중심으로 회전 가능하도록 상기 감광체 드럼을 지지하도록 구성된 하우징을 포함하는, 화상 형성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 회전 축선에 수직인 방향으로 상기 장치 본체에 장착되는, 화상 형성 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 가압 부재는 상기 회전 축선의 방향으로 서로 상이한 위치에 배열되는 제1 가압 부재 및 제2 가압 부재 중 하나이고,
    상기 피가압부는, 상기 제1 가압 부재 및 상기 제2 가압 부재에 의해 각각 가압되도록 구성되며 상기 회전 축선의 방향으로 상기 하우징의 일단부 및 타단부 상에 각각 배열되는 제1 피가압부 및 제2 피가압부 중 하나인, 화상 형성 장치.
  7. 화상 형성 장치의 장치 본체에 탈착 가능하게 장착될 수 있는 카트리지로서,
    상기 장치 본체는,
    상기 카트리지가 상기 장치 본체에 장착될 때 상기 카트리지가 통과하는 개구,
    상기 개구를 개방하는 열림 위치와 상기 개구를 닫는 닫힘 위치 사이에서 이동하도록 구성된 커버,
    상기 장치 본체에 대해서 상기 카트리지를 위치결정하기 위한 위치결정부,
    상기 커버와 함께 이동하지 않도록 구성된 접촉부, 및
    제1 위치와, 상기 제1 위치와는 상이한 제2 위치 사이에서 이동 가능한 가압 부재를 포함하고,
    상기 제1 위치는, 상기 가압 부재가 상기 접촉부와 상기 카트리지 사이에 개재되는 위치이며, 상기 제2 위치는 상기 가압 부재가 상기 접촉부와 상기 카트리지 사이에 개재되지 않는 위치이며,
    상기 카트리지는,
    상기 카트리지가 상기 장치 본체에 대해서 위치결정되도록 상기 장치 본체의 상기 위치결정부와 접촉하도록 구성된 피위치결정부; 및
    가압되도록 구성된 피가압부를 포함하며,
    상기 피위치결정부 및 상기 피가압부는, 상기 카트리지가 상기 장치 본체에 장착되고 상기 가압 부재가 상기 제1 위치에 있으며, 상기 커버가 상기 닫힘 위치에 있는 경우에, 상기 가압 부재가 상기 장치 본체의 상기 접촉부와 상기 피가압부 사이에 개재되고 상기 피위치결정부가 상기 장치 본체의 상기 위치결정부와 접촉하도록 배치되는, 카트리지.
  8. 제7항에 있어서,
    감광체 드럼; 및
    상기 감광체 드럼이 회전 축선을 중심으로 회전 가능하도록 상기 감광체 드럼을 지지하도록 구성된 하우징을 더 포함하는, 카트리지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가압 부재는 상기 회전 축선의 방향으로 서로 상이한 위치에 배열되는 제1 가압 부재 및 제2 가압 부재 중 하나이고,
    상기 피가압부는, 상기 제1 가압 부재 및 상기 제2 가압 부재에 의해 각각 가압되도록 구성되며 상기 회전 축선의 방향으로 상기 하우징의 일단부 및 타단부 상에 각각 배열되는 제1 피가압부 및 제2 피가압부 중 하나인, 카트리지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 회전 축선에 수직인 방향으로 상기 장치 본체에 장착되는, 카트리지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가압 부재가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 가압 부재는, 상기 장치 본체의 상기 접촉부와 접촉하지 않도록, 상기 장치 본체의 상기 접촉부로부터 떨어져 있는, 화상 형성 장치.
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