专利名称：处理盒、电摄影感光鼓的安装方法及该感光鼓的更换方法
技术领域：
本发明涉及一种能够可拆卸地安装到电摄影成像设备上的处理盒，一种将电摄影感光鼓安装到该处理盒内的方法以及一种对处理盒内的电摄影感光鼓进行更换的方法。
背景技术：
在本文中，电摄影成像设备是指一种利用电摄影成像方法在记录介质上形成图像的设备。作为该电摄影成像设备的实例，有电摄影复印机、电摄影打印机(例如激光(束)打印机、LED打印机等)和传真机。
处理盒是指一种可拆卸地安装在成像设备之主组件内的盒式组件，在该盒式组件内，一体地设置有作为处理部件的充电部件、显影部件和清洁部件中的至少一个以及一个电摄影感光鼓。
图15示出了一种彩色激光打印机的示意结构，该彩色激光打印机作为利用电摄影成像方法的彩色电摄影成像设备的一个实例。
近年来，针对彩色激光打印机，已经开发出一种速度更快且价格便宜的机型。为得到一种高速打印机，已经采用了一种一字排列式彩色打印机，这种打印机能够同时形成多个彩色图像。
参照图15，该彩色激光打印机设置有四个处理盒20(20Y，20M，20C和20K)，这四个处理盒又构成了四个分别用于黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的成像站PY、PM、PC和PK。此外，处理盒20(20Y，20M，20C和20K)分别包括作为第一图像承载构件的电摄影感光鼓21(21Y，21M，21C和21K)。在感光鼓21上形成的各个可视图像(调色剂图像)以多重叠加的方式被顺序转印到一个作为第二图像承载构件的中间转印构件40a上。这样，就能够得到一个全色的印刷图像。
在这种情况下，当处理盒20(20Y，20M，20C和20K)沿垂直方向堆置时，可以减小安装面积。另外，这种堆叠式设置有利于节省办公空间，而且还有效地使彩色激光打印机个性化。
在这种彩色激光打印机中，一个包括有中间转印构件40a的中间转印单元40设置在打印机的开关盖10一侧上。当打开该开关盖10时，使用者能够接触到处理盒20，以拆卸和安装处理盒20。
在传统的处理盒，例如如在美国专利第6266503号中所提及的那种处理盒中，感光鼓由一个感光鼓保持轴保持，而该感光鼓保持轴又在框架的两侧由侧盖支承。
另一方面，在成像设备中，处理盒被用于成像设备的主组件中，从而成像设备主组件的尺寸会在很大程度上受处理盒的尺寸的影响。因此，已经需要减小处理盒的尺寸。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够减小感光鼓之纵向尺寸的处理盒。
本发明的另一目的在于提供一种能够减少零部件数量且便宜的处理盒。
本发明的又一目的在于提供一种能够简化其装配步骤的处理盒。
本发明的再一目的在于提供一种安装构成处理盒的电摄影感光鼓的安装方法和一种构成处理盒的电摄影感光鼓的更换方法。
根据本发明，提供了一种能够可拆卸地安装到一个成像设备之主组件上的处理盒，该处理盒包括电摄影感光鼓；能够在电摄影感光鼓上起作用的处理部件；可转动地支承着电摄影感光鼓的鼓架；设置在该鼓架的第一纵向端部上的第一鼓架孔；设置在该鼓架的第二纵向端部上的第二鼓架孔；
设置在鼓架的第一纵向端部上的第一端部调节部分；设置在鼓架的第二纵向端部上的第二端部调节部分；穿过电摄影感光鼓以与第一鼓架孔和第二鼓架孔相接合的鼓轴，而且该鼓轴还设置有一个通孔，该通孔沿垂直于鼓轴的方向延伸；第一端部凸缘，该凸缘设置在电摄影感光部件的第一端部上；第一端部凸缘孔，该孔设置在第一端部凸缘上，用于使鼓轴从中穿过；第一孔和第二孔，他们以彼此相对的方式沿垂直于电摄影感光鼓之纵向的方向设置在第一端部凸缘孔的周边上；以及穿过第一孔和通孔并与第二孔接合以将电摄影感光鼓与鼓轴连接在一起的连接构件；其中，第一端部调节部分和第二端部调节部分调节电摄影感光鼓的沿其纵向的位置，并且连接构件将鼓轴与电摄影感光鼓连接起来，从而使电摄影感光鼓通过鼓轴可转动地支承在鼓架上。
通过参照附图地阅读对本发明优选实施例的说明将会清楚本发明的上述及其它目的、特征和优点。
图1为表示根据本发明一个实施例的成像设备的示意结构的剖视图；图2为表示处理盒的结构的剖视图；图3为一个透视图，图中示出了处理盒被分成一个感光鼓单元和一个显影单元的状态；图4为与显影单元分开的感光鼓单元的透视图；图5为表示感光鼓的结构的剖视图；图6为用于显示感光鼓的安装的示意性透视图；图7为用于显示感光鼓的安装的俯视图；图8为根据本发明一个实施例的处理盒的透视图；图9为处理盒的右视图；
图10为处理盒的左视图；图11为示出了根据本发明一个实施例的成像设备之开关盖的打开状态的剖视图；图12和13分别为示出了根据本发明一个实施例的处理盒的定位的透视图；图14为成像设备主组件的侧视图，图中示出了用在本发明一个实施例中的一个齿轮组；以及图15为示出了传统成像设备的示意结构的剖视图。
具体实施例方式
下面将参照附图，针对处理盒、感光鼓的安装方法和感光鼓的更换方法对本发明的优选实施例加以说明。
(实施例1)[成像设备的基本结构的说明]首先，将对作为一种成像设备的彩色成像设备的基本结构进行说明，在该彩色成像设备中可拆卸地安装有根据本发明一个实施例的处理盒。
在该实施例中，彩色成像设备是一种四鼓型一字排列式彩色激光(束)打印机。
如图1所示，彩色激光打印机A包括四个处理盒20(20Y，20M，20C和20K)，这四个处理盒构成了四个用于黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的成像站PY、PM、PC和PK。此外，该彩色激光打印机A包括一个中间转印构件单元40，该单元用于保持通过对转印过来的可视图像(调色剂图像)进行多重叠合而形成的彩色图像，而这些可视图像是已经在各个成像站PY、PM、PC和PK内形成的。四种颜色的处理盒20以可独立拆卸的方式安装在打印机主组件B上。
如参照图2可以了解的那样，每个处理盒20(20Y，20M，20C和20K)都设有一个作为图像承载构件的感光鼓21(21Y，21M，21C和21K)。在感光鼓21周围，处理盒20包括一个充电部件22(22Y，22M，22C和22K)、一个显影部件25(25Y，25M，25C和25K)和一个清洁部件24(24Y，24M，24C和24K)，由此形成一个调色剂图像。曝光部件50被安装到设备主组件B上。中间转印构件单元40将保持在其上的彩色调色剂图像输送到一个转印站，在该处，将彩色调色剂图像从中间转印构件单元40转印到一个由供纸站1供入的记录介质P上。
其上已经转印有彩色调色剂图像的记录介质P被输送到定影站60，彩色调色剂图像在该定影站内被定影到记录介质P上。接着，该记录介质P由排放辊71、72、73和74排放到一个位于设备顶面上的接纸盘70上。
下面，将对上述成像设备的各个部件或构件的结构加以详细说明。
首先，对处理盒20(20Y，20M，20C和20K)的结构进行说明。每个处理盒20(20Y，20M，20C和20K)都具有相同的结构。
图2为处理盒20的剖视图。该处理盒20包括显影剂(调色剂)，显影剂的数量将随着连续使用在执行成像操作的同时减少；一个电摄影感光鼓21，该感光鼓也将由于连续使用而逐渐劣化。处理盒20还包括整体地受到支承并作为更换部件出现的处理部件，例如作为充电部件的充电辊22；以及一个显影辊25a或构成显影部件25的类似机构。下面将对感光鼓21、充电部件22和显影部件25进行更详细的说明。当调色剂的量下降到一个临界水平时，用新的处理部件将旧处理部件更换下来，以长期保持形成图像质量处于较高的水平。
在该实施例的一自排列式全色成像设备中，分别用于四种颜色，即黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的四个处理盒20(20Y，20M，20C和20K)被彼此独立地使用。通过为四种颜色提供独立的处理盒，就可以有效地利用这些取决于要输出的图像而分别具有不同使用寿命的处理盒。
下面将参照图3对处理盒20(20Y，20M，20C和20K)进行说明。图3为处理盒20(20Y，20M，20C和20K)的示意性透视图。该处理盒20包括一个感光鼓单元20A，该感光鼓单元又包括感光鼓21、充电部件21和清洁部件25；一个显影单元20B，该显影单元又包括用于在感光鼓21上显影静电潜像的显影部件25。
感光鼓单元20A通过轴承85和86可转动地安装在鼓架26上。在感光鼓21的周围设置有用于使感光鼓21的表面均匀充电的充电辊22(主充电部件)和一个用于将存留在感光鼓21上的显影剂(调色剂)除掉的清洁刮刀24a。由清洁刮刀24a从感光鼓21的表面上除掉的残余调色剂被一个调色剂输送机构24b连续地输送到一个设置在鼓架26的后部的废调色剂腔24c内。
感光鼓21通过一个传动齿轮组传递图12和13中所示驱动电动机115的驱动力并对应于成像操作的进行而沿图2中箭头a所示的方向转动。
显影单元20B包括一个构成了显影框架的显影容器27。该显影容器27包括一个显影腔27a和一个容纳有显影剂(调色剂)的调色剂容器27b，其中，所述显影腔设有一个显影辊25a，该显影辊与感光鼓21相接触并沿箭头b的方向转动。
显影辊25a由显影容器27可转动地支承。在该显影辊25a的圆周表面上设置有一个显影剂(调色剂)供给辊25b，该供给辊与显影辊25相接触地沿箭头c的方向转动；和一个显影刀片23。
在调色剂容器27b内设置有一个调色剂输送构件28，该构件对容纳在该容器内的调色剂进行搅拌并将调色剂传送给调色剂供给辊25b。
感光鼓单元20A和显影单元20B通过一个固定销29相连，从而形成一个由感光鼓单元20A可转动地支承整个显影单元20B的悬置结构。此外，在处理盒没有被安装在该设备主组件内的状态下，显影单元20B一直受到一个压簧24d的顶压，从而由于围绕固定销29的转矩而使显影辊25a与感光鼓21接触。
在该实施例中的每个感光鼓21(21Y，21M，21C和21K)都包括一个铝筒和一层涂覆在该铝筒的圆周表面上的有机感光物质。该感光鼓21被安装在感光鼓单元20A即鼓架26内，而且与显影单元20B一起整体地构成了处理盒20。
各个处理盒20(20Y，20M，20C和20K)可拆卸地安装在打印机主组件上，而且允许根据感光鼓21(21Y，21M，21C和21K)的使用寿命方便地进行单元更换。
下面将对用于本发明中的感光鼓21的安装方法等加以说明。
充电部件22(22Y，22M，22C和22K)属于一种接触型充电模式，在该模式下，使一个辊形的导电充电辊22在被供以电压的同时与感光鼓21的表面相接触。这样，由充电辊22a对感光鼓21的圆周表面进行均匀充电。
如图1所示，感光鼓21由一个构成曝光部件50的扫描器部分曝光。在该实施例中，曝光部件50设置有两个多面镜52(52YM和53CK)，这两个多面镜构成了针对四个成像站PY、PM、PC和PK的一体式扫描器。当成像信号被顺序传送给一个激光二极管(未示出)时，该激光二极管将一束反映成像信号的成像光51(51Y，51M，51C和51K)投射到正高速旋转的多面镜52(52YM，52CK)上。该成像光51被多面镜52(52YM，52CK)反射(偏转)，然后被一个反射镜54(54Y，54M，54C和54K)所反射(偏转)。接着，成像光51通过聚焦透镜53(53Y，53M，53C和53K)被引向感光鼓21的圆周表面上，而此时的感光鼓正以预定的圆周速度旋转。当成像光51到达感光鼓21的圆周表面上时，使感光鼓21的圆周表面有选择地曝光，由此在感光鼓21的圆周表面上形成静电潜像。
如上所述，显影部件25(25Y，25M，25C和25K)在一个相关的调色剂容器27b内分别容纳有黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的彩色显影剂(彩色调色剂)，其用于显影静电潜像。
在显影过程中，所容纳的调色剂被调色剂输送构件28传送给调色剂供给辊25b。沿箭头c方向转动的调色剂供给辊25b和沿箭头b所示方向转动的显影辊25a彼此摩擦，从而将调色剂供给辊25b上的调色剂供给显影辊25a，并被保持在显影辊25a上。
保持在显影辊25a上的调色剂通过显影辊25a的转动到达显影刀片23上的一个位置。该显影刀片23对位于该位置上的调色剂进行调整，以将充电所需的电荷赋予调色剂并形成薄层状的调色剂。经过调节的调色剂被输送到一个显影站，在该显影站内，通过显影辊25a的转动使感光鼓21和显影辊25a相互接触。在该显影站内，调色剂通过从电源(未示出)施加在显影辊25a上的直流显影偏压从显影辊25a移至感光鼓21，由此显影在感光鼓21上的潜像，这样就产生了一个可视图像(调色剂图像)。
存留在显影辊25a之表面上的调色剂被调色剂供给辊25b剥落并回收起来。在调色剂输送构件28的搅拌下，使已回收的调色剂与还没有经过显影的调色剂混合在一起。
在显影辊25a与感光鼓21接触、以如本实施例中那样实行显影的接触式显影模式下，最好感光鼓21是一个刚性体，而显影辊25a是一个辊形的弹性体。出于对调色剂的电荷赋予性能的考虑，例如可以将一个固体橡胶层或涂覆有树脂层的固体橡胶层用作弹性体。
构成中间转印构件单元40的中间转印构件40a是这样一个构件，即，在彩色图像的形成过程中，通过相应的显影部件25将由感光鼓21上的显影剂构成的多个图像成层地逐一转印到该转印构件上。该中间转印构件40a以与感光鼓21之圆周速度相同的圆周速度沿顺时针方向(图1)受到循环驱动。
当在感光鼓21上形成调色剂图像后，这些调色剂图像将通过中间转印构件40a定位在与感光鼓21相对的位置上并在作为与主转印辊42(42Y，42M，42C和42K)的接触点的主转印站T1(T1Y，T1M，T1C和T1K)中成层地逐一转印到中间转印构件40a上。
在由显影剂构成的多个图像成层状地转印到中间转印构件40a上之后，该中间转印构件40a和第二转印辊5将记录介质P夹在位于其间的第二转印站T2处并共同运送记录介质P。由于有电压施加在第二转印辊5上，因此在中间转印构件40a上的各彩色调色剂图像被全部转印到记录介质P上。
在该实施例中，中间转印构件40a是一个无缝树脂带，其周向尺寸约为620毫米。该无缝树脂带围绕着一个传动辊41、中间转印构件支持辊43和张力辊44延伸，这样该无缝树脂带就支承在这些构件上。张力辊44通过作用于辊44之纵向端部上的压力保持处在由中间转印构件40a形成的环圈向外受压的状态。由于具有这种结构布置，倘若中间转印构件40a的周向尺寸由于内部温度和/或湿度的变化而改变，而且随着时间的推移，这种变化可由上述这种结构布置吸收，由此使中间转印构件40a所承受的张力大小保持基本恒定不变。
一个由橡胶制成的导向肋(未示出)通过设置在其内圆周表面的一整条侧边上的粘结剂粘附到中间转印构件40a上。在张力辊44的一个端部处，设置一个未示出的树脂凸缘，该凸缘具有一定的斜度。该导向肋(未示出)和凸缘(未示出)调整着中间转印构件40a沿垂直于中间转印构件40a之移动方向的方向的移动(偏移)。
此外，该中间转印构件40a被可枢转地固定到设备(打印机)的主组件上，从而使其能够围绕传动辊41的转动轴线枢转。来自电动机(未示出)的驱动力被传递给传动辊41的后端(图1)，而该传动辊41则沿顺时针方向(图1)与成像操作同步地旋转中间转印构件40a。
供纸站就是一个用于将记录介质P送向成像站的工位。它包括一个能够容纳多个记录介质P的盒体1、一个(纸张)供给辊2和一对定位辊3等。
在成像过程中，供纸辊2与成像操作同步地受到旋转驱动，由此将盒体1内的记录介质P从盒体1内逐一地送向那对定位辊3，而且用于将记录介质P保持在备用状态下的工序和用于将记录介质P送向中间转印构件40a的工序要按照预定的顺序进行，以便在后面的图像转印过程中，使记录介质P与中间转印构件40a上的图像对齐。
转印站具有一个第二转印辊5，该转印辊可以绕枢轴转动并由一个金属轴和一个中等电阻的弹性体构成，该弹性体卷绕在该金属轴的一个弯曲部分上。转印辊5被旋转驱动，而且大致垂直地移动(图1)。与将彩色图像转印到记录介质P上的定时同时地使转印辊5受到向上的顶压，即由一个凸轮(未示出)通过施加预定量的压力被相对中间转印构件40a压到记录介质P上，同时该记录介质P被夹在中间转印构件40a和转印辊5之间。与此同时，将一个偏压施加到转印辊5上。结果，将在中间转印构件40a上形成的调色剂图像转印到记录介质P上。顺便说一下，该中间转印构件40a和转印辊5是分别受到独立驱动的。因此，在转印操作后，在转印过程中一直被夹持在中间转印构件40a和转印辊5之间的记录介质P将被向左侧传送(图1)，从而到达随后的定影站60。
在定影站60内，在记录介质P上形成的彩色调色剂图像被定影部件定影到记录介质P上，而该定影部件包括一个薄膜导向单元61和一个压辊62。该薄膜导向单元61包括一个用于对记录介质P进行加热的陶瓷加热器63。压辊62用于将记录介质P压靠到薄膜导向单元61上。由于具有这种结构布置，携带有调色剂图像的记录介质P可通过薄膜导向单元61和压辊62而得以输送，而且还受到热和压力的作用，由此将彩色调色剂图像定影到记录介质P上。
下面将对利用如上所述地构成的设备进行成像的操作加以说明。
首先，使图1所示的供纸辊2旋转，由此将盒体1内的一个记录介质P送向那对定位辊3。
同时，感光鼓21和中间转印构件40a沿箭头(图1)所示的方向以预定的圆周速度V(在下文中称之为处理速度)彼此独立地旋转。
在由充电部件22在感光鼓的整个圆周表面上进行充电后，感光鼓21将暴露在激光束51(成像光)的作用下。这样，就在感光鼓21的圆周表面上形成一个静电潜像。
1黄色图像的形成一个与目标图像中的黄色组分相对应的潜像是通过使感光鼓21Y的圆周表面暴露在与目标图像的黄色组分相对应并从扫描器部分50投射出来的激光束51下而形成的。在形成该潜像的同时，黄色显影辊23Y转动，并同时将其极性与感光鼓21Y相同的电压施加到黄色显影辊23Y上，以便使黄色显影剂附着在位于感光鼓21Y上的潜像上，即，以便利用黄色显影剂显影潜像。将显影后的潜像，即由黄色显影剂形成的图像，在使转印辊42Y保持压靠在感光鼓21Y上的位置处转印(初次转印)到中间转印构件40a的圆周表面上，并且使中间转印构件40a被夹持在转印辊42Y和感光鼓21Y之间。初次转印是通过将其极性与黄色调色剂的极性相反的电压施加在中间转印构件40a上而进行的。
2品红色图像的形成然后，由扫描器部分50利用与品红色图像相对应的激光51M开始对感光鼓21M进行照射，从而使该潜像的前缘与在中间转印构件40a之圆周表面上的黄色图像的前缘对齐。与黄色图像的情况相似，品红色调色剂图像是相对于感光鼓21M上的潜像显现出来的。接着，将感光鼓21M上的品红色调色剂图像在一个使感光鼓21M与初次转印辊42M通过中间转印构件40a彼此相对的相对部分处转印并叠置在位于中间转印构件40a上的黄色调色剂图像上。
3青色图像的形成接下来，由扫描器部分50利用与青色图像相对应的激光51C开始对感光鼓21C进行照射，从而使该潜像的前缘与在中间转印构件40a之圆周表面上的黄色/品红色图像的前缘对齐。与在品红色图像的情况中相似，青色调色剂图像是相对于感光鼓21C上的潜像显现出来的。接着，将感光鼓21C上的青色调色剂图像在一个使感光鼓21C与初次转印辊42C通过中间转印构件40a彼此相对的相对部分处转印并叠加在位于中间转印构件40a上的黄色和品红色调色剂图像上。
4黑色图像的形成然后，由扫描器部分50利用与品红色图像相对应的激光51K开始对感光鼓21K进行照射，从而使该潜像的前缘与位于中间转印构件40a之圆周表面上的黄色/品红色/青色图像的前缘对齐。与在青色图像的情况中相似，黑色调色剂图像是针对感光鼓21K上的潜像显现出来的。接着，将感光鼓21K上的黑色调色剂图像在一个使感光鼓21K和初次转印辊42K通过中间转印构件40a彼此相对的相对部分处转印并叠加在位于中间转印构件40a上的黄色、品红色和青色调色剂图像上。
如上所述，潜像形成、显影及调色剂图像在初次转印辊42的一个相关的相对部分处转印到中间转印构件40a上是按照针对目标图像的黄色、品红色、青色和黑色组分的这个顺序而进行的。因此，可以在中间转印构件40的表面上形成由四种调色剂(即黄色、品红色、青色和黑色调色剂)构成的全色图像。
顺便提一下，在完成黑色调色剂图像(其前缘到达位于中间转印构件40a上的二次转印站T2)的初次转印操作之前，由定位辊对3保持在待用状态下的记录介质P以规定的定时被输送。
除了将四种彩色图像转印到中间转印构件40a上的这段时间外，转印辊5一直位于远离中间转印构件40a的下位。但是，恰好在将四个彩色图像转印到中间转印构件40a上之前，通过一个凸轮(未示出)使转印辊5向上移动，目的是在转印四个图像的同时，在第二转印站T2内由转印辊5将记录介质P压靠在中间转印构件40a上。此外，在四种彩色图像的二次转印过程中，将极性与调色剂相反的偏压连续地施加在转印辊5上。这样，将位于中间转印构件40a上并组成一个全色图像的四种彩色图像一齐转印到记录介质P上。
此后，使记录介质P与中间转印构件40a分开并被输送到定影站60，在该定影站内，将调色剂图像定影。接下来，由四对排放辊71、72、73和74将记录介质P排放到一个位于打印机主组件顶部的接纸盘70上，从而结束在一个记录介质P上形成全色图像的操作。
下面，将参照图4至7，对根据本发明一个实施例的感光鼓21的安装方法加以详细说明。
图4示出了处于这样一种状态的鼓架26，即在该状态下，该鼓架26上安装有感光鼓21；该图是表示图3所示鼓架26被倒置后的状态的视图。图5为表示出感光鼓21的结构的剖视图。图6和7分别为示意性透视图和其俯视图，用于显示出将感光鼓21安装到鼓架26上的方法。
如图5所示，鼓架26设置有一个纵向鼓架调节部分(驱动侧)95和一个纵向鼓架调节部分(非驱动侧)96，这两个调节部分分别位于感光鼓安装部分的两个纵向端部上。
如图5至7所示，在感光鼓21的两端上分别连接有一个鼓缘(驱动侧)82和一个鼓缘(非驱动侧)83。感光鼓21被插装并设置在一个介于纵向鼓架调节部分(驱动侧)95和纵向鼓架调节部分(非驱动侧)96之间的区域内。这样，就可以使感光鼓21沿纵向定位。纵向鼓架调节部分(驱动侧)85是一个设置在鼓架26上的凸起，纵向鼓架调节部分(非驱动侧)96就是鼓架26的内表面。该内表面调节着鼓缘(非驱动侧)83的整个横截面(沿纵向看到的一个平面)。另一方面，该凸起调节着鼓缘(驱动侧)82的一部分横截面(沿纵向看到的一个平面)。通过这种结构，使感光鼓21的安装和沿其纵向的定位变得很容易。
接着，使感光鼓21在位置上对准，从而使位于其两端的鼓缘(驱动侧)82与鼓缘(非驱动侧)83的圆筒形中心孔分别与一个鼓架孔(驱动侧)93和一个鼓架孔(非驱动侧)94对准。
然后，将一个鼓轴89从鼓架26的架孔(驱动侧)93插入。此时，将鼓轴89插入，从而使该鼓轴89的前端沿插入方向依次穿过架孔(驱动侧)93，鼓缘(驱动侧)82的孔82a，鼓缘(非驱动侧)83的孔83a和架孔(非驱动侧)。直到设置在鼓轴89上的鼓轴通孔92与一个设置在鼓缘(驱动侧)82中的鼓缘通孔81对准时，鼓轴89的这个插入操作才算完成。鼓轴通孔92沿垂直于鼓轴89之纵向的方向设置。鼓缘通孔81包括一个第一孔81a和一个第二孔81b，这两个孔以彼此相对的方式设置在凸缘孔82a的周边上。这些第一和第二孔81a、81b沿垂直于感光鼓21之纵向的方向设置。鼓缘(驱动侧)82设置有一个凸起82b，该凸起从一个与感光鼓21相连接的连接部分朝相对侧伸出。鼓缘(驱动侧)82的孔82a穿过凸起82b，从而进一步提高鼓轴89与感光鼓21的连接的稳定性。此外，第一孔81a和第二孔81b按照下述方式设置使其从外表面向孔82a的方向穿过凸起82b。
此时，可以按照使鼓轴通孔92和鼓缘通孔81彼此相互对准的方式对鼓轴通孔92和鼓缘通孔81的相位进行预先调节。具体而言，这些相位可按照下述方式进行预先调节使鼓轴通孔92和鼓缘通孔81相对于图7的纸页指向垂直方向。
接着，如图5所示，使一个被用作连接件的压入式销84穿过第一孔81a、鼓轴通孔92和第二孔81b，以将该销压装在这些孔内，由此可以使感光鼓21和鼓轴89相互连接在一起，从而完成将感光鼓21安装到鼓架26上的工作。压入式销94由金属制成。这样，可以在感光鼓21和鼓轴89之间实现可靠的连接。
如上所述，感光鼓21和鼓轴89沿轴向和旋转方向的定位和连接是通过压配合实现的。此外，由鼓架对感光鼓21进行轴向调节是由设置在鼓架26上的纵向鼓架调节部分(驱动侧)95和纵向鼓架调节部分(非驱动侧)96来完成的。这样，可以只利用压入式销84而将感光鼓21定位在鼓架26上。
因此，可以消除在鼓轴89上形成一个用于E型定位环(锁定构件)或类似部件的锁定槽。此外，可以减小处理盒20沿感光鼓21之轴向的尺寸。另外，还可以简化处理盒20的装配步骤。此外，可以通过减少处理盒的部件数量来降低成本。另外，可以提供一种仅通过被用作连接件的压入式销84的压配合就能够将感光鼓21定位在鼓架26上的处理盒20。
如上所述，安装有感光鼓21的鼓架26还通过定位销29与显影框架即显影容器27相连接，从而组装处理盒20。
下面，将对按照上述方式装配起来的处理盒20和感光鼓21做进一步的说明。
图8为如上所述地装配好的处理盒20的透视图；图9和10为处理盒20的侧视图。
在鼓架26的鼓轴81的一端，设置有一个连接件87，其用于从打印机主组件B接收用于使感光鼓21转动的驱动力。此外，在该鼓轴81的一端上，设置有一个突出的轴承85，该轴承被用作处理盒定位部分。
如参照图5所述的，感光鼓21具有中空的鼓筒，该鼓筒的表面上涂敷有感光层。在感光鼓21的两端上通过机械方式连接有鼓缘82和83。在鼓缘82和83的中心处，设置有圆筒形的孔82a和83a，而且鼓轴89接合在凸缘的中心孔82a和83a中。鼓轴89从位于其两端的鼓缘82和83伸出。此外，如上所述，鼓轴89还通过压入式销84与鼓缘82连接在一起。
感光鼓21按照上述方式安装在鼓架26上。鼓轴89通过位于鼓架26外侧的轴承85和86由鼓架26保持。
此后，如图8所示，在处理盒20的安装状态下，在旋转感光鼓21的同时对感光鼓21的表面跳动进行测量。当调动量达到最大位置(最高点A)时，感光鼓21停止工作。在该状态下，连接件87通过压配合装配在由箭头B所示的位置上，从而使明确确定金属接合件87之位置的形状88相对上述的最高点A位置有一定的相位。
如图10所示，鼓轴承85的表面沿安装方向朝向其下表面侧和处理盒的前端侧露出并突出。
此外，如图9所示，与在另一端侧的情况相似，被用作处理盒的定位部分的轴承86被设置成突出状。具体而言，轴承86也沿安装方向朝向其下表面侧和处理盒的前端侧露出并突出。
在该实施例中，滑动轴承被用作轴承85和86，但也可以采用滚柱轴承。此外，还可以采用一种与鼓架26整体制成的树脂轴承。
图11为成像设备的开关式门10在门10打开时的示意性剖视图。
参照图11，在该实施例中，中间转印构件单元40被安装到主组件的开关式门10上。因此，使中间转印构件单元40随着门10的开、关操作而成一整体地旋转。
另一方面，处理盒20(20Y，20M，20C和20K)被安装在保持构件30上。该保持构件30利用由双点划线表示的连杆12、13、14和15与主组件的开关式门10连接在一起。因此，该保持构件30可以通过门10围绕一个心轴点11的转动而可旋转地移动到一个使处理盒20(20Y，20M，20C和20K)倾斜的角度，以便易于拆卸。
在图11中，参照图12和13还可知道在主组件的右侧板100上，设置有用于右侧板100的处理盒抵靠构件101(101Y，101M，101C和101K)。类似地，在主组件的左侧板110上，设置有用于左侧板110的处理盒抵靠构件103(103Y，103M，103C和103K)。
图12示意地示出了处理盒20Y的位置已被确定时的状态。使主组件传动齿轮的连接件与门10的打开和关闭操作同步地沿双向箭头的方向移动和接合。图13为一个透视图，图中示出了感光鼓21(21Y，21M，21C和21K)在四个站点内的支承状态。
可对用于右侧板100和左侧板110的处理盒抵靠构件101和103进行调节和装配，从而将其分别固定到右侧板100和左侧板110上。这样，可以使各个处理盒20的用于各种颜色的鼓轴89高精度地保持平行度。
用于锁定处理盒20的突出状盒定位部分(即轴承85和86)的处理盒抵靠构件101和103设置在主组件侧板的表面上或以突出状态位于设备的内部。
当主组件的开关式门10被关闭时，安装在保持构件30上的处理盒20(20Y，20M，20C和20K)整体地移动到图1中所示的对应的成像位置上。
此时，处理盒抵靠构件101和103作为平面状构件分别沿水平方向和垂直方向设置在两个位置上。利用这两个平面状构件，使突出的左、右处理盒定位部分85和86的每个轴承直接接触。
如上所述，当各种颜色的鼓架26直接由主组件侧板100和110支承时，鼓轴89的轴承85和86受到直接支承，由此可以精确地确定在四个站点内的感光鼓21在主组件内的位置。
在根据该实施例的成像设备中，由单个电动机来完成对四个站点内的感光鼓21的驱动。
参照图13和14，旋转力由电动机115通过一组齿轮112、113和114传递给四个感光鼓驱动齿轮111Y、111M、111C和111K。
这四个感光鼓传动齿轮111Y、111M、111C和111K通过模压工艺制备，目的是降低成本。由于感光鼓齿轮在模压过程中可能存在节距误差或类似问题，因此在感光鼓转动时期内可能产生不规则的转动。为降低这种节距误差，通过下述方式将感光鼓驱动齿轮安装成具有预定的角度差通过在这些齿轮上作出标记，从而当在各个站点内形成图像的时刻感光鼓驱动齿轮的不规则转动时期具有相同的相位，如图14所示。
(实施例2)下面将在该实施例中对感光鼓21的更换方法进行说明。
当处理盒20内的显影剂被消耗掉，而且使已经没有商业价值的处理盒20重新商业化时，即在重新生产处理盒20时，在一些情况下更换感光鼓21。
在这种情况下，感光鼓的以下更换方法是有效的。
感光鼓21的更换按照相反的顺序通过如参照例如附图5至7在实施例1中所述的在将感光鼓安装到鼓架上时的操作工序来完成。
具体而言，将安装在处理盒内的电摄影感光鼓更换下来的更换方法包括以下步骤(a)至(e)，其中处理盒可拆卸地安装在电摄影成像设备的主组件上(a)连接构件拉出步骤，在该步骤中，将穿过沿垂直于鼓轴89之纵向的方向设置在鼓轴89上的通孔92和彼此相对地设置在第一端部凸缘孔之周边上的通孔81(第一孔81a和第二孔81b)的连接件84拉出，而该第一端部凸缘孔在电摄影感光鼓21的第一端处设置在第一端部凸缘82上，用于允许鼓轴89从中穿过；(b)鼓轴拉出步骤，在该步骤中，将穿过沿着从鼓架26的第二纵向端部的外侧到鼓架26的第二纵向端部的方向设置在鼓架26上的第二端孔94、电摄影感光鼓21和位于鼓架26之第一纵向端部上的第一端孔93的鼓轴拉出；以及将电摄影感光鼓21从鼓架26上拆卸下来的步骤；(c)鼓位调节步骤，在该步骤中，由第一端部调节部分95对新电摄影感光鼓21的第一端进行调节，由第二端部调节部分96对新电摄影感光鼓21的第二端进行调节，从而完成相对鼓架26沿其纵向对电摄影感光鼓21的调节操作；(d)感光鼓支承步骤，在该步骤中，通过使鼓轴89由鼓架26的第二纵向端部之外侧经第二端孔94、新电摄影感光鼓21和第一端孔93穿入而将新的电摄影感光鼓21支承在鼓架26上；以及(e)感光鼓安装步骤，在该步骤中，通过将连接件84穿过鼓轴89的通孔92、第一孔81a和第二孔81b以将鼓轴89安装在新的电摄影感光鼓21上而将新的电摄影感光鼓21安装到鼓架26上。
根据该实施例的感光鼓更换方法，可将那些用于安装已经拆卸下来的感光鼓21的例如销的连接构件84和鼓轴89重复使用。此外，还可以重复利用从另一处理盒上拆卸下来的连接件84和鼓轴89，或者采用一个新的连接件和新的鼓轴89。
如上所述，根据本发明的感光鼓更换方法，感光鼓21和鼓轴89沿轴向和转动方向的定位和连接可通过压入式销84的压配合来实现，而由鼓架26沿轴向对感光鼓21的调节可由设置在鼓架26上的纵向鼓架调节部分(驱动侧)95和纵向鼓架调节部分(非驱动侧)96来完成，由此仅利用压入式销84就能够确定感光鼓21在鼓架26上的位置。
因此，可以在很大程度上简化感光鼓21的更换，而且可以容易、快速地完成更换操作。
包括有按照上述方法进行更换的感光鼓21的鼓架26可通过定位销29与显影容器27连接在一起，由此进行处理盒的装配。
根据本发明，可以减小处理盒的感光鼓在感光鼓纵向上的尺寸。
根据本发明，还可以减少处理盒的零部件数量。此外，可以简化处理盒的装配步骤。
权利要求
1.一种处理盒，该处理盒能够可拆卸地安装到电摄影成像设备的主组件上，该处理盒包括电摄影感光鼓；能够在所述电摄影感光鼓上起作用的处理部件；可转动地支承着所述电摄影感光鼓的鼓架；设置在所述鼓架的第一纵向端部上的第一鼓架孔；设置在所述鼓架的第二纵向端部上的第二鼓架孔；设置在所述鼓架的第一纵向端部上的第一端部调节部分；设置在所述鼓架的第二纵向端部上的第二端部调节部分；鼓轴，该鼓轴穿过所述电摄影感光鼓以与所述第一鼓架孔和所述第二鼓架孔相接合，而且该鼓轴还设置有一个通孔，该通孔沿垂直于所述鼓轴的方向延伸；设置在所述电摄影感光鼓的第一端上的第一端部凸缘；设置在所述第一端部凸缘上的第一端部凸缘孔，用于使所述鼓轴从该孔内穿过；第一孔和第二孔，它们以彼此相对的方式沿垂直于所述电摄影感光鼓之纵向的方向设置在所述第一端部凸缘孔的周边上；连接构件，该连接构件穿过所述第一孔和所述通孔并与所述第二孔相接合，从而将所述电摄影感光鼓与所述鼓轴连接在一起；其特征在于所述第一端部调节部分和所述第二端部调节部分调节所述电摄影感光鼓沿其纵向的位置，而且所述连接构件将所述鼓轴与所述电摄影感光鼓连接起来，从而使所述电摄影感光鼓由所述鼓轴可转动地支承在所述鼓架上。
2.根据权利要求1所述的处理盒，其特征在于所述第一端部调节部分包括一个在其纵向端部设置在所述鼓架上的凸起并调节所述第一端部凸缘的一个端面的位置；所述第二端部调节部分具有位于所述鼓架之第二纵向端部处的所述鼓架的内表面并通过该内表面调节设置在所述电摄影感光鼓之第二端上的第二端部凸缘之端面的位置。
3.根据权利要求1或2所述的处理盒，其特征在于所述第一端部凸缘具有一个凸起部分，该凸起部分在与和所述电摄影感光鼓相连接的连接部分相对的一侧伸出；所述第一端部凸缘孔穿过该凸起部分延伸；所述第一和第二孔被设置成能够从该凸起部分的外表面伸向所述第一端缘孔。
4.根据权利要求1或2所述的处理盒，其特征在于所述连接构件是一个穿过所述第一孔、所述通孔和所述第二孔的金属销。
5.一种用于将电摄影感光鼓安装到处理盒的鼓架上的方法，其中该处理盒可拆卸地安装到电摄影成像设备的主组件上，该方法包括感光鼓定位步骤，在该步骤中，通过利用第一端部调节部分对所述电摄影感光鼓的第一端进行调节并利用第二端部调节部分对所述电摄影感光鼓的第二端进行调节而将所述电摄影感光鼓沿其纵向定位在所述鼓架上，感光鼓支承步骤，在该步骤中，通过从所述鼓架的一个纵向端部的外侧经过设置在所述鼓架之第一纵向端部处的第一端孔而穿过所述鼓架、所述电摄影感光鼓和设置在所述鼓架之第二纵向端部处的第二端孔将所述电摄影感光鼓支承在所述鼓架上，鼓轴安装步骤，在该步骤中，通过将连接件穿过沿垂直于所述鼓轴之纵向的方向设置在所述鼓轴上的通孔以及第一孔和第二孔而将鼓轴安装在所述电摄影感光鼓中，其中，第一孔和第二孔彼此相对地设置在第一端部凸缘孔的周边上，而第一端部凸缘孔又设置在位于所述电摄影感光鼓之第一端的第一端部凸缘上，用于允许所述鼓轴从中穿过。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于在所述感光鼓定位步骤中，所述电摄影感光鼓沿其纵向在所述鼓架上的定位操作是通过利用一个作为所述第一端部调节部分并设置在所述鼓架上的凸起对所述第一端部凸缘的端面进行调节并利用设置在所述鼓架之第二纵向端部上的所述鼓架之内表面对设置在所述电摄影感光鼓之第二端上的所述第二端部凸缘之端面的位置进行调节而得以实现的。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于在所述鼓轴安装步骤中，所述连接构件是一个金属销，该金属销穿过所述第一孔、所述通孔和所述第二孔，以将所述电摄影感光鼓与所述鼓轴连接在一起，由此相对于所述鼓架可转动地支承所述电摄影感光鼓。
8.一种用于更换设置在处理盒内的电摄影感光鼓的感光鼓更换方法，其中处理盒可拆卸地安装在电摄影成像设备的主组件上，该方法包括连接构件拉出步骤，在该步骤中，将穿过沿垂直于鼓轴之纵向的方向设置在鼓轴上的通孔以及彼此相对地设置在第一端部凸缘孔之周边上的第一孔和第二孔的连接件拉出，该第一端部凸缘孔在电摄影感光鼓的第一端处设置在第一端部凸缘上，用于允许鼓轴从中穿过，将鼓轴拉出步骤，在该步骤中，将穿过从鼓架的第一纵向端部的外侧到鼓架的第一纵向端部地设置在鼓架上的第二端孔、电摄影感光鼓和设置在鼓架之第二纵向端部处的第二端孔的鼓轴拉出；以及将电摄影感光鼓从鼓架上拆卸下来的步骤；感光鼓位置调节步骤，在该步骤中，由第一端部调节部分调节新的电摄影感光鼓的第一端，由第二端部调节部分调节新的电摄影感光鼓的第二端，从而完成相对鼓架沿其纵向对电摄影感光鼓的调节操作；感光鼓支承步骤，在该步骤中，通过使鼓轴从鼓架的第一纵向端部之外侧经第一孔、新的电摄影感光鼓和第二孔穿入而将新的电摄影感光鼓支承在鼓架上；感光鼓安装步骤，在该步骤中，通过将连接件穿过鼓轴的通孔、第一孔和第二孔以将鼓轴安装在新的电摄影感光鼓内而将新的电摄影感光鼓安装到鼓架上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述连接构件和所述鼓轴是那些曾经用于安装要拆卸的电摄影感光鼓的连接构件和鼓轴，从另一处理盒上拆卸下来的连接构件和鼓轴，或者一个新的连接构件和一个新的鼓轴。
10.一种处理盒，该处理盒可拆卸地安装到成像设备的主组件上，其包括电摄影感光鼓；能够在所述电摄影感光鼓上起作用的处理部件；可转动地支承着所述电摄影感光鼓的鼓架；鼓轴，该鼓轴穿过所述电摄影感光鼓以与所述鼓架可转动地接合并设置有一个沿垂直于所述鼓轴之纵向的方向延伸的通孔；设置在所述电摄影感光鼓的一端上的第一端部凸缘；设置在所述第一端部凸缘上的第一端部凸缘孔，用于使所述鼓轴从该孔内穿过；第一孔和第二孔，它们彼此相对地沿垂直于所述电摄影感光鼓之纵向的方向设置在所述第一端部凸缘孔的周边上；连接构件，该连接构件穿过所述第一孔和所述通孔延伸并与所述第二孔相接合，以将所述电摄影感光鼓与所述鼓轴连接在一起。
11.根据权利要求10所述的处理盒，其特征在于所述连接构件是一个穿过所述第一孔、所述通孔和所述第二孔的金属销。
全文摘要
一种能够可拆卸地安装到电摄影成像设备的主组件上的处理盒包括电摄影感光鼓；可在感光鼓上起作用的处理部件；可转动地支承感光鼓的鼓架；设置在鼓架的第一纵向端部上的第一鼓架孔；设置在鼓架的第二纵向端部上的第二鼓架孔；设置在鼓架的第一纵向端部上的第一端部调节部分；设置在鼓架的第二纵向端部上的第二端部调节部分；鼓轴，其穿过感光鼓以与第一和第二鼓架孔接合，并设有一个沿垂直于鼓轴的方向延伸的通孔；设置在感光鼓的第一端上的第一端部凸缘；设置在第一端部凸缘上、用于使鼓轴穿过的第一端部凸缘孔；彼此相对地沿垂直于感光鼓之纵向的方向设置在第一端部凸缘孔的周边上的第一孔和第二孔；连接构件，其穿过第一孔和通孔并与第二孔相接合，从而连接感光鼓与鼓轴。第一端部调节部分和第二端部调节部分调节感光鼓沿其纵向的位置，连接构件将鼓轴与感光鼓连接，从而使感光鼓由鼓轴可转动地支承在鼓架上。
文档编号G03G15/01GK1621970SQ20041006261
公开日2005年6月1日 申请日期2004年6月30日 优先权日2003年11月28日
发明者村山一成, 横森干词, 前岛英树 申请人:佳能株式会社