CN1125379C - 处理暗盒和电照相成像装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在记录材料上成像的电照相成像装置，包括：一个电照相感光鼓；用于给上述感光鼓充电的充电器；用于将上述感光鼓上形成的潜像显影成调色剂像的显影器；用于将调色剂像转印到记录材料上的转印器；用于对记录材料上的调色剂像进行定影的定影器；一部电机；一个用于从上述电机接受驱动力的主机侧齿轮；一个基本在上述齿轮中心形成的孔，上述孔呈多边形截面；一个位于上述感光鼓一纵向端的凸起，其中当在上述孔与凸起的相互啮合的状态下，上述主机的侧齿轮转动时，随着上述凸起被拉入上述孔，使旋转驱动力从上述齿轮经过上述孔和上述凸起传递到上述感光鼓，其中带有上述凸起的轴的端部分和限定上述孔的表面相互接触，使得上述处理暗盒能沿上述感光鼓的纵向方向相对于主机定位；以及用于在上述孔与上述凸起之间沿上述感光鼓纵向产生相对移动以使上述凸起与上述孔相啮合的移动机构。

Description

处理暗盒和电照相成像装置

本发明涉及一种处理暗盒和一种电照相成像装置。这里，电照相成像装置指的是一种用电照相成像法在记录介质上成像的装置。电照相成像装置的实例包括：电照相复印机、电照相打印机(激光打印机、发光二极管打印机)、传真机和文字处理机。

这里，处理暗盒是一种可拆卸地安装在成像装置主机上的暗盒，且作为一个单元包括一个电照相感光组件以及至少诸如充电器、显影器、清洁器等等处理器中的一个。处理暗盒可以是一种可拆卸地安装在成像装置主机上的暗盒，且作为一个单元包括一个电照相感光组件以及一个处理器，诸如充电器、显影器、清洁器等等。处理暗盒可以是一种用户可拆卸地安装在成像装置主机上的暗盒，且作为一个单元包括一个电照相感光组件和显影器。由于处理暗盒可拆卸地安装在装置的主机上，故便于装置的维修。

采用电照相成像方式的电照相成像装置，通过有选择地使被充电组件均匀充电的电照相感光组件对图像光曝光形成潜像。通过显影器用调色剂将该潜像显影成调色剂像。然后通过转印器将由此形成的调色剂像转印到记录介质上，在记录介质上形成图像。

当将处理暗盒安装到成像装置的主机上时，处理暗盒的位置合乎需要的准确。

因此，本发明的主要目的是提供一种处理暗盒和一种电照相成像装置，其中当将处理暗盒安装到成像装置的主机上时，该处理暗盒能准确地定位到成像装置的主机上。

本发明的另一个目的是提供一种处理暗盒和一种电照相成像装置，其中当将处理暗盒安装到成像装置的主机上时，该处理暗盒能沿感光鼓的纵向准确地定位到成像装置的主机上。

本发明的再一个目的是提供一种处理暗盒和一种电照相成像装置，其中当将处理暗盒安装到成像装置的主机上时，感光鼓能够通过一个耦合器转动。

本发明的再一个目的是提供一种处理暗盒和一种电照相成像装置，其中通过一个凸起自由端面与凹口底表面之间的连接，确定该处理暗盒在感光鼓纵向上相对于装置主机的位置。

本发明的这些和其它目的、特征和优点将通过下面结合附图对优选实施例的描述而变得更显然。

图1是本发明一个实施例的电照相成像装置的剖面图。

图2是本发明一个实施例的处理暗盒的剖面图。

图3是本发明一个实施例的处理暗盒的透视图。

图4是本发明一个实施例的处理暗盒的透视图。

图5是根据本发明的一个实施例，安装到电照相成像装置主机上的处理暗盒的透视图。

图6是根据本发明的一个实施例，安装到电照相成像装置主机上的处理暗盒的透视图。

图7是本发明一个实施例的鼓凸缘(驱动力传动部件)的透视图。

图8是本发明一个实施例的感光鼓的透视图。

图9是本发明一个实施例的处理暗盒侧向耦合件部分的剖面图。

图10是本发明一个实施例的处理暗盒耦合件部分的透视图。

图11是本发明一个实施例的电照相成像装置主机驱动系统的截面图。

图12是本发明一个实施例的电照相成像装置主机驱动系统的截面图。

图13是根据本发明的一个实施例，装置主机的耦合件与处理暗盒耦合件的透视图。

图14是根据本发明的一个实施例，装置主机的耦合件与处理暗盒耦合件的透视图。

图15是根据本发明的一个实施例，耦合件与装置主机盖的截面图。

图16是本发明一个实施例的凹面耦合传动轴结构的侧面图。

图17是根据本发明的一个实施例，当处理暗盒装入和拆离主机时，凹面耦合传动轴结构的侧视图。

图18是本发明一个实施例的凹口与耦合凸起的截面图。

图19是本发明一个实施例的耦合凸起的截面图。

图20是本发明一个实施例的处理暗盒侧向耦合件部件的截面图。

图21是本发明一个实施例的电照相成像装置的截面图。

图22是本发明一个实施例的凹口与耦合凸起的透视图。

图23是根据本发明的一个实施例，被设置在处理暗盒上并能与装置主机上的凹面传动轴啮合的扭曲三角棱柱形凸面传动轴的截面图和顶视图。

图24是根据本发明的一个实施例，处理暗盒上的扭曲三角形截面的凹口以及装置主机上的互补扭曲三角棱柱凸起的透视图。

图25是图24耦合件驱动机构的透视图。

图26表示的是本发明一个实施例的驱动机构与可打开的盖的相互联系机构。

图27表示的是本发明一个实施例的驱动机构与可打开的盖的相互联系机构。

图28是感光鼓和其驱动机构的纵剖面图。

图29是显示处理暗盒沿感光鼓纵向方向相对于装置主机定位状况的平面图。

图30是显示处理暗盒沿感光鼓纵向方向相对于装置主机定位状况的平面图。

图31是显示处理暗盒沿感光鼓纵向方向相对于装置主机定位状况的平面图。

图32是显示在成像装置主机中处理暗盒沿感光鼓纵向方向定位状况的平面图。

图33是显示在成像装置主机中处理暗盒沿感光鼓纵向方向定位状况的平面图。

图34是本发明另一实施例的耦合件的透视图。

下面结合附图描述本发明的实施例。

实施例1

参见图1至图10，根据实施例1描述处理暗盒和一个处理暗盒可拆卸地装入的电照相成像装置。在下文中，首先参照图1到图6描述处理暗盒和与之适用的电照相成像装置的总体结构，然后参照图7至图10描述处理暗盒与成像装置之间驱动力传动机构的耦合件结构。

〖总体结构〗

图1是一个装有处理暗盒的电照相成像装置A的示意图；图2是处理暗盒B的截面图；图3和4是处理暗盒外形的透视图；而图5和6表示的是将处理暗盒安装到装置主机的部件结构。

在本电照相成像装置中(本实施例是激光束打印机)，如图1所示，一个鼓形电照相感光组件7依据光学系统1提供的图象信息受到激光束的曝光，从而在感光鼓上形成潜象，并用调色剂将潜象显影成调色剂象。在形成调色剂象的同时，包含有搓纸辊3b，供给辊3c，供给辊3d，计数辊3e等的传输机构3，从供给暗盒3a中供给出记录介质2(记录纸等等)。通过在作为转印器的转印辊4上加电压，使感光鼓7上所形成的调色剂象转印到记录介质2上。记录介质2被导板3f引导向定影器5处。定影器5包括一个带驱动辊5a的定影辊5c和一个加热器5b，定影器对记录介质加热加压以将记录介质2上的转印调色剂象定影。记录介质2被排放辊3g和3h递送，并通过一个折回的递送路径被排放到排放部分6处。在成像装置A中，可以利用人工送纸盘和辊3f人工送纸。

处理暗盒B包含电照相感光组件和至少一个处理器。处理器包括：例如，为电照相感光组件充电的充电器，对电照相感光组件上的潜象显影的显影器，和用于从电照相感光组件表面除去剩余调色剂的清洁器等。

本实例的处理暗盒B包含有感光鼓7，充电辊8，曝光开口9，和显影器10，如所示。处理暗盒B中的电照相感光鼓7通过偶联机构由装置主机13使其转动，关于此方面在下文中描述。感光鼓的表面通过在作充电器用的充电辊8上加电压而被均匀充电，而来自光学系统1的信息光通过曝光开口9照射在感光鼓7上以形成潜象，该潜象由显影器10显影。

在显影器10中，调色剂供应部分10a中的调色剂由供给组件10b的转动送出。包含一个固定磁铁10c的显影辊10d被转动，以使由显影刮片10e提供的磨擦带电调色剂层形成在显影辊10d的表面上。把调色剂转移到有潜象的感光鼓7上以形成调色剂象(显影)。通过对在装置主机13中的转印辊4上施加与调色剂象极性相反的电压，使调色剂象转印到记录介质2上。转印之后用清洁器11清洁感光鼓6，以除去剩余的调色剂。更具体地说，用清洁刮片11a刮去调色剂，除下的调色剂由收容片11b收集到剩余调色剂容器11c中。

充电辊8与感光鼓7相接触，并由感光鼓7来驱动。清洁刮片11a与感光鼓7相接触。

处理暗盒B包括一个有用于供应调色剂的调色剂供应部分10a的调色剂暗盒框架12a，和一个支承着诸如显影辊10d之类的显影组件的显影框架12b，两框架被焊在一起(本实例中是用超声波焊接)，以形成一个显影单元。此显影单元与支承着感光鼓7，充电辊8，清洁器11等的清洁框架12c可摆动地耦接在一起。处理暗盒B由用户沿着垂直于感光鼓7纵向的方向装入装置主机13的暗盒安装机构中(图5和6)。清洁框架12c带有轴承12c2相邻的安装导引12c4。装在清洁框架12c的轴承24(凸起(24a)有一个导引24c。轴承24，凸起24a和导引24c是整体铸塑的。在安装处理暗盒B时，由导引15a，15b来引导安装导引24c。

如图5所示，作为暗盒安装机构，暗盒安装导引组件15被安置在主机13的处理暗盒空间左右两侧彼此相对的位置处(图5为一边，图6为另一边)。导引组件15具有在处理暗盒B被推入主机时起导引作用以彼此相对导引部分15a和15c。在导引部分15a和15c引导突出于暗盒框架纵向两端的凸起部等等的同时，处理暗盒被插入。当处理暗盒B被装入主机13中的时候，可相对于轴14a转动打开的盖14是打开的。通过关闭可打开的盖14，处理暗盒B正确地装入成像装置A中。当从主机13中取出处理暗盒B时，可打开的盖14被打开。

当处理暗盒B被装入成像装置A中时，该暗盒的侧耦合件与主机侧耦合件是在可开的盖14关闭操作时结合起来的，如下文所述，从而使感光鼓7等等可以接受来自主机的驱动力。<耦合和驱动结构>

现在将说明耦合件的结构，它是一个用于将驱动力从成像装置主机13传递到处理暗盒B的驱动力传动机构。

图7是作为驱动力传动部件的带有整体成形凸轴17的鼓凸缘16的透视图；图8是其上装有鼓凸缘16的感光鼓7的部分截段透视图；图9是感光鼓7被装入处理暗盒B中情况下的截面图；图10是图9处理暗盒B的凸轴17的放大透视图；图11表示凸起轴17(设置在处理暗盒B上)与凹进传动轴18(设置在主机13上)之间的关系。

如图8至图11所示，在处理暗盒B中感光鼓7的纵向一端上有一个暗盒侧耦合件。该耦合件有一个凸起的耦合轴17(圆柱形)，该轴被安装在固定于感光鼓7一端的鼓凸缘16上。这里，凸起17a端面平行于凸起传动轴17的端面。凸起轴17与轴承24啮合并起鼓的转动轴作用。在此实例中，凸缘16，凸起耦合轴17和凸起17a是整体成形的。凸缘16具有一个用于把驱动力传递到处理暗盒中显影辊10d上的螺旋齿轮16a。而且，如图7所示，鼓凸缘16是一个有螺旋齿轮16a，凸起轴17和凸起17a的整体铸塑组件，并且是一个有传递驱动力功能的驱动力传动部件。

凸起17a有扭曲多边形棱柱的形状，更具体地说，是沿着转动方向对基本为等边三角形的棱柱扭曲所得到的形状。凹口18a是沿传动轴转动方向扭曲的多边形形状的，而因此可与凸起17a相啮合或互补。凹口18a有一个基本等边三角形的截面。凹口18a与主机13的齿轮34一起转动。在此实例的结构中，处理暗盒B被装入主机13，而凸起17a的主机13的凹口18a相啮合。当转动力从凹口18a的内表面均匀接触，而因此其中心借助转动自动对准，如从图8，(A)和(B)所能理解的那样。而且，由于其扭曲方向的存在所以在转动过程中会产生一个沿着把偏离的凸起17拉向凹口18方向的力，从而使凸起的端面17a1与凹口18a1相接触。由于感光鼓与凸起17a是一体的，所以在成像装置主机13中的轴向位置与径向位置可正确地确定出来。

在此实例中，如所看到的感光鼓7中的情况，凸起17a的扭曲方向是与感光鼓7转动方向相反地离开凸起根部扭转向凸起端部。凹口18a的扭曲方向是与此相反地从凹口18a的入口部分向着内部扭转过去鼓凸缘16的螺旋齿轮16a扭转方向(该部件将在下文中描述)与凸起17a的扭曲方向相反。

如图18所示，凸起17a与凹口18a满足d1＜d0＜d2，其中d0是凸起17a三角棱柱外接圆R0的直径，d1是形成凹口18a的三角形空间内切圆R1的直径，DMJ d2是该三角形外接接圆R2的直径。

这些直径的优选数值范围为如下：

d0＝约3mm-70mm

d1＝约3mm-70mm

d2＝约3mm-70mm

在这些范围中选择尺寸要满足前述的关系。

在本实例中，尺寸为如下：

d0＝约16mm

d1＝约9.5mm

d2＝约17.5mm

凸起17a的扭曲量或程度是每1mm轴向长度的凸起17a沿转动方向扭转约1度-15度。更具体地讲，在本实例中，每1mm轴向长度约7.5度的扭转。

但是，本发明不限于这些值。

理论上讲，是由接触点来确定三维组件截面位置关系的。当凸起17a和凹口18a的形状基本为等边三角形时，凸起17a的各脊顶在相同的条件下与等边三角形内表面相接触。所以，由处理暗盒B运转期间载荷变化而导致的耦合驱动力不均匀的转动及接触点的改变可以减至最小，从而提高了感光鼓7的转动精度(图18)。凸起传动轴17和凸起17a被设置在鼓凸缘16上，从而在鼓凸缘16装到感光鼓7的端部时，它是与感光鼓7的轴对准的。16b所表示的是当鼓凸缘16装入感光鼓7时，与鼓圆筒7a内表面相啮合的啮合部分。鼓凸缘是通过钳压，粘合等方法装入感光鼓7的。鼓圆筒7a的外表面涂有光敏材料7b(参见图8和9)。

鼓凸缘25被固定在感光鼓7的另一端。此鼓凸缘25带有一个鼓传动轴25a和一个与之整体成形的直齿25b。

当处理暗盒被装入装置主机13中时，鼓传动轴25a(轴承12c2)与装置主机13的U形槽15b(图5)啮合，从而使其准确定位，而与凸缘25整体铸塑的直齿轮25b与一个齿轮啮合以把驱动力传递到显影辊4上。

鼓凸缘16的材料可以包括：聚缩醛(多缩醛)、聚碳酸酯(多碳酸酯)和聚酰胺(尼龙)，聚对苯二甲酸乙烯酯，或另外的树脂材料，其他材料也可以用。

环绕处理暗盒B上的凸起耦合轴17的凸起17a，在清洁框架12c(图3和9)上设置一个与凸起轴17共轴的环形凸起24a。该凸起24a在处理暗盒B装入或拆离主机时起着保护耦合凸起17a的作用，从而防止耦合凸起17a受到外力伤害或变形。因此可以避免由于凸起17a的损坏在耦合驱动运行过程的振动或摆动。

凸起24a还可以起着为处理暗盒装入与拆离成像装置13作导引组件的作用。更具体地讲，当处理暗盒B装入主机A中时，凸起24a与主机侧导引部分15c相接触并起着引导处理暗盒B进入装置中安装位置的作用，因此便于处理暗盒B的装入与拆离主机13。当处理暗盒B装到安装位置时，凸起部分24a由导引部分15c上的凹口15d支承。当通过为成像操作驱动而使凸起耦合轴17与凹进传动轴18对准时，凸起24a从U型槽15d中被稍稍提起(约0.3mm-1.0mm)，而凸起24a与主机导引部分15a(凹口15d)之间的缝隙比耦合凸起17d与凹口18a在径向方向的缝隙要小。所以，耦合凸起17a与凹口18a之间的啮合可以在处理暗盒B装入主机的同时作到。凹口18a设置在U型槽15a的对面。只要是由导引部分15c引导并由U型槽15d支承，凸起24a的形状不限于本实例的环形，可以是任意形状，如弧形。在本实例中，转动支承传动轴部分17的轴承24和环形凸起24a是整体铸塑的，并用螺栓固定在清洁框架12c上(图9)，但轴承24与凸起24a还可以是分离的组件。

在本实例中，鼓传动轴25a与设置在清洁框架12c上的轴承部分12c2啮合(图4和9)，而且凸起轴17与清洁框架12c的轴承24内表面相啮合，在这种状态下把感光鼓7装配到处理暗盒B的清洁框架12c中。所以，感光鼓7绕轴17和25a转动。在本实例中，感光鼓7是按照允许其做轴向移动的方式安装到清洁框架12c中的。这样做是考虑到安装公差的缘故。这样结构不是必须的，感光鼓7可以是在滑动方向不可动的。

在感光鼓7，凸缘16与凸起耦合轴17之中，有如图9所示的关系。更明确地讲，感光鼓7的外径(圆筒7a的外径)＝D1，螺旋齿轮齿根直径＝G，感光鼓轴承直径(轴部分17的外径，轴承24内径)＝F，耦合凸起外接圆直径＝C，且鼓凸缘16与感光鼓7啮合部分直径(鼓内)径＝D2，它们满足：D1＞F≥C且G＞D2。

D1＞F对降低轴承滑动载荷所需的转矩是有效的。F≥C利于铸塑凸缘部件时简化模具结构，因为不需做一个凹进的部分，否则就需要沿图9中箭头H方向分开的模具。

而且，由于G＞D2被满足，齿轮部分的模具形状与图6中左边的模具对应，而因此，因联轴器形状构成而使较为复杂的右边模具结构被简化，从而使模具复用性得以改善。

采用凸起轴17与凹进轴18倒换的方式安排尺寸关系，即在感光鼓上设有凹口18a，而装置主机侧设置有凸起17a(多边形凹口18a外接圆直径是C)的情况下安排尺寸关系。此种情况也具有同样的优点。

其数值范围可以如下选择。

D1＝约10mm-6mm

G＝约10mm-70mm

F＝约5mm-70mm

C＝约3mm-70mm

D2＝约9mm-59mm。

可以在这些范围内选取尺寸，以满足前述的关系。

在本实例中，尺寸是下述这样的：

D1＝约30mm

G＝约31mm

F＝16mm

C＝约14mm

但是，本发明不限于这些尺寸。

另一方面，成像装置主机13具有主机联轴器。该主机联轴器包括一具凹进的耦合轴18(环形柱结构的)，它处于当处理暗盒B被插入时与感光鼓的转动轴对准的位置上。凹进耦合轴18是一个与大直径齿轮34构成一体的驱动轴，用于把驱动力从电机30传递到感光鼓7，如图12所示。凹进轴18是从齿轮34转动中心处的齿轮34横向一侧凸出的(图13，14)。在本实例中，大直径齿轮与凹进耦合轴是整体铸塑而成的。

主机侧的齿轮34是一螺旋齿轮。它的齿有这样的倾斜角，使得当驱动力从电机30的轴30a上所固定的螺旋齿轮20传递到其上时产生一个把凹进轴18移向凸起轴17方向的牵引力。因此，当进行图象形成操作而启动电机时，该牵引力便把凹进轴18移向凸起轴17，以在凹口18a与凸起17a之间建立稳固的耦合关系。凹口18a被设置在凹进轴18的一端其凹进轴18转动中心处。

在实施例中，驱动力从固定在电机轴30a上的齿轮20直接传递到齿轮34上，也可以用齿轮组减速并传递驱动力，或者用皮带和皮带轮，一对磨擦辊或调速皮带与皮带轮的组合。

参见图15-17，将说明随可开的盖14的关闭操作的作用下使凹口18a与凸起17a啮合所用的结构。

图15是沿感光鼓轴向看去的视图，其中外凸轮35和内凸轮36(参见图17)设置在齿轮34和感光鼓7(未示出)之间，成像装置的盖14与外凸轮35借助于杆37连接在一起，从而构成一个移动机构。40所表示的是一个设置在主机13内的侧壁板。参见图16和17，34A所表示的是一个用于在壁板39上支承齿轮34的轴支承部件。

图16是一个从右侧看去的视图。当关闭盖子14时，杆37和外凸轮35等等便取该图所示位置，而且它们借助于耦合凸起17a和凹口18a被耦合起来，以使驱动力从卤轮34传递到感光鼓7上。当盖子14被打开时，凸轮35通过杆37被拉动，如图17所示，而因此凸轮35被转动到与内凸轮36接触的程度，从而使齿轮34离开感光鼓7。此时齿轮34和凹进耦合轴18受到外凸轮35的推动，以推动装在固定板39与齿轮34之间的弹簧38并沿相同方向继续移动，从而使凹口18a脱离凸起17a而退耦合，借此可以卸下暗盒B。当盖子14关闭时，凸轮35沿相反方向转动并受到弹簧38的推动，使齿轮34恢复到图16所示的位置处，以便能传递驱动力。就此结构而言，处理暗盒B的装入与拆卸及驱动力的传递，不能和能够响应于盖子14的开与关。

在此实例中，当处理暗盒B装入主或拆离装置主机时要打开和关闭盖子14。在盖子14打开和关闭的情况下，凹口18a沿水平方向移动(箭头的方向)。当处理暗盒B装入或拆离装置主机时，处理暗盒B与装置主机13之间的耦合(17a与18a之间)肯定被脱开。因此，处理暗盒B相对于主机13的装入与拆离可以平稳地进行。在此实例中，凹口18a被弹簧38推向处理暗盒B。而且，即使凸起17a与凹口18a不对准，并在两者之间出现邻接现象而未啮合起来，当凹口18a转动时两者将会立即啮合起来。

现在将说明作为耦合机构啮合部分的凸起17a和凹口18a的形状。

凹进耦合轴18设置在主机13上，它可以如前文所述移向转动轴，但不能做径向移动。处理暗盒B被装在装置主机13内，并使其可以沿着感光鼓7的纵向和径向移动。

更为具体地讲，当处理暗盒B被装入装置主机13中时，形成在紧邻感光鼓7纵向另一端安装的凸缘25上的鼓传动轴25a部分(轴承12c2)(图4和9)，被主机13的(U型槽)15b(图5)接收并不留缝隙地与之啮合，从而使其正确定位，与凸缘25铸塑在一起的正齿轮25b与一个用于把驱动力传递到显影辊4的齿轮(未示出)啮合。另一方面，在感光鼓7的纵向一端(驱动端)，清洁框架12c的凸起24a由主机13的凹口15d支承。通过关闭盖子14，凹口18a沿水平方向移动并被凸起17a所接收(图8(A))。

驱动端(耦合端)的定位和驱动传动如下所述。

当主机驱动电机30转动起来时，凹进耦合轴18被移向凸起耦合轴17(图13中箭头D)，且当凸起17a与凹口18a的相位相匹配时它们相互啮合(在本实例中，由于凸起17a和凹口18a具有基本三角形的形状，因此每隔120度它们的相位相匹配)。随后，转动力从装置主机13传递到处理暗盒B(从图17状态到图16状态)。

由于等边三角形的尺寸不同，明确地讲，凹口18a的三角形尺寸比凸起17a的三角形尺寸要大(如图8(A)所示)，因此凸起17a平滑地嵌入凹口18a中并留有缝隙。凸起耦合轴17与凹进耦合轴18之间的定位精度在啮合操作时可以是粗略的。

在本实例中，环形凸起24a的长度比凸起17a的长(图9)。因此，当凸起17a与凹口18a相啮合时，环形凸起24a的内表面与凹进耦合轴18的外围表面相啮合，以引导其间的啮合操作。

当凹进耦合轴18在凸起17a与凹口18a相啮合的情况下进行转动以形成图象时，凹口18a的内表面18a1与等边三角形棱柱凸起17a的脊峰线17a1相接触(如图8所示)，以传递驱动力。在此时，凸起轴17同时运动，以致凹口18a内表面18a1与凸起17a的脊线17a1在固定位置(等距地)相互接触(从图(A)到图8(B)的状态)。由于凸起17a和凹口18a都基本是等边三角形，因而凸起轴17和凹进轴18进入相互共轴状态且接触力均匀。在凸起17a与凹口18a刚刚啮合在一起时，凸起17a的转动中心X1没有马上与凹口18a的转动中心X2对准(图8(A))。但是当凹口18a开始转动，且在3点(线)与凹起17a的脊线17a1相接触时，转动中心X1与X2就基本对准了。

因此，借助于电机30的转动，耦合轴17和18自动完成轴向对准(自对准)。而且，通过让处理暗盒B的清洁框架12c顶表面上的邻接部分12c1(图3和4)与成像装置主机13上固定的邻接部分13a(图1)相接触并把驱动力传递到感光鼓7上，使处理暗盒被转动，从而把处理暗盒B精确地定位在成像装置主机A中。

当处理暗盒未被驱动时(无成像操作)，凸起17a与凹口18a在转动半径方向(径向)有缝隙，以便于耦合件的啮合及处理暗盒装入和拆离主机的操作。此外，耦合件接触部分的接触力是稳定的，从而能制止该位置处的摆动和振动。

在本实例中，耦合凸起与凹口都基本是等边三角形的。但如果用等边多边形也具有相似的优点。由于定位准确所以等边多边形是适宜的，但只要能啮合并能进行牵引啮合任何多边形的形状都能采用。

在耦合凸起与凹口之间进行比较，凸起更容易受损，且其强度比凹口要小。在本实例中，耦合凸起设置在可更换的处理暗盒B上，而耦合凹口则在需要更高强度的主机13上。

下文概述处理暗盒B的实施例。本实例的处理暗盒B相对于电照相成像装置A的主机能够可拆卸地安装于其中，该电照相成像装置A包括一部电机30，一个用于从电机接受驱动力的主机齿轮34，和一个能与主机齿轮一起转动的扭曲多边形凹孔18a，该孔上形成在主机齿轮的中心，电照相成像装置A能够在记录材料2上形成图象。处理暗盒包括电照相感光鼓7，能作用于电照相感光鼓上的处理器(充电辊8，显影辊10，清洁刮片11a)，及一个能与主机的扭曲多边形孔相啮合的扭曲多边形棱柱凸起(凸起17a)，所述凸起位于电子照角感光鼓的一端；处理暗盒B被装置的主机13中，且多边形棱柱凸起17a与主机的凹口啮合，当齿轮34被转动时，转动驱动力被传递到感光鼓上。

凸起17a从传动轴17的端头伸出，该轴17从鼓7纵向一端的鼓转动中心位置向外延伸出来。该轴起着将鼓7可转动地支承在处理暗盒框架12c的作用。

轴17位于螺旋齿轮16a的中心部分，而在与螺旋齿轮16a相反的另一侧有一个用于与电照相感光鼓7内表面相啮合的啮合部分16b。凸起17a，转动轴17，螺旋16a，及啮合部分16b是由树脂材料整体铸塑而成的。螺旋齿轮用于把驱动力传递到作为处理器的显影辊10a上。

而且，有一环形外壁24a包围着多边形棱柱凸起17a，或是一弧形外壁围绕着一部分多边形棱柱凸起。外壁24a用于在孔18a与凸起17a通过其相对运动而发生相互啮合时起一个导引器的作用。

电照相感光鼓7的外径D1，传动轴17的外径F，及多边形棱柱凸起17a外接圆直径C满足D1＞F≥C。

传动轴17外径F，多边形棱柱凸起17a外接直径C，电照相感光鼓7的齿轮16a齿根直径G，及电照相感光鼓7的内径D2满足G＞D2且G＞F≥C。

电照相感光鼓7的外径D1，和主机齿轮34的齿根直径L，L最好不小于约1。0倍D1且不大于5倍D1。这个关系由本领域普通技术人员根据装置主机的空间和所需达到的象质来选定。该尺寸没有限制。在本实例中，它近于3倍。

主机齿轮34的模量大约是0.4-0.7。装置主机齿轮34的齿根直径L大约是30mm-150mm，且主机齿轮34的齿数大约为40齿至4000齿。这些适于由本领域普通技术人员根据主机空间和所需的象质来选定。数目不限。本实例中，齿轮的模量是大约0.5，L大约为100mm，齿轮34的齿数是200个齿。

下文概述在图象形成期间(驱动传动)，处理暗盒B如何相对主机13定位。

首先，在未做图象形成操作时，通过让轴承12与U形槽15d正确匹配而使处理暗盒B定位。另外，凸起24a由接受部分15c简单地支承。在图象形成过程中，通过主机13的凹口18a对凸起17a的吸引并与凸起17a啮合而使处理暗盒B定位。即，在图象形成过程中，处理暗盒B由处于纵向一端的U型槽15b和处于另一端的凹口18a来定位。在本实例中，感光鼓7沿纵向是可移动的(大约0.1mm-1.0mm)。当凸起17a受到凹口18a吸引时，鼓凸缘16的端部16c(图7，8和9)被带进与轴承24的端部24b相接触的状态。在考虑安装公差情况下，相对于主机侧板或安装导引15a和15c可移动地安装的处理暗盒B(大约留有0.1mm-3mm间隙)，沿着纵向和径向被拉向感光鼓7，从而沿着倾斜向上的方向移动。在开始时端部16c就与端部24b相接触的情况下，或是当感光鼓7没有纵向空隙时，处理暗盒B被直接沿其纵向和径向拉向感光鼓7，从而倾斜向上移动。

在图象形成操作过程中，处理暗盒接受与感光鼓17转动方向相同的转动力。靠这个转动力，接触部分12c1与定位部分13a相接触。

因此，在图象形成操作过程中，处理暗盒B在纵向径向两方向上与装置主机13正确地定位。

当处理暗盒B由图21所示的弹性组件推动时，处理暗盒B在感光鼓7的纵向上可以不移动，这依赖于弹性组件提供的弹性力强度。即使如此，当驱动转动之初，处理暗盒B还要沿径向(基本向上)移动，以便相对于主机正确的定位。在此情况下，即使感光鼓7没有纵向缝隙，处理暗盒B也可相对于主机正确定位。

参考图18，下文将概述耦合机构。用于从电机接受驱动力的驱动转动组件18a带有一个扭曲的，非圆形截面的，且基本与驱动转动组件转轴X2同轴的凹口或凸起。被驱动的组件或者图象承载组件带有一个位于图象承载组件纵向一端，具有非圆截面的，且基本与图象承载组件转动轴同轴的扭曲凸起或凹口17a，其中图象承载组件的凸起或凹口17a有这样的尺寸与形状，使其能相对于驱动转动组件的凹口或凸口起取得第一相对转动位置(图18(A))，在此位置两者之间可做相对转动，并能相对于驱动转动组件的凹口或凸起取得第二相对转动位置(位置18(B))，在此位置沿一个方向的转动被禁止(图18(B)箭头所示)，同时驱动转动组件18a的转动轴X2与图象承载组件的转动轴X1基本相互对准。

所述驱动转动组件的凹口或凸起，与图象承载组件的凸起与凹口最好基本在三个扭曲的点(线)相接触。更好地是该三点构成基本为等边三角形的三点接触。

实施例2

参见图19。将说明作为第二实施例的凸起耦合轴17的凸起17a。处理暗盒和成像装置的基本结构与实施例1相同，用与实施例1中相同的标号表示有相应功能的元件，而且为了简单起见略去对其详细说明。

图19的耦合凸起17a与实施例1中的该凸起不同，其中基本等边多边形棱柱凸起(图19中是等边三角形)的脊17a2是截平的。截面包括图19(A)所示的圆角，和图19(B)所示的直切式的。

利用这种结构，在操纵处理暗盒B时可避免损坏凸起17a的脊部。在运转过程中，可以避免因强度不够而导致的脊部变形和偏差。因此可以防止凸起轴17和凹进轴18之间对准精度下降，且可以避免耦合部分的摆动与振动。

在图19(A)中，应该理解，当这种形状被引入到图18(B)的凸起17a中时，与凹口内表面接触部分不是图19(A)形状的最外部点，而是稍稍偏离开该点的部分(在每个脊部处)。从轴对准的角度来看，这种偏开的三个接触点最好构成一个基本等边三角形。

与此类似，在图19(B)中，三个接触点最好也构成一个基本等边的三角形。

为了相同的理由，在多边形凸起(多边形凹口)中，最好凸起与凹口在三个点相接触，从轴对准的角度考虑，三个点最好构成基本等边三角形。

在图19(A)的情况下，截面中的每个接触点(实际是扭曲的线)可以有一定的宽度。因此，该宽度的一端或中心被认为是构成三角形的点。

实施例3

参考图20，将说明作为实施例3的凸起耦合轴17的凸起。处理暗盒和成像装置的基本结构与实施例1是相同的，而且用与实施例1中相同的标号表示有相应功能的元件，为简单起见略去对其详细说明。

在实施例1中，感光鼓的凸缘16和凸起耦合轴17是一体的，但它们也可以是分开的组件，而分别结合在处理暗盒B中。

当凸起耦合轴17与凸缘16是分立的组件时，如本实例中的，凸起耦合轴17可以在有凸缘的感光鼓7装入框架12c中之后通过压配等方法装入到凸缘16的啮合部分16b内，从而使感光鼓7不会被倾斜地安装到框架12c中去。

实施例4

参见图21，将说明采用本发明的耦合结构，处理暗盒以其不同的定位结构装入成像装置主机的实施例4。处理暗盒与图象装置的基本结构与实施例1是相同的，用与实施例1中相同的标号表示有相应功能的元件，为简单起见略去对其详细说明。

如图21所示，成像装置主机13具有一个沿感光鼓转动方向推压处理暗盒B的弹性组件13B。弹性组件13B与处理暗盒B的清洁框架12c的接触部分12c3相接触，同时处理暗盒B被定位在主机中，而一个与感光鼓7转动方向同向的转动力被加到处理暗盒B上。处理暗盒B接受了转动力，便沿着感光鼓7的转动方向转动(图21中的顺时针方向)，但被框架12c邻接部分12c1和主机邻接部分13a之间的接触所阻止。其结果是，防止了由于固有载荷振动等等造成的处理暗盒B沿转动方向的振动，该处理暗盒由耦合驱动力推向感光鼓7的转动方向。两部分，即：清洁框架12c的顶表面上感光鼓7纵向两端相邻的两部分(图3和4)各有一个接触部件12c3。

实施例5

参见图22描述耦合结构的另一个实施例。处理暗盒与成像装置的基本结构与实施例1是相同的，而且用与实施例1中相同的标号表示有应功能的元件，为了简单起见，略去对其详细说明。

如图22所示，在本实例中，凸起耦合轴17的凸起17a与凹进轴18的凹口18a具有沿轴转动方向扭曲的基本为矩形的断面。与实施例1相似，更为耐用的耦合凹口18a设置在成像装置主机13上。采用这种结构，当传动驱动力并进行啮合耦合时，由于其扭曲方向，便产生一个力，使凹进耦合轴18沿轴的方向牵引凸起轴17，借此使凸起耦合轴17的凸起端面17a1与凹口底表面18a1相接触(或凸起轴端面17b与凹进轴端面18b接触)。

由于处理暗盒B的位置，在驱动操作过程中沿成像装置主机A的耦合方向是保持不变的，所以可制止处理暗盒的振动。

在本实例中，耦合轴的凸起17a及凹口18a的截面形状基本是矩形的，但其他多边形棱柱形状也可以采用，只要是在耦合凹口转动时建立啮合关系即可。

当从主机中拆卸处理暗盒B时，电机30可以反向转动，由于齿轮33与螺旋齿轮34之间的轴向力，耦合啮合关系自动脱开。在此情况下，不需用如实施例1中的退耦合机构。

实施例6

参考图23，将说明另一个实施例。图23的实施例不同于实施例1，其中鼓凸缘16上没有齿轮。

图23(A)和(B)所示的耦合结构是这样的：主机侧耦合机构是由聚缩醛(POM)凹进耦合轴17构成的，能够与之啮合的处理暗盒侧耦合机构是由POM凹进耦合轴18构成的。与感光鼓7同心的圆柱壁部分24是与凸缘16一起成形制作的，且它围绕着凸起耦合轴18设置。图23(B)是沿图23A的D和E方向看去的视图。

由于有了基本与凸起轴18周围凸起18a等高度的壁部分24，凸起18a没有突出到处理暗盒框架之外，从而可防止凸起18a端部的受损。

圆柱壁部分24还可以起着便于处理暗盒B装入成像装置中的导引作用(如图6中的导引C)，正如前文所述的那样。

实施例7

参见图24和25，将描述另一个实施例。在本实施例中，与前述实施例相反，感光鼓7的鼓凸缘116有一个凹进轴117，而该装置主机13的大直径齿轮121有一个凸起轴118。采用此结构也可改善转动精度。

如图24所示，凸起耦合轴118的基本正三角形棱柱凸起118a是沿转动方向扭曲的，而凹进耦合轴117的凹口117a相应地也沿转动方向扭曲，凹进轴117的端面设置有座117b。

由于啮合部分沿转动方向的扭曲，当凸起耦合轴118为了形成图象而沿C方向转动时，凸起耦合轴118将牵引凹进轴117直至与座117b相邻接，而且它们进而被啮合在一起。致使它们间的结合更为牢靠。

当从主机13中拆卸处理暗盒B时，电机119可以沿着箭头D所示的反方向转动，因此由传动齿轮121与有螺旋齿的小齿轮120之间啮合所产生的轴向力，使耦合啮合关系自动脱开，如图25所示。

在本实例中，只要凹进轴117的允许传动扭矩小于凸起轴118的可容许传动扭矩，即可防止凸起轴118的受损。

例如，处理暗盒上的凹进耦合轴由聚缩醛(POM)制成，而主机上的凸起耦合轴由压铸的锌材制成。这样做，即使产生了一个反常的扭矩，也会由于主机侧的凸起耦合轴的可容许传动扭矩大，而防止该凸起轴的受损。

除了凹进轴在鼓凸缘上，而凸起轴在主机上之外，本实施例与实施例1是相同的。而且除了鼓凸缘的凸起轴换成凹进轴，主机齿轮的凹进进换成了凸起轴之外，其电照相成像装置，处理暗盒，驱动传动部件和电照相感光鼓与实施例1的都相同，因此，为了简单起见略去对其说明。

但是，要概要说明一下处理暗盒。这是一种能可拆卸地装入电照相成像装置A主机13中的处理暗盒B。电照相成像装置A包括一部电机30(119)，主机螺旋齿轮34(121)以从电机30(119)接受驱动力，和一个设置在主机螺旋齿轮34(121)上并与主机螺旋齿轮34(121)一起转动的扭曲三角棱凸起118a。电照相成像装置用于在记录介质上形成图象。处理暗盒B包括暗盒框架12a，12b，和12c，电照相感光鼓7(107)，用于为电照相感光鼓7(107)充电的充电辊8，用于从电照相感光鼓7(107)上除去剩余调色剂的清洁刮片11a，用于显现形成于电照相感光鼓7(107)上潜象的显影辊10d，一个位于电照相感光鼓7(107)纵向一端且能与凸起118a啮合的扭曲三角孔117a，其中处理暗盒B被安装在主机中，且与主机螺旋齿轮34在孔117a与凸起118a相啮合的情况下转动时，孔117a在118a的牵引下，转动力从主机螺旋齿轮34(121)传递到鼓7(121)上。孔117a作为一个凹口被形成在位于鼓螺旋齿轮16a(116a)中心部分处的轴部分17(117)前端。鼓螺旋齿轮16a(116a)用于把转动力传递到显影辊10d上。轴部分17(117)用于在暗盒框架112c上可转动地支承电照相感光鼓7(107)。鼓螺旋齿轮16(116a)。孔117和轴部分17(117)由树脂材料整体成形。电照相感光鼓7(107)的外径D1，轴部分的外径F，和孔形状117(a)外接圆直径C满足D1＞F＞C。

轴部分17(117)的外径F，孔关外接贺直径C，电照相感光鼓7的齿轮16a齿根直径G，及电照相感光鼓7的内径D2满足G＞D2且G＞F＞C。电照相感光鼓7(107)外径D1，与主机齿轮34(121)的齿根直径L为，L最好不小于约1.0倍的D1且不大于5.0倍的D1。主机齿轮34(121)的模量近于0.4-0.7。装置主机齿轮的齿根直径L近似为30mm-150mm，主机齿轮34的齿数大约为40齿-400齿。

在本实例中，从感光鼓7(107)看凸起118a的扭曲方向，自凸起118a根部到端部是与感光鼓7(107)同方向进行扭曲的，孔117(a)的扭曲方向从其入口到其内部也与此方向相同。鼓凸缘16a(116a)的扭曲方向与孔117a的扭曲方向相反。

实施例8

在实施例1中，当盖子14打开时，杆37和凸轮35随之产生运动，以使耦合凸起17a与凹口18a之间的啮合脱开。这种退耦合结构可以是图26和27所示的形式。

如图26(A)所示，可开的盖了14在轴14a的中心设有一个弧形释放组件140，且该释放组件140的前端被形成为厚度逐渐增加的凸轮部分140a，如图26(B)所示。如图27(A)和(B)所示，当打开盖子114以拆卸处理暗盒B时，凸轮部分140a进入侧壁141与连带着凹进轴18的齿轮34之间的缝隙，以沿着图27中箭头B所示的方向把齿轮34的侧表面向外推。由此，凹进轴18从侧壁141中缩回，从而使感光鼓7的凸起耦合轴17的啮合被释放，以让处理暗盒B平稳地拆卸下来。

用于安装释放组件140的组件不限开盖14，只要在处理暗盒B安装与拆卸时可以被操作的组件都可以。当驱动传动齿轮34是螺旋齿轮时，可以不要释放组件140。而可以利用螺旋齿轮产生的轴向力来完成耦合释放。

参见图28-31，描述处理暗盒沿感光鼓纵向方向相对于装置主机13的定位。

下列实施例虽然使用了不同的标号，但结构与上述实施例很相似。然而，将更详细地描述处理暗盒沿感光鼓纵向方向相对于装置主机的定位。为便于理解，重复描述了某些部分。

图28是当感光鼓107安装到处理暗盒B上时，耦合部分的纵剖面图。

如图28所示，在处理暗盒上，在安装在处理暗盒B的感光鼓107的一个纵向端设置有一个耦合件。该耦合件以凸起耦合轴137(圆柱形)的形式设置在固定在感光鼓107未端的鼓凸缘136上，凸起轴137的自由端面有一个凸起137a。凸起137a的自由端面与凸起轴137的端面相平行。凸起轴137由轴承138支承，并可作为鼓转轴。在本实施例中，鼓凸缘136、凸起耦合轴137和凸起137a是一体的。鼓凸缘136设置有一个螺旋齿轮形的整体鼓齿轮107b，以将驱动力传递到处理暗盒B中的显影辊9c10d(图2)上。因此，如图28所示，本实施例的鼓凸缘136是带有鼓齿轮107b，凸起轴137和凸起137a的整体模制件，它是一个传递驱动力的驱动力传递部件。

与上述实施例相似，凸起137a也是一个扭曲的棱柱。与凸起137a相啮合的凹口139a是一个沿轴转动方向稍稍扭曲的多边形孔(截面)。凸起137a与凹口139a有同样的扭曲节距，并沿相同方向扭曲。凹口139a基本上呈三角形截面。凹口139a设置在凹进耦合轴139b上，与设置在13上的齿轮34整体成型。如上文所述，凹进耦合轴139b由装置的主机支承，以进行转动和轴向移动。采用本实施例的结构，当将处理暗盒安装在装置的主机上时，凸起137a与装置主机上的凹口139a相啮合，以从凹口139a向凸起137a传递转动力，等边三角形棱柱凸起137a的边线与凹口139a的内表面均匀接触。为实现均匀接触，耦合凸起137a外接圆的直径大于耦合凹口139a的内接圆直径，并小于耦合凹口139a外接圆的直径。此外，由于扭曲结构，沿凹口139a方向牵引凸起137a产生了一个力，使凸起137a1的自由端与凹口139a的底表面相接触。用这种方式，确定处理暗盒沿感光鼓7的纵向和径向相对于成像装置主机14的位置。因此，可确定处理暗盒B在感光鼓7的纵向方向上相对于装置主机的位置。鼓齿轮107b的扭曲方向就是在本实施例中沿箭头d方向产生的推力方向。在耦合部分和鼓齿轮107b中推力都是箭头d所示的方向，因此，可稳定地确定在轴向和径向方向上，与凸起137a成整体的感光鼓7在成像装置主机13中的位置。

在本实施例中，从感光鼓107看，凸起137a的扭曲方向与感光鼓107远离凸起137a的底部向自由端的转动方向相反；凹口139a的扭曲方向与远离凹口139a入口向里的方向相反。鼓凸缘136的鼓齿轮107b的扭曲方向与凸起137a的扭曲方向相反。

在鼓凸缘136上设置凸起轴137和凸起137a，使得当鼓凸缘136安装在感光鼓107的端部时，它们与感光鼓107同轴。标号136b表示当鼓凸缘136安装到感光鼓107上时，鼓凸缘136固定在鼓圆柱体107d内表面的定位部分。鼓凸缘136通过钳压或粘合固定到感光鼓107上。鼓圆筒的外表面涂有感光层107e。

如上所述，感光鼓107的另一端设置有固定在其上的正齿轮107n。

鼓凸缘136和正齿轮107n的材料可以是聚缩醛、聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙烯酯，或另外的树脂材料。也可以用其它材料。

环绕处理暗盒B上的凸起耦合轴137的凸起137a，设置一个与凸起轴137共轴且与轴承138一体地固定到清洁框架12c上的管形凸起138a(管形导向器113aR)。该凸起138a在处理暗盒B装入或拆离主机时起着保护耦合凸起轴137的作用，从而防止耦合凸起轴受到外力伤害或变形。因此可以避免由于凸起137a的损坏在耦合驱动运行过程的振动或摆动。

当处理暗盒B安装在成像装置的主机13上时，轴承24a还可以起着为处理暗盒装入与拆离成像装置的主机13作导向部件，轴承138的凸起138a与主机的导向部分15(见图6)相接触，使凸起138a用作安装位置的定位导向器，以便于将其安装在主机13上。当将处理暗盒安装在安装位置时，凸起138a被支撑在设置在导向部分15c的定位凹口15d中。

在感光鼓107、鼓凸缘136和凸起耦合轴137中，存在如图28所示的关系。更具体地说，H＞F≥M，E＞N。

这里，H为感光鼓107的外径；E为鼓齿轮107b的齿根圆直径；F为感光鼓107的轴承直径(凸起耦合轴137轴部分的外径，轴承138的内径)；M为耦合凸起137a的外接圆直径；N为感光鼓107与鼓凸缘136(鼓内径)啮合部分的直径。

H＞F，轴承部分的滑动载荷转矩小于承载鼓圆筒107d时的转矩；F≥M，模具结构可以简化，由于当将凸缘的铸模沿通常箭头p所示的方向分开时，不需要凹进部分。

而且，由于E＞N被满足，当沿处理暗盒的安装方向看时，齿轮部分的模具形状设置在铸模的左边，因此，右边模具结构被简化，从而使模具复用性得以改善。

另一方面，成像装置的主机13设置有一个主机联轴器。该主机联轴器包括一凹进耦合轴139b(环形柱结构的)(见图28)，它处于当处理暗盒B被插入时与感光鼓的转动轴对准的位置上。凹进耦合轴139b是一个与大直径齿轮34构成一体的驱动轴，用于把驱动力从电机161传递到感光鼓107，如图28所示。凹进轴139从与其共轴的大齿轮34一侧凸出。在本实例中，大直径齿轮34与凹进耦合轴139b是整体铸塑而成的。

主机13中的大齿轮34是一螺旋齿轮。它与整体成型的或固定在电机161的轴161a的小螺旋齿轮162相啮合。它的齿有这样的扭转方向和倾斜角，使得当驱动力从小齿轮162传递时，产生一个把凹进轴139b移向凸起轴137方向的牵引力。因此，当进行图象形成操作而启动电机161时，该牵引力便把凹进轴139b移向凸起轴137，以使凹口139a与凸起137a啮合。凹口139a被设置在凹进轴139b的一自由端且在凹进轴139bd转动中心处。

在本实施例中，驱动力从固定在电机轴161a上的小齿轮162直接传递到大齿轮34上，也可以用齿轮组减速并传递驱动力，其它变形包括皮带轮，一对磨擦辊，调速皮带与皮带轮。

在图28中，标号119表示鼓接地端。该接地端119与同导电材料凸缘129成整体的鼓轴107a同轴设置。与鼓圆筒107d电连接的接地板107f压触到鼓轴107a上，以使电荷向外部放电。在本实施例中，凸缘129是如铁的金属。

鼓齿轮107b的一端107b1抵靠着固定在清洁臂12c的轴承138的内表面138b。用这种方式，可以确定感光鼓107在处理暗盒B中的轴向位置。

下面描述构成耦合机构的啮合部分的凸起137a和凹口139a的构造。

设置在主机13上的凹进耦合轴139b可以如前文所述在轴向方向移动，但不能做径向(径向)移动。另一方面，处理暗盒B被装在装置主机13内，并使其可以在纵向和处理暗盒的安装方向移动。在纵向方向，处理暗盒B可在设置在处理暗盒安装空间的导向部件116R、116L之间轻微地移动。

当处理暗盒B被装入装置主机13中时，形成在清洁框架12c7另一纵向端的凸缘129上的圆柱轴113aL(图28)，被主机13的定位槽15b(图5)不留缝隙地与之啮合，从而使其正确定位，固定在感光鼓107上的正齿轮107n与一个用于把驱动力传递到转印辊4(见图1)的齿轮(未示出)啮合。另一方面，在感光鼓107的驱动端，设置在清洁框架12c的圆柱形导向器113aR被定位凹口15d(见图5)支承。

通过被主机13的定位槽15d支撑的圆柱形导向器113aR，可将鼓轴107a和凹进轴139b的轴线对准，同心度在2.00mm之内，从而完成了耦合过程的第一对准操作。

通过关闭盖子14，凹口139a沿水平方向移动，并进入凸起137a(与图16所示的状态相似)。

接下来描述驱动端(耦合端)的定位，和驱动传动过程。

当主机驱动电机161转动时，凹进耦合轴139b被移向凸起耦合轴137(图28中箭头d的反方向)，且当凸起耦合轴137与凹进耦合轴139b的相位相对准时，它们相互啮合(在本实例中，由于凸起137a和凹口139a具有基本三角形的截面，因此每隔120度它们的相位对准)，使得转动驱动力从装置主机13传递到凹口139a(从图17状态到图16状态)。

由于等边三角形的尺寸，使得耦合凹口139a的断面大于耦合凸起137a的断面，当耦合凸起137a进入凹口139a时，进入是平稳的。

然而如果它们之间的间隙太大，耦合抗转动的稳定性会降低，这是因为：

(1)由于凸起137a的截面形状改变了，降低了稳定性；以及

(2)由于减小了接触部分的半径，接触点的阻力增加了。

如果出现了这种情况，得到的图像会不均匀。

在本实施例中，从希望的转动稳定性来看，凸起三角形的内接圆直径的最小值应为8.0mm，采用的内接圆直径为8.5mm，三角形凹口的内接圆直径为9.5mm，因此，间隙为0.5。

当间隙小时，在对准之前就必须有很高的同心度。

在本实施例中，同心度为1.0mm时，有0.5mm的间隙，以允许适当地啮合。为实现啮合，轴承凸起138的长度比耦合凸起137a的长度要长。此外，通过多个在轴承凸起138a中的凸起导向器113aR4(不少于三个)，引导凹进轴139a的外圆部分，使得在耦合啮合之前，凸起137与凹进轴139a之间的同心度不大于1.0mm，由此稳定地进行耦合啮合过程(第二对准操作)。

当凹进耦合轴139b在凸起137a与凹口139a相啮合的情况下进行转动以形成图象时，耦合凹口139a的内表面与等边三角形棱柱凸起137a三脊峰线相接触，以传递驱动力。此时，凸起轴137同时运动，以致耦合凹口139a的内表面与该脊峰线均匀接触，即，凸起耦合轴137的轴线与对准凹进轴139b对准。

从而，在电机161的驱动下，实现了凸起耦合轴137与凹进轴139之间的自动对准。通过将驱动力传递到感光鼓7上，在处理暗盒B上施加转动力矩，有效地增加了位于处理暗盒B清洁框架12c顶表面上的调整支座12c1与固定在成像装置主机13上的定位元件13a(图1)之间的接触力，从而把处理暗盒B精确地定位在成像装置主机13上。

当未进行驱动，即当无成像操作时，由于耦合凸起137a与凹口139a之间在半径方向有缝隙，故易于进行耦合件的啮合和脱离。在驱动过程中，耦合件部分中的接触力是稳定的，从而能制止该位置处的摆动和振动。

在本实例中，耦合凸起与凹口都基本是等边三角形的，但如果它们是等边多边形也具有相似的效果。由于定位准确，所以更优选的是等边多边形，但只要能相互产生力，非等边形的形状也能采用。作为一种替换方式，也可用有大头端的螺杆作耦合凸起，其中使用与耦合凸起螺旋啮合的内螺纹作为耦合凹口。对应于上述耦合凸起和凹口，还可以使用改进的三头三角外螺纹和内螺纹。

当将耦合凸起与凹口进行比较时，凸起更容易受损，且其强度比凹口要小。在本实例中，耦合凸起设置在可更换的处理暗盒B上，而耦合凹口则设置在需要更高耐用性的成像装置的主机13上。

下面描述处理暗盒B在感光鼓纵向方向相对于装置主机13的定位。

在本实施例中，凸起耦合轴139b的凹口139a牵引凹进耦合轴137的凸起137a，使得轴部分137的端面137a3和凹口139a的端面139a3相互抵靠，由此使感光鼓107在轴向方向上定位。

通过凸起端部分137a3与凹口139a的表面139a3之间的抵靠，在该轴向位置，感光鼓107可在相对于主机13的轴向方向上移动。下文将要更详细地描述。

使沿感光鼓107的纵向方向移动的可用结构如下。

对于将转动力从主机传递到处理暗盒B上的轴耦合件，作为驱动端轴耦合件的凹进耦合轴139b，当凹口139a与凸起137a相互啮合时，使得耦合凹口139a通过转动沿轴向牵引凸起137a。

(1-a)感光鼓107可沿暗盒框架更具体地说，是清洁框架12c的纵向方向移动；或(1-b)感光鼓107不可沿清洁框架12c的纵向方向移动。

(2-a)当将处理暗盒安装到主机13上时，处理暗盒的暗盒框架，更具体地说，是支撑感光鼓107的清洁框架12c可沿处理暗盒在装置主机13的安装部分的纵向方向移动。(2-b)当将处理暗盒安装到主机13上的暗盒安装部分时，清洁框架12c不能沿纵向方向移动。

在本实施例中，凸起137的端面137a1不靠着凹口139a的底表面，以进行定位。相反地，在本实施例中，定位是通过带有凸起137a的轴部分137的端面137a3与凹口139a的端面139a3相互抵靠而实现的。在此，轴部分137是可转动部件(感光鼓107)的转动中心。在本实施例中，感光鼓可转动地支撑在暗盒框架(清洁框架12c)上。上述端面137a3是围绕凸起137a轴部分137的表面。上述凹口139a的端面139a3是围绕带凹口139a的凹进轴139b的凹口139a的表面。这里，凹进轴139b是可转动部件(齿轮34)的转动中心，上述转动部件设置在装置的主机13中。在本实施例中，它的作用是将驱动力传递给感光鼓107。下面参考附图详细描述感光鼓107与处理暗盒B的框架之间的定位关系。在要参照的附图中，轴耦合件、处理暗盒B和装置主机的暗盒安装部分如图所示。在本实施例中，当感光鼓107向非驱动端移动时，感光鼓107的轴向移动被一位于鼓轴107a直径增大部分107a2边界上的梯状部分所阻挡。然而，对于这种位置关系，凸起137a与凹口139a相啮合，凸起的端面137a1与凹口的底表面139a1被隔开的。因此，事实上，通过清洁框架12c确定感光鼓107向非驱动端的轴向移动，因此，下面描述感光鼓107与清洁框架12c之间的关系。

如图29所示，在本实施例中，凸起耦合轴137的端部设置有一个扭曲棱柱状的凸起137a。凹进耦合轴139b设置有一个多边形截面的扭曲孔。凸起137a与凹口139a的形状与上述实施例的相似。在本实施例中，从凸起137a的凸起轴137的端面137a3到凸起137a自由端面137a1的高度小于从凹进轴139b的端面139a3到凹口139a的底表面139a1的深度。因此，当凹口139a牵引凸起137a时，凸起耦合轴139b的端面(轴端)139a3抵靠凸起耦合轴137的端面(凸起轴137的轴端)137a3，由此确定了感光鼓107沿纵向方向的位置。当感光鼓107的纵向位置被确定时，清洁框架12c被鼓轴107a与接地板107f之间的压触力沿箭头d所示的反方向推动，使得轴承138的感光鼓侧端138b和鼓齿轮107b的端部107b1被抵靠，由此确定它的位置。也就是说，确定处理暗盒B沿感光鼓107纵向方向相对于主机的位置。

在图30中，凸起耦合轴137的端面(轴端)137a3设置有一个凹口139a，凹进耦合轴139b的端面(轴端)139a3设置有一个凸起137a。在这种情况下，凸起137a的高度也小于凹口139a的深度。在本实施例中，凹进耦合轴139b的凸起137a也牵引凸起耦合轴137的凹口137a，直到凸起耦合轴137的端面137a3抵靠凹进耦合轴139b的端面139a3，使得可以确定感光鼓107在纵向方向的位置。换句话说，确定了处理暗盒B沿感光鼓107纵向方向相对于主机13的位置。

在上文中，感光鼓107在纵向方向可相对主机13移动。当感光鼓107在纵向方向移动时，结合上述组合可考虑下述情况。

图31描述了一个实施例，其中感光鼓107支撑在清洁框架12c上，以便在其纵向方向移动，而清洁框架12c在导向部件15之间沿纵向方向移动。在这种情况下，当轴耦合件啮合时，凸起耦合轴137被拉向凹进耦合轴139b，凸起轴的端面137a3抵靠凹进轴的端面139a3，而凸起137a1的端面不靠着凹口的底表面139a1。用这种方式确定了感光鼓107的轴向位置。

图32示出了一个实施例，其中图30显示的是感光鼓107沿纵向方向可相对于清洁框架12c移动的情况，通过设置在清洁框架12c和导向器部分15a的底部15a1之间的弹簧片133的弹力，使清洁框架12c在纵向方向相对于主机的处理暗盒安装部分不能移动。箭头X表示导向器部件15R和清洁框架12c之间的接触部分。不使用弹簧片133的情况也一样，只是清洁框架12c紧密啮合在导向部件15c之间，因此，处理暗盒B在纵向方向不能相对于装置主机移动。在这些情况下，当轴耦合件啮合时，凸起耦合轴137被拉向凹进轴139b，凸起轴的端面137a3抵靠凹进轴的端面139a3，而凸起137a1的端面不靠着凹口的底表面139a1。用这种方式，确定了感光鼓107的轴向位置。也就是说，确定了处理暗盒B在感光鼓107纵向方向上相对于装置主机13的位置。

图33示出了一个实施例，其中感光鼓107支撑在清洁框架12c上，使得它不能沿其纵向方向相对于清洁框架12c移动，清洁框架12c可在导向部件15之间沿纵向方向移动。在这种情况下，轴耦合件被啮合，凸起耦合轴137被引向凹进耦合轴139b，凸起轴的端面137a3抵靠凹进轴的端面139a3，而凸起137a1的端面不抵靠凹口的底表面139a1。用这种方式，可确定感光鼓107的轴向位置。也就是说，确定了处理暗盒B在感光鼓107纵向方向上相对于装置主机13的位置。

此外，由于鼓齿轮107b的扭曲方向，使凸起137a被推向凹口139a，故可以稳定感光鼓107的轴向位置。也就是说，可以稳定地确定处理暗盒B在感光鼓107纵向方向上相对于装置主机的位置。

在上文中，凹进耦合轴39b由来自电机61的齿轮系驱动，但是，对凹进耦合轴39b的驱动方法没有限定。如图46所示，可使用与凹进耦合轴39b成整体的定时轮47，其中定时皮带47a围绕定时轮和一个位于电机61驱动轴上的未示出的定时轮。

作为另一种替代方式，链条围绕着与凹进耦合轴39b成整体的链轮和一个位于电机61驱动轴上的未示出的链轮。

在本实施例中，凸起37a设置在鼓凸缘36上，凹口39a设置在位于转动元件大齿轮34中心的轴39b上。还可以使用另一种替换形式，凹口39a设置在鼓凸缘136中，凸起37a设置在位于大齿轮34中心的轴39b上。

在上述描述中，凹口139a也即孔(凸起)的扭曲方向从其入口沿齿轮转动方向的反方向向孔的底部扭曲。

孔(凸起)的扭曲量是沿转动方向，每1mm轴向长度扭转1度-15度。

在本实施例中，孔的深度大约是4mm，扭曲量大约30度。

在本实施例中，凸起137a是多边形棱柱。图32示出了可使用的一种变形，其中在凸起轴137的中心设置了一个支撑轴137a5，其自由端安装着一个不扭曲的三角形板107a4，支撑轴137a5与扭曲的三角形凹口孔139a相啮合。采用这种结构三角板107a4被引到凹口139a中。用这种方式，轴部分137的端面137a3与凹口139a的端面139a3相互抵靠或相互接触。因此，可确定感光鼓沿其纵向方向相对于装置主机13的位置，也就是说，可确定处理暗盒B沿感光鼓纵向方向相对于装置主机13的位置。

其它实施例

在第一实施例中，感光鼓的耦合件由凸起轴17构成，而主机耦合件由凹进轴18构成，但凹进轴与凸起轴是可以互换的。在这种情况下，在感光鼓的转动精度方面可以有同样优良的效果(见图23和24)。在本实施例中，只要感光鼓凹进轴的允许传动扭矩小于主机凸起轴的允许传动扭矩，即可防止主机凸起轴的损坏。

例如，处理暗盒中的凹进轴由聚缩醛(POM)制成，而主机中的凸起轴由压铸的锌材料制成。如此一来，即使产生了反常的扭矩，由于主机凸起轴的允许传动扭矩大，也可防止凸起轴受损。

在上述实施例中，如果在凸起17a的端部或凹口18a的入口部分或两者处都形成有锥度，则凸起17a与凹口18a之间的结合将更为平稳。

在上文中，已描述了作为单色成像暗盒的处理暗盒，但是，它可适用于彩色成像(双色、三色或全色图像等等)的处理暗盒，只要采用多个显影器即可。

显影方法可以用任何已知的方法，如：双组分磁性刷显影法，瀑布显影法、接触显影法、云雾显影法等等。

电照相感光组件可以用下列任何一种：非晶硅、非晶硒、氧化锌、氧化钛有机光电导体(OPC)等等。形成光敏材料层的方法可以是在铝合金材质的圆筒上汽化沉积或涂敷上光电导体。

作为充电器，所谓接触式充电法可用于上述实施例中。但是，另外的方法如电晕充电等也可以采用，其中钨丝在其三个边上被铝或其它材料的金属屏包围着。通过在钨丝上施加高电压可产生出正离子和负离子，通过把正离子或负离子移动到感光鼓的表面，而使该表面均匀地充电。

作为充电器，除了辊式以外，还可以使用刮片式(充电刮片)，垫式、滑块式、棒式、导线式等等。

作为从感光鼓除去剩余调色剂的清洁器，除了清洁刮片以外，可以用毛刷、磁性刷等等。

处理暗盒可以包含一个感光组件和至少一个处理器。处理暗盒可以包含一个感光鼓和充电器，并能可拆卸地装入装置的主机中。处理暗盒可以包含一个感光鼓和一个显影器，并能可拆卸地装入装置的主机中。处理暗盒可以包含一个感光鼓和一个清洁器，并能可拆卸地装入装置的主机中。处理暗盒可以包含一个感光鼓和至少两个处理器。

处理暗盒可以包含一个感光鼓和充电器、显影器或清洁器，并能可拆卸地装入装置的主机中。处理暗盒可以包含一个感光鼓和至少充电器、显影器和清洁器中的一个部件，并能可拆卸地装入装置的主机中。处理暗盒可以包含一个感光鼓和至少显影器，并能可拆卸地装入装置的主机中，由于处理暗盒能由用户可拆卸地装到成像装置的主机上，这就意味着用户可以通过更换处理暗盒，维护使用处理暗盒的装置。

本发明还可以用于非暗盒式成像装置，其中感光鼓、显影器等等被直接装入装置主机中。

上文中，对激光打印机作为示范性的成像装置作了说明，但是本发明还可以用于电照相复印机、传真机、文字处理机或其它成像装置。

如上所述，根据本发明，驱动传动的转动精度改进了，故电照相感光鼓的转动精度也被提高了。

此外，驱动力可以稳定地从主机传递到电照相感光鼓。

而且，当驱动力被传递时(在成像过程中)，装置主机耦合件和电照相感光鼓耦合件的转动中心能够基本对准。

此外，当驱动力被传递时(在成像过程中)，电照相感光鼓被引向主机侧，以使感光鼓和处理暗盒相对于主机的定位精度提高了。

而且，当不进行驱动力传递时(不进行成像操作时)，驱动传动耦合状态被解除，从而改善了处理暗盒的拆卸操作。此外，耦合部分的直径小。

尽管参照本文所述的结构对本发明作了描述，但本发明并不局限于上面提到的细节，本申请旨在包括以改进为目的的或后附权利要求书的范围内的改进或变换。

Claims (11)

1.一种处理暗盒(B)，所述暗盒能可拆卸地安装在成像装置(A)的一个主机(13)上，所述成像装置包括用于安装所述处理暗盒的安装装置(15)；电机(161)；由电机(161)驱动在驱动方向上围绕旋转轴旋转的旋转驱动部件(34)；一个形成在所述旋转驱动元件(34)内的凹口(18a，139a)，该凹口与所述旋转轴同轴，所述凹口具有一个多边形截面并且是扭曲的，从而所述凹口的轴向间隔截面是相对角偏移的；一个在所述旋转驱动元件(34)上围绕所述凹口的轴向面对的第一邻接表面(18a1，18b，139a3)；所述处理暗盒(B)包括：

一个电照相感光鼓(7)；

一个轴向地从所述感光鼓(7)延伸的轴(17，137)，所述轴支承所述感光鼓；

用于作用在所述感光鼓上的处理装置(8，10，11)；

多个与所述扭曲凹口(18a，139a)的内表面可啮合的啮合部分(17a，137a)，所述啮合部分设置在所述轴(17，137)的一端部；

一个在所述轴(17，137)端部的轴向远离所述感光鼓的第二邻接表面(17a1，17b)，用于与所述成像装置(A)的所述旋转驱动元件(34)的所述第一邻接表面(18a1，18b，139a3)相啮合。

2.如权利要求1所述的处理暗盒，其特征在于，所述啮合部分由轴向从所述轴(17，137)延伸的凸起的外表面提供。

3.如权利要求2所述的处理暗盒，其特征在于，所述凸起是扭曲棱柱的形式。

4.如权利要求3所述的处理暗盒，其特征在于，所述棱柱具有三角形截面。

5.如权利要求4所述的处理暗盒，其特征在于，所述棱柱具有等边三角形截面。

6.如权利要求1-5任一所述的处理暗盒，其特征在于，所述第二邻接表面邻近所述啮合部分形成。

7.如权利要求1所述的处理暗盒，其特征在于，所述轴(17，137)设置在一个鼓凸缘(16，107b)一个轴向端部处，鼓凸缘安装在所述感光鼓(7)的圆柱形元件的一端。

8.如权利要求7所述的处理暗盒，其特征在于，所述鼓凸缘包括一个用于将旋转驱动力传送到一个显影辊的齿轮部分(16a)和一个用于与所述圆柱形元件啮合的啮合部分(16b，136b)。

9.如权利要求8所述的处理暗盒，其特征在于，在所述轴部分端部设有一个凸起，所述啮合部分设置在所述凸起的外表面。

10.如权利要求9所述的处理暗盒，其特征在于，所述凸起为扭曲棱柱形式。

11.一种电照相成像装置(A)，所述成像装置包括：

用于安装处理暗盒的安装装置(15)；

一电机(161)；

一可以围绕旋转轴由电机(161)驱动进行旋转的旋转驱动元件(34)；

一形成于旋转驱动元件(34)内的凹口(18a，139a)，凹口基本与所述旋转轴同轴，所述凹口具有多边形截面并且扭曲，从而凹口的轴向间隔截面是相对角偏移的；

一个在所述旋转驱动元件(34)上围绕所述凹口(18a，139a)的轴向面对的第一邻接表面(18a1，18b，139a3)，用于与所述处理暗盒(B)的第二邻接表面(17a1，176)啮合。

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