CN101308351B - 显影装置、处理盒和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及向图像载体供应显影剂的显影装置、处理盒和图像形成设备。在具有显影剂载体的显影装置中，该显影剂载体通过施加到设置在其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动以旋转，显影剂载体沿图像载体的方向被挤压，齿轮驱动力对显影剂载体施加在图像载体上的挤压力的影响可以被消除。支承该轴部件的轴承可滑动，并且该轴承的滑动方向相对于驱动力的方向设置为约90°。

Description

显影装置、处理盒和图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种基于电子照相系统的图像形成设备，例如打印机、传真机、复印机或复合型设备，因而图像可以通过使用例如显影粉等微粒来显影，并且尤其涉及一种用于图像形成设备的处理盒和一种用于处理盒的显影装置。

背景技术

应用在电子照相设备中的显影剂载体定位成相对于图像载体具有微小的间隙，或与之略微地接触。该定位方式可能意味着显影剂载体与图像载体完全固定，或意味着沿图像载体的方向挤压显影剂载体。在这样的结构中，典型的是驱动力通过齿轮传递到显影剂载体上。

如果显影剂载体在一端侧处沿其旋转轴线的方向被驱动而构成旋转体，那么通过一侧上接收的齿轮驱动力而施加到图像载体的挤压力在左和右之间可能会产生差异(驱动侧和该驱动侧的相反侧之间的差别)。

日本专利申请No.H10-282752(称为现有技术1)和日本专利申请No.H09-106184(称为现有技术2)提出了一项涉及显影装置的技术，该显影装置向图像载体供应显影剂且包括显影剂载体，该显影剂载体通过向设置在其轴上的齿轮施加驱动力而被驱动旋转，使得显影剂载体沿图像载体的方向被挤压。

现有技术1提出了一项技术，其中采用的结构使得当驱动力传递到显影粉(toner)载体时，显影粉载体沿电子照相感光体的旋转中心方向被挤压，并且现有技术2提出了一项技术，其中感光体和显影辊的定位位置受到通过挤压弹簧朝向感光体挤压显影装置而引起的感光体的轴承与显影装置的显影辊的轴承之间的相互挤压接触的影响。因此，在该弹簧挤压类型中，即使驱动侧上的挤压力通过施加对应于驱动力的量的修正而被改变，但最终结果仍是由于转矩的变化而在驱动侧和该驱动侧的相反侧之间产生差异。

同样地，在显影剂载体的两端设置间隙辊或接触辊的方法已被提出。然而，除了成本增加之外，由于驱动力在显影剂载体中产生辊的弯曲，从而导致了间隙或接触夹持沿轴向方向相对于感光体的可变性。

因此，不论采用上述哪一项技术，都不能说解决了由于在一侧上接收的齿轮驱动力而产生作用到图像载体上的挤压力左/右不同(驱动侧和该驱动侧的相反侧之间不同)的问题。

同样地，例如日本专利No.2006-48018(称为现有技术3)中提出了一种图像形成设备，该图像形成设备的结构中感光体和显影辊之间的夹持量通过调节显影辊和感光体的轴之间的距离而设为指定值，所述调节借助于调节夹具而实现，该调节夹具旋转支承显影辊的偏心轴承件。在这样的图像形成设备中，必须装配偏心凸轮和使其旋转的机械装配件。

涉及本发明的技术也在例如日本专利申请No.H02-868537中被公开。

发明内容

本发明提供了用于图像形成设备的处理盒(process cartridge)和显影装置，其中防止了齿轮驱动力对显影剂载体施加到图像载体上的挤压力的影响。

在本发明的一个方面中，显影装置包括显影剂载体，其通过施加到设置在其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动以旋转。该显影剂载体在图像载体的方向上被挤压。支承该轴部件的轴承可滑动，并且该轴承的滑动方向相对于驱动力的方向设置为约90°。

在本发明的另一方面中，显影装置包括显影剂载体，其通过施加到设置在其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动以旋转。该显影剂载体在图像载体的方向上被挤压。支承该轴部件的轴承可滑动。轴承在沿轴部件的纵向方向设置齿轮的一侧上受到挤压的挤压力(pressing force)Fk和轴承在沿轴部件的纵向方向设置齿轮的一侧的相对侧上受到挤压的挤压力Fh，分别根据轴承的滑动方向相对于驱动力的方向的角度θ大小设置如下：

当θ＜90°时：Fk＞Fh；

当θ＝90°时：Fk＝Fh；且

当θ＞90°时：Fk＜Fh。

在本发明的再一方面中，处理盒相对于图像形成设备的主体可分离，且至少整体支承显影装置和图像载体。显影装置包括显影剂载体，其通过旋加到设置在其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动以旋转。该显影剂载体在图像载体的方向上被挤压。支承该轴部件的轴承可滑动，并且该轴承的滑动方向相对于驱动力的方向设置为约90°。

在本发明的再一方面中，一种包括处理盒的图像形成设备，其中该处理盒相对于图像形成设备的主体可分离，且至少整体支承显影装置和图像载体。显影装置包括显影剂载体，其通过施加到设置在其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动以旋转，且显影剂载体在图像载体的方向上被挤压。支承该轴部件的轴承可滑动，并且该轴承的滑动方向相对于驱动力的方向设置为约90°。

附图说明

本发明上述和其它目的、特征和优点将从以下参照附图的详细描述中变得更加明显，其中：

图1是示出应用本发明的彩色电子照相装置的概略结构的横向剖视图；

图2是示出彩色电子照相装置的图像形成单元的内部结构的侧视图；

图3是图像形成单元的分解透视图；

图4是图像形成单元的一部分的分解透视图；

图5是图像形成单元的另一部分的分解透视图；

图6是示出面板的透视图；

图7是示出另一面板的透视图；

图8A是示出由齿轮施加的驱动力和轴承滑动方向之间的关系的示意图；

图8B是示出轴承滑动方向的示意图；

图9是示出轴承的实例的透视图；

图10是示出设置在面板上用以引导轴承的引导部件的透视图；

图11是示出轴承的另一实例的透视图；

图12是设置在面板上用以引导轴承的引导部件的透视图；

图13A是示出由齿轮施加的驱动力和轴承滑动方向之间的关系的示意图；

图13B是示出轴承滑动方向的示意图；

图14A是示出由齿轮施加的驱动力和轴承滑动方向之间的关系的示意图；

图14B是示出轴承滑动方向的示意图；

图15是示出根据本发明的处理盒的外部透视图；

图16是给出用以解释处理盒相对于图像形成设备的主体连接/分离模式的示意图；

图17是示出一种模式的实例的剖面正视图，在该模式中图像载体和显影剂载体在接触式显影系统中相接触；

图18是示出从一种模式的轴向方向观察时的横向剖视图，在该模式中图像载体和显影剂载体在接触式显影系统中相接触；

图19是示出一种模式的实例的剖面正视图，在该模式中图像载体和显影剂载体在非接触式显影系统中相接触；

图20是示出从一种模式的轴向方向观察时的横向剖视图，在该模式中图像载体和显影剂载体在非接触式显影系统中相接触；

图21是示出作用于安装在图像形成设备中的处理盒的转矩的实例的示意图；

图22是示出在轴形突出物和引导凹槽的装配部件中的间隙的实例的局部横向剖视图；

图23A是示出一种状态的示意图，在该状态下，轴形突出物与轴形突出物和引导凹槽的装配部件中的间隙的左壁面相接触；以及

图23B是示出一种状态的局部横向剖视图，在该状态下，轴形突出物与轴形突出物和引导凹槽的装配部件中的间隙的左壁面相接触。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的实施例进行详细描述。

[1]图像形成设备的结构和操作

首先，将描述应用本发明的图像形成设备的结构和操作。

图1示出了图像形成设备的实例，并概略地示出了彩色电子照相(color electrophotographic)装置的结构。在彩色电子照相装置1中，图像形成单元6顺次设置在该设备的框架的大致中心位置(黑色图像形成单元用6K表示，青色图像形成单元用6C表示，洋红色图像形成单元用6M表示，且黄色图像形成单元用6Y表示。在对每种颜色分别表示过于复杂的情况下，省略了其后缀K、C、M和Y等。该方式同样适用于其它部件)。

在图像形成单元6的顶部，设置有用于在图像载体6a上形成潜像的曝光装置5，该曝光装置5例如包括感光鼓。在图像形成单元6的下方，在左/右方向上设置有由在左侧和右侧设置的支承辊支承的传输带3。该传输带3被驱动以沿逆时针方向旋转。第二传输装置11设置成面向在传输带3的右手端设置的支承辊，该第二传输装置11将显影粉图像(toner image)传输到记录介质上，该记录介质由片(sheet)状的介质组成。中间传输主体清洁装置14设置在传输带3的旋转方向上，位于第二传输装置11的下游侧和黑色图像形成单元6K的上游侧的位置。

用过的显影粉回收容器15设置在传输带3的下方；在用过的显影粉回收容器15的下方设置有供纸盒8，记录介质S堆叠并容纳于该供纸盒8中。记录介质S分成单张，由供纸装置9传递和提供；这些记录介质S在传输带3和第二传输装置11之间通过，并被引导至定影装置12，在此处显影粉图像被热定影在记录介质S上。

现在参考图2对图像形成单元6进行描述。在与显影装置16合为一体的粉仓(toner hopper)6b中，与黑色图像形成单元6K、青色图像形成单元6C、洋红色图像形成单元6M和黄色图像形成单元6Y相对应的四种不同颜色(黑色、青色、洋红色和黄色)的显影粉作为细微的彩色粉末被填充。

在由图像载体6a(在该实例中为感光鼓)组成的潜像保持装置的周围，设置有：由显影剂载体组成的用以向图像载体6a供应显影粉的显影辊6h；清洁刮板6c，用以刮除首次传输执行后剩余的显影粉，在首次传输中，由显影粉显影的图像被传输到传输带上；与图像载体6a接触的充电辊6d；显影粉输入螺杆6e，用以提供已水平方向刮除过的显影粉；显影粉输入带6f，由比获得来自显影粉输入螺杆6e的显影粉；以及用过的显影粉回收部件6g，由此回收显影粉。

接下来，将对电子照相图像形成的过程进行描述。

在图2中，图像载体6a通过驱动装置(未示出)沿箭头20所示的方向旋转，并且该图像载体6a表面上的感光层通过充电辊6d被初始化地充电至一致的高电位。

采用这种方式被充电至一致的高电位的图像载体6a的感光层根据图像数据，通过曝光装置5的扫描曝光光束而选择性地曝光，并且由此形成静电潜像，其包括由初始化产生的高电位区域和通过该曝光电位被削弱的低电位区域。

接下来，当来自其表面形成有薄显影粉层的显影辊6h的静电潜像的低电位区域(或高电位区域)到达接触位置时，显影粉被传输以形成显影粉图像(即，图像被显影)。在首次传输之后，与图像载体6a相接触的清洁刮板6c清洁来自图像载体6a的表面的剩余显影粉，使得其可用于后来的显影粉图像的形成。

参考图1继续进行描述。第一传输辊3a设置在图像形成单元6与传输带3相接触的位置中，使得通过向第一传输辊3a施加高电位，在图像载体(感光鼓)6a和传输带3之间产生了电位差，从而导致传输在图像载体(感光鼓6a)的表面上形成的显影粉图像。

这些颜色的显影粉图像中每一个都通过图像形成单元6K、6C、6M和6Y被成功地传输到传输带3，因此通过单色显影粉图像的叠合在传输带3上形成多种颜色的彩色显影粉图像。

接下来，诸如纸张或OHP纸的记录介质S适时地从供纸装置9和纸张传送装置(面对辊)10被提供到第二传输位置(在该位置中，第二传输装置11和传输带3彼此相对)，并且通过向第二传输装置11施加高电位而在传输带3和第二传输装置11之间建立电位差，并通过传输在传输带3表面上形成的显影粉图像，从而将在传输带3的表面上形成的单色或多色显影粉图像传输到记录介质S。

因而显影粉图像已被传送到其上的记录介质S从传输带3分离开，且该显影粉图像借助于定影装置12而软化定影(melt-fix)在记录介质S上：记录介质此时通过纸张排出装置(面对辊)13而被排出到位于彩色电子照相装置1的顶面的纸张排出盘中。

在向记录介质7传送显影粉图像之后，残留在传输带3的表面上的过剩显影粉通过中间传输主体清洁装置14被清除，并被回收到用过的显影粉回收容器15中。然后，被清洁的传输带3已准备好传输下一显影粉图像。

通过尽可能地简化从记录介质7的纸张供给(供纸装置9)到纸张排出(纸张排出装置13)的传输路径，并且增大传输路径的曲率半径，可以防止传输期间的卡纸并提高可靠性。同样地，可以以简单的方式执行用于发生卡纸时移除卡纸的补救操作，此外，使得还可能使用一种彩色电子照相设备，在该种彩色电子照相设备中可以采用例如包括厚纸的各种类型的记录介质。

在该实施例的例子中，从数据提供(供纸装置9)到纸张排出(纸张排出装置13)的记录介质传输路径大致形成弓形，并且传输带3、图像形成单元6和曝光装置5配置在记录介质传输路径的内侧上：由此可以有效地使用该设备的框架内的空间，使得可以实现小型化，简化传输路径，且实现了一种配置，在该配置中当排出记录介质7时，图像正面被引导朝下。

借助于该结构可以简化传输路径，并且实践中所有的结构单元都配置在传输路径的内侧上：因而传输路径可接近设备的框架，使得该传输路径可以轻易地开启，并且也简化了用于卡纸发生时移除卡纸的补救操作。

通过配置将要排出到彩色电子照相设备1上的记录介质S，使其图像正面被引导朝下，当堆叠在彩色电子照相设备1上的记录介质S被移除使得其图像正面被引导向上时，可以获得记录介质S按照打印次序从顶部到底部被堆叠配置的优点。

由于采用了其中图1的右手侧是与操作者直接相对的正面的结构，用于卡纸发生时移除卡纸的补救动作被简化了。

由于如此配置使得彩色电子照相设备1的顶部(排纸盘2)在顶部左侧处绕轴1a敞开，因而与其同为消耗品的曝光装置5、图像形成单元6可由操作者从正面替换。由于这种正面进入结构，在该结构中所有系列的动作都可从正面执行，因而在任何安装位置都可实施彩色电子照相设备。

如果图像形成单元6构造为可相对于图像形成设备(例如彩色电子照相设备1)分离的单元，则这种图像形成单元称为处理盒。处理盒至少包括图像载体和显影装置。

[2]涉及轴承滑动的结构

在图2中，采用了这样的配置，其中显影装置16中的显影剂载体6h相对于图像载体6a分开微小间隙，或与图像载体6a相接触：因此，能够在设置于图像载体6a的圆周表面处的感光体上形成潜像。该包括显影装置16的图像形成单元6的结构在图3中以分解状态显示。

在图3中，该图像形成单元6以分解为四个组件的状态而示出，即：为本发明特征的显影装置16(也称作显影剂载体单元或显影单元)、图像载体单元17、以及支承这些单元(显影装置16和图像载体单元17)的左面板18和右面板19。另外，图4示出了装配状态下的图像形成单元6，其中左面板18的部分以更大的比例示出，并且图5示出了处于装配状态下的图像形成单元6，其中右面板19的部分以更大的比例示出。

在图3中，显影装置16的显影剂载体6h凭借安装在显影剂载体壳体6i的左侧和右侧上的第一轴承6h1、6h2而被支承在显影装置16上。如图4和图6所示，在支承显影剂载体单元16和图像载体单元17的左面板18上，设置了支承显影剂载体6h的轴末端6h3的第二轴承18a。同样地，如图5和图7所示，在支承显影剂载体单元16和图像载体单元17的右面板19上，设置了支承显影剂载体的轴末端6h3的第二轴承19a。

这些第二轴承18a、19a可相对于由显影剂载体6h和第一轴承6h1、6h2支承的显影装置16，沿例如与图像载体6a相接触或远离图像载体6a的方向滑动；挤压弹簧18b、19b被设置，用以沿图像载体6a的方向通过第二轴承18a、19a挤压显影剂载体6h的左轴末端和右轴末端6h3。由于这种结构，在图6和图7以及其它附图中示出的该实例中，第二轴承18a、19a可沿方向P移动。

现在将参考附图8A和8B，对这些第二轴承18a、19a的移动方向P以及图像载体齿轮6a-G与显影剂载体齿轮6h-G的位置关系进行描述。图8A示出了齿轮的配置和驱动力，以及第二轴承的滑动方向等；图8B分别地示出了在图8A中所示的配置中的第二轴承18a，以避免附图复杂。

图像载体齿轮6a-G和显影剂载体齿轮6h-G直接啮合，从而图像载体齿轮6a-G的节距圆6a-GP与显影剂载体齿轮6h-G的节距圆6h-GP相接触。两个节距圆6a-GP和6h-GP的公切线x-x与通过两个节距圆的中心(图像载体的中心和显影剂载体的中心)的直线正交。

当图像载体6a通过驱动装置(未示出)沿箭头20所示的方向旋转时，与图像载体齿轮6a-G相啮合的显影剂载体齿轮6h-G接收沿箭头21所示方向的转矩。由箭头21所示的驱动力的方向相对于公切线x-x具有倾斜角α，其圆点为两个节距圆的接触点K：通常该倾斜角α为齿轮压力角，典型地为20°。

显影剂载体6h的驱动侧(沿显影剂载体的轴的纵向方向的驱动侧，即左面板那一侧)上的第二轴承18a的滑动方向P′被设置成相对于箭头21的方向约为90°，该箭头21的方向即为齿轮的驱动力的方向，从而其通过挤压弹簧18b沿图像载体6a的方向被挤压。

这一设置是本发明的特征，且如此设置使得沿显影剂载体的轴的纵向方向两端侧支承轴部件的第二轴承可沿着在面板上设置的引导部件滑动，并且通过由挤压弹簧设置的挤压装置施加压力，显影剂载体朝向图像载体被挤压。同样地，通过将轴承的滑动方向相对于驱动力方向的角度(θ)设置为约90°，施加到显影剂载体齿轮6h-G的驱动力对显影剂载体施加到图像载体的挤压力的影响显著降低。在该实例中，因为驱动力沿与图8A中箭头21所示驱动力的方向正交的滑动方向P′、且通过接触点K的分量为0，因而如图8B所示，即便沿第二轴承18a的实际滑动方向P，该驱动力同样不起作用，该实际滑动方向P设置为与滑动方向P′平行。因此，假设第二轴承18a的滑动阻力和第二轴承19a的滑动阻力相等，如果采用了挤压弹簧18b、19b的相同的弹力，则通过第二轴承18a、19a在显影剂载体6h的驱动侧和该驱动侧的相对侧上施加的挤压力不会产生差别。

由于即便齿轮转矩是变化的，也不会影响挤压力，所以可以一直保持目标挤压力。同样地，在接触式显影系统中，挤压力可以设置在低水平，并且这在转矩减小方面具有很大的优点。在上述描述的示范性实施例中，尽管图像载体齿轮6a-G和显影剂载体齿轮6h-G直接连接，使得可能采用紧凑的结构且具有使各单元和主要机器体小型化的优点，但是该设置可以相对于主驱动齿轮以相同的方式进行，甚至在图像载体齿轮6a-G和显影剂载体齿轮6h-G未直接连接的情况下，例如在彩色电子照相设备1的主驱动齿轮直接驱动显影剂载体齿轮6h-G，且该显影剂载体齿轮6h-G与图像载体齿轮6a-G相啮合的情况下。

需要注意的是，为了使显影剂载体6h在该结构中滑动，有必要使合并显影剂载体6h的显影装置16也应能够滑动：为了达到这一目标，在如图6(图4)所示的左面板18上形成的显影装置的支承部件18d和在如图7(图5)所示的右面板19上形成的显影装置的支承部件19d分别形成槽状，从而允许沿槽的方向滑动。

由于显影装置16相对于左面板18和右面板19以该方式可滑动地支承，并且挤压部件和支承显影剂载体的轴承设置在面板18和19内，因而该显影剂载体6h可以轻易地与图像载体6a分离开。由于这种结构，第二轴承18a、19a的移动可以通过夹具而被限制，例如在图4和图5中示出的第二轴操作窗口18e和19e中的楔形止动件，并且当运送时，该显影剂载体6h可以被保持在与图像载体6a相分离的状态。这样，可以防止由于受到持续的压力而引起的显影剂载体塑性变形。同样地，通过设置如前所述的使显影剂载体与图像载体分离开的释放装置(楔元件)，可以轻易地实现从外部去除左侧面和右侧面。

需要注意的是，在不采用上述实例中所述的包括图像形成单元6的结构作为可滑动地支承第二轴承的装置的情况下，代替上述的面板，保持该显影装置的稳定部件，例如图像形成设备主体的侧板，可以用作第二轴承支承装置。

图9示出了设置在左面板18内的第二轴承18a的实例。在第二轴承18a中，滑动面18a1具有可在左面板18上滑动的平面形状。该平面部件滑过包括与图10中所示的左面板18平行且相对的平面部件的滑动面18c。然而，如图8A和8B所示，由箭头21所示的驱动力施加到显影剂载体齿轮6h-G，从而较大的力通过显影剂载体6h施加到滑动面18a1。

因此，需要关注的是，由于在一个平面部件与另一平面部件相对滑动中滑动阻力较大，所以可能不会施加预定的挤压力。因此，施加图像载体上的显影剂载体的预定挤压力可以通过减少滑动面的滑动力而确保，且通过在轴承的至少一个面采用圆形(曲面)用于第二轴承18a的滑动面18a2，可以使引导部件与第二轴承滑动接触的区域以曲面和平面结合的方式来减少滑动面的滑动力，如图11所示。考虑滑动时对方向的稳定性的要求，优选地仅仅将一个面制成圆形(曲面)。需要注意的是，为了保持挤压弹簧18b，分别地在第二轴承18a上设置突出物18a3且在左面板18上设置突出物18c1。如图12所示，通过滑动面18c2可以获得相同的益处，其中面板的至少一个面具有在左面板18的一侧上形成圆形(曲面)的滑动面。在前述显影剂载体6h的相对侧上的第二轴承19a也可以以相同的方式来构造。这样，关于具有轴承的面板的滑动面，通过将轴承的至少一个侧面或面板的引导部件的至少一个侧面制成圆形，即便施加齿轮驱动力时，轴承和面板之间的摩擦力可以减小，因而使得可确保指定的挤压力。

如上所述，在参考附图8进行描述的实例中，通过使驱动力与第二轴承的滑动方向的角度成90°，减小了由箭头21所示的驱动力的作用。接下来，如图13A和图13B所示，第二轴承18a的滑动方向Q′相对于由箭头21所示的驱动力的方向的角度(θ)呈锐角β，并且在采用经过接触点K的方向的情况下，滑动方向Q′上的驱动力(箭头21)的分力22在一个方向上作用，从而使显影剂载体6h与图像载体6a分离开。

在这种情况下，通过使挤压弹簧18b的力相对于位于驱动侧上的第二轴承18a更大，且通过使挤压弹簧19b的力相对于位于驱动侧的相对侧上的第二轴承19a更大，便可获得相对于显影剂载体6h的一致的挤压力。因此，可以通过设定施加到在设置有齿轮一侧上的第二轴承的挤压力Fk和施加到在设置有齿轮一侧的相对一侧上的第二轴承的挤压力Fh来确保一致的挤压力，从而使挤压力之间保持Fk＞Fh的关系。关于图13B所示的设置成与滑动方向Q′相平行的第二轴承18a的实际滑动方向Q也可以同样地进行描述。

接下来，如图14A和图14B所示，当第二轴承18a的滑动方向R′相对于由箭头21所示的驱动力方向的角度(θ)呈钝角γ，并且沿经过接触点K的方向，滑动方向R′上的驱动力(箭头21)的分力23在一个方向上作用，例如相对图像载体6a挤压显影剂载体6h。

在这种情况下，通过减小挤压弹簧18b的相对于处于驱动侧上的第二轴承18a的挤压力，且减小挤压弹簧19b的相对于处于驱动侧的相对侧上的第二轴承19a的挤压力，便可获得相对于显影剂载体6h的一致的挤压力。因此，可以通过设定施加到在设置有齿轮一侧上的第二轴承上的挤压力Fk和施加在在设置有齿轮一侧的相对一侧上的第二轴承上的挤压力Fh来确保一致的挤压力，从而使挤压力之间保持Fk＜Fh的关系。关于图14B所示的设置成与滑动方向R′相平行的第二轴承18a的实际滑动方向R也可以同样地进行描述。

在上述内容中，已将处理盒作为示范性实施例进行了描述。具有上述示范性实施例的结构的处理盒的外形视图在图15中示出。处理盒6K与图1中所示的黑色图像形成单元6K相对应；如图16所示，该处理盒是可分离的，并通过设置在彩色电子照相设备1的主体的侧板30中的U形引导凹槽31而被引导。

伸长的引导突起物40沿垂直方向设置在处理盒6K的左面板18上，并且各个轴形突出物41、42分别设置在该引导突起物40的延长的前方和后方。下轴形突出物42与引导凹槽(凹进部件)31相接合，以限定该处理盒6K的最低位置的左/右和前/后的定位。当安装时，该引导突起物40只是用于实现引导功能。上轴形突出物41与引导凹槽31相接合，以限定沿绕该轴状突起物42旋转的方向的位置。右面板19通过相似的结构被分离且定位于合适的位置。这同样地适合于其它处理盒，例如青色图像形成单元6C、洋红色图像形成单元6M和黄色图像形成单元6Y。

根据本发明，由于显影装置和图像载体被整体支承，且构成了相对于图像形成设备的主体的可分离的处理盒，因而可以提供了具有极好的维护和置换特性的处理盒。同样地，对于安装有这种处理盒的图像形成设备，也可以始终提供极好的打印图像(复制的图像)。

[3]用于使显影剂载体与图像载体相接触的结构

在本示范性实施例中，采用了一种结构，在这种结构中，显影辊6h与图像载体6a相接触，从而可以执行接触显影。具体地，如图17和图18所示，由刚性体构成的辊45设置在显影辊6h的轴部件6h4的左侧和右侧处作为限定部件，以限定通过挤压弹簧18b、19b沿压入方向的运动的上限，从而不会产生显影辊6h相对于图像载体6a的过度接触状态。

该左和右辊45为盘形并与轴部件6h4同心，且具有相同的直径，左和右辊45的外径尺寸比显影辊6h的外径尺寸略小。此外，显影辊6h接触图像载体6a的部分，即围绕轴部件6h4的部分覆盖有管状的弹性体，如图中剖面部分所示。同样地，如同已述的，轴部件6h4沿一个方向偏离，从而通过挤压弹簧18b、19b接近图像载体6a。因此，弹性体可以由于显影辊6h和辊45的不同尺寸量而弯曲，从而结果是显影辊6h的运动被限定到一个状态，在该状态中辊45的外圆周接触图像载体6a，如图17和图18所示。

弹性体的硬度适宜地为25°至50°(Asker C硬度计)。基于其中左和右辊45都与图像载体6a相接触的状态，可以获得左和右辊之间一致的夹持力。通过使用辊45，可以限制压入的上限，从而即便存在不确定的可能引起过度压入的因素，压入也会由于辊45起到止动件的功能而被限制，并且避免了例如在显影剂载体齿轮6h-G与图像载体齿轮6a-G啮合期间负载的增加，从而防止了设备的转矩负载总体上增加。

采用本发明，也解决了由现有技术引起的问题。

例如，在上述的现有技术3中，稳定的接触性能可以通过采用一机构而保持，该机构执行细微的轴间间隙调节，以解决当显影辊的轴与感光体之间的距离被固定在给定尺寸时，发生的显影辊弯曲以及例如白条纹的图像瑕疵的问题。通常，这一问题可以通过选择直径和/或材料使得显影辊不会弯曲而避免，但是，在小型印刷机领域，如上述的现有技术3中，必需考虑部件的小型化，以达到显影辊的轴和感光体之间的距离的必要的调节度。通过采用本发明，甚至在达到小型印刷机领域的条件下，无需如现有技术3中设置用于调节轴间距离的机构便可稳定接触性能。

[4]用于使显影剂载体与图像载体脱离接触的结构

在本示范性实施例中，采用了一种结构，从而显影辊6h′与图像载体6a脱离接触，从而执行非接触显影。具体地，如图19和图20所示，由刚性体构成的辊45′设置在显影辊6h′的轴部件6h4的左侧和右侧处，作为限定部件以限定通过挤压弹簧18b、19b沿压入方向的运动的上限，从而显影辊6h相对于图像载体6a的分离尺寸被固定。

如图19和图20所示，与图17和图18中所示的实例相对照，为了确保显影辊6h′与图像载体6a之间的分离，辊45′外径略大于显影辊6h′的外径。尽管显影辊6h′围绕轴部件6h4的部分覆盖有管状件，如图中剖面部分所示，但是该管状体无需是弹性体。由于左和右辊45′，即便当显影辊6h′旋转时，显影辊6h′和图像载体6a之间的分开距离Δ保持为固定的量。

[5]处理盒相对于图像形成设备的安装模式

尽管处理盒6k安装在彩色电子照相设备1中的模式已经如图16和相应的说明所述，但是还将给出涉及其中处理盒相对于图像形成设备安装的模式的进一步详细描述。

让我们假设处理盒6K相对于彩色电子照相设备1安装在如图21所示的状态下。在示出了从前方观察的左面板18的图21中，构成了主基准的凸起轴形突出物42与图像载体6a同心；让我们将该轴形突出物42的中心和该凸起轴形突出物41的中心的连接线表示为构成的辅助基准46。同样地，如果将经过该轴形突出物42的中心的垂线表示为线55，那么该处理盒6K的重心G位于线55的右手侧。这样，沿箭头35所示的顺时针方向的转矩通过处理盒6K以该轴形突出物42为中心而接收。

当显影装置被驱动时，图像载体齿轮6a-G通过箭头所示的驱动路径(未示出)上的驱动力而被驱动沿顺时针方向旋转，从而构成驱动齿轮的显影剂载体齿轮6h-G被动地旋转。在通过两个齿轮的啮合而产生的驱动力的传动中，处理盒6K接收沿如箭头35所示的顺时针方向且绕轴形突出物42的转矩。

因而该结构使得，由于旋加到显影剂载体齿轮6h-G的驱动力、围绕由处理盒6K接收的轴形突出物42的转矩所产生的旋转方向、和由于其自重绕由处理盒接收的轴形突出物42的转矩所产生的旋转方向是相同的。借助于这种结构，该处理盒6K可相对于彩色电子照相设备1以稳定方式被保持，且由此使得图像质量稳定。

其原因描述如下。

如图22所示，轴形突出物41相对于以如图21中所示的姿势安装的处理盒的引导凹槽31的安装关系如此配置，使得该安装相对较松，考虑到当安装处理盒时例如操作的平滑度，由此产生间隙Δ1。如果采用了这样的结构，使得由于施加到显影剂载体齿轮6h-G的驱动力、围绕由处理盒6K接收的轴形突出物42的转矩所产生的旋转方向、和由于其自重围绕由处理盒接收的轴形突出物42的转矩所产生的旋转方向是相同的，则由于在其自重在转矩的作用下，该轴形突出物41始终邻接引导凹槽31的右壁面，而与图像载体齿轮6a-G相对于显影剂载体齿轮6h-G的驱动力无关。

相反，如果将情形假想为图22中的处理盒6K的重心G位于线55的左手侧，那么当图像载体齿轮6a-G相对于显影剂载体齿轮6h-G不具有驱动力时，因为处理盒6K接收由于其自重围绕轴形突出物42沿逆时针方向的转矩，因而轴形突出物41将处于如图23A所示的与引导凹槽31的左壁面邻接的状态。同样地，当图像载体齿轮6a-G相对于显影剂载体齿轮6h-G产生驱动力时，如果由于该驱动力产生的转矩超过了由于其自重产生的转矩，那么轴形突出物41将处于如图23B所示的与引导凹槽31的右壁面邻接的状态。

这样，每次显影装置被驱动或停止时，该轴形突出物41交替地邻接该引导凹槽31的两个壁面，因而损害了保持该处理盒6K的稳定位置。对于该示范性实施例，不会出现上述比较例所述的情况，所以处理盒6K可以被保持在稳定的位置中，而与显影装置的驱动/停止无关。需要注意的是，尽管当前实例是显影剂载体6h通过来自图像载体6a的驱动源而被驱动的情况，但本发明并不限于此，且还可以是例如显影剂载体6h和图像载体6a分别通过独立的驱动源驱动的情况，如果当它们被分别驱动时，处理盒经受转矩，那么存在如上述图23A和23B的比较例的情况下产生同样问题的风险，并且本发明在这种情况下也可以被应用。

上文中，根据本发明可以提供显影装置、处理盒和图像形成设备，其中由于齿轮驱动力，显影剂载体对图像载体的挤压力的影响可以消除。同样地如果采用了接触式显影系统，那么弹簧挤压力可以设置为最小，这也有利于减小转矩。

在接受了本发明公开内容的教导后，本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围内对本发明进行各种修改。

Claims (16)

1.一种显影装置，包括显影剂载体，所述显影剂载体通过施加到设置于其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动旋转，所述显影剂载体被朝向图像载体挤压，

其中支承所述轴部件的轴承可滑动，并且所述轴承的滑动方向相对于所述驱动力的方向设置为约90°。

2.如权利要求1所述的显影装置，其中所述显影剂载体的齿轮直接与所述图像载体的齿轮相配合。

3.如权利要求1所述的显影装置，其中所述显影剂载体的轴承沿着定位在所述轴的纵向方向上任一端处的引导部件可滑动地被支承，并且进一步设置有挤压装置，该挤压装置通过所述轴承将所述显影剂载体的任一端朝向所述图像载体挤压。

4.如权利要求3所述的显影装置，其中所述引导部件与所述轴承滑动接触的区域包括曲面和平面的结合。

5.一种显影装置，包括显影剂载体，所述显影剂载体通过施加到设置在其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动旋转，所述显影剂载体被朝向图像载体挤压，

其中支承所述轴部件的轴承可滑动，并且

所述轴承在沿所述轴部件的纵向方向设置所述齿轮的一侧上受到挤压的挤压力Fk，以及所述轴承在沿所述轴部件的纵向方向设置所述齿轮的一侧的相对侧上受到挤压的挤压力Fh，分别根据所述轴承的滑动方向相对于所述驱动力的方向的角度θ的大小设置如下：

当θ＜90°时：Fk＞Fh；

当θ＝90°时：Rk＝Fh；且

当θ＞90°时：Fk＜Fh。

6.如权利要求5所述的显影装置，其中所述显影剂载体的齿轮直接与所述图像载体的齿轮相配合。

7.如权利要求5所述的显影装置，其中所述显影剂载体的轴承沿着设置在面板上的引导部件可滑动地支承，进一步设置有挤压装置，该挤压装置通过所述轴承将所述显影剂载体的任一端朝向所述图像载体挤压，其中所述面板定位在所述轴的纵向方向上任一端处。

8.如权利要求7所述的显影装置，其中所述引导部件与所述轴承相接触的区域的至少一部分包括曲面与在线接触状态下提供滑动摩擦力的面的结合。

9.一种处理盒，所述处理盒可相对于图像形成设备的主体分离，且至少整体支承显影装置和图像载体，

其中所述显影装置包括显影剂载体，所述显影剂载体通过施加到设置于其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动旋转，所述显影剂载体被朝向图像载体挤压，

支承所述轴部件的轴承可滑动，并且所述轴承的滑动方向相对于所述驱动力的方向设置为约90°。

10.一种包括处理盒的图像形成设备，

其中所述处理盒可相对于图像形成设备的主体分离，且至少整体支承显影装置和图像载体，并且

其中所述显影装置包括显影剂载体，所述显影剂载体通过施加到设置于其轴部件上的齿轮的驱动力而被驱动旋转，所述显影剂载体被朝向图像载体挤压，

支承所述轴部件的轴承可滑动，并且所述轴承的滑动方向相对于所述驱动力的方向设置为约90°。

11.如权利要求10所述的图像形成设备，其中显影在所述显影剂载体与所述图像截体相接触的条件下进行。

12.如权利要求11所述的图像形成设备，其中限定部件设置在所述显影剂载体的轴部件上，用以限定所述图像载体沿挤压方向的运动，使得不会产生所述图像载体和所述显影剂载体过度接触的状态。

13.如权利要求12所述的图像形成设备，其中所述显影剂载体的与所述图像载体相接触的部分设置有弹性体。

14.如权利要求13所述的图像形成设备，其中所述弹性体的Asker C硬度为25°至50°。

15.如权利要求10所述的图像形成设备，其中显影在所述显影剂载体与所述图像载体分离的条件下进行。

16.如权利要求10所述的图像形成设备，其中所述图像形成设备构造成使得：

所述处理盒相对于所述图像形成设备可分离，

安装所述图像形成设备的凹形部件的凸形主基准和辅助基准分别设置在所述处理盒的左面板和右面板上，作为安装到所述图像形成设备时的定位基准，

所述主基准限定所述处理盒的下限位置及其左右、前后的位置，并且所述辅助基准限定沿所述处理盒绕作为支点的所述主基准旋转的方向的位置，并且

由于施加到所述显影装置的所述轴部件上的齿轮的驱动力、而绕由所述处理盒接收的作为支点的所述主基准旋转的方向，与由于其自重而绕由所述处理盒接收的作为支点的所述主基准旋转的方向相同。

Images