CN104155863A - 扭矩接收组件、感光鼓及处理盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扭矩接收组件以及以该扭矩接收组件作为其构成部件的感光鼓及处理盒。扭矩接收组件包括本体和受驱杆。受驱杆包括导向柱和位于导向柱长度方向一侧的输入头，在输入头沿导向柱长度方向背对导向柱的外端壁上，设置有沿导向柱长度方向朝外延伸的凸起。凸起具有一垂直于自身长度方向上的柱状的凹面，在与柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于凹面内。具有传递扭矩稳定的优点。

Description

扭矩接收组件、感光鼓及处理盒

技术领域

本发明涉及用来传输旋转力的扭矩接收组件以及以该扭矩接收组件作为其构成部件的感光鼓及处理盒。

背景技术

处理盒作为基本构成核心的激光打印机的成像过程，是感光鼓表面由充电辊均匀地充电。激光扫描器向感光鼓外圆柱面发射含有图像信息并且经过调制的激光束，经激光束照射后在感光鼓的圆柱形表面形成分布存有差异的静电荷分布图，亦即与待打印的图像对应的静电潜像。之后，自显影辊传来的碳粉之类的显影剂在经过出粉刀调节层厚的状态下，转而吸附在感光鼓的表面上，将前述静电潜像覆盖后，转换成可以肉眼观察的可视图像。随着感光鼓的旋转，由碳粉在感光鼓表面形成的可视图像换位至转印辊所在的位置。经转印辊所携带的转印电压的作用，将可视图像形式的碳粉转印至纸张等记录介质的表面上，随后经加热辊和加压辊对记录介质上的可视图像形式的碳粉进行加热加压后，使碳粉渗入到记录介质的纤维层中，将碳粉形成的可视图像永久地固化于记录介质上。感光鼓上的可视图像在被转印辊转印之后，附着于其上的残留碳粉由废粉刮片刮除至废粉收集仓中，感光鼓表面经相应消电设备消除静电后恢复至无电无尘的备用状态。这样就完成了一个基本的成像工作流程。该流程反复循环运转的结果，就可以得到打印者所需要的图像。

参见图1、图2，激光打印机产生的旋转驱动力，即扭矩，经由驱动杆200传递给感光鼓101，促使处理盒100进入工作状态。美国专利文献US2008/0152388A1公开了一种处理盒，其感光鼓端部的扭矩接收组件中有一个圆球式万向节。这种圆球式万向节容易产生不期望的分离，特别是在运输过程中，这种现象更易出现，从而造成圆球式万向节的传输功能丧失或工作不稳定。

作为对US2008/0152388A1公开技术方案的改进，本申请人在公开日为2013年10月30日，公开号为CN103376696A的中国发明专利申请中公开了名称为扭矩传输装置、激光打印机用处理盒的发明创造。其从技术实质上公开了一种如图3所示的扭矩接收组件，其包括本体1、受驱杆2，受驱杆2包括导向柱21和位于所述导向柱21长度方向一侧的输入头22，输入头22沿导向柱21横向的尺寸大于导向柱21，在输入头22沿导向柱21长度方向背对导向柱21的外端壁23上，于外端壁23沿导向柱21横向偏离外端壁23中心的位置，设置有沿导向柱21长度方向朝外延伸的凸起24，本体1上设置有容纳腔11，在容纳腔11平行于本体1轴向的内壁上设置有朝本体1的径向中心延伸的输入臂12，在导向柱21平行于自身长度方向的外壁上设置有沿导向柱21横向朝外延伸的输出臂25，导向柱21位于容纳腔11中并可沿本体1的轴向往复移动，在容纳腔11的周向上输出臂25于输入臂12所在的位置同输入臂12形成抵靠接触，扭矩接收组件还包括在本体的轴向上限定受驱杆的移动区域的限位机构。

针对US2008/0152388A1用来传输旋转力的圆球式万向节容易从齿轮中脱出的问题，CN103376696A提供的扭矩接收组件在其本体上设置了输入臂，受驱杆和本体之间在本体轴向或者纵向上保持可以相互往复移动的配合关系，并且限位机构限定了受驱杆在本体轴向上的移动区域，同时限位机构的构成部件端盖把输出臂的位置限定于容纳腔中之后使得受驱杆整体亦被固定于本体上。这种构造方式，本体上的输入臂接受受驱杆上的输出臂传来的旋转驱动力，使本体形成旋转，进而带动其他工作部件进入旋转工作状态，同时，限位机构限定了受驱杆在本体轴向上的移动区域，将受驱杆的组成部件导向柱限定在本体内部的容纳腔中，避免了受驱杆从本体上脱落的风险，从而保证整个扭矩接收组件在传递旋转驱动力时具有良好的可靠性和稳定性。采用该扭矩接收组件的感光鼓和处理盒承继了扭矩接收组件的上述特性，具有安装时落机平稳，传输旋转力时性能可靠、工作稳定的优点。

然而，CN103376696A的扭矩接收组件在实际使用过程中存在处理盒需要从激光打印机中取出时，处理盒并不能顺畅地被取出的情形，即存在“卡顿”现象，经研究发现：激光打印机上的驱动杆200与受驱杆2啮合后虽能可靠地传输扭矩，且工作稳定，但在运转停止时，由于停止的位置，即相对于处理盒取出方向的转角是随机的，因此，就会存在啮合的位置与处理盒取出方向基本垂直的死点位置，当处于该位置时，取出处理盒的方向与驱动啮合的受力方向相反，并且如图3，凸起24自外端壁23至沿导向柱21长度方向朝外延伸顶点的距离H较长，大于驱动杆200上的柱状输出齿201的直径，因此产生“卡顿”甚至卡死现象。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种改进了的扭矩接收组件；

本发明的另一目的是提供一种采用该改进了的扭矩接收组件构建的感光鼓；

本发明的再一目的是提供一种采用改进了的扭矩接收组件构建的处理盒。

为了实现上述主要目的，本发明提供了一种扭矩接收组件，其用于接收激光打印机驱动杆的扭矩，驱动杆的端部具有沿杆轴线垂向延伸的一对柱状输出齿，扭矩接收组件包括本体和受驱杆。受驱杆包括导向柱和位于导向柱长度方向一侧的输入头，输入头沿导向柱横向的尺寸大于导向柱，在输入头沿导向柱长度方向背对导向柱的外端壁上，于外端壁沿导向柱横向偏离外端壁中心的位置，设置有沿导向柱长度方向朝外延伸的凸起。本体上设置有容纳腔，在容纳腔平行于本体轴向的内壁上设置有朝本体的径向中心延伸的输入臂，在导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿导向柱横向朝外延伸的输出臂。导向柱位于容纳腔中并可沿本体的轴向往复移动，在容纳腔的周向上，输出臂于输入臂所在的位置同所述输入臂形成抵靠接触。凸起具有一垂直于自身长度方向上的柱状的凹面，在与柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于所述凹面内。

进一步的方案是凸起的H值小于等于h+r，其中

H 为所述凸起自所述外端壁至朝外延伸的端点之间的距离；

h为所述驱动杆与所述受驱杆啮合传递扭矩时，自所述外端壁至所述柱状输出齿的中心线之间的距离；

r 为所述柱状输出齿的半径。

为实现本发明的另一目的，本发明提供的感光鼓包括鼓筒和扭矩接收组件，扭矩接收组件用于接收激光打印机驱动杆的扭矩，驱动杆的端部具有沿杆轴线垂向延伸的一对柱状输出齿，扭矩接收组件包括本体和受驱杆。受驱杆包括导向柱和位于导向柱长度方向一侧的输入头，输入头沿导向柱横向的尺寸大于导向柱，在输入头沿导向柱长度方向背对导向柱的外端壁上，于外端壁沿导向柱横向偏离外端壁中心的位置，设置有沿导向柱长度方向朝外延伸的凸起。本体上设置有容纳腔，在容纳腔平行于本体轴向的内壁上设置有朝本体的径向中心延伸的输入臂，在导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿导向柱横向朝外延伸的输出臂。导向柱位于容纳腔中并可沿本体的轴向往复移动，在容纳腔的周向上，输出臂于输入臂所在的位置同输入臂形成抵靠接触。凸起具有一垂直于自身长度方向上的柱状的凹面，在与柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于所述凹面内。

进一步的方案是凸起的H值小于等于h+r，其中

H 为所述凸起自所述外端壁至朝外延伸的端点之间的距离；

h为所述驱动杆与所述受驱杆啮合传递扭矩时，自所述外端壁至所述柱状输出齿的中心线之间的距离；

r 为所述柱状输出齿的半径。

为实现本发明的再一目的，本发明提供的处理盒包括感光鼓，感光鼓包括鼓筒和扭矩接收组件，扭矩接收组件用于接收激光打印机驱动杆的扭矩，驱动杆的端部具有沿杆轴线垂向延伸的一对柱状输出齿，所述扭矩接收组件本体和受驱杆。受驱杆包括导向柱和位于导向柱长度方向一侧的输入头，输入头沿导向柱横向的尺寸大于导向柱，在输入头沿导向柱长度方向背对导向柱的外端壁上，于外端壁沿导向柱横向偏离外端壁中心的位置，设置有沿导向柱长度方向朝外延伸的凸起。本体上设置有容纳腔，在容纳腔平行于本体轴向的内壁上设置有朝本体的径向中心延伸的输入臂，在导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿导向柱横向朝外延伸的输出臂。导向柱位于容纳腔中并可沿本体的轴向往复移动，在容纳腔的周向上，输出臂于输入臂所在的位置同输入臂形成抵靠接触。凸起具有一垂直于自身长度方向上的柱状的凹面，在与柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于所述凹面内。

进一步的方案是凸起的H值小于等于h+r，其中

H 为所述凸起自所述外端壁至朝外延伸的端点之间的距离；

h为所述驱动杆与所述受驱杆啮合传递扭矩时，自所述外端壁至所述柱状输出齿的中心线之间的距离；

r 为所述柱状输出齿的半径。

由以上方案可见，本发明对在凸起上设置了一个柱状凹面，使其与柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于该凹面内，因此一方面可以有效地防止凸起在与柱状输出齿之间传递扭矩时发生脱离，另一方面可以防止凸起与柱状输出齿之间产生轴向相对窜动。这可以有效提高成像质量。

在进一步的方案中，当对凸起的H值针对与驱动杆密切相关的h值及r值进行了精确设计，使驱动杆与受驱杆的啮合不但在传递扭矩时稳定可靠，还能在脱离啮合时有效避免了死点位置产生的“卡顿”或卡死。

附图说明

在以下所有附图中，为说明问题清楚起见，只与本发明密切相关，但并不属于本发明的构件――驱动杆均以虚线示出，以说明其结构及与本发明在工作中的配合关系。

图1是现有处理盒的结构示意图；

图2是现有感光鼓的结构示意图；

图3是现有扭矩接收组件的结构图；

图4是本发明扭矩接收组件中的受驱杆的结构图；

图5是本发明扭矩接收组件中的受驱杆与驱动杆第一种啮合状态图；

图6是本发明扭矩接收组件中的受驱杆与驱动杆第二种啮合状态图；

图7是本发明扭矩接收组件中的受驱杆与驱动杆在第一种啮合状态下的H、h、r值关系，及凸起上的凹面示意图；

图8是本发明扭矩接收组件中的受驱杆与驱动杆在啮合前的示意图；

图9是本发明扭矩接收组件中的受驱杆与驱动杆啮合后的示意图；

图10是本发明受驱杆顺着柱状输出齿中线方向的视图；

图11是图10的A局部放大图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

依据本发明的扭矩接收组件，及由其构建的感光鼓和处理盒的主要构造是与现有技术相同的，本领域技术人员可参阅相近领域现有技术的相关技术资料并结合说明书背景技术部分的介绍以获知本发明扭矩接收组件、感光鼓以及处理盒的基本构造状况。鉴于此，在本发明扭矩接收组件、感光鼓以及处理盒具体实施方式的描述中，将就本发明扭矩接收组件、感光鼓以及处理盒涉及在脱离啮合时能有效防止“卡顿”或卡死的结构特点进行重点描述，即，仅针对本发明处理盒或感光鼓或扭矩接收组件中的受驱杆的结构改进部分进行详细说明。

参见图4，本发明的主要改进是凸起24的H值设计，H值是输入头的外端壁23至凸起24沿导向柱21轴向向外延伸的顶点26之间的距离，无论是现有技术还是本发明，外端壁23通常都被设计成曲面形式，此情形下测量H值的外端壁起点是两凸起24之间的外端壁23的顶点，即图4中外端壁23的最右端。

参见图5，当受驱杆2与驱动杆200的啮合处于第一种状态时，即驱动杆200的左端或者是其他柱状输出齿201左侧的部分顶到了受驱杆2的输入头，而驱动杆200的柱状输出齿201却未接触到外端壁23，两者之间有一间隙的情形下，h值是外端壁23至柱状输出齿201的中心线之间的距离，此情形下h是大于柱状输出齿201的半径r的。

参见图6，当受驱杆2与驱动杆200啮合处于第二种状态时，即驱动杆200的左端或者是其他柱状输出齿201左侧的部分未接触到受驱杆2的输入头，而驱动杆200的柱状输出齿201接触到外端壁23，两者之间无间隙的情形下，h＝r。

参见图7，图7示出了本发明实施例中受驱杆2与驱动杆200处于啮合的第一种状态，其中H值是小于h+r值的，而且，在传递扭矩的过程中，凸起24与柱状输出齿201的接触区是位于凸起24的凹面241之内的。凹面241的设置，可以确保传递扭矩的稳定，防止柱状输出齿201在传递扭矩的过程中不适当地脱离与凸起24的啮合。而H值小于h+r值，可以在需要的时候使柱状输出齿201顺畅地脱离与凸起24的啮合。

参见图8，图8中可以更清楚地看出在凸起的受力面上设置的凹面241。

参见图9，图9中可以更清楚地看当驱动杆200驱动受驱杆2按图9示箭头方面旋转时，出凹面241在传递扭矩过程中的防脱作用，即，可以使驱动杆200和受驱杆2之间有轴向力时保持稳定传递扭矩。

参见图10、图11，当驱动杆200与受驱杆2啮合时，从柱状输出齿201的轴向看，凹面241的投影是一条曲率小于柱状输出齿201曲率的曲线，两者曲率越接近，传递扭矩时保持稳定越好，但在需要的时候脱离啮合越不顺畅。

参见下表，对于现有几款激光打印机，测得其驱动杆上柱状输出齿半径r的值后，根据本发明的处理盒的受驱杆设计了一系列的H值，这些处理盒经装机打印测试，各项性能指标均匀符合要求，且在打印过程中都作了30次以上的停机取出处理盒动作，取出过程均无卡顿现象出现。

Claims (6)

1.扭矩接收组件，用于接收激光打印机驱动杆的扭矩，所述驱动杆的端部具有沿杆轴线垂向延伸的一对柱状输出齿，所述扭矩接收组件包括本体和受驱杆；

所述受驱杆包括导向柱和位于所述导向柱长度方向一侧的输入头，所述输入头沿所述导向柱横向的尺寸大于所述导向柱，在所述输入头沿所述导向柱长度方向背对所述导向柱的外端壁上，于所述外端壁沿所述导向柱横向偏离所述外端壁中心的位置，设置有沿所述导向柱长度方向朝外延伸的凸起；

所述本体上设置有容纳腔，在所述容纳腔平行于所述本体轴向的内壁上设置有朝所述本体的径向中心延伸的输入臂，在所述导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿所述导向柱横向朝外延伸的输出臂；

所述导向柱位于所述容纳腔中并可沿所述本体的轴向往复移动，在所述容纳腔的周向上，所述输出臂于所述输入臂所在的位置同所述输入臂形成抵靠接触；

其特征在于：

所述凸起具有一垂直于自身长度方向上的柱状的凹面，在与所述柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于所述凹面内。

2.根据权利要求1所述扭矩接收组件，其特征在于：

所述凸起的H值小于等于h+r，其中

H 为所述凸起自所述外端壁至朝外延伸的端点之间的距离；

h为所述驱动杆与所述受驱杆啮合传递扭矩时，自所述外端壁至所述柱状输出齿的中心线之间的距离；

r 为所述柱状输出齿的半径。

3.感光鼓，包括鼓筒和扭矩接收组件，所述扭矩接收组件用于接收激光打印机驱动杆的扭矩，所述驱动杆的端部具有沿杆轴线垂向延伸的一对柱状输出齿，所述扭矩接收组件包括本体和受驱杆；

所述受驱杆包括导向柱和位于所述导向柱长度方向一侧的输入头，所述输入头沿所述导向柱横向的尺寸大于所述导向柱，在所述输入头沿所述导向柱长度方向背对所述导向柱的外端壁上，于所述外端壁沿所述导向柱横向偏离所述外端壁中心的位置，设置有沿所述导向柱长度方向朝外延伸的凸起；

所述本体上设置有容纳腔，在所述容纳腔平行于所述本体轴向的内壁上设置有朝所述本体的径向中心延伸的输入臂，在所述导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿所述导向柱横向朝外延伸的输出臂；

所述导向柱位于所述容纳腔中并可沿所述本体的轴向往复移动，在所述容纳腔的周向上，所述输出臂于所述输入臂所在的位置同所述输入臂形成抵靠接触；

其特征在于：

所述凸起具有一垂直于自身长度方向上的柱状的凹面，在与所述柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于所述凹面内。

4.根据权利要求3所述感光鼓，其特征在于：

所述凸起的H值小于等于h+r，其中

H 为所述凸起自所述外端壁至朝外延伸的端点之间的距离；

h为所述驱动杆与所述受驱杆啮合传递扭矩时，自所述外端壁至所述柱状输出齿的中心线之间的距离；

r 为所述柱状输出齿的半径。

5.处理盒，包括感光鼓，所述感光鼓包括鼓筒和扭矩接收组件，所述扭矩接收组件用于接收激光打印机驱动杆的扭矩，所述驱动杆的端部具有沿杆轴线垂向延伸的一对柱状输出齿，所述扭矩接收组件包括本体和受驱杆；

所述受驱杆包括导向柱和位于所述导向柱长度方向一侧的输入头，所述输入头沿所述导向柱横向的尺寸大于所述导向柱，在所述输入头沿所述导向柱长度方向背对所述导向柱的外端壁上，于所述外端壁沿所述导向柱横向偏离所述外端壁中心的位置，设置有沿所述导向柱长度方向朝外延伸的凸起；

所述本体上设置有容纳腔，在所述容纳腔平行于所述本体轴向的内壁上设置有朝所述本体的径向中心延伸的输入臂，在所述导向柱平行于自身长度方向的外壁上设置有沿所述导向柱横向朝外延伸的输出臂；

所述导向柱位于所述容纳腔中并可沿所述本体的轴向往复移动，在所述容纳腔的周向上，所述输出臂于所述输入臂所在的位置同所述输入臂形成抵靠接触；

其特征在于：

所述凸起具有一垂直于自身长度方向上的柱状的凹面，在与所述柱状输出齿传递扭矩时的接触区位于所述凹面内。

6.根据权利要求5所述处理盒，其特征在于：

所述凸起的H值小于等于h+r，其中

H 为所述凸起自所述外端壁至朝外延伸的端点之间的距离；

h为所述驱动杆与所述受驱杆啮合传递扭矩时，自所述外端壁至所述柱状输出齿的中心线之间的距离；

r 为所述柱状输出齿的半径。