专利名称：处理盒和电照相成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种处理盒，及一种可拆卸地将处理盒安装到其中并在记录介质上形成图像的电照相成像装置。
背景技术：
这里，电照相成像装置指的是一种用电照相成像方法在记录介质上形成图像的装置。电照相成像装置的例子包括有电照相复印机、电照相打印机(例如激光束打印机、LED打印机等等)、传真装置、文字处理机等。
处理盒指的是这样一种盒，它可以以可拆卸的方式安装到成像装置主体组件上，并且在其中整体地设置有单独一个或多个处理装置和一个电照相感光鼓。更具体地讲，处理盒指的是这样一种处理盒，它可以以可拆卸的方式安装到成像装置主体组件上，并且在其中整体地设置有一个充电装置、显影装置或者清洁装置及电照相感光元件；一可以拆卸地安装到成像装置主体组件上的盒，且其中整体地设置有充电装置、显影装置、清洁装置和电照相感光鼓中的至少一个的处理装置；或者一可以拆卸地安装到成像装置主体组件上的盒，且其中整体设置有上述处理装置中的至少一个显影装置和电照相感光元件。
通常，根据把电照相感光元件、一个或多个对电照相感光元件起作用的上述处理装置整体地设置在成像装置的主体组件上的可以拆卸的盒中，对应用电照相成像方法的电照相成像装置采用处理盒系统。根据这一处理盒系统，成像装置可以由使用者自己保养而不需要依赖服务人员，从而明显地提高了工作效率。因此，处理盒系统被广泛地应用到成像装置的领域。
参见图16和17，将描述关于上述处理盒的传统技术。
传统处理盒200包括一清洁单元201、一显影单元202、和显影剂容纳单元203。该清洁单元201装有一感光鼓204、一充电辊205、一清洁刮片206和一被除去的显影剂输送元件207等等。该显影单元203和显影剂容纳单元203彼此固定在一起，共同地固定一显影辊209、一显影刮片210、一显影剂输送元件211、一搅拌元件212等。
感光鼓204由从鼓驱动力输入部分传递到以驱动齿轮213的轴线与感光鼓4的轴线重合方式定位的驱动齿轮213的驱动力来转动，该鼓驱动力输入部分安装在成像装置的主体组件侧。另一方面，显影辊209当接收到来自驱动齿轮213的驱动力时转动，而驱动齿轮213接收来自驱动齿轮214的驱动力。另外，驱动力通过显影剂搅拌元件驱动齿轮216将驱动力传递到显影剂容纳单元203中的搅拌元件212中，驱动齿轮216通过从动齿轮215a和215b接收来自驱动齿轮214的驱动力。显影单元202中的显影剂输送元件211在驱动力由显影剂输送元件驱动齿轮218传递到其中时转动，该驱动力由一从动齿轮217从显影剂搅拌元件驱动齿轮216传递到显影剂输送元件驱动齿轮218。当驱动力由一从动齿轮219输入到除去的显影剂输送元件驱动齿轮220中时，除去的显影剂输送元件207以反时针方向转动。
为了增大传统的处理盒例如曾经描述的处理盒的更换间隔即其使用寿命，已有一种增大处理盒显影剂容量的倾向。因此，所除去的调色剂的数量的增加使得必须增加处理盒的除去的显影剂储存部分。
由于除去的显影剂数量的增加，施加在除去的显影剂输送元件上的负载一定会增加。另一方面，为了减小成像装置的整体尺寸，必须减小处理盒的尺寸。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种能够有效地在其除去的显影剂存储部分中存储显影剂的处理盒，和一种在其中以可拆卸的方式安装有所述的处理盒的电照相成像装置。
本发明的另一目的是提供一种小型的处理盒，其尺寸可以实现有效地在其除去的显影剂存储部分存储除去的显影剂，尽管由处理盒使用寿命的增加导致了除去的显影剂的数量的增加，和一种在其中以可拆卸的方式安装有所述的处理盒的电照相成像装置。
本发明的又一目的是提供一种在其中加在一用于输送除去的显影剂的除去的显影剂输送元件上的负载的数量的增加并不影响感光鼓的转动的处理盒，和一种将这种处理盒可拆卸地安装在其中的电照相成像装置。
本发明的再一目的是提供一种可拆卸地安装在电照相成像装置的主体组件上的处理盒，且其特征在于，它包括第一机架部分；一枢转地连接到第一机架上的第二机架部分；一设置在第一机架部分中的电照相感光鼓；一设置在第二机架上的通过利用显影剂来显影形成在感光鼓上的静电潜影的显影元件；一设置在第一机架部分中用于除去残留在感光鼓上的显影剂的清洁元件；一设置在第一机架部分中用于传输由清洁元件除去的显影剂的除去的显影剂输送元件，；一设置在第一机架部分内用于在将处理盒在装置主体组件中时接收来自成像装置主体组件部分的转动地驱动感光鼓的驱动力的鼓驱动力传递元件；一设置在第二机架内的显影元件驱动力传递元件，；和一设置在第二机架部分内用于将由显影元件驱动力传递元件接收的来自装置主体组件的驱动力传递到除去的显影剂输送元件以便转动除去的显影剂输送元件的驱动力传递元件；并且还提供一种在其中以可拆卸的方式安装有这种处理盒的电照相成像装置。
通过结合附图考虑本发明的优选实施例的描述，本发明的这些和另外一些目的、特征和优点将变得更加明显。
图1图示了第一实施例中的电照相成像装置的总体结构。
图2图示了本发明第一实施例中的处理盒的总体结构。
图3图示了处理盒内的驱动力传递机构。
图4是处理盒的外视图。
图5图示了将处理盒安装到装置主体组件上的过程。
图6图示了本发明的第二实施例的处理盒。
图7图示了本发明第三实施例中的电照相成像装置的总体结构。
图8是本发明第三实施例中的处理盒的剖面图。
图9是局部分解状态的处理盒的透视图。
图10是从上所见的处理盒的透视图，部分地拆掉了除去的显影剂储存部分和驱动力传递机构的壁。
图11图示了如何连接第一机架部分和第二机架部分。
图12图示了位于处理盒侧的鼓驱动力传递元件，和位于成像装置主体组件侧的鼓驱动力传递元件。
图13图示了显影单元的驱动力传递机构的连接元件。
图14图示了处理盒的驱动力传递机构。
图15图示了在第一机架部分旋转时的驱动力传递机构的反应。
图16图示了一种传统的处理盒。
图17图示了传统的处理盒。
具体实施例方式
实施例1首先将参照附图描述本实施例中的处理盒和电照相成像装置。图1图示了本实施例中的电照相成像装置的总体结构，图2图示了本实施例的处理盒的结构。图3图示了本实施例的驱动力传递机构，图4是处理盒的外视图。图5图示了将处理盒安装到成像装置的主体组件上的过程。
在本发明的以下的描述中，处理盒的“宽度方向”指的是处理盒安装到装置主体组件或从装置主体组件移出的方向，而处理盒的“轴向方向”指的是垂直于(大致垂直于)处理盒安装到装置主体组件上或从装置主体组件移出方向的方向。处理盒“顶面”指的是在处理盒处在装置主体组件中时处理盒朝向上面的平面，而处理盒“底面”指的是在处理盒处在装置主体组件中时处理盒朝向下面的平面。
(电照相成像装置)图1中所示的成像装置101是使用了电照相成像方法的激光束打印机。首先，将描述输送具有记录介质P的片(记录纸、OHP片等等)的输送机构的结构。将多个具有记录介质P的片层状地放在盒102中。利用处在一对片供给弹簧103产生的压力作用下的片供给板104使记录介质P层的顶部片的前沿部分与片供给辊105的圆周表面保持接触。盒102可以沿图1向右的方向从装置主体组件拉出，因此使用者可以在盒102中放入多个记录介质片P。当盒102从装置主体组件抽出时，一对轴103a在一对位于盒102a侧壁上的槽(未示出)的导向下向上滑动。结果，片供给板104下降到盒102的底部以便将记录介质P平稳地装进盒102中。
供给辊105安装在轴105a上。轴105a上装有在轴105a的一个纵向端的离合器和一电磁开关(未示出)，以控制供给辊105的转动驱动。在相对于供给辊105的记录介质P前沿侧上，依据记录介质的P的传递方向，设置有一分离爪106。另外，在相对于分离爪106的记录介质P的前沿侧，一个盒入口导板107靠近分离爪106设置，以能够通过弹簧(未示出)的压力作枢转。而且，装置主体组件的底部108装有一对导板部分109，该导板部分平行于盒102外壁延伸以将记录介质P引导至定位辊113。
当一电磁开关(未示出)由一片供给起动信号接通时，驱动力通过离合器传送到轴105a。结果，转动供给辊105将记录介质P导向到盒入口导板107。然后，只有顶部的记录介质P由于摩擦系数被发送出盒102。然后，供给辊105的转动引起记录介质P的前沿到达定位辊113的间隙部分，从这里由定位辊113将记录介质P被与感光鼓6的显影剂图像的前沿同步地向前释放以传递到感光鼓6和转印辊12间的分界面，这将在以后描述。
此后，通过图像成像过程由以预定大小的压力保持压在感光鼓6上的转印辊12将已形成在感光鼓6上的显影剂图像转印到记录介质P上，这在以后描述。
在显影剂图像转印到记录介质P上以后，定影装置进口导板114将记录介质P引导至定影装置。当记录介质P通过定影辊117和压力辊118间的间隙时，显影剂图像被定影在记录介质P的表面上。然后，记录介质P由排纸辊120从装置主体组件排出，并码放到紧挨着片输出开口121安装的接纸盘122中。
接下来，将描述扫描单元124的结构，所述的扫描单元124是成像部位的以激光器为基础的光学系统。激光器的光束L按照以平行于感光鼓6的母线的方向扫描感光鼓6的圆周表面的方式、由多棱镜126的转动驱动来移动。在激光束L的扫描运动中，扫描单元124的激光被接通和关闭以改变感光鼓6上的照亮点的电位到预定的水平。结果，在感光鼓6上形成静电潜像。
(处理盒)接下来，参见图2描述处理盒1的结构。本实施例中的盒1包括感光鼓6；用来为成像而对感光鼓6充电(初始充电)的充电辊；用来显影形成在感光鼓6上的静电潜像的显影部位2；用来存储显影剂的显影剂容器3；用来回收图像转印以后的残留在感光鼓6的外表面上的显影剂的清洁部位4；用来存储除去的和回收的显影剂的除去显影剂存储部分，等等。显影部位2和显影剂容器3形成为显影单元的两个整体部分。
本实施例的成像装置中用到的成像方法是公知的电照相的方法中的一个。对照这一电照相的方法将描述本实施例的盒1的结构。充电辊7邻近于感光鼓6的外圆周表面，位于曝光点的上游侧，即在感光鼓6的外圆周表面暴露于激光束L的点的上游侧。充电辊7是半导体的弹性元件，其以一预定数量的压力保持压在感光鼓6上，且随感光鼓6的转动而转动。由于施加给充电辊7一个偏压，感光鼓6的外圆周表面被均匀充电。然后，如上所述，感光鼓6的外圆周表面被激光束L扫描，且结果是，在感光鼓6的外圆周表面上形成静电潜像。
同时，显影剂容器内的同最初充电时有相同的极性的一定数量的显影剂t，由搅拌元件8带起并通过显影剂供给开口9送到显影部位2中。然后，显影剂t粘在显影辊10的外圆周表面上，且在被显影刮片11摩擦充电时由显影刮片11形成一显影剂t的薄层。另外，给显影辊10施加一偏压。结果，显影剂t粘在感光鼓6的外圆周表面上，形成一对应于感光鼓6的外圆周表面上的静电潜像的图案。从而，潜像被显影为显影剂图像或可见的图像。然后，感光鼓6上的显影剂图像或认为是可见的图像的图像通过上述的转印辊12被转印到记录介质P上。
另一方面，即使在图像转印以后，有少量的显影剂残留粘在感光鼓6的外圆周表面上。清洁部位4设有面向感光鼓6的开口13。在开口13的上游侧，设置成同感光鼓6接触的一个挤压片14，以同感光鼓6的外圆周表面的移动方向一致的方式倾斜。在开口13的下游侧，作为清洁元件的清洁刮片15同感光鼓6的外圆周表面接触，以同感光鼓6的外圆周表面的移动方向相反的方式倾斜。在采用上述设置的情况下，感光鼓6表面上的显影剂t首先通过挤压片14和感光鼓6间的交界面滑下，由清洁刮片15从感光鼓6的外圆周表面刮下，然后，收集在清洁装置容器部分16。因此，刚经过清洁刮片15的感光鼓6的外圆周表面部分，不再有显影剂t，并被用于感光鼓6的接下来的转动中的成像处理。
同样在清洁装置容纳部分16里也有除去的显影剂存储部分17。除去的显影剂存储部分17位于同显影剂容器3几乎相同的水平。被收集的显影剂在其被收集时被存储在除去的显影剂存储部分17中。同样，在清洁装置容纳部分16里也有一用来输送除去的显影剂即由清洁刮片15从感光鼓6刮离到除去的显影剂存储部分17中的输送元件18。输送元件18几乎延伸穿过整个清洁装置容器部分16。它包括一用作安装片和计数器平衡件的金属板19，和连接到金属板19上的聚对苯二甲酸乙二酯或类似材料的板20。由于提供了上述结构，当被收集到清洁刮片15上以后，除去的显影剂t被存储在除去的显影剂存储部分17中。
接下来，参见图2和3，将描述驱动盒1的方法。显影辊10装有连接到显影辊10的一个轴向端的齿轮10a。且其转动轴线同显影辊10的轴线重合。搅拌元件8装有固定在搅拌元件8上的齿轮8a，在齿轮10a的同一侧，随搅拌元件8一起转动。另外，输送元件18装有固定在输送元件18上的齿轮18a，以同齿轮10a和8a相同的方式安装在输送元件18上。
包括显影部位2和显影剂容器3的显影单元上装有转动地连接到显影单元的侧壁上的齿轮21。将来自安装在装置主体组件侧的齿轮22(图5)上的驱动力传递到该齿轮21上。输入到齿轮21上的该驱动力通过从动齿轮23和24被传递到上述的齿轮10a上。从动齿轮24通过从动齿轮25将驱动力传递到上述齿轮8a上。另外，输入到齿轮21的该驱动力通过从动齿轮23和26被传递到齿轮18a。
在以上描述的结构配置中，用来传递驱动力到显影辊10的齿轮10a和用来传递驱动力到上述输送元件18的齿轮18a可以彼此相邻设置，以使齿轮18a收到来自包含齿轮21、齿轮10a和它们之间的齿轮的驱动系统的驱动力。因此，可以减小齿轮系的数量以减小齿轮系必须的空间。
接下来，参见图4和5，将描述把盒1安装到装置主体组件101上和把盒1从装置主体组件101上移开的过程，并将描述相对于装置主体组件101的盒1的定位。利用盒1的壳体部分的手柄27将盒1安装到装置主体组件101或从装置主体组件101移开。使用者通过握住手柄27将盒1安装到装置主体组件的盒空间中。通过提供下述定位机构和导向机构，盒1可以准确地安装进装置主体组件101中，且相对于装置主体组件101准确地定位。
盒1的外部机架1a装有用于确定盒1位置的法兰28和一对用来阻止盒1倾斜且在将盒1安装到装置主体组件101时用做导轨的凸缘29。另一方面，装置主体组件102的基座108上装有一对在控制盒1倾斜时对上述凸缘29导向的导槽30和一个用于相对于装置主体组件定位盒位置的定位部分31。
另外，外部机架1a设有槽32，通过它局部地暴露齿轮21的齿面。在盒1插入到装置主体组件101过程中，当法兰28同定位部分31接触时，齿轮21齿面的暴露部分同齿轮22啮合，使驱动力能被传递。
在感光鼓6的轴向端装有耦合装置(未示出)，其轴线同感光鼓6的轴线重合且其与感光鼓6一体构成，而装置主体组件101上装有与齿轮22不同的驱动力输入装置(未示出)。同样，在盒1插入到装置主体组件101过程中，当法兰28同定位部分31接触时，即法兰28到达预定的位置时，驱动力输入装置将驱动力传递到和感光鼓6一体构成的耦合机构上。顺便说一下，该耦合机构可以是一齿轮式联结器或一爪式联结器。
由于驱动感光鼓6的装置、驱动显影辊10的装置和驱动显影辊10、搅拌元件8和输送元件18的机构都是独立设置的，故不会发生将搅拌元件8和/或输送元件18的转动不稳定、及搅拌元件8和/或输送元件18的振动直接传递给驱动感光鼓6的机构。因此，即使除去的显影剂的累积增加了施加在输送元件18上的负载量，感光鼓6的转动也不大可能受到影响。
实施例2以下将参考附图6描述本发明的本实施例中的处理盒。对本实施例中的处理盒部分的描述将与对第一实施例中的处理盒的描述相同，给出相同的附图标记，并且这里将省去对它们的具体描述。此外，在本实施例中，用于将被除去的显影剂从清洁刮片15的顶面输送到除去的显影剂存储部分17的输送元件18如第一实施例一样被安装在清洁装置容纳部分16中。
将驱动力输送到显影辊10的齿轮10a和搅拌元件8的齿轮8a除了极小的差别外同第一实施例相同。即，在第一实施例中，驱动力通过从动齿轮23和26从齿轮21传递到齿轮18a，而在本实施例中，驱动力通过从动齿轮26和33从齿轮8a传递到齿轮18a。
上述结构配置的提供使齿轮18a能收到来自包括从齿轮21到齿轮10a的齿轮的驱动机构的驱动力。因此，可以得到同第一实施例同样的效果。
实施例3将参考附图描述本发明的第三实施例中的处理盒和电照相成像装置。图7图示了本实施例中的电照相成像装置的总体结构，图8是本实施例的处理盒的剖面图。图9是本实施例的处理盒部分分解的透视图，而图10是从上面看到的部分地除去了除去的显影剂存储部分和驱动力传递机构的壁的透视图。图11图示了第一和第二机架部分是如何连接的，图12图示了盒侧的鼓驱动力传递部分和装置主体组件侧的鼓驱动力传递部分。图13图示了显影单元的驱动力传递机构的连接元件，图14图示了处理盒侧的驱动力传递机构。图15图示了当第一机架部分转动时处理盒侧的驱动力传递机构的反应。
(电照相成像装置)首先，参考图7，将描述电照相成像装置的整体结构。图7所示的成像装置130是一应用电照相成像方法的全色激光束打印机。在该成像装置130的主体组件150中，设置有四个盒空间150a-150d，在垂直方向成直线排列，盒40可拆卸地安装在其中。所有放进在自已的盒空间中的盒40的结构完全相同，但是存储在其中的显影剂t的颜色却不同。尤其是，盒空间150a容纳着存储有青色显影剂t的盒40a；盒空间150b容纳着存储有黄色显影剂t的盒40b；盒空间150c容纳着存储有品红色显影剂t的盒40c；且盒空间150d容纳着存储有黑色显影剂t的盒40d。
由于四个处理盒40a-40d合适地放进成像装置130的主体组件150，四个感光鼓44a-44d沿垂直方向排列成一行。感光鼓44按图中反时针方向转动。毗邻感光鼓44a-44d的外圆周表面，按照根据感光鼓44a-44d的转动方向所列顺序相对应地设有均匀地为感光鼓44a-44d的外圆周表面充电的充电辊45a-45d、显影静电潜像的显影单元42a-42d；将每个感光鼓44上的显影剂图像转印到记录介质P上的静电转印装置134和用来除去残留在感光鼓44a-44d上的显影剂的清洁元件46a-46d。
附图标记131a-131d表示扫描器单元，该扫描器单元在根据图像信息调制激光束的同时通过向相应的感光鼓44a-44d的外圆周表面上发射激光束来在相对应的感光鼓44a-44d上形成静电潜像。
每个盒40整体地包括感光鼓44、充电辊45、显影单元42和清洁元件46。以下将详细描述盒40。
感光鼓44包括一例如直径为30mm的铝圆筒和一涂在铝圆筒的外圆周表面上的有机层光电导材料层(基于OPC的感光鼓)。感光鼓44通过在其轴向端的支撑元件被转动地支撑着。当驱动力从驱动马达(未示出)传递到感光鼓44的一个轴向端时，感光鼓44按照图中反时针方向转动。
充电辊45是一弹性辊且是接触型的。换言之，当将充电偏压施加到充电辊45上时，由于充电辊45同感光鼓44的外圆周表面接触，使得感光鼓45的外圆周表面被均匀充电。
扫描单元131a-131d位于大约同相对应的感光鼓44a-44d相同的水平位置。由图像信号调制的光束从激光二极管(未示出)发射到高速转动的多棱镜132a-132d上。成像的光束或由图像信号调制的光束由多棱镜132a-132d反射，并通过聚焦镜头133a-133d聚焦到感光鼓44a-44d的外圆周表面，有选择地曝光感光鼓44a-44d的外圆周表面。结果，在感光鼓44a-44d的外圆周表面上形成静电潜像。
如上所述，显影单元42包括黄色、品红、青色和黑色显影剂t中的一种显影剂。在为显影剂充电的同时，显影剂被涂在显影辊51的外圆周表面，即显影元件上。此外，将显影偏压加在显影辊51上，显影辊51的位置设定得使显影辊51的外圆周表面微观地接近且平行于在其上存在有潜像的感光鼓44的外圆周表面。结果，显影剂横跨对应于静电潜像的低电位水平部分的区域被转印到感光鼓44的外圆周表面上。于是，在感光鼓44上形成(显影剂)显影剂图像。
一环状的皮带135的位置设定得使其在被循环驱动时保持同所有的感光鼓44a-44d接触。皮带135的周长大约为700mm且是由厚度为150μm的薄膜形成。它绕四个辊子即一个驱动辊136、从动辊137a和137b及一个张紧辊138张紧，以图中箭头X所指的方向循环驱动。记录介质P通过辊144保持直接压在皮带135的朝外的表面上，且电压加在皮带135和辊144之间以在不导电的记录介质P和皮带135的绝缘层间感应电荷。结果，记录介质P静电地吸附在皮带135的朝外的表面上，保证记录介质P保持合适定位地输送到皮带135和感光鼓44间的分界面上(转印部位)。
在皮带135的环带中，转印辊139a-139d被定位在相对于感光鼓44a-44d的点以预定的压力与皮带135保持接触。正电荷从这些转印辊139通过皮带135加在记录介质P上。感光鼓44a-44d上的负极性的显影剂图像在记录介质P同感光鼓44a-44d接触地通过这些电荷所产生的电场输送的同时，被一个接一个地转印到记录介质P上。
输送部分140是用来输送记录介质P的部分。在片供给盒141中，存储有多张记录介质。在成像操作期间，供给辊142转动地驱动以输送出多个记录介质片并与成像操作同步地一个接一个地向前输送它们。当记录介质P被输送时，它碰上一对定位辊143，因此如果它弯曲则可以被弄直。然后，记录介质P通过一对定位辊143与皮带135同步转动地释放到皮带135上，即与感光鼓44a-44d上的显影剂图像的前沿同步。尤其是，在皮带135上的记录介质P的记录区域的前沿到达感光鼓44a和皮带135的分界面的同时，一对定位辊143开始转动以使感光鼓44a或最上游的感光鼓上的显影剂图像的前沿到达感光鼓44a和皮带135的分界面。
在显影剂图像转印到记录介质P上以后，由于驱动辊136的曲率记录介质P与皮带135分开，并输送进一定影部位145，在其中记录介质P上的多个显影剂图像被定影在记录介质P上。特别是，定影部位145包括一加热辊146和一压力辊147，压力辊压在加热辊146上以保证热量和压力合适地加在记录介质P上。当其上载有未定影的被转印的显影剂图像的记录介质P通过定影部位145时，显影剂通过加热熔化并通过压力在记录介质P上被定影为全色图像。在显影剂图像定影以后或形成全色图像以后，记录介质P经输出部位149由一对排出辊148排出装置主体组件。
(处理盒)接下来，参见图8-15，将描述本实施例的盒40(40a-40d)。该盒40包括封闭在第一机架部分内的鼓单元41；和封闭在第二机架部分内的显影单元42。如在下面所述的，两个单元由一对销子连接以使两个单元得到关于与该对销的轴重合的枢轴43彼此相对的转动。
(第一机架部分)参见图8，封闭在第一机架部分中的鼓单元41包括感光鼓44，该感光鼓由鼓单元41利用一轴44a转动地支撑。另外，鼓单元41包括一用来均匀地给感光鼓44的外圆周表面充电的充电辊45、一用来通过与感光鼓44接触来除去遗残留在感光鼓44上的显影剂的清洁元件46、一位于以后将描述的显影剂存储部分52上面的除去的显影剂存储部分47、和一除去的显影剂输送机构48。另外，鼓单元41有一对孔41a(图9)，用来连接鼓单元41和显影元件42。孔41a的中心线同枢轴43重合。
顺便说一下，术语“上面的”根据盒40被合适地放进装置主体组件150中的一情况而使用。
如上所述，在图像转印以后残留在感光鼓44上的显影剂由清洁元件46刮下，且该被除去的显影剂由被除去显影剂的输送机构48输送到除去的显影剂存储部分47。
除去的显影剂输送机构48上设有一显影剂前行盘49或一转动连接到由除去的显影剂存储部分47所转动支撑的曲柄50上的除去的显影剂输送元件。该曲柄50是由一金属杆形成的且其转动直径为5mm。该曲柄50的转动引起显影剂前行板49可往复地沿方向H(图10中箭头所指的方向H)运动以便将除去的显影剂从清洁元件46的相邻处输送到除去的显影剂存储部分47。显影剂前行板49是一片厚度为1mm的金属板，并安装有向前输送显影剂的部分49a。
顺便说明一下，尽管在本实施例中使用了显影剂前行板49，但也可使用一螺旋作为除去的显影剂输送元件。
(第二机架部分)参见图8，封闭在第二机架部分中的显影单元42安装有作为显影元件的显影辊51、存储有关颜色的显影剂的显影剂存储单元52、和显影装置的机架部分54。显影剂存储单元52位于除去的显影剂存储部分47的下面，且包括也作为显影剂发送装置的搅拌元件53a和53b。
顺便说明一下，术语“下面”根据盒40确切地放在装置主体组件中的一情况来使用。
显影剂存储单元52的显影剂由搅拌元件53发送给在显影装置机架部分54内的显影剂供给辊55。然后，利用顺时针方向(箭头Z的方向)转动的显影剂供给辊55和保持紧压在显影辊51的外圆周表面的显影刮片56使显影剂附着在按顺时针方向(箭头Y的方向)转动的显影辊51的外圆周表面上。当显影剂附着在显影辊51的外圆周表面上时，它被充电。
(第一和第二机架部分的连接)参见图9，显影单元42(第二机架部分)装有一对支撑元件57和58，该支撑一个挨一个地位于显影单元42的轴向端(显影辊51的轴向端)，以便保持显影单元42连接到鼓单元41上(第一机架部分)。支撑元件57和58分别带有具有支撑表面的孔57a和58a。孔57a和58a的中心轴线同枢轴43重合。销43a穿过这些孔57a和58a，从支撑元件57和58的外侧插入到鼓单元41的孔41a中。因此，鼓单元41和显影单元42是以它们如图11所示地彼此相对转动的方式连接的。另外，后面将描述的两个单元间的一对压缩弹簧59确保了感光鼓44和显影辊51的圆周表面在两个辊的整个范围内依据它们轴线方向彼此保持接触。
特别是，该对压缩弹簧59放置在鼓单元41和显影单元42之间，如图8所示，使得感光鼓44和显影辊51由压缩弹簧59的弹性保持彼此紧压。
(驱动力传递机构)接下来，将描述盒40中的驱动力传递机构。在本实施例中，驱动力是分别从装置主体组件传递到盒40中的鼓单元41和显影单元42。
参见图9，鼓单元41安装有鼓驱动联结器60，作为盒侧的鼓驱动力传递元件，位于感光鼓44的轴向端。鼓驱动联结器60的轴线与感光鼓44的重合。驱动力从作为驱动力传递元件的位于装置主体组件侧的联结器61传递到这一驱动联结器60。
参见图12，在盒侧的联结器60是一扭转的近似等边的三角柱的形状，而在装置主体组件侧的联结器61是一扭转的近似为等边的三角孔的形状。在平行于感光鼓44的轴向方向盒侧联结器60啮合到主体组件侧联结器61内。之后，当主体组件侧的联结器61开始转动时，随着两个联结器部分的螺旋等边三角形结构，盒侧联结器60和主体组件侧联结器61的啮合逐渐变深。当装置侧的联结器61完成转动最大120度的时候，两联结器彼此完全啮合，且驱动力开始传递到感光鼓44。顺便说一下，盒侧联结器60的转动轴与感光鼓44的转动轴重合。
另外，鼓单元41有一连接到除去的显影剂输送机构48的曲柄50的轴上的齿轮62，和一与齿轮62啮合的从动齿轮63(图14)。
支撑元件57，也就是显影单元42在驱动侧的支撑元件，安装有轴57b-57d，在其周围相对应地固定有作为显影装置驱动力传递元件的齿轮64和从动齿轮65和66。齿轮64是一斜齿轮，且驱动力从作为主体组件侧的显影装置驱动力传递元件的斜齿轮67被传递到该齿轮64，如图14所示。顺便说一下，根据垂直于盒40插入到装置主体组件150的方向，齿轮46位于与上述盒侧联结器60相同的盒40侧。同样根据垂直于盒40插入到装置主体组件150的方向的方向，齿轮64位于盒侧联结器60的内侧。同样根据垂直于盒40插入到装置主体组件150的方向，齿轮64位于盒侧联结器60的下游侧。
顺便说一下，盒40沿垂直于感光鼓44的轴线方向被插入主体组件150或从装置主体组件150移开。
轴57b的轴线同通孔57a的轴线重合，其轴线同枢轴43重合。齿轮64定位成使其轴线同上述的连接销43a的轴线(换言之，枢轴43)重合、通过连接销43a鼓单元41和显影单元42彼此保持连接。
总之，本实施例的盒40当处在装置主体组件150内时包括鼓单元41、通过利用销43a以显影单元42绕销43a枢转的方式被连接到鼓单元41上的显影单元42、鼓单元41上的感光鼓44、安装在显影单元42上利用显影剂t使形成在感光鼓44上的静电潜像显影的显影辊51、和作为显影装置驱动力传递元件来接收转动显影辊51的来自装置主体组件150的驱动力的齿轮64。齿轮64定位成使其轴线同上述的销43a的重合。它接收来自近似垂直于显影辊51的轴向方向的驱动力。它同上述的斜齿轮67啮合，即主体组件侧的一个齿轮，它安装在装置主体组件150上，依据盒40插入到装置主体组件150中的方向的位于对应于齿轮64的轴线的下游侧。这里应当注意，如上所述，盒40是从垂直于显影辊51的轴线方向插入到装置主体组件150中的；齿轮64安装在显影单元42中；齿轮64通过鼓单元41上的开口外露；且齿轮64通过外露部分与斜齿轮67啮合。
顺便说一下，盒侧作为鼓驱动力传递元件的联结器60从装置主体组件150接受驱动力的方向，垂直于齿轮64从装置主体组件150接受驱动力的方向。按照以上描述结构配置，当驱动力输入到齿轮64时，由斜齿轮67和齿轮64之间的啮合产生的力F所产生的在枢轴43附近的移动保持很小。换言之，齿轮64是这样定位的以使齿轮64的轴线同连接鼓单元41和显影单元42的销43a重合，避免了显影单元42位置的改变。接着这还避免了齿轮64和斜齿轮67间隙的改变。因此，可以进行稳定的成像操作。另外，当驱动力从装置主体组件150传递到显影单元42时，不会产生如果从装置主体组件150输入驱动力可能会产生的力矩，因此，不会产生由可追踪的盒机架变形引起的不满意的图像。
被输入到齿轮64以后，驱动力被分解地传递。换言之，被输入其中的部分驱动力通过驱动力传递机构或齿轮链被传递到显影辊51、搅拌元件53和鼓单元41的除去的显影剂输送机构48。
尤其是，被输入到齿轮64以后，通过组成第一轮系的从动齿轮65和66的，一部分驱动力被传递到连接到显影辊51的一端的齿轮68和连接到显影剂供给辊55的一端的齿轮69，并转动显影辊51和显影剂供给辊55。顺便说一下，从动齿轮65是一阶梯齿轮，且减小驱动力的转动速度。
另一部分的驱动力被传递到搅拌元件53a的显影剂搅拌齿轮70a以转动搅拌元件53，且之后通过从动齿轮71更一步传递到搅拌元件53a的显影剂搅拌齿轮70b以转动搅拌元件53b。
来自从动齿轮71的驱动力被分开传递。即，传送到从动齿轮71的一部分驱动力经从动齿轮63被传递到鼓单元41的从动齿轮63。如上所述，从动齿轮62同连接到除去的显影剂输送机构48的曲柄50的齿轮62啮合，因此，将驱动力传递到曲柄50，接着曲柄50将驱动力传递到显影剂前行板49。换言之，输入到显影单元42的齿轮64的一部分驱动力通过驱动力传递机构即齿轮系(齿轮65、70a、71、72、63和62)被传递到显影剂前行板49，即鼓单元41的除去的显影剂输送元件，且往复地移动显影剂前行板49。从动齿轮71和63是阶梯状的，并减小驱动力的转动速度。
这里应该注意，齿轮70a、71、70b、62和63组成第二齿轮系。齿轮64、65、66、68、69、70a、70b、71和72连接到显影单元42，而齿轮67、62和63连接到鼓单元41。
如上所述，根据本实施例，驱动感光鼓44的机构是从驱动显影辊51、搅拌元件53和显影剂前行板49的系统任意分离的。因此，不会发生搅拌元件53和显影剂前行板49的转动速度的波动和振动被直接传递到感光鼓44。因此，即使除去的显影剂的累积导致了显影剂前行板49上的负载增加，感光鼓44的转动也不受该增加的影响。
另外，显影单元42相对于鼓单元41在枢轴上转动。这样，显影单元42的从动齿轮72也相对于鼓单元41的从动齿轮63转动。因此，如图15所示，将枢轴43、和从动齿轮72和63的轴线安排在一个平面内。由于采用了这样的设置，使从动齿轮72和63不会干扰相对于鼓单元41的显影单元42的枢转，且两齿轮间的间隙变得很小。
盒40安装有位于感光鼓侧的手柄40a。使用者捉住这一手柄40a将盒40在垂直于感光鼓44的轴线方向安装到或离开上述的盒空间150a-150d的一个中。因此，根据盒40被插入到装置主体组件150中的方向，齿轮63定位在盒侧联结器60的下游侧。同样，根据盒40被插入到装置主体组件150中的方向，感光鼓44、显影辊51和驱动显影剂前行板49的曲柄50按从上游侧开始所列的顺序定位。
在本实施例中，在支撑元件57中设置有通过其安装齿轮64轴的通孔57a，和同枢轴43重合的轴线。但是，同样的结构也可以放在显影机构机架部分54中，或者代替支撑元件57的显影剂储存部分52中。
由于采用了上述结构设置，根据本发明，处理盒和成像装置不会受到由于除去的显影剂的累积造成的显影剂前行板的负载的增加而影响到感光鼓的转动的问题。
尽管业已参照这里所公开的那些结构对本发明作了说明，但是本发明并不限于所述的这些内容，本申请打算覆盖在这一改进目的或下述权利要求的范围内的那样一些改进和变化。
权利要求
1.一种可拆卸地安装在电照相成像装置中的主体组件的处理盒，该处理盒包括第一机架；可转动地连接所述第一机架的第二机架；安装在所述第一机架上的电照相感光鼓；安装在所述第二机架上、用来使用显影剂显影形成在所述感光鼓上的静电潜像的显影元件；安装在所述第一机架上、用来除去残留在所述感光鼓上的显影剂的清洁装置；安装在所述第一机架上、用来传送由所述清洁元件除去的显影剂的除去的显影剂供给元件；安装在所述第一机架上、用来接收来自装置的主体组件的、用来在将所述处理盒安装到装置主体组件时转动所述感光鼓的驱动力的鼓驱动力接收元件；安装在所述第二机架上、用来接收来自所述装置的主体组件上的、用来在将所述处理盒安装到装置主体组件时转动所述显影元件的驱动力的显影驱动力接收元件；安装在所述第二机架上、用来将由显影驱动力从装置主体组件所得到的驱动力传递给所述除去的显影剂供给元件以转动所述除去的显影剂供给元件的驱动力传递元件。
2.根据权利要求1的处理盒，其特征在于所述显影驱动力接收元件包括一个齿轮，其中由所述齿轮所接收的所述驱动力由一个作为所述驱动力传递元件的轮系传递给所述除去的显影剂供给元件，以转动所述除去的显影剂供给元件。
3.根据权利要求2的处理盒，其特征在于所述齿轮系将驱动力传递给安装在用来容纳准备用于显影的显影剂的显影剂容纳部分以便使所述搅拌元件转动。
4.根据权利要求1的处理盒，其特征在于所述显影驱动力接收元件相对于将所述处理盒安装到装置主体组件的安装方向位于所述鼓驱动力接收元件的下游，且其中所述显影驱动力接收元件和所述鼓驱动力接收元件安装在相对于与安装方向交叉的方向的同一侧，且所述处理盒沿同所述感光鼓的轴线方向交叉的方向上安装到装置主体组件上。
5.根据权利要求4的处理盒，其特征在于所述鼓驱动力接收元件是联结器的形式，且所述显影驱动力接收元件是斜齿轮的形式，且其中所述斜齿轮沿同安装方向交叉的方向设置在所述联结器的里面。
6.根据权利要求1的处理盒，其特征在于所述显影驱动力接收元件相对于将所述处理盒安装到装置主体组件的安装方向位于所述鼓驱动力接收元件的下游，且其中所述感光鼓、作为所述显影元件的显影辊和用来驱动所述除去的显影剂供给元件的曲柄是相对于安装方向按从上游侧到下游侧所定义的顺序设置。
7.根据权利要求6的处理盒，其特征在于所述第一机架安装有用来容纳准备用于显影的显影剂的显影剂容纳部分，其中在所述处理盒安装在装置主体组件上时，用于容纳除去的显影剂的除去的显影剂容纳部分被设置在所述显影剂容纳部分的上面，且其中所述除去的显影剂供给元件设置在所述除去的显影剂容纳部分内。
8.根据权利要求1、3的处理盒，其特征在于所述鼓驱动力接收元件是一个与沿所述感光鼓的轴向方向安装在装置主体组件上的主体组件联结器接合、并接收用于转动所述感光鼓的驱动力的盒联结器。
9.根据权利要求8的处理盒，其特征在于所述盒联结器基本上是一种扭转的三棱柱状，且所述主体组件联结器是一个有三角形横截面的扭转的孔，且其中所述驱动力是通过扭转的三棱柱和扭转的孔间的接合来传递的。
10.根据权利要求5的处理盒，其特征在于所述第一机架和第二机架由轴转动联接，且所述斜齿轮是与该轴共轴的。
全文摘要
可拆卸地安装到电照相成像装置主体组件部分的处理盒包括第一机架；同第一机架转动地连接的第二机架；安装在第一机架上的电照相感光鼓；安装在第二机架上用来由显影剂显影形成在感光鼓上的静电潜像的显影元件；安装在第一机架上用来除去残留在鼓上的显影剂的清洁元件；安装在第一机架上用来输送由清洁元件除去的显影剂的除去的显影剂供给元件；安装在第一机架上用来接收来自主体组件的、用于当将处理盒安装到主体组件上时转动鼓的驱动力的鼓驱动力接收元件；安装在第二机架上用来接收来自主体组件的、用于当将处理盒安装到装置主体组件上时转动显影元件的驱动力的显影驱动力接收元件；安装在第二机架上用来将由显影驱动力从主体组件所接收的驱动力传递到除去的显影剂供给元件的驱动力传递元件以转动除去的显影剂供给元件。
文档编号F16H1/20GK1904769SQ20061012120
公开日2007年1月31日 申请日期2001年1月5日 优先权日2000年1月5日
发明者有光健, 横森干词, 新谷进 申请人:佳能株式会社