ES2816055T3 - Aparato formación de imágenes electrofotográficas, cartucho de tóner para el mismo, cartucho de imagen para el mismo, y método para controlar del nivel de tóner en la cámara de revelado del mismo - Google Patents

Abstract

Un cartucho de toner (100) que puede separarse de un cuerpo principal (1) de un aparato de formacion de imagenes, el cartucho de toner que comprende: un contenedor de toner (101) para contener el toner que se suministrara a una camara de revelado (60) de un cartucho de imagen (400) en el cuerpo principal; un sensor optico (316) que comprende un emisor de luz (313) para irradiar luz hacia la camara de revelado (60) y un receptor de luz (314) para recibir la luz que se emite fuera de la camara de revelado (60) despues de pasar a traves de la camara de revelado (60) y para detectar un nivel de toner en la camara de revelado (60); y una memoria (110/410) que puede conectarse a una porcion de conexion (3/4) proporcionada en el cuerpo principal (1) cuando el cartucho de toner se monta en el cuerpo principal (1) para transmitir al cuerpo principal (1) el nivel de toner detectado utilizando el sensor optico (316).

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato formación de imágenes electrofotográficas, cartucho de tóner para el mismo, cartucho de imagen para el mismo, y método para controlar del nivel de tóner en la cámara de revelado del mismo

Antecedentes

Campo

Una o varias realizaciones de la divulgación se refieren a un aparato de formación de imágenes electrofotográficas, un cartucho de tóner para el mismo, un cartucho de imagen para el mismo y un procedimiento para ajustar un nivel de tóner en el mismo.

Descripción de la Técnica Relacionada

Un aparato de formación de imágenes que utiliza electrofotografía imprime una imagen en un medio de grabación suministrando tóner a una imagen latente electrostática formada en un fotorreceptor para formar una imagen de tóner visible en el fotorreceptor, transfiriendo la imagen de tóner visible al medio de grabación y fusionando en el medio de grabación la imagen de tóner visible transferida.

Un cartucho de proceso generalmente se refiere a un conjunto de componentes para formar una imagen de tóner visible. El cartucho de proceso puede ser un producto consumible que puede separarse de un cuerpo principal de un aparato de formación de imágenes y puede reemplazarse una vez finalizada su vida útil. Un cartucho de proceso puede tener varias estructuras, como una estructura en la que se forman integralmente un fotorreceptor, un rodillo de revelado que suministra tóner al fotorreceptor y una porción de contenedor que contiene tóner, una estructura dividida en un cartucho de imagen que incluye un fotorreceptor y un rodillo de revelado y un cartucho de tóner que contiene tóner, o una estructura dividida en un cartucho fotorreceptor que incluye un fotorreceptor, un cartucho de revelado que incluye un rodillo de revelado y un cartucho de tóner que contiene tóner.

El tóner se suministra desde una unidad que contiene tóner a una cámara de revelado y se fija a un fotorreceptor mediante un rodillo de revelado montado en la cámara de revelado. Cuando se suministra demasiado tóner a la cámara de revelado, también aumenta la tensión del tóner debido a la presión del tóner en la cámara de revelado, y esto puede degradar las propiedades del tóner. Por lo tanto, debe mantenerse un nivel de tóner apropiado en la cámara de revelado. El documento US2004/101322 es un documento relevante de la técnica anterior.

Resumen

Una o varias realizaciones de la divulgación incluyen un aparato de formación de imágenes electrofotográficas en el que puede mantenerse un nivel de tóner estable, un cartucho de tóner, un cartucho de imagen y un procedimiento para ajustar un nivel de tóner.

Se expondrán aspectos adicionales en parte en la descripción que sigue y, en parte, serán evidentes a partir de la descripción, o pueden aprenderse mediante la práctica de las realizaciones divulgadas.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un aparato y un procedimiento como se expone en las reivindicaciones adjuntas. Otras características de la invención resultarán evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes y de la descripción que sigue.

Breve descripción de los dibujos

Estos y/u otros aspectos resultarán evidentes y se apreciarán más fácilmente a partir de la siguiente descripción de las realizaciones, de conjunto con los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un aparato de formación de imágenes electrofotográficas de acuerdo con una realización de la divulgación;

La Figura 2 ilustra la sustitución de un cartucho de tóner;

La Figura 3A es un diagrama de una disposición de un tambor fotoconductor y un rodillo de revelado de acuerdo con un procedimiento de revelado por contacto;

La Figura 3B es un diagrama de una disposición de un tambor fotoconductor y un rodillo de revelado de acuerdo con un procedimiento de revelado sin contacto;

La Figura 4 es una vista en sección transversal de un cartucho de proceso de acuerdo con una realización; La Figura 5 es una vista en perspectiva en sección transversal parcial de una unidad de revelado en la que se coloca una unidad de detección del nivel de tóner;

La Figura 6A es un diagrama estructural esquemático de una unidad de detección del nivel de tóner;

La Figura 6B ilustra una dimensión de solapamiento entre un limpiador y una superficie de salida de luz y una superficie de incidencia de luz;

La Figura 7 es una vista en perspectiva de un cartucho de imagen de acuerdo con una realización;

La Figura 8 es una vista en perspectiva de un cartucho de imagen de acuerdo con una realización;

La Figura 9 es una vista en perspectiva de un cartucho de tóner de acuerdo con una realización;

La Figura 10 es una vista en sección transversal de una segunda unidad de detección del nivel de tóner cuando un cartucho de imagen y un cartucho de tóner se montan en un cuerpo principal;

La Figura 11 es una vista en planta parcial de un aparato de formación de imágenes de acuerdo con una realización; La Figura 12 es una vista en perspectiva desmontada de un cartucho de tóner que incluye una estructura móvil para mover una porción de contacto a la primera y segunda posiciones mediante manipulación manual, de acuerdo con una realización;

La Figura 13A es una vista en planta que ilustra el cartucho de tóner montado en el cuerpo principal, en donde una porción de contacto y un miembro de protección se ubican respectivamente en una primera ubicación y en una ubicación de repliegue;

La Figura 13B es una vista en planta que ilustra el cartucho de tóner montado en el cuerpo principal, en donde una porción de contacto y un miembro de protección se mueven respectivamente a una segunda ubicación y a una ubicación saliente;

La Figura 13C es una vista en planta que ilustra el cartucho de tóner montado en el cuerpo principal, en donde una porción de contacto y un miembro de protección se ubican respectivamente en una segunda ubicación y en una ubicación saliente;

La Figura 14A es una vista en planta esquemática que ilustra un aparato de formación de imágenes que incluye una estructura de prevención de errores de conexión, de acuerdo con una realización de la divulgación;

La Figura 14B ilustra una relación de posición entre un botón y una porción de interferencia de acuerdo con una posición de una porción de contacto;

La Figura 15 es una vista en perspectiva de un cartucho de proceso de acuerdo con una realización;

La Figura 16 es un diagrama de la estructura del sistema de un aparato de formación de imágenes de acuerdo con una realización;

La Figura 17A es un diagrama de flujo de un procedimiento para ajustar un nivel de tóner de acuerdo con una realización;

La Figura 17B es un diagrama de flujo de un procedimiento para ajustar un nivel de tóner de acuerdo con una realización;

La Figura 17C es un diagrama de flujo de un procedimiento para ajustar un nivel de tóner de acuerdo con una realización;

La Figura 18 ilustra una señal de detección del primer y segundo sensores ópticos de acuerdo con una realización; La Figura 19 ilustra una señal de detección del primer y segundo sensores ópticos de acuerdo con realizaciones, de acuerdo con una cantidad de carga de tóner en una cámara de revelado;

La Figura 20 es un gráfico que muestra una variación en el primer y segundo niveles de tóner cuando se emiten continuamente imágenes de cobertura del 1 %; y

La Figura 21 es un gráfico que muestra una variación en el primer y segundo niveles de tóner cuando se emiten continuamente imágenes de cobertura del 5 %.

Descripción detallada

Ahora se hará referencia en detalle a las realizaciones, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que números de referencia similares se refieren a elementos similares a lo largo del documento. En la especificación y los dibujos, los elementos que tienen sustancialmente las mismas funciones y estructuras se etiquetarán con los mismos números de referencia para omitir la descripción repetida. En este aspecto, las realizaciones pueden tener diferentes formas y no deben interpretarse como limitadas a las descripciones expuestas en el documento. Por consiguiente, las realizaciones se describen simplemente a continuación, haciendo referencia a las figuras, para explicar aspectos de la divulgación. Expresiones como "al menos uno de", cuando preceden a una lista de elementos, modifican la lista completa de elementos y no modifican los elementos individuales de la lista.

La Figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un aparato de formación de imágenes electrofotográficas de acuerdo con una realización de la divulgación.

Con referencia a la Figura 1, se muestra un cuerpo principal 1 del aparato de formación de imágenes y un cartucho de proceso 2. El cuerpo principal 1 puede incluir una abertura 11 que proporciona un paso para que el cartucho de proceso 2 se monte o se extraiga del cuerpo principal 1. Una tapa 12 cierra o abre la abertura 11. El cuerpo principal 1 puede incluir una unidad de exposición 13, un rodillo de transferencia 14 y una unidad de fusión 15. Además, el cuerpo principal 1 puede incluir una estructura de transferencia del medio de grabación para cargar y transferir un medio de grabación P donde se va a formar una imagen.

El cartucho de proceso 2 puede incluir una unidad que contiene tóner 101, un tambor fotoconductor 21, sobre una superficie en la cual se forma una imagen latente electrostática, y un rodillo de revelado 22 que recibe tóner desde la unidad que contiene tóner 101 para suministrar el tóner a la imagen latente electrostática para revelar la imagen latente electrostática en una imagen de tóner visible.

El cartucho de proceso 2 puede tener una primera estructura dividida en un cartucho de imagen 400 que incluye el tambor fotoconductor 21 y el rodillo de revelado 22 y un cartucho de tóner 100 que incluye la unidad que contiene tóner 101, una segunda estructura dividida en un cartucho fotorreceptor 200 que incluye el tambor fotoconductor 21, un cartucho de revelado 300 que incluye el rodillo de revelado 22 y un cartucho de tóner 100 que incluye la unidad que contiene tóner 101, una tercera estructura dividida en un cartucho fotorreceptor 200 y un cartucho de revelado 300 que incluye la unidad que contiene tóner 101, y/o una cuarta estructura en la cual un cartucho fotorreceptor 200, un cartucho de revelado 300 y un cartucho de tóner 100 se forman integralmente entre sí.

En el cartucho de proceso 2 que tiene la primera estructura (o la segunda estructura), cuando el cartucho de tóner 100 se monta en el cuerpo principal 1, el cartucho de tóner 100 puede conectarse al cartucho de imagen 400 (o al cartucho de revelado 300). Por ejemplo, cuando el cartucho de tóner 100 se monta en el cuerpo principal 1, una unidad de descarga de tóner 102 del cartucho de tóner 100 y una porción de entrada de tóner 301 del cartucho de imagen 400 (o el cartucho de revelado 300) pueden conectarse entre sí.

Por ejemplo, el cartucho de proceso 2 de acuerdo con una realización de la divulgación puede tener la primera estructura. El cartucho de imagen 400 y el cartucho de tóner 100 pueden fijarse o separarse individualmente del cuerpo principal 1. El cartucho de proceso 2 puede ser un producto consumible que se reemplaza después de que expira su vida útil. En general, la vida útil del cartucho de imagen 400 es más larga que la vida útil del cartucho de tóner 100. Cuando el tóner contenido en el cartucho de tóner 100 se consume por completo, sólo el cartucho de tóner 100 puede reemplazarse individualmente como se ilustra en la Figura 2 y, por lo tanto, se pueden reducir los costos de reemplazo de los consumibles. Con referencia a la Figura 2, por ejemplo, puede formarse un saliente de guía 100a en una porción lateral del cartucho de tóner 100, y puede proporcionarse un carril de guía 30 que guíe al saliente de guía 100a en el cuerpo principal 1. El cartucho de tóner 100 puede guiarse a través del carril de guía 30 para fijarse o separarse del cuerpo principal 1. Aunque no se muestra en el dibujo, puede proporcionarse una unidad de guía que guíe el cartucho de imagen 400 en el cuerpo principal 1.

El cartucho fotorreceptor 200 puede incluir un tambor fotoconductor 21. El tambor fotoconductor 21 es un ejemplo de un fotorreceptor, una imagen latente electrostática que se forma sobre una superficie del mismo, y puede incluir un tubo metálico conductor y una capa fotosensible alrededor del tubo metálico conductor. Un rodillo de carga 23 es un ejemplo de un cargador para cargar el tambor fotoconductor 21 para tener un potencial de superficie uniforme. Puede utilizarse un cepillo de carga o un cargador de corona en lugar del rodillo de carga 23. También puede proporcionarse un rodillo de limpieza 24 en el aparato de formación de imágenes para extraer materiales extraños en una superficie del rodillo de carga 23. Una cuchilla de limpieza 25 es un ejemplo de una unidad de limpieza para extraer tóner y materiales extraños en una superficie del tambor fotoconductor 21 después de un proceso de transferencia que se describirá más adelante. Puede utilizarse un aparato de limpieza que tenga otra forma, como un cepillo giratorio, en lugar de la cuchilla de limpieza 25.

El cartucho de revelado 300 recibe tóner desde el cartucho de tóner 100 y suministra el tóner a la imagen latente electrostática formada en el tambor fotoconductor 21 de modo que la imagen latente electrostática formada en el tambor fotoconductor 21 se revela en la imagen de tóner visible.

Los ejemplos de un procedimiento de revelado incluyen un procedimiento de revelado de un componente en el que se utiliza el tóner y un procedimiento de revelado de dos componentes en el que se utilizan el tóner y un portador. El cartucho de revelado 300 de acuerdo con una realización utiliza un procedimiento de revelado de un componente. El rodillo de revelado 22 puede utilizarse para suministrar tóner al tambor fotosensible 21. Puede aplicarse al rodillo de revelado 22 un voltaje de polarización de revelado para suministrar tóner al tambor fotosensible 21. El procedimiento de revelado de un componente puede clasificarse en un procedimiento de revelado por contacto, en donde el rodillo de revelado 22 y el tambor fotoconductor 21 giran mientras están en contacto entre sí, y un procedimiento de revelado sin contacto, en donde el rodillo de revelado 22 y el tambor fotoconductor 21 giran separándose entre sí desde decenas hasta cientos de micrómetros. La Figura 3A es un diagrama de una disposición del tambor fotoconductor 21 y el rodillo de revelado 22 en el procedimiento de revelado por contacto, y la Figura 3B es un diagrama de una disposición del tambor fotoconductor 21 y el rodillo de revelado 22 en el procedimiento de revelado sin contacto. Con referencia a la Figura 3A, en el procedimiento de revelado por contacto, un miembro de mantenimiento de espacio 22-2a que tiene un diámetro menor que el rodillo de revelado 22 puede proporcionarse en cada uno de los dos extremos de un eje de rotación 22-1 del rodillo de revelado 22. La cantidad de contacto del rodillo de revelado 22 con el tambor fotoconductor 21 puede limitarse mediante el miembro de mantenimiento de espacio 22-2a que entra en contacto con la superficie del tambor fotoconductor 21. Se forma una región pequeña de revelado N a medida que el rodillo de revelado 22 entra en contacto con el tambor fotoconductor 21. Con referencia a la Figura 3B, en el procedimiento de revelado sin contacto, un miembro de mantenimiento de espacio 22-2b que tiene un diámetro mayor que el del rodillo de revelado 22 puede proporcionarse en cada uno de los dos extremos del eje de rotación 22-1 del rodillo de revelado 22. Un espacio de revelado g entre el rodillo de revelado 22 y el tambor fotoconductor 21 puede limitarse mediante el miembro de mantenimiento de espacio 22-2b que entra en contacto con la superficie del tambor fotoconductor 21. Para mantener el espacio de revelado g y la región pequeña de revelado N, es suficiente que los miembros de mantenimiento de espacio 22-2a y 22-2b entren en contacto con un objeto y los miembros de mantenimiento de espacio 22-2a y 22-2b no tienen necesariamente que entrar en contacto con la superficie del tambor fotoconductor 21.

Un regulador 26 puede regular una cantidad de tóner suministrado desde el rodillo de revelado 22 a una región de revelado donde el tambor fotoconductor 21 y el rodillo de revelado 22 se encuentran uno frente al otro. El regulador 26 puede ser una rasqueta que entra en contacto elásticamente con una superficie del rodillo de revelado 22. Un rodillo de suministro 27 puede suministrar tóner en el cartucho de proceso 2 a una superficie del rodillo de revelado 22. Con este fin, se puede aplicar un voltaje de polarización de suministro al rodillo de suministro 27.

Cuando se utiliza un procedimiento de revelado de dos componentes, el rodillo de revelado 22 puede separarse del tambor fotoconductor 21 desde decenas hasta cientos de micrómetros. Aunque no se ilustra en los dibujos, el rodillo de revelado 22 puede tener una estructura en la que se coloca un rodillo magnético en una manga cilíndrica hueca. El tóner puede adherirse a la superficie de un portador magnético. El portador magnético puede adherirse a la superficie del rodillo de revelado 22 para transferirlo a la región de revelado donde el tambor fotoconductor 21 y el rodillo de revelado 22 se encuentran uno frente al otro. Sólo el tóner puede suministrarse al tambor fotoconductor 21 de acuerdo con el voltaje de polarización de revelado aplicado entre el rodillo de revelado 22 y el tambor fotoconductor 21 y por lo tanto la imagen latente electrostática formada en la superficie del tambor fotoconductor 21 se revela en la imagen de tóner visible. El cartucho de proceso 2 puede incluir un agitador (no mostrado) para mezclar y agitar el tóner y un portador y transportar la mezcla al rodillo de revelado 22. El agitador puede ser una barrena, y se pueden preparar una pluralidad de agitadores en el cartucho de proceso 2.

La unidad de exposición 13 puede formar la imagen latente electrostática en el tambor fotoconductor 21 irradiando luz modulada de acuerdo con la información de la imagen al tambor fotoconductor 21. La unidad de exposición 13 puede incluir una o varias unidades de escaneo láser (LSU) que utilizan un diodo láser como fuente de luz, o una unidad de exposición de diodo emisor de luz (LED) que utiliza un LED como fuente de luz, por ejemplo.

El rodillo de transferencia 14 es un ejemplo de una unidad de transferencia para transferir una imagen de tóner desde el tambor fotoconductor 21 al medio de grabación P. Puede aplicarse un voltaje de polarización de transferencia al rodillo de transferencia 14 para transferir la imagen de tóner al medio de grabación P. Puede utilizarse una unidad de transferencia de corona o una unidad de transferencia que utilice un procedimiento de clavija de rejilla de corona en lugar del rodillo de transferencia 14.

Los medios de grabación P pueden recogerse uno por uno de una mesa de carga 17 mediante un rodillo de recogida 16 y pueden transferirse mediante los rodillos de alimentación 18-1 y 18-2 a una región donde el tambor fotoconductor 21 y el rodillo de transferencia 14 se encuentran uno frente al otro.

La unidad de fusión 15 puede aplicar calor y presión a una imagen transferida al medio de grabación P para fusionar y fijar la imagen en el medio de grabación P. El medio de grabación P que pasa a través de la unidad de fusión 15 puede descargarse fuera del cuerpo principal 1 mediante un rodillo de descarga 19.

De acuerdo con la estructura anterior, la unidad de exposición 13 puede irradiar la luz modulada de acuerdo con la información de la imagen al tambor fotoconductor 21 para revelar la imagen latente electrostática. El rodillo de revelado 22 puede suministrar tóner a la imagen latente electrostática para formar la imagen de tóner visible en la superficie del tambor fotoconductor 21. El medio de grabación P cargado en la mesa de carga 17 puede transferirse a la región donde el tambor fotoconductor 21 y el rodillo de transferencia 14 se encuentran uno frente al otro mediante el rodillo de recogida 16 y los rodillos de alimentación 18-1 y 18-2, y la imagen de tóner puede transferirse al medio de grabación P desde el tambor fotoconductor 21 de acuerdo con el voltaje de polarización de transferencia aplicado al rodillo de transferencia 14. Después de que el medio de grabación P pasa a través de la unidad de fusión 15, la imagen de tóner puede fusionarse y fijarse en el medio de grabación P de acuerdo con el calor y la presión. Después de la fusión, el medio de grabación P puede descargarse mediante el rodillo de descarga 19.

En lo sucesivo, el cartucho fotorreceptor 200 y el cartucho de revelado 300 que forman el cartucho de imagen 400 se denominarán respectivamente unidad fotorreceptora 200 y unidad de revelado 300. La unidad fotorreceptora 200 y la unidad de revelado 300 pueden conectarse entre sí de manera que pueda mantenerse la región pequeña de revelado N o el espacio de revelado g.

La Figura 4 es una vista en sección transversal del cartucho de proceso 2 de acuerdo con una realización. Con referencia a la Figura 4, la unidad de revelado 300 puede colocarse debajo de la unidad que contiene tóner 101 en una dirección gravitacional. De acuerdo con esta estructura, el tóner contenido en la unidad que contiene tóner 101 puede suministrarse a la unidad de revelado 300 utilizando la gravedad y, por tanto, el tóner puede suministrarse fácilmente desde la unidad que contiene tóner 101 a la unidad de revelado 300.

El tóner contenido en la unidad que contiene tóner 101 puede descargarse del cartucho de tóner 100 a través de una salida de tóner 107 proporcionada en la unidad de descarga de tóner 102 y puede suministrarse al espacio interior de la unidad de revelado 300, es decir, a una cámara de revelado 60, a través de una entrada de tóner 302 proporcionada en la porción de entrada de tóner 301. La salida de tóner 107 puede colocarse en una porción final de la unidad de descarga de tóner 102 en una dirección longitudinal. La entrada de tóner 302 puede colocarse en una porción final de la porción de entrada de tóner 301 en una dirección longitudinal para encontrarse frente a la salida de tóner 107. La dirección longitudinal de la unidad de descarga de tóner 102 y la porción de entrada de tóner 301 pueden referirse a una dirección axial del tambor fotoconductor 21, el rodillo de suministro 27 y el rodillo de revelado 22.

Un miembro de suministro de tóner que suministra tóner contenido en la unidad que contiene tóner 101 a la cámara de revelado 60 puede colocarse en la unidad que contiene tóner 101. El miembro de suministro de tóner puede incluir un primer miembro de suministro de tóner 103 que suministra tóner contenido en la unidad que contiene tóner 101 a la unidad de descarga de tóner 102. El miembro de suministro de tóner puede incluir además un segundo miembro de suministro de tóner 104 montado en la unidad de descarga de tóner 102. El segundo miembro de suministro de tóner 104 puede transportar el tóner en la unidad de descarga de tóner 102 a la salida de tóner 107 colocada en un extremo de la unidad de descarga de tóner 102. El primer miembro de suministro de tóner 103 puede transportar radialmente el tóner para suministrarlo a la unidad de descarga de tóner 102. Por ejemplo, una paleta que tiene un eje de rotación y alas de agitación que se extienden radialmente puede usarse como el primer miembro de suministro de tóner 103. El segundo miembro de suministro de tóner 104 transporta el tóner suministrado utilizando el primer miembro de suministro de tóner 103 en la dirección longitudinal. Por ejemplo, puede utilizarse una barrena que incluye un eje de rotación y alas en espiral como el segundo miembro de suministro de tóner 104.

Un primer miembro de transporte de tóner 41 que transporta el tóner en la dirección longitudinal puede colocarse en la porción de entrada de tóner 301. Por ejemplo, puede utilizarse una barrena que tiene un eje de rotación y alas en espiral como el primer miembro de transporte de tóner 41. Una guía de suministro de tóner 50 extendida en la dirección longitudinal puede colocarse debajo del primer miembro de transporte de tóner 41. La guía de suministro de tóner 50 puede colocarse por encima del rodillo de suministro 27 en una dirección gravitacional. Por ejemplo, la guía de suministro de tóner 50 puede tener una forma que rodee una porción inferior del primer miembro de transporte de tóner 41 colocada en su interior. Puede formarse una ranura 51 en la guía de suministro de tóner 50. El tóner que se transporta utilizando el primer miembro de transporte 41 en la dirección longitudinal cae al espacio interior de la unidad de revelado 300 (la cámara de revelado 60) a través de la ranura 51. El tóner puede caer inmediatamente sobre una superficie del rodillo de suministro 27 y una porción del tóner puede caer dentro de la cámara de revelado 60.

Un segundo miembro de transporte de tóner 42 puede colocarse además en la unidad de revelado 300. El segundo miembro de transporte de tóner 42 puede suministrar al rodillo de suministro 27 de nuevo el tóner que no se suministra inmediatamente desde la entrada de tóner 302 a la superficie del rodillo de suministro 27 y se suministra a la cámara de revelado 60 y al tóner que se separa de la superficie del rodillo de suministro 27. Por ejemplo, una paleta que transporta radialmente el tóner puede utilizarse como el segundo miembro de transporte de tóner 42.

El tóner que permanece en la superficie del tambor fotoconductor 21 después de la transferencia se extrae de la superficie del tambor fotoconductor 21 utilizando la cuchilla de limpieza 25. El tóner residual extraído puede almacenarse en el espacio de alojamiento de tóner residual 44. Un miembro de descarga de tóner residual 43 que transporta el tóner residual en una dirección axial se coloca en el espacio de alojamiento de tóner residual 44. El miembro de descarga de tóner residual 43 puede ser, por ejemplo, una barrena que puede incluir un eje de rotación y alas en espiral. El tóner residual puede transportarse a una porción final del espacio de alojamiento de tóner residual 44 en la dirección longitudinal (es decir, en una dirección axial del miembro de descarga de tóner residual 43) utilizando el miembro de transporte de tóner residual 43 que va a descargarse desde el espacio de alojamiento de tóner residual 44.

Puede proporcionarse una unidad que contiene tóner residual 120 debajo de la unidad que contiene tóner 101 en una dirección gravitacional. La unidad que contiene tóner residual 120 puede conectarse al espacio de alojamiento de tóner residual 44 a través de una unidad de transporte de tóner residual 45. El tóner residual puede transportarse a la unidad que contiene tóner residual 120 utilizando la unidad de transporte de tóner residual 45 para almacenarlo en la unidad que contiene tóner residual 120. El tóner residual fluye hacia la unidad que contiene tóner residual 120 a través de una entrada de tóner residual (no mostrada) proporcionada en una porción final de la unidad que contiene tóner residual 120. Un primer miembro de transporte de tóner residual 121 que transporta, en una dirección axial, el tóner residual que ha fluido a través de la entrada de tóner residual (no mostrada) se coloca en la unidad que contiene tóner residual 120. Un segundo miembro de transporte de tóner residual 122 que transporta radialmente el tóner residual transportado utilizando el primer miembro de transporte de tóner residual 121 y lo dispersa en la unidad que contiene tóner residual 120 puede colocarse además en la unidad que contiene tóner residual 120. Por ejemplo, puede utilizarse una barrena que incluye un eje de rotación y alas en espiral como el primer miembro de transporte de tóner residual 121. Por ejemplo, una paleta que tiene un eje de rotación y alas de agitación que se extienden externamente con respecto al eje de rotación puede utilizarse como el segundo miembro de transporte de tóner residual 122.

La vida útil del cartucho de tóner 100 es normalmente más corta que la del cartucho fotorreceptor 200 o el cartucho de imagen 400. Como la unidad que contiene tóner residual 120 se proporciona en el cartucho de tóner 100, la unidad que contiene tóner residual 120 también se reemplaza cuando se reemplaza el cartucho de tóner 100. Por lo tanto, la vida útil del cartucho fotorreceptor 200 o del cartucho de imagen 400 no debe afectarse por una cantidad de tóner residual. En consecuencia, el cartucho fotorreceptor 200 o el cartucho de imagen 400 pueden tener una vida útil prolongada. Además, el espacio para almacenar el tóner residual puede extraerse o minimizarse en el cartucho fotorreceptor 200 o en el cartucho de imagen 400 y, por lo tanto, el cartucho fotorreceptor 200 o el cartucho de imagen 400 puede tener un tamaño compacto.

Para lograr una calidad de imagen uniforme durante la vida útil del cartucho de proceso 2, debe reducirse el grado de tensión del tóner, que provoca la degradación de las propiedades del tóner. Si el tóner permanece durante mucho tiempo en la cámara de revelado 60, el segundo miembro de transporte de tóner 42 agita el tóner y, por lo tanto, se aplica tensión al tóner. Si existe demasiado tóner en la cámara de revelado 60, aumenta la presión del tóner. La presión excesiva del tóner provoca un aumento en el grado de tensión del tóner y un aumento en una carga de accionamiento del cartucho de proceso 2. Por lo tanto, manteniendo un nivel de tóner de la cámara de revelado 60 a un nivel predeterminado y suministrando nuevo tóner desde la unidad que contiene tóner 101 a la cámara de revelado 60 sólo cuando el nivel de tóner cae por debajo del nivel predeterminado, la tensión aplicada al tóner puede reducirse.

Como procedimiento para detectar un nivel de tóner, puede utilizarse un procedimiento de detección de capacidad electrostática y un procedimiento para detectar un recuento de puntos y un tiempo de accionamiento del motor. En el procedimiento de detección de capacidad electrostática, puede colocarse un sensor de capacidad electrostática en la cámara de revelado 60 para detectar un nivel de tóner, y se determina si debe suministrarse tóner o no en base al nivel del tóner detectado. Sin embargo, con el fin de detectar una capacidad electrostática, debe utilizarse un tóner que tenga un componente magnético y, por lo tanto, puede haber una limitación en la selección del tóner.

En el procedimiento de detección de un recuento de puntos y un tiempo de accionamiento del motor, puede calcularse una cantidad de consumo de tóner en base a los recuentos de puntos contados a partir de la información de la imagen, y puede contarse un tiempo de accionamiento del motor para el suministro de tóner para calcular la cantidad de suministro de tóner, de ese modo se mantiene un nivel de tóner de la cámara de revelado 60 en un intervalo apropiado. De acuerdo con este procedimiento, la cantidad de consumo de tóner puede depender del entorno de impresión y, además, si las propiedades del tóner se degradan, la cantidad de consumo de tóner aumenta rápidamente de modo que la cantidad de consumo de tóner calculada en base a los recuentos de puntos y la cantidad real de consumo de tóner puede ser diferente.

Teniendo en cuenta el problema anterior, puede utilizarse una unidad de detección del nivel de tóner 310 que utiliza un procedimiento de detección óptica de acuerdo con una realización de la divulgación. De acuerdo con el procedimiento de detección óptica, puede montarse un sensor óptico en la cámara de revelado 60 para detectar un nivel de tóner en base a una diferencia en las cantidades de luz detectada de acuerdo con el nivel de tóner.

La Figura 5 es una vista en perspectiva en sección transversal parcial de la unidad de revelado 300 en la que se coloca la unidad de detección de nivel de tóner 310. La Figura 6A es un diagrama estructural esquemático de la unidad de detección del nivel de tóner 310. La Figura 6B ilustra dimensiones de solapamiento T1 y t 2 entre un limpiador 317 y una superficie de salida de luz 311b y una superficie de incidencia de luz 312b, respectivamente.

Con referencia a las Figuras 5 y 6A, la unidad de detección del nivel de tóner 310 puede incluir un sensor óptico 316. El sensor óptico 316 puede incluir una unidad de emisión de luz 313 y una unidad de recepción de luz 314. La luz 315 emitida desde la unidad de emisión de luz 313 puede pasar a través de la cámara de revelado 60 para incidir en la unidad de recepción de luz 314. La unidad de emisión de luz 313 y la unidad de recepción de luz 314 pueden colocarse fuera de la cámara de revelado 60 con el fin de evitar la contaminación de las mismas por el tóner. Puede proporcionarse un miembro de guía de luz que guíe la luz 315 emitida desde la unidad de emisión de luz 313 para que pase a través de la cámara de revelado 60 hasta la unidad de recepción de luz 314. El miembro de guía de luz puede incluir un primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312. El primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 pueden separarse entre sí en la cámara de revelado 60. El primer miembro de guía de luz 311 puede guiar la luz 315 emitida desde la unidad de emisión de luz 313 hacia la cámara de revelado 60. El segundo miembro de guía de luz 312 puede guiar la luz 315 que ha pasado a través de la cámara de revelado 60 hacia la unidad de recepción de luz 314. El primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 pueden incluir respectivamente una primera y segunda unidades de conversión de trayectoria de luz 311a y 312a. La primera unidad de conversión de trayectoria de luz 311a puede reflejar la luz 315 emitida desde la unidad de emisión de luz 313, hacia la segunda unidad de conversión de trayectoria de luz 312a, y la segunda unidad de conversión de trayectoria de luz 312a puede reflejar la luz de incidencia 315 hacia la unidad de recepción de luz 314. El primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 pueden formarse de un material transmisor de luz de manera que la luz 315 pueda pasar a través de ellos. Las primera y segunda unidades de conversión de trayectoria de luz 311a y 312a pueden ser, por ejemplo, superficies inclinadas que tienen un ángulo de inclinación predeterminado. Un ángulo de inclinación de las superficies inclinadas puede ser, por ejemplo, un ángulo que satisfaga una condición de reflexión interna total. El primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 pueden tener una forma igual o similar y/o tener un tamaño similar o igual, o el primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 pueden tener una forma diferente y/o tener un tamaño diferente el uno del otro.

Puede establecerse una posición de referencia de la luz 315 que pasa a través de la cámara de revelado 60 considerando un nivel de tóner de referencia en la cámara de revelado 60. Para un suministro de tóner fácil o suave al rodillo de revelado 22, puede mantenerse un nivel de tóner en la cámara de revelado 60 a un nivel en el que al menos una porción del rodillo de suministro 27 pueda remojarse en el mismo. Teniendo esto en cuenta, la posición de referencia de la luz 315 puede estar entre una línea horizontal L1 que se separa aproximadamente entre 0 mm a aproximadamente 2 mm de un vértice de una superficie circunferencial externa del rodillo de suministro 27, es decir, una superficie superior del rodillo de suministro 27 en una dirección gravitacional, y una línea horizontal L2 que pasa a través de un centro de rotación del rodillo de suministro 27.

De acuerdo con la estructura descrita anteriormente, una cantidad de luz detectada por la unidad de recepción de luz 314 puede variarse de acuerdo con el nivel de tóner de la cámara de revelado 60 y, por lo tanto, el nivel de tóner en la cámara de revelado 60 puede detectarse en base a la cantidad de luz recibida por la unidad de recepción de luz 314. Cuando el nivel de tóner en la cámara de revelado 60 es menor que un nivel de referencia predeterminado, el primer miembro de suministro de tóner 103 y el segundo miembro de suministro de tóner 104 pueden accionarse para suministrar tóner desde el cartucho de tóner 100 a la cámara de revelado 60. Por consiguiente, puede evitarse un suministro excesivo de tóner a la cámara de revelado 60 y un aumento de la presión de tóner para reducir de ese modo la tensión aplicada al tóner. Además, como el sensor óptico 316 puede colocarse fuera de la cámara de revelado 60 y, por lo tanto, no entra en contacto directamente con el tóner en la cámara de revelado 60, el sensor óptico 316 no se contamina por el tóner.

La superficie de salida de luz 311b del primer miembro de guía de luz 311 y la superficie de incidencia de luz 312b del segundo miembro de guía de luz 312 pueden estar una frente a la otra y pueden entrar en contacto con el tóner en la unidad de revelado 300. Si la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b se contaminan por el tóner, puede resultar difícil detectar de forma fiable el nivel de tóner. Con referencia a la Figura 5, el limpiador 317 que limpia la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b puede proporcionarse en la cámara de revelado 60. El limpiador 317 puede limpiar periódicamente la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b para extraer el tóner adherido a la superficie de salida de luz 311b y a la superficie de incidencia de luz 312b. De acuerdo con una realización, el limpiador 317 puede montarse en un eje de rotación 42-1 del segundo miembro de transporte de tóner 42 para girar con el mismo y limpiar la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b. Esta estructura puede mejorar la fiabilidad de la detección del nivel de tóner. El limpiador 317 puede limpiar periódicamente la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b a intervalos regulares o a intervalos irregulares. El limpiador 317 puede limpiar la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b según sea necesario (por ejemplo, cuando se detecta una cantidad predeterminada de tóner adherida a una superficie de una o ambas de la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b) y/o cuando se determina que el nivel de tóner no se detecta de forma fiable (por ejemplo, se obtiene un valor erróneo o no puede detectarse un nivel de tóner). El limpiador 317 puede operarse de acuerdo con un programa preestablecido y/u operarse selectivamente de acuerdo con condiciones predeterminadas y/o de acuerdo con una entrada del usuario.

Por ejemplo, puede utilizarse como limpiador 317 una cuchilla (hoja) o un cepillo que se forme de un material flexible tal como el uretano. Las dimensiones de solapamiento T1 y T2 entre el limpiador 317 y la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b y un grosor del limpiador 317 pueden determinarse teniendo en cuenta el rendimiento de limpieza y la durabilidad del limpiador 317. La Tabla 1 a continuación muestra los resultados de las pruebas respecto al rendimiento de limpieza y la durabilidad de una cuchilla de uretano que tiene un grosor de aproximadamente 2 mm utilizada como el limpiador 317.

[Tabla 1]

Con referencia a la Tabla 1, cuando las dimensiones de solapamiento T1 y T2 están en un intervalo de aproximadamente 0,13 a aproximadamente 0,5 el sensor óptico 316 tiene valores de detección normales. Cuando las dimensiones de solapamiento T1 y T2 son iguales o mayores que aproximadamente 0,5 se generan grietas en una porción donde el limpiador 317 y la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b se solapan entre sí. Por consiguiente, las dimensiones de solapamiento T1 y t 2 pueden establecerse en un intervalo de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,4.

La Tabla 2 a continuación muestra los resultados de las pruebas respecto al rendimiento de limpieza y la durabilidad de una hoja de uretano que tiene un grosor de aproximadamente 2 mm utilizada como el limpiador 317.

[Tabla 2]

Con referencia a la Tabla 2, si el limpiador 317 es demasiado delgado (por ejemplo, menos de 1 mm), el rendimiento de limpieza es deficiente y si el limpiador 317 es demasiado grueso, se generan grietas. Teniendo esto en cuenta, un grosor del limpiador 317 puede ser de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm.

Un nivel de tóner en la cámara de revelado 60 puede variarse de acuerdo con la posición de la unidad de detección del nivel de tóner 310 en la dirección longitudinal de la cámara de revelado 60 (dirección axial del rodillo de suministro 27). Por consiguiente, cuando se utiliza una unidad de detección del nivel de tóner 310, un nivel de tóner detectado puede ser diferente del nivel de tóner real de la cámara de revelado 60, y una diferencia entre el nivel de tóner detectado y el nivel de tóner real puede no corregirse. Teniendo esto en cuenta, puede colocarse una pluralidad de unidades de detección del nivel de tóner 310 a lo largo de la dirección longitudinal de la cámara de revelado 60. El número y los intervalos entre las unidades de detección del nivel de tóner 310 pueden ser diferentes de acuerdo con la forma y la longitud de la cámara de revelado 60, por ejemplo. En lo sucesivo, se describirá una realización en la que se utilizan dos unidades de detección del nivel de tóner 310.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de un cartucho de imagen 400 de acuerdo con una realización. Con referencia a la Figura 7, se ilustran la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2. La primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2 pueden separarse entre sí en la dirección longitudinal de la cámara de revelado 60. Por ejemplo, la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1 puede colocarse en una primera porción de extremo de la cámara de revelado 60 en la dirección longitudinal, y la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 puede colocarse en una segunda porción de extremo de la cámara de revelado 60 en la dirección longitudinal. Las estructuras de la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2 pueden ser respectivamente las mismas que la estructura de la unidad de detección del nivel de tóner 310 ilustrada en las Figuras 5 y 6A.

De acuerdo con esta estructura, puede detectarse un nivel de tóner en ambos lados de la cámara de revelado 60 en la dirección longitudinal y, por lo tanto, el nivel de tóner de la cámara de revelado 60 puede detectarse de forma fiable. Además, se utilizan dos unidades de detección del nivel de tóner, es decir, la primera y la segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2, y por lo tanto, el nivel de tóner puede detectarse incluso cuando una de ellas está fuera de servicio, de ese modo manteniendo de manera estable el nivel de tóner de la cámara de revelado 60. Como se indicó anteriormente, el número de unidades de detección del nivel de tóner puede basarse en la forma y longitud de la cámara de revelado 60, por ejemplo. Por lo tanto, puede haber más de dos unidades de detección del nivel de tóner (por ejemplo, tres, cuatro o más de cuatro, por ejemplo).

La Figura 8 es una vista en perspectiva del cartucho de imagen 400 de acuerdo con una realización. La Figura 9 es una vista en perspectiva del cartucho de tóner 100 de acuerdo con una realización. La Figura 10 es una vista en sección transversal de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 cuando el cartucho de imagen 400 y el cartucho de tóner 100 se montan en el cuerpo principal 1.

Una de la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2 puede montarse en el cartucho de imagen 400, y la otra puede montarse en el cartucho de tóner 100. Por ejemplo, como se ilustra en las Figuras 8 y 9, la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1 puede montarse en el cartucho de imagen 400, y la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 puede montarse en el cartucho de tóner 100. Una estructura de la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1 puede ser la misma que la de la unidad de detección del nivel de tóner 310 ilustrada en las Figuras 5 y 6A. Al igual que la unidad de detección del nivel de tóner 310 ilustrada en las Figuras 5 y 6A, la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 también puede incluir un sensor óptico 316 y un primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312. El primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 deben insertarse en la cámara de revelado 60 y, por lo tanto, cuando el primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 se monten en el cartucho de tóner 100, un orificio de inserción (no mostrado) a través del cual el primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 se insertan, se proporcionará en la unidad de revelado 300, y el tóner puede filtrarse a través de este orificio de inserción. Teniendo esto en cuenta, el sensor óptico 316 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 puede montarse en el cartucho de tóner 100 como se ilustra en la Figura 9 y Figura 10, y el primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 pueden montarse en el cartucho de imagen 400 como se ilustra en las Figuras 8 y 10.

Las superficies traseras 311c y 312c del primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 pueden quedar expuestas fuera de la cámara de revelado 60. La primera y segunda ventanas de luz 321 y 322 pueden proporcionarse en el cartucho de imagen 400. La unidad de emisión de luz 313 del sensor óptico 316 proporcionada en el cartucho de tóner 100 irradia luz hacia la cámara de revelado 60 a través de la primera ventana de luz 321, y la luz que ha pasado a través de la cámara de revelado 60 incide sobre la unidad de recepción de luz 314 del sensor óptico 316 a través de la segunda ventana de luz 322. La primera y segunda ventanas de luz 321 y 322 pueden rodear respectivamente las superficies traseras 311c y 312c del primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312. Con referencia a las Figuras 9 y 10, el sensor óptico 316 puede incluir la unidad de emisión de luz 313 y la unidad de recepción de luz 314 en posiciones respectivamente de frente al primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 y puede ubicarse en el cartucho de tóner 100. Cuando el cartucho de tóner 100 se monta en el cuerpo principal 1 mientras se monta el cartucho de imagen 400, la unidad de emisión de luz 313 y la unidad de recepción de luz 314 se encuentran respectivamente frente a las superficies traseras 311c y 312c del primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 a través de la primera y segunda ventanas de luz 321 y 322 y, por consiguiente, puede implementarse la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2.

De acuerdo con la estructura descrita anteriormente, cuando se reemplaza el cartucho de tóner 100, el sensor óptico 316 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 también puede reemplazarse. Además, cuando se reemplaza el cartucho de imagen 400, no sólo se reemplaza la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1, sino que también se reemplazan el primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2. Como se ha descrito anteriormente, los períodos de reemplazo del cartucho de tóner 100 y del cartucho de imagen 400 pueden ser diferentes y, en general, el período de reemplazo del cartucho de imagen 400 es más largo que el del cartucho de tóner 100. Por consiguiente, el cartucho de tóner 100 se reemplaza con más frecuencia que el cartucho de imagen 400. Por lo tanto, cuando se reemplaza uno de los dos cartuchos 100 y 400, se puede reemplazar uno de al menos dos sensores ópticos 316. Por consiguiente, puede reducirse la posibilidad de error en la detección del nivel de tóner debido a problemas en la operación o contaminación de la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2. En una realización alternativa, el sensor óptico 316 de la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1 y el sensor óptico 316 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 pueden montarse en el cartucho de tóner 100. En tal disposición, el primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 de la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1 pueden montarse en el cartucho de imagen 400, y el primer y segundo miembros de guía de luz 311 y 312 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 pueden montarse en el cartucho de imagen 400.

La Figura 11 es una vista en planta parcial del aparato de formación de imágenes de acuerdo con una realización. Con referencia a la Figura 11, la primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 pueden incluirse en el cartucho de tóner 100 y en el cartucho de imagen 400, respectivamente. Cuando el cartucho de tóner 100 y el cartucho de imagen 400 se montan en el cuerpo principal 1, la primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 se conectan eléctricamente al cuerpo principal 1 para transmitir información del cartucho de tóner 100 y el cartucho de imagen 400 al cuerpo principal 1. El cuerpo principal 1 puede determinar si se montan el cartucho de tóner 100 y el cartucho de imagen 400, determinando si la primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 se conectan eléctricamente al cuerpo principal 1, por ejemplo, determinando si la comunicación con la primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 es posible o no.

La primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 pueden incluir respectivamente la primera y segunda unidades de circuito 111 y 411 para monitorear o gestionar un estado del cartucho de tóner 100 y del cartucho de imagen 400 y la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 a través de las cuales la primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 se conectan respectivamente al cuerpo principal 1. La primera y segunda unidades de circuito 111 y 411 pueden incluir cada una al menos una unidad de monitor de unidad reemplazable por el cliente (CRUM) que incluye al menos una unidad de procesamiento central (CPU) que realiza al menos una autenticación y/o codificación de la comunicación de datos con respecto al cuerpo principal 1 utilizando, por ejemplo, un sistema operativo (OS) incluido en la primera y segunda unidades de circuito 111 y 411. La primera y segunda unidades de circuito 111 y 411 pueden incluir además una memoria.

Una memoria de la primera unidad de circuito 111 puede almacenar varios tipos de información acerca del cartucho de tóner 100. Por ejemplo, información específica como la información del fabricante, la información de la fecha de fabricación, un número de serie o un número de modelo, varios programas, información de la firma electrónica y estado de uso (por ejemplo, una cantidad de páginas impresas hasta el momento, una cantidad de páginas imprimibles restantes o una cantidad de tóner restante) pueden almacenarse en la memoria. Además, la memoria de la primera unidad de circuito 111 puede almacenar el tiempo de vida útil o los menús de configuración del cartucho de tóner 100.

Una memoria de la segunda unidad de circuito 411 puede almacenar varios tipos de información acerca del cartucho de imagen 400, por ejemplo, información específica como la información del fabricante, la información de la fecha de fabricación, un número de serie o un número de modelo, varios programas, información de la firma electrónica y estado de uso (por ejemplo, un número de páginas impresas hasta el momento, un número de páginas imprimibles restantes o una cantidad de tóner restante). Además, la memoria puede almacenar el tiempo de vida útil o los menús de configuración del cartucho de imagen 400.

Además, la primera y segunda unidades de circuito 111 y 411 pueden incluir un bloque funcional capaz de realizar diversas funciones de comunicación, autenticación o codificación. La primera y segunda unidades de circuito 111 y 411 pueden tener la forma de un chip que incluye una CPU, un chip que incluye una memoria y una CPU, o una placa de circuito impreso en la que se montan chips y elementos de circuito para implementar varios bloques funcionales.

La primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden formarse integralmente con una placa de circuito impreso de la primera y segunda unidades de circuito 111 y 411, o pueden conectarse respectivamente a la primera y segunda unidades de circuito 111 y 411 a través de la primera y segunda líneas de señal 113 y 413 como se ilustra en la Figura 11. La primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden ser, por ejemplo, un conector modular. La primera y segunda porciones de conexión 3 y 4 que se conectan respectivamente a la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden proporcionarse en el cuerpo principal 1. La primera y segunda porciones de conexión 3 y 4 pueden tener cada una la forma de un conector modular en el que se insertan la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 en forma de un conector modular. Además, la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden tener la forma de un patrón conductor. La primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 en forma de un patrón conductor pueden formarse en una placa de circuito que no se muestra, o pueden formarse integralmente con una placa de circuito impreso de la primera y segunda unidades de circuito 111 y 411. La primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 pueden tener la forma de un paquete, en el que pueden incluirse la primera y segunda unidades de circuito 111 y 411 y desde el cual la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden exponerse al exterior y la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden tener la forma de un patrón conductor y pueden exponerse fuera del paquete. En este caso, la primera y segunda porciones de conexión 3 y 4 pueden incluir un terminal de tipo clavija que se conecta eléctricamente a la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 que tiene la forma de un patrón conductor. Además, la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden ser un terminal tipo clavija, y la primera y segunda porciones de conexión 3 y 4 pueden tener la forma de un patrón conductor al que se conecta el terminal tipo clavija. Alternativamente, la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 y la primera y segunda porciones de conexión 3 y 4 pueden tener varias formas mediante las cuales pueden conectarse eléctricamente entre sí.

Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 11, la segunda porción de contacto 412 del cartucho de imagen 400 puede sobresalir de la parte frontal del cartucho de imagen 400, y cuando el cartucho de imagen 400 se monta en el cuerpo principal 1, la segunda porción de contacto 412 puede insertarse en la segunda porción de conexión 4 proporcionada en el cuerpo principal 1 para conectarse eléctricamente al cuerpo principal 1, transmitiendo de ese modo información del cartucho de imagen 400 al cuerpo principal 1.

En el caso del cartucho de imagen 400 ilustrado en la Figura 7, la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2 pueden conectarse eléctricamente a la segunda unidad de memoria 410, y pueden transmitir señales de detección de la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2 al cuerpo principal 1 a través de la segunda porción de contacto 412 y la segunda porción de conexión 4. En el caso del cartucho de imagen 400 ilustrado en la Figura 8, una señal de detección de la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1 puede transmitirse al cuerpo principal 1 a través de la segunda porción de contacto 412.

Cuando el cartucho de tóner 100 se monta en el cuerpo principal 1, la primera porción de contacto 112 puede insertarse en la primera porción de conexión 3 proporcionada en el cuerpo principal 1 para conectarse eléctricamente al cuerpo principal 1. En consecuencia, la información del cartucho de tóner 100 puede transmitirse al cuerpo principal 1. En el caso del cartucho de tóner 100 ilustrado en la Figura 9, una señal de detección de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 puede transmitirse al cuerpo principal 1 a través de la primera porción de contacto 112.

Como se ilustra en la Figura 11 mediante una línea de puntos, cuando la primera porción de contacto 112 sobresale del cartucho de tóner 100, la primera porción de contacto 112 puede contaminarse o dañarse mientras se manipula el cartucho de tóner 100. Además, al montar el cartucho de tóner 100 en el cuerpo principal 1, la primera porción de contacto 112 puede dañarse debido a la colisión con el cuerpo principal 1. El daño o la contaminación de la primera porción de contacto 112 puede ser la causa de un defecto de contacto entre la primera porción de contacto 112 y la primera porción de conexión 3. Para resolver o abordar este problema, la primera unidad de memoria 110 puede incluir la primera porción de contacto 112 que puede moverse a una primera posición (una posición ilustrada en la Figura 11 mediante una línea continua) que se oculta dentro del cartucho de tóner 100 y una segunda posición (una posición ilustrada en la Figura 11 mediante una línea de puntos) que sobresale del cartucho de tóner 100. Cuando el cartucho de tóner 100 se monta en el cuerpo principal 1, la primera porción de contacto 112 puede moverse a la segunda posición en la que la primera porción de contacto 112 se conecta eléctricamente a la primera porción de conexión 3 incluida en el cuerpo principal 1, y antes de que el cartucho de tóner 100 se separe del cuerpo principal 1, la primera porción de contacto 112 puede moverse a la primera posición donde termina la conexión eléctrica entre la primera porción de contacto 112 y la primera porción de conexión 3. No se limita una dirección que sobresale de la primera porción de contacto 112 en la segunda posición. La primera porción de contacto 112 puede sobresalir en varias direcciones, por ejemplo, hacia una porción lateral 100-2, una porción superior, una porción inferior, una porción delantera o una porción trasera 100-1 del cartucho de tóner 100. En lo sucesivo, se describirá una realización, en la que la primera porción de contacto 112 sobresale hacia la porción lateral 100-2 del cartucho de tóner 100 que es ortogonal a una dirección de montaje A.

La primera porción de contacto 112 puede moverse a la primera o segunda posición a través de la manipulación manual de un usuario. La Figura 12 es una vista en perspectiva del cartucho de tóner 100 que tiene una estructura de movimiento para mover la primera porción de contacto 112 hacia la primera o segunda posición a través de la manipulación manual, de acuerdo con una realización.

Con referencia a la Figura 12, con respecto a la dirección de montaje A, puede formarse un botón 130 en una porción trasera 100-1 del cartucho de tóner 100. Un miembro móvil 140 puede instalarse de forma deslizante en el cartucho de tóner 100. El miembro móvil 140 puede instalarse de forma deslizante en una porción interior de una cubierta trasera 150 que se acopla a la porción trasera 100-1 del cartucho de tóner 100. La primera porción de contacto 112 puede fijarse al miembro móvil 140 y puede conectarse a la primera unidad de circuito 111 a través de la línea de señal 113. El botón 130 puede conectarse al miembro móvil 140 a través de una unidad de conversión. La rotación del botón 130 puede convertirse en un movimiento deslizante lineal del miembro móvil 140 a través de la unidad de conversión. Por ejemplo, la unidad de conversión puede realizarse mediante un piñón 160 y un engranaje de cremallera 141. El engranaje de cremallera 141 puede formarse en el miembro móvil 140. El piñón 160 puede instalarse en la porción interior de la cubierta trasera 150 para acoplarse con el engranaje de cremallera 141. El botón 130 puede insertarse en un orificio de instalación 150-1 formado en la cubierta trasera 150 para conectarse al piñón 160.

De acuerdo con la estructura anterior, cuando se gira el botón 130, la rotación del botón 130 se convierte en un movimiento lineal del miembro móvil 140 a través del piñón 160 y el engranaje de cremallera 141, y la primera porción de contacto 112 puede moverse hacia la primera posición que se oculta dentro del cartucho de tóner 100 y hacia la segunda posición que sobresale de la porción lateral 100-2 del cartucho de tóner 100 a través de un primer orificio de salida 100-3. Una dirección de movimiento de la primera porción de contacto 112 puede determinarse de acuerdo con una estructura de la unidad de conversión. Por ejemplo, puede utilizarse una unidad de conversión que incluya un engranaje cónico para mover el miembro móvil 140 en una dirección de ancho o una dirección de altura del cartucho de tóner 100, y la primera porción de contacto 112 puede sobresalir de una porción delantera o porción superior del cartucho de tóner 100 para ubicarse en la segunda posición.

El botón 130 puede ubicarse en la porción trasera 100-1 del cartucho de tóner 100 de modo que un usuario pueda acceder fácilmente al botón 130 a través de la abertura 11 que se abre a través de la puerta 12 cuando el cartucho de tóner 100 se fija o se separa del cuerpo principal 1.

Con referencia a la Figura 12, se ilustra un miembro de protección 142 que evita la colisión entre la primera porción de contacto 112 y el cuerpo principal 1 o la primera porción de conexión 3. El miembro de protección 142 puede moverse junto con la primera porción de contacto 112 a través de la manipulación del botón 130. Es decir, el miembro de protección 142 puede tener una posición de repliegue que se oculta dentro del cartucho de tóner 100 y una posición saliente que sobresale del cartucho de tóner 100. Por ejemplo, el miembro de protección 142 puede formarse integralmente con el miembro móvil 140.

La Figura 13A es una vista en planta que ilustra el cartucho de tóner 100 montado en el cuerpo principal 1, en donde la primera porción de contacto 112 y el miembro de protección 142 pueden ubicarse respectivamente en una primera ubicación y una ubicación de repliegue. La Figura 13B es una vista en planta que ilustra el cartucho de tóner 100 montado en el cuerpo principal 1, en donde la primera porción de contacto 112 y el miembro de protección 142 se mueven respectivamente hacia una segunda ubicación y una ubicación saliente. La Figura 13C es una vista en planta que ilustra el cartucho de tóner 100 montado en el cuerpo principal 1, en donde la primera porción de contacto 112 y el miembro de protección 142 se ubican respectivamente en la segunda ubicación y la ubicación saliente.

Con referencia a la Figura 13A, con respecto a la dirección de montaje A, el miembro de protección 142 puede ubicarse antes de la primera porción de contacto 112. Es decir, una superficie delantera 142-1 del miembro de protección 142 en la dirección de montaje A puede ubicarse antes (por adelantado) de una superficie delantera 112-1 de la primera porción de contacto 112 en la dirección de montaje A. De acuerdo con la estructura anterior, cuando la primera porción de contacto 112 se ubica en la segunda posición, el miembro de protección 142 puede ubicarse en la posición saliente. Al montar el cartucho de tóner 100 en el cuerpo principal 1 mientras la primera porción de contacto 112 se ubica en la segunda posición, el miembro de protección 142 puede primero entrar en contacto con el cuerpo principal 1 o la primera porción de conexión 3 antes de que la primera porción de contacto 112 entre en contacto con el cuerpo principal 1 o la primera porción de conexión 3. Por consiguiente, puede evitarse la colisión entre la primera porción de contacto 112 y el cuerpo principal 1 o la primera porción de conexión 3 durante una operación de montaje.

El cartucho de tóner 100 puede montarse en el cuerpo principal 1 como se ilustra en la Figura 13A, mientras que la primera porción de contacto 112 y el miembro de protección 142 se ubican respectivamente en la primera posición y la posición de repliegue. Cuando se gira el botón 130 en este estado, el miembro móvil 140 se desliza, y la primera porción de contacto 112 y el miembro de protección 142 se deslizan juntos respectivamente hacia la segunda posición y a la posición saliente. En el cuerpo principal 1 puede proporcionarse una porción de inserción 5 en la que se inserta el miembro de protección 142. El miembro de protección 142 puede moverse desde una primera posición (posición de repliegue) que puede ocultarse dentro del cartucho de tóner 100 hacia una segunda posición (posición saliente) que sobresale de la porción lateral 100-2 del cartucho de tóner 100, a través de un segundo orificio de salida 100-4.

Con referencia a la Figura 13B, una porción de extremo delantero 142a del miembro de protección 142 sobresale más que la porción de extremo delantero 112a de la primera porción de contacto 112 en la dirección saliente. Mientras la primera porción de contacto 112 y la primera porción de conexión 3 no se alineen completamente, es decir, mientras que el cartucho de tóner 100 no se inserte completamente, si la primera porción de contacto 112 se inserta en la primera porción de conexión 3, la primera porción de contacto 112 puede chocar con la primera porción de conexión 3 y dañarse. De acuerdo con una o varias realizaciones de la divulgación, el miembro de protección 142 puede insertarse en la porción de inserción 5 antes de que la primera porción de contacto 112 se inserte en la primera porción de conexión 3, alineando de ese modo la primera porción de contacto 112 y la primera porción de conexión 3. En consecuencia, puede reducirse la posibilidad de que se dañe la primera porción de contacto 112 durante la inserción en la primera porción de conexión 3. Cuando el botón 130 se gira completamente, la primera porción de contacto 112 puede ubicarse en la segunda posición donde se inserta en la primera porción de conexión 3, como se ilustra en la Figura 13C, y el miembro de protección 142 puede ubicarse en la posición saliente donde se inserta en la porción de inserción 5. Cuando el cartucho de tóner 100 debe separarse del cuerpo principal 1 en un estado como se ilustra en la Figura 13C, cuando la primera porción de contacto 112 se inserta en la primera porción de conexión 3, puede aplicarse una fuerza a la primera porción de contacto 112. De acuerdo con una o varias realizaciones de la divulgación, cuando el miembro de protección 142 también se inserta en la porción de inserción 5, la fuerza aplicada a la primera porción de contacto 112 puede dispersarse a través del miembro de protección 142. Por consiguiente, puede reducirse la posibilidad de que se dañe la primera porción de contacto 112. Dado que el miembro de protección 142 se incluye como se describió anteriormente, puede reducirse la posibilidad de que se dañe la primera porción de contacto 112 durante el montaje o la separación del cartucho de tóner 100.

Como se describió anteriormente, después de montar el cartucho de tóner 100 en el cuerpo principal 1, el botón 130 puede manipularse para mover la primera porción de contacto 112 hacia la segunda posición para de ese modo conectar la primera unidad de memoria 110 al cuerpo principal 1. Entonces la puerta 12 puede cerrarse. Después de montar el cartucho de tóner 100 en el cuerpo principal 1, si la puerta 12 se cierra mientras la primera porción de contacto 112 no se mueve hacia la segunda posición, la primera unidad de memoria 110 y el cuerpo principal 1 no se conectan. De acuerdo con el aparato de formación de imágenes de una o varias realizaciones de la divulgación, no puede permitirse que la puerta 12 se cierre a menos que la primera porción de contacto 112 se mueva hacia la segunda posición, evitando de ese modo un error de conexión entre el cartucho de tóner 100 y el cuerpo principal 1. Con el fin de evitar un error de conexión, por ejemplo, puede utilizarse una interferencia entre el botón 130 y la puerta 12.

La Figura 14A es una vista en planta esquemática que ilustra un aparato de formación de imágenes que incluye una estructura de prevención de errores de conexión, de acuerdo con una realización. La Figura 14B ilustra una relación de posición entre el botón 130 y una porción de interferencia 12-1 de acuerdo con una posición de la primera porción de contacto 112. Con referencia a la Figura 14A, la porción de interferencia 12-1 puede sobresalir hacia el botón 130 y puede formarse en la puerta 12. Cuando la primera porción de contacto 112 se ubica en la primera posición, el botón 130 puede ubicarse en una posición en la que el botón 130 interfiere con la porción de interferencia 12-1, como se ilustra mediante una línea continua en la Figura 14B. Además, cuando la primera porción de contacto 112 se ubica en la segunda posición, el botón 130 puede ubicarse en una posición en la que el botón 130 no interfiera con la porción de interferencia 12-1 como se ilustra mediante una línea de puntos en la Figura 14B. Por consiguiente, si se intenta cerrar la puerta 12 mientras el cartucho de tóner 100 se monta en el cuerpo principal 1 y la primera porción de contacto 112 se ubica en la primera posición, la porción de interferencia 12-1 interfiere con el botón 130 de modo que la puerta 12 no se cierra.

La Figura 15 es una vista en perspectiva del cartucho de proceso 2 de acuerdo con una realización. La Figura 16 es un diagrama estructural del sistema de un aparato de formación de imágenes de acuerdo con una realización. Con referencia a las Figuras 15 y 16, los acopladores de accionamiento 481 y 482 pueden colocarse en una porción lateral del cartucho de imagen 400. El acoplador de accionamiento 481 puede conectarse al rodillo de revelado 22, al rodillo de suministro 27 y al primer y segundo miembros de transporte de tóner 41 y 42 dispuestos en la unidad de revelado 300. El acoplador de accionamiento 482 puede conectarse al tambor fotoconductor 21, al rodillo de carga 23, al rodillo de limpieza 24 y al miembro de descarga de tóner residual 43 dispuesto en la unidad fotorreceptora 200. Los acopladores de accionamiento 181 y 182 pueden colocarse en una porción lateral del cartucho de tóner 100. El acoplador de accionamiento 181 puede conectarse al primer miembro de suministro de tóner 103. El acoplador de accionamiento 182 puede conectarse al segundo miembro de suministro de tóner 104. Los acopladores de accionamiento 481,482, 181 y 182 pueden conectarse a una unidad de accionamiento 7 proporcionada en el cuerpo principal 1 cuando el cartucho de imagen 400 y el cartucho de tóner 100 se montan en el cuerpo principal 1, y pueden accionarse independientemente o en conexión con la unidad de accionamiento 7.

Con referencia a la Figura 16, un controlador 6 puede ser un circuito eléctrico que incluye, por ejemplo, al menos una unidad de procesamiento central, y controla la operación general del aparato de formación de imágenes. El controlador 6 puede accionarse mediante, por ejemplo, un software almacenado en una memoria (no mostrado) o mediante un software proporcionado por un servidor (no mostrado). El controlador 6 puede conectarse a una unidad de interfaz de usuario (no mostrada), por ejemplo, un dispositivo de entrada (no mostrado), a través del cual se ingresará un comando de manipulación de un usuario, y un dispositivo de salida (no mostrado) que muestra un estado operativo del aparato de formación de imágenes. La unidad de interfaz de usuario puede recibir un comando de manipulación de un usuario a través del dispositivo de entrada y transmitir una señal de salida al dispositivo de salida para mostrar, por ejemplo, un estado operativo del aparato de formación de imágenes.

Cuando el cartucho de imagen 400 y el cartucho de tóner 100 se montan en el cuerpo principal 1, la primera y la segunda porciones de contacto 112 y 412 pueden conectarse respectivamente a la primera y segunda porciones de conexión 3 y 4. Por consiguiente, la primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 pueden conectarse al controlador 6, y el controlador 6 puede determinar si el cartucho de tóner 100 y el cartucho de imagen 400 se montan en el cuerpo principal 1 o no en base a si la comunicación con la primera y segunda unidades de memoria 110 y 410 es posible.

El sensor óptico 316 de la unidad de detección del nivel de tóner 310-1 (en lo sucesivo denominado primer sensor óptico 316-1) puede conectarse al controlador 6 a través de la primera porción de contacto 112 y la segunda porción de conexión 4, y el sensor óptico 316 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2

(en lo sucesivo denominado segundo sensor óptico 316-2) puede conectarse al controlador 6 a través de la segunda porción de contacto 412 y la primera porción de conexión 3. Las señales de detección del primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 pueden transmitirse respectivamente al controlador 6 a través de la primera y segunda porciones de contacto 112 y 412 y la segunda y primera porciones de conexión 4 y 3 y el nivel de tóner de la cámara de revelado 60 puede ajustarse en base a las señales de detección del primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2.

Una estructura para detectar un nivel de tóner ilustrada en las Figuras 8 y 9 puede utilizarse en el diagrama estructural del sistema ilustrado en la Figura 16. Cuando una estructura de acuerdo con la realización ilustrada en la Figura 7 se utiliza como una estructura para detectar un nivel de tóner, la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2 pueden proporcionarse en el cartucho de imagen 400, y los sensores ópticos 316-1 y 316-2 de la primera y segunda unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2 pueden conectarse al controlador 6 para transmitir el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 al controlador 6. Por ejemplo, el sensor óptico 316-1 de la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1 puede conectarse al controlador 6 a través de la porción de contacto 112 y la segunda porción de conexión 4. Por ejemplo, el sensor óptico 316-2 de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 puede conectarse al controlador 6 a través de la porción de contacto 412 y la primera porción de conexión 3, como se muestra en la Figura 16. Por ejemplo, el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 pueden calcularse introduciendo secuencialmente las señales de detección del primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 en una unidad de eliminación de ruido (no mostrada), un amplificador (no mostrado) y un convertidor de señal analógica a digital (no mostrado).

El primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 indican el nivel de tóner en la cámara de revelado 60. Por ejemplo, el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 pueden ser altos cuando existe una gran cantidad de tóner en la cámara de revelado 60, y pueden ser bajos cuando existe una pequeña cantidad de tóner en la cámara de revelado 60. El primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 pueden ser, respectivamente, un promedio de los niveles de tóner que se miden repetidamente varias veces.

La Figura 17A es un diagrama de flujo de un procedimiento para ajustar un nivel de tóner de acuerdo con una realización. En lo sucesivo, se describirá un procedimiento para controlar un nivel de tóner en la cámara de revelado 60 en base al primer y segundo niveles de tóner ADC1 y a Dc 2.

Con referencia a la Figura 17A, cuando comienza una operación del aparato de formación de imágenes, el nivel de tóner en la cámara de revelado 60 puede detectarse en base a las señales de detección emitidas por el primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 en la operación S10.

La Figura 18 ilustra una señal de detección emitida por el primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 de acuerdo con una realización. Como se ilustra en la Figura 18, las señales de detección emitidas por el primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 pueden ser, por ejemplo, una señal de voltaje que indica o representa un nivel de tóner. Por ejemplo, cuanto mayor sea el nivel de tóner, mayor será el voltaje de las señales de detección emitidas por el primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2. El procesamiento de señales puede realizarse en las señales de detección emitidas por el primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 a través del filtro de ruido, el amplificador y el convertidor de señal analógica a digital descrito anteriormente para calcular el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2. Por ejemplo, cuando un voltaje máximo y un voltaje mínimo de las señales de detección del primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 son 3,3 V y 0 V, respectivamente, los niveles de tóner correspondientes respectivamente a los mismos pueden ser '1024' y ' 0'. Cuando un voltaje de las señales de detección del primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 es 1V, el nivel de tóner correspondiente puede ser, por ejemplo, 310.

El primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 pueden ser, respectivamente, un promedio de múltiples valores de medición. Por ejemplo, las mediciones pueden realizarse en un intervalo de aproximadamente 10 milisegundos. El limpiador 317 puede realizar una operación de limpieza de limpiar el miembro de guía de luz (la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b) aproximadamente cada 768 milisegundos, y pueden realizarse aproximadamente 76 mediciones durante un tiempo de operación de limpieza del limpiador 317 (período de accionamiento). Por consiguiente, las aproximadamente 76 mediciones pueden denominarse como un período de medición (1P). La contaminación de la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b puede afectar al primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2. La contaminación de la superficie de salida de luz 311b y la superficie de incidencia de luz 312b puede que no se elimine sólo con una operación de limpieza utilizando el limpiador 317, y en este caso, el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 pueden no indicar el valor real del nivel de tóner de la cámara de revelado 60. Por consiguiente, las mediciones deben realizarse durante al menos m períodos de medición mP (donde m es un número entero positivo mayor que 1) o más. De acuerdo con una o varias realizaciones de la divulgación, pueden utilizarse los promedios respectivos de los niveles de tóner medidos durante una pluralidad de períodos de medición (por ejemplo, seis períodos de medición 6P) como el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2. Al utilizar los promedios respectivos de múltiples mediciones como primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2, puede mejorarse la fiabilidad de la detección del nivel de tóner.

A continuación, se determina si el nivel de tóner en la cámara de revelado 60 es normal en base al primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 en la operación S20. Si cualquiera del primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 es menor que un primer nivel de tóner de referencia RTL1, el controlador 6 puede controlar la unidad de accionamiento 7 de manera que se suministre tóner a la cámara de revelado 60 en la operación S50. Alternativamente, el controlador 6 puede controlar la unidad de accionamiento 7 de manera que se suministre tóner a la cámara de revelado 60 en la operación S50 sólo si ambos el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 son menores que el primer nivel de tóner de referencia RTL1. Por ejemplo, cuando cualquiera del primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 es mayor que el primer nivel de referencia RTL1, puede determinarse en la operación S90 que el nivel de tóner de la cámara de revelado 60 es normal y no se suministra tóner. Alternativamente, el controlador 6 puede controlar la unidad de accionamiento 7 de manera que no se suministre tóner a la cámara de revelado 60 en la operación S90 sólo si ambos el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 son mayores que el primer nivel de tóner de referencia RTL1. Cuando se suministra tóner a la cámara de revelado 60, puede suministrarse tóner continuamente hasta que al menos uno del primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 sea mayor que el primer nivel de tóner de referencia RTL1. Alternativamente, el controlador 6 puede controlar la unidad de accionamiento 7 para suministrar tóner en la operación S50 hasta que ambos el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 sean mayores que el primer nivel de tóner de referencia RTL1.

El primer nivel de tóner de referencia RTL1 puede determinarse experimentalmente. La Figura 19 ilustra una señal de detección emitida por el primer y segundo sensores ópticos 316-1 y 316-2 de acuerdo con una o varias realizaciones de la divulgación, la señal de detección indicando o representando una cantidad de tóner en la cámara de revelado 60. Con referencia a la Figura 19, cuando aumenta la cantidad de tóner en la cámara de revelado 60, el voltaje de la señal de detección está más cerca de aproximadamente 3,3 V, y cuando la cantidad de tóner disminuye, el voltaje está más cerca de aproximadamente 0 V. Un voltaje promedio también aumenta a medida que la cantidad de tóner en la cámara de revelado 60 aumenta y disminuye cuando la cantidad de tóner en la cámara de revelado 60 disminuye. La Tabla 3 muestra los valores reales de medición del nivel de tóner. En cada caso, los valores medidos del primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 son los más pequeños cuando el limpiador 317 bloquea la trayectoria de la luz.

[Tabla 3]

Por ejemplo, el primer nivel de tóner de referencia RTL1 puede ser '600'. La Figuras 20 y 21 muestran una variación en el nivel de tóner en la cámara de revelado 60, es decir, una variación en el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 mientras que la cobertura de una imagen impresa varía de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente para controlar un nivel de tóner.

La Figura 20 es un gráfico que muestra una variación en el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 cuando se emite continuamente una imagen de cobertura del 1 %. Con referencia a la Figura 20, en un estado inicial en el que se inicia la emisión de la imagen, se determina que el nivel de tóner es bajo y, por lo tanto, se suministra tóner continuamente a la cámara de revelado 60. Por consiguiente, el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 se aumentan simultáneamente. Al imprimir una imagen con una cobertura del 1 %, la cantidad de consumo de tóner es pequeña y, por lo tanto, después de imprimir unas 30 hojas, ambos el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 alcanzan un valor de saturación y no aumentan más. Por consiguiente, puede confirmarse que el suministro de tóner se estabiliza en este estado.

La Figura 21 es un gráfico que muestra una variación en el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 cuando se emite continuamente una imagen de cobertura del 5 %. Con referencia a la Figura 21, en un estado inicial en el que se inicia la emisión de la imagen, se determina que el nivel de tóner es bajo y, por lo tanto, se suministra tóner continuamente a la cámara de revelado 60. Por consiguiente, el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 se aumentan simultáneamente. Al imprimir una imagen con una cobertura del 5 %, la cantidad de consumo de tóner es relativamente grande y, por lo tanto, después de imprimir unas 90 hojas, ambos el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 alcanzan un valor de saturación y no aumentan más. Por consiguiente, puede confirmarse que el suministro de tóner se estabiliza en este estado.

El primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 son promedios de múltiples mediciones y, por lo tanto, generalmente indican correctamente el nivel de tóner en la cámara de revelado 60. Sin embargo, debido a defectos tales como defectos de los sensores ópticos 316-1 y 316-2 o defectos de limpieza de los miembros de guía de luz, el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 pueden no indicar correctamente el nivel de tóner en la cámara de revelado 60. Si el nivel de tóner se controla en base al primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 incorrectos, el nivel de tóner en la cámara de revelado 60 puede ser excesivamente alto y, por lo tanto, aumenta la presión del tóner. Además, puede determinarse que el nivel de tóner es normal, aunque el nivel de tóner en la cámara de revelado 60 sea bajo y continúe la impresión sin suministrar tóner, lo que puede provocar una disminución en la densidad de la imagen.

La Figura 17B es un diagrama de flujo de un procedimiento para ajustar un nivel de tóner de acuerdo con una realización. Con referencia a la Figura 17B, antes de proceder a la operación S50 de suministro de tóner o la operación S90 de no suministro de tóner, puede realizarse selectivamente la operación S30 o S80 para determinar si se produce un error de detección. Un error de detección puede causarse, por ejemplo, por defectos de los sensores ópticos 316­ 1 y 316-2, un cortocircuito de los circuitos que operan en conjunción con los sensores ópticos 316-1 y 316-2, o defectos de limpieza del miembro de guía de luz. Si se produjo un error de detección o no, puede determinarse en base a si cualquiera de las diferencias entre un máximo y un mínimo de cada uno del primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 es menor que el segundo nivel de tóner de referencia RTL2. Si un estado en el que cualquiera de las diferencias entre un máximo y un mínimo de cada uno del primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 es menor que el segundo nivel de tóner de referencia RTL2 continúa un número predeterminado de veces o más, el controlador 6 puede determinar que se produjo un error de detección en la operación S40 y S100 y detiene la operación del aparato de formación de imágenes. Por ejemplo, si un estado en el que cualquiera de las diferencias entre un máximo y un mínimo de cada uno del primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 es menor que el segundo nivel de tóner de referencia RTL2 continúa durante n períodos de medición (nP), el controlador 6 puede determinar que se produjo un error de detección. En este caso, n puede ser mayor que m. Por ejemplo, n puede ser 25 o mayor.

El controlador 6 puede mostrar un error de detección del nivel de tóner utilizando, por ejemplo, un dispositivo de salida. Por ejemplo, el controlador 6 puede controlar el dispositivo de salida de manera que se muestre en una pantalla un mensaje de error de detección con respecto al nivel de tóner o se encienda una lámpara o parpadee, o pueda utilizarse una salida sonora para indicar el error.

Cuando se detecta un error de detección, el controlador 6 puede ignorar una señal de detección de una unidad de detección del nivel de tóner correspondiente a la que pertenece el error (por ejemplo, la primera unidad de detección del nivel de tóner 310-1). Es decir, puede ajustarse un nivel de tóner en base a una señal de detección de la segunda unidad de detección del nivel de tóner 310-2 en la que no se produce ningún error de detección. Como se describió anteriormente, al incluir dos unidades de detección del nivel de tóner 310-1 y 310-2, incluso si una de ellas está fuera de servicio, el nivel de tóner puede ajustarse utilizando la otra. En este caso, puede realizarse una operación de impresión hasta que se reemplace un cartucho correspondiente entre el cartucho de tóner 100 y el cartucho de imagen 400 y, por lo tanto, pueda mejorarse la comodidad del usuario.

El segundo nivel de tóner de referencia RTL2 puede determinarse examinando una variación en el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 cuando se produce un error de detección debido a varios factores. La Tabla 4 a continuación muestra el resultado de medir un nivel de tóner ADC cuando se produce un error de detección debido a varios factores.

[Tabla 4]

Con referencia a la Tabla 4 anterior, cuando se produce un error de detección, un promedio, un máximo y un mínimo de los niveles de tóner ADC son muy altos y la diferencia entre los niveles máximo y mínimo es muy pequeña. La diferencia es menor que la diferencia entre un máximo y un mínimo del nivel de tóner ADC cuando el tóner se llena completamente. Por consiguiente, la diferencia entre los niveles máximo y mínimo cuando se produce un error de detección puede distinguirse claramente de una diferencia entre los niveles máximo y mínimo en un estado normal. Por ejemplo, el segundo nivel de tóner de referencia RTL2 puede establecerse en '20'.

Cuando un aparato mecánico que suministra tóner a la cámara de revelado 60 está fuera de servicio, es decir, cuando el propio cartucho de tóner 100 está fuera de servicio, por ejemplo, cuando la unidad de accionamiento 7 está fuera de servicio o un engranaje que conecta los acopladores de accionamiento 181 y 182 y el primer y segundo miembros de transporte de tóner 103 y 104 se dañan, puede que no se suministre el tóner a la cámara de revelado 60 incluso cuando el controlador 6 controla la unidad de accionamiento 7 para suministrar el tóner, y por lo tanto, se produce un error de suministro cuando el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 no aumentan. El error de suministro también puede producirse cuando el cartucho de tóner 100 se monta en el cuerpo principal 1 sin extraer un sello (no mostrado) que bloquea la salida de tóner 107. El error de suministro también puede producirse cuando se consume la mayor parte del tóner contenido en el cartucho de tóner 100.

La Figura 17C es un diagrama de flujo de un procedimiento para ajustar un nivel de tóner de acuerdo con una realización. Con referencia a la Figura 17C, cuando cualquiera del primer y segundo ADC1 y ADC2 no aumenta a un tercer nivel de tóner de referencia RTL3 o superior en la operación S60, puede determinarse en la operación S70 que se produjo un error de suministro de tóner. El tercer nivel de tóner de referencia RTL3 puede ser más alto que el segundo nivel de tóner de referencia RTL2 y menor que el primer nivel de tóner de referencia RTL1. Por ejemplo, el tercer nivel de tóner de referencia RTL3 puede establecerse en '200'. Alternativamente, el controlador 6 puede determinar que se ha producido un error de suministro de tóner en la operación S60 sólo si ambos el primer y segundo niveles de tóner ADC1 y ADC2 son menores que el tercer nivel de tóner de referencia RTL3.

Si se determina que se produjo el error de suministro, el controlador 6 puede controlar el dispositivo de salida para emitir un mensaje de que se produjo el error de suministro de tóner. El mensaje puede emitirse a través de una pantalla, a través de una luz o lámpara, y/o a través de sonido, etc. Además, el controlador 6 puede controlar el dispositivo de salida para emitir un mensaje para abordar el error de suministro de tóner. Por ejemplo, si una cantidad residual de tóner en el cartucho de tóner 100 es del 100 %, es decir, si se monta un nuevo cartucho de tóner 100 en el cuerpo principal 1, puede emitirse el mensaje "extraiga el sello o agite el cartucho de tóner" para indicar el error de suministro de tóner. Si una cantidad residual de tóner en el cartucho de tóner 100 es aproximadamente del 99 % a aproximadamente el 31 %, puede emitirse el mensaje "agite el cartucho o llame al equipo de servicio si el problema persiste" para indicar el error de suministro de tóner. Si una cantidad residual de tóner del cartucho de tóner 100 es aproximadamente del 11 % a aproximadamente el 30 %, puede emitirse el mensaje "agite el cartucho o reemplace el cartucho de tóner si el problema persiste" para indicar el error de suministro de tóner. Si una cantidad residual de tóner en el cartucho de tóner 100 es aproximadamente del 10 % o menos, puede emitirse el mensaje "reemplazar cartucho de tóner" para indicar el error de suministro de tóner. La cantidad residual de tóner en el cartucho de tóner 100 puede determinarse en base a, por ejemplo, un número de puntos de impresión acumulados, páginas impresas acumuladas, o un tiempo de operación acumulado de un motor para un suministro de tóner de la unidad de accionamiento 7.

De acuerdo con la estructura descrita anteriormente, puede evitarse un error con respecto al ajuste del nivel de tóner debido a un error de detección o a un error de suministro de tóner.

Mientras se han descrito dos unidades de detección del nivel de tóner 310 en las realizaciones anteriores, las realizaciones de la divulgación no se limitan a las mismas y pueden utilizarse tres o más unidades de detección del nivel de tóner 310. En este caso, si un nivel de tóner de cualquiera de una pluralidad de unidades de detección del nivel de tóner 310 es menor que el primer nivel de tóner de referencia RTL1, el controlador 6 puede controlar la unidad de accionamiento 7 de manera que se suministre tóner a la cámara de revelado 60. Además, si una diferencia entre un máximo y un mínimo de cada uno de los ADC en cualquiera de la pluralidad de unidades de detección del nivel de tóner 310 es menor que el segundo nivel de tóner de referencia RTL2 durante un período de medición predeterminado, el controlador 6 puede determinar que se produjo un error de detección. Además, si un nivel de tóner en cualquiera de la pluralidad de unidades de detección del nivel de tóner 310 es menor que el tercer nivel de tóner de referencia RTL3, el controlador 6 puede determinar que se produjo un error de suministro de tóner.

Mientras el cartucho de proceso 2 que tiene la primera estructura se ha descrito en las realizaciones anteriores, las realizaciones de la divulgación no se limitan a ellas y el cartucho de proceso 2 de acuerdo con las realizaciones de la divulgación también puede tener la segunda, tercera o cuarta estructura.

Debe entenderse que las realizaciones de ejemplo descritas en el documento deben considerarse en un sentido descriptivo únicamente y no con fines de limitación. Las descripciones de características o aspectos dentro de cada realización deberían considerarse típicamente como disponibles para otras características o aspectos similares en otras realizaciones.

Los aparatos y procedimientos de acuerdo con las realizaciones de ejemplo descritas anteriormente pueden utilizar uno o varios procesadores. Por ejemplo, un dispositivo de procesamiento puede implementarse utilizando una o varias computadoras de propósito general o de propósito especial y puede incluir, por ejemplo, uno o varios de un procesador, un controlador y una unidad lógica aritmética, una unidad de procesamiento central (CPU), una unidad de procesamiento de gráficos (GPU), un procesador de señales digitales (DSP), un procesador de imagen, un microordenador, una matriz programable en campo, una unidad lógica programable, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un microprocesador o cualquier otro dispositivo capaz de responder y ejecutar instrucciones de una manera definida.

Los aparatos y procedimientos de acuerdo con las realizaciones de ejemplo descritas anteriormente pueden utilizar uno o varios dispositivos de almacenamiento o memorias. Por ejemplo, un almacenamiento puede incorporarse como un medio de almacenamiento, tal como un dispositivo de memoria no volátil, como una memoria de sólo lectura (ROM), una memoria de sólo lectura programable (PROM), una memoria de sólo lectura programable y borrable (EPROM) y una memoria flash, una unidad USB, un dispositivo de memoria volátil tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM), un disco duro, disquetes, un disco blue-ray o medios ópticos como discos CD ROM y DVD, o combinaciones de los mismos. Sin embargo, los ejemplos del almacenamiento no se limitan a la descripción anterior, y el almacenamiento puede realizarse mediante otros dispositivos diversos y estructuras, como entenderán los expertos en la técnica.

Los términos "módulo" y "unidad", como se utilizan en este documento, pueden hacer referencia, pero no se limitan, a un componente o dispositivo de software o hardware, como una matriz de puertas lógicas programable en campo (FPGA) o un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), que realiza determinadas tareas. Un módulo o unidad puede configurarse para residir en un medio de almacenamiento direccionable y configurarse para ejecutarse en uno o varios procesadores. Por lo tanto, un módulo o unidad puede incluir, a modo de ejemplo, componentes, tales como componentes de software, componentes de software orientados a objetos, componentes de clases y componentes de tareas, procesos, funciones, atributos, procedimientos, subrutinas, segmentos de código de programa, controladores, firmware, microcódigo, circuitos, datos, bases de datos, estructuras de datos, tablas, matrices y variables. La funcionalidad proporcionada en los componentes y módulos/ unidades puede combinarse en unos pocos componentes y módulos/ unidades o separarse además en componentes y módulos adicionales. Cada bloque de las ilustraciones del diagrama de flujo puede representar una unidad, un módulo, un segmento o porción de código, que comprende una o varias instrucciones ejecutables para implementar las funciones lógicas especificadas. También debe tenerse en cuenta que, en algunas implementaciones alternativas, las funciones indicadas en los bloques pueden ocurrir fuera de orden. Por ejemplo, dos bloques mostrados en sucesión pueden de hecho ejecutarse sustancialmente al mismo tiempo (simultáneamente) o los bloques pueden a veces ejecutarse en orden inverso, dependiendo de la funcionalidad involucrada.

Los aspectos de las realizaciones de ejemplo descritas anteriormente pueden grabarse en medios no transitorios legibles por ordenador que incluyen instrucciones de programa para implementar diversas operaciones realizadas por un ordenador. Los medios también pueden incluir, solos o en combinación con las instrucciones de programa, archivos de datos, estructuras de datos y similares. Los ejemplos de medios no transitorios legibles por ordenador incluyen medios magnéticos tales como discos duros, disquetes y cintas magnéticas; medios ópticos como discos CD r Om , discos Blue-Ray y DVD; medios magneto-ópticos como discos ópticos; y otros dispositivos de hardware que se configuran especialmente para almacenar y ejecutar instrucciones de programa, tales como memoria semiconductora, memoria de sólo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria flash, memoria USB y similares. Los ejemplos de instrucciones de programa incluyen tanto código de máquina, como el producido por un compilador, como archivos que contienen código de nivel superior que pueden ejecutarse por el ordenador utilizando un intérprete. Las instrucciones de programa pueden ejecutarse mediante uno o varios procesadores. Los dispositivos de hardware descritos pueden configurarse para actuar como uno o varios módulos de software con el fin de realizar las operaciones de las realizaciones descritas anteriormente, o viceversa. Además, un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador puede distribuirse entre sistemas informáticos conectados a través de una red y pueden almacenarse y ejecutarse códigos legibles por ordenador o instrucciones de programa de una manera descentralizada. Además, los medios de almacenamiento no transitorios legibles por ordenador también pueden incorporarse en al menos un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) o en una matriz de puertas lógicas programable en campo (FPGA).

Mientras se han descrito una o varias realizaciones de la divulgación con referencia a las figuras, los expertos en la técnica entenderán que pueden realizarse varios cambios en la forma y los detalles en el documento sin apartarse del ámbito de la divulgación como se define por las siguientes reivindicaciones.

La invención no se limita a los detalles de las realizaciones anteriores.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un cartucho de tóner (100) que puede separarse de un cuerpo principal (1) de un aparato de formación de imágenes, el cartucho de tóner que comprende:

un contenedor de tóner (101) para contener el tóner que se suministrará a una cámara de revelado (60) de un cartucho de imagen (400) en el cuerpo principal;

un sensor óptico (316) que comprende un emisor de luz (313) para irradiar luz hacia la cámara de revelado (60) y un receptor de luz (314) para recibir la luz que se emite fuera de la cámara de revelado (60) después de pasar a través de la cámara de revelado (60) y para detectar un nivel de tóner en la cámara de revelado (60); y

una memoria (110/410) que puede conectarse a una porción de conexión (3/4) proporcionada en el cuerpo principal (1) cuando el cartucho de tóner se monta en el cuerpo principal (1) para transmitir al cuerpo principal (1) el nivel de tóner detectado utilizando el sensor óptico (316).

2. El cartucho de tóner de la reivindicación 1, en donde la memoria (110) comprende una porción de contacto (112) a través de la cual la memoria (110) puede conectarse al cuerpo principal (1),

en donde la porción de contacto (112) puede moverse hacia una primera posición dentro del cartucho de tóner (110) y hacia una segunda posición fuera del cartucho de tóner (110) de modo que la porción de contacto (112) puede conectarse a la porción de conexión (3).

3. El cartucho de tóner de la reivindicación 2, que comprende además un miembro de protección (142) que puede moverse hacia una posición de repliegue en el cartucho (100) cuando la porción de contacto (112) se mueve hacia la primera posición y puede moverse hacia una posición saliente fuera del cartucho (100) para insertarse en una porción de inserción (5) en el cuerpo principal (1) cuando la porción de contacto (112) se mueve hacia la segunda posición.

4. El cartucho de tóner de la reivindicación 3, en donde el miembro de protección (142) se configura para insertarse en la porción de inserción (5) antes de que la porción de contacto (112) se conecte a la porción de conexión (3) para alinear la porción de contacto (112) y la porción de conexión (3).

5. El cartucho de tóner de la reivindicación 4, que comprende además un miembro móvil (140) en el que se monta la porción de contacto (112), en donde el miembro móvil (140) se mueve hacia la primera o segunda posición, y

en donde el miembro de protección (142) se forma integralmente con el miembro móvil (140).

6. El cartucho de tóner de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un contenedor de tóner residual (44) para contener el tóner residual extraído de un fotorreceptor (21) proporcionado en el cuerpo principal (1), y

en donde el contenedor de tóner residual (44) se coloca debajo del contenedor de tóner (101) en una dirección gravitacional.

7. El cartucho de tóner de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además un descargador de tóner (102) que comprende una salida de tóner (107) en un extremo del descargador de tóner (102), y en donde un primer miembro de suministro de tóner (103) se coloca en el contenedor de tóner (101) para transportar tóner al descargador de tóner.