CN100403182C - 显影单元和带有这种显影单元的成像设备 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，包括设备框架、在预定方向上插入到该成像设备内的显影单元、设置在该设备框架内的两个端子、设置在显影单元内并与至少一个端子接触的金属导电元件以及用于探测在端子之间导通存在或者不存在的探测装置。

Description

显影单元和带有这种显影单元的成像设备

技术领域

本发明涉及一种如复印机、打印机和传真机的成像设备，更具体地说，本发明涉及其中显影单元可拆卸地插入的成像设备。

背景技术

从形成具有高分辨率图象的技术方面以及商业用途或者家用方面已经开发出各种成像设备。已经开发出各种可插入到各种型号成像设备中的显影单元。因此，对于预定类型的成像设备，则需要与该预定类型成像设备相适应的显影单元以插入。当插入不适应的显影单元时，就出现了成像设备有故障的情况。这样，有必要保证成像设备和插入显影单元之间具有相容性。

例如，在第一传统设备中，保险丝和电阻安装在显影盒上。在该第一传统设备中，当该显影盒插入到该成像设备框架上时，借助于该保险丝的导通，探测初始阶段，同时保险丝断开。此外，核对电阻值，判定该显影盒是否与设备框架一致。

在第二传统设备中，根据保险丝是连接还是断开来确定显影单元是新还是旧。

在第三设备中，在显影盒上设置天线来探测在该显影单元中剩余墨粉量。保险丝连接在天线和地之间。当该天线探测到剩余量墨粉时，如果探测结果与大地电压相同时，判定该显影盒是新的。

在上述第一、第二和第三传统设备中，该保险丝固定到显影单元上。当该显影单元插入到该设备框架上时，该保险丝断开。当采用的显影单元插入到该设备框架上时，由于保险丝已经断开，失去了导通。这样，可在设备框架上识别出插入的显影单元为用过的显影单元。这种结构能通过简单结构来对新和旧进行精确探测。然而，该结构不适合探测对于除了探测新旧外的其他探测。

这样，就需要这样一种成像设备，其中该设备可通过简单结构来精确探测出显影单元的类型。

此外，现有技术还不足以确保如上所述成像设备和显影单元之间的相容性。最好使操作者来识别该相容性。考虑到这种需求，出现了第四和第五传统设备。

在第四传统设备中，当显影单元插入到该成像设备框架时，显影单元和成像设备设计成配合元件和被配合元件彼此配合。这样，当不同类型显影单元插入到该成像设备时，该配合元件和被配合元件彼此不配合。

在第五传统设备中，显影单元带有连接器，该连接器根据用途带有不同连接触头。成像设备包括电信号继电器单元。当该电信号继电器单元与连接器配合时，读取多个触头的电信号。接着，判定插入显影单元是否用于该用途。

在上述第四和第五传统设备中，显影单元的识别只进行一次。这样，当显影单元类型增加时，该设备不能服从这种增加。也就是说，当存在各种类型成像设备时，为了从显影单元中通过只进行一次识别就得到成像设备的识别信息，该显影单元需要带有可指示许多设备信息的识别器。另外，该成像设备需要进行读取许多识别信息的处理。这样，显影单元和成像设备的成本就增加了。

因此，需要这样一种显影单元，该单元可确保各种不同显影单元具有相容性，同时该相容性可通过操作者容易识别，同时需要一种区别该显影单元的方法。

在该第四传统设备中，采用机械手段和电子手段来确保这种相容性。然而，当成像设备种类数量增加时，涉及相容性的方案数量也增加。这样，第四传统设备很难与这样大数量的方案充分匹配。

因此，需要一种可与成像设备种类数增加相灵活匹配的成像设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种成像设备包括在预定方向上插入到该成像设备内的显影单元。该成像设备包括：设置在该设备框架内的两个端子、金属导电元件和探测单元。该导电元件设置在显影单元内并与至少一个上述端子接触。该探测单元用于探测在端子之间导通存在或者不存在。

作为导电元件，采用与两个端子接触的线材或者与其中一个端子接触的线材。

该成像设备还包括判定装置，该装置用于根据来自探测装置的信号来判定显影单元是用于初始安装的显影单元还是用于交换的显影单元。

该显影单元包括保险丝。该保险丝的一个端子与导电元件的一端连接。该保险丝的另一端子与不同的导电元件连接。在设备框架内，用于保险丝的端子在当插入该显影单元时与该不同的导电元件接触。该设备框架包括判定单元，该单元用于通过如下方式来判定显影单元是旧还是新的，即通过对上述保险丝的两个端子中之一和用于保险丝的端子之间通电并探测在该端子之间导通存在还是不存在。在检测之后，该保险丝熔断。

根据本发明，通过利用简单结构来探测在两个端子之间导通存在还是不存在，其中该简单结构包括设备框架的两个端子和显影单元的导电元件，则可精确探测显影单元的相容性。此外，由于导电元件没有象保险丝那样断开，因此，该判定单元可用于除了探测显影单元是新还是旧的以外的其他探测。

当对用于初始安装的显影单元和用于交换显影单元进行比较时，例如，在内部累积的墨粉量是不同的。这样，需要不同的控制操作，用于在显影过程中的外加电压和在墨粉剩余量探测过程中的墨粉剩余状态。如果通过在两个端子之间导通存在或者不存在来识别用于初始安装的显影单元和用于交换的显影单元，该控制操作可轻易变化。

由于导电元件由金属线材制成，并设计成与两个端子都接触，则在该两个端子之间能可靠地建立导通状态。在导电元件设计成只与该两个端子中一个接触的情况中，能可靠地建立非导通状态。具体地说，由于线材可设计成容易弯曲，因此，成本降低同时工作效率提高。

另外，该显影单元包括保险丝。该保险丝的一个端子连接到导电元件的一端。而保险丝的另外一个端子连接到不同的导电元件上。在该设备框架上，当插入显影单元时，用于保险丝的端子设置成与不同的导电元件接触。在该两个端子中之一和保险丝端子之间通电。因此，探测导电元件导通存在或者不存在的端子也可作为使保险丝带电的端子。结果，通过特别简单结构，可实现对导电元件导通存在或者不存在的探测。当插入显影单元时，通过探测保险丝断开来判定显影单元是新或者旧的。此外，与此同时，可通过导电元件导通的存在或者不存在来判定显影单元类型。

根据本发明的一个方面，显影单元在预定方向上插入到成像设备内。该显影单元包括至少一个识别突起。该识别突起固定在显影单元的上表面，从而在多个固定部向上伸出，其中该固定部设置在与插入方向近似垂直的方向上。该显影单元包括形成在该显影单元上表面的突出物，从而该突出物与识别突起相比在插入方向的前侧向上伸出。该显影单元还包括金属导电元件，该元件与成像设备的端子接触。

优选的是，该突出物的内部为与显影单元内部连接的间隙。优选的是，根据显影单元类型确定的组合，该识别突起固定在固定部的一个位置上。另外，该导电元件长度设定成使两个端子导电或者不导电。

根据本发明的一个方面，区别显影单元类型的方法为区别上述显影单元类型的方法。根据突出物存在或者不存在来分成两个大组。根据识别突起固定的位置来分成中间组。根据导电元件导通存在还是不存在来分成两个小组。

根据本发明，当把显影单元插入到该成像设备内时，操作者通过在显影单元上表面上形成的突出物来知道出相容性。当突出物相容性一致时，该操作者通过也固定在显影单元上的识别突起来知道相容性。当识别突起的相容性一致时，该显影单元插入，同时导电元件与成像设备端子接触。因此，通过成像设备来知道相容性。

以如上所述三个阶段知道了相容性。这样，可识别出许多类型显影单元。此外，显影单元的类型可以按照层次分类。结果，很容易实现对显影单元的识别。当没有相容性时，显影单元不能相对于突出物和识别突起插入。这样，操作者可轻易地知道没有相容性。此外，在显影单元不能插入的阶段，该操作者可知道显影单元的类型。由于成像设备只进行导电元件的识别，因此，该成像设备不需要进行大量的用于显影单元类型的过程。

此外，该突出物的内部形成为与显影单元的内部连接的间隙。这样，当通过切断突出物而用力插入该显影单元时，该切割部打开。结果，在显影单元内部的墨粉泄露。这样，阻止了不当行为。

该识别突起固定在根据显影单元类型确定组合的固定部的位置上。这样，通过增加该固定部数量，可设定大量组合。结果，成像设备可容易与显影单元种类数对应。

通过把导电元件的长度设定成可使成像设备的两个端子处于导电状态或者非导电状态，就很容易和可靠地设定导通的存在或者不存在。

根据对本发明显影单元的类型进行区别的方法，通过突出物把显影单元分成两个大组。通过识别突起的组合可把每个大组分成中间组。另外，通过导电元件对每个中间组进一步分开。

根据本发明的一个方面，一种成像设备，包括在预定方向上插入到该成像设备内的显影单元。该成像设备包括：设置在该设备框架内的两个端子、金属导电元件、探测单元、存储单元和判定单元。该金属导电元件设置在显影单元内并与至少一个上述端子接触。该探测单元用于探测在端子之间导通存在或者不存在。该存储单元用于存储识别标签和相容性信息，该标签用于识别成像设备类型，而相容性信息表明在成像设备和显影单元之间的相容性。该判定单元用于在有识别标签时判定探测装置的探测信号和相容性信息是否彼此对应。

作为导电元件，优选的是，采用与上述两个端子接触的线材或者与其中一个端子接触的线材。

当没有识别标签时，该判定单元用于根据来自探测装置的信号来判定显影单元是用于初始安装的显影单元还是用于交换的显影单元。

根据本发明的一个方面，该成像设备存储用于识别成像设备类型的识别标签。当有识别标签时，作为表明相容性的数据，表明显影单元的导电元件导通存在或者不存在的探测信号与相容性信息比较，同时判定显影单元的相容性。也就是说，当没有识别标签时，来自探测单元的探测信号用作表明显影单元特征的数据。当有识别标签时，探测单元的探测信号用作表明相容性的数据。因此，根据显影单元的类型，来自探测单元的探测信号可用作不同用途。例如，作为成像设备类型，在存在既采用初始安装显影单元也采用交换显影单元的类型以及只采用初始安装显影单元的情况中，采用两种显影单元类型的成像设备采用探测单元的探测信号，用于识别该显影单元的类型。然而，在只采用一种显影单元的类型的成像设备中，不需要采用这样用途的探测信号。这样，来自探测单元的探测信号可用作表明在显影单元和设备框架之间的相容性。如上所述，可根据成像设备类型而不同情况地采用一个探测信号。另外，成像设备类型可通过设定识别标签而容易处理。这样，该成像设备可灵活地适应不同类型的显影单元。

该导电元件由线材形成。通过把导电元件设计成与两个端子都接触，可在该两个端子之间可靠地建立导通状态，通过把导电元件只与上述端子中一个接触，能可靠地建立非导通状态。具体地说，由于线材设计成容易折弯，因此，成本可降低，同时提高工作效率。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的整个成像设备的剖面示意图。

图2为打印单元的放大剖面图。

图3为显影单元的放大剖面图。

图4为整个显影单元的外部斜视图。

图5为从前侧看显影单元插入到主框架上状态的斜视图。

图6A和6B为示出了显影单元台阶部切除时的视图。

图7为示出了显影单元后部的外部视图。

图8为显影单元电连接结构的放大视图。

图9为示出了进行电气识别和检测部分的放大视图。

图10为图9的电路。

图11示出了剩余墨粉探测传感器的探测操作。

图12示出了进行显影单元电探测的电路。

图13示出了显影单元台阶部件和识别突起的设定实例。

具体实施方式

下面描述本发明的实施例。此外，下面将要描述的实施例为实现本发明的优选具体实例。因此，在该描述中有各种技术限定。然而，在下面描述中明确指出以限制本发明外，本发明不应限制在这些实施例中。

图1为根据本发明一个实施例的整个成像设备的剖面示意图。在成像设备1中的上部，设置原稿扫描单元2。在成像设备1的下部，从底面按顺序设置纸张进给单元3和打印单元4。

在原稿扫描单元2中，位于原稿托架11上的原稿通过原稿传送装置12传送到扫描位置并排出到原稿排出托架13上。另外，原稿托架11设置在原稿罩10上。扫描装置16布置成朝向在扫描位置的原稿。该扫描装置16包括通过光学对原稿进行扫描的读取装置15。当扫描一本书等类似文件时，原稿罩10向上翻转，同时要扫描的该书或类似文件的一部分位于稿台玻璃14上。接着，该扫描装置16在附图中箭头所示方向移动，同时进行扫描操作。上述结构与以自动原稿进给器(ADF)和平板型为人们所熟知的那些传统原稿扫描设备是相同的。

在纸张进给单元3中，设置纸张进给盒17，同时预定尺寸的多张纸堆叠在压板18上。拾捡辊19设置在纸张进给盒17的右端。该压板18通过弹簧元件(未示出)被向上推动，从而堆叠纸的上表面与拾捡辊19接触。在这种状态下，当拾捡辊19被驱动并旋转时，通过摩擦力，纸一次一张地进给到纸张传输路径。

通过进给辊20和压辊21，该进给的纸张传输到打印单元4上。为了在传输的纸张上打印，该打印单元4包括：显影单元22、纸张灰尘去除辊23、电晕充电器24、光电导鼓25、转印辊26、曝光头27和定影辊28。

该纸张灰尘去除辊23由导电海绵等类似材料制成。该纸张灰尘去除辊23在转印过程结束后，对附着在光电导鼓25表面上的墨粉或废纸灰尘进行捕捉。该电晕充电器24通过来自电晕管的放电对光电导鼓25表面均匀充电。通过根据图象打印信号由曝光头27对光电导鼓25进行曝光，静电潜象形成在该光电导鼓25上，该光电导鼓25由纸张灰尘去除辊23和电晕充电器24均匀地充电。接着，虽然在后面将要描述细节，但在显影单元22中的墨粉传送到形成在光电导鼓25上静电潜象上，同时可以看见该静电潜象。

该转印辊26位于朝向光电导鼓25的纸张对面的位置上。当预定电压施加到该转印辊26上时，形成在光电导鼓25表面上的墨粉图象被转印到纸张上。接着，转印的墨粉图象被定影辊28和压辊9夹住和热压以固定到纸张上。该固定有墨粉图象的纸张被夹在纸张排出辊30和压辊31之间，并被传送到纸张排出托架32上。

在图1中，用虚线示出的纸张传送路径位于纸张进给单元3和纸张排出托架32之间。沿着纸张传送路径布置的传送辊和纸张引导构成了纸张传送单元。

反向传送单元40可拆卸地安装在成像设备1的侧面。在安装有反向传送单元40的侧面，形成了纸张传送出口41和纸张传送入口42。在反向传送单元40中，成对地上下布置进给辊43和压辊44以及进给辊45和压辊46。在图1中用双点划线示出的反向传送路径从纸张排出辊30和定影辊28之间的纸张传送路径分叉，以在两对传送辊之间穿过，从而与辊子对20和21与拾捡辊19之间的纸张传送路径结合。

当在纸张两侧打印时，该纸张经过图1中虚线所示的纸张传送路径被传送，同时在该纸张一侧执行打印过程。然后，通过纸张排出辊30，该纸张被传送到纸张排出托架32上。在通过纸张排出辊30和压辊31夹住纸张后缘的状态下，传送操作停止一次。接着，驱动纸张排出辊30以在相反方向旋转，同时纸张从后缘传送到反向传送路径上。在该纸张由进给辊43和压辊44夹持的状态下，该纸张经过反向传送路径被传送。接着，纸张通过进给辊45和压辊46被夹持并进一步传送，从而该纸张与进给辊20和压辊21接触。当在这种状态下该纸张经过纸张传送路径传送时，该纸张的另一侧朝向光电导鼓25，同时在该纸张另一侧执行打印过程。因此，该纸张的两侧都被打印。

图2为图1中打印单元3的放大剖面图。图3为显影单元22的放大剖面图。图4为示出了从上面看显影单元22的斜视图。

如上所述，该显影单元22、纸张灰尘去除辊23、电晕充电器24和转印辊26围绕该光电导鼓25设置。在电晕充电器24和显影单元22之间，根据图象打印信号，来自曝光头27的激光照射在光电导鼓25的表面上。

通过焊接或者用螺钉把罩51固定在容器50上部并对该容器50密封而形成显影单元22。三个墨粉腔52、53和54作为墨粉补充腔形成在容器50内。在位于光电导鼓25的容器50的一个区域内，形成了具有显影辊55和供应辊56的供应腔57。通过隔板58把该第一墨粉腔52和供应腔57隔开，其中该隔板58从罩51的下表面向下延伸。补充开口59通过隔板58形成。

如图3所示，在显影单元22插入到成像设备1内的状态下，三个墨粉腔52、53和54在水平方向彼此平行设置。在每个墨粉腔的近似中心处，搅拌器60、61和62作为搅拌和传送装置分别设置。假定图2页面垂直方向为显影单元22的前后方向。则在前后方向搅拌器旋转轴的两端部由容器50的前后框架支承。所述旋转轴沿前后方向上排列。在搅拌器60的尖端，由挠性树脂膜制成的叶片63沿着搅拌器60的旋转方向固定。在这种方式中，叶片64固定到搅拌器61上，同时叶片65固定到搅拌器62上。叶片63、64和65可采用通用元件。滑动表面66、67和68形成在容器50的底面上。该滑动表面66、67和68向外弯曲以在横截面上具有圆弧形状，从而追随着固定到搅拌器上叶片转动路径。

在每个墨粉腔52、53和54中补充的墨粉累积在滑动表面66、67和68上。当搅拌器60、61和62旋转时，该叶片63、64和65旋转以分别抵靠在滑动表面66、67和68而滑动。在每个叶片的滑动移动中，墨粉被铲取，同时在每个墨粉腔中，墨粉被搅拌。结果，阻止了由于墨粉聚集而导致的墨粉变质。而且，如图2所示，当叶片63、64和65逆时针旋转时，在第三墨粉腔54中的墨粉被传送到第二墨粉腔53，同时在第二墨粉腔53中的墨粉被传送到第一墨粉腔52。接着，在第一墨粉腔52中的墨粉经过隔板58的补充开口59补充到供应腔57内。此时，补充的墨粉通过第一墨粉腔52内的搅拌器60搅拌，同时进行初步的充电。在前后方向该补充开口59以细缝打开。通过调整开口的宽度和位置，从第一墨粉腔52补充到供应腔57内的墨粉量可被调节。

当供应辊56旋转时，该供应辊56与显影辊55摩擦，同时补充到供应腔57内的墨粉摩擦并带电。接着，墨粉被带到显影辊55的表面上。显影叶片69位于靠近显影辊55表面或者与该表面接触的位置。该显影叶片69控制施加墨粉的层厚度。通过显影辊55和光电导鼓25彼此摩擦同时旋转，通过显影叶片69被控制具有预定层厚度的墨粉层附着在形成在光电导鼓25表面上的静电潜象上，从而该静电潜象显影。

该显影单元22可相对于成像设备1沿前后方向插入并拆卸。在图2中，页面垂直方向前侧定义为显影单元22的前侧，同时相对侧定义为显影单元22的后侧。该显影单元22从后侧插入到形成在成像设备1的主框架70上形成的安装空间内。按压机构71设置在成像设备1的主框架70上。通过该按压机构71，容器50从下侧向上推动。然后，设定显影单元22，从而显影辊55与光电导鼓25接触。响应按压机构71的按压运动，剩余墨粉探测传感器72升高并位于凹槽73内。此外，凹槽73由透明材料制成，并设置在滑动表面67内。在相同方式中，响应显影单元22的插入运动，剩余墨粉探测传感器74升高并位于凹槽75内。此外，凹槽75由透明材料制成并设置在该滑动表面68内。

在该按压机构71中，可滑动地设置在板78上的按压主体79的底面与固定在旋转轴76上的凸轮元件77接触。当该显影单元22插入时，按压主体79的上表面朝向形成在显影单元22底面上的肋条形接触部80。当操作者摇动固定在旋转轴76端部上的杆(未示出)时，该凸轮元件77顺时针旋转，并在箭头方向向上推动该按压主体79。接着，该按压主体79按压肋条形接触部80，同时显影辊55与光电导鼓25接触。

该剩余墨粉探测传感器72固定在摆动杆81的一个端部上。该摆动杆81的另一个端部通过压缩弹簧(未示出)向下推动，从而与该凸轮元件77接触。当该凸轮元件77顺时针旋转时，该摆动杆81以轴82为中心顺时针旋转，同时剩余墨粉探测传感器74上升。该剩余墨粉探测传感器74可以同样方式响应按压机构71的按压运动而上升。

如图4所示，该显影单元22的罩51形成为板状，从而对容器50的上部开口密封。在该罩51上，向上伸出的台阶部83设置在从中心部偏向显影辊55的位置上。从台阶部83朝显影辊55向下倾斜的倾斜部84也形成在该罩51上。该台阶部83从该罩51的前缘朝向后缘沿着显影单元22的插入方向形成。

如图3所示，该罩51的内表面设计成从台阶部83向上扩散到倾斜部84以形成空间85。向上伸出的引导突出物86a和86b形成在倾斜部84在显影辊55侧的端部。该引导突出物86a和86b设置在显影单元22的插入方向上在位于显影辊55的罩51的一部分上。该引导突出物86a位于插入方向的后侧上。该引导突出物86b位于插入方向的前侧上。在引导突出物86a和显影辊55之间的间隔设置成略微比引导突出物86b和显影辊55之间的间隔大。在引导突出物86a和86b的内部形成空腔。在该空腔中心部上沿着插入方向形成肋条。在该引导突出物86a和86b之间，沿着插入方向形成多个肋条。根据由图2所示曝光头27辐射的激光辐射范围，彼此相对的引导突出物86a和86b的侧表面87a和87b倾斜以朝在显影辊55变宽。

如图4所示，平板88在容器50的前侧在水平方向上延伸。抓握部89在平板88下表面向下形成。该抓握部89为具有上部开口的长方体。在前后方向上，多个加强肋90设置在抓握部89内的间隙内。在平板88的上表面上，在与显影单元22插入方向近似垂直的方向上，设置长方形框架形状的固定部91a到91e。识别突起92嵌入并固定在矩形框架形状固定部91a到91e上。该识别突起92识别显影单元22和设备框架的相容性。根据显影单元类型，该识别突起92固定在选择的固定部91内。这样，当在识别突起92和设备框架的位置之间没有相容性时，该显影单元不能被插入。

图5为示出了显影单元22插入在主框架70内的状态的斜视图。插入该显影单元22的空间设置在主框架70的下表面部93和上表面部94之间。该引导突出物86a和86b的高度设置成当显影单元22插入时，在显影单元22和上表面部94的下表面之间形成微小间隙。因此，当插入或者拆卸该显影单元22时，该显影单元22被阻止垂直移动。

在上表面部94的下表面，在图5页面前侧，沿着前部开口的边缘，向下伸出形成调节元件95和识别配合部96。在插入方向倾斜的引导表面97形成在前部开口侧的调节元件95上。位于光电导鼓25相对侧的调节表面98定位成该显影单元22与光电导鼓25分开插入。当该引导突出物86a或者86b达到由调节表面98调节的位置时，由于在显影单元22的侧表面和主框架70的侧表面99之间只有微小间隙，因此，不需要移动到左侧或者右侧就可插入或者拆除该显影单元22。

该识别配合部96可固定到对应于矩形框架形状固定部91a到91e的五个固定位置上。该识别配合部96的位置与识别突起92的位置一致，其中该识别突起92从显影单元22伸出，而显影单元22插入到设备框架内并具有相容性。因此，当插入该显影单元22时，识别配合部96彼此不碰撞。当与设备框架没有相容性的显影单元插入时，该识别突起92和识别配合部96彼此碰撞。然而，如上所述，在显影单元22的侧表面和主框架70的侧表面99之间只有微小间隙。因此，在向左或者右移动该显影单元22时，该识别突起92和识别配合部96不能避免彼此碰撞。结果，不能插入没有相容性的显影单元。

在上述实例中，台阶部83形成在显影单元22的罩50上。根据台阶部83存在或者不存在，可提供显影单元22的相容性。也就是说，在图5中，使台阶部83经过的间隙100形成在识别配合部96的固定位置和调节元件95的位置之间。这样，当插入具有比该间隙100大的台阶部83的显影单元时，该台阶部83与设备框架碰撞，该显影单元不能插入。当通过截断该台阶部83而强迫插入显影单元时，例如，当在图6A所示切断线A-A截断该台阶部83时，穿过显影单元和间隙调节元件95形成开口，同时如图6B所示，显影单元的内侧连接到外侧。墨粉从该开口喷出，同时该显影单元变得不能使用。

如上所述，为了确保在显影单元和设备框架之间的相容性，例如可采用以下物理手段：(1)固定在显影单元的矩形框架形状固定部91a到91e上的识别突起92的组合；以及(2)显影单元的台阶部83存在或者不存在。

为了识别显影单元和设备框架之间的相容性，也可采用电子手段。首先描述当插入显影单元22时在显影单元22和设备框架之间电连接的结构。

图7为示出了显影单元22后侧的外部视图。在容器50的后框架101上，分别可旋转地支撑显影辊55的旋转轴102、供应辊56的旋转轴103和搅拌器60到62的旋转轴104。从后框架101向外伸出每个旋转轴102、旋转轴103和60-62的端部。传递驱动力的齿轮105安装在突出物上。当插入该显影单元22时，驱动轴106连接到设备框架的驱动机构上。通过传递齿轮，来自驱动轴106的驱动力传递到每个旋转轴上。罩元件107固定到后框架101上。该罩元件107覆盖后框架101的一部分上，其中该后框架101位于包括旋转轴102和旋转轴103的显影辊55侧。

图8为固定到显影单元22后侧上罩元件107的放大视图。在罩元件107上形成有安装孔108a和108b，用于把罩元件107通过旋入到该后框架101上。在分别对应于供应辊56的旋转轴103和驱动轴106的位置上，穿过该罩元件107形成圆形开口109、110和111。在罩元件107的后侧，安装有第一接触元件112、第二接触元件113和第三接触元件115。该第一接触元件112与显影辊55的旋转轴102接触。该第二接触元件113与供应辊56的旋转轴103接触。该第三接触元件115与叶片的按压板114接触，其中该叶片与显影辊55的表面接触。

该第一接触元件112为通过在中心部折弯一处而形成为钩状的金属线材。该第一接触元件112的一端插入并保持在罩元件107的保持件116上。该保持件116的形状设计成以一个高度差朝罩元件107的相反侧伸出。该保持件116具有把第一接触元件112插入到该保持件116的开口。该第一接触元件112的另一端折弯两次形成钩状，以形成接触部117。该接触部117配合并固定在穿过罩元件107形成的窄插入孔118和圆形配合孔119内。

当把接触部117安装到罩元件107上时，首先，接触部117从相反侧插入插入孔118并伸出到前侧。然后，第一接触元件112的折弯尖端插入到该圆形配合孔119内。如果如上所述安装接触部117，该接触部117设置在从罩元件107前侧伸出的状态下。该接触部117可靠地与成像设备1的电极接触，并可与该成像设备1导电连接。由于该圆形配合孔119的直径与第一接触元件112的直径近似相同，则该第一接触元件112的另一端牢固地固定。此外，该第一接触元件112的一端由保持件116保持。该第一接触元件112通过弹性力与旋转轴102抵靠接触，其中该弹性力向上推动第一接触元件112。该第一接触元件112和旋转轴102保持在稳定接触状态，同时也可靠地建立了电接触状态。

也象第一接触元件112一样，该第二接触元件113也通过折弯一处形成钩状的金属线材制成。该第二接触元件113的另一端弯两次，以形成具有钩状的接触部120。该第二接触元件113的一端插入并保持在以与保持件116同样方式设置的保持件121上。在与接触部117同样的方式中，该接触部120配合并固定在设置在罩元件107的窄插入孔122和圆形配合孔123内。这样，该第二接触元件113可靠地保持，而不从该罩元件107中移出。另外，该接触部120设定在从罩元件107前侧伸出的状态下。该第二接触元件113可靠地与成像设备1的电极接触，并可导电连接。该第二接触元件113通过弹性力与旋转轴103抵靠接触，其中该弹性力向上推动第二接触元件113。在与第一接触元件112相同方式中，该第二接触元件113和旋转轴103保持在稳定接触状态，同时也可靠地建立了电接触状态。

该第三接触元件115由具有较小直径的金属线材制成。该第三接触元件115的一端为卷簧形状。该第三接触元件115的另一端垂直折弯成字母L形状，以形成接触部124。该接触部124的尖端进一步折弯成钩状。当把该第三接触元件115安装到该罩元件107上时，该第三接触元件115的另一端从相反侧插入到形成在罩元件107上的圆形插入孔125内。该接触部124暴露于罩元件107的前侧。在该尖端的折弯部插入并固定到圆形配合孔126内。

该配合孔126的直径与该第三接触元件115的直径近似相同。这样，该第三接触元件115的另一端可靠地保持，而不从该罩元件107移出。该接触部124设定在从罩元件107前侧伸出状态下。该第三接触元件115可靠地与成像设备1的电极接触，并可导电连接。此外，当把罩元件107安装到该后框架101上时，形成卷簧形状的一端与叶片按压板114的边缘接触，并保持在压缩状态。这样，该第三接触元件115和按压板114可保持在稳定接触状态，同时也可靠地建立了电接触状态。

识别显影单元22的第四接触部127和第五接触部128设置在罩元件107上。该第四接触部127为具有较小直径的金属线材。该第四接触部127的一端折弯成钩状并插入到该保护件129的相反侧，其中该保护件129可拆卸地安装在该罩元件107上。该第四接触部127的中心部暴露于该罩元件107的前侧。经由形成在该罩元件107上的窄插入孔130，该第四接触部127的另一端折弯并插入到罩元件107的相反侧。象插入孔130的插入孔131形成在该罩元件107上。当第四接触部127的长度较短时，该第四接触部127的另一端插入到该插入孔131。

该第五接触部128为具有较小直径的金属线材。在与该第四接触部127同样方式，该第五接触部128的一端折弯成钩状并插入到该保护件129的相反侧。经由形成在该罩元件107上的窄插入孔132，该第五接触部128的另一端折弯并插入到罩元件107的相反侧。

弯成钩状的该第四接触部127的端部朝向第五接触部128的折弯端。金属卷簧133设定在两端。保险丝元件134保持在两个卷簧133之间。

如图9所示，当显影单元22插入到该设备框架内时，设备框架的两个连接端子135a和135b与第四接触部127接触。该连接端子135a设置成在插入孔131附近与第四接触部127接触。该连接端子135b设置成在插入孔130附近与第四接触部127接触。当该第四接触部127具有达到插入孔130的长度时，两个连接端子135a和135b都与该第四接触部127接触。然而，当该第四接触部127具有只达到插入孔131的较短长度时，只有连接端子135a与该第四接触部127接触。设备框架的连接端子135c在该插入孔132附近与该第五接触部128接触。

图10为示出了显影单元22插入到设备框架内并与该设备框架的接触端子接触状态的电路图。该连接端子135a设定在接地电位，同时对在连接端子135a和135b之间导通存在还是不存在进行探测。当探测到导通时，第四接触部127被识别具有达到插入孔130的长度。当没有探测到有导通，则第四接触部127被识别具有达到插入孔131的长度。这样，通过根据显影单元22的类型来改变第四接触部127的长度，可识别出显影单元22的类型。通过在连接端子135a和135c之间施加足以使保险丝元件134断开的电流，当显影单元22插入时使该保险丝元件134断开。这样，即使插入到设备框架内一次的显影单元也不能使连接端子135a和135c之间导通。因此，通过探测连接端子135a和135c之间导通是否存在，就可识别出显影单元22是新的还是使用过的。

如上所述，作为识别在设备框架上显影单元的电子手段，有(3)探测连接端子135a和135b之间导通是否存在，以及(4)探测在连接端子135a和135c之间导通是否存在。

下面来描述剩余墨粉探测传感器72和74的结构。如图2所示，当插入显影单元22时，该剩余墨粉探测传感器72和74分别设定在凹槽73和75内，其中该凹槽73和75形成在显影单元22的补充腔的底面上。该剩余墨粉探测传感器72和剩余墨粉探测传感器74为相同结构。因此，将描述剩余墨粉探测传感器72的机构，同时省略对剩余墨粉探测传感器74结构的描述。

图11为示出了其中凹槽73中心部在与图2页面垂直方向切除的状态下的剖面图。两个凹槽73设置在剩余量探测单元136的两侧。该凹槽73和剩余量探测单元136通过由合成树脂制成的透明材料一体形成。如图2所示，具有预定槽宽度的剩余量探测单元136沿着安装在搅拌器61上清洁元件137的旋转轨道形成。每当该清洁元件137在剩余量探测单元136内滑动，在剩余量探测单元136内的墨粉就排放到剩余量探测单元136的外面一次。该清洁元件137由彼此堆叠在一起的多个矩形橡胶片形成。每个橡胶片的宽度比剩余量探测单元136的槽宽度略微大。该橡胶片安装在与清洁元件137行进方向垂直的表面上。这样，该清洁元件137的橡胶片始终与剩余量探测单元136两个滑道138紧密接触滑动，同时去除一次墨粉。同时，在剩余墨粉探测传感器72内，光发射器140固定在设置在一个凹槽73内的突出物139上。光接收器142固定在设置在另一个凹槽73的突出物141上。根据光接收器142是否接收到来自光发射器140并透过剩余量探测单元136的光，该光接收器142输出探测信号。

每当清洁元件137在剩余量探测单元136内与搅拌器61转动同步滑动时，来自光发射器140的光穿过剩余量探测单元136，同时光接收器142输出该探测信号。当在补充腔内累积足够量的墨粉时，在清洁元件137滑动后，剩余量探测单元136的内部再次充满墨粉。这样，该光接收器142不探测来自光发射器140的光。然而，当在补充腔内的墨粉剩余量变少时，该剩余量探测单元136的内部不再充满墨粉。因此，光接收器142继续探测光。根据在探测信号中的这种变化，该剩余墨粉探测传感器72给成像设备的控制单元发送指示墨粉剩余量的探测信号。

在探测墨粉剩余量的方法中，除了指示由光接收器142对光探测外，也可考虑指示搅拌器61旋转的计时信号。例如，可探测从清洁元件137经过该剩余量探测单元136时直到该光接收器142不再探测该光的时间间隔。此外，可测试并可预先确定探测到的时间间隔和墨粉剩余量之间的相互关系。接着，根据这种相互关系，可探测墨粉剩余量。同时，通过对指示由光接收器142对光探测的探测信号的是否存在，还统计由墨粉屏蔽的来自光发射器140光的次数。然后，作为墨粉被搅动的次数，该统计的次数可用作表明墨粉恶化程度的指标。

该剩余墨粉探测传感器74探测在最远离供应腔57的墨粉腔54内的墨粉剩余量。该剩余墨粉探测传感器72探测在次远离供应腔57的墨粉腔53内墨粉剩余量。这样，即使在该墨粉剩余到某个程度状态下，也可探测该墨粉剩余量。也就是说，通过搅拌器依次把该墨粉传送供应腔。这样，在墨粉腔52内墨粉剩余量比在最远离供应腔57的墨粉腔54内墨粉剩余量大。因此，通过探测在最容易发生墨粉变化的墨粉腔54和53内墨粉剩余量的变化，可精确地得到显影单元22内剩余墨粉的状态。

因此，根据在显影单元22内剩余墨粉状态，通报更换显影单元22的时间。图12示出了这种电路的实例。经由探测电路143和144，来自剩余墨粉探测传感器72和74的探测信号输入到控制电路145。存储电路146预先存储这样的数据，这些数据来自剩余墨粉探测传感器72和剩余墨粉探测传感器74，表明墨粉存在或者不存在的探测方式与在显影单元22内剩余墨粉状态之间的相互关系。该控制电路145从存储电路146中提取相关数据。然后，该控制电路145把该相关数据与来自探测电路143和144的输入数据进行比较，并监测在显影单元22内剩余量的状态。同时，这样的探测信号从探测电路147输入到控制电路145内，其中该探测信号涉及在连接端子135a和135b之间导通存在或者不存在以及在连接端子135a和135c之间导通存在或者不存在。

当探测在连接端子135a和135c之间导通存在或者不存在时，控制电路145探测两个端子是否带电并导通。当导通时，该控制电路145确定新显影单元已经插入，同时进入后面的过程。接着，供应足以使保险丝元件134断开的电流，同时两个端子均进入非连续状态。当在端子之间没有导通时，控制电路145确定插入了使用过的显影单元，同时不进入后面的过程。例如，该控制电路145控制在显示电路148上显示错误。

在这些新显影单元中，当把如下两个显影单元进行比较时，其中两个显影单元为，为初始插入到成像设备而初始安装的显影单元与在去掉该初始安装的该显影单元后替换插入的显影单元，在为替换的显影单元内充满墨粉量设定成比为初始安装的显影单元中的较大。因此，如上述(3)所示，由第四接触部127的长度来确定在连接端子135a和135b之间导通存在或者不存在，通过利用这样的事实，可预先进入如下设定：即当第四接触部127较长时(当导通时)，插入的显影单元为初始安装的显影单元，而当第四接触部127较短时(当没有导通时)，插入的显影单元为交换的显影单元。这样，当插入显影单元时，根据有关在连接端子135a和135b之间导通状态存在或者不存在的探测数据，进行判定该插入的显影单元是初始安装的显影单元还是为交换的显影单元。

存储电路146预先存储这些数据，即有关当初始安装显影单元和交换显影单元需要替换时墨粉剩余量状态的数据。根据有关在连接端子135a和135b之间导通状态存在或者不存在的探测数据，该控制电路145提取对应显影单元的墨粉剩余状态的数据。接着，对有关在上述显影单元中当前墨粉剩余状态的数据和探测数据进行比较。在当前墨粉剩余量很小时，该控制电路145把数据传递到显示电路148，以显示替换该显影单元的时间。

在为交换显影单元的情况中，由于墨粉填充量较大，即使墨粉剩余量较大，则通过搅拌，该墨粉质量恶化。这样，在墨粉剩余量仍然很大的阶段，通报替换显影单元的时间。相反，在初始安装的显影单元的情况中，由于墨粉填充量很小，则在当墨粉剩余量很小时的阶段，通报替换显影单元的时间。

图13示出了通过利用上述(1)和(2)来确保在设备框架和显影单元之间相容性的实例。在图1 3所示的实例中，作为设备框架类型，设定含有M1到M3的组和含有P1到P3的组。首先，在每组之间，调整显影单元墨粉和打印单元的设定，其中该打印单元例如为设备框架的光电导鼓。例如，当形成高分辨率的图像时，根据成像过程，把如墨粉颗粒直径的特性和打印单元调整到最佳。这样，当提供了不适应成像过程的墨粉时，不能得到足够的分辨率。这样，为了区别这两个组，通过利用台阶部83存在还是不存在来确保相容性。当把该显影单元插入到设备框架内时，可知台阶部83是存在还是不存在。这样，当在显影单元和设备框架之间没有相容性时，不能插入该显影单元。在含有P1到P3的组中，只能插入没有台阶部83的显影单元。与含M1到M3组相容的带有台阶部83的显影单元不能插入。如参照图6所描述的那样，即使当通过切掉台阶部83而强迫插入该显影单元，则孔也穿过显影单元形成，同时墨粉从该孔内泄露出，使该设备框架出现麻烦。另外，没有该台阶部83的显影单元可插入到含有M1到M3组的设备框架内。这样，两种显影单元可用在含有M1到M3组的设备框架上。

在每个组中，当通过把该组分成更小组来设定相容性时，可通过固定到显影单元的矩形框架形状固定部91a到91e上识别突起92组合来设定相容性。当台阶部83的相容性一致时，可插入该显影单元。然而，当识别突起92的相容性与设备框架不一致，则该显影单元完全不能插入到该设备框架内。这样，在该时间点，该显影单元被识别没有相容性。在图13所示的实例中，通过采用两个识别突起92，可识别出在该组内三种类型的显影单元。在M1和P1中，识别突起92固定在固定部91c和91d上。在M2和P2中，该识别突起92固定在该矩形框架形状固定部91a和91c上。在M3和P3中，该识别突起92固定在固定部91c和91e上。这样，如图5所示，通过把识别配合部96固定在设备框架的对应于识别突起92没有被固定的位置的部分上，只有具有相容性的显影单元可插入到每种设备框架上。另外，通过减少要固定的识别配合部96的数量，可增加具有相容性显影单元种类数。可根据需要不同地变化相容性的方式。

根据在上述(3)的连接端子135a和135b之间存在或者不存在导通的探测结果，对显影单元的识别用于描述对初始安装显影单元和用于交换显影单元的识别。当台阶部83的相容性一致同时识别突起92组合相容性一致时，该显影单元设定在规定的插入位置上。接着，该第四接触部127与连接端子135a和135接触。这样，通过三次识别，确保了显影单元的相容性。

在这种没有采用交换显影单元而采用初始安装的显影单元的情况中，没有必要探测上述(3)的存在或者不存在以用于识别初始安装的显影单元和交换的显影单元。此时，作为缺省值，在图12中的存储电路146中存储识别该设备为那种只采用初始安装的显影单元的标签和表明在设备框架和显影单元之间具有相容性的数据。当存储识别标签时，控制电路145把上述(3)导通存在或者不存在的探测信号与表明相容性的数据进行比较。当探测信号和数据彼此对应，则控制电路145判定在设备框架和显影单元之间有相容性，同时执行后面过程。当探测信号和数据彼此不对应，则停止后面的过程，同时控制电路145控制在显示电路148上显示错误。除了在上述(1)和(2)中机械地确保相容性的手段外，通过电子手段也可确保相容性。这样，例如，通过根据上述(3)导通存在或者不存在的探测结果来识别墨粉类型，墨粉类型的相容性可通过机械和电子手段确保。结果，安全性更加提高。

Claims (14)

1.一种电照相成像设备(1)，该设备具有按预定方向插入到该成像设备内的显影单元(22)，该成像设备包括：

设置在该设备框架内的两个端子(135a，135b)；

金属导电元件(127)，该元件设置在显影单元内并与至少一个上述端子接触；以及

用于探测在端子之间导通存在或者不存在的探测装置(147)，其特征在于，显影单元包括：

至少一个识别突起(92)，该识别突起固定在显影单元(22)的上表面，从而在多个固定部(91)向上伸出，其中该固定部设置在与插入方向近似垂直的方向上；

形成在显影单元上表面的突出物(86a，86b)，该突出物与识别突起相比在插入方向的前侧更多地向上伸出。

2.根据权利要求1的电照相成像设备，其特征在于，该导电元件为与两个端子接触的线材或者与其中一个端子接触的线材。

3.根据权利要求1的电照相成像设备，其特征在于，还包括判定装置(145)，该装置用于根据来自探测装置的信号来判定显影单元是用于初始安装的显影单元还是用于交换的显影单元。

4.根据权利要求1的电照相成像设备，其特征在于，根据以显影单元类型所确定的组合，该识别突起固定在固定部的一个位置上。

5.根据权利要求1的电照相成像设备，其特征在于，还包括：存储装置(146)，该装置用于存储识别标签和相容性信息，该标签用于识别成像设备类型，而相容性信息表明在成像设备和显影单元之间的相容性；以及

判定装置(145)，该装置用于在有识别标签时判定探测装置的探测信号和相容性信息是否彼此对应。

6.根据权利要求5的电照相成像设备，其特征在于，该导电元件为与上述两个端子接触的线材或者与其中一个端子接触的线材。

7.根据权利要求5的电照相成像设备，其特征在于，当无识别标签时，根据来自探测装置的探测信号，该判定装置判定显影单元是否用于初始安装或者用于交换。

8.一种电照相成像设备(1)，该设备具有在预定方向上插入到该成像设备内的显影单元(22)，该成像设备包括：

设置在该设备框架内的两个端子(135a，135b)；

金属导电元件(127)，该元件设置在显影单元内并与至少一个上述端子接触；以及

用于探测在端子之间导通存在或者不存在的探测装置(147)；

存储装置(146)，该装置用于存储识别标签和相容性信息，该标签用于识别成像设备类型，而相容性信息表明在成像设备和显影单元之间的相容性；以及

判定装置(145)，该装置用于在有识别标签时判定探测装置的探测信号和相容性信息是否彼此对应，

其特征在于，显影单元(22)包括：

至少一个识别突起(92)，该识别突起固定在显影单元的上表面，从而在多个固定部向上伸出，其中该固定部设置在与插入方向近似垂直的方向上；以及

形成在显影单元上表面的突出物(86a，86b)，从而该突出物与识别突起相比在插入方向的前侧更向上伸出。

9.根据权利要求8的电照相成像设备，其特征在于，该导电元件为与上述两个端子接触的线材或者与其中一个端子接触的线材。

10.根据权利要求8的电照相成像设备，其特征在于，当没有识别标签时，该判定装置用于根据来自探测装置的信号来判定显影单元是用于初始安装的显影单元还是用于交换的显影单元。

11.根据权利要求8的电照相成像设备，其特征在于，在根据显影单元类型确定的组合的基础上，该识别突起固定在固定部的一个位置上。

12.一种在预定插入方向上插入到电照相成像设备内的显影单元，该单元包括：

至少一个识别突起(92)，该识别突起固定在显影单元的上表面，从而在多个固定部向上伸出，其中该固定部设置在与插入方向近似垂直的方向上；以及

形成在显影单元上表面的突出物(86a，86b)，从而该突出物与识别突起相比在插入方向的前侧向上伸出；以及

与成像设备端子接触的金属导电元件(127)。

13.根据权利要求12的显影单元，其特征在于，在根据显影单元类型确定的组合的基础上，该识别突起固定在固定部的一个位置上。

14.一种区别根据权利要求12到权利要求13任何一项的显影单元类型的区别方法，包括的步骤为：

根据突出物存在或者不存在来分成两个大组；

根据识别突起固定的位置来分成中间组；以及

根据导电元件导通存在还是不存在来分成两个小组。

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