CN100476613C - 成像设备和感光器盒 - Google Patents

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CN100476613C CNB2004100076168A CN200410007616A CN100476613C CN 100476613 C CN100476613 C CN 100476613C CN B2004100076168 A CNB2004100076168 A CN B2004100076168A CN 200410007616 A CN200410007616 A CN 200410007616A CN 100476613 C CN100476613 C CN 100476613C
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Abstract

一种成像设备包括:主框架;感光器;曝光感光器表面以形成静电潜像的曝光单元;和通过在具有形成在其上的静电潜像的感光器的表面上提供经充电的显影剂显影静电潜像的显影单元。感光器可以和显影单元分开地装上主框架和从主框架上拆下。

Description

成像设备和感光器盒
技术领域
本发明涉及诸如彩色激光打印机等用于形成图像的设备。
背景技术
作为用于在诸如记录纸的记录介质上形成诸如四色图像的多色图像的设备,已知的有串列型的设备,该种设备对每种颜色都有一个感光器,一个用于曝光该感光器以在其表面形成静电潜像的曝光单元和一个用于通过将带电的显影剂附着到具有形成在其上的静电潜像的感光器的表面而使静电潜像显影的显影单元。还有一种已知的四循环型的设备,该中设备有一对曝光单元和感光器以及多个安排在该感光器周围的用于各种颜色的显影单元。
四循环型的设备不适合于提高图像形成的速度,因为感光器的曝光和显影步骤要随着颜色的改变而按顺序进行。另一方面,在串列型的设备中,对各种颜色,感光器的曝光和显影步骤可以同时进行,多色图像可以通过按顺序将附着在相应于各种颜色的各个感光器上的显影剂转移到一个记录介质上而形成。因此,用于形成多色图像的串列型设备显示出和单色图像的情况相当的彩色图像形成速度,适合用于高速的图像形成。
发明内容
在用于形成图像的设备中,感光器和显影单元在需要时应被更换。在用于形成多色图像的串列型设备中,相应于各种颜色设置了多对曝光单元和感光器,因此就必须防止感光器和显影单元(在某些情况下它们被整体构型成一个可更换的处理盒)与曝光单元在更换时互相干扰。在这种情况下,已经有人提出,在处理盒更换时撤走曝光单元以防止干扰(如在JP-A-2001-166555中所述)。
在处理盒更换时撤走曝光单元的情况下,各种颜色的曝光单元的相对位置就会发生稍许偏移而引起颜色偏差的可能性。但是,在常规的用于形成多色图像的设备的构型中,很难既更换处理盒又不撤走曝光单元。具体地说,既更换感光器又不撤走曝光单元非常难,因为从使用者的角度看,感光器被设置在用于形成多色图像的设备的背部。
另外,为了防止颜色偏差,串列型的彩色激光打印机的感光器鼓轮要求具有极端高的尺寸精确度,因为各种颜色的图像要从四个不同的感光器鼓轮转移到单个的转印介质上。因此,对感光器鼓轮的加工工艺带来相当高的成本。
如上所述,例如,在JP-A-10-48898中,串列型的彩色激光打印机可以具有对每种颜色的图像形成单元,该单元整体包括一个色粉盒,一个感光器鼓轮和一个显影辊,在色粉被用完的情况下更换整个图像形成单元。
但是,在更换整个图像形成单元的情况下,当色粉被用完时,昂贵的感光器鼓轮也被更换,因此增加了运行成本,也增加了工业上的浪费。
根据本发明的一个方面,成像设备可以包括:主框架;感光器;曝光感光器的表面以形成静电潜像的曝光单元;和通过在具有形成在其上的静电潜像的感光器的表面上提供带电的显影剂而使静电潜像显影的显影单元。感光器可以和显影单元分开地装上主框架和从主框架上拆下。
根据这个方面,感光器的表面用曝光单元曝光以形成静电潜像,用显影单元通过将带电的显影剂附着到感光器的表面而使该静电潜像显影。然后显影在所设置的感光器的表面上的静电潜像的显影剂被转移到记录介质以在记录介质上形成图像。这个方面的设备由于其串列型的系统而能容易地提高打印速度。
根据本发明的另一个方面,该设备可以包括一个感光器盒,该感光器盒中有感光器,并可装上主框架和从主框架上拆下而与显影单元分开。
感光器整体地包括在感光器盒内,感光器盒可以在和显影单元分开时从主框架上拆下。因为这一点,当和显影单元分开时感光器可以不和曝光单元发生干扰地拆下。因此,感光器可以不需移动曝光单元而容易地更换,因此,在多色成像设备中就能很到地防止颜色偏差的发生。而且,具有比显影单元更长使用寿命的感光器可以和显影单元分开更换,这样,与两者被整体更换的情况相比,运行成本可以降低。
根据本发明的另一个方面,感光器包括用于多种颜色的多个感光器,感光器盒整体地包括该多个感光器。
根据本发明的另一个方面,感光器盒可以以和显影剂从感光器转印到其上的转印介质的传输方向基本平行的方向装上主框架和从主框架上拆下。
根据该方面,曝光单元通常设置在和转印介质的传输通道相对的感光器的侧面。在该方面中,感光器盒可以沿和转印介质的传输方向基本平行的方向拆下,因此,可以进一步确保感光器不和曝光单元发生干扰地拆下。因此,可以更确切地防止颜色偏差的发生。
根据另一个方面,感光器盒包括一个在形成静电潜像之前均匀地给感光器的表面充电的充电器。
在用曝光单元形成静电潜像之前感光器的表面用充电器充电的情况下,静电潜像形成得更清晰,因此形成的图像也更令人满意。在需要时充电器应更换,而充电器的使用寿命比显影单元的使用寿命长,与感光器相当或比之更长。在该方面中,充电器也包括在感光器盒内,从而充电器可和感光器一起更换以改进维护性能,和充电器和显影单元同时更换的情况相比运行成本可以降低。因此,维护性能进一步得到改进,运行成本进一步得到降低。
根据本发明的另一个方面,主框架包括一个在感光器盒装上和拆下时引导感光器盒移动的引导部分,而感光器盒包括一个由该引导部分引导的被引导部分。
根据该方面,设置在每个感光器上的被引导部分在拆下感光器盒时由引导部分引导。因此,感光器的安装位置由该引导部分和被引导部分的接合确定。因此,除了第一到第三方面中之一的效果以外,感光器可以精确地定位,更确切地防止颜色偏差的发生。
根据本发明的另一个方面,显影单元可以以和显影剂从感光器转印到其上的转印介质的传输方向相交的方向装上主框架和从主框架上拆下,该方向和感光器的纵向方向垂直。
显影单元可以以和转印介质的传输方向相交并和感光器的纵向方向垂直的方向移动。因此,感光器盒可以在显影单元以离开感光器盒的方向撤走以后再拆下。因此,感光器盒可更容易地拆下。
根据本发明的另一个方面,本设备进一步包括一个在感光器盒装上和拆下时以离开感光器盒的方向撤走显影单元的撤走单元。
根据这个方面,显影单元的撤走可以在拆下感光器盒时由撤走单元自动实现。因此,感光器盒可以更容易地拆下。
根据本发明的另一个方面,多个感光器包括一个相应于黑色的并且可和其他感光器分别更换的感光器。
在用于形成多色图像的设备中,相比于其他颜色,更频繁地使用黑色,因此用于黑色的感光器更快地老化。在所有的感光器都相应于用于黑色的感光器的使用寿命更换时,还可使用的感光器的抛弃增加了用于形成多色图像的设备的运行成本。考虑到具体情况,在该方面中,只有相应于黑色的感光器和其他感光器分开更换。因此,运行成本可进一步降低。
根据本发明的另一个方面,显影单元可以以和感光器的装上和拆下不同的方向装上主框架和从主框架拆下。
根据该方面,显影单元和感光器以不同的方向拆下,从而当显影剂用完时只有显影单元可以被更换,而昂贵的感光器可以继续使用直到其使用寿命的终结。结果,减少了运行的成本。另外,只有被消耗的显影单元被抛弃,因此,工业上的浪费减少,以提供有利于环境的成像设备。另外,显影单元和感光器以不同的方向拆下,就在其更换时增加了显影单元和感光器的拆下方向的自由度,从而显影单元和感光器更换时不需移动曝光感光器的曝光单元,有更高更换频率的显影单元可以以比感光器更便于接近的方向更换。
根据本发明的另一个方面,显影单元可以以和感光器的装上和拆下基本相反的方向装上主框架和从主框架拆下。
根据该方面,显影单元和感光器以基本互相相反的方向拆下,从而显影单元和感光器可以独立地更换防止它们之间的干扰。因此,显影单元和感光器可以容易地互相独立地更换。
根据本发明的另一个方面,在主框架上设置一个第一可打开部件;转印单元将承载在感光器上的显影剂图像转移到转印介质上并由该第一可打开部件支撑。主框架有一个用第一可打开部件开闭的第一开口,感光器通过该第一开口装上主框架和从主框架上拆下。
根据该方面,感光器通过在第一可打开部件被打开的状态下形成的开口平滑地拆下。
根据本发明的另一个方面,感光器在转印位置面对转印单元;曝光单元设置在和转印位置相对的感光器的一个侧面;曝光单元在基本水平的方向上和感光器重叠。
根据该方面,在设置曝光单元的同时减小设备的尺寸,还不会限制感光器的更换。
根据本发明的另一个方面,曝光单元包括激光扫描器。
因此,显影部分和感光器可以容易地更换,同时保证感光器上静电潜像的形成。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括多个显影单元;激光扫描器包括多个每个都有一个外壳的激光扫描器;诸显影单元和激光扫描器以基本垂直的方向互相交替地排列;显影单元可沿激光扫描器的外壳的表面装上主框架和从主框架上拆下。
根据该方面,显影单元可以沿激光扫描器的外壳的表面拆下,从而,高更换频率的显影单元可以容易地更换而不和激光扫描器发生干扰。
根据本发明的另一个方面,主框架包括一个引导显影单元向其装上和从其拆下的引导部件;显影单元包括一个和该引导部件接合的接合部件。
根据该方面,显影单元的接合部分在拆下显影单元时可受到以基本和激光扫描器的外壳的表面平行的方向设置的引导部件的引导,从而可防止发生和激光扫描器的干扰。
根据本发明的另一个方面,曝光单元包括一个LED阵列。
根据该方面,曝光单元是一个LED阵列,从而设备可以小型化。虽然LED阵列有短的焦距并必须设置得紧靠感光器,根据本发明,LED阵列可以设置得紧靠感光器而不干扰显影单元和感光器的更换。
根据另一个方面,主框架包括一个操作部分;主框架在设置操作部分的一个侧面上配备一个第二可打开部件;主框架包括一个用第二可打开部件开闭的第二开口;显影单元通过该第二开口装上主框架和从主框架上拆下。
根据该方面,显影单元可以通过第二可打开部件在被打开的状态下形成的第二开口平滑地拆下,以改进可操作性。另外,有高更换频率的显影单元可以从操作部分的侧面更换以便改进可操作性。
根据另一个方面,显影单元包括一个携带显影剂的显影剂携带部件;转移单元将显影剂图像转移到转印介质上以后留在感光器上的显影剂由显影剂携带部件回收。
根据该方面,将显影剂图像转移到转印介质上以后留在图像携带部件上的显影剂由显影剂携带部件回收以消除用于回收留在感光器上的显影剂的储存单元的必要性,从而设备的结构可以简化,设备可以小型化。在储存单元和感光器整体设置的情况下,图像携带部件的使用寿命由储存单元的容量确定,因此延长感光器的使用寿命和设备小型化中有一项不能达到。但根据本方面,延长感光器的使用寿命和设备的小型化可以同时达到。
根据本发明的另一个方面,显影单元和感光器独立地装上主框架和从主框架上拆下。
根据该方面,显影单元和感光器中的一项可以独立地从主框架上拆下,不需考虑附着到主框架的另一项的存在或不存在,从而当显影剂用完时只有显影单元被更换,而昂贵的感光器可继续使用直至其使用寿命的终结。结果降低了运行成本。另外,只有被消耗的显影单元被抛弃,因此,工业上的浪费减少,以提供有利于环境的成像设备。
根据本发明的另一个方面,显影单元和感光器在主框架的同一侧面装上主框架和从主框架上拆下。
根据该方面,显影单元和感光器从主框架的同一侧面拆下,从而改进了可操作性。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括多个携带显影剂的显影剂携带部件;感光器包括多个感光器;感光器可以一个预先确定的方向装上主框架和从主框架上拆下;以及感光器和显影剂携带部件在垂直于该预先确定的方向上互相交替地排列。
根据该方面,显影单元和感光器在垂直于可拆下的方向上交替地排列,显影单元和感光器可从同一个方向拆下,从而显影单元和感光器的更换可以容易地互相独立地实现。
根据本发明的另一个方面,本设备进一步包括:一个设置在主框架上的第一可打开部件;和一个将携带在感光器上的显影剂图像转移到转印介质并由第一可打开部件支撑的转印单元;其中主框架有一个用第一可打开部件开闭的第一开口;感光器通过该第一开口装上主框架和从主框架上拆下。
根据该方面,显影单元和感光器可以通过可打开部件在被打开的状态下形成的开口平滑地拆下。另外,转印单元设置在显影单元和感光器的拆下的方向上,从而堵塞纸张的处理以及显影单元和感光器的更换可以在同一方向进行,以便改进可操作性。
根据本发明的另一个方面,感光器在转印位置面对转印单元;曝光单元设置在和转印位置相对的感光器的一个侧面;曝光单元在基本水平的方向上和感光器重叠。
根据该方面,在设置曝光单元的同时设备可以小型化,不会妨碍显影单元和感光器的更换。
根据本发明的另一个方面,曝光单元包括一个LED阵列。
根据该方面,曝光单元是一个LED阵列,从而设备可以小型化。虽然LED阵列有短的焦距并必须设置得紧靠感光器,但LED阵列可以设置得紧靠感光器而不干扰显影单元和感光器的更换。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括多个显影剂携带部件;感光器包括多个感光器;并且显影剂携带部件和感光器在转印介质的传输方向上互相交替地排列。
根据该方面,显影剂携带部件和感光器可以通过可打开部件在被打开的状态下形成的开口容易地互相独立地更换。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括一个显影剂携带部件;感光器包括一个感光器鼓轮;感光器鼓轮在显影位置和显影剂携带部件相对;感光器鼓轮在转印位置和转印介质相对;并且穿过感光器鼓轮的旋转中心和显影位置的直线基本上垂直于穿过感光器鼓轮的旋转中心和转印位置的直线。
根据该方面,显影剂携带部件和感光器可以通过可打开部件在被打开的状态下形成的开口容易地互相独立地更换。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括一个第一握柄;感光器容纳在具有一个第二握柄的感光器单元内。
根据该方面,显影单元和感光器可以通过握住握柄而从成像设备中拆下,改进了拆下操作的可操作性。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括一个显影剂携带部件;第一握柄设置在显影单元显影剂携带部件的轴线方向的两端;第二握柄设置在感光器单元感光器的轴线方向的两端。
根据该方面,握柄设置在显影剂携带部件和感光器的轴线方向的两端。在通过握住握柄从成像设备拆下显影剂携带部件和感光器的情况下,显影剂携带部件和感光器不会因例如偶然接触它们而受到损坏,从而对它们的更换可以平滑地进行以保证平滑的拆下操作。
根据本发明的另一个方面,感光器容纳在可装上主框架和从主框架上拆下的的感光器单元中;主框架包括一个引导装上主框架和从主框架上拆下的感光器单元的引导部分;感光器包括一个和该引导部分接合的接合部分;引导部分包括一个将感光器单元定位在其最深部分的定位部件。
根据该方面,显影单元和感光器单元的拆卸可以通过用引导部分引导显影单元和感光器单元进行,在感光器单元到达最深部分的情况下,其被用定位部件定位,从而感光器单元可以在安装时定位。因此,可以形成几乎没有颜色偏差的彩色图像,同时便于显影单元和感光器单元的拆下操作。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括一个显影剂携带部件;主框架包括一个向显影剂携带部件推动由定位部件定位的感光器单元的推动部分。
根据该方面,显影剂携带部件被推向用定位部件定位的感光器单元,从而可使感光器和显影部分的显影剂携带部件在被定位的情况下互相接触。因此,可形成有高质量的彩色图像,同时防止发生图像的形成缺陷。
根据本发明的另一个方面,显影单元包括一个携带显影剂的显影剂携带部件;转印单元将显影剂图像转移到转印介质上以后留在感光器上的显影剂由显影剂携带部件回收。
根据该方面,转印单元将显影剂图像转移到转印介质上以后留在感光器上的显影剂由显影剂携带部件回收以消除用于回收留在感光器上的显影剂的储存单元的必要性,从而设备的结构可以简化,设备可以做到小型化。
本发明可以提供一个装在成像设备中的感光器盒,其中,成像设备包括一个通过提供带电的显影剂来显影静电潜像的显影单元。感光器盒包括一个具有将由显影单元显影的静电潜像形成在其上的表面的感光器。感光器盒在和显影单元分开时装上成像设备的主框架和从主框架上拆下。
最好的是,感光器包括多个整体保持的用于多种颜色的感光器。根据这种构型,感光器盒整体保持用于每种颜色的感光器,而在和显影单元分开时从主框架上拆下。因为这点,在和显影单元分开时,拆下感光器不会干扰成像设备的曝光单元。因此,感光器可以不需移动曝光单元而容易地更换,因此,可以可靠地防止成像设备中颜色偏差的发生。
根据本发明的另一个方面,感光器盒在和多个感光器的对准方向基本平行的方向上装上主框架和从主框架上拆下。
多色成像设备的曝光单元通常设置在和感光器的对准方向垂直的方向上,距感光器一定的距离。该方面的感光器盒以和感光器的对准方向平行的方向从主框架上拆下,因此,拆下感光器可以更一步确保不干扰曝光单元。因此,能进一步可靠地防止颜色偏差的发生。
根据本发明的另一个方面,感光器盒包括一个在形成静电潜像之前均匀地给感光器的表面充电的充电器。
在曝光单元形成静电潜像之前感光器的表面用充电器充电的情况下,静电潜像形成得更清晰,因此形成的图像也更令人满意。在需要时充电器应更换,而充电器的使用寿命比显影单元的使用寿命长,与感光器相当或比之更长。感光器包括用于每种颜色的充电器。因此充电器可和感光器一起更换以改进维护性能,和充电器和显影单元同时更换的情况相比运行成本可以降低。因此,多色成像设备的维护性能进一步得到改进,运行成本进一步得到降低。
根据本发明的另一个方面,感光器包括一个被引导部分,当感光器装上主框架或从主框架上拆下时,该被引导部分可由形成在主框架上的引导部分引导。
根据该方面,设置在感光器上的被引导部分由设置在主框架上的引导部分引导。因此,感光器的安装位置由引导部分和被引导部分的接合确定。因此,感光器可以精确定位,更可靠地防止颜色偏差的发生。
根据本发明的另一个方面,多个感光器包括一个相应于黑色的并且和其他感光器分开更换的感光器。
在用于形成多色图像的设备中,相比于其他颜色,更频繁地使用黑色,因此用于黑色的感光器更快地老化。在所有的感光器都相应于用于黑色的感光器的使用寿命更换时,还可使用的感光器的抛弃增加了用于形成多色图像的设备的运行成本。考虑到具体情况,在该实施例中,只有相应于黑色的感光器和其他感光器分开更换。因此,本发明的该方面发挥出这样的效果,即形成多色图像的设备的运行成本可进一步降低。
根据本发明的另一个方面,感光器盒进一步包括一个覆盖感光器盒外部的覆盖部件。该覆盖部件可拆下,感光器盒在没有覆盖部件的情况下装上主框架。
根据该方面,在安装到多色成像设备之前,感光器用覆盖部件覆盖,安装时覆盖部件被移走。因此,在安装到多色成像设备之前感光器能可靠防止损坏。
附图说明
通过参考附图,本发明可更易于叙述:
图1是显示根据本发明的一个实施例的激光彩色打印机的示意剖面图;
图2A和2B分别是显示打印机的支撑部件的构型的侧视图和透视图;
图3是显示打印机的感光器盒的构型的正视图;
图4A和4B是显示支撑部件的详细构型的透视图;
图5是显示安装前的感光器盒的正视图;
图6是显示感光器盒的改进的实施例的正视图;
图7是显示作为成像设备的彩色激光打印机的另一个实施例的剖面图;
图8是显示图7显示的彩色激光打印机在其前盖打开的状态下的剖面图;
图9是显示图7显示的彩色激光打印机在其后盖打开的状态下的剖面图;
图10是显示图7所示的激光彩色打印机(在安装相应于黄色和品红色显影盒的鼓盒的状态下)的处理部分的放大的剖面图;
图11是显示作为成像设备的彩色激光打印机的另一个实施例的剖面图;
图12是显示作为成像设备的彩色激光打印机的另一个实施例的剖面图;
图13是显示图12显示的彩色激光打印机的另一个实施例在其可打开的盖打开的状态下的剖面图;
图14是显示图12显示的彩色激光打印机(在只安装相应于黑显影盒的鼓盒的状态下)的处理部分的放大的剖面图;
图15是显示感光器鼓轮,显影辊和转印辊的位置关系的示意侧视图;
图16是显示作为成像设备的彩色激光打印机的另一个实施例的剖面图;
图17是显示图16所示的彩色激光打印机在其可打开的盖开启的状态下的剖面图。
具体实施方式
第一优选实施例
下面将参考附图叙述本发明的实施例。图1是显示本发明被应用到其上的作为多色成像设备的彩色激光打印机1的示意剖面图。图1中显示的彩色激光打印机1具有一个目视图像形成部分4,一个带状形式的中间转移材料5,一个定影部分8,一个纸张馈送部分9和一个纸张传输盘10b。
对于每个用各自的品红(M),青绿(C),黄(Y)和黑(Bk)色粉的目视图像形成步骤,目视图像形成部分4都有作为显影单元的显影装置51M,51C,51Y和51Bk,作为感光器的感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk,作为清洁单元的清洁器70M,70C,70Y和70Bk,作为充电单元的71M,71C,71Y和71Bk以及曝光单元72M,72C,72Y和72Bk。
下面将对这些构型元件作更详尽的叙述。显影装置51M,51C,51Y和51Bk分别具有显影辊52M,52C,52Y和52Bk。每一个显影辊52M,52C,52Y和52Bk都构型成圆柱的形式,作为基础材料的导电硅酮橡胶形成在其含氟的树脂或橡胶材料的涂覆层的表面。显影辊52M,52C,52Y和52Bk可以构型成不带有导电硅酮橡胶而带有导电聚氨酯橡胶。其表面的十点平均粗糙度(Rz)在3到5μm之间,小于9μm的色粉平均粒子直径。
显影装置51M,51C,51Y和51Bk分别具有馈送辊53M,53C,53Y和53Bk。馈送辊53M,53C,53Y和53Bk是导电的海绵辊,利用海绵的弹力在压力下分别和显影辊52M,52C,52Y和52Bk接触。馈送辊53M,53C,53Y和53Bk可被构型成带有适当材料,诸如导电的硅酮橡胶,EPDM和聚胺酯橡胶的泡沫体。
显影装置51M,51C,51Y和51Bk分别具有挤压刀片54M,54C,54Y和54Bk。该挤压刀片54M,54C,54Y和54Bk形成为板状的形式,具有固定到显影装置的外壳55M,55C,55Y和55Bk的不锈钢基础端和用绝缘的硅酮橡胶,绝缘的氟橡胶或树脂等形成的尖端边缘。挤压刀片54M,54C,54Y和54Bk的尖端边缘分别和显影辊52M,52C,52Y和52Bk在压力下从显影辊52M,52C,52Y和52Bk的下面接触。
容纳在显影装置的壳体55M,55C,55Y和55Bk中的色粉是带正电的非磁性单组分显影剂,该色粉具有平均粒子直径9μm的色粉母粒,通过将已知的诸如碳黑的色彩剂和诸如季铵盐的充电控制剂或充电控制树脂添加到通过悬浮聚合形成为球状形式的苯乙烯-丙烯酸树脂中而形成。该色粉包含作为在色粉母粒表面的外部添加剂的二氧化硅。作为外部添加剂的二氧化硅经过了用硅烷结合剂,硅油等进行的已知的疏水处理,并有10nm的平均粒子直径。二氧化硅的添加量根据色粉母粒的数量为0.6%的重量百分比。品红,青绿,黄和黑的色粉分别容纳在显影装置的壳体55M,55C,55Y和55Bk中。
因为色粉是经过悬浮聚合的色粉,具有极端接近球形的形状,含有平均粒子直径为10nm,0.6%重量百分比的疏水二氧化硅,因此色粉有优良的流动性。所以,通过摩擦充电,色粉可以带有充足的电量。另外,色粉没有在经过研磨的色粉中能找到的那种尖锐的棱角。因此,该色粉难以接收机械力,对电场有优良的跟随能力,表现出良好的转印效率。
每个感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk都用例如铝基材料形成,在其上形成正向带电的感光层。感光层的厚度为20μm或更厚,铝基材料被用作接地层。在该实施例中,在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk和中间转印材料5的速度之间设置了稍许差别。
每个清洁器70M,70C,70Y和70Bk都是用诸如导电海绵的弹性材料形成的辊,分别从感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的下面和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk摩擦接触。清洁器70M,70C,70Y和70Bk被用图中未示出的电源施加和色粉相反的负电压,并通过和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的摩擦力和由施加的电压形成的电场的作用去除在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk上的剩余色粉。该实施例应用了一种被称为无清洁器的显影系统,该系统中完成显影步骤以后在所规定的处理步骤中用清洁器去除的剩余色粉被返回到感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk,然后由显影辊52M,52C,52Y和52Bk回收进相应颜色的显影装置51M,51C,51Y和51Bk。
充电装置71M,71C,71Y和71Bk是栅控式电晕充电装置,设置成从感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的下面面对感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk但与之不接触,在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的旋转方向上相对于清洁器70M,70C,70Y和70Bk的下游。
每个曝光单元72M,72C,72Y和72Bk用已知的激光扫描单元构成。曝光单元72M,72C,72Y和72Bk设置成在垂直方向上和目视图像形成部分4的显影装置51M,51C,51Y和51Bk重叠,在水平方向和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk以及充电装置71M,71C,71Y和71Bk重叠,在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的旋转方向相对于充电装置71M,71C,71Y和71Bk的下游用激光曝光感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的表面。感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的表面由曝光单元72M,72C,72Y和72Bk用相应于图像数据的激光进行曝光,以在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的表面上形成每种颜色的静电潜像。
色粉被正向充电,然后通过馈送辊53M,53C,53Y和53Bk馈送到显影辊52M,52C,52Y和52Bk,并用挤压刀片54M,54C,54Y和54Bk形成一个薄层。这样正向充电的色粉在良好的条件下负向显影在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk上的这样正向充电的静电潜像,以形成非常高质量的图像。
带状形式的中间转印材料5(相应于转印介质)用诸如聚碳酸酯和聚酰亚胺的导电薄片制成带状。带状形式的中间转印材料5悬挂在两个驱动辊60和62上,中间转印辊61M,61C,61Y和61Bk位于面对感光器辊3M,3C,3Y和3Bk的位置的附近。中间转印材料5面对感光器辊3M,3C,3Y和3Bk的表面以垂直的方向从顶部向下传送,如图1所示。
中间转印辊61M,61C,61Y和61Bk被施加指定的电压以将形成在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk上的色粉图像转移到中间转印材料5上。一个第二转移辊63被设置成面对在中间转印材料5的垂直方向的底下设置的辊62,在该处色粉图像被转移到纸P(相应于记录介质),该第二转印辊63也被施加一个指定的电压。结果,携带在带状形式的中间转印材料5上的四色色粉图像被转移到纸P。
清洁装置6设置在和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk相对的中间转印材料5的侧面,如图1所示。该清洁装置由刮擦部件65和壳体66构成,留在中间转移材料5上的色粉用刮擦部件65刮擦而容纳在壳体66中。
定影部分8由第一加热辊81和第二加热辊82构成,携带四色色粉图像的纸P通过在热和压力下保持在第一加热辊81和第二加热辊82之间进行传送,将色粉图像固定在纸P上。
纸张馈送部分9设置在设备的底部并由容纳纸P的容纳盘91和拾取辊92构成用于传送纸张P。纸张馈送部分9在对应于由曝光单元72M,72C,72Y和72Bk,显影装置51M,51C,51Y和51Bk,感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk和中间转印材料5进行图像形成步骤的指定的时刻馈送纸张P。
上盖10可绕轴10a转动地设置在设备顶部,表面盖10的一部分构成纸张传送盘10b。纸张传送盘10b设置在定影部分8的纸张传送侧面上并容纳这样从定影部分8传送和通过数对辊101,102和103传送的纸张P。
在如图1所示的该实施例中,前盖20可以图1所示的方向绕轴20a转动地设置。显影装置51M,51C,51Y和51Bk可以通过打开前盖20更换。弹簧部件21M,21C,21Y和21Bk设置在前盖20上面对显影装置51M,51C,51Y和51Bk的位置以在关闭前盖20时将显影装置51M,51C,51Y和51Bk压向后面(图1中向左)。
如图2A的侧视图和图2B的透视图所示,用于支撑感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk和显影装置51M,51C,51Y和51Bk的支撑部件31被固定在彩色激光打印机1的左右侧的侧面板30上。支撑部件31在其中形成一个基本垂直的引导通道32用于引导感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的轴3aM,3aC,3aY和3aBk,一个基本水平的引导通道33M,33C,33Y和33Bk用于引导显影辊52M,52C,52Y和52Bk的轴52aM,52aC,52aY和52aBk和一个基本水平的引导通道34M,34C,34Y和34Bk用于引导设置在显影装置的外壳55M,55C,55Y和55Bk上的突起55aM,55aC,55aY和55aBk
通过在关闭前盖20时用弹簧21M,21C,21Y和21Bk挤压显影装置的外壳55M,55C,55Y和55Bk,显影辊52M,52C,52Y和52Bk的轴52aM,52aC,52aY和52aBk被分别定位在引导通道33M,33C,33Y和33Bk的尖端。
感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk由保持器35保持,在打开上盖10时被整体拆下。如图3所示,保持器35被形成为具有一个带一个向下的开口的基本为马蹄的形状并保持互相之间平行的感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk以构型感光器盒37。保持器35也保持充电装置71M,71C,71Y和71Bk。保持器35还保持图中未显示的清洁器70M,70C,70Y和70Bk。
如图3所示,设置在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的外周的齿轮3bM,3bC,3bY和3bBk从保持器35露出并在彩色激光打印机1上安装感光器盒37时和图中未显示的驱动系统的齿轮啮合而实现对感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的驱动。感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的轴3aM,3aC,3aY和3aBk的长度相继以该顺序减小(即下面的轴更短)。也就是说,轴3aM,3aC,3aY和3aBk从保持器35突出的长度从在彩色激光打印机1上安装感光器盒37的方向上从上游到下游而增加。相对于该构型,步进部分32M,32C,32Y和32Bk形成在引导通道32中,如图2B所示,轴3aM,3aC,3aY和3aBk分别和步进部分32M,32C,32Y和32Bk接合以定位感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk。
连杆41垂直地设置在支撑部件31上,连杆41上盖10的开闭运动相关地垂直移动,从而显影装置51M,51C,51Y和51Bk在如下所述地在上盖10打开时移动。
图4A是显示部分支撑部件31附近的构型的透视图,图中33M和34M是引导通道,图4B是显示内面板31a(引导通道33M和34M形成在内面板中)从支撑部件31移走的状态下的构型的透视图。引导通道33C和34C附近,引导通道33Y和34Y附近和引导通道33Bk和34Bk附近以相似的形式构型。
如图4B所示,连杆41的上端可摆动地连接到连杆42的一端,连杆42的另一端可摆动地连接到上盖10。根据该构型,上盖10的移动通过连杆42被转移到连杆41,在开闭上盖10时连杆41垂直地移动。引导通道34M在其外侧(在侧面板30的侧面)有一个可沿引导通道34M滑动性移动的滑块43,连杆44的一端可摆动地连接到该滑块43。连杆44的另一端可摆动地连接到连杆41。滑块43设置在连杆41的前部(图4A和4B的近边),连杆44和滑块43的连接部分设置在连杆44和连杆41的连接部分的上面。根据该构型,在打开上盖10时,连杆44下降到和连杆41的上升相关联的基本水平的位置,从而滑块43向前移动。另一方面,在关闭上盖10时,滑块43和连杆1的下降相关联地向后移动。
滑块43在其内表面上有一对在向后和向前方向上有一定距离的突起43a和43b。根据该构型,在突起55aM,55aC,55aY和55aBk被设置在相应的突起43a和43b之间的情况下,在打开上盖10时,突起43b反抗弹簧部件21M,21C,21Y和21Bk的偏置力向前推动突起55aM,55aC,55aY和55aBk,从而向前移动显影装置51M,51C,51Y和51Bk(图1中向右)。在关闭上盖10时,突起43a向后推动突起55aM,55aC,55aY和55aBk,从而向后移动显影装置51M,51C,51Y和51Bk。
滑块43移动范围的后端是显影辊52M,52C,52Y和52Bk分别基本上和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk接触的位置,精确的定位可以通过接收来自如上所述的弹簧部件21M,21C,21Y和21Bk的压力而达到。滑块43移动范围的前端是显影装置51M,51C,51Y和51Bk肯定上从拆下感光器盒37的移动通路撤走的位置,显影装置51M,51C,51Y和51Bk可容易地更换。通过操作图上未显示的设置在显影装置的外壳55M,55C,55Y和55Bk上的指定的操作杆(或操作钮),突起55aM,55aC,55aY和55aBk暂时缩进显影装置的外壳55M,55C,55Y和55Bk。根据该构型,突起55aM,55aC,55aY和55aBk和突起43a和43b的接合被释放以后就能更换显影装置51M,51C,51Y和51Bk。
突起43a在近侧的前表面形成一个锥形的表面,从前面受压的突出55aM,55aC,55aY和55aBk通过如上所述的缩进跨过了突起43a。根据该构型,可以不操作操作杆或操作钮安装显影装置51M,51C,51Y和51Bk。另外,突起55aM,55aC,55aY和55aBk跨过突起43a必须的压力小于由弹簧部件21M,21C,21Y和21Bk施加的压力。因此,通过轻轻地插入显影装置51M,51C,51Y和51Bk,在接着关闭前盖20就可完全安装显影装置51M,51C,51Y和51Bk。
下面叙述根据本实施例的彩色激光打印机1的操作。感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的感光层分别用充电装置71M,71C,71Y和71Bk均匀地充电,然后感光层相应于品红,青绿,黄和黑色的图像分别曝光。品红,青绿,黄和黑色粉附着到用品红显影装置51M,青绿显影装置51C,黄显影装置51Y和黑显影装置51Bk在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的感光层上形成的静电潜像上而实现品红,青绿,黄和黑色的显影。这样形成的品红,青绿,黄和黑色的色粉图像被一次转移到中间转印材料5上。
转移以后留在感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk上的色粉暂时由清洁器70M,70C,70Y和70Bk保持。各种颜色的色粉图像在形成时相应于中间转印材料5和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的位置的有一定的时间差,各种颜色的色粉图像经转移而重叠在中间转印材料5上。
这样在中间转印材料5上形成的四色的色粉图像在第二转移辊63和中间转印材料5在压力下互相接触的位置上被转移到从纸张馈送部分9馈送的纸张P上。在定影部分8中色粉图像被固定到纸张P上,纸张P被传送到纸张传送盘10b。这样,一幅四色图像就形成了。
在更换感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的情况下,上盖10被打开,从而显影装置51M,51C,51Y和51Bk从感光器盒37的移动通路被撤走,通过向上拉出感光器盒37,感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk被取出。在安装一个新的感光器盒的情况下,上盖10继续打开,使感光器盒37向下,感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的轴3aM,3aC,3aY和3aBk和引导通道32接合。然后轴3aM,3aC,3aY和3aBk被定位在步进部分32M,32C,32Y和32Bk。
如图5所示,感光器盒37用覆盖部件47覆盖,在安装感光器盒37时该覆盖部件47被移走。因此,感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk直到感光器盒37安装到彩色激光打印机1上都可以更好地防止损坏。在打开上盖10时,显影装置51M,51C,51Y和51Bk移到可以容易被地取出的前侧,在该位置显影装置51M,51C,51Y和51Bk可以通过打开前盖20更换。因此,提高了维护性能。
在该本文叙述的实施例中,感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk整体保持在感光器盒37中并和显影装置51M,51C,51Y和51Bk分别拆下。另外,感光器鼓轮的拆下方向是和中间转印材料5在面对感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的表面上的传送方向以及感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的对准方向基本平行的基本垂直的方向。根据该构型,感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk的更换可以不干扰曝光单元72M,72C,72Y和72Bk,更好地防止颜色偏差的发生。
在安装感光器盒37时,轴3aM,3aC,3aY和3aBk被定位在步进部分32M,32C,32Y和32Bk,从而感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk可精确地定位,更可靠地防止颜色偏差的发生。在为拆下感光器盒37而打开上盖10时,显影装置51M,51C,51Y和51Bk自动从感光器盒37的移动通路撤走,从而感光器盒可容易地拆下。
另外,在该实施例中,充电装置71M,71C,71Y和71Bk整体保持在感光器盒37中并能和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk同时更换,从而改进了激光打印机1的维护性能。充电装置71M,71C,71Y和71Bk的使用寿命长于显影装置51M,51C,51Y和51Bk,和感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk相当或比之更长。因此,在该实施例中,和充电装置71M,71C,71Y和71Bk和显影装置51M,51C,51Y和51Bk同时更换的情况相比,激光打印机1的运行成本可以进一步降低。
在该实施例的构型被改变到从上到下以黑(Bk),黄(Y),青绿(C)和品红(M)的顺序设置各种颜色装配件的情况下,感光器盒可以以图6显示的方式构型,从而进一步降低运行成本。尤其是,在图6显示的感光器盒137中,感光器鼓轮3M,3C和3Y,清洁器70M,70C和70Y以及充电装置71M,71C和71Y由具有基本为马蹄形的带有一个向下开口的保持器135保持,感光器鼓轮3Bk,清洁器70Bk以及充电装置71Bk由具有基本为马蹄形的带有一个向下开口的并能连接到保持器135的上部的保持器136保持。挂钩136a设置在保持器136的下端并能和设置在保持器135上端的凹挂钩135a接合。通过操作图中未显示的设置在保持器136上部的操作杆(或操作钮),挂钩136a暂时向外移动而与凹挂钩135a释放。
在不释放接合向上拉出这样构型的感光器盒137的情况下,感光器鼓轮感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk,清洁器70M,70C,70Y和70Bk以及充电装置71M,71C,71Y和71Bk可以相似于感光器盒37的情况整体更换。另一方面,在释放接合的情况下,只有感光器鼓轮3Bk,清洁器70Bk以及充电装置71Bk可以更换,而感光器鼓轮3M,3C和3Y,清洁器70M,70C和70Y以及充电装置71M,71C和71Y仍留在彩色激光打印机1内。
相比于其他颜色,黑色更频繁使用,因此,感光器3Bk的使用寿命和感光器鼓轮3M,3C和3Y相比更快终结。在感光器盒137中,只有感光器鼓轮3Bk可更换,而保留感光器鼓轮3M,3C和3Y,从而进一步降低彩色激光打印机1的运行成本。感光器盒137也用相似于覆盖部件47的覆盖部件覆盖。
在上述实施例中,感光器盒137以和轴3aM,3aC,3aY和3aBk基本垂直的方向拆下,从而轴承等部件的构型可以简化,和感光器盒沿轴3aM,3aC,3aY和3aBk拆下的情况相比,降低了生产成本。另外,在该实施例中,感光器鼓轮3M,3C,3Y和3Bk可以在和显影装置51M,51C,51Y和51Bk分开时更换,从而和它们整体更换的情况相比,彩色激光打印机1的运行成本可以进一步降低。
在上述实施例中,引导通道32相应于引导部分,轴3aM,3aC,3aY和3aBk相应于被引导部分,连杆41,42和43以及滑块43相应于撤走单元。本发明不限制于这些实施例,只要不偏离本发明的依据,可以用各种变化的实施例实施。例如,显影装置51M,51C,51Y和51Bk可以不必自动撤走。
另外,弹簧部件21M,21C,21Y和21Bk可以省略,前盖20设置成和显影装置51M,51C,51Y和51Bk分离。但在该情况下,最好显影辊52M,52C,52Y和52Bk以这样的方式定位,例如,用于固定轴52aM,52aC,52aY和52aBk的弹簧部件设置在引导通道33M,33C,33Y和33Bk的尖端。
另外,在该实施例中,虽然色粉一次性地转移到中间转印材料5然后再转移到纸张P,色粉可以直接转移到纸张P。在这种情况下,纸张P同时相应于记录介质和转印介质。还有,引导部分可以是轨道而不是通道。
第二优选实施例
图7是显示作为成像设备的彩色激光打印机的第二实施例的剖面图。图8是图7所示的彩色激光打印机在其前盖被打开的情况下的剖面图。图9是图7所示的彩色激光打印机在其后盖被打开的情况下的剖面图。图10是图7所示的彩色激光打印机在安装相应于黄显影盒和品红显影盒的鼓盒的情况下放大剖面图。
图7中,彩色激光打印机201是一种带有中间转印系统的串列型的直立彩色激光打印机,在其内部包括主框架外壳202,用于馈送作为转印介质的纸203的馈送器部分204,和用于在这样馈送的纸203上形成图像的图像形成部分205。在下文的叙述中,图1的有设置的操作部分202a的右侧称为彩色激光打印机201的前侧,左侧称为彩色激光打印机201的后侧。
主框架壳体202有基本为矩形的箱形以及有分别在其后侧和前侧的作为第一可打开部件的后盖206r和作为第二可打开部件的前盖206f。主框架外壳202在前侧的上部有一个操作面板202a,该操作面板有一个显示该彩色激光打印机201的运行状态等的液晶面板和作为操作部分的用于设定构型的用户操作钮。下文将叙述的纸张传送盘258设置在主框架壳体202的上部。
前盖206f具有板形,其一个下端通过铰链207f连接到主框架壳体202。根据该构型,前盖206f用作为支撑点的铰链207f相对于主框架壳体202进行可开闭的摆动。在前盖206f如图8所示打开的情况下,主框架壳体202的前侧保持打开而形成一个作为开口的前开口208f,从而消耗性零件等可通过该前开口208f更换。在前盖206f如图7所示关闭的情况下,彩色激光打印机201被设置为可打印状态。
后盖206r具有板形,其一个下端通过铰链207r连接到主框架壳体202。根据该构型,后盖206r用作为支撑点的铰链207r相对于主框架外壳202进行可开闭的摆动。在后盖206r如图9所示打开的情况下,主框架外壳202的后侧保持打开而形成一个作为开口的后开口208r,从而通过该前开口208f可以解决纸张堵塞的故障,消耗性零件等可以通过该前开口208r更换。在后盖206r如图7所示关闭的情况下,彩色激光打印机201被设置为可打印状态。
馈送器部分204被设置在主框架壳体202的底部,如图7所示,并包括一个可以沿主框架壳体202的交叉方向拆下的纸张馈送盘209,一个设置在纸张馈送盘209一端的上部的纸张馈送辊210,一个纸张馈送通路211,设置在纸张馈送通路211上在纸张203的传送方向相对于纸张馈送辊210的下游侧的诸传送辊212(下文中,纸张203的传送方向的上游侧和下游侧有时分别简称为上游侧和下游侧),以及设置在纸张馈送通路211上在纸张203的传送方向相对于传送辊212的下游侧的校准辊213。
纸张馈送盘209有盒状的形状,有一个开口的上表面并配备一个纸张203堆叠在其上的纸张压板214。纸张压板214设置在纸张馈送盘209上,其一端面对纸张馈送辊210,可垂直地摆动。在纸张压板214上堆叠纸张203。纸张压板214受到其背面的图中未显示的弹簧的偏置压力,堆叠在纸张压板214上的最上面的纸由弹簧压向纸张馈送辊210,通过纸张馈送辊210的旋转一张张地馈送到纸张馈送通路211。
纸张馈送通路211从设置纸张馈送辊210的上游侧的端部沿主框架外壳202中的后盖206r通过转印位置(将在下文叙述的第二转印辊247和第一中间转印材料支撑辊243互相接触的位置)向上延伸,到达设置将在下文叙述的定影部分的下游侧的端部。
传送辊212和校准辊213分别设置在传送方向的上游侧和下游侧,面对纸张馈送通路211。
用纸张馈送辊210馈送到纸张馈送通路211的纸张203用传送辊212从传送方向的上游侧传送到下游侧,然后在校准后用校准辊213传送到转印位置。
图像形成部分205包括处理部分215,作为转印单元的中间转移机构部分216和定影部分217。
处理部分包括作为显影部分的显影盒218,作为图像携带部分的鼓盒219和作为曝光单元的扫描单元220,共设置了用于每种颜色的多个(四个)处理部分。处理部分设置成互相平行,以指定的间隔在基本垂直的方向上排列。
显影盒218包括黄显影盒218Y,品红显影盒218M,青绿显影盒218C和黑显影盒218Bk四个显影盒,在下文将详尽叙述的显影盒218可通过在前盖206f打开的情况下形成的前开口208f独立地从主框架外壳202拆下。
显影盒218被形成为外壳,每个显影盒包括作为显影剂容纳腔的色粉容纳部分221,馈送辊222,作为显影剂携带部件的显影辊223和挤压板224。
显影盒218在其前端有一个抓取部件225,第一显影侧引导突起226和第二显影侧引导突起227设置在显影盒218宽度方向(从平面上看垂直于交叉方向的方向,下同)的两个侧端。显影盒218在其底部的后侧有一个开口以暴露显影辊223的一部分。
抓取部件225从侧面看有基本为弧形的形状并向显影盒218前端的前部突出。两个抓取部件225设置成在显影盒218宽度方向的两侧,即显影辊223轴向方向的两侧互相相对。
第一显影侧引导突起226被构型成通过在显影辊223的纵向方向延伸显影辊223的轴而从显影盒218的宽度方向的两个侧表面突起。
第二显影侧引导突起227沿显影盒218的纵向方向延伸的侧面看有一个基本为椭圆板条形,并从显影盒218的宽度方向的两个侧表面中的每一个侧表面的底端的前侧,在宽度方向上向外延伸的方向突出。
第一显影侧引导突出226和第二显影侧引导突出227和作为引导部分形成在侧板202b上的第一引导通道228接合,侧板202b设置在主框架壳体202宽度方向的两个内部侧表面上。
第一引导通道228在主框架壳体202上平行设置,在基本垂直的方向上有指定的间隔,在主框架壳体202上显影盒218的安装位置的交叉方向,即显影盒218的拆下方向,更具体地说是在下文将叙述的扫描单元220的扫描器外壳241的上表面的方向上延伸。进一步具体地说,第一引导通道228是在基本水平的方向延伸的通道,在该方向上该通道的前端向处在前盖206f打开状态的前开口208f开口,在第一显影侧引导突出226位于第一引导通道228的后端(最深部分)的情况下,显影辊223面对感光器鼓轮231并与其接触。
第一引导通道228的后端配备一个定位突起229。
定位突起229有基本为三角形的形状并设置在第一引导通道228的下表面上。定位突起229用图中未显示的弹簧被弹性地偏置压向第一引导通道228的上表面。
在显影盒218安装在主框架外壳202中的状态,显影盒218的第一显影侧引导突起226当其被用定位突起229限制移向前部时,和第一引导通道228在其后端接合,而第二显影侧引导突出227和第一引导通道228在其前端接合。在这种状态,使显影盒218的显影辊223在压力下和下文将叙述的鼓盒219的感光器鼓轮231接触。
色粉容纳部分221被形成为显影盒218的内部空间,在该空间中,在色粉容纳部分221的交叉方向设置多个搅拌器230(例如在本实施例中为三个搅拌器),如图7所示。各个显影盒218的色粉容纳部分221被分别充满带正电的非磁性单组分色粉,黄显影盒218Y充以黄色色粉,品红显影盒218M充以品红色色粉,青绿显影盒218C充以青绿色色粉,黑显影盒218Bk充以黑色色粉。在本文中使用的色粉可以是通过聚合可聚合单体得到的基本为球形的聚合色粉,诸如通过已知的如悬浮聚合法的聚合方法聚合例如苯乙烯的苯乙烯单体,例如丙烯酸,烷基(有1到4个碳原子)丙烯酸酯,烷基(有1到4个碳原子)甲基丙烯酸酯的丙烯酸单体。色分包含相应于各种颜色的着色剂和石蜡,通过添加诸如二氧化硅的外部添加剂改进流动性。色粉通常具有约6到10微米的微粒直径。
包含在色粉容纳部分221中的色粉通过设置在色粉容纳部分221中的搅拌器231的转动和搅拌,经过开口在色粉容纳部分221的侧表面上的色粉馈送出口排出到馈送辊222。
馈送辊222可转动地设置在色粉馈送出口的侧面,显影辊223可转动地设置在馈送辊222的侧面而面对馈送辊222。馈送辊222和显影辊223可转动地支撑在显影盒218中,处在在一定程度的压力下互相接触的状态。
馈送辊222通过用由导电的海绵部件形成的辊体覆盖金属辊轴构型而成。
显影辊223通过用由作为弹性部件的导电橡胶材料形成的辊体覆盖金属辊轴构型而成。更具体地说,显影辊223的辊体具有两层的结构,该结构包含一个用带有因含碳细微粒等而导致的导电性的聚氨酯橡胶,硅酮橡胶,EPDM橡胶等形成的弹性辊体,在其表面涂覆一层主要包含聚氨酯橡胶,聚氨酯树脂和聚酰亚胺树脂等的涂覆层。显影辊223以这样的方式设置,其下部从显影盒218的开口(如图10所示)向下暴露,在显影时,显影辊223被图中未显示的电源施加一个显影偏压。
挤压刀片224有一个用金属薄片弹簧材料形成的刀片框架和一个用绝缘的硅酮橡胶形成的有半圆形截面的挤压部分。刀片框架的一端由显影盒218支撑在显影辊223附近,挤压部分由刀片框架的弹力在压力下和显影辊223接触。
从色粉馈送出口排出的色粉通过馈送辊222的转动被馈送到显影辊223并通过馈送辊222和显影辊223之间的摩擦被充上正电。这样被馈送到显影辊223的色粉和显影辊223的转动相关介入到挤压刀片224的挤压部分和显影辊223之间,结果,被携带在显影辊223的表面上成为一层有恒定厚度的的薄层。
鼓盒219设置在每种颜色的各个处理部分215中显影盒218的倾斜的后部的下面,可独立地通过打开后盖206r时形成的后开口208r从主框架外壳202拆下,该构型在下文中将详尽叙述。
鼓盒219被形成为一个外壳,每个鼓盒219都包括一个作为图像携带部件的感光器鼓轮231和一个栅控式电晕充电装置232。鼓盒219在其后端配备一个如图10所示的抓取部件233,在宽度方向的两侧配备作为接合部分的鼓侧引导突起234。鼓盒219在其顶部的前侧有一个开口用以暴露感光器鼓轮231的一部分。
抓取部件233从侧面看有基本为弧形的形状,并在鼓盒219的后端向后部突出。两个抓取部件233设置成在鼓盒219宽度方向的两侧,即在感光器鼓轮231的轴向方向的两侧,互相面对。
鼓轮侧面引导突起234有基本为圆柱的形状,并从在鼓盒219的宽度方向向外延伸的方向的基本中间部分的两个侧表面突出。鼓轮侧面引导突起234被用作感光器鼓轮231的旋转轴对改进定位精度是有效的。具体地说,轴承被设置在感光器鼓轮的两端并与鼓侧引导突起接合,从而元器件的数量可减少,定位的精度可得到提高。
鼓轮侧面引导突起234和形成在侧板202b上的第二引导通道235接合,侧板202b设置在主框架外壳202内部宽度方向的两侧。
第二引导通道235在主框架外壳202上互相平行设置,在基本垂直的方向上有指定的间隔,并在鼓盒219的安装位置上沿主框架外壳202的交叉方向,即鼓盒219的拆下方向延伸。更具体地说,第二引导通道235是一个在基本水平的方向延伸的通道,在该通道中,其后端向后盖206r打开的状态中的后开口208r打开,在鼓轮侧面引导突起234被定位在第二引导通道235的前端(最深部分)的情况下,显影辊223面对感光器鼓轮231并与其接触。
第二引导通道235的前端配备一个定位突起236。
定位突起236有基本为三角形的形状并设置在第二引导通道235的下表面上。定位突起236用图中未显示的弹簧被弹性地偏置压向第二引导通道235的上表面。
在鼓盒219安装在主框架外壳202中的状态,鼓盒219的鼓轮侧面的引导突起234用定位突起236限制移向后部时和第二引导通道235在其前端接合。
感光器鼓轮231在显影辊223的斜后部下面接触显影辊223的状态下,可转动地设置在鼓盒219上,并被构型得,接地的鼓轮主框架在其表面有一个用主要含有聚碳酸酯的有机感光器形成的感光层。
栅控式电晕充电装置232设置在感光器鼓轮231下面,相隔一个指定的距离以防止互相接触。栅控式电晕充电装置232是一种从诸如钨丝等的充电线产生电晕放电的栅控电晕型的充电装置,被固定到鼓盒219,用于均匀地正向对感光器鼓轮231的表面充电。
扫描单元220被构型成一个激光扫描器,其内部包括作为外壳的扫描器外壳241,一个图中未显示的激光发射部分,被旋转驱动的多面体镜237,透镜238和反射镜239和240。扫描器单元220设置在显影盒下面,和转印位置的侧面相对的感光器鼓轮的侧面(前侧)的处理部分215中。
从侧面看扫描器外壳241有基本为矩形的形状,被设置成水平地和感光器鼓轮231重叠并固定到主框架壳体202上。根据该构型,显影盒218和扫描器单元220不水平重叠,但交替地垂直重叠,并且显影盒218可沿扫描器单元220的扫描器外壳241的上表面拆下。
扫描器单元220通过多面体镜237,透镜238和反射镜239和240这样的顺序发射或反射基于从激光发射部分发射的图像数据的激光束,从而通过快速扫描,感光器鼓轮231的表面被用该激光束照射。
在处理部分215,各种颜色的色粉经受下述形式的曝光和显影。感光器鼓轮231的表面用栅控式电晕充电装置232相关联于感光器鼓轮231的转动而均匀地充以正电,然后由从扫描器单元220发射的激光曝光以形成基于图像数据的静电潜像。然后,这样充以正电并携带在显影辊223上的色粉在和显影辊223的转动相关的感光器鼓轮231接触时被电移动到形成在感光器鼓轮231的表面上的静电潜像,即感光器鼓轮表面上因用扫描单元220曝光而有较低电势的区域并被携带在该区域上,从而在感光器鼓轮231的表面上形成色粉图像。结果,完成了反转显影。
中间转印机构部分216设置在主框架外壳202中和扫描器单元220相对的鼓盒219的侧面的处理部分215后侧,并包括中间转印材料驱动辊242,第一中间转印材料支撑辊243,第二中间转印材料支撑辊244,用循环带形成的中间转印带245,初级转印辊246,第二级转印辊247和带清洁器248。
中间转印材料驱动辊242可转动地设置在主框架外壳202中相应于黄显影盒218Y设置的鼓盒219的感光器鼓轮231的倾斜的后部,中间转印带245介入其间。
第一中间转印材料支持辊243可转动地设置在中间转印材料驱动辊242的倾斜的后部的下面,被设置成面对第二级转印辊247,中间转印带245介入其间。
第二中间转印材料支持辊244以基本垂直的方向可转动地设置在主框架外壳202中的中间转印材料驱动辊242的下面。
中间转印材料驱动辊242,第一中间转印材料支撑辊243和第二中间转印材料支撑辊244被设置成形成一个基本为三角形的布置,中间转印带245绕在该三角形的辊布置四周。
中间转印带245用导电的树脂形成,诸如聚碳酸酯和聚酰亚胺,具有分散在其中的诸如碳的导电微粒,并且平行于感光器鼓轮231以这样的方式设置,所缠绕的中间转印带245的前侧的接触表面面对并和所有鼓盒219的感光器鼓轮231接触。
在中间转印机构部分216中,从图中未显示的主电动机发出驱动力到中间转印材料驱动辊242以驱动该辊,从而驱动第一中间转印材料支撑辊243和第二中间转印材料支撑辊244,绕在中间转印材料驱动辊242,第一中间转印材料支撑辊243和第二中间转印材料支撑辊244上的中间转印带245,在面对感光器鼓轮231并与其接触的接触表面被以和鼓盒219的感光器鼓轮231相同的方向可转动地驱动。
初级转印辊246设置在中间转印带245内部,所缠绕的中间转印带245面对鼓盒219的感光器鼓轮231,中间转印带245介入其间。初级转印辊246被构型成用诸如导电橡胶材料的弹性部件形成的辊体覆盖金属辊轴。初级转印辊246可转动地设置得在面对中间转印带245并与其接触的接触表面上以和中间转印带245的转动性移动方向相同的方向转动,在转印时从图中未显示的电源施加一个转印偏压。
第二级转印辊247被设置成和中间转印带245接触并面对第一中间转印材料支撑辊243,中间转印带245介入其间。第二级转印辊247被构型成用诸如导电橡胶材料的弹性部件形成的辊体覆盖金属辊轴。第二级转印辊247可转动地设置得在面对中间转印带245并与其接触的接触表面以和中间转印带245的转动性移动方向相同的方向转动,在转印时从图中未显示的电源施加一个转印偏压。
带清洁器248设置成面对中间转印机构部分216的中间转印材料驱动辊242,中间转印带245介入其间,设置在从第一中间转印材料支撑辊243到中间转印材料驱动辊242的路线上的清洁器外壳249中有一个清洁器刷250,一个回收辊251,一个回收盒252和一个刮擦器253。
清洁器刷250有圆柱形的主框架,主框架有径向形成的刷,清洁器刷250以这样的状态可转动地设置,在从第一中间转印材料支撑辊243到中间转印材料驱动辊242的经过过程中面对中间转印带245并与其接触。在清洁时清洁器刷250的圆柱形的主框架被从图中未显示的电源施加一个清洁偏压以相对中间转印带245形成一个电势差。
回收辊251由金属辊体构成并可转动地设置在清洁器刷250的侧面,面对清洁器刷250并与其接触。在清洁时回收辊251被从图中未显示的电源施加一个回收偏压以相对清洁器刷250形成一个电势差。
回收盒252设置在回收辊251的侧面并在面对回收辊251的部分有一个开口。刮擦器253设置在该开口附近并在压力下和回收辊251接触。
形成在感光器鼓轮231上的单色色粉图像在其面对中间转印带245时被转移到中间转印带245,按顺序堆在中间转移带245上而形成彩色图像。
具体地说,形成在黄显影盒218Y的感光器鼓轮231上的黄色粉图像被转移在中间转印带245上,然后形成在品红显影盒218M的感光器鼓轮231上的品红色粉图像被转移在中间转印带245上和已经转移的黄色粉图像重叠。然后由青绿显影盒218C形成的青绿色粉图像和由黑色粉显影盒218Bk形成的黑色粉图像以相同的程序依次转移以在中间转印带245上形成彩色图像。
这样形成在中间转印带245上的彩色图像在纸张203通过中间转印带245和与其接触的第二级转移辊247之间的期间内被立即转移到纸张203上。
将彩色图像转移到纸张203以后,附着到中间转印带245上的色粉在色粉面对清洁器刷250时,被清洁器刷250通过施加到清洁器刷250上的清洁偏压刮擦并附着到该清洁器刷上。因此,附着到清洁器刷250上的色粉在色粉面对回收辊251时,被通过施加到回收辊251上的回收偏压附着到回收辊251上,然后色粉被刮擦器253刮擦并回收进回收盒252。
在激光打印机201中,剩余色粉被称为无清洁器显影系统回收,该系统中,留在感光器鼓轮231表面上的色粉用显影辊223回收。具体地说,感光器鼓轮231用栅控式电晕充电装置232在和感光器鼓轮231的转动相关的充电位置上充电,然后用扫描单元220在曝光位置曝光。当感光器鼓轮231表面上剩余的色粉到达显影辊223和感光器鼓轮231互相接触的显影位置时,存在于未曝光区域的剩余色粉通过显影偏压被移到显影辊223并由显影辊223回收。在剩余色粉存在于曝光区域的情况下,色粉形成色粉图像,该图像和新从显影辊223移到曝光区域的色粉存在于一起。
显影辊223的外周速度被设定成1.6倍于感光器鼓轮231的外周速度。外周速度的差有利于剩余色粉从感光器鼓轮231到显影辊223的回收。由于其良好的流动性,聚合的色粉只留下小量并很容易由显影辊223回收。
根据如上所述的彩色图像的形成,彩色激光打印机201具有用于各种颜色的多个感光器鼓轮231的串列型的系统,因此,各种颜色的色粉图像以相当于形成单色图像的速度形成而达到彩色图像的迅速形成。
定影系统217设置在中间转印机构部分216上面并包括一个和具有转移在其上的色粉图像的纸张表面接触的第一加热辊254和一个设置成面对第一加热辊254的第二加热辊255,纸张203介入于其间,纸张203的背面和第二加热辊255接触,还有一对设置在第一加热辊254和第二加热辊255上面的传送辊256。
第一加热辊254包括一个圆柱形的诸如铝的金属管,一个设置在其中的用于加热的卤素加热器以及一个形成在管外面的弹性层。第二加热辊255包括和第一加热辊254相似的一个圆柱形的诸如铝的金属管,一个设置在其中的用于加热的卤素加热器以及一个形成在管外面的弹性层,并设置成向第一加热辊254加压。
这样转移到纸张203上的彩色图像在纸张203通过第一加热辊254和第二加热辊255之间时用第一加热辊254和第二加热辊255热定影在纸上,然后纸张203用传送辊256传送到纸张传送辊257。
纸张传送辊257设置在传送辊256上面纸张传送出口附近,这样用传送辊256传送的纸3以从后侧到前侧的方向用纸张传送辊257传送到纸张传送盘258。
在激光打印机201中,纸张馈送通路211,传送辊212,校准辊213,中间转印机构部分216,定影部分217和纸张传送辊257整体由后盖206r保持。根据该构型,在后盖206r如图9所示打开的情况下,纸张馈送通路211,传送辊212,校准辊213,中间转印机构部分216,定影部分217和纸张传送辊257和打开的后盖206r一起整体移动,从而中间转印机构部分216的中间转印带245基本水平地设置。在后盖206r如图7所示打开的情况下,中间转印机构部分216的中间转印带245基本垂直地设置,中间转印带245在压力下和感光器鼓轮231接触。
在具有如上所述构型的彩色激光打印机201中,显影盒218和鼓盒219可以独立地拆下。例如,在只有显影盒218将拆下的情况下,前盖206f如图8所示地打开以形成一个前开口208f,通过该开口显影盒218和扫描器单元220在主框架外壳202的前侧被露出。
在安装在主框架壳体202中的显影盒218从主框架壳体202移走的情况下,如图10所示,显影盒218的抓取部件225被抓住,显影盒218被从主框架壳体202拉到前侧。设置在第一引导通道228后端的第一显影侧引导突起226通过向下压定位突起229,反抗定位突起229的偏置力而跨过该定位突起229,并沿第一引导通道228被引导到前侧。显影盒218被移到前侧,第二显影侧引导突起227沿第一引导通道228引导到前侧,然后,显影盒218被从主框架壳体202移走,通过前开口208f取出,如图8中的虚线显示的虚线图像显示的那样。
在显影盒218安装在主框架壳体202上的情况下,前盖206f打开,当显影盒218通过抓住显影盒218的抓取部件225经过前开口208f插入主框架壳体202时,第一显影侧引导突起226和第一引导通道228接合,然后第二显影侧引导突起227和第一引导通道228接合。因此,显影盒218被压到主框架壳体202的后侧,从而显影盒218被移到后侧,第一显影侧引导突起226和第二显影侧引导突起227沿第一引导通道228被引导到后侧。然后,第一显影侧引导突起226通过向下压定位突起229,反抗定位突起229的偏置力而跨过该定位突起229,在其被用定位突起229限制移动的情况下被保持在第一引导通道228的后端。在该状态下,显影盒218的显影辊223在压力下和感光器鼓轮231接触。
在拆下鼓盒219的情况下,例如,后盖206r打开,中间转印机构部分216的中间转印带245被基本水平地设置,如图9所示,而形成后开口208r,通过该后开口鼓盒219被在主框架壳体202的后侧露出。
在安装在主框架壳体202中的鼓盒219从主框架壳体202移走的情况下,如图10所示,鼓盒219的抓取部件233被抓住,鼓盒219被从主框架壳体202拉到后侧。设置在第二引导通道235前端的鼓侧引导突起234通过向下压定位突起236,反抗定位突起236的偏置力而跨过该定位突起236,并沿第二引导通道235被引导到后侧。鼓盒219被移到后侧。然后,鼓盒219被从主框架壳体202移走,通过后开口208r取出,如图9中的虚线显示的虚线图像显示的那样。
在鼓盒219安装在主框架壳体202上的情况下,后盖206r打开,当鼓盒219由抓住鼓盒219的抓取部件233通过后开口208r插入主框架壳体202时,鼓侧引导突起234和第二引导通道235接合。然后,鼓盒219被压到主框架壳体202的前侧,从而鼓盒219被移到前侧,鼓侧引导突起234沿第二引导通道235被引导到前侧。然后,鼓侧引导突起234通过向下压定位突起236,反抗定位突起236的偏置力而跨过该定位突起236,在其被用定位突起236限制移动到后部的情况下被保持在第二引导通道235的前端。在该状态下,鼓盒219的感光器鼓轮231在压力下和显影辊223接触。
如上所述在拆下显影盒218或鼓盒219时,互相接触的显影辊223和感光器鼓轮231不互相摩擦,从而它们有效地防止了损坏。
因此,在彩色激光打印机201中,显影盒218和鼓盒219可在基本互相相反的方向从主框架壳体202拆下,从而在色粉用完的情况下,只有显影盒218被更换,昂贵的鼓盒219可继续使用直至其使用寿命的终结。因此,运行成本可以降低。另外,只有显影盒218必须抛弃,减少了工业废料,从而可以提供有利于环境的彩色激光打印机201。另外,在彩色激光打印机201中,显影盒218和鼓盒219可在基本互相相反的方向上拆下,从而显影盒218和鼓盒219可以独立地更换,两者之间没有干扰。另外,在更换时,显影盒218和鼓盒219的拆下方向的自由度增加,从而,显影盒218和鼓盒219可以不需移动用于曝光鼓盒219的扫描单元而更换,有更高更换频率的显影盒218可以从和感光器鼓轮231相比更容易接近配备操作面板202a的前侧更换。
在彩色激光打印机201中,显影盒218可以通过在打开前盖206f时形成的前开口208f平滑地更换。因此,有更高更换频率的显影盒218可以从配备操作面板202a的前侧更换,从而改进了可操作性。尤其是,在彩色激光打印机201中,所有纸张馈送盘209的拆下方向,纸张203的传送方向,操作面板202a的操作方向和显影盒218的拆下方向都是同方向,因此进一步提高了可操作性。
在彩色激光打印机201中,显影盒218和扫描单元220不互相水平重叠而在垂直方向上交替地设置,显影盒218可以通过第一引导通道228和第一显影侧引导突起226以及第二显影侧引导突起227的接合而沿扫描器外壳241的上表面拆下。因此,显影盒218可以不干扰扫描单元220而拆下,因此显影盒218可容易地更换。
在彩色激光打印机201中,扫描器单元220设置在和转印位置相对的感光器鼓轮231的侧面,和感光器鼓轮231水平地重叠,从而扫描器单元的设置以及设备的小型化可以实现,而且不会妨碍显影盒218和鼓盒219的更换。
在彩色激光打印机201中,中间转印机构部分216由后盖206r支撑,从而鼓盒219可以通过在打开后盖206r时形成的后开口208r平滑地拆下。
彩色激光打印机201采用了无清洁器显影系统,该系统中携带在感光器鼓轮231上的色粉图像被转移到中间转印带245以后留在感光器鼓轮231上的剩余色粉由显影辊223回收,从而用于回收和储存剩余色粉的废粉储存装置不再必要。因此,设备的构型可以简化,设备可以小型化。结果,由于不需提供废粉储存的空间,显影盒218和扫描单元220可以设置成基本垂直重叠,从而彩色激光打印机201的占地面积可以减小。
在上述本发明的第二实施例中,扫描器单元220被设置为曝光单元,但如图11所示,LED阵列260可以被设置成替代扫描单元220。图11中,和图7中相同的结构部件被附以和图7相同的标号并省略对其的叙述。
LED阵列260设置在和上述实施例中扫描器单元220相同的位置,即处理部分215中显影盒218的下面,在和转移位置相对的感光器鼓轮231的侧面(前侧)和感光器鼓轮231水平地重叠。根据该构型,显影盒218和LED阵列260不水平地互相重叠而在垂直方向交替地重叠。LED阵列260由排列大量LED构成,并通过LED的发光,用该光的照射而曝光感光器鼓轮231的表面。
根据该实施例的彩色激光打印机201配备LED阵列260替代扫描器单元220,从而彩色激光打印机201可以小型化。虽然LED阵列260具有短焦距并必须设置得靠近感光器鼓轮231,但在彩色激光打印机201中,鼓盒219以和显影盒218相对的方向拆下,从而LED阵列260可以设置得靠近感光器鼓轮231,不会妨碍显影盒218和鼓盒219的更换。
在根据本实施例的彩色激光打印机201中,显影盒218和鼓盒219可以以基本互相相反的方向从主框架壳体202拆下,从而在色粉用完的情况下,只有显影盒218被更换,昂贵的鼓盒219可继续使用直至其使用寿命的终结。因此,运行成本可以降低。另外,只有显影盒218必须抛弃,减少了工业废料,从而可以提供有利于环境的彩色激光打印机201。
虽然参考上述实施例叙述了本发明,但本发明可以用上述实施例以外的其他实施例实施。例如,虽然带有中间转印系统的彩色激光打印机201被叙述为直立式的彩色激光打印机201,本发明也可应用到带有直接转印系统的彩色激光打印机。在这样的构型中,在纸张203被堵塞在感光器鼓轮231和作为转移单元的纸张传送带之间的情况下,被堵塞的纸张203可以容易地从通过打开后盖206r形成的后开口208r移走。
虽然在上述实施例中举例说明了直立式的彩色激光打印机201,本发明也可应用到水平放置的彩色激光打印机上。
在上述实施例中,显影盒218和鼓盒219分别从前侧和后侧拆下,即显影盒218和鼓盒219以相交的方向拆下。在该实施例中,显影盒218和鼓盒219也可以在宽度方向上拆下。设备中最好是以相交的方向拆下,因为在宽度方向上拆下实际上和感光器鼓轮231和显影辊223的轴承的移动相关。
在上述实施例中,纸张馈送通路211,传送辊212,校准辊213,中间转印机构部分216,定影部分217和纸张传送辊257由后盖206r支撑,中间转印机构部分216由后盖206r以外的可打开部件支撑。在该情况下,该可打开部件相应于第一可打开部件。
根据本发明的一个方面,运行成本可以降低,工业废料量可以减少,以提供有利于环境的成像设备。另外,显影部分和图像携带部件可以不移动用于曝光图像携带部件的曝光单元而进行更换,有更高更换频率的显影部分可以以比图像携带部件更容易接近的方向更换。
根据本发明的另一个方面,显影部分和图像携带部分可以容易地互相独立地更换。
根据本发明的另一个方面,图像携带部分可以平滑地更换。
根据本发明的另一个方面,可以设置曝光单元又同时减小设备的尺寸,而且不妨碍显影部分和图像携带部分的更换。
根据本发明的另一个方面,显影部分和图像携带部件可以容易地更换同时又保证图像携带部件上静电潜像的形成。
根据本发明的另一个方面,有更高更换频率的显影部分可以容易地更换而不干扰激光扫描器。
根据本发明的另一个方面,拆下显影部分时可防止干扰激光扫描器。
根据本发明的另一个方面,设备可以小型化,LED阵列可以设置得靠近图像携带部件而不干扰显影部分和图像携带部分的更换。
根据本发明的另一个方面,显影部分可以平滑地拆下以改进可操作性。
根据本发明的另一个方面,设备构型的简化和设备的小型化可以同时达到。
第三优选实施例
图12是显示作为成像设备的彩色激光打印机的一个实施例的剖面图。图13是显示图12显示的彩色激光打印机在其可打开的盖打开的情况下其重要部分的剖面图。图14是显示图12的彩色激光打印机在只安装和其相应的黑显影盒和黄显影盒的情况下其重要部分的剖面图。
在图12中,彩色激光打印机301是一种带有直接转印系统的串列式直立彩色激光打印机,该打印机在主框架壳体302内部包括,用于馈送作为转移介质的纸张303的馈送部分304,和用于在这样馈送的纸张303上形成图像的图像形成部分305。在下面的叙述中,图12中具有所设置的操作部分2a的左侧被称为彩色激光打印机301的前侧,右侧被称为彩色激光打印机301的后侧。
在设备的前侧,主框架壳体302有基本为箱形的形状并有一个可打开的盖306,在前侧的上表面,主框架壳体302有一个操作面板302a,操作面板上有显示彩色激光打印机301的操作状态等的液晶面板和用于设定构型的用户操作钮。下文将叙述的纸张传送盘359设置在主框架壳体302的上部的上面。
可打开的盖306具有板形,其一个低端通过铰链307连接到主框架壳体302。根据该构型,可打开的盖306用铰链307为支点,相对于主框架壳体302可打开关闭地摆动,在可打开的盖306如图13所示打开的情况下,主框架壳体302的前侧保持打开,形成一个开口308,从而对堵塞的纸的处理和消耗零件的更换可以通过开口308进行。在可打开的盖306如图12所示关闭的情况下,彩色激光打印机301被设定成可打印状态。
馈送器部分304设置在主框架壳体302的底部,包括可拆下地设置的纸张馈送盘309,设置在纸张馈送盘309一端的上部的纸张馈送辊310,和设置在纸张馈送辊310上面,面对下文将叙述的转移驱动辊345的传送辊310a,传送带347介入其间。纸张馈送盘309配备纸张压板311,压板面对纸张馈送辊310的一端可垂直摆动。在纸张压板311上堆叠纸张303。纸张压板311受到来自其背面用图中未显示的弹簧产生的偏置力,堆叠在纸张压板311上的最上面的纸303用弹簧压向纸张馈送辊310并且通过纸张馈送辊310的转动一张张地馈送。由纸张馈送辊310这样馈送的纸张303通过传送辊310a传送到转印位置,在该位置感光器鼓轮334和传送带347互相接触。
图像形成部分305包括处理部分312,作为转印单元的转印部分313和定影部分314。
处理部分312包括作为显影部分的显影盒315,作为图像携带部分的鼓盒316和作为曝光单元的扫描器单元317,还设置了多个(四个)用于每种颜色的处理部分。处理部分互相平行设置并且以一个规定的间隔在基本垂直的方向上排列。
显影盒315包括四个显影盒,黄显影盒315Y,品红显影盒315M,青绿显影盒315C和黑显影盒315Bk,将在下文详尽叙述的显影盒315可通过在可打开盖306打开的状态下形成的开口308独立地拆下。
显影盒315每个都包括作为显影剂容纳腔的色粉容纳部分318,馈送辊319,作为显影剂携带部件的显影辊320和挤压板321。
如图14所示,显影盒315在其前端有一个作为抓取部件握柄322,在显影盒315宽度方向(从平面上看是垂直于交叉方向的方向,下同)的两个侧端设置一个显影侧引导突起323和一个压力接触突起324。显影盒315在其顶部的前侧有一个开口,用于露出显影辊320的一部分,如图12所示。
从侧面看,握柄322有基本为弧形的形状,并向显影盒315前端上的前部突起。两个握柄322在显影盒315宽度方向的两侧,即显影辊320的轴向方向的两侧设置成互相相对。
显影侧引导突起323被形成为有基本为圆柱的形状,并从沿显影盒315的宽度方向的两个侧表面中的每一个侧表面的顶表面的前侧,在宽度方向上向外延伸的方向上突起。
压力接触突起324被形成为有基本为圆柱的形状,并从显影盒315的在垂直方向(从侧面看,垂直于交叉方向的方向,下同)的基本中心部的后侧,在宽度方向上向外延伸的方向上突起。
显影侧引导突起323和作为引导部分形成在侧板2b上的第一引导通道325接合,侧板2b设置在主框架壳体302宽度方向的两个内侧表面上。
第一引导通道325互相平行设置在主框架壳体302上,在基本垂直的方向有指定的间隔,并在主框架壳体302显影盒315的安装位置的交叉方向上,即显影盒315的拆下方向上延伸。更具体地说,第一引导通道325是一个在基本水平的方向延伸的通道,该通道中其前端向在可打开盖306打开的状态下形成的开口308开口,在显影侧引导突起323被定位在第一引导通道325的后端(最深部分)的情况下,显影辊320通过显影盒315以显影侧引导突起323为中心的转动面对感光器鼓轮334并与其接触。
第一引导通道325的后端配备定位突起326。
定位突起326有基本为三角形的形状,两个突起被设置成在第一引导通道325的垂直方向上互相面对。定位突起326在它们互相靠近的方向上受到由图中未显示的弹簧引起的弹性偏置力,并定位显影侧突起323,以该显影侧引导突起323为中心转动显影盒315。
压力接触突起324与作为引导部分形成在侧板2b上的第二引导通道327接合,该侧板2b设置在主框架壳体302宽度方向的两个侧面上。
第二引导通道327在基本垂直的方向有指定间隔,互相平行地设置在主框架壳体302中,并沿主框架壳体302上显影盒315的安装位置的交叉方向,即显影盒315的拆下方向上延伸。更具体地说,第二引导通道327是一个在基本水平的方向延伸的通道,该通道中其前端向在可打开盖306打开的情况下形成的开口308打开,在压力接触突起324位于第二引导通道327的后端(最深部分)的情况下显影辊320面对感光器鼓轮334。
第二引导通道327的后端配备一个浮动通道327a,该浮动通道327a形成为具有从侧面看为基本圆形的形状,有大于压力接触突起324的直径,压力接触突起324可以在该通道中浮动。
第二引导通道327的后端配备一个作为偏置单元的偏置部件328。该偏置部件328包括一个摆动臂329和一个弹簧330。
摆动臂329有从侧面看基本为马蹄形的前部,能通过在垂直方向上的保持来接纳压力接触突起324,以及有通过设置在主框架壳体302上的摆动轴331被可摆动地支撑的后部。
根据该构型,摆动臂329以其由摆动轴331支撑的后部为支点摆动,从而其前部在面对浮动通道327a的位置在垂直方向摆动。
弹簧330有在其纵向方向的中游和摆动臂329接触的一端和在该一端上面的另一端,该另一端固定到设置在主框架壳体302上的固定板332。
根据该构型,摆动臂329由弹簧330恒定地向下的偏置,并且和一个图中未显示的销接触,以便被保持在其前部的基本为马蹄形部件的上部部件329a面对第二引导通道327的位置。
摆动臂329的前部的上部部件329a有一个能将压力接触突起324引导进该前部的基本为马蹄形部件的倾斜的前端表面,这下文将叙述。
在显影盒315安装在主框架壳体302中的状态下,显影盒315的显影侧引导突起323被定位突起326限制移向第一引导通道325的后端的前部,压力接触突起324由摆动臂329的前部的基本马蹄形部件保持在浮动通道327a中并由弹簧330的偏置力向下压。根据该构型,显影盒315的后侧被向下偏置,从而其前侧被以显影侧引导突起323为支店向上偏置。因而,使显影盒315的显影辊320在压力下和下文将叙述的鼓盒316的感光器鼓轮334接触。
色粉容纳部分318被形成为显影盒315的一个内部空间,如图12所示,在该色粉容纳部分318的交叉方向上设置多个(例如在本实施例中是三个)搅拌器333。各个显影盒315的色粉容纳部分318被充以带正电的非磁性单组分色粉,分别在黄显影盒315Y中充黄色粉,品红显影盒315M中充品红色粉,青绿显影盒315C中充青绿色粉,黑显影盒315Bk中充黑色粉。在本文中使用的色粉可以是通过聚合可聚合单体得到的基本为球形的聚合色粉,诸如例如苯乙烯的苯乙烯单体,例如丙烯酸,烷基(有1到4个碳原子)丙烯酸酯和烷基(有1到4个碳原子)甲基丙烯酸酯的丙烯酸单体通过已知的诸如悬浮聚合的聚合方法。色粉包含相应于各种颜色的着色剂和石蜡,并通过添加诸如二氧化硅的外部添加剂改进其流动性。色粉通常具有约6到10微米的微粒直径。
包含在色粉容纳部分318中的色粉通过设置在色粉容纳部分318中的搅拌器333的转动和搅拌,经由在色粉容纳部分318侧面的色粉馈送出口排出到馈送辊319。
馈送辊319可转动地设置在色粉馈送出口的侧面,显影辊320可转动地设置在馈送辊319的侧面以面对馈送辊319。馈送辊319和显影辊320可转动地支撑在显影盒315上,处于两者在压力下互相接触到一定程度的状态。
馈送辊319被构型成用由导电的海绵部件形成的辊体覆盖金属的辊轴。
显影辊320被构型成用由导电的橡胶材料作为弹性部件形成的辊体覆盖金属的辊轴。更具体地说,显影辊320的辊体具有两层的结构,包括一个用聚氨酯橡胶,硅酮橡胶和EPDM橡胶等形成的弹性辊体,橡胶中含有碳精细微粒因此具有导电性,在其表面涂覆一层主要包括聚氨酯橡胶,聚氨酯树脂和聚酰亚胺树脂等的涂覆层。显影辊320以这样的形式设置,其上部从显影盒315的一个开口向上露出(如图14所示),在显影时,显影辊320由图中未显示的电源施加一个显影偏压。
挤压刀片321有一个用金属片弹簧材料形成的刀片框架和一个用绝缘硅酮橡胶形成的有半圆形剖面的挤压部分。刀片框架的一端由显影盒315支撑在显影辊320附近,挤压部分通过刀片框架的弹力在压力下和显影辊320接触。
从色粉馈送出口排出的色粉通过馈送辊319的转动被馈送到显影辊320,并通过馈送辊319和显影辊320之间的摩擦被充上正电。这样馈送到显影辊320的色粉相关于显影辊320的转动介入到挤压刀片321的压力部分和显影辊320之间,因而被携带在显影辊320上成为有一个恒定厚度的薄层。
鼓盒316被设置在每种颜色的各个处理部分312中的显影盒315上面,通过在打开可打开盖306时形成的开口308可从主框架壳体302独立地拆下,下文将详尽叙述其构型。每个鼓盒316包括一个作为图像携带部件的感光器鼓轮334和一个栅控式电晕充电装置335。如图14所示,鼓盒316在其前端配备一个抓取部件336,并在宽度方向的两侧配备作为接合部分的鼓侧引导突起337。鼓盒316在其下部的前侧有一个开口用以露出感光器鼓轮334的一部分,如图12所示。
抓取部件336从侧面看基本为弧形并向鼓盒316的前端的前部突起。两个抓取部件336互相相对地设置在鼓盒316宽度方向,即感光器鼓轮334轴向的两侧。
鼓侧引导突起337有基本为圆柱的形状,并从在鼓盒316的基本为中心的部分的鼓盒316的两个侧表面在宽度方向向外延伸的方向上突起。
鼓侧引导突起337和形成在设置在主框架壳体302内部宽度方向的两个侧面上的侧板2b上的第三引导通道338接合。
第三引导通道338互相平行地设置在主框架壳体302上,在基本垂直的方向上有规定的间隔,并在主框架壳体302上鼓盒316的安装位置的相交方向,即鼓盒316的拆下方向上延伸。更具体地说,第三引导通道338是一个在基本水平方向上延伸的通道,该通道中其前端向在可打开盖306打开的状态下形成的开口308打开,在鼓侧引导突起337位于第三引导通道338的后端(最深部分)的情况下,显影辊320面对感光器鼓轮334并与其接触。
第三引导通道338的前端配备一个定位突起339。
定位突起339有基本为三角形的形状,该两个突起被设置成在第三引导通道338的垂直方向互相面对。定位突起339在两者互相接近的方向受到图中未显示的弹簧的弹性偏置力。
在鼓盒316安装在主框架壳体302中的状态中,鼓盒316的鼓侧引导突起337因被用定位突起339限制移向前部而和第三引导通道338在其前端接合。
感光器鼓轮334可转动地设置在显影辊320上面的鼓盒316上,处在和显影辊320接触的状态。根据该构型,每种颜色的显影辊320和感光器鼓轮334在主框架壳体302中基本垂直的方向,即垂直于显影辊320和感光器鼓轮334的拆下方向上交替排列,更具体地说,它们平行于由下文将叙述的传送带347传送的纸张303的传送方向交替排列。
在如图15所示的为每种颜色的上述安排中,感光器鼓轮334和显影辊320以这样的方式设置,连接感光器鼓轮334的旋转中心P和感光器鼓轮334面对显影辊320的显影位置D的直线X1基本垂直于连接感光器鼓轮334的旋转中心P和感光器鼓轮334面对由传送带347传送的纸张303的转印位置T的直线X2。
在上述安排中,显影盒315和鼓盒316被设置成除了显影辊320和感光器鼓轮334的接触部分(即通过感光器鼓轮334和显影辊320在压力下接触,显影辊320的表面沿感光器鼓轮334的表面凹进去的部分)外不互相重叠。
在该实施例中,有这样的可能性,显影辊320和感光器鼓轮334因显影辊320和感光器鼓轮334互相接触而在其接触部分互相重叠。但是,在一个带有显影辊320的跳跃显影系统和感光器鼓轮不互相接触的情况下,就没有显影辊320和感光器鼓轮334互相重叠的部分。
感光器鼓轮334由一个在其表面上有用主要含有聚碳酸酯的有机感光器形成的感光层的接地的鼓主框架构成。
栅控式电晕充电装置335设置在感光器鼓轮334的和下文将叙述的传送带347相对的侧面上,和感光器鼓轮334之间有规定的间隔,因此与其不接触,如图12所示。栅控式电晕充电装置335是一种栅控电晕型的充电装置,该装置从诸如钨丝的充电线产生电晕放电,固定到鼓盒316上,用于均匀地向感光器鼓轮334的表面充以正电。
为每种颜色的扫描器单元317设置在处理部分312中显影盒315上面,感光器鼓轮334对着转印位置的侧面(后侧),并被固定到主框架壳体302。扫描器单元317被形成为一个外壳并包括一个图中未显示的激光发射部分,一个被旋转驱动的多面体镜340,透镜341和342以及反射镜343和344。
扫描器单元317通过多面体镜340,透镜341,反射镜343和344以及透镜342,以这样的顺序发射或反射从激光发射部分发出的基于图像数据的激光束,从而,通过迅速扫描,用该激光照射感光器鼓轮334表面。
各种颜色的色粉在处理部分312经受了下述方式的曝光和显影。感光器鼓轮334表面用栅控式电晕充电装置335相关于感光器鼓轮334的转动而均匀地充以正电,然后由从扫描器单元317发射的光曝光以形成基于图像数据的静电潜像。然后,这样充以正电并携带在显影辊320上的色粉在相关于显影辊320的转动接触感光器鼓轮334时被电移动到形成在感光器鼓轮334表面上的静电潜像上,即感光器鼓轮334表面上因用扫描器单元317曝光而有较低电势的区域,并选择性地携带在其上,从而在感光器鼓轮334的表面上形成了色粉图像。结果,完成了反转显影。
转印部分313设置在主框架壳体302中基本垂直的方向,面对设置在和扫描器单元317相对的基本垂直的方向的感光器鼓轮334的侧面(前侧)。转印部分313包括转印驱动辊345,转印被驱动辊346,用循环带形成的传送带347,转印辊348和带清洁器349。
转印驱动辊345设置在黄显影盒315Y的感光器鼓轮334下面,在纸张馈送辊310的斜前部的上面。转印被驱动辊346设置在黑显影盒315Bk的感光器鼓轮334的上面,在定影部分314的斜前部的下面。
传送带347用诸如聚碳酸酯和聚酰亚胺的导电树脂形成,有分散在其中的诸如碳的导电微粒,并绕在转移驱动辊345和转移被驱动辊346上。传送带347以这样的方式设置,作为被绕表面的背面的接触表面和鼓盒316的所有感光器鼓轮334接触。
转印被驱动辊346由转印驱动辊345驱动,从而传送带347循环地在转印驱动辊345和转印被驱动辊346之间以和接触表面上鼓盒316的感光器鼓轮334相同的方向移动,在该接触表面,传送带347面对感光器鼓轮334并与其接触。
转印辊348设置在围绕得面对鼓盒316的感光器鼓轮334的传送带347的内部,传送带347介入其间。转印辊348构型得由用诸如导电橡胶材料的弹性部件形成的辊体覆盖金属的辊轴。转印辊348可转动地设置成以和在面对和接触传送带347的接触表面上的传送带347的转动移动方向相同的方向转动,并在转移时被由图中未显示的电源施加一个转印偏压。
带清洁器349设置在传送带347和感光器鼓轮334相对的侧面(前侧),并在设置在从转印驱动辊345到转印被驱动辊346中途的清洁器外壳350中有一个清洁器刷351,一个回收辊352,一个回收盒353和一个刮擦器354。
清洁器刷351有圆柱形的主框架,框架上有径向形成的刷,并以该刷面对并接触在传送带347前侧的接触表面的状态可转动地设置。清洁器刷351的圆柱形主框架在清洁时被图中未显示的电源施加一个清洁偏压以相对于传送带347形成一个电势差。
回收辊352用金属辊构成并可转动地设置在清洁器刷351下面以面对和接触清洁器刷351。回收辊352在清洁时被图中未显示的电源施加一个回收偏压以相对于清洁器刷351形成一个电势差。
回收盒353设置在回收辊352下面并在面对回收辊352的部分有一个开口。刮擦器354设置在该开口附近并在压力下和回收辊352接触。
转印部分313用主框架壳体302的可打开的盖306整体支撑。根据该构型,在可打开的盖306打开的情况下,转印部分313随这样打开的可打开的盖306整体移动,以被设置成基本水平。在可打开的盖306关闭的情况下,转印部分313如图12所示设置成基本垂直,使传送带347在压力下和感光器鼓轮334接触。
从馈送部分304馈送的纸张303通过转印驱动辊345的驱动和转印被驱动辊346的从动,在传送辊310a的引导下由传送带347循环移动的从下侧向上侧传送,并依次通过传送带347和鼓盒316的感光器鼓轮334之间(即转印位置)。形成在鼓盒316的感光器鼓轮334上的各种颜色的色粉图像在纸张303通过转印位置期间依次转移到纸张303上,以在纸张303上形成色粉图像。
具体地说,形成在黄显影盒315Y的感光器鼓轮334上的黄色粉图像被转移到纸张303上,然后形成在品红显影盒315M的感光器鼓轮334上的品红色粉图像被转移到纸张303上和已经转移的黄色粉图像重叠。然后由青绿显影盒315C形成的青绿色粉图像和由黑显影盒315Bk形成的黑色粉图像以相同的程序依次转移,以在纸张303上形成彩色图像。
色粉图像转移到纸张303上以后,当色粉面对清洁器刷351时,附着到传送带347上的色粉用清洁器刷351刮擦并因施加到清洁器刷351上的清洁偏压而附着到清洁器刷351上。然后,当色粉面对回收辊352时,附着到清洁器刷351上的色粉因施加到回收辊352上的回收偏压而附着到回收辊352上,然后,色粉用刮擦器354刮擦并回收进回收盒353。
在彩色激光打印机301中,剩余的色粉由被称为无清洁器显影系统回收,该系统中,留在感光器鼓轮334表面上的色粉用显影辊320回收。具体地说,感光器鼓轮334再次用和感光器鼓轮334的转动相关的转动栅控式电晕充电装置335充电,然后用扫描器单元317曝光。在显影辊320接触感光器鼓轮334时,存在于感光器鼓轮334表面上未曝光区域上的剩余色粉通过显影偏压被移动到显影辊320并由显影辊320回收。留在曝光区域上的色粉和新从显影辊320移到曝光区域的色粉一起形成色粉图像。
感光器鼓轮334的外周速度和显影辊320的外周速度互相有差别,因此提供了一个外周速度差,有利于通过电势差从感光器鼓轮334到显影辊320的剩余色粉的回收。具体地说,显影辊320的外周速度1.6倍于感光器鼓轮334的外周速度。聚合色粉只导致小量的剩余色粉,可通过电势差容易地移动,因此,通过显影辊320能很顺利地回收剩余色粉。
根据如上所述的彩色图像的形成,彩色激光打印机301有串列型的系统,该系统有用于各种颜色的多个感光器鼓轮334,因此,各种颜色的色粉图像以相当于形成单色图像的速度形成,达到彩色图像的快速形成。
定影部分314设置在转印部分313上面,并包括一个和具有被转移在其上的彩色图像的纸的表面相接触的第一加热辊355,一个设置成面对第一加热辊355,和介入其间的纸303的背面接触的第二加热辊356,以及一对传送辊357设置在第一加热辊355和第二加热辊356上面。
第一加热辊355包括一个圆柱形的诸如铝的金属管,一个设置在其中的用于加热的卤素加热器和一个在管外形成的弹性层。和第一加热辊355相似,第二加热辊356包括一个圆柱形的诸如铝的金属管,一个设置在其中的用于加热的卤素加热器和一个在管外形成的弹性层,并被设置成压住第一加热辊355。
这样转移到纸张303上的彩色图像在纸张303通过第一加热辊355和第二加热辊356之间的期间被用第一加热辊355和第二加热辊356热定影在纸上,然后纸张303用传送辊357传送到纸张传送辊358。
纸张传送辊358设置在传送辊357上面纸张传送出口附近,这样用传送辊357传送的纸张303用纸张传送辊358传送到纸张传送盘359。
在彩色激光打印机301中,显影盒315和鼓盒316之一可以独立地从主框架壳体302拆下,不用考虑附接到主框架壳体302的另一个是否存在。例如,在只拆下显影盒315的情况下,可打开盖306被打开,使转移部分313设置成基本水平的方向,形成开口308,通过该开口,显影盒315和鼓盒316被在主框架壳体302的前侧露出。
在安装在主框架壳体302中的显影盒315从主框架壳体302移走的情况下,抓住显影盒315的抓取部件322,将显影盒315轻轻向下推。这样,显影盒315的后侧以显影侧引导突起323为支点受到向上的偏置力,从而设置在第二引导通道327的浮动通道327a中并被保持在摆动臂329前侧的基本为马蹄形的部件内的压力接触突起324向上压摆动臂329前侧的上部部件329a,用摆动轴331作为支点,抵抗弹簧330的偏置力向上摆动摆动臂329的前端。因此,压力接触突起324在浮动通道327a内部向上移动。
然后,仍然握住显影盒315的抓取部件322,显影盒315被从主框架壳体302拉到前侧。这样,设置在第一引导通道325后端的显影侧引导突起323通过反抗定位突起326的偏置力压下定位突起326而跨越该定位突起326,并被沿第一引导通道325引导到前侧,压力接触突起324被沿第二引导通道327引导到前侧,以便将显影盒315移动到前侧。因此,显影盒315从主框架壳体302移走,通过开口308取出,如图13中虚线显示的虚线图像显示的那样。
在显影盒315安装在主框架壳体302中的情况下,可打开盖306打开,当通过握住显影盒315的抓取部件322经过开口308将显影盒315插入主框架壳体302时,压力接触突起324和第二引导通道327接合,然后显影侧引导突起323和第一引导通道325接合。然后,显影盒315被压到主框架壳体302的后侧,从而显影盒315被移到后侧,显影侧引导突起323被沿第一引导通道325引导到后侧,压力接触突起324被沿第二引导通道327引导到后侧。然后,显影侧引导突起323通过反抗定位突起326的偏置力压下定位突起326而跨越该定位突起326,并被保持在第一引导通道325的后端,处在被用定位突起326限制移向前部的情况下。使压力接触突起324接触摆动臂329前侧的上部部件329a并由摆动臂329前侧的基本为马蹄形的部件引导,从而摆动臂329的前侧以摆动轴331为支点向上摆动一次,然后当压力接触突起324设置在浮动通道327a中时,摆动臂329受到弹簧330向下的偏置力,这样,其前部向下移动以将压力接触突起324移向下。因此,显影盒315的后侧受到向下的偏置力,其前侧以显影侧引导突起323作为支点受到向上的偏置力,从而显影辊320在压力下和感光器鼓轮334接触。
在拆下鼓盒316的情况下,例如,可打开盖306打开,转印部分313如图13所示被设置成基本水平,形成开口308,通过该开口,显影盒315和鼓盒316被在主框架壳体302的前侧露出。
在安装在主框架壳体302中的鼓盒316从主框架壳体302移走的情况下,鼓盒316的抓取部件336被握住,鼓盒316被从主框架壳体302拉到前侧。设置在第三引导通道338后端的鼓侧引导突起337通过反抗定位突起339的偏置力,压下定位突起339而跨越该定位突起339,并被沿第三引导通道338引导到前侧,鼓盒316被移到前侧,然后鼓盒316从主框架壳体302移走,通过开口308取出,如图13中虚线显示的虚线图像显示的那样。
在鼓盒316安装在主框架壳体302中的情况下,可打开盖306打开,当通过握住鼓盒316的抓取部件336经过开口308将鼓盒316插入主框架壳体302时,鼓侧引导突起337和第三引导通道338接合。然后,鼓盒316被压到主框架壳体302的后侧,从而鼓盒316被移到后侧,鼓侧引导突起337被沿第三引导通道338引导到后侧。然后,鼓侧引导突起337通过反抗定位突起339的偏置力压下定位突起339而跨越该定位突起339,并被保持在第三引导通道338的后端,处在被用定位突起339限制移向后部的状态。
在如上所述拆下显影盒315或鼓盒316时,互相接触的显影辊320和感光器鼓轮334不互相摩擦,从而可有效防止其损坏。
因此,在彩色激光打印机301中,显影盒315和鼓盒316之一可以不考虑附接到主框架壳体302的另一个是否存在而独立地从主框架壳体302拆下,从而当色粉用完时,只有显影盒315被更换,而昂贵的鼓盒316可继续使用,直至其使用寿命的终结。结果,运行成本可降低。另外,只有用过的显影盒315被抛弃,因此,工业废料可降低,提供对环境有利的成像设备。
在彩色激光打印机301中,显影盒315和鼓盒316可以通过在打开可打开盖306时在主框架壳体302的前侧形成的开口308平滑地拆下。另外,转印部分313设置在显影盒315和鼓盒316的拆下方向上,从而纸张堵塞的处理和显影盒315和鼓盒316的更换可以在同一侧进行,提供经改进的可操作性。
在彩色激光打印机301中,显影辊320和感光器鼓轮334以这样的方式设置,连接感光器鼓轮334的旋转中心P和感光器鼓轮334面对显影辊320的显影位置D的直线X1,基本垂直于连接感光器鼓轮334的旋转中心P和感光器鼓轮334面对由传送带347传送的纸张303的转移位置T的直线X2,从而显影辊320和感光器鼓轮334可以容易地互相独立地更换。另外,在彩色激光打印机301中,扫描器单元317设置在感光器鼓轮334和转印位置相对的侧面,从而,设置扫描单元317的同时使设备小型化,又不妨碍显影辊320和感光器鼓轮334的更换。
在彩色激光打印机301中,在更换显影盒315和鼓盒316时,显影盒315和鼓盒316可以从彩色激光打印机301的同一侧(前侧)拆下,从而改进了可操作性。
另外,在彩色激光打印机301中,在更换显影盒315和鼓盒316时,通过抓取显影盒315的握柄322或鼓盒316的握柄336从主框架壳体302拆下显影盒315和鼓盒316,从而,通过抓取握柄322或336,显影辊320和感光器鼓轮334不会因为例如偶尔的接触而损坏,有利于显影盒315和鼓盒316的更换。
另外,在更换显影盒315和鼓盒316时,显影盒315和鼓盒316通过抓取握柄322和336而从主框架壳体302拆下,从而有利于它们平滑的更换,保证平滑的拆下操作,改进了拆下操作的可操作性。
在彩色激光打印机301中,在安装显影盒315和鼓盒316时,显影盒315和鼓盒316分别由设置在主框架壳体302的侧板302b上的第一引导通道325和第三引导通道338引导,当显影盒315和鼓盒316到达其后端时,其分别用定位突起326和定位突起339定位,从而显影盒315和鼓盒316可以这样安装和定位。因此,可在形成几乎没有颜色偏差的彩色图像的同时,有利于显影盒315和鼓盒316的拆下操作。
另外,在彩色激光打印机301中,显影盒315的显影辊320受到偏置部件328朝向用定位突起339定位的鼓盒316的感光器鼓轮334的偏置力,从而显影辊320和感光器鼓轮334可互相接触从而被定位。因此,能形成高质量的彩色图像,而防止图像形成缺陷的发生。
彩色激光打印机301采用了无清洁器显影系统,该系统中,将携带在感光器鼓轮334上的色粉图像转移到纸张303以后留在感光器鼓轮334上的剩余色粉由显影辊320回收,从而用于回收和储存剩余色粉的废粉储存装置不再必要。因此,设备的构型可以简化,设备可以做到小型化。结果,由于不需提供废粉储存的空间,显影盒315和扫描单元316可以设置成基本垂直地重叠,从而可以减小彩色激光打印机301的占地面积。
虽然参考图1到4叙述了作为一个实施例的直立式直接转移串列型彩色激光打印机301,本发明也可以应用到作为如图5和6显示的另一个实施例的水平放置的中间转印彩色激光打印机301上。在图5和6中,和图1和2中相同的结构部件被赋以和图1和2相同的标号,除了下面叙述的以外,本实施例有和上述实施例相同的构型。在下面的叙述中,图16中有所设置的操作面板302a的右侧被成为彩色激光打印机301的前侧,左侧被称为彩色激光打印机301的后侧。
图16显示的彩色激光打印机301有一个作为转印单元的设置在主框架壳体302的交叉方向上的中间转印机构部分371,并有一个作为替代在上述实施例中作为曝光单元的扫描器单元317的LED阵列372。
主框架壳体302有一个作为可打开部件的可打开盖306。
可打开盖306覆盖在主框架壳体302的上表面,其后端通过铰链307连接到主框架壳体302。可打开盖306以铰链307作为支点相对于主框架壳体302可开闭地摆动。在可打开盖306如图17所示打开的情况下,主框架壳体302的上侧保持打开形成一个开口308,在可打开盖306如图16所示关闭的情况下,彩色激光打印机301被设定成可打印状态。
每个显影盒315包括色粉容纳部分318,馈送辊319,显影辊320,挤压板321和搅拌器333,并被排列成在主框架壳体302的交叉方向上互相平行。
显影盒315可沿和上述实施例相似的第一引导通道和第二引导通道拆下,该两通道在主框架壳体302的侧板上互相平行地设置,在基本水平的方向上有规定的间隔,在主框架壳体302上显影盒315的安装位置的垂直方向,即显影盒315的拆下方向上延伸。
每个鼓盒316包括感光器鼓轮334和栅控式电晕充电装置335,和上述实施例的鼓盒316相似,在主框架壳体302中被排列成在沿下文将叙述的中间转印机构部分371的显影盒315的背侧,主框架壳体302的交叉方向上互相平行。和上述实施例相似,鼓盒316可沿第三引导通道拆下,该通道在主框架壳体302的侧板上设置成互相平行,在基本水平的方向上有规定的间隔,并在主框架壳体302上鼓盒316的安装位置的垂直方向,即鼓盒316的拆下方向上延伸。
根据该排列,显影辊320和感光器鼓轮334被设置得在下文将叙述的作为转印介质的中间转印带375面对感光器鼓轮334的区域,交替平行于中间转印带375的循环移动的方向。
LED阵列372设置在主框架壳体302中,在和对着下文将叙述的中间转印带375的转印位置相对的感光器鼓轮334的侧面(下侧)的显影盒315的后侧。LED阵列372通过排列大量LED而构成,并通过LED的发光,用该光的照射使感光器鼓轮334的表面曝光。
中间转印机构部分371设置在主框架壳体302中沿主框架壳体302的交叉方向以面对感光器鼓轮334。中间转印机构部分371包括设置在主框架壳体302后侧的中间转印带驱动辊373,设置在主框架壳体302前侧的中间转印带被驱动辊374,绕在中间转印带驱动辊373和中间转印带被驱动辊374外周,并在基本水平的方向延伸的中间转印带375,初级转印辊376,第二级转印辊377和带清洁器349。
在中间转印机构部分371中,中间转印带被驱动辊374通过驱动中间转印带驱动辊373而驱动,从而面对感光器鼓轮334的中间转印带375的转印表面从彩色激光打印机301的前侧循环地移动到后侧。
初级转印辊376设置成面对感光器鼓轮334,中间转印带375介入其间。初级转印辊376被构型成由用导电橡胶材料形成的辊体覆盖金属的辊轴,并从图中未显示的电源施加一个转印偏压。
第二级转移辊377可转动地设置在面对中间转印机构部分371的中间转印带驱动辊373的位置,中间转印带375介入其间。第二级转印辊377被构型成由用导电橡胶材料形成的辊体覆盖金属的辊轴,并从图中未显示的电源施加一个转印偏压。
带清洁器349设置在和感光器鼓轮334相对,并在从中间转印带驱动辊373到中间转印带被驱动辊374之间转印带375的侧面(上侧),相似于上述实施例,包括清洁器刷351,回收辊352,回收盒353和刮擦器354。
在中间转印机构部分371中,中间转印带375相关于中间转印带驱动辊373的转动,循环地移到中间转印带被驱动辊374以依次面对感光器鼓轮334,从而形成在感光器鼓轮334上的各种颜色的色粉图像相继堆积在中间转印带375上,在中间转印带375上形成彩色图像。在中间转印带375上如此形成的彩色图像,在纸张303通过中间转印带375和第二级转移辊377之间的时间立即被转移到纸张303上。
定影部分314设置在第二级转移辊377上面,和上述实施例相似,包括第一加热辊355,第二加热辊356和传送辊357。
在根据该实施例的彩色激光打印机301中,中间转印机构部分371,定影部分314,纸张传送辊358和操作面板302a整体由可打开盖306支撑。根据该构型,在可打开盖306打开的情况下,中间转印机构部分371,定影部分314,纸张传送辊358和操作面板302a和这样打开的可打开盖306一起整体移动,从而中间转印机构部分371的中间转印带375被设置成基本垂直的方向,如图17所示,在可打开盖306关闭地情况下,中间转印机构部分371的中间转印带375被设置成基本水平的方向,使中间转印带375在压力下接触感光器鼓轮334,如图16所示。
在根据该实施例的彩色激光打印机301中,将可打开盖306打开而将中间转移机构部分371设置成基本垂直的方向,从而显影盒315和鼓轮盒316之一可以如由虚线显示的虚像所显示的那样独立地拆下,不必考虑附接到主框架壳体302上的另一个是否存在,如图17所示。
根据该构型,和上述实施例相似,当显影剂用完时,只有显影盒315被更换,而昂贵的鼓盒316可继续使用直至其使用寿命的终结。结果,运行成本可降低。另外,只有用过的显影盒315被抛弃,因此,工业废料的量可降低,提供了对环境有利的成像设备。
根据该实施例的彩色激光打印机301配备LED阵列372替代扫描器单元317,从而彩色激光打印机301可以小型化。虽然LED阵列372有短焦距并必须设置得靠近感光器鼓轮334,但在彩色激光打印机301中,LED阵列372设置在和面对中间转印带375的转移位置相对的感光器鼓轮334的侧面,从而LED可以设置得紧靠感光器鼓轮334,而不妨碍显影盒315和感光器鼓轮334的更换。
虽然参考两个实施例叙述了本发明,本发明还可以用上述实施例以外的实施例来实施。例如,虽然带有直接转印系统的彩色激光打印机被叙述为直立的彩色激光打印机301,本发明还可以应用到直立的带有中间转印系统的彩色激光打印机上。另外,虽然在上述实施例中扫描单元317被举例为曝光单元,在上述实施例中也可以应用LED阵列372。
虽然在该实施例中带有中间转印系统的彩色激光打印机被叙述为水平放置的彩色激光打印机,本发明也可应用到水平放置的带有直接转印系统的彩色激光打印机中。另外,虽然在该实施例中LED阵列372被举例为曝光单元,在该实施例中也可以应用扫描器单元371。
虽然在上述实施例中扫描器单元317在显影盒315和鼓盒316被拆下时固定,但也可能,例如扫描单元317是可移动地设置,撤走扫描单元317以后再拆下显影盒315和鼓盒316。
虽然在上述实施例中显影盒315和鼓盒316是从彩色激光打印机301的前侧或上侧拆下,在本发明中显影盒315和/或鼓盒316也可以在宽度方向上拆下。在彩色激光打印机301中在交叉方向或垂直方向上拆下作为最好的设备构型,是因为在宽度方向上的拆下实际上是和显影辊320和感光器鼓轮334的轴承的移动相关的。
根据本发明的一个方面,运行成本被降低,工业废料量减少,能提供有利于环境的成像设备。
根据本发明的另一个方面,改进了可操作性。
根据本发明的另一个方面,显影部分和图像携带部分的更换可以容易地互相独立地达到。
根据本发明的另一个方面,显影部分和图像携带部分可以平滑地拆下,堵塞的纸张的处理和显影部分及图像携带部分的更换可以从同一个方向进行,因此改进了可操作性。
根据本发明的另一个方面,在设置曝光单元的同时可以使设备小型化,不妨碍显影部分和图像携带部分的更换。
根据本发明的另一个方面,设备可以小型化,LED阵列可以设置得紧靠图像携带部件,而不干扰显影部分和图像携带部分的更换。
根据本发明的另一个方面,显影剂携带部件和图像携带部件可以容易地互相独立地更换。
根据本发明的另一个方面,拆下操作的可操作性可以被改进。
根据本发明的另一个方面,显影部分和图像携带部分的更换可以平滑地进行,确保平滑的拆下操作。
根据本发明的另一个方面,可以形成几乎没有颜色偏差的彩色图像,同时便于显影部分和图像携带部分的拆下操作。
根据本发明的另一个方面,可以形成高质量的彩色图像,同时防止图像形成故障的发生。
根据本发明的另一个方面,设备的构型可以简化,设备可以小型化。
虽然对本发明结合上述具体实施例进行了叙述,但对于该发明,许多相当的替代,修改和变化对在本技术领域熟练的人员而言仍可以是显而易见的。因此,本发明的上述作为示例的实施例是考虑作为说明性的而不是限制性的。不背离本发明的精神和范围,对已叙述的实施例可以作出各种变化。

Claims (28)

1.一种成像设备,其特征在于,包括:
主框架;
感光器;
曝光单元,所述曝光单元曝光感光器的表面以形成静电潜像;
通过在带有形成在其上的静电潜像的感光器的表面提供经充电的显影剂显影静电潜像的显影单元;
能够打开、其构成允许感光器安装到所述主框架上和从所述主框架上卸下的盖子;和
与所述盖子联接的撤走机构,当所述盖子打开时,所述撤走机构通过沿离开所述感光器的方向移动所述显影单元来将所述显影单元撤离所述感光器的移动通路,
其中感光器和显影单元可分开地装上主框架和从主框架上拆下。
2.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,进一步包括:
保持感光器并可在和显影单元分开时装上主框架和从主框架拆下的感光器盒。
3.如权利要求2所述的成像设备,其特征在于,
其中感光器包括用于多种颜色的多个感光器;和
感光器盒整体保持该多个感光器。
4.如权利要求2所述的成像设备,其特征在于,
其中所述成像设备进一步包括面对所述感光器并与所述感光器表面接触的转印介质,所述感光器表面上的充电显影剂能够通过传送所述转印介质而被转印到所述转印介质上;
所述感光器盒在通过沿完全平行于或基本平行于所述转印介质的传送方向移动所述感光器的情况下可装上主框架和可从主框架上拆下,所述转印介质是充电显影剂被从所述感光器转印到其上的介质。
5.如权利要求2所述的成像设备,其特征在于,
其中感光器盒包括在形成静电潜像之前对感光器表面均匀地充电的充电器。
6.如权利要求2所述的成像设备,其特征在于,
其中主框架包括在感光器盒装上和拆下时引导感光器盒移动的引导部分;和
感光器盒包括由该引导部分引导的被引导部分。
7.如权利要求2所述的成像设备,其特征在于,
其中所述成像设备进一步包括面对所述感光器并与所述感光器表面接触的转印介质,所述感光器表面上的充电显影剂能够通过传送所述转印介质而被转印到所述转印介质上;
所述显影单元在通过沿与所述转印介质的传送方向交叉的并且完全垂直于或基本垂直于所述感光器纵向的方向移动所述显影单元的情况下可装上主框架和可从主框架拆下,所述转印介质是充电显影剂被从所述感光器转印到其上的介质。
8.如权利要求3所述的成像设备,其特征在于,
其中多个感光器包括相应于黑色的并可和其他感光器分开地更换的感光器。
9.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中所述显影单元在通过沿与所述感光器被移动装上和拆下的方向不同的方向移动所述显影单元的情况下可装上主框架和可从主框架上拆下。
10.如权利要求9所述的成像设备,其特征在于,
其中所述显影单元在通过沿与所述感光器被移动装上和拆下的方向基本相反或完全相反的方向移动所述显影单元的情况下可装上主框架和可从主框架上拆下。
11.如权利要求9所述的成像设备,其特征在于,进一步包括:
设置在主框架上的第一可打开部件;和
将携带在感光器上的显影剂图像转印到转印介质上并由该第一可打开部件支撑的转印单元;
其中主框架有用该第一可打开部件开闭的第一开口;和
感光器通过该第一开口装上主框架和从主框架上拆下。
12.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中所述成像设备进一步包括面对所述感光器并与所述感光器表面接触的转印介质和转印单元;其中所述感光器在与所述转印介质接触的转印位置处面对所述转印单元,所述转印单元在所述转印介质的传送过程中将携带在所述感光器上的显影剂图像转印到所述转印介质上;
感光器在所述转印位置面对转印单元;
曝光单元设置在感光器与该转印位置相对的侧面;和
曝光单元在基本水平或完全水平的方向和感光器重叠。
13.如权利要求12所述的成像设备,其特征在于,
其中曝光单元包括激光扫描器。
14.如权利要求13所述的成像设备,其特征在于,
其中
激光扫描器包括多个激光扫描器,每个扫描器都有外壳;
这些显影单元和激光扫描器被排列成在基本垂直的方向上互相交替;和
这些显影单元沿这些激光扫描器的外壳的表面装上主框架和从主框架上拆下。
15.如权利要求14所述的成像设备,其特征在于,
其中主框架包括引导显影单元装上主框架和从主框架上拆下的引导部件;和
显影单元包括和该引导部件接合的接合部件。
16.如权利要求12所述的成像设备,其特征在于,其中曝光单元包括LED阵列。
17.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中所述成像设备进一步包括面对所述感光器并与所述感光器表面接触的转印介质和转印单元;其中所述转印单元在所述转印介质的传送过程中将所述感光器表面上的充电显影剂转印到所述转印介质上;
显影单元包括携带显影剂的显影剂携带部件;和
转印单元将显影剂图像转印到转印介质上以后留在感光器上的显影剂由该显影剂携带部件回收。
18.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中显影单元和感光器独立地装上主框架和从主框架上拆下。
19.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中曝光单元包括LED阵列。
20.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中所述成像设备进一步包括面对所述感光器并与所述感光器表面接触的转印介质,所述感光器表面上的充电显影剂能够通过传送所述转印介质而被转印到所述转印介质上;
显影单元包括多个显影剂携带部件;
感光器包括多个感光器;和
这些显影剂携带单元和感光器在转印介质的传送方向上交替排列。
21.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中所述成像设备进一步包括面对所述感光器并与所述感光器表面接触的转印介质,所述感光器表面上的充电显影剂能够通过传送所述转印介质而转印到所述转印介质上;
显影单元包括显影剂携带部件;
感光器包括感光器鼓轮;
感光器鼓轮在显影位置和显影剂携带部件相对;
感光器鼓轮在所述感光器接触所述转印介质的转印位置上面对所述转印介质;和
通过感光器鼓轮的旋转中心和显影位置的直线和通过感光器鼓轮的旋转中心和转印位置的直线基本垂直。
22.如权利要求18所述的成像设备,其特征在于,
其中显影单元包括第一握柄;
所述成像设备进一步包括具有第二握柄的感光器单元,
所述感光器被容纳在所述感光器单元中。
23.如权利要求22所述的成像设备,其特征在于,
其中显影单元包括显影剂携带部件;
第一握柄沿显影剂携带部件的轴向设置在显影单元的的两端;和
第二握柄沿感光器的轴向设置在感光器单元的两端。
24.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
其中感光器容纳在可装上主框架和从主框架上拆下的感光器单元中;
主框架包括引导感光器单元装上主框架和从主框架上拆下的引导部分;
感光器包括和该引导部分接合的接合部分;和
引导部分包括在其最深的部分定位感光器单元的定位部件。
25.如权利要求24所述的成像设备,其特征在于,
其中显影单元包括显影剂携带部件;和
主框架包括将由定位部件定位的感光器单元推向显影剂携带部件的推动部分。
26.如权利要求18所述的成像设备,其特征在于,
其中所述成像设备进一步包括面对所述感光器并与所述感光器表面接触的转印介质和转印单元;其中所述转印单元在所述转印介质的传送过程中将所述感光器表面上的充电显影剂转印到所述转印介质上;
显影单元包括携带显影剂的显影剂携带部件;和
转印单元将显影剂图像转印到转印介质上以后留在感光器上的显影剂由该显影剂携带部件回收。
27.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,
所述感光器被构成在通过沿基本垂直于或完全垂直于所述感光器纵向的方向移动所述感光器的情况下可拆下,且
所述显影单元被构成在通过沿基本垂直于或完全垂直于所述显影单元纵向的方向移动所述显影单元的情况下可拆下。
28.如权利要求1所述的成像设备,其特征在于,当在所述感光器上显影所述静电潜像时,所述显影单元和所述感光器彼此接触。
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