KR20060045994A

KR20060045994A - 전자사진 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20060045994A
Application number: KR1020050038652A
Authority: KR
Inventors: 아쯔시 누마가미; 다까히또 우에노; 시게루 호아시
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-05-17
Also published as: EP1628165B1; US7440715B2; KR100810179B1; JP2005352438A; US7209682B2; US20070110478A1; CN100458584C; CN1696839A; EP1628165A3; JP3885074B2; US20050254858A1; EP1628165A2

Abstract

기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지용 전자사진 감광체 드럼이 제공되는 바, 상기 본체는 모터와, 상기 모터로부터의 구동력을 전달하기 위한 본체 기어, 및 상기 본체 기어의 중심부에 제공되고 그 단면이 다수의 모서리를 갖는 비원형 나사 구멍을 구비하며, 상기 비원형 나사 구멍은 상기 본체 기어와 일체로 회전가능하고, 상기 드럼은, 그 원주면에 감광체 층을 갖는 실린더와, 상기 실린더의 종방향 일 단부에 제공되고, 다수의 모서리를 갖는 단면을 가지며, 상기 프로세스 카트리지가 본체에 장착될 때 본체로부터 전달되는 구동력을 수용하기 위해 장치 본체의 구멍과 결합될 수 있는 비원형 나사 돌출부, 및 상기 돌출부의 중심부에 형성되고 바닥부와 측면부를 갖는 리세스를 포함하며, 상기 돌출부와 구멍이 상호 결합된 상태에서의 본체 기어의 회전에 의해 상기 돌출부가 상기 구멍을 향한 견인력을 수용할 때, 상기 바닥부는 상기 구멍의 중심부에 제공되는 구면 부분에 접촉되고 상기 측면부는 상기 구면 부분에 접촉되며, 상기 드럼이 상기 장치의 본체에 장착되고 상기 드럼이 상기 장치의 본체로부터 회전을 위한 구동력을 수용할 때, 상기 구면 부분의 단부는 상기 바닥부에 접촉되고 상기 구면 부분은 상기 측면부에 접촉된다.

현상 유닛, 대전 롤러, 전사 벨트, 커버, 구동 기어, 구동 샤프트, 비원형 나사 구멍, 실린더, 비원형 나사 돌출부

Description

전자사진 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE DRUM, PROCESS CARTRIDGE, AND ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS}

도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에서의 칼라 화상 형성 장치의 단면도.

도2는 본 발명의 바람직한 실시예에서의 프로세스 카트리지의 단면도.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에서의 프로세스 카트리지의 사시도.

도4는 화상 형성 장치의 본체 및 프로세스 카트리지의 개략 사시도로서, 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 어떻게 장착되는지를 도시하는 도면.

도5는 드럼 플랜지의 사시도.

도6은 본 발명의 바람직한 실시예에서의 드럼 구동력 전달 기구의 단면도.

도7은 본 발명의 바람직한 실시예에서의 드럼 구동력 전달 기구의 단면도.

도8은 본 발명의 바람직한 실시예에서의 드럼 구동력 전달 기구의 단면도.

도9는 본 발명의 바람직한 실시예에서의 드럼 구동력 전달 기구의 사시도.

도10은 감광체 드럼의 회전 속도의 불규칙성 측면에서 본 발명의 바람직한 실시예를 종래 기술의 실시예와 비교하기 위한, 바람직한 실시예의 감광체 드럼의 회전 속도와 종래 기술에 따른 감광체 드럼을 측정하여 얻어진 데이터를 제공하는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 감광체 드럼

2: 대전 롤러

3: 스캐너 유닛

4: 현상 유닛

7: 프로세스 카트리지

11: 정전 전사 벨트

12: 전사 롤러

17: 카세트

18: 급송 롤러

50; 클리너 유닛

65: 중심 구멍

63: 실린더

70: 구동 샤프트

71: 구동 기어

본 발명은 전자사진 감광체 드럼(이하에서는 간단히 "감광체 드럼"으로 지칭함), 상기 전자사진 감광체 드럼을 사용하는 프로세스 카트리지, 및 상기 프로세스 카트리지를 사용하는 전자사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.

여기에서, 전자사진 화상 형성 장치란, 전자사진 화상 형성 방법을 사용하여 기록 매체(예를 들면, 종이, OHP 시트 등)에 화상을 형성하기 위한 장치를 의미한다. 예를 들면, 전자사진 복사기, 전자사진 프린터(예를 들면, LED 프린터, 레이저빔 프린터 등), 팩시밀리 장치, 워드프로세서 등이 전자사진 화상 형성 장치의 카테고리에 포함될 수 있다.

프로세스 카트리지란, 전자사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있으며, 처리 수단으로서의 대전(charging) 수단, 처리 수단으로서의 현상(developing) 수단, 및 처리 수단으로서의 클리닝 수단 중의 적어도 하나와, 전자사진 감광체 드럼이 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있도록 일체로 배치되는 카트리지를 의미한다. 이는 또한, 전자사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있고, 처리 수단으로서의 현상 수단과 전자사진 감광체 드럼이 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있도록 일체로 배치되는 카트리지를 포함한다.

프로세스 카트리지는 전자사진 화상 형성 장치의 분야에서 오랫동안 사용되어 왔다.

프로세스 카트리지는 사용자가 전자사진 화상 형성 장치를 서비스 요원에게 의존하지 않고 스스로 유지할 수 있게 함으로써, 작동 효율을 상당히 증대시킨다. 따라서, 이는 화상 형성 장치의 분야에서 널리 사용된다.

근년에는, 칼라 화상을 형성할 수 있는 전자사진 칼라 화상 형성 장치에 대 한 수요가 증대하고 있다.

전자사진 화상 형성 장치는 색상이 상이한 네 개의 독립 화상을 형성한다. 따라서, 이들 네 가지 화상 중 어느 하나가 감광체 드럼의 원주면 상의 목표(이상적인) 위치로부터 벗어나면, 색 편차를 갖는 칼라 화상이 형성된다.

상기 색 편차를 갖는 칼라 화상의 형성을 방지하기 위한 대책은 다음과 같다. 전자사진 칼라 화상 형성 장치의 본체에는 모터로부터의 구동력을 수용하는 기어가 제공된다. 이 기어의 중심에는 감광체 드럼에 구동력을 전달하기 위한 나선형 구멍이 제공된다. 상기 감광체 드럼의 길이방향 단부중 하나에는 나선형 돌출부가 제공되며, 이 돌출부는 구동력을 전달하기 위해 본체측에 있는 나선형 구멍에 끼워진다. 이러한 구조적 배치가 제공됨으로써, 본체측에 있는 모터로부터의 구동력은 본체측에 있는 나선형 구멍의 벽, 및 감광체 드럼측에 있는 나선형 돌출부를 통해 감광체 드럼에 전달되며, 감광체 드럼을 정확히 회전시킨다(일본 공개 특허공보 2003-5475).

즉, 상기 구조적 배치는 감광체 드럼의 회전 정확도 레벨을 상승시킨다.

본 발명은 상기 종래 기술을 더욱 발전시킨 것이다.

본 발명의 주 목적은, 감광체 드럼의 회전 정확도 측면에서 종래 기술에 비해 우수한, 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 감광체 드럼의 회전 속도 변동(fluctuation)을 방지 하는, 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 화상 형성 장치의 본체측에 있는 구동 샤프트의 반구형(hemispherical) 부분을 감광체 드럼의 길이 방향으로 감광체 드럼측에 있는 돌출부의 구멍의 바닥과 접촉하여 배치하고, 상기 반구형 부분의 베이스 부분을 감광체 드럼의 길이 방향에 수직한 방향으로 상기 구멍의 측방향 표면과 접촉하여 배치함으로써, 감광체 드럼을 화상 형성 장치의 본체에 대해 정확히 위치시키는, 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 종래 기술에 비해 화질이 우수한, 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 화상 형성 장치의 본체측에 있는 구동 기어의 축선(axial line)이 감광체 드럼의 축선에 대해 기울어지더라도 감광체 드럼의 회전 속도의 변동을 방지하는, 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 색 편차를 최소화하여 고품질 화상을 형성하기 위해 감광체 드럼의 회전 속도의 변동을 최소화하는, 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지용 전자 사진 감광체 드럼이 제공되는 바,

상기 본체는 모터와, 상기 모터로부터의 구동력을 전달하기 위한 본체 기어, 및 상기 본체 기어의 중심부에 제공되고 그 단면이 다수의 모서리를 갖는 비원형 나사 구멍을 구비하며, 상기 비원형 나사 구멍은 상기 본체 기어와 일체로 회전가능하고,

상기 전자사진 감광체 드럼은 (a) 그 원주면에 감광체 층을 갖는 실린더와, (b) 상기 실린더의 종방향 일 단부에 제공되고, 다수의 모서리를 갖는 단면을 가지며, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때 장치의 본체로부터 전달되는 구동력을 수용하기 위해 장치 본체의 구멍과 결합될 수 있는 비원형 나사 돌출부, 및 상기 돌출부의 중심부에 형성되고 바닥부와 측면부를 갖는 리세스를 포함하며,

상기 돌출부와 구멍이 상호 결합된 상태에서의 본체 기어의 회전에 의해 상기 돌출부가 상기 구멍을 향한 견인력을 수용할 때, 상기 바닥부는 상기 구멍의 중심부에 제공되는 구면 부분에 접촉되고 상기 측면부는 상기 구면 부분에 접촉되며,

상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 장치의 본체에 장착되고 상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 장치의 본체로부터 회전을 위한 구동력을 수용할 때, 상기 구면 부분의 단부는 상기 바닥부에 접촉되고 상기 구면 부분은 상기 측면부에 접촉된다.

본 발명은 감광체 드럼의 회전 정확도 레벨을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 감광체 드럼의 회전 속도의 변동을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 화상 형성 장치의 본체측에 있는 구동 샤프트의 반구형 부분을 감광체 드럼의 길이 방향으로 감광체 드럼측에 있는 돌출부의 구멍의 바닥과 접촉하여 배치하고, 반구형 부분의 베이스 부분을 감광체 드럼의 길이 방향에 수직한 방향으로 상기 구멍의 측방향 표면과 접촉하여 배치함으로써, 감광체 드럼이 화상 형성 장치의 본체에 대해 정확히 위치된다.

본 발명은 전자사진 화상 형성 장치의 화질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 화상 형성 장치의 본체측에 있는 기어의 축선이 감광체 드럼의 축선에 대해 기울어지더라도 감광체 드럼의 회전 속도 변동을 방지할 수 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징, 및 장점은 첨부도면을 참조한 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서의, 전자사진 감광체 드럼, 프로세스 카트리지, 및 전자사진 화상 형성 장치의 조합을 첨부도면을 참조하여 기술할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 하기의 설명에서, 화상 형성 장치는 그 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있는 네 개의 프로세스 카트리지를 사용하는 전자사진 풀-칼라 화상 형성 장치로서 기술된다. 그러나, 이 실시예는 화상 형성 장치에 착탈가능하게 장착될 프로세스 카트리지의 개수를 제한하려는 것이 아닌 바, 즉 화상 형성 장치에 착탈가능하게 장착될 프로세스 카트리지의 개수는 선택적이며(optional), 요건에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 단색 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 경우에, 장치의 본체에 장착되는 카트리지의 개수는 하나이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 하기의 설명에서, 화상 형성 장치는 그 하나의 형태인 프린터로서 기술된다. 그러나, 이 실시예는 본 발명의 적용을 프린터에 제한하려는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 프린터 외의 화상 형성 장치, 예를 들면, 팩시밀리 장치, 또는 전술한 화상 형성 장치의 하나 이상의 기능을 수행할 수 있는 장치(다기능 화상 형성 장치)에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 적용은 정전 전사 벨트를 사용하는 화상 형성 장치에 제한되지 않는다. 즉, 본 발명은, 중간 전사 부재를 사용하며, 색상이 상이한 다수의 현상제 화상이 순차로 상기 중간 전사 부재상에 층지어 전사되고 이후 한꺼번에 기록 매체상으로 전사되는 화상 형성 장치에도 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 후술하는 실시예에서의 구조적 성분들의 재료 및 구성과, 그 위치 관계는 선택적이며, 본 발명이 적용되는 장치의 구조, 및 다양한 다른 요인에 따라 필요에 따라 변경된다. 즉, 본 발명의 후술하는 실시예는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

[풀-칼라 화상 형성 장치의 전체 구조]

먼저, 도1을 참조하여, 본 발명에 따른 전자사진 풀-칼라 화상 형성 장치를 설명한다. 도1은 화상 형성 장치의 한 형태인 풀-칼라 레이저 빔 프린터의 수직 단면도로서, 그 전체 구조를 도시한다.

도1에 도시하듯이, 본 발명에 따른 화상 형성 장치(100)는 네 가지 색 성분, 즉 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 각각에 대해 하나씩, 네 개의 프로세 스 카트리지(7)와, 상기 네 개의 프로세스 카트리지로 기록 매체를 이송하기 위한 이송 수단을 사용하며, 화상 형성 장치의 본체로부터 기록 매체를 토촐한다. 네 개의 카트리지(7) 각각은 소정 원주 속도로 회전되는 전자사진 감광체 드럼(이하에서는 간단히 "감광체 드럼"으로 지칭함)을 포함한다.

각각의 카트리지(7)는 회전 구동되는 감광체 드럼(1)(1Y, 1M, 1C, 1K), 상기 감광체 드럼(1)의 원주 표면을 균일하게 대전시키기 위한 대전 롤러(2)(2Y, 2M, 2C, 2K), 감광체 드럼(1)에 형성된 정전 잠상(latent image)을 이 잠상에 현상제를 접착함으로써 현상하기 위한 현상 수단으로서의 현상 롤러(40)를 갖는 현상 유닛(4)(4Y, 4M, 4C, 4K), 및 잔존 현상제, 즉 화상 전사후 감광체 드럼(1)의 원주면에 잔존하는 현상제를 제거하기 위한 클리닝 수단으로서의 클리닝 블레이드(60)를 갖는 클리너 유닛(50)(50Y, 50M, 50C, 50K)을 포함한다. 상기 대전 롤러(2), 현상 유닛(4), 및 클리너 유닛(50)은 감광체 드럼(1)의 원주면 근처에 배치된다. 화상 형성 장치의 본체에는 감광체 드럼(1)의 원주면에 정전 잠상을 형성하기 위한 다수의 스캐너 유닛(3)(3Y, 3M, 3C, 3K)이 제공된다.

이 화상 형성 장치의 화상 형성 과정은 다음과 같다: 먼저, 감광체 드럼(1)의 원주면이 대전 수단으로서의 대전 롤러(2)에 의해 균일하게 대전된다. 이후, 감광체 드럼(1)의 균일하게 대전된 원주면이, 영상 신호 조절되면서 스캐너 유닛(3)에 의해 투사되는 레이저 광선에 노출되고, 그로 인해 감광체 드럼(1)의 원주면에 정전 잠상이 형성된다. 이 정전 잠상은, 현상제를 사용하는 현상 유닛(4)의 현상 수단[현상 롤러(40)]에 의해 현상된다.

카트리지(7)에 기록 매체를 이송하기 위한 이송 수단은 이하의 구조를 갖는다. 장치 본체(100A)의 바닥부에 배치된 카세트(17)에는, 다수의 기록 매체(S)가 수납된다. 상기 기록 매체(S)는 급송 롤러(18)에 의해 하나씩 분리되어 카세트(17) 밖으로 급송되어, 한 쌍의 레지스트(registration) 롤러(19)로 보내진다. 이후, 각각의 기록 매체(S)는 한 쌍의 레지스트 롤러(19)에 의해 화상 형성 작업의 진전과 동기적으로 정전 전사 벨트(11)로 이송된다. 이후, 기록 매체(S)는 정전 전사 벨트(11)에 의해 네 개의 카트리지(7)를 따라서 순차로 이송된다. 상기 전사 벨트(11)는 롤러(13, 14a, 14b, 15) 둘레에 신장되어 이들 롤러에 의해 현수되고, 원형으로 구동된다. 상기 전사 벨트(11)는 기록 매체(S)를 벨트에 정전기적으로 부착된 상태로 유지하며, 기록 매체(S)를 이 매체(S)가 감광체 드럼(1)의 원주면과 접촉하여 배치되는 위치를 통하여 이송시킨다.

이 실시예에서, 이송 수단은 급송 롤러(18), 한쌍의 레지스트 롤러(19), 정전 전사 벨트(11), 한쌍의 배출 롤러(23)로 구성된다. 배출 롤러(23)에 대해서는 후술될 것이다.

전사 벨트(11)에 의해 형성되는 루프 내에서, 네 개의 전사 롤러(12)(12Y, 12M, 12C, 12K)는, 이들 전사 롤러가 네 개의 감광체 드럼(1)(1Y, 1M, 1C, 1K)과 각각 대향하고 전사 벨트(11)와 접촉하는 위치에서 평행하게 배치된다. 이들 위치에서, 감광체 드럼(1)의 원주면 상에 하나씩 형성되는 상이한 색상의 현상제 화상들은, 전사 롤러(12)에 전사 바이어스를 인가함으로써, 전사 벨트(11)에 의해 이송되는 기록 매체(S)에 순차로 층지어 전사된다. 그 결과, 기록 매체(S)에 칼라 현 상제 화상이 형성된다.

기록 매체(S) 상에 칼라 현상제 화상이 형성된 후에, 기록 매체(S)는 다음 단계가 수행되는 정착 스테이션(20)으로 이송된다. 정착 스테이션(20)에서, 칼라 현상제 화상은 열 및 압력의 인가에 의해 기록 매체(S)에 정착된다. 이후, 기록 매체(S)는 한 쌍의 배출 롤러(23)에 의해, 장치 본체의 상부에 위치한 송출 스테이션(24)으로 배출된다.

[프로세스 카트리지의 구조]

다음으로, 도3 및 도4를 참조하여, 카트리지(7)의 전체 구조를 설명한다. 이 실시예에서, 옐로우 현상제를 갖는 카트리지(7Y), 마젠타 현상제를 갖는 카트리지(7M), 시안 현상제를 갖는 카트리지(7C), 블랙 현상제를 갖는 카트리지(7K)는 구조가 동일하다. 각각의 카트리지는 감광체 드럼(1) 및 하나 이상의 처리 수단을 가지며, 이들 처리 수단은 대전 수단(처리 수단), 현상 수단(처리 수단), 및 클리닝 수단(처리 수단)이다. 이들 처리 수단은 감광체 드럼(1)의 원주면 부근에 배치된다.

감광체 드럼(1)은 원통형 기판, 예를 들면 알루미늄 실린더(63), 및 이 알루미늄 실린더(63)의 원주면에 코팅된 감광체 층을 포함한다. 감광체 드럼(1)은 알루미늄 실린더(63)의 길이방향 단부에 부착되는 한 쌍의 샤프트에 의해 회전가능하게 지지된다. 감광체 드럼(1)의 길이방향 단부중 하나에는, 모터로부터의 구동력이 전달되어, 감광체 드럼(1)을 (반시계 방향으로) 회전시킨다.

대전 수단은 감광체 드럼(1)의 원주면을 균일하게 대전시키기 위한 것이다. 이 실시예에서는, 전기적으로 전도성인 대전 롤러(2)가 대전 수단으로서 사용된다. 상기 대전 롤러(2)는 한 쌍의 스프링과 같은 압력 발생 수단에 의해 감광체 드럼(1)의 원주면과 접촉 유지된다. 대전 롤러(2)에 대전 바이어스가 인가됨에 따라, 감광체 드럼(1)의 원주면은 대전 롤러(2)에 의해 균일하게 대전된다.

현상제를 사용하는 현상 수단은 감광체 드럼(1)의 원주면에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 것이다. 현상 수단의 구조를 설명하자면, 이 현상 수단은 현상제가 수납되는 현상제 용기(현상제 수납부)(41)를 포함하며, 현상제는 현상제 용기(41) 내에 설치된 현상제 송출 기구(42)에 의해 현상제 용기로부터 현상제 공급 롤러(43)로 송출된다. 현상제 공급 롤러(43)는 시계 방향으로 회전된다(도2). 이는 현상 롤러(40)에 현상제를 공급하며, 또한 현상후 현상 롤러(40)로부터 현상제를 벗겨낸다(strip). 현상 롤러(40)에 공급된 현상제는, 현상 롤러(40)의 원주면에 대해 가압 유지되는 현상 블레이드(44)에 의해, 현상 롤러(40)의 원주면 상에 전하를 받으면서 균일하게 코팅된다. 장치 본체(100A)로부터 현상 롤러(40)에 현상 바이어스가 인가됨에 따라, 현상 롤러(40)는 잠상을 현상하고, 이는 현상제를 잠상에 접착시킨다. 현상 롤러(40)는 감광체 드럼(1)에 대해 평행하게 배치되며, 도2에서 화살표로 도시하는 시계 방향으로 회전된다.

현상제 용기(41), 현상제 공급 롤러(43), 현상 롤러(40), 및 현상 블레이드(44)는 현상 유닛(4)에 속한다.

클리닝 수단은 현상제 화상이 감광체 드럼(1)으로부터 전사된 후 감광체 드럼(1)의 원주면에 잔존하는 현상제를 제거하기 위한 것이다. 클리닝 수단으로서의 클리닝 블레이드(60)는 클리너 유닛(50)에 속한다. 즉, 클리너 유닛(50)은 감광체 드럼(1)의 원주면상에 잔존하는 현상제를 제거하기 위한 클리닝 블레이드(60)와, 상기 클리닝 블레이드(60)에 의해 감광체 드럼(1)의 원주면으로부터 제거된 현상제를 수납하기 위한 제거된 현상제 수납 챔버(제거된 현상제 수납부)(55), 및 상기 블레이드(60)에 의해 제거된 현상제가 클리너 유닛 프레임(51)으로부터 누설되는 것을 방지하기 위한 가요성 시트(sheet)(80)를 포함한다. 상기 시트(80)는 그 선단과 감광체 드럼(1)의 원주면 사이에 작은 정도의 접촉 압력이 발생하도록 배치된다.

상기 클리너 유닛(50)은 또한, 클리닝 수단에 추가적으로 감광체 드럼(1)과 대전 롤러(2)를 포함하며, 현상 유닛(4)에 대해서는 두 유닛(50, 4)이 서로에 대해 회전가능하도록 연결된다. 즉, 카트리지(7)는 클리너 유닛(50)과 현상 유닛(4)으로 구성된다.

상세히 설명하면, 감광체 드럼(1)은 클리너 유닛(50)의 프레임(51)에 회전가능하게 부착되며, 감광체 드럼(1)과 프레임(51) 사이에는 한쌍의 베어링(30, 31)이 배치된다. 또한, 대전 롤러(2), 클리닝 블레이드(60), 및 시트(80)는 전술했듯이 감광체 드럼(1)과 접촉 배치된다. 또한, 제거된 현상제 수납 챔버(55)는 클리너 유닛(50)의 일부이다.

상기 현상 유닛(4)은 두 개별 프레임(45a, 45b)을 초음파 용접으로 접합함으로써 형성되는 프레임(46)을 갖는다. 이 현상 유닛 프레임(46)에는, 현상 롤러(40), 현상제 용기(41), 현상제 공급 롤러(43), 및 현상 블레이드(44)가 부착된다.

상기 현상 유닛(4)은 하기의 방식으로 클리너 유닛(50)에 연결된다. 먼저, 두 유닛(4, 50)은, 현상 유닛 프레임(46)의 길이방향 단부에 배치된 현상 유닛(4)의 연결 구멍(47, 48)이 클리너 유닛 프레임(51)의 길이방향 단부에 배치된 클리너 유닛(50)의 지지 구멍(52, 53)과 각각 정렬하도록 배치된다. 이후, 한 쌍의 핀(도시되지 않음)이 클리너 유닛 프레임(51)의 길이방향 단부의 외부로부터 구멍(47, 52)과 구멍(48, 53)을 통해서 삽입된다. 그 결과, 현상 유닛(4)은 클리너 유닛(50)에 대해 회전할 수 있도록 클리너 유닛(50)에 연결된다.

현상 유닛(4)은, 현상 롤러(40) 주위에 끼워진 한 쌍의 스페이서 링(도시되지 않음)을 감광체 드럼(1)의 원주면 상에 가압 유지하기 위해, 한 쌍의 스프링(도시되지 않음) 또는 유사한 탄성 부재에 의해 발생되는 압력 하에 클리너 유닛(50)을 향해 유지된다. 한 쌍의 스프링(도시되지 않음)은 유닛(50)의 길이방향 단부 각각에 하나씩 부착된다.

[화상 형성 장치의 본체에 프로세스 카트리지를 장착하거나 그로부터 제거하기 위한 구조]

다음으로, 도3 및 도4를 참조하여, 화상 형성 장치(100)의 본체(100A)에 카트리지(7)를 착탈가능하게 장착하기 위한 수단의 구조를 설명한다.

도4를 참조하면, 화상 형성 장치 본체(100A)에는 전방 커버(101)가 제공되는 바, 이 전방 커버는 본체(100A)에 대해 힌지 연결된다. 전방 커버(101)의 내측에는 상기 전사 벨트(11)가 부착된다. 즉, 전방 커버(101)와 전사 벨트(11)는 장치 본체(100A)에 대해 개폐될 수 있도록 장치 본체(100A)에 부착된다. 전방 커버 (101)와 전사 벨트(11)가 개방될 때, 카트리지(7)는 본체(100A)내에 제거가능하게 장착될 수 있다.

도3을 참조하면, 카트리지(7)에는 한 쌍의 안내부(30a, 31a)가 제공되는 바, 이들 안내부는 장치 본체(100A)에 카트리지(7)를 장착하거나 그로부터 제거할 때 카트리지(7)를 안내하도록 카트리지(7)의 길이방향 단부에 배치된다. 카트리지(7)에는 또한 그 길이방향 단부에 한 쌍의 핸들(30b, 31b)이 제공된다.

장치 본체(100A)에는, 카트리지(7)의 안내부(30a, 31a)를 안내하기 위한 한 쌍의 가이드 레일(도시되지 않음)이 제공된다.

카트리지(7)를 장치 본체(100A)에 장착할 때, 카트리지(7)는 안내부(30a, 31a)가 장치 본체(100A)의 가이드 레일을 따르도록 장치 본체(100A)에 삽입된다. 이는 카트리지(7)가 장치 본체(100A)에 적절히 장착될 수 있도록 만들어준다. 카트리지(7)를 장치 본체(100A)로부터 꺼낼 때, 카트리지(7)는 안내부(30a, 31a)가 장치 본체(100A)의 가이드 레일을 따르도록 바깥쪽으로 견인된다. 이는 카트리지(7)가 장치 본체(100A)로부터 쉽게 제거되도록 만들어준다. 즉, 안내부(30a, 31a) 및 가이드 레일이 제공됨으로써 카트리지(7)의 착탈이 보다 용이해진다.

[화상 형성 장치의 본체에 대해 감광체 드럼을 정확히 배치하기 위한 구조]

다음으로, 도5 내지 도8을 참조하여, 화상 형성 장치의 본체(100A)에 대해 감광체 드럼(1)을 정확히 배치하기 위한 구조를 설명한다.

화상 형성 장치의 본체(100A)에는 감광체 드럼(1)에 구동력을 전달하기 위한 구동력 전달 기구가 제공된다.

도5, 도6, 및 도9를 참조하면, 장치 본체(100A)의 구동력 전달 기구는 모터(도시되지 않음), 및 상기 모터로부터의 구동력을 전달하기 위해 장치 본체(100A)에 제공되는 구동 기어(71)를 포함한다. 상기 구동 기어(71)는 그 중심으로부터 돌출하는 샤프트 부분(71d)을 갖는다. 이 샤프트 부분(71d)은 비원형 나사 구멍(71a)을 가지며, 이 나사 구멍의 (그 축방향에 수직한) 단면은 다수의 꼭지점을 갖는다. 상기 전달 기구는 또한, 구동 기어(71)의 중심부를 통해 배치되고 샤프트 부분(71d)의 나사 구멍(71a)의 바닥벽의 중심으로부터 돌출하는 구동 샤프트(70)를 포함하는 바, 즉 구동 샤프트(70)는 샤프트 부분(71d)을 통해 배치된다. 샤프트 부분 측에 있는 구동 샤프트(70)의 단부는 반구형이며, 반구형 부분(70a)을 형성한다. 상기 반구형 부분(70a)은 그 중심이 나사 구멍(71a)의 축선과 일치하도록 배치되고, 나사 구멍(71a)의 에지(단부면)를 지나서 약간 돌출한다.

다음으로, 카트리지(7)에 제공되는 구동력 수용 기구에 대해 설명한다.

도6을 참조하면, 감광체 드럼(1)에는 한 쌍의 플랜지(61, 62)가 제공되는 바, 이 플랜지는 실린더(63)의 길이방향 단부 각각에 대해 하나씩 부착되며, 그 원주면은 감광체 층으로 코팅된다. 상기 플랜지(61)의 외측 단부에는 감광체 드럼(1)을 베어링(31)에 의해 회전가능하게 지지하는 샤프트 부분(61a)이 제공되며(도3 참조), 상기 플랜지(62)의 외측 단부에는 감광체 드럼(1)을 베어링(30)에 의해 회전가능하게 지지하는 샤프트 부분(62a)이 제공된다. 다음으로, 도5를 참조하면, 샤프트 부분(61a)에는, 화상 형성 장치의 본체(100A)로부터 구동력을 수용하기 위한 부분으로서 비원형 나사 돌출부(61b)가 제공되며, 이 돌출부의 단면은 다수의 꼭지 점을 갖는다. 카트리지(7)가 장치 본체(100A)에 장착됨에 따라, 상기 돌출부(61b)는 상기 나사 구멍(71a)에 끼워지며, 감광체 드럼(1)을 회전시키기 위한 구동력을 장치 본체(100A)로부터 수용한다. 보다 자세하게 설명하면, 구동 기어(71)는 나사 구멍(71a)에 돌출부(61b)가 배치된 상태에서 회전된다. 따라서, 구동 기어(71)로부터의 회전력은 돌출부(61b)를 통해서 감광체 드럼(1)에 전달되며, 돌출부(61b)는, 돌출부(61b)와 나사 구멍(71a)의 벽 사이의 경계면에서, 돌출부(61b)를 구멍(71a)안으로 견인하기 위한 방향으로 발생되는 힘을 받는 상태가 된다.

도7을 참조하면, 돌출부(61b)는 블라인드 중심 구멍(65)을 가지며, 이는 본체측에 있는 돌출부(61b)의 단부면에서 개방된다. 이 구멍(65)은, 나사 구멍(71a)의 에지를 지나서 돌출하는 구동 샤프트(70)의 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)과 접촉하는 바닥(65a)(바닥면), 및 구동 샤프트(70)의 반구형 부분(70a)의 베이스 부분(70a1)과 접촉하는 측면(65b)을 갖는다. 즉, 나사 구멍(71a)에 진입한 돌출부(61b)가 감광체 드럼(1)을 회전시키기 위한 구동력을 장치 본체(100A)로부터 수용하면, 돌출부(61b)의 구멍(65)의 바닥(65a)은 구동 샤프트(70)의 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)과 접촉되며, 돌출부(61b)의 구멍(65)의 측면(65b)은 구동 샤프트(70)의 반구형 부분(70a)의 베이스 부분(70a1)과 접촉된다. 이 실시예에서, 측면(65b)은 바닥(65a)에 대략 수직하게 형성된다. 보다 상세하게 말하면, 우선 돌출부(61b)는 구멍(71a)에 진입하며, 이후 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)이 바닥(65a)과 접촉한다[도7에서의 접촉점(65a1)]. 상기 선단(피크)(70a2)은 바닥(65a)과의 접촉 이후에 감광체 드럼(1)의 축선과 사실상 일치하도록 바닥(65a)과 접촉한다. 또한, 반구형 부분(70a)의 베이스 부분(70a1)은, 베이스 부분(70a1)의 회전축이 감광체 드럼(1)의 축선과 사실상 일치하도록 측면(65b)과 접촉한다[도7에서의 접촉점(61a2)]. 따라서, 구동 기어(71)가 회전함에 따라, 구동 기어(71)로부터의 회전력은 나사 구멍(71a)과 돌출부(61b) 사이의 경계면을 통해서 감광체 드럼(1)으로 전달되며, 돌출부(61b)는 상기 경계면에서 돌출부(61b)를 나사 구멍(71a)으로 견인하는 방향으로 발생되는 힘(드러스트)을 받는다. 그 결과, 반구형 부분(70a)은 구멍(65)안으로 더 깊이 견인되고, 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)은 상기 돌출부 견인력(드러스트)에 의해 바닥(65a)과 접촉하여 배치되며, 이로 인해 선단(피크)(70a2)이 바닥(65a)과 접촉되고 베이스 부분(70a1)이 측면(65b)과 접촉되는 것이 보장된다. 플랜지(61)의 축선에 수직한 구멍(65)의 단면은 원형이다. 즉, 구멍(65)은 원통형이다. 구멍(65)의 내경과 반구형 부분(70a)의 외경은 대략 동일하게 만들어지며, 따라서 반구형 부분(70a)은 구멍(65)에 진입할 수 있다. 두 직경이 대략 동일한 이유, 즉 반구형 부분(70a)의 외경이 구멍(65)의 내경보다 약간 작게 만들어지는 이유는, 반구형 부분(70a)이 확실히 구멍(65)에 진입할 수 있도록 제조 공차를 고려하기 위한 것이다. 상기 구멍(65)은 그 축선이 감광체 드럼(1)의 축선과 일치하도록 배치되며, 반구형 부분(70a)의 베이스 부분(70a1)은 그 축선이 감광체 드럼(1)의 축선과 일치하도록 구멍(65)의 측면과 접촉한다. 또한, 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)은 구멍(65)의 편평 바닥(65a)과 접촉한다.

반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)은 감광체 드럼(1)의 길이 방향으로, 즉 축방향(드러스트 방향)으로 구멍(65)의 바닥(65a)과 접촉하여 배치된다. 그 결과, 감광체 드럼(1)의 길이 방향(드러스트 방향)으로 장치 본체(100A)에 대한 감광체 드럼(1)의 위치가 고정된다. 또한, 반구형 부분(70a)의 베이스 부분(70a1)은 측면(65b)과 접촉하며, 따라서 감광체 드럼(1)의 길이 방향에 수직한 방향으로의 장치 본체(100A)에 대한 감광체 드럼(1)의 위치가 고정되는 바, 즉 감광체 드럼(1)은 (감광체 드럼(1)의) 반경 방향으로 장치 본체(100A)에 대해 정확히 배치된다. 또한, 감광체 드럼(1)의 길이 방향으로, 구멍(65)은 반구형 부분(70a)과 중첩되도록 배치되며, 감광체 드럼(1)의 길이 방향으로 장치 본체(100A)의 치수를 줄일 수 있다.

도7을 참조하면, 본 실시예에서, 구멍(71a)은 나사형이고 그 단면은 대략 삼각형이며, 구멍(71a)의 단면은 대략 정삼각형 형태인 것이 바람직하다. 돌출부(61b) 역시 나사형이고 그 단면 역시 대략 삼각형이며, 돌출부(61b)의 단면은 대략 정삼각형 형태인 것이 바람직하다. 구멍(71a)과 돌출부(61b)가 대략 정삼각형 형태일 때, 구멍(71a)의 축선과 돌출부(61b)의 축선이 상호 정렬되는 정확도 레벨은 다른 경우에 비해 훨씬 양호한 바, 즉 구동 기어(71)의 축선과 감광체 드럼(1)의 축선이 상호 정렬되는 정확도 레벨이 다른 경우에 비해 훨씬 양호한 것을 이해해야 한다.

본 실시예에서, 구멍(71a)은 나사형 구멍 형태이고 그 단면은 대략 삼각형이며, 돌출부(61b)는 나사형 지주(pillar) 형태이고 그 단면 역시 대략 삼각형이다. 그러나, 본 실시예는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 즉, 구멍(71a)은 그 단면이 비원형이고 다수의 꼭지점을 갖는 나사 구멍 형태인 한, 그 구조가 본 실시예에서의 것과 상이할 수 있다. 마찬가지로, 돌출부(61b)는 그 단면이 비원형이고 다수의 꼭지점을 갖는 나사형 돌출부 형태인 한, 그 구조가 본 실시예에서의 것과 상이할 수 있다. 즉, 그 단면이 다수의 꼭지점을 갖는 비원형 나사 구멍에 끼워지는 돌출부(61b)가 그 단면이 다수의 꼭지점을 갖는 그러한 비원형 나사 돌출부인 한, 돌출부(61b)의 구조는 본 실시예에서의 것과 상이할 수 있다. 구멍(71a)과 돌출부(61b)가 전술한 바와 같이 구성된 상태에서, 돌출부(61b)가 구멍(71a)에 있는 동안 구동 기어(71)가 회전함에 따라, 돌출부(61b)의 축선과 구멍(71a)의 축선은 실제로 상호 정렬한다. 즉, 구멍(71a)의 측면과 돌출부(61b) 사이의 결합에 의해 돌출부(61b)를 구멍(71a) 안으로 견인하기 위한 방향으로 발생하는 힘을 받으면서 돌출부(61b)가 장치 본체(100A)로부터 구동력을 수용하도록 돌출부(61b)와 구멍(71a)이 구성되는 한, 돌출부(61b)와 구멍(71a)의 구조는 전술한 것에 제한될 필요는 없다.

도6 및 도8을 참조하면, 구동 기어(71)의 샤프트 부분(71d)의 외경(X)은 지지 프레임(지지 부재)(74)의 구멍(74a)의 내경(Y)보다 작게 설정된다(X< Y)(도6 및 도8 참조). 따라서, 샤프트 부분(71d)은 구멍(74a) 안에서 샤프트(71d)의 반경 방향으로 이동할 수 있다. 감광체 드럼(1)이 구동 기어(71)와 연결 상태에 있는 동안, 즉 돌출부(61b)가 구멍(71a) 안에 있는 동안, 구동 기어(71)는 장치 본체(100A)의 지지 부재(74)와 접촉하지 않는 바, 즉 샤프트 부분(71d)은 구멍(74a)의 내표면과 접촉하지 않는다. 따라서, 구동 기어(71)는 매끄럽게 회전한다. 또한, 돌출부(61b)가 구멍(71a)의 내표면과 접촉하지 않는 동안, 샤프트 부분(71d)은 구멍(74a)의 내표면과 접촉하는 바, 즉 샤프트 부분(71d)은 지지 프레임(부재)(74)에 의해 지지된다. 구동 기어(71)의 기어 위치결정 부분(71c), 즉 감광체 드럼(1)에 대향하여 위치하는 부분은, 장치 본체(100A)의 지지 프레임(72)에 의해, 위치결정 부분(71c)과 지지 프레임(72) 사이에 베어링(73)이 배치된 상태에서, 지지되는 바, 즉 상기 위치결정 부분은, 위치결정 부분(71c)과 지지 프레임(72)[베어링(73)] 사이에 구동 기어(71)가 장치 본체(100A)에 대해 슬라이딩할 수 있게 하는데 필요한 최소 갭이 제공된 상태에서, 지지 프레임(72)에 의해 지지된다. 따라서, 상기 회전 구동력이 전달되는 동안, 감광체 드럼(1)에 대한 구동 기어(71)의 위치는 감광체 드럼(1)의 반경 방향으로 고정 유지된다. 즉, 구동 기어(71)의 그 반경 방향으로의 위치는 감광체 드럼(1)의 그 반경 방향으로의 위치가 고정됨에 따라 고정된다. 또한, 전술했듯이, 감광체 드럼(1)의 길이방향 단부는 카트리지 프레임에 제공되는 한 쌍의 베어링(30, 31)에 의해 지지된다. 따라서, 감광체 드럼(1)의 그 반경 방향으로의 위치는, 그 길이방향 단부가 상기 한 쌍의 베어링(30, 31)에 의해 지지됨에 따라 고정된다. 그러므로, 장치 본체(100A)의 구동 샤프트의 축선과 감광체 드럼(1)의 축선은 상호 일치한다. 또한, 구동 샤프트(70)는 구동 기어(71)에 일체로 부착되며, 구동 샤프트(70)와 구동 기어(71)는 그 축방향으로 장치 본체(100A)에 대해 이동하지 않도록 베어링(73)에 부착된다. 이에 비해, 감광체 드럼(1)은 그 축방향으로 장치 본체(100A)에 대해 이동할 수 있도록 베어링(30, 31)에 의해 지지된다.

감광체 드럼(1)과 구동 기어(71)가 그 축선이 상호 일치하도록 서로에 대해 배치되더라도, 구동 샤프트(70)의 축선은 종종 감광체 드럼(1)의 축선에 대해 약간 기울어지는 바, 이는 이들을 지지하기 위한 부재들의 공차때문이다. 이후, 이 기울어짐 각도는 경사각 θ로 지칭될 것이다. 도7을 참조하면, 본 실시예에서, 감광체 드럼(1)은 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)을 감광체 드럼(1)의 길이 방향으로 구멍(65)의 바닥(65a)과 접촉하여 배치함으로써 정확히 배치된다. 그러므로, 선단(피크)(70a2)이 바닥(65a)과 접촉할 때, 돌출부(61b)의 단부면(61b1)과 구멍(71a)의 바닥(70a1) 사이에는 항상 갭(U)이 남는다. 본 실시예에서는, 구동 샤프트(70)의 축선이 감광체 드럼(1)의 축선으로부터 약간(경사각 θ로) 어긋나더라도, 돌출부(61b)의 단부면(61b1)과 구멍(71a)의 바닥(70a1) 사이에는 항상 갭(U)이 남는 것이 보장된다. 따라서, 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)은 반드시 구멍(65)의 바닥(65a)과 접촉한다. 따라서, 구동 기어(71)[구동 샤프트(70)]의 축선이 감광체 드럼(1)의 축선에 대해 기울어지더라도, 감광체 드럼(1)의 회전 속도는 영향을 받지 않는다. 즉, 본 실시예에서, 구동 샤프트(70)의 축선이 경사각 θ만큼 어긋나더라도, 감광체 드럼(1)의 회전 속도는 불규칙해지지 않는다. 이는 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)과 구멍(65)의 바닥(65a)이 그 사이의 접촉점이 감광체 드럼(1)의 축선과 일치하도록 상호 접촉하기 때문이다. 즉, 구동 샤프트(70)의 축선이 경사각 θ만큼 기울어지더라도, 선단(피크)(70a2)은 바닥(65a)과의 사이의 접촉점이 감광체 드럼(1)의 축선과 일치하도록 바닥(65a)과 접촉한다. 따라서, 카트리지(7)의 감광체 드럼(1)은 회전 속도가 불규칙해지는 것이 방지된다. 그러므 로, 풀-칼라 화상을 형성할 때, 감광체 드럼(1)의 회전 속도의 불규칙의 원인이 될 수 있는 색 편차의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 참조부호 71b로 지칭되는 것은 구동 기어(71)의 실제 기어 부분이다. 보다 구체적으로, 실제 기어 부분(71b)은 나선형이다.

전술했듯이, 본 실시예에서, 감광체 드럼(1)의 축방향으로 장치 본체(100A)에 대한 감광체 드럼(1)의 위치는, 돌출부(61b)가 구멍(71a)에 끼워진 후 구동 기어(71)가 회전할 때 돌출부(61b)를 구멍(71a)안으로 견인하기 위한 방향으로 발생하는 힘에 의해 고정된다. 또한, 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)은 구멍(65)의 바닥(65a)과 접촉하여 배치된다. 따라서, 구동 기어(71)의 축선이 감광체 드럼(1)의 축선에 대해 기울어지더라도, 감광체 드럼(1)의 회전 속도는 불규칙해지지 않는다. 따라서, 하나의 카트리지(7)의 감광체 드럼(1)은 회전에 있어서 다른 카트리지(7)의 감광체 드럼(1)과 달라지지 않는다. 즉, 본 실시예는 감광체 드럼(1)의 회전을 정확히 제어할 수 있으며, 감광체 드럼(1)의 회전 불규칙을 초래할 수 있는 색 편차를 최소화할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 보다 높은 화질의 칼라 화상을 산출할 수 있다.

이 때, 도10을 참조하면, 본 발명의 상기 실시예와, 비교예 사이의 비교 결과가 도시되어 있다. 도10은 본 발명의 상기 실시예를 감광체 드럼의 회전 불규칙성 측면에서 비교예와 비교하기 위한 데이터를 제공한다. 비교예의 경우에, 감광체 드럼을 감광체 드럼의 길이방향으로 장치 본체에 대해 위치결정하기 위한 구조는, 장치 본체측에 제공되는 구멍의 편평 바닥면을 카트리지측에 제공되는 돌출부 의 편평 단부면과 접촉하여 배치함으로써 감광체 드럼이 장치 본체에 대해 배치되도록 이루어진다. 경사각을 0.3°로 설정한 상태에서 비교예를 테스트하였다. 본 발명의 상기 실시예를 비교예와 비교하기 위하여, 본 발명의 실시예를 역시 경사각을 0.3°로 설정한 상태에서 테스트하였다. 도10의 a는 상기 실시예에서의 감광체 드럼(1)의 회전 불규칙을 도시하며, 도10의 b는 비교예에서의 감광체 드럼의 회전 불규칙을 도시한다. 양 도면에서, 종축은 감광체 드럼의 회전 속도의 변동 양을 나타내며, 횡축은 경과 시간을 나타낸다. 이들 그래프로부터 알 수 있듯이, 그 테스트 결과가 도10의 a에 도시된 본 발명의 실시예에서의 감광체 드럼(1)은 그 결과가 도10의 b에 도시된 비교예에서의 감광체 드럼에 비해 단위 시간당(단위 회전당) 회전속도의 변동 양이 작다.

즉, 본 발명의 실시예의 경우에는, 구동 기어(71)의 축선이 감광체 드럼(1)의 축선에 대해 기울어지더라도, 감광체 드럼(1)의 회전이 불규칙해지지 않았다. 이는 상기 선단(피크)이 상기 바닥과의 사이의 접촉점이 감광체 드럼의 축선과 항상 일치하도록 바닥과 접촉했기 때문이다. 즉, 구동 기어(71)의 축선이 감광체 드럼(1)의 축선에 대해 기울어졌을 때에도, 반구형 부분의 선단(피크)은 감광체 드럼(1)의 축선에서 상기 바닥과 접촉하였다.

또한, 감광체 드럼의 회전 속도의 불규칙 양을 측정할 때, 감광체 드럼(1)을 회전시키기 위해 가해지는 토크의 양은, 테스트를 위해 가해지는 토크의 양을 실제 카트리지에서 감광체 드럼(1)을 회전시키기 위해 가해지는 토크의 양과 매치시키기 위해 3 kgf·cm으로 설정되었다.

다음으로, 도8을 참조하여, 감광체 드럼(1)을 반구형 부분(70a)을 통해서 장치 본체(100A)에 접지시키기 위한 구조적 배치를 설명한다. 다른 구조적 배치는 전술한 것과 동일하며, 따라서 접지 구조에 대한 것 이외의 구조적 배치에 대해서는 전술한 내용이 참조될 것이다.

구동 샤프트(70) 및 반구형 부분(70a)은 전기 전도적으로 만들어지며, 접촉 부재(77)의 일 단부는 도8에 도시하듯이 구동 샤프트(70)의 후방 단부와 접촉하여 배치되고, 접촉 부재(77)의 타 단부는 지지 프레임(72)에 부착된다. 접촉 부재(77)와 지지 프레임(72)은 금속판으로 형성되고, 전기 전도성이다. 따라서, 반구형 부분(70a), 구동 샤프트(70), 접촉 부재(77), 및 지지 프레임(72)은 전기적으로 연결된다. 또한, 본 실시예에서는, 구멍(65)(도8 참조)의 바닥(65a)이 전기 전도성 금속판(감광체 드럼 접지 접촉부)(76)의 단편의 일 단부로 커버되고, 그 타 단부는 감광체 드럼(1)의 전기 전도성 실린더(63)에 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 구멍(65) 안에서, 실린더(63)에 전기적으로 연결된 접지 접촉부로서 금속판(76)의 일 단부는, 돌출부(61b)가 구멍(71a)에 끼워져 장치 본체(100A)로부터 감광체 드럼(1)을 회전 구동하기 위한 힘을 수용함에 따라, 돌출부(61b)를 구멍(71a) 안으로 견인하기 위한 방향으로 발생한 상기 힘에 의해 반구형 부분(70a)이 금속 접지판(76)에 가압되도록, 구멍(65)의 바닥(65a)을 커버하는 식으로 위치된다. 즉, 이 금속 접지판(76)은 카트리지(7)가 장치 본체(100A) 내에 있을 때 반구형 부분(70a)의 선단(피크)(70a2)과 접촉한다. 또한, 구멍(65)의 바닥(65a)을 커버하고 상기 선단(피크)(70a2)과 접촉하는 상기 금속 접지판(76)의 일 단부는 편평하다. 따라 서, 장치 본체(100A)로부터 감광체 드럼(1)으로 회전력이 전달되는 동안, 돌출부(61b)를 구멍(71a) 안으로 견인하기 위한 방향으로 발생된 상기 힘이 반구형 부분(70a)을 금속 접지판(76)에 가압 유지하여 반구형 부분(70a)과 금속 접지판(76)을 전기적으로 확실히 연결시키기 때문에, 돌출부(61b)가 구멍(71a) 안에 있는 상태에서 회전력이 감광체 드럼(1)에 전달되는 동안, 감광체 드럼(1)은 접지 금속판(76), 반구형 부분(70a), 구동 샤프트(70), 접촉 부재(77), 및 지지 프레임(72)을 통해서 장치 본체(100A)에 전기적으로 연결된다. 또한, 반구형 부분(70a)의 탄성은 금속 접지판(76)을 반구형 부분(70a)에 탄성적으로 연결 유지하여, 두 요소가 전기적으로 연결된 상태로 남아있도록 보장해준다. 따라서, 감광체 드럼(1)은 신뢰성있게 접지되어, 접지된 상태로 남아있게 된다.

전술한 구조적 배치가 제공됨에 따라, 반구형 부분(70a)이 금속 접지판(76)과 접촉하는(그 역도 동일함) 지점, 즉 반구형 부분(70a)이 감광체 드럼(1)을 구동 샤프트(70)에 대해 전기적으로 연결 유지시키는 반구형 부분(70a)의 지점은 금속 접지판(76) 상에서 미끄러지지 않는 바, 즉 상기 지점은 금속 접지판(76)의 단일 스폿에서만 접촉 상태로 남아있다. 이는 감광체 드럼(1)과 구동 샤프트(70)가 함께 회전하기 때문이다. 따라서, 장치 본체(100A)에 착탈가능하게 장착될 수 있는 카트리지(7)가 장치 본체(100A)에 대해 전기적으로 연결되고, 그 연결 상태가 유지되도록 보장된다.

또한, 회전 구동력의 전달 중에 돌출부(61b)를 구멍(71a) 안으로 견인하기 위한 방향으로 발생되는 힘은, 반구형 부분(70a)을 금속 접지판(76) 상에 가압 유지하기 위한 압력으로서 사용된다. 따라서, 사용자는 감광체 드럼(1)을 접지시키는 구성요소의 피로에 대해 신경쓸 필요가 없다. 또한, 접촉 압력은 회전 구동력이 전달되는 동안에만 발생되며, 돌출부(61b)를 구멍(71a)안으로 견인하기 위한 방향으로 작용하는 힘은 구동력이 전달되지 않는 동안에는 발생되지 않는 바(돌출부 견인력이 오프 상태), 이는 구동력이 전달되는 동안에만 발생한다(돌출부 견인력이 온 상태). 따라서, 돌출부 견인력이 온 상태로 되거나 오프 상태로 되면, 감광체 드럼(1)의 축선과 구동 샤프트(70)의 축선 사이에는 약간의 오정렬이 발생하며, 이 오정렬은 반구형 부분(70a)과 금속 접지판(76)이 서로 와이핑(wipe)하는 효과를 갖는다.

또한, 도5를 참조하면, 구멍(65)은 구멍(65)의 축선에 수직한 그 단면이 원형이도록 형성되어, 구멍(65)에 필요한 공간의 양을 최소화한다. 따라서, 돌출부(61b)의 강도를 저하시키지 않은 상태에서 돌출부(61b)의 크기를 감소시킬 수 있다. 따라서, 돌출부(61b)가 끼워지는 구멍(71a)의 크기를 감소시킬 수 있으며, 그로 인해 화상 형성 장치의 본체(100A)의 크기를 감소시킬 수 있다.

본 발명은 본원에 개시된 구조를 참조하여 기술되었으나, 개시된 세부 사항에 한정되지 않으며, 본원은 청구범위의 범위를 개선하기 위한 목적에 부합될 수 있는 그러한 변형예 또는 수정예들을 커버하도록 의도된다.

Claims

기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지용 전자사진 감광체 드럼이며,

상기 본체는 모터와, 상기 모터로부터의 구동력을 전달하기 위한 본체 기어, 및 그 단면이 다수의 상기 본체 기어의 중심부에 제공된 모서리를 갖는 비원형 나사 구멍을 구비하며, 상기 비원형 나사 구멍은 상기 본체 기어와 일체로 회전가능하고,

상기 전자사진 감광체 드럼은,

(a) 그 원주면에 감광체 층을 갖는 실린더와,

(b) 상기 실린더의 종방향 일 단부에 제공되고, 다수의 모서리를 갖는 단면을 가지며, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때 장치의 본체로부터 전달되는 구동력을 수용하기 위해 장치 본체의 구멍과 결합될 수 있는 비원형 나사 돌출부, 및

상기 돌출부의 중심부에 형성되고 바닥부와 측면부를 갖는 리세스를 포함하며, 상기 돌출부와 구멍이 상호 결합된 상태에서의 본체 기어의 회전에 의해 상기 돌출부가 상기 구멍을 향한 견인력을 수용할 때, 상기 바닥부는 상기 구멍의 중심부에 제공되는 구면 부분에 접촉되고 상기 측면부는 상기 구면 부분에 접촉되며,

상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 장치의 본체에 장착되고 상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 장치의 본체로부터 회전을 위한 구동력을 수용할 때, 상기 구 면 부분의 단부는 상기 바닥부에 접촉되고 상기 구면 부분은 상기 측면부에 접촉되는 전자사진 감광체 드럼.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구면 부분은 전기 전도성이며 상기 장치의 본체와 전기적으로 연결되고, 상기 전자사진 감광체 드럼은 상기 리세스 내에 접지 접촉부를 가지며, 상기 접지 접촉부는 상기 실린더와 전기적으로 연결되어 상기 바닥부를 구성하고, 상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 돌출부와 구멍의 결합을 통해서 장치의 본체로부터 회전 구동력을 수용했을 때 견인력에 의해 상기 구면 부분에 가압되는 전자사진 감광체 드럼.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리세스는 원형 단면을 갖는 전자사진 감광체 드럼.
제3항에 있어서, 상기 구면 부분의 단부는 상기 바닥부의 편평면 부분에 접촉되는 전자사진 감광체 드럼.
기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈가능하게 장착될 수 있는 프로세스 카트리지이며,

상기 본체는 모터와, 상기 모터로부터의 구동력을 전달하기 위한 본체 기어, 및 그 단면이 다수의 상기 본체 기어의 중심부에 제공된 모서리를 갖는 비원형 나 사 구멍을 구비하며, 상기 비원형 나사 구멍은 상기 본체 기어와 일체로 회전가능하고,

상기 프로세스 카트리지는,

(a) 전자사진 감광체 드럼과,

(b) 상기 전자사진 감광체 드럼 상에서 작용할 수 있는 프로세스 수단과,

(c) 상기 전자사진 감광체 드럼의 종방향 일 단부에 제공되고, 다수의 모서리를 갖는 단면을 가지며, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때 장치의 본체로부터 전달되는 구동력을 수용하기 위해 장치 본체의 구멍과 결합될 수 있는 비원형 나사 돌출부, 및

상기 돌출부의 중심부에 형성되고 바닥부 및 이 바닥부에 대해 실질적으로 수직한 측면부를 갖는 리세스를 포함하며, 상기 돌출부와 구멍이 상호 결합된 상태에서의 본체 기어의 회전에 의해 상기 돌출부가 상기 구멍을 향한 견인력을 수용할 때, 상기 바닥부는 상기 구멍의 중심부에 제공되는 구면 부분에 접촉되고 상기 측면부는 상기 구면 부분에 접촉되며,

상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 장치의 본체에 장착되고 상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 장치의 본체로부터 회전을 위한 구동력을 수용할 때, 상기 구면 부분의 단부는 상기 바닥부에 접촉되고 상기 구면 부분은 상기 측면부에 접촉되는 프로세스 카트리지.
제5항에 있어서, 상기 구면 부분은 전기 전도성이며 상기 장치의 본체와 전 기적으로 연결되고, 상기 전자사진 감광체 드럼은 상기 리세스 내에 접지 접촉부를 가지며, 상기 접지 접촉부는 상기 전자사진 감광체 드럼의 실린더와 전기적으로 연결되어 상기 바닥부를 구성하고, 상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 돌출부와 구멍의 결합을 통해서 장치의 본체로부터 회전 구동력을 수용했을 때 견인력에 의해 상기 구면 부분에 가압되는 프로세스 카트리지.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 리세스는 원형 단면을 갖는 프로세스 카트리지.
제7항에 있어서, 상기 구면 부분의 단부는 상기 바닥부의 편평면 부분에 접촉되는 프로세스 카트리지.
기록 재료에 화상을 형성하기 위한 전자사진 화상 형성 장치이며,

프로세스 카트리지가 착탈가능하게 장착될 수 있는 상기 전자사진 화상 형성 장치는,

(a) 모터와,

(b) 상기 모터로부터의 구동력을 전달하기 위한 본체 기어와,

(c) 상기 본체 기어의 중심부에 제공되고, 다수의 모서리부를 갖는 단면을 가지며, 상기 본체 기어와 함께 회전가능한 비원형 나사 구멍과,

(d) 상기 구멍의 중심부에 제공되는 구면 부분과,

(e) 장착부에 착탈가능하게 장착되는 프로세스 카트리지, 및

(f) 상기 기록 재료를 급송하기 위한 급송 수단을 포함하며,

상기 프로세스 카트리지는,

전자사진 감광체 드럼과,

상기 전자사진 감광체 드럼 상에서 작용할 수 있는 프로세스 수단과,

상기 전자사진 감광체 드럼의 종방향 일 단부에 제공되고, 다수의 모서리를 갖는 단면을 가지며, 상기 프로세스 카트리지가 장치의 본체에 장착될 때 장치의 본체로부터 전달되는 구동력을 수용하기 위해 상기 구멍과 결합될 수 있는 비원형 나사 돌출부, 및

상기 돌출부의 중심부에 형성되고 바닥부 및 이 바닥부에 대해 실질적으로 수직한 측면부를 갖는 리세스를 포함하며, 상기 돌출부와 구멍이 상호 결합된 상태에서의 본체 기어의 회전에 의해 상기 구멍이 상기 돌출부를 향한 견인력을 수용할 때, 상기 바닥부는 상기 구면 부분의 단부에 접촉되고 상기 측면부는 상기 구면 부분에 접촉되며,

상기 프로세스 카트리지가 상기 장치의 본체에 장착되고 상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 장치의 본체로부터 회전을 위한 구동력을 수용할 때, 상기 구면 부분의 단부는 상기 바닥부에 접촉되고 상기 구면 부분은 상기 측면부에 접촉되는 전자사진 화상 형성 장치.
제9항에 있어서, 상기 구면 부분은 전기 전도성이며 상기 장치의 본체와 전 기적으로 연결되고, 상기 프로세스 카트리지는 상기 리세스 내에 접지 접촉부를 가지며, 상기 접지 접촉부는 상기 전자사진 감광체 드럼의 실린더와 전기적으로 연결되어 상기 바닥부를 구성하고, 상기 전자사진 감광체 드럼이 상기 돌출부와 구멍의 결합을 통해서 장치의 본체로부터 회전 구동력을 수용했을 때 견인력에 의해 상기 구면 부분에 가압되는 전자사진 화상 형성 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 전자사진 화상 형성 장치는 다수의 상기 프로세스 카트리지를 수용할 수 있는 풀-칼라 전자사진 화상 형성 장치인 전자사진 화상 형성 장치.