CN1140852C - 电摄影成像设备和其上使用的连接件 - Google Patents

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Abstract

本发明的电摄影成像设备包括：(a)一个可卸式安装的处理卡盒，它至少包括设在电摄影感光鼓一纵向端上的具有第一扭转多棱柱的凸起；(b)一个转动件，它具有多边形横截面的第一扭转孔；(c)一根转动连接轴，其一端设有第二扭转多棱柱，装在第一扭转孔中，其另一端设有多边形横截面的第二扭转孔，其用于接合/脱开所述凸起；(d)用于将连接轴压向感光鼓的弹簧件；(e)用于移动第二扭转孔和所述凸起的轴向移动件；(f)一个记录媒介输送装置。

Description

电摄影成像设备和其上使用的连接件
技术领域
本发明涉及处理卡盒和电摄影成像设备。这里，电摄影成像设备使用电摄影成像法在记录材料上形成图像。电摄影成像设备的实例包括电摄影复印机、电摄影打印机(激光束打印机、发光二极管打印机等)、传真机和文字处理机等。
背景技术
处理卡盒整体地含有电摄影感光件和充电装置、显影装置或清洁装置，它能够可卸式地相对于成像设备的主组件安装。它可以整体地含有电摄影感光件和充电装置、显影装置和清洁装置中的至少一个。作为另一实例，它们可含有电摄影感光件及至少显影装置。
在采用电摄影成像法的电摄影成像设备中使用处理卡盒，它含有电摄影感光件和作用在所述电摄影感光件上的处理装置，它作为一个组件能够可卸式地装在成像设备(处理卡盒式)的主组件中。由于上述处理卡盒类型，设备的保养实际上可由用户进行而无需维修服务人员。因此，目前处理卡盒类型广泛地应用在电摄影成像设备中。
本发明涉及这种处理卡盒的进一步改进。
美国专利第4,829,335号和第5,023,660号描述了在处理卡盒类型中感光件的驱动系统。美国专利第4,575,211号则描述了安装感光鼓的方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种电摄影成像设备和其上使用的连接件，其中，感光鼓的转动精度可得以改善。
按照本发明的第一方面，提供一种在其上能够可卸式安装处理卡盒的电摄影成像设备，所述设备包括：一个卡盒安装部分，用于可卸式地将一处理卡盒安装在所述设备的卡盒安装位置上，所述处理卡盒包括一个电摄影感光鼓，在所述电摄影感光鼓一端设有与所述感光鼓共轴延伸的扭转凸起；一个电机；一根可转动的驱动件，用于从所述电机接受驱动力；一个在所述驱动件内形成且与其共轴的第一扭转孔；一根可转动的连接轴，它受支承以作轴向运动且在其一端第二扭转凸起，所述第二扭转凸起可装配在所述可转动的驱动件的所述第一扭转孔内，所述连接轴在其另一端设有一个可与所述感光鼓的所述扭转凸起接合的第二扭转孔，其中所述第一扭转孔、所述第二扭转孔和所述第二扭转凸起具有基本相同的扭转角度和方向；以及用于使所述连接轴作轴向移动的移动装置；其中当所述卡盒安装在所述处理卡盒安装位置上，且所述可转动的驱动件在驱动方向上转动时，一个转动驱动力从所述可转动的驱动件通过所述可转动的驱动件的所述第一扭转孔和所述连接轴的所述第二扭转凸起之间的接合，以及所述连接轴的所述第二扭转凸起和所述感光鼓的所述扭转凸起之间的接合传至所述感光鼓。
按照本发明的第二方面，提供一种用于向可卸式地安装在成像设备上的感光鼓传送转矩的连接件，所述连接件包括：一个圆筒形本体部分；所述圆筒形本体部分的第一端具有一个限定一个第一扭转棱柱的孔或一个限定第一扭转棱柱的凸起；以及所述圆筒形本体部分的第二端具有一个限定第二扭转棱柱的孔或一个限定第二扭转棱柱的凸起；其中所述第一和第二扭转棱柱共轴并具有基本相同的扭转角度。
附图说明
图1是按照本发明第一实施例的电摄影成像设备的剖视图；
图2是处理卡盒的剖视图；
图3是在处理卡盒安装方向上从右侧看去的处理卡盒的立体图；
图4是在处理卡盒安装方向上从左侧看去的处理卡盒的立体图；
图5是一个表示卡盒安装部分左侧的立体图；
图6是一个表示卡盒安装部分右侧的立体图；
图7是感光鼓的纵剖图；
图8是联轴节的立体图；
图9是用于说明按照第一实施例的联轴装置的立体图；
图10是用于说明按照第一实施例的联轴节的脱开的剖视图；
图11是用于说明按照第一实施例的联轴节的连接的剖视图；
图12是用于说明按照第二实施例的连接机构的剖视图；
图13是用于说明按照第四实施例的连接机构的立体图；
图14A和14B是表示凸出部分和凹入部分之间的连接关系的视图。
具体实施方式
现在对照附图结合实施例描述本发明。
在本说明书中，术语“纵向”是指沿着记录媒介表面垂直于记录媒介输送方向且与感光鼓的轴向一致的方向。〔第一实施例〕
首先对照图1至6详细描述按照本发明第一实施的处理卡盒B和能够可卸式安装该处理卡盒的电摄影成像设备A。然后对照图7至13描述作为处理卡盒B和成像设备主组件13之间的驱动力传递机构的联轴节(联结器)。
<整体结构>
图1的剖视图用于说明一个作为能够可卸式安装处理卡盒B的电摄影成像设备的激光束打印机。
如图1所示，在打印机A中，根据图像信息，从光学系统发出的激光照向感光鼓7，从而在感光鼓7上形成潜像，潜像被色粉显影成为色粉图像。与色粉图像的形成同步，借助包括拾取辊3b、一对输送辊3d等的输送装置3，记录媒介2从供纸盒3a输送。通过在转印辊(转印装置)4上施加电压，将感光鼓7上形成的色粉图像转印到记录媒介2上。然后，记录媒介2通过导向板3f送至定影装置5。定影装置5包括一驱动辊5a和一定影转动带5c，其中设有加热器5b。当记录媒介2正送过定影装置时，通过向记录媒介加热和加压，使色粉图像固定在记录媒介2上。然后，记录媒介2被一对排放辊3g通过一反转输送路径排向一排放部分6。顺便讲一讲，在这个打印机A中，记录媒介可以通过一手工插入盘和一个辊手工供送(这里将略去对其的描述)。
另一方面，处理卡盒B包括电摄影感光鼓和至少一个处理装置。处理装置可以包括，例如，用于使电摄影感光鼓充电的充电装置、用于使用摄影感光鼓上形成的潜像显影的显影装置，以及一个用于除去留在电摄影感光鼓上的残留色粉的清洁装置。
如图1和2所示，按照图示实施例的处理卡盒B包括电摄影感光鼓7、充电辊8、曝光开口9、显影装置10和清洁装置11。在处理卡盒B中，感光鼓7由一驱动力转动，该驱动力通过下面将讲到的连接装置来自打印机的主组件13。当感光鼓转动时，通过向充电辊(充电装置)8施加电压使感光鼓均匀充电，使光学系统1发出的信息光线(激光)通过曝光开口9照向感光鼓7，从而在感光鼓7上形成潜像。然后，借助显影装置10使潜像显影。
在显影装置10中，色粉容纳部分10a中的色粉被一色粉输送件10b送出，送出的色粉被送往一个转动的显影辊10d，该辊内包括一固定的磁铁10c。借助一显影片10e，通过向色粉施加摩擦电荷而在显影辊上形成色粉层，通过将色粉层中的色粉转印到感光鼓7上形成的潜像上，从而形成色粉图像。通过向设在打印机主组件13中的转印辊4施加电压，从而将色粉图像转印到记录媒介2上。残留在感光鼓7上的色粉是通过清洁装置11清除的。更具体来说，残留色粉是由清洁片11a从感光鼓刮掉的，刮掉的色粉由浸渍片11b收集在废色粉容器11c中。
充电辊8被压向感光鼓7，并被感光鼓7的转动所驱动。清洁片11a也被压向感光鼓7。
处理卡盒B包括一个显影单元，该单元是通过将包括色粉容纳部分10a的色粉框12a和内装显影件如显影辊10d的显影框12b相互焊接(在图示实施例中是超声波焊接)而得到的。显影单元枢轴式地连接于支承感光鼓7、充电辊8和清洁装置11的清洁框12c。显影单元和清洁框绕连接点被一压簧相向受压，使设在显影辊10d的两端上的大直径部分压在感光鼓7上。操作者可以相对于主组件13的卡盒安装装置(下文将讲到)从垂直于感光鼓7纵向的方向装、拆处理卡盒B(图5和6)。如图4所示，清洁框12c设有一个安装导向器12c4，其设置在用于支承感光鼓7的鼓轴36a的轴承12c2附近。另外，如图3所示，一安装导向器12c5整体地形成一个安装在清洁框12c上的轴承34。当安装处理卡盒B时，安装导向器12c4，12c5由导向部分35a，35c(图5和6)引导。
如图5所示，在卡盒安装装置中，在主组件13内限定一卡盒安装空间的左、右侧面上形成一对相对的安装导向件35，左、右导向件35具有相对的导向部分35a，35c，其用于引导处理卡盒B的插入。当导向部分35a，35c引导从处理卡盒两纵向端面凸出的圆台34a和轴承12c2及安装导向器12c4，12c5时，处理卡盒被插入。圆台34a支承在导向部分35c端部内形成的U形凹部35d中，轴承12c2装配在导向部分35a端部内形成的U形凹部35d中。顺便讲一讲，在打开开/闭盖14(该盖可绕轴14a相对于主组件13打开)之后，将处理卡盒B安装在主组件13上。通过闭合开/闭盖14即可完成处理卡盒B在成像设备主组件13上的安装。顺便讲一讲，在从主组件13拆下处理卡盒B之前，将开/闭盖14打开。
当如下文将详述的那样，与开/闭盖14的闭合运动同步地将处理卡盒B安装在成像设备主组件13上时，卡盒侧的连接件和主组件侧连接件相互连接，使感光鼓7等可被来自主组件13的驱动力转动。<连接和驱动装置>
下面描述联结器的结构，该联结器是用于将驱动力从成像设备主组件13传递至处理卡盒B的驱动力传递机构。
如图7，8和9所示，一个处理卡盒侧连接件设置在感光鼓7的包括在处理卡盒B内的一个纵向端上。该连接件包括一个(圆柱形)连接凸出轴15(用作感光鼓7的转轴)，它在一个固定在感光鼓7的一端上的鼓凸缘37上形成，一个鼓轴凸起16在连接凸出轴15的端面上形成。凸起16的端面与连接凸出轴15的端面平行。在图示实施例中，鼓凸缘37、连接凸出轴15和鼓轴凸起16是相互整体形成的。
如图7所示，连接凸出轴15和鼓轴凸起16设置在鼓凸缘37上，当鼓凸缘37装在感光鼓7的一端上时，它们与感光鼓7的轴线对准。当鼓凸缘37装在感光鼓7上时，一装配部分37b与鼓筒37a的内表面紧密接触。鼓凸缘37通过凿密法或粘着法装在感光鼓7上。感光层7b涂覆在鼓筒7a的外圆柱面上(见图7)。
鼓凸缘36固定在感光鼓7的另一端上，鼓轴36a和正齿轮36b是与鼓凸缘36整体形成的(见图7)。
当将处理卡盒B装在主组件13上时，轴承12c2定位在主组件13的U形凹部35b(图5)中，与鼓凸缘36整体的正齿轮36b由一个齿轮(未画出)啮合，以便将驱动力传递至转印辊4。由于显影单元侧相对于感光鼓7来说比清洁框12c侧重，因而如图1所示，设在清洁框12c上的支座部分12c1抵靠在固定于主组件13的支座部分13a上，显影单元的上表面受到设在开/闭盖14下表面上的压簧14b的压迫。
鼓凸缘37，36(轴15和凸起16)是由聚缩醛、聚碳酸酯、酰胺或聚对苯二甲酸丁二醇酯等材料制成的，但是也可以适当地选择其它材料。
在清洁框12c上形成的圆台34a围绕连接凸出轴15的凸起16定位，与连接凸出轴15共轴(见图3和7)。鼓轴凸起16当处理卡盒在主组件上装拆时受圆台34a的保护，从而防止凸起16由于受外力而损坏和变形。因此，在连接操作中可以防止由于鼓轴凸起16的变形而引起的间隙和振动。圆台34a的形状并不局限于在本实施例中的圆筒形，而是也可以为例如半圆形，只要凸台可以由导向器35引导并支承在U形凹部35d中即可。在图示实施例中，描述了一个实例，圆台34a是与轴承34整体形成的，以便可以转动地支承连接凸出轴15，并且轴承是用螺钉(未画出)固定在清洁框12c上的(图3和7)，但是圆台34a也可以独立于轴承34而形成。
另外，在图示实施例中，处理卡盒B的感光鼓7是在下述状态中安装在清洁框12c上的，即，鼓轴36a装配在清洁框12c的轴承12c2中(见图4和7)，并且连接凸出轴15装配在装在清洁框12c上的轴承34中。因此，感光鼓7绕连接凸出轴15和鼓轴36a转动。顺便讲一讲，在图示实施例中，如图7所示，考虑到安装公差，感光鼓7安装在清洁框12c上，以便作轴向运动。但是，本发明并不局限于此，感光鼓7也可以安装在清洁框12c上，使感光鼓不能相对于清洁框作轴向移动。也就是说，可以布置得使鼓凸缘37的端面37c(正齿轮37a的端面)可滑动地与轴承34a的端面34b接触，而且使鼓凸缘36的端面可滑动地与清洁框12c的内表面接触。
如图8所示，凸起16具有扭转的多边棱柱形状，更具体来说，它具有基本呈等边三角形的横截面，而且逐渐扭转以便在轴向上改变角相位。棱柱的角部被倒圆。用于与凸起16接合的连接轴的凹部17是由一个具有多边形横截面逐渐扭转以便在轴向上改变角相位的孔构成的。连接轴凹部17设置在连接轴18的一端中。在连接轴18的另一端，在与连接轴凹部17共轴的连接轴凸缘19上设有一个连接轴凸起20，它由一个多边棱柱(更具体来说，由一个具有倒圆的角部的基本等边的三棱柱)构成该棱柱以相同的螺距逐渐扭转以便在轴向上改变角相位。用于与连接轴凸起20接合的齿轮侧连接凹部21是由一个孔构成的，该孔具有多边形横截面，逐渐扭转，以便在轴向上改变角相位，并且在鼓的主动齿轮(主组件侧转动件)22的中心。齿轮侧连接凹部(孔)21具有基本等边的三角形横截面。其中恰好装配连接轴凸起90。齿轮侧凹部21和连接轴凸起20可以由具有大的导程和相互精触啮合的阴、阳螺纹部分构成。
来自驱动电机(未画出)的驱动力通过齿轮系(未画出)传递至鼓主动齿轮22，鼓主动齿轮22将驱动力传递至处理卡盒B。驱动力从鼓主动齿轮22通过由鼓驱动齿轮22中心形成的齿轮侧连接凹部21和连接轴凸起20构成的联结器传至连接轴18。将鼓轴凸起16插入与连接轴凸起20为整体的连接轴凹部17，而连接轴凸起20则插入连接轴凸缘19，驱动力传递至处理卡盒B。这样，鼓主动齿轮22与处理卡盒B的鼓轴凸起16整体转动。
在按照图示实施例的布置中，当处理卡盒B安装在主组件13和鼓主动齿轮22上时，连接轴18和鼓轴凸起16相互配合。这些构件的轴线相互对准，从而使基本为三角形的鼓轴凸起16的角部和连接轴凹部17的内表面，及连接轴凸起20的角部和齿轮侧连接凹部21的内表面分别均等地接触。由于扭转结构，凸起16，20被拉向凹部17，21，因而鼓轴凸起16的端面抵靠连接轴凹部17的底部。因此，与鼓轴凸起16为整体的感光鼓7在轴向和径向上稳定地定位在主组件13中。
在图示实施例中，从感光鼓7一侧看去，鼓轴凸起16从其根部至末端的扭转方向与感光鼓7的转向相反，连接轴凹部17从其入口至底部的扭转方向与感光鼓7的转向相反。同样，从感光鼓7一侧看去，连接轴凸起20从其根部至末端的扭转方向与感光鼓7的转向相反，齿轮侧凹部21从其入口至底部的扭转方向与感光鼓7的转向相反。
主组件13设有主组件连接装置。主组件连接装置包括连接轴凹部17，当处理卡盒B插入主组件时，它与感光鼓7的轴线对准。如图11所示，连接轴18是一根连接于鼓主动齿轮22的主动轴，以便将驱动电机(未画出)的驱动力传至感光鼓7。
现在对照图9至11描述实现齿轮侧连接凹部21和连接轴凸起20之间的接合，以及连接轴凹部17和鼓轴凸起16之间的接合，从而保持与开/闭盖14的闭合运动同步的布置。
连接轴承27固定在打印机的主组件框23上，以便限定一个处理卡盒B和驱动系统单元的定位部分。
一压簧26以压缩状态套在凿密轴25根部上，该凿密轴25塞入传动金属板24中，驱动齿轮系的一根齿轮轴(未画出)也塞入该板中。具有基本三角形横截面的扭转棱柱的主动侧连接轴凸起20邻近于压簧26可滑动地配合在凿密轴25上。具有连接轴凹孔17a的连接轴18可转动地支承在感光鼓7上，具有基本三角形横截面的扭转棱柱的鼓轴凸起16装配在上述凹孔17a上。
鼓主动齿轮(螺旋齿轮)22用于将转动驱动力从驱动电机(未画出)传至感光鼓7，并在其中心设有齿轮侧连接凹部21，具有基本三角形横截面的扭转三棱柱的主动侧连接轴凸起20在扭转中滑入连接凹部21中，上述鼓主动齿轮22可滑动地接触连接轴承27的端面。
连接轴承27具有一个由主组件框23固定地支承的凸缘部分27a，凸缘部分27a在其中心设有一个径向轴承部分27b，其用于可转动且可滑动地支承连接轴18的凹部17的圆柱形外周，以便相对于感光鼓7的纵向滑动。径向轴承部分27b当将连接轴18装配在鼓轴凸起16上时引导连接轴18穿过主组件框23。横向件27c从凸缘部分27a侧向伸出以形成至少上、下开口，一个用于支承鼓主动齿轮22的止推面的止推轴承部分27d与横向件27c的另一端整体形成。凸轮杆28从上方插入横向件27c之间的上部开口27e中。
凸轮杆28构成一个用于使连接轴18相对于感光鼓7纵向移动的装置，连接轴18穿过由凸轮面限定的一个长槽28b，该凸轮面包括一个上部的低垂向面28c、一个下部的高垂向面28d和上部及下部垂向面28c，28d之间的斜面28a，凸轮杆28穿过连接轴承27的上、下开口27e。凸轮杆28设置得使连接轴18的凸缘19的侧面与斜面28a、低垂向面28c或高垂向面28d接触，上述连接轴18的凸缘19的侧面被压簧26压向感光鼓7。凸轮杆28与斜面28a相反的另一表面完全由一个与连接轴承27的凸缘部分27a滑动接触的垂向面28e构成。凸轮杆28由一个固定在主组件13上的垂向导向器(未画出)引导。设置在凸轮杆28上部上的销28f与连杆(未画出)的一端相连，连杆的另一端可摆动地连接于开/闭盖14，开/闭盖14则通过轴14a可摆动地连接于主组件13。或者，凸轮杆28也可以在横向件27c之间垂向地被引导。
在成像设备A中，来自主组件13的旋转驱动力通联结器传至可卸式的处理卡盒B，下面将对照图10描述在插入处理卡盒B之前联结器松开的状态。
鼓主动齿轮22通过齿轮系(未画出)连接于驱动电机(未画出)，也连接于纸供应/输送系统的齿轮系(未画出)。凸轮杆28与开/闭盖14的开/闭运动同步地垂向移动，以便开、闭处理卡盒B的卡盒安装部分。
首先，当将处理卡盒B装在主组件13上时，主组件13的开/闭盖14已经被打开。如图10所示，设在连接轴承27和连接轴18之间的凸轮杆28处于高位，凸轮面高垂向面28d与连接轴凸缘19接触以便压缩压簧26。因此，在处理卡盒B定位在主组件13内的位置上，连接轴18从主组件框23缩向主动侧，不干涉处理卡盒B的安装。
第二，当处理卡盒B安装在主组件13上且在固定于主组件框23的导向件15中定位时，开/闭盖14可以被闭合。
当开/闭盖14闭合时，如图11所示，设置在连接轴承27和连接轴18之间的凸轮杆28与开/闭盖14的闭合运动同步地下降，因而当分别在连接轴凸缘19和连接轴承27的凸缘部分27a上滑动时，高垂向面28d及其相反的表面(28e)下降。当斜面28a接触连接轴凸缘19时，连接轴18被压簧26的弹力移向感光鼓7。当凸轮杆28降至连接轴凸缘19接触凸轮面的低垂向面28c的程度时，连接轴18的位置即得以稳定。因此，主动侧连接轴凹部17被迫抵靠在安装在主组件13内的处理卡盒B的鼓轴凸起16上。
在这种情形中，由于鼓主动齿轮22连接于分别有负载作用于其上的辊轴的齿轮系(未画出)，因而鼓主动齿轮22并不转动。因此，当鼓主动齿轮22的三棱柱正沿扭转的凹部21转动时，连接轴18滑动。在这种情形中，由于鼓轴凸起16和连接轴凹部17都具有三角形结构，因而联结器(16，17)由于相位差而不可联结。
在这种情形中，当向鼓主动齿轮22施加驱动力，以便输出图像时，被压簧26的弹力压向感光鼓7的连接轴18被迫向鼓轴凸起16，因此，当两三角形结构的相位相互对准时，联结器(16，17)即被联结。由于联结器包括扭转三角形凸起和孔的组合，因而当产生转动时，鼓轴凸起16被拉入连接轴18的凹部17中。处理卡盒B被连接于主组件13的传动系统的联结器上，从而可以传递驱动力。
现在对以上各实施例总结如下：
凸起16具有扭转棱柱的结构。更具体来说，它具有基本三角形的横截面并逐渐在轴向上轻度扭转。棱柱的角部被倒圆。用于与凸起16接合的凹部17具有多边形横截面，并在轴向上轻度扭转。凸起16和凹部17以相同的方向及扭转螺距扭转。所述凹部17的截面在本实施例中基本是三角形。凹部17设置在一根阴连接轴18中，连接轴18与设备主组件14连为整体。阴连接轴18相对于设备主组体14可以转动并可在轴向上移动。由于该实例的这种结构，当将处理卡盒B装在设备主组件14上时，凸起16进入设在主组件14中的凹部17中(见图1 4A)。当凹部17开始转动时使凹部17和凸起16相互接合。当转动力传至凸起16时，基本为等边三角形的凸起16的边缘线16a1和凹部17的内表面17a1相互均匀接触，因而使轴线对准(见图14B)。为实现这一点，阳连接凸起16的外接圆RO的直径大于阴连接凹部17的内接圆R1的直径，并小于阴连接凹部17外接圆R2的直径。扭转产生一个使凸起16拉向凹部17的力，因而使凸起的端面16a2抵靠在凹部17的底部17a2上，因此产生一个在箭头d的方向上压迫鼓齿轮37a的推力，从而使与凸起16为整体的感光鼓7在径向和轴向上在成像设备主组件14中稳定地定位。
在这个实例中，从感光鼓7看去，在从凸起16的底部至其自由端的方向上，凸起16的扭转方向与感光鼓7的转向相反；在凹部17的入口至其内部的方向上，凹部17的扭转方向是相反的；鼓凸缘37的鼓齿轮37a的扭转方向与凸起16的扭转方向相反。
连接凸出轴15和凸起16设置在鼓凸缘37上，因而当鼓凸缘37装在感光鼓7的端部时，它们与感光鼓7的轴线共轴。标号37b为一个接合部分，当鼓凸缘37装在感光鼓7上时，它与鼓筒7d的内表面相接合。鼓凸缘37通过咬边或粘合安装在感光鼓7上。鼓筒7d的圆周涂有感光层7b。
如上所述，本实施例的处理卡盒是如下所述的：
一个能够可卸式装在成像设备主组件13上的处理卡盒，其中，所述主组件包括一电机(未画出)，一个用于从所述电机接受驱动力的主组件侧齿轮22，以及一根连接轴18，其上设有由扭转面限定的孔17，所述孔17基本与所述齿轮22共轴；所述处理卡盒包括一个电摄影感光鼓7；
可作用在所述感光鼓7上的处理装置(8，10，11)；以及
一个可与上述扭转表面接合的扭转的凸起16，所述凸起16设置在所述感光鼓7的纵向端，其中，当所述主组件侧齿轮22随相互接合的所述孔17和凸起16转动时，旋转驱动力通过所述孔17和所述凸起16之间的接合从所述齿轮22传递至所述感光鼓7。
扭转的凸起16设置在所述感光鼓7的纵向端，具有一个非圆形的横截面，并与所述感光鼓7的转动轴线基本共轴，其中，所述感光鼓7的所述凸起16所具有的尺寸和形状使其可以占据相对于传动可转动件(主组件侧齿轮22)的一凹部17的第一相对转动位置，在该位置上允许其间的相对转动运动，并且可以占据一个相对于所述传动可转动件的所述凹部17的第二相对转动位置，在该位置上可防止在一个转向上的相对转动运动，所述传动可转动件的转动轴线和所述感光鼓7的转动轴线是基本对准的。
第三将描述从主组件13拆卸处理卡盒B以便更换处理卡盒B的操作或卡纸处理。
为了从主组件13拆下处理卡盒B，必须松开联结机构的联结。在连接轴18中形成的凹部17是扭转的，以便在驱动转动中将鼓轴凸起16拉入凹部17中。因此，在联结机构中，旋入凹部17的鼓轴凸起16可通过与传动转向相反方向上转动连接轴18而顺利地松开。
在图示实施例中，在拆卸处理卡盒B之前，打开用于盖住卡盒安装部分的开/闭盖14。结果，凸轮杆28与开/闭盖14的打开运动同步地升起，使与凸轮杆的凸轮面(低垂向面28c、斜面28a和高垂向面28d)接触的连接轴凸缘19反抗压簧26的弹力被斜面28a压迫，以便将连接轴18缩向鼓主动齿轮22，从而压缩压簧26。
在这种情形中，由于鼓主动齿轮22受到支承，不在轴向上移动，并连接于分别受到负载作用的齿轮系(未画出)，因而当鼓主动齿轮22正沿扭转的齿轮侧连接凹部21的螺纹部分在相反于传动方向的方向上转动时，连接轴18滑向传动板24，从而旋入鼓主动齿轮22的中心。也就是说，由于连接轴18在相反于传动方向的方向上被旋入，因而只要打开开/闭盖14就可松开鼓轴凸起16和连接轴凹部17之间的联结。由于连接轴18被阻止在从主组件框23缩向主动侧的位置上，因而无需进行其它操作就可以拆下处理卡盒B。
按照图示实施例，当鼓轴凸起16和连接轴凹部17之间的接触部分处的扭转角选择得等于连接轴凸起20和齿轮侧连接凹部22之间的接触部分处的扭转角时，在联结器松开的过程中，可以实现下述操作。也就是说，即使连接于鼓主动齿轮22的齿轮系的阻力大，而连接于螺旋齿轮37a的齿轮系的阻力也大，连接轴18也可以无需移动鼓主动齿轮22和感光鼓7而被从感光鼓7侧移至传动板24侧。因此，当打开开/闭盖14时，作用在其上的负载变小。
因此，鼓轴凸起16、连接轴凹部17、连接轴凸起20和齿轮侧连接凹部21的扭转角可以制得较大(较大的扭转)。当扭转角选得较大时，感光鼓7可在轴向上被强大地吸引，从而保证感光鼓7的轴向定位。另外，由于鼓主动齿轮22在轴向上不移动，联结装置在主组件13中占据的空间不大，从而使主组件13更为紧凑。〔第二实施例〕
下面对照图12描述本发明的第二实施例。顺便讲一讲，由于处理卡盒B和电摄影成像设备A的基本结构与第一实施例相同，与第一实施例中相同的构件使用相同的标号并不再对其赘述。
图12的剖视图用于说明主组件13、处理卡盒B和联结装置。
塞紧在传动金属板24上的(阶梯)凿密轴25具有相互共轴的大直径轴部25a和小直径轴部25b。大直径轴部25a装配在连接轴18中形成的大直径圆孔18c中。阶梯凿密轴25的小直径轴部25b装配在靠近感光鼓7在连接轴18中形成的小直径圆孔18d中。连接轴18在X-Y方向(垂直于轴向)上的定位是通过在纵向上长的范围内将轴装配在大直径轴部25a和小直径轴部25b内而实现的。
用于将连接轴18压向感光鼓7的压簧26装在阶梯凿密轴25的小直径轴部25b上，使压簧26的一端抵靠在大直径轴部25a和小直径轴部25b之间的肩部25c上。压簧26的另一端由连接轴18内形成的止推凸缘部分18b压迫，因而使压簧可被压缩。与连接轴18中形成的大直径圆孔18c和小直径圆孔18d共轴的连接轴18的鼓侧圆柱形轴部18e装配在连接轴承27的一个径向轴承部分27a中。
与连接轴承27的径向轴承部分27a共轴的连接轴承27的轴部27f装配在主组件框23中形成的定位基准孔23a中。因此，传动金属板24和主组件框23围绕连接件的中心装配和定位。
通过将塞紧在传动金属板24上的其它凿密轴(未画出)装配在主组件框23中形成的其它长孔中的方式，使凿密轴25在径向上定位。
如上所述，作为齿轮系(未画出)的旋转轴的凿密轴(未画出)安装在传动金属板24上，使用阶梯凿密轴25作为主组件框23和传动金属板24在X-Y平面上的定位基准，将金属板24固定在主组件框23上时，传动系统可以通过使用联结装置的方式高精度地绕鼓的轴线定位。〔第三实施例〕
下面对照图9描述联结装置的另一实施例，它作为将成像设备主组件13的驱动力传至处理卡盒B的驱动力传递机构。与第一实施例相同的构件使用相同的标号并不再赘述。
鼓轴凸起(感光鼓侧连接轴)16是用导电材料制成的，它具装配和固定在感光鼓7上的扭转三棱柱。
通过用导电塑料制成整个鼓凸缘37(图8)的方式，使鼓轴凸起16电气连接于铝鼓筒7a。塞紧在传动金属板24(例如由铁制成)上的凿密轴25由金属材料(例如铁)制成。装在凿密轴25上以便在止推方向上滑动的连接轴18，由(传动金属板24附近的)扭转三棱柱构成的连接轴凸起20，以及装配在由(感光鼓7附近的)扭转三棱柱构成的鼓轴凸起16上的连接轴凹部17是由导电树脂制成的。标号22代表鼓主动齿轮，它将驱动力从驱动电机(未画出)传至感光鼓7并具有一个中心鼓主动齿轮凹部21，由连接轴18的扭转三棱柱构成的连接轴凸起20穿过该凹部21在扭转中滑动；标号26代表由导电材料(例如弹簧钢)制成的压簧，它总是将连接轴18偏压向感光鼓7。也就是说，虽然机构具有与第一实施例相同的结构，但是，其构件是用与第一实施例不同的材料制成的，因而在鼓筒7a和传动金属板24之间形成了电气连接。
象结合第一实施例的操作所作的描述那样，当启动驱动电机(未画出)时，连接轴18被压在装在主组件13中的处理卡盒B的鼓轴凸起16上，使导电的连接轴18抵靠感光鼓7的鼓轴凸起16。因此，(由于记录媒介和鼓间摩擦)在固定感光鼓7的感光层的金属件上所带电荷可以通过导电的鼓轴凸起16、导电的连接轴18、金属压簧26、金属凿密轴25及传动金属板24而接地。〔第四实施例〕
下面将描述联结装置的另一实施例，联结装置用作驱动力传递机构，它用于将驱动力从成像设备主组件传递至处理卡盒B。与前述各实施例相同的构件使用相同的标号并不再赘述。
如图13所示，一个卡盒侧连接件设置在感光鼓7的一个纵向端上，感光鼓装在处理卡盒B上。卡盒侧连接件由一个鼓轴凸起16构成，它设置在固定于感光鼓7一端的鼓凸缘37上。在其上形成鼓轴凸起16的鼓轴15用作鼓的转动轴。感光鼓的主动侧通过由轴承24的延伸部支承鼓轴15或通过由轴承24直接支承感光鼓7端部的圆周而受到支承。在图示实施例中，鼓轴凸起16是与鼓凸缘37整体形成的，并设置在感光鼓7的中空鼓筒7a的内部。
鼓轴凸起16具有扭转棱柱的结构，更具体来说，它具有基本等边三角形的横截面，且在轴向上逐渐轻度扭转。与鼓轴凸起16接合的连接轴凹部17具有多边形形状的横截面且在轴向上轻度扭转。连接轴凹部17设在连接轴18的一个端部中。在连接轴18的另一端，一连接轴凸起20设置在一个与连接轴凹部17共轴的连接轴凸缘19上，凸起20由一个以相同方向、相同螺距扭转的多棱柱(更具体来说是基本等边的三棱柱)构成。
来自驱动电机(未画出)的驱动力通过齿轮系(未画出)传至一个鼓主动齿轮22，鼓主动齿轮22将驱动力传至处理卡盒B。驱动力从鼓主动齿轮22通过联结器传至连接轴18，该联结器由在鼓主动齿轮22中心形成的齿轮侧连接凹部21和连接轴18的连接轴凸起20构成。通过将鼓轴凸起16装配在与连接轴凸起20为整体的连接轴凹部17中，连接轴凸缘19插入，从而驱动力传至处理卡盒B。
这样，鼓主动齿轮22与处理卡盒B的鼓轴整体地转动。在这种情形中，连接轴18的连接轴凹部17连同感光鼓7的鼓轴凸起16一起移入感光鼓7的内部。
在上述布置中，当感光鼓转动时，由于三角形鼓轴凸起16带有间隙地装配在三角形连接轴凹部17中，轴线由于自定心作用处于垂直于轴向的方向上。在这种情形中，通过处理卡盒B在主组件13的卡盒安装部分中的安装及支承，使感光鼓7的从动侧的轴线定位，在感光鼓的主动侧，感光鼓7相对于卡盒框架浮动地支承，或者卡盒框架相对于主组件浮动地支承。
在图示实施例中，连接轴和鼓轴之间的接合和脱开是通过相对于连接轴的凹部17接合和脱开感光鼓7的鼓轴凸起16而实现的，但是只要扭转角和扭转方向相同，在鼓轴中也可以形成具有多边形横截面的扭转孔，且在连接轴18上设置用于接合该孔的扭转多棱柱。
在鼓主动齿轮22的中心形成的扭转孔及扭转连接凸起20并不局限于多边形横截面，也可以是螺旋线对或螺旋花键。另外，在鼓主动齿轮22中的中心上可以设置扭转凸起，而在连接轴中形成扭转孔。
在上述各实施例中，虽然使用螺旋压簧在轴向上偏压连接轴18，但是，也可以使用在轴向上层叠的多个锥形压缩盘簧。
按照前述各实施例，由于联结器是由具有多边形横截面的扭转孔和扭转多棱柱构成的，因而可以改善传动的转动精度，因此，电摄影感光鼓的转动精度得以改善。
另外，按照上述各实施例，驱动力能够可靠地从主组件传至电摄影感光鼓。(在成像过程中)当传递驱动力时，设在主组件上的连接件的转动中心可以基本与设在电摄影感光鼓上的连接件的转动中心对准。
按照上述各实施例，(在成像过程中)当传递驱动力时，电摄影感光鼓以及处理卡盒相对于主组件的定位精度，由于感光鼓被吸引向主组件而可以得到改善。当不传递驱动力时(当非成像过程中，开/闭盖打开时)，成像设备主组件和处理卡盒间的联结被脱开，因此处理卡盒从成像设备主组件的脱开可操作性可以得到改善。
按照上述各实施例，由于具有小直径的连接轴在止推方向上被移动，因而无需为转动件的移动提供大的空间，从而使整个成像设备更为紧凑。通过将偏压连接件的弹簧布置在连接轴内，整个成像设备更为紧凑。另外，当拆下处理卡盒时，即，当联结器被脱开时，由于在主组件侧的主动齿轮不转动，因而不产生大的负载，从而改善了操作性。
由于连接轴移动装置设置得使连接轴有移动范围，因而无需为移动装置提供安装空间，从而使成像设备主组件更为紧凑(即，减小了主组件的长)。另外，由于用来在止推方向上使转动件定位的止推轴承件与连接轴的径向轴承件整体形成，因而改善了装配操作性。
当脱开联结器时，无需提供用于松开驱动力传递装置的机构，从而减少了零件数目，提高了生产率。多个齿轮系可直接连接于转动件，从而可以减少齿轮总数。因此，使设备更为紧凑，价格更低廉。
由于连接轴的中心对准电摄影感光鼓的中心，当成像设备主组件的驱动力传递装置制成一个单元时，可以提高这种单元的定位精度。另外，由于电摄影感光鼓和连接轴之间的配合区域设置在固定电摄影感光鼓的感光层的鼓筒内，因而电摄影感光鼓在止推方向上的尺寸可以减小。
由于连接件压配合在电摄影感光鼓中，且成像设备主组件的连接件是由导电树脂或金属制成的，因而能够可靠地使电摄影感光鼓上所带电荷接地。
如上所述，按照本发明可以改善联结器的松开操作性。

Claims (12)

1.一种在其上能够可卸式安装处理卡盒(B)的电摄影成像设备(A)，所述设备包括：
一个卡盒安装部分(35)，用于可卸式地将一处理卡盒安装在所述设备的卡盒安装位置上，所述处理卡盒(B)包括一个电摄影感光鼓(7)，在所述电摄影感光鼓一端设有与所述感光鼓(7)共轴延伸的扭转凸起(16)；
一个电机；
一根可转动的驱动件(22)，用于从所述电机接受驱动力；
一个在所述驱动件(22)内形成且与其共轴的第一扭转孔(21)；
一根可转动的连接轴(18)，它受支承以作轴向运动且在其一端第二扭转凸起(20)，所述第二扭转凸起可装配在所述可转动的驱动件(22)的所述第一扭转孔(21)内，所述连接轴(18)在其另一端设有一个可与所述感光鼓(7)的所述扭转凸起(16)接合的第二扭转孔(17)，其中所述第一扭转孔(21)、所述第二扭转孔(17)和所述第二扭转凸起(20)具有基本相同的扭转角度和方向；以及
用于使所述连接轴(18)作轴向移动的移动装置(28)；
其中当所述处理卡盒安装在所述卡盒安装位置(35)上，且所述可转动的驱动件(22)在驱动方向上转动时，一个转动驱动力从所述可转动的驱动件(22)通过所述可转动的驱动件(22)的所述第一扭转孔(21)和所述连接轴(18)的所述第二扭转凸起(20)之间的接合，以及所述连接轴(18)的所述第二扭转凸起(20)和所述感光鼓(7)的所述扭转凸起(16)之间的接合传至所述感光鼓(7)。
2.如权利要求1所述的电摄影成像设备，其特征在于：还包括一个弹簧件(26)，用于将所述连接轴(18)偏压向所述电摄影感光鼓(7)的所述安装位置。
3.如权利要求1所述的电摄影成像设备，其特征在于：所述连接轴(18)布置成当它被所述移动装置(28)从所述电摄影感光鼓(7)退回时，它被转动以便不向所述电摄影感光鼓(7)施加转动力。
4.如权利要求1所述的电摄影成像设备，其特征在于：所述连接轴(18)可在其轴向上在一个第一位置和一个第二位置之间移动，在所述第一位置上，所述连接轴(18)的第二扭转孔(17)可与安装在成像设备上的处理卡盒(B)的感光鼓(7)的扭转凸起(16)接合，在所述第二位置上，所述连接轴(18)的第二扭转孔(17)不与安装在成像设备上的处理卡盒(B)的感光鼓(7)的扭转凸起(16)接合。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电摄影成像设备，其特征在于：一个开/闭件(14)设置在成像设备主体中，所述连接轴(18)相应于所述开/闭件(14)的打开操作沿轴向移动。
6.如权利要求4所述的电摄影成像设备，其特征在于：一个开/闭件(14)设置在成像设备主体中，所述连接轴(18)当所述开/闭件(14)移向打开位置时从其第一位置移向其第二位置。
7.如权利要求1至4中任一项所述的电摄影成像设备，其特征在于：所述可转动的驱动件(22)由一螺旋齿轮构成。
8.如权利要求1至4任一项所述的电摄影成像设备，其特征在于：所述各扭转凸起具有扭转三棱柱形状，所述各扭转孔的横截面基本呈三角形。
9.如权利要求8所述的电摄影成像设备，其特征在于：所述三棱柱形状的角部被侧圆。
10.如权利要求1至4中任一项所述的电摄影成像设备，其特征在于：还包括作用在所述感光鼓(7)上的处理装置(8，10，11)。
11.如权利要求10所述的电摄影成像设备，其特征在于：所述处理装置包括：
用于使所述感光鼓(7)充电的充电装置(8)；
用于使在所述感光鼓(7)上形成的潜像显影成墨粉图像的显影装置(10)；或
用于清除所述感光鼓(7)上的残留墨粉的清洁装置(11)。
12.一种用于向可卸式地安装在成像设备上的感光鼓(7)传送转矩的连接件，所述连接件包括：
一个圆筒形本体部分(18)；
所述圆筒形本体部分的第一端具有一个限定一个第一扭转棱柱(20)的孔或一个限定第一扭转棱柱的凸起；以及
所述圆筒形本体部分的第二端具有一个限定第二扭转棱柱的孔(17)或一个限定第二扭转棱柱的凸起；
其中所述第一和第二扭转棱柱共轴并具有基本相同的扭转角度。
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