KR0161695B1 - 전자사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전감광드럼, 구동부재, 대전수단과 현상수단 및 클리닝수단을 포함하는 케이싱을 구비하고 있으며, 전자사진용 화상형성장치의 구멍으로 드럼의 축에 대해 횡방향으로 탈착가능하게 삽입되게 되어 있으며, 삽입방향에 대해 케이싱의 뒷 부분은 카트리지를 화상형성장치로부터 착탈하기 위해 조작자에 의해 파지되도록 구성된 전자사진용 프로세스 카트리지로서, 화상형성장치에 대해 카트리지를 접지하도록 카트리지가 구멍에 삽입될 때에 카트리지가 동작위치에 도달함으로써 상기 구멍의 대응하는 한 쪽면에서 접점부재와 접동하여 전기적인 접촉을 하도록 케이싱의 한쪽에 배치된 접지도 전성부재와, 개구위치로 셔터기구를 부세하도록 카트리지를 화상형성장치에 삽입할때에 카트리지가 동작위치로 접근할때 스프링 부세된 레이저빔 셔터기구의 구멍의 다른쪽과 작동부재를 결합하도록 케이싱의 다른쪽의 측면에 연장되어 배치된 돌기를 구비하고 있다.

Description

전자사진용 프로세스 카트리지 및 전자사진용 화상형성장치

제1도는 프로세스 카트리지를 장착한 화상형성장치의 정단면도.

제2도는 화상형성장치의 사시도.

제3도는 프로세스 카트리지의 단면도.

제4도는 프로세스 카트리지의 사시도.

제5도는 좌측 안내부재를 도시한 부분도.

제6도는 우측 안내부재를 도시한 부분도.

제7도는 프로세스 카트리지의 프레임을 도시한 프로세스 카트리지의 분해도.

제8도(a)는 감광드럼의 종단면도.

제8도(b)는 감광드럼의 단면도.

제9도는 금속축과 접촉하는 도전성부재의 사시도.

제10도는 대전롤러와 베어링을 도시한 도면.

제11도는 블로우시트(blow sheet)와 토너누설 방지용 시일 사일의 중첩관계를 도시한 분해사시도.

제12도는 현상블레이드와 토너누설방지용 시일 및 블로우시트간의 위치관계를 도시한 도면.

제13도(a)는 제11도의 선(A-A)을 따라서 취한 단면도.

제13도(b)는 제11도의 선(B-B)을 따라서 취한 단면도.

제14도(a)와 제14도(b)는 블로우시트가 굴곡한 경우를 도시한 도면.

제15도는 에지형상의 리브가 현상블레이드를 관통한 상태를 도시한 확대 단면도.

제16도는 안테나선의 접착제가 부푼 상태를 도시한 단면도.

제17도(a)는 안테나선을 조립함에 의해 접착제가 부푼 상태를 도시한 도면.

제17도(b)는 접착제가 균일하게 부풀은 상태를 도시한 도면.

제17도(c)는 시일부재가 부착된 상태를 도시한 도면.

제18도(a)는 굴곡되지 않은 안테나선을 도시한 도면.

제18도(b)는 굴곡된 안테나선을 도시한 도면.

제19도는 커버필름을 경사방향으로 인발한 상태를 도시한 카트리지의 사시도.

제20도는 커버필름을 경사방향으로 인발할때 커버필름과 토너누설방지 시일 사이의 관계를 도시한 도면.

제21도는 테어(tear)방지 시트를, 토너누설방지 시일의 에지(edge)로부터 간격을 유지하면서, 토너누설방지용 시일에 접착한 상태를 도시한 사시도.

제22도는 감광드럼, 현상슬리브 및 대전폴러의 각부 사이즈를 도시한 도면.

제23도는 대전롤러의 각부 사이즈를 도시한 도면.

제24도는 클리닝블레이드의 양단에 설치된 토너누설방지용 시일과 스크린을 도시한 평면도.

제25도는 클리닝블레이드의 양단에 설치된 토너누설방지용 시일과 스크린을 도시한 사시도.

제26도는 클리닝블레이드의 양단에 토너누설방지용 시일을 부착하는 방법을 설명하는 설명도.

제27도는 현상프레임을 금형으로부터 인출하는 방법을 도시한 도면.

제28도는 클리닝프레임을 금형으로부터 인출하는 방법을 도시한 도면.

제29도는 초음파용착에 의해 토너프레임과 현상프레임을 결합하는 공정을 도시한 도면.

제30도는 프레임의 폭방향으로 토너프레임과 현상프레임에 형성된 위치결정보스(bass)와 조립구멍을 도시한 도면.

제31도는 프레임의 세로방향으로 토너프레임과 현상프레임에 형성된 복수의 위치결정보스와 조립구멍을 도시한 사시도.

제32도(a)는 토너현상프레임을 조립트레이 위에 재치한 상태를 도시한 도면.

제32도(b)는 클리닝프레임을 조립트레이 위에 재치한 상태를 도시한 도면.

제33도는 토너현상프레임을 자동기에 의해 조립하는 공정을 도시한 도면.

제34도는 클리닝프레임을 자동기에 의해 조립하는 공정을 도시한 도면.

제35도와 제36도는 클리닝블레이드를 테이블 위에 재치할때 감광드럼이 테이블에 접촉되지 않도록한 구성을 도시한 도면.

제37도는 토너현상프레임을 테이블위에 재치할때 현상슬리브가 테이블에 접촉되지 않도록한 구성을 도시한 도면.

제38도는 결합부재에 의해 토너현상프레임과 클리닝프레임을 결합하는 방법을 도시한 부분분해 사시도.

제39도(a)는 결합부재를 부착한 상태를 도시한 사시도.

제39도(b)는 결합부재를 부착한 상태를 도시한 단면도.

제40도는 프로세스 카트리지의 좌측단면을 도시한 부분 사시도.

제41도는 프로세스 카트리지를 화상형성장치에 장착한 상태를 도시한 정단면도.

제42도 내지 제45도는 프로세스 카트리지를 화상형성장치에 장착한 상태를 도시한 부분확대 단면도.

제46도는 프로세스 카트리지를 화상형성장치로부터 탈착한 상태를 도시한 부분확대 단면도.

제47도는 레이저셔터를 개폐하는 기구를 도시한 사시도.

제48도는 측면으로 향한 리브를 형성한 파지부를 도시한 도면.

제49도는 카트리지의 파지부를 손에 의해 파지한 상태를 도시한 사시도.

제50도는 홈을 형성한 파지부를 도시한 사시도.

제51도는 돌기를 형성한 파지부를 도시한 사시도.

제52도는 프로세스 카트리지 위에 형성된 각 접점의 배열을 도시한 부분 사시도.

제53도는 화상형성장치 위에 형성된 각 접점의 배열을 도시한 평면도.

제54도는 접점과 접점핀 사이의 관계를 도시한 단면도.

제55도는 토너의 잔량을 검출하는 검출회로도.

제56도는 토너량과 토너잔량의 검출전압 사이의 관계를 도시한 그래프.

제57도는 카트리지의 장착 유무를 인버터에 의해 검출하는 실시예에 의한 회로도.

제58도는 카트리지의 장착 유무를 디지를 신호에 의해 걺추랗는 실시예에 의한 회로도.

제59도는 제어수단의 기능블럭도.

제60도는 클리닝프레임의 내부구성을 도시한 클리닝프레임의 분해 사시도.

제61도와 제62도는 다른 실시예에 의한 대전롤러의 베어링을 도시한 도면.

제63도는 또 다른 실시예에 의한 대전롤러의 베어링의 사시도.

제64도는 다른 실시예에 의한 접점부재의 변형을 방지하는 기구를 도시한 도면.

제65도는 또 다른 실시예에 의한 접점부재의 변형을 방지하는 기구를 도시한 도면.

제66도는 현상프레임에 대한 제2리브를 예각형상으로 하는 실시예를 도시한 도면.

제67도(a)는 안테나선을 반원형상으로 굴곡한 상태를 도시한 설명도.

제67도(b)는 안테나선을 사디리꼴 형상으로 굴곡한 상태를 도시한 설명도.

제68도는 현상프레임에 절결부를 형상하고 안테나선을 절결부에 삽입함에 의해 안테나선의 유동을 방지하는 실시예를 도시한 도면.

제69도는 둥근 구멍을 현상프레임에 형성하고 안테나선을 둥근구멍에 삽입함에 의해 안테나선의 유동을 방지하는 실시예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 화상형성장치 B : 프로세스 카트리지

C : 토너현상프레임(제2유닛) 1 : 광학계

1a : 광학유닛 1a1 : 개구

1b : 폴리곤 미러 1c : 스캐너모터

1d : 결상렌즈 1e : 반사미러

1f : 레이저 다이오드 2 : 기록매체

3 : 반송수단 3a : 급송트레이

3a1 : 내부재(inner member) 3a2 : 외부재(outer member)

3b : 픽업롤러 3c1, 3c2 : 분리롤러

3d1, 3d2 : 레지스트롤러 3e : 중간배출롤러

3f1, 3f2 : 배출롤러 3g : 가이드 부재

3h : 카세트 3i : 픽업롤러

3j : 급송롤러 3k : 센서

4 : 전사수단 5 : 정착수단

5a : 구동롤러 5b : 정착롤러

5c : 히터 6 : 배출부

7 : 감광드럼 7a : 드럼베이스

7b : 유기감광층 7c: 헬리컬기어(구동력수용부)

7c1 : 플랜지부 7c2, 7d1 : 보스

7d : 기어플랜지 7e : 충전물

7f : 접착제 8 : 대전수단(대전롤러)

8a : 롤러축 9 : 노광부

9a : 절결부 10 : 현상수단

10a : 토너통 10b : 토너이송부재

10c : 자석 10d : 현상슬리브

10e : 현상블레이드 10f : 접촉링

10g : 헬티컬기어 10h, 11e : 토너누설방지용 시일

10i : 탄성블로우시트 10j : 블레이드 부착부재

10k : 간격 11 : 클리닝 수단

11a : 클리닝블레이드 11b : 딥시트

11c : 페토너통 11c1 : 딥시트의 접착면

11c2 : 상부면 11c3 : 스크린부재

11d : 블레이드부착부재 12 : 토너프레임(토너용기)

12a : 토너용 12b : 바닥부

12c : 결합구멍 12d : 리브

12e : 개구 12f : 커버필름인밭그립

12g : 플랜지 13 : 현상프레임

13a : 개구 13b : 제1리브

13c : 제2리브 13d : 제3리브

13e : 홈 13f : 브레이드 부착면

13g : 위치결정용 보스 13h : 접합면

13i : 위치결정보스 13j : 돌출부

13k : 암부 13m : 결합돌기

13n : 스프링수납용 오목부 13o : 하단연부

13p : 절결부 13q : 둥근구멍

13r : 상부면 13s : 리브

13t : 리브 14 : 클리닝프레임(제1유닛)

14a : 베어링부 14b : 규제부재

14c : 블레이드 부착면 14d : 위치결정보스

14e, 14i : 결합용 구멍 14f : 돌출부

14g, 14o : 결합용 구멍 14h : 체결부

14j : 암나사부 14k : 관통구멍

14m : 돌기 14n : 상부벽

14p : 축벽 14q : 격벽

14r : 보강리브 15 : 장치본체

15a : 조작부 16 : 개폐커버

16a : 힌지 17 : 좌측안내부재

17a : 제1안내부 17b : 제2안내부

17b1 : 단부 17c : 베어링부

17d : 회동규제안내부 18 : 우측안내부재

18a : 제1안내부 18b : 제2안내부

18b1 : 단부 18c : 베어링부

18d : 셔터캠부 19 : 가압부재

19a : 토션코일 스프링 19b : 롤러

20 : 접촉용돌출 부재 20a : 접촉면

21 : 금속측 21a : 축부

21b : 플랜지 21c : 나사

22 : 도전성부재 22a : 구멍

22b : 접점부 22c : 클릭부

23, 24 : 베어링 24a : 돌출접촉부

25 : 스프링 26 : 접점부재

27 : 안테나선 27a : 접점부

27b : 굴곡부 28 : 커버필름

29 : 토너누설방지용 시일 29a : 레어방지시트

30 : 접착제 31, 32 : 틈새

33 : 몰드 34 : 클리닝프레임 성형형

35 : 드럼셔터 35a : 링크부

35b : 암부 35c : 축

35d : 링크용 보스 35e : 코일스프링

36 : 조립트레이 36a : 돌기

36b : 콘베어롤러 37 : 조립트레이

37a : 결합돌기 37b : 콘베어롤러

38 : 결합부재 38a : 베이스부재

38b : 나사구멍 38c : 수직부

38d : 스프링 부착부 38e : 압축스프링

39 : 나사 40 : 돌출리브

41 : 가압면 42 : 위치결정용 홈

42a : 접촉면 43 : 보조리브

44 : 링부재 45 : 구동기어

46 : 레이저셔터 46a : 셔터부

46b : 링크부 46c, 47a : 축

47 : 암부재 47b : 스프링

48 : 현상바이어스용 접점 49 : 대전바이어스용 접점

50a : 안테나선용 접점 부재 50b : 현상바이어스용 접점핀

50c : 대전바이어스용 접점핀 50d : 홀더커버

50e : 전기기판 50f : 도전성압축스프링

51 : 접지용접점 부재 52 : 베어링

52a : 원주구멍 52b : 바닥부

52c : 절결부 53 : 리브

54 : 완충제 60 : 제어부

61 : 센서군 61 : 토너잔량검출센서

62 : 호스트 63 : 노광

64 : 대전 65 : 현상

66 : 전사 67 : 정착

68 : 반송 69 : 구동기

70 : 카운터 71 : 구동모터

72 : 교환용 경보 73 : 홈

74 : 돌기 75 : 수납용 치구

75a : 오목부 76 : 가입용 치구

본 발명은, 프로세스 카트리지 및 이 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 조립방법에 관한 것이다.

화상형성장치는 예를들면, 레이저 비임프린터, 전자사진복사기, 팩시밀리, 워드 프로세서 또는 기타 등이 있다.

프린터 등의 화상형성장치에서는, 균일하게 대전된 화상담지부재를 선택적으로 노광시킴으로써 잠상이 형성되고, 다음에 기록시트에 차례로 전사되는 토너상으로서 토너에 의해 잠상을 가시화함으로써, 기록시트에 화상을 기록한다. 상기 장치에서는 토너가 소모될 때마다 새로운 토너를 보급한다. 그러나 토너의 재보급 작업은 귀찮을 뿐만 아니라 주위의 오염을 발생시킨다. 또한, 각 구성요소의 보수를 정기적으로 행하여야 한다.

상기 목적을 위하여, 감광드럼, 대전기, 현상장치, 클리닝장치 및 기타 등을 화상형성장치에 탈착가능하게 장착할 수 있는 카트리지 하우징에 일체적으로 수납함으로써 만기된 부품의 교환 또는 토너의 재보급이 가능하고 보수를 용이하게 하는것을 특징으로 하는 소위 프로세스 카트리지가 예를들면, 미국특허공보 제3,985,436호, 제4,500,195호, 제4,540,268호 및 제4,627,701호에 개시된 바와같이 제안되어 실용화되고 있다.

상기와 같은 프로세스 카트리지를 화상형성장치에 장착할때에 화상형성장치의 전기 접점은 프로세스 카트리지의 전기접점과 미끄럼 접촉되어, 화상담지부재에 전기적으로 접지된다. 상기 전기접점 사이의 미끄럼 접촉에 의해, 카트리지 삽입방향으로 부하를 발생한다.

한편, 프로세스 카트리지를 사용하는 레이저 비임프린터에서는, 화상형성장치 이외에 다른 장치에서 레이저광이 누설되는 것을 방지하기 위하여, 개방가능한 레이저광로 차폐수단(레이저셔터)을 레이저광로에 설치한다. 레이저셔터를 개폐하기 위하여, 레이저셔터를 개폐하기 위한 돌기를 프로세스 카트리지 위에 형성하여, 프로세스 카트리지를 프린터에 삽입할때에, 돌기는 차단수단의 일부에 대해 접촉되어 레이저셔터를 개방한다. 돌기가 차폐수단에 대해 접촉될때에, 부하는 카트리지 삽입방향으로 발생한다.

또한, 프로세스 카트리지를 화상형성장치로부터 탈착할때에 화상담지부재의 열화를 방지하기 위해 화상담지부재의 노출부를 덮기 위한 보호덮개는 이미 실용화되었다. 프로세스 카트리지를 화상형성장치내에 삽입할때 화상형성장치의 일부에 대해 보호덮개를 접촉함으로써 보호덮개의 개방을 행할 수 있다. 프로세스 카트리지의 삽입시에 보호덮개가 개방되고 카트리지 삽입방향으로 부하를 발생한다.

상기 한바와같이, 프로세스 카트리지를 화상형성장치에 삽입할때에, 카트리지의 삽입방향으로 여러 종류의 부하를 발생한다. 즉, 카트리지의 탈장착시에 어떤 유극(遊隙) 발생되기 쉽고, 따라서 카트리지의 장전작업의 정확도를 악화시킬 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 화상형성장치에 프로세스 카트리지를 삽입하는 동안 프로세스 카트리지의 안정성을 달성할 수 있는, 프로세스 카트리지 및 이 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 조립방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 화상형성장치에 프로세스 카트리지의 삽입시에 어떤 유극도 감소시킬 수 있는, 프로세스 카트리지 및 이 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 조립방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 보다 더 소형화할 수 있는, 프로세스 카트리지 및 이 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 조립방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 레이저셔터 등을 개폐하는 기구를 제공하기 위한 공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 화상형성장치에 대해서 프로세스 카트리지의 탈장착시에 유극을 감소시킬 수 있는, 프로세스 카트리지 및 이 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 조립방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 화상형성장치에 대해서 프로세스 카트리지의 탈장착시에 화상담지부재의 축 양단에서 부하를 발생함에 의한 어떤 유극도 저감시킬 수 있고, 따라서 프로세스 카트리지의 장착과 탈착을 스므드하게 달성할 수 있는 프로세스 카트리지 및 이 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 조립방법을 제공하는데 있다.

또한, 화상형성장치에 대해서, 카트리지를 장착하거나 탈착할때에 화상형성장치의 전기접점과 프로세스 카트리지의 도전부재를 슬라이딩 접촉함으로써 부하를 발생한다. 한편 도전부재로부터 떨어진 화상담재부재의 반대축단에서 레이저셔터를 개방하기 위한 부하를 발생한다.

우선, 첨부된 도면을 참조하면서 제1실시예에 의한 프로세스 카트리지와 이 프로세스 카트리지를 사용한 화상형성장치에 대하여 설명한다.

[프로세스 카트리지와 이 프로세스 카트리지를 장착한 화상형성장치의 전체 설명]

우선, 화상형성장치의 전체구성에 대해서 설명한다. 또한, 제1도는 본 발명의 제1측면에 의한 프로세스 카트리지를 장착한 레이저비임프린터의 정단면도이다. 제2도는 레이저비임프린터의 사시도이다. 제3도는 프로세스 카트리지의 단면도이고, 제4도는 프로세스 카트리지의 사시도이다.

제1도에 도시한 바와같이, 화상형성장치(A)는 화상형성에 응답하여 광학계(1)로부터 드럼에 광을 조사함으로써 잠상이 감광드럼(화상담지부재)상에 형성되고, 이 잠상은 현상제(토너)에 의해 현상해서 토너상을 형성한다. 토너상의 형성과 동기해서, 기록매체(2)를 반송수단(3)에 의해 프로세스 카트리지(B)의 화상형성부에 반송하고, 다음에 화상형성부에서 감광드럼상에 형성된 토너상을 전사수단(4)에 의해 기록매체(2)에 전사한다. 다음에, 기록매체(2)는 정착수단(5)에 반송되고, 전사토너상을 기록매체에 정착한다. 다음에 기록매체는 배출부(6)에 배출된다.

제3도에 도시한 바와같이, 상기 화상형성부를 구성하는 프로세스 카트리지(B)에서, 회전감광드럼(화상담지부재)은 대전수단(8)에 의해 균일하게 대전된다. 잠상은, 광학계(1)로부터 노광부(9)를 개재하여 광잠상을 조사하여, 감광드럼(7)상에 형상한 다음에, 이 잠상은 현상수단(10)에 의해 현상되어 토너상으로서 상을 가시화한다. 다음에 토너상은 기록매체(2)에 전사된다. 한편, 전사후에 감광드럼(7)상에 남아 있는 잔류 토너를 클리닝수단(11)에 의해 제거한다.

또한, 프로세스 카트리지(B)는 토너통을 가지는 제1프레임인 토너프레임(12)과, 현상 슬리브를 가지는 제2프레임인 현상프레임(13)과, 감광드럼(7)과 클리닝수단(11) 등을 가지는 제3프레임인 클리닝프레임(14)을 포함한다. 제2도에서, (15a)는 기록매수 설정버튼, 농도설정버튼, 테스트프린트버튼 및 후술하는 카트리지의 교환을 알리기 위한 탬프등이 설치되는 있는 조작부이다.

다음에, 화상형성장치(A) 및 이것에 장착하는 프로세스 카트리지에 대하여 상세하게 설명한다.

[화상형성장치]

우선, 화상형성장치(A)의 각부에 대해서, 광학계, 반송수단, 전사수단, 정착수단, 카트리지 장착수단의 순으로 설명한다.

[광학계]

광하계(1)는 외부장치 등으로부터 판독된 화상정보에 응답하여 감광드럼(7)에 광상을 조사한다. 제1도에 도시된 바와같이, 광학계는 폴리곤미러(1b), 스캐너모터(1c), 결상렌즈(1d), 반사미러(1e), 레이저다이오드(1f)를 수납한 광학유닛(1a)으로 구성되고 광학유닛은 장치(A)의 프레임(15)내에 배치된다.

화상신호가 컴퓨터, 워드 프로세스 등의 외부장치로부터 부여될 때(제59도의 호스트(62)를 참조), 레이저다이오드(1f)는 화상신호에 응답하여 발광하고, 폴리곤미러(1b)에 화상광으로 조사된다. 폴리곤미러(1b)는 스캐너모터(1c)에 의해 고속으로 회전하고, 폴리곤미러(1b)에 의해 반사된 화상광은, 결상렌즈(1d)와 반사미러(1e)를 개재하여 감광드럼(7)에 조사되고, 따라서 감광드럼(7)의 표면에 선택적으로 노광되어 감광드럼(7)상의 상형성에 대응하는 잠상을 형성한다.

[기록매체반송수단]

다음에, 기록매체(2)(예를들면, OHP시트, 박판 또는 기타)를 반송하기 위한 반송수단(3)에 대하여 설명한다. 본 실시예에 의한 반송수단(3)은 수동시트급송과 카세트시트급송이 모두 가능하다. 제1도에 도시된 바와같이, 수동시트 급송에서는 1매 또는 복수매의 기록매체(2)를 시트급송트레이(3a)에 세트한 다음에 화상형성작동을 개시한다. 결과적으로, 시트급송트레이(3a)상의 기록매체는 픽업롤러(3b)의 회전에 의해 화상형성장치에 반송된다. 또한, 복수의 기록매체(2)는 시트급송트레이에 세트되고, 기록매체는 한쌍의 분리롤러(3c1), (3c2)에 의해서 한매씩 분리되고, 분리된 기록매체는 기록매체의 선단이 한쌍의 레지스트롤러(3d1), (3d2) 사이의 닙(nip)에 접촉된다. 한쌍의 레지스터롤러(3d1), (3d2)는 화상형성 작동에 응답하여 회전함으로써 기록매체(2)를 화상형성부에 반송한다. 또한, 화상형성 후에 기록매체(2)는 정착수단(5)에 반송되고, 다음에 한쌍의 중간배출롤러(3e)와 한쌍의 배출롤러(3f1), (3f2)에 의해 배출구(6)로 배출된다. 또한 기록매체(2)를 안내하는 안내부재(3g)는 정착수단과 중간배출롤러 사이 및 중간배출롤러와 한쌍의 배출롤러 사이에 배치된다.

또한, 시트급송트레이(3a)는 내부재(3a1)와 외부재(3a2)를 포함한다. 비동작 상태에서는 내부재(3a1)는 외부재(3a2)에 수납되고, 제2도에 도시한 바와같이, 외부재(3a2)는 장치의 프레임(15)의 일부로 구성된다.

한편, 카세트시트를 공급하기 위해, 제1도에 도시한 바와같이, 카세트(3h)의 장착부는 프레임(15)내의 하부에 형성된다. 수동시트를 공급하지 않을 때에는, 장착부에 장착된 카세트(3h)의 기록매체는 픽업롤러(3i)와 급송롤러(3j)의 회전에 의해 한매씩 한쌍의 레지스트롤러(3d1), (3d2)에 반송된다. 한쌍의 레지스트롤러(3d1), (3d2)의 하류쪽에서는, 기록매체는 수동시트반송과 동일한 방식으로 반송된다. 또한, 센서(3k)는 카세트(3h)에서 기록매체(2)의 유무를 검출한다.

[전사수단]

전사수단(4)은, 감광드럼(7)에 형성된 토너상을 기록매체(2)에 전사하고, 제1도에 도시한 바와같이, 전사롤러를 가지고 있다. 보다 상세하게는, 기록매체(2)는 전사롤러(4)에 의해서 후술하는 장착수단 위에 장착된 프로세스 카트리지(B)의 감광드럼(7)에 대해 부세되고, 감광드럼(7)에 형성된 토너상의 극성과 반대되는 극성의 전압을 전사롤러(4)에 인가함으로써(본 실시예에서는, 1000V 정도의 DC 전압으로 정전류 제어를 행함), 감광드럼(7) 위의 토너상을 기록매체(2)에 전사한다.

[정착수단]

정착수단(5)는 기록매체(2)에 전사된 토너상을 전사롤러(4)에 전압을 인가함에 의해, 기록매체(2)에 전사한다. 제1도에 도시된 바와같이, 정착수단은 회전구동롤러(5a)와 이 구동롤러(5a)에 부세되고 내부에 히터(5c)를 가진 피구동정착롤러(5b)로 구성되어 있다. 보다 상세하게는, 화상형성부에서 토너상을 전사하는 기록매체(2)가 구동롤러(5a)와 정착롤러(5b) 사이를 통과하는 동안, 기록매체는 롤러(5a), (5b) 사이의 접촉에 의해 가압되고 정착롤러(5b)의 열에 의해 가열됨으로써, 전사된 토너상을 기록매체(2)에 정착한다.

[카트리지장착수단]

프로세스 카트리지(B)를 장착하는 카트리지 장착수단은, 화상형성장치(A)에 설치된다. 개폐커버(16)를 개방한 후에 프로세스 카트리지(B)의 장착 또는 탈착을 행한다. 보다 상세하게는, 개폐커버(16)는 힌지(16a)를 개재하여 프레임(15)의 상부에 선회 가능하게 장착된다. 한편, 제5도 및 제6도에 도시된 바와같이, 좌측 안내부재(17)와 우측 안내부재(18)는 내부측벽에 부착된다. 안내부재(17), (18)는 앞쪽으로 또한 아래쪽으로 경사진 제1안내부(17a), (18a) 및 제1안내부 위에 배치된 제2안내부(17a), (18b)를 가지고 있다. 안내부(17a), (17b) 및 안내부(18a), (18b)는 좌우대칭으로 배치되어 있다. 프로세스 카트리지(B)의 드럼베어밍을 지지하기 위한 베어링부(17c), (18c)(후술함)는 제1안내부(17a), (18a)의 단부 위에 각각 형성되고, 중간단차부(17b1), (18b1)는 제2안내부(17b), (18b) 위에 각각 형성된다.

또한 좌안내부재(17)는 제2안내부(17b) 위에 설치된 카트리지 회동규제 안내부(17d)를 가지고 있다. 우안내부재(18)는 프로세스 카트리지(B)를 개폐하기 위한 셔터캠부를 가지고 있고, 캠부는 제2안내부(18b) 위에 설치된다.

또한, 가압부재(19)는 회동규제안내부(17d)와 셔터캠부(18d) 위에 설치되고, 가압부재는 토션코일스프링(19a)을 개재하여 하부방향으로 장착된 프로세스 카트리지(B)를 부세한다. 또한, 프로세스 카트리지(B)를 위치결정하는 돌출접촉부재(20)는 좌우안내부재(17), (18)의 앞쪽(카트리지 삽입방향의 앞쪽)에 배치된다.

개폐커버를 개방한 후에, 프로세스 카트리지(B)는 좌우안내부재(17), (18)의 제1, 제2안내부(17a), (18a)과 (17b), (18b)에 의해 안내되어 화상형성장치 내에 장착가능하다. 프로세스 카트리지의 장착에 대하여는, 프로세스 카트리지의 구성을 설명한 후에 설명한다.

[프로세스 카트리지]

다음에, 상기 화상형성장치(A)에 장착된 프로세스 카트리지(B)의 각 부분에 대하여 설명한다.

프로세스 카트리지(B)는 화상담지부재와 1개 이상의 프로세스 수단을 포함한다. 프로세스 수단은, 예를들면 화상담지부재의 표면을 대전하는 대전수단과, 토너상을 형성하기 위해 화상담지부재 위에 형성된 잠상을 현상하는 현상수단과, 화상담지부재 위에 남아있는 잔류토너를 제거하는 클리닝 수단 및 기타 수단 등으로 될 수 있다. 제3도에 도시한 바와같이, 본 실시예에 의한 프로세스 카트리지(B)는 대전수단(8), 노광부(9), 현상작동을 행하는 현상수단(10) 및 화상담지부재인 전자사진 감광드럼 주위에 배치되고 또한 화상형성장치의 프레임(15)에 장착된 프로세스 카트리지(B)인 유닛을 형성하기 위해 토너프레임(12), 현상프레임(13) 및 클리닝프레임(14)을 포함하는 하우징에 의해 내장되어 있는 클리닝수단(11)을 가지고 있다.

다음에, 프로세스 카트리지(B)의 각 부분에 대하여는, 감광드럼(7), 대전수단(8), 노광부(9), 현상수단(10) 및 클리닝수단(11)의 순으로 상세하게 설명한다.

[감광드럼]

본 실시예에 의한 감광드럼(7)은 알루미늄으로 제조된 원통형 드럼베이스(7a)와 이 드럼베이스의 외주표면에 도포된 유기감광층(7b)을 가진다. 제7도에 도시된 바와같이, 감광드럼(7)이 클리닝프레임(14)에 부착되고, 화상형성장치의 구동모터(71)(제59도 참조)의 구동력은 감광드럼(7)의 한쪽 세로단부에 고정되고, 드럼(7)은 화상형성 동작에 응답하여 제1도에 도시된 화살표 방향으로 회전된다.

또한, 제8도(a)의 세로 단면도에 도시된 바와같이, 감광드럼의 한쪽의 세로단부에 부착된 기어플랜지(7d)의 보스(7d1)를 프레임(14)의 베어링부(14a)에 조립하고 또한 드럼의 다른쪽 단부에 부착된 헬리컬기어(7c)에 형성된 구멍에 금속(본 실시예에서는 철)축(21)을 삽입하고 또한 축(21)을 클리닝프레임(14)에 고정시킴으로써, 클리닝프레임(14)에 회전가능하게 감광드럼(7)을 부착한다. 또한 축(21)은, 축부(21a)와 플랜지(21b)를 가지고, 플랜지를 나사에 의해 프레임(14)에 고정함으로써 프레임(14)에 고정된다. 또한, 기어플랜지(7d)는, 스퍼휠(spur wheel)을 가지고 있고 또한 화상형성장치로부터 전사롤러(4)에 구동력을 수용하는 헬리컬기어(7c)를 개재하여 회전되는 감광드럼(7)의 회전력을 전달함으로써, 후자를 회전한다.

또한, 금속축(21)은 도전성부재이고, 다른 도전성부재(본 실시예에서는 인청동)는 금속축(21)이 삽입되는 단부에 감광드럼의 알루미늄 드럼베이스(7a)의 내부표면과 접촉되도록 배치되고, 따라서 금속축(21)은 삽입시에 도전성부재(22)에 접촉된다. 결과적으로, 감광드럼(7)은 후술하는 바와같이 도전성부재(22)와 금속축(21)을 개재하여 화상형성장치에 접지된다. 즉, 제9도에 도시한 바와같이, 도전성부재(22)는, 헬리컬기어(7c)의 플랜지부(7c1)의 측면 위에 형성된 보스(7c2)에 결합고정되고, 또한 금속축(21)이 삽입되는 개구 즉, 구멍(22a)을 가지고 있다. 또한, 스프링 특성을 가진 접점부(22b)가 개구(22a)에 연장되도록 형성된다. 금속축(21)을 개구에 삽입할때에는, 접접부재(22b)에 부세하면서 접점부재(22h)에 접촉된다. 또한, 도전성부재(22)는 좌우방향으로 돌출된 분기클릭부(22c)를 형성함으로써, 플랜지부(7c1)가 감광드럼(7)에 삽입될때에, 클릭부(22c)는 감광드럼(7)의 내부면에 접촉된다.

화상형성 동작시에, 감광드럼(7)이 회전되고, 감광드럼(7)의 표면이, DC 전압과 AC 전압이 중첩된 전압을 대전롤러(8)에 인가함으로써, 균일하게 대전된다. 또한 이 경우에는 감광드럼(7)의 표면을 균일하게 대전하기 위해, DC 전압과 AC 전압이 중첩된 전압을 인가하고 AC 전압의 주파수를 증가시키는 것이 바람직하다. 그러나, AC 전압의 주파수가 200Hz 정도를 초과할 경우, 감광드럼(7)과 대전롤러(8)의 진동에 의한 소위 대전잡음이 증가될 우려가 있다.

보다 상세하게는, AC 전압을 대전롤러(8)에 인가할때에, 정전인력이 감광드럼(7)과 대전롤러(8) 사이에서 발생되고, 인력은 AC 전압의 최대값과 최소값에서 강하고, 따라서 대전롤러(8)는 탄성적으로 변형되면서 감광드럼(7)의 방향으로 인력이 작용된다. 한편 인력은 AC 전압의 중앙값에서 상대적으로 약하고, 결과적으로 대전롤러(8)는 탄성변형에 따른 복구력에 의해 감광드럼(7)으로부터 분리되는 경향이 있다. 따라서, 감광드럼(7)과 대전롤러(8)는 인가된 AC 전압의 주파수의 2배인 주파수에서 진동된다. 또한 대전롤러(8)가 감광드럼(7)에 유인될 때에, 롤러와 드럼의 회전이 제동되고, 따라서 스틱슬립(stick slip)에 이한 진동을 발생한다(젖은 유리를 손가락으로 문지를 때 발생)이 진동은 대전잡음을 초래한다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 감광드럼(7)의 진동을 저감시키기 위해, 제8도(a)와 제8도(b)의 단면도에 도시된 바와같이, 강체 또는 탄성체로부터 형성된 충전물(7e)을 감광드럼의 세로방향의 중앙부에 배치한다. 충전물(7e)의 재료는, 알루미늄, 황동 등의 금속, 또는 세멘트, 석고 등의 세라믹, 또는 천연고무등의 고무로 된다. 생산성과 작업성 그리고 무게와 단가를 고려하여 상기 재료중에서 적정하게 선택될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 충전물(7e)은 120g 정도의 무게를 가지는 알루미늄으로 제조되었다.

충전물(7c)의 형상 또는 구성은 원주 또는 원통형상이다(본 실시예에서는 제8도(b)에 도시한 바와같이, 충전물은 원주로 형성되어 있다). 예를들면, 감광드럼(7)의 내경보다 100㎛ 정도 작은 외경을 가지는 충전물(7e)을 동공드럼 베이스(7a)에 삽입하고, 따라서 필터를 감광드럼에 부착한다. 즉, 드럼베이스(7a)와 충전물(7e) 사이의 간격은 최대 100㎛로 유지되고, 또한 접착제(예를들면, 시아노 아크릴테이트계, 에폭시수지계 등)를 충전물의 내부면 또는 드럼베이스(7a)의 내부면에 도포함으로써, 충전물(7e)이 드럼베이스(7a)의 내부면에 부착된다.

상기한 바와같이, 감광드럼(7)에 충전물(7e)을 설치함으로써, 감광드럼(7)을 안정하게 회전하고, 따라서 화상형성 동작시에 감광드럼(7)의 회전에 의한 진동을 억제한다. 결과적으로, 대전롤러(8)에 인가된 AC 전압의 주파수를 증가시켜도 대전압음을 억제할 수 있다.

[대전수단]

대전수단은 감광드럼(7)의 표면을 대전한다. 본 실시예에서는, 일본국 특개소 63-149669호에 개시된 바와같은 소위 접촉형의 대전방법을 사용한다. 보다 상세하게는, 제10도에 도시한 바와같이, 대전롤러(8)는 클리닝프레임(14) 위에 회전 가능하게 장착된다. 대전롤러(8)는, 금속롤러축(8a), 롤러축 위에 형성된 도전성의 탄성층, 도전성의 탄성층 위에 형성된 고저항의 탄성층 및 이 고저항의 탄성층 위에 형성된 보호막을 가진다. 도전성의 탄성층도 EPDM 또는 NBR 등의 탄송고무층에 카본분말을 산재시킨 것으로부터 형성되고, 롤러축(8a)에 바이어스전압을 유도하도록 작용한다. 또한, 고저항의 탄성층은 도전성 미세분말(예를들면, 카본분말)의 소량을 산재시킨 우레탄고무로 형성되고, 핀홀등의 고도전성을 가지는 대전롤러를 감광드럼(7)에 대향하여 배치하여도 감광드럼(7)에 누설전류를 제한함으로써 바이어스 전압의 급강하를 방지하도록 작용한다. 또한 보호막은 N메틸메독실 나일론으로 형성되고, 도전성의 탄성층이나 고저항의 탄성층의 소성재료가 감광드럼에에 접촉될 경우 감광드럼(7)의 표면의 열화를 방지하도록 작용한다.

롤러축(8a)는 감광드럼(7)의 방향으로 다소 접동가능하게 베어링(23), (24)을 개재하여 프레임(14)에 부착되고, 베어링은 감광드럼(7)의 방향으로 스프링(25)에 의해 부세됨으로써, 대전롤러(8)는 감광롤러(7)에 접촉된다.

화상형성 동작시에, 대전롤러(8)에 DC 전압과 AC 전압이 중첩된 전압을 인가하면서 감광드럼(7)의 회전에 의해 대전롤러(8)를 회전구동시킴으로써, 감광드럼(7)의 표면에 균일하게 대전된다. 상기 목적을 위해, 스프링의 특성을 가지는 금속접점부재(26)를 금속롤러축의 일단부에 접촉하고, 따라서 화상형성장치로부터 대전롤러(8)에 전압이 인가된다.

또한, 접점부재(26)의 변형을 억제하는 규제부재(14b)는 클리닝프레임(14) 위에 형성되고, 따라서 제10도의 왼쪽 방향으로 작용하는 어느 힘이 롤러축(8a)에 인가되어 프로세스 카트리지(B) 등이 낙하되어도, 접점부재(26)가, 접점부재(26)를 규제부재(14b)에 대해 접촉함으로써, 소성적으로 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한 규제부재(14b)는 대전롤러(8)의 축이동(제10도의 좌측방향)을 제한하기 때문에, 대전롤러(8)는 감광드럼(7) 위에 항상 유지된다.

한편, 대전롤러(8)의 타단부의 위치는 베어링(24)에 의해 고정된다. 즉, 제10도에 도시된 바와같이, 베어링(24)은 베어링과 입체적으로 형성된 고리모양의 돌출접촉부(24a)를 가진다. 대전롤러(8)의 롤러축(8a)의 하단부가 돌출접촉부(24a)에 접촉함으로써, 대전롤러(8)의 오른쪽 축이동을 제한한다(제10도). 베어링(24)은 양호한 비마모 특성을 가지고 금속롤러축(8a)에 대해 양호한 접동성을 형성하는 폴리아세탈(POM)로 제조된다.

상기한 바와같이, 롤러축(8a)의 양단부는 비마모성 베어링(24)과 접점부재(26)에 대해 접촉되어 대전롤러(8)의 축이동을 제한함으로써, 롤러축(8a)의 프레임(14)과 접촉하는 것을 방지한다. 대전롤러(8)의 축이동은, 롤러축(8a)의 단부가 프레임(14)에 직접 접촉됨으로써, 제한될 경우, 프레임(14)은 금속롤러축(8a)에 대해 양호한 비마모특성을 가지는 폴리페닐린 산화수지(PPO) 등의 재료로 제조된다. 이에 대하여, 본 실시예에서와 같이, 롤러축(8a)이 프레임(14)에 직접 접촉되지 않을 때에는 프레임(14)의 비마모성을 증가시킬 필요가 없다. 따라서, 본 실시예에서는, 프레임(14)은 PPO 보다 값이 저렴한 폴리스티렌수지(PS)로 제조함으로써, 프로세스 카트리지(B)의 제조단가를 저감시킬 수 있다.

또한, 베어링(24)의 재료는 폴리아세탈에 국한되지 않고, 상기 재료가 금속롤러축(8a)에 대해서 높은 비마모성을 가지는한 나일론 등의 다른 재료를 사용하여도 된다.

본 실시예에 의하면, 감광드럼(7)을 대전하기 위해 대전롤러(8)에 인가된 전압은 1800V 정도의 AC 성분(Vpp)과 -670V 정도의 DC 성분(VDC1)을 가지고 있고, 정전류 제어를 행한다.

[노광부]

노광부는, 광학계(1)로부터 감광드럼에 광화상을 노광함으로써, 대전롤러(8)에 의해 균일하게 대전된 감광드럼(7) 위에 정전잠상을 형성한다. 제4도의 사시도에 도시된 바와같이, 노광부는, 현상프레임(13)과 클리닝프레임(14) 사이의 상부면에 형성되고 화상광이 통과되는 개구부(9)에 의해 구성된다. 즉, 현상프레임(13)의 상부면(13r)에 장방형 절결부(9a)를 형성하고 절결부(9a)의 부분을 덮기 위해 클리닝프레임(14)의 상방벽부(14n)에 배열함으로써, 노광부(9)를 형성한다.

[현상수단]

다음에 현상수단에 대하여 설명한다. 현상수단은, 토너상을 형성하기 위해 토너로 상기 노광에 의해 감광드럼(7)에 형성된 정전잠상을 가시화한다. 또한 화상형성장치(A)는 자성토너와 비자성토너 모두 사용할 수 있고, 본 실시예에서는, 1성분 자성현상제인 자성토너를 수납한 프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치에 장착한 일예가 도시되어 있다.

현상동작시에 사용되는 자성토너는 바인딩수지인 폴리스티렌수지를 사용하고 바람직하게는 스티렌 아크릴릭 수지를 사용한다. 자성토너에 부가될 수 있는 채색재료는 종래의 카본블랙, 동 프탈로시아닌, 철흑색 등이 있다.

또한 자성토너에 함유된 자성미세입자는 자계에서 자화할 수 있고 철, 코발트, 닉켈, 금속 등의 금속분말 또는 마그네타이트, 페라이트 등의 화합물인 재료로부터 제조된다.

제3도의 단면도에 의해 도시된 바와같이, 자성토너에 의해 토너상을 형성하는 현상수단(10)은 토너를 수납하는 토너통(10a)을 가지고, 토너를 송출하는 토너이송부재(10b)는 토너통(10a)에 설치되고, 이송부재는 화살표 방향으로 회전한다. 또한 송출된 토너를 사용하고 자석(10c)을 가진 현상슬리브(10d)를 회전시킴으로써, 얇은 토너층을 현상슬리브위에 형성한다. 토너층이 현상슬리브(10d) 위에 형성될 때에, 감광드럼(7) 위에 정전잠상을 현상하기에 충분한 마찰대전을 토너와 현상슬리브(10d) 사이의 마찰에 의해 얻을 수 있다. 또한 토너층의 두께를 규제하는 현상블레이드(10e)는 현상슬리브(10d)의 표면에 대해 접촉되도록 형성된다.

본 실시예에서는, 현상바이어스로서, 1600V 정도의 AC 성분(Vpp)와 -500V 정도의 DC 성분(VDC2)를 인가한다. 또한 현상바이어스의 DC 성분(VDC2)와 상기한 대전바이어스의 DC 성분 사이의 관계에서는, 값(VDC1∼VDC2)이 -50V 이상 된 경우(양(+) 쪽의 방향으로 크게될 경우), 연무(fog)가 발생할 우려가 있다.

또한, 토너통(10a)과 토너이송부재(10b)가 토너프레임(12)에 설치되고, 한편 현상슬리브(10d)와 현상블레이드(10e)가 현상프레임(13)에 부착된다. 프레임(12), (13)의 세로방향의 접촉부가 서로 초음파 용착에 의해 접착되고, 따라서 상기 프레임을 일체적으로 결합한다.

토너층이 형성된 현상슬리브(10d)와 감광드럼(7)이 미세간격(약 250㎛ 정도)으로 서로 떨어져 있도록 위치 고정된다. 상기 목적을 위하여, 본 실시예에서는, 제11도의 분해사시도에 도시한 바와같이, 현상슬리브(10d)의 외경보다 상기한 간격에 대응하는 값만큼 큰 외경을 가지는 각각의 접촉링(10f)이 현상슬리브의 양측단 근처에 또한 현상 슬리브 위의 토너형성 영역의 외부에 배치되고, 접촉링은 잠상영역의 외부에서 감광드럼(7)에 접촉된다.

또한, 기어(헬리컬기어)(10g)는 현상슬리브(10d)의 한쪽 축단에 부착되고, 따라서 상기 기어(10g)는 현상슬리브(10d)와 함께 회전될 수 있다. 현상프레임(13)이 클리닝프레임(14)에 접착될 때에, 기어(10g)는 감광드럼(7)의 헬리컬기어(7c)와 기어 결합하고, 따라서 현상슬리브(10d)는 감광드럼(7)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 또한, 기어(10g)는 토너이송부재(10b)에 접속된 기어(도시되지 않음)와 기어결합함으로써, 감광드럼(7)의 회전력이 토너이송부재(10b)에 전달된다.

상기 구성에 의해, 화상형성 동작시에, 토너이송부재(10b)의 회전에 의해, 토너통(10a)의 토너는 현상슬리브(10d)에 이송되고, 일정한 두께를 가지는 토너층이 현상 블레이드(10e)에 의해 현상슬리브(10d) 위에 형성되고, 다음에 현상슬리브 위에 있는 토너는 감광드럼(7) 위에 형성된 정전잠상에 대응해서 전사된다. 또한 현상슬리브(10d) 위에 토너층이 토너를 현상슬리브(10d)의 카본 도포영역에만 공급함으로써, 형성되고, 세로(축)방향으로 감광드럼(7) 위의 감광축영역(a)과 대전롤러(8)의 영향을 받는 대전영역(b) 및 현상슬리브(10d) 위의 토너층형성영역(현상영역) 사이의 관계는 (a) (b) (c)가 되도록 선택된다.

또한, 토너통(10a)의 토너는 현상슬리브(10d)와 현상프레임(13) 사이에서 누설이 방지되어야 한다. 상기 목적을 위해, 본 실시예에서는, 제11도에 도시된 바와같이, 토너누설방지 용성시일(10h)이, 현상프레임(13)에 형성되고, 또한 현상슬리브(10d)의 방향으로 토너가 공급되는 개구(13a)의 세로방향의 양단부에 배치되고, 탄성블로우시트(10i)는 현상슬리브(10d)의 전체길이에 접촉되도록 개구(13a)의 하단연부를 따라서 배치된다.

다음에, 각 토너누설방지용 탄성시일(10h)의 두께는 현상프레임(13)의 하단연부(13o) 위에 형성된 단차부의 두께와 동일하고, 따라서 토너누설방지용 탄성시일(10h)이 현상프레임(13)에 부착될 때에, 시일(10h)의 상부면은 하단연부(13o)와 동일한 면이 된다. 블로우시트(10i)는 양면접착테이프(도시되지 않음)에 의해 하단연부(13o)의 상부면에 부착된다. 블로우시트(10i)의 (세로방향의) 길이는 개구(13a)의 (세로방향의) 길이보다 길고, 블로우시트의 세로방향의 양단부는 토너누설방지용 탄성시일(10h)로 중첩되고, 블로우시트의 (폭방향의) 자유단은 현상슬리브(10d)의 주변에 대해 세로방향으로 적정한 부세력에 의해 부세된다.

블로우시트와 토너누설방지용 방지시일 사이의 중첩관계에 대하여 이하 상세하게 설명한다. 현상블레이드(10e)의 두께는 13㎜ 정도이기 때문에, 제12도에 도시된 바와같이, 현상블레이드(10e)의 세로방향의 양단부와 토너누설방지용 탄성시일(10h)은 중복될 수 없고, 결과적으로 작은 간격(10k)이 현상블레이드의 단부와 각각의 토너누설방지 시일 사이에 형성된다. 또한 토너누설방지용 탄성시일(10h)은 간격(10k)의 외부축방향의 영역에서 블로우시트(10i)와 중첩된다.

따라서, 토너층이 현상슬리브(10d) 위에 형성될 때에, 간격(10k)을 통과하는 토너(tm)는 부푼상태에서 현상슬리브(10d)에 부착된다. 그러나, 토너(tm)의 회전영역에서 토너누설방지용 탄성시일(10h)이 없기 때문에, 토너(tm)는 블로우시트(10i)를 개재하여 토너통(10a)에 수집되고, 따라서 토너가 카트리지로부터 누설되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제13(a)도는 제11도의 선(A-A)을 따라서 취한 단면을 도시하고, 제13(b)도는 제11도의 선(B-B)을 따라서 취한 단면을 도시한다. 제13(a)도에 도시한 바와같이, 토너누설방지용 탄성시일(10h)과 블로우시트(10i)는 중첩영역에서 굴곡됨이 없이 서로 밀착되고, 또한 서로 평행으로 된다. 블로우시트(10i)가 제14(a)도와 제14(b)도에 도시한 바와같이 토너누설방지용 탄성시일(10h)과 밀착되지 않고 굴곡될 경우, 시일과 시트의 간격에서 토너가 누설될 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 블로우시트(10i)는 굴곡됨이 없이 토너누설방지용 탄성시일(10h)과 밀착되기 때문에, 토너누설의 위험성을 회피할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 블로우시트(10i)의 자유단부와 현살슬리브(10d)의 주변의 표면 사이의 접촉각이 토너누설방지용 탄성시일(10h)의 상부면에 의해 형성되고, 토너누설방지 시일의 상부면의 정밀성에 의해 분산되지 않는다. 따라서, 접촉각의 초기설정의 정밀성에 의해 실제로 분산되지 않는다. 또한 블로우시트(10i)를 곧은 상태에서 사용하기 때문에, 블로우시트(10i)의 접촉각은 장기간 동안 변경되지 않는다. 따라서, 토너통(10a)에 수납된 토너는 블로우시트(10i)와 현상슬리브(10d) 사이에서 누설되지 않는다.

또한, 토너의 누설에 대하여는, 현상블레이드(10e)와 현상프레임(13) 사이에서 토너가 누설될 우려가 있다. 이것을 회피하기 위해, 본 실시예에서는, 제3도와 제4도의 단면도에 도시한 바와같이, 3개의 세로방향의 리브(13b), (13c), (13d)가 현상블레이드(10e)를 접촉하는 현상프레임(13)의 일부에 형성되고, 따라서 제1, 제2리브(13b), (13c)는 현상블레이드(10e)에 대해 접촉되고, 제3리브(13d)는 현상블레이드(10e)를 부착하기 위한 금속판등의 블레이드 부착부재(10j)에 대해 접촉된다. 또한 현상블레이드(10e)에 접촉된 제2리브(13c)의 자유단은 예리하기 때문에, 제1리브(13b)는 현상블레이드(10e)에 접촉되고, 또한 제3리브(13d)가 블레이드 부착부재(10j)에 접촉될 때에, 제2리브(13c)의 예리한 에지는 1.3㎜ 정도의 두께를 가지는 고무로된 현상블레이드를 관통한다.

또한, 제2리브(13c)의 예리한 에지는 곡선으로 되고, 따라서 세로방향으로 상기 에지의 중앙부는 상기 에지의 양단부보다 다소 블록하게 돌출되어 있다. 다음에, 현상블레이드(10e)를 현상프레임(13)에 부착할때에, 세로방향의 에지의 양쪽 근처에서 블레이드 부착부재(10j)의 일부가 나사에 의해 고정되기 때문에, 블레이드 부착부재에 부착된 현상블레이드의 세로방향의 중앙부는 편향된다. 그러나, 상기 구성에 의해, 블레이드의 중앙부가 편향되어도, 제2리브(13c)의 에지는 굴곡되어, 중앙부가 양단부보다 돌출되어 있기 때문에(A4 사이즈의 폭이 기록가능한 프로세스 카트리지에 대하여는 0.1∼0.5㎜ 돌출되는 것이 바람직함), 리브(13b)는 전체 세로방향의 에지를 따라서 현상블레이드(10e)에 확실하게 관통된다. 따라서, 현상프레임(13)과 블레이드(10e) 사이에 간격이 없고, 따라서 블레이드와 현상프레임 사이에서 톤가 누설되는 것을 방지한다.

제2리브(13c)와 현상블레이드(10e) 사이에 간격이 형성되고 토너가 그 사이에서 누설될 경우, 제3리브(13d)는 블레이드부착부재(10j)에 접촉되기 때문에, 토너의 누설을 제3리브에 의해 방지할 수 있다. 특히 제2리브(13c)와 현상블레이드(10e) 사이의 접촉영역이 제3리브(13d)와 블레이드 부착부재(10j) 사이의 접촉영역에 대해 현상블레이드(10e)의 두께에 대응하는 양만큼 오프세트되기 때문에, 제2리브(13c)와 현상블레이드(10e) 사이의 접촉영역과 제3리브(13d)와 블레이드 부착부재(10j) 사이의 접촉영역을 통하여 카트리지의 외부로 토너가 누설되기 어렵다.

또한, 본 실시예에 의한 현상수단(10)에서는, 토너통(10a)에 남아있는 토너를 검출하기 위한 토너잔류량의 검출기구가 설치되어 있다. 제11도와 제15도에 도시된 바와같이, 이 기구는, 토너프레임(12)과 현상프레임(13) 사이의 결합영역에 또한 토너통(10a)으로부터 현상슬리브(10d)까지의 토너통로에 배치된 금속안테나선(27)을 가지고 있다. 안테나선(27)이 제1전극으로 작용하고 현상슬리브(10d)가 제2전극으로 작용함으로써, 제1, 제2전극 사이에 전압이 인가된다. 이 경우에 있어서, 상기 전극 사이의 정전용량이 증가되고 또한 전극 사이에 토너가 없는 경우, 정전용량은 감소된다. 따라서, 제어부(60)(제59도)에 의해 정전용량의 변화를 검출함으로써, 토너잔류량을 검출할 수 있다. 정전용량을 나타내는 전기신호와 소정의 기준값을 비교함으로써, 토너없음의 상태를 검출할 수 있다. 토없음의 상태가 제어부(60)에 의해 검출될 때에, 예를들면, 램프(프로세스 카트리지 교환용 경보)가 ON 되어 작동자에게 프로세스 카트리지(B)를 교환할 필요성을 알려준다. 또한 토너잔류량을 검출하는 구체적인 회로에 대하여는 후술한다. 토너프레임(12)과 현상프레임(13) 사이의 결합영역에 대하여는, 세로방향의 결합영역이 용착되어 있기 때문에, 토너는 이 결합영역을 통해 누설되지 않는다. 그러나 폭방향으로 결합영역이 용착될 수 없다. 그 이유로서는, 제11도에 도시한 바와같이, 토너프레임(12)에 형성된 개구(12e)가 커버필름(28)에 의해 밀폐되어, 프로세스 카트리지(B)의 토너통(10a)에서 토너의 누설이 방지되고, 또한 커버필름(28)의 자유단이 폭방향의 결합영역을 통해 외부로 노출되어, 사용시에 작동자가 커버필름(28)의 자유단을 당겨서 개구(12e)를 개방하기 때문이다. 따라서, 토너프레임(12)과 현상프레임(13) 사이의 폭방향의 결합영역을 통해 토너가 누설되는 것을 방지하기 위해, 토너누설방지용 시일(29)이 폭방향의 결합영역에 배치되어 있다.

그러나, 상기한 바와같이, 안테나선(27)에 전압을 인가하기 때문에, 안테나선(27)의 한쪽단부는 프레임(12), (13) 사이의 결합영역을 통해 외부방향으로 돌출되어야 하고, 접점부(27a)는 안테나선의 단부에 형성된다. 상기 목적을 위해, 토너누설방지용 시일(29)이 부착된 토너프레임(12)과 현상프레임(13) 사이의 폭방향의 결합영역을 통하여 외부 방향으로 안테나선(27)이 돌출되어야 한다. 상기 방식으로 안테나선(27)을 부착하기 위해, 제16도에 도시한 바와같이, 홈(13e)이 현상프레임(13)의 결합영역에 형성되고, 실리콘 등의 접착제(30)를 홈(13e)의 표면에 피복하고, 다음에 안테나선(27)을 상기 홈에 삽입함으로써 안테나선(27)이 현상프레임(13)에 부착된다. 안테나선(27)이 홈(13e)에 삽입될 때, 제16도에 도시한 바와같이, 홈(13e)의 표면에 피복된 접착제(30)는 부풀어서 홈으로부터 돌출된다. 접착제(30)를 부분상태에서 처리할 경우, 토너누설방지용 시일(29)이 프레임(13)에 부착되어도, 시일(29)은 현상프레임(13)과 완전히 밀착할 수 없고, 따라서 틈새(31)를 형성한다. 상기 틈새(31)가 적어도, 토너는 미세입자로 구성되어 있기 때문에, 토너가 틈새(31)를 통하여 누설될 우려가 있다.

이것을 회피하기 위하여, 본 실시예에서는, 제17도(a)에 도시한 바와같이, 안테나선(27)을 접착제(30)가 있는 홈(13e)에 삽입한 후에, 제17도(b)에 도시한 바와같은 로드(roe) 부재에 의해 안테나선(27)을 완전히 덮기 위해 안테나선(27)을 따라서 홈(13e)으로부터 부풀은 접착제를, 평탄화하여 접착제의 두께를 평균화한다. 다음에, 제17도(c)에 도시한 바와같이, 토너누설방지 시일(29)이 프레임(13)에 부착될 때, 시일(29)은 틈새없이 현상프레임(13)의 표면(결합된 부분)과 밀착할 수 있고, 따라서 토너의 누설을 완전히 방지할 수 있다. 또한, 부푼접착제(30)를 제17도(b)에 도시한 바와같이 평탄화할때, 새로운 접착제를 부가하여 접착제를 평탄화하여 안테나선(27)을 완전히 덮는다.

또한, 안테나선(27)의 접점부(27a)는 외부방향으로 노출된다. 따라서, 안테나선(27)의 노출부는 프로세스 카트리지(B)의 취급시에 작동자에 의해 어느 본체에 대해 잘못하여 부딪칠 우려가 있다. 토너노출방지용 시일(29)은 4㎜ 정도의 두께를 가지는 기포성 우레탄으로 제조되어 탄성적이고, 안테나선(27)의 노출부는 어느 본체에 대해 부딪칠 경우, 안테나선(27)이 현상프레임(13)으로부터 유동될 우려가 있다. 또한 이 경우에는 프레임(13)과 안테나라인(27) 사이에 작은 틈새(32)가 형성되어 토너가 누설된다. 이것을 회피하기 위해, 본 실시예에서는, 제18도(b)에 도시한 바와같이, 현상프레임(13)으로부터 토너프레임(12)의 방향으로 L자 형상으로 굴곡된 굴곡부(27b)는 토너프레임(12)과 현상프레인(13) 사이의 결합영역에 배치된 안테나선(27) 위에 형성된다. 상기 굴곡부(27b)에서, 4㎜ 정도의 두께를 가지는 시일(29)이 1㎜ 정도까지 압축되기 때문에, 탄성변형이 발생하지 않는다. 따라서, 상기한 바와같은 안테나선(27)이 노출부에 충격을 가할 경우, 안테나선(27)은 현상프레임(13)의 홈(13e)으로부터 유동되지 않는다. 따라서, 제18도(a)에 도시된 바와같은 틈새가 형성되지 않기 때문에, 토너누설의 위험은 피할 수 있다.

[토너누설방지용 시일]

토너누설방지용 시일(29)에 대하여 이하 설명한다. 토너누설방지용 시일(29)은 양면테이프에 의해 토너프레임(12)의 개구(12e)의 세로방향의 양단부에 접착된다. 제11도에 도시된 바와같이, 작동자가 커버필름(238)을 인출하는 쪽에 배치된 토너누설방지용 시일(29)의 상부면 위에 시일(29)의 폭보다 좁은 폭과 0.01∼1㎜ 정도의 두께를 가지는 테어(tear) 방지시트(29a)가 부착된다.

테어방지시트(29a)를 설치하는 이유는 다음과 같다. 즉, 사용시에 작동자는 손으로 커버필름(28)을 인출하여 프로세스 카트리지(B)의 개구(12e)를 개방하여야 한다. 이 경우에는, 작동자는 개구(12e)의 세로방향에 대응하는 필름인출방향으로 커버필름(28)을 잡아 당길때에 문제가 되지 않는다. 그러나, 제19도에 도시한 바와같이, 커버필름을 필름인출 방향에 대해 각도(d)로 경사진 방향으로 잡아당길 때에, 커버필름(28)의 폭은 한쪽 방향으로(제20도의 상부방향으로)시트를 모음으로써 짧아지거나 주름이 생기고, 결과적으로 시트의 주름이 토너누설방지용 시일(29)에 대해 문질러지고, 따라서 시일(29)의 일부(사선영역)를 파손한다. 토너누설방지용 시일(29)이 파손된 경우, 토너는 시일의 파손된 부분을 통해 누설되고, 따라서 작동자의 손이 더러워지거나 화상형성장치에 낙하되어 기록된 기록매체를 더럽힌다.

그러나, 본 실시예에서는, 테어방지시트(29a)를 커버필름(28)이 인출되는 토너누설방지용 시일(29)에 부착할때에, 커버필름(28)을 잡아당기는 동안 주름이 형성될 경우, 테어방지시트(29a)는 시일(29)을 보호하기 때문에, 시일(29)은 파손되는 것으로부터 방지된다. 따라서 작동자가 커버필름(28)을 인출하는 방향에 무관하게 토너의 누설을 방지할 수 있다.

또한, 개구(12e)의 측면에서 시일(29)의 폭을 따라 테어방지시트(29a)를 설치함으로써, 커버필름(28)을 인출하는 동안 필름(28)에 부착된 토너는 테어방지시트(29a)에 의해 문질러지고, 따라서 작동자의 손이 인출된 필름(28)에 의해 더러워지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 토너프레임(12)과 현상프레임(13)이 서로 용착될 때에, 토너누설방지용 시일(29)과 테어방지시트(29a)는 프레임(12), (13)의 세로방향의 양단에서 견고하게 맞물려서 고정되기 때문에, 시트(29a)는 시일(29)로부터 벗어나지 않는다. 테어방지시트(29a)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고농도 폴리에틸렌 등의 커버필름(28)에 대해 문지름에 대항할 수 있는 강한 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

또한, 토너누설방지용 시일(29)의 폭보다 좁은 폭을 가지는 테어방지시트(29a)를 시일(29)에 부착할때에, 제21도에 도시한 바와같이, 시이트(29a)의 접착부는 토너누설방지용 시일(29)의 에지(29b)로부터 필름인출 방향으로 거리(V)만큼 떨어져 있다. 이렇게 함으로써, 커버필름(28)이 인출되는 동안, 필름(28)에 부착된 토너를 한층 더 효과적으로 에지(29b)에 의해 닦아낼 수 있다. 또한 5㎜ 정도 또는 그 이하로 거리가 선택될 때에, 토너누설방지용 시일(29)에 대한 테어방지 효과는 커버필름(28)의 인출시에 악화되지 않는다.

또한, 상기한 바와같이, 테어방지시트(29a)는 토너방지시일(29)의 폭보다 좁은 폭을 가지고 있기 때문에, 시트를 시일(29)의 전표면에 접착시킬 수 있다.

[감광드럼 등의 각 사이즈]

본 실시예에 의한 감광드럼(7), 대전롤러(8) 및 현상슬리브(10d)의 각 사이즈 그리고 상기 구성요소 사이의 위치관계에 대하여 제22도와 제23도를 참조하면서 이하 설명한다. 그런, 본 발명은 이와 같은 예에 제한되는 것이 아니고 다른 사이즈와 위치관계를 적정하게 채택할 수 있다.

또한, 여기서 헬리컬기어(7c)와 현상기어(10g)는 소위 헬리컬기어이고, 따라서 기어(7c)에 화상형성장치로부터 구동력이 작용할때에 유동을 가지고 장착된 감광드럼(7) 온 기어(7c)의 방향으로 추력이 작용한다. 따라서 감광드럼(7)은 추력에 의해 추력의 방향으로 이동되고, 결과적으로 감광드럼이 클리닝프레임(14)에 대해 접촉되고, 따라서 추력방향으로 감광드럼을 위치고정한다.

[클리닝 수단]

클리닝수단(11)은, 감광드럼(7)의 토너상이 전사수단(4)에 의해 기록매체(2)에 전사된 후에, 감광드럼(7)에 남아있는 토너를 제거한다. 제3도에 도시된 바와같이, 클리닝수단(11)은, 감광드럼(7)의 표면에 접촉되어 드럼(7)에 남아있는 토너를 닦아내는 클리닝블레이드(11a)와, 블레이드(11a)(의 아래에 배치되어 닦아낸 토너를 수납하고 또한 감광드럼(7)의 표면에 접촉하고 있는 딥시트(11b) 및 수납된 폐토너를 수집하는 폐토너통(11c)를 가지고 있다. 또한 딥시트(11b)(는 감광드럼(7)의 표면에 가볍게 접촉되어 감광드럼(7)의 폐토너의 통로로 사용되고 감광드럼(7)의 표면으로부터 멀어지는 방향으로(예를들면, 폐토너통(11c)의 방향으로) 블레이드(11a)에 의해 감광드럼(7)으로부터 토너가 제거되도록 유도된다.

현상블레이드(10e)와 마찬가지로, 클리닝블레이드(11a)는 고무 등으로 제조되고 양면 테이프에 의해 블레이드부착부재(11d)에 부착되고, 블레이드 부착부재는 나사에 의해 클리닝프레임(14)에 부착된다. 또한 딥시트(11b)는 폐토너통(11c)의 딥시트 접착면(에지부)(11c1)에 양면접착테이프에 의해 접착된다.

다음에, 클리닝블레이드(11a)의 세로방향의 양단과 대향하는 클리닝프레임(14) 사이에서 폐토너통(11c)에 수집된 폐토너가 누설되는 것을 방지하여야 한다. 상기 목적을 위하여, 토너누설방지용 시일은 블레이드(11a)의 세로방향의 양단부에 접착된다. 그러나, 토너누설방지용 시일이 클리닝블레이드(11a)와 완전히 밀착될 경우, 시일가 블레이드 사이의 간격을 통하여 토너가 누설될 우려가 있다. 마찬가지로, 토너누설방지 시일이 폐토너통(11c)의 딥시트 접착면(11c1)과 밀착되지 않을 경우, 토너는 시일과 접착면 사이의 간격을 통하여 누설된다.

이것을 피하기 위해, 본 실시예에서는, 제24도에 도시한 바와같이, 토너누설방지용 시일(11e)이 클리닝블레이드(11a)의 세로방향의 양단부 위에 설치된다. 시일(11e)이 설치되는 부분에 대하여 한층 더 상세하게 이하 설명한다. 제24도와 제25도에 도시한 바와같이, 시일(11e)은 폐토너통(11c)의 양단부에 접착되고, 클리닝블레이드(11a)의 세로방향의 양단부는 시일(11e)에 접착된다. 또한, 스크린부재(11c3)는 폐토너통(11c)의 상부면(11c2) 위에 형성되어 대응하는 시일(11e)의 내부표면과 접촉한다.

토너방지시일을 부착하는 방법에 대하여, 이하 설명한다. 우선 클리닝블레이드(11a)는 클리닝프레임(14)에 부착되고, 다음에 시일의 에지(S2)가 제26도에 도시된 클리닝블레이드(11a)의 세로방향의 양 에지(S1)와 밀착되도록 부착된다. 이 경우에는, 시일(11e)의 폭(W1)이 딥시트 접착면(11c1)과 클리닝블레이드(11a) 사이의 거리(L0)보다 길지 않으면, 시일(11e)의 하부에지(T1)와 딥시트 접착면(11c1) 사이에 틈새가 형성되고, 따라서 토너의 누설을 초래한다. 이것을 방지하기 위해, 본 실시예에서는, 길이(L0)가 폭(L1)보다 크도록 선택되고 (L0 L1), 압축량(X)이 시일(11e)에 부여된다. 이 경우에는, 시일(11e)은, 접착면의 사선부분(T2)에 대해 시일의 하부 에지(T1)를 부세하면서, 딥시트접착면(11c1)에 접착된다. 그러나 본 실시예에서는, 스크린부재(11c3)가 설치되기 때문에, 딥시트접착면을 따라서 가로방향으로 접동하는 동안 폐토너가 누설되는 것을 방지한다. 따라서, 시일(11e)의 압축량(X)의 오차를 실제적으로 없게 하는 것이 가능하다.

[프레임]

프로세스 카트리지(B)의 하우징을 구성하는 프레임에 대하여 이하 설명한다. 제7도에 도시한 바와같이, 프로세스 카트리지(B)의 하우징은 토너프레임(12), 현상프레임(13) 및 클리닝프레임(14)에 의해 구성된다. 토너프레임(12)과 현상프레임(13)은 서로 일체적으로 용착되어 토너현상프레임(C)을 형성한다. 토너현상프레임(C)은 후술하는 바와같은 방식으로 클리닝프레임에 접속되어 프로세스 카트리지(B)의 하우징을 형성한다. 또한, 본 실시예에 의한 프레임(12), (13), (14)은 사출성형에 의해 폴리스티렌수지로부터 형성된다. 프레임(12), (13), (14)이 토너성분과 동일한 대전특성을 가지는 재료로 제조될 경우, 화상형성의 동작시에 토너를 프레임으로부터 닦아내어도, 마찰대전에 의한 비정상대전이 발생하지 않고, 따라서 화질의 열화를 방지한다.

이와 같은 관점에서 볼 때, 본 실시예에서는 다음 표 1(문헌명 「표면고분자와 정전기」 일본 표면과학회편, 표면박막분자설계 시리즈 5, 유지무라타씨저)에 도시한 바와같이, 프레임 재료인 폴리스티렌과 토너성분인 스티렌아크릴이 양자 동일한 스트렌계이고 동일한 대전특성을 가지고 있기 때문에, 토너가 프레임에 대해 마찰되어도 비정상 대전이 발생하지 않는다. 또한, 스티렌계는 60% 또는 그 이상의 스티렌을 함유한 베이스재를 의미한다.

그런데, 제7도에 도시한 바와같이, 토너통(12a)과 토너이송부재(10b)는 토너프레임(12)에 설치된다. 또한 제3도와 제4도에 도시한 바와같이, 복수의 세로 방향의 리브(12d)가 토너프레임(12)의 외부면 위에 형성되고, 리브는 파지부를 구성한다. 토너프레임(12)의 외부면 위에 형성된 리브(12d)의 폭은 점차적으로 변경되어 전체적으로 R구성을 형성한다. 따라서, 프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착하거나 탈착할때에, 작동자는 미끄러짐없이 토너프레임(12)을 용이하게 파지할 수 있기 때문에, 장착과 탈착의 작동성을 개선할 수 있다.

또한, 제9도에 도시한 바와같이, 현상슬리브(10d)와 현상블레이드(10e)는 현상프레임(13) 위에 설치된다. 제11도에 도시한 바와같이, 블레이드를 나사에 의해 프레임(13)에 부착되는 블레이드 부착부재(10j)의 세로 방향의 양단부에 부착함에 의해 현상블레이드(10e)를 장착하였지만, 본 실시예에서는, 나사에 의해 부착하기 전에 블레이드 부착부재(10j)를 현상프레임(13)에 대해 위치고정한다. 상기 목적을 위해, 위치결정보스(13g)는 현상프레임(13)의 블레이드부착면(13f) 위에 수직으로 형성되고, 블레이드 부착부재(10j)에 형성된 구멍은 위치결정보스(13g) 위에 조립되어, 프레임(13)에 대해 부착부재를 위치결정한다. 또한, 제7도와 제11도에 도시한 바와같이, 현상프레임(13)의 세로방향의 양단부위에 배치되는 위치결정보스(13h)는 토너프레임(12)에 결합되도록 되어 있는 현상프레임(13)의 접합면(13i) 위에 수직으로 형성되고 상기 보스(13i)는 토너프레임(12)에 형성된 결합구멍(12c)에 조립되고, 따라서 현상프레임(13)과 토너프레임(12) 사이의 결합위치를 결정한다.

본 실시예에서는, 제27도에 도시된 바와같이, 현상프레임(13)의 접합면(13h)과 블레이드부착면(13f)이 서로 평행하도록 설계되어 있다. 따라서, 현상프레임(13)이 사출성형에 의해 형성될때에, 블레이드를 위치결정하는 보스(13g)(와 토너를 위치결정하는 보스(13i)는 서로 평행하기 때문에, 사출성형 후에, 좌우방향으로 서로 몰드(33)를 분리함에 의해서만, 사출성형된 프레임을 몰드로부터 용이하게 분리할 수 있다.

또한, 제7도에 도시된 바와같이, 감광드럼(7), 대전롤러(8) 및 클리닝수단(11)의 클리닝블레이드(11a), 딥시트(11b), 폐토너통(11c)이 클리닝프레임(14) 위에 설치되어 있다. 또한 상기한 바와같이, 현상블레이드(10e)의 부착과 마찬가지로, 클리닝블레이드(11d)를 클리닝프레임(14)에 부착할때에, 클리닝블레이드가 접착된 블레이드 부착부재(11d)의 세로방향의 양단부를 나사에 의해 프레임(14)에 부착한다. 그러나, 나사에 의해 부착하기전에, 블레이드 부착부재(11d)를 프레임(14)에 대해 위치결정한다. 상기 목적을 위해, 제28도에 도시된 바와같이, 위치결정보스(14d)는 프레임(14)의 블레이드부착표면(14c) 위에 수직으로 형성되고, 블레이드 부착부재(11d)에 형성된 구멍(도시되지 않음)을 보스(14d)에 위치결정함으로써, 클리닝프레임에 대해 부착부재를 위치결정한다. 이 경우에는, 블레이드부착면(14c)는 몰드(34)를 위한 몰드해제방향(제28도의 화살표 방향)에 수직이 되도록 설계되어 있다. 상기 구성에 의해, 블레이드부착면(14c) 위에 형성된 위치결정보스(14d)의 돌출방향이 몰드(34)를 위한 몰드해제 방향으로 정립되기 때문에, 몰드(34)의 설계를 용이하게 할 수 있다.

또한, 제3도에 도시한 바와같은 드럼셔터(35)는 클리닝프레임(14) 위에 회전가능하게 장착된다. 드럼셔터(35)는 감광드럼(7)이 전사롤러(4)를 대면하는 개구를 개폐하도록 한다. 후술하는 바와같이, 프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에 드럼셔터는 자동으로 개방되고, 프로세스 카트리지를 화상형성장치(A)로부터 탈착할때에 자동으로 폐쇄된다.

[토너프레임과 현상프레임의 용착]

토너프레임(12)과 현상프레임(13)의 용착에 대해 이하 설명한다. 프레임(12), (13)은 초음파용착에 의해 서로 결합된다. 즉, 토너프레임(12)의 개구(12e)를 커버필름(28)에 의해 닫은 후에, 제29도에 도시한 바와같이, 토너프레임(12)이 수납용치구(75)의 오목부에 놓고, 다음에 프레임(12)에 일체적으로 형성된 분리가능한 커버필름인발그립(12f)을 아래로 굴곡한다. 다음에, 현상프레임(13)을 토너프레임(12)에 중첩하고, 현상프레임(13)을 가압용치구(76)에 의해 상부로부터 가압한다. 상기 상태에서, 초음파를 토너프레임(12)과 현상프레임(13)에 인가할때에, 토너프레임(12)의 접합면에 형성된 리브(13S)(제7도)가 용착됨으로써, 프레임(12), (13)이 상호 결합된다.

그런데, 초음파를 프레임에 인가할때에, 프레임(12), (13)은 폭방향(제29도의 화살표 방향)으로 변형되기 쉽다. 그러나, 본 실시예에서는, 세로 방향으로 리브(13t)가 제11도에 도시한 바와같이 현상프레임(13) 위에 형성되고 또한 금속판으로 제조된 블레이드 부착부재(10j)가 현상프레임에 부착되어 있기 때문에, 현상프레임은 변형에 대항할 수 있는 충분한 힘을 가지고 있다. 또한, 내부프레임(12)는 보강리브를 가지고 있지 않기 때문에 토너프레임은 빈약한 힘을 가지게 되고, 따라서, 통상적으로 변형하기 쉽다. 그러나, 본 실시예에서는, 제7도와 제11도에 도시한 바와같이, 플랜지(12g)는 길이방향의 양쪽의 에지(개구(12e)의 세로방향의 상단과 하단)에서 토너프레임(12) 위에 형성된다. 플랜지(12g) 사이의 거리는 현상프레임(13)의 접합면(13h)의 폭방향의 길이(L3)과 대략 동일하므로, 현상프레임(13)의 접합면(13h)은 플랜지(12g) 사이에서 결합될 수 있다.

따라서, 프레임(12), (13)이 초음파 용착에 의해 함께 결합될 때에, 현상프레임(13)의 접합면(13h)의 토너프레임(12)의 플랜지(12g) 사이에서 결합되고 또한 현상프레임(13)의 위치결정보스(13i)는 토너프레임(12)의 결합구멍(12c)에 결합된다. 따라서, 토너프레임(12)의 초음파용착시에 발생하는 진동에 의해 변형되기 어렵고, 따라서 프레임(12), (13) 사이의 어긋남을 방지한다. 즉 현상프레임의 인터페이스(13h)는 상, 하부에지를 따라서 토너프레임(12) 위에 형성된 플랜지(12g) 사이에 결합되기 때문에, 상하진동이 토너프레임(12)의 폭방향으로 인가되어도, 토너프레임(12)의 이동을 현상프레임(13)에 의해 규제되고, 따라서 토너프레임의 변형을 방지하고 또한 프레임(12), (13) 사이의 어긋남을 방지한다.

또한, 프레임(12), (13)이 함께 용착될 때에, 본 실시예에서는, 모든 프레임이 동일재료(폴리스티렌수지로)부터 형성되기 때문에, 프레임(12), (13) 사이의 용착력과 결합력이 상당히 증가된다. 또한 현상프레임(13)이 클리닝프레임(14)에 용착되지 않기 때문에, 용착력과 결합력의 개선의 관점으로부터, 토너프레임(12)과 현상프레임(13)과 동일재료에 의해 클리닝프레임(14)을 제조할 필요는 없다.

또한, 본 실시예에서는, 상기한 바와같이, 현상프레임(13)의 위치결정보스(13i)가 현상프레임의 세로방향의 한쪽에지에만 배치되는 일예를 설명하였지만, 이와 같은 위치결정보스(13i)는 현상프레임(B)의 세로방향의 양쪽에지 위에 형성될 수도 있다. 이렇게 형성할 경우, 용착동작시에 토너프레임(12)과 현상프레임(13)의 변형을 확실하게 방지할 수 있고, 프레임(12), (13) 사이의 편차를 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 제31도에 도시한 바와같이, 현상프레임의 복수의 위치결정보스(도시하지 않음) 토너프레임(12)의 복수의 결합구멍(12)(보스에 결합하는 구멍)을 프레임의 세로방향으로 나란히 배열할때, 프레임의 변형과 프레임 사이의 어긋남을 한층더 확실하게 방지할 수 있다. 이와 같이 배열함으로써, 상기한 바와같은 토너프레임의 폭방향의 양쪽에지 위에 배치된 플랜지(12g)를 생략할 수 있다.

[프로세스 카트리지의 조립을 용이하게 하기 위한 구성]

프로세스 카트리지(B)의 조립시에, 토너이송부재(10b)는 토너프레임(12) 위에 장착되고, 토너를 수납하는 토너통(10a)의 개구(12e)는 커버필름(28)에 의해 폐쇄되고 안테나선(27)이 부착된다. 다음에, 현상프레임(13)이 토너프레임에 용착된다. 다음에, 현상 슬리브(10d) 등이 현상프레임(13)에 조립된다. 이 경우에는 현상프레임(13)과 토너프레임(12)이 일체적으로 구성된 토너현상프레임(C)을 조립트레이 위에 확실하게 재치하고, 각 부품을 프레임(C)에 조립한다(제33도 참조). 본 실시예에서는, 제32도(a)에 도시한 바와같이, 조립구멍(12a)이 토너프레임(12)의 소정위치에 형성되고 토너프레임(12)의 바닥부는 평탄하게 된다. 따라서, 조립트레이(36) 위에 형성된 부재(36a)를 결합구멍(12a)에 삽입함으로써, 토너프레임(12)이 용이하게 고정되고, 따라서 현상슬리브(10d), 현상블레이드(10e) 등의 부품결합을 용이하게 할 수 있고, 결과적으로 조립의 조작성이 개선된다.

마찬가지로, 클리닝블레이드(11a) 등의 부품을 클리닝프레임(14)에 조립한다. 본 실시예에서는, 제32도(b)에 도시된 바와같이, 클리닝프레임(14)의 바닥부는 평탄하게 되고 결합구멍(14e)이 클리닝 프레임의 바닥부에 형성된다. 따라서, 블레이드(11a) 등의 부품이 클리닝프레임(14)에 조립될때, 조립트레이(37) 위에 형성된 결합돌기(37a)의 결합구멍(14e)에 삽입함으로써, 클리닝프레임(14)이 용이하게 고정되고, 따라서 클리닝블레이드(11) 등의 부품조립을 용이하게 하고, 결과적으로 조립의 조작성이 개선된다.

첨부도면을 참조하면서 자동조립에 대하여 이하 설명한다. 우선, 토너현상프레임(C)의 조립에 대하여는, 제33도에 도시한 바와같이, 콘베어롤러(36b)를 개재하여 화살표 방향으로 이동하는 조립트레이(36)에 대해서, 스텝 ①에서 토너프레임(12)의 결합구멍(12a)을 조립트레이(36)의 돌기(36a)에 조립하고, 스텝 ②에 현상블레이드(10e)를 장착하고, 스텝 ③에서 현상블레이드(10e)를 나사에 의해 고정한다. 다음에, 스텝 ④에서 현상슬리브(10d)를 조립하고, 스텝 ⑤에서 현상슬리브를 고정하고, 스텝 ⑥에서 토너현상프레임(C)을 픽업하여 다음 스텝으로 보낸다. 또한, 토너현상블레이드(C)를 픽업한 후에, 조립트레이(36)를 하부 보조라인을 통하여 복구되어 스텝 ①을 다시 반복한다.

상기한 바와같이, 토너프레임(12)에 조립트레이(36)로 결합하기 위한 결합부를 형성함으로써, 토너프레임을 클램핑하는 클램핑 단계를 생략할 수 있고, 따라서 토너프레임(12)의 조립은 용이하게 한다.

다음에, 클리닝프레임(14)의 조립에 대하여는, 제34도에 도시된 바와같이, 콘베이어롤러(37b)를 개재하여 화살표 방향으로 이동하는 조립트레이(37)에 대해서, 스텝 ①에서 클리닝프레임(14)의 결합구멍(14e)을 조립트레이(37)의 돌기(37a)에 결합하고, 스텝 ②에서 딥시트(11b)을 접착하고, 스텝 ③에서 클리닝블레이드(11a)를 장착하고, 스텝 ④에서 클리닝블레이드(11a)를 나사에 의해 고정한다. 또한 스텝 ⑤에서 감광드럼(7)을 장착하고, 스텝 ⑥에서 감광드럼을 고정한다. 그리고, 스텝 ⑦에서 조립된 클리닝프레임(14)을 픽업하여 다음 단계로 이동한다. 또한, 클리닝플레임(14)을 픽업한 후에, 하부보조 라인을 통하여 조립트레이(37)를 복구하고, 스텝 ①을 다시 반복한다.

따라서, 토너현상프레임(C)과 마찬가지로, 조립트레이(37)에 결합하기 위한 결합부를 클리닝프레임(14)에 형성함으로써, 클리닝프레임(14)을 클램핑하기 위한 클램핑공정을 생략할 수 있고, 따라서 클리닝프레임(14)의 조립을 용이하게 할수 있다. 또한 제4도에 도시한 바와같이, 클리닝프레임(14)에, 자동조립작동시에 스테이션 사이에서 클리닝프레임을 이동하도록 조립용 치구에 의해 파지되는 결합오목부(14o)를 형성한다.

또한, 토너프레임(12)과 클리닝프레임(14)의 조립을 자동조립기 이외의 어느 수단에 의해서도 행할 수 있다. 예를들면 단순한 치구의 사용에 의해 프레임을 수동으로 조립하는 단순한 조립라인에서는, 조립트레이(36)를 이용함으로써, 작업효율을 개선할 수 있다. 일체적인 토너프레임(12)과 현상프레임(13)을 가지는 토너현상프레임(C) 및 클리닝프레임(14)에 각 부품을 조립한 후에, 토너현상프레임(C)을 클리닝프레임(14)에 결합한다. 이에 대하여는, 프레임을 테이블에 얹어 놓는다. 이 경우에 있어서, 토너현상프레임(C)을 클리닝프레임(14)에 결합하기 전에, 클리닝프레임(14)에 조립된 감광드럼(7)과 현상프레임(13)에 조립된 현상슬리브(10d)는 외부쪽으로 노출된다. 따라서, 상기 구성요소가 테이블에 접촉되어 상기 구성요소를 손상시킬 우려가 있다. 특히, 감광드럼(7)은 화성형성 작동을 수행하기 위한 가장 중요한 구성요소이고, 드럼의 표면이 다소 손상되어도, 화질을 저하시킨다. 따라서, 조립 등의 작업에 있어서, 감광드럼(7)이 조립되는 프레임이나 현상슬리브(10d)가 조립되는 프레임은 테이블에 재치될 때에, 작동자는 감광드럼(7) 또는 현상슬리브(10d)가 테이블에 접촉되는 것에 주의하지 않아도 된다.

본 실시예에서는, 제35도에 도시한 바와같이, 감광드럼(7)이 조립되는 클리닝프레임(14)의 개구단의 에지 위에 돌출부(14f)를 형성한다. 감광드럼(7)은, 감광드럼이 상기 돌출부(14f)의 선단사이를 접속하는 라인으로부터 내부방향으로(클리닝프레임(14)의 방향으로) 위치결정되도록 배치된다. 상기 구성에 의해, 제35도와 제36도에 도시한 바와같이, 클리닝프레임(14)을 테이블 위에 재치할때에, 돌출부(14f)는 테이블과 접촉되고 감광드럼(7)은 테이블에 접촉되지 않고, 따라서 감광드럼(7)의 표면의 손상을 방지할 수 있다.

마찬가지로, 제37도에 도시한 바와같이 현상슬리브(10d)를 조립하는 토너현상 프레임(C)의 개구단의 에지 위에 돌출부(13j)를 형성한다. 그리고, 현상슬리브(10d)는, 현상슬리브가 돌출부(13j)의 선단 사이를 접속하는 라인으로부터 내부방향으로(현상프레임(13)의 방향으로) 위치결정되도록 배치된다. 상기 구성에 의해, 토너프레임(12)에 일체적으로 결합된 현상프레임(13)이 테이블 위에 재치될때에, 돌출부(13j)는 테이블에 접촉되고 현상슬리브(10d)는 테이블에 접촉되지 않는다.

이와같은 방식에 이해, 현상슬리브(10d) 또는 감광드럼(7)은 현상프레임(13) 또는 클리닝프레임(14)이 테이블 위에 재치될 때에도, 접촉되지 않기 때문에, 감광드럼(7) 등에 대한 부주위한 손상을 방지할 수 있고, 따라서 조립의 작업성을 향상시킬 수 있다. 이와같은 방식으로 토너프레임(12), 현상프레임(13) 및 클리닝프레임(14)에 각 부품을 조립한 후에, 현상프레임(13)을 클리닝프레임(14)에 결합하여 프로세스 카트리지(B)를 조립한다. 프레임(13), (14) 사이의 결합을 제38도에 도시된 바와같은 결합부재(38)에 의해 행한다. 다음에, 프레임 (13), (14) 사이의 결합에 대하여 이하 설명한다.

제38도에 있어서, 결합부재(38)는 나사(39)의 나사구멍을 가지는 베이스부재(38a)와 수직부(38c) 및 스프링부착부(38d)로 구성되고, 수직부(38c)와 스프링부착부(38d)는 나사구멍(38b)의 양쪽에 배치된다. 수직부(38c)는 베이스부재(38a)로부터 아래방향으로 돌출되어 현상프레임(13)의 결합부(후술함)가 붕괴하는 것을 방지한다. 스프링부착부(38d)는 수직부(38c)와 평행하게 배치되고, 수직부(38c)보다 하부방향으로 더욱 돌출된 스프링(38e)이 스프링부착부의 자유단부에 설치된다. 암부(13k)는 현상프레임(13)의 세로방향의 양단위에 설치되고, 결합돌기(13m)는 각각의 암부(13k)로부터 가로방향으로 돌출된다. 또한, 스프링수용오목부(13n)는 각 암부(13k)의 상부면에 형성된다.

한편, 결합돌기(13m)에 결합되는 결합오목부(14g)는 클리닝프레임(14)에 형성된다. 또한, 체결부(14h)는 각각의 결합오목부(14g)에 형성된다. 체결부(14h)는, 결합부재(38)의 수직부(38c)를 결합하는 결합구멍(14i)과, 나사(39)를 결합하는 암나사부(14j) 및 스프링(38e)을 연장하는 관통공(14k)을 가지고 있다.

토너현상프레임(c)과 클리닝프레임(14)을 결합하기 위해, 제39도(a)와 제39도(b)에 도시한 바와같이, 현상프레임(13)의 결합돌기(13m)는 이에 대응하는 클리닝프레임(14)의 결합오목부(14g)에 충분히 결합된 다음에 결합부재(38)는 체결부(14h)에 체결된다. 즉, 결합부재(38)의 각각의 수직부(38c)는 구멍(14i)에 결합되고, 스프링(38e)은 관통구멍(14k)을 통과하여 현상프레임(13)의 스프링 수납용 오목부(13n)에 부세된다. 이 상태에서, 나사(39)는 나사구멍(38b)에 조립되고 암나사부(14j)에 체결된다.

이와같은 방식으로, 토너현상프레임(C)과 클리닝프레임(14)은 상호 결합하여 결합돌기(13m)의 주위에 상대적인 선회운동을 하고, 따라서 프로세스 카트리지(B)의 조립이 완성된다. 프레임(13), (14)이 상호접속된 상태에서 링부재(10f)는 감광드럼(7)의 둘레면에 접촉되고, 따라서 감광드럼(7)과 현상슬리브(10d)의 위치를 결정한다. 또한 압축스프링(38e)의 스프링력에 의해 현상슬리브(10d)는 감광드럼(7)의 방향으로 부세된다(또한 본 실시예에서는, 스프링(38e)의 스프링력은 2㎏ 정도로 선택되어 현상슬리브(10d)에 1㎏ 정도의 힘이 부세된다). 또한, 토너현상프레임(C)이 클리닝프레임(14)에 결합될 때에, 감광드럼(7)의 단부에 설치된 헬리컬기어(7c)는 현상슬리브(10d)의 단부에 설치된 기어(10g)와 기어결합된다.

본 실시예에 의한 토너현상프레임(C)과 클리닝프레임(14) 사이의 결합구성에 대하여는, 토너현상프레임(C)이 결합용오목부(14g)의 방향으로 설치될 수 있기 때문에, 결합돌기(13m)는 외부방향으로 연장될 수 있다(결합돌기는 내부방향으로 연장될 수도 있다). 따라서, 프레임(13), (14)은 세로방향(추력방향)에 대해 위치결정될 수 있고, 따라서, 드러스트스토퍼(thrust stopper)를 형성할 필요가 없다.

또한, 결합부(38)는 상부로부터 삽입되어 체결되기 때문에, 토너현상프레임(C)은 결합부재(38)가 체결됨과 동시에 가압될 수 있다.

상기 관점에서, 종래에는, 토너현상프레임을 클리닝프레임에 결합한 후에 인장스프링을 프레임에 걸어서 서로에 대해 프레임을 부세하도록 요구되었다. 결과적으로 인장스프링을 배치하기 위한 공간이 필요하고, 스프링을 거는 작업에 문제가 있었다. 그러나, 본 실시예에서는, 이와 같은 인장스프링의 설치를 제거하여 인장스프링에 대한 설치공간을 절약할 수 있다. 또한, 프레임이 서로 분리될 때에, 나사(39)를 풀면서 압축 스프링(38e)의 압축력을 해제하고, 따라서 드러스트스토퍼가 없기 때문에 프레임의 분해를 극히 용이하게 할 수 있다.

[카트리지 장착구성]

화상형성장치(A)에 프로세스 카트리지(B)를 장착하는 구성에 대하여 이하 설명한다. 제5도와 제6도에 도시한 바와같이, 또한 상기한 바와같이, 제1, 제2안내부(17a), (17b)를 가지는 좌안내부재(17)와, 제1, 제2안내부(18a), (18)를 가지는 우측안내부재(18)가 화상형성장치의 프레임(15) 위에 형성된다. 상기 안내부재에 대응하여, 제4도(프로세스 카트리지(B)의 우측면을 도시함)와 제40도(카트리지의 좌측면을 도시함)에 도시된 바와같이, 제1안내부(17a), (18a)을 따라서 안내하는 베어링(14a)와 축(21)이 프로세스 카트리지(B)의 클리닝프레임(14)의 좌우측면으로부터 좌우대칭으로 돌출되어 있다. 또한, 제2안내부(17b), (18b)를 따라서 안내되는 돌출리브(40)는 베어링부(14a)와 축(21) 위에 좌우대칭으로 배치된다.

또한, 가압면(41)은 클리닝프레임(14)의 세로방향의 양단에서 클리닝프레임(14)의 상면에 형성되고, 상기 가압면은 화상형성장치의 프레임(15)에 부착된 가압부재(19)에 의해 가압된다. 또한, 접촉부재(20)를 수용하여 접촉부재를 위치결정하는 위치결정홈(42)이 형성되어 있다. 또한, 보조리브(43)는, 제4도에 도시된 바와같이, 돌출된 리브(40)로 클리닝프레임(14)의 우측면으로부터 돌출되어 있다. 또한, 드럼셔터(35)를 개폐하는 링크부(35a)가 형성되어 있다. 링크부(35a)는 프로세스 카트리지(B)의 장칙이동과 발착이동에 응답하여 선회운동을 행하고, 따라서 링크부에 접속된 드럼셔터(35)를 개폐한다. 또한 드럼셔터(35)에 개폐에 대하여는 상세하게 후술한다.

제41도 내지 제44도를 참조하면서 화상형성장치(A)에 대해서 프로세스 카트리지(B)의 장착과 탈착에 대하여 설명한다. 또한 프로세스 카트리지(B)의 좌우측이 좌, 우측 안내부재(17), (18)에 의해, 마찬가지로 안내되지만, 설명을 명확하고 간략하게 하기 위해, 우측안내부재(18)에 대해서만 설명한다.

우선, 제41도에 도시한바와 같이, 화상형성장치의 프레임(15)의 개폐커버(16)를 개방한 후에, 프로세스 카트리지(B)의 축을 제1안내부(18a)에 재치하고, 돌출리브(40)를 제2안내부(18b)에 재치한다. 다음에, 제42도에 도시한 바와같이, 축(21)과 돌출리브(40)는 안내부(18a), (18b)를 따라서 접동되어 장치의 프레임(15)에 프로세스 카트리지를 삽입한다. 결과적으로 프로세스 카트리지(B)의 가압면(41)은 프레임(15)의 가압부재(10)에 의해 가압되고, 프로세스 카트리지(B)는 제2안내부(18b)에 대해 부세되면서 프레임에 삽입된다.

다음에, 제43도에 도시한 바와같이, 돌출리브(40)가 제2안내부(18b)를 추월할때에, 프로세스 카트리지(B)는 가압부재(19)의 부세력에 의해 반시계방향으로 다소 회전하고, 따라서 제1안내부(18a) 위에 축(21)을 지지한다. 프로세스 카트리지(B)를 더 삽입하면, 제44도에 도시된 바와같이, 프로세스 카트리지(B)는 반시계방향으로 더 회전하고, 결과적으로 프레임(15)의 접촉부재(20)는 프로세스 카트리지(B)의 위치결정홈(42)에 의해 결합된다. 다음에 작동자가 프로세스 카트리지를 해제할 때에, 제45도에 도시한 바와같이, 프로세스 카트리지(B)의 축(21)은 자체 무게에 의해 베어링부(13c)로 떨어진다. 이 경우에는, 접촉부재(20)는 위치결정홈(42)에 의해 완전히 결합되고, 결과적으로 프로세스 카트리지(B)는 가압부재(19)에 의해 가압되면서 화상형성장치의 프레임(15)에 장착된다. 또한, 이 경우에는 감광드럼(7)의 헬리컬기어(7c)는 프레임(15)의 구동기어(제6도 참조)와 기어결합된다. 또한 프로세스 카트리지(B)를 장착할때에, 프로세스 카트리지(B)에 대한 가압부재(19)의 부세력은 프로세스 카트리지(B)의 하향이동에 의해 수용된다. 따라서 프로세스 카트리지(B)를 장착하는 작동자는 클릭감을 느낄 수 있으므로, 프로세스 카트리지(B)가 장착 위치에 위치결정된 사실을 용이하게 인식할 수 있다.

또한, 장치프레임(15)의 접촉부재(20)와 프로세스 카트리지(B)의 위치결정홈(42)은, 접촉면(20a), (42a)이 서로 대략 평행하도록 배치된다. 따라서, 접촉부재(20)는 접촉면(20a)이 대략 수평으로 배치되도록 프레임(15)에 조립된다. 따라서, 접촉부재(20)의 설계와 프레임(15)에 대한 접촉부재의 조립을 용이하게 또는 간단하게 할 수 있고, 결과적으로 치수오차가 발생하기 어렵다. 따라서, 화상형성장치의 프레임(15)에 프로세스 카트리지(B)를 정확하게 설치하는 것이 용이하다.

또한, 롤러(19b)는 각각의 가압부재(19) 위에 장착되고, 따라서 프로세스 카트리지(B)가 가압부재(19)에 의해 가압면(41)을 가압하면서, 이동될 때에, 롤러(19b)에 의해 프로세스 카트리지를 가압함으로써 접동저항을 최소화할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 롤러(19a)에 의해 가압되는 프로세스 카트리지(B)의 가압면이 표면구성으로 형성되지만, 상기 가압면은 리브형상으로 되어 접촉영역을 저감시키고, 따라서 접동저항을 더욱 저감시킬 수 있다.

또한, 제1도의 단면도와 제4도의 사시도로부터 자명한 바와같이, 프로세스 카트리지(B)의 상부는 대략 평탄하게 형성되고, 프로세스 카트리지의 평탄한 상부면은 카트리지 장착방향과 대략 평행하다. 따라서 화상형성장치의 프레임(15)에서 카트리지장착 공간을 최소화할 수 있고, 프로세스 카트리지(B)의 공간(예를들면, 토너통과 폐토너통을 위한 공간)을 효율적으로 사용할 수 있다.

한편, 프로세스 카트리지(B)를 탈착할때에, 프로세스 카트리지(b)(는 반시계방향(화살표(a)의 방향)으로 다소 회전하고, 따라서 제2안내부(18b)의 단차부(18b1) 위에

[드럼셔터 개폐구성]

드럼셔터(35)는 프로세스 카트리지의 장착이동과 탈착이동에 응답하여 개폐된다. 드럼셔터의 개폐작동에 대하여 설명한다.

제4도에 도시된 바와같이, 드럼셔터(35)는 축(35c)의 주위에 회전가능하게 설치된 암부(35b)를 가지고, 또한 링크부(35a)는 암부(35b)와 함께 이동하기 위해 축(35c) 위에 회전가능하게 설치된다. 따라서 링크부(35a)가 회전할때에, 또한 암부(35b)도 회전하고, 따라서 드럼셔터(35)를 개폐한다. 또한 링크보스(35d)는 암부(35b)로부터 돌출된다. 셔터캠부(18d)에 의해 링크부(35a)와 링크보스(35d)를 결합함으로써, 드럼셔터(35)를 개폐한다. 제41도 내지 제45도를 참조하면서 화상형성장치(A)에 대한 프로세스 카트리지(B)의 장착에 관련하여 드럼셔터의 개폐에 대해서 설명한다.

제41도 내지 제45도에 도시한 바와같이, 우측 안내부재(18) 위에 형성된 셔터캠부(18d)는 링크부(35a)에 의해 결합된 제1캠부(18d1)와 링크용보스(35d)에 의해 결합된 제2캠부(18d2)를 가진다. 제1캠부(18d1)의 경사각은 프로세스 카트리지(B)의 돌출부(40)를 안내하기 위한 제2안내부(18b)의 경사각과 대략 동일하고, 제2캠부(18d2)의 경사각은 제1캠부(18d1)의 경사각보다 크다.

제41도에 도시된 바와같이, 프로세스 카트리지(B)를 삽입하고 밀 때에, 링크부(35a)는 제42도에 도시된 바와같이 셔터캠부(18d)의 제1캠부(18d1)에 의해 결합되고, 따라서 축(35c)의 주위에 링크부(35a)를 회전한다. 결과적으로, 암부(35b)가 드럼셔터(35)를 개폐하도록 회전하지만, 이 경우에는 드럼셔터는 완전히 개방되지 않고 절반개방된 상태에 있다. 카트리지(B)를 더욱 밀면, 제43도에 도시된 바와같이, 암부(35b)의 회전에 의해 링크부(35a)와 제1캠부(18d1)는 분리되고, 동시에 링크부(35d)와 제2캠부(18d2)는 결합된다. 또한, 프로세스 카트리지(B)의 장착을 제45도에 도시한 바와같이 완료할때에, 드럼셔터(35)는 완전히 개방되어 카트리지 아래에 이송된 기록매체(2)는 드럼셔터와 간섭하지 않는다.

또한, 프로세스 카트리지(B)를 제45도에 도시된 상태로부터 인출하여 화상형성장치(A)로부터 프로세스 카트리지(B)를 탈착할때에, 암부(35b)에 걸려있는 토션코일스프링(35e)의 스프링력에 이해 셔터캠부(18d)는 링크보스(35d)에 의해 결합된 다음에, 상기 순서와 반대로 링크부(35a)에 이해 행하고, 따라서 드럼셔터(35)를 닫는다.

상기한 드럼셔터(35)는 감광드럼(7)을 보호한다. 본 실시예에는 드럼셔터(35)이외에 레이저셔터를 화상형성장치(A)에 형성한다. 레이저셔터는 레이저광 통로 차폐수단을 구성하여, 광학계(1)로부터 감광드럼(7)에 방출하는 레이저광이 장치의 비작동시에 화상형성장치의 광학유닛(1a)으로부터 누설되는 것을 방지한다.

[레이저광통로 차폐수단]

레이저광통로 차폐수단의 구성에 대하여 설명한다. 제47도에 도시된 바와같이 광학유닛(1a)에는 레이저광을 감광드럼(7)에 조사하는 개구(1a1)를 형성하고, 레이저셔터(46)는 굴곡된 금속판으로 제조되어 개구(1a1)를 덮는다. 즉, 레이저셔터(46)는, 굴곡된 금속판으로 이루어진 셔터부(46a) 및 셔터부의 왼쪽에 설치되고 셔터부의 일체적으로 형성된 링크부(46b)를 가진다. 레이저셔터(46)는 축(46c)을 개재하여 화상형성장치의 프레임(15) 위에 회전가능하게 장착된다.

또한, 프로세스 카트리지(B)를 안내하는 좌측아내부(17)의 근처에는, 암부재(47)가 축(47a) 주위에 회전가능하게 장착된다. 암부재(47)는 레이저셔터(46)의 링크부(46b)에 의해 결합가능한 자유단을 가지고 있고, 카트리지(B)가 장치의 프레임(15)에 장착될 때에 프로세스 카트리지(B)의 단부에 대해 접촉되도록 위치결정된다.

상기 구성에 의해, 프로세스 카트리지가 좌우안내부재(17), (18)에 의해 안내되면서 삽입될 때에, 카트리지(B)의 개폐부재는 제47도의 화살표 방향(a)으로 암부(47)를 민다. 결과적으로, 암부재(47)의 자유단은 레이저셔터(46)의 링크부(46b)를 부세하고, 따라서 화살표 방향(b)으로 셔터부(46b)를 회전한다. 결과적으로, 광학유닛(1a)의 개구(1a1)를 개방하고, 따라서 감광드럼(7)에 레이저광을 조사한다.

또한, 레이저셔터(46)의 링크부(46b)에 부착된 인장스프링의 부세력에 의해, 레이저셔터(46)는 일정한 방향으로 항상 부세되어 개구(1a1)를 덮는다. 따라서, 작동자가 화상형성장치(A)로부터 프로세스 카트리지(B)를 탈착할때에, 암부재(47)의 부세력이 해제되기 때문에, 레이저셔터(46)는 스프링(47b)의 스프링력에 의해 개구(1a1)를 자동적으로 닫는다.

따라서, 프로세스 카트리지(B)가 화상형성장치에 장착되어 화상기록 작동을 행하는 경우 이외에, 레이저광이 광학유닛(1a)으로부터 감광드럼(7) 등에 조사되는 것을 방지한다. 또한 레이저셔터(46)를 개폐하는 링크부(46b)와 암부재(47)는 좌측안내부재(17)의 근처에 또한 우측안내부재(18)의 반대편에 위치결정되기 때문에, 상기 구성요소를 설치하기 위한 공간을 유효하게 사용할 수 있다. 따라서, 공간의 효율적인 사용을 달성할 수 있으므로, 장치를 소형화할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 제48도에 도시된 바와같이, 암부재(47)에 대해 돌기(14m)가 접촉되는 위치는 카트리지의 세로 방향의 단부로부터 5∼6㎜ 정도의 거리(Y1)만큼 떨어져 있다.

[파지부(gripper portion)의 오프셋]

제48도에 도시된 바와같이, 작동자가 화상형성장치(A)에 프로세스 카트리지(B)를 장착할때에, 세로 방향이나 드러스트 방향으로 프로세스 카트리지(B)의 좌측어께부에 형성되어 개구부로서 작용하는 돌기(14m)는, 레이저셔터(46)를 개폐하기 위해 장치의 프레임에 설치된 암부재(47)를 부재한다. 동시에, 프로세스 카트리지(B)의 오른쪽으로부터 돌출되고 드럼접지로 작용하고 또한 약 10㎜의 직경(X1)과 약 5㎜의 돌출량(X2)을 가지는 금속축(21)은, 장치의 프레임 위에 설치되고 스프링의 특성을 가지는 접지용 접점부재(전기접점)(51)에 접촉한다. 또한, 카트리지(B)의 오른쪽에 형성된 링크부는 프레임의 셔터캠부(18d)에 대해 접촉된다.

따라서, 카트리지(B)를 장착할때에, 세로방향으로 카트리지(B)의 왼쪽은 레이저셔터(46)를 개방하기 위해 스프링(47b)의 부세력에 대항하는 부하가 걸린다. 한편 프로세스 카트리지(B)의 오른쪽은 금속축(21)과 접지용 접점부재(51) 사이의 접촉에 의해 스프링의 특성을 가지는 접점부재(51)를 변형하는 부하와, 드럼셔터(35)를 개방하기 위해 토션코일스프링(35e)의 부세력에 대항하는 부하가 걸린다. 본 실시예에서는, 상기 부하중에서, 드럼셔터(35)를 개방하는 부하가 가장 크다. 결과적으로, 카트리지(B)를 삽입할때에, 카트리지에는 카트리지의 세로방향의 중심(C2)으로부터 오프셋되는 부하가 걸린다.

따라서, 본 실시예에서는, 제48도에 도시된 바와같이, 카트리지(B)의 파지부를 구성하는 리브(12d)는 리브의 세로방향의 중심(C1)이, 프로세스 카트리지(B)의 세로방향의 중심으로부터, 드럼셔터(35)의 링크부(35a)와 금속축(도전부재)(21)이 형성된 측면의 방향으로 오프세트되도록 배열된다. 즉, 본 실시예에서는, 리브(12d)의 세로방향의 중심 (C1)은 프로세스 카트리지(B)의 세로방향의 길이(L11)(약 300㎜)의 중심 (C2)으로부터 10㎜ 정도만큼 오프셋된다(리브(12d)의 세로방향의 중심(C1)은, 프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치에 장착할때에 기록매체 반송로의 중심으로부터 10㎜ 정도 오프셋되거나 프로세스 카트리지(B)의 감광드럼(7)의 세로 방향의 중심으로부터 10㎜ 정도 오프셋된다).

상기 구성에 의해, 카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에, 제49도에 도시된 바와같이, 작동자는 카트리지(B)의 세로방향의 중심(C2)으로부터 오른쪽, 예를들면 드럼셔터(35)의 링크부(35a)가 장치의 프레임에 카트리지가 삽입되도록 형성되는 쪽을 파지한다. 이렇게 하기 위하여, 카트리지(B)의 세로방향으로, 링크부(35a)가 형성된 쪽에 다른 쪽보다 다소 큰힘이 작용한다. 힘은 오프셋에 의해, 드럼셔터(35)의 개폐를 위한 부하를 상쇄함으로써, 카트리지(B)는 대체적으로 유동없이 화상형성장치에 평탄하게 삽입된다. 또한 리브(12d)는 카트리지(B)의 수평방향으로 배치된 감광드럼(7)과 평행으로 배치되기 때문에, 카트리지는 리브(12d)를 파지하면서 삽입될 때에, 카트리지의 세로방향은 카트리지의 삽입방향에 대해 수직으로 용이하게 유지하고, 따라서 카트리지의 삽입시에 카트리지의 세로방향의 양단에서 어떤 유동도 제거된다.

또한, 파지부를 제48도에 도시된 바와같이 리브(12d)에 의해 구성되지만, 제50도에 도시한 바와같은 프레임에 형성된 홈(73)에 의해 구성되거나 제51도에 도시된 바와같은 프레임에 형성된 돌기(74)에 의해 구성된다. 즉, 파지부는 작동자가 용이하게 파지할 수 있는 한, 어떤 구성으로 되어도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 파지부는 드럼셔터(35)의 링크부(35a)와 금속축(21)이 설치된 쪽으로 오프셋되도록 배치된 예를 설명하였지마, 본 발명은 상기 예에 국한되지 않는다. 예를들면, 레이저셔터(46)의 스프링(47b)의 스프링력이 강하고 또한 코일스프링(35e)의 부세력에 대항하는 부하는 스프링(47b)의 부세력에 저항하는 부하와 접점부재(51)를 변형하는 부하보다 강할때에, 파지부는 돌기부(14m)가 형성된 쪽으로 오프세트되어 배치된다. 이와 같은 방식으로, 파지부는 프로세스 카트리지가 화상형성장치에 장착될 때에 프레임이 화상형성장치의 부품과 프레임 사이의 접촉에 의해 발생되는 장착저항을 크게 받는 쪽으로 오프셋되도록 배치된다.

[전기접점에 대한 설명]

프로세스 카트리지(B)가 화상형성장치가 부착될 때에 각 부분 사이의 전기접속에 대하여 이하 설명한다.

프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에, 프로세스 카트리지(B)의 위에 형성된 각 접점부를 화상형성장치의 프레임(15)에 형성된 각 접점부와 접촉되고, 따라서 프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치에 전기적으로 접속한다. 즉, 제52도에 도시된 바와같이, 토너의 잔류량을 검출하기 위한 안테나선(27)의 단부에 형성된 도전부재인 접점부(27a)(본 실시예에서는 스테인레스로 제조됨)는 현상프레임(13)의 하부로부터 노출되고, 또한 현상슬리브(10d)에 현상바이어스를 인가하기 위한 접점부재인 현상바이어스접점부(48)(본 실시예에서는 스테인레스로 제조됨)이 노출되어 있다. 또한, 대전롤러(8)에 대전바이어스를 인가하기 위한 도전부재인 대전바이어스접점부(49)(본 실시예에서는 스테인레스로 제조됨)는 클리닝프레임의 하부로부터 노출된다. 특히, 감광드럼(7)에 대해서, 안테나선(27)의 접점부(27a)와 현상바이어스접점부(48)는 어느 한쪽에 배치되고, 대전바이어스접점부(49)는 다른 한쪽에 배치된다. 또한, 대전바이어스접점부(49)는 접점부재(26)와 일체적으로 형성된다(제10도).

상기 접점에 대응하여, 제53도에 도시된 바와같이, 전사롤러(4)에 대하여는, 프로세스 카트리지(B)를 장착할때에 안테나선(27)의 접점부(27a)가 접촉되는 안테나선 접점부재(50)와, 현상바이어스접점부(48)를 접촉하는 현상바이어스접점핀(50b)이 기록매체이송 방향의 한쪽에 배치되고, 대전바이어스접점부(49)가 접촉되는 대전바이어스접점핀(50c)이 다른쪽에 배치된다. 또한, 제54도에 도시된 바와같이, 접점핀(50b), (50c)이 각각의 홀더커버(50d)에 부착되어 홀더커버로부터 접동되지 않고 홀더커버로부터 돌출될 수 있다. 접점핀은 스프링(50f)에 의해 상부방향으로 부세되고 홀더커버(50d)는 스프링(50f)을 개재하여 부착된 전기기판(50e) 위의 배선패턴에 전기적으로 접속된다. 또한 접정핀(50b), (50c)이 접촉되는 접점부(48), (49) 중에서, 대전바이어스접점부(49)는 직선부와 이직선부 사이의 접속하는 곡선부를 가지는 원호부로 구성되어, 개폐커버(16)의 피벗힌지(pivot hinge)(16a)쪽에 굴곡을 형성한다. 따라서, 개폐커버(16)를 프로세스 카트리지(B)를 장착한 후에 화살표(C)방향으로 힌지(16a)의 주위에서 닫힐 때, 힌지(16a)에서 가장 가까이 있고 회전의 최소반경을 가지는 대전바이어스접점부(49)를 접점핀(50c)과 효율적으로 평탄하게 접촉한다.

또한, 감광드럼(7)의 한쪽 단부를 지지하기 위한 축은 금속으로 제조되고, 감광드럼(7)은 금속축(21)을 개재하여 접지된다. 상기 목적을 위해, 제6도와 제48도에 도시된 바와같이, 프레임(15) 등의 샤시를 개재하여 접지된 리프(leaf) 스프링을 가지는 접지용 접점부재(51)는 프로세스 카트리지(B)가 장착될 때에 우측안내부재(17)의 베어링부(18a)에 설치되고, 카트리지가 장착된 상태에서, 축(21)은 접지용접점부재(51)와 접촉된다.

전기접점의 배열에 대하여 제22도를 참조하면서 이하 설명한다. 제22도에 도시된 바와같이, 접점(48), (49)는 헬리컬기어(7c)가 설치된 쪽에 대항하는 감광드럼(7)쪽에 배치되고, 감광드럼(7)의 다른쪽에(헬리컬기어가 설치된 쪽에) 드럼접지용 접점인 금속축(21)이 배치된다. 감광드럼(7)의 세로방향의 수직방향으로, 예를들면 기록매체이송 방향으로 현상바이어스접점부재(48)가 드럼의 한쪽(현상수단(10)의 방향의 측면)에 배치되고, 대전바이어스접점부재(49)는 다른쪽(클리닝수단(11)의 방향의 측면)에 배치된다. 또한 드럼접지용 접점인 금속축(21)은 프레임(14)의 외부방향으로 돌출되고 감광드럼(7)의 회전중심 선상에 위치결정된다.

또한, 현상바이어스접점부재(48)와 대전바이어스접점부재(49)는, 감광드럼(7)의 세로방향에 대해서 선을 따라 배치되고 기어플랜지(스피기어)(7d)의 양쪽과 감광드럼에 배치된다. 또한 접점부재(48), (49)는 감광드럼(7)의 세로방향의 기어플랜지(7d)의 외부단면에 내부방향으로 위치결정된다. 상기 구성에 의해, 프로세스 카트리지(B)의 세로방향의 사이즈를 저감시킬 수 있고, 따라서 프로세스 카트리지를 소형화할 수 있다.

또한, 상기한 바와같이, 대전바이어스접점부재(49)는 외부방향으로 작동된다. 즉, 접점부재(49)는, 프로세스 카트리지를 장착할 때 선단이되는 직선부를 가지고 있고, 또한 직선부로부터 원호를 이룬다. 상기 구성에 의해, 프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에, 대전바이어스접점부재(49)와 화상형성장치의 대전바이어스접점핀(50c) 사이의 접촉각의 흐트러짐이 발생하여도, 이와 같은 흐트러짐을 흡수할 수 있기 때문에, 대전바이어스접점핀(50c)에 대항하여 대전바이어스접점부재(49)를 확실하고 유효하게 접촉된다. 프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착할때에 대전바이어스접점부재(49)는 전방으로 위치결정되지만, 접점부재(49)와 접점핀(50c)은 카트리지장착시에 손상되지 않는다.

또한, 화상형성장치쪽에서 현상수단(10)의 토너통(10a)에 있는 토너의 토너 잔류량을 검출하기 위한 안테나선(27)의 접점부(27a)는 감광드럼(7)의 세로방향에 대해서 현상바이어스접점부재(48)와 동일한 쪽에 배치되고 또한 감광드럼(7)의 한쪽측방에서(현상수단(10)의 방향에서) 현상바이어스접점부재(48)보다 감광드럼(7)으로부터 떨어져 위치한다.

상기한 바와같이 접점을 배열함으로써, 대전바이어스접점부재(49)는 접지용 접점인 금속축(21)으로부터 떨어져 위치하기 때문에, 접점 사이의 유동량을 발생할 위험이 없고, 따라서, 대전전압이 안정되어 대전 차이를 피할 수 있다. 즉, 드럼접지용 접점이 다른 접점근처에 배치될 경우, 유동량이 드럼접지용 접점과 다른 접점주위에 배치된 접점 및 배선 사이에 발생하고, 결과적으로 현상, 대전 및 토너잔류량 검출에 사용되는 AC 전압이 잘못되는 경향이 있게 된다. 특히 감광드럼(7)을 대전하기 위해 감광드럼(7)과 접촉되는 대전롤러의 경우에는, 정전류제어를 행하기 때문에, 유동량에 의해 AC전압이 변동되면, 화상이 저하될 우려가 있다. 이와 반대로, 본 실시예에서와 같이 접점을 배열함으로써, 유동량을 제거할 수 있고, 따라서 AC 전압을 안정하고 정상적으로 유지하여 대전의 차이를 제거할 수 있다.

또한 현상바이어스접점부재(48)와 대전바이어스접점부재(49)는 감광드럼(7)에 대해 양쪽에 배치되기 때문에, 상기 접점 사이의 전기간섭을 피할 수 있다.

상기 관점으로부터, 본 실시예에서는, 프로세스 카트리지(B)를 조립시에, 금속축(21)은 드럼(7)의 축방향에 대해서 드럼(7)으로부터 외부로 돌출하는 방향으로 감광부재(7)를 지지하는 클리닝프레임(14)에 부착되고, 대전바이어스접점부재(49)는 드럼의 축방향에 대해서 금속축(21)의 반대쪽에 부착된다. 또한 현상수단(10)을 지지하는 토너현상 프레임부재(C)에 현상바이어스용 접점부재(48)가 부착된다. 상기 접점부재(48)는 클리닝프레임부재(14)와 토너현상프레임부재(C)를 서로 결합할 때에 감광드럽(7)의 축방향으로 위치결정된다. 다음에 프레임부재(14), (C)는 프로세스 카트리지(B)을 조립하도록 결합된다.

[토너의 잔량검출과 카트리지 장착의 검출회로]

본 장치에서 토너잔류량 검출과 프로세스 카트리지에 대하여 이하 설명한다. 본 장치에서는, 상기한 바와같이 프로세스 카트리지(B)의 토너잔류량을, 카트리지 위에 설치된 안테나선(27)과 현상슬리브(10d) 사이의 정전용량의 변화에 의거하여 검출한다. 상기 목적을 위해, 제55도에 도시된 회로를 제공한다.

제55도에 도시된 회로에서, 현상슬리브(10d)와 안테나선(27)은 동일한 용량으로 구성된다. 고압전원(HV)이 구형피 AC 전압(Vpp≒1600V)으로 현상슬리브(10d)에 인가된다. 고압전원(HV)으로부터의 고압은 구형파의 상승부분과 구형파의 하강부분을 가지고 있고 또한 현상슬리브(10)와 안테나선(27) 사이의 정전용량 및 레지스터(R1), (R2)에 의해 미분피형 ANT로서 검출된다. 또한 다이오드(D1)는 음(-)의 출력을 가지는 클램프 다이오드이다. 미분피형 ANT는 레지스터(R1), (R2)에 의해 분압되어 연산증폭기(OA1), 다이오드(D2) 및 커패시터(C1)로 구성된 제1피크홀드회로에 의해 피크를 검출하고 또한 DC 신호로 변환된다. 또한 레지스터(R3)는 커패시터(C1)를 방전한다.

현상슬리브(10d)와 안테나선(27) 사이의 정전용량은 현상슬리브(10d)와 안테나선(27) 사이에 존재하는 토너량에 의존된다. 즉, 토너가 양도체 사이에 존재할때에, 도체 사이의 유전상수가 증가되기 때문에, 도체 사이의 정전용량이 증가된다. 따라서, 토너량이 감소됨에 따라, 도체 사이의 유전상수가 감소되고 또한 정전용량이 감소되기 때문에, 제1피크홀드회로에 의한 검출전압은 토너량의 감소에 따라 감소된다.

한편, 고압전원(HV)으로부터의 출력은 현상슬리브(10d)에 인가되고 또한 기준 커패시터(C2), 레지스터(R4), 레지스터(R5)(볼륨저항) 및 레지스터(R6)로 구성된 미분회로에 인가된다. 또한 다이오드(D3)는 음(-)의 출력을 기지는 클램프 다이오드이다. 볼륨저항(R4)을 통하여 검출된 미분피형은, 연산증폭기(OA2), 다이오드(D4), 커패시터(C3) 및 대전용레지스터(R7)로 구성된 제2피크홀드회로에 의해 DC 신호로 변환된다.

볼륨저항(R5)는 제2피크홀드회로가 소정의 기준값(본 실시예에서는 2.7V 정도)되도록 조정된다.

제1피크홀드회로의 출력(커패시터(C1)의 전위 → 토너잔류량에 대응하는 값)과 제2피크홀회로의 출력(커패시터(C3)의 전위 → 기준값)을 비교기(CO1)에 의해 비교하여 토너잔류량을 나타내는 신호로서 출력한다. 따라서, 토너의 적당한 양이 현상슬리브(10d)와 안테나선(27) 사이에 잔류할때에, 커패시터(C1)의 전위는 커패시터(C3)의 전위보다 높고, 비교기(CO1)의 출력은 고레벨이 된다. 현상슬리브(10d)와 안테나선(27) 사이의 토너량이 감소됨에 따라, 커패시터(C1)의 전위도 감소된다. 커패시터(C1)의 전위가 커패시터(C3)의 전위보다 낮을 때에, 비교기의 출력은 저레벨로 된다. 따라서, 비교기(CO1)의 출력에 의거하여 토너잔류량을 검출할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 프로세스 카트리지(B)가 화상형성장치(A)에 장착되었는지의 여부를 검출할 수 있다. 즉, 제55도에 도시된 회로에서는, 커패시터(C1)의 전위가 기준전위(E)(본 실시예에서는 1V 정도)보다 낮을 때에는, 비교기(CO2)의 출력은 저레벨로 되고, 따라서 프로세스 카트리지(B)가 화상형성장치(A)에 장착되지 않는 것을 판정한다.

예를들면, 전원을 ON 할때에, 장치를 제어하기 위한 제어기가 고압전원(HV)으로부터 현상슬리브(10d)에 구형카교류를 출력한다. 그러나, 프로세스 카트리지(B)가 화상형성장치에 장착되지 않은 경우, 감광드럼(7), 현상슬리브(10d) 및 안테나선(27)이 제55도의 회로에 존재하기 때문에, 신호는 연산증폭기(OA1)에 입력된다. 따라서, 이 경우에는, 커패시터(C1)의 전위는 0이 된다. 따라서, 기준전압(E)을 0 레벨에 대해 다소의 마진을 가지는 양(+)의 전압으로, 또한 카트리지의 토너가 없을 때의 커패시터(C1)의 전위보다 낮은 전압으로, 설정함으로써, 프로세스 카트리지(B)의 유무를 검출할 수 있다.

토너잔류량의 존재의 검출레벨과 카트리지 장착의 존재의 검출레벨 사이의 전압 관계를 제56도에 도시한다. 제56도에서, 토너잔량의 유무에 대한 검출기준 전압(커패시터(C3)의 전위)은 기록을 행하기에 불충분한 토너량을 알리는 경보레벨을 설정할 수 있다. 또한 본 실시예에서는, 현상슬리브(10d)와 안테나선(27) 사이에 20g 정도의 토너량이 존재하는 경우에 대응하는 정전용량(약 7.5PF)이 되도록 볼륨저항(R1)(제조시예)에 의해 기준전압을 조정한다. 또한 카트리지 장착의 유무에 대한 검출기준 전압은 레지스터(S)에 의해 전원의 전압을 분압함으로써 얻을 수 있다.

또한, 제55도의 회로에서, 비교기(CO2)를 사용하여 카트리지 장착의 유무를 검출하고 이 비교기 대신에 제57도의 회로에 도시된 바와같이, 적정한 슬라이스 레벨(slice level)을 가지는 인버터(IN1), (IN2)를 사용하여도 된다. 또한, 이 경우에는 인버터(IN1), (IN2)의 출력이, 카트리지에 토너가 없을 때에, 저레벨이 되지 않도록 레지스터(R1), (R2), (R4), (R5), (R6)에 의해 안테나선(27)으로부터 검출전압레벨을 조정하여야 한다.

또한, 카트리지 장착의 유무검출에 대해서는, 제58도에 도시한 바와같이, 커패시터(C1)의 출력이 버펌앰프(BA)를 통하여 제어기에 전송되어 A/D 변환을 행할 때에, 검출은 한층 더 신뢰될 수 있다.

[제어부]

화상형성장치(A)의 제어계에 대하여 제59도의 기능블록도를 참조하면서 간략하게 이하 설명한다.

제59도에서, 화상형성장치 전체를 제어하는 제어부(60)는 마이크로 컴퓨터 등의 CPU와, CPU와 각종 데이터의 제어프로그램을 저장하는 ROM 및 CPU의 작업영역으로 사용되고 각종 데이터를 일시적으로 저장하는 RAM으로 구성된다.

제어부(60)는 시트잼(jam) 센서 등으로 이루어진 센서군(61)으로부터 신호를 수신한다. 또한 제어부는 현상슬리브(10d)와 안테나선(27) 사이의 정전용량의 변화에 의거하여 카트리지의 토너잔류량을 검출하기 위한 토너잔류량 검출기구(61a)로부터 신호를 수신한다. 또한, 제어부는 컴퓨터, 워드 프로세서 등의 호스트로부터 화상신호를 수신한다.

상기 정보에 의거하여, 제어부 (60)는 노광(63), 대전(64)(대전롤러(8) 등), 현상(65)(현상슬리브(10d) 등), 전사(66)(전사롤로더(4) 등), 정착(67)(정착롤러(5b) 등) 및 제거매체의 반송(68)(레지스트롤러(3d1), (3d2), 대전롤러(3f1), (3f2) 등) 등의 각종 공정을 제어한다. 또한 제어부는 제어부로부터 구동기(69)에 인가되는 펄스의 수를 계수하는 카운터(70)를 통하여 주구동모터(71)의 구동을 제어한다.

또한 본 실시예에서는, 제어부(60)는 토너잔류량 검출의 결과로서 발생하는 토너 없음을 나타내는 신호를 수신하여 프로세스 카트리지 교환을 위한 경보를 행한다(예를들면, 램프 또는 부저를 ON 시킴).

[화상형성 동작]

프로세스 카트리지(B)를 화상형성장치(A)에 장착한 후에 행하는 화상형성 동작에 대하여 이하 설명한다.

기록매체(2)를 제1도에 도시한 바와같은 시트급송트레이(3a) 위에 놓고 기록매체의 재치를 센서(도시하지 않음)로 검출하거나 기록매체(2)를 포함하는 카세트(3b)를 설정하고 복사개시용 키를 누를 때에, 픽업롤러(3b) 또는 (3i)는 회전되고 한쌍의 분리롤러(3c1), (3c2)와 한쌍의 레지스롤러(3d1), (3d2)는 회전되어 기록매체(2)가 화상형성부에 반송된다. 한쌍의 레지스트롤러(3d1), (3d2)의 반송 타이밍에 동기해서, 감광드럼(7)은 제1도의 화살표 방향으로 회전하고, 대전롤러(8)에 대전바이어스를 인가함으로써, 감광드럼(7)의 표면이 균일하게 대전된다. 다음에 화상신호에 대응하는 레이저광이 광학계(1)로부터 노광부(9)를 개재하여 감광드럼(7)에 조사되고, 따라서 조사광에 응답하여 드럼에 잠상을 형성한다.

잠상이 형성됨과 동시에, 프로세스 카트리지(B)의 현상수단(10)은 토너이송부재(10b)를 회전하도록 구동되고, 따라서 토너층이 슬리브(10d)위에 형성되는 현상슬리브(10d)에 토너통(10a)의 토너를 공급한다. 감광드럼(7)의 대전극성가 동일한 극성의 전위를 가지는 전압을 현상슬리브(10d)에 인가함으로써, 감광드럼(7) 위의 잠상은 토너상으로 가시화된다. 기록매체(2)는 감광드럼(7)과 전사롤러(4) 사이에 반송되고, 토너의 극성과 반대되는 극성을 가지는 전압을 전사롤러(4)에 인가함으로써, 감광드럼(7)의 토너상을 기록매체(2)에 전사한다. 전사동작 후에, 감광드럼(7)은 제1도의 화살표 방향으로 더욱 회전되어 감광드럼(7) 위에 남아있는 잔류토너를 클미닝블레이드(11a)에 의해 닦아내고, 닦아낸 토너는 폐토너통(10c)에 수집된다.

한편, 토너상이 전사된 기록매체(2)는 정착수단(5)에 반송되고, 토너상이 열과 압력에 의해 기록매체(2)에 정착된다. 다음에, 기록매체(2)는 대전롤러(3e), (3f1), (ef2)에 의해 배출부(6)에 배출된다. 또한 정착수단에 대하여는, 본 실시예에서는 소위 열정착타입을 사용하였지만 압력정착 타입 등의 정착수단을 사용하여도 된다.

[프로세스 카트리지의 재생]

본 실시예에 의한 프로세스 카트리지의 재생에 대하여 이하 설명한다. 종래에는 프로세스 카트리지의 토너가 다 소비되면, 프로세스 카트리지를 폐기하였다. 따라서, 롤러 등의 재사용 가능한 부품도 프로세스 카트리지와 함께 폐기되었다. 그러나 최근에는 지구환경의 보호를 고려하여, 각종 전기장비와 전자장비가 종래와 같이 폐기되지 않고, 상기 장비의 부품을, 자원의 절감, 에너지의 절감, 먼지의 감소라는 관점에서 재활용하고 있다.

따라서, 본 실시예에 의한 프로세스 카트리지에서는, 대전부재, 현상부재 또는 클리닝부재 등의 부품은 제품수명이 길기 때문에, 카트리지의 토너가 소모된 후에도 상기 부품은 사용될 수 있다. 따라서 최근에는 토너가 소모된 카트리지를 수집하여 재사용 가능한 부품을 재활용하고 있다.

프로세스 카트리지의 재활용의 수순에 대하여 이하 설명한다. 프로세스 카트리지의 재활용의 수순은 다음 공정을 포함한다. 즉, (1) 수집, (2) 분류, (3) 분해, (4) 선별, (5) 청소, (6) 검사 및 (7) 재조립 등이다. 상기 공정에 대하여 이하 상세하게 설명한다.

(1) 수집

사용된 프로세스 카트리지는 소비자와 서비스 맨의 도움에 의해 수집센터에 수집된다.

(2) 분류

각지의 수집센터로부터 수집된 사용된 프로세스 카트리지는 카트리지 재조립공장으로 운반된다. 그리고 수집된 프로세스 카트리지는 종류에 따라 분류된다.

(3) 분해

분류된 프로세스 카트리지를 분해하여 부품을 픽업한다.

(4) 선별

픽업된 부품을 검사하여 재사용이 가능한 부품 및 손상되거나 수명이 만료되어 재사용이 불가능한 부품을 선별한다.

(5) 청소

선별하여 통과된 부품만을 청소하여 신규부품으로 재사용한다.

(6) 검사

청소한 후에, 충분히 기능이 회복되고 재사용 가능한지의 여부를 검사한다.

(7) 재조립

검사를 통과한 부품을 사용하여 새로운 프로세스 카트리지를 조립한다.

재생시에, 대전로러(8)와 현상슬리브(10d) 등은 재조립하여 디사 사용되고, 프레임(12), (13), (14)은 분쇄되어 재료로서 재사용된다. 이 경우에는, 프레임(12), (13), (14)이 상이한 재료로부터 형성될 경우, 상기 프레임은 서로 분쇄될 때에 상이한 재료가 혼합되고, 따라서 재사용되는 재료의 기계적 특징을 저감시킨다. 따라서, 각각의 프레임(12), (13), (14)을 분리하거나 독립해서 분쇄하여야 한다. 그러나 토너프레임이 현상프레임에 용착되어 있기 때문에 상기 프레임을 서로 절단하여 분리하여야 하고, 따라서 재생처리시에 문제점이 생긴다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 상기한 바와같이, 토너프레임(2), 현상프레임(13) 및 클리닝프레임(14)이 동일한 재질(폴리스티렌수지)로부터 형성되기 때문에, 상기 프레임(12), (13), (14)이 함께 분쇄되어 펠릿(pellet)을 얻을 때에는, 재료의 기계적 특징이 악화되지 않고, 따라서 재생처리를 개선할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 프레임용 재료인 플리스틸렌수지는 토너성분가 동일한 재료(모두 스틸렌계)하기 때문에, 사용된 카트라지의 세정이 불완전하여 토너가 프레임에 부착된 상태에서, 프레임이 분쇄되어도, 상이한 재료를 혼합한 경우와 같이 재료의 기계특성이 저감되지 않는다.

또한, 클리닝프레임(14)은 토너현상 프레임(C)으로부터 분리될 수 있기 때문에, 상기 프레임이 독립하여 분쇄되는 한 토너현상프레임과 마찬가지의 재료로부터 클리닝프레임을 형성할 필요는 없다. 그러나, 상기 프레임이 토너성분과 동일한 재료로부터 형성될 때에는 토너현상프레임(C)과 동일한 재료로부터 클리닝프레임을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나 클리닝프레임(14)은 감광드럼(7) 등을 지지하기에 충분한 기계강도를 가져야 한다. 그러나, 본 실시예에서는, 클리닝프레임(14)이 토너현상 프레임과 동일한 재료인 폴리스릴렌수지로부터 형성될 때에는 클리닝프레임의 기계강도는 신화폴리페닐렌(PPO) 또는 폴리페닐렌에테르(PPE)로부터 형성된 클리닝프레임의 기계강도보다 약하다. 따라서, 제60도에 도시된 바와같이, 본 실시예에 의한 클리닝프레임(14)은 감광드럼(7)의 회전축을 지지하기 위한 프레임(14)의 양쪽벽(14P) 사이에서 감광드럼(7)의 상부를 덮는 상부벽부(14n)(제4도, 제7도, 제47도 내지 제51도)에 형성되고, 따라서 측벽(14p)을 보강한다.

또한 격벽(14q)이 폐토너통(11c)에 형성되어 폐토너통의 내부를 복수의 챔버로 분할하고, 또한 보강리브(14r)는 각 챔버의 측벽에 형성됨으로써, 클리닝프레임을 보강한다. 또한 격벽(14q)는 폐토너통(11c)에 수납된 토너를 부주의하게 세로방향으로 이동하는 것을 제한함으로써, 폐토노통(11c)으로부터 폐토너가 누설되는 것을 방지한다. 상기한 바와같이 클리닝프레임(14)을 보강함으로써, 클리닝프레임(14)이 토너현상프레임(C)과 동일한 재료(플러스티렌수지)로부터 형성되어도, 충분한 기계강도를 얻을 수 있다.

[다른 실시예]

상기한 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 각부의 다른 실시예에 대하여 이하 설명한다.

[대전수단]

상기 실시예에서는, 베어링(24)의 접촉부(24a)에 대해 롤러축(8a)의 한쪽 단부를 접촉함에 의해 대전롤러(8)의 축이동이 규제된 예를 설명하였지만, 다른 예로서, 제61도와 제62도에 도시된 바와같이, 롤러축(8a)의 한쪽 단부는 원주구멍(52a)를 가지는 베어링(52)에 의해 지지될 수 있다. 이와 같은 구성에서는, 롤러축(8a)이 제61도의 화살표 방향으로 부세될 때에, 롤러축(8a)의 한쪽 면은 베어링(52)의 바닥부(52b)에 대해 접촉되고, 따라서 롤러축을 위치결정한다. 따라서 상기 배열은 선행예와 동일한 이점을 얻을 수 있다. 또한, 베어링(52)은 선행예의 베어링(24)과 마찬가지로 금속에 대해 양호한 접동 특성을 가지는 폴리아세탈 등의 재료로부터 형성되는 바람직하다.

또한, 제63도에 도시된 바와같이, 절결부(52c)가 베어링(52)의 축부에 형성되고, 롤러축(8a)은 탄성적으로 절결부(52c)를 변형시키면서, 베어링에 강제로 삽입된다. 상기 구성에 의해, 대전롤러(8)의 조립능력을 개선한다. 또한, 절결부(52c)는 프로세스 카트리지(B)를 장착함에 따라, 아래방향으로 향할 때에는, 미소량의 절단부스러기가 원주구멍(52a)에 남아 있어도, 이와 같은 절단부스러기는 절결부(52c)를 통하여 낙하되어 원주구멍(52a)으로부터 제거되기 때문에, 원주구멍(52a)에서 롤러축(8a)을 안정하게 회전시킬 수 있다.

또한, 상기한 실시예에서는, 롤러축(8a)의 한쪽 단부가 베어링(24) 또는 베어링(52)에 이해 지지되는 예를 설명하였지만, 현상슬리브(10d) 등의 회전축이 베어링(24) 또는 (52)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 제1실시예에서는, 롤러축(8a)이 이동될 때에, 접점부재(26)의 소성변형을 방지하기 위해 규제부재(14b)가 형성되었지만, 다른 실시예로서, 제64도에 도시된 바와같이, 규제부재인 리브(53)는 클리닝프레임(14) 위에 형성되고 또한 접점부재(26)는 히트코킹(heat caulking) 등에 의해 리브(53)에 고정될 수 있다. 상기 구성에 의해, 대전롤러(3)가 제64도의 화살표 방향으로 힘(P)에 의해 부세되어도, 접점부재(26)는 리브(53)에 대해 접촉되고, 따라서 접점부재가 더 이상 변형되는 것을 방지한다. 따라서, 사용시에 카트리지(B)가 낙하되어 카트리지의 이송시에 힘(P)을 발생하여도, 접점부재(26)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 제65도에 도시된 바와같이, 고무 등으로 제조된 버퍼(54)는 양면접착테이프에 의해 리브(53)의 축면에 접착되어, 버퍼는 리브(53)와 접점부재(26) 사이에 위치하게 된다. 상기 구성에 의해, 대전롤러(8)가 화살표 방향으로 힘(P)에 부세되어도, 접점부재(26)의 소성변형을 버퍼(54)에 의해 방지할 수 있다. 또한, 접정부재(26)의 단부가 회전롤러축(8a)의 단면과 평행하게 접촉되지 않을 경우, 접점부재(26)는 롤러축(8a)의 단면과 편심하여 접촉되고, 따라서 진동 또는 잡음이 발생된다. 그러나, 본 실시예에서는 버퍼(54)가 형성되어 있기 때문에, 진동이 억제될 수 있고, 따라서 잡음의 발생이 방지될 수 있다.

[현상수단]

상기한 제1실시예에서는, 3개의 리브(13b), (13c), (13d)가 현상프레임(13) 위에 형성되고, 제2리브(13c)의 예민한 쐐기단부가, 제15도에 도시한 바와같이 현상블레이드(10e)로 관통되었지만, 제2리브의 단부는 반드시 쐐기형상으로 할 필요는 없고, 일예로서는, 제66도에 도시된 바와같이, 제2리브(13c)의 에지는 화살형상으로 예민하게 할 수 있고, 또한 리브(13c)의 선단은 현상블레이드(10e)에 대하여 강하게 부세될 수도 있다.

또한, 제1실시예에서는, 제18도에 도시된 바와같이, 굴곡부(27b)가 안테나선(27)에 형성되어, 안테나선(27)의 노출부에 충격이 가해질 때에 현상프레임(13)의 오목부로부터 유동하는 것이 방지된다. 그러나 굴곡부(27b)의 구성은 제18도에 도시한 것에 국한되지 않고, 제67도(a)의 반원형 또는 제67도(b)에 도시한 사다리형이어도 된다.

또한, 안테나선(27)의 유동을 방지하기 위해 굴곡부(27b)의 형성과는 달리, 제68도에 도시한 바와같이, 절결부(13p)가 현상프레임(13)에 형성될 수 있고, 또한 안테나선(27)이 절결부를 통과될 수 있다. 상기 구성에 의해, 안테나선(27)이 제68도에 도시된 화살표 방향으로 외력을 받는 경우에도, 안테나선(27)은 현상프레임(13)으로부터 유동되지 않고, 따라서 현상프레임(13)과 토너누설방지 시일(29) 사이의 틈새가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 절결부(13p) 대신에 제69도에 도시된 바와같이, 안테나선(27)의 통과를 허용하는 직경을 둥근구멍(13q)이 현상프레임(13)에 형성될 수 있고, 또한 안테나선(2)이 둥근구멍(13q)을 통과할 수 있다. 또한, 상기 구성에 의해, 절결부(13p)와 마찬가지로, 안테나선(27)이 제69도의 화살표 방향으로 외력을 받을 때에도, 안테나선(27)은 현상프레임(13)으로부터 유동되지 않는다.

또한, 제1실시예에서는, 현상슬리브(10d)의 회전방향으로 현상슬리브의 위치결정에 대하여 설명하였지만, 상기와 같은 위치결정은, 베어링부재에 대해 현상슬리브의 회전축의 한쪽 단부를 접촉함으로써, 대전롤러(8)와 마찬가지로 행해지고, 제61도 내지 제63도에 도시된 바와같이, 베어링부재는 원통형이어도 된다. 또한 현상슬리브(10d)와 비자성 토너를 사용할때에, 토너층이 도포용 롤로에 의해 현상슬리브(10d) 위에 형성된다. 이 경우에는, 도포용 롤러는, 상기한 바와같은 동일 구성을 가지는 베어링부재에 대해 도포롤러의 롤러축의 한쪽단부에 접촉함에 의해 위치결정된다.

[클리닝수단]

상기한 실시예에서는, 제12도, 제13도(a), 제13도(b)에 도시한 바와같이, 블로우시트(10i)가 토너누설방지용 시일(10h)에 중첩되는 예를 설명하였지만, 제12도, 제13도(a) 및 제13도(b)에 도시된 구성은 클리닝수단(클리닝블레이드(11a), 딥시트(11b), 토너누설방지용 시일(11e))과 감광드럼 사이의 관계에 의거하여 고려될 수 있다. 즉 딥시트(11b)는 클리닝블레이드(11a)의 세로방향의 양단의 외부방향으로 토너누설방지용 시일(11e)에 중첩될 수 있다.

[기타]

본 발명에 의한 프로세스 카트리지는 상기한 바와같이 단색화상뿐만 아니라, 복수의 현상수단(10)을 설치함으로써 복수의 색화상(예를들면, 2색화상, 3색화상 또는 풀컬러화상)을 형성하기에 알맞게 적용될 수 있다.

또한, 현상방법으로써, 종래의 2성분, 자성브러시 현상방법, 캐스케이드 현상방법, 터치다운 현상방법 또는 클라우드 현상방법을 사용할 수 있다.

또한, 대전수단에 대하여는, 제1실시예에서는, 소위 접촉전하형을 사용하였지만, 텅크스텐션으로부터 형성된 3개의 벽이 알루미늄 등의 금속차폐에 의해 내장되고, 텅크스텐선에 고압을 인가하여 발생되는 양 또는 음이온을 감광드럼(7)에 이동하여 감광드럼(7)의 표면을 균일하게 대전시키는 것을 특징으로 하는 종래의 대전배열을 사용할 수 있다.

또한, 대전수단은 상기한 롤러형과는 다른 블레이드형, 패드형, 블록형, 로드형 또는 와이어형으로 되어도 된다.

또한, 감광드럼(7) 등의 화상담지부재 위에 남아있는 잔류토너를 클리닝하는 클리닝수단은 블레이드, 모피브러시 또는 자성브러시로 구성될 수 있다.

또한, 화상담지부재에 대하여는, 감광체로서, 예를들면 유기반도체(OPC), 비결정실리콘(A-Si), 셀레늄(se), 산화아연(ZnO), 또는 황화카드늄(CdS)를 사용할 수 있고, 화상담지부재의 형상은 드럼에 제한되는 것이 아니고, 벨트이어도 된다.

또한, 프로세스 카트리지(B)는 화상담지부재인 전자사진 감광체와 적어도 한 개의 처리수단을 포함한다. 따라서 프로세스 카트리지는 화상형성장치에 탈착가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서, 화상담지부재 및 대전수단을 일체적으로 결합하거나, 화상형성장치에 탈착가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서, 화상담지부재 및 현상수단을 일체적으로 결합하거나, 화상형성장치에 탈착가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서, 화상담지부재 및 클리닝수단을 일체적으로 결합하거나, 상기한 것과 마찬가지로 화상형성장치에 탈착가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서, 화상담지부재 및 2개 이상의 프로세스 수단을 일체적으로 결합할 수 있다.

즉, 프로세스 카트리지는 화상형성장치에 탈착가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서, 전자사진 감광체 및 대전수단, 현상수단 또는 클리닝수단을 일체적으로 결합하거나 화상형성장치에 탈착가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서, 전자사진 감광체 및 대전수단, 현상수단, 클리닝수단 중 적어도 어느 하나를 일체적으로 결합하거나, 화상형성장치에 탈착 가능하게 장착할 수 있는 유닛으로서, 전자사진 감광체 및 적어도 한 개의 현상수단을 일체적으로 결합한다.

또한 상기한 실시예에서는, 화상형성장치로서 레이저비임프린트를 설명하였지만, 본 발명은 레이저비임프린터에 국한하지 않고, LED 프린터, 전자사진복사기, 팩시밀리 시스템 또는 워드프로세서 등의 다른 화상형성장치에 적용할 수 있다.

상기한 바와같이, 본 실시예에 의하면, 프로세스 카트리지의 하우징을 구성하는 프레임은 동일 재료로부터 형성되기 때문에, 프레임 사이의 강한 용착을 확실하게 행할 수 있다.

또한, 프레임이 토너의 재료와 동일재료로부터 형성되기 때문에, 재생시에, 프레임에 부착된 토너가 있는 프레임을 분쇄할때에도, 재료의 기계적인 특성이, 상이한 재료를 혼합하는 경우와 같이, 열화되지 않는다. 따라서, 재생시에 프레임을 독립적으로 분리할 필요가 없고, 또한 클리닝 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한 프레임의 현상제와 동일한 대전특성을 가지는 재료로부터 형성되기 때문에, 화상형성 작동시에 현상제가 프레임에 대해 마찰되어도, 비정상적인 대전이 발생하지 않고, 따라서 고화질을 가지는 화상을 얻을 수 있다.

상기한 바와같이, 본 발명에 의하면, 화상담지부재를 위한 드럼셔터와 레이저셔터를 개폐하기 위한 기구가 카트리지 프레임의 양쪽에 배치되어 있기 때문에, 공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 따라서 장치를 소형화할 수 있다.

또한, 카트리지를 화상형성장치에 대해서 장착하거나 탈착할때에 카트리지 삽입방향으로 카트리지의 양쪽에서 발생하는 부하는 대략 동일하기 때문에 카트리지의 탈장착시에 어떤 유극도 감소시킬 수 있고, 따라서 장전정확도를 개선할 수 있다.

이와 같은 방식으로, 본 발명에 의하면, 프로세스 카트리지의 탈장착의 안정성을 달성할 수 있는, 프로세스 카트리지 및 이 프로세스 카트리지와 화상형성장치의 조립방법을 제공할 수 있다.

또한, 특허첨구범위에 기재된 구성요소의 각각은 다음과 같이 상기 설명한 구성요소에 대응함에 유의하여야 한다. 즉, 케이싱은 토너프레임(12), 현상프레임(13), 클리닝프레임(14)에 대응하고, 회전감광드럼은 감광드럼(7)에 대응하고, 프로세스 카트리지의구동부재는 헬리컬기어(7c)에 대응하고, 대전수단은 대전수단(8)에 대응하고, 현상수단은 현상수단(10)에 대응하고, 클리닝수단은 클리닝수단(11)에 대응하고, 배열부재는 좌측안내부재(17)와 우측안내부재(18)에 대응하고, 뒷부분은 토너통(12a)에 대응하고, 접지용도전부재는 금속축(21)에 대응하고, 접점부재는 접지용접점부재(51)에 대응하고, 돌기는 돌기(14m)에 대응하고, 작동부재는 암부재(47)과 축(47a)에 대응하고, 스프링부세된 레이저빔셔터부재는 레이저셔터(46), 셔터부(46a), 링크부(46b), 축(46c), (47a), 암부재(47)에 대응하고, 스퍼기어는 기어플랜지(7d)에 대응하고, 드럼축은 금속축(21)에 대응하고, 도전체는 클릭부(22c)에 대응하고, 제1유닛은 클리닝프레임(14)에 대응하고, 제2유닛은 토너프레임(12)과 현상프레임(13)에 대응하고, 스프링부세된 셔터는 드럼셔터(35)에 대응하고, 셔터작동기구는 링크부(35a), 암부(35b), 축(35c), 링크용보스(35d)에 대응하고, 파지부는 리브(12d)에 대응하고, 레이저광원은 광학계(1)에 대응하고, 반송수단은 반송수단(3)에 대응하고, 접점부재는 접지용 점점부재(51)에 대응한다.

Claims (18)

1. 전자사진용 프로세스 카트리지는, 회전감광드럼과, 이 회전감광드럼과 동축인 구동부재와, 이 회전감광드럼과 상호작용하는 대전수단과, 현상수단 및 클리닝수단을 포함한 케이싱을 구비하고; 상기 케이싱은 잠상을 형성하는 드럼 위에 광을 조사하기 위해 광을 통과시키는 제1개구부와, 상기 드럼으로부터의 현상된 화상을 전사재까지 전사하기 위한 제2개구부를 가지고; 전자사진용 프로세스 카트리지는, 화상형성장치 내의 작동위치로 전자사지용 프로세스 카트리지를 안내하고, 전자사진용 프로세스 카트리지의 구동부재가 화상형성장치의 구동부재와 결합된 상태에서, 상기 작동위치 내에서 지지하는 배열부재를 가진 전자사진용 화상형성장치의 구멍으로 드럼의 축에 대해 횡방향으로 탈착 가능하게 삽입되게 되어 있으며; 상기 드럼은 삽입방향에 대해 상기 케이싱의 전면부분에 장착되어 있으며; 바깥쪽으로 돌출하는 안내수단이 카트리지를 안내하는 상기 안내부재와 상호작용하기 위하여 상기 케이싱의 상가 전면부분의 양단에 형성되어 있으며; 삽입방향에 대해 상기 케이싱의 뒷부분은 상기 카트리지를 상기 화상형성장치로부터 착탈하기 위해 조작자에 의해 파지되도록 구성된 전자사진용 프로세스 카트리지에 있어서, 전자사진용 프로세스 카트리지는, 카트리지가 동작 위치에 있는 경우, 화상형성장치에 대해 카트리지를 접지하도록 카트리지가 구멍에 삽입될 때에 카트리지가 동작위치에 도달함에 따라 상기 구멍의 대응하는 한 쪽면에서 접점부재와 접동하여 전기적인 접촉을 하도록 케이싱의 한쪽에 배치된 접지도전성부재와; 스프링의 부세에 대하여 개구위치로 셔터기구를 부세하도록 카트리지를 화상형성장치에 삽입할때에 카트리지가 동작위치로 접근할 때 스프링 부세된 레이저빔 셔터기구의 구멍의 다른쪽과 작동부재를 결합하도록 케이싱의 다른 쪽의 측면에 연장되어 배치된 돌기를 구비함으로써, 카트리지가 화상형성장치에 삽입할때 동작위치에 접근함에 따라, 도전성부재와 접지부재 사이의 마찰은, 상기 케이싱의 상기 한 쪽에서 카트리지에 작용하며, 셔터기구의 스프링 부재는 상기 케이싱의 다른 쪽에서 카트리지에 작용하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 돌기는 케이싱으로부터 바깥쪽으로 약 5∼6㎜ 뻗어있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
3. 제1항에 있어서, 상기 돌기는 상기 드럼의 회전 축 위에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
4. 제3항에 있어서, 상기 프로세스 카트리지의 구동부재는 헬리컬기어이며, 상기 케이싱의 한쪽에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
5. 제3항에 있어서, 상기 드럼은 화상형성장치의 전사롤러를 구동하기 위한 상기 케이싱의 다른 쪽에 설치된 스퍼기어(spur gear)를 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
6. 제3항에 있어서, 상기 도전부재는 드럼과 동축인 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
7. 제6항에 있어서, 상기 도전부재는 금속으로 구성되고, 상기 드럼의 축에 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
8. 제7항에 있어서, 드럼의 내부표면에 접촉하는 도전체를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
9. 제3항에 있어서, 상기 카트리지는, 제1유닛과 제2유닛의 상호간에 대해서 요동하도록 상호간에 연결된 제1유닛과 제2유닛으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
10. 제9항에 있어서, 상기 드럼은 상기 제1유닛 내에 저장되어 있으며, 현상수단은 상기 제2유닛 내에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2유닛은 각각 카트리지의 전면과 후면에 있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
12. 제11항에 있어서, 상기 돌기는 드럼의 축방향으로 제1유닛의 윗면으로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
13. 제12항에 있어서, 드럼의 전사영역을 보호하는 상기 제2개구부를 위해 스프링이 부세된 셔터와, 드럼셔터를 개방하기 위한 셔터작동기구를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
14. 제13항에 있어서, 상기 셔터작동기구는, 화상형성장치의 상기 구멍의 한 쪽에서 부재와 결합하기 위한 상기 케이싱의 한쪽에 배치되어 있는 작동부품을 구비한 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
15. 제14항에 있어서, 상기 케이싱의 파지부는 사용자에 의한 면 형성부의 피지를 용이하게 하기 위하여 형성된 면형성부를 포함하며, 상기 면형성부는 드럼을 양분하는 카트리지의 중심 편면으로부터 오프세트되어 있는 중심을 가지며, 상기 오프세트는 상기 케이싱의 한쪽으로 향하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 전자사진용 프로세스 카트리지를 사용하는 전자사진용 화상형성장치는, 카트리지가 동작 위치에서 탈착가능하게 배치할 수 있는 구멍과; 동작 위치에 카트리지를 안내하고 동작위치에서 카트리지를 지지하기 위한 배열부재와; 감광드럼을 회전하기 위한 카트리지의 구동부재를 결합하여 구동하기 위한 구동부재와; 잠상을 형성하기 위하여 카트리지의 케이싱의 제1개구부를 통하여 통로를 따라 레이저빔을 감광드럼 위에 투영하기 위한 레이저광원과; 감광드럼으로부터의 현상된 화상을 전사재로 전사하도록 카트리지의 케이싱에 제2개구부를 통과한 전사재를 반송하기 위한 반송수단을 구비한 전자사진용 화상형성장치에 있어서, 전자사진용 화상형성장치는, 카트리지를 화상형성장치에 삽입할때에 카트리지가 동작위치로 접근함에 따라 카트리지의 접지도전부재와 접동마찰하여 전기적인 접촉을 하도록 구멍의 한쪽에 배치된 접점부재와; 스프링이 부세된 레이저빔 셔터기구는, 레이저빔 통로를 차폐할 수 있으며, 이 레이저빔 셔터기구는, 스프링 부세에 대항하여, 개구위치로 부세되도록, 카트리지를 구멍에 삽입할때 카트리지가 동작위치에 접근함에 따라 카트리지의 돌기에 의하여 결합되도록 구멍의 반대쪽에 작동 부재를 갖는 스프링 부세의 레이저빔 셔터기구를 구비함으로써, 화상형성장치에 카트리지를 삽입할때 카트리지가 작동 위치에 접근함에 따라, 도전부재와 접촉부재 사이의 마찰이 상기 케이싱의 한쪽에서 카트리지에 작용하며, 셔터 기구의 스프링부세는 케이싱의 다른 쪽에 카트리지에 작용하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
17. 제16항에 있어서, 상기 접점부재는 판스프링에 의하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진용 프로세스 카트리지.
18. 제16항에 있어서, 카트리지를 구멍에 삽입할때에, 카트리지의 드럼셔터를 개방하여 카트리지의 스프링 부세된 드럼셔터기구를 결합하기 위하여 상기 구멍의 한쪽에 형성되어 있는 부재를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 화상형성장치.