CN1734365A - 成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改进的成像装置，其包括具有感光体的第一显影单元。本发明还提供了包括显影辊的第二显影单元，所述显影辊可移动地安装，以使显影辊选择性地与感光体接触。一施压构件选择性地对第二显影单元施压。所述显影辊在显影过程中与感光体接触，并在显影过程完成后与感光体分开。

Description

成像装置

技术领域

本发明涉及一种成像装置。具体而言，本发明涉及一种在图像显影过程中显影辊与感光体接触并在显影过程结束后显影辊与感光体分开的成像装置。

背景技术

通常，诸如激光打印机、发光二极管(LED)打印机、数字复印机、传真机以及多功能设备之类的成像装置传输图像信号。该图像信号根据输入数字信号作为可视图像被转印到诸如纸张的打印介质上，以打印该图像。这种成像装置通常包括显影单元、激光扫描单元、转印介质以及定影单元。

显影单元包括感光体，可视图像在感光体上显影。显影单元还包括显影辊，用以将显影剂传送至感光体，并使可视图像在感光介质上显影。通过激光扫描单元照射来的激光束，在感光体的表面上形成与可视图像对应的静电潜像。转印到感光体的显影剂被转印至通过感光体和转印介质之间的打印介质。然后打印介质穿过定影单元。结果，施加高温和高压的定影单元将转印到打印介质上的可视图像熔合并定影到打印介质上。

采用显影单元对图像显影的方法分为接触型显影法和非接触型显影法。在接触型显影法中，显影辊与感光体旋转接触。或者，在非接触型显影法中，显影辊不与感光体接触，从而相对于感光体旋转并保持预定的显影间隙。

在接触型显影法中，显影辊的显影性能很高。此外，显影辊的显影结构简单，并且显影辊和感光体的外部尺寸参数是灵活的。然而，相对较难实现的是显影辊的高速旋转。高速旋转相对较困难的原因在于，显影辊因与感光体接触而造成磨损。显影辊还对环境参数敏感，因此，可能损害高分辨率，并且当显影辊长期不使用时，可能会挤压显影辊的表面。

在非接触型显影法中，可实现高分辨率，显影辊的高速旋转也是可能的。然而，由于高速旋转，常常使显影辊表面上的墨粉散开。因此，可能沾污显影辊，而且也不能保持预定的显影间隙。

因此，近来，将显影辊配置为在显影过程中与感光体接触。但是，在显影过程完成后或者在显影单元不工作时，显影辊不与感光体接触。因此，需要多个操作上与驱动源相连以接收动力的齿轮系，从而使显影辊工作。结果，显影辊具有相对复杂的结构。

因而，人们仍需要一种改进的成像装置，其采用接触型和非接触型显影方法的结合以接收来自驱动源的动力。

发明内容

本发明的一个方面是要至少解决上面的问题和/或缺点，并至少提供了下述优点。因此，本发明的一个方面是提供一种改进的成像装置，其采用接触型和非接触型显影法的结合，从而准确地接收驱动力，以将振动及噪音减到最小。

为实现本发明的上述方面，本发明提供了一种成像装置，其包括具有感光体的第一显影单元。还设置了包括显影辊的第二显影单元。显影辊可移动地安装以选择性地与感光体接触。施压构件选择性地对第二显影单元施压，以使显影辊在显影过程中与感光体接触，但在显影过程完成后与感光体分开。

本发明的成像装置还可包括动力传输单元，其包括用于将动力从驱动源传输至第二显影单元的奥海姆连轴节(Oldham coupling)。

当施压构件对第二显影单元施压时，显影辊与感光体接触；但是，当施压构件与第二显影单元分开时，显影辊借助第一弹性构件与感光体分开。

本发明的成像装置还包括第一弹性构件，其弹性偏置第二显影单元，以使第二显影单元与第一显影单元分开。

成像装置还可包括一铰接轴，用于将第二显影单元铰接于第一显影单元上，以便第二显影单元旋转，其中第一弹性构件安装于铰接轴上。

本发明另一方面提供了一种成像装置，其包括具有感光体的第一显影单元。第二显影单元具有显影辊，并可移动地安装，以使显影辊选择性地与感光体接触。施压构件选择性地向第二显影单元施压，其中显影辊在显影过程中与感光体接触，但在显影过程完成后与感光体分开。第二弹性构件将第二显影单元朝第一显影单元弹性偏置。

当施压构件向第二显影单元施压时，显影辊与感光体分开；但当施压构件与第二显影单元分开时，显影辊借助第二弹性构件与感光体接触。

成像装置还可包括一铰接轴，其将第二显影单元铰接于第一显影单元上，以便第二显影单元旋转。第一显影单元可设置于第二显影单元的上面。

通过下面结合附图并公开了本发明优选实施例的详细描述，本发明的其它目的、优点及特征对本领域技术人员来说变得显而易见。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点及优点将更加显而易见，其中：

图1是根据本发明一个实施例的成像装置的示意图；

图2及图3是如图1中所示的显影单元的截面图；

图4是如图2中所示的动力传输单元的截面图；

图5A及5B是图示根据本发明一个实施例的奥海姆连轴节的工作的视图；

图6是图示与显影辊的旋转轴连接的图5所示奥海姆连轴节的视图；

图7及图8是根据本发明另一实施例的显影单元的视图；以及

图9及图10是采用了多个图7及图8中所示的显影单元的成像装置的示意图。

在所有的附图中，相同的附图标记理解为指的是相同的元件、特征及结构。

具体实施方式

说明书中限定的内容，如详细的构造和元件，用于帮助全面地理解本发明的各个实施例。因此，本领域的技术人员会认识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可对这里所描述的实施例进行各种变化和修改。此外，为了清楚和简明，省略了对公知功能和构造的描述。

图1是根据本发明一个实施例的成像装置的示意图。参考图1，成像装置包括安装于主体100内部的显影单元200。主体100包括第一和第二显影单元230和210，施压构件130，铰接轴260，第一弹性构件270，送纸单元300，激光扫描单元400及定影单元500。

如图2所示，显影单元200包括第一和第二显影单元230和210。第一显影单元230包括第一壳体231，感光体232，清洁构件236以及充电构件234。第二显影单元210包括第二壳体211、显影辊212、供给辊214以及显影剂层调节构件216。

第一显影单元230固定于成像装置的主体100上。感光体232可旋转地安装于第一壳体231上。感光体232的一部分暴露于外部以便于转印。清洁构件236与感光体232接触，以去除留在感光体232上的多余的显影剂。在本实施例中，清洁构件236优选为带弹性的清洁刮片。充电构件234将感光体232的表面充电至预定电势。在本实施例中，导电橡胶辊与感光体232接触地旋转，并用作充电构件234。

第二显影单元210储存显影剂133并安装于主体100上，以便在铰接轴260上旋转。显影辊212面向感光体232，以便选择性地与感光体232接触，以优选在第二壳体211内旋转，并为感光体232供应显影剂133以形成图像。显影辊212优选为导电橡胶辊或者由铝材料制成的柱形金属辊；然而，也可以采用其它合适的材料。另外，可以对柱形金属辊的表面进行喷沙，并镀上镍(Ni)。供给辊214为显影辊212供应显影剂133。显影剂层调节构件216将显影辊212表面上的显影剂层调节至预定厚度。供给辊214沿着显影辊212旋转的方向旋转。而且，供给辊214将显影剂133供应至显影辊212与显影剂层调节构件216之间。通过将具有相对弹性的不锈薄片弯曲成具有大致“L”形构造来形成显影剂层调节构件216。显影剂层调节构件216固定于第二壳体211上以便与显影辊212接触。搅拌器218可旋转地安装于第二壳体211上以搅拌显影剂133。

施压构件130安装于第二显影单元210上以上下移动，从而选择性地向第二显影单元210的第二壳体211施压。可通过各种驱动装置来移动施压构件130，所述驱动装置例如为螺线管(未示出)及马达(未示出)。

铰接轴260连接第一显影单元230和第二显影单元210，并且该绞接轴支撑第一弹性构件270。铰接轴260是位于第二显影单元210上的可旋转的轴。由于第二显影单元210相对于第一显影单元230的旋转，使显影辊212与感光体232分开。

第一弹性构件270由绞接轴260支撑，以使第二显影单元210沿预定方向弹性偏置，并与第一显影单元230相隔预定距离。参考图2，在显影过程中，通过施压构件130使第二显影单元210向第一显影单元230偏置，从而使光导体232与显影辊212接触。然而，在显影过程之后，施压构件130沿参考字母A表示的方向移动，从而与第二显影单元210分开(图3)。因此，第二显影单元210通过第一弹性构件270沿参考字母C表示的方向枢转，从而使光导体232与显影辊212分开预定的距离G。

送纸单元300向显影单元200馈送打印介质。激光扫描单元400照射激光束到安装于显影单元200上的感光体232上，以形成与预期图像相应的静电潜像。定影单元500向穿过显影单元200的打印介质施加高温和高压，从而将图像定影于打印介质上。送纸单元300、激光扫描单元400以及定影单元500通常是公知的，为了清楚和简明，省略了对这些部件的详细描述。

图4是图示根据本发明一个实施例的动力传输单元250和驱动单元110的视图。参考图4，驱动单元110包括安装于成像装置的主体100上的驱动源(未示出)。第一驱动齿轮112将驱动源的动力传输至动力传输单元250并驱动第一显影单元230的感光体232。第二驱动齿轮114驱动第二显影单元210的部件。第一驱动齿轮112将动力传输至感光体齿轮251，从而使感光体232旋转。在本实施例中，第一驱动齿轮112与驱动源的驱动轴(未示出)同轴。

动力传输单元250包括显影辊齿轮252、供给辊齿轮254、第一和第二中间齿轮255和256、搅拌器齿轮258以及奥海姆连轴节280(参考图5A及5B)。显影辊齿轮252与显影辊212连接，供给辊齿轮254与供给辊214连接，搅拌器齿轮258与搅拌器218连接，奥海姆连轴节280与搅拌器齿轮258及第二驱动齿轮114连接。传输至搅拌器齿轮258的动力被传输至第二中间齿轮256，第二中间齿轮256将动力传输至第一中间齿轮255，第一中间齿轮255将动力传输至供给辊齿轮254及显影辊齿轮252。

当显影过程结束时，第二显影单元210旋转一预定角度。因而动力传输单元250也旋转。由于第二显影单元210的旋转，动力传输单元250的旋转轴改变。因而，当动力传输单元250的旋转轴移动时，动力传输单元250不能准确地接收来自第二驱动齿轮114的驱动力。因此，为解决这一问题，在本发明中采用了奥海姆连轴节280。

奥海姆连轴节280是一种连接构件，即使在两个被连接的轴之间出现偏心，该奥海姆连轴节也能够相当平稳地传输动力。图5A图示当如图2所示显影辊212与感光体232接触时的奥海姆连轴节280。图5B图示当如图3所示显影辊212与感光体232分开时的奥海姆连轴节280。奥海姆连轴节280与搅拌器218的旋转轴218b及第二驱动齿轮114的旋转轴114b连接，以将第二驱动齿轮114的旋转动力传输至搅拌器218。而且，奥海姆连轴节280包括连接搅拌器218的旋转轴218b及第二驱动齿轮114的旋转轴114b的轮毂282及286。参考图5A，第二驱动齿轮114的轴114a与搅拌器218的轴218a重合。参考图5B，搅拌器218的轴218a′与第二驱动齿轮114的轴114a′不重合。因此产生了预定量的偏心γ。然而，尽管产生了偏心γ，奥海姆连轴节280也有助于将可旋转地固定于主体100上的第二驱动齿轮114的旋转动力以恒定角速度传输到搅拌器218。因此，尽管第二显影单元210移动，第二驱动齿轮114的驱动力仍能够借助奥海姆连轴节280传输到搅拌器218。

在本实施例中，奥海姆连轴节280可与显影辊212的旋转轴(未示出)直接连接。此外，奥海姆连轴节280还可使位于特定位置的相对于其具有预定减速度的特定齿轮旋转。具体而言，由于在显影辊212上放置相对较重的负载，奥海姆连轴节280可与其上施加了一减速比的显影辊212附近的驱动部件直接连接。例如，供给辊齿轮254、搅拌器齿轮258或者中间齿轮255及256位于奥海姆连轴节280的附近。

图6图示与显影辊齿轮252连接的奥海姆连轴节280。在这种情况下，第二显影单元210的驱动力从第二驱动齿轮114经奥海姆连轴节280传输至显影辊212。而且，当显影辊212旋转时，显影辊212的驱动力经第一中间齿轮255传输至供给辊214。供给辊齿轮254继而与显影辊齿轮252连接。结果，供给辊214旋转。接着，驱动力经第二中间齿轮256传输至搅拌器218。搅拌器齿轮258继而与第一中间齿轮255连接，从而使搅拌器218旋转。

当显影辊212的摩擦负载为Td(1kgf·cm)时，供给辊214的摩擦负载为Ts(1kgf·cm)，并且奥海姆连轴节280与显影辊212的旋转轴连接(图6)。施加于奥海姆连轴节280的负载为Tc，如下列[方程1]所表示：

[方程1]

Tc＝Td+Ts*(Z27/Z21)*(Z26/Z27)＝2.24kgf·cm

在如图4所示奥海姆连轴节280与搅拌器齿轮258连接的情况下，施加于奥海姆连轴节280的负载为Tc，如下列[方程2]所表示：

[方程2]

Tc＝[Td*(Z27/Z26)+Ts*(Z27/Z21)]*(Z26/Z27)*(Z30/Z26)＝1.48kgf·cm

如上所述，与组件直接驱动显影辊212相比，当如图4所示奥海姆连轴节280驱动相对于该奥海姆连轴节具有预定减速度的齿轮时，可以进一步减小奥海姆连轴节280的负载。相应地，利用奥海姆连轴节可以使得从主体100的驱动源经由驱动齿轮传输驱动动力的过程中出现的振动和噪声相对最小。

现在参考图2-5来描述图1中所示的成像装置的操作。

搅拌器218通过接收从驱动源经动力传输单元250的奥海姆连轴节280、第二中间齿轮256、第一中间齿轮255、供给辊齿轮254以及显影辊齿轮252的驱动力而旋转。结果，显影辊212及供给辊214也旋转。从而，显影剂133被提供给显影辊212(参考图4)。

如图2所示，当显影开始时，施压构件130向第二显影单元210的第二壳体211的上表面施压。因此，安装于铰接轴260上的第一弹性构件270被压缩。结果，第二显影单元210朝向第一显影单元230移动，并且显影辊212与感光体232接触以便向感光体232供应显影剂133。从而，形成图像。此时，奥海姆连轴节280处于如图5A所示的状态。

当图像在感光体232上完全形成后，或者当不进行显影时，施压构件130向上移动，从而与第二显影单元210分开，如图3所示。此时，第一弹性构件270朝与设置第一显影单元230的方向相反的方向(由图3中所示的参考字母C表示的方向)推压第二显影单元210。然后，显影辊212与感光体232分开。此时，奥海姆连轴节280不与搅拌器218的旋转轴218b重合，而是如图5B中所示具有偏心。

图7及8是图示根据本发明另一实施例的成像装置的显影单元200′的截面图。在该实施例中，第一显影单元230设置于第二显影单元211上面。第二弹性元件270′安装于第一和第二显影单元230和210之间，以便与第一和第二显影单元230和210接触。如图7所示，在显影过程中，施压构件130′不干涉第二壳体211。第一和第二壳体231和211由于第二弹性元件270′的弹力而彼此分开，因此，显影辊212与感光体232接触。如图8所示，当显影过程结束时，施压构件130′沿着参考字母A所表示的方向前进，从而对第二壳体211施压。因此，第二弹性构件270′被压缩，从而使第二壳体211沿着标记字母C所表示的方向旋转。结果，显影辊212与感光体232之间保持了预定的显影间隙G。

图9及图10是根据本发明另一实施例的成像装置的视图。前面的实施例的成像装置是采用一个显影单元200的黑白(单色)成像装置。本实施例的成像装置是一种采用多个显影单元的彩色成像装置。本实施例的成像装置包括安装在主体100′上并分别显现黄色(Y)、品红(M)、青色(C)以及黑色(K)的多个显影单元200Y、200M、200C及200K。本装置还提供送纸单元300′，分别朝感光体232Y、232M、232C以及232K照射激光束的激光扫描单元400Y、400M、400C及400K；定影单元500′，以及转印介质700′，所述转印介质与感光体232Y、232M、232C和232K接触安装，以将感光体232Y、232M、232C和232K上形成的图像转印到穿过转印介质700′和感光体232Y、232M、232C、232K之间的打印介质上。

如图9及图10所示，施压构件130′与显影单元200Y、200M、200C及200K的第二壳体211Y、211M、211C及211K连接。当显影单元200Y、200M、200C及200K进行显影过程时，如图9所示，第二显影辊212Y、212M、212C及212K分别与感光体232Y、232M、232C及232K接触，以进行显影过程。如图10所示，当显影过程结束时，施压构件130′沿着参考字母A表示的方向移动。因此，显影单元200Y、200M、200C及200K的第二壳体211Y、211M、211C及211K沿着箭头所示的方向旋转。结果，显影辊212Y、212M、212C及212K分别与感光体232Y、232M、232C及232K分开。

如上所述，显影单元包括第一和第二显影单元。而且，第二显影单元利用施压构件和弹性构件而旋转。因此，该成像装置可具有简单的结构。从而，可实现高分辨率并减小成像装置的体积。

此外，可利用奥海姆连轴节将旋转力传输至第二显影单元的每个部件。

尽管已经参考本发明的各个实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不背离由所附的权利要求来界定的本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种形式和细节的改变。

Claims (10)

1.一种成像装置，其包括：

一具有感光体的第一显影单元；

一具有显影辊的第二显影单元，所述显影辊可移动地安装，以便所述显影辊选择性地与所述感光体接触；以及

一施压构件，用于选择性地对所述第二显影单元施压，以使所述显影辊在显影过程中与所述感光体接触，但在显影过程完成后与感光体分开。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，还包括：

一动力传输单元，其包括将来自一驱动源的动力传输至所述第二显影单元的奥海姆连轴节。

3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述动力传输单元包括一显影辊齿轮和多个齿轮，所述奥海姆连轴节与所述多个齿轮中的一个连接，以施加与所述显影辊齿轮相比更轻的负载。

4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，还包括：

一第一弹性构件，用于弹性偏置所述第二显影单元，以使所述第二显影单元与所述第一显影单元分开。

5.根据权利要求4所述的成像装置，其中，所述第一弹性构件包括一弹簧。

6.根据权利要求5所述的成像装置，其中，当所述施压构件向所述第二显影单元施压时，所述显影辊与所述感光体接触，但当所述施压构件与第二显影单元分开时，所述显影辊借助所述第一弹性构件而与感光体分开。

7.根据权利要求6所述的成像装置，其中，还包括：

一铰接轴，用于将所述第二显影单元铰接于所述第一显影单元上，以便所述第二显影单元旋转，

其中所述第一弹性构件安装于所述铰接轴上。

8.根据权利要求3所述的成像装置，其中，还包括：

一第二弹性构件，用于将所述第二显影单元朝向第一显影单元弹性偏置。

9.根据权利要求8所述的成像装置，其中，当所述施压构件向所述第二显影单元施压时，所述显影辊与所述感光体分开，当所述施压构件与所述第二显影单元分开时，显影辊借助所述第二弹性构件而与感光体接触。

10.根据权利要求9所述的成像装置，其中，还包括：

一铰接轴，用于将所述第二显影单元铰接于所述第一显影单元上，以便所述第二显影单元旋转。

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