KR20060042956A - 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 탈착식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지가 제공된다. 상기 프로세스 카트리지는 전자 사진 감광 드럼과, 상기 드럼에 작용하는 프로세스 수단과, 상기 카트리지가 상기 감광 드럼의 축과 평행한 방향으로 장치의 본체에 장착될 때, 상기 드럼의 축 방향과 교차하는 방향에 대해 상기 카트리지를 위치 결정하도록 본체에 제공된 본체 위치 결정부와 결합하는 카트리지 위치 결정부와, 상기 카트리지가 본체에 장착된 장착 방향에 대해 하류 위치에 제공되는 가동 부재를 포함하며, 상기 가동 부재는 본체에 상기 카트리지를 장착하는 과정에서 상기 가동 부재가 장착 방향으로 본체와 접촉하는 제1 위치와, 상기 카트리지가 본체에 장착될 때, 교차 방향으로 상기 카트리지를 위치 결정하도록 본체 위치 결정부에 상기 카트리지 위치 결정부를 접촉시키기 위해 상기 가동 부재가 본체에 제공되는 가압 부재에 의해 접촉되어 교차 방향으로의 힘을 수용하는 제2 위치 사이에서 이동 가능하다.

전자 사진 화상 형성 장치, 본체, 프로세스 카트리지, 감광 드럼, 가동 부재

Description

프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 {PROCESS CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS}

도1은 본 발명의 제1 실시예의 화상 형성 장치의 개략 단면도.

도2는 프로세스 카트리지의 개략 외관 사시도.

도3은 커버(전면 도어)를 개방한 상태의 화상 형성 장치의 개략 사시도.

도4는 카트리지가 장착되는 방향의 하류측으로부터 화상 형성 장치 본체 내에 카트리지가 어떻게 삽입되는지를 나타내는 개략도.

도5는 프로세스 카트리지의 장착 방향 하류측에서 본 프로세스 카트리지의 측면도.

도6은 프로세스 카트리지의 삽입 과정을 설명하는 개략도(제1 번).

도7은 프로세스 카트리지의 삽입 과정을 설명하는 개략도(제2 번)

도8은 프로세스 카트리지의 삽입 과정을 설명하는 개략도(제3 번)

도9는 프로세스 카트리지의 삽입 과정을 설명하는 개략도(제4 번)

도10은 프로세스 카트리지 장착 방향 상류측의 드럼 베어링 부재의 위치 결정 및 고정 상태의 설명도.

도11은 화상 형성 장치의 본체에 프로세스 카트리지를 삽입하는데 필요한 힘의 양을 경감시키는데 유효한 본 발명에 따른 구성을 나타내는 역학 모델의 개략 도.

도12는 본 발명에 따른 구성과 본 발명에 따르지 않는 구성 사이의 차이를 설명하기 위해, 본 발명에 따르지 않는 비교 구성을 나타내는 역학 모델의 개략도.

도13은 화상 형성 장치의 본체에 프로세스 카트리지를 삽입하는데 필요한 힘의 양과 관련하여, 본 발명에 따른 카트리지 위치 결정 구조와 본 발명에 따르지 않는 카트리지 위치 결정 구조 사이의 차이를 나타내는 그래프(제1 번).

도14는 화상 형성 장치의 본체에 프로세스 카트리지를 삽입하는데 필요한 힘의 양과 관련하여, 본 발명에 따른 카트리지 위치 결정 구조와 본 발명에 따르지 않는 카트리지 위치 결정 구조 사이의 차이를 나타내는 그래프(제2 번).

도15는 화상 형성 장치의 본체에 프로세스 카트리지를 삽입하는데 필요한 힘의 양과 관련하여, 본 발명에 따른 카트리지 위치 결정 구조와 본 발명에 따르지 않는 카트리지 위치 결정 구조 사이의 차이를 나타내는 그래프(제3 번).

도16은 화상 형성 장치의 본체에 프로세스 카트리지를 삽입하는데 필요한 힘의 양과 관련하여, 본 발명에 따른 카트리지 위치 결정 구조와 본 발명에 따르지 않는 카트리지 위치 결정 구조 사이의 차이를 나타내는 그래프(제4 번).

도17은 본 발명의 제2 실시예에 있어서 프로세스 카트리지가 어떻게 가압 유지되는지를 나타내는 개략도(제1 번).

도18은 본 발명의 제2 실시예에 있어서 프로세스 카트리지가 어떻게 가압 유지되는지를 나타내는 개략도(제2 번).

도19는 프로세스 카트리지가 무부하 상태에 있는 본 발명의 제2 실시예에 있 어서의 카트리지 위치 결정 구조의 상태를 나타내는 개략도(제1 번).

도20은 프로세스 카트리지가 무부하 상태에 있는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 카트리지 위치 결정 구조의 상태를 나타내는 개략도(제2 번).

도21은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 카트리지 가압 부재 및 그 근방의 사시도.

도22는 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 카트리지 가압 부재 및 그 근방의 사시도.

도23은 프로세스 카트리지에 힘이 가해지지 않은 경우에 제3 실시예에 따른 카트리지 위치 설정 구조의 개략도.

도24는 프로세스 카트리지의 성공적인 장착 완료 이후에 제3 실시예에 따른 카트리지 위치 설정 구조의 개략도.

도25는 본 발명의 제4 실시예에 따른 카트리지 가압 부재와 그 인접부의 사시도.

도26은 프로세스 카트리지에 힘이 가해지지 않는 경우에 제4 실시예에 따른 카트리지 위치 설정 구조의 개략도.

도27은 프로세스 카트리지의 장착 완료 이후에 제4 실시예에 따른 카트리지 위치 설정 구조의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 화상 형성 장치의 본체

3: 카트리지

4: 전자 사진 감광체 드럼

5: 대전 롤러

6: 현상 유닛

9: 중간 전사 벨트

11: 구동 롤러

13: 기록 매체 급송부

미국 특허 제6,483,527호

미국 특허 제5,848,329호

일본 특허 출원 공개 제2001-142274호

본 발명은 프로세스 카트리지와, 프로세스 카트리지를 제거가능하게 장착할 수 있는 전자사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.

여기서, 전자사진 화상 형성 장치는 전자사진 화상 형성 방법을 사용하여 기록 매체(예를 들면, 기록 용지, OHP 시트 등) 상에 화상을 형성하는 장치를 의미한다. 화상 형성 장치의 예로서는, 전자사진 복사기, 전자사진 프린터(예를 들면, 레이저 프린터, LED 프린터 등), 팩시밀리 기계, 워드프로세서 등이 포함된다.

프로세스 카트리지는 대전 수단, 현상 수단 및 세척 수단 중 적어도 하나의 프로세싱 수단과, 전자사진 감광성 드럼이 일체로 배치되고, 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제거가능하게 장착될 수 있는 카트리지를 의미한다. 따라서, 프로세스 카트리지는 프로세싱 수단으로서의 현상 수단과, 전자사진 감광성 드럼이 일체로 배치되고, 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제거가능하게 장착될 수 있는 카트리지를 의미한다.

복수의 프로세스 카트리지(이하, 간단히 카트리지라 함)가 직선으로 배치되도록 구성된 인라인 방식의 전자사진 컬러 화상 형성 장치가 오랜동안 알려져 왔다. 이러한 구조 배열의 경우에, 정전 잠상이 감광성 드럼 상에 형성된다. 따라서, 레이저 광의 비임이 감광성 드럼의 주연면을 주사하도록 요동되면, 화상의 컬러 편차가 발생한다. 따라서, 복수의 감광성 드럼에 대해 복수의 스캐너 유닛을 평행하게 일대 일로 정밀하게 위치설정시키는 것이 매우 중요하다.

예를 들어, 미국 특허 제6,483,527호는 화상 형성 장치의 주 조립체의 좌우 측판에 스캐너 유닛과 감광성 드럼이 지지되는 리세스를 제공하는 구조 배열을 개시하고 있다. 보다 상세하게는, 스캐너를 지지하는 각각의 스캐너 유닛의 부분과, 각각의 감광성 드럼의 종단부에 부착되는 베어링이 대응하는 리세스의 표면 상에 탄성 가압되어서, 스캐너 유닛과 감광성 드럼은 동일한 측판에 대해 정확하게 위치설정된다. 이러한 구조 배열로, 스캐너 유닛과 대응하는 감광성 드럼은 유격이 발생하지 않고 서로에 대해 정확하고 정밀하게 위치설정된다. 물론, 스캐너 유닛과 감광성 드럼의 전술한 부분에 인가될 압력의 양은 그들이 받게 될 외력 및 진동을 극복하는데 충분할 정도로 커야만 한다.

미국 특허 제5,848,329호는 복수의 카트리지가 각각의 감광성 드럼의 축 라인에 평행한 방향으로 제거가능하게 장착될 수 있는 전자사진 컬러 화상 형성 장치를 위한 이하의 구조 배열을 개시하고 있다. 이러한 구조 배열에 따르면, 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체의 전후방 측판에 의해 지지되고, 후방 측면, 즉 전자사진 감광성 드럼이 구동되는 측면 상의 감광성 드럼의 샤프트의 단부는 후방 측판에 의해 지지되고, 카트리지의 전방 단부는 지지 부재에 대해 정밀하게 위치설정된다.

또한, 일본 특허 출원 공개 제2001-142274호는 화상 형성 장치를 위한 이하의 구조 배열을 개시하고 있다. 이 출원에 따르면, 화상 형성 장치의 주 조립체에 감광성 드럼을 장착한 후에, 다른 유닛의 이동에 의해 그 이동이 제어되는 압력 수단이 감광성 드럼에 압력을 인가하여, 감광성 드럼의 샤프트의 종단부가 주 조립체의 프레임과 직접 접촉하게 배치되도록 만들고, 그 결과 감광성 드럼을 포함하는 카트리지는 주 조립체에 대해 정확하게 위치설정된다.

화상 형성 장치의 주 조립체에 카트리지를 장착하거나 또는 그로부터 카트리지를 제거하기 위한 프로세스에 있어서, 가능한 한 간단하고, 가능한 한 적은 힘을 필요로 하는 것이 바람직하다. 또한, 카트리지는 그를 장착 또는 장착 해제하기 위한 프로세스의 관점에서 가능한 한 간단하고, 주 조립체에 장착된 후에 장치 주 조립체에 제공되는 지지부 상에 가압됨으로써 주 조립체에 대해 정밀하게 위치설정되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 주 목적은 종래 기술에 따른 전자사진 화상 형성 장치보다 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 프로세스 카트리지를 더 정밀하게 위치설정시키는 전자사진 화상 형성 장치와, 종래 기술에 따른 프로세스 카트리지보다 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 대해 더 정밀하게 위치설정시키는 프로세스 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 화상 형성 장치의 주 조립체에 프로세스 카트리지를 장착하는 동안 작동가능성의 관점에서, 종래 기술에 따른 전자사진 화상 형성 장치보다 우수한 전자사진 화상 형성 장치와, 화상 형성 장치의 주 조립체에 장착하는 동안 작동가능성의 관점에서, 종래 기술에 따른 프로세스 카트리지보다 우수한 프로세스 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술에 따른 전자사진 화상 형성 장치보다 화상 형성 장치의 주 조립체에 프로세스 카트리지를 장착하는데 필요한 힘의 양이 실질적으로 적은 전자사진 화상 형성 장치와, 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 프로세스 카트리지를 장착하는데 필요한 힘의 양이 실질적으로 적은 프로세스 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 탈착식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지가 제공되며, 상기 프로세스 카트리지는 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼에 작용하는 프로세스 수단과, 상기 프로세스 카트리지가 상기 감광 드럼의 축과 평행한 방향으로 장치의 본체에 장착될 때, 상기 전자 사진 감광 드럼의 축 방향과 교차하는 방향에 대해 상기 프로세 스 카트리지를 위치 결정하도록 장치의 본체에 제공된 본체 위치 결정부와 결합하는 카트리지 위치 결정부와, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착된 장착 방향에 대해 하류 위치에 제공되는 가동 부재를 포함하며, 상기 가동 부재는 장치의 본체에 상기 프로세스 카트리지를 장착하는 과정에서 상기 가동 부재가 장착 방향으로 장치의 본체와 접촉하는 제1 위치와, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때, 교차 방향으로 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 본체 위치 결정부에 상기 카트리지 위치 결정부를 접촉시키기 위해 상기 가동 부재가 장치의 본체에 제공되는 가압 부재에 의해 접촉되어 교차 방향으로의 힘을 수용하는 제2 위치 사이에서 이동 가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 프로세스 카트리지가 탈착가능하게 장착되는 기록 재료상에 화상을 형성하기 위한, 전자사진 화상 형성 장치가 제공되며, 이는 (i) 주 조립체 위치결정부와; (ii) 가압부재와; (iii) 프로세스 카트리지를 탈착가능하게 장착하기 위한 장착 수단과, (iv) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 부재를 포함하며, 상기 프로세스 카트리지는 전자사진 감광성 드럼과; 상기 전자사진 감광성 드럼 상에서 작용가능한 프로세스 수단과; 상기 프로세스 카트리지가 감광성 드럼의 축과 평행한 방향으로 상기 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 전자사진 감광성 드럼의 축 방향과 교차하는 방향에 대해 프로세스 카트리지를 위치결정하기 위해 상기 장치의 주 조립체 내에 제공된 주 조립체 위치결정부와 결합하기 위한 카트리지 위치결정부와; 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착된 장착방향에 대해 하류 방향에 제공된 이동가능한 부재를 포함하며, 상기 이동가능한 부재는 상기 프로세스 카트리지를 장치의 주 조립체에 장착하는 공정에서 이동가능한 부재가 장치의 주 조립체를 장착 방향으로 접촉시키는 제1 위치와, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때 상기 카트리지 위치결정부를 상기 주 조립체 위치결정부에 접촉시켜 교차 방향으로 상기 프로세스 카트리지를 위치결정하기 위해 상기 가압 부재와 접촉하여 교차하는 방향으로의 힘을 받는 제 2 위치 사이에서 이동가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 전자사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈착가능하게 장착되는 프로세스 카트리지가 제공되며, 상기 프로세스 카트리지는 전자사진 감광성 드럼과; 상기 전자사진 감광성 드럼 상에서 작용가능한 프로세스 수단과; 상기 프로세스 카트리지가 감광성 드럼의 축과 평행한 방향으로 상기 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 전자사진 감광성 드럼의 축 방향과 교차하는 방향에 대해 프로세스 카트리지를 위치결정하기 위해 상기 장치의 주 조립체 내에 제공된 주 조립체 위치결정부와 결합하기 위한 카트리지 위치결정부와; 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착되는 장착방향에 대해 하류 위치에 제공된 피가압 부재를 포함하며, 상기 피가압 부재는 장치의 주 조립체에 상기 프로세스 카트리지를 장착하는 공정에서 장착 방향으로 이동시키기 위해 장치의 주 조립체내에 제공된 이동가능하게 설치된 가압 부재와 접촉하는 제1 피가압부와, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때 상기 카트리지 위치결정부를 상기 주 조립체 위치 결정부에 접촉시켜 상기 프로세스 카트리지를 교차 방향으로 위치결정하기 위해 가압 부재와 접촉하여 상기 교차 방향의 힘을 받는 제 2피가압부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 프로세스 카트리지가 탈착가능하게 장착되는 기록 재료 상에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상형성장치가 제공되며, 상기 장치는 (i)주 조립체 위치결정부와; (ii) 이동가능하게 설치된 가압 부재와; (iii) 프로세스 카트리지를 탈착가능하게 장착하기 위한 장착 수단과; (iv) 기록 재료를 공급하기 위한 공급 수단을 포함하며, 상기 프로세스 카트리지는 전자사진 감광성 드럼과; 상기 전자사진 감광성 드럼 상에서 작용가능한 프로세스 수단과; 상기 프로세스 카트리지가 감광성 드럼의 축과 평행한 방향으로 상기 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 전자사진 감광성 드럼의 축 방향과 교차하는 방향에 대해 프로세스 카트리지를 위치결정하기 위해 상기 장치의 주 조립체 내에 제공된 주 조립체 위치결정부와 결합하기 위한 카트리지 위치결정부와; 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착되는 장착방향에 대해 하류 위치에 제공된 피가압 부재를 포함하며, 상기 피가압 부재는 장치의 주 조립체에 상기 프로세스 카트리지를 장착하는 공정에서 장착 방향으로 이동시키기 위해 장치의 주 조립체내에 제공된 이동가능하게 설치된 가압 부재와 접촉하는 제1 피가압부와, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 주 조립체에 장착될 때 상기 카트리지 위치결정부를 상기 주 조립체 위치 결정부에 접촉시켜 상기 프로세스 카트리지를 교차 방향으로 위치결정하기 위해 가압 부재와 접촉하여 상기 교차 방향의 힘을 받는 제 2피가압부를 포함한다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 구성적 특징 및 작용 효과는 첨부의 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 기술로부터 명백하게 인식될 것이다.

[실시예1]

(1) 전자 사진 화상 형성 장치의 일반 구조

도1은 본 발명의 제1 실시예의 전자 사진 화상 형성 장치의 측면도이다. 본 실시예에서 화상 형성 장치는 전자 사진 프로세스의 하나를 사용한 전자 사진 풀컬러(full-color) 화상 형성 장치이다. 본 전자 사진 화상 형성 장치는 인라인형(in-line type)(탠덤형(tandem type))이고, 이 장치는 장치 내에 수평 방향으로 평행하게 정렬되어 장착된 복수의 카트리지를 이용한다. 본 장치는 또한 중간 전사 벨트를 이용한다.

화상 형성 장치의 본체(1)는 본체(1) 내에 도면의 우측에서 좌측으로 평행하게 정렬된 4 개의 프로세스 카트리지 장착부, 즉, 제1 내지 제4 카트리지 장착부(2Y, 2M, 2C, 2BK) (이하, 카트리지 장착부)을 갖는다.

카트리지 장착부(2Y, 2M, 2C, 2BK)에는, 제1 내지 제4 화상 형성 스테이션으로서 4 개의 프로세스 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)(이하, 카트리지)가 탈착식으로 장착 가능하다.

모든 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)는 구조적으로 유사하다. 각 카트리지(3)는 전자 사진 감광체 드럼(4)(이하, 감광체 드럼)과, 감광체 드럼(4)을 균일하게 대전시키기 위한 대전 수단으로서 대전 롤러(5)와, 감광체 드럼(4) 위에 형성된 정전 잠상을 현상제를 사용하여 현상하기 위한 현상 유닛(5)과, 감광체 드럼(4)의 주위면에 부착되어 잔류하는 현상제를 제거하기 위한 클리닝 수단을 갖는다.

제1 카트리지(3Y)는 옐로우 컬러의 현상제를 수용하는 현상 유닛(6)을 가지며, 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 엘로우 현상제로 된 화상을 형성한다. 제2 카트리지(3M)는 마젠타 컬러의 현상제를 수용하는 현상 유닛(6)을 가지며, 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 마젠타 현상제로 된 화상을 형성한다. 제3 카트리지(3C)는 시안 컬러의 현상제를 수용하는 현상 유닛(6)을 가지며, 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 시안 현상제로 된 화상을 형성한다. 제4 카트리지(3BK)는 블랙 컬러의 현상제를 수용하는 현상 유닛(6)을 가지며, 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 블랙 현상제로 된 화상을 형성한다.

도1을 다시 참조하면, 화상 형성 장치의 본체(1)는 카트리지 장착부(2Y, 2M, 2C, 2BK) 위에 각각 배치된 4 개의 스캐너 유닛, 즉 제1 내지 제4 스캐너 유닛 (8Y, 8M, 8C, 8BK)을 구비한다. 스캐너 유닛(8Y, 8M, 8C, 8BK)으로부터, 감광체 드럼(4)의 주위면을 스캔하면서 화상 형성 데이타로 변조되는 방식으로 레이저빔(L)이 대응하는 감광체 드럼(4)의 주위면 위로 투사됨으로써, 화상 형성 데이타에 따른 정전 잠상들이 감광 드럼(4)의 주위면 위에 일대일로 형성된다.

화상 형성 장치의 본체(1)는, 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)용 카트리지 장착부 아래에 배치되고 구동 롤러(11)와 텐션 롤러(11) 사이에 신장되며 롤러 주위에 감겨진 중간 전사 벨트(9)를 또한 구비한다.

전사 벨트(9)는 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)를 따라 신장되고 순환 이동된다. 전사 벨트(9)는, 서로 평행한 상부 및 하부를 포함하는 트랙의 상부를 통해 움직이는 벨트의 일부분에 의해, 벨트(9) 위에 위치 설정된 제1 내지 제4 카트리지 (3Y, 3M, 3C, 3BK) 각각의 감광체 드럼(4)의 주위면 중 하방 노출부와 접촉한다.

또한, 화상 형성 장치의 본체(1)는 4 개의 1차 전사 롤러(12)(제1 내지 제4 전사 롤러(12Y, 12M, 12C, 12BK))를 구비하며, 1차 전사 롤러(12)는 각각의 전사 롤러(12)와 그에 대응하는 감광체 드럼(4) 사이에 끼워진 전사 벨트(9)에 의해 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)의 감광체 드럼(4)에 대하여 일대일로 가압 유지된다.

화상 형성 장치의 본체(1)는 전사 벨트(9) 아래에 배치된 기록 매체 급송부(13)를 또한 구비한다. 기록 매체 급송부(13)는 복수의 기록 매체(S)를 저장한다. 기록 매체 급송부(13) 내의 기록 매체(S)는 급송 신호에 따라 반송 수단(도시되지 않음)에 의해 하나씩 분리되어 기록 매체 급송부(13)로부터 급송된다.

본체(1)는 제2 전사 롤러(15)를 또한 구비하며, 제2 전사 롤러(15)는 두 롤러(15, 10) 사이에 끼워진 전사 벨트(9)에 의해 구동 롤러(10)에 대하여 가압 유지된다. 즉, 제2 전사 롤러(15)는 제2 전사 롤러(15)와 전사 벨트(9) 사이에 제2 전사 닙부(transfer nip)를 형성한다. 각각의 기록 매체(S)는 제2 매체 급송부(13)로부터 전사된 후에 반송 수단(14)에 의해 제2 전사 닙부로 반송된다.

풀컬러 화상을 형성하는 공정은 다음과 같다. 우선 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)가 화상 형성 타이밍에 따라 순차적으로 구동되기 시작함으로써, 각각의 카트리지 내의 감광체 드럼(4)이 (도1의 화살표로 표시된) 시계 방향으로 회전되고 또한 전사 벨트(9)가 반시계 방향으로 회전된다. 다음에, 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)에 각각 대향하는 스캐너 유닛(8Y, 8M, 8C, 8BK)이 순차적으로 구동되기 시작하고, 감광체 드럼(4)의 구동에 동기되어 대전 롤러(5)가 대응 감광체 드럼(4)의 주위면을 균일하게 대전시키기 시작한다. 각각의 감광체 드럼(4)의 균일하게 대전된 부분은, 비디오 신호로 변조되면서 대응 스캐너 유닛(8)(8Y, 8M, 8C, 8BK)으로부터 진동 방식으로 투사되는 레이저빔에 노출된다. 결과적으로, 4 개의 정전 잠상은 4 개의 감광체 드럼(4) 위에 일대일로 형성된다. 이들 정전 잠상은, 현상 유닛(6)에 일대일로 구비된 현상 수단으로서의 현상 롤러(6a)에 의해 현상된다.

전술한 전자 사진 화상 형성 공정을 통해, 화상은 소정 제어 타이밍에 따라 각각의 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 현상제로 형성된다. 보다 구체적으로, 제1 카트리지(3Y)의 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 옐로우 컬러 또는 풀컬러 화상의 컬러 성분 중 하나의 현상제로 화상이 형성되고, 제2 카트리지(3M)의 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 마젠타 컬러 또는 풀컬러 화상의 컬러 성분 중 하나의 현상제로 화상이 형성되며, 제3 카트리지(3C)의 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 시안 컬러 또는 풀컬러 화상의 컬러 성분 중 하나의 현상제로 화상이 형성되고, 블랙 카트리지(3BK)의 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 블랙 컬러 또는 풀컬러 화상의 컬러 성분 중 하나의 현상제로 화상이 형성된다.

그런 다음, 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3BK)의 감광체 드럼(4)의 주위면 위에 전술한 현상제로 각각 형성된 화상은, 대응하는 1차 전사 스테이션에서 1차 전사 롤러(12)에 의해 벨트의 연장된 순환 트랙을 매개로 전사 벨트(9)의 외측면 위로 서로 정밀하게 정렬되면서 여러 층으로 순차적으로 전사된다. 결과적으로, 전술한 현상제로 된 토너 화상의 단일의 미정착된 풀컬러 화상이 전사 벨트(9)의 외면 위에 형성된다.

그후, 전사 벨트(9)의 외부면 상의 미정착 전 컬러 화상은 전사 벨트(9)의 순환 운동에 의해 제2 전사 닙으로 이동되고, 미정착 전 컬러 화상, 즉 다른 컬러의 적층된 4개의 단색 화상은 미정착 전 컬러 화상의 도달과 동시에 기록 매체 공급부(13)로부터 운반된 기록 매체(S) 상으로 제2 전사 롤러(15)에 의해 한 번에 모두 전사된다. 그 후, 기록 매체(S)는, 수직 시트 경로(16)를 통해 상측으로 정착부(17)에 반송되고, 현상제로 형성된 화상은 열정착된다. 그후, 기록 매체(S)는 반송 수단(18)에 의해 시트 배출부(19)로 보내져서, 배지 트레이(20)로 배출된다. 상술한 전사 단계 중에, 전사 롤러(12, 15)로 전압이 인가되는 것을 알아야 한다.

(2) 프로세스 카트리지의 장착 방법

다음에, 카트리지(3Y, 3M, 3C, 3Bk)[이들 각각은 이하에서 카트리지(3)로 언급될 수 있음]를 화상 형성 장치 본체(1)에 장착하는 방법에 대하여 설명한다.

도2는 카트리지(3)의 외부 사시도이다. 카트리지(3) 내의 감광성 드럼(4)의 샤프트(4c)의 길이방향 단부 중 하나는 카트리지 프레임(31)의 길이방향 단부 중 하나에 위치한 베어링 부재(32)에 회전 가능하게 지지되고, 감광성 드럼(4)의 샤프트(4c)의 길이방향 단부 중 다른 하나는 카트리지 프레임(31)의 다른 길이방향 단부에 위치한 베어링 부재(32)에 회전 가능하게 지지된다. 본 실시예에서는, 카트리지(3)를 화상 형성 장치 본체(1)[이하에서, 장치 본체(1)로 언급함]에 장착할 때, 카트리지(3)는 감광성 드럼(4)의 샤프트선과 평행인 방향, 즉 도1에 있어서 지면에 수직인 방향으로 장치 본체(1)의 전방측에서 후방측으로 삽입된다.

도3에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(1)에는 장치 본체(1)의 하부 전면에 위치된 힌지부(21a)를 중심으로 회전하여 장치 본체(1)에 대하여 개폐 가능한 커버(힌지 커버)(21)가 설치된다. 커버(21)를 열면, 네 개의 카트리지 장착부, 즉 처음의 카트리지 장착부(2Y, 2M, 2C, 2Bk)가 노출된다. 각각의 카트리지 장착부(2)에는 카트리지 장착부(2)의 측벽의 내부면 상에 장치 본체(1)의 전방으로부터 후방으로 연장되는 한 쌍의 카트리지 가이드(22a)가 설치되어 있다. 또한, 각각의 카트리지 장착부(2)에는 카트리지 장착부(2)의 측벽의 내부면의 일부에서 돌출하고 장치 본체(1)의 전방측에 그리고 카트리지 가이드(22a) 위에 있는 한 쌍의 원통형 카트리지 가이드(22b)가 하나씩 설치된다. 한편, 카트리지 프레임(31)에는 프레임(31)의 단부면으로부터 돌출하는 한 쌍의 가이드부(33a)가 하나씩 설치된다. 한 쌍의 가이드부(33a)는 상기 한 쌍의 카트리지 가이드(22b)와 결합하여 카트리지(3)를 안내하도록 안내된다. 본 실시예에서, 카트리지 프레임(31)의 가이드부(33a)는 원통형 보스의 형태이고 카트리지(3)의 길이방향에 교차하는 방향으로 카트리지 프레임(31)의 측면으로부터 돌출한다. 카트리지 프레임(31)의 가이드부(33b)는 리브의 형태이고 상술한 교차 방향으로 카트리지 프레임(31)의 측면으로부터 돌출한다. 가이드부(33b)는 장치 본체(1)의 감광성 드럼(4)의 샤프트 라인에 평행하게 연장된다.

사용자는 가이드부(33a)가 카트리지 가이드(22a)와 하나씩 결합하도록 카트리지(3)의 길이방향 후방 단부(카트리지 삽입 방향의 하단부)로부터 카트리지(3)를 장치 본체(1) 내로 삽입한다. 적절한 거리로 카트리지(3)를 삽입한 후, 사용자는 가이드부(33b)와 카트리지 가이드(22b)를 하나씩 결합시키고, 그후 감광성 드럼(4) 의 상술한 샤프트 라인에 평행한 방향으로 카트리지(3)를 장치 본체(1) 내로 더 깊게 밀어넣는다.

본 실시예에서, 장치 본체(1)에는 장치 본체가 동작되지 않을 때 1차 전사 롤러(12Y, 12M, 12C, 12Bk)를 대응하는 감광성 드럼(4)으로부터 분리되게 유지하는 기구가 설치된다. 따라서, 카트리지(3)가 장치 본체(1)로 장착되거나 또는 장치 본체로부터 제거될 때, 소정의 간극 량이 전사 벨트(9)와 각각의 카트리지(3) 사이에서 항상 유지된다. 이러한 기구의 제공에 의해, 카트리지(3)가 착탈될 때 전사 벨트(9)가 손상되는 것을 방지한다. 장치 본체(1)가 작동시에, 1차 전사 롤러(12Y, 12M, 12C, 12Bk)가 전사 벨트(9)로부터 분리되게 유지하기 위한 상술한 기구는 해제되어, 1차 전사 롤러는 전사 벨트(9)가 1차 전사 롤러와 대응하는 감광성 드럼(4) 사이에 유지된 채로 대응하는 감광성 드럼(4)에 대하여 가압된다(도1).

도4는 카트리지(3)가 감광성 드럼(4)의 샤프트 라인에 평행한 방향으로 장치 본체(1) 내로 삽입되는 방법을 도시하는 사시도이다. 도4는 카트리지(3)가 장치 본체(1) 내로 장착되는 방향의 관점에서 카트리지(3)를 하류측에서 본 도면이다. 각각의 카트리지 장착부(2)(Y, M, C, Bk)에는 한 쌍의 측판, 즉 전방측 상의 측판(23)(카트리지 삽입 방향의 상류측)과, 후방측 상의 측판(24)(카트리지 삽입 방향의 하류측)이 설치된다. 측판(23, 24)에는 각각 V형 리세스의 형태인 카트리지 지지부(25, 26)가 설치되어 있다.

상기의 한 쌍의 측판(23, 24)에는 또한 카트리지(3)(Y, M, C, Bk)의 위치에 대응하는 스캐너 유닛(8)(Y, M, C, Bk)을 정확히 위치시키기 위한 위치결정부(도시 되지 않음)가 제공된다. 스캐너 유닛 위치결정부의 위치는 카트리지 지지부(25, 26)에 대응한다. 따라서, 각각의 카트리지(3)(Y, M, C, Bk)의 감광성 드럼(4) 및 대응하는 스캐너 유닛(8)(Y, M, C, Bk)의 위치 관계의 오차가 최소화된다.

상기 카트리지 지지부(26), 즉 카트리지 장착 방향의 관점에서 하류측 상의 카트리지 지지부에는 카트리지 가압 수단(45)이 설치되고, 이 가압 수단의 구성 및 동작에 대해서는 후에 상술한다.

도5는 카트리지 장착 방향의 하류측에서 본, 카트리지의 측면도이고, 도6은 카트리지 장착 방향의 관점에서 카트리지(3)의 하단부의 단면도이다. 상술한 바와 같이, 감광성 드럼(4)의 샤프트(4a)의 길이방향 단부는 각각 카트리지 프레임(31)의 길이방향 단부에 위치된 한 쌍의 베어링 부재(32)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 각각의 베어링 부재(32)는 하우징과, 하우징 내로 압입 또는 하우징의 성형시에 삽입되는 볼 베어링(34)을 포함한다. 각각의 베어링 부재(32, 132)의 하우징은 하우징의 내주연부 및 외주연부 사이의 관계에서 정밀하게 가공된다. 볼 베어링 대신에, 함유성 소결 부싱 등이 사용될 수도 있다. 하우징에 관해서는, 주위 온도에 의한 열수축, 절삭 등에 의한 부품의 치수 변화를 고려하여 금속재로 형성될 수 있다.

감광성 드럼(4)은 중공 파이프 형태이고, 적절한 감광성 드럼(4)과 샤프트(4a) 사이에 플랜지(4b)를 개재한 상태에서 각각의 길이방향 단부에서 샤프트(4a)에 의해 지지된다. 따라서, 샤프트(4a)가 회전 구동되면, 감광성 드럼(4)은 샤프트(4a)와 함께 회전한다.

카트리지 장착 방향의 관점에서 샤프트(4a)의 하류측 단부는 베어링(32)으로부터 프레임(31)의 외측으로 연장되고, 여기에는 구동력 전달용 수형 커플링(35)(예를 들면, 비틀어진 삼각기둥 형태)이 고정 핀(35a)을 사용하여 견고하게 부착된다.

가동식 부재로서 아암(36)이 베어링 부재(32)에 부착되어, 아암(36)은 카트리지 삽입 방향에 평행한 방향으로 회전 샤프트(37)를 중심으로 피봇이 가능하다. 회전 샤프트(37)에는, 아암(36)을 가압하여 카트리지(3)가 장치 본체(1)의 외부에 있을 때[아암(36)이 비가압 상태에 있을 때], 아암(36)이 카트리지(3) 장착 방향의 하류(처음 위치로)로 기울어지게 하는 코일 스프링(38)이 설치된다. 또한, 베어링 부재(32)에는, 카트리지가 장치 본체(1)의 외부에 있을 때 아암(36)이 드럼 샤프트(4a)에 대하여 70도 정도의 각도로 기울어지게 하는 회전 스토퍼(도시되지 않음)가 설치된다. 즉, 아암(36)은 압력이 없는 상태에서, 아암이 소정 각도로 기울어지게 하여 상술한 단부가 상술한 바와 같이 하류로 연장되게 하는 제1 위치(도6)에 유지된다.

도2, 도4 및 도5를 참조하면, 카트리지(3)에는 신장된 구멍(39) 및 지지축(139)이 제공되고, 이는 베어링 부재(32, 132)를 각각 카트리지 지지부(25, 26) 내에 결합한 후에 카트리지(3)의 회전을 방지하는 기능을 한다. 특히, 카트리지(3)가 장치 주 조립체(1) 내에 장착될 때 후방 측판(24)에 제공된 지지축(47)은 신장된 구멍(39) 내에 결합되고, 전방 측판(23)에 제공된 지지축(139)은 신장된 구멍(147) 내에 결합된다. 신장된 구멍(39, 147)의 길이 방향은 카트리지 가압 수단 (45)이 카트리지(3)를 가압 유지하는 방향과 대체로 평행하다. 다시 말하면, 신장된 구멍(39, 147)이 전술된 방향으로 긴 이유는 카트리지(3)를 카트리지 가압 수단(45)이 카트리지(3)를 가압하는 방향으로 이동시키는 것을 허용하기 위함이다.

이러한 실시예에서, 아암(36)은 코일 스프링(38)의 탄성에 의해 계속 가압되어 아암(36)이 하류 방향으로 경사진다. 그러나, 부품 개수를 감소시키기 위해, 스프링 등을 채용하는 대신에 아암(36) 자체의 하중이 아암(36)을 프로세스 카트리지가 장착된 하류 방향으로 경사지도록 유지하는 기능을 하도록 구조 배열될 수 있다.

도6을 참조하여, 장치 주 조립체(1)에는 구동력을 감광 드럼(4)에 전달하는 구동력 전달 기구(40)가 제공된다. 구동력 전달 기구(40)는 지지부(26)와 정렬하여 후방 측판(24)의 외측(카트리지(3)가 장착된 측면으로부터 장치 주 조립체(1)의 대향측) 상에 위치된다.

주 조립체 측면 상의 구동력 전달 기구(40)는, 기판(41), 기판(41)의 외표면에 견고하게 부착된 베어링 부재(42), 베어링 부재(42)에 의해 회전 가능하게 지지된 구동 기어(43), 구동 기어의 반경 방향에 대하여 구동 기어(43)의 내향부인 구동력 전달 커플링 오목부(44), 베어링 부재(42)의 내표면에 이동 가능하게 부착되어 수직으로 활주 가능한 카트리지 가압 수단으로서의 가동 가압 부재(45) 및 가압 부재(45)를 하류 방향으로 가압되도록 유지하는 압축 코일 스프링(46)을 갖는다. 커플링 오목부(44)는 이후에 설명될 커플링 볼록부(35)와 결합한다. 또한, 커플링 오목부(44)는 감광 드럼(4)을 회전시키기 위한 구동력을 장치 주 조립체(1)에서 커 플링 볼록부(35)로 전달한다. 카트리지 가압 부재(45)는 베어링 부재(42)의 표면에 이동 가능하게 부착되어 수직 방향으로의 활주 가능하다. 구동 기어(43)는 구동 기어(43)가 감광 드럼의 축(4a)의 하류 단부 부분(4c)에 대하여 활주하도록 소정 간극을 가지고 베어링 부재(42)에 의해 유지되어, 카트리지(3)(감광 드럼(4))에 대해 정확하게 위치 설정된다.

주 조립체 측면 상의 구동력 전달 기구(40)는 후방 측판(24)에 고정되며, 상기 기구(40)는 스크류 등을 사용하여 후방 측판에 견고하게 부착된다.

다음에 도6 내지 도9를 참조하여, 카트리지(3)를 장치 주 조립체(1)에 장착하는 공정이 설명될 것이다. 도6 내지 도9는 도5의 선S-S를 따라 취해진 단면도이다.

(a) 도3을 참조하여, 작동자는 전술된 커버(21)를 개방함으로써 카트리지 구획(2Y, 2M, 2C, 2BK)을 노출시킨다. 그 후에, 작동자는 각각의 카트리지(3)를 후방 단부로부터 카트리지 삽입 방향으로 대응하는 카트리지 격벽(2) 내로 삽입시켜, 리브(33b)가 카트리지 안내부(22b)와 하나씩 결합하도록 카트리지 안내부로서의 카트리지(3)의 리브(33a)가 장치 주 조립체(1)의 카트리지 안내부(22a)와 하나씩 결합한다. 그 후에, 카트리지(3)는 감광 드럼(4)의 축선과 평행한 방향으로 계속 삽입된다.

(b) 도6 및 도7을 참조하여, 카트리지(3)가 장치 주 조립체(1) 내로 더욱 삽입될 때, 베어링 부재(32)는 베어링 부재(32)의 부분(32a)으로 카트리지 지지부(26) 내로 삽입되어, 베어링 부재(32)가 카트리지 지지부(26)와 접촉하지 않으면서 카트리지 지지부(26)에 의해 지지된다. 따라서, 카트리지(3)의 리브(33a)가 카트리지 삽입 방향과 평행하게 카트리지 안내부(22a)의 편평부(22a1)와 결합되기 때문에, 이러한 단계 중에 카트리지 지지부(26)와 베어링 부재(32) 사이에 마찰력은 발생하지 않는다. 다음으로 도8을 참조하여, 카트리지(3)가 장치 주 조립체(1) 내로 더욱 삽입될 때 카트리지(3)의 리브(33a)가 카트리지 안내부(22)의 하향 경사부(22a2) 상에서 이동하여 카트리지(3)가 하향 사선 방향으로 진행하기 때문에, 부분(32a)은 카트리지 지지부(26)와 접촉하게 된다.

(c) 다음으로 도9를 참조하여, 카트리지(3)가 더욱 삽입될 때 카트리지(3)와 장치 주 조립체(1) 사이의 접촉은 카트리지(3)의 베어링 부재(32)의 부분(32a)과 카트리지 지지부(26) 사이에서만 일어나서, 리브(33a)는 카트리지 안내부(22a)로부터 결합 해제된다. 다시 말하면, 카트리지(3)는 장치 주 조립체(1)에 대해 감광 드럼(4)의 반경 방향으로 정확하게 위치 설정된다. 또한, 카트리지(3)가 도9에 도시된 상태에 있을 때, 부분(32a)의 선단부면(32b)은 베어링 부재(32)의 축선에 대해 장치 주 조립체(1)의 베어링 부재(32)의 내표면(42a)에 접촉한다. 이러한 선단부면(32b)과 내표면(42a) 사이의 접촉은 카트리지(3)가 장치 주 조립체(1)로 계속 삽입되는 것을 방지한다. 다시 말하면, 카트리지(3)는 장치 주 조립체(1)에 대해 정확하게 위치 설정되어 감광 드럼(4)의 스러스트 방향에 대해 위치가 이동하는 것을 방지한다. 이러한 단계 중에, 구동 기어(43)는 드럼축(4a)의 하류 단부(4c)와 결합하게 되어 정확하게 위치 설정된다.

또한, 카트리지 측면 상의 커플링 볼록부(35)는 커플링 오목부(44)로 진입한 다. 다시 말하면, 커플링 볼록부(35)는 커플링 오목부(44)와 결합된다(도9). 따라서, 구동 기어(43)가 주 조립체 측 상의 (도시되지 않은) 기계적 전원에 의해 구동될 때, 전원으로부터의 구동력은 축(4a)으로 전달되어 감광 드럼(4)을 회전 구동시킨다.

또한, 카트리지 측 상의 (도시되지 않은) 전기 접점은 주 조립체 측 상에 (도시되지 않은) 전기 접점과 접촉하게 위치되고, 주 조립체 측 상의 (도시되지 않은) 전기 전원으로부터 대전 수단(5) 및 현상 롤러(6a)에 공급되어 편향시킬 수 있다.

이러한 실시예에서, 카트리지(3)가 장치 주 조립체(1) 내에 장착될 때 카트리지(3)를 스러스트 방향으로 장치 주 조립체(1)에 대해 정확하게 위치 설정하기 위한 접점은 베어링 부재(32)의 부분(32a)의 선단면(32b)이며, 베어링 부재(32)는 카트리지 지지부(26)에 의해 지지된다. 이러한 구조 배열의 채용은 장치 주 조립체(1)에 대한 카트리지(3)의 위치 설정에 있어 정확성을 증가시킨다. 그러나, 카트리지(3)를 위치 설정하기 위한 접점은 베어링 부재(32)의 일부일 필요는 없으며, 베어링 부재(32) 이외의 부재의 일부이거나 독립적 부재로 제공될 수 있다.

(e) 다음으로 아암(36)의 이동이 설명될 것이다.

도7을 참조하여, 카트리지(3)가 도6에 도시된 위치로부터 더욱 삽입될 때, 우선 베어링 부재(32)는 베어링(32)이 카트리지 지지부(26)에 의해 지지되는 부분(32a)과 카트리지 지지부(26) 사이에서 접촉하지 않고 카트리지 지지부(26)로 진입한다. 그 후에, 제1 위치에서의 아암(36)의 단부는 전술된 바와 같이 베어링 부재 (32)의 축 방향으로 베어링 부재(32)의 내표면(42b)과 접촉한다. 아암(36)의 단부가 내표면(42b)과 접촉하는 순간, 아암(36) 위에 아암(36)의 단부와 카트리지 프로세스면(45a) 사이에 수 밀리미터의 간극을 갖고 카트리지 가압 부재(45) 또는 카트리지 가압 부재(45)의 하향 대면이 존재한다.

또한, 카트리지(3)를 더욱 삽입하면, 아암(36)의 선단(36a)은 접촉면(42b)에 의해 가압되고, 아암(36)은 코일 용수철(38)의 탄성력에 저항하여 카트리지 삽입 방향에 대향하는 방향으로 회전축(37)에 대하여 회전을 시작한다. 결과적으로, 아암(36)의 선단(36a)은 가압 부재(45)의 가압면(45a)에 접촉된다. 장치 본체(1)의 카트리지 가이드(22)에 의해 안내되는 카트리지(3)의 제1 리브(33a)는 카트리지 장착 프로세스의 이 지점에서, 카트리지 가이드(22)의 경사부(22a)에 결합되고, 하향으로 비스듬하게 전진하기 위해, 카트리지 삽입 방향에 대해, 카트리지(3)의 하방 선단을 형성하기 시작하고, 베어링 부재(32)의 피지지부(32a)는 카트리지 지지부(26)와 접촉된다. 아암(36)에 있어서, 이는 카트리지 지지부(26)에 대하여 부분(32a)을 가압하는 방향(감광성 드럼(4)의 축선에 교차하는 방향)으로 가압 부재(45)에 의해 가압된다.

카트리지(3)를 더욱 삽입하면, 아암(36)의 선단(36a)은 용수철(46)의 탄성력에 저항하여 가압 부재(45)를 끌어올린다. 결과적으로, 감광체 드럼(4)의 축선과 아암(36) 및 아암(36)의 선단(36a)의 회전축에 연결되는 선(36c) 사이의 각도(α)는 90°를 넘게 된다. 각도(α)가 90°를 넘지 않을 때는, 아암(36)에 주어지는 가압 부재(45)의 가압면(45a)의 모멘트는 각도(α)를 감소시키는 방향으로 작동하 고, 각도(α)가 90°보다 더 커지게 될 때는, 모멘트는 대향 방향, 또는 각도(α)를 증가시키는 방향으로 작동한다. 각도(α)가 90°를 넘을 때 모멘트는, 상기 가압면(45a)의 규제부(45b)에 의해 포획되고, 약간 더 회전하는 것이 규제부(45b)에 의해 방지되도록 접촉된다. 규제면(45b)에 의해 멈춰지는 아암(36)의 위치는 제2 위치이고, 규제부(45b)에 의해 아암(36)의 이러한 위치는 유지된다. 조작자가 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 장착하는 동안 이러한 구조적 장치는 클릭킹의 느낌을 산출하는 것이 효과적이다. 또한, 가압면(45a)은 클릭킹의 느낌을 강조하는 형태로 변경될 수 있다.

아암(36)이 제2 위치에 있을 때, 이 위치에는 베어링 부재(32)의 피부분(32a)의 가압력 뿐만 아니라, 카트리지 삽입 방향에 의한 카트리지(3) 하방의 가압력도 존재한다. 카트리지(3)가 더욱 깊이 삽입될 때, 베어링 부재(32)의 부분(32a)의 선단면(32b)은 상기 내면(42a)에 접촉하여, 카트리지(3)가 더욱 삽입되는 것이 방지된다. 따라서, 삽입된 카트리지(3)는 스러스트 방향에 대하여 장치 본체(1)에 정확히 위치된다. 따라서, 아암(36)에 작용되는 힘은 카트리지 삽입 방향에 대하여 아암(36) 하방을 가압하고, 또한 스러스트 방향에 대한 카트리지(3)의 위치가 결정된다. 또한, 커플링 볼록부(35)는 커플링 오목부(45)에 충분히 유입되어, 커플링 볼록부(35)는 커플링 오목부(45)와 결합한다.

이러한 단계 동안, 아암(36)이 가압면(34a)으로부터 받게 되는 압력은 아암(36)을 통해 베어링 부재(32)로 전달되어, 베어링 부재(32)가 카트리지 지지부(26)에 가압되도록 한다. 결과적으로, 감광성 드럼(4)은 감광성 드럼(4)의 반경 방향 으로 장치 본체(1)에 대하여 정확히 위치되고, 카트리지(3)는 이러한 위치에 유지된다. 이러한 실시예에서, 아암(36)은 베어링 부재(32)에 회전가능하게 부착된다. 그러나, 상기 기술된 바와 같이 아암(36)이 작동될 뿐만 아니라, 아암(36)은 회전 가능한 방식보다는 다른 방식으로 이동 가능하게 부착될 수 있다.

베어링 부재(32)는 부재의 하우징의 외주 및 내주 사이의 관계에 의하여 정확히 가공되고, 카트리지 지지부(26)에 대한 감광성 드럼(4)의 위치에 대한 오차는 최소화된다. 또한, 베어링 부재(32)에 부착되는 아암(36) 뿐만 아니라, 카트리지 지지부(26)에 의해 지지되는 카트리지(3)에 의한 피지지부(32a) 역시 베어링 부재의 일부이다. 그러므로, 카트리지 프레임(31)은 그곳에 가해지는 압력에 의해 비틀어지는 것으로부터 보호된다. 또한, 이러한 실시예에서, 프레임(31)은 수지(폴리에틸렌 등)로 형성된다. 그러나, 상기 기술된 구조적 장치의 이용으로 인해, 아암(36)과 선단(36a) 사이의 임의의 거리가 존재할지라도, 프레임(31)이 외부력을 받게 될 때, 탄성적인 진동으로부터 보호된다. 따라서, 베어링 부재(32)의 상기 기술된 구조는 진동 댐핑의 면에서도 효과적이다.

이러한 실시예에서, 1차 전사 롤러(12)(Y,M,C 및 Bk)는 감광성 드럼(4)에 약 2kgf(19.6N)의 상방 압력을 가한다. 따라서, 상기 가압 부재에 의해 카트리지(3)에 가해지는 하방 압력의 양은 1차 전사 롤러(12)에 의해 감광성 드럼(4)에 가해지는 상기 상방 압력을 이기기에 충분히 크다. 그러므로, 전자는 후자에 어림잡아 두 배가 되는 값으로 설정된다. 따라서, 감광성 드럼(4)이 균등한 힘으로 축 방향에 대해 양단 모두에서 하방으로 가압된다고 가정하면, 가압 부재(45)에 의해 카트 리지 삽입 방향에 대해 카트리지(3)의 하단에 가해지는 하방력은 2kgf로 설정된다.

(f) 상기 기술과 같이, 카트리지 장착부(2)(도9) 내로 카트리지(3)를 장착하는 공정의 성공적인 완료 후에, 베어링 부재(32)의 하부면, 또는 카트리지 삽입 방향에 대해 상류측 상의 베어링 부재는 장치 본체(1)의 전방판(23)의 카트리지 지지부(25)에 대응 위치한 상태가 된다. 이러한 실시예에서, 커버(21)가 폐쇄되면, 커버(21)의 내면측에 부착된 가압 부재(51)는 베어링 부재(132)에 접하게 되고, 그 후, 커버(21)가 더욱 폐쇄되게 되면, 베어링 부재(132)는 가압 부재(51)를 가압하는 용수철(52)의 탄성력에 의해 전방판(23)의 카트리지 지지부(25)까지 가압된다. 결과적으로, 베어링 부재(132)는 도10에 도시된 바와 같이 지지부(25)에 대하여 정확히 위치된다. 카트리지(3)가 이러한 상태에 있을 때, 카트리지(3)가 안내됨으로써, 카트리지의 부분(32b)과 장치 본체(1)의 카트리지 가이드(22b)는 서로 접하지 않는다.

이러한 실시예에서, 아암(36), 회전축(37), 코일 용수철(38), 가압 부재(45), 압박 코일 용수철(46) 및 기판(41)은 금속 기판 또는 도전성 비금속 기판으로 형성된다. 또한, 장치 본체(1)(도9) 내로 카트리지(3)의 성공적인 장착 후에, 감광성 드럼(4)은 아암(36)을 통해 장치 본체(1)에 접지된다. 특히, 코일 용수철(38)의 일단부측(38a)은 연장되어 감광성 드럼(4)의 축(4a)에 탄성적으로 접촉되게 된다. 또한 장치 본체(1)(도9) 내로 카트리지(3)의 성공적인 장착 후에, 카트리지(3) 내의 감광성 드럼(4)의 축(4a)은 코일 용수철(38)-아암(36)-가압 부재(45)-압박 코일 용수철(46)-기판(41)-후방측판(금속성)(24)의 경로로 장치 본체(1)에 접지 된다. 따라서, 감광성 드럼(4)은 감광성 드럼(4)과 장치 본체(1) 사이의 전기적 경로를 생성함으로써 접지된다.

(g) 장치 본체(1)로부터 카트리지(3)를 제거하는 공정은 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 장착하는 상기 공정의 역이 된다. 카트리지(3)는 장치 본체(1)로부터 제거됨으로써, 아암(36)은 코일 용수철(38)의 탄성력에 의해 제1 위치로 복귀한다.

(3) 카트리지 삽입력의 검증

장치 본체(1) 내로 카트리지(3)의 삽입과 동등하게 카트리지 지지부(24)까지 카트리지(3)를 가압하기 위한 구조 장치로서, 이하의 구조 장치는 아암(36)이 사용되는 이러한 실시예에서 구조 장치의 제 위치에 사용될 수 있다.

즉, 장치 본체(1)의 가압면은 경사부에 설치되고, 아암(36) 대신에 카트리지(3)가 경사면에 설치되어 장치 본체(1)의 가압면의 상기 경사부에 대향하도록 위치된다. 또한, 카트리지(3)가 삽입될 때, 장치 본체(1)의 가압면의 경사부에 대하여 미끄러지는 동안, 카트리지의 경사면(3)은 장치 본체(1)의 가압면의 경사부를 상방으로 가압한다. 그러나, 카트리지(3)의 삽입력의 양이 보다 적다는 점에서, 상기 회전 아암(36)을 사용하는 구조 장치는 우수하다. 이는 이하에서 검증될 것이다.

(a) 먼저, 도11에 도시된 동적 모델은 본 실시예의 카트리지 가압 구조로부터 생성된다.

F: 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 크기

R: 하방 가압력량

Ψ: 본체 측 상의 아암과 접촉부 사이가 접촉될 때의 아암 각

N1: 가이드면의 가압 부재 가이드로부터의 수직 항력

N2: 가압 부재의 하방 대향면에 가압 부재로부터의 수직 항력

μ1: 카트리지 가이드의 동마찰 계수

μ2: 가압 부재 가이드의 동마찰 계수

r: 아암 길이

여기서, F는 카트리지(3)가 삽입을 위해 가압됨에 의해 카트리지(3)의 포인트에 가해지는 힘의 크기를 나타낸다. 실제로, 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 삽입하기 위해 필요한 힘의 크기는 F 및 카트리지 자체의 무게에 의해 생성되는 마찰을 극복하기에 필요한 힘의 크기의 총합이다.

아암이 도11에 도시된 상태에 있을 경우, 수평 방향 및 수직 방향에 대하여 아암에 가해지는 힘들 사이의 관계는 다음의 수학식으로 표현될 수 있다.

F - μ1N1 - N2 = 0 …(1)

R - N1 - μ2N2 = 0 …(2)

아암의 회전축에 대한 운동량들 사이의 평형 관계에 대해서, 다음과 같이 나타내었다.

{(R + μ2N2)cosΨ - N2sinΨ}r = 0 …(3)

F[장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 크기]와 R[식 (1), 식 (2) 및 식 (3)에서 가압 부재로부터의 항력]의 비율의 유도는 다음과 같이 얻어진다.

F/R = (μ1tanΨ - 2μ1μ2 + 1)/(tanΨ - μ2) …(4)

동마찰 계수 μ1 및 μ2가 0.3으로 같을 경우(μ1 = μ2 = 0.3), F와 R 사이의 관계는 도13(45°≤Ψ≤90°)에 도시된다.

아암의 팁이 가압면과 접촉되는 모멘트에서 아암의 각 Ψ가 커질수록, 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)가 삽입되기에 필요한 힘의 크기가 작아진다는 것은 도13으로부터 명백하다. 아암의 각 Ψ가 대략 58°일 경우, 항력 R의 크기는 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 크기와 동일하다(F/R = 1). 그러나, 실제로 각은 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 크기를 더 감소시키기 위해 더 크게 될 수 있다.

(b) 다음에, 도12는 카트리지 위치 선정 구조 배열을 반영하는 동적 모델을 도시한 것이고, 장치 본체의 카트리지 가압 부재 내의 경사부를 갖는 가압면은 카트리지 프레임의 경사면에 의해 상방으로 가압된다. 도면에서, 실선으로 표시된 화살표는 압력 포획부 상에 작용하는 힘을 나타내고, 점선으로 표시된 화살표는 압력 적용부 상에 작용하는 힘을 나타낸다.

F: 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 크기

R: 하방 가압력의 크기

θ: 경사면의 각

N1: 가이드면의 카트리지 가이드로부터의 수직 항력

N2: 가압 부재 가이드면의 가압 부재 가이드면으로부터의 수직 항력

f: 경사면의 수직 항력

μ1: 카트리지 가이드의 동마찰 계수

μ2: 각 경사면의 동마찰 계수

μ3: 가압 부재가이드의 동마찰 계수

여기서, F는 상기한 바와 같이 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)가 삽입되도록 카트리지(3)를 밀어냄에 의해 카트리지(3)의 일부에 가해진 힘의 크기를 나타낸다. 그러나, 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 실제 크기는 F 및 카트리지(3)의 무게에 기인하는 마찰에 의한 저항의 총합이다.

수평 방향 및 수직 방향에 대해서 압력 포획부에 가해지는 힘들 사이의 평형 관계를 표현하기 위하여 다음과 같은 식으로 나타내었다.

F = f·sinθ - μ1N1 - μ2fcosθ = 0 …(5)

N1 - fcosθ + μ2fsinθ = 0 …(6)

유사하게, 가압 부재에 가해지는 힘들 사이의 수평 방향 및 수직 방향에 대한 평행 관계는 다음과 같다.

-N2 + f·sinθ + μ2fcosθ = 0 …(7)

-R + fcosθ - μ2fsinθ - μ3N2 = 0 …(8)

상기한 수학식 (5) 내지 수학식 (8)로부터 F(카트리지 삽입력)과 하방 가압력 R의 비율의 유도는 다음과 같이 얻어진다.

F/R = (μ1 + μ2 + (1 - μ1μ2)tanθ)/

(1 - μ2μ3 - (μ2 + μ3)tanθ) …(9)

도14는 μ1 = μ2 = μ3 = 0.3(0°≤θ≤45°)인 경우, F(카트리지 삽입력) 와 R(하방 가압력) 간의 관계를 도시한 것이다.

경사면의 각 θ가 커질수록 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 크기가 커진다는 것은 도14로부터 명백하다. 경사면의 각 θ가 대략 12°인 경우, 하방 가압력 R의 크기는 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘 F의 크기와 같다(F/R = 1).

그러나, 경사면의 각이 작아질수록 카트리지 삽입 방향에 대해 경사면은 길어지게 되고, 따라서 카트리지 및 장치 본체는 더 큰 크기로 되어야 한다.

(c) 실제로, 카트리지 삽입력의 크기가 측정된 경우, 카트리지(3) 자체의 무게로 인한 저항은 숙고 되어야 한다. 도15는 프로세스 카트리지 무게가 2kgf이고 하방 가압력 R이 2kgf이며 두 개의 경사면 간의 동마찰 계수가 0.3인 경우, 장치 본체 내로 삽입되기에 본 실시예에서 필요한 힘의 실제 크기를 도시한 것이다. 또한, 도15는 경사면이 채용된 카트리지 위치 선정 구조가 채용된 경우, 상기한 것과 동일한 조건하에서 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 삽입하기에 필요한 힘의 실제 크기를 도시한 것이다. 일반적으로, 평균 작동기가 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 삽입시키기 위해 부과하는 힘의 크기는 대략 2kgf로 말한다. 경사면 구조 배열의 채용으로, "2kgf 정도"의 이 목표값을 달성하는 것은 실제로 불가능하다. 반대로, 회전 아암의 채용으로, 2kgf의 값이 카트리지(3) 및 장치 본체(1)를 설계함에 의해 달성될 수 있어서, 아암 각은 아암이 베어링 부재 가이드와 접촉될 경우의 모멘트에서 대략 70°정도일 것이다.

본 실시예에 따르면, 카트리지(3)가 장치 본체(1) 내로 삽입될 경우, 카트리 지(3)는 카트리지(3)의 이동에 의해 카트리지 지지부(26) 상에서 가압되고, 이에 의해 감광체 드럼(4)이 장치 본체(1)에 대해 정확하게 위치될 수 있게 된다. 또한, 종래 기술에 따른 프로세스 카트리지보다 삽입에 필요한 힘의 크기가 사실상 줄어든 프로세스 카트리지를 구조가 단순하게 제공하는 것이 가능하다. 또한, 카트리지 및 화상 형성 장치를 유지하는 동안 상기한 이점들을 실현하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 본 실시예는 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공하는 것이 가능하여, 구조가 더 단순해지고 종래 기술에 따른 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치보다 장치 본체 내로 카트리지를 삽입하는데 필요한 힘의 크기를 더 작게 한다. 본 실시예는 화상 형성 장치 내로 프로세스 카트리지를 장착하는데 필요한 힘의 크기를 줄일 수 있다.

[제2 실시예]

다음에, 본 발명의 제2 실시예를 서술할 것이다. 본 실시예의 화상 형성 장치 및 후에 기술될 제3 실시예와 제4 실시예의 화상 형성 장치 구조는 도1에 도시된 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 본 실시예 및 제1 실시예와 동일한 이후의 실시예들의 부재들은 동일한 참조 기호가 주어질 것이고 설명되지 않을 것이다.

도17 및 도18을 참고하면, 카트리지(3)가 장치 본체에 삽입될 때 카트리지(3)의 위치 결정 부재(101)의 선단면(101a)이 장치 본체의 고정 부재(104)의 내면의 접촉부(104a)와 접촉하게 된다. 그 결과, 카트리지(3)가 더 삽입되는 것이 방지되며, 스러스트 방향으로 장치 본체(1)에 대해서 정밀하게 위치 결정된다. 감광체 드럼(4)의 반경 방향으로 카트리지(3)의 위치 결정에 있어서, 카트리지(3)는 가 압 수단(60)에 의해 장치 본체(1)에 대해서 정밀하게 위치 결정된다.

도21을 참고하면, 후방 측판(24)은 카트리지 위치 결정 홈(24a)을 구비하며, 하부에는 V형 홈(26)을 구비한다. 다음에 도17을 참고하면, 카트리지(3)의 위치 결정 부재(101)가 V형 홈(26)의 표면 상에 가압되어 카트리지(3)는 감광체 드럼(4)의 반경 방향으로 장치 본체(1)에 대해서 정밀하게 위치 결정된다.

가압 수단(60)은 V형 홈(26)의 표면 상에 카트리지(3)를 가압하기 위한 가압 부재(아암)(80)를 가진다. 가압 부재(80)는 장치 본체(1)에 부착된 회전축(81)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전축(81)은 후방 측판(24)에 평행하며, 카트리지 삽입 방향(3in)에 수직이다.

도19 및 도20을 참조하면, 카트리지(3)를 삽입하기 전에 가압 부재(80)는 참조 번호 80b로 표시된 위치(제1 위치)에 있다. 카트리지(3)를 장치 본체(1) 내에 성공적으로 장착한 후에(도17 및 도18), 가압 부재(80)는 카트리지(3)의 가압 작용 부재(102)와 접촉한다. 특히, 카트리지(3)가 장치 본체(1) 내로 삽입될 때, 가압 부재(80)는 카트리지(3)의 가압 작용 부재(102)와 접촉하고, 도19에 도시된 화살표(80in)로 표시된 방향으로 카트리지(3)의 내향 운동에 의해 회전축(81)을 중심으로 회전하면서 카트리지(3)의 가압 작용 부재(102)를 수직 하방으로 이동시킨다. 가압 작용 부재(102)가 수직 하방으로 이동할 때, 전술된 위치 결정 부재(101)는 스프링(103)의 탄성력에 의해 하방으로 가압되어, 스프링(103)의 탄성력에 의해 장치 본체(1)의 카트리지 위치 결정 구멍(24a)의 V형 홈(26)의 표면 상에 가압된다(도17).

카트리지(3)를 장치 본체(1)에 성공적으로 장착한 후에, 가압 부재(80)는 참조 번호 80a로 표시된 위치(제2 위치)에 위치하여 가압 작용 부재(102)의 접촉점(102p)과 접촉한다. 접촉점(102p)은 카트리지 삽입 방향으로 회전축(81)의 하류측 상에 있다. 또한, 가압 부재(80)는 화살표(80in)로 표시된 방향으로 작용하는 토크를 받는다. 그러므로, 가압 부재(80)는 제1 위치에 자신을 지탱하도록 되어져 가압 작용 부재(102)를 가압하기 위한 일정한 양의 압력을 발생시킨다. 게다가, 접촉점(102P)은 카트리지 삽입 방향으로 회전축(81)의 상류측으로부터 하류측까지 이동할 때, 작업자가 감지한 저항은 당김력으로 바뀌어서 카트리지(3)가 정확하게 장착된 것을 보장하는 클릭감을 작업에게 제공한다.

또한, 가압 부재(80)가 제2 위치에 있을 때 카트리지 삽입 방향으로 카트리지(3)를 하방으로 가압하는 방향으로 작용하는 특정량의 압력이 있어서 스러스트 방향으로 장치 본체(1)에 대해서 카트리지(3)를 정밀하게 위치 결정한다.

도17에 화살표(3out)로 표시된 방향으로 카트리지(3)를 취출할 때, 가압 작용 부재(102)의 함수에 의해 도19의 화살표(80out)로 표시된 방향으로 토크가 발생된다. 그 결과, 가압 부재는 초기 위치(80b)(제1 위치)로 복귀한다.

그러므로, 카트리지(3)를 장착할 때 화살표(3in)로 표시된 방향으로 카트리지(3)에 가해진 힘에 의해 카트리지는 장치 본체(1) 내로 삽입되고, 카트리지(3)는 하방으로 가압되며, 카트리지는 장치 본체(1)에 대해서 정밀하게 위치 결정되어서 작업자에게 클릭감을 제공한다. 카트리지(3)를 취출할 때, 화살표(3out)로 표시된 방향으로 카트리지(3)에 가해진 힘에 의해 카트리지(3)는 하방 압력으로부터 완화 되며, 장치 본체(1)로부터 취출된다. 다시 말해, 본 실시예를 따라, 카트리지(3)를 장치 본체(1)에 장착할 때 전술된 단순한 구조적 배열을 채용하여 작업자에게 클릭감을 제공할 수 있다.

[제3 실시예]

다음에 도22, 도23 및 도24를 참고하여 본 발명의 제3 실시예가 설명될 것이다. 본 실시예에서, 가압 수단(60)의 회전 축(81)은 도22 및 도23에 도시된 바와 같이 장치 본체(1)에 견고히 부착된다. 회전 부재(83)는 회전축(81)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 스프링(83)이 가압 부재(80)와 회전 부재(82) 사이에 배치되어, 가압 부재(80)는 스프링(83)이 압축 또는 팽창되는 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다.

도24를 참고하면, 카트리지(3)가 장치 본체(1) 내에 삽입될 때, 가압 작용 부재(102)는 가압 부재(80)와 접촉하고 화살표(80in)로 표시된 방향으로 가압 부재(80)를 회전시키며 가압 작용부(102) 상에 작용하는 스프링(83)의 탄성력에 의해 발생된 압력을 받는다. 그 결과, 카트리지(3)의 카트리지 위치 결정 수단(101)은 V형 홈(26)의 표면 상에 가압되며, 카트리지(3)는 장치 본체(1)에 대해서 정밀하게 위치 결정된다.

또한 도24를 참고하면, 가압 부재(80)가 가압 작용 부재(102)를 가압하는 접촉점(80p)과 회전축(81) 사이의 거리는 카트리지(3)를 장착하기 전보다 장치 본체(1) 내로 카트리지(3)를 성공적으로 장착한 후에 더 짧다. 그러므로, 카트리지(3)의 장착을 완료한 후에, 가압 부재(80)는 스프링(83)으로부터의 압력 하에 있다.

[제4 실시예]

도25, 도29 및 도30은 본 발명의 제4 실시예를 도시한다. 도25를 참고하면 본 실시예에서, 후방 측판(24)은 압력이 가해지는 방향에 평행한 방향으로 장치 본체(1)에 대해서 이동할 수 있는 후방 측판(24)에 부착되는 가동판(85)으로 구비된다. 압력(반작용력)은 스프링(83)을 통해 후방 측판(24)의 수직 절곡부(24b)로부터 가동판(85)에 전달된다. 회전축(81)은 가동판(85)에 견고히 부착되며, 가압 부재(80)는 회전축(81)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

도27을 참고하면, 카트리지(3)가 장치 본체(1) 내로 삽입될 때, 가압 작용 부재(102)는 가압 부재(80)와 접촉하게 되고 화살표(80in)로 표시된 방향으로 가압 부재(80)를 회전시킨다. 그 결과, 가압 작용 부재(102)는 가압 부재(80)에 의해 하방으로 가압되어 V형 홈(26)의 표면 상에 카트리지 위치 결정 부재(101)를 가압한다. 그래서, 카트리지(3)는 장치 본체(1)에 대해서 정밀하게 위치 결정된다.

또한 도27을 참고하면, 가압 부재(80)가 가압 작용 부재(102)를 가압하는 접촉점(80p)과 후방 측판(24)의 수직 절곡부(24b) 사이의 거리는 카트리지(3)의 장착 전보다 카트리지(3)를 장치 본체(1)에 성공적으로 장착한 후에 더 짧다. 그러므로 카트리지(3)의 장착을 완료한 후에 스프링(83)은 가압 부재(80)에 압력을 가하고, 이 압력은 회전축(81)과 가압 부재(80)를 통해 카트리지(3)에 전달되어 카트리지(3)를 가압한다.

본 발명의 전술된 실시예들은 풀 칼라 화상 형성 장치에 관해 설명되었다. 그러나, 본 발명은 하나의 프로세서 카트리지만 제거 가능하게 장착된 단색 화상 형성 장치에 대한 카트리지 위치 결정 구조적 배열에도 적용 가능하다.

요약하면, 본 발명의 상술된 실시예에 따르면 카트리지(3)가 장치 본체(1)에 장착될 때, 카트리지(3)의 내측 이동은 카트리지를 카트리지 위치 결정부(26) 상에서 가압되게 하여 감광 드럼(4)을 장치 본체(1)에 대해 정밀하게 위치 결정한다. 또한, 카트리지(3)를 장치 본체(1)에 장착하는데 요구되는 힘의 양은 종래 기술에 따른 화상 형성 장치의 본체로 종래 기술에 따른 카트리지를 장착하는 데 요구되는 힘의 양보다 작다. 또한, 상술된 유리한 특징들은 화상 형성 장치의 본체와 프로세스 카트리지에 대한 간단한 구조적 배열을 사용함으로써 구현될 수 있다. 따라서, 종래 기술에 따른 카트리지가 탈착될 수 있는 수준과 비교하여 대체로 더 작은 양의 힘을 가하고 종래 기술에 따른 프로세스 카트리지를 탈착하는데 요구되는 힘을 가하여 더욱 쉽게 카트리지(3)를 탈착하는 것이 가능하다.

또한, 가압 부재(80)는 장치 본체(1)로의 카트리지(3)의 장착이 성공적으로 완료되었을 때와 대체로 동일한 지점으로부터 가압 부재가 카트리지 위치 결정 부재(압력 포획 부재)를 연속적으로 가압하는 제2 위치에서 자체의 탄성에 의해 유지되기 시작한다. 그 결과, 카트리지(3)가 장치 본체(1)로 성공적으로 장착될 때, 카트리지(3)는 외력이 인가되지 않는다면 위치가 어긋나지 않는다. 또한, 카트리지(3)는 장치 본체(1)에 대해 카트리지(3)를 위치 결정할 목적으로 장치 본체(1)와 접촉하여 직접 배치된다. 그 결과, 카트리지(3)는 종래 기술에 따른 카트리지가 장치 본체(1)에 대해 위치 결정되는 정밀도 수준에 비해 장치 본체(1)에 대해 대체 로 높은 수준의 정밀도를 가지고 장치 본체(1)에 대해 위치 결정된다. 또한, 상기 실시예에 따르면 프로세스 카트리지의 삽입, 위치 결정 및 가압(유지)은 단일 동작을 통해 달성될 수 있어, 프로세스 카트리지의 작동 효율을 상당히 개선시킨다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면 프로세스 카트리지는 종래 기술에 비해 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 대해 더욱 정밀하게 위치 결정될 수 있다. 또한, 프로세스 카트리지는 프로세스 카트리지가 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 장착 가능한 수준의 작동성에 관해 실질적으로 개선될 수 있다. 또한, 전자 사진 화상 형성 장치의 본체로 프로세스 카트리지를 장착하는데 요구되는 힘의 양이 대체로 감소될 수 있다.

본 발명은 본원에 개시된 구조를 참조로 설명되었지만, 설명된 상세한 설명에 한정되지 않으며, 본 출원은 후속하는 청구범위의 기술 범주 또는 개선의 목적 내에서 이루어질 수 있는 이러한 변경 또는 변형을 커버하도록 의도되었다.

Claims (16)

1. 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 탈착식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지이며,

   전자 사진 감광 드럼과,

   상기 전자 사진 감광 드럼에 작용하는 프로세스 수단과,

   상기 프로세스 카트리지가 상기 감광 드럼의 축과 평행한 방향으로 장치의 본체에 장착될 때, 상기 전자 사진 감광 드럼의 축 방향과 교차하는 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 장치의 본체에 제공된 본체 위치 결정부와 결합하는 카트리지 위치 결정부와,

   상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착된 장착 방향에 대해 하류 위치에 제공되는 가동 부재를 포함하며,

   상기 가동 부재는 장치의 본체에 상기 프로세스 카트리지를 장착하는 과정에서 상기 가동 부재가 장착 방향으로 장치의 본체와 접촉하는 제1 위치와, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때, 교차 방향으로 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 본체 위치 결정부에 상기 카트리지 위치 결정부를 접촉시키기 위해 상기 가동 부재가 장치의 본체에 제공되는 가압 부재에 의해 접촉되는 교차 방향으로의 힘을 수용하는 제2 위치 사이에서 이동 가능한 프로세스 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 상기 카트리지 위치 결정부는 상기 전자 사진 감광 드럼을 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재에 의해 구성된 프로세스 카트리지.
3. 제2항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 베어링 부재에 제공되는 프로세스 카트리지.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 가동 부재는 샤프트의 축을 중심으로 회전 가능하고, 장치의 본체와 접촉함으로써 장착 방향에 대한 상류를 향해 회전하는 프로세스 카트리지.
5. 제1항에 있어서, 제1 위치로 상기 가동 부재를 가압하는 가압 부재를 더 포함하는 프로세스 카트리지.
6. 제1항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때, 축 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 장치의 본체에 제공된 제2 본체 위치 결정부에 접촉하는 제2 카트리지 위치 결정부를 더 포함하고, 상기 가동 부재는 상기 제2 카트리지 위치 결정부를 상기 제2 본체 위치 결정부에 접촉시키는 힘을 축방향으로 수용하도록 제2 위치에서 상기 가압 부재와 접촉하는 프로세스 카트리지.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2 카트리지 위치 결정부는 상기 카트리지 위치 결정 부와 일체인 프로세스 카트리지.
8. 제1항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 전자 사진 감광 드럼을 전기적으로 접지하도록 전도성을 갖는 프로세스 카트리지.
9. 프로세스 카트리지가 탈착식으로 장착 가능한, 기록 매체상에 화상을 형성하는 전자 사진 화상 형성 장치이며,

   (i) 본체 위치 결정부와,

   (ii) 가압 부재와,

   (iii) 프로세스 카트리지를 탈착 가능하게 장착하는 장착 수단과,

   (iv) 기록 매체를 반송하는 반송 수단을 포함하며,

   상기 프로세스 카트리지는

   전자 사진 감광 드럼과,

   상기 전자 사진 감광 드럼에 작용하는 프로세스 수단과,

   상기 프로세스 카트리지가 상기 감광 드럼의 축과 평행한 방향으로 장치의 본체에 장착될 때, 상기 전자 사진 감광 드럼의 축 방향과 교차하는 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 장치의 본체에 제공된 상기 본체 위치 결정부와 결합하는 카트리지 위치 결정부와,

   상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착된 장착 방향에 대해 하류 위치에 제공되는 가동 부재를 포함하며,

   상기 가동 부재는 장치의 본체에 상기 프로세스 카트리지를 장착하는 과정에서 상기 가동 부재가 장착 방향으로 장치의 본체와 접촉하는 제1 위치와, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때, 교차 방향으로 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 본체 위치 결정부에 상기 카트리지 위치 결정부를 접촉시키기 위해 상기 가동 부재가 장치의 본체에 제공되는 가압 부재에 의해 접촉되어 교차 방향으로의 힘을 수용하는 제2 위치 사이에서 이동 가능한 전자 사진 화상 형성 장치.
10. 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 탈착식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지이며, 상기 프로세스 카트리지는,

    전자 사진 감광 드럼과,

    상기 전자 사진 감광 드럼에 작용하는 프로세스 수단과,

    상기 프로세스 카트리지가 상기 감광 드럼의 축과 평행한 방향으로 상기 장치 본체에 장착되었을 때, 상기 전자 사진 감광 드럼의 축방향과 교차하는 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 상기 장치의 본체에 제공된 본체 위치 결정부와 결합하는 카트리지 위치 결정부와,

    상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착되는 장착 방향의 하류 위치에 제공되고, 상기 프로세스 카트리지를 장치의 본체에 장착하는 과정에서 상기 장착 방향으로의 이동을 위해 상기 장치의 본체에 제공된 이동 가능한 가압 부재와 접촉하는 제1 피 가압부와, 상기 프로세스 카트리지가 상기 장치 본체에 장착되었을 때 상기 카트리지 위치 결정부를 상기 본체 위치 결정부에 접촉시켜서 교차 방향으로 프로세스 카트리지를 위치 결정하기 위해 상기 가압 부재와 접촉하여 상기 교차 방향으로 힘을 받는 제2 피 가압부를 가지는 피 가압 부재를 포함하는 프로세스 카트리지.
11. 제10항에 있어서, 상기 피 가압 부재는, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체로부터 제거될 때, 가압 부재를 장착 방향의 상류로 이동시키기 위해 가압 부재와 결합하는 결합부를 가지는 프로세스 카트리지.
12. 제10항에 있어서, 상기 피 가압 부재는, 교차 방향에 대해 프로세스 카트리지의 프레임에 이동 가능하게 장착되는 프로세스 카트리지.
13. 제12항에 있어서, 상기 카트리지 위치 결정부를 상기 본체 위치 결정부로 가압하기 위해 상기 피 가압 부재와 상기 카트리지 위치 결정부 사이에 배치된 스프링 부재를 더 포함하는 프로세스 카트리지.
14. 프로세스 카트리지가 탈착식으로 장착 가능하며, 기록 매체에 화상을 형성하는 전자 사진 화상 형성 장치이며, 상기 장치는,

    (i) 본체 위치 결정부와,

    (ii) 이동 가능한 가압 부재와,

    (iii) 프로세스 카트리지를 탈착식으로 장착하는 장착 수단과,

    (iv) 상기 기록 매체를 반송하는 반송 수단을 포함하며,

    상기 프로세스 카트리지는

    전자 사진 감광체 드럼과,

    상기 전자 사진 감광체 드럼에 작용하는 프로세스 수단과,

    상기 프로세스 카트리지가 상기 감광 드럼의 축과 평행한 방향으로 상기 장치 본체에 장착되었을 때, 상기 전자 사진 감광 드럼의 축방향과 교차하는 방향에 대해 상기 프로세스 카트리지를 위치 결정하도록 상기 장치의 본체에 제공된 본체 위치 결정부와 결합하는 카트리지 위치 결정부와,

    상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착되는 장착 방향의 하류 위치에 제공되고, 상기 프로세스 카트리지를 장치의 본체에 장착하는 과정에서 상기 장착 방향으로의 이동을 위해 상기 장치의 본체에 제공된 이동 가능한 가압 부재와 접촉하는 제1 피 가압부와, 상기 프로세스 카트리지가 상기 장치 본체에 장착되었을 때 상기 카트리지 위치 결정부를 상기 본체 위치 결정부에 접촉시켜서 교차 방향으로 프로세스 카트리지를 위치 결정하기 위해 상기 가압 부재와 접촉하여 상기 교차 방향으로 힘을 받는 제2피 가압부를 가지는 피 가압 부재를 포함하는 전자 사진 화상 형성 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 가압 부재는, 상기 장치의 본체에 회전 가능하게 지지되는 지지부와, 상기 피 가압 부재와 접촉하는 작용부를 포함하는 전자 사진 화 상 형성 장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 가압 부재는, 상기 장치의 본체에 회전 가능하게 지지되는 지지부와, 상기 피 가압 부재와 접촉하는 작용부와, 상기 작용부를 상기 지지부에 가압하기 위해 상기 작용부와 지지부 사이에 배치된 스프링 부재를 포함하는 전자 사진 화상 형성 장치.

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