專利名稱：顯影裝置、處理盒和圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電子照相系統(tǒng)的圖像形成設(shè)備，例如打印機、傳真機、復印才^1復合型設(shè)備，因而圖像可以通過^^例如顯影^^f斜立來顯影，并且尤其涉 及一種用于圖像形成設(shè)備的處理盒和一種用于處理盒的顯影裝置。
背景技術(shù)：
應用在電子照相設(shè)備中的顯影劑載體定位成相對于圖像載體具有微小 的間隙，或與之略微地接觸。該定位方式可能意味著顯影劑載體與圖像載體 完全固定，或意味著沿圖像載體的方向擠壓顯影劑載體。在這樣的結(jié)構(gòu)中， 典型的是驅(qū)動力通過齒輪傳遞到顯影劑載體上。如果顯影劑載體在 一端側(cè)處沿其旋轉(zhuǎn)軸線的方向被驅(qū)動而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體， 那么通過一側(cè)上接收的齒輪驅(qū)動力而施加到圖像載體的擠壓力在左和右之 間可能會產(chǎn)生差異(驅(qū)動側(cè)和該驅(qū)動側(cè)的相反側(cè)之間的差別)。曰本專利申請No. H10-282752 (稱為現(xiàn)有4支術(shù)1)和日本專利申請No. H09-106184 (稱為現(xiàn)有技術(shù)2)提出了 一項涉及顯影裝置的技術(shù)，該顯影裝 置向圖像載體供應顯影劑且包括顯影劑載體，該顯影劑載體通過向設(shè)置在其 軸上的齒輪施加驅(qū)動力而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，使得顯影劑載體沿圖像載體的方向被擠壓。現(xiàn)有技術(shù)1提出了一項技術(shù)，其中采用的結(jié)構(gòu)使得當驅(qū)動力傳遞到顯影 粉(toner)載體時，顯影粉載體沿電子照相感光體的旋轉(zhuǎn)中心方向被擠壓， 并且現(xiàn)有技術(shù)2提出了一項技術(shù)，其中感光體和顯影輥的定位位置受到通過 擠壓彈簧朝向感光體擠壓顯影裝置而引起的感光體的軸承與顯影裝置的顯 影輥的軸承之間的相互擠壓接觸的影響。因此，在該彈簧擠壓類型中，即使 驅(qū)動側(cè)上的擠壓力通過施加對應于驅(qū)動力的量的修正而被改變，但最終結(jié)果 仍是由于轉(zhuǎn)矩的變化而在驅(qū)動側(cè)和該驅(qū)動側(cè)的相反側(cè)之間產(chǎn)生差異。同樣地，在顯影劑載體的兩端設(shè)置間隙輥或接觸輥的方法已被提出。然 而，除了成本增加之外，由于驅(qū)動力在顯影劑載體中產(chǎn)生輥的彎曲，從而導致了間隙或接觸夾持沿軸向方向相對于感光體的可變性。
因此，不論采用上述哪一項技術(shù)，都不能說解決了由于在一側(cè)上接收的 齒輪驅(qū)動力而產(chǎn)生作用到圖像載體上的擠壓力左/右不同(驅(qū)動側(cè)和該驅(qū)動側(cè) 的相反側(cè)之間不同)的問題。
同樣地，例如日本專利No. 2006-48018 (稱為現(xiàn)有4支術(shù)3)中提出了一 種圖像形成設(shè)備，該圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)中感光體和顯影輥之間的夾持量通 過調(diào)節(jié)顯影輥和感光體的軸之間的距離而設(shè)為指定值，所述調(diào)節(jié)借助于調(diào)節(jié) 夾具而實現(xiàn)，該調(diào)節(jié)夾具旋轉(zhuǎn)支承顯影輥的偏心軸承件。在這樣的圖像形成 設(shè)備中，必須裝配偏心凸輪和使其旋轉(zhuǎn)的機械裝配件。
涉及本發(fā)明的技術(shù)也在例如日本專利申請No. H02-868537中4皮公開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于圖像形成設(shè)備的處理盒(process cartridge)和顯影裝置，其 中防止了齒輪驅(qū)動力對顯影劑載體^i口到圖像載體上的擠壓力的影響。
在本發(fā)明的一個方面中，顯影裝置包括顯影劑載體，其通it^加到設(shè)置在其軸 部件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)。該顯影劑載體在圖〗象載體的方向上被擠 壓。支承該軸部件的軸承可滑動，并且該軸承的滑動方向相對于驅(qū)動力的方向設(shè)置 為約90°。
在本發(fā)明的另一方面中，顯影裝置包括顯影劑載體，其通過施加到設(shè)置在其軸 部件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)。該顯影劑載體在圖像載體的方向上被擠 壓。支承該軸部件的軸承可滑動。軸承在沿軸部件的縱向方向設(shè)置齒輪的一側(cè)上受 到擠壓的擠壓力(pressing force) Fk和軸7 、在沿軸部件的縱向方向設(shè)置齒輪的一側(cè) 的相對側(cè)上受到擠壓的擠壓力Fh,分另'J根據(jù)軸承的滑動方向相對于驅(qū)動力的方向的
角度e大小設(shè)置如下
當e〈90。時Fk〉Fh; 當9=90。時Fk-Fh;且 當e〉90。時Fk<Fh。
在本發(fā)明的再一方面中，處理盒相對于圖像形成設(shè)備的主體可分離，且至少整 體支承顯影裝置和圖像載體。顯影裝置包括顯影劑載體，其通1± 。到設(shè)置在其軸 部件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)。該顯影劑載體在圖像載體的方向上被擠 壓。支承該軸部件的軸承可滑動，并且該軸承的滑動方向相對于驅(qū)動力的方向設(shè)置為約90。。
在本發(fā)明的再一方面中， 一種包括處理盒的圖像形成設(shè)備，其中該處理盒相對 于圖像形成設(shè)備的主體可分離，且至少M支承顯影裝置和圖像載體。顯影裝置包
括顯影劑載體，其通ii^加到設(shè)置在其軸部件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)， 且顯影劑載體在圖像載體的方向上被擠壓。支承該軸部件的軸承可滑動，并且該軸
承的滑動方向相對于驅(qū)動力的方向設(shè)置為約90°。


本發(fā)明上述和其它目的、特征和優(yōu)點將從以下參照附圖的詳細描述中變
得更加明顯，其中
圖1是示出應用本發(fā)明的彩色電子照相裝置的概略結(jié)構(gòu)的橫向剖視圖2是示出彩色電子照相裝置的圖像形成單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖3是圖像形成單元的分解透視圖4是圖像形成單元的^卩分的分解透視圖5是圖像形成單元的另^分的分解透視圖6是示出面板的透視圖7是示出另 一面^反的if碎見圖8A是示出由齒輪^^的驅(qū)動力和軸承滑動方向之間的關(guān)系的示意圖； 圖8B是示出軸7 "骨動方向的示意圖； 圖9是示出軸承的實例的透視圖10是示出設(shè)置在面才^Ji用以？ 1導軸承的弓1導部件的透一見圖ll是示出軸承的另一實例的透視圖12是設(shè)置在面^Ji用以？ 1導軸承的？ 1導部件的透視圖13A是示出由齒4^口的驅(qū)動力和軸7 W骨動方向之間的關(guān)系的示意圖13B是示出軸岸義滑動方向的示意圖14A是示出由齒4^i口的驅(qū)動力和軸7 ^骨動方向之間的關(guān)系的示意圖14B是示出軸承滑動方向的示意圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的處理盒的外部透視圖16是給出用以角,釋處理盒相對于圖像形成設(shè)備的主體連接/分離模式的示意
圖17是示出一種模式的實例的剖面正視圖，在該模式中圖像載體和顯影劑載體在接觸式顯影系統(tǒng)中相接觸；
圖18是示出從一種模式的軸向方向觀察時的橫向剖視圖，在該模式中圖像載 體和顯影劑載體在接觸式顯影系統(tǒng)中相接觸；
圖19是示出一種模式的實例的剖面正視圖，在該模式中圖像載體和顯影劑載 體在非接觸式顯影系統(tǒng)中相接觸；
圖20是示出從一種模式的軸向方向觀察時的橫向剖視圖，在該模式中圖像載 體和顯影劑載體在非接觸式顯影系統(tǒng)中相接觸；
圖21是示出作用于安頭t^圖像形成設(shè)備中的處理盒的轉(zhuǎn)矩的實例的示意圖22是示出在軸形突出物和引導凹槽的裝配部件中的間隙的實例的局部橫向 剖浮見圖23A是示出一種狀態(tài)的示意圖，在該狀態(tài)下，軸形突出物與軸形突出物和引 導凹槽的裝配部件中的間隙的左壁面相接觸；以及
圖23B是示出一種狀態(tài)的局部橫向剖視圖，在該狀態(tài)下，軸形突出物與軸形突 出物和《1導凹槽的裝配部件中的間隙的左壁面相接觸。
具體實施例方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。 [1]圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作
首先，將描述應用本發(fā)明的圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作。
圖1示出了圖像形成設(shè)備的實例，并概略地示出了彩色電子照相(color electrophotographic)裝置的結(jié)構(gòu)。在彩色電子照相裝置l中，圖像形成單元6順次 設(shè)置在該設(shè)備的框架的大致中心位置(黑色圖像形成單元用6K表示，青色圖像形 成單元用6C表示，洋紅色圖像形成單元用6M表示，且黃色圖像形成單元用6Y表 示。在對每種顏色分別表示過于復雜的情況下，省略了其后綴K、 C、 M和Y等。 該方式同才羊適用于其它部件)。
在圖像形成單元6的頂部,設(shè)置有用于在圖像載體6a上形成割象的曝光裝置5, 該曝it^置5例如包括感ihi支。在圖像形成單元6的下方，在左/右方向上設(shè)置有由 在左側(cè)和右側(cè)設(shè)置的支承輥支承的傳輸帶3。該傳輸帶3被驅(qū)動以沿逆時針方向旋 轉(zhuǎn)。第二傳輸裝置11設(shè)置成面向在傳輸帶3的右手端設(shè)置的支承輥，該第二傳輸 裝置11將顯影粉圖像(tonerimage)傳輸?shù)接涗浗橘|(zhì)上，該記錄介質(zhì)由片(sheet) 狀的介質(zhì)組成。中間傳輸主體清潔裝置14設(shè)置在傳輸帶3的旋轉(zhuǎn)方向上，位于第二傳輸裝置11的下游側(cè)和黑色圖像形成單元6K的上游側(cè)的位置。
用過的顯影粉回收容器15設(shè)置在傳輸帶3的下方；在用過的顯影粉回收容器 15的下方設(shè)置有供紙盒8,記錄介質(zhì)S堆疊并容納于該供紙盒8中。記錄介質(zhì)S分 成單張，由供紙裝置9傳遞和提供；這些記錄介質(zhì)S在傳輸帶3和第二傳輸裝置11 之間通過，并被引導至定影裝置12,在此處顯影粉圖像被熱定影在記錄介質(zhì)S上。
現(xiàn)在參考圖2對圖像形成單元6進行描述。在與顯影裝置16合為一體的粉倉 (toner hopper) 6b中，與黑色圖像形成單元6K、青色圖像形成單元6C、洋紅色圖 像形成單元6M和黃色圖像形成單元6Y相對應的四種不同顏色(黑色、青色、洋 紅色和黃色)的顯影粉作為纟田微的彩色粉末被填充。
在由圖像載體6a (在該實例中為感光鼓)組成的潛像保持裝置的周圍，設(shè)置有 由顯影劑載體組成的用以向圖像載體6a供應顯影粉的顯影輥6h;清潔刮板6c,用 以刮除首次傳輸^^亍后剩余的顯影粉，在首次傳輸中，由顯影粉顯影的圖像被傳輸 到傳輸帶上；與圖像載體6a接觸的充電輥6d;顯影粉輸入螺桿6e，用以^是供已水 平方向刮除過的顯影粉；顯影粉輸入帶6f，由此獲得來自顯影粉輸入螺桿6e的顯 影粉；以及用過的顯影粉回收部件6g,由此回收顯影粉。
接下來，將對電子照相圖像形成的過程進行描述。
在圖2中，圖像載體6a通過驅(qū)動裝置(未示出)沿箭頭20所示的方向旋轉(zhuǎn)， 并且該圖像載體6a表面上的感光層通過充電輥6d被初始^i也充電至一致的高電位。
采用這種方式被充電至一致的高電位的圖像載體6a的感M根據(jù)圖像數(shù)據(jù)， 通過曝光裝置5的掃描曝光光束而選4和lli也曝光，并且由此形成靜電潛像，其包括 由初始化產(chǎn)生的高電位區(qū)域和通過該曝光電位被削弱的低電位區(qū)域。
接下來，當來自其表面形成有薄顯影粉層的顯影輥6h的靜電 W象的低電位區(qū) 域(或高電位區(qū)域)到達接觸位置時，顯影粉被傳輸以形成顯影粉圖像(即，圖像 被顯影)。在首次傳輸之后，與圖像載體6a相接觸的清潔刮板6c清潔來自圖像載體 6a的表面的剩余顯影粉，使得其可用于后來的顯影粉圖像的形成。
參考圖1繼續(xù)進行描述。第一傳輸輥3a設(shè)置在圖像形成單元6與傳輸帶3相 接觸的位置中，使得通過向第一傳輸輥3a施加高電位，在圖像載體(感光鼓)6a 和傳輸帶3之間產(chǎn)生了電位差，從而導致傳輸在圖像載體(感iti支6a)的表面上形 成的顯影粉圖像。
這些顏色的顯影粉圖像中每一個都通過圖像形成單元6K、 6C、 6M和6Y被成功地傳輸?shù)絺鬏攷?,因iltit過單色顯影粉圖像的疊合在傳輸帶3上形成多種顏色 的彩色顯影粉圖像。
接下來，諸如紙張或OHP紙的記錄介質(zhì)S適時地乂人供紙裝置9和紙張傳i^
置(面對輥)IO被提供到第二傳輸位置(在該位置中，第二傳輸裝置11和傳輸帶 3彼:tt^目對)，并且通過向第二傳輸裝置11 ^口高電位而在傳輸帶3和第二傳輸裝 置11之間建立電位差，并通過傳輸在傳輸帶3表面上形成的顯影粉圖像，從而將 在傳輸帶3的表面上形成的單色或多色顯影粉圖像傳輸?shù)接涗浗橘|(zhì)S。
因而顯影粉圖像已被傳彩'j其上的記錄介質(zhì)S從傳輸帶3分離開，且該顯影粉 圖像借助于定影裝置12而軟化定影(melt-fix)在記錄介質(zhì)S上記錄介質(zhì)此時通 iti氏張排出裝置(面對輥)13而被排出到位于彩色電子照相裝置1的頂面的紙張排 出盤中。
在向記錄介質(zhì)7傳送顯影粉圖像之后，殘留在傳輸帶3的表面上的過剩顯影粉 通過中間傳輸主體清潔裝置14被清除，并被回"t^用過的顯影粉回i]t^器15中。 然后，被清潔的傳輸帶3已準備好傳輸下一顯影粉圖像。
通過盡可能地簡化從記錄介質(zhì)7的紙張供給(供紙裝置9 )到紙張排出(紙張 排出裝置13)的傳輸^4圣，并且增大傳輸路徑的曲率半徑，可以防止傳輸期間的卡 紙并提高可靠性。同樣地，可以以簡單的方式^^亍用于發(fā)生卡紙時移除卡紙的補救 操作，此外，使得還可能使用一種彩色電子照相設(shè)備，在該種彩色電子照相設(shè)備中 可以采用例如包括厚紙的各種類型的記錄^h質(zhì)。
在該實施例的例子中，從數(shù)據(jù)提供(供紙裝置9)到紙張排出(紙張排出裝置 13)的記錄介質(zhì)傳輸i^至大致形成弓形，并且傳輸帶3、圖像形成單元6和曝光裝 置5配置在記錄介質(zhì)傳輸^f至的內(nèi)側(cè)上由此可以有效地4^]該設(shè)備的框架內(nèi)的空 間，使得可以實現(xiàn)小型化，筒化傳輸^4圣，且實現(xiàn)了一種配置，在該配置中當排出 記錄介質(zhì)7時，圖像正面被引導朝下。
借助于該結(jié)構(gòu)可以簡化傳輸路徑，并且實踐中所有的結(jié)構(gòu)單元都配置在傳輸路 徑的內(nèi)側(cè)上因而傳輸路徑可接近設(shè)備的框架，使得該傳輸路徑可以輕易地開啟， 并且也簡化了用于卡紙發(fā)生時移除卡紙的補救操作。
通過配置將要排出到彩色電子照相設(shè)備1上的記錄介質(zhì)S,使其圖像正面被引 導朝下，當堆疊在彩色電子照相設(shè)備1上的記錄介質(zhì)S被移除使得其圖像正面被引 導向上時，可以獲得記錄介質(zhì)S按照打印次序從頂部到底部被堆疊配置的優(yōu)點。
由于采用了其中圖1的右手側(cè)是與操作者直接相對的正面的結(jié)構(gòu)，用于卡紙發(fā)生時移除卡紙的補救動作被簡化了 。
由于如此配置j吏得彩色電子照相設(shè)備l的頂部(排紙盤2)在頂部左側(cè)處繞軸
la敞開，因而與其同為消耗品的曝M置5、圖像形成單元6可由操作者/Ai面替 換。由于這種正面進入結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中所有系列的動作都可從正面4似亍，因而在 任何安裝位置都可實施彩色電子照相設(shè)備。
如果圖像形成單元6構(gòu)造為可相對于圖像形成設(shè)備(例如彩色電子照相設(shè)備1 ) 分離的單元，則這種圖像形成單元稱為處理盒。處理盒至少包括圖像載體和顯影裝 置。涉及軸7 "骨動的結(jié)構(gòu)
在圖2中，采用了這樣的配置，其中顯影裝置16中的顯影劑載體6h相對于圖 像載體6a^f微小間隙，或與圖像載體6a相接觸因此，能夠在設(shè)置于圖像載體 6a的圓周表面處的感光體上形成;割象。該包括顯影裝置16的圖像形成單元6的結(jié) 構(gòu)在圖3中以分解狀態(tài)顯示。
在圖3中，該圖像形成單元6以分解為四個組件的狀態(tài)而示出，即為本發(fā)明 特征的顯影裝置16 (也稱作顯影劑載體單元或顯影單元)、圖像載體單元17、以及 支承這些單元(顯影裝置16和圖像載體單元17 )的左面板18和右面板19。另夕卜， 圖4示出了裝配狀態(tài)下的圖像形成單元6，其中左面板18的部分以更大的比例示出， 并且圖5示出了處于裝配狀態(tài)下的圖像形成單元6，其中右面板19的部分以更大的 比例示出。
在圖3中，顯影裝置16的顯影劑載體6h憑借安裝在顯影劑載體殼體6i的左側(cè) 和右側(cè)上的第一軸承6hl、 6h2而被支承在顯影裝置16上。如圖4和圖6所示，在 支承顯影劑載M元16和圖像載體單元17的左面板18上，設(shè)置了支承顯影劑載 體6h的軸末端6h3的第Ji4由承18a。同樣地，如圖5和圖7所示，在支承顯影劑載 體單元16和圖像載體單元17的右面板19上，設(shè)置了支承顯影劑載體的軸末端6h3 的第二軸承19a。
這些第二軸承18a、 19a可相對于由顯影劑載體6h和第一軸承6hl、 6h2支承的 顯影裝置16,沿例如與圖像載體6a相接觸或遠離圖像載體6a的方向滑動；擠壓彈 簣18b、 19b被設(shè)置，用以沿圖像載體6a的方向通過第二軸承18a、 19a擠壓顯影劑 載體6h的左軸末端和右軸末端6h3。由于這種結(jié)構(gòu)，在圖6和圖7以及其它附圖中 示出的該實例中，第二軸承18a、 19a可沿方向P移動?，F(xiàn)在將參考附圖8A和8B,對這些第J^由承18a、 19a的移動方向P以及圖像 載體齒輪6a-G與顯影劑載體齒輪6h-G的位置關(guān)系進行描述。圖8A示出了齒輪的 配置和驅(qū)動力，以及第二軸承的滑動方向等；圖8B分別地示出了在圖8A中所示 的配置中的第^4i承18a,以避免附圖復雜。
圖像載體齒輪6a-G和顯影劑載體齒輪6h-G直接嚙合,從而圖像載體齒輪6a-G 的節(jié)距圓6a-GP與顯影劑載體齒輪6h-G的節(jié)距圓6h-GP相接觸。兩個節(jié)距圓6a-GP 和6h-GP的公切線x-x與通過兩個節(jié)距圓的中心(圖像載體的中心和顯影劑載體的 中心)的直線正交。
當圖像載體6a通過驅(qū)動裝置(未示出)沿箭頭20所示的方向旋轉(zhuǎn)時，與圖像 載體齒輪6a-G相嚙合的顯影劑載體齒4侖6h-G接收沿箭頭21所示方向的轉(zhuǎn)矩。由 箭頭21所示的驅(qū)動力的方向相對于公切線x-x具有傾斜角a,其圓點為兩個節(jié)距圓 的接觸點K:通常該傾斜角a為齒輪壓力角，典型地為20。。
顯影劑載體6h的驅(qū)動側(cè)(沿顯影劑載體的軸的縱向方向的驅(qū)動側(cè)，即左面板 那一側(cè))上的第二軸承18a的滑動方向P'被設(shè)置^目對于箭頭21的方向約為90°, 該箭頭21的方向即為齒輪的驅(qū)動力的方向，從而其通過擠壓彈簧18b沿圖像載體 6a的方向纟皮才齊壓。
這一沒置是本發(fā)明的特征，且如此設(shè)置使得沿顯影劑載體的軸的縱向方向兩端 側(cè)支承軸部件的第4由承可沿著在面^Ji設(shè)置的引導部件滑動，并且通過由擠壓彈 簧沒置的擠壓裝置^/口壓力，顯影劑載體朝向圖像載^^皮擠壓。同樣地，通過將軸 承的滑動方向相對于驅(qū)動力方向的角度(e)設(shè)置為約90°， ^i口到顯影劑載體齒輪 6h-G的驅(qū)動力對顯影劑栽體^^到圖像載體的擠壓力的影響顯著降低。在該實例 中，因為驅(qū)動力沿與圖8A中箭頭21所示驅(qū)動力的方向正交的滑動方向P'、且通過 接觸點K的分量為O,因而如圖8B所示，即便沿第^由承18a的實際滑動方向P， 該驅(qū)動力同樣不^^作用，該實際滑動方向Pi殳置為與滑動方向P'平行。因此，々支i殳 第二軸承18a的滑動阻力和第^4A承19a的滑動阻力相等，如果采用了擠壓彈簧 18b、 19b的相同的彈力，則通過第二軸承18a、 19a在顯影劑載體6h的驅(qū)動側(cè)和該 驅(qū)動側(cè)的相對側(cè)上^>的擠壓力不會產(chǎn)生差別。
由于即便齒輪轉(zhuǎn)矩是變化的，也不^f》響擠壓力，所以可以一直保持目標擠壓 力。同樣地，在接觸式顯影系統(tǒng)中，擠壓力可以設(shè)置在低水平，并JLit^轉(zhuǎn)矩減小 方面具有很大的優(yōu)點。在上述描述的示范性實施例中，盡管圖像載體齒輪6a-G和 顯影劑載體齒輪6h-G直接連接，使得可能采用緊湊的結(jié)構(gòu)且具有使各單元和主要機器體小型化的優(yōu)點，但是該設(shè)置可以相對于主驅(qū)動齒輪以相同的方式進行，甚至
在圖像載體齒輪6a-G和顯影劑載體齒輪6h-G未直接連接的情況下，例如在彩色電 子照相設(shè)備1的主驅(qū)動齒輪直接驅(qū)動顯影劑載體齒輪6h-G，且該顯影劑載體齒專侖 6h-G與圖像載體齒輪6a-G相嚙合的情況下。
需要注意的是，為了使顯影劑載體6h在該結(jié)構(gòu)中滑動，有必^^吏合并顯影劑 載體6h的顯影裝置16也應能夠滑動為了 iiiij這一 目標，在如圖6 (圖4 )所示 的左面板18上形成的顯影裝置的支承部件18d和在如圖7 (圖5 )所示的右面板19 上形成的顯影裝置的支岸、部件19d分別形成槽狀，從而允許沿槽的方向滑動。
由于顯影裝置16相對于左面板18和右面板19以該方式可滑動地支7 義，并且 擠壓部件和支承顯影劑載體的軸承設(shè)置在面板18和19內(nèi)，因而該顯影劑載體6h 可以輕易地與圖像載體6a分離開。由于這種結(jié)構(gòu)，第二軸承18a、 19a的移動可以 通過夾具而被限制，例如在圖4和圖5中示出的第二軸才乘怍窗口 18e和19e中的楔 形止動件，并且當運送時，該顯影劑載體6h可以被保持在與圖像載體6a相分離的 狀態(tài)。這樣，可以防止由于受到持續(xù)的壓力而引起的顯影劑載體塑性變形。同樣地， 通過設(shè)置如前所述的使顯影劑載體與圖像載體分離開的釋放裝置(楔元件)，可以 輕易地實現(xiàn)/A^卜部去除左側(cè)面和右側(cè)面。
需要注意的是，在不采用上述實例中所述的包括圖像形成單元6的結(jié)構(gòu)作為可 滑動地支承第^4A承的裝置的情況下，代替上述的面板，保持該顯影裝置的穩(wěn)定部 件，例如圖像形成設(shè)備主體的側(cè)板，可以用作第4由承支承裝置。
圖9示出了設(shè)置在左面板18內(nèi)的第二軸承18a的實例。在第二軸承18a中，滑 動面18al具有可在左面板18上滑動的平面形狀。該平面部件滑過包括與圖10中 所示的左面板18平行iMt3對的平面部件的滑動面18c。然而，如圖8A和8B所示， 由箭頭21所示的驅(qū)動力^y。到顯影劑載體齒輪6h-G，從而較大的力通過顯影劑載 體61"&加到滑動面18al。
因此，需要關(guān)注的是，由于在一個平面部件與另一平面部件相對滑動中滑動阻 力較大，所以可能不會施加預定的擠壓力。因此，^>圖像載體上的顯影劑載體的 預定擠壓力可以通過減少滑動面的滑動力而確保，Jitit^軸承的至少一個面采用 圓形(曲面)用于第二軸承18a的滑動面18a2，可以使引導部件與第二軸承滑動接 觸的區(qū)域以曲面和平面結(jié)合的方式來減少滑動面的滑動力，如圖11所示?？紤]滑 動時對方向的穩(wěn)定性的要求，優(yōu)選地僅〗叉將一個面制成圓形(曲面)。需要注意的 是，為了保持擠壓彈簧18b,分別i棘第^由承18a上設(shè)置突出物18a3JL^左面板18上設(shè)置突出物18cl。如圖12所示，通過滑動面18c2可以獲得相同的益處，其中 面板的至少一個面具有在左面板18的一側(cè)上形成圓形(曲面)的滑動面。在前述 顯影劑載體6h的相對側(cè)上的第二軸承19a也可以以相同的方式^勾造。這樣，關(guān) 于具有軸承的面板的滑動面，通過將軸承的至少一個側(cè)面或面板的？ 1導部件的至少 一個側(cè)面制成圓形，即便 口齒輪驅(qū)動力時，軸7 0口面板之間的摩擦力可以減小， 因而4吏4尋可確i呆指定的捐:壓力。
如上所述，在參考附圖8進et苗述的實例中，通過使驅(qū)動力與第二軸承的滑動 方向的角度成90。，減小了由箭頭21所示的驅(qū)動力的作用。接下來，如圖13A和 圖13B所示，第二軸承18a的滑動方向Q'相對于由箭頭21所示的驅(qū)動力的方向的 角度(e)呈銳角(3,并JI在采用經(jīng)過接觸點K的方向的情況下，滑動方向Q'上的 驅(qū)動力(箭頭21)的分力22在一個方向上作用，從而使顯影劑載體6h與圖像載體 6a分離開。
在這種情況下，通過使擠壓彈簧18b的力相對于位于驅(qū)動側(cè)上的第二軸承18a 更大，JLit過使擠壓彈簧19b的力相對于位于驅(qū)動側(cè)的相對側(cè)上的第1由承19a更 大，便可獲得相對于顯影劑載體6h的一致的擠壓力。因此，可以通過設(shè)定施加到 在設(shè)置有齒輪一側(cè)上的第二軸承的擠壓力Fk和^;。到在設(shè)置有齒輪一側(cè)的相對一 側(cè)上的第二軸承的擠壓力Fh來確保一致的擠壓力，從而使擠壓力之間保持Fk>Fh 的關(guān)系。關(guān)于圖13B所示的設(shè)置成與滑動方向Q湘平行的第ji4A承18a的實際滑動 方向Q也可以同樣i4ii4l^苗述。
接下來，如圖14A和圖14B所示，當?shù)?由承18a的滑動方向R湘對于由箭 頭21所示的驅(qū)動力方向的角度(e)呈鈍角Y,并且沿經(jīng)過接觸點K的方向，滑動 方向R'上的驅(qū)動力(箭頭21)的分力23在一個方向上作用，例如相對圖像載體6a 擠壓顯影劑載體6h。
在這種情況下，通過減小擠壓彈簧18b的相對于處于驅(qū)動側(cè)上的第二軸承18a 的擠壓力，且減小擠壓彈簧19b的相對于處于驅(qū)動側(cè)的相對側(cè)上的第J^由承19a的 擠壓力，便可獲得相對于顯影劑載體6h的一致的擠壓力。因此，可以通過設(shè)定施 加到在設(shè)置有齒輪一側(cè)上的第二軸承上的擠壓力Fk和;^口在在設(shè)置有齒輪一側(cè)的 相對一側(cè)上的第二軸承上的擠壓力Fh來確保一致的擠壓力，從而使擠壓力之間保 持Fk〈Fh的關(guān)系。關(guān)于圖14B所示的設(shè)置成與滑動方向R'相平行的第二軸承18a 的實際滑動方向R也可以同樣地進^^苗述。
在上述內(nèi)容中，已將處理盒作為示范性實施例進行了描述。具有上述示范性實施例的結(jié)構(gòu)的處理盒的外形視圖在圖15中示出。處理盒6K與圖1中所示的黑色圖 像形成單元6K相對應；如圖16所示，該處理盒是可分離的，并通過設(shè)置在彩色電 子照相設(shè)備l的主體的側(cè)板30中的U形引導凹槽31而被引導。
伸長的引導突起物40沿垂直方向i殳置在處理盒6K的左面板18上，并且M 軸形突出物41、 42分別設(shè)置在該引導^物40的延長的前方和后方。下軸形突出 物42與引導凹槽(凹進部件)31相接合，以限定該處理盒6K的最低位置的左/右 和前/后的定位。當安裝時，該引導^物40只A^于實現(xiàn)引導功能。上軸形突出 物41與引導凹槽31相接合，以P艮定沿繞該軸狀^物42旋轉(zhuǎn)的方向的位置。右 面板19通過相似的結(jié)構(gòu)被分離且定位于合適的位置。這同樣Mit合于其它處理盒， 例如青色圖像形成單元6C、洋紅色圖像形成單元6M和黃色圖像形成單元6Y。
才艮據(jù)本發(fā)明，由于顯影裝置和圖像載^f皮皿支承，且構(gòu)成了相對于圖像形成 設(shè)備的主體的可分離的處理盒，因而可以提供了具有極好的維護和置換特性的處理 盒。同樣地，對于安裝有這種處理盒的圖像形成設(shè)備，也可以始終提供極好的打印 圖像(復制的圖像)。用于使顯影劑載體與圖像載體相接觸的結(jié)構(gòu)
在本示范性實施例中，采用了一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，顯影輥6h與圖像載 體6a相接觸，從而可以拍軒接觸顯影。M地，如圖17和圖18所示，由剛性體 構(gòu)成的輥45設(shè)置在顯影輥6h的軸部件6h4的左側(cè)和右側(cè)處作為限定部件，以限定 通過擠壓彈簧18b、 19b沿壓入方向的運動的上限，從而不會產(chǎn)生顯影輥6h相對于 圖像載體6a的過度接觸狀態(tài)。
該左和右輥45為盤形并與軸部件6h4同心，且具有相同的直徑，左和右輥45 的外徑尺寸比顯影輥6h的外徑尺寸略小。此外，顯影輥6h接觸圖像載體6a的部 分，即圍繞軸部件6h4的部分覆蓋有管狀的彈性體，如圖中剖面部分所示。同樣地， 如同已述的，軸部件6h4沿一個方向偏離，從而通過擠壓彈簧18b、 19b接近圖像 載體6a。因此，5科生體可以由于顯影輥6h和輥45的不同尺寸量而彎曲，從而結(jié)果 是顯影輥6h的運動被限定到一個狀態(tài)，在該狀態(tài)中輥45的外圓周接觸圖像載體6a, 如圖17和圖18所示。
彈性體的石嫂適宜地為25°至50。 ( Asker C石嫂計)?；谄渲凶蠛陀逸?5都 與圖像載體6a相接觸的狀態(tài)，可以獲得左和右輥之間一致的夾持力。通過使用輥 45，可以限制壓入的上限，從而即便存在不確定的可能引起itl壓入的因素，壓入也會由于輥45起到止動件的功能而被限制，并且避免了例如在顯影劑載體齒輪
6h-G與圖像載體齒輪6a-G嚙合期間負載的增加，從而防止了設(shè)備的轉(zhuǎn)矩負載總體 上增力口。
采用本發(fā)明，也解決了由^w技術(shù)引起的問題。
例如，在上述的1L^技術(shù)3中，穩(wěn)定的接觸性能可以通過采用一才;U勾而保持， 該才;i^射;W亍細微的軸間間隙調(diào)節(jié)，以解決當顯影輥的軸與感光體之間的距離被固定 在給定尺寸時，發(fā)生的顯影輥彎曲以及例如白條紋的圖像瑕瘋的問題。通常，這一 問題可以通過選擇直徑和/或材^H吏得顯影輥不會彎曲而避免，但是，在小型印刷機 領(lǐng)域，如上述的現(xiàn)有技術(shù)3中，必需考慮部件的小型化，以達到顯影輥的軸和感光 體之間的距離的必要的調(diào)節(jié)度。通過采用本發(fā)明，甚至在ii^小型印刷機領(lǐng)域的條 件下，無需如J賄技術(shù)3中設(shè)置用于調(diào)節(jié)軸間距離的4M勾便可穩(wěn)定接觸性能。用于<￡^影劑載體與圖j象載體脫離4妾觸的結(jié)構(gòu)
在本示范性實施例中，采用了一種結(jié)構(gòu)，從而顯影輥6h'與圖像載體6a脫離接 觸，從而l^亍非接觸顯影，具體地，如圖19和圖20所示，由剛性體構(gòu)成的輥45' 設(shè)置在顯影輥6h'的軸部件6h4的左側(cè)和右側(cè)處，作為限定部件以限定通過擠壓彈 簧18b、 19b沿壓入方向的運動的上限，從而顯影輥6h相對于圖像載體6a的分離 尺寸被固定。
如圖19和圖20所示，與圖17和圖18中所示的實例相對照，為了確保顯影輥 6h'與圖像載體6a之間的分離，輥45'外徑略大于顯影輥6h'的外徑。盡管顯影輥6h' 圍繞軸部件6h4的部分覆蓋有管狀件，如圖中剖面部分所示，但是該管狀體無需是 彈性體。由于左和右輥45'，即便當顯影輥6h'旋轉(zhuǎn)時，顯影輥6h'和圖像載體6a之 間的甜距離A保持為固定的量。處理盒相對于圖像形成設(shè)備的安裝模式
盡管處理盒6k安^^L彩色電子照相設(shè)備l中的模式已經(jīng)如圖16和相應的說明 所述，但是還將給出涉及其中處理盒相對于圖像形成設(shè)備安裝的模式的進一步詳細描述。
讓我們假設(shè)處理盒6K相對于彩色電子照相設(shè)備1安裝在如圖21所示的狀態(tài) 下。在示出了從前方觀察的左面板18的圖21中，構(gòu)成了主基準的凸起軸形突出物 42與圖像載體6a同心；讓我們將該軸形突出物42的中心和該凸起軸形突出物41的中心的連接線表示為構(gòu)成的輔助基準46。同樣地，如果將經(jīng)過該軸形突出物42
的中心的垂線表示為線55,那么該處理盒6K的重心G位于線55的右手側(cè)。i1^^, 沿箭頭35所示的順時針方向的轉(zhuǎn)殺Eif過處理盒6K以該軸形突出物42為中心而接收。
當顯影裝置被驅(qū)動時，圖像載體齒輪6a-G通過箭頭所示的驅(qū)動^4圣(未示出) 上的驅(qū)動力而被驅(qū)動沿順時針方向旋轉(zhuǎn),從而構(gòu)成馬區(qū)動齒輪的顯影劑載體齒輪6h-G 被動地3走轉(zhuǎn)。在通過兩個齒輪的嚙合而產(chǎn)生的驅(qū)動力的傳動中，處理盒6K接收沿 如箭頭35所示的順時針方向且繞軸形突出物42的轉(zhuǎn)矩。
因而該結(jié)構(gòu)使得，由于^口到顯影劑載體齒輪6h-G的驅(qū)動力、圍繞由處理盒 6K接收的軸形突出物42的轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向、和由于其自重繞由處理盒接收 的軸形突出物42的轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。借助于這種結(jié)構(gòu)，該處理盒 6K可相對于彩色電子照相設(shè)備1以穩(wěn)定方式被保持，且由此使得圖像質(zhì)量穩(wěn)定。
其原因描述如下。
如圖22所示，軸形突出物41相對于以如圖21中所示的姿勢安裝的處理盒的 引導凹槽31的安裝關(guān)系如此配置，使得該安斜目對較松，考慮到當安裝處理盒時 例如操作的平滑度，由此產(chǎn)生間隙A1。如果采用了這樣的結(jié)構(gòu)，使得由于^i口到 顯影劑載體齒輪6h-G的驅(qū)動力、圍繞由處理盒6K接收的軸形突出物42的轉(zhuǎn)矩所 產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向、和由于其自重圍繞由處理盒接收的軸形突出物42的轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生 的旋轉(zhuǎn)方向是相同的，則由于在其自重在轉(zhuǎn)矩的作用下，該軸形突出物41始纟f4p 接引導凹槽31的右壁面，而與圖像載體齒4侖6a-G相對于顯影劑載體齒輪6h-G的 驅(qū)動力無關(guān)。
相反，如果將情形假想為圖22中的處理盒6K的重心G位于線55的左手側(cè)， 那么當圖像載體齒輪6a-G相對于顯影劑載體齒輪6h-G不具有驅(qū)動力時，因為處理 盒6K接收由于其自重圍繞軸形突出物42沿逆時針方向的轉(zhuǎn)矩，因而軸形突出物 41將處于如圖23A所示的與引導凹槽31的左壁面4財妾的狀態(tài)。同才羊地，當圖^象載 體齒輪6a-G相對于顯影劑載體齒輪6h-G產(chǎn)生驅(qū)動力時，如果由于該驅(qū)動力產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)矩超過了由于其自重產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，那么軸形突出物41將處于如圖23B所示的與 引導凹槽31的右壁面鄰接的狀態(tài)。
這樣，每次顯影裝置被驅(qū)動或停止時，該軸形突出物41交替地鄰接該引導凹 槽31的兩個壁面，因而損害了保持該處理盒6K的穩(wěn)定位置。對于該示范性實施例， 不會出現(xiàn)上述比較例所述的情況，所以處理盒6K可以被保持在穩(wěn)定的位置中，而與顯影裝置的驅(qū)動/停止無關(guān)。需要注意的是，盡管當前實例是顯影劑載體6h通過
來自圖像載體6a的驅(qū)動源而被驅(qū)動的情況，4S^發(fā)明并不限于此，且還可以是例 如顯影劑載體6h和圖像載體6a分別通過獨立的驅(qū)動源驅(qū)動的情況，如果當它們被 分別驅(qū)動時，處理盒經(jīng)受轉(zhuǎn)矩，那么存在如上述圖23A和23B的比較例的情況下 產(chǎn)生同樣問題的風險，并且本發(fā)明在這種情況下也可以被應用。
上文中，根據(jù)本發(fā)明可以提供顯影裝置、處理盒和圖像形成設(shè)備，其中由于齒 輪驅(qū)動力，顯影劑載體對圖像載體的擠壓力的影響可以消除。同樣地如果采用了接 觸式顯影系統(tǒng)，那么彈簧擠壓力可以設(shè)置為最小，這也有利于減小轉(zhuǎn)矩。
在接受了本發(fā)明公開內(nèi)容的教導后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的范 圍內(nèi)對本發(fā)明進行各種修改。
權(quán)利要求
1、一種顯影裝置，包括顯影劑載體，所述顯影劑載體通過施加到設(shè)置于其軸部件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述顯影劑載體沿圖像載體的方向被擠壓，其中支承所述軸部件的軸承可滑動，并且所述軸承的滑動方向相對于所述驅(qū)動力的方向設(shè)置為約90°。
2、 如權(quán)利要求1所述的顯影裝置，其中所述顯影劑載體的齒輪直接與所述圖 像載體的齒輪相配合。
3、 如權(quán)利要求1所述的顯影裝置，其中所述顯影劑載體的軸承沿著定位在所述軸的縱向方向上任一端處的引導部件可滑動地被支承，并且受到來自擠壓裝置的 壓力。
4、 如權(quán)利要求3所述的顯影裝置，其中所述引導部件與所述軸承滑動接觸的 區(qū)i或包4舌曲面和平面的結(jié)-合。
5、 一種顯影裝置，包括顯影劑載體，所述顯影劑載體通it^加到設(shè)置在其軸 部件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述顯影劑載體沿圖像載體的方向被擠壓，其中支承所述軸部件的軸承可滑動，并且所述軸承在沿所述軸部件的縱向方向設(shè)置所述齒輪的一側(cè)上受到擠壓的擠壓 力Fk，以及所述軸承在沿所述軸部件的縱向方向設(shè)置所述齒輪的一側(cè)的相對側(cè)上受 到擠壓的擠壓力Fh,分另'J根據(jù)所述軸承的滑動方向相對于所述驅(qū)動力的方向的角度e的大小設(shè)置如下當e〈90。時:Fk〉Fh; 當0=90°時Fk = Fh;且 當9>90。時Fk<Fh。
6、 如權(quán)利要求5所述的顯影裝置，其中所述顯影劑載體的齒輪直接與所述圖 像載體的齒輪相配合。
7、 如權(quán)利要求5所述的顯影裝置，其中所述顯影劑載體的軸承沿著設(shè)置在面 板上的引導部件可滑動地支承，并且受到來自擠壓裝置的壓力，其中所述面板定位 在所述軸的縱向方向上任一端處。
8、 如權(quán)利要求7所述的顯影裝置，其中所述引導部件與所述軸7 ^目接觸的區(qū) 域的至少一部分包括曲面與在線接觸狀態(tài)下提供滑動摩擦力的面的結(jié)合。
9、 一種處理盒，所述處理盒可相對于圖像形成設(shè)備的主體分離，且至少 支承顯影裝置和圖像載體，其中所述顯影裝置包括顯影劑載體，所i^影劑載體通it^。到設(shè)置于其軸部 件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述顯影劑載體沿圖像載體的方向被擠壓，支承所述軸部件的軸承可滑動，并且所述軸承的滑動方向相對于所述驅(qū)動力的方向設(shè)置為約90。。
10、 一種包括處理盒的圖像形成設(shè)備，其中所述處理盒可相對于圖像形成設(shè)備的主體分離，且至少整體支承顯影裝置 和圖像載體，并且其中所述顯影裝置包括顯影劑載體，所述顯影劑載體通it^加到設(shè)置于其軸部 件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述顯影劑載體沿圖像載體的方向被擠壓，支承所述軸部件的軸承可滑動，并且所述軸承的滑動方向相對于所述驅(qū)動力的 方向纟殳置為約90°。
11、 如權(quán)利要求10所述的圖像形成設(shè)備，其中顯影在所i^影劑載體與所述 圖像載體相接觸的^f牛下進行。
12、 如權(quán)利要求11所述的圖像形成設(shè)備，其中限定部^H殳置在所i^影劑載 體的軸部件上，用以限定所述圖像載體沿擠壓方向的運動，使得不會產(chǎn)生所述圖像 載體和所i^影劑載體it^接觸的狀態(tài)。
13、 如權(quán)利要求12所述的圖像形成設(shè)備，其中所述顯影劑載體的與所述圖像 載體相接觸的部分設(shè)置有彈性體。
14、 如權(quán)利要求13所述的圖像形成設(shè)備，其中所述彈性體的石嫂為25。至50。 (AskerC)。
15、 如權(quán)利要求10所述的圖像形成設(shè)備，其中顯影在所述顯影劑載體與所述 圖像載體分離的^^牛下進行。
16、 如權(quán)利要求10所述的圖像形成設(shè)備，其中所述圖像形成設(shè)備構(gòu)it^使得 所述處理盒相對于所述圖^象形成i殳^^可分離，處理盒的左面板和右面板上，作為安裝到所述圖像形成設(shè)備時的定位基準，所述主基準P艮定所述處理盒的下限位置及其左右、前后的位置，并且所述輔助基準限定沿所述處理盒繞作為支點的所id基準旋轉(zhuǎn)的方向的位置，并且由于施加到所述顯影裝置的所述軸部件上的齒輪的驅(qū)動力、而繞由所述處理盒接收的作為支點的所述主基〉舞走轉(zhuǎn)的方向，與由于其自重而繞由所述處理盒接收的作為支點的所i^基準旋轉(zhuǎn)的方向相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及向圖像載體供應顯影劑的顯影裝置、處理盒和圖像形成設(shè)備。在具有顯影劑載體的顯影裝置中，該顯影劑載體通過施加到設(shè)置在其軸部件上的齒輪的驅(qū)動力而被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)，顯影劑載體沿圖像載體的方向被擠壓，齒輪驅(qū)動力對顯影劑載體施加在圖像載體上的擠壓力的影響可以被消除。支承該軸部件的軸承可滑動，并且該軸承的滑動方向相對于驅(qū)動力的方向設(shè)置為約90°。
文檔編號G03G15/08GK101308351SQ20081014281
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者久保田智廣, 加藤孝二, 吉田知史, 大吉浩文, 川上善弘, 巽謙三, 清水義之 申請人:株式會社理光