专利名称：成象装置、潜象运载装置、显影装置和成象设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成象装置、潜象运载装置、显影装置和成象设备。特别是本发明涉及一种以用户能够彼此独立地更换潜象运载装置(或感光鼓装置)和显影装置的机构以及把显影装置的显影辊压到感光鼓装置上、至少由在感光鼓装置安装到显影装置时的安装运动和在成象装置中的驱动运动之一操作的机构为特征的成象装置、潜象运载装置、显影装置和成象设备。
电摄影记录系统的成象装置，如复印机或打印机，以其高操作速度、高分辩率和低噪声的特点而在办公室应用中广泛流行起来，并因而其市场近来已扩展到个人应用领域，在个人应用中，需要较低的机器成本、较小的机器尺寸和/或较高的图象分辩率。
在电摄影成象记录系统的打印机现有技术中，在静电潜象形成过程中，根据图象信息，通过将其在激光光学系统或LED阵列系统下的曝光而在感光鼓均匀的充电表面上形成静电潜象。
然后，在显影过程中，通过利用显影辊把带电的调色剂粘附到感光鼓上的静电潜象上而使可见调色剂的图象显影，然后利用转印装置把调色剂图象静态地转印到记录介质。再之后，通过加热、施压或光照把转印的可见图象固定到记录介质上，并把记录介质排放到堆纸盒。
在这种电摄影记录系统的打印机中，没被转印的留在感光鼓表面上的调色剂通过清洁刮板清除，并经过重复利用的调色剂返回机构返回到显影装置的调色剂箱。下面将参见图20和21描述这种配置有调色剂返回机构的电摄影记录系统的打印机。
在图20中，原理性地例证了带有现有调色剂返回机构的电摄影记录系统的打印机结构，其中感光鼓装置60包括一个感光鼓61和一个具有与装置中的感光鼓设置在一起的清洁刮板63的清洁装置62，显影装置70可拆卸地安装到感光鼓装置60，从而形成一个成象装置，该装置反之又可拆卸地安装到打印机装置100。
显影装置70配置有一个刮刀71，一个包括磁辊和辊套的显影辊72，搅拌器73和74以及调色剂腔75。调色剂箱83可拆卸地安装到显影装置70，用于经设置在箱支撑元件81中的开口把调色剂发送到显影装置70中。
在这种结构的成象装置中，调色剂返回机构90设置成连接感光鼓60的清洁装置62和显影装置70的调色剂腔75，用于使没被转印但由清洁装置62从感光鼓61上清除下来的调色剂的循环利用。
电晕充电器86设置在成象装置外壳的开口处，转印装置87设置在感光鼓装置60之下。光学装置88，如LED阵列设置在感光鼓旋转方向上的电晕充电器86的下游。
在上述点摄影记录系统的打印机中，当感光鼓61被电晕充电器86均匀充电后，根据图象信息或打印信息，通过光学装置发出的光而在感光鼓的表面上形成一个静电潜象，并当感光鼓61旋转时把静电潜象输送到显影区。在显影区，显影辊72上的调色剂层由于静电吸引而被吸附到感光鼓61上的静电潜象上，从而形成一个可见的调色剂图象，反之，该图象又通过转印装置87被转印到记录介质并被固定装置88固定。最后，可见图象固定其上的记录介质被排放到堆纸盒101。
在这种连接中，感光鼓61的表面在转印之后由清洁刮板63清洁，并由清洁装置62的废调色剂箱64接收去除的调色剂。之后，通过放电装置(未示出)对感光鼓61的表面放电，从而回到初始状态。
非转印的废调色剂被从清洁装置62经调色剂返回机构90返回到显影装置70的调色剂腔75。
图21是上述调色剂返回机构90的平面图，该机构包括一个柔性管91和容放在柔性管91中的旋管元件92。旋管元件92的一端连接到与斜齿轮93啮合的斜齿轮94，从而把废调色剂箱64中的废调色剂经柔性管91返还到调色剂腔75，而其中斜齿轮93绕设置在废调色剂箱64中的旋管76旋转。
在带有现有调色剂返还机构90的电摄影记录系统的打印机中，虽然显影装置显然能够与感光鼓装置60上拆离，但实际上用户要彼此独立地更换感光鼓装置60和显影装置70是不可能的，因为调色剂返还机构90被牢固地连接到感光鼓装置60和显影装置70。
例如，在说明书的一实例中，显影装置保证能够执行大约一万张纸张的打印，而感光鼓装置保证能够执行大约五万张纸张的打印。但在带有现有调色剂返还机构的电摄影记录系统的打印机中，由上述感光鼓装置和显影装置构成的成象装置必需作为一个部件替换，这意味着成象装置更换的寿命必需与更换寿命较短的显影装置匹配，因而不可能有效地利用感光鼓。
在这方面，显影装置的寿命由显影辊的寿命和/或其中包含的调色剂量决定，而感光鼓装置的寿命由感光鼓的寿命决定。
尤其在这种通过感光鼓与显影辊的接触进行显影的接触显影系统的方法中，利用非磁性显影剂的单组份显影法，被认为对实现上述要求的低成本、小尺寸或高分辩率的图象质量有利。但如果感光鼓和显影装置彼此可拆离地连接，以致用户可以用新的更换，则除非感光鼓保证与显影辊紧密接触，否则在上述方法中易于发生模糊。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种成象装置，该装置中感光鼓和显影装置可以由用户彼此独立地更换。
另外，本发明的另一个目的在于能够使用户彼此独立地更换感光鼓或显影装置，并确保它们能紧密地接触。
根据本发明，成象装置包括彼此可拆卸地安装的一个潜象运载装置和一个显影装置，特征在于一个把设置在潜象运载装置中的废调色剂容器与设置在显影装置中的调色剂返回机构可拆离地衔接的连接机构，和一个用于把调色剂从废调色剂容器底部输送到调色剂返回机构的打开/闭合机构。
在这种结构中，用户可以彼此独立地更换潜象运载装置和显影装置，使得各个装置能被有效地利用直至它们的寿命截止。例如，可以设置一个闸板作为打开/闭合机构的一部分，用于把调色剂输送到调色剂返回机构。
另外，根据本发明，成象装置的特点在于当潜象运载装置安装到显影装置时，施压装置至少能够执行安装运动和成象装置中的驱动运动两者中的一项运动，把显影装置中的显影辊压到潜象运载装置的先前运载器上。
在这种结构中，无论成象装置支撑机构设置在成象装置主体中的位置精确度如何，都可以确保使显影辊与潜象运载器紧密接触，由此避免打印缺陷的产生。
施压装置最好包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构。通过在潜象运载装置中设置杠杆打开/闭合机构并利用设置在如上所述的显影装置中的连接装置进行连接，可以很容易地把显影辊压到潜象运载器上。或者，施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构和一个通过成象装置主体中发出的驱动力驱动显影辊的旋转机构。通过设置一个由成象装置主体发出的驱动力驱动旋转显影辊的机构以及如上所述的杠杆打开/闭合机构而绕着转轴向潜象运载器移动显影辊，可以更确定地把显影辊压到潜象运载器上。或者，施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构，一个通过成象装置主体发出的驱动力驱动旋转显影装置的机构，和一个通过成象装置主体发出的驱动力驱动图象运载器的旋转机构。通过设置一个由成象装置主体发出的驱动力驱动旋转图象运载器的机构以及如上所述的杠杆打开/闭合机构和显影装置旋转机构，并通过把扭矩改变成压力，可以更加确保以后续的方式把显影辊压到潜象运载器上。
最好在潜象运载装置中设置一个当潜象运载器旋转时与显影装置中设置的投影器接触的投影器，以致潜象运载器旋转机构发出的扭矩产生的力以下列方式把显影装置压到潜象运载器上。作为一个把潜象运载器的力矩变成压力的机构，投影器最好设置在潜象运载装置和显影装置，由此甚至通过这种简单的结构即可确保产生以后叙的方式把显影装置压到潜象运载器上的力。
有利的是，杠杆打开/闭合机构包括一个与设置在显影装置中的滑动杆衔接并连接一个弹簧元件的衔接杆。通过把连接到显影装置中弹簧元件的滑动杆作为与构成杠杆打开/闭合机构的衔接杆连接的结构，可以通过弹簧元件的作用获得稳定的压力。
投影器最好设置在潜象运载器中，与设置在显影装置侧壁中的凹槽衔接，使得由伴随着杠杆打开/闭合机构的打开/闭合操作的力矩而获得一个以后叙方式把显影装置压到潜象运载器上的力。通过提供与设置在显影装置侧壁中的凹槽衔接的在潜象运载器中的投影器，还可以产生由伴随着杠杆打开/闭合机构的打开/闭合操作的力矩而致的后叙压力，导致更可靠的压接。
设置在潜象运载器装置中的杠杆打开/闭合机构最好还用作一种把调色剂从废调色剂容器的底部输送到设置在显影装置中的调色剂返回机构内的打开/闭合机构。因此，可以获得用于具有调色剂返回机构的成象装置的有效分离机构，简化整体结构。
另外，根据本发明设置了一个潜象运载装置，其特征在于设置了一个驱动开/闭合机构的驱动机构，用于把调色剂输送到设置在显影装置中的调色剂返回机构。通过设置一个用于把调色剂输送到设置在显影装置中的调色剂返回机构的驱动开/闭合机构的驱动机构，例如一个旋转与杠杆打开/闭合机构相连的闸板的施压元件，可以获得一个能被更换作为独立于显影装置的独立部分的潜象运载装置。
另外，根据本发明设置了一个潜象运载装置，其特征在于设置一个施压装置，用于把显影装置的显影辊压到潜象运载装置的潜象运载器上。施压装置能够以在潜象运载装置安装到显影装置时的安装运动和成像装置中的驱动运动中的至少一种方式操作。通过设置施压元件，可以简化接触显影系统的成象装置中的施压机构。
另外，根据本发明，施压装置由一个杠杆打开/闭合机构构成，而杠杆打开/闭合机构包括一个与连接到设置在显影装置中的弹簧元件的滑动杆衔接的衔接杆。
另外，根据本发明还设置了一个显影装置，其特征在于在调色剂返回机构中，衔接机构设置成与设置在潜象运载装置中的废调色剂容器底部可断开的衔接，并且还设置一个打开/闭合机构，用于把调色剂从废调色剂容器的底部输送到调色剂返回机构。通过设置一个与设置在潜象运载装置中的废调色剂容器底部可断开的衔接的衔接机构和一个用于把调色剂从废调色剂容器的底部输送到调色剂返回机构的打开/闭合机构，可以构成一种作为可从潜象运载装置上独立地更换的独立部分的显影装置。在这方面，闸板可以构成打开/闭合机构的一部分。
另外，根据本发明，设置了一种显影装置，其特征在于以类似于上述的方式设置施压装置。
另外，根据本发明提供了一种成象设备，该设备包括一个成象装置，其中潜象运载装置和显影装置可拆卸地安装，其特征在于提供了一种衔接结构，用于可断开地衔接设置在潜象运载装置中的废调色剂容器和设置在显影装置中的调色剂返回机构，并且还设置了一个用于把调色剂从废调色剂容器的底部输送到调色剂返回机构的打开/闭合机构。通过此种结构，可以构成一种成象设备，显影装置和潜象运载装置可以彼此独立地从该设备中更换。可以用闸板构成把调色剂输送到调色剂返回机构中的打开/闭合机构的一部分。
另外，根据本发明提供了一种成象设备，该设备包括一个成象装置，其中潜象运载装置和显影装置可拆卸地安装，其特征在于以一种后叙方式把构成显影装置的显影辊压到构成潜象运载装置的潜象运载器上，其中该后叙方式至少与把潜象运载装置安装到显影装置的操作以及驱动成象装置的操作之一相关。以这种结构中可以构成一种能够确保把潜象运载器压到显影辊上的接触显影系统的成象设备。
本发明在参考附图对优选实施例进行下列描述后将变得更清晰，其中
图1是根据本发明第一实施例的成象装置局部截面图；图2A是根据本发明第二实施例的成象装置感光鼓装置透视图；图2B是图2A所示感光鼓的左侧视图；图2C是图2A所示感光鼓的右侧视图；图2D是感光鼓和废调色剂箱的简化底视图；图2E是感光鼓装置的衔接杆的简化底视图3A是根据本发明第二实施例的成象装置显影装置的透视图；图3B是图3A中所示显影装置的左侧视图；图3C是图3A中所示显影装置的右侧视图；图3D是连接到显影装置调色剂返回接缝凹槽的闸板侧视图；图4A是包括图2A至2E所示感光鼓装置和图3A至3D所示显影装置的成象装置透视图；图4B是图4A所示成象装置的右侧视图；图4C是图4A所示成象装置的左侧视图；图5是包括图4A所示成象装置的成象设备局部截面图；图6是带有连接到设备主体的成象装置的图5所示设备的局部放大视图；图7是感光鼓装置和显影装置处于感光鼓装置接到显影装置之前的状态的截面图；图8A是废调色剂箱和调色剂返回管之间接缝部分在连接杆被锁定之前的截面图；图8B是在连接杆被锁定之后的类似部分截面图；图9A是本发明第三实施例的成象装置的感光鼓装置左侧视图；图9B是图9A所示感光鼓装置的顶视图；图10A是根据本发明第三实施例的成象装置的显影装置左侧视图；图10B是图10A所示的显影装置顶视图；图11A是衔接杆锁定之前包括图9A所示感光鼓装置和图10A和图10B所示显影装置的成象装置左侧视图；图11B是衔接杆锁定之后图11A所示成象装置的左侧视图；图12A是彼此分离的感光鼓装置和显影装置右侧视图；图12B是彼此组装的感光鼓装置和显影装置右侧视图；图13是组装的成象装置截面图；图14是包括图9A至图13所示成象装置的成象设备截面图；图15是成象设备的放大视图，其中该设备带有连接到其主体的成象装置；
图16是图14所示成象设备的顶视图；图17A是衔接杆未锁定时废调色剂箱和调色剂返回管之间接缝部分的截面图；图17B是衔接杆锁定时废调色剂箱和调色剂返回管之间接缝部分的截面图；图18是成象装置的顶视图；图19是衔接杆锁定时成象装置的截面图；图20是现有技术的示意图；和图21是现有技术的示意图。
图1是根据本发明第一实施例的包括感光鼓装置和显影装置的成象装置局部截面图。成象装置20包括感光鼓装置(潜象运载装置)1和显影装置2。感光鼓装置1可拆卸地组装到显影装置2。感光鼓装置1有一个感光鼓(潜象运载器)3，一个充电刷15，一个清洁刮板16和一个废调色剂容器6，而显影装置2有一个调色剂腔2a，一个设置在调色剂腔2a出口处的显影辊4和一个调色剂返回机构7。
根据本发明，当感光鼓装置1安装到显影装置2时废调色剂容器6和调色剂返回机构7彼此衔接，并当感光鼓装置1从显影装置2卸下时废调色剂容器6和调色剂返回机构7彼此断开。也即成象装置20有一种将废调色剂容器6与调色剂返回机构7可拆卸地连接的结构，并有一个允许调色剂从废调色剂容器6的底部进入调色剂返回机构7的杠杆打开/闭合机构5。
通过提供衔接结构和杠杆打开/闭合机构5，以这种方式可以把感光鼓装置1连接到显影装置2或与显影装置2拆开但不溅出调色剂。用户可以彼此独立地更换感光鼓装置1和显影装置2。因此，在感光鼓装置1和显影装置2中的一个的使用寿命结束时还可以有效地利用另一个。
图2A是根据本发明第二实施例的成象装置感光鼓装置透视图。图2B是图2A所示感光鼓的左侧视图。图2C是图2A所示感光鼓的右侧视图。感光鼓装置10可以以一个单独的装置销售。
感光鼓装置10有一个装置架10F。如图7所示，感光鼓装置10包括一个感光鼓(潜象运载器)14，一个充电刷15和一个清洁刮板16，所有的这些组件分布在感光鼓装置10的装置架10F中。另外，废调色剂箱(废调色剂容器)17设置在清洁刮板16之下，并在那儿有一个输送螺丝18。
图2D是图2A所示感光鼓装置10的部分简化底视图，其中废调色剂箱17沿感光鼓14延伸，并在其一端有一个柱状部分17a。柱状部分17a有一个朝下的开口17b。输送螺丝18实质上沿废调色剂箱17和柱状部分17a的全长设置，从而把由清洁刮板16从感光鼓14上刮下的废调色剂沿废调色剂箱17向柱状部分17a输送。废调色剂经柱状部分17a的开口17b落入调色剂返回管(调色剂返回机构)39。
如图2A至2C所示，感光鼓装置10有一个从装置架10F的相对侧壁延伸出来的鼓轴11，一个设置在废调色剂箱17的延伸体上的调色剂返回柱12和一个衔接杆13。如图2E所示，调色剂返回柱12和衔接杆13形成为一件式结构。调色剂返回柱12旋转装配在废调色剂箱17的柱状部分17a上。当操作衔接杆13时调色剂返回柱12绕柱状部分17a转动。调色剂返回柱12有一个可在与柱状部分17a的开口17b对齐的位置和另一个不与柱状部分17a的开口17b对齐的位置之间移动的开口12a。另外，调色剂返回柱12有两个衔接凸伸12b和12c。
图3A是根据本发明第二实施例的成象装置显影装置的透视图；图3B是显影装置30的左侧视图；图3C是显影装置的右侧视图。显影装置30可以作为一个单独的装置出售。
显影装置有一个装置架30F。图7示出了一些包含在显影装置30中的组件。显影装置30的整体结构与图1所示的相同。在图1和图7中，显影装置30包括一个调色剂腔2a，一个显影辊31，一个刮刀37，一个重置辊48和一个调色剂返回管39，所有的这些组件设置在装置架30F。搅拌器2b设置在调色剂腔2a中，与调色剂返回管39相通的调色剂返回口2c在调色剂腔2a之上的位置敝开。注意，显影通过利用非磁性单组份调色剂在此显影装置30中进行。
如图3A至3C所示，显影装置的旋转轴从装置架30F的相对侧壁向外延伸。如图7所示，显影装置的旋转轴35偏离显影辊31的轴，而鼓轴11与感光鼓14共轴对齐。因此，当使显影装置30绕旋转轴35旋转时显影辊31朝着或远离感光鼓14移动。如果对显影装置30施力，使得显影辊31接近感光鼓14，则可以更加确保使显影辊31和感光鼓14接触。
如图3A所示，装置架30F有一对从相对侧壁向后伸出的臂部分30A和30B。在右臂30A中设置一个半圆形截面的鼓轴安装槽32和半圆形截面的调色剂返回接缝槽33，而在左臂部分30B中设置一个鼓轴通孔34。调色剂返回管39布置在右臂部分39A并有一个处于调色剂返回接缝槽33以下的开口。如图3D所示，调色剂返回接缝槽33包括一个半圆形截面的支撑壁部分(臂部分30A的壁)33f和一个旋转耦接到支撑壁部分33f中的半圆形截面的闸板38。闸板38有一个开口33a，支撑壁部分33f有一个开口33a。在图3D中，闸板38的开口38a不与支撑壁部分33f的开口33a对齐。
图4A是成象装置20透视图，其中感光鼓装置10连接到显影装置30，图4B是成象装置20的右侧视图，图4C是成象装置20的左侧视图。图4A至图4C表示设置在感光鼓装置10中的衔接杆13处于不锁定的状态，感光鼓装置10的一个鼓轴11插入显影装置30臂部分30B的鼓轴穿孔34中，而另一个鼓轴11从上方位于鼓轴安装槽32中，由此完成衔接。以这种方式废调色剂箱17简单且容易地与调色剂返回管39衔接或连接。
在这种状态中，如果衔接杆13在图4B中的右方向上倾斜，则感光鼓装置10耦接到显影装置30，并且调色剂返回柱12和调色剂返回管39彼此相连，使得废调色剂能被输送到调色剂返回管39。稍后将参见图8A和8B对这方面进行详细地描述。
图5和图6表示包括图2A至4C中所示成象装置20的成象设备50。成象设备50包括显影装置30和感光鼓装置10的上述组件，一个诸如激光或LED的光学装置，一个转印器53，一个包括加热固定辊54和压辊55的固定装置，和一个纸张输送装置56。因为成象设备56的基本操作是众所周知的，所以在此只做简短的描述。感光鼓14由充电刷15均匀充电，通过光学装置120在感光鼓14的表面形成一个静电潜象。通过显影辊31给静电潜象供应调色剂，从而形成调色剂图象。在调色剂腔2a中，调色剂通过与重置辊48摩擦带电并供应给显影辊31。然后把供应的调色剂限制到一个预定的厚度并通过刮板37的作用附加充电。留在显影辊31表面上没有用于显影的调色剂由重置辊48从辊上刮除。调色剂图象通过转印器53的静电吸附而从感光鼓14转印到由纸张输送激光56输送的纸张上。运载由此形成的图象的纸张从成象设备50中排除。留在感光鼓14上的调色剂被清洁刮板16作为废调色剂刮除并由废调色剂箱17接收。废调色剂从废调色剂箱17经调色剂返回管39回收到显影装置30的调色剂腔2a。
成象设备50有一个外壳50H，其横向侧壁有导轨51，如图5和图6中的阴影部分所示，还有一个鼓轴压杆52。导轨51有两个凹进部分51a和51b，而鼓轴压杆有两个加压器52a和52b。显影装置转轴35和成象装置20的鼓轴11分别安装到导轨51凹进部分51a和51b中成象设备50的外壳50H上，并且由鼓轴压杆52的加压器52a和52b保持在那儿。通过这种方式，成象装置20可以简单且容易地连接到成象设备50的外壳50H，或是从成象设备50的外壳50H上拆离。
如图6所示，成象装置20安装到成象设备50上之后，在箭头B方向推动设置在显影装置30中的凸起36，由此给显影装置30施加一个力矩，在箭头B的方向绕显影装置转轴35旋转。这导致显影辊31在箭头B的方向向着感光鼓14移动，以使显影辊31以适当的接触压力靠着感光鼓14。当显影辊31以适当的接触压力靠着感光鼓14时，显影辊31能够给感光鼓14上的潜象供应适当量的调色剂。
图8A表示衔接杆13锁定之前的成象装置20。衔接杆13处于基本上垂直的位置，与衔接杆13成为一体的调色剂返回柱12的开口12a与废调色剂箱17装箱部分17a的开口17b不对齐。也即调色剂返回柱12接近废调色剂箱17柱形部分17a的开口17b。因此，在此状态中，感光鼓装置10可以被认作一个单体。注意到衔接杆13和调色剂返回柱12适于相对于感光鼓装置10旋转，但不易被从那儿移去。
闸板38适于相对于显影装置30支撑壁33f的框架33f旋转但不容易从那儿被移去。在这种感光鼓装置10安装到显影装置30的状态下，废调色剂箱17的柱形部分17a、调色剂返回柱12和闸板38共轴分布。当衔接杆13位于图8A所示的位置时，闸板38的开口38a不与显影装置30支撑壁33f的开口33a以及调色剂返回管39的开口39a对齐，闸板38由此接近调色剂返回管39的开口39a。换言之，废调色剂箱17和调色剂返回管39彼此分离。因此，在这种状态下显影装置30可被认作一个单体。
如图8B所示，衔接杆13做成绕顺时针方向旋转，设置在衔接杆13内侧的衔接孔19与显影装置30侧面上的凸伸(未示出)衔接，衔接杆13由此被锁定。调色剂返回柱12的两个衔接凸伸之一12b可与闸板38的一端衔接，而另一端12c可与闸板38的另一端衔接。因此，如果衔接杆13旋转，则调色剂返回柱12和闸板38也旋转。
当衔接杆13绕顺时针方向旋转时，调色剂返回柱12的开口12a与废调色剂箱17柱形部分17a的开口17b对齐，从而打开开口17b，并且闸板38的开口38a与支撑壁33f的开口33a和调色剂返回管39的开口39a对齐，从而打开调色剂返回管39的开口39a。也即，废调色剂箱17和调色剂返回管39彼此连通，使得废调色剂箱17中的废调色剂能如图中箭头A所示的流入调色剂返回管39，并通过设置在调色剂返回管39中的输送螺丝39b返回到调色剂腔2a中。
根据本发明的第二实施例，因为感光鼓装置10和显影装置30通过废调色剂箱17和调色剂返回管39以及杠杆打开/闭合装置之间的衔接或耦接结构而彼此可拆卸地安装，所以用户可以根据感光鼓装置10和显影装置30各自的寿命单独地更换；即与整体更换一个新的成象装置20相比减少浪费。
在上述第二实施例的成象设备中，成象装置20的轴、即鼓轴11和显影装置旋转轴35的位置依据设备主体的位置精确度。因此，如果发生显影辊31邻接设备左部上的感光鼓14但离开设备右部的后方，则显影辊31就不能均匀地靠着感光鼓14，即使显影装置30中的凸起36被压住，导致打印缺陷，如模糊。
为了消除感光鼓14和显影辊31之间不稳定的支靠，可以把可靠的支靠机构设置在设备的主体中。但是，这种设备主体的改型势必伴随着设备设计上以及生产线的大改动，并因而在小模型改变的情况下这样做很困难，为了避免这种不便，在成象装置20内设置适于机构，以确保感光鼓14邻接显影辊31，这必然使得设备的主体不用做大的改型。
本发明第三实施例提供了这种施压机构。下面将参照图9A至19对其进行描述。第三实施例是利用非磁性单组份调色剂的接触显影型的成象设备。
图9A是根据本发明第三实施例的成象装置20的感光鼓装置10的左侧视图，图9B是感光鼓装置10的顶视图。第三实施例感光鼓装置10与第二实施例的感光鼓装置10的基本结构相同。也即，如图13所示，感光鼓装置10有一个感光鼓14，一个充电刷15，一个清洁刮板16，一个废调色剂箱17和一个输送螺丝18。另外，如图9A和9B所示，感光鼓装置10包括鼓轴11，调色剂返回柱12和一个衔接杆21。衔接杆21类似于前述实施例的倾斜。但本实施例的衔接杆21在其侧面有一个特殊形状的导槽23。
图10A是根据本发明第三实施例的成象装置20的显影装置30左侧视图，图10B是图10A所示的显影装置的顶视图。显影装置30的基本结构与第二实施例的相同。也即，如图13所示，显影装置30有一个调色剂腔2a，一个搅拌器2b，一个显影辊31，一个刮板37，一个重置辊48和一个调色剂返回管39。另外，如图10A和10B所示，显影装置30包括显影装置转轴35，一个鼓轴安置槽32，一个调色剂返回接缝槽33和一个鼓轴通孔34。另外，显影装置30有一个滑动杆41(图11A和11B)。
图11A是衔接杆锁定之前本发明第三实施例的显影装置20左侧视图，图11B是衔接杆处于锁定状态的视图。显影装置30有可在水平方向滑动的滑竿41，滑竿的右端通过弹簧42连接到装置架30F，左端有一个凸起43。凸起43可与感光鼓装置10衔接杆21的导槽23衔接。
如图11B所示，凸起24设置在感光鼓装置10的装置架10F的一个侧板中，并且在显影装置30的装置架30F的侧板内表面上设置一个非对称U形衔接槽44。凸起24与U形衔接槽44衔接并构成一个能够使得感光鼓装置10支承在显影装置30上的转轴。感光鼓装置10和显影装置30可以在绕转轴的有限范围内相对移动。当衔接杆21做顺时针旋转时，凸起43与导槽23衔接并沿导槽23的表面移动，衔接杆21由此拉动显影装置30的凸起43。由于弹簧42的作用，感光鼓装置10被向右拉动，如箭头G所示，同时，显影装置30被向左拉动，如箭头F所示。因此，显影辊31被压到感光鼓14上，继之是感光鼓装置10的安装运动。换言之，当感光鼓装置10安装到显影装置30上时此机构构成一个能够引起安装运动的施压装置，把显影辊31压到感光鼓14上。
图12A是本发明第三实施例在组装之前的成象装置右侧视图；图12B是组装之后成象装置的右侧视图。感光鼓装置10在装置架10F右侧壁的下端有一个凸伸25，显影装置30在装置架30F右侧壁的下端有一个凸伸45。凸伸25和45设置在彼此接触的位置并构成一个能够在成象装置20中引起驱动运动的施压装置，用于把显影辊31压到感光鼓14上。如后所述，当装置10安装到装置30时，凸伸25位于凸伸45左侧，并且当感光鼓14被驱动旋转时，凸伸25在图12B中向右移动，并且邻接凸伸45以向右推动后者，显影辊31由此被另外地压到感光鼓14上。
图13是成象装置20的截面图。图14是包括成象装置20的成象设备50的结构简图。在成象设备50中，转印辊53设置在感光鼓14以下相对的一个位置。另外，还要一个包括热固定辊54和压辊55的固定装置以及一个包括阻辊57和其它的纸张输送机构56。
通过顺时针致动衔接杆21，感光鼓装置10被安装到显影装置30上，感光鼓14由此邻接显影辊31。在成象设备50的操作期间，凸伸25邻接凸伸45，从而进一步把感光鼓14压到显影辊31上，如图12A和12B所述。在此状态下，光束从LED阵列或激光二极管这样的光学装置中发出，经显影装置30和感光鼓装置10之间的间隙入射到感光鼓14的表面，从而在上面形成一个静电潜象。由此形成的静电潜象通过与感光鼓14接触的显影辊31供给显影剂而显影。
图15是连接到设备主体的成象装置20的扩展图。显影装置转轴35和成象装置20的鼓轴11通过以与上述实施例相同的方式向右致动衔接杆21而被保持在锁定状态。显影装置转轴35和成象装置20的鼓轴11与设置在设备主体中的图中阴影所示的导轨51的凹进部分51a和51b衔接，并通过设置在设备主体中的鼓轴压杆52的加压器52a和52b保持在那儿。在这方面，鼓轴压杆52连接到弹簧，对鼓轴压杆52朝导轨51施加偏压。
成象设备50有一个驱动电机(未示出)，一个鼓驱动齿轮26和一个显影装置驱动齿轮46。感光鼓装置10有一个与鼓驱动齿轮26啮合的鼓齿轮27，显影装置30有一个与显影装置驱动齿轮46啮合的显影装置齿轮47。
当成象设备被驱动时，发自驱动电机(未示出)的力矩经鼓驱动齿轮26传递到鼓齿轮27以旋转感光鼓14。感光鼓14绕图15中箭头H所示的方向逆时针旋转。与此同时，设置在感光鼓装置10侧面上的凸伸25也逆时针旋转。也即，因为感光鼓14与清洁刮板14紧密接触，二者之间产生一个摩擦力，所以当感光鼓14转动时感光鼓装置10也转动。
与此同时，感光鼓装置10的凸伸25与设置在显影装置30侧面上的凸伸45接触并施压，由此使显影辊31与感光鼓14紧密接触。因此，当成象设备50被驱动时显影辊31被压到感光鼓14上并被驱动移动。当成象设备50被驱动时凸伸25总是受驱动力推动。
另一方面，驱动电机(未示出)产生的力矩经驱动齿轮46传递给显影装置齿轮47以旋转显影辊31。显影装置齿轮47的旋转产生一个指向绕显影装置转轴35的感光鼓14的力，显影辊31由此被压到感光鼓14上并随之有驱动运动。
图16是成象设备50的平面图。显影辊转轴35和鼓轴11由鼓轴压杆52保持在成象设备50的外壳的相对侧壁。
接下来，图17A是衔接杆21处于锁定状态时废调色剂箱17和调色剂返回管39之间的接缝部分截面图。图17B是衔接杆21锁定时废调色剂箱17和调色剂返回管39之间接缝部分的截面图。衔接杆21、调色剂返回柱12、闸板38和调色剂返回管39的操作与参考图8A和8B所作的描述相同。衔接杆21有导槽23，衔接杆23的操作已做了描述。
图18是成象装置20的平面图。调色剂返回管39沿成象装置20的右侧布置，它是衔接杆21的并向左侧弯曲，以致调色剂经存在于端部的调色剂返回口2c又回到显影装置30的后部，进入调色剂腔2a。
图19是衔接杆21锁定时成象装置20的截面图。可以通过衔接杆21和滑竿41的凸起43之间的衔接、感光鼓的凸起42和显影装置30的衔接槽44之间的衔接、凸伸25和45之间的邻接导致的压力、以及显影装置驱动齿轮46的力矩导致的显影装置30绕显影装置转轴35的移位来确保显影辊31与感光鼓14的接触。
如上所述，根据本发明的第三实施例，类似于第一和第二实施例，因为可以把调色剂返回机构分成一个感光鼓装置部分和显影装置部分，所以用户可以彼此独立地更换感光鼓装置和显影装置。
另外，因为提供了一种机构，在感光鼓装置被安装到显影装置时把显影辊压到感光鼓上并有安装运动，在成象装置内，该机构便于衔接杆21和滑竿41的凸起43之间的衔接以及感光鼓装置的凸起24和显影装置30的衔接槽44之间的衔接，所以无论对设置在成象设备主体中的成象装置的支承机构的位置精确性如何，都可以导致显影辊与感光鼓可靠地接触，由此可以避免打印缺陷的产生，如发生模糊。
另外，因为提供了一种在成象期间把显影辊压到感光鼓上的机构，包括促使凸伸25和45之间搭靠的机构以及由于显影装置驱动齿轮46的力矩而绕显影装置转轴35移动显影装置30的机构，所以搭靠变得稳固，由此可靠地避免了打印缺陷的产生，如产生模糊。
以上已参考优选实施例对本发明进行了描述，本发明应不局限于此，而且在不脱离本发明实质的前提下可以有各种变化或改型。例如，虽然已解释了关于利用单组份型的非磁性调色剂的接触显影系统实施例，但也可以利用非接触显影系统或跳迁显影系统，或是二组份型的磁性显影剂。
另外，不必提供所有的三种施压机构即衔接杆21和滑竿41的凸起43之间的衔接机构，感光鼓装置的凸起24和显影装置30的衔接槽44之间的衔接机构，指示凸伸25和45之间的搭靠的机构，和因显影装置驱动齿轮46而使显影装置30绕显影装置转轴的移位机构；但至少可以提供它们中的一种机构。
如上所述，根据本发明，因为提供了把调色剂返回机构分成感光鼓装置一侧部分和显影装置一侧部分，所以用户可以单独地更换感光鼓装置和显影装置，从而很大程度地减少了成象设备的维护费。
另外，根据本发明，因为把显影辊压到感光鼓上的机构设置在成象装置中，所以可以确保使显影辊靠到感光鼓，无论成象设备主体的成象装置支承机构的位置精确度如何，由此避免了打印缺陷如模糊的产生，极大地促进成象设备打印质量的提高。
权利要求
1．一种成象装置，包括彼此可拆卸地安装的一个潜象运载装置和一个显影装置；潜象运载装置有一个废调色剂容器；显影装置有一个调色剂返回机构；以可拆卸地衔接潜象运载装置的废调色剂容器与显影装置的调色剂返回机构的连接机构；和一个用于把调色剂从废调色剂容器的底部输送到调色剂返回机构的打开/闭合机构。
2．一种成象装置，包括彼此可拆卸地安装的一个潜象运载装置和一个显影装置；潜象运载装置有一个潜象运载器；显影装置有一个显影辊；和一个施压装置，至少能够可操作地随动于当潜象运载装置安装到显影装置时的安装运动和成象装置中的驱动运动两者中的一项，把显影装置中的显影辊压到潜象运载装置的潜象运载器上。
3．如权利要求2所述的成象装置，其特征在于施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构。
4．如权利要求2所述的成象装置，其特征在于施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构，和一个设置在通过成象装置主体中发出的驱动力驱动的显影装置中的旋转机构。
5．如权利要求2所述的成象装置，其特征在于施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构，一个设置在通过成象装置主体发出的驱动力驱动的显影装置中的旋转机构，和一个通过成象装置主体发出的驱动力驱动的图象运载器的旋转机构。
6．如权利要求5所述的成象装置，其特征在于施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的凸伸，和一个设置在可与潜象运载装置的凸伸衔接的显影装置中的凸伸，潜象运载旋转机构的旋转力由此产生一个力，把显影装置压到潜象运载器上。
7．如权利要求3所述的成象装置，其特征在于杠杆打开/闭合机构包括一个衔接杆，其可与连接到设置在显影装置中的弹簧元件的滑杆衔接。
8．如权利要求7所述的成象装置，其特征在于凸伸设置在潜象运载器中与设置在显影装置侧壁中的凹槽衔接，以致于伴随着杠杆打开/闭合机构的打开/闭合操作产生的力矩产生的力把显影装置压到潜象运载器上。
9．如权利要求3所述的成象装置，其特征在于设置在潜象运载器中的杠杆打开/闭合机构还用作把调色剂从废调色剂容器的底部输送到设置在显影装置中的调色剂返回机构的打开/闭合机构。
10．一种潜象运载装置，包括一个驱动装置，驱动设置在显影装置中的打开/闭合机构，把调色剂输送到设置在显影装置中的调色剂返回机构。
11．一种潜象运载装置，包括一个施压装置，至少能够可操作地随动于当潜象运载装置安装到显影装置时的安装运动和成象装置中的驱动运动两者中的一项，把构成显影装置的显影辊压到构成潜象运载装置的潜象运载器上。
12．如权利要求11所述的潜象运载装置，其特征在于施压装置包括一个包含与滑杆衔接的衔接杆的杠杆打开/闭合机构，而滑杆与设置在显影装置中的弹簧元件连接。
13．如权利要求11所述的潜象运载装置，其特征在于施压装置包括一个邻接到设置在显影装置中的凸伸的凸起，以致于由潜象旋转机构产生的力矩导致一个把显影装置压到潜象运载器上的力。
14．如权利要求12所述的潜象运载装置，其特征在于施压装置包括一个可与设置在显影装置侧壁中的凹槽衔接的凸伸，以致于通过伴随着杠杆打开/闭合机构的打开/闭合操作产生的力矩把显影装置压到潜象运载器上。
15．一种显影装置，包括一个调色剂返回机构；一个衔接机构，设置在调色剂返回机构中，与设置在潜象运载装置中的废调色剂容器底部可断开地衔接；和一个打开/闭合机构，用于把调色剂从废调色剂容器的底部输送到调色剂返回机构。
16．一种显影装置，包括一个施压装置，至少能够可操作地跟随当潜象运载装置安装到显影装置时的安装运动和成象装置中的驱动运动两者中的一项，把显影辊压到构成潜象运载装置的潜象运载器上。
17．根据权利要求16所述的显影装置，其特征在于施压装置包括一个滑杆并有一个弹簧元件，滑杆与设置在潜象运载装置中的衔接杆衔接。
18．根据权利要求16所述的显影装置，其特征在于凸伸设置成与设置在潜象运载装置中的凸伸接触，以致于当潜象运载器旋转时从旋转潜象运载器的机构发出的力矩产生一个力，把显影装置压到潜象运载器上。
19．根据权利要求17所述的显影装置，其特征在于在显影装置的侧壁中设置一个凹槽，凹槽与设置在潜象运载装置中的凸伸衔接，并产生一个伴随着杠杆打开/闭合机构的打开/闭合操作产生的力矩而得到的力，此力把显影装置压到潜象运载器上。
20．一种成象设备，包括一个成象装置，成象装置包含可拆卸地安装的潜象运载装置和显影装置，潜象运载装置有一个废调色剂容器，显影装置有一个调色剂返回机构；一个衔接机构，可断开地连接潜象运载装置的废调色剂容器和显影装置的调色剂返回机构；和一个打开/闭合机构，用于把调色剂从废调色剂容器的底部输送到调色剂返回机构。
21．一种成象设备，包括一个成象装置，成象装置包含可拆卸地安装的潜象运载装置和显影装置，潜象运载装置有一个潜象运载器，显影装置有一个显影辊；和一个施压装置，至少能够可操作地跟随当潜象运载装置安装到显影装置时的安装运动和成象装置中的驱动运动两者中的一项，把构成显影装置的显影辊压到构成潜象运载装置的潜象运载器上。
22．如权利要求21所述的成象设备，其特征在于施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构。
23．如权利要求21所述的成象设备，其特征在于施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构和一个受成象设备主体发出的驱动力驱动的显影装置旋转机构。
24．如权利要求21所述的成象设备，其特征在于施压装置包括一个设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构和一个受成象设备主体发出的驱动力驱动的显影装置旋转机构，和一个通过从成象设备主体发出的驱动力驱动旋转潜象运载器的机构。
25．如权利要求22所述的成象设备，其特征在于设置在潜象运载装置中的杠杆打开/闭合机构还用作把调色剂从废调色剂容器的底部输送到设置在显影装置中的调色剂返回机构的打开/闭合机构。
全文摘要
成象装置有一个感光鼓装置和显影装置。感光鼓装置有一个从其相对侧延伸出来的鼓轴。显影装置有一个通孔和一个接收鼓轴的鼓轴安置槽,以及从其相反侧延伸出来的显影装置转轴。衔接杆和调色剂返回柱设置在感光鼓装置中,闸板设置在显影装置中。调色剂返回柱和闸板设置在感光鼓装置的废调色剂箱和显影装置的调色剂返回管之间,使得它们能够彼此拆卸和分离。另外,设置一个机构,当感光鼓装置安装到显影装置或感光辊被驱动时把显影辊压到感光鼓上。
文档编号G03G15/08GK1303031SQ0011991
公开日2001年7月11日 申请日期2000年6月30日 优先权日1999年10月20日
发明者宍户寿雄, 桑原延雄, 疋田智弘 申请人:富士通株式会社