НЕСУЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО БАРАБАНА И МОДУЛЬ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРТРИДЖА Российский патент 2014 года по МПК G03G15/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится, в целом, к модулю для использования в электрофотографическом устройстве формирования изображения и, в частности, к несущему элементу для поддержания с обеспечением возможности вращения фотопроводящего барабана в этом модуле.

Уровень техники

В стандартном процессе линейного получения цветных изображений электрофотографическим способом на одном или более фотопроводящих (фотоэлектрических) барабанах формируют скрытые (latent) изображения, которые затем проявляются с использованием предварительно определенного цвета тонера. Устройство формирования цветных изображений может включать множество фотопроводящих барабанов, каждый из которых соответствует желаемому цвету, например, черному, цвету «маджента» (magenta), «циан» (cyan) и желтому. Цвет каждого тонера формирует отдельное изображение одного цвета, и эти изображения объединяются путем наслоения для создания окончательного многоцветного изображения. Электрофотографическое устройство формирования одноцветных изображений обычно включает по меньшей мере один фотопроводящий барабан. Проявляемые изображения переносятся с фотопроводящего барабана (фотопроводящих барабанов) на принимающую тонер поверхность, такую как промежуточная передающая среда или печатный (медиа) лист (например, бумажный), который проходит через фотопроводящий барабан (фотопроводящие барабаны).

Фотопроводящий(е) барабан(ы) включает(ют) корпус барабана и несущие элементы для обеспечения поддержки. Корпус барабана имеет трубчатую форму. Несущие элементы поддерживают с обеспечением возможности вращения внешнюю периферийную поверхность корпуса фотопроводящего барабана. Обычно фотопроводящий барабан входит в тонкую пластмассовую изнашивающуюся втулку или в крышки подшипников, которые установлены зеркальным образом на каждом конце фотопроводящего барабана. Несущие элементы посажены в установочные блоки с V-образным пазом, прилегающие к каждому концу фотопроводящего барабана.

При такой конфигурации некруглые фотопроводящие барабаны могут вызвать периодически изменяющуюся ошибку совмещения накладываемых друг на друга цветов при печати. Трудности с обеспечением совмещения цветов могут быть вызваны ошибкой позиционирования картриджа относительно другого картриджа по направлению фотоэлектрического барабана. Ошибки совмещения цветов также могут быть вызваны синусоидальным движением некруглого фотопроводящего барабана, которое возникает из-за того, что перемещение барабана по передней и задней сторонам V-образного паза не ограничено.

В этой конфигурации несущие элементы имеют двустороннюю, или зеркальную, симметрию друг по отношению к другу и установлены на каждом конце фотопроводящего барабана, что усиливает влияние размерных ошибок на несущий элемент. Кроме того, фотопроводящий барабан, зарядный ролик и очищающее лезвие смонтированы в корпусе очистки, который представляет собой крупное пластмассовое изделие с низкой размерной точностью. Разность размеров электрофотографических компонентов, например несущих элементов, может вызывать перекос между печатным листом и фотопроводящим(и) барабаном(ами), а также смещения между картриджами, например, смещение изображения тонера первого цвета относительно изображения тонера второго цвета. Соответственно, очевидно, что существует потребность в модуле, который уменьшает разность между электрофотографическими компонентами для снижения вероятности возникновения перекосов и повышения контроля размеров.

Раскрытие изобретения

Несущий элемент согласно одному варианту осуществления включает тело, имеющее первую сторону, вторую сторону и периферийную поверхность между первой и второй сторонами. Центральное отверстие проходит через тело для приема с возможностью вращения концевой части центрального вала фотопроводящего барабана и позиционного привязывания внешней поверхности фотопроводящего барабана к центральной оси этого центрального отверстия. Опорный выступ отходит от периферийной поверхности в нерадиальном направлении. Опорный выступ имеет установочную поверхность для приема дополнительного компонента, позиционно привязанного к указанной центральной оси. В некоторых вариантах осуществления выравнивающее приспособление расположено на установочной поверхности опорного выступа для взаимодействия с дополнительным компонентом и выравнивания дополнительного компонента относительно указанной центральной оси. Варианты осуществления включают такие, в которых верхняя часть тела включает углубление в периферийной поверхности, прилегающее к опорному выступу. Углубление имеет площадку, которая образует тупой угол с установочной поверхностью опорного выступа.

В некоторых вариантах осуществления первая позиционирующая поверхность и вторая позиционирующая поверхность отходят радиально от периферийной поверхности несущего элемента. Позиционирующие поверхности позиционируют несущий элемент на установочном блоке с V-образным пазом относительно принимающей тонер поверхности. Варианты осуществления включают такие, в которых первая позиционирующая поверхность и вторая позиционирующая поверхность выполнены в виде дуги с радиусом, заданным от центральной оси центрального отверстия, и позиционно привязаны к этой оси. Каждая позиционирующая поверхность по существу не имеет понижений вдоль ее ширины. В предпочтительном варианте осуществления радиальное расстояние от центральной оси до каждой из первой позиционирующей поверхности и второй позиционирующей поверхности равно приблизительно 15,5 мм.

Варианты осуществления включают такие, в которых выступ отходит от первой стороны тела, причем выступ является смежным с центральным отверстием. В некоторых вариантах осуществления вырез в этом выступе, перпендикулярный центральному отверстию, позволяет вводить поперечный штифт внутрь соответствующего радиального отверстия, проходящего через центральный вал фотопроводящего барабана. Дополнительные варианты осуществления включают вырез в периферийной поверхности, перпендикулярный центральному отверстию, который позволяет вводить поперечный штифт внутрь указанного радиального отверстия. Множество направляющих элементов, выровненных по направлению между вырезом в периферийной поверхности и вырезом в выступе и отходящих от первой стороны тела, могут также быть использованы для направления поперечного штифта к указанному радиальному отверстию.

Модуль для использования в устройстве формирования изображения, согласно одному варианту осуществления, включает фотоэлектрический барабан, имеющий центральный вал, и пару по существу одинаковых несущих элементов, установленных на противоположных концах фотоэлектрического барабана. Центральный вал имеет радиальное отверстие, выполненное в нем вблизи его концевой части. Несущие элементы параллельно перемещены друг относительно друга и по существу одинаково ориентированы в пространстве. Каждый несущий элемент имеет центральное отверстие для приема с возможностью вращения соответствующей концевой части центрального вала и позиционного привязывания наружной поверхности фотопроводящего барабана к осевой линии, проходящей между центрами центральных отверстий и вдоль осевой линии центрального вала. Поперечный штифт введен в радиальное отверстие между концевой частью фотоэлектрического барабана и прилегающим несущим элементом.

Варианты осуществления включают такие, в которых зарядный ролик, имеющий центральный вал, установлен на опорных выступах несущих элементов. Зарядный ролик проходит в осевом направлении вдоль фотопроводящего барабана, и его внешняя поверхность находится в контакте с внешней поверхностью фотопроводящего барабана для электрического заряжания внешней поверхности фотопроводящего барабана. Дополнительные варианты осуществления включают очищающее лезвие, смонтированное на опорных выступах несущих элементов. Очищающее лезвие проходит в осевом направлении вдоль фотопроводящего барабана и смещается к внешней поверхности фотопроводящего барабана для удаления тонера с внешней поверхности фотоэлектрического барабана. В некоторых вариантах осуществления скоба установлена на установочной поверхности каждого опорного выступа. Зарядный ролик установлен на скобе, а очищающее лезвие проходит от скобы к фотопроводящему барабану. Выравнивающее приспособление на каждой установочной поверхности опорных выступов взаимодействует с соответствующим концом скобы для позиционирования зарядного ролика и очищающего лезвия относительно центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана. В некоторых вариантах осуществления модуль включает пару подпружиненных удерживающих элементов. Каждый удерживающий элемент установлен на соответствующем конце скобы и принимает соответствующую концевую часть центрального вала, входящего в состав зарядного ролика. Удерживающие элементы смещают зарядный ролик к фотопроводящему барабану.

Варианты осуществления включают такие, в которых, когда нет контакта между кромкой очищающего лезвия и внешней поверхностью фотопроводящего барабана, первое радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до кромки очищающего лезвия меньше, чем второе радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до внешней поверхности фотопроводящего барабана. Кроме того, когда нет контакта между принимающей тонер поверхностью и внешней поверхностью фотопроводящего барабана, третье радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до принимающей тонер поверхности меньше, чем указанное второе радиальное расстояние.

В одном предпочтительном варианте осуществления первое радиальное расстояние равно приблизительно 13,77 мм, когда нет контакта между кромкой очищающего лезвия и фотопроводящим барабаном. Второе радиальное расстояние равно приблизительно 15 мм. Третье радиальное расстояние меньше, чем приблизительно 15 мм, когда нет контакта между принимающей тонер поверхностью и фотопроводящим барабаном. Четвертое радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до центральной оси центрального вала, входящего в состав зарядного ролика, равно приблизительно 20,91 мм.

Краткое описание чертежей

Названные выше и другие признаки и преимущества различных вариантов осуществления изобретения и их исполнение станут более понятны и будут лучше уяснены при изучении настоящего документа совместно с прилагаемыми чертежами:

фигуры 1А-1С - схематичные виды сверху, иллюстрирующие перекос и смещение между принимающей тонер поверхностью и фотоэлектрическим барабаном,

фигуры 2А и 2В - перспективные виды пары модулей картриджа с тонером, которые соединяются для формирования картриджа с тонером, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фигура 3А - перспективный вид модуля очистки и модуля заряда, смонтированных на фотоэлектрическом барабане, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения,

фигура 3В - тот же вид, что и на фигуре 3А, со снятым телом фотоэлектрического барабана,

фигура 4 - разобранный вид фотоэлектрического барабана согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения,

фигуры 5А и 5В - виды сбоку противоположных сторон несущего элемента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения,

фигура 6 - вид сбоку модуля для использования в устройстве формирования изображения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения,

фигура 7 - разобранный вид модуля очистки и модуля заряда согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, и

фигура 8 - схематичный вид модуля для использования в устройстве формирования изображения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий позиционное привязывание различных компонентов к центральной оси центрального вала фотоэлектрического барабана.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание и чертежи иллюстрируют варианты осуществления изобретения в достаточной мере для того, чтобы специалисты в данной области могли воплотить его на практике. Необходимо понимать, что изобретение не ограничено в его воплощении подробностями конструкции и расположением компонентов, изложенными в нижеследующем описании или изображенными на чертежах. Изобретение имеет и другие варианты осуществления и может быть воплощено на практике или реализовано различными способами. Например, другие варианты осуществления могут включать конструктивные, хронологические, электрические, технологические и другие изменения. Примеры лишь представляют возможные варианты. Отдельные компоненты и функции являются необязательными, если явным образом не говорится об их необходимости; последовательность операций может варьироваться. Части и признаки некоторых вариантов осуществления могут присутствовать или отсутствовать в других вариантах осуществления. Объем изобретения включает прилагаемую формулу изобретения и все пригодные для использования эквиваленты. Нижеследующее описание, поэтому, не следует истолковывать как ограничение; объем настоящего изобретения определен прилагаемой формулой изобретения.

Кроме того, необходимо понимать, что формулировки и термины, используемые в настоящем документе, использованы в целях описания и не должны истолковываться как ограничивающие. Формулировки «включающий», «содержащий» или «имеющий» и их варианты в настоящем документе означают наличие изделий, перечисляемых далее, и эквивалентов, а также возможность наличия дополнительных изделий. Если нет уточнений, то формулировки «соединенный», «связанный» и «установленный» и их варианты в настоящем документе следует истолковывать в широком смысле, т.е. так, что эти формулировки охватывают как прямые, так и непрямые соединения, связи и монтажи. Кроме того, формулировки «соединенный» и «связанный» и их варианты не ограничены физическими или механическими соединениями или связями.

На фигурах 1А-1С показан схематичный вид сверху преувеличенных для наглядности проблем, которые устраняет настоящее изобретение. На фигуре 1А показано номинальное расстояние 3, D_nominal, между параллельными фотоэлектрическим барабаном 1 и принимающей тонер поверхностью 2 при оптимальном выравнивании. На этой фигуре нет ни перекоса, ни смещения. На фигуре 1В изображено смещение. Фотоэлектрический барабан 1 и принимающая тонер поверхность 2 остаются параллельными друг другу, но имеется смещение на расстояние 4, D_offset, отличное от D_nominal. Смещение может быть положительным (т.е. фотоэлектрический барабан находится ближе, чем D_nominal, к принимающей тонер поверхности) или отрицательным (т.е. фотоэлектрический барабан находится дальше, чем D_nominal, от принимающей тонер поверхности). Изображено отрицательное смещение. Смещение фотоэлектрического барабана 1 приводит к тому, что каждая линия печати смещена на расстояние D_offset от желаемого расположения. В случае электрофотографического устройства формирования цветных изображений смещение одного фотоэлектрического барабана 1 приводит к неправильному расположению цвета соответствующего тонера, а это приводит к дефектам конечного цветного изображения. На фигуре 1C изображен перекос 5, D_skew. Перекос имеет место, когда фотоэлектрический барабан 1 не параллелен принимающей тонер поверхности 2. Как показано, фотоэлектрический барабан 1 повернут на некоторый угол его правым концом от принимающей тонер поверхности 2. Перекос фотоэлектрического барабана 1 приводит к тому, что каждая линия печати повернута на некоторый угол от желаемой ориентации. В случае электрофотографического устройства формирования цветных изображений перекос фотоэлектрического барабана 1 приводит к повороту на некоторый угол расположения цвета соответствующего тонера по отношению к принимающей тонер поверхности 2, а это приводит к дефектам конечного цветного изображения.

Рассмотрим фигуру 2А, на которой показан пример варианта осуществления картриджа с тонером для устройства формирования изображения. Первый модуль 10 картриджа с тонером имеет резервуар 14 для тонера. Вал 16 проявки смонтирован на первом модуле 10 картриджа с тонером. Фигура 2В показывает второй модуль 12 картриджа с тонером. Второй модуль 12 картриджа с тонером содержит фотоэлектрический барабан, модуль заряда и модуль очистки (фигура 3). Первый модуль 10 картриджа и второй модуль 12 картриджа соединяются друг с другом, например, пружинами 17 для формирования картриджа с тонером, предназначенного для хранения тонера и переноса тонера на принимающую тонер поверхность. Во время работы зарядный ролик заряжает фотоэлектрический барабан. Сканирующий лазерный пучок разряжает заряженную поверхность фотоэлектрического барабана и создает скрытое изображение на наружной поверхности фотоэлектрического барабана. Вал 16 проявки переносит заряженный тонер из резервуара 14 для тонера на фотоэлектрический барабан для формирования проявленного тонером изображения на поверхности фотоэлектрического барабана. Проявленное тонером изображение затем переносится на принимающую тонер поверхность, такую как лист некоторого материала или промежуточный носитель для последующего переноса, такой как бесконечная лента. После того как проявленное тонером изображение перенесено, очищающее лезвие, очищающая щетка или очищающий вал, смонтированные вместе с фотоэлектрическим барабаном, удаляет остатки тонера с поверхности фотоэлектрического барабана. Удаленные остатки тонера переносятся в резервуар 18 для отработавшего тонера.

Рассмотрим фигуры 3-4, на которых показаны модуль 40 очистки и модуль 60 заряда, смонтированные на фотоэлектрическом барабане 20, согласно одному варианту осуществления. Варианты осуществления включают такие, в которых фотоэлектрический барабан 20 включает цилиндрическое тело 22 барабана, имеющее внешнюю поверхность 23 и смонтированное на центральном валу 24. Фигура 3В иллюстрирует фотоэлектрический барабан 20 со снятым телом 22 барабана для того, чтобы показать центральный вал 24. Центральный вал 24 включает скругленную переднюю концевую часть 26а и заднюю концевую часть 26b. Фотоэлектрический барабан 20 имеет приводимую во вращение оконечность 28, на которой он принимает вращающее усилие от двигателя, находящегося внутри устройства для формирования изображения, и не приводимую во вращение оконечность 29. Концевые крышки 30а, 30b введены внутрь противоположных концевых частей 25а, 25b тела 22 барабана. Каждая концевая крышка 30а, 30b имеет центральное отверстие для прохождения сквозь него центрального вала 24. Концевые крышки 30а, 30b могут быть установлены заподлицо с концевыми частями 25а, 25b тела 22 барабана. Альтернативы включают такие, в которых на наружной периферии каждой концевой крышки 30а, 30b расположены установочные фланцы или другие позиционирующие приспособления, которые упираются в соответствующую концевую часть 25а, 25b тела 22 барабана. Концевые крышки 30а, 30b введены с помощью прессовой посадки внутрь концевых частей 25а, 25b тела 22 барабана, в результате чего тело 22 барабана не вращается на концевых крышках 30а, 30b, а, наоборот, тело 22 барабана и концевые крышки 30а, 30b вращаются как единый узел. Тело 22 барабана с концевыми крышками 30а, 30b расположено между парой несущих элементов 100а, 100b. Передняя концевая часть 26а центрального вала 24 проходит через центральное отверстие в несущем элементе 100b, концевую крышку 30b, тело 22 барабана, концевую крышку 30а и центральное отверстие в несущем элементе 100а. Радиальное монтажное отверстие 32 имеется в центральном валу 24 вблизи задней концевой части 26b. Радиальное монтажное отверстие 32 расположено внутри по отношению к несущему элементу 100b и на некотором расстоянии от него. Поперечный штифт 34 вводится в монтажное отверстие 32 между концевой крышкой 30b и несущим элементом 100b для прикрепления центрального вала 24 к телу 22 барабана и концевым крышкам 30а, 30b. Поперечный штифт 34 принимается внутрь зажимов, имеющихся в наружной поверхности концевой крышки 30b, которые выровнены с монтажным отверстием 32. Центральный вал 24 также поддерживается по меньшей мере на одной концевой части 26а, 26b корпусом второго модуля 12 картриджа с тонером. Ведомое колесо 36 для приема вращающего усилия смонтировано на задней концевой части 26b центрального вала 24 снаружи по отношению к несущему элементу 100b.

Несущие элементы 100а, 100b являются по существу одинаковыми. Несущие элементы 100а, 100b параллельно смещены друг от друга и по существу одинаково ориентированы в пространстве на каждой концевой части фотоэлектрического барабана 20, в отличие от модулей, известных из уровня техники, в которых несущие элементы имеют зеркальную симметрию друг относительно друга. При этой конфигурации параллельного смещения любая размерная неточность, имеющаяся в несущих элементах 100а, 100b, проявляется как смещение фотоэлектрического барабана, которое может быть компенсировано регулировкой времени переноса изображения. При зеркальной симметрии размерные неточности могут проявляться как перекос, который не может быть компенсирован регулировкой времени переноса изображения. Каждый несущий элемент 100а, 100b, предпочтительно, выполнен из пластика для прецизионного машиностроения, однако может быть использован любой подходящий материал.

Фигуры 5А и 5В более подробно иллюстрируют пример варианта осуществления несущего элемента 100. Несущий элемент 100 включает тело 102, имеющее первую сторону 104а, вторую сторону 104b и периферийную поверхность 104с, сформированную между первой и второй сторонами 104а, 104b. Центральное отверстие 106 проходит через тело 102 для приема с возможностью вращения концевой части центрального вала 24 фотопроводящего барабана 20. Центральное отверстие 106 позиционно привязывает внешнюю поверхность 23 фотопроводящего барабана 20 к центральной оси 107 центрального отверстия 106, которая соответствует центральной оси 38 центрального вала 24.

Некоторые варианты осуществления включают выступ 124, который отходит от обеих сторон 104а, 104b несущего элемента 100 рядом с центральным отверстием 106. Выступ 124 может окружать центральное отверстие 106 и отходить в осевом направлении наружу от обеих сторон 104а и 104b. Альтернативно, выступ 124 может включать по меньшей мере один вырез, перпендикулярный центральному отверстию 106. В показанном примере варианта осуществления выступ 124 на первой стороне 104а включает два выреза 126а, 126b, в результате чего образованы две дуговые части 124а, 124b выступа. В некоторых вариантах осуществления вырез расположен таким образом, чтобы обеспечивать возможность введения поперечного штифта 34 внутрь соответствующего радиального установочного отверстия 32, проходящего через центральный вал 24. Варианты осуществления включают такие, в которых по меньшей мере одно дополнительное отверстие 136 проходит через тело 102 для приема некоторого элемента или некоторого выступа, например винта или выступа опорной скобы. Дополнительное отверстие 136 может иметь соответствующий выступ 137, который отходит от одной или от обеих из сторон 104а, 104b. Кроме того, варианты осуществления включают такие, в которых выступ или выпуклость 138 отходит от первой стороны 104а тела для сопряжения с отверстием или углублением в смежном компоненте.

Опорный выступ 108 отходит от периферийной поверхности 104с в нерадиальном направлении. Опорный выступ образует установочную поверхность 110 для приема дополнительного компонента, которая позиционно привязана к центральной оси 107 центрального отверстия 106. В некоторых вариантах осуществления выравнивающее приспособление 114 расположено на установочной поверхности 110 для взаимодействия с дополнительным компонентом и выравнивания дополнительного компонента по центральной оси 107. В показанном примере варианта осуществления выравнивающее приспособление 114 включает резьбовое отверстие 132 для приема винта для прикрепления дополнительного компонента, а также включает штифт 134, отходящий от установочной поверхности 110, для сопряжения с отверстием или углублением в установочных средствах дополнительного компонента. Тело 102 имеет верхнюю часть 116 и нижнюю часть 117. Варианты осуществления включают такие, в которых верхняя часть 116 тела 102 включает углубление 118, сформированное в периферийной поверхности 104с вблизи опорного выступа 108. Углубление 118 имеет площадку 120. В некоторых вариантах осуществления площадка 120 углубления 118 и установочная поверхность 110 образуют между ними тупой угол. В примере варианта осуществления, изображенном на фигуре 5А, углубление 118 имеет L-образную форму, образованную площадкой 120 и смежной боковой стенкой 122. В некоторых вариантах осуществления тело 102 включает дополнительный вырез или дополнительное углубление 140 напротив опорного выступа 108 для обеспечения свободного пространства для размещения смежного компонента.

Варианты осуществления включают такие, в которых пара позиционирующих поверхностей 112а, 112b отходит радиально от периферийной поверхности 104с. Позиционирующие поверхности 112а, 112b позиционируют несущий элемент 100 на установочном блоке 150 с V-образным пазом (фигура 6) для позиционного привязывания несущего элемента 100 и фотопроводящего барабана 20 к принимающей тонер поверхности. Как показано на фигуре 8, в некоторых вариантах осуществления позиционирующие поверхности 112а, 112b являются дуговыми с радиусом, заданным от центральной оси 107 центрального отверстия 106, для позиционного привязывания позиционирующих поверхностей 112а, 112b к центральной оси 107. Варианты осуществления включают такие, в которых позиционирующие поверхности 112а, 112b представляют собой поверхности без понижений по их ширине, которые известны в уровне техники. В некоторых вариантах осуществления угловой сектор между центрами позиционирующих поверхностей 112а, 112b равен приблизительно 90° (по периферийной поверхности 104с). Как изображено, угловой сектор R1 между соответствующими внутренними краями позиционирующих поверхностей 112а, 112b равен приблизительно 74,7°, а угловой сектор R2 между их соответствующими наружными краями равен приблизительно 105,3°. Варианты осуществления включают такие, в которых радиальное расстояние А от центральной оси 107 центрального отверстия 106 до каждой из позиционирующих поверхностей 112а, 112b находится между 15,0 мм и 16,0 мм и, предпочтительно, равно 15,5 мм.

Некоторые варианты осуществления включают вырез 128 в периферийной поверхности 104с, расположенный перпендикулярно центральному отверстию 106 и между позиционирующими поверхностями 112а, 112b. Вырез 128 позволяет вводить поперечный штифт 34 внутрь соответствующего радиального монтажного отверстия 32 в центральном валу 24. В некоторых вариантах осуществления пара направляющих элементов 130а, 130b отходит в осевом направлении наружу от первой стороны 104а несущего элемента 100b. Направляющие элементы 130а, 130b расположены в радиальном направлении между вырезом 126а в выступе 124 и вырезом 128 в периферийной поверхности 104с. Направляющие элементы 130а, 130b предназначены для направления поперечного штифта 34 к радиальному установочному отверстию 32 во время сборки. Для облегчения сборки и изготовления и для сведения к минимуму разности размеров оба несущих элемента 100а, 100b по существу одинаковы. Например, несущий элемент 100а имеет такие же направляющие элементы и вырезы, что и несущий элемент 100b.

Фигура 6 показывает вид сбоку модуля 200 со стороны несущего элемента 100а; модуль 200 предназначен для использования в устройстве формирования изображения и включает фотопроводящий барабан 20, модуль 40 очистки и модуль 60 заряда. Несущие элементы 100а, 100b и фотопроводящий барабан 20 установлены в корпус 160 устройства формирования изображения на соответствующие противоположные V-образные пазы установочного блока 150 с V-образными пазами. Однако специалисты в данной области должны понимать, что фотопроводящий барабан 20 и любой картридж с тонером, в состав которого он входит, могут быть установлены в устройство формирования изображения с помощью любых подходящих средств.

Модуль 40 очистки включает очищающее лезвие 42, установленное на опорных выступах 108а, 108b. Очищающее лезвие 42 смещается в радиальном направлении к внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20 для удаления тонера с этой внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20. Фотопроводящий барабан 20 взаимодействует с кромкой 44 лезвия 42 так, что лезвие 42 отклоняется фотопроводящим барабаном 20. Лезвие 42, предпочтительно, является упругим для поддержания надлежащего контакта с внешней поверхностью 23 фотопроводящего барабана 20. Лезвие 42 может также быть электрически заряжено для притягивания частиц тонера. На виде из фигуры 6 фотопроводящий барабан 20 вращается в направлении против часовой стрелки так, что внешняя поверхность 23 фотопроводящего барабана 20 сначала очищается лезвием 42, затем заряжается модулем 60 заряда, а затем подвергается воздействию лазерного пучка для формирования скрытого изображения.

Модуль 60 заряда включает зарядный ролик 62, имеющий центральный вал 64, который смонтирован на опорных выступах 108а, 108b, отходящих от несущих элементов 100а, 100b. Зарядный ролик 62 проходит в осевом направлении вдоль внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20 и параллельно внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20. Внешняя поверхность 66 ролика 62 находится в контакте с внешней поверхностью 23 фотопроводящего барабана 20 для электрического заряжания внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20. Является предпочтительным, чтобы контакт между внешней поверхностью 66 ролика 62 и внешней поверхностью 23 фотопроводящего барабана 20 был равномерным на всей длине обоих этих компонентов. Привязывание как внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20, так и внешней поверхности 66 ролика 62 к центральной оси 107 несущих элементов 100а, 100b обеспечивает равномерность контакта.

В некоторых вариантах осуществления скоба 50, которая изображена L-образной, установлена на соответствующих установочных поверхностях 110а, 110b опорных выступов 108а, 108b. Скоба 50 обычно выполнена из стали. Зарядный ролик 62 установлен на скобе 50. Ролик 62 может быть установлен на скобе 50 непосредственно. Альтернативно, ролик 62 может быть установлен на скобе 50 через посредство промежуточных подпружиненных установочных средств, таких как дополнительные скобы или удерживающие элементы. Очищающее лезвие 42 отходит от скобы 50 к фотопроводящему барабану 20. Лезвие 42 может отходить непосредственно от скобы 50. Альтернативно, лезвие 42 может быть установлено на скобе 50 через посредство промежуточных установочных средств, таких как дополнительные скобы или удерживающие элементы. Скоба 50 предназначена для оптимизации выравнивания зарядного ролика 62 заряда и очищающего лезвия 42. Выравнивающие приспособления 114а, 114b на установочных поверхностях 110а, 110b опорных выступов 108а, 108b взаимодействуют с соответствующими концами скобы 50 для позиционирования ролика 62 и лезвия 42 относительно центральной оси 38 центрального вала 24 фотопроводящего барабана 20. Центральная ось 38 проходит между центрами центральных отверстий 106 и вдоль центрального вала 24. В показанном примере варианта осуществления винт 54а, 54b проходит через соответствующее первое отверстие 58а, 58b на соответствующем конце скобы 50 (фигура 7) и внутрь соответствующего резьбового отверстия 132а, 132b для установки скобы 50 на установочных поверхностях 110а, 110b. Кроме того, штифт 134а, 134b проходит через соответствующее второе отверстие 59а, 59b на соответствующем конце скобы 50 (фигура 7) для выравнивания скобы 50 и прикрепленных компонентов по центральной оси 38 центрального вала 24.

Рассмотрим фигуру 7. В некоторых вариантах осуществления пара подпружиненных удерживающих элементов 52а, 52b установлены на скобе 50. Удерживающие элементы 52а, 52b принимают соответствующие концы центрального вала 64 зарядного ролика 62. Однако специалист в данной области должен понимать, что ролик 62 может быть установлен с использованием любых подходящих средств. Удерживающие элементы 52а, 52b смещают ролик 62 к внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20. В показанном примере варианта осуществления удерживающие элементы 52а, 52b установлены на скобе 50 с помощью винтов 56 (фигура 6). Однако специалист в данной области должен понимать, что могут быть использованы любые подходящие монтажные средства.

В примере варианта осуществления, показанном на фигуре 7, очищающее лезвие 42 установлено на скобе 50. Лезвие 42 может быть прикреплено к скобе 50 любыми подходящими средствами, включая, например, клеи, винты, зажимы и т.д. В показанном примере варианта осуществления лезвие 42 приклеено к скобе 50 так, что свисает с нее. При этой конфигурации клей наносят вдоль всей длины лезвия 42 для формирования уплотнения для предотвращения прохождения тонера между лезвием 42 и скобой.

Рассмотрим фигуру 8. Множество вариантов осуществления включает такие, в которых лезвие 42, ролик 62, принимающая тонер поверхность 170 и позиционирующие поверхности 112а, 112b позиционно привязаны к центральной оси 38 центрального вала 24 фотопроводящего барабана 20. Когда ролик 62 позиционно привязан к центральной оси фотопроводящего барабана 20, радиальное расстояние С от центральной оси 65 центрального вала 64 ролика 62 до центральной оси 38 центрального вала 24 фотопроводящего барабана 20 составляет от приблизительно 20,5 мм до приблизительно 21,5 мм и, предпочтительно, равно приблизительно 20,91 мм.

Фигура 8 иллюстрирует лезвие 42, смещенное радиально к внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20. Этот контакт между лезвием 42 и фотопроводящим барабаном 20 вынуждает гибкое лезвие 42 немного изгибаться, как показано. Когда нет контакта между лезвием 42 и внешней поверхностью 23 фотопроводящего барабана 20, т.е. когда фотопроводящий барабан 20 снят, радиальное расстояние D от центральной оси 38 центрального вала 24 до кромки 44 лезвия 42 меньше, чем радиальное расстояние В от центральной оси 38 центрального вала 24 до внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20. Радиальное расстояние В обычно находится в диапазоне между приблизительно 14,5 мм и 15,5 мм и, предпочтительно, равно приблизительно 15,0 мм. Радиальное расстояние D обычно находится в диапазоне между приблизительно 13,5 мм и 14,0 мм и, предпочтительно, равно приблизительно 13,77 мм.

В некоторых вариантах осуществления принимающая тонер поверхность 170 отклоняется благодаря контакту с внешней поверхностью 23 фотопроводящего барабана 20. Это обеспечивает поддержание контакта между принимающей тонер поверхностью 170 и внешней поверхностью 23 фотопроводящего барабана 20 во время переноса тонера. Когда контакта нет между принимающей тонер поверхностью 170 и внешней поверхностью 23 фотопроводящего барабана 20, т.е. когда фотопроводящий барабан 20 снят, радиальное расстояние Е от центральной оси 38 центрального вала 24 до принимающей тонер поверхности 170 меньше, чем радиальное расстояние В от центральной оси 38 центрального вала 24 до внешней поверхности 23 фотопроводящего барабана 20.

Настоящее изобретение решает проблему смещения изображения путем осевого привязывания фотопроводящего барабана 20 к несущим элементам 100а, 100b. Проблема перекоса решается одинаковой ориентацией в пространстве несущих элементов 100а, 100b в разнесенном состоянии. Испытания показали, что такая конструкция значительно меньше подвержена периодически изменяющимся ошибкам совмещения накладываемых друг на друга цветов при печати и значительно меньше подвержена перекосу фотоэлектрического барабана, благодаря чему электронная коррекция не нужна.

Приведенное выше описание вариантов осуществления изобретения было представлено лишь в пояснительных целях. Его не следует считать исчерпывающим или ограничивающим изобретение конкретными раскрытыми формами; очевидно, что большое количество модификаций и изменений возможно в рамках описанной выше идеи. Необходимо понимать, что изобретение может быть воплощено на практике способами, отличными от описанных в настоящем документе, без выхода за рамки объема и сущности изобретения. Объем изобретения определен прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится в целом к модулю для использования в электрофотографическом устройстве формирования изображения и, в частности, к несущему элементу для поддержания с обеспечением возможности вращения фотопроводящего барабана в этом модуле. Заявленная группа изобретений включает модуль для использования в устройстве формирования изображения, содержащий фотопроводящий барабан, а также несущий элемент для поддержания с возможностью вращения фотопроводящего барабана, имеющего центральный вал, согласно одному варианту осуществления включает тело, имеющее первую сторону, вторую сторону и периферийную поверхность между первой и второй сторонами. Центральное отверстие проходит через тело для приема с возможностью вращения концевой части центрального вала и позиционного привязывания внешней поверхности фотопроводящего барабана к центральной оси этого центрального отверстия. Опорный выступ отходит от тела в нерадиальном направлении. Опорный выступ имеет установочную поверхность для приема дополнительного компонента, позиционно привязанного к указанной центральной оси. Модуль для использования в устройстве формирования изображения согласно одному варианту осуществления включает фотопроводящий барабан, имеющий центральный вал, и пару по существу одинаковых несущих элементов, установленных на противоположных концах фотопроводящего барабана. Несущие элементы параллельно перемещены друг от друга и одинаково ориентированы в пространстве. Технический результат - конструкция значительно меньше подвержена периодически изменяющимся ошибкам совмещения накладываемых друг на друга цветов при печати и значительно меньше подвержена перекосу фотоэлектрического барабана, благодаря чему электронная коррекция не нужна. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Несущий элемент для поддержания с возможностью вращения фотопроводящего барабана, имеющего центральный вал, содержащий тело, имеющее первую сторону, вторую сторону, периферийную поверхность между первой и второй сторонами и центральное отверстие, проходящее через тело для приема с возможностью вращения концевой части центрального вала и позиционного привязывания внешней поверхности фотопроводящего барабана к центральной оси центрального отверстия; опорный выступ, отходящий от периферийной поверхности в нерадиальном направлении, имеющий установочную поверхность для установки зарядного ролика, включающего центральный вал, позиционно привязанный к центральной оси, и очищающего лезвия, позиционно привязанного к центральной оси; и выравнивающее приспособление, выполненное на установочной поверхности опорного выступа для взаимодействия с зарядным роликом и очищающим лезвием и выравнивания зарядного ролика и очищающего лезвия по центральной оси.

2. Несущий элемент для поддержания с возможностью вращения фотопроводящего барабана, имеющего центральный вал, содержащий тело, имеющее первую сторону, вторую сторону, периферийную поверхность между первой и второй сторонами и центральное отверстие, проходящее через тело для приема с возможностью вращения концевой части центрального вала и позиционного привязывания внешней поверхности фотопроводящего барабана к центральной оси центрального отверстия; опорный выступ, отходящий от периферийной поверхности в нерадиальном направлении, имеющий установочную поверхность для приема дополнительного компонента, позиционно привязанного к центральной оси; и первую позиционирующую поверхность и вторую позиционирующую поверхность, отходящие радиально от периферийной поверхности, для позиционирования несущего элемента на установочном блоке с V-образным пазом, причем несущий элемент позиционно привязан к поверхности, принимающей тонер.

3. Несущий элемент по п.2, отличающийся тем, что первая позиционирующая поверхность и вторая позиционирующая поверхность выполнены в виде дуги с радиусом, заданным от центральной оси центрального отверстия, и позиционно привязаны к центральной оси.

4. Несущий элемент по п.3, отличающийся тем, что радиальное расстояние от центральной оси до каждой из первой и второй позиционирующих поверхностей составляет порядка 15,5 мм.

5. Несущий элемент по п.2, отличающийся тем, что первая позиционирующая поверхность и вторая позиционирующая поверхность по существу не имеют понижений по ширине.

6. Модуль для использования в устройстве формирования изображения, содержащий фотопроводящий барабан, имеющий центральный вал; и пару по существу идентичных несущих элементов, установленных на противоположных концевых частях фотопроводящего барабана, причем несущие элементы параллельно смещены друг относительно друга и по существу одинаково ориентированы в пространстве, каждый несущий элемент имеет центральное отверстие для приема с возможностью вращения соответствующей концевой части центрального вала и позиционного привязывания внешней поверхности фотопроводящего барабана к центральной оси, проходящей между центрами каждого центрального отверстия вдоль осевой линии центрального вала, причем каждый несущий элемент включает тело, имеющее первую сторону, вторую сторону, периферийную поверхность между первой и второй сторонами и опорный выступ, отходящий от периферийной поверхности в нерадиальном направлении и имеющий установочную поверхность для приема дополнительного компонента, позиционно привязанного к центральной оси центрального вала, при этом указанный дополнительный компонент включает зарядный ролик, имеющий центральный вал, причем указанный ролик установлен на опорных выступах и проходит в осевом направлении вдоль фотопроводящего барабана, а его внешняя поверхность находится в контакте с внешней поверхностью фотопроводящего барабана для электрического заряжания внешней поверхности фотопроводящего барабана.

7. Модуль по п.6, отличающийся тем, что содержит очищающее лезвие, установленное на опорных выступах, проходящее в осевом направлении вдоль фотопроводящего барабана и смещенное к внешней поверхности фотопроводящего барабана для удаления тонера с указанной поверхности.

8. Модуль по п.7, отличающийся тем, что содержит скобу, установленную на установочную поверхность каждого опорного выступа, при этом зарядный ролик установлен на указанной скобе, а очищающее лезвие отходит от скобы к фотопроводящему барабану; и выравнивающее приспособление на установочной поверхности каждого опорного выступа, взаимодействующее с соответствующим концом скобы для позиционирования зарядного ролика и очищающего лезвия относительно центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана.

9. Модуль по п.8, отличающийся тем, что каждый несущий элемент включает первую позиционирующую поверхность и вторую позиционирующую поверхность, отходящие радиально от периферийной поверхности, для позиционирования каждого несущего элемента на установочном блоке с V-образным пазом, причем обеспечена позиционная привязка каждого несущего элемента к принимающей тонер поверхности.

10. Модуль по п.9, отличающийся тем, что, в случае отсутствия контакта между кромкой очищающего лезвия и внешней поверхностью фотопроводящего барабана, первое радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до кромки очищающего лезвия меньше, чем второе радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до внешней поверхности фотопроводящего барабана, а, в случае отсутствия контакта между принимающей тонер поверхностью и внешней поверхностью фотопроводящего барабана, третье радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до принимающей тонер поверхности меньше, чем указанное второе радиальное расстояние.

11. Модуль по п.10, отличающийся тем, что первое радиальное расстояние составляет порядка 13,77 мм, в случае отсутствия контакта между кромкой ножа очистки и внешней поверхностью фотопроводящего барабана второе радиальное расстояние составляет порядка 15 мм, третье радиальное расстояние меньше порядка 15 мм, в случае отсутствия контакта между принимающей тонер поверхностью и внешней поверхностью фотопроводящего барабана, а четвертое радиальное расстояние от центральной оси центрального вала фотопроводящего барабана до центральной оси центрального вала, входящего в состав зарядного ролика, составляет порядка 20,91 мм.

12. Модуль по п.8, отличающийся тем, что содержит пару подпружиненных удерживающих элементов для смещения зарядного ролика к фотопроводящему барабану, причем каждый удерживающий элемент установлен на соответствующем конце скобы и принимает соответствующий конец центрального вала, входящего в состав зарядного ролика.

13. Несущий элемент для поддержания с возможностью вращения фотопроводящего барабана, имеющего центральный вал, содержащий тело, имеющее первую сторону, вторую сторону, периферийную поверхность между первой и второй сторонами и центральное отверстие, проходящее через тело для приема с возможностью вращения концевой части центрального вала и позиционного привязывания внешней поверхности фотопроводящего барабана к центральной оси центрального отверстия; опорный выступ, отходящий от периферийной поверхности в нерадиальном направлении, имеющий установочную поверхность для приема дополнительного компонента, позиционно привязанного к центральной оси; выступ, отходящий от первой стороны тела, смежный с центральным отверстием; и вырез в указанном выступе, перпендикулярный центральному отверстию, для обеспечения возможности введения поперечного штифта в соответствующее радиальное отверстие, проходящее через центральный вал.

14. Несущий элемент по п.13, отличающийся тем, что содержит вырез в периферийной поверхности, перпендикулярный центральному отверстию, для обеспечения возможности введения поперечного штифта в радиальное отверстие.

15. Несущий элемент по п.14, отличающийся тем, что содержит множество направляющих элементов, расположенных между вырезом в периферийной поверхности и вырезом в выступе и отходящих от первой стороны тела, для направления поперечного штифта в радиальное отверстие.

16. Несущий элемент для поддержания с возможностью вращения фотопроводящего барабана, имеющего центральный вал, содержащий тело, имеющее первую сторону, вторую сторону, периферийную поверхность между первой и второй сторонами и центральное отверстие, проходящее через тело для приема с возможностью вращения концевой части центрального вала и позиционного привязывания внешней поверхности фотопроводящего барабана к центральной оси центрального отверстия; опорный выступ, отходящий от периферийной поверхности в нерадиальном направлении, имеющий установочную поверхность для установки зарядного ролика, включающего центральный вал, позиционно привязанный к центральной оси, и очищающего лезвия, позиционно привязанного к центральной оси; прилегающее к опорному выступу углубление в периферийной поверхности в верхней части тела, имеющее площадку, причем установочная поверхность опорного выступа проходит от указанной площадки с образованием тупого угла между ними; и стенку, проходящую вверх от указанной площадки напротив установочной поверхности опорного выступа.