功能单元及其包括该功能单元的成像设备

摘要

为了稳当地和正确地功能单元，可拆卸地连接到成像设备主体的功能单元被插入到主体的空心部分中。在单元(1Y)推入到成像设备主体内的最里面的位置之后，单元(1Y)通过以下方式锁定到成像设备主体，即通过将枢转连接到单元(1Y)的壳体(27)的第一锁定部件(43)与被壳体(27)保持以垂直可动的第二锁定部件(51)啮合并且使第二锁定部件(51)与固定到成像设备主体的限制部件压接触。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可拆卸地连接到成像设备主体的功能单元，和一种包括该单元的成像设备。

背景技术

经常要将各种功能单元可拆卸地连接到成像设备例如电子复印机、打印机、传真机和多功能产品的主体上。专利文件1中公开的具有图像载体、显影单元、清洁单元、定影单元和中间转印单元的处理筒是功能单元的一个例子。这种功能单元一般较深地设置在成像设备主体的内部。如果功能单元不设置在其平常位置，并且如果成像操作开始，则会形成不正常的图像，或者成像设备中的部件会被损坏。

已知一种配置，在该配置中，在将面板连接到成像设备主体的前板时，功能单元通过面板被推入并且定位在成像设备主体内的最里面的位置处，并且功能单元被锁定在该位置处。根据该配置，因为功能单元可锁定在成像设备主体内的预定连接位置，所以防止了上述缺点的发生。然而，当功能单元被面板推入时，从功能单元向面板施加了较大的外力，并且面板可能被较大地弹性变形。在这种情况下，由于面板用于将各个元件定位在成像设备主体内，所以要被面板定位的元件的位置可能偏离预定位置。

专利文件1：日本专利申请待审公开No.2004-240354。

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的目的是提供一种可稳当地和正确地定位在成像设备中的合适位置并且锁定到成像设备主体的功能单元，和提供一种包括该功能单元的成像设备。

解决问题的手段

为了解决所述问题和实现所述目的，本发明一方面提供了一种功能单元，所述功能单元沿前后方向可拆卸地连接到成像设备的主体，所述功能单元包括：通过功能单元的壳体枢转支撑的第一锁定部件；和第二锁定部件，所述第二锁定部件保持到壳体上以沿接近或离开第一锁定部件的方向可动并且当功能单元已经被推入到成像设备主体内的最里面的位置时通过设置在成像设备主体上的限制部件沿接近第一锁定部件的方向挤压，其中第一锁定部件和第二锁定部件如此布置在壳体中以致，当功能单元被抽出到前侧并且第二锁定部件和限制部件彼此脱开时，第一锁定部件可在预定的角范围内自由枢转，并且当第一锁定部件枢转到锁定位置时，其中在该锁定位置处，第一锁定部件在功能单元已经推入到成像设备主体内的最里面的位置时与被限制部件挤压的第二锁定部件啮合，第一锁定部件在第一锁定部件啮合在锁定位置的地方与第二锁定部件摩擦啮合，并且第二锁定部件和限制部件彼此压接触，因此功能单元被锁定到成像设备主体。

根据另一方面，第一锁定部件也用作在插入和抽出功能单元时由操作者抓紧的把手。

根据又一方面，功能单元进一步包括偏置单元，所述偏置单元朝向除锁定位置之外的解锁位置偏置第一锁定部件。

根据又一方面，第一锁定部件包括一对臂部和将臂部彼此连接的连接部，各臂部的近端枢转连接到功能单元的壳体，所述壳体具有引导部，在第一锁定部件在锁定位置和解锁位置之间枢转时，各臂部在所述引导部上滑动，所述引导部如此引导两个臂部以致当第一锁定部件从解锁位置朝向锁定位置枢转时两个臂部之间的距离逐渐扩张，并且偏置单元由引导部构成。

根据又一方面，偏置单元包括朝向解锁位置偏置第一锁定部件的弹簧。

根据又一方面，功能单元包括在其上形成墨粉图像的图像载体。

根据又一方面，一种成像设备包括根据上述方面的功能单元。

发明效果

根据本发明，功能单元可稳当地和正确地定位在其合适位置并且被锁定。

附图说明

图1是根据本发明实施例的成像设备的内部结构的示意图；

图2是图1所示第一单元的放大示意图；

图3是根据该实施例的功能单元的平面图；

图4是已被抽出的功能单元的透视图；

图5是已被推入到成像设备主体内最里面的位置的功能单元的透视图；

图6是已被推入到成像设备主体内最里面的位置的功能单元和已被枢转到锁定位置的第一锁定部件的透视图；

图7是第一锁定部件和形成在功能单元壳体上的引导部分之间的关系的说明图；

图8是功能单元的壳体、彼此分开的第一锁定部件和第二锁定部件的分解透视图；

图9是当功能单元被推入到图4所示状态时第一锁定部件和第二锁定部件之间的相对位置关系的说明图；

图10是当功能单元被推入到图5所示状态时第一锁定部件和第二锁定部件之间的相对位置关系的说明图；

图11是当功能单元被推入到图6所示状态时第一锁定部件和第二锁定部件之间的相对位置关系的说明图。

附图标记说明

1Y，1C，1M，1BK  单元

6Y，6C，6M，6BK  图像载体

27               壳体

43               第一锁定部件

44，45           臂部

46               连接部

51               第二锁定部件

55               限制部件

63，64           引导部

具体实施方式

下面将参考附图详细说明根据本发明的功能单元和包括该功能单元的成像设备的实施例。本发明不受实施例所限。

图1是成像设备的内部结构的示意图。该成像设备是一种全彩色成像设备。该成像设备包括主体7、布置在主体7内的第一到第四单元1Y、1C、1M和1BK、和布置得与四个单元相对的中间转印带2。中间转印带2围绕多个辊子3、4和5延伸。各单元1Y到1BK包括图像载体6Y、6C、6M和6BK，每个图像载体都构造成鼓状的光电导体。不同颜色的墨粉图像形成在各图像载体上。单元1Y到1BK一般称之为“处理筒”，其为功能单元。

第一到第四单元1Y到1BK的配置基本上是相同的；此外，用来将形成在各图像载体上墨粉图像转印到中间转印带2的配置除墨粉图像颜色不同之外基本上是相同的。因此，仅解释第一单元1Y的配置和用来将图像载体6Y上的墨粉图像转印到中间转印带2的配置。

图2是第一单元1Y的放大示意图。图2示出的单元1Y包括充电装置8、显影装置9、和围绕图像载体6Y布置的清洁装置10。装置8、9和10的各壳体11、12和13通过单元框架(图1中未示出)整体组装，并且图像载体6Y通过单元框架旋转支撑。因而单元1Y通过将各装置8、9和10与图像载体6Y整体组装而构成。

当成像操作开始时，图像载体6Y沿图1和图2中的顺时针方向旋转驱动，并且中间转印带2沿箭头A方向旋转驱动。这时，由充电装置8的壳体11旋转支撑的充电辊14沿箭头方向旋转，同时接触图像载体6Y的表面，因此由于充电辊14的作用，图像载体6Y被充电为预定的极性。从图1所示的作为与单元1Y分开的装置的曝光装置17发出的可选地调制激光束L照射到充电的图像载体6Y，因此在图像载体6Y上形成了静电潜像。

显影装置9具有由壳体12旋转支撑的显影辊15，因此干型显影剂D被承载在沿逆时针方向传输的显影辊15上，显影剂中的黄色墨粉静电移动到图像载体6Y上形成的静电潜像上，并且该潜像显示为黄色墨粉图像。

主转印辊18穿过中间转印带2布置在单元1Y的对面侧，并且形成在图像载体6Y上的墨粉图像由于主转印辊18的作用转印到中间转印带2。在转印墨粉图像之后黏附在图像载体6Y上的转印后剩余墨粉通过由清洁装置10的壳体13支撑的清洁刀片16从图像载体的表面刮掉和去除。

与上述相似，青色墨粉图像、品红墨粉图像和黑色墨粉图像分别形成在第二到第四单元1C、1M和1BK上，并且随后这些墨粉图像以叠加的方式转印到黄色墨粉图像已经转印在其上的中间转印带2上。

另一方面，如图1所示，容纳记录介质P-每个记录介质为转印纸-的进纸盒19布置在成像设备主体7内部的下部。最上面的记录介质P根据进纸辊20的旋转沿箭头B方向送出。送出的记录介质P馈送到中间转印带2和布置得与中间转印带2相对的次转印辊21之间。这时，中间转印带2上的墨粉图像根据次转印辊21的作用转印到记录介质P上。墨粉图像转印到其上的记录介质P进一步向上传输通过定影单元22，在该处，记录介质上的墨粉图像根据加热和压力的作用定影在记录介质上。通过定影单元22的记录介质排出到成像设备主体7上部的排纸单元23。墨粉图像转印后黏附在中间转印带2上的转印后剩余墨粉通过中间转印带2的清洁单元24去除。

图3是设置在成像设备主体7内的预定连接位置处的单元1Y的局部示意剖视图。如参考图2说明的那样，构成单元1Y的充电装置8、显影装置9和清洁装置10通过图3部分所示的单元框架25整体组装，并且图像载体6Y通过单元框架25旋转支撑。盖26固定到单元框架25的前部。因此，在根据该实施例的成像设备中，单元1Y的壳体27包括用于充电装置8的壳体11、用于显影装置9的壳体12、用于清洁装置10的壳体13、用于组装这些装置的单元框架25、和固定到单元框架25的盖26。单元的壳体可以其它合适的方式构成。

图3中的附图标记F表示成像设备的前侧，而附图标记R表示成像设备的内侧，即，后侧。单元1Y沿前后方向可拆卸地连接到成像设备主体7，如下文所述。成像设备主体7具有布置在前侧的前板28、可拆卸地固定到前板28上的面板30以覆盖前板28中形成的开口29、定位在比面板30更接近前侧的侧面处的前门31。成像设备主体7还包括布置在内侧的内板32和外盖33。开口29可通过打开图3所示的前门31并且从面板30上拆下前板28而打开。当单元1Y在这种状态下被拉到前侧时，单元1Y如箭头G所示被抽出到前侧，同时被图2所示的导轨34和35引导。相反，当单元1Y被推到内侧时，单元1Y移动到内侧同时被导轨34和35引导，因此它被推入到图3所示的最里面的位置。因而，单元1Y沿箭头G和H所示的前后方向可拆卸地连接到成像设备主体7。因而，单元1Y可容易地用新的单元更换，并且可容易地执行单元1Y的维护工作。

如图3所示，单元齿轮37固定到图像载体6Y固定支撑的轴36内侧的端部，形成有内齿的杯型齿轮38的支撑轴39经由轴承通过成像设备主体7的内板32旋转支撑。当单元1Y向着其内部位置的方向推入到成像设备主体内的最里面的位置时，如图3的箭头H所示，单元齿轮37与杯型齿轮38配合，因此齿轮37和38二者的齿彼此啮合。因而，单元1Y关于成像设备主体7的前后方向被定位。如图3所示，在这种状态下，当面板30固定到前板28时，连接在轴36前侧端的轴承41配合在面板30中形成的定位孔40内。因此，单元1Y关于上下方向和前后方向被定位。如图3所示，在这种状态下，通过关闭前门31可以开始成像操作。

驱动齿轮42固定到杯型齿轮38的支撑轴39的内侧端，并且驱动齿轮42在成像操作过程中通过马达(未示出)经由中间齿轮(未示出)旋转驱动，因此驱动齿轮42的旋转经由支撑轴39、杯型齿轮38、单元齿轮37和轴36传输到图像载体6Y，并且图像载体6Y如上所述被旋转驱动。

在单元1Y被推入到成像设备主体内的最里面的位置之后，当单元1Y从最里面的位置偏移到前侧时，单元1Y的位置不能对准，从而形成了不正常的图像或者成像设备发生故障。因此，在该实施例的成像设备中，单元1Y可以下述方式锁定在成像设备主体内的预定连接位置处。

图4到图7是单元1Y前侧部的示意图，图8是单元1Y的分解透视图。图4描述了已经抽出到前侧的单元1Y，图5到图7描述了已经被推入到成像设备主体内的最里面的位置的单元1Y。如参考图4到图8理解的那样，第一锁定部件43设置在构成单元1Y的壳体27的盖26上。第一锁定部件43由树脂形成，并且它包括一对臂部44和45以及将臂部44和45彼此连接的连接部46。如图7和图8所示，销47和48突出设置在各臂部44和45的近端上，各销47和48枢转配合在壳体27的盖26中形成的安装孔49和50内。因而，各臂部44和45的近端枢转连接到单元1Y的壳体27，并且第一锁定部件43通过壳体27枢转支撑在图6和图7所示的锁定位置以及图4和图5所示的解锁位置之间。第一锁定部件43通过下文描述的偏置单元枢转地朝向图4和图5所示的解锁位置偏置。

另一方面，形成为大致U型的安装部52设置在盖26上，第二锁定部件51通过安装部52可移动地保持在垂直方向。垂直延伸的引导槽54形成在安装部52中，并且设置在第二锁定部件51上的凸起53滑动配合在引导槽54中。第二锁定部件51定位在第一锁定部件43之下，并且它平行于接近和离开第一锁定部件43的方向可移动地保持在壳体27上。

如图5和8所示，由例如金属制成的板簧形成的限制部件55的近端部56固定到构成成像设备主体7的前板28。还如图10和11所示，限制部件55具有舌部60，所述舌部包括从顶部59朝向成像设备主体7内侧斜向下倾斜的斜面57。限制部件55在图6和图7中未示出。

如上所述，图4描述了已经从成像设备主体7内的最里面的位置抽出到前侧位置的单元1Y，图9描述了此时的第一锁定部件43和第二锁定部件51之间的相对位置关系。在这种状态下，第一锁定部件43处于解锁位置，在该解锁位置处，它由于偏置单元的作用朝向前侧突出。另一方面，第二锁定部件51由于其自身的重量处于最低位置，不与图5和图8所示的限制部件55啮合，因此第二锁定部件51的上端58定位在第一锁定部件43的枢转轨迹X的下方。因此，即使在这种状态下第一锁定部件43被操作者的手抓紧并且枢转到图6所示的锁定位置，第一锁定部件43也不会与第二锁定部件51接触，并且当设定在锁定位置的第一锁定部件43从手中释放时，第一锁定部件43由于偏置单元的作用枢转到图4和图9所示的解锁位置。当单元1Y被抽出到前侧并且第二锁定部件51和限制部件55以这种方式彼此脱开时，第一锁定部件43可在锁定位置和解锁位置之间的预定角范围内自由枢转。

当图4所示的单元1Y沿箭头H方向推入时，单元1Y朝向成像设备主体的内侧移动，并且当第二锁定部件51越过固定在成像设备主体7的前板28上的限制部件55的顶部59时并且当单元1Y在此时推入到成像设备主体7内的最里面的位置时，第二锁定部件51在其如图5和图10所示设置在限制部件55的斜面57之上的状态下停止。因而，第二锁定部件51通过限制部件55的斜面57被抬高到其最低位置之上的位置，从而第二锁定部件51的上端58进入第一锁定部件43的枢转轨迹X内。因而，当单元1Y推入到成像设备主体7内的最里面的位置时，第二锁定部件51通过设置在成像设备主体上的限制部件55沿接近第一锁定部件43的方向推动。相应地，当第一锁定部件43在这种状态下枢转到图6所示的锁定位置时，第一锁定部件43如图11所示与第二锁定部件51的上端58压接触，因此第二锁定部件51被压下。从而，第二锁定部件51和限制部件55的斜面57彼此压接触，从而舌部60被向下弹性变形。

如上所述，在第一锁定部件43不可移动地保持在锁定位置的地方，第一锁定部件43与第二锁定部件51摩擦啮合，并且单元1Y由于第二锁定部件51和限制部件55之间的压接触被锁定到成像设备主体。由于单元1Y通过在这种状态下将图3所示的面板30固定到前板28从而关于上下方向和左右方向定位，所以单元1Y在它已经被设置在预定连接位置时被锁定。除非单元1Y此时被压入到成像设备主体内的最里面的位置，否则单元1Y不会被锁定，因此不存在单元1Y被锁定在错误位置的可能性。当单元1Y不被锁定时，第一锁定部件43处于它突出到前侧的解锁位置，因此操作者立刻可知道单元1Y是否已经被锁定，从而防止了忘记锁定单元1Y。利用该配置，可防止单元1Y移动从而偏离预定连接位置，从而防止了不正常图像的产生或成像设备的故障。由于单元1Y不被面板30朝向内侧挤压，所以不会从单元1Y给面板30施加大的外力，因此面板30不会大大变形并且图像载体6Y的定位精度不会降低。

如上所述，在根据该实施例的单元1Y中，第一锁定部件43和第二锁定部件51如此布置到壳体27，即当单元1Y被抽出到前侧并且第二锁定部件51和限制部件55彼此脱开时，第一锁定部件43可在预定角范围内自由枢转。另外，当第一锁定部件43枢转到锁定位置，在该锁定位置，在它已经被推入到成像设备主体内的最里面时它与被限制部件55挤压的第二锁定部件51啮合，在第一锁定部件43被保持在锁定位置的地方，第一锁定部件43与第二锁定部件51摩擦啮合，并且第二锁定部件51和限制部件55彼此压接触，因此单元1Y锁定到成像设备主体7。

当单元1Y被抽出到前侧或者它被推入到内侧时，处于解锁位置的第一锁定部件43可被操作者的手抓紧，因此可容易地执行单元1Y的连接或断开操作。因而在该实施例的单元1Y中，第一锁定部件43也用作在连接和断开单元1Y时被操作者抓紧的把手。因此，不需要单独的把手，这样简化了单元1Y的构造。

下面将解释朝向除锁定位置之外的解锁位置偏置第一锁定部件43的特定实例。

图7是突出设置在第一锁定部件43的各臂部44和45上的并且枢转配合到盖26上形成的各安装孔49和50内的各销47和48的示意图。如图7所示，凸起61和62形成在各臂部44和45上，并且当第一锁定部件43在锁定位置和解锁位置之间枢转时第一锁定部件43的凸起61和62在其上滑动的引导部63和64形成在盖26的邻近各安装孔49和50(也见图8)定位的部分上。单元1Y的壳体27具有引导部63和64，当第一锁定部件43在锁定位置和解锁位置之间枢转时，各臂部44和45在其上滑动。

假设当第一锁定部件43处于图7所示的锁定位置时各凸起61和62紧靠在其上的引导部63和64的部分63A和64A之间的距离表示为d1，并且当第一锁定部件43处于解锁位置时凸起61和62紧靠在其上的引导部件63和64的部分63B和64B之间的距离表示为d2，则进行设定以满足d1＞d2并且各距离逐渐改变。因此，当第一锁定部件43处于锁定位置时，两个臂部44和45之间的距离变为最大值，当第一锁定部件43处于解锁位置时，两个臂部44和45之间的距离变为最小值。当第一锁定部件43从解锁位置朝向锁定位置枢转时，引导部63和64引导两个臂部44和45同时弹性变形两个臂部44和45以致两个臂部44和45之间的距离逐渐扩张。因此，如图10所示，当摩擦啮合第二锁定部件51以处于解锁位置的第一锁定部件43被手抓紧以朝向解锁位置轻微枢转并且第一锁定部件43与第二锁定部件51的摩擦啮合取消时，第一锁定部件43由于其自身的弹性从锁定位置朝向解锁位置枢转同时如此变形以致两个臂部44和45之间的距离减小。朝向除锁定位置之外的解锁位置枢转偏置第一锁定部件43的偏置单元以这种方式配置。根据这种偏置单元，第一锁定部件43无需提供特殊部件即可朝向解锁位置偏置。

代替通过盖26本身形成引导部63和64，所述引导部也可以通过紧靠各臂部44和45的板簧构成。

如图4到图7所示，张力盘簧65的各端与第一锁定部件43和盖26啮合，因此第一锁定部件43可通过张力盘簧65朝向解锁位置偏置。代替使用张力盘簧65，第一锁定部件43可通过扭转盘簧朝向解锁位置枢转偏置。因而，偏置单元可包括用来朝向解锁位置偏置第一锁定部件43的弹簧。

虽然上文已经解释了第一单元Y，但是其它单元1C、1M和1BK也可以相似构造。根据本发明的配置也可以广泛地应用于中间转印单元等除了包括具有在其上形成墨粉图像的图像载体的单元之外还包括例如定影单元、显影单元、清洁单元等其它单元以及中间转印带。

工业适用性

如上所述，根据本发明的功能单元和包括该功能单元的成像设备在诸如复印机、打印机或传真设备等成像设备中是有用的，并且它特别适用于该种设备，即多个成像单元被单元化以可拆卸地连接到该设备并且需要改善各功能单元的可操作性和设定各功能单元的可靠性。