CN102968007A - 成像装置 - Google Patents

Abstract

一种成像装置，包括：处理盒，该处理盒包括承载静电潜像的图像承载元件、用于存储调色剂的调色剂容器、被构造成在与图像承载元件相接触的同时旋转以便用调色剂将静电潜像显影的显影剂承载元件、被构造成密封设置于调色剂容器中的开口的密封元件、以及用于打开密封元件的开封机构；第一驱动设备，被构造成驱动显影剂承载元件以及开封机构；第二驱动设备，被构造成驱动图像承载元件；以及控制单元，被构造成在密封元件由开封机构打开期间控制第一驱动设备和第二驱动设备并且通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

Description

成像装置

技术领域

本发明总体上涉及电子照相成像装置，比如复印机或打印机，其安装有能从装置主体拆下的处理盒。

背景技术

通常，电子照相成像装置已经采用了这样一种处理盒系统，其中感光鼓和作用于感光鼓上的处理单元一体地组成能从成像装置主体拆下的盒。在这种处理盒系统中，操作者能在不依靠维护人员的情况下自己执行装置的维护，这使得能显著地提高可操作性。这就是这种处理盒系统广泛地用于电子照相成像装置的原因。

为了将调色剂施加至形成于感光鼓上的静电潜像，处理盒使用显影设备。这个显影设备包括构造为将调色剂供应至感光鼓的显影辊、以及存储调色剂并且安装有用于将调色剂供应至显影辊的开口的调色剂容器。

日本专利申请特开No.9-146368公开了一种处理盒，其中在处理盒仍未使用时（即是新的）时开口由密封元件密封以使得没有调色剂可以通过调色剂容器的开口泄漏。密封元件的一端固定至卷取元件，其开封密封元件。在未使用的新处理盒附连至成像装置主体时，卷取元件旋转以卷取密封元件以使得开口的密封元件被剥离，因而自动地开封处理盒。必须在考虑卷取密封元件时使用的临时负荷扭矩的情况下选择用于操作卷取元件的驱动设备。

日本专利申请特开No.2005-077742公开了一种构造，其中用于操作搅拌调色剂容器中的调色剂的搅拌元件的驱动设备也用作操作卷取元件的驱动设备。在这种构造中，负荷扭矩的平稳化通过搅拌元件与卷取元件之间的驱动定时的偏差来实现，因而抑制驱动设备规格的增大。

然而，在日本专利申请特开No.9-146368中，与由开封机构打开密封元件的打开定时相比，搅拌元件的操作延迟，因此需要提供螺旋机构，引起部件数目的增加以及设备的复杂化。而且，由于搅拌元件的操作的延迟，在开始使用盒时，成像之前的时间增加，因此用户的等待时间会增加。

发明内容

本发明旨在一种成像装置，其能以简单的构造开封密封元件，同时抑制在处理盒开始使用时用户等待时间的增加。

根据本发明的一个方面，一种成像装置，包括：处理盒，该处理盒包括承载静电潜像的图像承载元件、用于存储调色剂的调色剂容器、被构造成在与图像承载元件相接触的同时旋转以便用调色剂将静电潜像显影的显影剂承载元件、被构造成密封设置于调色剂容器中的开口的密封元件、以及用于打开密封元件的开封机构；第一驱动设备，被构造成驱动显影剂承载元件以及开封机构；第二驱动设备，被构造成驱动图像承载元件；以及控制单元，被构造成在密封元件由开封机构打开期间控制第一驱动设备和第二驱动设备并且通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

本发明的其他特点和方面从以下参照附图对示例性实施例的详细描述中将变得明显。

附图说明

结合于说明书中并且构成说明书一部分的附图示出了本发明的示例性实施例、特点和方面，并且连同文字描述一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据可应用本发明的示例性实施例的成像装置的主要部分截面图。

图2是示出根据可应用本发明的示例性实施例的处理盒的主要部分截面图。

图3是示出根据可应用本发明的示例性实施例的成像装置的主要部分透视图。

图4是示出根据可应用本发明的示例性实施例的成像装置的主要部分透视图。

图5是示出根据可应用本发明的示例性实施例的处理操作的流程图。

图6是示出本发明的扭矩降低效果的示图。

图7是示出根据可应用本发明的示例性实施例的处理盒主要部分的透视图。

图8是示出根据可应用本发明的示例性实施例的处理盒主要部分透视图。

具体实施方式

本发明的各种示例性实施例、特点以及方面将在下面参照附图详细描述。

在下面，根据本发明的示例性实施例将参照附图详细描述。关于这个示例性实施例描述的部件的尺寸、材料、构造以及位置关系能根据应用本发明的装置以及各种情况适当地变型，因此除非另有说明，它们不被解释为意在限制本发明的范围。

图1是示意性地示出根据本示例性实施例的成像装置的构造的截面图，并且图2是示意性地示出根据本示例性实施例的处理盒的构造的截面图。图3和4是示意性地示出根据本示例性实施例的成像装置的构造的透视图。

图像处理装置是构成为通过已知的电子照相技术基于从外部输入的图像信息通过使用调色剂作为显影剂来形成调色剂图像、将调色剂图像转印并且定影至介质比如纸张的装置。图像处理装置的示例包括激光束打印机和传真装置。例如，本示例性实施例将被描述为应用至具有多个处理盒以形成彩色图像的彩色激光束打印机。

处理盒能定义为作为处理单元的至少显影设备和电子照相图像承载元件（感光鼓）集成入其中并且能从成像装置的主体拆下的盒。

首先，将参照图1和2描述成像装置10的构造和功能。成像装置10包括进给设备1、曝光单元2、处理盒3、中间转印元件5、初次转印单元（未示出）、二次转印单元6以及定影单元7。

由下述处理单元形成于处理盒3的感光鼓3b（图像承载元件）的表面上的调色剂图像由初次转印单元（未示出）转印至中间转印元件5的表面。图1示出其中四个处理盒3Y、3M、3C和3K以直线布置于其中的串列型彩色成像装置。

相同结构的四个处理盒3Y、3M、3C和3K分别对应于黄色（Y）、品红色（M）、青色（C）以及黑色（K）这四种颜色，并且构造为在沿箭头D方向旋转的中间转印单元5上形成不同颜色的调色剂图像以便将它们一个叠加在另一个上。

设置于进给设备1中的介质P比如纸张由进给辊1a进给至二次转印单元6。形成于中间转印元件5上的调色剂图像由二次转印单元6转印至介质P，并且传送至定影单元7，调色剂图像在此通过热和压力定影至介质P。此后，介质P由排出辊对8a、8b传送并且排出到设置于成像装置10的上部中的排出托盘9上。

如图3和4中所示，成像装置10具有马达11（第一驱动设备）和马达12（第二驱动设备），作为用于操作处理盒3Y、3M、3C和3K的驱动设备。

如图1中所示，成像装置10设置有控制板100，用于控制成像装置10的主体的电路安装于控制板上。中央处理单元（CPU）101安装于控制板100上。CPU 101共同地控制成像装置10的主体的操作，包括作为用于处理盒3的驱动设备的马达11和马达12的控制。CPU 101执行与用作安装至处理盒3的存储设备的非接触型非易失型存储器3α（参见图2）的无线通信，由此CPU能如下所述地将信息写入非接触型非易失型存储器3α以及从存储器3α读取信息。

成像装置10的主体设置有用于可拆下地附连处理盒3的附连部分13。

接着，将参照图1至图4描述可拆下地安装至成像装置10的处理盒3的构造和功能。每个处理盒3包括显影设备3a、感光鼓3b、作为充电单元的充电辊3c、以及作为清洁单元的清洁刮刀3d。显影设备3a包括显影辊3e、调色剂容器3f（显影剂容器）、管控元件3g、搅拌元件3m、以及非接触型非易失型存储器26。

感光鼓3b设置成可旋转。围绕感光鼓3b布置充电辊3c、显影辊3e以及清洁刮刀3d，每个均与感光鼓3b相接触（显影辊3e布置成经由调色剂对感光鼓3b施压）。由充电辊3c充电的感光鼓3b由来自曝光单元2的对应于图像信息的激光束照射，由此形成静电潜像。该静电潜像由布置成与感光鼓3b相接触的显影辊3e用调色剂显影，并且转变成可视图像，即调色剂图像。

清洁刮刀3d刮掉在调色剂图像已经由初次转印单元（未示出）转印至中间转印元件5之后残留在感光鼓3b上的残余调色剂，因而清洁感光鼓3b的表面。

显影辊3e布置于调色剂存储容器3f的开口3r处。管控元件3g保持与显影辊3e相接触，从而管控调色剂量以在显影辊3e上承载薄层调色剂。

搅拌元件3m布置于调色剂存储容器3f的内部，搅拌调色剂存储容器3f内的调色剂以将调色剂供应至显影辊3e。

如图7中所示，搅拌元件3m包括搅拌轴3n、安装至搅拌轴3n的搅拌片3p、以及设置于搅拌轴3n的端部处的搅拌驱动齿轮3q。

如图3和4中所示，联接器3h设置于显影辊3e的端部处。联接器3h与成像装置10主体上的联接器11a相连接，由此来自成像装置主体的马达11的驱动力能传递至显影辊3e。此外，联接器3k设置于感光鼓3b的端部处。联接器3k与成像装置主体侧上的联接器12a相连接，由此来自成像装置主体的马达12的驱动力能传递至感光鼓3b。

此外，如图7中所示，传动齿轮3y在与设置联接器3h的一侧相反的一侧上固定至显影辊3e的端部。在显影辊3e旋转时，搅拌驱动齿轮3q经由传动齿轮3y和空转齿轮3z被旋转，由此使搅拌元件3m旋转。

如图2中所示，调色剂容器3f具有开口3r，其设置用于将调色剂供应至显影辊3c的目的。搅拌元件3m在调色剂容器3f内旋转，由此调色剂被搅拌并且供应至显影辊3e。

为了使得在处理盒3的运输期间没有调色剂泄漏，密封元件3s如图8中所示结合至所述开口的周边。换言之，密封元件3s密封开口3r。

密封元件3s具有结合至调色剂容器3f的部分以及没有结合于调色剂容器的自由端3t。此外，密封元件3s具有在结合至调色剂容器3f的所述部分与自由端3t之间的折返部分3u。密封元件3s的自由端3t固定至作为密封元件3s的开封机构的卷取元件3v。卷取元件3v在一端处具有卷取驱动齿轮3w，并且显影辊3e的驱动经由传动齿轮3y和空转齿轮3z传递至驱动齿轮3w。

在卷取元件3v旋转时，用于剥离密封元件3s的力施加至折返部分3u，并且密封元件3s从折返部分3u一侧被剥离。在密封元件3s已经从开口3r剥离之后，卷取元件3v与被卷取的密封元件3s一起空转运行。

这样，显影辊3e、搅拌元件3m以及卷取元件3v由成像装置主体的马达11驱动，并且感光鼓3b由成像装置主体的马达12驱动。

非接触型非易失型存储器3α存储关于处理盒3是否是新的的信息。存储器能经由存储器3α具有的作为信息传送单元的天线（未示出）与成像装置的CPU 101无线通信。在处理盒3附连至成像装置主体时，CPU 101读写存储于存储器3α中的关于处理盒是否是新的的信息。这样，设置于成像装置主体中的存储器3α和CPU 101用作新产品检测设备。

检测设备不限于上述类型。例如，还可提供具有熔丝的处理盒，在新处理盒附连至成像装置主体之后电流流过该熔丝，由此熔丝断裂，因而使得能根据流过包括熔丝的电路的电流来检测处理盒是否是新的。

接着，将描述正常显影处理（成像时）中成像装置10的操作。如图3和4中所示，当成像装置10的主体的马达11在箭头方向上旋转时，联接器11a经由空转齿轮在箭头方向上旋转。当马达12在箭头方向上旋转时，联接器12a经由空转齿轮在箭头方向上旋转。

在其中处理盒3附连至成像装置10的主体的状态下，构造成通过马达11的旋转而旋转的成像装置10主体的联接器11a以及设置于显影辊3e的端部处的联接器3h彼此连接。此外，构造成通过马达12的旋转而旋转的成像装置10主体的联接器12a以及设置于感光鼓3b的端部处的联接器3k彼此连接。在这些联接器彼此连接时，显影辊3e在图2中的箭头A方向上旋转，并且感光鼓3b在箭头B方向上旋转。

如上所述，感光鼓3b和显影辊3e在彼此接触的同时旋转。假定感光鼓3b在正常显影处理期间的圆周速度是Vb，并且显影辊3e的圆周速度是Ve，考虑到处理高密度图像的情况，关于圆周速度的关系设置为Vb<Ve。此时马达11的每分钟转数（RPM）是Re，并且马达12的RPM是Rb。

接着，将描述在附连新（未使用）的处理盒3时成像装置的操作。新（未使用）的处理盒3的密封元件3s仍然没有被开封。因而，用来驱动显影辊3e的扭矩比已经使用的处理盒大将密封元件3s卷取的量。

根据本示例性实施例的操作流程将参照图5的流程图描述，并且将描述在新处理盒3附连至成像装置10时的操作。处理由CPU 101实施。

当在步骤S1将主体的电源接通时，CPU 101在步骤S2通过无线通信读取存储器3α的信息以确定处理盒3是否是新的。当在步骤S2确定处理盒3是新的时，CPU 101在步骤S3以RPM Re起动马达11，并且以RPM Rb′起动马达12，RPM Rb′大于在成像时使用的RPMRb。因此，感光鼓3b以高于成像时使用的圆周速度Vb的圆周速度Vb′旋转。

通过马达11的旋转，驱动被传递至显影辊3e以及卷取元件3v，并且密封元件3s的自动开封操作开始。显影辊3e以圆周速度Ve受到驱动，这个速度与成像时的速度相同。然而，由于马达12的旋转，感光鼓3b以圆周速度Vb′旋转，并且由于显影辊3e的旋转通过感光鼓3b的旋转得到辅助，马达11的负荷扭矩降低。

当在步骤S4确定自马达11和马达12起动以来已经消逝了的预定时间段时，确定用于使新处理盒处于可用状态的初始操作已经完成。在步骤S5，马达11和马达12的旋转停止，因而完成用于新处理盒3的程序。此后，在步骤S6，成像装置10的主体执行用于接收打印指令的初始操作，并且在步骤S7切换至备用状态。当此时电源在步骤S8没有断开并且打印指令在步骤S9被给出时，在步骤S10开始成像操作。

此时马达11以及马达12的RPM引起显影辊3e和感光鼓3b分别以对应于正常显影处理的圆周速度（即Re和Rb）旋转。当在步骤S11打印操作系列已经完成时，程序返回至步骤S7，并且装置再次切换至备用状态。

期望上述预定时间段（CPU 101识别新处理盒3已经附连至成像装置10并且以RPM Rb′旋转马达12所涉及的时间）不短于密封元件3s由卷取元件3v卷取所涉及的时间。在本示例性实施例中，该预定时间段是大约15秒。

在本示例性实施例中，能同时执行搅拌元件3m的操作以及密封元件3s的卷取操作而不用转换它们的操作。在使用新处理盒时用户的等待时间被抑制到大约15秒。

参照图6，将描述由本示例性实施例实现的负荷扭矩降低效果。图6示出在感光鼓3b的圆周速度改变且显影辊3e的圆周速度保持恒定时用于驱动显影辊3e的扭矩的变化。水平轴线指示圆周速度比（感光鼓3d的圆周速度与显影辊3e的圆周速度的比），并且竖直轴线指示马达11的轴上扭矩。

如能从图中看到的，圆周速度比越大，即，感光鼓3b的圆周速度越高，马达11的负荷扭矩越低。在圆周速度比超过100%时，降低效果进一步增强。这样，通过利用感光鼓3b的旋转辅助显影辊3e的旋转，能降低马达11的负荷扭矩。

当为了辅助显影辊3e的旋转使感光鼓3b的圆周速度高于成像时的其速度时，马达11的负荷扭矩降低，而马达12的负荷扭矩相应增大。然而，驱动感光鼓3b的马达12的扭矩规格被选择成可适应于处理盒3的使用寿命的最后阶段。因此，在处理盒是新的时，具有能利用的扭矩规格的足够余量。

选择马达12的扭矩规格以可适应于处理盒3的使用寿命的最后阶段的原因在于：在感光鼓3b的累积旋转时间增加时，各处理的影响（尤其，感光鼓与清洁刮刀的摩擦引起的磨损和裂缝的影响被认为是显著的）累积于感光鼓的表面上；以及用于旋转感光鼓3b的扭矩倾向于增加。因此，在开封密封元件时，能通过利用马达12的规格余量来降低马达11的负荷扭矩，由此能以简单的构造抑制由开封密封元件的负荷扭矩引起的马达11的规格增加。此外，在Vb′>Ve时，能更有效地降低马达11的负荷扭矩。

如上所述，在密封元件3s由卷取元件3v开封的时间段期间，感光鼓3b以高于成像期间的圆周速度受到驱动。因此，在处理盒3开始使用时，能以简单的构造开封密封元件，同时抑制用户等待时间的增加。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，将理解到，本发明不限于公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将依照最宽泛的解释以涵盖所有变型、等同结构以及功能。

Claims (18)

1.一种成像装置，包括：

处理盒，该处理盒包括承载静电潜像的图像承载元件、用于存储调色剂的调色剂容器、被构造成在与图像承载元件相接触的同时旋转以便用调色剂将静电潜像显影的显影剂承载元件、被构造成密封设置于调色剂容器中的开口的密封元件、以及用于打开密封元件的开封机构；

第一驱动设备，被构造成驱动显影剂承载元件以及开封机构；

第二驱动设备，被构造成驱动图像承载元件；以及

控制单元，被构造成在密封元件由开封机构打开期间控制第一驱动设备和第二驱动设备并且通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

2.根据权利要求1的成像装置，其中，在打开密封元件期间，图像承载元件以高于显影剂承载元件的圆周速度的圆周速度受到驱动。

3.根据权利要求2的成像装置，其中，在成像期间，显影剂承载元件以高于图像承载元件的圆周速度的圆周速度受到驱动。

4.根据权利要求1的成像装置，还包括被构造成检测处理盒是否是新的的检测设备，

其中在通过检测设备检测到处理盒是新的时控制单元使开封机构打开密封元件。

5.根据权利要求1的成像装置，其中设置多个处理盒以便形成彩色图像，并且

其中，在打开密封元件期间，对于所述多个处理盒，控制单元通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

6.一种成像装置，包括：

处理盒，该处理盒包括承载静电潜像的图像承载元件、用于存储调色剂的调色剂容器、被构造成在与图像承载元件相接触的同时旋转以便用调色剂将静电潜像显影的显影剂承载元件、被构造成密封设置于调色剂容器中的开口的密封元件、以及用于打开密封元件的开封机构；

第一驱动设备，被构造成驱动显影剂承载元件以及开封机构；

第二驱动设备，被构造成驱动图像承载元件；以及

控制单元，被构造成在密封元件由开封机构打开期间控制第一驱动设备和第二驱动设备并且通过第二驱动设备以高于显影剂承载元件的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

7.根据权利要求6的成像装置，其中，在成像期间，显影剂承载元件以高于图像承载元件的圆周速度的圆周速度受到驱动。

8.根据权利要求6的成像装置，还包括被构造成检测处理盒是否是新的的检测设备，

其中在通过检测设备检测到处理盒是新的时控制单元使开封机构打开密封元件。

9.根据权利要求6的成像装置，其中设置多个处理盒以便形成彩色图像，并且

其中，在打开密封元件期间，对于所述多个处理盒，控制单元通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

10.一种成像装置，包括：

可拆下的处理盒，该处理盒包括承载静电潜像的图像承载元件、用于存储调色剂的调色剂容器、被构造成在与图像承载元件相接触的同时旋转以便用调色剂将静电潜像显影的显影剂承载元件、被构造成密封设置于调色剂容器中的开口的密封元件、以及用于打开密封元件的开封机构；

第一驱动设备，被构造成驱动显影剂承载元件以及开封机构；

第二驱动设备，被构造成驱动图像承载元件；以及

控制单元，被构造成在密封元件由开封机构打开期间控制第一驱动设备和第二驱动设备并且通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

11.根据权利要求10的成像装置，其中，在打开密封元件期间，图像承载元件以高于显影剂承载元件的圆周速度的圆周速度受到驱动。

12.根据权利要求11的成像装置，其中，在成像期间，显影剂承载元件以高于图像承载元件的圆周速度的圆周速度受到驱动。

13.根据权利要求10的成像装置，还包括被构造成检测处理盒是否是新的的检测设备，

其中在通过检测设备检测到处理盒是新的时控制单元使开封机构打开密封元件。

14.根据权利要求10的成像装置，其中设置多个处理盒以便形成彩色图像，并且

其中，在打开密封元件期间，对于所述多个处理盒，控制单元通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

15.一种成像装置，包括：

可拆下的处理盒，该处理盒包括承载静电潜像的图像承载元件、用于存储调色剂的调色剂容器、被构造成在与图像承载元件相接触的同时旋转以便用调色剂将静电潜像显影的显影剂承载元件、被构造成密封设置于调色剂容器中的开口的密封元件、以及用于打开密封元件的开封机构；

第一驱动设备，被构造成驱动显影剂承载元件以及开封机构；

第二驱动设备，被构造成驱动图像承载元件；以及

控制单元，被构造成在密封元件由开封机构打开期间控制第一驱动设备和第二驱动设备并且通过第二驱动设备以高于显影剂承载元件的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

16.根据权利要求15的成像装置，其中，在成像期间，显影剂承载元件以高于图像承载元件的圆周速度的圆周速度受到驱动。

17.根据权利要求15的成像装置，还包括被构造成检测处理盒是否是新的的检测设备，

其中在通过检测设备检测到处理盒是新的时控制单元使开封机构打开密封元件。

18.根据权利要求15的成像装置，其中设置多个处理盒以便形成彩色图像，并且

其中，在打开密封元件期间，对于所述多个处理盒，控制单元通过第二驱动设备以高于成像时的圆周速度的圆周速度驱动图像承载元件。

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