CN216848475U - 一种电压自适配处理盒及电子成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电压自适配处理盒及电子成像设备，该处理盒包括盒体，盒体具有容纳腔，容纳腔设置有显影辊、感光鼓以及充电辊，显影辊可旋转地安装在容纳腔内，显影辊与感光鼓的外周面接触，充电辊与感光鼓的外周面接触；盒体的端部设置有显影辊电极，显影辊电极与显影辊的芯轴之间设置有整流装置，整流装置将交流电转换成直流电并向显影辊提供直流电；并且，盒体的端部还设置有充电辊电极，充电辊电极与充电辊之间连接有电压调节装置，显影辊电极与充电辊电极位于盒体的同一端部，且充电辊电极与显影辊电极间隔布置。该电子成像设备内可拆卸的安装有上述的处理盒。本实用新型的处理盒能够适应于三种不同显影类型的激光打印机。

Description

一种电压自适配处理盒及电子成像设备

技术领域

本实用新型涉及电子成像设备耗材领域，具体地说，是涉及一种电压自适配处理盒以及具有这种处理盒的电子成像设备。

背景技术

电子照相式的成像形成设备，如激光打印机，是一种利用电子照相原理，至少经过充电，曝光，显影，转印，定影，清洁的过程，在图像形成介质(如纸张)上形成图像的设备。成像设备上使用的打印消耗的材料的装置一般称为处理盒、处理盒或打印耗材。

通常显影所消耗的碳粉一般由处理盒提供，当处理盒内的碳粉用完后，更换新的处理盒。现有的处理盒通常包括粉仓、搅拌架、上框架、清洁刮刀和感光鼓、显影辊和充电辊等，根据感光鼓和显影辊是否彼此分离而形成一定的间隙，现有的处理盒的显影技术可以分为接触式显影和非接触式显影。

使用接触式显影的处理盒中，感光鼓和显影辊彼此接触，激光打印机向显影辊施加直流偏置电压，使得感光鼓和显影辊之间形成一定的电压差，处理盒内所存储的显影剂从显影辊移动至感光鼓。使用非接触式显影的处理盒中，感光鼓和显影辊彼此分隔开并具有一定的间隙，激光打印机以叠加方式向显影辊施加直流偏置电压和交流偏置电压，显影剂从显影辊跳跃至感光鼓，因此，这种显影方式也称为跳跃式显影。

由于在接触式显影方式和跳跃式显影方式中，向显影辊施加的偏置电压不同，从而导致了这两种显影方式的处理盒只能对应于相应的激光打印机，即接触式显影的处理盒只能够应用在接触式显影的激光打印机上，非接触式显影的处理盒只能够应用在非接触式显影的激光打印机上，不能实现通用。

为此，现有的一种采用跳跃式显影方式的处理盒在粉仓两端分别设有压缩弹簧，通过压缩弹簧的弹力作用使废粉仓组件向粉仓组件紧紧靠在一起，通过磁辊组件两端的间隔套来保证磁辊组件与感光鼓的间距。这种处理盒的显影原理是将磁性碳粉在粉仓内通过搅拌架搅拌均匀后，由掺杂的载体运载并被磁辊组件内的永久磁芯吸附到磁辊组件的外表面上，这时磁性碳粉不显极性。当磁辊组件载磁性碳粉旋转与出粉刀相切并与之磨擦时，使磁性碳粉带上电荷(负电荷)，磁性碳粉在出粉刀和磁场作用下，在磁辊组件表面形成很薄且分布均匀的磁性碳粉层，当已形成有静电潜像的感光鼓与携带磁性碳粉通过磁辊组件靠近到一定的距离时，磁性碳粉在由交流偏压和直流偏压叠加形成的显影偏压作用下跳跃到感光鼓表面形成碳粉图像，带有碳粉图像的感光鼓与打印机的转印辊共同作用，使碳粉图像转印到打印纸上，随后进入定影系统，如此循环。

这种结构的显影方式打印品质主要是通过磁性碳粉端部的间隔套厚度控制感光鼓与磁辊组件的距离，尤其在工作状态时，感光鼓和磁辊组件都是处于旋转状态中，感光鼓和磁辊组件的跳动容易使感光鼓和磁辊组件的距离产生变化，所以为了保证优质的打印品质，要求感光鼓和磁辊组件的间距变化很小，需要精确到0.01的精度，对处理盒零部件的精度要求非常高，导致制造成本偏高。另外产品使用过程中清洁刮刀会清洁废粉，因此处理盒上设置有储存废粉的废粉仓,一方面导致处理盒中碳粉的利用率低，另外设置废粉仓占用处理盒空间，进而影响打印机的空间。

另外，接触式显影和跳跃式显影的激光打印机的充电方式为采用充电辊结构，也就是通过充电辊来实现对感光鼓的充电，激光打印机给充电辊的电压在600V到1200V之间，对感光鼓充电后其感光鼓上的电压为600V到900V之间。

目前，还有另外一种显影方式，这种显影方式是通过电晕方式来实现充电，具体的，在处理盒上设置电晕丝，电晕丝与栅格相邻，激光打印机向电晕丝提供的输入电压为3000V至5000V，该输入电压通过栅格输入到感光鼓上，在感光鼓上形成的电压大约为600V至900V之间。然而，由于激光打印机输出的电压不同，因此适用于电晕丝显影的处理盒只能够应用在适用于电晕丝显影的激光打印机上，导致三种不同显影方式的处理盒不能相互兼容。

可见，如果需要实现接触式显影、跳跃性显影以及电晕丝显影三种方式的相互兼容，不但需要对加载到显影辊上的电压进行调节，还需要对加载到充电辊上的电压进行调节，因此需要在处理盒内设置两套调节电路分别对加载到显影辊和充电辊的电压进行调节。然而，如果两套电路在处理盒的有限空间内容设置距离过近，则由于两套调节电路可能会因为产生电场、磁场的原因而容易相互干扰，影响到两套电路的工作。

发明内容

本实用新型的第一目的是提供一种能够延兼容三种显影方式的激光打印机并且能够避免处理盒内电路相互干扰的电压自适配处理盒。

本实用新型的第二目的是提供一种具有上述处理盒的电子成像设备。

为实现上述的第一目的，本实用新型提供一种电压自适配处理盒包括盒体，盒体具有容纳腔，容纳腔设置有显影辊、感光鼓以及充电辊，显影辊可旋转地安装在容纳腔内，显影辊与感光鼓的外周面接触，充电辊与感光鼓的外周面接触；盒体的端部设置有显影辊电极，显影辊电极与显影辊的芯轴之间设置有整流装置，整流装置将交流电转换成直流电并向显影辊提供直流电；并且，盒体的端部还设置有充电辊电极，充电辊电极与充电辊之间连接有电压调节装置，显影辊电极与充电辊电极位于盒体的同一端部，且充电辊电极与显影辊电极间隔布置。

由上述方案可见，显影辊电极与显影辊芯轴之间设置整流装置，能够将跳跃式显影打印机提供的带有交流偏压的电压转换成直流电，并且向显影辊提供直流电，使得处理盒能够满足接触式显影的工作要求。由于接触式显影具有生产成本低、废粉量少的优点，能够降低处理盒的生产成本。

另外，由于充电辊电极与充电辊之间连接有电压调节装置，这样，处理盒可以安装在接触式显影、跳跃式显影或者电晕丝显影的激光打印机上，不管激光打印机输出的电压高低，均能够将激光打印机输出的电压转换成预设电压值，满足显影工作的需求。

并且，由于充电辊电极与显影辊电极间隔布置，即充电辊电极与显影辊电极之间具有一定的距离，这样，整流装置、电压调节装置之间可以设置一定的距离，避免整流装置与电压调节装置相互干扰，提升处理盒工作的稳定性。

一个优选的方案是，显影辊电极与充电辊电极相对于感光鼓轴线的圆心角大于90°。

由此可见，在感光鼓的周向上，显影辊电极与充电辊电极之间的距离较远，可以确保整流装置与电压调节装置工作时不会相互干扰。

进一步的方案是，盒体的端部设置有端盖，显影辊电极与充电辊电极均外露于端盖外侧，整流装置以及电压调节装置均设置于端盖内侧。

可见，通过端盖对整流装置以及电压调节装置进行保护，一方面避免整流装置以及电压调节装置外露而导致漏电的危险，另一方面可以避免外部的零部件对整流装置以及电压调节装置撞机而导致整流装置以及电压调节装置损坏。

更进一步的方案是，充电辊的端部设置有支架，一弹簧沿充电辊的径向抵接在支架上；充电辊电极通过一篇弹片与弹簧的一端连接，电压调节装置设置于弹片上。

由此可见，将电压调节装置设置于弹片上，可以充分利用弹片上的空间，充分利用处理盒内部空间，从而避免处理盒的体积过大。

更进一步的方案是，弹簧为金属制成的螺旋弹簧，并且，支架靠近弹簧的一端设置有限位凸起，弹簧的端部套设于限位凸起上。优选的，显影辊的芯轴抵接在支架上，支架使用导电材料制成。

可见，充电辊电极输出的电压经过弹片后流入电压调节装置，经过升压或者降压后在经过弹簧、支架提供至显影辊芯轴。

更进一步的方案是，弹片上设置第一绝缘壳体，电压调节装置位于第一绝缘壳体内。

由此可见，通过第一绝缘壳体对电压调节装置进行保护，可以避免整流装置的电场对电压调节装置的工作造成干扰，也避免电压调节装置对其他零部件造成干扰。

更进一步的方案是，显影辊的端部外侧设置有第二绝缘壳体，整流装置位于第二绝缘壳体内。

可见，通过第二绝缘壳体对整流装置进行保护，可以避免确保整流装置不易对其他零部件造成干扰。

为实现上述的第二目的，本实用新型提供的电子成像设备包括机体，机体内设置有处理盒安装腔，处理盒安装腔内可拆卸的安装有上述的处理盒。

附图说明

图1是本实用新型电压自适配处理盒实施例隐藏部分结构的第一视角的结构图。

图2是本实用新型电压自适配处理盒实施例隐藏部分结构的第二视角的结构图。

图3是本实用新型电压自适配处理盒实施例隐藏部分结构的第三视角的结构图。

图4是本实用新型电压自适配处理盒实施例显影辊电极与显影辊、整流装置的局部结构图。

图5是本实用新型电压自适配处理盒实施例显影辊电极与显影辊、整流装置的局部结构分解图。

图6是本实用新型电压自适配处理盒实施例显影辊电极与显影辊、整流装置另一视角的局部结构分解图。

图7是本实用新型电压自适配处理盒实施例整流装置的电原理图。

图8是本实用新型电压自适配处理盒实施例充电辊、充电辊电极与电压调节装置的结构图。

图9是本实用新型电压自适配处理盒实施例充电辊、充电辊电极与电压调节装置的结构分解图。

图10是本实用新型电压自适配处理盒实施的电压调节装置的电原理图。

图11是本实用新型电压自适配处理盒实施的电压检测模块的电原理图。

图12是本实用新型电晕充电的处理盒第一实施例的电晕充电组件的结构图。

图13是本实用新型电晕充电的处理盒第二实施例的电晕充电组件的结构图。

图14是本实用新型电晕充电的处理盒第三实施例的电晕充电组件的结构图。

图15是本实用新型电晕充电的处理盒第四实施例的电晕充电组件的结构图。

图16是本实用新型电晕充电的处理盒第五实施例的电晕充电组件的结构图。

图17是图16的局部放大图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

电压自适配处理盒实施例：

本实施例的处理盒可拆卸的安装到激光打印机，处理盒具有一个盒体，在盒体内形成一个容纳腔，参见图1至图3，容纳腔内设置有感光鼓20、充电辊30、显影辊50、送粉辊26、搅拌架25、清洁构件68和出粉刀。本实施例中，清洁构件68为清洁毛刷或者海绵。其中，显影辊50可旋转地安装在容纳腔内，感光鼓20的端部设置有轴端21，且显影辊50与感光鼓20的外周面接触，充电辊30与感光鼓20的外周面接触，优选的，显影辊50与感光鼓20的外周面过盈配合。清洁构68安装在盒体上并沿着平行于充电辊30的方向延伸，清洁构件68与充电辊30的外周面接触。感光鼓20、充电辊30、显影辊50、送粉辊26、搅拌架25、清洁构件68和出粉刀在容纳腔内的布置如公开号为CN113515026A的中国发明专利申请所介绍的，在此不再赘述。

此外，在盒体的端壁上设置有一个加粉口，该加粉口处设置有密封端盖，这样，当处理盒内的碳粉使用完毕后，用户可以自行打开密封端盖并通过加粉口向处理盒内填充碳粉，添加碳粉后，处理盒能够继续使用。

由于处理盒内设置了清洁构件68，因此可以通过设置清洁构件68对充电辊30进行清洁，这样，被清洁构件清洁下来的碳粉将转移到感光鼓20上。如果处理盒安装到跳跃式显影的激光打印机上，由于激光打印机所加载到显影辊30的电压是带有交流偏压的电压，即形成的感光鼓20与显影辊30之间的电场方向并不是固定的，而是来回变化的，这样将导致碳粉在感光鼓20与显影辊30之间来回跳动，导致碳粉无法转移显影辊30上，也就无法转移到显影腔室内，导致碳粉无法有效利用。

为此，本实施例在显影辊50的一端设置整流装置，参见图4至图6，在显影辊50的一端设置有显影辊电极55，显影辊50包括显影辊芯轴51，显影辊芯轴51的外侧包裹有橡胶层，在显影辊50的轴向上，显影辊芯轴51伸出于橡胶层。显影辊电极55靠近显影辊芯轴51的一端设置有凹槽58，显影辊芯轴51的一端可以插入到凹槽58内。优选的，显影辊芯轴51使用金属材料制成，例如使用铝制成，因此，显影辊芯轴51具有导电能力。

显影辊电极55设置于盒体的端盖上，优选的，显影辊电极55包括一个凸起部56，凸起部56外露于端盖以接收激光打印机输出的电压，因此，凸起部56接收到的电压为带有交流偏压的电压。在显影辊电极55上设置有一个绝缘壳57，该绝缘壳57为本实施例的第二绝缘壳，整流装置设置于绝缘壳57内。

参见图7，整流装置内包括一个整流电路，本实施例的整流电路上一个全桥整流电路，即包括四个二极管D11、D2、D13、D14组成的整流电路，整流电路的输入端通过端子N1、N2接收激光打印机输出的电压，并将交流电转换成直流电后输出。在整流电路的输出端连接有一个稳压器件，例如整流电路的输出端通过电阻R1后连接有稳压二极管ZD1，在稳压器件的输出端连接有滤波器件，例如稳压二极管ZD1的输出端通过电阻R2连接有滤波电容C2。这样，激光打印机输出的交流电经过整流、稳压、滤波后从端子N3输出至显影辊芯轴51。这样，显影辊芯轴51接收到的电压为稳定的直流电。优选的，整流电路输出的直流电压小于500V，进一步的，整流电路输出的直流电压在300V至500V之间，以满足接触式显影的工作需求。

由于加载到显影辊50的电压转换成直流电，因此，在感光鼓20与显影辊30之间的电场是方向固定的电场，碳粉可以在感光鼓20的表面与显影辊50的表面之间转移，由此实现感光鼓20表面上的残留碳粉的充分利用，即碳粉可以用于下一次的显影，以提高了碳粉的利用率。

具体的，激光打印机向充电辊30所加载的充电电压的绝对值高于向显影辊50加载的显影偏压的绝对值，并且，在感光鼓20曝光时，感光鼓20曝光区域上的电压的绝对值小于显影偏压的绝对值。例如，激光打印机向充电辊30所加载的充电电压是-500V，感光鼓20曝光区域上的电压是-100V，而显影偏压是-300V。而碳粉带少量的电荷，通常碳粉的电压极性与充电辊30、显影辊50加载的电压极性相同，例如都是负电压，或者呈电中性。在一个显影周期结束后，下一个显影周期开始时，充电辊30先向感光鼓20充电，即充电辊30与感光鼓20接触的下游端，感光鼓20的表面的电压大约为-500V，残留在感光鼓20表面上的碳粉的电压大约也是-500V。本实施例的上游、下游是以一个打印周期内感光鼓20的转动方向说明的，具体的，在一个打印周期内，感光鼓20先与充电辊30接触，由充电辊30向感光鼓20加载电压，然后感光鼓20被激光束照射实现曝光，随后感光鼓20与显影辊50接触被加载显影偏压，因此，感光鼓20与充电辊30接触的下游端是感光鼓20与充电辊30接触后曝光之前的区域。

随着感光鼓20的转动，在曝光时，激光束照射在感光鼓20上的区域为曝光区域，经过曝光后，感光鼓20的曝光区域上的电压为-100V，而非曝光区域没有被激光照射，电压仍是-500V，因此，位于曝光区域的碳粉的电压大约也是-100V，而非曝光区域的碳粉的电压大约是-500V。

随着感光鼓20继续转动，在感光鼓20与显影辊50接触的区域，显影辊50的显影偏压是-300V，显影辊50上的碳粉的电压也大约是-300V，高于感光鼓20曝光区域的电压，但小于感光鼓20非曝光区域的电压。由于碳粉带有少量的负电荷，因此，在电场力的作用下，感光鼓20非曝光区域上的碳粉转移到显影辊50上，而显影辊50上的碳粉将转移到感光鼓20的曝光区域上。这样，在感光鼓20与显影辊50接触的区域形成电场区域，在电场区域内，感光鼓20与显影辊50之间形成较大的电场力，碳粉在电场力的作用下实现在感光鼓20与显影辊50之间的转移，残留在感光鼓20的非曝光区域上残留碳粉非常少，可以避免打印后在纸张上形成不需要的文字或者图案。并且，原先残留在感光鼓20上的碳粉将重新用于显影，因此，可以提高碳粉的利用率。

另一方面，由于感光鼓20与显影辊50是直接接触的，即感光鼓20与充电辊30没有间隙，这样，有利于碳粉快速在感光鼓20与显影辊50之间转移，使得感光鼓20非曝光区域的碳粉能够充分的转移到显影辊50上，从而实现碳粉的有效回收利用，也确保显影辊50的碳粉能够充分的转移到感光鼓20的曝光区域上，继而确保打印质量。

当然，如果充电辊的充电电压、感光鼓曝光区域上的电压以及显影辊的显影偏压都是正电压，而碳粉带有少量的正电荷，由于感光鼓的曝光区域与显影辊之间存在电势差，而显影辊与感光鼓的非曝光区域也存在电势差，因此在电场力的作用下，也能够实现碳粉的转移，从而感光鼓的非曝光区域上残留的碳粉很少，不会影响打印质量。

一个优选的方案是，清洁构件68包括清洁毛刷，该清洁毛刷由具有导电性能的炭黑纤维制作而成，并且清洁构件68与充电辊电极电连接。这样，清洁构件68具有导电能力，可实现对碳粉电性的改变。具体的，在感光鼓20曝光显影时，感光鼓20表面的碳粉所带电荷为负电荷，但是在工作过程中电性可能会发生改变而带上正电荷，若未对其进行处理，废粉进入显影腔室后，由于正负电荷之间的吸引力，会造成显影腔室内的碳粉成团而影响打印。本实施例通过向具有导电性能的清洁构件68通电，清洁构件68对碳粉二次充电，使碳粉带上负电荷，保证废粉所带电荷与显影腔室内的碳粉所带电荷的电性一致，防止碳粉成团或结块，提升打印的质量。

在其他实施例中，显影辊芯轴不一定从显影辊电极获取激光打印机的电压，也可以从送粉辊电极27接收激光打印机的电压。例如，送粉辊电极27外露于盒体的端盖的外侧，在送粉辊电极27与显影辊芯轴51之间连接有整流装置，整流装置内设置有整流电路。这样，经过整流后的电压加载到显影辊芯轴51，未经整流的电压加载到送粉辊26。并且，在送粉辊电极27与显影辊芯轴51之间设置有导电弹片，整流装置可以设置于该导电弹片上。因此，本实施例的导电电极可以是显影辊电极或者是送粉辊电极。从图1可见，导电电极设置于显影辊50的第一端，而显影辊50的第二端设置有驱动齿轮23，其中，显影辊50的第一端与第二端是相对设置的两端。

此外，在其他实施例中，整流电路也可以是半桥整流电路，例如仅仅设置一个二极管。

本实施例除了设置整流装置实现对加载到显影辊50上的电压进行转换外，还对加载到充电辊30的电压进行转换。由于利用接触式显影、跳跃式显影以及电晕丝显影的激光打印机向充电辊30加载的电压值不相同，因此，需要对加载到充电辊30的电压进行自适配的调节。

具体的，参见图8与图9，充电辊30包括充电辊芯轴31，充电辊芯轴31使用金属材料制成，充电辊芯轴31外包裹一层橡胶层，沿充电辊30的轴向，充电辊芯轴31延伸到橡胶层外。在充电辊30的一端设置有支架35，优选的，支架35使用导电材料制成，支架35靠近充电辊芯轴31的一端设置有开口37，充电辊芯轴31可以插入到开口37内并且与支架35电连接。支架35的一端设置有限位凸起36，在支架35的一端设置有弹簧33，优选的，弹簧33为金属制成的螺旋弹簧，弹簧33沿充电辊30的径向抵接在支架35上，弹簧33的一端套在限位凸起36上。

充电辊电极60外露于盒体的端盖外侧，充电辊电极60与弹片61连接，弹片61上设置有安装部62，电压调节装置设置于安装部62上。优选的，电压调节装置设置于绝缘壳63内，绝缘壳63为本实施例的第一绝缘壳。弹片61的一端与弹簧33连接，由于充电辊电极60、弹片61以及弹簧33、支架35均使用具有导电性能的材料制成，例如使用金属制成，因此，从激光打印机输出的电压可以经过充电辊电极60、弹片61电压调节装置以及弹簧33、支架35输出至充电辊芯轴31。

本实施例中，电压调节装置具有电压检测模块以及升降压模块，参见图10，电压检测模块71用于检测充电辊电极60所接收的电压值，并且控制升降压模块的工作。参见图11，电压检测模块71包括两个电压比较器LM1、LM2，其中，电压比较器LM1的第一输入端接收充电辊电极60输出的电压，第二输入端接收基准电压REF1，电压比较器LM2的第一输入端接收充电辊电极60输出的电压，第二输入端接收基准电压REF2。并且，两个电压比较器LM1、LM2所接收的基准电压REF1、REF2并不相同。例如，第一电压比较器LM1的基准电压REF1高于第二电压比较器LM2的基准电压REF2。

另外，电压检测模块还包括一个微控制器U1，微控制器U1接收两个电压比较器LM1、LM2所输出的比较结果信号，根据比较结果信号来确定充电辊电极60所接收到的电压值的范围，并且根据充电辊电极60所接收到的电压值的范围控制多个输出端子K1、K2、K3输出的信号，例如控制各个输出端子K1、K2、K3输出信号为高电平信号或者低电平信号。

参见图10，电压检测模块71的输出端连接有升降压模块，升降压模块包括升压电路72以及降压电路73，其中，升压电路72可以是升压斩波电路，降压电路73包括一个电阻，通过电阻的分压作用实现对充电辊芯轴31的降压。

具体的，微控制器U1的输出端子K1连接至作为第一开关器件的三极管T1的基极，三极管T1的集电极连接至充电辊电极60，发射极连接至升压电路72。微控制器U1的输出端子K2连接至作为第二开关器件的三极管T2的基极，三极管T2的集电极连接至充电辊电极60，发射极连接至降压电路73。微控制器U1的输出端子K3连接至作为第三开关器件的三极管T3的基极，三极管T3的集电极连接至充电辊电极60，发射极连接至充电辊芯轴31。可以理解，三极管的基极是开关器件的控制端。

当充电辊电极60所接收到的电压值高于第一电压比较器LM1的基准电压REF1时，第一电压比较器LM1与第二电压比较器LM2均输出高电平信号，此时，微控制器U1可以确定充电辊电极60所接收到的电压值高于第一电压比较器LM1的基准电压REF1，此时，输出端子K2输出高电平信号，而输出端子K1、K3输出低电平信号，这样，三极管T2导通，但三极管T1、T3截止，充电辊电极60所接收到的电压经过降压电路73后输出至充电辊芯轴31。

当充电辊电极60所接收到的电压值低于第一电压比较器LM1的基准电压REF1，并且高于第二电压比较器LM2的基准电压REF2时，表示充电辊电极60所接收到的电压值在合适的范围内，此时，第一电压比较器LM1输出低电平信号，第二电压比较器LM2输出高电平信号，此时，微控制器U1可以确定充电辊电极60所接收到的电压值在第一电压比较器LM1的基准电压REF1与第二电压比较器LM2的基准电压REF2之间。此时，输出端子K3输出高电平信号，而输出端子K1、K2输出低电平信号，这样，三极管T3导通，但三极管T1、T2截止，充电辊电极60所接收到的电压经过三极管T3后直接输出至充电辊芯轴31。

当充电辊电极60所接收到的电压值低于第二电压比较器LM2的基准电压REF2时，表示充电辊电极60所接收到的电压值过低，此时，第一电压比较器LM1与第二电压比较器LM2均输出低电平信号，此时，微控制器U1可以确定充电辊电极60所接收到的电压值低于第二电压比较器LM2的基准电压REF2。此时，输出端子K1输出高电平信号，而输出端子K2、K3输出低电平信号，这样，三极管T1导通，但三极管T2、T3截止，充电辊电极60所接收到的电压经过三极管T1后输出至升压电路72，并且经过升压后输出至充电辊芯轴31。

可见，只要根据处理盒的工作需求设置合适的第一电压比较器LM1的基准电压REF1以及第二电压比较器LM2的基准电压REF2，即可以将充电辊电极60所接收到的电压调节至预设的电压值，使得处理盒满足自身工作所需要的电压要求。

例如，本实施例的处理盒是接触式显影的处理盒，对充电辊的电压要求是900V至1200V之间，通过电压调节装置可以将激光打印机所提供到充电辊电极60的电压调节为预设的电压值，满足处理盒的工作需求。当然，如果处理盒是电晕丝显影的处理盒，则可以通过电压调节装置将激光打印机所提供的电压进行升压以满足电晕丝显影的工作要求。

另外，由于处理盒内部空间有限，且整流装置、电压调节装置均需要设置在处理盒内，例如均设置于端盖的内侧。为了避免整流装置与电压调节装置的相互干扰，本实施例中，显影辊电极55与充电辊电极60位于处理盒的同一端部，在盒体的端盖上是间隔布置的，即显影辊电极55与充电辊电极60并不相邻，而是具有一定的间隙。优选的，如图3所示，显影辊电极55与充电辊电极60相对于感光鼓20轴线的圆心角大于90°，即图3中直线L1与直线L2之间的夹角α大于90°。这样，整流装置、电压调节装置之间具有一定的距离。

另外，由于整流装置设置于绝缘壳57内，电压调节装置设置于绝缘壳63内，这样，通过绝缘壳57、63可以避免整流装置内的器件对电压调节装置或者处理盒内的其他零部件造成干扰，也可以避免电压调节装置内的器件对整流装置或者处理盒内的其他器件造成干扰，可以确保处理盒内能够同时设置整流装置以及电压调节装置的同时，还可以避免整流装置与电压调节装置的正常工作。

由于处理盒内设置了电压调节装置，因此可以适用于接触式显影、跳跃式显影或者电晕丝显影的激光打印机，并且，由于处理盒内设置了整流装置，因此可以将跳跃式显影激光打印机提供的带有交流偏压的电压转换成直流电，因此，处理盒可以采用接触式显影的方式进行工作。由于接触式显影的处理盒具有制作成本低、废粉量少的优点，因此，采用本实施例的方案能够兼容三种不同显影类型的激光打印机，并且降低处理盒的生产成本，提高碳粉的使用率。

电晕充电处理盒第一实施例：

本实施例的处理盒内设置电晕充电组件，利用电晕充电组件对感光鼓进行充电。具体的，处理盒具有一个盒体，在盒体内形成一个容纳腔，容纳腔内设置有感光鼓、显影辊、送粉辊、搅拌架和出粉刀等。其中，显影辊可旋转地安装在容纳腔内，显影辊与感光鼓的外周面接触。

参见图12，本实施例的处理盒并不设置充电辊，而是设置电晕充电组件，通过电晕充电组件对感光鼓111进行充电。电晕充电组件包括一根电晕丝112，电晕丝112呈长条状，电晕丝112与感光鼓111相互平行，并且电晕丝112与感光鼓111之间的间隙大约为0.2毫米，例如在0.15毫米至0.25毫米之间。

在盒体上设置有充电电极，激光打印机通过充电电极向电晕丝加载电压，通常激光打印机向电晕丝112加载较高的电压，例如，激光打印机是适用于电晕充电的激光打印机，则激光打印机向充电电极输出的电压是3000V至5000V。如果激光打印机是适用于接触式显影或者跳跃式显影的激光打印机，则激光打印机向充电电极输出的电压往往只有300V至800V，不能够满足电晕丝112的工作需求，因此，需要在处理盒内设置一个升压模块，例如设置一个斩波升压电路，通过将激光打印机输出的电压升高至大约3000V至5000V的电压，并加载至电晕丝112。升压模块的第一端连接至电晕丝112，第二端连接至设置在盒体上的充电电极。

电晕丝112接收到高压后将周边的空气电离并向感光鼓111布电，使得感光鼓111靠近电晕丝112的表面处形成大约600V至700V的电压，从而实现向感光鼓111充电。

由于处理盒内并不设置刮粉刀，感光鼓111的表面可能残留有碳粉，这些碳粉可能飘落到电晕丝112的表面从而影响点电晕丝112的充电效率。为此，在电晕丝112上设置有清洁构件113，清洁构件113可以采用海绵制成，且清洁构件113设置有两个夹持壁114，两个夹持壁114分别位于电晕丝112的两侧。清洁构件113可以相对于电晕丝112往返运动，当清洁构件113在电晕丝112上运动时，将飘落在电晕丝112上的碳粉清洁，以避免电晕丝112上残留过多的碳粉而影响充电效率。

与具有充电辊的处理盒相同，感光鼓在接受到布电电压后，感光鼓111表面上的残留碳粉将带有较高的电压，例如600V至700V的电压。随着感光鼓111的转动，当感光鼓111被激光照射并曝光后，曝光区域的电压较低，例如电压为100V。感光鼓111继续转动，当感光鼓111与显影辊接触的上游将形成电场区域，在电场区域内，感光鼓111与显影辊之间形成较大的电场力，从而带动碳粉的转移。

具体的，碳粉带少量的电荷，例如带有少量的正电荷。由于感光鼓111曝光后，在曝光区域的电压绝对值较低，而非曝光区域的电压绝对值较高，通常是布电电压。显影辊的显影偏压通常高压曝光区域的电压，但低于非曝光区域的电压。因此，在电场区域，残留在感光鼓111非曝光区域上的碳粉从感光鼓111的表面转移到显影辊，并可以用于参与下一次的显影，从而实现碳粉的回收利用。与此同时，显影辊上的碳粉在电场力的作用下，从显影辊转移到感光鼓111的曝光区域，确保曝光区域上有足够的碳粉以满足定影的需求。

此外，由于感光鼓111与显影辊是相邻的，在感光鼓111与显影辊接触的地方电场力最强，碳粉能够快速的实现转移，提高碳粉的回收使用率，也能够确保感光鼓111的曝光区域上有足够的碳粉。

由于本实施例并不需要设置充电辊，感光鼓111不会与充电辊接触，可以避免充电辊与感光鼓111相对转动时因感光鼓111上残留的碳粉对感光鼓111的表面造成磨损，延长感光鼓111的使用寿命，也能够延长处理盒的使用寿命。

电晕充电处理盒第二实施例：

本实施例的处理盒内设置电晕充电组件，利用电晕充电组件对感光鼓进行充电。具体的，处理盒具有一个盒体，在盒体内形成一个容纳腔，容纳腔内设置有感光鼓、显影辊、送粉辊、搅拌架和出粉刀等。其中，显影辊可旋转地安装在容纳腔内，显影辊与感光鼓的外周面接触。

参见图13，本实施例的处理盒通过电晕充电组件对感光鼓121进行充电。电晕充电组件包括一根电晕丝122，电晕丝122呈长条状，电晕丝122与感光鼓121相互平行。与第一实施例不同是，在电晕丝122与感光鼓121之间还设置有栅格125，栅格125与感光鼓121之间具有间隙。栅格125使用金属材料制成，且栅格125上设置有多个长条状的通孔126。从图13可见，栅格125的横截面成弧面，该弧面对应的圆心为感光鼓121的轴线。多个通孔126沿感光鼓111的周向延伸，通过设置栅格125，使得电晕丝122的电压能够更加均有的布电在感光鼓121的表面上。

此外，电晕丝122的端部设置有清洁构件123，并且，可以在处理盒内设置升压模块，升压模块的第一端与电晕丝122连接，第二端与设置在盒体上的充电电极连接。

电晕充电处理盒第三实施例：

本实施例的处理盒内设置电晕充电组件，利用电晕充电组件对感光鼓进行充电。具体的，处理盒具有一个盒体，在盒体内形成一个容纳腔，容纳腔内设置有感光鼓、显影辊、送粉辊、搅拌架和出粉刀等。其中，显影辊可旋转地安装在容纳腔内，显影辊与感光鼓的外周面接触。

参见图14，本实施例的处理盒通过电晕充电组件对感光鼓131进行充电。与第一实施例不同的是，本实施例的电晕充电组件132包括一块电路板133，电路板133上设置有导电线路134，导电线路134包括多条相互平行的子线路135，相邻的两条子线路135在端部连接，因此，导电线路134实际上在电路板133上蛇形延伸。

导电线路134可以直接连接到位于盒体上的充电电极，或者通过升压模块连接至充电电极，加载到导电线路134上的电压为3000V至5000V，电路板133不与感光鼓131接触，电路板133与感光鼓131之间具有间隙，通过导电线路134产生的高压对空气进行电离从而实现对感光鼓131的布电。从图14可见，本实施例的电路板134的横截面是平面。优选的，电路板133与感光鼓131之间的最小距离在0.1毫米至1毫米之间。

电晕充电处理盒第四实施例：

本实施例的处理盒内设置电晕充电组件，利用电晕充电组件对感光鼓进行充电。具体的，处理盒具有一个盒体，在盒体内形成一个容纳腔，容纳腔内设置有感光鼓、显影辊、送粉辊、搅拌架和出粉刀等。其中，显影辊可旋转地安装在容纳腔内，显影辊与感光鼓的外周面接触。

参见图15，本实施例的处理盒通过电晕充电组件对感光鼓141进行充电。本实施例的电晕充电组件142包括一块电路板143，电路板143上设置有导电线路144，导电线路144包括多条相互平行的子线路145，相邻的两条子线路145在端部连接，因此，导电线路144实际上在电路板133上蛇形延伸。电路板143不与感光鼓141接触，电路板143与感光鼓141之间具有间隙，通过导电线路144产生的高压对空气进行电离从而实现对感光鼓141的布电。

与第三实施例不同的是，本实施例的电路板143的横截面是弧面，优选的，电路板143为柔性电路板，且电路板143对应的圆心是感光鼓141的轴线，这样，电路板143与感光鼓141之间的距离是均匀的，使得感光鼓141的布电效果更佳。例如，电路板143与感光鼓141之间的间隙在0.1毫米至1毫米之间。此外，子线路145是沿着感光鼓141的轴线方向延伸，将更加有利于提高对感光鼓141的布电均匀性。

本实施例中，导电线路144可以直接连接到位于盒体上的充电电极，或者通过升压模块连接至充电电极，加载到导电线路144上的电压为3000V至5000V。

电晕充电处理盒第五实施例：

本实施例的处理盒内设置电晕充电组件，利用电晕充电组件对感光鼓进行充电。具体的，处理盒具有一个盒体，在盒体内形成一个容纳腔，容纳腔内设置有感光鼓、显影辊、送粉辊、搅拌架和出粉刀等。其中，显影辊可旋转地安装在容纳腔内，显影辊与感光鼓的外周面接触。

参见图16与图17，本实施例的处理盒通过电晕充电组件152对感光鼓151进行充电，电晕充电组件152包括一个固定架153，固定架153使用金属材料制成。固定架153沿感光鼓151的长度方向延伸，且固定架153的一端可以直接连接到位于盒体上的充电电极，或者通过升压模块连接至充电电极，加载到固定架153上的电压为3000V至5000V。

在固定架153上设置有柔性导电体，本实施例的柔性导电体是固定在固定架153上的刷毛153，刷毛153可以采用炭黑纤维制成。从图17可见，多根毛刷151沿感光鼓151的径向延伸，刷毛153的一端固定在固定架153上，另一端与感光鼓151的表面接触。由于固定架153被加载较高的电压，因此刷毛154上也形成较高的电压，通过刷毛154作为导电介质从而实现向感光鼓151布电。另外，由于刷毛154为柔性导电体，即使刷毛154与感光鼓151直接接触，也不会导致感光鼓151的表面磨损，能够延长感光鼓151的使用寿命，进而延长处理盒的使用寿命。

电子成像设备实施例：

本实施例的电子成像设备可以是一个激光打印机，该激光打印机包括机体，机体内设置有处理盒安装腔，处理盒安装腔内可拆卸的安装有上述任一实施例的处理盒。

最后需要强调的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电压自适配处理盒，包括：

盒体，所述盒体具有容纳腔，所述容纳腔设置有显影辊、感光鼓以及充电辊，所述显影辊可旋转地安装在所述容纳腔内，所述显影辊与所述感光鼓的外周面接触，所述充电辊与所述感光鼓的外周面接触；

所述盒体的端部设置有显影辊电极，所述显影辊电极与所述显影辊的芯轴之间设置有整流装置，所述整流装置将交流电转换成直流电并向所述显影辊提供所述直流电；

其特征在于：

所述盒体的端部还设置有充电辊电极，所述充电辊电极与所述充电辊之间连接有电压调节装置，所述显影辊电极与所述充电辊电极位于所述盒体的同一端部，且所述充电辊电极与所述显影辊电极间隔布置。

2.根据权利要求1所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述显影辊电极与所述充电辊电极相对于所述感光鼓轴线的圆心角大于90°。

3.根据权利要求1所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述盒体的端部设置有端盖，所述显影辊电极与所述充电辊电极均外露于所述端盖外侧，所述整流装置以及所述电压调节装置均设置于所述端盖内侧。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述充电辊的端部设置有支架，一弹簧沿所述充电辊的径向抵接在所述支架上；

所述充电辊电极通过一篇弹片与所述弹簧的一端连接，所述电压调节装置设置于所述弹片上。

5.根据权利要求4所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述弹簧为金属制成的螺旋弹簧。

6.根据权利要求4所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述支架靠近所述弹簧的一端设置有限位凸起，所述弹簧的端部套设于所述限位凸起上。

7.根据权利要求4所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述显影辊的芯轴抵接在所述支架上，所述支架使用导电材料制成。

8.根据权利要求4所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述弹片上设置第一绝缘壳体，所述电压调节装置位于所述第一绝缘壳体内。

9.根据权利要求1至3任一项所述的电压自适配处理盒，其特征在于：

所述显影辊的端部外侧设置有第二绝缘壳体，所述整流装置位于所述第二绝缘壳体内。

10.电子成像设备，包括：

机体，所述机体内设置有处理盒安装腔，其特征在于，所述处理盒安装腔内可拆卸的安装有如权利要求1至9任一项所述的处理盒。

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