CN1031604C - 图像成型系统及可拆卸地安装在其上的成像盒 - Google Patents

Abstract

一种图像成型系统，带有一载像件和一显像剂载件。在显像装置之重量作用下显像剂载件朝载像件偏置。还有可减小显像剂载件抵靠在载像件上的压迫力的装置。

Description

图像成形系统及可拆卸地安装在其上的成像盒

本发明涉及图像成形装置，其中静电潜像成形在一载像件上然后被显像，和成像盒，其内包括载像件和一显像装置并可拆卸地安装在图像成形系统内。

在电子摄影系统之类的图像成形系统中，为了在载像件和显像剂载件之间保持一个距离以便将显像剂连续供给到载像件上，加工在显像装置上的隔离件要抵靠在载像件上。更具体说，显像装置铰接在一轴上，通过利用因作用于显像装置上的重力绕轴产生的力矩使隔离件抵靠在载像件上。

在这种图像成形系统中，如果显像装置的重力(重量)增加，隔离件抵靠在载像件上的压迫力也将增加，这样就会损害载像件和(或)隔离件。

近来，已广泛使用了这样一种图像成形系统，其中一个包括由一共同支承件支承的载像件和显像装置的成像盒被可拆卸地安装在图像成形系统中。

在这种成像盒中，随着载像件使用期限的延长，显像装置的显像剂装载能力也已经增加。但随着显像装置的显像剂装载能力的增加，显像装置的重量也会增加，这就产生了上述问题。结果，就会带来这种不便，即即使载像件的光敏性尚未恶化并且在显像装置内仍有大量的显像剂，就必须更换一个新的显像盒(由于载像件和(或)隔离件受损)。

此外，由于成像盒的上述共同支承装置通常是由合成树脂模制而成，其机械刚性就比较小以致使支承件容易变形。而且，一般来说，一个将转动驱动力传递到显像剂载件上的齿轮位于显像装置的其中一个纵向侧部。在这种情况下，当驱动力施加到齿轮上时，与显像装置的另一纵向侧部相比，在显像装置的上述纵向侧部就会作用有更大的负载，这样就会使支承装置扭转变形。支承装置的扭转变形所产生的问题是在显像装置的纵向一侧上抵靠在载像件上的隔离件的压迫力不同于显像装置纵向另一侧上的压迫力，这样在载像件上显像的图像密度从左到右就会不同。

本发明的一个目的是提供一图像成形系统和一成像盒，其中即使当显像装置的重量增加，显像装置朝向载像件取向的偏置力也相对较弱。

本发明的另一目的是即使显像装置的重量增加，通过减小载像件和隔离件之间的压迫力，防止载像件和(或)隔离件受损。

本发明的还一目的是减小两个隔离件之间压迫力的差。

通过下面的描述，可更清楚地看出本发明的其它目的和特征。

图1是本发明涉及的成像盒主要部分的立视图；

图2是沿图3中B—B线所取的成像盒的立面剖视图；

图3是沿图1和2中的A—A线所取的成像盒的剖视图；

图4是一视图，用以解释沿齿轮啮合点的压力角方向的力与支承装置的位置之间的关系；

图5是根据本发明一最佳实施例的图像成形系统的立面剖视图；

图6是用以解释S—D压力的图表。

在图5中，一台图像成形系统12包括一光学装置，一复印纸进给设备，一复印装置，一定像装置，在图像成形系统内安装和拆卸成像盒期间(垂直于图5的纸面)沿垂直于图5的平面方向为成像盒11导向的导向件15和用以驱动成像盒内的光敏件和显像辊6的一个电机16及一个齿轮17，下面将对它们作详细描述。

成像盒11，包括沿预定方向转动的所述鼓形光敏件1，一个给光敏件1均匀充电的充电器2，一个为成形在光敏件上的静电潜像显像的显像装置3和一个带有清洁刮片5的清洁容器4，用以在显像后的图像被复印后除去残留在光敏件1表面上的上色剂；这些元件被支承在由合成树脂模制的构架40内。

成像盒11可沿导向件15滑动，以便插入图像成形系统或从其中取出。这样，例如在显像装置3 内的上色剂用完之后，操作者就可以从图像成形系统12内取出成像盒11，并将一个带有满载上色剂的显像装置的新成像盒11插入图像成形系统。而且当把一个带有含所需颜色上色剂的显像装置的成像盒插入图像成形系统内时，就可以输出所需颜色的图像。

显像装置3包括一个包含作为显像剂的上色剂9的上色剂容器8，和一个可转动地安装在上色剂容器8上的显像辊6。显像辊6的上面载有上色剂容器内的上色剂，并当沿箭头所示方向转动时输送上色剂从而把上色剂施加于成形在光敏件1上的静电潜像上，这样就显像了潜像。

在显像区域内显像辊6和光敏件1之间的最小距离是50μm到400μm。在显像区域，厚度小于上述最小距离的一薄层显像剂(上色剂层)形成在显像辊6之上，从而可实现所谓“非接触”显像。上色剂层的厚度由一刮片10调整。此外，如图3所示，在显像辊6的两个纵向端部，一对薄环形隔离件7，7′被压配合在显像辊6上并与后者同心。通过将隔离件7，7′压靠在光敏件1的两个纵向端部，就可在辊6和光敏件1之间限定上述最小距离。也可以在显像辊6的两个端轴30，30′上压配合一对隔离辊来代替这些隔离件。

下而解释图像成形操作。光敏件1首先由充电器2充电，然后通过用一根据图像信息信号调制的激光束L进行扫描和曝光而使一静电潜像成形在光敏件1上。激光束L由一传统的光学装置(包括一半导体激光器，一旋转多面镜和一个f—θ镜头等)产生，并通过一反射镜14反射到光敏件1上。

如上所述，静电潜像由显像装置3显像并得到一上色剂图像。在一复印充电器15的作用下这样得到的上色剂图像被复印到一复印片例如纸上。其后，在一分离放电器19的作用下使复印纸与光敏件1分离。

复印纸进给设备包括一容纳复印纸的纸盒20，一个从纸盒20内取出复印纸的拾纸辊21，用以与上色剂图像的运动同步地将复印纸输送到复印区域的对准辊22和输纸导向件23，24，25。

与光敏件1分离的复印纸通过导向件25被送到定像装置26，在这里上色剂图像被固定在复印纸上。在定像后，复印纸被排送到排出盘27上。

顺便说说，在所示实施例中，光敏件1是由激光束曝光的，光敏件1也可由根据图像信息信号驱动的发光二极管矩阵发出的射线曝光，或者也可通过经镜头把明亮的图像照射到光敏件上而曝光。

顺便说说，在图3中，一第二齿轮29被同心地固定在鼓形光敏件1的一端，一第一齿轮28被同心地固定在显像辊6的一端(相对于显像装置的纵向)。第二齿轮29位于显像装置之外。第一和第二齿轮28，29相互啮合，从而使得光敏件或鼓1和显像辊6可被相互同步地驱动。

当成像盒11沿导向件15插入并位于图像成形系统内的位置时，第二齿轮29与电机16驱动的齿轮17啮合。结果，鼓1被驱动而转动，并且由于转动驱动力从第二齿轮29传递到第一齿轮28上，显像辊6沿与鼓1的方向相反的方向转动。

顺便说说，以上所解释的成像盒带有清洁容器4，充电器2以及鼓形电子摄影光敏件1和显像装置3，本发明也可应用于带有光敏件和显像装置3但不带清洁装置和(或)充电器的成像盒。

在图1到3中，鼓形光敏件1的端轴31，31′被可转动地支承在由合成树脂模制的支架32上。顺便说说，在所示实施例中，清洁容器4也由支架32支承，支架32然后被固定在图1所示的构架18上。

显像辊6的端轴30，30′被由合成树脂模制的上色剂容器8可转动地支承。

在显像装置3的其中一个纵向侧部，即第一齿轮28所处的一侧，上色剂容器8铰接在固定于支架32的一根轴33上。另一方面，在显像装置3的另一纵向侧部，容器8铰接在固定于支架32的一根轴34上。这样，显像装置3就可以绕轴33和34朝着和远离光敏件1摆动。此外，轴33和34最好位于平行于显像辊6的端轴延伸的一共同轴线上。

由于作用在显像装置3上的重力W，绕支点即轴33，34产生的力矩趋向于将显像辊6朝光敏件1偏置，这样就迫使隔离件7，7′压抵在光敏件1上。轴33，34的位置将产生这种力矩。

此外，当第二齿轮29转动并将其驱动力传递到第一齿轮28上时，如图4所示，第一齿轮28就承受一个力F(来自第二齿轮29)，该力朝齿轮间啮合点的压力角方向取向。该力F绕支点即轴33，34也产生力矩，该力矩趋向于将显像辊6朝光敏件1偏置，以迫使隔离件7，7′压抵在光敏件1上。换句话说，轴33，34的位置也因力F产生这种力矩。

一个加工在容器8上的孔35与轴33配合，并且其直径大致与轴33的直径相同。这样，在齿轮28所处之一侧，即显像辊承受转动驱动力的一侧，显像装置3在其纵向上不能相对于轴33偏移。

另一方面，一个加工在容器8上的细长槽36与轴34配合，并且其宽度大致与轴34的直径相同，而其长度则大于后者。槽36的纵向垂直于重力W的方向，并且沿着槽的该方向显像辊6的另一侧(即没有齿轮28的一侧)可朝着和远离光敏件1位移。在任何情况下，由于槽36是细长，显像装置3的另一侧(即没有齿轮28的一侧)可以相对于光敏件1沿垂直于显像装置3的纵向的方向略微地偏移。

采用上述方案，可以准确地把第一齿轮28的节圆和第二齿轮29的节圆之间的距离保持在一所需的值，并且可以保证不仅隔离件7而且隔离件7′确实抵靠在光敏件1上。这就是说，通过包括轴33和孔35，及两个隔离件7，7′的支点装置，可实现显像装置3相对于光敏件1的定位。

在上述方案中，检查随容器8中上色剂数量的变化而在光敏件1和隔离件7或7′之间产生压力(下文称之为“S—D压力”)之差的试验结果示于图6中。在图6中，纵坐标表示S—D压力，而横坐标则表示容器8中剩余上色剂数量相对于满载上色剂数量的百分比(％)。实线(7)表示隔离件7和光敏件1之间的S—D压力，实线(7′)表示隔离件7′和光敏件1之间的S—D压力。

从图6中可以看出，有关第一齿轮28所处一侧的隔离件7的S—D压力(7)大于有关另一侧的隔离件7′的S—D压力(7′)，这是由于因力F(如图4所示沿齿轮之间啮合点的压力角方向取向)产生的力矩作用于隔离件7上的程度大大甚于隔离件7′。

此外，随着容器8内上色剂数量的减少，S—D压力(7)下降，而当上色剂数量减少时，S—D压力(7′)下降的却不那么快。原因似乎如下，即由于位于隔离件7′所处一侧的支承槽36是细长的，随着显像装置中上色剂数量的变化，轴34在槽36内沿其长度绕光敏件1和隔离件7′之间作为第二支点的接触点位移，这样就调整了S—D压力(7′)的波动。

鉴于上述原因，为了调整S—D压力(7)的波动，相对于显像装置即显像辊纵向，一个减小因重力W绕轴33所产生之力矩C的弹力被施加于显像装置3的第一齿轮28所处之一侧。这就是说，如图3所示，提供了一个张力弹簧37，其一端安装在加工于容器8上的一个销38上，另一端则安装在加工于支架32上的一个销39上。这样，张力弹簧37的弹力就产生绕轴 33的力矩I)，其作用方向与因重力W产生的力矩C的顺时针作用方向相反。然而，在隔离件7抵靠在光敏件1上的区域的力矩D的值应小于力矩C的值，以便重力力矩C使隔离件7能确实抵靠在光敏件1上。而且，因弹簧37产生的力矩D的作用方向与因力F产生的力矩的作用方向(如图4所示)相反，从而减小了在因力F产生的力矩作用下将隔离件7压抵在光敏件上的压迫力。

用这种方式，使S—D压力(7)，(7′)减小并相等，这样，就使因容器8内上色剂数量的减少造成的S—I)压方(7)，(7′)减少的百分率相互相等。

通过适当选择张力弹簧37的弹力，S-D压力(7)和(7′)两者可被定在例如在上色剂满载条件下约为1.5kg，在容器g内没有上色剂的条件下约为0.5kg。

在所示的实施例中，轴33是加工在支架32上并且孔35是加工在容器8上，但轴33也可以加工在容器8上而孔35则也可加工在支架32上。类似地，轴34也可加工在容器8上而槽36则也可加工在支架32上。

而且，尽管支点装置33，34的位置是这样决定的，即沿齿轮28，29之间啮合点的压力角取向的力F产生将显像辊6朝光敏件偏置的力矩，支点装置的位置也可这样决定以产生作用方向相反的力矩。在这种情况下，轴33的所处位置就应是相对于力F的延长线(虚线)而言位于图4所示轴33之位置的相对侧面上，这样因力F产生的绕轴33的力矩的作用方向就与因弹簧37产生的力矩D的作用方向相同，这就有助于减小S—D压力(7)，(7′)。

此外，在所示实施例中，尽管采用隔离件7，7′来形成显像辊和敏感件之间的小距离或间隙，但本发明也可应用于这种显像装置，其中由导电橡胶之类的材料制成的弹性显像辊被用来直接抵靠在敏感件上来显像潜像。在这种情况下，隔离件可以省略。

而且，尽管本发明特别适用于一个包括显像装置(带有大上色剂容量)的成像盒，本发明也可应用于这种图像成形系统，其中敏感件和(或)显像装置可以可拆卸地分别安装。

Claims (16)

1.成形并显像一静电潜像的一种图像成形系统，包括：

一光敏件(1)；

将一静电潜像成形在所述光敏件上的潜像成形装置(13，14)；

一用以使静电潜像显像的显像装置(3)，包括一个将显像剂施加于所述光敏件上的旋转显像辊(6)，和一个用以容纳要被供给到所述显像辊上的显像剂的显像剂容器(8)；

用以铰接地支承所述显像装置的支点装置(33，34)，所述支点装置这样支承所述显像装置(3)，即使得将所述显像辊(6)朝所述光敏件(1)偏置的力矩由作用在所述显像装置上的重力产生；和

一个向所述显像装置(3)施加一弹性力的弹性件(37)，以减小由作用在所述显像装置上的重力产生的力矩。

2.根据权利要求1所述的一种图像成形系统，还包括分别位于所述显像辊(6)两侧上的第一和第二隔离件(7，7′)，力矩使所述第一和第二隔离件抵靠在所述光敏件(1)上。

3.根据权利要求2所述的一种图像成形系统，其中所述显像装置(3)包括一个将驱动力传递到所述显像辊(6)上的第一齿轮(28)，所述图像成形系统包括一个位于所述显像装置以外并将驱动力传递到所述第一齿轮的第二齿轮(29)，并且所述弹性件(37)在所述第一齿轮所处之一纵向侧部向所述显像装置施加弹性力。

4.根据权利要求3所述的一种图像成形系统，其中所述支点装置(33；34)这样支承所述显像装置，即使得所述显像辊(6)朝所述光敏件偏置的力矩可以由所述第二齿轮(29)给予所述第一齿轮(28)的沿压力角取向的力产生。

5.根据权利要求3所述的图像成形系统，其中所述支点装置包括一个在所述第一齿轮(28)所处之所述纵向侧部支承所述显像装置(3)的第一支点部分，和一个在其另一纵向侧部支承所述显像装置的第二支点部分，其中所述第一支点部分包括一个加工在支承装置和所述显像装置之一上的第一轴(33)，和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第一孔(35)，所述第二支点部分包括一个加工在所述支承装置和所述显像装置之一上的第二轴(34)，和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第二孔(36)，并且其中所述第一轴和第一孔相互啮合而基本上不会沿垂直于所述显像装置的纵向之方向上产生相对位移，并且所述第二轴和所述第二孔相互啮合而允许沿大致垂直于所述显像装置的纵向之方向在它们之间产生相对位移。

6.根据权利要求4所述的图像成形系统，其中所述支点装置包括一个在所述第一齿轮(28)所处之所述纵向侧部支承所述显像装置的第一支点部分，和一个在其另一纵向侧部支承所述显像装置的第二支点部分，其中所述第一支点部分包括一个加工在支承装置和所述显像装置之一上的第一轴(33)和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第一孔(35)，所述第二支点部分包括一个加工在所述支承装置和所述显像装置之一上的第二轴(34)，和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第二孔(36)，并且其中所述第一轴和第一孔相互啮合而基本上不会沿垂直于所述显像装置的纵向之方向上产生相对位移，并且所述第二轴和所述第二孔相互啮合而允许沿大致垂直于所述显像装置的纵向之方向在它们之间产生相对位移。

7.根据权利要求5所述的图像成形系统，其中所述第一齿轮(28)与所述显像辊(6)同心地定位。

8.根据权利要求6所述的图像成形系统，其中所述第一齿轮(28)与所述显像辊(6)同心地定位。

9.一个可拆卸地安装在带有一用以投影图像信息光线的光学装置的图像成形系统上的成像盒(11)，包括：

一个光敏件(1)，通过用图像信息光线使所述光敏件曝光而使静电潜像在所述光敏件上成形；

一用以使静电潜像显像的显像装置(3)，包括一个将显像剂施加于所述光敏件上的旋转显像辊(6)，和一个用以容纳要被供给到所述显像辊上的显像剂的显像剂容器(8)；

用以铰接地支承所述显像装置的支点装置(33，34)，所述支点装置这样支承所述显像装置(3)，即使得将所述显像辊(6)朝所述光敏件偏置的力矩由作用在所述显像装置上的重力产生；和

一个向所述显像装置(3)施加一弹性力的弹性件(37)，以减小由作用在所述显像装置上的重力产生的力矩。

10.根据权利要求9所述的成像盒，还包括分别位于所述显像辊两侧上的第一和第二隔离件(7，7′)，所述力矩使所述第一和第二隔离件抵靠在所述光敏件上。

11.根据权利要求10所述的成像盒其中所述显像装置包括一个可与位于所述显像装置以外的一第二齿轮(29)啮合的第一齿轮(28)，以便接受来自所述第二齿轮的驱动力，从而旋转所述显像辊，并且所述弹性件在所述第一齿轮所处之纵向侧部向所述显像装置施加弹性力。

12.根据权利要求10所述的成像盒，其中所述支点装置这样支承所述显像装置，即使得所述显像辊朝所述光敏件偏置的力矩可以由所述第二齿轮给预所述第一齿轮的沿压力角取向的力产生。

13.根据权利要求11所述的成像盒，其中所述支点装置包括一个在所述第一齿轮(28)所处之所述纵向侧部支承所述显像装置(3)的第一支点部分，和一个在其另一纵向侧部支承所述显像装置的第二支点部分，其中所述第一支点部分包括一个加工在支承装置和所述显像装置之一上的第一轴(33)，和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第一孔(35)，所述第二支点部分包括一个加工在所述支承装置和所述显像装置之一上的第二轴(34)，和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第二孔(36)，并且所述第一轴和第一孔相互啮合而基本上不会沿垂直于所述显像装置的纵向之方向上产生相对位移，并且所述第二轴和所述第二孔相互啮合而允许沿大致垂直于所述显像装置的纵向之方向在它们之间产生相对位移。

14.根据权利要求12所述的成像盒，其中所述支点装置包括一个在所述第一齿轮所处之所述纵向侧部支承所述显像装置的第一支点部分，和一个在其另一纵向侧部支承所述显像装置的第二支点部分，其中所述第一支点部分包括一个加工在支承装置和所述显像装置之一上的第一轴(33)，和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第一孔(35)，所述第二支点部分包括一个加工在所述支承装置和所述显像装置之一上的第二轴(34)，和一个加工在所述支承装置和所述显像装置中另一个上的第二孔(36)，并且其中所述第一轴和第一孔相互啮合而基本上不会沿垂直于所述显像装置的纵向之方向上产生相对位移，并且所述第二轴和所述第二孔相互啮合而允许沿大致垂直于所述显像装置的纵向之方向在它们之间产生相对位移。

15.根据权利要求13所述的成像盒，其中所述第一齿轮与所述显像辊同心地定位。

16.根据权利要求14所述的成像盒，其中所述第一齿轮与所述显像辊同心地定位。

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