专利名称：成像设备及其能与该设备主体分离的成像加工盒的制作方法
技术领域：
本发明涉衣成像设备，例如光电感应复印机，或者激光打印机，具体涉及支撑光敏鼓和显影套筒的系统。
常规的成像设备设有显影辊，其包括显影套筒和磁性辊。显影辊的周边轮边如图7所示，其中标号101表示光敏鼓;
标号102表示光敏鼓的齿轮;
标号103表示显影套筒;
标号104表示显影辊的法兰;
标号105表示磁性辊;
标号106表示托架;
标号107表示显影辊的轴承;
标号108表示显影辊的齿轮;
标号109表示隔离辊。
如图7所示，在显影套筒103中设有磁性辊105，由显影辊的轴承107支撑着套筒103的两端。由定位销和定位孔(图中未示出)将显影辊的轴承107定位和固定在托架106上。将磁性辊105安装并支撑在托架106上。用粘接剂连接套筒101a和齿轮102，借助弹簧110使光敏鼓101通过隔离辊109与显影辊压力接触，隔离辊的作用是在显影辊和光敏鼓101之间保持均匀一致的间隔。因此，构成光敏鼓101，其通过齿轮102接受来自成像设备中主体的旋转驱动力，并且将驱动力传递到显影辊齿轮108，使显影辊按照箭头所指的方向转动。
在此设备中，法兰104比较松地安装到显影套筒103的端部，正如图8所示，并且用粘接剂以使它们相互连接。特别是，将具有均匀厚度的粘接剂111施加到显影套筒103端部的整个内表面，将法兰104插入显影套筒103中，使法兰104安装在显影套筒103中。然后，使其保持在恒定的温度和湿度条件下，直到粘合剂完全固化。主要使用的粘接剂111是快干胶，或粘合性引发剂和厌氧性粘合剂。对于这些粘接剂可以根据使用场所，目的和需要的强度进行选择。
但是，在已有技术中存在着以下问题。
即，当采用粘接剂构成接头时，在高温高湿的环境条件下，粘接剂在这种环境中完全固化。在固化过程中，空气中的水分对连接表面产生不利影响，使得粘接强度降低。因此，存在着显影套筒与法兰分离的可能性，或者产生相互空转。于是，粘接质量不稳定。
而且，根据粘合剂的类型，在粘合剂完全固化之前，需要非常长的时间。由于这个原因，在固化期间需要保持一定的空间，还需要设置保持环境温度和湿度条件的设备。同时，在价格、经营和生产方面产生缺陷。
再者，显影套筒103和显影辊的法兰104之间存在着比较松的装配间隙，如图8所示，当间隙偏置时，在显影套筒103和法兰104之间的偏心距是A。在这种状态下，当旋转驱动力传递到光敏鼓101时，由光敏鼓的齿轮102通过显影辊的齿轮108使显影辊旋转，随着产生的振动，法兰104的外径产生移动，相对于显影套筒103的外径来说，尺寸移动的数值是偏心距A的两倍。因此，相对于光敏鼓101的表面，磁性辊在每转中的偏移量是偏心距A的两倍。其结果是，当光敏鼓工作时，磁性辊的磁性力忽强忽弱，以致在显影辊转动期间将产生密度不规则的图像。
本发明的目的是提供一种成像设备和成像加工盒，其能够使法兰和圆柱体相连接。
本发明的另一个目的是提供一种成像设备和成像加工盒，其中法兰在受压状态下插入圆柱体中。
本发明的再一个目的是提供一种成像设备和成像加工盒，其中在显影套筒和光敏鼓之间总能够保持均匀一致的间隔。
本发明的又一个目的是提供一种成像设备和成像加工盒，其中沿圆柱体的轴向设置的隔离元件和法兰中配合部分不在同一位置。
通过下面的描述可以看到本发明的其他目的。
图1示出本发明的成像设备简化的剖视图。
图2示出图1所示设备中成像加工盒的剖视图。
图3示出图2所示显影辊和光敏鼓的周边轮廓的剖视图。
图4示出图3所示显影套筒和法兰配合部分的剖视图。
图5A和5B示出本发明的另一具实施例。
图6示出本发明的又一个实施例。
图7示出常规成像设备中显影辊和光敏鼓的周边轮廓的剖视图。
图8示出图7所示显影套筒和法兰的配合部分的剖视图。
现在参照附图叙述本发明的一个实施例。
图1是本发明的成像设备的简化剖视图。在图1中，该成像设备1具有一个光敏鼓2，它是图像载体;在该光敏鼓2的周边安装有公知的加工设备，例如一个充电装置3、一个显影装置4和一个清除器5。用于激光束放射和扫描的扫描装置6及镜7安装在主体设备1的顶部。充电装置3对光敏鼓2均匀充电，根据一给定的图像信息而形成的潜像成形在该光敏鼓2上。显影装置4将潜像显影成为着色像。供给片状材料的盒8容纳有若干张作为记录媒介的片材S。片状材料盒8设置在成像设备1的主体下部。片材供给辊9面对片材供给盒8设置，以致片材供给辊9将容纳在片材供给盒8中的片材S依次送到记数辊10。由记数辊10调整片材S的供给周期，并且将片材S送入光敏鼓2和转移充电器11之间的位置。在此位置将光敏鼓2上的着色像转印到片材S上。由带式输送装置12将具有着色像的片材S送到定影装置13。使着色像在片材S上定影后，将片材S以成像设备1中卸出。
在本发明的装置中，由光敏鼓2、充电器3、显影装置4和清除器5共同构成成像加工盒C。
下面描述成像加工盒C。图2表示成像加工盒C的剖视图，其中具有圆柱形元件构成的光敏鼓和按照本发明制造的显影辊。在图2中，标号2代表光敏鼓。光敏鼓是图象载体，并且沿着固定方向旋转。成像加工装置，例如充电装置3、，显影装置4和清除装置5围绕光敏鼓2设置。这些装置都包括在盒式容器14中，盒式容器14可拆卸地安装在成像设备的主体之中，由此形成成像加工盒C。因此，当光敏鼓2的工作寿命到期时，或者当着色剂(显影剂)在显影装置4中被用尽时，可以更换整个成像加工盒，因而便于进行维护保养。
显影装置4包括显影部分16。显影部分16具有显影辊15。显影辊15是面对光敏鼓2的显影剂载体。在显影剂容器17中装有着色剂T，容器17中的着色剂T可以供入显影部分16。盖状元件18具有开口18a。将盖状元件18设置在显影部分16和显影剂容器17之间。下面将要描述的封闭装置19连接在盖状元件18的开口18a上，以便防止显影剂容器17中的着色剂T进入显影部分16，以及防止着色剂T在非工作状态下从成像加工盒中流出。当成像加工盒C被安装在成像设备的主体中以便进行工作时，操纵封闭装置19，打开开口18a，从而使显影剂容器17中的着色剂供入显影部分16。
清除装置5包括清除刀片20，使清除刀片与光敏鼓2相接触，以便剔除残存在光敏鼓2上着色剂。废着色剂容器21贮存由清除刀片20剔除的废着色剂。设置的清除器将光敏鼓2上残存的着色剂清除干净，为下次成像准备好干净的光敏鼓2。
标号22代表保护光敏鼓2的盖板。当成像盒C被安装在成像设备的主体中时，将盖板22移动到光敏鼓的一侧。
在本发明的实施例中，如图1所示，来自扫描光学系统6的图像光线L照射到由充电装置3均匀充电的光敏鼓上时，在光敏鼓2上形成静电潜影。当光敏鼓旋转时，将静电潜影送到显影装置4所在的位置，由显影装置4的显影辊15使着色剂T附着在光敏鼓2上，从而使潜影显像成为着色像。如图1所示，由转印装置11将着色像转移印记录载体上。转移工作完成之后，由清除器5清除光敏鼓2上残存的着色剂，使光敏鼓准备进行下一次成像。
如图1所示，将记录载体从片材供给盒8送到光敏鼓2，再将光敏鼓2上的着色像转印到记录载体上之后，将记录载体送到定影装置13，由定影装置使着色象在记录载体上定影。
下面结合图3进一步详细解释本发明的成像加工盒C。
光敏鼓2包括管2a和齿轮法兰23，它们相互连接在一起。通过中心轴24将光敏鼓2可旋转地安装到干净的容器5a中。
在另一方面，显影装置4包括磁性辊25，磁性辊25支撑在磁性托架26上。显影辊15具有显影套筒15a，显影辊15可旋转地支撑在法兰27上的辊轮轴承28上，辊轮轴承28通过定位销和定位孔(未图示)安装在磁性托架26上。磁性托架26通过螺钉(未图示)安装在显影容器上。由树脂制造的杯形隔离辊29与显影辊15的一端旋转配合，从而保持光敏鼓2与显影辊15之间具有均匀的距离。
在另一方面，干净的容器5a可旋转地支撑在托架26上，并且围绕预定的旋转中心转动(未图示)，通过弹簧30使干净容器5a朝一个方向进一步偏置。其结果是，隔离辊29在受压状态下与光敏鼓2中的管2a的弯曲表面和显影套管15a的弯曲表面相接触。因此，显影套筒15a和光敏鼓2的管2a之间将保持均匀一致的间隔。由成像设备主体中的驱动齿轮(未图示)将旋转驱动力传递到显影辊的齿轮31，并且由齿轮31驱动光敏鼓2的齿轮法兰23，使得光敏鼓2和显影辊15分别朝着图3中箭头所示方向转动。
下面参照图4进一步解释本发明的实施例。显影辊的法兰27的外径比显影套筒15a的内径大100μm左右，法兰27在显影套筒15a中处于压配合状态。在弹性力的复往作用下，可以防止显影套筒15a和法兰27之间产生空转。为装配起导向作用的导向部分27b设置在法兰27中配合部分27a的端部。导向部分27b的外径大约比显影套筒15a的内径小10-90μm。当法兰27被压入显影套筒15a时，导向部分27b沿显影套筒15a的内径起导向作用，使得显影辊的法兰27不会被倾斜安装，而是正确地安装在显影套筒15a中。所以，显影辊15在旋转中不会相对于轴承28产生振动，由此可以避免产生不规则图像。
在本发明的实施例中，因为显影套筒和法兰之间不存在间隙，而且紧密配合，法兰和显影套筒之间形成牢固连接，正如它们之间具有粘合力，由此在法兰和显影套筒之间可以避免产生空转。
而且，因为在法兰上设有导向部分，在压力装配过程中，可以防止显影套筒15a与法兰27之间产生倾斜，因此可以获得高精密度的构件。由此，各部件的中心轴线相互对准，它们不会产生如同常规设备具有的振动。磁性辊25的位置到光敏辊2表面的距离保持不变。因此，安装费用经济，显影套筒和法兰的质量稳定，而且图像质量得到改善。
显影套筒15a由金属，如铅或类似材料制造。法兰由树脂制成，例如用比铝软的塑料制成。因此，显影套筒15a的配合部分15a′扩大大约10μm。如果在压力配合部分和光敏鼓相应部分之间具有与它们相互接触的间隔辊，在光敏鼓和显影辊之间的间隙可以变化。即使具有预定扩张量的间隔辊接触部分的厚度很薄，也很维控制扩张量的大小。因此，显影辊和光敏鼓之间的距离不保持恒定值。
本发明的实施例解决了上述问题。在本发明的实施例中，显影套筒15a和法兰27的轴向安装长度短于从显影套筒端部到间隔辊29中与光敏鼓相接触的部分29a所在位置之间的距离，配合部分位于间隔辊的轴向不同位置，特别是配合部分位于间隔辊的外侧。而且，设计出的显影套筒15a的扩张量小于间隔辊29中接触部分29a的厚度与另一部分(覆盖配合部分)29b的厚度之间的差。
由弹簧30将显影辊和光敏鼓相互拉紧靠扰，使得间隔辊中与凸台部分29a相邻的部分产生弯曲，显影套筒的表面和光敏鼓的表面分别与接触部分29a靠紧，从而在显影套筒和光敏鼓之间产生均匀的间隔。因为显影筒的扩张量是在几十微米的范围内，而且间隔辊的弯曲量非常小，可以防止间隔辊的接触部分产生偏置。
在本发明的实施例中，间隔辊与显影套筒和光敏鼓相接触。由于设置的间隔辊的位置比法兰和显影套筒的配合部分的位置沿着显影套筒的轴线方向更靠内，即靠近中心线，即使在压力安装法兰的过程中，显影套筒的直径产生变化，显影套筒的扩张量不对间隔辊的接触部分产生影响。因此，在显影套筒和光敏鼓之间的间隔总是保持不变。
在本发明的实施例中，显影辊15中的显影套筒是铝制品，法兰是塑料制品，但是上述两种零件的材料都可以是金属材料，只要它们可以避免相互脱离，不产生相互空转。而且，扩张量小于间隔辊中接触部分的厚度与另一部分厚度之间的差。
但是，要求制造法兰的材料比制造显影套筒的材料软，以便抑制显影套筒的扩张量。
下面参照附图5A和5B解释本发明的另一实施例。对于那些和前述实施例中相同的元件采用同样的标号表示，并且省略对相同部分的描述。
与上面的实施例中讨论和显影辊相同，可以将类似的装置应用于光敏鼓。在本实施例中，如图5A所示，在光敏鼓的齿轮法兰32的端部设有导向部分32a。该法兰32在受压状态下与光敏鼓的管2a相配合。如图5B所示，由于压力配合，使光敏鼓的局部扩张。通过设计，可以使管的扩张部分2b位于间隔辊29中接触部分29a的外侧。以这种方式，可以达到与上述实施例相同的目的，取得相同的效果，获得稳定，牢固的压力配合。
下面参照附图6解释本发明的另一个实施例。用相同的标号表示那些在上述实施例中相同的元件，并且省略对相同部分的描述。
在上述实施例中，导向部分呈圆柱形轮廓，但是在本实施例中，在安装过程中起导向作用的导向部分呈圆锥形轮廓，与圆柱形导向部分相同，圆锥形导向部分易于进行压力装置配。而且，可以取得与那些上述实施例相同的效果。
在上述实施例中，光敏鼓、显影装置和同类装置在成像加工盒中组成一体。但是，本发明也可以应用于下面这种成像设备，即光敏鼓、显影装置和同类装置各自在成像设备的主体中相互结合的设备。
上面通过最佳实施例已经描述了本发明。那些实施例不限制本发明。而且，在不脱离本发明范围的条件下，可以对发明进行修改或变换。
权利要求
1.一种成像设备，其特征在于包括空心圆柱体，用它来携带显影剂；法兰，其安装在所述圆柱体的端部，支撑着所述圆柱体；所述法兰配合部分的直径大于所述圆柱体的内径，所述法兰在受压状态下安装到所述圆柱体中。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征是所述法兰具有导向部分，该导向部分位于配合部分的端部，导向部分的尺寸小于所述圆柱体的内径，以便在安装过程中起导向作用。
3.按照权利要求2所述的设备，其特征是所述法兰的导向部分呈圆柱形轮廓。
4.按照权利要求2所述的设备，其特征是所述法兰的导向部分呈圆锥形轮廓。
5.按照权利要求1所述的设备，其特征是所述圆柱体是显影套筒。
6.按照权利要求1所述的设备，其特征是所述圆柱体是光敏鼓。
7.按照权利要求1所述的设备，其特征是所述圆柱体由金属材料制成，所述法兰由塑料制成。
8.一种成像设备，其特征在于包括携带图像的元件;空心圆柱体的携带显影剂的元件，用该元件携带显影剂，并且将显影剂送到所述携带图像的元件上;安装在所述携带显影剂元件端部的法兰，用它支撑所述携带显影剂的元件;所述法兰中配合部分的外径大于所述携带显影剂元件的内径，所述法兰在受压状态下安装到所述携带显影剂的元件中;隔离元件，由该元件在所述携带显影剂的元件和所述携带图像的元件之间保持均匀一致的间隔，沿着所述携带显影剂元件的轴线方向，设置的所述隔离元件和所述法兰中的配合部分不在同一位置。
9.按照权利要求8所述的设备，其特征是沿着所述携带显影剂元件的轴方向，所述法兰中配合部分的位置位于所述隔离元件的外侧。
10.按照权利要求8所述的设备，其特征是所述隔离元件是可以旋转的辊，而且它分别和所述携带显影剂的元件和所述携带图像的元件相接触。
11.按照权利要求8所述的设备，其特征是所述携带显影剂的元件由金属材料制成，所述法兰由塑料制成。
12.按照权利要求8所述的设备，其特征是所述法兰具有导向部分，该导向部分位于配合部分的端部，导向部分的尺寸小于所述携带显影剂元件的内径，以便在安装过程中起导向作用。
13.一种成像设备，其特征在于包括空心圆柱体的携带图像的元件;携带显影剂的元件，用该元件携带显影剂，并且向所述图像载体供给显影剂;安装在所述携带显影剂元件端部的法兰，用它支撑所述携带图像的元件;所述法兰中配合部分的外径大于所述携带图像元件的内径，所述法兰在受压状态下安装到所述携带图像的元件中;隔离元件，用该元件在所述携带显影剂元件和所述携带图像元件之间保持均匀一致的间隔，沿着所述携带图像元件的轴线方向，设置的所述隔离元件和所述法兰的配合部分不在同一位置。
14.按照权利要求13所述的设备，其特征是沿着所述携带图像元件的轴线方向，所述法兰的配合部分们位于所述隔离元件的外侧。
15.按照权利要求13所述的设备，其特征是所述隔离元件是可以旋转的辊，其分别与所述携带显影剂的元件和所述携带图像元件相接触。
16.按照权利要求13所述的设备，其特征是所述携带图像的元件由金属材料制成，所述法兰由塑料制成。
17.按照权利要求13所述的设备，其特征是所述法兰具有导向部分，该导向部分位于配合部分的端部，导向部分的尺寸小于所述携带图象元件的内径，以便在安装过程中起导向作用。
18.一种可以和成像设备的主体相分离的成像加工盒，其特征在于包括携带显影剂的空心圆柱体;安装在所述圆柱体端部的法兰，用它支撑所述圆柱体;所述法兰配合部分的直径大于所述圆述体的内径，所述法兰在受压状态下安装到所述圆柱柱中。
19.按照权利要求18所述的成像加工盒，其特征是所述法兰具有导向部分，该部分位于配合部分的端部，导向部分的尺寸小于所述圆柱体的内径，以便在安装过程中起导向作用。
20.按照权利要求19所述的成像加工盒，其特征是所述圆柱体是显影套筒。
21.按照权利要求19所述的成象加工盒，其特征是所述圆柱体是光敏鼓。
22.一种可以和成像设备中主体相分离的成像加工盒，其特征在于包括携带图像的元件;空心圆柱体的携带显影剂的元件，该元件携带显影剂，并且向所述图像载体供给显影剂;安装在所述携带显影剂元件端部的法兰，用它支撑所述携带显影剂的元件;所述法兰中配合部分的外径大于所述携带显影剂元件的内径，所述法兰在受压状态下安装在携带显影剂的元件中;隔离元件，用它在所述携带显影剂的元件和所述携带图像的元件之间保持均匀一致的间隔，沿着所述携带显影剂元件的轴线方向，设置的隔离元件和所述法兰中的配合部分不在同一位置。
23.一种可以和成像设备中主体相分离的成像加工盒，其特征在于包括空心圆柱体的携带图像的元件;携带显影剂的元件，用它携带显影剂，并且将显影剂供给所述图像载体;安装在所述携带显影剂元件端部的法兰，用它支撑所述携带图像的元件;所述法兰中配合部分的外径大于所述携带图像元件的内径，所述法兰在受压状态下安装到所述携带图像的元件中;隔离元件，用它在所述携带显影剂元件和所述携带图像元件之间保持均匀一致的间隔，沿着所述携带图像元件的轴线方向，所述隔离元件和所述法兰中的配合部分不在同一位置。
全文摘要
成像设备设有携带显影剂的空心圆柱体，还有安装在圆柱体端部的法兰，由法兰支撑着圆柱体。法兰中配合部分的直径大于圆柱体的内径。法兰在受压状态下安装到圆柱体中。而且法兰具有导向部分，该部分位于配合部分的端部。导向部分的尺寸小于圆柱体的内径，以便在安装过程中起导向作用。
文档编号G03G15/08GK1085326SQ9311781
公开日1994年4月13日 申请日期1993年9月21日 优先权日1992年9月21日
发明者宫部滋夫, 小林寻夫, 宍户一男, 三浦幸次 申请人:佳能株式会社