CN1180317C - 成像装置及其使用的传送纸的方法 - Google Patents

Abstract

披露了一种通过在以感光鼓单元为中心的四个象限的方位设置一个转印滚筒、一个显影单元、一个光学单元和一个供纸单元，以改进纸的传送路径的成象装置及其使用的传送纸的方法，从而保护光学单元免受机械撞击或震动，易于对吸附到转印滚筒的纸的卡纸进行处理且简化整体结构。

Description

成像装置及其使用 的传送纸的方法

本发明涉及一种如打印机、复印机和传真机的成像装置及其使用的传送纸的方法，特别涉及一种通过沿以感光鼓单元为中心的四个象限的方向设置一个转印滚筒、一个显影单元、一个光学单元和一个供纸单元来改进纸的传送路径的成像装置及其使用的传送纸的方法，以减小所供纸的弯曲角度和简化壳体的内部结构。

传统的成像装置如图1所示。下面说明传统成像装置的结构和工作过程。

成像装置包括一个把作为记录介质的纸2叠放在其上的供纸盒1；一个提供纸2的供纸单元3；一个把纸2吸附在其上的转印滚筒4；一个光学单元5；一个感光鼓单元6；一个包括显影器的显影单元7，用于将光学单元5所辐射出的光在感光鼓单元6上所形成的潜象显影成一个可见影象；一个把转印到纸2上的彩色影象定影的定影单元8；一个将纸2排出的排出单元9。

在显影单元7上，装有四个显影器7a到7d且它们以转塔7e的中心轴为中心转动以选择性地显影出四种颜色的色粉影象。

另外，如图2所示，7a到7d中的每个显影器都包括一个与感光鼓6a相接触的显影辊11；一个向显影辊11提供色粉的色粉供给辊12；一个控制吸附到显影辊11上的色粉数量的刮板13；一个把色粉提供给色粉供给辊12的搅拌器14；和一个形成在显影单元中的分离壁15。

下面说明具有上述结构的成像装置的工作过程。

当感光鼓6a转动时，与感光鼓6a表面接触的充电辊6b借助供电电压使感光鼓6a的表面充电。同时，感光鼓6a如图2的箭头所示逆时针旋转，且光学单元5对该充电表面曝光。换句话说，来自光学单元5的激光束被调制成某一确定数据形式，且可选择地曝光已充电感光鼓6a的表面，因而形成一个静电潜象。

当已曝光的感光鼓6a继续转动时，靠近显影单元7的一个显影器7a的显影辊11。此处，显影器7a中所接收的色粉由搅拌器14提供给横跨分离壁15的色粉供给辊12，之后通过色粉供给辊12和显影辊11的摩擦操作被充电。已充电的色粉被吸附在显影辊11的表面上形成一个厚的涂层。同时，当显影辊11顺时针方向转动时，吸附到显影辊11表面的色粉的厚度由刮板13适当地加以控制。

以后，当感光鼓6a和显影辊11相互接触时，由一个提供给显影辊11的偏置电压所形成的电势充上负电的色粉从显影辊11的表面移至感光鼓6a的表面显影静电潜象，因而形成可见影象。

供纸盒1中所接收的纸2由供纸单元3中的供纸辊3a提供，且纸2的前部由定位辊3b校准。当转印滚筒4顺时针转动时，定位辊3b靠近纸2且纸2被吸附到转印滚筒4上并转动，因此纸2被移至感光鼓6a。由于色粉的可见影象已形成在感光鼓6a中，感光鼓6a上的色粉被转印滚筒4内侧供给的电压转印到纸2上。

为了显影其它颜色的色粉，用一个清洁刮板6c清除感光鼓6a上的色粉。之后，进行充电和曝光操作。当通过将显影单元7转动90度使下一个显影器7b靠近感光鼓6a时，吸附纸2的转印滚筒4被转动且纸2靠近下一个显影器7b的显影辊11，因此第二种颜色的色粉显影在预先已显影第一种颜色的色粉的纸2上。

如所述，为了实现四种颜色的全色影象，上述过程被重复进行四次。

形成有全色影象且被吸附在转印滚筒4上的纸2被转动并通过分离器10的操作从转印滚筒4的表面分离，而后，传送给定影单元8。在色粉被定影在纸2上之后，纸经排出单元9排出，之后叠放在收纸台中。

但是，上述传统的成像装置有以下几个问题。

第一，不便于更换消耗品。也就是，由于感光鼓6a通常是经成像装置的横向侧更换的，故必须沿轴向方向移动感光鼓6a。此时，感光鼓6a表面因与横向侧边缘接触可能被损坏。另外，为了释放与转印滚筒相连接的部分，要附加一个释放单元，不够方便。

第二，由于显影器7a至7d的更换在一个特定位置进行，为了将显影单元移至更换位置处，需要一个与驱动系统分开设置的手动旋转开关单元。

第三，在操作中，当吸附到转印滚筒上的纸被卡住时，需用手动杆操作释放单元以形成一狭小空间从而进行卡纸处理，以便抓住纸的前端或后端，并将其抽出。在这种情况下，当这一狭窄空间因装置的小型化而变小时，卡纸处理就更加困难。特别是，在纸的前端或末端处在难于经狭窄空间被抓住的位置时，就需要一个附加的装置。

因此，本发明的一个目的是保护光学单元免受机械撞击或振动。

本发明的第二个目的是在更换感光鼓时使感光鼓避免受损。

本发明的第三个目的是不需使用分离装置便可容易地更换显影器。

本发明的第四个目的是便于对吸附到转印滚筒上的纸的卡纸进行处理。

本发明的第五个目的是通过简化传送纸的路径减少卡纸的发生。

本发明的第六个目的是简化整体结构。

根据本发明的一个方面，提供一种成像装置，包括：一个壳体，其上部安装有一个可打开和关闭的盖；一个感光鼓单元，静电潜象形成在其上，并用色粉加以显影；一个供纸单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第四象限的方位上且从供纸盒供纸；一个转印滚筒单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第一象限的方位上且吸附由所述供纸单元提供的所述纸；一个显影单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第二象限的方位上且向所述感光鼓单元提供色粉；一个光学单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第三象限的方位上且在所述感光鼓单元上形成静电潜象；一个定影单元，它设置在所述转印滚筒单元的上侧且把色粉定影在完成转印的所述纸上；以及一个排出单元，它将带有已定影色粉的纸排出；其中，所述盖的两个横向侧被延伸至低于所述转印滚筒单元、感光鼓单元和所述显影单元的各转动轴。

简要说，一种成像装置包括一个盖被连接以便打开和关闭壳体的上部。转印滚筒、显影单元、光学单元和供纸单元以感光鼓单元为中心被设置在第一至第四象限的方位。另外，在转印滚筒的上侧设置了一个定影单元和一个排出单元。该盖的两个横向侧延伸到低于转印滚筒、感光鼓单元和显影单元的各旋转轴的位置。

另外，位于感光鼓单元下部的清洁刮板在色粉从感光鼓转印到转印滚筒之后把剩下的废色粉清除掉。最好是，在感光鼓的下侧，有一个收集由清洁刮板清除掉的废色粉的废色粉盒。沿废色粉盒的纵向方向有一入口，以使废色粉能准确地流入。安置废色粉盒时应使其入口与清洁刮板重叠。

根据本发明的另一方面，被供纸盒排放的纸通过供纸单元且沿能使叠放在供纸盒中的纸的表面面朝转印滚筒表面的传送路径吸附到转印滚筒上，因而被传送给感光鼓。

最好是，已排放的纸以与供纸盒中叠放的纸的平面成90度地弯曲地吸附到转印滚筒上。

当结合附图对本发明具体说明时，本发明的更完整的评价和其许多附属优点将变得更好理解和更加清楚，附图中同样的标号表示相同或相似的元件，其中：

图1是说明传统成像装置的纵向视图；

图2是说明图1中显影器的结构的放大视图；

图3是说明传统的充电、曝光、显影、转印和清洁操作的简图；

图4是说明本发明的成像装置的结构的纵向视图；

图5是说明图4中显影器的结构的放大视图；

图6是说明本发明的充电、曝光、显影、转印和清洁操作的简图；

图7是应用于本发明的废色粉盒的透视图。

上述发明的目的、特征和优点参照附图通过最佳实施例将被更清楚地理解。

如图4所示，根据本发明的成像装置，盖20a铰链连接到壳体20上并在壳体20的上部被打开/关闭。与壳体20接触的盖20a的边缘向下延伸以使转印滚筒24、感光鼓单元26和显影单元27的各旋转轴能暴露出来。这样，当盖20a打开时，易于更换显影单元27的显影器或转印滚筒24。

在壳体20的内部，在以感光鼓单元26为中心的四个象限中，在第一象限放置转印滚筒24；显影单元27位于第二象限；光学单元25位于第三象限；及供纸单元23位于第四象限。在壳体20的最底部，设置有堆放有多张纸22的供纸盒21。

光学单元25固定在显影单元27的下侧，因此避免了机械撞击和震动。

供纸单元23包括一个供纸辊23a和一个定位辊23b。另外，感光鼓单元26包括一个顺时针旋转的感光鼓26a、一个充电器26b和一个清洁刮板26c。

清洁刮板26c位于感光鼓26a的下侧，且在色粉被从感光鼓26a转印到转印滚筒24上之后清除感光鼓26a上残留的色粉。在感光鼓的下侧有一个沿纵向方向的废色粉盒40。如图4和7所示，废色粉盒40的入口40a被设置成与清洁刮板26c重叠，以使清洁刮板26c从感光鼓26a上所收集的废色粉能准确地流入入口40a中。

另外，显影单元27包括四个显影器27a到27d用于四种颜色的色粉。27a到27d中的每个显影器都包括一个显影辊31、一个色粉供给辊32、一个控制色粉量的刮板33。此处，刮板33位于显影辊31的下侧以与显影辊31的外周相接触。在被显影器27a到27d的分离壁35分割的色粉容器内，设有一个搅拌器34。在显影辊31的上侧，设有一个色粉收集辊36。

在转印滚筒24的上侧，设有一个定影单元28和一个排出纸的排出单元29。

由于本发明的结构特点，当盖20a打开时，转印滚筒24、感光鼓单元26和显影单元27被暴露出来，因而易于更换显影器27a至27d或转印滚筒24。在更换感光鼓26a或废色粉盒40时，应先取出转印滚筒24和显影单元27之后，再进行更换。

另外，当纸22吸附到转印滚筒24上时，即使发生卡纸，一旦打开盖20a，由于转印滚筒24沿纵向被曝露出来，纸22也能很容易地被取出。

按常规，这种结构是复杂的。也就是说，把清洁刮板6c设在感光鼓6a的上侧，而废色粉盒设在感光鼓6a的横向侧。此处，废色粉经一个单独的螺杆传送。

但是，在本发明中，通过把废色粉盒设在感光鼓26c的下侧可很快地收集被清除的色粉。另外，由于供纸单元23、定影单元28和排出单元29设在转印滚筒24的上侧和下侧的空隙处，壳体20的尺寸可以缩小。

下面说明本发明的纸22的传送路径。

如图4和5所示，叠放在供纸盒21中的纸22由供纸辊23a从供纸盒21中排出，且纸22的前端被对齐，以使纸22能通过定位辊23b提供给上侧。

经过定位辊23b的纸22垂直上移且经过感光鼓26a被吸附到逆时针转动的转印滚筒24的外圆周上。同时，色粉从感光鼓26a转印到吸附在转印滚筒24上的纸22上。

之后，显影单元27旋转90度。在纸22被转印滚筒24转动一次之后，另一种颜色的色粉被转印到纸22上。

参照图6对感光鼓26a的曝光、充电和显影操作加以说明。

感光鼓26a被光学单元25所辐射的光曝光，且由邻近的充电器26b充电。

在所选择的一个显影器中，当搅拌器34旋转且色粉横跨分离壁35被提供时，色粉供给辊32向显影辊31提供色粉。

当显影辊31靠近感光鼓26a时，色粉在其表面上有被光学单元25形成的静电潜象的感光鼓26a上显影，因此形成可见的影象。

当在感光鼓26a表面上显影的色粉被转印滚筒24转印到纸22上之后，成像操作被完成。废色粉被收集在位于清洁刮板26c下侧的废色粉盒40中。

上述曝光、充电、显影、转印和清洁操作被重复进行四次，从而，四种颜色的影象被显影在纸上。

之后，用一个分离器30把纸22从转印滚筒24上分离，并传送给用于将显影的色粉固定在纸22上的定影单元28。

穿过定影单元28的纸22被排出单元29排放到位于盖20a上表面的收纸台中。

根据本发明，纸从供纸盒排放且沿向上方向所形成的传送路径被吸附到转印滚筒上。之后，纸被向下传送并靠近感光鼓。因此，在纸从被排放后直到靠近感光鼓之前，将主要沿转印滚筒的外周转动。

由于纸的转动半径增加，易于完成纸的传送，因此避免了卡纸。

在最佳实施例中，为了增大旋转半径，被排放的纸以与堆放在供纸盒中的纸的平面成90度弯曲地被吸附到转印滚筒上。因此，供纸盒中所堆放的纸的表面与转印滚筒的表面接触。

该角度可根据供纸盒与转印滚筒之间的位置关系而改变。它可根据壳体的整体尺寸，弯曲的角度和文件的转动半径进行适当的选择。

另外，卡纸处理变得容易，且由于文件的转动半径大，因而在使用厚纸的情况下，卡纸现象也能减少。

尽管已经描述和说明了本发明的最佳实施例，进行各种变化和改进对本领域普通技术人员来讲是易于理解的，且不必脱离本发明的精神范围就可进行元件的等效替换。另外，不必脱离本发明的中心思想就可对其教导的根据特殊情况进行许多改进。因此，本发明不限于所设想的最佳方式描述的特定的实施例，而是包括了所有落入附属权利要求范围内的实施例。

Claims (5)

1.一种成像装置，包括：

一个壳体，其上部安装有一个可打开和关闭的盖；

一个感光鼓单元，静电潜象形成在其上，并用色粉加以显影；

一个供纸单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第四象限的方位上且从供纸盒供纸；

一个转印滚筒单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第一象限的方位上且吸附由所述供纸单元提供的所述纸；

一个显影单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第二象限的方位上且向所述感光鼓单元提供色粉；

一个光学单元，它设置在以所述感光鼓单元为中心的第三象限的方位上且在所述感光鼓单元上形成静电潜象；

一个定影单元，它设置在所述转印滚筒单元的上侧且把色粉定影在完成转印的所述纸上；以及

一个排出单元，它将带有已定影色粉的纸排出；

其中，所述盖的两个横向侧被延伸至低于所述转印滚筒单元、感光鼓单元和所述显影单元的各转动轴。

2.如权利要求1的成像装置，其中

所述感光鼓单元包括：

一个感光鼓；

一个充电器，设置得与所述感光鼓的外周相接触；以及

一个清洁刮板，它设置在所述感光鼓的下侧并在色粉从所述感光鼓转印到所述转印滚筒上之后去除残留在所述感光鼓上的废色粉。

3.如权利要求2的成像装置，其中，在所述感光鼓的下侧，形成一个收集由所述清洁刮板除去的废色粉的废色粉盒。

4.如权利要求3的成像装置，其中，在所述废色粉盒处，为了使所述废色粉准确地流入，沿纵向方向与所述清洁刮板重叠地形成了一个入口。

5.如权利要求1的成像装置，其中，所述显影单元装备有对应于多种颜色的多个显影器，所述显影器的每一个都包括一个显影辊；一个色粉供给辊；一个控制色粉量的刮板，该刮板被设置成与所述显影辊的外圆周的下部接触；一个搅拌器，它设在由分离壁分隔开的色粉容器内；和一个色粉收集辊，它被设置成与所述显影辊外圆周的上部相接触。

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