CN101592912B - 处理盒和电子照相成像设备 - Google Patents

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Abstract

一种可拆卸地安装到电子照相成像设备主组件中的处理盒，它包括：鼓单元，它支撑电子照相感光构件并具有处理盒定位部，在处理盒安装到设备主组件中时处理盒定位部可与设在设备主组件中的主组件定位部接合；显影单元，它支撑显影辊，该显影辊利用显影剂把形成在电子照相感光构件上的静电潜像显影，其中，显影单元可相对于鼓单元在显影辊与电子照相感光构件接触的接触位置和显影辊与电子照相感光构件分离的分离位置之间移动；和间隔保持构件，它可在将显影单元保持在分离位置的接合位置和允许显影单元移动到接触位置的释放位置之间移动，其中，在处理盒安装到设备主组件中时，间隔保持构件通过由主组件定位部抵接而移动到释放位置。

Description

处理盒和电子照相成像设备
技术领域
本发明涉及处理盒，以及使用处理盒的电子照相成像设备。
背景技术
这里，电子照相成像设备是指采用电子照相成像方法在记录介质上形成图像的设备。电子照相成像设备的实例包括电子照相复印机、电子照相打印机(例如，激光束打印机、发光二极管(LED)打印机等)、传真机、文字处理机等。
处理盒是指在内部整体布置有电子照相感光鼓和一个或多个处理装置(即，充电装置、显影装置和清洁装置)的盒，所述盒可拆卸地安装在电子照相成像设备的主组件中。更具体地，处理盒是指在内部整体布置有电子照相感光鼓、充电装置和显影装置或清洁装置的盒，所述盒可拆卸地安装在成像设备的主组件中。处理盒还指在内部整体布置有充电装置、显影装置和清洁装置中的至少一个和电子照相感光鼓的盒，所述盒可拆卸地安装在成像设备的主组件中。另外，处理盒还指在内部整体布置有电子照相感光鼓和显影装置的盒，所述盒可拆卸地安装在成像设备的主组件中。
在使用电子照相成像方法的电子照相成像设备领域，通常使用处理盒系统，所述处理盒系统将电子照相感光鼓和用于处理电子照相感光鼓的一个或多个装置整体地布置在处理盒内，使得它们能够可拆卸地安装在成像设备的主组件中。处理盒系统能够使用户在不依赖维修人员的情况下通过自己来实际维护电子照相成像设备。因此，可以大大提高电子照相成像设备的工作效率。因此，处理盒系统在电子照相成像设备领域广泛使用。
通过把由激光器、LED、普通灯泡等发出的光束进行投影，同时利用与要形成图像相关的信息对所述光束进行调制，电子照相成像设备在其感光鼓上形成静电潜像。
目前存在所谓的直列式电子照相彩色图像形成设备，其构造为使多个处理盒以级联方式布置在其处理盒放置腔内。用于使在直列式电子照相彩色图像形成设备使用的处理盒中的电子照相感光鼓上的潜像显影的方法之一为将处理盒中的显影装置(更具体地，显影辊)布置成与电子照相感光鼓接触的显影方法(该显影方法在下文可以简单地称作接触显影方法)。接触显影方法要求在成像操作期间，在显影辊和感光鼓之间保持预定大小的接触压力。因此，直列式电子照相彩色图像形成设备构造成在成像操作期间，其内的显影辊保持压紧在相应的感光鼓上。
如果使用接触显影方法的电子照相成像设备长时间闲置不用，并且它的显影辊保持压紧在感光鼓上，那么显影辊的弹性层有时候会发生永久性变形。因此，当采用接触显影方法的电子照相成像设备在相当长时间闲置不用之后使用时，会形成密度不均匀的图像。另外，这种不均匀图像与显影辊圆周有关。
日本公开专利申请2001-337511(第5-6页，图2)公开了解决这一问题的建议之一。该申请提出处理盒和成像设备的组合，其设置有构造为在成像设备不用于成像时保持感光鼓和显影辊分离的机构。
日本公开专利申请2006-276190(第9-11页，图6-8)提出了以处理盒形式解决这个问题的另一方案。根据该专利申请，处理盒设置有一种机构，其构造成使得当处理盒脱离成像设备的主组件时，它的显影辊与其感光鼓保持分离，并且当处理盒安装到成像设备的主组件中时，与感光鼓已保持分离的显影辊自动放置成与感光鼓接触。在发明上述技术的时期内，它们足以满足用户对成像设备性能的要求。然而，上述类型成像设备的使用者希望进一步提高上述类型成像设备的性能。
发明内容
本发明是上述传统技术的进一步改进之一。因此，本发明的主要目的是提供一种处理盒和电子照相成像设备的组合，其结构简单，并且根据需要，在不麻烦使用者的情况下使处理盒内的显影辊和感光鼓自动地放置成彼此接触。
本发明的另一目的是提供一种处理盒和电子照相成像设备的组合，其在尺寸上明显小于处理盒和电子照相成像设备的任何传统组合。
根据本发明的一个方面，提供了一种可拆卸地安装到电子照相成像设备的主组件中的处理盒，所述处理盒包括：鼓单元，所述鼓单元支撑电子照相感光构件并且具有处理盒定位部，所述处理盒定位部在所述处理盒安装到设备主组件中时可与设置在设备主组件中的主组件定位部接合；显影单元，所述显影单元支撑用于利用显影剂来把形成在所述电子照相感光构件上的静电潜像显影的显影辊，其中，所述显影单元可相对于所述鼓单元在所述显影辊与所述电子照相感光构件接触的接触位置和所述显影辊与所述电子照相感光构件分离的分离位置之间移动；和间隔保持构件，所述间隔保持构件可在用于将所述显影单元保持在分离位置的接合位置和用于允许所述显影单元移动到接触位置的释放位置之间移动，其中，所述间隔保持构件在所述处理盒安装到设备主组件中时通过由主组件定位部抵接而移动到释放位置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种在记录材料上形成图像的电子照相成像设备，所述设备包括：(i)主组件定位部；(ii)处理盒，所述处理盒可拆卸地安装到电子照相成像设备的主组件中，所述处理盒包括：鼓单元，所述鼓单元支撑电子照相感光构件并且具有处理盒定位部，所述处理盒定位部在所述处理盒安装到设备主组件中时可与主组件定位部接合；显影单元，所述显影单元支撑用于利用显影剂来把形成在所述电子照相感光构件上的静电潜像显影的显影辊，其中，所述显影单元可相对于所述鼓单元在所述显影辊与所述电子照相感光构件接触的接触位置和所述显影辊与所述电子照相感光构件分离的分离位置之间移动；和间隔保持构件，所述间隔保持构件可在用于将所述显影单元保持在分离位置的接合位置和用于允许所述显影单元移动到接触位置的释放位置之间移动，其中，所述间隔保持构件在所述处理盒安装到设备主组件中时通过由主组件定位部抵接而移动到释放位置；和(iii)用于进给记录材料的进给装置。
通过下面结合附图对本发明优选实施例的说明，本发明的这些及其他目的、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是在处理盒安装到成像设备主组件中期间先前使显影辊与感光鼓保持分离的分离构件移动之前，从成像设备前侧观察的本发明第一优选实施例中的处理盒纵向端部的立体图。
图2是第一实施例中的电子照相彩色图像形成设备的示意性剖视图，显示了设备的总体结构。
图3是第一实施例中的处理盒的示意性剖视图，显示了处理盒的总体结构。
图4是第一实施例中的处理盒的外部立体图。
图5是第一实施例中的处理盒的显影单元的立体图。
图6是第一实施例中的成像设备的立体图。
图7(a)-7(c)是示意图，显示了在第一实施例中将处理盒安装到成像设备主组件中的操作步骤。
图8是已准确定位在成像设备主组件中的第一实施例中的处理盒和成像设备主组件的处理盒定位部的立体图。
图9是第一实施例中的处理盒的剖视图，显示了使显影辊与感光鼓分离的操作步骤。
图10是第一实施例中的处理盒的剖视图，显示了允许显影辊放置成与感光鼓接触的操作步骤。
图11是在处理盒用户侧端部设置的用于使显影辊保持分离的构件移动之前，第一实施例中的处理盒的用户侧部分的示意图。
图12是在处理盒用户侧端部设置的用于使显影辊保持分离的构件移动之后，第一实施例中的处理盒的用户侧部分的立体图。
图13是在处理盒用户侧端部设置的用于使显影辊保持分离的构件移动之后，第一实施例中的处理盒的用户侧部分的示意图。
图14是刚要完成将处理盒安装到主组件中之前，处理盒的用户侧部分以及成像设备主组件的相应部分的立体图。
图15是刚刚完成将处理盒安装到主组件中之后，处理盒的用户侧部分以及成像设备主组件的相应部分的立体图。
图16是在完成将处理盒安装到成像设备的主组件中之前，处理盒的与用户相反的侧部的立体图。
图17是在刚刚完成将处理盒安装到主组件中之后，处理盒的与用户侧相反的侧部以及成像设备主组件的相应部分的立体图。
图18(a)-18(c)是用于移动使显影辊与感光鼓保持分离的构件的处理盒机构的示意图。
图19是在第二优选实施例中将处理盒安装到成像设备的主组件中之前，第二优选实施例中的处理盒的与用户侧相反的端部的立体图。
图20是在第二优选实施例中刚刚将处理盒安装到成像设备主组件中之后，第二优选实施例中的处理盒的与用户侧相反的端部的立体图。
具体实施方式
在下文，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。然而，在下面优选的实施例中，根据适用本发明的设备结构以及设备运行所处的各种情况，处理盒和电子照相成像设备的结构部件可以根据需要在形状和位置关系方面进行改变。也就是说，除非特别说明，下列优选实施例不用于限制本发明的范围。
[实施例1]
(成像设备的总体结构)
首先，参考图2，对本实施例中的电子照相成像设备100(在下文简称作成像设备)的总体结构进行描述。成像设备使用四个处理盒7(7a、7b、7c和7d)，通过处理盒安装构件(未显示)的辅助将这些处理盒可拆卸地安装在设备主组件中，如图2所示。当这四个处理盒7安装在成像设备100的主组件100A中时，它们沿相对于水平方向倾斜的方向级联对准。
处理盒7设置有电子照相感光鼓1(1a-1d)和处理装置，更具体地，处理装置是充电辊2(2a，2b，2c和2d)、显影辊25(25a，25b，25c和25d)以及清洁构件6(分别为6a，6b，6c和6d)。电子照相感光鼓1和处理装置整体布置，使得处理装置靠近电子照相感光鼓1(其在下文简称作感光鼓1)的外周表面。充电辊2用于使感光鼓1(1a-1d)的外周表面均匀充电。显影辊25用于采用显影剂(其在下文称作调色剂)使感光鼓1上的上述静电潜像显影。清洁构件6用于在调色剂图像如上所述从感光鼓1转印到中间转印装置上之后，去除残留在感光鼓1的外周表面上的显影剂。
对成像设备的主组件来说，它设置有扫描单元3，其根据与要形成图像相关的信息，通过有选择地使感光鼓1的外周表面充电区域的多个点曝光，而在感光鼓1上形成潜像。扫描单元3布置成使得它在完成将处理盒安装到设备主组件100A中之后位于处理盒7下方。
纸盒17安装在设备主组件100A的底部中，所述纸盒容纳多张记录介质S。设备主组件100A还设置有记录介质输送装置，其构造成使得记录介质S经由二次转印辊70和定影部分74向设备主组件100A的上方输送。也就是说，设备主组件100A设置有：记录介质输送辊54，其将纸盒17中的记录介质S进给到设备主组件100A中，同时将顶部记录介质S与其余记录介质分离；一对记录介质输送辊76，其进一步输送每一张进给的记录介质S；和一对对齐辊55，其使每张记录介质S输出到每个感光鼓1与中间转印装置之间的界面与感光鼓1上的调色剂图像到达所述界面同步。另外，中间转印装置，更具体地，中间转印单元5位于处理盒7(7a，7b，7c和7d)上方，以便把形成在感光鼓1(1a，1b，1c和1d)上的调色剂图像转印。中间转印单元5具有转印带9，驱动辊56，从动辊57，多个(在该实施例中为4个)初次转印辊58(58a，58b，58c和58d)和带支承辊59。转印带9由驱动辊57、从动辊57和带支承辊59悬挂支撑。初次转印辊58布置成使它们与感光鼓1一对一地相对，转印带9位于转印辊58和感光鼓1之间。带支承辊59布置成与转印辊70相对，转印带9位于两个辊59和70之间。转印带9以与所有感光鼓1接触的方式被循环驱动。随着在转印带9被循环驱动时预定电压施加给初次转印辊58(58a，58b，58c和58d)，感光鼓1(1a，1b，1c和1d)上的调色剂图像成层地顺序转印(初次转印)到转印带9上。随后，通过在带支承辊59(其位于转印带9形成的环圈内)和二次转印辊70之间施加预定电压，转印带9上的调色剂图像同时转印(二次转印)到记录介质S上。
该成像设备执行的成像操作如下：每个感光鼓1旋转，同时充电辊2使感光鼓外周表面均匀带电。随后，扫描单元3有选择地使感光鼓1的外周表面的均匀带电区域的多个点曝光。因此，静电潜像形成在感光鼓1的外周表面上。随后，静电潜像由显影辊25显影。因此，颜色不同的四个单色图像由显影剂形成，并一对一地形成在四个感光鼓1上。同时，一对对齐辊55将记录介质S与上述成像操作过程的进行同步地传送到二次转印部，二次转印部是这样的部位，即，带支承辊59和二次转印辊70保持彼此压靠，同时转印带9在两个辊59和70之间。随后，当记录介质S传送通过二次转印部时，给二次转印辊70施加预定转印偏压。因此，转印带9上的显影剂图像转印(二次转印)到记录介质S上，在记录介质S形成单一的多色图像。在记录介质S上形成多色图像之后，通过由定影部分74给记录介质S和其上的多色图像加热和加压，记录介质S上的多色图像(由四个单色显影剂图像形成)定影到记录介质S上。然后，记录介质S通过一对排出辊72排放到输出部分75中。定影部分74位于设备主组件100A的上部中。附图标记71表示清洁刮片，其用于在显影剂图像从转印带9转印到记录介质S上之后，去除残留在转印带9上的调色剂。
(处理盒)
接下来，参见图3-5，描述这个实施例中的处理盒。图3是沿与处理盒7纵向方向垂直的平面剖开的处理盒7的剖视图，显影剂(其在下文称作调色剂)储存在所述处理盒中。顺便提及的是，处理盒7a、7b、7c和7d在结构上相同，分别储存黄色、品红色、青色和黑色调色剂。
处理盒7(7a，7b，7c和7d)具有潜像形成单元26(26a，26b，26c或26d)和显影单元4(4a，4b，4c或4d)。潜像形成单元26具有感光鼓1(1a，1b，1c或1d)，充电辊2(2a，2b，2c或2d)和清洁构件6(分别为6a，6b，6c或6d)。显影单元4具有显影辊25(25a，25b，25c或25d)。
感光鼓1通过潜像形成单元26的清洁装置框架27被可旋转地支撑。更具体地，清洁装置框架27安装有前后感光鼓轴承10和11(图4)，感光鼓1通过所述轴承被可旋转地支撑。在这里应当指出的是，处理盒7的前后侧是指当处理盒正确位于设备主组件100A中时处理盒7的前后侧。感光鼓1的后端安装有感光鼓联接器16，而前端安装有法兰85。
如上所述，充电辊2和清洁构件6布置成靠近感光鼓1的外周表面。当残留在感光鼓1的外周表面上的调色剂通过清洁构件6去除时，它落在用于被去除调色剂的腔室27a中。通过从设备主组件100A配备的马达(驱动力源)传递到潜像形成单元26的驱动力，感光鼓1与成像操作进程同步地旋转。充电辊2由清洁装置框架27可旋转地支撑，一对充电辊轴承28放置在充电辊2和清洁装置框架27之间。另外，一对充电辊压紧构件46将充电辊2保持压向感光鼓1。充电辊通过感光鼓1的旋转而旋转。
显影单元4由显影辊25和支撑显影辊25的显影单元框架31组成。显影辊25沿由箭头标记B表示的方向与感光鼓1接触地旋转。显影辊25由显影单元框架31可旋转地支撑，前后显影辊轴承12和13分别安装在显影单元框架31的前后壁上(图5)。另外，显影单元4设置有调色剂供给辊34和显影刮片35，它们布置成靠近显影辊25的外周表面。调色剂供给辊34沿由箭头标记C表示的方向与显影辊25接触地旋转。显影刮片35用于调节位于显影辊25的外周表面上的调色剂层厚度。另外，显影单元4设置有调色剂输送构件36，所述调色剂输送构件用于在搅动调色剂的同时将显影单元4的调色剂储存部分31a中的调色剂输送到上述调色剂供给辊34。调色剂输送构件36布置在显影单元框架31的调色剂储存部分31a中。
图4是处理盒7的外部立体图。显影单元4安装到潜像形成单元26上，使得前者可以相对于后者旋转运动。更具体地，显影单元4设置有前后轴承12和13，它们分别设置有孔12a和13a，前后轴14和15(轴杆)在被挤压通过分别设置在清洁单元框架27的前后壁上的相应轴(轴杆)孔之后安装到所述孔12a和13a中，这样，显影单元4由清洁装置框架27支撑成使得显影单元4可以分别围绕前后轴14和15旋转运动(图3)。另外，清洁装置框架27设置有上述前后感光鼓轴承10和11，感光鼓1由上述轴承可旋转地支撑。更具体地，后感光鼓轴承11支撑安装到感光鼓1上的感光鼓联接器16，而前感光鼓轴承10支撑法兰85。感光鼓联接器16是用于将旋转驱动力从设备主组件100A传递给感光鼓1的联接器。
参见图5，处理盒7的结构设置成使得当处理盒7用于实际成像操作时，显影单元4中的显影辊25通过显影单元框架31设置的压缩弹簧38和前显影辊轴承12设置的拉伸弹簧39保持压靠在潜像形成单元26中的感光鼓1上。压缩弹簧35和拉伸弹簧39产生压力，该压力在使显影单元4围绕前后显影辊轴承12和13的轴线旋转的方向上起作用，使得显影辊25放置并保持为与感光鼓1接触。
在称作接触显影方法的情况下，其中在使感光鼓1上的潜像显影时将感光鼓1和显影辊25放置成彼此接触，人们希望感光鼓1制造为刚性构件，而显影辊25设置有弹性表面层，例如硬质橡胶层。考虑到硬质橡胶使调色剂带电的性质，硬质橡胶层可以涂覆有树脂。
接下来，将描述处理盒7的成像操作中的顺序步骤(图2和3)。当与要形成图像相关的信息发送给成像设备100时，设备主组件100A的马达(未显示)开始旋转，旋转驱动力从该马达传递给感光鼓1、显影辊25、调色剂供给辊34和调色剂输送构件36。随后，设备主组件100A给充电辊2施加充电偏压，使感光鼓1的外周表面均匀带电。随后，通过扫描单元3使感光鼓1的外周表面的均匀带电部分曝光。因此，在感光鼓1上形成潜像。
同时，调色剂储存部分31a中的调色剂通过调色剂输送构件36的旋转而传送给调色剂供给辊34。当调色剂传送给调色剂供给辊34时，调色剂通过同样旋转的调色剂供给辊34提供给旋转显影辊25的外周表面。在提供给显影辊25的外周表面之后，调色剂通过显影刮片35而摩擦带电。设备主组件100A配备的电源(未显示)给显影辊25施加显影偏压。因此，感光鼓1上的静电潜像显影。顺便提及的是，显影辊25布置成使显影辊25的外周表面面对感光鼓1的外周表面；成像设备100构造为使显影辊25接触感光鼓1以使形成在感光鼓1上的静电潜像显影。
(用于将处理盒安装到设备主组件中的结构布置)
接下来，参见图6和7，描述用于允许处理盒7可拆卸地安装到设备主组件100A中的设备主组件100A的结构布置。
图6是在将处理盒7a安装到成像设备100的主组件100A中之前成像设备的立体图。顺便提及的是，这个实施例中的成像设备100构造为使处理盒7沿箭头标记E表示的方向安装到设备主组件100A中，所述方向与感光鼓1的轴线平行，即，从图2所在页面的前侧(读者侧)到后侧(与读者侧相对的一侧)。关于这个实施例中的处理盒7前后的定义，就处理盒7安装到设备主组件100A中的方向来说，处理盒7的上游侧称作前，下游侧称作后。
参见图6，设备主组件100A设置有前盖73，其可以朝前打开。当前盖73打开时，分别用于四个处理盒7(7a-7d)的四个腔室22(22a-22d)露出。四个处理盒腔室22与水平方向成预定角度地级联布置。顶部(第一)和底部(第二)导向部80(80a-80d)和81(81a-81d)分别位于处理盒腔室22的顶侧和底侧。顶部和底部导向部80和81沿与设备主组件100A的前后壁垂直的方向延伸。对于将处理盒7安装到设备主组件100A中的适当方法来说，首先，处理盒7的后感光鼓轴承11设有的处理盒导向顶部11c和潜像形成单元26设有的处理盒导向底部27b分别与设备主组件100A的顶部和底部导向部80和81接合，随后，处理盒7沿由图中箭头标记E表示的方向推入设备主组件100A中。
顺便提及的是，上述导向部分11c是处理盒7的顶部后端的一部分，而底部导向部分27b是处理盒7的底壁的一部分。底部导向部分27b位于处理盒7的底壁的外侧上，并且沿与处理盒7的纵向方向平行的方向延伸。
接下来，参见图7，将参照沿与处理盒7的纵向方向平行的方向描述处理盒7的安装。
图7(a)是设备主组件100A的处理盒腔室之一和定位成准备安装到所述处理盒腔室中的相应处理盒7的组合的示意图。处理盒7沿由图7(a)中箭头标记E表示的方向安装到设备主组件100A的处理盒腔室2之一中，使得处理盒7的后感光鼓轴承设有的顶部导向部分11b安装到设备主组件100A设有的顶部导向部80中，以及使作为清洁装置框架31整体部分的底部导向部分27b安装到设备主组件100A设有的底部导向部81中。顶部和底部导向部80和81是在处理盒7可拆卸地安装到设备主组件100A(处理盒腔室22)中时用于精确引导处理盒7的导向部。
图7(b)是设备主组件100A的处理盒腔室22之一和几乎已经完全安装到设备主组件100A中的处理盒7的组合的示意图。设备主组件100A的底部导向部81的顶面设置有向上倾斜部分81e(相对于处理盒插入方向)，其靠近底部导向部81的下游端，而清洁装置框架27设置有向下倾斜部分27c(相对于处理盒插入方向的上游方向)。当处理盒7足够深地安装到设备主组件100A中以使处理盒7的前端靠近设备主组件100A的最后端时，清洁装置框架27的底部导向部分27b骑在倾斜部分81e上，并且清洁装置框架27的倾斜部分27c骑在底部导向部81上，从而使处理盒7朝向中间转印单元5(向上)移动。
图7(c)是设备主组件100A的处理盒腔室22之一和刚刚完全安装到设备主组件100A中的处理盒7的组合的示意图。当在处理盒7朝向中间转印单元5移动的同时继续安装处理盒7时，作为清洁装置框架27整体部分的缓冲部分27d与设备主组件100A的后壁83接触，从而结束了将处理盒7安装到设备主组件100A中的安装。
当处理盒7移动到图7(c)所示位置时，后感光鼓轴承11的压力接收部分11a接触到设备主组件100A的后壁83所设有的处理盒制动后部构件91，从而通过压缩弹簧92使后感光鼓轴承11向上推动。同样，当处理盒7移动到图7(c)所示位置时，后感光鼓轴承11的顶部设有的处理盒定位部分11b接触到设备主组件100A的后壁83的处理盒制动部分83a(也起到处理盒定位部分的作用)。因此，处理盒7的前端部相对于设备主组件100A精确定位。
同样，当处理盒7移动到图7(c)所示位置时，前感光鼓轴承10的制动部分10a与设备主组件100A的前壁82设有的拉动构件93接合。因为感光鼓拉动构件93安装在前壁82设有的拉伸弹簧94上，因此制动部分10a向上移动，从而导致前感光鼓轴承10的缓冲部分10b(也起到处理盒定位构件的作用)与设备主组件100A的前壁82的感光鼓定位部分82a形成接触。因此，处理盒7的前侧相对于设备主组件100A精确定位。
接下来，参见图8，设备主组件100A的后壁83的处理盒定位(制动)部分83a在横截面上大致成V形。设备主组件100A和处理盒7的结构设置成使得后感光鼓轴承11的处理盒定位表面11b与处理盒定位部分83a接触，并使得前壁82的感光鼓拉动构件93通过与前感光鼓轴承10的制动部分10a形成接合而沿由图中箭头标记P表示的方向拉动前感光鼓轴承10。就处理盒7的定位来说，设备主组件100A和处理盒7的结构设置成使得前感光鼓轴承10与设备主组件100A的前壁82的感光鼓定位部分82a(其横截面为大致V形)接触，方式与后感光鼓轴承11接触后壁83的方式相同。另外，为使感光鼓1(处理盒7)相对于设备主组件100A精确定位以及保持精确定位所必需的压力沿分别由箭头标记P和R表示的方向施加给前后感光鼓轴承10和11。因此，用于可旋转地支撑感光鼓1以及精确定位处理盒7的前后感光鼓轴承10和11相对于设备主组件100A精确定位。
还是参见图8，处理盒7设置有凹槽27f和凸起部27g，除了前后感光鼓轴承10和11以外，所述凹槽和凸起部也起到处理盒定位部分的作用。它们是清洁装置框架27的整体部分。相应地，设备主组件100A设置有前凸起部81f和后凹槽51a，它们是设备主组件100A的相应的处理盒定位部分。因此，当处理盒7安装到设备主组件100A中时，处理盒7的凸起部27g安装到设备主组件100A的后导向部51的凹槽51a中，设备主组件100A的前凸起部81f安装在处理盒7的凹槽27f中。因此，处理盒7相对于设备主组件100A保持精确定位。
处理盒定位凸起部27g以及后导向部51的处理盒定位凹槽51a的尺寸设置成使得当凸起部27g位于凹槽51a中时，在凸起部27g和凹槽51a的壁部之间存在几十微米的间隙。另外，凹槽27f和前凸起部81f的尺寸设置成使得当前凸起部81f位于凹槽27f中时，在前凸起部81f和凹槽27f的壁部之间存在0.1-0.2毫米的间隙。
这种结构布置预计了以下可能性，即当显影装置框架31的分离部件制动部分31b承受由设备主组件100A的显影辊分离构件8(其在下文简称作分离构件8)的操作引起的作用力时，后凸起部27g和后凸起部的导向部51的组合不足以使处理盒7保持精确定位。换句话说，设置前凹槽27f和前凸起部81f，从而通过前凹槽27f和前凸起部81f之间的接合消除当处理盒7承受由分离构件8引起的作用力时清洁装置框架27将通过所述作用力而围绕前后轴承10和11的轴线旋转的问题。
因此，后凸起部27g和后凸起部的导向部51(都位于处理盒7的前端处)的尺寸设置成使它们之间的间隙非常小，而前凹槽27f和前凸起部81f(都位于处理盒7的后端处)的尺寸设置成使它们之间的间隙相对较大。
(用于使感光鼓和显影辊保持彼此分离的机构)
接下来，参见图9和10，描述根据本发明使处理盒7内的感光鼓1和显影辊25彼此分离并保持分离的机构。
参见图9，成像设备100(未显示)设置有分离构件8，其在位置上与处理盒7沿处理盒纵向方向的预定位置相对应。当显影单元框架31的分离构件制动部分31b由分离构件8沿由箭头标记N表示的方向推动时，处理盒7的显影单元4旋转运动到使显影辊25和感光鼓1保持分离的位置。在处理盒7移动到设备主组件100A中的这个位置之前，处理盒7通过前后感光鼓轴承10和11以及清洁装置框架27的处理盒定位凸起部27g(图8)相对于设备主组件100A保持精确定位。当处理盒7承受来自分离构件8的作用力时，它趋于沿由箭头标记N表示的方向移动。如果处理盒7只通过三个点(部分)，即，前后感光鼓轴承10和11以及后定位凸起部27(图8)保持定位的话，处理盒7有可能发生变形。由于这个原因，设备主组件100A和处理盒7构造成使得当显影单元4旋转运动到使显影辊25与感光鼓1保持分离时，前凸起部81f与前凹槽27f的壁部接触，以防止处理盒7发生变形。
接下来，参见图10，当开始成像操作时，分离构件8通过沿由箭头标记S表示方向移动而与分离构件制动部分31b分离。因此，显影单元4通过压缩弹簧38和拉伸弹簧(未显示)的弹力沿由箭头标记T表示的方向围绕前后显影辊轴承12和13的孔12a和13a的轴线旋转。因此，显影单元4移动到使其显影辊25与感光鼓1保持接触的位置。通过前后感光鼓轴承10和11以及前定位凸起部27g(图8)，使处理盒7在成像操作期间得以被支撑(保持精确定位)。
换句话说，除非处理盒7正用于实际成像操作，否则将通过用于使显影辊25与感光鼓1保持分离的上述机构，使显影单元4保持在使其显影辊25与感光鼓1保持分离的图9所示位置。也就是说，所述机构防止成像设备100因显影辊4变形而影响图像质量。
(用于使显影辊与感光鼓分离并保持分离的结构)
图12描述了新处理盒7的纵向前端部分(在处理盒7安装到设备主组件100A中之前)。
清洁装置框架27的前端部设置有显影辊分离前部构件67，用于在处理盒7不在设备主组件100A中时使显影辊25与感光鼓1分离并保持分离。显影辊分离前部构件67(其在下文简称作前部分离构件67)可旋转地安装到清洁单元框架27设有的凸起部27j上。另外，它用清洁装置框架盖23(由双点划线表示)保持覆盖，从而防止与凸起部27j脱离。
显影单元框架31(图5)设置有保持部分31e，以使显影辊25与感光鼓1保持分离，清洁装置框架27设置有孔27h，以允许保持部分31e穿过清洁装置框架27。另外，前部分离构件67设置有用于与保持部分31e接合的制动部67a。
接下来，描述使前部分离构件67的制动部67a与保持部分31e接合的方法。图1是在前部分离构件67与保持部分31e接合之前处理盒7的前端部的立体图，图11是前部分离构件67如何与保持部分31e接合的示意图。
参见图1和11，前部分离构件67安装到清洁装置框架27上，使得它可以围绕上述凸起部27j沿由箭头标记M表示的方向旋转。因此，当显影单元4围绕前轴14(和后轴15)沿由图1中箭头标记X表示的方向旋转时，显影装置框架31的保持部分31e也沿由箭头标记X表示的方向移动。随后，显影单元4沿由箭头标记X表示的方向旋转，该方向是用于使显影辊25与感光鼓1分离的方向，随后，图1所示前部分离构件67沿由箭头标记M表示的方向旋转，从而使前部分离构件67的制动部67a与刚刚穿过孔27h的保持部分31e形成接触。下文，前部分离构件67的这个位置(即前部分离构件67由保持部分31e保持住的位置)将称作接合位置。另外，前部分离构件67设置有凸起67b，它是要安装到清洁装置框架27的定位凹槽27f中的部分。对于前部分离构件67和保持部分31e彼此脱离(稍后将对此进行详细描述)来说，可以通过操作上述凸起67b来使前部分离构件67的制动部67a与保持部分31e脱离。
图13是当前部分离构件67和保持部分31e处于彼此接合(位于接合位置)时的示意图。如前所述，通过前部分离构件67的制动部分67a和保持部分31e之间的接触防止了显影单元4围绕前轴14(图12)沿由箭头标记T(图14)表示方向的旋转运动。也就是说，所述接触防止了压缩弹簧38(图4)和拉伸弹簧39(图5)的弹力使显影辊25和感光鼓1相接触。
接下来，参见图14和15，描述使前部分离构件67脱离的方法。图14是在处理盒7正在安装到设备主组件100A中时处理盒7的前端部和设备主组件100A的前端部的局部剖视图。当处理盒7处于图14所示位置时，显影装置框架31的保持部分31e与前部分离构件67之间的接合防止了显影装置框架31沿由箭头标记T表示的方向围绕前轴14(图12)旋转。
参见图15，当处理盒7沿箭头标记E所示方向进一步插入时，设置在设备主组件100A的底部导向部81上的前凸起部81f安装到凹槽27f中，即清洁装置框架27的处理盒定位前部中。随后，前凸起部81f与前部分离构件67接触并推动前部分离构件67，从而使前部分离构件67沿由箭头标记U所示方向围绕凸起部27j旋转。因此，先前与保持部分31e相接合的前部分离构件67的制动部分67a沿由箭头标记V所示方向旋转运动，从而与保持部分31e脱离。下文，前部分离构件67在其制动部分67a与保持部分31脱离之后所处的位置将称作脱离位置。
对于前端凸起部81f来说，它保持在处理盒定位部分27f中，用于使处理盒7精确定位在设备主组件100A中。
因此，当处理盒7安装到设备主组件100A中时，先前使显影辊25与感光鼓1保持分离的前部分离构件67将脱离，从而允许显影辊25与感光鼓1形成接触。
接下来，参见图16-18，描述用于使显影辊25与感光鼓1保持分离的后部构件。首先，参见图16，显影单元4设置有用于使显影辊25与感光鼓1保持分离的后部分离构件64。通过接合在清洁装置框架27后壁的孔27e中，后部分离构件64使显影辊25的后端部分(即处理盒安装方向上显影辊25的内端)与感光鼓1分离。
接下来，参见图17，设备主组件100A设置有用于使上述后部分离构件64脱离的构件65。后部分离构件脱离构件65位于设备主组件100A的后部。当处理盒7安装到设备主组件100A中时，后部分离构件脱离构件65与后部分离构件64接触，并且在处理盒7通过设备主组件100A的处理盒定位部分82a和83a(图8)相对于设备主组件100A刚要精确定位之前，后部分离构件脱离构件65使后部分离构件64与孔27e脱离。换句话说，设备主组件100A和处理盒7的结构设置成使得当处理盒7安装到设备主组件100A中时，后部分离构件64从孔27e移出。
下文，后部分离构件64在从孔27e移出之后所处的位置将称作脱离位置。与前部分离构件67的脱离允许显影辊25的前端部分与感光鼓1接触的方式相同，后部分离构件64的脱离允许显影辊25的后端部分与感光鼓1接触。
然而，设备主组件100A的结构设置成使得除非成像设备100正用于实际成像操作，否则设备主组件100A的分离构件8保持在使其与显影装置框架31的分离构件制动部分31b接触的位置(图9)。因此，即使在后部分离构件64脱离和前部分离构件67脱离(由处理盒7安装到设备主组件100A中引起)之后，显影辊25不会与感光鼓1接触，除非开始成像操作(图9)。
接下来，参见图18，描述使后部分离构件64脱离的方法。图18(a)显示了后部分离构件64设置有凸起部64a。凸起部64a可旋转地安装在显影单元框架31的凹槽31c中。凸起部64a通过侧盖48的凸起部压紧部分48b而被可旋转地保持在凹槽31c中。对于后部分离构件64的制动部分64b来说，它保持在清洁装置框架27的孔27e中。接下来，参见图18(b)，当处理盒7处于图7(a)所示状态下处理盒7沿由箭头标记E所示方向移动时，后部分离构件脱离构件65插入清洁装置框架27的孔27e中，并且后部分离构件脱离构件65与后部分离构件64接触，导致后部分离构件64围绕凸起部64a的轴线旋转。因此，后部分离构件64与清洁装置框架27脱离。
接下来，参见图18(c)，当后部分离构件64与清洁装置框架27脱离时，允许显影单元框架31沿由箭头标记L所示方向移动，使得显影辊25接触感光鼓1。
在完成处理盒7的安装之后，通过打印信号开始成像操作。当成像操作开始时，上述分离构件8(图8)沿由箭头标记S所示方向移动，从而与显影操作的进行同步地和制动部分31b分离。因此，显影单元4通过上述压缩弹簧38和拉伸弹簧39(图5)的弹力移动到显影辊25与感光鼓1保持接触的接触位置，准备进行显影。
显影操作一旦完成，分离构件8就再次沿箭头标记N所示方向移动，以给分离构件制动部分31b施加作用力。因此，显影单元4移动到分离位置，在该分离位置，它使显影辊25与感光鼓1保持分离。除非成像设备实际形成图像，否则显影单元4保持在该分离位置。
如上所述，成像设备100和处理盒7的结构设置成使得显影单元4可以有选择和容易地在使显影辊25与感光鼓1保持分离的位置和使显影辊25与感光鼓1保持接触的位置之间移动。因此，不必严格选择用于显影辊25的弹性层的材料，只要能防止弹性层变形即可。
另外，通过使用潜像形成单元26的处理盒定位部分使显影辊25与感光鼓1分离，可以使处理盒的尺寸显著减小。
另外，简单地将处理盒放置在成像设备的主组件中就可以使处理盒中的显影辊和感光鼓自动地形成彼此接触，从而不必让使用者进行使显影辊与感光鼓形成接触的操作。
另外，在成像设备的设备主组件中处理盒将要安装到的精确位置与主组件中显影单元将要移动到允许显影辊和感光鼓形成接触的位置相同。因此，这个实施例中的成像设备在尺寸上明显小于传统成像设备。也就是说，这个实施例可以显著减小电子照相成像设备的尺寸。
另外，通过使处理盒相对于设备主组件精确定位的操作，可以使显影辊与感光鼓形成接触或者与感光鼓分离。因此，这个实施例确保显影辊与感光鼓分离。
另外，处理盒的处理盒定位部分和设备主组件的处理盒定位部分的结构设置成使得即使在处理盒相对于设备主组件精确定位之后，显影辊也保持与感光鼓分离，除非设备实际形成图像。因此，处理盒7不可能变形。换句话说，这个实施例可以防止由上述原因造成的处理盒变形。
[实施例2]
在第一优选实施例中，后部分离构件的制动部分的位置与处理盒定位部的位置不同。然而，成像设备的结构可以设置成使得后部分离构件安装到清洁装置框架27的定位孔27e中，如图19和20所示。
更具体地，参见图19，显影单元4设置有后部分离构件64，其将要安装到清洁装置框架27的后壁的定位孔27e中，以使显影辊25的后端部分保持与感光鼓1分离。
接下来，参见图20，设备主组件100A设置有处理盒定位后凸起部69，当处理盒7安装到设备主组件100A中时，处理盒7的后部分离构件64与所述处理盒定位后凸起部接触。处理盒定位后凸起部68定位成使得：在处理盒7安装到设备主组件100A中期间处理盒7通过设备主组件100A的处理盒定位部分82a和83a(图8)而相对于设备主组件100A刚刚精确定位之前，处理盒7的后部分离构件64与处理盒定位后凸起部68接触。另外，处理盒7和设备主组件100A的结构设置成使得设备主组件100A的处理盒定位后凸起部68通过由处理盒7的后部分离构件64的推动而从处理盒定位孔27e移出。
随后，当设备主组件100A的处理盒定位前凸起部81f安装到处理盒7的处理盒定位孔27e中时，从而使处理盒7的后端相对于设备主组件100A精确定位。
第二优选实施例中的设备主组件100A和处理盒7的其他结构特征与第一优选实施例相同。第二实施例的效果与第一实施例相同。
通过本发明的第一和第二优选实施例的上述说明显而易见的是，本发明可以提供一种处理盒，其与传统处理盒相比，尺寸更小、结构更简单，而且，该处理盒的显影辊在没有使用者辅助的情况下能可靠地与感光鼓形成接触。
尽管已经参照此处公开的结构对本发明进行了描述，但是不应局限于所述细节，本申请用于涵盖包括在下列权利要求范围或改进目的之内的改变或变化。

Claims (8)

1.一种可拆卸地安装到电子照相成像设备的主组件中的处理盒，所述处理盒包括：
鼓单元，所述鼓单元支撑电子照相感光构件并且具有处理盒定位部，在所述处理盒安装到设备主组件中时所述处理盒定位部能与设置在设备主组件中的主组件定位部接合；
显影单元，所述显影单元支撑显影辊，该显影辊用于利用显影剂来把形成在所述电子照相感光构件上的静电潜像显影，其中，所述显影单元能相对于所述鼓单元在所述显影辊与所述电子照相感光构件接触的接触位置和所述显影辊与所述电子照相感光构件分离的分离位置之间移动；和
间隔保持构件，所述间隔保持构件能在用于将所述显影单元保持在所述分离位置的接合位置和用于允许所述显影单元移动到所述接触位置的释放位置之间移动，其中，在所述处理盒安装到设备主组件中时，所述间隔保持构件通过由主组件定位部抵接而移动到所述释放位置。
2.如权利要求1所述的处理盒，其中，所述间隔保持构件包括插入部分，在所述间隔保持构件处于所述接合位置时，该插入部分插入到所述处理盒定位部和主组件定位部之间。
3.如权利要求1所述的处理盒，其中，所述处理盒能沿与形式为鼓的所述电子照相感光构件的轴向平行的方向安装到所述设备的主组件中。
4.如权利要求3所述的处理盒，其中，所述间隔保持构件设置在把所述处理盒安装到设备主组件中的安装方向的上游位置。
5.一种用于在记录材料上形成图像的电子照相成像设备，所述电子照相成像设备包括：
(i)主组件定位部；
(ii)处理盒，所述处理盒可拆卸地安装到电子照相成像设备的主组件中，所述处理盒包括，
鼓单元，所述鼓单元支撑电子照相感光构件并且具有处理盒定位部，在所述处理盒安装到设备主组件中时所述处理盒定位部能与主组件定位部接合，
显影单元，所述显影单元支撑显影辊，该显影辊用于利用显影剂来把形成在所述电子照相感光构件上的静电潜像显影，其中，所述显影单元能相对于所述鼓单元在所述显影辊与所述电子照相感光构件接触的接触位置和所述显影辊与所述电子照相感光构件分离的分离位置之间移动，和
间隔保持构件，所述间隔保持构件能在用于将所述显影单元保持在所述分离位置的接合位置和用于允许所述显影单元移动到所述接触位置的释放位置之间移动，其中，在所述处理盒安装到设备主组件中时，所述间隔保持构件通过由主组件定位部抵接而移动到所述释放位置；和
(iii)用于进给记录材料的进给装置。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述间隔保持构件包括插入部分，在所述间隔保持构件处于所述接合位置时，该插入部分插入所述处理盒定位部和主组件定位部之间。
7.如权利要求5所述的设备，其中，所述处理盒能沿与形式为鼓的所述电子照相感光构件的轴向平行的方向安装到设备主组件中。
8.如权利要求7所述的设备，其中，所述间隔保持构件设置在把所述处理盒安装到设备主组件中的安装方向的上游位置。
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