CN1035903C - 显像装置及带有该装置的成像卡 - Google Patents

Abstract

一种使静电潜像显像的显像装置，包括一供给有显像偏压的固定电极；将显像剂输送到显像区从而向静电潜像供给显像剂的可转动导电套筒；一固定于套筒一端的法兰，法兰包括一电极支承部分；和一个固定在法兰上的弹性电极，弹性电极包括一与电极支承部分啮合的第一部分和一压触套筒的第二部分及一个弹性地并可滑动地压触固定电极的第三部分。

Description

显像装置及带有该装置的成像卡

本发明涉及一种显像装置，它可用于电子摄影复印机，电子摄影型激光束印刷机或类似装置之类的图像成形设备，并也涉及一种成像卡，它可拆卸地安装在一图像成形设备上并带有至少一个显像装置和一图像承载件。

首先参照图6和7，其中示出了一例传统的显像装置。如图所示，在显像装置1中，一个由非磁性材料制成的显像套筒5被可旋转地支承在一显像剂容器2的显像室3内。在显像套筒5内，含有一个带有一组磁极的磁辊6。一弹片7与显像套筒5接触。弹片7安装在显像剂容器2上。在显像套筒5的相对纵向端部，安装有圆盖形式的隔离辊10L和10R。通过未示出的压迫装置，辊10L和10R与电子摄影光敏件9压接触，借此在套筒5和光敏件9之间保持间隙和缝隙。

借助于未示出的输送装置或重力，将磁性上色剂颗粒(显像剂)从一未示出的上色剂容器通过显像室3的一入口11供给到显像室3。然后借助磁辊6的磁力将显像室3内的上色剂吸到显像套筒5上，并在旋转的显像套筒5上沿图6中箭头所示的方向输送上色剂。上色剂由弹片7压在显像套筒5上，以接收摩擦电荷。随着显像套筒5的旋转，在套筒5上将上色剂载到显像室3之外。弹片7起着为上色剂摩擦充电或增加上色剂电荷数量的作用，同时也起在显像套筒5上调节上色剂层之厚度的作用。

显像套筒5由铝合金或其它导电材料制成，并从一个在图像成形设备之主机上的显像偏压源14向显像套筒5提供一显像偏压。

所以，在显像套筒5上从显像室3输送的上色剂被显像区的显像偏压传送到光敏件9上的静电潜像上。上色剂呈现出静电潜像。显像中未用的剩余上色剂通过显像套筒5的转动返回入显像室3。

在显像套筒5的内部在其一个纵向端部，一法兰15安装并固定于其上，并且法兰15由一轴承16R支承。另一方面，在显像套筒的另一纵向端部设有安装于其外周边上的隔离辊10L。隔离辊10L的外周表面由一轴承16L支承。在法兰15上固定有一个齿轮20，齿轮20与固定在光敏件9上的一齿轮9a啮合，所以，套筒5与光敏件9同步转动。

如图8和9所示，一个起着向显像套筒5施加显像偏压的偏压电极12通过形成在电极外周边上并伸入显像套筒5之内表面的压触爪12a₁，12b₁，12c₁和12d₁被固定于显像套筒5上，这样它与显像套筒5导电连接。

偏压电极12带有形成于其上的臂12e₁和12f₁。臂12e₁和12f₁与一圆环形式的固定电极板17弹性并滑动地接触，该电极板17安装在成像卡的显像剂容器2上。当成像卡被安装在图像成形设备的主机上并被固定在位进行图像成形作业时，电极板17与图像成形设备主机上的一电触点导电接触，从电压源14向触点13供给显像偏压。

磁辊6的端轴部分6L和6R被固定地安装在显像剂容器2上。

传统设备的缺点之一如下。由于偏压电极12以弹性变性弹性地压触电极板17，所以因图像成形设备的振动或重复使用偏压电极12会朝显像套筒5的里面逐渐移动。因当理解这是因为偏压电极12装配在显像套筒5之内并且偏压电极12的爪12a₁，12b₁，12c₁和12d₁具有图9所示的形状。偏压电极12不容易沿离开显像套筒5的方向移动，却可容易地以相对较弱的力量被移入套筒5的方向移动，却可容易地以相对较弱的力量被移入套筒5。当电极在臂12e₁，12f₁和电极板17之间的压力作用下被移向显像套筒5的内部时，接触压力将减小，其结果是电极板17和偏压电极12之间的电接触不稳定。因此，被显像之图像的图像密度往往会减小，或者图像往往变的不均匀。

另一缺点是由于隔离辊10L在固定偏压电极12的一侧由轴承16支承，所以显像套筒5相对于显像剂容器2的定位准确性就很差，相当于在隔离辊10L之内表面和显像套筒5之外表面之间有啮合间隙。因此当套筒5转动时，套筒5和光敏件9之间的间隙就周期性地变化，因此在被显像之图像上产生周期性的密度不均匀性。

现在参照图17，描述另一传统设备。在图17所示的设备中，在磁辊6之右侧和左侧的轴6L和6R的端部被支承在固定于显像剂容器2之左侧和右侧上的夹持器19L和19R上。显像套筒5如此定位，即离磁化部分6a以一小间隙覆盖磁辊6，磁化部分6a的直径大于磁辊之轴6L和6R的直径。固定于其相对端部的法兰15L和15R被支承并相对于固定在显像剂容器2上的轴承16L和16R正确地定位。在磁辊6之轴6L和6R的相对端部，相对于夹持器19L和19R有一个用于组装的间隙S。由于磁辊6位于左和右保持装置19L和19R之间，所以考虑到零件的公差，需要该间隙S。

然而，在间隙或公差S之内，磁辊沿推力方向是可动的，所以当磁辊6通过公差S移向左边和右边时，磁力产生在面对影像之显像套筒5的区域M之外，即产生在需要磁力的区域之外。结果，上色剂被吸到影像区域M之外的显像套筒表面上，这样就无谓地增加了上色剂消耗量，并进行不当的影像成形。

这样，本发明的一个主要目的是提供一显像装置或一成像卡，其中显像偏压可稳定地供给到一显像套筒。

本发明的另一目的是提供一显像装置和一成像卡，其中可在一预定位置稳定地保持磁性。

参照附图，结合以下对本发明最佳实施例的描述，可更明显地看出本发明的这些和其它目的，特征和优点。

图1是一剖视图，示出了根据本发明一个实施例的显像装置。

图2是沿图1中A-A线所取的剖视图。

图3是图1实施例所用之法兰和偏压电极的透视图。

图4是根据本发明另一实施例的法兰和偏压电极的透视图。

图5A是一前视图，示出了根据本发明又一实施例的法兰和偏压电极。

图5B是同一装置的纵剖视图。

图6是传统显像装置的剖视图。

图7是沿图6中B-B线所取的剖视图。

图8是一放大纵剖视图，示出绕传统偏压电极的部分。

图9是同一偏压电极的放大透视图。

图10是带有一成像卡之印刷机的剖视图。

图11是根据本发明又一实施例的显像装置的剖视图。

图12是一透视图，示出了用于图11实施例之装置上的夹持器。

图13是图12所示夹持器的剖视图。

图14是根据本发明又一实施例的显像装置的剖视图。

图15是用于图14所示实施例上的轴承的前视图。

图16是根据本发明又一实施例的显像装置的剖视图。

图17是传统显像装置的剖视图。

现在参照附图，描述本发明的最佳实施例。在以下描述中，与图6，7，8和17所用之相同的参考数字表示具有相应功能的零件，并为简化起见将省略对其详细的描述。

一个可拆卸地安装于图像成形设备之主机上的成像卡的显像装置1包括(如图1所示)：一个由铝或不锈钢或类似材料之类的导电及非磁性材料制成的圆柱状显像套筒5，和固定于套筒5之相应端部上的左和右端法兰15L和15R。左法兰15L通过压配合，粘接，夹紧或类似手段被固定安装在显像套筒5的左端上。法兰15上设有一个从显像套筒5向外伸出的轴部15b。轴部15b由固定在显像剂容器2上的一轴承16L可转动地支承。另一方面，右法兰15R通过压配合，粘接或夹紧或类似手段被类似地固定安装在显像套筒5的纵向右端。法兰15R的外周边由固定安装在容器2上的一轴承16R可转动地支承。此外，一套筒齿轮20通过一个键，紧定螺钉或类似手段(未示出)被固定安装在法兰15R上。所以，来自安装于光敏件9上之齿轮9a的驱动力经套筒齿轮20传递到显像套筒5上，这样它就以一预定转速转动。

法兰15L是由电绝缘合成树脂材料制成。在所示实施例中，法兰15L的轴部15b与轴承16L啮合，所以最好法兰15L由聚碳酸树脂或类似材料模制，其中包括聚醛树脂材料，聚丁烯对酞，酸盐树脂材料，聚酰胺树脂材料，四氟乙烯树脂材料或类似材料，这样润滑效果令人满意。

由于法兰15R并不支承电极12(以下将详细描述)，所以它可由金属制成。然而，从重量合适的观点出发，它最好由合成树脂材料模制，这类材料可以与法兰15L的材料相同。

带有一组磁极的磁辊6包容在显像套筒5内。轴部6L和6R穿过套筒法兰15L和15R的中心孔，并由固定在显像剂容器2上的夹持器19L和19R固定地支承。

如图3所示，左法兰15L带有一个设在其内的偏压电极12。偏压电极12由用于弹簧的钢丝，不锈钢丝，磷青铜或类似材料之类的弹性金属制成。在其一端的弹簧部分12a形成一盘形弹簧，以提供一弹簧的性质，这样它以预定的力与一电极环17滑动接触，以建立导电连接。在偏压电极12之另一端上的一弹性部分12b伸到套筒法兰15L的外周边之外，并与套筒5压配合。它在套筒内表面和法兰外表面之间弹性地接触显像套筒5的内表面，以便与显像套筒5建立导电连接。这样，通过将带有显像装置1的成像卡安装在图像成形设备主机的图像成像工作位置处，就将显像偏压从显像偏压源14经触点13供给到电极板17，并通过偏压电极12供给到显像套筒5。

另一方面，法兰15L的轴部15b，与套筒啮合的啮合部分15c和大直径部分15d上设有槽15a，偏压电极12就安装在槽15a内。所以，偏压电极12不会妨碍显像套筒的转动或妨碍法兰15L和显像套筒5之内表面间的啮合。偏压电极12带有弯曲部分12c和12d，它们在法兰15L的各纵向端部朝法兰15L的中心弯曲。弯曲部分12c和12d的作用是沿纵向夹住法兰15L。通过这样做，必然防止了偏压电极12沿套筒纵向脱离法兰15L。

偏压电极12的弯曲部分12c形成一个朝套筒法兰15L的里侧弯曲的啮合部分12e(图1)。与位于形成在轴部15b之外表面上的槽15a内的偏压电极部分配合，啮合部分12e起着沿套筒径向夹住法兰15L的作用。所以，防止了偏压电极12从法兰15L的槽15A内抬高而干涉轴承16L。同时，偏压电极12的啮合部分12e与另一弯曲部分12d配合包围了法兰15L，所以它可无间隙地安装于法兰15L上。当将电极12插入并固定在显像套筒5之内时，偏压电极12的弹性部分12b朝显像套筒5的开口张开，这样就不会妨碍将法兰15L插入套筒5，此外插入后防止了它从套筒5脱离。所以，可以较小的力将法兰15L固定于显像套筒5上，即如果采用压配合可以较小的压配合力进行安装。这就使得操作更为容易。

在偏压电极12中，弹簧部分12a，弹性部分12b，与法兰15L的槽15A啮合的部分，与法兰15L啮合的部分12c和12D及啮合部分12e均由一个零件形成，这样只要将它安装在套筒法兰15L上就足够了，这便于装配作业。

参照图4，现在描述根据另一实施例的法兰。在法兰15L的轴部15B，与套筒啮合的啮合部分15c和大直径部分15d上也形成有一个槽21a。偏压电极12由用于弹簧的不锈钢片或磷青铜或类似材料制成，并且其一端带有一个弧形弹簧臂22a，它可以以预定的接触压力与上述固定电极板17滑动接触，以便建立导电连接。另一方面，当法兰15L插入并固定于显像套筒5上时，一切割和弯曲部分(弹性部分)22b与显像套筒5的内表面接触，以建立导电连接。同时，切割和弯曲部分22b插在并固定于法兰15L的槽21a内。偏压电极22的一个孔22e和孔22e的一切割和弯曲部分22c与轴部15b上的一凸起21c啮合，以防止偏压电极22脱离法兰15L。偏压电极22的另一端形成一朝法兰15L的中心弯曲的弯曲部分22d。它与法兰的一端面接触，这样偏压电极22相对于法兰15L就无间隙地安装。

法兰15L在面对电极22的位置(图的底部)带有一个类似于槽21a的槽(未示出)。通过在槽内安装一个与电极22的形状相同的电极22′，将增加与电极板17接触的面积，从而提高了可靠性。

偏压电极22和22′可以是在套筒法兰15L的后侧相互连接的单独一个零件。

现在参照图5A和5B，描述法兰的另一实施例。在该图中，偏压电极25穿过法兰15L的里面延伸。偏压电极25是由用于弹簧的钢丝，不锈钢丝制成，或由磷青铜丝或类似材料制成。一盘簧形式的弹簧部分25a具有弹簧的性质并以预定接触压力滑动地接触固定电极板17。弹簧部分25a的另一端与法兰15L的槽23a啮合。槽23a与一槽23b连接，其中偏压电极25与之啮合并被固定。在该实施例中，偏压电极25被固定在法兰15L的径向内部位置。在这种情况下，为了避免干涉磁辊6的轴部6L，通过槽23a的一端与弹簧部分25a之间的啮合防止其脱离。偏压电极25的另一端形成一个弯曲部分25c，它朝法兰15L的外侧延伸并进一步形成一弹性部分25b，该弹性部分25b沿法兰15L弯曲并凸出于法兰15L的外周边。当法兰15L被压配合进套筒5内时，弹性部分25b与显像套筒5导电连接。当将法兰15L插入并固定于显像套筒5上时，偏压电极25的弹性部分25b呈一楔子的形式，以防止法兰15L脱离套筒5。在上述任一实施例中，偏压电极均由固定在套筒5上的法兰15L支承，所以尽管由于与电极板17的弹性接触偏压电极受到一个沿朝向套筒中部方向的反作用力，它仍可被防止朝套筒的纵向中部位移。因此任何时候都可保持与电极板17的稳定接触。这就使得图像显像的质量很高。

如果如图所示，大直径部分15d设在法兰15L的与套筒5啮合之啮合部分15c的左端，并且如果大直径部分15d的右侧端面接触套筒5的左端面，就确实防止了法兰15L朝套筒中部的位移，借此进一步确实防止了偏压电极朝套筒中部的位移。

由于固定于套筒5上的法兰15L的轴部15b由轴承16L支承且未受偏压电极的妨碍，所以套筒5可以以很高的定位精确度定位，磁辊6沿径向的定位精确度可被保持的很高，因此可形成良好的显像图像。

现在参照图11描述又一实施例，其中磁辊6之轴部6L和6R的纵向端部被插入并固定于夹持器19L和19R的孔19e和19f中，夹持器19L和19R固定在显像剂容器上。显像套筒5被定位成以一个距磁辊6之磁化部分6a的小间隙包围磁辊6。法兰15L和15R通过粘接或压配合分别固定在套筒的左端和右端。套筒法兰15L和15R由固定在容器2上的轴承16L和16R支承。在左套筒法兰15L上固定有一套筒齿轮20，它由一个固定在光敏件上的主动齿轮驱动，这样，显像套筒5沿预定方向旋转。如图12和13所示，支承磁辊6之右端的夹持器19R带有一个舌状物19b，它在三个方向由狭缝19a包围。如图13中的虚线所示，舌状物19b绕其基部19c是可弹性变形的。端部19d沿推力方向压迫磁辊6之轴部6R的右端。换句话说，通过被弹性地朝右压迫，保持整个磁辊6被压向夹持器19L。这样，沿磁辊6的推力方向夹持器19L被正确定位。

在这种方式中，可将磁辊沿推力方向保持在预定位置，这样磁力稳定地作用在面对图像之显像套筒5的区域M。通过这样作，就可避免将上色剂T供给到图像区域M之外，从而不会浪费上色剂T。

夹持器19R的舌状物19b最好由高强度的弹性合成树脂材料制成，以允许弹性变性，例如聚苯撑醚树脂，聚醛树脂或类似材料。

图14和15示出了另一实施例，其中轴承16R的一部分是可弹性变形的。支承法兰15R的轴承16R上一体地设置有一容纳部分16a，用以容纳并支承磁辊6的轴部6R。容纳部分16a如此成形，即当推力施加于其上时它可弹性变形。所以磁辊6总是沿一不变的方向被容纳部分16a的弹力压迫。这样，可沿推力方向将磁辊定位在一预定位置。通过在轴承16R上形成可弹性变形的容纳部分16a，可减少零件数量并减少沿推力方向的空间。

轴承16R最好也由合成树脂材料模制，如聚苯撑醚树脂或聚醛树脂或类似材料。现在参照图16，描述另一个实施例，其中一个与磁辊6的轴部6R啮合的盘形弹簧件37附加于夹持器19R上，用以固定磁辊6，借此沿向右之方向压磁辊。

在图11-16所示之实施例中，可确实地沿推力方向将磁辊6保持在预定位置，并可防止推力位移。所以，可防止显像剂的浪费及图像质量下降，此外，可减小装配公差其优点是减了设备的尺寸。

上述偏压电极可安装在图11，14或16的法兰上。

每个上述显像装置可用于一成像卡上，如下文所要描述的。

在图10中，通过操作者沿激光束印刷机31之主机内的导轨32的操作，成像卡P可拆卸地相对于印刷机主机安装。当上色剂用完时或当光敏件9的使用寿命到期时，操作者从印刷机取出用尽的卡P，并将一新卡P装入主机。成像卡P设有一鼓形的电子摄影光敏件9，一充电器34，上述的显像装置1和一清洁装置35。这些装置9，34，1和35一体地支承在一支承架33上。显像装置1除了上述的各部分，还包括一个容纳新上色剂T的上色剂容器36。容器36中的上色剂借助于一输送件37经一开口11被供给到套筒上，如前所述。开口11设有一个密封件(未示出)，以防止显像剂容器36内的上色剂T移动到显像套筒，从而防止在使用成像卡P之前上色剂T漏出成像卡P。当将成像卡P安装在图像成形设备的主机上时，操纵未示出的密封件以打开口开11，从而允许显像剂容器36内的上色剂能供给到显像套筒。

清洁装置35包括一个清洁刀片38，用以通过刮光敏件9从光敏件上刮下剩余的上色剂，剩余上色剂容器39用来容纳清洁刀片38刮下的剩余上色剂。它起着从光敏件9上刮下剩余上色剂以使之准备用于下次图像成形作业的作用。

成像卡P带有一用于光敏件9的保护滑门40。当成像卡P被安装在图像成形设备的主机上时，滑门40被缩回到光敏件9的一侧。

在图像成形作业时，光敏件首先由充电器34均匀地充电并暴露于扫描激光束之下，这样在光敏件9上就形成一静电潜像。一半导体激光器41发射一激光束L，该激光束根据由原阅读器，计算机或类似装置提供的记录图像调制。扫描装置42(包括一个可转动多棱镜或类似装置)使激光束L偏转以将激光束L通过一镜头43投影在光敏件9上。在光敏件9上形成的静电潜像由已经描述的显像装置显像。由显像作业形成的可见图像被一传送辊44从光敏件9传送到传送材料45上。

借助于一输送辊47，传送材料45沿导向件48从一盒46被输送到传送辊44。在图像传送作业之后，传送材料45在导向件49上被输送到一定影装置50，它使图像在传送材料上定影。然后传送材料被排列主机之外。

当卡P被装入印刷机31的主机内处于图像成形作业位置时，一电压源14与显像装置的显像套筒5导电连接，这样在显像作业期间显像偏压就可施加在显像套筒上。

尽管以上参照这里公开的结构描述了本发明，但本发明并不受此限制，本申请意在覆盖下面权利要求书范围内的变化或改变。

Claims (15)

1.一用以使一静电潜像显像的显像装置，包括：

一供给显像偏压的固定电极(17)；

一可转动的导电套筒(5)，用以将显像剂输送到显像区域以便将显像剂供给到静电潜像；

一固定在所述套筒之一端的法兰(15L)，所述法兰具有一槽(15a)；和

安装在所述槽中的弹性电极(12、22、25)，所述弹性电极具有一个与所述套筒压触的端部及另一个与所述固定电极弹性地摩擦的端部。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于还包括一轴承件(16L)，用以支承所述法兰在所述套筒之外的轴承部分。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于槽形成在由一轴承件支承之轴部的外表面上。

4.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于所述弹性电极带有一弯曲部分(12C)，用以在所述法兰的内、外表面之间夹住所述法兰。

5.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于所述槽带有一个从所述法兰上的凸起(21C)，并且所述电极设有一个与该凸起啮合的孔(22e)。

6.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于所述弹性电极在所述法兰的外表面和所述套筒的内表面之间压触所述套筒的内表面。

7.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于所述弹性电极以这样一种位置弹性地压触所述套筒的内表面，即阻止所述法兰离开所述套筒移动的阻力大于阻止将所述法兰插入所述套筒的阻力。

8.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于所述法兰由合成树脂材料制成。

9.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于进一步包括一个位于所述套筒内的磁性体(6)。

10.一可拆卸地安装于成像设备(31)的主组件上并含如权利要求1所述显像装置(1)的成像卡(P)，包括：

一支承件(33)；

一支承在所述支承件上的图像承载件(9)；

一用以使形成在所述图像承载件上的静电潜像显像的显像装置(1)；

所述显像装置包括：

一供给显像偏压的固定电极(17)；

一可转动的导电套筒(5)，用以将显像剂输送到显像区域以便将显像剂供给到静电潜像；

一固定在所述套筒之一端的法兰(15L)，所述法兰具有一槽(15a)；和

一安装在所述槽中的弹性电极(12，22，25)，所述弹性电极具有一个与所述套筒压触的端部及另一个与所述固定电极弹性地摩擦的端部。

11.一用以使静电潜像显像的显像装置，包括：

一个套筒(5)，用以将显像剂输送至一显像区域从而向静电潜像供给显像剂；

一位于所述套筒内的磁性体(6)；

一定位件(19L)，用以支承所述磁性体的一端并沿一推力方向定位所述磁性体；和

一压迫件(19a，16a，37)，用以沿推力方向朝所述定位件弹性地压迫所述磁性体。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于还包括一个支承所述磁性体另一端的支承件(19R)，并且所述压迫件与支承件是一体的且弹性地压触所述磁性体的所述另一端。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于还包括一个转动支承所述套筒(5)均轴承(16R)，其中所述压迫件与轴承是一体的且弹性地压触所述磁性体的一端。

14.如权利要求11所述的装置，其特征在于还包括一支承所述磁性体另一端的支承件(19L)，其中所述压迫件(37)是呈一个弹性压触支承件和所述磁性体的弹簧的形式。

15.一可拆卸地安装于成像设备(31)的主组件上并含如权利要求11所述的显像装置(1)的成像卡(P)，包括：

一支承件(33)；

一支承在所述支承件上的图像承载件(9)；

一使形成在所述图像承载件上的静电潜像显像的显像装置(1)，所述显像装置支承在所述支承件上并包括：

一个套筒(5)，用以将显像剂输送至一显像区域从而向静电潜像供给显像剂；

一位于所述套筒内的磁性体(6)；

一定位件(19L)，用以支承所述磁性体的一端并沿一推力方向定位所述磁性体；和

一压迫件(19a，16a，37)，用以沿推力方向朝所述定位件弹性地压迫所述磁性体。

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