专利名称：成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成像装置。更特别的是，本发明涉及一种连续操作多个显影单元从而形成彩色图像的成像装置。
背景技术：
常用电子照相成像装置向均匀充电的光电导介质照射光从而形成静电潜像。静电潜像经过墨粉显影形成墨粉图像。经显影的图像被传送并熔融到纸张上形成彩色图像。一般地，颜色黄色Y、洋红色M、青色C和黑色K用于彩色成像装置。因此，需要4个显影单元将4种颜色的墨粉附着在静电潜像上。
形成彩色图像的方法的示例包括单通道方法，其中4个曝光单元和4个光电导介质分别设置；多通道方法，其中设置1个曝光单元和1个光电导介质。
在采用单通道方法的彩色成像装置中，打印彩色图像所需的时间和打印黑色和白色图像所需的时间相同。因此，该方法主要用于高速彩色成像装置中。但是，由于需要4个曝光单元和4个光电导介质，所以该装置的价格变得昂贵。为了避免这个问题，在相对低速操作的彩色成像装置中，采用多通道方法，其中设置1个光电导介质和1个曝光单元。彩色墨粉图像经过相对于每种颜色重复曝光、显影和转印步骤从而形成在中间转印介质上，从而在纸张上转印并且熔融彩色墨粉图像。
在采用多通道方法的成像装置中，因为4个显影单元连续操作，需要一种装置连续的传送驱动电机的转动力。为此目的，传统成像装置已经采用4个电动联轴器(clutch)。但是，电动联轴器成本昂贵、体积巨大。另外，因为联轴器连接时可能发生滑动，存在的问题是驱动力不能及时地调节。
因此，需要一种具有改善的调节传送至显影单元的驱动力的功能的成像装置。
发明内容
本发明提供一种成像装置，该装置可靠地调节传送至显影单元的驱动力。
根据本发明的一个方面，一种成像装置包括多个显影单元。凸轮轴包括具有分别相应于多个显影单元的不同转动相位的多个凸轮。调节装置控制来自于驱动力源并且传递至凸轮轴的旋转力。调节装置包括具有其相位相应于多个凸轮的多个卡齿部分的弹性联轴器以及有选择地连接多个卡齿部分并将多个凸轮对应于多个显影单元的激励器。控制单元设置在弹性联轴器上，用于基本上防止凸轮轴过度转动从而防止凸轮从相对于选定的显影单元的相应位置分离开。
本发明的其他目的、优势和突出的特征通过结合附图公开本发明的示例性实施例的下述详细说明变得对本领域的技术人员清楚明了。
本发明的上述和其他特征和优势经由参照附图对示例性实施例的详细说明将变得显而易见，其中图1是根据本发明示例性实施例的采用多通道方法的成像装置的结构的示意图；图2是根据本发明示例性实施例的用于有选择地驱动多个显影单元的装置的平面图；图3是图2所示装置的局部剖视图的平面图；图4是图2的后视透视图；图5是根据本发明示例性实施例的滑动轮毂和固定轮毂的分解透视图；图6是根据本发明示例性实施例的凸轮轴和凸轮的透视图；图7是根据本发明示例性实施例的弹性联轴器的分解透视图；图8是根据本发明示例性实施例的弹性联轴器和电磁线圈的操作的透视图；和图9是根据本发明示例性实施例的弹性联轴器和电磁线圈的操作的后部平面图。
在所有附图中，相同的附图标记应理解为表示相同的构件、特征和结构。
具体实施例方式
以下，本发明的示例性实施例将参照附图详细说明。
参照图1，成像装置包括光电导鼓1、充电辊2、曝光单元3、显影单元4、中间转印带6、第一转印辊7、第二转印辊8和定影单元9。
光电导鼓1是柱状金属鼓，其外周面上具有光电导层。
充电辊2是充电器的示例，等电势地为光电导鼓1充电。充电辊2经由在接触或非接触光电导鼓1的外周面的旋转过程中通过供给电荷从而等电势地为光电导鼓1的外周面充电。电晕放电器(未示出)可以用作取代充电辊2的充电器。
曝光单元3通过向等电势充电的光电导鼓1上照射相应于图像数据的光从而形成静电潜像。利用激光二极管作为光源的激光扫描单元(LSU)通常用作曝光单元3。
为了彩色打印，本发明的成像装置采用青色C、洋红色M、黄色Y和黑色K墨粉。
本发明的成像装置包括4个显影单元4，分别包含青色C、洋红色M、黄色Y和黑色K墨粉。显影单元4各自包括显影辊5。显影单元4如此设置，使得显影辊5经由显影间隙从光电导鼓1分开，实施非接触型显影。优选地，显影间隙基本上为数十至数百微米。除了显影辊5，显影单元4可以还包括用于向显影辊5馈送墨粉的馈送辊(未示出)以及搅拌器(未示出)。
中间转印带6由支撑辊61和62支撑，并且基本上以与光电导鼓1的旋转线速度相同的速度运动。中间转印带6的长度必须等于或大于该成像装置所用的纸张P的最大尺寸。
第一转印辊7面向光电导鼓1。第一转印偏压施加在第一转印辊上用来向中间转印带6转印显影在光电导鼓1上的墨粉图像。
第二转印辊8面向中间转印带6。在墨粉图像从光电导鼓1向中间转印带6转印的过程中，第二转印辊8与中间转印带6分开。当墨粉图像完全转印到中间转印带6上时，第二转印辊8以预定压力接触中间转引带6。用于向纸张P上转印墨粉图像的第二转印偏压施加在第二转印辊8上。
根据前述配置的成像过程说明如下。相应于第一图像数据诸如黄色Y图像数据的光从曝光单元3被照射向经由充电辊2等电势地充电的光电导鼓1。相应于黄色Y图像的静电潜像形成在光电导鼓1上。显影偏压施加在黄色显影单元4Y的显影辊5上。接着，黄色Y墨粉图像附着在静电潜像上，并且黄色Y墨粉图像显影在光电导鼓1上。该黄色Y墨粉图像经由施加在第一转印辊7上的第一转印偏压被转印至中间转引带6上。当黄色Y墨粉图像页面完全转印后，曝光单元3将相应于第二图像数据诸如洋红色M图像数据的光照射向经由充电辊2等电势地充电的光电导鼓1上，从而形成相应于洋红色M图像的静电潜像。洋红色显影单元4M通过向静电潜像上提供洋红色M墨粉实施显影。形成在光电导鼓1上的洋红色M墨粉图像被转印到中间转印带6上，从而被叠加在以前转印的黄色Y墨粉图像上。当上述过程相对于青色C和黑色K而实施，则形成具有叠加有黄色Y、洋红色M、青色C和黑色K的彩色墨粉图像。彩色墨粉图像经由第二转印偏压被转印到经过中间转引带6和第二转印辊8之间的纸张P上。定影单元8通过施加热量和压力在纸张P上熔融彩色墨粉图像。
如上所述，在采用多通道方法的彩色成像装置中，多个显影单元4连续操作。显影偏压可以施加在被选择的显影单元(例如，4Y)的显影辊5上，并且显影偏压可以不施加在其他显影单元(例如，4M、4C和4K)的显影辊5上，或者用于防止显影的反显影偏压可以施加在其上。优选地，仅被选择的显影单元(例如，4Y)的显影辊5旋转而其他显影单元(例如，4M、4C和4K)不旋转。为此目的，该成像装置包括驱动力传送装置，用于有选择地向多个显影单元4传送驱动力，以及包括用于操作驱动力传送装置的凸轮。
参照图2-6，4个轴101可旋转地设置在支架100上。每个轴101包括柱状部分102和开槽部分(chamfer portion)103。滑动轮毂104设置在柱状部分102。固定轮毂106设置在开槽部分103的一端部分，驱动齿轮109设置在另一端部分。弹性元件112弹性地沿分离于固定轮毂106的方向偏压滑动轮毂104。滑动轮毂104Y经由齿轮11和12连接在驱动电机10(驱动源)上。滑动轮毂104M经由齿轮13连接在滑动轮毂104Y上。滑动轮毂104C经由多个齿轮(未示出)连接在驱动电机10上。滑动轮毂104K经由齿轮14连接在滑动轮毂104C上。如图5所示，滑动轮毂104和固定轮毂106分别包括具有互补形状的啮合部分105和107。因而，当滑动轮毂104和固定轮毂106啮合时，驱动电机10的驱动力被向上传送到固定轮毂106上，则轴101和驱动齿轮109转动。驱动齿轮109与设置在显影单元4上的从动齿轮(未示出)连接。该从动齿轮与设置在显影单元4内的驱动构件连接，包括显影辊5。
经由上述配置，4个滑动轮毂104可以有选择地滑动以与4个固定轮毂106啮合，从而有选择地驱动4个显影单元4。
参照图6，该成像装置包括凸轮轴120和4个凸轮131，用以有选择地滑动4个滑动轮毂104。
4个凸轮131以分别相应于4滑动轮毂的方式固定在凸轮轴120上。4个凸轮131和凸轮轴120优选地以固结方式经由塑料注射塑模形成。4个凸轮131相对于彼此具有不同相位。当凸轮轴120旋转时，4个滑动轮毂104被4个凸轮131连续推动，从而与所面对的固定轮毂106连接。
本发明的示例性实施例的成像装置包括4个推压帽110。凸轮131推动推压帽110从而使滑动轮毂104滑动。
优选地，凸轮141光滑地将滑动轮毂104与固定轮毂106连接，并且该凸轮设置在能够尽可能快地使滑动轮毂104和固定轮毂106分离的路径内。
参照图4，凸轮131Y、131M和131C分别推动推压帽110Y、110M和110C，但是难于直接推动推压帽110K，原因是凸轮131K定位的远离推压帽110K。因此，连接元件170可旋转地连接盖180，并且盖180连接支架100。当凸轮131K推动连接元件170的端部171时，连接元件170转动，则另一端部172推动推压帽110K。
凸轮131Y、131M、131C和131K设置得如图6所示。凸轮131M和131C在相对于凸轮轴120和凸轮131Y的旋转方向A的相反方向上分别具有基本上90度和基本上180度的相位差。凸轮131K通过操作连接元件170推动推压帽110K。连接元件170的一个端部171设置成相对于推压帽110K。因此，凸轮131K在相对于凸轮轴120和凸轮131Y的旋转方向A的相反方向上具有基本上270度的相位差。
如图2和3所示，凸轮轴120被驱动电机10转动。凸轮轴120仅当驱动电机10的旋转力改变方向时才转动。因此，该成像装置包括弹性联轴器150，作为调节装置用来调节驱动电机10的旋转力，以及包括致动器160，用来有选择地操作弹性联轴器150。
参照图7-9，弹性联轴器150包括联轴器齿轮151、联轴器弹性件159、联轴器轮毂157和联轴器轴152。
联轴器轴152固定在凸轮轴120的一端部分，并且联轴器齿轮151可旋转地连接于联轴器轴152。联轴器弹性件159分别插入联轴器轴152的联轴器齿轮151和柱状部分153、154。
联轴器轮毂157覆盖联轴器弹性件159。联轴器轮毂157包括4个卡齿部分158Y、158M、158C和158K，其相位相应于4个凸轮131和初始位置连接器158H。联轴器弹性件159的一个端部159a和另一端部159b分别插入设置在联轴器轴152和联轴器轮毂157上的插入孔155和156。联轴器齿轮151连接在齿轮15上，该齿轮被驱动电机10转动。驱动电机10沿箭头A所指方向转动联轴器齿轮151。
联轴器弹性件159的扭转方向使得其内径变小并且将联轴器轴152的联轴器齿轮151和柱状部分153、154强力紧固在一起。因此，当联轴器齿轮151沿方向A转动时，联轴器弹性件159和联轴器轴152跟随凸轮轴120转动。因为联轴器弹性件159的另一端部159b插入联轴器轮毂157上的插入孔156内，联轴器轮毂157也转动。
当电流未施加在线圈部分161上时，可移动板162的凸齿164向前移动如图9中实线所示并且被卡齿部分158Y、158M、158C和158K以及初始位置连接器158H阻挡，从而阻止轮毂157转动。
由于联轴器弹性件159的另一端部159b被联轴器轮毂157上的插入孔156阻挡，当联轴器157不转动时，联轴器弹性件159被沿着加宽其内径的方向扭转。接着，通过联轴器弹性件159紧固联轴器齿轮151的柱状部分152的力变弱，联轴器弹性件159的内径部分和联轴器齿轮151的柱状部分153滑移，并且联轴器弹性件159和联轴器轴152不转动。因此，凸轮轴120停止转动。
当电流施加在线圈部分161上时，可移动板162连接在线圈部分161，如图9中虚线所示，并且凸齿164从卡齿部分158Y、158M、158C和158K以及初始位置连接器158H分离开。接着，如上所述，联轴器齿轮151随着凸轮轴120转动。
初始位置指示元件132设置在凸轮轴120上，用以确定凸轮轴的起始位置。传感器140检测初始位置指示元件132。在本发明的示例性实施例中，光学传感器用作传感器140。其相位相应于初始位置指示元件132的初始位置连接器158H设置在联轴器轮毂157上。当致动器160的凸齿164连接在初始位置连接器158H时，凸轮轴120定位在初始位置而停止转动。
在本实施例的示例性实施例中，初始位置表示一种条件，在该条件下4个显影单元4尚未被驱动，或者4个滑动轮毂104和各个固定轮毂106彼此分离。初始位置连接器158H的相位与卡齿部分158Y、158M、158C和158K的相位不互相重叠。初始位置指示元件132的相位超前于初始位置连接器158H的相位。当施加在致动器160上的电流由于传感器140检测到初始位置指示元件132以后被阻止时，可移动板162定位成如图9中实线所示。当凸轮轴120转动且初始位置连接器158H被凸齿164阻挡时，来自驱动电机10的旋转力被阻止从而凸轮轴120停止在初始位置上。
另外，本发明的示例性实施例的成像装置包括控制单元180。该控制单元180基本上用于阻止当可移动板162连接在卡齿部分158Y、158M、158C和158K其中之一上时，凸轮轴120被联轴器弹性件159过度转动。
当可移动板162连接在卡齿部分158Y、158M、158C和158K其中之一上时，凸轮轴120被联轴器弹性件159过度转动的情况下，凸轮131也转动，并且凸轮131不能再完全推动推压帽110。因此，由于滑动轮毂104不能连接在固定轮毂106上，所以转动力就不能完全传送到显影单元4。
控制单元180包括设置在联轴器轮毂157上的至少一个控制元件181和至少一个控制凹口182，所述凹口182分别连接在控制元件181上。
控制元件181设置在紧邻卡齿部分158Y、158M、158C和158K的下方，并且自联轴器轮毂157向控制凹口182突起。当弹性联轴器150组装时，控制元件181分别插入控制凹口182。
控制凹口182的宽度W2优选地大于控制元件181的宽度W1。因此，如图9所示，当弹性联轴器150沿箭头A方向转动时，控制元件181沿转动方向移动并与控制凹口182的一侧相接触从而基本上防止凸轮轴120过度转动，反之当弹性联轴器150在相对于箭头A相反方向转动时，可以保证用于释放联轴器弹性件159的空间边缘。
控制单元180并不仅限于控制元件181以及控制凹口182的形式，而是其它能实现相同功能的适合形式也可以采用。
参照
操作根据本发明的示例性实施例的具有前述配置的控制单元的过程如下所述。
参照图1-4，多个凸轮131必须有选择地与多个推压帽110接触从而向显影单元4传送驱动力。
例如，如图8和9所示，当致动器160的可移动板162连接在青色卡齿部分158C时，图6中的凸轮131C在接触推压帽110C的同时推动推压帽110C。
此时，如果联轴器弹性件159的故障导致联轴器轴152过度转动，因为控制元件181连接在控制凹口182上，所以联轴器轴152可以基本上避免由于联轴器弹性件159的转动力导致的过度转动。因此，当可移动板162连接在卡齿部分158Y、158M、158C和158K的其中之一时，凸轮轴120通过使用控制单元180可以基本上避免过度转动。
因此，在本发明的示例性实施例的成像装置中，由于使用了控制单元，推压帽在凸轮总是停止在固定位置时才被推动，因此驱动力可以精确的传送至显影单元，从而提高控制单元的可靠性。
虽然本发明已参照示例性实施例特别地示出和说明，但是本领域技术人员应理解在不背离本发明由下述权利要求限定的构思和范围的条件下，可以实施各种变化。
权利要求
1.一种成像装置，包括多个显影单元；凸轮轴，其上连接有多个凸轮，每个所述凸轮具有不同的转动相位，所述相位相应于所述多个显影单元；用于控制来自于驱动力源并传送给所述凸轮轴的转动力的调节装置，该装置包括具有其相位相应于所述多个凸轮的多个卡齿部分的弹性联轴器，以及有选择地连接所述多个卡齿部分并将所述多个凸轮对应于所述多个显影单元的致动器；和控制单元，该单元设置在所述弹性联轴器处，用于基本上防止所述凸轮轴过度转动从而防止所述凸轮从相对于所述选定显影单元的相应位置分离开。
2.如权利要求1所述的成像装置，其中所述弹性联轴器包括接收来自所述驱动力源的驱动力的联轴器齿轮；连接于所述凸轮轴的联轴器轴；连接于所述联轴器齿轮和所述联轴器轴上并将所述联轴器齿轮的转动力传送给所述联轴器轴的联轴器弹性件；以及覆盖所述联轴器弹性件的联轴器轮毂，所述联轴器弹性件的一端固定在所述联轴器轮毂上，并且所述联轴器轮毂具有多个卡齿部分。
3.如权利要求2所述的成像装置，其中所述控制单元包括设置在所述联轴器轮毂的至少一个控制元件，以及形成在所述联轴器轴的至少一个控制凹口，所述凹口分别连接于所述控制元件。
4.如权利要求3所述的成像装置，其中所述控制元件朝向所述控制凹口突起。
5.如权利要求3所述的成像装置，其中所述控制凹口的宽度大于所述控制元件的宽度。
6.如权利要求5所述的成像装置，其中所述控制元件被插入并连接在所述控制凹口内。
7.如权利要求4所述的成像装置，其中所述控制元件被插入并连接在所述控制凹口内。
8.如权利要求3所述的成像装置，其中所述控制元件被插入并连接在所述控制凹口内。
9.如权利要求2所述的成像装置，其中所述多个卡齿部分设置在所述控制单元和所述联轴器齿轮之间。
10.如权利要求3所述的成像装置，其中所述多个卡齿部分设置在所述至少一个控制元件、所述至少一个控制凹口与所述联轴器齿轮之间。
11.一种成像装置，包括多个显影单元；凸轮轴，其上连接有多个凸轮，所述每个凸轮具有不同的转动相位，所述相位相应于所述多个显影单元；用于控制来自于驱动力源传并送给所述凸轮轴的转动力的调节装置，该装置包括具有其相位相应于所述多个凸轮的多个卡齿部分的弹性联轴器，以及有选择地连接于所述多个卡齿部分并将所述多个凸轮对应于所述多个显影单元的致动器；和控制单元，该单元设置在所述弹性联轴器位置处，从而基本上防止凸轮轴过度转动从而防止凸轮从相对于选定的显影单元的相应位置分离开，其中所述控制单元包括至少一个设置在所述弹性联轴器上的控制元件，以及相应地形成在所述弹性联轴器上用于接收该至少一个控制元件的至少一个控制凹口。
12.如权利要求11所述的成像装置，其中所述弹性联轴器包括接收来自所述驱动力源的驱动力的联轴器齿轮；连接于所述凸轮轴的联轴器轴；连接在所述联轴器齿轮和联轴器轴上并将所述联轴器齿轮的转动力传送给联轴器轴的联轴器弹性件；和覆盖所述联轴器弹性件的联轴器轮毂，所述联轴器弹性件的一端固定在所述联轴器轮毂上，并且所述联轴器轮毂具有所述多个卡齿部分。
13.如权利要求12所述的成像装置，其中所述至少一个控制元件连接在所述联轴器轮毂上，并且所述至少一个控制凹口形成在所述联轴器轴上。
14.如权利要求13所述的成像装置，其中所述控制元件朝向所述控制凹口突起。
15.如权利要求13所述的成像装置，其中所述控制凹口的宽度大于所述控制元件的宽度。
16.如权利要求15所述的成像装置，其中所述控制元件被插入并连接在所述控制凹口内。
17.如权利要求14所述的成像装置，其中所述控制元件被插入并连接在所述控制凹口内。
18.如权利要求12所述的成像装置，其中所述控制元件被插入并连接在所述控制凹口内。
19.如权利要求12所述的成像装置，其中所述多个卡齿部分设置在所述控制单元和所述联轴器齿轮之间。
全文摘要
本发明提供一种成像装置。该成像装置包括多个显影单元。凸轮轴包括具有分别相应于多个显影单元的不同转动相位的多个凸轮。调节装置控制来自驱动力源并传送给凸轮轴的转动力。调节装置包括具有其相位相应于多个凸轮的多个卡齿部分的弹性联轴器以及有选择地连接多个卡齿部分并将多个凸轮对应于多个显影单元的致动器。控制单元设置在弹性联轴器上，用于基本上防止凸轮轴过度转动从而防止凸轮从相对于选定的显影单元的相应位置分离开。
文档编号G03G15/00GK1945448SQ20061012568
公开日2007年4月11日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年10月7日
发明者尹永珉 申请人:三星电子株式会社