CN106462096A

CN106462096A - 驱动联接器

Info

Publication number: CN106462096A
Application number: CN201580027310.5A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·克雷格·里姆豪斯; 哈拉尔德·波蒂格
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2035-05-18
Also published as: US9829855B2; EP3146390A1; US20180046135A1; US10108142B2; WO2015179264A1; EP3146390A4; CN106462096B; US20150338825A1

Abstract

一种用于根据一个示例性实施方案的图像形成装置的可替换单元，包括具有用于储存墨粉的储器的外壳。该可替换单元包括可旋转的驱动联接器和可旋转的轴，该可旋转的轴在轴的轴向端部上具有通常与轴正交的十字销。驱动联接器的至少一部分暴露在外壳的外部上，并且在可替换单元安装在图像形成装置中时无障碍地接收旋转力。凹部被形成在驱动联接器的第一轴向侧。轴的轴向端和十字销可移除地定位在该凹部中，使得当在操作方向上旋转驱动联接器时，旋转力从形成凹部的驱动联接器的表面传递到十字销，从而导致该轴与驱动联接器一起旋转。

Description

驱动联接器

背景

1.公开领域

本公开涉及驱动联接器和齿轮。

2.相关技术描述

图像形成装置(例如，电子照相打印机、复印机和多功能装置)通常包括具有比图像形成装置更短的寿命的一个或多个可替换单元。结果，为了连续操作该图像形成装置，该可替换单元必须由使用者不时地替换。例如，电子照相图像形成装置的墨粉供应通常存储在一个或多个可替换单元中。在一些设备中，具有较长寿命的成像部件与具有较短寿命的成像部件以单独的可替换单元分离。在该构型中，相对较长寿命的部件(例如，感光鼓和将墨粉传送到感光鼓的显影器或磁辊)可以被定位在被称为成像单元的一个或多个可替换单元中。与容纳在成像单元中的部件相比，消耗相对快的图像形成装置的墨粉供应可以以将墨粉供应至以一个或多个成像单元的墨粉盒或瓶的形式设置在单独的可替换单元中的储器中。电子照相图像形成装置的其它部件(例如，定影器或废墨粉容器)还可以是可替换的。这些可替换单元需要使用者定期替换，例如，当墨粉盒用完可用的墨粉时、当可替换单元的部件由于磨损而到达它们寿命终点时、当废墨粉储器充满废墨粉时，等。

许多可替换单元包括一个或多个驱动联接器或齿轮，当该可替换单元安装在图像形成装置中时，该一个或多个驱动联接器或齿轮与图像形成装置中的相应联接器或齿轮配合并接收来自该相应联接器或齿轮的旋转力。该可替换单元的驱动联接器或齿轮直接或通过传动系统将旋转力传递至该可替换单元上的旋转部件。可替换单元的驱动联接器和齿轮通常接收高的扭矩载荷，并因此必须足够坚固以在可替换单元的寿命期间处理这样的载荷。每一个驱动联接器和齿轮还必须被牢固地安装至该可替换单元并牢固地连接至旋转部件以保证扭矩通过该可替换单元被正确地传递。图像形成装置中的空间约束限制了可替换单元的驱动联接器和齿轮的整体尺寸，以便满足客户对紧凑图像形成装置的需求。成本和制造的容易性也是这些驱动联接器和齿轮的设计的重要因素。

概述

根据一个示例性实施方案的用于图像形成装置的可替换单元包括具有用于储存墨粉的储器的外壳。该可替换单元包括可旋转的驱动联接器和可旋转的轴，该可旋转的轴在轴的轴向端部上具有十字销。该十字销通常定位成与轴正交。驱动联接器的至少一部分暴露在外壳的外部上，并且在可替换单元安装在图像形成装置中时无障碍地接收旋转力。凹部被形成在驱动联接器的第一轴向侧。轴的轴向端和十字销可移除地定位在该凹部中，使得当在操作方向上旋转驱动联接器时，旋转力从形成凹部的驱动联接器的表面传递到十字销，从而导致该轴与驱动联接器一起旋转。

根据另一个示例性实施方案的用于图像形成装置的可替换单元包括具有用于储存墨粉的储器的外壳。该可替换单元包括可旋转的驱动联接器和可旋转的轴，该可旋转的轴在轴的轴向端部上具有十字销。该十字销通常定位成与轴正交。驱动联接器具有在驱动联接器的第一轴向侧上围绕旋转轴线周向间隔开的多个凸耳。该凸耳暴露在外壳的外部上，并且在可替换单元被安装在图像形成装置中时无障碍地接收在驱动联接器的第一轴向侧处的旋转力。凹部形成在与第一轴向侧相对的驱动联接器的第二轴向侧中。该凹部包括在驱动联接器的旋转轴线处的圆形区段和从旋转轴线在相反方向上径向延伸的一对长形区段。轴的轴向端定位在凹部的圆形区段中，且十字销定位在凹部的长形区段中，该轴与驱动联接器大体上同轴，使得当在操作方向上旋转驱动联接器时，旋转力从形成凹部的驱动联接器的表面传递到十字销，从而导致该轴与驱动联接器一起旋转。该凹部包括从驱动联接器的第二轴向侧到驱动联接器的圆形区段和长形区段的开放式入口。

根据一个示例性实施方案的驱动联接器包括旋转轴线、第一轴向侧以及与第一轴向侧相对的第二轴向侧。驱动联接器包括在驱动联接器的第一轴向侧上围绕旋转轴线周向间隔开的多个凸耳。该凸耳无障碍地接收在驱动联接器的第一轴向侧处的旋转力。凹部被形成在驱动联接器的第二轴向侧中。该凹部包括在驱动联接器的旋转轴线处的圆形区段和从旋转轴线在相反方向上径向延伸的一对长形区段。该凹部包括从驱动联接器的第二轴向侧到圆形区段和一对长形区段中的开放式入口。

附图简述

并入本说明书中并形成本说明书的一部分的附图，阐述了本公开的若干方面，并与该描述一起用于说明本公开的原理。

图1是根据一个示例性实施方案的成像系统的方框图描述。

图2是根据第一示例性实施方案的图像形成装置的示意图。

图3是根据第二示例性实施方案的图像形成装置的示意图。

图4是根据一个示例性实施方案的可替换单元的使主体的一部分被移除以示出内部墨粉储器的可替换单元的透视侧视图。

图5是示出在图4中的可替换单元的透视图，示出了根据一个示例性实施方案的驱动联接器。

图6是示出在图5中的可替换单元的透视图，其中端盖被移除。

图7是根据一个示例性实施方案的接合轴的驱动联接器的后透视图。

图8A和图8B是根据一个示例性实施方案的图像形成装置的对应的驱动联接器的后透视图和前透视图。

图9是接合图像形成装置的对应的驱动联接器的可替换单元的驱动联接器的透视图。

详述

在以下描述中，参考了附图，其中相同的数字表示相同的元件。足够详细地描述实施方案以使本领域的技术人员能够实践本公开。应该理解的是，可利用其它实施方案，并且可作出过程的、电气的和机械的变化等，而不脱离本公开的范围。示例仅仅代表可能的变型。一些实施方案的部分和特征可被包括到其它实施方案的那些部分或特征中，或被其它实施方案中的那些部分或特征取代。因此，以下描述不应当以限制性的意义来理解，并且本公开的范围仅由所附权利要求及其等同物界定。

现在参考附图，更具体地参考图1，示出了根据一个示例性实施方案的成像系统20的框图描述。成像系统20包括图像形成装置100和计算机30。图像形成装置100经由通讯链路40与计算机30进行通讯。如本文所使用的，术语“通讯链路”大体上指的是便于多个组件之间的电子通讯且可使用无线技术或有线技术进行操作并可包括通过互联网通讯的任何结构。

在图1中所示的示例性实施方案中，图像形成装置100是多功能机器(有时候被称之为一体机(AIO)装置)，其包括控制器102、打印引擎110、激光扫描单元(LSU)112、一个或多个墨粉瓶或盒200、一个或多个成像单元300、定影器120、用户界面104、介质输送系统130和介质输入托盘140和扫描仪系统150。图像形成装置100可经由诸如，例如通用串行总线(USB)、以太网或IEEE 802.xx的标准通讯协议与计算机30通讯。例如，图像形成装置100可以是包括集成扫描仪系统150的电子照相打印机/复印机，或独立的电子照相打印机。

控制器102包括处理器单元和相关存储器103，并可形成为一个或多个专用集成电路(ASICs)。存储器103可以是任何易失性的或非易失性的存储器或其组合，诸如，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存和/或非易失性RAM(NVRAM)等。可选地，存储器103可以呈单独的电子存储器(例如RAM、ROM和/或NRAM)、硬盘驱动器、CD或DVD驱动器或方便用于与控制器102一起使用的任何存储器设备的形式。例如，控制器102可以是组合的打印机和扫描仪控制器。

在所示的示例性实施方案中，控制器102经由通讯链路160与打印引擎110通讯。控制器102经由通讯链路161与成像单元300和每一个成像单元300上的处理电路301通讯。控制器102经由通讯链路162与墨粉盒200和每一个墨粉盒200上的处理电路201通讯。控制器102经由通讯链路163与定影器120和在其上的处理电路121通讯。控制器102经由通讯链路164与介质供给系统130通讯。控制器102经由通讯链路165与扫描仪系统150通讯。用户界面104经由通讯链路166可通讯地联接到控制器102。处理电路121、201、301可包括处理器和诸如RAM、ROM和/或NVRAM的相关存储器，并可提供验证功能、安全和操作性联动装置、操作参数和分别与定影器120、墨粉盒200和成像单元300有关的使用信息。控制器102处理打印和扫描数据并且在打印期间操作打印引擎110以及在扫描期间操作扫描系统150。

例如，可选的计算机30可以是个人计算机，其包括诸如RAM、ROM和/或NVRAM的存储器32、诸如键盘和/或鼠标的输入装置34和显示监视器36。计算机30还包括处理器、输入/输出(I/O)接口，并可包括至少一个诸如硬盘的大容量数据存储装置、CD-ROM和/或DVD单元(未示出)。计算机30也可以是除了是个人计算机之外的能够与图像形成装置100通讯的装置，诸如，例如平板电脑、智能手机或其它电子装置。

在所示的示例性实施方案中，计算机30在其存储器中包括软件程序，软件程序包括程序指令，该程序指令被用作用于图像形成装置100的成像驱动器38，例如打印机/扫描仪驱动器软件。成像驱动器38经由通讯链路40与图像形成装置100的控制器102通讯。成像驱动器38便于图像形成装置100和计算机30之间的通讯。成像驱动器38的一个方面可以是，例如向图像形成装置100、更具体地向打印引擎110提供格式化的打印数据，以打印图像。成像驱动器38的另一方面可以是，例如便于从扫描仪系统150收集所扫描的数据。

在一些情况下，可能期望的是以单机模式操作图像形成装置100。在单机模式中，图像形成装置100能够运行，而无需计算机30。因此，成像驱动器38的全部或一部分或相似的驱动器可位于图像形成装置100的控制器102中，以便当以单机模式操作时提供打印和/或扫描功能。

图2示出了示例性图像形成装置100的内部的示意图。图像形成装置100包括外壳170，该外壳170具有顶部171、底部172、前部173和后部174。外壳170包括定位在其中的一个或多个介质输入托盘140。托盘140依一定尺寸制作成容纳一叠介质片。如本文中使用的，术语介质指的是不仅包含纸张，而且还包含标签、信封、纺织品、照相纸或任何其它所期望的基片。优选地托盘140是可移除的以用于再填装。用户界面104示出为定位在外壳170上。使用用户界面104，用户能够输入命令，并且通常能够控制图像形成装置100的操作。例如，用户可以输入命令切换模式(例如，彩色模式、单色模式)，查看打印的页数，等。介质路径180延伸穿过图像形成装置100，用于通过图像传送过程移动介质片。介质路径180包括单一路径181，并可包括双路径182。介质片通过拾取机构132从托盘140引入到单一路径181中。在所示的示例性实施方案中，拾取机构132包括定位在可枢转的臂136的端部处的辊134。辊134旋转以将介质片从托盘140移动并使其进入介质路径180中。介质片然后通过各种运输辊沿着介质路径180移动。还可以通过具有一个或多个辊139的手动供料器138将介质片引入介质路径180中。

在所示的示例性实施方案中，图像形成装置100包括四个墨粉盒200，该四个墨粉盒200以与同样可移除地安装在外壳170中的四个对应的成像单元300的配合关系可移除地安装在外壳170中。每一个墨粉盒200包括用于容纳墨粉的储器202和与其对应的成像单元300的入口连通的出口，该出口用于将墨粉从储器202传输至成像单元300。墨粉从相应的墨粉盒200定期地传输至其对应的成像单元300，以便向成像单元300进行供给。在所示的示例性实施方案中，除了包括在其中的墨粉的颜色之外，每一个墨粉盒200大体上相同。在一个实施方案中，四个墨粉盒200分别包括黑色、青色、黄色和洋红色墨粉。在示出的示例性实施方案中，每一个成像单元300包括墨粉储器302和将墨粉从储器302移动至显影辊306的墨粉添加辊304。每一个成像单元300还包括充电辊308和感光(PC)鼓310。当成像单元300安装在图像形成装置100中时，感光鼓310安装成彼此大体上平行。出于清楚的目的，图2中仅标注了成像单元300中的一个的部件。在所示的示例性实施方案中，除了包括在其中的墨粉的颜色之外，每一个成像单元300大体上相同。

每一个充电辊308与对应的感光鼓310形成轧缝(nip)。在打印操作期间，充电辊308对感光鼓310的表面充电以达到诸如，例如-1000伏特的特定的电压。然后来自LSU 112的激光束指向感光鼓310的表面，并选择性地对激光束接触的那些区域放电以形成潜像。在一个实施方案中，感光鼓310上的由激光束照射的区域被放电到大约-300伏特。与对应的感光鼓310形成轧缝的显影辊306然后将墨粉转移至感光鼓310，以在感光鼓310上形成墨粉图像。诸如刮墨刀片组件的计量装置可用于计量供给在显影辊306上的墨粉，并在墨粉传输至感光鼓310之前，在墨粉上施加期望的电荷。墨粉附着到感光鼓310表面的被来自LSU112的激光束放电的区域。

在示出的示例性实施方案中，中间转移机构(ITM)190邻近感光鼓310布置。在该实施方案中，ITM 190形成为围绕驱动辊192、张力辊194和支承辊196传动的环形带。在图像形成操作期间，ITM 190以如在图2中所示看到的顺时针方向移动经过感光鼓310。一个或多个感光鼓310在第一转移轧缝197处将处于它们各自颜色的墨粉图像施加至ITM 190。在一个实施方案中，正电压场将墨粉图像从感光鼓310吸引到移动的ITM 190的表面。ITM 190旋转并收集来自感光鼓310的一个或多个墨粉图像，并然后将墨粉图像运送到在转移辊199和ITM 190之间形成的第二转移轧缝198处的介质片，该介质片由支承辊196支撑。

穿过单一路径181前进的介质片在其移动通过第二转移轧缝198时，从ITM 190接收墨粉图像。具有墨粉图像的介质片然后沿着介质路径180移动并进入定影器120中。定影器120包括定影辊或带122，定影辊或带122形成轧缝124，以将墨粉图像粘附到介质片。定影的介质片然后穿过位于定影器120下游的出口辊126。出口辊126可以在向前方向上旋转或者在反方向上旋转。在向前方向上，出口辊126将介质片从单一路径181移动到图像形成装置100的顶部171上的输出区域128。在反方向上，出口辊126将介质片移入双路径182，以用于在介质片的第二侧面上的图像形成。

图3示出了图像形成装置100′的示例性实施方案，图像形成装置100′利用通常被称之为双组分显影系统的设备。在该实施方案中，图像形成装置100′包括可移除地安装在外壳170中并与四个对应的成像单元300′配合的四个墨粉盒200。墨粉定期地从每一个墨粉盒200的储器202传送至成像单元300′的对应储器302′。储器302′中的墨粉与磁性载体珠混合。磁性载体珠可涂覆有聚合膜，以提供摩擦电性能，从而当墨粉和磁性载体珠在储器302′中混合时，将墨粉吸引到载体珠。在该实施方案中，每一个成像单元300′包括磁辊306′，磁辊306′通过使用磁场将其上具有墨粉的磁性载体珠吸引到磁辊306′，并且将墨粉传输到对应的感光鼓310′，感光鼓310′由对应的充电辊308'充电。来自感光鼓310′上的潜像的静电力将墨粉从磁性载体珠剥去，以在感光鼓310′的表面上提供调色图像(toned image)。调色图像然后在如上面所讨论的第一转移轧缝197处转移到ITM 190。

尽管图2和图3中示出的示例性图像形成装置100和100′示出了四个墨粉盒200和四个对应的成像单元300、300′，但是应理解的是，与可包括多个墨粉盒200和成像单元300、300′的彩色图像形成装置100或100′相比较，单色图像形成装置100或100′可包括单一墨粉盒200和对应的成像单元300或300′。而且，尽管图像形成装置100和100′利用ITM 190将墨粉传送至介质，但是可由如本领域中已知的一个或多个感光鼓310、310′把墨粉直接施加至介质。此外，墨粉可直接从每一个墨粉盒200传送到其对应的成像单元300或300′，或者墨粉可经过诸如斜槽或管道的中间部件，该中间部件将墨粉盒200与其对应的成像单元300或300′连接在一起。

示出在图2和图3中的墨粉盒200和成像单元300、300′的构型意为用作示例并不旨在是限制性的。例如，尽管上面讨论的示例性图像形成装置包括以墨粉盒200和成像单元300或300′形式的一对匹配可替换单元，但是应理解，图像形成装置的可替换单元可以使用期望的任何合适的构型。例如，在一个实施方案中，供应图像形成装置的主要的墨粉和成像单元300或300′的部件被容纳在单个可替换的单元中。在另一个实施方案中，用于图像形成装置的主要的墨粉供应器、墨粉添加辊304以及显影辊306被设置在第一可替换单元中且感光鼓310和充电辊308被设置在第二可替换单元中。在另一个实施方案中，墨粉添加辊304以及显影辊306被设置在第一可替换成像单元中且感光鼓310和充电辊308被设置在第二可替换成像单元中。类似地，在一个实施方案中，储器302′以及磁辊306′被设置在第一可替换成像单元中且充电辊308′和感光鼓310′被设置在第二可替换成像单元中。本领域的技术人员将理解墨粉盒200和成像单元300、300′的许多其它的组合和构型可以根据需要使用。

参考图4，示出了根据一个示例性实施方案的墨粉盒200形式的可替换单元。墨粉盒200包括主体204，主体204包括形成墨粉储器202的壁。在图示的示例性实施方案中，主体204包括大致圆柱形的壁205和一对端壁206、207。在该实施方案中，端盖208例如由合适的紧固件(例如，螺钉、铆钉等)或由扣合接合件安装在端壁206上。类似的端盖还可以根据需要安装在端壁207上。图4示出了墨粉盒200，其中，主体204的一部分被移除以示出墨粉盒200的内部部件。旋转轴210沿墨粉储器202内的墨粉盒200的长度延伸。根据需要，旋转轴210的端部可以被接纳在衬套或轴承212中，衬套或轴承212定位在端壁206、207的内表面上。一个或多个搅拌器214(例如，桨叶、螺旋钻等)安装在轴210上并与轴210一起旋转，以根据需要搅拌和移动储器202内的墨粉。在一个实施方案中，轴210具有相对小的直径，例如，诸如约4mm，以便最大化储器202中可用于墨粉的空间量。在一个实施方案中，轴210由钢构成，以处理由通过储器202中的墨粉提供的对搅拌器214的旋转的阻力而产生的高扭矩载荷。当墨粉盒200在延长的时间段内使用时，例如在运输或存储过程中，这种阻力特别高，这可能导致储器202中的墨粉堆积。出口端口216定位成从储器202排出墨粉。在示出的示例性实施方案中，出口端口216定位在主体204靠近端壁206的底部部分上；然而，输出端口216可以定位在任何合适的位置中。在示出的示例性实施方案中，螺旋钻218定位在通道219中，通道219的一端打开至储器202且另一端打开至出口端口216。当轴210旋转时，搅拌器214将墨粉推动至通道219中，其中，螺旋钻218将墨粉运送到出口端口216以从墨粉盒200排出墨粉。根据需要，出口端口216可以包括开闭器或盖子(例如，示出在图5和图6中的滑动开闭器217)，该开闭器或盖子在阻塞出口端口216以防止墨粉从墨粉盒200流出的关闭位置和允许墨粉流动的打开位置之间是可移动的。

驱动联接器220定位在主体204的外部部分上。在示出的示例性实施方案中，墨粉盒200沿示出在图4中的纵向方向A被插入至图像形成装置中。在该实施方案中，当墨粉盒200被插入至图像形成装置中时，驱动联接器220在墨粉盒200的导引部分上被安装在端壁206的外表面和端帽208的内表面之间。当墨粉盒200被安装在图像形成装置中时，驱动联接器220接收来自图像形成装置中的对应的驱动联接器的旋转力以旋转轴210和螺旋钻218。在一个实施方案中，驱动联接器220由模制塑料构成。

图5是根据一个示例性实施方案更详细地示出驱动联接器220的墨粉盒200的透视图。在示出的实施方案中，驱动联接器220包括定位在驱动联接器220的旋转轴线224上的轮毂222。轮毂222可以包括从其径向延伸的辐条226。在一些实施方案中，轮毂222在轴向方向上的高度从旋转轴线224的外轴向边缘处的峰值减小到轮毂222的外径向部分。例如，在一个实施方案中，轮毂222成形为类似圆形的圆锥或圆顶，其在旋转轴线224处具有峰并且在轴向方向上朝向轮毂222的外径向部分在高度上渐缩。类似地，在一些实施方案中，当辐条226从旋转轴线224径向朝外延伸时，每一个辐条226的高度减小。

凸耳232从驱动联接器220的外部轴向侧262的轴向端表面231轴向朝外延伸。凸耳232围绕旋转轴线224彼此周向地间隔。凸耳232围绕旋转轴线224彼此大体上相等地间隔。如下面更详细讨论的，凸耳232形成驱动联接器220的驱动表面，其接触并接收来自图像形成装置中的对应的驱动联接器的旋转力。示出在图5中的示例性实施方案包括六个凸耳232；然而，根据需要可以使用多于或少于六个凸耳232。例如，在另一个实施方案中，驱动联接器220包括三个凸耳232，使得驱动联接器220自定心。由于扭矩被分配到六个凸耳232而不是三个，因此可以使用六个凸耳232而不是三个，以便允许驱动联接器220接收高扭矩载荷。如果凸耳232由于用于产生驱动联接器220的工具中的变化而略微不对称地定位，其中驱动联接器220由塑料构成，则塑料材料趋于弯曲，使得六个凸耳232中的每一个接收一部分扭矩载荷。在示出的示例性实施方案中，在操作中，驱动联接器220沿如图5所示的顺时针方向转动。

端盖208包括穿过其中的开口234，驱动联接器220定位成在驱动联接器220的轴向端处暴露驱动联接器220的轮毂222，辐条226和凸耳232。在一个实施方案中，驱动联接器220相对于端盖208的外表面凹入在开口234中，只有轮毂222的外轴向端部延伸经过端盖208的外表面。驱动联接器220的凹入位置使得当墨粉盒200在图像形成装置的外部时，用户难以手动旋转驱动联接器220，如果在出口端部处的开闭器或盖子关闭，则这可能导致墨粉堆积在出口端口216附近，从而导致当开闭器或盖子打开时的高的墨粉倾泻。可选地，如果不存在开闭器或盖子，图像形成装置外部的驱动联接器220的手动旋转可能迫使墨粉穿过出口端口216到达用户。如下面更详细讨论的，端盖208包括围绕开口234的周界形成的轴环236，其从端盖208轴向朝内延伸以约束驱动联接器220轴向朝外移动。驱动联接器220在轴向方向上相对窄，例如在轴向方向上为大约3mm，以便使可用于储器202的墨粉盒200的轴向长度的量最大化，以而使储存在墨粉盒200中的墨粉的量最大化。

周向环228可以围绕轮毂222和辐条226定位。在示出的示例性实施方案中，环228大体上环绕轮毂222和辐条226。凸耳232从环228径向朝内延伸。环228向凸耳232提供结构性支撑。环228尺寸确定为适配在开口234中的端盖208的轴环236内。

如下面更详细讨论的，轴210被直接连接至驱动联接器220。轴210与驱动联接器220同轴地从驱动联接器220轴向朝内延伸，使得旋转力通过驱动联接器220直接传递到轴210。

图6示出了墨粉盒200，其中，端盖208被移除以示出定位在端盖208和端壁206的外表面之间的部件。如在示出的实施方案中示出的，驱动联接器220可以包括在其外径向部分上的齿轮齿240。齿轮齿240将旋转力传递至定位在端壁206上的一个或多个另外的齿轮。例如，在示出的实施方案中，驱动齿轮242被连接(直接或间接)至驱动联接器220。驱动齿轮242被可操作地连接至螺旋钻218的轴以将由驱动联接器220接收的旋转力传递至螺旋钻218，使得驱动联接器220接收的旋转力旋转轴210和螺旋钻218两者。在示出的示例性实施方案中，驱动齿轮242通过一个或多个惰齿轮244被连接至驱动联接器220。可选地，驱动齿轮242可以根据螺旋钻218相对于轴210的布置直接与齿轮齿240啮合。可以选择驱动联接器220和驱动齿轮242之间的齿轮比来实现来自储器202的期望的墨粉流速。例如，在一个实施方案中，齿轮齿240和驱动齿轮242之间的齿轮比约为3:1(即，对于轴210每旋转一圈，螺旋钻218旋转约三圈)。在该实施方案中，如果轴210的每一次旋转使得桨叶214将墨粉推动至通道219中，则螺旋钻218的至少三个槽定位在打开至储器202的通道219的端部处，以确保螺旋钻218正确地填充墨粉以从墨粉盒200提供更一致的墨粉流速。如图6所示，支承板246可以定位在端壁206的外表面上，以定位并提供用于驱动联接器220、驱动齿轮242和惰齿轮244的支承表面。

图7示出了根据一个实施例的驱动联接器220的内轴向侧248，其抵靠端壁206的外表面定位，其中墨粉盒200的主体204被移除以示出驱动联接器220和轴210之间的接合。轴210的轴向端部延伸穿过端壁206中的开口和支承板246中的开口，并且连接到驱动联接器220的内轴向侧248。十字销250定位成穿过大体上垂直于旋转轴线224的轴210的端部穿过圆柱形孔252。在一个实施方案中，十字销250具有相对小的直径，例如，诸如大约1.5mm。在一个实施方案中，十字销250由钢构成以处理高扭矩载荷。凹处或凹部254形成在驱动联接器220的内轴向侧248中。凹部254接纳十字销250和驱动轴210的轴向端。具体地，凹部254包括在其中心处接纳轴210的轴向端部的圆形区段254a和从圆形区段254a的中心沿相反方向径向延伸并接纳十字销250的一对长形区段254b、254c。

轴210和十字销250被凹部254紧密地容纳，以确保轴210和十字销250不会相对于驱动联接器220滑动或从驱动联接器220脱开，使得旋转运动从驱动联接器220有效地传递到轴210。具体地，十字销250在其纵向维度上受到凹部254的长度的约束。十字销250的直径受到凹部254的长形区段254b、254c的宽度和深度的约束。在操作中，驱动联接器220在如图7所示的逆时针方向上旋转。结果，在驱动联接器220旋转过程中，凹部254的长形区段254b，254c的尾部表面256接触并在操作旋转方向上推动十字销250，从而使轴210与驱动联接器220一起旋转。在一个实施方案中，约束凸缘258在进入凹部254的开放式入口255处形成在尾部表面256上。具体地，约束凸缘258在驱动联接器220的旋转方向上从尾部表面256延伸，并且在凹部254的内轴向边缘处从凹部254的长形区段254b，254c的端部径向朝内延伸。像凹部254的开放式入口255包括在旋转轴线224处的圆形区段和从圆形区段的中心在相反方向上径向延伸的一对长形区段。在驱动联接器220旋转过程中，凹部254的尾部表面256和约束凸缘258夹紧十字销250，以防止驱动联接器220与轴210分离。在该实施方案中，对应的约束凸缘不设置在凹部254的长形区段254b、254c的导引表面260上，使得十字销250可以容易地插入到凹部254中。

返回参考图5和图6，当驱动联接器220不旋转时，轴环236和驱动联接器220的在环238外部的外部轴向侧262之间的接合防止驱动联接器220沿轴向向外行进过远，用于使十字销250与凹部254脱开。具体地，轴环236和外部轴向侧262之间的接合防止驱动联接器220沿轴向朝外行进足够远至十字销250的直径的一半或更多，以使约束凸缘258穿过开放式入口255。因此，从制造的观点来看，将驱动联接器220组装到轴210上相对容易。十字销250插入穿过轴210中的孔252，然后轴210的轴向端和十字销250通过开放式入口255插入到驱动联接器220的内部轴向侧248上的凹部254中。尽管这种附接方法相对简单，但是驱动联接器220牢固地附接到轴210，使得旋转运动从驱动联接器220适当地传递到轴210，并且使得驱动联接器220在操作过程中不会与轴210分离。类似地，为了从轴210拆卸驱动联接器220，用户移除端盖208，释放驱动联接器220以远离轴210轴向移动，并且用户简单地将轴210的轴向端和十字销250通过开放式入口255拉出凹部254。

十字销250和凹部254在驱动联接器220的内部轴向侧248上的接合允许使用塑料驱动联接器220将高扭矩载荷从驱动联接器220传递到轴210。用于将轴连接到驱动联接器或齿轮(例如滚花(knurls)、D形槽、六角孔和方形孔)的常见方法产生应力，这可能导致驱动联接器220的塑料材料变形，从而破坏在驱动联接器220和轴210之间传递旋转力。相比之下，来自驱动联接器220的内部轴向侧248上的十字销250的力与旋转轴线224间隔足够的距离，以便不会在驱动联接器220的塑料材料上产生过大的应力。应理解，由于相对的制造成本，使用塑料驱动联接器220优于金属驱动联接器。

图8A和图8B示出了根据一个示例性实施方案的图像形成装置的驱动联接器400。在示出的示例性实施方案中，驱动联接器400的前端402与可替换单元的驱动联接器220配合，且驱动联接器400的后端404通过齿轮组可操作地连接到图像形成装置中的驱动马达。驱动联接器400包括旋转轴线406。驱动联接器400的前端402包括凹腔408，其足够大以在其中接纳驱动联接器220的轮毂222和辐条226。如下面更详细讨论的，腔408在旋转轴线406处的接合表面409在操作中接合驱动联接器220的轮毂222。在一个实施方案中，接合表面409是大体上平面的且正交于旋转轴线406。驱动联接器400还包括在前端402上的一个或多个驱动元件，例如，从其径向朝外延伸并且定位成接触驱动联接器220的凸耳232的凸耳410。在另一个实施方案中，凸耳410从驱动联接器400的前端402径向朝外延伸。通常，驱动联接器400的凸耳410的数量对应于驱动联接器220的凸耳232的数量；然而，根据凸耳232之间的间距和凸耳410之间的间距，驱动联接器400可以根据需要包括比驱动联接器220的凸耳232的数量更多或更少的凸耳410。在示出的示例性实施方案中，驱动联接器400包括对应于六个凸耳232的六个凸耳410。驱动联接器400还包括在后端404上的一个或多个驱动元件，例如，诸如从其径向朝外延伸的凸耳412。凸耳412从可操作地连接到图像形成装置中的驱动马达的对应的齿轮接收旋转力。驱动联接器400的后端404还包括形成在其中的开放腔414。腔414接纳偏压装置，例如，诸如压缩弹簧416，该偏压装置在驱动联接器220和墨粉盒200的方向上偏压驱动联接器400。

图9示出了完全插入至图像形成装置中的可替换单元，其中，驱动联接器220接合驱动联接器400。驱动联接器400朝向驱动联接器220偏压，以便确保两者之间的可靠接触，从而允许将旋转力从驱动联接器400传递到驱动联接器220。例如，在示出的实施方案中，压缩弹簧416将驱动联接器400朝向驱动联接器220偏压。驱动联接器400可以在一定程度上轴向移动，并且可以相对于驱动联接器220的旋转轴线224倾斜旋转轴线406至一定程度，以允许驱动联接器220和驱动联接器400之间的错位。例如，在一个实施方案中，驱动联接器400可以在驱动联接器220的中心和驱动联接器400的后端404的中心之间的任何方向上容纳至少2mm的径向偏移。在操作中，当可替换单元沿插入方向A插入到图像形成装置中时，当驱动联接器220靠近驱动联接器400时，轮毂222进入腔408。如果驱动联接器220和驱动联接器400未对准，则当轮毂222接触驱动联接器400时，轮毂222的锥形形状促使驱动联接器400与驱动联接器220对准。在墨粉盒200的最终操作位置，轮毂222的轴向最外尖端接触驱动联接器400的表面409，从而建立驱动联接器400相对于驱动联接器220的轴向位置。施加至驱动联接器400的偏压保持表面409和轮毂222之间的接触。表面409抵靠轮毂222的圆形形状的平坦形状允许驱动联接器400的旋转轴线406相对于驱动联接器220的旋转轴线224倾斜，使得即使当插入墨粉盒200时，驱动联接器220和驱动联接器400最初未对准，轮毂222也可以接触表面409。当轮毂222接触表面409时，驱动联接器400的凸耳410在驱动联接器220的凸耳232之间对准。当驱动联接器400在操作方向(如图9所示的顺时针方向)上旋转时，凸耳410接触且推动凸耳232，从而使驱动联接器220与驱动联接器400一起旋转。如果在墨粉盒200插入到图像形成装置的过程中，凸耳410落在凸耳232的外部轴向表面上，则当轮毂222接合表面409时，轮毂222可能倾向于将凸耳410推动到驱动联接器220的凸耳232之间的位置。否则，当旋转驱动联接器400时，凸耳410将在驱动联接器400的旋转方向上沿凸耳232的轴向外表面滑动，直到凸耳410由于施加到驱动联接器400的偏压而轴向地前进到凸耳232之间的空间中。轮毂222和表面409的尺寸确定为防止凸耳410接触驱动联接器220的轴向端表面231，这可能限制驱动联接器400的旋转轴线406相对于驱动联接器220的旋转轴线224倾斜的能力。因此，在一个实施方案中，在墨粉盒200的最终操作位置中，驱动联接器400和驱动联接器220之间的仅有的接触点是凸耳410和凸耳232之间的接触以及表面409和轮毂222之间的接触。

尽管图5-9所示的示例性实施方案包括定位在墨粉盒200上的驱动联接器220，但是应当理解，驱动联接器220可以设置在图像形成装置的任何可替换单元上，例如，设置在成像单元300或300'或定影器120中的一个或多个上。类似地，驱动联接器220可以用在除了电子照相成像装置之外的应用中，在电子照相成像装置中，希望将旋转力传递到可替换单元。此外，尽管上面讨论的示例性实施方案示出了在其轴向端接收旋转运动的驱动联接器，但是应当理解，具有尺寸确定为接纳轴210的轴向端和十字销250的凹部254的驱动联接器220可以代替地接纳在齿轮齿240处的旋转运动。

前述的描述示出了本公开的各方面。本公开的各方面不旨在被穷举。而是，其被选择以示出本公开及其实际应用的原理，以使得本领域的技术人员能够利用本公开，包括由此而自然得到的本公开的各种修改。所有的修改和变化均被预期落入在如由所附权利要求确定的本公开的范围之内。相对明显的修改包括将各种实施方案的一个或多个特征与其它实施方案的特征结合。

Claims

1.一种用于图像形成装置的可替换单元，包括：

外壳，其具有用于储存墨粉的储器；

可旋转的轴，其具有位于所述轴的轴向端上的十字销，所述十字销通常定位成与所述轴正交；

可旋转的驱动联接器，其具有旋转轴线，所述驱动联接器的至少一部分暴露在所述外壳的外部上，并且在所述可替换单元安装在所述图像形成装置中时无障碍地接收旋转力；以及

凹部，其形成在所述驱动联接器的第一轴向侧中，所述轴的所述轴向端和所述十字销可移除地定位在所述凹部中，使得当在操作方向上旋转所述驱动联接器时，旋转力从所述驱动联接器的形成所述凹部的表面传递到所述十字销，从而导致所述轴与所述驱动联接器一起旋转。

2.根据权利要求1所述的可替换单元，其中，当所述可替换单元安装在所述图像形成装置中，且所述驱动表面从所述外壳的外表面轴向朝内凹入并通过所述外壳的所述外表面中的开口暴露时，所述驱动联接器的驱动表面定位成接收在所述驱动联接器的与所述第一轴向侧相对的第二轴向侧处的旋转力。

3.根据权利要求2所述的可替换单元，还包括围绕所述开口从所述外壳的所述外表面轴向朝内延伸的轴环，所述轴环被定位成约束所述驱动联接器的轴向朝外运动。

4.根据权利要求1所述的可替换单元，其中，所述凹部包括在所述驱动联接器的所述旋转轴线处的圆形区段和从所述旋转轴线在相反的方向上径向延伸的一对长形区段，所述轴的所述轴向端定位在所述凹部的所述圆形区段中，且所述十字销定位在所述凹部的所述长形区段中，所述轴与所述驱动联接器大体上共轴，所述凹部包括从所述驱动联接器的所述第一轴向侧到所述驱动联接器的所述圆形区段和所述长形区段中的开放式入口。

5.根据权利要求4所述的可替换单元，其中，所述十字销在所述十字销的纵向维度上被所述凹部的一段所述长形区段约束。

6.根据权利要求4所述的可替换单元，其中，约束凸缘在可操作旋转方向上从所述凹部中的每一个长形区段的相对于所述可操作旋转方向的尾部表面延伸，每一个约束凸缘部分地延伸横跨所述凹部的所述开放式入口。

7.一种用于图像形成装置的可替换单元，包括：

外壳，其具有用于储存墨粉的储器；

可旋转的驱动联接器，其具有旋转轴线，所述驱动联接器具有在所述驱动联接器的第一轴向侧上围绕所述旋转轴线周向间隔开的多个凸耳，所述凸耳暴露在所述外壳的外部上，且在所述可替换单元被安装在所述图像形成装置中时无障碍地接收在所述驱动联接器的所述第一轴向侧处的旋转力；和

凹部，其形成在所述驱动联接器的与所述第一轴向侧相对的第二轴向侧中，所述凹部包括在所述驱动联接器的所述旋转轴线处的圆形区段和从所述旋转轴线在相反的方向上径向延伸的一对长形区段，所述轴的所述轴向端定位在所述凹部的所述圆形区段中，且所述十字销定位在所述凹部的所述长形区段中，所述轴与所述驱动联接器大体上共轴，使得当在可操作方向上旋转所述驱动联接器时，旋转力从所述驱动联接器的形成所述凹部的表面传递至所述十字销，从而导致所述轴与所述驱动联接器一起旋转，所述凹部包括从所述驱动联接器的所述第二轴向侧到所述驱动联接器的所述圆形区段和所述长形区段中的开放式入口。

8.根据权利要求7所述的可替换单元，其中，所述多个凸耳包括围绕所述旋转轴线大体上相等地间隔的六个凸耳。

9.根据权利要求7所述的可替换单元，其中，所述多个凸耳从所述外壳的外表面轴向朝内凹入，且通过所述外壳的所述外表面中的开口被暴露。

10.根据权利要求9所述的可替换单元，其中，所述驱动联接器包括在定位在所述旋转轴线处的、在所述驱动联接器的所述第一轴向侧上的轮毂，且所述轮毂的外部轴向尖端延伸经过所述外壳的所述外表面。

11.根据权利要求9所述的可替换单元，还包括从所述多个凸耳径向朝外围绕所述开口从所述外壳的所述外表面轴向朝内延伸的轴环，所述轴环被定位成约束所述驱动联接器的轴向朝外运动。

12.根据权利要求7所述的可替换单元，其中，所述十字销在所述十字销的纵向维度上被所述凹部的一段所述长形区段约束。

13.根据权利要求7所述的可替换单元，其中，约束凸缘在所述可操作旋转方向上从所述凹部中的每一个长形区段的相对于所述可操作旋转方向的尾部表面延伸，每一个约束凸缘部分地延伸横跨所述凹部的所述开放式入口。