專利名稱：功能單元支承機構以及設置有該支承機構的成像裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用以可拆卸地支承如復印機的成像裝置內部的定影單元(熱定影器)或其他功能單元的支承機構，并涉及一種使用這樣的支承機構的成像裝置。
背景技術：
復印機是一種傳統的已知成像裝置的示例，其如下進行工作。如圖5所示，放置在壓板玻璃21上的原文件(未示出)被光學單元22掃描，以便在感光鼓23上產生對應于原文件上的圖像的潛像。顯影單元24通過靜電處理將潛像轉變為可視圖像。
如此產生的可視圖像被轉印到從紙盒26饋入的一張復印紙(未示出)上，并被定影單元26熔化或定影到復印紙上。然后，最終的復印件從復印機中釋放出。在上述的整個成像過程的執行過程中，設置在復印機的外殼27一側上的風扇(未示出)運行，以防止外殼27內的溫度升高。
參照圖5和圖6，定影單元26的構造是，被支架30支承的壓力輥31受卷簧32施加的彈性推力的作用而被壓向在框架28中旋轉的定著輥29。定著輥29和壓力輥31的表面以這種方式互相緊壓。
在這種結構中，可以通過改變卷簧32的位移量調整壓力輥31施加在定著輥29上的推力。具體地說，可以通過在合適的方向上旋轉裝配在基板33內的螺釘34改變卷簧32的彈性變形量(壓縮或拉伸)，從而改變卷簧32的位移量；所述基板33設置于框架28的底部上。例如，日本已公開專利文獻昭64-80979和日本已公開實用新型文獻昭62-4770公開了如上所述的定影單元結構。
但是，前述結構的傳統定影單元具有這樣的問題其裝配效率和可維護性差，并且難以可視地鑒別用作操作器件的螺釘34，因為該螺釘很小并位于基板33的底部。
另一方面，日本已公開專利文獻平5-341688公開了一種使用如下方法的成像裝置，該方法利用在合適的方向上轉動操作器件來上下移動與操作器件的端面保持接觸的緊固裝置，從而調整壓力輥施加在加熱輥上的推力，并由此改變向上支承定影單元的框架兩端的卷簧的位移量；所述操作器件形成為螺旋凸輪面的形狀，并設置在框架的下部上。
根據這一結構，由于操作器件在裝置外殼的一側露出裝置外，故可以從外部控制操作器件，因而，鑒于操作器件的可視性及其可操作性的改進，提高了定影單元的調整其推力方面的可維護性。
前述在日本已公開專利文獻平5-341688提出的調整壓力輥的推力的方法帶來了損害印制質量的風險。這是因為操作器件暴露于裝置的外部，因而，操作者可能在無意中轉動操作器件，從而導致定影狀態發生所不希望的改變。
近期，隨著成像裝置尺寸的減小和對成像裝置的個人使用的持續增長的需求，以及實施模塊化設計的趨勢，制造商已經開始開發包含客戶可替換單元(CRUs)的成像裝置的市場，以滿足客戶在更高的服務性能比和減少故障時間方面的需求。該CRU設計概念允許客戶自己替換獨立單元(CRUs)，而無需尋求服務資格人員的幫助。
在設計希望以前述方式使用的成像裝置的過程中，不僅應該注意定影單元安裝和調整的方便性，而且還應該注意成像單元和其他功能單元的安裝和固定方法。更具體地，應該正確考慮安裝的方便性和安全性，以及用于固定獨立功能單元的操作器件的可視性和獨立功能單元安裝完畢后成像裝置的可靠性。
發明內容
鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種用以可拆卸地支承成像裝置中包括成像單元的功能單元的支承機構，通過該機構，可以將功能單元設計成模塊化的客戶可替換單元(CRUs)，并且在提高安裝工作的方便性和安全型的同時，提高用以固定獨立功能單元的操作器件的可操作性和可視性以及功能單元安裝完畢后的可靠性。本發明的另一個目的是提供一種使用這樣的支承機構的成像裝置。
根據本發明，用以在形成于裝置外殼內的連接架內，可拆卸地支承功能單元的支承機構包括用以支承功能單元的基板；操作器件，其設置在基板的底部上并能夠自由轉動；和操作器件設置成一體并作為操作器件一部分的螺紋軸；形成在功能單元底部內的螺紋孔，其允許螺紋軸擰入，以將功能單元固定至基板；以及，偏置件，其彈性地迫使螺紋軸壓向螺紋孔。基板可拆卸地在露出位置和容納位置之間的所有位置處支承功能單元；在露出位置處，功能單元被從連接架分離并從連接架抽出，從而使功能單元露在外殼外，在容納位置處，功能單元裝配在連接架內。偏置件經過基板作用于螺紋軸，從而使螺紋軸的遠端被引導向螺紋孔，并且當基板設置在容納位置處時，操作器件隱藏在裝置的外殼內。
在先前所述的傳統定影單元內，操作器件的一部分露在裝置的外部，所以，操作者可能在無意中轉動操作器件，使定影狀態發生不希望的變化，并最終損害印制質量。因此，這是一個需要解決的傳統問題。尤其是，當希望使成像單元或其他功能單元成為客戶可替換單元時，應該充分考慮安裝工作的效率和安全性、用以固定所述單元的操作器件的可視性以及安裝完畢后的可靠性。
在前述的本發明結構中，當功能單元放置在抽出到裝置外殼外部的基板上時，螺紋軸的遠端受到偏置件朝向形成在功能單元底部內的螺紋孔的作用力。所以，簡單地轉動操作器件便可以使螺紋軸牢固地裝配在螺紋孔內，因此，可以更方便和可靠地將功能單元裝配在基板上。
此外，通過將基板推到裝置的外殼內，可以方便地完成功能單元的安裝，從而將功能單元聯接至連接架。此外，可以方便地將基板從連接架中抽出，同時斷開功能單元和連接架之間的連接，并且，僅僅通過在必要時轉動操作器件便可以移走功能單元。該結構使得用戶能夠實現CRUs設計概念，并有助于維護。
由于當功能單元被推入外殼內時，操作器件隱藏在裝置外殼內部，所以，在裝置的操作過程中，不會發生使用者干涉操作器件的情況。這樣可以防止由于操作器件的無意操作而造成的系統故障或失靈，并將安裝到位的功能單元保持在穩定的狀態，從而提高裝置的可靠性。
而且，由于操作器件的周邊部分延伸到功能單元的側表面外，所以，當功能單元已經被從裝置的外殼抽出時，使用者或服務人員能夠容易地從上方找到操作器件。操作器件的可視性的提高用以改進維護工作的勞動效率。
通過參照附圖閱讀隨后的具體描述，可以使本發明的這些以及其他的目的、特征和優點更加明了。
圖1是示出功能單元已經從成像裝置抽出的狀態的示圖；圖2A和圖2B是分別示出功能單元支承機構的結構和對比示例機構的解釋性示圖；圖3A和圖3B是示出功能單元支承機構的解釋性示圖；圖4A和圖4B是分別示出功能單元容納在成像裝置內部的狀態和功能單元已經從成像裝置中抽出的狀態；圖5是示出傳統成像裝置的結構的概要剖示圖；圖6是示出圖5的傳統成像裝置的定影單元的前視圖。
具體實施例方式
現在參照
根據本發明優選實施例的功能單元支承機構和使用該機構的光電成像裝置。
用以緊固定影單元的操作器件的可視性的改進舉例來說，圖1示出支承定影單元1(客戶可替換單元)的基板2已經被從成像裝置的一側(圖中所示為左側)抽出以替換定影單元1。基板2的前后兩端位于兩個引導件3之上，所述引導件彼此平行并分別靠近成像裝置外殼(未示出)的前后兩側。圖1中，附圖標記11指代加熱棍，附圖標記12指代壓力棍。
和操作器件5形成為一體并作為操作器件5的一部分的螺紋軸6，其遠端從基板2的底部穿過基板的上部，并裝配在形成于定影單元1底部的螺紋孔7內，以將定影單元固定至基板2。
從圖1中可以看出，螺紋孔7從定影單元1的垂直中心軸1a沿基板2推入的方向P稍微偏移，和擰入螺紋孔7的螺紋軸6形成為一體的操作器件5的周邊部分延伸至定影單元1的一側面外。
更具體地，螺紋軸6和螺紋孔7的中心軸線從定影單元1的垂直中心軸1a沿基板2推入的方向P偏移距離c，并且，操作器件5的直徑b大于定影單元1的寬度，操作器件5的周邊部分延伸出定影單元1側面的距離為d。
由于操作器件5的周邊部分以這種方式延伸出定影單元1的側面，所以，當基板2已經抽出裝置外殼之外時，鑒于操作器件5的可視性提高，可以容易地找到操作器件5的周邊部分。這使得使用者或服務人員能夠迅速地開始功能單元的替換工作或其他工作。
圖1僅示出定影單元1及其關聯元件。圖4A和圖4B分別示出定影單元1被容納和固定在成像裝置外殼的內側的狀態和定影單元1已經被從外殼的一側抽出的狀態，使得能夠清楚理解定影單元1和成像裝置之間的關系。
在圖4A和圖4B中，附圖標記27指代前述的成像裝置的外殼，附圖標記28指代定影單元1的框架。用附圖標記3a指代的是引導件3的一對固定元件，用附圖標記3b指代的是引導件3的一對可動元件。更具體地，兩個固定元件3a互相平行地固定在成像裝置外殼上，并靠近成像裝置的前后兩側，這樣，可動元件3b可以沿著固定元件3a的內側前后滑動。將固定在基板2(圖4A和圖4B中沒有示出)上的定影單元1安裝到兩個可動元件3b上。需要說明，在圖4A和圖4B中沒有示出基板2。
如圖4A所示，在具有如此構造的成像裝置中，當定影單元1被容納在外殼27內時，操作器件5被包圍(不可見)在成像裝置的外殼27內。這種結構可防止使用者在裝置工作過程中偶然觸及操作器件5。這是為了可靠地防止由于操作器件5的無意操作而造成的系統故障或失靈，并將安裝到位的功能單元保持在穩定狀態。
如圖4B所示，由于操作器件5的周邊部分向外延伸出定影單元1的側面，所以，當定影單元1已經被從外殼27中抽出時，使用者或服務人員能夠容易地從上方找到操作器件5。因而，該實施例的結構提高了操作器件5的可視性并提高了維護工作的勞動效率。
定影單元固定過程中的可操作性的提高圖2A示出了用以可靠地將螺紋軸6的端部引導到形成于定影單元1中的螺紋孔7內的實施例的結構，圖2B示出了螺紋軸6沒有被向上偏壓的比較示例。由于在該比較示例中，螺紋軸6的遠端和定影單元1內的螺紋孔7之間存在間隙，所以有必要將操作器件5向上推動和間隙相等的距離，并且，當將定影單元1固定至基板2時，在特定方向上轉動操作器件5。顯然，比較示例的結構要求完成繁瑣的工作，導致維護工作中的低工作效率。
相比之下，在圖2A所示的本發明中，螺紋軸6受到例如卷簧的偏壓元件8向上的作用力，這樣，通過在特定方向上轉動操作器件5就能將螺紋軸6的端部裝配到定影單元1底部內的螺紋孔中。應該明白，實施例的這個結構可以極為容易地將定影單元1固定在基板2上，而無需用手向上推動操作器件5。
克服作用在定影單元上的傾覆力矩的穩定性圖3A示出用以確保穩定性的實施例的結構，其中，在定影單元1已經如上所述地被固定到基板2上之后，當基板2被從其外露位置推入成像裝置的外殼27內時，所述結構能夠克服作用在安裝在基板2上的定影單元1之上的不希望的干擾力，例如傾覆力矩M，以確保穩定性。
如圖所示，在定影單元1和外殼27的側面上分別設置了連接器(插拔式連接器)91、92，用以將電流供應給加熱燈，該加熱燈是加熱定影單元1的加熱輥11的熱源。在基板2被推入裝置的外殼27內的同時，在定影單元一側上并具有突出形狀的連接器91裝配到在外殼一側上并具有凹陷形狀的連接器92(接收器)中。當基板2被以這種方式推入外殼27時，傾覆力矩M作用在安裝在基板2上的定影單元1上。
如圖3B中的比較示例所示，如果定影單元1的底部內的螺紋孔7放置在定影單元1的垂直中心軸1a上，定影單元1能夠被牢固地固定在基板2上。但是，在比較示例中，克服傾覆力矩M而得到的定影單元1的穩定性或多或少有所損失。這是因為，在比較示例中，用以產生克服傾覆力矩M的、沿順時針方向(如圖示)作用在定影單元1上的力矩的力臂長度f、或定影單元1的垂直中心軸1a及其外表面之間的距離相對較小。
另一方面，在圖3A所示的結構中，定影單元1底部內的螺紋孔7從定影單元1的垂直中心軸1a沿基板2推入的方向偏移。所以，用以產生克服傾覆力矩M的、沿順時針方向(如圖示)作用在定影單元1上的力矩的力臂e、或定影單元1的垂直中心軸1a及其外表面之間的距離相對圖3B的示例較大，所以，該結構為定影單元提供了足夠高的穩定性。在圖3A和圖3B所示的示例中，在定影單元1的外端部和內端部下設置固定腿，這些腿安裝在基板2上，以便在定影單元1和基板2之間留出設置例如卷簧的偏置件8的空間。
盡管本發明以示例的形式應用于包括在本實施中被設計成客戶可替換功能單元的可拆卸定影單元1的光電成像裝置，但是，本發明也可應用于任何類型的裝置或由有一種或多種可拆卸(客戶可替換)功能單元組合而成的結構。
通過前面的討論顯然可知，本發明提供了以下的有益效果。
由于當功能單元被放置在從裝置的外殼27抽出的基板2上時，置于基板2的底部下的螺紋軸6的端部受到偏置件8朝著形成于功能單元(定影單元1)底部內的螺紋孔7的作用力，所以，通過簡單地轉動操作器件5便可以牢固地將螺紋軸6擰入螺紋孔7。這使得可以更容易和可靠地將功能單元固定至基板2。
通過把功能單元推入裝置的外殼27，可以容易地完成功能單元的安裝，從而聯接連接器91、92。此外，可以容易地將基板2從外殼27抽出，并同時斷開連接器91、92之間的連接，在需要時，僅通過轉動操作器件5便可以移走功能單元。這種結構讓使用者實現CRU設計概念并有助于維護。
當功能單元被推入外殼27內時，由于操作器件5隱藏在裝置外殼27內，所以在裝置的工作過程中操作器件5不會發生用戶干涉。這可以防止由于對操作器件5的無意操作而導致的系統故障或失靈，并將安裝到位的功能單元保持在穩定狀態，從而提高裝置的可靠性。
由于操作器件5的周邊部分延伸到功能單元外，當從裝置外殼27抽出功能單元時，使用者或服務人員能夠從上方容易地找到操作器件5。這樣就提高了操作器件5的可視性，從而提高了維護工作的工作效率。
此外，因為在本發明的一種形式中，功能單元的垂直中心軸1a和螺紋軸6的中心軸線位于一條直線上，所以可以以平衡良好的方式將功能單元固定到基板2上。
當基板2被從裝置外殼27抽出以便移走或安裝功能單元時，因為操作器件5構造成使得其周邊部分延伸到功能單元的側面外以便確保可視性提高，所以可以容易地從上方找到操作器件5。這種結構還改進了操作器件5的可操作性。
而且，在本發明的另一種形式中，由于螺紋軸6的中心軸線偏離功能單元的垂直中心軸1a，并且操作器件5的周邊部分延伸到功能單元的側面外，所以操作器件5的可視性被進一步提高。所以，當從裝置外殼27抽出基板2以便移走或安裝功能單元時，使用者或服務人員能夠很容易地從上方找到操作器件5。此外，利用這種布置可以進一步提高操作器件5的可操作性。
如前述的，螺紋軸6的中心軸線沿基板2被推入裝置外殼27的方向偏離功能單元的垂直中心軸1a。當在定影單元一側上的具有突出形狀的連接器91被插入位于外殼一側上的具有凹陷形狀的連接器92內時，隨著功能單元安裝于其上的基板2被推入外殼27內，前述傾覆力矩M作用在功能單元上。然而，根據本實施例的前述結構，可以增加用以產生作用在功能單元上的、克服傾覆力矩M的力矩的力臂的長度，或螺紋孔7和功能單元的外側面之間的距離，因此，可以增加克服傾覆力矩M的功能單元的穩定性。所以，根據本發明，可將功能單元以穩定的狀態固定。
利用前述基板2的構造，能夠非常容易并可靠地將功能單元正確定位并固定在從外殼27抽出的基板2上，結果，改進了整體的裝配效率。此外，當基板2被從裝置外殼27抽出以便移走或者安裝功能單元時，本發明的上述結構提高了操作器件5的可視性。
即使當上面固定就位有定影單元1的基板2已經被推入外殼27時、且一些不希望的干擾力從裝置外殼27施加在功能單元上，也能夠將安裝在基板2上的定影單元1穩定地保持在固定位置。
此外，當上面固定就位有定影單元1的基板2已經被推入外殼27時，操作器件5隱藏在裝置外殼27內，結果，本發明可以可靠地防止操作器件5在裝置工作的同時被無意地操作。本發明還用以防止功能單元已經安裝到基板2上后，功能單元的定位和固定的可靠性的劣化。
此外，可將基板2容易地從外殼27抽出，從而在抽出的同時斷開了連接器91、92之間的連接，并且，僅通過在需要時轉動操作器件5便可將功能單元從基板2中移走。這一結構使得使用者可以實現CRU設計概念并有助于維護。
權利要求
1.一種支承機構，用以可拆卸地將功能單元支承在形成于裝置外殼中的連接架內，所述支承機構包括用以支承功能單元的基板；操作器件，其設置在基板的底部上并能夠被自由轉動；和操作器件設置成一體并作為操作器件一部分的螺紋部件；形成在功能單元底部內的螺紋接合部件，與螺紋部件螺紋接合而將功能單元固定至基板上；以及，偏置件，其向著螺紋接合部件彈性地向螺紋部件施加作用力；其中，基板在露出位置和容納位置之間的所有位置處支承功能單元，在露出位置處，功能單元被從連接架分離并從連接架抽出，從而使功能單元露在外殼外，在容納位置處，功能單元裝配在連接架內；偏置件經過基板作用于螺紋部件，從而使螺紋部件的遠端被引導向螺紋接合部件；并且，當基板設置在容納位置處時，操作器件隱藏在裝置的外殼內。
2.如權利要求1所述的支承機構，其中，螺紋部件的中心軸線和功能單元的垂直中心軸位于一條直線上，并且操作器件的周邊部分向外延伸出功能單元的側面。
3.如權利要求1所述的支承機構，其中，螺紋部件的中心軸線偏離功能單元的垂直中心軸，并且，操作器件的周邊部分向外延伸出功能單元的側面。
4.如權利要求1所述的支承機構，其中，螺紋部件的中心軸線沿基板被推入功能單元的容納位置的方向，偏離功能單元的垂直中心軸。
5.一種成像裝置，包括成像單元，其至少能夠形成掃描原文件所得的圖像；以及支承機構，用以可拆卸地將功能單元支承在形成于裝置外殼中的連接架內，所述支承機構包括用以支承功能單元的基板，操作器件，其設置在基板的底部上并能夠被自由轉動，和操作器件設置成一體并作為操作器件一部分的螺紋部件，形成在功能單元底部內的螺紋接合部件，與螺紋部件螺紋接合而將功能單元固定至基板上；以及，偏置件，其向著螺紋接合部件彈性地向螺紋部件施加作用力；其中，基板在露出位置和容納位置之間的所有位置處支承功能單元，在露出位置處，功能單元被從連接架分離并從連接架抽出，從而使功能單元露在外殼外，在容納位置處，功能單元裝配在連接架內；偏置件經過基板作用于螺紋部件，從而使螺紋部件的遠端被引導向螺紋接合部件；并且，當基板設置在容納位置處時，操作器件隱藏在裝置的外殼內。
全文摘要
本發明公開了一種功能單元支承機構以及設置有該支承機構的成像裝置。其中，基板在露出位置和容納位置之間的所有位置處支承功能單元。在露出位置處，功能單元被從連接架分離并從連接架抽出，從而使功能單元露在外殼外，在容納位置處，功能單元裝配在連接架內。偏置件經過基板作用于螺紋軸，從而使螺紋軸的遠端被引導向螺紋孔。當基板設置在容納位置處時，操作器件隱藏在裝置外殼內。
文檔編號F16C13/02GK1460904SQ0313784
公開日2003年12月10日 申請日期2003年5月26日 優先權日2002年5月24日
發明者御喜田俊也, 立石嘉信, 水口泰范, 松山和弘, 井出敦, 山中敏央 申請人:夏普公司