专利名称：电摄影感光鼓、处理盒和电摄影成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电摄影感光鼓(在下文中将简称其为“感光鼓”)、使用所述电摄影感光鼓的处理盒、以及使用所述处理盒的电摄影成像设备。
这里，电摄影成像设备是指使用一种电摄影成像方法在记录介质(例如，纸、OHP薄膜等)上形成图像的设备。例如，电摄影成像设备的范畴可包括电摄影复印机、电摄影打印机(例如，LED打印机、激光打印机等)、传真机、文字处理机等。
背景技术：
处理盒是指以可拆卸的方式安装在电摄影成像设备的主组件中的盒，并且至少作为处理装置的充电装置、作为处理装置的显影装置和作为处理装置的清洁装置中的一个和电摄影感光鼓整体地布置在所述盒中，以使得它们以可拆卸的方式安装在成像设备的主组件中。所述处理盒还包括以可拆卸的方式安装在电摄影成像设备的主组件中的盒，并且在所述盒中整体地布置有至少作为处理装置的显影装置和电摄影感光鼓，使得它们以可拆卸的方式安装在成像设备的主组件中。
长期以来，在电摄影成像设备的领域中都使用处理盒系统。
处理盒系统使得使用者在不依赖维修人员的情况下可自己维护电摄影成像设备，从而充分地提高了操作性能。因此，在成像设备的领域中广泛地使用处理盒。
近年来，对于能够形成彩色图像的电摄影彩色成像设备的需求逐渐增加。电摄影成像设备形成颜色不同的四种独立图像。因此，如果这四种图像中的任意一种偏离感光鼓圆周表面上的目标(理想)位置的话，就会导致具有色差的彩色图像的形成。
用于避防止具有上述色差的彩色图像的形成的对策如下所述。电摄影彩色成像设备的主组件装有用以从马达中接收驱动力的齿轮。该齿轮具有螺旋状的孔，所述孔位于其中心中以便于将驱动力传输到感光鼓。感光鼓的一个纵向端部装有螺旋突起，所述螺旋突起配合在主组件侧部上的螺旋状孔中以便于传输驱动力。在提供了这种结构布置的情况下，来自于主组件侧部上的马达的驱动力通过主组件侧部上的螺旋状孔的壁以及感光鼓侧部上的螺旋突起被传输到感光鼓，从而精确地使得感光鼓转动(日本未审定公开专利申请2003-5475)。
换句话说，上述结构布置提高了感光鼓转动的精确程度。
发明内容
本发明是上述现有技术的进一步改进。
本发明的主要目的是提供感光鼓、处理盒以及电摄影成像设备的一种组合，所述组合在感光鼓转动的精确程度方面优于根据现有技术的组合。
本发明的另一个目的是提供感光鼓、处理盒以及电摄影成像设备的一种组合，所述组合防止感光鼓在转动速度方面出现波动。
本发明的另一个目的是提供感光鼓、处理盒以及电摄影成像设备的一种组合，所述组合通过沿感光鼓的纵向将成像设备主组件上的驱动轴的半球形部分布置得与感光鼓侧部上的突出部分的孔底部相接触，以及通过沿垂直于感光鼓纵向的方向将半球形部分的基底部分布置得与所述孔的侧面相接触而相对于成像设备的主组件精确地布置感光鼓。
本发明的另一个目的是提供感光鼓、处理盒以及电摄影成像设备的一种组合，所述组合在图像质量方面优于根据现有技术的组合。
本发明的另一个目的是提供感光鼓、处理盒以及电摄影成像设备的一种组合，即使成像设备的主组件侧部上的驱动齿轮的轴线相对于感光鼓的轴线变得倾斜时，所述组合也可防止感光鼓在转动速度方面出现波动。
本发明的另一个目的是提供感光鼓、处理盒以及电摄影成像设备的一种组合，所述组合使得感光鼓的转动速度的波动最小化，以便于减小色差从而形成高质量图像。
依照本发明的一个方面，提供了一种用于处理盒的电摄影感光鼓，所述处理盒以可拆卸的方式安装于用于在记录材料上形成图像的电摄影成像设备主组件上，所述主组件包括马达、用于从所述马达传输驱动力的主组件齿轮、以及设在所述主组件齿轮的中央部分处并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状孔，所述非圆形的螺旋状孔可与所述主组件齿轮整体转动，所述电摄影感光鼓包括(a)在其圆周表面上具有感光层的圆柱体；(b)设在所述圆柱体的一个纵向端部上并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状突起，当所述处理盒被安装在设备的主组件上时，所述非圆形的螺旋状突起可与设备的主组件的孔相接合以便于接收来自于设备的主组件的驱动力的传输；形成在所述突起的中央部分中并且具有底部部分和侧表面部分的凹槽，其特征在于，当所述突起在所述突起与所述孔相互接合的情况下通过所述主组件齿轮的转动而接收朝向所述孔的拉力时，所述底部部分与设在所述孔的中央部分处的球形表面部分相接触，并且所述侧表面部分与所述球形表面部分相接触；当所述电摄影感光鼓被安装在所述设备的主组件上，并且所述电摄影感光鼓从所述设备的主组件中接收驱动力以便于转动时，所述球表表面部分的端部与所述底部部分相接触，并且所述球形表面部分与所述侧表面部分相接触。
本发明可提高感光鼓转动的精确程度。
本发明可防止感光鼓在转动速度方面出现波动。
依照本发明，通过沿感光鼓的纵向将成像设备主组件上的驱动轴的半球形部分布置得与感光鼓侧部上的突出部分的孔底部相接触，以及通过沿垂直于感光鼓纵向的方向将半球形部分的基底部分布置得与所述孔的侧面相接触而相对于成像设备的主组件精确地布置感光鼓。
本发明可提高电摄影成像设备的图像质量。
即使成像设备的主组件侧部上的齿轮的轴线相对于感光鼓的轴线变得倾斜时，本发明也可防止感光鼓在转动速度方面出现波动。
根据结合附图所作出的本发明优选实施例的以下描述，将更加明白本发明的这些和其他目的、特征和优点。
图1是本发明一个优选实施例中的彩色成像设备的截面图。
图2是本发明优选实施例中的处理盒的截面图。
图3是本发明优选实施例中的处理盒的透视图。
图4是成像设备的主组件和处理盒的示意性透视图，示出了如何将处理盒安装于设备主组件中。
图5是鼓凸缘的透视图。
图6是本发明优选实施例中的鼓驱动力传输机构的截面图。
图7是本发明优选实施例中的鼓驱动力传输机构的截面图。
图8是本发明优选实施例中的鼓驱动力传输机构的截面图。
图9是本发明优选实施例中的鼓驱动力传输机构的透视图。
图10是图表，该图表提供了测量优选实施例中的感光鼓的转动速度和根据现有技术的感光鼓的转动速度所获得的数据，从而在感光鼓的转动速度的不规则性方面比较本发明的优选实施例与现有技术的实施例。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图描述本发明一个优选实施例中的电摄影感光鼓、处理盒以及电摄影成像设备的组合。
在本发明优选实施例的以下描述中，采用可拆卸方式安装在成像设备主组件中的四个处理盒的电摄影全色成像设备被描述为成像设备。然而，该实施例不意味着要限制以可拆卸的方式安装在成像设备中的处理盒的数量；换句话说，以可拆卸的方式安装在成像设备中的处理盒的数量是可选的，并且可依照要求进行确定。例如，在用于形成单色图像的成像设备的情况中，安装在设备主组件中的盒的数量为一个。另外，在本发明优选实施例的以下描述中，成像设备被描述为打印机，所述打印机是一种形式的成像设备。然而，该实施例不倾向于将本发明的应用局限于打印机。换句话说，本发明还可适用于除打印机以外的成像设备，例如，复印机、传真机、或能够执行前述成像设备的一种或多种功能的机器(多功能成像设备)。而且，本发明的应用不局限于使用静电传输带的成像设备。也就是说，本发明还适用于采用中间传输部件的成像设备，并且，在所述成像设备中，颜色不同的多个显影剂图像被顺序地呈层状传输到所述中间传输部件上，然后，被立刻全部传输到记录介质上。
此外，本发明以下实施例中的结构部件的材料和结构以及它们的位置关系是可选的，并且可依照本发明所适用的设备的结构以及各种其他因素视需要而改变。换句话说，本发明的以下实施例不倾向于限制本发明的范围。
首先，将参照图1描述根据本发明的电摄影全色成像设备。图1是作为一种形式的成像设备的全色激光束打印机的竖直截面图，示出了其总体结构。
如图1中所示，根据本发明的成像设备100使用四个处理盒7以及运输装置，每个处理盒用于四种彩色成份即，黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)中的一种，所述运输装置用于将记录介质传输到四个处理盒7中并且将记录介质从成像设备的主组件中排出。四个处理盒7中的每个都包括以预定圆周速度转动的电摄影感光鼓(在下文中将其简称为“感光鼓”)1。
每个盒7都包括被转动地驱动的感光鼓1(1Y、1M、1C和1K)；用于为感光鼓1的圆周表面均匀充电的充电辊2(2Y、2M、2C和2K)；显影单元4(4Y、4M、4C和4K)，具有用作通过将显影剂附着于静电潜像上使得形成在感光鼓1上的静电潜像显影的显影装置的显影辊40；清洁器单元50(50Y、50M、50C和50K)，具有用作去除残余调色剂，即在图像转印之后残留在感光鼓1圆周表面上的显影剂的清洁装置的清洁刮板60。充电辊2、显影单元4以及清洁器单元50被设置在感光鼓1圆周表面的附近。成像设备的主组件设有用于在感光鼓1圆周表面上形成静电潜像的多个扫描器单元3(3Y、3M、3C和3K)。
该成像设备的成像程序如下所述首先，由用作充电装置的充电辊2为感光鼓1的圆周表面均匀充电。然后，将已均匀充电的感光鼓1的圆周表面暴露于由扫描器单元3投射出同时由视频信号调制的激光束，从而在感光鼓1的圆周表面上形成静电潜像。显影单元4的显影装置(显影辊40)使用显影剂使得静电潜像显影。
用于将记录介质运输到盒7的运输装置具有以下结构。在位于设备主组件100A底部中的纸盒17中，储存有多个记录介质S。记录介质S在被一一分离的同时通过供给辊18被送出纸盒17，并且被输送到一对定位辊19。然后，每个记录介质S都通过这对定位辊19与成像操作同步地被运输到静电传输带11。然后，记录介质S通过静电传输带11沿四个盒7被顺序地运输。传输带11被拉伸并悬吊在辊13、14a、14b和15的周围，并且被循环地驱动。传输带11使得记录介质S保持静电粘附于其上，并且通过记录介质S被布置得与感光鼓1的圆周表面相接触这样一个位置运输记录介质S。
在该实施例中，运输装置由供给辊18、成对的定位辊19、静电传输带11以及成对的排出辊23构成。下文将描述排出辊23。
在传输带11所形成的环路之中，四个传输辊12(12Y、12M、12C和12K)平行地被布置在这样的位置中，其中它们分别与四个感光鼓1(1Y、1M、1C和1K)相对，并且与传输带11相接触。在这些位置中，在由传输带11运输记录介质S的同时，通过向传输辊12施加传输偏压而将以一对一方式形成在感光鼓1圆周表面上并且颜色不同的显影剂图像呈层状被顺序地转印到记录介质S上，而记录介质S由传输带11输送。结果，彩色显影剂图像形成在记录介质S上。
在记录介质S上形成彩色显影剂图像之后，记录介质S被运输到定影站20，在定影站20中执行接下来的步骤。在定影站20中，通过施加热量和压力将彩色显影剂图像定影到记录介质S上。之后，成对排出辊23将记录介质S排出到位于设备主组件顶部上的输送站24。
接下来，将参照图3和图4描述盒7的总体结构。在该实施例中，具有黄色显影剂的盒7Y、具有品红色显影剂的盒7M、具有青色显影剂的盒7C以及具有黑色显影剂的盒7K的结构是相同的。每个盒7都具有感光鼓1，以及一个或多个处理装置，所述处理装置为充电装置(处理装置)、显影装置(处理装置)、清洁装置(处理装置)。所述处理装置被布置在感光鼓1的圆周表面附近。
感光鼓1包括圆柱形基底63，例如铝圆柱体，以及涂覆在铝圆柱体63的圆周表面上的感光层。感光鼓1被固定在铝圆柱体63的纵向端部处的成对的轴可转动地支撑。来自于马达的驱动力被传输到感光鼓1的一个纵向端部，从而使得感光鼓1转动(沿逆时针方向)。
充电装置用于为感光鼓1的圆周表面均匀地充电。在该实施例中，导电的充电辊2用作充电装置。压力产生装置(诸如一对弹簧)使得充电辊2保持与感光鼓1的圆周表面相接触。随着充电偏压被施加于充电辊2，感光鼓1的圆周表面通过充电辊2被均匀地充电。
使用显影剂的显影装置用于使得形成在感光鼓1的圆周表面上的静电潜像显影。为了描述显影装置的结构，它包括显影剂容器(显影剂储存部分)41，显影剂被容纳于所述显影剂容器41中，并且通过位于显影剂容器41中的显影剂输送机构42将显影剂从所述显影剂容器41中送到显影剂供应辊43。显影剂供应辊43沿顺时针方向转动(图2)。它为显影辊40供应显影剂，而且，在显影之后将显影剂从显影辊40上清除。供应到显影辊40的显影剂在被赋予电荷的同时通过保持压在显影辊40圆周表面上的显影刮板44被均匀地涂覆到显影辊40的圆周表面上。随着设备主组件100A中将显影偏压施加到显影辊40，显影辊40使得潜像显影；它将显影剂附于潜像上。显影辊40被布置得与感光鼓1平行，并且沿图2中的箭头所示的顺时针方向转动。
显影剂容器41、显影剂供应辊43、显影辊40以及显影刮板44属于显影单元4。
清洁装置用于在显影剂图像已从感光鼓1上被转印之后去除残留在感光鼓1的圆周表面上的显影剂。用作清洁装置的清洁刮板60属于清洁单元50。换句话说，清洁单元50包括用于去除残留在感光鼓1的圆周表面上的显影剂的清洁刮板60、用于储存由清洁刮板60从感光鼓1圆周表面上去除的显影剂的去除的显影剂储存室(去除的显影剂储存部分)55、以及用于防止由清洁刮板60去除的显影剂从清洁器单元框架51中泄漏的挠性板80。绕性板80被如此布置，即，使得在其尖部与感光鼓1的圆周表面之间产生少量的接触压力。
单元50除清洁装置外还包括感光鼓1和充电辊2，并且与显影单元4相连接，以使得这两个单元50和4相对于彼此可转动。换句话说，盒7由清洁单元50和显影单元4构成。
进一步地描述，通过布置在感光鼓1与框架51之间的一对轴承30和31将感光鼓1可转动地固定在清洁单元50的框架51上。而且，如前面所述，充电辊2、清洁刮板60以及板80被布置得与感光鼓1相接触。而且，去除的显影剂储存室55是清洁单元50的一部分。
显影单元4具有通过超声波焊接将两个独立框架45a和46b连接而形成的框架46。显影辊40、显影剂容器41、显影剂供应辊43以及显影刮板44被固定在该显影单元框架46中。
显影单元4以如下方式与清洁单元50相连接。首先，两个单元4和50被如此布置，即，使得位于显影单元框架46的纵向端部处的显影单元4的连接孔47和48分别与位于清洁单元框架51的纵向端部处的清洁单元50的支撑孔52和53对齐。然后，从清洁单元框架51的纵向端部的外部将一对销(未示出)插入到孔47和52与孔48和53中，因此，以使其可相对于清洁单元50转动的方式将显影单元4连接于清洁单元50。
显影单元4被保持在一对弹簧(未示出)或类似的弹性部件所产生的朝向清洁单元50的压力下，从而将适配在显影辊40周围的一对隔环(未示出)保持压在感光鼓1的圆周表面上。这对弹簧(未示出)以一对一的方式被附于单元50的纵向端部。
接下来，将参照图3和图4描述用于将盒7安装在成像设备100的主组件100A中以及将盒7从其中拆卸的装置。
参照图4，成像设备主组件100A装有前盖101，前盖101被铰接于设备主组件100A。前述传输带11被附于前盖101的内侧。换句话说，前盖101和传输带11被连接在设备主组件100A上以使得它们可相对于设备主组件100A被打开和关闭。当前盖101和传输带11被打开时，能以可拆卸的方式将盒7安装于设备主组件100A中。
参照图3，盒7装有一对导向部分30a和31a，所述导向部分30a和31a被布置在盒7的纵向端部处，以便于当将盒7安装于设备主组件100A中或从中拆卸时用于引导盒7。盒7还设有一对手柄30b和31b，它们位于盒7的纵向端部处。
至于设备主组件100A，其还装有用于引导盒7的导向部分30a和31a的一对导轨(未示出)。
当将盒7安装于设备主组件100A中时，盒7将以使得导向部分30a和31a跟随设备主组件100A的导轨的方式被插入到设备主组件100A中。这可适当地将盒7安装于设备主组件100A中。当将盒7从设备主组件100A中取出时，盒7将以使得导向部分30a和31a跟随设备主组件100A的导轨的方式被向外拉出。这可更容易地将盒7从设备主组件100A中拆卸。换句话说，导向部分30a和31a和导轨的设置使得安装和拆卸盒7更为容易。
接下来，将参照图5-8描述用于相对于成像设备的主组件100A精确地布置感光鼓1的结构。
成像设备的主组件100A设有用于向感光鼓1传输驱动力的驱动力传输机构。
参照图5、6和9，设备主组件100A的该驱动力传输机构包括马达(未示出)、以及驱动齿轮71，设备主组件100A设有驱动齿轮71以便于传输来自于前述马达的驱动力。该驱动齿轮71具有轴部分71d，所述轴部分71d从驱动齿轮71的中央突出。该轴部分71d具有非圆形螺旋状孔71a，其横截面(垂直于其轴线方向)具有多个顶点。所述传输机构还包括驱动轴70，所述驱动轴70穿过驱动齿轮71的中央部分，并且从轴部分71d的螺旋状孔71a的底壁的中央处突出；换句话说，驱动轴70穿过轴部分71d。轴部分侧部上的驱动轴70的端部被制成为半球形的，形成了半球形部分70a。该半球形部分70a被如此布置，即，使其中心与螺旋状孔71a的轴线重合，并且略微向外突出到螺旋状孔71a的边缘(端表面)之外。
接下来，将描述盒7所装配的驱动力接收机构。
参照图6，感光鼓1装有一对凸缘61和62，所述凸缘61和62以一对一的方式连接在圆柱体63的纵向端部，圆柱体63的圆周表面涂覆有感光层。凸缘61具有轴部分61a，所述轴部分61a位于凸缘61的外端，并且感光鼓1通过轴部分61a由轴承31(图3)可转动地支撑，而凸缘62具有轴部分62a，所述轴部分62a位于凸缘62的外端，并且感光鼓1通过轴部分62a由轴承30(图3)可转动地支撑。接下来，参照图5，轴部分61a具有非圆形螺旋状突起61b，用作接收来自于成像设备的主组件100A的驱动力的部分，其横截面具有多个顶点。随着盒7被安装于设备主组件100A，该突起61b适配于前述螺旋状孔71a中，并且从设备主组件100A中接收用于使得感光鼓1转动的驱动力。更详细地说，在突起61b位于螺旋状孔71a中的情况下，使得驱动齿轮71转动。因此，来自于驱动齿轮71的转动力通过突起61b被传输到感光鼓1，同时突起61b保持受到在突起61b与螺旋状孔71a之间的分界面处产生、沿将突起61b拉入到孔71a中的方向的力。
参照图7，突起61b为主组件侧部上的在突起61b的端表面处开口的盲中心孔65。该孔65具有底部65a(底表面)，所述底部65a与驱动轴70的半球形部分70a的尖部(顶点)70a2相接触，所述半球形部分70a突出到螺旋状孔71a的边缘之外；以及侧面65b，所述侧面65b与驱动轴70的半球形部分70a的基底部分70a1相接触。换句话说，当已进入到螺旋状孔71a中的突起61b从设备主组件100A中接收用于使得感光鼓1转动的驱动力时，突起61b的孔65的底部65a与驱动轴70的半球形部分70a的尖部(顶点)70a2相接触，并且突起61b的孔65的侧面65b与驱动轴70的半球形部分70a的基底部分70a1相接触。在该实施例中，侧壁65b被构成得大约垂直于底部65a。更详细地说，首先，突起61b进入到孔71a中，然后，半球形部分70a的尖部(顶点)70a2与底部65a相接触(图7中的接触点65a1)。尖部(顶点)70a2以这种方式与底部65a相接触，即，在尖部(顶点)70a2与底部65a之间接触之后，它实际上与感光鼓1的轴线重合。而且，半球形部分70a的基底部分71a1以这种方式与侧面65b相接触(图7中的接触点61a2)，即，基底部分7a2的转动轴线实际上与感光鼓1的轴线重合。因此，当驱动齿轮71转动时，来自于驱动齿轮71的转动力通过螺旋状孔71a的壁与突起61b之间的分界面被传输到感光鼓1，同时突起61b在分界面处保持受到沿将突起61b拉入到螺旋状孔71a中的方向所产生的力(推力)。因此，半球形部分70a被更深地拉入到孔65中，并且通过上述突起拉力(推力)将半球形部分70a的尖部(顶点)70a2布置得与底部65a相接触，确保了尖部(顶点)70a2与底部65a相接触，以及基底部分71a1与侧面65b相接触。垂直于凸缘61的轴线的孔65的横截面是圆形的。换句话说，孔65是圆柱形的。孔65的内径和半球形部分70a的外径被构成为大致相同，从而允许半球形部分70a进入到孔65中。使得这两个直径大致相同，即，使得半球形部分70a的外径略小于孔65的内径的原因在于，可将制造公差考虑在内，以便于确保半球形部分70a可进入到孔65中。孔65被布置得使其轴线与感光鼓1的轴线重合，并且半球形部分70a的基底部分71a1接触孔65的侧面65b，以使得基底部分71a1的轴线与感光鼓1的轴线重合。而且，半球形部分70a的尖部(顶点)70a2接触孔65的平坦底部65a。
半球形部分70a的尖部(顶点)70a2被布置得沿感光鼓1的长度方向(即，轴向方向(上冲方向))与孔65的底部65a相接触。因此，在感光鼓1的长度方向(上冲方向)上，感光鼓1相对于设备主组件100A的位置被固定。而且，半球形部分70a的基底部分71a1接触侧面65b，从而在垂直于感光鼓1长度方向的方向上，感光鼓1相对于设备主组件100A的位置被固定；换句话说，在(感光鼓1的)径向上，感光鼓1相对于设备主组件100A被精确定位。而且，在感光鼓1的长度方向上，孔65被如此布置，即，使其与半球形部分70a重叠，从而可在感光鼓1的长度方向上减小设备主组件100A的尺寸。
参照图7，在本实施例中，孔71a是螺旋状的，并且其横截面大致为三角形；孔71a的横截面最好大致为等边三角形的形状。突起61b也是螺旋状的，并且其横截面也大致为三角形；突起61b的横截面最好也大致为等边三角形的形状。应该注意的是，当孔71a和突起61b的横截面都大致为等边三角形的形状时，孔71a和突起61b的轴线相互对齐的精确程度大大好于其他情况；换句话说，驱动齿轮71和感光鼓1的轴线相互对齐的精确程度大大好于其他情况。
在本实施例中，孔71a是螺旋状孔，其横截面大致为三角形，而突起65是螺旋柱形状的，其横截面也为三角形。然而，本实施例不倾向于限制本发明的范围。也就是说，孔71a的形状可不同于本实施例中的形状，只要孔71a是螺旋状孔形式的、其横截面为非圆形的并且具有多个顶点就可以。类似地，突起61b的形状可不同于本实施例中的形状，只要突起61b是螺旋状突起形式的、其横截面为非圆形的并且具有多个顶点就可以。换句话说，只要配合在非圆形螺旋状孔中并且其横截面具有多个顶点的突起61b为这样一种非圆形螺旋状突起，其横截面具有多个顶点，那么该突起61b的形状就可不同于本实施例中的形状。在如上所述构成孔71a和突起61b的情况下，当驱动齿轮71在突起61b处于孔71a中转动时，实际上孔71a和突起61b的轴线相互对齐。换句话说，只要如此构成突起61b和孔71a，即，使得突起61b在保持受到沿将突起61b拉入到孔71a中的方向在突起61b与孔71a的侧面之间的分界面处所产生的力的同时接收来自于设备主组件100A的驱动力，就无需如上所述那样限制突起61b和孔71a的形状。
参照图6和图8，将驱动齿轮71的轴部分71d的外径X设定得小于支撑框架(支撑部件)74的孔74a的内径Y(X＜Y)(图6和图8)。因此，可使得轴部分71d沿轴部分71d的半径方向移动到孔74a中。当感光鼓1与驱动齿轮71相连接时，即，当突起61b处于孔71a中时，驱动齿轮71不与设备主组件100A的支撑部件74相接触；换句话说，轴部分71d不会与孔74a的内表面相接触。因此，驱动齿轮71平滑地转动。顺便提及的是，当突起61b未与孔71a的内表面相接触时，轴部分71d与孔74a的内表面相接触；换句话说，轴部分71d被支撑框架(部件)74支撑。驱动齿轮71的齿轮布置部分71c，即，位于与感光鼓1相对的部分，被设备主组件100A的支撑框架72支撑，其中，轴承73被布置在布置部分71c与支撑框架72之间；换句话说，它由支撑框架72支撑，其中在布置部分71c与支撑框架72(轴承73)之间提供了允许驱动齿轮71相对于设备主组件100A滑动所需的最小量的间隙。因此，当前述转动驱动力被传输时，驱动齿轮71在感光鼓1的径向上相对于感光鼓1的位置保持固定。换句话说，当感光鼓1沿其径向上的位置保持固定时，驱动齿轮71沿其径向上的位置被固定。而且，如上所述的，感光鼓1的纵向端部被盒框架所具有的这对轴承30和31支撑。因此，当其纵向端部被这对轴承30和31支撑时感光鼓1沿其径向上的位置变得固定。因此，设备主组件100A的驱动轴70的轴线与感光鼓1的驱动轴线相互重合。顺便提及的是，驱动轴70被整体附于驱动齿轮71，并且驱动轴70和驱动齿轮71被附于轴承73，以使得它们在其轴向上不会相对于设备主组件100A移动。比较起来，感光鼓1被轴承30和31支撑，以使得它在其轴向上可相对于设备主组件100A移动。
即使将感光鼓1和驱动齿轮71相对于彼此布置得使得其轴线相互重合，但是驱动齿轮71的轴线有时还是会相对于感光鼓1的轴线略微倾斜，这是由于用于支撑它们的部件的公差所导致的。在下文中，该倾斜角将被称作偏角θ。参照图7，在本实施例中，通过将半球形部分70a的尖部(顶点)70a2布置得沿感光鼓1的长度方向与底部65a相接触，而将感光鼓1精确定位。因此，当尖部(顶点)70a2与底部65a相接触时，在突起61b的端表面61b1与孔71a的底部70a1之间总是留有间隙U。在本实施例中，确保了即使驱动轴70的轴线略微偏离感光鼓1的轴线(大约偏角θ)时，在突起61b的端表面61b1与孔71a的底部70a1之间总是保持有间隙U。因此，半球形部分70a的尖部(顶点)70a2必定会与孔65的底部65a相接触。因此，即使驱动齿轮71(驱动轴70)的轴线相对于感光鼓1的轴线倾斜，也不会影响感光鼓1的转动速度。换句话说，在本实施例中，即使驱动轴70的轴线偏离了偏角θ，感光鼓1的转动速度也不会变得不规则。这是由于半球形部分70a的尖部(顶点)70a2与孔65的底部65a是以这种方式相互接触的，即，它们之间的接触点与感光鼓1的轴线保持一致。换句话说，即使驱动轴70的轴线倾斜了偏角θ，尖部(顶点)70a2也这样与底部65a相接触，即，使得它们之间的接触点与感光鼓1的轴线重合。因此，可防止盒7的感光鼓1的转动速度变得不规则。因此，当形成全色图像时可防止由于感光鼓1的转动速度的不规则性所导致的色差。
顺便提及的是，附图标记71b所表示的是驱动齿轮71的实际齿轮部分。更具体地说，实际齿轮部分71b是螺旋状的。
如上所述，在本实施例中，在突起61b适配于孔71a中之后驱动齿轮71转动时，沿将突起61b拉入到孔71a中的方向上所产生的力使得感光鼓1沿感光鼓1的轴向上相对于设备主组件100A的位置被固定。而且，半球形部分70a的尖部(顶点)70a2被布置得与孔65的底部65a相接触。因此，即使驱动齿轮71的轴线相对于感光鼓1的轴线倾斜，感光鼓1的转动速度也不会变得不规则。因此，一个盒7的感光鼓1的转动不会变得不同于另一个盒7的感光鼓1的转动。换句话说，本实施例可精确地控制感光鼓1的转动，从而可使得由于感光鼓1的转动速度的不规则性所导致的色差最小化。因此，本实施例可产生高质量的彩色图像。
此时，参照图10，将描述本发明的上述实施例与比较示例之间的比较结果。图10提供了用于比较本发明的上述实施例与比较示例在感光鼓的转动的不规则性方面的数据。在比较示例的情况中，用于沿感光鼓的长度方向相对于设备主组件布置感光鼓的结构是这样的，即，通过将设在设备主组件侧部上的孔的平坦底表面布置得与设在盒侧部上的突起的平坦端表面相接触，而相对于设备主组件布置感光鼓。使用设为0.3°的偏角测试比较示例。为了比较本发明的上述实施例与比较示例，使用设定为0.3°的偏角测试本发明的实施例。图10(a)示出了上述实施例中感光鼓1的转动的不规则性，图10(b)示出了比较示例中感光鼓1的转动的不规则性。在这两个附图中，纵轴表示感光鼓的最大速度中的波动量，横轴表示逝去的时间。如从这些图表中将明白的，由图10(a)给出其测试结果的本发明实施例中的感光鼓1的每单位时间(每转)的转动速度中的变动量小于由图10(b)给出其测试结果的比较示例中的感光鼓。
换句话说，在本实施例的情况中，即使当驱动齿轮71的轴线相对于感光鼓1的轴线变得倾斜时，感光鼓1的转动不会变得不规则。这是由于前述尖部(顶点)以使它们之间的接触点总是与感光鼓1的轴线保持一致的方式与前述底部相接触的。换句话说，即使当驱动齿轮7 1的轴线相对于感光鼓1的轴线倾斜时，半球形部分的尖部(顶点)也在感光鼓1的轴线处接触前述底部。
顺便提及的是，当测量感光鼓转动速度中的不规则性的量时，所施加的用于使得感光鼓1转动的扭矩量被设定为3kgf cm，以使得该测试所施加的扭矩量与用于使得实际盒中的感光鼓转动所施加的扭矩量相匹配。
接下来，将参照图8描述用于通过半球形部分70a将感光鼓1接地于设备主组件100A的结构布置。其他结构布置与以上所述的那些相同，因此，以上所给出的对其的描述也可适用于除用于接地结构的结构布置以外的结构布置。
驱动轴70和半球形部分70a为导电性的，并且如图8所示，接触部件77的一端被布置得与驱动轴70的后端相接触，并且接触部件77的另一端被附于支撑框架72。接触部件77和支撑框架72是由金属板制成的并且是导电性的。因此，半球形部分70a、驱动轴70、接触部件77以及支撑框架72被电连接。而且，在本实施例中，孔65的底部65a(图8)由一片导电性金属板(感光鼓接地触点)76的一端覆盖，金属板76的另一端与感光鼓1的导电圆柱体63电连接。换句话说，在孔65中，用作与圆柱体63电连接的接地触点的金属板76的一端以覆盖孔65的底部65a的方式被布置，因此，当突起61b适配于孔71a中并且从设备主组件100A中接收用于转动地驱动感光鼓1的力时，沿将突起61b拉入到孔71a中的方向所产生的前述力将半球形部分70a压制在金属接地板76上。换句话说，当盒7处于设备主组件100A中时，该金属接地板76与半球形部分70a的尖部(顶点)70a2相接触。而且，覆盖了孔65的底部65a并且尖部(顶点)70a2与之相接触的金属接地板76的一端是平坦的。因此，在突起61b处于孔71a中的情况下，当转动力被传输到感光鼓1时，感光鼓1通过金属接地板76、半球形部分70a、驱动轴70、接触部件77以及支撑框架72保持与设备主组件100A电连接，这是由于，当转动力从设备主组件100A中被传输到感光鼓1时，沿将突起61b拉入到孔71a中的方向所产生的前述力保持将半球形部分70a压制在金属接地板76上，从而确保了半球形部分70a与金属接地板76保持电连接。另外，半球形部分70a的弹性保持使得金属接地板76弹性地与半球形部分70a相连接，而且还确保了这两部分电连接。因此，感光鼓1被可靠地接地并且保持接地。
在提供了上述结构布置的情况下，半球形部分70a与金属接地板76相接触的半球形部分70a的点(反之亦然)，即，将感光鼓1保持得与驱动轴70电连接的半球形部分70a的点不会在金属接地板76上滑动；换句话说，它保持仅与金属接地板76的单个点相接触。这是由于感光鼓1和驱动轴70是一起转动的。因此，它确保了以可拆卸的方式安装在设备主组件100A中的盒7与设备主组件100A电连接，并且保持与设备主组件100A相连接。
而且，在转动驱动力的传输期间沿将突起61b拉入到孔71a中的方向所产生的力被用于保持将半球形部分70a压制在金属接地板76上的压力。因此，使用者无需关心感光鼓1通过其接地的部件的老化。而且，只在转动驱动力的传输期间产生接触压力，并且在未传输驱动力时不会产生沿将突起61b拉入到孔71a中的方向作用的力(突起拉力被切断)；只在传输驱动力期间产生所述力(突起拉力被接通)。因此，当突起拉力被接通或切断时，在感光鼓1的轴线与驱动轴70的轴线之间出现轻微不对齐，并且该不对齐具有使得半球形部分70a与金属接地板76相互摩擦的作用。
而且，参照图5，孔65被如此构成，即，使得垂直于孔65的轴线的其横截面变成圆形的，从而使得孔65所需的空间量最小化。因此，可在无需减小突起61b的强度的情况下减小突起61b的尺寸。因此，可减小突起61b适配于其中的孔71a的尺寸，从而可减小成像设备的主组件100A的尺寸。
虽然已参照文中所披露的结构描述了本发明，但是并不局限于所阐述的细节，并且本申请倾向于覆盖包含在以下权利要求的改进或范围内的所述修正或改变。
权利要求
1.一种用于处理盒的电摄影感光鼓，所述处理盒以可拆卸的方式安装于用于在记录材料上形成图像的电摄影成像设备主组件上，所述主组件包括马达、用于从所述马达传输驱动力的主组件齿轮、以及设在所述主组件齿轮的中央部分处并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状孔，所述非圆形的螺旋状孔可与所述主组件齿轮整体地转动，所述电摄影感光鼓包括(a)在其圆周表面上具有感光层的圆柱体；(b)设在所述圆柱体的一个纵向端部上并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状突起，当所述处理盒被安装在设备的主组件上时，所述非圆形的螺旋状突起可与设备的主组件的孔相配合，以接收来自设备的主组件的驱动力的传输；形成在所述突起的中央部分中并且具有底部部分和侧表面部分的凹槽，其中，当所述突起在所述突起与所述孔相互配合的情况下通过所述主组件齿轮的转动而接收朝向所述孔的拉力时，所述底部部分与设在所述孔的中央部分处的球形表面部分相接触，并且所述侧表面部分与所述球形表面部分相接触；其特征在于，当所述电摄影感光鼓被安装在所述设备的主组件上，并且所述电摄影感光鼓从所述设备的主组件中接收驱动力以便于转动时，所述球形表面部分的端部与所述底部部分相接触，并且所述球形表面部分与所述侧表面部分相接触。
2.依照权利要求1或2所述的电摄影感光鼓，其特征在于，所述球形部分是导电性的并且与设备主组件电连接，所述电摄影感光鼓在所述凹槽中具有接地触点，所述接地触点与所述圆柱体电连接并且构成所述底部部分，并且当所述电摄影感光鼓通过所述突起与所述孔的配合从设备主组件中接收转动的驱动力时，拉力将所述接地触点推向所述球形部分。
3.依照权利要求1或2所述的电摄影感光鼓，其特征在于，所述凹槽具有圆形截面。
4.依照权利要求3所述的电摄影感光鼓，其特征在于，所述球形表面部分的端部与所述底部部分的平坦表面部分相接触。
5.一种用于以可拆卸的方式安装在用于在记录材料上形成图像的电摄影成像设备的主组件上的处理盒，所述主组件包括马达、用于从所述马达传输驱动力的主组件齿轮、以及设在所述主组件齿轮的中央部分处并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状孔，所述非圆形的螺旋状孔可与所述主组件齿轮整体地转动，所述处理盒包括(a)电摄影感光鼓；(b)可在电摄影感光鼓上动作的处理装置；(c)设在所述电摄影感光鼓的一个纵向端部上并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状突起，当所述处理盒被安装在设备的主组件上时，所述非圆形的螺旋状突起可与设备的主组件的孔相配合，以接收来自设备的主组件的驱动力的传输；形成在所述突起的中央部分中并且具有底部部分和基本垂直于所述底部部分的侧表面部分的凹槽，其中，当所述突起在所述突起与所述孔相互配合的情况下通过所述主组件齿轮的转动而接收朝向所述孔的拉力时，所述底部部分与设在所述孔的中央部分处的球形表面部分相接触，并且所述侧表面部分与所述球形表面部分相接触；其特征在于，当所述电摄影感光鼓被安装在所述设备的主组件上，并且所述电摄影感光鼓接收来自所述设备的主组件的驱动力以便于转动时，所述球形表面部分的端部与所述底部部分相接触，并且所述球形表面部分与所述侧表面部分相接触。
6.依照权利要求5所述的处理盒，其特征在于，所述球形部分是导电性的并且与设备的主组件电连接，所述电摄影感光鼓在所述凹槽中具有接地触点，所述接地触点与所述电摄影感光鼓的圆柱体电连接并且构成所述底部部分，并且当所述电摄影感光鼓通过所述突起与所述孔的配合接收来自设备主组件的转动的驱动力时，拉力将所述接地触点推向所述球形部分。
7.依照权利要求5或6所述的处理盒，其特征在于，所述凹槽具有圆形截面。
8.依照权利要求7所述的电摄影感光鼓，其特征在于，所述球形表面部分的端部与所述底部部分的平坦表面部分相接触。
9.一种用于在记录材料上形成图像的电摄影成像设备，所述处理盒以可拆卸的方式安装，所述电摄影成像设备包括(a)马达；(b)用于传输来自于所述马达的驱动力的主组件齿轮；(c)设在所述主组件齿轮的中央部分处并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状孔，所述非圆形的螺旋状孔可与所述主组件齿轮一起转动；(d)设在所述孔中央部分中的球状部分；(e)用于以可拆卸的方式安装在安装部分上的处理盒，所述处理盒包括电摄影感光鼓；可在电摄影感光鼓上动作的处理装置；设在所述电摄影感光鼓的一个纵向端部上并且具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状突起，当所述处理盒被安装在设备的主组件上时，所述非圆形的螺旋状突起可与孔相配合，以接收来自设备的主组件的驱动力的传输；以及形成在所述突起的中央部分中并且具有底部部分和基本垂直于所述底部部分的侧表面部分的凹槽，其中，当所述孔在所述突起与所述孔相互配合的情况下通过所述主组件齿轮的转动而接收朝向所述突起的拉力时，所述底部部分与所述球形表面部分的端部相接触，并且所述侧表面部分与所述球形表面部分相接触；(f)用于供给记录材料的供给装置，其特征在于，当所述处理盒被安装在所述设备的主组件上，并且所述电摄影感光鼓从所述设备的主组件中接收驱动力以便于转动时，所述球形表面部分的端部与所述底部部分相接触，并且所述球形表面部分与所述侧表面部分相接触。
10.依照权利要求9所述的设备，其特征在于，所述球形部分是导电性的并且与设备的主组件电连接，所述处理盒在所述凹槽中具有接地触点，所述接地触点与所述电摄影感光鼓的圆柱体电连接并且构成所述底部，并且当所述电摄影感光鼓通过所述突起与所述孔的配合从设备主组件中接收转动的驱动力时，拉力将所述接地触点推向所述球形部分。
11.依照权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述电摄影成像设备是能够容纳多个所述处理盒的全色电摄影成像设备。
全文摘要
一种用于处理盒的电摄影感光鼓，该处理盒可拆卸地安装在电摄影成像设备的主组件上，主组件包括马达、用于从马达传输驱动力的主组件齿轮和设在齿轮的中央部分处并且具有带有多个拐角部的截面的非圆形的螺旋状孔，所述鼓包括感光圆柱体；设在圆柱体的一个纵向端部并具有带有多个拐角部分的截面的非圆形的螺旋状突起，该螺旋状突起可与设备的孔相接合以便于接收驱动力；形成在突起的中央部分中并具有底部和侧表面的凹槽；当突起在突起与孔相互接合的情况下通过齿轮的转动而接收朝向孔的拉力时，并且侧表面与圆周表面相接触；当感光鼓从主组件中接收驱动力时，圆周表面的端部与底部相接触，并且圆周表面与侧表面相接触。
文档编号G03G15/02GK1696839SQ20041009038
公开日2005年11月16日 申请日期2004年11月12日 优先权日2004年5月11日
发明者沼上敦, 上野隆人, 帆足滋 申请人:佳能株式会社