ПРОЯВЛЯЮЩИЙ КАРТРИДЖ И ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
DEVELOPING CARTRIDGE AND ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к проявляющему картриджу, состоящему из электрофотографического светочувствительного барабана и проявляющего валика (который обрабатывает фоточувствительный барабан), в частности к проявляющему картриджу, в котором электрографический светочувствительный барабан и проявляющий валик могут быть введены в контакт друг с другом и отделены друг от друга. Настоящее изобретение относится также к электрофотографическому устройству формирования изображения, в котором используется вышеуказанный проявляющий картридж.
Уровень техники
В последние годы широкое распространение в области устройств формирования изображения, использующих электрофотографический процесс формирования изображения, получила система с проявляющим картриджем. Система с проявляющим картриджем относится к электрофотографическим системам формирования изображения. В ней используется картридж, в котором электрофотографический светочувствительный барабан и проявляющий валик, то есть валик для обработки электрофотографического светочувствительного барабана, размещаются в виде единого целого, чтобы их можно было съемным образом установить в основном узле устройства формирования изображения. Таким образом, применение системы с проявляющим картриджем позволяет пользователю осуществлять техническое обслуживание электрофотографического устройства формирования изображения, не прибегая к помощи специалиста. Именно поэтому системы с проявляющими картриджами получили широкое распространение в области электрофотографических устройств формирования изображения.
Конструкция проявляющего картриджа такова, что его проявляющий валик прижимается к электрофотографическому светочувствительному барабану путем приложения давления заданной величины для обеспечения контакта проявляющего валика со светочувствительным барабаном при формировании изображения. В случае так называемого контактного способа проявления, то есть способа проявления, в котором проявляющий валик вводится в контакт со светочувствительным барабаном для проявления скрытого изображения на светочувствительном барабане, упругий слой проявляющего валика прижимается к периферийной поверхности светочувствительного барабана, так чтобы между периферийной поверхностью проявляющего валика и периферийной поверхностью светочувствительного барабана поддерживалось давление контакта заданной величины.
Следовательно, если проявляющий картридж остается неиспользуемым в основном узле устройства формирования изображения в течение длительного времени, упругий слой проявляющего валика иногда деформируется. Так, если устройство формирования изображения, в котором проявляющий картридж оставался неиспользуемым в течение длительного времени, используется после этого в первый раз, скрытое изображение может быть проявлено неравномерно. Кроме того, в случае так называемого контактного способа проявления проявляющий валик во время проявления находится в контакте со светочувствительным барабаном. Поэтому проявляющий порошок иногда переносится с проявляющего валика на точки периферийной поверхности светочувствительного барабана, к которому проявляющий порошок не должен приставать. Кроме того, светочувствительный барабан и проявляющий валик вращаются, находясь в контакте друг с другом, не только во время проявления, но также во время других процессов, отличных от проявления. Поэтому так называемый контактный способ проявления усиливает износ светочувствительного барабана, проявляющего валика и проявляющего порошка.
Одно из решений вышеописанной задачи предложено в японской выложенной патентной заявке 2003-167499. Согласно этой патентной заявке устройство формирования изображения снабжено механизмом, который воздействует на проявляющий картридж таким образом, чтобы удерживать электрофотографический светочувствительный барабан и проявляющий валик отделенными друг от друга, когда изображение на самом деле не формируется (патентный документ 1).
В случае устройства формирования изображения, предложенного в патентном документе 1, структура основного узла такова, что в основном узле может быть установлено съемным образом четыре проявляющих картриджа. Каждый картридж состоит из блока светочувствительного элемента и проявляющего блока. Блок светочувствительного элемента содержит светочувствительный элемент. Проявляющий блок поддерживает проявляющий блок и соединен с блоком светочувствительного элемента, так чтобы поворачиваться относительно блока светочувствительного элемента. Кроме того, основной узел устройства формирования изображения снабжен разделительной пластиной, при этом проявляющий картридж снабжен участком восприятия силы. Когда разделительная пластина перемещается, участок восприятия силы воспринимает силу от разделительной пластины, что приводит к перемещению проявляющего блока относительно блока светочувствительного элемента. В результате проявляющий валик, который находился в контакте со светочувствительным барабаном, отделяется от светочувствительного барабана.
В уровне техники участок восприятия силы, то есть участок, на который действует сила для отделения проявляющего валика и светочувствительного элемента друг от друга, остается выступающим за пределы внешнего контура проявляющего блока. Поэтому он может повредиться при манипуляциях пользователя с проявляющим картриджем или при транспортировке картриджа. Кроме того, наличие вышеописанного участка восприятия силы является одной из основных проблем, возникающих в ходе исследований по уменьшению размеров проявляющего картриджа, конструкция которого предполагает, что электрофотографический светочувствительный элемент и проявляющий валик могут быть введены в контакт друг с другом или отделены друг от друга, а также в ходе исследований по уменьшению размеров основного узла устройства формирования изображения, в котором съемным образом установлен проявляющий картридж, подобный описанному выше.
Раскрытие изобретения
Основная цель настоящего изобретения - обеспечить проявляющий картридж, в котором электрофотографический светочувствительный барабан и проявляющий валик можно привести в контакт друг с другом или отделить друг от друга и который имеет значительно меньшие размеры по сравнению с аналогом, известным из уровня техники, а также обеспечить устройство формирования электрофотографического изображения, которое совместимо с проявляющим картриджем по настоящему изобретению, устанавливаемому съемным образом, и имеет значительно меньшие размеры по сравнению с аналогом, известным из уровня техники.
Другая цель настоящего изобретения - обеспечить проявляющий картридж, в котором электрофотографический элемент и проявляющий валик могут быть приведены в контакт друг с другом или отделены друг от друга и в котором участок восприятия силы для перемещения проявляющего блока менее подвержен повреждениям, когда им манипулирует пользователь или когда его транспортируют, по сравнению с аналогом, известным из уровня техники.
Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными после ознакомления с нижеследующим описанием предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения совместно с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематический вид в разрезе электрофотографического устройства формирования изображения в первом варианте осуществления настоящего изобретения, на котором изображена общая конструкция устройства.
Фиг. 2 - схематический вид в разрезе проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 - также схематический вид в разрезе электрофотографического устройства формирования изображения в первом варианте осуществления настоящего изобретения, на котором изображена общая конструкция устройства.
Фиг. 4 - другой схематический вид в разрезе электрофотографического устройства формирования изображения в первом варианте осуществления настоящего изобретения, на котором показан способ замены проявляющего картриджа.
Фиг. 5 - схематический вид в разрезе одного из проявляющих картриджей и примыкающих к нему деталей в электрофотографическом устройстве формирования изображения в первом варианте осуществления настоящего изобретения в плоскости, перпендикулярной оси светочувствительного барабана.
Фиг. 6 - схематический вид в разрезе проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения, на котором изображено перемещение конструктивных компонентов картриджа, относящееся к установке проявляющего картриджа в основной узел устройства.
Фиг. 7 - схематический вид сбоку (со стороны, с которой происходит восприятие силы, приводящей в действие картридж) проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения, который устанавливается в главный узел устройства, причем на виде изображено перемещение конструктивных компонентов картриджа, относящееся к установке проявляющего картриджа в основной узел устройства.
Фиг. 8 - схематический вид сбоку (со стороны, с которой происходит восприятие силы, приводящей в действие картридж) проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения, который устанавливается в главный узел устройства, причем на виде изображено перемещение конструктивных компонентов картриджа, относящееся к установке проявляющего картриджа в основной узел устройства.
Фиг. 9 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 10(а) - вид в перспективе проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения со стороны, с которой картридж приводится в действие, и фиг. 10(b) - вид в перспективе проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения со стороны, противоположной стороне, с которой картридж приводится в действие.
Фиг. 11 - вид в перспективе проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения со стороны, с которой картридж приводится в действие.
Фиг. 12 - схематический чертеж проявляющего картриджа во втором варианте осуществления проявляющего картриджа, на котором изображено перемещение конструктивных компонентов картриджа.
Фиг. 13 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей проявляющего картриджа во втором варианте настоящего изобретения.
Фиг. 14 - схематический чертеж проявляющего картриджа в третьем варианте осуществления проявляющего картриджа, на котором изображено перемещение конструктивных компонентов картриджа.
Фиг. 15 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей проявляющего картриджа в третьем варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 16 - схематический чертеж направляющего отверстия картриджа для лотка электрофотографического устройства формирования изображения в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 17 - вид в перспективе с частичным вырезом электрофотографического устройства формирования изображения в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 18 - схематический чертеж нажимного элемента и компонентов, относящихся к работе нажимного элемента в первом варианте осуществления настоящего изобретения, на котором показано перемещение нажимного элемента.
Фиг. 19 - схематический чертеж первого элемента, прикладывающего силу, и компонентов, относящихся к работе первого элемента, прикладывающего силу, в первом варианте осуществления настоящего изобретения, на котором показана работа первого элемента, прилагающего силу.
Фиг. 20 - вид в перспективе устройства восприятия силы, относящегося к проявляющему картриджу, в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 21 - схематический чертеж проявляющего картриджа в первом варианте осуществления настоящего изобретения, в котором второй элемент, воспринимающий силу, был только что перемещен посредством относящегося к картриджу второго элемента, прилагающего силу.
Лучший вариант выполнения изобретения
Вариант осуществления 1
Далее со ссылкой на фиг. 1-4 описаны проявляющие картриджи и электрофотографические устройства формирования изображения в этом предпочтительном варианте настоящего изобретения.
На фиг. 1 приведен схематический вид в разрезе электрофотографического устройства 100 формирования изображения (которое далее называется просто основным узлом устройства), в котором было установлено съемным образом множество (четыре) проявляющих картриджей 50y, 50m, 50c и 50k (которые далее называются просто картриджи 50). Множество (четыре) картриджей 50 содержит желтый, пурпурный, голубой и черный тонеры (проявляющие порошки), причем один картридж содержит один цвет. На фиг. 2 приведен схематический вид в разрезе самого картриджа. На фиг. 3 и 4 приведены схематические чертежи в разрезе электрофотографического устройства формирования изображения в этом варианте осуществления, на котором показано, каким образом какой-либо картридж из картриджей 50 извлекается из основного узла устройства формирования изображения.
Общая конструкция электрофотографического устройства формирования изображения
Электрофотографическое устройство формирования изображения в этом варианте осуществления сконструировано для выполнения нижеследующей операции формирования изображения. Как показано на фиг. 1, сначала равномерно заряженная область периферийной поверхности каждого из электрографических светочувствительных барабанов (которые далее называются светочувствительными барабанами) 30y, 30m, 30c и 30k сканируется пучком лазерного света 11, проецируемым лазерным сканером 10, которым снабжен основной узел 100 устройства, при этом луч модулирован сигналами изображения. В результате на периферийной поверхности каждого светочувствительного барабана 30 образуется электростатическое скрытое изображение. Это электростатическое скрытое изображение проявляется проявляющим валиком 40 с получением видимого изображения; изображение формируется тонером (проявляющим порошком) на периферийной поверхности светочувствительного барабана 30. Иными словами, желтое, пурпурное, голубое и черное тонерные изображения формируются соответственно на светочувствительных барабанах 30y, 30m, 30c и 30k. Затем эти тонерные изображения последовательно переносятся при помощи напряжения, приложенного к переносящим валикам 18y, 18m, 18c и 18k, на переносящую ленту 19, поддерживаемую и натягиваемую валиками 20-22. После этого тонерные изображения на переносящей ленте 19 переносятся переносящим валиком 3 на лист регистрирующего носителя P, подаваемого валиком 1 подачи регистрирующего носителя, являющимся средством подачи носителя записи. Затем носитель записи P подается в закрепляющий блок 6, состоящий из ведущего валика и закрепляющего валика, имеющего встроенный нагреватель. В закрепляющем блоке 6 носитель записи P и находящиеся на нем тонерные изображения подвергаются воздействию давления и тепла. В результате тонерные изображения на носителе записи P закрепляются на регистрирующем носителе P. Затем регистрирующий носитель P выводится в приемный лоток 9 парой выводящих валиков 7.
Общая конструкция проявляющего картриджа
Далее со ссылкой на фиг. 1, 2 и 10 описываются картриджи 50 в этом варианте осуществления. Множество (четыре) картриджей 50 в настоящем варианте осуществления имеют одинаковую конструкцию, хотя они отличаются цветом содержащегося в них тонера T. Поэтому конструкция картриджа 50 описывается на примере картриджа 50y.
Картридж 50y снабжен светочувствительным барабаном 30 и средствами обработки, которые обрабатывают светочувствительный барабан 30. Средствами обработки в настоящем варианте осуществления являются зарядный валик 32, который является средством заряда для того, чтобы заряжать светочувствительный барабан 30, проявляющий валик, который является средством проявления для проявления скрытого изображения, сформированного на светочувствительном барабане 30, лопатка 33, которая является очищающим средством для удаления остатков тонера, оставшегося на периферийной поверхности светочувствительного барабана 30 и т. д. Картридж 50y состоит из барабанного блока 31 и проявляющего блока 41.
Конструкция барабанного блока
Как показано на фиг. 2 и 10, барабанный блок 31 включает в себя вышеупомянутый светочувствительный барабан 30, зарядный валик 32 и лопатку 33. Он также включает в себя секцию 35 для хранения отработанного тонера, основную раму 34 барабанного блока и торцевые крышки 36 и 37 (которые далее называются просто крышки). Как показано на фиг. 9, один из продольных концевых участков светочувствительного барабана 30 поддерживается с возможностью вращения опорным участком 36b крышки 36, тогда как другой продольный конец светочувствительного барабана поддерживается опорным участком 37b крышки 37, как показано на фиг. 10(a) и 10(b). Крышки 36 и 37 прикреплены к продольным концам основной рамы 34 барабанного блока. Далее, как показано на фиг. 10(b), продольный концевой участок светочувствительного барабана 30, который поддерживается крышкой 36, снабжен соединительным элементом 30a для передачи движущей силы светочувствительному барабану 30. Соединительный элемент 30a сцепляется с первым соединительным элементом 105 основного узла 100 устройства, приведенного на фиг. 4 и 7, когда картридж 50y устанавливается в основной узел 100 устройства. Таким образом, когда движущая сила передается от двигателя (не показан), которым снабжен основной узел 100 устройства, к соединительному элементу 30a, светочувствительный барабан 30 вращается в направлении, показанном стрелкой U на фиг. 2. Зарядный валик 32 поддерживается основной рамой 34 барабанного блока, так чтобы он вращался, соприкасаясь со светочувствительным барабаном, при вращении светочувствительного барабана 30. Лопатка 33 также поддерживается основной рамой 34 барабанного блока, так чтобы она соприкасалась с периферийной поверхностью светочувствительного барабана 30 с обеспечением заданного давления между лопаткой 33 и периферийной поверхностью светочувствительного барабана 30. Крышки 36 и 37 снабжены отверстиями 36a (фиг. 9) и 37a (фиг. 10(b)) для поддержки проявляющего блока 40 таким образом, чтобы проявляющий блок 40 мог вращательно перемещаться относительно барабанного блока 31.
Конструкция проявляющего блока
Как показано на фиг. 2 и 9, проявляющий блок 41 имеет вышеупомянутый проявляющий валик 42. У него также есть проявляющая лопатка 43, основная рама 48 проявляющего блока, подшипниковый блок 45 и пара торцевых крышек 46. Основная рама 48 проявляющего блока имеет секцию 49 для хранения тонера, в которой хранится тонер, подаваемый к проявляющему валику 42. Он поддерживает проявляющую лопатку 34, которая регулирует толщину, с которой тонер наносится на периферийную поверхность проявляющего валика 42. Как показано на фиг. 9, шестеренный блок 45 жестко прикреплен к одному из продольных концевых участков основной рамы 48 проявляющего блока. Она поддерживает с возможностью вращения проявляющий валик 42, один из продольных концевых участков которого имеет шестерню 69 проявляющего валика 69. Далее, подшипниковый блок 45 снабжен промежуточной шестерней 68, которая передает движущую силу от соединительного элемента 67 к шестерне 69 проявляющего валика. Крышка 46 надежно прикреплена к внешней стороне подшипникового блока 35 с точки зрения продольного перемещения подшипникового блока 45, так чтобы закрывать соединительный элемент 67 и промежуточную шестерню 68. Кроме того, крышка 46 имеет цилиндрический участок 46b, который выступает из наружной поверхности крышки 46. Соединительный элемент 67 выступает через полость цилиндрического участка 46b. Конструкция основного узла 100 устройства и проявляющего картриджа 50y такова, что, когда проявляющий картридж 50y установлен в основном узле 100 устройства, соединительный элемент 67 сцепляется со вторым соединительным элементом 106 основного узла 100 устройства, который показан на фиг. 17, тем самым передавая движущую силу от двигателя (не показан), которым снабжен основной узел 100 устройства, к проявляющему картриджу 50y.
Соединение проявляющего блока с барабанным блоком
Как показано на фиг. 9-11, проявляющий блок 41 и барабанный блок 31 соединяются следующим образом: сначала на одном конце проявляющего картриджа 50y цилиндрический участок 46b вставляется в опорное отверстие 36a. На другом конце выступ 48b, выступающий из основной рамы 48 проявляющего устройства, вставляется в опорное отверстие 37a. В результате проявляющее устройство 41 соединяется с барабанным блоком 31 таким образом, что проявляющий блок 41 может вращательно перемещаться относительно барабанного блока 31. Затем, как показано на фиг. 2, проявляющий блок 41 постоянно сдавливается парой нажимных пружин 95, являющихся упругими элементами, в направлении вращения вокруг осевой линии цилиндрического участка 46b, так чтобы проявляющий ролик 42 сохранял контакт со светочувствительным барабаном 30. Иными словами, проявляющий блок 41 постоянно поджимается посредством упругой деформации нажимных пружин 95 в направлении, обозначенном узкой меткой G, создавая момент H, который действует в таком направлении, чтобы вращать проявляющий блок 41 вокруг цилиндрического участка 46b и выступа 48b. Таким образом, проявляющий валик 42 постоянно соприкасается со светочувствительным барабаном 30 при наличии давления контакта заданной величины между проявляющим валиком 42 и светочувствительным барабаном 30. Положение, в котором находится проявляющий блок 41, когда он соприкасается со светочувствительным барабаном 30, называется "положением контакта".
Как показано на фиг. 10(a), нажимная пружина 95 в настоящем варианте осуществления расположена на противоположной стороне от продольного кольцевого участка, где расположены соединительный элемент 30a светочувствительного барабана 30 и соединительный элемент 67, который передает движущую силу к шестерне 69 проявляющего валика.
Устройство, воспринимающее силу
Как показано на фиг. 2, картридж 50y снабжен устройством 90, воспринимающим силу, для приведения проявляющего валика 42 и светочувствительного барабана 30 в контакт друг с другом или отделения их друг от друга в основном узле 100 устройства.
Как показано на фиг. 6 и 8, которые являются схематическими видами сбоку картриджа 50y, в котором удалена крышка 36, причем с той стороны, с которой приводится в действие картридж 50y, устройство 90, воспринимающее силу, состоит из первого элемента 71, воспринимающего силу, и второго элемента 70, воспринимающего силу. Пока картридж 50y не начнет устанавливаться в заданное положение относительно основного узла 100 устройства, второй элемент 70, воспринимающий силу, остается в положении готовности, то есть в положении, в котором второй элемент 70, воспринимающий силу, не выступает за пределы внешнего контура картриджа 50y, как показано на фиг. 10(a). Когда картридж 50y выдвигается в основной узел 100 устройства в направлении, показанном стрелкой Z2 (показана на фиг. 1), посредством лотка 13 для картриджей (который описан ниже), картридж 50y устанавливается в основном узле 100 устройства участком 101a установки картриджа основного узла 100 устройства. Когда картридж 50y прижимается к участку 101a установки картриджа, первый элемент 71, воспринимающий силу, поджимается вверх выступом 180 (элемент надавливания на первый элемент, воспринимающий силу) основного узла 100 устройства, который описан ниже. Иными словами, первый элемент 71, воспринимающий силу, воспринимает первую внешнюю силу со стороны выступа 180. В результате участок 70, воспринимающий силу, выдвигается из положения готовности, выступает из картриджа 50y за пределы внешнего контура картриджа 50y, как показано на фиг. 11.
Далее, как показано на фиг. 6, 7 и 9, когда картридж 50y удерживается в своем точном положении (положении формирования изображения) в основном узле 100 устройства участком 101a установки, первый элемент 71, воспринимающий силу, находится ниже второго элемента 70, воспринимающего силу. Первый и второй элементы 71 и 70, воспринимающие силу, соединены друг с другом. Более конкретно, второй элемент 70, воспринимающий силу, поддерживается с возможностью вращения осью 70b вращения и снабжен вытянутым отверстием 70a. Верхний концевой участок (на чертежах) первого элемента 71, воспринимающего силу, снабжен выступом (соединительным штифтом), который входит в вытянутое отверстие второго элемента 70, воспринимающего силу. Таким образом, когда ко второму элементу, воспринимающему силу, прикладывается сила со стороны первого элемента 71, воспринимающего силу, более конкретно, со стороны выступа (соединительного штифта) первого элемента, воспринимающего силу, который находится в вытянутом отверстии 70a второго элемента 70, воспринимающего силу, первый элемент 70, воспринимающий силу, поворачивается вокруг своей оси 70b вращения.
Как показано на фиг. 7, поскольку вытянутое отверстие 70a расположено между осью 70b вращения и принимающей силу поверхностью 70, расстояние h2, на которое перемещается второй элемент 70, воспринимающий силу, может быть сделано больше расстояния h1 (фиг. 7), на которое перемещается первый элемент 71, воспринимающий силу, посредством надлежащей установки рычажного отношения для второго элемента 70, воспринимающего силу. В данном случае под расстояниями, на которые перемещаются первый и второй элементы 71 и 70, воспринимающие силу, понимаются расстояния, измеренные по вертикали, то есть в направлении, параллельном направлению, в котором перемещается элемент 71, воспринимающий силу, в направлении элемента 60, прикладывающего силу (который описан ниже). Иными словами, при применении вышеописанной конструкции расстояние h2, на которое перемещается второй элемент 70, воспринимающий силу, можно увеличить без увеличения расстояния, на которое выступает выступ 180, что позволяет уменьшить размеры показанного на фиг. 1 основного узла 100 устройства. При этом устройство, воспринимающее силу, поддерживается с возможностью перемещения крышкой 46.
Лоток для картриджей в основном узле электрофотографического устройства формирования изображения
Ниже описан лоток 13 для картриджей, имеющий форму ящичка.
Как показано на фиг. 4, лоток для картриджей прикреплен к основному узлу 100 устройства таким образом, что с практической точки зрения он может перемещаться прямолинейно в горизонтальном направлении относительно основного узла 100 устройства. Иными словами, лоток 13 для картриджей может вдвигаться в основной узел 100 устройства и выдвигаться из него в направлении, показанном соответственно стрелками Z2 и Z1. Конструкция основного узла 100 устройства такова, что лоток 13 для картриджей может фиксироваться в наиболее вдвинутом положении (положение формирования изображения, приведенного на фиг. 1, в основном узле 100 устройства) и в наиболее выдвинутом положении (положение для замены картриджа: положение установки и удаления картриджа), приведенном на фиг. 4, которое является крайним положением, до которого может быть выдвинут лоток 13 для картриджей. Картридж 50 устанавливается оператором в лоток 13 для картриджей в направлении стрелки C, которая, по существу, параллельна направлению силы тяжести, как показано на фиг. 4. Конструкция лотка 13 для картриджей такова, что, когда картриджи 50 устанавливаются в лоток 13 для картриджей, картриджи оказываются установленными друг за другом в направлении, параллельном направлению, в котором может перемещаться лоток 13 для картриджей, причем их продольное направление (параллельное осевым линиям светочувствительного барабана 30 и проявляющего валика 42) перпендикулярно направлению перемещения лотка 13 для картриджей. Когда картридж 13 вдвигается в основной узел 100 устройства, картриджи 50 в лотке 13 для картриджей входят в основной узел 100 устройства, при этом имеется зазор f2 заданной величины (фиг. 5) между светочувствительным барабаном 30 в каждом картридже 50 и промежуточной переносящей лентой 19, расположенной ниже пути прохождения картриджа. Затем, когда лоток 13 для картриджей перемещается в наиболее вдвинутое положение в основном узле 100 устройства, каждый картридж 50 устанавливается в основном узле 100 устройства элементом 101a установки картриджа, имеющимся в основном узле 100 устройства (фиг. 5 и 7). Операция установки картриджа подробно описана ниже. Пользователь должен закрыть дверцу 12 после того, как он до конца вдвинет лоток 13 для картриджей в основной узел 100 устройства. Закрывание дверцы 12 позволяет убедиться, что каждый картридж надлежащим образом установлен в основной узел 100 устройства. Поэтому с точки зрения удобства пользования такая конструкция главного узла 100 устройства и картриджей 50 превосходит конструкции электрофотографического устройства формирования изображения, известного из уровня техники, где требуется, чтобы каждый картридж был отдельно установлен в основной узел 100 устройства пользователей.
Далее со ссылкой на фиг. 1, 3, 4 и 17 описана работа лотка 13 для картриджей. На фиг. 17 картриджи не показаны для облегчения понимания принципа работы лотка 13 для картриджей.
Лоток 13 для картриджей опирается на пару опорных элементов 14 лотка таким образом, что при выдвижении лотка 13 для картриджей из основного узла 100 устройства он по-прежнему опирается на опорные элементы 14 лотка. Опорные элементы 14 лотка перемещаются при перемещении дверцы 12, которая может открываться и закрываться оператором (пользователем). Дверца 12 прикреплена к основному узлу 100 устройства так, чтобы она могла поворачиваться относительно оси 12a вращения. Дверца 12 может поворачиваться между положением (закрытым положением), в котором она полностью перекрывает проем 80, как показано на фиг. 1, и положением (открытым положением), в котором она полностью открывает проем 80, как показано на фиг. 3.
При необходимости извлечения какого-либо картриджа или картриджа 50 в основном узле 100 устройства дверца должна поворачиваться из закрытого положения в открытое положение. При повороте дверцы 12 пара выступов 15 (соединительных штифтов), имеющихся на дверце 12, перемещается по часовой стрелке вокруг оси 12a вращения, перемещаясь при этом в паре вытянутых отверстий 14c, каждый выступ в своем отверстии, которыми снабжен опорный элемент 14 лотка, от нижнего конца вытянутого отверстия 14c к верхнему концу вытянутого отверстия 14c, как показано на фиг. 3. В результате опорные элементы 14 лотка перемещаются выступами 15 в направлении, показанном стрелкой Z1. Когда опорные элементы 14 лотка перемещаются в вышеуказанном направлении, выступы 14d1 и 14d2, которые выступают из каждого опорного элемента 14 лотка, направляются направляющими отверстиями 107, которыми снабжен основной узел 100 устройства, как показано на фиг. 4. Как показано на фиг. 16, каждое направляющее отверстие 107 имеет три участка, а именно два горизонтальных участка 107а1 и 107а3 и один диагональный участок 107а2. Диагональный участок 107а2 идет диагонально вверх от горизонтального участка 107а1 до горизонтального участка 107а3. Поэтому, когда дверца 12 перемещается из закрытого состояния, приведенного на фиг. 1, в открытое состояние, приведенное на фиг. 3, выступы 14d1 и 14d2 направляются направляющим отверстием 107 так, что они последовательно проходят через горизонтальный участок 107а1, диагональный участок 107а2 и горизонтальный участок 107а3. Таким образом, опорные элементы 14 лотка сначала перемещаются в направлении, указанном стрелкой Z1, а затем в направлении, указанном стрелкой Y1, то есть в направлении от переносящей ленты 19. Когда опорные элементы 14 лотка доходят до конца в направлении, указанном стрелкой Y1, лоток 13 для картриджей можно выдвинуть из основного узла 100 устройства через проем 80 в направлении, указанном стрелкой Z1, как показано на фиг. 4. На фиг. 17 приведен вид в перспективе с частичным вырезом устройства формирования изображения после того, как лоток 13 для картриджей был максимально выдвинут из основного узла 100 устройства.
Далее описан случай, в котором какой-либо картридж или картриджи 50 устанавливаются в основном узле 100 устройства. Как показано на фиг. 4, лоток 13 для картриджей должен быть вдвинут в основной узел 100 устройства в направлении стрелки Z2 через проем 80, при этом дверца 12 удерживается в открытом положении. Затем дверца 12 переводится в закрытое положение, как показано на фиг. 2. При перемещении дверцы 12 каждый из выступов 15 дверцы 12 перемещается в направлении против часовой стрелки вокруг оси 12а вращения, перемещаясь при этом в соответствующем вытянутом отверстии 14c опорного элемента 14 лотка в направлении нижнего конца 14c2 вытянутого отверстия 14c, как показано на фиг. 1. Таким образом, опорный элемент 14 лотка перемещается в направлении стрелки Z2 парой выступов 15. Поэтому, когда дверца 12 перемещается в закрытое положение, как показано на фиг. 1, выступы 14d1 и 14d2 (фиг. 4) направляются горизонтальным участком 107а1, диагональным участком 107а2 и горизонтальным участком 107а3 в указанном порядке, как показано на фиг. 16. Поэтому опорные элементы 14 лотка перемещаются сначала в направлении стрелки Z2, а затем в направлении стрелки Y2, то есть в направлении приближения к переносящей ленте 19, как показано на фиг. 1.
Далее со ссылкой на фиг. 5, 17 описана установка картриджа 50 в основном узле 100 устройства. Как показано на фиг. 17, основной блок 100 устройства снабжен множеством пар (в данном варианте осуществления четырьмя парами) элементов 101а установки картриджа для установки картриджа 50 относительно основного узла 100 устройства. А именно каждый отсек для картриджа в лотке 13 для картриджей снабжен парой элементов 101а установки картриджа, которые расположены на продольных концах соответствующего отсека, по одному элементу в отсеке, в направлении, параллельном продольному направлению картриджа 50, так что охватывают переносящую ленту 19 с двух сторон. Как показано на фиг. 18(a) и 18(b), над каждым из опорных элементов 14 лотка имеются нажимные элементы 61 (61y, 61m, 61c и 61k). Каждый нажимной элемент 61 снабжен отверстием 61d, в которое вставлен опорный палец 55 нажимного элемента, которым снабжен основной узел 100 устройства, для поддержки нажимного элемента 61 с возможностью вращения.
Как показано на фиг. 18(a) и 18(b), когда дверца 12 перемещается из открытого положения в закрытое положение (в направлении X), нажимной элемент 61 перемещается в направлении, обозначенном стрелкой Z, тем самым надавливая на верхнюю поверхность основной рамы 34 барабанного блока, как показано на фиг. 20. Следовательно, картридж 50y поджимается в направлении, обозначенном стрелкой P на фиг. 7, вынуждая участок 31b установки картриджа, которым снабжен барабанный блок 31y, входить в контакт с участком 101a установки картриджа в основном узле 100 устройства. В результате картридж 50y надлежащим образом устанавливается в основном узле 100 устройства. Точно также надлежащим образом устанавливаются в основном узле 100 устройства картриджи 50m, 50c и 50k.
Далее, поскольку картридж 50 вынуждают опускаться к участку 101a установки в результате перемещения дверцы 12, выступ 180 основного узла 100 устройства вступает в контакт с участком 71c восприятия силы первого элемента 71 восприятия силы, который находится в нижней части картриджа 50. Иными словами, элемент 71 восприятия силы воспринимает силу от выступа 180 с нижней стороны картриджа 50. Для сравнения: когда дверца перемещается из закрытого положения в открытое положение (направление Y), нажимной элемент 61 перемещается в направлении, обозначенном стрелкой J. В результате нажимной элемент 61 отделяется от верхней поверхности основной рамы 34 барабанного устройства, как показано на фиг. 5.
Механизм отделения проявляющего валика в главном узле электрофотографического устройства формирования изображения
Далее описывается работа первого элемента 60, прикладывающего силу.
Как показано на фиг. 1, 3 и 19, в отношении вертикального направления основного узла 100 устройства элемент 60, прикладывающий силу, расположен таким образом, что после надлежащей установки картриджа 50 элемент 60, прикладывающий силу, находится над картриджем 50. По отношению к осевой линии светочувствительного барабана 30 элемент 60, прикладывающий силу, расположен таким образом, что он получает возможность вступать в контакт со вторым элементом 70, воспринимающим силу, который расположен на соответствующих продольных концах картриджа 50.
Движущая сила передается от двигателя 110 (источника механической энергии), которым снабжен основной узел 100 устройства, к шестерне 112 через шестерню 111. Когда движущая сила передается к шестерне 112, шестерня 112 поворачивается в направлении, указанном стрелкой L, тем самым поворачивая кулачковый элемент 112a, который составляет единое целое с шестерней 112, в направлении стрелки L. Кулачковый элемент 112a контактирует с участком 60b восприятия движущей силы, которым снабжен элемент 60, прикладывающий силу. Поэтому когда кулачковый элемент 112a поворачивается, элемент 60, воспринимающий движущую силу, перемещается в направлении, указанном стрелкой E или B.
Как показано на фиг. 19(a), когда элемент 60, прикладывающий силу, перемещается в направлении, показанном стрелкой E, ребро 60y элемента 60, прикладывающего силу, отделяется от второго элемента 70, воспринимающего силу, как показано на фиг. 7, тем самым позволяя проявляющему валику 42 войти в контакт со светочувствительным барабаном 30. Это положение проявляющего блока, которое позволяет проявляющему валику 42 оставаться в контакте со светочувствительным барабаном 30, называется далее положением контакта.
Как показано на фиг. 19(b), когда элемент 60, прикладывающий силу, перемещается в направлении, показанном стрелкой B, ребро 60y входит в контакт со вторым элементом 70, воспринимающим силу, подвергая второй элемент 70, воспринимающий силу, воздействию внешней силы (второй внешней силы) посредством ребра 60y. В результате проявляющий блок 41 поворачивается (вращательно перемещается) вокруг цилиндрического участка 46b (оси вращения), тем самым отделяя проявляющий валик 42 от светочувствительного барабана 30. Это положение проявляющего блока 41, которое удерживает проявляющий валик 42 отделенным от светочувствительного барабана 30, называется далее разделенным положением.
Аналогично, элемент 60, прикладывающий силу, располагается над путем прохождения картриджа 50, по которому лоток 13 для картриджа перемещает картридж 50 в основной узел 100 устройства. Второй элемент 70, воспринимающий силу, прикреплен к картриджу 50 таким образом, чтобы до перемещения картриджа 50 в основной узел 100 устройства второй элемент 70, воспринимающий силу, оставался в положении готовности (фиг. 5). Поэтому элемент 60, прикладывающий силу, можно расположить значительно ближе к пути прохождения картриджа таким образом, чтобы элемент 60, прикладывающий силу, и картридж 50 не мешали друг другу при установке картриджа 50, по сравнению с элементом, прикладывающим силу, в устройстве формирования изображения в соответствии с уровнем техники, что позволяет свести к минимуму неиспользуемое пространство, тем самым обеспечивая значительное уменьшение размеров картриджа 50y в продольном направлении (направление вдоль оси светочувствительного барабана 30), а также в вертикальном направлении основного узла 100 устройства. Подробное описание элемента 60, прикладывающего силу, приведено ниже.
Описание установки проявляющего картриджа в основной узел электрофотографического устройства формирования изображения и работа устройства, воспринимающего силу
Далее описывается последовательность операций от начала установки картриджа 50 в основной узел 100 устройства до отделения проявляющего валика 42 от светочувствительного барабана 30.
Как показано на фиг. 4, после вытягивания лотка 13 для картриджа из основного узла 100 устройства до крайнего положения каждый картридж может быть установлен в лоток 13 для картриджа и извлечен из него в вертикальном направлении, что показано стрелкой C.
После установки картриджа(ей) 50 в лоток 13 для картриджа лоток 13 для картриджа следует переместить в основной узел 100 устройства в направлении, показанном стрелкой Z2, через проем 80. А именно в этом варианте осуществления каждый картридж 50 перемещается в горизонтальном направлении в основной узел 100 устройства с направления, которое пересекает (примерно перпендикулярно) осевую линию светочувствительного барабана 30.
Как показано на фиг. 3, картридж 50y устанавливается в дальний конец лотка 13 для картриджа относительно направления, в котором лоток 13 для картриджа перемещается в основной узел 100 устройства. Иными словами, картридж 50y перемещается ниже ребер 60k, 60c и 60m элемента 60, прикладывающего силу, от ближнего положения к дальнему.
Если конструкция основного узла 100 устройства и картриджа 50y такова, что второй элемент 70, воспринимающий силу, остается выступающим, когда картридж 50y перемещается в основной узел 100 устройства, нажимной элемент 60 должен быть расположен значительно выше, чем он расположен в этом варианте осуществления. В этом же варианте осуществления конструкция основного узла 100 устройства и картриджа 50y такова, что второй элемент 70, воспринимающий силу, остается в вышеописанном положении готовности, когда картридж 50y перемещается в основной узел 100 устройства. Поэтому нажимной элемент 61 и элемент 60, прикладывающий силу, могут быть расположены максимально близко без учета расстояния, на которое второй элемент 70, воспринимающий силу, выступает за пределы внешнего контура картриджа 50y. Иными словами, нажимной элемент 61 и элемент 60, прикладывающий силу, могут быть расположены ближе к пути прохождения картриджа 50y, что обеспечивает уменьшение размеров картриджа 50 в направлении, параллельном вертикальному направлению основного узла 100 устройства, по сравнению с конструкциями проявляющего картриджа согласно уровню техники. Кроме того, как показано на фиг. 20, в направлении, параллельном осевой линии барабана 30, устройство 90, воспринимающее силу, нажимной элемент 61 и элемент 60, прикладывающий силу, перекрываются, что позволяет тем самым сократить размеры картриджа 50y в продольном направлении.
Далее, как показано на фиг. 5, конструкция устройства формирования изображения в этом варианте осуществления обеспечивает, что при перемещении лотка 13 для картриджа в основной узел 100 устройства остается зазор f1 между элементом 60, прикладывающим силу, и вторым элементом 70, воспринимающим силу, и зазор f2 между светочувствительным барабаном 30 и переносящей лентой 19. Поэтому картридж 50 и основной узел 100 устройства не мешают друг другу, когда картридж 50 перемещается в основной узел 100 устройства.
После того как лоток 13 для картриджа до конца вставлен в основной узел 100 устройства, необходимо переместить дверцу 12 в закрытое положение, как показано на фиг. 1 и 18(b). Когда дверца 12 перемещается в закрытое положение, элементы 14 поддержки лотка перемещаются в направлении переносящей ленты 19 (направление указано стрелкой Y2). Далее вертикальная компонента этого перемещения элементов 14 поддержки лотка в направлении, указанном стрелкой Y2, называется расстоянием f2. Когда элементы 14 поддержки лотка перемещаются в направлении, указанном стрелкой Y2, картриджи 50 перемещаются к переносящей ленте 19 в результате перемещения элементов 14 поддержки лотка, тем самым вынуждая периферийную поверхность светочувствительного барабана 30 в каждом картридже 50 войти в контакт с поверхностью переносящей ленты 19. К тому времени, когда периферийная поверхность светочувствительного барабана 30 войдет в контакт с поверхностью переносящей ленты 19, зазор f1 между устройством 90, воспринимающим силу, и элементом 60, прикладывающим силу, расширится до величины, равной сумме зазоров f1 и f2, как показано на фиг. 5.
Далее, когда дверца 12 перемещается в закрытое положение, нажимной элемент 61 перемещается в результате перемещения дверцы 12, тем самым нажимая на верхнюю поверхность основной рамы 34 барабанного блока. Таким образом, участок 31b установки картриджа каждого картриджа 50 устанавливается в положение контакта с участком 101a установки картриджа основного узла 100 устройства. Следовательно, каждый картридж 50 надлежащим образом устанавливается относительно основного узла 100 устройства, как показано на фиг. 7.
Затем стержень 36d, приведенный на фиг. 10, которым снабжена крышка 36 каждого картриджа 50, зацепляется за участок 13a остановки вращения картриджа (фиг. 17), которым снабжен лоток 13 для картриджа. Таким образом, не допускается дальнейшее перемещение картриджа 50 в направлении, указанном стрелкой a на фиг. 1, в основном узле 100 устройства.
Затем, как показано на фиг. 6, исходное положение элемента 60, прикладывающего силу, устанавливается в этом варианте осуществления в положение, при котором элемент 60, прикладывающий силу, удерживает проявляющий валик 42 отделенным от светочувствительного барабана 30. Это сделано по следующей причине. Когда устройство формирования изображения не используется для формирования изображения после установки картриджей 50, каждый картридж 50 остается в состоянии, показанном на фиг. 8. Иными словами, элемент 60, прикладывающий силу, переместился в направлении, показанном стрелкой B, а второй элемент 70, воспринимающий силу, переместился под действием ребра 60y до положения, до которого его можно переместить. Когда картридж находится в этом состоянии, светочувствительный барабан 30 и проявляющий валик 42 остаются отделенными друг от друга. Именно в этом состоянии, приведенном на фиг. 8, в котором светочувствительный барабан 30 и проявляющий валик остаются отделенными друг от друга, картридж 50 извлекается из основного узла 100 устройства. Таким образом, когда в следующий раз картридж 50 устанавливается в основной узел 100 устройства, элемент 60, прикладывающий силу, находится в положении, показанном на фиг. 8. Поэтому, когда картридж 50 установлен, второй элемент 70, воспринимающий силу, входит в контакт с ребром 60y, поскольку второй элемент 70, воспринимающий силу, находится вне положения готовности, как показано на фиг. 6. Так, первый участок 71, воспринимающий силу, снабжен упругим участком 71b, который составляет единое целое с первым участком 71, воспринимающим силу, как показано на фиг. 6. Поэтому, когда контакт между вторым элементом 70, воспринимающим силу, и ребром 60y начинает мешать перемещению картриджа 50 внутрь, упругий участок 71b деформируется (сжимается), тем самым препятствуя повреждению устройства 90, воспринимающего силу.
Когда элемент 60, прикладывающий силу, который находится в состоянии, показанном на фиг. 6, перемещается в направлении, указанном стрелкой E, как показано на фиг. 7, второй элемент 70, воспринимающий силу, выступает дальше из картриджа 50y, тем самым оказываясь на пути перемещения ребра 60y. Это положение второго элемента 70, воспринимающего силу, то есть положение, в котором второй элемент 70, воспринимающий силу, называется далее крайним положением (активным положением). Иными словами, когда второй элемент 70, воспринимающий силу, находится в крайнем положении, длина выступающей части второго элемента 70, воспринимающего силу, больше, чем в случае, когда второй элемент 70, воспринимающий силу, находится в вышеупомянутом положении готовности, что представляется очевидным. Чтобы второй элемент 70, воспринимающий силу, зацеплялся за элемент 60, прикладывающий силу, длина выступающей части второго элемента 70, воспринимающего силу, в крайнем положении должна быть больше суммы зазоров f1 и f2. Кроме того, действие, выполняемое элементом 60, прикладывающим силу, запускается в промежуток времени между завершением установки картриджей 50 в основной узел 100 устройства и началом операции по формированию изображения.
Затем, как показано на фиг. 8, когда элемент 60, прикладывающий силу, перемещается в направлении, указанном стрелкой B, боковая поверхность 70c, которая является вторым участком, воспринимающим силу, второго участка 70, воспринимающего силу, воспринимает внешнюю силу (вторую внешнюю силу) через ребро 60y3, поскольку второй элемент 70, воспринимающий силу (боковая поверхность 70с), находится на пути перемещения элемента 60, прикладывающего силу. Таким образом, проявляющий блок 41 вращательно перемещается вокруг оси 46b вращения (стержня), вызывая тем самым отделение проявляющего валика 42 от светочувствительного барабана 30 на зазор α. Именно в своем крайнем положении второй элемент 70, воспринимающий силу, воспринимает внешнюю силу (вторую внешнюю силу) от элемента 60, прикладывающего силу. Поэтому при таком конструктивном построении расстояние между элементом 60, прикладывающим силу, и осью вращения 46b проявляющего блока 41 больше, чем при конструктивном построении, при котором элемент, прикладывающий силу, перемещается к проявляющему картриджу для отделения проявляющего валика от светочувствительного барабана. Таким образом, применение такого конструктивного построения позволяет уменьшить величину крутящего момента, необходимого для отделения проявляющего валика 42 от светочувствительного барабана 30.
В этом варианте осуществления упругий участок 71b является составной частью первого элемента 71, воспринимающего силу. Однако он может представлять собой часть другого компонента или независимый компонент, лишь бы только он мог поглощать силу, приложенную к первому элементу, воспринимающему силу, в результате вышеуказанного изменения положения картриджа 50. Например, сила, приложенная к первому элементу 71, воспринимающему силу, при изменении положения картриджа 50 может поглощаться, если поместить поглощающий элемент, независимый от второго и первого элементов 70 и 71, воспринимающих силу, между вторым и первым элементами 70 и 71, воспринимающими силу, или если выполнить второй элемент, воспринимающий силу, из упругого материала, чтобы вышеописанная сила могла поглощаться в результате деформации самого второго элемента 71, воспринимающего силу.
Перед началом операции по формированию изображения элемент 60, прикладывающий силу, перемещается в направлении, указанном стрелкой E, чтобы привести проявляющий валик 42 в контакт со светочувствительным барабаном 30. Когда элемент 60, прикладывающий силу, перемещается в вышеуказанном направлении, второй элемент, воспринимающий силу, перестает воспринимать силу от ребра 60y, как показано на фиг. 7. Следовательно, проявляющий валик 42 приходит в контакт со светочувствительным барабаном 30 под действием упругой силы пружины 95 сжатия, установленной между проявляющим блоком 41 и барабанным блоком 31, тем самым подготавливая проявляющий картридж 50 к формированию изображения. Еще до того, как проявляющий валик 42 придет в контакт со светочувствительным барабаном 30, светочувствительный барабан 30 начинает вращаться под действием движущей силы, которую картридж 50 воспринимает от основного узла 100 устройства через соединительный элемент 67. Это делается по следующей причине. Как показано на фиг. 10(a), соединительный элемент 67 находится на одной оси с цилиндрическим участком 46b, так что, даже в случае, когда проявляющий блок 41 перемещается вокруг цилиндрического участка 46b, соединительный элемент не меняет своего положения. Иными словами, в этом варианте осуществления проявляющий валик 42 и светочувствительный барабан 30 начинают вращаться еще до того, как проявляющий валик 42 придет в контакт со светочувствительным барабаном 30. Такое построение позволяет свести к минимуму разность окружных скоростей светочувствительного барабана и проявляющего валика 42, когда проявляющий валик 42 входит в контакт со светочувствительным барабаном 30. Следовательно, можно свести к минимуму износ светочувствительного барабана 30 и проявляющего валика 42 при контакте между проявляющим валиком 42 и светочувствительным барабаном 30. После завершения операции по формированию изображения проявляющий валик 42 отделяется от светочувствительного барабана 30 посредством перемещения элемента 50, прикладывающего силу, в направлении, обозначенном стрелкой B, как описано выше. Проявляющий валик 42 и светочувствительный барабан 30 останавливаются уже после отделения светочувствительного барабана 30 от проявляющего валика 42. Таким образом, такое построение сводит к минимуму разность окружных скоростей проявляющего валика 42 и светочувствительного барабана 30, которая возникает после отделения этих двух элементов друг от друга. Следовательно, сводится к минимуму износ проявляющего валика 42 и светочувствительного барабана 30 при их отделении друг от друга. Таким образом, это построение повышает качество изображения, получаемого при помощи устройства формирования изображения.
Далее описана операция по извлечению картриджа 50 из основного узла 100 устройства.
Сначала необходимо перевести дверцу 12 из закрытого положения в открытое положение. При перемещении дверцы 12 опорные элементы 14 лотка поднимаются в таком направлении, чтобы отделиться от переносящей ленты 19, как показано на фиг. 3 и 4. Следовательно, картридж 50 перемещается вверх, что приводит к отделению светочувствительного барабана 30 в каждом картридже 50 от переносящей ленты 19. Затем нажимной элемент 61 поворачивается в направлении, указанном стрелкой J на фиг. 5, отделяясь от барабанного блока 31, как описано выше. Таким образом, первый элемент 71, воспринимающий силу, отделяется от выступа 180, лишаясь тем самым силы, благодаря которой второй элемент 70, воспринимающий силу, выступал за пределы внешнего контура проявляющего блока 41.
Что касается второго элемента 70, воспринимающего силу, то его наклонная поверхность 70y2 приходит в контакт с наклонной поверхностью 60y2 элемента 60, прикладывающего силу, как показано на фиг. 21. Таким образом, второй элемент 70, воспринимающий силу, вращательно перемещается вокруг своей оси 70a вращения обратно в состояние готовности (неактивное положение) под действием компоненты силы, которая воздействует на наклонную поверхность 70y2 при вытаскивании картриджа 50 (лотка 13 для картриджа). При этом в качестве еще одного варианта настоящего изобретения может применяться пружина в качестве средства создания силы для возврата второго элемента, воспринимающего силу, в положение готовности. Иными словами, первый вариант осуществления, в котором не применяется вышеуказанная пружина, представляет собой элемент с минимальным числом компонентов.
Как описано выше, в этом варианте осуществления конструкция основного узла 100 устройства и картриджа 50 такова, что когда дверца 12 переводится в закрытое положение после установки картриджа в основной узел 100 устройства, второй элемент 70, воспринимающий силу, предназначенный для перемещения проявляющего блока 41, выступает за пределы наружной поверхности проявляющего блока 41. Следовательно, картридж 50 в этом варианте осуществления имеет значительно меньшую высоту по сравнению с картриджем (50), известным из уровня техники. Кроме того, второй элемент 70, воспринимающий силу, остается в состоянии готовности при установке картриджа 50. Поэтому место в основном узле 100 устройства этого варианта осуществления, необходимое для перемещения картриджа(ей) 50, не должно быть большим по сравнению с основным узлом устройства формирования изображения, известного из уровня техники. Иными словами, настоящее изобретение позволяет уменьшить размер проема 80, а также позволяет поместить элемент 60, прикладывающий силу, значительно ближе к пути прохождения картриджа, по сравнению с уровнем техники, тем самым позволяя уменьшить вертикальный размер основного узла 100 устройства. Кроме того, устройство 90, воспринимающее силу, нажимной элемент 61 и элемент 60, прикладывающий силу, расположены таким образом, что они перекрывают друг друга в направлении, параллельном осевой линии барабана, как показано на фиг. 20, что позволяет уменьшить продольный размер картриджа.
Кроме того, когда пользователь манипулирует с картриджем, или при транспортировке картриджа второй элемент 70, воспринимающий силу, остается в состоянии готовности, что делает маловероятным его повреждение.
В этом варианте осуществления конструкция основного узла 100 устройства такова, что его выступ 180 находится ниже пути прохождения картриджа 50. Однако положение выступа 180 не имеет значения, если только выступ 180 входит в контакт с первым элементом 71, воспринимающим силу при установке картриджа 50 в основной узел 100 устройства. Кроме того, форма выступа 180 может быть произвольной, если только выступ 180 способен перемещать участок 71c, воспринимающий силу, входя в контакт с участком 71c, воспринимающим силу. Иными словами, участок 71c, воспринимающий силу, может быть неподвижным выступом, выступающим из крышки 46. Однако если участок 71c, воспринимающий силу, сделать неподвижным, то участок 71c, воспринимающий силу, необходимо отрегулировать по высоте, чтобы не допустить контакта участка 71c, воспринимающего силу, с основным узлом 100 устройства при установке картриджа 50y в основной узел 100 устройства.
Вариант осуществления 2
Далее со ссылкой на фиг. 12 и 13 описан еще один предпочтительный вариант осуществления. В этом варианте осуществления картридж 50 снабжен первым рычагом 471, вторым рычагом 470 и шестерней 472. Первый рычаг имеет первый участок 471c, воспринимающий силу. Второй рычаг 470 имеет второй участок 470c, воспринимающий силу, и сцепляется с шестерней 472. Такое конструктивное построение позволяет перемещать второй рычаг на большее расстояние по сравнению с расстоянием, на которое перемещается первый рычаг.
Шестерня 472 является ступенчатой шестерней, состоящей из части (первой части), которая сцепляется с первым рычагом 471 и имеет n1 зубьев, и второй части, которая сцепляется со вторым рычагом 470 и имеет n2 зубьев. Таким образом, можно увеличить расстояние, на которое перемещается первый рычаг 471, если число зубьев n2 второй части шестерни 472 больше числа зубьев n1 первой части шестерни 472 (n2>n1). Для более конкретного описания работы устройства, воспринимающего силу, в этом варианте осуществления, обратимся к фиг. 12(a), на которой, когда картридж 50 вставлен в основной узел 100 устройства, второй рычаг 470 остается внутри картриджа 50. Затем, когда картридж установлен надлежащим образом относительно основного узла 100 устройства посредством участка 101a установки картриджа, первый участок 471c, воспринимающий силу, начинает воспринимать внешнюю силу (первую внешнюю силу) от выступа 180, перемещаясь тем самым вверх, как показано стрелкой F2. Когда первый участок 471c, воспринимающий силу, перемещается вверх, как показано стрелкой F2, шестерня 472 поворачивается, и этот поворот шестерни 472 вызывает перемещение вверх второго рычага 470. Таким образом, сразу же после надлежащей установки картриджа 50 посредством участка 101a установки картриджа второй рычаг 470 находится в крайнем положении, приведенном на фиг. 12(b). Когда второй рычаг 470 находится в крайнем положении, участок 470c рычага 470, воспринимающий силу, воспринимает внешнюю силу (вторую внешнюю силу) от ребра 60y3 аналогично тому, как второй участок 70c, воспринимающий силу, воспринимает внешнюю силу от ребра 60y3 в первом варианте осуществления.
Кроме того, в этом конструктивном построении имеется спиральная пружина 473 для обеспечения возврата второго рычага в положение готовности. Это сделано по следующей причине: предполагается, что с конструктивной точки зрения трудно обеспечить, чтобы компонента силы, которую воспринимает наклонная поверхность 60y1, была достаточно большой для возврата участка 470c, воспринимающего силу, в первоначальное положение (например, если возрастает величина силы, необходимой для вытаскивания картриджа (лотка для картриджа)). Иными словами, наличие спиральной пружины 473 необязательно, поскольку ее нет в первом варианте осуществления.
Однако этот вариант осуществления описывается для случая, когда спиральная пружина 473 имеется. В этом случае, если упругая сила спиральной пружины 473 меньше упругой силы упругого участка 471b, который является составной частью рычага 471, то первый элемент 470, воспринимающий силу, не сможет перемещаться. Поэтому все, что требуется, - это установить соотношение между силой F1, создаваемой спиральной пружиной 473, и силой F2, создаваемой упругим элементом 471b, таким, чтобы F1<F2.
В этом варианте осуществления картридж 450 собирается следующим образом: сначала шестерня 472 подпирается с возможностью вращения крышкой 446, которая неподвижно прикрепляется к подшипниковому блоку 445, а затем прикрепляются второй рычаг 470 и первый рычаг 471, так чтобы два рычага вошли в зацепление с соответствующими частями шестерни 472. Форма основного узла устройства в этом варианте осуществления такая же, как и у основного узла устройства в первом варианте осуществления. Поэтому участок, воспринимающий силу, который необходим для приведения проявляющего валика в контакт со светочувствительным барабаном или отделения проявляющего валика от светочувствительного барабана, представляет собой кончик 470c второго рычага 470. В остальном этот вариант осуществления совпадает с первым вариантом осуществления.
Как описано выше, устройство, воспринимающее силу, в этом варианте осуществления столь же эффективно, что и в первом варианте осуществления. Однако в этом варианте осуществления расстояние, на которое перемещается второй рычаг, можно легко изменить, изменяя передаточное отношение между первой и второй частью шестерни 472.
Кроме того, в этом варианте осуществления при вытаскивании лотка для картриджа элемент 470, воспринимающий силу, входит в контакт с наклонной поверхностью 60y2. Затем, когда лоток для картриджа вытаскивается еще дальше, второй элемент, воспринимающий силу, задвигается в проявляющий блок и остается в нем посредством перемещения в направлении, указанном стрелкой F2, под воздействием наклонной поверхности 60y2. Таким образом, наличие возвратной пружины 473 необязательно.
Вариант осуществления 3
Далее со ссылкой на фиг. 14 и 15 описывается третий вариант осуществления настоящего изобретения для случая, когда первый элемент, воспринимающий силу, принадлежит барабанному блоку 531. Сначала описывается способ сборки картриджа в этом варианте осуществления. Картридж в этом варианте осуществления сконструирован таким образом, что первый элемент 571, воспринимающий силу, принадлежит барабанному блоку 531. Второй элемент 470, воспринимающий силу, и соединительная штанга 574 прикрепляются к крышке 546. Затем крышка 536 соединяется с подшипниковым элементом 545. Наконец, проявляющий блок 541 и барабанный блок 531 соединяются при помощи крышки 536, на чем сборка картриджа 550 завершается.
Для более подробного описания картриджа 550 в этом варианте осуществления со ссылкой на фиг. 14 и 15 обратимся сначала к фиг. 14, на которой выступ 5180 основного узла устройства расположен таким образом, что он находится напротив барабанного блока. Таким образом, первый элемент 571, воспринимающий силу, располагается в барабанном блоке 531.
Барабанный блок снабжен первым элементом 571, воспринимающим силу, который имеет первый участок 571c, воспринимающий силу, и является подвижным. Кроме того, барабанный блок снабжен стержнем 571 и соединительной штангой 574. Соединительная штанга 574 может вращательно перемещаться вокруг оси 570a вращения. Кроме того, продольный конец соединительной штанги 574, противоположный стержню 571, снабжен выступом (соединительным штифтом), который входит в вытянутое отверстие второго элемента 570, воспринимающего силу.
Когда картридж 550 надлежащим образом установлен относительно основного узла 101 устройства посредством участка 101a установки картриджа, первый элемент 571c, воспринимающий силу, начинает воспринимать внешнюю силу (первую внешнюю силу) от выступа 5180. Поэтому первый элемент 571, воспринимающий силу, начинает перемещаться в направлении, указанном стрелкой I, как показано на фиг. 14(b), вызывая вращательное перемещение соединительной штанги 574 в направлении (по часовой стрелке), указанном стрелкой m. В результате второй элемент 570, воспринимающий силу, вращательно перемещается вокруг оси 570a вращения в таком направлении, чтобы переместить концевой участок элемента 570, противоположный вытянутому отверстию 570b, по дуге вверх, как показано стрелкой n. Поскольку кривизна вытянутого отверстия 570b такова, что когда проявляющий валик не находится в контакте со светочувствительным барабаном, центр кривизны вытянутого отверстия 570b совпадает с осью вращения проявляющего блока. Поэтому когда проявляющий блок 541 отделяется от барабанного блока 531, соединительная штанга 574 не подвержена никакой нагрузке. Кроме того, в этом варианте осуществления предусмотрена возвратная пружина (573). Однако возвратная пружина 573 может быть исключена при изменении конструкции.
Кроме того, в этом варианте осуществления расстояние, на которое перемещается второй элемент, воспринимающий силу, может быть сделано больше расстояния, на которое перемещается первый элемент, воспринимающий силу, посредством надлежащего выбора коэффициента рычага для соединительной штанги.
Кроме того, в этом варианте осуществления при вытаскивании лотка для картриджа элемент 570, воспринимающий силу, входит в контакт с наклонной поверхностью 60y2, как и первый элемент 70, воспринимающий силу, в первом варианте осуществления. Затем, когда лоток для картриджа вытаскивается дальше, второй элемент 570, воспринимающий силу, вдвигается обратно в проявляющий блок 541 для хранения в нем посредством перемещения в направлении, противоположном направлению, показанному стрелкой m. Поэтому наличие возвратной пружины 573 необязательно.
Промышленная применимость
Согласно настоящему изобретению можно уменьшить размер проявляющего картриджа, электрофотографический светочувствительный барабан и проявляющий валик которого могут быть приведены в контакт друг с другом и отделены друг от друга. Возможно также уменьшить размер электрофотографического устройства формирования изображения, в котором используется вышеуказанный проявляющий картридж. Кроме того, конструкция электрофотографического устройства формирования изображения может быть такой, что вероятность повреждения устройства, воспринимающего силу, предназначенного для отделения проявляющего валика от электрофотографического светочувствительного барабана, является небольшой, когда вышеуказанным проявляющим картриджем манипулирует пользователь, или при транспортировке картриджа.
Хотя изобретение было описано в отношении конструкций, раскрытых в настоящем описании, оно не ограничивается приведенными здесь частными вариантами конструкций, и подразумевается, что настоящая заявка охватывает такие модификации и изменения, которые могут прийти в голову с целью улучшения изобретения или в пределах объема нижеследующей формулы.