KR20170044038A - 카트리지 및 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

화상 형성 장치의 장치 본체에 대해 착탈가능한 카트리지가 개시된다. 회전 부재를 회동 지지하기 위한 베어링 부재는, 회전 부재의 회전 축선 방향에 있어서 카트리지의 일단부측의 부분에 배치되고 장치 본체에 제공된 계합부에 계합되는 피계합부를 갖는다. 피계합부와 계합부 간의 계합 상태는, 카트리지를 장치 본체에 부착하는 과정에서 적어도 회전 부재의 커플링이 장치 본체에 제공된 구동축에 결합될 때까지 유지된다. 피계합부와 계합부가 계합 상태로 될 때, 장치 본체에 대한 회전 축선 방향에 있어서의 적어도 타단부측으로의 베어링 부재의 이동이 규제된다.

Description

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

본 발명은, 카트리지가 착탈가능하게 구성된 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자사진 시스템을 사용해서 기록재에 화상을 형성하는 공지된 화상 형성 장치는, 전자사진 감광체(감광 드럼)와 전자사진 감광체에 작용하는 프로세스 유닛을 프로세스 카트리지로 일체화하고, 일체화된 프로세스 카트리지를 장치 본체에 대하여 착탈가능하게 구성한 프로세스 카트리지 시스템을 채용한다. 이 프로세스 카트리지 시스템은 장치 유지보수를 유저 자신이 실행하는 것을 가능하게 하기 때문에, 유용성이 우수하고 최근의 화상 형성 장치에서 널리 사용되고 있다. 이러한 프로세스 카트리지 시스템을 채용하는 화상 형성 장치는, 장치 본체에 부착된 프로세스 카트리지가 장치 본체에 대하여 위치 결정되는 구성을 필요로 한다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 공보 번호 2012-155166은, 프로세스 카트리지를 장치 본체에 부착하는 과정에서, 프로세스 카트리지 전체의 드럼 축선 방향의 위치를 결정하여 감광 드럼의 축선 방향의 위치를 결정하는 구성을 개시하고 있다.

그러나, 일본 특허 출원 공개 공보 번호 2012-155166의 구성에서는, 프로세스 카트리지에서 장치 본체에 대해 위치 결정되는 부분과 감광 드럼 사이에 복수의 다른 부품이 개재된다. 그러므로, 복수의 다른 부품의 치수 정밀도, 조립 정밀도 등이 감광 드럼의 길이 방향의 위치 결정 정밀도에 크게 영향을 미친이다.

본 발명의 목적은, 감광 드럼 등의 회전 부재의 축선 방향의 위치 결정을 보다 정확하게 행할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 화상 형성 장치의 장치 본체에 탈착가능하게 부착될 수 있도록 구성된 카트리지를 제공하는 것으로, 상기 카트리지는,

상기 장치 본체에 제공된 구동축과 결합가능하도록 구성되는 커플링을 포함하고, 상기 구동축으로부터 구동력을 받아 회전하는 회전 부재와,

상기 회전 부재를 회동 지지하도록 구성되는 베어링 부재를 포함하고,

상기 베어링 부재는, 상기 회전 부재의 회전 축선의 방향에 있어서 상기 카트리지의 일단부측에 위치 결정되고 상기 장치 본체에 제공된 계합부에 계합되도록 구성되는 피계합부를 갖고,

상기 피계합부와 상기 계합부 간의 계합 상태가, 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 부착하는 과정에서 적어도 상기 커플링이 상기 구동축에 결합될 때까지 유지되며,

상기 피계합부와 상기 계합부가 계합 상태로 될 때, 상기 회전 축선의 방향에 있어서의 적어도 상기 카트리지의 타단부측을 향하는 상기 베어링 부재의 이동이 규제된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 회전 부재가 제공된 카트리지가, 상기 회전 부재에 구동력을 전달하도록 구성된 구동축을 갖는 장치 본체에 탈착가능하게 부착될 수 있도록 구성되는 화상 형성 장치를 제공하는 것이며,

상기 장치 본체는, 상기 구동축을 회전가능하게 회동 지지하도록 구성되고, 상기 회전 부재의 회전 축선의 방향에 있어서의 상기 회전 부재의 이동을 규제하도록 구성되는 계합부를 갖는 지지 부재를 포함하고,

상기 카트리지는, 상기 회전 부재 및 피계합부를 회동 지지하도록 구성되는 베어링 부재를 포함하고, 상기 피계합부는 상기 회전 부재의 회전 축선의 방향에 있어서의 상기 카트리지의 일단부측에 위치 결정되고 상기 계합부에 계합가능하고,

상기 계합부와 상기 피계합부 간의 계합 상태가, 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 부착하는 과정에서 상기 회전 부재가 상기 구동축에 결합될 때까지 유지되며,

상기 피계합부와 상기 계합부가 계합 상태로 될 때, 상기 회전 부재의 상기 회전 축선의 방향에 있어서의 적어도 상기 카트리지의 타단부측을 향하는 상기 베어링 부재의 이동이 규제된다.

본 발명의 (첨부된 도면을 참고한) 추가적인 특징은 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 구성을 각각 설명하는 도면이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치 본체 및 프로세스 카트리지의 단면도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 단면도이다.
도 4는 화상 형성 장치 본체의 개폐 도어를 개방한 상태의 사시도이다.
도 5는 화상 형성 장치 본체의 개폐 도어를 개방하고 트레이를 인출한 상태의 사시도이다.
도 6은 화상 형성 장치 본체로부터 프로세스 카트리지를 제거한 상태의 사시도이다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 구동측의 위치 결정부의 사시도이다.
도 8은 제1 실시형태에 다른 프로세스 카트리지의 비구동측의 위치 결정부의 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 구성을 각각 설명하는 도면이다.
도 10은 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 분해 사시도이다(비구동측).
도 11은 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 일부를 도시하는 분해 사시도이다(비구동측).
도 12는 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 분해 사시도이다(구동측).
도 13은 제1 실시형태에 따른 프로세스 카트리지의 일부를 도시하는 분해 사시도이다(구동측).
도 14a 및 도 14b는 제1 실시형태에 따른 장치 본체와 프로세스 카트리지 사이의 결합 부분의 상면도이다.
도 15a 및 도 15b는 제1 실시형태에 따른 장치 본체와 프로세스 카트리지 사이의 결합 부분의 측면도이다.
도 16a 및 도 16b는 제1 실시형태에 따른 장치 본체와 프로세스 카트리지 사이의 결합 부분의 상면도이다.

이하는 도면과 관련한 예에 기초하여 본 발명의 실시형태의 상세한 예시적인 설명을 제공한다. 그러나, 실시형태에 기재된 구성 부품의 치수, 재료, 형상 및 상대 배치는 본 발명이 적용되는 장치의 구성 및 다양한 조건에 따라 적절하게 변형될 수 있다. 즉, 본 발명의 범위를 이하의 실시형태로 한정하려는 의도가 있는 것은 아니다. 이하에 기재된 본 발명의 각 실시형태는, 단독으로, 또는 필요한 경우 또는 개별 실시형태들로부터의 요소 또는 특징의 단일 실시형태로의 조합이 유익한 경우에는 복수의 실시형태들 또는 그 특징들의 조합으로서 실행될 수 있다.

(제1 실시형태)

본 발명의 실시형태에 따른 전자사진 화상 형성 장치는, 프로세스 카트리지가 장치 본체에 대하여 자유롭게 착탈가능하게 구성되는 것이다. 전자사진 화상 형성 장치(이하, 화상 형성 장치라 칭함)는 전자사진 화상 형성 시스템을 사용하여 기록 매체(기록재)에 화상을 형성한다. 화상 형성 장치의 예는, 전자사진 복사기, 전자사진 프린터(LED 프린터 및 레이저 빔 프린터 등), 팩시밀리 기계 및 워드프로세서를 포함한다.

여기서, 프로세스 카트리지란, 전자사진 감광 드럼(이하, 감광 드럼이라 칭함)과 이 감광 드럼에 작용하는 프로세스 유닛을 카트리지로 일체화하고, 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈가능한 것이다. 프로세스 카트리지의 구성 예는, 감광 드럼과, 상기 프로세스 유닛으로서의, 현상 유닛, 대전 유닛, 및 클리닝 유닛 중 적어도 1개를 카트리지로 일체화한 것을 포함한다.

이하의 설명에서는, 감광 드럼의 회전 축선 방향을 길이 방향으로 정의한다. 또한, 길이 방향에서, 화상 형성 장치 본체로부터 감광 드럼이 구동력을 받는 측을 구동측(일단부측)으로 정의하고, 그 반대측을 비구동측(타단부측)으로 정의한다.

도 2 및 도 3을 참고하여, 화상 형성 장치의 전체 구성 및 화상 형성 프로세스에 대해서 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체(이하, 장치 본체(A)라 칭함) 및 프로세스 카트리지(이하, 카트리지(B)라 칭함)의 개략적인 단면도이다. 도 3은 카트리지(B)의 개략적인 단면도이다. 여기서, 장치 본체(A)는, 화상 형성 장치의 구성 중 카트리지(B)를 포함하지 않는 부분이다.

(화상 형성 장치의 전체 구성)

도 2에 도시된 본 발명의 실시형태에 따른 화상 형성 장치는, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 자유롭게 착탈가능한 전자사진 기술을 이용한 레이저 빔 프린터이다. 장치 본체(A)에는, 장치 본체(A)에 부착된 카트리지(B)의 감광 드럼(62)에 잠상을 형성하는 노광 장치(3)(레이저 스캐너 유닛)가 배치된다. 또한, 장치 본체(A)에는, 장치 본체(A)에 부착된 카트리지(B)의 하방에, 화상 형성 대상으로서의 기록 매체(P)(이하, 시트재(P)라 칭함)가 수용된 시트 트레이(4)가 배치된다. 또한, 장치 본체(A)에는, 시트재(P)의 반송 방향(D)을 따라, 픽업 롤러(5a), 급송 롤러 쌍(5b), 반송 롤러 쌍(5c), 전사 가이드(6), 전사 롤러(7), 반송 가이드(8), 정착 장치(9), 배출 롤러 쌍(10), 배출 트레이(11) 등이 연속적으로 배치된다. 정착 장치(9)는 가열 롤러(9a) 및 가압 롤러(9b)에 의해 구성된다는 것을 유의하라.

(화상 형성 프로세스)

이어서, 화상 형성 프로세스의 개략을 설명한다. 프린트 스타트 신호에 기초하여, 감광 드럼(62)(이하, 드럼(62)이라 칭함)은 화살표 R로 나타낸 방향으로 규정된 주속도(프로세스 속도)로 회전 구동된다. 바이어스 전압이 인가된 대전 롤러(66)는, 드럼(62)의 외주면에 접촉하고, 드럼(62)의 외주면을 균일하게 대전한다. 노광 장치(3)는 화상 정보에 대응하는 레이저광(L)을 출력한다. 레이저광(L)은 카트리지(B)의 클리닝 프레임체(71)에 제공된 레이저 개구(71h)를 통과하고 드럼(62)의 외주면을 주사 및 노광한다. 이에 의해, 드럼(62)의 외주면에는 화상 정보에 대응하는 정전 잠상이 형성된다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 현상 장치로서의 현상 유닛(20)에서, 현상제 수용부로서의 토너 실(29) 내의 토너(T)는, 제1 반송 부재(43), 제2 반송 부재(44), 및 제3 반송 부재(50)의 회전에 의해 교반 및 반송되고, 토너 공급 실(28)에 공급된다. 토너(T)는, 마그네트 롤러(34)(고정 자석)의 자력에 의해, 현상 롤러(32)의 표면에 담지된다. 토너(T)는 현상 블레이드(42)에 의해 마찰대전 되면서 현상 롤러(32)의 둘레면 상에서 토너(T)의 층 두께가 규제된다. 토너(T)는, 정전 잠상에 따라서 드럼(62)에 전사되고, 토너상으로서 가시화된다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 레이저광(L)의 출력 타이밍과 동기화하여, 픽업 롤러(5a), 급송 롤러 쌍(5b), 및 반송 롤러 쌍(5c)에 의해, 장치 본체(A)의 하부에 수납된 시트재(P) 중 하나가 시트 트레이(4)로부터 송출된다. 그리고, 그 시트재(P)가 전사 가이드(6)를 통해 드럼(62)과 전사 롤러(7) 사이의 전사 위치에 반송된다. 이 전사 위치에서, 토너상은 드럼(62)으로부터 시트재(P)에 연속적으로 전사된다. 토너상이 전사된 시트재(P)는, 드럼(62)으로부터 분리되고 반송 가이드(8)를 따라 정착 장치(9)에 반송된다. 후속하여, 시트재(P)는 정착 장치(9)를 구성하는 가열 롤러(9a)와 가압 롤러(9b) 사이의 닙부를 통과한다. 이 닙부에서 가압/가열 정착 처리가 행하여진 후에, 토너상은 시트재(P)에 정착된다. 토너상의 정착 처리를 받은 시트재(P)는, 배출 롤러 쌍(10)까지 반송되고 배출 트레이(11)에 배출된다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 전사 후에, 드럼(62)의 둘레면에 남아 있는 토너는 클리닝 블레이드(77)에 의해 제거되고, 드럼(62)은 화상 형성 프로세스에서 다시 사용된다. 드럼(62)으로부터 제거된 토너는 클리닝 유닛(60)의 폐 토너 실(71b)에 저장된다.

상기 설명에서, 대전 롤러(66), 현상 롤러(32), 전사 롤러(7), 및 클리닝 블레이드(77)는 드럼(62)에 작용하는 프로세스 유닛을 구성한다.

(카트리지의 착탈)

도 4, 도 5, 및 도 6을 참조하여, 장치 본체(A)에 대한 카트리지(B)의 착탈에 대해서 설명한다. 도 4는, 카트리지(B)를 착탈하기 위해서 개폐 도어(13)를 개방한 장치 본체(A)의 개략적인 사시도이다. 도 5는, 카트리지(B)를 착탈하기 위해서 개폐 도어(13)를 개방하고 카트리지 트레이(18)를 인출한 상태의 장치 본체(A)와 카트리지(B)의 개략적인 사시도이다. 도 6은, 개폐 도어(13)를 개방하고 트레이(18)를 인출한 상태에서, 카트리지(B)를 제거한 개략적인 사시도이다.

장치 본체(A)에는 개폐 도어(13)가 회전가능하게 부착되어 있고, 이 개폐 도어(13)를 개방하면 카트리지 삽입구(17)가 나타나도록 구성된다. 카트리지 삽입구(17) 내에는, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 부착하기 위해 사용되는 트레이(18)가 제공되어 있다. 트레이(18)를 규정된 위치까지 인출하면, 카트리지(B)가 트레이(18)에 대하여 착탈 방향(E)을 따라 착탈가능하게 된다. 그리고, 카트리지(B)는 트레이(18)에 적재된 상태에서 도 5의 화살표 C에 의해 나타낸 방향으로 가이드 레일(도시하지 않음)을 따라 장치 본체(A) 내에 부착된다.

(카트리지 지지)

도 1a, 도 1b, 도 4, 도 7, 및 도 8을 참조하여, 장치 본체(A)에서의 카트리지(B)의 지지 구성에 대해서 설명한다. 도 1a 및 도 1b는, 제1 실시형태에 따른 카트리지(B)의 구성을 각각 설명하는 개략도이다. 도 1a는, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 부착하는 과정에서, 카트리지(B)와, 장치 본체(A)에서의 위치 결정에 관계되는 카트리지(B)의 구성(구동측의 위치 결정부)을 측방으로부터 본 도면이다. 도 1b는, 도 1a의 Z-Z 선의 화살표 방향으로부터 본 도면, 즉 카트리지(B)의 장치 본체(A)에 대한 위치 결정에 관계되는 구성(즉, 구동측의 위치 결정부의 주변만)을 카트리지(B)의 부착 방향 C와 대향하는 방향으로부터 본 도면이다. 도 7은, 제1 실시형태에 따른 카트리지(B)의 구동측의 위치 결정부의 구성을 나타내는 개략적인 사시도이다. 도 8은, 제1 실시형태에 따른 카트리지(B)의 비구동측의 위치 결정부의 구성을 나타내는 개략적인 사시도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 장치 본체(A)에는 카트리지(B)를 지지하기 위해 사용되는 구동측 판(15)과 비구동측 판(16)이 제공된다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 카트리지(B)를 지지하는 부분으로서의 구동측 판(15)의 구동축 지지 부재(1)에는, 구동측 제1 지지부(1a), 구동측 제2 지지부(1b), 및 회전 지지부(15a)가 제공된다. 구동축 지지 부재(1)에서, 구동측 제1 지지부(1a), 구동측 제2 지지부(1b), 계합부(1c), 및 절결부(1d)가 각각 일체적으로 형성된다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 비구동측 판(16)에는 비구동측 제1 지지부(16a), 비구동측 제2 지지부(16b) 및 회전 지지부(16c)가 제공된다.

한편, 카트리지(B)의 피지지부로서, 드럼 베어링(73)의 제1 피지지부(73b) 및 제2 피지지부(73d)와, 클리닝 프레임체(71)의 구동측 보스(71a), 비구동측 돌출부(71f) 및 비구동측 보스(71g)가 제공된다. 또한, 제1 피지지부(73b)가 구동측 제1 지지부(1a)에 의해 지지되고, 제2 피지지부(73d)가 구동측 제2 지지부(1b)에 의해 지지되며, 구동측 보스(71a)가 회전 지지부(15c)에 의해 지지된다. 또한, 비구동측 돌출부(71f)가 비구동측 제1 지지부(16a)와 비구동측 제2 지지부(16b)에 의해 지지되고, 비구동측 보스(71g)가 회전 지지부(16c)에 의해 지지된다.

또한, 도 1a, 도 1b, 및 도 7에서 나타낸 바와 같이, 드럼 베어링(73)에 제공된 피규제부(61)가, 장치 본체(A)에 제공된 규제부(2) 안으로 끼워맞춰질 때, 카트리지(B)의 드럼 축선 방향의 위치가 결정되어, 카트리지(B)는 장치 본체(A) 내에서 위치 결정된다.

(카트리지 전체의 구성)

도 3, 도 9a, 도 9b, 도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13을 참조하여, 카트리지(B)의 전체 구성에 대해서 설명한다. 도 9a 및 도 9b는, 카트리지(B)의 구성을 각각 설명하는 개략도이며, 도 9a는 도 9b의 G-G 선의 화살표 방향으로부터 본 단면도이고, 도 9b는 카트리지(B)를 구동측에서 본 측면도이다. 도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13은 카트리지(B)의 구성을 각각 설명하는 개략적인 사시도이다. 도 11 및 도 13은, 각각 도 10 및 도 12에서 파선으로 둘러싸인 부분을 하방으로부터 본 도면이다. 본 실시형태에서는 각 부품이 나사에 의해 결합되도록 구성되지만, 이러한 결합 구성은 종래 주지의 기술이라는 것을 유의하라. 결합 구성은 이러한 특징으로 한정되지 않고, 이러한 구성 이외의 임의의 결합 구성이 사용될 수 있으며, 그 상세한 설명은 생략된다.

카트리지(B)는, 클리닝 유닛(60)과 현상 유닛(20)을 갖는다. 도 3에 도시한 바와 같이, 클리닝 유닛(60)은, 드럼(62)과, 대전 롤러(66)와, 클리닝 부재(77)와, 드럼(62), 대전 롤러(66) 및 클리닝 부재(77)를 지지하는 클리닝 프레임체(71)와, 클리닝 프레임체(71)에 용접 등에 의해 고정된 덮개 부재(72)를 갖는다. 클리닝 유닛(60)에서, 대전 롤러(66) 및 클리닝 부재(77)의 각각은 드럼(62)의 외주면에 접촉하여 배치된다. 클리닝 부재(77)는, 탄성 재료로서의 고무로 형성된 블레이드 형상 탄성 부재인 고무 블레이드(77a)를 갖고, 고무 블레이드를 지지하는 지지 부재(77b)를 갖는다. 고무 블레이드(77a)는, 드럼(62)의 회전 방향에 대하여 반대 방향으로 드럼(62)에 접촉하고 있다. 즉, 고무 블레이드(77a)는, 그 선단부가 드럼(62)의 회전 방향 상류측을 향하도록 드럼(62)에 접촉하고 있다.

도 9a는, 클리닝 유닛(60)을 도 9b의 선 G-G를 따라 절단하여 얻은 단면도이다. 도 3, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 클리닝 유닛(60)의 폐 토너 실(71b)이 클리닝 프레임체(71)와 커버 부재(72)에 의해 형성된다. 클리닝 부재(77)에 의해 드럼(62)의 표면으로부터 제거된 폐 토너는, 폐 토너 반송 부재로서의 제1 스크루(86), 제2 스크루(87), 및 제3 스크루(88)에 의해 반송되어, 폐 토너 실(71b)에 저장된다. 또한, 제1 스크루(86)는 기어(도시하지 않음)에 의해 도 13에 나타내는 커플링(21)으로부터 구동력이 전달될 때 회전한다. 그리고, 제2 스크루(87)는 제1 스크루(86)로부터 구동력을 받아서 회전하고, 제3 스크루(88)는 제2 스크루(87)로부터 구동력을 받아서 회전한다. 제1 스크루(86)는 드럼(62)의 근방에 배치되고, 제2 스크루(87)는 클리닝 프레임체(71)의 길이 방향 단부에 배치되며, 제3 스크루(88)는 폐 토너 실(71b)에 배치된다. 여기서, 제1 스크루(86) 및 제3 스크루(88)의 회전 축선은 드럼(62)의 회전 축선과 평행하고, 제2 스크루(87)의 회전 축선은 드럼(62)의 회전 축선과 직교하고 있다. 또한, 클리닝 프레임체(71)로부터 폐 토너가 누설되는 것을 방지하기 위한 드럼 접촉 시트(65)가, 드럼(62)에 접촉하도록 클리닝 프레임체(71)의 가장자부에 제공된다.

드럼(62)은, 구동원인 본체 구동 모터(도시하지 않음)로부터 구동력을 받을 때, 화상 형성 동작에 따라, 도면 중 화살표 R로 나타낸 방향으로 회전 구동된다. 대전 롤러(66)는, 클리닝 프레임체(71)의 길이 방향(드럼(62)의 회전 축선 방향과 실질적으로 평행)의 양 단부에서, 대전 롤러 베어링(67)을 개재하여 클리닝 유닛(60)에 회전가능하게 부착된다. 대전 롤러(66)는, 대전 롤러 베어링(67)이 가압 부재(68)에 의해 드럼(62)을 향해서 가압되기 때문에 드럼(62)에 압접되고 있다. 대전 롤러(66)는 드럼(62)의 회전에 종동 회전한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 현상 유닛(20)은, 현상 롤러(32)과, 현상 롤러(32)를 지지하는 현상 용기(23)와, 현상 블레이드(42) 등을 갖는다. 현상 롤러(32) 내에는 마그네트 롤러(34)가 제공된다. 또한, 현상 유닛(20)에는 현상 롤러(32) 상의 토너층을 규제하는 현상 블레이드(42)가 배치된다. 도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 현상 롤러(32)에는 그 양 단부에 간격 유지 부재(38)가 제공되어 있다. 간격 유지 부재(38)와 드럼(62)이 서로 접촉할 때, 현상 롤러(32)는 현상 롤러(32)와 드럼(62) 사이에 미소 간극을 가진 상태로 유지된다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 현상 유닛(20)으로부터 토너가 누설되는 것을 방지하는 현상 롤러 접촉 시트(33)가, 현상 롤러(32)에 접촉하도록 저부 부재(22)의 가장자리부에 제공된다. 또한, 현상 용기(23)와 저부 부재(22)에 의해 형성된 토너 실(29)에는, 제1 반송 부재(43), 제2 반송 부재(44), 및 제3 반송 부재(50)가 제공된다. 제1 반송 부재(43), 제2 반송 부재(44), 및 제3 반송 부재(50)는, 토너 실(29)에 수용된 토너를 교반하면서 토너 공급 실(28)에 토너를 공급한다.

토너 실(29)과 토너 공급 실(28) 사이에는, 개구부(29a)(파선으로 나타내는 부분)가 제공된다. 개구부(29a)는 카트리지(B)가 사용 될 때까지는 밀봉 부재(45)에 의해 밀봉되어 있다. 밀봉 부재(45)는 폴리에틸렌 등이 재료로 이루어지는 시트 형상 부재이다. 밀봉 부재(45)는 그 일단부측이 개구부(29a)의 주위에서 현상 용기(23)에 용접되어 있고 타단부측은 제1 반송 부재(43)에 고정되어 있다. 그리고, 카트리지(B)가 최초에 사용될 때에 제1 반송 부재(43)가 회전하면, 밀봉 부재(45)는 현상 용기(23)에 용접된 부분이 박리되면서 제1 반송 부재(43)에 권취되어, 개구부(29a)가 개방된다.

도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 카트리지(B)는 클리닝 유닛(60)과 현상 유닛(20)의 조합에 의해 구성된다. 클리닝 유닛(60)에는, 클리닝 프레임체(71), 덮개 부재(72), 드럼(62), 및 드럼(62)을 회전시키고 지지하는 드럼 베어링(베어링 부재)(73)과 드럼 축(78)이 제공된다. 도 13에 도시한 바와 같이, 구동 측에서는, 구동 측에 제공된 드럼(62)의 구동측 드럼 플랜지(63)가 드럼 베어링(73)의 구멍부(73a)에 의해 회전가능하게 지지된다. 한편, 도 11에 도시한 바와 같이, 비구동측에서는, 클리닝 프레임체(71)에 제공된 구멍부(71c)에 압입된 드럼 축(78)이 비구동측 드럼 플랜지(64)의 구멍부(도시하지 않음)를 회전가능하게 지지하도록 구성된다.

한편, 도 3, 도 10, 및 도 12에 도시한 바와 같이, 현상 유닛(20)은, 저부 부재(22), 현상 용기(23), 구동측 현상 사이드 부재(26), 현상 블레이드(42), 현상 롤러(32) 등으로 구성된다. 또한, 현상 롤러(32)는 그 양 단부에 제공된 베어링 부재(27, 37)에 의해 현상 용기(23)에 회전가능하게 부착된다.

도 11 및 도 13에 도시한 바와 같이, 클리닝 유닛(60)과 현상 유닛(20)은 결합 핀(69)에 의해 서로 회전가능하게 결합됨으로써 카트리지(B)를 구성한다. 구체적으로는, 현상 유닛(20)의 길이 방향 양 단부에서, 현상 용기(23)에는 제1 현상 지지 구멍(23a) 및 제2 현상 지지 구멍(23b)이 제공된다. 또한, 클리닝 유닛(60)의 길이 방향 양 단부에서, 클리닝 프레임체(71)에는 제1 현수 구멍(71i) 및 제2 현수 구멍(71j)이 제공된다. 제1 현수 구멍(71i) 및 제2 현수 구멍(71j)에 압입된 결합 핀(69)이 제1 현상 지지 구멍(23a) 및 제2 현상 지지 구멍(23b)에 끼워맞춰질 때, 클리닝 유닛(60)과 현상 유닛(20)은 서로 회전가능하게 결합된다.

또한, 구동측 가압 부재(46R)의 제1 구멍부(46Ra)는 드럼 베어링(73)의 보스(73c)에 걸리고, 제2 구멍부(46Rb)가 구동측 현상 사이드 부재(26)의 보스(26a)에 걸려 있다. 또한, 비구동측 가압 부재(46F)의 제1 구멍부(46Fa)는 클리닝 프레임체(71)의 보스(71k)에 걸리고, 제2 구멍부(46Fb)가 베어링 부재(37)의 보스(37a)에 걸려 있다. 본 실시형태에서는, 구동측 가압 부재(46R) 및 비구동측 가압 부재(46F)는 인장 스프링에 의해 형성된다. 현상 유닛(20)이 스프링의 가압력에 의해 클리닝 유닛(60)에 가압될 때, 현상 롤러(32)는 드럼(62)의 방향으로 확실하게 압박되도록 구성된다. 그리고, 현상 롤러(32)의 양 단부에 제공된 간격 유지 부재(38)에 의해, 현상 롤러(32)는 드럼(62)으로부터 규정된 간격을 두고 유지된다.

(장치 본체로부터 카트리지에의 구동력 전달 구성)

도 7, 도 14a 및 도 14b를 참조하여, 장치 본체(A)로부터 카트리지(B)에 구동력을 입력하는 구성에 대해서 설명한다. 도 14a 및 도 14b는, 제1 실시형태에 따른 장치 본체(A)와 카트리지(B) 사이의 결합 부분의 구성을 각각 설명하는 개략도(상면도)이며, 도 14a는 커플링이 결합되기 전의 상태를 나타내고, 도 14b는 커플링이 결합된 후의 상태를 나타낸다.

도 7에 도시한 바와 같이, 카트리지(B)의 측면에는 장치 본체(A)로부터 구동력을 받는 드럼 커플링(70)과 현상 커플링(21)이 제공된다. 여기서, 드럼 커플링(70)은 클리닝 유닛(60)에 제공되고, 현상 커플링(21)은 현상 유닛(20)에 제공된다. 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)의 양자 모두는, 카트리지(B)에 대하여(드럼(62) 및 현상 롤러(32)의 회전 축선에 대하여) 경사질 수 있도록 구성된다. 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)은, 카트리지(B)의 착탈 동작에 의해, 드럼(62) 및 현상 롤러(32)의 회전 축선에 대하여 경사져서, 각각 장치 본체(A)의 제1 구동축(14) 및 제2 구동축(19)과 계합/계합해제된다.

도 14a에 도시한 바와 같이, 카트리지(B)가 부착되어 있지 않을 때는, 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)은 비틀림 코일 스프링(24, 75)에 의해 첨단이 삽입 방향(C)의 하류측을 향하는 경사 상태로 되도록 가압된다. 도 14b에 도시한 바와 같이, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에 부착되면, 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)은 각각 제1 구동축(14) 및 제2 구동축(19)과 계합된다. 이 계합의 과정에서, 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)은, 드럼(62) 및 현상 롤러(32)의 회전 축선을 따른 방향으로 배향되어(즉, 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)은 경사 상태로부터 해제되어), 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)이 장치 본체(A)로부터 구동력을 받을 수 있는 상태로 된다. 즉, 반경 방향으로 돌출하는 제1 구동축(14) 돌출부가 드럼 커플링(70)의 오목 형상 가장자리에 형성된 절결부에 걸릴 때, 제1 구동축(14)과 드럼 커플링(70)이 결합 상태로 된다. 제1 구동축(14)의 회전이 드럼 커플링(70)에 전해져서 드럼(62)을 회전시킨다. 현상 커플링(21)과 제2 구동축(19) 역시 동일한 방식으로 구성된다. 드럼(62), 현상 롤러(32), 및 구동축이 서로 결합될 수 있는 결합 구성은 여기에 나타낸 구성으로 한정되는 것이 아니라, 종래의 주지의 다른 구성을 사용할 수 있다는 것을 유의하라.

(장치 본체의 구동축에 대한 드럼의 축선 방향 위치 결정 구성)

도 1a, 도 1b, 도 7, 도 13, 도 15a, 도 15b, 도 16a 및 도 16b를 참고하여, 장치 본체(A)의 제1 구동축(14)에 대한 드럼(62)의 축선 방향 위치 결정 구성에 대해서 설명한다. 도 15a 및 도 15b는, 제1 실시형태에 따른 장치 본체(A)와 카트리지(B) 사이의 결합 부분의 구성을 각각 설명하는 개략도(측면도)이며, 도 15a는 커플링이 결합되기 전의 상태를 나타내고, 도 15b는 커플링이 결합된 후의 상태를 나타낸다. 도 16a 및 도 16b는, 제1 실시형태에 따른 장치 본체(A)와 카트리지(B) 사이의 결합 부분의 구성을 각각 설명하는 개략도(상면도)이며, 도 16a는 커플링이 결합되기 전의 상태를 나타내고, 도 16b는 커플링이 결합된 후의 상태를 나타낸다.

도 1a, 도 1b, 및 도 7에 도시한 바와 같이, 장치 본체(A)의 제1 구동축(14)은 구동측 판(15)에 제공된 구동축 지지 부재(1)에 의해 회전가능하게 지지되고, 구동축 지지 부재(1)에는 계합부(1c)가 제공된다. 즉, 계합부(1c)는 길이 방향으로 장치 본체(A)의 구동측(일단부측)의 부분에 배치된다. 계합부(1c)는 길이 방향에 직교하는 면인 제1 접촉면(1c1)과 제2 접촉면(1c2)을 구비한다. 카트리지(B)의 드럼(62)은, 드럼 커플링(70)과 일체화된 드럼 유닛으로서, 드럼 베어링(73)에 회전가능하게 지지되고, 드럼 베어링(73)에는 피계합부(74)가 제공된다. 즉, 피계합부(74)는 길이 방향으로 카트리지(B)의 구동측(일단부측)의 부분에 배치된다.

도 15a에 도시한 바와 같이, 카트리지(B)가 화살표 C로 나타낸 방향으로 부착되면, 드럼 베어링(73)의 피계합부(74)는 구동축 지지 부재(1)의 계합부(1c)에 계합된다. 즉, 카트리지(B)를 부착하는 과정에서 피계합부(74)와 계합부(1c)가 서로 접촉하여, 카트리지(B)의 드럼(62)의 축선 방향의 위치가 결정된다. 즉, 피계합부(74)가 계합부(1c)에 계합되어서 드럼 베어링(73)의 장치 본체(A)에 대한 회전 축선의 방향 이동이 규제될 때, 드럼 베어링(73)에 의해 회동 지지되는 드럼(62)의 회전 축선이 장치 본체(A)에 대해 위치 결정된다. 구체적으로, 피계합부(74)가 계합부(1c)에 계합된 계합 상태에서, 길이 방향에 있어서의 적어도 비구동측으로의 드럼 베어링(73)의 이동이 규제된다. 즉, 계합부(1c)의 제1 접촉면(1c1)(도 1b 참조)에 피계합부(74)가 접촉할 때, 길이 방향에 있어서의 비구동측으로의 드럼 베어링(73)의 이동이 규제된다. 본 실시형태에 따르면, 계합 상태에서는, 길이 방향에 있어서의 드럼 베어링(73)의 구동측으로의 이동이 더 규제된다. 즉, 계합부(1c)의 제2 접촉면(1c2)(도 1b 참조)에 피계합부(74)가 접촉할 때, 길이 방향에 있어서의 구동측으로의 드럼 베어링(73)의 이동이 규제된다. 이 위치 결정 상태(계합 상태)는, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 부착하는 과정에서 적어도 드럼 커플링(70)이 제1 구동축(14)에 결합될 때까지, 유지된다.

도 7 및 도 13에 도시한 바와 같이, 드럼(62)은 드럼 커플링(70), 구동측 드럼 플랜지(63) 및 드럼 베어링(73)을 개재하여 제공되는 한편, 구동축(14)은 구동축 지지 부재(1)를 개재하여서만 제공되므로, 드럼(62)과 구동축(14) 사이의 부품 공차가 감소한다. 도 15b에 도시한 바와 같이, 계합부(1c)에는 카트리지(B)의 부착 방향 하류 측에 절결부(1d)가 제공된다. 이로 인해, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 더 부착하는 과정에서 계합부(1c)와 피계합부(74)는 서로 접촉하지 않게 되어, 드럼(62) 및 카트리지(B)의 드럼 축선 방향의 위치 결정은 해제된다. 즉, 피계합부(74)와 계합부(1c) 간의 계합 상태는, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에서의 부착 완료 위치에 도달하기 전에, 해제된다.

또한, 도 16a 및 도 16b에 도시한 바와 같이, 카트리지(B)의 드럼 축선 방향의 위치 결정이 해제된 후, 상술한 바와 같이, 드럼 베어링(73)에 제공된 피규제부(61)(제2 계합부)가 삽입 방향(C)으로 장치 본체(A)에 제공된 규제부(2)의 오목부(제2 피계합부)에 삽입된다. 또한, 카트리지(B)가 장치 본체(A)에서의 부착 완료 위치에 도달했을 때에, 드럼 베어링(73)의 제1 피지지부(73b)(접촉부)가 구동축 지지 부재(1)의 구동측 제1 지지부(1a)에 대하여 삽입 방향(C)으로 접촉하게 된다. 이에 의해, 화상 형성 시에서의 카트리지(B)의 드럼 축선 방향의 위치와 해당 축선 방향에 직교하는 방향의 카트리지(B)의 위치가 결정된다. 이때, 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)은 각각 제1 구동축(14) 및 제2 구동축(19)과 계합되어, 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)이 장치 본체(A)로부터 구동력을 받을 수 있는 상태로 된다.

위에서 설명된 바와 같이, 피계합부(74)와 계합부(1c) 사이의 계합에 의해, 카트리지(B)를 부착하는 과정에서 적어도 드럼 커플링(70)과 제1 구동축(14)의 결합이 완료될 때까지, 드럼(62)의 회전 축선 방향의 위치 결정이 일시적으로 행해진다. 후속하여, 드럼 커플링(70)과 제1 구동축(14) 사이의 결합 상태가 형성된 후에, 축선 방향의 규제가 일시적으로 해제된 후에, 부착 완료 위치에서의 카트리지(B)의 장치 본체(A)에 대한 최종적인 위치 결정이 행해진다. 즉, 규제의 해제에 의해, 일시적인 위치 결정을 위한 규제 구성에서의 치수 변동이 최종적인 위치 결정에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다. 상기 구성에 의해, 결합부의 구성 부품과, 카트리지(B)의 최종적인 위치 결정을 위한 구성 부품 사이의 치수 정밀도나 조립 정밀도의 변동 등을 어느 정도까지 흡수하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태는 드럼 커플링(70) 및 현상 커플링(21)의 2개의 구동 입력 메커니즘을 설명하지만, 상기 메커니즘은 이것으로 한정되지 않고 임의의 다른 구동 입력 메커니즘이 채용될 수 있다는 것을 유의하라. 본 실시형태는, 본 발명에 따른 카트리지 부착 시의 일시적인 회전 부재의 축선 방향의 위치 결정 구성을, 감광 드럼(62)의 결합 구성에 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 현상 롤러(32)의 결합 구성에 적용해도 되고, 다른 마찬가지의 구성에 적용해도 된다.

위에서 설명된 방식에 있어서, 카트리지(B)를 장치 본체(A)에 부착하는 과정에서, 장치 본체(A)에서의 감광 드럼(62)의 축선 방향의 위치를 보다 정확하게 결정할 수 있다.

본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (14)

1. 화상 형성 장치의 장치 본체에 탈착가능하게 부착될 수 있도록 구성되는 카트리지이며,
   상기 장치 본체에 제공된 구동축과 결합가능하도록 구성되는 커플링을 포함하고, 상기 구동축으로부터 구동력을 받아 회전하는 회전 부재와,
   상기 회전 부재를 회동 지지하도록 구성되는 베어링 부재를 포함하고,
   상기 베어링 부재는, 상기 회전 부재의 회전 축선의 방향에 있어서 상기 카트리지의 일단부측에 위치 결정되고 상기 장치 본체에 제공된 계합부에 계합되도록 구성되는 피계합부를 갖고,
   상기 피계합부와 상기 계합부 간의 계합 상태가, 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 부착하는 과정에서 적어도 상기 커플링이 상기 구동축에 결합될 때까지 유지되며,
   상기 피계합부와 상기 계합부가 계합 상태로 될 때, 상기 회전 축선의 방향에 있어서의 상기 카트리지의 적어도 타단부측을 향하는 상기 베어링 부재의 이동이 규제되는, 카트리지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피계합부 및 상기 계합부는, 사용 시에, 상기 카트리지가 상기 장치 본체에서의 부착 완료 위치에 도달하기 전에, 상기 피계합부와 상기 계합부 간의 계합 상태가 해제되도록 구성되는, 카트리지.
3. 제1항에 있어서,
   상기 베어링 부재는, 상기 장치 본체에서의 부착 완료 위치에서, 상기 장치 본체에 대한 회전 축선의 방향에 있어서 상기 카트리지의 이동이 규제되도록, 상기 장치 본체에 제공된 제2 계합부에 계합되는 제2 피계합부를 더 포함하는, 카트리지.
4. 제3항에 있어서,
   상기 피계합부 및 상기 계합부는, 사용 시에, 상기 제2 피계합부가 상기 제2 계합부에 계합되기 전에, 상기 피계합부와 상기 계합부 간의 계합 상태가 해제되도록 구성되는, 카트리지.
5. 제1항에 있어서,
   상기 베어링 부재는, 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 부착하는 부착 완료 위치에서, 부착 시에 상기 카트리지를 상기 장치 본체 안으로 삽입하는 방향으로, 상기 장치 본체에서 상기 계합부를 구비하는 부재와 접촉하는 접촉부를 더 포함하는, 카트리지.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전 부재는 감광 드럼인, 카트리지.
7. 제1항에 있어서,
   상기 회전 부재는 대전 롤러인, 카트리지.
8. 회전 부재가 구비된 카트리지가, 상기 회전 부재에 구동력을 전달하도록 구성된 구동축을 갖는 장치 본체에 탈착가능하게 부착될 수 있도록 구성되는 화상 형성 장치이며,
   상기 장치 본체는, 상기 구동축을 회전가능하게 회동 지지하도록 구성되고 상기 회전 부재의 회전 축선의 방향에 있어서의 상기 회전 부재의 이동을 규제하도록 구성되는 계합부를 갖는 지지 부재를 포함하고,
   상기 카트리지는, 상기 회전 부재와 피계합부를 회동 지지하도록 구성되는 베어링 부재를 포함하고, 상기 피계합부는 상기 회전 부재의 회전 축선의 방향에 있어서 상기 카트리지의 일단부측에 위치 결정되고 상기 계합부에 계합가능하고,
   상기 계합부와 상기 피계합부 간의 계합 상태가, 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 부착하는 과정에서 상기 회전 부재가 상기 구동축에 결합될 때까지 유지되며,
   상기 피계합부와 상기 계합부가 계합 상태로 될 때, 상기 회전 부재의 상기 회전 축선의 방향에 있어서 상기 카트리지의 적어도 타단부측을 향하는 상기 베어링 부재의 이동이 규제되는, 화상 형성 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 피계합부 및 상기 계합부는, 사용 시에, 상기 카트리지가 상기 장치 본체에서의 부착 완료 위치에 도달하기 전에, 상기 피계합부와 상기 계합부 간의 계합 상태가 해제되도록 구성되는, 화상 형성 장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 베어링 부재는, 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 부착하는 부착 완료 위치에서, 상기 회전 부재의 회전 축선 방향에 있어서 상기 카트리지의 이동이 규제되도록, 상기 장치 본체에 제공된 제2 계합부에 계합되는 제2 피계합부를 갖는, 화상 형성 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 피계합부 및 상기 계합부는, 사용 시에, 상기 제2 피계합부가 상기 제2 계합부에 계합되기 전에, 상기 피계합부와 상기 계합부 간의 계합 상태가 해제되도록 구성되는, 화상 형성 장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 베어링 부재는, 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 부착하는 부착 완료 위치에서, 부착 시에 상기 카트리지를 상기 장치 본체에 삽입하는 방향으로, 상기 지지 부재와 접촉하는 접촉부를 갖는, 화상 형성 장치.
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 부재는 감광 드럼인, 화상 형성 장치.
14. 제8항에 있어서,
    상기 회전 부재는 대전 롤러인, 화상 형성 장치.

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