感光元件盒的制作方法

专利名称：感光元件盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种感光元件盒和一种用于静电图的图像形成装置中的处理盒。
背景技术：
例如，分别对应于美国专利No.5,845,176和No.5,805,959的日本专利No.8-54786和No.9-319285中，公开了一些静电绘像形成装置，在上述装置中通过向形成在感光鼓上的静电潜像提供上色剂形成可见的图像。
前一个专利公开了这样的结构，包括一个感光鼓的感光元件盒，和包括一显影辊的显影盒分别安置在一个机箱中。
后一个专利公开了这样的结构，感光元件盒与显影盒通过轴在一个部分可移动地连接，使得感光元件和显影辊彼此挤压。
通常，感光鼓的表面覆盖有感光材料。为了防止感光鼓的表面受到刮伤或污染，需要采取一些措施。否则，当光敏表面的一部分受到，例如用手接触感光鼓的表面时灰尘的，刮伤或污染时，改变了感光表面的特性。因此，图像质量受到有害的影响。
因而，如上面所提到的专利中所公开的，装置采用了有挡板覆盖感光鼓这一众所周知的结构。
然而，需要将该挡板设计成当感光元件盒放置在机箱(外壳)内时打开，并且当该感光元件盒从机箱(外壳)中取出时关闭。这使得该感光元件盒的结构复杂化。此外，可能出现使用者意外地打开该挡板并且接触该感光元件盒的表面的情况。
另外，该感光元件盒放置在桌面上时，挡板可能会意外地被打开，使得感光鼓暴露在外。

发明内容
本发明提供了一种用于记录介质的感光元件盒，包括一个具有底壁的箱体，所述底壁界定出一开口，其构成为引导所述记录介质，所述底壁进一步包括一延伸的肋板；一感光元件，可旋转地设于箱体内；一转印棍，可旋转地设于箱体内，将所述转印辊设置成面对所述感光元件；和一容纳部分，构造成保持一显影剂盒；其中，所述肋板与显影剂盒的底面界定出一空间，该空间构造成从感光元件和转印辊之间的开口引导记录介质。
本发明还提供了一种显影剂盒，包括一个具有底面的显影剂箱体，所述显影剂箱体容纳显影剂；其中，所述显影剂盒可连接到一感光元件盒并可从该感光元件盒拆下，所述感光元件盒包括一箱体，该箱体具有底壁和感光元件，所述底壁界定出一开口，其构成为引导记录介质，所述感光元件可旋转地设于箱体内；所述底壁进一步包括一延伸肋板，所述感光元件盒的延伸肋板与显影剂盒的底面界定出一空间，该空间构造成当显影剂盒连接到感光元件盒时，将记录介质从所述开口引导到所述感光元件。
本发明的结构防止感光元件和转印辊受到意外的接触，来加强图像质量。
并且，不需要提供挡板等复杂的部件，使得该感光元件盒的结构简化。
此外，当感光元件盒放在桌上时，底壁下面安装的支脚部分增加了它的稳定性。


下面将参照附图详细说明本发明的一个优选实施例，附图为图1是采用本发明的图像形成装置的打印机的侧剖视图；图2是打印机的侧视图，说明开始向机箱内插入处理单元的状态；图3是感光元件盒的平视图；图4是感光元件盒沿图3中的IV-IV面的侧剖视图；图5是该感光元件盒的右侧视图；图6是该感光元件盒的左侧视图；图7是该感光元件盒的前视图；图8是显示转印辊的挤压部分的局部剖视图；图9是沿图8中的IX-IX面的剖视图；
图10是推进装置和动作-接收部分的透视图；图11(a)是锁定装置的平视图；图11(b)是沿图11(a)的线XIb-XIb的剖视图；图12(a)是显影盒的左侧视图；图12(b)是显影盒的右侧视图；图13是显影盒的平视图；图14是显影盒沿图13中箭头XIV所指方向的视图；图15是显影盒的剖视图，说明在显影盒的右侧和左侧设置的轴承的结构；图16是处理单元的平视图；图17是处理单元的右侧视图；图18是处理单元的左侧视图；图19是处理单元沿图17中箭头XIX所示方向的视图；图20(a)说明正在向机箱内插入处理单元时的状态；图20(b)说明进一步向机箱内插入处理单元时的状态；图21说明处理单元已经放置在机箱内的状态；图22说明打印机的驱动系统；图23是处理单元的平视图，说明将上面的对齐辊12a安放成使得它的表面从箱体30的底部开口300a露出来；图24是图23中圆圈部分B的放大视图；图25A-25F是说明对齐辊12a和轴承700，710的视图；图26A-26D是说明轴承700、710和箱体30的支撑部分300b的视图；图27A-27F是说明轴承700的视图；图28A-28E是说明轴承710的视图；图29显示有轴承倒角部分700f的轴承700和有槽300e的侧壁300c；图30显示对齐辊12a和轴承700、710；图31显示对齐辊12a、12b，轴承700和弹簧45；以及图32显示显影辊受到的来自感光鼓的压力和其它相关的力的受力图。
具体实施例方式
接下来参照附图详细说明应用在激光式打印机中的本发明的一个优选实施例。图1是采用本发明的图像形成装置的打印机的侧剖视图。图2是该打印机的侧视图，说明已经开始向机箱1中插入处理单元2的状态。
参照图1，包括一个感光元件盒3和一个显影盒4的处理单元2可拆御地安装在打印机的机箱1中基本上正中间的位置处。如图1的左边所示，定影装置5紧邻处理单元2放置。送纸器6位于处理单元2的下面。通过从机箱1的前面(如箭头A所示)移动纸盒8，使得纸盒8可以连接到机箱1的底部。
激光扫描单元7通过一个框架固定在由合成树脂制成的卸纸器1a的下表面。该卸纸器1a也可以用作为挡板。
当打印数据从外部设备，例如个人电脑，根据打印命令传送给打印机时，随着送纸器6上的送纸辊10的旋转，由分离器垫11以每次一张纸的方式，将一张纸P(记录载体)从纸盒8的供纸盘9上的一摞纸P中分离出来。分离出来的纸P，通过一对对齐辊12a和12b，送到位于处理单元2中的感光鼓13(感光元件)和受感光鼓13的下表面挤压的转印辊14之间的接触部分。
激光束从激光扫描单元7穿过位于激光扫描单元7的支撑架下部的激光扫描孔发射出来。该激光扫描单元7由激光发生部分、多角镜18、透镜19、多个反射镜20以及类似元件组成。通过形成在感光元件盒3的箱体30上，也就是，处理单元2的箱体上的光线进入口部分31，该激光束到达感光鼓13的上部外围表面。由此感光鼓13的外表面相对于打印数据曝光，从而形成静电潜像。
来自显影盒4的显影辊22上的显影剂(上色剂)覆涂在感光鼓13上的静电潜像上，从而使得图像变成可见的。由显影剂(上色剂)形成的可视图像从感光鼓13转印到纸P上之后，纸P在位于定影装置5中的热辊15和压辊16之间传送，纸P在其中进行了热-定影处理。然后纸P通过卸纸通道17后卸放给卸纸盘1a。
在该实施例中，处理单元2包括至少含有感光鼓13的感光元件盒3，和至少含有位于箱体21中的显影辊(显影装置)22的显影盒4。将显影盒4设计成使得显影盒4能够可拆卸地与感光元件盒3相连接，和通过后面所描述的锁定装置46能够防止显影辊22拆卸。
下面会更详细地说明感光元件盒3和显影盒4的结构。如图3至7所示，感光元件盒3中的由合成树脂制成的箱体30由底壁30a、一对侧壁30c、顶壁30b和后壁30e整体形成。其中，一对侧壁30c从底壁30a的左右两侧向上延伸，顶壁30b将一对侧壁30c的顶部边缘连接起来，和后壁30e将顶壁30b的一边、每个左右侧壁30c的末端和底壁30a的一边连接起来。该感光鼓13放在箱体30中接近它的一侧，也就是说，放在由顶壁30b、后壁30e、左右侧壁30c和底壁30a所包围的范围内。感光鼓13在左右侧壁30c中旋转地记录。左右侧壁30c和底壁30a向感光鼓13前延伸。
如图4所示，设置在感光鼓13下面的转印辊14的底部被箱体30的底壁30a遮挡。该转印辊14以上下移动的方式记录使得转印辊14能够基于自身的重量从感光鼓13的底侧表面分离开。当处理单元2放置在机箱1内时，转印辊14与感光鼓13的底表面接触。更具体地，由安在机箱1的左右侧边内表面的弹簧33向上推起轴承举起器34，该轴承举起器34(参见图8和9)将固定在转印辊14的轴14a的两个末端的向上开口的“U”形轴承35举起，使得转印辊14向上移动来挤压感光鼓13的底表面(转印区域)。另一方面，处理单元2从机箱1中取出来时，转印辊14从感光鼓13上，分开没有受到弹簧33的作用。
箱体30的顶壁30b覆盖感光鼓13的顶部。光线入口处31形成在顶壁30b中，并且沿感光鼓13的轴向延长。该光线入口处31允许用来自激光扫描单元7的激光照射感光鼓13的上表面。紧邻该光线入口处31设置的是充电器36，例如SCOROTRON或类似的结构，对感光鼓13的感光表面进行充电。通过激光对由充电器36统一充电的感光鼓13的表面进行扫描，静电潜像形成在感光鼓13的表面上。通过在其上铺覆一薄层由显影辊22提供的上色剂，将该静电潜像可视化(显影)之后，上色剂图像转印给位于彼此挤压和接触的感光鼓13和转印辊14之间的纸P。
除了顶壁30b外，箱体30的一部分是向上开口的。该部分由左侧和右侧壁30c，和具有一个近似四分之一圆的弯曲表面的底壁30a所限定。该向上开口的区域构成一个容纳空间32，显影盒4可以从上面以某一角度放置在该空间中。
根据上面所说的结构，几乎该感光鼓13的全部外表面都被刚性的和整体形成的箱体30所遮盖，使得操作者用手控制该感光鼓13时，提高了它的稳定性。
由于箱体30的底壁30a朝远离感光鼓13的方向延伸，即使操作者握住该底壁30a的延伸部分时，也不会接触到感光鼓13的周边。因此，当操作者用手拿起感光元件盒3时，感光鼓13的感光表面仍没有被触摸，使得光面鼓13的表面不会受到污染并一直保持清洁。
具体地，当显影盒4与感光元件盒3连接时，轴承23a、23b接触并且沿着导向槽37的第一部分在含有垂直分量的方向上移动。然后轴承23a、23b接触并且沿着导向槽37的第二部分在基本上水平的方向上移动。由于导向槽37的弓形形状导致轴承23a、23b移动方向不同。此外，由于该弓形结构，轴承23a、23b沿导向槽的第一部分的运动比沿第二部分的运动快。
推进装置42通过显影盒4使显影辊22压住感光鼓13，该推进装置42以枢轴式的和可展开的方式安装在左右侧壁30c的各自的内表面上。如图4和图10所示，每个推进装置42具有一个枢轴支架元件39、框架式滑动支撑元件40和例如螺旋弹簧或类似元件的推进弹簧装置41。其中枢轴支架元件39上配备有从其左、右侧整体凸出来的枢轴39a、39b，框架式滑动支撑元件40连接并且支撑便于在其中做滑动运动的枢轴支架元件39，推进弹簧装置41安装在框架式滑动支撑元件40的框架内从而能向一端推进该枢轴支架元件39。滑动支撑元件40有一个向侧面伸出的柱面运动执行部分43。每个推进装置42的运动执行部分43设置成使得该部分43从在左右侧壁30c上分别形成的导向孔44向外伸出。
锁定装置46防止安装在容纳空间32中的显影盒4从该容纳空间32向外移动，该锁定装置46安放在感光元件盒3的左侧和右侧壁30c之一(实施例中是右侧壁)的内侧。如图4、5、11(a)和11(b)所示，该锁定装置46设计成使得从侧壁30c伸出的旋转轴48轴向地支撑锁定杆47，以这种方式锁定杆47可以相对于该锁定杆47的一个侧面旋转。
将从该锁定杆47的底端向下伸出的由树脂制成的弹簧49设计成使得该树脂制成的弹簧49的底部与从箱体30的底壁30a向上凸出的限制件30d接触。该锁定杆47的下表面有一个弓形连接部分47a，通过接触运动-接收部分61的上表面，它可以限制从显影盒4的箱体21的左右侧表面向上伸出的运动-接收部分61(右侧的一个)的向上运动。在侧视图中可以看到该运动-接收部分61通常是倒三角形。
将该运动-接收部分61设置成能与锁定装置46，并且更进一步地，与使显影辊22压紧感光鼓13的推进装置42相联系。
作为接收元件，在箱体30的底壁30a上的多个位置处(在实施例中是两个位置，也就是，在右端部和左端部)，将辊子50设置在感光元件盒3的容纳空间32中(参见图3和图4)。辊子50从该底壁30a的内表面伸出。当显影盒4向下插入到该容纳空间32时，在从感光鼓13通过显影辊22的显影辊轴22a的一侧，也就是，在显影辊22的显影辊轴22a正对着该感光鼓13一侧，辊子50(接收装置)接收显影盒4的一部分重量。更具体地，辊子50与在显影盒4的箱体21中形成的上色剂腔24(见图1、12(a)和12(b))的向下突起的曲面的底部相接触，并且辊子50能减小在安放和取出过程中箱体21的咔嗒声。
一对对齐辊中上面的辊12a固定在感光元件盒3的箱体30的底壁30a上，这样的方式能防止上面的辊12a脱开。底壁30a有一个与上面的辊12a邻接的向侧面延伸的导引孔51，来将纸P从一对对齐辊12a、12b导引到位于感光鼓13和转印辊14之间的转印部分52。在导引孔51和转印部分52之间延伸的一部分底壁30a的上表面有许多在从导引孔51向转印部分52的方向上延伸的肋板53。这些肋板53设计成使得纸P的下表面在减小了接触阻力的作用下，纸P能够平滑地传送。
卸料孔51b位于箱体30的底壁30a和后壁30e之间，穿过转印部分52(参见图4)，传送位于热辊15和压辊16之间的纸P。
参照附图1、12a、12b和13至15说明显影盒4的结构。当旋转驱动的搅拌器27将箱体21中的向下凸起的上色剂腔24中的上色剂搅拌并从中流出后，上色剂通过一个送料辊25被送到显影辊22的外圆表面上。刮刀26用来限制显影辊22上的上色剂层的厚度(见图1)。通常倒三角形的运动-接收部分61从箱体21中的上色剂腔24的左右侧外端伸出。
可旋转地安装在显影辊轴22a的左右端的轴承23a、23b由摩擦系数小的材料，如乙缩荃树脂或类似材料制成。每个轴承23a、23b有一个与环形槽63相啮合的啮合钉62，使得轴承不会从轴的末端脱落。每个轴承23a、23b在它的基端侧有一个伞状的(锥形的)轴直径调整部分64，它的直径逐渐地增大。
弹簧装置65将至少一个轴承23a、23b(实施例中是右侧的轴承23b)滑动地向侧外推(参见图15)。因而，当显影盒4相对于感光元件盒3放置在预定的位置时，显影辊22的显影辊轴22a没有咔嗒响声就支撑在形成在感光元件盒3的左右侧壁30c上的导向槽37上。
如图16和19所示，显影盒4的箱体21在其上表面部分和下表面部分，分别有手柄部分70、66，用来方便操作者拿起显影剂盒4。
此外，如图17和18所示，感光元件盒3的箱体30在它的底部有支脚69a、69b，使得感光元件盒3能够平稳地放在桌面67上，而不必考虑该感光元件盒3是单独放置或是与显影盒4一同放置。需要在至少两处对角设置支脚69a、69b，并且最好是，如实施例中的在箱体30的每个角的四个位置。如果箱体30上的空间足够也可以提供更多的支脚69a、69b。
在实施例中，如图5-7、17和18所示，当从侧面看感光元件盒3时，将支脚69a、69b尽量向下伸，设计成位于接近箱体30的前和后侧的底部。支脚69a、69b接触桌面67使感光元件盒3的重心分布在支脚69a、69b的中间，使得感光元件盒3放在桌面67上时是稳定的。
箱体30内的一边设有向上开口的容纳空间32。在感光元件盒3通过支脚69a、69b以稳定的方式放在桌子67的平滑表面上时，显影盒4能够可移动地从上面放入该容纳空间32。因而，可以容易地实现显影盒4的更换。
可取的是，在箱体30的前边和后边安装有支脚69a、69b，使得将显影盒4和感光元件盒3的全部重心放在支脚69a、69b之间。在这种方式下，显影盒4能够在没有引起感光元件盒3的不稳定的运动，例如摆动的情况下，放入安放在桌子67上的感光元件盒3中。进而，图7说明箱体30的下表面的左右侧端安装有支脚69a、69b。支脚69a、69b可以安放在箱体30的最下部从而向左右侧伸出。
下面说明相对于感光元件盒3安装显影盒4的过程。为了相对感光元件盒3安装显影盒4，操作者用一只手握住安在显影盒4的箱体21的下表面和上表面处的手柄部位70、66。显影盒4以显影辊22的一侧为导引侧，放进箱体30的容纳空间32(插入操作)时，显影盒4的一个运动-接收部分61与锁定杆47接触，并且将该锁定杆47转到由图4中双点线所示的位置，克服树脂制成的弹簧49的力。当该显影盒4已经放入时(插入操作已经完成)，将运动-接收部分61压低，并且从而中断运动-接收部分61和锁定杆47之间的接触。于是，在树脂制成的弹簧49的恢复力的作用下，锁定杆47返回到图4中实线所示的位置，使得锁定杆47的接触部分47a正对运动-接收部分61的上表面，从而达到锁定状态。可以通过握住手柄部位70、66用一只手将由显影盒4和感光元件盒3整体构成的处理单元2拿起来。也就是，当显影盒4已经相对于感光元件盒3放置后，操作者通过手握手柄部位70、66基本上能将处理单元2放入机箱1中预定的位置。
在将显影盒4放入容纳空间32的过程中，显影辊22的左右侧末端处的轴承23a、23b沿着在箱体30的左右侧壁的顶部边缘上形成的导向槽37滑动，从而到达感光鼓13的轴13a。当轴承23a、23b由导向槽37支撑时，显影盒4的箱体21相对于显影辊22的显影辊轴22a的轴承23a、23b是可旋转的。因而，当轴承23a、23b到达导向槽37上接近感光鼓13的轴13a的位置(导向槽37的“U”形部分)时，在相对于显影辊22的显影辊轴22a的轴向运动的作用下，显影盒4的箱体21的上色剂腔24的侧部进入感光元件盒3的容纳空间32。因此，显影盒4恰好安放在容纳空间32中。
在这种状态下，安置在容纳空间32的内表面上的辊子50与位于上色剂腔24一侧上的箱体21的下表面部分滑动地接触，并且轴承23a、23b沿导向槽37运动到显影辊22基本上与感光鼓13最接近的位置处。当锁定杆47从图4中双点线所示的位置沿顺时针方向旋转到图4中实线所示的位置时，锁定杆47的接触部分47a正对着运动-接收部分61的上表面(突起61a)，使得能够防止显影盒4从感光元件盒3上脱离出。
图16至19是含有相对于感光元件盒3设置的显影盒4的处理单元2的平视图、右视图、左视图和后视图(从卸纸开口处看过去)。由于随着将显影盒4推入进处理单元2，推进装置42受到运动-接收部分61的向下的挤压，每个推进装置42通常以如图2和4所示的、运动-接收部分43相对被降低的方向上定位。
可以将处理单元2设计成，当把机箱1的图1的右侧端部(前面)内设有的盖1b向下转形成一个大的开口时(参见图2)，能够把处理单元2放入，并能从机箱1中取出。
也就是说，如图2、20(a)、20(b)和21中所示，将由树脂或类似材料制成的一对左右导向装置55固定在机箱1的左右侧部分的内表面上(图中只显示了右侧导向装置55)。每个导向装置55有一个向上倾斜的表面、一个顶部导向表面55a、一个底部导向表面55b和位于接近一对对齐辊中的下面的辊12(b)的位置处的端部，其中，向上倾斜的表面向上开口并且从机箱1的左侧末端向上地朝内延伸，顶部导向表面55a从向上倾斜的表面的顶点55d向下地朝内延伸，底部导向表面55b位于顶部导向表面55a之下并且从机箱1的右侧末端向下地朝内延伸。
图2显示的是处理单元2开始插入到机箱1时的位置。将处理单元2插入机箱1中使得感光鼓13的轴13a到达顶部导向表面55a的上部向内的端部55c。接下来，如图20(a)所示，每个推进装置42的运动执行部分43与顶部导向表面55a的向上倾斜的表面接触，并且从处理单元2的左右侧的底部(感光元件盒3)向侧伸出的每个导向元件56安装到底部导向表面55b内(图中只给出了一个导向元件56)，从而防止处理单元2相对于机箱1向上运动，并且只允许其沿底侧导向表面55b进一步向内移动。
在这种状态下，随着处理单元2的向内推进，每个推进装置42的运动执行部分43由相应的顶部导向表面55a顶起，使得每个推进装置42的滑动支撑元件40关于枢轴39a、39b向上旋转。因而，每个推进装置42的滑动支撑元件40将显影盒4的每个相应的运动-接收部分61的方向限定为，使得滑动支撑元件40的末端推压该运动-接收部分61。当每个推进装置42的运动执行部分43接近顶部导向表面55a的顶点55d时，每个推进装置42的滑动支撑元件40尽量朝向上的方向旋转。在该方向中，每个推进装置42的滑动支撑元件40的末端继续限制相应的运动-接收部分61(见图20(b))。
随着继续向里推进该处理单元2，感光鼓13的轴13a安装在每个顶部导向表面55a的内侧末端55c中的预定位置处。在该位置，操作者放下手中的处理单元2，使得处理单元2的显影盒4一侧降低并且在处理单元2的重力的作用下处于如下状态，即使得安置在感光元件盒3的箱体30的下表面处的上部对齐辊12a放在位于机箱1内的下部对齐辊12b上，并且受到图2中所示的弹簧45的挤压，并且同时导向元件56支撑在导向装置55上相应部位(参见图21)。
当处理单元2如上所述放置时，每个推进装置42的滑动支撑元件40的末端挤压相应的运动-接收部分61。因而，显影辊22在推进装置42和运动-接收部分61的作用下通过显影盒4挤压感光鼓13。
如图21所示，可取的是位于感光鼓13和显影辊22之间的接触部分72a，也就是在它们最接近位置处的挤压部分，(接触部分72a位于连接感光鼓13的轴13a的轴线和显影辊22的显影辊轴22a的轴线的直线72上)，位于每个推进装置42向相应的运动-接收部分61作用的力作用线71上或该线的上面(也就是连接轴39a(39b)与滑动支撑元件40的末端接触运动-接收部分61的压力点的直线)，或者连接轴之间的直线72与压力作用线71实质上重合或相互平行。
如图22所示，传递来自驱动马达73的力的齿轮机构74安装在机箱1的一侧的内表面上(实施例中为左侧)。齿轮机构74驱动送纸器6的送纸辊10、下面的对齐辊12b、显影辊22、感光鼓13、热辊15、和卸纸通道中的对齐辊旋转。如图1和21所示，显影辊22和感光鼓13向相反方向旋转，也就是说，显影辊22逆时针方向转动和感光鼓13顺时针方向转动。进而，将齿轮机构设计成显影辊22的圆周速度大于感光鼓13的圆周速度。
因而，如图32所示，在形成图像的操作过程中，每个推进装置42作用在接触部分72a上的压力F1的方向与压力作用线71平行，并且压力F1分成分量F1V和分量F1H，其中分量F1V在与显影辊22和感光鼓13的圆周相切的方向上，分量F1V在连接轴的直线72的方向上。
显影辊22和感光鼓13之间的圆周速度的不同产生出在图32中相对于显影辊22向上和相对于感光鼓13向下的摩擦阻力F2，摩擦阻力F2的值等于摩擦系数和连接显影辊22和感光鼓13的轴的直线72方向上压力的分量F1H的共同作用的结果。因而，由作用在显影盒4上的摩擦阻力F2引起的旋转力矩在图32中以顺时针方向作用在显影辊22a上。
如果压力作用线71在显影辊轴22a的上面伸展，旋转力矩以图32中关于显影辊22的显影辊轴22a逆时针作用于显影盒4上，并且减小或抵消由摩擦阻力F2引起的旋转力矩。在这种情况下，显影盒4易于抬起，这是不合适的。然而，在本发明中，显影辊轴22a的位置高于或在压力作用线71上，或者连接轴的直线72实质上与压力作用线71重合、或者实质上与其相互平行。因而，在形成图像的过程中，实质上能够防止显影辊22抬起，并能获得稳定的压力作用。
此外，产生压力的装置由用于将显影辊22压住感光鼓13的推进装置42，和显影盒4上安装的运动-接收部分61组成。运动-接收部分61安置在显影辊22的一侧，这一侧远离感光鼓13。因而，感光鼓13、显影辊22和驱动机构不会成为障碍物，并且压力作用线71和连接轴的直线72能够很容易地设置成实质上彼此平行和接近。
在形成图像的过程中，如果显影盒4关于显影辊22的显影辊轴22a受到可旋转的支撑，在显影盒4相对于感光元件盒3安置时，也就是，该设置使得在图像形成的过程中，显影辊22的显影辊轴22a的两个末端上的轴承23a、23b停止在感光元件盒3的导向槽37的内侧，并且从而防止进一步向内部运动，侧视图中显影盒4的重量Wo在两个位置处分散地分布，即轴承23a(23b)的位置，和显影辊轴22a远离感光鼓13的一侧的位置，例如，上色剂腔24的底部与辊子50接触的地方，或类似的地方，使得重量Wo的分量W1、W2分布在两个位置上(参见图32)，然后由显影辊22接收的来自感光鼓13的摩擦阻力F2引起的相对于显影辊22的轴(显影辊轴22a)的旋转力矩的方向变成与由显影盒4的重量(在重心G处的重量Wo)引起的相对于显影辊22的轴(显影辊轴22a)的旋转力矩的方向相同，即图32中所示的顺时针方向。因而，在形成图像的操作过程中，前面提到的摩擦阻力F2不会起到使得显影盒4克服显影盒4的重量(在重心G处的重量Wo)向上抬起的力矩的作用，使得显影盒4的运动稳定。
在上面提到的结构中，推进装置42安装在感光元件盒3的容纳空间32中，并且当显影盒4放在容纳空间32中时远离显影盒4的显影辊22的位置上。运动-接收部分61从显影剂(上色剂)腔24的外壁向外突出，该腔室位于远离显影辊22的一侧。因而，这些部件不会影响显影盒4的插入和取出的操作。
在本发明的实施例中，具有相对复杂的结构的推进装置42安装在需要尽量减少频繁更换的感光元件盒3中。具有相对简单的结构的运动-接收装置61安装在需要频繁更换的显影盒4中。因而，可以降低处理单元2和显影盒4的生产成本和设备运转费用。进而，由于显影盒4上配备的突出的运动-接收部分61与箱体21的侧表面是一体的，该运动-接收部分61可以与箱体21整体制成，由此降低生产成本，并且进而使得运动-接收部分61更容易受到安装在感光元件盒3上的推进装置42的滑动支撑元件40的挤压。
左右推进装置42设置在感光元件盒3的左右侧的内表面上，并且使得该推进装置42能够以在其推进力方向和非推进方向之间改变方向的方式相连接。因而，如果显影盒4简单地位于感光元件盒3之上或与其附近，显影辊22不会挤压感光鼓13。从而，感光元件盒3和显影盒4可以结合成一个处理单元2用于包装和运输，同时减少处理单元2的外圆表面产生永久变形的危险，或感光鼓13受到来自显影辊22的材料成分的污染的危险。
更进一步，与采用推进弹簧来直接挤压运动-接收部分和中断挤压的传统装置相比较，由于每个推进装置42实质上由可转动的轴类元件39制成，滑动支撑元件40相对于可转动的轴类元件39可以滑动，和推进弹簧装置41位于上述两元件之间，在推进方向和非推进方向之间改变方向的过程中推进装置42获得一个增加的角度的自由度。也可以获得由滑动支撑元件40可靠地实现挤压运动-接收部分61和中断该挤压的操作的另一个优点。
此外，由于每个推进装置42在它的可转动的轴类元件39上与感光元件盒3的箱体30的左或右侧的内表面可旋转地连接，推进装置42的大多数元件不会暴露在箱体30的外面，无论感光元件盒3是单独地还是与显影盒4一同放在处理单元2中。因而，该推进装置42的任何元件的意外撞击和断裂的危险都明显地降低了，并且提高了操作的简便性。
每个推进装置42的滑动支撑元件40与向侧面突出的杆状的运动执行部分43整体形成来导引滑动支撑元件40进入推进方向和非推进方向。推进装置42的运动执行部分43从感光元件盒3的箱体30的左右侧上的导向孔44向外伸出。于是，推进装置42的大多数元件没有暴露在箱体30之外。因而，该推进装置42的任何元件的意外撞击和断裂的危险都明显地降低了，并且提高了操作的简便性。
从显影盒4的箱体21的左右侧向外伸出的运动-接收部分61起到受推进装置42挤压的作用和与防止显影盒4相对于感光元件盒3抬起锁定装置46的锁定杆47相配合的作用。由于运动-接收部分61执行上述两个功能，可以显著降低预定的显影盒4的成本。
将处理单元2设计成使得其能够可移动地放在图像形成装置的机箱1内。机箱1配备有导向装置55，用来导引推进装置42并且在推进状态和非推进状态之间转换该推进装置42。因而，通过将处理单元2放入机箱1中和从机箱1中将其取出，能够简单地改变或者转换推进装置42的方向和操作。因此，显著提高了操作的简化程度。
箱体30的顶壁30b盖住了感光鼓13的顶部。从顶壁30b向下伸展的后壁30e盖住了感光鼓13的后部。底壁30a盖住了安在感光鼓13下面的转印辊14的底部。因而，感光鼓13上露出的部分很小。左右侧壁30c盖住转印辊14和感光鼓13的各自的末端。箱体30由合成树脂刚性地和整体地形成，使得操作者不会接触到感光鼓13的表面。箱体30还能防止灰尘吸附到感光鼓13上。操作者可以安全地握住感光鼓13。
进而，箱体30的底壁30a向远离感光鼓13的方向延伸。用双手握住底壁30a和后壁30e的上述延伸部位，操作者不会接触到感光鼓13，并且能够稳定地握住感光元件盒3。当操作者握住底壁30a和后壁30e的延伸部分时，由于箱体30是具有实质上是凹形的横断面轮廓的刚体，并且底壁30a与箱体30的左右侧壁30c相连，底壁30a不会弯曲。于是，可以安全地握住箱体30。
并且，允许感光鼓13的顶部表面受到来自激光扫描单元7的激光的照射的光线入口处31，和安装在顶壁30b上的给感光鼓13的感光表面充电的充电器36使得箱体30坚固。
由于向上开口的容纳空间32是由其内盛放显影盒4的底壁30a和左右侧壁30c的延伸部分形成的，能够容易地拿起其内安装有显影盒4的感光元件盒3。
当显影盒4放在里面时，容纳空间32盖住显影盒4的下表面和边缘表面。并且，容纳空间32是向上开口的，使得安放在容纳空间32中的显影盒4的箱体21从显影辊22脱离感光鼓13的方向上脱离开。于是，将显影盒4放入容纳空间32的操作，或从容纳空间32拿出显影盒4的操作变得简单。
底壁30a有一个用来导引纸张P的导引孔51a。底壁30a的部分上表面上有多个伸出的肋板53用来将纸张P从导引孔51a平滑地向位于感光鼓13的下表面和转印辊14的上表面之间的接触部位传送。肋板53导引纸张P和提高底壁30a的刚度。当显影盒4放入到容纳空间32时，肋板53面对显影盒4的下表面。肋板53和显影盒4的下表面之间的空间成为纸张P的通道。于是，简化了纸张的传送结构。
如果提高了遮盖转印辊14的底部的底壁30a的面积，可以遮盖住更宽的转印辊14和感光鼓13的暴露在外的表面，由于设有导引孔51a和放电孔51b，没有增加传送纸张P时的阻力。
由于感光元件盒3在其外圆表面上有刚性的箱体30，即使感光元件盒3从机箱1中取出后放置了很长时间，仍能够减小转印辊14的外圆表面永久变形的危险，或者感光鼓13受到来自转印辊14的化学物质的污染的危险。
当箱体30放入到机箱1内的预定位置时，安装在转印辊14的两个末端处的轴承35被轴承举起器34和弹簧33顶起，使得转印辊14向上运动来挤压感光鼓13。通过将箱体30放入到机箱1中或从机箱1中取出箱体30的简单操作，能够向转印部分52施加或除去压力。
当从机箱1中取出感光元件盒3时，在转印辊14的重力的作用下转印辊14从感光鼓13的下表面上分开。因而，即使纸张P卡在转印部位52时，仅仅通过从机箱1中取出感光元件盒3就能够取出卡在转印部位52的纸张P。然后，通过导引孔51a或卸料孔51b将纸张P从转印部位52取出，可以容易地消除卡纸现象。
在设有定时时，对齐辊12a、12b是一对用来将来自送纸器6的纸张P传送到位于感光鼓13和转印辊14之间的接触部位的轴。上面的对齐辊12a位于处理单元2的一侧。下面的对齐辊12b位于机箱1的一侧。在该实施例中，将处理单元2设计成该处理单元2可以从机箱1的前面可拆御地安放进去。当对齐辊12a和12b如同传统装置一样放置在机箱1中时，如图1中可以看出的，当处理单元2从机箱1的前面取出时，遮盖转印辊14的箱体30的部分与上面的对齐辊12a相接触，这使得从机箱1中取出处理单元2变得困难。
通过将上面的对齐辊12a设计在处理单元2一侧，从机箱1的前面取出处理单元2变得简化。在处理单元2以基本上与由一对对齐辊12a、12b传送纸张P的方向相平行的方向移进机箱1的过程中，处理单元2放入到机箱1内。
然而，当上面的对齐辊12a和下面的对齐辊12b分别安置在处理单元2和机箱1的侧边上时，为了便于将处理单元2放入机箱1内或从机箱1内取出处理单元2，为稳定地传动纸张P，保持上面的和下面的对齐辊12a和12b彼此之间的合适的位置、角度和压力很重要。
即使用新的来替换该处理单元2时，新的处理单元2需要放入机箱1内，同时一直保持上面的和下面的对齐辊12a和12b彼此之间的合适的位置、角度和压力。
在该实施例中，这对对齐辊12a、12b的定位机构的结构如下面所述。
如图23所示，将上面的对齐辊12a设计成使得它的表面从箱体30的底部开口处300a露出。与常见的安装在一个装置内或机箱的侧表面内的轴不同，对齐辊12a以下面的方式设计。如图24所示，是图23中圆圈部分B的放大视图，安装在对齐辊12a上的轴承700的凸起700a与在箱体30上整体形成的支撑部位300b接触。将对齐辊12a设计成能够沿图24中箭头所示的方向(对齐辊12a沿该方向和相反的方向挤压对齐辊12b)垂直运动。
如图25B所示，对齐辊12a是由电镀铁或不锈钢制成的轴。对齐辊12a的长度大于纸张P的宽度。由树脂制成的轴承700、710安置在对齐辊12a的两端。如图25A和27A至27F所示，轴承700具有一个与用来插入对齐辊12a的一端的插入孔700c整体形成的圆柱部分700b，和一个形成有凸起700a的支撑部分700d。
轴承710放在对齐辊12a的另一端。如图25C和28A至28E所示，除了一个内腔710e以外，轴承710的结构与轴承700的结构基本上一样。也就是说，如图28D所示，轴承710具有一个与用来插入对齐辊12a的一端的插入孔710c整体形成的圆柱部分710b、一个形成有凸起710a的支撑部分710d和一个内腔710e。由于内腔710e的存在，支撑部分710d容易向内(向它的中心部分)弯曲，如图28D中箭头所示的方向。
如图25B所示，上面所述的轴承700、710安装到对齐辊12a的各端部后，对齐辊12a如下面所述固定在箱体30上。
如图29所示，轴承700首先以图29中所示的角度插入到槽300e中，该槽300e是由箱体30的侧壁300c和盖住对齐辊12a的端部的底壁300d之间的空间限定的。然后，将轴承700向箭头G所示的方向推入。如图29所示，有一个倾斜表面的斜槽部分700f形成在凸起700a上的支撑部分700d的顶部的末端。斜槽部分700f与底壁300d的角保持平滑的接触，使得轴承700能够平滑地安装到槽300e中。
如图24和27D所示，凸起700a上有一个倾斜的表面720。该倾斜的表面720与支撑部分300b保持平滑的接触，使得轴承700能够容易地安装到槽300e中。图30中给出已经装在槽300e中的轴承700。
为了将轴承710安装到槽300e中，支撑部分710d按照图28D中的箭头所示的方向向内(向它的中心部分)弯曲。在弯曲支撑部分710d时，为了减小它的宽度，将轴承710推入到槽300e中。弯曲的支撑部分710d使得容易向槽300e中插入轴承710。如图28D所示，轴承710的凸起710a上也形成有斜面730。该倾斜的表面730与支撑部分300b保持平滑的接触，使得轴承710能够容易地安装到槽300e中。
图25D至25I给出了以上面所述的方式安装在槽300e中的轴承700、710。如图25D至25I所示，当对齐辊12a运动到达最高位置时，在该最高位置处轴承700、710的圆柱部分700b、710b分别与侧壁300c的下端接触，由于从侧壁300c向外伸出的轴承700、710使得对齐辊12a的进一步向上的运动受到限制。如图26A至26D所示，它们是图25G-25I中的轴承700、710和周边表面的放大视图，当对齐辊12a由于自身的重力运动到最低位置时，对齐辊12a的进一步向下运动受到与支撑部分300b接触的凸起700a、710a的限制。
上面所述的结构使得对齐辊12a能够在该对齐辊12a离开和挤压对齐辊12b的方向上自由地上下运动。
如图1所示，对齐辊12b有一个由电镀铁或不锈钢形成的轴12c和一个由聚氨酯橡胶制成并且安在轴12c上的弹性层12d。轴12c可旋转地安装在机箱1内。轴12c通过齿轮(图中没有给出)与马达连接。对齐辊12b开始旋转的时间和速度由控制器(图中没有给出)控制。
如上所述，对齐辊12a能够上下运动。将对齐辊12a定位成，当处理单元2放入到机箱1内时，能够相对于对齐辊12b保持合适的位置、角度和压力。
参照图2、9、20A、20B、21和31，将在下面说明将处理单元2放入到机箱1的操作过程和对齐辊12a的定位机械。
图1中位于机箱1的右侧(前表面)上的盖1b向下旋转形成大的开口时，处理单元2放入和从机箱1中取出。如图2中所示，树脂制成的一对左右导向装置55安装在机箱1的左右侧部分的内表面上。每个导向装置55有一个向上倾斜的表面、一个顶部导向表面55a、一个底部导向表面55b和位于接近对齐辊12(b)的位置处的端部，其中，向上倾斜的表面向上开口并且从机箱1的右侧末端向上地朝内延伸，顶部导向表面55a从该向上倾斜的表面的顶点55d向下地朝内延伸，底部导向表面55b位于顶部导向表面55a之下并且从机箱1的右侧末端向下地朝内延伸。
图2显示的是处理单元2开始插入到机箱1时的位置。当将处理单元2从图2所示的位置到图20A所示的位置放入到机箱1时，向里面推处理单元2使得感光鼓13的轴13a靠近顶部导向表面55a的上部向内的端部55c。接下来，如图20A所示，安装在处理单元2上的每个推进装置42的运动执行部分43与导向装置55的向上倾斜的表面接触，并且从处理单元2的左右侧的底部向侧面伸出的每个导向元件56(图中只给出了一个导向元件56)安装到底部导向表面55b内，从而防止处理单元2相对于机箱1向上运动，并且只允许沿底侧导向表面55b进一步向内移动。
此时，如图20A所示对齐辊12a在自身重力的作用下向下运动，并且在与底侧导向表面55滑动地接触时靠近对齐辊12b。
当处理单元2由此向内推进时，每个推进装置42的运动执行部分43由相应的顶部导向表面55a顶起，使得每个推进装置42的滑动支撑元件40沿枢轴39a、39b向上旋转。因而，每个推进装置42的滑动支撑元件40限制每个相应的运动-接收部分61，使得在该方向上滑动支撑元件40的末端推压该运动-接收部分61，如图20B所示。当每个推进装置42的运动执行部分43接近向上倾斜的表面55的顶点55d时，每个推进装置42的滑动支撑元件40都朝向上的方向旋转。在该方向中，每个推进装置42的滑动支撑元件40的末端继续限制相应的运动-接收部分61。
此时，对齐辊12a与对齐辊12b接触。随着继续向内推进处理单元2对齐辊12a、12b在彼此接触的过程中共同运动。
随着继续向里推进该处理单元2，感光鼓13的轴13a到达内侧末端55c中的预定位置处。在该位置，操作者放下手中的处理单元2，使得该处理单元2在自身重力的作用下到达某一位置，使得对齐辊12a置于下部对齐辊12b上，如图21所示。如图31所示，安装在每个对齐辊12a的末端的轴承700、710受到弹簧45的挤压。随后，对齐辊12a以合适的位置、角度和压力挤压对齐辊12b。
当处理单元2如图21所示放入机箱1时，每个推进装置42的滑动支撑元件40的末端挤压相应的运动-接收部分61。因而，显影辊22在推进装置42和运动-接收部分61的作用下挤压感光鼓13。
在图21和图9所示的状态中，在弹簧33的推进下轴承顶起器34将上下可运动地支撑转印辊14的轴14a的轴承35顶起，使得转印辊14向上运动从而以预定的压力挤压感光鼓13。
如上所述，随着将处理单元2从机箱1中取出，对齐辊12a不固定并且相反可以自由地上下运动。对齐辊12a的定位使得只有在处理单元2放入机箱1内之后，其以合适的位置、角度和压力来挤压对齐辊12b。对齐辊12a相对于对齐辊12b的位置、角度和压力的精度由安装在机箱1上的弹簧45决定。因此，即使替换处理单元2时，对齐辊12a、12b之间的关系可以很好地保持。随后，可以连续、稳定地传送纸张P。
对齐辊12a、12b的定位可以根据轴承700、710来进行。轴承700、710安装在对齐辊12a上使得彼此之间有一个比处理单元2的宽度大的距离，和以从处理单元2的侧表面向外延伸的方式形成。于是，实现对齐辊12a定位在机箱1的每个侧面上。当处理单元2从机箱1的前面安装到该机箱内或从其中拿开时，用来定位对齐辊12a的弹簧45不会影响安放或取出处理单元2的通道，从而该处理单元2可以很容易地放入或从机箱1中取出。
对齐辊12a是由金属制成的轴。在充分保持对齐辊12a的刚性的同时，通过一个简单的结构将比纸张P的宽度长的位于上面的对齐辊12a固定在处理单元2上。从而实现成本的降低。
如图1所示，用来将纸张P导引到位于感光鼓13和转印辊14之间的纸张导向开口80，设在与对齐辊12a相邻的箱体30上。在纸张导向开口80的作用下，纸张P能够平滑地传送到位于感光鼓13和转印辊14之间的接触部分。
可以理解本发明不仅仅限于上述实施例中给出的特定形式。在不脱离本发明的范围内可以得出各种改进和变形。
权利要求
1.一种用于记录介质的感光元件盒，包括一个具有底壁的箱体，所述底壁界定出一开口，其构成为引导所述记录介质，所述底壁进一步包括一延伸的肋板；一感光元件，可旋转地设于箱体内；一转印棍，可旋转地设于箱体内，将所述转印辊设置成面对所述感光元件；和一容纳部分，构造成保持一显影剂盒；其中，所述肋板与显影剂盒的底面界定出一空间，该空间构造成从感光元件和转印辊之间的开口引导记录介质。
2.根据权利要求1所述的感光元件盒，其特征在于，所述显影剂盒具有将显影剂供应到所述感光元件盒的显影辊和具有两个相对端的显影辊轴，所述显影剂盒可连接到所述容纳部分并可从该容纳部分拆下，所述盒体进一步包括导向槽，该导向槽沿使所述显影辊接触和离开所述感光元件的方向，导向和支撑所述显影辊的两个相对端。
3.根据权利要求2所述的感光元件盒，其特征在于，进一步包括一推进装置，该推进装置通过显影剂盒将显影辊压在感光元件上。
4.根据权利要求1或2所述的感光元件盒，其特征在于，所述盒体进一步包括一处于所述容纳部分的辊，该所述辊承受所述显影剂盒的重量。
5.一种显影剂盒，包括一个具有底面的显影剂箱体，所述显影剂箱体容纳显影剂；其中，所述显影剂盒可连接到一感光元件盒并可从该感光元件盒拆下，所述感光元件盒包括一箱体，该箱体具有底壁和感光元件，所述底壁界定出一开口，其构成为引导记录介质，所述感光元件可旋转地设于箱体内；所述底壁进一步包括一延伸肋板，所述感光元件盒的延伸肋板与显影剂盒的底面界定出一空间，该空间构造成当显影剂盒连接到感光元件盒时，将记录介质从所述开口引导到所述感光元件。
全文摘要
本发明提供一种感光元件盒，其包括，例如由底壁、顶壁、和侧壁构成的箱体。感光鼓和转印辊可旋转地安放在由底壁、顶壁和侧壁围绕成的空间内。底壁在转印辊的下面延伸。有一个显影辊的显影盒安放在该底壁的延伸部位上。
文档编号G03G15/08GK1881109SQ20061010185
公开日2006年12月20日 申请日期2000年2月26日 优先权日1999年2月26日
发明者佐藤正吾, 铃木务, 冈部靖 申请人:兄弟工业株式会社